(57)【要約】【課題】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同士を一体に接合する際に、接合強度を確保しつつ作業効率が良く、工期を短縮することを可能とする継手を提供すること。【解決手段】隣接する二つの部材を一体に接合する継手１であって、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、雌型継手１２は、雄型継手２との嵌合の際に拡径して雄型継手２との嵌合を許容し、嵌合完了後に縮径して雄型継手２との嵌合状態を保持するように構成され、雄型継手２には、その先端部に嵌合方向に中心軸線を有する雌ネジ部８が形成され、雌ネジ部８には、固定部材１６に係合して雌ネジ部８に螺合される雄型増締ネジ１８が設けられることを特徴とする。【選択図】　　図３
2004108519.tif 000002
【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、前記雌型継手は、前記雄型継手との嵌合の際に拡径して前記雄型継手との嵌合を許容し、嵌合完了後に縮径して前記雄型継手との嵌合状態を保持するように構成され、前記雄型継手には、その先端部に前記嵌合方向を中心軸線とする雌ネジ部が形成され、該雌ネジ部には、固定部材に係合して前記雌ネジ部に螺合される雄型増締ネジが設けら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、外周面に第１の凹凸が設けられると共にその先端部に前記嵌合方向を中心軸線とする雌ネジ部が形成される嵌合部材を有し、前記雌型継手は、内周面に前記第１の凹凸と相互に嵌合する第２の凹凸が設けられると共に、周方向に複数に分割されて拡径可能な被嵌合部材と、該被嵌合部材を縮径する方向に押圧する押圧部材とを有し、前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に前記押圧部材に抗して拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に前記押圧部材により押圧されて縮径して前記嵌合部材との嵌合状態を保持するよう構成されることを特徴とする継手。
【請求項３】
請求項１記載の継手において、
前記雄型継手は、外周面に第３の凹凸が設けられると共にその先端部に前記嵌合方向を中心軸線とする雌ネジ部が形成される嵌合部材を有し、前記雌型継手は、内周面に前記第３の凹凸の凹部に嵌合すると共に、周方向に切欠を有して拡径可能な被嵌合部材を有し、前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に弾性復帰により縮径して前記嵌合部材との嵌合状態を保持するよう構成されることを特徴とする継手。
【請求項４】
請求項１記載の継手において、
前記雄型継手は、外周面に凹部が設けられると共にその先端部に前記雌ネジ部が設けられる嵌合部材を有し、前記雌型継手は、前記凹部と相互に嵌合する凸部が設けられると共に、拡径可能な被嵌合部材を有し、前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に弾性復帰により縮径して前記嵌合部材との嵌合状態を保持するよう構成されることを特徴とする継手。
【請求項５】
請求項１記載の継手において、
前記雄型継手は、内周面に前記雌ネジ部が設けられる嵌合部材を有し、前記雌型継手は、前記嵌合部材と相互に嵌合する被嵌合部材を有し、前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に弾性復帰による縮径、又は塑性変形後に前記嵌合部材との摩擦により、前記嵌合部材との嵌合状態を保持するよう構成され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１７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、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、例えば幅方向接合板１０４ａ、１０４ｂのネジ挿通用の孔１０６ａ、１０６ｂ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同士の接合に用いた場合に、隣接するセグメント同士の接合が容易であって、接合強度を確保しつつ作業効率が良く、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、前記雌型継手は、前記雄型継手との嵌合の際に拡径して前記雄型継手との嵌合を許容し、嵌合完了後に縮径して前記雄型継手との嵌合状態を保持するように構成され、前記雄型継手には、その先端部に前記嵌合方向を中心軸線とする雌ネジ部が形成され、該雌ネジ部には、固定部材に係合して前記雌ネジ部に螺合される雄型増締ネジが設けら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が相互に嵌合する際、雌型継手が拡径することにより雄型継手との嵌合が許容され、嵌合完了後に雌型継手が縮径することにより雄型継手との嵌合状態に保持され、隣接する二つの部材が一体に接合されると共に、さらに雌ネジ部に雄型増締ネジを螺合して緊締することにより堅固に接合される。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かつ確実となり、接合強度を確保しつつ工期を大幅に短縮させることができる。
【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、外周面に第１の凹凸が設けられると共にその先端部に前記嵌合方向を中心軸線とする雌ネジ部が形成される嵌合部材を有し、前記雌型継手は、内周面に前記第１の凹凸と相互に嵌合する第２の凹凸が設けられると共に、周方向に複数に分割されて拡径可能な被嵌合部材と、該被嵌合部材を縮径する方向に押圧する押圧部材とを有し、前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に前記押圧部材に抗して拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に前記押圧部材により押圧されて縮径して前記嵌合部材との嵌合状態を保持するよう構成されることを特徴とする。
【００１２】
この発明に係る継手によれば、雄型継手の嵌合部材の第１の凹凸と雌型継手の被嵌合部材の第２の凹凸とが相互に嵌合する際に、雌型継手の被嵌合部材が押圧部材に抗して拡径することにより雄型継手の嵌合部材との嵌合が許容され、嵌合後に被嵌合部材が押圧部材により押圧されて縮径することにより嵌合部材との嵌合状態に保持され、さらに雌ネジ部に雄型増締ネジを螺合して緊締することにより堅固に接合される。
【００１３】
請求項３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、外周面に第３の凹凸が設けられると共にその先端部に前記嵌合方向を中心軸線とする雌ネジ部が形成される嵌合部材を有し、前記雌型継手は、内周面に前記第３の凹凸の凹部に嵌合すると共に、周方向に切欠を有して拡径可能な被嵌合部材を有し、前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に弾性復帰により縮径して前記嵌合部材との嵌合状態を保持するよう構成されることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る継手によれば、雄型継手の嵌合部材の第３の凹凸の凹部に雌型継手の被嵌合部材が嵌合する際に、雌型継手の被嵌合部材が弾性変形によって拡径することにより雄型継手の嵌合部材との嵌合が許容され、嵌合後に被嵌合部材が弾性復帰して縮径し、被嵌合部材が嵌合部材の凹部に引っ掛かることにより嵌合部材との嵌合状態に保持され、さらに雌ネジ部に雄型増締ネジを螺合して緊締することにより堅固に接合される。
【００１５】
請求項４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、外周面に凹部が設けられると共にその先端部に前記雌ネジ部が設けられる嵌合部材を有し、前記雌型継手は、前記凹部と相互に嵌合する凸部が設けられると共に、拡径可能な被嵌合部材を有し、前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に弾性復帰により縮径して前記嵌合部材との嵌合状態を保持するよう構成されることを特徴とする。
【００１６】
この発明に係る継手によれば、雄型継手の嵌合部材の凹部に雌型継手の被嵌合部材の凸部が嵌合する際に、雌型継手の被嵌合部材が弾性変形によって拡径することにより雄型継手の嵌合部材との嵌合が許容され、嵌合後に被嵌合部材が弾性復帰して縮径し、被嵌合部材の凸部が嵌合部材の凹部に引っ掛かることにより嵌合部材との嵌合状態に保持され、さらに雌ネジ部に雄型増締ネジを螺合して緊締することにより堅固に接合される。
【００１７】
請求項５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、内周面に前記雌ネジ部が設けられる嵌合部材を有し、前記雌型継手は、前記嵌合部材と相互に嵌合する被嵌合部材を有し、前記被嵌合部材は、前記嵌合部材との嵌合の際に拡径して前記嵌合部材との嵌合を許容し、嵌合完了後に弾性復帰による縮径、又は塑性変形後に前記嵌合部材との摩擦により、前記嵌合部材との嵌合状態を保持するよう構成されることを特徴とする。
【００１８】
この発明に係る継手によれば、雄型継手の嵌合部材と雌型継手の被嵌合部材とが相互に嵌合する際に、雌型継手の被嵌合部材が弾性変形によって拡径することにより雄型継手の嵌合部材との嵌合が許容され、嵌合後に被嵌合部材が弾性復帰して縮径し、被嵌合部材が嵌合部材を押圧することにより嵌合部材との嵌合状態に保持され、さらに雌ネジ部に雄型増締ネジを螺合して緊締することにより堅固に接合される。又は、相互に嵌合する際に、雌型継手の被嵌合部材が塑性変形によって拡径することにより雄型継手の嵌合部材との嵌合が許容され、嵌合部材との摩擦により嵌合部材との嵌合状態に保持され、同様に雌ネジ部に雄型増締ネジを螺合して緊締することにより堅固に接合される。
【００１９】
【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から図４はこの発明の第１の実施の形態を示す図である。
図１から図４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。
【００２０】
雄型継手２は、先端部外周面に断面鋸歯状の凹凸（第１の凹凸）４が軸方向に沿って連続して設けられると共に一端に頭部５を有する金属製の棒状の嵌合部材３と、嵌合部材３を支持する金属製の雄型継手板７とから構成され、嵌合部材３と雄型継手板７とは、溶接等によって一体に連結されている。嵌合部材３の他端には、嵌合方向を中心軸線とする雌ネジ部８が形成されている。
【００２１】
雌型継手１２は、内周面に雄型継手２の嵌合部材３の凹凸４と相互に嵌合する断面鋸歯状の凹凸（第２の凹凸）１４が軸方向に沿って連続して設けられると共に、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な金属製の環状の被嵌合部材１３と、被嵌合部材１３の外周側に被嵌されると共に、被嵌合部材１３を縮径する方向に押圧して被嵌合部材１３を環状に保持するウレタンゴム等の弾性体からなる環状の押圧部材１５と、被嵌合部材１３及び押圧部材１５を保持する金属製のケース（固定部材）１６とから構成されている。ケース１６の内周面と押圧部材１５の外周面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１３の拡径が許容されるようになっている。ケース１６は、溶接等によって雌型継手板１７と一体に連結されており、ケース１６には、被嵌合部材１３を拡径可能に案内すると共に、嵌合部材３の雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して緊締したときに反力を得ることができるよう、挿通孔の形成された端板１９が設けられている。なお、被嵌合部材１３の分割数は５つに限らず複数であれば良いものである。
【００２２】
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を用いて、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を一体に接合するには、従来例として図１７に示したように、スチール型のセグメント１０１である場合には、セグメント１０１の接合部１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂ（長手方向の両接合部１０３ａ、１０３ｂ及び幅方向の両接合部１０４ａ、１０４ｂ）に雄型継手２及び雌型継手１２を設ける。
【００２３】
具体的には、例えばリング間接合の場合には、セグメント１０１の幅方向の一方の接合部１０４ａに雄型継手２を設け、幅方向の他方の接合部１０４ｂに雌型継手１２を設ける。この場合、雄型継手板７が一方の幅方向接合板１０４ａを構成し、雌型継手版１２が他方の幅方向接合部１０４ｂを構成する。なお、幅方向の一方の接合部１０４ａに雌型継手１２を設け、幅方向の他方の接合部１０４ｂに雄型継手２を設けてもよい。
【００２４】
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、長手方向に隣接する二つのセグメントの周方向の端面同士を相対的に接近させ、図２に示すように、一方のセグメントの雄型継手２の嵌合部材３を他方のセグメントの雌型継手１２の被嵌合部材１３の内側に挿入し、両セグメントの対向する端面同士が互いに接触するまで挿入する。
【００２５】
この状態において、嵌合部材３により押圧されることで被嵌合部材１３が押圧部材１５に抗して拡径し、嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材３の凹凸４と被嵌合部材１３の凹凸１４とが相互に嵌合される。嵌合が完了したときに、押圧部材１５により被嵌合部材１３が縮径する方向に押圧されることで被嵌合部材１３が環状に保持され、嵌合部材２との嵌合状態に保持され、嵌合部材３が被嵌合部材１３内から抜け出ることのない状態に保持される。つまり、被嵌合部材１３から嵌合部材３を引き抜くような力が加わったときには、押圧部材１５によって押圧されて嵌合部材３の凹凸４の凸部（凹部）が被嵌合部材１３の凹凸１４の凹部（凸部）に互いに食い込んで嵌合方向に対して引っ掛かった状態にあるので、嵌合方向への抜け出しが抑制される。この状態でさらに雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して締め付けると、雄型増締ネジ１８の頭部が端板１９を押圧し、頭部５と雄型増締ネジ１８との嵌合方向の距離が短縮される。この際、頭部５と雄型増締ネジ１８との間に配置されるケース１６から反力を得ることで、雄型継手板７と雌型継手板１７とが堅固に接合された状態で一体となる。
【００２６】
これによって、幅方向に隣接する二つのセグメントが一体に接合されることになる。そして、このようにセグメントリング体を堀削方向に順次設けることで、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。
【００２７】
図５、図６は、この発明の第２の実施の形態を示す図である。
図５、図６において、第１の実施の形態と同様の符号を付したものは、同一のものを表し、その説明を簡略化する。すなわち、継手１は、第１の実施の形態と同様に、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。雄型継手２は、嵌合部材３に凹凸４が設けられていない点を除けば、第１の実施の形態と同様の構成とされている。
【００２８】
雌型継手１２は、金属製の環状のケース（固定部材）１６と、ケース１６の内周面に当接されて嵌合方向に直行する方向に弾性変形可能な薄肉の鋼からなる環状の薄肉鋼管（被嵌合部材）２３とから構成されている。ケース１６は、その内径が雌型継手板１７に形成された挿通孔の内径とほぼ同一となるように構成されており、溶接等によって雌型継手板１７と一体に連結されている。薄肉鋼管２３は、その軸線方向に直行する方向の両端が外方へ向かうに従い拡径するように構成されており、この両端は、それぞれ雌型継手板１７の挿通孔の内周面とケース１６の内周面とに当接されている。ケース１６の内周面には、突起部２２が設けられており、これにより薄肉鋼管２３の嵌合方向への移動が阻止されるようになっている。
【００２９】
上記の構成からなる継手１を用いて、第１の実施の形態と同様にセグメントを構成し、対向するセグメントの端面同士が互いに接触するまで嵌合部材３を薄肉鋼管２３に挿入すると、嵌合部材３により押圧されることで薄肉鋼管２３の軸線方向中心部が拡径して嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材３と薄肉鋼管２３とが相互に嵌合される。嵌合が完了したときに、薄肉鋼管２３の軸線方向中心部は縮径する方向に弾性復帰し、又は嵌合の際に塑性変形したときに、嵌合部材３との嵌合状態に保持され、摩擦力により嵌合部材３が薄肉鋼管２３内から抜け出ることのない状態に保持される。つまり、薄肉鋼管２３から嵌合部材３を引き抜くような力が加わったときには、弾性復帰によって薄肉鋼管２３の内周面が嵌合部材３の外周面を押圧していることにより、薄肉鋼管２３と嵌合部材３とが相対移動する嵌合方向に摩擦力が作用するので、嵌合方向への抜け出しが抑制される。この状態でさらに雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して締め付けると、雄型増締ネジ１８の頭部がケース１６を押圧し、第１の実施の形態と同様の作用により、雄型継手板７と雌型継手板１７とが堅固に接合された状態で一体となる。これによって、幅方向に隣接する二つのセグメントが一体に接合されることになる。
【００３０】
図７、図８は、この発明の第３の実施の形態を示す図である。
図７、図８において、第１の実施の形態と同様の符号を付したものは、同一のものを表し、その説明を簡略化する。すなわち、継手１は、第１の実施の形態と同様に、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。雄型継手２は、第２の実施の形態と同様の構成とされている。
【００３１】
雌型継手１２は、金属製の環状のケース（固定部材）１６と、ケース１６に固定されて嵌合方向に直行する方向に弾性変形可能な薄肉の鋼からなる断面略Ｌ字状の環状の薄肉鋼管（被嵌合部材）３３とから構成されている。ケース１６は、その内径が雌型継手板１７に形成された挿通孔の内径とほぼ同一となるように構成されており、溶接等によって薄肉鋼管３３を介在させて雌型継手板１７と一体に連結されている。薄肉鋼管３３は、その軸線方向に直行する方向の一端部３５が外方へ向かうに従い縮径するように構成されており、他端部３６が外方へ向かうに従い拡径すると共に嵌合方向に直行する面を有するように構成されている。この他端部３６を介してケース１６と雌型継手板１７とが連結されている。
【００３２】
上記の構成からなる継手１を用いて、第１の実施の形態と同様にセグメントを構成し、対向するセグメントの端面同士が互いに接触するまで嵌合部材３を薄肉鋼管３３に挿入すると、嵌合部材３により押圧されることで薄肉鋼管３３の一端部３５が拡径し、嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材３と薄肉鋼管３３とが相互に嵌合される。嵌合が完了したときに、薄肉鋼管３３の一端部３５は縮径する方向に弾性復帰し、又は嵌合の際に塑性変形したときに、嵌合部材３との嵌合状態に保持され、摩擦力により嵌合部材３が薄肉鋼管３３内から抜け出ることのない状態に保持される。つまり、薄肉鋼管３３から嵌合部材３を引き抜くような力が加わったときには、弾性復帰によって薄肉鋼管３３の一端部３５の内周面が嵌合部材３の外周面を押圧していることにより、薄肉鋼管３３と嵌合部材３とが相対移動する嵌合方向に摩擦力が作用するので、嵌合方向への抜け出しが抑制される。この状態でさらに雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して締め付けると、雄型増締ネジ１８の頭部がケース１６を押圧し、第１の実施の形態と同様の作用により、雄型継手板７と雌型継手板１７とが堅固に接合された状態で一体となる。これによって、幅方向に隣接する二つのセグメントが一体に接合されることになる。
【００３３】
図９、図１０は、この発明の第４の実施の形態を示す図である。
図９、図１０において、第１の実施の形態と同様の符号を付したものは、同一のものを表し、その説明を簡略化する。すなわち、継手１は、第１の実施の形態と同様に、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。雄型継手２は、第１の実施の形態における嵌合部材３の凹凸４が、より目の粗い凹凸（第３の凹凸）４４とされている（凹部が深くされている）点を除けば、第１の実施の形態と同様の構成とされている。
【００３４】
雌型継手１２は、内周面に雄型継手２の嵌合部材３の凹凸４４と相互に嵌合するものであって、周方向に切欠を有しＣ字状に形成されて拡径可能な金属製の環状のスナップリング（被嵌合部材）４３と、スナップリング４３を保持する金属製のケース（固定部材）１６とから構成されている。スナップリング４３は、嵌合方向を含む面の断面が鋸歯状とされることで嵌合部材３の挿入が許容されると共に、凹凸４４の凹部に嵌合するよう構成されており、嵌合方向に積層して複数設けられている。ケース１６の内周面とスナップリング４３の外周面との間には、スナップリング４３の拡径が許容されるように所定の間隙が形成されている。ケース１６は、溶接等によって雌型継手板１７と一体に連結されており、ケース１６には、スナップリング４３を拡径可能に案内すると共に、嵌合部材３の雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して緊締したときに反力を得ることができるよう、挿通孔の形成された端板１９が設けられている。
【００３５】
上記の構成からなる継手１を用いて、第１の実施の形態と同様にセグメントを構成し、対向するセグメントの端面同士が互いに接触するまで嵌合部材３をスナップリング４３に挿入すると、嵌合部材３により押圧されることでスナップリング４３が拡径し、嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材３とスナップリング４３とが相互に嵌合される。嵌合が完了したときに、スナップリング４３は縮径する方向に弾性復帰し、嵌合部材３との嵌合状態に保持され、嵌合部材３がスナップリング４３内から抜け出ることのない状態に保持される。つまり、スナップリング４３から嵌合部材３を引き抜くような力が加わったときには、押圧部材１５によって押圧されて嵌合部材３の凹凸４４の凹部にスナップリング４３が食い込んで嵌合方向に対して引っ掛かった状態にあるので、嵌合方向への抜け出しが抑制される。このとき、凹凸４４の目が第１の実施の形態より粗い（凹部が深い）ことで、第１の実施の形態と比べてより引っ掛かった状態にある。この状態でさらに雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して締め付けると、雄型増締ネジ１８の頭部が端板１９を押圧し、第１の実施の形態と同様の作用により、雄型継手板７と雌型継手板１７とが堅固に接合された状態で一体となる。これによって、幅方向に隣接する二つのセグメントが一体に接合されることになる。
【００３６】
図１１、図１２は、この発明の第５の実施の形態を示す図である。
図１１、図１２において、第１の実施の形態と同様の符号を付したものは、同一のものを表し、その説明を簡略化する。すなわち、継手１は、第１の実施の形態と同様に、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。雄型継手２の嵌合部材３には、頭部５と反対側の端部から僅かに頭部５側に位置する箇所に、周方向に沿って一周する凹部５４が形成されている。
【００３７】
雌型継手１２は、雄型継手２の嵌合部材３の凹部５４と相互に嵌合するよう、周方向に切欠を有すると共に周方向の一端にテーパー面５２を有する拡径可能な金属製の円筒状の切欠円筒（被嵌合部材、凸部）５３と、切欠円筒５３を保持する金属製の環状のケース（固定部材）１６とから構成されている。ケース１６の内周面と切欠円筒５３の外周面との間には所定の間隙が形成され、この間隙により切欠円筒５３の拡径が許容されるようになっている。ケース１６は、溶接等によって雌型継手板１７と一体に連結されており、ケース１６には、切欠円筒５３を拡径可能に案内すると共に、嵌合部材３の雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して緊締したときに反力を得ることができるよう、挿通孔の形成された端板１９が設けられている。
【００３８】
上記の構成からなる継手１を用いて、第１の実施の形態と同様にセグメントを構成し、対向するセグメントの端面同士が互いに接触するまで嵌合部材３を切欠円筒５３に挿入すると、嵌合部材３により押圧されることで切欠円筒５３が拡径し、嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材３と切欠円筒５３とが相互に嵌合される。嵌合が完了したときに、切欠円筒５３は縮径する方向に弾性復帰し、嵌合部材３との嵌合状態に保持され、切欠円筒５３が凹部５４に引っ掛かることで嵌合部材３が切欠円筒５３内から抜け出ることのない状態に保持される。つまり、切欠円筒５３から嵌合部材３を引き抜くような力が加わったときには、弾性復帰によって切欠円筒５３が嵌合部材３の凹部５４に食い込んで嵌合方向に対して引っ掛かった状態にあるので、嵌合方向への抜け出しが抑制される。この状態でさらに雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して締め付けると、雄型増締ネジ１８の頭部が端板１９を押圧し、第１の実施の形態と同様の作用により、雄型継手板７と雌型継手板１７とが堅固に接合された状態で一体となる。これによって、幅方向に隣接する二つのセグメントが一体に接合されることになる。
【００３９】
図１３、図１４は、この発明の第６の実施の形態を示す図である。
図１３、図１４において、第１の実施の形態と同様の符号を付したものは、同一のものを表し、その説明を簡略化する。すなわち、継手１は、第１の実施の形態と同様に、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。雄型継手２は、第５の実施の形態と同様の構成とされている。
【００４０】
雌型継手１２は、雄型継手２の嵌合部材３の凹部５４と相互に嵌合する断面Ｓ字状の拡径可能な金属製の環状の引掛部材（被嵌合部材）６３と、引掛部材６３を保持する金属製の環状のケース（固定部材）１６とから構成されている。引掛部材６３の一端部６５は、ケース１６の周方向の一端に固定されており、嵌合部材３の雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して緊締したときに反力を得ることができるようになっている。引掛部材６３の他端部６６とケース１６の内周面との間には所定の間隙が形成され、この間隙により引掻部材６３の拡径が許容されるようになっている。ケース１６は、溶接等によって雌型継手板１７と一体に連結されている。
【００４１】
上記の構成からなる継手１を用いて、第１の実施の形態と同様にセグメントを構成し、対向するセグメントの端面同士が互いに接触するまで嵌合部材３を引掛部材６３に挿入すると、嵌合部材３により押圧されることで引掛部材６３の他端部６６が拡径し、嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材３と引掛部材６３とが相互に嵌合される。嵌合が完了したときに、引掛部材６３は縮径する方向に弾性復帰して引掛部材６３の他端部６６が嵌合部材３の凹部５４に引っ掛かり、嵌合部材３との嵌合状態に保持され、嵌合部材３が引掛部材６３内から抜け出ることのない状態に保持される。つまり、引掛部材６３から嵌合部材３を引き抜くような力が加わったときには、弾性復帰によって引掛部材６３が嵌合部材３の凹部５４に食い込んで嵌合方向に対して引っ掛かった状態にあるので、嵌合方向への抜け出しが抑制される。この状態でさらに雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して締め付けると、雄型増締ネジ１８の頭部が引掛部材６３の一端部６５を押圧し、第１の実施の形態と同様の作用により、雄型継手板７と雌型継手板１７とが堅固に接合された状態で一体となる。これによって、幅方向に隣接する二つのセグメントが一体に接合されることになる。
【００４２】
図１５、図１６は、この発明の第７の実施の形態を示す図である。
図１５、図１６において、第１の実施の形態と同様の符号を付したものは、同一のものを表し、その説明を簡略化する。すなわち、継手１は、第１の実施の形態と同様に、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。雄型継手２は、第１の実施の形態と同様の構成とされている。
【００４３】
雌型継手１２は、内周面に雄型継手２の嵌合部材３の凹凸４と相互に嵌合する断面鋸歯状の凹凸（第２の凹凸）７４が軸方向に沿って連続して設けられると共に周方向の一端にテーパー面７２を有する金属製の断面楔形の環状の被嵌合部材７３と、被嵌合部材７３の外周側に被嵌されると共に被嵌合部材７３が拡径するときに被嵌合部材７３を嵌合方向に移動自在に案内する金属製の断面楔形の環状の円筒部材７１と、被嵌合部材７３を嵌合方向に押圧するウレタンゴム等の弾性体からなる環状の押圧部材７５と、被嵌合部材７３、円筒部材７１及び押圧部材７５を保持する金属製のケース（固定部材）１６とから構成されている。ケース１６の内周面と被嵌合部材７３及び押圧部材７５の外周面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７３の拡径が許容されるようになっている。ケース１６は、溶接等によって雌型継手板１７と一体に連結されており、ケース１６には、押圧部材７５を保持して被嵌合部材７３が移動する際の反力を得ることができるようにすると共に、嵌合部材３の雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して緊締したときに反力を得ることができるよう、挿通孔の形成された端板１９が設けられている。なお、被嵌合部材７３は、周方向に複数に分割されてよいものである。
【００４４】
上記の構成からなる継手１を用いて、第１の実施の形態と同様にセグメントを構成し、対向するセグメントの端面同士が互いに接触するまで嵌合部材３を被嵌合部材７３に挿入すると、嵌合部材３により押圧されることで被嵌合部材７３が拡径し、嵌合部材３の挿入が許容され、嵌合部材３と被嵌合部材７３とが相互に嵌合される。嵌合が完了したときに、押圧部材７５により被嵌合部材７３が雄型継手２側へ押圧されて被嵌合部材７３が縮径し、嵌合部材３との嵌合状態に保持され、嵌合部材３が被嵌合部材７３内から抜け出ることのない状態に保持される。つまり、被嵌合部材７３から嵌合部材３を引き抜くような力が加わったときには、押圧部材７５によって押圧されて嵌合部材３の凹凸４の凸部（凹部）が被嵌合部材１３の凹凸７４の凹部（凸部）に互いに食い込んで嵌合方向に対して引っ掛かった状態にあるので、嵌合方向への抜け出しが抑制される。この状態でさらに雌ネジ部８に雄型増締ネジ１８を螺合して締め付けると、雄型増締ネジ１８の頭部が端板１９を押圧し、第１の実施の形態と同様の作用により、雄型継手板７と雌型継手板１７とが堅固に接合された状態で一体となる。これによって、幅方向に隣接する二つのセグメントが一体に接合されることになる。
【００４５】
以上、第１の実施の形態から第７の実施の形態の構成によれば、対向するセグメントの端面同士が互いに接触するまで嵌合部材３を被嵌合部材１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３内に挿入すると、嵌合部材３と被嵌合部材１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３との嵌合状態が保持されると共に、さらに嵌合部材３と雄型増締ネジ１８との協働作用により雄型継手板７と雌型継手板１７とが堅固に接合された状態で一体となることで、隣接する二つのセグメントが一体に接合される。この際、対向するセグメントの接合板の雄型継手２にはすでに嵌合部材３が設けられており、雌型継手１２には嵌合部材３を受け入れて嵌合する被嵌合部材１３が設けられていると共に、嵌合部材３は雄型増締ネジ１８により緊締されるので、隣接する二つのセグメント同士の接合が容易となると共に確実となり、接合強度を確保しつつ工期を短縮させることができる。
【００４６】
なお、上記の実施の形態では、嵌合部材３に雌ネジ部８を形成し、雌ネジ部８に螺合される雄型増締ネジ１８を設ける構成としたが、この雌ネジ部８に代わって嵌合部材３の先端から突出する雄ネジ部を設け、雄型増締ネジ１８に代わって雌型増締ネジ（ナット）を設けてもよい。
【００４７】
上記の各実施の形態で示した継手は、リング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。
【００４８】
【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ることで、両セグメントが一体に接合されることになる。つまり、雌型継手が拡径することにより雄型継手との嵌合が許容され、嵌合完了後に雌型継手が縮径することにより雄型継手との嵌合状態に保持され、隣接する二つの部材が一体に接合されると共に、さらに雄型増締ネジを雌ネジ部に螺合して締め付けることにより堅固に保持される。この際、対向するセグメントの接合板の雄型継手にはすでに嵌合部材が設けられており、雌型継手には嵌合部材を受け入れて嵌合する被嵌合部材が設けられていると共に、嵌合部材は雄型増締ネジにより緊締されるので、隣接する二つのセグメント同士の接合が容易となると共に確実となり、接合強度を確保しつつ工期を短縮させることができる。
【００４９】
また、請求項２に係る発明によれば、雄型継手と雌型継手とは、嵌合部材の第１の凹凸と被嵌合部材の第２の凹凸とによって相互に嵌合されるので、被嵌合部材から嵌合部材を引き抜くような力が加わった場合であっても、被嵌合部材が嵌合部材に引っ掛かった状態にあることで、雄型増締ネジで緊締する前に被嵌合部材から嵌合部材が抜け出すことを抑制することができる。
【００５０】
また、請求項３に係る発明によれば、雄型継手と雌型継手とは、嵌合部材の第３の凹凸の凹部に被嵌合部材が食い込むことで嵌合されるが、この凹部は第１の凹凸の凹部と比べて目が粗く（凹部が深く）形成されているので、被嵌合部材から嵌合部材を引き抜くような力が加わった場合の嵌合部材に対する被嵌合部材の引っ掛かりがより堅固となることで、雄型増締ネジで緊締する前に被嵌合部材から嵌合部材が抜け出すことをさらに抑制することができる。
【００５１】
また、請求項４に係る発明によれば、雄型継手と雌型継手とは、嵌合部材の凹部に被嵌合部材の凸部が嵌合されるので、被嵌合部材から嵌合部材を引き抜くような力が加わった場合であっても、被嵌合部材が嵌合部材に引っ掛かった状態にあることで、雄型増締ネジで緊締する前に被嵌合部材から嵌合部材が抜け出すことを抑制することができる。また、雄型継手の接合面と雌型継手の接合面とが互いに接触したときに初めて嵌合されるので、例えば雄型継手板と雌型継手板とにそれぞれ複数の嵌合部材と被嵌合部材とを設けて両者を接合する場合に、それぞれの嵌合部材と被嵌合部材との相対位置を調整しながら両者を接合することができる。
【００５２】
また、請求項５に係る発明によれば、雄型継手の嵌合部材を雌型継手の被嵌合部材が押圧するので、被嵌合部材から嵌合部材を引き抜くような力が加わった場合であっても、被嵌合部材と嵌合部材との間に摩擦力が作用することで、雄型増締ネジで緊締する前に被嵌合部材から嵌合部材が抜け出すことを抑制することができる。また、鋸歯状に形成された凹凸の引っ掛かりによる嵌合における凹凸の形状を現場で調整することに比べて、押圧による嵌合における押圧される接触面を現場で調整することの方が容易であるので、比較容易に嵌合力を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る継手を示す図であって、接合前の状態の断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態に係る継手を示す図であって、接合途中の断面図である。
【図３】この発明の第１の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４】この発明の第１の実施形態に係る継手における被嵌合部材を示す断面図である。
【図５】この発明の第２の実施形態に係る継手を示す図であって、接合前の状態の断面図である。
【図６】この発明の第２の実施形態に係る継手を示す図であって、接合途中の状態の断面図である。
【図７】この発明の第３の実施形態に係る継手を示す図であって、接合前の状態の断面図である。
【図８】この発明の第３の実施形態に係る継手を示す図であって、接合途中の状態の断面図である。
【図９】この発明の第４の実施形態に係る継手を示すで図あって、接合前の状態の断面図である。
【図１０】この発明の第４の実施形態に係る継手を示す図であって、接合途中の状態の断面図である。
【図１１】この発明の第５の実施形態に係る継手を示す図であって、接合前の状態の断面図である。
【図１２】この発明の第５の実施形態に係る継手を示す図であって、接合途中の状態の断面図である。
【図１３】この発明の第６の実施形態に係る継手を示す図であって、接合前の状態の断面図である。
【図１４】この発明の第６の実施形態に係る継手を示す図であって、接合途中の状態の断面図である。
【図１５】この発明の第７の実施形態に係る継手を示す図であって、接合前の状態の断面図である。
【図１６】この発明の第７の実施形態に係る継手を示す図であって、接合途中の状態の断面図である。
【図１７】従来の継手が適用されるセグメントを示す概略全体図である。
【符号の説明】
１　　　継手
２　　　雄型継手
３　　　嵌合部材
４　　　凹凸（第１の凹凸）
８　　　雌ネジ部
１２　　　雌型継手
１３、７３　　　被嵌合部材
１４、７４　　　凹凸（第２の凹凸）
１５、７５　　　押圧部材
１６　　　ケース（固定部材）
１８　　　雄型増締ネジ
２３、３３　　　薄肉鋼管（被嵌合部材）
４３　　　スナップリング（被嵌合部材）
４４　　　凹凸（第３の凹凸）
５３　　　切欠円筒（被嵌合部材、凸部）
５４　　　凹部
６３　　　引掛部材（被嵌合部材）
６６　　　他端部（凸部）
【図１】
2004108519.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
2004108519.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004108519.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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