JP2015200063A - Vibration isolation material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばトンネル用セグメントの結合装置等で用いられる免震材に関する。 The present invention relates to a seismic isolation material used, for example, in a coupling device for a tunnel segment.
出願人は、雄金具を雌金具に挿入するだけで、締結しようとする部材(例えば、トンネル用セグメントの様な構造体)同士を確実に結合することができる結合装置を提案している。(特許文献1参照)。
しかし、係る結合装置では、地震が発生した際にセグメントの間隔を微小変位(例えば3mm)させて地震のエネルギでセグメントが破壊されないようにすることが困難であった。
これに対して、締結すべき部材の各々に固定された雌側継手側に免震材を配置し、当該免震材の変形により、所望の微小変位を確保して、セグメントの破損を防止する技術が提案されている。
The applicant has proposed a coupling device capable of reliably coupling members to be fastened (for example, a structure such as a tunnel segment) by simply inserting the male metal fitting into the female metal fitting. (See Patent Document 1).
However, in such a coupling device, it is difficult to prevent the segments from being destroyed by the energy of the earthquake by causing a minute displacement (for example, 3 mm) between the segments when the earthquake occurs.
On the other hand, a seismic isolation material is arranged on the female joint side fixed to each of the members to be fastened, and a desired minute displacement is secured by the deformation of the seismic isolation material to prevent segment breakage. Technology has been proposed.
係る技術で用いられる免震材として、従来は、中央に貫通孔が形成された円盤状のウレタンゴムが用いられている。
しかし、ウレタンゴムは一度収縮すると復元する速度が遅いという問題を有している。そして、収縮後の復元速度が遅いと、地震によりセグメントに対して軸方向について両方向へ押し付ける力が連続して作用した際に、最初の圧縮の後に反対側に押し付けられた際に、免震材が機能せず、必要な微小変位が確保できずにセグメントが破損してしまう恐れがある。
一方、圧縮後の復元速度が速い材料では、前記微小変位(例えば3mm:地震の際に、雄金具と雌金具からなる結合装置が変位する数値)だけ変位すると外力が解除されても元の形状に復元せず、免震材として機能しなくなってしまう。
Conventionally, a disk-shaped urethane rubber having a through hole formed in the center is used as a seismic isolation material used in such a technique.
However, urethane rubber has a problem that once it shrinks, the speed of restoration is slow. And if the restoration speed after contraction is slow, the seismic isolation material will be applied when it is pressed to the opposite side after the first compression when the force pressing in both directions axially against the segment due to the earthquake acts continuously. Does not function, and the necessary minute displacement cannot be ensured and the segment may be damaged.
On the other hand, in the case of a material that has a high recovery speed after compression, if it is displaced by the minute displacement (for example, 3 mm: a numerical value that displaces a coupling device composed of a male metal fitting and a female metal fitting during an earthquake), the original shape is released even if the external force is released. Will not function as a seismic isolation material.
従って、前記免震材としては、微小変位(例えば3mm)だけ変位しても外力が解除されると直ちに元の状態に復元することができて、しかも、復元する速度が速いものが好適である。
しかし、その様な免震材は、現時点では提案されていない。
Therefore, as the seismic isolation material, a material that can be restored to its original state as soon as the external force is released even if it is displaced by a minute displacement (for example, 3 mm), and has a high speed of restoration is preferable. .
However, no such seismic isolation material has been proposed at this time.
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、地震等により大きな外力が作用した場合には所望量だけ変位して、当該外力が解除されると元の状態に復元することができて、しかも、復元する速度が速い免震材の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and when a large external force is applied due to an earthquake or the like, it is displaced by a desired amount and is restored to its original state when the external force is released. The purpose is to provide a seismic isolation material that can be restored and that can be restored quickly.
本発明の免震材(200、210、300)は、外径寸法の異なる複数のコイルバネ(201、202、203、301、302)を有し、外径寸法の小さなコイルバネは外径寸法の大きなコイルバネの内方の空間内に挿入されており(例えば、コイルバネ202はコイルバネ201の内側に挿入されている)、複数のコイルバネの各々の両端部を結合して閉じた形状とせしめており、半径方向について隣接するコイルバネの巻き方向は逆方向となっている(コイルバネ201とコイルバネ202の巻き方向は逆方向:コイルバネ202とコイルバネ203の巻き方向は逆方向)ことを特徴としている。
The seismic isolation material (200, 210, 300) of the present invention has a plurality of coil springs (201, 202, 203, 301, 302) having different outer diameters, and a coil spring having a smaller outer diameter has a larger outer diameter. The coil spring is inserted into the inner space of the coil spring (for example, the
本発明において、免震材(200)は外径寸法の異なる2つのコイルバネ(201、202)を有し、外径寸法の小さなコイルバネの巻き方向は外径寸法の大きなコイルバネの巻き方向とは反対方向(コイルバネ201とコイルバネ202の巻き方向は逆方向)となっているのが好ましい(図1参照)。
In the present invention, the seismic isolation material (200) has two coil springs (201, 202) having different outer diameter dimensions, and the winding direction of the coil spring having a smaller outer diameter dimension is opposite to the winding direction of the coil spring having a larger outer diameter dimension. The direction (the winding direction of the
或いは、免震材(210)は外径寸法の異なる3つのコイルバネ(201、202、203)を有し、外径寸法の最も小さなコイルバネは外径寸法が2番目に大きいコイルバネの内方空間内に挿入され(コイルバネ203はコイルバネ202の内側に挿入され)、外径寸法が2番目に大きいコイルバネは外径寸法が最も大きいコイルバネの内方空間内に挿入され(コイルバネ202はコイルバネ201の内側に挿入され)、外径寸法の最も小さなコイルバネ(203)の巻き方向は外径寸法が2番目に大きいコイルバネ(202)の巻き方向とは反対方向になっており(コイルバネ203とコイルバネ202の巻き方向は逆方向)、外径寸法が2番目に大きいコイルバネ(202)の巻き方向は外径寸法が最も大きいコイルバネ(201)の巻き方向とは反対方向となっている(コイルバネ202とコイルバネ201の巻き方向は逆方向)のが好ましい(図3参照)。
Alternatively, the seismic isolation material (210) has three coil springs (201, 202, 203) having different outer diameters, and the coil spring having the smallest outer diameter is in the inner space of the coil spring having the second largest outer diameter. (The
さらに本発明において、前記閉じた形状は概略円形(リング状)であり、閉じた形状が大きな免震材(301)と閉じた形状が小さな免震材(302)が同一平面上に配置され、閉じた形状が大きな免震材(301)の概略円形の半径方向内方に閉じた形状が小さな免震材(302)が配置されているのが好ましい(図4参照)。 Further, in the present invention, the closed shape is a substantially circular shape (ring shape), and the base-isolated material (301) having a large closed shape and the base-isolated material (302) having a small closed shape are arranged on the same plane, It is preferable that the seismic isolation material (302) having a small closed shape is disposed inward in a substantially circular radial direction of the seismic isolation material (301) having a large closed shape (see FIG. 4).
本発明の免震材の実施に際して、セグメント(例えばトンネル用のセグメント)同士を結合する結合装置に適用した場合には、締結すべきセグメント(例えばトンネル用のセグメントSM1、SM2)の各々に雄側継手(10、30)と雌側継手(20)を設け、雄側継手は雄側ボルト(雄ピン10)を備え、雌側継手(20)はケーシング(11)と複数の雌側ボルト(12)を有しており、ケーシング(11)の雄側端部近傍には内周面に傾斜面(テーパー173)が形成されているテーパーリング(17)が設けられ、テーパーリング(17)の内周面における傾斜面(173)は、そこに当接する雌側ボルト(12)が雄側(雄側継手10が設けられたセグメントSM1側:雌側継手から離隔する側)へ付勢されたならば半径方向内方へ移動する様に形成されており、雌側ボルト(12)が半径方向内方へ移動することにより雄側ボルト(10)と係合するように構成された結合装置(100)であって、
雄側ボルト(10)の長手方向中央部には大径部(3)が形成されており、当該大径部(3)は、雄側継手(10)と雌側継手(20)を結合した際に、雄側継手(10、30)を設けたセグメント(SM1)と雌側継手(20)を設けたセグメント(SM2)の境界部となる位置に形成されており、
雌側継手(20)のケーシング(11)の雄側端部(112)に係合する蓋状部材(前蓋18)を備え、蓋状部材(18)の雌側には免震材(200、210、300)が設けられており、免震材の雌側には前記テーパーリング(17)が設けられ、テーパーリング(17)の雄側端部には免震材(200、210、300)を収容する凹部(175)が形成されており、
雌側継手(20)のケーシング(11)の雌側(雌側継手が設けられたセグメント(SM2)側:雄側継手から離隔する側)の領域(例えば、雌側継手のアンカー部111、リターンスプリング15が収容されている箇所よりも雌側の領域)にリブ(118A、118B)を形成した結合装置の免震材(200、210、300)として使用されるのが好ましい。
When the seismic isolation material of the present invention is applied to a coupling device that couples segments (for example, segments for tunnels), each segment to be fastened (for example, segments SM1 and SM2 for tunnels) has a male side. A joint (10, 30) and a female side joint (20) are provided, the male side joint includes a male side bolt (male pin 10), and the female side joint (20) includes a casing (11) and a plurality of female side bolts (12). In the vicinity of the male end of the casing (11), a tapered ring (17) having an inclined surface (taper 173) formed on the inner peripheral surface is provided. If the female-side bolt (12) contacting the inclined surface (173) on the peripheral surface is urged to the male side (the segment SM1 side where the male-
A large-diameter portion (3) is formed at the longitudinal central portion of the male bolt (10), and the large-diameter portion (3) combines the male-side joint (10) and the female-side joint (20). At this time, the segment (SM1) provided with the male side joint (10, 30) and the segment (SM2) provided with the female side joint (20) are formed at positions that are boundary portions,
A lid-like member (front lid 18) that engages with the male end (112) of the casing (11) of the female joint (20) is provided, and a seismic isolation material (200) is provided on the female side of the lid-like member (18). 210, 300), the taper ring (17) is provided on the female side of the seismic isolation material, and the seismic isolation material (200, 210, 300) is provided on the male end of the taper ring (17). ) Is formed, and a recess (175) is formed.
The region of the female side joint (20) on the female side (segment (SM2) side where the female side joint is provided: the side away from the male side joint) of the casing (11) (for example, the
ここで、前記結合装置の雄側ボルト(雄ピン10B)は、
長手方向中央部には(大径部に代えて)円環状の突起(3B)が設けられており、当該突起(3B)は、雄側継手(10B)と雌側継手を結合した際に、雄側継手(10B)を設けたセグメントと雌側継手を設けたセグメントの境界部となる位置に形成されていても良い。
或いは、雄側ボルト(雄ピン10C)は、軸部(1C)が(大径部あるいは突起に代えて)真直な円柱形状であっても良い。
そして前記セグメントは、コンクリートセグメントであっても良いし、金属セグメント(例えばスチールセグメント:SM3、SM4)であっても良い。
Here, the male side bolt (male pin 10B) of the coupling device is
An annular protrusion (3B) is provided in the longitudinal center (instead of the large diameter part), and when the male joint (10B) and the female joint are connected, the protrusion (3B) You may form in the position used as the boundary part of the segment which provided the male side coupling (10B), and the segment which provided the female side coupling.
Alternatively, the male bolt (male pin 10C) may have a straight cylindrical shape (in place of the large-diameter portion or the protrusion) in the shaft portion (1C).
The segment may be a concrete segment or a metal segment (for example, a steel segment: SM3, SM4).
上述する構成を具備する本発明の免震材によれば、外径寸法の異なる複数のコイルバネ(201、202、203)を有し、外径寸法の小さなコイルバネは外径寸法の大きなコイルバネの内方の空間内に挿入されているので、例えば、トンネル用セグメントの結合装置の雄側継手と雌側継手の間隔を微小変位(例えば3mm)させるのに相当する大きな荷重(例えば290kN)が作用しても、当該複数のコイルバネの復元性が喪失してしまうことはなく、免震材として機能し続けることが出来る。
また、コイルバネは金属製(例えば鋼、ステンレス)であるため、変形後、復元する速度が速い。そのため、地震等によりセグメントをトンネル軸線方向の両側に移動するような外力が連続して作用しても、確実に免震材として機能する。
According to the seismic isolation material of the present invention having the above-described configuration, a plurality of coil springs (201, 202, 203) having different outer diameter dimensions are provided, and the coil spring having a smaller outer diameter dimension is a coil spring having a larger outer diameter dimension. For example, a large load (e.g., 290 kN) corresponding to a slight displacement (e.g., 3 mm) between the male joint and the female joint of the tunnel segment coupling device is applied. However, the restoring properties of the plurality of coil springs are not lost, and the function can continue to function as a seismic isolation material.
Further, since the coil spring is made of metal (for example, steel or stainless steel), the speed of restoration after deformation is fast. Therefore, even if an external force that moves the segment to both sides in the tunnel axis direction due to an earthquake or the like continuously acts as a seismic isolation material.
また、本発明の免震材によれば、幾つのコイルバネで構成するのか(2種類か、3種類か)、閉じた形状が大きな免震材と閉じた形状が小さな免震材を同時に組み合せて用いるのか、或いは、単一の免震材のみを用いるのか、コイルバネを構成する素材の外径寸法や材料等を設定することにより、免震材として要求される様々な特性を実現することが出来る。 In addition, according to the seismic isolation material of the present invention, how many coil springs are used (two types or three types), a seismic isolation material having a large closed shape and a seismic isolation material having a small closed shape are combined at the same time. Whether it is used or only a single seismic isolation material is used, or by setting the outer diameter size and material of the material constituting the coil spring, various characteristics required as a seismic isolation material can be realized. .
さらに、本発明の免震材を、上記結合装置(100)の免震材(200、210、300)として使用した場合には、雄側継手(30)を埋設したセグメント(SM1)と雌側継手(20)を埋設したセグメント(SM2)の境界部に剪断力が作用した際に、当該剪断力は断面積が大きい大径部(3)で負担(負荷)するので、当該剪断力を確実に負担(負荷)することが出来る。
一方、雄側ボルト(10)の当該大径部(3)以外の軸部は、セグメント間の強大な剪断力を付加する必要がないので、その外径を小さくすることが出来る。そして、雄側ボルト(10)の当該大径部(3)以外の外径寸法を小さくすることにより、雌側継手(20)、雄側継手(10、30)を小型化、軽量化することができて、装置全体も小型化、軽量化することができる。
Further, when the seismic isolation material of the present invention is used as the seismic isolation material (200, 210, 300) of the coupling device (100), the segment (SM1) in which the male side joint (30) is embedded and the female side When a shearing force acts on the boundary part of the segment (SM2) in which the joint (20) is embedded, the shearing force is borne (loaded) by the large-diameter part (3) having a large cross-sectional area. Can be burdened (loaded).
On the other hand, the shaft portion other than the large-diameter portion (3) of the male-side bolt (10) does not need to add a strong shearing force between the segments, so that the outer diameter can be reduced. Then, by reducing the outer diameter of the male bolt (10) other than the large diameter portion (3), the female joint (20) and the male joint (10, 30) can be reduced in size and weight. As a result, the entire apparatus can be reduced in size and weight.
また本発明の免震材を上記結合装置(100)の免震材(200、210、300)として使用すれば、雌側継手(20)のケーシング(11)の雌側(雄側継手から離隔する側)の領域(より詳細には、雌側継手のアンカー部111、リターンスプリング15が収容されている箇所よりも雌側の領域)にリブ(118A、118B)を形成しているので、雌側継手(20あるいはケーシング11)が、コンクリートセグメント(SM2)内で(長手方向中心軸Cを中心に)回転しようとしても、当該リブ(118A)が固化したコンクリートと当接しているので、当該回転が阻止される。そのため、雌側継手(20)がコンクリートセグメント(SM2)に対して、いわゆる「空回り」をすることはない。
If the seismic isolation material of the present invention is used as the seismic isolation material (200, 210, 300) of the coupling device (100), the female side (separate from the male side joint) of the casing (11) of the female side joint (20). Ribs (118A, 118B) are formed in the region (more specifically, the region closer to the female side than the portion where the
さらに本発明の免震材を上記結合装置(100)の免震材(200、210、300)として使用すれば、テーパーリング(17)により、雄側端面の凹部(175)とそれ以外の箇所の間に段部が形成され、当該段部により免震材(200、210、300)が位置決めされる。それと共に、免震材(200、210、300)が移動(偏奇)しようとしても、当該移動(偏奇)は免震材の周縁部が段部に当接することにより阻止される。その結果、免震材の移動(偏奇)が防止される。 Further, if the seismic isolation material of the present invention is used as the seismic isolation material (200, 210, 300) of the coupling device (100), the taper ring (17) causes the concave portion (175) on the male side end surface and other locations. A step portion is formed between them, and the base isolation material (200, 210, 300) is positioned by the step portion. At the same time, even if the seismic isolation material (200, 210, 300) tries to move (uneven), the movement (unevenness) is prevented by the peripheral edge of the seismic isolation material coming into contact with the stepped portion. As a result, the movement (unevenness) of the seismic isolation material is prevented.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の免震材の第1実施形態を示している。
図1(1)において、全体を符号200で示す免震材200は、ステンレス製の外径寸法の大きなコイルバネ201(例えばコイル外径φ7.5mm、線径0.7mm)の両端を接続して、全体をリング状に構成している。ここで、免震材200のリング外径Dは例えば63mmであり、リング内径dは例えば48mmである。
図1(2)で示すように、コイルバネ201の半径方向内方の空間内には、ステンレス製で、外形寸法がコイルバネ201よりも小さいコイルバネ202が収容されている。ここで、コイルバネ202のコイル外径φは例えば6mmであり、線径は例えば0.7mmである。
図1(1)で示すように、コイルバネ201とコイルバネ202は、各々の両端部を結合して閉じた形状、リング形状となっている。ここでコイルバネ201とコイルバネ202は、巻き方向が相互に反対方向となっている。なお、コイルバネ201、202のリング外径D、リング内径dが意味する寸法については、図2(1)で示されており、コイルバネ201、202のコイル外径φが意味する寸法については、図2(2)で示されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment of the seismic isolation material of the present invention.
In FIG. 1 (1), a
As shown in FIG. 1 (2), a
As shown in FIG. 1A, the
図1及び図2の第1実施形態に係る免震材200は、発明者の実験によれば、矢印P、P方向に圧縮力(外力)を作用させると、圧縮力が290kNとなった場合に変位量が3mmであった。そして、圧縮力を解除すると、復元した。このことは、免震材200が290kNの圧縮力に耐えることが示されており、ウレタン製の従来の免震材と同程度の強度を具備していることを意味している。
そして免震材200は、290kNの圧縮力が作用して3mm変位した後に、当該圧縮力を除去すると、直ちに復元する。すなわち290kNの圧縮力が作用して3mm変位しても、免震材200は復元性を喪失せず、免震材として機能し続けることができる。この点で、290kNの圧縮力が作用して3mm変位すると復元性を喪失してしまう従来のウレタン性の免震材よりも優れている。ここで、3mmという変形量は、図1、図2で示す免震材を例えばトンネル用セグメントの結合装置の免震材として用いた場合に、地震の際に結合装置に要求される変位量に等しい。
また、免震材200の2つのコイルバネ201、202は金属製(ステンレス製)であるので、ウレタン製の免震材に比較して、荷重を除去した後の復元速度(復元レスポンス)が速い。そのため、セグメントをトンネル軸線方向の両側に移動するような地震が発生しても、第1実施形態に係る免震材200は確実に(免震材として)機能する。
1 and 2, according to the inventor's experiment, when compressive force (external force) is applied in the directions of arrows P and P, the compressive force is 290 kN. The displacement was 3 mm. And when the compressive force was released, it was restored. This indicates that the
The
Further, since the two
第1実施形態に係る免震材200は、コイル外径φが大きいコイルバネ201と、コイル外径φが小さいコイルバネ202は、コイルの巻き方向が反対方向である。そのため、290kNという大きな圧縮荷重が作用しても、コイルバネ201の線材がコイルバネ202の線材の間に侵入して、いわゆる「噛み込んだ」状態になってしまうことがない。そのため、大きな圧縮力が作用しても、圧縮変位が所望の変位量(例えば3mm)に対して著しく大きくなってしまうこともない。
さらに、2つのコイルバネがステンレス製であるので、免震材200は錆等の影響を受け難い。
In the
Furthermore, since the two coil springs are made of stainless steel, the
次に図3を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。
図3において、第2実施形態に係る免震材は全体が符号210で示されている。
図1、図2で説明した第1実施形態に係る免震材200はコイル外径φが大きいコイルバネ201の内側にコイル外径φが小さいコイルバネ202が挿入されている。これに対しては第2実施形態に係る免震材210は、コイル外径φが大きいコイルバネ201の内側に挿入されているコイルバネ202の半径方向内方の空間内に、外形寸法がさらに小さなステンレス製のコイルバネ203(例えばコイル外径φ4.5mm、線径0.7mm)が挿入されている。
換言すれば、第2実施形態に係る免震材210は、外形寸法の大きなコイルバネ201と、図3(2)で示すようにコイルバネ201の内側に挿入されたコイルバネ202と、コイルバネ202の内側に挿入されたコイルバネ203より構成されている。そして、図3(1)で示すように、コイルバネ201(コイルバネ202、203も同様に)の両端が接合されて、全体が閉じた形状、リング状、に形成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, the seismic isolation material according to the second embodiment is generally indicated by
In the
In other words, the
明確には図示されていないが、コイルバネ201とコイルバネ202は、その巻き方向が相互に逆方向になっており、コイルバネ202とコイルバネ203は、その巻き方向が相互に逆方向になっている。すなわち、図2(2)の符号φで示すコイル外形寸法の方向について、隣り合う(あるいは隣接する)コイルバネ(コイルバネ201とコイルバネ202、コイルバネ202とコイルバネ203)は、そのコイルバネの巻き方向が反対方向となっている。例えば、コイルバネ201の巻き方向が右巻きならば、コイルバネ202の巻き方向は左巻きで、コイルバネ203の巻き方向は右巻きとなる。
第1実施形態と同様に、大きな荷重(外力)が作用した際に、コイル外形寸法φが大きいコイルバネが、コイル外形寸法φが小さいコイルバネに噛み込んでしまうことを防止するためである。
Although not clearly illustrated, the winding directions of the
This is because, as in the first embodiment, when a large load (external force) is applied, a coil spring having a large coil outer dimension φ is prevented from being caught by a coil spring having a small coil outer dimension φ.
第2実施形態の免震材210は、コイルバネ201、202、203の3層構造を構成しているので、第1実施形態の免震材200に比較して、大きな荷重(外力)に耐えることが出来て、荷重が除去された後の復元速度が速く(復元レスポンスが良好であり、免震材とより好適な性質を具備している。
第2実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、第1実施形態と同様である。
Since the
Other configurations and operational effects in the second embodiment are the same as those in the first embodiment.
次に図4を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。
図4において、免震材300は、2つの免震材301、302を、同一平面上に配置し、免震材301の半径方向内方の領域に免震材302を配置したものである。ここで、免震材301は第1実施形態に係る免震材であり、免震材302は両端部を接続して形成される形状(閉じた形状:リング状)が免震材301の閉じた形状(リング状)よりも半径方向寸法が小さい。換言すれば、免震材300は2つの免震材301、302の組み合わせであり、係る組み合わせを本明細書では「免震材300」と記載している。
図4では占めされていないが、免震材301、302は、共にステンレス製であり、コイル外径が大きなコイルバネの内側の空間に、コイル外径が小さなコイルバネを挿入している。あるいは、当該コイル外径が小さなコイルバネの内側空間に、さらにコイル外径が小さなコイルバネを挿入していても良い。
そして、コイル外径が大きなコイルバネとコイル外径が小さなコイルバネの巻き方向が逆になっている。さらに、当該コイル外径が小さなコイルバネと前記さらにコイル外径が小さなコイルバネの巻き方向も逆になっている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, a
Although not occupied in FIG. 4, the
And the winding direction of the coil spring with a large coil outer diameter and the coil spring with a small coil outer diameter are reversed. Furthermore, the winding direction of the coil spring having a small coil outer diameter and the coil spring having a smaller coil outer diameter are also reversed.
図4の第3実施形態では、免震材300が、その同一平面上に配置された2つの免震材301、302を有しているので、大きな荷重に対応でき、荷重変位に対し復元レスポンスもより速く、免震材として機能する付加の範囲を第1実施形態や第2実施形態よりも広くすることが出来る。
図4の第3実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図1〜図3の実施形態と同様である。
In the third embodiment of FIG. 4, since the
Other configurations and operational effects in the third embodiment of FIG. 4 are the same as those of the embodiment of FIGS.
図1〜図4の実施形態によれば、幾つの(何層の)コイルバネで構成するのか(第1実施形態の様に2層か、第2実施形態の様に3層か)、単一の免震材のみを用いるのか(第1及び第2実施形態)あるいは2種類の免震材(閉じた形状が大きな免震材301と小さな免震材302)を組合せて2巻構造で用いるのか(第3実施形態)により、さらにコイルバネを構成する素材の外形寸法や材料等を設定することにより、その耐荷重性能を自在に設定することが可能である。
そして、免震材として要求される特性を、容易に実現させることができる。
According to the embodiment of FIGS. 1 to 4, how many (how many layers) the coil spring is configured (two layers as in the first embodiment or three layers as in the second embodiment), a single Whether to use only two seismic isolation materials (first and second embodiments) or two types of seismic isolation materials (a large
And the characteristic requested | required as a seismic isolation material can be implement | achieved easily.
本発明の免震材は、例えばトンネル用セグメントの結合装置に適用すれば、良好な免震材としての性能を発揮することが出来る。
また、2層または3層のコイルバネで構成される免震材300、310、320において、外径が大きいコイルバネの内側に外径が小さいコイルバネを挿入することに代えて、ゴムリング等の弾性材製リングを挿入することが出来る。
If the seismic isolation material of the present invention is applied to, for example, a coupling device for a tunnel segment, it can exhibit good performance as a seismic isolation material.
In addition, in the
次に、図5〜図22を参照して、本発明の実施形態に係る免震材を、例えばトンネル用セグメントの結合装置等で用いる場合について説明する。
図7において全体を符号100で示す結合装置は、雄側ボルト(以下、「雄ピン」と言う)10と、雌側継手20を有している。
Next, with reference to FIGS. 5-22, the case where the seismic isolation material which concerns on embodiment of this invention is used with the coupling device of the segment for tunnels, etc. is demonstrated.
7 includes a male-side bolt (hereinafter referred to as “male pin”) 10 and a female-side joint 20.
図5において、雄ピン10は、埋め込み部材(以下、{インサート}と言う)30に形成された雌ねじ31に、雄ピン10に形成された雄ねじ7によって係合(螺合)している。ここでインサート30は、その端面(図5では左端面)が、被結合部材である第1のセグメントSM1の結合面Fs1側に位置するように、第1のセグメントSM1に埋設されている。
インサート30の結合面Fs1側には、雄ピン10の大径部3との干渉を避けるために、内径寸法の大きな領域32が形成されている。
In FIG. 5, the
In order to avoid interference with the large-diameter portion 3 of the
雄ピン10は、図18にその詳細が示されている。図18において、雄ピン10は、第1の軸部1と、第2の軸部2と、大径部3を有している。
第1の軸部1には結合用の雄ねじ4が形成されており、雄ねじ4の先端5(図18では左端)は部分円錐台形状である。そして先端5には、軸中心を通過するに溝6(図19参照)が形成されている。
前記溝6の用途は、図20、図21に示す工具Tの挿入板部t2を当該溝と係合させるためのものである。工具Tについては後述する。
なお図18において、雄ピン10の第2の軸部2には、雄ねじ7が形成されている。
The details of the
The
The groove 6 is used for engaging the insertion plate portion t2 of the tool T shown in FIGS. 20 and 21 with the groove. The tool T will be described later.
In FIG. 18, a
図6において、雌側継手20は、ケーシング11と、複数の雌側ボルト12と、ガイドプレート13と、スプリングシート14と、コイルスプリング15と、免震材(図1〜図4で示す免震材200、210、300の何れか:以下「免震材200等」と言う)と、テーパーリング17と、蓋状部材(以下「前蓋」と言う)18を備えている。
ケーシング11は、その端面(図6では右端面)が、被結合部材である第2のセグメントSM2の結合面Fs2側に位置する様に、第2のセグメントSM2に埋設されている。
In FIG. 6, a female side joint 20 includes a casing 11, a plurality of
The casing 11 is embedded in the second segment SM2 so that the end surface (the right end surface in FIG. 6) is located on the coupling surface Fs2 side of the second segment SM2 that is the coupled member.
図8で示すように、ケーシング11は、中実軸部110と、中実軸部110の端部(図8では左端部)であるアンカー部111と、結合面Fs2側(図6参照:図8では右側)の端面112と、複数の雌側ボルト12(図6参照:図8では図示せず)の収容室117を形成する円筒部113と、中実軸部110と円筒部113とを接続するテーパー部114を備えている。
As shown in FIG. 8, the casing 11 includes a
円筒部113における端面112側(図8では右側)の開口部(以下、「前蓋係合部」と言う)115には、雌ねじ115tが形成されている。
前蓋係合部115よりもアンカー部111側(図8の左側)には、収容室116と収容室117が形成されている。収納室116には、テーパーリング17(図6参照:図8では図示せず)が収容される。収納室117は収納室116よりもアンカー部111側(図8の左側)に形成されており、コイルスプリング15及び複数の雌側ボルト12(図6参照:図8では図示せず)が収容されている。
An internal thread 115 t is formed in an opening 115 (hereinafter referred to as “front lid engaging portion”) 115 on the
A
アンカー部111には、ケーシング11の中心軸Lcと平行に延在するリブ118Aが2箇所(図9参照)に形成されている。
そしてテーパー部114には、ケーシング11の中心軸Lcと平行に延在するリブ118Bが2箇所(図9参照)に形成されている。
図8〜図10で示すリブ118A、118Bを形成することにより、雌側継手20(或いはケーシング11)が、コンクリートセグメントSM2内で、ケーシング11の中心軸Lcを中心に回転してしまうことが抑制される。その結果、コンクリートセグメントSM2内で、雌側継手20(或いはケーシング11)がいわゆる「空回り」してしまうことが防止される。
In the
And the
By forming the
図8において、ケーシング11における中実軸部110の外周には、例えば3箇所に環状の突出部119が形成されている。当該突出部119を設けることによって、ケーシング11(雌側継手20全体)がコンクリートセグメントSM2内で、中心軸Lcに沿って移動することが抑制される(図7参照)。その結果、コンクリートセグメントSM1、SM2を中心軸Lc方向に相対移動させる様な外力が作用した場合に、雌側継手20(或いはケーシング11)がコンクリートセグメントSM2内から引き抜かれてしまうことが抑制される。
In FIG. 8,
図11で示すように、テーパーリング17は概略環状に構成されている。テーパーリング17の内周面には、内径寸法が一定の領域171(ストレートの内周部)と、テーパー部173が形成されている。ここでテーパー部173は、テーパーリング17の一方の端面172側(図11では左側)から反対側の端面174側(図11では右側)に進むに連れて、内径寸法が小さくなる(縮径する)様に形成されている。
テーパーリング17の他端面174側(図11では右側)には、断面円形の凹部175が形成されている。図12で示すように、凹部175には免震材200等が収容される。
As shown in FIG. 11, the
A
ここで従来技術では、図13で示すように、テーパーリング17Jにおける雄側継手側(図13の右側)の端面174Jには、図示しない免震材が配置される。しかし、当該図示しない免震材は、矢印Yで示すように、図13の上下方向や紙面に垂直な方向へ偏奇してしまう恐れがある。
図12で示すように、第1実施形態で用いられるテーパーリング17では、前記凹部175に免震材が収容されるため、図13の矢印Y方向に免震材200等が移動してしまうことが抑制される。
免震材200等の詳細については、後述する。
Here, in the prior art, as shown in FIG. 13, a seismic isolation material (not shown) is disposed on the
As shown in FIG. 12, in the
Details of the
図14は、図11、図12で示すテーパーリング17とは異なる態様のテーパーリング17Aを示している。
上述した様に、図11、図12で示すテーパーリング17の内周面には、内径寸法が一定の領域171が形成されている。それに対して、図14で示すテーパーリング17Aの内周面には、テーパー部173のみが形成されており、「内径寸法が一定の領域」は形成されていない(ストレートの内周部が無い)。そして、図14で示すテーパーリング17Aでは、免震材収容用の凹部175が形成されている側(図14の右側)の内周面側に、エッジWが形成されている。
図14のテーパーリングの変形例17Aのその他の構成や作用効果は、図11、図12のテーパーリング17と同様である。
FIG. 14 shows a tapered
As described above, a
Other configurations and operational effects of the modified example 17A of the tapered ring shown in FIG. 14 are the same as those of the tapered
前蓋18は、雌側継手20のケーシング11の開口側端部(図6、図8、図17の右側端部)に配置される。
図15で示すように、前蓋18の外周180全域に亘って、雄ねじ180tが形成されている。
そして前蓋18の内周182のケーシング11開口側(図15の右側)近傍には、ケーシング11開口側近傍以外の内周182の内径寸法よりも内径寸法が大きい領域184が形成されている。当該領域184には、雄ピン10を雌側継手20に挿入した際に、雄ピン10の大径部3が係合(収容)される形状である。
The
As shown in FIG. 15, a
An
前蓋18のケーシング11開口側(図15の右側)の端面には、前蓋18の中心点に対して対称の位置に、1対の穴186(盲孔)が形成されている。当該1対の穴186は、図示しない工具の1対の突出部を挿入するために形成されている。前蓋18をケーシング11の前蓋係合部115(図8参照)に取り付けるためには、前蓋係合部115(図8参照)に形成された雌ねじ115tに前蓋18の外周180の雄ねじ180tを、図示しない工具で螺合しなければならない。図示しない工具は、前蓋18の雄ねじ180tを前蓋係合部115(図8参照)の雌ねじ115tに螺合するために用いられる工具である。
前蓋18に雄ピン10が挿入された状態が図16で示されている。そして、雌側継手20に前蓋18を取り付けた状態が図17で示されている。
A pair of holes 186 (blind holes) are formed on the end surface of the
FIG. 16 shows a state where the
図17において、ケーシング11の収容室117内には、コイルスプリング15及び雌側ボルト12が収容されている。
雌側継手20の組み立てに際しては、先ずコイルスプリング15が挿入され、次いで、スプリングシート14とガイドプレート13に支持された複数の雌側ボルト12が挿入される。
ガイドプレート13に支持された複数の雌側ボルト12の挿入した後に、ケーシング11内には、テーパーリング17、免震材200等が順次挿入される。そして、前蓋18を上述した図示しない専用工具によってケーシング11の前蓋係合部115に螺合する。
In FIG. 17, a
When the female side joint 20 is assembled, the
After inserting the plurality of
雌側継手20内に複数の雌側ボルト12が設けられており、複数の雌側ボルト12はコイルスプリング15によりテーパーリング17に押し付けられる側(図17では右側)に付勢されている。そしてテーパーリング17には、複数の雌側ボルト12がコイルスプリング15によりテーパーリング17に押し付けられると半径方向内方に向うように、テーパー173(図11、図12、図14参照)が形成されている。
そのため、図5で示すように雄ピン10が雌側継手20内に挿入されると、複数の雌側ボルト12が半径方向内方に付勢されて、当該雌側ボルト12のねじ山が雄ピン10のねじ山に係合する。その結果、複数の雌側ボルト12が雄ピン10と係合することになり、雄ピン10を雌側継手20から抜け出すことが出来なくなる。
なお、地震等の外力によってセグメントSM1とセグメントSM2の間で軸方向に変異が生じた場合でも、コイルスプリング15による付勢とテーパーリング17のテーパー部173の存在によって、係る変異に対して十分追従することができる。
A plurality of female-
Therefore, when the
Even when a change occurs in the axial direction between the segment SM1 and the segment SM2 due to an external force such as an earthquake, the biasing by the
図18において、雄ピン10の長手方向中央部には、大径部3が設けられている。この大径部3は、トンネル長手方向にセグメントSM1、SM2を接合した際に、セグメントSM1、SM2の接合箇所に位置する様に設定されている。そしのため当該大径部3には、接合されたセグメントSM1、SM2の接合箇所の剪断力が作用する。すなわち、雄ピン10において、セグメントSM1、SM2間に作用する剪断力を受け持つのは、断面積が大きな大径部3である。
大径部3が剪断力を受け持つので、雄ピン10は大径部3の大きな断面積によって剪断力を負担することになり、雄ピン10が負荷可能な剪断力が増加する。
一方、そして雄ピン10において剪断力を受け持たない箇所については、断面積を小さくすることが出来る。換言すれば、大径部3以外の雄ピン10を細径に設計することが可能となり、雌側継手を小型、軽量化することが可能になる。
In FIG. 18, the large-diameter portion 3 is provided at the center in the longitudinal direction of the
Since the large-diameter portion 3 is responsible for the shearing force, the
On the other hand, the cross-sectional area of the
前述したように、雄ピン10の第1の軸部1の先端5には、溝6が形成されている。
コンクリートセグメントSM1、SM2の接合に際して、雄ピン10をコンクリートセグメントSM1に埋設されたインサート30に取り付ける必要がある。雄ピン10をコンクリートセグメントSM1に取り付けるため、コンクリートセグメントSM1の雌ねじ31に雄ピン10を螺合する。その際に、雄ピン10を回転するために、図19で示す溝6が設けられている。すなわち、溝6は、雄ピン10を回転するために形成されている。
As described above, the groove 6 is formed at the
When joining the concrete segments SM1 and SM2, it is necessary to attach the
図20、図21において、コンクリートセグメントSM1に埋設されたインサート30(図5参照)に対して、雄ピン10を回転するための工具Tを示す。
図20で示すように、インサート30(図5参照)に対して雄ピン10を回転するための工具Tは、円筒部材t1と、矩形の鋼板t2と、ハンドルt3を備えている。
20 and 21, a tool T for rotating the
As shown in FIG. 20, the tool T for rotating the
鋼板t2の厚さ寸法(図20の紙面に垂直な方向の寸法)は、雄ピン10の端部に形成された溝6(図19、図20参照)に係合可能な寸法に設定されている。換言すれば、鋼板t2の厚さ寸法は、溝6の幅寸法(図19の左右方向寸法)よりも僅かに小さく設定されている。
The thickness dimension of the steel plate t2 (dimension in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 20) is set to a dimension that can be engaged with the groove 6 (see FIGS. 19 and 20) formed at the end of the
円筒部材t1は例えば鋼管で形成されており、その内周面は平滑面となっている。そして円筒部材t1の内径は、雄ピン10の雄ねじ4の外径よりも僅かに大きく設定されている。
図21で示すように、円筒部材t1のハンドルt3側(図21の左側)の端部には、溝t1gが形成されている。溝t1gは、鋼板t2を取り付けるために設けられている。
The cylindrical member t1 is formed of, for example, a steel pipe, and the inner peripheral surface is a smooth surface. The inner diameter of the cylindrical member t <b> 1 is set slightly larger than the outer diameter of the male screw 4 of the
As shown in FIG. 21, a groove t1g is formed at the end of the cylindrical member t1 on the handle t3 side (left side in FIG. 21). The groove t1g is provided for attaching the steel plate t2.
コンクリートセグメントSM1に埋設されたインサート30の雌ねじ31に雄ピン10を取り付けるに際しては、図22で示すように、工具Tの鋼板t2を雄ピン10の先端の溝6に係合させた状態となるように、工具Tの円筒部材t1内に雄ピン10の第1の軸部1を挿入する。
そして、雄ピン10の第2の軸部2の雄ねじ7が、コンクリートセグメントSM1に埋設されたインサート30の雌ねじ31に螺合せしめ、工具Tを回転して、雄ピン10の大径部3がインサート30の開口側(図22では左側)の領域(内径寸法の大きな領域)32の段部32sに当接するまで、ねじ込む。
When the
Then, the
図5〜図22で説明した結合装置において、免震材としては、図1〜図4を参照して説明した免震材200、210、300(免震材200等)の何れかが適用される。免震材200、210、300の何れを適用するかについては、結合装置が適用される現場における各種条件によって定まる。
なお、免震材200、210、300(免震材200等)において、外径が大きいコイルバネの内方の空間に挿入されるコイルバネ(外径が小さいコイルバネ)に代えて、ゴムリング等の弾性材料製リングを挿入することも可能である。
5 to 22, any of the
In addition, in the
図5〜図22を参照して説明した結合装置によれば、セグメントSM1、SM2を接合した際に、雄ピン10の長手方向中央部の大径部3は、インサート30を埋設したセグメントSM1と雌側継手20を埋設したセグメントSM2の境界部に位置する。
そのため、セグメントSM1とセグメントSM2の境界部に剪断力が作用した際に、当該剪断力は断面積が大きい大径部3が受け持つので、当該剪断力を押すピン10によって確実に負担することが出来る。
一方、雄ピン10の当該大径部3以外の軸部は、セグメント間の強大な剪断力が作用しないので、その外径を小さくすることが出来る。そして、雄ピン10の大径部3以外の外径寸法を小さくすることにより、雌側継手20、雄側継手(10、30)の半径方向寸法を小さくして、全体的に小型化、軽量化することが可能となる。その結果、装置全体を小型化、軽量化することができる。
According to the coupling device described with reference to FIGS. 5 to 22, when the segments SM <b> 1 and SM <b> 2 are joined, the large-diameter portion 3 at the center in the longitudinal direction of the
Therefore, when a shearing force acts on the boundary between the segment SM1 and the segment SM2, the shearing force is borne by the large-diameter portion 3 having a large cross-sectional area, so that the shearing force can be reliably borne by the
On the other hand, since the strong shear force between segments does not act on shaft parts other than the said large diameter part 3 of the
また、図5〜図22を参照して説明した結合装置によれば、雌側継手20のケーシング11にリブ118A、118Bを形成しているので、雌側継手20をコンクリートセグメントSM2内で回転(いわゆる「空回り」)させようとする外力が作用しても、リブ118A、118Bが固化したコンクリートと当接しているので、当該回転(いわゆる「空回り」)が阻止される。そのため、雌側継手20がコンクリートセグメントSM2に対して、いわゆる「空回り」することが防止される。
Further, according to the coupling device described with reference to FIGS. 5 to 22, since the ribs 118 </ b> A and 118 </ b> B are formed in the casing 11 of the female side joint 20, the female side joint 20 is rotated within the concrete segment SM <b> 2 ( Even if an external force is applied to cause the
さらに図5〜図22を参照して説明した結合装置の雌側継手20において、地震等によってセグメントSM1とセグメントSM2の間でせん断方向に変異が生じても、免震材200等がせん断方向に変形することにより免震の機能を十分に発揮できる。
また、トンネル用セグメントの結合装置の雄側継手と雌側継手の間隔を微小変位(例えば3mm)させるのに相当する大きな荷重が作用しても、免震材200等を構成する複数のコイルバネの復元性が喪失してしまうことはなく、免震材として機能し続けることが出来る。
また、コイルバネは金属製(例えば鋼、ステンレス)であるため、変形後、復元する速度が速い。そのため、セグメントをトンネル軸線方向の両側に移動するような外力が連続して作用しても、確実に免震材として機能する。
Further, in the female side joint 20 of the coupling device described with reference to FIGS. 5 to 22, even if a change occurs in the shear direction between the segment SM <b> 1 and the segment SM <b> 2 due to an earthquake or the like, the
Even if a large load corresponding to a slight displacement (for example, 3 mm) is applied to the gap between the male side joint and the female side joint of the tunnel segment coupling device, a plurality of coil springs constituting the
Further, since the coil spring is made of metal (for example, steel or stainless steel), the speed of restoration after deformation is fast. Therefore, even if an external force that moves the segment to both sides in the tunnel axis direction acts continuously, it functions reliably as a seismic isolation material.
ここで、蓋部材18と共に免震材200等を挟持しているテーパーリング17は、その雄側(インサート30が埋設されたセグメントSM1側)端面に凹部175が形成されており、当該凹部175に免震材200等が収容されている。
そのため、テーパーリング17の凹部175の周縁部の段部により免震材200等が位置決めされ、組み立てに際して免震材200等の位置決めが容易且つ正確に行われる。それと共に、免震材200等が図9のY方向へ移動(偏奇)させる様な外力が作用しても、当該移動(偏奇)は免震材200等が凹部175周縁部の段部に当接するため、阻止される。その結果、免震材200等の移動(偏奇)が防止される。
Here, the tapered
Therefore, the
図23は、本発明の実施形態に係る免震材を、図5〜図22で説明したのとは異なる結合装置において使用する場合を示している。図23における結合装置は全体を符号100Aで表現されている。
図5〜図22で説明した結合装置では、雄側継手のインサート30とケーシング11を含む雌側継手20がコンクリートセグメントSM1、SM2に取り付けられている。
それに対して、図23で示す結合装置100Aは、いわゆる「スチールセグメント」に対して適用される。
FIG. 23 shows a case where the seismic isolation material according to the embodiment of the present invention is used in a coupling device different from that described with reference to FIGS. The whole coupling device in FIG. 23 is represented by
5 to 22, the female joint 20 including the male
On the other hand, the
図23において、雄側継手である雄ピン10を取り付けるスチールセグメントSM3は、スチール板40を溶接した箱状部材41の内部全体にコンクリートC3を充填したセグメントである。
箱状部材41の結合面Fs3には、雄ピン10の大径部3が挿通する貫通孔41hが形成されている。
In FIG. 23, a steel segment SM3 to which the
A through
スチールセグメントSM3において、箱状部材41にコンクリートC3を打設する以前に、前記貫通孔41hの内側にナットNが(例えば溶接によって)固着されている。ナットNは貫通孔41hと同心に配置されており、ナットNの内周面に形成された図示しない雌ねじは、雄ピン10の第2の軸部2に形成された雄ねじ7と螺合する。ここで、ナットNの図示しない雌ねじは、ナットNの軸方向全域にわたって形成され、ナットNの中心部には貫通孔が形成されている。ナットNにおいて、スチールセグメントSM4から離隔した側(図23の右側)には、キャップCPが被せられている。キャップCPは、スチールセグメントSM4内に充填されたコンクリートが、ナットNの貫通孔内に侵入しない様に設けられている。
In the steel segment SM3, before the concrete C3 is placed on the box-like member 41, a nut N is fixed inside the through
ナットNの雌ねじ部の軸方向長さは、雄ピン10における第2の軸部2(図18、図22参照)の軸方向長さよりも長く設定されている。
箱状部材41の内部にコンクリートC3が打設される。そして、コンクリートC3を打設してできたスチールセグメントSM3に、図5〜図22で説明した結合装置と同様に、図20〜図23を参照して説明した工具Tを用いて雄ピン10が取り付けられる。
The axial length of the female thread portion of the nut N is set to be longer than the axial length of the second shaft portion 2 (see FIGS. 18 and 22) of the
Concrete C <b> 3 is placed inside the box-shaped member 41. Then, the
図23において、雌側継手20Aを埋設するスチールセグメントSM4では、スチール板40から成る箱状部材42にコンクリートC4を打設している。箱状部材42の結合面Fs4には貫通孔42hが形成され、貫通孔42hには雄ピン10の大径部3が係合している。
In FIG. 23, in the steel segment SM4 in which the female side joint 20A is embedded, concrete C4 is placed on a box-shaped
スチールセグメントSM4においても、箱状部材42の内部にコンクリートC4を打設する以前の段階で、前記貫通孔42hの内部側に、貫通孔42hと同心に雌側継手20Aの中心軸が配置され、雌側継手20Aの雄側継ぎ手側(図23では右側)の端面20Aeが箱状部材42に(例えば溶接によって)固着されている。
Also in the steel segment SM4, before the concrete C4 is placed inside the box-shaped
雌側継手20Aは、図5〜図22で説明した結合装置と同様に、円筒部材11Aと、複数の雌側ボルト12と、ガイドプレート13と、スプリングシート14と、コイルスプリング15と、免震材200等と、テーパーリング17と、前蓋18Aを備えている。
The female side joint 20A includes a cylindrical member 11A, a plurality of
円筒部材11Aにおける雄ピン10と離隔する側(図23の左側)の端部は、キャップ111Aが円筒部材11A端部の内周面に固着されており、円筒部材11Aの中空部はキャップ111Aによって閉塞されている。箱状部材42にコンクリートを充填した際に、円筒部材11Aの中空部にコンクリートが侵入しないようにするためである。
The end of the cylindrical member 11A on the side separated from the male pin 10 (left side in FIG. 23) has a
キャップ111Aの中空部側(図23の右側)は、コイルスプリング15の一方の端部のスプリングシートの機能を有している。
以下、複数の雌側ボルト12と、ガイドプレート13と、スプリングシート14と、コイルスプリング15と、免震材200等と、テーパーリング17と、前蓋18Aを、「継手構成部材」と記載する。
The hollow portion side (the right side in FIG. 23) of the
Hereinafter, the plurality of
継手構成部材を円筒部材11A内部に組み込んだ(円筒部材11Aの開口側端部と前蓋18Aの開口とは同一面となった)状態の雌側継手20Aを、スチール部材42に形成された貫通孔42hのセグメント内部側に溶接するに際しては、図示しない冶具によって、雌側継手20Aを貫通孔42hのセグメント内部側に当接するように一旦固定する。図示は省略するが当該冶具は、貫通孔42hに挿入可能で、且つ、前蓋18Aの内周面に形成された雌ねじ18Atに螺合する雄ねじ部を有し、当該雄ねじ部を前蓋18Aの雌ねじ18Atに螺合させて、雌側継手20Aを貫通孔42hのセグメント内部(箱状部材42内部)側に当接する。
A female side joint 20A in a state where the joint constituent member is incorporated in the cylindrical member 11A (the opening side end of the cylindrical member 11A and the opening of the
雌側継手20Aを貫通孔42hのセグメント内部側に専用冶具により当接した後、例えば溶接により、雌側継手20Aを貫通孔42hのセグメント内部側に固着させる。
雌側継手20Aをセグメント内部側に固着した後、箱状部材42内にコンクリートC4を打設して、スチールセグメントSM4を構成する。
After the female joint 20A is brought into contact with the inside of the segment of the through
After the female side joint 20A is fixed to the inside of the segment, concrete C4 is placed in the box-shaped
図23は、いわゆる「中詰めタイプ」のスチールセグメントに結合装置100Aを適用している。セグメントCM3、CM4において、スチール板(鋼板)40で構成された箱状部材41、42の内部にコンクリートが流し込まれている。ただし、コンクリートが流し込まれていないスチールセグメントに対して、図23の結合装置を適用することが可能である。
図23の結合装置におけるその他の構成及び作用効果は、図5〜図22の結合装置と同様である。
In FIG. 23, the
Other configurations and operational effects of the coupling device of FIG. 23 are the same as those of the coupling device of FIGS.
図24、図25は、本発明の実施形態に係る免震材を、図5〜図23で説明した各結合装置とは異なる結合装置に用いた場合を説明している。
図5〜図23の各結合装置では、図18で示す様な大径部3を有する雄ピン10が用いられている。
それに対して図24、図25で説明する結合装置では、図24で示すように、断面半円形の突起(ストッパ)3Bが、雄ピン10Bの長手方向中央に形成されている。
この突起3Bが、図示しない雄側継手が設けられたセグメントと、図示しない雌側継手が設けられたセグメントの境界に位置して、セグメント間に作用する剪断力を負担する。
24 and 25 illustrate a case where the seismic isolation material according to the embodiment of the present invention is used in a coupling device different from the coupling devices described in FIGS. 5 to 23.
5 to 23, a
On the other hand, in the coupling device described in FIGS. 24 and 25, as shown in FIG. 24, a projection (stopper) 3B having a semicircular cross section is formed at the center in the longitudinal direction of the male pin 10B.
This protrusion 3B is located at the boundary between a segment provided with a male side joint (not shown) and a segment provided with a female side joint (not shown) and bears a shearing force acting between the segments.
図25で示すように、雄ピン10Bの突起3Bは、円環の一部を切り欠いた形状に形成されている。突起3Bにおいて、円環を切り欠いた部分31Bは、いわゆる「2面幅」を構成しており、例えばスパナTSに係合し易い形状になっている。
図24、図25で示す雄ピン10Bを図示しない雄側継手の雌ねじに螺合するに際しては、2面幅を形成する切欠部31Bに(例えば)スパナTSを係合して、回転すれば良い。
As shown in FIG. 25, the protrusion 3B of the male pin 10B is formed in a shape in which a part of the ring is cut out. In the protrusion 3B, the
When the male pin 10B shown in FIGS. 24 and 25 is screwed into a female screw of a male joint (not shown), the spanner TS may be engaged with (for example) a
図24、図25で示す雄ピン10Bも、コンクリートセグメント、スチールセグメントの双方に対して適用可能である。
そして、前蓋18、18A、18Bの形状を突起3Bと相補的な形状とすることにより、図24、図25で示す雄ピン10Bは図5〜図23で示す結合装置の各々に対して適用可能である。
上述した以外の構成及び作用効果について、図24、図25を参照して説明した結合装置は、図5〜図23を参照して説明した結合装置と同様である。
The male pin 10B shown in FIGS. 24 and 25 can also be applied to both a concrete segment and a steel segment.
Then, by making the shape of the
The coupling device described with reference to FIGS. 24 and 25 with respect to the configuration and the effects other than those described above is the same as the coupling device described with reference to FIGS.
図26は、図5〜図25を参照して説明した各結合装置とはさらに別の結合装置で用いられる雄ピン10Cを示している。
図26において、雄ピン10Cの長手方向中央には特に大径部や突起は形成されておらず、ストレートに形成されている。
図26の雄ピン10Cの雌側継手に近接する側(図26では左側)の先端5Cには、図18、図19を参照して説明した溝6と同様な溝6Cが形成されている。
図26の雄ピン10Cを雄側継手の雌ねじに螺合するに際しては、図20〜図22で示す様な工具を用いて回転すれば良い。
FIG. 26 shows a male pin 10C used in another coupling device different from the coupling devices described with reference to FIGS.
In FIG. 26, the large-diameter portion and the protrusion are not particularly formed in the center in the longitudinal direction of the male pin 10C, but are formed straight.
A
When the male pin 10C of FIG. 26 is screwed into the female screw of the male side joint, it may be rotated using a tool as shown in FIGS.
図26で示す雄ピン10Cも、コンクリートセグメント、スチールセグメントの双方に対して適用可能である。
そして、前蓋18、18A、18Bの形状を変更すれば、図26で示す雄ピン10Cは図5〜図25で示す結合装置に対して適用可能である。
上述した以外の構成及び作用効果について、図26を参照して説明した結合装置は、図5〜図25を参照して説明した結合装置と同様である。
The male pin 10C shown in FIG. 26 is also applicable to both a concrete segment and a steel segment.
And if the shape of the front lid | cover 18, 18A, 18B is changed, the male pin 10C shown in FIG. 26 is applicable with respect to the coupling device shown in FIGS.
The coupling device described with reference to FIG. 26 with respect to configurations and operational effects other than those described above is the same as the coupling device described with reference to FIGS.
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、図示の実施形態ではトンネル用セグメントの結合装置で用いられる免震材として説明したが、本発明はこれに限定される訳ではない。
It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example, and is not a description to limit the technical scope of the present invention.
For example, in the illustrated embodiment, the seismic isolation material used in the tunnel segment coupling device has been described, but the present invention is not limited to this.
1・・・第1の軸部
2・・・第2の軸部
3・・・大径部
6・・・溝
10・・・雄ピン
11・・・ケーシング
12・・・雌側ボルト
16・・・免震材
17・・・テーパーリング
18・・・前蓋
20・・・雌側継手
30・・・インサート
200、210、220、300・・・免震材
201、202、203、301、302・・・コイルバネ
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108019221A (en) * | 2017-12-15 | 2018-05-11 | 西南交通大学 | Meizoseismal area Cross-fault leveling tunnel-liner flexible telescopic joint device and tunnel lining structure |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001304336A (en) * | 2000-04-24 | 2001-10-31 | Sanden Shoji Kk | Buffer mechanism utilizing inclined oval coil spring |
JP2003155896A (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Toyo Asano Found Co Ltd | Joint of precast member and precast member equipped with the joint |
JP2005214351A (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | High Frequency Heattreat Co Ltd | Base isolation apparatus |
US20050263946A1 (en) * | 2003-09-26 | 2005-12-01 | David Zawilinski | Helical spring damper |
JP2006144844A (en) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Akutsu Yoshito | Combined compression spring unit with non-interfering wires in simple structure |
JP2008038550A (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Taisei Ulec Kk | Connector |
JP2011179209A (en) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Tokyo Metro Co Ltd | Coupling device |
JP2014218879A (en) * | 2013-05-02 | 2014-11-20 | 豐 阿部 | Base isolation device employing coil spring and rolling groove |
JP2015045124A (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 東京地下鉄株式会社 | Coupling device |
-
2014
- 2014-04-04 JP JP2014077521A patent/JP6210556B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001304336A (en) * | 2000-04-24 | 2001-10-31 | Sanden Shoji Kk | Buffer mechanism utilizing inclined oval coil spring |
JP2003155896A (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Toyo Asano Found Co Ltd | Joint of precast member and precast member equipped with the joint |
US20050263946A1 (en) * | 2003-09-26 | 2005-12-01 | David Zawilinski | Helical spring damper |
JP2005214351A (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | High Frequency Heattreat Co Ltd | Base isolation apparatus |
JP2006144844A (en) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Akutsu Yoshito | Combined compression spring unit with non-interfering wires in simple structure |
JP2008038550A (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Taisei Ulec Kk | Connector |
JP2011179209A (en) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Tokyo Metro Co Ltd | Coupling device |
JP2014218879A (en) * | 2013-05-02 | 2014-11-20 | 豐 阿部 | Base isolation device employing coil spring and rolling groove |
JP2015045124A (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 東京地下鉄株式会社 | Coupling device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108019221A (en) * | 2017-12-15 | 2018-05-11 | 西南交通大学 | Meizoseismal area Cross-fault leveling tunnel-liner flexible telescopic joint device and tunnel lining structure |
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