(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の石材を索条を介して連結するための連結用金具であって、
当該連結用金具は、石材の小穴に嵌入させる脚部と、脚部の上端に配した環状部材を備え、
前記脚部は、全体形状略棒状であって、その基端部を、脚部の一般外径より大きくなるよう拡開成形してあり、
当該基端部の直上部位に、脚部の一般面を抱持する遊動部材を嵌装し、当該遊動部材に上端部から下端部に達するスリットを形成する一方、
前記遊動部材の上端部に、当該遊動部材の上方への動きを制限するストッパを配して構成するとともに、
前記遊動部材の表面に、石材の小穴内面に接触する複数の小突起を設け、
少なくとも当該小突起の表面に、潤滑剤を塗布しておくことを特徴とする石材の連結用金具。
【請求項２】
前記潤滑剤を、遊動部材の表面と、遊動部材の可動範囲となる脚部の表面とに塗布しておくことを特徴とする請求項１記載の石材の連結用金具。
【請求項３】
石材に穿設した小穴に、
脚部と、当該脚部の上端に環状部材を備え、前記脚部は、全体形状略棒状であって、その基端部を、脚部の一般外径より大きくなるよう拡開成形してあり、基端部の直上部位に、脚部の一般面を抱持する遊動部材を嵌装し、該遊動部材に上端部から下端部に達するスリットを形成する一方、前記遊動部材の上端部に、当該遊動部材の上方への動きを制限するストッパを配し、前記遊動部材の表面に石材の小穴内面に接触する複数の小突起を配した連結用金具を打ち込むに際し、
小穴の内壁面に潤滑剤を塗布することを特徴とする石材の連結用金具の装着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自然石を、ロープや金属棒等の索条を介して一体に固定するための工法と連結用金具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自然石を複数並べ、これに可撓性の索条（ワイヤロープ、チェーン等；以下同じ。）を挿通して、所定形状の石材の組み合わせを造り、河川の堤防法面、河川の落差工、海浜護岸、或いは土留用法面の構造物として使用する工法が提案され使用されている。例えば本出願人も、自然石を用いた護岸ブロック（特開平６−１０８４３７号）、石組み緑化工法（特開平６−１４６２４１号）、河川の浄化工法（特開平７−２０４６７６号）、護岸補強ブロック（実開平６−５３６２９号）、護岸補強ブロック（実開平６−５３６２９号）、河川の帯工ブロック構造（実開平６−５３６２７号）、リーフブロック（実開平６−５３６３１号）等の提案を行った。
【０００３】
これらの工法は、不定形の大型自然石材の中心部に孔をあけ、ここに索条を挿通することによって複数の石材を一体に連結し、全体を強固な構造物とし、その安定を図るものである。しかし石材に貫通孔を設ける手間や、その貫通孔に索条を通す作業性の悪さに鑑みて、本出願人は、図４に示すような石材の連結用金具１０を提案した（特願平１１−２２６８８４号；未公開）。
【０００４】
本発明は、この連結用金具１０を用いる際の不具合を解消しようとするものである。そこで、まず連結用金具１０の基本的な構造と作用について説明する。
【０００５】
連結用金具１０は、ロープ等の索条を挿通させるための環状部材１１と、石材の小穴に打ち込むための脚部２１を備える。脚部２１は、その下端部を拡開成形してある。符号２３は、その拡開部を示す。また拡開部２３の上方位置には、遊動部材３１を配し、遊動部材３１の上方にストッパ３７を配する。ストッパ３７は、遊動部材３１の上方への動きを制限する。
【０００６】
拡開部２３は、引き抜き方向に外力が加わったときに遊動部材３１を押し広げて石材小穴の壁部との摩擦力を高めるためのものである。従って、脚部２１の一般部２５の外径より若干の広がりをもった寸法に設定する。遊動部材３１は、上端縁から下端縁に達するスリット３３を持っている。このスリット３３は、脚部２１に引き抜き方向の外力が加わったときに遊動部材３１の外周面全体を略均一に拡開させる。
【０００７】
遊動部材３１は、全体を略筒状に成形するが、引き抜き加重を受けたときの全体の拡開動作をより確実にするため、特に下端面のパネル面積を少なくしておくことが好ましい。例えば図６に示すように、下端部に複数個の切欠部３８を設ける等である。
【０００８】
図７は、連結部材１０の、打ち込み時の状態を例示するものである。５０は石材、５１は石材に穿設した小穴、矢印Ｑは打ち込み時の遊動部材３１の移動方向である。小穴５１の内径は、脚部２１の最下端部２３の外径寸法に一致させる。但し厳密に云えば、小穴５１の内径の方が脚部２１の最下端部２３の外径寸法よりも僅かに大きくしておく（通常０．１〜３ｍｍ程度）。完全一致だと脚部２１の打ち込みが困難になるからである。かかる状態で連結部材１０の脚部２１を小穴５１に打ち込むと、脚部２１の先端部２３は小穴内壁Ｗに部分的に接触しつつも隙間的な余裕をもって奥部に入り込む。このとき、遊動部材３１の外周面３５は小穴内壁Ｗに接触している。このため遊動部材３１は相対的に上方に移動し、その上端がストッパ２７の下面に当接してそれ以上の上方移動を制限される。このままの状態で脚部２１は小穴内に入り込む。そして通常は、この状態を保って石材構造を維持する。
【０００９】
一方、図８は、脚部２１に、矢印Ｘで示す引き抜き方向の外力が加わった場合の脚部２１の状態を例示するものである。この場合、脚部２１自体は、その最下端部２３を除いて小穴内径よりも細く設計されているため、上方（矢印Ｘ方向）に動こうとするのであるが、同時に小穴内壁（Ｗ）に接触している遊動部材３１が下方に相対移動し、その下端縁部４１が拡開部２３の拡開傾斜面Ｚに当接し、それ以上の下降をしようとすると拡開傾斜面Ｚによって遊動部材３１の下端縁部４１は押し広げられる。
【００１０】
そして、遊動部材３１には上端から下端に達するスリット３３があるため、遊動部材３１は全体として広がり、小穴内壁（Ｗ）への押圧力を一層増大させ、引き抜き方向（矢印Ｘ方向）に対する摩擦抵抗を高める。つまり遊動部材３１は、引き抜き方向への力が強ければ強いほどより拡開して小穴内壁Ｗとの接触抵抗を高め、外力に抵抗する。この結果、遊動部材３１は、引き抜き方向の外力によって最終的に破損（破断／剪断）するまで抵抗を続け、連結部材１０の抜け出しや脱落を防止する。尚、石材の強度が極端に小さい場合は遊動部材３１の拡開範囲よりも石の変形が大きくアンカー（連結部材１０）は抜ける。また石材強度が高く外力が強い場合は、遊動部材３１または石材が破壊されることになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この連結用金具１０は、特に河川の護岸において使用するものであり、打ち込みの対象物は天然石材である。自然景観の保護等の目的により、コンクリート成形品は使用しない。この場合、従来提案通りのものでは、引っ張りに対して拡大しつつ抵抗する遊動部材の動きに一部難が生じた。
【００１２】
まず、遊動部材の表面全体を石材の小穴内面に当接させつつ打ち込むのは、寸法誤差に起因する作業性の低下を招くケースが少なくない。そこで遊動部材の表面には、石材の小穴内面に当接できる小突起を配しておき、打ち込み時の抵抗を少なくする一方、引き抜き時には小突起を小穴内面に接触させつつ遊動部材を確実に下方移動させてるのが望ましい。
【００１３】
ところが、多数の天然石材に連結用金具を打ち込んで実験したところ、いくつかの石材において、遊動金具が引っ張りに対して抵抗を示さず、連結用金具が容易に抜け出す事態がみられた。尚、脱落の確率は３％前後である。しかし、本発明に係る連結用金具は、河川氾濫時の流勢に抗しうる大きな石材を多数連結することが前提であり、僅かな確率でも、連結用金具の脱落が起こることは許されない。索条を介して連結させた石材が一部でもゆるむと、河川氾濫時の流勢により石材が暴れ、他の石材との連絡を破壊する可能性があるからである。
【００１４】
そこで本発明の目的は、引っ張りに対抗する遊動部材をもった石材の連結用金具、およびその装着方法において、遊動部材の信頼性を向上させる点にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る石材の連結用金具は、遊動部材の表面に、石材の小穴内面に接触する複数の小突起を設け、少なくとも当該小突起の表面に、潤滑剤を塗布しておく。また、小突起を含む遊動部材の表面と、遊動部材の可動範囲となる脚部の表面（遊動部材の裏面）とに潤滑剤を塗布しておく場合がある。
【００１６】
また小突起を含む遊動部材側に潤滑剤を塗布しない場合は、施工に際し、石材の小穴の内壁面に潤滑剤を塗布する。
【００１７】
【作用】
請求項１に記載したように、遊動部材の小突起に潤滑剤を塗布した場合、石材の小穴内壁面に当接する小突起が滑動するため、打ち込み作業は非常に容易になる。他方、小突起は、打ち込み時にスムースに滑動できるため潤滑剤がない従来の構造に較べて、摩耗損失を最小限度に抑えたまま所定深度に達することが出来る。
【００１８】
この結果、小突起は、石材の小穴内面に対する当接（接触）の確実性を失わない。実験によれば１００％の確率で金具の脱落を防止することが出来た。潤滑剤をもたない従来の構造によれば、打ち込み時の接触摩耗により小突起と小穴内面との間に極めて微妙な隙間が生じる可能性があり、これが連結用金具の脱落を惹起する原因となったと考える。天然石材は、表面からは内部硬度を予測できないことが少なくなく、想定以上に小突起の摩耗損失が生じ得るからである。
【００１９】
請求項２は、小突起を含めた遊動部材の全体に潤滑剤を塗布する構造、請求項３は連結部材側に潤滑剤を配さず、石材の小穴内面に潤滑剤を配する方法であるが、いずれも小突起と石材の小穴内面との間の滑りを改善し、小突起の摩耗損失を抑えたまま連結用金具を打ち込む手段を呈示するものである。また請求項２の構造によれば、脚部先端の拡開面（Ｚ）と遊動部材３１との摩擦抵抗を減少させることが出来る。
【００２０】
請求項２によれば、遊動部材の表面および裏面に潤滑剤をもつ。本発明に係る連結用金具は、河川水域に埋没させて使用するケースもあるため、遊動部材の全体に潤滑剤を配しておけば、発錆等による経年劣化に起因した遊動部材の不作動はより確実に防止できる。この場合、潤滑剤は耐水性のある油性潤滑剤を用いることが望ましい。
【００２１】
請求項３は、遊動部材側（小突起を含む）に潤滑剤を塗布せず用いる場合、石材の小穴側に潤滑剤を塗布し、請求項１および請求項２と同様の結果を得る施工方法である。結果として、打ち込み時における滑りの良好によって遊動部材の摩耗損失を最小限に押さえ、河川氾濫時における引っ張りに遊動部材が対抗できれば良いからである。
【００２２】
尚、潤滑剤を用いると、引っ張りに対する遊動部材の抵抗が減少するという点を、実験前に本発明者は考えた。しかし金具の構造を変えても好ましい結果は得られなかったが、請求項１〜３による実験を行ったところ、従来構造では脱落を起こした石材においても、連結用部材は抜けず、遊動部材が最後まで働いて石材が破壊するに至った。つまり抜け出しは完全に防止できた。
【００２３】
実験結果によれば、結局、潤滑剤が作用するのは第一に小突起の滑動を良好にして、その摩耗を防ぎ、原状に近い状態で小突起が所定深度に達していること、第二に小突起が所定深度に達した時には、小突起の表面の潤滑剤は失せており、引っ張りに対する抵抗を一切減少させない、という知見を得た。また遊動部材３１の全体（裏面と脚部も含む）に潤滑剤を設けると、引き抜きの外力が働いたときに遊動部材３１と拡開傾斜面Ｚの摩擦抵抗が少なくなり、遊動部材３１の作動の信頼性が一層向上する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る連結用部材１０を示すものである。基本の構造は従来と同一であるから、同一符号を附して重複する説明を省略する。符号６１は小突起であり、この小突起６１が、小穴５１の内面Ｗに圧接する。図２は、この小突起５１部分を拡大して示すもので、符号６５は、小突起６１の表面に塗布した潤滑剤である。尚、図２においては、小穴５１の内面Ｗと潤滑剤６５とが接している状態で描いてあるが、これは潤滑剤６５の塗布部分を分かりやすく図示するためであり、実際には内面Ｗは、非常に薄い潤滑剤層を隔てて小突起６１の先端部分と接している。
【００２５】
かかる構成では、打ち込み時には、小突起６１の表面の潤滑剤６５が働いて、小穴５１への滑らかな挿入を可能とする。一方、連結用部材１０が所定深度に打ち込まれたときには、少なくとも小突起６１の表面にあった潤滑剤６５は摩耗によって殆どなくなり、小突起６１は小穴５１の内面Ｗに当接して待機する。小突起６１は原形を保持する。また図３に示すように、脚部、遊動部材の裏面に潤滑剤６５−２を配した場合は、それらのコーティング層（６５−２）は打ち込み時のダメージを受けず、そのままの状態を保つ。
【００２６】
本発明を実施するに際しては、現場において石材５０の小穴５１に潤滑剤を塗布してから連結用金具１０を打ち込むよりも、最初から脚部２１を含めた遊動部材３１の全体に潤滑剤６５を塗布させた連結用金具１０を用いる方が好ましい。石材小穴５１に潤滑剤６５を塗布しても結果は同じであるが、連結部材１０に潤滑剤６５を塗布しておいた方が作業効率が高まるからである。
【００２７】
潤滑剤６５は、油性のものが好ましい。例えばグリース、機械油、植物性／動物性の食用油などである。食用油、例えばサラダオイルやオリーブオイルは、連結用金具の打ち込みと抜け出し防止の効果において他の潤滑剤（例えばグリース、発泡性潤滑剤）に遜色なく、また河川に生息する各種の生物（微生物、小魚、藻類等）に影響を与えにくいという利点がある。
【００２８】
本発明に係る潤滑剤６５の作用は、二通り考えられる。第一に、打ち込み時における小突起６１の摩耗低減であり、第二に、引っ張りに対する遊動部材３１の滑動と拡開を保証することである。図２に示した状態では、潤滑剤のコーティング層（６５）がそのままの状態を保ち、万一の引っ張りに対して遊動部材３１を滑らかに動かしてくれればよい。
【００２９】
尚、遊動部材３１は発錆しにくい金属材（例えばアルミニウム）を用いることもできるが、剛性やコストの点から鉄板を用いる場合もある。鉄板は、防錆処理を施しても使用環境から云って発錆を防ぐことは難しいが、使用期限を３〜５年程度とすれば、河川氾濫時の引っ張りが起こったときに潤滑剤６５がなくても動くことは可能である。但し、海水と河川淡水が混合する帯域では塩分による腐食進行が早まるので、長期の作動保証が必要な場合は、遊動部材３１の裏面と脚部２１を含めた全体にグリース等の耐水性のある潤滑剤を肉厚に設けておくことが望ましい。
【００３０】
かかる構成によれば、連結用部材１０の打ち込み時における小突起６１の摩耗を最小限に抑え、河川氾濫に伴う引っ張りが起きたときは、小突起６１が小穴５１内面に確実に当接（小穴５１内面を内側から押圧した状態での当接である）し、遊動部材３１の動きを確実ならしめることが出来る。
【００３１】
本発明に係る連結金具１０は、主として河川の護岸において多数の自然石（５０）を連結するために使用するが、使用する石材５０は出来るだけ当該地区の近隣にある石材を使用する。景観を含めた河川の自然環境を保持するためである。このような場合、石材内部の硬度や密度は現場担当者においても未知である場合が少なくないのであるが、少なくとも小突起６１に潤滑剤６５を塗布しておくことにより、石材内部の硬度や密度の不安定要素に影響を受けずに、遊動部材を原理通り作動させることが可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、引っ張りに対抗する遊動部材をもった石材の連結用金具および連結用金具の装着方法において、遊動部材の信頼性を格段に向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る連結用金具の打ち込み時の状態を例示する図である。
【図２】  図１に示す小突起の部分を拡大して示す図である。
【図３】  本発明に係る潤滑剤の他の塗布例を示す図である。
【図４】従来の連結用金具の打ち込み時の作動を例示する図である。
【図５】図４に示す遊動部材のスリットを例示する図である。
【図６】図４に示す遊動部材を例示する図である。
【図７】従来の遊動部材の打ち込み状態を例示する図である。
【図８】従来の遊動部材の作用を例示する図である。
【符号の説明】
１０  連結用金具
１１  環状部材
２１  脚部
２３  拡開部
２５  脚部の一般部
２７  最下端部
３１  遊動部材
３３  スリット
３７  ストッパ
４１  下端縁部
５０  石材
５１  小穴
６１  小突起
６５  潤滑剤
Ｗ  小穴内壁
Ｑ  移動方向
Ｚ  拡開傾斜面
【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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