(57)【要約】【課題】  接着剤を用いたセグメントの継手において、継手の引張耐力、せん断剛性を向上する。【解決手段】  棒部材２の表面に凹凸５を形成し、棒部材２への接着剤４の食いつきを良くして、継手の引張耐力を向上する。  また、孔３に奥側より内径を小さくした所定長の口元部１０を形成し、接着剤４が孔３の奥側の形状に沿って棒部材２と一体となって固化した後に、口元部１０を通過できないようにして継手の引張耐力を向上する。  さらに、この口元部１０を形成することにより、せん断力が作用するこの部分における棒部材２周囲の接着剤４の厚さを薄くし、継手のせん断剛性を向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネルの一次覆工に用いるセグメントどうしを連結する継手であって、一方のセグメントの継手面に突出する棒部材を有するとともに、他方のセグメントの継手面に前記棒部材を挿入可能な孔を形成し、前記棒部材を前記孔に挿入して接着剤で固着することにより連結する継手において、
前記棒部材は、その表面に凹凸を有し、前記孔は、奥側より内径を小さくした所定長の口元部を有することを特徴とするセグメントの継手。
【請求項２】
シールドトンネルの一次覆工に用いるセグメントどうしを連結する継手であって、双方のセグメントの継手面に孔を形成し、棒状の連結ピンを双方のセグメントの前記孔に挿入し接着剤で固着することにより連結する継手において、
前記連結ピンは、その表面に凹凸を有し、前記孔は、奥側より内径を小さくした所定長の口元部を有することを特徴とするセグメントの継手。
【請求項３】
前記孔は、硬質な材料からなる部材で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のセグメントの継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドトンネルの一次覆工に用いるセグメントを連結する継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールドトンネルの一次覆工に用いるセグメントを連結する継手において、継手部材を単純な構造とし、施工性の向上、コスト削減を図るため、接着剤を用いた継手が提案されている。
このような継手としては、連結する両方のセグメントの継手面に孔を形成し、ここにピンを挿入して接着剤で固着してセグメントを連結するもの（例えば、特許文献１参照）や、一方のセグメントの継手面に棒部材を設け、他方のセグメントの継手面に形成した孔にこれを挿入し接着剤で固着するもの（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【０００３】
上記の他にも、継手の表面に凹凸を形成し、接着剤の食いつきを良くしたもの（例えば、特許文献３参照）や、セグメントの継手面に口元の径より奥側の径を大きくした孔を形成するとともに、これに挿入するピンの形状も中央部の径より端部の径を大きくした鼓形とし、引抜耐力を高めたもの（例えば、特許文献４参照）が提案されている。
【特許文献１】特許第３２５２９３８号公報
【特許文献２】特開平８−２１００９７号公報
【特許文献３】実開昭６０−８０２１０号公報
【特許文献４】特開昭６２−２８４８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１または２に示すような継手では、継手の表面が平滑なため、接着剤の食いつきが不足し、接着剤のせん断耐力が小さい。
このため、高水圧仕様のシール材の反発力や耐震設計における引張力に抵抗できない。
特許文献３に示すような継手では、継手表面の凹凸により接着剤の食いつきは良いが、孔の口元の内径と、ここに挿入される棒部材の外径の差が大きく、継手面付近において、棒部材の周囲の接着剤が厚くなっている。
また、特許文献４に示すような継手も、ピンの形状が鼓形をしており、継手面付近においてピンの周囲の接着剤が厚くなっている。
このように、継手面付近において棒部材またはピンの周囲の接着剤が厚くなると、継手のせん断剛性が小さくなってしまう。
【０００５】
本発明の課題は、接着剤を用いたセグメントの継手において、継手の引張耐力、せん断剛性を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば、図１に示すように、シールドトンネルの一次覆工に用いるセグメント１どうしを連結する継手であって、一方のセグメント１の継手面８に突出する棒部材２を有するとともに、他方のセグメント１の継手面８に前記棒部材２を挿入可能な孔３を形成し、前記棒部材２を前記孔３に挿入して接着剤４で固着することにより連結する継手において、
前記棒部材２は、その表面に凹凸５を有し、前記孔３は、奥側より内径を小さくした所定長の口元部１０を有することを特徴とする。
【０００７】
このように、棒部材２の表面に凹凸５があることで、棒部材２への接着剤４の食いつきが良くなり、継手の引張耐力が向上する。
また、孔３は奥側より内径を小さくした所定長の口元部１０を有するので、接着剤４が孔３の奥側の形状に沿って棒部材２と一体となって固化すると、これらは内径の小さい口元部１０を通過できなくなるので、継手の引張耐力が向上する。
さらに、せん断力が作用する口元部１０において、棒部材２周囲の接着剤４の厚さが薄くなるので、継手のせん断剛性が向上する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、例えば、図３に示すように、シールドトンネルの一次覆工に用いるセグメント１どうしを連結する継手であって、双方のセグメント１の継手面に孔３を形成し、棒状の連結ピン９を双方のセグメント１の前記孔３に挿入し接着剤４で固着することにより連結する継手において、
前記連結ピン９は、その表面に凹凸５を有し、前記孔３は、奥側より内径を小さくした所定長の口元部１０を有することを特徴とする。
【０００９】
このように、セグメント１の双方に孔３を設け、ここに挿入した連結ピン９を接着剤４で固着することによりセグメント１を連結する構成にしたことで、継手を安価に製作できる。
また、請求項１に記載の棒部材２、孔３と同様に、連結ピン９は外面に凹凸５を有し、孔３は奥側より内径を小さくした所定長の口元部１０を有するので、請求項１に記載の効果と同様の効果を得られる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のセグメントの継手であって、例えば、図２に示すように、前記孔３は、硬質な材料からなる部材７で形成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように、例えば、金属やセラミックのような硬質な材料からなる部材７で孔３を形成することで、継手の製作精度を向上でき、孔３の口元の内面と棒部材２の外面の間隔をより狭くできるので、継手のせん断剛性が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、棒部材が表面に凹凸を有することで、継手の引張耐力が向上する。
また、孔が奥側より内径を小さくした所定長の口元部を有することで、継手の引張耐力、せん断剛性が向上する。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、継手を安価に製作できるうえ、請求項１に記載の効果と同様の効果が得られる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、継手の製作精度が向上し、せん断剛性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
このセグメントの継手は、シールドトンネルの一次覆工に用いられるセグメントを連結するものである。
図１に示すようにこの継手は、接合する一方のセグメント１に棒部材２を設け、他方のセグメント１に形成した孔３にこれを挿入し、接着剤４により固着することで両者を連結するものである。
棒部材２と孔３は、セグメント１の側面に必要な数だけ配されるものであるが、例えば、一つのセグメント１において、一方の側面に棒部材２を、相対するもう一方の側面に孔３を設け、隣接するセグメント１どうしが順次連結できるようになっている。
【００１６】
棒部材２は、連結する一方のセグメント１に埋め込まれており、その先端部は継手面８から突出している。
この棒部材２の突出した部分の外面にはねじ山５を形成し、棒部材２を孔３に固着する接着剤４の食いつきを良くして、表面が平滑な場合よりも継手の引張耐力が大きくなるようにしている。
また、棒部材２の突出した部分のうち根元付近の外面は、ねじ山５がなく平滑になっている。
【００１７】
連結するもう一方のセグメント１の継手面８には、この棒部材２を挿入する孔３が形成されている。
この孔３の深さは、棒部材２の突出した部分の長さよりも深く、連結時に棒部材２の突出した部分がこの孔３に完全に収容され、双方のセグメント１の継手面８が密着できるようになっている。
また、この孔３には、継手面８から所定の長さに渡って、奥側より内径が小さくなった口元部１０が形成されている。
【００１８】
これによって、孔３の奥側では、接着剤４が孔３と棒部材２に固着することによる効果に加え、接着剤４が棒部材２と一体となって、孔３の口元より大きい内径を有する奥側の空間で固化し、孔３から抜けなくなる効果も得られ、より強力に棒部材２を孔３に固定できる。
また、孔３の口元部１０では、孔３の内面と棒部材２の外面の間にある接着剤４の厚さを薄くでき、継手のせん断剛性を向上できる。
ここで用いる接着剤４として、セグメント１の組立て時間内に硬化する接着剤４を用いれば、施工時間を短縮できる。
【００１９】
セグメント１に形成する孔３は、図２に示すように、孔３を形成した金属やセラミックなどの硬質な材料からなるメス部材７を埋め込むことで設けても良い。
これによって、孔３の口元の内径と棒部材２の外径を精度良く合わせられるので、両者の間隔をより狭くでき、継手のせん断剛性をさらに向上できる。
なお、この図では、せん断補強筋６は図示していないが、必要に応じて配置するものとする。
【００２０】
次に、上記のように構成されるセグメントの継手の使用方法について説明する。
まず、一方のセグメント１に形成された孔３に接着剤４を充填する。
このとき、充填する接着剤４の量は、棒部材２を挿入したときに、孔内を埋めるだけの量があれば良い。
次に、もう一方のセグメント１に設けられた棒部材２がこの孔３に入るようにセグメント１を配し、両者の継手面８を密着させる。
所定の時間が経過して、接着剤４が硬化すればセグメント１の連結作業は完了である。
【００２１】
〔第２の実施の形態〕
以上では、連結するセグメント１の一方に棒部材２を設け、他方に孔３を設けた継手について説明したが、ここでは、連結するセグメント１の双方に形成した孔３に連結ピン９を挿入し、接着剤４で固着することでセグメント１を連結する継手の場合について説明する。
【００２２】
図３に示すように、セグメント１に形成する孔３の構造は、第１の実施の形態と同じであって、継手面８から所定の長さに渡って、奥側より内径が小さくなった口元部１０が形成されている。
なお、第１の実施の形態と同じく、孔３は金属やセラミックなどの硬質な材料からなるメス部材７をセグメント１に埋め込むことで形成しても良い。
連結ピン９は棒状の部材で、この外面にはねじ山５が形成されている。
この連結ピン９は、両側ともセグメント１に形成した孔３に挿入して、接着剤４で固着するので、全長に渡ってねじ山５が形成されているが、連結時に孔３の口元部１０に位置する連結ピン９の中央部は、ねじ山５がなく平滑になっている。
また、連結ピン９の長さは、セグメント１に形成された孔３の深さを２倍にした長さよりやや短いものであって、連結時に双方のセグメント１の継手面８が密着できるようになっている。
【００２３】
このような継手の使用方法は、まず、一方のセグメント１の孔３に接着剤４を適量充填し、ここに連結ピン９を挿入する。
この状態で連結９ピンは、ほぼ半分が孔３に挿入され、残りの半分が継手面８から突出している。
さらに、他方のセグメント１の孔３にも接着剤４を適量充填し、連結ピン９の残りの半分がこの孔３に入るようにして、双方のセグメント１の継手面８を密着させる。
所定の時間が経過し、接着剤４が固化すれば連結作業は完了である。
【００２４】
なお、以上の実施の形態においては、棒部材２の表面の凹凸としてねじ山５を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、異形棒鋼のような節や、ブラスト処理などにより表面粗度を高めたもの等でも良い。
また、孔３の断面形状も、図示した形状に限られず、継手面８から所定の長さに渡って、奥側より内径が小さくなった口元部１０が形成されていれば良く、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した一実施の形態の構成を示す棒部材を孔に固着して連結する継手の断面図である。
【図２】孔を硬質な材料からなる部材で形成した継手の断面図である。
【図３】連結ピンを用いた継手の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  セグメント
２  棒部材
３  孔
４  接着剤
５  ねじ山（凹凸）
６  せん断補強筋
７  メス部材
８  継手面
９  連結ピン
１０  口元部
【図１】
2005220600.tif 000003
【図２】
2005220600.tif 000004
【図３】
2005220600.tif 000005