JP3643355B2 - セグメントの接合構造およびその形成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シールドトンネル覆工用の各セグメントリングのリング間において、接合すべき両セグメントの接合を行う接合構造およびその形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
セグメントリングを構成する各セグメントをトンネル軸方向へ移動させ、リング間において接合すべき両セグメントの接合を行う接合構造として、従来では、接合すべき一方のセグメントに雌型継手を設けると共に、接合すべき他方のセグメントに雄型継手を設けて、トンネル軸方向への移動で雌型継手と雄型継手とが互いに嵌合できるようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の接合構造では、例えば、雌型や雄型というように異なる構造の継手を用意する必要がある等、継手構造が複雑になる傾向があると共に、セグメントの製作時において継手を含む接合部分の形成も面倒になる傾向がある。
【０００４】
この発明は前述した事情に鑑みて創案されたもので、その目的は簡単な構造で容易に接合できると共に、セグメントの製作時における接合部分の形成も容易に行えるセグメントの接合構造およびその形成方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の接合構造は、シールドトンネル覆工用の各セグメントリングを構成する各セグメントをトンネル軸方向へ移動させ、各セグメントリングのリング間において、接合すべき両セグメントの接合を行うものである。
【０００６】
また、この発明の接合構造では、前記接合すべき両セグメントの接合面に開口した接合用孔内に設けた合成樹脂製の両接合用ボルトと、この両接合用ボルトのネジ部が螺合する雌ネジ部を内周面に有する合成樹脂製のカプラーとを備えている。そして、カプラーは、その雌ネジ部を、前記両接合用ボルトにおける一方の接合用ボルトのネジ部に螺合することで、前記接合用孔内に設けていると共に、この接合用孔内に設けたカプラーの雌ネジ部に、前記両接合用ボルトのネジ部を嵌入することで互いのネジ山を押し潰し、前記両セグメントを接合している。
【０００７】
このようなこの発明によれば、接合すべき両セグメントの接合用孔内に設けた両接合用ボルトとカプラーとからなる簡単な構造であると共に、前記両接合用ボルトにおける一方の接合用ボルトのネジ部に螺合して前記接合用孔内に設けたカプラーの雌ネジ部に、前記両接合用ボルトのネジ部を嵌入させて互いのネジ山を押し潰すことで、即ち、セグメントをトンネル軸方向へ移動させることで、前記接合すべき両セグメントを接合することができる。
【０００８】
また、一方の接合用ボルトのネジ部に螺合して前記接合用孔内に設けたカプラーの雌ネジ部に、前記両接合用ボルトのネジ部を嵌入させる時には、両接合用ボルトおよびカプラーが合成樹脂製であるために、互いのネジ部分が押し潰されて、容易に確実に嵌入できることになる。
【０００９】
しかも、前記カプラーの雌ネジ部の部分と、前記両接合用ボルトのネジ部の部分との摩擦で、一方の接合用ボルトに設けたカプラーと、両接合用ボルトとが確実に接合されることになる。即ち、接合すべき両セグメントが確実に接合されることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のセグメントの接合構造およびその形成方法を、図示する一実施形態によって説明する。
【００１１】
接合構造１（図１参照）は、シールドトンネル覆工用の各セグメントリング（図示せず）を構成する各セグメント２をトンネル軸方向へ移動させ、各セグメントリングのリング間において、接合すべき両セグメント２の接合を行うものである。
【００１２】
そして、この発明の接合構造１（図１および図２参照）では、両セグメント２の接合面２ａに開口した接合用孔２ｂ内に設けた合成樹脂製の両接合用ボルト３と、この両接合用ボルト３のネジ部３ａが螺合する雌ネジ部４ａを内周面に有する合成樹脂製のカプラー４とを備えており、カプラー４の内周面の雌ネジ部４ａに、両接合用ボルト３における一方の接合用ボルト３のネジ部３ａを螺合して、カプラー４を接合用孔２ｂ内に設けていると共に、この接合用孔２ｂ内に設けたカプラー４の内周面の雌ネジ部４ａに、両接合用ボルト３のネジ部３ａを嵌入して互いのネジ山を押し潰し、両セグメント２を接合している。
【００１３】
この実施形態での両セグメント２には、その接合面２ａに開口した接合用孔２ｂを形成している。そして、一方のセグメント２の接合用ボルト３は、接合用孔２ｂ内においてカプラー４の雌ネジ部４ａに螺合し、カプラー４を接合用孔２ｂ内に設けている。また、接合すべき両セグメント２の両接合用ボルト３は、接合用孔２ｂ内において、接合用孔２ｂ内に設けたカプラー４の雌ネジ部４ａに嵌入している。
【００１４】
この実施形態での接合用ボルト３は、一方側にネジ部３ａが形成されている本体３ｂと、この本体３ｂの他方側の端部に一体形成しているアンカー部３ｃとからなっている。この実施形態でのアンカー部３ｃは球形となっている。
【００１５】
なお、このような構成からなるこの発明の接合構造１の形成方法の実施形態として、図４に示すように、外周面５ａを接合用孔２ｂの形成面としていると共に、内部において、接合用ボルト３をそのアンカー部３ｃが外部へ露出するようにして着脱自在に取付けられる支持金具５を、両セグメント２の接合面２ａを形成する型枠６（図４参照）の形成面６ａ側に固定することにより、両セグメント２の接合面２ａにおいて、接合用孔２ｂの形成と接合用ボルト３の取付けとを行っている。
【００１６】
この実施形態での接合用ボルト３の支持金具５への着脱自在な取付けは、接合用ボルト３の本体３ｂにおけるアンカー部３ｃ側の大径部３ｄを利用して、その大径部３ｄが支持金具５の取付け孔５ｂに嵌合することで行われる。
【００１７】
この実施形態での支持金具５は、図４に示すように、一方側の内周面に小径の取付け孔５ｂが形成されていると共に、他方側の内周面に大径の雌ネジ部５ｃが形成されている。そして、この取付け孔５ｂとネジ部５ｃとの間にゴム製のＯリング７（図３参照）が配設されている。
【００１８】
この実施形態での支持金具５の型枠６（形成面６ａ側）への固定は、図４に示すように、型枠６を外側から貫通し支持金具５の雌ネジ部５ｃに螺合する固定金具８を用いて行われる。
【００１９】
この実施形態での固定金具８は、一方側の内周面に、支持金具５に取付けた接合用ボルト３のネジ部３ａの部分が入り込む収納用孔８ａが形成されていると共に、一方側の外周面に、支持金具５の雌ネジ部５ｃに螺合するネジ部８ｂが形成されている。
【００２０】
また、この固定金具８には、その他方側に、ネジ部８ｂを雌ネジ部５ｃへ螺合させるときに用いる螺合用頭部８ｃが形成されていると共に、螺合用頭部８ｃとネジ部８ｂとの間に、型枠６の外側面に当面する鍔部８ｄが形成されている。
【００２１】
そして、この固定金具８のネジ部８ｂが、型枠６の貫通孔６ｂを貫通し収納用孔８ａ内にネジ部３ａを収納しながら、支持金具５の雌ネジ部５ｃに螺合して、固定金具８の鍔部８ｄと支持金具５の他方側の端面とで型枠６を挟持することにより、支持金具５が型枠６の形成面６ａに固定されることになる（図４および図５参照）。
【００２２】
この実施形態でのＯリング７は、図４に示すように、支持金具５内部の取付け孔５ｂとネジ部５ｃとの間にセットされて、やはり支持金具５の内部にセットされた接合用ボルト３が、内部を貫通することになる。
【００２３】
そして、このＯリング７は、図５に示すように、支持金具５の雌ネジ部５ｃに螺合した固定金具８のネジ部８ｂの先端面で押し付けられて膨張し、接合用ボルト３を固定すると共に、支持金具５と接合用ボルト３との間を密閉することになる。
【００２４】
この発明の接合構造１の形成方法は、即ち、両セグメント２の接合面２ａへの、接合用孔２ｂの形成と接合用ボルト３の取付けは、次に述べるようにして行う。なお、両セグメント２の形成および取付け構造は同じであるので、ここでは一方のセグメント２について述べる。
【００２５】
先ず、図３に示すように、支持金具５の内部に、Ｏリング７をセットすると共に、接合用ボルト３をセットする。
【００２６】
そして、図４に示すように、支持金具５を型枠６の形成面６ａに配置すると共に、この支持金具５を型枠６の外側から固定金具８によって固定する。この固定は、支持金具５の雌ネジ部５ｃに、型枠６の外側から、固定金具８のネジ部８ｂを螺合させることで行われる。
【００２７】
次に、図５に示すように、型枠６内にコンクリート９を打設して、支持金具５の外周面形状に沿った内周面を有する接合用孔２ｂ（ブロックアウト）を形成すると共に、支持金具５の外側になっている接合用ボルト３のアンカー部３ｃと打設コンクリート９とを一体化する。
【００２８】
なお、このコンクリート９の打設時には、接合用ボルト３のアンカー部３ｃが球形であるため支持金具５の取付け孔５ｂと密着して、コンクリート９が取付け孔５ｂ内に入り込むことを阻止することができる。
【００２９】
次に、打設コンクリート９が硬化したら、図６に示すように、支持金具５の雌ネジ部５ｃに螺合している固定金具８を取外すと共に、型枠６を脱型する。この時点で、接合用ボルト３を支持している支持金具５は、セグメント２の内部（接合用孔２ｂの内部）に残されている。
【００３０】
次に、図７に示すように、支持金具５の雌ネジ部５ｃに、再び、固定金具８のネジ部８ｂが螺合して、セグメント２の内部に残されている支持金具５に固定金具８を取付ける。
【００３１】
そして、この固定金具８を利用して、セグメント２の内部（接合用孔２ｂの内部）に残されている支持金具５を引き抜くことになる。
【００３２】
この時に、接合用ボルト３の支持金具５への取付けが、大径部３ｄと取付け孔５ｂとの嵌合だけで行われていることから、アンカー部３ｃが打設コンクリート９と一体化している接合用ボルト３は、支持金具５から抜け出して、支持金具５の外周面で形成された接合用孔２ｂ内に配設されることになる。
【００３３】
一方、この発明の接合構造１において、両セグメント２の接合は、次に述べるようにして行う。
【００３４】
先ず、図２に示すように、接合用ボルト３のネジ部３ａに、カプラー４の雌ネジ部４ａを螺合させて、一方のセグメント２の接合用ボルト３にカプラー４を取付ける。この時のカプラー４は、２〜３回、回しての螺合となる。
【００３５】
次に、図２に示すように、他方のセグメント２をトンネル軸方向へ移動させて、他方のセグメント２における接合用ボルト３のネジ部３ａを、一方のセグメント２の接合用ボルト３に螺合したカプラー４の雌ネジ部４ａ内に嵌入する。
【００３６】
この接合用ボルト３のネジ部３ａの、カプラー４の雌ネジ部４ａ内への嵌入時には、雌ネジ部４ａのネジ山が切ってあるが、接合用ボルト３およびカプラー４がともに合成樹脂製であるため、ぎゆっと押し入れて雌ネジ部４ａのネジ山を押し潰すようにすることで嵌入できるようになる。
【００３７】
次に、図１に示すように、接合すべき両セグメント２の接合面２ａを当面させることで、両セグメント２の接合用ボルト３のネジ部３ａが、互いのネジ山を押し潰しながら、完全にカプラー４の雌ネジ部４ａ内に入り込むことになる。
【００３８】
そして、接合用ボルト３のネジ部３ａとカプラー４の雌ネジ部４ａとのネジ山部分の摩擦によって、両セグメント（コンクリートセグメント）２の接合面２ａに開口する接合用孔２ｂ（ブロックアウト）内に突出する接合用ボルト３どうしを、カプラー４にて接続することになる。即ち、両セグメント２が接合することになる。
【００３９】
なお、両セグメント２の接合面２ａを当面させた時には、図１に示すように、一方のセグメント２の接合用ボルト３も、螺合していたカプラー４の雌ネジ部４ａ内に完全に入り込み、連通した両セグメント２の接合用孔２ｂの中央部に位置することになる。
【００４０】
即ち、連通した両セグメント２の接合用孔２ｂの中央部に位置した合成樹脂製のカプラー４は、接合すべき両セグメント２の間にまたがり圧縮されるため、接合箇所の止水効果も発揮できる。
【００４１】
このようなこの発明の接合構造１によれば、接合すべき両セグメント２の接合用孔２ｂ内に設けた両接合用ボルト３とカプラー４とからなる簡単な構造であると共に、一方のセグメント２の接合用ボルト３のネジ部３ａに螺合して接合用孔２ｂ内に設けたカプラー４内周面の雌ネジ部４ａに、両セグメント２に設けた両接合用ボルト３のネジ部３ａを嵌入させることで、即ち、セグメント２をトンネル軸方向へ移動させることで、接合すべき両セグメント２を接合できる。
【００４２】
また、一方のセグメント２の接合用ボルト３のネジ部３ａに螺合して接合用孔２ｂ内に設けたカプラー４内周面の雌ネジ部４ａに、接合すべき両セグメント２に設けた両接合用ボルト３のネジ部３ａを嵌入するときには、接合用ボルト３およびカプラー４が合成樹脂製であるために、互いのネジ部分が押し潰されて容易かつ確実に嵌入できることになる。
【００４３】
しかも、カプラー４の雌ネジ部４ａの部分と、両接合用ボルト３のネジ部３ａの部分との摩擦で、一方のセグメント２の接合用ボルト３に螺合することで取付けたカプラー４と、接合すべき両セグメント２における両接合用ボルト３とが確実に接合される。即ち、接合すべき両セグメント２が確実に接合されることになる。
【００４４】
さらに、ネジ部３ａを有する本体３ｂおよびアンカー部３ｃを一体形成してなる接合用ボルト３と、この接合用ボルト３を着脱自在に取付けられる支持金具５と、この支持金具５を型枠６にその外側から固定する固定金具８とを用いることにより、合成樹脂製の接合用ボルト３およびカプラー４と、セグメント２の接合面２ａに形成した接合用孔２ｂとからなる接合構造１を簡単に形成できる。
【００４５】
即ち、セグメント２の接合面２ａへの接合用孔２ｂの形成と、接合用ボルト３をアンカー部３ｃによってセグメント２と一体化させセグメント２の接合用孔２ｂ内に突出した状態にすることを、支持金具５および固定金具８によって、容易かつ確実に行うことができる。
【００４６】
図８〜図１０は、この発明のセグメント２の接合構造１の別形態を示すものである。
【００４７】
図８での接合用ボルト３の球形としたアンカー部３ｃには、打設コンクリート９との付着力を高めるべく、外周面に複数個の突起３ｅを一体形成している。また、図９および図１０での接合用ボルト３の球形としたアンカー部３ｃには、別部材のアンカー体１０を設けている。
【００４８】
そして、図９でのアンカー体１０は、フック状に形成したものを、接合用ボルト３の軸方向へ延びるようにして、アンカー部３ｃに設けている。また、図１０でのアンカー体１０は、フック状に形成したものを、接合用ボルト３の軸方向と直交する方向へ延びるようにして、アンカー部３ｃに設けている。
【００５１】
【発明の効果】
この発明によれば、接合すべき両セグメントの接合用孔内に設けた両接合用ボルトとカプラーとからなる簡単な構造であると共に、一方のセグメントの接合用ボルトのネジ部に螺合して接合用孔内に設けたカプラー内周面の雌ネジ部に、両セグメントの両接合用ボルトのネジ部を嵌入させることで、即ち、セグメントをトンネル軸方向へ移動させることで、接合すべき両セグメントを接合することができる。
【００５２】
また、一方のセグメントの接合用ボルトのネジ部に螺合して接合用孔内に設けたカプラー内周面の雌ネジ部に、接合すべき両セグメントの両接合用ボルトのネジ部を嵌入させる時には、接合用ボルトおよびカプラーが合成樹脂製であるために、互いのネジ部分が押し潰されて、容易かつ確実に嵌入できる。
【００５３】
しかも、カプラーの雌ネジ部の部分と、接合すべき両セグメントにおける両接合用ボルトのネジ部の部分との摩擦で、一方のセグメントの接合用ボルトに螺合して接合用孔内に設けたカプラーと、接合すべき両セグメントにおける両接合用ボルトとが確実に接合される。即ち、接合すべき両セグメントが確実に接合されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明のセグメントの接合構造を示す概略図である。
【図２】 この発明の接合構造における接合過程を示す概略図である。
【図３】 この発明の接合構造の形成過程を示す概略図である。
【図４】 この発明の接合構造の形成過程を示す概略図である。
【図５】 この発明の接合構造の形成過程を示す概略図である。
【図６】 この発明の接合構造の形成過程を示す概略図である。
【図７】 この発明の接合構造の形成過程を示す概略図である。
【図８】 この発明の接合構造の別形態を示す概略図である。
【図９】 この発明の接合構造の別形態を示す概略図である。
【図１０】 この発明の接合構造の別形態を示す概略図である。

Claims (6)

1. シールドトンネル覆工用の各セグメントリングを構成する各セグメントをトンネル軸方向へ移動させ、前記各セグメントリングのリング間において、接合すべき両セグメントの接合を行う接合構造であり、
   前記両セグメントの接合面に開口した接合用孔内に設けた合成樹脂製の両接合用ボルトと、この両接合用ボルトのネジ部が螺合する雌ネジ部を内周面に有する合成樹脂製のカプラーとを備えており、
   前記カプラーは、その雌ネジ部を前記両接合用ボルトにおける一方の接合用ボルトのネジ部に螺合することで、前記接合用孔内に設けていると共に、この接合用孔内に設けたカプラーの雌ネジ部に、前記両接合用ボルトのネジ部を嵌入することで互いのネジ山を押し潰し、前記両セグメントを接合していることを特徴とするセグメントの接合構造。
2. 前記接合用ボルトは、一方側にネジ部が形成されている本体と、この本体の他方側の端部に形成している球形のアンカー部とからな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. 前記接合用ボルトの球形としたアンカー部は、その外周面に複数固の凸部を一体形成していることを特徴とする請求項２記載のセグメントの接合構造。
4. 前記接合用ボルトの球形としたアンカー部には、別部材のアンカー体を設けていることを特徴とする請求項２記載のセグメントの接合構造。
5. 外周面を前記接合用孔の形成面としていると共に、内部において、前記接合用ボルトをそのアンカー部が外部へ露出するようにして着脱自在に取付けられる支持金具を、前記両セグメントの接合面を形成する型枠の形成面側に固定し、型枠内にコンクリートを打設した後、前記型枠と支持金具を取外すことにより、前記両セグメントの接合面において、前記接合用孔の形成と前記接合用ボルトの取付けとが行われ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の形成方法。
6. 前記支持金具の前記型枠の形成面側への固定は、支持金具の雌ネジ部に、型枠の外側から型枠を貫通して螺合するネジ部を有する固定金具と、支持金具とで型枠を狭持することで行っていることを特徴とする請求項５記載のセグメントの接合構造の形成方法。

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