(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】一方の部材に設けられる雄型継手２と、他方の部材に設けられると共に雄型継手２と相互に嵌合する雌型継手１２とを備え、雄型継手２は、嵌合方向に突出する嵌合部材３を有し、嵌合部材３の先端には、嵌合方向に向かうに従い拡径する頭部５が形成され、嵌合部材３の後端には、嵌合方向に中心軸線を有する雄ネジ部が形成され、雄ネジ部には、一方の部材に係合する増締ネジ１８が設けられ、雌型継手１２は、嵌合方向に直交する方向の雌型継手板１７と、雌型継手板１７の嵌合方向奥部に被嵌合部材１３とを備え、雌型継手板１７には、直交する方向に延在して嵌合部材３の頭部５を嵌合方向に挿入可能とする長穴１７ａが形成され、被嵌合部材１３には、長穴１７ａに連続すると共に頭部５を受け入れて頭部５の傾斜面と係合させるテーパー面を備えた切欠部１３ａが形成される。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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雄型継手と、他方の部材に設けられると共に前記雄型継手と相互に嵌合する雌型継手とを備え、
前記雄型継手は、前記嵌合方向に突出する嵌合部材を有し、該嵌合部材の先端には、前記嵌合方向に向かうに従い拡径する頭部が形成され、前記嵌合部材の後端には、前記嵌合方向に中心軸線を有する雄ネジ部が形成され、該雄ネジ部には、前記一方の部材に係合する増締ネジが設けられ、
前記雌型継手は、前記嵌合方向に直交する方向の雌型継手板と、該雌型継手板の嵌合方向奥部に被嵌合部材とを備え、前記雌型継手板には、前記直交する方向に延在して前記嵌合部材の前記頭部を嵌合方向に挿入可能とする長穴が形成され、前記被嵌合部材には、前記長穴に連続すると共に前記頭部を受け入れて前記頭部の傾斜面と係合させるテーパー面を備えた切欠部が形成され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、
前記雄型継手は、前記嵌合方向に直交する方向の雄型継手板を備え、その中に前記嵌合部材が配置され、前記嵌合部材と前記雄型継手板との間には、その隙間を埋めるスペーサ−が介在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、特に隣接する二つの部材同士、例えば地下鉄のトンネル等の堀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。
【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、堀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、堀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６に示されている。このセグメント１０１は、スチール型セグメントであって、セグメント本体１０２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１０３ａ、１０３ｂと、セグメント本体１０２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１０４ａ、１０４ｂとからなるものであって、各長手方向接合板１０３ａ、１０３ｂ及び各幅方向接合板１０４ａ、１０４ｂにはそれぞれネジ挿通用の孔１０５ａ、１０５ｂ及び１０６ａ、１０６ｂが貫通した状態で設けられている。
【０００４】
そして、上記のような構成のセグメント１０１を、トンネル等の堀削した部分の内面に周方向に連続して設け、長手方向接合板１０３ａ、１０３ｂのネジ挿通用の孔１０５ａ、１０５ｂ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１０１、１０１同士を一体に接合（セグメント間接合）し、同一周上にリング状のセグメントリング体（図示せず）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、堀削方向に隣接するセグメントリング体のセグメント１０１、１０１同士を同様の方法によって一体に接合（リング間接合）し、堀削した部分の内面の全体を複数のセグメント１０１、１０１…で被覆する。このようにして、堀削した部分の内面を複数のセグメント１０１、１０１…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２００１−１４０５９６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のセグメント１０１においては、周方向に隣接するセグメント１０１、１０１の長手方向接合板１０３ａ、１０３ｂのネジ挿通用の孔１０５ａ、１０５ｂを相互に一致させる場合のセグメント１０１、１０１の位置決めに非常に手間がかかるという問題があった。また、スチール製のセグメント本体１０２の複数箇所に建築現場にて、例えば長手方向接合板１０３ａ、１０３ｂのネジ挿通用の孔１０５ａ、１０５ｂにボルトを挿通させ、これにナットを螺合して締め付けるという極めて煩雑な作業を要するので、作業効率が悪く、工期が長期化するという問題があった。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、隣接する二つの部材、例えばトンネル等の堀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の位置決めが容易であり、また、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、工期を短縮することを可能とする継手を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
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雄型継手と、他方の部材に設けられると共に前記雄型継手と相互に嵌合する雌型継手とを備え、前記雄型継手は、前記嵌合方向に突出する嵌合部材を有し、該嵌合部材の先端には、前記嵌合方向に向かうに従い拡径する頭部が形成され、前記嵌合部材の後端には、前記嵌合方向に中心軸線を有する雄ネジ部が形成され、該雄ネジ部には、前記一方の部材に係合する増締ネジが設けられ、前記雌型継手は、前記嵌合方向に直交する方向の雌型継手板と、該雌型継手板の嵌合方向奥部に被嵌合部材とを備え、前記雌型継手板には、前記直交する方向に延在して前記嵌合部材の前記頭部を嵌合方向に挿入可能とする長穴が形成され、前記被嵌合部材には、前記長穴に連続すると共に前記頭部を受け入れて前記頭部の傾斜面と係合させるテーパー面を備えた切欠部が形成されることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る継手によれば、一方の部材の雄型継手と他方の部材の雌型継手との嵌合の際、雄型継手の嵌合部材の頭部は雌型継手の長穴に挿入され、その後、被嵌合部材に位置される。この状態で増締ネジを回動すると、嵌合部材の頭部と被嵌合部材のテーパー面とが係合し、さらに緊締することによって、これらの協働作用により、これらの間に位置する隣接する二つの部材が一体に接合される。この際、嵌合部材の頭部が挿入される雌型継手の長穴は、頭部の径より大きく、頭部を受け入れる部分が広く構成されていると共に、被嵌合部材は、この長穴に連続して頭部を受け入れ、固定した状態で保持するので、容易に位置決めされる。また、位置決めしたときに、すでに嵌合部材は二つの部材の間に挿通されており、かつ嵌合部材には増締ネジが螺着されているので、増締ネジを回動して緊締するのみの作業で隣接する二つの部材が一体に接合される。したがって、容易に位置決めすることができ、作業効率が良く、工期を短縮することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の継手において、前記雄型継手は、前記嵌合方向に直交する方向の雄型継手板を備え、その中に前記嵌合部材が配置され、前記嵌合部材と前記雄型継手板との間には、その隙間を埋めるスペーサ−が介在されていることを特徴とする。
【００１２】
この発明に係る継手によれば、一方の部材の雄型継手と他方の部材の雌型継手との嵌合の際、雄型継手の嵌合部材と雄型継手板との間には、スペーサーが介在されているので、嵌合部材と雄型継手板との間に、両者を嵌合方向に相対移動させる力が加わったときに、嵌合部材とスペーサーとの間、スペーサーと雄型継手板との間にそれぞれ摩擦力が働くことによって、その相対移動が阻止される。つまり、嵌合部材と雄型継手板とが、嵌合方向に対して一体となった状態で、雌型継手の長穴に挿入される。また、嵌合部材と雄型継手板との間にスペーサーが介在されることで、嵌合部材を嵌合方向に直行する方向へ力が加わったときも、雄型継手板との相対移動が阻止される。また、嵌合部材と雄型継手板とが嵌合方向に対して一体となっていることで、嵌合部材の頭部は雄型継手板から十分に突出した状態で、雌型継手の長穴に挿入される。したがって、より容易に二つの部材を位置決めすることができると共に、より確実に嵌合部材を長穴に挿通することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の一実施の形態を示す図である。
図１において、継手１は、隣接する二つの部材を一体に接合するものであって、雄型継手２と、この雄型継手２と嵌合可能な雌型継手１２とを備えている。
【００１４】
雄型継手２は、挿通孔７ａを有する略長方形板状の雄型継手板７と、雄型継手板７の接合面から略垂直方向に突出して雌型継手１２と相互に嵌合する接合部材（嵌合部材）３とから構成されており、雌型継手１２は、長手方向に延びる長穴１７ａを有する略長方形板状の雌型継手板１７と、雌型継手板１７の接合面の裏面側に位置して雄型継手２を受け入れて相互に嵌合する裏当部材（被嵌合部材）１３とから構成されている。
【００１５】
接合部材３は、図２に示すように、円の断面輪郭をもって一方向に延びる棒状のボルト本体３ａと、ボルト本体３ａに螺合されるナット（増締ネジ）３ｂとを備えている。ボルト本体３ａの先端には、嵌合方向に向かうに従い拡径する頭部５が設けられており、ボルト本体３ａの後端には、ナット３ｂが螺合される雄ネジ部８が設けられている。ボルト本体３ａにおける頭部５と雄ネジ部８との間には、円筒状のスペーサー６が設けられており、スペーサー６は、雄型継手板７の挿通孔７ａと接合部材３との間に配置されている。このスペーサー６は、接合部材３のボルト本体３ａと雄型継手板７の挿通孔７ａの内壁との間に配置されることで、接合部材３と雄型継手板７とを一体に保持し、ぐらつきを防止するものである。接合部材３は、例えば金属、各種の合成樹脂等からなるものであり、スペーサー６は、例えば合成樹脂等の弾性部材からなるものである。ただし、これに限定することなく、他の素材からなるものでよい。
【００１６】
裏当部材１３は、図２、図３に示すように、略正方形板状の部材であって、雌型継手板１７の長穴１７ａの一端に配設されている。裏当部材１３には、雌型継手板１７の長穴１７ａと連続する切欠部１３ａが形成されており、切欠部１３ａには、接合部材３の頭部５と嵌合してこれを保持する傾斜曲面状のテーパー面１５が形成されている。テーパー面１５と、裏当部材１３が雌型継手板１７に接する面との交線１５ａは、長穴１７ａから連続すると共に次第に窄まってボルト本体３ａの中心付近の径より僅かに大きな径を有するように形成されており、その反対側の面との交線１５ｂは、頭部５の先端面の径より大きな径をもって長手方向に延びるよう形成されている。裏当部材１３は、例えば金属、各種の合成樹脂等からなるものであるが、これに限定することなく、他の素材からなるものでよい。
【００１７】
上記のような構成の雄型継手２と雌型継手１２とからなる継手１は、従来例として図６に示したように、トンネル等の堀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適用することができ、特に、周方向に隣接するセグメント１０１、１０１同士の接合に有効に適用することができる。
【００１８】
すなわち、セグメント１０１の長手方向の一方の接合部１０３ａに雄型継手２を設け、他方の接合部１０３ｂに雌型継手１２を設ける。具体的には、セグメント１０１の長手方向の一方の端面に設けられている接合部１０３ａを雄型継手板７とし、雄型継手板７に挿通孔７ａを形成してスペーサー６で被覆した接合部材３を挿通孔７ａに挿通して雌ネジ部８にナット３ｂを螺合し、その部分に雄型継手２を構成する。さらに、セグメント１０１の長手方向の他方の端面に設けられている接合板１０３ｂを雌型継手板１７とし、雌型継手板１７に長穴１７ａを形成し、雌型継手板１７の裏面側に裏当部材１３を例えば金属からなる場合には溶接等により一体に連結する。この場合、裏当部材１３の切欠部１３ａが雌型継手板１７の長穴１７ａと連続するように長穴１７ａの一端に配置する。このようにセグメントを構成することで、図１に示すような本発明のセグメントが得られる。なお、長手方向の一方の接合部１０３ａに雌型継手１２を設け、幅方向の他方の接合部１０３ｂに雄型継手２を設けてもよい。
【００１９】
上記の構成からなるセグメントを互いに接合するには、セグメントをトンネル等の堀削した部分の内面に位置させ、図１に示すように、周方向に隣接する二つのセグメントの長手方向の端面同士を相対的に接近させ、一方のセグメントの雄型継手２の接合部材３を他方のセグメントの雌型継手１２の長穴１７ａ内に挿入し、長手方向に沿って長穴１７ａ内の一端に位置する裏当部材１３まで移動させ、接合部材３の頭部５に形成された円錐状の側面と裏当部材１３のテーパー面１５とを係合させる。
【００２０】
この状態において、ナット３ｂを嵌合方向に回動すると、図５に示すように、ナット３ｂと接合部材３の頭部５との距離が短縮されることで、頭部５が裏当部材１３を裏面側から押圧し、雌型継手板１７が雄型継手板７側へ引き寄せられる。これと同時に、ナット３ｂが雄型継手部材７を裏面側から押圧し、雄型継手板７が雌型継手板１７側へ引き寄せられる。つまり、ナット３ｂと頭部５との距離が短縮されることで、その間に位置する雄型継手板７と雌型継手板１７とが互いに引き寄せられ、一方のセグメントの接合面と他方のセグメントの接合面とが互いに強く接合されることになる。この際、接合部材３の頭部５が挿入される雌型継手１２の長穴１７ａは、頭部５の径より大きく、頭部５を受け入れる部分が広く構成されていると共に、裏当部材１３は、この長穴１７ａに連続して頭部５を受け入れ、固定した状態で保持するので、容易に位置決めされる。また、雄型継手板７と雌型継手板１７とを接合する際の両者の位置決めは、接合部材３と雄型継手板７との間に、スペーサー６が介在されているので、接合部材３と雄型継手板７との間に、両者を嵌合方向に相対移動させる力が加わったときに、接合部材３とスペーサー６との間、スペーサー６と雄型継手板７との間にそれぞれ摩擦力が働くことによって、その相対移動が阻止される。つまり、接合部材３と雄型継手板７とが、嵌合方向に対して一体となった状態で、雌型継手１２の長穴１７ａに挿入される。また、接合部材３と雄型継手板１７との間にスペーサー６が介在されることで、接合部材３を嵌合方向に直行する方向へ力が加わったときも、雄型継手板１７との相対移動が阻止される。また、接合部材３と雄型継手板１７とが嵌合方向に対して一体となっていることで、接合部材３の頭部５は雄型継手板１７から十分に突出した状態で、雌型継手１２の長穴１７ａに挿入される。
【００２１】
また、位置決めしたときに、すでに接合部材３は雄型継手板７と雌型継手板１７との間に挿通されており、かつ接合部材３には増締ネジ３ｂが螺着されているので、増締ネジ３ｂを回動して緊締するのみの作業で隣接する二つのセグメントが一体に接合される。また、雄型継手板７と雌型継手板１７とを嵌合方向に直行する方向に相対移動させる力が加わったときには、雄型継手板７の接合面と雌型継手板１７の接合面との間に摩擦力が作用することで、互いが嵌合方向に直交する方向へ相対移動するのが阻止される。接合部材３は雄型継手板７に嵌合方向に直交する方向に対して固定されているので、接合部材３は、雌型継手板１７の長穴１７ａに沿って、長穴１７ａの裏当部材１３と反対側の他端側へ移動することが阻止される。つまり、接合部材３と裏当部材１３との係合が失われることによって雄型継手板７と雌型継手板１７とが離れることがなく、一方のセグメントと他方のセグメントとは、一体的に強固に接合された状態に保持される。
【００２２】
そして、トンネル等の堀削した部分の内面の同一周上に複数のセグメントを順次接合することで、その部分にリング状のセグメントリング体（図示せず）が構成される。そして、このようなセグメントリング体を堀削方向に連続して構成し、堀削方向に隣接するセグメントリング体同士を一体に接合することで、堀削した部分の内面の全体を複数のセグメントで被覆し、支持することができるものである。
【００２３】
上記の構成によれば、周方向に隣接する二つのセグメント同士を一体に接合する場合には、一方のセグメントの雄型継手２の接合部材３の頭部５を他方のセグメントの雌型継手１２の長穴１７ａに挿入し、頭部５を長穴１７ａの一端にある裏当部材１３に位置させ、ナット３ｂにより緊締するだけで、両セグメント同士が一体に接合されるので、セグメントを容易に位置決めすることができ、またボルトにナットを螺着する作業も不要となるので、セグメント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。
【００２４】
なお、この発明による継手は、セグメント間接合をする例として説明したが、セグメントの施工方法を適宜選択することによって、トンネルの周方向におけるセグメントの接合（セグメント間継手としての接合）、及びトンネルの軸方向におけるセグメントの接合（リング間継手としての接合）の双方に使用することができるものである。
なお、この発明による継手を設けるセグメントは、スチール型セグメント、中詰コンクリート型セグメント、コンクリート型セグメント等各種のセグメントであってよい。
【００２５】
【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、隣接する二つの部材、例えばトンネル等の堀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適用した場合には、隣接する一方のセグメントの雄型継手と他方のセグメントの雌型継手とを相互に嵌合させたときに、雄型継手の接合部材の頭部は雌型継手の長穴に挿入され、その後、裏当部材のある箇所へ位置される。この状態で増締ネジを回動すると、接合部材の頭部と裏当部材のテーパー面とが係合し、さらに増締ネジで緊締することによって、これらの協働作用により隣接する二つの部材が一体に接合される。したがって、隣接する二つのセグメント同士の接合が容易となるので、工期を短縮することができる。また、雄型継手の接合部材が挿通されるのは、雌型継手に形成された長手方向に延びる長穴なので、隣接する一方のセグメントにもうけられる雄型継手と、他方のセグメントに設けられる雌型継手とを嵌合させる際の両者の位置決めが容易となり、隣接する二つのセグメントの接合が容易となり、これによっても工期を短縮することができる。
【００２６】
また、請求項２に係る発明によれば、雄型継手の接合部材と雄型継手板との間には、スペーサーが介在されているので、接合部材は雄型継手板と一体となって、雌型継手の長穴に挿入される。また、接合部材の頭部は雄型継手板から十分に突出した状態が保持されて、雌型継手の長穴に挿入される。したがって、より容易に二つの部材を位置決めすることができると共に、より確実に接合部材を長穴に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る継手を示す概略図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る継手の雄型継手を示す側面断面図である。
【図３】この発明の一実施形態に係る継手の雌型継手を示す側面断面図である。
【図４】この発明の一実施形態に係る継手の雌型継手を示す背面図である。
【図５】この発明の一実施形態に係る継手を示す図であって、接合後の状態の断面図である。
【図６】従来の継手が適用されるセグメントを示す概略図である。
【符号の説明】
１　　　継手
２　　　雄型継手
３　　　接合部材（嵌合部材）
５　　　頭部
８　　　雄ネジ部
１２　　　雌型継手
１３　　　裏当部材（被嵌合部材）
１３ａ　　　切欠部
１５　　　テーパー面
１７　　　雌型継手板
１７ａ　　　長穴
１８　　　ナット（増締ネジ）
【図１】
2004108047.tif 000003
【図２】
2004108047.tif 000004
【図３】
2004108047.tif 000005
【図４】
2004108047.tif 000006
【図５】
2004108047.tif 000007
【図６】
2004108047.tif 000008