JP2001041000A - 拡径セグメント - Google Patents

拡径セグメント

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JP2001041000A
JP2001041000A JP11215020A JP21502099A JP2001041000A JP 2001041000 A JP2001041000 A JP 2001041000A JP 11215020 A JP11215020 A JP 11215020A JP 21502099 A JP21502099 A JP 21502099A JP 2001041000 A JP2001041000 A JP 2001041000A
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JP
Japan
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plate
slide plate
circumferential direction
predetermined
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JP11215020A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka Miyashita
芳高 宮下
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Kumagai Technos Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Technos Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 シールド機又はトンネルボーリングマシンの
テールより押し出された位置でトンネル覆工用セグメン
トを直接地山に密着させ、地山荷重を該セグメントで直
接受けるようにする。 【解決手段】 セグメントのリング方向に所定間隔で主
桁1a,1a,1b,1bを設け、又、円周方向の両端
部に継手部材3,3を設けると共に、該主桁間の所定箇
所に推力リブ5,5…を設け、更に、セグメントの外面
に円弧状のスキンプレート6a,6bを設ける拡径セグ
メントSB に於て、セグメントSB の主桁を1aと1b
とに、又、スキンプレートを6aと6bとに切り離し、
セグメントS1 とセグメントS2 とに分割して形成す
る。その際、円周方向にスライド板10を突出させると
共に、他方のセグメントS1 の主桁とスキンプレート6
aの内面はスライド板の外面と所定の間隔で配設し、ス
ライド板を円周方向にスライド可能に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、拡径セグメントに
関するものであり、特に、セグメントを拡径することに
よりセグメントリングを直接地山に密着し、地山荷重を
該セグメントリングが直接受けることができる拡径セグ
メントに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、シールド工法又はトンネルボーリ
ングマシン(TBM)によるトンネル工法に用いられる
セグメントは、シールド機等の掘削機の後方で円形状に
組み立てられ、且つ、該セグメントが地山に押し出され
た状態では、該セグメントの外面と該地山との間に空隙
(テールボイド)が生じており、該地山に該セグメント
が密着していない。そのため、該テールボイドに充填材
を裏込め注入して該地山から作用する土・水圧を充填材
の硬化物を通して該セグメントで支保している。
【0003】一方、該セグメントを該地山に密着させる
ため、該セグメントのスキンプレート外面にスキンプレ
ートと略同一曲率を有する円弧状の外板を設け、該外板
をスキンプレート内面に設けた外板押し上げ機構の操作
で押し上げる拡径式セグメントがある。(実開昭55−
140594号公報)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記セグメントと地山
との間のテールボイドを充填材で裏込め注入し、地山の
作用荷重を該充填材の硬化物を通して該セグメントで支
保するものは大量の充填材を必要とし、その材料費及び
施工費が嵩む。又、該充填材が液状で注入するものに対
しては、注入時に於てトンネル覆工内側に充填材が漏れ
ないように覆工の水密性を確保する必要が生じる。
【0005】一方、セグメントのスキンプレート外面に
スキンプレートと略同一曲率を有する円弧状の外板を設
け、該セグメントを地山に密着させる拡径式セグメント
は構造が複雑で、且つ、部材数も多いため製作コストが
増大する。
【0006】そこで、テールボイドに充填材を裏込め注
入することもなく、又、複雑な拡径式セグメントを用い
ることなくセグメントを直接地山に容易に密着でき、そ
の構造もシンプルで安価に製作することができる拡径セ
グメント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、セグメントのリング
方向に所定間隔で主桁を配設し、且つ、該セグメントの
円周方向の両端部に継手部材を配設すると共に、該主桁
間の所定箇所に推力リブを設け、更に、該セグメントの
外面に円弧状のスキンプレートを配設する拡径セグメン
トに於て、該セグメントを円周方向の所定箇所で該主桁
及び該スキンプレートを分割し、一方の該主桁と該スキ
ンプレートの内側から円周方向に所定長さのスライド板
を突出させると共に、他方の該主桁と該スキンプレート
は該スライド板の外面と所定の間隔で配設し、該スライ
ド板を円周方向に他方の該主桁及び該スキンプレートの
内側をスライド可能に形成する拡径セグメント、及び前
記継手部材は断面がL字型の推力リブと同じ部材で形成
すると共に、円周方向の継手面には所定の継手孔を開穿
する拡径セグメント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乃至図6に従って詳述する。図1は拡径セグメントS
B の組み立て状態を示す斜視図である。該拡径セグメン
トSB のリング方向には施工すべきトンネルの曲率に対
応して湾曲している鋼板からなる主桁1a,1a,1
b,1bを所定間隔で配設し、該主桁1a,1bの中央
部には該拡径セグメントSB をリング方向に組み立てる
ためのボルト孔2,2…を所定箇所に開穿する。又、該
拡径セグメントSB の円周方向の両端部には各セグメン
トピースを円周方向に組み立てて図4(b)に示すよう
なセグメントリングSR を形成するための継手部材3,
3を配設し、該継手部材3,3の継手面3aの中央部に
は所定間隔に継手孔となるボルト孔4,4…を開穿す
る。
【0009】更に、該主桁1a,1a及び該主桁1b,
1b間の所定箇所には、後述の推進ジャッキ19,19
…の推進反力を有効に負担するように断面がL字型の鋼
材からなる推力リブ5,5…を固着する。又、該継手部
材3,3は該推力リブ5,5…と同じ部材のものを使用
し、該継手面3aに該ボルト孔4,4…のみを開穿す
る。このようにすることにより、セグメント継手部の耐
推力特性を高めると共に、継手部の機能も果たすことが
でき、従来の継手部材のように継手面板に直角に補強リ
ブを溶接して継手部材に於ける耐推力特性を高めること
もないので、溶接工数を減らすことができ、且つ、部品
数も減らすことができる。
【0010】一方、該拡径セグメントSB の外面にはト
ンネル壁からの肌落ち等を防止する円弧状の鋼板からな
るスキンプレート6a,6bを該主桁1a,1a,1
b,1b、該継手部材3,3及び該推力リブ5,5…に
固着する。
【0011】ここで、該拡径セグメントSB をトンネル
円周方向に拡張するために、後述の拡張用ジャッキ1
5,15を設置する近傍位置で該主桁を1aと1bに、
該スキンプレートを6aと6bに切り離し、二つのセグ
メントS1 とS2 に分割して、拡張部を形成する。該拡
張部には、一方の該セグメントS2 の該継手部材3と反
対の円周方向であって、該主桁1b,1bの内側に取り
付けられた側板7,7とと該スキンプレート6bの内側
に取り付けられた底板10aからなる所定長さのスライ
ド板10を、該セグメントS1 に向けて突出させて該セ
グメントS2 と一体に設け、該スライド板10を該セグ
メントS1 内を円周方向にスライドさせることにより、
該セグメントS1 と該セグメントS2 とを拡張させる。
【0012】該スライド板10の外面は、該セグメント
1 と該セグメントS2 とが拡張したときには拡張部の
地山に直接密着することになる。尚、図中の13は裏込
め剤の注入のためのグラウト注入金具を示し、14は運
搬時に使用する吊りフランジを示す。
【0013】次に、図2に従って該スライド板10と該
セグメントS1 との関係を説明する。該スライド板10
をガイドするために該セグメントS1 の該主桁1a,1
aの上部の夫々に該主桁1a,1aの曲率に沿って該セ
グメントS1 の幅方向には該側板7の幅よりやや大き
く、又、円周方向にはスライド長さよりやや長いフラン
ジ11,11を固着する。又、該スライド板10の外面
は該セグメントS1 の該主桁1a,1a、該スキンプレ
ート6a及び該フランジ11の内面とでスライド自由に
なるように数mm程度のクリアランスC,C…を取って構
成する。
【0014】更に、該セグメントS1 と該セグメントS
2 とを工場からの運搬時から拡張時まで結合しておくた
めに、該スライド板10の該側板7の中央部であり、且
つ、該側板7の長手方向には所定間隔を取ってボルト孔
8,8…を開穿し、該ボルト孔8,8…に対応する該主
桁1a,1aの位置には螺子部9,9…を刻設してボル
ト12,12…で該スライド板10と該側板7とを結合
する。
【0015】尚、該スライド板10の外面と該セグメン
トS1 の内面とのクリアランスCを取るため、該セグメ
ントS2 の該主桁1b,1bと該スライド板10の該側
板7,7との間及び該セグメントS2 の該スキンプレー
ト6bと該スライド板10の該底板10aとの間に該ク
リアランスCの厚さ分のライナープレート(図示せず)
を入れて、該セグメントS1 と該セグメントS2 との外
面を合せるようにする。又、該スライド板10を反対に
該セグメントS1 に取り付けてスライドさせるようにし
てもよい。
【0016】図3は該拡径セグメントSB を円周方向に
拡張したときの斜視図である。該セグメントS1 と該セ
グメントS2 との間に後述の拡張用ジャッキ15,15
を設置して、該ボルト12,12…を取り外した後、該
拡張用ジャッキ15,15を操作して該セグメントS2
に固着されている該スライド板10に沿って該セグメン
トS1 が所定長さ円周方向へ移動して該拡径セグメント
B が拡張する。拡張後、該スライド板10の先端部1
0bを該セグメントS1 の該主桁1a,1a及び該スキ
ンプレート6aとに固着する。
【0017】図4は、該拡径セグメントSB ,SB 等を
用いてセグメントリングSR を形成した組立図を示し、
(a)は平面図であり、(b)は横断面図である。図4
(b)に示すように、該セグメントリングSR はトンネ
ルのインバート部にA型セグメントSA を配設し、その
上方左右に同じ形状のB型セグメントの該拡径セグメン
トSB ,SB を配設し、最後に該拡径セグメントSB
B 間の上方へキーセグメントとなるK型セグメントを
挿入し、円周部の各継手部材3の継手面3aをボルト・
ナット(図示せず)で締結して円筒状のリングを形成す
る。尚、19は後述する掘削機18の推進ジャッキの配
設位置を示す。
【0018】次に図5(a)、(b)により該拡径セグ
メントSB の拡張方法を説明する。前述したように、該
拡径セグメントSB の該スライド板10近傍の該セグメ
ントS1 及び該セグメントS2 の該推力リブ5,5間に
夫々木材等のキャンバ16,16…を介して拡張用ジャ
ッキ15,15を設置した後、該セグメントS1 と該セ
グメントS2 とを結合している該ボルト12,12…を
取りはずし、該拡張用ジャッキ15,15を伸長させて
該セグメントS2 に固着されている該スライド板10に
沿って該セグメントS1 を所定長さ円周方向へ移動させ
て該拡径セグメントSB を拡張する。その後、該セグメ
ントS1 と該セグメントS2 に固着されている該スライ
ド板10の先端部10bとを溶着し、該拡張用ジャッキ
15,15を縮減させ、該キャンバ16,16…と共に
撤去する。
【0019】図5(b)は、図5(a)のZ−Z矢視図
を示し、該拡張用ジャッキ15,15を該拡径セグメン
トSB のリング方向近傍の2箇所に設置したものであ
る。2基の該拡張用ジャッキ15,15の拡張操作は均
等に行い、該スライド板10が該セグメントS1 内をス
ムーズに移動できるようにする。
【0020】図6(a)は該拡径セグメントSB を用い
た該セグメントリングSR を配設したトンネルの縦断側
面図を示す。該セグメントリングSR は前部にカッタデ
ィスク17を設けた掘削機18で地山を掘削すると共
に、該掘削機18内で組み立てられ、該掘削機18内に
配設されている推進ジャッキ19,19…で再び該掘削
機18を掘進させるときに、該掘削機18の後方へ押し
出される。その際、前述したように、該拡径セグメント
B に該拡張用ジャッキ15,15を用いて図6(b)
に示すように該セグメントリングSR を地山に密着させ
る。このようにすれば、地山の作用荷重を該セグメント
リングSR で支えることができる。尚、地山の内面の凹
凸が大きく、部分的に大きな余掘等の凹部がある場合に
は、図6(c)に示すように必要な充填材20を裏込め
注入することによって、該セグメントリングSR に作用
する荷重を平均化して該セグメントリングSR の支保機
能を高めることができる。
【0021】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。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明は円周方向の所定箇所で主桁及びスキンプレートを分
割し、一方からスライド板を突出させ他方へスライド可
能に形成するので構造がシンプルであり、製作コストも
縮減できる。更に、拡径作業もスムーズに行うことがで
き、且つ、地山への密着も確実に行うことができ、地山
からの荷重を直接支保することができると共に、テール
ボイドを充填材で裏込め注入することもない。
【0023】請求項2記載の発明は、継手部材を断面L
字型の推力リブを用いるので、該継手部材での掘削機の
推進反力に対する耐推力特性を増すことができると共
に、継手面に継手孔を開穿することにより継手部材の機
能も果たす。更に、該継手部材と該推力リブを同一部材
にすることにより部品数、溶接工数を縮減することがで
き、工事費のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示し、拡径セグメント
の組立て状態を示す斜視図。
【図2】図1のX−X断面図。
【図3】拡径セグメントを拡張したときの状態を示す斜
視図。
【図4】(a)拡径セグメントを組み込んだセグメント
リングの平面図。 (b)図4(a)のY−Y断面図。
【図5】(a)拡径セグメントの拡張部を示す側面図。 (b)図5(a)のZ−Z矢視図。
【図6】(a)拡径されたセグメントリングを配設した
ときのトンネル縦断側面図。 (b)図6(a)のイ−断面図。 (c)図6(a)のロ−断面図。
【符号の説明】
1a,1b 主桁 3 継手部材 3a 継手面 4 継手孔(ボルト孔) 5 推力リブ 6a,6b スキンプレート 10 スライド板 SB 拡径セグメント

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セグメントのリング方向に所定間隔で主
    桁を配設し、且つ、該セグメントの円周方向の両端部に
    継手部材を配設すると共に、該主桁間の所定箇所に推力
    リブを設け、更に、該セグメントの外面に円弧状のスキ
    ンプレートを配設する拡径セグメントに於て、該セグメ
    ントを円周方向の所定箇所で該主桁及び該スキンプレー
    トを分割し、一方の該主桁と該スキンプレートの内側か
    ら円周方向に所定長さのスライド板を突出させると共
    に、他方の該主桁と該スキンプレートは該スライド板の
    外面と所定の間隔で配設し、該スライド板を円周方向に
    他方の該主桁及び該スキンプレートの内側をスライド可
    能に形成することを特徴とする拡径セグメント。
  2. 【請求項2】 前記継手部材は断面がL字型の推力リブ
    と同じ部材で形成すると共に、円周方向の継手面には所
    定の継手孔を開穿することを特徴とする請求項1記載の
    拡径セグメント。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109944609A (zh) * 2019-04-01 2019-06-28 中铁北京工程局集团有限公司 一种不规则加宽拱形断面隧道施工装置及施工方法

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