(57)【要約】【課題】  テーパープレートリングを介するセグメント同士の接合において、テーパープレートリングに特別な細工を必要とせず、容易にセグメント同士を接合することができる部材接合用ボルトおよびそれを用いたセグメントの接合方法を提供する。【解決手段】  部材接合用ボルト１は、円柱状の軸部２からなり、その一端にねじ部８が形成され、軸部２の他端から中間部にかけては、軸部２を材軸直交方向に貫通するスリット３が軸方向に形成されている。スリット３内には、スリット３を貫通するピン５に基端部が軸支された一対の帯板状の係止板４、４が内蔵されている。一対の係止板４、４の中間部同士は、略くの字形をしたバネ６で連結され、スリット３から外方へ突出する付勢力を付与されている。スリット３の軸方向側の端部は塞ぎ板７によって塞がれており、塞ぎ板７の内側には略くの字形の切欠部７ａが形成され、係止板４、４の基端部に外接している。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の軸部からなり、その一端にねじ部が形成された部材接合用ボルトであって、
前記軸部の少なくとも中間部には軸方向にスリットが形成され、当該スリット内には当該スリットから出没自在な係止板が備えられていることを特徴とする部材接合用ボルト。
【請求項２】
前記係止板は、前記スリットに内蔵されたバネにより、前記スリットから外方に突出する付勢力を付与されていることを特徴とする請求項１に記載の部材接合用ボルト。
【請求項３】
請求項１または２に記載の部材接合用ボルトを用いて、シールドトンネルの内側に覆工されるセグメント同士をテーパープレートリングを介して接合する方法であって、
前記部材接合用ボルトのねじ部が既設セグメント側にくるように、隣接する既設セグメントおよびテーパープレートリングのボルト孔に前記部材接合用ボルトを挿通し、前記既設セグメントと前記テーパープレートリングを仮接合する工程と、
前記テーパープレートリングから延出する前記部材接合用ボルトを新設セグメントのボルト孔に挿通し、前記新設セグメントを前記テーパープレートリングに当接する工程と、
前記部材接合用ボルトを前記ボルト孔から引抜いて当該ボルト孔に本設ボルトを挿入し、前記既設セグメントと前記新設セグメントを前記テーパープレートリングを介して本接合する工程とを備えることを特徴とするセグメントの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材接合用ボルトおよびそれを用いてシールドトンネルのセグメント同士を接合する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、シールドトンネルの曲線施工にはテーパーセグメントが用いられているが、トンネルの延長距離が短い場合や駅部のあるトンネルでは、テーパーセグメントを製造すると、セグメントのコストが高くなることがある。そのため、セグメント間に介装するテーパープレートリングが用いられる場合がある（例えば、特許文献１参照。）。
また、シールドトンネル施工時に予期せぬ蛇行が生じ、直ちに蛇行修正が必要になった場合や、テーパーセグメントを使用してセグメントの回転による蛇行修正が許されない場合などにテーパープレートリングは有用である。
【特許文献１】特開平１１−９３５８３号公報  （第３−５頁、第１−２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、テーパープレートリングを介してセグメント同士を接合する場合、シールドジャッキや次に組み立てるセグメントの障害とならないような工夫が必要となり、テーパープレートリングを既設セグメントに仮止めするため、テーパープレートリングのボルト孔に雌ねじ部を形成しておくなど特別な細工が必要があった。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、テーパープレートリングを介するセグメント同士の接合において、テーパープレートリングに特別な細工を必要とせず、容易にセグメント同士を接合することができる部材接合用ボルトおよびそれを用いたセグメントの接合方法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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る部材接合用ボルトは、円柱状の軸部からなり、その一端にねじ部が形成された部材接合用ボルトであって、前記軸部の少なくとも中間部には軸方向にスリットが形成され、当該スリット内には当該スリットから出没自在な係止板が備えられていることを特徴とする。
本発明では、部材接合用ボルトの軸部に形成されたスリットから出没自在な係止板と、軸部の一端に形成されたねじ部に螺合するナットで部材を押圧することにより、部材同士を緊結する。また、部材同士の接合を解除するときは、スリット内に係止板を没入させることで容易に部材同士の接合を解除することができる。
【０００６】
また、本発明に係る部材接合用ボルトでは、前記係止板は、前記スリットに内蔵されたバネにより、前記スリットから外方に突出する付勢力を付与されていることが好ましい。
本発明では、バネを用いて外方に突出する付勢力を係止板に与えておくことにより、係止板をスリットから容易に出没させることができる。
【０００７】
また、本発明に係るセグメントの接合方法は、上記の部材接合用ボルトを用いて、シールドトンネルの内側に覆工されるセグメント同士をテーパープレートリングを介して接合する方法であって、前記部材接合用ボルトのねじ部が既設セグメント側にくるように、隣接する既設セグメントおよびテーパープレートリングのボルト孔に前記部材接合用ボルトを挿通し、前記既設セグメントと前記テーパープレートリングを仮接合する工程と、前記テーパープレートリングから延出する前記部材接合用ボルトを新設セグメントのボルト孔に挿通し、前記新設セグメントを前記テーパープレートリングに当接する工程と、前記部材接合用ボルトを前記ボルト孔から引抜いて当該ボルト孔に本設ボルトを挿入し、前記既設セグメントと前記新設セグメントを前記テーパープレートリングを介して本接合する工程とを備えることを特徴とする。
本発明では、軸部にスリットが形成され、当該スリットから出没自在な係止板を備える部材用接合ボルトをテーパープレートリングを介したセグメント同士の接合に使用することにより、テーパープレートリングに特別な細工を必要とせず、容易にセグメント同士を接合することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、軸部にスリットが形成され、当該スリットから出没自在な係止板を備える部材用接合ボルトをテーパープレートリングを介したセグメント同士の接合に使用することにより、テーパープレートリングに特別な細工を必要とせず、容易にセグメント同士を接合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る部材接合用ボルトの実施形態について図面に基づいて説明する。
［部材接合用ボルト］
図１は、本発明に係る部材接合用ボルトの実施形態の一例を示す側面図、平面図、およびＡ−Ａ矢視断面図である。また、図２は、図１におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
本実施形態による部材接合用ボルト１は、円柱状の軸部２からなり、その一端にねじ部８が形成され、軸部２の他端から中間部にかけては、軸部２を材軸直交方向に貫通するスリット３が軸方向に形成されている。
【００１０】
スリット３内には、スリット３を貫通するピン５に基端部が軸支された一対の帯板状の係止板４、４が内蔵されており、係止板４、４はピン５を中心として回動する。一対の係止板４、４の中間部同士は、略くの字形をしたバネ６で連結され、スリット３から外方へ突出する付勢力を付与されている。これにより、係止板４、４は、ピン５を支点として材軸に対称に回動するＶ字形を形成し、係止板４、４の先端部４ａ、４ａが、それぞれスリット３の異なる開口部３ａ、３ｂから出没するようになっている。
また、係止板４、４の先端部４ａ、４ａがピン５を中心とする同心円弧状に形成されている他、そのコーナーには、より曲率の大きなアールが形成されているので、スリット３内へ没入し易くなっている。そのため、部材接合用ボルト１をねじ部８側から容易に引抜くことができるようになっている。
係止板４の厚さは、先端部４ａにおいてスリット３の幅より若干小さく、もう一方の係止板４と重なり合う中間部および基端部は、これより部分的に薄くなっている。
【００１１】
スリット３の軸方向側の端部は塞ぎ板７によって塞がれている。塞ぎ板７は、その内側に略くの字形の切欠部７ａが形成され、両翼７ｂ、７ｂが突出した形状をしており、切欠部７ａの中間部７ｃは、外縁が円弧状に形成された係止板４、４の基端部に外接している（図２（ｂ）参照）。
係止板４、４がバネ６の付勢力により外方に回動すると、係止板４、４の中間部が塞ぎ板７の両翼７ｂ、７ｂに当接し（図２（ａ）参照）、所定の開脚角度に保持されるようになっている。これにより、係止板４、４とねじ部８に螺合するナットで部材同士を締め付けることができるのである。
【００１２】
本実施形態による部材接合用ボルト１では、軸部２に形成されたスリット３から突出する一対の係止板４、４と、軸部２の一端に形成されたねじ部８に螺合するナットで部材を押圧し、部材同士を緊結するとともに、部材同士の接合を解除するときは、スリット３内に係止板４、４を没入させることで容易に部材同士の接合を解除することができる。
【００１３】
次に、本発明に係る部材接合用ボルトの他の実施形態について説明する。
図３は、本発明に係る部材接合用ボルトの他の実施形態を示す側断面図である。
本実施形態による部材接合用ボルト１１は、軸部１２に形成されたスリット１３内に、基端部が軸支された１枚の係止板１４が内蔵されている点が、先の実施形態と異なる。
【００１４】
係止板１４の中間部に一端が固着されたバネ１６は、係止板１４の基端部を軸支しているピン１５を巻回し、他端が塞ぎ板１７に固定されている。
【００１５】
［セグメントの接合方法］
次に、本発明に係る接合用ボルトを用いた部材同士の接合方法について説明する。ここでは、シールドトンネルの内側に覆工されるセグメント同士をテーパープレートリングを介して接合する方法について説明する。
図４は、テーパープレートリングの一例を示したものである。
図４（ａ）に示すように、テーパープレートリング２０は、テーパープレートリング２０の中心軸を中心として円周方向に１０分割されたテーパープレートリング部材２１…から構成されている。各テーパープレートリング部材２１の断面は、図４（ｂ）に示すように、テーパープレートリング２０として所定のテーパー角を有するように、それぞれシールドトンネル（図示省略）の周方向に沿って変化するテーパー状になっている。図示例は、シールドトンネルを水平方向に曲線施工あるいは蛇行修正を行う場合であって、図４（ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面では、テーパープレートリング２０両端部のテーパー量は５０ｍｍ程度である。
ここで、テーパープレートリング２０の材質としては、靭性のある鋼材であれば特に限定されるものではないが、例えば、ダクタイル鋳鉄などが挙げられる。
また、テーパープレートリング部材２１…の板面には、テーパープレートリング２０の中心軸を中心とする内周側および外周側の円周上にボルト孔２１ａ…が、それぞれ円周方向に所定の離間間隔をおいて設けられている。
【００１６】
図５は、本発明に係る接合用ボルトを用いたセグメント同士の接合方法を順を追って示したものである。
先ず、シールドトンネル内に既にセットされている既設セグメント３０のトンネル軸方向端面にテーパープレートリング部材２１（テーパープレートリング２０）を当接する。この際、既設セグメント３０のボルト孔３０ａとテーパープレートリング部材２１のボルト孔２１ａが合うように当接し、部材接合用ボルト１のねじ部８が既設セグメント３０側にくるように、隣接する既設セグメント３０のボルト孔３０ａおよびテーパープレートリング部材２１のボルト孔２１ａに、既設セグメント３０側から部材接合用ボルト１を挿通する（図５（ａ）参照）。
そして、部材接合用ボルト１の係止板４、４をバネ６の付勢力によりスリット３から突出させてテーパープレートリング部材２１に係止させた後、ねじ部８にスプリングワッシャー３１を嵌めた上からナット３２を螺合し、既設セグメント３０とテーパープレートリング部材２１を仮接合する（図５（ｂ）参照）。
次に、新設セグメント４０をテーパープレートリング部材２１に近付けながら、テーパープレートリング部材２１から延出する部材接合用ボルト１を新設セグメント４０のボルト孔４０ａに挿通し、新設セグメント４０をテーパープレートリング部材２１に当接する（図５（ｃ）、（ｄ）参照）。新設セグメント４０がテーパープレートリング部材２１に当接されると、部材接合用ボルト１の係止板４、４はスリット３内に没入する。
次いで、部材接合用ボルト１をボルト孔４０ａ、２１ａ、３０ａから既設セグメント３０側に引抜きながら、当該ボルト孔４０ａ、２１ａ、３０ａに本設ボルト４１を新設セグメント４０側から挿入する（図５（ｅ）参照）。この際、係止板４、４の先端部４ａ、４ａがピン５を中心とする同心円弧状に形成されている他、そのコーナーにはアールが形成されているので、係止板４、４が容易にスリット３内に没入し、部材接合用ボルト１を引抜くことができる。
最後に、既設セグメント３０と新設セグメント４０をテーパープレートリング部材２１を介して本設ボルト４１およびナット４２により本接合する（図５（ｆ）参照）。
【００１７】
なお、部材接合用ボルト１は、既設セグメント３０およびテーパープレートリング部材２１の全てのボルト孔３０ａ、２１ａに挿入する必要はなく、本接合が完了するまでの間、適度の本数の部材接合用ボルト１によって、テーパープレートリング部材２１が既設セグメント３０に保持されていればよい。従って、部材接合用ボルト１が挿入されていないボルト孔３０ａ、２１ａを利用して、既設セグメント３０と新設セグメント４０をテーパープレートリング部材２１を介して本設ボルト４１で本接合し、その後、ボルト孔３０ａ、２１ａに挿入されている部材接合用ボルト１を引抜き、当該ボルト孔３０ａ、２１ａに本設ボルト４１を挿入して緊結すればよい。
【００１８】
本実施形態によるセグメントの接合方法では、軸部２にスリット３が形成され、当該スリット３から出没自在な係止板４、４を備える部材接合用ボルト１をテーパープレートリング部材２１（テーパープレートリング２０）を介したセグメント３０、４０同士の接合に使用することにより、テーパープレートリング部材２１に特別な細工を必要とせず、容易にセグメント３０、４０同士を接合することができる。また、部材接合用ボルト１は、仮設ボルトとして使用するので転用することができ、コストを削減することができる。
【００１９】
以上、本発明に係る部材接合用ボルト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、上記セグメントの接合方法では、既設セグメントとテーパープレートリング部材の仮接合において、既設セグメント側から部材接合用ボルトをボルト孔に挿入しているが、テーパープレートリング側から挿入してもよい。要は、係止板でテーパープレートリングを押圧できればよいのである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る部材接合用ボルトの実施形態の一例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）はＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２】図１におけるＢ−Ｂ矢視断面図であり、（ａ）は係止板がボルト外部に突出した状態、（ｂ）は係止板がボルト内部に格納された状態を示す。
【図３】本発明に係る部材接合用ボルトの他の実施形態を示す側断面図である。
【図４】テーパープレートリングの一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】本発明に係る接合用ボルトを用いたセグメント同士の接合方法を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２１】
１、１１  部材接合用ボルト
２、１２  軸部
３、１３  スリット
４、１４  係止板
５、１５  ピン
６、１６  バネ
７、１７  塞ぎ板
８  ねじ部
２０  テーパープレートリング
２１  テーパープレートリング部材
２１ａ、３０ａ、４０ａ  ボルト孔
３０  既設セグメント
３１  スプリングワッシャー
３２、４２  ナット
４０  新設セグメント
４１  本設ボルト
【図１】
2006089976.tif 000003
【図２】
2006089976.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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