JP2001288992A - シールド工事用セグメントリング、セグメントおよびリング間継手 - Google Patents

シールド工事用セグメントリング、セグメントおよびリング間継手

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JP2001288992A JP2001016046A JP2001016046A JP2001288992A JP 2001288992 A JP2001288992 A JP 2001288992A JP 2001016046 A JP2001016046 A JP 2001016046A JP 2001016046 A JP2001016046 A JP 2001016046A JP 2001288992 A JP2001288992 A JP 2001288992A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールド工事用セグメントにおいて、セット
時の地山とのクリアランスを少なくして裏込め材充填量
を低減し、大径のシールドトンネルにも適用可能とし、
搬送用台車のレールの敷設,撤去作業および風管等の取
付,撤去作業を省略する。 【解決手段】覆工用リングを円周方向に4分割、5分割
以上に分割し、一つのセグメントをキーセグメント5と
し、このセグメント5と隣のセグメント4をトンネル軸
方向に対して傾斜する傾斜面11同士で当接させて接続
用金具12で剛接合し、これらセグメントをヒンジ構造
10で接合して、例えば3ヒンジ構造とし、先にセット
したセグメント2〜4に対してキーセグメント5をトン
ネル軸方向から挿入取り付けできるようにする。底部の
インバートセグメント2には、搬送用台車の走行ガイド
溝31と風管等に利用する空間33を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド工法によ
るトンネル覆工に使用される多分割型のセグメントリン
グ、セグメントおよびリング間継手に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】シールド工事用セグメントリングとし
て、3ヒンジ構造で一体化した3等分割型のセグメント
リングが、内的に安定したシールド覆工を形成するもの
として知られている。また、この3等分割型のセグメン
トリングを用いるシールド工法は、小口径トンネルの経
済的な構築方法として、従来から広く普及している。
【0003】そして、この3ヒンジ構造・3等分割型の
セグメントリングを小口径のシールドマシン内で組み立
てる方法としては、図10に示すように、覆工を構成す
る各セグメント51,52,53と地山54とのクリア
ランスを通常の場合よりも大きくして、先ず、セグメン
ト51をセットした後、セグメント52を前記クリアラ
ンスを利用し地山側に退避させてセットすることで、セ
グメント53をセットできるようにし、次いでセグメン
ト52を内側に向かって回転移動させることでセグメン
ト52と53を組み付けて所定の位置にセットする方法
を採用している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の3ヒンジ構造・3等分割型のセグメントリングの場
合、前述した理由から、セグメントリングの外形に比べ
てシールドマシンによる掘削断面を大きくして、各セグ
メントと地山とのクリアランスを大きくするため、クリ
アランスへ充填する裏込め材が掘削断面に比して多くな
ってしまう問題点があった。そのため、裏込め材料の品
質や施工精度の影響を受けやすくなり、地表面陥没等の
恐れが出てくることもある。また、裏込め材費用の全体
工費に占める割合が大きくなってしまう。また、3等分
割型では1セグメントピースの大きさからトンネル口径
に限界があり、大径のシールドトンネルに適用すること
ができない問題もある。
【0005】また、シールド工法においては、構築され
たセグメントリングの底部には、施工に使用される搬送
用台車のためのレールが敷設されるが、レールの敷設作
業および撤去作業が手間がかかるなどの問題がある。さ
らに、構築されたセグメントリング内には風管等の配管
を設置する必要があるが、この配管の取付作業および撤
去作業も手間がかかるなどの問題がある。
【0006】本発明は、前述のような問題点を解消すべ
くなされたもので、その目的は、セグメントのセット時
における各セグメントと地山とのクリアランスを少なく
することができ、さらに大径のシールドトンネルに適用
することが可能となり、また搬送用台車のレールの敷設
・撤去作業および風管等の取付・撤去作業を省略するこ
とができ、またリング間を簡単で安価な部材により簡単
かつ強固に接合することができるシールド工事用セグメ
ントリング、セグメントおよびリング間継手を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1のシー
ルド工事用セグメントリングは、覆工用リングを円周方
向に分割してm個のセグメントから構成し、これらセグ
メントのうち少なくとも1つをリング軸方向(トンネル
軸方向)に対して傾斜する傾斜接合面を有するキーセグ
メントとし、m個の接合部のうちn個(n<m)の接合
部をヒンジ構造で接合し、他の接合部を接続用金具で剛
接合してなることを特徴とする。
【0008】即ち、例えば円環構造における構造安定性
がよい3ヒンジ構造の場合、セグメントを4分割、5分
割などとし、このうちの1個のセグメントをキーセグメ
ントとし、4分割の場合、キーセグメントとこのキーセ
グメントに傾斜接合面で接合するセグメントを接続用金
具で剛接合して一体化し、5分割の場合、残りの通常セ
グメント同士もトンネル軸方向と平行な接合面同士を接
続用金具で剛接合して一体化し、3ヒンジ構造(平面視
がトンネル軸方向と平行で、かつ正面視が凹凸形状でせ
ん断力のみを伝達する構造)の覆工用リングを形成す
る。3ヒンジ構造に限らず、n個のヒンジ構造でセグメ
ントをm(>n)分割すること、例えば4ヒンジ構造で
5分割、6分割などとすることも可能である。
【0009】キーセグメント以外のセグメントを先にセ
ットした後、キーセグメントをトンネル軸方向から挿入
することで、従来のように地山とセグメントとのクリア
ランスを利用することなく、複数ヒンジ構造の覆工用リ
ングを形成することができ、クリアランスを少なくする
ことで、裏込め材の充填量の低減等が図られる。また、
4分割3ヒンジ構造(ミニシールドトンネル)では、1
セグメントピースの大きさからトンネル口径に限界があ
るが、例えば5分割3ヒンジ構造とすることで、大径の
シールドトンネルにも適用が可能となる。
【0010】本発明の請求項2のシールド工事用セグメ
ントリングは、請求項1のセグメントリングにおいて、
底部のセグメントはインバートセグメントであることを
特徴とする。このインバートセグメントの水平でフラッ
トな上面により、内部作業の施工性・安全性を向上させ
ることができ、またレール設置等も可能となる。また、
このインバートセグメントの上面に幅方向(トンネル軸
直角方向)に若干の傾斜を付けることで、後述する溝に
インバート面の水を流すこともできる。
【0011】本発明の請求項3のシールド工事用セグメ
ントリングは、請求項2のセグメントリングにおいて、
インバートセグメントの上部にリング軸方向(トンネル
軸方向)に延在する溝が形成されていることを特徴とす
る。この溝は、中央に1つ設けてもよいし、左右に間隔
をおいて複数設けてもよい。複数のセグメントリングが
リング間継手により接合されると、トンネル軸方向に連
続した溝が形成され、この溝を施工時における搬送用台
車の走行用のガイドとして利用することができ、また施
工中だけではなく供用後の維持管理においても管路歩行
や管理機械類の走行にも利用することができる。さら
に、この溝にモルタルなどでトンネル軸方向の勾配調整
を施すことにより、施工時や供用後の維持管理時に排水
溝として利用することができる。また、インバートセグ
メントの上面にも同様にモルタルなどで勾配調整を施す
ことができる。このようなインバートセグメントを使用
することで、排水機能を簡単に付加することができる。
【0012】本発明の請求項4のシールド工事用セグメ
ントリングは、請求項2または請求項3のセグメントリ
ングにおいて、インバートセグメントの内部にリング軸
方向(トンネル軸方向)に延在する空間が形成されてい
ることを特徴とする。複数のセグメントリングがリング
間継手により接合されると、トンネル軸方向に連続した
空間が形成され、この空間を施工時には風管等に利用で
き、また完成後にはケーブル等の配設や他の目的に利用
することができる。
【0013】本発明の請求項5のシールド工事用セグメ
ントリングは、請求項2に記載のセグメントリングにお
いて、インバートセグメントの内面に二次覆工コンクリ
ートが一体的に形成され、このインバートセグメントの
内部にリング軸方向に延在する溝または空間が形成され
ていることを特徴とする。インバートセグメントのセグ
メント厚が増すことにより前述の溝(ガイド溝や排水溝
など)や空間(風管など)を容易に形成することができ
る。これと同時に、従来のセグメント組み立て後の二次
覆工コンクリートの施工を省略できると共に、鉄筋の被
りを考慮した通常のセグメント厚に対して所定厚さの二
次覆工コンクリートが一体的に成形されているため、将
来削り取りにより補修が可能となる。また、このような
セグメントは一体型の工場製品であるため、品質および
精度が良いことから、二次覆工部を薄くすることがで
き、トンネル外径を小さくすることができる。
【0014】本発明の請求項6のシールド工事用セグメ
ントリングは、請求項1に記載のセグメントリングにお
いて、セグメントの内面に二次覆工コンクリートが一体
的に形成され、このセグメントの内部にリング軸方向に
延在する空間が形成されていることを特徴とする。分割
された各セグメントのセグメント厚が増すことにより前
述の空間(風管など)を容易に形成することができる。
これと同時に、従来のセグメント組み立て後の二次覆工
コンクリートの施工を省略できると共に、鉄筋の被りを
考慮した通常のセグメント厚に対して所定厚さの二次覆
工コンクリートが一体的に成形されているため、将来削
り取りにより補修が可能となる。また、このようなセグ
メントは一体型の工場製品であるため、品質および精度
が良いことから、二次覆工部を薄くすることができ、ト
ンネル外径を小さくすることができる。
【0015】本発明の請求項7のシールド工事用セグメ
ントリングは、請求項1、請求項2、請求項3、請求項
4、請求項5または請求項6のセグメントリングにおい
て、セグメントリング同士を、両端部が取付孔に挿入さ
れる筒状部材とこの筒状部材の両端部内に打ち込まれて
該両端部を拡径する拡径部材とからなるリング間継手で
接合してなることを特徴とする。既に組み立てられたセ
グメントリングあるいは次に組み立てられるセグメント
リングに、両端に拡径部材を有する筒状部材を予めセッ
トしておけば、シールドマシンの推進ジャッキの反力に
より、両端の拡径部材が筒状部材内に打ち込まれ、セグ
メントリング同士が強固に固定される。このリング間継
手は、汎用されている打ち込み式アンカー金物を改良し
たものを使用することができ、リング間継手を安価なも
のとすることができると共に、シールドマシンの推進ジ
ャッキにより固定することができ、接合作業が極めて容
易となる。なお、リング間の接合は、セグメントピース
同士の接合部がトンネル軸方向に連続するいも継ぎでも
よいし、セグメントピース同士の接合部がトンネル軸方
向にずれる千鳥組でもよい。
【0016】本発明の請求項8のシールド工事用セグメ
ントリングは、請求項7のセグメントリングにおいて、
セグメントリング同士を、リング間継手が設置される部
分において凹凸(ほぞとほぞ穴)で嵌合してなることを
特徴とする。リング間において、せん断力の伝達機能を
大きく確保することができる。
【0017】本発明の請求項9のインバートセグメント
は、セグメントリングの底部に設置されるセグメントの
上部にリング軸方向に延在する溝が形成されていること
を特徴とする。この溝は、中央に1つ設けてもよいし、
左右に間隔をおいて複数設けてもよい。複数のセグメン
トリングがリング間継手により接合されると、トンネル
軸方向に連続した溝が形成され、この溝を施工時におけ
る搬送用台車の走行用のガイドとして利用することがで
き、また施工中だけではなく供用後の維持管理において
も管路歩行や管理機械類の走行にも利用することができ
る。さらに、この溝にモルタルなどでトンネル軸方向の
勾配調整を施すことにより、施工時や供用後の維持管理
時に排水溝として利用することができる。また、インバ
ートセグメントの上面にも同様にモルタルなどで勾配調
整を施すことができる。このようなインバートセグメン
トを使用することで、排水機能を簡単に付加することが
できる。
【0018】本発明の請求項10のインバートセグメン
トは、セグメントリングの底部に設置されるセグメント
の内部にリング軸方向に延在する空間が形成されている
ことを特徴とする。複数のセグメントリングがリング間
継手により接合されると、トンネル軸方向に連続した空
間が形成され、この空間を施工時には風管等に利用で
き、また完成後にはケーブル等の配設や他の目的に利用
することができる。
【0019】本発明の請求項11のインバートセグメン
トは、セグメントリングの底部に設置されるセグメント
の内面に二次覆工コンクリートが一体的に形成され、こ
のセグメントの内部にリング軸方向に延在する溝または
空間が形成されていることを特徴とする。インバートセ
グメントのセグメント厚が増すことにより前述の溝や空
間を容易に形成することができる。これと同時に、従来
のセグメント組み立て後の二次覆工コンクリートの施工
を省略できると共に、鉄筋の被りを考慮した通常のセグ
メント厚に対して所定厚さの二次覆工コンクリートが一
体的に成形されているため、将来削り取りにより補修が
可能となる。また、このようなセグメントは一体型の工
場製品であるため、品質および精度が良いことから、二
次覆工部を薄くすることができ、トンネル外径を小さく
することができる。
【0020】本発明の請求項12のセグメントは、セグ
メントの内面に二次覆工コンクリートが一体的に形成さ
れ、このセグメントの内部にリング軸方向に延在する空
間が形成されていることを特徴とする。分割された各セ
グメントのセグメント厚が増すことにより前述の空間を
容易に形成することができる。これと同時に、従来のセ
グメント組み立て後の二次覆工コンクリートの施工を省
略できると共に、鉄筋の被りを考慮した通常のセグメン
ト厚に対して所定厚さの二次覆工コンクリートが一体的
に成形されているため、将来削り取りにより補修が可能
となる。また、このようなセグメントは一体型の工場製
品であるため、品質および精度が良いことから、二次覆
工部を薄くすることができ、トンネル外径を小さくする
ことができる。
【0021】本発明の請求項13のリング間継手は、両
端部がリング同士の接合面に穿設された取付孔に挿入さ
れる筒状部材と、この筒状部材の両端部内に打ち込まれ
て該両端部を拡径する拡径部材とから構成されているこ
とを特徴とする。既に組み立てられたセグメントリング
あるいは次に組み立てられるセグメントリングに、両端
に拡径部材を有する筒状部材を予めセットしておけば、
シールドマシンの推進ジャッキの反力により、両端の拡
径部材が筒状部材内に打ち込まれ、セグメントリング同
士が強固に固定される。このリング間継手は、汎用され
ている打ち込み式アンカー金物を改良したものを使用す
ることができ、リング間継手を安価なものとすることが
できると共に、シールドマシンの推進ジャッキにより固
定することができ、接合作業が極めて容易となる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施形態
に基づいて説明する。この実施形態は、3ヒンジ4分割
型(あるいは5分割型)のシールドセグメントリングの
例である。なお、図示例ではミニシールドセグメントで
あるが、これに限定されことなく、中形・大型のシール
ドセグメントおよびn個ヒンジm個分割(n<m)のセ
グメントリングに適用できることはいうまでもない。
【0023】図1は、3ヒンジ4分割型のミニシールド
セグメントリングの正面図と平面図を示したものであ
り、このセグメントリング1は、4つのセグメントピー
スに分割され、底部用のインバートセグメント2(A1
型)と、左右側壁用の標準型のセグメント3(A2型)
および片側傾斜面のセグメント4(B型)と、頂部用の
キーセグメント5(K型)から構成され、キーセグメン
ト5とセグメント4とが傾斜面11で当接しセグメント
間継手12により剛接合されて一体化し、3個のインバ
ートセグメント2、一体化したセグメント4・5、セグ
メント3が互いにヒンジ構造10で接合されている。
【0024】3ヒンジ5分割型の場合には、例えば標準
型のセグメント3(A2型)の部分が二点鎖線で示すよ
うに2分割され(図示ではセグメント3の長さが短いが
実際にはセグメントリングが円周方向にぼぼ等分割され
る)、この2分割されたセグメントがトンネル軸方向に
平行な接合面で接合され、セグメント間継手12により
剛接合されて一体化する。
【0025】ヒンジ構造10は、接合面がトンネル軸方
向と平行に形成され、かつ正面視が凹凸形状で接合され
る構造であり、せん断のみを伝達できる構造とされてい
る。図6に示すのは、ヒンジ構造の一例であり、一方の
セグメントの接合端面に形成された半径R1 の円弧表面
を有する凸条部10aと、他方のセグメントの接合端面
に形成された半径R1 より若干大きい半径R2 の円弧表
面を有する凹条部10bを回転自在に嵌合させて構成さ
れている。
【0026】また、これら凸条部10aと凹条部10b
はセグメントリングの外面側に偏位させて配設してお
り、外面側における接合面間に略三角形状の隙間が形成
されて回転可能な接合部が得られるようにし、内面側に
おける接合面間には長方形状の隙間が形成されるように
し、この内面側の隙間にコーキング材13を充填してシ
ールを施している。なお、このコーキング材13は予め
片方のセグメントの接合面に貼り付けておくことができ
る。
【0027】キーセグメント5とセグメント4との接合
部における互いに当接可能な傾斜面11,11は、図1
に示すように、トンネル軸方向に対して適当な角度αで
傾斜しており、またトンネル横断面の放射方向に対して
は、適当な角度βで傾斜しており、セットされたセグメ
ント3および4に対してトンネル軸方向の切羽側から挿
入取り付けできるようにされている。
【0028】傾斜面11に設けられるセグメント間継手
12は、セグメントの内面から露出しないものを使用す
る。例えば、図4,図5に示すように、傾斜面11にお
けるトンネル軸方向とセグメント板厚方向の中央部に配
置された断面円弧状の雌型継手12aとこれにトンネル
軸方向から挿入可能な雄型継手12bから構成する。な
お、セグメント間継手12は、これに限らず、セグメン
トの内面側に埋設した継手板同士をボルトで締結する方
式などでもよい。
【0029】以上のような各セグメント2〜5には、図
2〜図5に示すように、平面視で中央に裏込め材注入孔
14が予め形成されており、またトンネル軸方向に隣接
するセグメント同士がリング間継手20により剛接合さ
れる。なお、リング間の接合は、図1(b) に示すよう
に、セグメントピース同士のヒンジ接合部がトンネル軸
方向にずれる千鳥組とされているが、ヒンジ接合部がト
ンネル軸方向に連続するいも継ぎでもよい。
【0030】図7,図8に示すのは、リング間継手20
の例である。図7においては、汎用されている打ち込み
式のアンカーを改良したもの使用しており、両端部にス
リットを形成した筒状部材(インサート金物)21と、
この筒状部材21に両端部に打ち込まれて両端部を拡径
可能な拡径部材(楔金物)22とからリング間継手20
を構成している。
【0031】接合するセグメントの接合端面における板
厚方向中央に、リング間継手20を挿入取り付け可能な
取付孔23を予め設けておき、例えば、セットの終了し
たセグメントの取付孔23にリング間継手20の一方の
端部を挿入取り付けしておき、次にセットされるセグメ
ントの取付孔23に前記リング間継手20の他方の端部
を挿入し、エレクターとシールドマシンの推進ジャッキ
でセグメントを押し込んで組み付けることで、両端部の
拡径部材22が筒状部材21内に押し込まれ、拡径部材
22の両端部が拡径することで、セグメントリング同士
が強固に接合される。
【0032】図7(b)では、リング間継手20が取り
付けられる部分に互いに嵌合するほぞ24とほぞ穴25
を形成し、トンネル横断面の放射方向におけるせん断力
の伝達機能を増大させている。また、ほぞ24とほぞ穴
25の間に補強金物26を介在させ、凹凸部を補強して
いる。即ち、セグメント桁高が小さい場合は、凹凸部を
極力小さくして補強を行うようにしている。
【0033】図8は、雄型継手27と雌型継手28によ
りリング間継手20を構成した例であり、雌型継手28
内に雄型継手27が挿入され雌型の爪部材29に嵌合す
ることにより、せん断力の伝達機能を大きく確保するこ
とができる。なお、セグメントリング1の接合端面に
は、円周方向に連続するシール溝15が形成されてお
り、このシール溝15内に止水シール材を収納し、シー
ルドマシンのジャッキ推力で圧着させることで、リング
間の止水がなされる。
【0034】以上のような構成において、組み立てに際
しては、先ずインバートセグメント2をセットし、次い
で、このインバートセグメント2の左右両側にセグメン
ト3,4をセットし、各セグメント2〜4をエレクター
と推進ジャッキにより押し込み前述のリング間継手20
により既に前工程で構築の完了しているセグメントリン
グに固定する。次に、セットの終了したセグメント3と
4との間にキーセグメント5をトンネル軸方向から挿入
することで取り付ける。このキーセグメント5も既に前
工程で構築の完了しているセグメントリングに固定す
る。その後、キーセグメント5とセグメント3をセグメ
ント間継手12で剛接合する。
【0035】セグメントリング1は、4分割型(あるい
は5分割型)であるが、セグメント3とキーセグメント
5は剛接合により一体化しているため、3ヒンジのセグ
メントリングとして内的に安定したリングとして挙動す
ることになる。また、4分割3ヒンジでは、1セグメン
トピースの大きさからトンネル口径に限界があるが、5
分割以上の3ヒンジ構造とすることにより、大径のシー
ルドトンネルにも適用が可能となる。
【0036】次に、インバートセグメント2は、図2に
示すように、上面に水平面30aを有する厚板部分30
を有しており、この厚板部分30の中央にトンネル軸方
向に連続可能な溝31を予め形成しておく。水平面30
aを搬送用台車32のタイヤの転動面として利用し、溝
31内に搬送用台車32の水平ローラ付きのガイド部材
32aを挿入して案内支持させることで、レールがなく
ても搬送用台車32を自動走行させることができる。な
お、大型シールドセグメントの場合には、溝31を2個
平行に配設し、往路と復路に使用することもできる。
【0037】また、下水道等においては、インバートセ
グメント2の上面および溝31にモルタル等でトンネル
軸方向の勾配調整を施すことで、トンネル軸方向に連続
した勾配を形成し、水が溜まるのを防止することができ
る。なお、インバートセグメント2の上面にはトンネル
軸直角方向の若干の傾斜を溝31に向かって形成するこ
とにより、インバート上面の水を溝31に流すことがで
きる。
【0038】さらに、インバートセグメント2の厚板部
分30の内部には、トンネル軸方向に連続可能な挿通孔
33を予め形成しておく。この挿通孔33はセグメント
製作時に溝31の両側に管を埋設するなどして形成する
ことができ、施工時には風管等として利用し、また完成
後はケーブル等の配設や他の目的に利用する。
【0039】また、インバートセグメント2および各セ
グメント3〜5の内面には、二次覆工コンクリートが一
体的に形成され、インバートセグメント2では、図2に
示すように、溝31と挿通孔33を容易に形成できるよ
うにされ、他のセグメント3〜5においても、図9に示
すように、挿通孔33を容易に形成できるようにされて
いる。
【0040】例えば、図9に示すように、セグメント2
〜5の一次覆工コンクリート部40には鉄筋40aの被
りを確保し、かつ、所定の強度を持たせた上で、所定厚
みの二次覆工コンクート部41を一体的に形成する。例
えば、一次覆工コンクリート部40を100mmとし、
二次覆工コンクート部41を50mmとし、これらを内
寸法150mmの成形型枠を用いて一体的に成形する。
【0041】このような二次覆工コンクート部を一体的
に形成しておくことにより、従来の二次覆工作業を省略
することができる。また、従来の二次覆工は鉄筋の被り
が少ないため、削り取りによる補修ができないが、本発
明では、鉄筋の被りを確保した一次覆工コンクリート部
40に対して厚い二次覆工コンクート部41が一体的に
形成されているため、将来、削り取りにより補修が可能
となる。なお、一次覆工コンクリート部40と二次覆工
コンクート部41との間に、シート等の剥離材や剥離剤
を成形時に埋設しておくこともできる。また、このよう
なセグメントは一体型の工場製品であるため、品質およ
び精度が良いことから、二次覆工部を薄くすることがで
き、トンネル外径を小さくすることができる。
【0042】
【発明の効果】本発明は以上のような構成からなるの
で、次のような効果を奏する。 (1) キーセグメント以外のセグメントを先にセットした
後、キーセグメントをトンネル軸方向から挿入すること
で、従来のように地山とセグメントとのクリアランスを
利用することなく、例えばセグメントが4分割、5分割
以上で3ヒンジ構造の覆工用リングを形成することがで
き、クリアランスを少なくすることで、裏込め材の充填
量を低減することができる。これにより、工費を大幅に
低減でき、また裏込め材による品質や施工精度への影響
を少なくすることができ、品質および施工精度の向上を
図ることができる。また、例えば、3ヒンジでセグメン
トを5分割以上とすることで、大径のシールドトンネル
にも3ヒンジ構造等を適用することが可能となる。
【0043】(2) 底部のセグメントをインバートセグメ
ントとすれば、水平でフラットな面により、内部作業の
施工性・安全性を向上させることができ、またレール設
置等も可能となる。また、排水のためのトンネル軸方向
およびトンネル軸直角方向の勾配調整を簡単に行うこと
ができる。
【0044】(3) インバートセグメントの上部に溝を設
ければ、この溝を施工時における搬送用台車の走行用の
ガイドとして利用することができ、レールの設置を省略
することができ、工期短縮およびコストの低減を図るこ
とができる。また、この溝を施工時や供用後の維持管理
時の排水溝として利用することもできる。
【0045】(4) インバートセグメントの内部に空間を
形成すれば、この空間を施工時には風管等に利用するこ
とができ、また完成後にはケーブル等の配設や他の目的
に利用することができ、従来のセグメントリング内に風
管やケーブル等を設置する手間が省かれ、工期短縮およ
びコストの低減を図ることができる。
【0046】(5) リング間継手に筒状部材とこの筒状部
材の両端部内に打ち込まれる拡径部材とからなるリング
間継手を用いれば、リング間継手を安価なものとするこ
とができると共に、エレクターやシールドマシンの推進
ジャッキにより簡単に固定することができ、接合作業が
極めて容易となる。
【0047】(6) リング間継手が設置される部分を凹凸
で嵌合させる構造とすることにより、リング間における
せん断力の伝達機能を大きく確保することができる。
【0048】(7) セグメントの内面に二次覆工コンクリ
ートを一体的に形成することにより、溝や空間を容易に
形成することができる。さらに、従来のセグメント組み
立て後の二次覆工コンクリートの施工を省略でき、工期
の短縮およびコストの低減を図ることができると共に、
鉄筋の被りを考慮した通常のセグメント厚に対して所定
厚さの二次覆工コンクリートが一体的に成形されている
ため、将来削り取りにより補修が可能となる。また、セ
グメントは一体型の工場製品であるため、品質および精
度が良いことから、二次覆工部を薄くすることができ、
トンネル外径を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシールド工事用セグメントリングの1
実施形態を示したものであり、(a) は正面図、(b) は平
面図、(c) は正面図である。
【図2】本発明のセグメントリングにおけるインバート
セグメントを示したものであり、(a) は平面図、(b) は
正面図である。
【図3】本発明のセグメントリングにおける側壁用の標
準型のセグメントを示したものであり、(a) は正面図、
(b) は下面図である。
【図4】本発明のセグメントリングにおける側壁用の片
側傾斜接合面のセグメントを示したものであり、(a) は
正面図、(b) は下面図である。
【図5】本発明のセグメントリングにおける頂部用のキ
ーセグメントを示したものであり、(a) は正面図、(b)
は下面図である。
【図6】本発明のセグメントリングにおけるヒンジ構造
の例を正面図である。
【図7】本発明のリング間継手の例を示す断面図であ
る。
【図8】本発明のリング間継手の他の例を示す断面図で
ある。
【図9】本発明のセグメントを示す正面図である。
【図10】従来の3ヒンジ構造・3等分割型のセグメン
トリングの組み立て方法を示す正面図である。
【符号の説明】
1…セグメントリング 2…底部用のインバートセグメント(A1型) 3…側壁用のセグメント(A2型) 4…側壁用のセグメント(B型) 5…頂部用のキーセグメント(K型) 10…ヒンジ構造 10a…凸条部 10b…凹条部 11…傾斜面 12…セグメント間継手 12a…雄型継手 12b…雌型継手 13…コーキング材 14…裏込め材注入孔 15…シール溝 20…リング間継手 21…筒状部材(インサート金物) 22…拡径部材(楔金物) 23…取付孔 24…ほぞ 25…ほぞ穴 26…補強金物 27…雄型継手 28…雌型継手 29…爪部材 30…厚板部分 30a…水平面 31…溝 32…搬送用台車 32a…ガイド部材 33…挿通孔 40…一次覆工コンクリート部 41…二次覆工コンクリート部
フロントページの続き (71)出願人 000000549 株式会社大林組 大阪府大阪市中央区北浜東4番33号 (71)出願人 000172813 佐藤工業株式会社 富山県富山市桜木町1番11号 (71)出願人 000001236 株式会社小松製作所 東京都港区赤坂二丁目3番6号 (72)発明者 高橋 良文 東京都千代田区大手町2丁目6番2号 東 京都下水道サービス株式会社内 (72)発明者 山本 征彦 東京都新宿区津久戸町2番1号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 武田 邦夫 東京都港区港南2丁目15番2号 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 桐谷 祥治 東京都中央区日本橋本町4丁目12番20号 佐藤工業株式会社内 (72)発明者 勝沼 清 東京都港区赤坂2丁目3番6号 株式会社 小松製作所内 (72)発明者 佐々木 徳行 東京都港区芝4丁目2番3号 ジオスター 株式会社内 (72)発明者 田中 秀樹 東京都港区芝4丁目2番3号 ジオスター 株式会社内 Fターム(参考) 2D055 BA01 BB01 CA03 CA08 EB02 GC04 GD01

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 覆工用リングを円周方向に分割してm個
    のセグメントから構成し、これらセグメントのうち少な
    くとも1つをリング軸方向に対して傾斜する傾斜接合面
    を有するキーセグメントとし、m個の接合部のうちn個
    (n<m)の接合部をヒンジ構造で接合し、他の接合部
    を接続用金具で剛接合してなることを特徴とするシール
    ド工事用セグメントリング。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のセグメントリングにお
    いて、底部のセグメントはインバートセグメントである
    ことを特徴とするシールド工事用セグメントリング。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のセグメントリングにお
    いて、インバートセグメントの上部にリング軸方向に延
    在する溝が形成されていることを特徴とするシールド工
    事用セグメントリング。
  4. 【請求項4】 請求項2または請求項3に記載のセグメ
    ントリングにおいて、インバートセグメントの内部にリ
    ング軸方向に延在する空間が形成されていることを特徴
    とするシールド工事用セグメントリング。
  5. 【請求項5】 請求項2に記載のセグメントリングにお
    いて、インバートセグメントの内面に二次覆工コンクリ
    ートが一体的に形成され、このインバートセグメントの
    内部にリング軸方向に延在する溝または空間が形成され
    ていることを特徴とするシールド工事用セグメントリン
    グ。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載のセグメントリングにお
    いて、セグメントの内面に二次覆工コンクリートが一体
    的に形成され、このセグメントの内部にリング軸方向に
    延在する空間が形成されていることを特徴とするシール
    ド工事用セグメントリング。
  7. 【請求項7】 請求項1、請求項2、請求項3、請求項
    4、請求項5または請求項6に記載のセグメントリング
    において、セグメントリング同士を、両端部が取付孔に
    挿入される筒状部材とこの筒状部材の両端部内に打ち込
    まれて該両端部を拡径する拡径部材とからなるリング間
    継手で接合してなることを特徴とするシールド工事用セ
    グメントリング。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載のセグメントリングにお
    いて、セグメントリング同士を、リング間継手が設置さ
    れる部分において凹凸で嵌合してなることを特徴とする
    シールド工事用セグメントリング。
  9. 【請求項9】 セグメントリングの底部に設置されるセ
    グメントの上部にリング軸方向に延在する溝が形成され
    ていることを特徴とするインバートセグメント。
  10. 【請求項10】 セグメントリングの底部に設置される
    セグメントの内部にリング軸方向に延在する空間が形成
    されていることを特徴とするインバートセグメント。
  11. 【請求項11】 セグメントリングの底部に設置される
    セグメントの内面に二次覆工コンクリートが一体的に形
    成され、このセグメントの内部にリング軸方向に延在す
    る溝または空間が形成されていることを特徴とするイン
    バートセグメント。
  12. 【請求項12】 セグメントの内面に二次覆工コンクリ
    ートが一体的に形成され、このセグメントの内部にリン
    グ軸方向に延在する空間が形成されていることを特徴と
    するセグメント。
  13. 【請求項13】 両端部がリング同士の接合面に穿設さ
    れた取付孔に挿入される筒状部材と、この筒状部材の両
    端部内に打ち込まれて該両端部を拡径する拡径部材とか
    ら構成されていることを特徴とするリング間継手。
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