JP2013174067A - セグメントの継手金具 - Google Patents

Abstract

【課題】セグメントの継手金具を、より簡素な構造をもって適切且つ低廉に構成できるようにする。
【解決手段】金属製の軸体の一端側に頭部３０を形成させてなり、この頭部３０とコンクリート構造物を構成するセグメントＳの接続面１との間に所定の隙間ｚを空けるようにして軸体をアンカーとしてこのセグメントＳに備えられる雄金具３と、雄金具３の頭部３０を受け入れ可能にセグメントＳの接続面１に形成される溝状凹所２の一方の溝壁２ｃ側からこの溝状凹所２内に頭部４０の一部を張り出させるようにこのセグメントＳに備えられる第一の雌金具４と、溝状凹所２の他方の溝壁２ｃ側からこの溝状凹所２内に第一の雌金具４の頭部４０との間に前記雄金具３の頭部３０より小さく且つ前記軸体を挿通可能とする隙間ｚ”を空けた状態で、頭部４０の一部を張り出させるようにセグメントＳに備えられる第二の雌金具４’とで一組をなす継手金具である。
【選択図】図３

Description

この発明は、コンクリート構造物を構成するセグメントに備えられて、隣り合うセグメント同士を接続するために用いられる継手金具の改良に関する。

セグメントの継手金具として、特許文献１に示されるものがある。この特許文献１に示される継手金具は、筒状をなすと共にその側部にスリットの形成された被嵌合部（特許文献１では筒状体）を備えた雌金具と、この雌金具の被嵌合部にその一方の筒端からはめ込まれる嵌合部（特許文献１では嵌合体）を前記スリットを通る頸部（特許文献１では支持体）の先に備えてなる雄金具とから構成される。雌金具の被嵌合部は、隣り合うセグメントの一方の接続面に形成された溝状凹所の一端側に配される。雄金具の嵌合部は、隣り合うセグメントの他方の接続面に、この接続面から前方に突き出すように備えられる。前記溝状凹所の他端側に雄金具の嵌合部を入れ込んだ状態から、この嵌合部が溝状凹所の一端側に移動又は相対的に移動するように前記他方のセグメントを移動又は相対的に移動させると、かかる嵌合部が前記被嵌合部内にはめ込まれ、これにより継手金具を介したセグメント同士の接続がなされる。ここで、この種の継手金具は金属製であり、また、前記のような嵌合をさせる関係から、一般に鋳造により構成されている。

特許第４３４４５５１号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種のセグメントの継手金具を、より簡素な構造をもって適切且つ低廉に構成できるようにする点にある。

前記目的を達成するために、この発明にあっては、セグメントの継手金具を、金属製の軸体の一端側に頭部を形成させてなり、この頭部とコンクリート構造物を構成するセグメントの接続面との間に所定の隙間を空けるようにして前記軸体をアンカーとしてこのセグメントに備えられる雄金具と、
この雄金具の頭部を受け入れ可能にセグメントの接続面に形成される溝状凹所の一方の溝壁側からこの溝状凹所内に頭部の一部を張り出させるようにこのセグメントに備えられる第一の雌金具と、
前記溝状凹所の他方の溝壁側からこの溝状凹所内に、前記第一の雌金具の頭部との間に前記雄金具の頭部より小さく且つ前記軸体を挿通可能とする隙間を空けた状態で、頭部の一部を張り出させるように前記セグメントに備えられる第二の雌金具とで一組をなす継手金具であり、
前記第一及び第二の雌金具の頭部はいずれも金属製の軸体の一端側に形成されると共に、この第一及び第二の雌金具は前記軸体をアンカーとしてセグメントに備えられるようになっているものとした。

隣り合うセグメントの接続面を向き合わせて前記溝状凹所内に雄金具の頭部を導入させた状態から、一方のセグメントをこの溝状凹所の長さ方向に沿う向きに移動又は相対的に移動させると、第一及び第二の雌金具の頭部の内方に雄金具の頭部が入り込んで両金具はその頭部において掛合し合い隣り合うセグメントの接続がなされる。前記雄金具、第一の雌金具、及び第二の雌金具はいずれも、金属製の軸体の一端側に頭部を形成させてなり、かかる頭部はかかる軸体を母材とした鍛造により構成することが可能である。かかる鍛造により前記雄金具、第一の雌金具、及び第二の雌金具を構成した場合、前記頭部を剛性及び寸法精度高く形成することができ、したがって、前記掛合状態、すなわち、隣り合うセグメントを誤差少なく接続することができる。また、前記雄金具、第一の雌金具、及び第二の雌金具をいずれも、既存の鋼棒や異形鉄筋などから構成することができ、これらからなる継手金具の低廉な提供が可能とされる。また、前記雄金具、第一の雌金具、及び第二の雌金具は、簡素な構造であり、したがってコンパクトに構成可能であり、支障少なくセグメントの接続面に複数組の継手金具を設けることができる。

この発明によれば、セグメントの継手金具を、簡素な構造をもって適切且つ低廉に構成することができる。

図１は実施の形態にかかるセグメントの接続面の様子を隣り合うセグメントを分離させた状態で示した斜視構成図である。 図２は実施の形態にかかるセグメントの接続面の様子を隣り合うセグメントを分離させた状態で示した斜視構成図であり、図１と反対の側から見て示している。 図３は前記セグメントにおける継手金具が備えられた箇所の様子を水平断面の状態で示した断面構成図であり、隣り合うセグメントが接続される直前の状態を示している。 図４は図３の状態を継手金具の要部のみを表して示した斜視構成図である。 図５は前記セグメントにおける継手金具が備えられた箇所の様子を水平断面の状態で示した断面構成図であり、隣り合うセグメントが接続された状態を示している。 図６は図５の状態を継手金具の要部のみを表して示した斜視構成図である。 図７は図５の状態を垂直断面の状態で示した断面構成図である。 図８は二組の継手金具を隣接して設けるようにした利用例を水平断面の状態で示した断面構成図であり、隣り合うセグメントが接続される直前の状態を示している。

以下、図１〜図８に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について、説明する。この実施の形態にかかる継手金具は、コンクリート構造物を構成するセグメントＳ、典型的には、プレキャストセグメントや合成セグメント（コンクリート中詰めセグメント）に備えられて、隣り合うセグメントＳ、Ｓ同士を接続するために用いられるものである。具体的には、かかる継手金具は、前記セグメントＳの接続面１、典型的には、前記コンクリート構造物の分割箇所に位置されるセグメントＳの面部に備えられる。かかる継手金具は、雄金具３と、これと対をなす雌金具４、４’とから構成されており、雄金具３は隣り合うセグメントＳ、Ｓの一方の接続面１に備えられ、雌金具４、４’は隣り合うセグメントＳ、Ｓの他方の接続面１に備えられる。そして、かかる隣り合うセグメントＳ、Ｓ同士は、一方のセグメントＳに備えられた雄金具３の後述の頭部３０を他方のセグメントＳに設けられた後述の溝状凹所２の一端側に受け入れさせた状態から、この雄金具３の頭部３０が溝状凹所２の他端側において雌金具４、４’の頭部４０の内方に入り込む掛合位置に至るまで、典型的には、かかる一方のセグメントＳを溝状凹所２の長さ方向に沿う向きに移動又は相対的に移動させることで、継手金具を介して接続される。図示の例では、かかる継手金具を、前記コンクリート構造物としてのトンネル本体を構成するセグメントＳの接続に利用している。図中矢印ｘは、トンネルの周方向であり、矢印ｙはトンネルの軸線方向を示している。この場合、トンネル本体の一区画を構成するリングは、トンネルの周方向において複数個のセグメントＳ、Ｓ…に分割されると共に、各セグメントＳの接続面１はトンネルの軸線方向ｙに沿った面となっており、接続面１はセグメントＳの左端と右端とにそれぞれ形成される。図示の例では、隣り合うセグメントＳ、Ｓを二組の継手金具により接続するようにしており、セグメントＳの接続面１にはトンネルの軸線方向ｙに間隔を空けて一組目の継手金具を構成する雄金具３と二組目の継手金具を構成する雌金具４、４’とを備えさせている。（図１及び図２）

一組の継手金具は、雄金具３、第一の雌金具４、及び第二の雌金具４’の、三つのパーツから構成されている。

先ず、雄金具３は、金属製の軸体の一端側に頭部３０を形成させてなる。そして、かかる雄金具３は、この頭部３０とコンクリート構造物を構成するセグメントＳの接続面１との間に所定の隙間ｚを空けるようにして前記軸体をアンカーとして、つまり、前記軸体における頭部３０以外の軸部３１をアンカーとして、このセグメントＳに備えられるようになっている。前記軸体としては、典型的には、鋼棒や異形鉄筋を用いる。頭部３０は、図示の例では、長さと幅とを備えた長方形状をなす前面３０ａ及び後面３０ｂを有すると共に、この前後面３０ｂ間に厚さ側の側面３０ｃを備えた盤状を呈している。頭部３０の後面３０ｂの中央に前記軸部３１の一端が一体に連接されている。頭部３０の前面３０ａは軸部３１の中心線に直角に交わる面となっている一方で、頭部３０の後面３０ｂはこの軸部３１の中心線に対し鋭角と鈍角とを作って斜めに交叉する面となっており、この後面３０ｂによって頭部３０は対向位置にある一方端部側から他方端部側に向かうに連れて厚さを漸増させるように構成されている。すなわち、かかる雄金具３の頭部３０は、型鍛造により前記軸体の一端部から形成できるようになっている。

かかる雄金具３は、頭部３０の後面３０ｂとセグメントＳの接続面１との間に、雌金具４、４’の頭部３０を納める前記所定の隙間ｚを空けて、前記軸部３１をセグメントＳの内部に埋め込んだ状態で、セグメントＳに備えられる。典型的には、かかる雄金具３の軸部３１における前記アンカーとして機能する箇所は、セグメントＳの製造型枠内のインサートとなる。図示の例では、前記軸体は鋼棒であり、軸体の他端に雄ねじ部３１ａを形成させ、この雄ねじ部３１ａにナット３１ｂを螺着させることで、前記アンカーとして機能する箇所を構成させている。図示は省略するが、前記軸体が異形鉄筋である場合には、かかるアンカーとして機能する箇所に格別の加工を施さなくても構わない。

次に、第一の雌金具４は、前記雄金具３の頭部３０を受け入れ可能にセグメントＳの接続面１に形成される溝状凹所２の一方の溝壁２ｃ側からこの溝状凹所２内に頭部３０の一部を張り出させるようにこのセグメントＳに備えられる。図示の例では、かかる溝状凹所２は、セグメントＳの接続面１に溝口２ｃを位置させると共に、溝の長さ方向を前記トンネルの軸線方向ｙに沿わせている。この溝状凹所２の溝幅は、前記雄金具３の頭部３０の長さと略等しいか、かかる頭部３０の長さよりもやや大きくなっており、雄金具３の頭部３０はこの溝状凹所２の長さ方向にこの頭部３０の幅方向を沿わせた向きで、溝状凹所２の一端側からこの溝状凹所２内に納めることができるようになっている。第一の雌金具４は、この溝状凹所２の他端側にあって、この溝状凹所２の長さ方向に沿った両溝壁２ｃ、２ｃの一方から溝状凹所２内に前記頭部３０の一部を張り出させるようにこのセグメントＳに備えられる。

かかる第一の雌金具４も、金属製の軸体の一端側に頭部４０を形成させてなる。そして、かかる第一の雌金具４は、この頭部４０と前記溝状凹所２の溝口２ｃに対向する溝底２ｃとの間に、前記雄金具３の頭部３０を納める隙間ｚ’を空けるようにして前記軸体をアンカーとして、つまり、前記軸体における頭部４０以外の軸部４１をアンカーとして、このセグメントＳに備えられるようになっている。かかる軸体としても、典型的には、鋼棒や異形鉄筋を用いる。頭部４０は、図示の例では、方形状をなす前面４０ａ及び後面４０ｂを有すると共に、この前後面４０ｂ間に厚さ側の側面４０ｃを備えた盤状を呈している。頭部４０の後面４０ｂの中央よりこの頭部４０の四つの側面４０ｃ…４０ｃのうちの一つに近い変心位置に前記軸部４１の一端が一体に連接されている。頭部４０の前面４０ａは軸部４１の中心線に直角に交わる面となっている一方で、頭部４０の後面４０ｂはこの軸部４１の中心線に対し鋭角と鈍角とを作って斜めに交叉する面となっており、この後面４０ｂによって頭部４０は対向位置にある一方端部側から他方端部側に向かうに連れて厚さを漸増させるように構成されている。すなわち、かかる第一の雌金具４の頭部４０も、型鍛造により前記軸体の一端部から形成できるようになっている。

かかる第一の雌金具４は、頭部４０の前面４０ａをセグメントＳの接触面と同面に位置させ、かつ、頭部４０の後面４０ｂと溝状凹所２の溝底２ｃとの間に前記隙間ｚ’を空けるようにして、頭部４０における軸部４１とこの軸部４１が近接した前記側面４０ｃとの間に位置される幅狭部分４０ｅを溝状凹所２の溝口２ｃを巡る箇所に埋め込み、かつ、前記軸部４１をセグメントＳの内部に埋め込んだ状態でセグメントＳに備えられる。典型的には、かかる第一の雌金具４の前記幅狭部分及び軸部４１における前記アンカーとして機能する箇所は、セグメントＳの製造型枠内のインサートとなる。図示の例では、前記軸体は鋼棒であり、軸体の他端に雄ねじ部４１ａを形成させ、この雄ねじ部４１ａにナット４１ｂを螺着させることで、前記アンカーとして機能する箇所を構成させている。図示は省略するが、前記軸体が異形鉄筋である場合には、かかるアンカーとして機能する箇所に格別の加工を施さなくても構わない。

次に、第二の雌金具４’は、第一の雌金具４と同一の構造を備えたものとなっている。すなわち、この実施の形態にかかる継手金具は、一種類の雄金具３一つと、一種類の雌金具４、４’二つとから構成できるようになっている。そして、かかる第二の雌金具４’は、前記溝状凹所２の一方の溝壁２ｃに向き合う他方の溝壁２ｃ側からこの溝状凹所２内に、前記第一の雌金具４の頭部４０との間に前記雄金具３の頭部３０の幅より狭く且つ前記軸体（すなわち軸部３１）を挿通可能とする隙間ｚ”を空けた状態で、頭部４０の一部を張り出させるように前記セグメントＳに前記第一の雌金具４と同じように備えられる。すなわち、かかる第二の雌金具４’も、前記溝状凹所２の他端側に頭部４０を位置させるように備えられる。かかる第二の雌金具４’の具体的な構成は、前記のように第一の雌金具４と同一であるので、各図において第一の雌金具４に用いた符号と同一の符号をこの第二の雌金具４’にも付して、その説明は省略する。

これにより、前記溝状凹所２の一端側が雄金具３の頭部３０を前方から受け入れるこの頭部４０の導入部２ｄとなり、この溝状凹所２の他端側がこの雄金具３の頭部３０に対する掛合部２ｅとなっている。この実施の形態にあっては、隣り合うセグメントＳ、Ｓの一方に備えられた雄金具３の頭部３０は、前記後面３０ｂの傾斜によりその厚さを薄くする側面３０ｄを溝状凹所２の掛合部２ｅ側に向ける向きで導入部２ｄから溝状凹所２内に導入される。それと共に、隣り合うセグメントＳ、Ｓの他方に備えられた第一及び第二の雌金具４、４’の頭部４０は、前記後面４０ｂの傾斜によりその厚さを薄くする側面４０ｄを溝状凹所２の導入部２ｄ側に向けた状態でこのセグメントＳの他方に備えられている。

隣り合うセグメントＳ、Ｓの接続面１を向き合わせて前記溝状凹所２の導入部２ｄ内に雄金具３の頭部３０を導入させた状態から、一方のセグメントＳをこの溝状凹所２の長さ方向に沿う向きに移動又は相対的に移動させると、第一及び第二の雌金具４、４’の頭部４０の間に雄金具３の軸部３１が通り且つこの第一及び第二の雌金具４、４’の頭部４０の内方に雄金具３の頭部３０が入り込んで各金具３、４、４’はその頭部３０、４０において掛合し合い隣り合うセグメントＳ、Ｓの接続がなされる。すなわち、雄金具３の頭部３０における軸部４１を挟んだ一方側が第一の雌金具４の頭部４０における溝状凹所２内に張り出した箇所に引っかかり、雄金具３の頭部３０における軸部４１を挟んだ他方側が第二の雌金具４’の頭部４０における溝状凹所２内に張り出した箇所に引っかかる。この実施の形態にあっては、前記各金具３、４、４’の頭部３０、４０は、前記厚さを薄くする側面３０ｄ、４０ｄを前記のように配することから、かかる各金具３、４、４’の頭部３０、４０の後面３０ｂ、４０ｂの傾斜により一方のセグメントＳを前記のように移動する過程で隣り合うセグメントＳ、Ｓの接続面１、１間のピッチは次第に狭まり、最終的には隣り合うセグメントＳ、Ｓの接続面１、１同士は密着される。（図３から図５）

前記雄金具３、第一の雌金具４、及び第二の雌金具４’はいずれも、金属製の軸体の一端側に頭部４０を形成させてなり、かかる頭部４０はかかる軸体を母材とした鍛造により構成することが可能である。かかる鍛造により前記雄金具３、第一の雌金具４、及び第二の雌金具４’を構成した場合、前記頭部３０、４０を剛性及び寸法精度高く形成することができ、したがって、前記掛合状態、すなわち、隣り合うセグメントＳ、Ｓを誤差少なく接続することができる。また、前記雄金具３、第一の雌金具４、及び第二の雌金具４’をいずれも、既存の鋼棒や異形鉄筋などから構成することができ、これらからなる継手金具の低廉な提供が可能とされる。特に、この実施の形態にあっては、第一の雌金具４と第二の雌金具４’は同一であり、前記鍛造のための型も必要最小限で足りる。また、前記雄金具３、第一の雌金具４、及び第二の雌金具４’は、簡素な構造であり、したがってコンパクトに構成可能であり、支障少なくセグメントＳの接続面１に複数組の継手金具を設けることができる。例えば、図８に示されるように、隣り合うセグメントＳ、Ｓの一方に一組目の継手金具を構成する雄金具３と二組目の継手金具を構成する雄金具３とを、その頭部３０の傾斜した後面３０ｂが連続するように隣接して設けると共に、これに対応して隣り合うセグメントＳ、Ｓの他方に設けた一つの溝状凹所２内に一組目の継手金具を構成する雌金具４及び４’と二組目の継手金具を構成する雌金具４及び４’とを、その頭部４０の傾斜した後面４０ｂが連続するように隣接して設け、このように設けられた二組の継手金具によって一カ所の溝状凹所２においていわば二倍の強度を持たせるようにして隣り合うセグメントＳ、Ｓ同士の接続をなすこともできる。

Ｓ セグメント
ｚ 隙間
ｚ” 隙間
１ 接続面
２ 溝状凹所
２ｃ 溝壁
３ 雄金具
３０ 頭部
４ 雌金具
４０ 頭部

Claims (1)

1. 金属製の軸体の一端側に頭部を形成させてなり、この頭部とコンクリート構造物を構成するセグメントの接続面との間に所定の隙間を空けるようにして前記軸体をアンカーとしてこのセグメントに備えられる雄金具と、
   この雄金具の頭部を受け入れ可能にセグメントの接続面に形成される溝状凹所の一方の溝壁側からこの溝状凹所内に頭部の一部を張り出させるようにこのセグメントに備えられる第一の雌金具と、
   前記溝状凹所の他方の溝壁側からこの溝状凹所内に、前記第一の雌金具の頭部との間に前記雄金具の頭部より小さく且つ前記軸体を挿通可能とする隙間を空けた状態で、頭部の一部を張り出させるように前記セグメントに備えられる第二の雌金具とで一組をなす継手金具であり、
   前記第一及び第二の雌金具の頭部はいずれも金属製の軸体の一端側に形成されると共に、この第一及び第二の雌金具は前記軸体をアンカーとしてセグメントに備えられるようになっていることを特徴とするセグメントの継手金具。

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