JP2016199887A - セグメント用継手金具の製造方法およびセグメント用継手金具 - Google Patents
セグメント用継手金具の製造方法およびセグメント用継手金具 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】筒体よりなるメス金具と、先端に拡径頭部が形成された軸部を備えるオス金具とよりなるセグメント用継手金具のメス金具を、中間部から先端部に向けてテーパーを設ける加工にて漸次縮径し、先端部を前記オス金具の頭部より小さい内径に形成した後、熱処理加工を施し、その後、前記先端部から中間部に向かうスリットを複数形成する
【選択図】図2
Description
本発明のセグメント用継手金具1は、複数のセグメント11をトンネル円周方向に接続して形成したセグメントリングをトンネル軸方向に接続するためのリング継手として用いられるものであって、図1(a)で示すように、セグメント11の切羽側端面111にオス金具2、坑口側端面112にメス金具5がそれぞれ設置されている。
供試体A:SCM435(機械構造用合金鋼鋼管:クロムモリブデン鋼)
熱処理加工有り、強度区分10.9相当
供試体B:STKM13A(機械構造用炭素鋼鋼管)
熱処理加工無し
供試体C:S45C(機械構造用高炭素鋼鋼管)
熱処理加工無し
まず、図3に挿入試験の試験方法を示す。
挿入試験は、図3(a)に示すように、供試体A〜Cをメス金具5として用いたセグメント用継手金具1を、オス金具2の拡径頭部22が供試体A〜Cの内周面に当接するまでオス金具2を供試体A〜Cに挿入した状態で、圧縮試験機9にセットする。そして、図3(b)に示すように、オス金具2に対して挿入荷重の付与を開始し、圧縮試験機の間隔の変位Δlを計測する。挿入試験は、オス金具2の拡径頭部22が供試体A〜Cの先端部53を通過するまで、挿入荷重の付与を行った。
熱処理加工を行った供試体Aは、図4(a)のグラフを見ると、変位が大きくなるに従い、つまり、オス金具2が供試体A内を先端部53に向けて移動するに従い、挿入荷重が大きくなり、オス金具2が拡径頭部22にてスリット54を押し広げながら、20mm程度移動している。その後、スリット54が広がった状態の先端部53に生じる、スプリングバック性能による元の形状に戻ろうとする力に抗いながら、オス金具2は40mm程度まで移動し、45mm程度の時点で拡径頭部22が供試体Aの先端部53を通過した様子がわかる。
次に、図5に押込試験の試験方法を示す。
押込試験は、図5に示すように、供試体A〜Cをメス金具5として用いたセグメント用継手金具1を、供試体A〜Cとオス金具2が結合した状態で、圧縮試験機9にセットする。そして、オス金具2の拡径頭部22に対して押込荷重の付与を開始し、圧縮試験機の間隔の変位Δlを計測する。押込試験は、供試体A〜Cとオス金具2の結合状態が失われるまで、押込荷重の付与を行った。
熱処理加工を行った供試体Aは、図6(a)のグラフをみると、変位が大きくなるに従い、つまり、オス金具2の拡径頭部22が供試体Aに押し込まれるに従い押込荷重が急上昇し、2.5mm程度押し込まれた時点で挿入荷重が約600kNと最大になり、その後、挿入荷重がほぼ横ばいのまま4mm程度まで押し込まれた後、供試体Aとオス金具2の結合状態が失われた様子がわかる。
2 オス金具
21 軸部
22 拡径頭部
23 段差部
3 インサート
4 アンカーボルト
5 メス金具
51 基端部
52 中間部
53 先端部
54 スリット
6 端板
7 アンカー筒体
71 定着部
8 鋼製筒体
81 基端部
82 中間部
83 先端部
9 圧縮試験機
10 引張試験機
11 セグメント
111 切羽側端面
112 坑口側端面
Claims (3)
- セグメントのトンネル軸方向に向かい合う端面の一方に設置され、先端部が基端部より縮径された筒体に、その先端部から基端部に向けて複数のスリットが形成されてなるメス金具と、前記向かい合う端面の他方に設置され、先端部に段差部を設けて形成した拡径頭部を備える軸部を備えるオス金具とよりなるセグメント用継手金具の製造方法であって、
前記メス金具が、前記オス金具を挿通可能な内径を有する鋼製筒体を、中間部から先端部に向けてテーパーを設ける加工にて漸次縮径した後、熱処理加工を施し、その後、前記先端部から基端部に向かうスリットを複数形成することを特徴とするセグメント用継手金具の製造方法。 - 請求項1に記載のセグメント用継手金具の製造方法にて製造されたセグメント用継手金具であって、
前記メス金具の中間部から先端部に向かうテーパー比が、1/50以上1/2以下であることを特徴とするセグメント用継手金具。 - 請求項1または2に記載のセグメント用継手金具の製造方法にて製造されたセグメント用継手金具であって、
前記メス金具のスリット長が、鋼管厚の5倍以上50倍以下であることを特徴とするセグメント用継手金具。
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- 2015-04-08 JP JP2015079452A patent/JP6520327B2/ja active Active
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