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清水建設、新型セグメント継手を開発・実用化

清水建設(株)(野村哲也社長)はこのほど、シールドトンネルの内面平滑型 セグメント用の新型継手「クイック・R・ジョイント」を開発、実用化した。 同継手は、締結の際に自ら位置調整する機能を持っており、粗い位置決めから ワンタッチで締結が可能。また、機械操作で精密に位置合わせしなくて済むた め、セグメントの組立て時間を40%、継手に関するコストを20%縮減できる。 シールドトンネルのセグメントは従来、ボルト止めで締結していたが、工期や コストの短縮を図る目的で、ここ数年はアタッチメントタイプの継手をセグメ ント端部に収めた「内面平滑型セグメント」の採用が増えている。しかし、こ れまでのアタッチメント継手はセグメントを組み立てる際、機械操作で継手位 置を精密に合わせることが必要で、その分の時間と手間がかかっていた。 今回開発した「クイック・R・ジョイント」は、そのコア部分にテーパー状の 円筒形回転体を採用したもの。この回転体によって、締結の際に自ら位置調整 する機能を持ち、おおよその位置決めからワンタッチで締結可能なことが最大 の特徴。新型継手は「オス金物」、「メス金物」及びオス金物に組み込んだ 「回転体」の3つの部材で構成。回転体の一部には切り欠き状のツメ部分を設 けている。オス金物とメス金物は、セグメントの互いの接続部分にそれぞれ埋 め込む。
【写真:内面平滑型セグメント用の継手「クイック・R・ジョイント」】 継手の締結手順は、まずセグメント同士を所定の位置まで持っていく。メス金物に回転体端部が接触すると、 回転体テーパー面がメス金物に自然に挿入される。セグメントが密着していくに従い、回転体は下端部を押さ れて回転し、テーパー面はメス金物の奥へ徐々に挿入されていく。そして、メス金物とオス金物が密着した 後、最後に、回転体のツメ部分をメス金物のツメ受け部分に引っかける動作を加えて締結が完了する。 開発に際しては、経済性と強度の両立をめざし、1年半にわたり引張試験を繰り返し、継手部材の最適形状を 得た。また、実物大のセグメントによる継手曲げ試験を行い、所定のボルト継手と同等の継手強度を確認。さ らに、実現場のシールド機を使って実物大のセグメントを組み立てることで、その優れた施工性を確認してい る。同社では今後、長距離化する道路シールドトンネルなどでの採用に向けて、事業者らに提案していく考 え。
2006年05月24日
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