JP3723787B2 - セグメントの継手金具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメントを接続する継手金具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、シールド工法でシールドトンネルを構築する際には、シールドマシンで所定の長さを掘削する毎に形成された空間の周囲を複数のセグメントを周方向に接続してシールドリングを構成し、次にシールドマシンで所定の長さを掘削したら、次段の、即ち後段のシールドリングを構成する各セグメントを前段のシールドリングの各セグメントに対して千鳥状に配置接続しながら同時に周方向に接続して後段のシールドリングを構成している。
【０００３】
前記軸方向にある前段と後段のシールドリングを構成する各セグメント及び周方向にある左右の各セグメントは、それぞれ継手手段により、接続されており、軸方向にある前段と後段のシールドリングを構成する各セグメントの接続手段としては、接続方向を軸方向と一致させ、各セグメントの前面と後面に雄部と雌部を設けて、後段のセグメントを軸方向に移動させてその前面を前段のセグメントの後面に押し付けるといった操作で前記雄部と雌部を嵌合させて接続するといった、プラグイン形式の迅速継手装置が知られている。
【０００４】
他方、周方向にある左右の各セグメントの接続手段にあっては、シールドリングの組立手順からプラグイン形式の迅速継手装置を用いることができず、セグメントに、その側辺の内面側に開口する継手金具を埋設し、左右の各セグメントの対峙する継手金具の開口にコッターを挿入し固定して接続するといった、コッター式継手装置が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記左右の各セグメントを接続するコッター式継手装置によれば、左右の各セグメントの対峙する継手金具の開口にコッターを挿入し固定するといった作業を要するため、プラグイン形式の迅速継手装置に比べ、接続作業が面倒であり、しかも、天井側にある左右のセグメントを接続する場合、継手金具の開口に挿入したコッターが作業中抜け落ちないように支えておく手段を必要とし、その作業が一層面倒なものとなっているといった問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、セグメントを簡単な作業で容易に接続できる継手金具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の各手段を示すと、下記の通りである。
【０００８】
請求項１に記載のセグメントの継手金具は、正面に開口する嵌合孔を設けた継手部の側部にアンカー部を連設した雌継手と、正面に前記雌継手の継手部に設けた嵌合孔に嵌合可能な嵌合突起を突設した継手部の側部にアンカー部を連設した雄継手とからなり、前記雌継手の継手部の嵌合孔に雄継手の継手部の嵌合突起を嵌合したとき互いに接合するそれぞれの継手部の正面を、前記雌継手のアンカー部の軸心と雄継手のアンカー部の軸心を一致させたとき、前記軸心に対し傾斜面に形成するとともに、それぞれの継手部の傾斜面に形成された正面の中心とそれぞれのアンカー部の軸心とを一致させたことを特徴とする。
【０００９】
このようなセグメントの継手金具によれば、接続する一方のセグメントに、雌継手のアンカー部を継手部が接続面側に位置するように埋設し、他方のセグメントに、雄継手のアンカー部を継手部が接続面側に位置するように且つ継手部の正面が前記一方のセグメントに埋設した雌継手の継手部の正面と対向するように埋設し、前記一方のセグメントと他方のセグメントの接続面同士を突き合わせ、この状態で前記雌継手の継手部の正面と雄継手の継手部の正面とが相互に接近する方向に相対的に動かすと、雌継手の継手部の正面に開口する嵌合孔に雄継手の継手部の正面に突設した嵌合突起が嵌合し、一方のセグメントと他方のセグメントが接続する。
【００１０】
そして、前記雌継手の継手部の嵌合孔に雄継手の継手部の嵌合突起を嵌合したとき互いに接合するそれぞれの継手部の正面を、前記雌継手のアンカー部の軸心と雄継手のアンカー部の軸心を一致させたとき、前記軸心に対し傾斜面に形成するとともに、それぞれの継手部の傾斜面に形成された正面の中心とそれぞれのアンカー部の軸心とを一致させているので、雌継手の継手部の正面に開口する嵌合孔に雄継手の継手部の正面に突設した嵌合突起が嵌合し、互いの継手部の正面が接合したとき、雌継手のアンカー部と雄継手のアンカー部が同心上で向かい合うことになるので、接続された双方のセグメントにかかる引っ張り荷重が同心上にかかることになり、これにより、セグメントの接続強度が向上する。
【００１１】
請求項２に記載のセグメントの継手金具は、請求項１に記載の、前記雌継手の継手部の嵌合孔がテーパ孔で形成され、前記雄継手の継手部の嵌合突起が前記嵌合孔のテーパ孔に対応したテーパ突起で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
このような継手金具によれば、雌継手の継手部の正面に開口する嵌合孔への雄継手の継手部の正面に突設した嵌合突起の嵌合が容易に行え、そして嵌合した嵌合孔の内面と嵌合突起の外面が密着するので、安定した接続状態が得られる。
【００１３】
請求項３に記載のセグメントの継手金具は、請求項１又は２に記載の、前記雌継手及び雄継手のそれぞれの継手部とアンカー部が別体に形成されており、継手部とアンカー部が適宜手段により固定できるようになっていることを特徴とする。
【００１４】
このようなセグメントの継手金具によれば、形状の異なるアンカー部を多数用意しておくことによって、セグメントの種類や強度に応じて適宜選択して継手部に固定することができ、また、継手金具の製造が簡単となり、コストダウンが図れる。
【００１５】
請求項４に記載のセグメントの継手金具は、請求項１，２又は３に記載の、前記雄継手の継手部と該継手部の正面に突設する嵌合突起が別体に形成されており、前記継手部の正面に嵌合突起が適宜手段により固定できるようになっていることを特徴とする。
【００１６】
このようなセグメントの継手金具によれば、継手金具の製造が簡単となり、コストダウンが図れる。
【００１７】
請求項５に記載のセグメントの継手金具は、請求項４に記載の、前記雄継手の継手部の正面に、前記雌継手の継手部の正面に開口する嵌合孔と同一の固定用嵌合孔が形成され、前記嵌合突起にはその後端に前記固定用嵌合孔に嵌合される固定用突起が一体に形成され、前記雄継手の継手部の固定用嵌合孔に前記固定用突起が嵌合して固定できるようになっていることを特徴とする。
【００１８】
このようなセグメントの継手金具によれば、雌継手の継手部の正面に開口する嵌合孔を雄継手の継手部の正面に開口する固定用嵌合孔として利用することができ、雌継手の継手部の正面に開口する嵌合孔に前記固定用突起を嵌合して固定することにより雄継手とすることができるので、雌継手と固定用突起が一体に形成されている嵌合突起とを用意することにより継手金具を構成することができ、別途雄継手を用意する必要がなくなることから、製造や取り扱いが容易となり、コストダウンが図れる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１乃至図５は本発明に係るセグメントの継手金具の実施の形態の第１例の雌継手及び雄継手を示したもので、図１は本例の雌継手の平面図、図２は図１の一部縦断正面図、図３は本例の雄継手の平面図、図４は図３の正面図、図５は本例の雌継手と雄継手を接続した状態を示す正面図である。
【００２１】
本例のセグメントの継手金具は、金属製の雌継手１と雄継手２とで構成されている。雌継手１は、正面３に開口する嵌合孔４を設けた継手部５と、継手部５の側部に連接されたアンカー部６とからなっている。このアンカー部６は後部に抜け止め用の膨出部７を有する棒状体に形成されており、その軸心は前記正面３に設けられている嵌合孔４の軸心と直交するように設定されている。また、本例では、前記正面３に設けられている嵌合孔４は円錐形のテーパ孔として形成されている。
【００２２】
また、雄継手２は、正面８に前記雌継手１の継手部５に設けた嵌合孔４に嵌合可能な嵌合突起９を突設した継手部１０と、継手部１０の側部に連接されたアンカー部１１とからなっている。このアンカー部１１も前記雌継手１のアンカー部６と同様に、後部に抜け止め用の膨出部１２を有する棒状体に形成されており、その軸心は前記正面８に突設されている嵌合突起９の軸心と直交するように設定されている。また、本例では、前記雌継手１の継手部５に設けた嵌合孔４のテーパ孔に対応したテーパ突起として形成されている。
【００２３】
更に、雌継手１の継手部５の嵌合孔４に雄継手２の継手部１０の嵌合突起９を嵌合したとき互いに接合するそれぞれの継手部５，１０の正面３，８は、前記雌継手１のアンカー部６の軸心Ｌ１と雄継手２のアンカー部１１の軸心Ｌ２を一致させたとき、前記軸心Ｌ１，Ｌ２に対し傾斜面３ａ，８ａに形成されており、それぞれの継手部５，１０の傾斜面３ａ，８ａからなる正面３，８の中心Ｃ１，Ｃ２とそれぞれのアンカー部６，１０の軸心Ｌ１，Ｌ２とが一致している。
【００２４】
本例のセグメントの継手金具によれば、雌継手１の継手部５の正面３に開口する嵌合孔４に雄継手２の継手部１０の正面８に突設した嵌合突起９が嵌合し、互いの継手部５，１０の正面３，８が接合したとき、雌継手１と雄継手２のアンカー部６，１１が同心上で向かい合うことになるので（図５参照）、接続された双方のセグメントにかかる引っ張り荷重が同心上にかかることになり、これにより、セグメントの接続強度の向上が図れる。
【００２５】
図６，図７は本発明に係るセグメントの継手金具の実施の形態の第２例の雌継手及び雄継手を示したもので、図６は本例の雌継手の一部縦断正面、図７は本例の雄継手の一部縦断正面である。
【００２６】
本例のセグメントの継手金具は、前記第１例とその基本構成において変わるところはなく、ここでは第１例と相違している構成を説明し、第１例と同一の構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００２７】
本例では、雌継手１の継手部５とアンカー部６が別体に形成され、また、雄継手２の継手部１０とアンカー部１１が別体に形成されており、継手部５とアンカー部６及び継手部１０とアンカー部１１はいずれも螺着により固定されている。前記アンカー部６，１１にあってはその形状がセグメントの種類や強度に応じた各種の形状に形成され、適宜選択して継手部５，１０に固定されるようになっている。本例のアンカー部６，１１は、その表面に多数のリブ状膨出部７ａ，１２ａが形成されている。
【００２８】
このように、形状の異なるアンカー部６，１１を多数用意しておくことによって、セグメントの種類や強度に応じて適宜選択して継手部に固定することができ、また、継手金具の製造が簡単となり、コストダウンが図れる。
【００２９】
また、前記雄継手２の継手部１０と該継手部１０の正面８に突設する嵌合突起９が別体に形成されており、前記継手部１０の正面８に嵌合突起９が適宜手段により固定できるようになっており、継手部１０の正面８に嵌合突起９を固定する手段として、前記雄継手２の継手部１０の正面８に、前記雌継手１の継手部５の正面３に開口する嵌合孔４と同一の固定用嵌合孔４ａが形成され、前記別体に形成されている嵌合突起９には、その後端に前記固定用嵌合孔４ａに嵌合される固定用突起９ａが一体に形成され、前記雄継手２の継手部１０の固定用嵌合孔４ａに前記固定用突起９ａが嵌合して固定できるようになっており、継手部１０の固定用嵌合孔４ａに前記固定用突起９ａを嵌合して雄継手２を構成している。
【００３０】
このようにすることにより、図６に示す雌継手１の継手部５の正面３に開口する嵌合孔４を雄継手２の継手部１０の正面８に開口する固定用嵌合孔４ａとして利用することができ、雌継手１の継手部５の正面３に開口する嵌合孔４に前記固定用突起９ａを嵌合して固定することにより雄継手２とすることができるので、雌継手１と固定用突起９ａが一体に形成されている嵌合突起９とを用意することにより継手金具を構成することができ、別途雄継手２を用意する必要がなくなることから、製造や取り扱いが容易となり、コストダウンが図れる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明に係るセグメントの継手金具によれば、セグメントを簡単な作業で容易に接続することができ、また、構成が簡単なので製造が容易であり安価に得ることができる。
【００３２】
また、本発明に係るセグメントの継手金具を用いたセグメントの接続構造によれば、一方のセグメントと他方のセグメントを簡単な作業で接続でき、しかも両者の側面同士を当接させた状態で接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るセグメントの継手金具の実施の形態の第１例の雌継手の平面図。
【図２】 図１の一部縦断正面図。
【図３】 本発明に係るセグメントの継手金具の実施の形態の第１例の雄継手の平面図。
【図４】 図３の正面図。
【図５】 第１例の雌継手と雄継手を接続した状態を示す正面図。
【図６】 本発明に係るセグメントの継手金具の実施の形態の第２例の雌継手の一部縦断正面図。
【図７】 本発明に係るセグメントの継手金具の実施の形態の第２例の雄継手の一部縦断正面図。
【符号の説明】
１ 雌継手
２ 雄継手
３ 正面
３ａ 傾斜面
４ 嵌合孔
４ａ 固定用嵌合孔
５ 継手部
６ アンカー部
７，７ａ 膨出部
８ 正面
８ａ 傾斜面
９ 嵌合突起
９ａ 固定用突起
１０ 継手部
１１ アンカー部
１２，１２ａ 膨出部
Ｌ１，Ｌ２ アンカー部の軸心
Ｌ３ 嵌合突起の軸心
Ｌ４ 嵌合孔の軸心
Ｃ１，Ｃ２ 継手部の正面の中心

Claims (5)

1. 正面に開口する嵌合孔を設けた継手部の側部にアンカー部を連設した雌継手と、正面に前記雌継手の継手部に設けた嵌合孔に嵌合可能な嵌合突起を突設した継手部の側部にアンカー部を連設した雄継手とからなり、前記雌継手の継手部の嵌合孔に雄継手の継手部の嵌合突起を嵌合したとき互いに接合するそれぞれの継手部の正面を、前記雌継手のアンカー部の軸心と雄継手のアンカー部の軸心を一致させたとき、前記軸心に対し傾斜面に形成するとともに、それぞれの継手部の傾斜面に形成された正面の中心とそれぞれのアンカー部の軸心とを一致させたことを特徴とするセグメントの継手金具。
2. 前記雌継手の継手部の嵌合孔がテーパ孔で形成され、前記雄継手の継手部の嵌合突起が前記嵌合孔のテーパ孔に対応したテーパ突起で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のセグメントの継手金具。
3. 前記雌継手及び雄継手のそれぞれの継手部とアンカー部が別体に形成されており、継手部とアンカー部が適宜手段により固定できるようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセグメントの継手金具。
4. 前記雄継手の継手部と該継手部の正面に突設する嵌合突起が別体に形成されており、前記継手部の正面に嵌合突起が適宜手段により固定できるようになっていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のセグメントの継手金具。
5. 前記雄継手の継手部の正面に、前記雌継手の継手部の正面に開口する嵌合孔と同一の固定用嵌合孔が形成され、前記嵌合突起にはその後端に前記固定用嵌合孔に嵌合される固定用突起が一体に形成され、前記雄継手の継手部の固定用嵌合孔に前記固定用突起が嵌合して固定できるようになっていることを特徴とする請求項４に記載の継手金具。

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