JP2004019263A

JP2004019263A - 締結装置

Info

Publication number: JP2004019263A
Application number: JP2002176054A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Kondo; 近藤　和正; Takaomi Mori; 森　孝臣; Katsuji Miyata; 宮田　勝治
Original assignee: Maeda Corp; Unytite Corp; Fujimi Koken Co Ltd
Current assignee: Maeda Corp; Unytite Corp; Fujimi Koken Co Ltd
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】被締結部材を確実に締結して適正な締結状態を得ることができると共に、経年変化によって被締結部材の相対位置が変化した場合でも適正な締結状態を維持でき、更に小型化が可能な締結装置を提供する。
【解決手段】一方の被締結部材１０に取り付けられる雄部材１２と、他方の被締結部材１１に取り付けられる雌部材１３と、雄部材１２と雌部材１３とを締結した状態で雄部材１２と雌部材１３との隙間を埋めるべく、雄部材１２と雌部材１３との間に圧入される楔部材１４と、楔部材１４を圧入側に付勢する弾性部材１５とを備えている。そして、楔部材１４と弾性部材１５とが板状に形成され、これらの楔部材１４及び弾性部材１５が、雄部材１２及び雌部材１３の締結面である底面２０と、拡幅部収納孔２８の内壁面２８ａとの間に積層して配置される。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの壁面を形成するセグメント、あるいは各種構造物の壁部材などの被締結部材を締結する場合に好適な締結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルの壁面を形成するセグメント等の被締結部材を締結（接合）するため、「ＣＨ継手」と呼ばれる締結具が使用されている。従来の「ＣＨ継手」は、断面が略Ｔ字状の収容孔を有する一対のＣ字形雌部材と、これら一対のＣ字形雌部材の前記収容孔に収容される一対の拡幅部を有するＨ字形雄部材とを有していた。
【０００３】
そして、上記一対の雌部材の夫々を、その収容孔の開口部が締結すべきセグメントの締結面側に開口されるようにセグメント内に埋設し、両方のセグメントの締結面を当接させた状態で、これら両方のセグメントに埋設された雌部材における収容孔に、上記Ｈ字形雄部材における一対の拡幅部を収容孔の内壁面に接触させた状態で挿入することにより、両方の雌部材と雄部材とを緊密に一体化して、両方のセグメントを互いに締結するようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の「ＣＨ継手」においては、締結すべき両方のセグメントを所定の位置に配置した後、雄部材と雌部材の互いの締結面を接触させた状態で、雌部材の収容孔内に雌部材の拡幅部を挿入するため、両方の雌部材の相対位置が規定の位置から一定以上ずれている場合には、雌部材の収容孔に雄部材の拡幅部を挿入できなかったり、或いは、拡幅部を収容孔内に挿入できるものの収容孔と拡幅部との隙間が大き過ぎて、適正な締結状態を得ることができないという問題があった。
【０００５】
そのため、従来は雌部材のセグメントに対する取り付け位置の精度を高くすると共に、セグメント同士の相対位置を正確に合わせる必要があり、加工及び締結作業が面倒でコストアップになるという問題があった。
【０００６】
また、セグメントを締結した後、経時変化によってセグメントの相対位置がずれ、雄部材と雌部材との隙間が大きくなった場合には、適正な締結状態を維持することができないという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、このような問題点を解決するためになされたものであり、雄部材と雌部材との相対位置が多少ずれてい婁場合でも確実に締結できると共に、長期間経過後も適正な締結状態を維持でき、更に小型化が可能な締結装置を提供することを技術的課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は締結装置であり、上記技術的課題を解決するため、以下のように構成されている。
【０００９】
すなわち、本発明の締結装置は、２つの被締結部材のうち一方の被締結部材に取り付けられる雌部材と、他方の前記被締結部材に取り付けられ前記雌部材に連結される雄部材と、前記雄部材と前記雌部材とを連結した状態で、前記雄部材と前記雌部材との間の隙間を埋めるべく、前記雄部材と前記雌部材との間に圧入される楔部材と、前記楔部材を圧入側に付勢する弾性部材とを備え、前記楔部材と前記弾性部材とが平板状に形成され、前記楔部材及び前記弾性部材が前記雄部材及び前記雌部材の締結面の間に積層して配置されることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、被締結部材に取り付けられた雄部材と雌部材との相対位置が規定の位置に対して多少ずれている場合でも、雄部材と雌部材との隙間に圧入される楔部材及び弾性部材によってこの隙間が完全に埋められるので、雄部材と雌部材とが確実に締結されて適正な締結状態を得ることができる。
【００１１】
また、経時変化によって両方の被締結部材の相対位置が変化し、雄部材と雌部材との隙間が当初より大きくなった場合でも、弾性部材の弾性復元力によって楔部材が雄部材側に押圧されるので、常時適正な締結状態を維持できる。
【００１２】
更に、楔部材と弾性部材と板状としこれらを積層して配置したので、通常行われるように楔部材の長手方向に弾性部材を配置する場合に比べて装置全体の長さを小さくできる。
【００１３】
また、本発明の締結装置は、２つの被締結部材に取り付けられる一対の雌部材と、前記一対の雌部材を連結する雄部材と、前記雌部材と前記雄部材とを連結した状態で、前記雄部材と前記雌部材との間の隙間を埋めるべく、前記雄部材と前記雌部材との間に圧入される楔部材と、前記楔部材を圧入側に付勢する弾性部材とを備え、前記楔部材と前記弾性部材とが平板状に形成され、前記楔部材及び前記弾性部材が前記雄部材及び前記雌部材の締結面の間に積層して配置されることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、雌部材を取り付けた両方の被締結部材を所定の位置に固定し、両方の雌部材の収容孔に雄部材の拡幅部を収容するだけで締結作業が完了するので、締結作業に際して被締結部材の位置を調整する必要がなく、締結作業が容易になる。
【００１５】
また、前記雄部材は板状の基端部と、この基端部の先端に形成され前記基端部の側方に突出する拡幅部とで構成し、前記雌部材は前記雄部材の前記拡幅部及び前記基端部を収容する収容孔及びこの収容孔より狭い幅を有する収容溝とで構成し、前記雄部材の前記拡幅部を前記雌部材の前記収容孔内に収容した状態で、前記拡幅部における前記基端部側の底面と、この底面に対向する前記収容孔の内壁面との間に前記楔部材及び前記前記弾性部材を配置できる。
【００１６】
また、前記楔部材及び前記弾性部材を予め前記収容孔の前記内壁面に固定することができ、この場合には雄部材の拡幅部を雌部材の収容孔に挿入するだけで締結でき、後作業で楔部材及び弾性部材を圧入する必要がなくなるので、締結作業が容易になる。
【００１７】
また、前記弾性部材はゴム又は銅などの軟らかな金属とすることができ、この場合には弾性部材の入手及び加工が容易になる。金属を使用した場合には、更に経年劣化のおそれがなくなる。
【００１８】
また、前記被締結部材としてはトンネルの壁面を形成するセグメントを例示でき、この場合にはセグメント同士の締結（接合）を確実に行うことができる。
【００１９】
以上の各構成要素は、可能な限り互いに組み合わせることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る締結装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明に係る第１実施形態の締結装置１は、締結（接合）すべき２つの被締結部材であるトンネルの壁面を形成するセグメント１０，１１を締結（接合）するものである。
【００２１】
この締結装置１は、一方のセグメント１０における締結面１０ａに取り付けられる雄部材１２と、他方のセグメント１１における締結面１１ａに取り付けられ上記雄部材１２に連結されるる雌部材１３とを備えている。
【００２２】
また、この締結装置１は、上記雄部材１２と雌部材１３とを連結した状態で、雄部材１２と雌部材１３との間の隙間を埋めるため、雄部材１２と雌部材１３との間に圧入される板状の楔部材１４と、この楔部材１４を圧入側に付勢するべく楔部材１４に積層して配置される板状の弾性部材１５とを備えている。
【００２３】
次に、上記各構成要素について説明する。雄部材１２は、図２に示すように、セグメント１０の締結面１０ａ内に埋設されアンカー筋１６によって固定される埋設部１７と、この埋設部１７上に形成されセグメント１０の締結面１０ａ上に突出する板状の基端部１８と、この基端部１８の上端側に形成され基端部１８の両側に同一寸法ずつ突出している拡幅部１９とを有している。この雄部材１２は、基端部１８と拡幅部１９とによって略Ｔ字状を呈しているのでＴ字形雄部材といわれる。
【００２４】
この雄部材１２の拡幅部１９は、図３に示すように、その基端部１８側の締結面である底面２０が長手方向に一定の角度で傾斜している。また、底面２０の上側の端部には比較的大きな面取り２１が形成され、後述のように拡幅部１９を雌部材１３の拡幅部収容孔２８（図１参照）内に挿入するときに、底面２０の先端部が楔部材１４に引っ掛からないようになっている。
【００２５】
雌部材１３は、図４に示すように、雄部材１２の拡幅部１９を収容すべく略Ｃ字状に形成された収容部２５と、この収容部２５の中間部分に形成された補強部２６とを有している。この雌部材１３はＣの字状を呈しているので、Ｃ字形雌部材といわれる。
【００２６】
収容部２５内には、雄部材１２の拡幅部１９と基端部１８とを収容するため、略４角形の拡幅部収容孔２８と、この拡幅部収容孔２８から外部まで貫通する基端部収容溝２９とが形成されている。
【００２７】
これらの拡幅部収容孔２８と基端部収容溝２９は、雄部材１２の拡幅部１９と基端部１８との形状に応じて、その断面が略Ｔ字状に形成されている。また、拡幅部収容孔２８及び基端部収容溝２９は、図５に示すように、収容部２５の全長に亘って形成されている。
【００２８】
この雌部材１３は、その全体がセグメント１１内に埋設され、収容部２５の開口側の頂面２５ａがセグメント１１の締結面１１ａと一致するように配置される。また、補強部２６の底面側が、セグメント１１に埋設されたアンカー筋２７によって固定される。
【００２９】
なお、図５に示すように、雌部材１３をセグメント１１に取り付けるときには、その埋設用穴３０の側方に、雄部材１２の拡幅部１９及び基端部１８を一時挿入するための導入穴３１が設けられる。
【００３０】
上記楔部材１４は、図１に示すように、略コの字状に形成されている。そして、その両脚部１４ａ，１４ａの加重作用面１４ｂ，１４ｂが、上記拡幅部１９の底面２０に応じた角度でテーパ状に形成されている。
【００３１】
また、弾性部材１５は楔部材１４と略相似形であるが、その両脚部１５ａ，１５ａの厚さは全長に亘って均一になっている。この弾性部材１５は、ゴムで形成されているが、銅など比較的軟質な金属で形成することもできる。
【００３２】
次に、この締結装置１によって、セグメント１０，１１を締結（接合）する場合について説明する。
【００３３】
この場合は、図６に示すように、一方のセグメント１０に雄部材１２を取り付け、他方のセグメント１１に雌部材１３を取り付ける。但し、雄部材１３の方は、これをセグメント１１に取り付ける前に、次のようにして予め拡幅部収容孔２８の内壁面２８ａに楔部材１４及び弾性部材１５を固定する。なお、内壁面２８ａは締結面となる。
【００３４】
すなわち、図７に示すように、まず雄部材１３における拡幅部収容孔２８の基端部収容溝２９を挟んだ両側の内壁面２８ａ，２８ａ上に、弾性部材１５の両脚部１５ａ，１５ａを接着材などで固定し、この弾性部材１５の上に楔部材１４を重ねて接着材などで固定する。従って、弾性部材１５と楔部材１４はその厚さ方向に積層される。
【００３５】
次に、図６に示すように、締結すべきセグメント１０，１１の締結面１０ａ，１１ａに、それぞれ雄部材１２の埋設部１７と雌部材１３の収納部２５を埋設し、アンカー筋１６，１７によって固定する。
【００３６】
この際、雄部材１２は、その埋設部１７の上面１７ａがセグメント１０の締結面１０ａから突出しないように配置する。本実施形態では、埋設部１７の上面１７ａとセグメント１０の締結面１０ａとを一致させる。
【００３７】
雌部材１３は、その収容部２５の頂面２５ａがセグメント１１の締結面１１ａから突出しないように、本実施形態では頂面２５ａと締結面１１ａとが一致するように配置する。また、雌部材１３は、楔部材１４における両脚部１４ａ，１４ａの先端部が、導入穴３１側を向くように配置する。
【００３８】
更に、雄部材１２と雌部材１３は、それぞれの中心軸線１２ａ，１３ａと各セグメント１０，１１の側端面１０ｂ，１１ｂとの距離Ｌが略同一となるように配置する。
【００３９】
このようにして、締結すべきセグメント１０，１１に雄部材１２と雌部材１３を取り付けた後、まず雌部材１３を取り付けた方のセグメント１１をトンネル内に固定する。次に、もう一方のセグメント１０を、固定されているセグメント１１の近傍に移動自在な状態で配置する。このときには、セグメント１０の締結面１０ａを、セグメント１１の締結面１１ａに対向させる。
【００４０】
次に、セグメント１０の位置を調整して、セグメント１０に取り付けた雄部材１２をセグメント１１の導入穴３１に対向配置した後、図８に示すように、そのままセグメント１０をセグメント１１側に接近させる。セグメント１０がセグメント１１にある程度まで接近すると、雄部材１２が導入穴３１内に挿入される。そして、セグメント１０の締結面１０ａがセグメント１１の締結面１１ａに当接する直前まで接近したところで、セグメント１０の移動を停止する。
【００４１】
次に、図９に示すように、セグメント１０をその側端面１０ｂがセグメント１１の側端面１１ｂに接近する方向に横移動させる。これにより、雄部材１２が雌部材１３に接近し、徐々に雄部材１２の拡幅部１９と基端部１８とが、それぞれ雌部材１３の拡幅部収容孔２８と基端部収容溝２９内に挿入される。
【００４２】
拡幅部１９が一定の位置まで挿入されると、拡幅部１９の底面２０が楔部材１４の加重作用面１４ｂに当接し、更に拡幅部１９が挿入されるのに従って、拡幅部１９の底面２０によって楔部材１４がセグメント１０側に押圧され、楔部材１４の下側に配置された弾性部材１５が圧縮されて弾性的に縮小する。この縮小量は、拡幅部１９の挿入が進むに従って大きくなる。
【００４３】
そして、図１０に示すように、セグメント１０の側端面１０ｂとセグメント１１の側端面１１ｂとが略一致したところで、セグメント１０の横移動を停止させる。これによって、セグメント１０、１１の締結（接合）が完了する。
【００４４】
この状態においては、楔部材１４及び弾性部材１５が、雄部材１２の締結面である底面２０と、雌部材１３の締結面である内壁面２８ａとの間に積層して配置され、弾性部材１５の弾性復元力によって楔部材１４が拡幅部１９側に押圧される。これによって、セグメント１０、１１が、がた付きなく確実に締結される。
【００４５】
なお、締結装置１は、図１１に示すように、セグメント１０，１１の両端部に取り付けることができ、また、３個以上の締結装置１を取り付けることもできる。これにより、セグメント１０，１１が比較的長い場合でも確実に締結できる。
【００４６】
このように、本発明の締結装置１は、雄部材１２の締結面である拡幅部１９の底面２０と、雌部材１３の締結面である拡幅部収容孔２８の内壁面２８ａとの間に、楔部材１４及び積層部材１５を積層して配置（圧入）するので、雄部材１２と雌部材１３との相対位置が多少ずれて、上記底面２０と内壁面２８ａとの隙間が規定値より多少大きい場合でも、雄部材１２と雌部材１３，従ってセグメント１０，１１を確実に締結して適正な締結状態を得ることができる。
【００４７】
従って、雄部材１２及び雌部材１３のセグメント１０，１１に対する取り付け位置の精度を高くしたり、セグメント１０，１１の相対位置をそれほど正確に合わせる必要がないので、加工及び締結作業が容易であり、コストダウンが可能になる。
【００４８】
また、経時変化によってセグメント１０，１１の相対位置が変化し、上記底面２０と内壁面２８ａとの隙間が拡大した場合でも、弾性部材１５の弾性復元力によって楔部材１４が拡幅部１９側に押圧されるため、常時適正な締結状態を維持できる。
【００４９】
更に、弾性部材１５と楔部材１４とを積層して配置したので、通常、楔部材を圧入側に付勢するため弾性部材を楔部材１４の長手方向に配置する場合に比べて、雌部材１３、従って締結装置１の長さを小さくでき、締結装置１を小型化できる。また、楔部材１４及び弾性部材１５を板状としたので、締結装置１の高さも小さくできる。
【００５０】
また、楔部材１４及び弾性部材１５を予め雌部材１３における拡幅部収容孔２８内の内壁面２８ａに固定したので、締結作業時には雄部材１２の拡幅部１９を雌部材１３の拡幅部収容孔２８に挿入するだけで締結作業を完了でき、後作業によって楔部材１４及び弾性部材１５を圧入する必要がないので、締結作業が容易になる。
【００５１】
更に、弾性部材１５はゴム又は銅などの軟らかな金属で形成した場合には、弾性部材１５の材料入手及び加工が容易になる。金属を使用した場合には、経年劣化を防止できる。
【００５２】
なお、上述の実施形態では、本発明の締結装置１，３をセグメント１０，１１の締結（接合）に適用したが、本発明はセグメント１０，１１に限らず構造物の壁部材など、各種の被締結部材を締結する場合に適用できる。
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、締結装置１をそれぞれ１つの雄部材１２と雌部材１３とで構成したが、図１２に示すように、締結装置４を１つの雄部材４１と、一対の雌部材１３，１３と、２つの楔部材１４，１４と、２つの弾性部材１５，１５とによって構成することもできる。このうち、雌部材１３，１３、楔部材１４，１４、弾性部材１５，１５は、第１実施形態と同様に構成する。
【００５３】
雄部材４１は、板状の基端部４２と、この基端部４２の両端に形成され基端部４２の側方に突出する拡幅部４３，４３とを有している。これらの基端部４２及び拡幅部４３，４３は略Ｉ字状を呈している。
【００５４】
この締結装置４によって、被締結部材４４，４５を締結する場合には、第１実施形態と同様に、予め両方の雌部材１３，１３における締結面である拡幅部収容孔２８の内壁面２８ａ，２８ａに、楔部材１４及び弾性部材１５を積層して固定する。
【００５５】
次に、雌部材１３，１３を被締結部材４４，４５の締結面４４ａ，４５ａに取り付け、これらの雌部材１３，１３の拡幅部収容孔２８，２８内に、雄部材４０の拡幅部４３，４３を挿入する。これによって、締結作業が完了する。
【００５６】
この締結装置４は、第１実施形態と同様な作用効果を有するのに加えて、被締結部材４４，４５を所定の位置に固定したまま、雄部材４１を雌部材４３，４３に挿入することにより締結できるので、締結作業に際して被締結部材４４，４５の位置調整が不要であり、締結作業が容易になる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、雄部材と雌部材の相対位置が規定の位置から多少ずれていても、確実に締結して適正な締結状態を得ることができるので、雄部材及び雌部材の被締結部材に対する取付精度をそれほど高くする必要がなく、また、被締結部材同士の相対位置をそれほど正確に合わせる必要がないため、加工及び締結作業が容易であり、コストダウンが可能になる。
【００５８】
また、経時変化によって両方の被締結部材の相対位置が変化し、雄部材と雌部材との隙間が拡大した場合でも、弾性部材の弾性復元力によって楔部材が雄部材側に押圧されるので、常時適正な締結状態を維持できる。
【００５９】
また、楔部材とこの楔部材を圧入側に付勢するするための弾性部材とを、雄部材及び雌部材の締結面の間に積層して配置したので、装置の長さを小さくして小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の締結装置を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る雄部材を示す側面図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】本発明に係る雌部材を示す図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明に係る第１実施形態の締結装置の作用を説明する図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ矢視図である。
【図８】本発明に係る第１実施形態の締結装置の作用を説明する図である。
【図９】本発明に係る第１実施形態の締結装置の作用を説明する図である。
【図１０】本発明に係る第１実施形態の締結装置の作用を説明する図である。
【図１１】本発明に係る第１実施形態の締結装置を被締結部材の両側に取り付けた状態を示す図である。
【図１２】本発明に係る第２実施形態の締結装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，４　締結装置
１０　セグメント（被締結部材）
１１　セグメント（被締結部材）
１０ａ，１１ａ　締結面
１２，４１　雄部材
１３　雌部材
１４　楔部材
１５　弾性部材
１７　埋設部
１８，４２　基端部
１９，４３　拡幅部
２０　拡幅部の底面
２５　収容部
２８　拡幅部収容孔
２８ａ　拡幅部収容孔の内壁面
２９　基端部収容溝
４４，４５　被締結部材

Claims

２つの被締結部材のうち一方の被締結部材に取り付けられる雌部材と、
他方の前記被締結部材に取り付けられ前記雌部材に連結される雄部材と、
前記雄部材と前記雌部材とを連結した状態で、前記雄部材と前記雌部材との間の隙間を埋めるべく、前記雄部材と前記雌部材との間に圧入される楔部材と、
前記楔部材を圧入側に付勢する弾性部材とを備え、
前記楔部材と前記弾性部材とが平板状に形成され、
前記楔部材及び前記弾性部材が前記雄部材及び前記雌部材の締結面の間に積層して配置されることを特徴とする締結装置。
２つの被締結部材に取り付けられる一対の雌部材と、
前記一対の雌部材を連結する雄部材と、
前記雌部材と前記雄部材とを連結した状態で、前記雄部材と前記雌部材との間の隙間を埋めるべく、前記雄部材と前記雌部材との間に圧入される楔部材と、
前記楔部材を圧入側に付勢する弾性部材とを備え、
前記楔部材と前記弾性部材とが平板状に形成され、
前記楔部材及び前記弾性部材が前記雄部材及び前記雌部材の締結面の間に積層して配置されることを特徴とする締結装置。
前記雄部材は板状の基端部と、この基端部の先端に形成され前記基端部の側方に突出する拡幅部とを有し、
前記雌部材は前記雄部材の前記拡幅部及び前記基端部を収容する収容孔及びこの収容孔より狭い幅を有する収容溝を有し、
前記雄部材の前記拡幅部を前記雌部材の前記収容孔内に収容した状態で、前記拡幅部における前記基端部側の底面と、この底面に対向する前記収容孔の内壁面との間に前記楔部材及び前記前記弾性部材が配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の締結装置。
前記楔部材及び前記弾性部材が予め前記収容孔の内壁面に固定されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の締結装置。
前記弾性部材はゴム又は銅などの軟らかな金属であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の締結装置。
前記被締結部材はトンネルの壁面を形成するセグメントであることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の締結装置。