JP4580128B2 - セグメントの継手構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネルに組み立てられるセグメントの差込み方式の継手構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘削機により穿孔した掘削孔に組み立てられるセグメントどうしを接合する継手構造としては、一般に、隣り合うセグメントの接合端部どうしを突き合わせるとともに、その接合端部に埋設されている両連結板に連結ボルトを通し、この連結ボルトにナットを螺合して両連結板を締め付けることにより、隣り合うセグメントの接合端部どうしが接合される、というボルト締結方式が知られている。
【０００３】
しかし、このボルト締結方式によるセグメントの継手構造ではセグメントの連結板に連結ボルトを通す工程以外に、ナット又は連結ボルトを回転させる工程が必要であり、この作業に多くの時間と手間がかかるという欠点がある。
【０００４】
そこで、最近では、この点を改善するために、例えば、特開平６−１４６７９４号公報、特開平９−４６１３号公報に示すように、既に組み立てられたセグメントの切羽側に雌型継手部材を埋設する一方、この後に組み立てられるセグメントの坑口側に前記雌型継手部材を抜止め状に差し込み可能な雄型継手部材を埋設しておくという、差込み式のセグメントの継手構造が各種提案されている。この差込み方式の継手構造によれば、既に組み立てられたセグメントの雌型継手部材に、この後に組み立てられるセグメントの雄型継手部材を挿入することによりセグメントどうしを連結することができるため、作業の効率化、工期の短縮、施工コストの低減などを図ることが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記差込み方式のセグメントの継手構造では、雄雌型継手部材どうしの軸心が一致するよう位置合わせをしながら挿入する必要があり、この挿入作業は厄介である。これに対して、雄雌型継手部材どうしの軸心が少しずれていても挿入できるように、雌型継手部材の内径と雄型継手部材の外径との間にクリアランスを設けると、セグメントどうしの連結後にがたつきが生じる、という問題がある。
また、上記差込み方式のセグメントの継手構造においては、セグメントの連結後に、地震等によりセグメントどうしに引張力が作用した場合には、セグメント間に隙間を生じさせることにより、地震時変形に追従することが不可能である。
このため、地震等が生じた場合においては、接合金具どうしの連結が外れてしまったり、無理な力がかかることにより接合金具が破損してしまう、という欠点がある。
【０００６】
本発明の目的は、このような問題を解決するためになされたもので、上記のような差込み方式のセグメントの継手構造に改善を加えることにより雄雌型継手部材どうしの軸心が少々ずれていても挿入可能とするとともに、セグメントどうしの連結後にセグメントどうしの間に比較的大きな引張力が作用した場合においても、弾性体が変形することにより該引張力に抵抗することにより引張エネルギーを吸収し、セグメントへの負担を軽減することが可能となるセグメントの継手構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１記載のセグメントの継手構造は、例えば図１〜図８に示すように、
組み立てるセグメント１Ｂの坑口側には雄型継手部材２が埋設されており、
この雄型継手部材２は雄継手本体３に、坑口側に突設するとともに先端部の外周に複数本の溝４ｃを軸方向に所定ピッチで有する凸状部材（連結軸体４）を、径方向に所定クリアランスｄ１をもって、かつ軸方向に抜止め状に収容しており、
既に組み立てられたセグメント１Ａの切羽側には雌型継手部材８が埋設されており、
この雌型継手部材８は雌継手本体９に前記凸状部材（連結軸体４）を受け入れる凹部１０または凹状部材を備えており、
該凹部１０または凹状部材の内面には、開口端面へ向かって窄まり状のテーパ部１０ｂが形成されており、
該凹部１０または凹状部材内の前記テーパ部１０ｂより内奥には、前記凸状部材（連結軸体４）の溝４ｃに嵌まり込む拡縮径変形自在なロックリング１１と、このロックリング１１を前記テーパ部１０ｂに押し付ける弾性変形自在なバックアップリング１２と、が収容されており、
前記雄継手本体３は、前記凸状部材（連結軸体４）を該雄継手本体３の軸方向に所定長さ移動可能に収容しているとともに、前記雄継手本体３と雌継手本体８とが引張力を受けた際に、変形することにより該引張力に抵抗するための弾性体（ばね座金６）を備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、既に組み立てられたセグメントに埋設された雌型継手部材の凹部または凹状部材内においてロックリングは挿入前からバックアップリングによりテーパ部に押し付けられているので、組み立てるセグメントに埋設された雄型継手部材の凸状部材を前記凹部または凹状部材内に挿入すると、バックアッリングがロックリングを介して少し圧縮されるため凸状部材が挿入可能となる。
【０００９】
その挿入後はバックアップリングの反発力でロックリングがテーパ部に押し付けられ、また同時にロックリングが凸状部材の溝に嵌まり込む。接合後、地震等により雄雌型継手部材間に引張力が加わると、雌型継手部材のテーパ部によりロックリングが凸状部材の溝に食い込むため、引き抜きが防止される。
すなわち、雌型継手部材の凹部または凹状部材内に雄型継手部材の凸状部材を、抜止め状にがたつくことなく固定することにより、セグメントどうしを強固かつ安定的に連結することが可能である。
【００１０】
また、請求項１記載の発明によれば、雄雌型継手部材間に比較的大きな引張力が作用した場合においては、前記雄継手本体の軸方向に所定長さ移動可能に収容されている凸状部材が必要長さだけ移動してセグメントどうしの間に所定の隙間が形成されるとともに、前記弾性体が該引張力に抵抗しながら変形する。
すなわち、セグメントどうしの連結後にセグメントどうしの間に比較的大きな引張力が作用した場合においても、弾性体が変形することにより引張エネルギーを吸収し、セグメントへの負担を軽減することが可能となる。
【００１１】
さらに、請求項１記載の発明によれば、前記凸状部材を前記凹部または凹状部材内に挿入する際には、雄継手部材と凸状部材との間の所定クリアランスによって、該凸状部材の径方向の位置が微調整される。
したがって、凸状部材の軸心が雄型継手部材の凹部の軸心に対して少々ずれていても、凸状部材を雌型継手部材の凹部または凹状部材内に挿入することが可能である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、例えば図１〜図８に示すように、請求項１記載の発明において、
請求項１記載のセグメントの継手構造において、
前記凹部１０または凹状部材の開口端面側には、開口端面へ向かって拡開状のテーパ部１０ｃが設けられていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、前記凸状部材を前記凹部または凹状部材内に挿入する際には、該凸状部材は前記拡開状のテーパ部によって、前記凹部または凹状部材内に確実に誘導される。
したがって、凸状部材の軸心が雄型継手部材の凹部の軸心に対して少々ずれていても、凸状部材を雌型継手部材の凹部内に挿入することを、より確実に行うことが可能である。
【００１４】
請求項３記載の発明は、例えば図９〜図１２に示すように、
組み立てるセグメント１０１Ｂの坑口側には雄型継手部材１０４が埋設されており、
この雄型継手部材１０４は雄継手本体１０３に、坑口側に突設するとともに先端部の外周に複数本の溝１０４ｃを軸方向に所定ピッチで有する凸部または凸状部材１０４を備えており、
既に組み立てられたセグメント１Ａの切羽側には雌型継手部材１０８が埋設されており、
この雌型継手部材１０８は雌継手本体１０９に、前記凸部または凸状部材１０４を受け入れる凹状部材１１０を、径方向に所定クリアランスｄ２０１をもって、かつ軸方向に抜止め状に収容しており、
該凹状部材１１０の内面には、開口端面へ向かって窄まり状のテーパ部１１０ｂが形成されており、
該凹状部材内１１０の前記テーパ部１１０ｂより内奥には、前記凸状部材１０４の溝１０４ｃに嵌まり込む拡縮径変形自在なロックリング１１１と、このロックリング１１１を前記テーパ部１１０ｂに押し付ける弾性変形自在なバックアップリング１１２と、が収容されており、
前記雌継手本体は１０９、前記凹状部材１１０を該雌継手本体１０９の軸方向に所定長さ移動可能に収容しているとともに、前記雄継手本体１０２と雌継手本体１０９とが引張力を受けた際に、変形することにより該引張力に抵抗するための弾性体（ばね座金１０６）を備えていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、既に組み立てられたセグメントに埋設された雌型継手部材の凹状部材内においてロックリングは挿入前からバックアップによりテーパ部に押し付けられているので、凹状部材内に雄継手部材の凸状部材を挿入すると、バックアップリングがロックリングを介して少し圧縮されるため、バックアップリングおよび凸状部材が挿入可能となる。その挿入後は、バックアップリングの反発力でロックリングがテーパ部に押し付けられ、また同時にロックリングが凸状部材の溝に嵌まり込むため、雌型継手部材の凹状部材内に凸状部材が抜止め状に、又がたつき無く挿入され、セグメント間に引き抜き力が加わると、雌型継手部材のテーパ部によりロックリングが凸状部材の溝に嵌まり込み、引き抜きが防止される。
すなわち、雌型継手部材の凹状部材内に雄型継手部材の凸部または凸状部材を、抜止め状にがたつくことなく固定することにより、セグメントどうしを強固かつ安定的に連結することが可能である。
【００１６】
また、請求項３記載の発明によれば、雄雌型継手部材間に比較的大きな引張力が作用した場合においては、前記雌継手本体の軸方向に所定長さ移動可能に収容されている凹状部材が、必要長さだけ移動してセグメントどうしの間に所定の隙間が形成されるとともに、前記弾性体が該引張力に抵抗しながら変形する。
すなわち、セグメントどうしの連結後にセグメントどうしの間に比較的大きな引張力が作用した場合においても、弾性体が変形することにより引張エネルギーを吸収し、セグメントへの負担を軽減することが可能となる。
【００１７】
さらに、請求項３記載の発明によれば、前記凸部または凸状部材を前記凹状部材内に挿入する際には、雌継手部材と凹状部材との間の所定クリアランスによって、該凹状部材の径方向の位置が微調整される。
したがって、凸部または凸状部材の軸心が雌型継手部材の凹状部材の軸心に対して少々ずれていても、凸部または凸状部材を雌型継手部材の凹状部材内に挿入することが可能である。
【００１８】
請求項４記載の発明は、例えば図９〜図１２に示すように、請求項３記載の発明において、
前記雌継手本体１０９の開口端面側には、開口端面へ向かって拡開状のテーパ部１１４ｃが設けられていることを特徴としている。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、前記凸部または凸状部材を前記は凹状部材内に挿入する際には、該凸部または凸状部材は前記拡開状のテーパ部によって、前記凹状部材内に確実に誘導される。
したがって、凸部または凸状部材の軸心が雌型継手部材の凹状部材の軸心に対して少々ずれていても、凸部または凸状部材を雌型継手部材の凹状部材内に挿入することを、より確実に行うことが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明であるセグメントの継手構造の実施の形態を詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
本発明に係るセグメントの継手構造の第１の実施の形態を図１〜図４を参照して説明する。
【００２１】
図１〜図４において、符号１Ａは既に組み立てられたコンクリート製のセグメント、符号１Ｂは組み立てるコンクリート製のセグメントである。
【００２２】
雄型継手部材２は、図１等に示すように、組み立てるセグメント１Ｂの坑口側に埋設されており、凹状の雄型継手本体３、この雄型継手本体３にセグメント１Ｂに対して突設するようにして収容される連結軸体４、この連結軸体４を雄継手本体３に抜止め状とする抜止め材５、連結軸体４と抜止め材５との間に挿入されるばね座金６等から構成されている。
【００２３】
連結軸体４は、軸部４ａの基端側には、該軸部４ａより径大の頭部４ｂを有し、軸部４ａの先端側の外周には、複数本の溝４ｃが軸方向に所定ピッチで設けられている。
【００２４】
抜止め材５は、連結軸体４の軸部４ａとの間に所定クリアランスｄ１が形成される内径を有する筒状の部材であり、外周部には雄ねじ部５ａが形成されている。
【００２５】
雄継手本体３は、全体として凹状に形成されており、開口端面側の内周部には、抜止め材５の雄ねじ部５ａに螺合する雌ねじ部３ａが形成されている。また、雄継手本体３の基端部には、セグメント１Ｂに埋設されるアンカー筋７の端部の雄ねじ部７ａに螺合する雌ねじ部３ｂを有する嵌め込み孔３ｃが形成されている。
【００２６】
雄型継手部材２は、図３に示すように、雄継手本体３に連結軸体４が挿入された後、ばね座金６が挿入され、さらに、抜止め材５が該雄継手本体３にねじ込まれることにより形成される。これにより、連結軸体４は雄継手本体３に、径方向に所定クリアランスｄ１を確保した状態で、かつ、幅ｄ２のばね座金収容空間３ｄにばね座金６を収容した状態で、抜止め状に収容される。
【００２７】
このように連結軸体４、ばね座金６等を雄型継手本体３に収容した雄型継手部材２は、雄継手本体３の雌ねじ部３ｂに、セグメント型枠（図示せず）内にセットされるアンカー筋７の雄ねじ部７ａを螺合させてセグメント型枠に取り付ける。この後、セグメント型枠内にコンクリートを流し込んでセグメント１Ｂを成形する。
【００２８】
一方、既に組み立てられたセグメント１Ａの切羽側には、図１等に示すように、雌型継手部材８が埋設されている。雌型継手部材８は、金属製の雌継手本体９、この雌継手本体９内に収容される拡縮径変形自在な金属製のＣ形のロックリング１１、弾性変形自在なゴム製のバックアップリング１２から構成されている。
【００２９】
雌継手本体９は、図１等に示すように、連結軸体４を受け入れる凹部１０を有し、この凹部１０は内奥にバックアップリング収容空間１０ａを形成するとともに、このバックアップリング収容空間１０ａから外方へ向かって窄まり状のテーパ部１０ｂを形成し、さらに該テーパ部１０ｂの外方側端部から雌継手本体９の開口端面にかけて拡開状のテーパ部１０ｃを設けてある。また、雌継手本体８の先端部には、雄型継手部材２の抜止め材の先端部に嵌まり込む係合部９ａが形成されている。さらに、雌継手本体８の基端部には、セグメント１Ａに埋設されるアンカー筋１３の瑞部の雄ねじ部１３ｂに螺合する雌ねじ部９ｂを有するアンカー筋孔１３ｃが形成されている。
【００３０】
ロックリング１１には連結軸体４の外径よりも小さい内径をもって連結軸体４の溝４ｃに嵌まり込む係合歯１１ａが形成されている。バックアップリング１２は連結軸体４の外径とほぼ同径の内径をもち、外方側端部の外周には先細状のテーパ部が形成されている。
【００３１】
バックアップリング１２は、雌継手本体１５のバックアップリング収容空間１０ａ内に収容されるとともに、このバックアップリング１２の外方側端部でロックリング１１がテーパ部１０ｂに押し付けられるように収容されている。
【００３２】
このようにロックリング１１、バックアップリング１２を雌継手本体９に収容した雌型継手部材８は、雌継手本体９の雌ねじ部９ｂに、セグメント型枠（図示せず）内にセットされるアンカー筋１３の雄ねじ部１３ａを螺合させてセグメント型枠に取り付ける。この後、セグメント型枠内にコンクリートを流し込んでセグメント１Ａを成形する。
【００３３】
本実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００３４】
▲１▼既に組み立てられたセグメント１Ａに埋設された雌型継手部材８の凹部１０内において、ロックリング１１は挿入前からバックアップリング１２によりテーパ部１０ｂに押し付けられているので、組み立てるセグメント１Ｂに埋設された雄型継手部材２の連結軸体４を前記凹部１０に挿入すると、バックアッリング１２がロックリング１１を介して少し圧縮されるため、連結軸体４が挿入可能となる。
【００３５】
その挿入後はバックアップリング１２の反発力でロックリング１１がテーパ部１０ｂに押し付けられ、また同時にロックリング１１が連結軸体４の溝４ｃに嵌まり込む。接合後、地震等により雄雌型継手部材２、８間に引張力が加わると、雌型継手部材８のテーパ部１０ｂによりロックリングが連結軸体４の溝４ｃに食い込むため、引き抜きが防止される。
すなわち、雌型継手部材８の凹部１０に雄型継手部材２の連結軸体４を、抜止め状にがたつくことなく固定することにより、セグメント１Ａ、１Ｂどうしを強固かつ安定的に連結することが可能である。
【００３６】
▲２▼雄雌型継手部材２、８間に比較的大きな引張力が作用した場合においては、図４に示すように、前記雄継手本体３の軸方向に所定長さ移動可能に収容されている連結軸体４が、前記ばね座金６によって該雄継手本体３の基端方向に付勢ながら、この付勢力に抗するように必要長さｄ３だけ移動する。この際、雄雌型継手部材２、８どうしの連結時に幅ｄ２であるばね座金空間３ｄは、ばね座金６が連結軸体４の頭部４ｂによって押圧されて収縮することによって幅ｄ２’に変化する。これにより、雄雌型継手部材２、８間の連結が保持されたまま、セグメント１Ａ、１Ｂどうしの間に所定の隙間ｄ３が形成される。
すなわち、セグメント１Ａ、１Ｂどうしの連結後にセグメント１Ａ、１Ｂどうしの間に比較的大きな引張力が作用した場合においても、ばね座金６が変形することにより引張エネルギーを吸収し、セグメント１Ａ、１Ｂへの負担を軽減することが可能となる。
【００３７】
▲３▼前記連結軸体４を前記凹部１０に挿入する際には、雄継手本体３と連結軸体４との間の所定クリアランスｄ１によって、該連結軸体４の径方向の位置が微調整される。
したがって、連結軸体４の軸心が雌型継手部材８の凹部１０の軸心に対して少々ずれていても、連結軸体４を雌型継手部材８の凹部１０内に挿入することが可能である。
【００３８】
▲４▼前記連結軸体４を前記凹部１０内に挿入する際には、該連結軸体４は前記拡開状のテーパ部１０ｃによって、前記凹部１０内に確実に誘導される。
したがって、連結軸体４の軸心が雌型継手部材８の凹部１０の軸心に対して少々ずれていても、連結軸体４を雌型継手部材８の凹部１０内に挿入することを、より確実に行うことが可能である。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、雄継手本体３に収容される弾性体としてばね座金６を用いているが、特に材料・形状等が限定されるものではなく、例えば、リング状に形成された硬質ゴム等でもよい。
【００４０】
また、本実施の形態においては、凸状部材としての連結軸体４を雄継手本体３内に、径方向に所定クリアランスｄ１をもって収容しているが、雄継手本体１０３に一体化した凸部として形成してもよい。
【００４１】
［第１の実施の形態の変形例］
本発明に係るセグメントの継手構造の第１の実施の形態の変形例を図５〜図８を参照して説明する。
本例は、構成部材としては［第１の実施の形態］と同一であるので、同一符号とするとともに構成部材の説明を省略し、［第１の実施の形態］との相違点のみを説明する。
【００４２】
本例においては、［第１の実施の形態］と比してばね座金および連結軸体の位置が相違している。すなわち、ばね座金６は、図５等に示すように、連結軸体４の頭部４ｂと凹状の雄継手本体３の最深部との間に形成される、幅ｄ４のばね収容空間３ｄに設けられている。また、連結軸体４の頭部４ｂと抜止め材５との間には、幅ｄ５のクリアランス３ｄ’が形成されている。
【００４３】
雄型継手部材２は、図７に示すように、雄継手本体３にばね座金６が挿入された後、連結軸体４が挿入され、さらに、抜止め材５が該雄継手本体３にねじ込まれることにより形成される。この際、連結軸体４は雄継手本体３に、径方向に所定クリアランスｄ１を確保した状態で、かつ、軸方向に幅ｄ５のクリアランス３ｄ’を形成するとともに、幅ｄ４のばね座金収容空間３ｄにばね座金６を収容した状態で、抜止め状に収容される。
【００４４】
そして、雄雌型継手部材２、８どうしが互いに連結される際には、ばね座金６が連結軸体４の頭部４ｂによって押圧されることにより収縮し、クリアランス３ｄ’が消滅するとともに、ばね座金空間３ｄは幅ｄ４’となる。
【００４５】
本例によれば、［第１の実施の形態］における▲１▼、▲３▼、▲４▼の効果を得ることができる他、以下のような効果を得ることができる。
▲５▼雄雌型継手部材２、８間に比較的大きな引張力が作用した場合においては、図８に示すように、前記雄継手本体３の軸方向に所定長さ移動可能に収容されている連結軸体４が、前記ばね座金６によって該雄継手本体３の先端方向に付勢されながら、この付勢力の方向に必要長さｄ５だけ移動する。この際、雄雌型継手部材２、８どうしの連結時に、ばね座金６が収縮することによって幅ｄ４’に変化したばね座金空間３ｄは、次第に幅を増し、最大で幅ｄ４まで変化する。これにより、雄雌型継手部材２、８間の連結が保持されたまま、セグメント１Ａ、１Ｂどうしの間に所定の隙間ｄ５が形成される。
すなわち、セグメント１Ａ、１Ｂどうしの連結後にセグメント１Ａ、１Ｂどうしの間に比較的大きな引張力が作用した場合においても、ばね座金６が変形することにより引張エネルギーを吸収し、セグメント１Ａ、１Ｂへの負担を軽減することが可能となる。
【００４６】
［第２の実施の形態］
本発明に係るセグメントの継手構造の第２の実施の形態を図９〜図１２を参照して説明する。本実施の形態は、構成部材としては［第１の実施の形態］と類似であるので、同一部材については［第１の実施の形態］における符号と対応した符号（例：［第１の実施の形態］における符号１→［第２の実施の形態］における符号１０１）とするとともに構成部材の説明を省略し、［第１の実施の形態］との相違点を中心に説明する。
【００４７】
図９〜図１２において、符号１０１Ａは既に組み立てられたコンクリート製のセグメント、符号１０１Ｂは組み立てるコンクリート製のセグメントである。
【００４８】
雄型継手部材１０２は、図９等に示すように、組み立てるセグメント１０１Ｂの坑口側に埋設されており、凹状の雄型継手本体１０３、この雄型継手本体１０３にセグメント１０１Ｂに対して突設するようにして収容される連結軸体１０４、この連結軸体１０４を雄継手本体１０３に抜止め状とする抜止め材１０５等から構成されている。なお、それぞれの構成部材の形状等は［第１の実施の形態］と同一である。
【００４９】
一方、既に組み立てられたセグメント１０１Ａの切羽側には、図９等に示すように、雌型継手部材１０８が埋設されている。雌型継手部材１０８は、凹状の雌継手本体１０９、この雌継手本体１０９内に収容される凹状部材１１０、この凹状部材１１０内に収容される拡縮径変形自在な金属製のＣ形のロックリング１１１、弾性変形自在なゴム製のバックアップリング１１２等から構成されている。
【００５０】
雌継手本体１０９は、連結軸体１０４を受け入れるために凹状に形成されており、先端部内周には、雌ねじ部１０９ａが形成されている。
【００５１】
抜止め材１１４は、連結軸体４の軸部４ａとほぼ同形の内径を有する筒状の部材であり、先端部には雄型継手部材１０２の抜止め材１０５の先端部に嵌まり込む係合部１１４ａが形成されている。また、抜止め材１１４は、開口端面側に開口端面に向かって拡開状のテーパ部１１４ｃが形成されているとともに、外周部には雄ねじ部１１４ｂが形成されている。
【００５２】
さらに、前記凹状部材１１０は、内奥にバックアップリング収容空間１１０ａを形成するとともに、このバックアップリング収容空間１１０ａから外方へ向かって窄まり状のテーパ部１１０ｂを形成し、さらに該テーパ部１１０ｂの外方側端部から雌継手本体９の開口端面にかけて拡開状のテーパ部１１０ｃを設けてある。また、雌継手本体１０８の先端部には、雄型継手部材１０２の抜止め材の先端部に嵌まり込む係合部１０９ａが形成されている。さらに、雌継手本体１０８の基端部には、セグメント１０１Ａに埋設されるアンカー筋１１３の瑞部の雄ねじ部１１３ｂに螺合する雌ねじ部１０９ｂを有するアンカー筋孔１０９ｃが形成されている。
【００５３】
雌型継手部材１０８は、図１１に示すように、雌継手本体１０９に凹状部材１１０が挿入された後、ばね座金１０６が挿入され、さらに、抜止め材１１４が該雌継手本体１０９にねじ込まれることにより形成される。これにより、凹状部材１１０は雌継手本体１０９に、径方向に所定クリアランスｄ２０１を確保した状態で、かつ、幅ｄ２０２のばね座金収容空間１０９ｄにばね座金１０６を収容した状態で、抜止め状に収容される。
【００５４】
本実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００５５】
▲６▼既に組み立てられたセグメント１Ａに埋設された雌型継手部材１０８の凹状部材１１０内においてロックリング１１１は挿入前からバックアップ１１２によりテーパ部１１０ｂに押し付けられているので、凹状部材１１０内に雄型継手部材１０２の連結軸体１０４を挿入すると、バックアップリング１１２がロックリング１１１を介して少し圧縮されるため、バックアップリング１１２および連結軸体１０４が挿入可能となる。その挿入後は、バックアップリング１１２の反発力でロックリング１１１がテーパ部１１０ｂに押し付けられ、また同時にロックリング１１１が連結軸体１０４の溝１０４ｃに嵌まり込むため、雌型継手部材１０８の凹状部材１１０内に連結軸体１０４が抜止め状に、又がたつき無く挿入され、セグメント１Ａ、１Ｂ間に引き抜き力が加わると、雌型継手部材１０８のテーパ部１１０ｂによりロックリング１１１が連結軸体１０４の溝１０４ｃに嵌まり込み、引き抜きが防止される。
すなわち、雌型継手部材１０８の凹状部材１１０内に雄型継手部材１０２の連結軸体１０４を、抜止め状にがたつくことなく固定することにより、セグメント１Ａ，１Ｂどうしを強固かつ安定的に連結することが可能である。
【００５６】
▲７▼雄雌型継手部材１０２、１０８間に比較的大きな引張力が作用した場合においては、図１２に示すように、前記雌継手本体１０９の軸方向に所定長さ移動可能に収容されている凹状部材１１０が、前記ばね座金１０６によって該雌継手本体１０９の基端方向に付勢されながら、この付勢力に抗するように必要長さｄ２０３だけ移動する。この際、雄雌型継手部材２、８どうしの連結時に幅ｄ２０２であるばね座金空間１０３ｄは、ばね座金１０６が凹状部材１１０によって押圧されて収縮することによって幅ｄ２０２’に変化する。これにより、雄雌型継手部材１０２、１０８間の連結が保持されたまま、セグメント１０１Ａ、１０１Ｂどうしの間に所定の隙間ｄ２０３が形成される。
すなわち、セグメント１０１Ａ、１０１Ｂどうしの連結後にセグメント１０１Ａ、１０１Ｂどうしの間に比較的大きな引張力が作用した場合においても、ばね座金１０６が変形することにより引張エネルギーを吸収し、セグメント１０１Ａ、１０１Ｂへの負担を軽減することが可能となる。
【００５７】
▲８▼前記連結軸体１０４を前記凹状部材１１０内に挿入する際には、雌継手本体１０９と凹状部材１１０との間の所定クリアランスｄ２０１によって、該凹状部材１１０の径方向の位置が微調整される。
したがって、連結軸体１０４の軸心が雌型継手部材１０８の凹状部材１１０の軸心に対して少々ずれていても、連結軸体１０４を雌型継手部材１０８の凹状部材１１０内に挿入することが可能である。
【００５８】
▲９▼前記連結軸体１０４を前記凹状部材１１０内に挿入する際には、該連結軸体１０４は前記拡開状のテーパ部１１４ｃおよびテーパ部１１０ｃによって、前記凹状部材１１０内に確実に誘導される。
したがって、連結軸体１０４の軸心が雌型継手部材１０８の凹状部材１１０の軸心に対して少々ずれていても、連結軸体１０４を雌型継手部材１０８の凹状部材１１０内に挿入することを、より確実に行うことが可能である。
【００５９】
なお、本実施の形態においては、凹状部材１１０に収容される弾性体としてばね座金１０６を用いているが、特に材料・形状等が限定されるものではなく、例えば、硬質ゴム等でもよい。
【００６０】
また、本実施の形態においては、凹状部材１１０を雌継手本体１０９内に、径方向に所定クリアランスｄ２０１をもって収容しているが、雌継手本体１０９に一体化した凹部として形成してもよい。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、雌型継手部材の凹部または凹状部材内に雄型継手部材の凸状部材を、抜止め状にがたつくことなく固定することにより、セグメントどうしを強固かつ安定的に連結することが可能である。
【００６２】
また、雄雌型継手部材間に比較的大きな引張力が作用した場合においても、セグメントへの負担を軽減することが可能となる。
【００６３】
さらに、凸状部材の軸心が雄型継手部材の凹部の軸心に対して少々ずれていても、凸状部材を雌型継手部材の凹部または凹状部材内に挿入することが可能である。
【００６４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、凸状部材の軸心が雄型継手部材の凹部の軸心に対して少々ずれていても、凸状部材を雌型継手部材の凹部内に挿入することを、より確実に行うことが可能である。
【００６５】
請求項３記載の発明によれば、雌型継手部材の凹状部材内に雄型継手部材の凸部または凸状部材を、抜止め状にがたつくことなく固定することにより、セグメントどうしを強固かつ安定的に連結することが可能である。
【００６６】
また、雄雌型継手部材間に比較的大きな引張力が作用した場合においても、セグメントへの負担を軽減することが可能となる。
【００６７】
さらに、凸部または凸状部材の軸心が雌型継手部材の凹状部材の軸心に対して少々ずれていても、凸部または凸状部材を雌型継手部材の凹状部材内に挿入することが可能である。
【００６８】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、凸部または凸状部材の軸心が雌型継手部材の凹状部材の軸心に対して少々ずれていても、凸部または凸状部材を雌型継手部材の凹状部材内に挿入することを、より確実に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】［第１の実施の形態］において、セグメントの継手構造を接合前の状態で示す断面図である。
【図２】［第１の実施の形態］において、セグメントの継手構造を接合後の状態で示す断面図である。
【図３】［第１の実施の形態］において、セグメントの継手構造を分解状態で示す断面図である。
【図４】［第１の実施の形態］において、セグメントどうしに引張力が作用した場合の、それらセグメントの挙動を示す断面図である。
【図５】［第１の実施の形態の変形例］において、セグメントの継手構造を接合前の状態で示す断面図である。
【図６】［第１の実施の形態の変形例］において、セグメントの継手構造を接合後の状態で示す断面図である。
【図７】［第１の実施の形態の変形例］において、セグメントの継手構造を分解状態で示す断面図である。
【図８】［第１の実施の形態の変形例］において、セグメントどうしに引張力が作用した場合の、それらセグメントの挙動を示す断面図である。
【図９】［第２の実施の形態］において、セグメントの継手構造を接合前の状態で示す断面図である。
【図１０】［第２の実施の形態］において、セグメントの継手構造を接合後の状態で示す断面図である。
【図１１】［第２の実施の形態］において、セグメントの継手構造を分解状態で示す断面図である。
【図１２】［第２の実施の形態］において、セグメントどうしに引張力が作用した場合の、それらセグメントの挙動を示す断面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１０１Ａ 既に組み立てられたセグメント
１Ｂ、１０１Ｂ 組み立てられるセグメント
２、１０２ 雄型継手部材
３、１０３ 雄継手本体
４、１０４ 連結軸体（凸状部材）
４ｃ、１０４ｃ （連結軸体の）溝
６、１０６ ばね座金（弾性体）
８、１０８ 雌型継手部材
９、１０９ 雌継手本体
１０ 凹部
１０ｃ テーパ部
１１０ 凹状部材
１１０ｃ テーパ部
１１、１１１ ロックリング
１２、１１２ バックアップリング
ｄ１ （連結軸体の径方向の）所定クリアランス
ｄ２０１ （凹状部材の径方向の）所定クリアランス

Claims (4)

1. 組み立てるセグメントの坑口側には雄型継手部材が埋設されており、
   この雄型継手部材は雄継手本体に、坑口側に突設するとともに先端部の外周に複数本の溝を軸方向に所定ピッチで有する凸状部材を、径方向に所定クリアランスをもって、かつ軸方向に抜止め状に収容しており、
   既に組み立てられたセグメントの切羽側には雌型継手部材が埋設されており、
   この雌型継手部材は雌継手本体に前記凸状部材を受け入れる凹部または凹状部材を備えており、
   該凹部または凹状部材の内面には、開口端面へ向かって窄まり状のテーパ部が形成されており、
   該凹部または凹状部材内の前記テーパ部より内奥には、前記凸状部材の溝に嵌まり込む拡縮径変形自在なロックリングと、このロックリングを前記テーパ部に押し付ける弾性変形自在なバックアップリングと、が収容されており、
   前記雄継手本体は、前記凸状部材を該雄継手本体の軸方向に所定長さ移動可能に収容しているとともに、前記雄継手本体と雌継手本体とが引張力を受けた際に、変形することにより該引張力に抵抗するための弾性体を備えていることを特徴とするセグメントの継手構造。
2. 請求項１記載のセグメントの継手構造において、
   前記凹部または凹状部材の開口端面側には、開口端面へ向かって拡開状のテーパ部が設けられていることを特徴とするセグメントの継手構造。
3. 組み立てるセグメントの坑口側には雄型継手部材が埋設されており、
   この雄型継手部材は雄継手本体に、坑口側に突設するとともに先端部の外周に複数本の溝を軸方向に所定ピッチで有する凸部または凸状部材を備えており、
   既に組み立てられたセグメントの切羽側には雌型継手部材が埋設されており、
   この雌型継手部材は雌継手本体に、前記凸部または凸状部材を受け入れる凹状部材を、径方向に所定クリアランスをもって、かつ軸方向に抜止め状に収容しており、
   該凹状部材の内面には、開口端面へ向かって窄まり状のテーパ部が形成されており、
   該凹状部材内の前記テーパ部より内奥には、前記凸状部材の溝に嵌まり込む拡縮径変形自在なロックリングと、このロックリングを前記テーパ部に押し付ける弾性変形自在なバックアップリングと、が収容されており、
   前記雌継手本体は、前記凹状部材を前記雌継手本体の軸方向に所定長さ移動可能に収容しているとともに、前記雄継手本体と雌継手本体とが引張力を受けた際に、変形することにより該引張力に抵抗するための弾性体を備えていることを特徴とするセグメントの継手構造。
4. 請求項３記載のセグメントの継手構造において、
   前記雌継手本体の開口端面側には、開口端面へ向かって拡開状のテーパ部が設けられていることを特徴とするセグメントの継手構造。

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