JP2000328888A - セグメントの継手構造 - Google Patents

セグメントの継手構造

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JP2000328888A
JP2000328888A JP11138907A JP13890799A JP2000328888A JP 2000328888 A JP2000328888 A JP 2000328888A JP 11138907 A JP11138907 A JP 11138907A JP 13890799 A JP13890799 A JP 13890799A JP 2000328888 A JP2000328888 A JP 2000328888A
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Japan
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segment
recess groove
joined face
rings
joint
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JP11138907A
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English (en)
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Takeyasu Suzuki
猛康 鈴木
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Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Gumi Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールドトンネルに於て、地震の際、セグメ
ントの圧縮破壊を防止する。 【解決手段】 セグメント1の一方のリング間接合面2
及び/又は一方の該セグメント円周方向の幅Bの接合面
3の厚さA方向の略中央部に所定間隔を置いて凹溝4,
4…を設ける。該凹溝4,4…内に予め、該凹溝4,4
…の深さHより少し厚めの減衰性を有する材料5又は減
衰装置8を貼着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セグメントの継手
構造に関するものであり、特に、地震時に於てセグメン
トの圧縮破壊を防止することができるセグメントの継手
構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】シール
ドトンネルは複数のセグメントを円周方向に組んで所定
幅のセグメントリングを形成し、該セグメントリングを
トンネル軸方向へ順次接合することにより構築される。
その際、該セグメントは継手で接合されるため、継手の
構造によって引張時の剛性や変位吸収能力を調整するこ
とは可能である。
【0003】しかし、圧縮変形に対しては該セグメント
自体に特殊な変位吸収機能を付加した可撓セグメントを
採用しなければ変位吸収は期待することはできず、それ
故、一般的には該セグメントのコンクリートの圧縮剛性
で圧縮変形に対抗することになる。
【0004】然し乍ら、レベル2地震動を対象としてシ
ールドトンネルの耐震設計を行うと、地震時にセグメン
トに作用する圧縮力が過大となってコンクリートの圧縮
耐力を超えることになり、該セグメントの圧縮破壊を防
止する対策が必要になる。又、引張変形時には、隣り合
うセグメントの継手間に僅かながら隙間が生じるため、
圧縮変形時にはセグメント同士が衝突することになる。
従って、地震時の圧縮変形の際には、セグメント接合面
には単純な静的圧縮力ではなく衝撃荷重が作用すること
になる。
【0005】依って、耐震設計で評価されているセグメ
ントの圧縮力以外にもセグメントの接合面に於て、セグ
メント同士の衝突に起因する圧縮破壊が懸念される。し
かし、前記可撓セグメントを使用すればこのような圧縮
変形を吸収することが可能となるが、該可撓セグメント
は高価であるため、シールドトンネルの変形が集中する
箇所への局部的な範囲の適用しかできなかった。
【0006】そこで、セグメント同士の衝突に対しても
有効に働き、且つ、地震時の圧縮変形に対応できて、更
に、安価であってシールドトンネルの全建設区間に採用
できるセグメントの継手構造を得るために解決すべき技
術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解
決することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、セグメントの一方の
リング間接合面及び/又は一方の該セグメント円周方向
接合面の厚さ方向の略中央部に所定間隔を置いて凹溝を
設け、該凹溝内に予め、該凹溝の深さより少し厚めの減
衰性を有する材料又は減衰装置を貼着するセグメントの
継手構造、及び減衰性を有する材料が高減衰性ゴムプレ
ートであるセグメントの継手構造、並びに減衰装置が高
粘性の液体をゴムプレート内に封入した装置であるセグ
メントの継手構造を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1に従って詳述する。図1(a)はシールドトンネルを
構成するコンクリートセグメント1の一ピースを示す斜
視図である。該セグメント1の一方のリング間接合面2
の厚さA方向の略中央部に所定間隔を置いて部分的に凹
溝4を設ける。該凹溝4の深さHは図1(b)に示すよ
うに、後述のゴムプレート5が該セグメント1の接合面
2より少し突出させるだけの大きさとする。該凹溝4の
中心部には該セグメント1のリング間継手用のボルト孔
6,6,6を開穿し、該リング間接合面2をボルト(図
示せず)で締結してシールドトンネルを構築する。又、
該セグメント1の該接合面2の厚さA方向の上部には予
め、止水を目的とした水膨張性シール7を全周に沿って
貼着する。
【0009】一方、該凹溝4内にゴムプレート5を接着
剤により貼着するが、ゴムは天然ゴム、合成ゴム或いは
ウレタンゴム等の液状ゴムでも良いが、減衰性を有して
いることが必要である。又、ゴムの硬度は適宜調整する
ことができるが、耐久性を考慮すると硬質のゴムを用い
ることを可とする。更に、ゴムのポアソン比は略0.5
であるので殆ど体積変形を生じない。
【0010】依って、該セグメント1の該接合面2間の
継手部を継手ボルト又は継手金具(図示せず)で締め付
けると、体積変化を生じない該凹溝4内の該ゴムプレー
ト5は変形を逃す場所がないため見かけの圧縮剛性が高
くなって殆ど変形しない。これに対し該凹溝4より突出
した該ゴムプレート5は、圧縮力を受けると広がりをも
って変形して該継手ボルト等の締め付け力と釣り合った
位置で変形は停止することになる。
【0011】又、前述の止水のための水膨張性シール7
と該ゴムプレート5との関係は、該水膨張性シール7が
該セグメント1間の締め付け力を受けて圧縮変形するよ
りも、該ゴムプレート5を僅かに突出する程度にゴム硬
度と該ゴムプレート5の面積並びに該ゴムプレート5と
該凹溝4間の隙間を調節しておくものとする。
【0012】尚、該ゴムプレート5の設置箇所は、前述
の該セグメント1のリング間接合面2に限らず、一方の
該セグメント1円周方向の幅Bの接合面3にも同じよう
に該凹溝4を設けて配設してもよい。更に、図1(a)
に示す該ゴムプレート5は、該継手ボルト孔6,6,6
を中心とする該継手部に設けたが、該継手ボルト孔6と
該継手ボルト6との間に位置する該継手部に設けてもよ
い。
【0013】ここで、大地震時のシールドトンネルを構
成する該セグメント1の動きを説明すると、引張変形時
に該セグメント1,1間は数mm開くことになり、又、圧
縮変形時には動的に閉じようとするため、通常は該セグ
メント1,1間の接合面2で該セグメント1,1同士が
衝突し、圧縮破壊が生じる。しかし、該セグメント1の
接合面2に該ゴムプレート5,5,5を設置した場合に
は、まず、圧縮力は該ゴムプレート5,5,5で一時的
に吸収され、該ゴムプレート5,5,5の減衰機能によ
って時間差をおいて隣りの該セグメント1へと圧縮力が
伝達されるため、該ゴムプレート5,5,5がバッファ
となって該セグメント1の接合面2,2が接触する際の
衝撃荷重を大きく低減すると共に該セグメント1自体に
作用する圧縮力も低減される。依って、該セグメント
1,1同士はぶつかることもなく、スムーズに閉じるこ
とになる。
【0014】尚、該ゴムプレート5に代えて図1(c)
に示すように、高粘性の液体を中に封入したゴムプレー
トからなる減衰装置8を該セグメント1の接合面2の該
凹溝4内に設置してもよい。このように、該減衰装置8
を設置することにより大きな減衰を付与することがで
き、地震時に於て更に大きな効果が発揮できる。
【0015】依って、該セグメント1の接合面2,3の
該凹溝4内に高減衰機能を有する材料又は装置を設置す
ることにより、衝撃エネルギの吸収や動的外力が作用す
る際に位相をずらしたり、又は動的履歴エネルギを吸収
することによってシールドトンネルからなる構造物に伝
達される力自体を減ずることができる。
【0016】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【0017】
【発明の効果】本発明は前記一実施例に詳述したよう
に、請求項1記載の発明はセグメントの接合面に凹溝を
設け、該凹溝内に減衰性を有する材料又は減衰装置を設
置するだけであるから、高価な可撓セグメントを用いる
こともなく地震時の圧縮変形を吸収でき、又、セグメン
ト同士の衝突による衝撃荷重を吸収し、且つ、セグメン
ト接合面の局部的な圧縮破壊を防止することができる。
更に、可撓セグメントを用いる場合に比べて大幅なコス
トダウンとなるため、シールドトンネルの局部的な採用
ではなくシールドトンネル構築区間の全域に亘って採用
することができる。
【0018】請求項2記載の発明は、減衰性を有する材
料が高減衰ゴムプレートを採用するので、安価であると
共に凹溝内に容易に貼着することができる。
【0019】請求項3記載の発明は、減衰装置が高粘性
の液体をゴムプレート内に封入した装置を採用するので
更に大きな減衰を付与することができ、地震時の圧縮変
形の吸収及びセグメント同士の衝突によるクッション効
果をより大きく取ることができて、セグメントの圧縮破
壊を防止する効果が更に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の一実施の形態を示し、セグメン
トの一ピースの斜視図。 (b)図1(a)のX−断面図。 (c)凹溝内に減衰装置を設置したときのセグメントの
断面図。
【符号の説明】
1 セグメント 2 リング間接合面 3 円周方向接合面 4 凹溝 5 減衰性を有する材料(高減衰性ゴムプレー
ト) 8 減衰装置 A セグメント接合面の厚さ B セグメント円周方向の幅 H 凹溝の深さ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セグメントの一方のリング間接合面及び
    /又は一方の該セグメント円周方向接合面の厚さ方向の
    略中央部に所定間隔を置いて凹溝を設け、該凹溝内に予
    め、該凹溝の深さより少し厚めの減衰性を有する材料又
    は減衰装置を貼着することを特徴とするセグメントの継
    手構造。
  2. 【請求項2】 減衰性を有する材料が高減衰性ゴムプレ
    ートである請求項1記載のセグメントの継手構造。
  3. 【請求項3】 減衰装置が高粘性の液体をゴムプレート
    内に封入した装置である請求項1記載のセグメントの継
    手構造。
JP11138907A 1999-05-19 1999-05-19 セグメントの継手構造 Withdrawn JP2000328888A (ja)

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