JPH0742491A - セグメントの接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セグメントの接合能率およびセグメントの設
計の自由度が向上するセグメントの接合構造を提供す
る。 【構成】 前記接合用ボルト２０は、一端部に球状部２
２が形成されるとともに、他端部に雄螺子部２６が形成
されてなる長尺なボルト本体２１と、該ボルト本体の球
状部２２に枢着されたナット２４とで構成され、ボルト
本体２１は、そのっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相互に複数接合するこ
とにより掘削穴の軸線方向へ筒状壁体を構成するセグメ
ントの接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネルを構築する方法の一つに、掘進
とセグメント組み立てとを同時に行ないながら施工して
いく、いわゆるシールド工法がある。従来、このような
シールド工法に用いられるセグメントは、断面円弧状に
形成された平面視長方形状のものが主流であった。とこ
ろが、近年、トンネルの長距離化および施工の急速化の
傾向が著しく、これに対処すべく、例えば、図５に示す
ように、六角形状に形成された複数のセグメント１、
１、…同志を相互に連結することにより、筒状壁体２を
構成してトンネルを構築するシールド工法が行なわれつ
つある。そして、このような複数のセグメント１、１、
…を用いるシールド工法にあっては、一種類のセグメン
トでトンネルを形成することができ、セグメントの組み
立て順序に制約がなく、また、組み立て直後にシールド
ジャッキの推力をセグメントにかけることができる等の
様々な利点がある。

【０００３】ところで、複数のセグメント１、１、…に
よって既に構築された筒状壁体２の端部へ、新たなセグ
メントを組み付ける場合、図６に示すように、接合箇所
の近傍におけるセグメント１、１の内面側に凹所４、４
を形成し、この凹所４、４の側壁４ａ、４ａにボルト５
が挿通可能な孔６、６を連通させて形成し、この孔６、
６へボルト５を挿通し、このボルト５とナット７とによ
ってそれぞれの凹所４、４の側壁４ａ、４ａ同志を締結
することにより、セグメント１、１同志を接合していた
が、このような接合構造にあっては、セグメント１、１
の側部近傍のみだけが接合された状態となってしまい、
接合面３、３同志の確実な圧接状態を確保することが困
難であるとともに、既に構築された筒状壁体２へ十分な
軸力を与えることができず、筒状壁体２が歪んだ状態に
構築されてしまう恐れがあった。また、セグメントに
は、内面側に凹所４が形成されているので、筒状壁体２
の内面を平滑にすることができず、美観を損なうととも
に、製造能率の低下の原因になるといった問題があっ
た。前記問題は、六角形状のセグメントのみに限って生
じるものではなく、種々の形状の特に大型のセグメント
の接合において共通である。

【０００４】前記問題に鑑みて、近年、長ボルトを用い
て接合すべきセグメント同志を確実に圧接させることが
できる接合構造が提案されている。以下、図５を参照し
て、前記長ボルトを用いたセグメントの接合構造を説明
する。図５は、六角形状のセグメント８を前記長ボルト
を用いた接合構造により接合した状態を示す図であっ
て、互いに面方向に当接されたセグメント８、８、…
は、長ボルト９を介して、互いに接合されて、筒状壁体
を形成している。

【０００５】前記セグメント８は、対向する接合端面の
間を貫通してボルト挿通孔１０が形成されている。前記
長ボルト９は、頭部に長ボルト９の雄螺子部が螺着可能
な固定孔１１を有してなっている。そして、セグメント
８は、接合すべき相手側のセグメント８に対して、該相
手側のセグメント８に挿通されている長ボルト９の固定
孔１１に、自身に挿通されている長ボルト９の雄螺子部
を螺着することにより、互いに接合されている。

【０００６】前記長ボルト９を用いたセグメント８の接
合構造は、セグメント８同志の接合応力を、接合端面近
傍のみならず、セグメント８全体で支持するので、セグ
メント８同志の確実な圧接状態を確保することができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示す前記長ボルト９を用いたセグメント８の接合構造
は、接合すべきセグメント８，８の対を互いの接合端面
を当接した状態に保持するとともに、前記接合端面と対
向する側の側面に開口するボルト挿通孔１０から挿入し
た長ボルト９を固定孔１１に螺着するが、長ボルト９が
長くて扱いずらい上、ボルト挿通孔１０も長くて長ボル
ト９を挿入すべき固定孔１１を作業中に目視できないこ
とから、長ボルト９の雄螺子部を固定孔１１に正確に位
置させることが困難で作業性が悪く、作業能率の低下の
原因となっていた。

【０００８】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、セグメントの接合能率およびセグメントの設計の
自由度が向上するセグメントの接合構造を提供すること
を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、前記セグメ
ントには対向する接合端面間に連通するボルト挿通孔が
形成され、該ボルト挿通孔にセグメントの接合用ボルト
が挿通されてなり、接合用ボルトは、長尺のボルト本体
と、該ボルト本体の一端部に装着されたナットとからな
り、前記ボルト本体には、その一端部に球状部が形成さ
れるとともに、他端部に雄螺子部が形成され、前記ナッ
トはその一端部側に雌螺子孔を有するとともに、該雌螺
子孔の軸線上に位置させて他端部側に開口部が形成され
た球座面を有してなり、前記ボルト本体の球状部が前記
開口部を通して前記球座面内に配置され、前記ナット
が、前記球状部に対して枢動自在とされ、前記ボルト本
体とナットとに、該球状部に対する該ナットの枢動を許
し、かつ該ボルト本体の軸線上における該ナットの相対
的回動を阻止する回動阻止手段が設けられてなり、前記
雌螺子孔に、隣接する他のセグメントのボルト挿通孔に
挿通されている接合用ボルトの雄螺子部を螺着すること
により、隣接するセグメント同志が接合されていること
を特徴とするセグメントの接合構造を前記課題の解決手
段とした。

【００１０】

【作用】本発明のセグメントの接合構造によれば、雌螺
子孔に接合用ボルトを螺着する際には、ナットに螺合す
べきセグメントの接合用ボルトの雄螺子部をナットに押
し付けることにより、ナットが球状部に対して枢動して
向きを変更する結果、ナットと接合用ボルトの雄螺子部
とが同一軸線上となって螺着可能となる。また、螺着時
には、回動阻止手段が接行用ボルトに対するナットの回
動を阻止する。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を、図１および図２を
参照して説明する。図中符号２０はセグメント８の接合
用ボルト、２１は本体、２２は球状部、２３は球座面、
２４はナット、２６は雄螺子部、２８は雌螺子孔、３２
は第１の係合フランジ（回動阻止手段）、３３は第２の
係合フランジ（回動阻止手段）である。本発明のセグメ
ントの接合構造は、図４において、長ボルト９に換えて
前記接合用ボルト２０でセグメント８，８を接合したも
のであって、図中、図４と同一の構成部分には、同一の
符号を付し、その説明を簡略化する。

【００１２】図１に示すように、前記接合用ボルト２０
は、長尺なボルト本体２１と、該ボルト本体２１の一端
部に枢着されたナット２４とで構成されている。

【００１３】ボルト本体２１は、その一端部に球状部２
２が形成されるとともに、他端部に雄螺子部２６が形成
されてなっている。

【００１４】前記ナット２４は、その軸方向一端部側に
雌螺子孔２８を有するとともに、該雌螺子孔２８の軸線
上に位置させて他端部側に開口部２９が形成された球座
面２３を有してなっている。また、ナット２４は、開口
部２９に規制板２７が固定され、球座面２３に対する球
状部２２の引き抜きを規制するようになっている。該規
制板２７は、中央部にナット２４に対してボルト本体２
１が相対枢動するための枢動孔３０が開口された板状の
部材であって、数個の小螺子３１によりナット２４に固
定されている。また、規制板２７の外面には、ボルト本
体２１の回動を規制するための第１の係合フランジ３２
が外方に突出した状態で固定されている。第１の係合フ
ランジ３２は、前記枢動孔３０からやや離間して規制板
２７の外面に固定され、ボルト本体２１が回動した際
に、ボルト本体２１のナット２４から露出した部分の側
面に固定された第２の係合フランジ３３と係合可能にな
っている。

【００１５】そして、接合用ボルト２０は、前記ボルト
本体２１の球状部２２が前記開口部２９を通して前記球
座面２３内に配置され、前記ナット２４が、前記球状部
２２に対して枢動自在とされている。また、接合用ボル
ト２０は、前記ボルト本体２１とナット２４とに、該球
状部２２に対する該ナット２４の枢動を許し、かつ該ボ
ルト本体２１の軸線上における該ナット２４の相対的回
動を阻止するようになっている。

【００１６】本発明のセグメントの接合構造は、接合端
面同志が当接された一方のセグメント８のボルト挿通孔
１０に接合用ボルト２０を挿通して接合端面の当接部分
にナット２４を位置させ、該ナット２４と、接合すべき
他方のセグメント８のボルト挿通孔１０に挿通した接合
用ボルト２０の雄螺子部２６とを螺着することにより、
セグメント８，８同志を接合している。

【００１７】以下、本実施例の作用および効果を説明す
る。セグメントの接合構造は、接合用ボルト２０，２０
の長さ方向への接続が簡単であるから、セグメント８，
８同志の接合の作業能率が向上する。

【００１８】すなわち、セグメント８，８同志の接合
は、それぞれのボルト挿通孔１０、１０に挿通した接合
用ボルト２０，２０を、一方の接合用ボルト２０のナッ
ト２４と他方の接合用ボルト２０の雄螺子部２６とを螺
着して接続することにより完成するが、前記ナット２４
に雄螺子部２６を螺着する際には、ナット２４に螺着す
べき接合用ボルト２０の雄螺子部２６を作業者が雌螺子
孔２８に押し込めば、雄螺子部２６が雌螺子孔２８の開
口部に接触することによりナット２４が球状部２２を中
心として枢動して雄螺子部２６の挿入方向と一致し、雄
螺子部２６が雌螺子孔２８に位置決めされ、螺着可能と
なる。この際、雌螺子孔２８は、開口部が外方に向かっ
て末広がりの形状に成形されているので、雄螺子部２６
の雌螺子孔２８への位置決めに有利である。

【００１９】雄螺子部２６の雌螺子孔２８への位置決め
が完了したら、雄螺子部２６を回動して、雄螺子部２６
と雌螺子孔２８とを螺着する。この際、ボルト本体２１
の回動の結果、第１，第２の係合フランジ３２，３３が
係合して、ボルト本体２１に対して

【００２０】したがって、本発明のセグメントの接合構
造は、雄螺子部２６とナット２４との螺着が容易なの
で、接合用ボルト２０，２０の接続作業の能率が大幅に
向上する。

【００２１】なお、前記セグメントの接合構造は、接続
した接合用ボルト２０，２０に引っ張り荷重が作用すれ
ば、雄螺子部２６と螺着されているナット２４が自身が
枢着されているボルト本体２１の球状部２２方向に移動
するが、規制板２７が球状部２２に当接することによ
り、ナット２４の球状部２２からの抜けが防止されるよ
うになっている。

【００２２】また、セグメントの接合構造は、図２に示
すように、互いに螺着される長ボルト９，９が所定の相
対角度を有して同一直線上にない場合であっても、ナッ
ト２４が枢動可能な範囲で、接合用ボルト２０，２０同
志が螺着可能であるので、セグメント８の形状や、ボル
ト挿通孔１０の形成方向によらず、多様なセグメント８
の接合に広く適用することができる。

【００２３】なお、ボルト本体２１とナット２４の相対
回動を規制する手段は、球状部２２に対するナット２４
の枢動が可能な構成であれば、前述の第１の係合フラン
ジ３２および第２の係合フランジ３３以外、他の手段で
あってもよい。加えて、このセグメントの接合構造を適
用できるセグメントは、前述の六角形状以外であっても
よく、しかも、特に大型のセグメントの場合、接合用ボ
ルト２０，２０を同一直線上以外でも接続することがで
きるので、ボルト挿通孔１０の形成位置の自由度が向上
する。そのため、接合用ボルト２０の設置位置や接続角
度を調整することにより、トンネルの屈曲部等のセグメ
ントの取り合いが難しい部分の設計が容易となる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセグメン
トの接合構造によれば、作業者がナットに螺着すべき接
合用ボルトの雄螺子部をナットの開口部に押し込めば、
その押圧力でナットが球状部に対して適切に枢動して、
雌螺子孔が自動的に雄螺子部方向に導かれ、雄螺子部が
雌螺子部に螺合可能となるので、接合用ボルト同志の接
合が簡単で、かつ、ナットの球状部に対する枢動可能範
囲で、接合すべき接合用ボルトの相対角度が許容される
から、セグメントの接合の作業能率が向上するととも
に、多様な形状のセグメントの使用や、セグメントの設
計の自由度の向上が可能となるいった優れた効果を奏す
る。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセグメントの接合構造に用いる接合用
ボルトを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側
断面図である。

【図２】図１の接合用ボルトを用いたセグメントの接合
構造を示す略図である。

【図３】従来のセグメントの接合構造を示す側断面図で
ある。

【図４】長ボルトを用いた従来のセグメントの接合構造
を示す略図である。

【符号の説明】

８ セグメント １０ ボルト挿通孔 ２０ 接合用ボルト ２１ ボルト本体 ２２ 球状部 ２３ 球座面 ２４ ナット ２６ 雄螺子部 ２８ 雌螺子孔 ３２ 回動阻止手段（第１の係合フランジ） ３３ 回動阻止手段（第２の係合フランジ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に複数接合することにより掘削穴の
   軸線方向へ筒状壁体を構成するセグメントの接合構造で
   あって、 前記セグメントには対向する接合端面間に連通するボル
   ト挿通孔が形成され、該ボルト挿通孔にセグメントの接
   合用ボルトが挿通されてなり、 接合用ボルトは、長尺のボルト本体と、該ボルト本体の
   一端部に装着されたナットとからなり、前記ボルト本体
   には、その一端部に球状部が形成されるとともに、他端
   部に雄螺子部が形成され、前記ナットはその一端部側に
   雌螺子孔を有するとともに、該雌螺子孔の軸線上に位置
   させて他端部側に開口部が形成された球座面を有してな
   り、前記ボルト本体の球状部が前記開口部を通して前記
   球座面内に配置され、前記ナットが、前記球状部に対し
   て枢動自在とされ、前記ボルト本体とナットとに、該球
   状部に対する該ナットの枢動を許し、かつ該ボルト本体
   の軸線上における該ナットの相対的回動を阻止する回動
   阻止手段が設けられてなり、 前記雌螺子孔に、隣接する他のセグメントのボルト挿通
   孔に挿通されている接合用ボルトの雄螺子部を螺着する
   ことにより、隣接するセグメント同志が接合されている
   ことを特徴とするセグメントの接合構造。