連結具及びそれを用いたコンクリート部材の連結装置
【課題】トンネル等の施工中における、シールドセグメント相互の連結後の、そのシールドセグメント間の目開きをできる限り小さくする連結具を提供する。
【解決手段】雌型連結部材１の内部に先端部が開口する収納室４を設け、該収納室内４に、係止部１２ｂを内面側に刻設した雌型係止部材１２を設け、前記雄型連結部材１の先部に、係止部２３ｂを外面に刻設した雄型係止部材２３を設け、前記雌型係止部材１２間に前記雄型係止部材２３を挿入することにより、前記雌型係止部材１２により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段１６により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材１２の係止部１２ｂと、前記雄型係止部材２３の係止部２３ｂとが噛合するようにした連結具であって、前記収納室４内に、前記雄型係止部材２３と前記雌型係止部材１２との連結時に、前記雄型係止部材２３の外周面２３ｃに圧接して雄型係止部材２３の抜けを抑制する抜止部材７を設ける。
【解決手段】雌型連結部材１の内部に先端部が開口する収納室４を設け、該収納室内４に、係止部１２ｂを内面側に刻設した雌型係止部材１２を設け、前記雄型連結部材１の先部に、係止部２３ｂを外面に刻設した雄型係止部材２３を設け、前記雌型係止部材１２間に前記雄型係止部材２３を挿入することにより、前記雌型係止部材１２により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段１６により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材１２の係止部１２ｂと、前記雄型係止部材２３の係止部２３ｂとが噛合するようにした連結具であって、前記収納室４内に、前記雄型係止部材２３と前記雌型係止部材１２との連結時に、前記雄型係止部材２３の外周面２３ｃに圧接して雄型係止部材２３の抜けを抑制する抜止部材７を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は連結具及びそれを用いたコンクリート部材の連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部材相互の連結具として図１０に示すように、内部にテーパ穴１０１を形成するとともに、そのテーパ穴１０１の内面に軸方向に沿った摺動案内突条を周方向に分割して複数形成したケーシング１０３と、外面を前記テーパ穴１０１に沿うテーパ面１０２に形成するとともに内面に雌ねじ１０４を形成した雌型係止部材（楔ナット）１０５と、この楔ナット１０５を押圧する圧縮バネ１０６とで構成された雌型連結部材１０７と、該雌型連結部材１０７の雌ねじ１０４と噛合する雄ねじ１０８を刻設した雄型係止部材１０９を先部に有する雄型連結部材１１０とからなる連結具が知られている。
【０００３】
そして、この連結具における連結に際しては、その雌型連結部材１０７を回転することなく該雌型連結部材１０７に前記雄型係止部材１０９を挿通することにより、分割された楔ナット１０５の雌ねじ１０４が雄型係止部材１０９の雄ねじ１０８に係合してその楔ナット１０５が圧縮バネ１０６に抗して大径側へ押され、複数個の楔ナット１０５で形成される雌ねじ孔の内径が拡径して雄型係止部材１０９を雌型連結部材１０７の所定位置まで挿通でき、その挿通が終ると、圧縮バネ１０６の付勢力によって楔ナット１０５の雌ねじ１０４が雄型係止部材１０９の雄ねじ１０８に噛合し、雌型連結部材１０７と雄型連結部材１１０の連結が行われるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１４５０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記のように構成された連結具を用いて、例えば、トンネルに用いるコンクリート製のシールドセグメント相互を連結する要望がある。この場合、図１１に示すように、前記連結具の雌型連結部材１０７を一方のシールドセグメント１１１に設け、雄型連結部材１１０を他方のシールドセグメント１１２に設ける。雄型連結部材１１０及び雌型連結部材１０７は、シールドセグメント１１１、１１２のトンネルの進行方向に該当する面のみに埋設され、トンネルの周方向に該当する面には埋設されず、周方向のシールドセグメント間は、コッター等を用いて連結される。
【０００５】
また、シールドセグメントを用いてトンネルを形成する際、先ず、地中をシールドマシンで掘削し、その後、連結装置により一方の側端のみが前方（進行方向）Ａにテーパ面で拡径するシールドセグメント２０１を後段の連結リング２０２の所定の位置に連結し、その後周方向にシールドセグメントを順に連結していった後、他方の側端のみが前方Ａにテーパ面で拡径するシールドセグメント２０３を連結し、両側端が前方Ａにテーパ面で拡径するその段における最後の台形のシールドセグメント２０５を連結し、その段の連結リングが完成する。その後、連結装置を前方に移動させて、次の段の連結リングを構成するシールドセグメントを連結させていく。
【０００６】
トンネルは、通常、山や、地中の地下深くに設置されるため、トンネルには、その周囲から大きな土圧が加わり、前記台形のシールドセグメント２０５に、そのテーパ面２０６によって前方Ａに押す力が加わる。しかし、従来の連結具（雄型連結部材１１０及び雌型連結部材１０７）は、図１３（ａ）に示すように、雄型連結部材１１０と雌型連結部材１０７の連結時におけるガタ等により、引き抜き方向に引張荷重が加わるほど、目開き量が増加するため、前述のように大きな土圧がトンネルに作用している状態で、台形のシールドセグメント２０５を連結した後に、連結装置を前方Ａに移動させると、台形のシールドセグメント２０５が土圧により前方Ａに若干移動し、図１２（ｂ）に示すように後段の連結リング２０２との間に約５ｍｍ程度の目開き（段差）Ｄが生じてしまうことがある。このように段差Ｄが生じると、次段の連結リングを構成するシールドセグメント２０７との間にも段差Ｄが生じ、シールドセグメント２０７を組付けすることが困難となることがある。
【０００７】
そこで本発明は、トンネル等の施工中における、シールドセグメント相互の連結後の、そのシールドセグメント間の目開きをできる限り小さくする連結具を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、先部に雄型係止部材を有する雄型連結部材と雌型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を形成し、該収納室に、前記雄型係止部材を挿入することにより、該雄型係止部材を係止する雌型係止部材を設け、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、係止山及び係止溝を交互に形成してなる係止部を内面側に刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、係止山及び係止谷を交互に形成してなる係止部を外面に刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにした連結具であって、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、先端側から奥部側に向って内径が徐々に拡径する係止部を内面側に形成した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、先部から奥部に向かって縮径する係止部を外面に形成した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが係合するようにした連結具であって、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の連結具において、前記抜止部材は、プッシュナット又はスピードナットであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、係止山及び係止谷を交互に形成してなる係止部を内面側に刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、係止山及び係止溝を交互に形成してなる係止部を外面に刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けた連結具を使用し、
前記雌型連結部材を、連結すべき一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を連結すべき他方のコンクリート部材に固設したことを特徴とするコンクリート部材の連結装置である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、先端側から奥部側に向って内径が徐々に拡径する係止部を内面側に形成した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、先部から奥部に向かって縮径する係止部を外面に形成した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが係合するようにし、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けた連結具を使用し、
前記雌型連結部材を、連結すべき一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を連結すべき他方のコンクリート部材に固設したことを特徴とするコンクリート部材の連結装置である。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載のコンクリート部材の連結装置において、前記抜止部材は、プッシュナット又はスピードナットであることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項５又は６又は７記載のコンクリート部材の連結装置において、前記コンクリート部材が、シールドセグメントであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、抜止部材により雄型係止部材の抜けを抑制することで、雌型連結部材と雄型連結部材との連結状態において、抜止部材の耐引張荷重の範囲内においては、抜止部材により雄型係止部材の抜け方向への移動が抑制され、雄型連結部材と雌型連結部材間の目開き量を、従来の雌型連結部材１０７と雄型連結部材１１０間の目開き量よりも少なく抑えることができる。
【００１７】
例えば、本発明の連結具を、シールドセグメント間の連結に適用し、抜止部材の耐引張荷重を、トンネルの施工時における、台形のシールドセグメント２０６と後段の連結リング２０２との間に加わる引張荷重よりも大きく設定した場合に、抜止部材により雄型連結部材、すなわち台形のシールドセグメント２０６の前（進行）方向Ａへの移動を抑制し、台形のシールドセグメント２０６と後段の連結リング２０２との段差を、前記従来の連結具を用いて連結した場合よりも低く抑えることができ、次の段の連結リングを構成するシールドセグメントを容易に組み付けすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１乃至図６、図１３（ｂ）は、実施例１を示す。
本実施例１の連結具は、図１に示す雌型連結部材１と、図２に示す雄型連結部材２で構成されている。
【００２０】
雌型連結部材１は、ケーシング３を有し、該ケーシング３は、筒状、例えば円筒状に形成され、その内部に収納室４が形成されている。該収納室４の中間部は、その内周面を先端部４ａ側から後方（奥部）にかけて内径が徐々に拡大するテーパ面にしてなる円錐状のテーパ穴５に形成され、収納室４の後部は付勢手段収納部６に形成されている。前記ケーシング３の後部の内周面には雌ねじ３ａが刻設されている。また、収納室４の先端側は、挿入口（開口部）４ｂが開口形成されている。
【００２１】
また、収納室４のテーパ穴５の先端より開口（先）部側には、テーパ穴５の内径端より大径の抜止部材収納部３ｂが形成され、該抜止部材収納部３ｂの内周面には雌ねじ３ｃが刻設されている。
【００２２】
抜止部材収納部３ｂには、その軸方向と直交する方向に配置した抜止部材７が、軸方向において複数並列状態に設けられ、該抜止部材７、７間には、スペーサ８が設けられ、最先に位置する抜止部材７より先には、押え部材９が前記雌ねじ３ｃに螺合して設けられている。なお、抜止部材７の数を、本実施例１においては３個としたが、１個又は複数個、任意に設ける。スペーサ８は、設けなくてもよい。
【００２３】
前記抜止部材７は、図４に示すように、円形（環状）の板からなる基部７ａを有し、該基部７ａの中心部には穴部７ｂが設けられている。該穴部７ｂ内には、基部７ａから内側へ突出する爪部７ｃが、周方向において複数個分割して設けられ、基部７ａと爪部７ｃは一体に形成されている。また、該爪部７ｃは、図３、図４に示すように、基部７ａ軸方向Ｚ−Ｚにおける一方向（奥部側方向）に傾斜して、各爪部７ｃの内周面で形成される仮想円が一方向（奥部側）に至るほど縮径し、各爪部７ｃの先端（内径端）で形成される仮想円７ｄの径Ｌ１は、後述する雄型係止部材２３の円筒部２３ｃの外径よりも小さく設定されている。更に、該爪部７ｃは軸方向Ｚ−Ｚに弾性を有する。
【００２４】
そして、前記抜止部材７は、図１、図３に示すように、その爪部７ｃの先が抜止部材収納部３ｂの奥部に向かって傾斜するように設置されている。
【００２５】
本実施例においては抜止部材７として、図４に示すような軸用のプッシュナットを使用したが、抜止部材７は、前記のように基部７ａから奥部側方向に傾斜する複数の爪部７ｃを有するものであればよく、例えば、フラットプッシュナット、丸形スピードナットを用いることができる。
【００２６】
前記テーパ穴５内には、軸方向に沿った摺動案内突条１１が、図５（ａ）に示すように周方向に分割して複数形成されている。
【００２７】
また、前記テーパ穴５内には、図５（ｂ）に示すように１個、若しくは、図５（ａ）に示すように周方向に複数に分割してなる楔状の雌型係止部材１２が、前記摺動案内突条１１相互間においてケーシング３の軸方向に摺動可能に配設されている。雌型係止部材１２の数を、本実施例においては、図５（ａ）に示すように３個としたが、任意に設定する。
【００２８】
更に、該楔状の雌型係止部材１２の外面は、前記テーパ穴５のテーパ面に沿った、すなわち、先端部４ａ側から後方にかけて外径が徐々に拡大するテーパ面１２ａに形成されている。更に、各雌型係止部材１２の内周面には、螺旋状の係止山及び係止溝からなる係止部（雌ねじ）１２ｂが、ケーシング３の軸芯Ｘ−Ｘを中心とする円弧でかつ軸芯Ｘ−Ｘに沿った方向に刻設されている。この螺旋状の係止部１２ｂとして、例えば図６に示すような、螺旋状で、かつ、不等辺三角形状の係止山１２ｄ及び係止溝１２ｅからなる係止部（雌ねじ）１２ｂを用いることができる。
【００２９】
なお、以下において、雌型係止部材１２を楔ナット１２ともいう。
上記により、１個若しくは複数個の楔ナット１２により係止穴（雌ねじ穴）１２ｃが形成され、各楔ナット１２がテーパ面に沿って後退することにより、その雌ねじ穴１２ｃが拡径され、先方へ移動することにより、その雌ねじ穴１２ｃが縮径するようになっている。
【００３０】
また、前記楔ナット１２の後端には、各楔ナット１２に共通して係合する付勢手段受け（バネ受け）１３が配置されている。
【００３１】
前記ケーシング３の後部の雌ねじ３ａには、中心部にねじ穴１４ａを形成した蓋板１４が螺着されている。前記付勢手段収納部６内の前記付勢手段受け１３と蓋板１４の間には付勢手段１６が収納されている。該付勢手段１６は、コイルバネ、ゴム、樹脂、ウレタンなどの弾性部材で形成される。本実施例１ではコイルバネを使用して圧縮状態で収納されている。該付勢手段１６の付勢力により各楔ナット１２は、常時先端部４ａ方向へ付勢されている。
【００３２】
前記蓋体１４には、蓋体１４から後方向に突出するアンカーバー１８が螺着して固設されている。アンカーバー１８の後側には、抜け止め部１８ａが外周側へ突出して設けられている。
【００３３】
前記の雌型連結部材１は、一方の連結部品、例えば、図３に示すようなシールドセグメント１９に、ケーシング３の先端部側４ａ面がシールドセグメント１９の接合面１９ａと面一になるように埋設して固設されている。
【００３４】
なお、雌型連結部材１は、雄型連結部材２が挿入できればよく、前記のように、ケーシング３の先端部４ａとシールドセグメント１９の接合面１９ａとが面一である必要はない。
【００３５】
次に、雄型連結部材２について説明する。
雄型連結部材２は、変形できる部材、例えば、発泡スチロール、ゴム等の弾性材、樹脂、ダンボールで形成された円筒状の調整部材２１内に、内周に雌ねじ２２ａを刻設した連結体２２を設け、該連結体２２の先部に雄型係止部材２３が、その基部側に形成した雄ねじ体２３ａを螺着して構成されている。
【００３６】
前記雄型係止部材２３は、前記連結体２２の先端より突出しており、その先部（前側）には、先部が縮径するドーム状の案内部２４が形成されている。すなわち、前記雌型係止部材１２を誘導する曲面が形成され、その後部、かつ、雄ねじ体２３ａより先部には、螺旋状の係止山及び係止溝からなる係止部（雄ねじ）２３ｂが刻設されている。この螺旋状の係止部２３ｂとして、例えば図６に示すような、螺旋状で、かつ、不等辺三角形状の係止山２３ｄ及び係止溝２３ｅからなる係止部（雄ねじ）２３ｂを用いることができる。前記係止部（雄ねじ）２３ｂの直径は、前記各楔ナット１２が最前進した場合に、これらで形成されるねじ穴１２ｃの直径よりも若干大径に設定されている。雄ねじ２３ｂと雄ねじ体２３ａとの間には、円筒状の円筒部２３ｃが形成され、該円筒部２３ｃの外径は、前記抜止部材７の爪部７ｃの通常形態時（無加圧状態時）における先端で形成される仮想円７ｄの径Ｌ１よりも大径に設定されている。
【００３７】
前記連結体２２の後部には、図２に示すように、アンカーバー３０が螺着して固設されている。該アンカーバー３０の後端には抜け止め部３０ａが設けられている。また、アンカーバー３０の外周には、ゴム等の弾性材もしくは金属からなる空間保持用のパイプ３１が設けられている。空間保持用のパイプ３１の前側端部は、調整部材２１の後側の係止部２１ａに係止し、後側端部は、アンカーバー３０の抜け止め部３０ａに設けられたゴム等の弾性材からなる座部材３２に係止している。アンカーバー３０と空間保持用のパイプ３１との間には空隙３３が設けられている。
【００３８】
なお、空隙３３を設けることなく、アンカーバー３０の外面に沿ってゴム等の弾性材により形成して調整部材２１としても良い。
【００３９】
前記調整部材２１、アンカーバー３０、空間保持用パイプ３１は、他方の連結部材、例えば、シールドセグメント３５に、連結体２２の前端面２２ｂがシールドセグメント３５の接合面３５ａと面一になるように埋設して固設されるもので、その前記調整部材２１、空隙保持用パイプ３１、抜け止め部３０ａの外部にはコンクリート３５ｂが打設されている。
【００４０】
なお、雄型連結部材２は、その円筒部２３ｃがシールドセグメント３５の接合面３５ａより突出すればよく、前記のように連結体２２の前端面２２ｂがシールドセグメント３５の接合面３５ａと面一である必要はない。
【００４１】
また、前記一方のシールドセグメント１９における接合面１９ａには、図示しないシール材が突出して設けられ、他方のシールドセグメント３５における接合面３５ａには、図示しないシール材が突出して設けられている。
【００４２】
他方の連結部材３５に設けられた雄型連結部材２は、変形できる部材からなる調整部材２１と空隙３３と空隙保持用パイプ３１と座部材３２の相互作用により、アンカーバー３０の抜け止め部３０ａを中心として雄型係止部材２はその軸芯Ｙ−Ｙと直交する方向に変位できるようになっている。
【００４３】
前記楔ナット１２の係止部（雌ねじ）１２ｂと、雄型係止部材２３の係止部（雄ねじ）２３ｂとして、二等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部や、例えば、特開２００６−１４４９５６号公報に記載のような不等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部を用いることができるが、不等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部を用いることが好ましく、その一例を図６に示す。
【００４４】
次に、前記楔ナット１２の雌ねじ１２ｂと、前記雄型係止部材２３の雄ねじ２３ｂの係止山間の間隔（ねじピッチ）Ｐについて説明する。
【００４５】
前記楔ナット１２の雌ねじ１２ｂと、前記雄型係止部材２３の雄ねじ２３ｂのねじピッチＰは所望に形成するもので、ＪＩＳに規定する細目ねじの呼び径に対するねじピッチとしてもよく、また、ＪＩＳに規定する細目ねじの呼び径に対するねじピッチよりも小さくしてもよい。
【００４６】
例として、呼び径がＭ２４（ｍｍ）の場合には、前記ＪＩＳ Ｂ ０２０７のメートル細目ねじではねじピッチを２ｍｍ又は１．５ｍｍ又は１ｍｍに形成するが、本発明では、ねじピッチＰを０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ、望ましくは０．５ｍｍに設定する。
【００４７】
また、呼び径がＭ３０（ｍｍ）の場合もねじピッチＰを０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ、望ましくは０．５ｍｍに設定する。
【００４８】
次に本発明をシールドセグメントに適用した例に基づいて連結操作を説明する。
先ず、雌型連結部材１の軸芯Ｘ−Ｘと雄型連結部材２の雄型係止部材２３の軸芯Ｙ−Ｙとが略同軸上に位置した状態で、一方のシールドセグメント１９と他方のシールドセグメント３５を相対的に近接させ、雄型係止部材２３を雌型係止部材１の挿入口４ｂより挿入する。
【００４９】
雄型係止部材２３が、雌型連結部材１における挿入口４ｂから進入すると、抜止部材７の爪部７ｃを奥部へ押し広げながら進入し、その後、雄型係止部材２３が各楔ナット１２を付勢手段１６の付勢力に抗して後退させて各楔ナット１２で形成されるねじ穴１２ｃを拡径し、各楔ナット１２の係止山を乗り越えつつ挿入する。
【００５０】
雌型連結部材１におけるケーシング３の先端面、すなわち、一方のシールドセグメント１９の接合面１９ａと、雄型連結部材２における連結体２２の先端面、すなわち他方のシールドセグメント３５の接合面３５ａが接して雄型連結部材２の挿入が停止されると、各楔ナット１２は、付勢手段１６の付勢力によって先端面４ａ側へ押戻されるとともにテーパ面１２ａによって各楔ナット１２で形成される雌ねじ穴１２ｃの径が縮径し、各楔ナット１２の雌ねじ１２ｂが雄型係止部材２３の雄ねじ２３ｂに噛合する。この時、雄型係止部材２３の円筒部２３ｃの外周面に抜止部材７の爪部７ｃの先端が、その復元力によって圧接する。これによって両シールドセグメント１９、３５は相互に連結される。
【００５１】
本実施例１の連結具を構成する雌型連結部材１及び雄型連結部材２は、前記のような構造を有しているため、次のような作用、効果を奏する。
【００５２】
従来の雄型連結部材１１０及び雌型連結部材１０７を用いて連結するシールドセグメントにおいては、図１３（ａ）の特性Ａに示すように、雄型連結部材１１０及び雌型連結部材１０７の連結時における引張り方向の荷重（引張荷重）が大きくなるほど、シールドセグメント１１０、１１１間の目開き量が大きくなるが、本実施例１の連結具を用いて連結した場合においては、図１３（ｂ）の特性Ｂにおける特性Ｃ示すように、引張荷重が抜止部材７の耐引張荷重より少ない間は、抜止部材７により雄型係止部材２３の抜け方向の移動が抑制されて、シールドセグメント１９、３５の接合面１９ａ、３５ａ間の目開き量を、従来の雄型連結部材１０８及び雌型連結部材１０７間の目開き量よりも低く抑えることができる。
【００５３】
例えば、本発明の連結具（雌型連結部材１と雄型連結部材２）を、シールドセグメント間の連結に適用し、抜止部材７の耐引張荷重を、トンネルの施工時における、台形のシールドセグメント２０５と後段の連結リング２０２との間に加わる引張荷重よりも大きく設定した場合に、抜止部材７により雄型連結部材２、すなわち台形のシールドセグメント２０５の前（進行）方向Ａへの移動を抑制し、台形のシールドセグメント２０５と後段の連結リング２０２との段差を、前記従来の連結具（雄型連結部材１０８及び雌型連結部材１０７）を用いて連結した場合よりも低く抑えることができ、従来技術のような大きな段差Ｄが殆ど生じず、次の段の連結リングを構成するシールドセグメント２０７との間の段差も小さくなり、シールドセグメント２０７を容易に連結することができる。
【００５４】
なお、前記のように摺動案内突条１１を設けた場合には、雌型連結部材１又は雄型連結部材２のいずれかを回転することにより、これらを分離できるが、このような分離が不要或いは不可にする場合には摺動案内突条１１を設けない。
【実施例２】
【００５５】
前記実施例１においては、雄型係止部材２３の係止部２３ｂ及び雌型係止部材１２の係止部１２ｂを螺旋状の係止山及び係止溝で形成したが、雄型係止部材の係止部及び雌型係止部材の係止部を、軸心Ｙ−Ｙに対して直交、かつ、平行な環状に形成された係止山及び係止溝を軸心方向に連続させて形成したものとしてもよい。
【００５６】
この環状の係止部として、例えば、図７に示すような、軸心Ｘ−Ｘに対して直交し、かつ、平行な環状で、かつ、不等辺三角形状の係止山３７ｃ、３８ｃを軸心方向に連続して形成した係止部３７ｂ、３８ｂとする雄型係止部材３７と雌型係止部材２８を用いることができる。
【００５７】
なお、雄型係止部材３７の係止部３７ｂ及び雌型係止部材３８の係止部３８ｂの係止山及び係止溝は、図７に示すような、不等辺三角形状に限定されるものではなく、二等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部や、例えば、特開２００６−１４４９５６号公報に記載のような不等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部を用いることができるが、不等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部を用いることが好ましい。
【００５８】
本実施例２においても、係止山間の間隔（ピッチ）Ｐの寸法は、前記実施例１に示したねじピッチの寸法に相当する値に設定する。
【００５９】
その他の部材及び構造については、前記実施例１と同様の部材及び構造を有するため、前記と同一部には前記と同一符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
また、本実施例２においても、前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【実施例３】
【００６１】
図８、図９は、実施例３を示す。
前記実施例１、２においては、雌型係止部材１２の係止部１２ｂとして、螺旋状又は環状の係止山及び係止溝からなる係止部１２ｂを用い、雄型係止部材２３の係止部２３ｂとして、螺旋状又は環状の係止山及び係止溝からなる係止部２３ｂを用いたが、本実施例３のようなテーパ状の係止部４２ｂ、４４ａを用いてもよい。
【００６２】
雌型連結部材４０の雌型係止部材４２の外面は、図８に示すように、前記実施例１の雌型係止部材１２と同様に、テーパ穴５のテーパ面に沿った、すなわち、先端部４ａ側から後方にかけて外径が徐々に拡大する外側テーパ面４２ａで形成されている。
【００６３】
また、雌型連結部材４２の内周面には、先端部４ａ側から後方にかけて内径が徐々に拡大する内側テーパ面からなる係止部４２ｂが、ケーシング２の軸心Ｘ−Ｘを中心とする円弧で形成されている。また、係止部４２ｂは、軸心Ｘ−Ｘ方向において傾斜した直線で形成され、かつ、軸心Ｘ−Ｘに対する傾斜角は、外側テーパ面４２ａのものよりも小さく設定されている。
【００６４】
雄型連結部材４１の雄型係止部材４４の係止部４４ａは、図９に示すように、前記実施例１の雄型係止部材２３の係止部２３ｂと同様に、案内部２４と円筒部２３ｃとの間に位置し、かつ、後方が縮径する円筒状面からなる。
【００６５】
係止部４４ａの軸心Ｙ−Ｙに対する傾斜角は、前記雌型連結部材４２の係止部４２ｂの軸心Ｘ−Ｘに対する傾斜角と略同一に設定されている。
【００６６】
その他の部材及び構造については、前記実施例１と同様の部材及び構造を有するため、前記と同一部には前記と同一符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
また、本実施例３においても、前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例１に用いる雌型連結部材の部分側断面図。
【図２】本発明の実施例１に用いる雄型連結部材の部分側断面図。
【図３】本発明の実施例１における雌型連結部材と雄型連結部材の連結状態を示す部分側断面図。
【図４】本発明の実施例１に用いる抜止部材を示すもので、（ａ）は後面図、（ｂ）は側面図。
【図５】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は雌型係止部材を１個使用した例でＡ−Ａ線断面図に相当する図。
【図６】本発明の実施例１における雌型係止部材及び雄型係止部材の係止部の拡大側面図。
【図７】本発明の実施例２における雌型係止部材及び雄型係止部材の係止部の拡大側面図。
【図８】本発明の実施例３に用いる雌型連結部材の部分側断面図。
【図９】本発明の実施例３における雌型連結部材と雄型連結部材の連結状態を示す部分側断面図。
【図１０】従来の雌型連結部材及び雄型連結部材の部分側断面図。
【図１１】従来の連結具をシールドセグメントの連結に適用した状態を示す側断面図。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は従来の連結具を用いてシールドセグメントを連結する場合の説明図。
【図１３】連結具の連結状態における引張荷重に対する目開きを示す図で、（ａ）は従来の連結具を用いた場合の図、（ｂ）は本発明の連結具を用いた場合の図。
【符号の説明】
【００６９】
１ 雌型連結部材
２ 雄型連結部材
３ ケーシング
４ 収納室
７ 抜止部材
７ｃ 爪部
１２、３８、４２ 雌型係止部材
１２ｂ、３８ｂ 雌型係止部材の係止部
１６ 付勢手段
２３、３７、４４ 雄型連結部材
２３ｂ、３７ｂ、４４ａ 雄型連結部材の係止部
１９、３５ シールドセグメント
【技術分野】
【０００１】
本発明は連結具及びそれを用いたコンクリート部材の連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部材相互の連結具として図１０に示すように、内部にテーパ穴１０１を形成するとともに、そのテーパ穴１０１の内面に軸方向に沿った摺動案内突条を周方向に分割して複数形成したケーシング１０３と、外面を前記テーパ穴１０１に沿うテーパ面１０２に形成するとともに内面に雌ねじ１０４を形成した雌型係止部材（楔ナット）１０５と、この楔ナット１０５を押圧する圧縮バネ１０６とで構成された雌型連結部材１０７と、該雌型連結部材１０７の雌ねじ１０４と噛合する雄ねじ１０８を刻設した雄型係止部材１０９を先部に有する雄型連結部材１１０とからなる連結具が知られている。
【０００３】
そして、この連結具における連結に際しては、その雌型連結部材１０７を回転することなく該雌型連結部材１０７に前記雄型係止部材１０９を挿通することにより、分割された楔ナット１０５の雌ねじ１０４が雄型係止部材１０９の雄ねじ１０８に係合してその楔ナット１０５が圧縮バネ１０６に抗して大径側へ押され、複数個の楔ナット１０５で形成される雌ねじ孔の内径が拡径して雄型係止部材１０９を雌型連結部材１０７の所定位置まで挿通でき、その挿通が終ると、圧縮バネ１０６の付勢力によって楔ナット１０５の雌ねじ１０４が雄型係止部材１０９の雄ねじ１０８に噛合し、雌型連結部材１０７と雄型連結部材１１０の連結が行われるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１４５０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記のように構成された連結具を用いて、例えば、トンネルに用いるコンクリート製のシールドセグメント相互を連結する要望がある。この場合、図１１に示すように、前記連結具の雌型連結部材１０７を一方のシールドセグメント１１１に設け、雄型連結部材１１０を他方のシールドセグメント１１２に設ける。雄型連結部材１１０及び雌型連結部材１０７は、シールドセグメント１１１、１１２のトンネルの進行方向に該当する面のみに埋設され、トンネルの周方向に該当する面には埋設されず、周方向のシールドセグメント間は、コッター等を用いて連結される。
【０００５】
また、シールドセグメントを用いてトンネルを形成する際、先ず、地中をシールドマシンで掘削し、その後、連結装置により一方の側端のみが前方（進行方向）Ａにテーパ面で拡径するシールドセグメント２０１を後段の連結リング２０２の所定の位置に連結し、その後周方向にシールドセグメントを順に連結していった後、他方の側端のみが前方Ａにテーパ面で拡径するシールドセグメント２０３を連結し、両側端が前方Ａにテーパ面で拡径するその段における最後の台形のシールドセグメント２０５を連結し、その段の連結リングが完成する。その後、連結装置を前方に移動させて、次の段の連結リングを構成するシールドセグメントを連結させていく。
【０００６】
トンネルは、通常、山や、地中の地下深くに設置されるため、トンネルには、その周囲から大きな土圧が加わり、前記台形のシールドセグメント２０５に、そのテーパ面２０６によって前方Ａに押す力が加わる。しかし、従来の連結具（雄型連結部材１１０及び雌型連結部材１０７）は、図１３（ａ）に示すように、雄型連結部材１１０と雌型連結部材１０７の連結時におけるガタ等により、引き抜き方向に引張荷重が加わるほど、目開き量が増加するため、前述のように大きな土圧がトンネルに作用している状態で、台形のシールドセグメント２０５を連結した後に、連結装置を前方Ａに移動させると、台形のシールドセグメント２０５が土圧により前方Ａに若干移動し、図１２（ｂ）に示すように後段の連結リング２０２との間に約５ｍｍ程度の目開き（段差）Ｄが生じてしまうことがある。このように段差Ｄが生じると、次段の連結リングを構成するシールドセグメント２０７との間にも段差Ｄが生じ、シールドセグメント２０７を組付けすることが困難となることがある。
【０００７】
そこで本発明は、トンネル等の施工中における、シールドセグメント相互の連結後の、そのシールドセグメント間の目開きをできる限り小さくする連結具を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、先部に雄型係止部材を有する雄型連結部材と雌型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を形成し、該収納室に、前記雄型係止部材を挿入することにより、該雄型係止部材を係止する雌型係止部材を設け、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、係止山及び係止溝を交互に形成してなる係止部を内面側に刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、係止山及び係止谷を交互に形成してなる係止部を外面に刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにした連結具であって、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、先端側から奥部側に向って内径が徐々に拡径する係止部を内面側に形成した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、先部から奥部に向かって縮径する係止部を外面に形成した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが係合するようにした連結具であって、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の連結具において、前記抜止部材は、プッシュナット又はスピードナットであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、係止山及び係止谷を交互に形成してなる係止部を内面側に刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、係止山及び係止溝を交互に形成してなる係止部を外面に刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けた連結具を使用し、
前記雌型連結部材を、連結すべき一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を連結すべき他方のコンクリート部材に固設したことを特徴とするコンクリート部材の連結装置である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、先端側から奥部側に向って内径が徐々に拡径する係止部を内面側に形成した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、先部から奥部に向かって縮径する係止部を外面に形成した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが係合するようにし、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けた連結具を使用し、
前記雌型連結部材を、連結すべき一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を連結すべき他方のコンクリート部材に固設したことを特徴とするコンクリート部材の連結装置である。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載のコンクリート部材の連結装置において、前記抜止部材は、プッシュナット又はスピードナットであることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項５又は６又は７記載のコンクリート部材の連結装置において、前記コンクリート部材が、シールドセグメントであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、抜止部材により雄型係止部材の抜けを抑制することで、雌型連結部材と雄型連結部材との連結状態において、抜止部材の耐引張荷重の範囲内においては、抜止部材により雄型係止部材の抜け方向への移動が抑制され、雄型連結部材と雌型連結部材間の目開き量を、従来の雌型連結部材１０７と雄型連結部材１１０間の目開き量よりも少なく抑えることができる。
【００１７】
例えば、本発明の連結具を、シールドセグメント間の連結に適用し、抜止部材の耐引張荷重を、トンネルの施工時における、台形のシールドセグメント２０６と後段の連結リング２０２との間に加わる引張荷重よりも大きく設定した場合に、抜止部材により雄型連結部材、すなわち台形のシールドセグメント２０６の前（進行）方向Ａへの移動を抑制し、台形のシールドセグメント２０６と後段の連結リング２０２との段差を、前記従来の連結具を用いて連結した場合よりも低く抑えることができ、次の段の連結リングを構成するシールドセグメントを容易に組み付けすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１乃至図６、図１３（ｂ）は、実施例１を示す。
本実施例１の連結具は、図１に示す雌型連結部材１と、図２に示す雄型連結部材２で構成されている。
【００２０】
雌型連結部材１は、ケーシング３を有し、該ケーシング３は、筒状、例えば円筒状に形成され、その内部に収納室４が形成されている。該収納室４の中間部は、その内周面を先端部４ａ側から後方（奥部）にかけて内径が徐々に拡大するテーパ面にしてなる円錐状のテーパ穴５に形成され、収納室４の後部は付勢手段収納部６に形成されている。前記ケーシング３の後部の内周面には雌ねじ３ａが刻設されている。また、収納室４の先端側は、挿入口（開口部）４ｂが開口形成されている。
【００２１】
また、収納室４のテーパ穴５の先端より開口（先）部側には、テーパ穴５の内径端より大径の抜止部材収納部３ｂが形成され、該抜止部材収納部３ｂの内周面には雌ねじ３ｃが刻設されている。
【００２２】
抜止部材収納部３ｂには、その軸方向と直交する方向に配置した抜止部材７が、軸方向において複数並列状態に設けられ、該抜止部材７、７間には、スペーサ８が設けられ、最先に位置する抜止部材７より先には、押え部材９が前記雌ねじ３ｃに螺合して設けられている。なお、抜止部材７の数を、本実施例１においては３個としたが、１個又は複数個、任意に設ける。スペーサ８は、設けなくてもよい。
【００２３】
前記抜止部材７は、図４に示すように、円形（環状）の板からなる基部７ａを有し、該基部７ａの中心部には穴部７ｂが設けられている。該穴部７ｂ内には、基部７ａから内側へ突出する爪部７ｃが、周方向において複数個分割して設けられ、基部７ａと爪部７ｃは一体に形成されている。また、該爪部７ｃは、図３、図４に示すように、基部７ａ軸方向Ｚ−Ｚにおける一方向（奥部側方向）に傾斜して、各爪部７ｃの内周面で形成される仮想円が一方向（奥部側）に至るほど縮径し、各爪部７ｃの先端（内径端）で形成される仮想円７ｄの径Ｌ１は、後述する雄型係止部材２３の円筒部２３ｃの外径よりも小さく設定されている。更に、該爪部７ｃは軸方向Ｚ−Ｚに弾性を有する。
【００２４】
そして、前記抜止部材７は、図１、図３に示すように、その爪部７ｃの先が抜止部材収納部３ｂの奥部に向かって傾斜するように設置されている。
【００２５】
本実施例においては抜止部材７として、図４に示すような軸用のプッシュナットを使用したが、抜止部材７は、前記のように基部７ａから奥部側方向に傾斜する複数の爪部７ｃを有するものであればよく、例えば、フラットプッシュナット、丸形スピードナットを用いることができる。
【００２６】
前記テーパ穴５内には、軸方向に沿った摺動案内突条１１が、図５（ａ）に示すように周方向に分割して複数形成されている。
【００２７】
また、前記テーパ穴５内には、図５（ｂ）に示すように１個、若しくは、図５（ａ）に示すように周方向に複数に分割してなる楔状の雌型係止部材１２が、前記摺動案内突条１１相互間においてケーシング３の軸方向に摺動可能に配設されている。雌型係止部材１２の数を、本実施例においては、図５（ａ）に示すように３個としたが、任意に設定する。
【００２８】
更に、該楔状の雌型係止部材１２の外面は、前記テーパ穴５のテーパ面に沿った、すなわち、先端部４ａ側から後方にかけて外径が徐々に拡大するテーパ面１２ａに形成されている。更に、各雌型係止部材１２の内周面には、螺旋状の係止山及び係止溝からなる係止部（雌ねじ）１２ｂが、ケーシング３の軸芯Ｘ−Ｘを中心とする円弧でかつ軸芯Ｘ−Ｘに沿った方向に刻設されている。この螺旋状の係止部１２ｂとして、例えば図６に示すような、螺旋状で、かつ、不等辺三角形状の係止山１２ｄ及び係止溝１２ｅからなる係止部（雌ねじ）１２ｂを用いることができる。
【００２９】
なお、以下において、雌型係止部材１２を楔ナット１２ともいう。
上記により、１個若しくは複数個の楔ナット１２により係止穴（雌ねじ穴）１２ｃが形成され、各楔ナット１２がテーパ面に沿って後退することにより、その雌ねじ穴１２ｃが拡径され、先方へ移動することにより、その雌ねじ穴１２ｃが縮径するようになっている。
【００３０】
また、前記楔ナット１２の後端には、各楔ナット１２に共通して係合する付勢手段受け（バネ受け）１３が配置されている。
【００３１】
前記ケーシング３の後部の雌ねじ３ａには、中心部にねじ穴１４ａを形成した蓋板１４が螺着されている。前記付勢手段収納部６内の前記付勢手段受け１３と蓋板１４の間には付勢手段１６が収納されている。該付勢手段１６は、コイルバネ、ゴム、樹脂、ウレタンなどの弾性部材で形成される。本実施例１ではコイルバネを使用して圧縮状態で収納されている。該付勢手段１６の付勢力により各楔ナット１２は、常時先端部４ａ方向へ付勢されている。
【００３２】
前記蓋体１４には、蓋体１４から後方向に突出するアンカーバー１８が螺着して固設されている。アンカーバー１８の後側には、抜け止め部１８ａが外周側へ突出して設けられている。
【００３３】
前記の雌型連結部材１は、一方の連結部品、例えば、図３に示すようなシールドセグメント１９に、ケーシング３の先端部側４ａ面がシールドセグメント１９の接合面１９ａと面一になるように埋設して固設されている。
【００３４】
なお、雌型連結部材１は、雄型連結部材２が挿入できればよく、前記のように、ケーシング３の先端部４ａとシールドセグメント１９の接合面１９ａとが面一である必要はない。
【００３５】
次に、雄型連結部材２について説明する。
雄型連結部材２は、変形できる部材、例えば、発泡スチロール、ゴム等の弾性材、樹脂、ダンボールで形成された円筒状の調整部材２１内に、内周に雌ねじ２２ａを刻設した連結体２２を設け、該連結体２２の先部に雄型係止部材２３が、その基部側に形成した雄ねじ体２３ａを螺着して構成されている。
【００３６】
前記雄型係止部材２３は、前記連結体２２の先端より突出しており、その先部（前側）には、先部が縮径するドーム状の案内部２４が形成されている。すなわち、前記雌型係止部材１２を誘導する曲面が形成され、その後部、かつ、雄ねじ体２３ａより先部には、螺旋状の係止山及び係止溝からなる係止部（雄ねじ）２３ｂが刻設されている。この螺旋状の係止部２３ｂとして、例えば図６に示すような、螺旋状で、かつ、不等辺三角形状の係止山２３ｄ及び係止溝２３ｅからなる係止部（雄ねじ）２３ｂを用いることができる。前記係止部（雄ねじ）２３ｂの直径は、前記各楔ナット１２が最前進した場合に、これらで形成されるねじ穴１２ｃの直径よりも若干大径に設定されている。雄ねじ２３ｂと雄ねじ体２３ａとの間には、円筒状の円筒部２３ｃが形成され、該円筒部２３ｃの外径は、前記抜止部材７の爪部７ｃの通常形態時（無加圧状態時）における先端で形成される仮想円７ｄの径Ｌ１よりも大径に設定されている。
【００３７】
前記連結体２２の後部には、図２に示すように、アンカーバー３０が螺着して固設されている。該アンカーバー３０の後端には抜け止め部３０ａが設けられている。また、アンカーバー３０の外周には、ゴム等の弾性材もしくは金属からなる空間保持用のパイプ３１が設けられている。空間保持用のパイプ３１の前側端部は、調整部材２１の後側の係止部２１ａに係止し、後側端部は、アンカーバー３０の抜け止め部３０ａに設けられたゴム等の弾性材からなる座部材３２に係止している。アンカーバー３０と空間保持用のパイプ３１との間には空隙３３が設けられている。
【００３８】
なお、空隙３３を設けることなく、アンカーバー３０の外面に沿ってゴム等の弾性材により形成して調整部材２１としても良い。
【００３９】
前記調整部材２１、アンカーバー３０、空間保持用パイプ３１は、他方の連結部材、例えば、シールドセグメント３５に、連結体２２の前端面２２ｂがシールドセグメント３５の接合面３５ａと面一になるように埋設して固設されるもので、その前記調整部材２１、空隙保持用パイプ３１、抜け止め部３０ａの外部にはコンクリート３５ｂが打設されている。
【００４０】
なお、雄型連結部材２は、その円筒部２３ｃがシールドセグメント３５の接合面３５ａより突出すればよく、前記のように連結体２２の前端面２２ｂがシールドセグメント３５の接合面３５ａと面一である必要はない。
【００４１】
また、前記一方のシールドセグメント１９における接合面１９ａには、図示しないシール材が突出して設けられ、他方のシールドセグメント３５における接合面３５ａには、図示しないシール材が突出して設けられている。
【００４２】
他方の連結部材３５に設けられた雄型連結部材２は、変形できる部材からなる調整部材２１と空隙３３と空隙保持用パイプ３１と座部材３２の相互作用により、アンカーバー３０の抜け止め部３０ａを中心として雄型係止部材２はその軸芯Ｙ−Ｙと直交する方向に変位できるようになっている。
【００４３】
前記楔ナット１２の係止部（雌ねじ）１２ｂと、雄型係止部材２３の係止部（雄ねじ）２３ｂとして、二等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部や、例えば、特開２００６−１４４９５６号公報に記載のような不等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部を用いることができるが、不等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部を用いることが好ましく、その一例を図６に示す。
【００４４】
次に、前記楔ナット１２の雌ねじ１２ｂと、前記雄型係止部材２３の雄ねじ２３ｂの係止山間の間隔（ねじピッチ）Ｐについて説明する。
【００４５】
前記楔ナット１２の雌ねじ１２ｂと、前記雄型係止部材２３の雄ねじ２３ｂのねじピッチＰは所望に形成するもので、ＪＩＳに規定する細目ねじの呼び径に対するねじピッチとしてもよく、また、ＪＩＳに規定する細目ねじの呼び径に対するねじピッチよりも小さくしてもよい。
【００４６】
例として、呼び径がＭ２４（ｍｍ）の場合には、前記ＪＩＳ Ｂ ０２０７のメートル細目ねじではねじピッチを２ｍｍ又は１．５ｍｍ又は１ｍｍに形成するが、本発明では、ねじピッチＰを０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ、望ましくは０．５ｍｍに設定する。
【００４７】
また、呼び径がＭ３０（ｍｍ）の場合もねじピッチＰを０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ、望ましくは０．５ｍｍに設定する。
【００４８】
次に本発明をシールドセグメントに適用した例に基づいて連結操作を説明する。
先ず、雌型連結部材１の軸芯Ｘ−Ｘと雄型連結部材２の雄型係止部材２３の軸芯Ｙ−Ｙとが略同軸上に位置した状態で、一方のシールドセグメント１９と他方のシールドセグメント３５を相対的に近接させ、雄型係止部材２３を雌型係止部材１の挿入口４ｂより挿入する。
【００４９】
雄型係止部材２３が、雌型連結部材１における挿入口４ｂから進入すると、抜止部材７の爪部７ｃを奥部へ押し広げながら進入し、その後、雄型係止部材２３が各楔ナット１２を付勢手段１６の付勢力に抗して後退させて各楔ナット１２で形成されるねじ穴１２ｃを拡径し、各楔ナット１２の係止山を乗り越えつつ挿入する。
【００５０】
雌型連結部材１におけるケーシング３の先端面、すなわち、一方のシールドセグメント１９の接合面１９ａと、雄型連結部材２における連結体２２の先端面、すなわち他方のシールドセグメント３５の接合面３５ａが接して雄型連結部材２の挿入が停止されると、各楔ナット１２は、付勢手段１６の付勢力によって先端面４ａ側へ押戻されるとともにテーパ面１２ａによって各楔ナット１２で形成される雌ねじ穴１２ｃの径が縮径し、各楔ナット１２の雌ねじ１２ｂが雄型係止部材２３の雄ねじ２３ｂに噛合する。この時、雄型係止部材２３の円筒部２３ｃの外周面に抜止部材７の爪部７ｃの先端が、その復元力によって圧接する。これによって両シールドセグメント１９、３５は相互に連結される。
【００５１】
本実施例１の連結具を構成する雌型連結部材１及び雄型連結部材２は、前記のような構造を有しているため、次のような作用、効果を奏する。
【００５２】
従来の雄型連結部材１１０及び雌型連結部材１０７を用いて連結するシールドセグメントにおいては、図１３（ａ）の特性Ａに示すように、雄型連結部材１１０及び雌型連結部材１０７の連結時における引張り方向の荷重（引張荷重）が大きくなるほど、シールドセグメント１１０、１１１間の目開き量が大きくなるが、本実施例１の連結具を用いて連結した場合においては、図１３（ｂ）の特性Ｂにおける特性Ｃ示すように、引張荷重が抜止部材７の耐引張荷重より少ない間は、抜止部材７により雄型係止部材２３の抜け方向の移動が抑制されて、シールドセグメント１９、３５の接合面１９ａ、３５ａ間の目開き量を、従来の雄型連結部材１０８及び雌型連結部材１０７間の目開き量よりも低く抑えることができる。
【００５３】
例えば、本発明の連結具（雌型連結部材１と雄型連結部材２）を、シールドセグメント間の連結に適用し、抜止部材７の耐引張荷重を、トンネルの施工時における、台形のシールドセグメント２０５と後段の連結リング２０２との間に加わる引張荷重よりも大きく設定した場合に、抜止部材７により雄型連結部材２、すなわち台形のシールドセグメント２０５の前（進行）方向Ａへの移動を抑制し、台形のシールドセグメント２０５と後段の連結リング２０２との段差を、前記従来の連結具（雄型連結部材１０８及び雌型連結部材１０７）を用いて連結した場合よりも低く抑えることができ、従来技術のような大きな段差Ｄが殆ど生じず、次の段の連結リングを構成するシールドセグメント２０７との間の段差も小さくなり、シールドセグメント２０７を容易に連結することができる。
【００５４】
なお、前記のように摺動案内突条１１を設けた場合には、雌型連結部材１又は雄型連結部材２のいずれかを回転することにより、これらを分離できるが、このような分離が不要或いは不可にする場合には摺動案内突条１１を設けない。
【実施例２】
【００５５】
前記実施例１においては、雄型係止部材２３の係止部２３ｂ及び雌型係止部材１２の係止部１２ｂを螺旋状の係止山及び係止溝で形成したが、雄型係止部材の係止部及び雌型係止部材の係止部を、軸心Ｙ−Ｙに対して直交、かつ、平行な環状に形成された係止山及び係止溝を軸心方向に連続させて形成したものとしてもよい。
【００５６】
この環状の係止部として、例えば、図７に示すような、軸心Ｘ−Ｘに対して直交し、かつ、平行な環状で、かつ、不等辺三角形状の係止山３７ｃ、３８ｃを軸心方向に連続して形成した係止部３７ｂ、３８ｂとする雄型係止部材３７と雌型係止部材２８を用いることができる。
【００５７】
なお、雄型係止部材３７の係止部３７ｂ及び雌型係止部材３８の係止部３８ｂの係止山及び係止溝は、図７に示すような、不等辺三角形状に限定されるものではなく、二等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部や、例えば、特開２００６−１４４９５６号公報に記載のような不等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部を用いることができるが、不等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部を用いることが好ましい。
【００５８】
本実施例２においても、係止山間の間隔（ピッチ）Ｐの寸法は、前記実施例１に示したねじピッチの寸法に相当する値に設定する。
【００５９】
その他の部材及び構造については、前記実施例１と同様の部材及び構造を有するため、前記と同一部には前記と同一符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
また、本実施例２においても、前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【実施例３】
【００６１】
図８、図９は、実施例３を示す。
前記実施例１、２においては、雌型係止部材１２の係止部１２ｂとして、螺旋状又は環状の係止山及び係止溝からなる係止部１２ｂを用い、雄型係止部材２３の係止部２３ｂとして、螺旋状又は環状の係止山及び係止溝からなる係止部２３ｂを用いたが、本実施例３のようなテーパ状の係止部４２ｂ、４４ａを用いてもよい。
【００６２】
雌型連結部材４０の雌型係止部材４２の外面は、図８に示すように、前記実施例１の雌型係止部材１２と同様に、テーパ穴５のテーパ面に沿った、すなわち、先端部４ａ側から後方にかけて外径が徐々に拡大する外側テーパ面４２ａで形成されている。
【００６３】
また、雌型連結部材４２の内周面には、先端部４ａ側から後方にかけて内径が徐々に拡大する内側テーパ面からなる係止部４２ｂが、ケーシング２の軸心Ｘ−Ｘを中心とする円弧で形成されている。また、係止部４２ｂは、軸心Ｘ−Ｘ方向において傾斜した直線で形成され、かつ、軸心Ｘ−Ｘに対する傾斜角は、外側テーパ面４２ａのものよりも小さく設定されている。
【００６４】
雄型連結部材４１の雄型係止部材４４の係止部４４ａは、図９に示すように、前記実施例１の雄型係止部材２３の係止部２３ｂと同様に、案内部２４と円筒部２３ｃとの間に位置し、かつ、後方が縮径する円筒状面からなる。
【００６５】
係止部４４ａの軸心Ｙ−Ｙに対する傾斜角は、前記雌型連結部材４２の係止部４２ｂの軸心Ｘ−Ｘに対する傾斜角と略同一に設定されている。
【００６６】
その他の部材及び構造については、前記実施例１と同様の部材及び構造を有するため、前記と同一部には前記と同一符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
また、本実施例３においても、前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例１に用いる雌型連結部材の部分側断面図。
【図２】本発明の実施例１に用いる雄型連結部材の部分側断面図。
【図３】本発明の実施例１における雌型連結部材と雄型連結部材の連結状態を示す部分側断面図。
【図４】本発明の実施例１に用いる抜止部材を示すもので、（ａ）は後面図、（ｂ）は側面図。
【図５】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は雌型係止部材を１個使用した例でＡ−Ａ線断面図に相当する図。
【図６】本発明の実施例１における雌型係止部材及び雄型係止部材の係止部の拡大側面図。
【図７】本発明の実施例２における雌型係止部材及び雄型係止部材の係止部の拡大側面図。
【図８】本発明の実施例３に用いる雌型連結部材の部分側断面図。
【図９】本発明の実施例３における雌型連結部材と雄型連結部材の連結状態を示す部分側断面図。
【図１０】従来の雌型連結部材及び雄型連結部材の部分側断面図。
【図１１】従来の連結具をシールドセグメントの連結に適用した状態を示す側断面図。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は従来の連結具を用いてシールドセグメントを連結する場合の説明図。
【図１３】連結具の連結状態における引張荷重に対する目開きを示す図で、（ａ）は従来の連結具を用いた場合の図、（ｂ）は本発明の連結具を用いた場合の図。
【符号の説明】
【００６９】
１ 雌型連結部材
２ 雄型連結部材
３ ケーシング
４ 収納室
７ 抜止部材
７ｃ 爪部
１２、３８、４２ 雌型係止部材
１２ｂ、３８ｂ 雌型係止部材の係止部
１６ 付勢手段
２３、３７、４４ 雄型連結部材
２３ｂ、３７ｂ、４４ａ 雄型連結部材の係止部
１９、３５ シールドセグメント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先部に雄型係止部材を有する雄型連結部材と雌型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を形成し、該収納室に、前記雄型係止部材を挿入することにより、該雄型係止部材を係止する雌型係止部材を設け、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具。
【請求項２】
雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、係止山及び係止溝を交互に形成してなる係止部を内面側に刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、係止山及び係止谷を交互に形成してなる係止部を外面に刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにした連結具であって、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具。
【請求項３】
雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、先端側から奥部側に向って内径が徐々に拡径する係止部を内面側に形成した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、先部から奥部に向かって縮径する係止部を外面に形成した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが係合するようにした連結具であって、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具。
【請求項４】
前記抜止部材は、プッシュナット又はスピードナットであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の連結具。
【請求項５】
雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、係止山及び係止谷を交互に形成してなる係止部を内面側に刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、係止山及び係止溝を交互に形成してなる係止部を外面に刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けた連結具を使用し、
前記雌型連結部材を、連結すべき一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を連結すべき他方のコンクリート部材に固設したことを特徴とするコンクリート部材の連結装置。
【請求項６】
雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、先端側から奥部側に向って内径が徐々に拡径する係止部を内面側に形成した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、先部から奥部に向かって縮径する係止部を外面に形成した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが係合するようにし、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けた連結具を使用し、
前記雌型連結部材を、連結すべき一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を連結すべき他方のコンクリート部材に固設したことを特徴とするコンクリート部材の連結装置。
【請求項７】
前記抜止部材は、プッシュナット又はスピードナットであることを特徴とする請求項５又は６記載のコンクリート部材の連結装置。
【請求項８】
前記コンクリート部材が、シールドセグメントであることを特徴とする請求項５又は６又は７記載のコンクリート部材の連結装置。
【請求項１】
先部に雄型係止部材を有する雄型連結部材と雌型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を形成し、該収納室に、前記雄型係止部材を挿入することにより、該雄型係止部材を係止する雌型係止部材を設け、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具。
【請求項２】
雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、係止山及び係止溝を交互に形成してなる係止部を内面側に刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、係止山及び係止谷を交互に形成してなる係止部を外面に刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにした連結具であって、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具。
【請求項３】
雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、先端側から奥部側に向って内径が徐々に拡径する係止部を内面側に形成した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、先部から奥部に向かって縮径する係止部を外面に形成した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが係合するようにした連結具であって、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けたことを特徴とする連結具。
【請求項４】
前記抜止部材は、プッシュナット又はスピードナットであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の連結具。
【請求項５】
雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、係止山及び係止谷を交互に形成してなる係止部を内面側に刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、係止山及び係止溝を交互に形成してなる係止部を外面に刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けた連結具を使用し、
前記雌型連結部材を、連結すべき一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を連結すべき他方のコンクリート部材に固設したことを特徴とするコンクリート部材の連結装置。
【請求項６】
雌型連結部材と雄型連結部材とからなり、
前記雌型連結部材の内部に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、先端側から奥部側に向って内径が徐々に拡径する係止部を内面側に形成した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、先部から奥部に向かって縮径する係止部を外面に形成した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材間に前記雄型係止部材を挿入することにより、前記雌型係止部材により構成される係止穴が拡径した後に、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが係合するようにし、
前記収納室内に、前記雄型係止部材と前記雌型係止部材との連結時に、前記雄型係止部材の外周面に圧接して雄型係止部材の抜けを抑制する抜止部材を設けた連結具を使用し、
前記雌型連結部材を、連結すべき一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を連結すべき他方のコンクリート部材に固設したことを特徴とするコンクリート部材の連結装置。
【請求項７】
前記抜止部材は、プッシュナット又はスピードナットであることを特徴とする請求項５又は６記載のコンクリート部材の連結装置。
【請求項８】
前記コンクリート部材が、シールドセグメントであることを特徴とする請求項５又は６又は７記載のコンクリート部材の連結装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１２１１９９（Ｐ２００８−１２１１９９Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０３１５６（Ｐ２００６−３０３１５６）
【出願日】平成１８年１１月８日（２００６．１１．８）
【出願人】（０００１４４０１６）株式会社三ツ知 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月８日（２００６．１１．８）
【出願人】（０００１４４０１６）株式会社三ツ知 (11)
【Ｆターム（参考）】
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