(57)【要約】【課題】部材の長さ方向に沿って設けられ、互いに離間しない状態に咬合する断面形状にそれぞれ形成された係合部と被係合部の一方を他方に対して前記長さ方向にスライドして係入して、部材を連結する際、特に別途作業を行わなくとも、係合部と被係合部との間で応力を確実に伝達することのできる、部材の連結構造、および連結用部材を提供する。【解決手段】部材の長さ方向Ｘに沿って設けられ、互いに離間しない状態に咬合する断面形状にそれぞれ形成された係合部１と被係合部１の一方を他方に対して前記長さ方向Ｘにスライドして係入する、部材１１，１１，…の連結構造で、係合部１と被係合部１との少なくとも一方に、これら係合部１と被係合部１とが接触する状態を保つバックアップ材５を設ける。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材の長さ方向に沿って設けられ、互いに離間しない状態に咬合する断面形状にそれぞれ形成された係合部と被係合部の一方を他方に対して前記長さ方向にスライドして係入した、部材の連結構造であって、
前記係合部と被係合部との少なくとも一方に、これら係合部と被係合部とが接触する状態を保つバックアップ材が設けられていること
を特徴とする部材の連結構造。
【請求項２】
請求項１に記載の部材の連結構造において、
前記係合部と被係合部との双方に、前記バックアップ材が設けられていることを特徴とする部材の連結構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の部材の連結構造において、
前記バックアップ材を構成する素材が、硬質プラスチックと金属との少なくとも一方であること
を特徴とする部材の連結構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の部材の連結構造において、前記バックアップ材の素材および／または形状は、前記係合部と被係合部との摺動面の滑り抵抗を小さくするものであること
を特徴とする部材の連結構造。
【請求項５】
請求項４に記載の部材の連結構造において、
前記バックアップ材を構成する素材が、ポリアセタールであること
を特徴とする部材の連結構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の部材の連結構造において、
前記係合部と被係合部とがほぼ同一の断面形状に形成されていること
を特徴とする部材の連結構造。
【請求項７】
部材本体の長さ方向に沿って設けられ、互いに離間しない状態に咬合する断面形状にそれぞれ形成された係合部と被係合部とを備え、
前記係合部と被係合部とは、その一方を他方に対して前記長さ方向にスライドして係入可能に形成され、
前記係合部と被係合部との少なくとも一方に、これら係合部と被係合部とが接触する状態を保つバックアップ材が設けられていること
を特徴とする連結用部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管などの部材を並設し、これらを連結して構造物を構築する際に用いられる、部材の連結構造、および連結用部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地中などに部材を並べて挿入し、これらの部材を互いに連結されることで、構造物を構築することが行われている。
この部材を互いに連結する方法の一つとして、例えば図６に示すように、部材１１１の長さ方向に沿って、互いに離間しない状態に咬合する断面形状の係合部１０４と被係合部１０４とを設け、係合部１０４と被係合部１０４の一方を他方に対してスライドして係入する方法がある。
【０００３】
ここで、係合部１０４と被係合部１０４とを、それらの間に若干の隙間が生じるように形成することで、係合部１０４と被係合部１０４の一方を他方に対して係入しやすくしている。
完成した構造物では、部材１１１相互間の応力伝達を確保する必要があるため、係合部１０４と被係合部１０４との周りを鋼板１２、コーキング１１３、防錆シート１１５などで塞いだ状態で、これら係合部１０４と被係合部１０４との間の隙間にグラウト１１４を充填するなどの作業を行う必要があり、この充填作業に手間と費用とを要していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、部材の長さ方向に沿って設けられ、互いに離間しない状態に咬合する断面形状にそれぞれ形成された係合部と被係合部の一方を他方に対して前記長さ方向にスライドして係入して、部材を連結する際、特に別途作業を行わなくとも、係合部と被係合部との間で応力を確実に伝達することのできる、部材の連結構造、および連結用部材を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図３（図４、図５）に示すように、部材（エレメント）１１の長さ方向Ｘに沿って設けられ、互いに離間しない状態に咬合する断面形状にそれぞれ形成された係合部（継手）１（２，３）と被係合部（継手）１（２，３）の一方を他方に対して前記長さ方向Ｘにスライドして係入した、部材１１，１１，…の連結構造であって、
前記係合部１（２，３）と被係合部１（２，３）との少なくとも一方に、これら係合部１（２，３）と被係合部１（２，３）とが接触する状態を保つバックアップ材５（６〜８）が設けられていること
を特徴とする。
ここで、上記バックアップ材としては、例えば、表面の摩擦係数が小さい硬質プラスチックや、係合部や被係合部にその長さ方向に所定間隔で設けられた金属などを好適に用いることができる。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、係合部と被係合部との少なくとも一方に、これら係合部と被係合部とが接触する状態を保つバックアップ材が設けられているので、この係合部と被係合部との接触部を通じて、互いに連結された部材の間で、応力の伝達を確実に行わせることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、例えば図１〜図３（図４、図５）に示すように、請求項１に記載の部材の連結構造において、
前記係合部１（２，３）と被係合部１（２，３）との双方に、前記バックアップ材５（６〜８）が設けられていること
を特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、係合部と被係合部との双方にバックアップ材が設けられているので、係合部と被係合部との接触部を通じて、互いに連結された部材の間で、応力の伝達をいっそう確実に行わせることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、例えば図１〜図３（図４、図５）に示すように、請求項１または２に記載の部材の連結構造において、
前記バックアップ材５（６〜８）を構成する素材が、硬質プラスチックと金属との少なくとも一方であること
を特徴とする。
ここで、硬質プラスチックとは、曲げ弾性率が定常状態で７，０００ｋｇ／ｃｍ２以上のものを指す。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、バックアップ材の素材が、硬質プラスチックと金属との少なくとも一方であるので、係合部と被係合部とが接触する状態を確実に保つことができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、例えば図１〜図３（図４、図５）に示すように、請求項１〜３のいずれかに記載の部材の連結構造において、
前記バックアップ材５（６〜８）の素材および／または形状は、前記係合部１（２，３）と被係合部１（２，３）との摺動面の滑り抵抗を小さくするものであること
を特徴とする。
ここで、上記バックアップ材の素材または形状の例としては、例えば、表面の摩擦係数が小さい硬質プラスチックや、係合部や被係合部にその長さ方向に所定間隔で断続的に設けられた金属などが挙げられる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られるとともに、バックアップ材の素材および／または形状が、係合部と被係合部との摺動面の滑り抵抗を小さくするものであるので、係合部と被係合部の一方を他方に対して部材の長さ方向Ｘにスライドして係入しやすくすることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、例えば図１〜図３（図４、図５）に示すように、請求項４に記載の部材の連結構造において、
前記バックアップ材５（６〜８）を構成する素材が、ポリアセタールであること
を特徴とする。
ここで、ポリアセタールとしては、例えばＰＯＭ（ポリオキシメチレン）のみからなる均質重合体や、これに［−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−］ｎなどの結合を含む共重合体などを使用することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、バックアップ材の素材が、硬質プラスチックであり表面に潤滑性があるポリアセタールであるので、係合部と被係合部とが接触する状態を確実に保つことができるとともに、係合部と被係合部の一方を他方に対して部材の長さ方向Ｘにスライドして係入しやすくすることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、例えば図１〜図３（図４、図５）に示すように、請求項１〜５のいずれかに記載の部材の連結構造において、
前記係合部１（２，３）と被係合部１（２，３）とがほぼ同一の断面形状に形成されていること
を特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られるとともに、係合部と被係合部とがほぼ同一の断面形状に形成されているので、係合部と被係合部がオス、メスの二種類からなる場合に比して、部材の連結構造をより汎用的なものとすることができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明である連結用部材（エレメント）１１は、例えば図１〜図３（図４、図５）に示すように、部材本体１２の長さ方向Ｘに沿って設けられ、互いに離間しない状態に咬合する断面形状にそれぞれ形成された係合部（継手）１（２，３）と被係合部（継手）１（２，３）とを備え、
前記係合部１（２，３）と被係合部１（２，３）とは、その一方を他方に対して前記長さ方向Ｘにスライドして係入可能に形成され、
前記係合部１（２，３）と被係合部１（２，３）との少なくとも一方に、これら係合部１（２，３）と被係合部１（２，３）とが接触する状態を保つバックアップ材５（６〜８）が設けられていること
を特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の部材の連結構造、および連結用部材の実施の形態を、図面を参照して説明する。
以下の各実施の形態は、図３に示すように、角形断面あるいはコの字形断面に形成された鋼材からなるエレメント（部材、連結用部材）１１，１１，…を、既設の鉄道の軌道の下方の地山（図示省略）中に水平に並べて挿入して矩形断面の構造物１０を形成し、これらエレメント１１の内部の空洞にコンクリートを充填してトンネルを構築するために、本発明を適用したものである。
【００２０】
各エレメント１１には、エレメント１１の長さ方向Ｘに沿って、図２に示す断面形状の継手（係合部、被係合部）１（または２，３）が設けられている。この継手１は、図２に示すように、他のエレメント１１の継手１（２，３）と互いに離間しない状態に咬合する断面形状に形成されている。
そして、先に地山に挿入したエレメント１１の継手１（２，３）に、これに隣接するエレメント１１の継手１（２，３）を係入させながら、このエレメント１１を地山に挿入することで、図１に示すように、互いに隣り合うエレメント１１，１１が連結されるようになっている。
【００２１】
継手１〜３は、それぞれ図２、図４、図５に示すように、エレメント１１の部材本体１２を構成する鋼材と一体に形成された継手本体４の一部に、ポリアセタール（例えば、ポリプラスチックス株式会社製「ジュラコン」（登録商標））からなるバックアップ材５〜８を、高温状態で圧着して取り付けたものである。バックアップ材５〜８の表面は平滑に仕上げられている。
継手本体４は、主爪４ａと副爪４ｂとから構成されている。
【００２２】
〔第１の実施の形態〕
本実施の形態では、図２に示すように、主爪４ａの先端面に、バックアップ材５が取り付けられている。
そして、図１に示すように、先に地山に挿入したエレメント１１の継手１に、これに隣接するエレメント１１の継手１を係入させる際に、一方のエレメント１１の継手１の主爪４ａの先端面に取り付けられたバックアップ材５が、他方のエレメント１１の継手１の主爪４ａと副爪４ｂとの間に形成された凹部の底面に接する状態を保ちつつ摺動する。この際、二つのエレメント１１，１１の主爪４ａ，４ａも、互いに接する状態に保たれる。
【００２３】
〔第２の実施の形態〕
本実施の形態では、図４に示すように、主爪４ａと副爪４ｂとの間に形成されている凹部の底面に、バックアップ材６が取り付けられている。
そして、図１に示すように、先に地山に挿入されたエレメント１１の継手２に、これに隣接するエレメント１１の継手２を係入させる際に、一方のエレメント１１の継手１の主爪４ａの先端面が、他方のエレメント１１の継手２の主爪４ａと副爪４ｂとの間に形成されている凹部の底面に取り付けられたバックアップ材６の表面に接する状態を保ちつつ摺動する。この際、二つのエレメント１１，１１の主爪４ａ，４ａも、互いに接する状態に保たれる。
【００２４】
〔第３の実施の形態〕
本実施の形態では、図５に示すように、主爪４ａの先端面と、主爪４ａと副爪４ｂとの間に形成されている凹部の底面との二箇所に、それぞれバックアップ材７，８が取り付けられている。
そして、図１に示すように、先に地山に挿入されたエレメント１１の継手３に、これに隣接するエレメント１１の継手３を係入させる際に、一方のエレメント１１の継手３の主爪４ａの先端面に取り付けられたバックアップ材７が、他方のエレメント１１の継手１の主爪４ａと副爪４ｂとの間に形成されている凹部の底面に取り付けられたバックアップ材８の表面に接する状態を保ちつつ摺動する。この際、二つのエレメント１１，１１の主爪４ａ，４ａも、互いに接する状態に保たれる。
【００２５】
このように構成されたエレメント１１を、先に地山に挿入されたエレメント１１の継手１〜３に、これに隣接するエレメント１１の継手１〜３を係入させるようにして、鉄道の軌道の下方の地山中に順次挿入して、矩形断面の構造物１０を形成する。そして、各エレメント１１内部の土砂を除去したのち、これらのエレメント１１の内部の空洞にコンクリートを充填して、トンネルを完成させる。
【００２６】
以上、第１〜第３の実施の形態に記載の部材の連結構造、およびエレメント１１によれば、互いに連結される２つのエレメント１１，１１の継手１〜３のそれぞれに、これら継手１〜３の主爪４ａ，４ａどうしが接触する状態を保つバックアップ材５〜８が設けられているので、この継手１〜３の主爪４ａを通じて、互いに連結された部材１１の間で、応力の伝達を確実に行わせることができる。
【００２７】
また、バックアップ材５〜８が、硬質プラスチックであり表面に潤滑性があるポリアセタールからなるので、係合部と被係合部とが接触する状態を確実に保つことができるとともに、継手１〜３の摺動面の滑り抵抗を小さくして、互いに連結される二つのエレメント１１，１１の継手１〜３の一方を他方に対して部材１１の長さ方向Ｘにスライドして係入しやすくすることができる。
【００２８】
また、エレメント１１を連結するための係合部と被係合部とが、同一の断面形状に形成された継手１〜３であるので、係合部と被係合部がオス、メスの二種類からなる場合に比して、部材の連結構造をより汎用的なものとすることができる。
【００２９】
なお、本発明の部材の連結構造、および連結用部材は、上記の各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記の実施の形態では、硬質プラスチックであり表面に潤滑性があるポリアセタールからなるバックアップ材５〜８を、エレメント１１の継手本体４に高温状態で圧着する場合を例示したが、部材やバックアップ材を構成する素材に応じて、接着など他の方法でバックアップ材を係合部や被係合部に取り付けるようにしても良い。
また、バックアップ材として、係合部や被係合部にその長さ方向に所定間隔で断続的に溶接して取り付けた金属などを適用しても良い。
また、上記の実施の形態では、角形断面あるいはコの字形断面に形成された鋼材からなるエレメント（部材）１１，１１，…を地中に挿入して、これらを互いに連結する場合について例示したが、平面状や円弧状の鋼板を互いに連結して管状の構造物を構築する場合などにも、本発明を適用することが可能である。
その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、係合部と被係合部との少なくとも一方に、これら係合部と被係合部とが接触する状態を保つバックアップ材が設けられているので、この係合部と被係合部との接触部を通じて、互いに連結された部材の間で、応力の伝達を確実に行わせることができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、係合部と被係合部との双方にバックアップ材が設けられているので、係合部と被係合部との接触部を通じて、互いに連結された部材の間で、応力の伝達をいっそう確実に行わせることができる。
【００３２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、バックアップ材の素材が、硬質プラスチックと金属との少なくとも一方であるので、係合部と被係合部とが接触する状態を確実に保つことができる。
【００３３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られるとともに、バックアップ材の素材および／または形状が、係合部と被係合部との摺動面の滑り抵抗を小さくするものであるので、係合部と被係合部の一方を他方に対して部材の長さ方向Ｘにスライドして係入しやすくすることができる。
【００３４】
請求項５に記載の発明によれば、バックアップ材の素材が、硬質プラスチックであり、表面に潤滑性があるポリアセタールであるので、係合部と被係合部とが接触する状態を確実に保つことができるとともに、係合部と被係合部の一方を他方に対して部材の長さ方向Ｘにスライドして係入しやすくすることができる。
【００３５】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られるとともに、係合部と被係合部とがほぼ同一の断面形状に形成されているので、係合部と被係合部がオス、メスの二種類からなる場合に比して、部材の連結構造をより汎用的なものとすることができる。
【００３６】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る部材の連結構造の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る部材の連結構造を構成する係合部（被係合部）の一例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る部材の連結構造、および連結用部材によって構築された構造物の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る部材の連結構造を構成する係合部（被係合部）の他の一例を示す断面図である。
【図５】本発明に係る部材の連結構造を構成する係合部（被係合部）のさらに他の一例を示す断面図である。
【図６】従来の部材の連結構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１〜３　　　係合部、被係合部（継手）
５〜８　　　バックアップ材
１１　　　　（連結用）部材（エレメント）
１２　　　　部材本体
【図１】
2004068548.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004068548.tif 000007
【図６】
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