JP7281125B2 - Insertion type joint of precast member including RC segment and precast member including RC segment provided with the same - Google Patents
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Description
本発明は、一例として隣接する2つのRCセグメントを含むプレキャスト部材同士を連結するための挿入型継手、及びこれを備えるRCセグメントを含むプレキャスト部材に関する。
BACKGROUND OF THE
トンネルの構築にはシールド工法が用いられることが多い。このシールド工法は、シールドマシンによって地下に掘削孔を掘進し、この掘削孔の内周面に複数のセグメントを組み立てて筒状壁体を構築する工法である。ここで、セグメントには、主に鉄筋コンクリート製の平面視長方形の円弧板状のRCセグメント(以下、単にセグメントという。)が使用されており、このセグメントを周方向に連結してセグメントリングを構成し、このセグメントリングをシールドマシンの掘進に応じてトンネル軸方向に連結することによってトンネル全体の履工を行っている。 The shield construction method is often used for constructing tunnels. This shield construction method is a construction method in which a borehole is excavated underground by a shield machine, and a plurality of segments are assembled on the inner peripheral surface of the borehole to construct a cylindrical wall. Here, the segments are mainly arc plate-shaped RC segments (hereinafter simply referred to as segments) made of reinforced concrete and rectangular in plan view, and these segments are connected in the circumferential direction to form a segment ring. The entire tunnel is constructed by connecting the segment rings in the axial direction of the tunnel according to the excavation of the shield machine.
ところで、周方向に隣接するセグメント同士の連結とトンネル軸方向に隣接するセグメント同士の連結は、従来、ボルトによって行われていた。具体的には、セグメントの接合面の近傍に、隣接するセグメントの接合面同士を当接させた状態で互いに連通する孔部を有する継手板を埋め込んでおき、この継手板の孔部にボルトを挿通し、このボルトにナットを締め付けてセグメント同士を連結することが行われていた。或いは、隣接するセグメントの各々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するボルトを締結してセグメント同士を連結することが行われていた。 By the way, the connection between the segments adjacent in the circumferential direction and the connection between the segments adjacent in the tunnel axial direction have conventionally been performed by bolts. Specifically, in the vicinity of the joint surfaces of the segments, a joint plate having holes communicating with each other with the joint surfaces of adjacent segments in contact with each other is embedded, and bolts are inserted into the holes of the joint plates. The segments were connected by inserting the bolt and tightening a nut on the bolt. Alternatively, an insert fitting, which is a nut member, is embedded in each of the adjacent segments, and bolts passing through the adjacent segments are fastened to connect the segments.
しかしながら、上記従来の連結構造によれば、極めて煩雑な作業を要するためにセグメントの連結に多くの時間と労力を要する他、ロボットなどを用いた自動化が困難であるという問題があった。 However, according to the above-described conventional connection structure, there is a problem in that it requires a lot of time and labor to connect the segments due to the extremely complicated work involved, and that automation using a robot or the like is difficult.
そこで、例えば特許文献1,2には、セグメント同士の連結をワンパスで簡単且つ確実に行うことができるセグメント継手が提案されている。
Therefore, for example,
すなわち、特許文献1,2には、セグメント同士を周方向に連結する継手(ピース間継手)として、隣接するセグメントの一方に設けられた雄継手と他方のセグメントに設けられた雌継手とで構成されるスライドロック型のものが提案されている。ここで、雄継手は、一方のセグメントの接合面に立設されたボルトやベース板、袋ナット、平ワッシャ、皿バネなどによって構成され、雌継手は、一方のセグメントにボルトを植設し、他方のセグメントの接合面のボルトに対応する箇所に埋設された係止部材やこれを固定する係止板などによって構成されている。
That is, in
而して、上述のように雄継手と雌継手によって構成されたスライドロック型継手(ピース間継手)は、一方のセグメントに設けられた雄継手のボルトの頭部を他方のセグメントの接合面に形成された凹部に差し込んだ状態で、一方のセグメントを他方のセグメントに対してスライドさせ、ボルトの頭部を他方のセグメントに設けられた雌継手の係止部材に形成された係止溝に係合させることによって、隣接するセグメント同士を周方向に連結する。 In the slide lock type joint (piece-to-piece joint) composed of a male joint and a female joint as described above, the head of the bolt of the male joint provided on one segment is attached to the joint surface of the other segment. While being inserted into the formed recess, one segment is slid relative to the other segment, and the head of the bolt is engaged with the locking groove formed in the locking member of the female joint provided on the other segment. The mating circumferentially connects adjacent segments.
他方、隣接するセグメントリングのセグメント同士をトンネル軸方向に連結する継手(リング間継手)として、一方のセグメントの接合部に設けられた雄継手と他方のセグメントの接合部に設けられた雌継手とで構成される挿入型のものが提案されている。ここで、雄継手は、一方のセグメントの接合面に立設された棒部材やこれを固定するベース部材、袋ナットなどによって構成され、雌継手は、他方のセグメントの接合部に埋設されたスリーブ(ホルダ金具)やクサビ材(バックアップ金具)などによって構成されている。 On the other hand, as joints (ring-to-ring joints) that connect the segments of adjacent segment rings in the tunnel axial direction, there are a male joint provided at the joint of one segment and a female joint provided at the joint of the other segment. An insertion type is proposed. Here, the male joint is composed of a rod member erected on the joint surface of one segment, a base member for fixing it, a cap nut, etc., and the female joint is a sleeve embedded in the joint portion of the other segment. (holder metal fitting) and wedge material (backup metal fitting).
而して、上述のように雄継手と雌継手によって構成された挿入型継手(リング間継手)は、一方のセグメントに設けられた雄継手の棒部材を他方のセグメントに設けられた雌継手のスリーブ(ホルダ金具)に挿入することによって、該棒部材がスリーブ内のクサビ部材(バックアップ部材)に係合し、両者間に発生する摩擦力によって両セグメントリングをトンネル軸方向に連結する。なお、棒部材の外周には、摩擦力を高めるためのノコ歯部(ノッチ)が形成されている。 In the insertion type joint (inter-ring joint) composed of the male joint and the female joint as described above, the rod member of the male joint provided on one segment is replaced by the rod member of the female joint provided on the other segment. By inserting it into the sleeve (holder metal fitting), the rod member engages with the wedge member (backup member) in the sleeve, and the frictional force generated between them connects both segment rings in the tunnel axial direction. In addition, saw teeth (notches) are formed on the outer periphery of the rod member to increase the frictional force.
しかしながら、特許文献1,2において提案されたセグメント継手は、構造が複雑で部品点数が多く、コストアップを招くという問題がある。
However, the segment joints proposed in
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、隣接するセグメント同士を簡単な構造で確実に連結することができる安価な挿入型継手とこれを備えるセグメントを提供することにある。本発明の挿入型継手は、セグメントのみならずカルバートや舗装盤などの大型のプレキャスト部材の継手としても使用できる。以下の説明は、本発明を適用できるプレキャスト部材の代表例として、RCセグメント(以下、セグメントともいう。)について説明する。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an inexpensive insertion type joint capable of reliably connecting adjacent segments with a simple structure, and a segment having the same. . The insertion type joint of the present invention can be used not only for segments but also for joints of large precast members such as culverts and pavements. In the following description, RC segments (hereinafter also referred to as segments) will be described as representative examples of precast members to which the present invention can be applied.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、隣接する2つのセグメント同士を連結するための挿入型継手であって、一方のセグメントの接合部に埋設されたスリーブと、該スリーブを軸直角方向に横切る平行な2枚のバネ板を備える雌継手と、他方のセグメントの接合面の前記雌部材に対応する位置に突設され、その先端に前記雌継手の2枚の前記バネ板間の間隔よりも大きな外径を有する頭部が形成されたピン部材を備える雄部材と、を備え、前記雄継手の前記ピン部材を前記雌継手の前記スリーブに挿入し、該ピン部材の頭部によって前記バネ板を押し広げて該頭部を前記バネ板を通過させることによって両セグメント同士を連結することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記ピン部材の頭部先端に先細の円錐台状のテーパ面を形成したことを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記各バネ板の前記スリーブ外へ突出する部分にゴムシールをそれぞれ被着したことを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載の発明に係るセグメントは、隣接する他のセグメントとの接合面の複数箇所に、請求項1~3の何れかに記載された挿入型継手の前記雄継手と前記雌継手またはこれらの雄継手と雌継手の何れか一方が設けられていることを特徴とする。
In the segment according to the invention of
請求項5に記載のセグメントは、コンクリート製であって、内部に埋設されたアンカーに前記板バネが取り付けられていることを特徴とする。
According to
請求項1に記載の発明によれば、挿入型継手の雄継手をピン部材のみで構成し、雌継手をスリーブとバネ板のみで構成することができるため、当該挿入型継手の構造が単純化してコストダウンが図られる。そして、雄継手のピン部材を雌継手のスリーブに挿入し、該ピン部材の頭部によってバネ板を押し広げて該頭部を前記バネ板を通過させることによって両セグメント同士をワンパスで簡単且つ確実に連結することができ、ロボットなどを用いた自動化が可能となって作業効率の向上と省力化を図ることができる。 According to the first aspect of the invention, the male joint of the insertion type joint can be made up of only the pin member, and the female joint can be made up of only the sleeve and the spring plate, so that the structure of the insertion type joint is simplified. cost reduction. Then, the pin member of the male joint is inserted into the sleeve of the female joint, the spring plate is spread by the head of the pin member, and the head is passed through the spring plate. It is possible to connect to , automation using a robot or the like is possible, and work efficiency can be improved and labor can be saved.
請求項2に記載の発明によれば、ピン部材の頭部の先端には先細の円錐台状のテーパ面が形成されているため、該頭部が2枚のバネ板の間に容易に挿入嵌合し、頭部の通過に伴って2枚のバネ板が押し広げられて該頭部のバネ板の通過が許容される。 According to the second aspect of the invention, since the tip of the head portion of the pin member is formed with a truncated conical tapered surface, the head portion can be easily inserted and fitted between the two spring plates. As the head passes, the two spring plates are spread apart to allow the head to pass.
請求項3に記載の発明によれば、ゴムシールによって、凝固前のコンクリートが差込孔からスリーブ内へと侵入するのを防ぐとともに、バネ板の位置ズレを防止することができる。ゴムシールは、コンクリートの侵入防止、バネ板の位置ズレ防止の機能に加え、オス型のピン部材挿入時にバネ板が、コンクリートに拘束されることなく、弾性変形を容易にすることを目的としている。 According to the third aspect of the invention, the rubber seal can prevent concrete that has not yet solidified from entering the sleeve through the insertion hole, and can also prevent the spring plate from being displaced. The purpose of the rubber seal is to prevent intrusion of concrete and displacement of the spring plate, as well as to facilitate elastic deformation of the spring plate without being restrained by concrete when the male pin member is inserted.
請求項4に記載の発明によれば、隣接する2つのセグメントの接合面同士が当接するまで一方のセグメントを他方のセグメントに対してスライドさせることによって、挿入型継手のピン部材がスリーブに挿入されて該ピン部材の頭部が2枚のバネ板に係止されるため、両セグメント同士をワンパスで簡単且つ確実に連結することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the pin member of the insertion type joint is inserted into the sleeve by sliding one segment relative to the other segment until the joint surfaces of the two adjacent segments come into contact with each other. Since the head of the pin member is engaged with the two spring plates, both segments can be easily and reliably connected in one pass.
請求項5に記載の発明によれば、鉄筋コンクリート製のセグメント(RCセグメント)に埋設された補強用のアンカーによってピン部材がセグメントに確実且つ強固に取り付けられる。 According to the fifth aspect of the invention, the pin member is securely and firmly attached to the segment by the reinforcing anchor embedded in the reinforced concrete segment (RC segment).
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係るセグメントの連結作業を示す部分斜視図であり、同図は、シールド工法によってトンネルを構築する場合において掘削孔の内周面に複数のセグメントを組み立てて筒状壁体を構築している状態を示している。 FIG. 1 is a partial perspective view showing the operation of connecting segments according to the present invention. In the figure, when constructing a tunnel by the shield construction method, a plurality of segments are assembled on the inner peripheral surface of an excavation hole to form a cylindrical wall. It shows the state of construction.
図1において、100は既に全周に亘って複数のセグメント101を連結して組み立てられたセメントリングであり、このセメントリング100の後方(不図示のシールドマシンによる掘進方向とは逆方向であって、図1の手前方向)において、複数のセグメント1(1A)を周方向及びトンネル軸方向に連結することによって次のセグメントリング(不図示)が組み立てられる。
In FIG. 1, 100 is a cement ring already assembled by connecting a plurality of
ここで、セグメント1の構成を図2及び図3に基づいて説明する。
Here, the configuration of
すなわち、図2は本発明に係るセグメントの一部破断平面図、図3は図2のA-A線断面図であり、本発明に係るセグメント1は、コンクリート(プレキャストコンクリート)によって平面視長方形の円弧状板に成形されたものであって、周方向に隣接する他のセグメント(図1に示すセグメント1Aと不図示のセグメント)との周方向両端の短辺側の長方形の接合面1a,1bの幅方向2箇所(図2の上下2箇所)には、本発明に係るスライドロック型継手10を構成する雄継手11と雌継手12がそれぞれ設けられている。具体的には、セグメント1の一方(図2の左側)の接合面1a(図1に示すセグメント1Aとの接合面)の2箇所(図2の上下)には雄継手11と雌継手12が設けられ、他方(図2の右側)の接合面1bの2箇所(図2の上下)には、雌継手12と雄継手11が設けられている。つまり、セグメント1の接合面1a,1bにおいては、雄継手11と雌継手12がトンネル軸方向(図2の上下方向)において互い違いに設けられている。
2 is a partially broken plan view of a segment according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
そして、各雄継手11と各雌継手12は、セグメント1に埋設された平面視U字状の補強用のアンカー2,3の端部にそれぞれ取り付けられている。ここで、各アンカー2,3は、セグメント1の厚さ方向に2段(図3の上下)に亘って埋設されている。
Each of the
なお、本実施の形態では、セグメント1の接合面1a,1bの2箇所に雄継手11と雌継手12を交互に設けたが、一方の接合面1aの2箇所に雄継手11(または雌継手12)を設け、他方の接合面1bの2箇所に雌継手12(または雄継手11)をそれぞれ設けても良く、雄継手11と雌継手12の数は2つに限らず、3つ以上であっても良い。
In this embodiment, the
ここで、雄継手11の構成の詳細を図4及び図5に基づいて説明する。 Here, the details of the configuration of the male joint 11 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.
図4は図3のB部拡大詳細図、図5は雄継手の斜視図であり、雄継手11は、I型部材、具体的にはI型鋼11Aによって構成されている。このI型鋼11Aは、図5に示すように、中央部の細いウェブ部11aと、該ウェブ部11aの長手方向両端のフランジ部11bを備えており、フランジ部11bの幅b1はウェブ部11aの幅b2よりも大きく設定されている(b1>b2)。そして、この雄継手11を構成するI型鋼11Aは、図4に示すように、その一部がセグメント1に埋設され、残りの先端部が接合面1b(1a)から突出している。ここで、I型鋼11Aは、図5に示すように、鋼板をI型に打ち抜いて得られた複数枚(図示例では、3枚)の打ち抜き片11A1を積層し、これらの打ち抜き片11A1を溶接によって一体化することによって構成され、このようにすることによって所定厚さの雄継手11(I型鋼11A)が簡単且つ安価に製造される。
4 is an enlarged detailed view of the B portion of FIG. 3, and FIG. 5 is a perspective view of the male joint. The male joint 11 is made of an I-shaped member, specifically an I-shaped
次に、雌継手12の構成の詳細を図6及び図7に基づいて説明する。 Next, details of the configuration of the female joint 12 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.
図6は図3のC部拡大詳細図、図7は雌継手の斜視図であり、雌継手12は、V型部材によって構成されており、このV型部材は、雄継手11を構成するI型鋼11Aを2つ組み合わせて構成されている。すなわち、雌継手12を構成するV型部材は、図5に示すI型鋼11Aを2つ用意し、両I型鋼11Aの一端のフランジ部11b同士を溶接によって連結してV字状に構成されている。ここで、雌継手(V型部材)12においては、2つのI型鋼11Aの開いた側の各フランジ部11b間の距離Lは、I型鋼11Aのウェブ部11aの幅b2(図5参照)よりも若干大きく設定されている(L>b2)。また、雌継手(V型部材)12には、2つのI型鋼11Aによって囲まれるV型空間Sが形成されているが、このV型空間Sの最大幅Wは、雄継手11を構成するI型鋼11Aのフランジ部11bの幅b1よりも若干大きく設定されている(W>b1)。
6 is an enlarged detailed view of the C part of FIG. 3, and FIG. 7 is a perspective view of the female joint. It is configured by combining two shaped
そして、雌継手12は、図6に示すように、その全体がセグメント1に埋設されているが、図2に示すように、セグメント1の接合面1a,1bの雌継手12に隣接する箇所には、雄継手11(I型鋼11A)の先端部を受け入れるための矩形の凹部4が形成されている。
As shown in FIG. 6, the female joint 12 is entirely embedded in the
他方、図2に示すように、セグメント1のトンネル軸方向に隣接する他のセグメント101(図1参照)との接合面(長辺側の接合面)1cとその反対側の接合面1dの長さ方向(図2の左右方向)3箇所(長さ方向中央とその左右の計3箇所)には、本発明に係る挿入型継手20を構成する雄継手21と雌継手22がそれぞれ設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the length of the joint surface (long side side joint surface) 1c of the
ここで、挿入型継手20を構成する雄継手21の構成の詳細を図8及び図9に基づいて説明する。 Here, the details of the configuration of the male joint 21 that constitutes the insertion type joint 20 will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG.
図8は図2のD部拡大詳細図、図9は図8のE-E線拡大断面図であり、挿入型継手20を構成する雄継手21は、一部がセグメント1に埋設されたピン部材23によって構成されており、該ピン部材23の先端部分は、セグメント1の接合面1cから所定長さだけ突出している。そして、このピン部材23のセグメント1に埋設された部分の後端部には、雄ネジ23aが刻設されており、この雄ネジ23aがセグメント1に埋設された補強用のアンカー5の先端部に形成された雌ネジ5aに螺着されることによって、ピン部材23がアンカー5に強固に取り付けられている。
8 is an enlarged detailed view of the D portion of FIG. 2, and FIG. 9 is an enlarged sectional view of the EE line of FIG. The tip portion of the
また、ピン部材23の先端部には、軸部23Aの外径φdよりも大きな外径φD(>φd)を有する円錐台状の頭部23Bが一体に形成されており、この頭部23Bの先端には先細状のテーパ面23bが形成されている。
A truncated cone-shaped
次に、挿入型継手20を構成する雌継手22の構成の詳細を図10~図12に基づいて以下に説明する。 Next, the details of the configuration of the female joint 22 that constitutes the insertion type joint 20 will be described below with reference to FIGS. 10 to 12. FIG.
図10は図2のF部拡大詳細図、図11は図10のG-G線拡大断面図、図12は図11のH-H線拡大断面図であり、雌継手22は、図10及び図11に示すように、セグメント1の接合面1dの近傍に埋設された金属製のスリーブ24と、図12に示すように、スリーブ24を軸直角方向に横切る平行な上下2枚の平板状のバネ板25を備えている。具体的には、図12に示すように、スリーブ24の長手方向中間位置の上下左右には、該スリーブ24の中心に向かって開口する差込孔24aがそれぞれ形成されており、上方の相対向する左右の差込孔24aには、上側のバネ板25がスリーブ24を横切って差し込まれて固定されている。同様に、スリーブ24の下方の相対向する左右の差込孔24aには、下側のバネ板25がスリーブ24を横切って差し込まれて固定されている。スリーブ24の後端部はアンカー機能を持たせるためラッパ状に拡開し、スリーブ内にセメントミルクが侵入しないように拡開部にゴム製等の栓27が詰めてある。
10 is an enlarged detailed view of the F portion of FIG. 2, FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the GG line of FIG. 10, and FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of the HH line of FIG. As shown in FIG. 11, a
ここで、2枚のバネ板25の間隔δは、雄継手21を構成するピン部材23の頭部23Bの外径φD(図9参照)よりも小さく設定されている(δ<φD)。なお、各バネ板25は、バネ性を有する弾性変形可能なバネ鋼によってそれぞれ構成されている。
Here, the distance δ between the two
また、図12に示すように、各バネ板25のスリーブ24外へ突出する部分には、ゴムシール26がそれぞれ被着されている。なお、ゴムシール26は、凝固前のコンクリートが差込孔24aからスリーブ24内へと侵入するのを防ぐとともに、バネ板25の位置ズレを防止する機能を果たす。ゴムシール26は、コンクリートの侵入防止、バネ板25の位置ズレ防止の機能に加え、オス型のピン部材23の挿入時にバネ板25が、コンクリートに拘束されることなく、弾性変形を容易にすることを目的としている。
Further, as shown in FIG. 12, a
ところで、挿入型継手20を構成する雄継手21(ピン部材23)と雌継手22(スリーブ24とバネ板25)の数は3つに限らず、複数であれば任意である。また、本実施の形態では、セグメント1の一方の接合面1cに雄継手21のピン部材23のみを突設し、他方の接合面1dに雌継手22のスリーブ24のみを埋設したが、各接合面1c,2dにピン部材23とスリーブ24の双方をそれぞれ設けても良い。
By the way, the number of male joints 21 (pin members 23) and female joints 22 (
次に、以上のようにスライドロック型継手10と挿入型継手20が設けられた図2及び図3に示すセグメント1をこれに隣接する図1に示すセグメント1Aに周方向に連結するとともに、図1に示すセグメントリング100のセグメント101にトンネル軸方向に連結する要領を図13~図16に基づいて以下に説明する。
Next, the
図13(a)~(c)は本発明に係るスライドロック型継手によるセグメントの周方向の連結要領をその工程順に示す部分平面図、図14は図13(c)のI-I線拡大断面図、図15(a)~(c)は挿入型継手によるセグメントのトンネル軸方向の連結要領をその工程順に示す部分側断面図、図16は図13(b)のJ-J線拡大断面図である。 FIGS. 13(a) to 13(c) are partial plan views showing the procedure for connecting segments in the circumferential direction by means of the slide lock type joint according to the present invention, and FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view taken along line II of FIG. 13(c) Figures 15(a) to 15(c) are partial side cross-sectional views showing the procedure for connecting segments in the tunnel axial direction by an insertion joint, and Figure 16 is an enlarged cross-sectional view taken along line JJ of Figure 13(b). is.
以下においては、図1に示すセグメント1をこれに隣接するセグメント1Aに周方向に連結するとともに、既に構築されたセグメントリング100のセグメント101にセグメント1をトンネル軸方向に連結する場合について説明する。
A case will be described below in which the
セグメント1のセグメント1Aへの周方向の連結は、スライドロック継手10によってなされ、同セグメント1のセグメント101へのトンネル軸方向の連結は、挿入型継手20によってなされるが、このセグメント1の周方向とトンネル軸方向の連結は、以下のようにワンパスで同時に簡単且つ確実になされる。
すなわち、図13(a)に示すように、セグメント1の一方の接合面(図13の左端面)1a側に設けられたスライドロック継手10の雄継手11の接合面1aから突出する先端部(I型鋼11Aのフランジ部11b)の位置をセグメント1Aの接合面1Aaに開口する凹部4の位置に合わせるとともに、セグメント1Aの接合面1Aaに設けられたスライドロック型継手10の雄継手11の先端突出部(I型鋼11Aのフランジ部11b)の位置を当該セグメント1の接合面1aに開口する凹部4の位置に合わせる。
That is, as shown in FIG. 13( a ), a tip portion ( The position of the
次に、上記状態からセグメント1を図13(a)の矢印a方向(周方向)にスライドさせて図13(b)に示すように両セグメント1,1Aの接合面1a,1Aa同士を接合させる。このとき、両セグメント1,1Aの雄継手11の先端突出部(I型鋼11Aのフランジ部11b)は、各セグメント1,1Aの凹部4に嵌り込むため、両セグメント1,1Aの接合面1a,1Aa同士の接合が可能となる。また、図13(b)に示すように両セグメント1,1Aの接合面1a,1Aa同士が接合すると、セグメント1の一方の接合面1cに設けられた挿入型継手20の雄継手21を構成するピン部材23とセグメント101の一方の接合面101aに設けられた挿入型継手20の雌継手22を構成するスリーブ24の位置が周方向(図13(b)の左右方向)において一致する。
Next, from the above state, the
上記状態からセグメント1を図13(b)の矢印b方向(図の上方)にその接合面1aがセグメント101の接合面101aに当接するまでスライドさせると、周方向に隣接する2つのセグメント1,1Aのスライドロック型継手10の雄継手11の先端突出部(I型鋼11Aのフランジ部11b)が各セグメント1,1Aの凹部4内をそれぞれ同方向に摺動し、図14に示すように、各雄継手11の先端突出部(I型鋼11Aのフランジ部11b)が各雌継手12を構成するV型部材のV型空間Sに挿入嵌合するため、セグメント1がこれに隣接するセグメント1Aに周方向に確実に連結される。
図13(a)~図13(c)のスライドロック型継手10の設置状態において、セグメント1をセグメント1Aに対しジャッキで押し込みスライドさせる時、セグメント1,1A同士が楔効果で密着するように、雄継手11、雌継手21共に一例として1:20の傾きを付けている。楔効果を得るための傾きは前記数値に限られるものではない。
From the above state, when the
13(a) to 13(c) in which the slide lock type joint 10 is installed, when the
ここで、前述のように雌継手12を構成するV型部材の開き側のフランジ部11b間の間隔L(図7参照)は、雄継手11を構成するI型部材(I型鋼11A)のウェブ部11aの幅b2(図5参照)よりも若干大きく設定されているため(L>b2)、雌継手(V型部材)12の開き側のフランジ部11b間の隙間に、雄継手11を構成するI型部材(I型鋼11A)のウェブ部11aが挿入嵌合される。また、前述のように雌継手12を構成するV型部材に形成されるV型空間Sの最大幅W(図7参照)は、雄継手11を構成するI型部材(I型鋼11A)のフランジ部11bの幅b1(図5参照)よりも若干大きく設定されているため(W>b1)、図13(c)及び図14に示すように、雄継手11を構成するI型部材(I型鋼11A)のフランジ部11bの雌継手12のV型空間Sへの挿入嵌合が可能となる。
Here, as described above, the spacing L (see FIG. 7) between the
上述の要領でセグメント1とこれに隣接するセグメント1Aとの周方向の連結がスライドロック型継手10によってなされると同時に、セグメント1とこれに隣接するセグメント101とのトンネル軸方向の連結が挿入型継手20によって以下の要領にしたがってなされる。
すなわち、図13(b)に示すように、挿入型継手20の雄継手21のセグメント1の接合面1cから突出する3つのピン部材23とセグメント101の接合面101aに開口する雌継手22の3つのスリーブ24の周方向の位置が一致した状態で、前述のようにセグメント1をその接合面1cがセグメント101の接合面101aに当接するまで図示矢印b方向(上方)にスライドさせると、各ピン部材23が図15(a)に示すように各スリーブ24にそれぞれ挿入される。
As described above, the
That is, as shown in FIG. 13(b), three
そして、各ピン部材23の大径の頭部23Bが図15(b)に示すように各スリーブ24を横切って設けられた上下2枚のバネ板25の位置まで移動すると、前述のように、この頭部23Bの外径φD(図9参照)はバネ板25の間隔δ(図11及び図12参照)よりも大きく設定されているため(φD>δ)、この頭部23Bが上下2枚のバネ板25の間を通過する際には、図15(b)及び図16に示すように、上下2枚のバネ板25がそれぞれ上下に膨らむように弾性変形してピン部材23の頭部23Bの通過を許容する。ここで、ピン部材23の頭部23Bの先端には先細の円錐台状のテーパ面23bが形成されているため、該頭部23Bが上下2枚のバネ板25の間に容易に挿入嵌合し、頭部23Bの通過に伴って上下2枚のバネ板25が押し広げられる。
Then, when the large-
そして、ピン部材23の頭部23Bが上下2枚のバネ板25の間を通過すると、各バネ板25は、図15(c)に示すように、弾性復元力によって元の平板の状態に戻るため、ピン部材23の頭部23Bの端面が上下2枚のバネ板25の端面に係合してピン部材23のスリーブ24からの抜けが確実に防がれる。このため、セグメント1がこれに隣接する他のセグメント101にトンネル軸方向に簡単且つ確実に連結される。
Then, when the
以上のように、本実施の形態においては、セグメント1を図15(a)~(c)に示す要領にしたがって位置決め及びスライドさせるだけの簡単な操作(ワンパス)によって、該セグメント1をスライドロック型継手10によって他のセグメント1Aに周方向に確実に連結することができると同時に、同セグメント1を挿入型継手20によって他のセグメント101にトンネル軸方向に確実に連結することができる。
As described above, in the present embodiment, the
而して、本実施の形態では、本発明に係る挿入型継手20の雄継手21をピン部材23のみで構成し、雌継手22をスリーブ24とバネ板25のみで構成したため、当該挿入型継手20の構造が単純化してコストダウンを図ることができる。そして、雄継手21のピン部材23を雌継手22のスリーブ24に挿入し、該ピン部材23の頭部23Bによって上下2枚のバネ板25を押し広げて該頭部23Bを2枚のバネ板25を通過させることによって両セグメント1,101同士をワンパスで簡単且つ確実に連結することができ、ロボットなどを用いた自動化が可能となって作業効率の向上と省力化を図ることができる。この場合、ピン部材23の頭部23Bの先端には先細の円錐台状のテーパ面23bが形成されているため、該頭部23Bが2枚のバネ板25の間に容易に挿入嵌合し、頭部23Bの通過に伴って2枚のバネ板25が押し広げられて該頭部23Bのバネ板25の通過が許容される。
In this embodiment, the male joint 21 of the insertion type joint 20 according to the present invention is made up of only the
以上の説明は、シールド工法によるトンネルの構築において形成された掘削孔の内周面を覆う複数のコンクリート製セグメントと、これらのセグメントをトンネル軸方向に連結するための挿入型継手に対して本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、カルバート用の平板状のコンクリート製セグメントや道路舗装用のコンクリート製舗装版などのプレキャスト部材、或は鉄製セグメントなど他の任意のセグメント及びこれを連結するための挿入型継手に対しても同様に適用可能である。 The above description relates to a plurality of concrete segments covering the inner peripheral surface of an excavation hole formed in tunnel construction by the shield construction method, and an insertion type joint for connecting these segments in the axial direction of the tunnel. However, the present invention relates to precast members such as flat concrete segments for culverts and concrete paving slabs for road paving, or other arbitrary segments such as iron segments and connecting them It is also applicable to insertion type joints for
なお、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited in application to the embodiments described above, and that various modifications are possible within the scope of the technical ideas described in the scope of claims, the specification, and the drawings. is of course.
1 セグメント
1a~1d セグメントの接合面
5 アンカー
10 スライドロック型継手
11 スライドロック型継手の雄継手
12 スライドロック型継手の雌継手
20 挿入型継手
21 挿入型継手の雄継手
22 挿入型継手の雌継手
23 ピン部材
23A ピン部材の軸部
23B ピン部材の頭部
23a ピン部材の雄ネジ
23b 頭部のテーパ面
24 スリーブ
25 バネ板
26 ゴムシール
φd ピン部材の軸部の外径
φD ピン部材の頭部の外径
δ バネ板間の間隔
1
Claims (5)
一方のプレキャスト部材の接合部に埋設されたスリーブと、該スリーブを軸直角方向に横切る平行な2枚のバネ板を備える雌継手と、
他方のプレキャスト部材の接合面の前記雌継手に対応する位置に突設され、その先端に前記雌継手の2枚の前記バネ板間の間隔よりも大きな外径を有する頭部が形成されたピン部材を備える雄継手と、
を備え、前記雄継手の前記ピン部材を前記雌継手の前記スリーブに挿入し、該ピン部材の頭部によって前記バネ板を押し広げて該頭部を前記バネ板を通過させることによって両プレキャスト部材同士を連結することを特徴とする挿入型継手。 An insertion type joint for connecting precast members comprising two adjacent RC segments, comprising:
A sleeve embedded in the joint of one precast member, a female joint comprising two parallel spring plates crossing the sleeve in the direction perpendicular to the axis,
A pin protruding from the joining surface of the other precast member at a position corresponding to the female joint , and having a head formed at its tip with an outer diameter larger than the interval between the two spring plates of the female joint. a male joint comprising a member;
both precast members by inserting the pin member of the male joint into the sleeve of the female joint, and expanding the spring plate by the head of the pin member to pass the head through the spring plate An insertion type joint characterized by connecting each other.
5. A precast member including RC segments according to claim 4, characterized in that it is made of reinforced concrete and the pin members are attached to anchors embedded therein.
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