JP2000514892A - コンクリートセグメントを接続する接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 コンクリート又は同様な組合わせ可能な材料のセグメントを接続する接続装置は、ダンベル様形状のひとつのプラスチックス製接続部品（１）と、この接続部品の対向する両部分（２）のそれぞれを受け入れるふたつのハウジング部品（４）とを包含する。各ハウジング部品は内部テーパ形状を有し、その結果、ハウジング部品が接続しようとする向かい合うコンクリートセグメント内に配置されて接続部品がハウジング部品内に挿入されると、各ハウジング部品のテーパが接続部品を引張り、これにより接続部品の対向する両部分（２）間に引張り荷重を与える。好適には、テーパはふたつの傾斜角度を有し、テーパの前部分は接続部品を引張ると共に、テーパの後部分は引張りを多少軽減することにより接続部品をその中にトラップせしめる。

Description

【発明の詳細な説明】 コンクリートセグメントを接続する接続装置 本発明は、コンクリートセグメントを接続する接続装置に関し、より詳細には 、トンネル又はシャフトライニングを形成するようにコンクリートセグメントを 縁と縁を接して接続することに関する。 トンネル及びシャフトライニングはプレキャストコンクリートのセグメントの リングで築き上げられ、セグメントは縁と縁を接して結合され、リングも同様に 一緒に結合される。これを成し遂げるために種々の方法が知られており、その典 型的な配置がＧＢ−Ａ−１ ４９８ ６２５に開示されている。 しかしながら、最少の肉体的努力を用いながらセグメントを所定の力でもって 規則正しく、確実な方法で一緒に結合することが特に必要である。その上、耐久 性があり、また耐食性があり、更に無害な結合又は固定装置を提供することも必 要である。 本発明の一態様によれば、コンクリート又は同様な組合わせ可能な材料のセグ メントを縁と縁を接して接続する接続装置であって、ダンベル様形状のひとつの 接続部品と、この接続部品の対向する両部分のそれぞれを受け入れるふたつのハ ウジング部品とを包含し、これらの各ハウジング部品が内部テーパ形状を有し、 その結果、前記ハウジング部品が接続しようとする向かい合うコンクリートセグ メント内に配置されて前記接続部品が前記ハウジング部品内に挿入されると、各 ハウジング部品のテーパが前記接続部品を引張り、これにより前記接続部品の前 記対向する両部分間に引張り荷重を与えることを特徴とする接続装置、が提供さ れる。 好適には、各ハウジング部品は第１の傾斜のテーパの前部分と第２の傾斜のテ ーパの後部分とを持つ内部テーパ形状を有し、その結果、前記接続部品が前述し たように挿入されると、各ハウジング部品のテーパの前部分が前記接続部品を引 張ると共に、各ハウジング部品のテーパの後部分が引張りを多少軽減することに より前記接続部品をトラップせしめる。 本発明の他の態様によれば、ダンベル様形状のひとつの接続部品と、この接続 部品の対向する両部分のそれぞれを受け入れるふたつのハウジング部品とを包含 し、これらの各ハウジング部品が内部テーパ形状を有していることを特徴として いる接続装置を使用して、コンクリート又は同様な組合わせ可能な材料のセグメ ントを縁と縁を接して接続する方法であって、接続しようとする向かい合うコン クリートセグメント内に前記ハウジング部品を配置すること、これらのコンクリ ートセグメントを互いに用意すること、及び前記接続部品を前記ハウジング部品 内に挿入することを包含し、各ハウジング部品のテーパが前記接続部品の前記対 向する両部分間の荷重の下で前記接続部品を引張るようにした方法、が提供され る。 好適には、接続部品及びハウジング部品はプラスチックス材料である。接続部 品は、例えば、高密度充填ナイロン材料又は繊維補強ナイロン材料である。そし て、接続部品は高弾性と同時に高強度を有するようにされ、またその形状は実質 的になめらかな引張り応力線を得るような形状とされる。他方、ハウジング部品 は例えばＰＶＣのようなプラスチックス材料である。 ハウジング部品は、その前部分から見たときキー穴形状であると共に、コンク リート内に固定するための外部フィンを具備することができ、各ハウジング部品 の前部分は内部にハウジング部品が配置されているセグメントの縁に開口する。 キー穴部分は、スプリット管を形成するような深さである。 接続部品は丸くて対向する両端部分を包含し、これらの端部分は、使用状態で ふたつのハウジング部品間に延びてキー穴部分の管のスプリット部分間を通過す るウエブ部分により相互接続されてそれぞれのハウジング部品内に押し込まれる 部分である。 ハウジング部品内への手動挿入による接続部品の最初の保持を容易にするため に、小さいピン又は他の突出部材を接続部品に設け、接続部品をスプリットの近 くのハウジング部品の内部に押し込むことを許すようにすることができる。それ から、作業員はその自由な両手を用いて接続部品を例えばハンマで深く打ち込む ことができる。 ひとつのコンクリートセグメントの縁をこのコンクリートセグメントに結合し ようとする他のコンクリートセグメントの縁に位置決めするのを助けるために、 位置決め手段を設けることができる。これはシャーピンの形にすることができ、 このシャーピンはハウジング部品のひとつの後部分の最後方部分内に挿入される 。シャーピンは、スプリットに対して直角に、ハウジング部品の外に延びる本体 部分を有し、ハウジング部品内にはシャーピンが挿入され、他のコンクリートセ グメントの隣接する縁に結合しようとするコンクリートセグメントの縁に設けら れている溝に沿って横たわる。隣接するコンクリートセグメントに対応する溝を より大きな長さで設けることにより、シャーピンを保持する前者のコンクリート セグメント及び後者のコンクリートセグメントが互いに直面するハウジング部品 に接続部品により結合される前に、シャーピンを保持する前者のコンクリートセ グメントを縁と縁を接する位置に滑動して後者のコンクリートセグメントに整列 させることができる。 本発明は、また、本発明による少なくともひとつの接続装置を組み込んでいる トンネル又はシャフトライニングセグメントを提供するものである。好適には、 ひとつのセグメントにつき４つのハウジング部品が備えられる。 本発明を良く理解するためにまた本発明が実際にどのようにして実施されるか を示すために、以下添付図面を参照して本発明の実施例について詳述する。 図１は、接続部品の斜視図である。 図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃはそれぞれ接続部品の平面図、側面図及び底面図である 。 図３Ａ〜３Ｅは全く同一のふたつのハウジング部品のひとつを示す図であって 、図３Ａは側面図、図３Ｂは正面図、図３Ｃは図３Ａの線Ａ−Ａに沿う断面図、 図３Ｄは図３の線Ｂ−Ｂに沿う断面図、及び図３Ｅは図３Ｂの線Ｃ−Ｃに沿う断 面図である。 図４Ａ及び４Ｂは、それぞれシャーピンの好適な形の端面図及び側面図である 。 図５は、接続しようとするふたつの隣接するコンクリートセグメントの配置を 示す図であって、ふたつのハウジング部品がコンクリート内に配置されて、シャ ーピンが適所に設けられている状態を示す。 図６は、整列の準備をされたふたつのコンクリートセグメントを示す図である 。 図７は、整列されて接続装置により結合されたふたつのコンクリートセグメン トを示す図である。 図１、２Ａ、２Ｂ及び２Ｃは接続装置の第１の部品であるひとつの接続部品１ を示し、この接続部品１はハウジング部品（後述する）の内部に設けられている テーパに所望する方法で作用するように工夫されているテーパを各々が持ってい るふたつの丸い端部分２を備えているダンベル様形状である。 また、複数のピン３を見ることができ、これらのピン３は接続部品が深く打ち 込まれる前に接続部品をハウジング部品の内部に保持するためにのみ設けられて いる。 前述したように、接続部品１は高い弾性を有する高強度のプラスチックス材料 であり、この接続部品１は実質的に一定の弾性荷重／強度特性を有し、その結果 、接続部品１の端２に加えられる引張り力（接続部品１がハウジング部品内に押 し込まれたときに生じる）により、荷重が実質的に一定のレベル（コンクリート セグメントの破壊荷重以下に設計されている）に達して持続する。例えば、試験 によれば、接続部品を長さ方向に引張る連続引張応力は端２間に１トン以上の実 質的に一定の荷重を生じせしめることを示している。 次にふたつの同一のハウジング部品４のひとつが示されている図３Ａ及び３Ｂ を参照するに、ハウジング部品４は複数の外部フィン５を備える実質的にキー穴 形状の内部断面を有する。外部フィン５は、セグメントのコンクリートが配置さ れた時に、コンクリート内に自ら位置決めし、引張られることなしに、ハウジン グ部品４を適所に保持する。 ハウジング部品４の正面側には外側折り返しフランジ６が設けられ、これらの フランジ６はコンクリートセグメントが注型されるモールドの縁面の正面に整列 するようにされている。 キー穴形状は、図示されるように、ハウジング部品４の正面に開口スロット７ を形成し、一方ハウジング部品４の背面はキー穴の丸い部分を有し、この丸い部 分内に接続部品１の端部分２のひとつがトラップされ、接続部品１のウエブが正 面スロット７の外に延びる。 違った寸法で示されている図５を特に参照するに、各ハウジング部品はキー穴 の長さを通っている内部テーパ形状を有する。このテーパは、キー穴形状の丸い 部分とフレアー又はスプリット正面端との間の移行部を形成するふたつの縁８上 に設けられている。 図５の右手側に示されるように、テーパ８Ａの前部分は第１の傾斜であり、ま たテーパ８Ｂの後部分は第２の傾斜を有し、第１の前テーパ８Ａはテーパ８Ｂの 後部分のテーパよりも急勾配である。 図４Ａ及び４Ｂに戻るに、シャーピン９の好適な形状が示され、シャーピン９ にはハウジング部品４のひとつの後部分の最後方部分に挿入するためのコラプシ ブル及び／又は弾性リード部分１０（図４Ｂ参照）が設けられ、各ハウジング部 品４の背面１１が閉じられている。シャーピン９は、接続部品１と同じ材料で作 ることができる。 特に図５、６及び７を参照するに、ハウジング部品４はそれぞれのコンクリー トセグメント１２、１３内に配置され、各キー穴がセグメントのアーチ腹面に開 口する。トンネンライニングにおいては、各コンクリートセグメントには例えば ４つのこの種のハウジング部品４が、すなわち各横縁上にふたつずつハウジング 部品４が設けられる。シャーピン９は、一つおきのハウジング部品４の基部又は 後端１１内に打ち込まれ、この配置はセグメントを回転させることを許し、すな わちセグメントは手で扱われない。これは、トンネル構築環境での作業のときに 特に有益である。 図６に示されるように、ふたつのセグメント１２及び１３は向かい合うハウジ ング部品４が接近して隣り合うように互いに用意される。キー穴区域が明白に示 されている。そして、ふたつのコンクリートセグメントが図７の状態に向かって 整列するように動かされると、シャーピン９はこのような位置決めを助ける。付 随的に、シャーピン９の主本体の卵形状（図４Ａ及び５参照）は、コンクリート セグメント間の結合部がこの部分に加えられるパッキングを有することを考慮せ しめる。図５に示されるように、シャーピン９はそれぞれのセグメント１２及び １３の向かい合う溝１４内にすわる。 向かい合うハウジング部品４が首尾よく整列すると、接続部品１がふたつのハ ウジング部品４内に最初は人為的に置かれ、それから例えばピン３により所定位 置に保持される。それから、接続部品１はハウジング部品４のキー穴内に強制的 に更に押し入れられ、接続部品１の端部分のテーパが接続部品のテーパ８Ａ及び ８Ｂに作用する。テーパ８Ａは引張り応力を接続部品１に加え、これにより接続 部品１を引張りそれ故テーパは接続部品１が更に押し入れられるにしたがってよ り大きな引張り力を与える。 シャーピン９はハウジング部品４のミスアラインメントを防止するのを助け、 シャーピン９がなければハウジング部品４のミスアライメントがハウジング部品 ４内の接続部品１を動かすハマリング効果のために生じるであろう。 前述したように、各ハウジング部品のテーパ８Ｂの後部分は、接続部品１に加 えられる引張力を多少軽減することにより接続部品１をトラップせしめ、その結 果、接続部品１はハウジング部品４の後部分内に有効にスナップ係合する。これ は、図７に示されている状態である。 図５に示されるように、ハウジング部品４はコンクリートセグメント１２及び １３の大きい方の面からある距離後方に設けられ、標準深さに達するほどのくぼ み１５が各セグメントのアーチ腹面に設けられて、接続部品１の入口を許容して いることに注意すべきである。 もし所望するならば、コンクリートセグメント間の接続が作られたら、接続位 置における中空部をコンクリートにより必要深さまで充填することができる。し かしながら、構成部品のすべてがプラスチックス材料であるので、通常はコンク リートで充填する必要はない。なぜなら、公知の装置と比較して、露出する鋼は なく、これによりいかなる腐食問題もない耐久性のある装置を提供するからであ る。使用されるプラスチックス材料は、寿命の長いセグメント装置を提供するよ うな寿命を有するようにされる。 相対的寸法の一例を述べれば、各接続部品１の総長さは７５ｍｍ程度とするこ とができ、また接続部品１のウエブは８ｍｍの厚さ程度とすることができ、更に ハウジング部品４の深さは５０ｍｍ程度とすることができ、かつハウジング部品 を横切る最大フィン幅は４５ｍｍ程度とすることができる。 また、特に図７から、接続部品１の端部分２は平らにされ、その結果チャンバ １６がハウジング部品４内に設けられて岩屑及び他の物質の放出用スペースを与 えていることに注意すべきである。 最後に、接続部品１は周辺部のまわりに位置するフォールトライン１Ａを与え るような方法で注型することができ、これはまた作業員が接続部品１をハウジン グ部品４内に最初に保持せしめるのを助け、これにより作業員はその手を接続部 品のその後の押し込みのために自由に残しておくことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ノーマン スタンレー イギリス国 シュロプシャイア ティーエ フ９ ４ピーキュー マーケット ドレイ トン アシュレー ヒース バークス ド ライブ ホワイトクロフト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コンクリート又は同様な組合わせ可能な材料のセグメントを縁と縁を接して 接続する接続装置であって、ダンベル様形状のひとつの接続部品（１）と、この 接続部品の対向する両部分のそれぞれを受け入れるふたつのハウジング部品（４ ）とを包含し、これらの各ハウジング部品（４）が内部テーパ形状を有し、その 結果、前記ハウジング部品が接続しようとする向かい合うコンクリートセグメン ト（１２、１３）内に配置されて前記接続部品（１）が前記ハウジング部品内に 挿入されると、各ハウジング部品（４）のテーパが前記接続部品（１）を引張り 、これにより前記接続部品の前記対向する両部分間に引張り荷重を与えることを 特徴とする接続装置。 ２ 請求項１記載の接続装置において、各ハウジング部品（４）が第１の傾斜の テーパの前部分（８Ａ）と第２の傾斜のテーパの後部分（８Ｂ）とを持つ内部テ ーパ形状を有し、その結果、前記接続部品（１）が前述したように挿入されると 、各ハウジング部品のテーパの前部分（８Ａ）が前記接続部品を引張ると共に、 各ハウジング部品のテーパの後部分（８Ｂ）が引張りを多少軽減することにより 前記接続部品をトラップせしめるようにした接続装置。 ３ 請求項１又は２記載の接続装置において、前記接続部品（１）がプラスチッ クス材料である接続装置。 ４ 請求項３記載の接続装置において、前記接続部品（１）が高密度充填ナイロ ン材料である接続装置。 ５ 請求項３記載の接続装置において、前記接続部品（１）が高密度繊維補強ナ イロン材料である接続装置。 ６ 請求項１〜５のいずれか一項に記載の接続装置において、前記ハウジング部 品（４）がプラスチックス材料である接続装置。 ７ 請求項１〜６のいずれか一項に記載の接続装置において、各ハウジング部品 （４）がその前部分から見たときにキー穴形状を有すると共に、前記コンクリー ト又は他の組合わせ可能な材料内に固定するための外部フィン（５）を具備し、 内部に各ハウジング部品が配置されているセグメント（１２、１３）の縁に各ハ ウジング部品の前縁が開口し、また前記キー穴部分がスプリット（７）に開口し て前記接続部品（１）の一部分の通過を許すようにした接続装置。 ８ 請求項１〜７のいずれか一項に記載の接続装置において、前記接続部品（１ ）が丸くて対向する両端部分（２）を包含し、これらの端部分（２）が使用状態 で前記ふたつのハウジング部品（３）間に延びるウエブ部分により相互接続され てそれぞれのハウジング部品（４）内に押し込まれる部分である接続装置。 ９ 請求項１〜８のいずれか一項に記載の接続装置において、突出部材（３）が 前記接続部品に設けられて、前記接続部品を入口より前記ハウジング部品の内部 に押し込むことを許すようにした接続装置。 １０ 請求項１〜９のいずれか一項に記載の接続装置において、前記ハウジング 部品（４）のひとつの後部分の最後方部分（１１）に挿入される位置決め手段（ ９）を包含し、この位置決め手段（９）が前記ハウジング部品の外に延びる本体 部分（１０）を有し、この本体部分（１０）が使用状態で他のセグメントの隣接 する縁に結合しようとするセグメントの縁に設けられている溝に沿って横たわる ように挿入されるようにした接続装置。 １１ 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の少なくともひとつの接続装置を組 み込んでいるトンネル又はシャフトライニングセグメント（１２、１３）。 １２ ダンベル様形状のひとつの接続部品（１）と、この接続部品の対向する両 部分のそれぞれを受け入れるふたつのハウジング部品（４）とを包含し、これら の各ハウジング部品が内部テーパ形状を有していることを特徴としている接続装 置を使用して、コンクリート又は同様な組合わせ可能な材料のセグメントを縁と 縁を接して接続する方法であって、接続しようとする向かい合うコンクリートセ グメント（１２、１３）内に前記ハウジング部品を配置すること、これらのコン クリートセグメントを互いに用意すること、及び前記接続部品（１）を前記ハウ ジング部品（４）内に挿入することを包含し、各ハウジング部品（４）のテーパ が前記接続部品の前記対向する両部分間の荷重の下で前記接続部品を引張るよう にした方法。 １３ 請求項１２記載の方法において、各ハウジング部品（４）が第１の傾斜の テーパの前部分（８Ａ）と第２の傾斜のテーパの後部分（８Ｂ）とを持つ内部テ ーパ形状を有し、その結果、前記接続部品（１）が前述したように挿入されると 、 各ハウジング部品のテーパの前部分（８Ａ）が前記接続部品を引張ると共に、各 ハウジング部品のテーパの後部分（８Ｂ）が引張りを多少軽減することにより前 記接続部品をトラップせしめるようにした方法。 １４ 請求項１２又は１３記載の方法において、前記接続部品（１）及び前記ハ ウジング部品（４）がプラスチックス材料であり、前記接続部品が高弾性と同時 に高強度を有すると共に実質的になめらかな引張り応力線を得るような形状とさ れている方法。 １５ 請求項１２、１３又は１４記載の方法により組立てられたコンクリート又 は同様な組合わせ可能な材料のセグメントのトンネル又はシャフトライニング。