(57)【要約】【課題】雄側継手を埋設したセグメントと雌側継手を埋設したセグメントの境界部に作用する剪断力を確実に負担することができて、装置全体の小型化、軽量化が可能である結合装置の提供。  【解決手段】雄側ボルト（１０）の長手方向中央部には大径部（３）が形成されており、当該大径部（３）は、雄側継手（１０）と雌側継手（２０）を結合した際に、雄側継手（１０）を設けたセグメント（ＳＭ１）と雌側継手（２０）を設けたセグメント（ＳＭ２）の境界部となる位置に形成されており、雌側継手（２０）のケーシング（１１）の雄側端部（１１２）に係合する蓋状部材（前蓋１８）を備え、蓋状部材（１８）の雌側には免震材（１６）が設けられており、免震材（１６）の雌側には前記テーパーリング（１７）が設けられている。【選択図】図３
2015045124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
締結すべきセグメントの各々に雄側継手と雌側継手を設け、雄側継手は雄側ボルトを備え、雌側継手はケーシングと複数の雌側ボルトを有しており、ケーシングの雄側端部近傍には内周面に傾斜面が形成されているテーパーリングが設けられ、テーパーリングの内周面における傾斜面は、そこに当接する雌側ボルトが雄側へ付勢されたならば半径方向内方へ移動する様に形成されており、雌側ボルトが半径方向内方へ移動することにより雄側ボルトと係合するように構成された結合装置において、
雄側ボルトの長手方向中央部には大径部が形成されており、当該大径部は、雄側継手と雌側継手を結合した際に、雄側継手を設けたセグメントと雌側継手を設けたセグメントの境界部となる位置に形成されており、
雌側継手のケーシングの雄側端部に係合する蓋状部材を備え、蓋状部材の雌側には免震材が設けられており、免震材の雌側には前記テーパーリングが設けられ、テーパーリングの雄側端部には免震材を収容する凹部が形成されており、
雌側継手のケーシングの雌側の領域にリブを形成したことを特徴とする結合装置。    
【請求項２】
締結すべきセグメントの各々に雄側継手と雌側継手を設け、雄側継手は雄側ボルトを備え、雌側継手はケーシングと複数の雌側ボルトを有しており、ケーシングの雄側端部近傍には内周面に傾斜面が形成されているテーパーリングが設けられ、テーパーリングの内周面における傾斜面は、そこに当接する雌側ボルトが雄側へ付勢されたならば半径方向内方へ移動する様に形成されており、雌側ボルトが半径方向内方へ移動することにより雄側ボルトと係合するように構成された結合装置において、
雄側ボルトの長手方向中央部には円環状の突起が設けられており、当該突起は、雄側継手と雌側継手を結合した際に、雄側継手を設けたセグメントと雌側継手を設けたセグメントの境界部となる位置に形成されており、
雌側継手のケーシングの雄側端部に係合する蓋状部材を備え、蓋状部材の雌側には免震材が設けられており、免震材の雌側には前記テーパーリングが設けられ、テーパーリングの雄側端部には免震材を収容する凹部が形成されており、
雌側継手のケーシングの雌側の領域にリブを形成したことを特徴とする結合装置。    
【請求項３】
締結すべきセグメントの各々に雄側継手と雌側継手を設け、雄側継手は雄側ボルトを備え、雌側継手はケーシングと複数の雌側ボルトを有しており、ケーシングの雄側端部近傍には内周面に傾斜面が形成されているテーパーリングが設けられ、テーパーリングの内周面における傾斜面は、そこに当接する雌側ボルトが雄側へ付勢されたならば半径方向内方へ移動する様に形成されており、雌側ボルトが半径方向内方へ移動することにより雄側ボルトと係合するように構成された結合装置において、
雄側ボルトの軸部は真直な円柱形状であり、
雌側継手のケーシングの雄側端部に係合する蓋状部材を備え、蓋状部材の雌側には免震材が設けられており、免震材の雌側には前記テーパーリングが設けられ、テーパーリングの雄側端部には免震材を収容する凹部が形成されており、
雌側継手のケーシングの雌側の領域にリブを形成したことを特徴とする結合装置。    
【請求項４】
雌側継手のケーシングの雄側端部に係合する蓋状部材は前記テーパーリングと一体に構成されている請求項１〜請求項３の何れか１項の結合装置。
【請求項５】
前記セグメントはコンクリートセグメントである請求項１〜請求項４の何れか１項の結合装置。
【請求項６】
前記セグメントは金属セグメントである請求項１〜請求項４の何れか１項の結合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばトンネル用のセグメントの結合等に用いられる結合装置に関する。より詳細には、本発明は、雄側金具と雌側金具とを有し、締結しようとする部材（例えば、トンネル用セグメントの様な構造体）の各々に雄側金具或いは雌側金具を取り付け、雄側金具を雌側金具に挿入することにより、雄側金具を設けた部材と雌側金具を設けた部材とを結合、或いは締結する結合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル用のセグメントの結合作業に際しては、雄金具を雌金具に挿入するだけで、締結しようとする部材（例えば、トンネル用セグメントの様な構造体）同士を確実に結合することができる結合装置が望まれる。
出願人は、先に、ケーシングの雄側端部に係合する蓋状部材を備え、蓋状部材の半径方向内方には雄側ボルトが貫入される貫通孔が形成されており、且つ、外周面には雄ねじが形成されており、ケーシングの雄側端部の内周面には雌ねじが形成され、蓋状部材の外周面に形成された雄ねじがケーシングの雄側端部内周面に形成された雌ねじに螺合する結合装置を提案した（特許文献１参照）。
【０００３】
係る結合装置は有用なものであるが、雄側継手を埋設したセグメントと雌側継手を埋設したセグメントの境界部に作用する剪断力は、雄側ボルトの円環状の突起を形成した軸部で負担している。そのため、当該ボルトの軸寸法を大きくしなければセグメント間に作用する剪断力を負担することが出来ず、当該ボルトが太くなり、雄側継手および雌側継手を小型化することが困難である、という問題を有している。
また、セグメント、特にコンクリートセグメントに埋め込まれた雌側継手が回転してしまう恐れがある。
さらに、係る結合装置では免震材を設けることが可能であるが、免震材が所定位置から移動して（偏奇して）しまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０８２０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、雄側継手を埋設したセグメントと雌側継手を埋設したセグメントの境界部に作用する剪断力を確実に負担することができて、装置全体の小型化、軽量化が可能であり、セグメントに対して継手が回転してしまうこと、免震材が所定位置から偏奇してしまうことを防止できる結合装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の結合装置は、締結すべきセグメント（例えばトンネル用のセグメントＳＭ１、ＳＭ２）の各々に雄側継手（１０、３０）と雌側継手（２０）を設け、雄側継手は雄側ボルト（雄ピン１０）を備え、雌側継手（２０）はケーシング（１１）と複数の雌側ボルト（１２）を有しており、ケーシング（１１）の雄側端部近傍には内周面に傾斜面（テーパー１７３）が形成されているテーパーリング（１７）が設けられ、テーパーリング（１７）の内周面における傾斜面（１７３）は、そこに当接する雌側ボルト（１２）が雄側（雄側継手１０が設けられたセグメントＳＭ１側：雌側継手から離隔する側）へ付勢されたならば半径方向内方へ移動する様に形成されており、雌側ボルト（１２）が半径方向内方へ移動することにより雄側ボルト（１０）と係合するように構成された結合装置（１００）において、
雄側ボルト（１０）の長手方向中央部には大径部（３）が形成されており、当該大径部（３）は、雄側継手（１０）と雌側継手（２０）を結合した際に、雄側継手（１０、３０）を設けたセグメント（ＳＭ１）と雌側継手（２０）を設けたセグメント（ＳＭ２）の境界部となる位置に形成されており、
雌側継手（２０）のケーシング（１１）の雄側端部（１１２）に係合する蓋状部材（前蓋１８）を備え、蓋状部材（１８）の雌側には免震材（１６）が設けられており、免震材（１６）の雌側には前記テーパーリング（１７）が設けられ、テーパーリング（１７）の雄側端部には免震材（１６）を収容する凹部（１７５）が形成されており、
雌側継手（２０）のケーシング（１１）の雌側（雌側継手が設けられたセグメント（ＳＭ２）側：雄側継手から離隔する側）の領域（例えば、雌側継手のアンカー部１１１、リターンスプリング１５が収容されている箇所よりも雌側の領域）にリブ（１１８Ａ、１１８Ｂ）を形成したことを特徴としている。  
【０００７】
本発明の結合装置は、締結すべきセグメント（例えばトンネル用のセグメント：ＳＭ１、ＳＭ２）の各々に雄側継手（１０Ｂ）と雌側継手を設け、雄側継手（１０Ｂ）は雄側ボルト（雄ピン１０Ｂ）を備え、雌側継手はケーシングと複数の雌側ボルト（１２）を有しており、ケーシングの雄側端部近傍には内周面に傾斜面（テーパー１７３）が形成されているテーパーリング（１７）が設けられ、テーパーリング（１７）の内周面における傾斜面（１７３）は、そこに当接する雌側ボルト（１２）が雄側（雄側継手１０Ｂが設けられたセグメント側：雌側継手から離隔する側）へ付勢されたならば半径方向内方へ移動する様に形成されており、雌側ボルト（１２）が半径方向内方へ移動することにより雄側ボルト（１０Ｂ）と係合するように構成された結合装置において、
雄側ボルト（１０Ｂ）の長手方向中央部には（大径部に代えて）円環状の突起（３Ｂ）が設けられており、当該突起（３Ｂ）は、雄側継手（１０Ｂ）と雌側継手を結合した際に、雄側継手（１０Ｂ）を設けたセグメントと雌側継手を設けたセグメントの境界部となる位置に形成されており、
雌側継手のケーシングの雄側端部に係合する蓋状部材（前蓋）を備え、蓋状部材の雌側には免震材（１６）が設けられており、免震材（１６）の雌側には前記テーパーリング（１７）が設けられ、テーパーリング（１７）の雄側端部には免震材（１６）を収容する凹部（１７５）が形成されており、
雌側継手のケーシングの雌側（雌側継手が設けられたセグメント側：雄側継手から離隔する側）の領域（例えば、雌側継手のアンカー部１１１、リターンスプリング１５が収容されている箇所よりも雌側の領域）にリブ（１１８Ａ、１１８Ｂ）を形成したことを特徴としている。  
【０００８】
本発明の結合装置は、締結すべきセグメント（例えばトンネル用のセグメント）の各々に雄側継手と雌側継手を設け、雄側継手は雄側ボルト（雄ピン１０Ｃ）を備え、雌側継手はケーシングと複数の雌側ボルト（１２）を有しており、ケーシングの雄側端部近傍には内周面に傾斜面（テーパー１７３）が形成されているテーパーリング（１７）が設けられ、テーパーリング（１７）の内周面における傾斜面（１７３）は、そこに当接する雌側ボルト（１２）が雄側（雄側継手が設けられたセグメント側：雌側継手から離隔する側）へ付勢されたならば半径方向内方へ移動する様に形成されており、雌側ボルト（１２）が半径方向内方へ移動することにより雄側ボルト（１０）と係合するように構成された結合装置において、
雄側ボルト（１０Ｃ）の軸部（１Ｃ）は（大径部あるいは突起に代えて）真直な円柱形状であり、
雌側継手のケーシングの雄側端部に係合する蓋状部材（前蓋）を備え、蓋状部材の雌側には免震材（１６）が設けられており、免震材（１６）の雌側には前記テーパーリング（１７）が設けられ、テーパーリング（１７）の雄側端部には免震材（１６）を収容する凹部（１７５）が形成されており、
雌側継手のケーシングの雌側（雌側継手が設けられたセグメント側：雄側継手から離隔する側）の領域（例えば、雌側継手のアンカー部１１１、リターンスプリング１５が収容されている箇所よりも雌側の領域）にリブ（１１８Ａ、１１８Ｂ）を形成したことを特徴としている。    
【０００９】
本発明において、（免震材を省略して）雌側継手（２０Ｂ）のケーシング（１１Ｂ）の雄側端部に係合する蓋状部材（前蓋１８Ｂ）は前記テーパーリング（１７）と一体に構成することが可能である。    
【００１０】
本発明において、前記セグメントはコンクリートセグメントであっても良いし、金属セグメント（例えばスチールセグメント）ＳＭ３、ＳＭ４であっても良い。
【発明の効果】
【００１１】
上述する構成を具備する本発明によれば、雄側ボルト（雄ピン１０）の長手方向中央部には大径部（３）が形成されており、当該大径部（３）はセグメントを接合した際に、雄側継手（３０）を埋設したセグメント（ＳＭ１）と雌側継手（２０）を埋設したセグメント（ＳＭ２）の境界部に位置する様に構成されている。
そのため、雄側継手（３０）を埋設したセグメント（ＳＭ１）と雌側継手（２０）を埋設したセグメント（ＳＭ２）の境界部に剪断力が作用した際に、当該剪断力は断面積が大きい大径部（３）で負担（負荷）するので、当該剪断力を確実に負担（負荷）することが出来る。
一方、雄側ボルト（１０）の当該大径部（３）以外の軸部は、セグメント間の強大な剪断力を付加する必要がないので、その外径を小さくすることが出来る。そして、雄側ボルト（１０）の当該大径部（３）以外の外径寸法を小さくすることにより、雌側継手（２０）、雄側継手（１０、３０）を小型化、軽量化することができて、装置全体も小型化、軽量化することができる。
【００１２】
また本発明によれば、雌側継手（２０）のケーシング（１１）の雌側（雄側継手から離隔する側）の領域（より詳細には、雌側継手のアンカー部１１１、リターンスプリング１５が収容されている箇所よりも雌側の領域）にリブ（１１８Ａ、１１８Ｂ）を形成しているので、雌側継手（２０あるいはケーシング１１）が、コンクリートセグメント（ＳＭ２）内で（長手方向中心軸Ｃを中心に）回転しようとしても、当該リブ（１１８Ａ）が固化したコンクリートと当接しているので、当該回転が阻止される。そのため、雌側継手（２０）がコンクリートセグメント（ＳＭ２）に対して、いわゆる「空回り」をすることはない。
【００１３】
さらに本発明によれば、雌側継手（２０）において、蓋部材（１８）と免震材（１６）を挟持しているテーパーリング（１７）は、その雄側（雄側継手が埋設されているセグメントの側）端面に凹部（１７５）が形成されており、当該凹部（１７５）に免震材（１６）が収容されている。
係るテーパーリング（１７）によれば、雄側端面の凹部（１７５）とそれ以外の箇所の間に段部が形成され、当該段部により免震材（１６）が位置決めされる。それと共に、免震材（１６）が移動（偏奇）しようとしても、当該移動（偏奇）は免震材（１６）の周縁部が段部に当接することにより阻止される。その結果、免震材（１６）の移動（偏奇）が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態における雄側継手の側面図である。
【図２】第１実施形態における雌側継手の側面図である。
【図３】第１実施形態の雌側継手と雄側継手が結合した状態を示す一部断面側面図である。
【図４】図１の雌側継手のケーシングを示す側面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図７】第１実施形態で用いられるテーパーリングの側面断面図である。
【図８】図７のテーパーリングに免震材を装着した状態を示す断面側面図である。
【図９】従来技術のテーパーリングにおける問題点を示す側面図である。
【図１０】図７のテーパーリングの変形例を示す断面側面図である。
【図１１】第１実施形態で用いられる蓋部材の断面側面図である。
【図１２】図１１の蓋部材に雄ピンを挿入した状態を示す一部断面側面図である。
【図１３】雌側継手に蓋部材を係合した状態を示す一部断面側面図である。
【図１４】第１実施形態で用いられる雄ピンの側面図である。
【図１５】図１４の雄ピンの正面図である。
【図１６】図１４の雄ピンを雄側継手埋め込みインサートに螺合するための工具の断面側面図である。
【図１７】図１６の工具の構成部材であり、図１６のＹ矢視図である。
【図１８】図１６の工具を用いて図１４の雄ピンを雄側継手埋め込みインサートに螺合する状態を示す断面正面図である。
【図１９】本発明の第２実施形態を示す一部断面側面図である。
【図２０】本発明の第３実施形態で用いられる雌型継手の一部断面側面図である。
【図２１】第３実施形態で用いられる蓋部材を示す断面側面図である。
【図２２】図２１の蓋部材に雄ピンを挿入した状態を示す一部断面側面図である。
【図２３】本発明の第４実施形態で用いられる雄ピンの側面図である。
【図２４】図２３の雄ピンと当該雄ピンを締結するための工具を示す正面図である。
【図２５】本発明の第５実施形態で用いられる雄ピンの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず、図１〜図１８を参照して、本発明の第１実施形態係る結合装置について説明する。
図３において全体を符号１００で示す結合装置は、雄側ボルト（以下、「雄ピン」と言う）１０と、雌側継手２０を有している。
【００１６】
図１において、雄ピン１０は、埋め込み部材（以下、｛インサート｝と言う）３０に形成された雌ねじ３１に、雄ピン１０に形成された雄ねじ７によって係合（螺合）している。ここでインサート３０は、その端面（図１では左端面）が、被結合部材である第１のセグメントＳＭ１の結合面Ｆｓ１側に位置するように、第１のセグメントＳＭ１に埋設されている。
インサート３０の結合面Ｆｓ１側には、雄ピン１０の大径部３との干渉を避けるために、内径寸法の大きな領域３２が形成されている。
【００１７】
雄ピン１０は、図１４にその詳細が示されている。図１４において、雄ピン１０は、第１の軸部１と、第２の軸部２と、大径部３を有している。
第１の軸部１には結合用の雄ねじ４が形成されており、雄ねじ４の先端５（図１４では左端）は部分円錐台形状である。そして先端５には、軸中心を通過するに溝６（図１５参照）が形成されている。
前記溝６の用途は、図１６、図１７に示す工具Ｔの挿入板部ｔ２を当該溝と係合させるためのものである。工具Ｔについては後述する。
なお図１４において、雄ピン１０の第２の軸部２には、雄ねじ７が形成されている。
【００１８】
図２において、雌側継手２０は、ケーシング１１と、複数の雌側ボルト１２と、ガイドプレート１３と、スプリングシート１４と、コイルスプリング１５と、免震材６と、テーパーリング１７と、蓋状部材（以下「前蓋」と言う）１８を備えている。
ケーシング１１は、その端面（図２では右端面）が、被結合部材である第２のセグメントＳＭ２の結合面Ｆｓ２側に位置する様に、第２のセグメントＳＭ２に埋設されている。
【００１９】
図４で示すように、ケーシング１１は、中実軸部１１０と、中実軸部１１０の端部（図４では左端部）であるアンカー部１１１と、結合面Ｆｓ２側（図２参照：図４では右側）の端面１１２と、複数の雌側ボルト１２（図２参照：図４では図示せず）の収容室１１７を形成する円筒部１１３と、中実軸部１１０と円筒部１１３とを接続するテーパー部１１４を備えている。
【００２０】
円筒部１１３における端面１１２側（図４では右側）の開口部（以下、「前蓋係合部」と言う）１１５には、雌ねじ１１５ｔが形成されている。
前蓋係合部１１５よりもアンカー部１１１側（図４の左側）には、収容室１１６と収容室１１７が形成されている。収納室１１６には、テーパーリング１７（図２参照：図４では図示せず）が収容される。収納室１１７は収納室１１６よりもアンカー部１１１側（図４の左側）に形成されており、コイルスプリング１５及び複数の雌側ボルト１２（図２参照：図４では図示せず）の収容室１１７が形成されている。
【００２１】
アンカー部１１１には、ケーシング１１の中心軸Ｌｃと平行に延在するリブ１１８Ａが２箇所（図５参照）に形成されている。
そしてテーパー部１１４には、ケーシング１１の中心軸Ｌｃと平行に延在するリブ１１８Ｂが２箇所（図５参照）に形成されている。
図４〜図６で示すリブ１１８Ａ、１１８Ｂを形成することにより、雌側継手２０（或いはケーシング１１）が、コンクリートセグメントＳＭ２内で、ケーシング１１の中心軸Ｌｃを中心に回転してしまうことが抑制される。その結果、コンクリートセグメントＳＭ２内で、雌側継手２０（或いはケーシング１１）がいわゆる「空回り」してしまうことが防止される。
【００２２】
図４において、ケーシング１１における中実軸部１１０の外周には、例えば３箇所に環状の突出部１１９が形成されている。当該突出部１１９を設けることによって、ケーシング１１（雌側継手２０全体）がコンクリートセグメントＳＭ２内で、中心軸Ｌｃに沿って移動することが抑制される（図３参照）。その結果、コンクリートセグメントＳＭ１、ＳＭ２を中心軸Ｌｃ方向に相対移動させる様な外力が作用した場合に、雌側継手２０（或いはケーシング１１）がコンクリートセグメントＳＭ２内から引き抜かれてしまうことが抑制される。
【００２３】
図７で示すように、テーパーリング１７は概略環状に構成されている。テーパーリング１７の内周面には、内径寸法が一定の領域１７１（ストレートの内周部）と、テーパー部１７３が形成されている。ここでテーパー部１７３は、テーパーリング１７の一方の端面１７２側（図７では左側）から反対側の端面１７４側（図７では右側）に進むに連れて、内径寸法が小さくなる（縮径する）様に形成されている。
テーパーリング１７の他端面１７４側（図７では右側）には、断面円形の凹部１７５が形成されている。図８で示すように、凹部１７５には免震材（例えば、耐震ゴム）１６が収容される。
【００２４】
ここで従来技術では、図９で示すように、テーパーリング１７Ｊにおける雄側継手側（図９の右側）の端面１７４Ｊには、図示しない免震材が配置される。しかし、当該図示しない免震材は、矢印Ｙで示すように、図９の上下方向や紙面に垂直な方向へ偏奇してしまう恐れがある。
図８で示すように、第１実施形態で用いられるテーパーリング１７では、前記凹部１７５に免震材が収容されるため、図９で示すように免震材１６が移動してしまうことが抑制される。
【００２５】
図１０は、図７、図８で示すテーパーリング１７とは異なるタイプのテーパーリング１７Ａを示している。
上述した様に、図７、図８で示すテーパーリング１７の内周面には、内径寸法が一定の領域１７１が形成されている。それに対して、図１０で示すテーパーリング１７Ａの内周面には、テーパー部１７３のみが形成されており、「内径寸法が一定の領域」は形成されていない（ストレートの内周部が無い）。そして、図１０で示すテーパーリング１７Ａでは、免震材収容用の凹部１７５が形成されている側（図１０の右側）の内周面側に、エッジＷが形成されている。
図１０のテーパーリングの変形例１７Ａのその他の構成や作用効果は、図７、図８のテーパーリング１７と同様である。
【００２６】
前蓋１８は、雌側継手２０のケーシング１１の開口側端部（図２、図４、図１３の右側端部）に配置される。
図１１で示すように、前蓋１８の外周１８０全域に亘って、雄ねじ１８０ｔが形成されている。
そして前蓋１８の内周１８２のケーシング１１開口側（図１１の右側）近傍には、ケーシング１１開口側近傍以外の内周１８２の内径寸法よりも内径寸法が大きい領域１８４が形成されている。当該領域１８４には、雄ピン１０を雌側継手２０に挿入した際に、雄ピン１０の大径部３が係合（収容）される形状である。
【００２７】
前蓋１８のケーシング１１開口側（図１１の右側）の端面には、前蓋１８の中心点に対して対称の位置に、１対の穴１８６（盲孔）が形成されている。当該１対の穴１８６は、図示しない工具の１対の突出部を挿入するために形成されている。前蓋１８をケーシング１１の前蓋係合部１１５（図４参照）に取り付けるためには、前蓋係合部１１５（図４参照）に形成された雌ねじ１１５ｔに前蓋１８の外周１８０の雄ねじ１８０ｔを、図示しない工具で螺合しなければならない。図示しない工具は、前蓋１８の雄ねじ１８０ｔを前蓋係合部１１５（図４参照）の雌ねじ１１５ｔに螺合するために用いられる工具である。
前蓋１８に雄ピン１０が挿入された状態が図１２で示されている。そして、雌側継手２０に前蓋１８を取り付けた状態が図１３で示されている。
【００２８】
図１３において、ケーシング１１の収容室１１７内には、コイルスプリング１５及び雌側ボルト１２が収容されている。
雌側継手２０の組み立てに際しては、先ずコイルスプリング１５が挿入され、次いで、スプリングシート１４とガイドプレート１３に支持された複数の雌側ボルト１２が挿入される。
ガイドプレート１３に支持された複数の雌側ボルト１２の挿入した後に、ケーシング１１内には、テーパーリング１７、免震材１６が順次挿入される。そして、前蓋１８を上述した図示しない専用工具によってケーシング１１の前蓋係合部１１５に螺合する。
【００２９】
雌側継手２０内に複数の雌側ボルト１２が設けられており、複数の雌側ボルト１２はコイルスプリング１５によりテーパーリング１７に押し付けられる側（図１３では右側）に付勢されている。そしてテーパーリング１７には、複数の雌側ボルト１２がコイルスプリング１５によりテーパーリング１７に押し付けられると半径方向内方に向うように、テーパー１７３（図７、図８、図１０参照）が形成されている。
そのため、図１で示すように雄ピン１０が雌側継手２０内に挿入されると、複数の雌側ボルト１２が半径方向内方に付勢されて、当該雌側ボルト１２のねじ山が雄ピン１０のねじ山に係合する。その結果、複数の雌側ボルト１２が雄ピン１０と係合することになり、雄ピン１０を雌側継手２０から抜け出すことが出来なくなる。
なお、地震等の外力によってセグメントＳＭ１とセグメントＳＭ２の間で軸方向に変異が生じた場合でも、コイルスプリング１５による付勢とテーパーリング１７のテーパー部１７３の存在によって、係る変異に対して十分追従することができる。
【００３０】
図１４において、雄ピン１０の長手方向中央部には、大径部３が設けられている。この大径部３は、トンネル長手方向にセグメントＳＭ１、ＳＭ２を接合した際に、セグメントＳＭ１、ＳＭ２の接合箇所に位置する様に設定されている。そしのため当該大径部３には、接合されたセグメントＳＭ１、ＳＭ２の接合箇所の剪断力が作用する。すなわち、雄ピン１０において、セグメントＳＭ１、ＳＭ２間に作用する剪断力を受け持つのは、断面積が大きな大径部３である。
大径部３が剪断力を受け持つので、雄ピン１０は大径部３の大きな断面積によって剪断力を負担することになり、雄ピン１０が負荷可能な剪断力が増加する。
一方、そして雄ピン１０において剪断力を受け持たない箇所については、断面積を小さくすることが出来る。換言すれば、大径部３以外の雄ピン１０を細径に設計することが可能となり、雌側継手を小型、軽量化することが可能になる。
【００３１】
前述したように、雄ピン１０の第１の軸部１の先端５には、溝６が形成されている。
コンクリートセグメントＳＭ１、ＳＭ２の接合に際して、雄ピン１０をコンクリートセグメントＳＭ１に埋設されたインサート３０に取り付ける必要がある。雄ピン１０をコンクリートセグメントＳＭ１に取り付けるため、コンクリートセグメントＳＭ１の雌ねじ３１に雄ピン１０を螺合する。その際に、雄ピン１０を回転するために、図１５で示す溝６が設けられている。すなわち、溝６は、雄ピン１０を回転するために形成されている。
【００３２】
図１６、図１７において、コンクリートセグメントＳＭ１に埋設されたインサート３０（図１参照）に対して、雄ピン１０を回転するための工具Ｔを示す。
図１６で示すように、インサート３０（図１参照）に対して雄ピン１０を回転するための工具Ｔは、円筒部材ｔ１と、矩形の鋼板ｔ２と、ハンドルｔ３を備えている。
鋼板ｔ２の厚さ寸法（図１６の紙面に垂直な方向の寸法）は、雄ピン１０の端部に形成された溝６（図１５、図１６参照）に係合可能な寸法に設定されている。換言すれば、鋼板ｔ２の厚さ寸法は、溝６の幅寸法（図１５の左右方向寸法）よりも僅かに小さく設定されている。
円筒部材ｔ１は例えば鋼管で形成されており、その内周面は平滑面となっている。そして円筒部材ｔ１の内径は、雄ピン１０の雄ねじ４の外径よりも僅かに大きく設定されている。
図１７で示すように、円筒部材ｔ１のハンドルｔ３側（図１７の左側）の端部には、溝ｔ１ｇが形成されている。溝ｔ１ｇは、鋼板ｔ２を取り付けるために設けられている。
【００３３】
コンクリートセグメントＳＭ１に埋設されたインサート３０の雌ねじ３１に雄ピン１０を取り付けるに際しては、図１８で示すように、工具Ｔの鋼板ｔ２を雄ピン１０の先端の溝６に係合させた状態となるように、工具Ｔの円筒部材ｔ１内に雄ピン１０の第１の軸部１を挿入する。
そして、雄ピン１０の第２の軸部２の雄ねじ７が、コンクリートセグメントＳＭ１に埋設されたインサート３０の雌ねじ３１に螺合せしめ、工具Ｔを回転して、雄ピン１０の大径部３がインサート３０の開口側（図１８では左側）の領域（内径寸法の大きな領域）３２の段部３２ｓに当接するまで、ねじ込む。
【００３４】
図１〜図１８において、免震材１６としては、例えば耐震ゴムを使用することが可能であるが、金属製の免震材、例えば、ウェーブワッシャー（波座金）、さらばね（ねじ用さらばね座金、六角穴付きボルト用さらバネ等を含む）を用いることが出来る。
【００３５】
図示の第１実施形態によれば、セグメントＳＭ１、ＳＭ２を接合した際に、雄ピン１０の長手方向中央部の大径部３は、インサート３０を埋設したセグメントＳＭ１と雌側継手２０を埋設したセグメントＳＭ２の境界部に位置する。
そのため、セグメントＳＭ１とセグメントＳＭ２の境界部に剪断力が作用した際に、当該剪断力は断面積が大きい大径部３が受け持つので、当該剪断力を押すピン１０によって確実に負担することが出来る。
一方、雄ピン１０の当該大径部３以外の軸部は、セグメント間の強大な剪断力が作用しないので、その外径を小さくすることが出来る。そして、雄ピン１０の大径部３以外の外径寸法を小さくすることにより、雌側継手２０、雄側継手（１０、３０）の半径方向寸法を小さくして、全体的に小型化、軽量化することが可能となる。その結果、装置全体を小型化、軽量化することができる。
【００３６】
また、図示の第１実施形態によれば、雌側継手２０のケーシング１１にリブ１１８Ａ、１１８Ｂを形成しているので、雌側継手２０をコンクリートセグメントＳＭ２内で回転（いわゆる「空回り」）させようとする外力が作用しても、リブ１１８Ａ、１１８Ｂが固化したコンクリートと当接しているので、当該回転（いわゆる「空回り」）が阻止される。そのため、雌側継手２０がコンクリートセグメントＳＭ２に対して、いわゆる「空回り」することが防止される。
【００３７】
さらに図示の第１実施形態に係る雌側継手２０において、そして、地震等によってセグメントＳＭ１とセグメントＳＭ２の間でせん断方向に変異が生じても、免震材１６がせん断方向に変形することにより免震の機能を十分に発揮できる。
ここで、蓋部材１８と共に免震材１６を挟持しているテーパーリング１７は、その雄側（インサート３０が埋設されたセグメントＳＭ１側）端面に凹部１７５が形成されており、当該凹部１７５に免震材１６が収容されている。
そのため、テーパーリング１７の凹部１７５の周縁部の段部により免震材１６が位置決めされ、組み立てに際して免震材１６の位置決めが容易且つ正確に行われる。それと共に、免震材１６が移動（偏奇）させる様な外力が作用しても、当該移動（偏奇）は免震材１６が凹部１７５周縁部の段部に当接するため、阻止される。その結果、免震材１６の移動（偏奇）が防止される。
【００３８】
図１９は本発明の第２実施形態を示している。図１９では、第２実施形態に係る結合装置は全体を符号１００Ａで表現されている。
図１〜図１８の第１実施形態では、雄側継手のインサート３０とケーシング１１を含む雌側継手２０がコンクリートセグメントＳＭ１、ＳＭ２に取り付けられている。
それに対して、図１９の第２実施形態では、いわゆる「スチールセグメント」に対して本発明の結合装置１００Ａが適用されている。
【００３９】
図１９において、雄側継手である雄ピン１０を取り付けるスチールセグメントＳＭ３は、スチール板４０を溶接した箱状部材４１の内部全体にコンクリートＣ３を充填したセグメントである。
箱状部材４１の結合面Ｆｓ３には、雄ピン１０の大径部３が挿通する貫通孔４１ｈが形成されている。
【００４０】
スチールセグメントＳＭ３において、箱状部材４１にコンクリートＣ３を打設する以前に、前記貫通孔４１ｈの内側にナットＮが（例えば溶接によって）固着されている。ナットＮは貫通孔４１ｈと同心に配置されており、ナットＮの内周面に形成された図示しない雌ねじは、雄ピン１０の第２の軸部２に形成された雄ねじ７と螺合する。ここで、ナットＮの図示しない雌ねじは、ナットＮの軸方向全域にわたって形成され、ナットＮの中心部には貫通孔が形成されている。ナットＮにおいて、スチールセグメントＳＭ４から離隔した側（図１９の右側）には、キャップＣＰが被せられている。キャップＣＰは、スチールセグメントＳＭ４内に充填されたコンクリートが、ナットＮの貫通孔内に侵入しない様に設けられている。
【００４１】
ナットＮの雌ねじ部の軸方向長さは、雄ピン１０における第２の軸部２（図１４、図１８参照）の軸方向長さよりも長く設定されている。
箱状部材４１の内部にコンクリートＣ３が打設される。そして、コンクリートＣ３を打設してできたスチールセグメントＳＭ３に、第１実施形態と同様に、で説明した工具Ｔを用いて雄ピン１０が取り付けられる。
【００４２】
図１９において、雌側継手２０Ａを埋設するスチールセグメントＳＭ４では、スチール板４０から成る箱状部材４２にコンクリートＣ４を打設している。箱状部材４２の結合面Ｆｓ４には貫通孔４２ｈが形成され、貫通孔４２ｈには雄ピン１０の大径部３が係合している。
【００４３】
スチールセグメントＳＭ４においても、箱状部材４２の内部にコンクリートＣ４を打設する以前の段階で、前記貫通孔４２ｈの内部側に、貫通孔４２ｈと同心に雌側継手２０Ａの中心軸が配置され、雌側継手２０Ａの雄側継ぎ手側（図１９では右側）の端面２０Ａｅが箱状部材４２に（例えば溶接によって）固着されている。
【００４４】
雌側継手２０Ａは、第１実施形態と同様に、円筒部材１１Ａと、複数の雌側ボルト１２と、ガイドプレート１３と、スプリングシート１４と、コイルスプリング１５と、免震材１６と、テーパーリング１７と、前蓋１８Ａを備えている。
円筒部材１１Ａにおける雄ピン１０と離隔する側（図１９の左側）の端部は、キャップ１１１Ａが円筒部材１１Ａ端部の内周面に固着されており、円筒部材１１Ａの中空部はキャップ１１１Ａによって閉塞されている。箱状部材４２にコンクリートを充填した際に、円筒部材１１Ａの中空部にコンクリートが侵入しないようにするためである。
キャップ１１１Ａの中空部側（図１９の右側）は、コイルスプリング１５の一方の端部のスプリングシートの機能を有している。
以下、複数の雌側ボルト１２と、ガイドプレート１３と、スプリングシート１４と、コイルスプリング１５と、免震材１６と、テーパーリング１７と、前蓋１８Ａを、「継手構成部材」と記載する。
【００４５】
継手構成部材を円筒部材１１Ａ内部に組み込んだ（円筒部材１１Ａの開口側端部と前蓋１８Ａの開口とは同一面となった）状態の雌側継手２０Ａを、スチール部材４２に形成された貫通孔４２ｈのセグメント内部側に溶接するに際しては、図示しない冶具によって、雌側継手２０Ａを貫通孔４２ｈのセグメント内部側に当接するように一旦固定する。図示は省略するが当該冶具は、貫通孔４２ｈに挿入可能で、且つ、前蓋１８Ａの内周面に形成された雌ねじ１８Ａｔに螺合する雄ねじ部を有し、当該雄ねじ部を前蓋１８Ａの雌ねじ１８Ａｔに螺合させて、雌側継手２０Ａを貫通孔４２ｈのセグメント内部（箱状部材４２内部）側に当接する。
【００４６】
雌側継手２０Ａを貫通孔４２ｈのセグメント内部側に専用冶具により当接した後、例えば溶接により、雌側継手２０Ａを貫通孔４２ｈのセグメント内部側に固着させる。
雌側継手２０Ａをセグメント内部側に固着した後、箱状部材４２内にコンクリートＣ４を打設して、スチールセグメントＳＭ４を構成する。
【００４７】
図１９は、いわゆる「中詰めタイプ」のスチールセグメントに結合装置１００Ａを適用している。セグメントＣＭ３、ＣＭ４において、スチール板（鋼板）４０で構成された箱状部材４１、４２の内部にコンクリートが流し込まれている。ただし、コンクリートが流し込まれていないスチールセグメントに対して、図１９の第２実施形態を適用することが可能である。
図１９の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図１８の第１実施形態と同様である。
【００４８】
図２０〜図２２は、本発明の第３実施形態を示している。
図１〜図１９の実施形態（第１実施形態、第２実施形態）では免震材１６を使用しているのに対して、図２０〜図２２の第３実施形態では、雌側継手には免震材は用いられていない。
より詳細には、図１〜図１８における雌側継手（第１実施形態）は、雄側継手側（図２、図３、図１３では右側）の端部において、テーパーリング１７、免震材１６、前蓋１８が設けられている。それに対して、免震材を使用しないタイプの雌側継手の全体を示す図２０から明らかなように、第３実施形態に係る雌側継手２０Ｂでは、雄側継手側（図２０の右側）端部に前蓋１８Ｂが設けられており、前蓋１８Ｂは、図２、図３、図１３におけるテーパーリング１７と前蓋１８を組み合わせた部材となっており、免震材は設けられていない。ケーシング１１Ｂも、上記内容に対応した形状となっている。
【００４９】
前蓋１８Ｂの詳細が図２１に示されており、雄ピン１０を挿入した状態が図２２に示されている。
図２１において、前蓋１８Ｂは、外周面１８０Ｂ全域に雄ねじ１８０Ｂｔが形成され、内周１８２Ｂのアンカー部１１１に近い側（図２１の左側）にはテーパー１８３Ｂが形成されている。
また、内周１８２Ｂの他方の端部側（図２１の右側）には雄ピン１０の大径部３との干渉を避けるための大径部逃がし穴１８４Ｂ（図２２参照）が形成されている。
前蓋１８Ｂにおける雌側継手２０Ｂの開放側端面（図２１の右端面）には、１対の工具差込穴１８６が形成されている。
【００５０】
スチールセグメントについても、図２０〜図２２の雌側継手２０Ｂと同様に、免震材を設けていない雌側継手を適用することが可能である。
その場合、雌側継手２０Ｂのケーシング１１Ｂよりもアンカー側の領域（図２０参照：中実軸部１１０からアンカー部１１１にかけての領域）は不要である。
図２０〜図２２の第３実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図１８の第１実施形態と同様である。
【００５１】
図２３、図２４は、本発明の第４実施形態を示している。
図１〜図２２の各実施形態では、図１４で示す様な大径部３を有する雄ピン１０が用いられている。
それに対して第４実施形態では、図２３で示すように、断面半円形の突起（ストッパ）３Ｂが、雄ピン１０Ｂの長手方向中央に形成されている。
この突起３Ｂが、図示しない雄側継手が設けられたセグメントと、図示しない雌側継手が設けられたセグメントの境界に位置して、セグメント間に作用する剪断力を負担する。
【００５２】
図２４で示すように、雄ピン１０Ｂの突起３Ｂは、円環の一部を切り欠いた形状に形成されている。突起３Ｂにおいて、円環を切り欠いた部分３１Ｂは、いわゆる「２面幅」を構成しており、例えばスパナＴＳに係合し易い形状になっている。
図２３、図２４で示す雄ピン１０Ｂを図示しない雄側継手の雌ねじに螺合するに際しては、２面幅を形成する切欠部３１Ｂに（例えば）スパナＴＳを係合して、回転すれば良い。
【００５３】
図２３、図２４で示す雄ピン１０Ｂも、コンクリートセグメント、スチールセグメントの双方に対して適用可能である。
そして、前蓋１８、１８Ａ、１８Ｂの形状を突起３Ｂと相補的な形状とすることにより、図２３、図２４で示す雄ピン１０Ｂは第１〜第３実施形態の各々に対して適用可能である。
上述した以外の構成及び作用効果について、図２３、図２４の第４実施形態は、図１〜図２２の実施形態と同様である。
【００５４】
図２５は本発明の第５実施形態を示している。
図２５において、雄ピン１０Ｃの長手方向中央には特に大径部や突起は形成されておらず、ストレートに形成されている。
図２５の雄ピン１０Ｃの雌側継手に近接する側（図２５では左側）の先端５Ｃには、図１４、図１５を参照して説明した溝６と同様な溝６Ｃが形成されている。
図２５の雄ピン１０Ｃを雄側継手の雌ねじに螺合するに際しては、図１６〜図１８で示す様な工具を用いて回転すれば良い。
【００５５】
図２５で示す雄ピン１０Ｃも、コンクリートセグメント、スチールセグメントの双方に対して適用可能である。
そして、前蓋１８、１８Ａ、１８Ｂの形状を変更すれば、図２５で示す雄ピン１０Ｃは第１〜第４実施形態に対して適用可能である。
上述した以外の構成及び作用効果について、図２４の第５実施形態は、図１〜図２４の実施形態と同様である。
【００５６】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・第１の軸部
２・・・第２の軸部
３・・・大径部
６・・・溝
１０・・・雄ピン
１１・・・ケーシング
１２・・・雌側ボルト
１６・・・免震材
１７・・・テーパーリング
１８・・・前蓋
２０・・・雌側継手
３０・・・インサート
【図１】
2015045124.tif 000003
【図２】
2015045124.tif 000004
【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】
2015045124.tif 000009
【図８】
2015045124.tif 000010
【図９】
2015045124.tif 000011
【図１０】
2015045124.tif 000012
【図１１】
2015045124.tif 000013
【図１２】
2015045124.tif 000014
【図１３】
2015045124.tif 000015
【図１４】
2015045124.tif 000016
【図１５】
2015045124.tif 000017
【図１６】
2015045124.tif 000018
【図１７】
2015045124.tif 000019
【図１８】
2015045124.tif 000020
【図１９】
2015045124.tif 000021
【図２０】
2015045124.tif 000022
【図２１】
2015045124.tif 000023
【図２２】
2015045124.tif 000024
【図２３】
2015045124.tif 000025
【図２４】
2015045124.tif 000026
【図２５】
2015045124.tif 000027