JP3939728B2 - セグメント用継手構造 - Google Patents

Description

本発明は、シールドトンネルの覆工用として使用されるコンクリート中詰め型鋼製セグメント等のセグメントどうしを接合するセグメント用継手構造に関するものである。

従来、この種のセグメント用継手構造として、セグメントにその一端側の接合面から他端側の接合面に向けて軸方向に延長して埋設したシース管内に、長尺の六角ボルトの頭部にねじ孔を形成した締結部を設けたカプラを六角ボルトと一直線状にして接続してなるボルトユニットを、前記軸方向に抜き出し不可能に配設し、軸方向に隣接するセグメントどうしを接合する際に、一方のセグメントに配置された前記ボルトユニットにおける前記締結部のねじ孔に、他方のセグメントに配置され一端側の接合面から突き出されている前記六角ボルトの雄ねじ部を導いた後、他方のセグメント側のボルトユニットのカプラを回転させて前記雄ねじ部を前記ねじ孔に螺合させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−３１７４９６号公報

前記セグメント用継手構造においては、セグメントの接合面側から前記ボルトユニットのカプラを回転させることにより、前記六角ボルトの雄ねじ部とカプラのねじ孔を螺合させてセグメントを接合することができ、セグメントの内面側からナットにボルトを螺合させて接合端部どうし締結するセグメント用継手構造のように、セグメント内面に前記締結操作をするためのボルトボックスを必要としないので、セグメントの内面を平滑にすることができ、美観を損なうことなく、セグメントを能率良く製造することができる利点がある。 しかしながら、前記ボルトユニットの六角ボルトは、セグメントの軸方向の全長に近似する長尺であるため、雄ねじ部をカプラのねじ孔に螺合し難いうえ、螺合して抵抗が増した場合、回転方向の撓みが生じることにより、締結部における増し締めを十分に行うことができず、セグメントどうしの接合強度を適切に得ることができないおそれがある。
また、前記六角ボルトは、雄ねじ部がセグメントの接合面から突き出しているため、セグメントを運搬する際や接合操作をする際に前記雄ねじ部を損傷するおそれがあり、損傷を避けるためにセグメントの接合操作を慎重に行わざるを得ず、作業能率が低下する不満がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、セグメント締結部における増し締めを適切に行うことができ、トンネルの覆工作業を能率的に行うことができるセグメント用継手構造を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係るセグメント用継手構造は、トンネルの軸方向に隣接する一対のセグメントどうしを、それらの軸方向の端部に設けた接合プレートを突き合わせて各接合プレートに設けたボルト挿通孔に挿通したボルトにナットを螺合して締結することにより接合するセグメント用継手構造であって、
一方のセグメントには、前記ナットが、一端側の接合プレートの内側に、前記ボルト挿通孔に軸線を一致されかつ回転を阻止された状態で支持され、他方のセグメントには、前記ボルトの頭部を挿通可能なガイドパイプが、一端側の接合プレートの内側に基端部を固定されて、先端部を他端側の接合プレートの内側の近接部まで前記軸方向に延長され、かつ他端側の接合プレートの前記ボルト挿通孔に軸線を一致されて設けられており、他方のセグメントの一端側の接合プレートに設けられて前記ガイドパイプ内に連通する前記ボルトの頭部を挿通可能なボルト穴から挿入され、前記ガイドパイプを通して前記各ボルト挿通孔に挿通された前記ボルトが、前記ナットに螺合されてなることを特徴としている。

請求項２に係るセグメント用継手構造は、請求項１に記載のセグメント用継手構造において、前記他方のセグメントにおける他端側の接合プレートの内側に、前記ガイドパイプの先端側外周に嵌合されて該ガイドパイプを軸方向に相対移動可能に案内支持するガイドリングが固定されていることを特徴としている。

請求項３に係るセグメント用継手構造は、請求項１または２に記載のセグメント用継手構造において、前記ボルトの頭部の外周には、前記ガイドパイプの穴部に嵌合されて、前記ボルトを前記ボルト挿通孔に軸線を合わせて挿通させるボルトホルダが装着されていることを特徴としている。

請求項４に係るセグメント用継手構造は、請求項１〜３のいずれかに記載のセグメント用継手構造において、前記各セグメントの他端側の接合プレートには、前記ガイドパイプに対してセグメントの周方向に位置をずらして前記ボルト挿通孔が設けられており、各セグメントの両側におけるセグメント締結部がセグメントの周方向における位相をずらして配置されていることを特徴としている。

請求項５に係るセグメント用継手構造は、請求項１〜３のいずれかに記載のセグメント用継手構造において、前記各セグメントの一端側の接合プレートには、前記ガイドパイプの基端部内に前記ナットが着脱可能に固定され、各セグメントの両側におけるセグメント締結部がセグメントの周方向における位相を一致させて一直線上に配置されていることを特徴としている。

本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
すなわち、請求項１に係るセグメント用継手構造によれば、隣接する一対のセグメントどうしを軸方向に突き合わせて接合する場合、他方のセグメントの一端側の接合プレートのボルト穴からガイドパイプ内にボルトを挿入し、該ボルトを締付け工具を用いて前記ガイドパイプに沿って押送することにより、ボルトのねじ部を、接合される各接合プレートのボルト挿通孔を通過させて、一方のセグメントにおける他端側の接合プレートに支持されたナットのねじ孔まで確実に誘導させることができるので、前記ナットに対する前記ボルトの螺合を円滑、迅速に行うことができ、セグメントどうしの接合作業すなわちトンネルの覆工作業を能率的に行うことができる。
また、セグメントの接合プレートを締結する前記ボルトは、一対の接合プレートをナットと共に挟み付けるに必要な長さの短尺のもので足り、従来のセグメント用継手構造の六角ボルトのように長尺なものを使用する必要がないので、セグメント締結部においてナットにボルトを螺合して抵抗が増した場合であっても、ボルトは回転方向の撓みが殆ど生じることがなく、前記セグメント締結部の増し締めを適切に行うことができ。

また、請求項２に係るセグメント用継手構造によれば、ガイドパイプが一端側の接合プレートとガイドリングとによって両端支持されることにより、ガイドパイプの軸線方向をボルト挿通孔の軸線に一致した状態を確実に維持させることができるので、ガイドパイプによるボルトのボルト挿通孔への案内移動を円滑、確実に行うことができる。また、セグメントをトンネルの曲線部に用いる場合、該曲線部の内側から外側に順に配置される各セグメントでは、両端の接合プレート間の距離が少しずつ異なるが、前記ガイドパイプの先端部と前記ガイドリングとの嵌合部におけるそれらの軸方向の重なり量を調節することにより、両端の接合プレート間の距離の変化に容易に対応させて前記曲線部用セグメント製造することができる。

また、請求項３に係るセグメント用継手構造によれば、ボルトの頭部の外周に装着されたボルトホルダによって、前記ボルトがその軸線をガイドパイプの軸線に確実に一致された状態として該ガイドパイプ内を案内移動されるので、前記ボルトのねじ部を一層確実に前記ボルト挿通孔を通してナットのねじ孔まで誘導させることができる。

また、請求項４に係るセグメント用継手構造によれば、複数のセグメントを軸方向に順次接合する場合、一対のセグメントどうしの接合が終了する毎に、ナットを次のセグメントの締結部の接合プレートに装着させる必要がなく、セグメントの接合作業を円滑、かつ迅速に行うことができる。

また、請求項５に係るセグメント用継手構造によれば、複数のセグメントにおけるセグメント締結部のボルト、ナットの螺合、締め付け作業がセグメントの周方向における同一位置で行えるので、前記作業を常に同一姿勢で楽に行うことができると共に、前記締結部における締め付け力がセグメントの軸方向の一直線上に整列するので、各セグメントの接合プレートに不都合な応力が作用するのを可及的に防止することができる。

以下、本発明の一実施の形態に係るセグメント用継手構造について添付図面を参照して説明する。
図１〜図３において、１は本発明の一実施の形態に係るセグメント用継手構造Ａによって接合される円弧状のコンクリート中詰め型鋼製セグメント（以下、単に「セグメント」という）である。このセグメント１（１ａ，１ｂ）は、円弧状のスキンプレート２と、該スキンプレート２の軸方向（トンネルの軸方向）の両端部に固定されてスキンプレート２に直交させて設けた主桁板（接合プレート）３ａ，３ｂと、前記スキンプレート２の円弧方向（周方向）の両端部に固定され、円弧の中心方向に向けて設けられた継手板４，４と、前記スキンプレート２の内側にそれと平行に配置され、前記主桁板３ａ，３ｂと継手板４，４に接合された合成樹脂製パネル５とを備えている。

前記一方のセグメント１ａには、その一端側の主桁板３ａに、セグメント締結用のボルトの軸部を挿通可能なボルト挿通孔６と前記ボルトの頭部を挿通可能なボルト穴７とがセグメント１ａの円弧方向に位置をずらして設けられている。また、他端側の主桁板３ｂに、前記ボルト挿通孔６がセグメント１ａの軸方向において前記ボルト穴７の軸線と一致させて設けられている。前記一端側の主桁板３ａの接合面と反対側の面（内側）には、前記ボルト挿通孔６に軸線を一致させた六角ナット（ナット）８が、ナットホルダ９によって軸回りの回転を阻止されて支持されている。前記ナットホルダ９は、前記六角ナット８が丁度嵌入し得る六角穴９ａを一端側に有し、他端側に向かって六角穴９ａより小径の円形穴９ｂ、該円形穴９ｂより小径のねじ孔９ｃを順次階段状に設けたホルダ本体９ｄと、該ホルダ本体９ｄの一端側の外周に一体に設けたフランジ９ｅと、前記ホルダ本体９ｄの外周に直径方向に向けて一体に設けたリブ９ｆとを備えている。

そして、前記ナットホルダ９は、前記フランジ９ｅの前面を主桁板３ａの内側に当設されて外周部を該主桁板３ａに溶接、接着剤等により固着され、前記六角穴９ａ内に嵌入された六角ナット８の軸回りの回転を阻止し、軸方向への若干の移動を許容している。
また、前記主桁板３ａの内側には、前記ボルト穴７と同径でセグメント締結用ボルトのの頭部を挿通可能な穴部１３ａを有するガイドパイプ１３が、軸線を他端側の主桁板３ｂのボルト挿通孔６とボルト穴７の軸線に一致させた状態で、基端部（主桁板３ａ側の端部）を取付リング１４を介して固定されている。取付リング１４は、円筒部１４ａの一端部にフランジ１４ｂを設けた一体物として形成され、円筒部１４ａに前記ガイドパイプ１３の基端部を嵌入して固着させ、フランジ１４ｂを主桁板３ａに溶接、接着剤等によって固定されている。

前記ガイドパイプ１３は、その先端部が他端側の主桁板３ｂの内側との間に若干の隙間Ｅをあけられる近接部に達するまで前記軸方向に延長されている。そして、前記主桁板３ｂには、前記取付リング１４と略同様に形成されたガイドリング１６が、フランジ１６ｂを介して溶接、接着剤等によって固定されている。さらに、前記ガイドパイプ１３の先端側はガイドリング１６の円筒部１６ａに所定長さにわたって嵌合され、ガイドパイプ１３はガイドリング１６に対して軸方向に相対的に移動可能となっている。なお、ガイドリング１６の円筒部１６ａの先端側の内周部にはガイドパイプ１３と円筒部１６ａとの嵌合部を液密にするＯリング１５が装着されている。

なお、前記一方のセグメント１ａと隣接して接合される他方のセグメント１ｂは、一端側の主桁板３ａのボルト穴７およびガイドパイプ１３と他端側の主桁板３ｂのボルト挿通孔６およびガイドリング１６とが、それらの軸線を、一方のセグメント１ａの前記六角ナット８を配置したボルト挿通孔６の軸線上に一致させて設けられ、一端側の主桁板３ａのボルト挿通孔６と六角ナット８とが、それらの軸線を、一方のセグメント１ａの一端側の主桁板３ａのボルト穴７とガイドパイプ１３、他端側の主桁板３ｂのボルト挿通孔６とガイドリング１６の軸線上に一致させて設けられている。すなわち、他方のセグメント１ｂの構成は、前記ボルト挿通孔６，ボルト穴７、六角ナット８、ボルトホルダ９、ガイドパイプ１３、ガイドリング１６の主桁板３ａ，３ｂに対する配置関係を、一方のセグメント１ａにおけるものに対して、セグメント１ａ，１ｂの円弧方向において逆にした構成とされている。しかし、前記各部、各部材の構成は同一であるので、同一の構成部分には同一の符号を付してそれらについの説明は省略する。

一方と他方のセグメント１ａ，１ｂにおける主桁板３ａ、３ｂの接合面においては、一方のセグメント１ａの主桁板３ａのボルト挿通孔６と他方のセグメント１ｂの主桁板３ｂのボルト挿通孔６とが軸線を一致させて連通しており、他方のセグメント１ｂのガイドパイプ１３の先端側の穴部１３ａに位置された六角穴付ボルト（ボルト）１７が、その軸部１７ａに弾性座金ｗを装着して該軸部１７ａを前記各ボルト挿通孔６，６に挿通させて、軸部１７ａの先端側のねじ部１７ｂを、前記ナットホルダ９で主桁板３ａに支持された前記六角ナット８に螺合され、六角穴付ボルト１７と六角ナット８で各主桁板３ａ，３ｂを締め付けることによってセグメント１ａ，１ｂどうしが接合されるようになっている。前記六角穴付ボルト１７の円筒状の頭部１７ｄにはガイドパイプ１３の穴部１３ａに滑合されるボルトホルダ１８が装着されている。該ボルトホルダ１８は、前記六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄの軸方向の長さより２倍以上長い薄肉の円筒状部材で構成され、その後端部には、自由端側を外周側に僅かに開き勝手に付勢された複数の突起１８ａが周方向に間隔をあけて複数設けられている（図７（ａ）（ｂ）を参照）。前記突起１８ａの付勢力によってボルトホルダ１８がガイドパイプ１３の穴部１３ａに密着され、前記六角穴付ボルト１７（軸部１７ａ）がその軸線をガイドパイプ１３の軸線に合わせて水平を保った状態で、ガイドパイプ１３の軸方向と周方向に滑動されるようになっている。

なお、前記取付リング１４は、円筒部１４ａとフランジ部１４ｂとを一体物として形成せずに、図４に示すように、別体物として形成して、それらを溶接等によって一体に結合してもよい。前記ガイドパイプ１３は取付リング１４を介して各セグメント１ａ，１ｂの一端側の主桁板３ａ，３ａに固定する代わりに、図４に示すように、ガイドパイプ１３の基端部を各主桁板３ａ，３ａのボルト穴７，７に挿入してそれらの主桁板３ａ，３ａに直接固着するようにしてもよい。このようにすると部品点数を少なくすることができる。
なお、前記スキンプレート２、主桁板３、継手板４、合成樹脂製パネル５で囲まれた空間には、コンクリートが充填されて硬化されている。

次に、前記構成の実施の形態に係るセグメントの継手構造Ａによって隣接して接合される一方のセグメント１ａと他方のセグメント１ｂとを接合する方法を図６、図７を参照して説明する。
先ず、トンネルの坑口側に覆工済みの一方のセグメント１ａに対して、他方のセグメント１ｂを羽口側から接近させて、一方のセグメント１ａの一端側の主桁板３ａのボルト挿通孔６と他方のセグメント１ｂの他端側の主桁板３ｂのボルト挿通孔６との位置合わせをしてから、両主桁板３ａ，３ｂの接合面を当接させる。
しかる後に、軸部１７ａ弾性座金ｗを装着し頭部１７ｄにボルトホルダ１８を装着した六角穴付ボルト１７を、他方のセグメント１ｂのボルト穴７からガイドパイプ１３の穴部１３ａに挿入し、締め付け工具１９を用いてガイドパイプ１３内を前記ボルト挿通孔６、６に向けて押送する（図６（ａ）参照）。前記六角穴付ボルト１７の先端の延長軸部１７ｃが前記ボルト挿通孔６，６と前記六角ナット８を通過すると、六角穴付ボルト１７のねじ部１７ｂが六角ナット８のねじ孔８ａに係合する。ここで、前記締め付け工具１９の先端の六角軸部１９ａを、六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄの六角穴１７ｅに嵌入させた状態で、ハンドル１９ａを前記六角ナット８側に押しながら回転させると、六角穴付ボルト１７のねじ部１７ｂが六角ナット８のねじ孔８ａに螺合されていくので、六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄの先端面１７ｆが弾性座金ｗを介して主桁板３ｂの内側面に当接した後、増し締めを行う（図６（ｂ）参照）。この後、前記締め付け工具１９をガイドパイプ１３内から抜き出して、セグメントの接合作業が終了する。

前記セグメント１ａ，１ｂの接合後は、前記六角ナット８と六角穴付ボルト１７とによるセグメント締結部Ｘにおいては、前記弾性座金ｗが六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄと一端側の主型板３ａとの間に介在されているので、セグメント１ａ，１ｂに振動が生じても、六角穴付ボルト１７と六角ナット８との螺合部が緩むことがないと共に、トンネル覆工体が撓んでも、その撓みに柔軟に対応してセグメント締結部Ｘに不都合な応力が作用するのを防止することができる。前記弾性座金ｗは必須ではないが設けるのが好ましい。
なお、前記締め付け工具１９の軸部１９ｂの外周部には、軸方向に離間した二箇所に前記ガイドパイプ１３の穴部１３ａに滑合して、前記軸部１９ｂをガイドリング１３の軸線に合わせる調心部材１９ｃが装着されている。

前記セグメントの接合作業において、前記ガイドパイプ１３の穴部１３ａに沿って前記六角穴付ボルト１７を締め付け工具１９で押送する際は、図７（ａ）に示すように、六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄの外周に装着されたボルトホルダ１８によって、前記六角穴付ボルト１７が、その軸線をガイドパイプ１３の軸線に確実に一致されて水平を保った状態とされてガイドパイプ１３内を案内移動されるので、六角穴付ボルト１７のねじ部１７ｂを確実に前記ボルト挿通孔６，６を通して前記六角ナット８のねじ孔８ａまで誘導させることができる。前記ボルトホルダ１８は軸方向の長さをなるべく長くし、先端側を六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄの先端面１７ｆより前方へ張り出して六角穴付ボルト１７の重心位置側へ寄せて装着しておき、先端縁が前記主桁板３ｂの内側に当接したときは、その位置に止まり、六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄのみがボルトホルダ１８に対して滑って前進するようにしてもよい。
なお、六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄにボルトホルダ１８を装着しない場合は、図７（ｃ）に示すように、六角穴付ボルト１７は、その先端側に重心が寄っているために、該先端側が下がってねじ部１７ｂがガイドパイプ１３の内孔３ａの底部に接触した状態でボルト挿通孔６側へ移動するので、先端の延長部１７ｃがボルト挿通孔６の位置に至ったとき、前記延長部１７ｃがボルト挿通孔６の角に当接して軸部１７ａをボルト挿通孔６内に挿入させることができなくなって、前記六角ナット８への六角穴付ボルト１７のを螺合を円滑に行えないおそれがある.

前記のように、実施の形態に係るセグメントの継手構造Ａは、トンネルの軸方向に隣接する一対のセグメント１ａ，１ｂどうしを、それらの軸方向の端部に設けた主桁板３ａ，３ｂを突き合わせて各主桁板３ａ，３ｂに設けたボルト挿通孔６，６に挿通した六角穴付ボルト１７に六角ナット８を螺合して締結することにより接合するセグメント用継手構造であって、一方のセグメント１ａには、前記六角ナット８が、一端側の主桁板３ａの内側に、前記ボルト挿通孔６に軸線を一致されかつ回転を阻止された状態で支持され、他方のセグメント１ｂには、前記六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄを挿通可能なガイドパイプ１３が、一端側の主桁板３ａの内側に基端部を固定されて、先端部を他端側の主桁板３ｂの内側の近接部まで前記軸方向に延長され、かつ他端側の主桁板３ｂの前記ボルト挿通孔６に軸線を一致されて設けられており、他方のセグメント１ｂの一端側の主桁板３ａに設けられて前記ガイドパイプ１３内に連通する前記六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄを挿通可能なボルト穴７から挿入され、前記ガイドパイプ１３を通して前記各ボルト挿通孔６，６に挿通された前記六角穴付ボルト１７が、前記六角ナット８に螺合された構成とされている。

したがって、実施の形態に係るセグメントの継手構造Ａによれば、隣接する一対のセグメント１ａ，１ｂどうしを軸方向に突き合わせて接合する場合、他方のセグメント１ｂの一端側の主桁板３ａのボルト穴７からガイドパイプ１３内に六角穴付ボルト１７を挿入し、該六角穴付ボルト１７を締付け工具１９を用いて前記ガイドパイプ１３に沿って押送することにより、六角穴付ボルト１７のねじ部１７ｂを、接合される各主桁板１ａ，１ｂのボルト挿通孔６、６を通過させて、一方のセグメント１ａにおける一端側の主桁板３ａに支持された六角ナット８のねじ孔８ａまで確実に誘導させることができるので、前記六角ナット８に対する前記六角穴付ボルト１７の螺合を円滑、迅速に行うことができ、セグメント１ａ，１ｂどうしの接合作業、すなわちトンネルの覆工作業を能率的に行うことができる。
また、セグメント１ａ，１ｂの主桁板３ａ，３ｂを締結する前記六角穴付ボルト１７は、一対の主桁板３ａ，３ｂを六角ナット８と共に挟み付けるに必要な長さの短尺のもので足り、従来のセグメント用継手構造の六角ボルトのように長尺なものを使用する必要がないので、セグメント締結部Ｘにおいて六角ナット８に六角穴付ボルト１７を螺合して抵抗が増した場合であっても、六角穴付ボルト１７は回転方向の撓みが殆ど生じることがなく、前記セグメント締結部Ｘの増し締めを適切に行うことができる。

また、前記実施の形態に係るセグメント用継手構造Ａによれば、他方のセグメント１ｂにおける他端側の主桁板３ｂの内側に、前記ガイドパイプ１３の先端側外周に嵌合されて該ガイドパイプ１３を軸方向に相対移動可能に案内支持するガイドリング１６が固定された構成とされているので、ガイドパイプ１３が一端側の主桁板３ａとガイドリング１３とによって両端支持されることにより、ガイドパイプ１３の軸線方向をボルト挿通孔６，６の軸線に一致した状態を確実に維持させることができるため、ガイドパイプ１３による六角穴付ボルト１７のボルト挿通孔６への案内移動を円滑、確実に行うことができる。また、セグメント１ａ，１ｂをトンネルの曲線部に用いる場合、該曲線部の内側から外側に順に配置される各セグメントでは、両端の主桁板３ａ，３ｂの距離が少しずつ異なるが、前記ガイドパイプ１３の先端部と前記ガイドリング１６との嵌合部におけるそれらの軸方向の重なり量を調節することにより、両端の主桁板３ａ，３ｂ間の距離の変化に、ガイドパイプ１３の長さを変更しなくても容易に対応させて前記曲線部用セグメント製造することができる。
さらに、前記六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄの外周には、前記ガイドパイプ１３の穴部１３ａに嵌合されて、前記六角穴付ボルト１７を前記ボルト挿通孔６に軸線を合わせて挿通させるボルトホルダ１８が装着された構成とされているので、該ボルトホルダ１８によって、前記六角穴付ボルト１７がその軸線をガイドパイプ１３の軸線に確実に一致された状態として該ガイドパイプ１３内を案内移動されるので、前記六角穴付ボルト１７のねじ部１７ｂを一層確実に前記ボルト挿通孔６を通して六角ナット８のねじ孔８ａまで誘導させることができる。

次に、図８は他の実施の形態に係るセグメント用継手構造を示す。この実施の形態に係るセグメント用継ぎ手構造Ｂは、前記実施の形態に係るセグメント用継手構造Ａが、各セグメント１ａ，１ｂの両側における六角ナット８と六角穴付ボルト１７とによるセグメント締結部Ｘを、各セグメント１ａ，１ｂの円弧方向（周方向）における位置（位相）をずらした配置とされているのに対して、各セグメント１ａ，１ｂの両側におけるセグメント締結部Ｙを、各セグメント１ａ，１ｂの円弧方向（周方向）における位相を一致させてトンネルの軸方向に沿って一直線上に配置されている点において、前記セグメント用継手構造Ａと相違している。

すなわち、隣接して接合される一対のセグメント１ａ，１ｂは同一の構成とされ、前記ガイドパイプ１３を一端側の主桁板３ａに固定する取付リング１４が、別体に形成された円筒部１４ａとフランジ１４ｂとを溶接等により結合して構成され、該取付リング１４の内側に雌ねじ７ａを設けられている。そして、六角穴（ボルト挿通孔）６Ａとこれに連通したねじ孔８ａを設けたナット８Ａが、一端側の主桁板３ａのボルト穴７Ａを通して前記取付リング１４の雌ねじ７ａに螺合されることにより、前記ガイドパイプ１３基端部にナット８Ａが着脱可能に固定された状態となっている。その他の構成は、前記実施の形態に係るセグメント用継手構造Ａと同一であるので、同一の構成部分には同一の符号を付してそれらの説明は省略する。

この実施の形態に係るセグメント用継手構造Ｂにおいては、セグメントどうしを接合する場合に、他方のセグメント１ｂの一端側の主桁板３ａに固定した取付リング１４の雌ねじ７ａに前記ナット８Ａが螺着されていない状態で、前記実施の形態に係るセグメント用継手構造Ａの場合と同様に、ボルト穴７Ａから前記六角穴付ボルト１７と弾性座金ｗを取付リング１４内を経てガイドパイプ１３に挿入し、ガイドパイプ１３に沿って移動させ、一方のセグメント１ａの主桁板３ａに支持されている前記ナット８Ａに螺合させた後に、他方のセグメント１ｂの一端側の主桁板３ａに固定した取付リング１４の雌ねじ７ａに前記ナット８Ａを螺着、支持させて、順次、セグメントを接合するようになっている。
なお、前記ナット８Ａの雌ねじ７ａへの螺合は、ナット８Ａをその外端部に設けた前記六角穴６Ａに工具を挿入して回すことにより行う。

この実施の形態に係るセグメント用継手構造Ｂにおいても、前記実施の形態に係る継手構造Ａと同様な作用効果を奏するほかに、複数のセグメント１ａ，１ｂにおけるセグメント締結部Ｙの六角穴付ボルト１７と六角ナット８Ａの螺合、締め付け作業がセグメント１ａ，１ｂの周方向における同一位置で行えるので、前記作業を常に同一姿勢で楽に行うことができると共に、前記セグメント締結部Ｙにおける締め付け力がセグメント１ａ，１ｂの軸方向の一直線上に整列するので、各セグメントの主桁板３ａ，３ｂに不都合な応力が作用するのを可及的に防止することができる。また、各セグメント１ａ，１ｂを同一の構造とすることができ、セグメントの製作が容易である。

なお、前記ナット８Ａは、取付リング１４に設けた雌ねじ７ａに螺合して外取付リング１４を介してガイドパイプ１３に着脱可能に固定されているが、これに代えて、厚肉のガイドパイプ１３を使用する場合には、図９に示すように、ガイドパイプ１３自体の端部に雌ねじ７ａを設けてこれにナット８Ａを螺合させるようにしてもよい。また、図１０に示すように、厚肉のガイドパイプ１３の基端部を一端側の主桁板３ａのボルト穴７Ａに挿入して、前記取付リング１４を介さずに直接ガイドパイプ１３を主桁板３ａに溶接等により固定し、該ガイドパイプ１３に設けた雌ねじ７ａに前記ナット８Ａを螺合させるようにすることもできる。

なお、前記実施の形態に係るセグメント用継手構造Ａのように、セグメント締結部Ｘを、各セグメント１ａ，１ｂの円弧方向（周方向）における位相をずらした配置とされた構成とした場合、実施の形態に係るセグメント用継手構造Ｂのように、複数のセグメントを軸方向に順次接合する際、一対のセグメント１ａ，１ｂどうしの接合が終了する毎に、六角ナット８Ａを次のセグメント締結部Ｙの主桁板３ａに装着させる必要がなく、セグメントの接合作業を円滑、かつ迅速に行うことができる。

なお、前記実施の形態に係るセグメント用継手構造Ａ，Ｂにおいては、前記六角穴付ボルト１７の頭部１７ｄにボルトホルダ１８を装着して、六角穴付ボルト１７がガイドパイプ１３内でその軸線を水平に保ってボルト挿通孔６，６Ａに挿入できるようにしたが、ボルトホルダ１８を用いる代わりに、図７（ａ）に鎖線で示すように、発泡スチロール、ウレタンゴム等からなる圧縮可能な弾性材料で形成され、前記ガイドパイプ１３の穴部１３ａに滑合される外径を有する円筒状のスペーサＳを、前記六角穴付ボルト１７の軸部１７ａに装着するようにしてもよい。この場合には、六角穴付ボルト１７を前記六角ナット８、ナット８Ａに螺合して締め付けていくと、前記スペーサＳが圧縮されて厚さを減じて前記六角ナット８，８Ａに六角穴付ボルト１７のねじ部１７ｂが深く螺入され、その圧縮力を介して強力な締め付け力が得られるので、前記スペーサＳのために、六角ナット８，８Ａと六角穴付ボルト１７とによる締結部の締付力が不足するおそれはない。前記スペーサＳは扁平に圧縮されると、前記弾性座金ｗと同等な作用を果たすため、スペーサＳを使用する場合には、前記弾性座金ｗを省略することができる。

また、前記実施の形態に係るセグメント用継手構造Ａ，Ｂにおいては、六角ナット８，ナット８Ａに螺合させるボルトとして六角穴付ボルト１７を使用したが、これに限らず、六角ボルトやその他の形式のボルトを使用することができる。また、前記実施の形態に係るセグメント用継手構造Ａ，Ｂをコンクリート中詰め型鋼製セグメントを接合する場合に適用した例を示したが、本願発明は、これに限らず、コンクリートセグメントを接合プレートを介して接合する場合にも適用することができる。

本発明の一実施の形態のセグメント用継手構造を示す縦断面図である。 図１のイ矢視図である。 図１のロ−ロ矢視図である。 本発明の一実施の形態のセグメント用継手構造におけるガイドパイプの主桁板への固定構造の一例を示す縦断面図である。 同じくガイドパイプの主桁板への固定構造の他の例を示す縦断面図である。 同じくセグメント用継手構造におけるボルトのナットに対する締め付け手順を示す説明図である。 同じくセグメント用継手構造におけるボルトのボルト挿通孔への挿通過程を示す説明図である。 本発明の他の実施の形態のセグメント用継手構造を示す縦断面図である。 同じくセグメント用継手構造におけるガイドパイプへのナットの装着構造の一例を示す縦断面図である。 同じくセグメント用継手構造におけるガイドパイプへのナットの装着構造の他の例を示す縦断面図である。

符号の説明

１、１ａ，１ｂ コンクリート中詰め型鋼製セグメント（セグメント）
３ａ，３ｂ 主桁板
６ ボルト挿通孔
６Ａ 六角穴（ボルト挿通孔）
７，７Ａ ボルト穴
７ａ 雌ねじ
８ 六角ナット（ナット）
８Ａ ナット
８ａ ねじ孔
９ ナットホルダ
１３ ガイドパイプ
１４ 取付リング
１６ ガイドリング
１７ 六角穴付ボルト（ボルト）
１７ａ 軸部
１７ｂ ねじ部
１７ｄ 頭部
１８ ボルトホルダ
１９ 締め付け工具
Ａ，Ｂ セグメント用継手構造
Ｘ，Ｙ セグメント締結部

Claims (5)

1. トンネルの軸方向に隣接する一対のセグメントどうしを、それらの軸方向の端部に設けた接合プレートを突き合わせて各接合プレートに設けたボルト挿通孔に挿通したボルトにナットを螺合して締結することにより接合するセグメント用継手構造であって、
   一方のセグメントには、前記ナットが、一端側の接合プレートの内側に、前記ボルト挿通孔に軸線を一致されかつ回転を阻止された状態で支持され、他方のセグメントには、前記ボルトの頭部を挿通可能なガイドパイプが、一端側の接合プレートの内側に基端部を固定されて、先端部を他端側の接合プレートの内側の近接部まで前記軸方向に延長され、かつ他端側の接合プレートの前記ボルト挿通孔に軸線を一致されて設けられており、他方のセグメントの一端側の接合プレートに設けられて前記ガイドパイプ内に連通する前記ボルトの頭部を挿通可能なボルト穴から挿入され、前記ガイドパイプを通して前記各ボルト挿通孔に挿通された前記ボルトが、前記ナットに螺合されてなることを特徴とするセグメント用継手構造。
2. 前記他方のセグメントにおける他端側の接合プレートの内側に、前記ガイドパイプの先端側外周に嵌合されて該ガイドパイプを軸方向に相対移動可能に案内支持するガイドリングが固定されていることを特徴とする請求項１に記載のセグメント用継手構造。
3. 前記ボルトの頭部の外周には、前記ガイドパイプの穴部に嵌合されて、前記ボルトを前記ボルト挿通孔に軸線を合わせて挿通させるボルトホルダが装着されていることを特徴とする請求項１または２に記載のセグメント用継手構造。
4. 前記各セグメントの他端側の接合プレートには、前記ガイドパイプに対してセグメントの周方向に位置をずらして前記ボルト挿通孔が設けられており、各セグメントの両側におけるセグメント締結部がセグメントの周方向における位相をずらして配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセグメント用継手構造。
5. 前記各セグメントの一端側の接合プレートには、前記ガイドパイプの基端部内に前記ナットが着脱可能に固定され、各セグメントの両側におけるセグメント締結部がセグメントの周方向における位相を一致させて一直線上に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセグメント用継手構造。
   

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