KR20140001059A

KR20140001059A - 체결구

Info

Publication number: KR20140001059A
Application number: KR1020120082359A
Authority: KR
Inventors: 코우스케 노모토; 타카오미 모리; 카츠지 미야타
Original assignee: 마에다 코포레이션; 후지미 고켄 가부시키가이샤; 유니타이트 코포레이션
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2014-01-06
Also published as: CN103510623B; JP6050621B2; CN103510623A; CN203080694U; JP2014005681A

Abstract

체결 작업의 작업성을 향상시킬 수 있는 체결구를 제공한다. 체결구(10)는, 제1 체결부(16)와, 제2 체결부(18)와, 쐐기 부재(20)와, 탄성 부재(22)를 구비하고, 재2 체결부(18)는, 제1 체결부(16)의 제1 당접부(34)를 탄성 부재(22)의 압압 방향에 대하여 반대 방향으로 이동시키기 위한 이동 경로(R)를 구성하는 이동 경로 구성부(42)와, 이동 경로(R)에 제1 당접부(34)를 도입하기 위한 도입구(62)를 구성하는 도입부(44)와, 탄성 부재(22)의 기단부(22a)에 당접하고, 압압 방향에 대하여 반대 방향으로 탄성 부재(22)가 이동하는 것을 저지하는 제1 스토퍼부(48)와, 쐐기 부재(20)의 선단부(20b)에 당접하고, 압압 방향으로 쐐기 부재(20)가 이동하는 것을 저지하는 제2 스토퍼부(50)를 가진다.

Description

체결구{FASTENER}

본 발명은, 서로 인접하는 2개의 피체결 부재를 체결하는 체결구에 관한 것이다.

특허문헌 1에는 서로 인접하는 2개의 피체결 부재(예를 들면, 터널(tunnel)용 세그먼트(segment))끼리를 체결하는 체결구의 일 예가 기재되어 있다. 상기 체결구는, 한 쪽의 피체결 부재에 설치되는 암부재와, 다른 쪽의 피체결 부재에 설치되는 수부재와, 암부재 및 수부재 사이에 생긴 간극에 꽂아 넣어지는 쐐기편과, 쐐기편을 꽂아 넣는 방향으로 해당 쐐기편을 탄성력에 의해 압압하는 탄성 부재를 가지고 있다. 암부재는, 한 쪽의 피체결 부재를 제조하는 공정에서, 한 쪽의 피체결 부재에 일체적으로 설치되고, 수부재는, 다른 쪽의 피체결 부재를 제조하는 공정에서, 다른 쪽의 피체결 부재에 일체적으로 설치된다. 그리고 이들 피체결 부재가 공사 현장(터널 구축 현장 등)에 반입되고, 체결구를 사용하여 서로 체결된다.

체결 공정에서는, 먼저, 한 쪽의 피체결 부재에 설치된 암부재의 내부에 탄성 부재 및 쐐기편이 삽입되고, 이것들이 적정 위치에 위치 결정된다. 그 후, 다른 쪽의 피체결 부재에 설치된 수부재가 암부재의 내부에 삽입된다. 이때, 쐐기편은, 암부재와 수부재 사이에 생긴 간극에 꽂아 넣어진다. 또, 쐐기편은, 수부재에 밀려 탄성 부재의 압압 방향과는 반대 방향으로 이동하고, 탄성 부재를 압압하여 이것을 압축시킨다. 따라서 시공 후에 암부재와 수부재의 사이의 간극이 확대되는 경우에, 탄성 부재의 탄성력에 의해 해당 간극으로 쐐기편이 더 삽입되어 간극이 확대되는 것에 의한 체결력의 저하가 억제된다.

일본 특허공개 특개2002-295189호 공보

종래의 체결구에서는, 공사 현장에 있어서, 암부재의 내부에 탄성 부재 및 쐐기편을 삽입하고, 이것들을 적정 위치에 위치시키기 않으면 안 되었다. 그 때문에, 체결 작업의 작업성이 좋지 않았다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 체결 작업의 작업성을 향상할 수 있는 체결구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 체결구는, 제1 체결면을 가진 제1 피체결 부재와 제2 체결면을 가진 제2 피체결 부재를, 상기 제1 체결면과 상기 제2 체결면을 대향시킨 상태에서, 이들 체결면에 직교하는 방향인 체결 방향에서 체결하는 체결구이고, 상기 제1 피체결 부재에 상기 제1 체결면에서 돌출하여 설치되고, 상기 제1 체결면이 위치하는 측을 향하여 형성된 제1 당접면을 가진 제1 체결부와, 상기 제2 피체결 부재에 설치되고, 상기 제1 체결면이 위치하는 측과는 반대 측을 향하여 형성된 제2 당접면을 가진 제2 체결부와, 상기 제1 당접면과 상기 제2 당접면을 서로 대향시킨 상태에서 상기 제1 당접면과 상기 제2 당접면 사이에 생긴 간극에 그 선단부 측에서부터 삽입되는 쐐기 부재와, 상기 쐐기 부재에 기단부를 상기 쐐기 부재의 선단부 측을 향하여 탄성력에 의해 압압하는 탄성 부재를 구비하고, 상기 제2 체결부는 상기 제1 체결부의 상기 제1 당접면이 형성된 부분인 제1 당접부를 상기 탄성 부재의 압압 방향에 대하여 반대 방향으로 이동시키기 위한 이동 경로를 구성하는 이동 경로 구성부와, 상기 이동 경로에 상기 제1 당접부를 도입하기 위한 도입구를 구성하는 도입부와, 상기 탄성 부재의 기단부에 당접하여 상기 압압 방향에 대하여 반대 방향으로 상기 탄성 부재가 이동하는 것을 저지하는 제1 스토퍼(stopper)부와, 상기 쐐기 부재의 선단부에 당접하여 상기 압압 방향으로 상기 쐐기 부재가 이동하는 것을 저지하는 제2 스토퍼부를 가진다.

이런 구성에서는, 탄성 부재의 압압 방향에 대하여 반대 방향으로 탄성 부재가 이동하는 것을 제1 스토퍼부로 저지할 수 있고, 탄성 부재의 압압 방향으로 쐐기 부재가 이동하는 것을 제2 스토퍼부로 저지할 수 있으므로 탄성 부재 및 쐐기 부재가 제2 체결부에서 탈락하기 어렵다. 따라서 제2 피체결 부재를 공사 현장에 반입하기 전에, 탄성 부재 및 쐐기 부재를 제2 체결부에 가조립하여 놓아둘 수 있다. 요컨대, 탄성 부재 및 쐐기 부재를 미리 제2 체결부의 적정 위치에 위치 결정하여 둘 수 있다. 피체결 부재끼리를 체결할 때에는, 제1 당접부를 도입구에서 이동 경로로 도입하고, 이것을 탄성 부재의 압압 방향에 대하여 반대 방향으로 이동시킨다. 이때, 가조립된 쐐기 부재를 제1 당접부로 탄성 부재가 위치하는 방향으로 밀 수 있으므로 탄성 부재를 탄성 변형시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 체결 작업을 행하는 공사 현장에서, 탄성 부재 및 쐐기 부재를 제2 체결 부재의 적정 위치에 위치 결정하는 공정을 생략할 수 있어 체결 작업의 작업성을 향상할 수 있다.

도 1은, 실시예에 따른 체결구의 사용 상태를 도시한 단면도이다.
도 2는, 실시예에 따른 체결구의 구성을 도시한 분해사시도이다.
도 3은, 제2 체결부의 구성을 도시한 부분 단면 사시도이다.
도 4는, 제2 체결부에 대하여 탄성 부재 및 쐐기 부재를 가조립한 상태를 도시한 부분 단면 사시도이다.
도 5는, 제2 체결부에 터널 부재 및 쐐기 부재를 가조립하는 방법을 도시한 단면도이다.
도 6은, 제1 당접부로 쐐기 부재를 밀어 이동시킬 때의 체결구 상태를 도시한 부분 단면 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 체결구의 바람직한 실시예에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 실시예에 따른 체결구(10)의 사용 상태를 도시한 단면도이다. 도 2는, 체결구(10)의 구성을 도시한 분해사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 체결구(10)는, 제1 체결면(12a)을 가지는 제1 피체결 부재(12)와, 제2 체결면(14a)을 가지는 제2 피체결 부재(14)를 제1 체결면(12a)과 제2 체결면(14a)을 대향시킨 상태에서, 이들 체결면(12a,14a)에 직교하는 방향인 체결 방향(X)으로 체결하는 것이다. 본 실시예에서 제1 피체결 부재(12) 및 제2 피체결 부재(14)는, 터널용 세그먼트이고, 제1 피체결 부재(12) 및 제2 피체결 부재(14)를 체결구(10)로 체결하는 작업을 반복함에 따라 터널(도시 생략)이 구축된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 체결구(10)는, 제1 피체결 부재(12)에 설치된 제1 체결부(16)와, 제2 피체결 부재(14)에 설치된 제2 체결부(18)와, 쐐기 부재(20)와, 탄성 부재(22)를 구비하고 있다. 제1 피체결 부재(12)와 제2 피체결 부재(14)를 체결할 때에는, 제1 피체결 부재(12)에 설치된 제1 체결부(16)가, 제2 피체결 부재(14)에 설치된 제2 체결부(18)에, 체결 방향(X)에 직교하는 방향인 체결구(10)의 길이 방향(이하, 「길이 방향」이라고 한다.)(Y)으로 조립 합체된다. 도 1 및 도 2에는, 체결 방향(X) 및 길이 방향(Y)을 화살표로 나타내고 있다. 도 2에는, 더욱이, 이들 방향(X, Y)에 대하여 직교하는 방향인 체결구(10)의 폭 방향(이하, 「폭 방향」이라고 한다.)(Z)을 화살표로 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 체결부(16)는, 앵커(anchor) 부재(24)를 통하여 제1 체결 부재(12)에 일체적으로 설치되는 부재이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 체결부(16)는, 제1 피체결 부재(12)에 매설되는 매설부(26)와, 제1 체결면(12a)에서 돌출하는 돌출부(28)와, 매설부(26)와 돌출부(28) 사이에 형성된 악부(鍔部)(30)를 구비한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 매설부(26)는, 원주(圓柱)형으로 형성되어 있다. 매설부(26)의 기단부에는, 축 방향으로 연장하는 구멍(27)이 형성되어 있고, 구멍(27)의 내주면에는, 암나사(27a)가 형성되어 있다. 앵커 부재(24)는, 제1 피체결 부재(12)에 매설되는 봉(棒)형 부재이고, 앵커 부재(24)의 선단부에는, 수나사(24a)가 형성되어 있다. 수나사(24a)가 암나사(27a)에 나사 결합됨에 따라 앵커 부재(24)가 매설부(26)에 설치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 돌출부(28)는, 매설부(26)의 선단부에서 체결 방향(X)으로 연장하여 형성된 봉형 또는 판형 다리부(32)와, 다리부(32)의 선단부에서 폭 방향(Z)으로 연장하여 형성된 제1 당접부(34)를 가지고 있다. 돌출부(28)는, 길이 방향(Y)에서 보았을 때의 형상이 티(T)자형으로 되는 것처럼 형성되어 있고, 제1 당접부(34)에서 제1 체결면(12a)(도 1)과 대향하는 2개의 면은, 쐐기 부재(20)에 당접하는 제1 당접면(36)으로 되어 있다. 요컨대, 제1 당접부(34)는, 제1 체결면(12a)(도 1)이 위치하는 측을 향하여 형성된 2개의 제1 당접면(36)을 가지고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 악부(30)는, 매설부(26)와 돌출부(28) 사이에 있어서, 이것들의 외주면에서 돌출하여 형성되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 체결 방향(X)에 있어서 악부(30)의 한 쪽 단면(30a)은, 제1 피체결 부재(12)의 외부로 노출되어 있다. 제1 피체결 부재(12)와 제2 피체결 부재(14)를 체결하였을 때, 한 쪽 단면(30a)이 제2 체결부(18)에 당접한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제2 체결부(18)는, 앵커 부재(38)를 통하여 제2 피체결 부재(14)에 일체적으로 설치되는 부분이고, 제2 피체결 부재(14)에 마련된 홈부(40)(도 1)의 내면을 따라 배치된다. 제2 체결부(18)는, 이동 경로 구성부(42)와, 도입부(44)와, 2개의 제2 당접부(46)(도 2)와, 제1 스토퍼(stopper)부(48)와, 제2 스토퍼부(50)를 가지고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 이동 경로 구성부(42)는, 제1 체결부(16)의 제1 당접부(34)를 탄성 부재(22)의 압압 방향(즉, 압축된 탄성 부재(22)가 쐐기 부재(20)를 압압하는 방향)에 대하여 반대 방향으로 이동시키기 위한 이동 경로(R)를 구성하는 부분이다. 이동 경로 구성부(42)는, 홈부(40)(도 1)의 저면을 따라 배치되는 제1 벽부(52)와, 폭 방향(z)에 있어서 제1 벽부(52)의 양 단부에서 제2 체결면(14a)(도 1)이 위치하는 방향으로 연장하여 형성된 제2 벽부(54) 및 제3 벽부(56)를 가지고 있다. 이동 경로 구성부(42)의 제2 체결면(14a)(도 1)이 위치하는 측의 단부에는, 제1 체결부(16)의 다리부(32)를 삽입 통과시키고, 이것을 길이 방향(Y)으로 이동시키기 위한 제1 슬릿(slit)(58)이 구성되어 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 길이 방향(Y)에 있어서 제1 벽부(52)의 중앙부에는, 원통형 앵커 설치부(60)가 형성되어 있다. 앵커 설치부(60)의 내주면에는, 암나사(60a)가 형성되어 있다. 앵커 부재(38)는, 제2 피체결 부재(14)에 매설되는 봉형 부재이고, 앵커 부재(38)의 선단부에는, 수나사(38a)가 형성되어 있다. 수나사(38a)가 암나사(60a)에 나사 결합됨에 따라, 앵커 부재(38)가 앵커 설치부(60)에 설치된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 홈부(40)는, 길이 방향(Y)에 있어서 이동 경로 구성부(42)보다 약간 길게 형성되어 있다. 홈부(40) 내측의 이동 경로 구성부(42)가 배치되어 있지 않은 영역에는, 제1 체결부(16)가 체결 방향(X)에서 삽입되는 삽입 영역(Q)이 형성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 도입부(44)는, 이동 경로(R)에 제1 당접부(34)를 도입시키기 위한 도입구(62)를 구성하는 부분이다. 본 실시예에서는, 이동 경로 구성부(42)의 삽입 영역(Q) 측에 위치하는 단부가 도입부(44)로 되어 있고, 이 도입부(44)의 내측에 도입구(62)가 구성되어 있다. 따라서 도입구(62)는, 이동 경로(R)에 배치된 쐐기 부재(20)의 선단부(20b)보다 앞쪽에 위치한다.

도 3은, 제2 체결부(18)의 구성을 도시한 부분 단면 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각 제2 당접부(46)는, 쐐기 부재(20)에 당접하는 제2 당접면(64)을 구성하는 부분이고, 제2 벽부(54) 및 제3 벽부(56)(도 2)에서 제1 슬릿(58) 측의 단부 내면에 돌출하여 형성되어 있다. 제2 당접부(46)는, 도입구(62)에서부터 이동 경로(R)의 구석단(奧端)에 까지 길이 방향(Y)으로 연장하여 형성되어 있다. 제2 당접부(46)에서 제1 벽부(52)에 대향하는 면(66)은, 도입구(62)에서 이동 경로(R)의 구석단을 향하여 감에 따라 제2 체결면(14a)(도 1)에 가까워지도록 경사지게 형성되어 있다. 그리고 이 면(66) 중에서, 도입구(62) 측의 단부에서 길이 방향 중앙부까지의 영역이 제2 당접면(64)으로 되어 있다. 요컨대, 제2 당접면(64)은, 도입구(62)에서 이동 경로(R)의 구석 방향으로 연장하여 형성되어 있다. 또한, 이 면(66) 중 길이 방향 중앙부에서 이동 경로(R)의 구석단까지의 영역이 탄성 부재(22)를 지지하는 지지면(68)으로 되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 2개의 제2 당접부(46)(2개의 제2 당접면(64)을 포함한다.)가, 도입구(62)에서부터 이동 경로(R)의 구석단에 걸쳐 서로 간격을 두고 평행하게 형성되어 있다. 폭 방향(Z)에 있어서 제1 슬릿(58)의 폭은, 제2 당접면(64)의 폭에 따라 정해지며, 다리부(32)의 폭보다 넓고, 또한 제1 당접부(34)의 폭보다는 좁다. 따라서 다리부(32)를 제1 슬릿(58)에 삽입 통과시키고 제1 당접부(34)를 이동 경로(R)에 도입시키면, 제1 체결부(16)의 제1 당접면(36)과 제2 체결부(18)의 제2 당접면(64)이 체결 방향(X)에 대해서 서로 대향한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 벽부(52)의 내면에서 제1 슬릿(58)과 대향하는 부분에는, 도 5에 도시된 봉형의 공구(70)의 선단부(70b)가 걸리는 「걸이부」로서의 구멍(72)이 형성되어 있다. 공구(70)는, 제2 체결부(18)에 대하여 탄성 부재(22) 및 쐐기 부재(20)를 가조립할 때에 사용되는 것이다. 따라서 구멍(72)은, 제2 체결부(18)에 대하여 가조립된 쐐기 부재(20)의 제2 슬릿(78)에 대하여 대향하고 있을 필요가 있고, 또한 제2 체결부(18)에 대하여 가조립된 탄성 부재(22)보다 도입구(62) 측에 배치되어 있을 필요가 있다. 또한, 「걸이부」로서는, 구멍(72)을 대신하여 공구(70)가 걸릴 수 있는 단차나 돌기가 사용되어도 좋다.

도 4는, 제2 체결부(18)에 대하여 탄성 부재(22) 및 쐐기 부재(20)를 가조립한 상태를 도시한 부분 단면 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 스토퍼부(48)는, 탄성 부재(22)의 기단부(22a)에 당접하고, 탄성 부재(22)의 압압 방향에 대하여 반대 방향으로 탄성 부재(22)가 이동하는 것을 저지하는 부분이다. 제1 스토퍼부(48)는, 길이 방향(Y)에 있어서 이동 경로 구성부(42)의 도입구(62)가 위치하는 측과는 반대 측의 단부에 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 제1 스토퍼부(48)가 이동 경로 구성부(42)의 제1 벽부(52), 제2 벽부(54) 및 제3 벽부(56)(도 2)와 일체로 되고 판형으로 형성되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 스토퍼부(50)는, 쐐기 부재(20)의 선단부(20b)에 당접하고, 탄성 부재(22)의 압압 방향으로 쐐기 부재(20)가 이동하는 것을 저지하는 부분이다. 제2 스토퍼부(50)는, 도입구(62)에 있어서 제2 당접부(64)로부터 돌출하여 형성되어 있다. 제2 스토퍼부(50)에서 쐐기 부재(20)가 당접하는 측의 단부를 기단부(50a)로 하고, 그 반대 측의 단부를 선단부(50b)로 하였을 때, 제2 스토퍼부(50)의 선단부(50b)에는, 기단부(50a) 측을 향하여 감에 따라 제1 체결면(12a)(도 1)과 제2 체결면(14a)에서 이격되도록 경사지는 경사면(73)이 형성되어 있다. 제2 스토퍼부(50)의 기단부(50a)는, 쐐기 부재(20)의 선단부(20b)를 따르도록, 폭 방향(Z)에서 보았을 때의 형상이 홈형으로 만곡하여 형성되어 있다. 이에 따라, 기단부(50a)에 당접한 쐐기 부재(20)의 선단부(20b)를 유지할 수 있어 선단부(20b)가 제2 당접면(64)에서 이간하는 것을 억제할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제2 스토퍼부(50)는 제2 당접면(64)에서 돌출하여 형성되어 있으므로 제2 스토퍼부(50)와 제2 당접면(64)을 연속하여 형성할 수 있어 이것들의 가공이 용이하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 쐐기 부재(20)는, 제1 체결부(16)의 제1 당접면(36)과 제2 체결부(18)의 제2 당접면(64)을 서로 대향시킨 상태에서, 제1 당접면(36)과 제2 당접면(64)의 사이에 생긴 극간(S)에 그 선단부(20b) 측으로부터 삽입되는 부재이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 쐐기 부재(20)는, 2개의 제2 당접면(64) 각각에 대응하는 2개의 쐐기편(74)과, 2개의 쐐기편(74) 각각의 기단부에서 이것들을 연결하는 연결부(76)를 가지고 있다. 2개의 쐐기편(74)은 폭 방향(Z)으로 이간하여 배치되어 있고, 2개의 쐐기편(74) 사이에는, 제2 슬릿(78)이 구성되어 있다. 쐐기편(74)은, 제1 당접면(36)에 당접하는 제1 쐐기면(74a)과, 제2 당접면(64)에 당접하는 제2 쐐기면(74b)을 가지고 있다. 쐐기편(74)의 두께는, 기단부(20a)에서 선단부(20b)를 향하여 감에 따라 얇아진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 연결부(76)는 판형으로 형성되어 있고, 연결부(76)의 탄성 부재(22) 측에 위치하는 면, 즉 쐐기 부재(20)의 기단부(20a)에서 제2 쐐기면(74b)보다 제2 당접면(64)에서 이간한 영역이, 탄성 부재(22)의 선단부(22b)에 접촉하는 압압면(76a)으로 되어 있다. 도 1에 나타내 보이는 바와 같이, 압압면(76a)은, 제2 당접면(64)에 근접한 부분이 제2 당접면(64)에서 이간한 부분보다 쐐기 부재(20)의 선단부(20b) 측에 위치하도록 경사지게 형성되어 있다. 요컨대, 연결부(76)를 폭 방향(Z)에서 바라보았을 때, 압압면(76a)은, 제2 쐐기면(74b)에 직교하는 가상면(U)에 대하여 소정 각도()로 경사지도록 형성되어 있다. 소정 각도()는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 본 실시예에서는, 5도 보다 크고, 또한 20도 보다 작은 범위 내에 정해져 있다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 쐐기면(74a)은, 제2 당접면(64)에 제2 쐐기면(74b)이 당접한 상태에서, 쐐기 부재(20)의 선단부(20b) 측에서 기단부(20a) 측을 향하여 감에 따라 제1 체결면(12a)(도 1) 및 제2 체결면(14a)에서 이간하도록 경사지게 형성되어 있다.

도 1에 나타내 보이는 바와 같이, 탄성 부재(22)는, 쐐기 부재(20)의 기단부(20a)를 쐐기 부재(20)의 선단부(20b) 측을 향하여 탄성력에 의해 압압하는 원주(圓柱)형 본체부(80)와, 본체부(80)의 외주면에 장착되어 본체부(80)를 지지하는 지지부(82)를 가지고 있다. 본체부(80)는, 우레탄고무(urethane rubber) 등과 같은 반발력이 큰 탄성 재료로 형성되어 있다. 지지부(82)는, 스펀지(sponge) 등으로 이동 경로 구성부(42)의 내면을 따르는 형상으로 형성되어 있다. 탄성 부재(22)는, 이동 경로 구성부(42)의 내부에서 2개의 제2 당접부(46)의 지지면(68)으로 지지된다. 따라서 탄성 부재(22)의 압압 방향은, 지지면(68) 및 제2 당접면(64)이 연장하는 방향과 일치하고, 또한 탄성 부재(22)에 밀려 쐐기 부재(20)가 이동하는 방향과 일치한다. 탄성 부재(22)의 자연 길이와 쐐기 부재(20)의 길이를 더한 합계 길이는, 제1 스토퍼부(48)와 제2 스토퍼부(50)의 이간 거리보다 길게 되어 있다. 따라서 탄성 부재(22)의 기단부(22a)가 제1 스토퍼부(48)에 당접하고, 또한 쐐기 부재(20)의 선단부(20b)가 제2 스토퍼부(50)에 당접한 상태(가조립 상태)에서는, 탄성 부재(22)는, 제1 스토퍼부(48)와 쐐기 부재(20)의 기단부(20a) 사이에서 압축되어 탄성력(복원력)을 발생시킨다. 또한, 탄성 부재(22)를 대신하여, 금속제의 스프링이 사용되어도 좋다.

도 5는, 제2 체결부(18)에 대하여 탄성 부재(22) 및 쐐기 부재(20)를 가조립하는 방법을 도시하는 단면도이다. 제2 체결부(18)에 대한 탄성 부재(22) 및 쐐기 부재(20)의 가조립 작업은, 예를 들면, 제2 피체결 부재(14)의 제조 공장에서 행해진다. 이러한 가조립 작업에서는, 먼저, 제2 피체결 부재(14)에 매립된 제2 체결부(18)에서 이동 경로 구성부(42)의 내부로, 도입구(62)에서부터 탄성 부재(22) 및 쐐기 부재(20)를 이 순서로 삽입하고, 이것들을 지지면(68) 및 제2 당접면(64) 상에 위치 결정시킨다. 이때, 쐐기 부재(20)의 선단부(20b)는, 제2 스토퍼부(50)에 올라앉은 상태가 된다. 이어서, 제2 체결부(18)의 제1 슬릿(58)과 쐐기 부재(20)의 제2 슬릿(78)에 공구(70)를 삽입하고, 공구(70)의 선단부(70b)를 구멍(72)에 건다. 그리고 공구(70)의 기단부(70a)를 탄성 부재(22)의 압압 방향에 대하여 반대 방향(도 5에서 반시계 방향)으로 회동시킴에 따라 쐐기 부재(20)의 연결부(76)를 공구(70)의 일부로 압압한다. 그러면, 쐐기 부재(20)가 탄성 부재(22)를 압축하면서 그 압압 방향에 대하여 반대 방향(도 5에서 우측)으로 이동하여 쐐기 부재(20)의 선단부(20b)가 제2 스토퍼부(50)에서 떨어졌을 때에, 쐐기 부재(20)의 제2 쐐기면(74b)이 제2 당접면(64)에 당접한다. 그 후, 공구(70)를 떼어 내고 가조립 작업을 종료한다. 공구(70)를 떼어 내면, 탄성 부재(22)의 탄성력에 의해 쐐기 부재(20)가 압압되어 쐐기 부재(20)의 선단부(20b)가 제2 스토퍼부(50)의 기단부(50a)에 당접한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 탄성 부재(22)의 선단부(22b)에 접촉하는 압압면(76a)이 제2 쐐기면(74b)에 직교하는 가상면(U)에 대하여 소정 각도()로 경사지도록 형성되어 있으므로 쐐기 부재(20)에 작용하는 탄성력의 분력(分力)을, 제2 당접면(64)이 위치하는 방향으로 향하게 할 수 있다. 따라서 가조립 작업의 때에는, 제2 스토퍼부(50)에 올라앉아 있던 쐐기 부재(20)를 제2 당접면(64)이 위치하는 방향으로 용이하게 이동시킬 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 체결부(18)에 대하여 탄성 부재(22) 및 쐐기 부재(20)를 가조립한 상태에서는, 탄성 부재(22)의 압압 방향에 대하여 반대 방향(도 4에서 우측)으로 탄성 부재(22)가 이동하는 것을 제1 스토퍼부(48)로 저지할 수 있고, 탄성 부재(22)의 압압 방향(도 4에서 좌측)으로 쐐기 부재(20)가 이동하는 것을 제2 스토퍼부(50)로 저지할 수 있으므로 탄성 부재(22) 및 쐐기 부재(20)가 제2 체결부(18)로부터 탈락하기 어렵다. 또한, 제2 체결부(18)에 대하여 진동이나 충격이 작용하였을 경우에도, 이들 진동이나 충격을 탄성 부재(22)로 흡수할 수 있으므로 탄성 부재(22) 및 쐐기 부재(20)가 제2 체결부(18)로부터 탈락하기 어렵다. 따라서 상술한 바와 같이, 제2 피체결 부재를 터널 구축 현장에 반입하기 전에, 탄성 부재(22) 및 쐐기 부재(20)를 제2 체결부(18)에 가조립하여 놓아둘 수가 있다.

도 6은, 제1 당접부(34)로 쐐기 부재(20)를 밀어 이동시킬 때의 체결구(10)의 상태를 나타내 보이는 일부를 단면으로 한 사시도이다. 가조립 작업이 완료되면, 제1 피체결 부재(12) 및 제2 피체결 부재(14)를 터널 구축 현장에 반입하고, 제1 피체결 부재(12)와 제2 피체결 부재(14)를 체결구(10)를 이용하여 체결한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 체결 작업에서는, 제2 체결부(18)의 도입구(62)에서 이동 경로(R)로 제1 체결부(16)의 제1 당접부(34)를 도입하고, 제1 당접부(34)의 제1 당접면(36)을 쐐기 부재(20)의 제1 쐐기면(74a)에 접촉시킨다. 본 실시예에서는, 제2 스토퍼부(50)의 선단부(50b)에 경사면(73)이 형성되어 있으므로 제1 당접부(34)를 경사면(73)을 따라 간단하게 도입할 수 있다.

이동 경로(R)에 제1 당접부(34)를 도입한 후에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 앵커 부재(24)와 앵커 부재(38)가 일직선 상에 늘어설 때까지, 제1 당접부(34)를 이동 경로(R)의 더욱 구석 측으로 이동시킨다. 본 실시예에서는, 쐐기 부재(20)의 제1 쐐기면(74a)이 쐐기 부재(20)의 선단부(20b) 측에서 기단부(20a) 측을 향하여 감에 따라 제1 체결면(12a) 및 제2 체결면(14a)에서 이간하도록 경사져 있으므로 제1 당접부(34)가 길이 방향(Y)에서 제1 쐐기면(74a)을 누를 수 있다. 따라서 쐐기 부재(20)를 제1 당접부(34)와 함께 이동시킬 수 있어 쐐기 부재(20)로 탄성 부재(22)를 압축할 수 있다. 시행 후에 제1 당접면(36)과 제2 당접면(64) 사이의 간극(S)이 확대되는 경우에는, 탄성 부재(22)의 탄성력에 의해 해당 간극(S)에 쐐기 부재(20)가 삽입된다. 이에 따라 간극(S)의 확대로 인한 체결력의 저하를 억제할 수 있다.

R: 이동 경로
10: 체결구
16: 제1 체결부
18: 제2 체결부
20: 쐐기 부재
20b: 선단부
22: 탄성 부재
22a: 기단부
34: 제1 당접부
42: 이동 경로 구성부
44: 도입부
48: 제1 스토퍼부
50: 제2 스토퍼부
62: 도입구

Claims

제1 체결면을 구비한 제1 피체결 부재와 제2 체결면을 구비한 제2 피체결 부재를, 상기 제1 체결면과 상기 제2 체결면을 대향시킨 상태에서, 상기 체결면들에 직교하는 방향인 체결 방향으로 체결하는 체결구로서,
상기 제1 피체결 부재에 상기 제1 체결면으로부터 돌출하도록 설치되고, 상기 제1 체결면이 위치하는 측을 향하여 형성된 제1 당접면을 구비한 제1 체결부와,
상기 제2 피체결 부재에 설치되고, 상기 제1 체결면이 위치하는 측과는 반대 측을 향하여 형성된 제2 당접면을 구비한 제2 체결부와,
상기 제1 당접면과 상기 제2 당접면을 서로 대향시킨 상태에서, 상기 제1 당접면과 상기 제2 당접면 사이에 생긴 간극에 그 선단부 측에서부터 삽입되는 쐐기 부재와,
상기 쐐기 부재에 기단부를 상기 쐐기 부재의 선단부 측을 향하여 탄성력에 의해 압압하는 탄성 부재를 포함하고,
상기 제2 체결부는,
상기 제1 체결부의 상기 제1 당접면이 형성된 부분인 제1 당접부를 상기 탄성 부재의 압압 방향에 대하여 반대 방향으로 이동시키기 위한 이동 경로를 구성하는 이동 경로 구성부와,
상기 이동 경로에 상기 제1 당접부를 도입시키기 위한 도입구를 구성하는 도입부와,
상기 탄성 부재의 기단부에 당접하여, 상기 압압 방향에 대하여 반대 방향으로 상기 탄성 부재가 이동하는 것을 저지하는 제1 스토퍼부와,
상기 쐐기 부재의 선단부에 당접하여, 상기 압압 방향으로 상기 쐐기 부재가 이동하는 것을 저지하는 제2 스토퍼부를 구비하는 것을 특징으로 하는 체결구.
제1항에 있어서,
상기 쐐기 부재는, 상기 제1 당접면에 당접하는 제1 쐐기면과, 상기 제2 당접면에 당접하는 제2 쐐기면을 구비하고,
상기 도입구는, 상기 쐐기 부재의 선단부보다 앞쪽에 마련되어 있고,
상기 제2 당접면은, 상기 도입구에서 상기 이동 경로의 구석 측으로 연장하여 형성되어 있으며,
상기 제2 스토퍼부는, 상기 제2 당접면에서 돌출하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 체결구.
제2항에 있어서,
상기 제2 스토퍼부에서 상기 쐐기 부재가 당접하는 측의 단부를 기단부로 하고, 그 반대 측의 단부를 선단부로 하였을 때, 상기 제2 스토퍼부의 선단부에는, 기단부 측을 향하여 감에 따라 상기 제1 체결면에서 이간하도록 경사지는 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 체결구.
제3항에 있어서,
상기 제2 당접면에 상기 제2 쐐기면이 당접한 상태에서, 상기 제1 쐐기면은, 상기 쐐기 부재의 선단부 측에서 기단부 측을 향하여 감에 따라 상기 제1 체결면에서 이간하도록 경사져 있는 것을 특징으로 하는 체결구.
제4항에 있어서,
상기 제2 체결부는, 서로 간격을 두고 평행하게 연장하는 2개의 상기 제2 당접면과, 2개의 상기 제2 당접면 각각에서 돌출하여 형성된 2개의 상기 제2 스토퍼부와, 2개의 상기 제2 당접면 사이에 위치하는 제1 슬릿에 대향하여 형성되어 봉형의 공구의 선단부가 걸리는 걸이부를 구비하고,
상기 쐐기 부재는, 2개의 상기 제2 당접면 각각에 대응하는 2개의 쐐기편과, 상기 2개의 쐐기편 각각의 기단부에서 이들을 연결하는 연결부를 구비하고,
상기 2개의 쐐기편 사이에 위치하는 제2 슬릿이 상기 체결 방향에 있어서 상기 제1 슬릿과 연통하는 것을 특징으로 하는 체결구.
제5항에 있어서,
상기 걸이부는, 상기 제2 체결부에 마련된 구멍인 것을 특징으로 하는 체결구.
제6항에 있어서,
상기 쐐기 부재의 기단부에서 상기 제2 쐐기면보다 상기 제2 당접면에서 이간한 영역에는 상기 탄성 부재의 선단부에 접촉하는 압압면이 형성되어 있고,
상기 압압면은, 상기 제2 당접면에 근접하는 부분이 상기 제2 당접면에서 이간하는 부분보다 상기 쐐기 부재의 선단부 측에 위치하도록, 상기 제2 쐐기면에 직교하는 가상면에 대하여 경사져 있는 것을 특징으로 하는 체결구.