JP2002070494A - コンクリート構造物の継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連結したコンクリート構造物間に引張力が作
用しても、コンクリート構造物の接合端面が互いに引き
離されることがないように耐引張性を高めることがで
き、また、コンクリート構造物の亀裂が発生するのを未
然に防ぎ得る継手構造を提供することにある。 【解決手段】 ボルト７のヘッドあるいはナット８を弾
性樹脂１１、１２を介してセグメント１に係止し、セグ
メント１はフランジプレート２、３を有し、このフラン
ジプレート２、３をボルト７で締結する。また、この弾
性樹脂１１、１２は、外径の異なる２以上のもので構成
する。そして、弾性樹脂１１、１２は、予めフランジプ
レート２、３に貼付する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルなどを構
成するコンクリート構造物のセグメント同士の接合箇所
に適用される継手構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネルなどを構成するコンクリート構
造物のセグメント同士を接合させる構造としては、例え
ば、セグメントの互いの接合端面に、セグメントの接合
端面同士を当接した際に互いに連通するボルト挿通孔が
形成された継手板を埋め込んでおき、この継手板の互い
に連通されたボルト挿通孔へボルトを挿通してナットを
螺合させることにより、これらセグメント同士を接合さ
せる構造が一般的である。

【０００３】ところで、トンネルなどの地中構造物は、
土圧や地震などにより圧力を受けるのが常であり、この
種の圧力を上記セグメントが受けると、継ぎ目（目地）
にずれが生じることがある。従来のセグメントにおい
て、セグメント同士に、互いに引き離される方向に引張
力が強く作用した場合、締結された継手板の中央部に応
力が集中し、セグメントの接合端面が互いに引き離さ
れ、コンクリートにクラックが発生する恐れがあった。
このことは、水密性を要する上下水道や貯水槽にとって
は極めて重大であり、また上下水道や貯水槽の構造自体
が弱体化する点においても極めて重大である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、連結したコンクリート構造物間に引張力が作
用しても、コンクリート構造物の接合端面が互いに引き
離されることがないように耐引張性を高めることがで
き、また、コンクリート構造物のクラック発生を未然に
防ぎ得る継手構造を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の請求項１記載のコンクリート構造物の継手
構造は、コンクリート構造物を構成するセグメントを、
ボルトによって互いに締結固定して接合するコンクリー
ト構造物の継手構造であって、前記ボルトのヘッドある
いはナットが、外径の異なる２以上のものから構成され
ているかまたは断面形状が上辺と底辺の大きさが異なる
台形状となっている弾性樹脂を介して前記セグメントに
係止されているものである。

【０００６】また、本発明の請求項２記載のコンクリー
ト構造物の継手構造は、前記セグメントがフランジプレ
ートを有し、このフランジプレートを前記ボルトで締結
したものである。

【０００７】また、本発明の請求項３記載のコンクリー
ト構造物の継手構造は、コンクリート構造物を構成する
セグメントを、このセグメントの一方の接合端面に突出
させて取り付けたボルトを、他方のセグメントの接合端
面に設けた凹状係止部材に挿入かつ係止して接合するコ
ンクリート構造物の継手構造であって、前記ボルトのヘ
ッドが、外径の異なる２以上のものから構成されている
かまたは断面形状が上辺と底辺の大きさが異なる台形状
となっている弾性樹脂を介して前記セグメントに係止さ
れているものである。

【０００８】そして、本発明の請求項４記載のコンクリ
ート構造物の継手構造は、前記弾性樹脂が、前記フラン
ジプレートに貼付されているものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１および図２は、本発明のコンクリート構造物の継手
構造の一例を示すものである。コンクリート構造物を構
成するセグメント１は、隣合うセグメント１と以下に示
すような方法で接合されている。互いに隣り合うセグメ
ント１、１は、一方のセグメント１に設けられたボルト
締結作業用のボルトボックス４より、フランジプレート
２、３のボルト挿通孔２ａ、３ａにボルト７を弾性樹脂
１１、１２を介して挿通すると共に、そのボルトの先端
部７ａに、他方のセグメント１のボルトボックス６から
ナット８を弾性樹脂１１、１２を介して締結し、接合さ
れている。

【００１０】この例で用いられている弾性樹脂は、任意
の厚みで、その中心部にボルト挿通孔を有する円盤状ま
たは円柱状で、外径の異なる弾性樹脂１１、１２から構
成されている。なお、本発明で用いられる弾性樹脂は、
この例のように２つの外径の異なる円形状の弾性樹脂１
１、１２からなるものに限定するものではなく、外径の
異なる円形状の弾性樹脂が２以上用いられているもので
あればよい。このように本発明で用いられる弾性樹脂
を、２以上の外径の異なるものを組合せたものとするこ
とにより、大きなばね特性を得ることができる。

【００１１】また、図３に示すように、本発明で用いら
れる弾性樹脂１３は、その断面形状が、上辺と底辺の大
きさが異なる台形状のものであってもよい。弾性樹脂１
３の形状をこのように台形状にするとことで、大きなば
ね特性を得ることができる。

【００１２】また、弾性樹脂１１、１２、１３は、ゴム
支承材、軌道パッド、防振ゴム、ナイロン６６などから
なっている。

【００１３】なお、セグメント１の締結用のボルト７
は、長さが短く、伸びの小さい材質のものが用いられて
いるため、応力を充分に吸収することができない。した
がって、このように弾性樹脂、１１、１２、１３を用い
ることは、非常に有効である。こように弾性樹脂、１
１、１２、１３を用いてセグメント１を接合することに
より、セグメント１に亀裂が生じることを防止すること
ができるだけでなく、ボルト７が破断することも防止す
ることができる。結果として、コンクリート構造物全体
の弱体化を防止することができる。

【００１４】ところで、セグメント１に形成されたボル
トボックス４は、セグメント１成形用型枠に予めボルト
ボックスケーシング５を設置し、型枠にコンクリートを
流し込むことにより、セグメント１と一体に成形され
る。このように成形することにより、ボルトボックス４
の大きさを必要最小限とすることができる。また、ボル
トボックス４を設ける場所は、図２、図３に示すように
セグメント１の端部に限るものではなく、図４に示すよ
うにセグメント１の端部から内側に設けてもよい。

【００１５】また、本発明のコンクリート構造物の継手
構造では、セグメント１に設けられたフランジプレート
２、３に、弾性樹脂１１、１２、１３およびワッシャ９
を予め貼付しておいてもよい。このように、弾性樹脂１
１、１２、１３およびワッシャ９を予めフランジプレー
ト２、３に貼付しておくことで、セグメント１の施工を
容易に行うことができ、工期を短縮することができる。

【００１６】次に、図５に本発明のコンクリート構造物
の継手構造の他の例を示す。本例では、ボルト（以下、
「ピン継手」と称す。）２０を用いてコンクリート製の
セグメント１同士を接合させる構造を示している。この
場合、接合させるべき一方のセグメント１の接合面１ａ
に突出させて取り付けたピン継手２０を、他方のセグメ
ント１の接合端面１ｂに設けた凹状係止部材３０に挿入
かつ係止させてセグメント１同士を接合する構造になっ
ている。

【００１７】ピン継手２０は、一端部にねじ部２０ａが
形成された均一径の棒状で、セグメント１の接合端面１
ａ側から挿入孔２９に、ゴムなどからなる２つのＯリン
グ２２、２２を介して挿入されている。また、ピン継手
２０は、ボルトボックス２３に形成された挿入孔２９と
反対側の溝部２４の側壁２４ａ内に予め接合されたワッ
シャ２６およびナット２７で固定されている。そして、
ボルトボックス２３に形成された挿入孔２９側の溝部２
５に弾性樹脂１１、１２を嵌入し、この弾性樹脂１１、
１２はワッシャ２６およびナット２７で固定され、その
状態でピン継手２０の他端部側が接合端面１ａより所定
長さ突出している。

【００１８】一方、凹状係止部材３０は、テーパ状の周
壁３１ａと平らな底部３１ｂとからなるケーシング３１
の中に、中空の挿入孔３２ａを有するくさび材３２が弾
発部材３４に挟まれて収納された構成である。くさび材
３２ａは、軸方向に沿った分割面より複数（２〜４個程
度）のピース３５に分かれるもので、接合端面１ｂ側に
摺動可能で、その際にはピース３５が互いに近寄って内
径（挿入孔３２ａ）が絞られるようになっている。弾発
部材３４は、内側に突出する中央突起部３４ａの周囲に
環状弾性部３４ｂが形成されたものである。

【００１９】セグメント１、１同士を接合するには、単
にピン継手２０をくさび材３２の挿入孔３２ａに挿入す
る。すると、ピン継手２０の先端が弾発部材３４の中央
突起部３４ａに当たってへこむと同時に、環状弾性部３
４ｂが各ピース３５を接合端面１ｂ側にスライドさせ、
その結果、各ピース３５がピン継手２０を挟み付けて係
止することによりなされる。その状態で、双方のセグメ
ント１の接合端面１ａ、１ｂが密接するように設定され
ている。

【００２０】この例の継手構造では、先ずピン継手２０
を凹状係止部材３０に挿入した際に、ピン継手２０を挿
入する側のセグメント１が、挿入される側のセグメント
１から受ける反発力を、溝部２４の側壁２４ａで吸収す
る。したがって、接合時の反発力によりセグメント１に
亀裂が生じることを防止するために、溝部２４にも弾性
部材１０を嵌入してもよい。また、セグメント１が、地
震などによる外力を受けて、セグメント１同士が互いに
引き離される方向に引張力が作用すると、弾性部材１
０、Ｏリング２２、２２および／またはピン継手２０が
伸びることによって応力を吸収し、セグメント１に亀裂
が入るのことを防止している。

【００２１】次に、図６に本発明のコンクリート構造物
の継手構造の他の例を示す。本例で図５に示したものと
異なるのは、図５に示した凹状係止部材３０を収容した
ボルトボックス４０のケーシング４１が、アンカー鉄筋
４３でセグメント１に固定されている点である。さら
に、ピン継手４５がセグメント１の接合面１ａから突出
させて取り付けられて、他方のセグメント１のボルトボ
ックス４０内に設けた凹状係止部材３０に挿入かつ係止
されてセグメント１同士が接合されている点である。

【００２２】ピン継手４５は、均一径の棒状で、セグメ
ント１内に設けられたボルトボックス４０から、２つの
Ｏリング２２、２２を介して挿入孔４６に挿入されてい
る。また、ピン継手４５のヘッド４５ａで、ボルトボッ
クス４０のケーシングの底部４１ｂに弾性樹脂１１、１
２を係止して、ヘッド４５ａの後端部には凹状係止部材
３０を設け、蓋４２でボルトボックス４０に蓋をして、
凹状係止部材３０を固定している。

【００２３】蓋４２の形状は、図７に示すように、その
中心部にピン継手４５の挿入孔４２ａを形成し、外形が
長方形をなしている。また、凹状係止部材３０のケーシ
ング３１の形状は、図７（ａ）に示すように四角形、ま
たは図７（ｂ）に示すように円形となっている。

【００２４】この例の継手構造でも図５に示した例と同
様に、先ずピン継手４５を凹状係止部材３０に挿入した
際に、ピン継手４５を挿入する側のセグメント１が挿入
される側のセグメント１から受ける反発力を、凹状係止
部材３０のケーシング３１の底部３１ｂで吸収する。ま
た、ピン継手４５が挿入される側のセグメント１が挿入
する側のセグメント１から受ける反発力を、挿入される
側のボルトボックス４０に嵌入した弾性樹脂１１、１２
で吸収する。また、セグメント１が、地震などによる外
力を受けて、セグメント１同士が互いに引き離される方
向に引張力が作用すると、弾性樹脂１１、１２、Ｏリン
グ２２、２２および／またはピン継手４５が伸びること
によって応力を吸収し、セグメント１に亀裂が入るのを
防止している。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のコンクリ
ート構造物の継手構造にあっては、地震などによる外力
を受けて、セグメント同士が互いに引き離される方向に
引張力が作用すると、板ばねが応力を吸収し、セグメン
トに亀裂が入るのを防止し、コンクリート構造物全体の
弱体化を防止することができる。

【００２６】また、本発明のコンクリート構造物の継手
構造は、弾性樹脂が、外径の異なる２以上のものから構
成されているかまたは断面形状が上辺と底辺の大きさが
異なる台形状となっているものであるから、大きなばね
特性が得られ、弾性樹脂の使用量を削減することができ
る。

【００２７】そして、本発明のコンクリート構造物の継
手構造は、弾性樹脂が予めフランジプレートに貼付され
ているものであるから、セグメントの施工を容易にし、
工期の短縮をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のコンクリート構造物の継手構造の一
例を示す断面図である。

【図２】 本発明のコンクリート構造物の継手構造で用
いられる弾性樹脂の一例を示す図である。

【図３】 本発明のコンクリート構造物の継手構造で用
いられる弾性樹脂の他の例を示す断面図でる。

【図４】 本発明のコンクリート構造物の継手構造の他
の例を示す断面図でる。

【図５】 本発明のコンクリート構造物の継手構造の他
の例を示す断面図でる。

【図６】 本発明のコンクリート構造物の継手構造の他
の例を示す断面図でる。

【図７】 本発明のコンクリート構造物の継手構造の他
の例で用いられる蓋および凹状係止部材の形状を示す図
である。

【符号の説明】

１…セグメント、２，３…フランジプレート、２ａ，３
ａ…ボルト挿通孔、４，６，２３…ボルトボックス、５
…ボルトボックスケーシング、７…ボルト、７ａ…ボル
トねじ部、８…ナット、１１，１２，１３…弾性樹脂、
２０，４５…ピン継手、２２…Ｏリング、２４，２５…
溝部、２４ａ，２５ａ…側壁、２６…ワッシャ、２７…
ナット、４１…ボルトボックスケーシング、４２…ボル
トボックス蓋、４２ａ…挿入孔、４３…アンカー鉄筋

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D055 EB01 GC05 GC06 KA00 KB11 2E125 AA68 AD06 AE02 AG08 AG13 AG41 BA02 BA25 BA26 BA34 BB01 BB08 BB09 BB18 BB19 BB22 BB23 BB30 BB31 BB32 BC09 BD00 BD01 BD03 BD06 BE07 BE08 BF04 BF05 CA05 CA09 CA16 CA32 CA43 CA51 CA79 EA00 EB00 EB01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート構造物を構成するセグメン
   トを、ボルトによって互いに締結固定して接合するコン
   クリート構造物の継手構造であって、 前記ボルトのヘッドあるいはナットが、外径の異なる２
   以上のものから構成されているかまたは断面形状が上辺
   と底辺の大きさが異なる台形状となっている弾性樹脂を
   介して前記セグメントに係止されていることを特徴とす
   るコンクリート構造物の継手構造。
2. 【請求項２】 前記セグメントがフランジプレートを有
   し、このフランジプレートを前記ボルトで締結したこと
   を特徴とする請求項１記載の継手構造。
3. 【請求項３】 コンクリート構造物を構成するセグメン
   トを、このセグメントの一方の接合端面に突出させて取
   り付けたボルトを、他方のセグメントの接合端面に設け
   た凹状係止部材に挿入かつ係止して接合するコンクリー
   ト構造物の継手構造であって、 前記ボルトのヘッドが、外径の異なる２以上のものから
   構成されているかまたは断面形状が上辺と底辺の大きさ
   が異なる台形状となっている弾性樹脂を介して前記セグ
   メントに係止されていることを特徴とするコンクリート
   構造物の継手構造。
4. 【請求項４】 前記弾性樹脂は、前記フランジプレート
   に貼付されていることを特徴とする請求項１ないし３の
   いずれかに記載のコンクリート構造物の継手構造。