JP2952155B2 - セグメントの接合構造および接合用継手具 - Google Patents

セグメントの接合構造および接合用継手具

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JP2952155B2 JP6169849A JP16984994A JP2952155B2 JP 2952155 B2 JP2952155 B2 JP 2952155B2 JP 6169849 A JP6169849 A JP 6169849A JP 16984994 A JP16984994 A JP 16984994A JP 2952155 B2 JP2952155 B2 JP 2952155B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多数接合されて円筒状
のトンネル壁体を構成するセグメントどうしの接合構造
およびそれに用いる接合用継手具に関する。
【0002】
【従来の技術】上記セグメントどうしの接合は、従来よ
り、接合端面に露出させたプレート状の継手金具をボル
ト締結することにより行っていたが、近年では、継手金
具を省略してセグメント自体にボルト締結のための反力
を受けさせる構造も見られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところがこのようなボ
ルト締結による接合は、ボルトあるいはナットの回転操
作を要することから手間と時間を要し、ロボットによる
自動接合を行う場合そのロボットの構造も複雑になる等
の問題点があった。
【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、セグメントどうしの接合を容易に行え、自動接
合にした場合にロボットの構造の単純化が図れるセグメ
ントの接合構造および接合用継手具を提供することを目
的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、請求項1のセグメントの接
合構造は、互いに接合する一方および他方のセグメント
の接合端部に空所をそれぞれ形成することにより空所と
接合端面との間にフランジ部を形成し、これらフランジ
部に貫通させた挿通孔を互いに連続させ、ロッド本体の
一端に弾性的に拡幅する第1の係合頭部を、また他端に
固定的な第2の係合頭部を有する接合用継手具を、連続
させた挿通孔に対し、一方のセグメントの空所から、第
1の係合頭部側よりこの第1の係合頭部を弾性変形させ
ながら他方のセグメントの空所まで挿通することによ
り、第1の係合頭部を他方のセグメントのフランジ部
に、第2の係合頭部を一方のセグメントのフランジ部に
それぞれ係合させて双方のセグメントどうしを接合させ
ることを特徴としている。
【0006】本発明の請求項2によれば、前記空所は、
前記セグメント内に閉塞されて形成され、かつ前記挿通
孔を介して外部に連通し、前記接合用継手具が、前記一
方のセグメントに、前記第2の係合頭部が前記空所内に
収納され、かつロッド本体が前記挿通孔に挿通された状
態で予め備えられていることを特徴としている。
【0007】また本発明の請求項3は、前記接合用継手
具の前記第1の係合頭部と前記他方のセグメントの前記
フランジ部、または前記第2の係合頭部と前記一方のセ
グメントの前記フランジ部との間の少なくとも一方に、
弾発部材が介在されていることを特徴としている。
【0008】また本発明の請求項4の接合用継手具によ
れば、互いに接合する一方および他方のセグメントの接
合端部に形成され互いに連続させられる挿通孔を有する
フランジ部どうしを締結するセグメント接合用継手具で
あって、前記挿通孔に通されるロッド本体の一端に、弾
性的に拡幅する第1の係合頭部が、また他端に固定的な
第2の係合頭部が設けられてなることを特徴としてい
る。
【0009】また請求項5は、前記第1の係合頭部は、
前記挿通孔よりも小径の先端部から後方に向かって漸次
拡径する錘状に形成され、径方向内側に挿通孔よりも弾
性的に縮径可能であることを特徴としている。
【0010】
【作用】本発明のセグメントの接合構造によれば、双方
のセグメントの挿通孔を連続させ、接合用継手具を、第
1の係合頭部を弾性変形させながら一方のセグメントか
ら他方のセグメントの空所まで挿通し、第1、第2の係
合頭部を各セグメントのフランジ部にそれぞれ係合させ
ることにより、セグメントどうしの接合がなされる。従
来のボルト締結のように回転操作を要さないからセグメ
ントどうしの接合を容易かつ短時間で行うことができ
る。また、本発明の接合用継手具によれば、上記接合構
造を達成するに好適である。
【0011】以下、図面を参照して本発明の一実施例を
説明する。図1、図2は、鉄筋コンクリート製のセグメ
ント1が多数接合されて構成された断面円形のトンネル
壁体2の一部を示している。セグメント1は円弧版状
で、これらセグメント1が周方向に接合されて1つのリ
ング2Aとなり、リング2Aが軸方向(トンネル長さ方
向)に順次接合されて筒状のトンネル壁体2となる。ト
ンネル壁体2の中央には、内空を上下に区画する図示し
ない仕切壁が設けられている。リング2Aの間の接合
は、セグメント1の周方向両端のトンネル長さ方向に沿
って延びる目地が、隣接するリング2Aにおけるセグメ
ント1の周方向長さのちょうど中央部分に位置するよう
に千鳥状に配されて行われている。
【0012】図3はセグメント1の内面側を示してお
り、この場合、リング2Aを構成するためのセグメント
1間の接合は継手金具4のボルト締結といった従来通り
の手段が採られており、リング2A間の接合に本発明が
適用されている。図5、図6はその接合構造を示してお
り、ここで左側のセグメント1を既設の第1のセグメン
ト1Aと、また、右側のセグメント1を第1のセグメン
ト1Aに対して新たに接合させた第2のセグメント1B
と必要に応じて定義する。
【0013】セグメント1には、幅方向に貫通する一対
の挿通孔10が形成されている。挿通孔10は、図2に
示すように、周方向両端から周方向長さの4分の1に当
たる部分であってリング2Aの接合状態で互いに連続す
る位置に形成されている。挿通孔10の両端部には、挿
通孔10よりも大径である第1、第2の空所11、12
がそれぞれ形成されている。これら空所11、12は挿
通孔10の一部を構成しており、挿通孔10と同軸的で
セグメント1内に閉塞されて形成され、挿通孔10を介
して外部に連通している。この場合、第1の空所11の
方が第2の空所12よりも長く(広く)形成されてい
る。これら空所11、12により、空所11、12と接
合端面1aとの間が、フランジ部13、14とされてい
る。また、挿通孔10の接合端面1aへの開口部分に
は、錘状の座ぐり15が形成されている。
【0014】第1、第2の空所11、12を含む挿通孔
10は、各空所11、12および空所11、12間が塩
化ビニル等の樹脂材料でできた樹脂製シース管16で形
成され、各空所11、12から接合端面1aに至る部分
が鋼製シース管17で形成されている。各鋼製シース管
17は端部の鍔部17aが樹脂製シース管16の端部に
ねじ結合され、両者が一体化されてセグメント1のコン
クリート中に埋設されている。
【0015】図4に示すように、セグメント1には本発
明に係る接合用継手具20が予め備えられている。この
継手具20はロッド本体20aの両端に、第1、第2の
係合頭部21、22がそれぞれ設けられて構成されてい
る。
【0016】第1の係合頭部21は、挿通孔10よりも
小径の先端部から後方に向かって漸次拡径する錘状に形
成されており、挿通孔10よりも外径が小さくなるよう
径方向内側にバネにより弾性的に縮径可能に構成されて
いる。また第2の係合頭部22は、鍔状でロッド本体2
0aと一体に成形されている。両係合頭部21、22
は、ロッド本体20aと同軸的に設定されている。
【0017】上記継手具20は、第2の係合頭部22が
第1の空所11内に収納され、かつロッド本体20aが
挿通孔10に通され、さらに第1の空所11を形成する
鋼製シース管17の鍔部17aと第2の係合頭部22と
の間に硬質のゴムリング(弾発部材)23が挟まれた状
態でセグメント1に予め備えられている。継手具20
は、第1の係合頭部21が接合端面1aに、第2の係合
頭部22がゴムリング23に当接する範囲で軸方向に移
動自在となっている。その際、第2の係合突起22の周
面が第1の空所11を形成する樹脂製シース管16の内
周面を摺動する。
【0018】上記継手具20により既設の第1のセグメ
ント1Aに新たな第2のセグメント1Bを接合するに
は、まず、挿通孔10が互いに連続するように第2のセ
グメント1Bを位置合わせしていき、継手具20の第1
の係合頭部21を第1のセグメント1Aの座ぐり15に
合わせる。続いて、第1のセグメント1Aの挿通孔10
に通した押し込み棒30で第1の係合頭部21を弾性変
形により縮径させながら第2のセグメント1Bの挿通孔
10に継手具20を挿入していくとともに、第1のセグ
メント1Aの接合端面1aを第2のセグメント1Bの接
合端面1aに合わせる。押し込み棒30によりさらに継
手具20を第1のセグメント1Aの挿通孔10に挿入し
第1の係合頭部21を第2のセグメント1Bの第2の空
所12に至らせる。すると、第1の係合頭部21は弾性
復帰して拡径し、抜け止めされる。また、第1の係合頭
部21を第2の空所12に入らせるには、第2の係合頭
部22が、第2のセグメント1Bの第1の空所11内の
ゴムリング23を押しつぶして弾性変形させた状態とす
る。
【0019】このように第1の係合頭部21が第1のセ
グメント1Aの第2の空所12内に収まったら押し込み
棒30を挿通孔10から引き抜く。これで継手具20
は、第2の係合頭部22がゴムリング23の弾性復帰動
作を受けることにより第1の係合頭部21が第1のセグ
メント1Aのフランジ部14に係合した状態で第2のセ
グメント1B側に引っ張られ、その反作用で第2のセグ
メント1Bは第1のセグメント1Aに引き寄せられて接
合される。図5、図6はその接合状態を示している。ト
ンネル構築をシールド工法で行う場合には、押し込み棒
30にシールド機を推進させるジャッキを当てこのジャ
ッキで押し込み棒30を押すようにすればよい。そして
上記の接合をリング2Aを新たに構成するごとに繰り返
し行ってトンネル壁体2を得ていく。
【0020】上記接合構造によれば、継手具20を押し
込んで第1の係合頭部21を第1のセグメント1Aのフ
ランジ部14に係合させるだけでセグメント1どうしの
接合ができる。すなわち、従来のボルト締結のように回
転操作を要さないからセグメント1どうしの接合を容易
かつ短時間で行うことができる。また、ロボットによる
自動接合を行う場合、ロボットの構造を、継手具20
(この場合実際には押し込み棒30)を押すだけの単純
なものとすることができる。
【0021】また本実施例の場合、継手具20の第1、
第2の係合頭部21、22が鋼製シース管17に当たっ
て係合するので、セグメント1の損傷が防がれるととも
に、挿通孔10の他の部分は樹脂製シース管16なの
で、全部が鋼製シース管である場合に比べると軽量化が
なされる。
【0022】また、ゴムリング23で継手具20が弾発
されるので常にセグメント1A、1B間に引張り力が生
じ接合状態が安定保持されるとともに、継手具20ある
いはセグメント1の変形がゴムリング23で緩衝される
ことにより生じにくくなるといった利点がある。なお、
ゴムリング23に代えてスプリング等他の弾発部材を用
いてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のボルト締結のように回転操作を要することなく接
合用継手具を挿入させるだけでセグメントどうしの接合
が可能であり、したがって容易かつ短時間でその接合が
可能になるとともに、自動接合を行う場合のロボットの
構造を単純なものとすることができる。また、接合用継
手具の第1の係合頭部と他方のセグメントのフランジ
部、または第2の係合頭部と一方のセグメントのフラン
ジ部との間の少なくとも一方に、弾発部材を介在すれ
ば、常にセグメント間に引張り力が生じ接合状態が安定
保持されるとともに、接合用継手具やセグメントの変形
が弾発部材で緩衝されることにより生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によりセグメントが接合され
て構築されたトンネル壁体の正面図である。
【図2】同一部側面図である。
【図3】セグメントの内面図である。
【図4】接合用継手具が収納された部分のセグメントの
断面図である。
【図5】本発明の一実施例の接合構造を示す断面図であ
る。
【図6】同要部拡大図である。
【符号の説明】
1A 第1のセグメント 1B 第2のセグメント 1a 接合端面 10 挿通孔 11 第1の空所 12 第2の空所 13、14 フランジ部 20 接合用継手具 20a ロッド本体 21 第1の係合頭部 22 第2の係合頭部 23 ゴムリング(弾発部材)
───────────────────────────────────────────────────── 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 (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに接合する一方および他方のセグメ
    ントの接合端部に空所をそれぞれ形成することにより空
    所と接合端面との間にフランジ部を形成し、これらフラ
    ンジ部に貫通させた挿通孔を互いに連続させ、 ロッド本体の一端に弾性的に拡幅する第1の係合頭部
    を、また他端に固定的な第2の係合頭部を有する接合用
    継手具を、 連続させた挿通孔に対し、一方のセグメントの空所か
    ら、第1の係合頭部側よりこの第1の係合頭部を弾性変
    形させながら他方のセグメントの空所まで挿通すること
    により、第1の係合頭部を他方のセグメントのフランジ
    部に、第2の係合頭部を一方のセグメントのフランジ部
    にそれぞれ係合させて双方のセグメントどうしを接合さ
    せることを特徴とするセグメントの接合構造。
  2. 【請求項2】 前記空所は、前記セグメント内に閉塞さ
    れて形成され、かつ前記挿通孔を介して外部に連通し、 前記接合用継手具が、前記一方のセグメントに、前記第
    2の係合頭部が前記空所内に収納され、かつロッド本体
    が前記挿通孔に挿通された状態で予め備えられているこ
    とを特徴とする請求項1記載のセグメントの接合構造。
  3. 【請求項3】 前記接合用継手具の前記第1の係合頭部
    と前記他方のセグメントの前記フランジ部、または前記
    第2の係合頭部と前記一方のセグメントの前記フランジ
    部との間の少なくとも一方に、弾発部材が介在されてい
    ることを特徴とする請求項1または請求項2記載のセグ
    メントの接合構造。
  4. 【請求項4】 互いに接合する一方および他方のセグメ
    ントの接合端部に形成され互いに連続させられる挿通孔
    を有するフランジ部どうしを締結するセグメント接合用
    継手具であって、 前記挿通孔に通されるロッド本体の一端に、弾性的に拡
    幅する第1の係合頭部が、また他端に固定的な第2の係
    合頭部が設けられてなることを特徴とするセグメント接
    合用継手具。
  5. 【請求項5】 前記第1の係合頭部は、前記挿通孔より
    も小径の先端部から後方に向かって漸次拡径する錘状に
    形成され、径方向内側に挿通孔よりも弾性的に縮径可能
    であることを特徴とする請求項4記載のセグメント接合
    用継手具。
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