(57)【要約】【課題】長さをより長くすることが可能で高強度な覆工板を提供する。【解決手段】覆工板１０は、長方形の天板と、天板との間に空間１５を形成する長方形の底板１２と、記空間内に長手方向に延びて配置される複数本の縦リブ１６，１７とを備えており、縦リブ１６，１７には、天板に接合される上フランジ１６ａ，１７ａと底板１２に接合される下フランジ１６ｂ，１７ｂとが設けられ、空間１５内に長手方向の端部側および中央部には、空間内を幅方向に延びて配置されて天板と底板１２とに接合される横リブ２３，３１が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形の天板と、
前記天板に取り付けられ、前記天板との間に空間を形成する長方形の底板と、
前記空間内に長手方向に延びて配置される複数本の縦リブと、
それぞれ前記縦リブに設けられ、前記天板に接合される上フランジおよび前記底板に接合される下フランジと、
前記空間内に長手方向の端部側および中央部に、それぞれ前記空間内を幅方向に延びて配置されて前記天板と前記底板とに接合される横リブと、
を備えることを特徴とする覆工板。
【請求項２】
複数本の前記縦リブは、前記空間内に相互して配置されて対をなす第１の縦リブと第２の縦リブとを有し、前記第１の縦リブと前記第２の縦リブに設けられた前記上フランジは、前記天板の幅方向中央部に向けて突出し、前記第１の縦リブと前記第２の縦リブに設けられた前記下フランジは、前記上フランジに対して逆方向に突出する、
ことを特徴とする請求項１記載の覆工板。
【請求項３】
前記底板は、前記天板に沿う本体壁部と、当該本体壁部の両側辺に設けられる側壁部とを有する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の覆工板。
【請求項４】
前記側壁部の内面に接合される側片部と、前記天板の内面に接合される上片部とを備えたアングル材を有し、当該アングル材は前記天板と前記底板とを接合する、
ことを特徴とする請求項３記載の覆工板。
【請求項５】
前記天板と前記底板の両端面にそれぞれ接合される端面カバーを備え、前記端部側の横リブを外部に露出させる開口部を、それぞれの前記端面カバーに設けた、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の覆工板。
【請求項６】
対をなす前記第１の縦リブと前記第２の縦リブとを、前記空間内に複数対設けた、
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の覆工板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木建築工事に用いられる覆工板に関する。
【背景技術】
【０００２】
覆工板は、地下鉄、上下水道、電気配線、ガス配線等の地下工事に伴う道路掘削の際に、仮設道路として用いられている。従来の覆工板は、複数のＨ型鋼を並列に配置して連結することにより形成されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、５つのＨ型鋼を備えた覆工板が記載されており、隣り合うＨ型鋼の上フランジ同士と下フランジ同士とをそれぞれ溶接することによりＨ型鋼は並列に配置されて連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９３６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的な覆工板のサイズは幅が１ｍで長さが３ｍ程度であるが、これを、例えば幅が１ｍで長さを４ｍ程度に長くすると、覆工板が架設される桁材の間隔（スパン）を広げることができて、仮設道路を構築する際の覆工板の敷設施工性を向上させることができる。しかしながら、従来のように、複数のＨ型鋼からなる覆工板を用いた仮設道路は、強度的に限度があり、仮設道路に重機や大型の車両を走行させることができない。
【０００６】
Ｈ型鋼を備えた覆工板の強度を高めるために、肉厚の型鋼を使用すると、覆工板の重量が大きくなり、敷設工程に時間がかかり、敷設作業性を低下させることになる。
【０００７】
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、長さをより長くすることが可能で高強度な覆工板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の覆工板は、長方形の天板と、前記天板に取り付けられ、前記天板との間に空間を形成する長方形の底板と、前記空間内に長手方向に延びて配置される複数本の縦リブと、それぞれ前記縦リブに設けられ、前記天板に接合される上フランジおよび前記底板に接合される下フランジと、前記空間内に長手方向の端部側および中央部に、それぞれ前記空間内を幅方向に延びて配置されて前記天板と前記底板とに接合される横リブと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の覆工板は、請求項１記載の発明において、複数本の前記縦リブは、前記空間内に相互して配置されて対をなす第１の縦リブと第２の縦リブとを有し、前記第１の縦リブと前記第２の縦リブに設けられた前記上フランジは、前記天板の幅方向中央部に向けて突出し、前記第１の縦リブと前記第２の縦リブに設けられた前記下フランジは、前記上フランジに対して逆方向に突出する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の覆工板は、請求項１または２記載の発明において、前記底板は、前記天板に沿う本体壁部と、当該本体壁部の両側辺に設けられる側壁部とを有する、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の覆工板は、請求項３記載の発明において、前記側壁部の内面に接合される側片部と、前記天板の内面に接合される上片部とを備えたアングル材を有し、当該アングル材は前記天板と前記底板とを接合する、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の覆工板は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記天板と前記底板の両端面にそれぞれ接合される端面カバーを備え、前記端部側の横リブを外部に露出させる開口部を、それぞれの前記端面カバーに設けた、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の覆工板は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発明において、対をなす前記第１の縦リブと前記第２の縦リブとを、前記空間内に複数対設けた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、天板と底板との間に形成される空間内に、長手方向に延びる複数の縦リブと、幅方向に延びる複数の横リブとを配置し、格子状の補強用のリブを天板と底板とに接合したので、天板に加えられる荷重が分散されて覆工板全体に伝達される。これにより、長さをより長くすることが可能で高強度な覆工板を得ることができる。
【００１５】
従来の覆工板は、強度の関係から長さが３ｍ程度であったために、覆工材を架設するための桁材を約３ｍピッチで設置していたが、本発明の覆工板によれば、桁ピッチを広げることができて覆工板の敷設施工性（作業性）が向上する。また、高強度な覆工板のために、当該覆工板上で重機の作業をさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態である覆工板の天板側を示す斜視図である。
【図２】図１の覆工板の底板側を示す斜視図である。
【図３】天板を取り除いて覆工板の内部構造を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は図１における４Ａ−４Ａ線に沿う断面図であり、（Ｂ）は図１における４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】（Ａ）は図４（Ａ）における５Ａ−５Ａ線に沿う断面図であり、（Ｂ）は図４（Ａ）における５Ｂ−５Ｂ線に沿う断面図であり、（Ｃ）は変形例の覆工板における図５（Ｂ）と同様の部分を示す断面図である。
【図６】（Ａ）は一実施の形態の覆工板に試験荷重を加えた場合における覆工板内部の応力発生状態を示す特性線図であり、（Ｂ）は比較例としてＨ型鋼からなる従来の覆工板に試験荷重を加えた場合における覆工板内部の応力発生状態を示す特性線図である。
【図７】四隅に穴が加工された天板の内面を示す斜視図である。
【図８】天板の内面の両側にアングル材が溶接された状態を示す斜視図である。
【図９】天板の内面に２本の縦リブを溶接した状態を示す斜視図である。
【図１０】天板の内面に４列に横リブを溶接した状態を示す斜視図である。
【図１１】天板に底板を溶接した状態を示す斜視図である。
【図１２】天板と底板の両端面に端面カバーを溶接した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
図１〜図３に示すように、覆工板１０はそれぞれ長方形状の天板１１と、底板１２とを有し、天板１１は底板１２に接合される。底板１２は、図３に示すように、天板１１に沿って延びる本体壁部１２ａと、本体壁部１２ａの両側辺に一体に設けられた側壁部１２ｂとを備え、横断面形状がＵ字形状になっている。長方形状の鋼板の側部をプレス加工して折り曲げることにより、本体壁部１２ａとこれの両側辺に一体となった側壁部１２ｂとを備えた底板１２が形成される。天板１１の表面つまり外面は、図１に示すように、滑り止めのために、凹凸に形成されている。
【００１９】
底板１２としては、本体壁部１２ａに相当する鋼板の両側辺に、それぞれ側壁部１２ｂに相当する鋼板を溶接した構造とすることもできる。
【００２０】
天板１１の四隅には、図１に示すように、係合穴１３が設けられており、覆工板１０を図示しない吊り下げ機械により吊り下げて搬送するときには、係合穴１３に吊り下げ機械のフックが引っ掛けられる。
【００２１】
覆工板１０が架設通路として使用されるときには、図１に示すように、天板１１が上面となるように、図示しない桁材の上に配置される。この明細書においては、上下関係を示す用語は、覆工板１０が使用されているときを基準として示している。
【００２２】
それぞれの側壁部１２ｂの内面には、図３に示すように、アングル材１４が取り付けられる。アングル材１４は、側壁部１２ｂの内面に接合される側片部１４ａと、天板１１の内面に接合される上片部１４ｂとを備えており、アングル材１４により、天板１１の側辺は底板１２に接合される。天板１１を底板１２に接合することにより、覆工板１０の内部には、補強用の空間１５が形成される。
【００２３】
空間１５内には第１の縦リブ１６と第２の縦リブ１７が覆工板１０の長手方向に延びて配置されており、複数本の縦リブ１６，１７により空間１５はそれぞれ長手方向に延びて幅方向に３つの領域に分割されている。図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、縦リブ１６は、天板１１に接合される上フランジ１６ａと底板１２に接合される下フランジ１６ｂとを有し、縦リブ１７は、天板１１接合される上フランジ１７ａと、底板１２に接合される下フランジ１７ｂとを有している。縦リブ１６と上フランジ１６ａと下フランジ１６ｂは、長方形の鋼板を折り曲げ加工することにより形成され、縦リブ１７も同様に長方形の鋼板を折り曲げ加工することにより形成される。
【００２４】
縦リブ１６に設けられた上フランジ１６ａは、覆工板１０の幅方向中央部に向けて縦リブ１６から屈曲し、縦リブ１７に設けられた上フランジ１７ａは、同様に、覆工板１０の幅方向中央部に向けて縦リブ１７から突出するように屈曲しており、両方の縦リブ１６，１７は相互に対向して対となっている。縦リブ１６に設けられた下フランジ１６ｂは、上フランジ１６ａに対して逆方向に突出し、縦リブ１７に設けられた下フランジ１７ｂは、上フランジ１７ａに対して逆方向に突出している。つまり、下フランジ１６ｂ，１７ｂは、それぞれ覆工板１０の幅方向外方に向けて突出している。
【００２５】
それぞれの上フランジ１６ａ，１７ａには、図３に示すように、長手方向に間隔を隔てて複数の長穴２１が形成されており、それぞれの長穴２１の周囲の部分で天板１１と上フランジ１６ａ，１７ａとがスポット溶接される。一方、図２に示すように、下フランジ１６ｂ，１７ｂの位置に対応させて、底板１２の本体壁部１２ａには、複数の長穴２２が長手方向に間隔を隔てて形成されており、それぞれの長穴２２の周囲の部分で底板１２と下フランジ１６ｂ，１７ｂとがスポット溶接される。
【００２６】
図３および図４に示すように、空間１５内の長手方向中央部には３列の横リブ２３が幅方向に延びて空間１５内に配置されている。それぞれの横リブ２３は３つのリブ部材２４〜２６からなり、縦リブ１６，１７の部分を介して分割されている。それぞれの横リブ２３を構成するリブ部材２４〜２６は、天板１１と縦リブ１６，１７とに溶接される。さらに、横リブ２３の両側のリブ部材２４，２６は、アングル材１４にも溶接される。
【００２７】
長手方向中央部の３列の横リブ２３を形成するそれぞれのリブ部材には、底板１２に接合される下フランジ２７が設けられている。それぞれの下フランジ２７に対応させて、図２に示すように、長穴２８が底板１２の本体部１２ａに形成されており、それぞれの長穴２８の周囲の部分で底板１２と下フランジ２７とがスポット溶接される。図５（Ａ）には、横リブ２３を構成するリブ部材２４〜２６に設けられた下フランジ２７が示されている。
【００２８】
空間１５内の両端部側には、それぞれ横リブ３１が幅方向に延びて空間１５内に配置されている。横リブ３１は３つのリブ部材３２〜３４からなり、縦リブ１６，１７の部分を介して分割されている。それぞれの横リブ３１は、天板１１と縦リブ１６，１７に溶接され、さらに、横リブ３１の両側のリブ部材３２，３４はアングル材１４にも溶接される。両端部側の横リブ３１は、中央部の横リブ２３と相違して、固定度を向上させるために全周溶接が行われている。
【００２９】
天板１１と底板１２の両端面には、鋼板からなる端面カバー３５が接合されている。それぞれの端面カバー３５には、両端部側の横リブ３１のリブ部材３２，３４を外部に露出させる開口部３６が設けられている。
【００３０】
天板１１と底板１２とにより形成される空間１５内には、複数の縦リブ１６，１７と、複数の横リブ２３，３１が組み込まれており、これらが格子状となって覆工板１０の強度を高めている。これにより、覆工板１０を構成する天板１１等の鋼板の厚みを厚くすることなく、覆工板１０を軽量化しつつ所望の強度を得ることができる。
【００３１】
図６（Ａ）は図１〜図３に示した覆工板１０に試験荷重を加えた場合における応力発生状態を示す特性線図である。図６（Ｂ）は比較例としてＨ型鋼からなる従来の覆工板１０ａに試験荷重を加えた場合における応力発生状態を示す特性線図である。
【００３２】
なお、図６（Ａ）に示した本発明の一実施の形態である覆工板１０は、幅が１ｍ、長さが４ｍである。一方、図６（Ｂ）に示した従来の覆工板１０ａは、幅が１ｍ、長さが３ｍである。また、試験荷重を加えた位置は、各覆工板１０，１０ａの長さ方向の中央で、且つ幅方向の一方側の端部である。
【００３３】
覆工板１０の幅方向一方側の測定点５に試験荷重Ｗを加えた場合には、試験荷重Ｗで覆工板１０内に発生する応力は、反対側の測定点１まで高い割合で伝達されていることが判明した。例えば、２００ｋＮの試験荷重Ｗを加えた場合、測定点４，５で８０（Ｎ／ｍｍ２）の内部応力が発生し、測定点１，２においては６０（Ｎ／ｍｍ２）の内部応力が発生している。したがって、測定点１，２においては、試験荷重を加えた部分の７５％の内部応力が発生していることが判明した。
【００３４】
これに対し、従来の覆工板１０ａにおいては、図６（Ｂ）に示すように、覆工板１０ａの幅方向一方側の測定点５に試験荷重Ｗを加えた場合には、反対側の測定点１までに内部応力が十分には伝達されていない。例えば、１４０ｋＮの試験荷重Ｗを加えた場合、測定点５で１００（Ｎ／ｍｍ２）の内部応力が発生するが、測定点１においては１２（Ｎ／ｍｍ２）の内部応力しか発生しなかった。したがって、測定点１においては、試験荷重を加えた部分の１２％の内部応力が発生しているに留まっている。
【００３５】
図６（Ａ）に示すように、縦リブ１６，１７に上フランジ１６ａ，１７ａと下フランジ１６ｂ，１７ｂを設けて、天板１１と底板１２とをフランジの部分で溶接するようにし、複数列の横リブ２３，３１を設けたことにより、覆工板１０の天板１１に部分的に集中的に荷重が加わっても、その荷重で発生した内部応力は他の部分にまで分散されることが判明した。
【００３６】
これにより、従来よりも長さが長くなった本発明の一実施の形態である覆工板１０は、従来の覆工板１０ａに比して重量を高めることなく、軽量構造で大きな荷重に耐えられることが判明した。したがって、覆工板１０を仮設道路として使用すると、短時間で敷設作業を行うことができ、敷設作業性を向上させることができる。また、従来よりも長さの長い覆工板１０の上で重機作業を行うことが可能になる。
【００３７】
特に、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、両方の上フランジ１６ａ，１７ａをそれぞれ天板１１の幅方向中央部に向けて突出させ、両方の下フランジ１６ｂ，１７ｂを上フランジ１６ａ，１７ａに対して逆方向に突出させるようにすると、天板１１に加えられた荷重により、覆工板１０内に発生する内部応力は、両側部に向けて分散されて両側部に向けて伝達される。このように、内部応力を分散させる構造とすることにより、応力集中の発生を防止することができ、軽量で高強度の覆工板１０が得られる。
【００３８】
図５（Ｃ）は変形例の覆工板１０を示す断面図であり、空間１５内に２対の縦フランジが設けられている。上述した２つの縦リブ１６，１７に加えて、対をなす２つの縦リブ３７，３８が空間１５内に設けられている。縦リブ３７に設けられた上フランジ３７ａは、覆工板１０の幅方向中央部に向けて縦リブ３７から屈曲しており、縦リブ３８に設けられた上フランジ３８ａは、同様に、覆工板１０の幅方向中央部に向けて縦リブ３８から突出するように屈曲しており、両方の縦リブ３７，３８は相互に対向して対となっている。縦リブ３７に設けられた下フランジ３７ｂは、上フランジ３７ａに対して逆方向に突出し、縦リブ３８に設けられた下フランジ３８ｂは、上フランジ３８ａに対して逆方向に突出している。つまり、下フランジ３７ｂ，３８ｂは、それぞれ覆工板１０の幅方向外方に向けて突出している。
【００３９】
幅寸法が大きい覆工板１０においては、図５（Ｃ）に示すように、縦リブを空間１５内に複数対設けることにより、覆工板１０の強度を高めることができる。
【００４０】
同様に、覆工板１０のサイズに応じて、横リブの列数も任意の数とすることができる。さらに、それぞれの横リブ２３，３１を構成する３枚のリブ部材は、一直線上に配置されているが、リブ部材を相互に覆工板１０の長手方向にずらすようにしてもよい。
【００４１】
次に、覆工板１０の製造手順について、図７〜図１２を参照しつつ説明する。
【００４２】
図７は天板１１の内面を示しており、長方形の鋼板性の天板１１の四隅には係合穴１３が形成されている。図８に示すように、上片部１４ｂを天板１１に溶接することにより、天板１１の内面の両側にアングル材１４が接合される。次いで、図９に示すように、天板１１の内面に２本の縦リブ１６，１７が溶接されるとともに、図１０に示すように、天板１１の内面に５列の横リブ２３，３１が溶接される。
【００４３】
この状態のもとで、天板１１とそれぞれの縦リブ１６，１７の上フランジ１６ａ，１７ａをスポット溶接する。スポット溶接は、上フランジ１６ａ，１７ａに設けられた長穴２１の周囲の箇所に行われる。スポット溶接により、上フランジ１６ａ，１７ａと天板１１は、突き当てられた面の部分に溶融部が形成されるので、天板１１と縦リブ１６，１７との接合強度を高めることができる。
【００４４】
さらに、３列の横リブ２３を構成するリブ部材と、２列の横リブ３１を構成するリブ部材とをそれぞれ天板１１に溶接する。この溶接は、突き当てられた部材の隅肉部がアーク溶接により行われる。それぞれのリブ部材の端面と縦リブ１６，１７もアーク溶接により接合される。このようにして、縦リブ１６，１７と横リブ２３，３１と天板１１との溶接が終了し、天板１１と底板１２との間で形成される空間１５内に取り付けられる鋼板は、格子状に天板１１に接合される。
【００４５】
次に、図１１に示すように、本体壁部１２ａと側壁部１２ｂとを備えた横断面Ｕ字形状の底板１２を天板１１に組み付け、組み付けた状態のもとで、天板１１と底板１２とを溶接する。この溶接はアーク溶接により行われる。さらに、３列の横リブ２３を構成するそれぞれのリブ部材と底板１２とを、図１１に示すように長穴２８が形成された部分の周囲でスポット溶接する。次いで、横リブ３１と底板１２とを、アーク溶接する。このときには、図１１に示されように、天板１１と底板１２との両端面の開口部から溶接棒を挿入することにより、横リブ３１を構成するリブ部材と底板１２とを隅肉溶接することができる。
【００４６】
このように、縦リブ１６，１７と横リブ２３，３１とにより、空間１５内に格子状にリブ材が配置され、それぞれのリブ部材は天板１１と底板１２とに溶接接合されるので、端部固定度が増して覆工板１０の強度を高めることができる。
【００４７】
図１２は、天板１１と天板との両端部に端面カバー３５を溶接した状態を示し、端面カバー３５を両端部に接合することにより、覆工板１０の組立が完了する。なお、横リブ３１のリブ部材と底板１２との隅肉溶接を、端面カバー３５が取り付けられた後に行うようにしてもよい。そのときには、開口部３６から溶接棒を挿入して溶接作業を行うことができる。ただし、横リブ２３と同様に、横リブ３１のリブ部材に下フランジを設け、横リブ３１と底板１２とをスポット溶接するようにしてもよい。
【００４８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものではなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の覆工板は、地下鉄、上下水道等の地下工事に伴う道路掘削の際に、仮設道路として使用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０    覆工板
１１    天板
１２    底板
１２ａ  本体壁部
１２ｂ  側壁部
１３    係合穴
１４    アングル材
１５    空間
１６，１７    縦リブ
２１，２２    長穴
２３    横リブ
２４〜２６    リブ部材
２７    下フランジ
２８    長穴
３１    横リブ
３２〜３４    リブ部材
３５    端面カバー
３６    開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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