(57)【要約】【課題】セグメントの軸方向継手を金属製部材だけで構成し、特殊な部材は一切使用せず、構造的に簡素で、かつ信頼性の高いものとした。【解決手段】基部側に雄ねじを備え先端側にリング状又は螺旋状の凸条を設けた継手ピン１０と、この雄ねじに螺合する雌ねじを備えた長ナット５１と、鋼管２１の一端側を縮径して内部に折り返し曲げ加工して２重管状に形成し折り返し部２３を継手ピン挿入側とし折り返し部２３の外周に押えリング３０を外嵌した金属製ソケット２０とから構成した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に雄ねじを備え、他端側にリング状又は螺旋状の円周凸条を外周に設けた継手ピンと、一方のセグメント内に埋設され前記雄ねじに螺合する雌ねじを備えた長ナットと、他方のセグメント内に埋設され前記突起の外周に圧着する金属製ソケットとからなることを特徴とするセグメントの軸方向継手。
【請求項２】
前記金属製ソケットは、鋼管の一端側を縮径して内部に折り返し曲げ加工して２重管状に形成した部材とし、折り返し部を前記継手ピン挿入側とし、他端にセグメントコンクリート内にソケットを固定する固定具を備えると共に、前記折り返し部外周に、鋼管の拡径を押えて内管の折り曲げ部に拡縮弾性を付与する押えリングを外嵌したことを特徴とする請求項１記載のセグメントの軸方向継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメントの軸方向継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルライニング用プレキャストコンクリートセグメントの隣接セグメント同士の軸方向継手には、ボルトによる締結、くさびを利用した締結、雄雌の精密嵌合による締結、ほぞによる締結等がある。
【０００３】
これら従来のコンクリートセグメントの軸方向継手は、これを取り付けたり、締め上げるために、セグメントに切欠きを設けたり、各種の複雑な部品を埋め込んだり、複雑な部品を組み立てたりする必要があり手間が掛かるものであった。
【０００４】
また軸方向継手の配置を正確に位置決めする必要があり、芯合わせに手間が掛かるという問題があった。このような手間を避けるために、継手部品同士に可動性を付与し、移動代を設けると、締結力が低下する他に、シール性が不完全となるなどの問題があった。また、これら従来の軸方向継手構造を形成するためには型枠が複雑となり、手間が掛かると共に高価となると言う問題があった。
【０００５】
セグメントのワンタッチ組立てを実現するために、従来のボルト方式にかわる種々の方式の継手が開発されている。このような継手としては、金属製のタイプでは、凸型雄継手を押し込むことによって、凹型雌継手のスリット付きスリーブを開き、互いのくびれがかみ合うことで締結するものとか、凸型雄継手を押し込むことによって、凹型雌継手のスリーブを開き、バネと互いの楔効果で締結するものなどがある。金属製のタイプは、スリット付き部材やバネ機構部材が必要で、構造が複雑である。
【０００６】
また、プラスチックを一部に用いたタイプでは、断面三角形の抜け止め螺旋溝を有する雄継手を、プラスチック円筒である雌継手に押し込むことにより締結するものなどがある。
【０００７】
プラスチックを用いるコンクリートセグメントの軸方向継手として、一端側に溝断面が矩形の螺旋溝を有し他端側に溝断面が三角形の抜け止め螺旋溝を有する継手ピンと、一方のセグメント内に埋設され前記螺旋溝に螺合する螺旋部材と、他方のセグメント内に埋設され前記抜け止め溝部が嵌入する樹脂製ソケットとから構成されたコンクリートセグメントの軸方向継手がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
この軸方向継手は、軸方向に隣接する一方のセグメントの端面からコンクリート内に螺旋部材を埋設し、この螺旋部材に継手ピンの基部の雄ねじを螺合して固定し、他方のセグメントの端面にこの継手ピンと対向させて樹脂製ソケットを埋設し、継手ピンを樹脂製ソケットに挿入して隣接するセグメントを連結するものである。構成部材の一部にプラスチックを用いているタイプは、金属製の継手に比較して耐熱性に劣るという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１５２７９３号公報（第２−４頁、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、金属製部材だけで構成する一方、特殊な部材は一切使用せず、構造的に簡素で、信頼性の高いものとしたセグメントの軸方向継手を開発し、これ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】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものである。本発明は、一端側に雄ねじを備え、他端側にリング状又は螺旋状の円周凸条を外周に設けた継手ピンと、一方のセグメント内に埋設され前記雄ねじに螺合する雌ねじを備えた長ナットと、他方のセグメント内に埋設され前記突起の外周に圧着する金属製ソケットとからなることを特徴とするセグメントの軸方向継手を提供する。
【００１２】
この場合に、前記金属製ソケットは、鋼管の一端側を縮径して内部に折り返し曲げ加工して２重管状に形成した部材とし、折り返し部を前記継手ピン挿入側とし、他端にセグメントコンクリート内にソケットを固定する固定具を備えると共に、前記折り返し部外周に、鋼管の拡径を押えて内管の折り曲げ部に拡縮弾性を付与する押えリングを外嵌するとさらに好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図２は本発明の実施例のセグメントの軸方向継手の締結工程を示す工程図で、図２（ａ）は継手ピン１０をソケット２０内に挿入する前の状態を示し、図２（ｂ）は継手ピン１０をソケット２０内に挿入した後の状態を示したものである。図２（ａ）では、一方のセグメント１００ａ中に埋設された継手ピン１０は、一方のセグメント１００ａ内に埋設されたアンカーとナット５１に螺合固定されている。ソケット２０は他方のセグメント１００ｂの内部に収納され、ソケット固定用アンカー６０によってコンクリート内に固定されている。継手ピン１０はドエル４０を外嵌し、前進してソケット２０内に挿入される。図２（ｂ）は一方のセグメント１００ａを他方のセグメント１００ｂと接続端面１０１ａ、１０１ｂが当接するように締結し、継手ピン１０をソケット２０内に挿入した後の状態を示している。
【００１５】
本発明のこれら軸方向継手の部品はすべて金属製であって、その各部部品を図１に示した。図１は本発明の実施例のセグメントの軸方向継手の分解部品図で、図１（ａ）は継手ピン１０の側面図、図１（ｂ）、（ｃ）はそれぞれソケット２０の正面図及び縦断面図、図１（ｄ）、（ｅ）はそれぞれソケットの口元押えリング３０の正面図及び側面図、図１（ｆ）、（ｇ）はそれぞれドエル４０の正面図及び側面図、図１（ｈ）は継手ピン１０の基部固定側アンカーの側面図、図１（ｉ）はソケット２０を固定するソケット固定用アンカー６０の分解側面図である。
【００１６】
継手ピン１０は、雄ねじ１１を備えた基部１２と先端側にリング状又は螺旋状の円周凸条１４を外周に設けた挿入部１５とを連結部１３で連結したピンであって、基部固定側アンカー５０に基部１２を螺合して固定される。この基部固定側アンカー５０は、雌ねじを備えた長ナット５１、雄ねじ５４をねじ込むアンカーボルト５３、ボルト頭５５を備えている。
【００１７】
長ナット５１は、雌ねじ５２を備え、継手ピン１０の基部固定用であり、ボルト５３がアンカーとして作用する。この長ナット５１に継手ピン１０の基部１２の雄ねじをねじ込んで固定する。
【００１８】
継手ピン１０は片側が長ナットに接続するメートル並ネジ付きとし、先端側はリング状ないし螺旋状の凸条を形成した鋼棒である。この凸条はＪＩＳ規格のネジ山でも構わないし、断面形状が略三角形で任意の形状、ピッチを有するリング状ないし螺旋状の凸条でも構わない。しかし機械的強度の観点からは、凸条の高さは１〜２ｍｍ程度が好ましい。凸条の高さが２ｍｍより大きくなると、挿入時に凸条の頂部が損傷する可能性がある。
【００１９】
金属製ソケット２０は他方のセグメント１００ｂ内に埋設され固定用アンカー６０によってコンクリート内に固定されている。金属製ソケット２０は、鋼管２１の一端側を縮径して内部に折り返し曲げ加工して内管２２を形成した２重管状部材とし、折り返し部２３を前記継手ピン１０の挿入側とし、他端にセグメントコンクリート内にソケットを固定する固定用アンカー６０を備える。前記折り返し部２３の外周に、鋼管の拡径を押えて内管の折り曲げ部に拡縮弾性を付与する押えリング３０を外嵌している。
【００２０】
ソケット２０にはナット６４が溶接され、ナット６４にねじ込む雄ねじ６２を備えたボルト６１がソケット固定用アンカー６０として取り付けられる。リング状ないし螺旋状の突起付きの継手ピン１０の挿入部１５が、亜鉛メッキ折り曲げ鋼管（ソケット２０）の内管内に挿入されることにより、継手ピン１０の円周凸条１４がソケット２０の内面くい込むとともに、ソケット２０は折り曲げによるばね弾性が継手ピン１０に対する圧縮力となり継手ピン１０の引抜き荷重に抵抗する。
【００２１】
ソケット２０はＪＩＳ規格の亜鉛メッキ鋼管（ＳＧＰＷ）を折り曲げ加工したものを用いた。折り曲げの曲率半径は、継手ピン外径、鋼管の外径あるいは継手ピンヘの圧縮力の設定により異なるが、通常は５ないし２０ｍｍが適当な範囲である。これより曲率半径が小さいと鋼管の折り曲げが難しく、またこれより曲率半径が大きいとバネ性が低下して好ましくない。
【００２２】
押えリング３０は、継手ピン１０をソケット２０内に挿入する時、および継手ピン１０が引抜き荷重に抵抗する際に、内径２１が折り曲げ鋼管２１の外壁の拡径を抑制し、セグメント１００ｂのコンクリートに無理な力がかからないようにするものである。しかし、鋼管２１の外壁が拡径するか否かは、継手ピン１０の挿入量、継手ピンの直径など、継手の仕様や外力のかかり方などによっても左右されるので、場合によっては押えリング３０を省略することも可能である。
【００２３】
ドエル４０は継手ピン１０をソケット２０内に挿入する時の調芯用であり、斜面４１と孔４２をもつソロバン玉状の形状を有し、樹脂成形したもの又は鋳造された鋼材が好ましい。
【００２４】
本発明のセグメントの軸方向継手はいかなる径のものでも対応可能であるが、特に、継手ピン径が１６ｍｍφ〜４２ｍｍφが好適な対応範囲である。
【００２５】
【実施例】
表１に示す実施例４、５、６を製作した。
【００２６】
継手ピンは外径が２４ｍｍφ、長さ１００又は１５０ｍｍとし、凸条はＪＩＳＭ２４のねじ、山高２ｍｍ、ピッチ１０ｍｍのリング状突起とした。ソケットは外径７６．３ｍｍφ、肉厚４．２ｍｍ、折り曲げ部の内径２１．５ｍｍφ又は２０．５ｍｍφ、とした。
【００２７】
【表１】
2004176332.tif 000003
【００２８】
引抜き荷重を表２に示した。表２には継手ピン外径２４ｍｍφでソケットとして樹脂製ソケットを用いたものを比較例として掲げた。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
本発明の継手は、従来の継手と比較して同等以上の引抜き荷重を有することが明らかである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、セグメントの軸方向継手を金属製部材だけで構成し、特殊な部材は一切使用せず、構造的に簡素、かつ信頼性の高いものとしたので、ワンタッチで接合することができ、かつ、構造が単純で引抜き荷重が大きい新規な継手を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の構成部品を分解して示した説明図である。
【図２】実施例の軸方向継手の締結工程を示す工程図である。
【符号の説明】
１０    継手ピン
１１    雄ねじ
１２    基部
１３    連結部
１４    円周凸条
１５    挿入部
２０    ソケット
２１    鋼管
２２    内管
２３    折り返し部
３０    押えリング
３１    内径
４０    ドエル
４１    斜面
４２    孔
５０    基部固定側アンカー
５１    長ナット
５２    雌ねじ
５３    アンカーボルト
５４    雄ねじ
５５    ボルト頭
６０    ソケット固定用アンカー
６１    ボルト
６２    雄ねじ
６３    頭部
６４    ナット
１００ａ    セグメント
１００ｂ    セグメント
１０１ａ、１０１ｂ    接続端面
【図１】
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【図２】
2004176332.tif 000006