(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】隣接する二つの部材１，２を一体に接合する継手であって、前記一方の部材１に設けられるとともに、着脱自在の嵌合部材１７を有する雄型継手３と、前記他方の部材２に設けられるとともに、前記嵌合部材１７と相互に嵌合する被嵌合部材３７を有する雌型継手４とを備えてなり、前記雄型継手３は、前記嵌合部材１７を前記被嵌合部材３７に嵌合した後に、前記嵌合部材１７を前記被嵌合部材３７に向けて進行させる進行手段を備えてなることを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の部材と他方の部材とを一体的に接合する継手であって、
前記一方の部材に設けられるとともに、着脱自在の嵌合部材を有する雄型継手と、前記他方の部材に設けられるとともに、前記嵌合部材と相互に嵌合する被嵌合部材を有する雌型継手とを備えてなり、
前記雄型継手は、前記嵌合部材を前記被嵌合部材に嵌合した後に、前記嵌合部材を前記被嵌合部材に向けて進行させる進行手段を備え、該進行手段は、前記嵌合部材に設けられる雄ネジ部と、該雄ネジ部に螺着される雌ネジ部と、該雌ネジ部を回転させる回転手段と、前記嵌合部材の回転を阻止する廻り止め手段とを備えてなることを特徴とする継手。
【請求項２】
請求項１記載の継手であって、
前記回転手段は、前記雌ネジ部と一体に回転するホィールと、該ホィールに一端が止着されたワイヤーと、該ワイヤーを巻き取る巻取手段とを備えてなることを特徴とする継手。
【請求項３】
請求項２に記載の継手であって、
前記廻り止め手段は、前記嵌合部材の後端に形成された非円形孔と、前記雌ネジ部の後端に取付けられ、前記嵌合部材の後端を係止して破損又は折曲可能な係止板と、該係止板に当接され、前記非円形孔に挿入可能な非円形部材と、該非円形部材の回転を阻止する廻り止め部材と、前記非円形部材を前記係止板に向けて付勢する付勢手段とを備えてなることを特徴とする継手。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の継手であって、
前記嵌合部材の先端部外周面には、凹凸部が設けられ、前記被嵌合部材の内周面には、前記嵌合部材の凹凸部と相互に嵌合する凹凸部が設けられてな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　（第３頁、図１、図４）
【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、隣接する二つの部材を一体に接合する継手であって、一方の部材に設けられるとともに、着脱自在の嵌合部材を有する雄型継手と、他方の部材に設けられるとともに、前記嵌合部材と相互に嵌合する被嵌合部材を有する雌型継手とを備えてなり、前記雄型継手は、前記嵌合部材を前記被嵌合部材に嵌合した後に、前記嵌合部材を前記被嵌合部材に向けて進行させる進行手段を備え、該進行手段は、前記嵌合部材に設けられる雄ネジ部と、該雄ネジ部に螺着される雌ネジ部と、該雌ネジ部を回転させる回転手段と、前記嵌合部材の回転を阻止する廻り止め手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
この発明に係る継手によれば、雄型継手に嵌合部材を装着した後、一方の部材の雄型継手の嵌合部材を他方の部材の雌型継手の被嵌合部材に嵌合して、二つの部材を接合する。その後、進行手段により、嵌合部材を被嵌合部材に向けて進行させる。従って、一方の部材の接合面と他方の部材の接合面とを相互に引き寄せて強く密着することができる。また、嵌合部材の回転を阻止しながら、雌ネジ部を回転することにより、嵌合部材が被嵌合部材に向けて進行することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の継手であって、前記回転手段は、前記雌ネジ部と一体に回転するホィールと、該ホィールに一端が止着されたワイヤーと、該ワイヤーを巻き取る巻取手段とを備えてなることを特徴とする。
この発明に係る継手によれば、巻取手段によりワイヤーを巻き取ると、ワイヤーの一端を止着したホィールが回転して、雌ネジ部が回転し、これにより、嵌合部材を被嵌合部材に向けて進行することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の継手であって、前記廻り止め手段は、前記嵌合部材の後端に形成された非円形孔と、前記雌ネジ部の後端に取付けられ、前記嵌合部材の後端を係止して破損又は折曲可能な係止板と、該係止板に当接され、前記非円形孔に挿入可能な非円形部材と、該非円形部材の回転を阻止する廻り止め部材と、前記非円形部材を前記係止板に向けて付勢する付勢手段とを備えてなることを特徴とする。
この発明による継手によれば、雄型継手の雌ネジ部に嵌合部材の雄ネジ部を螺合しながら、雄型継手に嵌合部材を装着し、次いで、嵌合部材の後端を係止板に押圧して、係止板を破損又は折曲すると、廻り止め部材により回転を阻止された非円形部材は、付勢手段により弾性的に押圧されて、嵌合部材の非円形孔に挿入される。これにより、嵌合部材を廻り止めすることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１から３の何れかに記載の継手であって、前記嵌合部材の先端部外周面には凹凸部が設けられ、前記被嵌合部材の内周面には前記嵌合部材の凹凸部と相互に嵌合する凹凸部が設けられてなることを特徴とする。
この発明による継手によれば、嵌合部材を被嵌合部材に一旦挿入すれば、雄型継手の嵌合部材の凹凸部と雌型継手の被嵌合部材の凹凸部とを相互に嵌合することができる。
【００１６】
【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、隣接する二つの部材、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、特に、軸方向に隣接するセグメントの幅方向接合板１，２を一体に接合する場合（リング間継手として用いる場合）に有効に適用することができるものであって、雄型継手３と雌型継手４とを備えている。
【００１７】
図１において、雄型継手３は、一方のセグメントの幅方向接合板１に設けられており、カップ状のケース本体５と、ケース本体５に溶接等により固定された小カップ状部６と、ケース本体５の開口部を閉鎖すると共に幅方向接合板１に固定される蓋体７とを有している。
【００１８】
小カップ状部６内には、ナット（雌ネジ部）８が回転自在に収納され、ナット８の外周面には、外周縁の凹部１１にワイヤー１２を巻回したホィール１０が溶接等により固定されている。
ワイヤー１２は、その一端がホィール１０の凹部１１に止着され、凹部１１を数回巻回された後、図５に示すように、その他端が巻取部材１３（巻取手段）に止着されている。
巻取部材１３は、ケース本体５に設けられたカップ状の一対の受け部材１４，１５により回転自在に支持されている。また、巻取部材１３の一端部には、レンチ等により巻取部材１３を回転するための工具孔１６が形成されている。
これにより、レンチ等によって巻取部材１３を回転すると、ワイヤー１２が巻取部材１３に巻き取られ、それに伴って、ホィール１０が回転されて、小カップ状部６内でナット８が回転される。
【００１９】
また、図１に示すように雄型継手３には、棒状の嵌合部材１７がナット８に螺合しながら、着脱自在に装着されるようになっている。なお、嵌合部材１７は、当初から雄型継手３にセットされず、２つのセグメントの接合前に装着される。嵌合部材１７は、その先端部外周面に、断面鋸刃状の凹凸を軸方向に沿って連続して形成した凹凸部１８を有し、その中間部から後端部にわたる外周面には、ナット８に螺合して送りネジ機構を構成する雄ネジ部１９を有し、さらに、その後端面には、六角形状孔（非円形孔）２０が形成されている。
【００２０】
図１及び図７において、ナット８の後端に、係止板２１が取付けられている。係止板２１の内周縁には、嵌合部材１７の後端を係止すると共に破損又は折曲可能な複数の突起２２が形成されている。
係止板２１には、嵌合部材１７の非円形孔２０に挿入可能な六角形状部材（非円形部材）２３が当接されている。小カップ状部６には、六角形状部材２３を通挿して回転を阻止する六角形状孔２４を有する廻り止め部材２５（廻り止め手段）が固定されている。
小カップ状部６に設けた有底筒状部２６と、六角形状部材２３との間には、コイルバネ（付勢手段）２７が介装されている。
これにより、ナット８に嵌合部材１７の雄ネジ部１９を螺合しながら、雄型継手３に嵌合部材１７を装着し、次いで、図２に示すように、嵌合部材１７の後端を係止板２１に押圧して、係止板２１の突起２２を破損又は折曲すると、廻り止め部材２５により回転を阻止された六角形状部材２３は、コイルバネ２７により弾性的に押圧されて、嵌合部材１７の六角形状孔２０に挿入される。従って、ナット８の回転時に、嵌合部材１７を廻り止めしながら、ナット８の回転に伴って嵌合部材１７を雌型部材４に向けて進行させることができる。
【００２１】
また、図１において、他方のセグメントの幅方向接合板２に設けられた雌型継手４は、カップ状のケース本体３０と、ケース本体３０に溶接等により固定された小カップ状部３１と、ケース本体３０の開口部を閉鎖すると共に幅方向接合板２に固定される蓋体３２とを有している。
【００２２】
蓋体３２の内側には、一対の位置調整部材３３ａ，３３ｂが設けられ、位置調整部材３３ａ，３３ｂと小カップ状部３１との間に、円筒状部材３４が介装されている。小カップ状部３１の内側には、円板状の押圧部材３５が、円筒状部材３４の内周面側には、円筒状の押圧部材３６が夫々設けられている。
円筒状の押圧部材３６の内周面側に、雄型継手３の嵌合部材１７が嵌合する被嵌合部材３７が設けられている。円板状の押圧部材３５と被嵌合部材３７との間には、案内部材３８が介装されている。
【００２３】
被嵌合部材３７は、内周面に雄型継手３の嵌合部材１７の凹凸部１８に相互に嵌合する断面鋸刃状の凹凸部３９が軸方向に沿って連続して設けられると共に、図６に示すように、周方向に複数（この実施の形態においては５つ）に分割されて拡径可能になっている。なお、被嵌合部材３７の分割数は５つに限らず、複数であれば良い。
円板状の押圧部材３５は、ウレタンゴム等の弾性体からなり、被嵌合部材３７を軸方向に押圧するようになっている。同様に、円筒状の押圧部材３６は、ウレタンゴム等の弾性体からなり、被嵌合部材３７を縮径する方向に押圧するようになっている。案内部材３８は、被嵌合部材３７を拡径可能に案内するようになっている。
【００２４】
位置調整部材３３ａは、凹状の円弧面を有し、位置調整部材３３ｂは、これに対向して凸状の円弧面を有している。これにより、嵌合部材１７が被嵌合部材３７に挿入される際、嵌合部材１７の挿入角度が生じた場合であっても、位置調整部材３３ｂが位置調整部材３３ａに対して回動し、挿入角度を零に抑えて、嵌合部材１７が被嵌合部材３７に正確に挿入されるようになっている。
ケース本体３０と円筒状部材３４との間には、所定の間隙が形成され、この間隙により被嵌合部材３７の拡径が許容されるようになっている。
【００２５】
この実施の形態では、継手は、上記のように構成されているため、二つのセグメントを軸方向に接合する際には、二つのセグメントをトンネル等の掘削した部分の内面に位置し、図１において、ナット８に嵌合部材１７の雄ネジ部１９を螺合しながら、雄型継手３に嵌合部材１７を装着する。
【００２６】
次に、図２に示すように、嵌合部材１７の後端を係止板２１に押圧して、係止板２１の突起２２を破損又は折曲する。これにより、廻り止め部材２５により回転を阻止した六角形状部材２３は、コイルバネ２７により弾性的に押圧されて、嵌合部材１７の六角形状孔２０に挿入される。これにより、嵌合部材１７を廻り止め状態にすることができる。
【００２７】
次に、図３に示すように、二つの幅方向接合板１，２を接近させて当接しながら、雄型部材３の嵌合部材１７を雌型継手４の被嵌合部材３７に挿入し、嵌合部材１７の先端部の凹凸部１８と被嵌合部材３７の凹凸部３９とを互いに嵌合する。
【００２８】
次いで、図４において、レンチ等によって巻取部材１３を回転しながら、ワイヤー１２を巻き取る。これに伴って、ホィール１０が回転し、小カップ状部６内でナット８が回転して、送りネジ機構の原理により、廻り止め状態にした嵌合部材１７は、被嵌合部材３７内でさらに奥の方に前進する。従って、一方のセグメントの幅方向接合板１と他方のセグメントの幅方向接合板２とを相互に引き寄せて強固に密着することができる。
【００２９】
同様の方法により、セグメントを順次一体に接合し、同一周上に環状のセグメントリング体を構成する。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、掘削した部分の内面の全体を複数のセグメントで被覆することで掘削した部分の内面を複数のセグメントで支持することができる。
【００３０】
上記のように構成したこの実施の形態による継手にあっては、軸方向に隣接するセグメント同士を一体に接合する場合に、一方のセグメント（固定側）の幅方向接合板１（軸方向端面）に、軸方向から他方のセグメント（可動側）の幅方向接合板２（軸方向端面）を接合しながら、雄型継手３の嵌合部材１７を雌型継手４の被嵌合部材３７に嵌合し、この後、雄型継手３の嵌合部材１７を前進させて二つの幅方向接合板１，２を相互に引き寄せるだけで良いので、隣接するセグメントの接合作業が容易となる。
【００３１】
従って、隣接するセグメント同士をボルト、ナットを用いて接合するような煩雑な作業が一切不要となり、接合に要する手間を大幅に削減することができ、工期を大幅に短縮させることができることになる。
【００３２】
また、隣接するセグメント同士を一体に接合した後に、セグメントの強度を確保するために充填材を充填するよう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ことになる。
【００３３】
なお、前記の説明においては、本発明による継手を中詰コンクリート型のセグメントの接合に適用したが、スチール型セグメント、コンクリート型セグメント等に適用しても良いものであり、その場合にも同様の作用効果を奏するのは勿論のことである。
また、本発明による継手は、リング間継手として用いるだけでなく、セグメントの施工方法を適宜選択することにより、セグメント間継手としても用いることができるものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による請求項１に係る継手によれば、雄型継手に嵌合部材を装着した後、一方の部材の雄型継手の嵌合部材を他方の部材の雌型継手の被嵌合部材に嵌合して、二つの部材を接合する。その後、進行手段により嵌合部材を被嵌合部材に向けて進行させている。そのため、一方の部材の接合面と他方の部材の接合面とを相互に引き寄せて強く密着することができる。
従って、隣接する二つの部材を一体に接合する場合に、ボルトナットによって隣接する二つの部材を締め付けるような煩雑な作業が一切不要となるので、隣接する二つの部材の接合が容易となり、後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、強度を高めるために充填材を充填するような作業が一切不要となるので、それによっても工期を大幅に短縮させることができる。また、嵌合部材の回転を阻止しながら、雌ネジ部を回転することにより、嵌合部材を被嵌合部材に向かって進行すれば、嵌合部材と被嵌合部材との接合強度を高めることができ、強度を高めるために充填材を充填するような作業が一切不要となるので、それによっても工期を大幅に短縮させることができる。
【００３５】
さらに、この発明の請求項２による継手によれば、巻取手段によりワイヤーを巻き取れば、ワイヤーの一端を止着したホィールが回転し、雌ネジ部が回転し、嵌合部材を被嵌合部材に向けて進行して、嵌合部材と被嵌合部材との接合強度を高めることができるため、強度を高めるために充填材を充填するような作業が一切不要となり、それによっても工期を大幅に短縮させることができる。
【００３６】
さらに、この発明の請求項３による継手によれば、雄型継手の雌ネジ部に嵌合部材の雄ネジ部を螺合しながら、雄型継手に嵌合部材を装着し、次いで、嵌合部材の後端を係止板に押圧して、係止板を破損又は折曲すると、廻り止め部材により回転を阻止された非円形部材は、付勢手段により弾性的に押圧されて、嵌合部材の非円形孔に挿入される。これにより、嵌合部材を簡単に廻り止めすることができる。
【００３７】
さらに、この発明の請求項４に係る継手によれば、嵌合部材の外周面の凹凸部と被嵌合部材の内周面の凹凸部とが相互に嵌合することになるので、隣接する二つの部材の接合状態に緩みが生じるようなことはなく、長期的に安定した接合状態を維持することができる。
【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の断面図であり、雄型継手に嵌合部材を装着した状態を示す。
【図２】この発明の実施の形態に係る継手の断面図であり、嵌合部材を廻り止めした状態を示す。
【図３】この発明の実施の形態に係る継手の断面図であり、雌型継手に雄型継手を嵌合した状態を示す。
【図４】この発明の実施の形態に係る継手の断面図であり、雄型継手の嵌合部材を雌型継手の被嵌合部材に向けて進行させた状態を示す。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】雌型継手の部分的断面図である。
【図７】嵌合部材を廻り止めするためのコイルバネ、六角形状部材、廻り止め部材、係止板、及び嵌合部材の斜視図である。
【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説明図である。
【符号の説明】
１　幅方向接合板
２　幅方向接合板
３　雄型継手
４　雌型継手
８　ナット（雌ネジ部）
１０　ホィール
１２　ワイヤー
１３　巻取部材
１７　嵌合部材
１８　凹凸部
１９　雄ネジ部
２０　六角形状孔（非円形孔）
２１　係止板
２３　六角形状部材（非円形部材）
２５　廻り止め部材
２７　コイルバネ（付勢手段）
３７　被嵌合部材
３９　凹凸部
【図１】
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【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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