JP2001279733A - 取水用セグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストアップを招くことなく、容易にかつ短
時間にて製造することを可能とし、さらに、シールドマ
シンのテールブラシの耐用年数の長期化を図る。 【解決手段】 内周面を形成する鋼板からなるスキンプ
レート１４の外周側における周囲に、鋼板からなる主桁
板１５及び継手板１６を設けて枠体１２とする。枠体１
２内を、区画板１７によって二つの空間に区画する。一
方の空間の外周側に外面スキンプレート１８を設けて密
閉された密閉空間部１０Ａとする。他方の空間における
スキンプレート１４に形成された孔部２１を臨む位置に
合成樹脂製の円筒体２２を配設し、透水性コンクリート
１３を充填して透水部１０Ｂとする。透水部１０Ｂの透
水性コンクリート１３に染み込んだ水を、円筒体２２及
びスキンプレート１４の孔部２１によって形成された取
水孔２０から内面側へ導く。

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、互いに接合され
ることにより、トンネル覆工体を構成するセグメントに
係り、特に、周囲の地下水や海水を内周側へ取り入れて
導く取水型トンネルの覆工体を構成する取水用セグメン
トに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、地下水や海水を利用するため
に、周囲の地下水や海水を内周側へ取り入れて導く取水
型トンネルが構築されている。図５に示すように、この
取水型トンネルを構成する筒状の覆工体１は、複数の取
水用セグメント２から構成されたもので、これら複数の
取水用セグメント２同士を周方向及び軸方向へ互いに接
合することにより構築されている。この取水用セグメン
ト２は、図６及び図７にも示すように、円弧版状に形成
されたもので、外周面側に凹部３が形成されたコンクリ
ート製のセグメント本体４と、このセグメント本体４の
凹部３に充填された多孔質の透水性コンクリート（ポー
ラスコンクリート）からなる透水層５とを有している。
コンクリート本体４には、内周面４ａと凹部３の底面３
ａとに連通する複数の取水孔６が形成されている。ま
た、凹部３には、その底面３ａに沿って、透水性を有す
るフィルター７が敷き詰められている。なお、符号８
は、各取水用セグメント２同士を接合させるための継手
部である。また、各取水用セグメント２の取水孔６に
は、予めキャップが嵌め込まれ、覆工時における覆工体
１内への水の流入が防止されている。

【０００３】そして、上記構造の取水用セグメント２同
士を接合させて構築された覆工体１によれば、各取水用
セグメント２の取水孔６のキャップを取り外すことによ
り、各取水用セグメント２の透水層５に染み込んだ覆工
体１の外周側の地下水や海水が、フィルター７を通過し
て取水孔６から内周面４ａ側へ導かれ、その後、覆工体
１内を流されて導かれてポンプ等によって汲み上げられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記取水型
トンネルの覆工体１を構成する取水用セグメント２は、
型枠を用いて成型されるが、複数の取水孔を有するた
め、型枠が複雑化してしまい設備費が嵩んでしまうとい
う問題があった。しかも、型枠によってコンクリート製
のセグメント本体４を成型した後に、さらに透水性コン
クリートを打設して透水層５を成型しなければならず、
その製造作業に多大な手間を要するという問題があっ
た。また、この種の取水用セグメント２は、その外周面
が透水性コンクリートが露出されて比較的粗面とされて
いるので、シールドマシンによって推進して掘削する際
に、透水性コンクリートが露出された外周面と接触する
シールドマシンのテールブラシの摩耗が著しく、その耐
用年数が短くなってしまうという問題があった。

【０００５】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、極めて容易にかつ低コストにて製造することがで
き、しかも、シールドマシンのテールブラシの耐用年数
の長期化を図ることが可能な取水用セグメントを提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の取水用セグメントは、互いに接合さ
せることにより円筒状の覆工体を構成するとともに、外
周側の水を内周側へ取り入れる取水用セグメントであっ
て、内周面を形成する鋼板からなるスキンプレートの外
周側における周囲に鋼板からなる主桁板及び継手板が設
けられた枠体内に透水性コンクリートが充填され、前記
スキンプレートには、前記透水性コンクリートに染み込
んだ水を内周側へ導く取水孔である孔部が設けられてな
り、外周面は、その一部が、鋼板からなる外面スキンプ
レートが設けられた低摩擦部とされていることを特徴と
している。

【０００７】このように、内周面を形成する鋼板からな
るスキンプレートの外周側における周囲に鋼板からなる
主桁板及び継手板が設けられた枠体内に透水性コンクリ
ートが充填されて、この透水性コンクリートに染み込ん
だ水をスキンプレートの取水孔から内面側へ導くもので
あるので、コンクリート製のセグメントの外周側に透水
層を設けた場合のように、複雑な構造の型枠を用いて成
型する必要がなく、設備費を大幅に低減させることがで
きる。また、枠体へ透水性コンクリートを充填するだけ
で良いので、コンクリート製のセグメント本体を成型し
た後に、透水性コンクリートを打設して製造する場合と
比較して、コンクリートの打設・養生にかかる時間及び
手間を大幅に削減させることができる。さらには、外周
面の一部に、鋼板からなる外面スキンプレートが設けら
れた低摩擦部を有するので、推進時に外周面と接触する
シールドマシンのテールブラシの摩耗を大幅に低減させ
ることができ、テールブラシの耐用年数の長期化を図る
ことができる。

【０００８】請求項２記載の取水用セグメントは、請求
項１記載の取水用セグメントにおいて、前記枠体内が、
長手方向にわたって設けられた区画板によって二つの空
間に区画され、一方の空間は、その外周側に前記外面ス
キンプレートが設けられて密閉された密閉空間部とさ
れ、他方の空間は、前記透水性コンクリートが充填され
た透水部とされていることを特徴としている。

【０００９】つまり、枠体内が区画板によって二つの空
間に区画され、一方側の空間が、その外周側に外面スキ
ンプレートが設けられて密閉された密閉空間部とされて
いるので、この密閉空間部においては、海水や地下水な
どの水と接触する箇所を片面側だけにすることができ、
これにより、腐食部分が低減された鋼製の枠体を有する
取水用セグメントとすることができ、自身の耐用年数の
長期化を図ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の取水用セグメント
の実施の形態例を図面を参照して説明する。図１及び図
２において、符号１１は、取水用セグメントである。こ
の取水用セグメント１１は、枠体１２と、この枠体１２
内に打設された透水性コンクリート１３とから構成され
た円弧版状に形成されている。枠体１２は、内周面側に
設けられたスキンプレート１４と、このスキンプレート
１４の外周側における両側部に設けられた主桁板１５
と、スキンプレート１４の外周側における両端部に設け
られた継手板１６とを有している。

【００１１】また、スキンプレート１４の外周側には、
長手方向へわたって区画板１７が設けられており、この
区画板１７によって枠体１２内が二つの空間に区画され
ている。そして、この区画板１７によって区画された一
方の空間の外周側には、外面スキンプレート１８が設け
られ、これにより、この一方の空間は、スキンプレート
１４、主桁板１５、継手板１６、区画板１７及び外面ス
キンプレート１８によって閉鎖されている。

【００１２】そして、区画板１７によって区画された二
つの空間の内、外面スキンプレート１８によって密閉さ
れた空間が密閉空間部１０Ａとされ、透水性コンクリー
ト１３が充填された空間が透水部１０Ｂとされている。
枠体１２内における他方側の空間である透水部１０Ｂに
は、断面視Ｌ字状に形成された複数のリブ１９が設けら
れている。これらリブ１９は、主桁板１５と区画板１７
との間にわたってそれぞれ設けられたもので、スキンプ
レート１４の長手方向へ間隔をあけて設けられている。

【００１３】なお、これらスキンプレート１４、主桁板
１５、継手板１６、区画板１７、外面スキンプレート１
８及びリブ１９は、それぞれ鋼板から形成されたもの
で、互いに溶接固定されている。

【００１４】また、透水部１０Ｂにおけるスキンプレー
ト１４には、複数の孔部２１が形成されている。また、
透水部１０Ｂにおけるスキンプレート１４の外周面側に
は、孔部２１を臨む位置に、それぞれ円筒体２２が孔部
２１と連通するように設けられており、これら円筒体２
２及び孔部２１によって取水孔２０が形成されている。

【００１５】円筒体２２は、低膨張性の合成樹脂から形
成されたもので、例えば、ポリエチレン樹脂によって形
成されている。図３にも示すように、円筒体２２には、
その外周面に、周方向へわたって定着つば部２３が形成
されおり、この定着つば部２３によって、枠体１２内に
打設された透水性コンクリート１３と高い定着力にて定
着されている。さらに、円筒体２２には、その内周面
に、台形ねじからなる雌ねじ部２４が形成されており、
この雌ねじ部２４には、外周面に台形ねじからなる雄ね
じ部２５が形成されたキャップ２６がねじ込まれて取り
付けられるようになっている。

【００１６】そして、このキャップ２６を円筒体２２に
取り付けることにより、円筒体２２によって形成された
取水孔２０が閉塞されるようになっている。なお、この
キャップ２６も、例えばポリエチレン樹脂等の合成樹脂
から形成されている。また、符号２７は、キャップ１６
を回転させるために形成された取っ手部である。さら
に、円筒体２２には、取水用セグメント１１の外周側の
端部の開口部分に、フィルター２８が設けられている。
なお、符号２９は、内周面側から外周面側へグラウト材
を注入するためのグラウトホールである。

【００１７】また、主桁板１５の一方には、外方へ突出
する雄継手３１が設けられ、主桁板１５の他方には、雄
継手３１が挿通される挿通孔３２が形成されている。ま
た、他方の主桁板１５には、その内面側に、挿通孔３２
を囲うように空間形成部材３３が設けられており、挿通
孔３２に挿入される雄継手３１が収納される空間が形成
されている。

【００１８】つまり、一方の取水用セグメント１１の雄
継手３１を、他方の取水用セグメント１１の挿通孔３２
へ挿通させることにより、取水用セグメント１１同士が
軸方向へ互いに接合されるようになっている。

【００１９】また、継手板１６には、締結用ボルトが挿
通されるボルト挿通孔３４が形成されており、取水用セ
グメント１１の継手板１６同士を当接させて互いのボル
ト挿通孔３４を連通させた状態にて、内面側に形成され
た図示しないボルトボックスから締結用ボルトを挿通
し、ナットを締結することにより、取水用セグメント１
１同士が周方向へ接合されるようになっている。

【００２０】そして、上記構造の取水用セグメント１１
を、掘削孔内にて周方向及び軸方向へそれぞれ接合する
ことにより、筒状の覆工体１が構築される。ここで、こ
の取水用セグメント１１には、その外周面側の一部に外
面スキンプレート１８が露出した部分、つまり低摩擦部
が設けられて低摩擦化されているので、図４に示すよう
に、シールドマシンＭが推進する際に、取水用セグメン
ト１１の外周面と密着しながら移動するテールブラシＢ
との摩擦抵抗を低減させることができ、これにより、テ
ールブラシＢの摩耗が極力抑えられる。

【００２１】そして、上記のようにして覆工体１を構築
したら、この覆工体１を構成するそれぞれの取水用セグ
メント１１の円筒体２２にねじ込まれたキャップ２６を
取り外すことにより、円筒体２２及び孔部２１によって
形成された取水孔２０から、透水性コンクリート１３に
染み込んだ地下水あるいは海水が取り入れられ、覆工体
１内を流されてポンプ等により汲み上げられる。

【００２２】以上説明したように、この取水用セグメン
ト１１によれば、内周面を形成する鋼板からなるスキン
プレート１４の外周側における周囲に鋼板からなる主桁
板１５及び継手板１６が設けられた枠体１２内に透水性
コンクリート１３が充填されて、この透水性コンクリー
ト１３に染み込んだ水を円筒体２２及びスキンプレート
１４の孔部２１からなる取水孔２０から内面側へ導くも
のであるので、コンクリート製のセグメントの外周側に
透水層を設けた場合のように、複雑な構造の型枠を用い
て成型する必要がなく、設備費を大幅に低減させること
ができる。また、枠体１２へ透水性コンクリート１３を
充填するだけで良いので、コンクリート製のセグメント
本体を成型した後に、透水性コンクリートを打設して製
造する場合と比較して、コンクリートの打設・養生にか
かる時間及び手間を大幅に削減させることができる。

【００２３】さらには、外周面の一部に、鋼板からなる
外面スキンプレート１８が設けられた低摩擦部を有する
ので、推進時に外周面と接触するシールドマシンＭのテ
ールブラシＢの摩耗を大幅に低減させることができ、テ
ールブラシＢの耐用年数の長期化を図ることができる。
また、枠体１２内が区画板１７によって二つの空間に区
画され、一方側の空間が、その外周側に外面スキンプレ
ート１８が設けられて密閉された密閉空間部１０Ａとさ
れているので、この密閉空間部１０Ａにおいては、海水
や地下水などの水と接触する箇所を片面側だけにするこ
とができ、これにより、腐食部分が低減された鋼製の枠
体１２を有する取水用セグメント１１とすることがで
き、自身の耐用年数の長期化を図ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の取水用
セグメントによれば、下記の効果を得ることができる。
請求項１記載の取水用セグメントによれば、内周面を形
成する鋼板からなるスキンプレートの外周側における周
囲に鋼板からなる主桁板及び継手板が設けられた枠体内
に透水性コンクリートが充填されて、この透水性コンク
リートに染み込んだ水をスキンプレートの取水孔から内
面側へ導くものであるので、コンクリート製のセグメン
トの外周側に透水層を設けた場合のように、複雑な構造
の型枠を用いて成型する必要がなく、設備費を大幅に低
減させることができる。また、枠体へ透水性コンクリー
トを充填するだけで良いので、コンクリート製のセグメ
ント本体を成型した後に、透水性コンクリートを打設し
て製造する場合と比較して、コンクリートの打設・養生
にかかる時間及び手間を大幅に削減させることができ
る。さらには、外周面の一部に、鋼板からなる外面スキ
ンプレートが設けられた低摩擦部を有するので、推進時
に外周面と接触するシールドマシンのテールブラシの摩
耗を大幅に低減させることができ、テールブラシの耐用
年数の長期化を図ることができる。

【００２５】請求項２記載の取水用セグメントによれ
ば、枠体内が区画板によって二つの空間に区画され、一
方側の空間が、その外周側に外面スキンプレートが設け
られて密閉された密閉空間部とされているので、この密
閉空間部においては、海水や地下水などの水と接触する
箇所を片面側だけにすることができ、これにより、腐食
部分が低減された鋼製の枠体を有する取水用セグメント
とすることができ、自身の耐用年数の長期化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の取水用セグメントの構
成及び構造を説明する取水用セグメントの斜視図であ
る。

【図２】 本発明の実施の形態の取水用セグメントの構
成及び構造を説明する取水用セグメントの軸方向の断面
図である。

【図３】 本発明の実施の形態の取水用セグメントの取
水孔部分の構造を説明する取水用セグメントの一部の断
面図である。

【図４】 本発明の実施の形態の取水用セグメントを用
いた覆工時におけるシールドマシンのテール部分におけ
る断面図である。

【図５】 取水型トンネルの覆工体の構成及び構造を説
明する覆工体の概略斜視図である。

【図６】 取水型トンネルの覆工体を構成する従来の取
水用セグメントの斜視図である。

【図７】 取水型トンネルの覆工体を構成する従来の取
水用セグメントの断面図である。

【符号の説明】

１ 覆工体 １０Ａ 密閉空間部 １０Ｂ 透水部 １１ 取水用セグメント １２ 枠体 １３ 透水性コンクリート １４ スキンプレート １５ 主桁板 １６ 継手板 １７ 区画板 １８ 外面スキンプレート ２０ 取水孔 ２１ 孔部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若林 正憲 東京都千代田区有楽町一丁目12番１号 石 川島建材工業株式会社内 (72)発明者 高木 攻 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 田口 龍二 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 BB01 EB01 KA00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに接合させることにより円筒状の覆
   工体を構成するとともに、外周側の水を内周側へ取り入
   れる取水用セグメントであって、 内周面を形成する鋼板からなるスキンプレートの外周側
   における周囲に鋼板からなる主桁板及び継手板が設けら
   れた枠体内に透水性コンクリートが充填され、前記スキ
   ンプレートには、前記透水性コンクリートに染み込んだ
   水を内周側へ導く取水孔である孔部が設けられてなり、 外周面は、その一部が、鋼板からなる外面スキンプレー
   トが設けられた低摩擦部とされていることを特徴とする
   取水用セグメント。
2. 【請求項２】 前記枠体内は、長手方向にわたって設け
   られた区画板によって二つの空間に区画され、一方の空
   間は、その外周側に前記外面スキンプレートが設けられ
   て密閉された密閉空間部とされ、他方の空間は、前記透
   水性コンクリートが充填された透水部とされていること
   を特徴とする請求項１記載の取水用セグメント。