JP2000073692A - セグメントのリング間耐震継手及びこれを用いたセグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セグメント相互の長手方向への結合作業がワ
ンタッチででき、しかも地震等による影響を受け難いよ
うにすることである。 【解決手段】 セグメント１０のリング間結合面２０に
雄継手１３の継手金物１７を突設し、該継手金物１７の
ねじ軸２１にアンカー部材２２を遊嵌し、該アンカー部
材２２のボス部２３を弾性ワッシャー２４を介してナッ
ト２６で締付け、上記アンカー部材２２の複数のアンカ
ー脚２７を雌継手１３’の内部に強制嵌合し、該アンカ
ー脚２７を雌継手１３’と一体化させる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シールド工法等
において用いられるセグメントのリング間耐震継手及び
これを用いたセグメントに関するものである。なお、こ
の発明にいう「セグメント」は、コンクリートブロック
を含む広い概念のものである。

【０００２】

【従来の技術】シールド工法においては、掘削坑の支保
工或いは一次覆工として、所要数のセグメントを掘削坑
の内周面に沿って環状に組立ながら掘削を進めて行く手
法がとられる。環状に組立てられる各セグメントの両端
部にはピース間結合端面が形成され、そのピース間結合
端面に各セグメントを周方向に結合するためのピース間
継手が設けられる。

【０００３】添付の図４（ａ）（ｂ）は従来のセグメン
ト１におけるリング間継手２の一例である。このリング
間継手２は、環状に組立られたセグメント１の長さ方向
の一端に結合される次のセグメント１を環状に組立てる
場合の継手であり、一つのセグメント１に設けられた雄
継手４と、長さ方向に結合される相手セグメント１に設
けられた雌継手４’とからなる。

【０００４】雄継手４は、セグメント１の一方のリング
間結合端面５と内側面とによって形成されるコーナ部分
に、内側面に開放されたボックス型のハウジング６を固
定し、結合端面５側の面に設けた穴７に継手ボルト８を
挿通し、その継手ボルト８を相手セグメント１の同様の
ハウジング６’の穴７’に挿通し、そのハウジング６’
内でナット８’により固定するようになっている。セグ
メント１の組立後、２次ライニングを施工しない場合
は、ハウジング６、６’の内部にモルタルが充填され
る。

【０００５】なお、図中９はピース間継手である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のリ
ング間継手２においては、セグメント１相互の組立の際
に、雌継手４’のハウジング６’内でナット８’の回止
めをはかりながら、雄継手４のハウジング６内で継手ボ
ルト８の回動操作を行う必要があるが、狭いハウジング
６、６’に工具を差し入れて回止め、或いは回動操作を
しなければならないので、施工能率が悪い問題があっ
た。

【０００７】また、セグメント１の製作時においては、
各ハウジング６、６’に適当な詰め物を充填して内部に
コンクリートが侵入することを防止しなければならず、
また作業現場において組立後に２次ライニングを行わな
いときは、前述のようにハウジング６、６’にモルタル
を充填する作業が必要であり、製作能率や施工能率を低
下させる原因となっていた。

【０００８】更に、上記のようなモルタルの充填や、２
次ライニングの施工によってハウジング６、６’を閉塞
しても、完全に平坦に仕上げることは困難であり、ハウ
ジング６、６’の部分が若干凹入することが避け難かっ
た。

【０００９】一方、施工後においてセグメントにより構
築されたトンネルに地震や地盤変動の影響が及ぶと、前
述の従来の継手構造では、リング間継手２が破壊される
恐れがあった。

【００１０】そこで、この発明はセグメント組立の施工
能率の向上をはかると共に、地震等の影響の受け難いリ
ング間継手及びこれを用いたセグメントを提供すること
を課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明に係るリング間継手は、隣接した２つの
セグメントの各リング間結合端部の一方に雄継手、他方
に雌継手を設けてなるセグメントのリング間継手におい
て、上記雄継手は、当該一方のセグメントのリング間結
合端面に突設される継手金物の先端にねじ軸部を設け、
上記ねじ軸部にアンカー部材の環状のボス部を遊嵌する
と共に、上記ボス部を弾性ワッシャーを介してナットに
より締付け、上記アンカー部材の先端部を上記軸部より
も長く形成し、該アンカー部材の先端から長さ方向の所
要範囲にわたり複数のスリットを設けて複数のアンカー
脚を形成した構成であり、上記雌継手は、上記のアンカ
ー部材及び継手金物を受け入れる筒体の底面に突起を設
け、該突起の外径を上記の複数のアンカー脚が作る内径
と同一又はこれより若干大きく、かつ該突起と上記筒体
の内径面との間に上記アンカー脚が強制嵌入される間隙
を有する大きさに形成した構成であり、上記のリング間
結合端部に作用する引張り力を、上記アンカー部材とナ
ットの間で上記弾性ワッシャーを圧縮変形させることに
より吸収するようにしたものである。

【００１２】上記アンカー脚の外側面に摩擦用凹凸を形
成した構成や、上記の筒体の内周面に、上記継手金物の
外周面に押圧される摩擦用凹凸を形成した構成をとるこ
とができる。

【００１３】また、前記の課題を解決するために、この
発明に係るセグメントは、セグメント本体の一方のリン
グ間結合端部に雄継手、他方のリング間結合端部に雌継
手をそれぞれ設けてなるセグメントにおいて、上記雄継
手は、当該一方のセグメントのリング間結合端面に突設
される継手金物の先端にねじ軸部を設け、上記ねじ軸部
にアンカー部材の環状のボス部を遊嵌すると共に、上記
ボス部を弾性ワッシャーを介してナットにより締付け、
上記アンカー部材の先端部を上記軸部よりも長く形成
し、該アンカー部材の先端から長さ方向の所要範囲にわ
たり複数のスリットを設けて複数のアンカー脚を形成し
た構成であり、上記雌継手は、上記のアンカー部材及び
継手金物を受け入れる筒体の底面に突起を設け、該突起
の外径を上記の複数のアンカー脚が作る内径と同一又は
これより若干大きく、かつ該突起と上記筒体の内径面と
の間に上記アンカー脚が強制嵌入される間隙を有する大
きさに形成した構成であり、上記のリング間結合端部に
作用する引張り力を、上記アンカー部材とナットの間で
上記弾性ワッシャーを圧縮変形させることにより吸収す
ようにしたものである。

【００１４】なお、上記アンカー脚の外側面に摩擦用凹
凸を形成した構成や、上記の筒体の内周面に、上記継手
金物の外周面に押圧される摩擦用凹凸を形成した構成を
とることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図１
から図３に示したシルード工法用のセグメントに基づい
て説明する。

【００１６】図１に示すように、各セグメント１０は周
方向の両端部に形成されたピース間結合面１１を相互に
突合わせて環状に組立られ、更に長さ方向に同様のセグ
メント１０が配置され、これらのリング間結合面２０を
突き合わせてリング間継手１２により結合される。

【００１７】上記のリング間継手１２は、雄継手１３と
雌継手１３’により構成され、図示のセグメント１０の
場合各リング間結合面２０に３ヵ所のリング間継手１２
が設けられる。

【００１８】各セグメント１０は、鉄筋コンクリート製
のセグメント本体１４と、一方のリング間結合面２０に
一部が露出した前記の雄継手１３及び他方のリング間結
合面２０に一部が露出した前記の雌継手１３’とにより
構成される。また、ピース間継手３０を構成する雄継手
３１及び雌継手３１’がそれぞれピース間結合面１１に
設けられる。

【００１９】上記の雄継手１３は、図２に示すように、
一方のリング間結合面２０において有底ねじ筒１５が鉄
筋１６に固着されてセグメント本体１４に埋設される。
上記の有底ねじ筒１５に継手金物１７がねじ結合され、
該継手金物１７がリング間結合面２０に突設される。

【００２０】上記の継手金物１７は、軸部１９の後部に
前記の有底ねじ筒１５にねじ結合されるねじ部１８が形
成され、軸部１９の先端中央部に小径のねじ軸部２１が
形成される。上記の軸部１９の中間に段部１９’が形成
され、段部１９’より先端側が若干小径になっている。

【００２１】上記のねじ軸部２１に、上記の軸部１９の
先端部分と同一径のアンカー部材２２のボス部２３が所
要の間隙をおいて遊嵌される。そのボス部２３上に弾性
ワッシャー２４を嵌め、さらにナット２５で締付けるこ
とにより、上記のボス部２３を弾性ワッシャー２４を介
して締付ける。

【００２２】アンカー部材２２は上記のねじ軸２１より
長く形成され、その先端からボス部２３に達する４本の
スリット２６を形成することにより、４本のアンカー脚
２７がボス部２３と一体に設けられる。各アンカー脚２
７はボス部２３の外周に寄って形成され、そのアンカー
脚２７の内側に前記の弾性ワッシャー２４が当たる段部
２３’が設けられる。また各アンカー脚２７の先端部外
面に、鋸歯状の凹凸２８が形成される。

【００２３】上記の弾性ワッシャー２４は、高強度、低
剛性のプラスチック製のものであり、従来から耐震ワッ
シャーとして知られているものを用いる（特公平３−５
６３２３号公報、特公平５−３９３９６号公報参照）。

【００２４】次に、上記の雄継手１３が設けられたセグ
メント１０の反対側のリング間結合面２０に設けられた
雌継手１３’及びこれと同一構造の相手セグメント１０
のリング間結合面２０に設けられる雌継手１３’は、図
２に示すように、鉄筋１６に固着されセグメント本体１
４に埋設された筒体２９と、その底面にねじ結合された
閉塞蓋３２及びその閉塞蓋３２の内面に突設された突起
３３とにより構成される。

【００２５】上記の突起３３は、前記の各アンカー脚２
７が作る内径と同一径か、又はこれより若干大きい円柱
状に形成され、またその突起３３の外周面と上記の筒体
２９の内周面との間隙は、アンカー脚２７が強制的に嵌
入される大きさに設定される。該突起３３の先端は図示
のように球面に形成され、場合によっては円錐面に形成
される。また、上記の筒体２９の入口部分の内周面にね
じ溝３４を形成し、そのねじ溝３４の内径を前記の軸部
１９の大径部分に強制嵌合する大きさに設定している。

【００２６】実施形態のリング間継手１２及びこれを用
いたタセグメント１０は以上のごときものであり、セグ
メント１０の成形時においては、個別の型枠内に鉄筋１
６を組むと共に、その鉄筋１６の一部に前記のリング間
継手１２の雄継手１３及び雌継手１３’更にピース間継
手３０の雄継手３１及び雌継手３１’を固着したのち、
コンクリートを打設するという成形方法がとられる。

【００２７】シールド工法の施工現場においては、所要
数のセグメント１０を、図１に示すように環状に配列し
ながら、ピース間継手３０により結合し、次にリング間
継手１２によりセグメント１０を長手方向に結合する。

【００２８】リング間継手１２による結合は、セグメン
ト１０の各雄継手１３と相手セグメント１０の雌継手１
３’の芯を合わせたのち、シールド工法のために設置さ
れたシールドジャッキにより押し込む。そうすると、雄
継手１３のアンカー部材２２が筒体２９の内部に進入
し、そのアンカー脚２７が突起３３の先端に突き当って
四方に別れ、突起３３と筒体２９の内周面との間に強制
的に嵌入される。同時に凹凸２８が筒体２９の内周面に
食い込み大きな摩擦抵抗を発生させる。また軸部１９の
大径部も筒体２９のねじ溝３４に強制的に嵌合され、こ
の部分においても大きな摩擦力を発生させる（図３参
照）。

【００２９】上記のようにして雄継手１３と、雌継手１
３’とが結合され、セグメント１０が長手方向に順次結
合されたトンネルにおいて、地震、地盤変動等によって
リング間結合面２０に引張り力が作用すると、雄継手１
３側の継手金物１７と一体のナット２５と、雌継手１
３’側の筒体２９と一体のアンカー部材２２のボス部２
３とにより、弾性ワッシャー２４を圧縮変形させてその
引張り力を吸収し、リング間継手１２の破壊を防止す
る。また、リング間結合面２０に作用する剪断力に対し
ては、継手金物１７が対抗する。

【００３０】なお、リング間結合面２０に作用する圧縮
力は、セグメント本体１４の端面に作用するので、セグ
メント本体１４の強度によって対抗する。

【００３１】以上の実施形態は、専らシールド工法のセ
グメントに関して述べたが、この発明は、セグメント１
０のようなコンクリートブロックの結合にも適用するこ
とができる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、２つ
のセグメントのリング間結合面を突き合わせて、リング
間継手の雄継手を雌継手に強制的に嵌合させるという、
いわばワンタッチの操作によりセグメント相互を長手方
向に結合でき、またセグメント内面に何らの凹所も生じ
ないので、凹所を閉塞する処置が不要であることと合わ
せ、施工能率を著しく向上することができる。

【００３３】また、上記のリング間継手に弾性ワッシャ
ーを介在しているので、地震等による引張り力を無理な
く吸収してリング間継手の破壊を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態のセグメントの組立状態の分解斜視図

【図２】同上の結合前の一部断面図

【図３】同上の結合後の一部断面図

【図４】（ａ）従来例の一部分解斜視図 （ｂ）同上の一部拡大断面図

【符号の説明】

１０ セグメント １１ ピース間結合面 １２ リング間継手 １３ 雄継手 １３’ 雌継手 １４ セグメント本体 １５ 有底ねじ筒 １６ 鉄筋 １７ 継手金物 １８ ねじ部 １９ 軸部 １９’ 段部 ２０ リング間結合面 ２１ ねじ軸部 ２２ アンカー部材 ２３ ボス部 ２３’ 段部 ２４ 弾性ワッシャー ２５ ナット ２６ スリット ２７ アンカー脚 ２８ 凹凸 ２９ 筒体 ３０ ピース間継手 ３１ 雄継手 ３１’ 雌継手 ３２ 閉塞蓋 ３３ 突起 ３４ ねじ溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 浩 大阪市中央区北久宝寺町３丁目６番１号 株式会社鴻池組内 (72)発明者 宮原 強 滋賀県愛知郡愛知川町大字東円堂961番地 栗本コンクリート工業株式会社内 (72)発明者 岡本 佳和 滋賀県蒲生郡竜王町大字山面373番地の47 Ｆターム(参考） 2D055 BA01 GC04 GC06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣接した２つのセグメントの各リング間
   結合端部の一方に雄継手、他方に雌継手を設けてなるセ
   グメントのリング間継手において、 上記雄継手は、当該一方のセグメントのリング間結合端
   面に突設される継手金物の先端にねじ軸部を設け、上記
   ねじ軸部にアンカー部材の環状のボス部を遊嵌すると共
   に、上記ボス部を弾性ワッシャーを介してナットにより
   締付け、上記アンカー部材の先端部を上記軸部よりも長
   く形成し、該アンカー部材の先端から長さ方向の所要範
   囲にわたり複数のスリットを設けて複数のアンカー脚を
   形成した構成であり、 上記雌継手は、上記のアンカー部材及び継手金物を受け
   入れる筒体の底面に突起を設け、該突起の外径を上記の
   複数のアンカー脚が作る内径と同一又はこれより若干大
   きく、かつ該突起と上記筒体の内径面との間に上記アン
   カー脚が強制嵌入される間隙を有する大きさに形成した
   構成であり、 上記のリング間結合端部に作用する引張り力を、上記ア
   ンカー部材とナットの間で上記弾性ワッシャーを圧縮変
   形させることにより吸収することを特徴とするセグメン
   トのリング間耐震継手。
2. 【請求項２】 上記アンカー脚の外側面に摩擦用凹凸を
   形成したことを特徴とする請求項１に記載のセグメント
   のリング間耐震継手。
3. 【請求項３】 上記の筒体の内周面に、上記継手金物の
   外周面に押圧される摩擦用凹凸を形成したことを特徴と
   する請求項１又は２に記載のセグメントのリング間耐震
   継手。
4. 【請求項４】 セグメント本体の一方のリング間結合端
   部に雄継手、他方のリング間結合端部に雌継手をそれぞ
   れ設けてなるセグメントにおいて、 上記雄継手は、当該一方のセグメントのリング間結合端
   面に突設される継手金物の先端にねじ軸部を設け、上記
   ねじ軸部にアンカー部材の環状のボス部を遊嵌すると共
   に、上記ボス部を弾性ワッシャーを介してナットにより
   締付け、上記アンカー部材の先端部を上記軸部よりも長
   く形成し、該アンカー部材の先端から長さ方向の所要範
   囲にわたり複数のスリットを設けて複数のアンカー脚を
   形成した構成であり、 上記雌継手は、上記のアンカー部材及び継手金物を受け
   入れる筒体の底面に突起を設け、該突起の外径を上記の
   複数のアンカー脚が作る内径と同一又はこれより若干大
   きく、かつ該突起と上記筒体の内径面との間に上記アン
   カー脚が強制嵌入される間隙を有する大きさに形成した
   構成であり、 上記のリング間結合端部に作用する引張り力を、上記ア
   ンカー部材とナットの間で上記弾性ワッシャーを圧縮変
   形させることにより吸収することを特徴とするセセグメ
   ント。
5. 【請求項５】 上記アンカー脚の外側面に摩擦用凹凸を
   形成したことを特徴とする請求項４に記載のセグメン
   ト。
6. 【請求項６】 上記の筒体の内周面に、上記継手金物の
   外周面に押圧される摩擦用凹凸を形成したことを特徴と
   する請求項４又は５に記載のセグメント。