JPH108896A - セグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 あり継ぎ方式のセグメント間継手において、
本来の剛性を失うことなく、継手部に引張力が作用した
とき、引張荷重による引張変位開始点から所定量変位す
るまでの間、雄金具（あり）のウェブ降伏力よりも小さ
な引張力で変形を可能とすることができるセグメントを
提供すること。 【解決手段】 セグメント相互の継手面の幅方向に設け
られて、セグメント間で係合してこれらを結合するあり
とあり溝からなる埋め込み金具の、ありウェブ部を挟む
両側に、引張荷重が加わったとき該引張荷重による引張
変位開始点から所定量変位するまでの間は見掛け上の継
手部引張剛性を小さくするために、引張荷重が加わる当
初の支点部を限定する手段を設けたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば道路、鉄
道、放水路、上下水道用等のシールドトンネルに用いら
れる一次覆工用セグメントとして好適なセグメントに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は本出願人の一部により既に提案
されている従来のコンクリートセグメントの全体構成を
示す斜視図、図１３はその継手部を拡大して示す縦断面
図である（特願平7-187351号）。このコンクリートセグ
メントは、セグメント１相互の継手面１ａ，１ｂの幅方
向に、セグメント間で係合してこれらを結合する断面Ｔ
形の条鋼からなる雄金具（あり）２と断面Ｃ形の条鋼か
らなる雌金具（あり溝）３とで形成された埋め込み金具
を設け、かつこれら埋め込み金具は各セグメント本体の
主構造材４，５にそれぞれ結合し、各セグメントの結合
（組立）は雄金具２と雌金具３の位置合わせを行なって
から挿入する側のセグメントをトンネル軸方向に押し込
むことにより行われる。

【０００３】また、従来のこの種コンクリートセグメン
トの継手の他の例として特開平7-269297号公報のものが
ある。この公報のコンクリートセグメントは、セグメン
ト相互の継手面の幅方向に、各セグメント本体の主構造
材にそれぞれ結合された断面Ｃ形の条鋼からなる雌金具
（あり溝）で形成された埋め込み金具を設け、各セグメ
ントの結合時（組立時）は、別体からなる断面Ｈ形の条
鋼からなる雄金具（あり）を用い、雄金具の各フランジ
を各雌金具のあり溝にトンネル軸方向より押し込むこと
により行われる。またこの公報のコンクリートセグメン
トは、雄雌金具の引張荷重作用面の双方あるいは一方に
テーパを形成し、結合時に楔効果が得られるようにして
いる。

【０００４】ここで、従来のあり継ぎ式継手の引張強度
を確認するために行った実験結果について図１４および
図１５に基づき説明する。図１４は引張強度試験に用い
た雄金具の試験体Ａの諸元を示す説明図、図１５は実験
結果であり、試験体Ａにおける引張荷重(tf)と雄金具、
雌金具それぞれの標点間変位(mm)の関係を示す図であ
る。

【０００５】図１４に示すように、ここでは試験体Ａと
して、材質ＳＳ４００を用い、長さ２０mm、フランジ厚
さ９mm、フランジ幅３０mm、ウェブ厚さ６mm、ウェブ長
さ２５mmとし、フランジ上面の両側とウェブ両側面のそ
れぞれに歪みセンサ６を取り付けた。なお、以下で説明
する実験（試験体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）はすべて直径４
８００mm、幅１０００mm、厚さ２００mmの下水道用コン
クリートセグメントの継手に関するものである。セグメ
ントの諸元、設計条件が変われば、継手金具の寸法は当
然変わるが、本発明の効果は全く変わらない。

【０００６】試験体Ａは、図１５に示すようにａ点まで
は弾性変形（直線部）し、ａ点から引張強さの最大点で
あるｊ点までは、降伏点となるａ点にて若干の線形的な
変化態様を示すものの基本的に弾性変形の線に沿うよう
な連続的な塑性変形曲線となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セグメ
ント１相互の継手面１ａ，１ｂにそれぞれ雄金具２と雌
金具３とからなる埋め込み金具を設けたもの、換言すれ
ば雄雌金具の引張荷重作用面にテーパが形成されていな
い前者のものにあっては、製造、組立精度が悪い場合、
結合時に雄雌金具間に空隙が発生したり、或いは断面Ｔ
形の雄金具に大きな引張力が作用し、これが設計上の弱
点となり易い。

【０００８】また、雄雌金具の引張荷重作用面にテーパ
を形成した後者のものにあっては、製造上あるいは組立
上の精度いかんによっては結合時（組立時）に断面Ｈ形
の雄金具の雌金具への嵌合部（Ｔ字部）に大きな引張力
が作用し、多くの場合、引張変形能が小さいために、雄
金具のＴ字部が降伏してしまい、継手部には大きな張力
が残存する。このような状態下において外力が作用する
と、セグメントリングの構造上の弱点となり易い。更に
嵌合時にも大きな押し込み力を要するため、セグメント
１ピースあたり２ヶ所の継手のうち片方のみに押し込み
荷重が作用し（いわゆる偏荷重）、嵌合がスムーズに行
われない可能性があった。

【０００９】本発明は、以上の点に鑑み、あり継ぎ方式
のセグメント間継手において、本来の剛性を失うことな
く、継手部に引張力が作用したとき、引張荷重による引
張変位開始点から所定量変位するまでの間、雄金具（あ
り）のウェブ降伏力よりも小さな引張力で変形を可能と
することができるセグメントを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
セグメントは、下記の構成からなるものである。すなわ
ち、セグメント相互の継手面の幅方向に、セグメント間
で係合してこれらを結合するありとあり溝からなる埋め
込み金具をそれぞれ設け、これら埋め込み金具と各セグ
メント本体の主構造材とをそれぞれ結合してなるセグメ
ントにおいて、埋め込み金具のありウェブ部を挟む両側
に、引張荷重が加わったとき該引張荷重による引張変位
開始点から所定量変位するまでの間は見掛け上の継手部
引張剛性を小さくするために、引張荷重が加わる当初の
支点部を限定する手段を設けたものである。この請求項
１の発明において、埋め込み金具のありウェブ部を挟む
両側に設けた支点部は、引張荷重が加わる当初の荷重を
受けて引張変位開始点から所定量変位するまでの間の変
形を容易にして見掛け上の継手部引張剛性を小さくす
る。このため、製造上あるいは組立上の理由から雄雌金
具の嵌合時に雄雌金具間の位置関係が適正になっていな
い場合でも、雄金具のウェブ降伏力よりも小さな引張力
で変形して、嵌合時の引張力を吸収させることができ、
かつ残存引張力も小さくすることができる。また、支点
部による変形を積極的に利用することにより、結合時に
雄雌金具間に空隙が発生するのを防止することができ、
それにより、止水性の確保が容易となる。これらのこと
から、設計上も不利となることがない。

【００１１】また、本発明の請求項２に係るセグメント
は、埋め込み金具を、断面Ｔ形の条鋼からなる雄金具と
断面Ｃ形の条鋼からなる雌金具とから形成するととも
に、これら雄雌金具の引張荷重作用面のいずれか一方の
両側部に突条を設け、該突条を引張荷重が加わった当初
の支点部としたものである。なお、この突条は必ずしも
幅方向全長にわたらないでも良い。また、断続的に設け
ても良い。この請求項２の発明においては、引張荷重作
用点から突条までの距離に基づくモーメントにより、雄
雌金具の本来の引張荷重作用面相互が接触するまでの変
形が容易に行われる。このため、引張荷重による引張変
位開始点から本来の継手部引張剛性が機能するまで（所
定量変位するまで）の間の剛性を小さくすることができ
る。

【００１２】また、本発明の請求項３に係るセグメント
は、埋め込み金具を、断面矢印形の条鋼からなる雄金具
と断面Ｃ形の条鋼からなる雌金具とから形成し、雄金具
の山形フランジの両側縁部を引張荷重が加わった当初の
支点部としたものである。この請求項３の発明におい
て、引張荷重が作用すると、比較的小さな荷重で塑性変
形が始まり雄金具は雌金具に対する接触面が当初の山形
フランジ両側縁部から山形フランジ内方へと次第に拡大
していき、所定の接触面積まで拡大すると、本来の継手
剛性が機能して引張荷重を受ける。したがって、引張荷
重による引張変位開始点から本来の継手部引張剛性が機
能するまで（所定量変位するまで）の間の変位量を大き
くすることができる。このため、設計的自由度が拡大す
る。

【００１３】また、本発明の請求項４に係るセグメント
は、埋め込み金具を、断面Ｔ形の条鋼からなる雄金具と
断面Ｃ形の条鋼からなる雌金具とから形成するととも
に、雌金具側の引張荷重作用面となるリップ部内面に雄
金具側の引張荷重作用面となるフランジ内面の両側部に
向けて末広がり状に突出する突条を設け、該突条を引張
荷重が加わった当初の支点部としたものである。なお、
この突条は必ずしも幅方向全長にわたらないでも良い。
この請求項４の発明において、引張荷重が作用すると、
雌金具は雄金具に対する接触面が当初の突条先端縁から
突条内側面へと次第に拡大していき、所定の接触面積ま
で拡大すると、本来の継手剛性が機能して引張荷重を受
ける。したがって、引張荷重による引張変位開始点から
本来の継手部引張剛性が機能するまで（所定量変位する
まで）の間の変位量を大きくすることができ、設計的自
由度が拡大する。

【００１４】また、本発明の請求項５に係るセグメント
は、埋め込み金具を、断面Ｔ形の条鋼からなる雄金具と
断面Ｃ形の条鋼からなる雌金具とから形成するととも
に、これら雄雌金具の引張荷重作用面間に弾性体あるい
は柔らかい金属又は、プラスチックのような非金属を介
在設置し、該弾性体あるいは柔らかい金属又は、プラス
チックのような非金属を引張荷重が加わった当初の支点
部としたものである。この請求項５の発明においては、
引張荷重による引張変位開始点から所定量変位するまで
の間の変位を弾性体あるいは柔らかい金属又は、プラス
チックのような非金属により行わせることができるの
で、雄雌金具間に引張荷重が作用すると、引張荷重によ
る引張変位開始点から所定量変位するまでの間は弾性体
あるいは柔らかい金属又は、プラスチックのような非金
属が雄金具のウェブ降伏力よりもより小さな引張力で変
形し、当該介在物の変形が完了すると、Ｔ字形金物の継
手剛性が機能して引張荷重を受ける。従って、引張荷重
による引張変位開始点から本来の継手部引張剛性が機能
するまでの変位を大きくすることができ、設計自由度が
大きくなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施形態１．以下、図示実施形態に基づき本発明を説明
する。なお、本発明の継手は、コンクリートセグメン
ト、鋼製セグメント、合成セグメント等、いずれの形式
のセグメントにも適用可能であるが、以下の実施形態で
はコンクリートセグメントに適用した場合の例について
説明する。図１は本発明の請求項１，２の一実施形態に
係るコンクリートセグメントの継手部の引張強度試験に
用いられる雄金具（あり）の試験体Ｂの諸元を示す説明
図、図２は試験体Ｂにおける引張荷重(tf)と雄金具、雌
金具それぞれの標点間変位(mm)の関係を示す図、図３は
試験体Ｂの引張強度試験時の変形態様の説明図である。
なお、雄金具（あり）と雌金具（あり溝）の接続態様、
およびこれらと各セグメント本体の主構造材との結合態
様については基本的に前述の図１２と同様であるので、
これらの関係については説明を省略する。

【００１６】本実施形態のコンクリートセグメントは、
セグメント相互の継手面の幅方向に、セグメント間で係
合してこれらを結合する埋め込み金具を、基本的に断面
Ｔ形の条鋼からなる雄金具（あり）２Ａと断面Ｃ形の条
鋼からなる雌金具（あり溝）３とから形成するととも
に、雄金具２Ａ側の引張荷重作用面となるフランジ２ａ
下面の両側部に突条２ｂ，２ｃを設け、これら突条２
ｂ，２ｃを引張荷重が加わった当初の支点部として構成
したものである。

【００１７】図１に示すように、ここでは試験体Ｂとし
て、材質ＳＳ４００の雄金具を用い、長さ２０mm、フラ
ンジ厚さ５mm、フランジ幅３０mm、ウェブ厚さ６mm、支
点部までのウェブ高さ２５mm、各突条の厚さはそれぞれ
２mm、各突条の高さはそれぞれ３mmとし、フランジ両側
の上下面とウェブ両側面のそれぞれに歪みセンサ６を取
り付けた。

【００１８】試験体Ｂは、図２及び図３に示すように第
１変曲点ａまでは、引張荷重作用点から各突条２ｂ，２
ｃまでのそれぞれの距離に基づくモーメントにより、フ
ランジ部が弾性変形し、ａ点から第２変曲点ｂすなわち
雄雌金具の本来の引張荷重作用面相互が接触するまで
は、前記モーメントによってフランジ部が塑性変形す
る。つまり引張荷重による引張変位開始点から本来の継
手部引張剛性が機能するまで（所定量変位するまで）の
間はウェブ降伏力よりも小さな引張力で変形する。

【００１９】また、雄雌金具の本来の引張荷重作用面相
互が接触した第２変曲点ｂから引張強さの最大点ｊに至
る途中のｃ点においては、フランジ部の変形は雌金具に
よりおさえられ、ウェブ部の引張特性が発揮される。更
に引張強さの最大点ｊを超えて破断に至る下降曲線途中
のｄ点においては、フランジ部が雌金具より抜け出すよ
うな変形となる。なお、フランジ部が雌金具より抜け出
すような変形となったのは、本試験において、雌金具の
リップ部のスリット間隔を１０mmと大きく設定したため
である。したがって、実際のセグメントへの適用に当た
っては、雄金具のウェブ部と雌金具のリップ部との間隔
を試験例よりも狭くなるように設定した。

【００２０】また、ｄ点から先の下降曲線のどこで破断
が起こったかは確認していないが、そのことは重要では
ない。本試験の目的は、弾性変形を含む上昇曲線が段階
的に変位していること、特に引張荷重による引張変位開
始点から本来の継手部引張剛性が機能するまで（所定量
変位するまで）の間はウェブ降伏力よりも小さな引張力
で変形していることと、引張強さの最大点ｊが設計値ど
おりの値になっているかを確認することにあり、破断点
を確認しなくても所期の目的は達成できる。

【００２１】このように、本実施形態のコンクリートセ
グメントにおいては、あり継ぎ式継手の雄金具２Ａ側の
引張荷重作用面となるフランジ２ａ下面の両側部に設け
た突条２ｂ，２ｃを、引張荷重が加わった当初の支点部
として構成することにより、引張荷重による引張変位開
始点から本来の継手部引張剛性が機能するまで（所定量
変位するまで）の間はウェブ降伏力よりも小さな引張力
で変形させることができる。このため、製造上あるいは
組立上の理由から雄雌金具の嵌合時に、雄雌金具間の距
離が適正な場合よりも小さめになっていても、その寸法
分だけは小さな引張力で変形させることができ、嵌合時
に雄金具に大きな引張力を生じさせることが無い。

【００２２】また、引張荷重が加わった当初の支点部と
なる突条２ｂ，２ｃの設定位置を、雄金具２Ａ側の引張
荷重作用面となるフランジ２ａ下面の両側部としたこと
により、引張荷重作用点から突条間に距離をおくことが
でき、この距離に基づくモーメントによって、雄雌金具
の本来の引張荷重作用面相互が接触するまでの変形を容
易に行わせることができる。このため、引張荷重による
引張変位開始点から本来の継手部引張剛性が機能するま
で（所定量変位するまで）の間の剛性を小さくすること
ができ、これによって嵌合時の押し込み力を小さくでき
て、嵌合作業をスムーズに行わせることができる。

【００２３】なお、ここでは引張荷重が加わった当初の
支点部となる突条を雄金具側に設けたものを例に挙げて
説明したが、この突条を雌金具側に設けても同等の作用
効果を奏することは言うまでもない。

【００２４】実施形態２．図４は本発明の請求項１，２
の他の実施形態に係るコンクリートセグメントの継手部
の引張強度試験に用いられる雄金具の試験体Ｃの諸元を
示す説明図、図５は試験体Ｃにおける引張荷重(tf)と雄
金具、雌金具それぞれの標点間変位(mm)の関係を示す図
である。

【００２５】この実施形態のコンクリートセグメント
は、前述の実施形態１で説明した雄金具側の各突条の内
側面を傾斜面２ｄ，２ｅに形成して、各突条先端が鋭角
となるように構成したものであり、それ以外の構成は前
述の実施形態１のものと同様である。

【００２６】図４に示すように、ここでも試験体Ｃとし
て、材質ＳＳ４００の雄金具を用い、長さ２０mm、フラ
ンジ厚さ５mm、フランジ幅３０mm、ウェブ厚さ６mm、支
点部までのウェブ高さ２５mm、各突条の基部厚さはそれ
ぞれ２mm、各突条の高さはそれぞれ３mmとし、フランジ
両側の上下面とウェブ両側面のそれぞれに歪みセンサ６
を取り付けた。

【００２７】試験体Ｃの引張強度試験時の変形態様は、
前述の実施形態１の試験体Ｂとほぼ同様であった（図３
参照）。ただ、各突条先端が鋭角となっていること、及
びこれによって引張荷重作用点から各突条までのそれぞ
れの距離が前述の試験体Ｂよりも若干長くなっているこ
とにより、図５に示す如く第１変曲点ａまでのフランジ
部の弾性変形の変位量が試験体Ｂよりも若干大きくなっ
ていて、その分、以後の塑性変形点ｂ，ｃ，ｊ，ｄにお
ける変位量も試験体Ｂよりも若干大きくなっていること
が試験結果から判明した。

【００２８】したがって、この実施形態のコンクリート
セグメントにおいては、引張荷重による引張変位開始点
から本来の継手部引張剛性が機能するまで（所定量変位
するまで）の間のウェブ降伏力よりも小さな引張力で変
形する量を、前述の試験体Ｂよりも若干大きくすること
ができる。

【００２９】なお、この実施形態においても鋭角状の突
条を雌金具側に設けてもよいことは言うまでもない。

【００３０】実施形態３．図６は本発明の請求項１，
３，４に係るコンクリートセグメントの継手部の引張強
度試験に用いられる雄金具の試験体Ｄの諸元を示す説明
図、図７は試験体Ｄにおける引張荷重(tf)と雄金具、雌
金具それぞれの標点間変位(mm)の関係を示す図、図８は
試験体Ｄの引張強度試験時の変形態様の説明図であり、
各図中、前述の実施形態１に相当する部分には同一符号
を付してある。

【００３１】この実施形態のコンクリートセグメント
は、雄金具２Ｂを断面矢印形の条鋼から形成し、雄金具
の山形フランジ２ｆの両側縁部２ｇ，２ｈを引張荷重が
加わった当初の支点部としたものであり、それ以外の構
成は前述の実施形態１のものと同様である。

【００３２】図６に示すように、ここでも試験体Ｄとし
て、材質ＳＳ４００の雄金具を用い、長さ２０mm、山形
フランジ厚さ５mm、山形フランジの両片の幅をそれぞれ
３０mm、ウェブ厚さ６mm、支点部までのウェブ高さ２５
mmとし、山形フランジ両側の上下面とウェブ両側面のそ
れぞれに歪みセンサ６を取り付けた。

【００３３】試験体Ｄは、図７及び図８に示すように第
１変曲点ｅまでは、引張荷重作用点から山形フランジ２
ｆの両側縁部２ｇ，２ｈまでのそれぞれの距離に基づく
モーメントにより、山形フランジ２ｆが弾性変形し、ｅ
点から第２変曲点ｆすなわち雄雌金具の本来の引張荷重
作用面相互が接触するまでは、前記モーメントによって
山形フランジ部が潰れるように塑性変形する。つまり引
張荷重による引張変位開始点から本来の継手部引張剛性
が機能するまで（所定量変位するまで）の間はウェブ降
伏力よりも小さな引張力で変形し、接触面が当初の山形
フランジ両側縁部２ｇ，２ｈから山形フランジ内方へと
次第に拡大していき、所定の接触面積まで拡大する。

【００３４】また、雄雌金具の本来の引張荷重作用面
（所定の接触面積）相互が接触した第２変曲点ｆから引
張強さの最大点ｊに至る途中のｇ点においては、山形フ
ランジ部の塑性変形はなくなって、ウェブ部が伸び変形
し、ウェブ部の引張剛性が発揮される。更に引張強さの
最大点ｊを超えて破断に至る下降曲線途中のｈ点におい
ては、山形フランジの両側縁部が反り、この山形フラン
ジ両側縁部が雌金具の引張荷重作用面より浮き上がるよ
うな変形となる。なお、ここでもｈ点から先の下降曲線
のどこで破断が起こったかは確認していないが、そのこ
とは重要ではない

【００３５】この実施形態のコンクリートセグメントに
おいては、雄金具２Ｂを断面矢印形の条鋼から形成し
て、その山形フランジの両側縁部を引張荷重が加わった
当初の支点部としたので、引張荷重による引張変位開始
点から本来の継手部引張剛性が機能するまで（所定量変
位するまで）の間のウェブ降伏力よりも小さな引張力で
変形する量を、前述の試験体Ａ，Ｂの２倍程度まで大き
くすることができる。このため、設計的自由度が拡大す
る。

【００３６】なお、ここでは引張荷重が加わった当初の
支点部を雄金具側の山形フランジ両側縁部としたものを
例に挙げて説明したが、この山形フランジを雌金具側に
設けてもよい。この場合、埋め込み金具は、断面Ｔ形の
条鋼からなる雄金具と断面Ｃ形の条鋼からなる雌金具と
から形成するとともに、雌金具側の引張荷重作用面とな
るリップ部内面に雄金具側の引張荷重作用面となるフラ
ンジ内面の両側部に向けて末広がり状に突出する突条を
設け、この突条を引張荷重が加わった当初の支点部とす
る。

【００３７】この引張荷重が加わった当初の支点部を雌
側配置としたものにおいては、引張荷重が作用すると、
雌金具は雄金具に対する接触面が当初の突条先端縁から
突条内側面へと次第に拡大していき、所定の接触面積ま
で拡大すると、本来の継手剛性が機能して引張荷重を受
ける。

【００３８】この支点部を雌側配置とした場合、突条の
幅を試験体Ｄの山形フランジの幅ほど大きくできないた
め、引張荷重による引張変位開始点から本来の継手部引
張剛性が機能するまで（所定量変位するまで）の間の変
形量が、試験体Ｄよりも若干小さくなるが、ほぼ同等の
効果が得られる。

【００３９】実施形態４．図９は本発明の請求項１，５
に係るコンクリートセグメントの継手部の引張強度試験
に用いられる弾性体付き雄金具の試験体Ｅの諸元を示す
説明図、図１０は弾性体付き試験体Ｅにおける引張荷重
(tf)と雄金具、雌金具それぞれの標点間変位(mm)の関係
を示す図、図１１は弾性体付き試験体Ｅの引張強度試験
時の変形態様の説明図であり、各図中、前述の実施形態
１に相当する部分には同一符号を付してある。

【００４０】この実施形態のコンクリートセグメント
は、雄金具２Ｃを断面Ｔ形の条鋼から形成するととも
に、雌金具３を断面Ｃ形の条鋼から形成し、これら雄雌
金具の引張荷重作用面間に弾性体７を介在設置し、弾性
体７を引張荷重が加わった当初の支点部としたものであ
る。

【００４１】図９に示すように、ここでも試験体Ｅとし
て、材質ＳＳ４００の雄金具を用い、長さ２０mm、フラ
ンジ厚さ９mm、フランジ幅３０mm、ウェブ厚さ６mm、支
点部（弾性体下面）までのウェブ高さ２５mmとし、かつ
弾性体７として厚さ５mmのゴムを用い、フランジ両側の
上面とウェブ両側面のそれぞれに歪みセンサ６を取り付
けた。

【００４２】試験体Ｂおよび弾性体（ゴム）７は、図２
及び図３に示すように変曲点ｉまでは、主にゴム７が圧
縮変形し、外側にはみ出していく。つまり引張荷重によ
る引張変位開始点から変曲点ｉまでの間はウェブ降伏力
よりも小さな引張力でゴム７が圧縮変形する。

【００４３】また、ゴム７の圧縮変形がほぼ完了した変
曲点ｉから引張強さの最大点ｊまではウェブ部の伸びも
加わる。

【００４４】この実施形態のコンクリートセグメントに
おいては、雄雌金具の引張荷重作用面間にゴム７を介在
設置し、ゴム７を引張荷重が加わった当初の支点部とし
たので、引張荷重による引張変位開始点から本来の継手
部引張剛性が機能するまで（所定量変位するまで）の間
を、ウェブ降伏力よりもはるかに小さな引張力で変形さ
せることができる。このため、製造上あるいは組立上の
理由から雄雌金具の嵌合時に雄雌金具の位置関係（距
離）に誤差が生じても、この誤差に相当する変位は、小
さな引張力で生じさせることができる。従って、雄金具
に大きな引張力を生じさせない。更にゴム７の厚さ又は
硬さを変えるだけで、引張荷重による引張変位開始点か
ら本来の継手部引張剛性が機能するまで（所定量変位す
るまで）の間の変位量を簡単に調整することができる。

【００４５】なお、ここでは雄雌金具の引張荷重作用面
間に介在設置した弾性体を引張荷重が加わった当初の支
点部としたものを例に挙げて説明したが、弾性体（コイ
ルばね、板ばね等も含む）に代えて柔らかい金属（例え
ば鉛、銅、アルミニウムなど）または、プラスチックの
ような非金属を用いてもよく、このような場合でも同等
の効果が得られる。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明によ
れば、埋め込み金具のありウェブ部を挟む両側に、引張
荷重が加わったとき該引張荷重による引張変位開始点か
ら所定量変位するまでの間は見掛け上の継手部引張剛性
を小さくするために、引張荷重が加わる当初の支点部を
限定する手段を設けたので、製造上あるいは組立上の理
由から雄雌金具の嵌合時に雄雌金具の位置関係（距離）
に誤差が生じても、この誤差に相当する変位は、小さな
引張力で生じさせることができる。従って、雄金具に大
きな引張力を生じさせない。また残存引張力も小さくす
ることができる。更に、支点部による変形を積極的に利
用することにより、結合時に雄雌金具間に空隙が発生す
るのを防止することができ、止水性の確保が容易とな
る。これらのことから、設計上も不利となることがな
い。

【００４７】また、請求項２の発明によれば、埋め込み
金具を、断面Ｔ形の条鋼からなる雄金具と断面Ｃ形の条
鋼からなる雌金具とから形成するとともに、これら雄雌
金具の引張荷重作用面のいずれか一方の両側部に突条を
設け、該突条を引張荷重が加わった当初の支点部とした
ので、引張荷重作用点から突条までの距離に基づくモー
メントにより、雄雌金具の本来の引張荷重作用面相互が
接触するまでの変形が容易に行われる。このため、引張
荷重による引張変位開始点から本来の継手部引張剛性が
機能するまで（所定量変位するまで）の間の剛性を小さ
くすることができる。

【００４８】また、請求項３の発明によれば、埋め込み
金具を、断面矢印形の条鋼からなる雄金具と断面Ｃ形の
条鋼からなる雌金具とから形成し、雄金具の山形フラン
ジの両側縁部を引張荷重が加わった当初の支点部とした
ので、引張荷重による引張変位開始点から本来の継手部
引張剛性が機能するまで（所定量変位するまで）の間の
変位量を大きくすることができる。このため、設計的自
由度が拡大する。

【００４９】また、請求項４の発明によれば、埋め込み
金具を、断面Ｔ形の条鋼からなる雄金具と断面Ｃ形の条
鋼からなる雌金具とから形成するとともに、雌金具側の
引張荷重作用面となるリップ部内面に雄金具側の引張荷
重作用面となるフランジ内面の両側部に向けて末広がり
状に突出する突条を設け、該突条を引張荷重が加わった
当初の支点部としたので、引張荷重による引張変位開始
点から本来の継手部引張剛性が機能するまで（所定量変
位するまで）の間の変位量を大きくすることができ、設
計的自由度が拡大する。

【００５０】また、請求項５の発明によれば、埋め込み
金具を、断面Ｔ形の条鋼からなる雄金具と断面Ｃ形の条
鋼からなる雌金具とから形成するとともに、これら雄雌
金具の引張荷重作用面間に弾性体あるいは柔らかい金属
またはプラスチックのような非金属を介在設置し、該弾
性体あるいは柔らかい金属またはプラスチックのような
非金属を引張荷重が加わった当初の支点部としたので、
雄雌金具の嵌合時に雄金具に大きな引張力が作用して
も、引張荷重による引張変位開始点から所定量変位する
までの間は弾性体あるいは柔らかい金属またはプラスチ
ックのような非金属が雄金具のウェブ降伏力よりもより
小さな引張力で変形して、嵌合時の引張力を吸収する。
更に、弾性体あるいは柔らかい金属またはプラスチック
のような非金属の厚さまたは硬さを変えるだけで、引張
荷重による引張変位開始点から本来の継手部引張剛性が
機能するまで（所定量変位するまで）の間の変位量を簡
単に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るコンクリートセ
グメントの継手部の引張強度試験に用いられる雄金具の
試験体Ｂの諸元を示す説明図である。

【図２】試験体Ｂにおける引張荷重(tf)と雄金具、雌金
具それぞれの標点間変位(mm)の関係を示す図である。

【図３】試験体Ｂの引張強度試験時の変形態様の説明図
である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係るコンクリートセ
グメントの継手部の引張強度試験に用いられる雄金具の
試験体Ｃの諸元を示す説明図である。

【図５】試験体Ｃにおける引張荷重(tf)と雄金具、雌金
具それぞれの標点間変位(mm)の関係を示す図である。

【図６】本発明の第３の実施形態に係るコンクリートセ
グメントの継手部の引張強度試験に用いられる雄金具の
試験体Ｄの諸元を示す説明図である。

【図７】試験体Ｄにおける引張荷重(tf)と雄金具、雌金
具それぞれの標点間変位(mm)の関係を示す図である。

【図８】試験体Ｄの引張強度試験時の変形態様の説明図
である。

【図９】本発明の第４の実施形態に係るコンクリートセ
グメントの継手部の引張強度試験に用いられる弾性体付
き雄金具の試験体Ｅの諸元を示す説明図である。

【図１０】弾性体付き試験体Ｅにおける引張荷重(tf)と
雄金具、雌金具それぞれの標点間変位(mm)の関係を示す
図である。

【図１１】弾性体付き試験体Ｅの引張強度試験時の変形
態様の説明図である。

【図１２】従来のコンクリートセグメントの全体構成を
示す斜視図である。

【図１３】従来のコンクリートセグメントの継手部を拡
大して示す縦断面図である。

【図１４】従来のコンクリートセグメントの継手部の引
張強度試験に用いた雄金具の試験体Ａの諸元を示す説明
図である。

【図１５】試験体Ａにおける引張荷重(tf)と雄金具、雌
金具それぞれの標点間変位(mm)の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ セグメント １ａ，１ｂ 継手面 ２Ａ，２Ｃ 断面Ｔ形の雄金具（あり） ２ｂ，２ｃ 突条（支点部） ２Ｂ 断面矢印形の雄金具（あり） ２ｆ 山形フランジ ２ｇ，２ｈ 山形フランジの側縁部（支点部） ３ 断面Ｃ形の雌金具（あり溝） ４，５ 主構造材 ７ 弾性体（支点部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 久雄 東京都渋谷区渋谷１丁目16番14号 東急建 設株式会社内 (72)発明者 浅上 裕司 東京都渋谷区渋谷１丁目16番14号 東急建 設株式会社内 (72)発明者 高松 伸行 東京都渋谷区渋谷１丁目16番14号 東急建 設株式会社内 (72)発明者 鈴木 康功 東京都渋谷区渋谷１丁目16番14号 東急建 設株式会社内 (72)発明者 藤原 和博 東京都渋谷区渋谷１丁目16番14号 東急建 設株式会社内 (72)発明者 戸井田 浩 埼玉県熊谷市大字三ケ尻6100番地 日本鋼 管ライトスチール株式会社内 (72)発明者 大口 克人 埼玉県熊谷市大字三ケ尻6100番地 日本鋼 管ライトスチール株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セグメント相互の継手面の幅方向に、セ
   グメント間で係合してこれらを結合するありとあり溝か
   らなる埋め込み金具をそれぞれ設け、これら埋め込み金
   具と各セグメント本体の主構造材とをそれぞれ結合して
   なるセグメントにおいて、 前記埋め込み金具のありウェブ部を挟む両側に、引張荷
   重が加わったとき該引張荷重による引張変位開始点から
   所定量変位するまでの間は見掛け上の継手部引張剛性を
   小さくするために、引張荷重が加わる当初の支点部を限
   定する手段を設けたことを特徴とするセグメント。
2. 【請求項２】 埋め込み金具を、断面Ｔ形の条鋼からな
   る雄金具と断面Ｃ形の条鋼からなる雌金具とから形成す
   るとともに、これら雄雌金具の引張荷重作用面のいずれ
   か一方の両側部に突条を設け、該突条を引張荷重が加わ
   った当初の支点部としたことを特徴とする請求項１記載
   のセグメント。
3. 【請求項３】 埋め込み金具を、断面矢印形の条鋼から
   なる雄金具と断面Ｃ形の条鋼からなる雌金具とから形成
   し、前記雄金具の山形フランジの両側縁部を引張荷重が
   加わった当初の支点部としたことを特徴とする請求項１
   記載のセグメント。
4. 【請求項４】 埋め込み金具を、断面Ｔ形の条鋼からな
   る雄金具と断面Ｃ形の条鋼からなる雌金具とから形成す
   るとともに、該雌金具側の引張荷重作用面となるリップ
   部内面に前記雄金具側の引張荷重作用面となるフランジ
   内面の両側部に向けて末広がり状に突出する突条を設
   け、該突条を引張荷重が加わった当初の支点部としたこ
   とを特徴とする請求項１記載のセグメント。
5. 【請求項５】 埋め込み金具を、断面Ｔ形の条鋼からな
   る雄金具と断面Ｃ形の条鋼からなる雌金具とから形成す
   るとともに、これら雄雌金具の引張荷重作用面間に弾性
   体あるいは柔らかい金属又は、プラスチックのような非
   金属を介在設置し、該弾性体あるいは柔らかい金属又
   は、プラスチックのような非金属を引張荷重が加わった
   当初の支点部としたことを特徴とする請求項１記載のセ
   グメント。