JP6195283B2

JP6195283B2 - Steel shell segment joint structure

Info

Publication number: JP6195283B2
Application number: JP2016000908A
Authority: JP
Inventors: 浩名倉; 幸司粥川; 章生三木; 圭祐新原; 彩野石鍋; 正佳岩橋; 誠二松村; 卓松村; 幸一佐々木; 佐々木　浩二; 浩二佐々木
Original assignee: Hazama Ando Corp
Current assignee: Hazama Ando Corp
Priority date: 2016-01-06
Filing date: 2016-01-06
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2036-01-06
Also published as: JP2017122325A

Description

本発明は、シールド工法において、鋼殻セグメントを連結するための継手構造に関するものである。 The present invention relates to a joint structure for connecting steel shell segments in a shield method.

シールド工法は、掘進機でトンネルを掘進し、形成されたトンネル内空面に沿って周方向にピース分割されたセグメントをリング状に組み立ててセグメントピース間を連結することによりセグメントリングを形成し、これを繰り返してセグメントリング間も連結することにより、互いに連結されたセグメントで覆工したトンネルを形成する技術である。 The shield construction method digs a tunnel with an excavating machine, assembles segments divided into pieces in the circumferential direction along the formed tunnel inner surface into a ring shape, and forms segment rings by connecting the segment pieces, This is a technique for forming a tunnel lining with segments connected to each other by repeating the above and connecting the segment rings.

セグメントは一般に工場で製作されるが、セグメントピース間およびセグメントリング間の連結は一般に現場で行われる。このセグメント間を連結する部位は継手部と呼ばれ、ボルトによる締結等、様々な継手金物が適用される。 Segments are generally manufactured at the factory, but the connection between the segment pieces and the segment rings is generally done in the field. The part which connects between these segments is called a joint part, and various joint hardware, such as fastening with a bolt, is applied.

一般にセグメントの継手部には、セグメント本体から伝わる曲げや軸力によって生じる引張力やセグメント同士を摺動させようとするせん断力等の外力が働くが、引張力とせん断力のバランスは一様ではないため、これらの外力を一種類の継手金物で伝達しようとすると、１つの外力が卓越する場合には他の外力に対しては必要以上に余裕のある構造となり不経済になる場合がある。 Generally, external force such as tensile force generated by bending or axial force transmitted from the segment body or shearing force trying to slide the segments is applied to the joint part of the segment, but the balance between tensile force and shearing force is not uniform. Therefore, when trying to transmit these external forces using one type of joint hardware, if one external force is dominant, it may be uneconomical because it has a structure more than necessary for other external forces.

具体的には、例えばボルトによる締結の場合、継手部に働く外力を伝達できるようにボルト本数、ボルト径および強度区分等を設定するが、外力が大きくなると、強度区分の高いボルトを用いても太径のボルトを多数使用することが必要となり、ボルトやナットの数と重さが嵩むと伴にナットを締め付けるときのトルクが大きくなり、現場での作業効率の低下を招くこととなる。 Specifically, for example, in the case of fastening with bolts, the number of bolts, bolt diameter, strength classification, etc. are set so that the external force acting on the joint can be transmitted. It is necessary to use a large number of large-diameter bolts. As the number and weight of bolts and nuts increase, the torque when tightening the nuts increases, leading to a reduction in work efficiency on site.

ここで、引張力はボルトの引っ張りにより伝達されるためナットを締め付ける必要がある一方で、せん断力はボルト軸部のせん断抵抗により伝達されるため、対象となる２体のセグメントの継手板同士が当接する面をボルトの軸部が貫通していればよく、力の伝達上はナットの締め付けは不要である。 Here, since the tensile force is transmitted by pulling the bolt, it is necessary to tighten the nut. On the other hand, since the shear force is transmitted by the shear resistance of the bolt shaft portion, the joint plates of the two target segments are connected to each other. It is only necessary that the shaft portion of the bolt penetrates the abutting surface, and it is not necessary to tighten the nut for the transmission of force.

しかしながら、せん断力と同時に作用する引張力を伝えるためにナットの締め付けが必要であり、せん断力が卓越する場合には、引張力から必要となる本数より多くのボルトを締め付けることが必要となり、不合理な構造となる。 However, it is necessary to tighten the nut to transmit the tensile force acting simultaneously with the shearing force. If the shearing force is excellent, it is necessary to tighten more bolts than necessary from the tensile force. It becomes a reasonable structure.

上記傾向は、継手金物が一種類である限り多くの場合で同様であり、例えばコッターピンを用いたときには、せん断力が卓越する場合に引張力から必要とされるより多数または大型のコッターピンを用いざるを得ず、不合理な構造となる。 The above-mentioned tendency is the same in many cases as long as there is only one type of joint hardware. For example, when a cotter pin is used, if the shear force is excellent, a larger or larger cotter pin is required than required from the tensile force. The result is an irrational structure.

これらを解決するため、当接するセグメントリング間継手に金具で補強した凸型ほぞと凹型ほぞを各々形成して、これらを嵌合させることによってせん断力を伝達する方法（特許文献１）や、セグメントリング間継手の引張性能を継手金物で負担し、せん断性能を継手面に断続的に形成した凸型ほぞと凹型ほぞで負担する方法（特許文献２）や、セグメントリング間またはセグメントピース間継手の少なくとも一方の相対する継手端面に形鋼や鋼板によって凹部と凸部を設け、これらを嵌合させることによってせん断力を伝える方法（特許文献３）等が開発されている。 In order to solve these problems, a method of transmitting a shearing force by forming a convex tenon and a concave tenon reinforced with metal fittings in a joint between segment rings to be in contact with each other and fitting them together (Patent Document 1), A method of bearing the tensile performance of a joint between rings with a joint hardware and the shearing performance with a convex tenon and a concave tenon formed intermittently on the joint surface (Patent Document 2), joints between segment rings or joints between segment pieces A method (Patent Document 3) or the like has been developed in which at least one opposing joint end surface is provided with a concave portion and a convex portion using a shape steel or a steel plate, and these are fitted to each other to transmit a shearing force.

しかしながら、特許文献１、２はほぞがコンクリートによって形成されるため、セグメント外面が鋼殻で形成された鋼殻セグメントには適用できない。また、特許文献１、３は連結が長手方向に連続したほぞによる嵌合のため、セグメント厚さ方向の調心機能しか期待できない。 However, Patent Documents 1 and 2 cannot be applied to a steel shell segment whose segment outer surface is formed of a steel shell because the tenon is formed of concrete. Further, since Patent Documents 1 and 3 are fitted by a tenon in which the connection is continuous in the longitudinal direction, only the alignment function in the segment thickness direction can be expected.

また、本発明に類似した構造として、隣り合うセグメントの対向する継手板の一方に継手板貫通孔と前記継手板貫通孔を貫通するオスピン、及び前記継手板貫通孔と前記オスピンの間に弾性体を設け、他方の継手板に前記オスピンが挿入されるメス継手貫入孔を設け、前記オスピンを前記メス継手貫入孔に挿入することによりセグメント間の偏心を調整するセグメントリング間継手構造および連結方法（特許文献４）が報告されているが、特許文献４では継手板貫通孔とオスピンの間に弾性体が挟まれているため、当該継手構造だけではセグメント間に作用する大きなせん断力を伝達することができない。 Further, as a structure similar to the present invention, a joint plate through hole and a male pin passing through the joint plate through hole in one of opposing joint plates of adjacent segments, and an elastic body between the joint plate through hole and the male pin A joint structure between segment rings, and a connecting method in which the other joint plate is provided with a female joint penetration hole into which the male pin is inserted, and the eccentricity between segments is adjusted by inserting the male pin into the female joint penetration hole ( Patent Document 4) has been reported, but in Patent Document 4, an elastic body is sandwiched between the joint plate through hole and the male pin, so that only the joint structure transmits a large shear force acting between the segments. I can't.

特開平０６−２８０４９２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-280492 特開２００８−１６９６１２号公報JP 2008-169612 A 特開２０１１−１６２９８７号公報JP 2011-162987 A 特開２０１４−１３４０３６号公報JP 2014-134036 A

本発明は、上述のような従来技術における課題の解決を図ったものであり、簡易な構造であって大きなせん断力を伝達でき、引張力を伝達する継手金物を減じて製造コストを削減し、併せてトンネルの周方向と軸方向に２次元的な調心機能を発揮することにより施工手間を軽減し、工費・工期を縮減できる鋼殻セグメントの継手構造を提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve the problems in the prior art as described above, can transmit a large shearing force with a simple structure, reduces the manufacturing cost by reducing the joint hardware that transmits the tensile force, At the same time, the purpose is to provide a joint structure of steel shell segments that can reduce the labor and time by reducing the labor and time by demonstrating a two-dimensional alignment function in the circumferential direction and axial direction of the tunnel.

本発明は、互いに接合される隣り合う鋼殻セグメント間に作用する引張力を伝達する継手金物を備えた鋼殻セグメントの継手構造において、前記継手金物に加え、一方の鋼殻セグメントの継手面には継手板に対し垂直に突出させた棒状の部材からなるせん断ピンを有し、当該せん断ピンの先端には先に向かって断面が縮小する方向にテーパーが付けられており、他方の鋼殻セグメントの対向する継手面の継手板には、前記せん断ピンの先端が当接する位置に当該せん断ピンを貫入させるための貫通孔が開口されており、前記引張力を伝達する継手金物がボルトであり、前記せん断ピンとして前記継手金物のボルトの軸部と弾性係数および降伏点が同じボルトのねじ切り前の半製品が用いてられていることを特徴とするものである。 The present invention provides a joint structure of a steel shell segment including a joint hardware that transmits a tensile force acting between adjacent steel shell segments to be joined to each other. Has a shear pin made of a rod-like member protruding perpendicularly to the joint plate, and the tip of the shear pin is tapered in a direction in which the cross-section decreases toward the tip, and the other steel shell segment In the joint plate of the joint surface facing each other, a through hole for allowing the shear pin to penetrate is opened at a position where the tip of the shear pin comes into contact , and the joint hardware for transmitting the tensile force is a bolt, As the shear pin, a semi-finished product of a bolt having the same elastic modulus and yield point as that of the bolt portion of the joint metal fitting is used .

上記の構成において、一方の鋼殻セグメントに設けられたせん断ピンが他方の鋼殻セグメントの貫通孔に貫入することで鋼殻セグメント間に働くせん断力が伝達される。 In said structure, the shear force which acts between steel shell segments is transmitted because the shear pin provided in one steel shell segment penetrates the through-hole of the other steel shell segment.

鋼殻セグメント間に作用する引張力を伝達する継手金物として、鋼殻セグメントの継手板には、例えば相対する位置にボルトを通すためのボルト用貫通孔が別途設けられており、前記せん断ピンによってセグメントを連結した後、ボルトをボルト用貫通孔に通しボルト脚部にナットを螺合して継手板同士を締め付けることにより、セグメント間に働く引張力あるいは引張力とせん断力を伝達する。 As a fitting hardware that transmits the tensile force acting between the steel shell segments, the joint plate of the steel shell segment is separately provided with a bolt through hole for passing the bolt at an opposite position, for example, by the shear pin. After connecting the segments, the bolts are passed through the through holes for bolts, the nuts are screwed into the bolt legs, and the joint plates are tightened to transmit the tensile force or tensile force and shear force acting between the segments.

なお、継手の方向は、トンネル軸方向に隣り合うセグメントを連結するセグメントリング間継手でも、トンネル周方向に隣り合うセグメントを連結するセグメントピース間継手でもよい。さらに、鋼殻セグメントは、鋼殻内にコンクリートを充填した合成セグメントでも、鋼殻のみで形成された鋼製セグメントでもよい。 Contact name direction of the joint hand, in the segment ring between the joint connecting the adjacent segments to the tunnel axis, it may be a segment pieces between joint for connecting adjacent segments in the tunnel circumferential direction. Furthermore, the steel shell segment may be a synthetic segment filled with concrete in the steel shell, or a steel segment formed only of the steel shell.

本発明において、せん断ピンとしては、ボルトのねじ切り前の半製品を用いており、引張力を伝達する金物がボルトの場合に特に有効である。すなわち、せん断ピンでせん断力の一部を、ボルトで引張力と残りのせん断力を伝達するとき、せん断ピンとボルト軸部で弾性係数や降伏点等の機械的性質が同じであるため均等にせん断力を負担することができ、力の伝達が明確で合理的な設計が行える。また、せん断ピンについて特別な加工が不要なので安価となる。 In the present invention, the shear pin, is used to bolt the threaded front semi products, hardware for transmitting the tensile force is particularly effective when the bolt. That is, when transmitting a part of the shearing force with the shear pin and the tensile force and the remaining shearing force with the bolt, the shear pin and the bolt shaft part have the same mechanical properties such as elastic modulus and yield point, so the shearing is done evenly. Force can be borne, and force transmission can be clearly and rationally designed. Moreover, since special processing is unnecessary for the shear pin, the cost is low.

鋼殻セグメントへのせん断ピンの取り付けについては、せん断ピンをセグメントの内空側から継手板を貫通させて取り付ける手段、せん断ピンの基部を溶接等により継手板に固定する手段などがあるが、これらに限定されるものではない。 For attaching the shear pin to the steel shell segment, there are means for attaching the shear pin through the joint plate from the inner space side of the segment, means for fixing the base of the shear pin to the joint plate by welding, etc. It is not limited to.

また、本発明の継手構造において、継手板からセグメント内空側に突出したせん断ピンの先端側軸部にピン軸直角方向に貫通するピン孔を設け、当該ピン孔に割りピンを通したのち当該割りピンの先端を開くことにより、ボルトのねじ切り前の半製品からなるせん断ピンのボルト頭部が継手板に係止され、せん断ピンを継手板に固定することなく貫通孔からの抜け落ちを防止するようにしてもよい。 Further, in the joint structure of the present invention, a pin hole penetrating in the direction perpendicular to the pin axis is provided at the tip side shaft portion of the shear pin protruding from the joint plate to the inner side of the segment, and after passing the split pin through the pin hole, By opening the tip of the split pin, the bolt head of the semi-finished product of the pin before threading the bolt is locked to the joint plate, preventing it from falling out of the through hole without fixing the shear pin to the joint plate. You may do it.

また、セグメントの内空にコンクリートが充填された合成セグメントにおいても、せん断ピンを貫通させるための貫通孔を有する継手板のセグメント内空側に側板と蓋板から成る箱状部材を設置し、前記貫通孔を覆って当該箱状部材の開口側側板端面を前記継手板に溶接することにより、コンクリートが充填されない空間を前記貫通孔のセグメント内空側に確保することで、継手板を貫通させてせん断ピンを貫入することが可能である。 Further, in the composite segment in which the interior of the segment is filled with concrete, a box-shaped member composed of a side plate and a cover plate is installed on the interior side of the segment of the joint plate having a through hole for allowing the shear pin to pass through. By covering the through hole and welding the opening side plate end face of the box-like member to the joint plate, by ensuring a space not filled with concrete on the inner space side of the segment of the through hole, the joint plate is penetrated. It is possible to penetrate a shear pin.

本発明によれば、継手に作用する外力を伝達する構造が前記せん断ピンと従来の継手金物の２系統になり、外力のうちせん断力が卓越する場合に、せん断力の一部または全てを前記せん断ピンによって伝達し、引張力等の残りの外力に対して必要最小限の継手金物を配置することにより、継手金物の数やサイズを減じて現場作業の効率化とセグメント製作費の経済化が同時に図れる。
また、本発明においては引張力を伝達する継手金物がボルトであり、せん断ピンとして継手金物のボルトの軸部と弾性係数および降伏点が同じボルトのねじ切り前の半製品を用いているため、せん断ピンでせん断力の一部を、ボルトで引張力と残りのせん断力を伝達するとき、せん断ピンとボルト軸部で弾性係数や降伏点等の機械的性質が同じであるため均等にせん断力を負担することができ、力の伝達が明確で合理的な設計が行える。また、せん断ピンについて特別な加工が不要なので安価となる。 According to the present invention, there are two systems for transmitting an external force acting on the joint, that is, the shear pin and the conventional joint hardware. When the shear force is dominant among the external forces, part or all of the shear force is applied to the shear force. By transmitting the pins and arranging the minimum required joint hardware for the remaining external force such as tensile force, the number and size of joint hardware can be reduced, improving the efficiency of field work and the economy of segment production costs at the same time. .
Further, in the present invention, the joint hardware for transmitting the tensile force is a bolt, and the shaft portion of the joint hardware bolt and the semi-finished product before threading of the bolt having the same elastic modulus and yield point are used as the shear pin. When transmitting a part of the shearing force with the pin and the tensile force and the remaining shearing force with the bolt, the shear pin and the bolt shaft part share the same shearing force because the mechanical properties such as elastic modulus and yield point are the same. It is possible to design with a clear and rational transmission of force. Moreover, since special processing is unnecessary for the shear pin, the cost is low.

なお、本発明によれば、２体のセグメントの継手板同士が当接する面を貫通してせん断ピンが設置されるため、一方の継手板にせん断ピンが固定され他方の継手板の貫通孔にせん断ピンの軸部が直接当接するか、または、双方の継手板の貫通孔にせん断ピンの軸部が直接当接することによって、大きなせん断力を伝達できる。 According to the present invention, since the shear pin is installed through the surface where the joint plates of the two segments contact each other, the shear pin is fixed to one joint plate, and the through hole of the other joint plate is fixed. A large shear force can be transmitted by the shaft portion of the shear pin directly contacting or the shaft portion of the shear pin directly contacting the through-holes of both joint plates.

さらに、せん断ピンには先端に向かって断面が縮小する方向にテーパーが付けられているため、セグメント組立時にせん断ピンの先端を相対するセグメントの貫通孔に貫入させて押し込むことにより、貫通孔の中心とせん断ピンの中心軸が一致するようにセグメント同士が摺動し、別途手段を講じることなく相対するセグメントの偏心が組み立てと同時に調心され、セグメントの現場組み立て作業が大幅に効率化される。 In addition, since the shear pin is tapered in the direction that the cross-section is reduced toward the tip, the center of the through-hole can be obtained by inserting the tip of the shear pin into the through-hole of the opposite segment during the segment assembly. The segments slide so that the central axes of the shear pins coincide with each other, and the eccentricity of the opposing segments is aligned at the same time without assembling, so that the on-site assembly work of the segments is greatly improved.

なお、せん断ピンは棒状であり、先端のテーパーはトンネルの周方向と軸方向の双方に対して確保されるため、トンネル周方向と軸方向に２次元的な調心機能を発揮できる。 In addition, since the shear pin is rod-shaped and the taper at the tip is secured in both the circumferential direction and the axial direction of the tunnel, a two-dimensional alignment function can be exhibited in the tunnel circumferential direction and the axial direction.

本発明の第１実施形態の一方の鋼殻セグメントを示す斜視図（せん断ピン側）である。It is a perspective view (shear pin side) which shows one steel shell segment of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態の他方の鋼殻セグメントを示す斜視図（貫通孔側）である。It is a perspective view (through-hole side) which shows the other steel shell segment of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態のセグメント継手部におけるコンクリート充填後の合成セグメントの断面図である。It is sectional drawing of the synthetic segment after concrete filling in the segment joint part of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態におけるせん断ピンと箱状部材の詳細図であり、(a)は箱状部材内にせん断ピンの先端部が納まった様子を示す断面図、(b)は箱状部材をその背面側からみた図である。It is detail drawing of the shear pin and box-shaped member in 1st Embodiment of this invention, (a) is sectional drawing which shows a mode that the front-end | tip part of the shear pin was stored in the box-shaped member, (b) is a box-shaped member. It is the figure seen from the back side. 本発明の第２実施形態におけるせん断ピン部分の詳細図である。It is detail drawing of the shear pin part in 2nd Embodiment of this invention. 特許文献１の第1実施例の凹ほぞ側継手部の断面図である。It is sectional drawing of the concave tenon side joint part of 1st Example of patent document 1. FIG. 特許文献２のセグメントのリング間の継手構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the joint structure between the rings of the segment of patent document 2. FIG. 特許文献３の実施の形態のセグメントの継手構造の構成を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure of the joint structure of the segment of embodiment of patent document 3. FIG. 特許文献４の単体のセグメントのトンネル軸方向の断面図である。10 is a cross-sectional view of a single segment of Patent Document 4 in a tunnel axis direction. FIG.

以下、本発明の具体的な実施形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１〜図４は、本発明の第１実施形態を示したものである。図１は互いに接合される隣り合う鋼殻セグメントのうちの一方の鋼殻セグメント１をせん断ピン３側から見た斜視図、図２は他方の鋼殻セグメント４をせん断ピン３を貫入する貫通孔６側から見た斜視図である。また、図３は鋼殻セグメント１、４同士を接合した状態の継手部におけるコンクリート充填後の合成セグメントを示した図であり、図４はその継手部におけるせん断ピン３と箱状部材９の詳細を示したものである。 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of one steel shell segment 1 of adjacent steel shell segments joined to each other as seen from the shear pin 3 side, and FIG. 2 is a through hole through which the other steel shell segment 4 penetrates the shear pin 3. It is the perspective view seen from 6 side. 3 is a view showing a composite segment after concrete filling in a joint portion in a state where the steel shell segments 1 and 4 are joined together. FIG. 4 shows details of the shear pin 3 and the box-shaped member 9 in the joint portion. Is shown.

図１に示す一方の鋼殻セグメント１の継手面の継手板２については、継手用のボルト用貫通孔７に加え、棒状の部材からなるせん断ピン３が継手板２に対し垂直に突出しており、せん断ピン３の先端には先に向かって断面が縮小する方向にテーパーが付けられている。 As for the joint plate 2 on the joint surface of one steel shell segment 1 shown in FIG. 1, a shear pin 3 made of a rod-like member projects perpendicularly to the joint plate 2 in addition to the bolt through hole 7 for the joint. The tip of the shear pin 3 is tapered in a direction in which the cross section decreases toward the tip.

図２に示す他方の鋼殻セグメント４の対向する継手面の継手板５には、継手用のボルト用貫通孔７に加え、せん断ピン３の先端が当接する位置にせん断ピン３を貫入させるための貫通孔６が開口している。 In order to allow the shear pin 3 to penetrate into the joint plate 5 on the opposite joint surface of the other steel shell segment 4 shown in FIG. 2 at the position where the tip of the shear pin 3 abuts in addition to the bolt through hole 7 for the joint. Through-hole 6 is opened.

鋼殻セグメント１、４同士を接合した状態の図３に示されるように、せん断ピン３には先端に向かって断面が縮小する方向にテーパーが付けられているため、セグメント１、４を組み立てる際に隣り合うセグメント１、４が偏心していても、一方の鋼殻セグメント１から突出したせん断ピン３の先端を他方の鋼殻セグメント４の貫通孔６に貫入させることができれば、セグメント１、４同士を押し付けせん断ピン３を押し込むことによって、セグメント１、４間の偏心は組み立てと同時に調心され、現場作業の効率化が図れる。 As shown in FIG. 3 in which the steel shell segments 1 and 4 are joined to each other, the shear pin 3 is tapered in a direction in which the cross-section is reduced toward the tip. Even if the segments 1 and 4 adjacent to each other are eccentric, if the tip of the shear pin 3 protruding from one steel shell segment 1 can be penetrated into the through hole 6 of the other steel shell segment 4, the segments 1 and 4 By pushing the shear pin 3 and pushing the shear pin 3, the eccentricity between the segments 1 and 4 is aligned simultaneously with the assembly, and the efficiency of the field work can be improved.

また、第１実施形態では、図３、図４に示すように、継手部において引張力を伝達する金物にボルト８を使用し、せん断ピン３としてボルトのねじ切り前の半製品を用いているため、前述したようにせん断ピン３でせん断力の一部を、ボルト８で引張力と残りのせん断力を伝達するとき、せん断ピン３とボルト８の軸部で弾性係数や降伏点等の機械的性質が同じであるため、均等にせん断力を負担することができ、力の伝達が明確で合理的な設計が行える。 Further, in the first embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the bolt 8 is used as a hardware for transmitting a tensile force at the joint, and the semi-finished product before threading of the bolt is used as the shear pin 3. As described above, when a part of the shear force is transmitted by the shear pin 3 and a tensile force and the remaining shear force are transmitted by the bolt 8, mechanical factors such as an elastic modulus and a yield point are generated at the shaft portion of the shear pin 3 and the bolt 8. Since the properties are the same, the shear force can be shared evenly, and the force transmission can be clearly and rationally designed.

また、第１実施形態では、鋼殻セグメント１へのせん断ピン３の取り付けについては、図３、図４に示すように、せん断ピン３をセグメント１の内空側から継手板２を貫通させて取り付けているが、これは特にせん断ピンの負担するせん断力が大きいときに有効である。せん断ピン３の軸部が継手板２の貫通孔６に直接当接することによってせん断力が伝達されるため、せん断ピン３の基部を溶接のみで継手板２に固定する場合よりも、溶接仕様を軽減でき製作コストを軽減できる。なお、図示した例では、さらにせん断ピン３の基部を継手板２の内空側で溶接し、さらに安定化を図っている。 Moreover, in 1st Embodiment, about the attachment of the shear pin 3 to the steel shell segment 1, as shown in FIG. 3, FIG. 4, let the shear pin 3 penetrate the joint board 2 from the inner space side of the segment 1. FIG. This is particularly effective when the shearing force borne by the shear pin is large. Since the shear force is transmitted by the shaft portion of the shear pin 3 directly contacting the through hole 6 of the joint plate 2, the welding specification is more effective than the case where the base portion of the shear pin 3 is fixed to the joint plate 2 only by welding. Can reduce the production cost. In the illustrated example, the base portion of the shear pin 3 is further welded on the inner space side of the joint plate 2 for further stabilization.

さらに、この第１実施形態は、図３、図４に示すように、セグメントの内空にコンクリートを充填する合成セグメントについて、貫通孔６のセグメント内空側に側板と蓋板から成る箱状部材９を溶接することによって空間を確保し、コンクリート充填後もせん断ピン３の貫入を可能としたものである。箱状部材９は筒体であればよく四角柱や円筒等、形状は問わない。なお、図中、符号１２は地山側鋼板、符号１３は内空側鋼板、符号１４はアンカー筋である。 Further, as shown in FIGS. 3 and 4, this first embodiment is a box-shaped member comprising a side plate and a cover plate on the segment inner space side of the through-hole 6 for a synthetic segment that fills the inner space of the segment with concrete. Space 9 is secured by welding 9, and the penetration of the shear pin 3 is possible even after filling concrete. The box-shaped member 9 may be a cylindrical body and may have any shape such as a quadrangular column or a cylinder. In the figure, reference numeral 12 is a natural steel plate, reference numeral 13 is an inner steel plate, and reference numeral 14 is an anchor bar.

本発明は第１実施形態の構造に限定されるものではなく、せん断ピン３は鋼殻セグメント１の内空側から継手板２を貫通して取り付けられていなくてもよく、例えば継手板２の外面に溶接した構造でもよい。 The present invention is not limited to the structure of the first embodiment, the shear pins 3 may not be attached through the joint plate 2 from the inner space side of the steel shell segments 1, splicing For example Teban 2 It may be a structure welded to the outer surface.

また、せん断ピン３は必ずしも継手板２に固定する必要はなく、後述する第２実施形態のように割りピン１５などによって貫通孔６からの抜け落ちを防止することでもよい。さらに、鋼製セグメントや合成セグメントでも貫通孔６が継手ボックス内に開口しているとき等には、箱状部材９は不要である。 Further, the shear pin 3 does not necessarily need to be fixed to the joint plate 2 and may be prevented from coming off from the through hole 6 by the split pin 15 or the like as in the second embodiment described later. Furthermore, the box-shaped member 9 is not necessary when the through-hole 6 is opened in the joint box even in the steel segment or the synthetic segment.

また、図１〜図４に示される第１実施形態は、本発明をセグメントリング間継手に適用した場合であるが、セグメントピース間継手に適用してもよい。 Moreover, although 1st Embodiment shown by FIGS. 1-4 is a case where this invention is applied to the joint between segment rings, you may apply to the joint between segment pieces.

図５は、本発明の第２実施形態におけるせん断ピン部分の詳細図を示したものである。
本実施形態によれば、せん断ピン３は継手板２に固定されていないため、セグメント組立時にせん断ピン３を打ち込むことによりセグメント１、４間の偏心を調心することが可能であり、セグメント１、４同士を摺動させて組み立てるセグメントピース間継手等に適する。 FIG. 5 shows a detailed view of the shear pin portion in the second embodiment of the present invention.
According to the present embodiment, since the shear pin 3 is not fixed to the joint plate 2, it is possible to align the eccentricity between the segments 1 and 4 by driving the shear pin 3 at the time of assembling the segment. Suitable for joints between segment pieces that are assembled by sliding 4 together.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の継手構造はこれらの実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, the joint structure of this invention is not limited to these embodiment.

１…鋼殻セグメント、２…継手板、３…せん断ピン、４…鋼殻セグメント、５…継手板、６…貫通孔、７…ボルト用貫通孔、８…ボルト、９…箱状部材、１０…ナット、１１…セグメントリング間継手ボックス、１２…地山側鋼板、１３…内空側鋼板、１４…アンカー筋、１５…割りピン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steel shell segment, 2 ... Joint plate, 3 ... Shear pin, 4 ... Steel shell segment, 5 ... Joint plate, 6 ... Through-hole, 7 ... Through-hole for bolts, 8 ... Bolt, 9 ... Box-shaped member, 10 ... Nut, 11 ... Inter-segment ring joint box, 12 ... Natural steel plate, 13 ... Inside air plate, 14 ... Anchor bar, 15 ... Split pin

Claims

互いに接合される隣り合う鋼殻セグメント間に作用する引張力を伝達する継手金物を備えた鋼殻セグメントの継手構造において、前記継手金物に加え、一方の鋼殻セグメントの継手面には継手板に対し垂直に突出させた棒状の部材からなるせん断ピンを有し、当該せん断ピンの先端には先に向かって断面が縮小する方向にテーパーが付けられており、他方の鋼殻セグメントの対向する継手面の継手板には、前記せん断ピンの先端が当接する位置に当該せん断ピンを貫入させるための貫通孔が開口されており、前記引張力を伝達する継手金物がボルトであり、前記せん断ピンとして前記継手金物のボルトの軸部と弾性係数および降伏点が同じボルトのねじ切り前の半製品が用いてられていることを特徴とする鋼殻セグメントの継手構造。 In the joint structure of a steel shell segment having a joint hardware for transmitting a tensile force acting between adjacent steel shell segments to be joined to each other, in addition to the joint hardware, the joint surface of one steel shell segment is connected to a joint plate. It has a shear pin made of a bar-like member that protrudes vertically, and the tip of the shear pin is tapered in a direction in which the cross-section is reduced toward the tip, and the opposite joint of the other steel shell segment In the joint plate on the surface, a through hole for allowing the shear pin to penetrate is opened at a position where the tip of the shear pin abuts , and the joint hardware for transmitting the tensile force is a bolt, A steel shell segment joint structure characterized in that a semi-finished product of a bolt having the same elastic modulus and yield point as that of the joint metal bolt is used .

請求項１記載の鋼殻セグメントの継手構造において、前記せん断ピンがセグメントの内空側から継手板を貫通して取り付けられていることを特徴とする鋼殻セグメントの継手構造。 Joint structure of the steel shell segments, characterized in that the joint of the steel shell segments according to claim 1 Symbol placement, the shear pin is mounted through the coupling plate from the inner space side of the segment.

請求項１記載の鋼殻セグメントの継手構造において、前記せん断ピンの基部が溶接等により継手板に固定されていることを特徴とする鋼殻セグメントの継手構造。 2. The steel shell segment joint structure according to claim 1 , wherein a base portion of the shear pin is fixed to a joint plate by welding or the like.

請求項１または２記載の鋼殻セグメントの継手構造において、継手板からセグメント内空側に突出した前記せん断ピンの先端側軸部においてピン軸直角方向に貫通するピン孔が設けられ、当該ピン孔に割りピンを通した状態で当該割りピンの先端を開くことにより、ボルトのねじ切り前の半製品からなる前記せん断ピンのボルト頭部が継手板に係止され、前記せん断ピンの前記貫通孔からの抜け落ちを防止できるようにしたことを特徴とする鋼殻セグメントの継手構造。 In the joint of the steel shell segments according to claim 1 or 2 Symbol mounting, pin hole penetrating the pin axis perpendicular direction is provided at the distal side shaft portion of the shear pins projecting segment empty side from the joint plate, the pin by opening the tip end of the split pin when the through split pin into the hole, the bolt head of the shear pins made of the semi-finished product before threading of the bolt is engaged with the joint plate, prior to said shear pin Symbol A steel shell segment joint structure characterized in that it can be prevented from falling out of a through hole.

請求項１〜３の何れか１項に記載の鋼殻セグメントの継手構造において、前記せん断ピンを貫通させるための貫通孔を有する継手板のセグメント内空側に側板と蓋板から成る箱状部材が設置されており、前記貫通孔を覆って当該箱状部材の開口側側板端面が前記継手板に溶接されていることにより、コンクリートが充填されない空間が前記貫通孔のセグメント内空側に確保され、セグメントの内空にコンクリートが充填された合成セグメントにおいても、継手板を貫通して前記せん断ピンを貫入することを可能にしたことを特徴とする鋼殻セグメントの継手構造。 The joint structure of the steel shell segment of any one of Claims 1-3 WHEREIN: The box-shaped member which consists of a side plate and a cover board in the segment inner space side of the joint board which has a through-hole for making the said shear pin penetrate. The opening side plate end face of the box-shaped member is welded to the joint plate so as to cover the through hole, so that a space not filled with concrete is secured on the space inside the segment of the through hole. A steel shell segment joint structure characterized in that, even in a synthetic segment in which the interior of the segment is filled with concrete, the shear pin can be penetrated through the joint plate.