JP2002357096A - 接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えばセグメント同士などの部材同士を極め
て容易に接合させることができる接合構造の提供を課題
とする。 【解決手段】 接合棒１０と接合具２０とによって接合
されてなり、接合具２０が、スリーブ２１と係止ピン２
２とを備え、スリーブ２１には、各係止ピン２２が挿入
されるとともにこれら係止ピン２２間を押し広げる外力
が加えられた場合に、これら係止ピン２２間を再び接近
させるように弾性反発力を付与するテーパ穴２３が設け
られ、接合棒１０には、各係止ピン２２が係止するくび
れ１１が形成されている構成を採用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、多数接合
されて筒状のトンネル壁体を構成するセグメント同士を
接合する場合に用いて好適な接合構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば筒状のトンネル壁体を構成する場
合、一般に、セグメント同士をボルトによって接合して
いた。このボルトでセグメント同士を接合する構造とし
ては、セグメントの接合面近傍に、これら接合面同士を
当接させた際に互いに連通する孔部を有する継手を埋め
込んでおき、これら継手の孔部同士が連通するように、
セグメントの接合面同士を当接させた状態にて、孔部へ
ボルトを挿通させ、このボルトへナットを締結させて接
合させる構造が一般的である。また、相互のセグメント
にナット部材であるインサート金具を埋め込んでおき、
隣接するセグメントに貫通させたボルトを締結させて互
いに接合させる構造もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造では、構築現場にて継手の接合面に形成された孔部へ
ボルトを挿通させ、このボルトへナットを締結させると
いう極めて煩雑な作業を要するという問題があった。し
かも、上記接合構造では、継手の孔部同士を正確に連通
させてセグメントを設置させなければならなかった。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、例えばセグメント同士などの部材同士を極めて
容易に接合させることができる接合構造の提供を目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の手段を採用した。すなわち、請求項
１記載の接合構造は、部材同士を、互いの接合面を突き
合わせた状態に接合する接合構造であって、一方側の部
材に設けられ、他方側の部材に向かって延在する接合棒
と、前記他方側の部材に設けられ、前記接合棒が挿入さ
れた場合に該接合棒を固定する接合具とによって接合さ
れてなり、前記接合具が、前記接合棒が挿入されるスリ
ーブと、前記接合棒の挿入方向に対して垂直をなすよう
に前記スリーブに設けられた少なくとも一対の係止ピン
とを備え、前記スリーブには、前記各係止ピンが挿入さ
れるとともにこれら係止ピン間を押し広げる外力が加え
られた場合に、これら係止ピン間を再び接近させるよう
に弾性反発力を付与する少なくとも一対のテーパ穴が設
けられ、前記接合棒には、前記各係止ピンが係止するく
びれが形成されていることを特徴とする。

【０００６】上記請求項１記載の接合構造によれば、一
方の部材に設けられた接合棒を、他方の部材に設けられ
た接合具のスリーブに挿入させると、接合棒が各係止ピ
ン間に挿入されてその間隔を一時的に押し広げる。この
時の各係止ピンには、それぞれのテーパ穴によってお互
いの間隔を元に戻そうとする弾性反発力が加えられてい
る。そして、接合棒の挿入が進んでそのくびれ位置が各
係止ピン位置と一致した時に、各係止ピン間を押し広げ
ていた圧迫力が解放されるため、各係止ピンが互いに接
近して各くびれに係止する。そして、この係止力によっ
てそれぞれの部材同士が接合される。

【０００７】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、前記接合具と前記接合棒との間に
は、前記一対の係止ピンと前記くびれとの係止による係
止箇所が、前記接合棒の挿入方向に沿って複数段設けら
れていることを特徴とする。上記請求項２記載の接合構
造によれば、接合棒と接合具との間に生ずる係止力（す
なわち、各部材間の接合状態を維持させるための結合
力）を、複数の係止箇所に分散できるようになる。

【０００８】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、前記一対の係止ピンが、前記挿入
方向より見た場合に、前記各係止箇所間で向きが異なっ
ていることを特徴とする。上記請求項３記載の接合構造
によれば、接合棒を様々な方向より挟み込んで係止する
ことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、部材同士を、互いの接
合面を突き合わせた状態に接合する接合構造であり、そ
の一実施形態を図１〜図４を参照しながら以下に説明し
ていくが、本発明がこれのみに限定解釈されるものでな
いことは勿論である。以下の説明においては、本接合構
造を、トンネルを構成するセグメント間の接合に適用し
た場合を例に説明する。なお、図１は、本実施形態の接
合構造を示す図であって、接合状態での断面図である。
また、図２は、同接合構造を図１のＡ−Ａ線より見た断
面図である。また、図３は、同接合構造を示す図であっ
て、図１のＢ部拡大図である。また、図４は、同接合構
造を示す図であって、接合前状態の断面図である。

【００１０】図１に示すように、本実施形態の接合構造
は、一方側のセグメントａ（部材）に固定され、他方側
のセグメントｂ（部材）に向かって延在する接合棒１０
と、セグメントｂに設けられ、接合棒１０が挿入された
場合にこの接合棒１０を固定する接合具２０とによって
接合される概略構成を有している。接合具２０は、接合
棒１０が挿入されるスリーブ２１と、接合棒１０の挿入
方向に対して垂直をなすようにスリーブ２１に設けられ
た一対の係止ピン２２とを備えている。そして、スリー
ブ２１には、各係止ピン２２が挿入されるとともにこれ
ら係止ピン２２間の間隔を押し広げる外力が加えられた
場合に、これら係止ピン２２間を再び接近させるように
弾性反発力を付与する一対のテーパ穴２３が形成されて
いる。また、接合棒１０には、各係止ピン２２が係止す
る一対のくびれ１１が形成されている。

【００１１】接合棒１０は、スリーブ２１に挿入される
樹脂成形（プラスチック）の棒体であり、その挿入方向
の後端部側に形成されたねじ部１２と、該ねじ部１２よ
り挿入方向に向かって先細りに形成された第１テーパ部
１３と、該第１テーパ部１３より略円柱状に形成された
ストレート部１４と、該ストレート部１４より挿入方向
に向かって先細りな円錐形状に形成された第２テーパ部
１５とを備えて構成されている。そして、この接合棒１
０は、セグメントａに埋設させたインサートナット１６
内にねじ部１２をねじ込むことにより、セグメントａに
対して抜出不可に固定されている。

【００１２】ストレート部１４は、前記接合具２０の各
係止ピン２２間の間隔よりも大きな外径寸法を有してお
り、そのくびれ１１の部分のみが前記間隔と略等しい太
さ寸法となっている。図２及び図３に示すように、各く
びれ１１は、接合棒１０の軸線に垂直をなす方向に向か
ってストレート部１４の両側面に形成された切り欠きで
あり、その内部に前記各係止ピン２２を受け入れた場合
には、その係止部１１ａによって各係止ピン２２を係り
止めできるようになっている。

【００１３】再び図１に示すように、前記接合具２０
は、樹脂成形品（プラスチック）である前記スリーブ２
１と、前記各係止ピン２２とを備えて構成されている。
スリーブ２１は、有底の円筒形状をなしている。そし
て、その開口部分には、前記接合棒１０の第１テーパ部
１３の壁面を受け止めるための面取りが形成されてい
る。

【００１４】また、図２及び図３に示すように、このス
リーブ２１の前記各テーパ穴２３は、該スリーブ２１の
軸線より離れるにしたがって先細りとなる傾斜面２３
ａ，２３ｂを備えた涙滴形状をなしている。このような
形状を有することにより、例えば図３の視線において、
挿入されている係止ピン２２に対してこれを紙面右方向
に圧迫するような外力を加えた場合に、各傾斜面２３
ａ，２３ｂがこの圧迫力に抵抗する弾性反発力を紙面左
方向に向かって係止ピン２２に加えることとなる。これ
により、各係止ピン２２はお互いの間隔を常に一定に保
とうとしている。なお、各係止ピン２２は例えば鋼材や
ステンレス材からなるピンであり、弾性変形を生じない
ものが採用されている。そして、これら係止ピン２２
は、適宜手段によって各テーパ穴２３内から外れ落ちな
いように取り付けられている。

【００１５】以上説明の構成を有する接合構造による、
各セグメントａ，ｂ間の接合作業について、図４を参照
しながら以下に説明する。同図に示すように両セグメン
トａ，ｂ間が離間した状態より、一方のセグメントｂの
スリーブ２１の開口内に、接合棒１０を挿入するように
他方のセグメントａを接近させていく（白抜き矢印方向
に接近させる）。この接近動作に伴ってスリーブ２１内
に挿入されていく接合棒１０は、その第２テーパ部１５
によって各係止ピン２２を、その間隔を押し広げるよう
に圧迫していく。そして、各係止ピン２２の位置に前記
くびれ１１が来たときに、前記各テーパ穴２３の弾性反
発力によってこれら係止ピン２２間の間隔を元に戻すと
同時に、前記各係止部１１ａによって係止される。これ
により、接合棒１０が接合具２０に対して抜出不可に固
定されるので、セグメントｂに対するセグメントａの接
合作業が完了する。

【００１６】以上説明のように、本実施形態の接合構造
は、接合棒１０と接合具２０とによって接合されてな
り、接合具２０が、スリーブ２１と各係止ピン２２とを
備え、スリーブ２１には、各係止ピン２２が挿入される
とともにこれら係止ピン２２間を押し広げる外力が加え
られた場合に、これら係止ピン２２間を再び接近させる
ように弾性反発力を付与するテーパ穴２３が設けられ、
接合棒１０には、各係止ピン２２が係止するくびれ１１
が形成されている構成を採用した。この構成によれば、
セグメントａ，ｂ同士を接合させる際に、単に、一方の
セグメントａに設けられた接合棒１０を他方のセグメン
トｂに設けられた接合具２０へ挿入させることにより、
極めて容易に、接合具２０を構成する各係止ピン２２に
接合棒１０のくびれ１１を係止させ、それぞれを接合さ
せることができる。これにより、ボルトを継手の接合面
に形成された孔部へ挿通させてナットを締結させていた
従来構造と比較して、その接合作業にかかる労力を大幅
に低減させることができるとともに、ロボットによる自
動組み立ての容易化を図ることができる。また、接合時
に、現場にて用意する部品を少なくすることができ、部
品の搬入、準備等の作業を軽減することができ、省力化
を図ることもできる。

【００１７】次に、上記実施形態の変形例を図５を参照
して説明するが、上記実施形態と同一構成要素には同一
符号を付し、その説明を省略する。上記実施形態では、
接合棒１０と接合具２０との間の係止箇所を、接合棒１
０の挿入方向の１箇所としたが、本変形例では、２箇所
としている点が特に異なっている。すなわち、同図に示
すように、接合具２０と接合棒１０との間に、一対の係
止ピン２２と一対のくびれ１１との係止による係止箇所
が、接合棒１０の挿入方向に沿った係止箇所３１，３２
の２段（複数段）に分けて設けられている。

【００１８】本変形例によれば、その係止箇所を、接合
棒１０の挿入方向に沿って複数段設ける構成を採用した
ことにより、接合棒１０と接合具２０との間に生ずる係
止力（すなわち、各セグメントａ，ｂ間の接合状態を維
持させるための結合力）を、２つの係止箇所３１，３２
に分散できるようになるので、これらの間の係止力が部
分的に集中して、これら接合棒１０や接合具２０を破損
する恐れを低減させることが可能となる。これにより、
近年極めて深刻な問題とされている地震が発生したとし
ても、各セグメントａ，ｂ間の接合箇所における崩壊を
減らすことができる。即ち、この接合構造を有する構造
物の耐震性を大幅に向上させて地震による構造物の倒壊
を確実に防止することができるようになる。

【００１９】次に、上記実施形態の他の変形例を図６を
参照して説明するが、上記実施形態と同一構成要素には
同一符号を付し、その説明を省略する。本変形例は、上
記変形例と同様にその係止箇所を二段（複数段）にする
ことに加えて、各段間で係止ピンの向きが異なっている
点が特に特徴的となっている。すなわち、同図に示すよ
うに、一対の係止ピン２２が、挿入方向４０より見た場
合に、各係止箇所４１，４２間で向きが直交して「井」
の字状をなすように構成されている。これに対応して、
挿入棒１０側のくびれ１１も、挿入方向４０より見た場
合に、各係止箇所４１，４２間で向きが直交して「井」
の字状をなすように構成されている。

【００２０】本変形例によれば、その各係止ピン２２の
向きを、各係止箇所４１，４２間で異なる構成を採用し
たことにより、接合棒１０を前後左右の方向より挟み込
んで係止できるので、例えば接合後のセグメントａ，ｂ
間が一方向に位置ずれが生じて、各係止箇所４１，４２
のうちの一箇所の各係止ピン２２に対してこれを押し戻
すような圧迫力を加えても、他の係止箇所が接合棒１０
と接合具２０との間の係止状態を確実に維持し続けるの
で、各セグメントａ，ｂ間の離脱をより確実に防止する
ことが可能となる。

【００２１】なお、上記実施形態及びその各変形例にお
いては、本発明の接合構造を、トンネルを構成するセグ
メントａ，ｂ同士の接合構造に適用する場合について説
明したが、これに限定されず、その他の部材間の接合に
適用しても良いことは勿論である。

【００２２】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の接合構造は、接
合棒と接合具とによって接合されてなり、接合具が、ス
リーブと係止ピンとを備え、スリーブには、各係止ピン
が挿入されるとともにこれら係止ピン間を押し広げる外
力が加えられた場合に、これら係止ピン間を再び接近さ
せるように弾性反発力を付与するテーパ穴が設けられ、
接合棒には、各係止ピンが係止するくびれが形成されて
いる構成を採用した。この構成によれば、例えばセグメ
ント同士などの部材同士を接合させる際に、単に、一方
の部材に設けられた接合棒を他方の部材に設けられた接
合具へ挿入させることにより、極めて容易に、接合具を
構成する各係止ピンに接合棒のくびれを係止させ、それ
ぞれの部材同士を接合させることができる。これによ
り、ボルトを継手の接合面に形成された孔部へ挿通させ
てナットを締結させていた従来構造と比較して、その接
合作業にかかる労力を大幅に低減させることができると
ともに、ロボットによる自動組み立ての容易化を図るこ
とができる。また、接合時に、現場にて用意する部品を
少なくすることができ、部品の搬入、準備等の作業を軽
減することができ、省力化を図ることができる。

【００２３】また、請求項２記載の接合構造によれば、
その係止箇所を、接合棒の挿入方向に沿って複数段設け
る構成を採用したことにより、接合棒と接合具との間に
生ずる係止力（すなわち、各部材間の接合状態を維持さ
せるための結合力）を、複数の係止箇所に分散できるよ
うになるので、これらの間の係止力が部分的に集中し
て、これら接合棒や接合具を破損する恐れを低減させる
ことが可能となる。これにより、近年極めて深刻な問題
とされている地震が発生したとしても、接合箇所におけ
る崩壊を減らすことができる。即ち、この接合構造を有
する構造物の耐震性を大幅に向上させて地震による構造
物の倒壊を確実に防止することができるようになる。

【００２４】また、請求項３記載の接合構造によれば、
各係止ピンの向きを、各係止箇所間で異なる構成を採用
したことにより、接合棒を様々な方向より挟み込んで係
止できるので、例えば接合後の部材間が一方向に位置ず
れが生じて各係止箇所のうちの一箇所の係止ピンに対し
てこれを押し戻すような圧迫力を加えても、他の係止箇
所が接合棒と接合具との間の係止状態を確実に維持し続
けるので、部材間の離脱をより確実に防止することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の接合構造の一実施形態を示す図であ
って、接合状態での断面図である。

【図２】 同接合構造を示す図であって、図１のＡ−Ａ
線より見た断面図である。

【図３】 同接合構造を示す図であって、図１のＢ部拡
大図である。

【図４】 同接合構造を示す図であって、接合前状態の
断面図である。

【図５】 同接合構造の変形例を示す図であって、接合
状態での断面図である。

【図６】 同接合構造の他の変形例を示す図であって、
要部斜視図である。

【符号の説明】

ａ，ｂ・・・セグメント（部材） １０・・・接合棒 １１・・・くびれ ２０・・・接合具 ２１・・・スリーブ ２２・・・係止ピン ２３・・・テーパ穴 ３１，３２，４１，４２・・・係止箇所 ４０・・・挿入方向

───────────────────────────────────────────────────── 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 中筋 真紀 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 Ｆターム(参考） 2D055 GC02 GC04 GD05 3J036 AA06 BA02 CA01 3J037 AA06 BA01 BB03 HA05 JA08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部材同士を、互いの接合面を突き合わせ
   た状態に接合する接合構造であって、 一方側の部材に設けられ、他方側の部材に向かって延在
   する接合棒と、前記他方側の部材に設けられ、前記接合
   棒が挿入された場合に該接合棒を固定する接合具とによ
   って接合されてなり、 前記接合具は、前記接合棒が挿入されるスリーブと、前
   記接合棒の挿入方向に対して垂直をなすように前記スリ
   ーブに設けられた少なくとも一対の係止ピンとを備え、 前記スリーブには、前記各係止ピンが挿入されるととも
   にこれら係止ピン間を押し広げる外力が加えられた場合
   に、これら係止ピン間を再び接近させるように弾性反発
   力を付与する少なくとも一対のテーパ穴が設けられ、 前記接合棒には、前記各係止ピンが係止するくびれが形
   成されていることを特徴とする接合構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の接合構造において、 前記接合具と前記接合棒との間には、前記一対の係止ピ
   ンと前記くびれとの係止による係止箇所が、前記接合棒
   の挿入方向に沿って複数段設けられていることを特徴と
   する接合構造。
3. 【請求項３】 請求項２記載の接合構造において、 前記一対の係止ピンは、前記挿入方向より見た場合に、
   前記各係止箇所間で向きが異なっていることを特徴とす
   る接合構造。