JP3929590B2 - Segment joint structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、相互に複数連結することにより掘削穴の軸方向に筒状壁体を構成するセグメントの接合構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
トンネルを構築する方法としては、掘削穴の内面側にセグメント(主にコンクリート製あるいはスチール製)を組み立てて筒状壁体を構築する、いわゆるシールド工法が一般的である。
このシールド工法に用いられるセグメントとしては平面長方形状で円弧版状のものが主流であり、これら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、セグメントの接合端面の近傍に、セグメントの接合端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板を埋め込んでおき、これら継手板の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、このような構造では、構築現場にて継手の接合端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たり、相互のセグメントに埋め込んだインサート金具へボルトを締結させるという極めて煩雑な作業を要するため組立時間の短縮には限界があり、またロボットによる自動組み付けへの適応が困難であった。さらには、二次覆工を省略する場合にもボルト・ナットを取り付けるためにセグメントに形成したボルトボックスの閉塞作業を行わなければならず、施工の高速化、省力化を目指す上で新たな継手構造の開発が急務となっているのが現状であった。
さらには、セグメント同士を接合させた際に、その締結力をセグメント全体へ確実に伝達し、これらセグメントの接合端面に大きな接合力を作用させることができる接合構造が望まれていた。
【0004】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、極めて容易にかつ確実に相互に接合させることが可能なセグメントの接合構造を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載のセグメントの接合構造は、掘削穴内にて、互いの接合端面同士を突き合わせた状態で接合されて、トンネル壁体を構成するセグメントの接合構造であって、前記セグメントには、それぞれの接合端面に接合金具が設けられ、これら接合金具同士が連結金具によって互いに連結されてなり、前記接合金具は、互いに対向させて設けられ、端部が内方に屈曲した係止片部とされた一対の鉤形の係止部を有し、前記連結金具は、板状の連結金具本体の両側部に、前記係止部同士の間に形成された係合空間内に嵌合して前記係止片部と係合する係合面を有する係合部が設けられ、前記セグメントの接合端面同士を突き合わせた状態にて、それぞれの接合金具の係合空間内へ両側部の係合部を嵌合させながら前記連結金具を挿入させることにより、互いのセグメント同士が接合されてなり、前記連結金具の係合部の係合面は、挿入方向後方へ向かって次第に近接するテーパ面とされ、前記接合金具の係止片部は、前記係合面と係合する係止面が前記係合面と同一方向へ傾斜したテーパ面とされ、互いに接合される接合金具は、セグメントの接合端面同士を突き合わせて前記連結金具を配置させた接合状態にて、互いに隙間が形成されることを特徴としている。
これにより、セグメントの接合端面同士を互いに当接させた状態にて、連結金具の係合部を、接合金具の係合空間内へ挿入させることにより、接合金具同士が連結金具によって接合され、セグメント同士が接合される。また、連結金具による接合金具同士の締結力が接合金具からセグメントへ伝達され、セグメントの接合端面が確実な接合力によって接合される。
【0006】
請求項2記載のセグメントの接合構造は、請求項1記載のセグメントの接合構造において、前記セグメントが、コンクリート製であり、前記接合金具には、このセグメントを形成するコンクリート内に埋設されるアンカー筋が連結されていることを特徴としている。
これにより、連結金具による接合金具同士の締結力が、アンカー筋からセグメントを形成するコンクリートに伝達される。
【0007】
請求項3記載のセグメントの接合構造は、請求項2記載のセグメントの接合構造において、前記アンカー筋の長手方向へわたって間隔をあけて複数のリブが形成されていることを特徴としている。
これにより、アンカー筋に形成されたリブによってアンカー筋の、セグメントを形成するコンクリートへの固着強度が向上される。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態のセグメントの接合構造を図によって説明する。
図1及び図2において、符号1は、セグメントである。これらセグメント1は、平面視長方形に形成されたコンクリート製のものであり、これらセグメント1の周方向への接合端面1aを互いに接合させることにより、掘削穴内にてトンネル壁体を構成するリングが構築されるようになっている。そして、このリングを掘削穴の軸方向へ互いに接合させることにより、トンネル壁体が構築されるようになっている。
【0009】
これらセグメント1には、周方向への接合端面1aに、厚み方向へ2列の接合溝部1bが形成されており、これら接合溝部1bには、断面視C型の接合金具2が設けられ、これら接合金具2同士が断面視I型の連結金具3によって互いに連結されるようになっている。
【0010】
接合金具2は、図3及び図4にも示すように、係止片部4を有する鉤形に形成された一対の係止部5が互いに対向位置に設けられたもので、これら係止部5同士によって形成された空間が連結金具3の係合部6が係合する係合空間7とされている。
また、係止片部4の内面からなる係止面4aは、連結金具3の挿入方向イへ向かって係合空間7を狭めるテーパ面とされている。つまり、セグメント1の接合端面1a同士を突き合わせた状態にて、互いに対向する接合金具2の係止面4aが、連結金具3の挿入方向後方へ向かって次第に近接するテーパ面とされている。
【0011】
これら接合金具2には、その後端部にアンカー筋9が接続されており、これらアンカー筋9がセグメント1を形成するコンクリートC内に埋め込まれ、これによりそれぞれの接合金具2がセグメント1に確実に固着されている。なお、このアンカー筋9には、その長さ方向にわたって複数のリブ10が間隔をあけて形成されており、これらリブ10によってコンクリートCとの固着強度がさらに高められている。
【0012】
また、これら接合金具2は、それぞれのセグメント1の接合端面1a同士を互いに突き合わせた際に、僅かに隙間が形成される位置にセグメント1に固定されている。
つまり、これら接合金具2の接合側の端部が、それぞれのセグメント1の接合端面1aから僅かに引き込んだ位置とされている。なお、この引き込み寸法Tとしては、T=約0.5mmとされている。したがって、互いのセグメント1の接合端面1a同士を当接した際に、これらセグメント1の接合金具2同士の隙間Sは、S=約1mm(S=2T=2×0.5)となる。
【0013】
上記接合金具2を連結する連結金具3は、断面I字形に形成されたもので、連結金具本体8の両側部が前述したように接合金具2の係合空間7内に嵌合する係合部6とされている。連結金具本体8は、接合金具2を構成する係止部5の係止片部4同士の隙間よりも薄く形成されて挿通可能とされており、係合部6は、係止片部4同士の隙間よりも厚く形成されている。また、接合金具2の係止片部4の係止面4aと当接して係合する連結金具3の係合部6に形成された係合面6aは、接合金具2の係止面4aと同様に、挿入方向後方へ向かって近接するテーパ面とされている。
【0014】
次に、上記構造のセグメント1同士を連結金具3によって接合させる場合について説明する。
セグメント1同士を連結金具3によって接合させる場合は、まず、セグメント1の接合端面1a同士を互いに当接させる。
この状態において、図5に示すように、連結金具3の両側部の係合部6が、それぞれの接合金具2に形成された係合空間7内に係合するように挿入する。
このようにすると、それぞれの接合金具2の係合空間7内に連結金具3の係合部6が挿入されて係合されて連結される。
【0015】
このように、上記セグメントの接合構造によれば、セグメント1の接合端面1a同士を互いに当接させた状態にて、連結金具3の係合部6を、接合金具2の係合空間7内へ挿入させることにより、極めて容易に接合金具2同士を連結金具3によって接合させ、セグメント1同士を接合させることができる。つまり、従来のボルト・ナットによる締結構造あるいはインサート金具へボルトを締結させる締結構造と比較して、セグメント同士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、さらには、ボルトボックス等がないので、ボルトボックスの閉塞作業を省略することができる。
【0016】
しかも、それぞれの接合金具2が、セグメント1の接合端面1a同士を当接させた際に、隙間Sが形成される位置に設けられているので、接合金具2同士が接触する接合構造と比較して連結金具3による接合金具2同士の締結力を確実にセグメント1に伝達して、これらセグメント1の接合端面1a同士の確実な接合力を確保することができる。
【0017】
つまり接合金具2同士が接触する場合、連結金具3による締結力が互いに接触している接合金具2を介して互いに伝達されてしまうが、本実施の形態例の場合、接合した状態にて、接合金具2同士の間に隙間Sが形成されるので、連結金具2による締結力が接合金具2、アンカー筋9からセグメント1へ伝達されて、セグメント1の接合端面1aを介して伝達されることとなり、したがって、セグメント1の接合端面1a同士にて確実な接合力が得られることとなる。
【0018】
また、連結金具3による接合金具2同士の締結力を、アンカー筋9からセグメント1を形成するコンクリートCに確実に伝達させることができ、これにより、アンカー筋9の弾性等により各接合箇所におけるねばり、靭性を向上させることができる。
しかも、アンカー筋9に形成されたリブ10によってアンカー筋9の、セグメント1を形成するコンクリートCへの固着強度を大幅に高めることができ、アンカー筋9からセグメント1への締結力の伝達を確実に行わせることができる。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のセグメントの接合構造によれば、下記の効果を得ることができる。
請求項1記載のセグメントの接合構造によれば、セグメントの接合端面同士を互いに当接させた状態にて、連結金具の係合部を、接合金具の係合空間内へ挿入させることにより、極めて容易に接合金具同士を連結金具によって接合させ、セグメント同士を接合させることができる。つまり、従来のボルト・ナットによる締結構造あるいはインサート金具へボルトを締結させる締結構造と比較して、セグメント同士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、さらには、ボルトボックス等がないので、ボルトボックスの閉塞作業を省略することができる。
しかも、それぞれの接合金具が、セグメントの接合端面同士を当接させた際に、隙間が形成される位置に設けられているので、接合金具同士が接触する接合構造と比較して連結金具による接合金具同士の締結力を確実にセグメントに伝達して、これらセグメントの接合端面同士の確実な接合力を確保することができる。
【0020】
請求項2記載のセグメントの接合構造によれば、連結金具による接合金具同士の締結力を、アンカー筋からセグメントを形成するコンクリートに確実に伝達させることができ、これにより、アンカー筋の弾性等により各接合箇所におけるねばり、靭性を向上させることができる。
請求項3記載のセグメントの接合構造によれば、アンカー筋に形成されたリブによってアンカー筋の、セグメントを形成するコンクリートへの固着強度を大幅に高めることができ、アンカー筋からセグメントへの締結力の伝達を確実に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態のセグメントの接合構造を説明するセグメントの斜視図である。
【図2】 本発明の実施の形態のセグメントの接合構造を説明する互いに接合されたセグメントの縦断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態のセグメントの接合構造を説明する接合部分における縦断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態のセグメントの接合構造を説明する接合部分における横断面図である。
【図5】 本発明の実施の形態のセグメントの接合構造を説明する接合部分における横断面図である。
【符号の説明】
1 セグメント
1a 接合端面
3 連結金具
4 係止片部
4a 係止面
5 係止部
6 係合部
7 係合空間
8 連結金具本体
9 アンカー筋
10 リブ
C コンクリート
S 隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a joining structure of segments that form a cylindrical wall body in the axial direction of an excavation hole by connecting a plurality of them together.
[0002]
[Prior art]
As a method for constructing a tunnel, a so-called shield method is generally used in which a tubular wall body is constructed by assembling segments (mainly made of concrete or steel) on the inner surface side of an excavation hole.
As the segments used in this shield method, flat rectangular and arc-shaped ones are the mainstream, and these segments are joined together by bolts.
As a structure for joining the segments with this bolt, a joint plate having holes communicating with each other when the joint end surfaces of the segments are brought into contact with each other in the vicinity of the joint end surfaces of the segments is embedded. Generally, a structure is used in which a bolt is inserted into the hole portion and a nut is fastened and joined to the bolt. 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, in such a structure, the bolt is inserted into the hole formed in the joint end face of the joint at the construction site, and the nut is fastened to the bolt, or the bolt is fastened to the insert fitting embedded in the mutual segment. Therefore, there is a limit to shortening the assembly time because it requires extremely complicated work, and adaptation to automatic assembly by a robot is difficult. Furthermore, even when the secondary lining is omitted, the bolt box formed in the segment must be closed in order to install the bolts and nuts, and a new joint is aimed at speeding up construction and saving labor. The current situation is that there is an urgent need to develop the structure.
Furthermore, there has been a demand for a joining structure capable of reliably transmitting the fastening force to the entire segment when the segments are joined to each other and applying a large joining force to the joining end faces of these segments.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a joining structure of segments that can be joined to each other very easily and reliably.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the segment joint structure according to claim 1 is a segment joint structure in which the joint end surfaces are joined to each other in the excavation hole so as to constitute a tunnel wall body. The segment is provided with a joint fitting on each joint end face, the joint fittings are connected to each other by a connection fitting, the joint fittings are provided to face each other, and the end portion is inward. It has a pair of hook-shaped locking portions that are bent locking pieces, and the connecting metal fittings are formed on both sides of the plate-like connecting metal body between the locking portions. An engaging portion having an engaging surface that fits into the space and engages with the locking piece portion is provided, and the joining end surfaces of the segments are abutted to each other in the engaging space of each joining metal fitting. While engaging the engaging parts on both sides By inserting the connecting fitting, the segments are joined to each other, and the engaging surface of the engaging portion of the connecting fitting is a tapered surface gradually approaching rearward in the insertion direction. The locking piece portion has a locking surface that engages with the engaging surface and is a tapered surface inclined in the same direction as the engaging surface, and the joining metal parts to be joined to each other meet the joining end surfaces of the segments. It is characterized in that a gap is formed between each other in a joined state in which the connecting metal fittings are arranged.
Thus, the joining brackets are joined to each other by the joining bracket by inserting the engaging portion of the joining bracket into the engagement space of the joining bracket in a state where the joining end surfaces of the segments are in contact with each other. They are joined together. Moreover, the fastening force of the joining metal fittings by the connection metal fittings is transmitted from the joining metal fittings to the segment, and the joining end surfaces of the segments are joined by a reliable joining force.
[0006]
The segment joint structure according to
Thereby, the fastening force of the joining metal fittings by a connection metal fitting is transmitted to the concrete which forms a segment from an anchor reinforcement.
[0007]
The segment joining structure according to
Thereby, the fixation strength of the anchor bars to the concrete forming the segments is improved by the ribs formed on the anchor bars.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the joining structure of the segment of embodiment of this invention is demonstrated with figures.
1 and 2, reference numeral 1 denotes a segment. These segments 1 are made of concrete formed in a rectangular shape in plan view, and a ring constituting a tunnel wall body is constructed in the excavation hole by joining the joining end faces 1a in the circumferential direction of the segments 1 to each other. It has come to be. The tunnel wall is constructed by joining the rings together in the axial direction of the excavation hole.
[0009]
These segments 1 are formed with two rows of joining groove portions 1b in the thickness direction on the joining end surface 1a in the circumferential direction, and these joining groove portions 1b are provided with C-shaped joining
[0010]
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the joining
Further, the locking surface 4 a formed by the inner surface of the
[0011]
[0012]
Moreover, these joining
That is, the end portions on the joining side of these joining
[0013]
The connecting
[0014]
Next, the case where the segments 1 having the above structure are joined together by the connecting
In the case where the segments 1 are joined to each other by the connecting
In this state, as shown in FIG. 5, the engaging
If it does in this way, the
[0015]
Thus, according to the joining structure of the said segment, the
[0016]
Moreover, since each
[0017]
That is, when the joining
[0018]
In addition, the fastening force between the
In addition, the
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the segment joining structure of the present invention, the following effects can be obtained.
According to the joining structure of the segment according to claim 1, by inserting the engaging portion of the connecting fitting into the engaging space of the joining fitting in a state where the joining end faces of the segments are in contact with each other, The joining metal fittings can be easily joined to each other by the coupling metal fittings, and the segments can be joined together. In other words, compared to conventional fastening structures using bolts and nuts or fastening structures that fasten bolts to insert fittings, the labor required to join segments can be greatly reduced, and there is no bolt box or the like. Therefore, the work of closing the bolt box can be omitted.
Moreover, since each joint fitting is provided at a position where a gap is formed when the joining end surfaces of the segments are brought into contact with each other, the joining by the joining fitting is compared with the joining structure in which the joining fittings are in contact with each other. The fastening force between the metal fittings can be reliably transmitted to the segments, and a reliable joining force between the joining end faces of these segments can be ensured.
[0020]
According to the joining structure of the segment according to
According to the joining structure of segments according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a segment for explaining a joining structure of segments according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of segments joined to each other for explaining a joint structure of segments according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a joining portion for explaining a joining structure of segments according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a joint portion for explaining a joint structure of segments according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a joining portion for explaining a joining structure of segments according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Segment 1a Joining
Claims (3)
前記セグメントには、それぞれの接合端面に接合金具が設けられ、これら接合金具同士が連結金具によって互いに連結されてなり、
前記接合金具は、互いに対向させて設けられ、端部が内方に屈曲した係止片部とされた一対の鉤形の係止部を有し、
前記連結金具は、板状の連結金具本体の両側部に、前記係止部同士の間に形成された係合空間内に嵌合して前記係止片部と係合する係合面を有する係合部が設けられ、
前記セグメントの接合端面同士を突き合わせた状態にて、それぞれの接合金具の係合空間内へ両側部の係合部を嵌合させながら前記連結金具を挿入させることにより、互いのセグメント同士が接合されてなり、
前記連結金具の係合部の係合面は、挿入方向後方へ向かって次第に近接するテーパ面とされ、前記接合金具の係止片部は、前記係合面と係合する係止面が前記係合面と同一方向へ傾斜したテーパ面とされ、
互いに接合される接合金具は、セグメントの接合端面同士を突き合わせて前記連結金具を配置させた接合状態にて、互いに隙間が形成されることを特徴とするセグメントの接合構造。In the excavation hole, it is joined in a state in which the joint end faces face each other, and is a joining structure of the segments constituting the tunnel wall body,
The segment is provided with a joint fitting on each joint end face, and these joint fittings are connected to each other by a connection fitting,
The joint fitting has a pair of hook-shaped locking portions provided to be opposed to each other, and having end portions bent inwardly,
The connecting metal fitting has engaging surfaces on both sides of a plate-like connecting metal fitting main body that engages with the engaging piece by engaging in an engaging space formed between the engaging parts. An engaging portion is provided,
In a state in which the joining end surfaces of the segments are abutted with each other, the segments are joined to each other by inserting the connecting fittings while fitting the engaging portions on both sides into the engaging spaces of the joining fittings. And
The engaging surface of the engaging part of the coupling metal is a tapered surface gradually approaching rearward in the insertion direction, and the engaging piece of the joining metal part has an engaging surface that engages with the engaging surface. It is a tapered surface inclined in the same direction as the engagement surface,
The joining structure for joining segments is characterized in that gaps are formed between the joining fittings that are joined to each other in a joining state in which the joining fittings are arranged by abutting the joining end faces of the segments.
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