(57)【要約】【課題】手作業による締結作業が少なく、効率良く接合することが出来るセグメントを提供する。【解決手段】複数を接合することにより構造体を形成するセグメントにおいて、それぞれ互いに接合する接合面ａを有し、一方の接合面ａに雄継手１を有するとともに、他方の接合面ａに雄継手１に接続する雌継手２を有する。雄継手１は接合面に突起状に設けられ、雌継手２は雄継手１を嵌入する穴状である。雄継手１と雌継手２が嵌合する部分に、雄継手１が雌継手２から抜け出すのを防ぐ抜け止め装置と、雄継手１と雌継手２が嵌合した時に圧縮される弾性部材とを介装した。【選択図】　図１
2004076518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数を接合することにより構造体を形成するセグメントにおいて、
それぞれ互いに接合する接合面を有し、
一方の接合面には雄継手を備えるとともに、
他方の接合面には前記雄継手に嵌合する雌継手を備えており、
前記雄継手は接合面に突起状に設けられ、
前記雌継手は雄継手を嵌入する穴状であり、
雄継手と雌継手が嵌合する部分に、
雄継手が雌継手から抜け出すのを防ぐ抜け止め装置と、雄継手と雌継手が嵌合した時に圧縮される弾性部材と、を介装したことを特徴とするセグメント。
【請求項２】
前記抜け止め装置は、雄継手の挿入方向に対して斜めに面する傾斜面を有するくさび部材であり、
前記雄継手は、このくさび部材の傾斜面と係合する傾斜面を有しており、
雌継手と雄継手との嵌合時に、雄継手の傾斜面とくさび部材の傾斜面を係合させることを特徴とする請求項１に記載のセグメント。
【請求項３】
前記接合面は、第１の方向に接合する第１の接合面と、この第１の方向と垂直な第２の方向に接合する第２の接合面に分類され、
前記雄継手は、第１の接合面に突設された軸部と、この軸部の先端にフランジ状の頭部を有し、
前記雌継手は、第１の接合面と第２の接合面の交わる角部に設けられ、第１の接合面同士を当設させて摺動させることにより雄継手を第２の接合面側から嵌入させる穴状であり、
前記弾性部材は、雌継手内に設けられており、
接続する側のセグメントの雄継手と接続される側のセグメントの雌継手とが嵌合することにより第１の接合面が接合することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセグメント。
【請求項４】
互いに対向して接合する前記第１の接合面は、接続する側のセグメントの雄継手と接続される側のセグメントの雌継手を１対としたときに、２対以上を用いて接合しており、
対向した他のセグメントの雄継手と雌継手の位置関係が、対応関係にあることを特徴とする請求項３に記載のセグメント。
【請求項５】
互いに対向して接合する前記第２の接合面は、一方の第２の接合面に突設したボルトと、他方の第２の接合面にこのボルトを挿入させるナットとを有しており、
前記ボルトは、棒状に突設され、その表面には雄ねじを有しており、
前記ナットは、筒状であり、
このナット本体内に、前記ボルトと係合する雌ねじを有したくさび状の揺動自在なねじピースを有するとともに、
ナットに挿入されたボルト側に向かってねじピースを退出させる向きに付勢するバネ部材を有し、
ナット本体内は、前記ねじピースと係合する傾斜面が設けられており、
前記ボルトをナットに挿入するとき、ボルトで押し出されたねじピースが、ばね部材の付勢力に抗して、ナット内の傾斜面をボルトから待避する方向に移動し、
ボルトにナットから離脱させる方向に力が加わったとき、バネの付勢力により、付勢されたねじピースがナット本体の傾斜面とボルトの雄ねじの間に歯合されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のセグメント。
【請求項６】
複数を接合することにより円筒状の構造体を形成することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のセグメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数を接合することにより構造体を形成するセグメントであって、特にシールド工法により構築されるトンネル等の大型の構造体を形成するのに好適に利用できるセグメントである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は構造体を形成する従来のセグメントの一例である。このセグメントの接合面には、予め、他のセグメントと接合する穴を設けておき、セグメント間の接合は、この穴にボルトを貫通させ、ナットを締結することにより接合している。このセグメントの接合方法は、まず、両セグメントの接合面をつき合わせて設置する。次いで、両セグメントの接合面の穴の位置を合わせて、一方のセグメントの内側からボルトを接合面に設けられている穴に貫入して、このボルトを他方のセグメントの内側まで貫通させる。そして、他方のセグメントの内側からボルトとナットを締結して、両セグメントを接合する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、トンネル等の大規模な構造体を形成するセグメントは、１枚あたりの重量が数百ｋｇから数千ｋｇと重い。そのため、ほとんどの場合は人力でセグメントを設置することは難しく、所定の組立装置を用いてセグメントを設置する。一方、従来のセグメント間を接合しているボルトとナットの締結作業は、通常、組立装置では行わず、手作業により行う。従って、構造体の側方や上方のセグメントを締結するときは、組立装置でセグメントを支えながら、この組立装置とセグメントの間において手作業で締結作業をしなければならない。この組立装置とセグメントの間は、狭い空間であることが多いため、例えば、作業中にセグメントと組立装置との間に挟まれる等の危険を伴うことが考えられる。
【０００４】
また、組立装置を用いて１枚のセグメントを設置する毎に、機械での作業を止めて、手作業で締結作業を行わなければならず、作業の効率はあまり良くない。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みて成されたものであり、手作業による締結作業が少なく、効率良く接合することが出来るセグメントを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、複数を接合して構造体を形成するセグメントであり、各セグメントの接合面に他のセグメントと接合する継手部材を設け、その継手部材が互いに接合する部分に、継手部材を互いに係合させる抜け止め装置と、接合時に圧縮される弾性部材を設けたセグメントである。
【０００７】
ここで、構造体とは、建築物、土木建造物等であり、本発明に係るセグメントは多岐に渡って利用できるが、特に、シールド工法により建設するトンネル等の大型の構造体に好適に利用することが出来る。
【０００８】
また、トンネルを形成するセグメントの一対の接合面の形状は、通常円弧状であり、複数を接合することで円筒状となる。これに対して、壁面等の平らな面を形成するセグメントの接合面の形状は長方形である。
【０００９】
本発明は、複数を接合することにより構造体を形成するセグメントであり、それぞれ互いに接合する接合面を有している。一方の接合面に突起状の雄継手を有し、他方の接合面に雄継手を嵌入する穴状の雌継手を有している。この雄継手と雌継手が嵌合する部分に、雄継手が雌継手から抜け出すのを防ぐ抜け止め装置と、雄継手と雌継手が嵌合した時に圧縮される弾性部材を介装している。
【００１０】
セグメントは一方の接続面に雄継手を設け、他方の接続面に雌継手を設け、異なるセグメント同士で接合する。この嵌合する部分に、雄継手が雌継手から抜け出さないようにする抜け止め装置を設ける。また、雄継手と雌継手の嵌合部に、雄継手を雌継手に嵌合すると圧縮力がかかる弾性部材を設ける。この弾性部材の付勢力により、抜け止め装置のがたがなくなり、セグメント間の締結力が向上するセグメントである。
【００１１】
ここで弾性部材とは、力が加えられたときにその力の働きで形等が変わり、力が除去されたとき、もとの形等に回復するという弾性の性質を持っている物質である。例えば、ゴム、バネ等が挙げられるが、弾性の性質を持っている物質であれば良く、本発明はこれに限られない。
【００１２】
また、抜け止め装置とは、雄継手を雌継手に挿入したときに圧縮される弾性部材の付勢力により雄継手が雌継手から抜け出るのを、雄継手と係合することで防止する装置である。
【００１３】
この抜け止め装置は、例えば、くさび部材を用いて、雄継手と接触したときの摩擦力により雄継手の抜け出るのを防止しても良い。くさび部材とは、雌継手内に設け、雄継手の挿入方向に対して斜めに面する傾斜面を有しているものである。従って、このくさび部材と係合する雄継手にも、くさび部材と係合する傾斜面が設けられる。そして、雄継手の傾斜面とくさび部材の傾斜面を係合させることで、雌継手内にくさび部材を設けていない場合に比べて、雄継手はより広い面で雌継手と係合して、接触面の摩擦力が大きくなる。この接触面の摩擦力により、雄継手とが雌継手から抜け出るのを防ぐ。
【００１４】
従って、このくさび部材は、例えば、摩擦係数の大きい部材を用いたり、傾斜面の表面を粗く加工することにより、抵抗性のある部材とすると、雄継手と嵌合したときに摩擦力がより大きくなり、くさび部材の効果が発揮される。
【００１５】
また、この抜け止め装置は、ラチェット装置であっても良い。ラチェット装置とは、雄継手につめを設け、このつめと噛み合う歯である。この歯は、一方の方向にはつめと噛み合わず、つめを動かすことが出来るが、その逆の方向には、つめと噛み合い、つめを動かすことが出来ないように設けてある。従って、雄継手を雌継手に挿入するときは、ラチェット装置は、雄継手のつめと噛み合わず、雄継手は雌継手に挿入するが、雄継手が雌継手から離脱させる方向に力が加わると、雄継手のつめとラチェット装置の歯が噛み合い、雄継手が雌継手から抜け出すのを防ぐ装置である。
【００１６】
さらに、前記弾性部材を、雄継手のつめとラチェット装置の歯が噛み合う方向に付勢するように設けると、雄継手のつめとラチェット装置の歯が密接に噛み合い、雄継手と雌継手との締結力が向上する。
【００１７】
また、抜け止め装置は、雌継手内に固定しないで、移動できるように設けても良い。そうすることで、雄継手と弾性部材を抜け止め装置を挟んで係合させると、例えば、セグメント間を接合後、外力の作用により、セグメント間に隙間が生じても、弾性部材の付勢力によりこの抜け止め装置が移動して、セグメント間の隙間が埋められるため、接合面のゆるみが生じにくくなる。
【００１８】
また、本発明は、接合面が、第１の方向に接合する第１の接合面と、この第１の方向と垂直な第２の方向に接合する第２の接合面に分類されるときに、雄継手は、第１の接合面に突設された軸部と、この軸部の先端にフランジ状の頭部を有し、雌継手は、第１の接合面と第２の接合面の交わる角部に設けられ、第１の接合面同士を当設させて摺動させることにより雄継手を第２の接合面側から嵌入させる穴状であり、弾性部材は、雌継手内に設けられており、接続する側のセグメントの雄継手と接続される側のセグメントの雌継手とが嵌合することにより第１の接合面が接合するセグメントであっても良い。
【００１９】
ここで、フランジ状の頭部について説明する。雄継手は、軸部とその上部に取り付けた頭部から形成されている。フランジ状とは、頭部が軸部の周囲に張り出したつば状であることをいう。例えば、接合面に軸部としてのプレートを立設して、その立設した先端部に頭部としてのプレートを垂直に取り付ける。この軸部の取り付け場所を頭部のプレートの中央部にすることで、頭部は軸部から張り出したつば状となる。
【００２０】
また、雄継手がフランジ状であるため、雄継手はつき合わせて接合する接合面から雌継手に嵌入することが出来ず、接合しようとする両接合面をつき合わせて、摺動させて、雄継手を雌継手に嵌合しなければならない。そのため、雌継手は、雄継手を接合しようとする接合面と垂直に交わる面から嵌入できる穴にしなければならない。
【００２１】
さらに、雄継手がフランジ状であることにより、雄継手と雌継手とを嵌合すると、雄継手のフランジ状の頭部が両接合面を接合する。そのため、両セグメントは、接合面の垂直方向には独立して移動することがなく、セグメント間に隙間が生じにくくなる。
【００２２】
また、本発明は、接続する側のセグメントの雄継手と接続される側のセグメントの雌継手を１対としたときに、接合面１面につき２対以上を設け、各継手が、対向した他のセグメントに設けた継手との関係で接合しうる関係とすることが望ましい。
【００２３】
接合面１面につき、２対以上の継手を用いることで、１対だけで接合するより、セグメント間の締結力が向上する。例えば、２対の継手を用いたときに、雄継手を雌継手に嵌入する向きが相反するように継手を設置し、各嵌合部の弾性部材を雄継手を押し出す方向に付勢するように設けることで、両継手の嵌合部に設置されている弾性部材の付勢力が逆方向に働き、セグメント間の締結力がより向上する。
【００２４】
加えて、第１の接合面を雄継手と雌継手を用いて接合するときに、この第１の接合面に垂直に交わる第２の接合面は、ボルトと、このボルトを挿入することだけで係合すること出来るナットを用いて接合して、第１の接合面と第２の接合面を同時に接合しても良い。
【００２５】
ここで、このボルトとナットについて説明する。ボルトは、棒状であり、表面には雄ねじが設けられている。また、ナットは、筒状であり、ナット本体内に、ボルトと係合する雌ねじを有したくさび状の揺動自在なねじピースと、ナットに挿入されたボルト側に向かってねじピースを送出させる向きに付勢するバネとを有している。更に、ナット本体内は、ねじピースと係合する傾斜面が設けられている。
【００２６】
また、ねじピースは、ボルトの挿入方向に２以上に分割されており、ねじピースとナット本体が傾斜面で係合していることで、ボルトがナットに挿入されると、ねじピースは、ナット内の傾斜面をボルトが挿入する方向に移動し、ボルトから待避する。従って、ボルトがナットに挿入するときは、ボルトとねじピースは歯合しない。
【００２７】
しかし、ナット内に、ナットに挿入されたボルト側に向かってねじピースを送出させる向きに付勢するバネが設けられていることで、ボルトがナットに挿入したときに、ねじピースがボルトから待避すると、このねじピースにバネの付勢力がかかる。従って、ボルトをナットから退行させるときは、バネの付勢力により、ねじピースがボルト側に送出され、ねじピースとボルトが歯合する。よって、ボルトをこのナットに挿入するだけでボルトとナットが歯合する。
【００２８】
このようにして、第１の接続面を雄継手と雌継手を用いて接合して、第２の接続面をボルトとナットを用いて接合すると、第１の接合面の両接合面をつき合わせ、摺動させて、雄継手を雌継手に嵌入するときに、第２の接合面において、ボルトをナットに挿入して接合面を歯合することとなり、第１の接合面と第２の接合面とが同時に接合することが出来る。
【００２９】
【発明の実施の形態】
まず、本実施の形態に係るセグメントについて説明する。本実施の形態のセグメントは、トンネルの覆工として用いられるものであり、複数接合したとき円筒を形成するよう円弧状をなす。このセグメントは、鉄鋼性であり、１枚当たりの重量は約５００ｋｇである。そのため、人力ではセグメントを設置することが出来ず、本実施の形態では、エレクターというセグメント組立の専用の機械を用いてセグメントの設置を行う。
【００３０】
ここで、本実施の形態に係るトンネルの構築方法を説明する。本実施の形態では、シールド工法を用いてトンネルを構築する。シールド工法とは、シールドという機械を地中で推進させながら、掘削作業、覆工作業を行い、トンネルを構築する工法である。この掘削作業は、シールドの先端に設けたカッターヘッドで行う。しかし、掘削しただけでは土砂が崩れてしまうので、この壁面を覆う必要がある。この掘削したトンネルの壁面を被覆するのが覆工である。この覆工に用いる機械がエレクターであり、通常シールドに取り付けて掘削後の壁面にセグメントを組み立てる。
【００３１】
また、エレクターは、主として、セグメントを持ち上げて上下左右に移動させるジャッキ部と、このジャッキで移動させたセグメントをトンネルの内壁内で摺動させて設置するアーム部から成る。本実施の形態では、このエレクターによりセグメントを設置する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１には、実施の形態１のセグメントの一部斜視図が示されている。このセグメントは、トンネルの軸方向を接合する接合面を接合面ａとしたときに、接合面ａに雄継手１と雌継手２を有し、接合面ａと垂直に交わる一方の接合面ｂにボルト３を有し、接合面ａと垂直に交わる他方の接合面ｃにナット４を有し、それぞれの接合面は他のセグメントと接合する。
【００３３】
図２には、図１に示すセグメントの雄継手と雌継手のＸ１−Ｘ２、Ｙ１−Ｙ２の断面図が示されており、図３には、図２に示す雄継手と雌継手のＺ１−Ｚ２の断面図が示されている。
【００３４】
前記雄継手１は、接合面ａ上の一方の接合面ｃ側の任意の位置に予め溶接されている。雄継手１は、軸部としての立設されたプレート１１と、その上部に取り付けられたプレート１２から形成されており、その上部のプレート１２の中央部に軸部のプレート１１は垂直に取り付けられている。この雄継手１の雌継手２の挿入方向に対して対面した形状はＴ字型である。また、上部に取り付けられたプレート１２は、雌継手２に挿入する方向に向かって厚さが薄くなっている。
【００３５】
一方、前記雌継手２は、接合面ａと接合面ｂとが交わる部分に設けられている。この雌継手２は、接合面ａを他のセグメントと接合するときに、セグメント同士を当設して摺動して、接合面ａをつき合わせた状態で、接合面ｂから雄継手１を嵌入する穴状である。
【００３６】
この雌継手２の接合面ｂ上の形状は、Ｔ字型の開口部であり、接合面ａ上は、雄継手の突設されたプレートである軸部を嵌入する直線の開口部である。雌継手２は、接合面ｂから雄継手１を嵌入するため、接合面ｂ側から一定の長さの開口部が設けられている。そして、この雌継手内には、前記開口部を囲むように抜け止め装置としてのＵ字型のくさび部材２１が設けられており、雄継手１と雌継手２が嵌合したときに圧縮されるゴム材２２がくさび部材２１に併設されている。
【００３７】
前記くさび部材２１は、接合面ｂと距離が長くなるほどその厚さは厚くなっており、傾斜面を有している。このくさび部材２１の傾斜面と、前記雄継手１のフランジ部の傾斜面が係合する。これにより、雄継手１と雌継手２の接触面で摩擦力が大きくなり、雄継手１が雌継手２から抜け出すのを防止する。
【００３８】
また、このくさび部材２１は、雌継手内に固定しないでおく。固定しないことで、雌継手内で雄継手１とくさび部材２１との係合位置が移動することが出来て、くさび部材２１と雄継手１又はゴム材２２とが係合したときにがたつきがある等、係合部に隙間が生じている場合に、その隙間をくさび部材２１が移動することにより吸収することが可能となるためである。
【００３９】
一方、前記ゴム材２２は、雄継手１を雌継手２に挿入して、ゴム材２２が雄継手１に押されても移動しないように雌継手内に固定しておく。そうすることで、雄継手１を雌継手２に挿入して雄継手１が挿入方向にゴム材２２を押すと、ゴム材２２は圧縮される。このゴム材２２は、雄継手１を離脱させる方向にくさび部材２１を付勢して、くさび部材２１のがたつきがなくなりセグメント間の締結力は向上する。
【００４０】
次いで、接合面ｂには、接合しようとするセグメントに向けてボルト３が予め溶接されている。このボルト３は、棒状であり、表面には雄ねじが設けられている。
【００４１】
また、接合面ｃには、ボルト３を挿入するナット４が予め埋設してある。図４には、このボルト３とナット４の概略図が示されている。ナット４は、筒状のナット本体４１と、そのナット本体内に、ボルト３と係合する雌ねじを設けたねじピース４２と、ナット４に挿入されたボルト側に向かってねじピース４２を退出させる向きに付勢するバネ４３を有している。
【００４２】
前記ねじピース４２は、リング状のねじ部をボルト３の挿入方向に３つに分割したものであり、ナット本体４１とは傾斜面で係合している。これにより、ボルト３をナット内に挿入すると、ねじピース４２はナット本体内の傾斜面をボルト３の挿入方向に移動してボルト３から待避する。そのため、ボルト３がナット４に挿入するときは、ボルト３とねじピース４２は歯合しない。
【００４３】
しかし、ナット内に挿入されたボルト３に向かってねじピース４２を送出させる向きに付勢するバネ４３が設けられていることで、ねじピース４２がボルト３から待避すると、このねじピース４２にバネ４３の付勢力がかかる。よって、ボルト３にナット４から離脱させる方向に力が加わったときは、バネ４３の付勢力により付勢されたねじピース４２がボルト３の雄ねじとナット本体４１の間に歯合する。
【００４４】
次いで、このセグメントの接合方法を説明する。図５は、図１に示すセグメントを用いたセグメントの接合工程の概略図である。
【００４５】
図５には、セグメント５１、５２、５３、５４が示されている。セグメント５３とセグメント５４は、予め接合されており、セグメント５１は、セグメント５３と接合している。そして、セグメント５２の一方の接合面をセグメント５１と、セグメント５２の他方の接合面をセグメント５４と接合する接合方法である。
【００４６】
まず、セグメント５１とセグメント５２の接合方法について説明する。セグメント５１、セグメント５２において、セグメント５１と５２をつき合わせて接合しようとする面を接合面ａとする。セグメント５１において、接合面ａと垂直に交わる接合面のうち、セグメント５３と接合する一方の面を接合面ｂとして、他方の面を接合面ｃとする。また、セグメント５２において、接合面ａと垂直に交わる接合面のうち、セグメント５４と接合する一方の面を接合面ｂとして、他方の接合面を接合面ｃとする。
【００４７】
セグメント５１は、接合面ａ上の接合面ｂ側に雄継手１が突設されている。また、セグメント５１は、接合面ａと接合面ｃと交わる部分に雌継手２が設けられている。雌継手２は、接合面ｃから雄継手１を嵌入する穴である。
【００４８】
一方、セグメント５２は、接合面ａ上の接合面ｃ側に雄継手１が突設されており、接合面ａと接合面ｂが交わる部分に雌継手２が設けられている。（行程Ａ）このセグメント５１とセグメント５２は、それぞれ雄継手１と雌継手２を有しており、２対の継手を用いて接合する。また、それぞれの継手は、雄継手１を雌継手２に挿入する方向が相反していて、継手内に設けられた弾性部材が雄継手１を押し出す方向に付勢するように設けられていることで、２対の継手内の弾性部材が相反する方向に付勢して、セグメント間の締結力がより向上する。
【００４９】
まず、エレクターを用いて、セグメント５２を設置する。セグメント５１の接合面ａとセグメント５２の接合面ａをつき合わせる。そして、セグメント５１とセグメント５２を当設した状態で、セグメント５２をセグメント５４の方向へ摺動させる。（行程Ｂ）そして、セグメント５１の雄継手１をセグメント５２の雌継手２に嵌入して、セグメント５２の雄継手１をセグメント５１の雌継手２に嵌入する。（行程Ｃ）そして、セグメント５２を更に、セグメント５４の方へ摺動させて雄継手１と雌継手２とを嵌合する。（行程Ｄ）これにより、セグメント５１とセグメント５２は接合される。
【００５０】
ここで、雄継手１と雌継手２の嵌合部を詳細に説明する。雄継手１を雌継手２に嵌入すると、雄継手１のフランジ状の傾斜面と雌継手２のくさび部材２１の傾斜面とが係合する。それぞれの傾斜面で係合することで摩擦が大きくなり、雄継手１が雌継手２から抜け出すのを防ぐ。
【００５１】
そして、更に雄継手１を雌継手２に嵌入すると、雄継手１は、雌継手内のくさび部材２１を挿入方向へ押して、くさび部材２１に併設してあるゴム材２２を圧縮する。このゴム材２２の付勢力は、くさび部材２１と雄継手１に、雄継手１を雌継手２から押し出す方向にかかる。しかし、ゴム材２２の付勢力が働いても、雄継手１とくさび部材２１が係合しており、雄継手１は雌継手２から押し出されない。また、くさび部材２１は、ゴム材２２の付勢力により、雄継手１とゴム材２２の間にがたつきなく密接される。こうして、雄継手１と雌継手２が嵌合される。
【００５２】
以上のように、セグメント５１とセグメント５２の接合は、エレクターのみで行うことが出来て、人手による締結作業を行うことなく接合することが可能である。
【００５３】
次いで、セグメント５２とセグメント５４の接合について説明する。セグメント５２の接合面ｂにはボルト３が突設してあり、セグメント５２と接合するセグメント５４の接合面には、ナット４が埋設してある。
【００５４】
前記セグメント５１とセグメント５２との接合は、セグメント５２の接合面ａを、セグメント５１に当設し、セグメント５２をセグメント５４の方向に摺動させる。その際に、セグメント５２の接合面ｂに設けたボルト３が、セグメント５４に設けたナット４に挿入される。
【００５５】
前述のようにボルト３をナット４に挿入することで、ボルト３とナット４は歯合するため、セグメント５２において、セグメント５１と接合すると同時に、セグメント５４も係合することが出来る。
【００５６】
しかし、前記ボルト３はナット４に挿入し、ボルト３とナット４は歯合しているのみなので、エレクターによるセグメントの設置後に、手作業によりナット４とボルト３を締結しなければならない。
【００５７】
以上のように、実施の形態１のセグメント５２は、セグメント５１とセグメント５４を同時に一工程で接合することが可能である。
【００５８】
（実施の形態２）
図６には、実施の形態２のセグメントの一部斜視図が示されている。このセグメントは、実施の形態１のセグメントの雄継手と雌継手の形状を変えたものであり、他の接合面のボルトとナット、及び、接合方法は同様である。
【００５９】
このセグメントも、実施の形態１のセグメントと同様に、トンネルの軸方向を接合する接合面を接合面ａとしたときに、接合面ａに雄継手１と雌継手２を有し、接合面ａと垂直に交わる一方の接合面ｂにボルト３を有し、接合面ａと垂直に交わる他方の接合面ｃにナット４を有し、それぞれの接合面は他のセグメントと接合する。
【００６０】
図７には、図６に示すセグメントの雄継手と雌継手のＸ１−Ｘ２、Ｙ１−Ｙ２の断面図が示されており、図８には、図７に示す雄継手と雌継手のＺ１−Ｚ２の断面図が示されている。
【００６１】
前記雄継手１は、接合面ａ上の一方の接合面ｃ側の任意の位置に予め溶接されている。雄継手１は、軸部としての立設されたプレート１１と、その上部に取り付けられたプレート１３から形成されている。この上部に取り付けたプレート１３は、雌継手２に挿入する方向の先端部に下方に向かってつめが設けられている。軸部のプレート１１はプレート１３の中央部に垂直に取り付けられており、つめは軸部のプレートから突出している。また、この雄継手１の雌継手２の挿入方向に対して対面した形状はＴ字型である。
【００６２】
前記雌継手２は、実施の形態１と同様に、接合面ａと接合面ｂとが交わる部分に設けられている。この雌継手２は、接合面ａを他のセグメントと接合するときに、セグメント同士を当設して摺動して、接合面ａをつき合わせた状態で、接合面ｂから雄継手１を嵌入する穴状である。
【００６３】
この雌継手２の接合面ｂ上の形状は、Ｔ字型の開口部であり、接合面ａ上の形状は、雄継手１の突設されたプレートである軸部を嵌入する直線の開口部である。雌継手２は、接合面ｂから雄継手１を嵌入するため、接合面ｂ側から一定の長さの開口部が設けられている。
【００６４】
しかし、実施の形態１と異なり、この雌継手内には、雄継手１に設けたつめと噛み合う歯を有したラチェット装置２３と、このラチェット装置２３の上方に雄継手の上部のプレートと係合するゴム材２４を有している。このゴム材２４は、一定の長さは、雄継手１の挿入する方向に向かって厚さが厚くなっており、下方に向かう傾斜面を有している。そして、雄継手１は、ラチェット装置２３とゴム材２４の間に挿入する。
【００６５】
雄継手１が雌継手２に挿入すると、雄継手１のつめがラチェット装置２３の歯と係合するとともに、雄継手１の頭部はゴム材２４と係合する。ゴム材２４は、挿入方向に向かってその厚さが厚くなっていることにより、雄継手１が雌継手２の奥部まで挿入すると、ゴム材２４は圧縮される。そして、このゴム材２４は、雄継手１をラチェット装置２３の方向へ付勢する。これにより、雄継手１のつめと雌継手２が噛み合い、雄継手１が雌継手２から抜け出すのを防ぐ。
【００６６】
以上のように、実施の形態２のセグメントは、実施の形態１のセグメントと雄継手１と雌継手２の形状が異なるが、その接合方法は同様である。すなわち、雄継手１を有する接合面と雌継手２を有する接合面を当設して、摺動させて、雄継手１を雌継手２に嵌入することで接合される。
【００６７】
さらに、前述のように、雄継手１と雌継手２とを有する接合面と垂直に交わる２つの接合面は実施の形態１のセグメントと同様であるため、実施の形態２のセグメントは、実施の形態１のセグメントと同様に、つき合わせて接合する接合面と、その面と垂直に交わる接合面を同時に一工程で接合することが可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように本発明のセグメントは、主として組立装置を用いて行うことにより他のセグメントとの接合が出来て、手作業による締結作業が少なく効率よく接合することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係るセグメントの一部斜視図。
【図２】実施の形態１に係るセグメントに設けられた雌継手の断面図。
【図３】実施の形態１に係るセグメントに設けられた雌継手の断面図。
【図４】実施の形態１に係るセグメントのボルトとナットの概略図。
【図５】実施の形態１に係るセグメントの接合行程の概略図。
【図６】実施の形態２に係るセグメントに設けられた雌継手の断面図。
【図７】実施の形態２に係るセグメントに設けられた雌継手の断面図。
【図８】実施の形態２に係るセグメントのボルトとナットの概略図。
【図９】従来のセグメントの一例の概略図。
【符号の説明】
１　雄継手
２　雌継手
３　ボルト
４　ナット
１１　雄継手の軸部としてのプレート
１２　雄継手の頭部としてのプレート
１３　雄継手の頭部としてのつめを有するプレート
２１　くさび部材
２２　ゴム材
２３　ラチェット装置
２４　ゴム材
４１　ナット本体
４２　ねじピース
４３　バネ
５１　セグメント
５２　セグメント
５３　セグメント
５４　セグメント
【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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【図９】
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