JP7440437B2

JP7440437B2 - segment fittings

Info

Publication number: JP7440437B2
Application number: JP2021010263A
Authority: JP
Inventors: 敦谷口; 佳文服部; 孝人尾関; 勇上地; 和真庄司; 隆正福田; 隆志織田
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2021-01-26
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2024-02-28
Anticipated expiration: 2041-01-26
Also published as: JP2022114114A

Description

本発明は、セグメント継手に関する。 The present invention relates to a segment joint.

昨今のコンクリート系セグメントのセグメント継手には、所謂ワンパス方式のセグメント継手が適用されている。ここで、コンクリート系セグメントには、ＲＣ（Reinforced Concrete）セグメントや鋼製セグメントとコンクリートが合成された合成セグメントが含まれる。
ワンパス方式のセグメント継手には、定型の鋳鉄部材とアンカー鉄筋を組み合わせた製品（コーンコネクター継手）が適用されているが、以下のような様々な課題を内包している。
まず、代替品がないことから、製品コストが高くなる傾向にある。
また、このコーンコネクター継手は、コンクリートに定着させるためのアンカー筋の仕様や寸法が一般に固定されており、このことに起因してセグメント継手の剛性（ばね定数）や耐力が固定されるため、設計自由度が低くなる傾向にある。
また、コンクリート定着用のアンカー筋が長いことから、設計や製作の面での制約を受け易い傾向にある。
また、継手本体の雄と雌の接合部分が半円形のために回転し易く、組立時や組立後にセグメントの目開きが生じ易い。そして、セグメント継手が回転した場合は、継手本体に曲げ荷重が作用するため、引張部材として設計している継手本体の耐力が低下し得る。
さらに、適用範囲がＲＣセグメントに限定されるため、合成セグメントには適用できない。
以上のことから、製作コストを削減でき、設計自由度が高くて設計及び製作の際の制約を受け難く、目開きが生じ難く、ＲＣセグメントと合成セグメントの双方に適用できるセグメント継手の開発が望まれている。 In recent years, so-called one-pass type segment joints have been applied to segment joints for concrete-based segments. Here, the concrete segment includes an RC (Reinforced Concrete) segment and a synthetic segment in which a steel segment and concrete are synthesized.
One-pass type segment joints use products that combine regular cast iron members and anchor reinforcing bars (cone connector joints), but they have various problems, such as the following.
First, product costs tend to be high because there are no substitutes.
In addition, in this cone connector joint, the specifications and dimensions of the anchor reinforcement for fixing it to the concrete are generally fixed, and as a result of this, the rigidity (spring constant) and proof strength of the segment joint are fixed, so the design The degree of freedom tends to decrease.
In addition, because the anchor bars for fixing concrete are long, they tend to be subject to restrictions in terms of design and manufacturing.
Furthermore, since the male and female joining portions of the joint body are semicircular, they tend to rotate easily, and the segments tend to open during or after assembly. When the segment joint rotates, a bending load acts on the joint body, which may reduce the proof strength of the joint body, which is designed as a tensile member.
Furthermore, since the scope of application is limited to RC segments, it cannot be applied to synthetic segments.
Based on the above, it is desirable to develop a segment joint that can reduce manufacturing costs, has a high degree of design freedom, is less subject to restrictions in design and manufacturing, is less likely to cause openings, and can be applied to both RC segments and synthetic segments. It is rare.

ここで、特許文献１には、トンネル周方向で隣り合うセグメントを、鉄筋コンクリート製セグメント本体の継手面同士を突き合わせて連結具で互いに連結し、セグメント本体の内周面又は外周面がトンネル周方向に沿って湾曲する湾曲面に形成され、継手面が湾曲面の法線に対して傾斜している傾斜面に形成され、連結具が継手面側に係合部を臨ませる係合金物と、セグメント本体に埋設されるアンカー筋とを備え、セグメント同士をトンネル長手方向に相対移動させて、係合金物同士を係合させて互いに連結し、係合金物同士の係合方向が、継手面に対して直角の方向よりも湾曲面に沿う方向に傾斜するように、係合金物をセグメント本体に固定してある、トンネルセグメント連結構造が開示されている。 Here, in Patent Document 1, segments that are adjacent in the circumferential direction of the tunnel are connected to each other using a connector by abutting the joint surfaces of the segment bodies made of reinforced concrete, so that the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the segment bodies are aligned in the circumferential direction of the tunnel. an engagement metal member formed on a curved surface that curves along the curved surface, a joint surface formed on an inclined surface that is inclined with respect to the normal line of the curved surface, and a coupling member with an engaging portion facing the joint surface side, and a segment. The segments are moved relative to each other in the longitudinal direction of the tunnel, and the engagement alloys are engaged with each other to connect each other, and the engagement direction of the engagement alloys is aligned with respect to the joint surface. A tunnel segment connection structure is disclosed in which an engagement alloy is fixed to a segment body so as to be inclined in a direction along a curved surface rather than in a direction perpendicular to the surface.

特開２００９－１９４６０号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-19460

特許文献１に記載のトンネルセグメント連結構造によれば、相互に連結される連結具がアンカー筋によってセグメントに定着されていることから、アンカー筋の長さが長いことで他の構成部材との干渉が懸念され、また、このアンカー筋には一般に異径棒鋼が適用されることからその耐力が規定され、耐力や剛性を多様に設定することができない。そのため、上記するように、設計や製作の面での制約を受け易く、セグメント継手の剛性（ばね定数）や耐力が固定されることにより設計自由度が低くなるといった課題を内包する。また、連結具の備える接合部分が半円形であることから回転し易く、組立時や組立後にセグメントの目開きが生じ易いといった課題を内包する。 According to the tunnel segment connection structure described in Patent Document 1, since the interconnecting devices are fixed to the segments by anchor bars, the long length of the anchor bars may cause interference with other structural members. Furthermore, since steel bars of different diameters are generally used for this anchor reinforcement, its yield strength is regulated, and it is not possible to set the yield strength and rigidity in a variety of ways. Therefore, as described above, it is susceptible to restrictions in terms of design and manufacturing, and the rigidity (spring constant) and yield strength of the segment joints are fixed, resulting in a problem that the degree of freedom in design is reduced. Furthermore, since the joint portion of the connector is semicircular, it is easy to rotate, and the segments are likely to open during or after assembly.

本発明は、製作コストを削減でき、設計自由度が高くて設計及び製作の際の制約を受け難く、目開きが生じ難く、ＲＣセグメントと合成セグメントの双方に適用できるセグメント継手を提供することを目的としている。 The present invention aims to provide a segment joint that can reduce manufacturing costs, has a high degree of design freedom, is less subject to restrictions in design and manufacturing, is less likely to open up, and can be applied to both RC segments and synthetic segments. The purpose is

前記目的を達成すべく、本発明によるセグメント継手の一態様は、
トンネルの周方向に隣接する、コンクリート系セグメントである第一セグメントと第二セグメントがそれぞれ第一継手面と第二継手面を備え、該第一継手面に設けられている雄継手と、該第二継手面に設けられている雌継手とが接続されている、セグメント継手であって、
前記雄継手は、
前記第一継手面から突設する雄金物と、
前記雄金物の基部に取り付けられ、頭付きボルトにより形成される第一アンカーと、を備え、
前記雌継手は、
前記第二継手面よりも前記第二セグメントの内部に配設されている雌金物と、
前記雌継手の基部に取り付けられ、頭付きボルトにより形成される第二アンカーと、を備え、
前記雄金物は、側面視がＴ型のＴ型金物であり、
前記雌金物は、前記Ｔ型金物が係合する側面視がＴ型のＴ型溝を備えており、
前記Ｔ型溝に対して前記Ｔ型金物が係合した状態において、前記雄継手と前記雌継手が一直線状に配設されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, one aspect of the segment joint according to the present invention is as follows:
A first segment and a second segment, which are concrete segments that are adjacent to each other in the circumferential direction of the tunnel, each have a first joint surface and a second joint surface, and a male joint provided on the first joint surface and a second joint surface. A segment joint in which a female joint provided on two joint surfaces is connected,
The male joint is
a male metal fitting protruding from the first joint surface;
a first anchor attached to the base of the male hardware and formed by a headed bolt;
The female joint is
a female hardware disposed inside the second segment relative to the second joint surface;
a second anchor attached to the base of the female joint and formed by a headed bolt;
The male metal fitting is a T-shaped metal fitting having a T-shape in side view,
The female metal fitting is provided with a T-shaped groove having a T-shape in side view, with which the T-shaped metal fitting engages.
The male joint and the female joint are arranged in a straight line when the T-shaped metal fitting is engaged with the T-shaped groove.

本態様によれば、相互に接続される、第一セグメントの第一継手面に設けられている雄継手と、第二セグメントの第二継手面に設けられている雌継手がいずれも、長尺のアンカー筋に代わって、頭付きボルトにより形成されるアンカー（第一アンカーと第二アンカー）を介してセグメントを形成するコンクリートに定着されていることにより、雄継手と雌継手の第一、第二アンカーの長さや径、強度区分などを自在に変更することができ、セグメント継手の剛性（ばね定数）や耐力を多様に変更できることで、設計自由度を高くすることが可能になる。また、頭付きボルトにより形成される第一、第二アンカー故に、それらの長さをアンカー筋に比べて格段に短くしながら、コンクリートとの間で十分な定着強度（頭部ナットによる支圧力とボルト側面の摩擦力の合力）が得られるため、設計や製作の面での制約が受け難くなる。
また、雄金物が側面視Ｔ型のＴ型金物であり、雌金物が側面視Ｔ型のＴ型溝を備えていて、Ｔ型溝に対してＴ型金物が係合していることにより、セグメント継手における雄金物と雌金物の相対的な回転を抑制でき、このことによってセグメント継手の目開きを抑制可能になる。
また、本態様はＲＣセグメントと合成セグメントの双方に適用できるとともに、従来汎用されている定型の鋳鉄部材とアンカー鉄筋を組み合わせたコーンコネクター継手の代替品となり、大量生産に適した形状に雄継手と雌継手を加工可能であり、頭付きボルトにより形成されるアンカーを備えていることから製作コストの削減も可能になる。
ここで、Ｔ型溝に対してＴ型金物が係合した状態において、雄継手と雌継手が一直線状に配設されていることにより、一方のセグメントから他方のセグメントへの荷重の伝達性能が良好になり、接続強度の高いセグメント継手が形成される。 According to this aspect, both the male joint provided on the first joint surface of the first segment and the female joint provided on the second joint surface of the second segment, which are connected to each other, are long. Instead of anchor bars, the first and second anchors of the male and female joints are anchored to the concrete forming the segments via anchors (first anchor and second anchor) formed by headed bolts. The length, diameter, strength classification, etc. of the two anchors can be changed freely, and the rigidity (spring constant) and proof strength of the segment joints can be changed in a variety of ways, making it possible to increase the degree of design freedom. In addition, because the first and second anchors are formed with headed bolts, their length is much shorter than that of anchor bars, and yet they have sufficient anchorage strength with the concrete (the bearing force due to the head nuts). Since the resultant force of the frictional force on the side of the bolt can be obtained, there are fewer restrictions in terms of design and manufacturing.
Furthermore, the male hardware is a T-shaped hardware that is T-shaped when viewed from the side, the female hardware is provided with a T-shaped groove that is T-shaped when viewed from the side, and the T-shaped hardware is engaged with the T-shaped groove. Relative rotation of the male metal fitting and the female metal fitting in the segment joint can be suppressed, thereby making it possible to suppress the opening of the segment joint.
In addition, this embodiment can be applied to both RC segments and synthetic segments, and can be used as an alternative to conventionally widely used cone connector joints that combine standard cast iron members and anchor reinforcing bars. Since the female joint can be machined and has an anchor formed by a headed bolt, it is also possible to reduce manufacturing costs.
Here, when the T-shaped metal fitting is engaged with the T-shaped groove, the male joint and the female joint are arranged in a straight line, so that the load transmission performance from one segment to the other segment is improved. This results in a segment joint with high connection strength.

本態様では、第一セグメントの第一継手面に雄継手と雌継手が設けられ、第二セグメントの第二継手面においても、第一継手面の雄継手と雌継手に対応する位置に雌継手と雄継手が設けられている形態も含まれる。また、例えば、第一継手面に複数の雄継手が設けられ、第二継手面における各雄継手に対応する位置に雌継手が設けられている（従って複数の雌継手を備えている）形態や、第一継手面に複数の雌継手が設けられ、第二継手面における各雌継手に対応する位置に雄継手が設けられている形態も含まれる。より安定的かつ接続強度の高いセグメント継手としては、第一継手面と第二継手面の双方が雄継手と雌継手をともに備え、対応する雄継手と雌継手同士が係合される形態が挙げられる。
尚、本態様のセグメントの継手構造は、ＢセグメントとＫセグメントのセグメント継手、ＢセグメントとＡセグメントのセグメント継手、Ａセグメント同士のセグメント継手等に対して適用することができる。 In this aspect, a male joint and a female joint are provided on the first joint surface of the first segment, and a female joint is also provided on the second joint surface of the second segment at positions corresponding to the male joint and female joint on the first joint surface. This also includes forms in which a male joint is provided. For example, a configuration in which a plurality of male joints are provided on the first joint surface and a female joint is provided at a position corresponding to each male joint on the second joint surface (therefore, a plurality of female joints are provided), , a configuration in which a plurality of female joints are provided on the first joint surface and a male joint is provided at a position corresponding to each female joint on the second joint surface is also included. An example of a segment joint with more stability and higher connection strength is one in which both the first joint surface and the second joint surface have male and female joints, and the corresponding male and female joints are engaged with each other. It will be done.
The segment joint structure of this embodiment can be applied to a segment joint between a B segment and a K segment, a segment joint between a B segment and an A segment, a segment joint between A segments, and the like.

また、本発明によるセグメント継手の他の態様において、
前記第二継手面には、該第二継手面の長手方向に延設して前記雄金物が入り込んでスライドできる案内溝が設けられており、
前記案内溝の内部において、前記雌金物が前記雄金物と係合自在に配設されていることを特徴とする。 Further, in another aspect of the segment joint according to the present invention,
The second joint surface is provided with a guide groove that extends in the longitudinal direction of the second joint surface and into which the male metal fitting can slide.
The female metal fitting is disposed inside the guide groove so as to be freely engageable with the male metal fitting.

本態様によれば、第二継手面において、第二継手面の長手方向に延設して雄金物が入り込んでスライドできる案内溝が設けられていることにより、ワンパス方式のセグメント継手を形成することができる。 According to this aspect, the second joint surface is provided with a guide groove that extends in the longitudinal direction of the second joint surface and into which the male metal fitting can slide, thereby forming a one-pass type segment joint. I can do it.

また、本発明によるセグメント継手の他の態様において、
前記Ｔ型金物は、中央の軸部と、該軸部の先端において該軸部の上下に張り出す張り出し部と、を備え、
前記Ｔ型金物は、前記案内溝をスライドするスライド方向において、前記張り出し部の平面視における幅がテーパー状に変化しており、
前記Ｔ型溝は、前記Ｔ型金物の平面視形状と相補的な平面視形状を備えており、
前記Ｔ型金物が前記Ｔ型溝に係合した状態において、双方の係合面が楔状に面接触していることを特徴とする。 Further, in another aspect of the segment joint according to the present invention,
The T-shaped hardware includes a central shaft portion and an overhanging portion extending above and below the shaft portion at the tip of the shaft portion,
In the T-shaped hardware, the width of the protruding portion in a plan view changes in a tapered shape in the sliding direction of sliding in the guide groove,
The T-shaped groove has a shape in plan view that is complementary to the shape in plan view of the T-shaped metal piece,
In a state where the T-shaped metal fitting is engaged with the T-shaped groove, both engaging surfaces are in wedge-shaped surface contact.

本態様によれば、Ｔ型金物が中央の軸部と軸部の先端においてその上下に張り出す張り出し部とを備え、案内溝におけるスライド方向において、張り出し部の平面視における幅がテーパー状に変化し、Ｔ型金物がＴ型溝に係合した状態において双方の係合面が楔状に面接触していることにより、雄継手と雌継手が一直線状に配設されていることと相俟って、接続強度の高いセグメント継手が形成される。 According to this aspect, the T-shaped hardware includes a central shaft portion and an overhang portion that overhangs above and below at the tip of the shaft portion, and the width of the overhang portion in plan view changes in a tapered shape in the sliding direction in the guide groove. However, when the T-shaped metal fitting is engaged with the T-shaped groove, both engagement surfaces are in wedge-shaped surface contact, which together with the fact that the male and female fittings are arranged in a straight line, As a result, a segment joint with high connection strength is formed.

また、本発明によるセグメント継手の他の態様は、
前記コンクリート系セグメントが、鋼殻と、鋼殻の内部にあるコンクリート体とを有する合成セグメントであり、前記第一セグメントと前記第二セグメントはそれぞれ、第一継手板と第二継手板を備え、前記第一継手面と前記第二継手面はそれぞれ、該第一継手板と該第二継手板の備える継手面であり、
前記雄継手は、前記第一セグメントの前記鋼殻に固定されている第一鋼製ブラケットをさらに有し、該第一鋼製ブラケットと前記雄金物が前記第一アンカーを介して接続され、
前記雌継手は、前記第二セグメントの前記鋼殻に固定されている第二鋼製ブラケットをさらに有し、該第二鋼製ブラケットと前記雌金物が前記第二アンカーを介して接続されていることを特徴とする。 Further, other aspects of the segment joint according to the present invention include:
The concrete-based segment is a composite segment having a steel shell and a concrete body inside the steel shell, and the first segment and the second segment each include a first joint plate and a second joint plate, The first joint surface and the second joint surface are joint surfaces provided by the first joint plate and the second joint plate, respectively,
The male joint further includes a first steel bracket fixed to the steel shell of the first segment, and the first steel bracket and the male hardware are connected via the first anchor,
The female joint further includes a second steel bracket fixed to the steel shell of the second segment, and the second steel bracket and the female hardware are connected via the second anchor. It is characterized by

本態様によれば、第一セグメントと第二セグメントが合成セグメントであって、第一セグメントの鋼殻に固定されている第一鋼製ブラケットと雄金物が第一アンカーを介して接続されることにより雄継手が形成され、第二セグメントの鋼殻に固定されている第二鋼製ブラケットと雌金物が第二アンカーを介して接続されることにより雌継手が形成されていることによって、合成セグメントにおけるワンパス方式のセグメント継手が実現できる。 According to this aspect, the first segment and the second segment are composite segments, and the first steel bracket fixed to the steel shell of the first segment and the male hardware are connected via the first anchor. A male joint is formed by forming a male joint, and a female joint is formed by connecting a second steel bracket fixed to the steel shell of the second segment and a female hardware via a second anchor, thereby forming a composite segment. A one-pass segment joint can be realized.

また、本発明によるセグメント継手の他の態様は、
前記Ｔ型金物において、テーパー状に変化する張り出し部の平面視における幅のうち、最大幅：Ｄ_ｍａｘと最小幅：Ｄ_ｍｉｎの中間の中間幅：Ｄ_ｍｉｄと、前記張り出し部のうち、前記軸部からの張り出し長：Ｌとの比率：Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが、１００％以上の範囲にあることを特徴とする。 Further, other aspects of the segment joint according to the present invention include:
In the T-shaped hardware, among the widths in plan view of the overhanging part that changes in a tapered shape, an intermediate width: D _mid between the maximum width: D _max and the minimum width: D _min , and the axis of the overhanging part. It is characterized in that the ratio of the overhang length from the part to L: D _mid /L is in the range of 100% or more.

本態様によれば、Ｔ型金物においてテーパー状に変化する張り出し部の平面視における幅の最大幅：Ｄ_ｍａｘと最小幅：Ｄ_ｍｉｎの中間の中間幅：Ｄ_ｍｉｄと、張り出し部の軸部からの張り出し長：Ｌとの比率：Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが１００％以上の範囲であることにより、Ｔ型金物の張り出し部が構造弱部となることなく、係合に必要な張り出し長を備えながらも、張り出し部を含むＴ型金物の全体の剛性を高めることができ、Ｔ型金物を全体として剛体と見なすことが可能になる。 According to this aspect, in a T-shaped metal fitting, the width in a plan view of the overhanging part that changes in a tapered shape is _an intermediate width between the maximum width: D _max and the minimum width: D _min , and the width from the shaft of the overhanging part. By setting the ratio of the overhang length to L: D _mid /L in the range of 100% or more, the overhang part of the T-shaped metal fitting does not become a weak part of the structure and has the overhang length necessary for engagement. The overall rigidity of the T-shaped hardware including the overhanging portion can be increased, and the T-shaped hardware can be regarded as a rigid body as a whole.

また、本発明によるセグメント継手の他の態様は、
前記Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが、１５０％以上の範囲にあることを特徴とする。 Further, other aspects of the segment joint according to the present invention include:
It is characterized in that the D _mid /L is in a range of 150% or more.

本態様によれば、Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが１５０％以上の範囲にあることにより、張り出し部が係合に必要な張り出し長を備えながらも、張り出し部を含むＴ型金物の全体の剛性をより一層高めることができる。ここで、本発明者等による継手曲げ試験によれば、Ｔ型金物の軸部の上下の張り出し部は、一方が圧縮側となり、他方が引張側となるが、Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが１５０％以上の範囲では、圧縮側と引張側の双方の張り出し部において荷重を可及的均等に負担できることが実証されている。そして、上下の張り出し部が可及的均等に荷重を負担することにより、雄継手の耐力低下を抑制することができる。 According to this aspect, since D _mid /L is in the range of 150% or more, the overall rigidity of the T-shaped metal fitting including the overhanging portion is further improved while the overhanging portion has the overhanging length necessary for engagement. can be increased. Here, according to the joint bending test conducted by the present inventors, one of the upper and lower overhangs of the shaft of the T-shaped metal fitting is on the compression side and the other is on the tension side, but D _mid /L is 150% or more. It has been proven that within this range, the load can be borne as evenly as possible on both the compression side and tension side overhangs. By having the upper and lower overhanging portions bear the load as evenly as possible, it is possible to suppress a decrease in the yield strength of the male joint.

また、本発明によるセグメント継手の他の態様は、
前記Ｔ型金物において、テーパー状に変化する張り出し部の平面視における幅のうち、最大幅：Ｄ_ｍａｘと最小幅：Ｄ_ｍｉｎの中間の中間幅：Ｄ_ｍｉｄと、前記軸部の幅：Ｂとの比率：Ｄ_ｍｉｄ／Ｂが、８０％以上１２０％以下の範囲にあることを特徴とする。 Further, other aspects of the segment joint according to the present invention include:
In the T-shaped hardware, among the widths in plan view of the overhanging part that changes in a tapered shape, _an intermediate width between the maximum width: D _max and the minimum width: D _min , and the width of the shaft part: B. The ratio of D _mid /B is in the range of 80% or more and 120% or less.

本態様によれば、Ｔ型金物における中間幅：Ｄ_ｍｉｄと、軸部の幅：Ｂとの比率：Ｄ_ｍｉｄ／Ｂが８０％以上１２０％以下の範囲にあることにより、一定以上の荷重が作用した際に、上下の張り出し部が可及的均等に荷重を負担することができ、雄継手の耐力低下を抑制することができる。 According to this aspect, the ratio D mid /B between the intermediate width D _mid and the shaft width B in the T- _shaped metal fitting is in the range of 80% or more and 120% or less, so that a load above a certain level is not applied. When the load is applied, the upper and lower overhanging portions can bear the load as evenly as possible, and a decrease in proof strength of the male joint can be suppressed.

本発明のセグメント継手によれば、製作コストを削減でき、設計自由度が高くて設計及び製作の際の制約を受け難く、目開きが生じ難く、ＲＣセグメントと合成セグメントの双方に適用できるセグメント継手を提供することができる。 According to the segment joint of the present invention, the manufacturing cost can be reduced, the degree of freedom in design is high, it is difficult to be subject to restrictions during design and manufacturing, the opening is difficult to occur, and the segment joint can be applied to both RC segments and synthetic segments. can be provided.

実施形態に係るセグメント継手の形成方法の一例を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining an example of the formation method of the segment joint concerning an embodiment. 実施形態に係るセグメント継手の形成方法の一例を説明する横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a method for forming a segment joint according to an embodiment. 実施形態に係るセグメント継手の一例を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining an example of a segment joint concerning an embodiment. 図３のIV－IV矢視図であって、実施形態に係るセグメント継手の一例を説明する横断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3 and illustrating an example of the segment joint according to the embodiment. FIG. 継手曲げ試験を説明する概要図である。It is a schematic diagram explaining a joint bending test. （ａ）は、継手曲げ試験における雄金物に取り付けられているひずみゲージの取り付け位置を説明する側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ方向矢視図であってひずみゲージの取り付け位置を説明する平面図である。(a) is a side view illustrating the mounting position of the strain gauge attached to the male metal fitting in the joint bending test, and (b) is a view taken in the direction of arrow b in (a), showing the mounting position of the strain gauge. It is a top view explaining a position. Ｔ型金物において、テーパー状に変化する張り出し部の平面視における中間幅：Ｄ_ｍｉｄと、張り出し部における軸部からの張り出し長：Ｌとの比率：Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが１００％程度のＴ型金物を適用した際の、継手曲げ試験結果を示す図である。A T-shaped hardware in which the ratio of the intermediate width of the tapered overhanging portion in plan view: D _mid and the length of the overhanging portion from the shaft portion: L: D _mid /L is approximately 100%. It is a figure which shows the joint bending test result when applying. Ｔ型金物において、テーパー状に変化する張り出し部の平面視における中間幅：Ｄ_ｍｉｄと、張り出し部における軸部からの張り出し長：Ｌとの比率：Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが１５０％程度のＴ型金物を適用した際の、継手曲げ試験結果を示す図である。A T-shaped hardware in which the ratio of the intermediate width in plan view of the tapered overhanging portion: D _mid to the length of the overhanging portion from the shaft portion: L: D _mid /L is approximately 150%. It is a figure which shows the joint bending test result when applying.

以下、実施形態に係るセグメント継手について、その形成方法とともに添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。 Hereinafter, a segment joint according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings along with a method for forming the same. Note that in this specification and the drawings, substantially the same constituent elements may be given the same reference numerals to omit redundant explanation.

［実施形態に係るセグメント継手］
はじめに、図１乃至図４を参照して、実施形態に係るセグメント継手の一例とその形成方法について説明する。ここで、図１と図２はそれぞれ、実施形態に係るセグメント継手の形成方法の一例を説明する斜視図と横断面図である。また、図３は、実施形態に係るセグメント継手の一例を説明する縦断面図であり、図４は、図３のIV－IV矢視図であって、実施形態に係るセグメント継手の一例を説明する横断面図である。 [Segment joint according to embodiment]
First, an example of a segment joint according to an embodiment and a method for forming the same will be described with reference to FIGS. 1 to 4. Here, FIGS. 1 and 2 are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, illustrating an example of a method for forming a segment joint according to an embodiment. Further, FIG. 3 is a longitudinal sectional view illustrating an example of the segment joint according to the embodiment, and FIG. 4 is a view taken along the line IV-IV in FIG. 3, illustrating an example of the segment joint according to the embodiment. FIG.

図示する第一セグメント１０Ａと第二セグメント１０Ｂはそれぞれ、トンネルの周方向に隣接する例えばＫセグメントとＢセグメントであり、左右のＢセグメント１０ＢにＫセグメント１０Ａがトンネルの長手方向へＸ１方向に嵌め込まれることにより、実施形態に係るセグメント継手６０（図３，４参照）が形成される。尚、第一セグメントは他のＢセグメントやＡセグメントであってもよく、第二セグメントも他のＫセグメントやＡセグメントであってよい。 The illustrated first segment 10A and second segment 10B are, for example, a K segment and a B segment that are adjacent to each other in the circumferential direction of the tunnel, and the K segment 10A is fitted into the left and right B segments 10B in the X1 direction in the longitudinal direction of the tunnel. As a result, the segment joint 60 (see FIGS. 3 and 4) according to the embodiment is formed. Note that the first segment may be another B segment or A segment, and the second segment may also be another K segment or A segment.

第一セグメント１０Ａと第二セグメント１０Ｂはいずれも合成セグメントであり、一対の主桁２１及び一対の第一継手板２２Ａ及び第二継手板２２Ｂと、これらに溶接接合されているスキンプレート２３からなる鋼殻の内部に、コンクリート体５０（図３、４参照）が中詰めされることにより形成されている。尚、第一セグメントと第二セグメントはその他、ＲＣセグメントであってもよい。 The first segment 10A and the second segment 10B are both synthetic segments, and consist of a pair of main girders 21, a pair of first and second joint plates 22A and 22B, and a skin plate 23 welded to these. It is formed by filling the inside of a steel shell with a concrete body 50 (see FIGS. 3 and 4). Note that the first segment and the second segment may also be RC segments.

第一セグメント１０Ａの一方の第一継手板２２Ａは、図１の手前側の端部近傍に雄継手３０を備え、図１の奥側の端部近傍に雌継手４０を備えている。一方、この第一継手板２２Ａと当接する第二セグメント１０Ｂの第二継手板２２Ｂは、第一セグメント１０Ａの雄継手３０と係合する位置に同様の雌継手４０（図示せず）を備え、第一セグメント１０Ａの雌継手４０と係合する位置に同様の雄継手３０（図示せず）を備えている。また、第一セグメント１０Ａの他方の第二継手板２２Ｂには、第一継手板２２Ａとは逆に、例えば図１の手前側の端部近傍に雌継手４０（図示せず）を備え、図１の奥側の端部近傍に雄継手３０（図示せず）を備えている。 One first joint plate 22A of the first segment 10A includes a male joint 30 near the end on the near side in FIG. 1, and a female joint 40 near the end on the back side in FIG. On the other hand, the second joint plate 22B of the second segment 10B that comes into contact with the first joint plate 22A is provided with a similar female joint 40 (not shown) at a position where it engages with the male joint 30 of the first segment 10A, A similar male joint 30 (not shown) is provided at a position where it engages with the female joint 40 of the first segment 10A. Further, the other second joint plate 22B of the first segment 10A is provided with a female joint 40 (not shown) near the end on the front side in FIG. 1, for example, opposite to the first joint plate 22A. A male joint 30 (not shown) is provided near the end on the back side of 1.

図１に示す第一セグメント１０Ａの第一継手板２２Ａでは、雄継手３０を構成するＴ型金物である雄金物３３が示されており、雌継手４０に連続して第二セグメント１０Ｂの第二継手板２２Ｂから突設する雄金物３３（図示せず）が入り込んでスライドできる案内溝２４が示されている。一方、図１に示す第二セグメント１０Ｂの第二継手板２２Ｂでは、第一セグメント１０Ａの第一継手板２２Ａから突設する雄金物３３が入り込んでスライドできる案内溝２４が示されている。 In the first joint plate 22A of the first segment 10A shown in FIG. A guide groove 24 is shown into which a male metal fitting 33 (not shown) protruding from the joint plate 22B can fit and slide. On the other hand, the second joint plate 22B of the second segment 10B shown in FIG. 1 shows a guide groove 24 into which a male metal fitting 33 protruding from the first joint plate 22A of the first segment 10A can fit and slide.

図２に示すように、雄継手３０は、第一セグメント１０Ａの鋼殻である主桁２１に溶接接合もしくはボルト接合により固定されている第一鋼製ブラケット３１と、雄金物３３と、第一鋼製ブラケット３１と雄金物３３とを接続する複数（図示例は二つ）の第一アンカー３２とを有する。 As shown in FIG. 2, the male joint 30 includes a first steel bracket 31 fixed to the main girder 21, which is a steel shell of the first segment 10A, by welding or bolting, a male metal fitting 33, and a first It has a plurality of (two in the illustrated example) first anchors 32 that connect the steel bracket 31 and the male hardware 33.

第一アンカー３２は、頭付きボルトにより形成される。また、第一鋼製ブラケット３１は、図２及び図３に示すように、平面視台形状の二枚の鋼製横材３１ａと、これら二枚の鋼製横材３１ａを繋ぐ鋼製縦材３１ｂとにより形成され、鋼製縦材３１ｂには第一アンカー３２が螺合されるボルト孔３１ｃが開設されており、鋼製縦材３１ｂの背面に頭付きボルト３２の頭部が係合した姿勢で第二セグメント側に突設している。 The first anchor 32 is formed by a headed bolt. In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the first steel bracket 31 includes two steel horizontal members 31a that are trapezoidal in plan view, and a steel vertical member that connects these two steel horizontal members 31a. 31b, a bolt hole 31c into which the first anchor 32 is screwed is opened in the steel vertical member 31b, and the head of the headed bolt 32 is engaged with the back surface of the steel vertical member 31b. It protrudes from the second segment side in its posture.

二本の頭付きボルト３２に対して、Ｔ型金物３３がボルト接合されている。Ｔ型金物３３は、図２及び図３に示すように、頭付きボルト３２が螺合する螺合部３５と、螺合部３５の端面から第二セグメント側に突設する軸部３６とを備える基部３４と、軸部３６の先端において軸部３６の上下に張り出す張り出し部３７とを有する。 A T-shaped metal fitting 33 is bolted to the two headed bolts 32. As shown in FIGS. 2 and 3, the T-shaped hardware 33 includes a threaded portion 35 into which the headed bolt 32 is threaded, and a shaft portion 36 that protrudes from the end surface of the threaded portion 35 toward the second segment. It has a base portion 34 and an overhang portion 37 that extends above and below the shaft portion 36 at the tip of the shaft portion 36.

図２に明りょうに示すように、張り出し部３７の平面視における第二セグメント側の端辺は、第一セグメント１０Ａの第一継手面２２ａ及び第二セグメント１０Ｂの第二継手面２２ｂと平行であり、反対側の端辺は、第一セグメント１０Ａの挿入方向であるＸ１方向に向かって張り出し部３７の幅が直線的に狭くなるようにテーパー状の線形を有する。 As clearly shown in FIG. 2, the end side of the overhanging portion 37 on the second segment side in plan view is parallel to the first joint surface 22a of the first segment 10A and the second joint surface 22b of the second segment 10B. The opposite end side has a tapered linear shape so that the width of the overhanging portion 37 becomes narrower linearly toward the X1 direction, which is the insertion direction of the first segment 10A.

図２に示すように、張り出し部３７の平面視における幅は、主桁側が最大幅：Ｄ_ｍａｘとなり、その反対側が最小幅：Ｄ_ｍｉｎとなり、張り出し部３７の長手方向の中央位置の幅が中間幅：Ｄ_ｍｉｄ（（Ｄ_ｍａｘ＋Ｄ_ｍｉｎ）／２）となっている。 As shown in FIG. 2, the width of the overhanging portion 37 in plan view is the maximum width: D _max on the main girder side, the minimum width: D _min on the opposite side, and the width at the center position in the longitudinal direction of the overhanging portion 37 is the middle width. Width: D _mid ((D _max + D _min )/2).

一方、雌継手４０は、図２に示すように、第二セグメント１０Ｂの鋼殻である主桁２１に溶接接合もしくはボルト接合により固定されている第二鋼製ブラケット４１と、雌金物４３と、第二鋼製ブラケット４１と雌金物４３とを接続する複数（図示例は二つ）の第二アンカー４２とを有する。 On the other hand, as shown in FIG. 2, the female joint 40 includes a second steel bracket 41 fixed to the main girder 21, which is the steel shell of the second segment 10B, by welding or bolting, and a female hardware 43. It has a plurality of (two in the illustrated example) second anchors 42 that connect the second steel bracket 41 and the female hardware 43.

第二アンカー４２も、第一アンカー３２と同様に頭付きボルトにより形成される。また、第二鋼製ブラケット４１も第一鋼製ブラケット３１と同様に、図２及び図３に示すように、平面視台形状の二枚の鋼製横材４１ａと、これら二枚の鋼製横材４１ａを繋ぐ鋼製縦材４１ｂとにより形成され、鋼製縦材４１ｂには第二アンカー４２が螺合されるボルト孔４１ｃが開設されており、鋼製縦材４１ｂの背面に頭付きボルト４２の頭部が係合した姿勢で第一セグメント側に突設している。 The second anchor 42 is also formed by a headed bolt like the first anchor 32. Similarly to the first steel bracket 31, the second steel bracket 41 also includes two steel cross members 41a that are trapezoidal in plan view, and these two steel cross members 41a, as shown in FIGS. 2 and 3. It is formed by a steel vertical member 41b that connects the horizontal member 41a, and a bolt hole 41c into which the second anchor 42 is screwed is opened in the steel vertical member 41b, and a bolt hole 41c with a head is formed on the back side of the steel vertical member 41b. The head of the bolt 42 protrudes toward the first segment in an engaged position.

二本の頭付きボルト４２に対して、雌金物４３がボルト接合されている。雌金物４３は、図２及び図３に示すように、頭付きボルト４２が螺合する基部４４と、基部４４の端部に開設されていてＴ型金物３３の軸部３６の一部と上下の張り出し部３７が係合するＴ型溝４５とを有する。 A female metal fitting 43 is bolted to the two headed bolts 42. As shown in FIGS. 2 and 3, the female hardware 43 has a base 44 into which the headed bolt 42 is screwed, and a female hardware 43 that is opened at the end of the base 44 and is connected above and below to a part of the shaft 36 of the T-shaped hardware 33. It has a T-shaped groove 45 with which the overhanging portion 37 engages.

図２に明りょうに示すように、Ｔ型溝４５は、平面視において幅が変化するＴ型金物３３の上下の張り出し部３７及び軸部３６の一部と相補的な形状を有している。従って、図２に示すように、第二セグメント１０Ｂの第二継手面２２ｂに設けられている案内溝２４に沿って、Ｘ２方向に第一セグメント１０Ａを嵌め込んだ際に、図４に示すように、Ｔ型金物３３はＴ型溝４５に係合し、双方の係合面が楔状に面接触することにより、セグメント継手６０が形成される。 As clearly shown in FIG. 2, the T-shaped groove 45 has a shape that is complementary to the upper and lower overhanging parts 37 and a part of the shaft part 36 of the T-shaped metal fitting 33 whose width changes in plan view. . Therefore, as shown in FIG. 2, when the first segment 10A is fitted in the X2 direction along the guide groove 24 provided on the second joint surface 22b of the second segment 10B, as shown in FIG. Then, the T-shaped metal fitting 33 engages with the T-shaped groove 45, and the engaging surfaces of both engage in wedge-shaped surface contact, thereby forming a segment joint 60.

また、図３に示すように、Ｔ型金物３３がＴ型溝４５に係合した状態において、雄継手３０と雌継手４０は直線Ｌに沿って一直線状に配設されている。 Further, as shown in FIG. 3, when the T-shaped metal fitting 33 is engaged with the T-shaped groove 45, the male joint 30 and the female joint 40 are arranged in a straight line along the straight line L.

このように、雄金物３３が側面視Ｔ型のＴ型金物であり、雌金物４３が側面視Ｔ型のＴ型溝４５を備えていて、Ｔ型溝４５に対してＴ型金物３３が係合し、さらに、双方の係合面が楔状に面接触していることにより、セグメント継手６０における雄金物３３と雌金物４３の相対的な回転を抑制でき、このことによってセグメント継手６０の目開きが抑制される。 In this way, the male metal fitting 33 is a T-shaped metal fitting having a T-shape when viewed from the side, the female metal fitting 43 is provided with a T-shaped groove 45 having a T-shape when viewed from the side, and the T-shaped metal fitting 33 is engaged with the T-shaped groove 45. Furthermore, since both engagement surfaces are in wedge-shaped surface contact, relative rotation of the male metal fittings 33 and female metal fittings 43 in the segment joint 60 can be suppressed, and as a result, the opening of the segment joint 60 can be reduced. is suppressed.

また、雄継手３０と雌継手４０が一直線状に配設されていることにより、一方のセグメント（例えば第一セグメント１０Ａ）から他方のセグメント（例えば第二セグメント１０Ｂ）への荷重の伝達性能が良好になり、この一直線状の配設構成と、Ｔ型金物３３とＴ型溝４５が係合していることとが相俟って、接続強度の高いセグメント継手６０が形成される。 In addition, since the male joint 30 and the female joint 40 are arranged in a straight line, load transmission performance from one segment (for example, the first segment 10A) to the other segment (for example, the second segment 10B) is good. This linear arrangement and the engagement between the T-shaped metal fittings 33 and the T-shaped grooves 45 combine to form the segment joint 60 with high connection strength.

また、第一セグメント１０Ａの第一継手面２２ａに設けられている雄継手３０（及び雌継手４０）と、第二セグメント１０Ｂの第二継手面２２ｂに設けられている雌継手４０（及び雄継手３０）がいずれも、長尺のアンカー筋に代わって、頭付きボルトにより形成される第一アンカー３２と第二アンカー４２を介して合成セグメントを形成するコンクリート体５０に定着されていることにより、それらの長さを長尺のアンカー筋に比べて格段に短くしながら、コンクリート体５０との間で十分な定着強度が得られるため、設計や製作の面での制約を受け難くなる。尚、図示例と異なり、セグメントがＲＣセグメントの場合は、適用される第一アンカー３２及び第二アンカー４２の長さや径、強度区分などを自在に変更することができ、セグメント継手の剛性（ばね定数）や耐力を多様に変更できることから、さらに設計自由度を高くできるといった効果も奏される。 Furthermore, the male joint 30 (and female joint 40) provided on the first joint surface 22a of the first segment 10A, and the female joint 40 (and male joint 40) provided on the second joint surface 22b of the second segment 10B. 30) are all anchored to the concrete body 50 forming the composite segment via the first anchor 32 and the second anchor 42 formed by headed bolts instead of the long anchor reinforcement, Although their lengths are much shorter than those of long anchor bars, sufficient fixation strength can be obtained between them and the concrete body 50, so that they are less subject to restrictions in terms of design and production. Note that, unlike the illustrated example, when the segment is an RC segment, the length, diameter, strength classification, etc. of the applied first anchor 32 and second anchor 42 can be freely changed, and the rigidity (spring Since the constant) and proof stress can be changed in a variety of ways, the degree of freedom in design can be further increased.

さらに、第一セグメント１０Ａと第二セグメント１０Ｂが合成セグメントであって、第一セグメント１０Ａの鋼殻である主桁２１に固定されている第一鋼製ブラケット３１と雄金物３３が第一アンカー３２を介して接続されることにより雄継手３０が形成され、第二セグメント１０Ｂの鋼殻である主桁２１に固定されている第二鋼製ブラケット４１と雌金物４３が第二アンカー４２を介して接続されることにより雌継手４０が形成されていることによって、合成セグメントにおけるワンパス方式のセグメント継手６０が実現できる。 Further, the first segment 10A and the second segment 10B are composite segments, and the first steel bracket 31 and male hardware 33 fixed to the main girder 21, which is the steel shell of the first segment 10A, are connected to the first anchor 32. The male joint 30 is formed by being connected via the second anchor 42, and the second steel bracket 41 and female hardware 43, which are fixed to the main girder 21 which is the steel shell of the second segment 10B, are connected via the second anchor 42. By connecting to form the female joint 40, a one-pass type segment joint 60 in the composite segment can be realized.

［継手曲げ試験とその結果］
次に、図５乃至図８を参照して、本発明者等による継手曲げ試験とその結果について説明する。ここで、図５は、継手曲げ試験を説明する概要図である。 [Joint bending test and its results]
Next, a joint bending test conducted by the present inventors and its results will be described with reference to FIGS. 5 to 8. Here, FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a joint bending test.

図５に示すように、本継手曲げ試験では、二つの円弧状の実物大のセグメントを実施形態に係るセグメント継手を介して接続し、各セグメントの脚部をローラー支承上に載置して試験体を製作した。この試験体に対して、中央のセグメント継手の左右の二点に所定の載荷荷重Ｐの半分（Ｐ／２）ずつを載荷し、セグメント継手において目開きを生じさせながらセグメント継手を形成する雄継手と雌継手の各種強度を測定した。 As shown in Fig. 5, in this joint bending test, two arc-shaped full-scale segments were connected via the segment joint according to the embodiment, and the leg of each segment was placed on a roller support. Made the body. For this test specimen, half (P/2) of the predetermined load P is applied to the two points on the left and right of the center segment joint, and a male joint is formed to form a segment joint while creating an opening in the segment joint. and various strengths of the female joint were measured.

また、本継手曲げ試験では、二種類のＴ型金物を備える雄継手とこれに係合するＴ型溝を備える雌継手を使用し、それぞれの雄継手及び雌継手を備えるセグメント継手を有する二種類の試験体に対して継手曲げ試験を実施した。 In addition, in this joint bending test, we used a male joint with two types of T-shaped hardware and a female joint with a T-shaped groove that engages with the male joint, and two types of segment joints with male and female joints. A joint bending test was conducted on the specimen.

図６（ａ）は、継手曲げ試験における雄金物に取り付けられているひずみゲージの取り付け位置を説明する側面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のｂ方向矢視図であってひずみゲージの取り付け位置を説明する平面図である。図６（ａ）に示すように、Ｔ型金物のうち、軸部から張り出す張り出し部の張り出し長をＬで示し、軸部の幅をＢで示している。 FIG. 6(a) is a side view illustrating the mounting position of the strain gauge attached to the male metal fitting in the joint bending test, and FIG. 6(b) is a view in the b direction of FIG. 6(a). FIG. 3 is a plan view illustrating the mounting position of strain gauges. As shown in FIG. 6(a), in the T-shaped hardware, the length of the overhang extending from the shaft is indicated by L, and the width of the shaft is indicated by B.

以下、表１に、各試験体（第１試験体、第２試験体）を形成するＴ型金物の張り出し部の最大幅：Ｄ_ｍａｘ、最小幅：Ｄ_ｍｉｎ、中間幅：Ｄ_ｍｉｄと、張り出し長：Ｌ，各幅と張り出し長の比率：Ｄ／Ｌを示す。また、各試験体の試験結果である、荷重－ひずみ関係グラフを、図７と図８に示す。ここで、図７は、Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが１００％程度のＴ型金物を適用した、第１試験体の継手曲げ試験結果を示す図であり、図８は、Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが１５０％程度のＴ型金物を適用した、第２試験体の継手曲げ試験結果を示す図である。また、図７と図８の縦軸と横軸はいずれも、測定された荷重とひずみを基準値に基づいて正規化しており、継手長期許容荷重と継手降伏荷重も基準値に基づいて同様に正規化している。 Table 1 below shows the maximum width: D _max , the minimum width: D _min , the intermediate width: D _mid , and the overhang of the T-shaped metal fittings forming each test specimen (first test specimen, second test specimen). Length: L, ratio of each width to overhang length: D/L. In addition, load-strain relationship graphs, which are the test results for each test piece, are shown in FIGS. 7 and 8. Here, FIG. 7 is a diagram showing the joint bending _{test results of the first test piece to which a T-type metal fitting with D mid} _/ L of about 100% is applied, and FIG. It is a figure which shows the joint bending test result of the 2nd test piece to which the T-type metal fitting of 2 was applied. In addition, both the vertical and horizontal axes in Figures 7 and 8 normalize the measured load and strain based on the standard values, and the joint long-term allowable load and joint yield load are also normalized based on the standard values. It is normalized.

図７及び図８より、第１試験体と第２試験体はいずれも、張り出し部の下方と上方で同様の傾向で荷重を負担していることが分かる。従って、Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが１００％以上の範囲にある第１試験体、Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが１５０％以上の範囲にある第２試験体のいずれにおいても、張り出し部の上下で可及的均等に荷重を負担していることが実証されている。この結果は、Ｔ型金物の張り出し部が構造弱部となることなく、係合に必要な張り出し部を備えながらも、Ｔ型金物を全体としての剛体と見なすことができることを示しており、上下の張り出し部が可及的均等に荷重を負担することにより、雄継手の耐力低下を抑制することが可能になる。 From FIGS. 7 and 8, it can be seen that both the first test specimen and the second test specimen bear the load in the same manner below and above the overhang. Therefore, in both the first test specimen where D _mid /L is in the range of 100% or more, and the second test specimen where D _mid /L is in the range of 150% or more, the upper and lower parts of the overhang are as evenly distributed as possible. It has been proven that it can bear the load. This result shows that the overhanging part of the T-shaped metal fitting does not become a structurally weak part, and that the T-shaped metal fitting can be regarded as a rigid body as a whole, even though it has the overhanging part necessary for engagement. By having the overhanging portions bear the load as evenly as possible, it becomes possible to suppress a decrease in the yield strength of the male joint.

また、図７と比較して図８では、張り出し部の上下の挙動がより一層同様の傾向を示していることから、より一層均等に荷重を負担していることが分かる。 Moreover, in FIG. 8, compared to FIG. 7, the behavior of the upper and lower portions of the overhang shows a more similar tendency, which indicates that the load is more evenly borne.

本実験結果より、Ｔ型金物において、テーパー状に変化する張り出し部の平面視における幅のうち、最大幅：Ｄ_ｍａｘと最小幅：Ｄ_ｍｉｎの中間の中間幅：Ｄ_ｍｉｄと、張り出し部の軸部からの張り出し長：Ｌとの比率：Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが１００％以上の範囲にあることが好ましく、Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが１５０％以上の範囲にあることが望ましいことが実証されている。 From the results of this experiment, in the T-shaped hardware, among the widths in plan view of the overhanging part that changes in a tapered shape, the intermediate width: D _mid between the maximum width: D _max and the minimum width: D _min , and the axis of the overhanging part. It has been demonstrated that the ratio of the overhanging length from the part to L: D _mid /L is preferably in a range of 100% or more, and it is desirable that D _mid /L is in a range of 150% or more.

また、本実験において、Ｔ型金物の軸部の幅：Ｂは１９ｍｍであったことから、第１試験体と第２試験体において、テーパー状に変化する張り出し部の平面視における幅の中間幅：Ｄ_ｍｉｄと、軸部の幅：Ｂとの比率：Ｄ_ｍｉｄ／Ｂは、８０％以上となることが分かる。 In addition, in this experiment, the width B of the shaft part of the T-shaped metal piece was 19 mm, so in the first and second test specimens, the intermediate width in plan view of the overhanging part that changes in a tapered shape. It can be seen that the ratio: D _mid /B of :D _mid and the width of the shaft part: B is 80% or more.

一方、係合に必要な張り出し部の張り出し長を勘案すると、Ｄ_ｍｉｄ／Ｂは１２０％以下の範囲であることが望ましいことから、Ｄ_ｍｉｄ／Ｂが８０％以上１２０％以下の範囲にあることにより、一定以上の荷重が作用した際に、上下の張り出し部が可及的均等に荷重を負担することができ、雄継手の耐力低下を抑制することが可能になることも実証されている。 On the other hand, considering the overhang length of the overhang part necessary for engagement, it is desirable that D _mid /B be in the range of 120% or less, so D _mid /B must be in the range of 80% or more and 120% or less. It has also been demonstrated that when a load of a certain level or more is applied, the upper and lower overhanging parts can bear the load as evenly as possible, and it is possible to suppress a decrease in the yield strength of the male joint.

尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 It should be noted that other embodiments may be adopted in which other components are combined with the configurations listed in the above embodiments, and the present invention is not limited to the configurations shown here. In this regard, changes can be made without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined depending on the application form.

１０Ａ：第一セグメント（Ｋセグメント）
１０Ｂ：第二セグメント（Ｂセグメント）
２１：主桁（鋼殻）
２２Ａ：第一継手板（鋼殻）
２２Ｂ：第二継手板（鋼殻）
２２ａ：第一継手面
２２ｂ：第二継手面
２３：スキンプレート（鋼殻）
２４：案内溝
３０：雄継手
３１：第一鋼製ブラケット
３２：第一アンカー（頭付きボルト）
３３：雄金物（Ｔ型金物）
３４：基部
３５：螺合部
３６：軸部
３７：張り出し部
４０：雌継手
４１：第二鋼製ブラケット
４２：第二アンカー（頭付きボルト）
４３：雌金物
４４：基部
４５：Ｔ型溝
５０：コンクリート体
６０：セグメント継手
Ｌ：直線 10A: First segment (K segment)
10B: Second segment (B segment)
21: Main girder (steel shell)
22A: First joint plate (steel shell)
22B: Second joint plate (steel shell)
22a: First joint surface 22b: Second joint surface 23: Skin plate (steel shell)
24: Guide groove 30: Male joint 31: First steel bracket 32: First anchor (headed bolt)
33: Male hardware (T type hardware)
34: Base 35: Screwing part 36: Shaft part 37: Overhanging part 40: Female joint 41: Second steel bracket 42: Second anchor (headed bolt)
43: Female hardware 44: Base 45: T-shaped groove 50: Concrete body 60: Segment joint L: Straight line

Claims

トンネルの周方向に隣接する、コンクリート系セグメントである第一セグメントと第二セグメントがそれぞれ第一継手面と第二継手面を備え、該第一継手面に設けられている雄継手と、該第二継手面に設けられている雌継手とが接続されている、セグメント継手であって、
前記雄継手は、
前記第一継手面から突設する雄金物と、
前記雄金物の基部に取り付けられ、頭付きボルトにより形成される第一アンカーと、を備え、
前記雌継手は、
前記第二継手面よりも前記第二セグメントの内部に配設されている雌金物と、
前記雌継手の基部に取り付けられ、頭付きボルトにより形成される第二アンカーと、を備え、
前記雄金物は、側面視がＴ型のＴ型金物であり、
前記雌金物は、前記Ｔ型金物が係合する側面視がＴ型のＴ型溝を備えており、
前記Ｔ型溝に対して前記Ｔ型金物が係合した状態において、前記雄継手と前記雌継手が一直線状に配設されており、
前記第二継手面には、該第二継手面の長手方向に延設して前記雄金物が入り込んでスライドできる案内溝が設けられており、
前記案内溝の内部において、前記雌金物が前記雄金物と係合自在に配設されており、
前記Ｔ型金物は、中央の軸部と、該軸部の先端において該軸部の上下に張り出す張り出し部と、を備え、
前記Ｔ型金物は、前記案内溝をスライドするスライド方向において、前記張り出し部の平面視における幅がテーパー状に変化しており、
前記Ｔ型溝は、前記Ｔ型金物の平面視形状と相補的な平面視形状を備えており、
前記Ｔ型金物が前記Ｔ型溝に係合した状態において、双方の係合面が楔状に面接触しており、
前記Ｔ型金物において、テーパー状に変化する張り出し部の平面視における幅のうち、最大幅：Ｄ_ｍａｘと最小幅：Ｄ_ｍｉｎの中間の中間幅：Ｄ_ｍｉｄと、前記張り出し部のうち、前記軸部からの張り出し長：Ｌとの比率：Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが、１００％以上の範囲にあることを特徴とする、セグメント継手。 A first segment and a second segment, which are concrete segments that are adjacent to each other in the circumferential direction of the tunnel, each have a first joint surface and a second joint surface, and a male joint provided on the first joint surface and a second joint surface. A segment joint in which a female joint provided on two joint surfaces is connected,
The male joint is
a male metal fitting protruding from the first joint surface;
a first anchor attached to the base of the male hardware and formed by a headed bolt;
The female joint is
a female hardware disposed inside the second segment relative to the second joint surface;
a second anchor attached to the base of the female joint and formed by a headed bolt;
The male metal fitting is a T-shaped metal fitting having a T-shape in side view,
The female metal fitting is provided with a T-shaped groove having a T-shape in side view, with which the T-shaped metal fitting engages.
The male joint and the female joint are arranged in a straight line in a state in which the T-shaped metal fitting is engaged with the T-shaped groove,
The second joint surface is provided with a guide groove that extends in the longitudinal direction of the second joint surface and into which the male metal fitting can slide.
The female hardware is disposed within the guide groove so as to be freely engageable with the male hardware,
The T-shaped hardware includes a central shaft portion and an overhanging portion extending above and below the shaft portion at the tip of the shaft portion,
In the T-shaped hardware, the width of the protruding portion in a plan view changes in a tapered shape in the sliding direction of sliding in the guide groove,
The T-shaped groove has a shape in plan view that is complementary to the shape in plan view of the T-shaped metal piece,
In a state in which the T-shaped metal fitting is engaged with the T-shaped groove, both engaging surfaces are in wedge-shaped surface contact,
In the T-shaped hardware, among the widths in plan view of the overhanging part that changes in a tapered shape, an intermediate width: D _mid between the maximum width: D _max and the minimum width: D _min , and the axis of the overhanging part. A segment joint characterized in that the ratio of the overhang length from the section to the length L: D _mid /L is in a range of 100% or more.

前記Ｄ_ｍｉｄ／Ｌが、１５０％以上の範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載のセグメント継手。 The segment joint according to claim 1 , characterized in that the D _mid /L is in a range of 150% or more.

前記Ｔ型金物において、テーパー状に変化する張り出し部の平面視における幅のうち、最大幅：Ｄ_ｍａｘと最小幅：Ｄ_ｍｉｎの中間の中間幅：Ｄ_ｍｉｄと、前記軸部の幅：Ｂとの比率：Ｄ_ｍｉｄ／Ｂが、８０％以上１２０％以下の範囲にあることを特徴とする、請求項１又は２に記載のセグメント継手。 In the T-shaped hardware, among the widths in plan view of the overhanging part that changes in a tapered shape, _an intermediate width between the maximum width: D _max and the minimum width: D _min , and the width of the shaft part: B. The segment joint according to claim 1 or 2 , wherein the ratio: D _mid /B is in a range of 80% or more and 120% or less.

前記コンクリート系セグメントが、鋼殻と、鋼殻の内部にあるコンクリート体とを有する合成セグメントであり、前記第一セグメントと前記第二セグメントはそれぞれ、第一継手板と第二継手板を備え、前記第一継手面と前記第二継手面はそれぞれ、該第一継手板と該第二継手板の備える継手面であり、
前記雄継手は、前記第一セグメントの前記鋼殻に固定されている第一鋼製ブラケットをさらに有し、該第一鋼製ブラケットと前記雄金物が前記第一アンカーを介して接続され、
前記雌継手は、前記第二セグメントの前記鋼殻に固定されている第二鋼製ブラケットをさらに有し、該第二鋼製ブラケットと前記雌金物が前記第二アンカーを介して接続されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセグメント継手。 The concrete-based segment is a composite segment having a steel shell and a concrete body inside the steel shell, and the first segment and the second segment each include a first joint plate and a second joint plate, The first joint surface and the second joint surface are joint surfaces provided by the first joint plate and the second joint plate, respectively,
The male joint further includes a first steel bracket fixed to the steel shell of the first segment, and the first steel bracket and the male hardware are connected via the first anchor,
The female joint further includes a second steel bracket fixed to the steel shell of the second segment, and the second steel bracket and the female hardware are connected via the second anchor. Segment joint according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: