JP2020165090A

JP2020165090A - 部材間の連結構造および連結方法

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Publication number: JP2020165090A
Application number: JP2019063707A
Authority: JP
Inventors: 稔前島; Minoru Maejima; 正佳岩橋; Masayoshi Iwahashi
Original assignee: Yokogawa NS Engineering Corp
Current assignee: Yokogawa NS Engineering Corp
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-08
Anticipated expiration: 2039-03-28
Also published as: JP6893949B2

Abstract

【課題】PCa部材等の大型部材同士を容易かつ安全に連結することができる部材間の連結構造及び連結方法を提供する。【解決手段】構造部材1と構造部材2のそれぞれの連結端部に、連結板3,3を構造部材1及び構造部材2の連続方向に配置する。連結板3,3間に構造部材1と構造部材2間に作用する引張力と圧縮力を伝達する連結ボルト4と圧縮力伝達部8をそれぞれ設ける。連結ロッド4は、連結板3,3間に配置される前、構造部材2に設けられた連結ロッド収納部14に仮付けし、構造部材1と構造部材2間の連結時に連結ロッド収納部14から引きし、構造部材1と構造部材2の連結板3,3間に架設する。連結ボルト4の両端部4a,4aを連結板3,3に定着ナット5,5で定着する。【選択図】図１

Description

本発明は、構造部材同士を連結する部材間の連結構造および連結方法に関し、例えば、ユニット化されたプレキャストコンクリート(以下「PCa」)部材、一部がプレキャスト化されたハーフPCa部材、或いはトンネル覆工用セグメント等の大型部材同士を容易にかつ安全に連結できるようにしたものである。

ユニット化されたPCa部材またはハーフPCa部材、或いはトンネル覆工用セグメント等の大型部材同士の連結は、通常ボルト・ナットを用いて行われる。

例えば、図19(a),(b)は、ユニット化されたPCa部材30と31が複数のボルト・ナット32を用いて連結されている部材間の連結構造を図示したものである。説明すると、互いに連結されるPCa部材30,31のそれぞれの連結端面33よりやや内側の位置にボルトボックス34,34が形成されている。

ボルトボックス34は、PCa部材30と31との連結面33の両側に対称に形成され、かつ連結面33の連続方向に複数対形成されている。また、各ボルトボックス34の連結面33側の側部34a,34aに複数のボルト貫通孔35が連通して形成されている。

そして、双方のボルト貫通孔35,35にボルト・ナット32が締結されていることで、ユニット化されたPCa部材30と31が互いに連結されている。

また、図20(a),(b)は、特許文献１に従来例として図示されている鋼製セグメントの継手構造の発明であり、図示するように連結される両セグメント36,36の連結面36aにおいて、両セグメント36,36の継手板37,37が当該継手板37,37を貫通する連結ボルト38によって連結されている。

さらに、図21(a),(b)は、特許文献１に開示されている、シールドトンネルの一次覆工用セグメントリングを構成するセグメント39,39の連結時に用いられるセグメントの継手構造の発明を図示したものである。

説明すると、一次覆工用セグメントリングを構成する各セグメント39,39は、セグメントリングにおける各セグメント39,39間の連結面39aである継手板40や他の側面等の主要部が側板で構成されている。

各セグメント39,39には、連結面39aである継手板40と所定間隔を空けたセグメント内部位置に、継手板40と平行な第二継手板41が設けられ、この第二継手板41と継手板40との間が補強手段を施した補強区画42になっている。

この補強区画42は、各セグメント39,39の継手板40,40を当接させて相対する状態とした時に、連結ボルト43が貫通できるように構成されており、各セグメント39,39の連結は、各セグメント39,39を連結面39a側の端部に形成されている両補強区画42,42を貫通した連結ボルト43によって締め付けることで行われている。

特開平10-18785号公報特開2012-62664号公報

しかし、図20(a),(b)に図示する鋼製セグメントの継手構造においては、セグメントの継手部における曲げや引張り応力の伝達は、継手板37,37を介して行われるため、その曲げ剛性が低いと連結ボルト孔を中心に継手板37,37に応力が集中して継手板37,37が図17(b)に図示するように容易に変形して漏水を起こしてしまうおそれがあった。

また、図19(a),(b)および図21(a),(b)に図示する部材間連結構造においては、いずれも、連結される部材が大型化、重量化するに伴って、ボルト・ナット32も大型化、重量化、さらには長尺化し、これに伴いボルトボックス34も大型化し、特に高い位置や狭いスペースでの連結作業は、ボルト・ナット32を締め付ける締付け具(図省略)の取り扱いが面倒になる等の課題があった。

また、高い位置での作業中、ボルト・ナット32を落下させてしまう恐れがあり、その回収に余計な労力を必要とするだけでなく、安全性にも課題があり、何らかの対策を講じる必要があった。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、特にPCa部材やセグメント等の大型部材同士を連結する際の省力化・安全性に寄与し、大型PCa部材などの大型部材同士を容易にかつ安全に連結できるようにした部材間の連結構造および連結方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、連結される第１構造部材と第２構造部材のそれぞれの連結端部に配置された連結板と、当該連結板間に前記第１構造部材および前記第２構造部材の連続方向に配置され、前記第１構造部材と前記第２構造部材間を連結する連結部材を備えてなる部材間の連結構造であって、前記連結部材は、前記連結板間に配置される前、前記第１または前記第２構造部材に設けられた連結部材収納部に仮付けされ、前記第１構造部材と前記第２構造部材との連結時に前記連結部材収納部から引き出されて、前記第１構造部材と前記第２構造部材の連結板間に架け渡されるようになっていることを特徴とするものである。

また、連結される第１構造部材と第２構造部材のそれぞれの連結端部に、前記第１構造部材および前記第２構造部材の連続方向に離間して配置された複数の連結板と、当該連結板間に前記第１構造部材および前記第２構造部材の連続方向に配置され、前記第１構造部材と前記第２構造部材間に作用する引張力と圧縮力を伝達する連結部材と圧縮力伝達部をそれぞれ備えてなる部材間の連結構造であって、前記連結部材は、前記連結板間に配置される前、前記第１または前記第２構造部材に設けられた連結部材収納部に仮付けされ、前記第１構造部材と前記第２構造部材間の連結時に前記連結部材収納部から引き出されて、前記第１構造部材と前記第２構造部材の連結板間に架け渡されるようになっていることを特徴とするものである。

前記圧縮力伝達部は、前記連結板と前記連結板間の両側に配置された側板とからなる鋼殻部と当該鋼殻部内に配置された固化体または補鋼部材とから形成することができ、固化体にはモルタルやコンクリート等の固化材、補鋼部材にはプレートや形鋼などを用いることができる。

なお、鋼殻部内にモルタル等の固化材を充填して固化体とする場合、連結板および側板の内側にスタッド等のジベルを突設することにより鋼殻部と固結体との一体化により連結部の剛性を著しく高めることができる。また、連結部材には両端部に雄ねじ部を有する連結ボルトやロッド等を用いることができる。

また、構造部材の側板間内にその全長に渡りコンクリート等の固化材が充填してあれば、構造部材は鋼・コンクリート構造または鋼殻コンクリート構造の構造部材となり、側板間に固化材が充填されていなければ、連結部が鋼殻コンクリート構造の圧縮力伝達部で補強された鋼構造の構造部材となる。

本発明は、連結される第１構造部材と第２構造部材のそれぞれの連結端部に、前記第１構造部材および前記第２構造部材の連続方向に配置された連結板と、当該連結板間に前記第１構造部材および前記第２構造部材の連続方向に配置され、前記第１構造部材と前記第２構造部材間に作用する引張力と圧縮力を伝達する連結部材と圧縮力伝達部をそれぞれ備えてなる部材間の連結構造の発明であり、特に、前記連結部材が前記連結板間に配置される前、前記第１または前記第２構造部材の一方に設けられた連結部材収納部に仮付けされ、前記第１構造部材と前記第２構造部材間の連結時に前記連結ロッド収納部から引き出されて、前記第１構造部材と前記第２構造部材間の連結板間に架設されるようになっているため、連結部材が落下する等の危険性がなくなることに加え、省力化も図られ、従来の施工法に対して安全性を備えて前記第１構造部材と前記第２構造部材間の連結をきわめて効率的かつ容易に行うことができて、連結作業の省力化・安全性の確保等を図ることができ、PCa部材やハーフPCa部材、或いはトンネル覆工用セグメント等の大型構造部材同士を連結するのに適している。

また、前記第１構造部材と前記第２構造部材間には構造部材間に作用する引張力を伝達する連結部材と圧縮力を伝達する圧縮力伝達部を備えているため、構造部材間の連結部の曲げ力による変形等を低減することができる。

構造部材間の連結部の構造を図示したものであり、(a)は平面図、(b)は図1(a)におけるイ−イ線断面図である。構造部材間の連結部の構造を図示したものであり、(a)は平面図、(b)は図2(a)におけるロ−ロ線断面図である。構造部材間の連結部の構造を図示したものであり、(a)は平面図、(b)は図3(a)におけるハ−ハ線断面図である。構造部材間の連結部の構造を図示したものであり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるニ−ニ線断面図である。構造部材間の連結部の構造を示す平面図である。 (a)〜(c)は、構造部材間を連結して図１に図示する構造部材の連結部の構造とする作業手順を示す説明図である。構造部材間の連結部の構造を図示したものであり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるホ−ホ線断面図である。構造部材間の連結部の構造を示す平面図である。構造部材間の連結部の構造を図示したものであり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるへ−へ線断面図である。構造部材間を連結して図７に図示する構造部材間の連結部の構造とする作業も手順を示す平面図である。構造部材間の連結部の構造を図示したものであり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるト−ト線断面図である。構造部材間の連結部の構造を図示したものであり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるチ−チ線断面図である。構造部材間の連結部の構造を図示したものであり、(a)は１本の連結ボルトによって連結された構造部材間の連結部の構造、(b)は２本の連結ボルトによって連結された構造部材間の連結部の構造を示す平面図である。構造部材間の連結部の構造を示す平面図である。 (a)〜(c)は、構造部材間を連結して図11に図示する構造部材間の連結部の構造とする作業手順を示す説明図であって、構造部材の連結部を対向させるまでの手順を図示したものである。 (a),(b)は、構造部材間を連結して図11に図示する構造部材間の連結部の構造とする作業手順を示す説明図であって、構造部材の連結部を突き合せ、連結ボルトを締め付けて構造部材間の連結を完了するまでの手順を図示したものである。構造部材間の連結部の構造を図示したものであり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるリ−リ線断面図である。 (a),(b)は、構造部材間を連結して図17に図示する構造部材間の連結部の構造とする作業手順を示す説明図である。従来のPCa部材間の連結部を図示したものであり、(a)は平面図、(b)は断面図である。鋼製セグメント間の連結部を図示したものであり、(a)は縦断面図、(b)は変形後の縦断面図である。鋼製セグメント間の連結部を図示したものであり、(a)は縦断面図、(b)平面図である。

[実施形態１]
図1(a),(b)は、本発明の一実施形態を図示したものであり、第１構造部材(以下「構造部材」)１と第２構造部材(以下「構造部材」)２が、当該構造部材１および構造部材２の連続方向に互いに隣接して配置されている。

また、構造部材１と２は、一対の連結板３,３と一または複数の連結部材(以下「連結ボルト」)４と複数の定着部材(以下「定着ナット」)５,５によって連結されている。

構造部材１と２は、それぞれ構造部材１,２の連続方向に平行に配置された一対の側板６,６を備え、また、構造部材１,２の側板６,６の端面同士は、構造部材１,２の連続方向に互いに突き合わされている。

なお、構造部材１,２の側板６,６は、それぞれ構造部材１,２の主桁などとなる主要構造部材、または、例えば、後述する図５に図示するような、構造部材１.２のそれぞれの連結端部に構造部材１,２の連続方向にごく短く配置され、構造部材１,２間を連結する連結金具10の一部となる部材、例えばプレート等であってもよい。

連結板３,３は、構造部材１,２における側板６,６間の、連結面７より一定長後退する位置に互いに離間し、かつ構造部材１,２の連続方向と直交する方向と平行に配置され、また、構造部材１,２の連続方向に対向して配置され、両縁端部は側板６,６の内側面に一体的に溶接されている。

そして、連結板３,３間に構造部材１と２間の連結部に作用する主に引張力(矢印)を伝達する連結ボルト４が配置されている。連結ボルト４は、対向する連結板３,３間に構造部材１,２の連続方向と平行に配置されている。

また、連結ボルト４は両端部に雄ねじ部4a,4aを有し、雄ねじ部4a,4aは連結板３,３に形成された連結孔3a,3aをそれぞれ貫通し、かつ連結板３,３の背面側に於いて雄ねじ部4a,4aに螺合された定着ナット５,５によって定着されている。

なお、連結ボルト４は、構造部材１,２の規模や構造部材１,２間の連結部に作用する軸力の大きさ等に応じて、図２(a),(b)に図示するように、構造部材１,２の連続方向に上下・左右複数配置されることもある。

また、構造部材１,２間の連結部には、構造部材１,２間の連結部に作用する圧縮力を伝達する圧縮力伝達部８が設けられている。圧縮力伝達部８は、構造部材１,２双方の側板６,６と連結板３,３とから矩形枠状に形成された鋼殻部8a内にコンクリートまたはモルタル等の固化材8bが充填されることにより形成されている。

なお、構造部材１,２は、軸力(引張りおよび圧縮力)の作用する方向に連続して配置されている。また、鋼殻部8aを形成する連結板３および側板６の内側にスタッド等のジベルが突設してあれば、鋼殻部8aと固化材8bとの完全な一体化により連結部の剛性を著しく高めることができる。

また、構造部材１,２は、工場などで製作される場合もあり、その場合は、図３(a),(b)に図示するように、側板６,６と連結板３とからなる溝枠状の鋼殻部8a内に固化材8bを充填することにより、構造部材１,２ごとに圧縮力伝達部８は形成される。

また、固化した固化材8bに連結ボルト４が貫通する貫通孔8cが連結板３の連結孔3aと連通して形成される。図４(a),(b)は連結板３,３間に複数の連結ボルト４が構造部材１,２の連続方向に並列かつ複数段配置された例を図示したものである。

なお、構造部材１,２の側板６,６間内にその全長にわたってコンクリート等の固化材９が充填してあれば、構造部材１,２は鋼・コンクリート構造または鋼殻コンクリート構造の構造部材となり、側板６,６間に固化材９が充填されていなければ、構造部材１,２は連結部が圧縮力伝達部８で補強された鋼構造の構造部材となる。

図５は、側板６,６が構造部材１,２のそれぞれの連結端部に、構造部材１,２の連続方向にごく短い長さで平行に配置され、連結面７側に凹状に開口する連結金具10の側板になっている場合を図示したものであり、PCaセグメント同士を連結する場合に適している。

連結金具10は、構造部材１,２のそれぞれの連結端部のコンクリート９内に埋設され、かつコンクリート９内のアンカー部材(図省略)に固定されている。また、連結金具10,10内にコンクリート等からなる固化材10aが充填されてもよい。

このような構成において、構造部材１,２間の連結部に作用する曲げ、引張り、圧縮およびせん断力は、連結ボルト４と圧縮力伝達部８を介して伝達され、特に、構造部材１,２間の連結部に圧縮力伝達部８が配置されていることで、構造部材１,２間の連結部の曲げ力による変形等を低減することができる。

また、連結ボルト４および圧縮力伝達部８は、構造部材１,２間の連結部に作用する設計荷重(曲げ、引張り、圧縮およびせん断力)に基づいて形成されている。

次に、図６(a)〜(c)に基づいて、構造部材１,２間を連結ボルト４と定着ナット５を用いて連結する方法について説明する。

(1)最初に、構造部材２内に連結ボルト４を仮付けしておく(図６(a)参照)。この場合、連結ボルト４は、連結板３の連結孔3aに貫通させて連結面７より後方に水平に配置し、かつ連結板３の連結孔3aとこれより前方位置に取り付けられた仮付け冶具11の少なくとも二か所で保持された状態で仮付けする。この場合の仮付け冶具11は、連結ボルト４を衝撃などで簡単に離脱して落下することなく、水平に保持できる構造のものであればよく、鋼材や鉄筋、或いは硬質プラスチック等で簡単に形成されたものでよい。

(2)次に、構造部材１,２の側板６,６の端面同士を構造部材１,２の連続方向に互いに突き合わせ、かつ双方の連結板３,３の連結孔3a,3a同士を一致させる。

(3)次に、連結ボルト４を構造部材１側にスライドさせて、連結板３,３の連結孔3a,3a間に架け渡す。そして、連結孔3a,3aを貫通し、その背面側に突出した雄ねじ部4a,4aに定着ナット５,５をそれぞれ締め付ける(図６(b))。なお、定着ナット５を深く締め付けることにより連結ボルト４を緊張させて、構造部材１,２間の連結部にプレストレスを導入することもできる。

(4)そして、構造部材１,２双方の側板６,６と連結板３,３とからなる鋼殻部8a内にモルタル等の固化材8bを充填して圧縮力伝達部８を形成する(図６(c))。

なお、図14に図示するように構造部材１側の定着ナット５がコンクリート９内に埋設されている等の理由で、定着ナット５の締付けが困難な場合は、構造部材１側の定着ナット５を連結板３に固定された状態に取り付けておく。また、構造部材１と２間の連結が完了したら、必要に応じて、構造部材１,２の側板6,6間にコンクリート等の固化材９を充填する。

[実施形態２]
図７(a),(b)は、本発明の他の実施形態を図示したものであり、図1(a),(b)の実施形態において、構造部材１,２のそれぞれの連結端部に継手板12,12がそれぞれ配置されている。

継手板12,12は、構造部材１,２の側板６,６の先端部間に、構造部材１,２の連続方向と直交し、かつ連結板３,３と平行に配置されている。また、継手板12,12は、それぞれ側板６,６の先端部に一体的に溶接され、かつ互いに密着した状態に当接している。

また、構造部材１,２のそれぞれの連結端部に、構造部材１,２間の連結部に作用する圧縮力を伝達する圧縮力伝達部８が設けられている。圧縮力伝達部８は、構造部材１,２側板６,６と連結板３,３と継手板12とからそれぞれ矩形枠状に形成された鋼殻部8a内にコンクリートまたはモルタル等の固化材8bが充填されることにより形成されている。

なお、鋼殻部8a内にプレートや形鋼などからなる一または複数の補鋼部材13が配置されることもあり、補鋼部材13の配置例としては、例えば、図８に図示するように、連結板３と継手板12との間に構造部材１,２の連続方向と平行に配置されることがある。また、図９(a),(b)は、連結板3,3間に複数の連結ボルト４が、複数列および複数段配置された例を図示したものである。

図10(a),(b)は、構造部材１,２間を連結ボルト４と定着ナット５を用いて連結する方法を図示したものである。説明すると、

(1)最初に、構造部材２内に、予め連結ボルト４を仮付けしておく(図10(a)参照)。この場合、連結ボルト４は、図示するように、連結板３の連結孔3aに貫通させて継手板12より後方に水平に配置し、かつ継手板12の貫通孔12aと連結板３の連結孔3aの少なくとも二か所で水平に保持された状態に仮付けする(図10(a)参照)。

(2)次に、構造部材１,２の継手板12,12同士を互いに密着した状態に当接させ、かつ双方の貫通孔12a,12a同士を一致させる。

(3)次に、連結ボルト４を構造部材１側にスライドさせて、構造部材１,２双方の連結板３,３の連結孔3a,3a間に架け渡す。そして、連結孔3a,3aを貫通し、その背面側に突出した雄ねじ部4a,4aに定着ナット５,５をそれぞれ締め付ける(図10(b))。なお、定着ナット５を深く締め付けることにより連結ボルト４を緊張させて、構造部材１,２間の連結部に所定量のプレストレスを導入することができる。

(4)次に、構造部材１,２の側板６,６と連結板３と継手板12とからなる鋼殻部8a内にモルタル等の固化材8bを充填することにより、構造部材１,２のそれぞれ連結端部に圧縮力伝達部８,８をそれぞれ形成する(図10(b))。

[実施形態３]
図11,12は、本発明の他の実施形態を図示したものであり、このうち図11(a),(b)の実施形態では、連結ボルト４,４は構造部材１,２の連続方向に並列かつ複数段配置され、かつ上段の連結ボルト４,４は連結板３,３間に、下段の連結ボルト４,４は継手板12,12間にそれぞれ配置されている。また、図12(a),(b)の実施形態では、さらに、継手板12,12が連結板３より低い成(高さ)に、ほぼ1/2の高さに形成されている。

[実施形態４]
図13〜図16は、本発明の他の実施形態を図示したものであり、図７(a),(b)の実施形態において、構造部材２内に連結ボルト４を仮付けするための連結部材収納部（以下「ボルト収納部」）14と、連結ボルト４に定着ナット５を締め付ける等のボルト締結作業を行うボルトボックス15をそれぞれ備えている。

ボルトボックス15は、連結板３の背面側に当該連結板３と当該連結板３より後方の所定間隔離間する位置に配置された背面板16と側板６,６とから矩形枠状に形成されている。

背面板16は側板６,６に一体的に溶接され、また、連結板３の連結孔3aと対向する位置に、連結ボルト４の端部(雄ねじ部4aを含む)が挿入されるボルト挿入孔16aが形成されている。

ボルト挿入孔16aは、連結板３の連結孔3aおよび継手板12の貫通孔12aと同一軸線上に形成されている。また、ボルト挿入孔16aは、連結ボルト４が貫通孔12aからボルトボックス15内を貫通し、かつボルト挿入孔16a内に挿入されたとき、連結ボルト４のほぼ全長が貫通孔12aとボルト挿入孔16a間に納まる深さに形成されている。すなわち、貫通孔12aからボルト挿入孔16aまでが連結ボルト４が一時的に仮付けされるボルト収納部14になっている。

なお、ボルト収納部14とボルトボックス15は、構造部材１内に形成されていてもよい。また、ボルト挿入孔16aの一部または全体を連結ボルト４の雄ねじ部4aが螺合可能なねじ孔に形成してあれば、ボルト収納部14内に仮付けされた連結ボルト４が、構造部材２の運搬等に際し衝撃などで誤って抜け出して落下するのを防止することができる。

また、構造部材１,２のそれぞれの連結端部に、構造部材１,２間に作用する圧縮力を伝達する圧縮力伝達部８が配置されている。圧縮力伝達部８は、構造部材１,２の側板６,６と連結板３と継手板12とから矩形枠状に形成された鋼殻部8a内にコンクリートまたはモルタル等の固化材8bが充填されることにより形成されている。

また、固化した固化材8bに連結板３の連結孔3aおよび継手板12の貫通孔12aと連通する貫通孔8cが形成されている。さらに、構造部材１の連結板３の背面に定着ナット５が連結孔3aと連通した状態で取り付けられている。

そして、構造部材１,２間の連結時に、連結ボルト４がボルト収納部14から引き出され、構造部材１,２双方の連結板３,３の連結孔3a,3a間に架け渡され、かつ連結孔3a,3aから連結板３,３の背面側に突出した両端の雄ねじ部4a,4aに定着ナット５,５がそれぞれ螺合されていることで、構造部材１,２間が連結されている。

このような構成において、次に構造部材１と構造部材２間を連結ボルト４と定着ナット５によって連結する方法について説明する(図15(a)〜(c)、図16(a),(b)参照)。

(1)最初に、構造部材２のボルト収納部14に連結ボルト４を挿入して仮付けしておく(図15(a),(b)参照)。その際、連結ボルト４の雄ねじ部4aをボルト挿入孔16a内のねじ孔(図省略)に螺合しておくことにより、構造部材２の移動等に際しての衝撃などで、連結ボルト４が誤って抜け出し落下するのを防止することができる。

また、図示するように、連結ボルト４の構造部材２側の端部に雄ねじ部4aがボルト挿入孔16aの深さより長く形成してあれば、当該雄ねじ部4aに構造部材２側の定着ナット５を螺合した状態で、連結ボルト４をボルト収納部14内に仮づけすることができ(図15(c)参照)、定着ナット５の落下等を未然に防止することができる。なお、連結ボルト４の仮付けは、構造部材１,２の出荷時、或いは構造部材２を現地に搬入した後のいずれでもよい。

(2)次に、構造部材１,２双方の継手板12,12同士を互いに当接させ、かつ双方の貫通孔12a,12a同士を一致させる(図16(a)参照)。

(3)次に、ボルトボックス15において連結ボルト４をボルト収納部14から引き出し、構造部材１側にスライドさせることにより、構造部材１の継手板12の貫通孔12a、圧縮力伝達部８の貫通孔8cおよび連結板３の連結孔3aに貫通させて構造部材１,２の連結板３,３の連結孔3a,3a間に架け渡す(図16(b)参照)。

(4)次に、構造部材１側先端の雄ねじ部4aを定着ナット５に螺合して、連結ボルト４の構造部材１側の端部を構造部材１側の連結板３に定着する。

(5)次に、構造部材２のボルトボックス15内に突出する連結ボルト４の雄ねじ部4aに螺合されている定着ナット５を締め付ける(図16(b))。その際、定着ナット５を強く締め付けて連結ボルト４を緊張することにより、構造部材１,２間の連結部にプレストレスを導入することもできる。

[実施形態５]
図17と図18は、本発明の他の実施形態を図示したものであり、互いに連結される構造部材１と２が、当該構造部材１,２の連続方向に互いに隣接して配置されている。

また、構造部材１と２は、一対の連結板３,３と一または複数の連結ボルト４と複数の定着ナット５,５によって互いに連結されている。

構造部材１と２は、それぞれ構造部材１,２の連続方向に平行に配置された一対の側板６,６を備え、また、構造部材１,２の一方の側板６の先端部に側板６と同一高さ(成)、同一厚さで側板６の先端方向に延びる縦リブ6aを備えている。

連結板３は、側板６,６間の先端部に構造部材１,２の連続方向と直交する方向に平行に配置され、かつ構造部材１,２の連続方向に互いに対向して配置されている。そして、側板６,６の先端部に一体的に溶接されている。

また、連結板３のほぼ中間位置に、縦リブ6bが縦リブ6aと平行にかつ縦リブ6aと離間して配置されている。縦リブ6bは縦リブ6aと同一高さ、同一厚さおよび同一長さに形成されている。

また、構造部材１,２間の連結部に複数の圧縮力伝達部８が形成されている。圧縮力伝達部８は、連結板３と縦リブ6aと縦リブ6bとからなる矩形枠状の鋼殻部8a内にモルタルまたはコンクリート等の固化材8bを充填することにより形成されている。鋼殻部8aは構造部材１,２の連続方向と直交する方向に並列に形成され、各鋼殻部8a内に固化材8bが充填されている。

連結ボルト４は、対向する連結板３,３間に圧縮力伝達部８を貫通し、構造部材１,２の連続方向と平行に配置され、両端の雄ねじ部4a,4aは連結板３,３の連結孔3a,3aをそれぞれ貫通し、かつ連結板３,３の裏面側に於いて雄ねじ部4a,4aに螺合された定着ナット５,５によってそれぞれ定着されている。

このような構成において、次に構造部材１,２間を連結ボルト４と定着ナット５によって連結する方法について説明する(図18(a),(b)参照)。

(1)最初に、構造部材２側に連結ボルト４を仮付けしておく(図18(a)参照)。この場合、連結ボルト４は、図示するように、連結板３の連結孔3aに貫通させて縦リブ6aと6b間内に水平に配置すると共に、連結板３の連結孔3aと縦リブ6a,6b間内に設置された仮付け冶具11の少なくとも二か所で水平に保持された状態に仮付けする(図18(a)参照)。

(2)次に、構造部材１,２の縦リブ6aと側板６の端面同士、および縦リブ6bの端面と連結板３の側面とを互いに当接した状態に突き合わせ、かつ双方の連結孔3a,3a同士を一致させる。

(3)次に、連結ボルト４を構造部材１側にスライドさせて、構造部材１,２の連結板３,３の連結孔3a,3a間に連結ボルト４を架け渡す。そして、連結孔3a,3aを貫通し、その背面側に突出した雄ねじ部4a,4aに定着ナット５,５をそれぞれ締め付ける(図18(b))。

なお、定着ナット５を深く締め付けることにより連結ボルト４を緊張させて、構造部材１,２間の連結部にプレストレスを導入することもできる。また、構造部材１側の定着ナット５の締付けが困難な場合は、予め、構造部材１側の定着ナット５を連結板３に固定された状態で予め取り付けておくのがよい。

(4)次に、構造部材１,２の連結板３と縦リブ6a,6bとからなる各鋼殻部8a内にモルタル等の固化材8bを充填する(図18(b))。

本発明は、PCa部材、ハーフPCa部材、或いはトンネル覆工用セグメント等の大型構造部材どうしを容易にかつ安全に連結することができる。

１構造部材(第１構造部材)
２構造部材(第２構造部材)
３連結板
3a 連結孔
４連結ボルト(連結部材)
4a 雄ねじ部
５定着ナット(定着部材)
６側板
6a 縦リブ
6b 縦リブ
７連結面
８圧縮力伝達部
8a 鋼殻部
8b 固化材
8c 貫通孔
９固化材
10 連結金具
11 仮付け冶具
12 継手板
12a 貫通孔
13 補鋼部材
14 ボルト収納部（連結部材収納部）
15 ボルトボックス
16 背面板
16a ボルト挿入孔

Claims

連結される第１構造部材と第２構造部材のそれぞれの連結端部に配置された連結板と、当該連結板間に前記第１構造部材および前記第２構造部材の連続方向に配置され、前記第１構造部材と前記第２構造部材間を連結する連結部材を備えてなる部材間の連結構造であって、前記連結部材は、前記連結板間に配置される前、前記第１または前記第２構造部材に設けられた連結部材収納部に仮付けされ、前記第１構造部材と前記第２構造部材との連結時に前記連結部材収納部から引き出されて、前記第１構造部材と前記第２構造部材の連結板間に架け渡されるようになっていることを特徴とする部材間の連結構造。
連結される第１構造部材と第２構造部材のそれぞれの連結端部に、前記第１構造部材および前記第２構造部材の連続方向に離間して配置された複数の連結板と、当該連結板間に前記第１構造部材および前記第２構造部材の連続方向に配置され、前記第１構造部材と前記第２構造部材間に作用する引張力と圧縮力を伝達する連結部材と圧縮力伝達部をそれぞれ備えてなる部材間の連結構造であって、前記連結部材は、前記連結板間に配置される前、前記第１または前記第２構造部材に設けられた連結部材収納部に仮付けされ、前記第１構造部材と前記第２構造部材との連結時に前記連結部材収納部から引き出されて、前記第１構造部材と前記第２構造部材の連結板間に架け渡されるようになっていることを特徴とする部材間の連結構造。
請求項２記載の部材間の連結構造において、前記圧縮力伝達部は、前記連結板と前記連結板間の両側に配置された側板とからなる鋼殻部と当該鋼殻部内に配置された固化体または補鋼部材とからなることを特徴とする部材間の連結構造。
請求項３記載の部材間の連結構造において、前記固化体はモルタルまたはコンクリートから形成されていることを特徴とする部材間の連結構造。
請求項２〜４のいずれかひとつに記載の部材間の連結構造において、前記第１構造部材と前記第２構造部材のそれぞれの連結端部に、継手板が互いに当接する状態で配置されていることを特徴とする部材間の連結構造。
請求項１〜５のいずれかひとつに記載の部材間の連結方法であって、以下の工程からなることを特徴とする部材間の連結方法。
(1)前記第１または前記第２構造部材に設けられた連結部材収納部に前記連結部材を仮付けする工程。
(2)前記第１構造部材と前記第２構造部材の連結端部を互いに当接させ、かつ前記連結板どうしを前記第１および前記第２構造部材の連続方向に対向させる工程。
(3)前記連結部材収納部から前記連結部材を引き出し、前記第１構造部材と前記第２構造部材の連結板間に架け渡す工程。
(4)前記連結部材の両端部を前記連結板にそれぞれ定着する工程。