JPH0344879Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、例えば鉄道および道路用トンネルや
地下道などを構築する際に使用されるコンクリー
トセグメントの接続構造に関するものである。

「従来の技術」 従来、トンネルや下水道などの地下構造物を構
築する場合、一般に、連結状態で筒状となる複数
個の円弧版状コンクートセグメントを用い、これ
を、例えば、シールド堀削機内で周方向および軸
方向に順次連結することによつて施工していた。
そして、この種のコンクリートセグメントどうし
を接続する手段として、そのコンクリートセグメ
ントどうしの互いに対向する接合端面にボルト孔
付きの継手金具を埋設し、これら継手金具どうし
をボルト止めする構造のものが一般に広く知られ
ている。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、このような接続手段（継手金具）の
うち、周方向に沿つて隣接するコンクリートセグ
メントを接続するものは、トンネルの鉛直方向の
たわみに起因する曲げモーメントを主として伝達
しようとするものであるため、ボルトに曲げモー
メントに基づく応力が集中し、コンクリートセグ
メントを大型化した場合、ボルトの強度を大きく
する必要がある。このため、ボルトの径を必要以
上に大きくしなければならず、その接続作業が面
倒になるばかりか、コスト的に不満であるといつ
た問題点が生じる。

また、この継手金具の強度は、ボルト自身が前
記曲げモーメントに対する弾性を持つたものとし
て、予めそのばね定数を適当に設定し計算してい
るため、実際の強度と設計上の強度とが大きく異
なる場合があり、設計する際に継手金具の強度を
推定することが難しく、その改善が望まれてい
る。

本考案は、以上のような点を考慮してなされた
もので、単純な構造で継手金具の強度を合理的に
設計することができるとともに強固な接続構造に
し得、しかも作業工数が少なくて現場における作
業性が良好なコンクリートセグメントの接続構造
を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 かかる目的を達成するために本考案は、接合端
面を突き合わせ相互に連結されて筒状壁体を構成
するコンクリートセグメントのうち、周方向に沿
つて隣接するコンクリートセグメントの間に、こ
れらコンクリートセグメントどうしの曲げ方向の
相対移動を許容した状態でこれらコンクリートセ
グメントを連結するねじりコイルばねを設け、か
つ、このねじりコイルばねは、コンクリートセグ
メントどうしが離間する方向に曲げ移動した際
に、コンクリートセグメントの接合端面どうしを
互いに突き合わせる方向に付勢するように設定
し、しかも、このねじりコイルばねのそれぞれの
一端は、各コンクリートセグメントの内面に開口
するインサートにボルト止めしたものである。

「作用」 本考案における接続構造にあつては、コンクリ
ートセグメントの内面に開口するインサートに、
ねじりコイルばねの両端をボルト止めすることに
よつて、コンクリートセグメントどうしを強固に
接続することができる。そして、このようにして
結合した状態にあつては、ねじりコイルばねが、
使用状態において生じる応力を吸収し、鉛直方向
のたわみに対する弾力を発揮するため、吸収エネ
ルギーが増大し、この結果、接続部の強度が向上
する。また、ばね定数は、ねじりコイルばね自身
の持つばね定数により、設定することが可能であ
るから、接続部の強度を合理的に設計することが
可能になる。

「実施例」 以下、本考案の一実施例を第１図ないし第３図
を参照して説明すると、これらの図において、符
号１は連結状態で筒状となる円弧版状コンクート
セグメントであり、このコンクリートセグメント
１内には、特に図示していないが必要量の鉄筋や
他の補強鋼材等が埋設されている。このコンクリ
ートセグメント１の４つの接合端面の内、長さ方
向に沿う円弧状の両側面１ａには、ボルト孔２ａ
付きの継手板２およびボルト止め用空所３を持つ
公知の継手金具４が設けられ、またこの側面１ａ
に直交する両端面１ｂには、コンクリートセグメ
ント１の内面に沿つて形成されたコ字状の凹所５
が開口している。この凹所５には、第３図などに
示すように、この凹所５にねじ孔が開口するイン
サート６が、複数個（図示例では２個）埋設され
ており、またこのインサート６には、コンクリー
トセグメント１どうしを周方向に連結するねじり
コイルばね７の一端７ａがボルト止めされてい
る。すなわち、周方向に隣接するコンクリートセ
グメント１の間には、これらの端面１ｂを突き合
わせた状態で連結するねじりコイルばね７が設け
られ、このねじりコイルばね７の両端７ａがイン
サート６にねじ止めされるボルト９により、それ
ぞれ固定されている。

このねじりコイルばね７について説明を補足す
れば、これは、周方向に沿つて隣接するコンクリ
ートセグメント１の曲げ方向（第３図矢印Ａ方
向）の相対移動を許容した状態で、これらコンク
リートセグメント１を連結するもので、コンクリ
ートセグメント１どうしが互いに離間する方向に
曲げ移動した際に、コンクリートセグメント１の
接合端面１ｂどうしを互いに突き合わせる方向に
付勢するように設定されている。

なお、第１図において、符号１０で示すもの
は、キーセグメントであり、両端面１０ａでテー
パ状に形成され、セグメントどうしを円筒状に組
み立てる際に最後に連結されるものである。ま
た、このキーセグメント１０の両側には、そのテ
ーパ状の接合端面１０ａに接合するテーパ状の端
面１１ａを持ち他側の端面１１ｂが垂直な平面に
形成されたコンクリートセグメント１１が配置さ
れ、これら各セグメント１０，１１は、前述した
コンクリートセグメント１どうしと同様にねじり
コイルばね７により曲げ方向の相対移動を許容し
た状態で連結されている。

次に、第１図などに示すような接続構造を実現
する際の作業手順について述べる。まず、工場等
において、コンクリートセグメント１，１０，１
１の長さ方向（第１図周方向）の各両接合端面１
ｂ，１０ａ、１１ａなどの近傍に、予めコンクリ
ートセグメント１，１０，１１の内面に開口する
如くインサート６を埋設しておく。そして、接続
現場においては、第２図および第３図などに示す
ように、例えば、コンクリートセグメント１のイ
ンサート６にねじりコイルばね７一端７ａを介し
て、ボルト９をねじ込み、さらにコンクリートセ
グメント１の接合端面１ｂどうしを近ずけて、接
合端面１ｂどうしを接合させ、前記と同様の操作
によつて、ねじりコイルばね７の他端７ａをボル
ト止めする。この操作は、コンクリートセグメン
ト１の内側から、ねじりコイルばね７の一端７ａ
を介してボルト９を垂直にねじ止めする単純作業
であるから、組み立てが容易で現場での作業性を
向上することができる。

実施例の接続構造によれば、従来のような継手
金具を用いたボルト止め構造のものに比べて、ば
ね定数を任意に設定し得、合理的な継手を構成す
ることができるとともに、きわめて強固な接続構
造となる。すなわち、周方向に隣接する各セグメ
ント１，１０，１１は、ねじりコイルばね７によ
り一体に連結されているが、このねじりコイルば
ね７は、例えばコンクリートセグメント１どうし
が互いに離間する方向に曲げ移動した際に、コン
クリートセグメント１の接合端面１ｂどうしを互
いに突き合わせる方向に付勢するように設定され
ているので、鉛直方向（円筒体の半径方向）のた
わみに対する弾力が発揮され、曲げモーメントに
基づく応力が吸収されて、充分な耐力を発揮す
る。そして、前記ねじりコイルばね７自身のばね
定数を任意に設定することが可能であるから、設
計段階での強度に添つて合理的に継手金具を製作
することができ、また構造解析によつて、継手部
分の強度を推定することが可能になる。

「考案の効果」 以上説明したように本考案によれば、次のよう
な優れた効果を奏する。

(a) 接合端面を突き合わせ相互に連結されて筒状
壁体を構成するコンクリートセグメントのう
ち、周方向に沿つて隣接するコンクリートセグ
メントの間に、これらコンクリートセグメント
どうしの曲げ方向の相対移動を許容した状態で
これらコンクリートセグメントを連結するねじ
りコイルばねを設け、かつ、このねじりコイル
ばねを、コンクリートセグメントどうしが離間
する方向に曲げ移動した際に、コンクリートセ
グメントの接合端面どうしを互いに突き合わせ
る方向に付勢するように設定したので、コンク
リートセグメントを結合した状態にあつては、
ねじりコイルばねが、使用状態において生じる
応力を吸収し、鉛直方向のたわみに対する弾力
を発揮するため、吸収エネルギーが増大し、こ
の結果、接続部の強度が向上する。

(b) また、前記により、ねじりコイルばねのばね
定数を任意に設定することが可能であるから、
接続部の強度を合理的に設計することが可能に
なり、構造解析により、継手金具の強度を推定
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示す
もので、第１図はコンクリートセグメントを連結
した状態を示す断面図、第２図は斜視図、第３図
は要部の断面図である。 １……コンクリートセグメント、１ｂ……接合
端面、２……継手板、２ａ……ボルト孔、３……
ボルト止め空所、４……継手金具、５……凹所、
６……インサート、７……ねじりコイルばね、７
ａ……ねじりコイルばねの一端、９……ボルト、
１０……キーセグメント。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 接合端面を突き合わせ相互に連結されて筒状壁
   体を構成するコンクリートセグメントのうち、周
   方向に沿つて隣接するコンクリートセグメントの
   間に、これらコンクリートセグメントどうしの曲
   げ方向の相対移動を許容した状態でこれらコンク
   リートセグメントを連結するねじりコイルばねが
   設けられ、かつ、このねじりコイルばねは、コン
   クリートセグメントどうしが離間する方向に曲げ
   移動した際に、コンクリートセグメントの接合端
   面どうしを互いに突き合わせる方向に付勢するよ
   うに設定されており、しかも、このねじりコイル
   ばねのそれぞれの一端は、各コンクリートセグメ
   ントの内面に開口するインサートにボルト止めさ
   れていることを特徴とするコンクリートセグメン
   トの接続構造。