KR20140017398A - 연결구 및 그것을 사용한 콘크리트 부재의 연결 장치 - Google Patents

Abstract

전단 하중에 대한 강도를 확보하면서, 수형 걸림 부재의 제조 비용을 저감한 연결구 및 그것을 사용한 콘크리트 부재의 연결 장치를 제공한다.
케이싱(3) 내에 선단부가 개구되는 수납실(4)을 설치하고, 수납실(4) 내에 둘레 방향으로 분할된 쐐기 형상의 암형 걸림 부재(12)를 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 배치하며, 암형 걸림 부재(12)를 가압 수단(15)으로 선방으로 가압한 암형 연결 부재(1)와, 수형 걸림 부재(23)를 선부에 설치한 수형 연결 부재(2)로 구성되고, 수형 연결 부재(2)에 있어서의 연결체(22)의 중공부(22a) 내벽에는 암나사(22b)가 새겨져 설치됨과 함께, 이 암나사(22b)의 선부에는 나사가 없는 형상으로 형성한 원통부(22c)를 설치하며, 수형 걸림 부재(23)의 기부의 적어도 일부에는, 원통부(22c) 내에 감합하는 원통부(25b)를 설치하고, 기부보다 안쪽부에는 연결체(22)의 암나사(22b)와 나사 결합하는 수나사(23c)를 새겨 설치하였다.

Description

연결구 및 그것을 사용한 콘크리트 부재의 연결 장치{CONNECTOR AND CONNECTION DEVICE OF CONCRETE MEMBER USING THE SAME}

본 발명은, 연결구 및 그것을 사용한 콘크리트 부재의 연결 장치에 관한 것이다.

종래, 부재 상호의 연결구로서, 도 9에 나타내는 바와 같은, 암형(雌型) 연결 부재(100)와 수형(雄型) 연결 부재(101)가 알려져 있다.

상기 암형 연결 부재(100)는, 내부에 테이퍼 구멍(102)을 형성함과 함께, 그 테이퍼 구멍(102)의 내면에 축 방향을 따른 슬라이딩 안내 돌조(突條)를 둘레 방향으로 분할하여 복수 형성한 케이싱(103)과, 외면을 상기 테이퍼 구멍(102)을 따르는 테이퍼 면(104)에 형성함과 함께 내면에 암나사(105)를 형성한 암형 걸림 부재(쐐기 너트)(106)와, 이 쐐기 너트(106)를 가압하는 압축 스프링(107)을 가진다.

또, 상기 수형 연결 부재(101)는, 변형할 수 있는 부재, 예를 들면, 발포 스티롤, 고무 등의 탄성재, 수지, 골판지 등으로 형성된 원통 형상의 조정 부재(108) 내에 연결체(109)를 설치하고, 당해 연결체(109)의 선부(先部)에 수형 걸림 부재(110)를 설치하며, 당해 수형 걸림 부재(110)의 외주(外周)부에는, 상기 암형 연결 부재(100)의 암나사(105)와 맞물리는 수나사(111)가 새겨져 설치되어 있다.

상기 연결체(109)의 후부에는, 앵커바(112)가 나사 장착되어 고정 설치되고, 당해 앵커바(112)의 후단(後端)에는 빠짐 방지부가 설치되며, 앵커바(112)의 외주에는, 고무 등의 탄성재 혹은 금속으로 이루어지는 공간 유지용 파이프(113)가 설치되어 있다. 공간 유지용 파이프(113)의 전측(前側) 단부(端部)는, 조정 부재(108)의 후측에 걸리고, 후측 단부는, 앵커바(112)의 빠짐 방지부에 설치된 고무 등의 탄성재로 이루어지는 자리 부재에 걸리고 있다. 앵커바(112)와 공간 유지용 파이프(113)의 사이에는 공극(114)이 형성되어 있다.

그리고, 이 연결구에 있어서의 연결에 있어서는, 그 암형 연결 부재(100)를 회전시키지 않고 당해 암형 연결 부재(100)에 상기 수형 걸림 부재(110)를 삽입 통과시킴으로써, 분할된 쐐기 너트(106)의 암나사(105)가 수형 걸림 부재(110)의 수나사(111)에 걸어맞추어져서 그 쐐기 너트(106)가 압축 스프링(107)에 저항하여 대경(大徑) 측으로 밀리고, 복수 개의 쐐기 너트(106)로 형성되는 암나사 구멍의 내경이 확경(擴徑)되어 수형 걸림 부재(110)를 암형 연결 부재(100)의 소정 위치까지 삽입 통과시킬 수 있으며, 그 삽입 통과가 끝나면, 압축 스프링(107)의 가압력에 의해 쐐기 너트(106)의 암나사(105)가 수형 걸림 부재(110)의 수나사(111)에 맞물려서, 암형 연결 부재(100)와 수형 연결 부재(101)의 연결이 행하여지게 되어 있다.

상기와 같이 구성된 연결구를 사용하여, 예를 들면, 터널에 사용하는 콘크리트제의 실드 세그먼트 서로를 연결하려는 요망이 있다. 이 경우, 도 10에 나타내는 바와 같이, 상기 연결구의 암형 연결 부재(100)를 일방의 실드 세그먼트(120)에 설치하고, 수형 연결 부재(101)를 타방의 실드 세그먼트(121)에 설치한다.

암형 연결 부재(100)의 축심과 수형 연결 부재(101)의 축심이, 도 11에 나타내는 바와 같이, 서로 비동심 상태(축 어긋남 상태)로 암형 연결 부재(100)와 수형 연결 부재(101)를 연결하는 경우가 있고, 이때에 있어서도, 수형 연결 부재(101)는, 조정 부재(108)와 공극 유지용 파이프(113)와 공극(114)에 의해, 앵커바(112)의 빠짐 방지부를 중심으로 하여, 암형 연결 부재(100)가 위치하는 측의 방향으로 회전운동할 수 있기 때문에, 상기 암형 연결 부재(100)에 상기 수형 걸림 부재(110)가 삽입 통과하여, 양쪽 연결 부재(100, 101)를 연결할 수 있다.

상기 수형 연결 부재(101)의 연결체(109) 내에는 축 방향의 양단이 개구되는 중공부가 형성되고, 당해 중공부의 내벽 전체에 걸쳐서 암나사가 새겨져 설치되어 있다. 이 암나사에 수형 걸림 부재(110)의 안쪽에 새겨 설치한 수나사를 나사 결합함으로써, 수형 걸림 부재(110)를 연결체(109)에 장착하게 되어 있다.

양 실드 세그먼트(120, 121)의 연결 시에 있어서 수형 걸림 부재(110)에 가하여지는 전단(剪斷) 하중에 대한 강도를 확보하기 위하여, 수형 걸림 부재(110)는, 일정 이상의 직경을 가질 필요가 있어, 제조 비용상의 문제가 있었다.

그래서 본 발명은, 전단 하중에 대한 강도를 확보하면서, 수형 걸림 부재의 제조 비용을 저감한 연결구 및 그것을 사용한 콘크리트 부재의 연결 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 청구항 1에 기재된 발명은, 케이싱 내에 선단부가 개구되는 수납실을 설치하고, 당해 수납실 내에, 선방(先方)이 축경(縮徑)되는 테이퍼 면을 가지는 테이퍼 구멍을 형성하며, 당해 테이퍼 구멍 내에, 둘레 방향으로 분할된 쐐기 형상의 암형 걸림 부재를 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 배치함과 함께, 당해 암형 걸림 부재의 내면에 복수의 걸림 산으로 이루어지는 걸림부를 새겨 설치하고, 상기 암형 걸림 부재를 가압 수단으로 선방으로 가압한 암형 연결 부재와,

복수의 걸림 산으로 이루어지는 걸림부를 새겨 설치한 수형 걸림 부재를 선부에 설치한 수형 연결 부재로 구성되고,

상기 수형 걸림 부재를, 상기 암형 걸림 부재에 의해 구성되는 걸림 구멍에 삽입함으로써 당해 걸림 구멍이 확경되고, 그 후, 가압 수단에 의해 상기 걸림 구멍이 축경되어 상기 암형 걸림 부재의 걸림부와, 상기 수형 걸림 부재의 걸림부가 맞물리도록 한 연결구로서,

상기 수형 연결 부재는, 선부가 개구되는 중공부를 가지는 연결체를 구비하고, 당해 연결체의 중공부 내벽에는 암나사가 새겨져 설치됨과 함께, 이 암나사의 선부에는 나사가 없는 형상으로 형성한 원통부를 설치하고,

상기 수형 걸림 부재의 기부(基部)의 적어도 일부에는, 상기 연결체의 원통부 내에 감합(嵌合)하는 원통부를 설치하고, 상기 기부보다 안쪽부에는, 상기 연결체의 암나사와 나사 결합하는 수나사를 새겨 설치한 것을 특징으로 하는 연결구이다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 연결구에 있어서, 상기 암형 걸림 부재의 걸림부를 암나사로 형성하고, 수형 걸림 부재의 걸림부를 상기 암나사에 걸어맞추는 수나사로 형성하며, 상기 암나사와 수나사에 있어서의 호칭 지름에 대한 피치를, JIS에 규정하는 가는눈 나사의 호칭 지름에 대한 나사 피치보다 작게 설정한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 연결구에 있어서, 상기 암형 걸림 부재의 걸림부를, 둘레 방향으로 고리 형상으로 형성된 평행한 걸림 산과 평행한 걸림 홈으로 형성하고,

상기 수형 걸림 부재의 걸림부를, 상기 걸림 산과 걸림 홈에 감합하는 걸림 홈과 걸림 산으로 형성하며,

상기 걸림 산에 있어서의 호칭 지름에 대한 피치를, JIS에 규정하는 가는눈 나사의 호칭 지름에 대한 나사 피치보다 작게 설정한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 3에 기재된 연결구에 있어서, 상기 연결체의 외주면을 원형으로 형성하고, 당해 연결체의 외주에 변형할 수 있는 부재로 형성한 조정 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 4에 기재된 연결구에 있어서, 상기 암형 연결 부재의 상기 암형 걸림 부재와 상기 가압 수단의 사이에, 와셔를 복수 매 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 6에 기재된 발명은, 상기 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 연결구를 사용하여,

상기 암형 연결 부재를, 연결해야 할 일방의 콘크리트 부재에 고정 설치하고, 상기 수형 연결 부재를 연결해야 할 타방의 콘크리트 부재에 고정 설치한 것을 특징으로 하는 콘크리트 부재의 연결 장치이다.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 6에 기재된 콘크리트 부재의 연결 장치에 있어서, 상기 콘크리트 부재가, 실드 세그먼트인 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은, 수형 연결 부재의 연결체에 있어서의 중공 내의 선부에 나사가 없는 형상의 원통부를 설치하고, 이 원통부에 수형 걸림 부재의 기부의 일부를 감합한 것에 의해, 수형 걸림 부재에 가하여지는 전단 하중에 대한 강도를 높일 수 있다. 그 때문에, 수형 걸림 부재를 가늘게 할 수 있어, 수형 연결 부재의 제조 비용을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 암형 연결 부재의 반면(半面)을 단면으로 한 부분 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 수형 연결 부재의 반면을 단면으로 한 부분 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 암형 연결 부재와 수형 연결 부재의 연결 상태를 나타내는 반면을 단면으로 한 부분 단면도.
도 4는 도 1의 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 암형 걸림 부재 및 수형 걸림 부재의 걸림부의 확대 측면도.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 암형 걸림 부재 및 수형 걸림 부재의 걸림부의 확대 측면도.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 암형 연결 부재의 측단면도.
도 8은 도 7의 B-B선 단면도.
도 9는 종래의 수형 연결 부재와 암형 연결 부재의 부분 측단면도.
도 10은 종래의 연결구를 실드 세그먼트의 연결에 적용한 상태를 나타내는 측단면도.
도 11은 종래의 연결구에 있어서의, 수형 연결 부재와 암형 연결 부재의 축심이 다른 상태에 있어서의 연결 조작을 설명하기 위한 측단면도.

본 발명을 실시하기 위한 형태를 도면에 나타내는 실시예에 의거하여 설명한다.

[실시예 1]

도 1 내지 도 5는, 본 발명의 실시예 1을 나타낸다.

도 1은, 본 실시예 1의 암형 연결 부재(1)의 반면을 단면으로 한 부분 단면도를 나타내고, 도 2는, 상기 암형 연결 부재(1)와 연결하는 수형 연결 부재(2)의 반면을 단면으로 한 부분 단면도를 나타내는 것이다.

암형 연결 부재(1)는, 케이싱(3)을 가지고, 당해 케이싱(3)은, 통 형상, 예를 들면, 원통 형상으로 형성되며, 그 내부에 수납실(4)이 형성되어 있다. 당해 수납실(4)의 선부는, 그 내주(內周)면을 선단부(4a) 측으로부터 후방(안쪽부)에 걸쳐서 내경이 점차 확대되는 테이퍼 면으로 하여 이루어지는 원추 형상의 테이퍼 구멍(5)으로 형성되고, 수납실(4)의 중간부는 가압 수단 수납부(6)로 형성되어 있다. 케이싱(3)의 후부의 내주면에는 암나사(3a)가 새겨져 설치되어 있다.

상기 수납실(4)의 선부에는 삽입부(7)가 형성되고, 당해 삽입부(7)의 선단부는 개구되며, 그 내주 벽에는 암나사(7a)가 새겨져 설치되어 있다.

상기 테이퍼 구멍(5) 내에는, 축심 X-X 방향을 따른 슬라이딩 안내 돌조(11)가, 도 4에 나타내는 바와 같이 둘레 방향으로 분할하여 복수 형성되어 있다. 또, 상기 테이퍼 구멍(5) 내에는, 도 4에 나타내는 바와 같이 둘레 방향으로 복수로 분할하여 이루어지는 쐐기 형상의 암형 걸림 부재(12)가, 상기 슬라이딩 안내 돌조(11) 상호 간에 있어서 케이싱(3)의 축심 X-X 방향으로 슬라이딩 가능하게 배치되어 설치되어 있다. 암형 걸림 부재(12)의 수를, 본 실시예에 있어서는, 도 4에 나타내는 바와 같이 3개로 하였으나, 임의로 설정한다. 또한, 이하에 있어서, 암형 걸림 부재(12)를 쐐기 너트(12)라고도 한다.

또한, 당해 쐐기 형상의 암형 걸림 부재(12)의 외면은, 상기 테이퍼 구멍(5)의 테이퍼 면을 따른, 즉, 선단부(4a) 측으로부터 후방에 걸쳐서 외경이 점차 확대되는 테이퍼 면(12a)에 형성되어 있다. 또한, 각 암형 걸림 부재(12)의 내주면에는, 나선 형상의 걸림 산 및 걸림 홈으로 이루어지는 걸림부(암나사)(12b)가, 케이싱(3)의 축심 X-X를 중심으로 하는 원호이고 또한 축심 X-X를 따른 방향으로 새겨져 설치되어 있다. 이 나선 형상의 걸림부(12b)는, 나선 형상으로 형성되어 있으면, 그 단면 형상으로서는 임의의 형상의 나사 산을 사용할 수 있고, 도 5에 나타내는 바와 같은, 축 방향 단면이 부등변 삼각 형상으로, 선부의 테이퍼 각도가 작게 형성된, 톱날 형상의 걸림 산(12d) 및 걸림 홈(12e)으로 이루어지는 걸림부(암나사)(12b)나, 이등변 삼각 형상, 직각 삼각형 등의 형상인 것을 사용할 수 있다.

상기에 의해, 복수 개의 쐐기 너트(12)에 의해, 도 4에 나타내는 바와 같이, 걸림 구멍(암나사 구멍)(12c)이 형성되고, 각 쐐기 너트(12)가 테이퍼 면을 따라 후퇴함으로써, 그 암나사 구멍(12c)이 확경되며, 선방으로 이동함으로써, 그 암나사 구멍(12c)이 축경되도록 되어 있다.

또, 상기 쐐기 너트(12)의 후단에는, 각 쐐기 너트(12)에 공통적으로 걸어맞춰지는 가압 수단 받이(스프링 받이)(13)가 배치되어 있다. 이 가압 수단 받이(13)의 두께는, 예를 들면, 와셔의 매수를 바꿈으로써, 연결하는 실드 세그먼트 사이에 허용되는 구멍의 양 등에 따라 설정한다. 이 가압 수단 받이(13)의 두께를 바꿈으로써, 쐐기 너트(12)의 후방으로의 이동량을 조절할 수 있다. 본 실시예에서는, 가압 수단 받이(13)로서 와셔(13a)를 2매 겹쳐서 사용하였다. 이 와셔(13a)의 매수는, 1매이어도 되고 복수이어도 되며, 쐐기 너트(12)의 후방으로의 이동량에 따라 설정한다. 이와 같이, 와셔(13a)를 사용함으로써, 가압 수단 받이(13)의 두께를 용이하게 바꿀 수 있다.

상기 케이싱(3)의 후부의 암나사(3a)에는, 중심부에 나사 구멍(14a)을 형성한 덮개판(14)이 나사 장착되어 있다. 상기 가압 수단 수납부(6) 내의 상기 가압 수단 받이(13)와 덮개판(14)의 사이에는 가압 수단(15)이 수납되어 있다. 당해 가압 수단(15)은, 코일 스프링, 고무, 수지, 우레탄 등의 탄성 부재로 형성된다. 본 실시예 1에서는 코일 스프링을 사용하여 압축 상태로 수납되어 있다. 당해 가압 수단(15)의 가압력에 의해 각 쐐기 너트(12)는, 상시 선단부(4a) 방향으로 가압되어 있다.

상기 덮개체(14)에는, 덮개체(14)로부터 후방향으로 돌출되는 앵커바(18)가 나사 장착되어 고정 설치되어 있다. 앵커바(18)의 후측에는, 빠짐 방지부(18a)가 외주 측으로 돌출하여 설치되어 있다.

상기 암형 연결 부재(1)는, 일방의 연결하는 부품, 예를 들면, 도 3에 나타내는 바와 같은 콘크리트 부재인 실드 세그먼트(19)에, 케이싱(3)의 선단부(4a) 측의 면(3c)이 실드 세그먼트(19)의 접합면(19a)과 면 일치되도록 매설하여 고정 설치되어 있다.

다음으로, 수형 연결 부재(2)에 대하여 설명한다.

수형 연결 부재(2)는, 변형할 수 있는 부재, 예를 들면, 발포 스티롤, 고무 등의 탄성재, 수지, 골판지 등으로 형성된 조정 부재(21)를 가진다. 당해 조정 부재(21)는, 내주면 및 외주면이 원형인 원통 형상으로 형성되고, 이 조정 부재(21) 내에는, 외면이 원형으로 형성된 연결체(22)가 설치되어 있다. 이 연결체(22)는, 금속제로, 축 방향의 양단(선단과 후단)이 개구되는 중공부(22a)가 형성되어 있다.

중공부(22a)의 내벽에는, 선부로부터 후단에 걸쳐 암나사(22b)가 새겨져 설치되고, 당해 암나사(22b)의 선단으로부터 연결체(22)의 선단의 사이는, 나사가 없는 원통 형상으로 형성된 원통부(22c)가 형성되어 있다.

상기 연결체(22)에 있어서의 암나사(22b)의 선부에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 수형 걸림 부재(23)의 안쪽에 설치되고, 또한, 외주에 수나사(23c)가 새겨져 설치된 암나사체(23a)가 나사 장착되어 있다.

상기 수형 걸림 부재(23)는, 상기 연결체(22)의 선단보다 돌출되어 있고, 그 선부(전측)에는, 선부가 축경되는 돔 형상의 안내부(24)가 형성되어 있다. 즉, 선부에 상기 수형 걸림 부재(12)를 유도하는 곡면이 형성되고, 그 후부, 또한, 수나사체(23a)보다 선부에는, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같은, 나선 형상의 걸림 산 및 걸림 홈으로 이루어지는 걸림부(수나사)(23b)가 새겨져 설치되어 있다.

이 걸림부(23b)는, 나선 형상으로, 상기 쐐기 너트(12)의 걸림부(12b)에 대응한 형상이면 임의의 형상인 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같은, 축 방향 단면이 부등변 삼각 형상으로, 선부의 테이퍼 각도가 작게 형성된, 톱날 형상의 걸림 산(23d) 및 걸림 홈(23e)으로 이루어지는 걸림부(수나사)(23b)나, 이등변 삼각 형상, 직각 삼각형 등의 형상인 것을 사용할 수 있다. 상기 걸림부(23b)의 직경은, 상기 각 쐐기 너트(12)가 가장 전진한 경우에, 이것들로 형성되는 나사 구멍(12c)의 직경보다 약간 크게 설정되어 있다.

상기 걸림부(수나사)(23b)와 수나사체(23a)의 사이에는 기부(25)가 형성되고, 당해 기부(25)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 축심 Y-Y 방향에 있어서 대략 동일 지름의 나사가 없는 형상의 원통부(25b)로 구성되어 있다.

당해 원통부(25b)의 외경은, 걸림부(23b)의 외경과 대략 동일하고, 또한, 연결체(22)에 있어서의 중공부(22a)의 원통부(22c)의 내경과 동일하거나 약간 작게 설정되며, 기부(25)의 원통부(22)의 일부는, 중공부(22a)의 원통부(25b) 내에 감합되어 있다.

상기 연결체(22)의 후부에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 앵커바(30)가 나사 장착되어 고정 설치되어 있다. 당해 앵커바(30)의 후단에는 빠짐 방지부(30a)가 설치되어 있다. 또, 앵커바(30)의 외주에는, 고무 등의 탄성재 혹은 금속으로 이루어지는 공간 유지용 파이프(31)가 설치되어 있다. 공간 유지용 파이프(31)의 전측 단부는, 상기 조정 부재(21)의 후측의 걸림부(21a)에 걸리고, 후측 단부는, 앵커바(30)의 빠짐 방지부(30a)에 설치된 고무 등의 탄성재로 이루어지는 자리 부재(32)에 걸리고 있다. 앵커바(30)와 공간 유지용 파이프(31)의 사이에는 공극(33)이 형성되어 있다.

또한, 공간 유지용 파이프(31)와 공극(33)을 형성하지 않고, 앵커바(30)에 있어서의 공간 유지용 파이프(31)에 상당하는 부분의 외주 전체에 고무 등의 탄성재에 의해 형성해도 된다. 예를 들면, 조정 부재(21)를 안쪽까지 연장시켜서 형성해도 된다.

상기 조정 부재(21), 앵커바(30), 공간 유지용 파이프(31)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 타방의 연결하는 부품, 예를 들면, 콘크리트 부재인 실드 세그먼트(35)에, 연결체(22)의 전단(前端)면(22d)이 실드 세그먼트(35)의 접합면(35a)과 면 일치하도록 매설하여 고정 설치되는 것으로, 그 상기 조정 부재(21), 공극 유지용 파이프(31), 빠짐 방지부(30a)의 외부에는 콘크리트가 타설되어 있다.

또, 상기 일방의 실드 세그먼트(19)에 있어서의 접합면(19a)에는, 도시 생략한 시일재가 돌출하여 설치되고, 타방의 실드 세그먼트(35)에 있어서의 접합면(35a)에는, 도시 생략한 시일재가 돌출하여 설치되어 있다.

타방의 연결하는 부품(35)에 설치된 수형 연결 부재(2)는, 변형할 수 있는 부재로 이루어지는 조정 부재(21)와 공극(33)과 공극 유지용 파이프(31)와 자리 부재(32)의 상호 작용에 의해, 앵커바(30)의 빠짐 방지부(30a)를 중심으로 하여, 그 축심 Y-Y와 직교하는 방향으로 변위할 수 있게 되어 있다.

다음으로, 상기 쐐기 너트(12)의 암나사(12b)와, 상기 수형 걸림 부재(23)의 수나사(23b)의 걸림 산 간의 간격(나사 피치)(P)에 대하여, 도 5에 의해 설명한다.

상기 쐐기 너트(12)의 암나사(12b)와, 상기 수형 걸림 부재(23)의 수나사(23b)의 나사 피치(P)는 희망에 따라 형성하는 것으로, JIS에 규정하는 가는눈 나사의 호칭 지름에 대한 나사 피치로 해도 되고, 또한, JIS에 규정하는 가는눈 나사의 호칭 지름에 대한 나사 피치보다 작게 해도 된다.

예로서, 호칭 지름이 M24(㎜)인 경우에는, JIS B 0207의 미터 가는눈 나사에서는 나사 피치를 2㎜ 또는 1.5㎜ 또는 1㎜로 형성하지만, 본 발명에서는, 나사 피치(P)를 0.3㎜∼0.8㎜, 바람직하게는 0.5㎜로 설정한다.

또, 호칭 지름이 M30(㎜)인 경우도 나사 피치(P)를 0.3㎜∼0.8㎜, 바람직하게는 0.5㎜로 설정한다.

다음으로 본 발명을 실드 세그먼트에 적용한 예에 의거하여 연결 조작을 설명한다.

먼저, 암형 연결 부재(1)의 축심 X-X와 수형 연결 부재(2)의, 수형 걸림 부재(23)의 축심 Y-Y가 대략 동축 상에 위치한 상태에서, 일방의 실드 세그먼트(19)와 타방의 실드 세그먼트(35)를 상대적으로 근접시켜서, 수형 걸림 부재(23)를 암형 연결 부재(1)의 삽입부(7)의 개구로부터 삽입한다.

수형 걸림 부재(23)가, 암형 연결 부재(1)에 있어서의 삽입부(7)로부터 삽입되면, 수형 걸림 부재(23)가 각 쐐기 너트(12)를 가압 수단(15)의 가압력에 저항하여 후퇴시켜서 각 쐐기 너트(12)로 형성되는 나사 구멍(12c)을 확경하고, 각 쐐기 너트(12)의 걸림 산을 타고 넘으면서 진입한다.

암형 연결 부재(1)에 있어서의 케이싱(3)의 선단면, 즉, 일방의 실드 세그먼트(19)의 접합면(19a)과, 수형 연결 부재(2)에 있어서의 연결체(22)의 선단면, 즉 타방의 실드 세그먼트(35)의 접합면(35a)이 접하여 수형 연결 부재(2)의 삽입이 정지되면, 각 쐐기 너트(12)는, 가압 수단(15)의 가압력에 의해 선단부(4a) 측으로 밀려 되돌려짐과 함께 테이퍼 면에 의해 각 쐐기 너트(12)로 형성되는 나사 구멍(12c)의 지름이 축경되고, 각 쐐기 너트(12)의 암나사(12b)가 수형 걸림 부재(23)의 수나사(23b)에 맞물린다.

본 실시예 1의 암형 연결 부재(1)와 수형 연결 부재(2)는, 상기와 같은 구조를 가지고 있기 때문에, 다음과 같은 작용, 효과를 가진다.

암형 연결 부재(1)의 축심 X-X와, 수형 걸림 부재(23)의 축심이 서로 비동심 상태(축 어긋남 상태)가 되어 있는 경우에 있어서도, 수형 연결 부재(2)는, 변형할 수 있는 부재로 이루어지는 조정 부재(21)와 공극(33)과 공극 유지용 파이프(31)와 자리 부재(32)의 상호 작용에 의해, 앵커바(30)의 빠짐 방지부(30a)를 중심으로 하여, 수형 걸림 부재(23)의 축심은, 수형 연결 부재(2)의 축심 Y-Y와 직교하는 방향으로 변위할 수 있고, 수형 걸림 부재(23)를, 암형 연결 부재(1)의 나사 구멍(12c) 내에 삽입할 수 있다.

수형 걸림 부재(23)에 있어서의 기부(25)의 원통부(25b)의 일부가, 연결체(22)에 있어서의 중공부(22a)의 원통부(22c) 내에 감합하고 있는 것에 의해, 실드 세그먼트(19, 35)의 연결 시에, 수형 걸림 부재(23)에 가하여지는 전단 하중에 대한 강도를 높일 수 있다. 그 때문에, 수형 걸림 부재(23)를 가늘게 할 수 있어, 수형 연결 부재(2)의 제조 비용을 저감할 수 있다.

상기 종래의 수형 연결 부재(101)에 있어서는, 연결체(109)의 외주면을 육각 형상으로 형성하고 있었기 때문에, 그 둘레 방향에 있어서 대경부와 소경부가 생기고, 그 연결체(109)의 외주에 감합되는 원통 형상의 조정 부재(108)의 외경은, 대경부에 맞추어 설정할 필요가 있었다. 그에 대하여, 본 실시예에서는 연결체(22)의 외주면을 원형으로 형성한 것에 의해, 상기 종래의 조정 부재(108)보다 조정 부재(21)의 직경을 작게 할 수 있어, 수형 연결 부재(2)의 제조 비용을 저감할 수 있다.

[실시예 2]

상기 실시예 1에 있어서는, 수형 걸림 부재(23)의 걸림부(23b) 및 암형 걸림 부재(12)의 걸림부(12b)를 나선 형상의 걸림 산 및 걸림 홈으로 형성하였지만, 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 수형 걸림 부재(37)의 걸림부(37b) 및 암형 걸림 부재(38)의 걸림부(38b)를, 축심 X-X, Y-Y에 대하여 직교하는 고리 형상으로 형성된 복수의 걸림 산 및 걸림 홈을, 다수, 그 축심 방향으로 연속 배치한 것으로 해도 된다.

이 고리 형상의 걸림부(37b, 38b)로서, 도 6에 나타내는 바와 같은, 축심 X- X, Y-Y에 대하여 직교하는 고리 형상으로 톱날 형상의 걸림 산(37c, 38c)을, 그 축심 방향으로 다수 연속 배치하여 형성한 것을 사용할 수 있다.

또한, 수형 걸림 부재(37)의 걸림부(37b) 및 암형 걸림 부재(38)의 걸림부(38b)의 걸림 산 및 걸림 홈은, 도 6에 나타내는 바와 같은 형상으로 한정되는 것은 아니고, 이등변 삼각 형상의 걸림 산이 연속하여 이루어지는 걸림부나, 직각 삼각형이나, 선부의 테이퍼 각도가 작은 부등변 삼각 형상의 걸림 산이 연속하여 이루어지는 걸림부를 사용할 수 있다.

걸림 산 간의 간격(피치)(P)의 치수는, 상기 실시예 1에 나타낸 나사 피치의 치수에 상당하는 값으로 설정한다.

그 밖의 부재에 대해서는, 상기 실시예 1과 동일한 구조를 가지기 때문에, 그 설명을 생략한다.

또, 본 실시예 2에 있어서도, 상기 실시예 1과 동일한 작용, 효과를 가진다.

[실시예 3]

도 7, 8은, 실시예 3을 나타낸다.

상기 실시예 1, 2에 있어서는, 수형 연결 부재(2)에, 조정 부재(21), 앵커바(30), 공간 유지용 파이프(31) 등을 설치함으로써, 수형 걸림 부재(23)를, 수형 연결 부재(2)의 축심 Y-Y와 직교하는 방향으로 변위할 수 있게 하였으나, 수형 연결 부재(2)에, 상기 조정 부재(21), 앵커바(30), 공간 유지용 파이프(31) 등을 설치하지 않고, 암형 연결 부재(1)에, 상기 수형 연결 부재(2)에 있어서의 조정 부재(21), 앵커바(30), 공간 유지용 파이프(31) 등과 동일한 효과를 가지는 부재를 설치함으로써, 앵커바의 빠짐 방지부를 중심으로 하여 암형 연결 부재를 그 축심 X-X와 직교하는 방향으로 변위할 수 있도록 해도 된다.

도 7, 8에 나타내는 바와 같이, 암형 연결 부재(41)의 케이싱(3)의 외주에는, 변형할 수 있는 부재, 예를 들면, 발포 스티롤, 고무 등의 탄성재, 수지, 골판지로 형성된 원통 형상의 조정 부재(42)를 설치하고, 당해 조정 부재(42)의 후측에는 후방으로 돌출되는 걸림부(42a)가 설치되어 있다.

또, 앵커바(18)의 외주에는, 고무 등의 탄성재 혹은 금속으로 이루어지는 공간 유지용 파이프(43)를 설치한다. 공간 유지용 파이프(43)의 전측 단부는, 조정 부재(42)의 걸림부(42a)에 걸리고, 후측 단부는, 앵커바(18)의 빠짐 방지부(18a)에 설치된 고무 등의 탄성재로 이루어지는 자리 부재(44)에 걸리고 있다. 앵커바(18)와 공간 유지용 파이프(43)의 사이에는 공극(45)이 형성되어 있다.

또한, 공간 유지용 파이프(43)와 공극(45)을 형성하지 않고, 앵커바(18)에 있어서의 공간 유지용 파이프(43)에 상당하는 부분의 외주 전체에 고무 등의 탄성재에 의해 형성해도 된다. 예를 들면, 조정 부재(42)를 안쪽까지 연장시켜서 형성해도 된다.

상기 조정 부재(42), 앵커바(18), 공간 유지용 파이프(43)는, 일방의 연결 부재, 예를 들면, 실드 세그먼트(19)에, 케이싱(3)의 전단면이 실드 세그먼트(19)의 접합면(19a)과 면 일치하도록 매설하여 고정 설치되는 것으로, 그 상기 조정 부재(42), 공극 유지용 파이프(43), 빠짐 방지부(18a)의 외부에는 콘크리트(19b)가 타설되어 있다.

일방의 연결 부재(19)에 설치된 암형 연결 부재(41)는, 변형할 수 있는 부재 로 이루어지는 조정 부재(42)와 공극(45)과 공극 유지용 파이프(43)와 자리 부재(44)의 상호 작용에 의해, 앵커바(18)의 빠짐 방지부(18a)를 중심으로 하여, 그 축심 X-X와 직교하는 방향으로 변위할 수 있게 되어 있다.

그 밖의 부재에 대해서는, 상기 실시예 1, 2와 동일한 구조를 가지기 때문에, 그 설명을 생략하고, 동일한 부재에 대해서는 상기 실시예 1, 2와 동일한 부호를 붙인다.

또, 본 실시예 3에 있어서도, 상기 실시예 1, 2와 동일한 작용, 효과를 가진다.

[실시예 4]

상기 실시예 1 내지 3에 있어서는, 암형 연결 부재 또는 수형 연결 부재 중 어느 일방만을 그 축심 X-X 또는 Y-Y와 직교하는 방향으로 변위할 수 있게 하였으나, 암형 연결 부재 및 수형 연결 부재의 쌍방을 그 축심 X-X 및 Y-Y와 직교하는 방향으로 변위할 수 있도록, 수형 연결 부재(2)에, 조정 부재(21), 앵커바(30), 공간 유지용 파이프(31) 등을 설치하고, 또한, 암형 연결 부재(1, 41)에 조정 부재(42), 공극(45), 공극 유지용 파이프(43) 등을 설치해도 된다.

그 밖의 부재에 대해서는, 상기 실시예 1 내지 3과 동일한 구조를 가지기 때문에, 그 설명을 생략한다.

또, 본 실시예 4에 있어서도, 상기 실시예 1 내지 3과 동일한 작용, 효과를 가진다.

[실시예 5]

상기 실시예 1 내지 4에 있어서는, 암형 걸림 부재(23)의 기부(25)를 원통부(25a)만으로 구성하였으나, 기부(25)에 있어서의 전단면(22d)보다 전방의 적어도 일부를, 그 선단으로부터 안쪽부를 향할수록 확경되는 테이퍼 형상의 확경부를 형성해도 된다.

상기 확경부의 가장 외경은, 상기 삽입부(7)의 내경보다 작게 설정되고, 테이퍼 면의 각도는 임의로 설정한다. 또한, 확경부는, 기부(25)의 적어도 일부에 형성되어 있으면 된다. 또, 확경부는, 안쪽부를 향할수록 확경되어 있으면, 곡면 형상으로 형성해도 된다.

그 밖의 부재에 대해서는, 상기 실시예 1 내지 4와 동일한 구조를 가지기 때문에, 그 설명을 생략한다.

또, 본 실시예 5에 있어서도, 상기 실시예 1 내지 4와 동일한 작용, 효과를 가진다.

또한, 본 실시예 5에서는, 축 어긋남 상태에 의해 수형 걸림 부재(23)가 기울어진 상태에서, 양쪽 연결 부재(1, 2)를 연결할 때에, 상기 수형 걸림 부재(23)의 기부(25)에 설치한 확경부에 의해, 수형 걸림 부재(23)의 축이, 점차 암형 연결 부재(1)의 축심 X-X 방향으로 변위되기 때문에, 축 방향에 있어서의 하나의 쐐기 너트(12)와 다른 쐐기 너트(12)의 위치가, 크게 다른 것을 방지할 수 있다.

이것에 의해, 연결 후에 있어서, 실드 세그먼트(19, 35) 사이에 이것들을 이간하는 방향으로 큰 외력이 작용하였다고 해도, 실드 세그먼트(19, 35) 사이의 구멍을 최소한으로 억제할 수 있고, 실드 세그먼트(19, 35) 사이로부터의 누수를 방지할 수 있다. 또, 구멍을 작게 할 수 있기 때문에, 실드 세그먼트(19, 35) 사이에 설치하는 시일재를 작게 할 수 있어, 제조 비용을 저감할 수 있다.

[그 밖의 실시예]

상기 실시예 1 내지 5에 있어서는, 암형 연결 부재(1, 41)에 있어서의 테이퍼 구멍(5) 내에 슬라이딩 안내 돌조(11)를 설치하였으나, 이 슬라이딩 안내 돌조(11)를 설치하지 않아도 된다.

또, 상기 실시예 1 내지 5에 있어서는, 쐐기 너트(12)를 복수 개 설치하였으나, 1개로 하여도 된다.

또, 상기 실시예 1 내지 5에 있어서는, 암형 연결 부재(1, 41)를, 그 선단부(4a) 측의 면(3c)을, 실드 세그먼트(19)의 접합면(19a)과 면 일치되도록 매설하고, 또한, 수형 연결 부재(2)의 연결체(22)의 전단면(22d)이 실드 세그먼트(35)의 접합면(35a)과 면 일치되도록 매설하였으나, 선단부(4a) 측의 면(3c)과 전단면(22b) 중 어느 일방을, 접합면(19a, 35a)보다 돌출시키고, 타방을 전방이 개구되도록 매몰시켜도 된다.

또, 상기 실시예 1 내지 5에 있어서는, 연결체(22)의 외주면을 원형으로 형성하였으나, 연결체(22)의 외주면의 형상은, 육각형 등의 다각 형상으로 형성해도 된다.

이상, 본 발명의 구체예를 상세하게 설명하였는데, 이것들은 예시에 지나지 않고, 특허 청구의 범위를 한정하는 것은 아니다. 특허 청구의 범위에 기재된 기술에는, 이상에 예시한 구체예를 다양하게 변형, 변경한 것이 포함된다.

1, 41 : 암형 연결 부재 2 : 수형 연결 부재
3 : 케이싱 4 : 수납실
5 : 테이퍼 구멍 12 : 암형 걸림 부재
12b : 암형 걸림 부재의 걸림부 15 : 가압 수단
19, 35 : 실드 세그먼트 22 : 연결체
22a : 중공부 22b : 수나사
22c : 원통부 23 : 수형 걸림 부재
23b : 수형 걸림 부재의 걸림부 25 : 기부

Claims (7)

1. 케이싱 내에 선단부가 개구되는 수납실을 설치하고, 당해 수납실 내에, 선방(先方)이 축경되는 테이퍼 면을 가지는 테이퍼 구멍을 형성하며, 당해 테이퍼 구멍 내에, 둘레 방향으로 분할된 쐐기 형상의 암형(雌型) 걸림 부재를 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 배치함과 함께, 당해 암형 걸림 부재의 내면에 복수의 걸림 산으로 이루어지는 걸림부를 새겨 설치하고, 상기 암형 걸림 부재를 가압 수단으로 선방으로 가압한 암형 연결 부재와,
   복수의 걸림 산으로 이루어지는 걸림부를 새겨 설치한 수형(雄型) 걸림 부재를 선부(先部)에 설치한 수형 연결 부재로 구성되고,
   상기 수형 걸림 부재를, 상기 암형 걸림 부재에 의해 구성되는 걸림 구멍에 삽입함으로써 당해 걸림 구멍이 확경되고, 그 후, 가압 수단에 의해 상기 걸림 구멍이 축경되어 상기 암형 걸림 부재의 걸림부와, 상기 수형 걸림 부재의 걸림부가 맞물리도록 한 연결구로서,
   상기 수형 연결 부재는, 선부가 개구되는 중공부를 가지는 연결체를 구비하고, 당해 연결체의 중공부 내벽에는 암나사가 새겨져 설치됨과 함께, 이 암나사의 선부에는 나사가 없는 형상으로 형성한 원통부를 설치하고,
   상기 수형 걸림 부재의 기부(基部)의 적어도 일부에는, 상기 연결체의 원통부 내에 감합(嵌合)하는 원통부를 설치하고, 상기 기부보다 안쪽부에는, 상기 연결체의 암나사와 나사 결합하는 수나사를 새겨 설치한 것을 특징으로 하는 연결구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 암형 걸림 부재의 걸림부를 암나사로 형성하고, 수형 걸림 부재의 걸림부를 상기 암나사에 걸어맞추는 수나사로 형성하며, 상기 암나사와 수나사에 있어서의 호칭 지름에 대한 피치를, JIS에 규정하는 가는눈 나사의 호칭 지름에 대한 나사 피치보다 작게 설정한 것을 특징으로 하는 연결구.
3. 제1항에 있어서,
   상기 암형 걸림 부재의 걸림부를, 둘레 방향으로 고리 형상으로 형성된 평행한 걸림 산과 평행한 걸림 홈으로 형성하고,
   상기 수형 걸림 부재의 걸림부를, 상기 걸림 산과 걸림 홈에 감합(嵌合)하는 걸림 홈과 걸림 산으로 형성하며,
   상기 걸림 산에 있어서의 호칭 지름에 대한 피치를, JIS에 규정하는 가는눈 나사의 호칭 지름에 대한 나사 피치보다 작게 설정한 것을 특징으로 하는 연결구.
4. 제1항에 있어서,
   상기 연결체의 외주면을 원형으로 형성하고, 당해 연결체의 외주에 변형할 수 있는 부재로 형성한 조정 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 연결구.
5. 제1항에 있어서,
   상기 암형 연결 부재의 상기 암형 걸림 부재와 상기 가압 수단의 사이에, 와셔를 복수 매 설치한 것을 특징으로 하는 연결구.
6. 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 연결구를 사용하여,
   상기 암형 연결 부재를, 연결해야 할 일방의 콘크리트 부재에 고정 설치하고, 상기 수형 연결 부재를 연결해야 할 타방의 콘크리트 부재에 고정 설치한 것을 특징으로 하는 콘크리트 부재의 연결 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 콘크리트 부재가, 실드 세그먼트인 것을 특징으로 하는 콘크리트 부재의 연결 장치.
   

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