JP4493860B2

JP4493860B2 - 接合構造

Info

Publication number: JP4493860B2
Application number: JP2001003557A
Authority: JP
Inventors: 宗孝大関
Original assignee: 石川島建材工業株式会社
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: JP2002206395A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの部材を互いに接合する接合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、筒状のトンネル壁体を構成する場合、一般に、セグメントどうし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どうしを接合する構造としては、セグメントの接合面の近傍に、セグメントの接合面どうしを当接した際に互いに連通する孔部を有する継手を埋め込んでおき、これら継手の孔部どうしが連通するように、セグメントの接合面を当接した状態で、孔部へボルトを挿通し、このボルトにナットを締結して接合す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したボルトを締結して互いに接合する構造もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構造では、建築現場にて継手の接合面に形成された孔部にボルトを挿通し、このボルトにナットを締結するという極めて煩雑な作業を要するという問題があった。しかも、上記のような接合構造では、継手の孔部どうしを正確に連通してセグメントを設置しなければならなかった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、例えばセグメントどうしのような２つの部材を作業性良く安定して接合することができる接合構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の接合構造は、第１の部材と第２の部材とを接合する接合構造において、前記第１の部材に、前記第２の部材へ向かって延びるように設けられた接合棒と、前記第２の部材に設けられ、前記接合棒が挿入されることによって該接合棒を保持する接合具とを備え、前記接合具は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられ、前記接合棒を挿通可能な通路を有し、該通路を拡大・縮小するように変形可能、且つ、該通路を縮小する方向に付勢力を有する被挿入部材と、前記通路の一部に形成され、前記通路が縮小した際、前記接合棒より小径となる小径部と、前記通路のうち、前記小径部と前記第２の部材側の端部との範囲で移動可能に設けられ、前記範囲のうち前記小径部側に配置された際、前記小径部における通路の径を前記接合棒より大径に維持可能な拡径部材とを備え、前記範囲における通路が前記第２の部材側に向かって拡がるように形成されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、接合具の被挿入部材に形成された通路に接合棒を挿入することによって、通路のうち小径部と第２の部材側の端部との間にある拡径部材は第２の部材側に押し込まれる。拡径部材が第２の部材側に押し込まれることにより、この拡径部材と第２の部材側に向かって拡がるように形成されている通路との間に離間部が生じる。このとき、通路を形成している被挿入部材は通路を縮小するような付勢力を有しているため、前記離間部に応じて通路を縮小する。通路が縮小することにより、接合棒が被挿入部材に締め付けられるので、この被挿入部材を備えた接合具と接合棒とは固定される。このように、接合棒を接合具に挿入するだけで、第１の部材と第２の部材とを作業性良く安定して接合することができる。ここで、接合棒を通路に挿入する際、拡径部材を小径部側に配置しておいて通路の小径部を接合棒より大径に維持しておくことにより、接合棒の挿入動作を安定して行うことができる。
【０００７】
前記小径部は、前記通路の内側に向かって突出する突出部を含み、前記接合棒は、その一部を前記範囲内に配置した際、前記突出部によって挿入方向後方側への移動を規制される係止部を有しているので、接合棒に引き抜き方向の力が作用しても接合棒は係止部によって引き抜かれない。したがって、第１の部材と第２の部材との接合は安定する。
【０００８】
前記範囲内に設けられ、前記拡径部材の移動を案内するガイド部材を備えるので、前記範囲内における拡径部材の移動は安定する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の接合構造の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１、図２は本発明の接合構造を説明するための側方断面図であって、図１は接合される前の状態を示す図であり、図２は接合された後の状態を示す図である。
【００１０】
図１において、接合構造は、トンネル壁体を構成する第１セグメント（第１の部材）Ｓａと第２セグメント（第２の部材）Ｓｂとを接合するものであって、第１セグメントＳａに設けられた接合棒１と、第２セグメントＳｂに設けられた接合具２とを備えている。接合棒１は、第２セグメントＳｂ側へ向かって延びるように設けられており、接合具２に対して、図１中、矢印ｙ方向に挿入される。接合棒１の挿入方向後端側にはねじ部１ａが形成されている。そして、第１セグメントＳａに埋設されたインサートナット１ｂとねじ部１ａとをねじ込むことにより、接合棒１と第１セグメントＳａとが固定される。一方、接合棒１の挿入方向前端側には軸部１ｃより大径な係止部１ｄが形成されている。接合棒１は、ポリカーボネート、ポリスチレンなどの各種合成樹脂、あるいは、鋼などの各種金属によって構成される。
【００１１】
接合具２は、第２セグメントＳｂに埋設されたハウジング３と、このハウジング３内に設けられ、接合棒１を挿通可能な通路４を有する被挿入部材５と、通路４の中に配置されている拡径部材６とを備えている。これら接合具２を構成する各部材も、ポリカーボネート、ポリスチレンなどの各種合成樹脂、あるいは、鋼などの各種金属によって構成される。
【００１２】
図３は被挿入部材５を示す図であって、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の第２セグメントＳｂ側から見た平面図である。図３（ａ）に示すように、被挿入部材５は、直管部５ａと、第２セグメントＳｂ側に向かって拡がるテーパ部５ｂとを有している。直管部５ａの内部には直状通路４ａが形成されており、テーパ部５ｂの内部には第２セグメントＳｂ側に向かって拡がるようにテーパ状通路４ｂが形成されている。また、直状通路４ａとテーパ状通路４ｂとの境界には、通路４の内側に向かって突出する突出部（小径部）７が形成されている。つまり、テーパ状通路４ｂは、突出部７と通路４のうち第２セグメントＳｂ側の端部５ｄとの間の範囲に形成されている。
【００１３】
図３（ｂ）に示すように、テーパ部５ｂの側面には複数の切り欠き状溝部５ｃが形成されている。この溝部５ｃは、被挿入部材５のうち、第２セグメントＳｂ側の端面５ｄから、直管部５ａとテーパ部５ｂとの境界近傍まで切り込まれるように形成されている。本実地形態においては、溝部５ｃは４箇所に形成されている。複数の溝部５ｃによって複数に分割されたテーパ部５ｂは、図３（ａ）の矢印ｒ方向に弾性変形可能となる。そして、テーパ部５ｂの弾性変形に伴って、このテーパ部５ｂによって形成されているテーパ状通路４ｂ及びこのテーパ状通路４ｂに連結している直状通路４ａの一部が、拡大・縮小するように変形される。この際、突出部（小径部）７の径も拡大・縮小するように変形される。
【００１４】
ここで、被挿入部材５は、通常状態のとき、すなわち、通路４には何も存在せず、外部からの力を作用されていない状態のときに、通路４（テーパ状通路４ｂ）を最も小径にする。そして、このとき、突出部７の径が接合棒１の径より小さくなるように、少なくとも、大径に形成された係止部１ｄの径より小さくなるように設定されている。
【００１５】
図１に戻って、テーパ状通路４ｂには拡径部材６が配置されている。この拡径部材６は、テーパ状通路４ｂの内部、すなわち、通路４のうち、突出部（小径部）７と第２セグメントＳｂ側の端部５ｄとの範囲で移動可能に設けられている。また、拡径部材６は、突出部（小径部）７及びこの突出部７近傍の通路４のうち第２セグメントＳｂ側の部分より大径に形成されている。つまり、拡径部材６がテーパ状通路４ｂのうち、突出部７側に配置されたとき、テーパ状通路４ｂ及び突出部７近傍の通路４を押し広げて拡径する。拡径部材６が突出部７側に配置された際、突出部７の径は、少なくとも接合棒１の係止部１ｄより大きくなるように設定されている。
【００１６】
以上説明したような構成を有する接合構造によって、第１セグメントＳａと第２セグメントＳｂとを接合する手順について説明する。
まず、図１に示すように、接合棒１のねじ部１ａと第１セグメントＳａに埋設されているインサートナット１ｂとを螺着することによって、第１セグメントＳａに接合棒１を固定する。また、第２セグメントＳｂにハウジング３を埋設し、このハウジング３の内部に被挿入部材５を設ける。
【００１７】
ハウジング３内に被挿入部材５を設けるに際し、テーパ状通路４ｂの内部に拡径部材６を配置する。このとき、図１に示すように、拡径部材６をテーパ状通路４ｂのうち突出部７側に配置する。突出部７近傍の通路より大径に形成されている拡径部材６は、テーパ状通路４ｂ及び突出部７近傍の通路４を拡径する。拡径部材６は、突出部７側に配置された際、突出部７の径を接合棒１の少なくとも係止部１ｄより拡径し、この状態を維持する。
【００１８】
被挿入部材５が通常状態（外部から力が作用されていない状態）のときに通路４が最も縮小されるので、拡径部材６がテーパ状通路４ｂの突出部７側に配置された際、被挿入部材５（テーパ部５ｂ）は通路４を拡径する方向に弾性変形されることになる。したがって、拡径部材６が突出部７側に配置された際、被挿入部材５（テーパ部５ｂ）は通路４を縮小する方向に付勢力を有することになる。
【００１９】
そして、接合棒１を接合具２の通路４のうち直状通路４ａに挿入する。突出部７を含む通路４全体は拡径部材６によって接合棒１より大径に維持されているので、接合棒１は直状通路４ａ及び突出部７を含む通路４を容易に安定して通過する。突出部７を通過した接合棒１の前端部は、突出部７側に配置されている拡径部材６を第２セグメントＳｂ側に押し込む。テーパ状通路４ｂを移動可能に設けられている拡径部材６は、接合棒１に押し込まれることによって第２セグメントＳｂ側（端部５ｄ側）に移動する。
【００２０】
拡径部材６が第２セグメントＳｂ側に移動することにより、この拡径部材６と第２セグメントＳｂ側に向かって拡がるように形成されているテーパ状通路４ｂとの間に離間部が生じる。このとき、通路４を形成している被挿入部材５は通路４（テーパ状通路４ｂ）を縮小するような付勢力を有しているため、拡径部材６と通路４との間に形成された離間部に応じて通路４を縮小する。
【００２１】
図２に示すように、接合棒１の係止部１ｄが突出部７を通過し、この突出部７がテーパ状通路４ｂに配置された際、突出部７は径を縮小する。径を縮小された突出部７は係止部１ｄを係止して接合棒１の挿入方向後方側（第１セグメントＳａ側）への移動を規制するとともに、軸部１ｃを締め付ける。こうして、接合棒１と被挿入部材５を備えた接合具２とが固定される。
【００２２】
以上説明したように、接合棒１を挿通可能な通路４を有し、この通路４を拡大・縮小するように変形可能、且つ、通路４を縮小する方向に付勢力を有する被挿入部材５と、テーパ状通路４ｂ内を移動可能に設けられ、テーパ状通路４ｂを含む通路４を拡径状態に維持可能な拡径部材６とを備えた構成とし、接合棒１を挿入して拡径部材６を移動させ、この移動に伴って生じた付勢力により通路４を縮小させて接合棒１を保持するようにしたので、第１セグメントＳａと第２セグメントＳｂとの接合は、接合棒１を接合具２に挿入するだけで、安定且つ作業性良く行うことができる。
【００２３】
小径部として、通路４の内側に向かって突出する突出部７を形成し、接合棒１の前端部がテーパ状通路４ｂ内に配置された際、突出部７と係止部１ｄとの係合によって接合棒１の挿入方向後方側への移動を規制するようにしたので、第１セグメントＳａと第２セグメントＳｂとの接合は安定する。
【００２４】
なお、図１、図２に破線で示すように、拡径部材６の中央部に貫通孔を形成しておき、一端をハウジング３に固定させた棒状のガイド部材８を前記貫通孔に挿通させる構成とすることもできる。拡径部材６はガイド部材８の案内によってテーパ状通路４ｂを安定して移動する。
【００２５】
なお、被挿入部材５の直管部５ａの外周面５１（図２参照）に突起部やアンカー、あるいは筋などの抵抗部を設けることにより、被挿入部材５を第１セグメントＳａ方向に引き抜く力に対して抵抗力を確保することができる。
【００２６】
なお、本実施形態において、小径部として通路４の内側に突出する突出部７が形成されているが、突出部７を設けずに直状通路４ａを第２セグメントＳｂ側に向かって小さくなるように形成し、直状通路４ａとテーパ状通路４ｂとを直接連結し、この直状通路４ａを小径部とすることもできる。さらに、接合棒１の前端部に、大径に形成された係止部１ｄを設けない構成とすることもできる。この場合、例えば、直状通路（小径部）４ａの内壁面又は接合棒１の外周面の少なくとも一方にギザ溝などの抵抗部を設けておくとともに、直状通路４ａも径方向に変形可能なように溝部５ｃを直管部５ａ側まで切り込んでおく。そして、接合棒１を挿入する際には拡径部材６で直状通路４ａを十分に拡げておき、接合棒１を挿入するとともに拡径部材６を移動させて直状通路４ａを縮小させ、接合棒１を締め付けるようにする（なお、この場合、直状通路４ａのうち、テーパ状通路４ｂとの連結部近傍で接合棒１を締め付けることになる）。このとき、通路４の内壁面又は接合棒１の外周面にはギザ溝（抵抗部）が形成されているため、接合棒１に作用する引き抜き方向への力に対して十分な抵抗力を確保することができる。
【００２７】
なお、本実施形態における接合構造は、トンネルを構成するセグメントＳａ、Ｓｂどうしを接合するものであるが、トンネルのセグメントに限らず、任意の部材どうしを接合する際に適用可能であることはもちろんである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の接合構造によれば、接合棒を挿通可能な通路を有し、この通路を拡大・縮小するように変形可能、且つ、通路を縮小する方向に付勢力を有する被挿入部材と、通路のうち小径部と第２の部材側の端部との範囲内を移動可能に設けられ、この範囲を含む通路を拡径状態に維持可能な拡径部材とを備えた構成とし、接合棒を挿入して拡径部材を移動させ、この移動に伴って生じた付勢力により通路を縮小させて接合棒を保持するようにしたので、第１の部材と第２の部材との接合は、接合棒を接合具に挿入するだけで、安定且つ作業性良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接合構造を示す断面図であって、第１の部材と第２の部材とが接合される前の状態を示す図である。
【図２】本発明の接合構造を示す断面図であって、第１の部材と第２の部材とが接合された後の状態を示す図である。
【図３】被挿入部材を説明するための図であって、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）を第２の部材側から見た平面図である。
【符号の説明】
１接合棒
１ｄ係止部
２接合具
３ハウジング
４通路
４ａ直状通路（小径部）
４ｂテーパ状通路（範囲）
５被挿入部材
５ａ直管部
５ｂテーパ部
５ｃ溝部
６拡径部材
７突出部（小径部）
８ガイド部材
Ｓａ第１セグメント（第１の部材）
Ｓｂ第２セグメント（第２の部材）

Claims

第１の部材と第２の部材とを接合する接合構造において、
前記第１の部材に、前記第２の部材へ向かって延びるように設けられた接合棒と、
前記第２の部材に設けられ、前記接合棒が挿入されることによって該接合棒を保持する接合具とを備え、
前記接合具は、ハウジングと、
該ハウジング内に設けられ、前記接合棒を挿通可能な通路を有し、該通路を拡大・縮小するように変形可能、且つ、該通路を縮小する方向に付勢力を有する被挿入部材と、
前記通路の一部に形成され、前記通路が縮小した際、前記接合棒より小径となる小径部と、
前記通路のうち、前記小径部と前記第２の部材側の端部との範囲で移動可能に設けられ、前記範囲のうち前記小径部側に配置された際、前記小径部における通路の径を前記接合棒より大径に維持可能な拡径部材とを備え、
前記範囲における通路が前記第２の部材側に向かって拡がるように形成されていることを特徴とする接合構造。
請求項１に記載の接合構造において、
前記小径部は、前記通路の内側に向かって突出する突出部を含み、
前記接合棒は、その一部を前記範囲内に配置した際、前記突出部によって挿入方向後方側への移動を規制される係止部を有することを特徴とする接合構造。
請求項１又は２に記載の接合構造において、
前記範囲内に設けられ、前記拡径部材の移動を案内するガイド部材を備えることを特徴とする接合構造。