JPH0472039B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、上下水道、地下鉄、電信ケーブル
収容トンネル、地下道、取水トンネル、放水トン
ネルあるいは共同溝等の管渠をシールド工法等で
築造する場合に使用する鋼製セグメントの継手構
造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、円形管渠等を構築するのに用いるセグメ
ントとしては、実公昭52−3872号公報により公表
されているように、コ字状金具の内側に台形金具
を配置すると共に、その台形金具の両端部をコ字
状金具の内隅部に溶接により結合し、そのコ字状
金具内に、台形金具の中間板の高さまでモルタル
を充填し、コ字状金具の中間板と台形金具の中間
板と前記モルタルとにわたつて、ボルト挿通用貫
通孔を設けて、継手金具を構成し、その継手金具
をコンクリートブロツクの接合端部に埋込固定
し、そのコンクリートブロツクに台形金具の中間
板を露出させる凹所を設けた構造のものが知られ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来のセグメントの場合は、コ字状金具の
中間板と台形金具との間にモルタルが充填されて
いるので、連結すべきセグメントにおける継手金
具をボルトにより締付けた場合、その締付力がボ
ルト挿通用貫通孔の周辺に集中し、そのためコ字
状金具における中間板の貫通孔周辺と、モルタル
の貫通孔周辺と、台形金具における中間板とに過
大な圧縮力が作用するので、セグメントの継手金
具を強化するためには、コ字状金具および台形金
具の板厚を厚くすると共に、高強度のモルタルを
使用する必要があり、したがつて、継手金具を有
するセグメントの製作費が高くなると共に重量も
重くなるという問題が生じる。

この発明は前述の問題を有利に解決できる鋼製
セグメントの継手構造を提供することを目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、この発明の鋼製セ
グメントの継手構造においては、鋼製セグメント
における継手板１，２の内側に、中間部が継手板
から離反するように円弧状に弯曲している鋼製ア
ーチ形状板３の両端部が溶接により固着されて、
タイドアーチが構成され、そのアーチ形状板３と
セグメントにおける継手板１，２との間に空間が
設けられ、前記アーチ形状板３の中央部に継手板
１，２のボルト孔と一致する中心線を有するボル
ト孔４が設けられている。

〔実施例〕

次にこの発明を図示の例によつて詳細に説明す
る。

第１図はこの発明の第１実施例の継手構造を有
する鋼製セグメント１６を示すものであつて、継
手板１，２に直角な鋼製リブ１７が継手板１，２
における端部のボルト孔１８と中間部のボルト孔
１９との間において継手板１，２およびスキンプ
レート７に対し溶接により固着され、かつ中間部
が継手板１，２から離反するように円弧状に彎曲
している鋼製アーチ形状板３は、鋼製セグメント
における各主桁５，６とリブ１７との間に配置さ
れ、さらにアーチ形状板３の一端部は、主桁５，
６と継手板１，２との接合部付近で、主桁５，６
または継手板１，２あるいはその双方に対し溶接
により固着され、またアーチ形状板３の他端部
は、リブ１７と継手板１，２との接合部付近で、
リブ１７または継手板１，２あるいはその双方に
対し溶接により固着され、前記アーチ形状板３と
セグメントにおける継手板１，２との間に空間が
設けられている。

主桁５，６とリブ１７との間においてスキンプ
レート７にほぼ平行に配置された鋼板製フランジ
２０は、継手板１，２と主桁５，６とリブ１７と
に溶接により固着され、かつアーチ形状板３の中
央部に設けられたボルト孔４と継手板１，２の端
部のボルト孔１８とは、それらの中心線が一致す
るように対向している。なお第１図において、８
は縦リブ、９は吊手板、１０はグラウト注入用ソ
ケツト、１３はボルト孔である。

第２図および第３図は第１実施例の鋼製セグメ
ントを管渠周囲方向（左右方向）に並べて組立て
た状態を示すものであつて、左右方向に隣り合う
鋼製セグメント１６Ａ，１６Ｂの継手板１，２が
相互に重合され、各継手板１，２の中間部は前記
ボルト孔１９に挿通したボルト１５により締付結
合され、かつ各継手板１，２の端部側部分は、端
部のボルト孔１８およびアーチ形状板３のボルト
孔４にわたつて挿通されたボルト２１により締付
結合され、そのボルト２１により締付力は、継手
板１，２におけるアーチ形状板３の両端部付近に
分散される。

第４図はこの発明の第２実施例の鋼製セグメン
ト１６を示すものである。この鋼製セグメントに
ついて、第１実施例の鋼製セグメントと同一の構
成を省略して説明すると、第１実施例の場合は、
セグメントの前後に一対の主桁５，６を有するの
に対し、第２実施例の場合は、セグメントの前後
方向の中央にも主桁２２が設けられ、かつ前記吊
手板９が省略されて、中央の主桁２２に吊手孔２
３が穿設され、その主桁２２における吊手孔２３
の部分を吊手板の代用としている。また縦リブ８
は主桁２２を横断するように配置されると共にそ
の主桁２２の部分で前後に２分割されて配置さ
れ、かつ各継手板１，２における４個のボルト孔
１８，１９に対応する位置にそれぞれアーチ形状
板３が配置されて溶接により固着されている。

第５図および第６図は第２実施例の鋼製セグメ
ントを管渠周囲方向（左右方向）に並べて組立て
た状態を示すものであつて、左右方向に隣り合う
鋼製セグメント１６Ａ，１６Ｂの継手板１，２が
相互に重合され、各継手板１，２は、継手板の各
ボルト孔１８，１９およびアーチ形状板３のボル
ト孔にわたつて挿通された４本のボルト２１によ
り締付結合されている。そのボルト２１の締付力
も第１実施例の場合と同様にして分散される。

第１実施例の場合は、応力伝達の主部材である
主桁５，６に近接する前後両端部のボルト孔１８
の位置に、高剛性を図るべくアーチ形状板３、リ
ブ１７、フランジ２０を固着したのに対し、第２
実施例の場合は、応力伝達の主部材である主桁
５，６，２２に作用する引張力を、左右に連結す
る各鋼製セグメント１６Ａ，１６Ｂにおける主桁
５，６，２２にほぼ均等に伝達するために、前記
アーチ形状板３、リブ１７、フランジ２０を各継
手板１，２における４本のボルト孔１８，１９の
部分にすべて適用している。

第７図ないし第９図は第２実施例の鋼製セグメ
ントにおける継手部の構造を詳細に示している。

また第１０図ないし第１２図は、アーチ形状板
３におけるボルト孔４付近の応力集中を緩和する
ために、アーチ形状板３の中央部外面に座金から
なる孔補強板２４を溶接等により固着した例であ
る。

前記アーチ形状板３は、ボルト頭部や孔補強板
２４の座面付近の面圧力の増大を防ぎかつボルト
孔４付近の応力集中を軽減するために、ボルト孔
４付近に平面部を有するほぼ円弧状の曲面板であ
ることが望ましい。またリブ１７およびフランジ
２０を省略してもよい。さらにまた、アーチ形状
板３の端部を、継手板１，２に溶接により固着し
ないで、主桁およびリブに溶接により固着するこ
とにより、アーチ形状板３の両端部を継手板１，
２に対し間接的に固着してもよい。

この発明の主眼点は、アーチ形状板３の一端部
を主桁５，６または主桁２２と継手板１，２との
交点付近に存在させ、かつアーチ形状板３の他端
部を継手板１，２とリブ１７との交点付近または
継手板１，２上に存在させて、アーチ形状板３の
両端を固定し、ボルト２１に作用する引張力を、
継手板１，２に変形を殆んど発生させることな
く、隣接するセグメントに伝達することにある。

すなわち、第２図、第３図および第５図、第６
図に示すように、左右のセグメント１６Ａ，１６
Ｂを組立て、例えばセグメントの内側が引張力を
受けるような曲げ力を受けた場合、セグメント１
６Ａの応力負担主要部材である主桁５，６および
２２の引張力を隣接セグメント１６Ｂの主桁５，
６および２２に伝達する際に、セグメント１６Ａ
の主桁５，６および２２の引張力は、継手板１，
２の曲げおよびせん断抵抗を殆んど発揮させるこ
となく、その引張力の大半をアーチ形状板３のタ
イドアーチによりボルト２１に伝達し、このボル
ト２１の引張力を隣接セグメント１６Ｂにおける
アーチ形状板３のタイドアーチにより主桁５，６
および２２に伝達する。

この際、アーチ形状板３は、継手板１，２との
閉合形状にて継手板１，２を前後方向の引張抑制
材とするタイドアーチを形成するため、アーチ形
状板３の板厚を極度に大きくすることなく、大き
な剛性と強度を得ることができる。また継手板に
は、従来技術の場合のような大きな曲げモーメン
トおよびせん断力が発生せず、継手板１，２がア
ーチ形状板３に対する引張抑制材となるため、継
手板１，２の板厚を薄くして経済化を図ることが
できる。

なお前記実施例の継手構造を主桁５，６におけ
るボルト孔部分にも設けてもよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、鋼製セグメントにおける継
手板１，２の内側に、中間部が継手板から離反す
るように円弧状に弯曲している鋼製アーチ形状板
３の両端部が溶接により固着されて、タイドアー
チが構成され、そのアーチ形状板３とセグメント
における継手板１，２との間に空間が設けられ
て、タイドアーチが構成され、このタイドアーチ
の部分で隣接するセグメントがボルトにより締付
結合されるように構成されているので、ボルトに
よる締付力または外力によるボルトの引張力を、
アーチ形状板３のタイドアーチにより直接的に主
桁に伝達することができ、そのため高剛性、高強
度のセグメント継手を得ることができ、しかもボ
ルトの締付力または引張力を、アーチ形状板３の
両側の脚部に分散して伝達することができ、かつ
継手板１，２は引張抑制材として機能するので、
その板厚が薄くて済み、さらにアーチ形状板３も
タイドアーチを利用しているので、アーチ形状板
３の支点間隔が比較的大きくても、平板に比べて
相当薄い板厚のもので、剛性、強度の増大を容易
に図ることができ、そのため経済効果の高い継手
を提供することができ、また継手の剛性が高いの
で、前記従来技術における低剛性継手に起因する
止水機能の低下、施工性の阻害等を経済的に解消
できる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の継手構造を有
する鋼製セグメントの斜視図、第２図はそのセグ
メントを組立結合した状態を示す平面図、第３図
は第２図のＡ−Ａ線断面図である。第４図はこの
発明の第２実施例の継手構造を有する鋼製セグメ
ントの斜視図、第５図はそのセグメントを組立結
合した状態を示す平面図、第６図は第５図のＢ−
Ｂ線断面図である。第７図は第２実施例の継手構
造の一部を拡大して示す一部横断平面図、第８図
は第７図のＣ−Ｃ線断面図、第９図は第７図のＤ
−Ｄ線断面図である。第１０図はアーチ形状板に
孔補強板を固着した継手構造の一部を示す一部横
断平面図、第１１図は第１０図のＥ−Ｅ線断面
図、第１２図は第１０図のＦ−Ｆ線断面図であ
る。 図において、１および２は継手板、３は鋼製ア
ーチ形状板、４はボルト孔、５および６は鋼製主
桁、１６Ａおよび１６Ｂは鋼製セグメント、１７
は鋼製リブ、１８および１９はボルト孔、２０は
鋼板製フランジ、２１はボルト、２２は主桁、２
４は孔補強板である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼製セグメントにおける継手板１，２の内側
   に、中間部が継手板から離反するように円弧状に
   彎曲している鋼製アーチ形状板３の両端部が溶接
   により固着されて、タイドアーチが構成され、そ
   のアーチ形状板３とセグメントにおける継手板
   １，２との間に空間が設けられ、前記アーチ形状
   板３の中央部に継手板１，２のボルト孔と一致す
   る中心線を有するボルト孔４が設けられているこ
   とを特徴とする鋼製セグメントの継手構造。