JP3755805B2

JP3755805B2 - セグメントの継手装置

Info

Publication number: JP3755805B2
Application number: JP2000276393A
Authority: JP
Inventors: 市耕輔古; 森邦博永
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2000-09-12
Filing date: 2000-09-12
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2020-09-12
Also published as: JP2002089192A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメントの継手装置に関し、特に雌継手を有するセグメントの接続面に雄継手を有するセグメントの接続面を突合わせてセグメントを接続するセグメントの継手装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセグメントの継手装置は、鉄筋コンクリート製セグメント又は鋼鉄製セグメントを問わず、鋼板で構成された接続部をボルト及びナットで接続する鋼板短ボルト方式の技術が知られている。この技術はそれなりの実績が積み上げられているが、種々の問題点が有る。
【０００３】
即ち、セグメントの接続は狭い場所での高所作業となることが多く、ボルト及びナット等の部品、手動或いは電動のレンチ等の工具及び締結冶具等を現場に搬入する手間が掛かり、締結作業は多くの労力を要して危険な作業である。また、締結する部品の防食処理、部品管理の問題があり、これらが工期の短縮、コスト低減を困難にする要因となっている。
【０００４】
そこで、上記の問題点を解決するために、セグメント同士の継手面を押し付けるだけで接続が可能ないわゆるワンタッチ式のセグメント継手が開発されている。
【０００５】
しかしながら、ワンタッチ式のセグメント継手はリング継手に用いた場合には、エレクタのジャッキの推力による締結力の導入で止水シールの潰しが可能であるが、ピース継手に用いた場合は圧縮方向が異なるのでジャッキを用いた締結作業ができない。また、施工に伴って締結力が減少した場合の増し締めができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、構造が簡単で、締結作業が容易で安全にでき、増し締めができ、強度が強く耐久性に優れたセグメントの継手装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、雌継手を有するセグメントと雄継手を有するセグメントとを接続するためのセグメントの継手装置において、前記雌継手（５）は開口（１５ａ）を有するハウジング（１５）とそのハウジング（１５）内に設けたナット（１６）とを備え、前記雄継手（４）は開口（８ｄ）を有するハウジング（８）とそのハウジング（８）内に設けられてハウジング（８）の凸部（８ａ、８ｂ）にガイドされ、前記雄継手（４）の開口（８ａ）を介して前記雌継手（５）の開口（１５ａ）から挿入される係止杆（９）とを備え、その係止杆（９）の外周のネジ（９ａ）に螺合するウォームナット（１０）が設けられ、そしてハウジング（８）には前記ウォームナット（１０）を回動させる回動用ウォーム（１４）を挿入する孔（８ｅ）が設けられ、さらにウォームナット（１０）を接続面側に押圧するバネ（１２）と、前記バネ（１２）に抗してウォームナット（１０）を係止し、そしてウォームナット（１０）の回動により係止をはずす凸部（８ｃ）が設けられている。
【０００８】
そして、前記雄継手のウオームナットはハウジングの凸部に係止され、ウオームナット及び係止杆を前進付勢するバネが設けられ、ウオームナットを回転することによりウオームナットと凸部の係止が解かれて係止杆が開口から突出するので、回動用ウオームを少し回転するとナットの螺合位置まで係止杆が直ちに移動し、接続作業が短時間でできる。
【０００９】
また、本発明によれば、雌継手を有するセグメントと雄継手を有するセグメントとを接続するためのセグメントの継手装置において、前記雌継手（５）は開口（２４ａ）および孔（２４ｂ）を有するハウジング（２４）とハウジング（２４）内に設けられてウォームホイル（２５ａ）が形成されたナット（２５）とを備え、前記雄継手（４）は開口（２０ａ）を有するハウジング（２０）と、そのハウジング（２０）に収納されその開口（２０ａ）から突出でき、そしてネジ（２１ａ）が形成された係止杆（２１）とを備え、その係止杆（２１）を前記開口（２０ａ）および雌継手（５）の開口（２４ａ）を介して突出させるためのバネ（２２）が設けられ、さらに前記バネ（２２）に抗して前記係止杆（２１）をハウジング（２０）内に位置させるための係止手段（２３）が設けられ、さらに前記孔（２４ｂ）を通して前記ナット（２５）のウォームホイル（２５ａ）と螺合する回動用ウォーム（１４）を有している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明のセグメントの継手装置を説明する。図１は本発明が実施されているセグメント１が使用されたトンネルＴの斜視図で、セグメント１の継手装置２（ピース継手）及び継手装置３（リング継手）を順次接続してトンネルＴの内壁が構成されている。セグメント１の接続面１ａには継手装置２の雄継手４が複数（図示の例では２個）設けられ、接続面１ａに対向した接続面１ｂには雌継手５が複数（図示の例では２個）設けられている。また、セグメント１の接続面１ｄには継手装置３の雄継手６が複数（図示の例では２個）設けられ、接続面１ｄに対向した接続面１ｃには雌継手７が複数（図示の例では２個）設けられている。
【００１１】
セグメント１の接続面１ｄに設けられている継手装置３に関し、雄継手６は鋼鉄製のピンで構成され、接続面１ｃに設けられている雌継手５はこれから組み立てるセグメント１の雄継手６が挿入される開口で構成されている。なお、ピース間継手２に本発明の継手装置を用い、リング間継手３に従来のピン式継手を用いる組み合わせにすることも可能である。
【００１２】
図２に示すように、セグメント１の接続面１ａに設けられている継手装置２の雄継手４は、ハウジング８と、そのハウジング８内の接続面側および反接続面側に形成された凸部８ａ、８ｂにガイドされ、ネジ９ａが形成された係止杆９とを備え、その係止杆９の外周のネジ９ａは後記のウォームナット１０と螺合する。そして雄継手４はさらに外側にウオームホイル１０ｂが形成されたウオームナット１０を備えている。そのウオームナット１０は係止杆９に固定手段１１により比較的に弱く固定されている。
【００１３】
図３に示すように、固定手段１１としては、金属又は樹脂製等の板バネ１１ａの外周をウオームナット１０に固定し、板バネ１１ａの内周で係止杆９を挟むようにしたものが好適に実施できる。
【００１４】
また、図４に示すように、固定手段１１としては、ウオームナット１０を係止杆９に比較的弱い接着剤１１ｂで接着して固定しても良い。
【００１５】
そして、ウオームナット１０に形成された凸部１０ｃはハウジング８に形成された凸部８ｃに当接して係止され、係止杆９及びウオームナット１０を前進付勢するバネ１２が設けられている。
【００１６】
図５に示すように、凸部８ｃはハウジング８に複数（図示の例では２個）形成され、凸部１０ｃもウオームナット１０に複数（図示の例では２個）形成されている。そして、ウオームナット１０が少し回動することにより凸部８ｃ、１０ｃの当接が解除され、バネ１２により係止杆９及びウオームナット１０がハウジング８の開口８ｄから突出するようになっている。
【００１７】
そして、ハウジング８の後端には係止杆９を保護するカバー１３が設けられている。
なお、図６に示すように、カバー１３は蓋付きのパイプ１３ａでも良い。
【００１８】
また、ウオームナット１０に対向したハウジング８の部分には孔８ｅが開けられ、雄継手４をセグメント１に取り付けた状態で、孔８ｅが位置するセグメント１の部分には孔１ｅが開けられている。そして、手動或いは電動のレンチ等の工具に取り付けた回動用ウオーム１４を孔１ｅ、８ｅを介してハウジング８内に挿入し、回動用ウオーム１４をウオームホイル１０ｂに螺合し、ウオームナット１０及び係止杆９を回転するようになっている（図７及び図８）。
【００１９】
なお、ウオームナット１０、ウオームホイル１０ａ、及び回動用ウオーム１４の関係は、図９及び図１０に示すようにウオームナット１０に凸起部を設けてウオームホイル１０ａを形成し、ウオーム１４と螺合するようにしても良い。
また、図１１及び図１２に示すように、直接ウオームナット１０の外周に歯を切り、ウオームホイル１０ａを形成しても良い。
【００２０】
セグメント１の接続面１ｂに設けられている継手装置２の雌継手５は、ハウジング１５と、ハウジング１５内に非回動に設けられたナット１６で構成されている。このナット１６はハウジング１５内にガタを有して設けられ、ハウジング１５の開口１５ａはテーパ面となっている。
なお、ナット１６の形状は、六角、四角、三角等、所望の形状で良く、楔タイプのものでも良い。
【００２１】
次に、セグメント１の接続の態様について説明する。図示しないシールド機のエレクタにより、先に組み立てられたセグメント１の継手装置３の雌継手７にセグメント１の継手装置３の雄継手６を挿入すると、先に組み立てられたセグメント１の継手装置２の雌継手５にセグメント１の継手装置２の雄継手４が対向する（図２）。
【００２２】
そして、回動用ウオーム１４を孔１ｅ、８ｅを介してハウジング８内に挿入し、回動用ウオーム１４をウオームホイル１０ｂに螺合して回転する。ウオームナット１０が少し回転すると、凸部８ｃ、１０ｃの当接による係止が解かれ、バネ１２により係止杆９が開口８ｄから突出し、係止杆９は開口１５ａからハウジング１５内に進入し、係止杆９の先端がナット１６に当接する（図１３）。
【００２３】
このようにウオームナット１０を少し回転すると、係止杆９がナット１６に当接するまで移動するので、接続作業が短時間でできるようになる。また、開口１５ａはテーパ面になっているので、係止杆９はハウジング１５内にスムーズに進入でき、さらに、ナット１６がハウジング１５内でガタにより移動可能になっているので、セグメント１、１同士が少しずれていても継手装置２の接続が容易にできる。
【００２４】
さらに回動用ウオーム１４を回転すると、ウオームナット１０に固定された係止杆９はナット１６に螺合する。そして、係止杆９の先端がハウジング１５に当接し、係止杆９の前進が妨げられる（図１４）。
【００２５】
このように係止杆９がハウジング１５に当接し、さらに回動用ウオーム１４を回転すると、ウオームナット１０と係止杆９との固定手段１１による固定が解かれ、係止杆９のネジ９ａに螺合しているウオームナット１０が前進し、ハウジング８の凸部８ａに当接して締結力が得られる（図１５）。
【００２６】
このように継手装置２がしっかりと締結されるので、セグメント１は先に組み立てられセグメント１に強固に密着され、強度が強く耐久性に優れたトンネルＴの施工が行われるようになる。
【００２７】
上述した実施の形態の継手装置２は、雄継手４の係止杆９を回転して雌継手５のナット１６に螺合しているが、雌継手５のナット１６を回転して雄継手４の係止杆９をナット１６に螺合するようにしても良い。
【００２８】
図１６に示すように、この実施の形態では、継手装置２の雄継手４は、開口２０ａを有するハウジング２０と、ネジ２１ａが形成され、ハウジング２０内を非回動に摺動する係止杆２１と、係止杆２１を前進付勢するバネ２２と、係止杆２１を係止する係止手段２３で構成されている。
【００２９】
図１７に示すように、係止手段２３は係止杆２１に当接したストップピン２３ａが使用され、ストップピン２３ａを抜くことにより係止杆２１の係止を解くようにしたものが好適に実施できる。
【００３０】
また、図１８に示すように、係止手段２３は孔２３ｂを開けたストッププレート２３ｃで係止杆２１を係止し、ストッププレート２３ｃを動かして孔２３ｂを係止杆２１に対向させて係止を解くようにしても良い。
そして、係止杆２１にはハウジング２０の開口２０ａに当接する頭部２１ｂが形成されている。
【００３１】
継手装置２の雌継手５は、ハウジング２４と、外側にウオームホイル２５ａが形成され、ハウジング２４内に設けられたナット２５で構成されている。このナット２５はハウジング２４内にガタを有して設けられ、ハウジング２４の開口２４ａはテーパ面となっている。そして、ハウジング２４には孔２４ｂが開けられ、回動用ウオーム１４を孔２４ｂを介してハウジング２４内に挿入し、回動用ウオーム１４をウオームホイル２５ａに螺合し、ナット２５を回転するようになっている。
【００３２】
次に、この構造の継手装置２の接続について説明する。上述した実施の形態と同様に、先に組み立てられたセグメント１の継手装置３の雌継手７にセグメント１の継手装置３の雄継手６を挿入すると、先に組み立てられたセグメント１の継手装置２の雌継手５にセグメント１の継手装置２の雄継手４が対向する（図１６）。
【００３３】
そして、係止手段２３による係止杆２１の係止を解くと、バネ２２により係止杆２１が開口２０ａから突出し、係止杆２１は開口２４ａからハウジング２４内に進入し、係止杆２１の先端がナット２５に当接する。
【００３４】
このように係止手段２３による係止を解くと、係止杆２１がナット２５に当接するまで移動するので、接続作業が短時間でできるようになる。また、開口２４ａはテーパ面になっているので、係止杆２１はハウジング２４内にスムーズに進入でき、セグメント１、１同士が少しずれていても継手装置２の接続が容易にできる。
【００３５】
次に、回動用ウオーム１４を孔２４ｂを介してハウジング２４内に挿入し、ウオームホイル２５ａに螺合してナット２５を回転する。ナット２５が回転すると、ナット２５に螺合した係止杆２１は前進し、頭部２１ｂが開口２０ａに当接して増し締めされる（図１９）。
このように接続装置２が締結されるので、セグメント１は先に組み立てられセグメント１に強固に密着され、強度が強く耐久性に優れたトンネルＴの施工が行われる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のセグメントの継手装置の効果を、以下に列挙する。
（１）継手装置が締結できるので、強度が強く耐久性に優れたトンネルとなる。また、施工の進捗に応じて締結力がロスした場合には、回動用ウオームにより増し締めができる。
（２）バネにより雄継手の係止杆を雌継手のナットの位置まで移動するので、接続作業が短時間でできる。
（３）雌継手のハウジングの開口がテーパ面で形成されているので、係止杆が雌継手のハウジング内へ容易に挿入し、セグメント同士が少しずれていても継手装置の接続が容易にできる。
（４）雌継手のナットがハウジング内にガタを有して設けられているので、セグメント同士が少しずれていても継手装置の接続が容易にできる。
（５）セグメントに継手装置を作動するための孔が小さくすみ、強度的に丈夫で耐久性のあるセグメントを得ることができる。
（６）運搬、位置決め作業時には、セグメント端面からの金具の突出がなく、セグメント分割などに組み立て方法への影響がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の継手装置が実施されているセグメントを組み込んでいる状態の斜視図。
【図２】本発明の継手装置の実施例を示す断面図。
【図３】固定手段の１つの実施の形態を示す断面図。
【図４】固定手段の他の実施の形態を示す断面図。
【図５】図２のＡ−Ａ矢視図。
【図６】ハウジングのカバーの他の実施の形態を示す断面図。
【図７】回動用ウオームとウオームナットとの関係を示す図。
【図８】図７のウオームナットを示す斜視図。
【図９】回動用ウオームとウオームナットとの別の実施の形態を示す図。
【図１０】図９のウオームナットを示す斜視図。
【図１１】回動用ウオームとウオームナットとのさらに別の実施の形態を示す図。
【図１２】図１１のウオームナットを示す斜視図。
【図１３】継手装置の係止杆に張力が生じたところを示す断面図。
【図１４】継手装置の係止杆に張力が生じたところを示す断面図。
【図１５】継手装置の係止杆に張力が生じたところを示す断面図。
【図１６】継手装置の他の実施の形態を示す断面図。
【図１７】係止手段の実施の形態を示す正面図。
【図１８】係止手段の他の実施の形態を示す正面図。
【図１９】継手装置の他の実施の形態の動作を示す断面図。
【符号の説明】
Ｔ・・・トンネル
１・・・セグメント
２・・・継手装置
４・・・雄継手
５・・・雌継手
８、１５、２０、２４・・・ハウジング
８ａ、８ｂ、８ｃ、１０ｃ・・・凸部
８ｄ・・・開口
８ｅ・・・孔
９、２１・・・係止杆
９ａ、１０ａ・・・ネジ
１０・・・ウオームナット
１０ｂ・・・ウオームホイル
１１・・・固定手段
１２、２２・・・バネ
１３・・・カバー
１４・・・回動用ウオーム
１６、２５・・・ナット
２３・・・係止手段

Claims

雌継手を有するセグメントと雄継手を有するセグメントとを接続するためのセグメントの継手装置において、前記雌継手（５）は開口（１５ａ）を有するハウジング（１５）とそのハウジング（１５）内に設けたナット（１６）とを備え、前記雄継手（４）は開口（８ｄ）を有するハウジング（８）とそのハウジング（８）内に設けられてハウジング（８）の凸部（８ａ、８ｂ）にガイドされ、前記雄継手（４）の開口（８ａ）を介して前記雌継手（５）の開口（１５ａ）から挿入される係止杆（９）とを備え、その係止杆（９）の外周のネジ（９ａ）に螺合するウォームナット（１０）が設けられ、そしてハウジング（８）には前記ウォームナット（１０）を回動させる回動用ウォーム（１４）を挿入する孔（８ｅ）が設けられ、さらにウォームナット（１０）を接続面側に押圧するバネ（１２）と、前記バネ（１２）に抗してウォームナット（１０）を係止し、そしてウォームナット（１０）の回動により係止をはずす凸部（８ｃ）が設けられていることを特徴としたセグメントの継手装置。
雌継手を有するセグメントと雄継手を有するセグメントとを接続するためのセグメントの継手装置において、前記雌継手（５）は開口（２４ａ）および孔（２４ｂ）を有するハウジング（２４）とハウジング（２４）内に設けられてウォームホイル（２５ａ）が形成されたナット（２５）とを備え、前記雄継手（４）は開口（２０ａ）を有するハウジング（２０）と、そのハウジング（２０）に収納されその開口（２０ａ）から突出でき、そしてネジ（２１ａ）が形成された係止杆（２１）とを備え、その係止杆（２１）を前記開口（２０ａ）および雌継手（５）の開口（２４ａ）を介して突出させるためのバネ（２２）が設けられ、さらに前記バネ（２２）に抗して前記係止杆（２１）をハウジング（２０）内に位置させるための係止手段（２３）が設けられ、さらに前記孔（２４ｂ）を通して前記ナット（２５）のウォームホイル（２５ａ）と螺合する回動用ウォーム（１４）を有することを特徴とするセグメントの継手装置。