JP2000213289A

JP2000213289A - 接合構造

Info

Publication number: JP2000213289A
Application number: JP11017677A
Authority: JP
Inventors: Kunio Takeda; 邦夫武田; Takashi Kitaoka; 隆司北岡; Toshinori Tsuji; 利徳辻; Hiroki Someya; 洋樹染谷; Hirosuke Asano; 裕輔浅野
Original assignee: Obayashi Corp; Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd; Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
Current assignee: Obayashi Corp; Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd; Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】接合具へ接合棒を係合させて各部材を接合さ
せてなる接合部分の耐せん断力を、コストアップを招く
ことなく向上させる。【解決手段】一方のセグメントＳに接合具１１を設
け、他方のセグメントＳに接合棒１２を設ける。接合具
１１を、先細り状スリーブ１３と、接合棒１２の挿入固
定孔Ｈを形成して環状に配置されスリーブ１３内に装入
された複数の楔体１４と、挿入固定孔Ｈが縮径するよう
に楔体１４をスリーブ１３の小径の先端側に付勢する弾
性部材１５とから構成する。接合具１１の先端部に、嵌
合孔３０が形成された嵌合リング２４を有する雌型せん
断補強部材２１を固定する。接合棒１２に、筒状の雄型
せん断補強部材２７を嵌め込んで取り付ける。接合具１
１へ接合棒１２を挿入させた際に、雌型せん断補強部材
２１の嵌合リング２４の嵌合孔３０に雄型せん断補強部
材２７が嵌合し、接合部分の耐せん断力が向上される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルを構成す
るセグメント同士の接合構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、多数のセグメントでトンネル壁
体を構築する場合、従来においては、セグメントの接合
端面に孔部を有する継手板を埋め込んでおき、セグメン
トの接合端面同士を互いに当接させてそれらの孔部にボ
ルトを挿通させ、このボルトにナットを螺着することに
より多数のセグメントどうしを順次接合して構築してい
る。

【０００３】しかしながら、上記の接合方式では、セグ
メントの接合端面の継手板に形成された孔部にボルトを
挿通させ、そのボルトにナットを螺着して締め付けなけ
ればならず、その作業が極めて煩雑で手間がかかってい
た。

【０００４】そこで、図７に示す接合具が提案された。
この新しい接合具１は、先細り状のスリーブ２と、互い
の中心部に接合棒３の挿入固定孔Ｈを形成して環状に配
置されるとともに外周面をスリーブ２の内周面に触れさ
せてスリーブ２の長手方向に移動自在にスリーブ２内に
装入された複数の楔体４と、挿入固定孔Ｈが縮径するよ
うに楔体４をスリーブ２の小径の先端側に付勢するスリ
ーブ２の大径の根端部に設けられた弾性部材５とを備え
たものである。そして、この接合具１は、セグメント６
の接合端面を構成する一方の主桁板７に、その孔部７ａ
と連通させて設けられ、また、前記接合棒３は、セグメ
ント６の他方の主桁板７に設けられた袋ナット８に締結
固定され、主桁板７の孔部７ａから突出されている。

【０００５】ここで、接合具２１の作用を説明すると、
セグメント６同士の接合に際して、接合棒３をスリーブ
２に押し込むと、楔体４が弾性部材５を圧縮して後退
し、挿入固定孔Ｈを拡径させて挿入固定孔Ｈへの接合棒
３の挿入を自由にする。そして、挿入固定孔Ｈに接合棒
３が挿入され終ると、楔体４が弾性部材５の作用により
スリーブ２の先端側に押し動かされて縮径し、接合棒３
をくわえて固定する。

【０００６】また、楔体４は、接合棒３の引抜き移動に
対して縮径し、その固定力を増すので、接合棒３を楔体
４から引き抜くことができず、したがって、セグメント
６同士が一体に接合されることとなる。このように、上
記構造の接合具１によれば、接合棒３を接合具１の挿入
固定孔Ｈへ挿入させるという極めて簡単な操作によって
セグメント６同士を接合させることができる。また、セ
グメント６から構成したトンネルの内面を平滑とするこ
とができるので、二次覆工を省略することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、内部に水が
流されて内水圧が作用するトンネルにあっては、それぞ
れのセグメント６に加わる内水圧によって接合部分に大
きなせん断力が加わる。特に、セグメント６を大型化す
ると、このセグメント６の大型化に伴って内水圧も大き
くなり、接合部分に加わるせん断力もさらに増大する。
このため、接合棒３の径を太くし、さらに、この径大の
接合棒３が接合される接合具１も大きなものとする必要
があるが、これら接合棒３及び接合具１を大きくして強
度を向上させると、これら接合棒３及び接合具１のコス
トが大幅に向上してしまうという問題があった。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、コストアップを招くことなく、耐せん断力に優れた
接合構造を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の接合構造は、一方の部材に設けら
れた接合具へ、他方の部材に設けられた接合棒を挿入す
ることにより、前記接合具と前記接合棒とが係合して前
記部材同士が接合される接合構造において、前記接合具
は、その端部が、嵌合孔を有する板体に固定され、前記
接合棒には、その外周に、前記嵌合孔に嵌合可能な雄型
せん断補強部材が設けられていることを特徴としてい
る。

【００１０】このように、接合棒を接合具へ挿入して各
部材同士を接合させることにより、板体の嵌合孔に雄型
せん断補強部材が嵌合するので、この接合部分における
耐せん断力を大幅に向上させることができる。これによ
り、この接合構造を、トンネルを構成するセグメント同
士の接合部分に用いた場合、内部に水を流すことにより
内水圧が作用する場合においても、セグメント同士の接
合箇所にて生じるせん断力に確実に耐える構造とするこ
とができる。しかも、接合棒及び接合具の大型化が不要
であるので、これらの大型化に伴うコストアップを招く
ことなく、耐せん断力を向上させることができる。

【００１１】請求項２記載の接合構造は、請求項１記載
の接合構造において、前記板体が、前記嵌合孔が形成さ
れた嵌合リングを有する雌型せん断補強部材であること
を特徴としている。

【００１２】つまり、接合棒を接合具へ挿入して各部材
同士を接合させることにより、雌型せん断補強部材の嵌
合リングに形成された嵌合孔に雄型せん断補強部材が嵌
合するので、この接合部分における耐せん断力を大幅に
向上させることができる。

【００１３】請求項３記載の接合構造は、請求項２記載
の接合構造において、前記雌型せん断補強部材及び前記
雄型せん断補強部材が、それぞれ前記部材の接合端面を
構成する主桁板に形成された取り付け孔に嵌め込まれて
取り付けられていることを特徴としている。

【００１４】このように、雌型せん断補強部材及び雄型
せん断補強部材がそれぞれ部材の接合端面を構成する主
桁板に形成された取り付け孔へ嵌め込まれているので、
これら雌型せん断補強部材及び雄型せん断補強部材にか
かるせん断力を各部材に分散させることができ、これに
より接合箇所におけるせん断力の負担を大幅に低減させ
ることができる。

【００１５】請求項４記載の接合構造は、請求項１〜３
のいずれか１項記載の接合構造において、前記接合具
が、先細りのスリーブと、互いの中心部に前記接合棒の
挿入固定孔を形成して環状に配置されるとともに、外周
面を前記スリーブの内周面に触れさせて前記スリーブの
長手方向に移動自在に前記スリーブ内に装入された複数
の楔体と、前記挿入固定孔が縮径するように前記楔体を
前記スリーブの小径の先端側へ付勢する前記スリーブの
大径の端部に設けられた弾性部材とを有し、前記挿入固
定孔へ挿入された前記接合棒を、前記楔体によってくわ
え込むことを特徴としている。

【００１６】つまり、接合棒と、この接合棒を前記スリ
ーブ内の楔体によってくわえ込む接合具とを有する接合
部分の耐せん断力を、雌型せん断補強部材及び雄型せん
断補強部材によって大幅に向上させることができる。即
ち、接合棒及び接合具には、耐せん断力よりも主に引き
抜き強度を得るような構造を持たせることができ、これ
により、接合棒及び接合具に耐せん断力を持たせること
による大型化をなくすことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の接合
構造を図によって説明する。図１において、符号１１
は、接合具であり、符号１２は、接合具１１に接合され
る接合棒である。接合具１１は、前述した図３の接合具
１と基本的な構造が同じであり、断面円形の先細りスリ
ーブ１３と、互いの中心部に接合棒１２の挿入固定孔Ｈ
を形成して環状に配置されるとともに外周面をスリーブ
１３の内周面に触れさせてスリーブ１３の長手方向に移
動自在にスリーブ１３内に装入された複数の楔体１４
と、挿入固定孔Ｈが縮径するように、楔体１４をスリー
ブ１３の小径の先端側に付勢するスリーブ１３の大径の
根端部に設けられた弾性部材１５とを有している。

【００１８】また、接合具１１には、楔体１４と弾性部
材１５との間に、リテーナ１６が設けられている。この
リテーナ１６は、平板状に形成された金属板からなるも
ので、楔体１４よりも硬質金属材料から形成されてい
る。

【００１９】弾性部材１５は、弾性を有するウレタンや
ゴム或いはそれらと同等材料で製造されたもので、断面
円形に形成されている。そして、この弾性部材１５は、
折曲部１３ａによってスリーブ１３の根端面に固定され
たケース１７内に収められている。ケース１７の底部中
央には突部１７ａが形成されていてケース１７の強度を
強めるとともに、弾性部材１５に形成された中心孔１５
ａに嵌め込まれて弾性部材１５を所定位置に位置決めし
ている。

【００２０】上記構造の接合具１１には、その先端部
に、雌型せん断補強部材２１が設けられている。この雌
型せん断補強部材２１は、接合具１１の先端部に固定さ
れ、接合具１１の挿入固定孔Ｈと連通する挿入孔２２が
形成されたベース板部２３と、このベース板部２３の表
面に溶接固定された嵌合リング２４とから構成されたも
ので、この雌型せん断補強部材２１の嵌合リング２４
が、セグメントＳを構成する主桁板２５に形成された取
り付け孔２６に、内面側から嵌合され、さらに溶接され
て固定されている。この雌型せん断補強部材２１の嵌合
リング２４は、嵌合３０が形成された円筒状とされてい
る。

【００２１】また、セグメントＳの他方側の主桁板２５
には、雄型せん断補強部材２７が設けられている。この
雄型せん断補強部材２７は、接合棒１２が嵌合可能な挿
入孔２８を有する円筒形状に形成されたもので、その後
端部には、外周方向へ突出されたフランジ部２９が形成
されている。そして、この雄型せん断補強部材２７に
は、その後端側に、嵌合孔２８と連通する袋ナット３１
が溶接固定されており、この袋ナット３１には、雄型せ
ん断補強部材２７の挿入孔２８へその先端部側から挿入
された接合棒１２の後端側に形成されたおねじ部（図示
略）がねじ込まれて締結固定されている。

【００２２】この雄型せん断補強部材２７は、セグメン
トＳの主桁板２５に形成された取り付け孔３２に、内面
側から嵌合されており、このように取り付け孔３２へ嵌
合することにより主桁板２５に係止されたフランジ部２
９が、主桁板２５に溶接固定されている。そして、この
雄型せん断補強部材２７は、前記雌型せん断補強部材２
１の嵌合リング２４の嵌合孔３０に嵌合するようになっ
ている。なお、上記セグメントＳは、その外周面にスキ
ンプレート４１を有したもので、このスキンプレート４
１と前記主桁板２５及び図示しない継手板とから構成さ
れた枠体４２の内部にコンクリートＣが打設されたコン
クリート中詰め型のセグメントである。

【００２３】そして、一方のセグメントＳの接合具１１
の挿入固定孔Ｈに、他方のセグメントＳの接合棒１２を
挿入させながら、セグメントＳ同士を近接させると、接
合棒１２によって楔体１４がリテーナ１６を介して弾性
部材１５を圧縮して後退し、これにより、楔体１４がリ
テーナ１６を介して弾性部材１５の付勢力によりスリー
ブ１３の先端側に押し動かされて縮径し、接合棒１２が
楔体１４にくわえられて固定される。このとき、図２に
示すように、雄型せん断補強部材２７は、雌型せん断補
強部材２１の嵌合リング２４の嵌合孔３０に嵌合され、
これにより、これら雌型せん断補強部材２１と雄型せん
断補強部材２７とによって、接合具１１と接合棒１２と
による接合部分のせん断力が大幅に向上される。

【００２４】このように、上記の接合構造によれば、接
合棒１２を接合具１１へ挿入して各セグメントＳ同士を
接合させることにより、雌型せん断補強部材２１に雄型
せん断補強部材２７が嵌合するので、この接合部分にお
ける耐せん断力を大幅に向上させることができる。これ
により、内部に水を流すことにより内水圧が作用する場
合においても、セグメントＳ同士の接合箇所にて生じる
せん断力に確実に耐える構造とすることができる。

【００２５】しかも、接合棒１２及び接合具１１の大型
化が不要であるので、これらの大型化に伴うコストアッ
プを招くことなく、耐せん断力を向上させることができ
る。つまり、接合棒１２及び接合具１１には、耐せん断
力よりも主に引き抜き強度を得るような構造を持たせる
ことができ、これにより、接合棒１２及び接合具１１に
耐せん断力を持たせることによる大型化をなくすことが
できる。また、雌型せん断補強部材２１及び雄型せん断
補強部材２７がそれぞれセグメントＳの接合端面を構成
する主桁板２５に形成された取り付け孔２６、３２へ嵌
め込まれているので、これら雌型せん断補強部材２１及
び雄型せん断補強部材２７にかかるせん断力を各セグメ
ントＳに分散させることができ、これにより接合箇所に
おけるせん断力の負担を大幅に低減させることができ
る。

【００２６】なお、上記の例では、雄型せん断補強部材
２７が嵌合する嵌合孔３０が形成された嵌合リング２４
を有する雌型せん断補強部材２１を用いたが、この雌型
せん断補強部材２１を用いずに、図３に示すように、主
桁板２５に、雄型せん断補強部材２７が嵌合可能な嵌合
孔３０を直接形成しても良い。この場合、挿通孔２２が
形成された取り付け板５１を介して接合具１１を主桁板
２５に固定するか、あるいは接合具１１の先端部を主桁
板２５へ直接溶接等によって固定する。

【００２７】また、上記の例では、互いに接合する部材
であるセグメントＳとして、主桁板２５、継手板及びス
キンプレート４１からなる枠体４２の内部にコンクリー
トＣを打設した中詰めタイプのセグメントを例にとって
説明したが、このセグメントＳとしては、スチール製あ
るいは鉄筋コンクリート製でも良いことは勿論である。

【００２８】ここで、コンクリート製のセグメントＳに
用いる例を説明する。図４から図６に示すように、コン
クリート製のセグメントＳには、それぞれの接合端面
に、継手用鋼板６１が設けられている。一方の接合端面
に設けられた継手用鋼板６１ａには、取り付け孔３２が
形成されており、この取り付け孔３２には、接合棒１２
が挿通された雄型せん断補強部材２７が取り付けられて
いる。また、他方の接合端面に設けられた継手用鋼板６
１ｂには、雄型せん断補強部材２７が嵌合可能な嵌合孔
３０が形成されており、その裏面側に、接合具１１が固
定されている。また、これら継手用鋼板６１には、その
裏面側における両側部に、アンカー筋６２が固定された
側板６３が設けられており、これらアンカー筋６２によ
ってセグメントＳのコンクリートＣに一体化されてい
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の接合構造
によれば、下記の効果を得ることができる。請求項１記
載の接合構造によれば、接合棒を接合具へ挿入して各部
材同士を接合させることにより、板体の嵌合孔に雄型せ
ん断補強部材が嵌合するので、この接合部分における耐
せん断力を大幅に向上させることができる。これによ
り、この接合構造を、トンネルを構成するセグメント同
士の接合部分に用いた場合、内部に水を流すことにより
内水圧が作用する場合においても、セグメント同士の接
合箇所にて生じるせん断力に確実に耐える構造とするこ
とができる。しかも、接合棒及び接合具の大型化が不要
であるので、これらの大型化に伴うコストアップを招く
ことなく、耐せん断力を向上させることができる。

【００３０】請求項２記載の接合構造によれば、接合棒
を接合具へ挿入して各部材同士を接合させることによ
り、雌型せん断補強部材の嵌合リングに形成された嵌合
孔に雄型せん断補強部材が嵌合するので、この接合部分
における耐せん断力を大幅に向上させることができる。

【００３１】請求項３記載の接合構造によれば、雌型せ
ん断補強部材及び雄型せん断補強部材がそれぞれ部材の
接合端面を構成する主桁板に形成された取り付け孔へ嵌
め込まれているので、これら雌型せん断補強部材及び雄
型せん断補強部材にかかるせん断力を各部材に分散させ
ることができ、これにより接合箇所におけるせん断力の
負担を大幅に低減させることができる。

【００３２】請求項４記載の接合構造によれば、接合棒
と、この接合棒を前記スリーブ内の楔体によってくわえ
込む接合具とを有する接合部分の耐せん断力を、雌型せ
ん断補強部材及び雄型せん断補強部材によって大幅に向
上させることができる。即ち、接合棒及び接合具には、
耐せん断力よりも主に引き抜き強度を得るような構造を
持たせることができ、これにより、接合棒及び接合具に
耐せん断力を持たせることによる大型化をなくすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の接合構造を説明する互
いに接合されるセグメントの接合箇所の断面図である。

【図２】本発明の実施の形態の接合構造を説明する互
いに接合されたセグメントの接合箇所の断面図である。

【図３】本発明の実施の形態の接合構造の他の例を説
明する互いに接合されたセグメントの接合箇所の断面図
である。

【図４】本発明の実施の形態の接合構造の他の例を説
明するそれぞれセグメントの正面図である。

【図５】本発明の実施の形態の接合構造の他の例を説
明する接合されるセグメントの接合箇所の断面図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態の接合構造の他の例を説
明する接合されたセグメントの接合箇所の断面図であ
る。

【図７】接合構造の従来技術を説明する互いに接合さ
れるセグメントの接合箇所の断面図である。

【符号の説明】

１１接合具１２接合棒１３スリーブ１４楔体１５弾性部材２１雌型せん断補強部材２４嵌合リング２５主桁板（板体）２６取り付け孔２７雄型せん断補強部材３０嵌合孔６１ｂ継手用鋼板（板体）Ｈ挿入固定孔Ｓセグメント（部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北岡隆司東京都港区港南二丁目15番２号株式会社大林組東京本社内 (72)発明者辻利徳東京都港区港南二丁目15番２号株式会社大林組東京本社内 (72)発明者染谷洋樹東京都千代田区有楽町一丁目12番１号石川島建材工業株式会社内 (72)発明者浅野裕輔東京都千代田区有楽町一丁目12番１号石川島建材工業株式会社内Ｆターム(参考） 2D055 BA01 GC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の部材に設けられた接合具へ、他方
の部材に設けられた接合棒を挿入することにより、前記
接合具と前記接合棒とが係合して前記部材同士が接合さ
れる接合構造において、前記接合具は、その端部が、嵌合孔を有する板体に固定
され、前記接合棒には、その外周に、前記嵌合孔に嵌合
可能な雄型せん断補強部材が設けられていることを特徴
とする接合構造。
【請求項２】前記板体は、前記嵌合孔が形成された嵌
合リングを有する雌型せん断補強部材であることを特徴
とする請求項１記載の接合構造。
【請求項３】前記雌型せん断補強部材及び前記雄型せ
ん断補強部材は、それぞれ前記部材の接合端面を構成す
る主桁板に形成された取り付け孔に嵌め込まれて取り付
けられていることを特徴と請求項２記載の接合構造。
【請求項４】前記接合具は、先細りのスリーブと、互
いの中心部に前記接合棒の挿入固定孔を形成して環状に
配置されるとともに、外周面を前記スリーブの内周面に
触れさせて前記スリーブの長手方向に移動自在に前記ス
リーブ内に装入された複数の楔体と、前記挿入固定孔が
縮径するように前記楔体を前記スリーブの小径の先端側
へ付勢する前記スリーブの大径の端部に設けられた弾性
部材とを有し、前記挿入固定孔へ挿入された前記接合棒
を、前記楔体によってくわえ込むことを特徴とする請求
項１〜３のいずれか１項記載の接合構造。