(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合される構造体の接合端面にそれぞれ設けられ、前記接合端面に開口する係合穴を有する接合筒と、
前記係合穴に挿入される駒部材を両端部に形成された穴部へそれぞれ嵌合して取り付けた接合棒と、を備え、
前記構造体の前記接合端面同士を当接させた際に前記駒部材によって押し広げられた前記接合棒の両端部が、前記係合穴の内周面に押し付けられ係合してなる接合構造であって、
前記駒部材は円錐台形状をなし、その先端部には、軸方向へ所定長さだけ形成されて前記接合棒の穴部に嵌合するストレート部が設けられ、
前記接合筒には、前記係合穴の底部に支持孔が形成され、
前記支持孔は、その内周面が軸方向に沿って凹凸形状とされ、
前記駒部材の内の少なくとも一方には、前記支持孔に嵌合するとともに、前記接合筒に挿入された前記接合棒を保持可能な嵌合突起が設けられ、
前記嵌合突起には、前記支持孔へ嵌合させた際に、前記支持孔の内周面の凹凸に係合するＯリングが設けられ、
前記接合筒、前記駒部材及び前記接合棒が同軸とされていることを特徴とする接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、多数接合されて筒状のトンネルの覆工体を構成するセグメント等の構造体同士を接合する場合に用いて好適な接合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、筒状のトンネル壁体を構築する場合、一般に、セグメント同士をボルトによって接合していた。このボルトでセグメント同士を接合する構造としては、セグメントの接合端面の近傍に、セグメントの接合面同士を当接させた際に、互いに連通する孔部を有する継手板を埋め込んでおき、これら継手板の孔部同士が連通するように、セグメントの接合端面を当接させた状態にて、孔部へボルトを挿通し、このように孔部へ挿入したボルトへナットを締結させて接合させる構造が一般的である。
【０００３】
ところで、この接合構造では、構築現場にて継手板の接合面に形成された孔部へボルトを挿通させ、このボルトへナットを締結させるという極めて煩雑な作業を要していた。
【０００４】
このため、本発明者らは、セグメント同士を極めて容易に接合させることが可能な接合構造を開発した。
この接合構造を図によって説明する。
図８に示すように、セグメント１には、それぞれその接合端面１ａに露出する接合筒２が設けられており、これら接合筒２には、両端部に軸方向へ沿うスリット３ａが周方向へ間隔をあけて複数形成された筒状の接合棒３の両端部が挿入されるようになっている。
【０００５】
そして、この接合棒３を一方のセグメント１の接合筒２へ挿入した状態にて、他方のセグメント１を近接させてその接合筒２へ接合棒３を挿入させ、それぞれのセグメント１の接合端面１ａ同士を近接させると、図９に示すように、接合棒３の両端部に、円錐台形状の駒部材４が入り込むこととなり、これにより、接合棒３の両端部が外周側へ押し広げられて、その外周面が接合筒２の内面に押し付けられて互いに係合し、それぞれのセグメント１同士が接合されるようになっている。
【０００６】
このように、上記の接合構造によれば、一方のセグメント１の接合筒２に接合棒３をセットした状態にて、他方のセグメント１の接合筒２へ接合棒３を挿入させながらセグメント１同士を近接させて接合端面１ａを突き合わせることにより、極めて容易に、これらセグメント１同士を接合させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記接合構造において、一方のセグメント１の接合筒２の開口側が下方へ向くように傾いているような場合、この接合筒２へ挿入した接合棒３が接合筒２から抜け出して脱落してしまうことがあった。
【０００８】
また、この種の接合構造は、それぞれの接合筒２の軸線を一致させながらセグメント１同士を近接させて、一方のセグメント１の接合筒２に挿入した接合棒３を、他方のセグメント１の接合筒２内に挿入させるものであるが、一方のセグメント１の接合筒２へ接合棒３を挿入しただけでは、接合棒３が傾いてしまうため、他方のセグメント１の接合筒２に接合棒３が挿入されない恐れがあった。
このため、セグメント１同士をさらに容易に接合させることが可能な接合構造が要求されているのが現状であった。
【０００９】
また、上記接合構造において、駒部材４は、円錐台形状に形成されたものであるので、予め、この駒部材４を接合棒３の両端部へ嵌合させて保持させておくことが難しく、このため、駒部材４を、接合筒２の底部に取り付けておかなければならず、接合筒２の構造の複雑化を招いてしまうという問題があった。
【００１０】
しかも、接合棒３に駒部材４を嵌合させることができたとしても、これら接合棒３と駒部材４とは、軸線を一致させた状態には嵌合させることが困難であり、これにより、接合時に駒部材４が接合棒３の穴部へ傾いた状態で嵌合されて良好な接合状態が得られなくなる恐れもあった。
【００１１】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、セグメント等の構造体同士を、極めて容易かつ確実に接合させて接合作業にかかる労力を低減させることが可能な接合構造を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の接合構造は、互いに接合される構造体の接合端面にそれぞれ設けられ、前記接合端面に開口する係合穴を有する接合筒と、前記係合穴に挿入される駒部材を両端部に形成された穴部へそれぞれ嵌合して取り付けた接合棒と、を備え、前記構造体の前記接合端面同士を当接させた際に前記駒部材によって押し広げられた前記接合棒の両端部が、前記係合穴の内周面に押し付けられ係合してなる接合構造であって、前記駒部材は円錐台形状をなし、その先端部には、軸方向へ所定長さだけ形成されて前記接合棒の穴部に嵌合するストレート部が設けられ、前記接合筒には、前記係合穴の底部に支持孔が形成され、前記支持孔は、その内周面が軸方向に沿って凹凸形状とされ、前記駒部材の内の少なくとも一方には、前記支持孔に嵌合するとともに、前記接合筒に挿入された前記接合棒を保持可能な嵌合突起が設けられ、前記嵌合突起には、前記支持孔へ嵌合させた際に、前記支持孔の内周面の凹凸に係合するＯリングが設けられ、前記接合筒、前記駒部材及び前記接合棒が同軸とされていることを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る接合構造によれば、予め、駒部材の先端部に形成されたストレート部を、接合棒の穴部へ嵌合させることにより、極めて容易に、駒部材を接合棒の両端部に保持させることができるとともに、その軸線を一致させて取り付けることができる。これにより、構造体同士を接合する際には、接合棒の両端部に駒部材を嵌合させて取り付けた状態にて、構造体の接合筒へ挿入させれば良く、接合作業の容易化を図ることができる。また、従来のように、駒部材を接合筒の底部に予め取り付けておく必要がないので、接合筒の構造の簡略化を図ることができる。しかも、駒部材が接合棒に軸線が一致した状態に保持されて取り付けられるので、接合した際に、駒部材によって接合棒が外周方向へ均一に押し広げられ、確実にかつ良好に接合させることができる。
また、一方の構造体に設けられた接合筒の係合穴に、接合棒の一端部を挿入し、駒部材に形成された嵌合突起を、接合筒の底部に形成された支持孔へ嵌合させることにより、接合棒が接合筒の係合穴に挿入された状態に保持されるので、接合棒を極めて容易に一方の構造体の接合筒に保持させた状態にセットし、他方の構造体を近接させた際に、その接合筒の係合穴へ確実に挿入させることができる。すなわち、接合棒に取り付けられた駒部材の嵌合突起を、接合筒の支持孔へ嵌合させると、駒部材に設けられたＯリングが凹凸形状に形成された支持孔の内周面に係合することにより、駒部材の嵌合突起と接合筒の支持孔との確実な嵌合状態を得ることができ、これにより、接合筒への接合棒の保持状態を確実に維持させることができる。また、接合棒が接合筒に保持されるものであるので、接合作業時における接合棒の接合筒の係合穴からの抜け落ちをなくすことができ、これにより、構造体同士の接合作業の容易化を図り作業効率の向上を図ることができる。
【００１５】
つまり、接合棒の駒部材の嵌合突起を接合筒の支持孔に嵌合させて保持させると、接合筒の係合穴に挿入した接合棒が、傾くことなく接合筒の軸線と一致した状態に位置決めされて保持されるので、一方の構造体へ他方の構造体を、互いの接合筒の軸線を一致させた状態にて近接させることにより、極めて容易にかつ確実に、一方の構造体の接合筒に保持させた接合棒を他方の構造体の接合筒の係合穴に挿入させて、これら構造体同士を確実に接合させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の接合構造の実施の形態例を図によって説明する。
図１において、符号１１は、接合棒であり、符号１２は、接合筒である。接合筒１２は、接合端面１３ａにて露出するようにセグメント（構造体）１３に埋め込まれており、これらセグメント１３の接合筒１２へ接合棒１１を嵌合させることにより、それぞれのセグメント１３同士が、これら接合筒１２と接合棒１１との係合力によって接合されるようになっている。
【００２１】
接合棒１１は、軟鋼等を筒状に形成したもので、図２及び図３に示すように、その両端部には、軸方向へ沿って複数のスリット１４が周方向へ間隔をあけて形成されている。なお、この接合棒１１は、その中間部が中実とされた中実部１５とされている。
【００２２】
また、この接合棒１１の両端部には、円錐台形状に形成された駒部材１６が装着されている。これら駒部材１６は、先端部近傍に形成されたストレート部１７の後端側の周面が、次第に拡径するテーパ部１８とされたもので、先端部のストレート部１７は、軸方向へ同一径とされ、後端方向へ所定長さだけ形成されている。
【００２３】
そして、この駒部材１６のそれぞれの先端部のストレート部１７を、接合棒１１の両端部からその穴部１１ａに嵌め込むことにより、これら駒部材１６が接合棒１１の両端部に軸線が一致した状態で保持されるようになっている。
なお、駒部材１６の先端部にも、テーパ形状に形成されたテーパ部１９が形成されている。
【００２４】
これら駒部材１６の内の一方の駒部材１６Ａには、その後端面１６ａに、後方へ向かって突出した嵌合突起２１が形成されている。この嵌合突起２１には、その後端近傍に、周方向へわたって溝部２２が形成されており、この溝部２２には、Ｏリング２３が装着されている。
【００２５】
また、接合棒１１には、その両端側における周面にノコ刃部２４が形成されている。このノコ刃部２４は、図４に示すように、周方向へわたって形成された複数の山部２５及び谷部２６からなるもので、それぞれの山部２５は、先端から中間側へ向かって傾いた形状とされている。
なお、接合棒１１の穴部１１ａの縁部は、面取りされてテーパ部１１ｂとされている。
【００２６】
接合筒１２は、前記接合棒１１の駒部材１６が取り付けられた両端部がそれぞれ挿入される係合穴３１を有するもので、その先端面がセグメント１３の接合端面１３ａに露出されている。
この接合筒１２に形成された係合穴３１の内周面は、その入り口側が、軸方向へ沿って同径に形成された保持面３２とされており、この保持面３２よりも奥側が、奥へ向かって次第に拡径するテーパ面とされた係合面３３とされている。この係合穴３１を構成する保持面３２は、接合棒１１の外径よりも僅かに大きい内径とされている。
【００２７】
この接合筒１２には、その後端側にねじ孔３５が形成されており、このねじ孔３５には、アンカー筋３６が、その端部に形成されたねじ部をねじ込むことにより固定されている。
なお、例えば、アンカー筋３６としてねじ節鉄筋を用い、このねじ節鉄筋からなるアンカー筋３６を接合筒１２のねじ孔３５にねじ込んで固定する構造としても良い。
【００２８】
また、この接合筒１２には、その中心に、図５に示すように、前記係合穴３１の底部３７に、内面がめねじ３８ａとされた支持孔３８が形成されている。なお、この支持孔３８は、後端側のねじ孔３５へ貫通しているが、貫通していなくても良い。
この接合筒１２に形成された支持孔３８には、接合棒１１の両端部に装着された駒部材１６の内の、嵌合突起２１が形成された駒部材１６Ａの嵌合突起２１が嵌合されるようになっている。
【００２９】
そして、この駒部材１６Ａの嵌合突起２１を支持孔３８へ嵌合させると、支持孔３８の内面に形成されためねじ３８ａに、嵌合突起２１に設けられたＯリング２３が食い込んで係合し、これにより、駒部材１６Ａがその後端面１６ａを係合穴３１の底部３７に当接させた状態にて接合筒１２の係合穴３１の底部３７に保持され、接合棒１１が接合筒１２に保持されるようになっている。
なお、接合筒１２の係合穴３１の入り口側の縁部は、テーパ形状に形成されたテーパ部３１ａとされている。
なお、それぞれの部材は、駒部材１６が最も硬度が高く、次いで接合棒１１の硬度が高く、軟鋼からなる接合筒１２の硬度が最も低くされている。
【００３０】
次に、上記接合構造が適応されたセグメント１３同士を接合させる場合について説明する。
まず、接合棒１１の両端部の穴部１１ａに、駒部材１６の先端側のストレート部１７を嵌合させて装着させる。このとき、穴部１１ａの入り口側の縁部にテーパ部１１ｂが形成されているとともに、駒部材１６の先端部にテーパ部１９が形成されているので、接合棒１１の穴部１１ａへの駒部材１６のストレート部１７の嵌合を極めて円滑に行うことができる。
【００３１】
ここで、駒部材１６の先端部のストレート部１７を、接合棒１１の穴部１１ａへ嵌合させることにより、駒部材１６が接合棒１１の両端部に、軸線を一致させた状態に保持される。
【００３２】
上記のようにして、両端部に駒部材１６がそれぞれ装着された接合棒１１を、互いに接合させるセグメント１３の内の一方のセグメント１３の接合筒１２の係合穴３１へ挿入する。
なお、このとき、嵌合突起２１が形成された駒部材１６Ａの装着側の端部を挿入する。
そして、この接合棒１１に装着された駒部材１６Ａの嵌合突起２１を、接合筒１２の支持孔３８へ嵌合させる。
【００３３】
このようにすると、駒部材１６Ａが接合筒１２の中心位置に保持され、これにより、図６に示すように、接合棒１１が、一方のセグメント１３の接合筒１２に挿入された状態に保持される。
また、このとき接合棒１１は、その外周面が接合筒１２の係合穴３１の保持面３２によって保持されるため、接合筒１２の軸線と一致した状態に保持されて支持される。
【００３４】
このように、一方のセグメント１３の接合筒１２に接合棒１１を支持させたら、他方のセグメント１３を、互いの接合筒１２の軸線を一致させながら近接させ、他方のセグメント１３の接合筒１２に一方のセグメント１３の接合筒１２に保持された接合棒１１を挿入させる。
【００３５】
なお、このとき、一方のセグメント１３の接合筒１２に支持された接合棒１１は、接合筒１２の軸線と一致した状態に支持されているので、この支持された接合棒１１は、他方のセグメント１３の接合筒１２へ確実に挿入される。
他方のセグメント１３を一方のセグメント１３へさらに近接させると、他方のセグメント１３の接合筒１２の係合穴３１の底部３７に駒部材１６の後端面１６ａが当接し、その後、各駒部材１６が、接合棒１１の穴部１１ａ内に入り込むことにより、接合棒１１のスリット１４が形成された両端部分が外周方向へ押し広げられる。
【００３６】
これにより、ノコ刃部２４を有する接合棒１１の外周面が、接合筒１２の係合面３３に押し付けられ、この接合棒１１の外周面のノコ刃部２４が、係合面３３に確実に食い込み、図７に示すように、接合棒１１が接合筒１２に確実に係合される。
【００３７】
このとき、ノコ刃部２４は、その山部２５が、接合棒１１の先端側から中間側へ向かって傾けられているので、接合棒１１の接合筒１２の係合穴３１への挿入時には、挿入抵抗を低減させることができ、挿入後は、接合棒１１の接合筒１２からの引き抜き抵抗を大きくすることができる。
【００３８】
そして、このように接合棒１１が各セグメント１３の接合筒１２に係合されると、この係合力によってそれぞれのセグメント１３同士が確実に接合された状態となる。
また、このようにセグメント１３同士を接合させると、これらセグメント１３の接合端面１３ａ同士の当接箇所に、接合棒１１の中実部１５が配置される。これにより、各セグメント１３の接合部分での耐せん断性が、接合棒１１の中実部１５によって確実に確保される。
【００３９】
このように、上記接合構造によれば、一方のセグメント１３に設けられた接合筒１２の係合穴３１に接合棒１１の一端部を挿入し、駒部材１６Ａに形成された嵌合突起２１を、接合筒１２の係合穴３１の底部３７に形成された支持孔３８へ嵌合させることにより、接合棒１１が接合筒１２の係合穴３１に挿入された状態に保持されるので、接合棒１１を極めて容易に一方のセグメント１３の接合筒１２に保持させた状態にセットし、他方のセグメント１３を近接させた際に、その接合筒１２へ挿入させることができる。
【００４０】
また、接合棒１１が接合筒１２に保持されるものであるので、接合作業時における接合棒１１の接合筒１２の係合穴３１からの抜け落ちをなくすことができ、これにより、セグメント１３同士の接合作業の容易化を図り作業効率の向上を図ることができる。
【００４１】
また、接合棒１１の駒部材１６Ａの嵌合突起２１を接合筒１２の支持孔３８に嵌合させて保持させると、接合筒１２の係合穴３１に挿入した接合棒１１が、傾くことなく接合筒１２の保持面３８によって接合筒１２の軸線と一致した状態に位置決めされて保持されるので、一方のセグメント１３へ他方のセグメント１３を、互いの接合筒１２の軸線を一致させた状態にて近接させることにより、極めて容易にかつ確実に、一方のセグメント１３の接合筒１２に保持させた接合棒１１を他方のセグメント１３の接合筒１２の係合穴３１に挿入させて、これらセグメント１３同士を確実に接合させることができる。
【００４２】
しかも、接合棒１１に取り付けられた駒部材１６Ａの嵌合突起２１を、接合筒１２の支持孔３８へ嵌合させると、駒部材１６Ａに設けられたＯリング２３がめね３８ａ等の凹凸形状に形成された支持孔３８の内周面に係合することにより、駒部材１６Ａの嵌合突起２１と接合筒１２の支持孔３８との確実な嵌合状態を得ることができ、これにより、接合筒１２への接合棒１１の保持状態を確実に維持させることができる。
【００４３】
また、上記接合構造によれば、駒部材１６の先端部に形成されたストレート部１７を、接合棒１１の穴部１１ａへ嵌合させることにより、極めて容易に、駒部材１６を接合棒１１の両端部に保持させることができるとともに、その軸線を一致させて取り付けることができる。
【００４４】
これにより、接合する際には、接合棒１１の両端部に駒部材１６を嵌合させて取り付けた状態にて、セグメント１３の接合筒１２の係合穴３１へ挿入させれば良く、接合作業の容易化を図ることができる。
【００４５】
また、従来のように、駒部材１６を接合筒１２の底部３７に予め取り付けておく必要がないので、接合筒１２の構造の簡略化を図ることができる。
しかも、駒部材１６が接合棒１１に軸線が一致した状態に保持されて取り付けられるので、接合した際に、駒部材１６によって接合棒１１が外周方向へ均一に押し広げられ、確実にかつ良好に接合させることができる。
【００４６】
また、それぞれの部材は、駒部材１６が最も硬度が高く、次いで接合棒１１の硬度が高く、接合筒１２の硬度が最も低くされているので、接合時に、駒部材１６によって接合棒１１の両端を確実に押し広げることができ、さらに、押し広げられる接合棒１１の外周に形成されたノコ刃部２４を接合筒１２の嵌合穴３１の係合面３３に確実に食い込ませることができる。
なお、上記の例では、接合筒１２が設けられたセグメント１３として、コンクリート製のセグメントを例にとって説明したが、このセグメント１３としては、コンクリート製に限らず、スチール製等であっても良い。
さらには、接合棒１１と接合筒１２とによって接合させる構造体として、セグメント１３を例にとって説明したが、これら接合棒１１と接合筒１２とによって接合させる構造体としては、セグメント１３に限ることはなく、あらゆる構造体同士の接合箇所に適応させることができるのは勿論である。
【００４７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の接合構造によれば、下記の効果を得ることができる。請求項１記載の接合構造によれば、予め、駒部材の先端部に形成されたストレート部を、接合棒の穴部へ嵌合させることにより、極めて容易に、駒部材を接合棒の両端部に保持させることができるとともに、その軸線を一致させて取り付けることができる。これにより、構造体同士を接合する際には、接合棒の両端部に駒部材を嵌合させて取り付けた状態にて、構造体の接合筒へ挿入させれば良く、接合作業の容易化を図ることができる。また、従来のように、駒部材を接合筒の底部に予め取り付けておく必要がないので、接合筒の構造の簡略化を図ることができる。しかも、駒部材が接合棒に軸線が一致した状態に保持されて取り付けられるので、接合した際に、駒部材によって接合棒が外周方向へ均一に押し広げられ、確実にかつ良好に接合させることができる。
また、一方の構造体に設けられた接合筒の係合穴に、接合棒の一端部を挿入し、駒部材に形成された嵌合突起を、接合筒の底部に形成された支持孔へ嵌合させることにより、接合棒が接合筒の係合穴に挿入された状態に保持されるので、接合棒を極めて容易に一方の構造体の接合筒に保持させた状態にセットし、他方の構造体を近接させた際に、その接合筒の係合穴へ挿入させることができる。すなわち、接合棒に取り付けられた駒部材の嵌合突起を、接合筒の支持孔へ嵌合させると、駒部材に設けられたＯリングが凹凸形状に形成された支持孔の内周面に係合することにより、駒部材の嵌合突起と接合筒の支持孔との確実な嵌合状態を得ることができ、これにより、接合筒への接合棒の保持状態を確実に維持させることができる。また、接合棒が接合筒に保持されるものであるので、接合作業時における接合棒の接合筒の係合穴からの抜け落ちをなくすことができ、これにより、構造体同士の接合作業の容易化を図り作業効率の向上を図ることができる。
【００４８】
すなわち、接合棒の駒部材の嵌合突起を接合筒の支持孔に嵌合させて保持させると、接合筒の係合穴に挿入した接合棒が、傾くことなく接合筒の軸線と一致した状態に位置決めされて保持されるので、一方の構造体へ他方の構造体を、互いの接合筒の軸線を一致させた状態にて近接させることにより、極めて容易にかつ確実に、一方の構造体の接合筒に保持させた接合棒を他方の構造体の接合筒の係合穴に挿入させて、これら構造体同士を確実に接合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の接合構造を説明するセグメント同士の接合箇所の断面図である。
【図２】  本発明の実施の形態の接合構造に用いられる接合棒の構成及び構造を説明する接合棒の斜視図である。
【図３】  本発明の実施の形態の接合構造に用いられる接合棒の構成及び構造を説明する接合棒の断面図である。
【図４】  本発明の実施の形態の接合構造に用いられる接合棒の形状を説明する接合棒の一部の断面図である。
【図５】  本発明の実施の形態の接合構造に用いられる接合棒に装着された駒部材と接合筒との嵌合状態を説明する断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態の接合構造によるセグメント同士の接合手順を説明するセグメントの接合部分における断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態の接合構造によるセグメント同士の接合状態を説明するセグメントの接合箇所における断面図である。
【図８】  従来の接合構造を説明するセグメント同士の接合箇所における断面図である。
【図９】  従来の接合構造を説明するセグメント同士の接合箇所における断面図である。
【符号の説明】
１１  接合棒
１１ａ  穴部
１２  接合筒
１３  セグメント（構造体）
１３ａ  接合端面
１６、１６Ａ  駒部材
２１  嵌合突起
２３  Ｏリング
３１  係合穴
３２  保持面
３７  底部
３８  支持孔
【図１】
0004300319.tif 000002
【図２】
0004300319.tif 000003
【図３】
0004300319.tif 000004
【図４】
0004300319.tif 000005
【図５】
0004300319.tif 000006
【図６】
0004300319.tif 000007
【図７】
0004300319.tif 000008
【図８】
0004300319.tif 000009
【図９】
0004300319.tif 000010