(57)【要約】【課題】コンクリート打設のための型枠又は構造材のうちの型枠を兼ねる薄板状部分に対し、それに形成されたボルト挿通孔からネジ部が外側に突出し、ボルト頭部が内側に位置する状態での取り付けを安価かつ安定的に行うこと。【解決手段】一端部側と他端部側とにボルト頭部１４ａとネジ部１４ｂとをそれぞれ有し、コンクリート打設のための型枠又は構造材（鋼製エレメント１０）のうちの型枠を兼ねる薄板状部分（フランジ１０ａ）に対し、それに形成されたボルト挿通孔１０ａ１から前記ネジ部１４ｂが外部に突出し、前記ボルト頭部１４ｂがコンクリート打設側に位置する状態で取り付けられるボルト１４である。ボルト１４は、ボルト頭部１４ａとネジ部１４ｂとの間に一端部側から他端部側へかけて漸次細く形成され、取付状態でボルト挿通孔１０ａ１の縁部に対して密接可能なテーパ部１４ｃを備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部側と他端部側とにボルト頭部とネジ部とをそれぞれ有し、コンクリート打設のための型枠又は構造材のうちの型枠を兼ねる薄板状部分に対し、それに形成されたボルト挿通孔から前記ネジ部が外部に突出し、前記ボルト頭部がコンクリート打設側に位置する状態で取り付けられるボルトであって、
前記ボルト頭部と前記ネジ部との間に前記一端部側から前記他端部側へかけて漸次細く形成され、取付状態で前記ボルト挿通孔の縁部に対して密接可能なテーパ部を備えることを特徴とするボルト。
【請求項２】
請求項１に記載のボルトを、コンクリート打設のための型枠又は構造材のうちの型枠を兼ねる薄板状部分に対し、それに形成されたボルト挿通孔から前記ネジ部が外部に突出し、前記ボルト頭部がコンクリート打設側に位置する状態で取り付けるボルトの取付方法であって、
前記ボルトの取り付けを、前記ボルト頭部を打ち込んで、前記テーパ部を前記ボルト挿通孔の縁部に対して密接させることで行うことを特徴とするボルトの取付方法。
【請求項３】
一端部側と他端部側とにボルト頭部とネジ部とをそれぞれ有するボルトであって、
前記ボルト頭部と前記ネジ部との間に前記一端部側から前記他端部側へかけて漸次細く形成されたテーパ部を備えることを特徴とするボルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート打設のための型枠又は構造材のうちの型枠を兼ねる薄板状部分に対し、それに形成されたボルト挿通孔からネジ部が外側に突出し、打設されるコンクリートにボルト頭部が埋設される状態に取り付けられるボルト及びボルトの取付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道や道路等の路線直下に地下構造物を非開削で施工する場合には、例えば、鋼管を推進して防護工を設置し、この防護工と構造体とを置換する工法や、パイプルーフを推進して防護工を設定し、このパイプルーフの中で構造体を施工する工法が採用されてきた。しかしながら、前記した工法では、仮設防護工のために工期が長くなったり、コストが大きくなったりしてしまう他、防護工施工時と構造物本体施工時との２回にわたって、線路下で推進作業を行う必要があり、線路に有害な影響を与えやすかった。
【０００３】
前記した背景に鑑みて開発された技術の一つが、特許文献１等に記載の、いわゆるＪＥＳ（Ｊｏｉｎｔｅｄ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）工法である。このＪＥＳ工法は、長尺に形成され、軸方向に延在する継手部を有した鋼製エレメントを、その軸方向に沿って牽引して互いに継手部をスライド係入しながら配設し、これにより軸直角方向に順次連結していくものである。この技術によれば、鉄道や道路等の路線直下に地下構造物を、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を構造物本体として用いることができるので、防護工と構造物本体とを同時に施工することができ、軌道面や舗装面に与える影響を小さくできる。
【０００４】
図４は、ＪＥＳ工法によって構築された地下構造物２００を示す図である。このような地下構造物２００の剛性を向上させるために、隣接する鋼製エレメント２０によって形成される筒状の部分には一般にコンクリート２１が打設される。また、地下構造物２００の内周面には一般に、化粧部材として埋設型枠２２が所定間隔を形成した状態に鋼製エレメント２０のフランジ２０ａに固定されて設けられ、このフランジ２０ａと埋設型枠２２との間には無収縮モルタル２３が充填される。
【０００５】
前記した埋設型枠２２の固定は、従来においては以下のようにして行われていた。すなわち、先ず、図５に示すように、鋼製エレメント２０に対し、そのフランジ２０ａに形成されたボルト挿通孔２０ａ１からネジ部２４ｂが外部に突出し、ボルト頭部２４ａがコンクリート打設側に位置する状態にボルト２４が嵌め込まれる。その後、鋼製エレメント２０の内部にコンクリート２１が打設され、ボルト頭部２４ａは打設されたコンクリート２１に埋設される。このボルト２４、止水パッキン２４ｃ、ナット２５、ワッシャ２６等によって鋼製エレメント２０のフランジ２０ａに対しボルト挿通孔２７ａを有するブラケット２７が固定され、このブラケット２７にアングル２８が溶接され、このアングル２８に取付金具２９等を介して埋設型枠２２が固定されるという方法である。なお、施工性を考慮して鋼製エレメント２０に形成されるボルト挿通孔２０ａ１の径はボルト径よりやや大きく設定されていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２２０３７５号公報（段落［００１４］〜［００４８］）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の方法によると、鋼製エレメント２０のボルト挿通孔２０ａ１に対してボルト２４が所定の緩みをもって嵌め込まれるため、隣接する鋼製エレメント２０によって形成される筒状の部分へのコンクリート打設の際に、コンクリート２１の打設圧等によってボルト２４が抜け落ちてしまう場合があった。これにより、鋼製エレメント２０のフランジ２０ａに対する埋設型枠２２のボルト２４等を介した固定を安定的に行うことができない場合があった。
【０００８】
この対策としては、鋼製エレメント２０のボルト挿通孔２０ａ１にネジ溝を形成してボルト２４を螺合させる方法も考えられるが、そのための施工コストが増大してしまう。また、鋼製エレメント２０のボルト挿通孔２０ａ１に対し、ネジ部２４ｂが外部に突出する状態に予めボルト２４をナット２５を用いて取り付けておく方法も考えられるが以下の問題がある。すなわち、鋼製エレメント２０は、その軸方向に沿って牽引されて配設されるため、外部に突出したボルト２４のネジ部２４ｂが牽引時に地山を緩ませてしまい、後の施工が安定的に行えなくなってしまうというものである。
【０００９】
本発明の課題は、コンクリート打設のための型枠又は構造材のうちの型枠を兼ねる薄板状部分に対し、それに形成されたボルト挿通孔からネジ部が外側に突出し、ボルト頭部が内側に位置する状態での取り付けを安価かつ安定的に行うことを可能とするボルト及びボルト取付方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の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２に示すように、
一端部側と他端部側とにボルト頭部１４ａとネジ部１４ｂとをそれぞれ有し、コンクリート打設のための型枠又は構造材（鋼製エレメント１０）のうちの型枠を兼ねる薄板状部分（フランジ１０ａ）に対し、それに形成されたボルト挿通孔１０ａ１から前記ネジ部１４ｂが外部に突出し、前記ボルト頭部１４ａがコンクリート打設側に位置する状態で取り付けられるボルト１４であって、
前記ボルト頭部１４ａと前記ネジ部１４ｂとの間に前記一端部側から前記他端部側へかけて漸次細く形成され、取付状態で前記ボルト挿通孔１０ａ１の縁部に対して密接可能なテーパ部１４ｃを備えることを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、前記ネジ部を前記ボルト挿通孔に嵌め込んで前記ボルト頭部を打ち込むことで、ボルトは、前記型枠又は前記薄板状部分に対し、ボルト挿通孔からネジ部が外部に突出し、ボルト頭部がコンクリート打設側に位置する状態で取り付けられる。この際、前記テーパ部がボルト挿通孔の縁部に対して密接するので、ボルトの取付は安定的なものとなり、この状態でコンクリートが打設されてもボルトが外れることはない。すなわち、コンクリート打設のための型枠又は構造材のうちの型枠を兼ねる薄板状部分に対し、それに形成されたボルト挿通孔からネジ部が外部に突出し、ボルト頭部がコンクリート打設側に位置する状態でのボルトの取り付けを安価かつ安定的に行うことができる。
【００１２】
なお、前記構造材のうちの型枠を兼ねる薄板状部分とは、例えば、前記したようなＪＥＳ工法における鋼製エレメントのフランジ等である。すなわち、本発明に係るボルトを用いることで、鋼製エレメントのフランジ等に対する化粧部材の固定を安定的に行うことができる。
【００１３】
なお、本発明に係るボルトは、前記したような構造材のうちの型枠を兼ねる薄板状部分に対してのみならず、通常一般の合板等から構成される型枠に対しても用いることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、例えば図１、図２に示すように、
請求項１に記載のボルト１４を、コンクリート打設のための型枠又は構造材（鋼製エレメント１０）のうちの型枠を兼ねる薄板状部分（フランジ１０ａ）に対し、それに形成されたボルト挿通孔１０ａ１から前記ネジ部１４ｂが外部に突出し、前記ボルト頭部１４ａがコンクリート打設側に位置する状態で取り付けるボルト１４の取付方法であって、
前記ボルト１４の取り付けを、前記ボルト頭部１４ａを打ち込んで、前記テーパ部１４ｃを前記ボルト挿通孔１０ａ１の縁部に対して密接させることで行うことを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、前記ボルトは、前記ボルト頭部が打ち込まれることで、前記型枠又は前記薄板状部分に対し、前記ボルト挿通孔からネジ部が外部に突出し、ボルト頭部がコンクリート打設側に位置する状態で取り付けられる。この際、前記テーパ部がボルト挿通孔の縁部に対して密接するので、ボルトの取り付けは安定的なものとなり、この状態でコンクリートが打設されてもボルトが外れることはない。すなわち、コンクリート打設のための型枠又は構造材のうちの型枠を兼ねる薄板状部分に対し、それに形成されたボルト挿通孔からネジ部が外部に突出し、ボルト頭部がコンクリート打設側に位置する状態でのボルトの取り付けを安価かつ安定的に行うことができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、
一端部側と他端部側とにボルト頭部とネジ部とをそれぞれ有するボルトであって、
前記ボルト頭部と前記ネジ部との間に前記一端部側から前記他端部側へかけて漸次細く形成されたテーパ部を備えることを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の発明と同様の効果が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１、図２を参照して、本発明に係るボルト及びボルトの取付方法の実施の形態例について詳細に説明する。図１において符号１００は、本発明の適用例としての地下構造物を示し、図２において符号１４は、本発明に係るボルトを示す。
【００１８】
本発明に係るボルト１４は、例えば図１に示すように、鉄道線路下や道路下に形成される、略「ロ」字状の断面形状を有する箱型の地下構造物１００の施工に用いられるものである。地下構造物１００は、複数の鋼製エレメント１０が連結されて形成されており、上床版部１００ａ、側壁部１００ｂ、下床版部１００ｃから概略構成されている。
【００１９】
鋼製エレメント１０には複数種があり、それぞれフランジ１０ａとウェブ１０ｂとを有して一方向に長尺に形成され、フランジ１０ａやウェブ１０ｂの端部等には軸方向に延在するように継手部が形成されている。これら鋼製エレメント１０は、その軸方向に沿って牽引されて互いに継手部をスライド係入されながら配設され、これにより軸直角方向に順次連結されていくものである。なお、隣接する鋼製エレメント１０によって形成される筒状の部分にはコンクリート１１が打設されており、地下構造物１００の剛性が向上している。
【００２０】
地下構造物１００の内周面には、埋設型枠１２が所定間隔を形成した状態に固定されて設けられている。埋設型枠１２は、例えばポリマー含浸コンクリートからなるものであるが、特に構成材料が限定されるものではない。本発明に係るボルト１４は、埋設型枠１２を鋼製エレメント１０のフランジ１０ａに対して固定する際に用いられるものである。すなわち、鋼製エレメント１０のフランジ１０ａに対し、それに形成されたボルト挿通孔１０ａ１からネジ部１４ｂが外側に突出する状態にボルト１４が取り付けられ、このボルト１４、ナット１５、ワッシャ１６等によって鋼製エレメント１０のフランジ１０ａに対しブラケット１７が固定されている。ブラケット１７にはアングル１８が溶接され、このアングル１８に取付金具１９等を介して埋設型枠１２が固定されている。なお、埋設型枠１２と鋼製エレメント１０のフランジ１０ａとの間には、無収縮モルタル１３が充填されている。
【００２１】
本発明に係るボルト１４は軸断面視円形であり、図２に示すように、一端部側と他端部側とにボルト頭部１４ａとネジ部１４ｂとをそれぞれ有している。また、ボルト頭部１４ａとネジ部１４ｂとの間には、前記一端部側から前記他端部側へかけて漸次細くなる状態にテーパ部１４ｃが形成されている。なお、テーパ部１４ｃの表面は平滑なものでよいが、ボルト挿通孔１０ａ１の縁部との摩擦を増大させるために、細かい突起や溝が適宜形成されていてもよい。なお、ボルト頭部１４ａとテーパ部１４ｃとの境目やテーパ部１４ｃとネジ部１４ｂとの境目は、必ずしも明確なものでなくてもよい。
【００２２】
ボルト挿通孔１０ａ１に対するボルト１４の取り付けは、それぞれの鋼製エレメント１０が牽引されてスライド係入されながら所定の位置に配設された後で、隣接する鋼製エレメント１０によって形成される筒状の部分へのコンクリート１１の打設が行われる前に、以下のようにして行われたものである。すなわち、ボルト挿通孔１０ａ１にネジ部１４ｂが嵌め込まれ、ボルト頭部１４ａをハンマ等によって打ち込まれることでテーパ部１４ｃがボルト挿通孔１０ａ１の縁部に密接した状態となっている。これにより、ボルト１４はボルト挿通孔１０ａ１に安定的に取り付けられる。したがって、この後に、隣接する鋼製エレメント１０によって形成される筒状の部分へのコンクリート１１の打設の際の打設圧によってもボルト１４は外れず、地下構造物１００の内周面からネジ部１４ｂが突出する状態が保たれる。
【００２３】
次に、本発明に係るボルトの取付方法について詳細に説明する。
本発明に係る地下構造物１００は、例えば、特開２００２−２２０３７５号公報等に示す方法によって順次構築されるものである。すなわち、鋼製エレメント１０が、その軸方向に沿って牽引されて互いに継手部をスライド係入されながら配設され、これにより軸直角方向に順次連結されていくものである。構築順序としては、先ず、上床版部１００ａが形成され、次に上床版部１００ａの両端部から下方に側壁部１００ｂがそれぞれ形成され、最後に側壁部１００ｂの下端部を繋ぐ状態に下床版部１００ｃが形成される。
【００２４】
このように、地下構造物１００を断面視略ロ字型に形成した後、隣接する鋼製エレメント１０によって形成される筒状の部分には、コンクリート１１が打設される。ただし、コンクリート１１の打設前に作業員は、隣接する鋼製エレメント１０によって形成される筒状の部分に入り込み、所定間隔で形成されたボルト挿通孔１０ａ１に対し、本発明に係るボルト１４のネジ部１４ｂを嵌め込む。そして、ボルト頭部１４ａをハンマで打ち込み、テーパ部１４ｃがボルト挿通孔１０ａ１の縁部に密接し、これによりボルト１４が安定的にボルト挿通孔１０ａ１に嵌め込まれた状態とする。その後、コンクリート１１の打設を行い、ボルト頭部１４ａがコンクリート１１に埋設される状態とする。コンクリート１１の打設が行われることで、地下構造物１００には所定の剛性が確保されるが、このコンクリート１１の打設の際にも、安定的にボルト挿通孔１０ａ１に嵌め込まれたボルト１４はコンクリート１１の打設圧等によって外れることがない。
【００２５】
その後、地下構造物１００の内部の土砂を掘削機で掘削して取り除く。土砂が取り除かれ、ボルト１４のネジ部１４ｂが所定間隔で突出している鋼製エレメント１０のフランジ１０ａに対し、ボルト挿通孔１７ａが形成されたブラケット１７をナット１５やワッシャ１６を用いて固定する。さらに、ブラケット１７には、アングル１８を溶接し、アングル１８に対して埋設型枠１２を取付金具１９を介して固定する。最後に埋設型枠１２と鋼製エレメント１０のフランジ１０ａとの間に無収縮モルタル１３を充填する。
【００２６】
本実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
鋼製エレメント１０のフランジ１０ａに対して埋設型枠１２を固定するためのボルト１４は、ボルト頭部１４ａが作業員によってハンマで打ち込まれることで、フランジ１０ａに対し、ボルト挿通孔１０ａ１からネジ部１４ｂが外部に突出し、ボルト頭部１４ａがコンクリート打設側に位置する状態で取り付けられる。この際、テーパ部１４ｃがボルト挿通孔１０ａ１の縁部に対して密接するので、ボルト１４の取り付けは安定的なものとなり、この状態でコンクリート１１が打設されてもボルト１４が外れることはない。すなわち、鋼製エレメント１０のフランジ１０ａに対し、それに形成されたボルト挿通孔１０ａ１からネジ部１４ｂが外部に突出し、ボルト頭部１４ａがコンクリート打設側に位置する状態でのボルト１４の取り付けを安価かつ安定的に行うことができる。したがって、埋設型枠１２の鋼製エレメント１０のフランジ１０ａに対するボルト１４を介した固定を安価かつ安定的に行うことができる。
【００２７】
次に、図３に示した変更実施例について説明する。
図３（ａ）は第１の止水構造例を示すもので、ボルト１４のテーパ部１４ｃに外周溝１４ｄを形成し、この外周溝１４ｄ内に止水材１４ｅを設けて、ボルト挿通孔１０ａ１端部との間を止水している。止水材１４ｅは、例えばブチルゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、水膨張ゴム等の弾性材からなり、厚さが１〜２ｍｍ程度で、帯状のものとして外周溝１４ｄに巻くか、リング状のものとして外周溝１４ｄに嵌める。なお、リング状の止水材１４ｅとして外周溝１４ｄ内に嵌めることで、止水材１４ｄの脱落を防止できる。
図３（ｂ）は第２の止水構造例を示すもので、ボルト１４のテーパ部１４ｃの外周に同様の止水材１４ｆを巻くか嵌めるかして設けることで、ボルト挿通孔１０ａ１端部との間を止水している。
【００２８】
以上の止水材による止水構造は、ボルト１４を取り付けたときに、ボルト１４とボルト挿通孔１０ａ１に隙間を生じたときの止水構造である。
しかし、ボルト挿通孔１０ａ１が機械加工により設けられた場合には、ボルト挿通孔１０ａ１とテーパ部１４ｃとが接する部分はほぼ同心円となるため、テーパ部１４ｃがボルト挿通孔１０ａ１の縁部に対して完全に密接するので、図２に示した実施形態のように、止水材が無くても止水できる。
【００２９】
なお、本発明は本実施の形態に限られるものではなく、種々の改変が可能である。
例えば、本実施の形態においては、コンクリート打設のための型枠を兼ねる鋼製エレメント１０のフランジ１０ａに対してボルト１４を取り付けているが、例えば、合板やコンクリート等からなり、構造材ではない型枠に対して取り付けられてもよいことは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、前記ネジ部を前記ボルト挿通孔に嵌め込んで前記ボルト頭部を打ち込むことで、ボルトは、前記型枠又は前記薄板状部分に対し、ボルト挿通孔からネジ部が外部に突出し、ボルト頭部がコンクリート打設側に位置する状態で取り付けられる。この際、前記テーパ部がボルト挿通孔の縁部に対して密接するので、ボルトの取付は安定的なものとなり、この状態でコンクリートが打設されてもボルトが外れることはない。すなわち、コンクリート打設のための型枠又は構造材のうちの型枠を兼ねる薄板状部分に対し、それに形成されたボルト挿通孔からネジ部が外部に突出し、ボルト頭部がコンクリート打設側に位置する状態でのボルトの取り付けを安価かつ安定的に行うことができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、前記ボルトは、前記ボルト頭部が打ち込まれることで、前記型枠又は前記薄板状部分に対し、前記ボルト挿通孔からネジ部が外側に突出し、ボルト頭部が内側に位置する状態で取り付けられる。この際、前記テーパ部がボルト挿通孔の縁部に対して密接するので、ボルトの取り付けは安定的なものとなり、この状態でコンクリートが打設されてもボルトが外れることはない。すなわち、コンクリート打設のための型枠又は構造材のうちの型枠を兼ねる薄板状部分に対し、それに形成されたボルト挿通孔からネジ部が外側に突出し、ボルト頭部が内側に位置する状態でのボルトの取り付けを安価かつ安定的に行うことができる。
【００３２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の発明と同様の効果が得られ、便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】内周面に対し、本発明に係るボルトを介して埋設型枠が固定された地下構造物を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、地下構造物を構成する鋼製エレメントのフランジに対し、本発明に係るボルトを介した埋設型枠の固定状態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図３】変更実施例を示したもので、（ａ）は第１の止水構造例を示す拡大断面図、（ｂ）は第２の止水構造例を示す拡大断面図である。
【図４】内周面に対し、従来のボルトを介して埋設型枠が固定された地下構造物を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、地下構造物を構成する鋼製エレメントのフランジに対し、従来のボルトを介した埋設型枠の固定状態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【符号の説明】
１０      鋼製エレメント（構造材）
１０ａ    フランジ（薄板状部分）
１０ａ１  ボルト挿通孔
１４      ボルト
１４ａ    ボルト頭部
１４ｂ    ネジ部
１４ｃ    テーパ部
１４ｄ    外周溝
１４ｅ    止水材
１４ｆ    止水材
【図１】
2004257060.tif 000003
【図２】
2004257060.tif 000004
【図３】
2004257060.tif 000005
【図４】
2004257060.tif 000006
【図５】
2004257060.tif 000007