(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネルを構築するセグメント同士を連結する連結構造であって、隣り合う一方のセグメントにはその端面に埋込ナット状部材が備えられ、他方のセグメントには凹状に形成される接続凹部が湾曲内面の端縁部に備えられ、該接続凹部の側壁を貫通して前記埋込ナット状部材にボルトが螺着されることで前記セグメント同士が連結されるセグメントの連結構造において、
前記接続凹部内に位置するボルト頭部に係着する取付基部と、
該取付基部に対し、前記ボルトの軸線方向と略同方向を軸線方向として回動自在に取り付けられる回転部と、
該回転部に設けられ前記軸線方向と略同方向を長手方向とする長穴と、
両端部に雄ネジ部を有し、前記長穴に対して一方の端部が該長穴を貫通して前記長手方向にスライド自在とされナット部材で固定されるとともに、前記軸線方向と略直交して他方の端部が前記接続凹部の開口近傍の略中央へ延出する支持軸と、
前記セグメントの湾曲内面と略同一面となるように、前記接続凹部の開口を塞ぎ、略中央に前記支持軸の他方の端部が貫通する孔部を備え、該他方の端部に螺着されるナット部材にて固定される蓋体と、
該蓋体にて覆われる前記接続凹部内空間に充填される充填材と、
を具備することを特徴とするセグメントの連結構造。
【請求項２】
前記取付基部には、前記ボルトの頭部が嵌入する凹部を備えるとともに、該凹部にマグネットが備えられることを特徴とする請求項１記載のセグメントの連結構造。
【請求項３】
前記取付基部には、前記ボルトの頭部が嵌入する凹部を備えるとともに、該凹部内に前記頭部の外周表面に弾性係止する係止片が備えられることを特徴とする請求項１記載のセグメントの連結構造。
【請求項４】
シールドトンネルを構築するセグメントの湾曲内面における互いに隣り合う端縁部に、凹状に形成される接続凹部を備え、隣り合うセグメントの前記接続凹部の側壁をそれぞれ貫通してボルト及びナットにて前記セグメント同士を連結するセグメントの連結構造において、
前記接続凹部内に位置するボルト頭部及びナットに係着する取付基部と、
該取付基部に対し、前記ボルトの軸線方向と略同方向を軸線方向として回動自在に取り付けられる回転部と、
該回転部に設けられ前記軸線方向と略同方向を長手方向とする長穴と、
両端部に雄ネジ部を有し、前記長穴に対して一方の端部が該長穴を貫通して前記長手方向にスライド自在とされナット部材で固定されるとともに、前記軸線方向と略直交して他方の端部が前記接続凹部の開口近傍の略中央へ延出する支持軸と、
前記セグメントの湾曲内面と略同一面となるように、前記接続凹部の開口を塞ぎ、略中央に前記支持軸の他方の端部が貫通する孔部を備え、該他方の端部に螺着されるナット部材にて固定される蓋体と、
該蓋体にて覆われる前記接続凹部内空間に充填される充填材と、
を具備することを特徴とするセグメントの連結構造。
【請求項５】
前記取付基部には、前記ボルトの頭部及びナットが嵌入する凹部を備えるとともに、該凹部にマグネットが備えられることを特徴とする請求項４記載のセグメントの連結構造。
【請求項６】
前記取付基部には、前記ボルトの頭部及びナットが嵌入する凹部を備えるとともに、該凹部内に前記頭部及びナットの外周表面に弾性係止する係止片が備えられることを特徴とする請求項４記載のセグメントの連結構造。
【請求項７】
前記蓋体の孔部の周囲には、前記支持軸の他方の端部に螺着するナット部材が嵌入する凹部を有するとともに、該凹部に被着されるキャップを備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載のセグメントの連結構造。
【請求項８】
前記支持軸は、一方の端部から螺着されるナット部材で、長穴に対する貫通長さを調節固定することにより、他方の端部の延出長さを調節自在とすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載のセグメントの連結構造。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセグメントの連結構造に用いる閉塞部材において、 前記セグメントに備えられる前記接続凹部内側面に位置するボルト及び又はナットに係着する取付基部と、
該取付基部に対し、前記ボルト及び又はナットの軸線方向と略同方向を軸線方向として回動自在に取り付けられる回転部と、
該回転部に設けられ前記軸線方向と略同方向を長手方向とする長穴と、
両端部に雄ネジ部を有し、前記長穴に対して一方の端部が該長穴を貫通して前記長手方向にスライド自在とされナット部材で固定されるとともに、前記軸線方向と略直交して他方の端部が前記接続凹部の開口近傍の略中央へ延出する支持軸と、
前記接続凹部の開口を塞ぎ、略中央に前記支持軸の他方の端部が貫通する孔部を備え、該他方の端部に螺着されるナット部材にて固定される蓋体と、
を具備することを特徴とする接続凹部の閉塞部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構築物等に備えられる接続凹部の開口部分を閉塞させる接続凹部の閉塞部材、及びシールドトンネルを構築する際に用いられるセグメント同士の接続部分におけるセグメントの湾曲内面に形成された接続凹部を塞ぐ構造を備えたセグメントの連結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シールドトンネルを構築する際には、トンネル工事材料としてセグメントが用いられるが、このセグメントは施工対象である地山の状態やトンネルの使用目的に応じ、その構成が異なっており、また、そのセグメントの構造に応じてセグメント同士を連結する構造が種々用意されている。このセグメントの構造として、コンクリートにて構成されるものがあるが、コンクリート製セグメントでは、端縁部分に、凹状に形成される接続凹部が備えられ、この接続凹部内とセグメントの端縁部外側とを貫通するボルト孔にボルトを貫通させ締結することで、隣り合うセグメント同士が連結される。
接続凹部は、金属製の略方形箱状に部材で構成され、セグメントの端縁部分に複数配置される各接続凹部は、それぞれが杆状部材で連結され、一体な構造とされており、そして、コンクリートにて覆われ、腐食などが防止された状態とされて、セグメントとしては湾曲板状の構造となっている。
【０００３】
すなわち、セグメントにて構築されたトンネル坑内では、セグメント同士を連結するためのボルトが、接続凹部内で表出状態となることから、そのボルトが腐食しないように、接続凹部にモルタル等を充填したり、下記特許文献１のようにこの接続凹部に蓋を設けて覆い隠し、この蓋内における接続凹部内空間に充填材などを充填し、締結部材であるボルト等の腐食などを防ぎ、かつ、トンネル坑道内面を平滑なものとしていた。
【特許文献１】特開平７−３０５５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のセグメントの接続構造では、単にモルタル等を充填し埋め塞ぐものであって、脱落などのおそれや、径年劣化による破損などが生じる場合があり、これらの不具合により接続凹部内に浸水を起こしボルトが腐食してしまう問題点を有し、また、上述した特許文献１に示された接続部分の構造では、接続凹部に対して蓋部材が容易に脱落しないように、接続凹部の開口縁部分に溝状係合部を形成し、蓋部材の縁部分が嵌合するような構造であるが、同様に径年劣化などで脱落のおそれがあった、
【０００５】
また、上記特許文献１等の構造以外に、図１３に示すように、ボルト，ナット１０２によって接続されたセグメント１０１の接続凹部１０３の底面に樹脂製のアンカーナット１０４を予め設け、そこに樹脂製のボルト１０５を図１４に示すように螺着して接続凹部１０３内にてボルト１０５を植設状態とし、このボルト１０５先端に蓋部材１０６をナット１０７にて取り付け充填材１０８を充填する構成などもあるが、アンカーナット１０４を、セグメント１０１自体に予め埋め込まれるようセグメント１０１を製作しなければならないことから、非常に煩雑であり、またアンカーナット１０４埋設時の精度が高くなく、セグメント接続施工後の接続凹部１０３閉塞作業に、ボルト１０５先端と蓋部材１０６との配置位置が正確にならないなどの不都合もあった。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点を解消するために、セグメントの端縁部分に形成されている接続凹部に対して、容易に、かつ正確にこれを塞ぐ構造である接続凹部の閉塞部材を得るとともに、この接続凹部を覆う蓋部材を確実に支持することができるセグメントの接続構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
この発明の請求項９記載の接続凹部の閉塞部材は、請求項１乃至８のいずれかに記載のセグメントの連結構造に用いる、セグメントとしての構築物１等に備えられる接続凹部３内側面に位置するボルト７及び又はナット８に係着する取付基部１１と、
該取付基部１１に対し、前記ボルト７及び又はナット８の軸線方向と略同方向を軸線方向として回動自在に取り付けられる回転部１６と、
該回転部１６に設けられ前記軸線方向と略同方向を長手方向とする長穴２０と、
両端部に雄ネジ部を有し、前記長穴２０に対して一方の端部２３ａが該長穴２０を貫通して前記長手方向にスライド自在とされナット部材２６，２７で固定されるとともに、前記軸線方向と略直交して他方の端部２３ｂが前記接続凹部３の開口近傍の略中央へ延出する支持軸２３と、
前記接続凹部３の開口を塞ぎ、略中央に前記支持軸２３の他方の端部２３ｂが貫通する孔部３１を備え、該他方の端部２３ｂに螺着されるナット部材３７にて固定される蓋体３０と、
を具備することを特徴とする。
【０００８】
この接続凹部の閉塞部材によれば、接続凹部３内側面に位置するボルト７頭部及び又はナット８に取付基部１１が係着され、これを基準位置として、回転部１６の回転、及び回転部１６に設けられた長孔２０、及びこの長孔２０にスライド自在に設けられることで、支持軸２３の位置を調整可能となり、この支持軸２３の位置調整によって、蓋体３０の略中央に穿設された孔部３１との相対位置を調整することが可能となる。これにより蓋体３０を支持する支持軸２３の位置が前後左右及び上下に調整が可能となる。そして、このボルト７及び又はナット８からの支持軸２３の延出状態、ボルト７及び又はナット８からの距離を調整可能としたので、蓋体３０の略中央に穿設される孔部３１には、確実に支持軸２３の他端２３ｂが貫通状態となり、ナット部材３７の螺着・締結が行え固定が可能となる。また、蓋体３０が支持軸２３によって確実に保持されて、蓋体３０は接続凹部３の開口に配置される。
【０００９】
上記の接続凹部の閉塞構造は、前記取付基部１１には、前記ボルト７の頭部及び又はナット８が嵌入する凹部１２を備えるとともに、該凹部１２にマグネット１０が備えられることを特徴とする。
【００１０】
この接続凹部の閉塞構造によれば、接続凹部３内のボルト７の頭部及び又はナット８に対して、取付基部１１の凹部１２のマグネット１０の磁力で係着されることとなる。これにより、ボルト７及び又はナット８に対して、取付基部１１及び回転部１６、支持軸２３が容易に脱落してしまうことがなく、また、取付作業時においての再設定なども行え、そして、蓋体３０の支持を確実なものとする。
【００１１】
上記の接続凹部の閉塞構造は、前記取付基部１１には、前記ボルト７の頭部及び又はナット８が嵌入する凹部１２を備えるとともに、該凹部１２内に前記頭部及び又はナット８の外周表面に弾性係止する係止片５１が備えられることを特徴とする。
【００１２】
この接続凹部の閉塞構造によれば、接続凹部３内のボルト７頭部及び又はナット８に対して、取付基部１１の凹部１２内の係止片５１によって係着されることとなる。これにより、ボルト７及び又はナット８に対する取付基部１１の取付作業を弾性に抗する嵌め込みのみの容易な作業とすることが可能となる。
【００１３】
上記の接続凹部の閉塞構造は、前記蓋体３０の孔部３１の周囲には、前記支持軸２３の他方の端部２３ｂに螺着するナット部材３７が嵌入する凹部３２を有するとともに、該凹部３２に被着されるキャップ４０を備えることを特徴とする。
【００１４】
この接続凹部の閉塞構造によれば、蓋体３０の孔部３１周囲に設けた凹部３２にキャップ４０が設けられ、これにより蓋体３０の略中央に位置する支持軸２３の端部２３ｂとナット部材３７とを覆い隠すことができる。
【００１５】
上記の接続凹部の閉塞構造は、前記支持軸２３は、一方の端部２３ａから螺着されるナット部材２６，２７で、長穴２０に対する貫通長さを調節固定することにより、他方の端部２３ｂの延出長さを調節自在とすることを特徴とする。
【００１６】
この接続凹部の閉塞構造によれば、長穴２０に対して、スライド移動を可能とするとともに、長穴２０に対しての貫通長さを調節でき他方の端部２３ｂの延出長さを調節自在とし、固定することが可能となる。
【００１７】
この発明の請求項１記載のセグメントの連結構造は、シールドトンネルを構築するセグメント１同士を連結する連結構造であって、隣り合う一方のセグメントにはその端面に埋込ナット状部材９が備えられ、他方のセグメントには凹状に形成される接続凹部３が湾曲内面１ａの端縁部に備えられ、該接続凹部３の側壁を貫通して前記埋込ナット状部材９にボルト７が螺着されることで前記セグメント１同士が連結されるセグメントの連結構造において、
前記接続凹部３内に位置するボルト７頭部に係着する取付基部１１と、
該取付基部１１に対し、前記ボルト７の軸線方向と略同方向を軸線方向として回動自在に取り付けられる回転部１６と、
該回転部１６に設けられ前記軸線方向と略同方向を長手方向とする長穴２０と、
両端部に雄ネジ部を有し、前記長穴２０に対して一方の端部２３ａが該長穴２０を貫通して前記長手方向にスライド自在とされナット部材２６，２７で固定されるとともに、前記軸線方向と略直交して他方の端部２３ｂが前記接続凹部３の開口近傍の略中央へ延出する支持軸２３と、
前記セグメント１の湾曲内面１ａと略同一面となるように、前記接続凹部３の開口を塞ぎ、略中央に前記支持軸２３の他方の端部２３ｂが貫通する孔部３１を備え、該他方の端部２３ｂに螺着されるナット部材３７にて固定される蓋体３０と、
該蓋体３０にて覆われる前記接続凹部３内空間に充填される充填材４１と、
を具備することを特徴とする。
【００１８】
このセグメントの連結構造によれば、接続凹部３内に位置するセグメント１同士の連結のためのボルト７頭部に取付基部１１が係着され、これを基準位置として、回転部１６の回転、及び回転部１６に設けられた長孔２０、及びこの長孔２０に対するスライド位置調整とで、支持軸２３の位置を調整可能となり、この支持軸２３の位置調整によって、蓋体３０の略中央に穿設された孔部３１との相対位置を調整することが可能となる。これにより蓋体３０を支持する支持軸２３の位置が前後左右及び上下に調整が可能となる。そして、このボルト７からの支持軸２３の延出状態、ボルト７からの距離を調整可能としたので、蓋体３０の略中央に穿設される孔部３１には、確実に支持軸２３の他端２３ｂが貫通状態となり、ナット部材３７の螺着・締結が行え固定が可能となる。また、蓋体３０が支持軸２３によって確実に保持されて、蓋体３０は接続凹部３の開口に配置され、これにより、蓋体３０で閉塞される接続凹部３内空間に充填材４１が充填される。
【００１９】
請求項２記載のセグメントの連結構造では、前記取付基部１１には、前記ボルト７の頭部が嵌入する凹部１２を備えるとともに、該凹部１２にマグネット１０が備えられることを特徴とする。
【００２０】
このセグメントの連結構造によれば、接続凹部３内のボルト７頭部に対して、取付基部１１の凹部１２のマグネット１０の磁力で係着されることとなる。これにより、ボルト７に対して、取付基部１１及び回転部１６、支持軸２３が容易に脱落してしまうことがなく、また、取付作業時においての再設定なども行え、そして、蓋体３０の支持を確実なものとする。
【００２１】
請求項３記載のセグメントの連結構造では、前記取付基部１１には、前記ボルト７の頭部が嵌入する凹部１２を備えるとともに、該凹部１２内に頭部の外周表面に弾性係止する係止片５１が備えられることを特徴とする。
【００２２】
このセグメントの連結構造によれば、接続凹部３内のボルト７頭部に対して、取付基部１１の凹部１２内の係止片５１によって係着されることとなる。これにより、ボルト７に対する取付基部１１の取付作業を弾性に抗する嵌め込みのみの容易な作業とすることが可能となる。
【００２３】
この発明の請求項４記載のセグメントの連結構造は、シールドトンネルを構築するセグメント１の湾曲内面１ａにおける互いに隣り合う端縁部に、凹状に形成される接続凹部３を備え、隣り合うセグメント１の前記接続凹部３の側壁をそれぞれ貫通してボルト７及びナット８にて前記セグメント１同士を連結するセグメントの連結構造において、
前記接続凹部３内に位置するボルト７頭部及びナット８に係着する取付基部１１と、
該取付基部１１に対し、前記ボルト７の軸線方向と略同方向を軸線方向として回動自在に取り付けられる回転部１６と、
該回転部１６に設けられ前記軸線方向と略同方向を長手方向とする長穴２０と、
両端部に雄ネジ部を有し、前記長穴２０に対して一方の端部２３ａが該長穴２０を貫通して前記長手方向にスライド自在とされナット部材２６，２７で固定されるとともに、前記軸線方向と略直交して他方の端部２３ｂが前記接続凹部３の開口近傍の略中央へ延出する支持軸２３と、
前記セグメント１の湾曲内面１ａと略同一面となるように、前記接続凹部３の開口を塞ぎ、略中央に前記支持軸２３の他方の端部２３ｂが貫通する孔部３１を備え、該他方の端部２３ｂに螺着されるナット部材３７にて固定される蓋体３０と、
該蓋体３０にて覆われる前記接続凹部３内空間に充填される充填材４１と、
を具備することを特徴とする。
【００２４】
このセグメントの連結構造によれば、接続凹部３内に位置するセグメント１同士の連結のためのボルト７頭部及びナット８に取付基部１１が係着され、これを基準位置として、回転部１６の回転、及び回転部１６に設けられた長孔２０、及びこの長孔２０に対するスライド位置の調整とで、支持軸２３の位置を調整可能となり、この支持軸２３の位置調整によって、蓋体３０の略中央に穿設された孔部３１との相対位置を調整することが可能となる。これにより蓋体３０を支持する支持軸２３の位置が前後左右及び上下に調整が可能となる。そして、このボルト７及びナット８からの支持軸２３の延出状態、ボルト７及びナット８からの距離を調整可能としたので、蓋体３０の略中央に穿設される孔部３１には、確実に支持軸２３の他端２３ｂが貫通状態となり、ナット部材３７の螺着・締結が行え固定が可能となる。また、蓋体３０が支持軸２３によって確実に保持されて、蓋体３０は接続凹部３の開口に配置され、これにより、蓋体３０で閉塞される接続凹部３内空間に充填材４１が充填される。
【００２５】
請求項５記載のセグメントの連結構造では、前記取付基部１１には、前記ボルト７の頭部及びナット８が嵌入する凹部１２を備えるとともに、該凹部１２にマグネット１０が備えられることを特徴とする。
【００２６】
このセグメントの連結構造によれば、接続凹部３内のボルト７頭部及びナット８に対して、取付基部１１の凹部１２のマグネット１０の磁力で係着されることとなる。これにより、ボルト７に対して、及びナット８に対して、取付基部１１及び回転部１６、支持軸２３が容易に脱落してしまうことがなく、また、取付作業時においての再設定なども行え、そして、蓋体３０の支持を確実なものとする。
【００２７】
請求項６記載のセグメントの連結構造では、前記取付基部１１には、前記ボルト７の頭部及びナット８が嵌入する凹部１２を備えるとともに、該凹部１２内に頭部及びナット８の外周表面に弾性係止する係止片５１が備えられることを特徴とする。
【００２８】
このセグメントの連結構造によれば、接続凹部３内のボルト７頭部及びナット８に対して、取付基部１１の凹部１２内の係止片５１によって係着されることとなる。これにより、ボルト７及びナット８に対する取付基部１１の取付作業を弾性に抗する嵌め込みのみの容易な作業とすることが可能となる。
【００２９】
請求項７記載のセグメントの連結構造では、前記蓋体３０の孔部３１の周囲には、前記支持軸２３の他方の端部２３ｂに螺着するナット部材３７が嵌入する凹部３２を有するとともに、該凹部３２に被着されるキャップ４０を備えることを特徴とする。
【００３０】
このセグメントの連結構造によれば、蓋体３０の孔部３１周囲に設けた凹部３２にキャップ４０が設けられ、これにより蓋体３０の略中央に位置する支持軸２３の端部２３ｂとナット部材３７とを覆い隠すことができる。
【００３１】
請求項８記載のセグメントの連結構造では、前記支持軸２３は、一方の端部２３ａから螺着されるナット部材２６，２７で、長穴２０に対する貫通長さを調節固定することにより、他方の端部２３ｂの延出長さを調節自在とすることを特徴とする。
【００３２】
このセグメントの連結構造によれば、支持軸２３は、長穴２０に対して、スライド移動を可能とするとともに、長穴２０に対しての貫通長さを調節でき他方の端部２３ｂの延出長さを調節自在とし、固定することが可能となる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明による請求項９記載の接続凹部の閉塞部材では、接続凹部を備えた構築物の、この接続凹部内に位置する連結のためのボルト及び又はナットに取付基部が係着され、これを基準位置として、回転部の回転、及び回転部に設けられた長孔、及びこの長孔に対するスライド位置とで、支持軸の位置を調整可能となり、この支持軸の位置調整によって、蓋体の略中央に穿設された孔部との相対位置を調整することが可能となり、すなわち蓋体を支持する支持軸の位置が前後左右及び上下に調整が可能となる。これにより、接続凹部部分の構造が、蓋体を備えることで、構築物の接続凹部周囲の面とで平滑となり、また、この接続凹部に対する蓋体の取付構造が、ボルト及び又はナットの位置を基準に取付基部、回転部、支持軸で支えられ、容易に脱落することがなくなる。さらに、予め構築物等の本体側に、支持軸の螺着される埋込ナットを設けるなどの煩雑な作業・工程が必要なく、構築物に設けられるボルト及び又はナットを基準とし、このボルト及び又はナットからの支持軸の延出状態、ボルト及び又はナットからの距離を調整可能としたので、蓋体の略中央に穿設される孔部には、確実に支持軸の他端が貫通状態となり、ナット部材の螺着・締結が行え固定が可能となる。
【００３４】
上記の接続凹部の閉塞部材では、取付基部の凹部にマグネットを備えたことで、接続凹部内のボルト頭部及び又はナットに対して、このマグネットの磁力によって係着されることとなる。これにより、ボルト及び又はナットに対して、取付基部及び回転部、支持軸が容易に脱落してしまうことがなく、また、取付作業時においての再取付なども行え、そして、蓋体の支持を確実なものとする効果を得られる。
【００３５】
上記の接続凹部の閉塞部材では、接続凹部内のボルト頭部及び又はナットに対して、取付基部の凹部内の係止片によって係着されることとなり、ボルト及び又はナットに対する取付基部の取付作業を弾性に抗する嵌め込みのみの容易な作業とすることが可能となる。そして、この弾性を備える係止片により、取付基部は容易に抜脱が防止される構成となり、また弾性によって、取付基部が、ボルトの頭部及び又はナットに対してぐらつくことなく取り付けられ、この取付基部を基準に、上述同様、支持軸の位置を調整可能とし、蓋体の取付を確実なものとする。
【００３６】
上記の接続凹部の閉塞部材では、蓋体の孔部周囲に設けた凹部にキャップが設けられることから、これにより蓋体の略中央に表出して位置する支持軸の端部とナット部材とを覆い隠すことができる。また、蓋体の表面と略面一に形成させることができ、構築部等の面として、蓋体を設けることによる効果に加え、凹凸のない平滑な面を構成できる。
【００３７】
上記の接続凹部の閉塞部材では、支持軸は、長穴に対して、スライド移動を可能とするとともに、長穴に対しての貫通長さを調節でき他方の端部の延出長さを調節自在とし、ナット部材で固定することが可能となる。
【００３８】
本発明による請求項１記載のセグメントの連結構造では、接続凹部内に位置するセグメント同士の連結のためのボルト頭部に取付基部が係着され、これを基準位置として、回転部の回転、及び回転部に設けられた長孔、及びこの長孔に対する延出長さとで、支持軸の位置を調整可能となり、この支持軸の位置調整によって、蓋体の略中央に穿設された孔部との相対位置を調整することが可能となり、すなわち蓋体を支持する支持軸の位置が前後左右及び上下に調整が可能となる。これにより、接続凹部部分の構造が、蓋体を備えることで、セグメントの湾曲内面が平滑となり、また、この接続凹部に対する蓋体の取付構造が、セグメント同士を連結するためのボルトの位置を基準に取付基部、回転部、支持軸で支えられ、容易に脱落することがなくなる。さらに、予めセグメント本体側に、支持軸の螺着される埋込ナットを設けるなどの煩雑な作業・工程が必要なく、セグメント同士を連結するためのボルトを基準とし、このボルトからの支持軸の延出状態、ボルトからの距離を調整可能としたので、蓋体の略中央に穿設される孔部には、確実に支持軸の他端が貫通状態となり、ナットの螺着・締結が行え固定が可能となる。また、充填剤が充填された状態では、その充填剤により、取付基部や回転部、支持軸が支えられることとなり、蓋体が、これら部材によってボルトに連結状態と同様となり、不用意に脱落するようなことがなく、また、コーキング剤を施すことで、浸水などの不具合の発生が防止される。
【００３９】
請求項２記載のセグメントの連結構造では、取付基部の凹部にマグネットを備えたことで、接続凹部内のボルト頭部に対して、このマグネットの磁力によって係着されることとなる。これにより、ボルトに対して、取付基部及び回転部、支持軸が容易に脱落してしまうことがなく、また、取付作業時においての再取付なども行え、そして、蓋体の支持を確実なものとする効果を得られる。
【００４０】
請求項３記載のセグメントの連結構造では、接続凹部内のボルト頭部に対して、取付基部の凹部内の係止片によって係着されることとなり、ボルトに対する取付基部の取付作業を弾性に抗する嵌め込みのみの容易な作業とすることが可能となる。そして、この弾性を備える係止片により、取付基部は容易に抜脱が防止される構成となり、また弾性によって、取付基部が、ボルトの頭部に対してぐらつくことなく取り付けられ、この取付基部を基準に、上述同様、支持軸の位置を調整可能とし、蓋体の取付を確実なものとする。
【００４１】
本発明による請求項４記載のセグメントの連結構造では、接続凹部内に位置するセグメント同士の連結のためのボルト頭部及びナットに取付基部が係着され、これを基準位置として、回転部の回転、及び回転部に設けられた長孔、及びこの長孔に対するスライド位置とで、支持軸の位置を調整可能となり、この支持軸の位置調整によって、蓋体の略中央に穿設された孔部との相対位置を調整することが可能となり、すなわち蓋体を支持する支持軸の位置が前後左右及び上下に調整が可能となる。これにより、接続凹部部分の構造が、蓋体を備えることで、セグメントの湾曲内面が平滑となり、また、この接続凹部に対する蓋体の取付構造が、セグメント同士を連結するためのボルト及びナットの位置を基準に取付基部、回転部、支持軸で支えられ、容易に脱落することがなくなる。さらに、予めセグメント本体側に、支持軸の螺着される埋込ナットを設けるなどの煩雑な作業・工程が必要なく、セグメント同士を連結するためのボルト及びナットを基準とし、このボルト及びナットからの支持軸の延出状態、ボルト及びナットからの距離を調整可能としたので、蓋体の略中央に穿設される孔部には、確実に支持軸の他端が貫通状態となり、ナット部材の螺着・締結が行え固定が可能となる。また、充填剤が充填された状態では、その充填剤により、取付基部や回転部、支持軸が支えられることとなり、蓋体が、これら部材によってボルト及びナットに連結状態と同様となり、不用意に脱落するようなことがなく、また、コーキング剤を施すことで、浸水などの不具合の発生が防止される。
【００４２】
請求項５記載のセグメントの連結構造では、取付基部の凹部にマグネットを備えたことで、接続凹部内のボルト頭部及びナットに対して、このマグネットの磁力によって係着されることとなる。これにより、ボルト及びナットに対して、取付基部及び回転部、支持軸が容易に脱落してしまうことがなく、また、取付作業時においての再取付なども行え、そして、蓋体の支持を確実なものとする効果を得られる。
【００４３】
請求項６記載のセグメントの連結構造では、接続凹部内のボルト頭部及びナットに対して、取付基部の凹部内の係止片によって係着されることとなり、ボルト及びナットに対する取付基部の取付作業を弾性に抗する嵌め込みのみの容易な作業とすることが可能となる。そして、この弾性を備える係止片により、取付基部は容易に抜脱が防止される構成となり、また弾性によって、取付基部が、ボルトの頭部及びナットに対してぐらつくことなく取り付けられ、この取付基部を基準に、上述同様、支持軸の位置を調整可能とし、蓋体の取付を確実なものとする。
【００４４】
請求項７記載のセグメントの連結構造では、蓋体の孔部周囲に設けた凹部にキャップが設けられることから、これにより蓋体の略中央に表出して位置する支持軸の端部とナット部材とを覆い隠すことができる。また、蓋体の表面と略面一に形成させることができ、セグメントの内周面として、蓋体を設けることによる効果に加え、凹凸のない平滑な面を構成できる。
【００４５】
請求項８記載のセグメントの連結構造では、支持軸は、長穴に対して、スライド移動を可能とするとともに、長穴に対しての貫通長さを調節でき他方の端部の延出長さを調節自在とし、ナット部材で固定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
図１は本発明によるセグメントの接続構造における一実施の形態を示す断面図、図２は同接続構造が使用されるセグメントの概略斜視図、図３は同接続構造を構成する各部の分解斜視図である。
まず、セグメント１は、湾曲した略矩形板形状のコンクリート製部材であり、内面１ａの周囲近傍には接続凹部３が凹設され、この接続凹部３と外側面４ａ，４ｂとを貫通する固定穴５を備えている。外側面は、周壁回りに沿った前後のリング面４ａと、長さ方向に沿った上下のピース面４ｂとでなり、各面４ａ，４ｂには、一対の凹溝（図示せず）が連続して形成される。これらリング面４ａ，ピース面４ｂに形成される各凹溝には、弾性を有する帯状シール材６が、連続した環状になるよう貼着される。このシール材６は、合成ゴムや天然ゴム等のゴム成分に、水膨張性樹脂などとを配合して、所定断面形状に押出成形したものとされる。
【００４７】
接続凹部３は、外側面であるリング面４ａ，ピース面４ｂに沿って複数配列されており、それぞれは一側が開口した略方形箱状に形成されている。各接続凹部３は、コンクリートにて覆われるセグメント本体の内部で、図示しないが、それぞれが筋状部材で連結されて略一体となっている。そして接続凹部３内の内部側面からセグメント１の外側面４ａ，４ｂに貫通して固定穴５が、内側面略中央に位置して穿設されている。
セグメント１同士は、リング面４ａ同士、及びピース面４ｂ同士を互いに対向させて接合され、それぞれの接続凹部３の一方からボルト７が固定穴５を貫通し、他方にてナット８で締結されて固定される。
【００４８】
次に、本発明の連結構造は、取付基部１１と、回転部１６と、支持軸２３と、蓋体３０と、充填材４１とで大略構成される。
取付基部１１は、硬質な樹脂製で、略円柱状に形成されるとともに、一端面に凹部１２が形成され、他端面には連結凸部１３が設けられている。一端の凹部１２は、上述したセグメント１同士を連結固定するボルト７の頭部或いはこのボルト７に螺着するナット８の外形と略同形状、すなわち六角形状の有底凹部に形成されている。なお、この凹部１２は、深さがボルト７やナット８の高さと略同じかやや短く設定されている。なお、この凹部１２には、例えば凹部１２の最奥部にマグネット１０が設けられる。また、他端の連結凸部１３は、取付基部本体に対してやや小径な円柱状に形成され、端部近傍の外周面に凹溝１４が周方向に連続形成されている。
【００４９】
回転部１６は、上記取付基部１１と同等の硬質な樹脂製で、取付基部１１の外径と略同等の略円筒状に形成され、一端には前記取付基部１１の連結凸部１３が嵌入する内径で構成される嵌合凹部１７が形成されている。嵌合凹部１７には、内周面の、少なくとも一部に、抜止凸部１８が設けられる。そして、この嵌合凹部１７に取付基部１１の連結凸部１３が軸線方向を一致させて嵌入し、凹溝１４と抜止凸部１８とが互いに嵌まりあって連結される。連結された状態では、凹溝１４内の抜止凸部１８により互いが容易に抜け落ちないようになるとともに、凹溝１４に沿って抜止凸部１８が摺動可能となり、すなわち軸線を中心に、取付基部１１と回転部１６とが互いが周方向に相対回動可能となる。なお、これら取付基部１１と回転部１６との連結は、例えば、取付基部１１の連結凸部１３先端に、凹溝１４に連結する切欠部を軸線方向に形成して、回転部１６を取付基部１１に取り付ける際に、抜止凸部１８が凹溝１４内に導かれるよう構成してもよく、或いは、切欠溝等を設けず、回転部１６に対して取付基部１１の連結凸部１３を圧入させるようにして、抜止凸部１８が凹溝１４内に嵌め込まれて連結とする構成としてもよい。
【００５０】
回転部１６の他端には、本実施の形態では、図１，３に示すように、軸線方向に延長して支持腕１９が突設されている。この支持腕１９には、軸線方向と直交して貫通する長穴２０が穿設されている。この長穴２０は、内径の長手方向を支持腕１９の長手方向、すなわち回転部１６の軸線方向と同方向に沿って形成される。なお、この支持腕１９は、図３に示すように、本実施の形態では上下に位置して、長穴２０の貫通方向と直交する一対の平面１９ａを備えている。
【００５１】
支持軸２３は、取付基部１１や回転部１６と同様に、硬質樹脂製で、両端に雄ネジ部を備えた真直な軸棒状部材である。この支持軸２３は、一方の端部２３ａが、支持腕１９の長穴２０を貫通し、この支持腕１９に対して略直交方向（図中上方向）に他方の端部２３ｂが延出するように支持腕１９に取り付けられる。本実施の形態では、他方の端部２３ｂに、図３に示すように、フランジ状の支持鍔部２５が形成されている。そして、この支持軸２３は、長穴２０に対して、その長手方向にスライド自在とされ、貫通している一方の端部２３ａの雄ネジ部には、長穴１９の上下となる支持腕１９を挟む両位置にナット２６，２７が螺着され、この支持腕１９に対する支持軸２３の延出長さを固定するようになっている。すなわち両ナット２６，２７の螺着位置で、支持腕１９に対する支持軸２３の延出長さを可変可能となる。なお、これら一対のナット２６，２７も樹脂製であり上記した支持腕１９の各平面１９ａに当接する。
【００５２】
蓋体３０は、硬質な合成樹脂製の略矩形平板状に形成され、図３，図４に示すように、略中央に孔部３１が貫通形成されている。この蓋体３０の横幅及び縦幅の各長さは、セグメント１に形成される接続凹部３の開口形状に略対応して形成されている。この蓋体３０の表面側における孔部３１の周囲は、凹状に形成された凹部としての締結部３２が形成されており、蓋体３０の裏面にはこの締結部３２に対応する段部３３が突設されている。また、この蓋体３０の裏面には、図４（ｃ）（ｄ）に示すように、段部３３を中心に、四隅のそれぞれに延びる略真直なスリット溝３４が形成されている。このスリット溝３４は、各隅部において開口している。そして、この蓋体３０は、セグメント１の接続凹部３に配置された状態で、孔部３１に支持軸２３の他端２３ｂが貫通し、支持軸２３の支持鍔部２５に蓋体３０の段部３３が載置状態となって、ナット部材としての六角ナット部材３７が締結部３２内で螺着されて支持軸２３に対して固定となる。
なお、この蓋体３０の締結部３２は、円形に形成されており、その略中央の孔部３１から貫通して突出する支持軸２３の他端２３ｂに螺着締結されるナット部材３７の外径より十分に大径に形成された内径とされ、この締結部３２は、ナット部材３７の締結時の工具挿入部分とされるとともに、この締結部３２を多い隠すキャップ４０が嵌合し、閉塞される。
【００５３】
また、充填材４１は、硬質発泡ウレタン樹脂などよりなり、上記蓋体３０で塞がれた接続凹部３内の空間内に充填される。なお、この充填材としては、その他に、セメント、モルタル、エポキシ樹脂などとして構成しても良い。
【００５４】
次に、上記セグメントの接続構造における施工手順を説明する。
なお、予め、取付基部１１と回転部１６とは連結状態とされ、回転体１６の長穴２０と支持軸２３とは仮組されており、支持腕１９に対して支持軸２３が直交状態に取り付けられて一対のナット２６，２７で仮固定されている。
セグメント１は、トンネル掘削と略同時に坑道内に構築されて、各セグメント１はそれぞれ坑道の周壁周りａと坑道の長さ方向ｂとの両方向に沿い、隣り合うセグメント１と、接続凹部３内にてボルト７及びナット８で締結固定される。各セグメント１を全て連結した後、或いは、セグメント１の連結施工に続けて、各接続凹部３における施工が行われる。
【００５５】
セグメント連結後の接続凹部３には、まず、図５に示すように、その内側面に位置するボルト７頭部或いはナット８に、取付基部１１を取り付ける。取付基部１１は、凹部１２がボルト７の外形状と略同一なので、このボルト７に嵌合するように取り付ける。また、取付基部１１には、マグネット１０が備えられていることから、ボルト７に対し磁力にて係着状態となり、脱落が防止される。
【００５６】
取付基部１１の配置を終えたら、図６に示すように、支持軸２３の延出長さを調整する。支持軸２３の一方の端部２３ａに螺着された一対のナット２６，２７を回転させ、支持軸２３の他端２３ｂが、接続凹部３の略中央に位置するように、支持腕１９の長穴２０をスライドさせ、また、この他端２３ｂが、接続凹部３の開口縁と同等の高さ若しくはやや下方となる位置となるように、各ナット２６，２７の螺着位置を調整し、回転部１６の支持腕１９に対して略直交して延び出るように調整する。
【００５７】
次に、図７に示すように、接続凹部３内の底部奥方へ発泡ウレタン４１を注入する。この発泡ウレタン４１の注入量は、発泡膨張後に接続凹部３内の容積を十分に満たす量に、例えば、注入直後の膨張前の発泡ウレタンが底部から接続凹部容積の略２／３程度となるよう設定される。
【００５８】
次に、注入された発泡ウレタンが徐々に膨張している間に、素早く蓋体を取り付ける。図８に示すように、蓋体３０は、その周端縁が接続凹部３の開口縁に形成される段部３ａに係るように、かつ、略中央の孔部３１に支持軸２３の他端２３ｂが貫通し、また、支持軸２３の支持鍔部２５に蓋体３０の段部３３が載置するように取り付けられ、接続凹部３内空間を形成させる。蓋体３０の取り付け直後には、蓋体３０の孔部３１を貫通して突出する支持軸２３の他端２３ｂにナット部材３７が螺着される。このナット部材３７は、蓋体３０の締結部３２内に位置し、ナット部材３７の締着により、締結部３２が支持軸２３の支持鍔部２５とナット部材３７とで挟持され、すなわち蓋体３０は支持鍔部２５に略中央を支持された状態で固定される。
【００５９】
ナット部材３７の締結後、所定時間の経過により、接続凹部３内空間を膨張する発泡ウレタン４１は、この接続凹部３内にほぼ隙間なく充填状態となるとともに、接続凹部３と蓋体３０との隙間や支持軸２３とナット部材３７との隙間など、わずかな隙間から発泡ウレタンが漏れ出てくる（図９中符号４１ａ）。
【００６０】
各隙間から漏れ出た余剰発泡ウレタン４１ａを確認し、この余剰発泡ウレタン４１ａが硬化したことで、接続凹部３内空間の充填の完了となる。
【００６１】
隙間より漏れ出て硬化した余剰発泡ウレタン４１ａは、カッター，ナイフなどの切削工具等を用い、切除等して取り除かれる。
次に、蓋体３０の締結部３２には、図１０に示すように、キャップ４０が嵌合されて取り付けられ、支持軸２３の他端部２３ｂ及びナット部材３７が覆い隠され、また、この締結部３２を塞ぎ、蓋体３０の表面と略同一面とされる（図１参照）。
【００６２】
次に、蓋体３０の周縁部分と接続凹部３開口縁との隙間、及び、上記キャップ４０の周縁には、エポキシ樹脂コーキング剤等が塗布されて、間隙を完全に埋める。そして、このコーキング剤の養生を終えることで完成となる。
【００６３】
従ってこのように構成されたセグメントの連結構造では、接続凹部３内に位置するセグメント１同士の連結のためのボルト７頭部に取付基部１１が係着され、これを基準位置として、回転部１６の回転、及び回転部１６に延設された支持腕１９の長孔２０、及びこの長孔２０に対する延出長さとで、支持軸２３の位置を調整可能となり、この支持軸２３の位置調整によって、蓋体３０の略中央に穿設された孔部３１との相対位置を調整することが可能となり、すなわち蓋体３０を支持する支持軸２３の位置が前後左右及び上下に調整が可能となる。これにより、接続凹部３部分の構造が、蓋体３０を備えることで、セグメント１の湾曲内面が平滑となり、また、この接続凹部３に対する蓋体３０の取付構造が、セグメント１同士を連結するためのボルト７の位置を基準に取付基部１１、回転部１６、支持軸２３で支えられ、容易に脱落することがなくなる。さらに、従来のような予めセグメント本体側に、支持軸の螺着される埋込ナットを設けるなどの煩雑な作業・工程が必要なく、セグメント１同士を連結するためのボルト７を基準とし、このボルト７からの支持軸２３の延出状態、ボルト７からの距離を調整可能としたので、蓋体３０の略中央に穿設される孔部３１には、確実に支持軸２３の他端２３ｂが貫通状態となり、ナット部材３７の螺着・締結が行え固定が可能となる。また、充填剤４１が充填された状態では、その充填剤４１により、取付基部１１や回転部１６、支持軸２３が支えられることとなり、蓋体３０が、これら部材１１，１６，２３によってボルト７に連結状態と同様となり、不用意に脱落するようなことがなく、また、コーキング剤を施すことで、浸水などの不具合の発生が防止される。
【００６４】
なお、上述した実施の形態では、セグメント１同士を連結するボルト７頭部に、取付基部１１が係着されて、各部が取り付けられる例について述べたが、ナット８側（図５参照）も同様であり、ナット８に対して取付基部１１の凹部１２が嵌合するように取り付けることで上記同様となる。
【００６５】
また、上述した実施の形態では、取付基部１１の凹部内にマグネット１０を設け、ボルト７に対して磁力により係着する構成の例について述べたが、このボルト７に対する係着構造は他の構造としてもよく、例えば、図１１に示すような、係止片５１を備えたものでも良い。この係止片５１の構造は、バネ性を備えた硬質樹脂素材やステンレス性素材などを用いて、無端リング状に形成される基部５１ａの内周縁に、内方向へ傾斜して延設される構造とし、例えば、図１１（ａ）に示すように、ボルト７の各外周面に当接するよう６つの係止片５１で構成し、傾斜方向を凹部１２へのボルト７の挿入方向とすることで、挿入後には各係止片５１先端が図１１（ｂ）に示すようにボルト外周表面に食い込むこととなって、抜脱が防止される構成となる。これにより、取付基部１１は、ボルト７の頭部に対してぐらつくことなく取り付けられ、この取付基部１１を基準に、上述同様、支持軸２３の位置を調整可能となる。
【００６６】
さらに、上述した実施の形態では、セグメント１の周囲４辺に、それぞれ接続凹部３が設けられている構造の例として説明したが、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すような、一側が接続凹部３とされ、対向する側縁には埋込ナット状部材９が備えられる構成のセグメント１としても同様な構造とすることができる。
【００６７】
また、上述した実施の形態では、支持軸２３を長穴２０に対して固定する手段として、支持軸２３に螺着される上下一対のナット２６，２７で構成する例について述べたが、これらナット２６，２７のうち、上部のナット２６については、省略可能とすることができ、すなわち、支持鍔部２５と同様に、支持軸２３の中途部分に、フランジ状の部材を固定状態で構成することとしてもよい。この構成によれば、支持軸２３を長穴２０の長手方向に沿ってスライド移動可能とするとともに、下部のナット２７のみの締結作業で長穴２０に対して固定することができ、また、このような構成では、支持軸２３の長穴２０からの延出長さが予め定まっている際に有効である。すなわち、接続凹部３内における長穴２０の配置位置が、接続凹部３の開口から一定の長さに決まっている場合には、上部ナット２６或いはこれに代わるフランジ状部分を操作する必要がなく、これにより取付作業の簡略化を図れ、かつ、部品の構成が簡素化する。このことから、上下にナット２６，２７を備えた上述の実施の形態の構成によれば、長穴２０からの延出長さを所望の長さに設定できるものであり、汎用性を高めることが可能となる。
さらには、この支持軸２３の長穴２０に対する固定手段は、その他の構成としてもよく、上述したナット２６，２７の構成に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明によるセグメントの接続構造における一実施の形態を示す断面図である。
【図２】同接続構造が使用されるセグメントの概略斜視図である。
【図３】同接続構造を構成する各部の分解斜視図である。
【図４】同接続構造を構成する蓋体の平面図を（ａ），平面図におけるＩ−Ｉ線断面図を（ｂ），底面図を（ｃ），底面図におけるII−II線断面図を（ｄ）に示した図である。
【図５】接続構造の施工手順を示す断面図である。
【図６】接続構造の施工手順を示す断面図である。
【図７】接続構造の施工手順を示す断面図である。
【図８】接続構造の施工手順を示す断面図である。
【図９】接続構造の施工手順を示す断面図である。
【図１０】接続構造の施工手順を示す断面図である。
【図１１】他の実施の形態を示す概略正面図を（ａ），断面図を（ｂ）に示した図である。
【図１２】セグメントの他の構造を示す斜視図を（ａ），連結部分の断面図を（ｂ）に示した図である。
【図１３】従来のセグメントの接続構造を示す断面図である。
【図１４】従来のセグメントの接続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１…セグメント
１ａ…内面
３…接続凹部
７…ボルト
８…ナット
９…埋込ナット状部材
１０…マグネット
１１…取付基部
１２…凹部
１６…回転部
２０…長穴
２３…支持軸
２３ａ…一方の端部
２３ｂ…他方の端部
３０…蓋体
３１…孔部
３２…凹部（締結部）
３７…ナット部材
４０…キャップ
４１…充填材
５１…係止片
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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