JP2000230394A - コンクリートセグメントの継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 型枠の製作が容易で、断面欠損の問題がな
く、しかも施工性のよいセグメントの継手構造を得る。 【解決手段】 隣接する一方のセグメント１Ａの端面に
設置したボルト孔３ｂを有するインサート金具３と、隣
接する他方のセグメント１Ｂの端面に形成した凹部１３
を嵌合させると共に、セグメント１Ｂの内面側から凹部
１３に貫通するように設けられたボルト孔１５にボルト
１７を挿通してインサート金具３のボルト孔１５に螺合
させることにより隣接するセグメント相互を連結するよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセグメントの継手構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートセグメントをトンネルの軸
方向に接続する継手構造として、長ボルト及び短ボルト
を組み合わせたいわゆる通しボルトによるものと、コン
クリートホゾを形成したいわゆるホゾ付きセグメントに
よるものが知られている。図６は通しボルト（長ボル
ト）によるものを説明する説明図である。図６に示すよ
うに、通しボルト構造では、隣接するセグメント３１，
３３のそれぞれにボルトボックス３１ａ，３３ａを形成
し、これらボルトボックス３１ａ，３３ａ間に亘ってボ
ルト３５を挿通してナット３７，３９で締結するという
ものである。

【０００３】また、ホゾ付きセグメント構造は、図７に
示すように、隣接するセグメントの一方には凸状の雄ホ
ゾ４１を形成し、他方には雄ホゾ４１に嵌合する凹状の
雌ホゾ４３を形成して、これら雄ホゾ４１と雌ホゾ４３
を嵌合させるというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術にはそれぞれ以下のような問題点があった。ま
ず、通しボルト構造では、各セグメントに多数のボルト
ボックスを形成する必要があるために型枠の製作に手間
とコストがかかる。また、断面欠損が大きくなり、また
応力集中が発生することにもなるので、これらのことを
考慮した設計が必要になり、セグメントが大形化する。
さらに、セグメントの連結時において両側からのナット
による締め付けを要するため手間がかかり、施工性が悪
い。

【０００５】また、ホゾ付きセグメント構造では、ホゾ
を各セグメントの全周に亘って形成するのが一般的であ
るが、このほぞを形成するには、鋼製型枠の製作時にホ
ゾ形状の削り込みという機械加工を施す必要があり、手
間とコストがかかる。また、コンクリートホゾの場合に
は、コンクリートの強度があまり高くないので、その断
面積を大きくする必要がある。そのため、桁高の高いセ
グメントにしか適用できないという問題もあった。さら
に、ホゾによる連結の場合にはトンネル軸方向の連結が
ないので、例えば地盤がゆるく軸方向のずれが考えられ
る場合には不向きである。

【０００６】このように、従来のセグメント継手構造で
は、通しボルト構造及びホゾ付きセグメント構造共に、
型枠の製作に手間とコストがかかるという共通の問題が
あり、また通しボルト構造では断面欠損と施工性という
固有の問題があり、さらにホゾ付きセグメント構造では
桁高の高いセグメントにしか適用できず、また地盤がゆ
るい場合には不向きであるという固有の問題があった。

【０００７】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、型枠の製作が容易で、断面欠損の問
題がなく、しかも施工性のよいセグメントの継手構造を
得ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるセグメン
ト継手構造は、コンクリートセグメントのトンネル軸方
向端面を順次連結するものにおいて、隣接する一方のセ
グメントの端面に設置したボルト孔を有する金属製の凸
部材と、隣接する他方のセグメントの端面に形成した凹
部を嵌合させると共に、前記他方セグメントの内面側か
ら前記凹部に貫通するように設けられたボルト孔にボル
トを挿通して前記凸部材のボルト孔に螺合させることに
より前記隣接するセグメント相互を連結するようにした
ものである。

【０００９】また、前記凹部に貫通するボルト孔は、前
記他方のセグメントの内面側から前記凹部に向けて斜め
に形成されていることを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態に
かかるセグメント（本明細書においてセグメントと言う
ときはセグメントピースを含むものとする。）の斜視図
である。まず、図１に基づいてセグメントの全体構成を
概説する。

【００１１】図において、１はセグメント、３はセグメ
ント１におけるトンネル軸方向の一方の端面（以下単に
「端面」と言う。）に所定の間隔を離して複数設置され
た雄ホゾ兼用のインサート金具である。このインサート
金具３の詳細は後述する。

【００１２】５はセグメント１におけるインサート金具
３を設置した端面と反対の端面近傍のセグメント内面に
形成された斜めボルト用のボルトボックスである。ボル
トボックス５はインサート金具３に対応する位置に対応
する数だけ形成されている。７はセグメントの組立時に
エレクターが把持するため及びコンクリート注入するた
めのエレクター孔兼用注入孔である。９はセグメントの
端面及びピース間の端面に設置されたシール部材であ
る。

【００１３】図２はトンネル軸方向に隣接する２個のセ
グメント１Ａ，１Ｂにおける接合部の断面図である。次
に、図２に基づいてセグメントの細部の構成及び継手構
造を説明する。１１はセグメントの内部に設置された鉄
筋である。インサート金具３は、一端側の一部をセグメ
ント端面に突出させた状態でセグメント端面に埋設設置
されている。

【００１４】図３はインサート金具３の側面図、図４は
図３における矢視Ａ図、図５は図３における矢視Ｂ図で
ある。ここで、インサート金具３の形状について説明す
る。インサート金具３は基端側に矩形の頭部３ａが形成
され、先端側は頭部３ａよりも大径の円形に形成され、
その端面に斜めのボルト孔３ｂが形成されている。ま
た、先端部には先端に向かって縮径するテーパ部３ｃが
形成されている。さらに、インサート金具３の下部側に
は基端側から先端側に亘って補強用のリブ３ｄが設けら
れている。

【００１５】次に、インサート金具３の機能を説明す
る。インサート金具３の先端部は雄ホゾとして機能する
ものであるが、鋼製であることから、従来のコンクリー
トホゾに比べて強度が高いのでホゾの面積を小さくする
ことができる。しかも、鋼製型枠の製作においては単に
型枠にインサート金具３の挿入孔をもうければよいの
で、従来のような手間が不要となり、型枠製作のコスト
を低下させることができる。

【００１６】再び、図２に基づいて、インサート金具３
が設置されたセグメント１Ａに連結されるセグメント１
Ｂの構成を説明する。セグメント１Ｂの端面には、イン
サート金具３の先端部が嵌合するテーパー状の凹部１３
が形成されている。この凹部１３は雌ホゾとして機能す
るものであるが、前述のように雄ホゾとして金属製のイ
ンサート金具を用いてその面積を小さくすることができ
る結果、凹部１３の面積が小さくなり、その結果凹部１
３の周囲の面積を大きくすることができ、雌ホゾとして
の強度を確保できる。このため、桁高を要求しないの
で、桁高が小さいセグメントにも適用できる。

【００１７】１５はボルトボックス５から凹部１３に貫
通するボルト挿通孔であり、１７はボルトボックス５側
から凹部１３に向けて挿入され、先端部がインサート金
具３のボルト孔３ｂにねじ込まれた斜めボルトであり、
セグメント１Ａとセグメント１Ｂは斜めぼると１７によ
って連結されている。

【００１８】以上のように構成されたセグメントの連結
手順を概説する。セグメント１Ｂの凹部１３の位置にセ
グメント１Ａのインサート金具３の先端部の位置を合わ
せ、インサート金具３の先端部と凹部１３を嵌合させ
る。このとき、インサート金具３の先端部及び凹部１３
がテーパー状に形成されているので、スムーズな嵌合が
可能である。

【００１９】次に、ボルトボックス５からボルトを挿入
してインサート金具３の先端に形成したボルト孔３ｂに
ねじ込んで締結する。以上のように、連結の作業は極め
て簡単であり、施工性に優れている。

【００２０】本実施の形態においては、インサート金具
の先端部と凹部とをテーパー状にしたので、位置合わせ
が容易となった。また、インサート金具３の端部にボル
ト孔３ｂを設け、インサート金具３に雄ホゾとボルト締
結部の両機能を持たせたので、ボゾによる結合部とボル
トによる結合部を一致させることができ、隣接するセグ
メント間で発生するせん断力を原則としてホゾにより受
け持たせることができ、ボルトがせん断破壊することが
ない。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
隣接する一方のセグメントの端面に設置したボルト孔を
有する金属製の凸部材と、隣接する他方のセグメントの
端面に形成した凹部を嵌合させるようにしたことによ
り、型枠の製作時において雄ホゾとして機能する凸部材
を埋設できる孔を設けるのみでよくなり、型枠の製作が
容易になった。また、凸部材として金属製の部材を用い
ることで、凸部材を小面積にでき、その結果凹部を小面
積にできる。このため、凹部を雌ホゾとして機能できる
ようにするために桁高を高くする必要がなく、桁高の低
いセグメントにも適用できる。また、他方セグメントの
内面側から凹部に貫通するように設けられたボルト孔に
ボルトを挿通して凸部材のボルト孔に螺合させることに
より隣接するセグメント相互を連結するようにしたの
で、ボルトを挿通してねじ込めばよく、施工性がきわめ
てよい。

【００２２】また、凹部に貫通するボルト孔を、他方の
セグメントの内面側から凹部に向けて斜めに形成するよ
うにしたので、ボルトボックスとしてセグメントの内面
に設ける凹陥部を小体積にでき、断面欠損を小さくでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態にかかるセグメントの
斜視図である。

【図２】 本発明の一実施の形態にかかる隣接するセグ
メントにおける接合部の断面図である。

【図３】 本発明の一実施の形態にかかるインサート金
具の側面図である。

【図４】 図３における矢視Ａ図である。

【図５】 図３における矢視Ｂ図である。

【図６】 従来技術（通しボルト構造）の説明図であ
る。

【図７】 従来技術（ホゾ付きセグメント構造）の説明
図である。

【符号の説明】

１ セグメント ３ インサート金具 ３ｂ ボルト孔 ５ ボルトボックス １３ 凹部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリートセグメントのトンネル軸方
   向端面を順次連結するセグメント継手構造において、 隣接する一方のセグメントの端面に設置したボルト孔を
   有する金属製の凸部材と、隣接する他方のセグメントの
   端面に形成した凹部を嵌合させると共に、前記他方セグ
   メントの内面側から前記凹部に貫通するように設けられ
   たボルト孔にボルトを挿通して前記凸部材のボルト孔に
   螺合させることにより前記隣接するセグメント相互を連
   結するようにしたことを特徴とするコンクリートセグメ
   ントの接合構造。
2. 【請求項２】 前記凹部に貫通するボルト孔は、前記他
   方のセグメントの内面側から前記凹部に向けて斜めに形
   成されていることを特徴とする請求項１記載のコンクリ
   ートセグメントの接合構造。