JP4040445B2 - 継手 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの内面に複数設けられてトンネルの内面に壁部を構築するセグメントの隣接するもの同士を連結する継手に関し、特に、周方向に隣接するセグメント同士を連結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、シールド工法により地下鉄等のトンネルを構築する場合、シールド掘削機により掘削した部分の内面に複数のセグメント（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）を設け、掘削した部分の内面を被覆して補強する覆工が行われている。
【０００３】
すなわち、シールド掘削機により地山を掘削し、掘削した部分の内面の同一周上に複数のセグメントを連続して設け、周方向に隣接するセグメントの端面間を継手を介して互いに連結し、同一周上にリング状のセグメントリング体を構築する。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設け、掘削方向に隣接するセグメント間を継手を介して互いに連結する。
【０００４】
そして、このようなことをトンネルの内面の全体に渡って行うことにより、トンネルの内面の全体を複数のセグメントにより被覆して補強することができるものである。
【０００５】
ところで、上記のようなトンネルの補強に使用されるセグメントにあっては、長手方向の端面及び幅方向の端面にそれぞれ鋼製の板を設け、その鋼製の板にネジ挿通用の孔を設け、周方向及び掘削方向に隣接するセグメントの鋼製の板のネジ挿通用の孔間にボルトを挿通させ、そのボルトにナットを締め付けることにより、周方向及び掘削方向に隣接するセグメント間を一体に連結している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３０５５９４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、周方向及び掘削方向に隣接するセグメント間をボルトとナットとによって連結する方法では、ネジ挿通用の孔の位置決め、ボルトとナットとの締結作業等に非常に手間がかかるため、作業効率が悪く、工期が長期化し、施工費が高くついてしまう。
【０００８】
本発明は、前記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、作業効率が良く、工期を短縮することができて、施工費を安く抑え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】
本発明は、上記のような課題を解決するために、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、トンネルの内面に設けられてトンネルの内面に壁部を構築するセグメントの隣接するもの同士を連結する継手であって、隣接する一方のセグメントの連結部に設けられる一方の継手部と、他方のセグメントの連結部に設けられる他方の継手部とを備え、前記一方の継手部は、一方のセグメントの連結部に開口する係止孔と、該係止孔に連設される回動自在な係止部材とからなり、前記係止孔は、セグメントの連結方向と直交する方向に延出する長孔であって、該係止孔の裏面側には所定の空間が形成され、前記係止部材は、前記係止孔内に挿入されるとともに、両セグメントを連結方向と直交する方向に相対移動させることにより、前記空間内で回動させられて前記係止孔の裏面側に係止される板状の係止板と、該係止板を回動自在に支持する支持軸とからなることを特徴とする。
この発明による継手によれば、一方のセグメントの連結部と他方のセグメントの連結部とを互いに接触させて、一方の継手部の係止孔に他方の継手部の係止部材の係止板を挿入させ、他方の継手部の係止孔内に一方の継手部の係止部材の係止板を挿入させ、この状態で両セグメントを連結方向と直交する方向に相対移動させることにより、他方の継手部の係止部材の係止板が空間内で回動させられて一方の継手部の係止孔の裏面側に係止され、一方の継手部の係止部材の係止板が空間内で回動させられて他方の係止部の係止孔の裏面側に係止されることになる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の継手であって、前記係止孔に起動部材を連設し、両セグメントを連結方向と直交する方向に相対移動させたときに、該起動部材に前記係止板が接触して回動するように構成したことを特徴とする。
この発明による継手によれば、両セグメントを連結方向と直交する方向に相対移動させることにより、他方の継手部の係止部材の係止板が起動部材に接触して空間内で回動させられ、一方の継手部の係止部材の係止板が起動部材に接触して空間内で回動させられることになる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の継手であって、前記起動部材に前記係止板の回動角度を制限するストッパーを設けたことを特徴とする。
この発明による継手によれば、両セグメントを連結方向と直交する方向に相対移動させることにより、他方の継手部の係止部材の係止板が起動部材に接触して空間内で回動させられ、一方の継手部の係止部材の係止板が起動部材に接触して空間内で回動させられ、このときの係止板の回動角度はストッパーにより制限されることになる。
【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〜図９には、本発明による継手の一実施の形態が示されていて、この継手１は、地下鉄等のトンネルの内面に設けられて、トンネルの内面に壁部を構築する複数のセグメント３５、４０……の周方向に隣接するもの同士を連結するのに適用したものである。
【００１４】
すなわち、この継手１は、図１に示すように、周方向に隣接する一方のセグメント３５の連結部に設けられる一方の継手部２と、周方向に隣接する他方のセグメント４０の連結部に設けられる他方の継手部２２とを備えている。
【００１５】
一方のセグメント３５及び他方のセグメント４０は、円弧板状をなすコンクリート型セグメントであって、一方のセグメント３５の長手方向の一方の端面３６に一方の継手部２が設けられ、他方のセグメント４０の長手方向の他方の端面４１に他方の継手部２２が設けられるようになっている。
【００１６】
一方の継手部２は、一方のセグメント３５の長手方向の一方の端面３６に設けられる係止孔５と、係止孔５に連設される係止部材７とを備えている。
【００１７】
係止孔５は、一方のセグメント３５の長手方向の一方の端面３６の左半部中央部（後述する他方のセグメント４０の係止部材２７に対応する部分）に長方形状の穴３を設け、この穴３の開口部を閉塞する長方形状の鋼製の板４の中央部に設けたものであって、一方のセグメント３５の幅方向を向く長円形状に形成されている。
【００１８】
係止部材７は、一方のセグメント３５の長手方向の一方の端面３６の右半部中央部（後述する他方のセグメント４０の係止孔２５に対応する部分）に設けられるものであって、一方のセグメント３５に立設される支持軸８と、支持軸８に回動自在に取り付けられる略長円形板状の係止板１０とから構成されている。支持軸８は、棒状をなすものであって、一端部に適宜の手段（軸受等）により係止板１０が回動自在に取り付けられ、他端部にはコンクリートとの接合力を高めるためにネジ９が螺設されている。
【００１９】
係止板１０は、後述する他方のセグメント４０の係止孔２５内に挿入可能な幅に形成されるとともに、挿入後に係止孔２５の裏面側の空間２６内で回動して係止孔２５の裏面側に係止可能な長さに形成されている。
【００２０】
係止板１０の長手方向の先端部は周面が面取りされてクサビ形状に形成され、後述する他方のセグメント４０の係止孔２５内に挿入したときに、このクサビ状に面取りした部分が係止孔２５に連設されている略長円形板状の起動部材３１（後述する図２に示す起動部材１１に対応する部材）に接触することにより、係止孔２５の裏面側の空間２６内で係止板１０が回動を開始するようになっている。起動部材３１の近傍の係止板１０の回動方向の前方側には角柱状のストッパー３２（後述する図２に示すストッパー１２に対応する部材）が立設され、このストッパー３２に係止板１０が当接することにより、係止板１０のそれ以上の回動が制限され、係止板１０が所定の回動角度に保持されるようになっている。
【００２１】
他方の継手部２２は、他方のセグメント４０の長手方向の他方の端面４１に設けられる係止部材２７と、係止部材２７に連設される係止孔２５とを備えている。
【００２２】
係止部材２７は、他方のセグメント４０の長手方向の他方の端面４１の右半部中央部（一方のセグメント３５の係止孔５に対応する部分）に設けられるものであって、他方のセグメント４０に立設される支持軸２８と、支持軸２８の先端部に回動自在に取り付けられる略長円形板状の係止板３０とから構成されている。支持軸２８は、棒状をなすものであって、一端部に適宜の手段（軸受等）により係止板３０が回動自在に取り付けられ、他端部にはコンクリートとの接合力を高めるためにネジ２９が螺設されている。
【００２３】
係止板３０は、前述した一方のセグメント３５の係止孔５内に挿入可能な幅に形成されるとともに、挿入後に係止孔５の裏面側の空間６内で回動して係止孔５の裏面側に係止可能な長さに形成されている。
【００２４】
係止板３０の長手方向の先端部は周面が面取りされてクサビ形状に形成され、一方のセグメント３５の係止孔５内に挿入したときに、このクサビ形状に面取りした部分が係止孔５に連設されている略長円形板状の起動部材１１に接触することにより、係止孔５の裏面側の空間６内で係止板３０が回動を開始するようになっている。起動部材１１の近傍の係止板３０の回動方向の前方側には角柱状のストッパー１２が設けられ、このストッパー１２に係止板３０が当接することにより、係止板３０のそれ以上の回動が制限され、係止板３０が所定の回動角度に保持されるようになっている。
【００２５】
係止孔２５は、他方のセグメント４０の長手方向の他方の端面４１の左半部中央部（一方のセグメント３５の係止部材７に対応する部分）に長方形状の穴２３を設け、この穴２３の開口部を閉塞する長方形状の鋼製の板２４の中央部に設けたものであって、他方のセグメント４０の幅方向を向く長円形状に形成されている。
【００２６】
そして、上記のように構成した継手１を用いて周方向に隣接するセグメント３５、４０同士を一体に連結するには、図２及び図３に示すように、一方のセグメント３５の長手方向の一方の端面３６に他方のセグメント４０の長手方向の他方の端面４１を接触させ、一方の継手部２の係止孔５内に他方の継手部２２の係止部材２７の係止板３０を挿入させ、他方の継手部２２の係止孔２５内に一方の継手部２の係止部材７の係止板１０を挿入させる。なお、以下、他方の継手部２２の係止孔２５と一方の継手部２の係止板１０との関係については、説明のみとして図示は省略するものとする。
【００２７】
そして、図４及び図５に示すように、一方のセグメント３５と他方のセグメント４０とを幅方向に相対的に移動させて、他方の継手部２２の係止板３０の面取り部を一方の継手部２の起動部材１１に接触させ、一方の継手部２の係止板１０の面取り部を他方の継手部２２の起動部材３１に接触させる。
【００２８】
そして、図６〜図９に示すように、一方のセグメント３５と他方のセグメント４０とを幅方向に更に相対的に移動させて、他方の継手部２２の係止板３０を支持軸２８を中心として回動させ、一方の継手部２の係止板１０を支持軸８を中心として回動させ、係止板１０、３０を係止孔２５、５の長手方向と直交する位置まで回動させ、係止板１０、３０を係止板１０、３０の回動方向前方側に位置しているストッパー３２、１２に当接させ、係止板１０、３０を係止孔２５、５の裏面側に係止させる。
【００２９】
このようにして、周方向に隣接する一方のセグメント３５と他方のセグメント４０とが、一方の継手部２と他方の継手部３２とからなる継手１によって一体に連結されるものである。そして、上記のような手順に従って周方向に順次セグメント３５、４０……を連結することで、トンネルの内面の同一周上に複数のセグメント３５、４０……からなるリング状のセグメントリング体を構築することができ、そして、このようなセグメントリング体をトンネルの掘削方向に連続して構築することにより、トンネルの内面の全体を複数のセグメント３５、４０……によって被覆して補強することができるものである。
【００３０】
上記のように構成したこの実施の形態による継手１にあっては、一方のセグメント３５の長手方向の端面３６と、他方のセグメント４０の長手方向の端面４１とを接触させ、両セグメント３５、４０を幅方向に相対移動させることにより、両セグメント３５、４０を一体に連結することができることになる。従って、周方向に隣接するセグメント３５、４０同士を連結する場合に、ネジ挿通用の孔の位置決め作業、ボルトをネジ挿通用の孔間に挿通させてナットを締め付ける作業等の煩雑な作業が不要となるので、作業効率を大幅に高めることができ、工期を短縮することができ、施工費を安く抑えることができることになる。
【００３１】
なお、前記の説明においては、本発明による継手１を周方向に隣接するセグメント３５、４０同士の連結に適用したが、トンネルの掘削方向に隣接するセグメント同士の連結に適用しても良いものである。また、前記の説明においては、本発明による継手１をコンクリート型セグメントに適用したが、スチール型セグメント、中詰コンクリート型セグメントに適用しても良いものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明による請求項１に記載の継手によれば、一方のセグメントの連結部と他方のセグメントの連結部とを互いに接触させて、一方の継手部の係止孔に他方の継手部の係止部材の係止板を挿入させ、他方の継手部の係止孔内に一方の継手部の係止部材の係止板を挿入させ、この状態で両セグメントを連結方向と直交する方向に相対移動させることにより、他方の継手部の係止部材の係止板が空間内で回動させられて一方の継手部の係止孔の裏面側に係止され、一方の継手部の係止部材の係止板が空間内で回動させられて他方の係止部の係止孔に係止され、両セグメントが一体に連結されることになる。従って、両セグメントを連結する場合に、ネジ挿通用の孔の位置決めをしたり、ネジ挿通用の孔内にボルトを挿通させてナットを締め付けるような煩雑な作業が不要となるので、作業効率が向上し、工期を短縮することができ、施工費を安く抑えることができることになる。
【００３４】
さらに、請求項２に記載の継手によれば、両セグメントを連結方向と直交する方向に相対移動させることにより、他方の継手部の係止部材の係止板が起動部材に接触して空間内で回動させられて、一方の継手部の係止孔の裏面側に係止され、一方の継手部の係止部材の係止板が起動部材に接触して空間内で回動させられて、他方の継手部の係止孔の裏面側に係止されることになる。従って、両セグメントを連結する場合に、ネジ挿通用の孔の位置決めをしたり、ネジ挿通用の孔内にボルトを挿通させてナットを締め付けるような煩雑な作業が不要となるので、作業効率が向上し、工期を短縮することができ、施工費を安く抑えることができることになる。
【００３５】
さらに、請求項３に記載の継手によれば、両セグメントを連結方向と直交する方向に相対移動させることにより、他方の継手部の係止部材の係止板が起動部材に接触して空間内で回動させられ、一方の継手部の係止部材の係止板が起動部材に接触して空間内で回動させられ、このときの係止板の回動角度はストッパーにより制限されることになる。従って、両セグメントを連結する場合に、ネジ挿通用の孔の位置決めをしたり、ネジ挿通用の孔内にボルトを挿通させてナットを締め付けるような煩雑な作業が不要となるので、作業効率が向上し、工期を短縮することができ、施工費を安く抑えることができることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による継手の一実施の形態の全体を示した概略図であって、連結前の状態を示した説明図である。
【図２】 本発明による一実施の形態の継手の連結手順を示した説明図であって、一方のセグメントの係止孔内に他方のセグメントの係止板を挿入した状態を示した説明図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】 本発明による一実施の形態の継手の連結手順を示した説明図であって、一方のセグメントと他方のセグメントを幅方向に相対移動させて、他方のセグメントの係止板を一方のセグメントの起動部材に当接させた状態を示した説明図である。
【図５】 図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】 本発明による一実施の形態の継手の連結手順を示した説明図であって、一方のセグメントと他方のセグメントを幅方向に更に相対移動させて、他方のセグメントの係止板を回動させた状態を示した説明図である。
【図７】 図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】 本発明による一実施の形態の継手の連結手順を示した説明図であって、一方のセグメントと他方のセグメントを幅方向に更に相対移動させて、他方のセグメントの係止板を最大限に回動させた状態を示した説明図である。
【図９】 図８のＤ−Ｄ線断面図である。
【符号の説明】
１ 継手
２ 一方の継手部
５、２５ 係止孔
６、２６ 空間
７、２７ 係止部材
８、２８ 支持軸
１０、３０ 係止板
１１、３１ 起動部材
１２、３２ ストッパー
２２ 他方の継手部
３５ 一方のセグメント
４０ 他方のセグメント

Claims (3)

1. トンネルの内面に設けられてトンネルの内面に壁部を構築するセグメントの隣接するもの同士を連結する継手であって、隣接する一方のセグメントの連結部に設けられる一方の継手部と、他方のセグメントの連結部に設けられる他方の継手部とを備え、前記一方の継手部は、一方のセグメントの連結部に開口する係止孔と、該係止孔に連設される回動自在な係止部材とからなり、前記他方の継手部は、他方のセグメントの連結部に設けられるとともに、前記一方の継手部の係止孔内に挿入されて回動させられることにより係止される係止部材と、該係止部材に連設されるとともに、他方のセグメントの連結部に開口し、かつ、前記一方の継手部の係止部材を挿入させて回動させることにより係止させる係止孔とからなり、
   前記係止孔は、セグメントの連結方向と直交する方向に延出する長孔であって、該係止孔の裏面側には所定の空間が形成され、前記係止部材は、前記係止孔内に挿入されるとともに、両セグメントを連結方向と直交する方向に相対移動させることにより、前記空間内で回動させられて前記係止孔の裏面側に係止される板状の係止板と、該係止板を回動自在に支持する支持軸とからなることを特徴とする継手。
2. 請求項１に記載の継手であって、前記係止孔に起動部材を連設し、両セグメントを連結方向と直交する方向に相対移動させたときに、該起動部材に前記係止板が接触して回動するように構成したことを特徴とする継手。
3. 請求項２に記載の継手であって、前記起動部材に前記係止板の回動角度を制限するストッパーを設けたことを特徴とする継手。

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