(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のセグメントに軸部材が設けられ、他方のセグメントに穴部が設けられ、前記穴部に前記軸部材を挿入させるとともにこれら穴部と軸部材との隙間に充填された接着剤により前記一方のセグメントと前記他方のセグメントとを接合させるセグメントの接合構造において、
前記軸部材は、弾性変形可能な介装体を介して前記一方のセグメントに接合されることにより該一方のセグメントに対し軸線方向に移動可能に支持されていることを特徴とするセグメントの接合構造。
【請求項２】
前記セグメントがコンクリートセグメントであることを特徴とする請求項１記載のセグメントの接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメント同士を接合する際に採用されるセグメントの接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンクリートセグメント等のセグメント同士を接合させる際に用いられる接合方式として、次のような方式がある。
すなわち、一方のセグメントに軸部材を設けるとともに、他方のセグメントに穴部を設け、穴部内に、硬化前の接着剤をビン詰めしたケミカルアンカーを挿入し、この状態で軸部材を穴部に挿入させることにより、この軸部材でケミカルアンカーを破損させ、その結果、ケミカルアンカーの内容物である接着剤を軸部材と穴部との隙間に充填させる。そして、この接着剤の硬化で軸部材と穴部とを固着状態として、セグメント同士を接合させるのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように軸部材と穴部とをこれらの間に充填される接着剤で固着させると、固着状態が強固になるという理由から、地震のためセグメント間に微小移動が生じた場合に、該微小移動に起因する引張力を吸収しきれずに軸部材を保持するセグメントあるいは穴部が形成されたセグメント側に破損を生じてしまうことがあり、耐震性能に問題があった。
【０００４】
したがって、本発明は、接合部分に引張力が生じても、これを良好に吸収し他の部位に生じる破損等を防止できるセグメントの接合構造の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のセグメントの接合構造は、一方のセグメントに軸部材が設けられ、他方のセグメントに穴部が設けられ、前記穴部に前記軸部材を挿入させるとともにこれら穴部と軸部材との隙間に充填された接着剤により前記一方のセグメントと前記他方のセグメントとを接合させる接合構造であって、前記軸部材は、弾性変形可能な介装体を介して前記一方のセグメントに接合されることにより該一方のセグメントに対し軸線方向に移動可能に支持されていることを特徴としている。
【０００６】
これにより、一方のセグメントの軸部材が、他方のセグメントの穴部に挿入されこれら軸部材と穴部との隙間に充填された接着剤により穴部に固着しても、該軸部材は弾性変形可能な介装体を介して前記一方のセグメントに接合されることにより該一方のセグメントに対し軸線方向に移動可能に支持されているため、引張力が生じた場合に、該一方のセグメントに連結される軸部材が、軸線方向に移動して該引張力を吸収できる。
【０００７】
また、前記セグメントがコンクリートセグメントであることを特徴とすることにより、接合させるセグメントが、上記引張力を吸収しないと特に破損等を生じやすいコンクリートセグメントであるため、破損の発生防止の効果がより高くなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の接合構造を図面を参照して以下に説明する。
図１は、トンネル壁体１０を示すもので、このトンネル壁体１０は、一方向から見て円弧状をなすとともに該円弧の中心側から見て六角形状をなすコンクリートセグメント（部材。以下セグメントと称す）が複数接合されて円筒状に形成されるものである。そして、トンネル円周方向において隣り合うセグメント（一方のセグメント）１１ａおよびセグメント（他方のセグメント）１１ｂと、これらにトンネル軸線方向において隣り合うセグメント１１ｃとの接合に、本実施形態の接合構造１２が適用されている。なお、このような接合関係にあるセグメント同士にはすべてこの接合構造が適用されている。
【０００９】
図２および図３に示すように、セグメント１１ａのセグメント１１ｂへの当接側の当接面１３には、その傾斜面１４側の端部側に一段凹んだ切欠凹部１５が形成されており、該切欠凹部１５の底面１６側には軸支持部１７が埋設されている。そして、該軸支持部１７には切欠凹部１５の底面１６に直交して突出するように鉄製の軸部材１８が取り付けられている。
【００１０】
セグメント１１ｂのセグメント１１ａへの当接側の当接面２０には、その傾斜面２１側の端部側に一段凹んだ切欠凹部２２が上記切欠凹部１５と位置を合わせて形成されており、該切欠凹部２２の底面２３には該底面２３に開口する穴部２４を形成する鉄製の穴部形成部材２５が上記軸部材１８に位置を合わせて埋設されている。なお、符号２６で示すものは、穴部形成部材２５に付設されたアンカー筋である。
【００１１】
セグメント１１ｃの両傾斜面２８，２９が交わる端部位置には、該端部からトンネル軸線方向に沿って一部突出するようにセンタープレート３０が埋設されている。このセンタープレート３０は、セグメント１１ａ，１１ｂの対向する切欠凹部１５，２２間に介装されるもので、その際に軸部材１８を挿通させるための挿通穴３１が形成されている。なお、符号３２で示すものは、センタープレート３０に形成されたアンカー突起である。
【００１２】
次に、上記軸支持部１７および軸部材１８について説明する。
軸支持部１７に支持される上記した軸部材１８は、ネジ軸部３５と頭部３６とを有する頭付きボルトで構成されている。
【００１３】
軸支持部１７は、切欠凹部１５の底面１６と平行をなしてセグメント１１ａ内に埋設されるフランジ３８を有しており、該フランジ３８には、軸部材１８のネジ軸部３５を挿通させるための挿通穴３９が形成されている。
【００１４】
また、軸支持部１７は、軸部材１８のネジ軸部３５に螺合されるナット４１と、軸部材１８のネジ軸部３５を挿通させることにより頭部３６とフランジ３８との間に介装される弾性ワッシャ（介装体）４２および鋼製のワッシャ４３とを有している。
【００１５】
すなわち、軸支持部１７においては、ネジ軸部３５を挿通させることにより頭部３６側にワッシャ４３および弾性ワッシャ４２をこの順に配置させるように軸部材１８に設け、その後、ネジ軸部３５をフランジ３８の挿通穴３９に挿通させる。そして、該フランジ３８を介して頭部３６に対し反対側にナット４１が配置されるように、該ナット４１をネジ軸部３５に螺合させる。そして、所定の締結力でナット４１を締め付ける。
【００１６】
このような軸支持部１７は、上記状態で軸部材１８のネジ軸部３５の先端側（頭部３６に対し反対側）が、切欠凹部１５の底面１６から垂直に突出するようにして、セグメント１１ａに埋設されている。ここで、ネジ軸部３５およびナット４１と、セグメント１１ａとの間には、全周方向にわたって隙間４４が形成されている。また、軸部材１８の頭部３６、ワッシャ４３および弾性ワッシャ４２の外側には、これらとセグメント１１ａとの間に隙間４５を形成するためのカバー４６が設けられている。すなわち、軸部材１８、ナット４１、ワッシャ４３および弾性ワッシャ４２は、セグメント１１ａに対し付着が切られた状態とされている。
【００１７】
ここで、弾性ワッシャ４２は、弾性変形可能な合成ゴムあるいはウレタン製とされており、その結果、軸部材１８は、この弾性変形可能な弾性ワッシャ４２を介してセグメント１１ａに接合されることにより該セグメント１１ａに対し軸線方向に移動可能に支持されることになる。
【００１８】
なお、上記の軸部材１８および軸支持部１７は、セグメント１１ａのプレキャスト時に埋設される。
【００１９】
このような接合構造によれば、セグメント１１ｂの穴部形成部材２５の穴部２４内に、図２に示すように、硬化前の接着剤をビン詰めしたケミカルアンカー４７を挿入し、この状態で、セグメント１１ｃをそのセンタープレート３０がセグメント１１ｂの切欠凹部２２内に配置されるように配置する。そして、セグメント１１ａをその軸部材１８をセンタープレート３０の挿通穴３１に挿通させて、セグメント１１ｂの穴部２４に挿入させる。その結果、図３に示すように、セグメント１１ａの当接面１３とセグメント１１ｂの当接面２０とが当接するとともに、セグメント１１ａの傾斜面１４およびセグメント１１ｂの傾斜面２１とセグメント１１ｃの傾斜面２８，２９とが当接する。
【００２０】
そして、上記軸部材１８の穴部２４への挿入時に、軸部材１８がケミカルアンカー４７を破損させることになり、その結果、図３に示すように、ケミカルアンカー４７の内容物である接着剤４８が軸部材１８と穴部２４との隙間に充填されることになる。そして、この接着剤４８の硬化で軸部材１８と穴部形成部材２５とが固着状態となり、セグメント１１ａ，１１ｂ，１１ｃを接合状態に保持するのである。
【００２１】
このとき、軸部材１８と穴部形成部材２５すなわちセグメント１１ｂとが接着剤４８で固着状態になるが、軸部材１８は弾性変形可能な弾性ワッシャ４２を介してセグメント１１ａに接合されることにより該セグメント１１ａに対し軸線方向に移動可能に支持されているため、引張力が生じた場合に、該セグメント１１ａに連結される軸部材１８が、軸線方向に移動して該引張力を吸収できる。
【００２２】
したがって、接合部分に引張力が生じても、これを良好に吸収し他の部位に生じる破損等を防止できる。
【００２３】
また、弾性ワッシャ４２が、合成ゴムあるいはウレタンからなるため、引張力が生じない状態において軸部材１８をセグメント１１ａに対し安定して支持するとともに、引張力が生じた場合に、これに応じて良好に軸部材１１ａを移動させることができる。しかも、合成ゴムあるいはウレタンからなることにより、低コストで製造できる。
【００２４】
さらに、セグメント１１ａ，１１ｂが、上記引張力を吸収しないと特に破損等を生じやすいコンクリートセグメントであるため、破損の発生防止の効果がより高くなる。
【００２５】
加えて、ナット４１および軸部材１８の締結力の調整によりバネ特性のコントロールが容易にできる。
【００２６】
なお、以上の実施形態は、一方向から見て円弧状をなすとともに該円弧の中心側から見て六角形状をなすコンクリートセグメントへの適用例であるが、勿論、他の種々の形状のセグメントの接合構造にも適用可能である。例えば、一方向から見て円弧状をなすとともに該円弧の中心側から見て四角形状をなすコンクリートセグメント等にも適用可能である。
【００２７】
また、以上の実施形態は、以下のように変更することも可能である。
【００２８】
図４に示すように、軸部材１８を頭付きボルトで構成するのではなく、全長にわたってネジ軸部５０とされた頭無しのボルト５１と、該ボルト５１に螺合するナット５２とを組み合わせるようにしてもよい。この場合、このナット５２と上記ナット４１との締結力の調整によりバネ特性のコントロールが容易となる。
【００２９】
加えて、図５に示すように、軸部材１８を長さの短い頭付きボルト５４と、全長にわたってネジ軸部５７とされた頭無しのボルト５５と、これらを連結させる連結ナット５６とで構成してもよい。なお、この場合、頭付きボルト５４を頭無しボルトとナットとしこの頭無しボルトと連結ナット５６とを一体ものとしてもよい。
【００３０】
さらに、軸部材１８のセグメント１１ａに対する固着を切るために、上記した隙間４４を特に形成せずに、離型剤等を軸部材１８の周囲に塗布してセグメント１１ａのプレキャストを行うようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のセグメントの接合構造によれば、一方のセグメントの軸部材が、他方のセグメントの穴部に挿入されこれら軸部材と穴部との隙間に充填された接着剤により穴部に固着しても、該軸部材は弾性変形可能な介装体を介して前記一方のセグメントに接合されることにより該一方のセグメントに対し軸線方向に移動可能に支持されているため、引張力が生じた場合に、該一方のセグメントに連結される軸部材が、軸線方向に移動して該引張力を吸収できる。
【００３２】
したがって、接合部分に引張力が生じても、これを良好に吸収し他の部位に生じる破損等を防止できる。
【００３３】
また、前記セグメントがコンクリートセグメントであることを特徴とすることにより、接合させるセグメントが、上記引張力を吸収しないと特に破損等を生じやすいコンクリートセグメントであるため、破損の発生防止の効果がより高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態のセグメントの接合構造が適用されるトンネル壁体を示す側面図である。
【図２】  本発明の一実施形態のセグメントの接合構造を示す分解側面図である。
【図３】  本発明の一実施形態のセグメントの接合構造を示す側面図である。
【図４】  本発明の一実施形態のセグメントの接合構造の変形例を示す側面図である。
【図５】  本発明の一実施形態のセグメントの接合構造の別の変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
１１ａ  セグメント（一方のセグメント）
１８  軸部材
１１ｂ  セグメント（他方のセグメント）
２４  穴部
４８  接着剤
４２  弾性ワッシャ（介装体）
【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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