(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメントの接合面をなしていて接合棒の挿入孔を有する固定部材に収納ケースが取り付けられ、該収納ケース内に上記接合棒が螺着されるナットが上記挿入孔の径方向に遊動自在に収納された継手金具におけるナットの取付構造において、
上記ナットの外周面と収納ケースの内周面との間に遊動用ばね部材が装入されていると共に、上記ナットの端面と収納ケースの内底面との間に傾動用ばね部材が装入されたことを特徴とする継手金具におけるナットの取付構造。
【請求項２】
遊動用ばね部材はゴム板とされたことを特徴とする請求項１記載の継手金具におけるナットの取付構造。
【請求項３】
ナットと収納ケースは角形とされ、遊動用ばね部材は板ばねとされたことを特徴とする請求項１記載の継手金具におけるナットの取付構造。
【請求項４】
板ばねは加圧状態で台板に取り付けられたことを特徴とする請求項３記載の継手金具におけるナットの取付構造。
【請求項５】
傾動用ばね部材は皿ばねとされたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の継手金具におけるナットの取付構造。
【請求項６】
収納ケースは組付板を介して固定部材に取り付けられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の継手金具におけるナットの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、シールド工法でトンネルを構築する際にセグメントどうしを接合するために用いられる継手金具のナットの取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
セグメントどうしのリング間の接合に、これまでボルト・ナット方式が採用されてきたが、操作が面倒である上、ボルトボックスの閉塞作業を必要とするなどの問題があることから、接合棒を楔駒の間に圧入するだけで接合が完了する継手金具（楔式ピン継手）が開発された。
【０００３】
従来においては、セグメントの幅方向に並ぶ側面に接合棒を一体に固定していたが、この構造では、接合後にセグメントどうしの間に相対的なずれ力が加わるとセグメントにクラックが生じやすい。
そこで、ナットをそれよりも内径の大きい収納ケースに収納してその収納ケースを固定部材に取り付け、固定部材に形成された挿入孔から接合棒をナットに螺着して挿入孔の径方向に遊動自在にすることが行なわれている。
【０００４】
ナット（接合棒）が遊動自在とされた上記の構造によれば、セグメント相互間の横ずれをナットが吸収するので、クラックの発生を防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ナットが遊動自在であることが災いして雄型の接合棒と雌型の楔駒との位置関係が正しく保たれず、接合に支障が出やすいという問題点がある。
また、ナットは挿入孔の径方向に遊動自在であるだけで、中心軸線を傾斜させる傾動ができないため、接合面を支点とする折曲力がセグメントに作用したような場合、これを吸収してクラックの発生を防ぐことができない。
【０００６】
本発明は、接合棒の位置を正しく保持して接合しやすくするとともに、接合後のセグメント等の横ずれを吸収してクラックの発生を防止することができる継手金具におけるナットの取付構造を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、接合棒の位置を正しく保持して接合しやすくするとともに、接合後のセグメント等の接合面を支点とする折曲りを吸収してクラックの発生を防止することができる継手金具におけるナットの取付構造を提供することである。
本発明の別の目的は、構造が簡単で実施しやすい継手金具におけるナットの取付構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、セグメントの接合面をなしていて接合棒の挿入孔を有する固定部材に収納ケースが取り付けられ、該収納ケース内に上記接合棒が螺着されるナットが上記挿入孔の径方向に遊動自在に収納された継手金具におけるナットの取付構造において、上記ナットの外周面と収納ケースの内周面との間に遊動用ばね部材が装入されていると共に、上記ナットの端面と収納ケースの内底面との間に傾動用ばね部材が装入されたことを特徴とする。
【０００８】
この手段では、遊動用ばね部材は、外力が加わらない状態でナットを所定位置に正しく保持する。このため、ナットに螺着された接合棒の位置が勝手にずれることはなく、接合に支障を生じることはない。接合後において、接合棒に挿入孔の径方向の外力が加わると、遊動用ばね部材が弾性変形してナットとともに接合棒を遊動させる。しかも、傾動用ばね部材は、外力が加わらない状態でナットを所定の状態に保持する。このため、ナットに螺着された接合棒が勝手に傾くことはなく、接合に支障を生じることはない。接合後において、接合棒にこれを傾かせる力が加わると、傾動用ばね部材と遊動用ばね部材が弾性変形してナットとともに接合棒を傾動させる。
【０００９】
請求項１記載の継手金具におけるナットの取付構造において、遊動用ばね部材をゴム板とすることができる（請求項２）。
この構成では、コストを低減することができ、しかも組付けが容易になる。
【００１０】
請求項１記載の継手金具におけるナットの取付構造において、ナットと収納ケースを角形とし、遊動用ばね部材を板ばねとすることができる（請求項３）。
この構成では、ナットの遊動抵抗を適度に大きくすることができる。
【００１１】
請求項３記載の継手金具におけるナットの取付構造において、板ばねを加圧状態で台板に取り付けることが好ましい（請求項４）。
この構成では、ナットの遊動抵抗を一層大きくすることができ、しかも組付けも一層容易になる。
【００１３】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の継手金具におけるナットの取付構造において、傾動用ばね部材を皿ばねとすることができる。この構成では、ナットの傾動抵抗を適度に大きくすることができる。
【００１４】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の継手金具におけるナットの取付構造において、収納ケースを組付板を介して固定部材に取り付けることが好ましい。この構成では、収納ケースを固定部材に取り付ける前に、ナットと遊動用ばね部材や傾動用ばね部材を収納ケース内に所定の状態で収納して組付板で組み付け、それらをブロック化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態を示す。このナットＮの固定部材１に対する取付けには、収納ケース２と、板ばね３と、皿ばね４及び組付板５が用いられている。
【００１６】
固定部材１は、通常、セグメントの幅方向に並ぶ湾曲側面に配設されて接合面を構成するもので、セグメントが鋼殻内にコンクリートを詰めたコンクリート中詰め鋼製セグメントである場合は鋼板、普通のコンクリート製セグメントの場合は鉄筋に固定された鋼製の固定板等がこれに該当する。固定部材１には接合棒Ｒの径よりも大きい挿入孔１ａが形成されている。
【００１７】
収納ケース２はほぼ三角形に形成され、開口部にフランジ２ａを持つ。収納ケース２の内底面２ｂの高さはナットＮの高さよりも大きくされるとともに、収納ケース２の内形は六角形のナットＮの外形よりも十分に大きくされている。したがって、収納ケース２内に収納されたナットＮはその高さ方向と径方向に自由に動くことができる。
【００１８】
板ばね３は、ステンレスばね鋼等の平板を湾曲させて成り、収納ケース２の３個所の内周面２ｃとこれに向き合うナットＮの外周面Ｎａとの間に２枚重ねで装入している。この板ばね３は、収納ケース２内のナットＮの径方向の遊動に適度な抵抗をかけるものである。
【００１９】
皿ばね４は、ステンレスばね鋼等の環状板を円錐台状に湾曲させて成り、収納ケース２の内底面２ｂとナットＮの端面Ｎｂとの間に２枚重ねで装入されている。この皿ばね４は、収納ケース２内のナットＮの高さ方向の遊動、より現実的には、ナットＮがその中心軸線Ｏを傾斜させるナットＮの傾動に適度な抵抗をかけるものである。
【００２０】
組付板５は、ナットＮと板ばね３及び皿ばね４を収納ケース２内に前記の状態で組み付けるもので、その周縁５ａをフランジ２ａに折り曲げて収納ケース２に取り付けられている。組付板５は中心部に接合棒Ｒの径よりも大きい内径の透孔５ｂを有し、その透孔５ｂを挿入孔１ａに一致させて固定部材１の内面に溶接されている。
【００２１】
接合棒Ｒは、固定部材１の挿入孔１ａと組付板５の透孔５ｂに挿通されてナットＮに螺着される。
【００２２】
ナットＮの上記した取付構造においては、板ばね３と皿ばね４がナットＮを収納ケース２の所定位置に正しく定着させている。したがって、接合棒Ｒは動くことなく所定位置に固定されることとなり、楔駒の間に接合棒Ｒを圧入する接合作業を的確に行うことができる。
【００２３】
楔駒に対する接合棒Ｒの挿入によって相互に接合された固定部材１，１の間に図２で左右方向の大きい横ずれ力が加わると、板ばね３が弾性変形してナットＮと一緒に接合棒Ｒを径方向に横移動させる。このため、上記の外力が吸収されてその外力に起因するクラックの発生が防止される。外力が消滅すると強制的に変形させられた板ばね３によってナットＮ及び接合棒Ｒが元の状態に戻されることは言うまでもない。
【００２４】
また、接合後において、接合棒Ｒ（ナットＮ）にその中心軸線Ｏを図２の２点鎖線のように傾斜させる外力が作用した場合、皿ばね４と板ばね３が弾性変形して接合棒ＲとナットＮを傾動させる。したがって、この際も外力が吸収されてクラックの発生が防止される。外力がなくなると皿ばね４と板ばね３の復元力によって接合棒ＲとナットＮが元の状態に戻されることは前記と同じである。
【００２５】
図７と図８は本発明の第２の実施の形態を示す。
この取付構造においては、主要部の横断面形状を六角形にした収納ケース２と、２枚のゴム板７が使用されている。
【００２６】
ゴム板７は、ゴム又はこれと同効材料によって製造され、収納ケース２の３つの内周面２ｃとそれらに対向する六角ナットＮの外周面Ｎａとの間に装入されて収納ケース２に対するナットＮの径方向の自由移動に適度な抵抗をかけている。
【００２７】
他の構造と作用は図１及び図２の取付構造と同一であるので、同一の部材等に同一の符号を付して説明を省略する。
【００２８】
この取付構造によれば、ゴム板７は材質的に安価であるため、コストを低減することができる。またゴム板７は使用個数が少なく、しかも収納ケース２とナットＮの隙間に装入しやすいので、組付けが容易であり、また部品管理の点で有利である。ゴム板７は、収納ケース２の２つ又は１つ等の内周面２ｃに対応する大きさとすることもできる。
【００２９】
図９と図１０は本発明の第３の実施の形態を示す。
この取付構造においては、主要部の横断面形状を六角形にした収納ケース２と、図１ないし図４の板ばね３を３個波状に連設した板ばね８が用いられている。
【００３０】
板ばね８は、収納ケース２の３つの内周面２ｃとそれらに対向する六角ナットＮの外周面Ｎａとの間に装入されて収納ケース２に対するナットＮの径方向の遊動に適度な抵抗をかけている。
【００３１】
他の構造と作用は図１及び図２の取付構造と同じであるので、この場合も同一の部材等に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
この取付構造によれば、板ばね８は使用個数が少なく、収納ケース２とナットＮの隙間に装入しやすいので、組付けが容易であり、部品管理がしやすい。板ばね８は、収納ケース２の２つの内周面２ｃに対応する大きさとすることもできる。
【００３３】
図１１と図１２は本発明の第４の実施の形態を示す。
この取付構造においては、板ばね３は、大きく湾曲されている状態から、圧力をかけて湾曲度を小さくされてビス１０及びナット１１で台板１２に取り付けられ、六角ナットＮの３つの外周面Ｎａとそれらに対向する収容ケース２の内周面２ｃとの間に装入されて収納ケース２に対するナットＮの径方向の遊動に大きい抵抗をかけている。
【００３４】
他の構造と作用は図１及び図２の取付構造と同じであるので、この場合も同一の部材等に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
この取付構造によれば、板ばね３には予め圧力がかけられているので、大きい遊動抵抗を得ることができ、しかも収容ケース２に対するナットＮと板ばね３等の組付けが一層容易になる。
【００３６】
板ばね３，８とゴム板７はそれぞれ遊動用ばね部材を構成し、また皿ばね４は傾動用ばね部材を構成している。この遊動用ばね部材と傾動用ばね部材の材質と形状及び重ね枚数等は、ナットＮに要求される移動抵抗力又は傾斜抵抗力に対応したものとされるので、図示のものに限られるものではない。また、ナットＮと収納ケース２の形状も図のものに限らず、例えば四角形やその他の形状にするなど任意である。遊動用ばね部材と傾動用ばね部材の形状や使用数等はナットＮや収納ケース２の形状等によっても変更される。
【００３７】
収納ケース２と組付板５、台板１１及びナットＮは、通常、鋼等の金属材料で製造されるが、他の材質の場合もある。組付板５を用いずに収納ケース２を固定部材１に直接取り付けることもできる。ナットＮは、接触面積の小さい面を組付板５に接触させて傾動しやすくなっているが、このようにしないこともある。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、接合前の通常時は、接合棒を所定位置に正しく固定して接合作業を容易にし、また接合後において接合棒に径方向の過大な外力が加わった場合に、接合棒を遊動させてクラックの発生を防ぐことができる継手金具におけるナットの取付構造が得られる。しかも、ナットの端面と収納ケースの内底面との間に傾動用ばね部材を装入した構成とすると、接合後において接合棒にこれを傾斜させる過大な外力が加わった場合に、接合棒を傾動させてクラックの発生を防止することができるようになる。
【００３９】
請求項１記載の継手金具におけるナットの取付構造において、遊動用ばね部材をゴム板とした場合は、コストを低減することができる。
また、請求項１記載の継手金具におけるナットの取付構造において、ナットと収納ケースを角形とし、遊動用ばね部材を板ばねとした場合は、ナットの遊動抵抗が大きい取付構造とすることができる。
【００４０】
請求項３記載の継手金具におけるナットの取付構造において、板ばねを加圧状態で台板に取り付けた構成では、ナットの遊動抵抗が極めて大きい取付構造とすることができ、また組付けも容易になる。
【００４２】
請求項１乃至４のいずれかに記載の継手金具におけるナットの取付構造において、傾動用ばね部材を皿ばねとすると、ナットの傾動抵抗が大きい取付構造とすることができる。
【００４３】
請求項１ないし５のいずれかに記載の継手金具におけるナットの取付構造において、収納ケースを組付板を介して固定部材に取り付けた構成とすると、ナットと遊動用ばね部材や傾動用ばね部材を収納ケース内に収納して組付板を組み付けることにより、それらをブロック化することができる。このため、固定部材に対するナット等の取付けと部品管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る継手金具におけるナットの取付構造の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】  図１の（II−II）部分の断面図である。
【図３】  板ばねの正面図である。
【図４】  同じく、側面図である。
【図５】  皿ばねの正面図である。
【図６】  同じく、断面図である。
【図７】  本発明に係る継手金具におけるナットの取付構造の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図８】  図７の（VIII−VIII）部分の断面図である。
【図９】  本発明に係る継手金具におけるナットの取付構造の第３の実施の形態を示す断面図である。
【図１０】  図９の（Ｘ−Ｘ）部分の断面図である。
【図１１】  本発明に係る継手金具におけるナットの取付構造の第４の実施の形態を示す断面図である。
【図１２】  図１１の（XII−XII）部分の断面図である。
【符号の説明】
Ｎ  ナット                    Ｎａ  外周面
Ｎｂ  端面                    Ｒ  接合棒
Ｏ  中心軸線                  １  固定部材
１ａ  挿入孔                  ２  収納ケース
２ａ  フランジ                ２ｂ  内底面
２ｃ  内周面                  ３  板ばね
４  皿ばね                    ５  組付板
５ａ  周縁                    ５ｂ  透孔
７  ゴム板                    ８  板ばね
１２  台板
【図１】
0003792500.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003792500.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003792500.tif 000008
【図８】
0003792500.tif 000009
【図９】
0003792500.tif 000010
【図１０】
0003792500.tif 000011
【図１１】
0003792500.tif 000012
【図１２】
0003792500.tif 000013