JP3818520B2 - セグメントの継手装置 - Google Patents

Description

本発明は、隣接するセグメントの相対する接合面にそれぞれ雄・雌継手を設けて互いに接合するセグメントの継手装置に関する。

図１には、トンネルＴにおけるセグメント１の継手装置による接合状況が示されている。図において、符号２はピース同士を接続する継手装置を示しており、また、符号３はリング同士を接続する継手装置を示している。これらの継手２，３によりセグメント１を順次接合して、トンネルＴの内壁が構築されている。
なお、図示の例では、セグメント１のピース接合面１ａには継手装置２の雄継手４が２個、対向する接合面１ｂには雌継手５が２個、またリング接合面１ｄには継手装置３の雄継手６が２個、対向する接合面１ｃには雌継手７が２個それぞれ設けられている、

このようなセグメントの接合においては、セグメント内面が平滑であること、セグメントがシールド機の内部から地山に掘削されたトンネル内部に出された後においても継手部の増し締めができること、締結力の管理が容易であること、といったことが要求されている。

しかしながら、従来の継手装置においては、ボルト継手は、セグメントの内面にボルトボックスを開口してボルトの締結作業を行うため、セグメント内面が平滑ではなく、後からボルトボックスの充填作業が必要である。
そして、ピン継手は、推力ジャッキでセグメントを既設のセグメントに押し付けることで締結するが，セグメントがトンネル内に出た後、継手面が閉じた後に増し締めすることができない。
さらに、くさび式継手は、くさびの効果により継手面にプレストレスを導入することが可能であるが、プレストレスの管理が難しい。
この様に、従来の技術では、セグメントの接合において要求される上述した条件を充足することが困難である、という問題点を有していた。

本発明は、上記の問題点に鑑みて提案されたものであり、セグメント内面が平滑であって、増し締めが可能であり、且つ、締結作業が容易な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。

本発明のセグメントの継手装置は、隣接するセグメントの相対する接合面にそれぞれ雄・雌継手を設けて互いに接合するセグメントの継手装置において、前記雌継手は接合面側に開口を有する雌継手ケースと、その雌継手ケース内に回り止めされたナットとを備えており、前記雄継手は接合面側に開口を有する雄継手ケースと、その雄継手ケース内に回転自在に支持されておりウオームギヤによって回転されるウオームホイールと、そのウオームホイールに対し軸方向に移動可能でありかつ回転方向には係止されている接合ボルトと、その接合ボルトを雌継手方向に付勢するコイルバネとを備え、前記接合ボルトはその開口側には前記雌継手のナットに係合する接合ねじ部が形成され、かつ反開口側端部には前記コイルバネの反力を受ける反力用プレートが形成されており、前記コイルバネは予め縮めた状態に接着剤によって固定してある。

斯かる構成により、まず予め例えば接着剤などで弾性手段（例えばバネ）を縮めた状態にしておいて雄・雌の両継手を当接し、ウオームギヤを回転すると接合ボルトが回転して接着が離れてバネ力で接合ボルトが押し出される。さらに、ウオームギヤを回転すると、接合ボルトの接合ねじ部が雌継手のナットと螺合し、両継手が接合される。

本発明は、以上説明したように構成され以下に示す効果を奏する。
（１） セグメントの内面が平滑で二次覆工が省略できる。
（２） 施工後に継手部の増し締めが可能である。
（３） 施工が容易でコストダウンが可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図２および図３には、本発明によるセグメントの継手装置の一実施形態の構成が示されている。
図において、セグメントの継手装置２Ａは、接続するセグメント１Ａに設けられた雄継手４Ａと既設セグメント１Ｂに設けられた雌継手５Ａとで構成されている。
その雌継手５Ａは、接合面１ｂに開口３５ａした雌継手ケース３５と、そのケース３５内に回り止めされたナット３６とで構成されている。

そして、雄継手４Ａは、接合面１ａに開口した雄継手ケース３１と、そのケース３１内に回転自在に支持されたウオームホイール３３と、そのウオームホイール３３の軸方向Ｘに移動自在で回転方向に係止された接合ボルト３２と、その接合ボルト３２を雌継手方向に付勢するバネ３４とで構成されている。
その接合ボルト３２は、その中間部３２ａは断面が６角形状に形成され、ウオームホイール３３の６角形状の軸孔に挿入されており、軸方向Ｘに摺動自在で且つ回転方向には係止されている。
接合ボルト３２の開口側、即ち中間部３２ａの開口部３１ａ寄りに、雌継手のナット３６に係合する接合ねじ部３２ｂが形成されている。そして、反開口側端部は、バネ３４の反力を受ける反力用プレート３２ｃが形成されている。
なお、符号Ｂは、継手ケース３１，３５をセグメント１に取り付けるためのボルト部材を示している。

ウオームホイール３３は、ケース３１に回転自在に支持されており、ケース３１の仮設孔に挿入されるウオームギヤ３７と噛み合って駆動され、接合ボルト３２を回転するように構成されている。
前記接合ボルト端部の反力用プレート３２ｃと、ケース３１の孔端部との間には、接合ボルト３２を開口３１ａ方向に付勢するバネ３４が挿入されているが、初期状態には、このバネ３４は接着剤によって固められ、接合ボルト３２の接合ねじ部３２ｂの先端部が開口３１ａより飛び出ないようにされている。

雄・雌継手４Ａ、５Ａの接合は、バネ３４を縮め固定した状態で雄・雌両継手ケース３１，３５を当接し、ケース３１の仮設孔にウオームギヤ３７を挿入して回転すると、ウオームギヤ３７に噛み合っているウオームホイール３３および接合ボルト３２が回転し、バネ３４の接着が離れて接合ボルト３２がバネ力で押し出される。さらに、ウオームギヤ３７を回転すると、接合ボルト３２の接合ねじ部３２ｂが雌継手のナット３６と螺合し、ナット３６の収納凹部の肩部を介してナット３６は継手ケース３５を継手ケース３１側に引き寄せ、他方、接合ボルト３２は反力用プレート３２ｃ、ウオームホイール３３を介して継手ケース３１を継手ケース３５側に引き寄せることになり、ナット３６、接合ボルトの反力用プレート３２ｃ、ウオームホイール３３を順次介して両継手４Ａ、５Ａが接合される。

なお、以上の説明において、既設セグメント１Ｂ側を雌継手５（５Ａ）、接合するセグメント１Ａ側を雄継手４（４Ａ）としたが、このように限定するものではない。

セグメントの継手装置による接合を説明する斜視図。 本発明による継手装置の一実施形態の主要構成を示す斜視図。 図２の継手装置の断面図。

符号の説明

１・・・セグメント
２、２Ａ・・・継手装置
４Ａ・・・雄継手
５Ａ・・・雌継手
３１・・・雄継手ケース
３２・・・接合ボルト
３２ｂ・・・接合ねじ部
３２ｃ・・・反力用プレート
３３・・・ウオームホイール
３４・・・バネ
３５・・・雌継手ケース
３６・・・ナット
３７・・・ウオームギヤ

Claims (1)

1. 隣接するセグメント（１Ａ、１Ｂ）の相対する接合面（１ａ、１ｂ）にそれぞれ雄・雌継手（４Ａ、５Ａ）を設けて互いに接合するセグメントの継手装置（２Ａ）において、前記雌継手（５Ａ）は接合面側に開口を有する雌継手ケース（３５）と、その雌継手ケース（３５）内に回り止めされたナット（３６）とを備えており、前記雄継手（４Ａ）は接合面側に開口を有する雄継手ケース（３１）と、その雄継手ケース（３１）内に回転自在に支持されておりウオームギヤ（３７）によって回転されるウオームホイール（３３）と、そのウオームホイール（３３）に対し軸方向（Ｘ）に移動可能でありかつ回転方向には係止されている接合ボルト（３２）と、その接合ボルト（３２）を雌継手方向に付勢するコイルバネ（３４）とを備え、前記接合ボルト（３２）はその開口側には前記雌継手（５Ａ）のナット（３６）に係合する接合ねじ部（３２ｂ）が形成され、かつ反開口側端部には前記コイルバネ（３４）の反力を受ける反力用プレート（３２ｃ）が形成されており、前記コイルバネ（３４）は予め縮めた状態に接着剤によって固定してあることを特徴とするセグメントの継手装置。

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