ナットホルダー、継手部構造及びコンクリート構造物
【課題】ナットホルダーを横や斜めにした状態でもナットがナットホルダーから落下することがなく、作業性を向上させることができるナットホルダー、継手部構造及びコンクリート構造物を提供する。
【解決手段】本発明のナットホルダー１は、本体１０の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域１１と、第一領域１１に隣接しナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域１２と、第二収容領域１２に隣接しナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域１３と、本体１０の外面に形成され本体１０の周囲を覆う部材に係止される突出部１４と、第一収容領域１１の内面に形成された突起１５と、を有する。
【解決手段】本発明のナットホルダー１は、本体１０の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域１１と、第一領域１１に隣接しナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域１２と、第二収容領域１２に隣接しナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域１３と、本体１０の外面に形成され本体１０の周囲を覆う部材に係止される突出部１４と、第一収容領域１１の内面に形成された突起１５と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトと螺合するナットを収容するナットホルダー、継手部構造及びコンクリート構造物に関し、特に、ナットホルダー内にナットを一時的に係止できるようにしたナットホルダー、継手部構造及びコンクリート構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナットホルダーを使用した継手部構造は、例えば、シールドトンネルのセグメントに採用されている。かかるセグメントは、トンネルを形成する環状の筒を周方向に複数に分割した形状をなしており、全体を鉄筋コンクリートにより構成したＲＣセグメントや外表面及び外周面を鋼板で覆って内部をコンクリートで充填した合成セグメント等、種々のタイプのものが存在している。
【０００３】
前記セグメントは、トンネルの敷設方向及び周方向に分割されているため、トンネルを構築するためには各セグメント同士を結合しなければならない。このセグメント同士の結合に際し、締結ボルトとナットを使用する場合に、予めナットをセグメントに収容しておくことがある。このナットをコンクリートに固定して配置した場合には、ナットの位置が固定されてしまうため、他方のセグメントに配置されるボルトの位置や角度も固定されてしまい、セグメント同士の継手部構造に組立誤差や製作誤差が生じ、ボルトとナットの締結が困難になってしまうという問題がある。かかる問題に対応するため、ナット側の継手板にナットを固着せずに収容するナットホルダーが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６５０２８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３２２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１及び特許文献２に記載されたナットホルダーは、いずれもナットを挿入する開口部を有し、ナットホルダーの収容部にナットを挿入してから締結ボルトの挿通孔を有する板材で開口部を塞ぐように構成されている。このとき、ナットは開口部から収容部に挿入されるのみで何ら拘束されていないため、ナットホルダーの開口部を上にした状態で板材により開口部を塞ぐ場合には、ナットが開口部から落下することはないが、継手部構造によっては、ナットホルダーを横や斜めにした状態で板材に接触させなければならない場合もあり、ナットホルダーからナットが落下し易く、作業性が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑み創案された発明であり、ナットホルダーを横や斜めにした状態でもナットがナットホルダーから落下することがなく、作業性を向上させることができるナットホルダー、継手部構造及びコンクリート構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、本体の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域と、該第一領域に隣接し前記ナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域と、該第二収容領域に隣接し前記ナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域と、前記第一収容領域の内面に形成された突起と、を有し、前記突起は、前記ナットの一端部と接触し、前記ナットの他端部の角部を前記第一収容領域の内面に接触させて前記ナットを係止させる、ことを特徴とするナットホルダーが提供される。
【０００８】
前記ナットホルダーは、前記第一収容領域の内側面に前記ナットの側面と接触可能な凸部が形成されていてもよいし、前記第三収容領域には前記仮締ボルトと同等以上の強度を有する素材により構成された仮締用ナットが前記仮締ボルトの挿入方向と反対側から挿入されていてもよいし、前記本体の外面には前記本体の周囲を覆う部材に係止される突出部が形成されていてもよい。
【０００９】
また、本発明によれば、被締結部材を締結ボルトとナットにより締結する継手部構造であって、前記締結ボルトを挿通可能なボルト挿通孔が形成されたプレートと、該プレートの背面にシール部材を介して配置され前記ナットを収容したナットホルダーと、該ナットホルダーの周囲に充填されたコンクリートと、を有し、前記ナットホルダーは、本体の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域と、該第一領域に隣接し前記ナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域と、該第二収容領域に隣接し前記ナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域と、前記第一収容領域の内面に形成された突起と、を有し、前記突起は、前記ナットの一端部と接触し、前記ナットの他端部の角部を前記第一収容領域の内面に接触させて前記ナットを係止させるように構成されている、ことを特徴とする継手部構造が提供される。
【００１０】
前記ナットホルダーは、前記第一収容領域の内側面に前記ナットの側面と接触可能な凸部が形成されていてもよいし、前記第三収容領域には前記仮締ボルトと同等以上の強度を有する素材により構成された仮締用ナットが前記仮締ボルトの挿入方向と反対側から挿入されていてもよいし、前記本体の外面には前記本体の周囲を覆う部材に係止される突出部が形成されていてもよい。
【００１１】
さらに、本発明によれば、締結ボルトとナットにより締結されるコンクリート構造物であって、前記締結ボルトを挿通可能なボルト挿通孔が形成されたプレートと、該プレートの挿通孔の背面にシール部材を介して配置され前記ナットを収容したナットホルダーと、該ナットホルダーの周囲に充填されたコンクリートと、を有し、前記ナットホルダーは、本体の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域と、該第一領域に隣接し前記ナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域と、該第二収容領域に隣接し前記ナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域と、前記第一収容領域の内面に形成された突起と、を有し、前記突起は、前記ナットの一端部と接触し、前記ナットの他端部の角部を前記第一収容領域の内面に接触させて前記ナットを係止させるように構成されている、ことを特徴とするコンクリート構造物が提供される。
【００１２】
前記ナットホルダーは、前記第一収容領域の内側面に前記ナットの側面と接触可能な凸部が形成されていてもよいし、前記第三収容領域には前記仮締ボルトと同等以上の強度を有する素材により構成された仮締用ナットが前記仮締ボルトの挿入方向と反対側から挿入されていてもよいし、前記本体の外面には前記本体の周囲を覆う部材に係止される突出部が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上述した本発明のナットホルダー、継手部構造及びコンクリート構造物によれば、ナットの角部を収容部の内面に接触させてナットを係止させる突起をナットホルダーに形成したことにより、ナットの角部をナットホルダーの内面にかじらせることができ、ナットを一時的に係止させることができる。したがって、ナットホルダーを横や斜めにした状態でもナットがナットホルダーから落下することがなく、作業性を向上させることができる。なお、このようにナットを係止させた場合であっても、ナットホルダーの仮留め工程において係止状態を解除させることができ、本締め工程では従来のナットホルダーと同様に機能させることができる。
【００１４】
また、ナットホルダーの内側面に凸部を形成することにより、ナットの側面部との摩擦抵抗を大きくすることができ、よりナットを落下させ難くすることができる。また、仮締ボルトと同等以上の強度を有する素材により構成された仮締用ナットを使用することにより、雌ネジ部の損傷を抑制して確実に仮締ボルトをナットホルダーに締結することができ、仮留め工程の作業性を向上させることができる。さらに、本体の外面に突出部を形成することにより、ナットホルダーをコンクリート等の周囲を覆う部材に係止させることができ、ナットホルダーの変形や共回りを抑制することができ、仮留め工程及び本締め工程の作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図１〜図６を用いて説明する。ここで、図１は、本発明に係るナットホルダーの第一実施形態を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ矢視図、（Ｃ）は図１（Ａ）におけるＣ矢視図である。
【００１６】
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すナットホルダー１は、本体１０の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域１１と、第一領域１１に隣接しナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域１２と、第二収容領域１２に隣接しナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域１３と、本体１０の外面に形成され本体１０の周囲を覆う部材に係止される突出部１４と、第一収容領域１１の内面に形成された突起１５と、を有する。
【００１７】
前記本体１０は、ナットホルダー１の押付面を形成するフランジ部１０ａと、第一収容領域１１の外壁をなす第一外壁部１０ｂと、第二収容領域１２及び第三収容領域１３の外壁をなす第二外壁部１０ｃと、を有する。フランジ部１０ａ、第一外壁部１０ｂ及び第二外壁部１０ｃは、順に外径が小さくなるように形成されている。フランジ部１０ａ、第一外壁部１０ｂ及び第二外壁部１０ｃの外径は、本体１０に要求される強度とコストとの関係により決定されるものであり、図示した形状に限られるものではなく、同じ外径の筒状であってもよいし、第三収容領域１３の外壁をなす部分を第二外壁部１０ｃよりも外径を小さく形成するようにしてもよい。また、ここでは第一外壁部１０ｂを第一収容領域１１の形状に合わせて六角形状に形成しているが筒状であってもよい。かかる本体部１０は、樹脂製であってもよいし、金属製であってもよい。特に、本体部１０を樹脂製とした場合にはコストダウンを図ることができる。また、図１（Ｃ）に示すように、フランジ部１０ａの表面にはナットホルダー取り付け時の水密性を担保する環状のシール部材１６が設けられている。なお、本体部１０を金属製として溶接により取り付ける場合にはシール部材１６は不要である。
【００１８】
前記第一収容領域１１は、ナットを収容する空間である。かかる第一収容領域１１は、ナットを遊嵌することができるように、ナットよりも大きく形成されており、ナットを収容したときの幅方向及び奥行き方向に隙間ができるようになっている。また、第一収容領域１１の一面はナットを挿入する開口部１１ａを形成している。さらに、ナットを非回転に拘束するために、第一収容領域１１の内側面１１ｂはナットと同じ形状（ここでは六角形状）に形成される。このように、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容することにより、本締め工程における締結ボルトの螺合時に組立誤差や製作誤差を吸収することができるとともに、ナットの共回りを防止することができる。
【００１９】
前記第二収容領域１２は、締結ボルトが斜めに挿入された場合であっても締結ボルトとナットを螺合できるようにするための空間である。締結ボルトはナットを貫通して締結されるため、締結ボルトが斜めに挿入されたときに第二収容領域１２がなかったり狭かったりした場合には、締結ボルトがナットホルダー１の内面と接触してしまい、締結ボルトとナットを螺合できなくなってしまう。したがって、第二収容領域１２の大きさは、締結ボルト及びナットの大きさや第一収容領域１１に形成されるナットとの隙間等の条件により設定される。
【００２０】
前記第三収容領域１３は、ナットホルダー１の取り付け時に仮留めするための空間である。後述するように、ナットホルダー１は継手部構造を構成するプレートに仮留めされた状態でコンクリートにより固定される。したがって、ナットホルダー１の取り付け時には、ナットホルダー１をプレートに押し付けておく必要がある。そこで、本締ボルトよりも径の小さい仮締ボルトをプレート越しにナットホルダー１内に挿入し、ナットと螺合させずに貫通させて第三収容領域１３の内面に形成された雌ネジ部１３ａに螺合させて締め付けることによって、ナットホルダー１をプレートに押し付けるようにしている。
【００２１】
前記突出部１４は、本体部１０の外面に放射状に配設された平板状のリブである。かかる突出部１４を設けることにより、ナットホルダー１をコンクリート等の周囲を覆う部材に係止させることができ、仮締ボルトや締結ボルトの締結時における回転力に対して抗力を増大させることができ、ナットホルダー１の変形や共回りを抑制することができる。ここでは、３箇所に突出部１４を配設しているが、ボルトの回転力に対して均等に抗力を発生させることができるように配設されていれば、２箇所でもよいし、４箇所以上でもよい。また、突出部１４は、本体１０と一体に成形されていることが好ましいが、後付けするようにしてもよい。なお、ここでは、突出部１４の幅をフランジ部１０ａの外径に合わせ、突出部１４の高さを本体１０の高さに合わせているが、かかる形状に限定されるものではなく、フランジ部１０ａの外径よりも小さくても大きくてもよいし、本体１０の高さよりも低くても高くてもよい。
【００２２】
前記突起１５は、ナットの一端部と接触し、ナットの他端部の角部を第一収容領域１１の内面に接触させてナットを係止させる部材である。図１（Ａ）に示すように、突起１５は、第一収容領域１１の内側面１１ｂと段差部１１ｃとにより構成される隅部に沿って均等に点在するように配置されている。例えば、図示したように、剪頭円錐を縦に分割した形状の突起１５を各内側面１１ｂの略中央部の６箇所に配置される。ここで、図２は、突起１５の作用を示す図であり、（Ａ）はナット係止前の状態、（Ｂ）はナット係止後の状態を示している。
【００２３】
図２（Ａ）に示すように、突起１５の径方向及び軸方向の長さをそれぞれＲ，Ｄとし、ナット２１を第一収容領域１１の開口部１１ａに合わせて同軸に配置したときに形成されるナット２１と第一収容領域１１の径方向及び軸方向の隙間をそれぞれΔｒ，Δｄとする。突起１５は、ナット２１の先端角部２１ａと接触しなければならないため、Ｒ＞Δｒ、Ｄ＞Δｄの条件を満たすように傾斜面１５ａが形成される。傾斜面１５ａは、図示したテーパ面に限定されるものではなく、凹曲面や凸曲面でもあってもよい。
【００２４】
図２（Ｂ）に示すように、第一収容領域１１にナット２１を奥まで挿入し、ナット２１の先端角部２１ａを突起１５に押し付けながら、ナット２１を傾斜させて後端角部２１ｂを第一収容領域１１の内側面１１ｂに押し付ける。ナット２１の後端角部２１ｂは角張っているため、第一収容領域１１の内側面１１ｂに押し付けることによって、ナット２１の後端角部２１ｂで第一収容領域１１の内側面１１ｂをかじらせることができ、ナット２１を第一収容領域１１内で係止させることができる。突起１５の塑性変形や弾性変形を利用してナット２１を係止することも考えられるが、ナット２１の表面には潤滑剤が塗布されており、ナット２１の表面の摩擦抵抗のみではナット２１を係止することが困難である。そこで、本発明では、ナット２１の角張った先端角部２１ａ及び後端角部２１ｂを利用して第一収容領域１１内にナット２１を係止させるようにしている。したがって、ナットホルダー１を横や斜めにした状態でもナット２１がナットホルダー１から落下し難くすることができ、ナットホルダー１の取り付け作業等の作業性を向上させることができる。
【００２５】
次に、上述したナットホルダー１を使用した継手部構造を形成するための手順について説明する。ここで、図３は、本発明のナットホルダーを使用した継手部構造を形成するための手順を示す図であり、（Ａ）はナット挿入工程、（Ｂ）は仮留め工程、（Ｃ）は固着工程を示している。
【００２６】
図３（Ａ）に示すように、ナット挿入工程では、ナットホルダー１の第一収容領域１１にナット２１を挿入し、突起１５を利用してナット２１を係止させる。したがって、図３（Ｂ）に示すように、ナットホルダー１を取り付けるプレート３１が略垂直に配置されている場合であっても、ナットホルダー１の取扱い時にナット２１が落下することがなく、作業性に優れる。
【００２７】
図３（Ｂ）に示すように、仮留め工程では、継手部構造を構成するプレート３１にナットホルダー１を配置し、仮締ボルト３２を螺合させてナットホルダー１を仮留めしている。プレート３１は、例えば、鋼板であり、締結ボルトが挿通されるボルト挿通孔３１ａが形成されている。そして、ナットホルダー１は、ボルト挿通孔３１ａと略同軸となるようにプレート３１の背面に配置される。仮締ボルト３２は、プレート３１の表面からボルト挿通孔３１ａに挿通され、先端の雄ネジ部がナットホルダー１の第三収容領域１３に形成された雌ネジ部１３ａに螺合される。また、仮締ボルト３２は、ボルト挿通孔３１ａと嵌合する拡径部３２ａを有し、ボルト挿通孔３１ａに拡径部３２ａを嵌合させることにより位置決めされる。一方、ナット２１は、上述したようにナットホルダー１内に傾斜されて係止されているため、仮締ボルト３２を挿通又は螺合させる段階で仮締ボルト３２と接触し、係止状態が解除される。仮締ボルト３２の先端部を意識的にナット２１と接触させて、ナット２１の係止状態を解除させるようにしてもよい。したがって、図３（Ｂ）に示すように、仮締ボルト３２を締め付けて、ナットホルダー１をプレート３１の背面に押し付けた状態において、ナット２１はナットホルダー１の第一収容領域１１内で遊嵌状に配置されていることになる。なお、ナットホルダー１の内部はシール部材１６により水密にシールされるが、シール部材１６はプレート３１側に配置されていてもよい。
【００２８】
図３（Ｃ）に示すように、固着工程では、プレート３１の背面及びナットホルダー１の周囲にコンクリート３３を充填し、ナットホルダー１を固定する。そして、コンクリート３３が完全に固まったら仮締ボルト３２をナットホルダー１から取り外す。かかる手順により、締結ボルトを挿通可能なボルト挿通孔３１ａが形成されたプレート３１と、プレート３１の背面にシール部材１６を介して配置されナット２１を収容した本発明のナットホルダー１と、ナットホルダー１の周囲に充填されたコンクリート３３と、を有する継手部構造が形成される。
【００２９】
次に、上述した継手部構造を有する被締結部材を締結ボルトで締結する手順について説明する。ここで、図４は、本発明の継手部構造を有する被締結部材を用いて被締結部材同士を締結する手順を示す図であり、（Ａ）は位置決め工程、（Ｂ）は本締め工程を示している。
【００３０】
図４（Ａ）に示すように、被締結部材の一方には、ボルト締結孔３１ａを有するプレート３１の背面にナット２１が収容されたナットホルダー１が配置されてコンクリート３３により固定されている。また、被締結部材の他方には、ボルト締結孔４１ａを有するプレート４１の背面に締結ボルト４２を挿入しナット２１に螺合させるためのボルト締結用空間４３が形成されている。そして、位置決め工程では、ボルト締結孔３１ａ，４１ａ同士が略同軸状に配置されるようにプレート３１，４１同士を重ね合わせることにより被締結部材同士を位置決めしている。
【００３１】
図４（Ｂ）に示すように、本締め工程では、他方の被締結部材のボルト締結用空間４３側から締結ボルト４２をボルト締結孔３１ａ，４１ａに挿入し、ナット２１に螺合させる。ナット２１は、ナットホルダー１の第一収容領域１１内で遊嵌状に配置されているため、被締結部材に組立誤差や製作誤差があったとしても、ナット２１とナットホルダー１の第一収容領域１１との隙間によりこれらの誤差を吸収することができる。また、ナットホルダー１には締結ボルト４２の先端部を収容する第二収容領域１２が形成されているため、締結ボルト４２が斜めにナット２１に挿入されても支障なく締結ボルト４２とナット２１とを螺合させることができる。最終的に締結ボルト４２を締め付けることによって、ナット２１はプレート３１側に引き寄せられ、締結ボルト４２とナット２１によりプレート３１，４１を挟持し、被締結部材同士が締結される。また、ナット２１は、ナットホルダー１の第一収容領域１１に非回転に収容されるとともに、ナットホルダー１の突出部１４がコンクリート３３に埋め込まれているため、締結ボルト４２の回転力に対して十分な抗力を発揮し、強固に締め付けることができる。
【００３２】
続いて、本発明に係るナットホルダー１の他の実施形態について説明する。ここで、図５は、本発明に係るナットホルダーの他の実施形態を示す図であり、（Ａ）は第二実施形態、（Ｂ）は第三実施形態、（Ｃ）は第四実施形態、（Ｄ）は第五実施形態、（Ｅ）は第六実施形態、（Ｆ）は第七実施形態を示している。なお、図１に示した第一実施形態のナットホルダー１と同じ構成部品については同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【００３３】
図５（Ａ）に示す第二実施形態のナットホルダー１は、突起１５を第一収容領域の内側面１１ｂにのみ配置したものである。突起１５は、上述したように傾斜面１５ａでナット２１の先端角部２１ａを保持するものであるため、必ずしも第一収容領域１１の段差部１１ｃまで配置されている必要はなく、第二実施形態に示したように、突起１５を第一収容領域１１の内側面１１ｂにのみ配置するようにしても第一実施形態と同様の効果を発揮させることができる。
【００３４】
図５（Ｂ）に示す第三実施形態のナットホルダー１は、突起１５を第一収容領域１１の内側面１１ｂに沿って全周に配置したものである。このように突起１５を配置しても第一実施形態と同様の効果を発揮させることができる。
【００３５】
図５（Ｃ）に示す第四実施形態のナットホルダー１は、突起１５の傾斜面１５ａの角度を各配置位置に応じて変化させたものである。このように傾斜面１５ａの角度を変化させることにより、ナット２１を突起１５に押し付けたときにナット２１を傾斜させる方向を一義的に設定することができ、容易にナット２１の後端角部２１ｂを第一収容領域１１の内側面１１ｂに係止させることができる。
【００３６】
図５（Ｄ）に示す第五実施形態のナットホルダー１は、第一収容領域１１の内側面１１ｂにナット２１の側面と接触可能な凸部５１を形成したものである。凸部５１は、ナット２１が落下しようとする方向の摩擦抵抗力を向上させるためのものであるため、図示したように、内側面１１ｂの周方向に沿って線状に形成されることが好ましい。かかる凸部５１の高さは、ナット２１を第一収容領域１１内に係止させた状態でナット２１の側面と接触するように設定される。また、突起１５に近い側の凸部５１の高さを、突起１５から遠い側の凸部５１の高さよりも高く形成するようにしてもよい。また、凸部５１の表面は、図示したように、曲面状に形成してもよいし、傾斜面状や尖頭状に形成してもよい。
【００３７】
図５（Ｅ）に示す第六実施形態のナットホルダー１は、第三収容領域１３に仮締ボルト３２と同等以上の強度を有する素材（例えば、金属製）により構成された仮締用ナット５２が仮締ボルト３２の挿入方向と反対側から挿入されたものである。具体的には、第三収容領域１３の第二収容領域１２と反対側から仮締用ナット５２を挿入することができる中空部１３ｂを形成するとともに、第三収容領域１３の内側面の一部に仮締用ナット５２のストッパーとなる段差部１３ｃを形成し、この中空部１３ｂに仮締用ナット５２を挿入した後、本体１０の頭部を蓋部材５３で水密に塞ぐようにする。蓋部材５３は、例えば、接着剤により本体１０の頭部に接続される。かかる仮締用ナット５２を第三収容領域１３に配置することにより、仮締用ナット５２を強固に締め付けた場合であっても、雌ネジ部の損傷を抑制して確実に仮締ボルト３２をナットホルダー１に締結することができ、仮留め工程の作業性を向上させることができ、特に、樹脂製のナットホルダー１に適した実施形態である。
【００３８】
図５（Ｆ）に示す第七実施形態のナットホルダー１は、図５（Ｄ）に示した第五実施形態と図５（Ｅ）に示した第六実施形態を組み合わせたものである。すなわち、第一収容領域１１の内側面１１ｂにナット２１の側面と接触可能な凸部５１を形成するとともに、第三収容領域１３に仮締ボルト３２と同等以上の強度を有する素材（例えば、金属製）により構成された仮締用ナット５２が仮締ボルト３２の挿入方向と反対側から挿入されたものである。かかる構成により、上述した第一実施形態の効果に加えて、第五実施形態及び第六実施形態の効果も発揮させることができ、優れたナットホルダー１を構成することができる。なお、各実施形態の組み合わせは第七実施形態に示したものに限られず、第一実施形態〜第六実施形態の各実施形態を用途等に応じて任意に組み合わせることができる。
【００３９】
最後に、本発明に係るコンクリート構造物について説明する。ここで、図６は、本発明に係るコンクリート構造物を示す外観図であり、（Ａ）は合成セグメント、（Ｂ）はＲＣセグメントである。なお、各図に示したナットホルダー１の構造は、図１〜図５に示したとおりであり、同じ構成部品については同じ符号を付して説明する。
【００４０】
図６（Ａ）及び（Ｂ）に示したコンクリート構造物６１は、締結ボルト４２とナット２１により締結されるコンクリート構造物６１であって、締結ボルト４２を挿通可能なボルト挿通孔３１ａが形成されたプレート３１と、プレート３１のボルト挿通孔３１ａの背面にシール部材１６を介して配置されナット２１を収容した本発明のナットホルダー１と、ナットホルダー１の周囲に充填されたコンクリート３３と、を有する。かかるコンクリート構造物６１は、例えば、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示したシールドトンネルのセグメントである。
【００４１】
図６（Ａ）に示したコンクリート構造物６１は、いわゆる合成セグメントであり、外表面をスキンプレートで覆うとともに外周面をプレート３１で覆って内部をコンクリート３３で充填したものである。スキンプレート及びプレート３１は、一般的に鋼板により形成される。また、図示しないが、コンクリート３３の内部にはスキンプレート及びプレート３１に接続された鋼板リブが配設されている。かかる合成セグメントは、複数の合成セグメントをトンネルの敷設方向及び周方向に組み付けてトンネルを構築する必要がある。一般に、周方向に組み付ける部分をセグメント間継手６１ａと称し、敷設方向に組み付ける部分をリング間継手６１ｂと称する。そして、ある合成セグメントのセグメント間継手６１ａ及びリング間継手６１ｂは、図６（Ａ）に示したように本発明のナットホルダー１を使用した継手部構造に構成され、この合成セグメントと周方向及び敷設方向に隣接する合成セグメントには締結ボルト４２を挿入するボルト締結用空間４３が形成されている。
【００４２】
図６（Ｂ）に示したコンクリート構造物６１は、いわゆるＲＣセグメントであり、略全体がコンクリート３３により構成されている。このコンクリート３３は、内部に鉄筋が配設された鉄筋コンクリート（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）である。そして、セグメント間継手６１ａ及びリング間継手６１ｂを構成する部分にプレート３１が配置され、その背面に本発明のナットホルダー１が固定されている。
【００４３】
上述したコンクリート構造物６１では、本発明のナットホルダー１を使用しているため、ナットホルダー１を横や斜めにした状態でもナット２１がナットホルダー１から落下することがなく、作業性を向上させることができる。なお、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示した合成セグメント及びＲＣセグメントは、コンクリート構造物６１の一例であり、本発明のコンクリート構造物は、締結ボルトとナットにより締結されるコンクリート構造物であれば、他の型式のセグメントであってもよいし、その他のコンクリート製の建築物等であってもよいことは勿論である。
【００４４】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るナットホルダーの第一実施形態を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ矢視図、（Ｃ）は図１（Ａ）におけるＣ矢視図である。
【図２】突起の作用を示す図であり、（Ａ）はナット係止前の状態、（Ｂ）はナット係止後の状態を示している。
【図３】本発明のナットホルダーを使用した継手部構造を形成するための手順を示す図であり、（Ａ）はナット挿入工程、（Ｂ）は仮留め工程、（Ｃ）は固着工程を示している。
【図４】本発明の継手部構造を有する被締結部材を用いて被締結部材同士を締結する手順を示す図であり、（Ａ）は位置決め工程、（Ｂ）は本締め工程を示している。
【図５】本発明に係るナットホルダーの他の実施形態を示す図であり、（Ａ）は第二実施形態、（Ｂ）は第三実施形態、（Ｃ）は第四実施形態、（Ｄ）は第五実施形態、（Ｅ）は第六実施形態、（Ｆ）は第七実施形態を示している。
【図６】本発明に係るコンクリート構造物を示す外観図であり、（Ａ）は合成セグメント、（Ｂ）はＲＣセグメントである。
【符号の説明】
【００４６】
１ ナットホルダー
１０ 本体
１０ａ フランジ部
１０ｂ 第一外壁部
１０ｃ 第二外壁部
１１ 第一収容領域
１１ａ 開口部
１１ｂ 内側面
１１ｃ 段差部
１２ 第二収容領域
１３ 第三収容領域
１３ａ 雌ネジ部
１３ｂ 中空部
１３ｃ 段差部
１４ 突出部
１５ 突起
１５ａ 傾斜面
１６ シール部材
２１ ナット
２１ａ 先端角部
２１ｂ 後端角部
３１，４１ プレート
３１ａ，４１ａ 締結ボルト挿通孔
３２ 仮締ボルト
３２ａ 拡径部
３３ コンクリート
４２ 締結ボルト
４３ ボルト締結用空間
５１ 凸部
５２ 仮締用ナット
５３ 蓋部材
６１ コンクリート構造物
６１ａ セグメント間継手
６１ｂ リング間継手
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトと螺合するナットを収容するナットホルダー、継手部構造及びコンクリート構造物に関し、特に、ナットホルダー内にナットを一時的に係止できるようにしたナットホルダー、継手部構造及びコンクリート構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナットホルダーを使用した継手部構造は、例えば、シールドトンネルのセグメントに採用されている。かかるセグメントは、トンネルを形成する環状の筒を周方向に複数に分割した形状をなしており、全体を鉄筋コンクリートにより構成したＲＣセグメントや外表面及び外周面を鋼板で覆って内部をコンクリートで充填した合成セグメント等、種々のタイプのものが存在している。
【０００３】
前記セグメントは、トンネルの敷設方向及び周方向に分割されているため、トンネルを構築するためには各セグメント同士を結合しなければならない。このセグメント同士の結合に際し、締結ボルトとナットを使用する場合に、予めナットをセグメントに収容しておくことがある。このナットをコンクリートに固定して配置した場合には、ナットの位置が固定されてしまうため、他方のセグメントに配置されるボルトの位置や角度も固定されてしまい、セグメント同士の継手部構造に組立誤差や製作誤差が生じ、ボルトとナットの締結が困難になってしまうという問題がある。かかる問題に対応するため、ナット側の継手板にナットを固着せずに収容するナットホルダーが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６５０２８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３２２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１及び特許文献２に記載されたナットホルダーは、いずれもナットを挿入する開口部を有し、ナットホルダーの収容部にナットを挿入してから締結ボルトの挿通孔を有する板材で開口部を塞ぐように構成されている。このとき、ナットは開口部から収容部に挿入されるのみで何ら拘束されていないため、ナットホルダーの開口部を上にした状態で板材により開口部を塞ぐ場合には、ナットが開口部から落下することはないが、継手部構造によっては、ナットホルダーを横や斜めにした状態で板材に接触させなければならない場合もあり、ナットホルダーからナットが落下し易く、作業性が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑み創案された発明であり、ナットホルダーを横や斜めにした状態でもナットがナットホルダーから落下することがなく、作業性を向上させることができるナットホルダー、継手部構造及びコンクリート構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、本体の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域と、該第一領域に隣接し前記ナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域と、該第二収容領域に隣接し前記ナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域と、前記第一収容領域の内面に形成された突起と、を有し、前記突起は、前記ナットの一端部と接触し、前記ナットの他端部の角部を前記第一収容領域の内面に接触させて前記ナットを係止させる、ことを特徴とするナットホルダーが提供される。
【０００８】
前記ナットホルダーは、前記第一収容領域の内側面に前記ナットの側面と接触可能な凸部が形成されていてもよいし、前記第三収容領域には前記仮締ボルトと同等以上の強度を有する素材により構成された仮締用ナットが前記仮締ボルトの挿入方向と反対側から挿入されていてもよいし、前記本体の外面には前記本体の周囲を覆う部材に係止される突出部が形成されていてもよい。
【０００９】
また、本発明によれば、被締結部材を締結ボルトとナットにより締結する継手部構造であって、前記締結ボルトを挿通可能なボルト挿通孔が形成されたプレートと、該プレートの背面にシール部材を介して配置され前記ナットを収容したナットホルダーと、該ナットホルダーの周囲に充填されたコンクリートと、を有し、前記ナットホルダーは、本体の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域と、該第一領域に隣接し前記ナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域と、該第二収容領域に隣接し前記ナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域と、前記第一収容領域の内面に形成された突起と、を有し、前記突起は、前記ナットの一端部と接触し、前記ナットの他端部の角部を前記第一収容領域の内面に接触させて前記ナットを係止させるように構成されている、ことを特徴とする継手部構造が提供される。
【００１０】
前記ナットホルダーは、前記第一収容領域の内側面に前記ナットの側面と接触可能な凸部が形成されていてもよいし、前記第三収容領域には前記仮締ボルトと同等以上の強度を有する素材により構成された仮締用ナットが前記仮締ボルトの挿入方向と反対側から挿入されていてもよいし、前記本体の外面には前記本体の周囲を覆う部材に係止される突出部が形成されていてもよい。
【００１１】
さらに、本発明によれば、締結ボルトとナットにより締結されるコンクリート構造物であって、前記締結ボルトを挿通可能なボルト挿通孔が形成されたプレートと、該プレートの挿通孔の背面にシール部材を介して配置され前記ナットを収容したナットホルダーと、該ナットホルダーの周囲に充填されたコンクリートと、を有し、前記ナットホルダーは、本体の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域と、該第一領域に隣接し前記ナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域と、該第二収容領域に隣接し前記ナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域と、前記第一収容領域の内面に形成された突起と、を有し、前記突起は、前記ナットの一端部と接触し、前記ナットの他端部の角部を前記第一収容領域の内面に接触させて前記ナットを係止させるように構成されている、ことを特徴とするコンクリート構造物が提供される。
【００１２】
前記ナットホルダーは、前記第一収容領域の内側面に前記ナットの側面と接触可能な凸部が形成されていてもよいし、前記第三収容領域には前記仮締ボルトと同等以上の強度を有する素材により構成された仮締用ナットが前記仮締ボルトの挿入方向と反対側から挿入されていてもよいし、前記本体の外面には前記本体の周囲を覆う部材に係止される突出部が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上述した本発明のナットホルダー、継手部構造及びコンクリート構造物によれば、ナットの角部を収容部の内面に接触させてナットを係止させる突起をナットホルダーに形成したことにより、ナットの角部をナットホルダーの内面にかじらせることができ、ナットを一時的に係止させることができる。したがって、ナットホルダーを横や斜めにした状態でもナットがナットホルダーから落下することがなく、作業性を向上させることができる。なお、このようにナットを係止させた場合であっても、ナットホルダーの仮留め工程において係止状態を解除させることができ、本締め工程では従来のナットホルダーと同様に機能させることができる。
【００１４】
また、ナットホルダーの内側面に凸部を形成することにより、ナットの側面部との摩擦抵抗を大きくすることができ、よりナットを落下させ難くすることができる。また、仮締ボルトと同等以上の強度を有する素材により構成された仮締用ナットを使用することにより、雌ネジ部の損傷を抑制して確実に仮締ボルトをナットホルダーに締結することができ、仮留め工程の作業性を向上させることができる。さらに、本体の外面に突出部を形成することにより、ナットホルダーをコンクリート等の周囲を覆う部材に係止させることができ、ナットホルダーの変形や共回りを抑制することができ、仮留め工程及び本締め工程の作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図１〜図６を用いて説明する。ここで、図１は、本発明に係るナットホルダーの第一実施形態を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ矢視図、（Ｃ）は図１（Ａ）におけるＣ矢視図である。
【００１６】
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すナットホルダー１は、本体１０の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域１１と、第一領域１１に隣接しナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域１２と、第二収容領域１２に隣接しナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域１３と、本体１０の外面に形成され本体１０の周囲を覆う部材に係止される突出部１４と、第一収容領域１１の内面に形成された突起１５と、を有する。
【００１７】
前記本体１０は、ナットホルダー１の押付面を形成するフランジ部１０ａと、第一収容領域１１の外壁をなす第一外壁部１０ｂと、第二収容領域１２及び第三収容領域１３の外壁をなす第二外壁部１０ｃと、を有する。フランジ部１０ａ、第一外壁部１０ｂ及び第二外壁部１０ｃは、順に外径が小さくなるように形成されている。フランジ部１０ａ、第一外壁部１０ｂ及び第二外壁部１０ｃの外径は、本体１０に要求される強度とコストとの関係により決定されるものであり、図示した形状に限られるものではなく、同じ外径の筒状であってもよいし、第三収容領域１３の外壁をなす部分を第二外壁部１０ｃよりも外径を小さく形成するようにしてもよい。また、ここでは第一外壁部１０ｂを第一収容領域１１の形状に合わせて六角形状に形成しているが筒状であってもよい。かかる本体部１０は、樹脂製であってもよいし、金属製であってもよい。特に、本体部１０を樹脂製とした場合にはコストダウンを図ることができる。また、図１（Ｃ）に示すように、フランジ部１０ａの表面にはナットホルダー取り付け時の水密性を担保する環状のシール部材１６が設けられている。なお、本体部１０を金属製として溶接により取り付ける場合にはシール部材１６は不要である。
【００１８】
前記第一収容領域１１は、ナットを収容する空間である。かかる第一収容領域１１は、ナットを遊嵌することができるように、ナットよりも大きく形成されており、ナットを収容したときの幅方向及び奥行き方向に隙間ができるようになっている。また、第一収容領域１１の一面はナットを挿入する開口部１１ａを形成している。さらに、ナットを非回転に拘束するために、第一収容領域１１の内側面１１ｂはナットと同じ形状（ここでは六角形状）に形成される。このように、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容することにより、本締め工程における締結ボルトの螺合時に組立誤差や製作誤差を吸収することができるとともに、ナットの共回りを防止することができる。
【００１９】
前記第二収容領域１２は、締結ボルトが斜めに挿入された場合であっても締結ボルトとナットを螺合できるようにするための空間である。締結ボルトはナットを貫通して締結されるため、締結ボルトが斜めに挿入されたときに第二収容領域１２がなかったり狭かったりした場合には、締結ボルトがナットホルダー１の内面と接触してしまい、締結ボルトとナットを螺合できなくなってしまう。したがって、第二収容領域１２の大きさは、締結ボルト及びナットの大きさや第一収容領域１１に形成されるナットとの隙間等の条件により設定される。
【００２０】
前記第三収容領域１３は、ナットホルダー１の取り付け時に仮留めするための空間である。後述するように、ナットホルダー１は継手部構造を構成するプレートに仮留めされた状態でコンクリートにより固定される。したがって、ナットホルダー１の取り付け時には、ナットホルダー１をプレートに押し付けておく必要がある。そこで、本締ボルトよりも径の小さい仮締ボルトをプレート越しにナットホルダー１内に挿入し、ナットと螺合させずに貫通させて第三収容領域１３の内面に形成された雌ネジ部１３ａに螺合させて締め付けることによって、ナットホルダー１をプレートに押し付けるようにしている。
【００２１】
前記突出部１４は、本体部１０の外面に放射状に配設された平板状のリブである。かかる突出部１４を設けることにより、ナットホルダー１をコンクリート等の周囲を覆う部材に係止させることができ、仮締ボルトや締結ボルトの締結時における回転力に対して抗力を増大させることができ、ナットホルダー１の変形や共回りを抑制することができる。ここでは、３箇所に突出部１４を配設しているが、ボルトの回転力に対して均等に抗力を発生させることができるように配設されていれば、２箇所でもよいし、４箇所以上でもよい。また、突出部１４は、本体１０と一体に成形されていることが好ましいが、後付けするようにしてもよい。なお、ここでは、突出部１４の幅をフランジ部１０ａの外径に合わせ、突出部１４の高さを本体１０の高さに合わせているが、かかる形状に限定されるものではなく、フランジ部１０ａの外径よりも小さくても大きくてもよいし、本体１０の高さよりも低くても高くてもよい。
【００２２】
前記突起１５は、ナットの一端部と接触し、ナットの他端部の角部を第一収容領域１１の内面に接触させてナットを係止させる部材である。図１（Ａ）に示すように、突起１５は、第一収容領域１１の内側面１１ｂと段差部１１ｃとにより構成される隅部に沿って均等に点在するように配置されている。例えば、図示したように、剪頭円錐を縦に分割した形状の突起１５を各内側面１１ｂの略中央部の６箇所に配置される。ここで、図２は、突起１５の作用を示す図であり、（Ａ）はナット係止前の状態、（Ｂ）はナット係止後の状態を示している。
【００２３】
図２（Ａ）に示すように、突起１５の径方向及び軸方向の長さをそれぞれＲ，Ｄとし、ナット２１を第一収容領域１１の開口部１１ａに合わせて同軸に配置したときに形成されるナット２１と第一収容領域１１の径方向及び軸方向の隙間をそれぞれΔｒ，Δｄとする。突起１５は、ナット２１の先端角部２１ａと接触しなければならないため、Ｒ＞Δｒ、Ｄ＞Δｄの条件を満たすように傾斜面１５ａが形成される。傾斜面１５ａは、図示したテーパ面に限定されるものではなく、凹曲面や凸曲面でもあってもよい。
【００２４】
図２（Ｂ）に示すように、第一収容領域１１にナット２１を奥まで挿入し、ナット２１の先端角部２１ａを突起１５に押し付けながら、ナット２１を傾斜させて後端角部２１ｂを第一収容領域１１の内側面１１ｂに押し付ける。ナット２１の後端角部２１ｂは角張っているため、第一収容領域１１の内側面１１ｂに押し付けることによって、ナット２１の後端角部２１ｂで第一収容領域１１の内側面１１ｂをかじらせることができ、ナット２１を第一収容領域１１内で係止させることができる。突起１５の塑性変形や弾性変形を利用してナット２１を係止することも考えられるが、ナット２１の表面には潤滑剤が塗布されており、ナット２１の表面の摩擦抵抗のみではナット２１を係止することが困難である。そこで、本発明では、ナット２１の角張った先端角部２１ａ及び後端角部２１ｂを利用して第一収容領域１１内にナット２１を係止させるようにしている。したがって、ナットホルダー１を横や斜めにした状態でもナット２１がナットホルダー１から落下し難くすることができ、ナットホルダー１の取り付け作業等の作業性を向上させることができる。
【００２５】
次に、上述したナットホルダー１を使用した継手部構造を形成するための手順について説明する。ここで、図３は、本発明のナットホルダーを使用した継手部構造を形成するための手順を示す図であり、（Ａ）はナット挿入工程、（Ｂ）は仮留め工程、（Ｃ）は固着工程を示している。
【００２６】
図３（Ａ）に示すように、ナット挿入工程では、ナットホルダー１の第一収容領域１１にナット２１を挿入し、突起１５を利用してナット２１を係止させる。したがって、図３（Ｂ）に示すように、ナットホルダー１を取り付けるプレート３１が略垂直に配置されている場合であっても、ナットホルダー１の取扱い時にナット２１が落下することがなく、作業性に優れる。
【００２７】
図３（Ｂ）に示すように、仮留め工程では、継手部構造を構成するプレート３１にナットホルダー１を配置し、仮締ボルト３２を螺合させてナットホルダー１を仮留めしている。プレート３１は、例えば、鋼板であり、締結ボルトが挿通されるボルト挿通孔３１ａが形成されている。そして、ナットホルダー１は、ボルト挿通孔３１ａと略同軸となるようにプレート３１の背面に配置される。仮締ボルト３２は、プレート３１の表面からボルト挿通孔３１ａに挿通され、先端の雄ネジ部がナットホルダー１の第三収容領域１３に形成された雌ネジ部１３ａに螺合される。また、仮締ボルト３２は、ボルト挿通孔３１ａと嵌合する拡径部３２ａを有し、ボルト挿通孔３１ａに拡径部３２ａを嵌合させることにより位置決めされる。一方、ナット２１は、上述したようにナットホルダー１内に傾斜されて係止されているため、仮締ボルト３２を挿通又は螺合させる段階で仮締ボルト３２と接触し、係止状態が解除される。仮締ボルト３２の先端部を意識的にナット２１と接触させて、ナット２１の係止状態を解除させるようにしてもよい。したがって、図３（Ｂ）に示すように、仮締ボルト３２を締め付けて、ナットホルダー１をプレート３１の背面に押し付けた状態において、ナット２１はナットホルダー１の第一収容領域１１内で遊嵌状に配置されていることになる。なお、ナットホルダー１の内部はシール部材１６により水密にシールされるが、シール部材１６はプレート３１側に配置されていてもよい。
【００２８】
図３（Ｃ）に示すように、固着工程では、プレート３１の背面及びナットホルダー１の周囲にコンクリート３３を充填し、ナットホルダー１を固定する。そして、コンクリート３３が完全に固まったら仮締ボルト３２をナットホルダー１から取り外す。かかる手順により、締結ボルトを挿通可能なボルト挿通孔３１ａが形成されたプレート３１と、プレート３１の背面にシール部材１６を介して配置されナット２１を収容した本発明のナットホルダー１と、ナットホルダー１の周囲に充填されたコンクリート３３と、を有する継手部構造が形成される。
【００２９】
次に、上述した継手部構造を有する被締結部材を締結ボルトで締結する手順について説明する。ここで、図４は、本発明の継手部構造を有する被締結部材を用いて被締結部材同士を締結する手順を示す図であり、（Ａ）は位置決め工程、（Ｂ）は本締め工程を示している。
【００３０】
図４（Ａ）に示すように、被締結部材の一方には、ボルト締結孔３１ａを有するプレート３１の背面にナット２１が収容されたナットホルダー１が配置されてコンクリート３３により固定されている。また、被締結部材の他方には、ボルト締結孔４１ａを有するプレート４１の背面に締結ボルト４２を挿入しナット２１に螺合させるためのボルト締結用空間４３が形成されている。そして、位置決め工程では、ボルト締結孔３１ａ，４１ａ同士が略同軸状に配置されるようにプレート３１，４１同士を重ね合わせることにより被締結部材同士を位置決めしている。
【００３１】
図４（Ｂ）に示すように、本締め工程では、他方の被締結部材のボルト締結用空間４３側から締結ボルト４２をボルト締結孔３１ａ，４１ａに挿入し、ナット２１に螺合させる。ナット２１は、ナットホルダー１の第一収容領域１１内で遊嵌状に配置されているため、被締結部材に組立誤差や製作誤差があったとしても、ナット２１とナットホルダー１の第一収容領域１１との隙間によりこれらの誤差を吸収することができる。また、ナットホルダー１には締結ボルト４２の先端部を収容する第二収容領域１２が形成されているため、締結ボルト４２が斜めにナット２１に挿入されても支障なく締結ボルト４２とナット２１とを螺合させることができる。最終的に締結ボルト４２を締め付けることによって、ナット２１はプレート３１側に引き寄せられ、締結ボルト４２とナット２１によりプレート３１，４１を挟持し、被締結部材同士が締結される。また、ナット２１は、ナットホルダー１の第一収容領域１１に非回転に収容されるとともに、ナットホルダー１の突出部１４がコンクリート３３に埋め込まれているため、締結ボルト４２の回転力に対して十分な抗力を発揮し、強固に締め付けることができる。
【００３２】
続いて、本発明に係るナットホルダー１の他の実施形態について説明する。ここで、図５は、本発明に係るナットホルダーの他の実施形態を示す図であり、（Ａ）は第二実施形態、（Ｂ）は第三実施形態、（Ｃ）は第四実施形態、（Ｄ）は第五実施形態、（Ｅ）は第六実施形態、（Ｆ）は第七実施形態を示している。なお、図１に示した第一実施形態のナットホルダー１と同じ構成部品については同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【００３３】
図５（Ａ）に示す第二実施形態のナットホルダー１は、突起１５を第一収容領域の内側面１１ｂにのみ配置したものである。突起１５は、上述したように傾斜面１５ａでナット２１の先端角部２１ａを保持するものであるため、必ずしも第一収容領域１１の段差部１１ｃまで配置されている必要はなく、第二実施形態に示したように、突起１５を第一収容領域１１の内側面１１ｂにのみ配置するようにしても第一実施形態と同様の効果を発揮させることができる。
【００３４】
図５（Ｂ）に示す第三実施形態のナットホルダー１は、突起１５を第一収容領域１１の内側面１１ｂに沿って全周に配置したものである。このように突起１５を配置しても第一実施形態と同様の効果を発揮させることができる。
【００３５】
図５（Ｃ）に示す第四実施形態のナットホルダー１は、突起１５の傾斜面１５ａの角度を各配置位置に応じて変化させたものである。このように傾斜面１５ａの角度を変化させることにより、ナット２１を突起１５に押し付けたときにナット２１を傾斜させる方向を一義的に設定することができ、容易にナット２１の後端角部２１ｂを第一収容領域１１の内側面１１ｂに係止させることができる。
【００３６】
図５（Ｄ）に示す第五実施形態のナットホルダー１は、第一収容領域１１の内側面１１ｂにナット２１の側面と接触可能な凸部５１を形成したものである。凸部５１は、ナット２１が落下しようとする方向の摩擦抵抗力を向上させるためのものであるため、図示したように、内側面１１ｂの周方向に沿って線状に形成されることが好ましい。かかる凸部５１の高さは、ナット２１を第一収容領域１１内に係止させた状態でナット２１の側面と接触するように設定される。また、突起１５に近い側の凸部５１の高さを、突起１５から遠い側の凸部５１の高さよりも高く形成するようにしてもよい。また、凸部５１の表面は、図示したように、曲面状に形成してもよいし、傾斜面状や尖頭状に形成してもよい。
【００３７】
図５（Ｅ）に示す第六実施形態のナットホルダー１は、第三収容領域１３に仮締ボルト３２と同等以上の強度を有する素材（例えば、金属製）により構成された仮締用ナット５２が仮締ボルト３２の挿入方向と反対側から挿入されたものである。具体的には、第三収容領域１３の第二収容領域１２と反対側から仮締用ナット５２を挿入することができる中空部１３ｂを形成するとともに、第三収容領域１３の内側面の一部に仮締用ナット５２のストッパーとなる段差部１３ｃを形成し、この中空部１３ｂに仮締用ナット５２を挿入した後、本体１０の頭部を蓋部材５３で水密に塞ぐようにする。蓋部材５３は、例えば、接着剤により本体１０の頭部に接続される。かかる仮締用ナット５２を第三収容領域１３に配置することにより、仮締用ナット５２を強固に締め付けた場合であっても、雌ネジ部の損傷を抑制して確実に仮締ボルト３２をナットホルダー１に締結することができ、仮留め工程の作業性を向上させることができ、特に、樹脂製のナットホルダー１に適した実施形態である。
【００３８】
図５（Ｆ）に示す第七実施形態のナットホルダー１は、図５（Ｄ）に示した第五実施形態と図５（Ｅ）に示した第六実施形態を組み合わせたものである。すなわち、第一収容領域１１の内側面１１ｂにナット２１の側面と接触可能な凸部５１を形成するとともに、第三収容領域１３に仮締ボルト３２と同等以上の強度を有する素材（例えば、金属製）により構成された仮締用ナット５２が仮締ボルト３２の挿入方向と反対側から挿入されたものである。かかる構成により、上述した第一実施形態の効果に加えて、第五実施形態及び第六実施形態の効果も発揮させることができ、優れたナットホルダー１を構成することができる。なお、各実施形態の組み合わせは第七実施形態に示したものに限られず、第一実施形態〜第六実施形態の各実施形態を用途等に応じて任意に組み合わせることができる。
【００３９】
最後に、本発明に係るコンクリート構造物について説明する。ここで、図６は、本発明に係るコンクリート構造物を示す外観図であり、（Ａ）は合成セグメント、（Ｂ）はＲＣセグメントである。なお、各図に示したナットホルダー１の構造は、図１〜図５に示したとおりであり、同じ構成部品については同じ符号を付して説明する。
【００４０】
図６（Ａ）及び（Ｂ）に示したコンクリート構造物６１は、締結ボルト４２とナット２１により締結されるコンクリート構造物６１であって、締結ボルト４２を挿通可能なボルト挿通孔３１ａが形成されたプレート３１と、プレート３１のボルト挿通孔３１ａの背面にシール部材１６を介して配置されナット２１を収容した本発明のナットホルダー１と、ナットホルダー１の周囲に充填されたコンクリート３３と、を有する。かかるコンクリート構造物６１は、例えば、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示したシールドトンネルのセグメントである。
【００４１】
図６（Ａ）に示したコンクリート構造物６１は、いわゆる合成セグメントであり、外表面をスキンプレートで覆うとともに外周面をプレート３１で覆って内部をコンクリート３３で充填したものである。スキンプレート及びプレート３１は、一般的に鋼板により形成される。また、図示しないが、コンクリート３３の内部にはスキンプレート及びプレート３１に接続された鋼板リブが配設されている。かかる合成セグメントは、複数の合成セグメントをトンネルの敷設方向及び周方向に組み付けてトンネルを構築する必要がある。一般に、周方向に組み付ける部分をセグメント間継手６１ａと称し、敷設方向に組み付ける部分をリング間継手６１ｂと称する。そして、ある合成セグメントのセグメント間継手６１ａ及びリング間継手６１ｂは、図６（Ａ）に示したように本発明のナットホルダー１を使用した継手部構造に構成され、この合成セグメントと周方向及び敷設方向に隣接する合成セグメントには締結ボルト４２を挿入するボルト締結用空間４３が形成されている。
【００４２】
図６（Ｂ）に示したコンクリート構造物６１は、いわゆるＲＣセグメントであり、略全体がコンクリート３３により構成されている。このコンクリート３３は、内部に鉄筋が配設された鉄筋コンクリート（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）である。そして、セグメント間継手６１ａ及びリング間継手６１ｂを構成する部分にプレート３１が配置され、その背面に本発明のナットホルダー１が固定されている。
【００４３】
上述したコンクリート構造物６１では、本発明のナットホルダー１を使用しているため、ナットホルダー１を横や斜めにした状態でもナット２１がナットホルダー１から落下することがなく、作業性を向上させることができる。なお、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示した合成セグメント及びＲＣセグメントは、コンクリート構造物６１の一例であり、本発明のコンクリート構造物は、締結ボルトとナットにより締結されるコンクリート構造物であれば、他の型式のセグメントであってもよいし、その他のコンクリート製の建築物等であってもよいことは勿論である。
【００４４】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るナットホルダーの第一実施形態を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ矢視図、（Ｃ）は図１（Ａ）におけるＣ矢視図である。
【図２】突起の作用を示す図であり、（Ａ）はナット係止前の状態、（Ｂ）はナット係止後の状態を示している。
【図３】本発明のナットホルダーを使用した継手部構造を形成するための手順を示す図であり、（Ａ）はナット挿入工程、（Ｂ）は仮留め工程、（Ｃ）は固着工程を示している。
【図４】本発明の継手部構造を有する被締結部材を用いて被締結部材同士を締結する手順を示す図であり、（Ａ）は位置決め工程、（Ｂ）は本締め工程を示している。
【図５】本発明に係るナットホルダーの他の実施形態を示す図であり、（Ａ）は第二実施形態、（Ｂ）は第三実施形態、（Ｃ）は第四実施形態、（Ｄ）は第五実施形態、（Ｅ）は第六実施形態、（Ｆ）は第七実施形態を示している。
【図６】本発明に係るコンクリート構造物を示す外観図であり、（Ａ）は合成セグメント、（Ｂ）はＲＣセグメントである。
【符号の説明】
【００４６】
１ ナットホルダー
１０ 本体
１０ａ フランジ部
１０ｂ 第一外壁部
１０ｃ 第二外壁部
１１ 第一収容領域
１１ａ 開口部
１１ｂ 内側面
１１ｃ 段差部
１２ 第二収容領域
１３ 第三収容領域
１３ａ 雌ネジ部
１３ｂ 中空部
１３ｃ 段差部
１４ 突出部
１５ 突起
１５ａ 傾斜面
１６ シール部材
２１ ナット
２１ａ 先端角部
２１ｂ 後端角部
３１，４１ プレート
３１ａ，４１ａ 締結ボルト挿通孔
３２ 仮締ボルト
３２ａ 拡径部
３３ コンクリート
４２ 締結ボルト
４３ ボルト締結用空間
５１ 凸部
５２ 仮締用ナット
５３ 蓋部材
６１ コンクリート構造物
６１ａ セグメント間継手
６１ｂ リング間継手
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域と、該第一領域に隣接し前記ナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域と、該第二収容領域に隣接し前記ナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域と、前記第一収容領域の内面に形成された突起と、を有し、
前記突起は、前記ナットの一端部と接触し、前記ナットの他端部の角部を前記第一収容領域の内面に接触させて前記ナットを係止させる、ことを特徴とするナットホルダー。
【請求項２】
前記第一収容領域の内側面に前記ナットの側面と接触可能な凸部を形成した、ことを特徴とする請求項１に記載のナットホルダー。
【請求項３】
前記第三収容領域には前記仮締ボルトと同等以上の強度を有する素材により構成された仮締用ナットが前記仮締ボルトの挿入方向と反対側から挿入されている、ことを特徴とする請求項１に記載のナットホルダー。
【請求項４】
前記本体の外面には前記本体の周囲を覆う部材に係止される突出部が形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のナットホルダー。
【請求項５】
被締結部材を締結ボルトとナットにより締結する継手部構造であって、前記締結ボルトを挿通可能なボルト挿通孔が形成されたプレートと、該プレートの背面にシール部材を介して配置され前記ナットを収容したナットホルダーと、該ナットホルダーの周囲に充填されたコンクリートと、を有し、前記ナットホルダーは、請求項１〜請求項４のいずれかに記載されたナットホルダーである、ことを特徴とする継手部構造。
【請求項６】
締結ボルトとナットにより締結されるコンクリート構造物であって、前記締結ボルトを挿通可能なボルト挿通孔が形成されたプレートと、該プレートの挿通孔の背面にシール部材を介して配置され前記ナットを収容したナットホルダーと、該ナットホルダーの周囲に充填されたコンクリートと、を有し、前記ナットホルダーは、請求項１〜請求項４のいずれかに記載されたナットホルダーである、ことを特徴とするコンクリート構造物。
【請求項１】
本体の内部に、ナットを非回転かつ遊嵌状に収容する第一収容領域と、該第一領域に隣接し前記ナットに締結された締結ボルトの先端部を収容する第二収容領域と、該第二収容領域に隣接し前記ナットに挿通された仮締ボルトの先端部と螺合する第三収容領域と、前記第一収容領域の内面に形成された突起と、を有し、
前記突起は、前記ナットの一端部と接触し、前記ナットの他端部の角部を前記第一収容領域の内面に接触させて前記ナットを係止させる、ことを特徴とするナットホルダー。
【請求項２】
前記第一収容領域の内側面に前記ナットの側面と接触可能な凸部を形成した、ことを特徴とする請求項１に記載のナットホルダー。
【請求項３】
前記第三収容領域には前記仮締ボルトと同等以上の強度を有する素材により構成された仮締用ナットが前記仮締ボルトの挿入方向と反対側から挿入されている、ことを特徴とする請求項１に記載のナットホルダー。
【請求項４】
前記本体の外面には前記本体の周囲を覆う部材に係止される突出部が形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のナットホルダー。
【請求項５】
被締結部材を締結ボルトとナットにより締結する継手部構造であって、前記締結ボルトを挿通可能なボルト挿通孔が形成されたプレートと、該プレートの背面にシール部材を介して配置され前記ナットを収容したナットホルダーと、該ナットホルダーの周囲に充填されたコンクリートと、を有し、前記ナットホルダーは、請求項１〜請求項４のいずれかに記載されたナットホルダーである、ことを特徴とする継手部構造。
【請求項６】
締結ボルトとナットにより締結されるコンクリート構造物であって、前記締結ボルトを挿通可能なボルト挿通孔が形成されたプレートと、該プレートの挿通孔の背面にシール部材を介して配置され前記ナットを収容したナットホルダーと、該ナットホルダーの周囲に充填されたコンクリートと、を有し、前記ナットホルダーは、請求項１〜請求項４のいずれかに記載されたナットホルダーである、ことを特徴とするコンクリート構造物。
【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２００９−２４３５３１（Ｐ２００９−２４３５３１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８８８２３（Ｐ２００８−８８８２３）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００１９８３０７）石川島建材工業株式会社 (139)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００１９８３０７）石川島建材工業株式会社 (139)
【Ｆターム（参考）】
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