(57)【要約】【課題】  簡単な構造でセグメント接合作業が短時間で済み、強度の大きいセグメントの周方向のセグメント継手とその継手を備えたセグメントを提供することを目的とする。【解決手段】  セグメントの周方向の接合面となる継手板に雄継手及び雌継手を備えたセグメント継手において、前記雄継手の上部は上下フランジとウェブを有する断面Ｈ形状で上フランジ下面が傾斜面に形成され、前記雄継手の下部はネジ構造を有するネジ部とし、継手板を挟んで雄継手が弾性部材を介して金具により着脱自在に固定可能とし、ネジ部の周囲は壁および蓋により閉空間を形成し、雌継手を構成する係合部材が、継手板外側面よりも所定間隔をおいた内側位置に形成され、前記係合部材は、雄継手の上下フランジの間で係合し、雄継手の上フランジ下面の傾斜面と係合する傾斜面を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメントの周方向の接合面となる継手板に雄継手及び雌継手を備えたセグメント継手において、雄継手の上部は上下フランジとウェブを有する断面Ｈ形状で上フランジ下面が傾斜面に形成され、雄継手の下部はネジ構造を有するネジ部とし、継手板を挟んで雄継手がネジ部において弾性部材を介して金具により着脱自在に固定可能とし、ネジ部の周囲は壁および蓋により閉空間を形成し、雌継手を構成する係合部材が、継手板外側面よりも所定間隔をおいた内側位置に形成され、前記係合部材は、雄継手の上下フランジの間で係合し、雄継手の上フランジ下面の傾斜面と係合する傾斜面を備えることを特徴とするセグメント継手。
【請求項２】
前記雌継手を継手板と一体成型したことを特徴とする請求項１に記載のセグメント継手。
【請求項３】
前記壁を継手板と一体成型としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のセグメント継手。
【請求項４】
継手板内側面に鉄筋と接続する雌ネジを有するアンカー材を溶接又は継手板と一体成型により配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のセグメント継手。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のセグメント継手を備えることを特徴とする合成セグメント、鋼製セグメント、コンクリート詰め鋼製セグメントまたはコンクリートセグメントの中から選択されるセグメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドトンネル内の覆工体を構成するセグメントとその継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセグメントのトンネル周方向の継手としては、図９に示されるように、セグメント１は、トンネル周方向の接合面となる継手板２と、トンネル軸方向の接合面となる主桁３と、スキンプレート４及び内部に充填されるコンクリート５により構成され、セグメント１のトンネル周方向の接合面となる継手板２にボルト挿通孔２４を形成しておき、隣り合うセグメント１の継手板２のボルト挿通孔２４にボルトを挿通して固定するようにしたものが実施されている。
また、特許文献１には、セグメントの軸方向の接合面の端部に開口しセグメントの周方向接合面に沿って延びる雌継手としてのアリ溝部を設け、隣り合うセグメントのアリ溝部に雄継手としての連結具を押し込むことによりセグメントを周方向に連結し、連結具への締付力の付与と抜け出し防止のためバックアップ材を用いたセグメント継手が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−９８８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、セグメントの周方向の接合面となる継手板にボルト挿通孔を形成したセグメント継手においては、セグメントを周方向に複数連結する際、ボルト挿通孔へのボルト挿入・締付けの作業を必要とし、セグメント連結作業に多くの時間を必要とする問題を有するものであった。
【０００４】
また、特許文献１に開示されたセグメント継手においては、雌継手の被挟持部の表面が、突合せ部に一致しているため、継手に引張力が作用した際、突合せ部が少ない力で曲げ変形し、セグメントの周方向の接合面の止水性等に課題が生じるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の持つ問題点を解消した、簡単な構造でセグメント接合作業が短時間で済み、強度の大きいセグメントの周方向のセグメント継手とその継手を備えたセグメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本第１発明は、前記課題を解決するために、セグメントの周方向の接合面となる継手板に雄継手及び雌継手を備えたセグメント継手において、雄継手の上部は上下フランジとウェブを有する断面Ｈ形状で上フランジ下面が傾斜面に形成され、前記雄継手の下部はネジ構造を有するネジ部とし、継手板を挟んで雄継手がネジ部において弾性部材を介してと金具により着脱自在に固定可能とし、ネジ部の周囲は壁および蓋により閉空間を形成し、雌継手を構成する係合部材が、継手板外側面よりも所定間隔をおいた内側位置に形成され、前記係合部材は、雄継手の上下フランジの間で係合し、雄継手の上フランジ下面の傾斜面と係合する傾斜面を備えることを特徴とする
【０００７】
本第２発明は、前記雌継手を継手板と一体成型したことを特徴とする。
【０００８】
本第３発明は、本第１又は第２発明のセグメント継手において、前記壁を継手板と一体成型としたことを特徴とする。
【０００９】
本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれか１つの発明のセグメント継手において、継手板内側面に鉄筋と接続する雌ネジを有するアンカー材を溶接又は継手板と一体成型により配置されることを特徴とする。
【００１０】
本第５発明は、合成セグメント、鋼製セグメント、コンクリート詰め鋼製セグメントまたはコンクリートセグメントの中から選択されるセグメントにおいて、本第１〜第４発明の少なくとも１つの発明のセグメント継手を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の雄継手をネジ構造とする構成により、雄継手の構造を簡略化することができ、製作性を向上できる。
雄継手のネジ構造を有するネジ部において弾性部材を介して金具により着脱自在に継手板に固定する構成により、セグメント組み立て時の継手の嵌合性を向上できるとともに，雄継手６に初期の軸力を導入することができる。
雌継手内に継手板外側面よりも所定間隔をおいた内側位置に形成され、前記雄継手のウェブの両側の上下フランジの下上面と係合し、前記雄継手の上フランジ下面の傾斜面と係合する傾斜面を備えた係合部材を備える構成により、セグメント継手に応力が作用した際、継手板の変形を抑制することができ、セグメント継手の変形・耐荷性能が向上する。
係合部材を含む雌継手を継手板と一体成型することにより、継手板への穴開け加工、係合部材の溶接作業等の取付作業が省略でき、複数組の継手を任意の位置に取付可能となり、これにより、製作精度、止水性（コンクリートの雌継手内への流入防止等）、現場施工性が向上する。
ネジ部周囲を取り囲む壁を継手板と一体成型することにより、壁を継手板に溶接する作業が省略できるとともに、壁と継手板との隙間からのコンクリートの漏洩を防止できる。
継手板内側にアンカー材を溶接又は継手板と一体構造により直接取り付ける構成により、任意の位置にアンカー材を固着でき、セグメント全幅均一に力の伝達を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態を図により説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す斜視図である。この実施形態に示されるセグメント１は、コンクリートを中詰めした鋼製セグメントを採用しているが、本発明は、セグメントの周方向の接合面となる継手板が鋼製のものであれば、合成セグメント、鋼製セグメント、コンクリートセグメントであっても良い。
図１において、セグメント１は、トンネル周方向の接合面となる継手板２と、トンネル軸方向の接合面となる主桁３と、スキンプレート４及び内部に充填されるコンクリート５により構成される。
トンネル周方向の接合面となる継手板２には、雄継手６及び雌継手７が配置される。なお雌継手７は、係合部材１９と奥部２０と入口部１８、または、係合部材１９と奥部２０と入口部１８と開口部２１から構成される。
【００１３】
図２に示される実施形態においては、セグメント１のトンネル周方向の継手板２には、雄継手６と、セグメント１のトンネル軸方向の接合面となる主桁３側の端部に開口を有し、セグメント１のトンネル周方向の接合面である継手板２の方向に延びる雌継手６が配置される。
【００１４】
図５に示されるように、継手板２に配置される雄継手３は、継手板２と別体として形成される。
雄継手３の上部は、上下フランジ８、９とがウェブ１０で連結された断面Ｈ形の形状をしており、上フランジ８の下面１１は傾斜面となっている。
雄継手３の下部は雄ネジを刻設したネジ構造を有するネジ部１２となっている。
図３に示されるように、継手板２には、雄継手６のネジ部１２を挿通する挿通孔１３が形成される。
図４に示されるように、継手板２の挿通孔１３に挿通された雄継手３のネジ部１２は、ゴム、皿バネ等の弾性部材１４を介してナット等の金具１５により継手板２に着脱自在に固定される。
継手板２内側の雄継手６のネジ部１２、弾性部材１４、金具１５の周囲を取り囲む壁１６を継手板２に溶接又は一体成型により形成する。壁１６の上に蓋１７を溶接により取り付け閉空間を形成する。
【００１５】
図４に示される雌継手７は、図１に示される実施形態のセグメント継手のものである。
この実施形態に示される雌継手７は、雄継手６の断面Ｈ形状の上部が挿入可能な入口部１８と、雄継手６上部の断面Ｈ形形状のウェブ１０を挟んだ上下フランジ８，９の下上面に係合する係合部材１９が配置された奥部２０により構成される。
係合部材１９は、雌継手７の奥部２０の継手板２の外側表面から所定距離をおいた内側に配置され、雄継手６上部の断面Ｈ形状の上フランジ下面１１の傾斜面と係合する傾斜面を備える。
【００１６】
図２に示される実施形態における雌継手７においては、継手板２の端部の主桁３側に、雄継手６の断面Ｈ形状上部が挿入される開口部２１と継手板２の方向に延びる奥部２０を有し、雌継手７の奥部２０の継手板２の外側表面から所定距離をおいた内側に係合部材１９が配置される。
係合部材１９は、雄継手６上部の断面Ｈ形形状のウェブ１０を挟んだ上下フランジ８，９の下上面と係合する。
係合部材１９は、雄継手６上部の断面Ｈ形状の上フランジ下面１１の傾斜面と係合する傾斜面を備える。  
図２に示される雌継手７の奥部２０に配置される係合部材１９の傾斜面は一定角度で傾斜しており、雄部材６の上フランジ５の下面１１に形成される傾斜面も係合部材１９の傾斜面とほぼ同じとされ、図２のように雄継手６が複数配置される場合、接合する際、先行する雄継手６の高さを後行する雄継手の高さより高くする。
【００１７】
図６は、継手板２を内側からみた斜視図である。継手板２の内側面には、図３に示されるような鉄筋２２を接続する雌ネジを有するアンカー材２３が、溶接又は継手板２と一体構造で取り付けられる。
【００１８】
図７（ａ）（ｂ）は、図１に示される実施形態のセグメント１のトンネル周方向への接合状態を示すものである。図７（ａ）では、一方のセグメント１の継手板２には、２つの雄継手６と２つの雌継手７が配置され、他方のセグメント１’の継手板２’には、２つの雄継手６’と２つの雌継手７’が配置される。
一方のセグメント１の雄継手６と雌継手７の入口部１８を、他方のセグメント１’の雌継手７’の入口部１８’と雄継手６’と位置合わせし、それぞれの雄継手６、６’を雌継手７、７’の入口部１８、１８’に挿入する。図７（ｂ）は、図７（ａ）の矢印の方向に一方のセグメント１を押圧することにより、両セグメント１、１’がトンネル周方向に接合された状態を示す。
【００１９】
図８（ａ）（ｂ）は、図２に示される実施形態のセグメント１のトンネル周方向への接合状態を示すものである。図８（ａ）では、一方のセグメント１の継手板２には、２つの雄継手６と１つの雌継手７が配置され、他方のセグメント１’の継手板２’には、２つの雄継手６’と１つの雌継手７’が配置される。
一方のセグメント１の雄継手６と雌継手７の端部の開口部２１を、他方のセグメント１’の雌継手７’の開口部２１’と雄継手６’と位置合わせし、それぞれの雄継手６、６’を雌継手７、７’の開口部２１、２１’に挿入する。図８（ｂ）は、図８（ａ）の矢印の方向に一方のセグメント１を押圧することにより、両セグメント１、１’がトンネル周方向に接合された状態を示す。
継手板２に配置される２つの雄継手６は、押圧方向側に位置する雄継手６の高さを反対側に位置する雄継手６より高くすることにより、１つの係合部材１９の一定角度の傾斜面に２つの雄部材６の上フランジの下面１１の傾斜面が押圧方向に移動して係合可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態を示す図である。
【図７】（ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。
【図８】（ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。
【図９】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１：セグメント
２：継手板
３：主桁
４：スキンプレート
５：コンクリート
６：雄継手
７：雌継手
８：上フランジ
９：下フランジ
１０：ウェブ
１１：上フランジの下面
１２：ネジ部
１３：挿通孔
１４：弾性部材
１５：金具
１６：壁
１７：蓋
１８：入口部
１９：係合部材
２０：奥部
２１：開口部
２２：鉄筋
２３：アンカー材
２４：ボルト挿通孔
【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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