(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライナープレートをボルト結合して立坑を構成するものであって、分割型ドーナツ状円板に、拡底部の上部及び下部に接続する２種類の寸法のライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径の配列で内外周二列の連結用ボルト孔を有し、内周又は外周の連結用ボルト孔が周方向に長孔となっていることを特徴とする立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板。
【請求項２】
長孔の周方向の長さが、接続すべきライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列における隣接する２個のボルト孔を含む長さであることを特徴とする請求項１記載の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋脚や鉄塔等の基礎工事において、立坑の径を底部で拡大する際に、径の異なる上下のライナープレート間を接続するために使用する立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、土木・建築構造物の基礎工事のために立坑を掘削する際、土留用にライナープレートが使用されてきた。ライナープレートは、図１０に示すように、円弧状に湾曲した波付鋼板１１の四辺に連結用ボルト孔１４、１５を有する周方向フランジ１２及び軸方向フランジ１３を設けたもので、上下左右方向に突き合わせて連結用ボルト孔１４、１５を介してボルト結合することにより円筒状構造物を組み立てることができる。このようにして組み立てた円筒状構造物は、土木・建築構造物の基礎工事において、図１１に示すように立坑掘削時の土留壁２１等によく用いられている。
【０００３】
図１１には、立坑を掘削しながらライナープレート１０を組み立てて土留壁２１を構成する様子を具体的に示す。まず、同図（ａ）に示すように、地山２０にライナープレート１個分に相当する深さの円孔２２を掘り、この円孔２２に、同図（ｂ）に示すように、ライナープレート１０を鉛直に配置して周方向に接合することにより、土留壁２１の最上段の一段分を構成する。土留壁２１と地山２０との隙間には土を埋め戻し、締め固めておく。その後、同図（ｃ）に示すように、さらにライナープレート１個分だけ掘り進み、ライナープレート１０を最上段の土留壁の下部に鉛直に配置して周方向に接合することにより、二段目の土留壁を構成する。このように、掘削部分にライナープレート１０を接続して土留壁２１を伸長させていくと、同図（ｄ）に示すように、所定の深さの立坑４を掘削することができる。
【０００４】
立坑の径を変更する必要がなく、上から下まで同じ径でよい場合はこれで問題ないが、橋脚や鉄塔等の基礎工事においては、立坑の底部で径を拡大しなければならない場合がある。たとえば、図９（ａ）に示すように、橋脚５の底部は安定のため拡径されるが、底部の拡径部に合わせて立坑４全体の径を大きく定めると、地山２０の掘削量が増え、ライナープレートにも径の大きなものを使用しなければならず、作業量とコストの増加につながる。また、鉄塔についても同様のことがいえる。すなわち、図９（ｂ）に示すように、鉄塔の脚部６は傾斜し、しかも拡径しているため、脚部の底部まで収容できるように立坑４全体の径を大きく定めると、作業量とコストの増加につながる。そこで、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、立坑４の底部だけ拡径する必要が生じるのである。
【０００５】
このように立坑４を途中で段状に拡径するためには、拡径部の上下で径の異なるライナープレート１０ａ、１０ｂを使用するだけでなく、上下のライナープレートの接続部Ｘにおいて、上部からの土砂の崩落を防止する構造が必要になる。
【０００６】
そこで、本発明者は、特願平１０−２１７０５８号明細書及び図面において、段状の拡径部において土砂の崩落を防止することのできる立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板を示した。これは、図６に示すように、ライナープレートをボルト結合して立坑を構成するものであって、分割型ドーナツ状円板に、拡底部の上部及び下部に接続する少なくとも２種類の寸法のライナープレートから選択した各ライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径・同間隔の配列で少なくとも内外周二列の連結用ボルト孔２ａ、２ｂを有することを特徴とする立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板（以下、単に接続板ということもある）１ａ、１ｂである。
【０００７】
この接続板１ａ、１ｂは、ドーナツ状円板を９０°ずつ４分割したものであり、二段にわたって拡径するため、大きさが異なる二種類の寸法のものを準備した例である。
【０００８】
接続板１ａ、１ｂは、上部及び下部に接続するライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径・同間隔の配列で二列の連結用ボルト孔を有する。すなわち、図７、８に示すように、地表から一定の径で立坑を組み立ててきて、最初の拡径部に使用する接続板１ａは、それより上部のライナープレート１０ａの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径ｒ1の配列で連結用ボルト孔２ａを、そしてそれより下部のライナープレート１０ｂの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径ｒ2の配列で連結用ボルト孔２ｂを有する。二番目の拡径部に使用する接続板１ｂは、それより上部のライナープレート１０ｂの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径ｒ2の配列で連結用ボルト孔２ｂを、そしてそれより下部のライナープレート１０ｃの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径ｒ3の配列で連結用ボルト孔２ｃを有する。連結用ボルト孔２ａ〜２ｃの各孔間の間隔もライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の間隔と同じにするが、これは１５７ｍｍとするものが多い。
【０００９】
このように、前記接続板は従来のものと比べて構造が簡単であり、嵩張らず軽量であるため、山間部などでの工事においても搬送が容易であり、狭い立坑内における作業性も優れたものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示した接続板１ａ、１ｂは全周を４等分した例であるが、接続板をいくつに分割するかは実は任意に決められることではない。
【００１１】
図１０に示したライナープレートは、図１１に示した円筒形状構造物の全周を等分したものであるが、周方向フランジ１２における連結用ボルト孔１４の配列まで含めて同一の規格のライナープレートに等分するには、分割数は任意に選択することはできず、図４に例示するように、その径によって分割される数が異なってくる。外寸だけを考慮するのであれば、分割数は任意に選択できるが、各ライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列も同じにするためには、このように分割数が限定されるのである。
【００１２】
たとえば、図４（ａ）に示す２５００ｍｍ径のライナープレートの場合、全周は２５００×３．１４＝７８５０ｍｍであり、周方向フランジの連結用ボルト孔は、全周に１５７ｍｍの間隔で５０個設けられている。これを等分するための分割数は２、５、１０、２５から選択しなければならず、寸法を考慮して、実際には、図４（ａ）に示すように５等分されている。そして、５等分すれば、各ライナープレートの周方向フランジには連結用ボルト孔が１０個ずつ配置されることになる。図４（ａ）の「Ｐ−１０」は、一つのライナープレートの周方向フランジに連結用ボルト孔が１０個配置されることを示している。
【００１３】
同様に、図４（ｂ）に示す２７００ｍｍ径のライナープレートの場合、全周は２７００×３．１４＝８４７８ｍｍであり、周方向フランジの連結用ボルト孔は、全周で１５７ｍｍの間隔で５４個設けられている。これを等分するための分割数は２、３、６、９、１８、２７から選択しなければならず、寸法を考慮して、実際には、図４（ｂ）に示すように６等分されている。そして、６等分すれば、各ライナープレートの周方向フランジには連結用ボルト孔が９個ずつ配置されることになる。図４（ｂ）の「Ｐ−９」は、一つのライナープレートの周方向フランジに連結用ボルト孔が９個配置されることを示している。
【００１４】
以下同様に、図４（ｃ）〜（ｅ）に示すように、３０００ｍｍ径のライナープレートは６等分で、各ライナープレートの周方向フランジには連結用ボルト孔が１０個、３２００ｍｍ径のライナープレートは８等分で、各ライナープレートの周方向フランジには連結用ボルト孔が８個、３５００ｍｍ径のライナープレートは７等分で、各ライナープレートの周方向フランジには連結用ボルト孔が１０個などとなるように分割されている。分割数がこれらの数と異なる場合は、周方向に異なった複数の種類の規格のライナープレートを連結しなければならなくなり、ライナープレートの必要在庫数が増え、コストも増加することになる。
【００１５】
拡底部で接続する上下のライナープレートの分割数が同じ場合は、接続板もその数にあわせて全周を分割すれば等分することができるので、接続板としては、上下両ライナープレートの連結用ボルト孔の配列と同径、同間隔の配列の規格のものを一種類準備すればよい。図３には、拡底部で上部が２７００ｍｍ径のライナープレート、下部が３０００ｍｍ径のライナープレートを接続する例を示す。この場合、図４（ｂ）、（ｃ）に示したように、上下のライナープレートとも６等分される。したがって、図３（ｂ）に示すように接続板１も６分割すれば、内外周いずれの連結用ボルト孔２ａ、２ｂの配列も６等分される。そして、図３（ａ）に示すように、同一規格の接続板１を６枚組み合わせれば、内外周の連結用ボルト孔２ａ、２ｂの配列を上下両ライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同一の配列とすることができ、拡底部を構成することができる。
【００１６】
しかし、接続すべき上下のライナープレートの分割数が異なる場合は、上下いずれか一方のライナープレートの分割数に合わせて接続板も分割することにならざるを得ない。そうすると、他方のライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列は全周方向で等分することができず、分割した接続板毎に配列が異なることになり、多い場合には、分割した数だけ当該他方のライナープレートとの連結用ボルト孔の配列が異なるものを準備することが必要となってしまう。これでは、準備すべき接続板の数が多くなり過ぎて、コスト高につながることにもなる。
【００１７】
そこで本発明は、拡底部で接続すべき上下のライナープレートの分割数が異なる場合でも、連結用ボルト孔の配列について多種類の規格の接続板を準備する必要がない、立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ライナープレートをボルト結合して立坑を構成するものであって、分割型ドーナツ状円板に、拡底部の上部及び下部に接続する２種類の寸法のライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径の配列で内外周二列の連結用ボルト孔を有し、内周又は外周の連結用ボルト孔が周方向に長孔となっていることを特徴とする立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板である。長孔の周方向の長さは、接続すべきライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列における隣接する２個のボルト孔を含む長さとすることもできる。なお、長孔となっていない連結用ボルト孔の配列は、接続すべきライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同間隔とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）に本発明の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板１の例を示す。これは、拡底部で上部が３２００ｍｍ径のライナープレート、下部が３５００ｍｍ径のライナープレートを接続するために用いる接続板である。
【００２０】
図４（ｄ）に示したように、３２００ｍｍ径のライナープレートは８等分、図４（ｅ）に示したように、３５００ｍｍ径のライナープレートは７等分するため、上下のライナープレートの分割数が一致しないので、この接続板１は下部のライナープレートに合わせて全周を７分割したものである。そして、下部のライナープレートの分割数と接続板の分割数が一致するため、外周に配列してある下部のライナープレートとの連結用ボルト孔２ｂは、当該ライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径・同間隔の配列としてある。しかし、内周に配列してある上部のライナープレートとの連結用ボルト孔２ａは、当該ライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径ではあるが、周方向に長孔としてある。
【００２１】
図１（ｂ）には、参考のため、図１（ａ）と同様の接続板であって、内周に配列してある上部のライナープレートとの連結用ボルト孔２ａも上部のライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径・同間隔の配列とした点が異なる例を示す。上部に接続する３２００ｍｍ径のライナープレートには、全周３２００×３．１４＝１００４８ｍｍに１５７ｍｍの間隔で６４個の連結用ボルト孔が設けられているため、連結用ボルト孔の配列を７等分することはできない。そのため、図１（ｂ）に示す接続板と内周の連結用ボルト孔の配列が同一の接続板を７枚組み合わせても上部のライナープレートと接続することはできず、内周の連結用ボルト孔の配列が異なる規格の接続板を何種類か準備する必要がある。
【００２２】
これに対し、図１（ａ）に示した本発明の接続板では、内周に配列してある上部の３２００ｍｍ径のライナープレートとの連結用ボルト孔は、周方向に長孔としてあるため、上部のライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と完全に一致しなくてもボルト結合することができる。したがって、準備すべき内周の連結用ボルト孔の配列の種類の数を大幅に減らすことができる。たとえば、この長孔の長さを接続すべき上部のライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列における隣接する２個のボルト孔を含む長さにし、上部のライナープレートとのボルト結合は一つおきでも構わないこととすれば、図１（ａ）に示す一種類の規格の接続板で拡底部を構成することができる。
【００２３】
図２には、上部が２５００ｍｍ径で５等分されるライナープレート、下部が２７００ｍｍ径で６等分されるライナープレートを本発明の接続板１で接続する例を示す。図２（ｂ）に示すように、図１（ａ）の例と同様に、接続板１の分割数は下部のライナープレートに合わせて６分割とし、外周の連結用ボルト孔２ｂは接続すべき下部のライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同間隔で９個設けてあり、内周の上部のライナープレートとの連結用ボルト孔２ａを長孔としてある。そして、図２（ａ）に示すように、一種類の接続板だけを６枚組み合わせて拡底部を構成することができる。
【００２４】
以上の説明は、接続板の分割数と外周の連結用ボルト孔の配列を下部に接続するライナープレートの分割数とその周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列に合わせた場合に関するものであるが、同様に、接続板の分割数と内周の連結用ボルト孔の配列を上部に接続するライナープレートの分割数とその周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列に合わせることも可能であり、この場合は、外周の連結用ボルト孔を周方向に長孔とする。また、分割数を上下いずれのライナープレートの分割数に合わせるかにかかわらず、内外周の両方の連結用ボルト孔を周方向に長孔としても、準備すべき接続板の連結用ボルト孔の配列に関する規格の数を減らすことが可能である。
【００２５】
図５には、本発明の接続板を用いた立坑拡底構造の構築法の具体例を示す。まず、同図（ａ）に示すように、拡底部用ライナープレート１０ｂの上端フランジの連結用ボルト孔に図１（ａ）に示したような本発明の接続板１の外周の連結用ボルト孔２ｂを合致させてボルト結合する。この工程は地上で実施することが可能であり、狭くて作業性の悪い立坑内での作業を少なくすることができる。次に、同図（ｂ）に示すように、拡底部直上のライナープレート１０ａの下端フランジの連結用ボルト孔に、接続板１の内周の周方向に長孔となっている連結用ボルト孔２ａを合致させてボルト結合することにより、同図（ｃ）に示すように立坑拡底構造を構築する。
【００２６】
この構築法の場合、図５（ａ）に示すように拡底部用ライナープレート１０ｂと接続板１とをボルト結合したものをまず作製するため、接続板１の周方向の分割数はライナープレート１０ｂの分割数と同じにしなければならない。したがって、この方法を採用する場合は、接続板１の分割数と外周の連結用ボルト孔の配列を下部に接続するライナープレート１０ｂの分割数とその周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列に合わせ、内周の連結用ボルト孔を周方向に長孔とする必要がある。このように、採用する立坑拡底構造の構築法に応じて、適宜、接続板の分割数や、内周又は外周の連結用ボルト孔のいずれを周方向に長孔とするかを定めればよい。
【００２７】
以上では、理解を容易にするために具体的数値を挙げて説明したが、本発明はこれら具体的数値に限定されるものではない。たとえば、ライナープレートの周方向における連結用ボルト孔の間隔を１５７ｍｍとせず、他の値を採用したとしても、やはり径に応じて等分できる分割数は限定されたものとなり、前述と同様の問題が生じる。そして、本発明は、そのような具体的数値の如何にかかわらず、その問題を解決することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、橋脚や鉄塔の脚部の基礎工事のため立坑の下部で径を拡大し、土砂の立坑内への崩落を防止する立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の連結用ボルト孔の配列に関する規格の必要数を減らすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の例を示す図（同図（ａ））及び参考例を示す図（同図（ｂ））である。
【図２】本発明の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板を用いて拡底部を構成した例を示す図（同図（ａ））及び本発明の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の例を示す図（同図（ｂ））である。
【図３】上下のライナープレートの分割数が同じ場合の拡底部の構成を示す図（同図（ａ））及び接続板を示す図（同図（ｂ））である。
【図４】各種径のライナープレートを等分する例を示す図である。
【図５】本発明の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板を用いて拡底部を構築する方法の例を示す図である。
【図６】立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の例を示す図である。
【図７】立坑拡底構造の例を示す側面図である。
【図８】立坑拡底構造の拡径部の例の詳細を示す図である。
【図９】橋脚及び鉄塔の脚部の基礎工事のために立坑の底部を拡径する例を示す図である。
【図１０】ライナープレートを示す斜視図である。
【図１１】立坑を掘削しながらライナープレートを組み立てて土留壁を構成する例を示す図である。
【符号の説明】
１    接続板
２    連結用ボルト孔
３ａ  ボルト
３ｂ  ナット
４    立坑
５    橋脚
６    鉄塔の脚部
１０  ライナープレート
１１  波付鋼板
１２  周方向フランジ
１３  軸方向フランジ
１４  連結用ボルト孔
１５  連結用ボルト孔
２０  地山
２１  土留壁
２２  円孔
Ｘ    接続部
【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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