JP2001182492A

JP2001182492A - セグメントの継ぎ手部構造

Info

Publication number: JP2001182492A
Application number: JP37383699A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Fukuda; 昌弘福田; Katsumi Inomata; 勝美猪又
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】シールドの内面が完全に平滑となるようなセ
グメントの継ぎ手部構造を提供する。【解決手段】トンネルａの円周方向に隣接する一方の
ＲＣセグメント１のトンネル軸方向側の端面部から他方
のＲＣセグメント１のトンネル円周方向側の端面部に向
かって挿通されるボルト２によってトンネルａの円周方
向に隣接するＲＣセグメント１同士を連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シールド工法に
おいて、主にＲＣセグメントを組み立ててトンネルの内
周を覆工する際、トンネル円周方向に隣接するＲＣセグ
メント同士を接合するセグメントの継ぎ手部構造に関す
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
ド工法において、ＲＣセグメントを組み立ててトンネル
の内周を覆工する際、隣接するＲＣセグメント同士を接
合する方法としては、これまで様々な方法が実施されて
いる。

【０００３】例えば、図５（ａ）に図示するように隣接
するＲＣセグメント２０同士の接合部に継ぎ手金具２
１，２１をそれぞれ埋設し、これに隣接して接合部に設
けられたボルトボックス２２内で継ぎ手金具２１どうし
を短ボルト２３で接合する方法、また、図５（ｂ）に図
示するように隣接するＲＣセグメント２０同士の接合部
に継ぎ手金具２４，２４をそれぞれ埋め込み、この継ぎ
手金具２４に設けられた係合凹溝２４ａ，２４ａ間にコ
ッター２５を打ち込む方法などが一般に知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなセ
グメントの継手部構造では、ＲＣセグメント２０の内側
面に継ぎ手金具２１やボルトボックス２２が多数設けら
れているため、ＲＣセグメント２０が組み立てられた後
に、これらの部材がセグメントリングの内側に露出する
ことになる。

【０００５】このため、特に二次覆工を省略した雨水幹
線や下水幹線のシールドの場合、シールドの内面に継ぎ
手金具２１やボルトボックス２２が多数、露出した状態
で残ることは腐食などの問題があり、このためこれらを
コンクリートで間詰めする等の措置が必要になって余計
な作業を強いられるだけでなく、美観の上でも課題があ
った。

【０００６】この発明は以上の課題を解決するためにな
されたもので、施工後のシールドの内面が完全に平滑と
なるようなセグメントの継ぎ手部構造を提供することを
課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの手段として、この発明に係るセグメントの継ぎ手部
構造は、請求項１として、トンネルの円周方向に隣接す
る一方のセグメントのトンネル軸方向側の端面部から他
方のセグメントのトンネル円周方向側の端面部に向かっ
て挿通される連結部材によってトンネルの円周方向に隣
接するセグメント同士を連結する。

【０００８】請求項２として、請求項１のセグメントの
継ぎ手部構造において、トンネルの円周方向に隣接する
一方のセグメントに、トンネル軸方向側の端面部から他
方のセグメントのトンネル円周方向側の端面部に向かっ
て貫通する貫通孔を形成し、この貫通孔に連結部材とし
てボルトを挿通する。

【０００９】請求項３として、請求項１または２のセグ
メントの継ぎ手部構造において、トンネル円周方向に隣
接する他方のセグメントのトンネル円周方向側の端面部
に連結部材の先端部が連結されるインサートを埋設す
る。請求項４として、請求項２または３のセグメントの
継ぎ手部構造において、貫通孔のトンネル軸方向側の開
口端部にボルトボックスを形成し、ボルトの軸部にスタ
ッドを多数突設し、かつボルトボックスにグラウト材を
充填する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、この発明に係るセ
グメントの継ぎ手部構造の一例を示し、図において、複
数のＲＣセグメント１がトンネルａの円周方向と軸方向
に互いに隣接して設置されている。

【００１１】また、トンネルａの円周方向と軸方向に隣
接するセグメント１同士はそれぞれ互いに連結され、特
にトンネルａの円周方向に隣接するセグメント１同士は
複数の連結部材２によって互いに連結されている。連結
部材２としては、例えばボルト（以下「ボルト２」とい
う）が使用され、ボルト２は互いに隣接する一方のＲＣ
セグメント１のトンネル軸方向側の端面部１ａから他方
のＲＣセグメント１のトンネル円周方向側の端面部１ｂ
に向かって斜めに形成された貫通孔３に挿通され、その
先端２ａは他方のＲＣセグメント１の端面部１ｂに埋設
されているインサート４に螺合されている。インサート
４には例えば袋ナット等が使用されている。

【００１２】なお、貫通孔３のボルト挿入口側の端部に
貫通孔３の内径よりやや大きい内径のボルトボックス３
ａが形成され、このボルトボックス３ａ内にボルト２の
ボルト頭部２ｂが収納され、ボルト頭部２ｂがＲＣセグ
メント１の端面に突出しないようになっている。

【００１３】こうして、トンネルａの円周方向に隣接す
るＲＣセグメント１同士は、複数のボルト２によって互
いに連結されている。なお、トンネルａの円周方向に対
するボルト２の傾きと本数は、シールドの径と周囲地山
からの土圧や水圧による応力の大きさによって決定され
ている。

【００１４】また、トンネルａの軸方向に隣接するＲＣ
セグメント１同士は、例えば隣接する一方のＲＣセグメ
ント１にトンネル軸方向に連続して形成された貫通孔５
に連結ボルト６を挿通し、その先端を隣接する他方のＲ
Ｃセグメント１のトンネル軸方向の端面部に埋設されて
いるインサート（図省略）に螺合する等して、ＲＣセグ
メント１の内側に連結ボルト６やインサート等が全く現
れないように互いに連結されている。

【００１５】なお、貫通孔５のボルト挿入側の端部にボ
ルトボックス５ａが形成され、このボルトボックス５ａ
に連結ボルト６のボルト頭部６ａが収納されている。ま
た、ＲＣセグメント１同士の継手部の強度低下を防止す
るため、トンネルａの円周方向側の継ぎ手部がトンネル
ａの軸方向に連続しないように、ＲＣセグメント１はト
ンネルａの円周方向にずらして設置されている。

【００１６】さらに、ＲＣセグメント１のトンネル円周
方向の端面部およびトンネルａの軸方向の端面部には、
必要に応じてＲＣセグメント１同士がずれることなく確
実に接合され、さらにＲＣセグメント１の位置決めがし
易いように互いに嵌り合う凹凸（図省略）がＲＣセグメ
ント１の周囲に連続して形成されていてもよい。

【００１７】図４は、セグメント継ぎ手部の他の例を示
し、特にボルトボックス３ａが深めに形成され、またボ
ルトボックス３ａ内に突出しているボルト２の軸部２ｂ
にスタッド７が多数突設されている。そして、ボルトボ
ックス３ａ内に高強度モルタル等の高強度グラウト材８
が充填されていることで、ＲＣセグメント１同士がボル
ト２によって連結された後、ボルト２は貫通孔３内に完
全に固定されている。

【００１８】このような構成において、次に施工方法を
説明する。最初に、トンネルａを掘進するシールド機（図省
略）のテール部において、先にトンネルａの円周方向に
円形リング状に組み立てたＲＣセグメント１の端部に、
新たに複数のＲＣセグメント１を円形リング状に設置す
る。そして、新たに設置した各ＲＣセグメント１を先に
設置したＲＣセグメント１に複数の連結ボルト６によっ
てそれぞれ連結する。

【００１９】次に、トンネルａの円周方向に隣接す
る一方のＲＣセグメント１の貫通孔３にそのトンネル軸
方向側の開口端からボルト２を斜めに挿通し、その先端
２ａを他方のＲＣセグメント１のインサート４に螺合す
ることで、トンネルａの円周方向に隣接するＲＣセグメ
ント１同士を互いに連結する。ボルト２の締め付けには
トルクレンチ等を利用するものとする。

【００２０】なおその際、ＲＣセグメント１の組み立て
中に、貫通孔３にボルト２を挿通することは一般にきわ
めて困難なことから、ボルト２は貫通孔３内に予め挿入
しておくとともに、貫通孔３内に抜け落ちないように仮
止めしておくものとする。貫通孔３内にボルト２を仮止
めする方法としては、例えば図３（ａ）に図示するよう
に、ボルト２の軸部２ｂと貫通孔３との間にゴム等の弾
性部材９を介在する等して仮固定する方法がある。

【００２１】さらに、ＲＣセグメント１の運搬、組み立
て等に際して、ボルト２が貫通孔３から突出して作業の
妨げにならないように、ボルト２は貫通孔３内に完全に
収納されるよに挿入しておくものとする。また、この段
階でのボルト２は、次の掘削が完了するまで完全には締
め付けないで仮り締めの状態にしておくものとする。ま
た、ＲＣセグメント１の寸法誤差や施工誤差などによ
り、ボルト２の先端２ａをインサート４にうまく螺合で
きない場合も考えられるが、その対策としては、例えば
貫通孔３の内径をやや大きめにしたりすることで簡単に
対処できる。

【００２２】次に、次のリングを掘進する。また、
円形リング状に組み立てた複数のＲＣセグメントをシー
ルド機のテール部内からトンネルａ内に押し出す。その
際、ＲＣセグメント１は周囲地山からの土圧や水圧で圧
縮され、継ぎ手部が密着するため、この時点でボルト２
を本締めする。以下、同様に〜の作業を繰り返し行
ってトンネルａの全長を覆工する。なお、ボルト２を本
締めした後からも、ＲＣグメント１が周囲地山からの土
圧や水圧によってさらに締め付けられてボルト２に弛み
が生じる場合があるため、その対策としては、例えば図
３（ｂ）に図示するようにボルト頭部２ｂの内側に高反
発型弾性ワッシャー１０を取り付ける。

【００２３】高反発型弾性ワッシャー１０は、例えば平
ワッシャーに弾性ゴム等を取り付けて形成されている。
こうすることで、継ぎ手部の弛みは吸収されるだけでな
く、地震時などに接合部に隙間が生じたりするのを未然
に防止できる。なお、符号１１はシールド機の推進ジャ
キである。

【００２４】

【発明の効果】この発明は以上説明した通りであり、特
にトンネルの円周方向に隣接する一方のセグメントのト
ンネル軸方向側の端面部から他方のセグメントのトンネ
ル円周方向側の端面部に向かって挿通される連結部材に
よってトンネルの円周方向に隣接するセグメント同士が
連結してあるので、セグメントの内側に連結ボルト等の
連結部材やボルトボックスが一切現れず、組み立てられ
た後のセグメントの内側を完全な平滑面とすることがで
きるだけでなく、組み立て後のセグメントの内面が完全
な平滑になることで美観も向上する。

【００２５】また、これまでのようにボルトボックス等
をコクリートで穴埋めする場合に比べて、コンクリート
が一体化されるため、耐久性においてすぐれている。ま
た、連結部材としてボルトを使用する場合手も、汎用品
を利用できるのでコストの面でも有利である。

【００２６】さらに、連結部材の締め付けは、セグメン
トの組み立ての合間にトルクレンチ等の治具で簡単にお
こなうことができて作業性もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】シールドトンネルの一部斜視図である。

【図２】（ａ），（ｂ）はボルトで連結される前のトン
ネル円周方向に隣接するセグメント継ぎ手部の断面図で
ある。

【図３】（ａ），（ｂ）はボルト頭部の断面図である。

【図４】トンネルの円周方向に隣接するセグメント継ぎ
手部の断面図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は従来のセグメント継ぎ手部の
断面図である。

【符号の説明】

１ＲＣセグメント（セグメント）１ａトンネル円周方向側の端面部１ｂトンネル軸方向側の端面部２ボルト（連結部材）２ａボルトの先端部３貫通孔３ａボルトボックス４インサート５貫通孔６連結ボルト６ａ連結ボルトの先端７スタッド８グラウト材９弾性部材１０高反発型弾性ワッシャー１１シールド機の推進ジャッキ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トンネルの円周方向に隣接するセグメン
ト同士を接合するセグメントの継手部構造において、ト
ンネルの円周方向に隣接する一方のセグメントのトンネ
ル軸方向側の端面部から他方のセグメントのトンネル円
周方向側の端面部に向かって挿通される連結部材によっ
てトンネルの円周方向に隣接するセグメント同士が連結
してあることを特徴とするセグメントの継ぎ手部構造。
【請求項２】トンネルの円周方向に隣接する一方のセ
グメントに、トンネル軸方向側の端面部から他方のセグ
メントのトンネル円周方向側の端面部に向かって貫通す
る貫通孔が形成され、この貫通孔に連結部材としてボル
トが挿通されていることを特徴とする請求項１記載のセ
グメントの継ぎ手部構造。
【請求項３】トンネルの円周方向に隣接する他方のセ
グメントのトンネル円周方向側の端面部に連結部材の先
端部が連結されるインサートが埋設してあることを特徴
とする請求項１または２記載のセグメントの継ぎ手部構
造。
【請求項４】貫通孔のトンネル軸方向側の開口端部に
ボルト頭部がボルトボックスを形成し、ボルトの軸部に
スタッドを突設し、かつボルトボックスにグラウト材が
充填してあることを特徴とする請求項２または３記載の
セグメントの継ぎ手部構造。