JP3574848B2 - プレキャストコンクリート部材間結合装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネルのセグメント、ボックスカルバーと或いはU字溝用コンクリートブロック等のプレキャストコンクリート部材間を結合させるためのプレキャストコンクリート部材間結合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、弧状をしたプレキャストコンクリート製セグメントを使用したシールドトンネルの覆工組み立てに際し、セグメントの幅方向側接合面、即ちリング間接合面の結合方法として、互いに接合される接合面の一方に連結ピンを突設し、他方の面にピン嵌合孔を開口させておき、両接合面を接合させる際に、連結ピンをピン嵌合孔に挿入することによりセグメント相互間を位置決めさせるとともにセグメントによるリング形状を維持させるようにした方法が開発されている(例えば、特開平4−213697号公報、特表平10−510019号公報、特開平10−259695号公報)。
【0003】
これらの従来のプレキャストコンクリート部材間結合装置は、先端が先細り状に成形された連結ピンを、開口部がテーパ状に拡開したピン嵌合孔に挿入させることによりプレキャストコンクリート部材間の相対位置関係を調整し、また、ピン嵌合孔に連結ピンを圧入させるようにし、連結ピンの引き抜き抵抗力によって外れ止めしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来のプレキャストコンクリート部材間結合装置は、互いに接合したプレキャストコンクリート部材間の外れ止めを、ピン嵌合孔内に圧入された嵌合ピン部の引き抜き抵抗に受け持たせているため、嵌合ピン部の引き抜き歩行の外力によって容易に外れるものであり、シールドトンネルやボックスカルバート、U字溝等の地中構造物に実施した場合、地盤沈下等の地盤変動が生じた際に容易に外れ、目的とした地中構造物の機能が損なわれるという問題があった。
【0005】
本発明は、このような従来の技術の状況を鑑み、シールドトンネル用セグメント、ボックスカルバート、U字溝用ブロック等のプレキャストコンクリート部材間の結合が作業性良く簡単にでき、しかも一旦結合させた後は、それ自体が破損されない限り外れることのないプレキャストコンクリート部材間結合装置の提供を目的としてなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、シールドトンネル用セグメントその他のプレキャストコンクリート部材の部材間接合面の一方側に合成樹脂製の凹型連結具を埋設するとともに、他方側に前記凹型連結具と嵌り合う合成樹脂製の凸型連結具を突設させ、前記凹型連結具と凸型連結具とを互いに嵌合させて前記プレキャストコンクリート部材間を連結させるプレキャストコンクリート部材間結合装置において、前記凸型連結具は、先端側が前記部材間接合面に突出された嵌合ピン部と、該嵌合ピン部の先端に突設された係止部とを有し、該係止部は、嵌合ピン部の先端に突設された筒部と、該筒部の先端部に半径方向に向けて張り出された係止段部と、該係止段部より先端側外周を先細りテーパ状に成形した係止用頭部とを有し、前記凹型連結具は、開口側端部を前記部材間接合面に開口させて埋設され、前記嵌合ピン部が略密に嵌り込む形状の筒状部と、該筒状部の奥部側端部周縁に突出され、奥部側方向に向けて、先細りテーパ筒状に配置された複数の弾性片からなる弾性係合部と、該弾性係合部の外側を覆うように前記筒状部と一体に形成された筒状の拡径部と、該拡径部の奥側端部を閉鎖した底板とを有し、且つ、凹型連結具の筒状部及び凸型連結具の嵌合ピン部をともに円筒状に成形するとともに、凹部連結具の弾性係合部を断面が三角以上の多角形テーパ筒状配置となし、前記凸型連結具を前記凹部連結具に挿入した際に、前記係止用頭部が前記弾性係合部の奥部側を弾性的に拡げて押し込まれ、前記嵌合ピン部が前記筒状部に嵌合された状態で前記弾性片の奥部側端面に凸型連結具の係止段部が係合されるようにしたことにある。
【0007】
尚、凸型連結具を、該連結具を突設させる部材間接合面に対して必要時に装着可能にしてもよく、その装着方法としては、凸型連結具を突設させる部材間接合面に、内周に雌ねじを有する筒状アンカーを設置しておき、凸型連結具の基端部に前記雌ねじに螺号自在な雄ねじを外周に有する凸軸部を一体に備え、前記部材間接合面に対して凸型連結具を着脱自在にすること、或いは、連結しようとするプレキャストコンクリート部材の凸型連結具を突設する側の部材間接合面に、前記凹型連結具と同形状の凹型連結具を設置し、嵌合ピン部の両端側に、前記係止部を互いに対称配置に備えた凸型連結具を使用し、該凸型連結具の一端側を前記同形状の凹型連結具に挿入して他端側を部材間接合面に突設させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面について説明する。
【0009】
図1〜図4は本発明の第一実施例を示しており、同図において、符号1は互いに連結しようとするプレキャストコンクリート部材(以下PCa部材と記す)であり、a,bは両部材の部材間接合面である。一方の部材間接合面bには凸型連結具2が、他方の部材間接合面aには凹型連結具3が設置され、両連結具2,3を互いに嵌合させることによって両部材1,1が離脱不能に結合されるようになっている。
【0010】
凸型連結具2は、図3に示すように、全体がガラス繊維入り強化合成樹脂材をもって成形されており、先端側が前記部材間接合面に突出され、円筒形に成形された嵌合ピン部21と、該嵌合ピン部21の先端に一体に突設された係止部22とから構成されている。係止部22は、嵌合ピン部21の先端に一体に突設した筒部23と、その筒部23の先端部に半径方向に向けて張り出させた係止段部24と、該係止段部24の先端側を先細りのテーパ状に成形させた係止用頭部25とから構成されている。
【0011】
嵌合ピン部21の根元部分にはフランジ21aが一体成形されているとともに、先端部外周は先細りのテーパ面21bとなっている。
【0012】
このように構成される凸型連結具2は、前記嵌合ピン部21の先端側を一定長さだけ部材間接合面aより突出させた状態でPCa部材に埋設させている。
【0013】
前記凹型連結具3は、図4に示すように、凸型連結具2と同様に全体がガラス繊維入りの強化合成樹脂材をもって一体に成形され、前記嵌合ピン部21が略密に嵌り込む形状、即ち、内径が嵌合ピン部21の外径と略同径の円筒形状に成形された筒状部31と、この筒状部31の奥部側端部周縁に突出され、奥部側方向に向けて先細りテーパ筒状に配置された複数の弾性片32,32…からなる弾性係合部33と、該弾性係合部33の外側を覆うように形成された筒状の拡径部34とを備えて構成され、その拡径部34の奥側端部が底板35にて閉鎖されている。
【0014】
弾性係合部33は、筒状部31の奥部側端部の内周縁部より突出した台形状の八枚の弾性片32,32…をすり割り36を介して筒状配置することにより、断面が八角形となる八角テーパ筒状に形成され、この八角テーパ筒の凹型連結具開口側端部の対角線長さは係止用頭部25の最大径より大きく、奥部側端部の対角線長さは係止部の筒部23と略同一径となるように成形されている。
【0015】
このように構成される凹型連結具3は、前記筒状部31の開口側端部を部材間接合面bに開口させた状態でPCa部材に埋設させている。
【0016】
PCa部材1,1の接合に際しては、凸型連結具2先端の係止用頭部25を凹型連結具3の弾性係合部33内に押し込むと、係止用頭部25が奥部側に押し込まれるに従って弾性片32,32…が撓んで弾性係合部33の奥部側端部が弾性的に拡開される。この状態で、PCa部材1,1の部材間接合面a,bが互いに接触するまで移動されると、係止用頭部25が弾性係合部33の奥部側端部より突出して拡径部34内に入り込むとともに、弾性片32の弾性により弾性係合部33が元の状態に戻り、係止用段部24が弾性片の奥部側端部に係止され、これによって両連結具2,3が抜け止めされる。このとき、嵌合ピン部21が筒状部31内に密に嵌合され、両PCa部材1,1相互間の位置決めがなされる。
【0017】
上述の実施例では凸型連結具3をPCa部材に固定的に埋設した場合について示しているが、この他、凸型連結具をPCa部材接合作業時に装着できるようにしてもよい。
【0018】
図5は、凸型連結具4をPca部材1に対して着脱自在とした場合を示しており、この例では、Pca部材1の部材間接合面aに、内周に雌ネジ41を有する筒状アンカー42を設置しておき、凸型連結具4の嵌合ピン部31の基端部に前記雌ネジ41に螺合自在な雄ネジ43を外周に有する凸軸部44を一体に備えておき、必要時に凸軸部44を筒状アンカー42内に螺合させて使用する。
【0019】
その他の部分は前述した例と同一であり、同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【0020】
図6は、凸型連結具5を必要時に取り外し不能に装着できるようにした場合を示しており、この例では、図1〜図3に示した凸型連結具2の部材間接合面aからの突出部分と同一の形状を両端側に対象配置に備えた凸型連結具5を使用している。即ち、短い嵌合ピン部31の両端に対称配置に、前述と同形の係止部32を一体に備えた凸型連結具を使用する。そして、互いに接合する部材間接合面a,bに前述した凹型連結具3,3を埋設しておき、PCa部材1,1の接合に先立って、一方の凹型連結具3に凸型連結具5一端側を圧入することによって一方の部材間接合面a又はbに取り外し不能に装着し、この状態で前述と同様にPCa部材1,1間を接合させる。尚、前述の例と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【0021】
また、上述の凹型連結具3の弾性係合部33では弾性片32,32…を、八角テーパ筒配置に8枚備えた例について説明したが、この他三角テーパ筒配置に3枚、六角テーパ筒配置に6枚等、断面が三角形以上の多角形となる多角テーパ筒配置に設置することが可能である。
【0022】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係るプレキャストコンクリート部材間結合装置は、先端側が前記部材間接合面に突出された嵌合ピン部と、該嵌合ピン部の先端に突設された係止部とを有する凸型連結具を備え、該係止部は、嵌合ピン部の先端に突設された筒部と、該筒部の先端部に半径方向に向けて張り出された係止段部と、該係止段部より先端側外周を先細りテーパ状に成形した係止用頭部とを有し、開口側端部を前記部材間接合面に開口させて埋設され、前記嵌合ピン部が略密に嵌り込む形状の筒状部と、該筒状部の奥部側端部周縁に突出され、奥部側方向に向けて先細りテーパ筒状に配置された複数の弾性片からなる弾性係合部とを有する凹型連結具を備え、前記凸型連結具を前記凹部連結具に挿入した際に、前記係止用頭部が前記弾性係合部の奥部側を弾性的に拡げて押し込まれ、前記嵌合ピン部が前記筒状部に嵌合された状態で前記弾性片の奥部側端面に凸型連結具の係止段部が係合されるようにしたことにより、凸型連結具を凹型連結具に圧入しつつ部材間接合面を互いに接合させることによって、凸型連結具が凹型連結具に対して抜け出し不能に嵌合され、その際の抜け出し抵抗は、テーパ筒状の弾性係合部によって受け持ち、両連結具に引張力が作用した際、弾性片奥部側に作用する応力が弾性片の奥部側端部から開口側端部に分散されるので、強力な連結状態が得られる。
【0023】
また、本発明は、凹型連結金具の筒状部及び凸型連結具の嵌合ピン部をともに円筒状に成形するとともに、凹部連結具の弾性係合部を断面が三角以上の多角形テーパ筒状配置に備えることにより、凸型連結具と凹型連結具は、その軸心方向を一致させるのみで嵌合を可能にしていると同時に、弾性片部を平らな板状とすることができることとなり、弾性片の柔軟性を大きくでき、連結時の圧入が小さい力で容易に行える。
【0024】
凸型連結具を、該連結具を突設させる部材間接合面に対して必要時に装着可能にすることにより、プレキャストコンクリート部材の接合面に常時凸型連結具が突出していないこととなり、ストックヤードでのストック時や施工現場への搬送時における凸型連結具の損傷が防止される。
【0025】
更に、凸型連結具を突設させる部材間接合面に、内周に雌ねじを有する筒状アンカーを設置しておき、凸型連結具の基端部に前記雌ねじに螺号自在な雄ねじを外周に有する凸軸部を一体に備え、前記部材間接合面に対して凸型連結具を着脱自在にすることにより、簡単な部材の追加によって凸型連結具の着脱を容易なものとすることができる。
【0026】
更に、連結しようとするプレキャストコンクリート部材の凸型連結具を突設する側の部材間接合面に、前記凹型連結具と同形状の凹型連結具を設置し、嵌合ピン部の両端側に、前記係止部を互いに対称配置に備えた凸型連結具を使用し、該凸型連結具の一端側を前記同形状の凹型連結具に挿入して他端側を部材間接合面に突設させるようにすることにより、部品の種類を増加させることなく、凸型連結具のワンタッチ取り付け可能となり、ストックヤードでのストック時や施工現場への搬送時における凸型連結具の損傷防止が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例を示す縦断面図である。
【図2】図1中のA−A線断面図である。
【図3】図1中の凸型連結具を示す側面図である。
【図4】図1中の凹型連結具を示す縦断面図である。
【図5】本発明の第二実施例を示す縦断面図である。
【図6】本発明の第三実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
a,b 部材間接合面
1 プレキャストコンクリート部材
2 凸型連結具
21 嵌合ピン部
21a フランジ
21b テーパ面
22 係止部
23 筒部
24 係止段部
25 係止用頭部
3 凹型連結具
31 筒状部
32 弾性片
33 弾性係合部
34 拡径部
35 底板
36 すり割り
4 凸型連結具
41 雌ネジ
42 筒状アンカー
43 雄ネジ
44 凸軸部
5 凸型連結具
Claims (3)
- シールドトンネル用セグメントその他のプレキャストコンクリート部材の部材間接合面の一方側に合成樹脂製の凹型連結具を埋設するとともに、他方側に前記凹型連結具と嵌り合う合成樹脂製の凸型連結具を突設させ、前記凹型連結具と凸型連結具とを互いに嵌合させて前記プレキャストコンクリート部材間を連結させるプレキャストコンクリート部材間結合装置において、
前記凸型連結具は、先端側が前記部材間接合面に突出された嵌合ピン部と、該嵌合ピン部の先端に突設された係止部とを有し、
該係止部は、嵌合ピン部の先端に突設された筒部と、該筒部の先端部に半径方向に向けて張り出された係止段部と、該係止段部より先端側外周を先細りテーパ状に成形した係止用頭部とを有し、
前記凹型連結具は、開口側端部を前記部材間接合面に開口させて埋設され、前記嵌合ピン部が略密に嵌り込む形状の筒状部と、該筒状部の奥部側端部周縁に突出され、奥部側方向に向けて、先細りテーパ筒状に配置された複数の弾性片からなる弾性係合部と、該弾性係合部の外側を覆うように前記筒状部と一体に形成された筒状の拡径部と、該拡径部の奥側端部を閉鎖した底板とを有し、
且つ、凹型連結具の筒状部及び凸型連結具の嵌合ピン部をともに円筒状に成形するとともに、凹部連結具の弾性係合部を断面が三角以上の多角形テーパ筒状配置となし、
前記凸型連結具を前記凹部連結具に挿入した際に、前記係止用頭部が前記弾性係合部の奥部側を弾性的に拡げて押し込まれ、前記嵌合ピン部が前記筒状部に嵌合された状態で前記弾性片の奥部側端面に凸型連結具の係止段部が係合されるようにしたことを特徴としてなるプレキャストコンクリート部材間結合装置。 - 凸型連結具を突設させる部材間接合面に、内周に雌ねじを有する筒状アンカーを設置しておき、凸型連結具の基端部に前記雌ねじに螺号自在な雄ねじを外周に有する凸軸部を一体に備え、前記部材間接合面に対して凸型連結具を着脱自在にしてなる請求項1に記載のプレキャストコンクリート部材間結合装置。
- 連結しようとするプレキャストコンクリート部材の凸型連結具を突設する側の部材間接合面に、前記凹型連結具と同形状の凹型連結具を設置し、嵌合ピン部の両端側に、前記係止部を互いに対称配置に備えた凸型連結具を使用し、該凸型連結具の一端側を前記同形状の凹型連結具に挿入して他端側を部材間接合面に突設させるようにしてなる請求項1に記載のプレキャストコンクリート部材間結合装置。
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