JP2843889B2 - コンクリートセグメント及びコンクリートセグメントの継手構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、たとえば鉄道用トンネルや地下道などを
構築する際等に使用されるコンクリートセグメントおよ
びコンクリートセグメントの継手構造に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、トンネルや下水道等の壁体を構築するには、一
般に、連結状態で筒状となる複数個の円弧板状のコンク
リートセグメント（以下、単にセグメントと称する。）
を用い、これを地中に掘削した穴の中で順次接続する方
法が用いられている。

このようなコンクリートセグメントを互いに接合する
にあたっては、第４図および第５図に示したような継手
構造が知られている。この継手構造は、セグメント１の
周方向および軸方向の接合端面２をそれぞれ合わせた状
態で（この図では周方向のみが接合されている。）接合
したものである。各セグメント１の接合端面２に相隣し
た内面には、それぞれ取り付け作業用の凹所３が複数個
形成されているとともに、これら凹所３から接合端面２
に相対する一側内面４の間をフランジ５とし、この継手
フランジ５を貫通し、かつ接合端面２と凹所３とつなぐ
ようにボルト挿通孔６が形成されている。そしてこのボ
ルト挿通孔６には締結ボルト７が挿通され、その両端は
ワッシャ８、８を介してナット９で締結されている。

上記のような継手構造にてセグメント１、１を接合す
るには、まず接合する一対のセグメント１、１の揚重機
等で支持し、互いの接合端面２、２を合わせて、それぞ
れのボルト挿通孔６、６が連通されるように位置を調節
する。そして連通されたこのボルト挿通孔６、６に凹所
３から締結ボルト７を挿入し、その両端のネジ部をそれ
ぞれ凹所３、３内に突出させる。ついでこの突出された
ネジ部にワッシャ８、８およびナット９、９を順次挿
通、螺合し、かくして隣接する一対のセグメント１、１
を接合することができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが上記のような接合方法においては、その継手
構造が単純であり、セグメントどうしを容易に接合でき
るという利点があるものの、その接合強度は継手フラン
ジ５の厚さに依存するために、セグメントの大形化に伴
い、継手フランジ５の厚さを大きくすることが検討され
ている。ところが継手フランジ５の厚さを大きくする
と、締結ボルト７が非常に長くなるので、凹所３を通し
てボルト挿通孔６、６内への締結ボルト７の挿入が困難
になるという不都合があった。

また締結ボルト７をボルト挿通孔６内へ挿通しやすく
する目的で凹所３を大きくすると、セグメント１自体の
強度が低下するという不都合があった。

この発明は上記課題を解決するためになされたもので
あって、接合強度と作業性とに優れたコンクリートセグ
メントおよびコンクリートセグメントの継手構造を提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明の請求項１記載のコンクリートセグメント
は、互いに接合される接合端面に相隣して形成された凹
所と接合端面との間に設けられた継手フランジに、上記
接合端面から凹所に貫通するようにボルト挿通孔が形成
され、このボルト挿通孔に締結ボルトを挿通してナット
を締結することにより互いに接合されるコンクリートセ
グメントにおいて、一方の接合端面側に形成された上記
ボルト挿通孔へ上記締結ボルトが挿通されて保持され、
この締結ボルトが保持される一方の接合端面には、上記
ボルト挿通孔の周まわりに凸部が形成され、他方の接合
端面には、上記凸部が嵌合する嵌合部が形成されてな
り、上記ボルト挿通孔に保持された上記締結ボルトが上
記一方の接合端面から突出しないように、上記凸部の先
端から上記ボルト挿通孔を通って上記凹所の上記ボルト
挿通孔との対向側の面に至るまでの寸法が、上記締結ボ
ルトの長さ寸法よりも大きくされていることを解決手段
とし、また、この発明の請求項２記載のコンクリートセ
グメントの継手構造は、接合端面に相隣して形成された
凹所と接合端面との間に設けられた継手フランジに、上
記接合端面から凹所に貫通するようにボルト挿通孔が形
成され、このボルト挿通孔に締結ボルトを挿通してナッ
トを締結することによりコンクリートセグメントどうし
が接続されてなるコンクリートセグメントの継手構造に
おいて、一方のコンクリートセグメントにボルト挿通孔
の凹所側を拡径してな凹部が形成され、凹部には、先端
部の底部に上記ボルト挿通孔と連通する開口が形成され
たかつ後端部に外周へ突出されて上記凹部の端部に係合
するフランジ部が設けられた有底筒状の埋め込み座金が
上記凹所側から嵌め込まれて配設され、上記ボルト挿通
孔へ挿通された締結ボルトのヘッドあるいは締結ボルト
に螺合されたナットが上記埋め込み座金の底部における
上記開口の縁部に係合されて、上記埋め込み座金を介し
てボルト挿通孔に挿通された締結ボルトによりコンクリ
ートセグメントどうしが接合されてなることを解決手段
とした。

［作用］ 接合時に、接合端面の溝部及び凸部が凹凸嵌合するの
で、位置決めの容易化が図られる。また、強度を高める
ために継手フランジを厚くすると、締結ボルトとして長
いものを必然的に用いなければならないが、この長い締
結ボルトを一方のセグメントのボルト挿通孔へ挿通させ
て保持させた際に、締結ボルトが一方の接合端面から突
出しないように、ボルト挿通孔の周まわりに凸部を形成
し、この凸部の先端からボルト挿通孔を通って凹所のボ
ルト挿通孔との対向側の面に至るまでの寸法を、締結ボ
ルトの長さ寸法よりも大きくしたので、この締結ボルト
を確実に保護させた状態に保持させることができる。

また請求項２記載の継手構造にあっては、一方のセグ
メントのボルト挿通孔の凹所側へ拡径して凹部を形成
し、この凹部に埋め込み座金を設けたので、締結ボルト
をこの埋め込み座金底部において締結することができる
ので、継手フランジが厚いものであっても締結ボルトを
短くすることができる。しかも、このとき、埋め込み座
金の底部に作用するボルトヘッドあるいはナットからの
支圧力が後端部側に設けられたフランジ部へ伝達され、
このフランジ部からセグメントの継手フランジに伝達さ
れる。つまり、支圧力の作用位置を、継手フランジの厚
さを増す方向い移し、その支圧力を継手フランジ全体に
分散させてその耐荷力を向上させることができる。即
ち、短い締結ボルトを用いたとしても、継手フランジの
耐荷力を、長いボルトを用いたと同様な状態にて接合さ
せることができる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例に沿って詳しく説明する。

第１図はこの発明の請求項１記載のセグメントによっ
て接合された一対のセグメントを示したものである。第
１図に示した継手構造が第５図に示した継手構造と異な
るところは、一方のセグメント１′の接合端面２に、第
３図に示したようにボルト挿通孔６の周まわりに円環状
の凸部10を設け、他方のセグメント１の接合端面２に、
上記凸部10と嵌合する溝部11を設けたところである。そ
の他の同一部分については同一符号を付してその説明を
省略する。

ボルト挿通孔６の周まわりに形成された凸部10は、接
合すべき一対のセグメント１、１′のボルト挿通孔６、
６を連通させる際の位置あわせのために形成されあもの
であると共に、一方のボルト挿通孔６内に予め挿入され
た締結ボルト７の保持長さを突出させた分、長くできる
ことおよび突出させた締結ボルト７の保護のためのもの
である。このようにボルト挿通孔６の周まわりに凸部10
を設けることにより、セグメント１、１′間のボルト挿
通孔６、６の連通をより容易に行うことができる。

このような継手構造にて一対のセグメント１、１′を
接合するには、まず接合端面２に凸部10が形成されてい
ると共に、ボルト挿通孔６内に締結ボルト７が挿通され
たセグメント１′を用意する。ボルト挿通孔６内に締結
ボルト７を挿通し、保持するには、ボルト挿通孔６内に
締結ボルト７が遊嵌され、かつ締結ボルト７のネジ部が
設けられた一端が接合端面２側に向くようにコンクリー
トを打設してセグメント１′を製造する方法などを用い
ることができる。ここで締結ボルト７は、その一端にネ
ジ部が設けられた片ネジのボルトのほか、第１図に示し
たように両端にネジ部に設けられてなるものであっても
よい。

次に接合端面２に形成された凸部10の形状と一致する
溝部11が形成されたセグメント１を用意して、上記締結
ボルト７が予めボルト挿通孔６内に挿通されたセグメン
ト１′と、互いの接合端面２、２に合わせて、それぞれ
のボルト挿通孔６、６が連通するように位置合わせす
る。この際に、ボルト挿通孔６内に予め挿通された締結
ボルト７を損傷しないように、セグメント１′の凹所３
内に締結ボルト７を引き込み、凸部10から突出しないよ
うにしておく。

そしてボルト挿通孔６、６が連通された後に、締結ボ
ルト７の両端が凹所３、３にそれぞれ収納するように締
結ボルト７を移動せしめ、凹所３に収納せしめられた締
結ボルト７の端部に、ワッシャ８とナット９とを順次挿
入して螺合して一対のセグメント１、１′を接合する。

この接合方法は、締結ボルト７をセグメント打設時に
予めボルト挿通孔６内に挿通した後に、接合端面２、２
にて合わせるものであるので、締結ボルト７が非常に長
いものであっても、セグメント１、１′を容易に接合す
ることができる。

また締結ボルト７を、一方のセグメント１′のボルト
挿通孔６内に予め挿入しておき、セグメント１、１′の
位置あわせ後に他方のセグメント１のボルト挿通孔６の
挿入するので、継手フランジ５の厚さを大きくしても凹
所３を大きくする必要がなくなり、十分な接合強度を得
ることができる。

さらに継手フランジ５、５にそれぞれ凸部10と溝部11
とを形成したので、ボルト挿通孔６を連通させる際のセ
グメント１、１′位置あわせが非常に容易になる。

第２図は、この発明の請求項２記載のコンクリートセ
グメントの継手構造の一実施例を示したものである。第
２図に示した継手構造が第５図に示した従来のものと異
なるところは、一方のセグメント１′の継手フランジ５
に形成されたボルト挿通孔６の凹所３側を拡径して凹部
12を形成し、この凹部12内に埋め込み座金13を取り付け
たところである。

凹部12は、ボルト挿通孔６の凹所３側の一端を拡径し
てなるものである。この凹部12の内面には、凹部12を被
うと共にその一部がセグメント１′の内部に埋設されて
なる埋め込み座金13が配設されている。この埋め込み座
金13は有底筒状体であって、その底部にはボルト挿通孔
６に通じる開口14が形成されている。そしてこの開口14
を通してボルト挿通孔６内に締結ボルト７が挿通されて
いる。

また、この埋め込み座金13には、その後端部に、外周
方向へ突出するフランジ部13aが形成されており、この
フランジ部13aが凹所12の端部に係合するようになって
いる。

このような継手構造において、締結ボルト７をボルト
挿通孔６内に挿通するには、上記請求項１記載の接合方
法と全く同様にしてセグメント１′の打設時に予め締結
ボルトをボルト挿通孔６内に遊嵌しておく方法を用いる
ことができる。

このような継手構造にすると、継手フランジ５の厚さ
を減少させることなく、締結ボルト７の長さを短縮する
ことができる。よって第１図に示した継手構造と同様
に、接合の際の作業性を向上させることができ、さらに
は接合時に用いる自動組み立てロボットのアーム長さが
限定されることがなくなるという効果もある。

なお第１図および第２図に示した継手構造にあって
は、いずれも締結ボルト７の両端にネジ部を設けてなる
ものとしたが、この発明の接合方法に用いる締結ボルト
はこれらの例に限られるものではなく、一端のみにネジ
部を設けてなるものとしても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の請求項１記載のコン
クリートセグメントは、互いに接合される接合端面に相
隣して形成された凹所と接合端面との間に設けられた継
手フランジに、上記接合端面から凹所に貫通するように
ボルト挿通孔が形成され、このボルト挿通孔に締結ボル
トを挿通してナットを締結することにより互いに接合さ
れるコンクリートセグメントにおいて、一方の接合端面
側に形成された上記ボルト挿通孔へ上記締結ボルトが挿
通されて保持され、この締結ボルトが保持される一方の
接合端面には、上記ボルト挿通孔の周まわりに凸部が形
成され、他方の接合端面には、上記凸部が嵌合する嵌合
部が形成されてなり、上記ボルト挿通孔に保持された上
記締結ボルトが上記一方の接合端面から突出しないよう
に、上記凸部の先端から上記ボルト挿通孔を通って上記
凹所の上記ボルト挿通孔との対向側の面に至るまでの寸
法が、上記締結ボルトの長さ寸法よりも大きくされてい
るので、接合時に接合端面の溝部及び凸部が凹凸嵌合す
ることにより、位置決めの容易化が図られる。また、強
度を高めるために継手フランジを厚くすると、締結ボル
トとして長いものを必然的に用いなければならないが、
この長い締結ボルトを一方のセグメントのボルト挿通孔
へ挿通させて保持させた際に、この締結ボルトが一方の
接合端面から突出しないように、ボルト挿通孔の周まわ
りに凸部が形成し、この凸部の先端からボルト挿通孔を
通って凹所のボルト挿通孔の対向側の面に至るまでの寸
法を、締結ボルトの長さ寸法よりも大きくしたので、こ
の締結ボルトを確実に保護させた状態に保持させること
ができる。また、締結ボルトが長いものであってもセグ
メント接合時の作業性が良好である。

またこの発明の請求項２記載のコンクリートセグメン
トの継手構造は、接合端面に相隣して形成された凹所と
接合端面との間に設けられた継手フランジに、上記接合
端面から凹所に貫通するようにボルト挿通孔が形成さ
れ、このボルト挿通孔に締結ボルトを挿通してナットで
締結することによりコンクリートセグメントどうしが接
続されてなるコンクリートセグメントの継手構造におい
て、一方のコンクリートセグメントにボルト挿通孔の凹
部には、先端部の底部に上記ボルト挿通孔と連通する開
口が形成されかつ後端部に外周へ突出されて上記凹部の
端部に係合するフランジ部が設けられた有底筒状の埋め
込み座金が上記凹所側から嵌め込まれて配設れされ、上
記ボルト挿通孔へ挿通された締結ボルトのヘッドあるい
は締結ボルトに螺合されたナットが上記埋め込み座金の
底部における上記開口の縁部に係合されて、上記埋め込
み座金を介してボルト挿通孔に挿通された締結ボルトに
よりコンクリートセグメントどうしが接合されてなるも
のであるので、継手フランジの厚さを減少させることな
く、締結ボルトを短いものとすることができるので、セ
グメントの接合強度を低下させることなく作業の効率を
向上させることができる。しかも、このとき、埋め込み
座金の底部に作用するボルトヘッドあるいはナットから
の支圧力が後端部側に設けられたフランジ部へ伝達さ
れ、このフランジ部からセグメントの継手フランジに伝
達される。つまり、支圧力の使用位置を、継手フランジ
の厚さを増す方向へ移し、その支圧力を継手フランジ全
体に分散させてその耐荷力を向上させることができる。
即ち、短い締結ボルトを用いたとしても、継手フランジ
の耐荷力も、長いボルトを用いたと同様な状態にて接合
されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の請求項１記載のコンクリートセグメ
ントの継手部を示した概略断面図、第２図はこの発明の
請求項２記載の継手構造の一実施例を示した概略断面
図、第３図は第１図に示したコンクリートセグメントの
継手部分のボルト挿通孔と凸部の要部拡大図、第４図お
よび第５図はいずれも従来の技術を示したものであっ
て、第４図はセグメント全体の斜視図、第５図は同セグ
メントの接合状態を示す概略断面図である。 １、１′……コンクリートセグメント、 ２……接合端面、 ３……凹所、 ５……継手フランジ、 ６……ボルト挿通孔、 ７……締結ボルト、 ９……ナット、 10……凸部 11……溝部 13……埋め込み座金 13a……フランジ部 14……開口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 11/04 E21D 11/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに接合される接合端面に相隣して形成
   された凹所と接合端面との間に設けられた継手フランジ
   に、上記接合端面から凹所に貫通するようにボルト挿通
   孔が形成され、このボルト挿通孔に締結ボルトを挿通し
   てナットを締結することにより互いに接合されるコンク
   リートセグメントにおいて、 一方の接合端面側に形成された上記ボルト挿通孔へ上記
   締結ボルトが挿通されて保持され、この締結ボルトが保
   持される一方の接合端面には、上記ボルト挿通孔の周ま
   わりに凸部が形成され、他方の接合端面には、上記凸部
   が嵌合する嵌合部が形成されてなり、 上記ボルト挿通孔に保持された上記締結ボルトが上記一
   方の接合端面から突出しないように、上記凸部の先端か
   ら上記ボルト挿通孔を通って上記凹所の上記ボルト挿通
   孔との対向側の面に至るまでの寸法が、上記締結ボルト
   の長さ寸法よりも大きくされていることを特徴とするコ
   ンクリートセグメント。
2. 【請求項２】接合端面に相隣して形成された凹所と接合
   端面との間に設けられた継手フランジに、上記接合端面
   から凹所に貫通するようにボルト挿通孔が形成され、こ
   のボルト挿通孔に締結ボルトを挿通してナットを締結す
   ることによりコンクリートセグメントどうしが接続され
   てなるコンクリートセグメントの継手構造において、 一方のコンクリートセグメントにボルト挿通孔の凹所側
   を拡径してなる凹部が形成され、 凹部には、先端部の底部に上記ボルト挿通孔と連通する
   開口が形成され４かつ後端部に外周へ突出されて上記凹
   部の端部に係合するフランジ部が設けられた有底筒状の
   埋め込み座金が上記凹所側から嵌め込まれて配設され、 上記ボルト挿通孔へ挿通された締結ボルトのヘッドある
   いは締結ボルトに螺合されたナットが上記埋め込み座金
   の底部における上記開口の縁部に係合されて、上記埋め
   込み座金を介してボルト挿通孔に挿通された締結ボルト
   によりコンクリートセグメントどうしが接合されてなる
   ことを特徴とするコンクリートセグメントの継手構造。