(57)【要約】【課題】  セグメントの接合作業が極めて容易で、接合部の信頼性にも優れるセグメントの継手構造を提供する。【解決手段】  雄型接合面１０ａには、接合面の全長にわたって凹陥部１０ｂが形成されており、雄継手１が凹陥部１０ｂ内に埋設されている。雄継手１は、円筒部材の周壁をその中心軸方向に一様に切り欠いて爪部３ａを形成した回動突起３と、回動突起３の外周面に嵌合し、且つ回動突起３の中心軸が接合面１０ａ上にほぼ位置するように接合面１０ａ側に開口する凹部が形成された箱形状の雄型ハウジング４と、回動突起３の内周面に嵌合する半円柱状の軸部５から構成される。一方、雌型接合面２０ａには、接合面の全長にわたって凹陥部２０ｂが形成されており、雌継手２が凹陥部２０ｂ内に埋設されている。雌継手２は、回動突起３に形成された爪部３ａに嵌合し、接合面２０ａ側に開口する溝部６ａが形成された箱形状の雌型ハウジング６からなる。【選択図】      図１
2006037553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄継手を接合面に有する一方のセグメントと雌継手を接合面に有する他方のセグメントの互いの接合面同士を当接させた後スライドさせて、前記雄継手と前記雌継手を嵌合させることにより、セグメント同士を接合させるセグメントの継手構造であって、
前記雄継手は、円筒部材の周壁をその中心軸方向に一様に切り欠いて爪部を形成した回動突起と、当該回動突起の外周面に嵌合し、且つ当該回動突起の中心軸が前記接合面上にほぼ位置するように前記接合面側に開口する凹部と、前記回動突起の内周面に嵌合する半円柱状の軸部とを備え、
前記雌継手は、前記回動突起に形成された爪部に嵌合し、前記接合面側に開口する溝部からなることを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項２】
雄継手を接合面に有する一方のセグメントと雌継手を接合面に有する他方のセグメントの互いの接合面同士をスライドさせて、前記雄継手と前記雌継手を嵌合させることにより、セグメント同士を接合させるセグメントの継手構造であって、
前記雄継手は、円柱部材の断面をその中心軸方向に一様に切り欠いて爪部を形成した回動突起と、当該回動突起の外周面に嵌合し、且つ当該回動突起の中心軸が前記接合面より内方に位置するように前記接合面側に開口する凹部とを備え、
前記雌継手は、前記回動突起に形成された爪部に嵌合し、前記接合面側に開口する溝部からなることを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項３】
前記溝部の一方の端部には係止突起が形成され、前記回動突起の一方の端部には前記係止突起に嵌合する係止溝が外周面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のセグメントの継手構造。
【請求項４】
前記溝部の一方の端部には係止凸部が前記接合面から突出して形成され、前記回動突起の一方の端面には前記係止凸部に嵌合する係止凹部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のセグメントの継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セグメントの継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、シールドトンネル工事におけるセグメントの組立では、セグメントに予め連通孔を設けておき、セグメント同士を当接させた際、当該連通孔にボルトを挿通してナットにより締め付けることが行われている。しかし、従来の継手構造は、連通孔の位置決めやボルトとナットの締め付け作業等に手間がかかるため、作業効率が悪く、工期が長期化するという問題がある。
そこで、特許文献１では、ボルト頭部からなる雄継手を接合面に有するセグメントと、切欠部を有する係止板からなる雌継手を接合面に有するセグメントを使用し、セグメントの接合面同士をスライドさせてボルト頭部を切欠部に嵌合させることにより、セグメント同士を接合させるセグメントの継手構造が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−４６９８８号公報  （第２−３頁、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載のセグメントの継手構造では、係止板の厚みの設定が難しく、係止板が薄すぎると接合部に緩みが生じるし、係止板が厚すぎるとボルトが破断するおそれがある。また、ボルトと係止板との間にあそびがないため、継手のアンカー部をセグメントに埋め込む際に高い精度が要求されるという問題もある。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、セグメントの接合作業が極めて容易で、接合部の信頼性にも優れるセグメントの継手構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明に係るセグメントの継手構造では、雄継手を接合面に有する一方のセグメントと雌継手を接合面に有する他方のセグメントの互いの接合面同士を当接させた後スライドさせて、前記雄継手と前記雌継手を嵌合させることにより、セグメント同士を接合させるセグメントの継手構造であって、前記雄継手は、円筒部材の周壁をその中心軸方向に一様に切り欠いて爪部を形成した回動突起と、当該回動突起の外周面に嵌合し、且つ当該回動突起の中心軸が前記接合面上にほぼ位置するように前記接合面側に開口する凹部と、前記回動突起の内周面に嵌合する半円柱状の軸部とを備え、前記雌継手は、前記回動突起に形成された爪部に嵌合し、前記接合面側に開口する溝部からなることを特徴とする。
雄継手を接合面に有するセグメントと雌継手を接合面に有するセグメントの互いの接合面同士を当接させることにより、接合面から突出する回動突起が回動し、当該回動突起に形成された爪部が溝部に入り込む。そして、この状態でセグメント同士をスライドさせることにより、セグメント同士が緊結される。
雄継手に作用する力は、回動突起を軸支する軸部を介してセグメントに伝達される。なお、軸部の両端部は雄継手に固定されている。
本発明では、雄継手の回動突起が回動し、当該回動突起に形成された爪部が雌継手の溝部に嵌合することによりセグメント同士を緊結するので、構造がシンプルで、セグメントの組立時間も大幅に短縮される。また、セグメント接合面のほぼ全長を継手として使用できるため、ボルトボックスなどの従来の継手に比べて構造的に有利である。
【０００５】
また、本発明に係るセグメントの継手構造では、雄継手を接合面に有する一方のセグメントと雌継手を接合面に有する他方のセグメントの互いの接合面同士をスライドさせて、前記雄継手と前記雌継手を嵌合させることにより、セグメント同士を接合させるセグメントの継手構造であって、前記雄継手は、円柱部材の断面をその中心軸方向に一様に切り欠いて爪部を形成した回動突起と、当該回動突起の外周面に嵌合し、且つ当該回動突起の中心軸が前記接合面より内方に位置するように前記接合面側に開口する凹部とを備え、前記雌継手は、前記回動突起に形成された爪部に嵌合し、前記接合面側に開口する溝部からなることを特徴とする。
本発明では、回動突起の中心軸が接合面より内方（セグメント内）に位置するように、回動突起の外周面に嵌合する凹部が形成されているので、雄継手と雌継手を引き離す力が作用しても回動突起が凹部から抜け出ることがない。
本発明においても、雄継手の回動突起が回動し、当該回動突起の爪部が雌継手の溝部に嵌合してセグメント同士を緊結するものであり、前述の発明と同様の作用効果を奏する。
【０００６】
また、本発明に係るセグメントの継手構造では、前記溝部の一方の端部には係止突起が形成され、前記回動突起の一方の端部には前記係止突起に嵌合する係止溝が外周面に形成されていてもよい。
本発明では、溝部の一方の端部に係止突起を形成するとともに、回動突起の一方の端部外周面に係止溝を形成することにより、セグメント同士をスライドさせたときに係止突起が係止溝に嵌合し、回動突起が逆回転して爪部が溝部から抜け出るのを防止することができる。
【０００７】
また、本発明に係るセグメントの継手構造では、前記溝部の一方の端部には係止凸部が前記接合面から突出して形成され、前記回動突起の一方の端面には前記係止凸部に嵌合する係止凹部が形成されていてもよい。
本発明では、溝部の一方の端部に係止凸部を突出して形成するとともに、回動突起の一方の端面に係止凹部を形成することにより、セグメント同士をスライドさせたときに係止凸部が係止凹部に嵌合し、回動突起が逆回転して爪部が溝部から抜け出るのを防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、雄継手を接合面に有するセグメントと雌継手を接合面に有するセグメントの互いの接合面同士を当接させることにより、雄継手の回動突起が回動し、当該回動突起に形成された爪部が雌継手の溝部に嵌合してセグメント同士が緊結されるので、セグメントの接合作業が極めて容易である。また、継手の構造がシンプルであるため、接合部の信頼性にも優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るセグメントの継手構造の実施形態について図面に基いて説明する。
［第一の実施形態］
図１は、本発明に係るセグメントの継手構造の第一の実施形態を示し、（ａ）は雄継手を有する雄型セグメントの斜視図、（ｂ）は雌継手を有する雌型セグメントの斜視図である。また、図２は、雄継手および雌継手の分解斜視図である。
セグメント１０、２０は、円弧板状をなすコンクリート製セグメントであり、一方の周方向端部に雄型接合面１０ａを、他方の周方向端部に雌型接合面２０ａを備える。そして、トンネルの周方向に隣接配置されたこれらセグメント１０、２０の雄型接合面１０ａと雌型接合面２０ａを接合させることにより、筒状壁体を構成するリングが構築される。
【００１０】
雄型接合面１０ａには、接合面の全長にわたって箱形状の凹陥部１０ｂが形成されており、雄継手１が表面を露出して凹陥部１０ｂ内に埋設されている。
雄継手１は、円筒部材の周壁をその中心軸方向に一様に切り欠いて爪部３ａを形成した略Ｃ形断面を有する回動突起３と、回動突起３の外周面に嵌合し、且つ回動突起３の中心軸が接合面１０ａ上にほぼ位置するように接合面１０ａ側に開口する凹部４ａが側面に形成された箱形状の雄型ハウジング４と、回動突起３の内周面に嵌合する半円柱状の軸部５から構成される。
凹部４ａの両端面には、帯板状の支持部材４ｂがそれぞれ形成されており、軸部５の端部が接合されている。
また、回動突起３の一方の端部側の外周面（詳しくは、一方の端面の外周側角部）には、後述する係止突起６ｂに嵌合する係止溝３ｂが回動突起３の中心軸方向に形成されている。
【００１１】
一方、雌型接合面２０ａには、接合面の全長にわたって箱形状の凹陥部２０ｂが形成されており、雌継手２が表面を露出して凹陥部２０ｂ内に埋設されている。
雌継手２は、回動突起３に形成された爪部３ａに嵌合し、接合面２０ａ側に開口する溝部６ａが側面に形成された箱形状の雌型ハウジング６からなり、溝部６ａの一方の端部（詳しくは、一方の端面）には係止突起６ｂが形成されている。
【００１２】
図３および図４は、セグメントの接合方法を示す断面図である。
先ず、雄型接合面１０ａと雌型接合面２０ａを対向させ、雌型ハウジング６を回動突起３の下縁部３ｃに当接させる（図３（ａ）、図４（ａ）参照）。さらに、雄型接合面１０ａと雌型接合面２０ａを近付けると、回動突起３の下縁部３ｃが雌型ハウジング６に押圧され、回動突起３は軸部５を回転軸として凹部４ａ内で回動し、回動突起３の爪部３ａが雌型ハウジング６に形成された溝部６ａに入り込む（図３（ｂ）参照）。そして、雄型接合面１０ａと雌型接合面２０ａを密着させることにより、爪部３ａは溝部６ａと嵌合する（図３（ｃ）参照）。
次に、セグメント１０、２０同士を回動突起３の中心軸方向にスライドさせる。これにより、溝部６ａの一方の端部に形成された係止突起６ｂと回動突起３の一方の端部側の外周面に形成された係止溝３ｂが嵌合し、雄継手１と雌継手２を引き離す力が作用しても回動突起３が溝部６ａから抜け出ることはない（図４（ｂ）参照：この場合、セグメント２０を紙面に直交する方向に手前から奥に向かってスライドさせる。）。
【００１３】
本実施形態によるセグメントの継手構造では、雄継手１を接合面に有するセグメント１０と雌継手２を接合面に有するセグメント２０の互いの接合面同士を当接させることにより、雄継手１の回動突起３が回動し、回動突起３に形成された爪部３ａが雌継手２の溝部６ａに嵌合してセグメント１０、２０同士が緊結されるので、機械的な位置決めと同時に緊結が完了し、セグメントの組立時間が大幅に短縮される。
また、本実施形態によるセグメントの継手構造では、セグメント接合面１０ａ、２０ａの全長を継手として使用できるため、大きな接合強度を確保することができ、ボルトボックスなどの従来の継手に比べて構造的に有利である。
さらに、本実施形態によるセグメントの継手構造では、セグメント１０、２０表面にボルトボックスなどの継手装置を必要としないため、セグメント１０、２０の内周面が平滑となり、二次覆工を省略する場合、ボルトボックスの穴埋めをする手間を省くことができる。
【００１４】
［第二の実施形態］
図５は、本発明に係るセグメントの継手構造の第二の実施形態を示し、（ａ）は雄継手の分解斜視図、（ｂ）は雌継手の分解斜視図である。
雄継手１１は、円柱部材の断面をその中心軸方向に一様に略扇形状に切り欠いて爪部１３ａを形成した回動突起１３と、回動突起３の外周面に嵌合し、且つ回動突起１３の中心軸が接合面１０ａより内方（セグメント１０ａ内）に位置するように接合面１０ａ側に開口する凹部１４ａが側面に形成された箱形状の雄型ハウジング１４から構成される。
回動突起１３の一方の端面には、後述する係止凸部１６ｂに嵌合する係止凹部１３ｂが形成されている。
【００１５】
一方、雌継手１２は、回動突起１３に形成された爪部１３ａに嵌合し、接合面２０ａ側に開口する溝部１６ａが側面に形成された箱形状の雌型ハウジング１６からなり、溝部１６ａの一方の端部（詳しくは、一方の端面）には断面視扇形状の係止凸部１６ｂが雌型ハウジング１６の前記一の側面から突出して形成されている。
【００１６】
図６および図７は、セグメントの接合方法を示す断面図である。
先ず、雄型接合面１０ａと雌型接合面２０ａを対向させ、雌型ハウジング１６を回動突起１３の下縁部１３ｃに当接させる（図６（ａ）参照）。さらに、雄型接合面１０ａと雌型接合面２０ａを近付けると、回動突起１３の下縁部１３ｃが雌型ハウジング１６に押圧され、回動突起１３は凹部１４ａ内で回動し、回動突起１３の爪部１３ａが雌型ハウジング１６に形成された溝部１６ａに入り込む（図６（ｂ）参照）。そして、雄型接合面１０ａと雌型接合面２０ａを密着させることにより、爪部１３ａは溝部１６ａと嵌合する（図６（ｃ）参照）。
次に、セグメント１０、２０同士を回動突起１３の中心軸方向にスライドさせる。これにより、溝部１６ａの一方の端部に形成された係止突起１６ｂと回動突起１３の一方の端面に形成された係止凹部１３ｂが嵌合し、雄継手１１と雌継手１２を引き離す力が作用しても回動突起１３が溝部１６ａから抜け出ることはない（図７参照：この場合、セグメント２０を紙面に直交する方向に手前から奥に向かってスライドさせる。）。
【００１７】
本実施形態によるセグメントの継手構造では、回動突起１３の中心軸が接合面１０ａより内方（セグメント１０ａ内）に位置するように、回動突起１３の外周面に嵌合する凹部１４ａが形成されているので、雄継手１１と雌継手１２を引き離す力が作用しても回動突起１３が凹部１４ａから抜け出ることがない。
【００１８】
［第三の実施形態］
図８は、本発明に係るセグメントの継手構造の第三の実施形態を示し、（ａ）は雄継手を有する雄型セグメントの斜視図、（ｂ）は雌継手を有する雌型セグメントの斜視図である。
本実施形態では、雄型接合面３０ａに所定の離間間隔をおいて複数の雄継手１１、１１が表面を露出して埋設され、雌型接合面４０ａについても所定の離間間隔をおいて複数の雌継手１２、１２が表面を露出して埋設されるものである。特に、本実施形態では、セグメント３０とセグメント４０の互いの接合面同士を当接させる際、雌継手１２に形成された係止凸部１６ｂが干渉しないように、雄継手１１に隣接して凹陥部３０ｃが形成されている。
【００１９】
接合部の接合強度に問題が無い場合は、第一の実施形態のように接合面全長にわたって継手を設けるのではなく、本実施形態のようにしてもよい。これにより、継手のコストダウンを図ることができる。
【００２０】
以上、本発明に係るセグメントの継手構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の各実施形態を様々に組み合わせて使用してもよく、第一の実施形態で使用した雄継手・雌継手に第二の実施形態で使用した係止凹部・係止凸部を使用してもよいし、逆に、第二の実施形態で使用した雄継手・雌継手に第一の実施形態で使用した係止溝・係止突起を使用してもよい。また、上記の実施形態では、コンクリート製セグメントを使用したが、鋼製セグメントや中詰めコンクリート製セグメントでもよいことは言うまでもない。さらに、上記の実施形態では、一つのセグメントで雄継手を一方の接合面に、雌継手を他方の接合面にそれぞれ有するものとしたが、雄継手のみを有するセグメントと雌継手のみを有するセグメントをそれぞれ別個に形成してもよい。要は、本発明において所期の機能が得られればよいのである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るセグメントの継手構造の第一の実施形態を示し、（ａ）は雄継手を有する雄型セグメントの斜視図、（ｂ）は雌継手を有する雌型セグメントの斜視図である。
【図２】同、（ａ）は雄継手の分解斜視図、（ｂ）は雌継手の分解斜視図である。
【図３】同、セグメントの接合方法を示す断面図である。
【図４】同、セグメントの接合方法を示す一方の端部の断面図である。
【図５】本発明に係るセグメントの継手構造の第二の実施形態を示し、（ａ）は雄継手の分解斜視図、（ｂ）は雌継手の分解斜視図である。
【図６】同、セグメントの接合方法を示す断面図である。
【図７】同、セグメントの接合方法を示す一方の端部の断面図である。
【図８】本発明に係るセグメントの継手構造の第三の実施形態を示し、（ａ）は雄継手を有する雄型セグメントの斜視図、（ｂ）は雌継手を有する雌型セグメントの斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１、１１  雄継手
２、１２  雌継手
３、１３  回動突起
３ａ、１３ａ  爪部
３ｂ  係止溝
１３ｂ  係止凹部
４、１４  雄型ハウジング
４ａ、１４ａ  凹部
５  軸部
６、１６  雌型ハウジング
６ａ、１６ａ  溝部
６ｂ  係止突起
１６ｂ  係止凸部
１０、３０  雄型セグメント
２０、４０  雌型セグメント
【図１】
2006037553.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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