JP2531400Y2 - セグメントの接続構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば鉄道及び道路用
トンネルや地下道などを構築する際に使用されるコンク
リートセグメントの接続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トンネルや下水道などの地下構
造物を構築する場合、連結状態で筒状となる複数の円弧
板状コンクリートセグメントを用い、これを例えば、シ
ールド掘削機内で周方向及び軸方向に順次連結すること
によって施工していた。そして、この種のセグメント同
士を接続する手段として、セグメント同士の互いに対向
する接続端面にボルト孔付きの継手金具を埋設し、これ
ら継手金具同士をボルト止めする構造のものが一般に広
く知られている。

【０００３】上述のように接続すべき２つのセグメント
のそれぞれの接続端面に継手金具を埋設した場合には、
接続すべき２つのセグメントのそれぞれの内面の継手金
具に隣接する部分に、継手金具にボルトを挿入し、該ボ
ルトにナットを螺合させ、ボルトとナットを締めつける
操作を行なうためのボルト操作用凹部を必要とした。

【０００４】そして、接続すべきセグメントの内面の継
手金具に隣接する部分にボルト操作用凹部を設けた場合
に、セグメントは、その周方向及び軸方向において他の
セグメントと接続するため、セグメントの４つの端面
は、全て接続端面となり、各接続端面に複数のボルト操
作用凹部が設けられることになる。従って、セグメント
に多くのボルト操作用凹部、すなわち、欠損断面が形成
されることになり、セグメントにボルト操作用凹部がな
いと仮定した場合に比較して、セグメントの強度を高め
る必要があった。

【０００５】そこで、従来、できるだけボルト操作用凹
部を少なくするために、接続すべき２つのセグメントの
一方のセグメントの接続端面にインサートを埋設し、他
方のセグメントの接続端面に上記接続金物とボルト操作
凹部とを設け、他方のセグメントの凹部側からインサー
トにボルトを挿入すると共に螺合して締結するセグメン
トの接続方法があった。上記方法ならば、ボルト操作用
凹部を半減することができる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
のインサートにボルトを螺合させる方法では、ボルト側
からだけしか、締結作業を行なえず、ボルトとナットを
同時に回転させた場合に比較して、締結するのにボルト
を多く回転する必要があり、かつ、インサートは埋設さ
れているので、ナットのように位置をずらすことができ
ず、インサートにボルトを螺合させるために、セグメン
トの位置及び角度を極めて正確に合わせる必要がある。
従って、上記従来のインサートを用いたセグメントの接
続構造は、セグメントの締結作業の施工性を悪化させて
いた。

【０００７】本考案は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、上記インサートを用いた方法と同様にセグメン
トの締結用凹部を削減することができると共に、セグメ
ントの接続作業の施工性を向上させることができるセグ
メントの接続構造を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本稿案のセグメントの接
続構造は、接続端面を突き合わせて相互に連接されて筒
状壁体を構成するセグメントにおいて、これらセグメン
ト同士を締結用ボルトで接続するセグメントの接続構造
であって、前記接続端面同士を突き合わせた二つのセグ
メントのうちの一方のセグメントは、その前記接続端面
側端部に、該接続端面に開口するボルト固定筒が設けら
れ、前記ボルト固定筒が、非円形筒状に形成され、か
つ、該ボルト固定筒に該ボルト固定筒の内周から中心部
に向かって延出する複数の板ばねが設けられ、他方のセ
グメントの接続端面側端部には、筒状壁体内面側に開口
するボルト操作用凹部と該ボルト操作用凹部から接続端
面に連通する貫通孔を有する継手金具とが設けられ、ボ
ルト操作用凹部から継手金具の貫通孔を貫通して前記締
結用ボルトの一端部が前記ボルト固定筒内に挿入される
ように延出され、該締結用ボルトの一端部が、ボルト固
定筒に挿入された状態でボルト固定筒の非円形の内周面
に掛止されて回転不能な形状に形成され、かつ、前記締
結用ボルトの一端部の外周に、周方向に沿って複数の突
状が形成され、該突状に前記板ばねの先端部が掛止され
て前記締結用ボルトの一端部がボルト固定筒に引き出し
不能に挿入され、前記締結用ボルトの他端部に、雄ねじ
が形成され、一方、該締結用ボルトの他端部にナットが
螺合されて前記２つのセグメントが締結されていること
を前記課題の解決手段とした。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、一方のセグメントの接続端
面に埋設されたボルト固定筒に、締結用ボルトの一端を
挿入して固定する際に、ボルト固定筒に締結用ボルトを
螺合させるのではなく、ボルト固定筒内に延出する板ば
ねに、締結用ボルトの一端部の突状を掛止させる構造な
ので、セグメントに埋設されたインサートにボルトを螺
合させる場合に比較して、接続すべき２つのセグメント
の位置のずれや傾きに対する許容範囲が広く、セグメン
トにより構成される内壁の強度に影響がない程度のセグ
メントのずれや傾きによって、セグメントが接続できな
くなることがない。

【００１０】また、締結用ボルトの一端部をボルト固定
筒内の板ばねに掛止させる構造なので、予め締結用ボル
トの他端部にナットを適宜の回転数で螺合させておき、
該ナットが継手金具等に当接する位置まで、ボルトの一
端部をボルト固定筒内に挿入すれば、ナットを少し回転
させるだけで、セグメント同士を固定することができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面を参照して説
明する。図１ないし図３は、この実施例のセグメントの
接続構造を説明するための図面であって、図１及び図２
に符号１ａ、１ｂで示されるのが２つのセグメントの接
続部分である。該セグメント１ａ、１ｂは、図示しない
が、筒状体を円周方向及び軸方向に沿って複数に分割し
た形状、すなわち、断面円弧状の板体であり、上記従来
例で述べたように、トンネル等の円柱状の空間の内面に
沿って、該円柱状の空間の周方向及び軸方向に順次連結
することによって、トンネルの内壁面等になるものであ
る。また、セグメント１ａ、１ｂには、特に図示されて
いなが必要量の鉄筋や他の補強鋼材等が埋設されてい
る。

【００１２】そして、本考案のセグメントの接続構造
は、セグメント１ａ、１ｂ同士を締結させるためのもの
であり、接続すべき２つのセグメント１ａ、１ｂの一方
のセグメント１ａに設けられた第１の接続部２ａと、他
方のセグメント１ｂに設けられた第２の接続部２ｂと、
これら第１及び第２の接続部２ａ、２ｂを介して二つの
セグメント１ａ、１ｂを締結する締結用ボルト３とから
なるものである。

【００１３】図１に示すように、一方のセグメント１ａ
の第１の接続部２ａには、ボルト固定筒４が埋設され、
他方のセグメント１ｂの第２の接続部２ｂには、板状の
継手金具５が埋設されている。前記ボルト固定筒４は、
有底筒状の筒部６と、該筒部６の前端部に設けられた、
ボルト掛止板７とからなるものである。

【００１４】前記筒部４は、四角筒状に形成され、か
つ、この四角筒状の筒部４の角部には、図３に示すよう
に、Ｒが付けられている。前記ボルト掛止板７は、ばね
鋼からなり、図３に示すように、その中央部に四角状の
挿入孔７ａが形成された平面視して四角の板体である。
また、ボルト掛止板７の外周の形状と、前記筒部４の前
端部の形状は、略一致しており、ボルト掛止板７の角部
にもＲが付けられている。また、前記挿入孔７ａは、そ
の角部の方向を、前記ボルト掛止板７の角部の方向と一
致させると共に、角部にＲが付けられている。

【００１５】そして、前記筒部６の前端部にボルト掛止
板７の外周部分が、筒部６の前端部の形状とボルト掛止
板７の外周部の形状とを一致させた状態で、熔接により
一体に接続されている。また、前記ボルト掛止板７に
は、前記挿入孔７ａの外周縁からボルト掛止板７の外周
縁に向かって、多数の切れ込み７ｂ…が設けられ、これ
ら切れ込み７ｂ…により多数の板ばね７ｃ…が形成され
ている。前記切れ込み７ｂ…は、ボルト掛止板７の外周
縁に達する前で止っており、前記板ばね７ｃ…がボルト
掛止板７の外周部分で一体につながった形状となってい
る。

【００１６】また、切れ込み７ｂ…の方向は、ボルト掛
止板７の角部を除いて、それぞれ、切れ込み７ｂ…の始
点となる四角状の挿入孔７ｂ…の辺に対して直角に形成
され、ボルト掛止板７の角部においては、切れ込み７ｂ
…が挿入孔の中心からの延長線に沿って形成されてい
る。

【００１７】また、ボルト固定筒４は、図２に示すよう
に、セグメント１ａの接続端面に対して直角に埋設され
ると共に、ボルト固定筒４の前端部が、接続端面よりも
内側になるように配置されている。そして、セグメント
１ａの接続端面には、ボルト固定筒４の内部に連通し、
ボルト固定筒４の形状に対応した四角柱状の挿通孔８が
形成されている。該挿通孔８は、その内周面に、ボルト
固定筒４の前端部からセグメント１ａの接続端面に向か
って広くなるようにテーパーが付けられ、かつ、挿通孔
８のボルト固定筒４の前端側の大きさが、ボルト固定筒
４の前端の大きさよりも僅かに小さく、ボルト固定筒４
内部の中空部分よりも僅かに大きくなっている。以上の
ボルト固定筒４と挿通孔８とから第１の接続部２ａが構
成されている。

【００１８】前記継手金具５は、上記従来例で述べた継
手金具と略同様なもので、図３に示すように、ボルト孔
５ａを有する金属板からなるものである。そして、継手
金具５は、その表面がセグメント１ｂの接続端面と略面
一になるように埋設されている。そして、継手金具５の
裏面側には、上記従来の継手金具の場合と略同様にボル
ト操作用凹部９が形成されている。

【００１９】これら、継手金具５とボルト操作用凹部か
ら第２の接続部２ｂが形成されている。そして、前記セ
グメント１ａ、１ｂ同士を接続するために、これらセグ
メント１ａ、１ｂの接続端面同士を突き合わせた際に
は、前記第１の接続部２ａの挿通孔８の位置と、第２の
接続部２ｂの継手金具５のボルト孔５ａの位置が一致す
るようになっている。

【００２０】上記第１の接続部２ａと第２の接続部２ｂ
を締結する締結用ボルト３は、その一端部が四角柱状に
形成され、かつその外周に周方向に沿って互いに平行に
複数の溝３ａ…が形成されている。また、これら溝３ａ
によって、前記締結用ボルト３の一端部には、締結用ボ
ルト３の周方向に沿って、複数の突条３ｂ…が形成され
ている。これら突条３ｂ…の断面は、略直角三角形状と
なっている。そして、この突状３ｂ…断面の直角三角形
は、締結用ボルト３の中心軸に沿った底辺と、締結用ボ
ルト３の他端側の直角辺と、締結用ボルト３の一端側の
斜辺とからなっている。

【００２１】このような構成のもとに、締結用ボルト３
をボルト固定筒４に挿入しようとした場合に、ボルト固
定筒４前端部に設けられたボルト掛止板７の板ばね７ｃ
…が、締結用ボルト３の一端部の外周に押圧されてボル
ト固定筒４の後方側に曲げられ、この曲げられた板ばね
７ｃ…と、前記断面形状を有する突状３ｂ…とが、一種
のラチェットを構成するようになっている。従って、締
結ボルト３をボルト固定筒４に挿入する場合には、板ば
ね７ｃ…が突状３ｂ…の斜辺に沿った状態となり、突状
３ｂ…に板ばね７ｃ…が掛止されることがなく、締結ボ
ルト３をボルト固定筒４から引き出そうとした場合に
は、板ばね７ｃ…の先端が、突状３ｂ…の直角辺に掛止
された状態となる。すなわち、締結用ボルト３は、ボル
ト固定筒４に対して挿入方向に移動可能、かつ、引き出
し方向に移動不可能な構成となっている。

【００２２】また、締結用ボルト３の一端部は、その外
周形状が、略ボルト固定筒４の筒部６の内周形状と略同
様にされると共に、筒部６の内周より僅かに小さく形成
され、かつ、ボルト掛止板７の挿入孔７ａよりも大きく
形成されており、締結用ボルト３の他端部をボルト固定
筒４内に挿入した場合に、ボルト固定筒４の内面に四角
形の締結用ボルト３の角が掛止されて、締結用ボルト３
が回転できないようになっている。

【００２３】また、締結用ボルト３は、他端部が、円柱
状に形成されると共に、その外周に雄ねじが形成され、
公知のボルトと同様にナットが螺合できるようになって
いる。以上のような締結用ボルト３は、その一端部が、
継手金具５のボルト孔５ａと接続端面の挿通孔８とを挿
通した状態で、前記ボルト固定筒４の前端部に取り付け
られたボルト掛止板７の挿入孔７ａからボルト固定筒４
の筒部６内に挿入されている。

【００２４】そして、締結用ボルト３の一端部の外周の
突状３ｂ…にボルト掛止板７の板ばね板７ｃ…の先端が
掛止され、ボルト固定筒４に締結用ボルト３が固定され
た状態となっている。そして、締結用ボルト３の他端部
側には、継手金具５との間にワッシャ１０を挟んだ状態
でナット１１が螺合され、一端部をボルト固定筒４に固
定された締結用ボルト３とナット１１とにより、二つの
セグメント１ａ、１ｂが締結されている。

【００２５】次に、上記構成のセグメントの接続構造を
用いて、セグメント１ａ、１ｂを締結する方法を説明す
る。まず、接続すべきセグメント１ａ、１ｂの接続端面
同士を突き合わせる。そして、予め、図２に示すよう
に、他端部側にナット１１を螺合した締結用ボルト３の
一端部を、ボルト操作用凹部９側から、継手金具５のボ
ルト孔５ａに挿入する。次いで、締結用ボルト３の一端
部をボルト固定筒４内に挿入し、ナット１１が継手金具
５の裏面に当接するまで、締結用ボルト３を押し込む。

【００２６】この際に、締結用ボルト３の一端部が上述
のようにボルト固定筒４に固定され、締結用ボルト３が
ボルト固定筒４から引き抜けなくなる。また、ボルト固
定筒４の内周面と締結用ボルト３の外周面には、僅かに
隙間があり、かつ、ボルト固定筒４に締結用ボルト３を
螺合するわけではないので、セグメント１ａ、１ｂの位
置が僅かにずれていたり、傾いていたりしても、ボルト
固定筒４に締結用ボルト３を挿入して、ボルト固定筒４
に締結用ボルト３を固定することができる。

【００２７】次にナット１１を締めつけ側に回転して、
セグメント１ａ、１ｂ同士を締結する。この際に、ボル
ト固定筒４が四角筒状とされ、かつ締結用ボルト３の一
端部がボルト固定筒４より僅かに小さな四角柱状とされ
ていることにより、ボルト固定筒４内で締結用ボルト３
の一端部が回転することができないので、締結用ボルト
３を空回りさせることなくナット１１の締めつけが行な
える。

【００２８】また、予め締結用ボルト３のナット１１を
螺合した状態で、ナット１１が継手金具５に当接するま
で、締結用ボルト３を押し込むことにより、ナット１１
を僅かに回転するだけで、セグメント１ａ、１ｂの締結
を行なうことができる。以上のように、この実施例のセ
グメントの接続構造によれば、接続すべきセグメントに
僅かな位置のずれや傾きがあっても、セグメント同士を
容易に締結することができる。また、ナット１１を僅か
に回転するだけで、セグメント１ａ、１ｂを締結するこ
とができる。以上のことから、極めて容易にセグメント
１ａ、１ｂ同士を接続することができ、セグメントの接
続作業の施工性を大幅に向上することができる。

【００２９】なお、図４に示すボルト固定筒１２は、セ
グメントの接続構造のもう一つの実施例を説明するため
のものであって、四角筒状のボルト固定筒４に代えて、
六角筒状のボルト固定筒１２を用いたものである。上記
ボルト固定筒１２においては、筒部１３、ボルト掛止板
１４、ボルト掛止板１４の挿入孔１４ａが六角に形成さ
れている以外は、上記実施例と同様の構成である。

【００３０】また、図示しないが締結用ボルト３の一端
部も、六角柱状に形成され、上述のように、ボルト固定
筒１２内で、締結用ボルト３が回転できないようになっ
ている。このように、ボルト固定筒１２を六角にした場
合でも、上記四角のボルト固定筒４の場合と同様の作
用、効果を奏することができる。

【００３１】なお、ボルト固定筒は、上記のような四角
筒状や六角筒状に限られるものではなく、他の多角形筒
状としても良く、さらに円形の一部を切り欠いた形状な
どの非円形筒状ならば良い。すなわち、ボルト固定筒の
内周面に締結用ボルトの一端部の外周面を掛止して、締
結用ボルトの回転を防止できるものならば良い。また、
ボルト固定筒４、１２のボルト掛止板７、１４は、必ず
しも一枚に限られるものではなく、ボルト固定筒４、１
２の軸方向に複数枚配置しても良い。

【００３２】次に、図５に示すのは、セグメント同士１
ａ、１ｃの締結に、セグメント１ｃを貫通する締結用長
ボルト１５を用いた場合の実施例である。このような場
合においても一方のセグメント１ａの形状を上記実施例
と同様に、ボルト固定筒４、１２を埋設したものとすれ
ば、上記実施例と同様にセグメントの締結作業の施工性
を向上させることができる。

【００３３】図５に示すように、セグメント１ａにおけ
る第１の接続部２ａの構成は、上記実施例のボルト固定
筒４を有する第１の接続部２ａと同様なものである。そ
して、セグメント１ｃには、継手金物５とボルト操作用
凹部９に代えて、締結用長ボルト１５を貫通させるため
の貫通孔１６が形成されている。

【００３４】該貫通孔１６は、セグメント１ｃの接続端
面と、該接続端面の反対側の端面において開口してい
る。また、貫通孔１６の接続端面における開口位置は、
セグメント１ａ、１ｃ同士を突き合わせた状態で、セグ
メント１ａのボルト固定筒４の位置と一致するようにな
っている。セグメント１ｃの接続端面の反対側の端面に
は、前記貫通孔の開口位置に締結用長ボルト１５の端部
及びナット１１が、端面から突出するのを防止する凹部
１７が設けられている。

【００３５】また、締結用長ボルト１５は、前記実施例
の締結用ボルト３の中央部を長くした構成となってい
る。すなわち、締結用長ボルト１６の一端部には、締結
用ボルト３と同様に、その一端部が、四角柱状に形成さ
れ、かつその外周に周方向に沿った複数の突状３ｂ…が
形成されている。また、締結用長ボルト１５の他端部
は、雄ねじとされ、ナット１１が螺合されるようになっ
ている。

【００３６】そして、セグメント１ａ、１ｃを突き合わ
せた状態で、セグメント１ｃの接続端面の反対側の端面
から予めナット１１を螺合した締結用長ボルト１５を貫
通孔に挿入し、締結用長ボルト１５の一端部を前記実施
例と同様にボルト固定筒４に固定する。そして、ナット
１１を回転してセグメント１ａ、１ｃ同士を締結する。

【００３７】以上のような締結用長ボルト１５を、セグ
メント１ｃに貫通させてセグメント１ａ、１ｃ同士を締
結する構造としても、前記実施例と同様の作用、効果を
得ることができる。なお、前記各実施例においては、主
に、コンクリートセグメントについて説明したが、これ
ら実施例において鋼製セグメントを用いても良い。

【００３８】

【考案の効果】以上、詳細に説明したように本考案のセ
グメントの接続構造によれば、インサートを用いた場合
と同様に、ボルト操作用凹部の数を削減することができ
ると共に、接続するために突き合わされたセグメントに
僅かな位置のずれや、傾きがあっても、ボルト固定筒に
締結用ボルトを螺合するのではなく、ボルト固定筒に締
結用ボルトの一端部を挿入し、該一端部の突状にボルト
固定筒の板ばねを掛止させる形状なので、容易にセグメ
ント同士を締結することができる。

【００３９】また、締結用ボルトの他端部に予めナット
を螺合しておき、該ナットが例えば継手金具等に当接す
るまで、締結用ボルトの一端部をボルト固定筒に挿入す
ることで、ナットを僅かに回転させるだけで、容易にセ
グメント同士を締結することができる。以上のことか
ら、本考案のセグメントの接続構造によって、ボルト操
作用凹部を最小限にした状態で、セグメントの接続作業
の施工性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】上記実施例のセグメントの接続構造を示す断面
図である。

【図２】上記セグメントの接続構造を示す断面図であ
る。

【図３】上記セグメントの接続構造のボルト固定筒を示
す正面図である。

【図４】上記ボルト固定筒の他の実施例を示す正面図で
ある。

【図５】上記セグメントの接続構造の他の実施例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ａ セグメント １ｂ セグメント ３ 締結用ボルト ３ｂ 突状 ４ ボルト固定筒 ５ 継手金具 ７ ボルト掛止板 ７ｃ 板ばね ９ ボルト操作用凹部 １１ ナット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大関 宗孝 東京都中央区八重洲２丁目６番21号 ロ ーズベイ八重洲ビル 石川島建材工業株 式会社内 (72)考案者 染谷 洋樹 東京都中央区八重洲２丁目６番21号 ロ ーズベイ八重洲ビル 石川島建材工業株 式会社内

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続端面を突き合わせて相互に連接され
   て筒状壁体を構成するセグメントにおいて、これらセグ
   メント同士を締結用ボルトで接続するセグメントの接続
   構造であって、 前記接続端面同士を突き合わせた二つのセグメントのう
   ちの一方のセグメントは、その前記接続端面側端部に、
   該接続端面に開口するボルト固定筒が設けられ、前記ボ
   ルト固定筒が、非円形筒状に形成され、かつ、該ボルト
   固定筒に該ボルト固定筒の内周から中心部に向かって延
   出する複数の板ばねが設けられ、他方のセグメントの接
   続端面側端部には、筒状壁体内面側に開口するボルト操
   作用凹部と該ボルト操作用凹部から接続端面に連通する
   貫通孔を有する継手金具とが設けられ、ボルト操作用凹
   部から継手金具の貫通孔を貫通して前記締結用ボルトの
   一端部が前記ボルト固定筒内に挿入されるように延出さ
   れ、該締結用ボルトの一端部が、ボルト固定筒に挿入さ
   れた状態でボルト固定筒の非円形の内周面に掛止されて
   回転不能な形状に形成され、かつ、前記締結用ボルトの
   一端部の外周に、周方向に沿って複数の突状が形成さ
   れ、該突状に前記板ばねの先端部が掛止されて前記締結
   用ボルトの一端部がボルト固定筒に引き出し不能に挿入
   され、前記締結用ボルトの他端部に、雄ねじが形成さ
   れ、一方、該締結用ボルトの他端部にナットが螺合され
   て前記２つのセグメントが締結されていることを特徴と
   するセグメントの接続構造。