JPH0230898A - 坑道覆工体の連結装置 - Google Patents

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］ 本発明は坑道覆工体の連結装置に関するものであり、特
にボルト結合とピン結合の利点を融合させた坑道覆工体
の連結装置に関する。

［従来の技術］ 従来の此８覆工体の連結装置であって、ボルト結合方式
を別紙添付図面の第１５図乃至第１７図に従って説明す
る。第１５図は従来の鉄筋コンクリート覆工体に多（用
いられている継手金具部位を示す解説縦断側面であって
、第１６図は第１５図の継手金具を用いた鉄筋コンクリ
ート覆工体の斜視図、第１７図は継手金具をボルトにて
締結した状態を示す一部切欠縦断側面図である。

（１）は鉄筋コンクリート覆工体であって円周方向を弧
状に形成され、該鉄筋コンクリート覆工体（＋）には坑
道の軸心方向の両側端面に継手金具の平鋼板（２）（２
）・・・が取付けられている。そして、この平鋼板（２
）両側内面にリブ（３）（３）が内側に向って突設せら
れ、更に、該リブ（３）（３）の上下に夫々アンカー材
（４）（４）が突設せられている。そして、対峙するリ
ブ（３）（３）間に空間部を形成してボルト締付操作を
可能ならしめる如く、前記アンカー材（４）（４）・・
・を鉄筋コンクリート覆工体（１）内に埋設して固定し
である。更に、前記平鋼板（２）には隣接して対峙する
平鋼板（２）間をボルト（５）が挿通できるボルト孔（
６）が開穿されている。そこで、隣接せる鉄筋コンクリ
ート覆工体（ＩＸＩ）の前記ボルト孔（６）（６）にボ
ルト（５）が挿通され、ナツト（７）を螺着して締結し
坑道軸心方向の隣接せる鉄筋コンクリート覆工体（ＩＸ
Ｉ）相互を結合せしめるのである。更に、隣接せる該鉄
筋コンクリート覆工体（＋）（＋）の円周方向の両端面
も同様手段にて結合していた。

次に、従来の覆工体の連結装置としてピン結合方式が知
られている。之は、例えば特公昭５１−４０７３５号公
報に記載されている如く、覆工体の一方の覆工体の側端
部に先端部が細くなるように斜欠した接合ピンを固定し
、他方の覆工体の側端部にソケットを設け、該ソケット
内に前記接合ピンの嵌合孔を有するばね鋼板を円周方向
に摺動自在に緩挿すると共に、前記嵌合孔周辺部に多数
の切目を設けたものである。そこで、片側の前記接合ピ
ンを有する覆工体を前記ソケットを設けた覆工体とを結
合するときは、前記接合ピンを対峙する嵌合孔に挿入し
て両者を結合するのである。

斯くして、双方の覆工体は容易に結合せしめることがで
きる。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来型のうち、ボルト方式は結合が強固であるが次
の欠陥を有する。即ち、隣接する鉄筋コンクリート覆工
体（ＩＸＩ）の継手金具である平鋼板（２）（２）をボ
ルト（５）にて結合するときには、坑道軸心方向又は円
周方向の鉄筋コンクリート覆工体（１）の各ボルト孔（
６）（６）を夫々合せて組立てられる。依って、該ボル
ト（５）は挿入できれば、該ボルト孔（６）（６）の孔
芯の合致如何を問わずナツト（７）にて螺着され双方の
平鋼板（２）（２）・・・が結合されるのである。

そこで、例えば第１７図に示す如く、双方のボルト孔（
６）（６）の孔芯が不一致であるとき、ボルト（５）を
該ボルト孔（６）（６）に挿入して双方の平鋼板（２）
（２）を結合するときは、該ボルト（５）に過大な曲げ
応力が発生し引張抗力の低下となり、又、各鉄筋コンク
リート覆工体（ＩＸＩ）間にズレが生じて矯正できず、
更に、該ズレを矯正する時に生じる剪断力に抵抗する強
度も低下する。その為、鉄筋コンクリート覆工体の前記
継手部位が本来有すべき締結力が弱くなり、継手部位剛
性に低下を来して止水効率が悪化するばかりでなく、鉄
筋コンクリート覆工体としての変形が太き（なって地盤
沈下の原因となり、更に、後続の鉄筋コンクリート覆工
体の組立施工性をも阻害する恐れがあり、組立完成後に
於て継手部位付近の二次覆工コンクリートに亀裂が生じ
易いのである。

又、前記ピン結合方式に於ては、前記ボルト挿−通孔の
孔芯は自己調芯作用が働いて前記孔芯不−致に基く欠陥
は解消できるが、−旦、双方の覆工環を結合したときに
は、ばね鋼板のピン挿通孔の周辺部に多数設けた切目が
ピンに喰込み、之を解除しようとしても破壊し触い限り
該ピンは離脱できない。一方、該ピン結合は芯合せ並び
に結合操作は容易であるが、初期締結力が無く、又、結
合力はボルト方式に比して弱い。そこで、ボルト方式並
びにピン方式の有する夫々の欠陥を除去し、双方の有す
る夫々の利点を融合して覆工体を結合せしめるために解
決せらるべき技術的課題が生じてくるのであり、この発
明は該課題を解決することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成せんとして提案せられたもの
であり、覆工体の一側に螺子部材を固設して、該螺子部
材を外側に突設し、更に、該螺子部材に保護キャップを
螺合し、且つ、該保護キャップの先方部位を先細りのテ
ーパー部に形成してピン部材とし、該ピン部材を、該覆
工体と隣接せる他方の覆工体の一側面に設けたボルト孔
に挿入した後、前記保護キャップを螺脱し、更に、該螺
子部材にナツトを螺着して双方の覆工体を緊締すること
を特徴とする坑道覆工体の連結装置を提供せんとするも
のである。

［作用］ 本発明の覆工体の組立施工の際、隣接して結合せらるべ
き双方の覆工体のうち、一方の覆工体に突設した螺子部
材には予め保護キャップが螺着され、そして、この保護
キャップの先方部位には先細り状のテーパー部が形成さ
れてピン部材が構成され、そして、該ピン部材の先端部
は他方の覆工体の対峙するボルト孔に臨ませて該ピン部
材をボルト孔に押込めば、前記テーパー部により容易に
調芯ができる。依って、ボルト方式のように孔芯合せ操
作が不用となり、施工性が向上する。更に、前記螺子部
材は保護キャップで覆装しているので該螺子部材を傷損
することがない。

而して、前記のように該ピン部材をボルト孔に嵌挿した
ときは、前記保護キャップを螺脱し、ここにナツトを螺
着してボルトを緊締し、双方の覆工体を結合する。斯く
することにより、従来のボルト方式と同様に強固な連結
が可能となり増締め作業も容易に行うことができる。更
に、前記螺脱した保護キャップは反覆キリ用に供するこ
とができて経済的である。又、一般のボルト方式では、
ボルト締結用のコンクリート切欠部がボルトの頭側とナ
ツト側の双方に必要であるが、本発明に於てはボルト頭
側は覆工体に一体的に固定されているので前記切欠部は
不要となり、対曲げ、軸力、推力に対する抵抗が向上す
ると共に、前記のようにボルト締結用のコンクリート切
欠部が減少することにより、連結部の漏水対策（止水）
＜ツキン）が減少し、コストダウンに寄与できる。更に
、前記ボルトは一方の覆工体に剛性的に固定されている
為、該ボルトをボルト孔に挿入するとき、構造物の連結
部位の目ずれがなくなり、構造物の変形が少なく、又、
変形の累積がなくなるのである。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を別紙添付図面の第１図乃至第
１４図に従って詳述する。尚、説明の都合上、従来公知
に属する構成及び作用も同時に説明し、対象部分は同一
符号を用いる。第１図は本発明に用いる継手装置を備え
た鉄筋コンクリート覆工体（１０）の斜視図である。同
図に於て、該鉄筋コンクリート覆工体（１０）は円周方
向が弧状に形成され、該円周方向両端面に円周方向に於
て隣接の鉄筋コンクリート覆工体（１０）とボルト結合
するための継手Ｑ　＋）Ｑ　９・・・が設けられている
。この継手θＩ）（ｌ　１）・・・は従来型のものであ
り、夫々その内側部にボルト操作用空間部（Ｉｎ（Ｉｌ
ｉ）・・・が設けられると共に、該継手（＋　９Ｑ　＋
）・・・には夫々ボルト孔（Ｉｌｂ）（Ｉｌｂ）・・・
が開穿され、一方の鉄筋コンクリート覆工体（１０）の
各ボルト操作用空間部（Ｉ　１ａＨＩ　Ｉａ）・・・よ
りボルトを挿入し、他方の鉄筋コンクリート覆工体（Ｉ
Φの各ボルト操作用空間部（Ｉ　１ａ）（ｌ　Ｉａ）を
介してナツトを螺着して円周方向隣接の鉄筋コンクリー
ト覆工体θ１（Ｉｎ）を結合する。

更に、坑道の軸方向の継手部材０２０→について説明す
る。前記鉄筋コンクリート覆工体【１０）の軸方向−側
には従来型の継手（１１）と同様に継手部材υ（ゆ・・
・が固設されると共に、ボルト孔（１２ａ）　（１２１
）・・・が夫々開穿されると共に該継手部材（１３（２
）・・・の内側面はボルト操作用空間部（＋２ｂ）　（
１２ｂ）・・・が夫々設けられている。又、該鉄筋コン
クリート覆工体（１０の軸方向他側面には継手部材０→
の一部を構成するピン部材（＋３１）を突設した鋼板（
＋３ｂ）（１３ｂ）・・・が前記他方の継手部材θ■（
ゆ・・・に夫々対応する位置に固設されている。

而して、前記鋼板（１３ｂ）の固設手段としての一例を
第２図に従って説明する。第２図（ａ）は鉄筋コンクリ
ート覆工体（１０）の−側に固設され、ボルト孔（１２
ａ）を有する継手部材の縦断面図であり、同図（ハ）は
該ボルト孔（＋２１）に嵌挿されるピン部材（１３１）
を突設した継手部材０罎を示す縦断面図である。而して
、同図（ハ）に於て鉄筋コンクリート覆工体（１０）の
−側に、前記ピン部材（１３ａ）が外方に突出するよう
に、該ピン部材（１３ｍ）を有する鋼板（＋３ｂ）を固
設している。そして、該鋼板（＋３ｂ）には前記ピン部
材（１３ａ）の反対側に直棒状体（１３Ｃ）を溶接等の
手段で突設し、且つ、該直棒状体（１３ｃ）にはアンカ
ー材（１３ｄＨＩ３ｄ）を対峙して固設しである。そこ
で、前記鋼板（１３ｂ）の表面は鉄筋コンクリート覆工
体θのの側面と略一致する如く、該鋼板（＋３ｂ）、直
棒状体（１３ｃ）及びアンカー材（＋３ｄ）（＋３６）
が該鉄筋コンクリート覆工体θの１こ埋設され、一体的
に強固に固設されている。

又、鋼板（１３ｂ）　、直棒状体（＋３Ｃ）及びアンカ
ー材（＋３ｄ）　（＋３ｄ）の代りに第７図及び第８図
に示す如く、ネジ付直棒状体（ロ）の略中間部にカップ
ラー（ＦＪを螺着して固定し、該カップラー（ｌｅ９の
表面と鉄筋コンクリート覆工体（１［Ｏの側面とが略一
致するように該カップラー（１つ及びネジ付直棒状体（
時の右端部を該鉄筋コンクリート覆工体（１０と一体的
に強固に埋込むこともできる。更に、前記カップラー（
１ｃ９は省略すること匂できる。尚、前記ネジ付直棒状
体（ゆはネジ節鉄筋或は異形ＰＣ鋼棒であってもよい。

又、前記ピン部材（＋３１）について説明する。第４図
に示す如く、直棒状体（１３ｃ）の他側には螺子部材を
構成する螺子部（１３ｅ）が突設されており、更に、該
螺子部（１３ｅ）には内ネジ（Ｍ）を施した保護キャッ
プ（Ｉｆｆが螺着しである。而して、該内ネジ（Ｍ）は
第５図の場合は内側全長に及んでいるが第６図のように
その一部であってもよい。更に、該保護キャップ（＋１
９の先方部は先細り状のテーパー部（１６ａ）に形成さ
れ、且つ；その前面中心部に角孔（＋６ｂ）が開穿され
て保護キャップ（ＩＦＤの着脱操作を容易となす。尚、
該保護キャップ（＋１１９は直棒状体（１３Ｃ）と同径
であるを可とする。然るときは、前記螺子部（１３ｅ）
は直棒状体（＋３Ｃ）より小なる螺子外径で螺刻せられ
る。

又、第２図乃至第４図及び後述の第１Ｏ図乃至第１１図
に於て、前記螺子部の根部（１３ｒ）は直棒状体（＋３
ｃ）の一部が外側に突出しており、そして、該根部（＋
：Ｒ）はボルト孔（＋２３）に嵌装される程度の巾を有
する。又、第７図及び第８図に於てはカップラー（１ツ
の直前に保護キャップ（ｔｆ９と同径のスペーサ（１３
ｇ）が螺着され、ボルト孔（１２ａ）に嵌装される程度
の巾を有している。更に、前記保護キャップ（１０の着
脱用の前記角孔（＋６ｂ）の代りに第１４図（ａ）（ｂ
ｌ　（Ｃ）に示す如き溝（１６ｃ）（Ｉ［１ｄ）（１６
ｅ）を設けてもよい。尚、第１図に於て符号（１０ａ）
は裏込注入孔である。

更に、本発明の他の実施例を第９図乃至第１３図に従っ
て説明する。第９図はスチール覆工体（イ）の斜視図で
あるが、このスチール覆工体（イ）は外荷重に対してリ
ングとして抵抗する主部材であるところの主桁（２１）
（２＋）’を対設し、その長手方向両端部に円周方向継
手板＠（２）′が対設され、そして、前記主桁（２１）
（２１）’　間に縦リブ（ｎ（１−・・が設けられると
共に、吊手板に）並びに三角リブ（ハ）（ハ）及びグラ
ウト注入孔（１）が配設され、そして、背面にスキンプ
レートに）が設けられている。而も２等各部材は夫々相
互に溶着されて成るものである。又、前記一方の主桁＜
２１）には従来と同様にボルト孔（２１ｇ）（２１ａ）
・・・が開穿されており、之に対向する他方の主桁Ｇ！
Ｉ）’には前述のピン部材０罎（１■・・・が外側に突
設しである。

而も、該ビン部材（ｌ→はその直棒状体（イ）を該主桁
Ｑ１）′に爆接等の手段で固設してあり、そして、該直
、棒状体（イ）の先方部に螺子部（２８ａ）を刻設する
。

又、第１２図に示す如く、前記主桁Ｑ１）′の内側より
外側に向ってボルト（ハ）を突設し、ボルト頭（２９ａ
）を主桁（２１）’に爆接等の手段で固設してもよい。

従って、該ボルト（イ）の螺子部（２９ｂ）は前記主桁
Ｑσより外側に突設される。依って、前記直棒状体（イ
）に連結された螺子部（２８ａ）或は前記ボルト（イ）
の螺子部（２９ｂ）には該螺子部（２８ｇ）（２９ｂ）
に螺合する前述の保護キャップ（１（９が螺着される。

（但し、第１２図に示す螺子部（２９ｂ）にはその根部
にスペーサ（１３ｇ　）が螺着されている。）従って、
この保護キャップ（ｌＥ９は先方部位にテーパー部（１
６ａ）が形成されてビン部材（１→を構成することにな
る。

尚、図中符号（１）はワッシャーであり、０１）はナツ
トを示す。そして、該ナツト（３１）はワッシャー（イ
）を介して前記螺子部（１３ｅ）（２８ａ）又は（２９
ｂ）に螺着される。又、第７図に示すネジ付直棒状体（
ゆ等の場合は前記ナツトはカップラ状のナツト０１）′
を使用を可とするが之に限定せらるべきでなく、更に、
前記通常のナツト０１）もカップラ状の前記ナツトＯ１
）′を使用してもよい。

又、前記の鉄筋コンクリート覆工体（１０）に実施した
ビン部材（１→の取付手段或はスチール覆工体［相］に
実施したビン部材０→の取付手段は、相互に代替して固
設せらるものとし、上記構成に限定せらるべきではない
。又、ビン部材（１つの取付位置も覆工体（１０）（ト
）の軸方向のみに限定妊らるべきではなく、必要により
円周方向の隣接覆工体００）（イ）の結合手段として用
いてもよい。

この発明は叙述せる如き構成に係るから、結合せんとす
る隣接せる一方の覆工体（ｌＯ）又は（イ）の側面に突
設しであるピン部材０罎を他方の覆工体（！０又は（イ
）のボルト孔（１２１）に合せて挿入する。このとき、
該ビン部材（１罎の先端部が先細りテーパー部（１６ａ
）に形成されている為、たとえ該ビン部材（１→の中心
が前記ボルト孔（１２ａ）と一致していなくても容易に
挿入され、且つ、自己調芯作用によって双方の覆工体（
１０）（ト）は適正位置に矯正される。そして、該ビン
部材（１→を前記ボルト孔（１２ａ）に嵌挿した後に、
該ボルト孔（１２り側の内側面にて保護キャップ（ＩＦ
Ｄを螺脱し、ここに前記ワッシャー（至）を介してナツ
ト０１）又はカップラ状のナツト（３＋）’を緊締する
のである。然るときは、双方の覆工体（１０）又は（ト
）は極めて強固に結合せられる。更に、点検その他の必
要により該結合部を解除せんとするときには、前記ナツ
ト（３１Ｂ３１）’を螺脱することができるので、該結
合部を破壊することな（解除できる。

又、第７図、第８図において、ネジ付直棒状体（１４）
とカップラー（１つ及びスペーサ（１３ｇ）との螺着を
強固にするために、ネジ付直棒状体（ゆの表面又はカッ
プラーθつ、スペーサ（［３ｇ）の螺子部内表面或は、
それらの双方に、螺着前にエポキシ樹脂等を塗布するか
、又は、カップラー（１つ並びにスペーサ（Ｈｇ）に注
入孔（ロ）を穿設し、該注入孔（２）より微粒子モルタ
ル、エポキシ樹脂等を螺着後に注入することもできる。

上記螺着強固方法は、第１２図、第１３図におけるボル
ト（イ）の螺子部（２９ｈ）とスペーサ（１３ｇ）との
螺着前に同様に適用できることは言うまでもない。

尚、上記実施例例に於て、直棒状体（１３ｃ）（イ）、
ネジ付直棒状体（ゆ、保護キャップ（１０、スペーサ（
１３ｇ）は、鋼材を機械加工するか或は鋳鉄、鋳鋼等の
鋳造加工が可能な材料を用いて螺子部と一体的に成型す
ることができるが、その加工法及び材質は特に限定せら
るべきではなく、耐食性向上、強度増加のための強化プ
ラスチック、又は繊維補強複合材（アラミド繊維、炭素
繊維等）で製作することもできる。

［発明の効果］ 本発明は叙述せる実施例に於て詳述せる如く、従来の覆
工体の連結方式であるボルト方式とピン方式とが夫々有
する欠陥を解消でき、そして、双方の有する利点を合理
的に融合した為、覆工体の連結作業が極めて容易迅速に
行うことができると共に、ロボットによる自己組立も実
施可能となり、施工時間の短縮化と相俟ってコストダウ
ンにも寄与できるのである。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改
変を為すことができ、そして、本発明が該改変せられた
ものに及ぶことは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１４図は本発明の実施例を示し、第１図は
本発明の継手部材を用いた鉄筋コンクリート覆工体の斜
視図、第２図は鉄筋コンクリート覆工体の連結前の解説
縦断面図、第３図は第２図の覆工体の連結状態を示す解
説縦断側面図、第４図はピン部材の保護キャップを取外
した状態を示す一部切欠側面図、第５図（ω及び第６図
（菊は夫々保護キャップの一部切欠側面図、及び（ハ）
は夫々の正面図、第７図は他の実施例を示し、覆工体の
連結前の解説縦断側面図、第８図は第７図の覆工体の連
結状態を示す解説縦断側面図、第９図は更に他の実施例
を示すスチール覆工体の斜視図、第１０図は第９図のス
チール覆工体の連結前の一部切欠解説縦断側面図、第１
１図は第１０図のスチール覆工体の連結状態を示す解説
縦断側面図、第１２図は更に他の実施例を示すスチール
覆工体の連結前の一部切欠解説縦断側面図、第１３図は
第１２図のスチール覆工体の連結状態を示す解説縦断側
面図、第１４図（ａ）（ハ）（ｃ）は夫々保護キャップ
の斜視図である。 第１５図乃至第１７図は従来のボルト方式を示し、第１
５図は継手金具部位の解説縦断側面図、第１６図は第１
５図の継手金具を用いた鉄筋コンクリート覆工体の斜視
図、第１７図は継手金具をボルトにて締結した状態を示
す一部切欠縦断側面図である。 （１０）・・・・・・鉄筋コンクリート覆工体（１１）
・・・・・・継手 （ｌ　Ｉａ）（＋２ｂ）・・・・・・ボルト操作用空間
部（ｆｉｂ）（１２ａ）（２１ａ）　−・−ボルト孔０
本１→・・・・・・継手部材　　　（１３ａ）・・・・
・・ビン部材（Ｈｂ）・・・・・・鋼板　　　　（１３
ｃ）（ト）・・・・・・直棒状体（＋３１り（２８り（
２９ｂ）　・−・・螺子部（Ｈｄ）・・・・・・アンカ
ー材　Ｈ・・・・・・ネジ付直棒状体θつ・・・・・・
カップラー （＋６１）・・・・・・テーパー部 （２１）（２１）’・・・・・・主桁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 覆工体の一側に螺子部材を固設して、該螺子部材を外側
   に突設し、更に、該螺子部材に保護キャップを螺合し、
   且つ、該保護キャップの先方部位を先細りのテーパー部
   に形成してピン部材とし、該ピン部材を、該覆工体と隣
   接せる他方の覆工体の一側面に設けたボルト孔に挿入し
   た後、前記保護キャップを螺脱し、更に、該螺子部材に
   ナットを螺着して双方の覆工体を緊締することを特徴と
   する坑道覆工体の連結装置。