(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材どうしを互いの接合面を合わせた状態で接合する接合構造であって、
一方の部材に設けられ、他方の部材方向へ延在する弾性変形可能な接合棒と、
他方の部材に設けられ、前記接合棒が挿入されることで該接合棒を固定する接合具とを備えて構成されており、
前記接合棒の先端には鉤形の張出部とその先端の略円錐状部分とを有する膨出部が形成され、該膨出部の内部には先端に開口する中空部が形成され、
前記接合具には前記接合棒の膨出部が挿入される凹部が設けられ、該凹部の内部には挿入された前記膨出部を取り囲むように拡大空間が形成され、該拡大空間には前記接合棒が挿入されると前記中空部に押し込まれてしまう球状体が独立して配置され、前記拡大空間をなす接合具の内壁には前記球状体を押し込まれて肥大した前記膨出部の張出部を係止させて反挿入方向への引き抜きを阻む縮径部が前記凹部の開口に形成されていることを特徴とする接合構造。
【請求項２】
前記球状体に突起が形成され、前記凹部の底には該突起を嵌合させる穴が形成されていることを特徴とする請求項１記載の接合構造。
【請求項３】
前記球状体を鉄製とし、前記凹部の底には磁石を設置したことを特徴とする請求項１記載の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、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どうし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、セグメントどうし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どうしを接合する構造としては、セグメントの接合面近傍に、これら接合面どうし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、これら継手の孔部どうしが連通するように、セグメントの接合面どうし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、継手の孔部どうし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、例えばセグメント等の部材どうし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している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成の接合構造を採用する。すなわち本発明に係る請求項１記載の接合構造は、部材どうしを互いの接合面を合わせた状態で接合する接合構造であって、一方の部材に設けられ、他方の部材方向へ延在する弾性変形可能な接合棒と、他方の部材に設けられ、前記接合棒が挿入されることで該接合棒を固定する接合具とを備えて構成されており、前記接合棒の先端には鉤形の張出部とその先端の略円錐状部分とを有する膨出部が形成され、該膨出部の内部には先端に開口する中空部が形成され、前記接合具には前記接合棒の膨出部が挿入される凹部が設けられ、該凹部の内部には挿入された前記膨出部を取り囲むように拡大空間が形成され、該拡大空間には前記接合棒が挿入されると前記中空部に押し込まれてしまう球状体が独立して配置され、前記拡大空間をなす接合具の内壁には前記球状体を押し込まれて肥大した前記膨出部の張出部を係止させて反挿入方向への引き抜きを阻む縮径部が前記凹部の開口に形成されていることを特徴とする。
【０００６】
この接合構造においては、接合棒を凹部に挿入すると、先端が凹部の中にある球状体に突き当たる。そこで、挿入方向に力を加えると、球状体を押し付けられることで膨出部が弾性変形して中空部が押し広げられ、中空部に球状体が押し込まれる。球状体は、中空部に半分以上飲み込まれると膨出部の弾性力も手伝って吸い込まれるように中空部に収まり、膨出部に捕らえられる。
【０００７】
こうなると、膨出部は拡大空間の内部で肥大した格好となるため、接合棒を引き抜こうとする力が作用しても、肥大した膨出部が縮径部に係止してしまい、両者の接合状態が確保される。
【０００８】
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、前記球状体に突起が形成され、前記凹部の底には該突起を嵌合される穴が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この接合構造においては、球状体の突起が穴に嵌合することにより、凹部の底に留まるので、接合棒が押し付けられたときに球状体が動かない。これにより、中空部への填め込み作業が簡単に行えるようになる。
【００１０】
請求項３記載の接合構造は、請求項１記載の接合構造において、前記球状体を鉄製とし、前記凹部の底には磁石を設置したことを特徴とする。
【００１１】
この接合構造においては、鉄製の球状体が磁石に吸着されることにより、凹部の底に留まるので、接合棒が押し付けられたときに球状体が動かない。これにより、中空部への填め込み作業が簡単に行えるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、部材どうしを、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２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。以下の説明においては、本接合構造を、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を例に説明する。
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前状態での断面図、図２は接合前状態の断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の接合構造は、セグメントａ（一方の部材）に固定され、セグメントｂ（他方の部材）に向かって延出する接合棒１０と、セグメントｂに一部を除いて埋設され、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。接合棒１０は、基端に形成された雄ネジ部１０ａをセグメントａに埋設固定されたインサート１９のナット部１９ａに螺着することでセグメントａに固定されている。接合具２０は、基端の異形部分２９をセグメントｂに埋設することにより固定されている。
【００１４】
円柱状の接合棒１０の先端には膨出部１１が形成されている。膨出部１１は下方が先鋭な略円錐状で、接合棒１０と連続する部分には鈎形の張出部１２が形成されている。また、膨出部１１の内部には中空部１３が形成されている。中空部１３は、膨出部１１先端の開口１３ａを通じて開放されている。
【００１５】
接合具２０には、接合棒１０を挿入される凹部２１が設けられている。凹部２１の内部には、挿入された膨出部１１を取り囲むように拡大空間Ｓが形成されており、拡大空間Ｓには、樹脂製の球（球状体）３０が接合具２０とは独立して配置されている。
【００１６】
また、球３０には突起３１が形成されており、凹部２１にはこの突起３１を嵌合される穴２２が形成されている。さらに、拡大空間Ｓをなす接合具２０の内壁には、球３０を押し込まれて肥大した膨出部１１を係止する縮径部２３が形成されている。
【００１７】
以上のような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説明する。
両セグメントａ，ｂ間が離間した状態（図１参照）から、セグメントｂの凹部２１に接合棒１０を挿入するようにセグメントａを接近させていく。この接近動作に伴って凹部２１内に挿入された接合棒１０は、膨出部１１の先端を凹部２１に配置された球３０に押し付けられる。さらに力を加えて接合棒１０を挿入すると、膨出部１１が弾性変形して中空部１３が押し広げられ、開口１３ａを通じて中空部１３に球３０が押し込まれる。球３０は、中空部１３に半分以上飲み込まれると、膨出部１１の弾性力も手伝って吸い込まれるように中空部１３に収まり、膨出部１１に捕らえられる。
【００１８】
こうなると、膨出部１１は拡大空間Ｓの内部で肥大した格好となるため、接合棒１０を引き抜こうとする力が作用しても、肥大した膨出部１１の張出部１２が縮径部２３に係止する（図２参照）。
【００１９】
また、球３０の突起３１が穴２２に嵌合することにより、凹部２１の底に留まるので、接合棒１０が押し付けられたときに球３０が動かない。これにより、中空部１３への球３０の填め込み作業が簡単に行える。
【００２０】
しかも、引き抜き力が作用すると、張出部１２が縮径部２３に押されるため、開口１３ａを押し縮めるような力が膨出部１１に作用して、中空部１３からの球３０の離脱が阻止される。
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。
【００２１】
この構成によれば、セグメントａ，ｂどうしを接合させる際に、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、接合具２０に接合棒１０を係止させ、それぞれ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。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、省力化を図ることもできる。さらに、ロボットを使った自動組み立ての実現にも貢献が期待できる。
【００２２】
次に、上記実施形態の他の変形例を図３を参照して説明するが、上記実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
本変形例では、球３０が鋼製となり、突起は設けられず完全な球状となっている。また、接合具２０には、凹部２１の底に磁石２５が設置されている。
【００２３】
本変形例では、鋼製の球３０が磁石２５に吸着されることにより、凹部２１の底に留まるので、接合棒１０が押し付けられたときにも球３０が動かない。これにより、中空部１３への球３０の填め込み作業が簡単に行える。
【００２４】
なお、上記実施形態およびその変形例においては、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どうし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。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る接合構造によれば、接合棒を凹部に挿入し、膨出部の先端を球状体を押し付けると、膨出部が弾性変形して中空部に球状体が押し込まれる。こうなると、膨出部は拡大空間の内部で肥大した格好となるため、接合棒を引き抜こうとする力が作用しても、肥大した膨出部が縮径部に係止してしまい、両者の接合状態が確保される。したがって、例えばセグメント等の部材どうしを極めて容易に、かつ強固に接合させることができる。
【００２６】
請求項２記載の接合構造によれば、球状体の突起が穴に嵌合することによって凹部の底に留まり、接合棒が押し付けられたときに球状体が動かなくなって中空部への球状体の填め込みが簡単に行えるようになるので、接合作業が容易になって作業性の向上が図れる。
【００２７】
請求項３記載の接合構造によれば、鉄製の球状体が磁石に吸着されることによって凹部の底に留まり、接合棒が押し付けられたときに球状体が動かなくなって中空部への球状体の填め込みが簡単に行えるようになるので、接合作業が容易になって作業性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態の接合構造を示す図であって、接合前の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、接合後の状態での断面図である。
【図３】  本実施形態の他の変形例を示す図であって、接合前の状態での断面図である。
【符号の説明】
ａ，ｂ    セグメント（部材）
１０      接合棒
１１      膨出部
１２      張出部
１３      中空部
２０      接合具
２１      凹部
２２      穴
２３      縮径部
２５      磁石
３０      球（球状体）
３１      突起
Ｓ        拡大空間
【図１】
0003792540.tif 000002
【図２】
0003792540.tif 000003
【図３】
0003792540.tif 000004