JPH0996192A - セグメントの継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セグメントの継手構造を自動組立に好適なよ
うに簡単かつ確実なものとする。 【解決手段】 接合する双方のセグメント１、１の接合
端面１Ａ、１Ｂを近付けると同時に雄型継手２０の継手
ロッド２１を雌型継手３０の継手凹所に所定位置まで挿
入すると、雄型継手２０のピン挿入孔に入り込む雌型継
手３０のピン３５のテーパ面によって、係合爪２５が継
手ロッド２１の径方向外方へ押し出されて突出して雌型
継手３０内の段部に係合し、これにより、雌型継手３０
に雄型継手２０が抜け不能に係合してセグメント１、１
どうしが接合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数接合されて円
筒状のトンネル壁体を構成するトンネル壁体用セグメン
ト等のセグメントの継手構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】シールドマシンによって所定深度の地盤
を掘削しながら、その後方で、多数のセグメントを順次
接合して円筒状のトンネル壁体を組み立てていくいわゆ
るシールド工法は、トンネル工法の主流をなしてきてい
る。セグメントは、鉄筋コンクリート製、スチール製等
があり、その形状は、平らな版状のものを湾曲させた円
弧版状のブロックが一般的であり、隣り合うものどうし
を連結させる継手構造としては、接合端面に沿って埋設
した継手プレートどうしをボルトで締結したり、セグメ
ントに貫通させた長ボルトによりセグメントどうしを直
接締結したりといったものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、セグメント
同士は、通常ボルトで接合して組み立てるのが一般的で
あるが、ボルト継手の場合、ボルト・ナットの設置・締
結作業のために、セグメント内面側に箱抜きいわゆるボ
ルトボックスを形成する必要があるが、このボルトボッ
クスを形成すると、セグメントの強度低下を招いてしま
うという問題があった。また、最近では、ロボット等に
よる組み立ての自動化が進んでいるが、この自動化の際
に、セグメントの位置決め及び締結作業が最も困難な作
業となっている。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、セグメントの強度低下を招くことなく剛性の高いリ
ングを組み上げることができ、かつ施工面では位置決め
及び締結作業を簡素化することで施工精度の向上、安全
性の確保、組み立て時間の短縮及び自動化の容易化を図
ることが可能なセグメントの継手構造を提供することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、請求項１のセグメントの継
手構造は、一方のセグメントの接合端面に設けた雄型継
手を、他方のセグメントの接合端面に設けた雌型継手に
差し込んで、セグメントどうしを接合させるセグメント
の継手構造であって、前記雄型継手は、前記接合端面か
ら突出させた継手ロッドの先端部に、軸方向に延びて先
端に開口するピン挿入孔が形成されるとともに、該ピン
挿入孔に対して径方向に出没可能に係合爪が収納されて
なり、一方、前記雌型継手は、前記接合端面に、前記雄
型継手の継手ロッドが挿入され得るように形成された継
手凹所の底部に、雄型継手のピン挿入孔に挿入され、そ
の挿入時に、前記係合爪を押圧して継手ロッドの径方向
外方に進出させるピンと、進出した係合爪の後側に係合
する係合部が設けられてなり、前記雄型継手の継手ロッ
ドが前記雌型継手の継手凹所に挿入され、その状態で雄
型継手のピン挿入孔に雌型継手のピンが挿入され、前記
係合爪が前記係合部に係合されることを特徴としてい
る。また、本発明の請求項２記載のセグメントの継手構
造は、請求項１記載のうちの前記前記雄型継手の継手ロ
ッドが、前記接合端面に対してねじ結合手段等により着
脱可能に設けられていることを特徴としている。また、
本発明の請求項３記載のセグメントの継手構造は、請求
項１記載のうちの前記係合爪および前記ピンの互いの接
触部分のうちの少なくとも一方側に、テーパ面が形成さ
れていることを特徴としている。これにより、接合する
双方のセグメントの接合端面を近付けると同時に雄型継
手の継手ロッドを雌型継手の継手凹所に挿入すると、雄
型継手のピン挿入孔に雌型継手のピンが挿入されると同
時に係合爪が継手ロッドから径方向外方に進出して雌型
継手の係合部に係合し、これにより、雌型継手に雄型継
手が抜け不能に係合し、セグメントどうしが接合され
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１の符号１は、多数接合されて
筒状のトンネル壁体となるセグメントである。セグメン
ト１は鉄筋コンクリート製で円弧版状に成形されてお
り、図１は、周方向に沿った接合端面１Ａ、１Ｂどうし
が接合された状態を示している。

【０００７】セグメント１の主体はコンクリート部２で
できており、双方の接合端面１Ａ、１Ｂには、第１、第
２の継手板１１、１２が、それぞれ埋設されている。図
２は第２の継手板１２を示している。これら継手板１
１、１２の背面には、アンカー板１５を介してアンカー
筋１６が連結され、セグメント１のコンクリート部２と
の強固な結合が図られている。第１の継手板１１の中央
には雄型継手２０が、第２の継手板１０Ｂの中央には雌
型継手３０が、それぞれ設けられている。

【０００８】雄型継手２０は、図３ないし図６に示すよ
うに、円柱棒状の継手ロッド２１を主体として構成され
ている。継手ロッド２１は、一端部外周にねじ２２が設
けられ、この一端部が、第１の継手板１１の中央の透孔
１１ａを通されて背面に溶接された袋ナット１１ｂにね
じ込まれ、これによって雄型継手２０は接合端面１Ａか
ら直交して突出する状態に第１の継手板１１に設けられ
ている。継手ロッド２１は袋ナット１１ｂにねじ結合さ
れているので、着脱可能である。継手ロッド２１の先端
部には、軸方向に延びて先端に開口するピン挿入孔２２
が、軸心と同軸的に形成されている。

【０００９】ピン挿入孔２２を形成する周壁２３には、
継手ロッド２１の径方向に延びる複数（この場合４つ）
の収納孔２４が、円周を等分する放射状に貫通形成され
ている。収納孔２４は丸孔で、ピン挿入孔２２に対し、
その長さのおよそ中央部分に形成されている。収納孔２
４には、係合爪２５が出没可能に収納されている。この
係合爪２５は、収納孔２４に摺動的に挿入され、ある程
度の力を与えない限り摩擦で動かないようになってい
る。係合爪２５は、先端面が周壁２３の外面に沿う状態
がセット位置とされ、そのセット位置において、対向し
合うものの末端の間が、適宜の間隔をおいて離れるよう
に設定されている。また、その末端の周縁は、テーパ面
２６とされている。

【００１０】一方、雌型継手３０は、図３ないし図５に
示すように、雄型継手２０の継手ロッド２１が挿入され
得る継手凹所３０Ａを主体として構成されている。この
継手凹所３０Ａは、有底の第１の筒体３１に、両端が開
口する第２の筒体３２が途中まで挿入されて固着されて
なるスリーブ３３により形成されている。第１の筒体３
１内における第２の筒体３２の端面により、環状の段部
（係合部）３４が形成されている。スリーブ３３は、第
２の筒体３２が、第２の継手板１２の中央に形成された
透孔１２ａに合わせてその第２の継手板１２の背面に直
交して溶接されている。

【００１１】第１の筒体３１の中央には、先端が傘状の
テーパ面３６に形成されたピン３５が、第１の筒体３１
の底部に固着された、ピン３５と略同径のベース３５ａ
に、圧縮スプリング３５ｂによって連結されている。こ
のピン３５は、雄型継手２０の継手ロッド２１のピン挿
入孔２２に挿入されるものであり、その外径は、雄型継
手２０の対向し合う係合爪２５の末端の間の間隔よりも
十分に大きく設定され、かつ、先端の径は小さく設定さ
れている。

【００１２】次いで、雄型継手２０と雌型継手３０によ
りセグメント１どうしを接合させる作用を説明する。図
３〜図４に示すように、各セグメント１の接合端面１
Ａ、１Ｂを近付け、係合爪２５をセット位置としてある
雄型継手２０の継手ロッド２１を、雌型継手３０の継手
凹所３０Ａに挿入していく。すると、雌型継手３０のピ
ン３５が、係合爪２５によって圧縮スプリング３５ｂの
付勢力に反して第１の筒体３１の底部方向へ押し込まれ
る。さらに継手ロッド２１が挿入され、係合爪２５の位
置が段部３４よりも第１の筒体３１の底部側へ移動され
ると、これら係合爪２５の外周方向への移動の規制が解
除されることにより、これら係合爪２５が、ピン３５の
テーパ面３６によって外周側へ押し出され、継手ロッド
２１の外周側へ突出する。図５に示すように、突出した
係合爪２５はスリーブ３３の段部３４の奥側に位置し、
逆に言うと、突出した係合爪２５の後側に段部３４が存
する。この状態で、雌型継手３０に雄型継手２０が差し
込まれて抜け不能に係合し、これと同時に、第１、第２
の継手板１１、１２どうしおよび接合端面１Ａ、１Ｂど
うしが密着する。

【００１３】上記接合構造によれば、ボルト締結手段を
用いず、雌型継手３０に雄型継手２０を差し込むだけセ
グメント１どうしの接合がなされるので、その接合動作
が単純なものながら確実にセグメントどうしの接合がで
き、その結果、自動組立にきわめて好適である。雄型継
手２０の継手ロッド２１が、セグメント１の第１の継手
板１１に対し着脱可能であるから、運搬時、ストック時
等は継手ロッド２１をまだ装着しないでおけば、突出す
る継手ロッド２１が邪魔にならずに済み、そして、現場
において継手ロッド２１をねじ込んで装着するようにす
れば継手ロッド２１が傷ついたり、あるいは曲がったり
するおそれがない。さらに、係合爪２５およびこれを進
出させるピン３５が互いに接触する部分がテーパ面２
６、３６となっているから、ピン３５による係合爪２５
の進出動作がスムーズに行われる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明のセグメント
の継手構造によれば、一方のセグメントの接合端面に設
けた雄型継手を、他方のセグメントの接合端面に設けた
雌型継手に差し込んでセグメントどうしを接合させるセ
グメントの継手構造であって、前記雄型継手は、前記接
合端面から突出させた継手ロッドの先端部に、軸方向に
延びて先端に開口するピン挿入孔が形成されるととも
に、該ピン挿入孔に対して径方向に出没可能に係合爪が
収納されてなり、一方、前記雌型継手は、前記接合端面
に、前記雄型継手の継手ロッドが挿入され得るように形
成された継手凹所の底部に、雄型継手のピン挿入孔に挿
入され、その挿入時に、前記係合爪を押圧して継手ロッ
ドの径方向外方に進出させるピンと、進出した係合爪の
後側に係合する係合部が設けられてなり、前記雄型継手
の継手ロッドが前記雌型継手の継手凹所に挿入され、そ
の状態で雄型継手のピン挿入孔に雌型継手のピンが挿入
され、前記係合爪が前記係合部に係合されることを特徴
とするから、ボルト締結手段を用いず、雌型継手へ雄型
継手を差し込むだけといった簡単な動作でセグメントど
うしの接合が確実になされ、その結果、自動組立にきわ
めて好適であるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の継手構造を示す断面図で
ある。

【図２】雌型継手が設けられた側の接合端面の斜視図で
ある。

【図３】雄型継手と雌型継手の断面図である。

【図４】雌型継手に雄型継手を係合させる直前状態の断
面図である。

【図５】雌型継手に雄型継手が係合した状態の断面図で
ある。

【図６】図４のVIーVI線矢視図である。

【符号の説明】

１ セグメント １Ａ、１Ｂ 接合端面 ２ コンクリート部 １１ 第１の継手板 １２ 第２の継手板 ２０ 雄型継手 ２１ 継手ロッド ２２ ピン挿入孔 ２３ 周壁 ２４ 収納孔 ２５ 係合爪 ２６、３６ テーパ面 ３０ 雌型継手 ３０Ａ 継手凹所 ３３ スリーブ ３４ 段部（係合部） ３５ ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 染谷 洋樹 東京都中央区八重洲２丁目６番21号 石川 島建材工業株式会社内 (72)発明者 浅野 裕輔 東京都中央区八重洲２丁目６番21号 石川 島建材工業株式会社内 (72)発明者 安本 匡剛 東京都中央区京橋１−７−１ 戸田建設株 式会社内 (72)発明者 宮内 政男 東京都中央区京橋１−７−１ 戸田建設株 式会社内 (72)発明者 宇都宮 洋一 東京都中央区八重洲２丁目８番７号 石川 島建材商事株式会社内 (72)発明者 森田 佳祐 東京都港区芝２−５−10 芝公園ＮＤビル 株式会社ケー・エフ・シー内 (72)発明者 平松 剛 東京都港区芝２−５−10 芝公園ＮＤビル 株式会社ケー・エフ・シー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方のセグメントの接合端面に設けた雄
   型継手を、他方のセグメントの接合端面に設けた雌型継
   手に差し込んで、セグメントどうしを接合させるセグメ
   ントの継手構造であって、 前記雄型継手は、前記接合端面から突出させた継手ロッ
   ドの先端部に、軸方向に延びて先端に開口するピン挿入
   孔が形成されるとともに、該ピン挿入孔に対して径方向
   に出没可能に係合爪が収納されてなり、 一方、前記雌型継手は、前記接合端面に、前記雄型継手
   の継手ロッドが挿入され得るように形成された継手凹所
   の底部に、雄型継手のピン挿入孔に挿入され、その挿入
   時に、前記係合爪を押圧して継手ロッドの径方向外方に
   進出させるピンと、進出した係合爪の後側に係合する係
   合部が設けられてなり、 前記雄型継手の継手ロッドが前記雌型継手の継手凹所に
   挿入され、その状態で雄型継手のピン挿入孔に雌型継手
   のピンが挿入され、前記係合爪が前記係合部に係合され
   ることを特徴とするセグメントの継手構造。
2. 【請求項２】 前記雄型継手の継手ロッドが、前記接合
   端面に対してねじ結合手段等により着脱可能に設けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載のセグメントの継
   手構造。
3. 【請求項３】 前記係合爪および前記ピンの互いの接触
   部分のうちの少なくとも一方側に、テーパ面が形成され
   ていることを特徴とする請求項１記載のセグメントの継
   手構造。