JP2014173355A - セグメント連結方法、及び、セグメント連結継手、及び、セグメント - Google Patents

Abstract

【課題】大きな挿入力をかけなくても、より確実にセグメントどうしの連結を行えるようにする。
【解決手段】拡径状態と縮径状態とに変更自在な係合凸部２１ｂを備えた雄型継手部材２０を、連結対象の一方のセグメント１に設けておき、挿入される雄型継手部材２０の係合凸部２１ｂが拡径することで係合自在な被係合凹部１１ｂを備えた雌型継手部材１０を、連結対象の他方のセグメント１に設けておき、雄型継手部材２０を雌型継手部材１０に挿入して係合凸部２１ｂと被係合凹部１１ｂとを係合させることで抜け止め状態に両セグメント１どうしを連結するセグメント連結方法であって、雌型継手部材１０への雄型継手部材２０の挿入は、係合凸部２１ｂを、予め、縮径させておき、その縮径状態を維持したまま行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、拡径状態と縮径状態とに変更自在な係合凸部を備えた雄型継手部材を、連結対象の一方のセグメントに設けておき、挿入される前記雄型継手部材の前記係合凸部が拡径することで係合自在な被係合凹部を備えた雌型継手部材を、連結対象の他方のセグメントに設けておき、前記雄型継手部材を前記雌型継手部材に挿入して前記係合凸部と前記被係合凹部とを係合させることで抜け止め状態に両セグメントどうしを連結するセグメント連結方法、及び、そのセグメント連結方法に使用するセグメント連結継手、及び、そのセグメント連結継手を備えているセグメント等のセグメント技術に関する。

従来、この種のセグメント技術としては、セグメント連結継手の雌型継手部材は、雄型継手部材を受け入れる挿入口の内周壁を、奥側ほど小径となるテーパー面として構成してあり、そのテーパー面の先に拡径した被係合凹部が設けてあるものがあった。また、セグメント連結継手の雄型継手部材は、基端部から先端側（挿入方向側）に延びた係止片部を、周方向に沿って複数設け、係止片部の先端に、鉤状に径方向外方に突出した係合凸部が形成してあった（例えば、特許文献１参照）。
このようなセグメント連結継手どうしの連結方法は、雌型継手部材の挿入口に雄型継手部材を挿入することで実施され、挿入が深まるに伴って、係止片部の先端にある各係合凸部がテーパー面から縮径方向の押圧力を受ける。その結果、係止片部は、その先端側が縮径方向に変位する状態に弾性変形しながら被係合凹部側に進入する。更に、挿入が深まり、係合凸部が雌型継手部材の小径穴部を越え、奧の大径部分まで挿入されると、弾性復元力によって拡径方向に拡がり、被係合凹部と係合させることができる。

特開平１１−２２９７８４号公報（図１）

上述した従来のセグメント技術によれば、雌型継手部材への雄型継手部材の挿入に伴って、雄型継手部材の係合片部は、先端の係合凸部が、雌型継手部材のテーパー面から縮径方向の押圧力を受けて縮径方向に弾性変形するわけであるが、この押圧力は、雄型継手部材を押し戻す方向にも作用するから、結果的には、雄型継手部材に対する挿入抵抗力となって加算されることになる。
従って、大きな挿入力を作用させないと、係合凸部と被係合凹部との係合位置まで挿入できない虞があり、確実にセグメントどうしの連結を行えないことがあるといった問題点がある。
また、挿入力を増大させる場合には、セグメント組立装置の大型化が余儀なくされ、コストアップにつながる問題点がある。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、大きな挿入力をかけなくても、より確実にセグメントどうしの連結を行えるようにするセグメント技術を提供するところにある。

本発明の第１の特徴構成は、拡径状態と縮径状態とに変更自在な係合凸部を備えた雄型継手部材を、連結対象の一方のセグメントに設けておき、挿入される前記雄型継手部材の前記係合凸部が拡径することで係合自在な被係合凹部を備えた雌型継手部材を、連結対象の他方のセグメントに設けておき、前記雄型継手部材を前記雌型継手部材に挿入して前記係合凸部と前記被係合凹部とを係合させることで抜け止め状態に両セグメントどうしを連結するセグメント連結方法であって、前記雌型継手部材への前記雄型継手部材の挿入は、前記係合凸部を、予め、縮径させておき、その縮径状態を維持したまま行うところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、雌型継手部材への雄型継手部材の挿入は、係合凸部を、予め、縮径させておき、その縮径状態を維持したまま行うから、挿入操作の際に、雄型継手部材の係合凸部と、雌型継手部材の挿入口の内周面とが強く当接することを避けることができ、スムースに係合凸部と被係合凹部とを係合させることができる。
従って、大きな挿入力を作用させなくても、確実にセグメントどうしの連結を行えるようになる。
その結果、セグメント連結装置の大型化を図る必要もなくなり、コストアップの防止を叶えることができる。

本発明の第２の特徴構成は、請求項１に記載のセグメント連結方法に使用するセグメント連結継手であって、前記雄型継手部材の前記係合凸部は、弾性的に縮径自在に構成してあり、前記係合凸部を弾性復元力に抗して縮径状態に姿勢保持する縮径手段を、前記雄型継手部材に設けてあり、前記両継手部材の係合操作に伴って前記縮径手段の姿勢保持力を解除する縮径解除手段を設けてあるところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、縮径手段を雄型継手部材に設けてあるから、雌型継手部材に挿入する前の段階で、雄型継手部材を縮径状態に姿勢保持しておくことができ、そのまま、大きな抵抗力が作用しない状態でスムーズに雄型継手部材を雌型継手部材に挿入することができる。
更には、両継手部材どうしの係合操作を実施すると、縮径解除手段によって縮径手段の姿勢保持力が解除されるから、係合凸部を、自らの弾性復元力で拡径状態に復元させることができ、被係合凹部に対して係合凸部を確実に係合させることができる。
従って、大きな挿入力をかけなくても、より確実にセグメントどうしの連結を行えるようになり、セグメント連結装置の大型化を図る必要もなくなり、コストアップの防止を叶えることができる。

本発明の第３の特徴構成は、前記縮径手段は、前記雄型継手部材の挿入方向に沿って前記雄型継手部材に対して移動自在な状態で前記係合凸部の外周部に配置してあり、前記縮径解除手段は、前記雌型継手部材への前記係合凸部の挿入過程で、前記縮径手段の進入のみを当接阻止する阻止部で構成してあるところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、縮径手段は、雄型継手部材の挿入方向に沿って前記雄型継手部材に対して移動自在な状態で係合凸部の外周部に配置してあるから、係合凸部の周りを縮径手段によって囲んで保護することができる。従って、例えば、他物が不用意に係合凸部に押し当たるようなことがあっても、縮径手段によって係合凸部が破損したり変形することを防止できる。その結果、外部に露出して破損や変形し易い係合凸部の形状安定を図ることができ、係合凸部と被係合凹部との係合をより確実なものにできる。
また、縮径解除手段は、雌型継手部材への係合凸部の挿入過程で、縮径手段の進入のみを当接阻止する阻止部で構成してあるから、前記縮径手段を取り付けた状態の雄型継手部材を、雌型継手部材に挿入するだけで、その挿入過程の所定位置において阻止部が縮径手段の進入のみを阻止することができる。よって、それ以後の挿入過程では、係合凸部が縮径手段から先端側に抜け出して縮径状態が解除された状態となり、それに伴って、係合凸部の弾性復元力で拡径状態に復元しようとする力が雌型継手部材に対して作用する。
従って、雄型継手部材を雌型継手部材に挿入するだけの一連の過程で、係合凸部は縮径状態から拡径状態へと自動的に切り替わり、簡単な連結操作でより確実な連結状態を作りだすことができる。

本発明の第４の特徴構成は、前記縮径手段は、前記係合凸部の縮径保持状態の最大外径寸法が、前記雌型継手部材の挿入口の最小内径寸法と同一又は略同一となるように形成してあるところにある。

本発明の第４の特徴構成によれば、縮径手段は、係合凸部の縮径保持状態の最大外径寸法が、雌型継手部材の挿入口の最小内径寸法と同一又は略同一となるように形成してあるから、係合凸部が挿入口を通過して所定の係合位置に達するように挿入する際に、挿通口内で、係合凸部が当接して挿入の抵抗となる作用を最小限に抑えることができ、スムーズな係合操作を実現することができる。
また、係合凸部の縮径保持状態の最大外径寸法が細くなり過ぎないから、最大限の部材断面積を確保して、継手部材どうしの連結強度の増強を図ることができる。更には、係合凸部に対する縮径変位量を最小限にできるから、縮径変位を部材の弾性変形域内に納めて、被係合凹部との係合時に、所定の係合状態に弾性復元させることができ、より確実に係合できるようになる。

本発明の第５の特徴構成は、前記縮径手段は、前記両セグメントどうしの連結状態において前記両セグメントにわたって位置し、前記両セグメントの突合せ面に沿うせん断力を負担自在に形成してあるところにある。

本発明の第５の特徴構成によれば、両セグメントの突合せ面に沿うせん断力を、縮径手段によっても負担することができるようになる。
従って、係合凸部と被係合凹部との係合による両セグメントどうしの連結強度に加えて、縮径手段によるせん断強度をも期待することができ、セグメント連結強度の増強を図ることができる。

本発明の第６の特徴構成は、前記縮径手段は、筒部材で構成してあるところにある。

本発明の第６の特徴構成によれば、縮径手段が筒部材で構成してあるから、構造の単純化によって、縮径手段の製作コストの低減を図ることができる。
また、係合凸部の縮径姿勢を保持している状態では、係合凸部の弾性復元力を、筒部材の周方向に沿った引張応力として効率よく負担することができる。

本発明の第７の特徴構成は、請求項２〜６の何れか一項に記載のセグメント連結継手を備えているところにある。

本発明の第７の特徴構成によれば、請求項２〜６の何れか一項に記載のセグメント連結継手の作用効果を、そのまま受け継いだセグメントを提供することができる。
従って、大きな挿入力を作用させなくても、確実にセグメントどうしの連結を行えるようになると共に、セグメント連結装置の大型化を図る必要もなくなり、コストアップの防止を叶えることができる。

セグメントを示す斜視図 継手部材の連結手順を示すセグメント要部の断面図 継手部材の連結手順を示すセグメント要部の断面図 継手部材の連結状況を示すセグメント要部の断面図 雄型継手部材の胴部を示す分解斜視図 別実施形態の継手部材の連結手順を示すセグメント要部の断面図 別実施形態の継手部材の連結状況を示すセグメント要部の断面図 別実施形態の継手部材の連結手順を示すセグメント要部の断面図 別実施形態の継手部材の連結状況を示すセグメント要部の断面図 別実施形態の継手部材の連結手順を示すセグメント要部の断面図 別実施形態の継手部材の連結状況を示すセグメント要部の断面図

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

本発明のセグメント技術は、一方のセグメントの連結面（突合せ面）に配設される雌型継手部材と、他方のセグメントの連結面（突合せ面）に配設される雄型継手部材とを備え、雄型継手部材と雌型継手部材とを係合させることで隣り合うセグメント同士を連結させるものである。

図１に示すように、セグメント連結継手Ｊは、セグメント１の一方の連結面（突合せ面に相当）１ａに配設される雌型継手部材１０と、セグメント１の他方の連結面（突合せ面に相当）１ｂに配設される雄型継手部材２０との一対で構成されている。

雌型継手部材１０は、図２に示すように、一端に穴部（挿入口に相当）１１を有する本体部１２が設けられ、他端にセグメント１のコンクリートに対するアンカー部１３が設けられた継手部材である。本実施形態では、雌型継手部材１０は、セグメント１の連結面１ａより奥側に入り込んだ位置に設けてあり、セグメント１には、雌型継手部材１０の穴部１１への導き用として導入孔２が形成されている。導入孔２は、セグメント１の連結面１ａから雌型継手部材１０の穴部１１の開口端まで奧窄まりに傾斜して延びる内周面２ａを有している。

穴部１１は、開口縁部１１ａと、その奧に広がる拡径穴部（被係合凹部に相当）１１ｂとを備えて構成してあり、雄型継手部材２０の係合部（後述）が、開口縁部１１ａを通過して拡径穴部１１ｂに進入した状態で拡径することで、両継手部材どうしを抜け止め状態に係合させることができる（図４参照）。
尚、開口縁部１１ａは、内周縁部の角を斜めに面取りしてあり、雄型継手部材２０が進入する際に、引っ掛かりを防止すると共に、面取部分によって雌型継手部材１０の軸芯に雄型継手部材２０の軸芯が沿うように誘導することができる。

雄型継手部材２０は、一端に雌型継手部材１０に挿入される胴部２１が形成され、他端にセグメント１内に埋め込まれるアンカー部２２が設けられた継手部材である。
雄型継手部材２０は、図５に示すように、胴部２１が筒状に形成してあり、その胴部２１には、長手方向での中間部から先端にかけて、先端側挿入軸芯方向（長手方向）に沿って複数のスリットｓが設けられている。スリットｓは、胴部２１の周方向に一定の間隔で設けられている。

胴部２１における隣接スリットｓ間の各部分が、先端側が自由端となる係止片部２１ａとして構成されており、この係止片部２１ａは、自由端側が縮径方向に沿って弾性変形自在に形成されている。
また、係止片部２１ａの先端部には、雌型継手部材１０に係合される係合部（係合凸部に相当）２１ｂが、筒外周側に爪状に突出させて設けられている。
尚、係合部２１ｂの前端外周側の角は、斜めに面取りしてあり、雌型継手部材１０に進入する際に引っ掛かり難くしてある。

胴部２１には、係合部２１ｂを弾性復元力に抗して縮径状態に姿勢保持する筒部材（縮径手段に相当）２３が、長手方向に沿って相対移動自在な状態に外嵌させてある。
また、胴部２１の先端部の筒内空部には、ウレタンゴム製で円柱形状に形成されたゴム栓２４が内嵌させてある。

筒部材２３は、図２に示すように、筒軸芯方向に２分割の第１筒部材２３Ａと第２筒部材２３Ｂとを一体連結して構成してある。何れの筒部材２３Ａ，２３Ｂも、内径寸法は、前記雌型継手部材１０の開口縁部１１ａの内径寸法と同じ（又はほぼ同じ）値に設定されている。また、挿入方向での先端側に位置する第１筒部材２３Ａは、全長にわたって同じ肉厚に形成してあり、後端側に位置する第２筒部材２３Ｂは、後端側ほど厚肉に形成してある。

筒部材２３を胴部２１に外嵌させた状態で、雌型継手部材１０に雄型継手部材２０を挿入するに伴って、図３に示すように、第１筒部材２３Ａの前端面が、開口縁部１１ａの挿入側端面（阻止部に相当）Ｎに当接するから、筒部材２３は、それ以上の進入が阻止される。
引き続き、雄型継手部材２０を挿入すると、係止片部２１ａが縮径状態のまま筒部材２３の中を前方にスライドしながら穴部１１内に進入する。

進入した係止片部２１ａの係合部２１ｂが、開口縁部１１ａを過ぎて拡径穴部１１ｂに達すると、自らの弾性復元力と、内嵌させてあるゴム栓２４の弾性復元力との作用で拡径し、本来の姿勢に復元する。この状態で、係合部２１ｂは、拡径穴部１１ｂに内嵌状態で係合するから、両継手部材どうしを抜け止め状態に連結することができる。
よって、開口縁部１１ａによって、筒部材２３から係合部２１ｂに作用していた縮径姿勢保持力を解除することができる。開口縁部１１ａは、縮径解除手段に相当する。

尚、第２筒部材２３Ｂは、第１筒部材２３Ａが開口縁部１１ａに当接した状態においては、外周面がセグメント１の導入孔２（奧窄まり）の内周面２ａに沿うように形成してあり、導入孔２の内周面２ａをガイド面として、筒部材２３の軸芯が雌型継手部材１０の軸芯に合致するように誘導することができる。また、導入孔２の中で雄型継手部材２０が径方向に沿って移動するのを防止している。

更には、第２筒部材２３Ｂは、両セグメント１どうしの連結状態において両セグメント１にわたって位置するように長さ寸法が設定してあり、両セグメント１の連結面１ａ，１ｂに沿うせん断力を胴部２１の他に、第２筒部材２３Ｂの後端部近傍でも負担できるように構成されている（図４参照）。

因みに、筒部材２３を２分割に構成してあることで、各筒部材の製作が簡単化し、コストダウンを叶えることができると共に、特に、セグメント１間のせん断力を負担する第２筒部材２３Ｂを、高強度の材質で構成することが可能となり、材質選択の自由度が向上し、且つ、部材としてのコストダウンをも叶えることができるようになる。

当該実施形態のセグメント技術によれば、雌型継手部材１０への雄型継手部材２０の挿入は、係合部２１ｂを、予め、縮径させておき、その縮径状態を維持したまま行うから、挿入時の抵抗を軽減でき、大きな挿入力を作用させなくても、確実にセグメントどうしの連結を行えるようになる。その結果、セグメント連結装置の大型化を図る必要もなくなり、コストアップの防止を叶えることができる。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉 縮径手段２３は、先の実施形態で説明した第１筒部材２３Ａと第２筒部材２３Ｂとの二つの分割部材で一体的に構成したものに限るものではなく、例えば、単一の部材で構成してあったり、又は、三つ以上の分割部材で一体的に構成してあってもよい。
また、縮径手段２３が、セグメント間のせん断力を負担する機能を備える第２筒部材２３Ｂに相当する部材を欠いて構成してあってもよい。
例えば、縮径手段２３が第２筒部材２３Ｂに相当する部材を欠いて構成してある例を示すと、図６、図７に示すとおりである。
この実施形態によると、縮径手段２３そのものは、先の実施形態で説明した第１筒部材２３Ａのみによって構成してある。従って、雌型継手部材１０に対する雄型継手部材２０の挿入時に、係合部２１ｂの縮径状態を維持する作用も同様に発揮することができる。また、この実施形態の場合、胴部２１における係止片部２１ａの基端部に、セグメント１の連結面１ａ，１ｂに沿って作用するせん断力を負担するせん断抵抗筒部材Ｔを別途外嵌させてある。
このせん断抵抗筒部材Ｔを胴部２１に設けてあることで、図７に示すように、両セグメント１の連結状態で、せん断抵抗筒部材Ｔがセグメント１の連結面１ａ，１ｂにわたって位置するから、胴部２１とせん断抵抗筒部材Ｔとの協働作用によってせん断力の増強を図ることができる。

〈２〉 縮径手段２３は、先の実施形態で説明した全周にわたって連続した筒部材によって構成してあるものに限るものではなく、例えば、周方向での一部が不連続となった断面「Ｃ」形状のもので構成してあってもよい。

〈３〉 縮径手段２３は、先の実施形態で説明した係合凸部２１ｂの外周部に当接して縮径状態の姿勢維持を図る構成に限るものではなく、例えば、図８、図９に示すように、対向する係止片部２１ａの前端部どうしを径方向に近接させた状態で保持する「コ」形状のピン部材Ｐを取り付けて構成してあってもよい。この場合、縮径解除手段としては、拡径穴部１１ｂの底部分に、進入してきたピン部材Ｐを切断できるように切断部１４を設けて構成してあってもよい。
また、異なる実施形態としては、図１０、１１に示すように、係止片部２１ａの内周部に、挿入後端側に開口した周溝２５を形成しておくと共に、係止片部２１ａの内空部にお椀状の係止部材２６を位置させておき、係止片部２１ａを縮径方向に弾性変形させた状態で、周溝２５に、係止部材２６のお椀周部を嵌合させることで縮径手段として機能させるものであってもよい。この場合、縮径解除手段としては、拡径穴部１１ｂの底部分に設けた突起２７で構成することができる。よって、穴内に係止片部２１ａと共に進入してきた係止部材２６は、突起２７によって進入が阻止されることで周溝２５から外れ、係合凸部２１ｂの縮径状態が解除される。

〈４〉 雌型継手部材１０や雄型継手部材２０は、先の実施形態で説明した横断面形状が円形を基準にしたものに限るものではなく、例えば、多角形形状を基準にしたものであってもよい。
また、雌型継手部材１０が、セグメント１の連結面１ａよりも奥側に入り込んだ実施形態に限るものではなく、例えば、雌型継手部材１０が、セグメント１の連結面１ａ、又は、その近傍まで延設された構成であってもよい。従って、雌型継手部材１０によって導入孔２の一部、又は、全てを形成するようにしてあってもよい。
雄型継手部材２０、及び、雌型継手部材１０は、通常、金属材料により形成されるが、強度的、及び、機能的に許容できれば、その一部又は全部を合成樹脂やセラミックスなどの他の材料で形成してあってもよい。
先の実施形態では、導入孔２の内周面２ａ、及び、筒部材２３の外周面が、調芯作用を促進する為にともに傾斜しているものを説明したが、少なくとも一方が傾斜面を備えてなくてもよく、また、一部のみが傾斜面となっていてもよい。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１ セグメント
１ａ 連結面（突合せ面に相当）
１ｂ 連結面（突合せ面に相当）
１０ 雌型継手部材
１１ 穴部（挿入口に相当）
１１ａ 開口縁部（縮径解除手段に相当）
１１ｂ 拡径穴部（被係合凹部に相当）
２０ 雄型継手部材
２１ｂ 係合部（係合凸部に相当）
２３ 筒部材（縮径手段に相当）
Ｎ 挿入側端面（阻止部に相当）

Claims (7)

1. 拡径状態と縮径状態とに変更自在な係合凸部を備えた雄型継手部材を、連結対象の一方のセグメントに設けておき、挿入される前記雄型継手部材の前記係合凸部が拡径することで係合自在な被係合凹部を備えた雌型継手部材を、連結対象の他方のセグメントに設けておき、前記雄型継手部材を前記雌型継手部材に挿入して前記係合凸部と前記被係合凹部とを係合させることで抜け止め状態に両セグメントどうしを連結するセグメント連結方法であって、
   前記雌型継手部材への前記雄型継手部材の挿入は、前記係合凸部を、予め、縮径させておき、その縮径状態を維持したまま行うセグメント連結方法。
2. 請求項１に記載のセグメント連結方法に使用するセグメント連結継手であって、
   前記雄型継手部材の前記係合凸部は、弾性的に縮径自在に構成してあり、前記係合凸部を弾性復元力に抗して縮径状態に姿勢保持する縮径手段を、前記雄型継手部材に設けてあり、前記両継手部材の係合操作に伴って前記縮径手段の姿勢保持力を解除する縮径解除手段を設けてあるセグメント連結継手。
3. 前記縮径手段は、前記雄型継手部材の挿入方向に沿って前記雄型継手部材に対して移動自在な状態で前記係合凸部の外周部に配置してあり、
   前記縮径解除手段は、前記雌型継手部材への前記係合凸部の挿入過程で、前記縮径手段の進入のみを当接阻止する阻止部で構成してある請求項２に記載のセグメント連結継手。
4. 前記縮径手段は、前記係合凸部の縮径保持状態の最大外径寸法が、前記雌型継手部材の挿入口の最小内径寸法と同一又は略同一となるように形成してある請求項２又は３に記載のセグメント連結継手。
5. 前記縮径手段は、前記両セグメントどうしの連結状態において前記両セグメントにわたって位置し、前記両セグメントの突合せ面に沿うせん断力を負担自在に形成してある請求項２〜４の何れか一項に記載のセグメント連結継手。
6. 前記縮径手段は、筒部材で構成してある請求項２〜５の何れか一項に記載のセグメント連結継手。
7. 請求項２〜６の何れか一項に記載のセグメント連結継手を備えているセグメント。

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