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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-11
(45)【発行日】2024-01-19
(54)【発明の名称】コンクリート部材の連結装置
(51)【国際特許分類】
   E04B 1/41 20060101AFI20240112BHJP
   F16B 37/14 20060101ALI20240112BHJP
   E04B 1/61 20060101ALI20240112BHJP
   E21D 11/08 20060101ALI20240112BHJP
【FI】
E04B1/41 502Z
F16B37/14 Z
E04B1/61 502B
E04B1/61 503C
E21D11/08
【請求項の数】 10
(21)【出願番号】P 2020026263
(22)【出願日】2020-02-19
(65)【公開番号】P2021130951
(43)【公開日】2021-09-09
【審査請求日】2022-11-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000112749
【氏名又は名称】フジミ工研株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000144016
【氏名又は名称】株式会社三ツ知
(74)【代理人】
【識別番号】100101535
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 好道
(74)【代理人】
【識別番号】100161104
【弁理士】
【氏名又は名称】杉山 浩康
(72)【発明者】
【氏名】森 孝臣
(72)【発明者】
【氏名】椙山 晃
【審査官】河内 悠
(56)【参考文献】
【文献】特開2013-253678(JP,A)
【文献】特開平10-238292(JP,A)
【文献】特開2001-207791(JP,A)
【文献】特開2001-020915(JP,A)
【文献】特開平07-269296(JP,A)
【文献】特開2006-118302(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2013/0251445(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04B 1/38- 1/61
E21D 11/00-19/06
E21D 23/00-23/26
F16B 37/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
雌型連結部材と雄型連結部材を有し、
前記雌型連結部材内に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、内面側に連続する係止山からなる係止部を刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、連続する係止山からなる係止部を刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材の内側に係止穴を形成し、
前記雄型係止部材を前記係止穴に挿入することにより、係止穴が拡径した後に該係止穴が縮径して、前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記雌型連結部材を、一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を他方のコンクリート部材に固設し、
前記雄型連結部材は、先部が開口する中空部を有する連結体を備え、該連結体の中空部内壁には雌ねじが刻設され、
前記係止部より奥側に基部を設け、該基部より奥部には、前記連結体の雌ねじと螺合する雄ねじを刻設し、
前記基部の外径は、前記係止部及び雄ねじの外径より大きく形成し、
前記基部の奥側部は、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置し、
前記連結体の先端側端を、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置させ、
前記連結体の先端側端より先端側に前記基部を設け、
前記基部の奥側部の周囲に空間を形成したことを特徴とするコンクリート部材の連結装
【請求項2】
雌型連結部材と雄型連結部材を有し、
前記雌型連結部材内に先端部が開口する収納室を設け、
前記収納室内に、先方が縮径するテーパ面を有するテーパ穴を形成し、該テーパ穴内に、周方向に分割された楔状の雌型係止部材を軸方向に摺動可能に配置するとともに、該雌型係止部材の内面に複数の係止山からなる係止部を刻設し、前記雌型係止部材を付勢手段で先方へ付勢し、
前記収納室内に、内面側に連続する係止山からなる係止部を刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、連続する係止山からなる係止部を刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材の内側に係止穴を形成し、
前記雄型係止部材を、前記雌型係止部材により構成される係止穴に挿入することにより該係止穴が拡径し、その後、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記雌型連結部材を、一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を他方のコンクリート部材に固設し、
前記雄型連結部材は、先部が開口する中空部を有する連結体を備え、該連結体の中空部内壁には雌ねじが刻設され、
前記係止部より奥側に基部を設け、該基部より奥部には、前記連結体の雌ねじと螺合する雄ねじを刻設し、
前記基部の外径は、前記係止部及び雄ねじの外径より大きく形成し、
前記基部の奥側部は、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置し、
前記連結体の先端側端を、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置させ、
前記連結体の先端側端より先端側に前記基部を設け、
前記基部の奥側部の周囲に空間を形成したことを特徴とするコンクリート部材の連結装置。
【請求項3】
雌型連結部材と雄型連結部材を有し、
前記雌型連結部材内に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、内面側に連続する係止山からなる係止部を刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、連続する係止山からなる係止部を刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材の内側に係止穴を形成し、
前記雄型係止部材を前記係止穴に挿入することにより、係止穴が拡径した後に該係止穴が縮径して、前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記雌型連結部材を、一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を他方のコンクリート部材に固設し、
前記雄型連結部材は、先部が開口する中空部を有する連結体を備え、該連結体の中空部内壁には雌ねじが刻設され、
前記係止部より奥側に基部を設け、該基部より奥部には、前記連結体の雌ねじと螺合する雄ねじを刻設し、
前記基部の外径は、前記係止部及び雄ねじの外径より大きく形成し、
前記基部の奥側部は、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置し、
前記連結体の外周に、変形できる部材で形成した第1調整部材を設け、該第1調整部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、金属で形成し、かつ、前記連結体における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向への移動を抑制する連結体移動抑制部材を設けたことを特徴とするコンクリート部材の連結装置。
【請求項4】
雌型連結部材と雄型連結部材を有し、
前記雌型連結部材内に先端部が開口する収納室を設け、
前記収納室内に、先方が縮径するテーパ面を有するテーパ穴を形成し、該テーパ穴内に、周方向に分割された楔状の雌型係止部材を軸方向に摺動可能に配置するとともに、該雌型係止部材の内面に複数の係止山からなる係止部を刻設し、前記雌型係止部材を付勢手段で先方へ付勢し、
前記収納室内に、内面側に連続する係止山からなる係止部を刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、連続する係止山からなる係止部を刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材の内側に係止穴を形成し、
前記雄型係止部材を、前記雌型係止部材により構成される係止穴に挿入することにより該係止穴が拡径し、その後、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記雌型連結部材を、一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を他方のコンクリート部材に固設し、
前記雄型連結部材は、先部が開口する中空部を有する連結体を備え、該連結体の中空部内壁には雌ねじが刻設され、
前記係止部より奥側に基部を設け、該基部より奥部には、前記連結体の雌ねじと螺合する雄ねじを刻設し、
前記基部の外径は、前記係止部及び雄ねじの外径より大きく形成し、
前記基部の奥側部は、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置し、
前記連結体の外周に、変形できる部材で形成した第1調整部材を設け、該第1調整部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、金属で形成し、かつ、前記連結体における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向への移動を抑制する連結体移動抑制部材を設けたことを特徴とするコンクリート部材の連結装置。
【請求項5】
前記雄型連結部材の前記連結体における前記雌ねじの先部に、無ねじ状に形成した円筒部を設け、前記基部の奥側部を、前記円筒部に嵌合させたことを特徴とする請求項3又は4記載のコンクリート部材の連結装置。
【請求項6】
前記連結体の外周に、変形できる部材で形成した第1調整部材を設け、該第1調整部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、金属で形成し、かつ、前記連結体における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向への移動を抑制する連結体移動抑制部材を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のコンクリート部材の連結装置。
【請求項7】
前記連結体移動抑制部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、変形できる部材で形成した第2調整部材を設けたことを特徴とする請求項3乃至6の何れか1項に記載のコンクリート部材の連結装置。
【請求項8】
前記基部の奥側部における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、金属で形成し、かつ、前記基部における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向への移動を抑制する基部移動抑制部材を設け、
該基部移動抑制部材と前記基部との間に前記空間を形成し、
前記基部移動抑制部材を他方のコンクリート部材に埋設したことを特徴とする請求項1又は2記載のコンクリート部材の連結装置。
【請求項9】
前記基部移動抑制部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、変形できる部材で形成した第2調整部材を設けたことを特徴とする請求項8記載のコンクリート部材の連結装置。
【請求項10】
前記連結体の外周に変形できる部材で形成した第1調整部材を設け、該第1調整部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に金属で形成し、かつ、前記連結体における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向への移動を抑制する連結体移動抑制部材を設け、
該連結体移動抑制部材と前記基部移動抑制部材を一体に形成したことを特徴とする請求項8又は9記載のコンクリート部材の連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンクリート部材の連結装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、コンクリート部材相互を連結するコンクリート部材の連結装置として、図16に示すような、雌型連結部材100と雄型連結部材101を用いたものが知られている。
【0003】
この雌型連結部材100は、内部の軸方向にテーパ穴102を形成するとともに、そのテーパ穴102の内面に軸方向に沿った摺動案内突条を周方向に分割して複数形成したケーシング103と、外面をテーパ穴102に沿うテーパ面104に形成するとともに内面に雌ねじ105を形成した雌型係止部材(楔ナット)106と、この楔ナット106を先端側に押圧する圧縮バネ107を有する。
【0004】
また、雄型連結部材101は、変形できる部材、例えば、発泡スチロール、ゴム等の弾性材、樹脂、ダンボールなどで形成された円筒状の調整部材108内に連結体109を設け、連結体109の先部に雄型係止部材110を設け、雄型係止部材110の外周部には、雌型連結部材100の雌ねじ105と噛合する雄ねじ111が刻設されている。
【0005】
連結体109の後部には、アンカーバー112が螺着して固設され、アンカーバー112の後端には抜け止め部が設けられ、アンカーバー112の外周には、ゴム等の弾性材もしくは金属からなる空間保持用のパイプ113が設けられている。空間保持用のパイプ113の前側端部は、調整部材108の後側に係止し、後側端部は、アンカーバー112の抜け止め部(図示しない)に設けられたゴム等の弾性材からなる座部材(図示しない)に係止している。アンカーバー112と空間保持用のパイプ113との間には空隙114が設けられている。
【0006】
そして、この連結具における連結に際しては、その雌型連結部材100を回転することなく雌型連結部材100に雄型係止部材110を挿通することにより、分割された楔ナット106の雌ねじ105が雄型係止部材110の雄ねじ111に係合してその楔ナット106が圧縮バネ107に抗して大径側へ押され、複数個の楔ナット106で形成される雌ねじ穴の内径が拡径して雄型係止部材110を雌型連結部材100の所定位置まで挿通でき、その挿通が終ると、圧縮バネ107の付勢力によって楔ナット106の雌ねじ105が雄型係止部材110の雄ねじ111に噛合し、雌型連結部材100と雄型連結部材101の連結が行われるようになっている。
【0007】
上記のように構成された連結具を用いて、例えば、トンネルに用いるコンクリート製のシールドセグメント相互を連結する要望がある。この場合、連結具の雌型連結部材100を一方のシールドセグメントに設け、雄型連結部材101を他方のシールドセグメントに設ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
雄型連結部材101の連結体109内には軸方向の両端が開口する中空部115が形成され、中空部の内壁全体に亘って雌ねじが刻設されている。この雌ねじ116に雄型係止部材110の奥側に刻設した雄ねじ116を螺合することで、雄型係止部材110を連結体109に取付けるようになっている。
【0009】
そのため、両シールドセグメントの連結時において雄型係止部材110に加わる剪断荷重に対する強度を確保するために、雄型係止部材110は、一定以上の直径を有する必要があり、製造コスト上の問題があった。
【0010】
そこで本発明は、剪断荷重に対する強度を確保しつつ、雄型係止部材の製造コストを低減したコンクリート部材の連結装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記の課題を解決するために、請求項1記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材を有し、
前記雌型連結部材内に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、内面側に連続する係止山からなる係止部を刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、連続する係止山からなる係止部を刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材の内側に係止穴を形成し、
前記雄型係止部材を前記係止穴に挿入することにより、係止穴が拡径した後に該係止穴が縮径して、前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記雌型連結部材を、一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を他方のコンクリート部材に固設し、
前記雄型連結部材は、先部が開口する中空部を有する連結体を備え、該連結体の中空部内壁には雌ねじが刻設され、
前記係止部より奥側に基部を設け、該基部より奥部には、前記連結体の雌ねじと螺合する雄ねじを刻設し、
前記基部の外径は、前記係止部及び雄ねじの外径より大きく形成し、
前記基部の奥側部は、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置し、
前記連結体の先端側端を、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置させ、
前記連結体の先端側端より先端側に前記基部を設け、
前記基部の奥側部の周囲に空間を形成したことを特徴とするものである。
【0012】
請求項2記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材を有し、
前記雌型連結部材内に先端部が開口する収納室を設け、
前記収納室内に、先方が縮径するテーパ面を有するテーパ穴を形成し、該テーパ穴内に、周方向に分割された楔状の雌型係止部材を軸方向に摺動可能に配置するとともに、該雌型係止部材の内面に複数の係止山からなる係止部を刻設し、前記雌型係止部材を付勢手段で先方へ付勢し、
前記収納室内に、内面側に連続する係止山からなる係止部を刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、連続する係止山からなる係止部を刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材の内側に係止穴を形成し、
前記雄型係止部材を、前記雌型係止部材により構成される係止穴に挿入することにより該係止穴が拡径し、その後、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記雌型連結部材を、一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を他方のコンクリート部材に固設し、
前記雄型連結部材は、先部が開口する中空部を有する連結体を備え、該連結体の中空部内壁には雌ねじが刻設され、
前記係止部より奥側に基部を設け、該基部より奥部には、前記連結体の雌ねじと螺合する雄ねじを刻設し、
前記基部の外径は、前記係止部及び雄ねじの外径より大きく形成し、
前記基部の奥側部は、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置し、
前記連結体の先端側端を、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置させ、
前記連結体の先端側端より先端側に前記基部を設け、
前記基部の奥側部の周囲に空間を形成したことを特徴とするものである。
【0013】
請求項3記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材を有し、
前記雌型連結部材内に先端部が開口する収納室を設け、該収納室内に、内面側に連続する係止山からなる係止部を刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、連続する係止山からなる係止部を刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材の内側に係止穴を形成し、
前記雄型係止部材を前記係止穴に挿入することにより、係止穴が拡径した後に該係止穴が縮径して、前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記雌型連結部材を、一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を他方のコンクリート部材に固設し、
前記雄型連結部材は、先部が開口する中空部を有する連結体を備え、該連結体の中空部内壁には雌ねじが刻設され、
前記係止部より奥側に基部を設け、該基部より奥部には、前記連結体の雌ねじと螺合する雄ねじを刻設し、
前記基部の外径は、前記係止部及び雄ねじの外径より大きく形成し、
前記基部の奥側部は、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置し、
前記連結体の外周に、変形できる部材で形成した第1調整部材を設け、該第1調整部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、金属で形成し、かつ、前記連結体における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向への移動を抑制する連結体移動抑制部材を設けたことを特徴とするものである。
【0014】
請求項4記載の発明は、雌型連結部材と雄型連結部材を有し、
前記雌型連結部材内に先端部が開口する収納室を設け、
前記収納室内に、先方が縮径するテーパ面を有するテーパ穴を形成し、該テーパ穴内に、周方向に分割された楔状の雌型係止部材を軸方向に摺動可能に配置するとともに、該雌型係止部材の内面に複数の係止山からなる係止部を刻設し、前記雌型係止部材を付勢手段で先方へ付勢し、
前記収納室内に、内面側に連続する係止山からなる係止部を刻設した雌型係止部材を設けるとともに、
前記雄型連結部材の先部に、連続する係止山からなる係止部を刻設した雄型係止部材を設け、
前記雌型係止部材の内側に係止穴を形成し、
前記雄型係止部材を、前記雌型係止部材により構成される係止穴に挿入することにより該係止穴が拡径し、その後、付勢手段により前記係止穴が縮径し前記雌型係止部材の係止部と、前記雄型係止部材の係止部とが噛合するようにし、
前記雌型連結部材を、一方のコンクリート部材に固設し、前記雄型連結部材を他方のコンクリート部材に固設し、
前記雄型連結部材は、先部が開口する中空部を有する連結体を備え、該連結体の中空部内壁には雌ねじが刻設され、
前記係止部より奥側に基部を設け、該基部より奥部には、前記連結体の雌ねじと螺合する雄ねじを刻設し、
前記基部の外径は、前記係止部及び雄ねじの外径より大きく形成し、
前記基部の奥側部は、前記他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より奥側に位置し、
前記連結体の外周に、変形できる部材で形成した第1調整部材を設け、該第1調整部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、金属で形成し、かつ、前記連結体における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向への移動を抑制する連結体移動抑制部材を設けたことを特徴とするコンクリート部材の連結装置。
また、請求項5記載の発明は、請求項3又は4記載の発明において、前記雄型連結部材の前記連結体における前記雌ねじの先部に、無ねじ状に形成した円筒部を設け、前記基部の奥側部を、前記円筒部に嵌合させたことを特徴とするものである。
【0015】
請求項記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記連結体の外周に、変形できる部材で形成した第1調整部材を設け、該第1調整部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、金属で形成し、かつ、前記連結体における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向への移動を抑制する連結体移動抑制部材を設けたことを特徴とするものである。
【0016】
請求項記載の発明は、請求項3乃至6の何れか1項に記載の発明において、前記連結体移動抑制部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、変形できる部材で形成した第2調整部材を設けたことを特徴とするものである。
【0017】
請求項記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記基部の奥側部における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、金属で形成し、かつ、前記基部における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向への移動を抑制する基部移動抑制部材を設け、
該基部移動抑制部材と前記基部との間に前記空間を形成し、
前記基部移動抑制部材を他方のコンクリート部材に埋設したことを特徴とするものである。
【0018】
請求項記載の発明は、請求項記載の発明において、前記基部移動抑制部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に、変形できる部材で形成した第2調整部材を設けたことを特徴とするものである。
【0019】
請求項10記載の発明は、請求項8又は9記載の発明において、前記連結体の外周に変形できる部材で形成した第1調整部材を設け、該第1調整部材における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向の外側に金属で形成し、かつ、前記連結体における雄型係止部材の軸芯を中心とする径方向への移動を抑制する連結体移動抑制部材を設け、
該連結体移動抑制部材と前記基部移動抑制部材を一体に形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0020】
本発明は、基部の外径を、係止部及び雄ねじの外径より大きく形成し、この基部の奥側部を、他方のコンクリート部材における一方のコンクリート部材側面より、奥側に位置するようにしたことにより、雄型係止部材に加わる剪断荷重に対する強度を上げることができる。そのため、雄型係止部材を細くすることができ、雄型連結部材の製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】本発明の実施例1におけるコンクリート部材の連結装置を示し、雌型連結部材と雄型連結部材の連結状態を示す半面を断面とした部分断面図。
図2】本発明の実施例1に用いる雌型連結部材の半面を断面とした部分断面図。
図3】本発明の実施例1に用いる雄型連結部材の半面を断面とした部分断面図。
図4】雌型連結部材と雄型連結部材の目違い状態での連結方法を説明するための部分断面図。
図5図4の状態から雌型連結部材と雄型連結部材を連結させた状態の部分断面図。
図6】本発明の実施例4に用いる雄型連結部材の一例の半面を断面とした部分断面図。
図7】本発明の実施例4に用いる雄型連結部材の他例の半面を断面とした部分断面図。
図8】本発明の実施例5に用いる雄型連結部材の一例の半面を断面とした部分断面図。
図9】本発明の実施例5に用いる雄型連結部材の他例を示す断面図。
図10】本発明の実施例5に用いる雄型連結部材の他例を示す断面図。
図11】本発明の実施例6に用いる雄型連結部材の一例の半面を断面とした部分断面図。
図12】本発明の実施例6に用いる雄型連結部材の他例を示す断面図。
図13】本発明の実施例6に用いる雄型連結部材の他例を示す断面図。
図14】本発明の実施例7に用いる雄型連結部材の一例の半面を断面とした部分断面図。
図15】本発明の実施例8に用いる雄型連結部材の一例の半面を断面とした部分断面図。
図16】従来の雄形連結部材と雌型連結部材の部分側断面図。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明を実施するための形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
【0023】
[実施例1]
図1乃至図5は、本発明の実施例1を示す。
【0024】
図1は、本発明の実施例1のコンクリート部材の連結装置10を示し、コンクリート部材の連結装置10は、雌型連結部材1と雄型連結部材2を有する。図2は、雌型連結部材1の半面を断面とした部分断面図を示し、図3は、雄型連結部材2の半面を断面とした部分断面図を示すものである。以下において、雌型連結部材1における図2の左側を先部A、右側を奥側B、雄型連結部材2における図3の右側を先部C、左側を奥側Dとして説明する。
【0025】
雌型連結部材1は、ケーシング3を有し、ケーシング3は、筒状、例えば円筒状に形成され、その内部に収納室4が形成されている。収納室4の先部Aは、その内周面を先部A(先端部4a側)から奥側(後側)Bにかけて内径が徐々に拡大するテーパ面にしてなる円錐状のテーパ穴5に形成され、収納室4の中間部は付勢手段収納部6に形成されている。ケーシング3の後部の内周面には雌ねじ3aが刻設されている。
【0026】
収納室4の先部には円筒状の挿入部7が開口形成されている。
【0027】
テーパ穴5内には、軸芯X-X方向に沿った摺動案内突条(図示しない)が、周方向に分割して複数形成されている。また、テーパ穴5内には、周方向に複数に分割してなる楔状の雌型係止部材12が、摺動案内突条相互間においてケーシング3の軸芯X-X方向に摺動可能に配設されている。雌型係止部材12の数を、本実施例においては3個としたが、任意に設定する。なお、以下において、雌型係止部材12を楔ナット12ともいう。なお、摺動案内突条を設けなくてもよい。
【0028】
楔ナット12の数を、本実施例においては3個としたが、1個でも複数でもよく任意に設定することができる。また、隣接する楔ナット12同士の一部を相互に結合して一体に形成するとともに、楔ナット12同士の一部を相互に結合した状態で前後方向に移動でき、先部A側へ移動すると後述する係止穴12cが縮径し、奥側Bに移動すると係止穴12cが拡径するようにしてもよい。また、雌型連結部材1の製造時においては、隣接する楔ナット12同士の一部を相互に結合して一体に形成し、係止穴12c内に後述する雄型係止部材23が挿入された際に、楔ナット12が複数に分離するようにしてもよい。
【0029】
更に、楔状の雌型係止部材12の外面は、テーパ穴5のテーパ面に沿った、すなわち、先方A(先端部4a)側から奥側Bにかけて外径が徐々に拡大するテーパ面12aに形成されている。更に、各雌型係止部材12の内周面には、螺旋状の係止山及び係止溝からなる係止部(雌ねじ)12bが、ケーシング3の軸芯X-Xを中心とする円弧でかつ軸芯X-Xに沿った方向に刻設されている。この螺旋状の係止部12bは、螺旋状に形成されていれば、その断面形状としては任意の形状のねじ山を用いることができ、軸方向断面が不等辺三角形状で、先部のテーパ角度を小さく形成した、のこぎり刃形状の係止山及び係止溝からなる係止部(雌ねじ)12bや、二等辺三角形状、直角三角形等の形状のものを用いることができる。
【0030】
上記により、複数個の楔ナット12により、係止穴(雌ねじ穴)12cが形成され、各楔ナット12がテーパ面に沿って後退することにより、その雌ねじ穴12cが拡径され、先方Aへ移動することにより、その雌ねじ穴12cが縮径するようになっている。
【0031】
楔ナット12の後端には、各楔ナット12に共通して係合する付勢手段受け(バネ受け)13が配置されている。この付勢手段受け13の枚数は、1枚でも複数でもよい。
【0032】
ケーシング3の奥側B部の雌ねじ3aには、中心部にねじ穴14aを形成した蓋体14が螺着されている。
【0033】
付勢手段受け13と蓋体14の間には付勢手段15が設けられている。付勢手段15は、コイルバネ、ゴム、樹脂、ウレタンなどの弾性部材で形成される。本実施例1ではコイルバネを使用して圧縮状態で収納されている。付勢手段15の付勢力により、各楔ナット12は常時先端部4a(先方A)方向へ付勢されている。
【0034】
蓋体14には、蓋体14から奥側B方向に突出するアンカーバー18が螺着して固設されている。アンカーバー18の奥側Bには、抜け止め部18aが外周側へ突出して設けられている。
【0035】
上記の雌型連結部材1は、図1に示すように、一方のコンクリート部材である一方のシールドセグメント19に、ケーシング3の先端部4a側の面3cがシールドセグメント19の接合面19aと面一になるように埋設して固設されている。
【0036】
次に、雄型連結部材2について説明する。
【0037】
雄型連結部材2は、変形できる部材、例えば、発泡スチロール、ゴム等の弾性材、樹脂、ダンボールなどで形成された第1調整部材21を有する。第1調整部材21は、内周面及び外周面が円形の円筒状に形成され、この第1調整部材21内には、外面が円形に形成された連結体22が設けられている。すなわち、連結体22の雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向の外側に、第1調整部材21が設けられている。なお、第1調整部材21と連結体22の外周面形状は、円形以外にも六角形など任意の形状に形成することができる。
【0038】
この連結体22は、金属製で、軸方向の両端(先方Cと奥側D)が開口する中空部22aが形成されている。中空部22aの内壁には、先方C部から奥側D端に掛けて雌ねじ22bが刻設され、雌ねじ22bの先端から連結体22の先端の間は、無ねじの円筒状に形成された円筒部22cが形成されている。
【0039】
連結体22における雌ねじ22bの先部Cには、図3に示すように、雄型係止部材23の奥側に刻設された雄ねじ23aが螺着されている。
【0040】
雄型係止部材23は、連結体22の先端より突出しており、その先方(前側)Cには、先方Cが縮径するドーム状の案内部24が形成されている。すなわち、先部に雌型係止部材12を誘導する曲面が形成され、その奥側Dで、かつ、雄ねじ23aより先部には、螺旋状の係止山及び係止溝からなる係止部(雄ねじ)23bが刻設されている。
【0041】
この係止部23bは、螺旋状で、楔ナット12の係止部12bに対応した形状であれば任意の形状のものを用いることができ、例えば、軸方向断面が不等辺三角形状で、先部のテーパ角度を小さく形成した、のこぎり刃形状の係止山及び係止溝からなる係止部(雄ねじ)23bや、二等辺三角形状、直角三角形等の形状のものを用いることができる。係止部23bの直径は、各楔ナット12が最前進した場合に、これらで形成されるねじ穴12cの直径よりも若干大径に設定されている。
【0042】
係止部(雄ねじ)23bと雄ねじ23aとの間には基部25が形成され、基部25は、図3に示すように、軸芯Y-Y方向において略同径の無ねじ状の円筒で構成されている。
【0043】
基部25の外径は、雄ねじ23a及び係止部23bの外径より大きな径で形成され、基部25の奥側部は、中空部22aの円筒部22c内に嵌合している。基部25の外径は、雌型連結部材1の挿入部7の内径より小さく形成されている。
【0044】
連結体22の奥側Dには、図3に示すように、アンカーバー30が螺着して固設されている。アンカーバー30の奥側D端には鍔状の抜け止め部30aが設けられている。また、アンカーバー30の外周には、ゴム等の弾性材もしくは金属からなる空間保持用パイプ31が設けられている。空間保持用パイプ31の前側端部は、第1調整部材21の奥側Dの係止部21aに係止し、奥側D端部は、アンカーバー30の抜け止め部30aに設けられたゴム等の弾性材からなる座部材32に係止している。アンカーバー30と空間保持用パイプ31との間には空隙33が設けられている。
【0045】
なお、空隙保持用パイプ31と空隙33を設けることなく、アンカーバー30における空隙保持用パイプ31に相当する部分の外周全体にゴム等の弾性材により形成してもよく、例えば、第1調整部材21を奥側まで延在させて形成しても良い。
【0046】
第1調整部材21、アンカーバー30、空隙保持用パイプ31は、図4図5に示すように、他方のコンクリート部材である他方のシールドセグメント35に、連結体22の前端面22dがシールドセグメント35の接合面35aと面一になるように埋設して固設されるもので、その第1調整部材21、空隙保持用パイプ31、抜け止め部30aの外部にはコンクリートが打設されている。
【0047】
また、一方のシールドセグメント19における接合面19aには、図示しないシール材が突出して設けられ、他方のシールドセグメント35における接合面35aには、図示しないシール材が突出して設けられている。
【0048】
他方のコンクリート部材35に設けられた雄型連結部材2は、変形できる部材からなる第1調整部材21と、空隙33と、空隙保持用パイプ31と、座部材32の相互作用により、アンカーバー30の抜け止め部30aを中心として、その軸芯Y-Yと直交する方向に変位できるようになっている。
【0049】
上記楔ナット12の雌ねじ12bと、雄型係止部材23の雄ねじ23bの係止山間の間隔(ねじピッチ)は、任意に設定し、本実施例では、JISに規定する細目ねじの呼び径に対するねじピッチよりも小さくした。
【0050】
次に本発明のコンクリート部材の連結装置10の連結方法について説明する。
【0051】
先ず、雌型連結部材1の軸芯X-Xと雄型連結部材2の雄型係止部材23の軸芯Y-Yとが略同軸上に位置した状態で、一方のシールドセグメント19と他方のシールドセグメント35を相対的に近接させ、雄型係止部材23を雌型連結部材1の挿入部7の開口より挿入する。
【0052】
雄型係止部材23が、雌型連結部材1における挿入部7から挿入されると、雄型係止部材23が、各楔ナット12を付勢手段15の付勢力に抗して後退させて各楔ナット12で形成されるねじ穴12cを拡径するとともに、各楔ナット12の係止山を乗り越えつつ進入する。
【0053】
雌型連結部材1におけるケーシング3の先端面、すなわち、一方のシールドセグメント19の接合面19aと、雄型連結部材2における連結体22の先端面、すなわち他方のシールドセグメント35の接合面35aが接して雄型連結部材2の挿入が停止されると、各楔ナット12は、付勢手段15の付勢力によって先端部4a側へ押戻されるとともに、テーパ穴5のテーパ面によって各楔ナット12で形成されるねじ穴12cの径が縮径し、各楔ナット12の雌ねじ12bが雄型係止部材23の雄ねじ23bに噛合する。
【0054】
本実施例1の雌型連結部材1と雄型連結部材2は、上記のような構造を有しているため、次のような作用、効果を奏する。
【0055】
雌型連結部材1の軸芯X-Xと雄型連結部材2の軸芯Y-Yが、図4に示すように、相互に非同芯状態(目違い状態)となっている場合においても、雄型連結部材2は、変形できる部材からなる第1調整部材21と空隙33と空隙保持用パイプ31と座部材32の相互作用により、アンカーバー30の抜け止め部30aを中心として、雄型係止部材23の軸芯は、図5に示すように、雄型連結部材2の軸芯Y-Yと直交する方向に変位でき、雄型係止部材23を、雌型連結部材1のねじ穴12c内に挿入することが出来る。
【0056】
また、図5に示すように、雄型連結部材2の軸芯Y-Yが、雌型連結部材1の軸芯X-Xに対して傾いた状態で、雌型連結部材1と雄型連結部材2を連結する場合、雄型係止部材23の基部25が、挿入部7と当接した後に、雄型係止部材23の軸芯が雌型連結部材1の軸芯X-X方向に案内され、軸方向における一つの楔ナット12と他の楔ナット12の位置が、大きく異なることを防止できる。
【0057】
これにより、連結後において、シールドセグメント19、35の相互間にこれらを離間する方向に大きな外力が作用したとしても、シールドセグメント19、35間の目開きを最小限に抑えることが出来、シールドセグメント19,35間からの漏水を防止できる。また、目開きを小さくすることができるため、シールドセグメント19、35間に設けるシール材を小さくすることができ、製造コストを低減できる。
【0058】
更に、シールドセグメント19、35の連結時に、雄型連結部材2に加わる剪断荷重が最も強くなる基部25に必要な強度となるように外径を設定し、雄型係止部材23の雄ねじ23a及び係止部23bの外径を基部25より細くすることで、雄型連結部材2全体の外径を細く形成でき、このように雄型連結部材2全体の外径を細くしても、雄型連結部材2に要求される強度を確保することができる。また、雄型連結部材2全体の外径を細く形成できることで、雄型連結部材2の製造コストを低減できる。
【0059】
[実施例2]
前記実施例1においては、雄型係止部材23の係止部23b及び雌型係止部材12の係止部12bを螺旋状の係止山及び係止溝で形成したが、雄型係止部材23の係止部23b及び雌型係止部材12の係止部12bを、軸芯X-X、Y-Yに対して直交する環状に形成された複数の係止山及び係止溝を、多数、その軸芯方向に連続配置したものとしてもよい。
【0060】
雄型係止部材23の係止部23b及び雌型係止部材12の係止部12bの係止山及び係止溝は任意に形成でき、例えば、二等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部や、直角三角形や、先部のテーパ角度が小さい不等辺三角形状の係止山が連続してなる係止部を用いることができる。
【0061】
係止山間の間隔(ピッチ)の寸法は、前記実施例1に示したねじピッチの寸法に相当する値に設定する。
【0062】
その他の部材については、前記実施例1と同様の構造を有するため、その説明を省略する。
【0063】
また、本実施例2においても、前記実施例1と同様の作用、効果を奏する。
【0064】
[実施例3]
前記実施例1,2においては、雄型連結部材2に、第1調整部材21、アンカーバー30、空隙保持用パイプ31等を設けることにより、雄型係止部材23を、雄型連結部材2の軸芯Y-Yと直交する方向に変位できるようにしたが、雌型連結部材1にも、雄型連結部材2における第1調整部材21、アンカーバー30、空隙保持用パイプ31等と同様の効果を奏する部材を設けることにより、アンカーバーの抜け止め部を中心として雌型連結部材1をその軸芯X-Xと直交する方向に変位できるようにしてもよい。
【0065】
その他の部材については、前記実施例1、2と同様の構造を有するため、その説明を省略する。
【0066】
また、本実施例3においても、前記実施例1、2と同様の作用、効果を奏する。
【0067】
[実施例4]
図6に示す本実施例4は、上記実施例1乃至3の第1調整部材21における雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向の外側に、金属で形成し、かつ、雄型連結部材2が、連結体22における雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向への移動を抑制する連結体移動抑制部材40を設けたものである。
【0068】
連結体移動抑制部材40は、その先端面が、他方のシールドセグメント35における接合面35aと略同じとなるように配置されている。
【0069】
また、連結体移動抑制部材40は、図6に示すように、第1調整部材21の先方Cの全周を覆うように形成してもよいし、図7に示すように、第1調整部材21の外周面全体を覆うように形成してもよい。
【0070】
その他の部材については、前記実施例1乃至3と同様の構造を有するため、その説明を省略する。
【0071】
また、本実施例4においても、前記実施例1乃至3と同様の作用、効果を奏する。
【0072】
更に、本実施例4では、連結体22における雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向への移動を抑制する連結体移動抑制部材40を設けたことにより、雄型連結部材2が、図5に示すよう、雌型連結部材1と連結した際に、雄型連結部材2の軸芯Y-Yが雌型連結部材1の軸芯X-Xに対し傾いた際に、雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向への移動を抑制し、シールドセグメント35に加わる荷重を軽減し、シールドセグメント35にクラックが生じることを抑制できる。
【0073】
[実施例5]
上記実施例1乃至4の雄型連結部材2においては、基部25の奥側部を、連結体22における中空部22aの円筒部22c内に嵌合させたが、本実施例5の雄型連結部材46においては、図8に示すように、基部25を、連結体42に嵌合させずに、連結体42の先方C側に位置するように設けるとともに、基部41の奥側B部41aが、他方のシールドセグメント35における接合面35aより奥側Bに位置するようにしたものである。
【0074】
連結体42の中空部42aは、軸方向の両端(先方Cと奥側D)が開口するように形成され、中空部42aの内壁には、先端から後端の全体に亘って雌ねじ42bが刻設され、上記実施例1の無ねじ状の円筒部22cは形成されていない。
【0075】
基部41の奥側部41aの連結体42における雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向の外側には、金属で形成され、かつ、中心部に穴44aが形成された鍔状の基部移動抑制部材44が設けられ、基部41の奥側部41aと基部移動抑制部材44における穴44aの内面との間には、空間45が形成されている。また、基部移動抑制部材44の先端面44bは、他方のシールドセグメント35における接合面35aと略同一面上に位置するように形成されている。
【0076】
基部移動抑制部材44の外周面44cは、図8に示すように、先端面44bと直交するように形成してもよいし、奥側端面44dにおける雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向の外側端が、先端面44bにおける雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向の外側端より外側に位置するように形成してもよい。例えば、図9に示すように、奥側に向かう程外側に位置するテーパ状に形成してもよいし、図10に示すように、段部47を形成して、奥側端面44dの外側端が、先端面44bの外側端より外側に位置するようにしてもよい。
【0077】
その他の部材については、前記実施例1乃至4と同様の構造を有するため、その説明を省略する。
【0078】
また、本実施例5においても、前記実施例1乃至4と同様の作用、効果を奏する。
【0079】
更に、本実施例5の雄型連結部材46においては、基部41を、連結体42に嵌合させずに、連結体42の先端側に位置するように設けるとともに、基部41の奥側部41aが、他方のシールドセグメント35における接合面35aより奥側に位置するようにしたことにより、雄型連結部材46の連結体42の外径を、上記実施例1~4の雄型連結部材2の連結体22の外径より細く形成でき、雄型連結部材46の最外径を、雄型連結部材2の最外径より細く形成でき、雄型連結部材46の製造コストを低減できる。
【0080】
奥側端面44dにおける雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向の外側端が、先端面44bにおける雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向の外側端より外側に位置するように形成した場合、基部移動抑制部材44が、他方のシールドセグメント35から脱落することを抑制できる。
【0081】
[実施例6]
本実施例6は、上記実施例5の基部移動抑制部材44における雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向の外側に、変形できる部材、例えば、発泡スチロール、ゴム等の弾性材、樹脂、ダンボールなどで形成された第2調整部材50を設けたものである。
【0082】
第2調整部材50の形状は、基部移動抑制部材44の外周面44cの形状に応じて、図11図13に示すように、任意に形成することができる。
【0083】
その他の部材については、前記実施例5と同様の構造を有するため、その説明を省略する。
【0084】
また、本実施例6においても、前記実施例5と同様の作用、効果を奏する。
【0085】
更に、基部移動抑制部材44の径方向の外側に、第2調整部材50を設けたことにより、雌型連結部材1の軸芯X-Xと雄型連結部材2,46の軸芯Y-Yの目違い量が大きくても、良好に雌型連結部材1と雄型連結部材2,46を連結することができる。
【0086】
[実施例7]
本実施例7は、上記実施例5の第1調整部材21における雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向の外側に、金属で形成し、かつ、雄型連結部材2が、連結体42における雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向への移動を抑制する連結体移動抑制部材60を設け、連結体移動抑制部材60と上記実施例5の基部移動抑制部材44と同様の基部移動抑制部材44を一体に形成したものである。
【0087】
その他の部材については、前記実施例5と同様の構造を有するため、その説明を省略する。
【0088】
また、本実施例7においても、前記実施例5と同様の作用、効果を奏する。
【0089】
[実施例8]
図15に示す本実施例8は、上記実施例7の連結体移動抑制部材60と基部移動抑制部材44における雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向の外側に、変形できる部材、例えば、発泡スチロール、ゴム等の弾性材、樹脂、ダンボールなどで形成された第2調整部材70を、連結体移動抑制部材60と基部移動抑制部材44の外周面全体を覆うように形成したものである。
【0090】
その他の部材については、前記実施例7と同様の構造を有するため、その説明を省略する。
【0091】
また、本実施例8においても、前記実施例7と同様の作用、効果を奏する。
【0092】
更に、本実施例8においては、連結体移動抑制部材60と基部移動抑制部材44における雄型連結部材2の軸芯Y-Yを中心とする径方向の外側に、第2調整部材70を設けたことにより、雌型連結部材1の軸芯X-Xと雄型連結部材2,46の軸芯Y-Yの目違い量が大きくても、良好に雌型連結部材1と雄型連結部材2,46を連結することができる。
【0093】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【符号の説明】
【0094】
1 雌型連結部材
2,46 雄型連結部材
3 ケーシング
4 収納室
5 テーパ穴
10 コンクリート部材の連結装置
12 雌型係止部材
12b 雌型係止部材の係止部
12c 係止穴
15 付勢手段
19、35 シールドセグメント(コンクリート部材)
21 第1調整部材
22,42 連結体
22a 中空部
22b 雄ねじ
22c 円筒部
23 雄型係止部材
23b 雄型係止部材の係止部
25 基部
40,60 連結体移動抑制部材
44 基部移動抑制部材
45 空間
50,70 第2調整部材
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16