JPH0642295A

JPH0642295A - Ｒｃ覆工材の連結用継ぎ手金物並びに該継ぎ手金物締め付け用空所形成用抜型の形状

Info

Publication number: JPH0642295A
Application number: JP4073634A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhisa Sekiguchi; 光永関口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-02-12
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1994-02-15
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JP2584385B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】埋設ボルト３の先端のネジ７を直接に、円筒
形継ぎ手金物５と六角形継ぎ手金物６（この円筒形内空
部内にナット４を内蔵して固定する）によって直接締め
付けて連結する。また締め付け用空所９はその１面が逆
ハの字形となっている。【効果】連結部の強度が著しく強力となる。また、こ
の空所を埋めて仕上げたモルタルの硬化後は脱落するこ
とがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネルのＲＣ覆工材
（そのほか大きな外力を受けるコンクリートの２次製品
一般も含む）を連結する場合の強力な継ぎ手金物並びに
該継ぎ手金物締め付け用空所形成用抜型の形状とその取
り付けや取り外しの工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＲＣ覆工材の連結用継ぎ手金物は

【図６】（ａ）およびその継ぎ手金物の断面などを示す
（ｂ），（ｃ），（ｄ）が代表的なものであり、継ぎ手
金物１９は接合面２で相対して接する締め付け用ボルト
とナツト２０で連結する。また、このボルトで締め付け
る鋼板を遠くにして、長い直物のボルト、または曲りボ
ルト方式などいろいろな工法が提案されている。

【０００３】なお、公開特許公報（Ａ）昭５４−
４５９３８では、上記のような鋼板を用いないで鋼材を
Ｕ字形として、その直線部分の所要の長さを覆工材中に
埋設して、その半円形状の部分を接合面２から突出させ
ており、これの接合時には互いに組みあわされて円形状
とし、その円形内にピンを挿入して連結する。この連結
ため、この部分だけ接合面２から互いに内側に半円形状
の抜型による空所を設けて接合面２が相接して締め付け
られる工法となっている。

【０００４】一方、通常の継ぎ手部のボルトとナットの
締め付け用空所の形状がいずれの方向にもトンネル内面
側に巾の広い形状となっているので、これを連結後にモ
ルタルを埋めて仕上げた場合、このモルタルは硬化後に
脱落するおそれがある。

【０００５】

【発明が解法しようとする課題】従来のＲＣ覆工材で
は、その連結部に外力によって大きな曲げモーメントな
どがかかったとき、継ぎ手金物を連結して締め付けたボ
ルトとナット２０はその力に充分に耐えるが、接合面で
相対して接する継ぎ手金物の鋼板が、外力のすくない状
態のときでも変形が大きくなり、その接合面２の開きが
逆Ｖ字形となって降伏破壊してしまう。このためにこの
継ぎ手金物の鋼板の剛性を大きくするように補強する方
法がいろいろと工夫されているが、継ぎ手金物の部材費
が著しく増加するほかに施工上にも問題点があった。こ
のほか長い直物のボルトや曲りボルトなどの例があるが
製作または施工上にも問題点があった。

【０００６】なお、上記

【０００３】で示した公開特許公報では連結用の半円形
状の鋼材が接合面から突出している。シールド機内での
施工の一例として

【図５】に示す。図中の黒い矢印方向にＫ覆工材を挿入
することは、この突出部によって不可能である。なお、
ＡとＢ１またはＢ２とを組み立てるさいにも、相接する
コンクリートや止水ゴムを損傷するなどの問題点があっ
た。

【０００７】一方、トンネルを恒久的な構造物とするた
めには、水を流すトンネルの場合はとくに、１次覆工の
あとにその内面側に２次覆工のコンクリートを打設す
る。これは工期増やそれに伴う工事費増などの問題点が
あった。

【０００８】本発明は、ＲＣ覆工材の連結部には、外力
によって大きな曲げモーメントなどがかかったとき、締
め付け用ボルトやナットの耐え力が充分に働くことを目
的としており、かつ、施工上ＲＣ覆工材をシールド機内
で容易にトンネルの円筒形状に組み立てがでるように、
継ぎ手金物などがを接合面から突出しないようにしてい
る。

【０００９】さらに、ＲＣ覆工材だけでの１次覆工終了
後、その継ぎ手金物締め付け用空所をモルタルで埋めて
トンネルとして仕上げた場合、そのモルタル硬化後は脱
落しないような空所形成用抜型とする必要がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の連結用継ぎ手金物並びに継ぎ手金物締め付
け用空所形成用抜型の形状において

【００１１】連結用継ぎ手金物はＲＣ覆工材の通常の連
結用継ぎ手位置に、従来工法における継ぎ手金物ではな
く、連結用の締め付けボルトそのものを、その点に働く
力に対して必要な直径と長さとしてネジ側の先端を接合
面近くまでの位置として、ボルトの頭部側をＲＣ覆工材
のコンクリート中にセットした埋設ボルトとする。この
ときネジ側先端は接合面から出ないようにし、かつ、下
記の締め付け用金物を取りつけるに必要な最少限の長さ
を継ぎ手金物締め付け用空所の中に正確に露出するよう
にする。

【００１２】継ぎ手を連結するとき、相接する継ぎ手金
物締め付け用空所のなかで、この埋設ボルトのネジ側先
端だけが相対することとなる。このネジを直接利用し
て、この埋設ボルトの引張力に相当以上の強度を有する
下記のような２種類の継ぎ手金物によって締め付けて連
結する。

【００１３】丸鋼棒を所定の長さに切断してそれを円筒
形状とし、その内面には埋設ボルトのオスネジに対応し
たメスネジを設け、かつその接合面側の外面には、その
直径に対応して必要な長さのオスネジをつくって円筒形
継ぎ手金物の１つとし、埋設ボルト先端のネジに固定す
る。

【０Ｏ１４】これに相対する金物は、六角鋼棒を適切な
長さに切断し、その切断面の一面側からその内部を底板
を残すようにして２つの円筒形の内空部をコの字形につ
くる。まず、その入口部には上記の円筒形継ぎ手金物の
外面に設けたオスネジに対応したメスネジをつくり、そ
のなか側にはその底板まで埋設ボルト用のナットが容易
に回転できるような余裕をもった円筒形の内空部を設け
る。また、その底板中央には埋設ボルトを挿入するため
に、上記のような余裕をもたせた円形孔をあける。これ
が、２つめの六角形継ぎ手金物である。

【００１５】この金物を片方の埋設ボルトの先端に底板
に設けた円形孔側から入れ、内空部には上記のナツトを
挿入して、埋設ボルトのネジ区間の所定位置に固定す
る。六角形継ぎ手金物が相手側の円筒形継ぎ手金物を締
め付けるときはスパナで回転させるので、この埋設ボル
トは相手に寄せつけられるようにして強力に締め付けて
連結する。

【００１６】さらに、継ぎ手金物締め付け用空所形成抜
型の形状については、六角形継ぎ手金物をスパナで回転
させて締め付けるため、正面図的にはトンネルの内面側
に広いハの字形となっているが、側面的には逆ハの字形
としているので埋めて仕上げたモルタルは、その硬化後
には脱落することはない。

【００１７】

【作用】上記のようにＲＣ覆工材内の埋設ボルトは、コ
ンクリート製作工場で最初から正確な位置にセットされ
ている。その締め付けはボルトの引張力相当以上に、か
つ、精密に製作された円筒形継ぎ手金物と六角形継ぎ手
金物でおこなう。前者は片方の埋設ボルトのネジ終端に
まで固定され、後者はその内空部の底板の内面が所定の
位置に固定されたナットの一面に接しながらスパナで回
転されて相手側に強力に締め付けられる。なお、この埋
設ボルトはその頭部がコンクリート中にセットされるの
で、その周辺のコンクリートから配力筋，主力鉄筋につ
たわりＲＣ覆工材内の全体に外力によって生ずる引張力
が有効に働く。

【００１８】埋設ボルトの位置を、ＲＣ覆工材の厚さ方
向の高さに変えることによって、外力による耐力を大き
くすることができる。

【００１９】六角形継ぎ手金物は余裕をもってセットさ
れているので施工上の支障はない。

【００２０】

【実施例】実施例については図面を参照して説明する。

【図１】は、最近国内で通常のシールド機でトンネルを
掘削し、その機内でＲＣ覆工材として４分割覆工材を組
み立てた時に、１リングをＡ，Ｂ１，Ｂ２，Ｋの名称を
用いたので、その名称で説明する。

【図４】，

【図５】も同じとする。（ａ）はシールド機内で３リングが円筒形状に組たてら
れたのを斜めから見た図である。図中の点線で示したの
は等４分割覆工材の例を示す。（ｂ）は上図のように円筒形に組みたてられた時の正面
図。（ｃ）はＡとＢ１を組み立てたときの拡大図。（ｄ）は上図を外からみた展開図。（ｅ）は上図（ｃ），（ｄ）のＣ−Ｃ，Ｄ−Ｄの断面図
である。（注）上記の（ｃ），（ｄ），（ｅ）には、本発明の埋
設ボルト３や継ぎ手金物締め付け用空所９などを略図を
もって示した。

【００２１】

【図２】（ａ）はＲＣ覆工材継ぎ手部の側面図（断面
図）を示し、ＲＣ覆工材１は相対する接合面２で相接し
て結合される。埋設ボルト３は頭部側をコンクリート内
の奥側にセットするので、その先端のネジ７は、継ぎ手
金物締め付け用空所９内に露出する。その連結する１方
には円筒形継ぎ手金物５を３のネジ７に固定する。これ
に対する他方の埋設ボルト３には六角形継ぎ手金物６を
挿入し、その内空部にナット４を入れ、ネジ７の所定の
位置に４を固定する。なお、その先端部（５に近い方）
には５の８に対応するメスネジ８をつける。

【００２２】上記のネジは全て同方向のネジであるため
６を回転して５と締め付けるときに、ナット４の１面が
６の底板の内面と接しながら回転させるので４が友回り
して移動するおそれがある。そのため４を７のネジ部の
所定の位置に固定して５と６の締め付け効果を確実なも
のとする。

【００２３】

【図２】（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面であり、４を固定
する工法としては溶接の点ずけによることのほかいろい
ろあるが、ここではナット４に１，２本のメスネジつき
小孔を設けて、上記の所定の位置に１０の友回り防止用
のボルトを６に設けてある１１の円孔から７のネジ部に
固定する工法をしめした。

【００２４】上記の

【００１４】や

【図２】（ａ），（ｂ）示したように、Ｄ３に対するＤ
３−１の径とＤ４に対するＤ４−１の径の余裕は、土木
学会，日本下水道協会共編の「シールド工事用標準セグ
メント」に規定されている、従来工法における締め付け
用ボルトの径にたいする継ぎ手金物の円形孔の径の余裕
の範囲内とすることとした。これによって施工上の支障
はない。また、施工中継ぎ手金物などが接合面から突
出していないので同じく支障はない。

【００２５】

【図３】に示した実施例では、ＲＣ覆工材の継ぎ手金物
締め付け用空所形成用抜型の形状を示し、かつ抜型や埋
設ボルト３などのセットの工法の１例として示すもので
ある。

【００２６】

【図３】の実施例の（ａ），（ｂ），（ｃ）全体が関連
するので簡単に説明する。１２は型枠の本体であり、１
４は継ぎ手金物締め付け用空所形成用抜型であり、鋼材
又は硬質ゴムなどでつくられる。１４の台座１３は１２
に固定したものである。１３を台座として１４との組み
合わせた形状が継ぎ手金物締め付け用空所９である。Ｒ
Ｃ覆工材１は

【図１】に示すような円筒形であるため、１３の１２と
接する面はいずれも円形となる。そのうえ円周方向継ぎ
手の場合は円筒形に対して斜めに切るような接合面２と
なるなど、その形状は数種類のものとなる。このため
に、１３はその形状に合致するような精密な機械加工に
よってつくられる。

【００２７】１５は３と１４を固定する金具であって、
１６は１２に固定されており、かつ、１５の取り付けや
取り外しのために必要な一部をボルトなどで取り外し可
能なものとする。（ａ），（ｂ）ともに、１５が１４や
３をセットした状態を示す。コンクリートの硬化後は、
１５を１６の中の１５−１のネジによって右に移動し
て、その左側の先端は型枠の本体１２の接合面２よりも
右側に外れるようにする。またこの回転による右えの移
動時に１４とのネジ１７及び３とのネジ７は同時に容易
に外れるようにする。かくして硬化したＲＣ覆工材１は
３と１４を内蔵したまま１２，１３から脱形される。そ
の後に１４は１８の余裕部があるので埋設ボルト３の露
出部先端からも容易に外れることができる。

【００２８】１４や３のセットの方法は、まず、１４を
１３にのせて１５を１７のネジで１４を固定する。３は
１４の中の１８の余裕のある円形孔に挿入して１５の中
のメスネジ７に右回しして所定の位置にセットする。１
８の余裕円形孔は、コンクリートを打設する時にここか
らセメントミルクが浸入するので、その入口付近にはス
ポンジや軟質のゴムなどを入れる必要がある。

【００２９】（ｃ）は抜型の正面図であるが、３はその
中央に埋設してある。連結用継ぎ手金物の５と６とを点
線で図示した。正面形状がハの字となっているので、施
工時に６をスパナで回転して締め付け易いようにしてあ
る。

【００３０】

【図４】，

【図５】は前記のように最近国内で施工されたものの略
図であって４分割覆工材の名称をそのまま用いた。

【図４】はその展開略図である。（点線は等４分割覆工
材の例を示す。）

【図５】はトンネル施工時のシールド機内におけるＲＣ
覆工材の組み立て状況略図である。左向きの白い矢印は
シールド機の掘削方向。右向きの黒い矢印は、Ａ，Ｂ
１，Ｂ２を組み立てて最後にＫの挿入方向を示し、４ピ
ースが連結されて１リングの円筒形トンネルとなる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような構造と組
み合わせや締め付け用空所の形状となっているので下記
のような効果がある。

【００３２】埋設ボルト３を強度上必要な径と長さとし
て、ＲＣ覆工材のコンクリート中に予めセットし、その
ネジ７の先端が継ぎ手金物締め付け用空所９の中に露出
しており、円筒形継ぎ手金物５と六角形継ぎ手金物６に
よって強力に連結されるので、この接合面２は従来工法
における鋼板の降伏変形がなく、埋設ボルトの強度その
ものが外力に対して抵抗するので継ぎ手部の強度は著し
く強力なものになる。その上、引張力においてリング間
（トンネルの軸方向）継ぎ手は、ピース間（トンネルの
円周方向）継ぎ手に比べてはるかに小さく、その強度の
伝達内容がちがうので、これを小型化してさらに経済化
することができる。

【００３３】従来工法における

【図６】（ｂ），（ｃ），（ｄ）の継ぎ手金物の各断面
図は（ａ）のＲＣ覆工材の中で１９として埋設されてい
るものから取り出したものである。これらは、その殆ど
が手溶接されている。これに比べて上記の埋設ボルト３
は適切な長さの１本なので非常に安価となる。また本発
明による円筒形や六角形の継ぎ手金物の５と６は、とも
に市販の鋼棒を機械による自動切断が可能であり、か
つ、その内外面の精密な加工も最近のＮＣ操作による工
作機械によって、殆ど無人化（省力化）されて正確に、
かつ安価に製作することができる。

【００３４】前記したような従来の継ぎ手金物の、剛性
を増加させるための材料費やコンクリート工場における
作業性及びＲＣ覆工材内の鉄筋の加工性などを総合して
みると、本発明によるものが全ての面で優れている。又
トンネルの中での作業性の面でも優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】最近国内で施工されたＲＣ覆工材の略図であっ
て、その内容に関しては前記の

【００２０】のとうりである。

【図２】

【図１】（ｂ）のＸ部を拡大したものとして直線状に図
示し、本発明によるＲＣ覆工材の連結用継ぎ手金物の断
面図である。

【図３】上記の継ぎ手金物締め付け用空所形成用抜型の
形状を示す各断面図である。

【図４】

【図１】で述べたものの４分割覆工板の展開略図であ
る。（点線は等４分割）

【図５】上記の４分割覆工板を用いたトンネル施工時の
シールド機内の組み立て状況の略図である。

【図６】従来工法におけるＲＣ覆工材の連結用継ぎ手金
物の１例である。（ａ）は

【図２】同様の拡大側面。（ｂ），（ｃ），（ｄ）
は（ａ）中の継ぎ手金物１９の各断面図である。

【符合の説明】

１ＲＣ覆工材１−１ＲＣ覆工材内の主力鉄筋，１−２同左の
配力筋２（ＲＣ覆工材の）接合面３埋設ボルトＤ３埋設ボルトの径，Ｄ３−１６（下記）の底
板内円孔の径４埋設ボルト３のナットＤ４３のナット４の長径，Ｄ４−１Ｄ４対
する６（下記）の円筒径内空部の内径５円筒形継ぎ手金物６六角形継ぎ手金物７埋設ボルト３のネジ８５と６の締め付け用ネジ９継ぎ手金物締め付け用空所１０友回り防止用のボルト１１１０のボルトを固定するための円孔１２（ＲＣ覆工材用の）型枠の本体１３１４の台座１４継ぎ手金物締め付け用空所形成用抜型１５３と１４を固定する金具１５−１１５を左右に移動してセットさせるための
ネジ１６１５をセットするための１２に固定した金
具１７１５で１４を固定するネジ１８１４内の３に対する余裕円孔１９（従来工法における）継ぎ手金物２０（従来工法における）締め付け用のボルト
とナット２１（従来工法における）継ぎ手金物締め付け
用空所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＲＣ覆工材の連結用継ぎ手金物ＲＣ覆工材（１）を掘削用のシールド機内で組み立てる
に当たって、接合面（２）の所定位置に埋設ボルト
（３）をコンクリート中に予め埋設しておき、その先端
のネジ（７）は締め付け用空所（９）内において露出さ
せる。このネジ（７）を使って、円筒形継ぎ手金物
（５）と六角形継ぎ手金物（６）を固定させ、（５）と
（６）に別に設けたネジ（８）により固く連結される構
造。
【請求項２】継ぎ手金物締め付け用空所形成用抜型型枠の本体（１２）に固定されている台座（１３）と継
ぎ手金物締め付け用空所形成用抜型（１４）を組み合わ
せてつくられる継ぎ手金物締め付け用空所（９）の形状
である。それは【図３】（ｃ）ではハの字形となっているが、【図２】（ａ）及び【図３】（ａ）に示すように、トンネルの内面側には逆
ハの字形となっており、必要最少限に小形化した形状。
及び、埋設ボルト（３）を確実にセットさせるための取
り付けや取り外しを容易とした工法。