(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメント同士を、互いの接合面を突き合わせた状態に接合する接合構造であって、一方側のセグメントに設けられていて他方側のセグメントに向かって延在する接合棒と、前記他方側のセグメントに設けられていて前記接合棒が挿入された場合に該接合棒を固定する接合具とによって接合されてなり、
前記接合棒は、軸心部と、該軸心部の周囲に径方向外側に離間させて環状配置された複数の係止部と、これら係止部を前記軸心部にそれぞれ接続させ且つ前記接合棒の先端側より対向視した場合に前記軸心部を中心として一方向に湾曲していて該軸心部側に弾性変形可能とされた複数の弾性部とを備え、
前記各係止部は、その周囲からの圧迫力の有無により、これら係止部の外周がなす円の外径寸法が大径と小径に可変とされ、
前記接合具は、前記小径よりも大きくかつ前記大径よりも小さい内径寸法の導入部と、該導入部に連続してかつ該導入部よりも大きい内径寸法の挿入空間部とを備え、
前記各係止部または前記導入部の何れか一方もしくは両方に、前記接合棒の挿入方向に向かって先細りとなるガイド面が形成されていることを特徴とする接合構造。
【請求項２】
請求項１記載の接合構造において、
前記軸心部及び各係止部及び湾曲板からなる弾性部は、樹脂成形による一体成形品であ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】
本発明は、多数接合されて筒状のトンネル壁体を構成するセグメント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成する場合、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、セグメントの接合面近傍に、これら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を埋め込んでおき、これら継手の孔部同士が連通するように、セグメントの接合面同士を当接させた状態にて、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て接合させる構造が一般的である。また、相互のセグメントにナット部材であるインサート金具を埋め込んでおき、隣接するセグメントに貫通させたボルトを締結させて互いに接合させる構造もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造では、構築現場にて継手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するという問題があった。しかも、上記接合構造では、継手の孔部同士を正確に連通させてセグメントを設置させなければならなかった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、セグメント同士を極めて容易に接合させることができる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】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の接合構造は、セグメント同士を、互いの接合面を突き合わせた状態に接合する接合構造であって、一方側のセグメントに設けられていて他方側のセグメントに向かって延在する接合棒と、前記他方側のセグメントに設けられていて前記接合棒が挿入された場合に該接合棒を固定する接合具とによって接合されてなり、前記接合棒は、軸心部と、該軸心部の周囲に径方向外側に離間させて環状配置された複数の係止部と、これら係止部を前記軸心部にそれぞれ接続させ且つ前記接合棒の先端側より対向視した場合に前記軸心部を中心として一方向に湾曲していて該軸心部側に弾性変形可能とされた複数の弾性部とを備え、前記各係止部は、その周囲からの圧迫力の有無により、これら係止部の外周がなす円の外径寸法が大径と小径に可変とされ、前記接合具は、前記小径よりも大きくかつ前記大径よりも小さい内径寸法の導入部と、該導入部に連続してかつ該導入部よりも大きい内径寸法の挿入空間部とを備え、前記各係止部または前記導入部の何れか一方もしくは両方に、前記接合棒の挿入方向に向かって先細りとなるガイド面が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
上記請求項１記載の接合構造によれば、一方のセグメントに設けられた接合棒を、他方のセグメントに設けられた接合具に挿入するように各セグメント間を接近させると、接合棒の各係止部が接合具の導入部に当接して圧迫力を受け、これが各弾性部に伝わってこれら弾性部がさらに一方向に湾曲するように弾性変形するので、各係止部がなす円の外径寸法が大径から小径に縮小する。しかも、接合棒を接合具に挿入する際に、ガイド面によって各係止部と導入部との間に引っかかりが生じにくくなり、スムーズに挿入作業が導かれるようになる。さらに接合棒の挿入を進めると、各係止部は導入部を越えて挿入空間部内に至り、導入部から受けていた圧迫力より解放されるので、弾性部の弾性力によって元の大径に復帰する。このようにして拡径した各係止部は、導入部の内径よりも大きくなってこの導入部に係止するため、この係止力によってそれぞれの部材同士が接合される。
【０００７】
請求項２記載の接合構造は、請求項１記載の接合構造において、前記軸心部及び各係止部及び湾曲板からなる弾性部は、樹脂成形による一体成形品であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、セグメント同士を、互いの接合面を突き合わせた状態に接合する接合構造であり、その一実施形態を図１〜図５を参照しながら以下に説明していくが、本発明がこれのみに限定解釈されるものでないことは勿論である。以下、本実施形態による接合構造を、トンネルを構成するセグメント間の接合に適用した場合について説明する。
なお、図１は、本実施形態の接合構造を示す図であって、接合状態での断面図である。また、図２は、同接合構造を図１のＡ−Ａ線より見た断面図である。また、図３は、同接合構造の要部を示す図であって、図２のＢ部拡大図である。また、図４は、同接合構造の各係止部及び各弾性部の動作を示す図であって、接合棒の先端側より対向視した場合の図である。また、図５は、同接合構造を示す図であって、接合前状態の断面図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の接合構造は、一方側のセグメントａ（部材）に固定され、他方側のセグメントｂ（部材）に向かって延在する接合棒１０と、他方側のセグメントｂに設けられ、接合棒１０が挿入された場合にこの接合棒１０を固定する接合具２０とによって接合される概略構成を有している。
前記接合棒１０は、図１及び図２に示すように、軸心部１１と、該軸心部１１の周囲に環状配置された複数の係止部１２と、これら係止部１２を軸心部１１より径方向に離間させるように付勢する弾性部１３とを備え、各係止部１２が、その周囲からの圧迫力の有無により、これら係止部１２の外周がなす円の外径寸法ｄ１が大径と小径に可変とされている。
前記接合具２０は、図１に示すように、前記小径よりも大きくかつ前記大径よりも小さい内径寸法ｄ２を有する導入部２１と、該導入部２１に連続してかつ該導入部２１よりも大きい内径寸法ｄ３の挿入空間部２２とを備えている。
【００１２】
接合棒１０は、接合具２０に挿入される樹脂成形（プラスチック）の棒体であり、その挿入方向の後端部側に形成されたねじ部１４と、該ねじ部１４より挿入方向に向かって先細りに形成されたテーパ部１５と、該テーパ部１５より略円柱状に形成された前記軸心部１１と、該軸心部１１の周囲に各弾性部１３を介して接続された前記各係止部１２とを備えて構成されている。
そして、この接合棒１０は、セグメントａに埋設させたインサートナット１６内にねじ部１４をねじ込むことにより、セグメントａに対して抜出不可に固定されている。
【００１３】
軸心部１１及び各係止部１２及び各弾性部１３及びねじ部１４及びテーパ部１５は、樹脂成形による一体成形品である。
そして、各弾性部１３は、図２及び図３に示すように、接合棒１０の先端側より対向視した場合に、軸心部１１を中心として一方向（同図では右回り方向）に湾曲するとともにその端縁に係止部１２が接合されている複数枚の湾曲板となっている。各弾性部１３がこのような形状を有することにより、その係止部１２を軸心部１１に対して押し付けるような圧迫力が加えられた場合に、前記一方向に向かって弾性変形するので、その復元力により、係止部１２を再び軸心部１１から押し戻そうとする反発力を発揮できるようになっている。
【００１４】
すなわち、図４に示すように、外力の加えられていない無負荷状態の上図では、各係止部１２がなす外径寸法ｄ１が最大となり（前記大径の状態）、前記接合具２０の導入部２１を通過する際には、この細い導入部２１の内壁面からの圧縮力を受けるため、下図のように外径寸法ｄ１が縮径される（前記小径の状態）。そして、各係止部１２が導入部２１を通過した際には、前記圧縮力から解放されるため、各係止部１２がその弾性部１３の復元力によって軸心部１１から離れ、再び上図に示す大径の状態に復帰する。このようにして拡径した各係止部１２は、導入部２１に係止するようになる。
【００１５】
なお、図１及び図３に示すように、各係止部１２の外周には、接合棒１０の挿入方向に向かって先細りとなるガイド面１２ａが形成されている。同様に、これら係止部１２のガイド面１２ａを受け入れる接合具２０の開口部（導入部２１の開口）にも、接合棒１０の挿入方向に向かって先細りとなるガイド面２１ａ（面取り）が形成されている。これらガイド面１２ａ，２１ａは、接合棒１０の挿入時に最初に当接する部分であり、これらの先細り形状が挿入時のガイドとなってスムーズな挿入作業が行えるようになっている。
【００１６】
再び図１に示すように、前記接合具２０は、有底の円筒形状の樹脂成形品（プラスチック）であり、セグメントｂに強固に埋設固定されている。そして、この接合部２０の内部形状は、導入部２１では、ガイド面２１ａである開口から一定の内径寸法ｄ２の円柱形状空間として形成され、さらに、この末端より内径ｄ３に段差的に拡径した円柱形状空間として前記挿入空間部２２が連続形成されている。なお、この挿入空間部２２の内径ｄ３は、各係止部１２の外径ｄ１がなす前記大径よりもやや大きめの寸法が採用されており、この挿入空間部２２内で各係止部１２が十分に拡径できるようになっている。これにより、各係止部１２と導入部２１とが確実に係止可能となっている。
【００１７】
以上説明の構成を有する接合構造による、各セグメントａ，ｂ間の接合作業について、図５を参照しながら以下に説明する。
同図に示すように両セグメントａ，ｂ間が離間した状態より、一方のセグメントｂの接合具２０の挿入部２１内に、接合棒１０を挿入するように他方のセグメントａを接近させていく（白抜き矢印方向に接近させる）。すると、接合棒１０の各係止部１２が接合具２０の導入部２１に当接して圧迫力を受け、各係止部１２がなす円の外径寸法ｄ１を前記大径から前記小径に縮小する。さらに接合棒１０の挿入を進めると、各係止部１２は導入部２１を越えて挿入空間部２２内に至り、導入部２１から受けていた圧迫力より解放されるので、各弾性部１３の弾性力によって元の前記大径に復帰する。このようにして拡径した各係止部１２は、導入部２１の内径ｄ２よりも大きくなってこの導入部２１に係止する（図１の状態）。これにより、接合棒１０が接合具２０に対して抜出不可に固定されるので、セグメントｂに対するセグメントａの接合作業が完了する。
【００１８】
以上説明のように、本実施形態の接合構造は、一方のセグメントａに設けられ、周囲からの圧迫力の有無により外径寸法ｄ１が前記大径と小径に変化する係止部１２を備えた接合棒１０と、他方のセグメントｂに設けられ、接合棒１０の各係止部１２が係止する導入部２１を備えた接合具２０とを有し、これら接合具２０への接合棒１０の挿入接続により両セグメントａ，ｂ間の接合を行う構成を採用した。
この構成によれば、セグメントａ，ｂ同士を接合させる際に、単に、一方のセグメントａに設けられた接合棒１０を他方のセグメントｂに設けられた接合具２０へ挿入させることにより、極めて容易に、接合棒１０を接合具２０に係止させ、それぞれのセグメントａ，ｂ同士を接合させることができる。これにより、ボルトを継手の接合面に形成された孔部へ挿通させてナットを締結させていた従来構造と比較して、その接合作業にかかる労力を大幅に低減させることができるとともに、ロボットによる自動組み立ての容易化を図ることができる。また、接合時に、現場にて用意する部品を少なくすることができ、部品の搬入、準備等の作業を軽減することができ、省力化を図ることができる。
【００１９】
また、本実施形態の接合構造は、軸心部１１及び各係止部１２及び弾性部１３が樹脂成形による一体成形品であり、弾性部１３が軸心部１１を中心として一方向に湾曲するとともにその端縁に係止部１２が接合されている複数枚の湾曲板である構成を採用した。この構成によれば、安価な構成でありながらも確実なセグメントａ，ｂ間の接合を得ることが可能となっている。
また、本実施形態の接合構造は、各係止部１２及び導入部２１の両方に、接合棒１０の挿入方向に向かって先細りとなるガイド面１２ａ，２１ａがそれぞれ形成されている構成を採用した。この構成によれば、スムーズな接合作業を得ることが可能となっている。
【００２０】
なお、上記実施形態及びその各変形例においては、本発明の接合構造を、トンネルを構成するセグメントａ，ｂ同士の接合構造に適用する場合について説明したが、これに限定されず、その他の部材間の接合に適用しても良いことは勿論である。
また、上記実施形態では、各係止部１２及び導入部２１の両方にガイド面１２ａ，２１ａをそれぞれ形成するものとしたが、これに限らず、いずれか一方のみに形成するものとしても良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の接合構造は、一方のセグメントに設けられていて周囲からの圧迫力の有無により外径寸法が大径と小径に可変する係止部を備えた接合棒と、他方のセグメントに設けられていて接合棒の各係止部が係止する導入部を備えた接合具とを有し、これら接合具への接合棒の挿入接続により両セグメント間の接合を行う構成を採用した。
この構成によれば、セグメント同士を接合させる際に、単に、一方のセグメントに設けられた接合棒を他方のセグメントに設けられた接合具へ挿入させることにより、極めて容易に、接合棒を接合具に係止させ、それぞれのセグメント同士を接合させることができる。これにより、ボルトを継手の接合面に形成された孔部へ挿通させてナットを締結させていた従来構造と比較して、その接合作業にかかる労力を大幅に低減させることができるとともに、ロボットによる自動組み立ての容易化を図ることができる。また、スムーズな接合作業を得ることができる。そして、接合時に、現場にて用意する部品を少なくすることができ、部品の搬入、準備等の作業を軽減することができ、省力化を図ることができる。
【００２２】
請求項２記載の接合構造は、請求項１記載の接合構造において、前記軸心部及び各係止部及び湾曲板からなる弾性部は、樹脂成形による一体成形品である構成を採用した。
この構成によれば、安価な構成でありながらも確実なセグメント間の接合を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の接合構造の一実施形態を示す図であって、接合状態での断面図である。
【図２】  同接合構造を示す図であって、図１のＡ−Ａ線より見た断面図である。
【図３】  同接合構造の要部を示す図であって、図２のＢ部拡大図である。
【図４】  同接合構造の各係止部及び各弾性部の動作を示す図であって、接合棒の先端側より対向視した場合の図である。
【図５】  同接合構造を示す図であって、接合前状態の断面図である。
【符号の説明】
１０・・・接合棒
１１・・・軸心部
１２・・・係止部
１２ａ，２１ａ・・・ガイド面
１３・・・弾性部
２０・・・接合具
２１・・・導入部
２２・・・挿入空間部
ａ，ｂ・・・セグメント（部材）
【図１】
0003810652.tif 000002
【図２】
0003810652.tif 000003
【図３】
0003810652.tif 000004
【図４】
0003810652.tif 000005
【図５】
0003810652.tif 000006