特開 2024-157251 ＲＣセグメントを含むプレキャスト部材のスライドロック型継手及びこれを備えるＲＣセグメントを含むプレキャスト部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157251

(43)【公開日】2024-11-07

(54)【発明の名称】ＲＣセグメントを含むプレキャスト部材のスライドロック型継手及びこれを備えるＲＣセグメントを含むプレキャスト部材

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/04 20060101AFI20241030BHJP

   E21D 11/08 20060101ALI20241030BHJP

【ＦＩ】

E21D11/04 A

E21D11/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023071504

(22)【出願日】2023-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】520393428

【氏名又は名称】合同会社スペースＫ

(71)【出願人】

【識別番号】520493050

【氏名又は名称】日本地下開発エンジニアリング株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】501122850

【氏名又は名称】株式会社アイ・エル・シー

(74)【代理人】

【識別番号】100092679

【弁理士】

【氏名又は名称】樋口 盛之助

(72)【発明者】

【氏名】金井 恭子

(72)【発明者】

【氏名】安 琳

(72)【発明者】

【氏名】下田 一美

【テーマコード（参考）】

2D155

【Ｆターム（参考）】

2D155BA01

2D155CA01

2D155EB01

2D155GC04

2D155GC05

2D155KB04

2D155KB08

2D155LA12

(57)【要約】

【課題】隣接するセグメント同士を簡単な構造で確実に連結することができ、従来製品と同等以上の機能を維持しながら安価なスライドロック型継手とこれを備えるセグメントを提供すること。
【解決手段】隣接する２つのセグメント１，１Ａ同士を連結するためのスライドロック型継手１０は、一方のセグメント１の接合部に埋設されたＩ型部材（Ｉ型鋼１１Ａ）で構成され、その先端部が該一方のセグメント１の接合面１ａ，１ｂから突出する雄継手１１と、他方のセグメント１Ａの接合部の前記雄継手１１に対向する部位に埋設されたＶ型部材で構成された雌継手１２とを備えて構成されている。また、セグメント１は、これに隣接する他のセグメント１Ａとの接合面１ａ，１ｂの複数箇所に、前記スライドロック型継手１０の雄継手１１と雌継手１２またはこれらの雄継手１１と雌継手１２の何れか一方が設けられて構成されている。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

隣接する２つのＲＣセグメントを含むプレキャスト部材同士を連結するためのスライドロック型継手であって、
一方のプレキャスト部材の接合部に埋設される両端にフランジ部を有するＩ型鋼によるＩ型部材で構成され、その先端部が当該一方のプレキャスト部材の接合面から突出する雄継手と、
他方のプレキャスト部材の接合部の前記雄継手に対向する部位に埋設される前記Ｉ型部材の２つを平面視略Ｖ状に結合したＶ型部材で構成され、当該Ｖ型部材は、そのＶ型空間へのコンクリートの浸入を防ぎＶ型空間の開きを防ぐため、このＶ型空間を塞ぐ鋼板を固着した雌継手と、を備え、
前記一方のプレキャスト部材と前記他方のプレキャスト部材を接合面で接合させた状態で、前記一方のプレキャスト部材を前記他方のプレキャスト部材に対してスライドさせることによって前記雄継手のＩ型部材の先端部が前記雌継手のＶ型部材の前記Ｖ型空間内に進入嵌合することによって両プレキャスト部材同士を連結することを特徴とするスライドロック型継手。

【請求項2】

隣接する２つのＲＣセグメントを含むプレキャスト部材同士を連結するためのスライドロック型継手であって、
一方のプレキャスト部材の接合部に埋設される両端にフランジ部を有するＩ型鋼によるＩ型部材で構成され、その先端部が当該一方のプレキャスト部材の接合面から突出する雄継手と、
他方のプレキャスト部材の接合部の前記雄継手に対向する部位に埋設される前記Ｉ型部材の２つを平面視略Ｖ状に結合したＶ型部材で構成され、当該Ｖ型部材は、そのＶ型空間の入口側のＩ型部材に、前記Ｖ型空間の面に直交する向きで、又は前記Ｖ型空間に交叉する向きで当該Ｖ型部材の開き防止用の鋼棒を固着して備え、
前記一方のプレキャスト部材と前記他方のプレキャスト部材を接合面で接合させた状態で、前記一方のプレキャスト部材を前記他方のプレキャスト部材に対してスライドさせることによって前記雄継手のＩ型部材の先端部が前記雌継手のＶ型部材の前記Ｖ型空間内に進入嵌合することによって両プレキャスト部材同士を連結することを特徴とするスライドロック型継手。

【請求項3】

前記Ｉ型鋼は、鋼板の打ち抜きによって構成されたものである請求項１又は２のスライドロック型継手。

【請求項4】

前記Ｉ型鋼は、鋼板を打ち抜いて得られた複数の打ち抜き片を積層一体化して構成されたものである請求項１又は2のスライドロック型継手。

【請求項5】

前記Ｖ型部材は、前記Ｉ型鋼の一端同士を結合したものである請求項1又は２のスライドロック型継手。

【請求項6】

前記Ｖ型部材は、前記Ｖ型空間を塞ぐ鋼板とともに、当該Ｖ型空間の開きを防ぐ鋼棒を備える請求項1のスライドロック継手。

【請求項7】

一のプレキャスト部材と隣接する他のプレキャスト部材との接合面の複数箇所に、請求項１又は２のスライドロック型継手の前記雄継手と前記雌継手、又はこれらの雄継手と雌継手の何れか一方が設けられているＲＣセグメントを含むプレキャスト部材。

【請求項8】

接合面の前記雌継手が設けられている箇所に、隣接する他のプレキャスト部材に設けられた前記雄継手の先端部の挿入とスライドを許容する凹部が形成されている請求項７のＲＣセグメントを含むプレキャスト部材。

【請求項9】

コンクリート製であって、内部に埋設されたアンカーに前記雄継手と前記雌継手が取付けられている請求項８のＲＣセグメントを含むプレキャスト部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一例として隣接する２つのＲＣセグメントを含むプレキャスト部材同士を連結するためのスライドロック型継手、及びこれを備えるＲＣセグメントを含むプレキャスト部材に関する。

【背景技術】

【0002】

トンネルの構築には、シールド工法が用いられることが多い。このシールド工法は、シールドマシンによって地下にトンネル状の掘削孔を掘進し、この掘削孔の内周面に複数のセグメントを組み立てて筒状壁体を構築する工法である。ここで、セグメントには、主に鉄筋コンクリート製の平面視長方形の円弧板状のＲＣセグメント（以下、単にセグメントという。）が使用されており、このセグメントを周方向に連結してセグメントリングを構成し、このセグメントリングをシールドマシンの掘進に応じてトンネル軸方向に連結することによってトンネル全体の履工を行っている。

【0003】

ところで、掘削孔（トンネル）の周方向に隣接するセグメント同士の連結と、トンネル軸方向に隣接するセグメント同士の連結は、従来、ボルトによって行われていたが、ボルトによる連結構造は、極めて煩雑な作業を要するためにセグメントの連結に多くの時間と労力を要するほか、ロボットなどを用いた自動化が困難であるという問題があった。

【0004】

この問題点に鑑み、例えば特許文献１，２には、セグメント同士の連結をワンパスで簡単且つ確実に行うことができるセグメント継手が提案されている。

【0005】

すなわち、特許文献１，２のセグメント継手は、セグメント同士をトンネルの周方向に連結する継手（ピース間継手）として、隣接するセグメントの一方に設けられた雄継手と他方のセグメントに設けられた雌継手とで構成されるスライドロック型のものである。この継手における雄継手は、一方のセグメントの接合面に立設されたボルトとこのボルトに付属するベース板、袋ナット、平ワッシャ、皿バネ等によって構成され、雌継手は、一方のセグメントに植設されたボルトに対し、他方のセグメントの接合面の前記ボルトに対応する箇所に埋設された係止部材やこれを固定する係止板などによって構成されている。

【0006】

上記のような雄継手と雌継手によって構成されたスライドロック型継手（ピース間継手）は、一方のセグメントに設けられた雄継手のボルトの頭部を他方のセグメントの接合面に形成された凹部に差し込んだ状態で、一方のセグメントを他方のセグメントに対してスライドさせ、ボルトの頭部を他方のセグメントに設けられた雌継手の係止部材に形成された係止溝に係合させることによって、隣接するセグメント同士をトンネル周方向に連結するものである。

【0007】

しかしながら、特許文献１，２において提案されたスライドロック型のセグメント継手は、構造が複雑で部品点数が多く、コストアップを招くという問題がある。

【0008】

そこで、本発明の発明者らは、先に、上記問題に鑑みて隣接するセグメント同士を簡単な構造で確実に連結することができ、しかも低コストで製造できるスライドロック型継手と、これを備えるセグメントを提案した（特許文献３参照）。提案したスライドロック型継手は、セグメントのみならずカルバートや舗装盤などの大型のプレキャスト部材の継手としても使用できるものである。

【0009】

以下に、先に提案したスライドロック型の継手について説明する。
提案した継手は、一方のセグメントの接合部に埋設された鋼材を打抜き等で加工したＩ型部材で構成され、その先端部が当該一方のセグメントの接合面から突出する雄継手と、他方のセグメントの接合部の前記雄継手に対向する部位に埋設された前記Ｉ型部材を平面視Ｖ状に並べて結合したＶ型部材で構成された雌継手とを備え、前記一方のセグメントと前記他方のセグメントを接合面で接合させた状態で、前記一方のセグメントを前記他方のセグメントに対してスライドさせることによって前記雄継手の前記Ｉ型部材の先端部が前記雌継手の前記Ｖ型部材のＶ型空間に挿入嵌合することによって隣接するセグメント同士を連結する構成を備えたものである。

【0010】

上記スライドロック型の継手において、前記Ｉ型部材は、Ｉ型の鋼材（以下、Ｉ型鋼という。）によって構成され、また前記Ｖ型部材は、前記Ｉ型部材の２つを平面視Ｖ状に配置して当接する一端同士を結合一体化して構成されている。

【0011】

なお、前記Ｉ型鋼は、一例として鋼板の打抜きによって製造される。また、前記Ｉ型鋼は、鋼板によって打ち抜かれた複数の打ち抜き片を積層一体化して構成されたものであってもよい。

【0012】

上記のスライドロック型継手を適用するセグメントは、一のセグメントとこれに隣接する他のセグメントとの接合面の複数箇所に、上記のスライドロック型継手の雄継手と雌継手、またはこれらの雄継手と雌継手の何れか一方が設けられている構成を備える。

【0013】

上記セグメントにおいては、一方のセグメントの接合面の前記雌継手が設けられている箇所に、隣接する他のセグメントに設けられた前記雄継手の先端部の挿入とスライドを許容する凹部が形成されている。また、上記セグメントは、鉄筋コンクリート製であって、内部に埋設されたアンカーに前記雄継手と前記雌継手が取り付けられている。

【0014】

先に提案した、スライドロック型継手は、その雄継手を付属部品なしのＩ型部材のみで構成し、また雌継手を当該Ｉ型部材のみを結合して形成する付属部品のないＶ型部材のみで構成することができるため、当該スライドロック型継手はその構造を極めて単純化でき、従って大幅なコストダウンを図ることができるものであった。

【0015】

そして、一方のセグメントと他方のセグメントを接合面で接合させるとき、一方のセグメントを他方のセグメントに対してスライドさせて雄継手のＩ型部材の先端部を雌継手のＶ型部材のＶ型空間に挿入嵌合させるだけで両セグメント同士をワンパスで簡単且つ確実に連結することができる。この連結態様によってロボットなどを用いた自動化が可能となり作業効率の向上と省力化を図ることができるという極めて顕著な効果を奏するものであったが、新たな課題も見いだされた。

【0016】

見出された新たな課題は、次の通りである。
先に提案したスライドロック型継手における雌継手は、雄継手であるＩ型部材の２個を平面から見てＶ型に置いた形で固定して一体化したものである。そして、雄継手であるＩ型部材のフランジによる頭部側が雌継手のＶ状溝（Ｖ型空間）の中にスライドして進入し、Ｉ型部材のフランジによる頭部が、Ｖ状溝（Ｖ型空間）に嵌入されることにより、両継手が結合して継手の軸方向（長手方向）には抜去できない構造に構成されている。

【0017】

しかし、Ｖ型空間を備える雌部材は、セグメントに埋設するとき、Ｖ型空間内にセグメント成型用のコンクリートが浸入してＶ型空間を埋め、雄継手であるＩ型部材のスライド進入を阻害する状態になることが懸念された。これを防ぐため、従来品では高価なコンクリート浸入防止型枠を使用していた。

【0018】

また、雌継手は２つのＩ型部材（雄継手）を平面視Ｖ状に配置して固着一体化したものであるため、雌継手のＶ型空間内にＩ型部材の雄継手がスライドして入った結合状態にあるとき、継手に大きな荷重（引張り方向又はせん断方向）が作用すると、雌継手のＶ状態が開き雄継手が抜けてしまう恐れがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

【特許文献1】特開２０００－０５４７９５号公報

【特許文献2】特開２００６－２６６０２４号公報

【特許文献3】特開２０２２－９４１２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

本発明の課題は、発明者らが先に提案したスライドロック型の継手（特許文献３参照）に見出された新たな課題を解決したスライドロック型継手を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0021】

上記課題を解決することを目的としてなされた本発明スライドロック型継手の構成は、隣接する２つのＲＣセグメントを含むプレキャスト部材同士を連結するためのスライドロック型継手であって、
一方のプレキャスト部材の接合部に埋設される両端にフランジ部を有するＩ型鋼によるＩ型部材で構成され、その先端部が該一方のプレキャスト部材の接合面から突出する雄継手と、
他方のプレキャスト部材の接合部の前記雄継手に対向する部位に埋設される前記Ｉ型部材の２つを平面視略Ｖ状に結合したＶ型部材で構成され、前記Ｖ型部材のＶ型空間を塞ぐ鋼板を固着した雌継手とを備え、
前記一方のプレキャスト部材と前記他方のプレキャスト部材を接合面で接合させた状態で、前記一方のプレキャスト部材を前記他方のプレキャスト部材に対してスライドさせることによって前記雄継手のＩ型部材の先端部が前記雌継手のＶ型部材のＶ型空間に進入嵌合することによって両プレキャスト部材同士を連結することを特徴とする。

【0022】

前記雄継手を構成するＩ型鋼は、鋼板の打ち抜きによって構成されたものである。

【0023】

前記Ｉ型鋼は、鋼板を打ち抜いて得られた複数の打ち抜き片を積層一体化して構成されたものであってもよい。

【0024】

前記雌継手を構成するＶ型部材は、前記Ｉ型鋼の２つの一端同士を平面視Ｖ状に結合したものである。

【0025】

前記Ｖ型部材は、そのＶ型空間の入口側のＩ型部材に、前記Ｖ型空間がなす平面に直交する向きで、又は交叉する向きで、当該Ｖ型部材の開き防止用の鉄筋（鋼棒）を固着して備えることが望ましい。

【0026】

前記スライドロック型継手の前記雄継手と前記雌継手、又はこれらの雄継手と雌継手の何れか一方は、一のプレキャスト部材と、隣接する他のプレキャスト部材との接合面の複数箇所に設けることにより、発明のスライドロック型継手を備えたＲＣセグメントを含むプレキャスト部材を構成する。

【0027】

前記プレキャスト部材において、接合面の前記雌継手が設けられている箇所には、隣接する他のプレキャスト部材に設けられた前記雄継手の先端部の挿入とスライドを許容する凹部が形成されている。

【0028】

前記プレキャスト部材では、コンクリート製の内部に埋設されたアンカーに前記雄継手と前記雌継手が取り付けられている。

【発明の効果】

【0029】

本発明スライドロック型継手では、その雌継手のＶ型空間に、その空間を塞ぐ鉄板をスポット溶接着によって取付けたから、打設コンクリートのＶ型空間への浸入を防ぐことができると共に、雌継手にかかる荷重によって平面視Ｖ状のＶ型空間の開きを防ぐことができる。

【0030】

さらに、Ｖ型部材による雌継手は、当該雌継手の開きを防止する鉄筋（鋼棒）を溶接して設けたから、荷重がかかっても雌継手（Ｖ型空間）が開かず、従ってこの雌継手に結合したＩ型部材による雄継手が抜けることはない。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明に係るセグメントの連結作業を示す部分斜視図。

【図2】本発明に係るセグメントの一部破断平面図。

【図3】図２のＡ－Ａ線断面図。

【図4】図３のＢ部拡大詳細図。

【図5】本発明に係るスライドロック型継手の雄継手の斜視図。

【図6】図３のＣ部拡大詳細図。

【図7】本発明に係るスライドロック型継手の雌継手を表側から視た斜視図。

【図8】図７の雌継手を裏側から見た斜視図。

【図9】図２のＤ部拡大詳細図。

【図10】図２のＦ部拡大詳細図。

【図11】（ａ）～（ｃ）は本発明に係るスライドロック型継手によるセグメントの周方向の連結要領をその工程順に示す部分平面図。

【図12】図１０（ｃ）のＩ－Ｉ線拡大断面図。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【0033】

図１は本発明に係るセグメントの連結作業を示す部分斜視図であり、同図は、シールド工法によってトンネルを構築する場合において掘削孔の内周面に複数のセグメントを組み立てて筒状壁体を構築している状態を示している。

【0034】

図１において、１００は既に全周に亘って複数のセグメント１０１をトンネルの周方向で連結して組み立てられたセメントリングであり、このセメントリング１００の後方（不図示のシールドマシンによる掘進方向とは逆方向であって、図１の手前方向）において、複数のセグメント１（１Ａ）を周方向及びトンネル軸方向に連結することによって次のセグメントリング（不図示）が組み立てられる。

【0035】

次に、セグメント１の構成を図２及び図３に基づいて説明する。
すなわち、図２は本発明に係るセグメントの一部破断平面図、図３は図２のＡ－Ａ線断面図であり、本発明に係るセグメント１は、コンクリート（プレキャストコンクリート）によって平面視長方形の円弧状板に成形されたものであって、周方向に隣接する他のセグメント（図１に示すセグメント１Ａと不図示のセグメント）との周方向両端の短辺側の長方形の接合面１ａ，１ｂの幅方向２箇所（図２の上下２箇所）には、本発明に係るスライドロック型継手１０を構成する雄継手１１と雌継手１２がそれぞれ
設けられている。

【0036】

具体的には、セグメント１の一方（図２の左側）の接合面１ａ（図１に示すセグメント１Ａとの接合面）の２箇所（図２の上下）には雄継手１１と雌継手１２が設けられ、他方（図２の右側）の接合面１ｂの２箇所（図２の上下）には、雌継手１２と雄継手１１が設けられている。つまり、セグメント１の接合面１ａ，１ｂにおいては、雄継手１１と雌継手１２がトンネル軸方向（図２の上下方向）において互い違いに設けられている。

【0037】

そして、各雄継手１１と各雌継手１２は、セグメント１に埋設された平面視Ｕ字状の補強用のアンカー２，３の端部にそれぞれ取り付けられている。ここで、各アンカー２，３は、セグメント１の厚さ方向に２段（図３の上下）に亘って埋設されている。

【0038】

なお、本実施の形態では、セグメント１の接合面１ａ，１ｂの２箇所に雄継手１１と雌継手１２を交互に設けたが、一方の接合面１ａの２箇所に雄継手１１（または雌継手１２）を設け、他方の接合面１ｂの２箇所に雌継手１２（または雄継手１１）をそれぞれ設けても良く、雄継手１１と雌継手１２の数は２つに限らず、３つ以上であっても良い。

【0039】

次に、雄継手１１の構成の詳細を図４及び図５に基づいて説明する。
図４は図３のＢ部拡大詳細図、図５は雄継手の斜視図であり、雄継手１１は、Ｉ型部材、具体的にはＩ型鋼１１Ａによって構成されている。このＩ型鋼１１Ａは、図５に示すように、中央部の細いウェブ部１１ａと、該ウェブ部１１ａの長手方向両端のフランジ部１１ｂを備えており、フランジ部１１ｂの幅ｂ１はウェブ部１１ａの幅ｂ２よりも大きく設定されている（ｂ１＞ｂ２）。

【0040】

そして、前記雄継手１１を構成するＩ型鋼１１Ａは、図４に示すように、その一部（根元側）がセグメント１に埋設され、残りの先端部が接合面１ｂ（１ａ）から突出している。ここで、Ｉ型鋼１１Ａは、図５に示すように、鋼板をＩ型に打ち抜いて得られた複数枚（図示例では、３枚）の打ち抜き片１１Ａ１を積層し、これらの打ち抜き片１１Ａ１を溶接によって一体化することによって構成され、このようにすることによって所定厚さの雄継手１１（Ｉ型鋼１１Ａ）が簡単且つ安価に製造される。

【0041】

次に、雌継手１２の構成の詳細を図６～図８に基づいて説明する。
図６は図３のＣ部拡大詳細図、図７は雌継手１２の裏側の斜視図、図８は雌継手の裏側の斜視図である。雌継手１２は、Ｖ型部材によって構成されており、このＶ型部材は、雄継手１１を構成するＩ型鋼１１Ａを２つ組み合わせて構成されている。すなわち、雌継手１２を構成するＶ型部材は、図５に示すＩ型鋼１１Ａを２つ用意し、両Ｉ型鋼１１Ａの一端（図５の左端側）のフランジ部１１ｂ同士を溶接によって連結してＶ字状に構成されている。

【0042】

ここで、雌継手（Ｖ型部材）１２においては、図７に示すように、２つのＩ型鋼１１Ａの開いた側の各フランジ部１１ｂ間の距離Ｌが、Ｉ型鋼１１Ａのウェブ部１１ａの幅ｂ２（図５参照）よりも若干大きく設定されている（Ｌ＞ｂ２）。また、雌継手（Ｖ型部材）１２には、２つのＩ型鋼１１Ａの対向する面によって囲まれるＶ型空間Ｓが形成されているが、このＶ型空間Ｓの最大幅Ｗは、雄継手１１を構成するＩ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂの幅ｂ１よりも若干大きく設定されている（Ｗ＞ｂ１）。

【0043】

本発明のスライドロック型継手の雌継手１２は、上記構成に加え、Ｖ型空間Ｓにコンクリートが侵入するのを防ぐと共に、Ｖ型空間Ｓの開きを防ぐため、そのＶ型空間Ｓの表側と裏側とに、鉄板１２Ａと鉄板１２Ｂとがスポット溶接や接着により取付けられている。

【0044】

ここで表側の鉄板１２Ａは、雄継手１１のＩ型部材１１Ａがスライドして進入するための空間を残すため、Ｖ型空間Ｓの上半側には設けない。一方、裏側の鉄板１２Ｂは、図８に示すようにＶ型空間Ｓの全域を防ぐ形状である。

【0045】

本発明では、雌継手１２のＶ型空間Ｓを表、裏から防ぐ鉄板１２Ａ、１２Ｂ（但し、鉄板１２Ａは全域を塞がない。）を取付けたから、Ｖ型空間Ｓ内に打設コンクリートが入らず、よって雄継手１１のスライドロック動作（操作）が阻害されない。また、２枚の鉄板１２Ａ、１２Ｂによって雌継手１２の開きを効果的に防止できる。

【0046】

本発明では、雌継手１２の開き防止手段として、上記鉄板１２Ａ、１２Ｂとともに、又は単独でＶ型空間Ｓを構成している平面視Ｖ状の２本のＩ型部材１１の外側（Ｖ型空間Ｓの内部とは反対側）の空間入口近く（フランジの外側）に、図７、図８に例示するように、平面視したＶ型空間Ｓに直交又は交叉する向きで、鉄筋状の鋼棒１２Ｃ、１２Ｄを溶接により設けた。鋼棒１２Ｃ、１２Ｄの長さはＶ型空間Ｓを構成するＩ型部材１１の厚さ（上下方向）の略３倍程度が望ましい。

【0047】

本発明のスライドロック型継手の雌継手１２は、上述した２枚の鉄板１２Ａ、１２Ｂ、及び２本の鋼棒１２Ｃ、１２Ｄによって、雄継手１１との結合時に大きな荷重が掛かっても、そのＶ状（Ｖ型空間Ｓ）が開くことがない。

【0048】

また、２枚の鉄板１２Ａ、１２Ｂは、雄継手１１のＩ型部材１１Ａが雌継手１２のＶ型空間Ｓにスライドして進入することを阻害するコンクリートの当該空間Ｓへの侵入を阻止するから、スライドロック型継手の雌、雄継手の結合操作の自動化に大きく寄与することができる。

【0049】

そして、雌継手１２は、図６に示すように、その全体がセグメント１に埋設されているが、図２に示すように、セグメント１の接合面１ａ，１ｂの雌継手１２に隣接する箇所には、雄継手１１（Ｉ型鋼１１Ａ）の先端部を受け入れるための矩形の凹部４が形成されている。

【0050】

なお、図２に示すように、セグメント１のトンネル軸方向に隣接する他のセグメント１０１（図１参照）との接合面（長辺側の接合面）１ｃとその反対側の接合面１ｄの長さ方向（図２の左右方向）３箇所（長さ方向中央とその左右の計３箇所）には、挿入型継手２０を構成する雄継手２１と雌継手２２がそれぞれ設けられている。

【0051】

本発明のスライドロック型継手とともにセグメント１同士の連結に用いられる、挿入型継手２０（リング間継手）を構成する雄継手２１と雌継手２２の構成の詳細を図９及び図１０に基づいて簡単に説明する。
図８は図２のＤ部拡大詳細図であり、挿入型継手２０を構成する雄継手２１は、一部がセグメント１に埋設されたピン部材２３によって構成されており、該ピン部材２３の先端部分は、セグメント１の接合面１ｃから所定長さだけ突出している。そして、このピン部材２３のセグメント１に埋設された部分の後端部には、図示しないが雄ネジが刻設されており、この雄ネジがセグメント１に埋設された補強用のアンカー５の先端部に形成された雌ネジに螺着されることによって、ピン部材２３がアンカー５に強固に取り付けられている。

【0052】

また、ピン部材２３の先端部には、軸部２３Ａの外径φｄよりも大きな外径φＤ（＞φｄ）を有する円錐台状の頭部２３Ｂが一体に形成されており、この頭部２３Ｂの先端には先細状のテーパ面２３ｂが形成されている。

【0053】

次に、挿入型継手２０を構成する雌継手２２の構成を図１０に基づいて以下に説明する。
図１０は図２のＦ部拡大詳細図であり、雌継手２２は、図１０に示すように、セグメント１の接合面１ｄの近傍に埋設された金属製のスリーブ２４と、スリーブ２４を軸直角方向に横切る平行な上下２枚の平板状のバネ板２５を備えている。

【0054】

ここで、２枚のバネ板２５の間隔は、雄継手２１を構成するピン部材２３の頭部２３Ｂの外径よりも小さく設定されている。なお、各バネ板２５は、バネ性を有する弾性変形可能なバネ鋼によってそれぞれ構成されている。スリーブ２４の後端部はアンカー機能を持たせるためラッパ状に拡開し、スリーブ内にセメントミルクが侵入しないように拡開部にゴム製等の栓２７が詰めてある。
なお、挿入型継手２０を構成する雄継手２１（ピン部材２３）と雌継手２２（スリーブ２４とバネ板２５）の数は３つに限らず、複数であれば任意である。

【0055】

以上のようにスライドロック型継手１０と挿入型継手２０が設けられた図２及び図３に示すセグメント１は、これに隣接する図１のセグメント１Ａに周方向に連結されると共に、図１のセグメントリング１００のセグメント１０１にトンネル軸方向に連結される。
以下に、スライドロック型継手１０の連結要領を図１１～図１２に基づいて説明する。

【0056】

図１１（ａ）～（ｃ）は本発明に係るスライドロック型継手によるセグメントの周方向の連結要領をその工程順に示す部分平面図、図１２は図１１（ｃ）のＩ－Ｉ線拡大断面図である。

【0057】

以下においては、図１に示すセグメント１を、これに隣接するセグメント１Ａにスライドロック型継手１０を介して周方向に連結するとともに、既に構築されたセグメントリング１００のセグメント１０１に挿入型継手２０を介してセグメント１をトンネル軸方向に連結する場合について説明する。

【0058】

セグメント１のセグメント１Ａへの周方向の連結は、スライドロック継手１０によってなされ、同セグメント１のセグメント１０１へのトンネル軸方向の連結は、挿入型継手２０によってなされる。セグメント１の周方向の連結とトンネル軸方向の連結は、以下のようにワンパスで同時に簡単且つ確実になされる。

【0059】

すなわち、図１１（ａ）に示すように、セグメント１の一方の接合面（図１１の左端面）１ａ側に設けられたスライドロック継手１０の雄継手１１の接合面１ａから突出する先端部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂ）の位置をセグメント１Ａの接合面１Ａａに開口する凹部４の位置に合わせるとともに、セグメント１Ａの接合面１Ａａに設けられたスライドロック型継手１０の雄継手１１の先端突出部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂ）の位置を当該セグメント１の接合面１ａに開口する凹部４の位置に合わせる。

【0060】

次に、上記状態からセグメント１を図１１（ａ）の矢印ａ方向（周方向）にスライドさせて図１１（ｂ）に示すように両セグメント１，１Ａの接合面１ａ，１Ａａ同士を接合させる。このとき、両セグメント１，１Ａの雄継手１１の先端突出部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂ）は、各セグメント１，１Ａの凹部４に嵌り込むため、両セグメント１，１Ａの接合面１ａ，１Ａａ同士の接合が可能となる。

【0061】

また、図１１（ｂ）に示すように両セグメント１，１Ａの接合面１ａ，１Ａａ同士が接合すると、セグメント１の一方の接合面１ｃに設けられた挿入型継手２０の雄継手２１を構成するピン部材２３とセグメント１０１の一方の接合面１０１ａに設けられた挿入型継手２０の雌継手２２を構成するスリーブ２４の位置が周方向（図１１（ｂ）の左右方向）において一致する。

【0062】

上記状態からセグメント１を図１１（ｂ）の矢印ｂ方向（図の上方）にその接合面１ａがセグメント１０１の接合面１０１ａに当接するまでスライドさせると、周方向に隣接する２つのセグメント１，１Ａのスライドロック型継手１０の雄継手１１の先端突出部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂ）が各セグメント１，１Ａの凹部４内をそれぞれ同方向に摺動し、図１２に示すように、各雄継手１１の先端突出部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジ部１１ｂ）が各雌継手１２を構成するＶ型部材のＶ型空間Ｓに挿入嵌合するため、セグメント１がこれに隣接するセグメント１Ａに周方向に確実に連結される。

【0063】

図１１（ａ）～図１１（ｃ）のスライドロック型継手１０の設置状態において、セグメント１をセグメント１Ａに対しジャッキで押し込みスライドさせる時、セグメント１，１Ａ同士が楔効果で密着するように、雄継手１１、雌継手２１ともに一例として１：２０の傾きを付けている。楔効果を得るための傾きは前記数値に限られるものではない。

【0064】

ここで、前述のように雌継手１２を構成するＶ型部材の開き側のフランジ部１１ｂ間の間隔Ｌ（図７参照）は、雄継手１１を構成するＩ型部材（Ｉ型鋼１１Ａ）のウェブ部１１ａの幅ｂ２（図５参照）よりも若干大きく設定されているため（Ｌ＞ｂ２）、雌継手（Ｖ型部材）１２の開き側のフランジ部１１ｂ間の隙間に、雄継手１１を構成するＩ型部材（Ｉ型鋼１１Ａ）のウェブ部１１ａが挿入嵌合される。

【0065】

また、前述のように雌継手１２を構成するＶ型部材に形成されるＶ型空間Ｓの最大幅Ｗ（図７参照）は、雄継手１１を構成するＩ型部材（Ｉ型鋼１１Ａ）のフランジ部１１ｂの幅ｂ１（図５参照）よりも若干大きく設定されているため（Ｗ＞ｂ１）、図１１（ｃ）及び図１１に示すように、雄継手１１を構成するＩ型部材（Ｉ型鋼１１Ａ）のフランジ部１１ｂの雌継手１２のＶ型空間Ｓへの挿入嵌合が可能となる。

【0066】

上述の要領でセグメント１とこれに隣接するセグメント１Ａとの周方向の連結がスライドロック型継手１０によってなされるとき、同時にセグメント１とこれに隣接するセグメント１０１とのトンネル軸方向の連結が挿入型継手２０によって以下の要領で連結される。

【0067】

すなわち、図１１（ｂ）に示すように、挿入型継手２０の雄継手２１のセグメント１の接合面１ｃから突出する３つのピン部材２３とセグメント１０１の接合面１０１ａに開口する雌継手２２の３つのスリーブ２４の周方向の位置が一致した状態で、前述のようにセグメント１をその接合面１ｃがセグメント１０１の接合面１０１ａに当接するまで図示矢印ｂ方向（上方）にスライドさせると、各ピン部材２３が各スリーブ２４にそれぞれ挿入される。

【0068】

各ピン部材２３の大径の頭部（図９参照）が各スリーブ２４を横切って設けられた上下２枚のバネ板２５（図９参照）の位置まで移動する。そうすると、前述のように、この頭部の外径はバネ板２５の間隔よりも大きく設定されているため、この頭部が上下２枚のバネ板２５の間を通過する際に、上下２枚のバネ板２５がそれぞれ上下に膨らむように弾性変形してピン部材２３の頭部の通過を許容する。なお、ピン部材２３の頭部の先端には先細の円錐台状のテーパ面が形成されているため、該頭部が上下２枚のバネ板２５の間に容易に挿入嵌合し、頭部２３Ｂの通過に伴って上下２枚のバネ板２５が押し広げられる。

【0069】

そして、ピン部材２３の頭部２３Ｂが上下２枚のバネ板２５の間を通過すると、各バネ板２５は、弾性復元力によって元の平板の状態に戻るため、ピン部材２３の頭部の端面が上下２枚のバネ板２５の端面に係合してピン部材２３のスリーブ２４からの抜けが確実に防がれる。このため、セグメント１がこれに隣接する他のセグメント１０１にトンネル軸方向に簡単且つ確実に連結される。

【0070】

以上のように、本実施の形態においては、セグメント１を位置決め及びスライドさせるだけの簡単な操作（ワンパス）によって、該セグメント１をスライドロック型継手１０によって他のセグメント１Ａに周方向に確実に連結することができると同時に、同セグメント１を挿入型継手２０によって他のセグメント１０１にトンネル軸方向に確実に連結することができる。

【0071】

而して、本実施の形態では、スライドロック型継手１０の雄継手１１をＩ型部材のみで構成し、雌継手１２をＶ型部材のみで構成することができるため、当該スライドロック型継手１０の構造が単純化してコストダウンが図られる。

【0072】

そして、一方のセグメント１と他方のセグメント１Ａを接合面１ａ，１Ａａで接合させた状態で、一方のセグメント１を他方のセグメント１Ａに対してスライドさせて雄継手１１のＩ型部材の先端部（Ｉ型鋼１１Ａのフランジブ１１ｂ）を雌継手１２のＶ型部材のＶ型空間Ｓに挿入嵌合させることによって両セグメント１，１Ａ同士を周方向にワンパスで簡単且つ確実に連結することができる。

【0073】

このため、セグメント１の他のセグメント１Ａへの周方向の連結をロボットなどを用いて自動化することができ、大幅な省力化と作業時間の短縮を図ることができる。

【0074】

特に、本実施の形態においては、スライドロック型継手１０の雄継手１１と雌継手１２を、共に同種のＩ型鋼１１Ａによって構成したため、当該スライドロック型継手１０の一層のコストダウンを図ることができる。また、本実施の形態では、スライドロック型継手１０の雄継手１１と雌継手１２を構成するＩ型鋼１１Ａを鋼板の打ち抜きによって製造するようにしたため、該スライドロック継手１０を簡単且つ安価に製造することができる。この場合、鋼板を打ち抜いて得られた複数（本実施の形態では３枚）の打ち抜き片１１Ａ１を積層一体化して所定厚さのＩ型鋼１１Ａを簡単且つ安価に製造することができる。なお、打ち抜き片１１Ａ１を積層一体化してＩ型鋼１１Ａを製造する場合、積層する打ち抜き片１１Ａ１の枚数は、３枚に限らず任意である。

【0075】

以上の説明は、シールド工法によるトンネルの構築において形成された掘削孔の内周面を覆う複数のコンクリート製セグメントと、これらのセグメントを周方向に連結するためのスライドロック型継手に対して本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、カルバート用の平板状のコンクリート製セグメントや道路舗装用のコンクリート製舗装盤等のプレキャスト部材の連結用のスライドロック型継手、或は鉄製セグメントなど他の任意のセグメントを連結するためのスライドロック型継手として上記と同様に適用可能である。

【0076】

なお、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0077】

１ セグメント
１ａ～１ｄ セグメントの接合面
２，３ アンカー
４ セグメントの凹部
１０ スライドロック型継手
１１ スライドロック型継手の雄継手
１１Ａ Ｉ型鋼
１１Ａ１ 打ち抜き片
１１ａ Ｉ型鋼のウェブ部
１１ｂ Ｉ型鋼のフランジ部
１２ スライドロック型継手の雌継手
１２Ａ，１２Ｂ 鉄板
１２Ｃ、１２Ｄ 鋼棒
ｂ１ Ｉ型鋼のフランジ部の幅
ｂ２ Ｉ型鋼のウェブ部の幅
Ｌ Ｖ型部材のフランジ部間の間隔
Ｓ Ｖ型空間
Ｗ Ｖ型空間の最大幅
２０ 挿入型継手
２１ 挿入型継手の雄継手
２２ 挿入型継手の雌継手
２３ ピン部材
２４ スリーブ
２５ バネ板
２６ ゴムシール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】