説明

ボード接合構造

【課題】トンネルや管渠等を補修する際に、内空面に突起物を設けることなく、簡易かつ安価にボード同士の接合を行うことを可能とした、ボード接合構造を提供する。
【解決手段】2枚の補修ボード10,10を突き合わせた状態で接合するボード接合構造1であって、補修ボード10,10の突合せ面の近傍にそれぞれ形成された貫通孔11,11と、2枚のボード10,10の境界に跨って配設されているとともに貫通孔11,11を貫通した状態で結束され、2枚のボード10,10に固定された結束線材20と、を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボード接合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
トンネル、管渠や立坑等の覆工体として、プレキャストパネルを組み立てることにより形成する場合がある。
例えば、図8に示すように、老朽化したトンネルや管渠(以下、単に「トンネル等101」という場合がある)について、補修ボード110をトンネル等の内面に沿って組み立てることで補修する場合がある。
【0003】
例えば、特許文献1には、シールドトンネルのセグメント間の継手ボルトの頭部やナットに取付具を取り付け、この取付具を介して補修ボードを既設のトンネルの内壁面に所定の間隔をあけて設置するシールドトンネルの補修方法が開示されている。
【0004】
従来、このような補修ボード110は、トンネル等に曲げモーメントが作用することで接合部において離間することがないように、補修ボード110同士を接合ボルトにより接合しておくのが一般的である。
【0005】
【特許文献1】特開2006−226039号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところが、補修ボード110の薄肉化に伴い、接合ボルト120を補修ボード110の部材厚内に納めることができなくなったため、補修ボード110に突起部111を設けてトンネル等101の内空面側に突出した位置において接合ボルト120による接合が行われるようになっていた。
【0007】
トンネル等101の内空面に突起部111が形成されると、道路トンネルや鉄道トンネルの補修では建築限界を侵すおそれがあり、また、下水道管等の管渠の補修では搬送物の流下の妨げとなるおそれがある。
また、補修ボード110の製造時に突起部111の加工に手間を要するとともに、この突起部111を有することにより補修ボード110を重ねて運搬することができず、コスト削減の弊害要因となっていた。
【0008】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、トンネルや管渠等を補修する際に、内空面に突起物を設けることなく、簡易かつ安価にボード同士の接合を行うことを可能とした、ボード接合構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために、本発明は、2枚のボードを突き合わせた状態で接合するボード接合構造であって、前記ボードの突合せ面の近傍にそれぞれ形成された貫通孔と、前記2枚のボードの境界に跨って配設されているとともに前記貫通孔を貫通した状態で結束され、該2枚のボードに固定された結束線材と、を備えることを特徴としている。
【0010】
かかるボード接合構造によれば、結束線材を両ボードの貫通孔を貫通させた状態で結束させて、結束線材をボードに固定(定着)させることで、ボード同士の接合が完了するため、簡易に作業を行うことができる。また、突起物を形成することなく接合できるため、トンネルの通行や搬送物の流下の妨げとなることがない。
また、ボードに突起部を形成する必要がないため、ボードの製造時の手間や材料費を削減することができるとともに、ボードを重ねて運搬することが可能なため、運搬コストを削減することが可能となり、経済性にも優れている。
【0011】
また、前記ボード接合構造において、一方の前記ボードの突合せ面に凸部が形成されており、他方の前記ボードの突合せ面に前記凸部が挿入される凹部が形成されていれば、ボード同士の突合せ面においてボード同士が噛み合わされて、より気密性に優れた覆工構造を構築することが可能となる。
【0012】
さらに、前記ボード接合構造において、前記結束線材が、結束留具により結束されており、前記貫通孔近傍に、前記結束留具に対応して留具用凹部が形成されていれば、結束留具による突起部が形成されることがないため、好適である。
【発明の効果】
【0013】
本発明のボード接合構造によれば、トンネルや管渠等を補修する際に、内空面に突起物を設けることなく、簡易かつ安価にボード同士の接合を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
【0015】
以下では、図1に示すように、既存の管渠(既設覆工B)の内周面に沿って、プレキャスト製の補修ボード10を組み立てて新設覆工Aを形成することにより老朽化した管渠の補修を行う場合を例示する。
【0016】
図1に示すように、新設覆工Aは、複数の補修ボード(ボード)10,10,…を互いに突き合わせた状態で接合することにより円形を呈しており、補修ボード10同士の接合構造に本実施形態に係るボード接合構造1が採用されている。
【0017】
ボード接合構造1は、突合せ面の近傍に貫通孔11が形成された補修ボード10と、隣り合う補修ボード10,10の境界に跨って配設されているとともに各補修ボード10の貫通孔11を貫通した状態で結束され、該2枚のボードに固定された結束線材20と、を備えている。
【0018】
補修ボード10は、繊維補強セメント系材料などにより構成された板状材であって、図1に示すように、既設覆工の内周面から所定の間隔を有して配設することが可能となるように、既設覆工の内径に応じた円弧に形成されている。
【0019】
なお、補修ボード10の形状寸法は、既存の管渠の内部において組立てが可能な形状であれば限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、人力により取り扱うことが可能な程度の大きさや重量に設定してもよい。また、補修ボード10を構成する材料は限定されるものではなく、例えば鉄筋コンクリートでもよい。
【0020】
補修ボード10には、図2(a)に示すように、補修ボードの突合せ面に沿って、複数(本実施形態では3つ)の貫通孔11,11,11が等間隔で形成されている。
貫通孔11は、図2(a)および(b)に示すように、断面矩形に形成されており、また、補修ボード10に対して直交するように貫通している。
【0021】
なお、補修ボード10の貫通孔11の数や間隔は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、貫通孔11の形状も限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。例えば、貫通孔11の突合面側の孔壁面を、図3(a)に示すように、曲面(凸面)とすることで、貫通孔11の角部を省略し、結束線材20の締付を容易に行う構成としてもよい。
【0022】
図2(b)に示すように、隣り合う補修ボード10,10のうちの一方の突合せ面には、三角形状の凸部12が形成されており、他方の補修ボード10の突合せ面には、凸部12が挿入される凹部13が形成されている。これにより、補修ボード10同士の突合せ時の位置決めを容易に行うことが可能になるとともに、接合面(突合せ面)に作用するせん断力を受け持つことが可能となる。
【0023】
なお、凸部12および凹部13の形状は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。例えば、図3(b)に示すように、凸部12および凹部13をそれぞれ凸字状および凹字状に形成してもよい。また、図3(c)に示すように、凸部12および凹部13をそれぞれ円弧状に形成してもよい。
【0024】
他方の補修ボード10には、図4(a)に示すように、突合せ面(凹部13)と貫通孔11との間に、結束線材20を結束する結束留具21を収容する留具用凹部14が形成されている。
【0025】
なお、留具用凹部14は、一方の補修ボード10に形成されていてもよく、その位置は限定されるものではない。
また、留具用凹部14は、必要に応じて形成すればよく、省略することも可能である。
【0026】
結束線材20は、図2(b)に示すように、隣り合う補修ボード10,10の貫通孔11,11を貫通した状態で、両補修ボード10,10に跨って巻き付けられている。
【0027】
結束線材20を構成する材料は、2つの貫通孔11,11を貫通して補修ボード10,10に巻きつけることが可能なものであれば限定されるものではなく、補修ボード10の断面形状や想定される断面力(曲げモーメント等)の大きさ等によって、適宜公知の材料の中から選定して採用すればよい。このような結束線材としては、例えば、ステンレスバンドや炭素繊維等の補強繊維材等を使用すればよい。
【0028】
結束線材20の結束は、結束留具21により行われており、所定の締め上げ力により締め上げた状態で結束されている。結束留具21は、内部に係止部を備えており、一旦挿入された結束線材20が引き抜けて、緩むことがないように構成されている。
なお、結束線材20の結束方法は、結束留具21による方法に限定されるものではなく、例えば、結束線材20の端部を加工して結束するなど、適宜行えばよい。
【0029】
ボード接合構造1の施工は、次の手順により行う。
まず、図4(a)に示すように、隣接する補修ボード10,10の貫通孔11,11に結束線材20を貫通させて、補修ボード10,10の背面側に結束線材20を配置する。すなわち、一方の面側から一方の貫通孔11に挿入した結束線材20の一端を、他方の面側に導出するとともに、他方の面側から他方の貫通孔11に挿入し、一方の面側に導出しておく。
【0030】
次に、図4(b)に示すように、一方の補修ボード10の凸部12を他方の補修ボード10の凹部13に挿入することで、補修ボード10同士を当接させる。
【0031】
そして、図4(c)および(d)に示すように、結束線材20の両端を締め上げつつ、結束留具21により結束することで、結束線材20を隣り合う補修ボード10,10に跨った状態で巻きつける。
結束線材20と補修ボード10面との間の摩擦力により、結束線材20が補修ボード10に定着(固定)している。なお、結束線材20の補修ボード10への固定(定着)方法は限定されるものではない。
【0032】
なお、結束線材20の締め上げは、専用工具等を利用して、締め上げ力を管理しながら所定の締め上げ力にて行う。
結束後、結束留具21は、留具用凹部14に収容される。また、結束線材20の余剰部分20a(図4(d)参照)は切り取る。
以上により、ボード接合構造1が完成する。
【0033】
さらに、図1および図4(e)に示すように、補修ボード10,10,…を組み合わせて、既設覆工Bの内面に沿って、新設覆工Aが形成されたら、新設覆工A(補修ボード10,10,…)の背面に充填材30を充填する。なお、充填材30を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、グラウトやエポキシ樹脂等、適宜公知の材料が使用可能である。
結束線材20は、新設覆工Aおよび貫通孔11に充填された充填材30により補修ボード10に固定される。
【0034】
新設覆工Aの背面への充填材30の充填は、図5(a)に示すように、充填材の漏出を防止するため、貫通孔11にキャップ31,31を設置した状態で行ってもよい。
【0035】
なお、充填材30の充填は必要に応じて行えばよく、省略することも可能である。例えば、結束線材20と補修ボード10面との間に、結束線材20を補修ボード10に定着させるのに十分な摩擦力を有していれば、充填材30の充填を省略することが可能である。一方、摩擦力のみでは、結束線材20を補修ボード10に定着させるのに不十分な場合には、グラウトやエポキシ樹脂等からなる充填材30により、結束線材20を補修ボード10に固定する必要がある。また、結束線材20は、その他の接着剤等を利用して補修ボード10に固定してもよい。
【0036】
また、充填材30の充填を省略する場合に、貫通孔11を塞ぐために、キャップ31のみを配置してもよい。ここで、キャップ31を構成する材料は限定されるものではなく、適宜公知の材料により形成することが可能である。
また、キャップ31の代わりに、図5(b)に示すように、エポキシ樹脂等の硬化剤31’等を貫通孔11に充填してもよい。キャップ31や硬化剤31’を配置することにより、結束線材20が固定される。
【0037】
以上、本実施形態に係るボード接合構造1によれば、新設覆工Aの内面に形成される凹凸が少なく、管渠の内空の流れをせき止めることがない。
また、補修ボード10にボルト接合等に要する突起部を形成する必要がないため、補修ボード製作時の型枠を単純化することができるため、製作費を削減することが可能となる。
【0038】
また、補修ボード10に突起部が形成されていないことで、重ねて搬送することが可能となり、搬送時のコスト削減が可能となる。
【0039】
また、ボード接合構造1の作業は、補修ボード10同士を突き合わせた状態で、結束線材11を結束させて、結束線材をボードに固定(定着)させることで作業が終了するため、作業性に優れており、迅速な施工が可能となる。そのため、供用中の構造物の補修についても短時間で補修を行うことが可能となり、好適である。
【0040】
また、補修ボード10の表裏に配置され、ボードに固定(定着)された結束バンド20が、それぞれ引張力と圧縮力を受けもつことで、管渠に作用する曲げモーメントに対して抵抗する。
【0041】
また、結束線材20および結束留具21は、軽量でかさばらないため、搬送等が容易で取り扱い性に優れているとともに、材料の資材置き場として、ひろいスペースを確保する必要がない。
【0042】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能であることはいうまでもない。
【0043】
前記実施形態では、既存の管渠に円形の新設覆工体を形成する場合に、本発明のボード接合構造を採用する場合について説明したが、本発明に係るボード接合構造は、これに限定されるものではなく、あらゆるプレキャスト板材同士の接合に採用可能であり、例えば、建築物、橋梁、トンネル、ボックスカルバート等にも採用可能である。
【0044】
例えば、図6(a)に示すように、老朽化したトンネルの補修に本発明に係るボード接合構造を採用してもよい。これにより、新設覆工に突出部分がないため、建築限界を侵すことなく、補修することが可能となる。
この場合、ボード10同士は、図6(b)に示すように、トンネルの周方向および断面方向に対して、互いに接合するとよい。なお、トンネルが図6(a)に示すように、馬蹄形断面の場合は、新設覆工Aの脚部をインバートに埋め込むことにより固定すればよい。
【0045】
また、前記実施形態では、結束線材20を、補修ボード10の表面において結束するものとしたが、図7(a)に示すように、各貫通孔11内の2箇所において、結束留具21を介して結束してもよい。これにより、結束線材20の固定度を強化することが可能となる。
【0046】
また、図7(b)に示すように、結束線材20’の貫通孔11内に対応する範囲に突起22を一体に形成しておくと、貫通孔11内に充填される充填材30と結束線材20’の固定度を強化する構成としてもよい。
【0047】
また、結束線材として、図7(c)に示すように、表面が波型に形成された結束線材20”を使用することにより、充填材30と結束線材20”との固定度の強化を図ってもよい。
【0048】
また、ボード同士の接合部における、曲げ耐力の増強を図ることを目的として、図7(d)に示すように、結束線材20が巻きつけられる補修ボード(ボード)の端部の部材厚を外周面側に厚くしてもよい。
【0049】
また、結束線材の表面に露出した部分を被覆することにより、結束線材を目立たなくするとともに、新設覆工の表面を平坦にしてもよい。
また、ボードの表面(内空側表面)の結束線材に対応する箇所に溝を形成しておくことで、結束線材による突出部分をなくす構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明の好適な実施の形態に係るボード接合構造を示す断面図である。
【図2】図1に示すボード接合構造を示す拡大図であって、(a)は平面図、(b)は断面図である。
【図3】(a)乃至(c)は図1に示すボード接合構造の変形例を示す断面図である。
【図4】(a)乃至(e)は図1に示すボード接合構造の各施工手順を示す断面図である。
【図5】(a)および(b)は、図1に示すボード接合構造の変形例を示す断面図である。
【図6】本発明に係るボード接合構造の変形例を示す断面図である。
【図7】(a)乃至(d)は本発明に係るボード接合構造の他の変形例を示す断面図である。
【図8】(a)は従来のボード接合構造を示す断面図であって、(b)は(a)の拡大断面図である。
【符号の説明】
【0051】
1 ボード接合構造
10 補修ボード(ボード)
11 貫通孔
12 凸部
13 凹部
14 留具用凹部
20 結束線材
21 結束留具
30 充填材
A 新設覆工
B 既設覆工

【特許請求の範囲】
【請求項1】
2枚のボードを突き合わせた状態で接合するボード接合構造であって、
前記ボードの突合せ面の近傍にそれぞれ形成された貫通孔と、
前記2枚のボードの境界に跨って配設されているとともに前記貫通孔を貫通した状態で結束され、該2枚のボードに固定された結束線材と、を備えることを特徴とする、ボード接合構造。
【請求項2】
一方の前記ボードの突合せ面に凸部が形成されており、他方の前記ボードの突合せ面に前記凸部が挿入される凹部が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のボード接合構造。
【請求項3】
前記結束線材が、結束留具により結束されており、
前記貫通孔近傍に、前記結束留具に対応して留具用凹部が形成されていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のボード接合構造。

【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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【公開番号】特開2009−228372(P2009−228372A)
【公開日】平成21年10月8日(2009.10.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−77933(P2008−77933)
【出願日】平成20年3月25日(2008.3.25)
【出願人】(000206211)大成建設株式会社 (1,602)
【Fターム(参考)】