(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネル用セグメントその他のプレキャストコンクリート部材の部材間接合面の一方側に合成樹脂製の凹型連結具を埋設するとともに、他方側に前記凹型連結具と嵌り合う合成樹脂製の凸型連結具を突設させ、前記凹型連結具と凸型連結具とを互いに嵌合させて前記プレキャストコンクリート部材間を連結させるプレキャストコンクリート部材間結合装置において、
前記凸型連結具は、先端側が前記部材間接合面に突出された嵌合ピン部と、該嵌合ピン部の先端に突設された係止部とを有し、
該係止部は、嵌合ピン部の先端に突設された筒部と、該筒部の先端部に半径方向に向けて張り出された係止段部と、該係止段部より先端側外周を先細りテーパ状に成形した係止用頭部とを有し、
前記凹型連結具は、開口側端部を前記部材間接合面に開口させて埋設され、前記嵌合ピン部が略密に嵌り込む形状の筒状部と、該筒状部の奥部側端部周縁に突出され、奥部側方向に向けて、先細りテーパ筒状に配置された複数の弾性片からなる弾性係合部と、該弾性係合部の外側を覆うように前記筒状部と一体に形成された筒状の拡径部と、該拡径部の奥側端部を閉鎖した底板とを有し、
且つ、凹型連結具の筒状部及び凸型連結具の嵌合ピン部をともに円筒状に成形するとともに、凹部連結具の弾性係合部を断面が三角以上の多角形テーパ筒状配置となし、
前記凸型連結具を前記凹部連結具に挿入した際に、前記係止用頭部が前記弾性係合部の奥部側を弾性的に拡げて押し込まれ、前記嵌合ピン部が前記筒状部に嵌合された状態で前記弾性片の奥部側端面に凸型連結具の係止段部が係合されるようにしたことを特徴としてなるプレキャストコンクリート部材間結合装置。
【請求項２】
凸型連結具を突設させる部材間接合面に、内周に雌ねじを有する筒状アンカーを設置しておき、凸型連結具の基端部に前記雌ねじに螺号自在な雄ねじを外周に有する凸軸部を一体に備え、前記部材間接合面に対して凸型連結具を着脱自在にしてなる請求項１に記載のプレキャストコンクリート部材間結合装置。
【請求項３】
連結しようとするプレキャストコンクリート部材の凸型連結具を突設する側の部材間接合面に、前記凹型連結具と同形状の凹型連結具を設置し、嵌合ピン部の両端側に、前記係止部を互いに対称配置に備えた凸型連結具を使用し、該凸型連結具の一端側を前記同形状の凹型連結具に挿入して他端側を部材間接合面に突設させるようにしてなる請求項１に記載のプレキャストコンクリート部材間結合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネルのセグメント、ボックスカルバーと或いはＵ字溝用コンクリートブロック等のプレキャストコンクリート部材間を結合させるためのプレキャストコンクリート部材間結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、弧状をしたプレキャストコンクリート製セグメントを使用したシールドトンネルの覆工組み立てに際し、セグメントの幅方向側接合面、即ちリング間接合面の結合方法として、互いに接合される接合面の一方に連結ピンを突設し、他方の面にピン嵌合孔を開口させておき、両接合面を接合させる際に、連結ピンをピン嵌合孔に挿入することによりセグメント相互間を位置決めさせるとともにセグメントによるリング形状を維持させるようにした方法が開発されている（例えば、特開平４−２１３６９７号公報、特表平１０−５１００１９号公報、特開平１０−２５９６９５号公報）。
【０００３】
これらの従来のプレキャストコンクリート部材間結合装置は、先端が先細り状に成形された連結ピンを、開口部がテーパ状に拡開したピン嵌合孔に挿入させることによりプレキャストコンクリート部材間の相対位置関係を調整し、また、ピン嵌合孔に連結ピンを圧入させるようにし、連結ピンの引き抜き抵抗力によって外れ止めしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来のプレキャストコンクリート部材間結合装置は、互いに接合したプレキャストコンクリート部材間の外れ止めを、ピン嵌合孔内に圧入された嵌合ピン部の引き抜き抵抗に受け持たせているため、嵌合ピン部の引き抜き歩行の外力によって容易に外れるものであり、シールドトンネルやボックスカルバート、Ｕ字溝等の地中構造物に実施した場合、地盤沈下等の地盤変動が生じた際に容易に外れ、目的とした地中構造物の機能が損なわれるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術の状況を鑑み、シールドトンネル用セグメント、ボックスカルバート、Ｕ字溝用ブロック等のプレキャストコンクリート部材間の結合が作業性良く簡単にでき、しかも一旦結合させた後は、それ自体が破損されない限り外れることのないプレキャストコンクリート部材間結合装置の提供を目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、シールドトンネル用セグメントその他のプレキャストコンクリート部材の部材間接合面の一方側に合成樹脂製の凹型連結具を埋設するとともに、他方側に前記凹型連結具と嵌り合う合成樹脂製の凸型連結具を突設させ、前記凹型連結具と凸型連結具とを互いに嵌合させて前記プレキャストコンクリート部材間を連結させるプレキャストコンクリート部材間結合装置において、前記凸型連結具は、先端側が前記部材間接合面に突出された嵌合ピン部と、該嵌合ピン部の先端に突設された係止部とを有し、該係止部は、嵌合ピン部の先端に突設された筒部と、該筒部の先端部に半径方向に向けて張り出された係止段部と、該係止段部より先端側外周を先細りテーパ状に成形した係止用頭部とを有し、前記凹型連結具は、開口側端部を前記部材間接合面に開口させて埋設され、前記嵌合ピン部が略密に嵌り込む形状の筒状部と、該筒状部の奥部側端部周縁に突出され、奥部側方向に向けて、先細りテーパ筒状に配置された複数の弾性片からなる弾性係合部と、該弾性係合部の外側を覆うように前記筒状部と一体に形成された筒状の拡径部と、該拡径部の奥側端部を閉鎖した底板とを有し、且つ、凹型連結具の筒状部及び凸型連結具の嵌合ピン部をともに円筒状に成形するとともに、凹部連結具の弾性係合部を断面が三角以上の多角形テーパ筒状配置となし、前記凸型連結具を前記凹部連結具に挿入した際に、前記係止用頭部が前記弾性係合部の奥部側を弾性的に拡げて押し込まれ、前記嵌合ピン部が前記筒状部に嵌合された状態で前記弾性片の奥部側端面に凸型連結具の係止段部が係合されるようにしたことにある。
【０００７】
尚、凸型連結具を、該連結具を突設させる部材間接合面に対して必要時に装着可能にしてもよく、その装着方法としては、凸型連結具を突設させる部材間接合面に、内周に雌ねじを有する筒状アンカーを設置しておき、凸型連結具の基端部に前記雌ねじに螺号自在な雄ねじを外周に有する凸軸部を一体に備え、前記部材間接合面に対して凸型連結具を着脱自在にすること、或いは、連結しようとするプレキャストコンクリート部材の凸型連結具を突設する側の部材間接合面に、前記凹型連結具と同形状の凹型連結具を設置し、嵌合ピン部の両端側に、前記係止部を互いに対称配置に備えた凸型連結具を使用し、該凸型連結具の一端側を前記同形状の凹型連結具に挿入して他端側を部材間接合面に突設させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面について説明する。
【０００９】
図１〜図４は本発明の第一実施例を示しており、同図において、符号１は互いに連結しようとするプレキャストコンクリート部材（以下ＰＣａ部材と記す）であり、ａ，ｂは両部材の部材間接合面である。一方の部材間接合面ｂには凸型連結具２が、他方の部材間接合面ａには凹型連結具３が設置され、両連結具２，３を互いに嵌合させることによって両部材１，１が離脱不能に結合されるようになっている。
【００１０】
凸型連結具２は、図３に示すように、全体がガラス繊維入り強化合成樹脂材をもって成形されており、先端側が前記部材間接合面に突出され、円筒形に成形された嵌合ピン部２１と、該嵌合ピン部２１の先端に一体に突設された係止部２２とから構成されている。係止部２２は、嵌合ピン部２１の先端に一体に突設した筒部２３と、その筒部２３の先端部に半径方向に向けて張り出させた係止段部２４と、該係止段部２４の先端側を先細りのテーパ状に成形させた係止用頭部２５とから構成されている。
【００１１】
嵌合ピン部２１の根元部分にはフランジ２１ａが一体成形されているとともに、先端部外周は先細りのテーパ面２１ｂとなっている。
【００１２】
このように構成される凸型連結具２は、前記嵌合ピン部２１の先端側を一定長さだけ部材間接合面ａより突出させた状態でＰＣａ部材に埋設させている。
【００１３】
前記凹型連結具３は、図４に示すように、凸型連結具２と同様に全体がガラス繊維入りの強化合成樹脂材をもって一体に成形され、前記嵌合ピン部２１が略密に嵌り込む形状、即ち、内径が嵌合ピン部２１の外径と略同径の円筒形状に成形された筒状部３１と、この筒状部３１の奥部側端部周縁に突出され、奥部側方向に向けて先細りテーパ筒状に配置された複数の弾性片３２，３２…からなる弾性係合部３３と、該弾性係合部３３の外側を覆うように形成された筒状の拡径部３４とを備えて構成され、その拡径部３４の奥側端部が底板３５にて閉鎖されている。
【００１４】
弾性係合部３３は、筒状部３１の奥部側端部の内周縁部より突出した台形状の八枚の弾性片３２，３２…をすり割り３６を介して筒状配置することにより、断面が八角形となる八角テーパ筒状に形成され、この八角テーパ筒の凹型連結具開口側端部の対角線長さは係止用頭部２５の最大径より大きく、奥部側端部の対角線長さは係止部の筒部２３と略同一径となるように成形されている。
【００１５】
このように構成される凹型連結具３は、前記筒状部３１の開口側端部を部材間接合面ｂに開口させた状態でＰＣａ部材に埋設させている。
【００１６】
ＰＣａ部材１，１の接合に際しては、凸型連結具２先端の係止用頭部２５を凹型連結具３の弾性係合部３３内に押し込むと、係止用頭部２５が奥部側に押し込まれるに従って弾性片３２，３２…が撓んで弾性係合部３３の奥部側端部が弾性的に拡開される。この状態で、ＰＣａ部材１，１の部材間接合面ａ，ｂが互いに接触するまで移動されると、係止用頭部２５が弾性係合部３３の奥部側端部より突出して拡径部３４内に入り込むとともに、弾性片３２の弾性により弾性係合部３３が元の状態に戻り、係止用段部２４が弾性片の奥部側端部に係止され、これによって両連結具２，３が抜け止めされる。このとき、嵌合ピン部２１が筒状部３１内に密に嵌合され、両ＰＣａ部材１，１相互間の位置決めがなされる。
【００１７】
上述の実施例では凸型連結具３をＰＣａ部材に固定的に埋設した場合について示しているが、この他、凸型連結具をＰＣａ部材接合作業時に装着できるようにしてもよい。
【００１８】
図５は、凸型連結具４をＰｃａ部材１に対して着脱自在とした場合を示しており、この例では、Ｐｃａ部材１の部材間接合面ａに、内周に雌ネジ４１を有する筒状アンカー４２を設置しておき、凸型連結具４の嵌合ピン部３１の基端部に前記雌ネジ４１に螺合自在な雄ネジ４３を外周に有する凸軸部４４を一体に備えておき、必要時に凸軸部４４を筒状アンカー４２内に螺合させて使用する。
【００１９】
その他の部分は前述した例と同一であり、同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２０】
図６は、凸型連結具５を必要時に取り外し不能に装着できるようにした場合を示しており、この例では、図１〜図３に示した凸型連結具２の部材間接合面ａからの突出部分と同一の形状を両端側に対象配置に備えた凸型連結具５を使用している。即ち、短い嵌合ピン部３１の両端に対称配置に、前述と同形の係止部３２を一体に備えた凸型連結具を使用する。そして、互いに接合する部材間接合面ａ，ｂに前述した凹型連結具３，３を埋設しておき、ＰＣａ部材１，１の接合に先立って、一方の凹型連結具３に凸型連結具５一端側を圧入することによって一方の部材間接合面ａ又はｂに取り外し不能に装着し、この状態で前述と同様にＰＣａ部材１，１間を接合させる。尚、前述の例と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２１】
また、上述の凹型連結具３の弾性係合部３３では弾性片３２，３２…を、八角テーパ筒配置に８枚備えた例について説明したが、この他三角テーパ筒配置に３枚、六角テーパ筒配置に６枚等、断面が三角形以上の多角形となる多角テーパ筒配置に設置することが可能である。
【００２２】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係るプレキャストコンクリート部材間結合装置は、先端側が前記部材間接合面に突出された嵌合ピン部と、該嵌合ピン部の先端に突設された係止部とを有する凸型連結具を備え、該係止部は、嵌合ピン部の先端に突設された筒部と、該筒部の先端部に半径方向に向けて張り出された係止段部と、該係止段部より先端側外周を先細りテーパ状に成形した係止用頭部とを有し、開口側端部を前記部材間接合面に開口させて埋設され、前記嵌合ピン部が略密に嵌り込む形状の筒状部と、該筒状部の奥部側端部周縁に突出され、奥部側方向に向けて先細りテーパ筒状に配置された複数の弾性片からなる弾性係合部とを有する凹型連結具を備え、前記凸型連結具を前記凹部連結具に挿入した際に、前記係止用頭部が前記弾性係合部の奥部側を弾性的に拡げて押し込まれ、前記嵌合ピン部が前記筒状部に嵌合された状態で前記弾性片の奥部側端面に凸型連結具の係止段部が係合されるようにしたことにより、凸型連結具を凹型連結具に圧入しつつ部材間接合面を互いに接合させることによって、凸型連結具が凹型連結具に対して抜け出し不能に嵌合され、その際の抜け出し抵抗は、テーパ筒状の弾性係合部によって受け持ち、両連結具に引張力が作用した際、弾性片奥部側に作用する応力が弾性片の奥部側端部から開口側端部に分散されるので、強力な連結状態が得られる。
【００２３】
また、本発明は、凹型連結金具の筒状部及び凸型連結具の嵌合ピン部をともに円筒状に成形するとともに、凹部連結具の弾性係合部を断面が三角以上の多角形テーパ筒状配置に備えることにより、凸型連結具と凹型連結具は、その軸心方向を一致させるのみで嵌合を可能にしていると同時に、弾性片部を平らな板状とすることができることとなり、弾性片の柔軟性を大きくでき、連結時の圧入が小さい力で容易に行える。
【００２４】
凸型連結具を、該連結具を突設させる部材間接合面に対して必要時に装着可能にすることにより、プレキャストコンクリート部材の接合面に常時凸型連結具が突出していないこととなり、ストックヤードでのストック時や施工現場への搬送時における凸型連結具の損傷が防止される。
【００２５】
更に、凸型連結具を突設させる部材間接合面に、内周に雌ねじを有する筒状アンカーを設置しておき、凸型連結具の基端部に前記雌ねじに螺号自在な雄ねじを外周に有する凸軸部を一体に備え、前記部材間接合面に対して凸型連結具を着脱自在にすることにより、簡単な部材の追加によって凸型連結具の着脱を容易なものとすることができる。
【００２６】
更に、連結しようとするプレキャストコンクリート部材の凸型連結具を突設する側の部材間接合面に、前記凹型連結具と同形状の凹型連結具を設置し、嵌合ピン部の両端側に、前記係止部を互いに対称配置に備えた凸型連結具を使用し、該凸型連結具の一端側を前記同形状の凹型連結具に挿入して他端側を部材間接合面に突設させるようにすることにより、部品の種類を増加させることなく、凸型連結具のワンタッチ取り付け可能となり、ストックヤードでのストック時や施工現場への搬送時における凸型連結具の損傷防止が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１中の凸型連結具を示す側面図である。
【図４】図１中の凹型連結具を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第二実施例を示す縦断面図である。
【図６】本発明の第三実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
ａ，ｂ  部材間接合面
１  プレキャストコンクリート部材
２  凸型連結具
２１  嵌合ピン部
２１ａ  フランジ
２１ｂ  テーパ面
２２  係止部
２３  筒部
２４  係止段部
２５  係止用頭部
３  凹型連結具
３１  筒状部
３２  弾性片
３３  弾性係合部
３４  拡径部
３５  底板
３６  すり割り
４  凸型連結具
４１  雌ネジ
４２  筒状アンカー
４３  雄ネジ
４４  凸軸部
５  凸型連結具
【図１】
0003574848.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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