JP7329827B2 - 受圧構造物用固定具 - Google Patents

Description

本発明は、主に法面対策工に用いられる受圧構造物を固定するための固定具に関するものである。

法面の保護・補修や緑化等を目的とする施工では、法面に打設したロックボルト（補強鉄筋）の頭部を介して受圧構造物を設置した後、当該頭部を六角ナット等で締着することにより受圧構造物を法面に対して圧着させることが行われている。

上記施工で用いられる受圧構造物としては、用途、施工場所に応じて様々なタイプのものが流通しており、中でも、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）からなり、盤状の受圧構造物（例えば、特許文献１参照）が、軽量・強靭・耐食性等の優れた特性を有するとして好まれて使用されている。

特開２００３－９００４４号公報

特許文献１等で例示される盤状の受圧構造物は、縦桟と横桟とからなる複数の升目が格子状に配置されており、その中央部分には鉄筋挿入工用の孔部が設けられている。孔部は、升目を構成する縦桟と横桟とが除かれた孔として形成されている。孔部は、モルタルやコンクリート又はそれらに代わる充填剤で充填されないと、受圧構造物としての圧着面積不足を招くことになる。また、孔部が空洞のままであると、鉄筋が浮いた状態となり、特に雪国等では雪の重みで鉄筋が下方に引っ張られ、受圧構造部が破損することがある。そのため、当該孔部には充填剤による充填が推奨されている。充填剤による充填を行わない場合を考慮し、例えば、線バネを屈曲することにより形成した位置決め部材を用いて受圧構造物の位置決めを行うものも知られている。ただし、この位置決め部材では、法面が不陸であるために設置が困難であり、また設置出来たとしても格子状受圧構造物から外れてしまうことがあった。

上記形状的な問題に加え、受圧構造物の施工には施工の煩雑さといった問題も有している。作業員は法面頂上からロープでぶら下がりながら、受圧構造物を設置した後、孔部に充填剤を充填する必要がある。重い充填剤を持ち、ロープでぶら下がりながら充填作業を行うにはかなりの重労働が強いられる。ましてや法面が急勾配である場合、重労働に加え、安全性の確保にも配慮する必要がある。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、本発明は、受圧構造物の性能担保と施工の簡便さを図ることができる受圧構造物用固定具を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る受圧構造物用固定具は、中央部分に孔部を有し法面に設置された盤状の受圧構造物の前記孔部に嵌合される受圧構造物用固定具であって、孔部と嵌合したときに、受圧構造物底部の一部を構成し、法面から突出するロックボルトの頭部が挿通可能な開口部が設けられた底面部と、底面部の底辺部位置から立設された側面部と、側面部を立設方向に対して折り曲げることにより形成され、盤表面と当接することで受圧構造物を支持する支持面部とを備えることを特徴としている。

また、上記の本発明に係る受圧構造物用固定具は、底面部と前記底面部の底辺部位置から立設された側面部とは上面が開放された有底直方体形状を構成することを特徴としている。

さらに、上記の本発明に係る受圧構造物用固定具は、溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板から一体成型されることを特徴としている。このとき、溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板の板厚は４．５ｍｍ以上であることが好ましい。

さらにまた、上記の本発明に係る受圧構造物用固定具が固定する受圧構造物は、縦桟と横桟とからなる升目が格子状構造を有するものであって、孔部は複数個の升目を構成する縦桟と横桟とが除かれた孔として形成されることを特徴としている。

本発明によれば、受圧構造物の性能担保と施工の簡便さを図ることができる受圧構造物用固定具を提供することができる。

本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０の構成を説明するための斜視図である。 （ａ）は受圧構造物用固定具１０の構成を説明するための上面図であり、（ｂ）は下面図である。 本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０の受圧構造物５０に対する嵌合状態を説明するための上方斜視図である。 本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０の受圧構造物５０に対する嵌合状態を説明するための下方斜視図である。 本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０を用い、法面Ｓに対して受圧構造物５０を支持・固定する施工法を説明するための断面図である。 受圧構造物５０の一形態を説明するための斜視図である。 他の実施形態を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０の説明に先立ち、受圧構造物用固定具１０が支持・固定する受圧構造物５０の構成について図６を用いて説明する。図６は受圧構造物５０の一形態を説明するための斜視図であり、このような受圧構造物５０の具体的態様として、株式会社ダイクレ製のグリーンパネル（登録商標）を挙げることができる。図６に示すように、受圧構造物５０は、縦桟５１と横桟５３とからなる複数の正方状の升目５５が格子状（本実施形態では９行×９列）に配置された盤状のＦＲＰ構造物である。受圧構造物５０の中央部分にはロックボルトの頭部挿入用の孔部５７が設けられている。孔部５７は縦桟５１と横桟５３とが除かれた升目９個に相当する孔として形成されている。従来技術に係る施工では、法面に対する圧着面積不足の解消のため、モルタル等の充填剤が孔部５７に充填される。本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０は、モルタル充填を不要としながらも受圧構造物５０の法面に対する圧着面積不足の解消を図ることを可能とするものであり、以下詳細に説明する。

図１は本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０の構成を説明するための斜視図である。図２（ａ）は受圧構造物用固定具１０の構成を説明するための上面図であり、図２（ｂ）は下面図である。

本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０は、中央部に孔部５７を有する盤状の受圧構造物５０を法面に対して支持・固定するものであって、当該孔部５７と嵌合したときに、受圧構造物５０底部の一部を構成し、法面から突出するロックボルト頭部が挿通可能な開口部が設けられた底面部と、底面部の底辺位置から立設された側面部と、側面部を立設方向に対して折り曲げることにより形成され、盤表面と当接することで受圧構造物５０を支持する支持面部とを備えるものである。具体的には、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０は、略正方形状となるように形成され、その中央に法面に打設されたロックボルトの頭部を挿通可能な円形状の開口部１３が設けられた底面部１１を有する。底面部１１は孔部５７との嵌合が可能となるように、当該孔部５７の表面積（本実施形態では３行×３列分）よりも幾分小さい表面積を有するように構成され、底面部１１の四方を形成する底辺部１５からは側面部１７が垂直方向に立設されている。側面部１７には、受圧構造物５０の孔部５７と嵌合した際に当該受圧構造物５７の盤表面と当接可能となるように、立設方向に対して略水平方向に折り曲げられた支持面部１９が形成されている。

すなわち、底面部１１の表側底面部１１ａと四方の底辺部１５から立設された側面部１７とは上面が開放された有底直方体形状を形成し、その内部空間２１には開口部１３を介して挿通されたロックボルト頭部及び当該頭部を表側底面部１１ａに締着させるワッシャーやナット等が収容されることになる。従来技術に係る施工では、孔部５７に充填され、固着したモルタル等の充填剤上部においてナット等を介したロックボルトの締着が行われるため、ロックボルト頭部が受圧構造物５０の盤表面から大きく突出することになる。受圧構造物５０からのロックボルト頭部の不必要な突出は圧迫感を与え、景観を損なうだけでなく、安全性への影響も危惧される。これに対して本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０によれば、内部空間２１にロックボルト頭部及びワッシャー、ナットといったロックボルト頭部の締着に係る部材を収めることにより低頭化が可能であるため、圧迫感を低減し、景観並びに安全性に優れた施工を行うことができる。

このような構成を有する受圧構造物用固定具１０は、軽量、強靭且つ加工の容易さ等の観点から溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板（ＺＡＭ鋼板（登録商標））を材料とし、これを船底型にプレス加工することで一体成型することができる。溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板は、高耐久めっき処理が施された鋼板であり、プレス加工してもめっきが剥がれ落ちず、一般のアルミめっきと比べ５～８倍の優れた耐食性とコストダウンとを可能とした鋼板である。なお、溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板を用いる場合、板厚は４．５ｍｍ以上とすることが好ましい。本願発明者らは、当該鋼板を材料として用い本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０を試作して破壊荷重（最大荷重）試験を行ったところ、板厚を４．５ｍｍ以上とすることで１２０ｋＮ（板厚が６．０ｍｍ以上の場合は１５３ｋＮ）の耐荷重性を有することが明らかとなった。本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０が対象とする受圧構造物５０を実際の法面に適用する場合、最大荷重でも１００ｋＮ以下の荷重であるため、溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板の板厚を４．５ｍｍ以上とすることで耐荷重性に優れた受圧構造物用固定具１０を提供することができる。

図３は本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０の図６で説明する受圧構造物５０に対する嵌合状態を説明するための上方斜視図であり、図４は本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０の受圧構造物５０に対する嵌合状態を説明するための下方斜視図である。

図３に示されるように、受圧構造物用固定具１０の側面部１７に形成された支持面部１９は、受圧構造物５０の孔部５７と嵌合した際に当該受圧構造物５０の盤表面Ｐと当接し、これを支持する。支持面部１９は、表側底面部１１ａの四方の底辺部１５から立設する側面部１７を受圧構造物５０の高さ方向長さＨと略同じ長さとなる位置で当該立設方向に対して略水平方向に折り曲げることで形成されている。なお、本実施形態に係る各支持面部１９は、盤表面Ｐの３升目分に相当する矩形領域を当接・支持するよう構成されるが、４カ所の支持面部１９で、少なくとも１２０ｋＮの耐荷重性を有するのであれば、その支持面領域・形状に制限はない。

そして、図４に示されるように、受圧構造物５０の孔部５７と嵌合した際に、受圧構造物用固定具１０の裏側底面部１１ｂは、受圧構造物５０の底部の一部を構成することになる。これにより、受圧構造物５０の法面に対する圧着面積不足の解消を図ることができる。

次に、本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０を用い、法面Ｓに対して受圧構造物５０を支持・固定する施工法について図５を用いて説明する。まず、施工対象の法面Ｓに対して削孔した孔３０（例えば、φ６５ｍｍ×２０００ｍｍ等）に、法面Ｓ表面から頭部が突出するようにロックボルト３１を挿入し、孔隙間にグラウト３３を注入することによりロックボルト３１を固定する。なお、ロックボルト３１としては、例えば、六角ナット３７との螺合が可能となるように、表面に防錆用の亜鉛めっきが施された異形形棒鋼（Ｄ１９～Ｄ２５、長さ２０００～５０００ｍｍ等）を用いることができる。

そして、孔部５７を介してロックボルト３１頭部が露出するように受圧構造物５０を法面Ｓ表面に設置後、同じく開口部１３を介してロックボルト３１頭部が露出するように受圧構造物用子固定具１０を孔部５７に嵌合させる。最後にロックボルト３１頭部をワッシャー３５及び六角ナット３７で締着し、受圧構造物５０を固定する。なお、必要に応じて、ロックボルト３１頭部を防錆加工を施したアルミキャップ部材で覆ってもよい。ロックボルト３１頭部の締着に伴い、受圧構造物用固定具１０の支持面部１９は受圧構造物５０の盤表面Ｐと当接し支持する。これにより、受圧構造物５０を法面Ｓ表面に対し、所定の耐荷重性をもって圧着させることができる。加えて、本実施形態に係る受圧構造物用固定具１０は、嵌合した際に受圧構造物５０底部の一部を構成する底面部を有することから、法面Ｓ表面に対する受圧構造物５０の圧着面積不足の解消を図ることができるため、モルタル充填の必要がなく、確実に受圧構造物５０を法面Ｓ表面に固定することができる。

上記説明においては、本実施形態に係る受圧構造物用固定具の形態の一例として、嵌合した際に受圧構造物底部の一部を構成する略正方形状の底面部を有し、上面が開放された有底直方体状に形成された構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、同心円状に配置された環状の桟６１と、ロックボルト頭部が挿通される孔部６７を形成する中央の環状の桟６１から放射状に配置される桟６３とで構成され、各升目６５が円弧状に形成された受圧構造物６０に対し、これを支持・固定する円環状の支持面部２９を備えた受圧構造物用固定具２０の形態とすることも可能である。

受圧構造物用固定具２０は、略正円形状となるように形成され、その中央に法面に打設されたロックボルトの頭部を挿通可能な円形状の開口部２３が設けられた底面部２１を有する。底面部２１は孔部６７との嵌合が可能となるように、当該孔部６７の表面積よりも幾分小さい表面積を有するように構成され、底面部２１の円周を形成する円周部２５からは側面部２７が垂直方向に立設されている。側面部２７には、受圧構造物６０の孔部６７と嵌合した際に当該受圧構造物６７の盤表面と当接可能となるように、立設方向に対して略水平方向に折り曲げられた円環状の支持面部２９が形成されている。

図７で示す受圧構造物用固定具２０を用いた場合においても、孔部６７を介してロックボルト頭部が露出するように受圧構造物６０を法面表面に設置後、同じく開口部２３を介してロックボルト頭部が露出するように受圧構造物用子固定具２０を孔部６７に嵌合させる。最後にロックボルト頭部をワッシャー及び六角ナットで締着し、受圧構造物６０を固定する。ロックボルト頭部の締着に伴い、受圧構造物固定具２０の支持面部２９は受圧構造物６０の盤表面と当接し支持する。これにより、受圧構造物６０を法面表面に対し、所定の耐荷重性をもって圧着させることができる。加えて、受圧構造物用固定具２０は、嵌合した際に受圧構造物６０底部の一部を構成する底面部を有することから、法面表面に対する受圧構造物６０の圧着面積不足の解消を図ることができるため、モルタル充填の必要がなく、確実に受圧構造物５０を法面Ｓ表面に固定することができる。

以上のように、本実施形態に係る受圧構造物用固定具によれば、受圧構造物の性能担保と施工の簡便さを図ることができる受圧構造物用固定具を提供することができる。

１０，２０ 受圧構造物用固定具
１１，２１ 底面部
１３，２３ 開口部
１５ 底辺部
２５ 円周部
１７，２７ 側面部
１９，２９ 支持面部
３０ 孔
３１ ロックボルト
３３ グラウト
３５ ワッシャー
３７ 六角ナット
５０，６０ 受圧構造物
５１ 縦桟
５３ 横桟
５５，６５ 升目
５７，６７ 孔部
６１，６３ 桟

Claims (5)

1. 中央部分に孔部を有し法面に設置された盤状の受圧構造物の前記孔部に嵌合される受圧構造物用固定具であって、
   前記孔部と嵌合したときに、前記受圧構造物底部の一部を構成し、前記法面から突出するロックボルトの頭部が挿通可能な開口部が設けられた底面部と、
   前記底面部の底辺部位置から立設された側面部と、
   前記側面部を立設方向に対して折り曲げることにより形成され、盤表面と当接することで前記受圧構造物を支持する支持面部とを備えること
   を特徴とする受圧構造物用固定具。
2. 前記底面部と前記底面部の底辺部位置から立設された側面部とは上面が開放された有底直方体形状を構成すること
   を特徴とする請求項１に記載の受圧構造物用固定具。
3. 前記受圧構造物用固定具は溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板から一体成型されること
   を特徴とする請求項1に記載の受圧構造物用固定具。
4. 前記溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板の板厚は４．５ｍｍ以上であること
   を特徴とする請求項３に記載の受圧構造物用固定具。
5. 前記受圧構造物は縦桟と横桟とからなる升目が格子状構造を有するものであって、前記孔部は複数個の前記升目を構成する前記縦桟と前記横桟とが除かれた孔として形成されること
   を特徴とする請求項１に記載の受圧構造物用固定具。