(57)【要約】【課題】  継手金具の機能を損なうことなく構造を著しく簡素化し、また、低コストの市販材料、市販部材を使用してその材料や部材に多少の加工を施すだけで、堅牢で強固な継手金具を提供する【解決手段】  先端側に雌ネジ２を有し後端側が略Ｙ状に形成されたインサートアンカー１と、前記雌ネジ２に後端側が、螺合され先端に略錐台状の頭部６を有するピンボルト４により形成したオス金具Ｍ、及び前記ピンボルト４の頭部６を密に遊挿できる内径を有する鋼管８であって、前記ピンボルト４の頭部６を含む有効部分を挿入したとき、その頭部６の底面が抜け止めとして掛止される掛止片９を当該鋼管８の内側に向けてフラップ状に切り起した鋼管８によるメス金具Ｆによりコンクリート構造物用の継手金具を形成する。【選択図】図３
2020200614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側に雌ネジを有し後端側が略Ｙ状に形成されたインサートアンカーと、前記雌ネジに後端側が螺合され先端に略錐台状の頭部を有するピンボルトにより形成したオス金具、及び前記ピンボルトの頭部を密に遊挿できる内径を有する鋼管であって、前記ピンボルトの頭部を含む有効部分を挿入したとき、その頭部の底面が抜け止めとして掛止される掛止片を当該鋼管の内側に向けてフラップ状に切り起した鋼管によるメス金具とからなり、セグメントを含むコンクリート構造物の接続面に埋設されることを特徴とする継手金物。
【請求項２】
前記インサートアンカーの後端側の形状は、略Ｙ状に代えて略Ｌ状や略逆Ｔ状等アンカー本体の軸に交叉する枝部を有する形態である請求項１の継手金物。
【請求項３】
前記インサートアンカーの外表面は、異形鉄筋状の凸凹面に形成された請求項１又は２の継手金具。
【請求項４】
前記インサートアンカーの雌ネジに螺合して設けられるピンボルトは、前記雌ネジに合う雄ネジを有する六角ボルトの頭部を切削等の機械加工によって円錐台状又はｎ角錐台を含む錐台状に形成したものである請求項１〜３のいずれかの継手金具。
【請求項５】
前記メス金具の鋼管にフラップ状に形成される掛止片は、当該鋼管の断面周上に、略１２０度ピッチで３枚形成した請求項１〜４のいずれかの継手金具。
【請求項６】
前記掛止片は、レーザー加工で掛止片の輪郭を前記鋼管の周壁上に形成し、前記輪郭の先端側が鋼管の内側に入るように押圧加工をしたものである請求項１〜５のいずれかの継手金具。
【請求項７】
メス金具は、掛止片を形成した側の反対側（後端側）をラッパ状又はフレアー状に拡径加工している請求項１〜６のいずれかの継手金具。
【請求項８】
前記メス金具は、前記掛止片を設けた部位の外周面を防水カバーで覆うと共に、拡径した後端側に防水栓を詰めた請求項１〜７のいずれかの継手金具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばセグメントトンネルの壁体を構成するコンクリート製セグメントを含むプレキャストコンクリート構造物同士を接合するための継手金具に関する。
【背景技術】
【０００２】
継手金具を用いる接合構造としては、シールド工法におけるトンネル用セグメントの接合がある。トンネルのシールド工法では、シールドマシンによって地盤を掘削しながら、掘削部の後方において略円弧状断面のセグメントを周方向に連結して短筒状の環状体を形成し、さらに前記環状体の後方においてセグメントが周方向に連結されて形成される次の円環体を、これらの環状体の軸方向（トンネルの長さ方向）に継手金具を用いて順次連結することによってトンネルの筒状壁体を形成している。
【０００３】
セグメントを環状に連結した環状体を軸方向で接続するための継手金具には、従来から様々な構造のものが提案され実用にも供されている（特許文献１〜５などを参照）。
【０００４】
しかし、従来の継手金具は構造が複雑、特にその継手の結合機能を確保するために必要な複雑形態のクサビ部材を作るために、プレス加工や切削加工等の複数工程の機械加工を必須としているため、製造に手間がかかって加工コストが高くなり、それが製品価格を押し上げているという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３７５７４８号公報
【特許文献２】特許第４０６１３４２号公報
【特許文献３】特許第６４２５３３５号公報
【特許文献４】特開２０１７−１６１０１０号公報
【特許文献５】特開２０１８−１００５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、従来のセグメントを含むコンクリート構造物用の継手金具が、それ自体の構造が複雑であるゆえに加工に手間取り、それが加工コストに反映されて製品価格を押し上げている点に鑑み、継手金具の機能を損なうことなく構造を著しく簡素化し、また、低コストの市販材料、市販部材を使用してその材料や部材に多少の加工を施すだけで製造できる、堅牢で強固な継手金具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明継手金具の構成は、先端側に雌ネジを有し後端側が略Ｙ状に形成されたインサートアンカーと、前記雌ネジに後端側が螺合され先端に略錐台状の頭部を有するピンボルトにより形成したオス金具、及び前記ピンボルトの頭部を密に遊挿できる内径（但し、必要に応じて多少の遊びを持たせる）を有する鋼管であって、前記ピンボルトの頭部を含む有効部分を挿入したとき、その頭部の底面が抜け止めとして掛止される掛止片を当該鋼管の内側に向けてフラップ状に切り起した鋼管によるメス金具とから形成され、セグメントを含むコンクリート構造物の前後の接合端面に埋設されることを特徴とする。なお、前記ピンボルトは強度と硬度を高めるため焼入加工を施す。
【０００８】
本発明において、先端側に雌ネジを有するインサートアンカーの後端側の形状は略Ｙ状であるが、引抜き抵抗を大きくできるものであれば略Ｙ状に限られず、例えば略Ｌ状や略逆Ｔ状等アンカー本体の軸に交叉する枝部を有する形態のものであってもよい。また、インサートアンカーの外表面は、コンクリートの付着性を高めるため異形鉄筋状の凸凹面に形成されたものが好ましい。
【０００９】
インサートアンカーの雌ネジに螺合して設けられるピンボルトは、前記雌ネジに合う雄ネジを有する市販の六角ボルトの頭部を切削等の機械加工によって円錐台状又はｎ角錐台を含む錐台状に形成したものでよい。
【００１０】
本発明のメス金具において鋼管にフラップ状に形成される掛止片は、当該鋼管の断面周上に、略１２０度ピッチで３枚形成されることが望ましいが、周上に略等ピッチで２枚または４枚を設けたものであってもよい。
【００１１】
前記掛止片の切り起しは、一例として三次元レーザー加工で掛止片の輪郭（略縦長の逆凹状）を鋼管の周壁上に形成し、切り越し部分の先端側が鋼管の内側に入るように押圧加工をし、強度及びバネ能力を高めるため、焼入加工を施す。
【００１２】
メス金具は、掛止片を形成した側（後端側）とその反対側（先端側）をラッパ状又はフレアー状にプレス機で拡径加工している。引抜き抵抗を増すためである。
【００１３】
メス金具は、コンクリート構造物の接合端面に埋設するに当たっては、前記掛止片を設けた部位の外周面を発泡ゴム製筒体の防水カバーで覆い、鋼管の内部に水分が侵入するのを防ぐことが好ましい。その意味で鋼管の拡径した後端側には、発泡ゴム製の防水栓を詰める。
【００１４】
本発明で使用するオス金具のピンボルト、及びメス金具の鋼管は、焼入加工するため、材質を市販品のＳＣＭ材（クロムモリブデン鋼）を用いることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、先端側に雌ネジを有し後端側が略Ｙ状に形成されたインサートアンカーと、前記雌ネジに後端側が、螺合され先端に略錐台状の頭部を有するピンボルトにより形成したオス金具、及び前記ピンボルトの頭部を密に遊挿できる内径を有する鋼管であって、前記ピンボルトの頭部を含む有効部分を挿入したとき、その頭部の底面が抜け止めとして掛止される掛止片を当該鋼管の内側に向けてフラップ状に切り起した鋼管によるメス金具によってセグメントを含むコンクリート構造物同士を接続するための継手金具を形成するから、市販されている部材や材料に僅かな機械加工、焼入加工等を加えるだけで、専用の継手金具を、容易かつ低コストで製造し提供することができる。なお、焼入加工は、小断面の鋼材の硬度、強度等を倍増させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明継手金具におけるオス金具の一例の一部を断面にした平面図。
【図２】本発明継手金具におけるメス金具の一例の平断面図。
【図３】図１のオス金具と図２のメス金具による本発明継手金具の使用状態の平断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、図１〜図３を参照して本発明継手金具の一例について説明する。
図１はオス金具Ｍで、図示した例では市販されているＹ型のインサートアンカー１と、該インサートアンカー１の先端側（図の右方）１ａに設けた雌ネジ２に、後端側に設けた雄ネジ５が螺合されて前記インサートアンカー１と一体化されたピンボルト４によって形成されている。
【００１８】
前記インサートアンカー１は、Ｙ型であるから後半側３が引き抜き抵抗を大きくするために横向きＹ状形成されている。インサートアンカー１の後半部３の形状は、引き抜き抵抗の増大に寄与するのであれば、Ｙ状に限られるものではなく略Ｌ状や略逆Ｔ状などの異形であってもよい。また、インサートアンカー１は、図に表われないが、全体の表面に、異形鉄筋と同形態の凸凹を付けてコンクリート付着性を高めている。
【００１９】
後半部に雌ネジ５が形成されたピンボルト４は、大ロットの場合は特注ボルトの製造工程で頭部６を図示した形状にするが、小ロットの場合は市販されている頭高が大き目の半ネジ六角ボルトを加工したものでよい。ピンボルト４の頭部６は、頭高が大き目の六角ボルトの頭を加工して錐台状に形成したものである。頭部６は、図では円錐台であるが、六角形を含む角錐台状であってもよい。頭部６の底面７（錐台の底面）は、後述するメス金具Ｆに設けたフラップ状の掛止片９に掛止されて、嵌入したメス金具Ｆからオス金具Ｍを抜去させない機能を持つ。
【００２０】
なお、ピンボルト４は、インサートアンカー１がセグメントの後面に埋設されても、インサートアンカー１に螺合しないで分離しておく。ピンボルト４をインサートアンカー１に当初から螺合しておくとセグメントの端面からピンボルト４が突出し、運搬時等に破損する恐れがあるからである。ピンボルト４はセグメントの組立時にインサートアンカー１に螺合してセットされる。
【００２１】
（以下、段落番号繰り下がり）
図２は、メス金具Ｆであり、市販されているクロムモリブデン鋼管等の鋼管８を所要の長さにカットし、以下に説明する加工を施してメス金具Ｆに形成している。
【００２２】
すなわち、鋼管８は、まず前記のインサートアンカー１単体の全長（ピンボルト４を除いた長さ）と略同じ長さに整えた長さにカットして、メス金具部材に形成し、メス金具部材の後端側８ａ（図の左方）に、三次元レーザー加工によって、鋼管８の壁を、略１８０度ピッチで略縦長逆凹状の３枚の掛止片９にカットしている。
【００２３】
カットされた３枚の掛止片９は、夫々に先端９ａ（図２の右方）が鋼管８の内側８ｂに入るようにプレス加工し焼入れ処理して形成されており、嵌入されたピンボルト４の頭部６をその底面７において掛止することにより、オス金具Ｍのメス金具Ｆからの抜去を阻止する。
【００２４】
鋼管８が長さを整えカットされ上記加工が施されたメス金具部材の先端側８ｃ（図の右方）は、プレスによって拡径されフレアー部１０に形成されている。フレアー部１０は、引き抜き抵抗を大きくするためである。引き抜き抵抗を大きくしたり、コンクリート付着性を高めるため、鋼管８の表面全域はネジ状等の凸凹パターンを設けることもある。
【００２５】
オス金具Ｍを構成するインサートアンカー１は鋼製の充実材であるが、メス金具Ｆの主体をなす鋼管８は、中空のパイプ材であるから、コンクリートに埋設されると、コンクリート内のモルタルが中空部に侵入し効能がなくなる。そこで、掛止片９の上は防水材として発泡ゴム製の防水カバー１１を被せる。これは、防水効果のみならず、組立時のアクシデントにより、掛止片９がパイプより飛び出た場合にコンクリート面との緩衝材となり、ジョイント部のコンクリートの損傷を防ぐ。また、鋼管８の先端側はフレアー部１０を含み開口しており、また、フレアー加工のための金具を通す穴８ｄが貫設されているから、これらの部位に発泡体製などの防水栓１２を充填している。
【００２６】
以上により、オス金具Ｍとメス金具Ｆによって本発明継手金具を構成するが、これらのオス金具Ｍとメス金具Ｆは、例えば一個のセグメントにおける前後の接合面において後端面にオス雄金具Ｍが埋設され，前端面にメス金具Ｆが埋設される。
【００２７】
図３は、後続セグメントＢｃの後端面に埋設されたオス金具Ｍが、先行セグメントＬｃの前端面に埋設されたメス金具Ｆに結合して、先行セグメントＬｃの前端面を後続セグメントＢｃの後端面とが接合した状態の本発明継手金具の断面を示したものである。図３においてＪｆは先行セグメントＬｃの前面と後続セグメントＢｃの後面の接合線（接合面）である。
【００２８】
本発明は以上の通りであるから、セグメントを含むコンクリート構造物同士の接合に用いる継手部材を簡潔な構造で容易且つ低コストに製造することができる。
【符号の説明】
【００２９】
Ｍオス金具
１インサートアンカー
２雌ネジ
３インサートアンカーの後半部
４ピンボルト
５ピンボルトの雄ネジ
６ピンボルトの頭部
７頭部の底面
Ｆメス金具
８鋼管
９掛止片
１０フレアー部
１１防水カバー
１２防水栓
【図１】
2020200614.tif 000003
【図２】
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【図３】
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