(57)【要約】【課題】隣接する二つの部材の接合を容易にし、工期を短縮させる。【解決手段】雄型継手３と雌型継手４とを備え、雄型継手３は、支持柱５と該支持柱５の先端部に設けられた嵌合部材６とを備え、雌型継手４は、一対の係合壁部１１Ａ、１１Ｂを備え、係合壁部１１Ａ、１１Ｂは、それらの間に係合方向へ延在する係合空間１２を形成するように互いに対向配置された上係合壁部１３Ａ及び下係合壁部１３Ｂと、これらのそれぞれに、係合空間１２の上側及び下側を覆うように形成された上係合壁部前壁１４Ａ及び下係合壁部前壁１４Ｂとを備えていることを特徴とする。【選択図】  図２
2004190760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の部材と他方の部材とを接合する継手であって、
一方の部材の一方の接合端部に設けられる雄型継手と、他方の部材の他方の接合端部に設けられる雌型継手とを備えてなり、
前記雄型継手は、前記一方の接合端部から接合方向へ向けて突出する支持柱と、該支持柱の先端部に前記接合方向と直交する係合方向に延びるように設けられた嵌合部材とを備えてなり、
前記雌型継手は、前記他方の接合端部に前記係合方向へ向けて延びるように配置された一対の係合壁部を備えてなり、
前記一対の係合壁部は、それらの間に前記係合方向へ延在する係合空間を形成するように互いに対向配置された上係合壁部及び下係合壁部と、これら上係合壁部及び下係合壁部のそれぞれに、前記係合空間の上側及び下側を覆うように形成された上係合壁部前壁及び下係合壁部前壁とを備えてなり、
前記雄型継手は、これを前記雌型継手に対して係合方向に相対移動させたときに、前記支持柱が前記上係合壁部前壁と下係合壁部前壁との間の開口部を移動可能、かつ前記嵌合部材が前記上係合壁部内面及び下係合壁部内面に摺接して弾性変形可能、更に同嵌合部材が前記上係合壁部前壁内面及び下係合壁部前壁内面に係合可能とされていることを特徴とする継手。
【請求項２】
請求項１記載の継手において、
前記上係合壁部の内面と下係合壁部の内面とは、前記係合方向へ向けて漸次幅が狭まるように形成されていることを特徴とする継手。
【請求項３】
請求項１又は２記載の継手において、
前記嵌合部材は、その中央部が前記支持柱の突出方向へ向けて膨出する円弧状の断面形状をもって前記係合方向へ延びるように形成されていることを特徴とする継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、継手に関し、詳しくは、隣接する二つの部材同士、例えば地下鉄のトンネル等の掘削した部分の内面に設けられる複数のセグメントの隣接するもの同士を一体に接合するのに有効な継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、シールド工法等により地下鉄のトンネル等を構築する場合には、掘削した部分の内面にスチール型セグメント、中詰コンクリート型セグメント、コンクリート型セグメント等のセグメントを設け、掘削した部分を被覆し、支持している。
【０００３】
この種のセグメントの一例が図８に示されている。このセグメント４１は、中詰コンクリート型セグメントであって、円弧板状のコンクリート製のセグメント本体４２と、セグメント本体４２の長手方向の両端面に一体に設けられる長方形板状の金属製の長手方向接合板４３、４３と、セグメント本体４２の幅方向の両端面に一体に設けられる円弧板状の金属製の幅方向接合板４４、４４とからなるものであって、各長手向接合板４３及び各幅方向接合板４４にはそれぞれネジ挿通用の孔４３ａ、４４ａが貫通した状態で設けられ、各ネジ挿通用の孔４３ａ、４４ａに対応するセグメント本体４３の部分にはそれぞれ所定の大きさ、深さのネジ締付け用の穴４５が設けられている。
【０００４】
そして、上記のような構成のセグメント４１を、トンネル等の掘削した部分の内面に周方向に連続して設け、周方向に隣接するセグメント４１の各ネジ締付け用の穴４５を利用し、長手方向接合板４３のネジ挿通用の孔４３ａ、４３ａ間に継手のボルト（図示せず）を挿通させ、ボルトのネジ部に継手のナット（図示せず）を螺合させて締め付け、周方向に隣接するセグメント４１、４１同士を一体に接合し、同一周上にリング状のセグメントリング体を構成する。
【０００５】
そして、このようなセグメントリング体を掘削方向に連続して設け、掘削方向に隣接するセグメントリング体のセグメント４１、４１同士を同様の方法によって一体に接合し、掘削した部分の内面の全体を複数のセグメント４１、４１……で被覆する。このようにして、掘削した部分の内面を複数のセグメント４１、４１……で支持することができるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３０５５９４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成のセグメント４１にあっては、コンクリート製のセグメント本体４２の複数箇所にネジ締付け用の穴４５が設けられているので、セグメント本体４２の強度が低下してしまう。このため、掘削した部分の内面に複数のセグメント４１、４１……を設けた後に、各セグメント４１のネジ締付け用の穴４５を充填材によって閉塞し、各セグメント本体４２の強度を確保しなければならず、その作業に手間がかかり、工期の長期化の原因となる。
【０００８】
また、周方向に隣接するセグメント４１、４１の長手方向接合板４１、４１のネジ挿通用の孔４３ａ、４３ａを相互に一致させる場合のセグメント４１、４１の位置決めに非常に手間がかかる。
【０００９】
さらに、ネジ挿通用の孔４３ａ、４３間に挿通させたボルトにナットを締め付ける場合に、その作業を狭い空間であるネジ締付け用の孔４５を利用して行わなければならないため、作業効率が悪く、工期の長期化の原因となる。
【００１０】
この発明は、上記のような問題に鑑みなされたものであって、隣接する二つの部材、例えばトンネル等の掘削した部分の内面に設けられる複数のセグメントの隣接するもの同士の接合に用いた場合に、隣接するセグメント同士を一体に接合した後の強度確保のための作業が一切不要であり、また、隣接するセグメントの位置決めが容易であり、さらに隣接するセグメント同士の接合が容易であって、作業効率が良く、工期を大幅に短縮することができる継手を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、この発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、一方の部材と他方の部材とを接合する継手であって、一方の部材の一方の接合端部に設けられる雄型継手と、他方の部材の他方の接合端部に設けられる雌型継手とを備えてなり、前記雄型継手は、前記一方の接合端部から接合方向へ向けて突出する支持柱と、該支持柱の先端部に前記接合方向と直交する係合方向に延びるように設けられた嵌合部材とを備えてなり、前記雌型継手は、前記他方の接合端部に前記係合方向へ向けて延びるように配置された一対の係合壁部を備えてなり、前記一対の係合壁部は、それらの間に前記係合方向へ延在する係合空間を形成するように互いに対向配置された上係合壁部及び下係合壁部と、これら上係合壁部及び下係合壁部のそれぞれに、前記係合空間の上側及び下側を覆うように形成された上係合壁部前壁及び下係合壁部前壁とを備えてなり、前記雄型継手は、これを前記雌型継手に対して係合方向に相対移動させたときに、前記支持柱が前記上係合壁部前壁と下係合壁部前壁との間の開口部を移動可能、かつ前記嵌合部材が前記上係合壁部内面及び下係合壁部内面に摺接して弾性変形可能、更に同嵌合部材が前記上係合壁部前壁内面及び下係合壁部前壁内面に係合可能とされていることを特徴とする。
この発明に係る継手は、雄型継手を雌型継手に対し係合方向に相対移動させてこれら雄型継手と雌型継手とを係合させる。この場合、雄型継の支持柱を上係合壁部前壁と下係合壁部前壁との間の開口部内にて移動させ、嵌合部材を上係合壁部内面と下係合壁部内面に対し摺接させつつ移動させる。このようにすると、嵌合部材が弾性変形し上係合壁部、下係合壁部、上係合壁部前壁、下係合壁部前壁の各内面に係合する。
【００１２】
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の継手において、前記上係合壁部の内面と下係合壁部の内面とは、前記係合方向へ向けて漸次幅が狭まるように形成されていることを特徴とする。
この発明に係る継手は、雄型継手を雌型継手に対し係合方向に移動させた場合に、嵌合部材の変形が漸次大きくなり、雄型継手が雌型継手に強固に係合する。
【００１３】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の継手において、前記嵌合部材は、その中央部が前記支持柱の突出方向へ向けて膨出する円弧状の断面形状をもって前記係合方向へ延びるように形成されていることを特徴とする。
この発明に係る継手によれば、嵌合部材の断面形状が円弧状とされているので、嵌合部材がスムーズに弾性変形し、雄型継手と雌型継手との係合がスムーズになされる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示すこの発明の実施の形態について説明する。
図１〜図７には、この発明による継手の一実施の形態が示されていて、この継手は、隣接する一方の部材と他方の部材、例えばトンネル掘削後における壁部形成用セグメントの接合に用いられるものである。図１において符号１、２は、トンネルの周方向に隣接するコンクリート型セグメントであって、その接合端部１ａ、２ａには、雄型継手３、雌型継手４が設けられている。
【００１５】
図１〜図３に示すように雄型継手３は、セグメント１の接合端部１ａから接合方向（セグメント１、２の接合方向であって、図２、図３において矢印Ａ方向）へ向けて突出する３つの支持柱５と、これら支持柱５の先端部に前記接合方向と直交する係合方向（後述するように雄型継手３を雌型継手４に対し係合操作する方向であって、図２において矢印Ｂ方向）に延びるように設けられた嵌合部材６とを備えている。
【００１６】
支持柱５は、ボルト７とスペーサ８とからなっており、ボルト７の先端部は、接合端部１ａに埋設された雌ネジ部材９に螺合されることによってその位置に固定されている。
嵌合部材６は、樹脂又は金属製であって、その中央部が支持柱５の突出方向へ向けて膨出する円弧状の断面形状をもって前記係合方向へ延びるように形成されている。また、この嵌合部材６の外縁６ａ，６ｂは、前記係合方向に向けて漸次幅が狭まるように形成されている。また、嵌合部材６は、その外縁６ａ，６ｂが押圧されると、その幅寸法が徐々に小となるように弾性変形可能であり、押圧を解いた場合元の形状に弾性復帰するようになっている。
【００１７】
雌型継手４は、樹脂又は金属製であって、被嵌合部１０Ａとアンカー部１０Ｂとを備えており、セグメント２の接合端部２ａ内に埋設されている。被嵌合部１０Ａは、前記係合方向（矢印Ｂ方向）へ向けて延びるように配置された一対の係合壁部１１Ａ、１１Ｂを備えている。これら係合壁部１１Ａ、１１Ｂは互いに対向配置されており、これらの間には前記係合方向へ延在する係合空間１２が形成されている。係合壁部１１Ａは、上係合壁部１３Ａと係合空間１２の上側を覆う上係合壁部前壁１４Ａとからなっており、係合壁部１１Ｂは、下係合壁部１３Ｂと係合空間１２の下側を覆う下係合壁部前壁１４Ｂとからなっている。
【００１８】
雄型継手３は、これを雌型継手４に対して係合方向（矢印Ｂ方向）に相対移動させたときに、支持柱５が上係合壁部前壁１４Ａと下係合壁部前壁１４Ｂとの間の開口部１５を移動可能、かつ嵌合部材６が上係合壁部１３Ａ内面及び下係合壁部１３Ｂ内面に摺接して弾性変形可能、更に同嵌合部材６が上係合壁部前壁１４Ａ内面及び下係合壁部前壁１４Ｂ内面に係合可能とされている。
この場合、上係合壁部１３Ａの内面と下係合壁部１３Ｂの内面とは、前記係合方向（矢印Ｂ方向）へ向けて漸次幅が狭まるように形成されている。
【００１９】
なお、上記の構成において、図１に示すようにセグメント２の接合端部２ａには、雌型継手４の係合空間１２に連続するように凹部１６が形成されている。また、図２に示すように、雄型継手３の嵌合部材６の一方の端部は挿入端部１７を構成しており、雌型継手４の他方の端部は挿入端部１８を構成している。
【００２０】
上記のように構成した雄型継手３と雌型継手４とからなる継手は、例えばトンネルを掘削してその内面にセグメントを用いて壁部を構築する場合に、隣接するセグメント同士を一体的に接合する場合に用いられるものであり、特に、周方向に隣接するセグメント１，２同士の接合に用いて有効である。
【００２１】
この継手によるセグメントの接合方法について説明すると、まず、既に定位置に設置されたセグメント２の接合端部２ａに対し、次に設置するセグメント２の接合端部１ａを所定寸法側方に位置をずらせて対向させる。即ち、図２に示すように、雄型継手３を矢印Ｃ方向に移動させて、その嵌合部材６の挿入側端部１７を雌型継手４の被嵌合部１０Ａの挿入端部１８近傍に位置させる。
【００２２】
そして、セグメント１を図２，図３に示す接合方向（矢印Ａ方向）に移動し、更に雄型継手３の嵌合部材６の挿入端部１７を雌型継手４の係合空間１２内に挿入し、係合方向（矢印Ｂ方向）に移動させる。
【００２３】
この場合、嵌合部材６の挿入初期時には、その外縁６ａ，６ｂが、図４に示すように被嵌合部１０Ａの一対の上係合壁部１３Ａ、下係合壁部１３Ｂの各内面に対して、若干の隙間を有している。
【００２４】
そして、更に嵌合部材６を係合方向に挿入すると、図５に示すように嵌合部材６の外縁６ａ，６ｂが、上係合壁部１３Ａ、下係合壁部１３Ｂの内面に当接し、この嵌合部材６が、その幅が狭くなるように若干弾性変形する。
【００２５】
また、更に嵌合部材６を挿入すると、図６に示すように、湾曲状の嵌合部材６の外縁６ａ，６ｂが一対の上係合壁部１３Ａ、下係合壁部１３Ｂに当接すると共に、上係合壁部前壁１４Ａ、下係合壁部前壁１４Ｂの内面にも当接し、嵌合部材６の弾性変形が更に進む。
【００２６】
また、更に嵌合部材６を挿入すると、図７に示すように、嵌合部材６の外縁６ａ、６ｂが前記上係合壁部１３Ａ、下係合壁部１３Ｂ及び上係合壁部前壁１４Ａ、下係合壁部前壁１４Ｂの内面に係合し、この嵌合部材６の弾性復帰力によって当該嵌合部材６が被嵌合部１０Ａに強固に連結される。これによってセグメント２に対し、セグメント１を強固に接合することができる。
【００２７】
上記のように、この実施の形態に係る継手にあっては、周方向に隣接する二つのセグメント１，２を一体に接合する場合に、既に固定されたセグメント２の接合端部２ａに対して、セグメント１の接合端部１ａを沿わせるようにしながら、セグメント２の雌型継手４の被嵌合部１０Ａに対してセグメント１の雄型継手３の嵌合部材６を挿入して嵌合することにより両セグメント１、２を接合することができる。
この場合、上係合壁部１３Ａの内面と下係合壁部１３Ｂの内面とは、係合方向へ向けて漸次幅が狭まるように形成されているので、嵌合に際して、嵌合部材６の変形が漸次大きくなり、雄型継手３が雌型継手４に強固に係合し、セグメント同士を強固に接合することができる。
【００２８】
また、嵌合部材６の断面形状が円弧状とされているので、嵌合部材６がスムーズに弾性変形し、雄型継手３と雌型継手４との係合がスムーズになされる。
従って、セグメント１の位置決めに手間がかかるようなことがなく、またボルトとナットとを締め付ける作業も不要となるので、セグメント１，２同士の接合が容易となり、作業効率を高めることができ、工期を短縮することができることになる。さらに、セグメント１，２の強度を確保するために、セグメント１，２同士を接合した後に充填材を充填する作業が不要となるので、これによっても工期を短縮することができる。
【００２９】
なお、。上記の実施の形態においては、接合するセグメントがコンクリートセグメントの場合であるが、この発明による継手によって接合するセグメントは
スチール型セグメント、中詰コンクリート型セグメント等他の種類のセグメントであってもよい。
また、上記の実施の形態においては、継手をいわゆるセグメント間継手として用いる場合について説明したが、セグメントの施工方法を適宜選択してリング間継手として用いてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１に係る発明によれば、雌型継手に対し雄型継手を嵌合させるだけで二つの部材の接合ができるので、部材同士の接合を容易に接合することができ、工期を大幅に短縮させることができることになる。また、隣接する二つの部材を一体に接合した後に、部材の強度を確保するために充填材を充填するような煩雑な作業が一切不要となるので、これによっても工期を大幅に短縮させることができる。
【００３１】
また、請求項２に係る発明によれば、雄型継手を雌型継手に対し係合方向に移動させた場合に、嵌合部材の変形が漸次大きくなり、雄型継手が雌型継手に強固に係合し、部材同士を強固に接合することができる。
【００３２】
また、請求項３に係る発明によれば、嵌合部材の断面形状が円弧状とされているので、嵌合部材がスムーズに弾性変形し、雄型継手と雌型継手との係合がスムーズになされるという効果が得られる。。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る継手を示す図であって、雄型継手と雌型継手の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る継手を示す図であって、雄型継手と雌型継手を夫々取付けた一対のセグメントの部分斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る継手を示す図であって、雄型継手と雌型継手を夫々取付けた一対のセグメントの部分断面図である。
【図４】雌型継手に雄型継手を嵌合する際の断面図であり、挿入初期状態を示す図である。
【図５】雌型継手に雄型継手を嵌合する際の断面図であり、挿入第２段階の状態を示す図である。
【図６】雌型継手に雄型継手を嵌合する際の断面図であり、挿入第３段階の状態を示す図である。
【図７】雌型継手に雄型継手を嵌合する際の断面図であり、挿入完了状態を示す図である。
【図８】従来の継手の一例を示した説明図であって、隣接する二つの部材を接近させた状態を示した斜視図である。
【符号の説明】
１  セグメント
２  セグメント
３  雄型継手
４  雌型継手
５  支持柱
６  嵌合部材
６ａ，６ｂ  外縁
１１Ａ，１１Ｂ  係合壁部
１２  係合空間
１３Ａ  上係合壁部
１３Ｂ  下係合壁部
１４Ａ  上係合壁部前壁
１４Ｂ  下係合壁部前壁
【図１】
2004190760.tif 000003
【図２】
2004190760.tif 000004
【図３】
2004190760.tif 000005
【図４】
2004190760.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004190760.tif 000008
【図７】
2004190760.tif 000009
【図８】
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