(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに抜けないように係合する係合部と被係合部との継手構造であって、
係合した状態の前記係合部と前記被係合部とを、互いに密着状態に保持する密着保持手段を備えることを特徴とする継手構造。
【請求項２】
前記密着保持手段は、弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の継手構造。
【請求項３】
前記弾性部材は、コイルバネ、板バネ、ゴム、のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の継手構造。
【請求項４】
前記密着保持手段は、雄ネジ部を有する第１のネジ部材と、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を有する第２のネジ部材とであることを特徴とする請求項１に記載の継手構造。
【請求項５】
前記係合部の表面と前記被係合部の表面との間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の継手構造。
【請求項６】
前記係合部は、第１の凹状部と、この第１の凹状部に一体的に形成された第１の凸状部とであり、
前記被係合部は、前記第１の凹状部に抜けないように係合する第２の凸状部と、この第２の凸状部を一体的に形成し、前記第１の凸状部に抜けないように係合する第２の凹状部とであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の継手構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに抜けないように係合する係合部と被係合部との継手構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
互いに抜けないように係合する係合部と被係合部との継手には、例えば、図６に示すようなＪＥＳ（Ｊｏｉｎｔｅｄ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）継手がある。ＪＥＳ継手は例えば図４に示すように、一方の部材３０ａの端部に、第１の凹状部３３ａ１と、この第１の凹状部３３ａ１に一体的に形成された第１の凸状部３３ａ２とが形成されている。そして、一方の部材３０ａに連結される他方の部材３０ｂの端部に、第１の凹状部３３ａ１に係合する第２の凸状部３３ｂ２と、この第２の凸状部３３ｂ２を一体的に形成し、第１の凸状部３３ａ２に係合する第２の凹状部３３ｂ１とが形成されている。これら第１の凸状部３３ａ２の先端部と第２の凸状部３３ｂ２の先端部とには膨らみが形成され、これらの膨らみを覆うように、それぞれ第２の凹状部３３ｂ１と第１の凹状部３３ａ１とが形成されることで、第１の凹状部３３ａ１と第２の凸状部３３ｂ２、および、第２の凹状部３３ｂ１と第２の凸状部３３ａ２、は互いに抜けないようになっている。
【０００３】
ところで、第１の凸上部３３ａ２と第２の凹状部３３ｂ１との間、および、第２の凸状部３３ｂ２と第１の凹状部３３ａ１との間、には互いに係合させる作業が容易となるように隙間３３ｃが形成されている。したがって、これらの継手間で応力を確実に伝達させるために、従来は、隙間３３ｃにグラウト材３３ｄを充填していた。そして、継手間に作用する引張力には一方の部材３０ａおよび他方の部材３０ｂによって負担させ、圧縮力にはグラウト材３３ｄによって負担させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した継手構造は、例えば図１に示すように、複数の部材それぞれの端部に形成され、これら部材が複数連結されて用いられることが多い。したがって、前記したグラウト材３３ｄを充填する方法においては、充填箇所が多く発生し、施工手間がかかることが指摘されていた。
本発明は、互いに抜けないように係合する係合部と被係合部との継手構造において、継手間の確実な応力伝達を従来に比して容易かつ安価に行うことを可能とする継手構造を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図５に示すように、
互いに抜けないように係合する係合部（継手部２３ａ）と被係合部（継手部２３ｂ）との継手構造であって、
係合した状態の前記係合部（継手部２３ａ）と前記被係合部（継手部２３ｂ）とを、互いに密着状態に保持する密着保持手段（コイルバネ２５、板バネ、ゴム２６、第１のネジ部材２７ａと第２のネジ部材２７ｂ）を備えることを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、互いに抜けないように係合した状態の前記係合部と前記被係合部とは、前記密着保持手段によって互いに密着状態に保持される。これにより、前記係合部の表面と前記被係合部の表面との間には接触面が確実に形成される。したがって、前記接触面を通して前記係合部と前記被係合部との間の応力伝達が確実に行われる。すなわち、継手間の確実な応力伝達を容易かつ安価に行うことができる。
【０００７】
なお、前記継手としては、例えば前記したようなＪＥＳ（Ｊｏｉｎｔｅｄ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）継手がある。ＪＥＳ継手においては一般に、第１の凸上部と第２の凹状部との間、および、第２の凸状部と第１の凹状部との間、には互いに係合させる作業が容易となるように隙間が形成されている。前記密着保持手段によって、第１の凸状部と第２の凹状部との間、および、第２の凸状部と第１の凹状部との間に接触面が形成されることで、ＪＥＳ継手間の応力伝達が確実となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、例えば図１〜図４に示すように、請求項１に記載の継手構造において、
前記密着保持手段は、弾性部材（コイルバネ２５、板バネ、ゴム２６）であることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、前記密着保持手段は弾性部材であるため、係合した状態の前記係合部と前記被係合部とを、容易かつ安価に互いに密着状態に保持することができる。
【００１０】
なお、前記弾性部材としては、例えばコイルバネ、板バネ、ゴム等が挙げられる。
また、前記係合部と前記被係合部とのうち少なくとも一方を備える部材を、一方向に複数連結する場合においては、弾性部材の数は任意である。すなわち、前記一方向に沿って少なくとも一つの弾性部材を設けておくことで、弾性部材による引張り力または圧縮力が、前記係合部と前記被係合部とのうち少なくとも一方、および、前記部材によって一方向に伝達されるため、複数の継手箇所全てにおいて前記係合部と前記被係合部とを、互いに密着状態に保持することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、請求項２に記載の継手構造において、
前記弾性部材は、コイルバネ２５、板バネ、ゴム２６、のいずれかであることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、前記密着保持手段は、コイルバネ、板バネ、ゴム、のいずれかであるため、係合した状態の前記係合部と前記被係合部とを、容易かつ安価に互いに密着状態に保持することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、例えば図５に示すように、請求項１に記載の継手構造において、
前記密着保持手段は、雄ネジ部を有する第１のネジ部材２７ａと、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を有する第２のネジ部材２７ｂとであることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、前記密着保持手段は、雄ネジ部を有する第１のネジ部材と、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を有する第２のネジ部材とであるため、係合した状態の前記係合部と前記被係合部とを、容易かつ安価に互いに密着状態に保持することができる。
【００１５】
なお、前記係合部と前記被係合部とのうち少なくとも一方を備える部材を、一方向に複数連結する場合においては、第１のネジ部材と第２のネジ部材の数は、弾性部材の場合と同様に任意である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、例えば図２〜図５に示すように、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の継手構造において、
前記係合部（継手部２３ａ）の表面と前記被係合部（継手部２３ｂ）の表面との間には隙間２３ｃが形成されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、前記係合部の表面と前記被係合部の表面との間には隙間が形成されているので、前記係合部と前記被係合部とを互いに係合させる作業を容易に行うことができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、例えば図２〜図５に示すように、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の継手構造において、
前記係合部（継手部２３ａ）は、第１の凹状部２３ａ１と、この第１の凹状部２３ａ１に一体的に形成された第１の凸状部２３ｂ２とであり、
前記被係合部（継手部２３ｂ）は、前記第１の凹状部２３ａ１に抜けないように係合する第２の凸状部２３ｂ２と、この第２の凸状部２３ｂ２を一体的に形成し、前記第１の凸状部２３ａ２に抜けないように係合する第２の凹状部２３ｂ１とであることを特徴としている。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、前記係合部と前記被係合部とは、前記第１の凸状部と前記第２の凹状部、前記第２の凸状部と前記第１の凹状部、の２ヶ所において係合する。しかも、前記第１の凸状部と前記第２の凸状部とは、それぞれ前記第１の凹状部と前記第２の凹状部とに一体的に形成されており、継手が小さくなる。以上により、継手を小さくして施工性、意匠性を向上させながら、継手間の応力伝達をより確実に行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５を参照して、本発明である継手構造の実施の形態例について詳細に説明する。
本発明である継手構造は、例えば鉄道や道路等の路線直下で、配管、通信ケーブル、あるいは鉄道や道路等の路線を横断させる筒状の横断構造物を構築する際に用いられ、図１において符号１０は横断構造物を示す。
【００２１】
横断構造物１０は、図１に示すように、それぞれ筒状のコンクリート充填部２１を備えるように形成された複数の長尺な鋼製エレメント２０が、それらの長手方向と直行方向に連結され、連結後にコンクリート充填部２１にコンクリートが充填されて形成されている。
【００２２】
そして、鋼製エレメント２０の連結方向のフランジ部２２が引張力を負担し、コンクリート充填部２１に充填する図示しないコンクリートが圧縮力を負担する構造となっている。
【００２３】
鋼製エレメント２０は、部位に応じて所定の形状に形成され、それぞれの鋼製エレメント２０の所定位置には、それらの長手方向に延在するようにして継手部２３が形成されている。隣接する２つの鋼製エレメント２０は、図２等に示すように、一方の鋼製エレメント２０ａの継手部２３ａ（係合部）を他方の鋼製エレメント２０ｂの継手部２３ｂ（被係合部）に前記長手方向にスライドすることにより係合されている。このように、所定の形状の複数の鋼製エレメント２０を継手部２３で連結していくことで、鉄道や道路等の路線直下に筒状の横断構造物１０を、その長さ等の延長の制約を受けずに、しかも短期間に安全に構築することができる。また、施工した鋼製エレメント２０を本体として用いることができるので、路線面防護工と本体構築工とを同時に行うことができ、軌道面や舗装面に与える影響を小さくできる。
【００２４】
一方の鋼製エレメント２０ａの継手部２３ａは、第１の凹状部２３ａ１と、この第１の凹状部２３ａ１に一体的に形成された第１の凸状部２３ａ２とから構成されている。そして、他方の鋼製エレメント２０ｂの継手部２３ｂは、第１の凹状部２３ａ１に抜けないように係合する第２の凸状部２３ｂ２と、この第２の凸状部２３ｂ２を一体的に形成し、第１の凸状部２３ａ２に抜けないように係合する第２の凹状部２３ｂ１とから構成されている。これら第１の凸状部２３ａ２の先端部と第２の凸状部２３ｂ２の先端部とには膨らみが形成され、これらの膨らみを覆うように、それぞれ第２の凹状部２３ｂ１と第１の凹状部２３ａ１が形成されることで、第１の凹状部２３ａ１と第２の凸状部２３ｂ２、および、第２の凹状部２３ｂ１と第１の凸状部２３ａ２、は互いに抜けないようになっている。なお、前記のように継手部２３（２３ａ、２３ｂ）を形成することで、鋼製エレメント２０（２０ａ、２０ｂ）の連結方向と略直角方向（図１等において上下方向）に応力の伝達が可能となっている。
【００２５】
また、第１の凸上部２３ａ２と第２の凹状部２３ｂ１との間、および、第２の凸状部２３ｂ２と第１の凹状部２３ａ１との間、には隙間２３ｃが形成されており、一方の鋼製エレメント２０ａを他方の鋼製エレメント２０ｂに対して長手方向にスライドさせて係合させる作業が容易となっている。
【００２６】
複数の鋼製エレメント２０のうち、調整エレメント２０ｘにおいては、図２に示すように、それぞれ継手部２３を有した２つの鋼板２４が、引張り状態のコイルバネ２５（密着保持手段）によって連結されて形成されている。なお、調整エレメント２０ｘは、一方向に連結された複数の鋼製エレメント２０の少なくとも一つを構成するように設けられればよい。コイルバネ２５による引張り力が、連結方向に配設された鋼製エレメント２０によって伝達されるため、連結方向の複数の継手部２３を全てを密着状態に保持することができる。また、コイルバネ２５の鋼鈑２４に対する固定方法は、例えば、直接溶接してもよいし、図示しない沿え板に溶接し、この沿え板を鋼鈑２４に溶接してもよい。
【００２７】
なお、図３に示すように、それぞれ継手部２３を有した２つの鋼板２４の端部をそれぞれコ字状に形成し、これらコ字状部分にそれぞれ当接させるようにコイルバネ２５（密着保持手段）を圧縮状態で設けてもよい。コイルバネ２５による圧縮力が、連結方向に配設された鋼製エレメント２０によって伝達されるため、連結方向の複数の継手部２３を全てを密着状態に保持することができる。
【００２８】
また、図４に示すように、それぞれ継手部２３を有した２つの鋼板２４を、引張り状態のゴム２６（密着保持手段）によって連結してもよい。図４に示す継手構造は、図２に示す継手構造におけるコイルバネ２５をゴム２６に置き換えたものである。なお、例えば、コイルバネ２５を板バネに置き換えることもできる。
【００２９】
さらに、図５に示すように、それぞれ継手部を有した２つの鋼板２４に、それぞれ反対側の鋼鈑２４に向けてコ字型の鋼材２８を固定し、これらコ字型の鋼材２８の間に、雄ネジ部が形成された第１のネジ部材２７ａと雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が形成された第２のネジ部材２７ｂとからなるターンバックル２７を設けてもよい。コ字型の鋼材２８には、それぞれ第１のネジ部材２７ａの一端を固定し、これら第１のネジ部材２７ａの他端それぞれに第２のネジ部材２７ｂを螺合すればよい。なお、コ字型の鋼材２８の鋼鈑２４に対する固定方法、第１のネジ部２７ａのコ字型の鋼材２８に対する固定方法は、例えば、直接溶接してもよいし、図示しない沿え板に溶接し、この沿え板を鋼鈑２４に溶接してもよい。
【００３０】
本実施の形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
▲１▼互いに抜けないように係合した状態の一方の鋼製エレメント２０ａの継手部２３ａと他方の鋼製エレメント２０ｂの継手部２３ｂとは、コイルバネ２５、板バネ、ゴム２６、ターンバックル２７等によって互いに密着状態に保持される。これにより、継手部２３ａの表面と継手部２３ｂの表面との間には接触面が確実に形成される。したがって、前記接触面を通して継手部２３ａと継手部２３ｂとの間の応力伝達が確実に行われる。すなわち、継手間の確実な応力伝達を容易かつ安価に行うことができる。
【００３１】
▲２▼継手部２３ａと継手部２３ｂとは、第１の凹状部２３ａ１と第２の凸状部２３ｂ２、第２の凹状部２３ｂ１と第１の凸状部２３ａ２、の２ヶ所において係合する。しかも、第１の凸状部２３ａ２と第２の凸状部２３ｂ２とは、それぞれ第１の凹状部２３ａ１と第２の凹状部２３ｂ１とに一体的に形成されており、継手が小さくなる。以上により、継手を小さくして施工性、意匠性を向上させながら、継手間の応力伝達をより確実に行うことができる。
【００３２】
▲３▼第１の凹状部２３ａ１の表面と第２の凸状部２３ｂ２の表面との間、および、第２の凹状部２３ｂ１の表面と第１の凸状部２３ａ２の表面との間、にはそれぞれ隙間が形成されているので、第１の凹状部２３ａ１と第２の凸状部２３ｂ２、および、第２の凹状部２３ｂ１と第１の凸状部２３ａ２、を互いにスライドさせて係合させる作業を容易に行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、互いに抜けないように係合した状態の前記係合部と前記被係合部とは、前記密着保持手段によって互いに密着状態に保持される。これにより、前記係合部の表面と前記被係合部の表面との間には接触面が確実に形成される。したがって、前記接触面を通して前記係合部と前記被係合部との間の応力伝達が確実に行われる。すなわち、継手間の確実な応力伝達を容易かつ安価に行うことができる。
【００３４】
請求項２によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができることは勿論のこと、係合した状態の前記係合部と前記被係合部とを、容易かつ安価に互いに密着状態に保持することができる。
【００３５】
請求項３によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果を得ることができることは勿論のこと、係合した状態の前記係合部と前記被係合部とを、容易かつ安価に互いに密着状態に保持することができる。
【００３６】
請求項４によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができることは勿論のこと、係合した状態の前記係合部と前記被係合部とを、容易かつ安価に互いに密着状態に保持することができる。
【００３７】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができることは勿論のこと、前記係合部と前記被係合部とを互いに係合させる作業を容易に行うことができる。
【００３８】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができることは勿論のこと、継手を小さくして施工性、意匠性を向上させながら、継手間の応力伝達をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る継手構造を用いて構築される横断構造物を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る継手構造の実施の形態例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る継手構造の実施の形態例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る継手構造の実施の形態例を示す断面図である。
【図５】本発明に係る継手構造の実施の形態例を示す断面図である。
【図６】従来の継手構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０          横断構造物
２０          鋼製エレメント
２３        継手部（係合部、被係合部）
２０ａ        一方の鋼製エレメント
２３ａ      継手部（係合部）
２３ａ１  第１の凹状部（係合部）
２３ａ２  第１の凸状部（係合部）
２０ｂ        他方の鋼製エレメント
２３ｂ      継手部（被係合部）
２３ｂ１  第２の凹状部（被係合部）
２３ｂ２  第２の凸状部（被係合部）
２５          コイルバネ（密着保持手段）
２６          ゴム（密着保持手段）
２７          ターンバックル（密着保持手段）
２７ａ      第１のネジ部材（密着保持手段）
２７ｂ      第２のネジ部材（密着保持手段）
【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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