JP3810652B2 - Junction structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数接合されて筒状のトンネル壁体を構成するセグメント同士を接合する場合に用いて好適な接合構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば筒状のトンネル壁体を構成する場合、一般に、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ては、セグメントの接合面近傍に、これら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を埋め込んでおき、これら継手の孔部同士が連通するように、セグメントの接合面同士を当接させた状態にて、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るという極めて煩雑な作業を要するという問題があった。しかも、上記接合構造では、継手の孔部同士を正確に連通させてセグメントを設置させなければならなかった。
【0004】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、セグメント同士を極めて容易に接合させることができる接合構造の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項1記載の接合構造は、セグメント同士を、互いの接合面を突き合わせた状態に接合する接合構造であって、一方側のセグメントに設けられていて他方側のセグメントに向かって延在する接合棒と、前記他方側のセグメントに設けられていて前記接合棒が挿入された場合に該接合棒を固定する接合具とによって接合されてなり、前記接合棒は、軸心部と、該軸心部の周囲に径方向外側に離間させて環状配置された複数の係止部と、これら係止部を前記軸心部にそれぞれ接続させ且つ前記接合棒の先端側より対向視した場合に前記軸心部を中心として一方向に湾曲していて該軸心部側に弾性変形可能とされた複数の弾性部とを備え、前記各係止部は、その周囲からの圧迫力の有無により、これら係止部の外周がなす円の外径寸法が大径と小径に可変とされ、前記接合具は、前記小径よりも大きくかつ前記大径よりも小さい内径寸法の導入部と、該導入部に連続してかつ該導入部よりも大きい内径寸法の挿入空間部とを備え、前記各係止部または前記導入部の何れか一方もしくは両方に、前記接合棒の挿入方向に向かって先細りとなるガイド面が形成されていることを特徴とする。
【0006】
上記請求項1記載の接合構造によれば、一方のセグメントに設けられた接合棒を、他方のセグメントに設けられた接合具に挿入するように各セグメント間を接近させると、接合棒の各係止部が接合具の導入部に当接して圧迫力を受け、これが各弾性部に伝わってこれら弾性部がさらに一方向に湾曲するように弾性変形するので、各係止部がなす円の外径寸法が大径から小径に縮小する。しかも、接合棒を接合具に挿入する際に、ガイド面によって各係止部と導入部との間に引っかかりが生じにくくなり、スムーズに挿入作業が導かれるようになる。さらに接合棒の挿入を進めると、各係止部は導入部を越えて挿入空間部内に至り、導入部から受けていた圧迫力より解放されるので、弾性部の弾性力によって元の大径に復帰する。このようにして拡径した各係止部は、導入部の内径よりも大きくなってこの導入部に係止するため、この係止力によってそれぞれの部材同士が接合される。
【0007】
請求項2記載の接合構造は、請求項1記載の接合構造において、前記軸心部及び各係止部及び湾曲板からなる弾性部は、樹脂成形による一体成形品であることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明は、セグメント同士を、互いの接合面を突き合わせた状態に接合する接合構造であり、その一実施形態を図1〜図5を参照しながら以下に説明していくが、本発明がこれのみに限定解釈されるものでないことは勿論である。以下、本実施形態による接合構造を、トンネルを構成するセグメント間の接合に適用した場合について説明する。
なお、図1は、本実施形態の接合構造を示す図であって、接合状態での断面図である。また、図2は、同接合構造を図1のA−A線より見た断面図である。また、図3は、同接合構造の要部を示す図であって、図2のB部拡大図である。また、図4は、同接合構造の各係止部及び各弾性部の動作を示す図であって、接合棒の先端側より対向視した場合の図である。また、図5は、同接合構造を示す図であって、接合前状態の断面図である。
【0011】
図1に示すように、本実施形態の接合構造は、一方側のセグメントa(部材)に固定され、他方側のセグメントb(部材)に向かって延在する接合棒10と、他方側のセグメントbに設けられ、接合棒10が挿入された場合にこの接合棒10を固定する接合具20とによって接合される概略構成を有している。
前記接合棒10は、図1及び図2に示すように、軸心部11と、該軸心部11の周囲に環状配置された複数の係止部12と、これら係止部12を軸心部11より径方向に離間させるように付勢する弾性部13とを備え、各係止部12が、その周囲からの圧迫力の有無により、これら係止部12の外周がなす円の外径寸法d1が大径と小径に可変とされている。
前記接合具20は、図1に示すように、前記小径よりも大きくかつ前記大径よりも小さい内径寸法d2を有する導入部21と、該導入部21に連続してかつ該導入部21よりも大きい内径寸法d3の挿入空間部22とを備えている。
【0012】
接合棒10は、接合具20に挿入される樹脂成形(プラスチック)の棒体であり、その挿入方向の後端部側に形成されたねじ部14と、該ねじ部14より挿入方向に向かって先細りに形成されたテーパ部15と、該テーパ部15より略円柱状に形成された前記軸心部11と、該軸心部11の周囲に各弾性部13を介して接続された前記各係止部12とを備えて構成されている。
そして、この接合棒10は、セグメントaに埋設させたインサートナット16内にねじ部14をねじ込むことにより、セグメントaに対して抜出不可に固定されている。
【0013】
軸心部11及び各係止部12及び各弾性部13及びねじ部14及びテーパ部15は、樹脂成形による一体成形品である。
そして、各弾性部13は、図2及び図3に示すように、接合棒10の先端側より対向視した場合に、軸心部11を中心として一方向(同図では右回り方向)に湾曲するとともにその端縁に係止部12が接合されている複数枚の湾曲板となっている。各弾性部13がこのような形状を有することにより、その係止部12を軸心部11に対して押し付けるような圧迫力が加えられた場合に、前記一方向に向かって弾性変形するので、その復元力により、係止部12を再び軸心部11から押し戻そうとする反発力を発揮できるようになっている。
【0014】
すなわち、図4に示すように、外力の加えられていない無負荷状態の上図では、各係止部12がなす外径寸法d1が最大となり(前記大径の状態)、前記接合具20の導入部21を通過する際には、この細い導入部21の内壁面からの圧縮力を受けるため、下図のように外径寸法d1が縮径される(前記小径の状態)。そして、各係止部12が導入部21を通過した際には、前記圧縮力から解放されるため、各係止部12がその弾性部13の復元力によって軸心部11から離れ、再び上図に示す大径の状態に復帰する。このようにして拡径した各係止部12は、導入部21に係止するようになる。
【0015】
なお、図1及び図3に示すように、各係止部12の外周には、接合棒10の挿入方向に向かって先細りとなるガイド面12aが形成されている。同様に、これら係止部12のガイド面12aを受け入れる接合具20の開口部(導入部21の開口)にも、接合棒10の挿入方向に向かって先細りとなるガイド面21a(面取り)が形成されている。これらガイド面12a,21aは、接合棒10の挿入時に最初に当接する部分であり、これらの先細り形状が挿入時のガイドとなってスムーズな挿入作業が行えるようになっている。
【0016】
再び図1に示すように、前記接合具20は、有底の円筒形状の樹脂成形品(プラスチック)であり、セグメントbに強固に埋設固定されている。そして、この接合部20の内部形状は、導入部21では、ガイド面21aである開口から一定の内径寸法d2の円柱形状空間として形成され、さらに、この末端より内径d3に段差的に拡径した円柱形状空間として前記挿入空間部22が連続形成されている。なお、この挿入空間部22の内径d3は、各係止部12の外径d1がなす前記大径よりもやや大きめの寸法が採用されており、この挿入空間部22内で各係止部12が十分に拡径できるようになっている。これにより、各係止部12と導入部21とが確実に係止可能となっている。
【0017】
以上説明の構成を有する接合構造による、各セグメントa,b間の接合作業について、図5を参照しながら以下に説明する。
同図に示すように両セグメントa,b間が離間した状態より、一方のセグメントbの接合具20の挿入部21内に、接合棒10を挿入するように他方のセグメントaを接近させていく(白抜き矢印方向に接近させる)。すると、接合棒10の各係止部12が接合具20の導入部21に当接して圧迫力を受け、各係止部12がなす円の外径寸法d1を前記大径から前記小径に縮小する。さらに接合棒10の挿入を進めると、各係止部12は導入部21を越えて挿入空間部22内に至り、導入部21から受けていた圧迫力より解放されるので、各弾性部13の弾性力によって元の前記大径に復帰する。このようにして拡径した各係止部12は、導入部21の内径d2よりも大きくなってこの導入部21に係止する(図1の状態)。これにより、接合棒10が接合具20に対して抜出不可に固定されるので、セグメントbに対するセグメントaの接合作業が完了する。
【0018】
以上説明のように、本実施形態の接合構造は、一方のセグメントaに設けられ、周囲からの圧迫力の有無により外径寸法d1が前記大径と小径に変化する係止部12を備えた接合棒10と、他方のセグメントbに設けられ、接合棒10の各係止部12が係止する導入部21を備えた接合具20とを有し、これら接合具20への接合棒10の挿入接続により両セグメントa,b間の接合を行う構成を採用した。
この構成によれば、セグメントa,b同士を接合させる際に、単に、一方のセグメントaに設けられた接合棒10を他方のセグメントbに設けられた接合具20へ挿入させることにより、極めて容易に、接合棒10を接合具20に係止させ、それぞれのセグメントa,b同士を接合させることができる。これにより、ボルトを継手の接合面に形成された孔部へ挿通させてナットを締結させていた従来構造と比較して、そ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み立ての容易化を図ることができる。また、接合時に、現場にて用意する部品を少なくすることができ、部品の搬入、準備等の作業を軽減することができ、省力化を図ることができる。
【0019】
また、本実施形態の接合構造は、軸心部11及び各係止部12及び弾性部13が樹脂成形による一体成形品であり、弾性部13が軸心部11を中心として一方向に湾曲するとともにその端縁に係止部12が接合されている複数枚の湾曲板である構成を採用した。この構成によれば、安価な構成でありながらも確実なセグメントa,b間の接合を得ることが可能となっている。
また、本実施形態の接合構造は、各係止部12及び導入部21の両方に、接合棒10の挿入方向に向かって先細りとなるガイド面12a,21aがそれぞれ形成されている構成を採用した。この構成によれば、スムーズな接合作業を得ることが可能となっている。
【0020】
なお、上記実施形態及びその各変形例においては、本発明の接合構造を、トンネルを構成するセグメントa,b同士の接合構造に適用する場合について説明したが、これに限定されず、その他の部材間の接合に適用しても良いことは勿論である。
また、上記実施形態では、各係止部12及び導入部21の両方にガイド面12a,21aをそれぞれ形成するものとしたが、これに限らず、いずれか一方のみに形成するものとしても良い。
【0021】
【発明の効果】
本発明の請求項1記載の接合構造は、一方のセグメントに設けられていて周囲からの圧迫力の有無により外径寸法が大径と小径に可変する係止部を備えた接合棒と、他方のセグメントに設けられていて接合棒の各係止部が係止する導入部を備えた接合具とを有し、これら接合具への接合棒の挿入接続により両セグメント間の接合を行う構成を採用した。
この構成によれば、セグメント同士を接合させる際に、単に、一方のセグメントに設けられた接合棒を他方のセグメントに設けられた接合具へ挿入させることにより、極めて容易に、接合棒を接合具に係止させ、それぞれのセグメント同士を接合させることができる。これにより、ボルトを継手の接合面に形成された孔部へ挿通させてナットを締結させていた従来構造と比較して、そ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み立ての容易化を図ることができる。また、スムーズな接合作業を得ることができる。そして、接合時に、現場にて用意する部品を少なくすることができ、部品の搬入、準備等の作業を軽減することができ、省力化を図ることができる。
【0022】
請求項2記載の接合構造は、請求項1記載の接合構造において、前記軸心部及び各係止部及び湾曲板からなる弾性部は、樹脂成形による一体成形品である構成を採用した。
この構成によれば、安価な構成でありながらも確実なセグメント間の接合を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の接合構造の一実施形態を示す図であって、接合状態での断面図である。
【図2】 同接合構造を示す図であって、図1のA−A線より見た断面図である。
【図3】 同接合構造の要部を示す図であって、図2のB部拡大図である。
【図4】 同接合構造の各係止部及び各弾性部の動作を示す図であって、接合棒の先端側より対向視した場合の図である。
【図5】 同接合構造を示す図であって、接合前状態の断面図である。
【符号の説明】
10・・・接合棒
11・・・軸心部
12・・・係止部
12a,21a・・・ガイド面
13・・・弾性部
20・・・接合具
21・・・導入部
22・・・挿入空間部
a,b・・・セグメント(部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to suitable junction structure using the case of joining the segments with each other are large numbers joined to constitute a cylindrical tunnel wall.
[0002]
[Prior art]
For example, when a cylindrical tunnel wall is configured, the segments are generally joined together by bolts. As a structure for joining segments with this bolt, a joint having holes that communicate with each other when the joint surfaces are brought into contact with each other is embedded in the vicinity of the joint surface of the segments. In general, a structure in which a bolt is inserted into a hole and a nut is fastened and joined to the bolt in a state where the joint surfaces of the segments are in contact with each other so as to communicate with each other. There is also a structure in which insert fittings which are nut members are embedded in the mutual segments, and bolts penetrating through the adjacent segments are fastened and joined together.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described structure has a problem in that a very complicated operation of inserting a bolt through a hole formed in the joint surface of the joint at the construction site and fastening a nut to the bolt is required. In addition, in the above-described joining structure, it is necessary to install the segments by accurately communicating the hole portions of the joint.
[0004]
This invention is made | formed in view of the said situation, and aims at provision of the junction structure which can join segments very easily.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the bonding structure of claim 1 wherein the segments each other, a joint structure for joining the abutted joint surfaces of each other, whereas provided on the side of the segment toward the other side segment extending and joining rods, the result being joined when the other side of the junction rod have been found provided on segments are inserted by a bonding tool for fixing the junction rod, the joint rod, the axis portion, A plurality of engaging portions annularly arranged around the axial center and spaced radially outward, and when these engaging portions are respectively connected to the axial center and viewed from the front end side of the joining rod A plurality of elastic portions that are curved in one direction around the axial center portion and are elastically deformable on the axial center side, and each of the locking portions has presence or absence of a compression force from the periphery thereof The outer diameter of the circle formed by the outer periphery of these locking parts The joint is variable between a large diameter and a small diameter, and the connector has an inner diameter dimension larger than the small diameter and smaller than the large diameter, and an inner diameter dimension that is continuous with the introduction section and larger than the introduction diameter. An insertion space portion is provided , and either one or both of the locking portions and the introduction portion are formed with guide surfaces that taper in the insertion direction of the joining rod .
[0006]
According to the joint structure according to the first aspect, the bonding bar provided on one of the segments, if brought close between each segment to be inserted into connectors provided on the other of the segments, each engaging the joining rod The stoppers come into contact with the introduction part of the connector and receive a compression force, which is transmitted to each elastic part and elastically deforms so that these elastic parts bend in one direction. The diameter is reduced from a large diameter to a small diameter. Moreover, when inserting the contact Gobo in connectors, caught becomes less likely to occur between the inlet portion and the latching portion by the guide surface, so that smooth insertion operation is derived. When the insertion of the joining rod is further advanced, each locking portion reaches the insertion space portion beyond the introduction portion, and is released from the compression force received from the introduction portion, so that the original large diameter is obtained by the elastic force of the elastic portion. Return. Each locking portion expanded in diameter in this way becomes larger than the inner diameter of the introduction portion and engages with this introduction portion, so that the respective members are joined together by this engagement force.
[0007]
The joint structure according to claim 2, wherein, in the joint structure according to claim 1, wherein an elastic portion consisting of the axis portion and the locking portion and the curved plate is characterized in that it is an integral molded product of a resin molding.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is a joining structure that joins segments in a state in which the joining surfaces of each other are abutted, and an embodiment thereof will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. Of course, it should not be construed as limited thereto. Hereinafter, the case where the junction structure according to the present embodiment is applied to the junction between the segments constituting the tunnel will be described.
In addition, FIG. 1 is a figure which shows the joining structure of this embodiment, Comprising: It is sectional drawing in a joining state. 2 is a cross-sectional view of the joint structure as seen from the line AA in FIG. Moreover, FIG. 3 is a figure which shows the principal part of the junction structure, Comprising: It is the B section enlarged view of FIG. Moreover, FIG. 4 is a figure which shows operation | movement of each latching | locking part and each elastic part of the same joining structure, Comprising: It is a figure at the time of facing from the front end side of a joining rod. FIG. 5 is a diagram showing the joint structure, and is a cross-sectional view of the state before joining.
[0011]
As shown in FIG. 1, the joining structure of the present embodiment includes a joining
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the joining
As shown in FIG. 1, the
[0012]
The joining
The joining
[0013]
The
As shown in FIGS. 2 and 3, each
[0014]
That is, as shown in FIG. 4, in the upper view in the no-load state where no external force is applied, the outer diameter dimension d <b> 1 formed by each
[0015]
As shown in FIGS. 1 and 3, a
[0016]
As shown in FIG. 1 again, the
[0017]
The joining operation between the segments a and b by the joining structure having the above-described configuration will be described below with reference to FIG.
As shown in the figure, from the state in which the segments a and b are separated from each other, the other segment a is moved closer to the
[0018]
As described above, the joint structure of the present embodiment includes the locking
According to this configuration, when joining the segments a and b, it is extremely easy by simply inserting the joining
[0019]
Further, in the joining structure of the present embodiment, the
Moreover, the joining structure of this embodiment employ | adopted the structure by which the guide surfaces 12a and 21a which taper toward the insertion direction of the joining
[0020]
In addition, in the said embodiment and each modification, although the case where the junction structure of this invention was applied to the junction structure of the segments a and b which comprise a tunnel was demonstrated, it is not limited to this, Other members Of course, it may be applied to bonding between the two.
In the above embodiment, the guide surfaces 12a and 21a are formed on both the locking
[0021]
【The invention's effect】
Joint structure according to claim 1 of the present invention, a joining rod having an engagement portion having an outer diameter is variable to have a larger diameter and the smaller diameter by the presence or absence of a compressive force from the surrounding provided on one segment, while of the engaging portions of the joint rods are provided on the segments and a bonding tool having a inlet section for locking, the configuration in which the junction between the two segments by the insertion connection of the junction rods to these connectors Adopted.
According to this configuration, when bonding the segments together, simply by inserting the joined rods provided on one of the segments to the other connectors provided in the segment, very easily, the bonding bar connectors And the segments can be joined to each other. As a result, compared to the conventional structure in which the bolt is inserted through the hole formed in the joint surface of the joint and the nut is fastened, the labor required for the joint work can be greatly reduced, and the robot can Automatic assembly can be facilitated. Moreover, a smooth joining operation can be obtained. In addition , it is possible to reduce the number of parts to be prepared on site at the time of joining, to reduce the work of carrying in and preparing parts, and to save labor.
[0022]
The joint structure according to claim 2, wherein, in the joint structure according to claim 1, wherein an elastic portion consisting of the axis portion and the locking portion and the curved plate adopts the configuration is integral formed molded article by resin molding.
According to this configuration, it is possible to obtain a reliable joint between segments while being an inexpensive configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a joining structure of the present invention, and is a cross-sectional view in a joined state.
FIG. 2 is a view showing the joint structure, and is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a view showing a main part of the joint structure, and is an enlarged view of a part B in FIG. 2;
FIG. 4 is a view showing the operation of each locking portion and each elastic portion of the joint structure when viewed from the front end side of the joint rod.
FIG. 5 is a diagram showing the joint structure, and is a cross-sectional view of a state before joining.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記接合棒は、軸心部と、該軸心部の周囲に径方向外側に離間させて環状配置された複数の係止部と、これら係止部を前記軸心部にそれぞれ接続させ且つ前記接合棒の先端側より対向視した場合に前記軸心部を中心として一方向に湾曲していて該軸心部側に弾性変形可能とされた複数の弾性部とを備え、
前記各係止部は、その周囲からの圧迫力の有無により、これら係止部の外周がなす円の外径寸法が大径と小径に可変とされ、
前記接合具は、前記小径よりも大きくかつ前記大径よりも小さい内径寸法の導入部と、該導入部に連続してかつ該導入部よりも大きい内径寸法の挿入空間部とを備え、
前記各係止部または前記導入部の何れか一方もしくは両方に、前記接合棒の挿入方向に向かって先細りとなるガイド面が形成されていることを特徴とする接合構造。 Segments together, a joint structure for joining the abutted joint surfaces with each other, whereas the junction rods extending toward the segment on the other side be provided on the side of the segment, said the other side segment joined when the joining rod have been provided, et al has been inserted by the bonding tool to fix said bonding bar will have,
The joining rod includes an axial center part, a plurality of engaging parts annularly arranged around the axial center part and spaced radially outward, and connecting the engaging parts to the axial part respectively, and A plurality of elastic parts that are curved in one direction around the axial center part when viewed from the front end side of the joining rod and are elastically deformable on the axial center side ;
Each of the locking portions is variable in the outer diameter of a circle formed by the outer periphery of the locking portions to a large diameter and a small diameter depending on the presence or absence of a pressing force from the surroundings.
The connector includes an introduction portion having an inner diameter dimension larger than the small diameter and smaller than the large diameter, and an insertion space portion having an inner diameter dimension continuous to the introduction portion and larger than the introduction portion ,
A joining structure characterized in that a guide surface that tapers in the insertion direction of the joining rod is formed on either one or both of the locking portions and the introduction portion .
前記軸心部及び各係止部及び湾曲板からなる弾性部は、樹脂成形による一体成形品であることを特徴とする接合構造。The joining structure according to claim 1,
Elastic portion consisting of the axis portion and the locking portion and the curved plate, the bonding structure, which is a single piece by resin molding.
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