セグメントの継手構造、およびセグメント
【課題】セグメント間の連結を軽量で低コストな金具により実現する。
【解決手段】連結対象のセグメントのうち一方のセグメント１５において、一端３２が当接面１６より突出するよう固定される板状金物３０と、前記他方のセグメント１０において板状金物３０を収容する袋体状金物２０とからなり、袋体状金物２０の開口２１は、他方のセグメント１０における当接面１１から当該セグメント１０に挿入された板状金物３０が、スライド移動することを許容する開口であり、袋体状金物２０の内空２４は、スライド移動の方向と直交する方向であって、開口２４のうち当接面での開口２２からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、袋体状金物２０の内空２４には、該把持体５０と、把持体５０を付勢する付勢手段６０とからセグメントの継手構造を構成する。
【解決手段】連結対象のセグメントのうち一方のセグメント１５において、一端３２が当接面１６より突出するよう固定される板状金物３０と、前記他方のセグメント１０において板状金物３０を収容する袋体状金物２０とからなり、袋体状金物２０の開口２１は、他方のセグメント１０における当接面１１から当該セグメント１０に挿入された板状金物３０が、スライド移動することを許容する開口であり、袋体状金物２０の内空２４は、スライド移動の方向と直交する方向であって、開口２４のうち当接面での開口２２からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、袋体状金物２０の内空２４には、該把持体５０と、把持体５０を付勢する付勢手段６０とからセグメントの継手構造を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セグメントの継手構造およびセグメントに関するものであり、具体的には、セグメント間の連結を軽量で低コストな金具により実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド工法を採用してトンネルを構築する場合には、切羽の掘進に応じて後方でセグメントを連結し、筒状の覆工体を形成していくことが一般的である。こうしたセグメント同士の連結作業を単純化し、エレクタなどロボットによる自動作業を可能とするため、Ｃ型およびＩ型の連結金具を用いた継手構造が提案されている。この継手構造は、セグメントの突き合わせ接合面の対向位置にＣ型の連結金具を埋め込んでおき、このＣ型連結金具の開口部に対し、対向するセグメントのＩ型の連結金具を嵌め込むことによって、セグメント同士の突き合わせ端面を相互に接合させて連結する構造となっている。
【０００３】
こうした技術の例としては、例えば、セグメントの接合端面を形成する側板に連結金物のフランジ部を挿入する挿入口と、該挿入口に連通して側板の長手方向に延びる連結金物のウェブ挿通溝とを形成し、両ウェブ挿通溝間に連結金物を跨らせて係合装着するセグメントの連結構造（特許文献１）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５２５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
こうした既存の継手構造においては、セグメント間で生じる引き抜き力を、Ｉ型金物を介しＣ型金物が直接引き受ける構造となっている。また、このＣ型金物が引き受ける引き抜き力に関しては、Ｃ型金物から後方（セグメント内部側）に伸びるアンカー筋が、その引き抜き耐力を発揮して対抗している。
【０００６】
こうした継手構造であれば、Ｃ型金物自体の強度を大きなものとし、上記の引き抜き力に抵抗する必要がある。そのため従来の継手構造に採用されるＣ型金物は、肉厚で重いものとなっていた。またＣ型金物は、Ｉ型金物との連結に必要な複雑な形状を備える必要があるため、金属板の単純なプレス加工等で形成することは出来ず、鋳造による製造がなされている。従って、重量と共に製作コストもかさみ、Ｃ型金物および継手構造の導入コスト増大を招いていた。
【０００７】
そこで本発明では、セグメント間の連結を軽量で低コストな金具により実現する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明のセグメントの継手構造は、連結対象のセグメントのうち一方のセグメントにおいて、一端がセグメント同士の当接面より突出するよう固定される板状金物と、前記連結対象のセグメントのうち他方のセグメントにおいて開口を持って埋設され前記板状金物を収容する袋体状金物とからなり、前記袋体状金物の前記開口は、前記他方のセグメントにおける当接面から当該セグメントに挿入された前記板状金物が、前記当接面と略平行な向きで該袋体状金物の内部に向けてスライド移動することを許容する開口であり、前記袋体状金物の内空は、前記スライド移動の方向に向けて拡大する形状であると共に、前記スライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、前記袋体状金物の内空には、該内空の形状に沿った外形と板状金物の前記スライド移動が可能な間隙とを有する把持体と、前記スライド移動の方向と逆方向、又は前記スライド移動の方向と直交し当接面での前記開口からセグメント奥部に向かう方向と逆方向に前記把持体を付勢する付勢手段とが備わっている、ことを特徴とする。
【０００９】
上記セグメントの継手構造を採用し、あるセグメント同士を連結させる際、一方のセグメントにおいて一端が当接面より露出するよう固定された板状金物を、前記セグメントに対向する他方のセグメントの内部に設置された袋体状金物における前記開口に挿入し、この板状金物を、前記当接面と略平行な向きで袋体状金物の内部に向けてスライド移動させる。この時、板状金物の側部は、前記開口を経て袋体状金物内空に入り、袋体状金物内空に備わる把持体の間隙に入り込む。板状金物の側部をその間隙で受け入れた前記把持体は、板状金物の前記スライド移動の進行に伴って押圧され、袋体状金物の内空形状（スライド移動の進行方向に向けて拡大する形状）に沿って後退することで、前記間隙を拡大することになる。拡大した間隙に入り込んだ前記板状金物は前記スライド移動がより容易となる。
【００１０】
一方、前記把持体への押圧に対し抗するのが前記付勢手段であり、この付勢手段が、前記スライド移動に際して前記把持体における過度の変形や移動を抑制し、把持体を常に前記押圧の発生前の位置に戻そうとする。従って、前記スライド移動の動作が終了し、把持体への押圧が解消されると、前記把持体は前記付勢手段によって元の位置に戻ろうとし、前記スライド移動の進行に伴って拡大していた間隙は縮小する。一旦拡大した間隙に入り込んでいた前記板状金物は、縮小してしまった間隙に確実に挟み込まれることになる。この状態の板状金物に対し、把持体から引き抜く方向に力を加えた場合、この引き抜き力を板状金物から伝達された把持体が、袋体状金物の内空形状（スライド移動の進行方向に向けて拡大する形状、すなわちスライド移動と逆方向に縮小する形状）に沿って開口に向け前進することで、前記間隙を更に縮小させることになり、間隙に入り込んだ前記板状金物は更に確実に把持体に保持される。
【００１１】
上述のように、板状金物が前記開口にてスライド移動して袋体状金物の内空に保持された状態となった後、前記スライド移動の方向と直交し、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向の引き抜き力が前記板状金物に作用した場合、この引き抜き力を板状金物から伝達された把持体が、袋体状金物の内空形状（前記スライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状）に沿って開口に向け前進することで、前記間隙を縮小させて前記板状金物を確実に保持することになる。つまり本発明のセグメントの継手構造によれば、袋体状金物での板状金物のスライド移動時に働く引き抜き力（スライド移動と逆方向の力）と、これと直交し主としてスライド移動後に働く引き抜き力（スライド移動の方向と直交する方向の力）の両方に抵抗して板状金物と袋体状金物との離間を阻止し、セグメント間の連結を確実なものとすることができる。
【００１２】
しかも、上記の袋体状金物は、板状金物を介して伝達される引き抜き力に対し、当該引き抜き力を受けた前記把持体の移動に伴って周囲のコンクリートに反力を得ることが可能であり、引き抜き耐力（コーン破壊耐力、押し抜きせん断耐力）を発揮する。つまり、従来のＣ型金物の如くＣ型金物自身で引き抜き力を引き受けるといったことが無いため、袋体状金物としては肉厚な鋳鉄製のものを採用する必要は無い。また、従来のＣ型金物の如くアンカー筋を配置する必要も無くなり、継手構造がシンプルな構成となり、更なるコストダウンも図られる。従って、セグメント間の連結が、軽量で低コストな金具により可能となる。
【００１３】
なお前記セグメントの継手構造において、前記他方のセグメントまたは前記袋体状金物が、前記他方のセグメントにおける当接面からの、前記板状金物の当該セグメントへの前記挿入を受け入れる凹部を備えるとしてもよい。これによれば、前記スライド移動の前段手順となる、前記他方のセグメントにおける当接面から当該セグメントへの板状金物の挿入動作をセグメントないし袋体状金物にて許容できることになる。
【００１４】
なお、前記セグメントの継手構造において、前記袋体状金物は板状材で構成されている。上述のように、従来の金物の如く肉厚な鋳鉄製のものを採用する必要は無い為、薄肉の板状材を加工して製作した袋体状金物を継手構造に採用することが可能であり、肉厚で鋳鉄製の従来のＣ型金物を採用するより大幅な軽量化を図ることが可能である。また、コストが高い鋳造ではなく低廉な板材加工のみで製作された袋体状金物を採用することで、当然ながらコスト低減も図られることになる。
【００１５】
こうした袋体状金物を構成する板状材は、板状金物を介して引き抜きの応力がかかっても、板状材背面にあるセグメントのコンクリートに欠損等が生じない程度の適宜な強度を備えたものであればよく、例えば、金属製、樹脂製、炭素繊維製、であることが考えられる。
【００１６】
なお、前記セグメントの継手構造において、前記板状金物ないし前記把持体の表面を粗面としてもよい。これによれば、上述のように、把持体とその間隙に保持される板状金物との間の摩擦が増大して両者がより一体化し、前記引き抜き力に対して効果的に抵抗することができる。
【００１７】
また、前記セグメントの継手構造において、前記板状金物ないし前記把持体の表面に摩擦係数の増加剤を塗布するとしてもよい。これによれば、上述のように、把持体とその間隙に保持される板状金物との間の摩擦が増大して両者がより一体化し、前記引き抜き力に対して効果的に抵抗することができる。
【００１８】
また、前記セグメントの継手構造において、セグメント内に固定される前記板状金物の他端に貫通孔が備わるとしてもよい。これによれば、前記貫通孔に充填され固化したコンクリートが、周囲のコンクリート（セグメントのコンクリート）に対してせん断キーの形となってせん断抵抗を発揮し、前記引き抜き力に対抗することになる。よって、板状金物をセグメントに埋設固定する際の大がかりなアンカー構造等は不要となり、継手構造の適用に際しコストや手間の低減が可能となる。なお、前記貫通孔を貫くように鉄筋を配置すれば、上記のせん断抵抗が更に大きくなり、引き抜き力へも更に対抗しやくなる。
【００１９】
また、本発明のセグメントは、連結対象のセグメントのうち一方のセグメントにおいて、一端がセグメント同士の当接面より突出するよう固定される板状金物と、前記連結対象のセグメントのうち他方のセグメントにおいて開口を持って埋設され前記板状金物を収容する袋体状金物とからなり、前記袋体状金物の前記開口は、前記他方のセグメントにおける当接面から当該セグメントに挿入された前記板状金物が、前記当接面と略平行な向きで該袋体状金物の内部に向けてスライド移動することを許容する開口であり、前記袋体状金物の内空は、前記スライド移動の方向に向けて拡大する形状であると共に、前記スライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、前記袋体状金物の内空には、該内空の形状に沿った外形と板状金物の前記スライド移動が可能な間隙とを有する把持体と、前記スライド移動の方向と逆方向、又は前記スライド移動の方向と直交し当接面での前記開口からセグメント奥部に向かう方向と逆方向に前記把持体を付勢する付勢手段とが備わっている継手構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、セグメント間の連結を軽量で低コストな金具により実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態におけるセグメントの継手構造を示す概念図である。
【図２】本実施形態における袋体状金物の構造例を示す四面図である。
【図３】本実施形態における把持体（楔）の構造例を示す四面図である。
【図４】本実施形態における板状金物の構造例を示す四面図である。
【図５】本実施形態におけるセグメントの連結手順を示す図である。
【図６】本実施形態における継手構造の各断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態におけるセグメントの継手構造を示す概念図であり、図２〜４は、袋体状金物、把持体、および板状金物の各構造例を示す図である。本実施形態におけるセグメント１０は、シールド工法におけるトンネルの覆工体として用いられるものである。シールド工法において、シールド掘進機内では、エレクタ等によりこのセグメント１０がトンネル周方向に逐次連結され、筒状の覆工体を形成するのが一般的である。そこで互いに連結されるセグメント１０の継手構造として、本実施形態の継手構造１００を採用する。
【００２３】
当該継手構造１００は、図１に示すように袋体状金物２０および板状金物３０を含んでいる。袋体状金物２０は、開口２１をもってセグメント１０に埋設される金物であり、セグメント１０と対向し連結対象である他セグメント１５に固定された板状金物３０を受け入れて該板状金物３０のスライド移動を許容する開口２１を備えた連結金物となる。一方、一端３２を他セグメント１５の外方に突出させ、他端３３が他セグメント１５内に固定されるのが、板状金物３０である。
【００２４】
上述の袋体状金物２０における開口２１は、板状金物３０を収容できる寸法の開口である当接面１１上の挿通開口４０と連続する当接面開口部２２と、挿通開口４０からセグメント内奥に向けて延びる所定深さの箱状領域である凹部４５と連続する内奥開口部２３とからなっている。これら当接面開口部２２と内奥開口部２３とは連続している。いずれの開口部も板状金物３０を収容できる寸法に形成されている。
【００２５】
図１に例示する構造では、挿通開口４０は、上記の当接面開口部２２と連続する開口であり、挿通開口４０とこれより小さな当接面開口部２２とが連結し、当接面１１にて鍵穴状の形態をなしている。よって、袋体状金物２０は当接面開口部２２と挿通開口４０をもってセグメント１０の当接面１１にて開口しているとも言える。なお、凹部４５は、板状金物３０の他セグメント１５からの突出長さ３６と略同じ深さとなっている。
【００２６】
この場合、セグメント連結時において、板状金物３０の一端３２は、上述した挿通開口４０を介して凹部４５に挿入され（図１において太線矢印で示す動作）、その後、凹部４５と連続する内奥開口部２３を介し、袋体状金物２０の内奥（袋体状金物２０の内空２４において内奥開口部２３と対向する突き当たり面２６）に向けてスライド移動させられることになる。
【００２７】
図１および図２に例示するように、袋体状金物２０の内空２４は、板状金物３０の前記スライド移動の方向に向けて拡大する形状であり、より具体的には、開口２１における板状金物３０の側端部３１の受け入れ箇所たる内奥開口部２３から内空２４の奥部への方向、すなわち板状金物３０のスライド移動の方向に向けて拡大する形状となっている。また袋体状金物２０の内空２４は、板状金物３０のスライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口２１のうち当接面開口部２２からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、図１に示す具体例では、板状金物３０の一端３２から他端３３に向かう方向に向けて縮小する形状ともなっている。
【００２８】
また、図１に例示するように、袋体状金物２０の内空２４には、上述したこの内空２４の形状に沿った外形と、板状金物３０のスライド移動が可能な間隙５１を有する把持体５０が備わっている。本実施形態で示す例では、把持体５０を２つの楔５２により構成し、楔間の空間を空隙５１としている。なお、この把持体５０を構成する２つの楔５２の底部５３と、袋体状金物２０の内空２４における突き当たり面２６との間には付勢手段６０が備わっている。この付勢手段６０は、板状金物３０のスライド移動の方向と逆方向に把持体たる楔５２を付勢するものであり、バネなどの弾性体を採用できる。弾性体の種類は問わないが、例えばウレタンバネを採用できる。
【００２９】
この付勢手段６０としては、板状金物３０のスライド移動の方向と逆方向に楔５２を付勢するものだけでなく、板状金物３０のスライド移動の方向と直交し、板状金物３０の一端３２から他端３３に向かう方向に把持体たる楔５２を付勢するものを袋体状金物２０の内空２４に設置するとしてもよい。勿論、板状金物３０のスライド移動の方向と逆方向に楔５２を付勢するものと、板状金物３０のスライド移動の方向と直交し、板状金物３０の一端３２から他端３３に向かう方向に把持体たる楔５２を付勢するものの両方の付勢手段６０を袋体状金物２０の内空２４に設置するとしてもよい。楔５２の材質としては、鍛造鋼や軟鋼等を採用できる。
【００３０】
一方、板状金物３０は、図１に示すように、その一端３２を他セグメント１５の当接面１６より外方に突出させ、セグメント１０および他セグメント１５の連結に際しては、セグメント１０における当接面１１に備わる挿通開口４０に挿入され、この挿通開口４０に連続するセグメント内の凹部４５および内奥開口部２３を介して袋体状金物２０に向けてスライド移動されることになる。また板状金物３０の他端３３は、他セグメント１５の内部に埋め込まれて固定されている。本実施形態における板状金物３０は、図４に例示するように、板幅３４、板厚３５を備えた矩形の板材である。板状金物３０の長さは、一端３２の長さである、他セグメント１５の当接面１６からの突出長さ３６と、他端３３の長さである、他セグメント１５での他端３３の埋設長さ３８とを含んでいる。
【００３１】
なお、他セグメント１５に埋設される他端３３には貫通孔３７が備わっている。この貫通孔３７に充填され固化したコンクリートは、他セグメント１５における他端３３の埋設箇所周囲のコンクリートに対してせん断キーの形となってせん断抵抗を発揮するから、板状金物３０を他セグメント１５から引き抜こうとする引き抜き力に対抗することになる。従って、板状金物３０を他セグメント１５に埋設固定する際の大がかりなアンカー構造等は不要となり、ひいては継手構造１００の適用に際しコストや手間の低減が可能となる。板状金物３０の材質としては通常の鋼板を採用できる。なお、前記貫通孔３７を貫くように鉄筋を配置すれば、上記のせん断抵抗が更に大きくなり、引き抜き力へも更に対抗しやくなる。
【００３２】
なお、板状金物３０ないし把持体たる楔５２の表面を粗面とするか、或いは、板状金物３０ないし把持体たる楔５２の表面に摩擦係数の増加剤を塗布するとしてもよい。楔５２とその間隙５１に保持される板状金物３０との間の摩擦が増大して両者がより一体化し、間隙５１から板状金物３０を引き抜こうとする引き抜き力に対して効果的に抵抗することができる。摩擦係数の増加剤としては、所定径の粒状物が多数含まれた塗料や、所定の粘性を有する接着剤が採用できる。
【００３３】
続いて、上記の継手構造１００を用いた場合の、セグメント同士の連結動作について説明する。図５は、本実施形態におけるセグメントの連結手順を示す図である。この場合、まず、図１で示したように、板状金物３０の一端３２を、挿通開口４０を介して凹部４５に挿入する（図１）。この時、板状金物３０の一端３２における側端部３１は、凹部４５と連続する内奥開口部２３に当接された状態となっている（図５の状態１）。この状態から、板状金物３０の一端３２を、袋体状金物２０の内奥開口部２３を介し、側端部３１を先頭にして、袋体状金物２０の内奥すなわち突き当たり面２６に向けてスライド移動させる。
【００３４】
この時、板状金物３０の側端部３１は、内奥開口部２３を経て袋体状金物２０の内空２４に入り、この内空２４に備わる楔５２の間隙５１に入り込む（図５の状態２）。板状金物３０の側端部３１をその間隙５１で受け入れた楔５２は、板状金物３０のスライド移動の進行に伴って押圧され、袋体状金物２０の内空形状（スライド移動の進行方向に拡大する形状）に沿って、突き当たり面２６に向け後退する。楔５２が後退することで、袋体状金物２０の内空２４の壁面と楔５２との間に隙間が生まれ、この隙間が間隙５１の拡大を許容する余地となる。こうして間隙５１の拡大が生じると、間隙５１に入り込んだ板状金物３０は突き当たり面２６へのスライド移動がより容易となる。但し、楔５２の底部５３には、楔５２への押圧に対し抗する付勢手段６０が配置されている。そのため、突き当たり面２６への楔５２の後退は、付勢手段６０の弾性変形の範囲でなされる。
【００３５】
例えば、板状金物３０の側端部３１が、楔５２の間隙５１において、付勢手段６０の付近までスライドするなどし、板状金物３０のスライド移動の動作が終了したとする（図５の状態３）。このように、スライド移動が終了し、楔５２への押圧が解消されると、楔５２は付勢手段６０によって元の位置に戻ろうとし、スライド移動の進行に伴って拡大していた間隙５１は縮小する。一旦拡大した間隙５１に入り込んでいた板状金物３０は、縮小してしまった間隙５１に確実に挟み込まれることになる。
【００３６】
図６は本実施形態における継手構造の各断面を示す図である。上述の状態の板状金物３０に対し、楔５２からの引抜方向に力を加えた場合、この引き抜き力を板状金物３０から伝達された楔５２が、袋体状金物２０の内空形状（スライド移動の進行方向に拡大する形状、すなわちスライド移動と逆方向に縮小する形状）に沿って内奥開口部２３に向け前進する。この場合の内空形状は、図６における、「１−１断面」と「２−２断面」で示している。図で示すように、「１−１断面」より「２−２断面」のほうが、袋体状金物２０の内空２４および楔５２の断面が小さく、つまり断面がスライド移動と逆方向に縮小する形状となっている。このことにより、楔５２はその間隙５１を更に縮小させることになり、間隙５１に入り込んだ板状金物３０は更に確実に楔５２に保持される。
【００３７】
また上述のように、板状金物３０が袋体状金物２０の内空２４に保持された状態となった後、楔５２の間隙５１での板状金物３０のスライド移動の方向と直交し、板状金物３０の一端３２から他端３３に向かう方向の引抜力が、板状金物３０に作用する状況も想定される。この場合、引抜力を板状金物３０から伝達された楔５２が、袋体状金物２０の内空形状（スライド移動の方向と直交する方向であって、前記当接面開口２２からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状）に沿って、当接面開口部２２に向け前進することで間隙５１を縮小させ、板状金物３０を確実に保持することになる。この場合の内空形状は、図６における、「Ａ−Ａ断面」と「Ｂ−Ｂ断面」で示している。図で示すように、「Ａ−Ａ断面」より「Ｂ−Ｂ断面」のほうが、袋体状金物２０の内空２４および楔５２の断面が小さく、つまり断面が、スライド移動の方向と直交する方向であって、板状金物３０の一端３２から他端３３に向かう方向に向けて縮小する形状となっている。
【００３８】
このように本実施形態のセグメントの継手構造１００によれば、袋体状金物２０への板状金物３０のスライド移動時に働く引抜力（スライド移動と逆方向の力）と、これと直交し主としてスライド移動後に働く引抜力（スライド移動の方向と直交する方向の力）の両方に抵抗して板状金物３０と袋体状金物２０との離間を阻止し、セグメント間の連結を確実なものとすることができる。
【００３９】
なお、上記の袋体状金物２０は、板状金物３０を介して伝達される引抜力に対し、当該引抜力を受けた楔５２の移動に伴って周囲のコンクリートに反力を得ることが可能であり、引き抜き耐力（コーン破壊耐力、押し抜きせん断耐力）を発揮する。つまり、従来のＣ型金物の如くＣ型金物自身で引き抜き力を引き受けるといったことが無いため、袋体状金物２０としては肉厚な鋳鉄製のものを採用する必要は無い。また、従来のＣ型金物の如くアンカー筋を配置する必要も無くなり、継手構造１００がシンプルな構成となり、更なるコストダウンも図られる。従って、セグメント間の連結が、軽量で低コストな金具により可能となる。
【００４０】
また、袋体状金物２０は板状材で構成されている。上述のように、従来の金物の如く肉厚な鋳鉄製のものを採用する必要は無い為、薄肉の板状材を加工して製作した袋体状金物２０を継手構造１００に採用することが可能であり、肉厚で鋳鉄製の従来のＣ型金物を採用するより大幅な軽量化を図ることが可能である。また、コストが高い鋳造ではなく低廉な板材加工のみで製作された袋体状金物２０を採用することで、当然ながらコスト低減も図られることになる。
【００４１】
こうした袋体状金物２０を構成する板状材は、板状金物３０を介して引き抜きの応力がかかっても、板状材背面にあるセグメント１０のコンクリートに欠損等が生じない程度の適宜な強度を備えたものであればよく、例えば、金属製、樹脂製、炭素繊維製、であることが考えられる。
【００４２】
以上、本実施形態によれば、セグメント間の連結を軽量で低コストな金具により実現することができる。
【００４３】
本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０ セグメント
１１ 当接面
１５ 他セグメント
１６ 当接面
２０ 袋体状金物
２１ 開口
２２ 当接面開口部
２３ 内奥開口部
２４ 袋体状金物の内空
２５ 壁面
２６ 突き当たり面
３０ 板状金物
３１ 板状金物の側端部
３２ 一端
３３ 他端
３４ 板状金物の板幅
３５ 板状金物の板厚
３６ 板状金物の他セグメントからの突出長さ
３７ 貫通孔
３８ 他セグメントでの他端の埋設長さ
４０ 挿通開口
４５ 凹部
５０ 把持体
５１ 間隙
５２ 楔
５３ 楔の底部
６０ 付勢手段
１００ 継手構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セグメントの継手構造およびセグメントに関するものであり、具体的には、セグメント間の連結を軽量で低コストな金具により実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド工法を採用してトンネルを構築する場合には、切羽の掘進に応じて後方でセグメントを連結し、筒状の覆工体を形成していくことが一般的である。こうしたセグメント同士の連結作業を単純化し、エレクタなどロボットによる自動作業を可能とするため、Ｃ型およびＩ型の連結金具を用いた継手構造が提案されている。この継手構造は、セグメントの突き合わせ接合面の対向位置にＣ型の連結金具を埋め込んでおき、このＣ型連結金具の開口部に対し、対向するセグメントのＩ型の連結金具を嵌め込むことによって、セグメント同士の突き合わせ端面を相互に接合させて連結する構造となっている。
【０００３】
こうした技術の例としては、例えば、セグメントの接合端面を形成する側板に連結金物のフランジ部を挿入する挿入口と、該挿入口に連通して側板の長手方向に延びる連結金物のウェブ挿通溝とを形成し、両ウェブ挿通溝間に連結金物を跨らせて係合装着するセグメントの連結構造（特許文献１）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５２５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
こうした既存の継手構造においては、セグメント間で生じる引き抜き力を、Ｉ型金物を介しＣ型金物が直接引き受ける構造となっている。また、このＣ型金物が引き受ける引き抜き力に関しては、Ｃ型金物から後方（セグメント内部側）に伸びるアンカー筋が、その引き抜き耐力を発揮して対抗している。
【０００６】
こうした継手構造であれば、Ｃ型金物自体の強度を大きなものとし、上記の引き抜き力に抵抗する必要がある。そのため従来の継手構造に採用されるＣ型金物は、肉厚で重いものとなっていた。またＣ型金物は、Ｉ型金物との連結に必要な複雑な形状を備える必要があるため、金属板の単純なプレス加工等で形成することは出来ず、鋳造による製造がなされている。従って、重量と共に製作コストもかさみ、Ｃ型金物および継手構造の導入コスト増大を招いていた。
【０００７】
そこで本発明では、セグメント間の連結を軽量で低コストな金具により実現する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明のセグメントの継手構造は、連結対象のセグメントのうち一方のセグメントにおいて、一端がセグメント同士の当接面より突出するよう固定される板状金物と、前記連結対象のセグメントのうち他方のセグメントにおいて開口を持って埋設され前記板状金物を収容する袋体状金物とからなり、前記袋体状金物の前記開口は、前記他方のセグメントにおける当接面から当該セグメントに挿入された前記板状金物が、前記当接面と略平行な向きで該袋体状金物の内部に向けてスライド移動することを許容する開口であり、前記袋体状金物の内空は、前記スライド移動の方向に向けて拡大する形状であると共に、前記スライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、前記袋体状金物の内空には、該内空の形状に沿った外形と板状金物の前記スライド移動が可能な間隙とを有する把持体と、前記スライド移動の方向と逆方向、又は前記スライド移動の方向と直交し当接面での前記開口からセグメント奥部に向かう方向と逆方向に前記把持体を付勢する付勢手段とが備わっている、ことを特徴とする。
【０００９】
上記セグメントの継手構造を採用し、あるセグメント同士を連結させる際、一方のセグメントにおいて一端が当接面より露出するよう固定された板状金物を、前記セグメントに対向する他方のセグメントの内部に設置された袋体状金物における前記開口に挿入し、この板状金物を、前記当接面と略平行な向きで袋体状金物の内部に向けてスライド移動させる。この時、板状金物の側部は、前記開口を経て袋体状金物内空に入り、袋体状金物内空に備わる把持体の間隙に入り込む。板状金物の側部をその間隙で受け入れた前記把持体は、板状金物の前記スライド移動の進行に伴って押圧され、袋体状金物の内空形状（スライド移動の進行方向に向けて拡大する形状）に沿って後退することで、前記間隙を拡大することになる。拡大した間隙に入り込んだ前記板状金物は前記スライド移動がより容易となる。
【００１０】
一方、前記把持体への押圧に対し抗するのが前記付勢手段であり、この付勢手段が、前記スライド移動に際して前記把持体における過度の変形や移動を抑制し、把持体を常に前記押圧の発生前の位置に戻そうとする。従って、前記スライド移動の動作が終了し、把持体への押圧が解消されると、前記把持体は前記付勢手段によって元の位置に戻ろうとし、前記スライド移動の進行に伴って拡大していた間隙は縮小する。一旦拡大した間隙に入り込んでいた前記板状金物は、縮小してしまった間隙に確実に挟み込まれることになる。この状態の板状金物に対し、把持体から引き抜く方向に力を加えた場合、この引き抜き力を板状金物から伝達された把持体が、袋体状金物の内空形状（スライド移動の進行方向に向けて拡大する形状、すなわちスライド移動と逆方向に縮小する形状）に沿って開口に向け前進することで、前記間隙を更に縮小させることになり、間隙に入り込んだ前記板状金物は更に確実に把持体に保持される。
【００１１】
上述のように、板状金物が前記開口にてスライド移動して袋体状金物の内空に保持された状態となった後、前記スライド移動の方向と直交し、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向の引き抜き力が前記板状金物に作用した場合、この引き抜き力を板状金物から伝達された把持体が、袋体状金物の内空形状（前記スライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状）に沿って開口に向け前進することで、前記間隙を縮小させて前記板状金物を確実に保持することになる。つまり本発明のセグメントの継手構造によれば、袋体状金物での板状金物のスライド移動時に働く引き抜き力（スライド移動と逆方向の力）と、これと直交し主としてスライド移動後に働く引き抜き力（スライド移動の方向と直交する方向の力）の両方に抵抗して板状金物と袋体状金物との離間を阻止し、セグメント間の連結を確実なものとすることができる。
【００１２】
しかも、上記の袋体状金物は、板状金物を介して伝達される引き抜き力に対し、当該引き抜き力を受けた前記把持体の移動に伴って周囲のコンクリートに反力を得ることが可能であり、引き抜き耐力（コーン破壊耐力、押し抜きせん断耐力）を発揮する。つまり、従来のＣ型金物の如くＣ型金物自身で引き抜き力を引き受けるといったことが無いため、袋体状金物としては肉厚な鋳鉄製のものを採用する必要は無い。また、従来のＣ型金物の如くアンカー筋を配置する必要も無くなり、継手構造がシンプルな構成となり、更なるコストダウンも図られる。従って、セグメント間の連結が、軽量で低コストな金具により可能となる。
【００１３】
なお前記セグメントの継手構造において、前記他方のセグメントまたは前記袋体状金物が、前記他方のセグメントにおける当接面からの、前記板状金物の当該セグメントへの前記挿入を受け入れる凹部を備えるとしてもよい。これによれば、前記スライド移動の前段手順となる、前記他方のセグメントにおける当接面から当該セグメントへの板状金物の挿入動作をセグメントないし袋体状金物にて許容できることになる。
【００１４】
なお、前記セグメントの継手構造において、前記袋体状金物は板状材で構成されている。上述のように、従来の金物の如く肉厚な鋳鉄製のものを採用する必要は無い為、薄肉の板状材を加工して製作した袋体状金物を継手構造に採用することが可能であり、肉厚で鋳鉄製の従来のＣ型金物を採用するより大幅な軽量化を図ることが可能である。また、コストが高い鋳造ではなく低廉な板材加工のみで製作された袋体状金物を採用することで、当然ながらコスト低減も図られることになる。
【００１５】
こうした袋体状金物を構成する板状材は、板状金物を介して引き抜きの応力がかかっても、板状材背面にあるセグメントのコンクリートに欠損等が生じない程度の適宜な強度を備えたものであればよく、例えば、金属製、樹脂製、炭素繊維製、であることが考えられる。
【００１６】
なお、前記セグメントの継手構造において、前記板状金物ないし前記把持体の表面を粗面としてもよい。これによれば、上述のように、把持体とその間隙に保持される板状金物との間の摩擦が増大して両者がより一体化し、前記引き抜き力に対して効果的に抵抗することができる。
【００１７】
また、前記セグメントの継手構造において、前記板状金物ないし前記把持体の表面に摩擦係数の増加剤を塗布するとしてもよい。これによれば、上述のように、把持体とその間隙に保持される板状金物との間の摩擦が増大して両者がより一体化し、前記引き抜き力に対して効果的に抵抗することができる。
【００１８】
また、前記セグメントの継手構造において、セグメント内に固定される前記板状金物の他端に貫通孔が備わるとしてもよい。これによれば、前記貫通孔に充填され固化したコンクリートが、周囲のコンクリート（セグメントのコンクリート）に対してせん断キーの形となってせん断抵抗を発揮し、前記引き抜き力に対抗することになる。よって、板状金物をセグメントに埋設固定する際の大がかりなアンカー構造等は不要となり、継手構造の適用に際しコストや手間の低減が可能となる。なお、前記貫通孔を貫くように鉄筋を配置すれば、上記のせん断抵抗が更に大きくなり、引き抜き力へも更に対抗しやくなる。
【００１９】
また、本発明のセグメントは、連結対象のセグメントのうち一方のセグメントにおいて、一端がセグメント同士の当接面より突出するよう固定される板状金物と、前記連結対象のセグメントのうち他方のセグメントにおいて開口を持って埋設され前記板状金物を収容する袋体状金物とからなり、前記袋体状金物の前記開口は、前記他方のセグメントにおける当接面から当該セグメントに挿入された前記板状金物が、前記当接面と略平行な向きで該袋体状金物の内部に向けてスライド移動することを許容する開口であり、前記袋体状金物の内空は、前記スライド移動の方向に向けて拡大する形状であると共に、前記スライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、前記袋体状金物の内空には、該内空の形状に沿った外形と板状金物の前記スライド移動が可能な間隙とを有する把持体と、前記スライド移動の方向と逆方向、又は前記スライド移動の方向と直交し当接面での前記開口からセグメント奥部に向かう方向と逆方向に前記把持体を付勢する付勢手段とが備わっている継手構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、セグメント間の連結を軽量で低コストな金具により実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態におけるセグメントの継手構造を示す概念図である。
【図２】本実施形態における袋体状金物の構造例を示す四面図である。
【図３】本実施形態における把持体（楔）の構造例を示す四面図である。
【図４】本実施形態における板状金物の構造例を示す四面図である。
【図５】本実施形態におけるセグメントの連結手順を示す図である。
【図６】本実施形態における継手構造の各断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態におけるセグメントの継手構造を示す概念図であり、図２〜４は、袋体状金物、把持体、および板状金物の各構造例を示す図である。本実施形態におけるセグメント１０は、シールド工法におけるトンネルの覆工体として用いられるものである。シールド工法において、シールド掘進機内では、エレクタ等によりこのセグメント１０がトンネル周方向に逐次連結され、筒状の覆工体を形成するのが一般的である。そこで互いに連結されるセグメント１０の継手構造として、本実施形態の継手構造１００を採用する。
【００２３】
当該継手構造１００は、図１に示すように袋体状金物２０および板状金物３０を含んでいる。袋体状金物２０は、開口２１をもってセグメント１０に埋設される金物であり、セグメント１０と対向し連結対象である他セグメント１５に固定された板状金物３０を受け入れて該板状金物３０のスライド移動を許容する開口２１を備えた連結金物となる。一方、一端３２を他セグメント１５の外方に突出させ、他端３３が他セグメント１５内に固定されるのが、板状金物３０である。
【００２４】
上述の袋体状金物２０における開口２１は、板状金物３０を収容できる寸法の開口である当接面１１上の挿通開口４０と連続する当接面開口部２２と、挿通開口４０からセグメント内奥に向けて延びる所定深さの箱状領域である凹部４５と連続する内奥開口部２３とからなっている。これら当接面開口部２２と内奥開口部２３とは連続している。いずれの開口部も板状金物３０を収容できる寸法に形成されている。
【００２５】
図１に例示する構造では、挿通開口４０は、上記の当接面開口部２２と連続する開口であり、挿通開口４０とこれより小さな当接面開口部２２とが連結し、当接面１１にて鍵穴状の形態をなしている。よって、袋体状金物２０は当接面開口部２２と挿通開口４０をもってセグメント１０の当接面１１にて開口しているとも言える。なお、凹部４５は、板状金物３０の他セグメント１５からの突出長さ３６と略同じ深さとなっている。
【００２６】
この場合、セグメント連結時において、板状金物３０の一端３２は、上述した挿通開口４０を介して凹部４５に挿入され（図１において太線矢印で示す動作）、その後、凹部４５と連続する内奥開口部２３を介し、袋体状金物２０の内奥（袋体状金物２０の内空２４において内奥開口部２３と対向する突き当たり面２６）に向けてスライド移動させられることになる。
【００２７】
図１および図２に例示するように、袋体状金物２０の内空２４は、板状金物３０の前記スライド移動の方向に向けて拡大する形状であり、より具体的には、開口２１における板状金物３０の側端部３１の受け入れ箇所たる内奥開口部２３から内空２４の奥部への方向、すなわち板状金物３０のスライド移動の方向に向けて拡大する形状となっている。また袋体状金物２０の内空２４は、板状金物３０のスライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口２１のうち当接面開口部２２からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、図１に示す具体例では、板状金物３０の一端３２から他端３３に向かう方向に向けて縮小する形状ともなっている。
【００２８】
また、図１に例示するように、袋体状金物２０の内空２４には、上述したこの内空２４の形状に沿った外形と、板状金物３０のスライド移動が可能な間隙５１を有する把持体５０が備わっている。本実施形態で示す例では、把持体５０を２つの楔５２により構成し、楔間の空間を空隙５１としている。なお、この把持体５０を構成する２つの楔５２の底部５３と、袋体状金物２０の内空２４における突き当たり面２６との間には付勢手段６０が備わっている。この付勢手段６０は、板状金物３０のスライド移動の方向と逆方向に把持体たる楔５２を付勢するものであり、バネなどの弾性体を採用できる。弾性体の種類は問わないが、例えばウレタンバネを採用できる。
【００２９】
この付勢手段６０としては、板状金物３０のスライド移動の方向と逆方向に楔５２を付勢するものだけでなく、板状金物３０のスライド移動の方向と直交し、板状金物３０の一端３２から他端３３に向かう方向に把持体たる楔５２を付勢するものを袋体状金物２０の内空２４に設置するとしてもよい。勿論、板状金物３０のスライド移動の方向と逆方向に楔５２を付勢するものと、板状金物３０のスライド移動の方向と直交し、板状金物３０の一端３２から他端３３に向かう方向に把持体たる楔５２を付勢するものの両方の付勢手段６０を袋体状金物２０の内空２４に設置するとしてもよい。楔５２の材質としては、鍛造鋼や軟鋼等を採用できる。
【００３０】
一方、板状金物３０は、図１に示すように、その一端３２を他セグメント１５の当接面１６より外方に突出させ、セグメント１０および他セグメント１５の連結に際しては、セグメント１０における当接面１１に備わる挿通開口４０に挿入され、この挿通開口４０に連続するセグメント内の凹部４５および内奥開口部２３を介して袋体状金物２０に向けてスライド移動されることになる。また板状金物３０の他端３３は、他セグメント１５の内部に埋め込まれて固定されている。本実施形態における板状金物３０は、図４に例示するように、板幅３４、板厚３５を備えた矩形の板材である。板状金物３０の長さは、一端３２の長さである、他セグメント１５の当接面１６からの突出長さ３６と、他端３３の長さである、他セグメント１５での他端３３の埋設長さ３８とを含んでいる。
【００３１】
なお、他セグメント１５に埋設される他端３３には貫通孔３７が備わっている。この貫通孔３７に充填され固化したコンクリートは、他セグメント１５における他端３３の埋設箇所周囲のコンクリートに対してせん断キーの形となってせん断抵抗を発揮するから、板状金物３０を他セグメント１５から引き抜こうとする引き抜き力に対抗することになる。従って、板状金物３０を他セグメント１５に埋設固定する際の大がかりなアンカー構造等は不要となり、ひいては継手構造１００の適用に際しコストや手間の低減が可能となる。板状金物３０の材質としては通常の鋼板を採用できる。なお、前記貫通孔３７を貫くように鉄筋を配置すれば、上記のせん断抵抗が更に大きくなり、引き抜き力へも更に対抗しやくなる。
【００３２】
なお、板状金物３０ないし把持体たる楔５２の表面を粗面とするか、或いは、板状金物３０ないし把持体たる楔５２の表面に摩擦係数の増加剤を塗布するとしてもよい。楔５２とその間隙５１に保持される板状金物３０との間の摩擦が増大して両者がより一体化し、間隙５１から板状金物３０を引き抜こうとする引き抜き力に対して効果的に抵抗することができる。摩擦係数の増加剤としては、所定径の粒状物が多数含まれた塗料や、所定の粘性を有する接着剤が採用できる。
【００３３】
続いて、上記の継手構造１００を用いた場合の、セグメント同士の連結動作について説明する。図５は、本実施形態におけるセグメントの連結手順を示す図である。この場合、まず、図１で示したように、板状金物３０の一端３２を、挿通開口４０を介して凹部４５に挿入する（図１）。この時、板状金物３０の一端３２における側端部３１は、凹部４５と連続する内奥開口部２３に当接された状態となっている（図５の状態１）。この状態から、板状金物３０の一端３２を、袋体状金物２０の内奥開口部２３を介し、側端部３１を先頭にして、袋体状金物２０の内奥すなわち突き当たり面２６に向けてスライド移動させる。
【００３４】
この時、板状金物３０の側端部３１は、内奥開口部２３を経て袋体状金物２０の内空２４に入り、この内空２４に備わる楔５２の間隙５１に入り込む（図５の状態２）。板状金物３０の側端部３１をその間隙５１で受け入れた楔５２は、板状金物３０のスライド移動の進行に伴って押圧され、袋体状金物２０の内空形状（スライド移動の進行方向に拡大する形状）に沿って、突き当たり面２６に向け後退する。楔５２が後退することで、袋体状金物２０の内空２４の壁面と楔５２との間に隙間が生まれ、この隙間が間隙５１の拡大を許容する余地となる。こうして間隙５１の拡大が生じると、間隙５１に入り込んだ板状金物３０は突き当たり面２６へのスライド移動がより容易となる。但し、楔５２の底部５３には、楔５２への押圧に対し抗する付勢手段６０が配置されている。そのため、突き当たり面２６への楔５２の後退は、付勢手段６０の弾性変形の範囲でなされる。
【００３５】
例えば、板状金物３０の側端部３１が、楔５２の間隙５１において、付勢手段６０の付近までスライドするなどし、板状金物３０のスライド移動の動作が終了したとする（図５の状態３）。このように、スライド移動が終了し、楔５２への押圧が解消されると、楔５２は付勢手段６０によって元の位置に戻ろうとし、スライド移動の進行に伴って拡大していた間隙５１は縮小する。一旦拡大した間隙５１に入り込んでいた板状金物３０は、縮小してしまった間隙５１に確実に挟み込まれることになる。
【００３６】
図６は本実施形態における継手構造の各断面を示す図である。上述の状態の板状金物３０に対し、楔５２からの引抜方向に力を加えた場合、この引き抜き力を板状金物３０から伝達された楔５２が、袋体状金物２０の内空形状（スライド移動の進行方向に拡大する形状、すなわちスライド移動と逆方向に縮小する形状）に沿って内奥開口部２３に向け前進する。この場合の内空形状は、図６における、「１−１断面」と「２−２断面」で示している。図で示すように、「１−１断面」より「２−２断面」のほうが、袋体状金物２０の内空２４および楔５２の断面が小さく、つまり断面がスライド移動と逆方向に縮小する形状となっている。このことにより、楔５２はその間隙５１を更に縮小させることになり、間隙５１に入り込んだ板状金物３０は更に確実に楔５２に保持される。
【００３７】
また上述のように、板状金物３０が袋体状金物２０の内空２４に保持された状態となった後、楔５２の間隙５１での板状金物３０のスライド移動の方向と直交し、板状金物３０の一端３２から他端３３に向かう方向の引抜力が、板状金物３０に作用する状況も想定される。この場合、引抜力を板状金物３０から伝達された楔５２が、袋体状金物２０の内空形状（スライド移動の方向と直交する方向であって、前記当接面開口２２からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状）に沿って、当接面開口部２２に向け前進することで間隙５１を縮小させ、板状金物３０を確実に保持することになる。この場合の内空形状は、図６における、「Ａ−Ａ断面」と「Ｂ−Ｂ断面」で示している。図で示すように、「Ａ−Ａ断面」より「Ｂ−Ｂ断面」のほうが、袋体状金物２０の内空２４および楔５２の断面が小さく、つまり断面が、スライド移動の方向と直交する方向であって、板状金物３０の一端３２から他端３３に向かう方向に向けて縮小する形状となっている。
【００３８】
このように本実施形態のセグメントの継手構造１００によれば、袋体状金物２０への板状金物３０のスライド移動時に働く引抜力（スライド移動と逆方向の力）と、これと直交し主としてスライド移動後に働く引抜力（スライド移動の方向と直交する方向の力）の両方に抵抗して板状金物３０と袋体状金物２０との離間を阻止し、セグメント間の連結を確実なものとすることができる。
【００３９】
なお、上記の袋体状金物２０は、板状金物３０を介して伝達される引抜力に対し、当該引抜力を受けた楔５２の移動に伴って周囲のコンクリートに反力を得ることが可能であり、引き抜き耐力（コーン破壊耐力、押し抜きせん断耐力）を発揮する。つまり、従来のＣ型金物の如くＣ型金物自身で引き抜き力を引き受けるといったことが無いため、袋体状金物２０としては肉厚な鋳鉄製のものを採用する必要は無い。また、従来のＣ型金物の如くアンカー筋を配置する必要も無くなり、継手構造１００がシンプルな構成となり、更なるコストダウンも図られる。従って、セグメント間の連結が、軽量で低コストな金具により可能となる。
【００４０】
また、袋体状金物２０は板状材で構成されている。上述のように、従来の金物の如く肉厚な鋳鉄製のものを採用する必要は無い為、薄肉の板状材を加工して製作した袋体状金物２０を継手構造１００に採用することが可能であり、肉厚で鋳鉄製の従来のＣ型金物を採用するより大幅な軽量化を図ることが可能である。また、コストが高い鋳造ではなく低廉な板材加工のみで製作された袋体状金物２０を採用することで、当然ながらコスト低減も図られることになる。
【００４１】
こうした袋体状金物２０を構成する板状材は、板状金物３０を介して引き抜きの応力がかかっても、板状材背面にあるセグメント１０のコンクリートに欠損等が生じない程度の適宜な強度を備えたものであればよく、例えば、金属製、樹脂製、炭素繊維製、であることが考えられる。
【００４２】
以上、本実施形態によれば、セグメント間の連結を軽量で低コストな金具により実現することができる。
【００４３】
本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０ セグメント
１１ 当接面
１５ 他セグメント
１６ 当接面
２０ 袋体状金物
２１ 開口
２２ 当接面開口部
２３ 内奥開口部
２４ 袋体状金物の内空
２５ 壁面
２６ 突き当たり面
３０ 板状金物
３１ 板状金物の側端部
３２ 一端
３３ 他端
３４ 板状金物の板幅
３５ 板状金物の板厚
３６ 板状金物の他セグメントからの突出長さ
３７ 貫通孔
３８ 他セグメントでの他端の埋設長さ
４０ 挿通開口
４５ 凹部
５０ 把持体
５１ 間隙
５２ 楔
５３ 楔の底部
６０ 付勢手段
１００ 継手構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結対象のセグメントのうち一方のセグメントにおいて、一端がセグメント同士の当接面より突出するよう固定される板状金物と、前記連結対象のセグメントのうち他方のセグメントにおいて開口を持って埋設され前記板状金物を収容する袋体状金物とからなり、
前記袋体状金物の前記開口は、前記他方のセグメントにおける当接面から当該セグメントに挿入された前記板状金物が、前記当接面と略平行な向きで該袋体状金物の内部に向けてスライド移動することを許容する開口であり、
前記袋体状金物の内空は、前記スライド移動の方向に向けて拡大する形状であると共に、前記スライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、
前記袋体状金物の内空には、該内空の形状に沿った外形と板状金物の前記スライド移動が可能な間隙とを有する把持体と、前記スライド移動の方向と逆方向、又は前記スライド移動の方向と直交し当接面での前記開口からセグメント奥部に向かう方向と逆方向に前記把持体を付勢する付勢手段とが備わっている、
ことを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記他方のセグメントまたは前記袋体状金物が、
前記他方のセグメントにおける当接面からの、前記板状金物の当該セグメントへの前記挿入を受け入れる凹部を備えることを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記板状金物ないし前記把持体の表面を粗面としたことを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記板状金物ないし前記把持体の表面に摩擦係数の増加剤を塗布したことを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
セグメント内に固定される前記板状金物の他端に貫通孔が備わることを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項６】
連結対象のセグメントのうち一方のセグメントにおいて、一端がセグメント同士の当接面より突出するよう固定される板状金物と、前記連結対象のセグメントのうち他方のセグメントにおいて開口を持って埋設され前記板状金物を収容する袋体状金物とからなり、前記袋体状金物の前記開口は、前記他方のセグメントにおける当接面から当該セグメントに挿入された前記板状金物が、前記当接面と略平行な向きで該袋体状金物の内部に向けてスライド移動することを許容する開口であり、前記袋体状金物の内空は、前記スライド移動の方向に向けて拡大する形状であると共に、前記スライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、前記袋体状金物の内空には、該内空の形状に沿った外形と板状金物の前記スライド移動が可能な間隙とを有する把持体と、前記スライド移動の方向と逆方向、又は前記スライド移動の方向と直交し当接面での前記開口からセグメント奥部に向かう方向と逆方向に前記把持体を付勢する付勢手段とが備わっている継手構造を有することを特徴とするセグメント。
【請求項１】
連結対象のセグメントのうち一方のセグメントにおいて、一端がセグメント同士の当接面より突出するよう固定される板状金物と、前記連結対象のセグメントのうち他方のセグメントにおいて開口を持って埋設され前記板状金物を収容する袋体状金物とからなり、
前記袋体状金物の前記開口は、前記他方のセグメントにおける当接面から当該セグメントに挿入された前記板状金物が、前記当接面と略平行な向きで該袋体状金物の内部に向けてスライド移動することを許容する開口であり、
前記袋体状金物の内空は、前記スライド移動の方向に向けて拡大する形状であると共に、前記スライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、
前記袋体状金物の内空には、該内空の形状に沿った外形と板状金物の前記スライド移動が可能な間隙とを有する把持体と、前記スライド移動の方向と逆方向、又は前記スライド移動の方向と直交し当接面での前記開口からセグメント奥部に向かう方向と逆方向に前記把持体を付勢する付勢手段とが備わっている、
ことを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記他方のセグメントまたは前記袋体状金物が、
前記他方のセグメントにおける当接面からの、前記板状金物の当該セグメントへの前記挿入を受け入れる凹部を備えることを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記板状金物ないし前記把持体の表面を粗面としたことを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記板状金物ないし前記把持体の表面に摩擦係数の増加剤を塗布したことを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
セグメント内に固定される前記板状金物の他端に貫通孔が備わることを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項６】
連結対象のセグメントのうち一方のセグメントにおいて、一端がセグメント同士の当接面より突出するよう固定される板状金物と、前記連結対象のセグメントのうち他方のセグメントにおいて開口を持って埋設され前記板状金物を収容する袋体状金物とからなり、前記袋体状金物の前記開口は、前記他方のセグメントにおける当接面から当該セグメントに挿入された前記板状金物が、前記当接面と略平行な向きで該袋体状金物の内部に向けてスライド移動することを許容する開口であり、前記袋体状金物の内空は、前記スライド移動の方向に向けて拡大する形状であると共に、前記スライド移動の方向と直交する方向であって、前記開口のうち当接面での開口からセグメント奥部に向かう方向に向けて拡大する形状であり、前記袋体状金物の内空には、該内空の形状に沿った外形と板状金物の前記スライド移動が可能な間隙とを有する把持体と、前記スライド移動の方向と逆方向、又は前記スライド移動の方向と直交し当接面での前記開口からセグメント奥部に向かう方向と逆方向に前記把持体を付勢する付勢手段とが備わっている継手構造を有することを特徴とするセグメント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０４２７９（Ｐ２０１３−１０４２７９Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０９４８（Ｐ２０１１−２５０９４８）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（５０１１２２８５０）株式会社アイ・エル・シー (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（５０１１２２８５０）株式会社アイ・エル・シー (8)
【Ｆターム（参考）】
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