JP6837338B2 - 鋼製セグメントのリング継手構造及びその連結方法 - Google Patents
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Description
また特許文献2には、鋼製セグメントの一方のセグメントの端面板の内側に雄部材を設置するための筒を備え、他のセグメントの端面板の内側に前記雄部材を受け入れるための雌部材用の筒を摺動自在に備え、雄部材は、端面板の内側に取り付けたナット筒と、ナット筒にネジ込むネジ棒と、ネジ棒と同軸上に取り付けた割り筒と、割り筒の内部に挿入した円錐棒とより構成し、割り筒には、筒の軸方向に切断線を刻設してあり、円錐棒の割り筒内への進入によって切断線が末広状に拡大する構成であって、雌部材は、端面板の内側に取り付けた筒体であり、拡大した割り筒の外周が契合する寸法の内径を備えた受け筒によって構成したリング継手が開示されている。
さらに特許文献3には、締結すべき部材の各々に雄側継手と雌側継手を固定し、雄側継手は雄側ボルトで構成されており、雌側継手はケーシングと複数の雌側ボルトを有しており、ケーシングの雄側端部近傍における内周面は、そこに当接する雌側ボルトが雄側へ付勢されたならば半径方向内方へ移動する様に傾斜面が形成されており、雄側ボルトと雌側ボルトとが係合するように構成された結合装置において、ケーシングの雄側端部に係合する蓋状部材を備え、蓋状部材の半径方向内方には雄側ボルトが貫入される貫通孔が形成されており、且つ、外周面には、雄ネジが形成されており、ケーシングの雄側端部の内周面には雌ネジが形成され、蓋状部材の外周面に形成された雄ネジがケーシングの雄側端部内周面に形成された雌ネジに螺合するリング継手が開示されている。
鋼製セグメントへの適用が少ない理由として、同程度の規模のシールドトンネルに用いられるコンクリート系セグメントと比べ、継手接合方向が主桁材の面外方向であるため変形しやすく、接合面に配置した止水シール材の反発力を封入するために継手箇所数が多くなる傾向にあり、高価なワンパス型継手ではなく、安価なボルト継手が多用されていると考えられる。
また鋼製セグメントは、鋼殻を形成する主桁、継手板、スキンプレート、縦リブといった各種部材同士の接合による溶接ひずみによってセグメント組み立て時にセグメント間に目違い、目開き等が生じたり、シールド掘削機の掘進のためのジャッキ反力や土水圧による荷重履歴によって変形が累積する。このため、変形がある程度落ち着いた段階で、ボルトを増し締めするのが通例である。
したがって、コンクリート系セグメントに比べて、変形しやすい特性を有する鋼製セグメントにワンパス型のリング継手を採用する場合は、セグメント組み立て時はある程度ルーズに、後から増し締めできることが望ましい。
また、本発明の鋼製セグメントのリング継手の連結方法は、トンネル壁体を構築する鋼製セグメントをトンネル軸方向に連結するためのリング継手の連結方法であって、トンネル軸方向に位置する2つのセグメント部材のうち、一方のセグメント部材の主桁に設けられた貫通孔に回転可能に挿通され前記連結面とは反対側の面に固着されたナットと該ナットに螺合によって固定された雄部材とを少なくとも具備した雄継手を、前記一方のセグメント部材と相対する面に位置する他方のセグメント部材に設けられた雌継手に挿通することで嵌合した後、前記雄部材の後端部に形成された多角形状の凹部または凸部を回転することで増し締めを行い、前記ナットに密接するように緩み止めナットをさらに締め込む、ことを特徴とする。
図1は、前記の特許文献3に記載のリング継手構造を参考に、本発明における鋼製セグメントのリング継手の構造の一例を示したものである。
同図より、リング継手構造は、鋼製セグメント主桁Sの所定の位置にそれぞれ固定された雄継手1と雌継手2とからなる。
鋼製セグメント主桁Sには、雄部材11が挿通及び回転可能に設けられた孔S1の中心とナット12の中心が略一致するように、ナット12が鋼製セグメント主桁Sの接合面と反対側に溶接により固着されている。
セグメント組み立て時には、嵌合可能な所定の位置まで雄部材11をナット12に予め螺合しておく。
雌部材22,22・・・、プレート23及び弾性体24は全てケース21内に収納されている。
鋼製セグメント主桁Sには、雄部材11が挿通及び回転可能に設けられた孔S2の中心とケース21の開口部の中心が略一致するように、ケース21が鋼製セグメント主桁Sの接合面と反対側に溶接により固着されている。
同図(a)より、雄部材11の後端部には、四角形の凹部111を設けており、凹部111へ挿入可能な形状の凸部を有するトルクレンチ(不図示)を用いることで、また同図(b)より、雄部材11の後端部に、四角形の凸部112を設けており、凸部112を挿入可能な形状の凹部を有するトルクレンチ(不図示)を用いることで、増し締めすることが可能となる。
同図(a)より、雄継手1を雌継手2に嵌合可能でかつ製作精度や施工の組み立て精度およびシール材の封入等を考慮した雄部材11の突出の程度を鋼製セグメントの組み立て時までにあらかじめ調整し、ナット12に雄部材11を螺合しておく。
セグメント組み立て時には、雌継手2に雄継手1を挿通することで互いの継手を嵌合し、仮の連結を行う。
11 雄部材
111 治具用凹部
112 治具用凸部
12 ナット
13 溶接
2 雌継手
21 ケース
22 雌部材
23 プレート
24 弾性体
25 溶接
S 鋼製セグメント主桁
S1 孔
Claims (2)
- トンネル壁体を構築する鋼製セグメントをトンネル軸方向に連結するための継手であって、
トンネル軸方向に位置する2つのセグメント部材のうち、一方のセグメント部材に設けられた雄継手と、
前記一方のセグメント部材と相対する面に位置する他方のセグメント部材に設けられた雌継手とにより構成され、
前記雄継手および前記雌継手は前記雄継手を前記雌継手に挿通することで嵌合される嵌合構造を有し、
前記雄継手は前記一方のセグメント部材の主桁に設けられた貫通孔に回転可能に挿通された雄部材と、
前記一方のセグメント部材の主桁の前記連結面とは反対側の面に固着されたナットと、を少なくとも具備し、
前記雄部材は前記ナットに螺合によって固定され、
前記雄部材の後端部には増し締め可能に多角形状の凹部または凸部が形成されており、
前記雄部材の後部には前記ナットに密接するように緩み止めナットがさらに締め込まれた、
ことを特徴とする鋼製セグメントのリング継手。 - トンネル壁体を構築する鋼製セグメントをトンネル軸方向に連結するためのリング継手の連結方法であって、
トンネル軸方向に位置する2つのセグメント部材のうち、一方のセグメント部材の主桁に設けられた貫通孔に回転可能に挿通され前記連結面とは反対側の面に固着されたナットと該ナットに螺合によって固定された雄部材とを少なくとも具備した雄継手を、
前記一方のセグメント部材と相対する面に位置する他方のセグメント部材に設けられた雌継手に挿通することで嵌合した後、前記雄部材の後端部に形成された多角形状の凹部または凸部を回転することで増し締めを行い、前記ナットに密接するように緩み止めナットをさらに締め込む、ことを特徴とする鋼製セグメントのリング継手の連結方法。
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