JP3847661B2 - 継手 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、継手に関し、詳しくは、隣接する二つの部材同士、例えば地下鉄のトンネル等の掘削した部分の内面に設けられる複数のセグメントの隣接するもの同士を一体に接合するのに有効な継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、シールド工法等により地下鉄のトンネル等を構築する場合には、掘削した部分の内面にスチール型セグメント、中詰コンクリート型セグメント、コンクリート型セグメント等のセグメントを設け、掘削した部分を被覆し、支持している。
【０００３】
この種のセグメントの一例が図１４に示されている。このセグメント４１は、中詰コンクリート型セグメントであって、円弧板状のコンクリート製のセグメント本体４２と、セグメント本体４２の長手方向の両端面に一体に設けられる長方形板状の金属製の長手方向接合板４３、４３と、セグメント本体４２の幅方向の両端面に一体に設けられる円弧板状の金属製の幅方向接合板４４、４４とからなるものであって、各長手向接合板４３及び各幅方向接合板４４にはそれぞれネジ挿通用の孔４３ａ、４４ａが貫通した状態で設けられ、各ネジ挿通用の孔４３ａ、４４ａに対応するセグメント本体４３の部分にはそれぞれ所定の大きさ、深さのネジ締付け用の穴４５が設けられている。
【０００４】
そして、上記のような構成のセグメント４１を、トンネル等の掘削した部分の内面に周方向に連続して設け、周方向に隣接するセグメント４１の各ネジ締付け用の穴４５を利用し、長手方向接合板４３のネジ挿通用の孔４３ａ、４３ａ間に継手のボルト（図示せず）を挿通させ、ボルトのネジ部に継手のナット（図示せず）を螺合させて締め付け、周方向に隣接するセグメント４１、４１同士を一体に接合し、同一周上にリング状のセグメントリング体を構成する。
【０００５】
そして、このようなセグメントリング体を掘削方向に連続して設け、掘削方向に隣接するセグメントリング体のセグメント４１、４１同士を同様の方法によって一体に接合し、掘削した部分の内面の全体を複数のセグメント４１、４１……で被覆する。このようにして、掘削した部分の内面を複数のセグメント４１、４１……で支持することができるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成のセグメント４１にあっては、コンクリート製のセグメント本体４２の複数箇所にネジ締付け用の穴４５が設けられているので、セグメント本体４２の強度が低下してしまう。このため、掘削した部分の内面に複数のセグメント４１、４１……を設けた後に、各セグメント４１のネジ締付け用の穴４５を充填材によって閉塞し、各セグメント本体４２の強度を確保しなければならず、その作業に手間がかかり、工期の長期化の原因となる。
【０００７】
また、周方向及び掘削方向に隣接するセグメント４１、４１の長手方向接合板４３及び幅方向接合板４４同士を接合する場合に、その作業を狭い空間であるネジ締付け用の孔４５を利用して行わなければならないため、作業効率が悪く、工期の長期化の原因となる。
【０００８】
本発明は、上記のような問題に鑑みなされたものであって、隣接する二つの部材、例えばトンネル等の掘削した部分の内面に設けられる複数のセグメントの隣接するもの同士の接合に用いた場合に、隣接するセグメント同士を一体に接合した後の強度確保のための作業が一切不要であり、また、隣接するセグメント同士の接合が容易であって、作業効率が良く、工期を大幅に短縮することができる継手を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、隣接する二つの部材を一体に接合する継手であって、前記一方の部材に設けられる雄型継手と、前記他方の部材に設けられるとともに、前記雄型継手と相互に嵌合する雌型継手とを備え、前記雌型継手は、前記雄型継手との嵌合の際に拡径して前記雄型継手との嵌合を許容し、嵌合完了後に縮径して前記雄型継手との嵌合状態を保持し、かつ、前記雄型継手は、外周面に凹凸が設けられる嵌合部材を有し、前記雌型継手は、内周面に前記凹凸と相互に嵌合する凹凸が設けられるとともに、周方向に複数に分割されて拡径可能な被嵌合部材と、該被嵌合部材を縮径する方向に押圧する押圧部材とを有し、前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に前記押圧部材に抗して拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に前記押圧部材により押圧されて縮径して前記嵌合部材との嵌合状態を保持し、前記雌型継手の被嵌合部材及び押圧部材をケース内に設けるとともに、該ケースの内面と前記被嵌合部材との間に球座を設け、該球座により前記被嵌合部材を前記ケースに対して相対的に球面運動可能としたことを特徴とする。
この発明による継手によれば、一方の部材の雄型継手と他方の部材の雌型継手とが相互に嵌合する際に、雌型継手が拡径することにより雄型継手との嵌合が許容され、嵌合完了後に雌型継手が縮径することにより雄型継手との嵌合状態に保持され、隣接する二つの部材が一体に接合されることになる。
また、雄型継手の嵌合部材の凹凸と雌型継手の 被嵌合部材の凹凸とが相互に嵌合する際に、雌型継手の被嵌合部材が押圧部材に抗して拡径することにより雄型継手の嵌合部材との嵌合が許容され、嵌合後に被嵌合部材が押圧部材により押圧されて縮径することにより嵌合部材との嵌合状態に保持されることになる。
また、雄型継手の嵌合部材と雌型継手の被嵌合部材とを相互に嵌合させる際に、球座を介して被嵌合部材がケースに対して相対的に球面運動することになるので、嵌合部材と被嵌合部材との嵌合が容易になる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、隣接する二つの部材を一体に接合する継手であって、雄型継手と、前記両部材にそれぞれ設けられるとともに、前記雄型継手と相互に嵌合する雌型継手とを備 え、前記雌型継手は、前記雄型継手との嵌合の際に拡径して前記雄型継手との嵌合を許容し、嵌合後に縮径して前記雄型継手との嵌合状態を保持し、かつ、前記雄型継手は、外周面に凹凸が設けられる嵌合部材を有し、前記雌型継手は、内周面に前記凹凸と相互に嵌合する凹凸が設けられるとともに、周方向に複数に分割されて拡径可能な被嵌合部材と、該被嵌合部材を縮径する方向に押圧する押圧部材とを有し、前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に前記押圧部材に抗して拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に前記押圧部材により押圧されて縮径して前記嵌合部材との嵌合状態を保持し、前記雌型継手の被嵌合部材及び押圧部材をケース内に設けるとともに、該ケースの内面と前記被嵌合部材との間に球座を設け、該球座により前記被嵌合部材を前記ケースに対して相対的に球面運動可能としたことを特徴とする。
この発明による継手によれば、雄型継手と両部材の雌型継手とが相互に嵌合する際に、両雌型継手が拡径することにより雄型継手との嵌合が許容され、嵌合後に両雌型継手が縮径することにより雄型継手との嵌合状態に保持され、隣接する二つの部材が一体に接合されることになる。
また、雄型継手の嵌合部材の凹凸と雌型継手の被嵌合部材の凹凸とが相互に嵌合する際に、雌型継手の被嵌合部材が押圧部材に抗して拡径することにより雄型継手の嵌合部材との嵌合が許容され、嵌合後に被嵌合部材が押圧部材により押圧されて縮径することにより嵌合部材との嵌合状態に保持されることになる。
また、雄型継手の嵌合部材と雌型継手の被嵌合部材とを相互に嵌合させる際に、球座を介して被嵌合部材がケースに対して相対的に球面運動することになるので、嵌合部材と被嵌合部材との嵌合が容易になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１及び図２には、本発明による継手の第１の実施の形態を説明するための第１参考例が示されていて、この継手１は、隣接する二つの部材を一体に接合するものであって、雄型継手２と、この雄型継手２と嵌合可能な雌型継手１０とを備えている。
【００１４】
雄型継手２は、先端部周面に断面鋸刃状の凹凸４が軸方向に沿って連続して設けられる金属製の棒状の嵌合部材３と、嵌合部材３を支持する金属製の板状の支持部材６とから構成され、嵌合部材３と支持部材６とはネジ止め、溶接等によって一体に連結されている。
【００１５】
雌型継手１０は、内周面に雄型継手２の嵌合部材３の凹凸４と相互に嵌合する断面鋸刃状の凹凸１２が軸方向に沿って連続して設けられる とともに、周方向に複数（この第１参考例においては５つ）に分割されて拡径可能な金属製の環状の被嵌合部材１１と、被嵌合部材１１の外周側に被嵌されると ともに、被嵌合部材１１を縮径する方向に押圧して被嵌合部材１１を環状に保持するウレタンゴム等の弾性体からなる環状の押圧部材１３と、被嵌合部材１１及び押圧部材１３を保持する金属製のケース１４とから構成されている。ケース１４の内周面と押圧部材１３の外周面との間には所定の間隙が形成され、この間隙により被嵌合部材１１の拡径が許容されるようになっている。ケース１４の内面には案内部材１５が設けられ、この案内部材１５によって被嵌合部材１１が拡径 可能に案内されるようになっている。なお、被嵌合部材１１の分割数は５つに限らず複数であれば良いものである。
【００１６】
そして、上記のような構成の雄型継手２と雌型継手１０とからなる継手１を用いて隣接する二つの部材、例えば、トンネル等の掘削した部分の内面に設けられる複数のセグメントの隣接するもの同士を一体に接合するには、図３〜図５に示すように、セグメント２５が円弧板状のコンクリート製のセグメント本体３０と、セグメント本体３０の長手方向の両端面に一体に設けられる金属製の長手方向接合板３１、３３と、セグメント本体３０の幅方向の両端面に一体に設けられる金属製の幅方向接合板３５、３７とからなる中詰コンクリート型のセグメント２５である場合には、セグメント２５の接合部２６、２７、２８、２９（長手方向の両接合部２６、２７及び幅方向の両接合部２８、２９）に雄型継手２及び雌型継手１０を設ける。
【００１７】
具体的には、セグメント２５の長手方向の一方の接合部２６、及び幅方向の一方の接合部２８にそれぞれ雄型継手２、２を設け、長手方向の他方の接合部２７、及び幅方向の他方の接合部２９にそれぞれ雌型継手１０、１０を設ける。なお、図示はしないが、長手方向の一方の接合部２６、及び幅方向の一方の接合部２７にそれぞれ雄型継手２及び雌型継手１０を設け、長手方向の他方の接合部２７、及び幅方向の他方の接合部２９にそれぞれ雌型継手１０及び雄型継手２を設けても良い。
【００１８】
この場合、一方の長手方向接合板３１、及び一方の幅方向接合板３５を支持部材６とし、支持部材６に溶接、ネジ止め等により嵌合部材３を一体に設け、長手方向の一方の接合部２６、及び幅方向の一方の接合部２８にそれぞれ雄型継手２を構成する。
【００１９】
そして、他方の長手方向接合板３３に長孔３４を貫通した状態で設け、他方の幅方向接合板３７に孔３８を貫通した状態で設け、この長孔３４及び孔３８に対応する他方の長手方向接合板３３及び他方の幅方向接合板３７の裏面側に、被嵌合部材１１の開口部が前記長孔３４、孔３８に連通するように雌型継手１０のケース１４を溶接等により一体に連結し、長手方向の両接合板３１、３３及び幅方向の両接合板３５、３７の内側に部分にコンクリートを打設してセグメント本体３０を形成し、長手方向の他方の接合部２７、及び幅方向の他方の接合部２９にそれぞれ雌型継手１０を構成する。
【００２０】
そして、上記のような構成のセグメント２５をトンネル等の掘削した部分の内面に位置させ、図４に示すように、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５の長手方向の端面同士を相対的に接近させ、図５に示すように、一方のセグメント２５の雄型継手２の嵌合部材３を他方のセグメント２５の雌型継手１０の被嵌合部材１１の内側に挿入し、両セグメント２５、２５の対向する端面同士が互いに接触するまで挿入する。この場合、嵌合部材３により押圧されることにより被嵌合部材１１が押圧部材１３に抗して拡径し、嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材３の凹凸４と被嵌合部材１１の凹凸１２とが相互に嵌合される。そして、嵌合が完了したときに、押圧部材１３により被嵌合部材１１が縮径する方向に押圧されることにより被嵌合部材１１が環状に保持され、嵌合部材２との嵌合状態に保持され、嵌合部材３が被嵌合部材１１内から抜け出ることのない状態に保持される。これによって、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５が一体に接合されることとなる。
【００２１】
そして、トンネル等の掘削した部分の内面の同一周上に複数のセグメント２５、２５…を順次に接合することで、その部分にリング状のセグメントリング体（図示せず）が構成される。そして、このようなセグメントリング体を掘削方向に連続して構成し、掘削方向に隣接する一方のセグメント２５の雄型継手２と他方のセグメント２５の雌型継手１０とを相互に嵌合させ、掘削方向に隣接するセグメントリング体同士を一体に接合する。そして、このようにセグメントリング体を掘削方向に順次設けることで、掘削した部分の内面の全体を複数のセグメントで被覆し、支持することができるものである。
【００２２】
図６及び図７には、本発明による継手の第２の実施の形態を説明するための第２参考例が示されていて、この継手１は、コンクリート型のセグメント２５の接合に適用したものであって、前記第１参考例に示すものと略同一の構成の雄型継手２及び雌型継手１０を有している。
【００２３】
すなわち、この第２参考例においては、セグメント２５側に雄型継手２及び雌型継手１０を支持する金属製の板が存在しないので、雄型継手２及び雌型継手１０を補強部材７、補強部材１６を介してセグメント２５の接合部２６、２７、２８、２９（図３参照）に一体に設ける。
【００２４】
具体的には、雄型継手２は、補強部材７を金属製の連結部材８とアンカー９とによって構成し、支持部材６の裏面側に連結部材８を介してアンカー９を一体に連結する。雌型継手１０は、補強部材１６を金属製の支持部材１７とブラケット１８とアンカー１９とによって構成し、支持部材１７に雌型継手１０のケース１４を連結し、支持部材１７にケース１４を挟持するようにブラケット１８及びアンカー１９を一体に連結する。
【００２５】
そして、型枠（図示せず）の所定の位置に雄型継手２及び雌型継手１０を位置し、この状態で型枠の内側にコンクリートを打設してセグメント２５を形成し、セグメント２５の長手方向の一方の接合部２６、及び幅方向の一方の接合部２８にそれぞれ雄型継手２を構成し、長手方向の他方の接合部２７、及び幅方向の他方の接合部２９にそれぞれ雌型継手１０を構成する。
【００２６】
そして、上記のような構成のセグメント２５をトンネル等の掘削した部分の内面に位置し、図６に示すように、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５の長手方向の端面同士を相対的に接近させ、図７に示すように、一方のセグメント２５の雄型継手２の嵌合部材３を他方のセグメント２５の雌型継手１０の被嵌合部材１１の内側に挿入し、両セグメント２５、２５の対向する端面同士が互いに接触するまで挿入する。この場合、嵌合部材３により押圧されることにより被嵌合部材１１が押圧部材１３に抗して拡径し、嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材３の凹凸４と被嵌合部材１１の凹凸１２とが相互に嵌合される。そして、嵌合が完了したときに、押圧部材１３により被嵌合部材１１が縮径する方向に押圧されることにより被嵌合部材１１が環状に保持され、嵌合部材１３との嵌合状態に保持され、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５が一体に接合される。
【００２７】
そして、トンネル等の掘削した部分の内面の同一周上に複数のセグメント２５、２５…を順次に接合することで、その部分にリング状のセグメントリング体（図示せず）が構成される。そして、このようなセグメントリング体を掘削方向に連続して構成し、掘削方向に隣接する一方のセグメント２５の雄型継手２と他方のセグメント２５の雌型継手１０とを相互に嵌合させ、掘削方向に隣接するセグメントリング体同士を一体に接合する。そして、このようにセグメントリング体を掘削方向に順次設けることで、掘削した部分の内面の全体に複数のセグメント２５、２５…で被覆し、支持することができるものである。
【００２８】
図８及び図９には、本発明による継手の第３の実施の形態を説明するための第３参考例が示されていて、この継手１も前記第２参考例に示すものと同様にコンクリート型のセグメント２５の接合に適用したものであって、前記第１参考例に示すものと略同一の構成の雄型継手２及び雌型継手１０を有している。
【００２９】
すなわち、この第３参考例においても、セグメント２５側に雄型継手２及び雌型継手１０を支持する金属製の板が存在しないので、雄型継手２及び雌型継手１０を補強部材７、１６を介してセグメント２５の接合部２６、２７、２８、２９（図３参照）に一体に設ける。
【００３０】
具体的には、雄型継手２は、前記第２参考例に示すものと同様に、補強部材７を金属製の連結部材８とアンカー９とによって構成し、支持部材６の裏面側に連結部材８を介してアンカー９を一体に連結する。雌型継手１０は、補強部材１６を金属製の支持部材１７によって構成し、支持部材 １７に雌型継手１０のケース１４を連結する。
【００３１】
そして、型枠（図示せず）の所定の位置に雄型継手２及び雌型継手１０を位置し、この状態で型枠の内側にコンクリートを打設してセグメント２５を形成し、セグメント２５の長手方向の一方の接合部２６、及び幅方向の一方の接合部２８にそれぞれ雄型継手２を構成し、長手方向の他方の接合部２７、及び幅方向の他方の接合部２９にそれぞれ雌型継手１０を構成する。なお、雌型継手１０は、支持部材１７とセグメント２５の接合面との距離を長くとる。
【００３２】
そして、上記のような構成のセグメント２５をトンネル等の掘削した部分の内面に位置し、図８に示すように、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５の長手方向の端面同士を相対的に接近させ、図９に示すように、一方のセグメント２５の雄型継手２の嵌合部材３を他方のセグメント２５の雌型継手１０の被嵌合部材１１の内側に挿入し、両セグメント２５、２５の対向する端面同士が互いに接触するまで挿入する。
この場合、嵌合部材３により押圧されることにより被嵌合部材１１が押圧部材１３に抗して拡径し、嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材３の凹凸４と被嵌合部材１１の凹凸１２とが相互に嵌合される。そして、嵌合が完了したときに、押圧部材１３により被嵌合部材１１が縮径する方向に押圧されることにより被嵌合部材１１が環状に保持され、嵌合部材３との嵌合状態に保持され、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５が一体に接合される。
【００３３】
そして、トンネル等の掘削した部分の内面の同一周上に複数のセグメント２５、２５…を順次に接合することで、その部分にリング状のセグメントリング体（図示せず）が構成される。そして、このようなセグメントリング体を掘削方向に連続して構成し、掘削方向に隣接する一方のセグメント２５の雄型継手２と他方のセグメント２５の雌型継手１０とを相互に嵌合させ、掘削方向に隣接するセグメントリング体同士を一体に接合する。そして、このようにセグメントリング体を掘削方向に順次設けることで、掘削した部分の内面の全体を複数のセグメント２５、２５…で被覆し、支持することができるものである。
【００３４】
図１０には、本発明による継手の第４の実施の形態を説明するための第４参考例が示されていて、この継手１も前記第２及び第３参考例に示すものと同様に、コンクリート型のセグメント２５の接合に適用したものであって、前記各参考例に示すものと略同一の構成の雄型継手２（雄型継手２は、図８、図９に示す構成のものと同様の構成であるので、図示及び詳細な説明は省略する）及び雌型継手１０を有している。
【００３５】
すなわち、この第４参考例においても、セグメント２５側に雄型継手２及び雌型継手１０を支持する金属製の板が存在しないので、雄型継手２及び雌型継手１０を補強部材７、１６を介してセグメント２５の接合部２６、２７、２８、２９（図３参照）に一体に設ける。
【００３６】
雌型継手１０は、補強部材１６を金属製の支持部材１７と、プラスチック製の筒状のホルダ２０によって構成し、支持部材１７に雌型継手１０のケース１４を連結し、ホルダ２０の内側に支持部材１７及びケース１４を保持する。この場合、ホルダ２０の軸線上に位置するケース１４の内面の部分に雌ネジ部２１を設けておき、この雌ネジ部２１にホルダ２０を挿通させたネジ棒（図示せず）の先端部を螺合させ、ネジ棒の後端部をホルダ２０の開口部にワッシャ（図示せず）、ナット（図示せず）等を介して締結し、支持部材１７及びケース１４をホルダ２０の所定の位置に保持する。
【００３７】
そして、型枠（図示せず）の所定の位置に雄型継手（図示せず）及び雌型継手１０を位置し、この状態で型枠の内側にコンクリートを打設してセグメント２５を形成し、セグメント２５の長手方向の一方の接合部２６、及び幅方向の一方の接合部２８にそれぞれ雄型継手（図示せず）を構成し、長手方向の他方の接合部２７、及び幅方向の他方の接合部２９にそれぞれ雌型継手１０を構成する。
【００３８】
そして、上記のような構成のセグメント２５をトンネル等の掘削した部分の内面に位置し、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５の長手方向の端面同士を相対的に接近させ、一方のセグメント２５の雄型継手の嵌合部材（図示せず）を他方のセグメント２５の雌型継手１０の被嵌合部材１１の内側に挿入し、両セグメント２５、２５の対向する端面同士が互いに接触するまで挿入する。この場合、嵌合部材により押圧されることにより被嵌合部材１１が押圧部材１３に抗して拡径し、嵌合部材の挿入が許容され、嵌合部材の凹凸と被嵌合部材１１の凹凸１２とが相互に嵌合される。そして、嵌合が完了したときに、押圧部材１３により被嵌合部材１１が縮径する方向に押圧されることにより被嵌合部材１１が環状に保持され、嵌合部材との嵌合状態に保持され、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５が一体に接合される。
【００３９】
そして、トンネル等の掘削した部分の内面の同一周上に複数のセグメント２５、２５……を順次に接合することで、その部分にリング状のセグメントリング体（図示せず）が構成される。そして、このようなセグメントリング体を掘削方向に連続して構成し、掘削方向に隣接する一方のセグメント２５の雄型継手と他方のセグメント２５の雌型継手１０とを相互に嵌合させ、掘削方向に隣接するセグメントリング体同士を一体に接合する。そして、このようにセグメントリング体を掘削方向に順次設けることで、掘削した部分の内面の全体を複数のセグメント２５で被覆し、支持することができるものである。
【００４０】
図１１及び図１２には、本発明による継手の第５の実施の形態を説明するための第５参考例が示されていて、この継手１も前記第２、第３、及び第４参考例に示すものと同様に、コンクリート型のセグメント２５の接合に適用したものであって、前記第１参考例に示すものと略同一の構成の雄型継手２及び雌型継手１０を有している。
【００４１】
すなわち、この第５参考例においては、隣接する二つのセグメント２５、２５の接合部にそれぞれ雌型継手１０、１０を設けるとともに、それらの雌型継手１０、１０間に雄型継手２を嵌合させるように構成したものであって、雄型継手２は、両端部周面に断面鋸刃状の凹凸４が軸方向に沿って 連続して設けられる棒状の嵌合部材３のみから構成されている。また、この場合にも、セグメント２５側に雌型継手１０を支持する金属製の板が存在しないの で、前記第２、第３、及び第４参考例に示すものと同様に、雌型継手１０を補強部材１６を介してセグメント２５の接合部に一体に設ける。具体的には、雌型継手１０は、補強部材１６を金属製の支持部材１７によって構成し、支持部材１７に雌型継手１０のケース１４を連結する。
【００４２】
そして、型枠（図示せず）の所定の位置に雌型継手１０を位置し、この状態で型枠の内側にコンクリートを打設してセグメント２５を形成し、セグメント２５の長手方向の両接合部２６、２７及び幅方向の両接合部２８、２９にそれぞれ雌型継手１０を構成する。
【００４３】
そして、上記のような構成のセグメント２５をトンネル等の掘削した部分の内面に位置し、図１１に示すように、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５の長手方向の端面同士を相対的に接近させ、両セグメント２５、２５間に雄型継手２の嵌合部材３を位置し、図１２に示すように、雄型継手２の嵌合部材３の両端部を両セグメント２５、２５の雌型継手１０、１０の被嵌合部材１１、１１の内側に挿入し、両セグメント２５、２５の対向する端面同士が互いに接触するまで挿入する。この場合、嵌合部材２により押圧されることにより各被嵌合部材１１が押圧部材１３に抗して拡径し、嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材２の凹凸４と各被嵌合部材１１の凹凸１２とが相互に嵌合される。そして、嵌合が完了したときに、押圧部材１３により各被嵌合部材１１が縮径する方向に押圧されることにより各被嵌合部材１１が環状に保持され、嵌合部材３との嵌合状態に保持され、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５が一体に接合される。
【００４４】
そして、トンネル等の掘削した部分の内面の同一周上に複数のセグメント２５、２５…を順次に接合することで、その部分にリング状のセグメントリング体（図示せず）が構成される。そして、このようなセグメントリング体を掘削方向に連続して構成し、掘削方向に隣接する一方のセグメント２５及び他方のセグメント２５の雌型継手１０、１０に雄型継手２を嵌合させ、掘削方向に隣接するセグメントリング体同士を一体に接合する。そして、このようにセグメントリング体を掘削方向に順次設けることで、掘削した部分の内面の全体に複数のセグメント２５、２５……で被覆し、支持することができるものである。
【００４５】
図１３には、上記第１参考例の雌型継手１０に代えることで、本発明による継手の第１の実施の形態を構成する雌型継手１０が示されている。本実施の形態の雌型継手１０は、第１参考例の雌型継手１０のケース１４の入口側の内面と被嵌合部材１１の軸方向の端面との間に球座３０を介装し、ケース１４に対して被嵌合部材１１を相対的に球面運動可能としたものであって、その他の構成は前記第１参考例に示すものと同様であるので、その詳細な説明は省略するものとする。
【００４６】
球座３０は、ケース１４の入口側の内面に固定されるとともに、ケース１４の内方を向く面が凹面３２に形成される凹形球座半部３１と、被嵌合部材１１の軸方向の端面に固定されるとともに、ケース１４の外方を向く面が凸面３４に形成される凸形球座半部３３とからなり、凹形球座半部３１の凹面３２と凸形球座半部３３の凸面３４とは相対的に球面運動可能に係合されるようになっている。なお、図示はしないが、凸形球座半部３３をケース１４の入口側の内面に固定し、凹形球座半部３１を被嵌合部材１１の軸方向の端面に固定してもよい。
【００４７】
そして、この実施の形態の雌型継手１０を用いた継手１を前記第１参考例に示すものと同様に中詰コンクリート型のセグメント２５の接合に適用することにより、又は前記第２、第３、第４、及び第５の参考例に示すものと同様にコンクリート型のセグメント２５の接合に適用して、それぞれ本発明の継手による第１〜第５の実施の形態が構成される。
すなわち、セグメント２５をトンネル等の掘削した部分の内面に位置し、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５の長手方向の端面同士を相対的に接近させ（図４及び図６参照）、一方のセグメント２５の雄型継手２の嵌合部材３を他方のセグメント２５の雌型継手１０の被嵌合部材１１の内側に挿入し、両セグメント２５、２５の対向する端面同士が互いに接触するまで挿入する（図５及び図７参照）。
この場合、ケース１４と被嵌合部材１１との間には球座３０が介装され、この球座３０の凹形球座半部３１と凸形球座半部３３とが相対的に球面運動することになるので、雄型継手２の嵌合部材３の雌型継手１０の被嵌合部材１１への挿入が容易となる。そして、嵌合部材２により押圧されることにより各被嵌合部材１１が押圧部材１３に抗して拡径し、嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材３の凹凸４と被嵌合部材１１の凹凸１２とが相互に嵌合される。そして、嵌合が完了したときに、押圧部材１３により被嵌合部材１１が縮径する方向に押圧されることにより被嵌合部材１１が環状に保持され、嵌合部材１３との嵌合状態に保持され、周方向に隣接する二つのセグメント２５、２５が一体に接合される。
【００４８】
そして、トンネル等の掘削した部分の内面の同一周上に複数のセグメント２５、２５…を順次に接合することで、その部分にリング状のセグメントリング体（図示せず）が構成される。そして、このようなセグメントリング体を掘削方向に連続して構成し、掘削方向に隣接する一方のセグメント２５の雄型継手２と他方のセグメント２５の雌型継手１０とを相互に嵌合させ、掘削方向に隣接するセグメントリング体同士を一体に接合する。そして、このようにセグメントリング体を掘削方向に順次設けることで、掘削した部分の内面の全体に複数のセグメント２５、２５…で被覆し、支持することができるものである。
上記の各実施の形態で示した継手は、セグメントの施工方法を適宜選択することによって、トンネルの周方向におけるセグメントの接合（セグメント間継手としての接合）、及びトンネルの軸方向におけるセグメントの接合（リング間継手としての接合）の双方に使用することができるものである。
なお、この発明による継手を設けるセグメントは、スチール型セグメント、中詰コンクリート型セグメント、コンクリート型セグメント等各種のセグメントであってよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明による継手によれば、隣接する二つの部材、例えば、トンネル等の掘削した部分の内面に設けられる複数のセグメントの隣接するもの同士の接合に適用した場合には、隣接する一方のセグメントの雄型継手と他方のセグメントの雌型継手とを相互に嵌合させることで、両セグメントが一体に接合されることになる。この場合、雌型継手が拡径することにより雄型継手との嵌合が許容され、その後雌型継手は縮径して雄型継手との嵌合状態を保持することになるので、隣接する二つのセグメント同士の接合が容易となり、工期を大幅に短縮させることができることになる。また、隣接する二つのセグメントを一体に接合した後に、セグメントの強度を確保するために充填材を充填するような煩雑な作業が一切不要となるので、これによっても工期を大幅に短縮させることができることになる。
【００５０】
さらに、隣接する二つのセグメント間に雄型継手を位置し、この雄型継手と隣接する両セグメントの両雌型継手とを相互に嵌合させることによっても、両セグメントが一体に接合されることになる。そして、この場合にも、雌型継手が拡径することにより、雄型継手の嵌合が許容され、その後雌型継手は縮径して雄型継手との嵌合状態を保持することになるので、隣接する二つのセグメント同士の接合が容易となり、工期を大幅に短縮させることができることになる。そして、この場合にも、隣接する二つのセグメントを一体に接合した後に、セグメントの強度を確保するために充填材を充填するような煩雑な作業が一切不要となるので、これによっても工期を大幅に短縮させることができることになる。
【００５１】
さらに、雄型継手の嵌合部材外周面に設けた凹凸と雌型継手の被嵌合部材の内周面に設けた凹凸とが相互に嵌合し、嵌合部材は押圧部材によって縮径方向に押圧されることになるので、嵌合部材と被嵌合部材とを嵌合状態に確実に保持することができることになり、隣接する二つのセグメントを長期に渡って安定した接合状態に保持することができる。
【００５２】
さらに、雌型継手のケースと被嵌合部材との間に介装した球座により、被嵌合部材がケースに対して相対的に球面運動することになるので、雄型継手の嵌合部材と雌型継手の被嵌合部材との嵌合が容易となり、隣接する二つのセグメント同士の接合が容易となり、工期を大幅に短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による継手の第１の実施の形態を説明するための第１参考例の全体を示した断面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】 本発明による継手の第１の実施の形態を説明するための第１参考例の適用例を示した説明図である。
【図４】 図３の部分拡大断面図であって、接合前の状態を示した説明図である。
【図５】 図３の部分拡大断面図であって、接合後の状態を示した説明図である。
【図６】 本発明による継手の第２の実施の形態を説明するための第２参考例の適用例を示した部分拡大断面図であって、接合前の状態を示した説明図である。
【図７】 図６の接合後の状態を示した説明図である。
【図８】 本発明による継手の第３の実施の形態を説明するための第３参考例の適用例を示した部分拡大断面図であって、接合前の状態を示した説明図である。
【図９】 図８の接合後の状態を示した説明図である。
【図１０】 本発明による継手の第４の実施形態を説明するための第４参考例の適用例を示した部分拡大断面図である。
【図１１】 本発明による継手の第５の実施形態を説明するための第５参考例の適用例を示した部分拡大断面図であって、接合前の状態を示した説明図である。
【図１２】 図１１の接合後の状態を示した説明図である。
【図１３】 本発明による継手の第１の実施の形態を構成する雌型継手の断面図である。
【図１４】 従来の継手が適用されるセグメントを示した説明図である。
【符号の説明】
１ 継手
２ 雄型継手
３ 嵌合部材
４、１２ 凹凸
１０ 雌型継手
１１ 被嵌合部材
１３ 押圧部材
１４ ケース
２５ セグメント
３０ 球座

Claims (2)

1. 隣接する二つの部材を一体に接合する継手であって、
   前記一方の部材に設けられる雄型継手と、前記他方の部材に設けられるとともに、前記雄型継手と相互に嵌合する雌型継手とを備え、
   前記雌型継手は、前記雄型継手との嵌合の際に拡径して前記雄型継手との嵌合を許容し、嵌合完了後に縮径して前記雄型継手との嵌合状態を保持し、
   かつ、前記雄型継手は、外周面に凹凸が設けられる嵌合部材を有し、前記雌型継手は、内周面に前記凹凸と相互に嵌合する凹凸が設けられるとともに、周方向に複数に分割されて拡径可能な被嵌合部材と、該被嵌合部材を縮径する方向に押圧する押圧部材とを有し、
   前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に前記押圧部材に抗して拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に前記押圧部材により押圧されて縮径して前記嵌合部材との嵌合状態を保持し、
   前記雌型継手の被嵌合部材及び押圧部材をケース内に設けるとともに、該ケースの内面と前記被嵌合部材との間に球座を設け、該球座により前記被嵌合部材を前記ケースに対して相対的に球面運動可能としたことを特徴とする継手。
2. 隣接する二つの部材を一体に接合する継手であって、雄型継手と、前記両部材にそれぞれ設けられるとともに、前記雄型継手と相互に嵌合する雌型継手とを備 え、前記雌型継手は、前記雄型継手との嵌合の際に拡径して前記雄型継手との嵌合を許容し、嵌合後に縮径して前記雄型継手との嵌合状態を保持し、
   かつ、前記雄型継手は、外周面に凹凸が設けられる嵌合部材を有し、前記雌型継手は、内周面に前記凹凸と相互に嵌合する凹凸が設けられるとともに、周方向に複数に分割されて拡径可能な被嵌合部材と、該被嵌合部材を縮径する方向に押圧する押圧部材とを有し、
   前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に前記押圧部材に抗して拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に前記押圧部材により押圧されて縮径して前記嵌合部材との嵌合状態を保持し、
   前記雌型継手の被嵌合部材及び押圧部材をケース内に設けるとともに、該ケースの内面と前記被嵌合部材との間に球座を設け、該球座により前記被嵌合部材を前記ケースに対して相対的に球面運動可能としたことを特徴とする継手。

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