JP2022094128A - Ｒｃセグメントを含むプレキャスト部材のスライドロック型継手及びこれを備えるｒｃセグメントを含むプレキャスト部材 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接するセグメント同士を簡単な構造で確実に連結することができ、従来製品と同等以上の機能を維持しながら安価なスライドロック型継手とこれを備えるセグメントを提供すること。【解決手段】隣接する２つのセグメント１，１Ａ同士を連結するためのスライドロック型継手１０は、一方のセグメント１の接合部に埋設されたＩ型部材（Ｉ型鋼１１Ａ）で構成され、その先端部が該一方のセグメント１の接合面１ａ，１ｂから突出する雄継手１１と、他方のセグメント１Ａの接合部の前記雄継手１１に対向する部位に埋設されたＶ型部材で構成された雌継手１２とを備えて構成されている。また、セグメント１は、これに隣接する他のセグメント１Ａとの接合面１ａ，１ｂの複数箇所に、前記スライドロック型継手１０の雄継手１１と雌継手１２またはこれらの雄継手１１と雌継手１２の何れか一方が設けられて構成されている。【選択図】図１４

Description

本発明は、一例として隣接する２つのＲＣセグメントを含むプレキャスト部材同士を連結するためのスライドロック型継手、及びこれを備えるＲＣセグメントを含むプレキャスト部材に関する。

トンネルの構築には、シールド工法が用いられることが多い。このシールド工法は、シールドマシンによって地下に掘削孔を掘進し、この掘削孔の内周面に複数のセグメントを組み立てて筒状壁体を構築する工法である。ここで、セグメントには、主に鉄筋コンクリート製の平面視長方形の円弧板状のＲＣセグメント（以下、単にセグメントという。）が使用されており、このセグメントを周方向に連結してセグメントリングを構成し、このセグメントリングをシールドマシンの掘進に応じてトンネル軸方向に連結することによってトンネル全体の履工を行っている。

ところで、周方向に隣接するセグメント同士の連結とトンネル軸方向に隣接するセグメント同士の連結は、従来、ボルトによって行われていた。具体的には、セグメントの接合面の近傍に、隣接するセグメントの接合面同士を当接させた状態で互いに連通する孔部を有する継手板を埋め込んでおき、この継手板の孔部にボルトを挿通し、このボルトにナットを締め付けてセグメント同士を連結することが行われていた。或いは、隣接するセグメントの各々にナット部材であるインサート金具を埋め込んでおき、隣接するセグメントに貫通するボルトを締結してセグメント同士を連結することが行われていた。

しかしながら、上記従来の連結構造によれば、極めて煩雑な作業を要するためにセグメントの連結に多くの時間と労力を要する他、ロボットなどを用いた自動化が困難であるという問題があった。

そこで、例えば特許文献１，２には、セグメント同士の連結をワンパスで簡単且つ確実に行うことができるセグメント継手が提案されている。

すなわち、特許文献１，２には、セグメント同士を周方向に連結する継手（ピース間継手）として、隣接するセグメントの一方に設けられた雄継手と他方のセグメントに設けられた雌継手とで構成されるスライドロック型のものが提案されている。ここで、雄継手は、一方のセグメントの接合面に立設されたボルトやベース板、袋ナット、平ワッシャ、皿バネなどによって構成され、雌継手は、一方のセグメントにボルトを植設し、他方のセグメントの接合面のボルトに対応する箇所に埋設された係止部材やこれを固定する係止板などによって構成されている。

而して、上述のように雄継手と雌継手によって構成されたスライドロック型継手（ピース間継手）は、一方のセグメントに設けられた雄継手のボルトの頭部を他方のセグメントの接合面に形成された凹部に差し込んだ状態で、一方のセグメントを他方のセグメントに対してスライドさせ、ボルトの頭部を他方のセグメントに設けられた雌継手の係止部材に形成された係止溝に係合させることによって、隣接するセグメント同士を周方向に連結する。

他方、隣接するセグメントリングのセグメント同士をトンネル軸方向に連結する継手（リング間継手）として、一方のセグメントの接合部に設けられた雄継手と他方のセグメントの接合部に設けられた雌継手とで構成される挿入型のものが提案されている。ここで、雄継手は、一方のセグメントの接合面に立設された棒部材やこれを固定するベース部材、袋ナットなどによって構成され、雌継手は、他方のセグメントの接合部に埋設されたスリーブ（ホルダ金具）やクサビ材（バックアップ金具）などによって構成されている。

而して、上述のように雄継手と雌継手によって構成された挿入型継手（リング間継手）は、一方のセグメントに設けられた雄継手の棒部材を他方のセグメントに設けられた雌継手のスリーブ（ホルダ金具）に挿入することによって、該棒部材がスリーブ内のクサビ部材（バックアップ部材）に係合し、両者間に発生する摩擦力によって両セグメントリングをトンネル軸方向に連結する。なお、棒部材の外周には、摩擦力を高めるためのノコ歯部（ノッチ）が形成されている。

特開２０００－０５４７９５号公報 特開２００６－２６６０２４号公報

しかしながら、特許文献１，２において提案されたセグメント継手は、構造が複雑で部品点数が多く、コストアップを招くという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、隣接するセグメント同士を簡単な構造で確実に連結することができる安価なスライドロック型継手とこれを備えるセグメントを提供することにある。本発明スライドロック型継手は、セグメントのみならずカルバートや舗装盤などの大型のプレキャスト部材の継手としても使用できる。以下の説明は、本発明を適用できるプレキャスト部材の代表例として、ＲＣセグメント(セグメント)について説明する。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、隣接する２つのセグメント同士を連結するためのスライドロック型継手であって、一方のセグメントの接合部に埋設されたＩ型部材で構成され、その先端部が該一方のセグメントの接合面から突出する雄継手と、他方のセグメントの接合部の前記雄継手に対向する部位に埋設されたＶ型部材で構成された雌継手と、を備え、前記一方のセグメントと前記他方のセグメントを接合面で接合させた状態で、前記一方のセグメントを前記他方のセグメントに対してスライドさせることによって前記雄継手の前記Ｉ型部材の先端部が前記雌継手の前記Ｖ型部材のＶ型空間に挿入嵌合することによって両セグメント同士を連結することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記Ｉ型部材は、Ｉ型の鋼材（以下、Ｉ型鋼という。）によって構成され、前記Ｖ型部材は、Ｉ型部材の一端同士を結合することによって構成されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記Ｉ型鋼は、鋼板の打ち抜きによって製造されたものであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記Ｉ型鋼は、鋼板によって打ち抜かれた複数の打ち抜き片を積層一体化して構成されたものであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明に係るセグメントは、これに隣接する他のセグメントとの接合面の複数箇所に、請求項１～４の何れかに記載のスライドロック型継手の前記雄継手と前記雌継手またはこれらの雄継手と雌継手の何れか一方が設けられていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、一方のセグメントの接合面の前記雌継手が設けられている箇所に、隣接する他のセグメントに設けられた前記雄継手の先端部の挿入とスライドを許容する凹部が形成されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の発明において、セグメントは、鉄筋コンクリート製であって、内部に埋設されたアンカーに前記雄継手と前記雌継手が取り付けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、スライドロック型継手の雄継手をＩ型部材のみで構成し、雌継手をＶ型部材のみで構成することができるため、当該スライドロック型継手の構造が単純化してコストダウンが図られる。そして、一方のセグメントと他方のセグメントを接合面で接合させた状態で、一方のセグメントを他方のセグメントに対してスライドさせて雄継手のＩ型部材の先端部を雌継手のＶ型部材のＶ型空間に挿入嵌合させることによって両セグメント同士をワンパスで簡単且つ確実に連結することができ、ロボットなどを用いた自動化が可能となって作業効率の向上と省力化を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、スライドロック型継手の雄継手と雌継手が共に同種のＩ型鋼によって構成されるため、当該スライドロック型継手の一層のコストダウンが図られる。即ち、同じ寸法形状のＩ型鋼を打抜き製作しておけば、オス型継手はＩ形部材にアンカーを接合することで形成でき、メス型継手となるＶ型部材は２つのＩ型部材の一端同士を結合しアンカーを接合することで形成できる。さらに、積層枚数と継手設置段数を変えることで、あらゆる種類のトンネル径・トンネル形状のセグメントに適用でき、これがコスト削減とセグメント製作工期縮減に寄与し、生産性向上に繋がる。寸法形状が異なる他のプレキャスト部材の結合についても効果は同じである。因みに、現在使用されているスライドロック継手はダクタイル鋳鉄製が多く、材質・強度・形状の品質管理が煩雑であり、さらに、トンネル径・トンネル形状に応じて、鋳型を、その都度、製作しなければならず、これらが大幅なコストアップ要因となっている。

請求項３に記載の発明によれば、スライドロック型継手の雄継手と雌継手を構成するＩ型鋼を鋼板の打ち抜きによって簡単且つ安価に製造することができる。

請求項４に記載の発明によれば、鋼板によって打ち抜かれた複数の打ち抜き片を積層一体化して所定厚さのＩ型鋼を簡単且つ安価に製造することができる。

請求項５に記載の発明によれば、隣接する２つのセグメントの接合面同士を接合した状態で、セグメントの一方を他方に対してスライドさせることによって両セグメント同士をワンパスで簡単且つ確実に連結することができる。

請求項６に記載の発明によれば、一方のセグメントの接合面から突出する雄継手のＩ型部材の先端部を他方のセグメントの接合面に形成された凹部に差し込んで一方のセグメントを他方のセグメントに対してスライドさせれば、該一方のセグメントのＩ型部材の先端部が他方のセグメントのＶ型部材のＶ型空間に挿入嵌合するため、両セグメント同士をワンパスで簡単且つ確実に連結することができる。

請求項７に記載の発明によれば、鉄筋コンクリート製のセグメントに埋設された補強用のアンカーによって雄継手と雌部材をそのセグメントに確実且つ強固に取り付けることができる。

本発明に係るセグメントの連結作業を示す部分斜視図である。 本発明に係るセグメントの一部破断平面図である。 図２のＡ－Ａ線断面図である。 図３のＢ部拡大詳細図である。 本発明に係るスライドロック型継手の雄継手の斜視図である。 図３のＣ部拡大詳細図である。 本発明に係るスライドロック型継手の雌継手の斜視図である。 図２のＤ部拡大詳細図である。 図８のＥ－Ｅ線拡大断面図である。 図２のＦ部拡大詳細図である。 図１０のＧ－Ｇ線拡大断面図である。 図１１のＨ－Ｈ線拡大断面図である。 （ａ）～（ｃ）は本発明に係るスライドロック型継手によるセグメントの周方向の連結要領をその工程順に示す部分平面図である。 図１３（ｃ）のＩ－Ｉ線拡大断面図である。 （ａ）～（ｃ）は挿入型継手によるセグメントのトンネル軸方向の連結要領をその工程順に示す部分側断面図である。 図１５（ｂ）のＪ－Ｊ線拡大断面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るセグメントの連結作業を示す部分斜視図であり、同図は、シールド工法によってトンネルを構築する場合において掘削孔の内周面に複数のセグメントを組み立てて筒状壁体を構築している状態を示している。

図１において、１００は既に全周に亘って複数のセグメント１０１を連結して組み立てられたセメントリングであり、このセメントリング１００の後方（不図示のシールドマシンによる掘進方向とは逆方向であって、図１の手前方向）において、複数のセグメント１（１Ａ）を周方向及びトンネル軸方向に連結することによって次のセグメントリング（不図示）が組み立てられる。

ここで、セグメント１の構成を図２及び図３に基づいて説明する。

すなわち、図２は本発明に係るセグメントの一部破断平面図、図３は図２のＡ－Ａ線断面図であり、本発明に係るセグメント１は、コンクリート（プレキャストコンクリート）によって平面視長方形の円弧状板に成形されたものであって、周方向に隣接する他のセグメント（図１に示すセグメント１Ａと不図示のセグメント）との周方向両端の短辺側の長方形の接合面１ａ，１ｂの幅方向２箇所（図２の上下２箇所）には、本発明に係るスライドロック型継手１０を構成する雄継手１１と雌継手１２がそれぞれ設けられている。具体的には、セグメント１の一方（図２の左側）の接合面１ａ（図１に示すセグメント１Ａとの接合面）の２箇所（図２の上下）には雄継手１１と雌継手１２が設けられ、他方（図２の右側）の接合面１ｂの２箇所（図２の上下）には、雌継手１２と雄継手１１が設けられている。つまり、セグメント１の接合面１ａ，１ｂにおいては、雄継手１１と雌継手１２がトンネル軸方向（図２の上下方向）において互い違いに設けられている。

そして、各雄継手１１と各雌継手１２は、セグメント１に埋設された平面視Ｕ字状の補強用のアンカー２，３の端部にそれぞれ取り付けられている。ここで、各アンカー２，３は、セグメント１の厚さ方向に２段（図３の上下）に亘って埋設されている。

なお、本実施の形態では、セグメント１の接合面１ａ，１ｂの２箇所に雄継手１１と雌継手１２を交互に設けたが、一方の接合面１ａの２箇所に雄継手１１（または雌継手１２）を設け、他方の接合面１ｂの２箇所に雌継手１２（または雄継手１１）をそれぞれ設けても良く、雄継手１１と雌継手１２の数は２つに限らず、３つ以上であっても良い。

ここで、雄継手１１の構成の詳細を図４及び図５に基づいて説明する。

図４は図３のＢ部拡大詳細図、図５は雄継手の斜視図であり、雄継手１１は、Ｉ型部材、具体的にはＩ型鋼１１Ａによって構成されている。このＩ型鋼１１Ａは、図５に示すように、中央部の細いウェブ部１１ａと、該ウェブ部１１ａの長手方向両端のフランジ部１１ｂを備えており、フランジ部１１ｂの幅ｂ１はウェブ部１１ａの幅ｂ２よりも大きく設定されている（ｂ１＞ｂ２）。そして、この雄継手１１を構成するＩ型鋼１１Ａは、図４に示すように、その一部がセグメント１に埋設され、残りの先端部が接合面１ｂ（１ａ）から突出している。ここで、Ｉ型鋼１１Ａは、図５に示すように、鋼板をＩ型に打ち抜いて得られた複数枚（図示例では、３枚）の打ち抜き片１１Ａ１を積層し、これらの打ち抜き片１１Ａ１を溶接によって一体化することによって構成され、このようにすることによって所定厚さの雄継手１１（Ｉ型鋼１１Ａ）が簡単且つ安価に製造される。

次に、雌継手１２の構成の詳細を図６及び図７に基づいて説明する。

図６は図３のＣ部拡大詳細図、図７は雌継手の斜視図であり、雌継手１２は、Ｖ型部材によって構成されており、このＶ型部材は、雄継手１１を構成するＩ型鋼１１Ａを２つ組み合わせて構成されている。すなわち、雌継手１２を構成するＶ型部材は、図５に示すＩ型鋼１１Ａを２つ用意し、両Ｉ型鋼１１Ａの一端のフランジ部１１ｂ同士を溶接によって連結してＶ字状に構成されている。ここで、雌継手（Ｖ型部材）１２においては、２つのＩ型鋼１１Ａの開いた側の各フランジ部１１ｂ間の距離Ｌは、Ｉ型鋼１１Ａのウェブ部１１ａの幅ｂ２（図５参照）よりも若干大きく設定されている（Ｌ＞ｂ２）。また、雌継手（Ｖ型部材）１２には、２つのＩ型鋼１１Ａによって囲まれるＶ型空間Ｓが形成されているが、このＶ型空間Ｓの最大幅Ｗは、雄継手１１を構成するＩ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂの幅ｂ１よりも若干大きく設定されている（Ｗ＞ｂ１）。

そして、雌継手１２は、図６に示すように、その全体がセグメント１に埋設されているが、図２に示すように、セグメント１の接合面１ａ，１ｂの雌継手１２に隣接する箇所には、雄継手１１（Ｉ型鋼１１Ａ）の先端部を受け入れるための矩形の凹部４が形成されている。

他方、図２に示すように、セグメント１のトンネル軸方向に隣接する他のセグメント１０１（図１参照）との接合面（長辺側の接合面）１ｃとその反対側の接合面１ｄの長さ方向（図２の左右方向）３箇所（長さ方向中央とその左右の計３箇所）には、挿入型継手２０を構成する雄継手２１と雌継手２２がそれぞれ設けられている。

ここで、挿入型継手２０を構成する雄継手２１の構成の詳細を図８及び図９に基づいて説明する。

図８は図２のＤ部拡大詳細図、図９は図８のＥ－Ｅ線拡大断面図であり、挿入型継手２０を構成する雄継手２１は、一部がセグメント１に埋設されたピン部材２３によって構成されており、該ピン部材２３の先端部分は、セグメント１の接合面１ｃから所定長さだけ突出している。そして、このピン部材２３のセグメント１に埋設された部分の後端部には、雄ネジ２３ａが刻設されており、この雄ネジ２３ａがセグメント１に埋設された補強用のアンカー５の先端部に形成された雌ネジ５ａに螺着されることによって、ピン部材２３がアンカー５に強固に取り付けられている。

また、ピン部材２３の先端部には、軸部２３Ａの外径φｄよりも大きな外径φＤ（＞φｄ）を有する円錐台状の頭部２３Ｂが一体に形成されており、この頭部２３Ｂの先端には先細状のテーパ面２３ｂが形成されている。

次に、挿入型継手２０を構成する雌継手２２の構成の詳細を図１０～図１２に基づいて以下に説明する。

図１０は図２のＦ部拡大詳細図、図１１は図１０のＧ－Ｇ線拡大断面図、図１２は図１１のＨ－Ｈ線拡大断面図であり、雌継手２２は、図１０及び図１１に示すように、セグメント１の接合面１ｄの近傍に埋設された金属製のスリーブ２４と、図１２に示すように、スリーブ２４を軸直角方向に横切る平行な上下２枚の平板状のバネ板２５を備えている。具体的には、図１２に示すように、スリーブ２４の長手方向中間位置の上下左右には、該スリーブ２４の中心に向かって開口する差込孔２４ａがそれぞれ形成されており、上方の相対向する左右の差込孔２４ａには、上側のバネ板２５がスリーブ２４を横切って差し込まれて固定されている。同様に、スリーブ２４の下方の相対向する左右の差込孔２４ａには、下側のバネ板２５がスリーブ２４を横切って差し込まれて固定されている。

ここで、２枚のバネ板２５の間隔δは、雄継手２１を構成するピン部材２３の頭部２３Ｂの外径φＤ（図９参照）よりも小さく設定されている（δ＜φＤ）。なお、各バネ板２５は、バネ性を有する弾性変形可能なバネ鋼によってそれぞれ構成されている。スリーブ２４の後端部はアンカー機能を持たせるためラッパ状に拡開し、スリーブ内にセメントミルクが侵入しないように拡開部にゴム製等の栓２７が詰めてある。

また、図１２に示すように、各バネ板２５のスリーブ２４外へ突出する部分には、ゴムシール２６がそれぞれ被着されている。なお、ゴムシール２６は、凝固前のコンクリートが差込孔２４ａからスリーブ２４内へと侵入するのを防ぐとともに、バネ板２５の位置ズレを防止する機能のほかに、オス型のピン部材２３の挿入時にバネ板２５が、コンクリートに拘束されることなく、弾性変形を容易にすることを目的としている。

なお、挿入型継手２０を構成する雄継手２１（ピン部材２３）と雌継手２２（スリーブ２４とバネ板２５）の数は３つに限らず、複数であれば任意である。

次に、以上のようにスライドロック型継手１０と挿入型継手２０が設けられた図２及び図３に示すセグメント１をこれに隣接する図１に示すセグメント１Ａに周方向に連結するとともに、図１に示すセグメントリング１００のセグメント１０１にトンネル軸方向に連結する要領を図１３～図１６に基づいて以下に説明する。

図１３（ａ）～（ｃ）は本発明に係るスライドロック型継手によるセグメントの周方向の連結要領をその工程順に示す部分平面図、図１４は図１３（ｃ）のＩ－Ｉ線拡大断面図、図１５（ａ）～（ｃ）は挿入型継手によるセグメントのトンネル軸方向の連結要領をその工程順に示す部分側断面図、図１６は図１３（ｂ）のＪ－Ｊ線拡大断面図である。

以下においては、図１に示すセグメント１をこれに隣接するセグメント１Ａに周方向に連結するとともに、既に構築されたセグメントリング１００のセグメント１０１にセグメント１をトンネル軸方向に連結する場合について説明する。

セグメント１のセグメント１Ａへの周方向の連結は、スライドロック継手１０によってなされ、同セグメント１のセグメント１０１へのトンネル軸方向の連結は、挿入型継手２０によってなされるが、このセグメント１の周方向とトンネル軸方向の連結は、以下のようにワンパスで同時に簡単且つ確実になされる。

すなわち、図１３（ａ）に示すように、セグメント１の一方の接合面（図１３の左端面）１ａ側に設けられたスライドロック継手１０の雄継手１１の接合面１ａから突出する先端部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂ）の位置をセグメント１Ａの接合面１Ａａに開口する凹部４の位置に合わせるとともに、セグメント１Ａの接合面１Ａａに設けられたスライドロック型継手１０の雄継手１１の先端突出部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂ）の位置を当該セグメント１の接合面１ａに開口する凹部４の位置に合わせる。

次に、上記状態からセグメント１を図１３（ａ）の矢印ａ方向（周方向）にスライドさせて図１３（ｂ）に示すように両セグメント１，１Ａの接合面１ａ，１Ａａ同士を接合させる。このとき、両セグメント１，１Ａの雄継手１１の先端突出部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂ）は、各セグメント１，１Ａの凹部４に嵌り込むため、両セグメント１，１Ａの接合面１ａ，１Ａａ同士の接合が可能となる。また、図１３（ｂ）に示すように両セグメント１，１Ａの接合面１ａ，１Ａａ同士が接合すると、セグメント１の一方の接合面１ｃに設けられた挿入型継手２０の雄継手２１を構成するピン部材２３とセグメント１０１の一方の接合面１０１ａに設けられた挿入型継手２０の雌継手２２を構成するスリーブ２４の位置が周方向（図１３（ｂ）の左右方向）において一致する。

上記状態からセグメント１を図１３（ｂ）の矢印ｂ方向（図の上方）にその接合面１ａがセグメント１０１の接合面１０１ａに当接するまでスライドさせると、周方向に隣接する２つのセグメント１，１Ａのスライドロック型継手１０の雄継手１１の先端突出部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂ）が各セグメント１，１Ａの凹部４内をそれぞれ同方向に摺動し、図１４に示すように、各雄継手１１の先端突出部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂ）が各雌継手１２を構成するＶ型部材のＶ型空間Ｓに挿入嵌合するため、セグメント１がこれに隣接するセグメント１Ａに周方向に確実に連結される。
図１３（ａ）～図１３（ｃ）のスライドロック型継手１０の設置状態において、セグメント１をセグメント１Ａに対しジャッキで押し込みスライドさせる時、セグメント１，１Ａ同士が楔効果で密着するように、雄継手１１、雌継手２１共に一例として１：２０の傾きを付けている。楔効果を得るための傾きは前記数値に限られるものではない。

ここで、前述のように雌継手１２を構成するＶ型部材の開き側のフランジ部１１ｂ間の間隔Ｌ（図７参照）は、雄継手１１を構成するＩ型部材（Ｉ型鋼１１Ａ）のウェブ部１１ａの幅ｂ２（図５参照）よりも若干大きく設定されているため（Ｌ＞ｂ２）、雌継手（Ｖ型部材）１２の開き側のフランジ部１１ｂ間の隙間に、雄継手１１を構成するＩ型部材（Ｉ型鋼１１Ａ）のウェブ部１１ａが挿入嵌合される。また、前述のように雌継手１２を構成するＶ型部材に形成されるＶ型空間Ｓの最大幅Ｗ（図７参照）は、雄継手１１を構成するＩ型部材（Ｉ型鋼１１Ａ）のフランジ部１１ｂの幅ｂ１（図５参照）よりも若干大きく設定されているため（Ｗ＞ｂ１）、図１３（ｃ）及び図１４に示すように、雄継手１１を構成するＩ型部材（Ｉ型鋼１１Ａ）のフランジ部１１ｂの雌継手１２のＶ型空間Ｓへの挿入嵌合が可能となる。

上述の要領でセグメント１とこれに隣接するセグメント１Ａとの周方向の連結がスライドロック型継手１０によってなされると同時に、セグメント１とこれに隣接するセグメント１０１とのトンネル軸方向の連結が挿入型継手２０によって以下の要領にしたがってなされる。

すなわち、図１３（ｂ）に示すように、挿入型継手２０の雄継手２１のセグメント１の接合面１ｃから突出する３つのピン部材２３とセグメント１０１の接合面１０１ａに開口する雌継手２２の３つのスリーブ２４の周方向の位置が一致した状態で、前述のようにセグメント１をその接合面１ｃがセグメント１０１の接合面１０１ａに当接するまで図示矢印ｂ方向（上方）にスライドさせると、各ピン部材２３が図１５（ａ）に示すように各スリーブ２４にそれぞれ挿入される。そして、各ピン部材２３の大径の頭部２３Ｂが図１５（ｂ）に示すように各スリーブ２４を横切って設けられた上下２枚のバネ板２５の位置まで移動すると、前述のように、この頭部２３Ｂの外径φＤ（図９参照）はバネ板２５の間隔δ（図１１及び図１２参照）よりも大きく設定されているため（φＤ＞δ）、この頭部２３Ｂが上下２枚のバネ板２５の間を通過する際には、図１５（ｂ）及び図１６に示すように、上下２枚のバネ板２５がそれぞれ上下に膨らむように弾性変形してピン部材２３の頭部２３Ｂの通過を許容する。なお、ピン部材２３の頭部２３Ｂの先端には先細の円錐台状のテーパ面２３ｂが形成されているため、該頭部２３Ｂが上下２枚のバネ板２５の間に容易に挿入嵌合し、頭部２３Ｂの通過に伴って上下２枚のバネ板２５が押し広げられる。

そして、ピン部材２３の頭部２３Ｂが上下２枚のバネ板２５の間を通過すると、各バネ板２５は、図１５（ｃ）に示すように、弾性復元力によって元の平板の状態に戻るため、ピン部材２３の頭部２３Ｂの端面が上下２枚のバネ板２５の端面に係合してピン部材２３のスリーブ２４からの抜けが確実に防がれる。このため、セグメント１がこれに隣接する他のセグメント１０１にトンネル軸方向に簡単且つ確実に連結される。

以上のように、本実施の形態においては、セグメント１を図１５（ａ）～（ｃ）に示す要領にしたがって位置決め及びスライドさせるだけの簡単な操作（ワンパス）によって、該セグメント１をスライドロック型継手１０によって他のセグメント１Ａに周方向に確実に連結することができると同時に、同セグメント１を挿入型継手２０によって他のセグメント１０１にトンネル軸方向に確実に連結することができる。

而して、本実施の形態では、スライドロック型継手１０の雄継手１１をＩ型部材のみで構成し、雌継手１２をＶ型部材のみで構成することができるため、当該スライドロック型継手１０の構造が単純化してコストダウンが図られる。そして、一方のセグメント１と他方のセグメント１Ａを接合面１ａ，１Ａａで接合させた状態で、一方のセグメント１を他方のセグメント１Ａに対してスライドさせて雄継手１１のＩ型部材の先端部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジブ１１ｂ）を雌継手１２のＶ型部材のＶ型空間Ｓに挿入嵌合させることによって両セグメント１，１Ａ同士を周方向にワンパスで簡単且つ確実に連結することができる。このため、セグメント１の他のセグメント１Ａへの周方向の連結をロボットなどを用いて自動化することができ、大幅な省力化と作業時間の短縮を図ることができる。

そして、本実施の形態においては、スライドロック型継手１０の雄継手１１と雌継手１２を共に同種のＩ型鋼１１Ａによって構成したため、当該スライドロック型継手１０の一層のコストダウンを図ることができる。また、本実施の形態では、スライドロック型継手１０の雄継手１１と雌継手１２を構成するＩ型鋼１１Ａを鋼板の打ち抜きによって製造するようにしたため、該スライドロック継手１０を簡単且つ安価に製造することができる。この場合、鋼板を打ち抜いて得られた複数（本実施の形態では３枚）の打ち抜き片１１Ａ１を積層一体化して所定厚さのＩ型鋼１１Ａを簡単且つ安価に製造することができる。なお、打ち抜き片１１Ａ１を積層一体化してＩ型鋼１１Ａを製造する場合、積層する打ち抜き片１１Ａ１の枚数は、３枚に限らず任意である。

以上の説明は、シールド工法によるトンネルの構築において形成された掘削孔の内周面を覆う複数のコンクリート製セグメントと、これらのセグメントを周方向に連結するためのスライドロック型継手に対して本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、カルバート用の平板状のコンクリート製セグメントや道路舗装用のコンクリート製舗装盤等のプレキャスト部材の連結用のスライドロック型継手、或は鉄製セグメントなど他の任意のセグメントを連結するためのスライドロック型継手として上記と同様に適用可能である。

なお、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１ セグメント
１ａ～１ｄ セグメントの接合面
２，３ アンカー
４ セグメントの凹部
１０ スライドロック型継手
１１ スライドロック型継手の雄継手
１１Ａ Ｉ型鋼
１１Ａ１ 打ち抜き片
１１ａ Ｉ型鋼のウェブ部
１１ｂ Ｉ型鋼のフランジ部
１２ スライドロック型継手の雌継手
２０ 挿入型継手
２１ 挿入型継手の雄継手
２２ 挿入型継手の雌継手
２３ ピン部材
２３Ａ ピン部材の軸部
２３Ｂ ピン部材の頭部
２３ａ ピン部材の雄ネジ
２３ｂ 頭部のテーパ面
２４ スリーブ
２５ バネ板
２６ ゴムシール
ｂ１ Ｉ型鋼のフランジ部の幅
ｂ２ Ｉ型鋼のウェブ部の幅
φｄ ピン部材の軸部の外径
φＤ ピン部材の頭部の外径
Ｌ Ｖ型部材のフランジ部間の間隔
Ｓ Ｖ型空間
Ｗ Ｖ型空間の最大幅
δ バネ板間の間隔

Claims (8)

1. 隣接する２つのＲＣセグメントを含むプレキャスト部材同士を連結するためのスライドロック型継手であって、
   一方のプレキャスト部材の接合部に埋設されたＩ型部材で構成され、その先端部が該一方のプレキャスト部材の接合面から突出する雄継手と、
   他方のプレキャスト部材の接合部の前記雄継手に対向する部位に埋設されたＶ型部材で構成された雌継手と、
   を備え、前記一方のプレキャスト部材と前記他方のプレキャスト部材を接合面で接合させた状態で、前記一方のプレキャスト部材を前記他方のプレキャスト部材に対してスライドさせることによって前記雄継手の前記Ｉ型部材の先端部が前記雌継手の前記Ｖ型部材のＶ型空間に挿入嵌合することによって両プレキャスト部材同士を連結することを特徴とするスライドロック型継手。
2. 前記Ｉ型部材は、Ｉ型鋼によって構成され、前記Ｖ型部材は、Ｉ型鋼の一端同士を結合することによって構成されることを特徴とする請求項１に記載のスライドロック型継手。
3. 前記Ｉ型鋼は、鋼板の打ち抜きによって製造されることを特徴とする請求項２に記載のスライドロック型継手。
4. 前記Ｉ型鋼は、鋼板を打ち抜いて得られた複数の打ち抜き片を積層一体化して構成されることを特徴とする請求項３に記載のスライドロック型継手。
5. 前記Ｖ型部材は、請求項３又は４に記載のＩ型鋼の一端同士を結合することによって構成されることを特徴とするスライドロック型継手。
6. 隣接する他のプレキャスト部材との接合面の複数箇所に、請求項１～５の何れかに記載されたスライドロック型継手の前記雄継手と前記雌継手またはこれらの雄継手と雌継手の何れか一方が設けられていることを特徴とするＲＣセグメントを含むプレキャスト部材。
7. 接合面の前記雌継手が設けられている箇所に、隣接する他のプレキャスト部材に設けられた前記雄継手の先端部の挿入とスライドを許容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のＲＣセグメントを含むプレキャスト部材。
8. コンクリート製であって、内部に埋設されたアンカーに前記雄継手と前記雌継手が取り付けられていることを特徴とする請求項６または７に記載のＲＣセグメントを含むプレキャスト部材。

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