JP6179863B2 - セグメントの継手部構造 - Google Patents

Description

本発明は、トンネルの内部覆工に用いられるセグメント、特にはキーセグメントとＢセグメントとの間を接合するためのセグメントの継手構造に関する。

シールド工法よるトンネル構築においては、シールド掘削機の後方側で掘削孔の内周面に沿って円弧版状のセグメントを周方向に連結してセグメントリングを組み立て、このセグメントリングの端面にジャッキ反力をとりつつシールド掘削機を進行させた後、ジャッキを収縮させてトンネル軸方向に新たなセグメントリングを連設することにより順次トンネル内に覆工がなされている。

セグメントリングは、図１２に示すように、円弧版状の通常のセグメント（以下、Ａセグメントという）１，１...を順次周方向に連設した後、その周方向両端に周方向の一端にセグメント軸方向に傾斜した傾斜面を有するセグメント（以下、Ｂセグメントという）２，２を接合し、この両Ｂセグメント２，２間にキーセグメント３を切羽側より組み込むことにより組み立てられる。

このキーセグメント３とＢセグメント２とのセグメント周方向での接合は、ボルトにより接合する構造が一般的であったが、工期短縮やコストの削減、自動組み立てへの対応を目的として、例えば、コーンコネクタ型の継手構造やフック型の継手等が開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。

コーンコネクタ型の継手構造では、一方のセグメントの周方向接合部端面より突出させた雄側継手部材と、他方の接合部端面に開口した凹部内に配置された雌側継手部材とを備えたセグメント間継手が用いられ、雄側継手部材を凹部内に挿入し、セグメントをセグメント軸方向に相対的にスライド移動させることにより、雄雌側両継手部材を互いに係合させて両セグメント間を接合させるようになっている。

雄型継手部材は、切羽側より立抗側に向けて縮径する円錐台形状の雄側係合部と、セグメントの接合端面より突出し雄側係合部を一体に支持する支持部とを備え、雌型継手部材は、切羽側より立抗側に向けて内径が縮径する円錐台形状の嵌合孔を有する雌側係合部を備え、セグメントのスライド移動に伴って、雄側係合部が嵌合孔に挿入され、雄側係合部が雌側係合部に楔状に嵌合されることにより、互いに接合面が引き付けられた状態に両セグメントが接合されるようになっている。

また、各セグメントリング間の接合には、一方の接合端面より突出したピン状の雄側リング継手部材と、他方の接合端部に埋設された雌側リング継手部材とからなるリング間継手が用いられ、雄側リング継手部材を雌側リング継手部材に挿入することにより雌雄両リング継手部材が係合し、雌雄両リング継手部材の連結によりセグメント軸方向で各セグメントを接合させるようになっている。

特開２００９−０１９４６０号公報 特開２００７−０５６５５５号公報

しかしながら、新たなセグメントリングを組み立てる際には、キーセグメントの切羽側端面を支持していたジャッキが取り外され、それによって、キーセグメントには、セグメントリングに周方向で作用する圧縮力によって両Ｂセグメントの接合端面に押圧されて切羽側へ抜け出す方向の力が作用する。

一方、コーンコネクタ型又はコッター型のセグメント間継手は、Ｂセグメントに対するキーセグメントのスライド移動に伴って雌雄両継手部材が互いに楔状に嵌合する構造であるので、雌雄両継手部材間の嵌合強度が高いとその分、キーセグメントに対するセグメント軸方向の挿入抵抗力が増し、両Ｂセグメント間への挿入を阻害する虞があることから、雌雄両継手部材をその嵌合強度が両Ｂセグメント間にキーセグメントを確実に挿入できるように余裕をもって形成していた。

従って、従来のコーンコネクタ型又はコッター型のセグメント間継手では、その構造上、上述の如き抜け出し方向の力に対抗することができず、その為、抜け出し方向の力によってキーセグメントと既設のセグメントリングとを連結するリング間継手に多大な負荷が生じる虞があった。

一方、上述の如き問題に対し、従来では、図１２に示すように、キーセグメント３とセグメント軸方向で隣接する既設のセグメント２との間にタイロッド等の棒材５を架け渡し、この棒材５でキーセグメント３に作用する押出し方向の力に対抗させ、新たなセグメントリングの組立て完了後にタイロッド５を取り外す方法も採用されているが、このような方法では、タイロッド等の棒材５を設置及び撤去する作業に多大な手間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、主にキーセグメントとＢセグメントとを好適に接合し、且つ、キーセグメントに作用する抜け出し方向の力にも好適に対抗できるセグメントの継手部構造の提供を目的としてなされたものである。

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請求項1に記載の発明の特徴は、円環状のセグメントリングを構成する互いに周方向で接合される円弧版状のセグメント間にあって、一方の接合端面より突出した雄継手部材と、他方の接合端面部に形成された凹部内に配置され、前記両セグメントのセグメント軸方向の相対移動に合わせて前記セグメント軸方向の一端側より前記雄継手部材が嵌合される雌側係合部を有する雌継手部材とを備え、前記雄継手部材には、前記雌側係合部の嵌合孔に前記セグメント軸方向より挿入されてその内側面部と互いに係合し、前記両セグメントが周方向で互いに離脱する方向の移動を規制する雄側係合部を備え、前記雄継手部材を前記凹部に挿入し、前記両セグメントを互いにセグメント軸方向に相対移動させることにより、前記雌雄両継手部材が連結され、前記周方向で隣り合う両セグメントを接合するようにしたセグメントの継手部構造において、前記雄側係合部の挿入方向奥側端面より一体に突出した棒状の抜け出し防止用雄継手体と、前記雌側係合部の挿入方向奥側端部に配置され、前記抜け出し防止用雄継手体がセグメント軸方向に向けて挿入される抜け出し防止用雌継手体とからなる抜け出し防止用継手を備え、前記雄側係合部が前記嵌合孔に嵌合されることにより、前記抜け出し防止用雌継手体に前記抜け出し防止用雄継手体が抜け出し不能に保持されるようにしたセグメントの継手部構造にある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記抜け出し防止用雌継手体は、前記雌継手部材と連続配置にセグメント軸方向に向けた筒状の外殻部と、該外殻部内に移動可能に収容され、前記外殻部の内側面に反力を取って前記抜け出し防止用雄継手体を把持する複数の把持部材と、該把持部材を前記抜け出し防止用雄継手体を把持する位置側に付勢する弾性部材とを備えたことにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記雄側係合部は、前記スライド移動方向に向けて外径が縮径する円錐台形状に形成されるとともに、前記一方のセグメントの接合端面より突出した支持部に一体に支持され、前記雌継手部材は、前記スライド移動方向に向けて内径が縮径する円錐台形状の嵌合孔と、該嵌合孔と連通配置に前記接合面側に開口したセグメント軸方向に向けた支持部挿通溝とを備え、前記両セグメントの相対移動に伴って、前記雄側係合部が前記嵌合孔に挿入され、雄側係合部が嵌合孔に楔状に嵌合されることにより、前記両接合端面が互いに引き付けられるようにしたことにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の構成に加え、前記セグメントは、周方向両端にセグメント軸方向に傾斜した傾斜面を備え、セグメントリングを構成する一対のセグメント間にセグメント軸方向で挿入されるキーセグメントであることにある。

本発明に係るセグメントの継手部構造は、上述したように、円環状のセグメントリングを構成する互いに周方向で接合される円弧版状のセグメント間にあって、一方の接合端面より突出した雄継手部材と、他方の接合端面部に形成された凹部内に配置され、前記両セグメントのセグメント軸方向の相対移動に合わせて前記セグメント軸方向の一端側より前記雄継手部材が嵌合される雌側係合部を有する雌継手部材とを備え、前記雄継手部材には、前記雌側係合部の嵌合孔に前記セグメント軸方向より挿入されてその内側面部と互いに係合し、前記両セグメントが周方向で互いに離脱する方向の移動を規制する雄側係合部を備え、前記雄継手部材を前記凹部に挿入し、前記両セグメントを互いにセグメント軸方向に相対移動させることにより、前記雌雄両継手部材が連結され、前記周方向で隣り合う両セグメントを接合するようにしたセグメントの継手部構造において、前記雄側係合部の挿入方向奥側端面より一体に突出した棒状の抜け出し防止用雄継手体と、前記雌側係合部の挿入方向奥側端部に配置され、前記抜け出し防止用雄継手体がセグメント軸方向に向けて挿入される抜け出し防止用雌継手体とからなる抜け出し防止用継手を備え、前記雄側係合部が前記嵌合孔に嵌合されることにより、前記抜け出し防止用雌継手体に前記抜け出し防止用雄継手体が抜け出し不能に保持されるようにしたことにより、セグメント間を周方向で強固に連結するとともに、セグメント周方向を連結する継手部分でもセグメント軸方向に作用する力に対抗することができる。

また、本発明において、前記抜け出し防止用雌継手体は、前記雌継手部材と連続配置にセグメント軸方向に向けた筒状の外殻部と、該外殻部内に移動可能に収容され、前記外殻部の内側面に反力を取って前記抜け出し防止用雄継手体を把持する複数の把持部材と、該把持部材を前記抜け出し防止用雄継手体を把持する位置側に付勢する弾性部材とを備えたことにより、抜け出し防止用雄継手体を容易に挿入することができるとともに、抜け出し防止用雄継手体の抜け出し方向の移動は、把持部材が外殻部の内面に反力を取って強固に抵抗することができる。

更に本発明において、前記雄側係合部は、前記スライド移動方向に向けて外径が縮径する円錐台形状に形成されるとともに、前記一方のセグメントの接合端面より突出した支持部に一体に支持され、前記雌継手部材は、前記スライド移動方向に向けて内径が縮径する円錐台形状の嵌合孔と、該嵌合孔と連通配置に前記接合面側に開口したセグメント軸方向に向けた支持部挿通溝とを備え、前記両セグメントの相対移動に伴って、前記雄側係合部が前記嵌合孔に挿入され、雄側係合部が嵌合孔に楔状に嵌合されることにより、前記両接合端面が互いに引き付けられるようにしたことにより、このようなコーンコネクタ型の継手に対応して抜け出し方向の力に対抗することができる。

また、本発明において、前記セグメントは、周方向両端にセグメント軸方向に傾斜した傾斜面を備え、セグメントリングを構成する一対のセグメント間にセグメント軸方向で挿入されるキーセグメントであることにより、セグメントリングに周方向で圧縮力が作用し、Ｂセグメントの接合端面に押圧されてキーセグメントに抜け出し方向の力が作用した場合に、当該抜け出し方向の力をセグメント間継手部分に分散して対抗させることができ、リング継手の負担を軽減し、また、タイロッド等の棒材が不要となり、工期及びコストの削減を図ることができる。

本発明に係るセグメントの継手部構造を使用したセグメントリングを示す展開図である。 図１中のキーセグメント−Ｂセグメント間の継手部構造を示す横断面図である。 同上のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）は同上の雄継手部材部分を示す横断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は同上の雌継手部材部分を示す横断面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は同Ｃ−Ｃ線断面図である。 同上の抜け出し防止用雌雄両継手部材の状態を示す横断面図であって、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は同接合した状態を示す図である。 本発明に係るセグメントの継手部構造の他の一例を示すＤ−Ｄ線断面図である。 同上のＥ−Ｅ線断面図である。 同上のＦ−Ｆ線断面図である。 （ａ）は同上の雄継手部材部分を示す横断面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同背面図である。 （ａ）は同上の雌継手部材部分を示すＧ−Ｇ線断面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同Ｈ−Ｈ線断面図である。 同上のキーセグメント−Ｂセグメントの関係及びキーセグメントに作用する力の状態を説明するためのセグメントリングの展開図である。

次に、本発明に係るセグメントの継手部構造の実施の態様を図１〜図６に示す実施例に基づいて説明する。

尚、上述の従来例と同様の構成には同一符号を付して説明し、図中符号１はコンクリートにより円弧版状に形成された円弧版状の通常のセグメント（以下、Ａセグメントという）、符号２は周方向の一端にセグメント軸方向に傾斜した傾斜面２ａを有するセグメント（以下、Ｂセグメントという）、符号３はキーセグメントであって、複数のＡセグメント１，１...を順次周方向に連設した後、その周方向両端にＢセグメント２，２を接合し、この両Ｂセグメント２，２間にキーセグメント３をセグメント軸方向の一方（切羽側）より楔状に組み込むことにより円環状のセグメントリング４が組み立てられるようになっている。

また、既設のセグメントリング４の端面にジャッキ反力をとりつつシールド掘削機を進行させた後、ジャッキを収縮させてトンネル軸方向に新たなセグメントリング４を連設することにより順次トンネル内に覆工がなされている。

尚、以下の説明においては、各セグメントのセグメントリング４の周方向をセグメント周方向、セグメントリング４の半径方向をセグメント厚み方向、セグメントリング４の中心軸方向をセグメント軸方向とし、セグメント軸方向の雄継手部材２０のスライド移動の進行方向奥側を前として説明する。

キーセグメント３は、コンクリートにより円弧版状に形成されるとともに、そのセグメント周方向両端に互いに接合されるＢセグメント２の接合端面２ａに整合してセグメント軸方向で傾斜した傾斜面３ａ，３ａを備えている。

また、キーセグメント３には、一方のセグメント軸方向端面３ｂより突出した雄側リング継手部材１２と、他方のセグメント軸方向端面３ｃ部に埋設された雌側リング継手部材１３とを備え、セグメント軸方向で隣り合うセグメントの雌側リング継手部材１３に雄側リング継手部材１２を挿入し、抜け出し不能に保持させるようになっている。

一方、Ｂセグメント２とキーセグメント３とを接合するセグメントの継手部構造は、図２、図３に示すように、キーセグメント３の接合端面３ａより突出した雄継手部材２０と、Ｂセグメント２の接合端面部２ａに形成された凹部２１内に配置された雌継手部材２２とを備え、両接合端面２ａ，３ａを互いに突き合わせつつ雄継手部材２０を凹部２１に挿入し、且つ、両セグメント２，３を互いにセグメント軸方向に相対移動させることにより、Ｂセグメント２とキーセグメント３とのセグメント軸方向の相対移動に合わせてセグメント軸方向の一端側より雄継手部材２０が雌継手部材２２に挿入されて雌雄両継手部材２０，２２が連結され、キーセグメント３とＢセグメント２とをセグメント周方向で接合させるようになっている。

更に、このセグメントの継手部構造では、雄継手部材２０の先端より一体に突出した棒状の抜け出し防止用雄継手体２３と、雌継手部材２２の挿入方向奥部にセグメント軸方向に向けて抜け出し防止用雄継手体２３が挿入される抜け出し防止用雌継手体２４とからなる抜け出し防止用継手を備え、抜け出し防止用雌継手体２４に抜け出し防止用雄継手体２３が抜け出し不能に保持されるようにしている。

雄継手部材２０は、鋳鉄鋼等により一体に形成され、接合端面３ａより突出した断面Ｔ字状の支持部２５と、支持部２５の先端に一体に支持された雄側係合部２６とを備え、両セグメント２，３のセグメント軸方向の相対移動に伴って雄側係合部２６が雌継手部材２２に挿入され、雄側係合部２６が雌継手部材２２の内側面部と互いに係合することにより、Ｂグメント２とキーセグメント３とが周方向で互いに離脱する方向の移動を規制するようになっている。

支持部２５は、そのＴ字張り出し側がセグメント３の周方向端部に埋設されることにより、一端がその表面をセグメント厚み方向に向けた状態で接合端面３ａより突出している。

尚、図中符号２７はセグメント３内に埋設された鉄筋であって、この鉄筋２７，２７が支持部２５に溶接等により固定され、雄継手部材２０が強固にセグメント３に固定されている。

雄側係合部２６は、鋳鉄鋼等により支持部２５と一体に形成され、セグメント軸方向のスライド移動方向（切羽側から立抗側）に向けて外径が縮径する円錐台状に形成され、この雄側係合部２６のセグメント軸方向奥側端面に抜け出し防止用雄継手体２３が一体に突設されている。

抜け出し防止用雄継手体２３は、丸棒状に形成され、その外周面には目粗し処理等により図示しない摩擦係数の高い抜け出し抵抗部が形成されている。

一方、雌継手部材２２は、図５に示すように、鋳鉄鋼等により一体に形成され、セグメント３の端部に埋設される断面Ｔ字状の固定部２８と、固定部２８に一体に支持されて凹部２１内に配置される雌側係合部２９とを備えている。

固定部２８は、そのＴ字張り出し側がセグメント２の周方向端部に埋設されることにより、雌側係合部２９を凹部２１内の所望の位置に固定している。

尚、図中符号３０は、セグメント内に埋設された鉄筋であって、この鉄筋３０，３０が固定部２８に溶接等により固定され、雌継手部材２２が強固にセグメント２に固定されている。

雌側係合部２９には、スライド移動方向に向けて内径が縮径する円錐台形状の嵌合孔３１と、嵌合孔３１と連通配置に接合面側に開口したセグメント軸方向に向けた支持部挿通溝３２とを備え、両セグメント２，３の相対移動に伴って、支持部２５が支持部挿通溝３２に挿通されるとともに雄側係合部２６が嵌合孔３１に挿入され、雄側係合部２６が嵌合孔３１に楔状に嵌合されることにより、両接合端面２ａ，３ａが互いに引き付けられるようにしている。

また、この雌側係合部２９には、嵌合孔３１の縮径側端部に抜け出し防止用雌継手体２４が備えられ、雄側係合部２６が嵌合孔３１に嵌り込むことにより、抜け出し防止用雄継手体２３が挿通孔３３を通して抜け出し防止用雌継手体２４に挿入されるようになっている。

抜け出し防止用雌継手体２４は、雌側係合部２９の一端（縮径側端）に突設されたセグメント軸方向に向けた筒状の外殻部３４と、外殻部３４内に移動可能に収容された複数の把持部材３５，３５と、外殻部３４の後端開口部を閉鎖する後端閉鎖板３６と、後端閉鎖板３６に支持させて把持部材３５，３５を互いに近接する方向に押し込む弾性部材３７とを備え、挿入された抜け出し防止用雄継手体２３を把持部材３５，３５で把持することにより抜け出し不能に保持するようになっている。

外殻部３４は、雌側係合部２９側が前端閉鎖部３８により閉鎖され、後端側が開口した円筒状に形成され、前端閉鎖部３８の中央には抜け出し防止用雄継手体２３が挿入される挿通孔３３が形成されている。

把持部材３５，３５は、円錐板状を直径方向に２分したような形状に形成され、中央側端に抜け出し防止用雄継手体２３の外周面に当接する把持部３９を備えるとともに、外周側に外殻部３４の内面に当接する反力受部４０を備え、把持部３９側を互いに対向させた対称配置に外殻部３４内に収容され、抜け出し防止用雄継手体２３を把持する位置と抜け出し防止用雄継手体２３より離脱する位置との間で移動し、抜け出し防止用雌継手体２４に挿入された抜け出し防止用雄継手体２３を把持するようになっている。

また、この把持部材３５，３５は、抜け出し防止用雄継手体２３を把持した際、把持部３９の挿抜方向位置が反力受部４０の挿抜方向位置より挿入方向奥側に配置されるように形成されている。

即ち、把持部材３５，３５は、把持部３９が抜け出し防止用雄継手体２３から受ける反力の作用中心位置と反力受部４０が外殻部３４より受ける反力の作用中心位置とを結ぶ線と、抜け出し防止用雄継手体２３の中止軸とが所望の傾きを成すように形成され、抜け出し防止用雌継手体２４に抜け出し防止用雄継手体２３を挿入する際には、抜け出し防止用雄継手体２３に両把持部材３５，３５が押し広げられて容易に挿入でき、抜け出し防止用雄継手体２３に抜け出し方向の力が作用した際には、両把持部材３５，３５が外殻部３４に反力を取って強固に抜け出し防止用雄継手体２３を把持する構造となっている。

把持部３９は、把持部材３５，３５の一方の端部を抜け出し防止用雄継手体２３の外周面形状に合わせて円弧状に凹ませた形状に形成され、抜け出し防止用雄継手体２３が抜け出し防止用雌継手体２４内に挿入された際に当該抜け出し防止用雄継手体２３が両把持部３９，３９間に嵌め込まれ、把持部３９内面が抜け出し防止用雄継手体２３の外側面と互いに当接するようになっている。

把持部３９の内側面部には、挿抜方向の力に対抗するための抜き出し抵抗部（図示せず）が形成され、この抜き出し抵抗部には、粗面処理等の処理が施されることにより抜け出し防止用雄継手体２３の外側面との間に摩擦による高い抵抗力が生じるようになっている。

一方、反力受部４０は、把持部３９の中心軸と平行な円弧状に形成され、抜け出し防止用雄継手体２３が抜け出し防止用雌継手体２４に挿入された際、外殻部３４の内周面に当接し、両把持部材３５，３５は、外殻部３４の内周面に反力を取って抜け出し防止用雄継手体２３を把持するようになっている。

弾性部材３７は、例えば、弾性を有する金属板材の上下両端に内側に巻き込んだ形状の円弧部を有する板ばねを使用し、この板ばねが外殻部３４内の挿入方向奥側に配置され、後端後端閉鎖板３６に支持させてばねの弾性によって両把持部材３５，３５を前端閉鎖部３８側に押し込むようになっている。

そして、把持部材３５，３５は、抜け出し防止用雄継手体２３が未挿入の状態にあっては、弾性部材３７により両把持部材３５，３５が前端閉鎖部３８側に押圧されることにより、図６（ａ）に示すように、把持部３９側を互いに突き合わせた状態で保持され、抜け出し防止用雄継手体２３が抜け出し防止用雌継手体２４に挿入されると、弾性部材３７の弾性力に抗しながら、互いに離反する方向に回動し、把持部材３５，３５間に抜け出し防止用雄継手体２３が把持されるようになっている。

また、両把持部材３５，３５間に抜け出し防止用雄継手体２３が把持された状態では、図６（ｂ）に示すように、抜け出し防止用雄継手体２３に引き抜き方向の力が作用すると、把持部３９の挿抜方向位置が反力受部４０の挿抜方向位置より挿入方向奥側に配置されるように形成されたことにより、挿抜方向で両把持部材３５，３５にせん断力が作用し、把持部３９−反力受部４０間方向で圧縮力が作用する。

従って、外殻部３４に一端が支持された両把持部材３５，３５に把持された抜け出し防止用雄継手体２３には把持部３９を介して締め付け方向に反力が作用し、強固に把持されるので、抜け出し防止用雌継手体２４に抜け出し防止用雄継手体２３が抜け出し不能に保持されるようになっている。

このように構成されたセグメントの継手部構造では、両Ｂセグメント２，２間にキーセグメント３をセグメント軸方向の一方（切羽側）より組み込むと、凹部２１内に雄継手部材２０が挿入され、キーセグメント３と両Ｂセグメント２，２とのセグメント軸方向の相対移動に伴って、雄継手部材２０が一端側より雌継手部材２２に挿入される。

その際、円錐台孔状の嵌合孔３１に円錐台状の雄側係合部２６が嵌合孔３１の内周面に雄側係合部２６の外周面が摺動しつつ挿入され、雄側係合部２６と嵌合孔３１の内周面とが互いに係合し、Ｂセグメント２とキーセグメント３とが互いに接合端面２ａ，３ａを引き付け合った状態で両セグメントが周方向で互いに離脱する方向の移動が規制される。

そして、雄側係合部２６が嵌合孔３１に嵌合されることにより、抜け出し防止用雄継手体２３が抜け出し防止用雌継手体２４に挿入され、両把持部材３５，３５に把持されて抜け出し不能に保持される。

また、雄側リング継手部材１２が既設のセグメントリング４を構成するセグメントの雌側リング継手部材１３に挿入され、キーセグメント３が既設セグメントリング４に対してセグメント軸方向端面が互いに突き合わされた状態に接合される。

この状態において、キーセグメント３の切羽側端面を支持していたジャッキが取り外され、セグメントリング４に周方向で圧縮力が作用すると、キーセグメント３には、両Ｂセグメント２の接合端面に押圧されて切羽側へ抜け出す方向の力が作用する。

その際、抜け出し防止用雄継手体２３が抜け出し防止用雌継手体２４に抜け出し不能に保持されているので、キーセグメント３に作用する抜け出し方向の力は、リング間継手１２，１３及び抜け出し防止用継手２３，２４に分散して作用するので、リング間継手１２，１３の負担が軽減され、好適にキーセグメント３の抜け出しを防止することができる。

尚、上述の実施例では、抜け出し防止用雄側継手を丸棒ピン状に形成された例について説明したが、抜け出し防止用雄継手体２３の態様はこれに限定されず、例えば、平板棒状であってもよく、先端に把持部材３５，３５の把持部３９縁部と互いに係合するフランジ状の係合部を備えたものであってもよい。

また、抜け出し防止用雌継手体２４の態様は、上述の実施例に限定されず、挿入された棒状の抜け出し防止用雄継手体２３を抜け出し不能に保持可能な構成であればよい。

また、上述の実施例では、雄継手部材２０に円錐台状の雄側係合部２６を備え、雌継手部材２２に円錐台孔状の嵌合孔３１を備えた、所謂、コーンコネクタ型の継手部材に適用した例について説明したが、継手部の態様はこれに限定されず、例えば、図７〜図１１に示す如きフック型のセグメントの継手部構造であってもよい。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明する。

このセグメントの継手部構造では、互いに接合される一方の接合端面３ａより突出した雄継手部材５０と、他方の接合端面部２ａに形成された凹部５１内に配置された雌継手部材５２とを備え、両接合端面２ａ，３ａを互いに突き合わせて雄継手部材５０を凹部５１に挿入し、且つ、両セグメント２，３を互いにセグメント軸方向に相対移動させることにより、Ｂセグメント２とキーセグメント３とのセグメント軸方向の相対移動に合わせてセグメント軸方向の一端側より雄継手部材５０が雌継手部材５２に挿入されて雌雄両継手部材５０，５２が連結され、キーセグメント３とＢセグメント２とをセグメント周方向で接合させるようになっている。

雄継手部材５０は、図１０に示すように、一端がセグメント３の周方向端部に埋設され、他端が表面をセグメント厚み方向に向けて接合端面３ａより突出した平板状の雄継手部材本体５３と、雄継手部材本体５３の両表面にセグメント軸方向に向けて突設された雄側係合部５４，５４とを備えている。

雄継手部材本体５３は、鋳鉄鋼等をもって矩形平板状に形成され、その長手方向をセグメント周方向に向け、且つ、その表面をセグメント厚み方向に向けて配置され、その状態にて一端側がセグメント３の周方向端部に埋設されることにより、他端がその表面をセグメント厚み方向に向けた状態で接合端面３ａより突出している。

雄側係合部５４，５４は、鋳鉄鋼等の剛性を有する材料もって矩形断面が連続した形状に形成され、雄継手部材本体５３表面の接合部端面３ａより所定の間隔を隔てた位置に、その長手方向をセグメント軸方向に向けて溶接により強固に固定されている。

また、雄側係合部５４，５４は、雌継手部材５２の内側面形状に合わせてセグメント軸方向前端側が奥側に向けて傾斜した配置となっている。

また、雄継手部材本体５３の先端側部には、セグメント軸方向に向けて突出した丸棒状又は平棒状の抜け出し防止用雄継手体５５が一体に備えられている。

一方、雌継手部材５２は、図１１に示すように、セグメントの周方向端部に形成された凹部５１内のセグメント軸方向で片寄せた位置に固定されている。

雌継手部材５２は、セグメント厚み方向に互いに間隔をおいて対向した一対の支持板部６０，６０を有する本体部６１と、各支持板部６０，６０の内側面部に突設された一対の雌側係合部６２，６２とを備えている。

また、この雌継手部材５２は、凹部５１のセグメント軸方向後端に配置された後端板６３を備えている。

本体部６１は、互いに上下に間隔を置いて配置された一対の支持板部６０，６０と、両支持板部６０，６０間に架け渡すように配置された連結板６４と、後端側に配置された後端板６３とを備え、連結板６４、後端板６３及び両支持板部６０，６０により中空状に形成され、凹部５１に連結板６４及び両支持板部６０，６０の外側面が当該凹部５１の各内側面と互いに対向させて嵌め込まれている。

各支持板部６０，６０の外側には、セグメント軸方向に間隔を置いた平行配置にセグメントに埋設された複数のアンカー部材６５が備えられ、その端部が溶接により支持板部６０，６０の外側面に固定され、雌継手部材５２がアンカー部材６５を介してセグメント２に固定されている。

各雌側係合部６２は、各支持板部６０，６０の互いに対向する内側面にそれぞれ突設され、両セグメント２，３の相対スライド移動に伴って両雌係合部６２，６２間に雄継手部材本体５３が挿入されるとともに、雌側係合部６２，６２に対し雄側係合部５４，５４が相対移動し、雌側係合部６２の内側に雄側係合部５４が楔状に係合し、Ｂセグメント２とキーセグメント３とが互いに接合端面２ａ，３ａを引き付け合って突き合わされた状態で両セグメント２，３が周方向で互いに離脱する方向の移動が規制される。

また、雌継手部材５２の奥側部には、抜け出し防止用雌継手体６６が備えられ、キーセグメント３とＢセグメント２とのセグメント軸方向の相対移動に伴って、この抜け出し防止用雌継手体６６に抜け出し防止用雄継手体５５が挿入され、抜け出し不能に保持されるようになっている。

この、抜け出し防止用雌継手体６６は、仕切り部材６７に仕切られてなる支持板部６０，６０、後端板６３及び仕切り部材６７に囲まれた中空箱状の外殻部が形成され、この外殻部内に、断面ハ字状を成すように一対の断面平行四辺形状の把持部材６９，６９と、後端板６３に支持されて把持部材６９，６９を押圧する弾性部材７０とが収容されている。

また、両把持部材６９，６９は、抜け出し防止用雄継手体５５を把持する位置と、抜け出し防止用雄継手体５５より離脱する位置との間で移動可能に外殻部に収容され、弾性部材７０によって抜け出し防止用雄継手体５５を把持する位置側に付勢されている。

そして、抜け出し防止用雄継手体５５が抜け出し防止用雌継手体６６に挿入されると、両把持部材６９，６９が弾性部材７０の弾性力に抗しながら、互いに離反する方向に回動しつつ、抜け出し防止用雄継手体５５が把持部材６９，６９間に抜け出し不能に把持されるようになっている。

尚、上述の実施例では、本発明に係るセグメントの継手部構造をＢセグメント２・キーセグメント３間の接合に適用した例について説明したが、Ａセグメント１間又はＡセグメント１・Ｂセグメント２間の接合に適用してもよい。

１ Ａセグメント
２ Ｂセグメント
３ キーセグメント
４ セグメントリング
１２ 雄側リング継手部材
１３ 雌側リング継手部材
２０ 雄継手部材
２１ 凹部
２２ 雌継手部材
２３ 抜け出し防止用雄継手体
２４ 抜け出し防止用雌継手体
２５ 支持部
２６ 雄側係合部
２７ 鉄筋
２８ 固定部
２９ 雌側係合部
３０ 鉄筋
３１ 嵌合孔
３２ 支持部挿通溝
３３ 挿通孔
３４ 外殻部
３５ 把持部材
３６ 後端閉鎖板
３７ 弾性部材
３８ 前端閉鎖部
３９ 把持部
４０ 反力受部
５０ 雄継手部材
５１ 凹部
５２ 雌継手部材
５３ 雄継手部材本体
５４ 雄側係合部
５５ 抜け出し防止用雄継手体
６０ 支持板部
６１ 本体部
６２ 雌側係合部
６３ 後端板
６４ 連結板
６５ アンカー部材
６６ 抜け出し防止用雌継手体
６７ 仕切り部材
６９ 把持部材
７０ 弾性部材

Claims (4)

1. 円環状のセグメントリングを構成する互いに周方向で接合される円弧版状のセグメント間にあって、一方の接合端面より突出した雄継手部材と、他方の接合端面部に形成された凹部内に配置され、前記両セグメントのセグメント軸方向の相対移動に合わせて前記セグメント軸方向の一端側より前記雄継手部材が嵌合される雌側係合部を有する雌継手部材とを備え、
   前記雄継手部材には、前記雌側係合部の嵌合孔に前記セグメント軸方向より挿入されてその内側面部と互いに係合し、前記両セグメントが周方向で互いに離脱する方向の移動を規制する雄側係合部を備え、
   前記雄継手部材を前記凹部に挿入し、前記両セグメントを互いにセグメント軸方向に相対移動させることにより、前記雌雄両継手部材が連結され、前記周方向で隣り合う両セグメントを接合するようにしたセグメントの継手部構造において、
   前記雄側係合部の挿入方向奥側端面より一体に突出した棒状の抜け出し防止用雄継手体と、前記雌側係合部の挿入方向奥側端部に配置され、前記抜け出し防止用雄継手体がセグメント軸方向に向けて挿入される抜け出し防止用雌継手体とからなる抜け出し防止用継手を備え、
   前記雄側係合部が前記嵌合孔に嵌合されることにより、前記抜け出し防止用雌継手体に前記抜け出し防止用雄継手体が抜け出し不能に保持されるようにしたことを特徴としてなるセグメントの継手部構造。
2. 前記抜け出し防止用雌継手体は、前記雌継手部材と連続配置にセグメント軸方向に向けた筒状の外殻部と、該外殻部内に移動可能に収容され、前記外殻部の内側面に反力を取って前記抜け出し防止用雄継手体を把持する複数の把持部材と、該把持部材を前記抜け出し防止用雄継手体を把持する位置側に付勢する弾性部材とを備えた請求項１に記載のセグメントの継手部構造。
3. 前記雄側係合部は、移動方向に向けて外径が縮径する円錐台形状に形成されるとともに、前記一方のセグメントの接合端面より突出した支持部に一体に支持され、
   前記雌継手部材は、前記スライド移動方向に向けて内径が縮径する円錐台形状の嵌合孔と、該嵌合孔と連通配置に前記接合面側に開口したセグメント軸方向に向けた支持部挿通溝とを備え、
   前記両セグメントの相対移動に伴って、前記雄側係合部が前記嵌合孔に挿入され、雄側係合部が嵌合孔に楔状に嵌合されることにより、前記両接合端面が互いに引き付けられるようにした請求項１又は２に記載のセグメントの継手部構造。
4. 前記セグメントは、周方向両端にセグメント軸方向に傾斜した傾斜面を備え、セグメントリングを構成する一対のセグメント間にセグメント軸方向で挿入されるキーセグメントである請求項１〜３の何れか１項に記載のセグメントの継手部構造。

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