JP2003253995A - 継 手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣接する二つの部材の接合を容易にし、工期
を短縮させる。 【解決手段】 一方の部材に設けられる雄型継手２と、
他方の部材に設けられるとともに、雄型継手２と相互に
嵌合する雌型継手１０とを備える。雌型継手１０は、上
下面１８ａ、１８ｂがテーパ面に形成される突起１８
と、突起１８の上下面１８ａ、１８ｂに追従して湾曲す
る一対の案内板１３，１４とを有する被嵌合部材１１を
有し、雄型継手２は、内外面がテーパ面に形成される一
対の嵌め板４、５を有する嵌合部材３を有する。雌型継
手１０と雄型継手２とを嵌合させた際に、嵌合部材３の
上嵌め板４が被嵌合部材１１の上案内板１３と突起１８
の上面１８ａとの間、下嵌め板５が下案内板１４と突起
１８の下面１８ｂとの間に挿入され、上下嵌め板４、５
に接合方向に引き寄せられる力と引き抜き方向に対する
抵抗力とが付与され、隣接する二つの部材が一体に接合
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、継手に関し、詳し
くは、隣接する二つの部材同士、例えば地下鉄のトンネ
ル等の掘削した部分の内面に設けられる複数のセグメン
トの隣接するもの同士を一体に接合するのに有効な継手
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シールド工法等により地下鉄の
トンネル等を構築する場合には、掘削した部分の内面に
スチール型セグメント、中詰コンクリート型セグメン
ト、コンクリート型セグメント等のセグメントを設け、
掘削した部分を被覆し、支持している。

【０００３】この種のセグメントの一例が図１１に示さ
れている。このセグメント４１は、中詰コンクリート型
セグメントであって、円弧板状のコンクリート製のセグ
メント本体４２と、セグメント本体４２の長手方向の両
端面に一体に設けられる長方形板状の金属製の長手方向
接合板４３、４３と、セグメント本体４２の幅方向の両
端面に一体に設けられる円弧板状の金属製の幅方向接合
板４４、４４とからなるものであって、各長手向接合板
４３及び各幅方向接合板４４にはそれぞれネジ挿通用の
孔４３ａ、４４ａが貫通した状態で設けられ、各ネジ挿
通用の孔４３ａ、４４ａに対応するセグメント本体４３
の部分にはそれぞれ所定の大きさ、深さのネジ締付け用
の穴４５が設けられている。

【０００４】そして、上記のような構成のセグメント４
１を、トンネル等の掘削した部分の内面に周方向に連続
して設け、周方向に隣接するセグメント４１の各ネジ締
付け用の穴４５を利用し、長手方向接合板４３のネジ挿
通用の孔４３ａ、４３ａ間に継手のボルト（図示せず）
を挿通させ、ボルトのネジ部に継手のナット（図示せ
ず）を螺合させて締め付け、周方向に隣接するセグメン
ト４１、４１同士を一体に接合し、同一周上にリング状
のセグメントリング体を構成する。

【０００５】そして、このようなセグメントリング体を
掘削方向に連続して設け、掘削方向に隣接するセグメン
トリング体のセグメント４１、４１同士を同様の方法に
よって一体に接合し、掘削した部分の内面の全体を複数
のセグメント４１、４１……で被覆する。このようにし
て、掘削した部分の内面を複数のセグメント４１、４１
……で支持することができるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成のセグメント４１にあっては、コンクリート
製のセグメント本体４２の複数箇所にネジ締付け用の穴
４５が設けられているので、セグメント本体４２の強度
が低下してしまう。このため、掘削した部分の内面に複
数のセグメント４１、４１……を設けた後に、各セグメ
ント４１のネジ締付け用の穴４５を充填材によって閉塞
し、各セグメント本体４２の強度を確保しなければなら
ず、その作業に手間がかかり、工期の長期化の原因とな
る。

【０００７】また、周方向に隣接するセグメント４１、
４１の長手方向接合板４１、４１のネジ挿通用の孔４３
ａ、４３ａを相互に一致させる場合のセグメント４１、
４１の位置決めに非常に手間がかかる。

【０００８】さらに、ネジ挿通用の孔４３ａ、４３間に
挿通させたボルトにナットを締め付ける場合に、その作
業を狭い空間であるネジ締付け用の孔４５を利用して行
わなければならないため、作業効率が悪く、工期の長期
化の原因となる。

【０００９】本発明は、上記のような問題に鑑みなされ
たものであって、隣接する二つの部材、例えばトンネル
等の掘削した部分の内面に設けられる複数のセグメント
の隣接するもの同士の接合に用いた場合に、隣接するセ
グメント同士を一体に接合した後の強度確保のための作
業が一切不要であり、また、隣接するセグメントの位置
決めが容易であり、さらに、隣接するセグメント同士の
接合が容易であって、作業効率が良く、工期を大幅に短
縮することができる継手を提供することを目的とするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するために、本発明は、以下のような手段を採用してい
る。すなわち、請求項１に係る発明は、隣接する二つの
部材を一体に接合する継手であって、前記一方の部材に
設けられる雄型継手と、前記他方の部材に設けられると
ともに、前記雄型継手と相互に嵌合する雌型継手とを備
え、前記雌型継手は、上下面がテーパ面に形成される突
起と、該突起の上下面に対向して設けられる一対の案内
板とを有する被嵌合部材を有し、前記雄型継手は、前記
雌型継手との嵌合の際に、前記被嵌合部材の突起の上下
面と前記案内板との間に挿入されて、接合方向に引き寄
せられる力と引き抜きに対する抵抗力とが付与される一
対の嵌め板を有する嵌合部材を有することを特徴とす
る。この発明による継手によれば、一方の部材の雄型継
手と他方の部材の雌型継手との嵌合の際、雌型継手の被
嵌合部材の突起の上下面と案内板との間に雄型継手の嵌
合部材の嵌め板が挿入され、嵌め板に接合方向に引き寄
せられる力と引き抜きに対する抵抗力とが付与され、こ
れらの力の協働により隣接する二つの部材が一体に接合
されることになる。

【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
継手であって、前記雌型継手の突起の上下面は、接合方
向と直交する方向に向かって相対的に順次離れ、接合方
向に向かって相対的に順次近づくテーパ面に形成され、
前記一対の案内板は、前記突起の上下面に対向する部分
が前記突起に追従して接合方向と直交する方向に向かっ
て順次間隔が広がる形状に形成され、前記雄型継手の嵌
合部材の一対の嵌め板は、内外面が接合方向に向かって
順次間隔が狭まるテーパ面に形成され、前記雌型継手と
前記雄型継手との嵌合の際に、前記一対の案内板と前記
突起との間に前記嵌め板が挿入されて、前記嵌め板に接
合方向に引き寄せられる力と引き抜きに対する抵抗力と
を付与されることを特徴とする。この発明による継手に
よれば、一方の部材の雄型継手と他方の部材の雌型継手
との嵌合の際、雌型継手の被嵌合部材の突起の上下面と
案内板との間に雄型継手の嵌合部材の嵌め板が挿入さ
れ、突起の上下面と案内板と嵌め板との協働により、嵌
め板に接合方向に引き寄せられる力が付与され、突起の
上下面と嵌め板との間に生じる摩擦力、及び嵌め板と案
内板との間に生じる摩擦力により、嵌め板に引き抜きに
対する抵抗力が付与され、これらの力の協働により隣接
する二つの部材が一体に接合されることになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す本発明の実施の
形態について説明する。図１〜図１０には、本発明によ
る継手の一実施の形態が示されていて、この継手１は、
隣接する二つの部材を一体に接合するものであって、雄
型継手２と、この雄型継手２と嵌合可能な雌型継手１０
とを備えている。

【００１３】雄型継手２は、図２、図８、図９及び図１
０に示すように、略長方形板状の上嵌め板４と、略長方
形板状の下嵌め板５と、それらの間に設けられる支持板
６とからなる嵌合部材３を有している。この場合、支持
板６の先端部上下面は先端に行くに従って順次厚みが薄
くなるテーパ面６ａ、６ｂに形成され、このテーパ面６
ａ、６ｂの上部に上嵌め板４及び下嵌め板５がそれぞれ
一体に接合されるようになっている。従って、上嵌め板
４の表裏面及び下嵌め板５の表裏面は、支持板６の上下
面のテーパ面６ａ、６ｂと合致する角度のテーパ面に形
成され、支持板６の先端に行くに従って順次間隔が狭ま
るようになっている。

【００１４】上嵌め板４及び下嵌め板５は、長手方向の
左半部が支持板６によって支持され、長手方向の右半部
は支持板６から突出するようになっている。上嵌め板４
及び下嵌め板５の支持板６から突出している右半部の先
端部は両角部が面取りされるようになっている。

【００１５】嵌合部材３の素材としては、金属、各種の
合成樹脂等を挙げることができる。ただし、これに限定
することなく、他の素材を使用しても良い。この実施の
形態においては、嵌合部材３を上嵌め板４と下嵌め板５
の２枚の嵌め板から構成しているが、一枚の嵌め板を用
いて機械加工等により上記のような形状に形成しても良
い。

【００１６】雌型継手１０は、図５、図６及び図７に示
すように、上板１３と下板１４と前板１５と後板１６と
側板１７とを組み合わせて、一側面が開口する箱型状に
形成したケース１２と、ケース１２の内部に設けられる
突起１８とからなる被嵌合部材１１を有し、ケース１２
の前板１５の中央部には一側から他側に向かって水平方
向に延びる切欠部１５ａが設けられている。

【００１７】突起１８は、ケース１２内の中央部から側
板１７にかけて設けられている。突起１８の側板１７側
の面は側板１７側に、後板１６側の面は後板１６側に、
前板１５側の面は前板１５側にそれぞれ一体に連結され
ている。突起１８の上面１８ａと上板１３の間、及び下
面１８ｂと下板１４との間にはそれぞれ所定の間隙が形
成されるようになっている。

【００１８】突起１８の上面１８ａ及び下面１８ｂは、
ケース１２の中央部から側板１７にかけて相対的に順次
離れ、前板１５側から後板１６にかけて相対的に順次近
づくテーパ面１８ａ、１８ｂに形成されている。

【００１９】上板１３及び下板１４は、上案内板及び下
案内板を兼用するものであって、上下案内板（上板、下
板）１３、１４の図６中左半部は側板１７に向かって相
対的に間隔が順次狭まり、右半部は側板１７に向かって
相対的に間隔が順次広がるように湾曲した形状に形成さ
れている（図５参照）。この場合、上下案内板１３、１
４の右半部は突起１８の上下面１８ａ、１８ｂの傾斜に
追従して湾曲し、突起１８の上下面１８ａ、１８ｂとの
間に所定の間隔が形成されるようになっている。

【００２０】被嵌合部材１１のケース１２及び突起１８
の素材としては、金属、各種の合成樹脂等を挙げること
ができる。ただし、これに限定することなく、他の素材
を使用しても良い。この実施の形態においては、被嵌合
部材１１のケース１２を上板１３、下板１４、前板１
５、後板１６、及び側板１７を組み合わせて構成し、そ
の内部に突起１８を設けているが、一枚の板を用いて機
械加工等によりケース１２を形成し、その内部に突起１
８を一体に設けるようにしても良い。

【００２１】そして、上記の雄型継手２と雌型継手１０
とからなる継手１は、図１に示すように、トンネル等の
掘削した部分の内面に設けられる複数のセグメントの隣
接するもの同士を一体に接合するのに適用することがで
き、特に、周方向に隣接するセグメント２０、２０同士
の接合に有効に適用することができる。

【００２２】すなわち、セグメント２０の長手方向の一
方の接合部２１に雄型継手２を設け、他方の接合部２２
に雌型継手１０を設ける。具体的には、セグメント２０
の長手方向の一方の端面に設けられている接合板２３を
支持部材とし、支持部材に溶接等により嵌合部材３を一
体に接合し、その部分に雄型継手２を構成する。さら
に、セグメント２０の長手方向の他方の端面に設けられ
ている接合板２３の裏面側に雌型継手１０の被嵌合部材
１１を溶接等により一体に連結する。この場合、被嵌合
部材１１の前板１５の切欠部１５ａを接合板２３の面上
に開口させる。そして、コンクリートを打設して長手方
向の一方の接合部２１に雄型継手２を固着し、他方の接
合部２２に雌型継手１０を固着する。

【００２３】そして、上記のように構成したセグメント
２０をトンネル等の掘削した部分の内面に位置させ、図
１に示すように、周方向に隣接する二つのセグメント２
０、２０の長手方向の端面同士を相対的に接近させる。

【００２４】そして、図３及び図４に示すように、一方
のセグメント２０の雄型継手２の嵌合部材３を、他方の
セグメント２０の接合部２２の端面側から挿入し、嵌合
部材３の一対の上下嵌め板４、５間に雌型継手１０の突
起１８を挿入させ、上嵌め板４を突起１８の上面１８ａ
と上案内板１３との間に挿入させ、下嵌め板５を突起１
８の下面１８ｂと下案内板１４との間に挿入させると、
上下嵌め板４、５が突起１８の上下面１８ａ、１８ｂに
沿ってケース１２の奥方向に引き寄せられ、一方のセグ
メント２０の接合面と他方のセグメント２０の接合面と
が互いに強く接合されることになる。この場合、上嵌め
板４の下面と突起１８の上面１８ａとの間、及び上嵌め
板４の上面と上案内板１３の下面との間に引き抜き方向
に対する摩擦力が作用し、下嵌め板５の上面と突起１８
の下面１８ｂとの間、及び下嵌め板５の下面と下案内板
１４の上面との間に引き抜き方向に対する摩擦力が作用
することになるので、両セグメント２０、２０を接合さ
れた状態に保持することができる。

【００２５】そして、トンネル等の掘削した部分の内面
の同一周上に複数のセグメント２０、２０…を順次に接
合することで、その部分にリング状のセグメントリング
体（図示せず）が構成される。そして、このようなセグ
メントリング体を掘削方向に連続して構成し、掘削方向
に隣接するセグメントリング体同士を一体に接合するこ
とで、掘削した部分の内面の全体を複数のセグメント２
０、２０……で被覆し、支持することができるものであ
る。

【００２６】上記のように構成したこの実施の形態によ
る継手１にあっては、周方向に隣接する二つのセグメン
ト２０、２０同士を一体に接合する場合に、一方のセグ
メント２０の雄型継手２の嵌合部材３の上下嵌め板４、
５間に他方のセグメント２０の雌型継手１０の突起１８
を挿入させ、上嵌め板４を上案内板１３と突起１８の上
面１８ａとの間に挿入させ、下嵌め板５を下案内板１４
と突起１８の下面１８ｂとの間に挿入させるだけで、両
セグメント２０、２０同士を一体に接合することができ
るので、セグメント２０の位置決めに手間がかかるよう
なことがなく、またボルトとナットとを締め付ける作業
も不要となるので、セグメント２０、２０同士の接合が
容易となり、作業効率を高めることができ、工期を短縮
することができることになる。さらに、セグメント２０
の強度を確保するために、セグメント２０、２０同士を
接合した後に充填材を充填する作業が不要となるので、
これによっても工期を短縮することができることにな
る。

【００２７】なお、前記の説明においては、ケース１２
内に突起１８を設けて雌型継手１０を構成したが、上下
案内板１３、１４及び突起１８をセグメント２０の接合
部２２に直接に設けて雌型継手１０を構成しても良いも
のである。また、この発明による継手は、上述したよう
にトンネルの周方向に隣接するセグメント間の接合用と
して（セグメント間継手として）用いるだけでなく、ト
ンネルの軸方向に隣接するセグメント間の接合用として
（リング間継手として）用いてもよい。また、この発明
を適用するセグメントは、スチール型セグメント、中詰
コンクリート型セグメント、コンクリート型セグメント
等各種のセグメントであってよい。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明による継
手によれば、隣接する二つの部材、例えば、トンネル等
の掘削した部分の内面に設けられる複数のセグメントの
隣接するもの同士の接合に適用した場合には、隣接する
一方のセグメントの雄型継手と他方のセグメントの雌型
継手とを相互に嵌合させたときに、雌型継手の被嵌合部
材の突起の上下面と案内板との間に雄型継手の嵌合部材
の嵌め板が挿入され、嵌め板に接合方向に引き寄せられ
る力と引き抜きに対する抵抗力とが付与され、これによ
り隣接するセグメント同士が一体に接合されることにな
る。従って、隣接する二つのセグメント同士の接合が容
易となるので、工期を大幅に短縮させることができるこ
とになる。また、隣接する二つのセグメントを一体に接
合した後に、セグメントの強度を確保するために充填材
を充填するような煩雑な作業が一切不要となるので、こ
れによっても工期を大幅に短縮させることができること
になる。さらに、雌型継手の被嵌合部材と雄型継手の嵌
合部材とを嵌合させるだけで足りるので、隣接する一方
のセグメントに設けられる雄型部材と、他方のセグメン
トに設けられる雌型継手とを嵌合させる際の両者の位置
決めが容易となり、隣接する二つのセグメントの接合が
容易となり、これによっても工期を短縮させることがで
きることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による継手の一実施の形態の適用例を
示した説明図であって、接合前の状態を示した説明図で
ある。

【図２】 図１に示す雄型継手の拡大図である。

【図３】 本発明による継手の一実施の形態の適用例を
示した説明図であって、接合後の状態を前板を取り除い
て示した雄型継手側から見た正面図である。

【図４】 上板及び下板を取り除いて示した、図３の側
面図である。

【図５】 雌側継手の前板を取り除いて示した正面図で
ある。

【図６】 図５の左側面図である。

【図７】 図５の上板を取り除いて示した平面図であ
る。

【図８】 雄型継手の正面図である。

【図９】 図８の平面図である。

【図１０】 図８の左側面図である。

【図１１】 従来の継手の一例を示し説明図である。

【符号の説明】

１ 継手 ２ 雄型継手 ３ 嵌合部材 ４ 上嵌め板 ５ 下嵌め板 １０ 雌型継手 １１ 被嵌合部材 １３ 上案内板 １４ 下案内板 １８ 突起 １８ａ 上面（テーパ面） １８ｂ 下面（テーパ面）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣接する二つの部材を一体に接合する継
   手であって、前記一方の部材に設けられる雄型継手と、
   前記他方の部材に設けられるとともに、前記雄型継手と
   相互に嵌合する雌型継手とを備え、前記雌型継手は、上
   下面がテーパ面に形成される突起と、該突起の上下面に
   対向して設けられる一対の案内板とを有する被嵌合部材
   を有し、前記雄型継手は、前記雌型継手との嵌合の際
   に、前記被嵌合部材の突起の上下面と前記案内板との間
   に挿入されて、接合方向に引き寄せられる力と引き抜き
   に対する抵抗力とが付与される一対の嵌め板を有する嵌
   合部材を有することを特徴とする継手。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の継手であって、前記雌
   型継手の突起の上下面は、接合方向と直交する方向に向
   かって相対的に順次離れ、接合方向に向かって相対的に
   順次近づくテーパ面に形成され、前記一対の案内板は、
   前記突起の上下面に対向する部分が前記突起に追従して
   接合方向と直交する方向に向かって順次間隔が広がる形
   状に形成され、前記雄型継手の嵌合部材の一対の嵌め板
   は、内外面が接合方向に向かって順次間隔が狭まるテー
   パ面に形成され、前記雌型継手と前記雄型継手との嵌合
   の際に、前記一対の案内板と前記突起との間に前記嵌め
   板が挿入されて、前記嵌め板に接合方向に引き寄せられ
   る力と引き抜きに対する抵抗力とを付与されることを特
   徴とする継手。