JP7263652B2 - エキスパンションジョイント装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば免震構造の建築物のエキスパンションジョイントに用いるエキスパンションジョイント装置に関するものである。

一般に、免震構造や複雑な構造の建築物などでは、その周囲に外溝を構成して地面と分離したり、建築物自体を複数のブロックに分割したりすると共に、これらをエキスパンションジョイントによって接続し、地震や気温の変化、不同沈下などの影響をエキスパンションジョイント部で吸収することが多い。特に、免震構造の建築物では、地震時に、建築物と地面との間やブロック間に大きな相対変位が生じやすく、この大きな相対変位をエキスパンションジョイント部で吸収するようにしている。

エキスパンションジョイントは、建築物と地面とを、あるいはブロック同士をその相対変位に追従可能に接続する接続手法であり、建築物と地面との間やブロック間に、相対変位を吸収可能な大きさのクリアランスを形成すると共に、床面などに露出するクリアランスをその両側部位の相対変位に追従可能なエキスパンションジョイント装置で覆うようにしている。

例えば、特許文献１は、上記のようなエキスパンションジョイント装置（床用目地装置）として、クリアランス（目地部）に、ジョイント伸縮方向（左右方向）と直交する方向に間隔をあけて複数の伸縮支持リンク機構１０１を配置し、この伸縮支持リンク機構１０１に取り付けたガイド筒１０２に、ジョイントカバー（可動目地プレート）１０３に取り付けられる位置決め軸（支持バー）１０４を挿入した構造を開示している（図６及び図７参照）。

上記構造のエキスパンションジョイント装置では、地震時にクリアランス（目地部）が狭まるとき、ジョイントカバー（可動目地プレート）１０３がその両側の端カバー（固定目地プレート）１０５の上面にせり上がり、その際、ガイド筒１０２に挿入された位置決め軸（支持バー）１０４により、ジョイントカバー（可動目地プレート）１０３のジョイント伸縮方向へのずれを防止する（図８参照）。また、地震時にクリアランス（目地部）が広がるとき、ジョイントカバー（可動目地プレート）１０３と端カバー（固定目地プレート）１０５との間にできる隙間が支持プレート（補助プレート）１０６で塞がれる。

特開２０１６－１３２９３２（段落番号００１３、００２１～００２３、図２、図３、図８）

ところで、特許文献１のエキスパンションジョイント装置では、地震時に、クリアランスがその全幅に亘って均一に狭まることによって、ジョイントカバー１０３が、標準位置と端カバー１０５の上面との間で、その水平状態を維持したまま上昇及び下降する。

しかしながら、地震時のクリアランスの狭まりがジョイント伸縮方向と直交する方向に沿って不均一であると、水平状態のジョイントカバー１０３（図９（ａ）参照）が、クリアランスが十分に狭まった部分で大きく上昇して傾斜するおそれがある（図９（ｂ）参照）。この場合、ジョイントカバー１０３に取り付けた各位置決め軸１０４が、間隔をあけて配置した各リンク機構１０１を捩じるように傾斜しながら、各ガイド筒１０２から異なる突出量で突出してジョイントカバー１０３の傾斜を許容する。

ここで、リンク機構１０１は、その骨組み面内における剛性のみを大きくする構造であり、骨組面外への撓みや捩じれに対する剛性が比較的に小さくなりやすい。この剛性の相違により、リンク機構１０１に取り付けたガイド筒１０２及び位置決め軸１０４は、ジョイントカバー１０３のジョイント伸縮方向へのずれを防止するものの、ジョイントカバー１０３の傾斜を規制することができない。

地震時にジョイントカバー１０３が傾斜することにより、上昇したジョイントカバー１０３が急速に下降した際、その端部だけが支持プレート１０６に衝突して破損したり、ジョイントカバー１０３の上に載っている人や物が水平方向及び上下方向に揺れながら斜めになって倒れたりするおそれがある。

本発明は、地震時にジョイントカバーが上下動する際、そのジョイントカバーの水平状態を維持することのできるエキスパンションジョイント装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るエキスパンションジョイント装置は、建築物のエキスパンションジョイント部に装備するものであり、エキスパンションジョイント部のクリアランスのうちの少なくとも中央部を覆うジョイントカバーを備え、そのジョイントカバーを、ジョイント伸縮方向における両端部をジョイント伸縮方向にスライド可能に支持すると共に、クリアランスが狭まる際に両側から挟まれて上向きに移動可能なものとし、ジョイントカバーよりも下方で、クリアランスを挟んで両側部位に伸縮自在な複数のリンク機構を架け渡すと共に、この複数のリンク機構に横材を架け渡し、その横材で、ジョイントカバーから下向きに突設して水平方向に位置決めする位置決め軸を上下方向にスライド自在に保持したものである。

上記構成によれば、クリアランスの両側に複数のリンク機構を架け渡し、このリンク機構に架け渡した横材で、位置決め軸を上下方向にスライド自在に保持するので、位置決め軸が傾斜するのを阻止して、ジョイントカバーの水平状態を維持することができる。

つまり、複数のリンク機構に架け渡した横材を十分に傾斜させるには、各リンク機構を上下方向で相対的に十分に撓ませる必要がある。しかし、そのリンク機構は、骨組面外への撓みや捩じれに対する剛性が比較的に小さいものの、骨組み面内における剛性が大きく撓みにくい構造であり、横材の傾斜を十分に規制することができる。これにより、横材で上下方向にスライド自在に保持した位置決め軸の傾斜を阻止し、この位置決め軸を突設したジョイントカバーの水平状態を維持することができる。

また、複数の位置決め軸を設けるようにしてもよい。

この構成によると、位置決め軸の本数を多くする分、その全体としての強度及び剛性を高めて、ジョイントカバーの水平状態を確実に維持することができる。しかも、複数の位置決め軸を設けることにより、位置決め軸として断面円形の部材を採用したとしても、ジョイントカバーが鉛直軸周りに回転移動するのを防止することができる。なお、１本の位置決め軸を採用する場合には、位置決め軸として円形を除く断面形状の部材を採用して、ジョイントカバーの鉛直軸周りの回転移動を阻止すればよい。

また、ジョイントカバーよりもジョイント伸縮方向で両外側に、クリアランスの端部を覆う端カバーを設け、リンク機構で、ジョイントカバー及び端カバーの端部をスライド可能に支持する支持プレートを保持するようにしてもよい。

この構成によると、クリアランスの範囲内にあるリンク機構で支持プレートを保持し、この支持プレートで、ジョイントカバーとその両外側の端カバーの端部をスライド可能に支持するので、エキスパンションジョイント装置をそのジョイント伸縮方向に小さくすることができる。なお、端カバー及び支持プレートを設ける構成に限定する必要はなく、クリアランスを挟んで両側部位で、ジョイントカバーの両端部をスライド自在に支持するようにしてもよい。

また、複数のリンク機構に上下二段の横材を架け渡すようにしてもよい。

この構成によると、二段の横材を架け渡すので、リンク機構の骨組面外への撓みや捩じれに対する剛性を高めることができる。しかも、上下二段の横材で、位置決め軸を上下方向にスライド自在に保持することにより、横材に対する位置決め軸の傾斜を確実に阻止することができる。

また、位置決め軸について、その下端を固定部位で支持するようにしてもよい。

この構成によると、ジョイントカバーから下向きに突設した位置決め軸を固定部位で支持するので、ジョイントカバーをその両端部に加えて中間部でも支持することができ、ジョイントカバーの撓みを小さくすることができる。

以上のとおり、本発明によると、クリアランスの両側に複数のリンク機構を架け渡し、さらに、リンク機構に横材を架け渡して、この横材で、ジョイントカバーに突設した位置決め軸を上下方向にスライド自在に保持するようにしている。

これにより、地震時にクリアランスの大きさが変動して、ジョイントカバーが上下動する際、そのクリアランスの狭まりがジョイント伸縮方向と直交する方向に沿って不均一であったとしても、位置決め軸で、ジョイントカバーのジョイント伸縮方向へのずれを防止しつつ、ジョイントカバーの水平状態を維持することができる。

その結果、ジョイントカバーの傾斜を阻止することができ、上昇したジョイントカバーが急速に下降したとしても、その端部だけが支持プレートに衝突して破損したり、ジョイントカバーの上に載っている人や物が揺れながら斜めになって倒れたりするのを防止することができる。

本発明に係るエキスパンションジョイント装置の平面図 図１のＡ－Ａ断面図 図１のＢ－Ｂ断面図 クリアランスが変動したときの様子を示す図 エキスパンションジョイント装置の別の形態の平面図で、ジョイントカバー、端カバー及び目地カバーを省略して、その支持構造を示す図 従来のエキスパンションジョイント装置の断面図 図６と直交する方向における断面図 図６におけるクリアランスが狭まった状態を示す図 図７におけるジョイントカバーが傾斜する様子を説明する図

以下、本発明に係るエキスパンションジョイント装置を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

図１～図３に示すように、エキスパンションジョイント装置１は、例えば、免震構造の建築物の周囲に、外溝を形成してエキスパンションジョイント部２を設定した上で、その外溝で構成されるクリアランス３を覆うものであり、クリアランス３の中央部を覆うジョイントカバー４と、クリアランス３の両端部を覆う二枚の端カバー５と、ジョイントカバー４の両端部及び端カバー５の内端部をジョイント伸縮方向にスライド可能に支持する二枚の支持プレート６と、を備え、地震時にクリアランス３が狭まる際に、両側の端カバー５で挟まれたジョイントカバー４を上向きに移動させるようにしたものである。

さらに、エキスパンションジョイント装置１は、ジョイントカバー４及び端カバー５よりも下方で、クリアランス３を挟んで両側部位７、８に、ジョイント伸縮方向に伸縮自在な複数のリンク機構９を架け渡し、これらのリンク機構９で二枚の支持プレート６を保持すると共に、複数のリンク機構９のジョイント伸縮方向で中央に上下二段の横材１０、１１を架け渡し、横材１０、１１で、ジョイントカバー４から下向きに突出する複数の位置決め軸１２を上下方向にスライド自在に保持して、ジョイントカバー４を水平方向に位置決めしつつ、ジョイントカバー４の水平状態を維持するようにしたものである。

ジョイントカバー４は、例えば上面が開口した箱状で金属製の枠にモルタルなどの充填材を充填した構造の版状とされ、その両端部に、標準状態で端カバー５との隙間を覆う目地カバー１３が揺動自在に取り付けられている。このジョイントカバー４は、標準状態で両側の端カバー５の間のスペースに納まると共に、地震によってクリアランス３が広がった状態でも両側の支持プレート６に跨ることが可能な大きさに設定されている。

端カバー５は、例えば上面が開口した箱状で金属製の枠にモルタルなどの充填材を充填した構造の版状とされて、ジョイントカバーの両外側に配置され、外端部を両側部位７、８に固定されると共に、内端部を支持プレート６にスライド自在に支持されている。端カバー５の内端部には、斜め上向きのテーパー１４が形成され、中央のジョイントカバー４をジョイント伸縮方向で両側から挟んで上向きに移動させるようになっている。

端カバー５の大きさは、地震によってクリアランス３が狭まった状態で、その内端同士が衝突することがなく、地震によってクリアランス３が広がった状態でも、それぞれの内端部が支持プレート６に支持されるように設定されている。

支持プレート６は、例えば金属板を組み立ててなる版状とされ、中央部を挟んで両側に位置するよう、支持材１５ａ、１５ｂ、１５ｃを介してリンク機構９に保持され、ジョイントカバー４及び端カバー５の端部を載置してスライド可能に支持すると共に、両者の隙間を下側から覆っている。この支持プレート６は、地震によってクリアランス３が狭まった状態で、その内端同士が衝突することがなく、地震によってクリアランス３が広がった状態でも、ジョイントカバー４及び端カバー５の端部を支持可能な大きさに設定されている。

リンク機構９は、例えば、それぞれが複数枚の長尺金属板１６ａで構成された複数のリンク１６をピン１７で回転可能に接続することにより、ジョイント伸縮方向に伸縮自在なパンタグラフ状とされ、ジョイントカバー４及び端カバー５の下方に配置される。このリンク機構９は、クリアランス３を挟む両側部位７、８に固定されたリンク取付部１８に取り付けることにより、ジョイント伸縮方向と直交する方向に間隔をあけて複数個所に架け渡される。

間隔をあけて配置された複数のリンク機構９には、ジョイント伸縮方向で中央を挟んで両側部分に、例えば金属製の角パイプからなるそれぞれ３本の支持材１５ａ、１５ｂ、１５ｃが架け渡され、各支持材１５ａ、１５ｂ、１５ｃがリンク機構９の上縁部のピン１７に取付金具１９を介して取り付けられている。

支持材１５ａ、１５ｂ、１５ｃのうちの中央の支持材１５ｂには、その上面に支持プレート６が固定され、この支持プレート６が両側の支持材１５ａ、１５ｃにスライド自在に載置されることにより、二組の支持材１５ａ、１５ｂ、１５ｃに合計二枚の支持プレート６が保持されている。支持材１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、リンク機構９の伸縮に伴ってその間隔を変化させながらジョイント伸縮方向に移動し、その際、支持プレート６は、両側の支持材１５ａ、１５ｃに対してスライドしつつ、中央の支持材１５ｂと一体的に移動する。

上側の横材１０は、例えば金属製の角パイプとされ、間隔をあけて配置された複数のリンク機構９のうちのジョイント伸縮方向で中央に架け渡され、リンク機構９の上縁部のピン１７に取付金具２０を介して取り付けられている。

下側の横材１１は、例えば金属製の角パイプとされ、間隔をあけて配置された複数のリンク機構９のうちのジョイント伸縮方向で中央に架け渡され、リンク機構９の下縁部のピン１７に取付金具２１を介して取り付けられている。

上下二段の横材１０、１１には、各リンク機構９をジョイント伸縮方向と直交する方向に挟む位置に保持穴２２、２３が形成され、この保持穴２２、２３に位置決め軸１２を挿通して、上下方向にスライド自在に保持している。

位置決め軸１２は、例えば金属製の丸棒とされ、横材１０、１１の保持穴２２、２３に挿通するよう位置を合わせて配置されて、その上端をジョイントカバー４のジョイント伸縮方向で中央に固定されている。位置決め軸１２は、下端をクリアランス３の内部にある固定部位２４に当接させて支持され、この位置決め軸１２を介してジョイントカバー４の中央を支持し、ジョイントカバー４の撓みを規制するようになっている。

次に、図４を参照し、地震によってクリアランス３の大きさが変動する際の様子を説明する。

まず、図４（ｂ）に示すように、地震が発生していない標準状態では、ジョイントカバー４の両端部が支持プレート６に載置されて水平状態で支持されると共に、ジョイントカバー４及び端カバー５の端部が接近し、ジョイントカバー４と端カバー５との隙間を目地カバー１３が覆っている。

図４（ａ）に示すように、地震によってクリアランス３が狭まった状態では、ジョイントカバー４が両側の端カバー５で挟まれて押し上げられ、端カバー５の上面に載置される。ジョイントカバー４が押し上げられるのに伴い、両側の支持プレート６の間に残された隙間を通ってジョイントカバー４から下方に延びる位置決め軸１２の下端が固定部位２４から離間する。

地震により、クリアランス３がジョイント伸縮方向と直交する方向において不均一に狭まる場合、ジョイントカバー４を不均一に押し上げて、ジョイント伸縮方向と直交する方向においてジョイントカバー４を傾斜させようとする力が作用する。これに対し、位置決め軸１２が、リンク機構９に架け渡されて水平状態に維持される上下二段の横材１０、１１に、上下方向のスライドのみを許容するように保持されているので（図３参照）、位置決め軸１２の上端を固定されたジョイントカバー４の水平状態が維持される。

ジョイントカバー４が上下動する際に水平状態を維持されることにより、ジョイントカバー４が急速に下降したとしても、ジョイント伸縮方向と直交する方向における端部だけが支持プレート６に強く衝突するということがなく、ジョイントカバー４や支持プレート６の破損が防止される。しかも、上下動するジョイントカバー４の水平状態が維持されるので、ジョイントカバー４に人や物が載っている場合にも、その上の人や物が倒れやすくなるのが防止される。

図４（ｃ）に示すように、地震によってクリアランス３が広がった状態では、ジョイントカバー４の水平状態を維持したまま、ジョイントカバー４及び端カバー５の端部が支持プレート６の上面をスライドして離間し、目地カバー１３に覆われていたジョイントカバー４と端カバー５との隙間が大きくなる。この状態では、ジョイントカバー４と端カバー５との隙間から支持プレート６が露出し、ジョイントカバー４及び端カバー５に載っているものが隙間を通って落下するのを阻止する。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、図５に示すように、コーナー部におけるクリアランス３の形状を考慮して、リンク機構９をジョイント伸縮方向に対して斜め４５°に傾斜させるようにしてもよい。

また、位置決め軸１２は、下端をクリアランス３の内部にある固定部位２４に当接させて支持する必要はなく、例えば、ジョイントカバー４が撓みにくい構造の場合には、固定部位２４を省略すると共に、位置決め軸１２を短くすることができる。

また、上下二段の横材１０、１１は、そのいずれか一方のみで位置決め軸１２の傾斜を阻止するようにして、他方を省略することもできる。また、クリアランス３を跨ぐようジョイントカバー４の大きさを設定して、ジョイントカバー４を両側部位７、８に架け渡すことにより、端カバー５及び支持プレート６を省略することもできる。また、１本の位置決め軸１２だけを設けるようにしてもよく、この場合、位置決め軸１２を非円形断面とすることにより、位置決め軸１２を中心としてジョイントカバー４が鉛直軸回りに回転するのを阻止するようにすればよい。

１ エキスパンションジョイント装置
２ エキスパンションジョイント部
３ クリアランス
４ ジョイントカバー
５ 端カバー
６ 支持プレート
７、８ 両側部位
９ リンク機構
１０ 横材（上側）
１１ 横材（下側）
１２ 位置決め軸
１３ 目地カバー
１４ テーパー
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ 支持材
１６ リンク
１６ａ 長尺金属板
１７ ピン
１８ リンク取付部
１９、２０、２１ 取付金具
２２、２３ 保持穴
２４ 固定部位

Claims (5)

1. 建築物のエキスパンションジョイント部に装備されるエキスパンションジョイント装置であって、
   前記エキスパンションジョイント部のクリアランスのうちの少なくとも中央部を覆うジョイントカバーを備え、該ジョイントカバーは、ジョイント伸縮方向における両端部をジョイント伸縮方向にスライド可能に支持されると共に、前記クリアランスが狭まる際に両側から挟まれて上向きに移動可能とされ、
   前記ジョイントカバーよりも下方で、前記クリアランスを挟んで両側部位に伸縮自在な複数のリンク機構が架け渡されると共に、該複数のリンク機構に横材が架け渡され、
   前記横材に、ジョイントカバーから下向きに突設されて水平方向に位置決めする位置決め軸が上下方向にスライド自在に保持されたことを特徴とするエキスパンションジョイント装置。
2. 複数の前記位置決め軸が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のエキスパンションジョイント装置。
3. 前記ジョイントカバーよりもジョイント伸縮方向で両外側に、前記クリアランスの端部を覆う端カバーが設けられ、前記リンク機構に、ジョイントカバー及び端カバーの端部をスライド可能に支持する支持プレートが保持されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエキスパンションジョイント装置。
4. 前記複数のリンク機構に、上下二段の前記横材が架け渡されたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のエキスパンションジョイント装置。
5. 前記位置決め軸は、その下端が固定部位に支持されたことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のエキスパンションジョイント装置。

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