JPH02176097A

JPH02176097A - 締結金具

Info

Publication number: JPH02176097A
Application number: JP63330420A
Authority: JP
Inventors: Shin Hayato; 隼　伸
Original assignee: YUNITAITO KOGYO KK
Current assignee: YUNITAITO KOGYO KK
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1990-07-09
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JP2693539B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、シールド掘進工法等で使用されるセグメン
ト等の締結に使用される締結金具に関する。

（従来技術）従来、シールド掘進工法等におけるセグメントの締結は
、一方のセグメントには、基部を埋設した締結金具のボ
ルト部分を該セグメントの端部から露出させ、これに締
結すべきもう一方のセグメントには締結孔を有する締結
金具を露出させて、上記ボルトを締結孔に挿通させ該締
結孔から突出したボルト部分にナツトを螺合させること
により締結していた。

あるいは、第４図に図示するように締結すべき相隣合う
セグメントｃ、ｃ’に締結金具へ“を埋設しその締結孔
を接触端部に露出させて、これらの締結孔に略Ｕ字状に
屈曲した曲げボルト１０を挿通してナツト１１で締結す
る等の手法が用いられていた。

しかしながら、これらの締結手法あるいは締結金具では
、セグメント間の相対的な位置決めに手間取り、また締
結部分の強度をあまり大きく設計することができない等
の問題があった。

そこで、このような問題点を解決すべく、本出願人によ
り、第５図に図示するような締結金具が提供された（特
開昭６３−１１８４９７号）。

この締結金具は、締結すべき隣合うセグメントｃ、ｃ’
の接合する端部に互いに対峙するよう埋設されるもので
あって、それぞれの接合端側にその一部が開放した模孔
（テーバ孔）２０を設け、該隣合うセグメントを接合す
ることによって、これらの喫孔が一つの締結孔を形成す
るよう構成されている。そして、締結する際には、隣合
うセグメントを略所定位置に位置決めすれば、あとは両
方のセグメントの接合部に形成される上記締結孔に、そ
の締結孔に対応する両端部が楔状になった金具（テーパ
ピン）２１を挿入してゆけば、模作用により、徐々に正
規の位置に位置決めできる。このため、この締結金具の
場合には、ロボット等を使用した締結が可能であり、ま
た、セグメントの内周側に突出する部分がないという構
造上の理由から寸法を自由に設定できるため、強度的に
も充分余裕をもたせることができる等の特長を有する。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記締結金具の場合にも、セグメントを
略所定の位置に位置決めした後に楔状の金具を挿入する
こと、即ち、位置決めと締結作業という二つの作業を行
う必要があった。

このことは、重量的に数十トンもあるセグメントを、概
ねにせよ楔状の金具が挿入できるだけの近接した所定位
置に、ある程度の時間保持しておかねばならず、このた
め、かなりの時間と労力を必要とする問題があった。

また、地震等の際は、チューブの長手方向においては多
少の柔軟性があった方が振動の吸収等の点で好ましいが
、上記締結金具を使用して形成したチューブの場合には
、締結部において非常に剛性が高いためチューブの長手
方向の柔軟性が極めて小さくなる。従って、上記締結金
具は、セグメントを第６図に示すようなリング状の周方
向（Ｘ矢印参照）に締結する場合には非常に適している
反面、第７図に示すような長手方向（Ｘ矢印参照）に締
結する箇所に使用した場合には、柔軟性が小さくなると
いう欠点がある。

本発明は、上述のような問題点に鑑みおこなわれたもの
で、位置決めと締結が同時におこなえ且つ締結後は必要
な柔軟性を有するような構造の締結金具を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明にかかる締結金具は、締結すべき一方のセグメン
トに取着されるところの、一部に係合部を存する棒状部
材を有する第１の金具と、締結すべきもう一方のセグメ
ントに取着されるところの、上記棒状部材が挿入可能な
締結孔部を有する第２の金具とからなり、上記第２の金具側に、上記第１の金具の棒状部材の係合
部に係合して該第２の金具と第１の金具の棒状部材を軸
直角方向に係止する係止部材を、係止可能に設けるとと
もに、上記第１の金具の棒状部材が上記第２の金具の締結孔部
に挿入完了時に伸長あるいは収縮して両者を緊締する緊
締バネを、上記第１の金具あるいは第２の金具に蓄圧し
た状態で、剪断ボルトによって上記いずれかの金具に取
着された規制部材と該いずれかの金具との間に保持し、
且つ、上記両方の金具が接触完了する近傍時点で上記剪
断ボルトが破断されるよう、当接ピンを、上記規制部材
が設けられた金具側に、一端が上記規制部材に当接し他
端が上記金具のもう一方の金具との当接する面から突出
するよう、且つ軸方向への移動が自在になるよう設けた
ことを特徴とする。

（作用）しかして、上述のように構成された締結金具は、第１の
金具の棒状部材を第２の金具の締結孔部に挿入させて、
第１の金具を第２の金具に接近させてゆくと、挿入完了
時即ち両方の金具が接触すると、上記第１の金具の棒状
部材の係合部が第２の金具の係止部材に係止されてこれ
らが保合・連結されるとともに、緊締バネのバネ力を規
制している規制部材を当接ピンが押圧して該規制部材を
第１あるいは第２の金具に取着している剪断ボルトを剪
断させる。この剪断により、緊締バネが解放されて伸長
あるいは収縮して、第１の金具の棒状部材と第２の金具
の締結孔との間が緊締、即ち第１の金具と第の金具との
間が緊締バネの力により緊締される。

そして、このように締結された隣合うセグメントは、緊
締バネのバネ力により締結されているため、緊締バネ力
以下の外力が作用してもその締結状態は変わらず、それ
以上の外力が作用するとその外力に応して締結バネの弾
性により復元自在に締結部が可動する。従って、地震等
の場合にも、締結部がその外力に応じて自在に変化でき
るため、チューブ長手方向のセグメントの締結にこの締
結金具を使用すれば、極めて好都合な耐震構造のチヱー
ブを得ることができる。

（実施例）第１図は本実施例にかかる締結金具の締結前の状態にお
ける構造を示す中央部分での縦断面図、第２図は同じく
締結後の状態における構造を示す中央部分での縦断面図
である。

この実施例は、緊締バネに圧縮型（圧縮してバネ力を蓄
圧するものをいう）のバネを用い且つ該緊締バネを第２
の金具側に設けた場合の実施例である。

図において、Ａは第１の金具で、この第１の金具Ａは、
本実施例の場合、基板１と棒状部材２等からなり、この
基板１は一方のセグメントＣに一体的に埋設された状態
でアンカーポル）Ｕにより固定されている。そして、上
記棒状部材２はその基端部２ａが螺子により基板１側に
取着されている。また、この棒状部材２の先端には該先
端側で細径になったテーバ部２ｂが形成され、その基端
側にリング溝状の係合部２Ｃが形成されている。

また、図において、Ｂは第２の金具で、本実施例の場合
、この第２の金具Ｂは、基板３．緊締バネ４．規制部材
５．剪断ボルト６、係止部材７、押圧バネ８および当接
ピン１２等からなる。

そして、上記基板３は隣合うもう一方のセグメントＣ１
に一体的に埋設された状態でアンカーポルトＵにより固
定されている。また、この基板３の中央には、上記棒状
部材２が挿通可能な締結孔３ａが形成され、また、該締
結孔３ａと同芯状にその基端側に緊締バネ４を収納する
ための円筒空間が形成されている。そして、上記円筒空
間に収納されている緊締バネ４は、本実施例の場合、大
きさの割りに大きなバネ力が得られる皿バネ４ａが複数
交互に向きを変えて配列されることにより形成されてい
る。そして、この緊締バネ４は、所定量収縮された状態
（蓄圧された状態）になるよう、規制部材５で基板４側
に押圧されてこれら基板３と規制部材５の間に保持され
る。上記規制部材５の基板３への取着は、剪断ボルト６
でおこなわれる。この剪断ボルト６は、その一部に剪断
用の切欠６ａが形成され、所定以上の軸力が作用すると
軸方向に所定量（後述する当接ピンが基板３から突出す
る長さ）以上伸びる前にこの部分で破断するような設計
になっている。ところで、上記規制部材５の中央にも、
上記第１の金具の棒状部材２が挿通可能な孔５ａが形成
されている。そして、この挿通可能な孔５ａの基端側に
は係止部材７が配設されている。この係止部材７は、本
実施例の場合、中央に孔部７ａが形成された円板状のも
のを二つ割りにして形成され、それらが離間しないよう
に且つ拡径・縮径自在になるよう周囲からリング状のバ
ネ９で保持されている。そして、上記孔部７ａの先端側
（規制部材側）には、先端側で拡径したテーパ部が設け
られている。

また、上記第２の金具Ｂの背面（基端側）には、金具Ｂ
の埋設時にセメントの流入を阻止するため、背面を覆う
カバー１０が設けられ、このカバー１０の内面と上記係
止部材の基端側の面の間に該係止部材７を規制部材５側
に押圧する押圧バネ８が介装されている。

また、上記基板３には、その中央に設けられている締結
孔３ａの周囲に貫通孔３ｂが設けられ、この貫通孔３ｂ
には、当初一端が上記規制部材５に当接し他端が基板３
の表面から突出する長さを有する当接ピン１２が、軸方
向に移動可能に内装されている。

そして、上述したように、上記当接ピン１２が基板３か
ら突出する長さは、上記剪断ボルト６が破断する長さ（
破断する前に伸びる長さをいう）より大きくなるよう定
められる。

また、緊締バネ４の緊締力（蓄圧されたバネ力）Ｆはセ
グメントの締結に必要な力（複数の場合には、それらの
合計が全体の締結力となる）に定められるが、この緊締
力は、セグメント締結前においては、上記規制部材によ
りそれが取着されている剪断ボルト６の破断力の範囲内
で規制されているため締結しようとする棒状部材２には
作用せず、この棒状部材２を有する第１の金具Ａが第２
の金具Ｂに当接して当接ピン１２が上記剪断ボルト６を
破断したときはじめて緊締力Ｆが作用することになる。

しかして、上記構成を有する締結金具は、セグメントの
締結、例えば第７図に図示する長手方向の締結に際し、
以下のように作用する。

即ち、第１の金具Ａを埋設した一方のセグメントを、第
２の金具Ｂを埋設したもう一方のセグメントに、該第１
の金具Ａの棒状部材２と該第２の金具Ｂの締結孔３ａと
が一致する状態で接近させる。そして、さらに接近させ
て、上記第１の金具Ａの棒状部材２を第２の金具Ｂの締
結孔３ａに挿入する。そして、ある程度挿入すると、棒
状部材２の先端が係止部材７の中央の孔部７ａを拡径さ
せ、さらに挿入するとこの係止部材７が上記棒状部材２
の係合部に係合して係止される。

この係止作用がおこなわれる際に、同時に、上記第１の
金具への基板１の当接面１ａが、上記第２の金具Ｂの基
板３の表面から一端が突出している当接ピン１２を押圧
する。そして、この押圧が上記剪断ボルト６の破断強度
以上になると、該剪断ボルト６が破断する。

上述の棒状部材２と係止部材７との係合、および、上記
剪断ボルト６の破断が生じると、緊締バネ４が解放され
て伸長し、係止部材７を介して第１の金具の棒状部材２
が第２の金具Ｂ側に引き込まれる。この引き込み動作に
より、第２図に示すように、第１の金具Ａと第２の金具
Ｂが締結されることになる。即ち、隣合うセグメントが
締結されることになる。従って、隣合うセグメントを締
結する場合には、単に、それぞれに埋設した第１と第２
の金具が所定位置になるよう位置決めして接近・当接さ
せれば、締結できる。

次に、本発明の第２の実施例について、第３図を参照し
ながら説明する。基本的な構成要素は同じであるが、そ
の配設等において異なる。

即ち、第２の実施例にかかる締結金具は、緊締バネ１０
４．剪断ボルト１０６．規制部材１０５および当接ピン
１１２が、第１の金具Ａ“側に設けられている。また、
係止部材１０７が、第２の金具Ｂ°の基板１０３内に形
成された空間部に拡径自在に設けられている。そして、
この係止部材１０７の縮径自在な構造は、上記第１の実
施例の場合と異なり、上記棒状部材１０２の先端が当接
板１１３に当接すると係止部材１０７が縮径するよう構
成されている。

そして、隣合うセグメントを締結する際には、第１の金
具Ａの棒状部材１０２が、第２の金具Ｂの締結孔１０３
に挿入され該棒状部材１０２の先端が第２の金具Ｂの当
接板１１３に当接すると、係止部材１０７が縮径して上
記棒状部材１０２を係止する。また、この際、第１の金
具Ａと第２の金具Ｂが当接するため、第１の金具Ａの内
装されている当接ピン１１２が押圧されてその一端で当
接している規制部材１０５を押圧する。この押圧力が所
定以上になると、規制部材１０５を第１の金具Ａに取着
している剪断ボルト１０６が破断し、緊締バネ１０４が
解放されて伸長する。

この結果、緊締バネ１０４のバネ力が、上記棒状部材１
０２．係止部材１０７を介して、第１の金具Ａと第２の
金具Ｂを緊締することとなる。

上記二つの実施例では、共に、緊締バネが圧縮型のもの
が使用されているが引張型のものを用いてもよい。この
場合には、バネを蓄圧するのに引っ張っておく必要があ
るため、バネの配役構成を上記実施例と変えておけばよ
い。

また、本発明は、上述のチューブ長手方向の締結のみな
らず、周方向の締結にも使用できることはいうまでもな
い。

さらに、本締結金具は、上記のシールド掘進工法におけ
るセグメントの締結のみならず、一般の部材間の締結に
も利用できることは言うまでもない。

（発明の効果）上述のように構成されている本締結金具は、従来の締結
金具のように、締結に位置決めと締結作業の二つの作業
をする必要がなく、単に位置決めして接近させれば（挿
入すれば）よいため、締結作業が非常に合理化できるこ
ととなる。

また、締結がバネ力によりなされているので、締結後に
おいて、締結部分が柔軟性を有し、耐震構造としても優
れている。

また、本発明にかかる締結金具は、締結完了後にセグメ
ントの内壁あるいは外壁への突出が全くないので、デッ
ドスペースをつくることはないという大きな利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例にかかる締結金具の締結前の状態
の構造を示す中央部分での縦断面図、第２図は同じく締
結後の状態を示す縦断面図、第３図は第２の実施例にか
かる締結金具の締結後の状態における構造を示す中央部
分での縦断面図、第４図、第５図は従来の締結金具の構
造を示す斜視図、第６図、第７図はセグメントの締結方
向を示す斜視図である。ｃ、ｃ’・・・セグメント、Ａ・・・第１の金具、Ｂ・
・・第２の金具、２・・・棒状部材、２ｃ・・・係合部
、３ａ・・・締結孔、４，１０４・・・緊締バネ、５．
１０５・・・規制部材、６，１０６・・・剪断ボルト、
７，１０７・・・係止部材、１２、１１２・・・当接ピ
ン。募６図

Claims

【特許請求の範囲】締結すべき一方のセグメントに取着されるところの、一
部に係合部を有する棒状部材を有する第１の金具と、締結すべきもう一方のセグメントに取着されるところの
、上記棒状部材が挿入可能な締結孔部を有する第２の金
具とからなり、上記第２の金具側に、上記第１の金具の棒状部材の係合
部に係合して該第２の金具と第１の金具の棒状部材を軸
直角方向に係止する係止部材を、係止可能に設けるとと
もに、上記第１の金具の棒状部材が上記第２の金具の締結孔部
に挿入完了時に伸長あるいは収縮して両者を緊締する緊
締バネを、上記第１の金具あるいは第２の金具に蓄圧し
た状態で、剪断ボルトによって上記いずれかの金具に取
着された規制部材と該いずれかの金具との間に保持し、
且つ、上記両方の金具が接触完了する近傍時点で上記剪
断ボルトが破断されるよう、当接ピンを、上記規制部材
が設けられた金具側に、一端が上記規制部材に当接し他
端が上記金具のもう一方の金具との当接する面から突出
するよう、且つ軸方向への移動が自在になるよう設けた
ことを特徴とする締結金具。