JP3516802B2 - セグメントの継手構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、相互に複数連結
することにより掘削穴の軸方向に筒状壁体を構成するセ
グメントの継手構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネルを構築する方法としては、掘削
穴の内面側にセグメント（主にコンクリート製あるいは
スチール製）を組み立てて筒状壁体を構築する、いわゆ
るシールド工法が一般的である。このシールド工法に用
いられるセグメントとしては平面視長方形状で円弧版状
のものが主流であり、これらセグメント同士をボルトに
よって接合していた。このボルトでセグメント同士を接
合する構造としは、セグメントの接合面の近傍に、セグ
メントの接合面同士を当接させた際に、互いに連通する
孔部を有する継手板を埋め込んでおき、これら継手板の
孔部へボルトを挿通させ、このボルトへナットを締結さ
せて接合させる構造が一般的である。また、相互のセグ
メント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させたボルトを締結さ
せて互いに接合させる構造もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造では、構築現場にて継手の接合面に形成された孔部へ
ボルトを挿通させ、このボルトへナットを締結させた
り、相互のセグメントに埋め込んだインサート金具へボ
ルトを締結させるという極めて煩雑な作業を要するため
組立時間の短縮には限界があり、また、ロボットによる
自動組み付けへの適応が困難であった。さらには、二次
覆工を省略する場合にもボルト・ナットを取り付けるた
めにセグメントに形成したボルトボックスの閉塞作業を
行わなければならず、施工の高速化、省力化を目指す上
で新たな継手構造の開発が急務となっているのが現状で
あった。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、極めて容易にかつ確実にセグメント同士を相互に
接合させることが可能な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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のセグメントの継手構造は、セグメン
トの互いの接合面同士をスライドさせることにより、こ
れら接合面同士を接合させるセグメントの継手構造であ
って、一方の接合面には、ベース板と、このベース板に
ベース板側を基端として立設された棒体と、この棒体の
先端部に設けられた前記棒体よりも大径に形成された係
止部とからなる雄継手を有し、他方の接合面には、前記
棒体が側方から嵌合可能な切欠部が形成され、該切欠部
に前記棒体をスライドさせて嵌合させながら、前記棒体
の係止部と前記ベース板との間へ嵌入することにより、
前記係止部を裏面側に係止させる係止板からなる雌継手
を有し、前記雄継手の係止部の前記係止板との接触箇所
には、中心方向へ向かって基端側へ傾斜した皿バネが設
けられ、この皿バネによって前記係止板との接触時にそ
の接触抵抗が吸収されることを特徴としている。

【０００６】請求項２記載のセグメントの継手構造は、
請求項１記載のセグメントの継手構造において、前記係
止板の前記係止部との接触箇所が、前記係止板の裏面側
へ前記係止部を案内するテーパ面とされていることを特
徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のセグメントの継手
構造の実施の形態を図によって説明する。図１〜図４に
おいて、符号１はセグメントである。このセグメント１
は、平面視台形状に形成されたコンクリート製のセグメ
ントであり、周方向への接合面２が、それぞれ掘削穴の
軸方向に対して傾斜された円弧版からなるもので、それ
ぞれ周方向へ接合させることにより、筒状壁体を構成す
るリングが構築されるようになっている。これらセグメ
ント１は、雄型セグメント１Ａ、雌型セグメント１Ｂか
らなるもので、これら雄型セグメント１Ａと雌型セグメ
ント１Ｂとが交互に周方向へ連結されている。雄型セグ
メント１Ａには、雄継手３が設けられており、雌型セグ
メント１Ｂには、雄型セグメント１Ａの雄継手３が接合
される雌継手４が設けられている。

【０００８】雄継手３は、図５及び図６に示すように、
略中心に孔部５が形成されたベース板６と、このベース
板６の裏面側における前記孔部５との連通位置に固定さ
れた袋ナット７と、ベース板６の裏面側に固定された一
対の側板８と、ベース板６の表面側から孔部５へ挿通さ
れて袋ナット７へ締結させることによりベース板６側を
基端として突出された状態に固定されたボルト（棒体）
９とを有するもので、側板８には、この雄継手３をセグ
メント１へ固定するアンカー１０が設けられている。そ
して、この雄継手３のボルト９のヘッド１１が係止部と
されており、このボルト９のヘッド１１の底部側に、中
心方向へ向かって基端側へ傾斜された皿バネ１１ａが設
けられている。また、この雄継手３を構成するボルト９
には、段部２１が形成されており、この段部２１にてボ
ルト９のねじ込み量が規制されて、ボルト９のヘッド１
１の底部側に設けられた皿バネ１１ａの最外周側とベー
ス板６の表面との間隔が所定寸法にされている。

【０００９】雌継手４は、図５に示すように、切欠部１
２が形成された係止板１３を有するもので、この係止板
１３の裏面側には一対の側板１４が固定され、これら側
板１４間には、断面Ｌ形状の底板１５が設けられてい
る。また、側板１４には、この雌継手４をセグメント１
へ固定するアンカー１６が設けられている。この雌継手
４の係止板１３の切欠部１２は、その端部近傍が端部方
向へ次第に広がるテーパ状に形成され、さらに、切欠部
１２の端部近傍における係止板１３の裏面側には、端部
から次第に厚さを増す方向に傾斜したテーパ面１７が形
成されている。そして、雄継手３のベース板６と皿バネ
１１ａの最外周側との間の寸法が、上記構成の雌継手４
を構成する係止板１３の厚さ寸法と略同一あるいは僅か
に小さくされている。

【００１０】上記構成の雄継手３を有する雄型セグメン
ト１Ａと、雌継手４を有する雌型セグメント１Ｂとを接
合させるには、これら雄型セグメント１Ａと雌型セグメ
ント１Ｂとを互いにスライドさせて、雌型セグメント１
Ｂの雌継手４を構成する係止板１３の切欠部１２に雄型
セグメント１Ａの雄継手３を構成するボルト９を係合さ
せる。即ち、雄継手３のボルト９を雌継手４の係止板１
３の切欠部１２へはめ込みながら、雄継手３のボルト９
のヘッド１１の底部側に設けられた皿バネ１１ａとベー
ス板６との間に、雌継手４の係止板１３をはめ込むよう
に雄型セグメント１Ａと雌型セグメント１Ｂとをスライ
ドさせる。このようにすると、ボルト９のヘッド１１の
底部側に設けられた皿バネ１１ａが係止板１３のテーパ
面１７に当接し、このテーパ面１７の傾斜方向へ案内さ
れて係止板１３の裏面側へ入り込む。

【００１１】これにより、このボルト９とともに雄継手
３が雌継手４側へ引き寄せられ、雄型セグメント１Ａと
雌型セグメント１Ｂとが、図７に示すように、互いの接
合面２が強固に圧接された状態に接合される。また、係
止板１３の厚さ寸法と同一あるいは僅かに小さな寸法の
間隔とされたボルト９のヘッド１１の皿バネ１１ａとベ
ース板６との間に係止板１３が入り込むことにより、こ
れら雄継手３と雌継手４とが強固に接合される。ここ
で、ボルト９のヘッド１１の皿バネ１１ａとベース板６
との間隔は、係止板１３の厚さ寸法と同一あるいは僅か
に小さくされているが、雄継手３のボルト９のヘッド１
１の底部側に設けられた皿バネ１１ａが弾性変形するの
で、雌継手４との接合時に、ボルト９のヘッド１１と係
止板１３のテーパ面１７との接触抵抗が吸収され、これ
により、このボルトのヘッド１１が係止板１３のテーパ
面１７に沿って極めて円滑に係止板１３の裏面側へ案内
される。つまり、通常のボルトだけを用いたものの場
合、ボルト９のヘッドによって係止板１３の裏面側が削
られて、腐食し易い状態となってしまうが、本実施の形
態の例によれば、ボルト９のヘッド１１の底部側に設け
られた皿バネ１１ａが、係止板１３との接触抵抗を吸収
するので、この係止板１３の裏面側を削ってしまうよう
なことなく係止板１３の裏面側へ案内されて係止板１３
の裏面の係止位置へ極めて円滑に導かれる。

【００１２】以上、説明したように、本実施の形態のセ
グメントの継手構造によれば、雌型セグメント１Ｂの雌
継手４の係止板１３に形成された切欠部１２へ、雄型セ
グメント１Ａの雄継手３に設けられたボルト９を差し込
むことにより、極めて容易に、ボルト９のヘッド１１を
係止板１３の裏面側へ係止させて、その係止力によって
雄型セグメント１Ａと雌型セグメント１Ｂとを周方向へ
接合させてリングを構築することができる。これによ
り、従来のボルト・ナットによる締結構造あるいはイン
サート金具へボルトを締結させる締結構造と比較して、
セグメント１同士の接合作業にかかる労力を大幅に低減
させることができるとともにロボットによる自動組立の
容易化を図ることができ、さらには、ボルトボックス等
がないので、ボルトボックスの閉塞作業を省略すること
ができる。また、雌継手４の係止板１３の切欠部１２近
傍における裏面側がテーパ面１７とされ、このテーパ面
１７によって雄継手３のボルト９のヘッド１１が係止板
１３の裏面側へ案内されて配設されるので、これら雄継
手３のボルト９のヘッド１１を雌継手４の係止板１３の
切欠部１２へ係合させることにより、雌継手４と雄継手
３とを互いに引き寄せて、雌型セグメント１Ｂの接合面
２と雄型セグメント１Ａの接合面２とを極めて強固に接
合させることができる。

【００１３】また、雄継手３のボルト９のヘッド１１の
底部側に皿バネ１１ａが設けられているので、雌継手４
との接合時に、係止板１３との接触抵抗を皿バネ１１ａ
によって吸収させて、係止板１３のテーパ面１７に沿っ
て極めて円滑に係止板１３の裏面側へ案内させることが
できる。つまり、通常のボルトだけを設けた場合のよう
に、ボルトのヘッドによって係止板１３の裏面側が削ら
れて、腐食し易い状態となってしまうようなことがな
い。

【００１４】なお、上記の雄継手３では、ボルト９に段
部２１を設けて、ヘッド１１とベース板６との間隔を確
保したが、図８に示すように、ボルト９を取り付ける前
に予め所定長さのスペーサ２２を取り付けておき、この
スペーサ２２によってヘッド１１とベース板６との間隔
を確保しても良い。また、セグメント１としては、コン
クリート製に限らず、スチール製でも良いことは勿論で
ある。

【００１５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のセグメ
ントの継手構造によれば、下記の効果を得ることができ
る。請求項１記載のセグメントの継手構造によれば、雌
継手の係止板に形成された切欠部へ、雄継手に設けられ
た棒体を側方から差し込むことにより、極めて容易に、
棒体の先端部の係止部を係止板の裏面側へ係止させて、
その係止力によってセグメント同士を接合させることが
できる。これにより、従来のボルト・ナットによる締結
構造あるいはインサート金具へボルトを締結させる締結
構造と比較して、セグメント同士の接合作業にかかる労
力を大幅に低減させることができるとともにロボットに
よる自動組立の容易化を図ることができ、さらには、ボ
ルトボックス等がないので、ボルトボックスの閉塞作業
を省略することができる。また、雄継手の係止部に皿バ
ネを設けたので、雌継手との接合時に、係止板との接触
抵抗を皿バネによって吸収して大幅に低減させることが
でき、これにより、係止部を係止板裏面の係止位置へ極
めて円滑に導くことができる。即ち、接触抵抗が大きい
ために、例えば係止板を金属製とした場合に、この係止
板が削れて腐食し易い状態となってしまうようなことが
ない。

【００１６】請求項２記載のセグメントの継手構造によ
れば、セグメント同士を互いにスライドさせることによ
り、雄継手の棒体の係止部を、雌継手の係止板のテーパ
面に案内させて係止板の裏面側の係止箇所へ導くことが
でき、接合作業のさらなる容易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のセグメントの継手構造を
説明する互いに接合されるセグメントの平面図である。

【図２】本発明の実施の形態のセグメントの継手構造を
説明するセグメントの接合箇所の断面図である。

【図３】本発明の実施の形態のセグメントの継手構造を
説明する雄継手を有する雄型セグメントの斜視図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態のセグメントの継手構造を
説明する雌継手を有する雌型セグメントの斜視図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態のセグメントの継手構造を
説明する雌継手及び雄継手の斜視図である。

【図６】本発明の実施の形態のセグメントの継手構造を
説明する雄継手の断面図である。

【図７】本発明の実施の形態のセグメントの継手構造を
説明するセグメントの接合箇所の断面図である。

【図８】本発明の実施の形態のセグメントの継手構造に
用いられる雄継手の他の構造を説明する雄継手の断面図
である。

【符号の説明】

１ セグメント １Ａ 雄型セグメント １Ｂ 雌型セグメント ２ 接合面 ３ 雄継手 ４ 雌継手 ６ ベース板 ９ ボルト（棒体） １１ ヘッド（係止部） １１ａ 皿バネ １２ 切欠部 １３ 係止板 １７ テーパ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 健太 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株式会社大林組東京本社内 (72)発明者 染谷 洋樹 東京都中央区八重洲２丁目６番21号 石 川島建材工業株式会社内 (72)発明者 岡山 奨 東京都中央区八重洲２丁目６番21号 石 川島建材工業株式会社内 (56)参考文献 実開 平１−98300（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭50−5491（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セグメントの互いの接合面同士をスライ
   ドさせることにより、これら接合面同士を接合させるセ
   グメントの継手構造であって、 一方の接合面には、ベース板と、このベース板にベース
   板側を基端として立設された棒体と、この棒体の先端部
   に設けられた前記棒体よりも大径に形成された係止部と
   からなる雄継手を有し、 他方の接合面には、前記棒体が側方から嵌合可能な切欠
   部が形成され、該切欠部に前記棒体をスライドさせて嵌
   合させながら、前記棒体の係止部と前記ベース板との間
   へ嵌入することにより、前記係止部を裏面側に係止させ
   る係止板からなる雌継手を有し、 前記雄継手の係止部の前記係止板との接触箇所には、中
   心方向へ向かって基端側へ傾斜した皿バネが設けられ、
   この皿バネによって前記係止板との接触時にその接触抵
   抗が吸収されることを特徴とするセグメントの継手構
   造。
2. 【請求項２】 前記係止板の前記係止部との接触箇所
   が、前記係止板の裏面側へ前記係止部を案内するテーパ
   面とされていることを特徴とする請求項１記載のセグメ
   ントの継手構造。