JP2002121997A - セグメントの構造及びセグメントの設置方法 - Google Patents
セグメントの構造及びセグメントの設置方法Info
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- JP2002121997A JP2002121997A JP2000315183A JP2000315183A JP2002121997A JP 2002121997 A JP2002121997 A JP 2002121997A JP 2000315183 A JP2000315183 A JP 2000315183A JP 2000315183 A JP2000315183 A JP 2000315183A JP 2002121997 A JP2002121997 A JP 2002121997A
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- segment
- segments
- tunnel
- installing
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- Pending
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- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 短時間で安全に設置可能なセグメントの構造
及びセグメントの設置方法を提供すること。 【解決手段】 トンネルの内周に覆工を構築するための
複数のセグメントであって、複数のセグメント間を蝶番
で連結することによって、連結したセグメントを開閉自
在に構成したことを特徴とするものである。 また、上記記載のセグメントの構造を使用するセグメン
トの設置方法において、蝶番で連結されたセグメント
を、折り畳んだ状態でセグメントを設置する位置まで運
搬し、その位置で折り畳んだセグメントを開いてトンネ
ルの内周に設置することを特徴とする方法である。
及びセグメントの設置方法を提供すること。 【解決手段】 トンネルの内周に覆工を構築するための
複数のセグメントであって、複数のセグメント間を蝶番
で連結することによって、連結したセグメントを開閉自
在に構成したことを特徴とするものである。 また、上記記載のセグメントの構造を使用するセグメン
トの設置方法において、蝶番で連結されたセグメント
を、折り畳んだ状態でセグメントを設置する位置まで運
搬し、その位置で折り畳んだセグメントを開いてトンネ
ルの内周に設置することを特徴とする方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルの内周に
構築する覆工を構成するセグメントの構造及びセグメン
トの設置方法に関するものである。
構築する覆工を構成するセグメントの構造及びセグメン
トの設置方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シールドトンネルなどのトンネルを構築
する場合において、掘削したトンネルの内周にセグメン
トを複数配置して、掘削後に地山から作用する土圧の支
持又は地山の緩みを防止する覆工としている。 従来からセグメントは、分離した状態でトンネル内部に
搬入し、覆工を構築する位置で分離したセグメントを一
つずつエレクターで配置する。ここでセグメント間は、
ボルトなどで連結して組み立てる。
する場合において、掘削したトンネルの内周にセグメン
トを複数配置して、掘削後に地山から作用する土圧の支
持又は地山の緩みを防止する覆工としている。 従来からセグメントは、分離した状態でトンネル内部に
搬入し、覆工を構築する位置で分離したセグメントを一
つずつエレクターで配置する。ここでセグメント間は、
ボルトなどで連結して組み立てる。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】前記した従来のセグ
メントの構造及びセグメントの設置方法にあっては、次
のような問題点がある。 ＜イ＞分離したセグメントを１つずつエレクターで把持
し、所定の位置に配置して、ボルトなどを使用してセグ
メント間を人力で連結する。このため、セグメントの連
結作業に時間がかかり、トンネル構築の工期短縮を難し
くしている。 ＜ロ＞覆工の分割数を少なくし、セグメント１つ当たり
の大きさを大きくすれば作業時間は短くできる。しか
し、限られたトンネルの空間内でセグメントを運搬、把
持、回転、移動するためには、セグメントの大きさを一
定以下に制限する必要があり、この方法では大幅な作業
時間の短縮にはならない。 ＜ハ＞セグメント間はボルトなどを使用して人力で連結
するために、エレクターで把持しただけのセグメントの
下に作業員が入る必要がある。よって、危険作業が多く
なる。
メントの構造及びセグメントの設置方法にあっては、次
のような問題点がある。 ＜イ＞分離したセグメントを１つずつエレクターで把持
し、所定の位置に配置して、ボルトなどを使用してセグ
メント間を人力で連結する。このため、セグメントの連
結作業に時間がかかり、トンネル構築の工期短縮を難し
くしている。 ＜ロ＞覆工の分割数を少なくし、セグメント１つ当たり
の大きさを大きくすれば作業時間は短くできる。しか
し、限られたトンネルの空間内でセグメントを運搬、把
持、回転、移動するためには、セグメントの大きさを一
定以下に制限する必要があり、この方法では大幅な作業
時間の短縮にはならない。 ＜ハ＞セグメント間はボルトなどを使用して人力で連結
するために、エレクターで把持しただけのセグメントの
下に作業員が入る必要がある。よって、危険作業が多く
なる。
【０００４】
【本発明の目的】本発明は上記したような従来の問題を
解決するためになされたもので、短時間で設置可能なセ
グメントの構造及びセグメントの設置方法を提供するこ
とを目的とする。また、安全に設置可能なセグメントの
構造及びセグメントの設置方法を提供することを目的と
する。本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成
するものである。
解決するためになされたもので、短時間で設置可能なセ
グメントの構造及びセグメントの設置方法を提供するこ
とを目的とする。また、安全に設置可能なセグメントの
構造及びセグメントの設置方法を提供することを目的と
する。本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成
するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明のセグメントの構造は、トンネルの
内周に覆工を構築するための複数のセグメントであっ
て、複数のセグメント間を蝶番で連結することによっ
て、連結したセグメントを開閉自在に構成したことを特
徴とするものである。 ここで蝶番は、連結したセグメントを折り畳む形状によ
って、セグメントがトンネルの内側又は外側に開くよう
に取り付ける。 さらに、コンクリート製のセグメントは、軽量化するた
めに高強度コンクリート又は繊維補強コンクリートで製
作するのが好ましい。 また、上記記載のセグメントの構造を使用するセグメン
トの設置方法において、蝶番で連結されたセグメント
を、折り畳んだ状態でセグメントを設置する位置まで運
搬し、その位置で折り畳んだセグメントを開いてトンネ
ルの内周に設置することを特徴とする方法である。 ここで、連結したセグメントは、奇数番目のセグメント
及び最終端のセグメントをエレクターで把持させて設置
することができる。
するために、本発明のセグメントの構造は、トンネルの
内周に覆工を構築するための複数のセグメントであっ
て、複数のセグメント間を蝶番で連結することによっ
て、連結したセグメントを開閉自在に構成したことを特
徴とするものである。 ここで蝶番は、連結したセグメントを折り畳む形状によ
って、セグメントがトンネルの内側又は外側に開くよう
に取り付ける。 さらに、コンクリート製のセグメントは、軽量化するた
めに高強度コンクリート又は繊維補強コンクリートで製
作するのが好ましい。 また、上記記載のセグメントの構造を使用するセグメン
トの設置方法において、蝶番で連結されたセグメント
を、折り畳んだ状態でセグメントを設置する位置まで運
搬し、その位置で折り畳んだセグメントを開いてトンネ
ルの内周に設置することを特徴とする方法である。 ここで、連結したセグメントは、奇数番目のセグメント
及び最終端のセグメントをエレクターで把持させて設置
することができる。
【０００６】
【本発明の実施の形態】以下図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【０００７】＜イ＞セグメント セグメント１は、シールド掘削機やトンネルボーリング
マシンによって掘削したトンネルの内周に、支保工また
は覆工として組み立てるものをいう。 複数のセグメント１をトンネルの内周に設置して、トン
ネルの覆工を構築する。セグメント１は、コンクリー
ト、鉄筋コンクリート、鋼材、ガラス繊維強化プラスチ
ック（ＦＲＰ）又は炭素繊維強化プラスチックなどの材
料で製作する。 ここでコンクリートを材料として使用する場合、セグメ
ント１を軽量化するために高強度コンクリート又は繊維
補強コンクリートを使用するのが好ましい。
マシンによって掘削したトンネルの内周に、支保工また
は覆工として組み立てるものをいう。 複数のセグメント１をトンネルの内周に設置して、トン
ネルの覆工を構築する。セグメント１は、コンクリー
ト、鉄筋コンクリート、鋼材、ガラス繊維強化プラスチ
ック（ＦＲＰ）又は炭素繊維強化プラスチックなどの材
料で製作する。 ここでコンクリートを材料として使用する場合、セグメ
ント１を軽量化するために高強度コンクリート又は繊維
補強コンクリートを使用するのが好ましい。
【０００８】＜ロ＞繊維補強コンクリート 繊維補強コンクリートは、金属又は合成樹脂の繊維をコ
ンクリートに混入することによって、引張強度、曲げ強
度、靭性などの性能を改善したコンクリートをいう。 繊維補強コンクリートを使用すれば、コンクリートで薄
いセグメントを製造することも可能である。この結果、
セグメント１の重量を軽量化でき、セグメントを把持す
るエレクターの必要能力を抑えることができる。 繊維補強コンクリートの材料としては、例えば、セメン
トと珪石の粉末、シリカフューム、珪砂、高性能減水剤
に水を単位水量（出来上がりコンクリート容積１ｍ3当
たり）として１８０ｋｇ程度（水／セメントの比率が２
２％程度）を加えた高強度コンクリート・マトリックス
に、高強度鋼繊維を容積で２％程度混入して得られる圧
縮強度２００〜２２０ＭＰａ、曲げ強度４０〜４５ＭＰ
ａ、付着強度１０〜９０ＭＰａ、透気係数２．５×１０
-18ｍ2、吸水率０．０５ｋｇ／ｍ 3、塩分拡散係数０.０
２×１０-12ｍ2／ｓｅｃ、弾性係数５５ＧＰａの特性を
持つ繊維補強・超高強度コンクリートが使用できる。
ンクリートに混入することによって、引張強度、曲げ強
度、靭性などの性能を改善したコンクリートをいう。 繊維補強コンクリートを使用すれば、コンクリートで薄
いセグメントを製造することも可能である。この結果、
セグメント１の重量を軽量化でき、セグメントを把持す
るエレクターの必要能力を抑えることができる。 繊維補強コンクリートの材料としては、例えば、セメン
トと珪石の粉末、シリカフューム、珪砂、高性能減水剤
に水を単位水量（出来上がりコンクリート容積１ｍ3当
たり）として１８０ｋｇ程度（水／セメントの比率が２
２％程度）を加えた高強度コンクリート・マトリックス
に、高強度鋼繊維を容積で２％程度混入して得られる圧
縮強度２００〜２２０ＭＰａ、曲げ強度４０〜４５ＭＰ
ａ、付着強度１０〜９０ＭＰａ、透気係数２．５×１０
-18ｍ2、吸水率０．０５ｋｇ／ｍ 3、塩分拡散係数０.０
２×１０-12ｍ2／ｓｅｃ、弾性係数５５ＧＰａの特性を
持つ繊維補強・超高強度コンクリートが使用できる。
【０００９】＜ハ＞蝶番 蝶番２は、セグメント同士を開閉自在に連結する連結具
をいう。 蝶番２は、連結したセグメントを折り畳む形状によっ
て、セグメントがトンネルの内側又は外側に開くように
取り付ける。 図１に、トンネル全周分のセグメント（１ａ〜１ｈ）を
蝶番２で連結し、折り畳んだ状態を示す。 なお、セグメント１はトンネル全周分を一つに連結しな
くてもよい。即ち、複数のセグメント１を蝶番２で連結
したものを幾つか組み合わせることによって、トンネル
の覆工を構築してもよい。 また、蝶番２は、セグメント１を組み立てたときにセグ
メントの周方向端面同士が密着するように取り付ける。
をいう。 蝶番２は、連結したセグメントを折り畳む形状によっ
て、セグメントがトンネルの内側又は外側に開くように
取り付ける。 図１に、トンネル全周分のセグメント（１ａ〜１ｈ）を
蝶番２で連結し、折り畳んだ状態を示す。 なお、セグメント１はトンネル全周分を一つに連結しな
くてもよい。即ち、複数のセグメント１を蝶番２で連結
したものを幾つか組み合わせることによって、トンネル
の覆工を構築してもよい。 また、蝶番２は、セグメント１を組み立てたときにセグ
メントの周方向端面同士が密着するように取り付ける。
【００１０】＜ニ＞エレクター エレクターはセグメントを把持して、所定の位置に設置
するための装置である。 エレクターは、複数のアーム及び把持装置を備えたも
のを使用するのが好ましい。 例えば連結したセグメントの約半分の数に相当するアー
ムを有するエレクターを用意し、奇数番目のセグメント
（１ａ、１ｃ、１ｅ、１ｇ）及び最終端のセグメント１
ｈを把持させる。 エレクターは、セグメント１を把持し、任意に回転、移
動させることができる。
するための装置である。 エレクターは、複数のアーム及び把持装置を備えたも
のを使用するのが好ましい。 例えば連結したセグメントの約半分の数に相当するアー
ムを有するエレクターを用意し、奇数番目のセグメント
（１ａ、１ｃ、１ｅ、１ｇ）及び最終端のセグメント１
ｈを把持させる。 エレクターは、セグメント１を把持し、任意に回転、移
動させることができる。
【００１１】以下図面を参照しながら本発明のセグメン
トの構造を使用したセグメントの設置方法について説明
する。
トの構造を使用したセグメントの設置方法について説明
する。
【００１２】＜イ＞セグメントの運搬 蝶番２で連結したセグメント１は、例えば図１に示すよ
うに折り畳んで運搬する。折り畳んだ状態での運搬は、
トンネル内のセグメントを設置する位置に至るまでおこ
なう。 なお、図１ではトンネルの内周に構築する覆工を８分割
して、８つのセグメントで構成する場合を示すが、分割
数はこれに限定されるものではない。また、蝶番２で連
結したセグメント１を複数使用して覆工を構築してもよ
い。
うに折り畳んで運搬する。折り畳んだ状態での運搬は、
トンネル内のセグメントを設置する位置に至るまでおこ
なう。 なお、図１ではトンネルの内周に構築する覆工を８分割
して、８つのセグメントで構成する場合を示すが、分割
数はこれに限定されるものではない。また、蝶番２で連
結したセグメント１を複数使用して覆工を構築してもよ
い。
【００１３】＜ロ＞セグメントの設置 折り畳んだ状態のセグメント１を、エレクターで把持す
る。例えば、奇数番目のセグメント（１ａ、１ｃ、１
ｅ、１ｇ）及び最終端のセグメント１ｈをエレクターの
各アーム先端の把持装置で把持する。 折り畳んだセグメント１は、エレクターで押し広げなが
ら設置する。 例えば、まず端部のセグメント１ａを所定の位置に仮置
きする。仮置きは、トンネル内周面に支持材を設置し、
支持材で支持させることにより行うことができる。ま
た、所定の位置までセグメント１ａを移動させた後に、
エレクターで把持し続けてもよい。 次に、３番目のセグメント１ｃを所定の位置に移動させ
る。２番目のセグメント１ｂは、１番目のセグメント１
ａと３番目のセグメント１ｃの位置が決まれば自動的に
決まる。 ５番目、７番目のセグメント（１ｅ、１ｇ）も同様にし
て設置する。 最後に、最終端のセグメント１ｈを設置して、最初に設
置したセグメント１ａと連結する。こうしてセグメント
が閉合されると、トンネルの内周に覆工が構築される。 通常、シールドトンネルなどの覆工は断面が円形をして
いるため、円形に組み立てられた後は周方向に軸力が働
くだけである。このため、セグメント間の連結を、別
途、行う必要がない。 ただし、トンネル中心方向に折れ曲がる蝶番２を使用し
ている箇所（例えばセグメント１ｂとセグメント１ｃ
間）には、必要に応じてトンネル内側から連結具を取り
付けてもよい。
る。例えば、奇数番目のセグメント（１ａ、１ｃ、１
ｅ、１ｇ）及び最終端のセグメント１ｈをエレクターの
各アーム先端の把持装置で把持する。 折り畳んだセグメント１は、エレクターで押し広げなが
ら設置する。 例えば、まず端部のセグメント１ａを所定の位置に仮置
きする。仮置きは、トンネル内周面に支持材を設置し、
支持材で支持させることにより行うことができる。ま
た、所定の位置までセグメント１ａを移動させた後に、
エレクターで把持し続けてもよい。 次に、３番目のセグメント１ｃを所定の位置に移動させ
る。２番目のセグメント１ｂは、１番目のセグメント１
ａと３番目のセグメント１ｃの位置が決まれば自動的に
決まる。 ５番目、７番目のセグメント（１ｅ、１ｇ）も同様にし
て設置する。 最後に、最終端のセグメント１ｈを設置して、最初に設
置したセグメント１ａと連結する。こうしてセグメント
が閉合されると、トンネルの内周に覆工が構築される。 通常、シールドトンネルなどの覆工は断面が円形をして
いるため、円形に組み立てられた後は周方向に軸力が働
くだけである。このため、セグメント間の連結を、別
途、行う必要がない。 ただし、トンネル中心方向に折れ曲がる蝶番２を使用し
ている箇所（例えばセグメント１ｂとセグメント１ｃ
間）には、必要に応じてトンネル内側から連結具を取り
付けてもよい。
【００１４】
【本発明の効果】本発明のセグメントの構造及びセグメ
ントの設置方法は以上説明したようになるから次のよう
な効果を得ることができる。＜イ＞複数のセグメントを
予め蝶番で連結しておく。このため、セグメントを設置
するときの連結作業を低減することができ、短時間でセ
グメントを設置することができる。また、折り畳んだセ
グメントを広げるだけ設置できるため、簡単である。 ＜ロ＞セグメント間の連結作業を大幅に低減できる。こ
の結果、エレクターで把持したセグメントの下で行うよ
うな危険作業も低減できる。 ＜ハ＞連結した複数のセグメントを、一度に設置位置ま
で運搬する。このため、運搬作業も低減することができ
る。
ントの設置方法は以上説明したようになるから次のよう
な効果を得ることができる。＜イ＞複数のセグメントを
予め蝶番で連結しておく。このため、セグメントを設置
するときの連結作業を低減することができ、短時間でセ
グメントを設置することができる。また、折り畳んだセ
グメントを広げるだけ設置できるため、簡単である。 ＜ロ＞セグメント間の連結作業を大幅に低減できる。こ
の結果、エレクターで把持したセグメントの下で行うよ
うな危険作業も低減できる。 ＜ハ＞連結した複数のセグメントを、一度に設置位置ま
で運搬する。このため、運搬作業も低減することができ
る。
【図１】本発明のセグメントの構造を折り畳んだ状態の
斜視図
斜視図
【図２】本発明のセグメントの設置方法の実施例の説明
図
図
１・・・セグメント ２・・・蝶番
Claims (2)
- 【請求項１】トンネルの内周に覆工を構築するための複
数のセグメントであって、 複数のセグメント間を蝶番で連結することによって、連
結したセグメントを開閉自在に構成したことを特徴とす
る、セグメントの構造。 - 【請求項２】請求項１記載のセグメントの構造を使用す
るセグメントの設置方法において、 蝶番で連結されたセグメントを、折り畳んだ状態でセグ
メントを設置する位置まで運搬し、 その位置で折り畳んだセグメントを開いてトンネルの内
周に設置することを特徴とする、セグメントの設置方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000315183A JP2002121997A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | セグメントの構造及びセグメントの設置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000315183A JP2002121997A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | セグメントの構造及びセグメントの設置方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002121997A true JP2002121997A (ja) | 2002-04-26 |
Family
ID=18794329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000315183A Pending JP2002121997A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | セグメントの構造及びセグメントの設置方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002121997A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012207431A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | West Japan Railway Co | トンネル覆工構造体 |
| CN110714790A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-01-21 | 衡水益通管业股份有限公司 | 折叠式波纹钢结构及安装方法 |
-
2000
- 2000-10-16 JP JP2000315183A patent/JP2002121997A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012207431A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | West Japan Railway Co | トンネル覆工構造体 |
| CN110714790A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-01-21 | 衡水益通管业股份有限公司 | 折叠式波纹钢结构及安装方法 |
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