(57)【要約】【課題】施工費を抑え、しかも、設計の自由度が高いエキスパンションジョイントを提供する。【解決手段】構造物と周辺地盤間に地盤の移動によって幅が拡縮する溝を設けると共に、当該溝をまたいで車両が通行可能なカバーを架設し、前記溝の縮小時、前記構造物側の一端を支点として、他端が前記周辺地盤側に設けた法面を乗り上げるように前記カバーを回動可能に設けたエキスパンションジョイントであって、カバーの前記一端と前記構造物の溝側近傍とをそれぞれに設けたダボ穴に差し込み自在なダボピンによって接合し、前記カバーのダボ穴とダボピン間には当該カバーの前記回動を許容する隙間を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物と周辺地盤間に地盤の移動によって幅が拡縮する溝を設けると共に、当該溝をまたいで車両が通行可能なカバーを架設し、前記溝の縮小時、前記構造物側の一端を支点として、他端が前記周辺地盤側に設けた法面を乗り上げるように前記カバーを回動可能に設けたエキスパンションジョイントであって、
カバーの前記一端と前記構造物の溝側近傍とをそれぞれに設けたダボ穴に差し込み自在なダボピンによって接合し、
前記カバーのダボ穴とダボピン間には当該カバーの前記回動を許容する隙間を設けたことを特徴とするエキスパンションジョイント。
【請求項２】
ダボ穴はカバーの幅方向に対して並列して２カ所に設けた請求項１記載のエキスパンションジョイント。
【請求項３】
ダボ穴はカバーの幅方向に対して並列して３カ所に設けた請求項１記載のエキスパンションジョイント。
【請求項４】
カバー及び構造物の溝側近傍のカバー設置部はコンクリートであり、当該コンクリートに金属製のカップを埋め込んでダボ穴を構成した請求項２又は３記載のエキスパンションジョイント。
【請求項５】
ダボピンは、構造物側のダボ穴から突出した部分の側面を、上側が細くなるテ―パ面とした請求項１〜４の何れか記載のエキスパンションジョイント。
【請求項６】
カバー側のダボ穴には、請求項５に記載するダボピンのテ―パ面に対応した逆テ―パ面を付与したエキスパンションジョイント。
【請求項７】
ダボピン、及びカップはステンレス製である請求項４記載のエキスパンションジョイント。
【請求項８】
ダボ穴の内周壁面には、緩衝層が設けられた請求項１〜７の何れか記載のエキスパンションジョイント。
【請求項９】
構造物と、カバーの間には緩衝層が設けられた請求項１〜８の何れか記載のエキスパンションジョイント。
【請求項１０】
緩衝層は、ゴム層である請求項８又は９記載のエキスパンションジョイント。
【請求項１１】
構造物は免震装置を備え、当該免震構造物の全周囲に溝を設けた請求項１〜１０の何れか記載のエキスパンションジョイント。
【請求項１２】
構造物は倉庫である請求項１〜１１の何れか記載のエキスパンションジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、構造物の周囲に周辺地盤の移動によって拡縮する溝を設け、当該溝に構造物側一端を支点として、他端が周辺地盤の移動に追従してスライドするカバーを架設したエキスパンションジョイントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
倉庫等で採用される免震構造では、構造物の周囲に溝（クリアランス）を設けて、構造物とその周辺地盤とを縁切りすることで、構造物に作用する震動を免震装置等で対処可能な範囲に限定し、保管物品の崩落や、これに伴う人的被害を最小限とする措置がとられている。溝には、人や車両が構造物にアクセスできるようにカバー（蓋）を架設している。そして、このカバーは、一端のみが構造物側に固定され、他端は自由端であり、地震発生時、地盤の水平移動によって溝が拡縮するのに伴い、前記他端が周辺地盤上をスライドすることで震動に追従するようにしている。
【０００３】
このようなエキスパンションジョイントについて、特許文献１には、カバーの裏面一端に凸部を下向きに設け、この凸部を構造物の溝側近傍に設けた凹部に回動自在に嵌合する構造が開示されている。当該構造によれば、地震発生時、構造物または／および周辺地盤が水平方向に変位して前記溝が広がっても、カバーは水平のまま他端が周辺地盤の縁をスライドし、逆に溝が狭まれば、カバーは凸部を支点として回動自在であるため、他端が周辺地盤に設けた法面を乗り上げるように浮き上がることで、震動に追従する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２１２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のカバーは、一端に設けた凸部を構造物側の凹部に嵌合するのみで設置できるが、地震発生時、特に溝が縮小するのに追従してカバーが回動しようとする場合、カバーの凸部には無理な力が作用し、当該凸部が根元から破損する恐れがある。そこで、凸部の強度を高めるために、当該凸部を分厚くしたり、鉄筋を入れるなどの補強をすれば、その分、凸部の重量が増し、今度は、これを嵌合する凹部やその周囲の強度も高める必要が生ずるなど、施工費が嵩む。
【０００６】
また、実際に、凸部を凹部内で回動自在に支持するには、図１２に示すように、凹部１０の深さを凸部１１の長さよりも大きくしつつ、凸部１１をカバー１２の回動角度に見合った角度に傾斜させて設ける必要がある。しかしながら、凹部１０の深さが大きいと、凸部１１下の空間１３によって平常時に車両等の重みでカバー１２がガタつく恐れがある。また、凸部１１の傾斜角度が大きいと、凹部１０への嵌合（引っ掛かり）が甘くなり、溝１４が拡大するような水平変位時に凸部１１が凹部１０から抜け出す恐れがある。このように、特許文献１の構造では、設計の自由度が低いという制約もある。
【０００７】
本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、施工費を抑え、しかも、設計の自由度が高いエキスパンションジョイントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するために本発明では、構造物と周辺地盤間に地盤の移動によって幅が拡縮する溝を設けると共に、当該溝をまたいで車両が通行可能なカバーを架設し、前記溝の縮小時、前記構造物側の一端を支点として、他端が前記周辺地盤側に設けた法面を乗り上げるように前記カバーを回動可能に設けたエキスパンションジョイントであって、カバーの前記一端と前記構造物の溝側近傍とをそれぞれに設けたダボ穴に差し込み自在なダボピンを挿入して接合し、前記カバーのダボ穴とダボピン間には当該カバーの前記回動を許容する隙間を設けるという手段を用いた。
【０００９】
本発明のエキスパンションジョイントは、特許文献１と同様、地震発生時の溝の拡縮に応じて、カバーが構造物側の一端（基端）を支点として水平にスライドするか、他端（先端）が浮き上がるように回動することで地盤の移動に追従するが、本発明の場合は、構造物側のダボ穴にダボピンの下半を挿入しておき、その上半をカバーのダボ穴に挿入することで、カバーを設置するものである。つまり、ダボピンを構造物側のダボ穴に挿入した状態では、特許文献１と凹凸の関係が天地逆になっている。よって、特許文献１の場合は、凸部の根元内角を支点としてカバーが回動することになるため、凸部を上述のように傾斜して設ける必要があるのに対して、本発明の場合は、カバー一端の下角部を支点としてカバーが回動することになるため、ダボ穴とダボピン間に隙間を設けるように両者寸法を決定するだけで、カバーを回動自在に支持することができる。
【００１０】
ダボピンは、ダボ穴に一定の隙間を有して差し込み自在であるので、構造物側のダボ穴に対しても現場で手作業によりダボピンを挿入でき、しかも、当該隙間（遊び）によって車両通行時などの微震動など、日常的な水平方向の移動を吸収することができる。
【００１１】
さらに、ダボピンをカバーの幅方向に沿ってダボ穴を２カ所に設け、それぞれのダボ穴にダボピンを差し込むことによって、車両通行時のカバーの旋回を防止することができる。ダボ穴を３カ所とすることによって、カバーに大きい旋回力が加わった場合でも、応力を分散することができる。
【００１２】
なお、カバーや、その一端を設置する構造物側のカバー設置部をコンクリートで成型する場合、単に該当部分のコンクリートを盗んでダボ穴とすることもできるが、このようなダボ穴はダボピンと摩擦力が大きくなり、カバーの追従性能を阻害するだけでなく、欠けが生ずることが想定される。そこで、ダボ穴については、コンクリートに金属製のカップを埋め込んで構成する。この場合、ダボピンと金属製カップをともにステンレス製とすることによって、防錆や電食を防止することができる。
【００１３】
また、ダボピンの上部側面を上側が細くなるテ―パ面とし、さらにカバー側のダボ穴をこれに対応した逆テ―パとすることによって、ダボピンの上側角部がダボ穴を削ったり、傷をつけることを防止する。
【００１４】
さらにまた、重量物であるコンクリート同士の衝突や、ダボピンとダボ穴の干渉による損傷を抑制するために、ダボ穴の内周側面に緩衝層を設けたり、構造物とカバーの間に緩衝層を設ける手段も採用する。
【００１５】
さらに、本発明の構造物は免震装置を備えた免震構造物であることが、構造物保護の観点から好ましく、その全周囲に溝を設けることで、より構造物の保護機能を高めることができる。また、構造物は、オフィスビルや集合住宅と比べて、低層、且つ、躯体構造がシンプルな倉庫であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、カバーの裏面一端側にダボ穴を設け、このダボ穴にダボピンを下から差し込んでカバーを設置するようにしたので、簡単に設置できると共に、カバーの構造も非常に簡易で、施工費を抑制する効果が高い。また、ダボピンとダボ穴の間の隙間さえ確保できれば、カバーを回動可能に支持することができるため、設計の自由度も高い。さらに、構造物側のダボ穴にもダボピンを遊挿することができるため、ダボピンを現場で手作業により立設でき、しかも、遊び分だけで日常的なカバーの水平移動に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るエキスパンションジョイントの縦断面図（平常時）
【図２】同実施形態からカバーを取り外したときの縦断面図
【図３】同実施形態のカバーの縦断面図
【図４】同実施形態の免震構造物側の要部拡大図（カバーの仮想回動）
【図５】同実施形態の平面図
【図６】同実施形態の免震構造物側の要部拡大図（カバーの仮想スライド）
【図７】同実施形態の動作説明図（溝縮小時）
【図８】同実施形態の他の動作説明図（溝拡大時）
【図９】同別の実施形態を示す要部縦断面図
【図１０】同さらに別の実施形態を示す要部縦断面図
【図１１】図１の実施形態に緩衝装置を適用した状態を示す要部縦断面図
【図１２】従来のエキスパンションジョイントの要部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るエキスパンションジョイントの縦断面図であり、１は倉庫等の構造物、２は構造物１と周辺地盤３とを隔絶する溝、４は溝２をまたいで構造物１と周辺地盤３間に架設したカバー、５はカバー４の一端（基端）を構造物１の溝２側近傍に回動自在に接合する丸鋼製のダボピンである。なお、構造物１は基礎に免震装置（図示せず）を備え、且つ、当該免震構造物１の全周囲に溝２を設けたものであることが好ましい。免震構造物１を全方位、周辺地盤３から隔絶して、構造物１に作用する震動を免震装置で減衰・吸収可能な範囲に限定することで、躯体そのものの他、内部の保管物品や人員をより確実に保護することができるからである。ただし、現場の環境等によっては、免震装置を省略し、溝も構造物１の周囲一部に設けることも可能である。
【００１９】
カバー４は、溝２で遮られた免震構造物１と周辺地盤３間に人や車両が通行可能な通路を確保するものである。このため、図２に示すように、免震構造物１と周辺地盤３それぞれの溝２近傍には、カバー４の厚みと同じ深さの設置段部１ａ・３ａを設けており、これら設置段部１ａ・３ａにカバー４の両端それぞれを載置することによって、免震構造物１と周辺地盤３間に平坦な通路を構成している。
【００２０】
設置段部のうち免震構造物１側の設置段部１ａは、カバー４の一端、即ち、後述する回動支点側となる基端部を支持するもので、図２に示すように、免震構造物１側の路面となる基準面１ｂから、カバー４の厚み分の高さを有する垂直壁１ｃを介して水平な設置面１ｄを形成している。そして、この設置面１ｄには上向き開口の円筒状のダボ穴１ｅを設けている。また、この実施形態では、基準面１ｂと垂直壁１ｃ間の角部にアングル金型１ｆを設けて、当該角部を破損等から保護している。
【００２１】
一方、周辺地盤３の設置段部３ａは、図２に示すように、カバー４の他端部（先端部）を支持するもので、周辺地盤３側の路面となる基準面３ｂから法面３ｃを介して水平な設置面３ｄを形成している。また、この実施形態では、基準面３ｂを鉄板３ｅで保護している。
【００２２】
これに対して、カバー４は、上記設置段部１ａ・３ａ間に架設可能な長さを有すると共に、トラックなどの車両が通行可能な強度（厚み）を有する。そして、図３に示すように、基端側の裏面には、当該カバー４を設置したとき、免震構造物１側のダボ穴１ｅと連通するように、下向き開口の円筒状のダボ穴４ａを設ける一方、先端部の裏面には、設置段部３ａの法面３ｃを摺動して基準面３ｂに乗り上げ可能な勾配４ｂを設けている。また、この実施形態では、カバー一端の側面を垂直ではなく、８０度程度の傾斜面４ｃに形成している。さらに、カバー４は、一般的にはコンクリート製であるため、先端部の上面に先端をやや突出させて鉄板４ｄを設けると共に、一端の上下双方の角部それぞれにはアングル金具４ｅ・４ｆを設けて、これら補強金具によって先端部・基端部を破損等から保護することが好ましい。
【００２３】
カバー４を設置するには、最初に免震構造物１側のダボ穴１ｅにダボピン５の下半を差し込んで立設しておき、このダボピン５の上半を自身のダボ穴４ａに差し込むだけで完了する。ここで、ダボ穴４ａとダボピン５の関係について説明すると、ダボピン５はカバー４の一端を拘束するものであるが、これと同時に、本発明の場合、カバー４の先端部が上下に浮き上がるようにカバー４を回動支持するものでなければならない。したがって、本発明では、図４に示すように、ダボ穴４ａをダボピン５よりも大径として、カバー４の前記回動を許容する隙間６を設けている。具体例として、長さ約１８００ｍｍ、厚み約２００ｍｍのカバー４を最大１０度回動する場合、採用するダボピン５が直径５０ｍｍ、ダボ穴４ａへの差し込み量１００ｍｍ（全長２００ｍｍ）であれば、カバー４には、基端面から１６０ｍｍの位置に、直径８０ｍｍ、深さ１２０ｍｍのダボ穴４ａを形成することで、図４中、仮想線（一点鎖線）で示したとおり、カバー４を設計上の角度だけ回動させることができる。
【００２４】
ダボピン５は丸鋼が好ましく、図５に示すように、カバー４の幅方向２カ所にダボ穴４ａを並列して設けて、カバー４が水平に旋回することを防止する。ただし、通行車両によって水平斜め方向の力が設計応力以上大きく加わる場合を考慮して、それぞれのダボピンに対する応力をさらに分散させ、破壊をより確実に防止するために、３カ所にダボピンとダボ穴を設けることがある。さらに、丸鋼製のダボピン５に対して、カバー４や免震構造物１側のダボ穴１ｅ・４ａに金属製のカップを嵌挿することで、単にコンクリートの穴とした場合よりもダボピン５との摩擦を低減でき、カバー４を円滑に回動できると同時に、ダボ穴の破損も防止することができる。さらに、この金属製カップ、及びダボピンは、錆の発生や異金属同士の接触による腐食を防止することが好ましいので、ステンレス製を採用することがある。なお、丸鋼や鋼製のカップを採用する場合には防錆のために内部を予めメッキ処理したものであることが好ましい。ただし、本発明における重要な技術は、ダボピンとダボ穴の構造であって、これらの材質については適宜別の材質を採用することがある。
【００２５】
なお、本実施形態では、免震構造物１側のダボ穴１ｅについても、カバー４のダボ穴４ａと同様、図６に示すように、ダボピン５よりも大径の寸法として、ダボピン５を隙間を空けて挿入する構成としている。これによって、カバー４の設置前に、ダボピン５を免震構造物１側に立設する際、現場で作業員が手作業により簡単にダボピン５を差し込むことができる。また、前記隙間が遊びとなって、車両の出入りなどで発生する水平方向の僅かな変位を吸収することもできる（図６中、一点鎖線部分参照）。
【００２６】
上記構成のエキスパンションジョイントによれば、ダボ穴１ｅ・４ａそれぞれにダボピン５を差し込むだけで、カバー４を簡単に設置することができる。また、カバー４には回動支軸のための凸部がないため補強の必要性が小さく、また全体として軽量であるので、設置段部側の補強も必要ない。
【００２７】
そして、地震未発生の平常時の図１の状態から、図７に示すように、地震発生によって溝２が狭まるように免震構造物１または／及び周辺地盤３が水平に変位した場合、カバー４に圧縮力が作用するが、この力は先端部が周辺地盤３の法面３ｃを乗り上げることによって、カバー４の基端の下角部を支点とする回転運動に変換され、当該変位を吸収する。
【００２８】
逆に、溝２が広がるような地震が発生した場合は、カバー４は免震構造物１の変位に追従して水平移動するもので、図８に示すように、カバー４の基端部は免震構造物１に固定されたまま、先端が周辺地盤３の設置面３ｄを水平にスライドすることで当該変位を吸収する。
【００２９】
なお、上記実施形態では、カバー４側のダボ穴４ａにダボピン５を隙間を設けて差し込むことで、カバー４を回動自在に支持するにあたり、カバー４の回動時に、その基端が免震構造物１側の設置段部１ａの垂直壁１ｃに干渉しないように、基端側面に傾斜面４ｃを設けているが、これは即ち、基端側面と垂直壁１ｃ間に回動軌跡分のクリアランスを設けることと技術的に同義であるから、当該クリアランスを確保できるのであれば、カバー４の基端側面は垂直面であってもよい。
【００３０】
次に、ダボピン５をより改良した実施形態を図９、及び図１０に示す。図９には、ダボピンが免振構造物側のダボ穴１ｅから突出した側面を上側が細くなるようにテ―パ面５ａとした形態、図１０には、カバー側のダボ穴４ａに前記テ―パ面５ａに対応した逆テ―パ面を付与した形態を示す。このように構成することで、先の実施形態における効果を維持しつつ、地震によるカバー４の揺動時にダボピン５の先端角部がダボ穴４ａの側壁を傷つけることを抑制することができ、より信頼性が高い構造とすることが可能となる。
【００３１】
図１１は、先に開示した全ての実施形態に適用する緩衝装置であって、図１の装置に適用したところを示す。図中、６は免振構造物側のダボ穴１ａの内周壁面に設けられたスリーブ状の緩衝層、７はカバー側のダボ穴４ａの内周壁面に設けられたスリーブ状の緩衝層、８は免振構造物１とカバー４の接触面の間に設けられた平板状の緩衝層である。緩衝層は経年劣化などを考慮して、ゴムシートを採用するが、ダボ穴とダボピンの衝突や、カバー４と免振構造物１の衝突による破壊やひび割れを防止できる素材であれば、広く採用することが可能である。もちろん、これらの緩衝装置は図９、及び図１０の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  免震構造物
２  溝
３  周辺地盤
４  カバー
５  ダボピン
６・７・８  緩衝層
【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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