JPS624632Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、トンネルの覆工に使用されるセグメ
ントの連結装置に関し、特に一方のセグメントに
取り付けられたピンを他方のセグメントに取り付
けられたばね部材に係合させてセグメントを相互
に接合する形式の連結装置に関する。

第１図に示すように、従来のセグメント連結装
置は、一方のセグメント１の外側板２に固定され
たピン３と、該ピンを受け入れかつこれを強固に
把持する、他方のセグメント１ａ内部に配置され
たリング状のばね鋼板４とを備えている。ばね鋼
板４の外周縁部５は、ばね鋼板４を覆うソケツト
６のＵ字状の折曲縁部７の空隙内に緩挿され、こ
れにより、ピン３とばね鋼板４とを係合させる
際、ピン３の位置に合わせてばね鋼板４に自己調
心作用が働き、両者の確実な係合が得られる。

前記従来装置によれば、ばね鋼板４の外周縁部
５を前記空隙内に緩挿させた結果、ばね鋼板４の
外周縁部５がセグメント１ａの外側板２ａの側の
折曲縁部７内面と間隔をおいた状態のままピン３
とばね鋼板４とが係合して各セグメント１，１ａ
が接合される。

したがつて、連結されたセグメントに何らかの
原因、例えば地震で不意に引張力が作用すると、
ピン３およびこれと係合したばね鋼板４が折曲縁
部７の内面側へ移動する。このためにセグメント
間にわずかな隙間が生じ、該隙間から地下水が漏
出するおそれがある。

また、トンネル覆工においては、セグメント相
互間に弾性を有するシール材を介在させて連結す
ることにより、前記したような漏水を防止する
が、前記従来の連結装置を用いた場合、セグメン
ト１，１ａの外側板２，２ａ間で圧縮状態におか
れたシール材８の復元力によつて、ピン３および
これと係合したばね鋼板４が時間の経過と共にソ
ケツト６の折曲縁部７の面側に移動し、結局、シ
ール材８による所期の止水効果を十分発揮させる
ことにはならないという問題がある。

本考案は、連結されたセグメントに一時的なあ
るいは経時的な引張力が作用した場合にあつても
なお所期の液密性を保持し得るセグメントの連結
装置を提供することを目的とこし、その特徴とす
るところは、一方のセグメントの内部に規定する
空間にばね鋼板と共に剛性の高いハツト状部材を
配置し、ばね鋼板の自己調心作用を確保する間隙
に位置させた前記ハツト状部材のつば部を介し
て、前記ばね部材の外周縁部を前記セグメントの
外側板内面に当接させた状態でセグメント相互を
連結することにある。

本考案が特徴とするところは、本考案に係る連
結装置を合成セグメントに適用した第２図ないし
第４図に示す実施例についての以下の説明によ
り、さらに明らかとなろう。

第２図に示すように、本考案に係る連結装置
は、一対のセグメント１２，１４に配置されてい
る。図示のセグメント１２，１４は、矩形の四辺
に配置された外側板１６，２２と該外側板の一方
の開放端面に接合されたスキンプレート（図示せ
ず）とから成る金属製の箱状体内にコンクリート
１５を充填して構成された合成セグメントから成
る。

一方のセグメント１２には、その外側板１６に
穿たれた孔を経てセグメント１２の上方、すなわ
ちその外方へ伸びる、横断面形状が円形で先端先
細状のピン１８が、補強板２０を介して溶接によ
り固定されている。

他方のセグメント１４には、その外側板２２の
内面に補強鋼板２４を介して、横断面が円形状で
内部中空のカツプ状部材２６が、外側板２２およ
び補強鋼板２４に穿たれた、前記ピンの挿通用孔
２８と同心的に配置され、これにより外側板２２
の内面側に挿通用孔２８と連通する空間が規定さ
れる。カツプ状部材２６はその開口が外側板２２
に向けて配置され、その開口端面において補強鋼
板２４に溶接により固定され、その閉塞端部３０
の外面にはセグメント内部に設けられる異形鉄筋
のような補強材３２の一端部が溶接されている。
なお、カツプ状部材３６に代え、前記箱状体への
コンクリートの充填時に、該カツプ状部材の配置
される位置に型枠を配置し、脱型することにより
前記空間としてもよい。連結装置を金属製セグメ
ント（図示せず）に適用する場合は、前記空間は
その外側板およびスキンプレートの各内面により
規定される。

カツプ状部材２６の内部には、圧延鋼材に絞り
加工を施して得た、つば部３４を有するハツト状
部材３６が、カツプ状部材２６の内壁面から間隔
をおいて配置され、これにより、後記するように
ピン１８のカツプ状部材２６内への挿入に伴うハ
ツト状部材の変形が可能となる。また、外周縁部
３８が取り囲む中央部に放射状の切目を入れて成
る円盤状のばね鋼板４０と、ハツト状部材３６お
よびばね鋼板４０それぞれつば部３４および外周
縁部３８において遊動可能に保持するリング状の
鋼材から成る保持部材４２とがカツプ状部材２６
内部に配置されている。

保持部材４２は、補強鋼板２４の内面から間隔
をおいて、カツプ状部材２６の内壁面に固定さ
れ、ハツト状部材３６はばね鋼板４０の上方、す
なわち補強鋼板２４の内面と保持部材４２との間
の間隙４４において、前記内面側にばね鋼板４０
の外周縁部３８が、続いてハツト状部材３６のつ
ば部３４がそれぞれ半径方向およびこれと直角な
方向に動き得るように、孔２８の周りにこれとほ
ぼ同心的に配置されている。また、ばね鋼板４０
を、図示の例のように、その中央部の切目間の部
分を予め折曲げて爪４６を立てておくことによ
り、後記ピンのカツプ状部材２６内への挿入に要
する力を軽減することができる。但し、爪４６の
先端部で囲まれた空間の半径はピン１８の半径よ
りも小さくする。

ハツト状部材３６は、ピン１８が孔２８を経て
カツプ状部材３６内に挿入されてばね鋼板４０お
よびハツト状部材３６に力を及ぼす間、ハツト状
部材３６のつば部３４に保持部材４２の内縁部４
８を中心とするてこ作用による回転運動が生じ、
つば部３４の端部５０がばね鋼板４０の外周縁部
３８を補強鋼板２４の内面に向けて押下げる強度
を備える。

すなわち、図上において、ピン１８が爪４６に
係合しつつその摩擦力に抗してなおもカツプ状部
材２６内を上昇する際のばね鋼板４０の外周縁部
３８に生じる上向きの力に対し、前記上昇するピ
ン１８によりハツト状部材３６の頂面に上向きの
力が付与されたとき、方向が逆向きでかつこれよ
りも大きな作用力を該上向きの力を起因としてつ
ば部３４の端部５０に生じさせることができる強
度であり、この強度は、ピン径、ばね鋼板のばね
力等を勘案してハツト状部材の材質、肉厚を選定
することにより定められる。

このような強度を有するハツト状部材３６を用
いることにより、ピン１８が孔２８を経てハツト
状部材３６の頂面に突当つて上昇する際、第２図
および第３図に示すように、つば部３４が間隙４
４を抜け出す程の変形がつば部３４とその近傍に
おいて生ぜず、したがつてハツト状部材３６の頂
部に加えられた上向きの力は、つば部３４と保持
部材４２の内端縁４８との当接部を中心とする回
転力としてつば部３４に伝達され、該回転力によ
りつば部３４の端部５０を介してばね鋼板４０の
外周縁部３８が補強鋼板２４の内面に押付けられ
る。

前記補強鋼板２４内面への外周縁部３８の押付
力が保持されたまま、ピン１８の上昇に伴つてハ
ツト状部材３６が変形し、最終的にその頂面が突
き破られ、これと共にセグメント１２，１４の各
外側板１６，２２間に配置されたシール材５２が
圧縮され、セグメント１２，１４が連結される。

ピン１８が最終的にハツト状部材３６の頂面を
突き破つてさらにピン１８がわずかに上昇するこ
とにより、シール材５２を圧縮、したがつてセグ
メント１２，１４の結合を強固にするが、肉厚を
大きくした強剛性のハツト状部材の場合は、ピン
１８がその頂面を突き破ることができず、ハツト
状部材自体が持上げられてそのつば部が間隙４４
から抜け出てしまうおそれがある。これを防止す
るために、ハツト状部材３６の頂面には予め孔
（図示せず）、特に多角形状の孔を穿つておくこと
が好ましい。また、ハツト状部材３６がピン１８
の作用力を受ける際、つば部３４においてわずか
な変形が生じ、これに伴つて、その周方向に圧縮
力が作用するが、つば部３４に放射状に複数のス
リツト（図示せず）を設けることにより前記圧縮
力を吸収することができる。

また、ハツト状部材３６は、図示の例のような
略台形の縦断面形状に代えて、これを円弧状のも
の（図示せず）とすることができる。さらに、前
記形状のハツト状部材３６に代えて、これを前記
頂面を有さず、胴部分を複数の帯状のばね鋼とし
かつこれらばね鋼を連結することにより形成する
ことができる。この場合は、ピン１８により付与
される力は前記ばね鋼を押し広げる力であつて、
この力がつば部に対する作用力となる。

本考案によれば、セグメント相互は、ばね鋼板
の外周縁部をセグメントの外側板の内面に当接さ
せた状態でピンとばね鋼板とを係合することによ
り連結されることから、従来装置におけるような
セグメントの外側板および保持部材間におけるば
ね鋼板の外周縁部の移動を阻止することができ
る。

したがつて、セグメントに働く引張力あるいは
シール材の復元力によつて、連結されたセグメン
ト間に隙間が生じることはなく、地下水のトンネ
ル内への漏水を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の連結装置の縦断面図、第２図は
本考案に係る連結装置の連結前における縦断面
図、第３図は連結途中における連結装置の縦断面
図、第４図は連結を完了時の連結装置の縦断面図
である。 １２：一方のセグメント、１４：他方のセグメ
ント、１６，２２：外側板、１８：ピン、２６：
カツプ状部材、２８：ピン挿通用孔、３４：つば
部、３６：ハツト状部材、３８：外周縁部、４
０：ばね鋼板、４２：保持部材、４８：内端縁、
５０：つば部の端部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 一方のセグメントに固定されその外方へ突出
   するピンと、該ピンの挿通用孔が穿たれた他方
   のセグメントの外側板の内面側に規定される空
   間と、前記孔とほぼ同心的に前記空間にその境
   界から間隔をおいて配置された、外周につば部
   を有するハツト状部材および該ハツト状部材よ
   りも前記外側板側に配置された、外周縁部と放
   射状の切目を有する中央部とから成るばね鋼板
   と、前記ハツト状部材を取り囲むように、前記
   孔と同心的にかつ前記外側板の内面から間隔を
   おいて配置され、前記つば部および前記外周縁
   部を遊動可能に保持する保持部材とを含み、前
   記ハツト状部材は、前記ピンが前記孔を経て前
   記空間に導びかれて前記ばね鋼板および前記ハ
   ツト状部材に力を及ぼす間、該ハツト状部材の
   つば部に前記保持部材の内縁部を中心とする回
   転運動を生じ、前記つば部の端部が前記つば部
   材の外周縁部を前記外側板の内面に押付けるこ
   とができる強度を有する、セグメント連結装
   置。 (2) 前記ハツト部材のつば部は、放射状のスリツ
   トを有する、実用新案登録請求の範囲第(1)項に
   記載の連結装置。 (3) 前記ハツト状部材は、前記ばね鋼板に係合し
   た状態で作動するピンにより前記ばね鋼板の外
   周縁部を介して前記保持部材に及ぼされる力よ
   り大きい力を前記ハツト状部材のつば部に生じ
   させ得る強度を有する、実用新案登録請求の範
   囲第(1)項に記載の連結装置。 (4) 前記セグメントは合成セグメントから成る、
   実用新案登録請求の範囲第(1)項に記載の連結装
   置。 (5) 前記セグメントは、金属製セグメントから成
   る、実用新案登録請求の範囲第(1)項に記載の連
   結装置。