JP4030339B2 - コンクリートセグメント用連結金具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、トンネル周方向及びトンネル軸方向に多数並べて互いに連結することにより、トンネル内壁を形成するために用いられるコンクリートセグメントどうしの連結金具に係り、詳しくは、ボルト挿通用孔を有した金具本体と、該金具本体に連設されるアンカー部とを備えて、コンクリート製のセグメント本体に埋設装備されるコンクリートセグメント用連結金具技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートセグメントどうしを連結するには、特開２００１−７３６９３号公報に示されたもののように、一方のセグメントに、ボルト操作用空間が形成されるように構成された雄側の連結金具を埋設して一体装備するとともに、他方のセグメントには、雄側の連結金具に通されたボルトに螺着自在な雌ねじ部を有した雌側の連結金具を埋設して一体装備しておき、連結ボルトを、雄側の連結金具に形成されたボルト挿通用孔を通して雌側の連結金具の雌ねじ部に螺着するようにした構成の連結構造が知られている。
【０００３】
この場合、雄側の連結金具では、ボルト挿通用孔を有した金具本体をしっかりとセグメント本体に埋設固定するために、棒状の鉄筋で成る左右一対のアンカー部を金具本体に螺着することで装備してあった。このようにアンカー部を螺着によって金具本体に連結させる構造としては、特開２００１−１４６８９６号（図５や図６参照）においても開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の公報（特開２００１−７３６９３号）において開示された雌側の連結金具は、連結ボルトを螺着するための袋ナット部とアンカー部とが鋳鉄で一体形成されているに対して、雄側の連結金具は、鋳鉄製金具本体と鉄筋製アンカー部との別部品から構成されているので、ネジ止め操作して連結一体化する組付け手間が必要であるとともに、そのために両者に予めネジ切りしておく必要もあり、組付け工数や構成、及びそれに伴ってコストアップする点においては不利なものであった。
【０００５】
又、アンカー部に雄ネジが、かつ、金具本体に雌ネジが夫々形成されて螺着一体化されるので、セグメント本体の内奥側に位置するアンカー部よりもセグメント本体の表層側に位置する金具本体の方が左右に嵩張る寸法関係となる。これは、連結金具のセグメント本体に対する耐引張り力（抜け止め作用）の点では不利な構造であり、アンカー部の先端に鍔部を形成する等して対処してあるが、根本的には引張りに強い形状であるとは言い難いものである。
【０００６】
本発明の目的は、雄側となるコンクリートセグメント用連結金具の構造を見直すことにより、コストダウンできるとか、耐引張り強度が向上するといった利点の得られるものとして提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
請求項１の構成は、図２〜図６に示すように、セグメント連結ボルト挿通用孔１を有した金具本体２と、金具本体２に連設されるアンカー部４とを備えて、コンクリート製のセグメント本体ｓに埋設装備されるコンクリートセグメント用連結金具において、金具本体２は、セグメント連結ボルト挿通用孔１に対するボックス状のボルト挿抜用空間部５を形成する略箱形状を有しており、その金具本体２において、セグメント連結ボルト挿通用孔１を挟むように相対向する左右の側壁２ｓ，２ｓの夫々に、横長の偏平な断面形状を有する一対のアンカー部４，４を一体形成してあり、一対のアンカー部４，４夫々どうしの最外側間の全幅ｗ２を金具本体２の全幅ｗ１よりも大に設定してあることを特徴とするものである。
【０００８】
【０００９】
請求項２の構成は、図３〜図５に例示する如く、請求項１の構成において、平面視における一対のアンカー部４，４の全幅が末広がり状となるように、アンカー部４が、左右に徐々に張り出す傾斜が付けられた基端部分４ａと、これに続くアンカー部分４ｂとから構成されることを特徴とするものである。
請求項３の構成は、図２〜図６に示すように、セグメント連結ボルト挿通用孔１を有した金具本体２と、金具本体２に連設されるアンカー部４とを備えて、コンクリート製のセグメント本体ｓに埋設装備されるコンクリートセグメント用連結金具において、金具本体２は、セグメント連結ボルト挿通用孔１に対するボックス状のボルト挿抜用空間部５を形成する略箱形状を有しており、その金具本体２において、セグメント連結ボルト挿通用孔１を挟むように相対向する左右の側壁２ｓ，２ｓの夫々に、横長の偏平な断面形状を有する一対のアンカー部４，４を一体形成してあり、平面視における一対のアンカー部４，４の全幅が末広がり状となるように、アンカー部４が、左右に徐々に張り出す傾斜が付けられた基端部分４ａと、これに続くアンカー部分４ｂとから構成されることを特徴とするものである。
【００１０】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【００１１】
〔作用〕
請求項１の構成によれば、アンカー部を金具本体に一体形成してあるので、アンカー部と金具本体との双方に螺着用のネジ部を形成するとか、互いに別体のアンカー部と金具本体とを連結する操作や手間が要するといったことが不要になる。そして、これら両者を螺着するべく、金具本体におけるアンカー部接続部分がアンカー部よりも大径となる不合理な設計から解放され、金具本体よりもアンカー部を左右に張り出させて、耐引張り力を効率良く改善することが可能になる。
【００１２】
さらに、請求項１の構成によれば、アンカー部の断面形状を扁平なものに形成したので、単位体積当たりの表面積の比率を、略円形断面を呈する従来のアンカー部に比べて大きくすることができる。従って、アンカー部の表面積を従来と同じとすれば、アンカー部の体積を減じて軽量化することができ、かつ、アンカー部の体積を従来と同じとすれば、アンカー部の表面積を増大させることができ、コンクリート製のセグメント本体との付着強度を強化できるようになる。
【００１３】
またさらに、請求項１の構成によれば、金具本体に一体形成される左右一対のアンカー部の最大全幅を、金具本体の全幅よりも大に設定したので、セグメント本体に対してより奥側に埋設されることになるアンカー部が横方向に出っ張るような形状としながら、引張りに対する投影面積を増大させることができ、耐引張り力（連結金具のセグメント本体からの耐抜け出し力）を無理なく向上させることができる。
【００１４】
例えば、鉄筋をネジ止め連結する従来の連結金具でも、アンカー部を横外方に曲げ変形することで同様の作用を得ることは可能ではあるが、ネジ止め故に、その曲がり方向が確定しない不利があるが、本請求項の構成によるものでは、そのような不確定要素が無い点でも有利である。又、金具本体に、セグメント連結ボルト挿通用孔に対するボックス状のボルト挿抜用空間部を形成してあるから、セグメント本体に埋設する際に用いる中子が不要又は小さなもので済みながら、確実にボルト挿抜用空間部を設けることができ、型成形上でも有利である。
【００１５】
〔効果〕
請求項１に記載のコンクリートセグメント用連結金具では、アンカー部と金具本体との一体形成化により、アンカー部の組付け手間や時間が軽減できて作業効率に優れ、コストダウンも可能としながら、耐引張り力を効率良く改善できる合理的なものにすることができた。
【００１６】
さらに、請求項１に記載のコンクリートセグメント用連結金具では、アンカー部の断面形状を偏平なものに形成する工夫により、セグメント本体との付着強度の強化や重量軽減が可能になり、重量面や耐引張り強度面でより有利となるものが得られた
【００１７】
また、請求項１に記載のコンクリートセグメント用連結金具では、セグメント本体への埋設後におけるセグメント連結ボルト挿抜用空間部を、型成形上の手間を少なくしながら確保することができるとともに、耐引張り強度を無理なく向上できる利点がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明によるコンクリートセグメント用連結具の実施の形態を図面に基づいて説明する。この連結具は、図１〜図４に示すように、一方のコンクリートセグメントＳ１の円弧状の連結端面側に埋設される鋳造製の第１連結金具（雄側の連結金具）Ｋ１と、他方のコンクリートセグメントＳ２の円弧状の連結端面側に埋設される鋳造製の第２連結金具（雌側の連結金具）Ｋ２と、これら両者Ｋ１，Ｋ２を螺着する連結ボルトＢとで構成されている。
【００１９】
即ち、第１連結金具Ｋ１には、連結用のボルトＢが挿通されるボルト挿通孔１が設けられ、第２連結金具Ｋ２には、ボルトＢが螺合される雌ねじ部９が設けられていて、これら両連結金具Ｋ１，Ｋ２を連結ボルトＢを用いて連結することにより、隣合うコンクリートセグメントＳ１，Ｓ２を連結一体化する。
【００２０】
図１〜図３に示すように、第１連結金具Ｋ１は、一方のコンクリートセグメントＳ１の連結端面と同面となる接続面３を有した（鋳鉄製の）金具本体２と、この金具本体２の後部の左右に一体形成されて伸びる一対の（棒状鉄筋製の）アンカー部４，４とから成る鋳鉄一体型に構成されている。金具本体２は、底壁、左右側壁２ｓ、２ｓにおける下部で後部（アンカー部）側部分が切欠かれた略箱状に形成されており、接続面３の左右中央位置にボルト挿通孔１が形成されているとともに、左右の側壁２ｓ、２ｓの夫々からアンカー部４が後方に向けて延設されている。
【００２１】
第１連結金具Ｋ１を、コンクリート製のセグメント本体ｓに埋設するに際しては、金具本体２の切欠き部分に合致するように中子を位置させてコンクリートを硬化させることにより、第１連結金具Ｋ１の裏側に、その大部分が金具本体２の内側空間となる操作空間（ボルト挿抜用空間部の一例）５が形成されるようになっており、その操作空間５を用いて連結ボルトＢをボルト挿通孔１に挿入して、第２連結金具Ｋ２に螺合できるようにしてある。
【００２２】
アンカー部４は、平面視における両アンカー部４，４の全幅が末広がり状となるように、左右に徐々に張り出す傾斜が付けられた基端部分４ａと、これに続くアンカー部分４ｂとから成っている。アンカー部分４ｂの断面は、図６に示すように、矩形形状に形成されており、複数箇所（４箇所）に周リブ４ｃが形成されている。基端部分４ａの断面も、アンカー部分４ｂに準じた横長の偏平矩形形状になっている。そして、図５、図６に示すように、両アンカー部４，４の全幅ｗ２は、金具本体２の全幅ｗ１よりも明確に広いもの（ｗ１＜ｗ２）に設定されている。
【００２３】
図１〜図４に示すように、第２連結金具Ｋ２は、他方のコンクリートセグメントＳ２の連結端面と同面となる接続面８を有した袋ナット部６と、その袋ナット部６に連設されてセグメント本体ｓの内方に位置するようになるアンカー部７とから成る鋳鉄製のものに構成されている。袋ナット部６は、内部に雌ネジ部９を有した略円筒状であり、アンカー部７との境目に方形の矩形フランジ１０が形成されているとともに、外周部には、袋ナット部６の長手方向に沿う左右の横リブ１１，１１と上下の半リブ１２，１２、及び１本の円周リブ１３が形成されている。
【００２４】
矩形フランジ１０に続くアンカー部７は、その横断面形状が上下に薄く、かつ、左右に長い偏平なものに形成されており、アンカー部７の長手方向に沿う上下の縦リブ１４，１４、及び複数の周リブ１５が外周に一体形成されるとともに、先端には端部矩形リブ１６が形成されている。アンカー部７の左右幅は、袋ナット部６の直径と略同一の寸法に設定されている。
【００２５】
アンカー部７の横断面形状を、上下方向（セグメントに埋設された状態でのトンネル径方向）に薄い偏平なものとしたことにより、トンネル外部からの土圧等によるせん断耐力が確保できるように、かつ、セグメント本体ｓとの付着面積が十分取れるようにしながら、比較的長さの短いものにできている。そして、端部矩形リブ１６の存在により、第２連結金具Ｋ２のセグメント本体ｓに対する引き抜き抵抗、即ち耐引張り力を増大させてある。
【００２６】
以上の構成による両連結金具Ｋ１，Ｋ２を用いて両コンクリートセグメントＳ１，Ｓ２を連結するには、先ず、第１連結金具Ｋ１の貫通孔１と、第２連結金具Ｋ２の接続面８とを位置合せし、第１連結金具Ｋ１の貫通孔１が、第２連結金具Ｋ２の雌ねじ部９と一致する位置関係にする。次いで、第１連結金具Ｋ１裏側の操作空間５から貫通孔１に連結ボルトＢを挿通し、連結ボルトＢの雄ねじ部１７を袋ナット部２の雌ねじ部９に螺合させることができ、これによって隣合う両セグメントＳ１，Ｓ２どうしを連結することができるのである。
【００２７】
【００２８】
【図面の簡単な説明】
【図１】 ボルト連結前におけるセグメントどうしの連結構造を示す断面側面図
【図２】 連結状態にあるセグメントどうしの連結構造を示す断面側面図
【図３】 図２の一部切欠き面平面図
【図４】 第１連結金具と第２連結金具とを示す分解斜視図
【図５】 第１連結金具の平面図
【図６】 図５のｘ−ｘ線断面図
【符号の説明】
１ セグメント連結ボルト挿通用孔
２ 金具本体
４ アンカー部
５ ボルト挿抜用空間部
ｓ セグメント本体
ｗ１ 金具本体の全幅
ｗ２ アンカー部の最大全幅

Claims (3)

1. セグメント連結ボルト挿通用孔を有した金具本体と、該金具本体に連設されるアンカー部とを備えて、コンクリート製のセグメント本体に埋設装備されるコンクリートセグメント用連結金具であって、
   前記金具本体は、前記セグメント連結ボルト挿通用孔に対するボックス状のボルト挿抜用空間部を形成する略箱形状を有しており、その金具本体において、前記セグメント連結ボルト挿通用孔を挟むように相対向する左右の側壁の夫々に、横長の偏平な断面形状を有する一対のアンカー部を一体形成し、その一対のアンカー部夫々どうしの最外側間の全幅を前記金具本体の全幅よりも大に設定してあるコンクリートセグメント用連結金具。
2. 平面視における前記一対のアンカー部の全幅が末広がり状となるように、前記アンカー部が、左右に徐々に張り出す傾斜が付けられた基端部分と、これに続くアンカー部分とから構成される請求項１に記載のコンクリートセグメント用連結金具。
3. セグメント連結ボルト挿通用孔を有した金具本体と、該金具本体に連設されるアンカー部とを備えて、コンクリート製のセグメント本体に埋設装備されるコンクリートセグメント用連結金具であって、
   前記金具本体は、前記セグメント連結ボルト挿通用孔に対するボックス状のボルト挿抜用空間部を形成する略箱形状を有しており、その金具本体において、前記セグメント連結ボルト挿通用孔を挟むように相対向する左右の側壁の夫々に、横長の偏平な断面形状を有する一対のアンカー部を一体形成し、平面視における前記一対のアンカー部の全幅が末広がり状となるように、前記アンカー部が、左右に徐々に張り出す傾斜が付けられた基端部分と、これに続くアンカー部分とから構成されるコンクリートセグメント用連結金具。

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