(57)【要約】【課題】筒状挿入体の縮径作用を所望通りに確保しながら、筒状挿入体の係合突起近傍における縮径側への局部的な撓みを防止して、両コンクリートセグメントを強固に連結維持することのできるコンクリートセグメント用連結金具の提供。【解決手段】一方のコンクリートセグメントＳ１に取付けられた連結金具１と他方のコンクリートセグメントＳ２に設けられた挿入孔９を備え、挿入孔９が大径部分１１を備え、連結金具１の筒状挿入体３が、大径部分１１に係合可能な係合突起７と縮径用のスリット８を備え、筒状挿入体３を挿入孔９に挿入して係合突起７が大径部分１１に至ると、筒状挿入体３が拡径されて係合突起７が大径部分１１に係合するように構成され、連結金具１の筒状挿入体３が、係合突起７近傍に筒状挿入体３の基端部側における肉厚Ｔ２より厚い肉厚Ｔ１を有する肉厚部３ａを一体的に備えているコンクリートセグメント用連結金具。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のコンクリートセグメントの連結端面側に取付けられ、かつ、その連結端面から突出するとともに先端が開口した筒状挿入体を備えた連結金具と、前記筒状挿入体の挿入を許容するべく、他方のコンクリートセグメントに設けられた挿入孔とを備え、
前記挿入孔が、その奥に大径部分を備え、かつ、前記筒状挿入体が、その先端側に設けられて前記大径部分に係合可能な係合突起と、縮径用のスリットとを備え、
前記筒状挿入体を前記挿入孔に挿入するに伴って、前記筒状挿入体が縮径され、前記係合突起が前記大径部分に至ると、前記筒状挿入体が拡径されて、前記係合突起が前記大径部分に係合するように構成されているコンクリートセグメントの連結構造において、
前記連結金具における筒状挿入体が、前記係合突起近傍において、その筒状挿入体の基端部側における肉厚よりも厚い肉厚を有する肉厚部を一体的に備えて構成されているコンクリートセグメント用連結金具。
【請求項２】
前記肉厚部が、前記筒状挿入体の係合突起近傍において内方に膨出するように形成され、前記筒状挿入体の外周面が、その基端部から係合突起近傍にかけて段部のない状態に構成されている請求項１に記載のコンクリートセグメント用連結金具。
【請求項３】
前記筒状挿入体の内周面が、前記基端部から係合突起近傍にかけてテーパ状に構成され、そのテーパ状の内周面によって前記肉厚部に移行するように構成されている請求項２に記載のコンクリートセグメント用連結金具。
【請求項４】
前記縮径用のスリットが、前記筒状挿入体と、その筒状挿入体に同心状に連設されて一方のコンクリートセグメントに埋設された基端部とにわたって設けられ、前記肉厚部が、前記筒状挿入体と基端部との長手方向における前記縮径用のスリットの半分以下の長さを備えて前記係合突起近傍に設けられ、かつ、その肉厚部に連続する前記テーパ状の内周面が、前記縮径用のスリットの半分以下の長さ内で終端するように構成されている請求項３に記載のコンクリートセグメント用連結金具。
【請求項５】
前記縮径用のスリットが、前記筒状挿入体の周方向にほぼ等間隔で少なくとも３条設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンクリートセグメント用連結金具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方のコンクリートセグメントの連結端面側に取付けられ、かつ、その連結端面から突出するとともに先端が開口した筒状挿入体を備えた連結金具と、前記筒状挿入体の挿入を許容するべく、他方のコンクリートセグメントに設けられた挿入孔とを備え、前記挿入孔が、その奥に大径部分を備え、かつ、前記筒状挿入体が、その先端側に設けられて前記大径部分に係合可能な係合突起と、縮径用のスリットとを備え、前記筒状挿入体を前記挿入孔に挿入するに伴って、前記筒状挿入体が縮径され、前記係合突起が前記大径部分に至ると、前記筒状挿入体が拡径されて、前記係合突起が前記大径部分に係合するように構成されているコンクリートセグメントの連結構造における連結金具に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなコンクリートセグメント用の連結金具においては、従来、筒状挿入体の肉厚が、筒状挿入体の全長にわたってほぼ同じ肉厚に構成されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−８８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような連結金具では、筒状挿入体を他方のコンクリートセグメントに設けられた挿入孔に挿入するに伴って、筒状挿入体が、その筒状挿入体に設けられた縮径用スリットの作用で縮径する必要があるため、筒状挿入体の肉厚を極端に厚くすることはできず、必然的に、ある程度薄くせざるを得ず、そのため、上述した従来の連結金具では、下記のような不都合があった。
【０００５】
すなわち、連結金具における筒状挿入体の先端側に設けられた係合突起が、他方のコンクリートセグメントに設けられた挿入孔の大径部分に係合して、両コンクリートセグメントが互いに連結されている状態で、両コンクリートセグメント間に、両コンクリートセグメントを離間させようとする外力が作用すると、前記係合突起が大径部分から外れようとする。
その場合、従来の連結金具では、筒状挿入体の肉厚が、その全長にわたってほぼ同じ肉厚、つまり、比較的薄い肉厚に構成されているので、筒状挿入体の係合突起近傍が局部的に縮径側に撓んで、係合突起が大径部分から外れる虞がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、筒状挿入体の縮径作用を所望通りに確保しながら、両コンクリートセグメント間に離間方向への外力が作用しても、筒状挿入体の係合突起近傍における縮径側への局部的な撓みを防止して、両コンクリートセグメントを強固に連結維持することのできるコンクリートセグメント用連結金具の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔構成〕
本発明の第１の特徴構成は、図２および図３に例示するごとく、一方のコンクリートセグメントＳ１の連結端面６側に取付けられ、かつ、その連結端面６から突出するとともに先端が開口した筒状挿入体３を備えた連結金具１と、前記筒状挿入体３の挿入を許容するべく、他方のコンクリートセグメントＳ２に設けられた挿入孔９とを備え、前記挿入孔９が、その奥に大径部分１１を備え、かつ、前記筒状挿入体３が、その先端側に設けられて前記大径部分１１に係合可能な係合突起７と、縮径用のスリット８とを備え、前記筒状挿入体３を前記挿入孔９に挿入するに伴って、前記筒状挿入体３が縮径され、前記係合突起７が前記大径部分１１に至ると、前記筒状挿入体３が拡径されて、前記係合突起７が前記大径部分１１に係合するように構成されているコンクリートセグメントの連結構造において、前記連結金具１における筒状挿入体３が、前記係合突起７近傍において、その筒状挿入体３の基端部側における肉厚Ｔ２よりも厚い肉厚Ｔ１を有する肉厚部３ａを一体的に備えて構成されているところにある。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、図２および図３に例示するごとく、前記肉厚部３ａが、前記筒状挿入体３の係合突起７近傍において内方に膨出するように形成され、前記筒状挿入体３の外周面が、その基端部から係合突起７近傍にかけて段部のない状態に構成されているところにある。
【０００９】
本発明の第３の特徴構成は、図２および図３に例示するごとく、前記筒状挿入体３の内周面が、前記基端部から係合突起７近傍にかけてテーパ状に構成され、そのテーパ状の内周面３ｂによって前記肉厚部３ａに移行するように構成されているところにある。
【００１０】
本発明の第４の特徴構成は、図２および図３に例示するごとく、前記縮径用のスリット８が、前記筒状挿入体３と、その筒状挿入体３に同心状に連設されて一方のコンクリートセグメントＳ１に埋設された基端部２とにわたって設けられ、前記肉厚部３ａが、前記筒状挿入体３と基端部２との長手方向における前記縮径用のスリット８の半分以下の長さを備えて前記係合突起７近傍に設けられ、かつ、その肉厚部３ａに連続する前記テーパ状の内周面３ｂが、前記縮径用のスリット８の半分以下の長さ内で終端するように構成されているところにある。
【００１１】
本発明の第５の特徴構成は、図１に例示するごとく、前記縮径用のスリット８が、前記筒状挿入体３の周方向にほぼ等間隔で少なくとも３条設けられているところにある。
【００１２】
なお、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【００１３】
〔作用及び効果〕
本発明の第１の特徴構成によれば、一方のコンクリートセグメントに取付けられる連結金具において、その筒状挿入体が、係合突起近傍において、その筒状挿入体の基端部側における肉厚よりも厚い肉厚を有する肉厚部を一体的に備えて構成されている。
つまり、筒状挿入体の肉厚が、その筒状挿入体の全長にわたって厚くなるように構成されているのではなく、係合突起近傍に備えられた肉厚部における肉厚が、基端部側における肉厚よりも厚くなるように構成されているので、基端部側における肉厚は比較的薄く、そのため、筒状挿入体を他方のコンクリートセグメントに設けられた挿入孔に挿入する際、筒状挿入体を所望通りに縮径させることができ、しかも、係合突起近傍における肉厚が比較的厚いので、両コンクリートセグメントを連結した状態で、両コンクリートセグメントに対して互いに離間させようとする外力が作用しても、係合突起近傍が縮径側に局部的に撓むことが防止され、両コンクリートセグメントを強固に連結維持することができる。
【００１４】
本発明の第２の特徴構成によれば、係合突起近傍の肉厚部が、筒状挿入体の内方に膨出するように形成されて、筒状挿入体の外周面が、その基端部から係合突起近傍にかけて段部のない状態に構成されているので、肉厚部を有するにもかかわらず、筒状挿入体の外径を比較的小径に構成することができる。
したがって、他方のコンクリートセグメントに設ける挿入孔も比較的小径に構成することができ、挿入孔の存在によって他方のコンクリートセグメントの強度低下を招く虞も少ない。
【００１５】
本発明の第３の特徴構成によれば、筒状挿入体の内周面が、その基端部から係合突起近傍にかけてテーパ状に構成され、そのテーパ状の内周面によって前記肉厚部に移行するように構成されているので、肉厚部への移行箇所における応力の集中を回避することができる。
【００１６】
本発明の第４の特徴構成によれば、縮径用のスリットが、筒状挿入体と、その筒状挿入体に同心状に連設されて一方のコンクリートセグメントに埋設された基端部とにわたって設けられているので、縮径用のスリットは、かなり長いものとなり、その長いスリットによってスムースな縮径作用が期待できる。
そして、肉厚部の方は、筒状挿入体と基端部との長手方向における縮径用のスリットの半分以下の長さを備えて係合突起近傍に設けられ、かつ、その肉厚部に連続するテーパ状の内周面が、縮径用のスリットの半分以下の長さ内で終端するように構成されているので、肉厚部やそれに連続するテーパ状の内周面によって、上述したスムースな縮径作用を阻害される虞もなく、係合突起近傍における縮径側への局部的な撓みを確実に防止することができる。
【００１７】
本発明の第５の特徴構成によれば、縮径用のスリットが、筒状挿入体の周方向にほぼ等間隔で少なくとも３条設けられているので、通常、２条のものが多用されている現状を考慮すると、上述のように、係合突起近傍における肉厚を比較的厚くするにもかかわらず、筒状挿入体の縮径作用が確実で、他方のコンクリートセグメントに設けられた挿入孔に対して、連結金具の筒状挿入体を円滑に挿入して連結することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明によるコンクリートセグメント用連結金具につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
この連結金具１は、図１に示すような構成で、例えば、複数のトンネル用のコンクリートセグメントを順次連結して、トンネルの横穴周壁を構築する際に使用され、図２および図３に示すように、互いに連結するべき２つのコンクリートセグメントＳ１，Ｓ２において、一方のコンクリートセグメントＳ１に埋設されている。
【００１９】
この連結金具１は、鋳鉄製で、截頭円錐形の基端部２と、同じく截頭円錐形の筒状挿入体としての挿入部３とを備え、全体が２つの截頭円錐形の底面どうしを連結したような形状に構成されている。
その基端部２の先端には、雄ねじ部４が一体的に連設され、その雄ねじ部４にアンカー部５を螺合させた状態で、そのアンカー部５と基端部２とが、一方のコンクリートセグメントＳ１に埋設され、そのコンクリートセグメントＳ１の連結端面６から前記挿入部３が外方に突出するように構成されている。
【００２０】
前記挿入部３と基端部２とは、互いに同心状に構成されて、基端部２側に底部を有し、挿入部３の先端が開口された有底で中空の筒状に構成され、挿入部３の先端には、円環状の係合突起７が一体的に設けられている。
この中空の筒状に構成された挿入部３と基端部２において、先端の係合突起７部分を含んで、挿入部３の先端側の肉厚Ｔ１、換言すると、係合突起７近傍における肉厚Ｔ１が、挿入部３の基端側から基端部２に至る部分の肉厚Ｔ２よりも厚くなるように構成されている。
【００２１】
具体的には、前記挿入部３の内周面のうち、係合突起７を含む係合突起７の近傍部分が内方に膨出されて、挿入部３の基端側から基端部２に至る部分の肉厚Ｔ２よりも厚い肉厚Ｔ１を有する肉厚部３ａが一体的に形成されている。
この肉厚Ｔ２部分から肉厚Ｔ１部分に至る挿入部３の内周面は、テーパ状に構成されて、そのテーパ状の内周面３ｂによって、肉厚Ｔ２部分から肉厚部３ａへと連続して滑らかに移行するように構成されるとともに、挿入部３の外周面は、その基端部２側の端部から係合突起７にかけて段部のない滑らかな面に構成されている。
【００２２】
前記挿入部３と基端部２とにわたっては、内部の中空部に連通し、かつ、挿入部３の先端、つまり、係合突起７にまで至るとともに、基端部２の中間部で終端する縮径用のスリット８が、挿入部３と基端部２との長手方向に沿って、周方向に等間隔に４条設けられている。
この縮径用のスリット８は、挿入部３と基端部２とにわたって比較的長く形成され、それに対して、前記肉厚部３ａは、比較的短くて挿入部３にのみ設けられ、かつ、肉厚部３ａとテーパ状の内周面３ｂとの合計長さが、縮径用のスリット８の半分以下の長さに構成されて、前記係合突起７の近傍に設けられている。
【００２３】
他方のコンクリートセグメントＳ２には、前記挿入部３が挿入される挿入孔９が、コンクリートセグメントＳ２の連結端面１０に開口する状態で設けられ、その挿入孔９の形状が、挿入部３に対応するように、コンクリートセグメントＳ２の連結端面１０側ほど大径で、コンクリートセグメントＳ２の奥側ほど小径の截頭円錐形に構成されている。
そして、その截頭円錐形の挿入孔９の奥には、截頭円錐形の小径部よりも径の大きな円筒状の大径部分１１が連通され、その大径部分１１と截頭円錐形の挿入孔９との連通箇所よりも挿入孔９側の外周には、金属からなる円環状の被係合部材１２が埋設されている。
【００２４】
つぎに、両コンクリートセグメントＳ１，Ｓ２を連結する際の手順について説明すると、図２に示すように、一方のコンクリートセグメントＳ１に埋設された連結金具１の挿入部３を他方のコンクリートセグメントＳ２に設けられた挿入孔９に挿入する。
すると、挿入部３を挿入孔９に挿入するに伴って、挿入部３の先端に連設された係合突起７が、挿入孔９の内周面に接当して摺動し、スリット８の作用で徐々に縮径しながら挿入され、係合突起７が大径部分１１に至ると、挿入部３が拡径されて、図３に示すように、被係合部材１２に内嵌する状態で、前記係合突起７が被係合部材１２に係合して、両コンクリートセグメントＳ１，Ｓ２の連結が完了する。
【００２５】
この状態において、挿入孔９から挿入部３を引き抜こうとする外力が、両コンクリートセグメントＳ１，Ｓ２間に作用しても、挿入部３の先端側に形成された肉厚部３ａの肉厚Ｔ１が、挿入部３の基端側から基端部２に至る部分の肉厚Ｔ２よりも厚く構成されているので、挿入部３の先端側が不測に撓んで、係合突起７が被係合部材１２から外れることが阻止され、両コンクリートセグメントＳ１，Ｓ２は、強固に連結された状態を維持することになる。
【００２６】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、連結金具１の一方に基端部２を、他方に挿入部３を設け、基端部２側を一方のコンクリートセグメントＳ１に埋設しておいて、挿入部３を他方のコンクリートセグメントＳ２に設けた挿入孔９に挿入して連結する構成のものを示したが、連結金具１に２つの挿入部３を設けて両コンクリートセグメントＳ１，Ｓ２を連結するように構成することもできる。
すなわち、連結金具１の一方に挿入部３を設け、他方にも同じような挿入部３を設けるとともに、両コンクリートセグメントＳ１，Ｓ２のいずれにも先の実施形態における挿入孔９を設け、一方のコンクリートセグメントＳ１の挿入孔９に一方の挿入部３を挿入し、他方のコンクリートセグメントＳ２の挿入孔９に他方の挿入部３を挿入して、両コンクリートセグメントＳ１，Ｓ２を連結するように構成することもできる。
【００２７】
（２）先の実施形態では、挿入部３の内周面を内方に膨出させて肉厚部３ａを形成し、挿入部３の外周面を段部のない滑らかな面に構成した例を示したが、挿入部３の内周面の内方と外周面の外方との両方向に膨出させて肉厚部３ａを形成することもでき、また、挿入部３の基端側における肉厚Ｔ２部分から肉厚部３ａに至る内周面についても、先の実施形態のようなテーパ状の内周面３ｂを設けることなく、ある程度の段部を有する状態で移行させることもできる。
【００２８】
（３）先の実施形態では、縮径用のスリット８を挿入部３と基端部２とにわたって設けた例を示したが、縮径用のスリット８を挿入部３にのみ設けることもでき、また、その縮径用のスリット８に対する肉厚部３ａやテーパ状の内周面３ｂの長さについても、先の実施形態のように縮径用のスリット８の半分以下の長さにする必要はなく、挿入部３の長さや挿入部３の肉厚などに応じて、適宜変更して実施することができる。
【００２９】
（４）先の実施形態では、縮径用のスリット８を４条設けた例を示したが、このスリット８の条数については、挿入部３の大きさや剛性などに応じて種々の変更が可能である。極端な場合には、スリット８を１条のみとすることも可能であるが、縮径効果を考慮すると、３条以上設けるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】コンクリートセグメント用連結金具の斜視図
【図２】コンクリートセグメントを連結する際の状態を示す断面図
【図３】コンクリートセグメントを連結した際の状態を示す断面図
【符号の説明】
【００３１】
１          連結金具
２          基端部
３          筒状挿入体
３ａ        肉厚部
３ｂ        テーパ状の内周面
６          一方のコンクリートセグメントの連結端面
７          係合突起
８          縮径用のスリット
９          挿入孔
１１        大径部分
Ｓ１        一方のコンクリートセグメント
Ｓ２        他方のコンクリートセグメント
Ｔ１        肉厚部における肉厚
Ｔ２        基端部側における肉厚
【図１】
2005307689.tif 000003
【図２】
2005307689.tif 000004
【図３】
2005307689.tif 000005