JP2000213289A - 接合構造 - Google Patents

接合構造

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JP2000213289A
JP2000213289A JP11017677A JP1767799A JP2000213289A JP 2000213289 A JP2000213289 A JP 2000213289A JP 11017677 A JP11017677 A JP 11017677A JP 1767799 A JP1767799 A JP 1767799A JP 2000213289 A JP2000213289 A JP 2000213289A
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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
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Obayashi Corp
Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd
Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
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Obayashi Corp
Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd
Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
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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 (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
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