JP2004257168A - Joint - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの内面に複数設けられてトンネルの内面に壁部を構築するセグメントの隣接するもの同士を連結する継手に関し、特に、周方向に隣接するセグメント同士及びトンネルの掘削方向に隣接するセグメント同士を連結するのに有効な継手に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、シールド工法により地下鉄等のトンネルを構築する場合、シールド掘削機により掘削した部分の内面に複数のセグメント(スチール型セグメント、中詰コンクリート型セグメント、コンクリート型セグメント等)を設け、掘削した部分の内面を被覆して補強する覆工が行われている。
【0003】
すなわち、シールド掘削機により地山を掘削し、掘削した部分の内面の同一周上に複数のセグメントを連続して設け、周方向に隣接するセグメントの端面間を継手を介して互いに連結し、同一周上にリング状のセグメントリング体を構築する。そして、このようなセグメントリング体を掘削方向に連続して設け、掘削方向に隣接するセグメント間を継手を介して互いに連結する。
【0004】
そして、このようなことをトンネルの内面の全体に渡って行うことにより、トンネルの内面の全体を複数のセグメントにより被覆して補強することができるものである。
【0005】
ところで、上記のようなトンネルの補強に使用されるセグメントは、セグメントの長手方向の端面及び幅方向の端面にそれぞれ鋼製の板を設け、その鋼製の板にネジ挿通用の孔を設け、周方向及び掘削方向に隣接するセグメントの鋼製の板のネジ挿通用の孔間にボルトを挿通させ、そのボルトにナットを締め付けることにより、周方向及び掘削方向に隣接するセグメント間を一体に連結している(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−305594号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、周方向及び掘削方向に隣接するセグメント間をボルトとナットとによって連結する方法では、ネジ挿通用の孔の位置決め、ボルトとナットとの締結作業等に非常に手間がかかるため、作業効率が悪く、工期が長期化し、施工費が高くついてしまう。
【0008】
また、上記のようなセグメントにあっては、隣接するセグメント間をシールする機能を備えていないため、隣接するセグメント間をシールするには、連結する際にセグメント間にシール部材を介在させなければならず、その作業に手間がかかることになる。
【0009】
本発明は、前記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、作業効率が良く、工期を短縮することができて、施工費を安く抑えることができるとともに、隣接するセグメント間を容易にシールすることができる継手を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、以下のような手段を採用している。すなわち、請求項1に係る発明は、トンネルの内面に複数設けられて、トンネルの壁部を構築する複数のセグメントの隣接するもの同士を連結する継手であって、隣接する一方のセグメントの端面に設けられる凹部と、隣接する他方のセグメントの端面に設けられるとともに、前記凹部と係合可能な凸部とからなり、前記凹部及び前記凸部の少なくとも一部を高強度コンクリートで形成した手段を採用したものである。
この発明による継手によれば、隣接する一方のセグメントの端面の凹部と他方のセグメントの端面の凸部とを相互に係合させることで、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとが一体に連結されることになる。この場合、凹部及び凸部の少なくとも一部は高強度コンクリートで形成されているので、セグメント間の連結部の強度を高めることができる。
【0011】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の継手であって、前記凹部又は凸部の少なくとも何れか一方の少なくとも一部にシアストリップを設けたことを特徴とする。
この発明による継手によれば、隣接する一方のセグメントの端面の凹部と他方のセグメントの端面の凸部とを相互に係合させることで、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとが一体に連結される。また、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとの間は、それらの間に介在するシアストリップによってシールされることになる。
【0012】
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の継手であって、前記凹部又は凸部の少なくとも何れか一方の少なくとも一部にトランスミッションストリップを設けたことを特徴とする。
この発明による継手によれば、隣接する一方のセグメントの端面の凹部と他方のセグメントの端面の凸部とを相互に係合させることで、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとが一体に連結される。また、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとの間は、それらの間に介在するシアストリップとトランスミッションストリップとの協働によってシールされることになる。
【0013】
請求項4に係る発明は、請求項1から3の何れかに記載の継手であって、前記凹部又は凸部の少なくとも何れか一方に、その縁部の少なくとも一部にプロテクションストリップ及びシールを設けたことを特徴とする。
この発明による継手によれば、隣接する一方のセグメントの端面の凹部と他方のセグメントの端面の凸部とを相互に係合させることで、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとが一体に連結される。また、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとの間は、それらの間に介在するシアストリップ、トランスミッションストリップ、プロテクションストリップ及びシールの協働によってシールされることになる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図9には、本発明による継手の一実施の形態が示されていて、この継手は、地下鉄等のトンネルの内面に設けられて、トンネルの内面に壁部を構築する複数のセグメント2、23……の周方向及び掘削方向に隣接するもの同士を連結するのに適用したものである。
【0015】
すなわち、この継手は、周方向に隣接する一方のセグメント2の長手方向の一方の端面3に設けられる凹部4と、他方のセグメント23の長手方向の他方の端面8に設けられる前記凹部4と係合可能な凸部9とからなるセグメント間継手25と、掘削方向に隣接する一方のセグメント2の幅方向の一方の端面13に設けられる凹部14と、他方のセグメント23の幅方向の他方の端面18に設けられる前記凹部14と係合可能な凸部19とからなるリング間継手30との二種類の継手を備えている。
【0016】
一方のセグメント2及び他方のセグメント23は、円弧板状をなすコンクリート型セグメントであって、長手方向の両端面3、8の凹部4及び凸部9の全体、幅方向の両端面13、18の凹部14及び凸部19の全体を高強度コンクリートで形成し、その他の部分は普通強度コンクリートで形成している。なお、この場合、図示はしないが、長手方向の両端面3、8の凹部4及び凸部9の一部、幅方向の両端面13、18の凹部14及び凸部19の一部を高強度コンクリートで形成するようにしても良い。
【0017】
セグメント2、23の長手方向の一方の端面3に設けられる凹部4は、図2及び図3に示すように、開口部側が幅広の断面台形状の係合溝6を有する被係合部5と、この被係合部5の底部に一体に設けられる断面T形状の脚部7とから構成されている。凹部4は、セグメント2、23の長手方向の一方の端面3に被係合部5の係合溝6が開口するように、埋設されている。
【0018】
セグメント2、23の長手方向の他方の端面8に設けられる凸部9は、図4及び図5に示すように、先端側が幅狭の断面台形状の係合突起11を有する係合部10と、この係合部10の底部に一体に設けられる断面T形状の脚部12とから構成されている。凸部9は、セグメント2、23の長手方向の他方の端面8から係合部10の係合突起11が突出するように、埋設されている。
前記凹部4と凸部9とは、図8に示すように互いに嵌合できるようになっている。
【0019】
セグメント2、23の幅方向の一方の端面13に設けられる凹部14は、図6及び図7に示すように、開口部側が幅広の断面台形状の係合溝16を有する被係合部15と、この被係合部15の底部に一体に設けられる断面T形状の脚部17とから構成されている。凹部14は、セグメント2、23の幅方向の一方の端面13に被係合部15の係合溝16が開口するように、埋設されている。
【0020】
セグメント2、23の幅方向の他方の端面18に設けられる凸部19は、図6及び図7に示すように、先端側が幅狭の断面台形状の係合突起21を有する係合部20と、この係合部20の底部に一体に設けられる断面T形状の脚部22とから構成されている。凸部19は、セグメント2、23の幅方向の他方の端面18から係合部20の係合突起21が突出するように、埋設されている。
【0021】
セグメント2、23の長手方向の両端面3、8の凹部4及び凸部9、幅方向の両端面13、18の凹部14及び凸部19を構成する高強度コンクリートは、セメント、ポラゾン質粉末、粒径2mm以下の骨材、水及び減水剤を所定の比率で混合させた混合物であって、これを型枠(図示せず)内に充填することにより、凹部4、14及び凸部9、19を形成することができるものである。
【0022】
ここで、セメントとしては、各種ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメント等が挙げられ、用途に応じたものを選択して使用すればよい。例えば、高強度コンクリートの早期強度を向上させる場合には、早強ポルトランドセメントを使用し、高強度コンクリートの流動性を向上させる場合には、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを使用すれば良い。但し、これらのセメントに限定する必要はなく、それ以外のセメントを使用しても良い。
【0023】
ポゾラン質微粉末としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。これらの中でシリカフューム及びシリカダストは、平均粒径が1.0μm以下であり、粉砕等の処理を行う必要がないので、特に有効である。
【0024】
そして、このようなポゾラン質粉末を配合することにより、そのマイクロフィラー効果及びセメント分散効果により高強度コンクリートが緻密化し、圧縮強度が向上する。なお、ポゾラン質微粉末の添加量が多くなると、単位水量が増大するので、ポゾラン質微粉末の添加量はセメント100重量部に対して5〜50重量部が好ましい。
【0025】
骨材としては、粒径2mm以下の粒体を用いることが好ましい。ここで、骨材の粒径とは、85wt%累積粒径である。なお、粒径2mmよりも大きい骨材を含んでも良いが、骨材の粒径が2mmを超えると、高強度コンクリートの強度が低下してしまう虞がある。つまり、高強度コンクリートの分離抵抗性、或いは硬化後の強度等を考慮すると、最大粒径が2mm以下の骨材を用いることが好ましく、最大粒径が1.5mm以下の骨材を用いることがより好ましい。
【0026】
骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂及びこれらの混合物を使用することができる。骨材の配合量は、高強度コンクリートの作業性や分離抵抗性、硬化後の強度やクラックに対する抵抗性等を考慮すると、セメント100重量部に対して50〜250重量部が好ましく、80〜180重量部がより好ましい。
【0027】
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、AE減水剤、高性能減水剤又は高性能AE減水剤を使用することができる。これらの中でも、高性能減水剤又は高性能AE減水剤を使用することが好ましい。減水剤の添加量は、高強度コンクリートの流動性や分離抵抗性、硬化後の強度、更にはコスト等を考慮すると、セメント100重量部に対して固形換算で0.5〜4.0重量部が好ましい。
【0028】
なお、水/セメント比は、高強度コンクリートの流動性や分離抵抗性、硬化体の強度や耐久性等を考慮すると、10〜30%が好ましく、15〜25%がより好ましい。
【0029】
また、セメント硬化時間の短縮を図るためには、急硬材を用いることが好ましいが、その種類は特に限定されるものではない。急硬材としては、セメント鉱物系と無機塩系とがあるが、トンネル工法において通常用いられているのはセメント鉱物系の粉体であり、これをスラリー化してベースコンクリートに添加混合する。このように構成したセメント鉱物系の急硬材は、カルシウムアルミネート類、又はカルシウムサルホアルミネート類等を主成分とし、これにクエン酸類やオキシカルボン酸塩等の凝結遅延剤を適宜組み合わせて使用することが多い。急硬材の添加量は、環境温度や使用材料等の施工条件によって異なるが、通常の場合、粉体急硬材では、セメント質量に対して固形分量で10〜15%程度であり、液体急硬材では8〜15%程度である。
【0030】
そして、セグメント2、23の曲げ強度及び曲げ靭性を高める観点から、配合物に金属繊維及び/又は有機繊維を含ませることが好ましい。金属繊維としては、鋼繊維、アモルファス繊維等が挙げられるが、中でも鋼繊維は強度に優れており、またコストや入手のし易さの点からも好ましい。金属繊維は、径0.01〜1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ましい。径が0.01mm未満では、繊維自身の強度が不足し、張力を受けた際に切れ易くなり、径が1.0mmを超えると、同一配合量での本数が少なくなって高強度コンクリートの曲げ強度が低下する。また、長さが30mmを超えると、混練の再ファイバーボールが生じ易くなり、長さが2mm未満では、マトリックスとの付着力が低下し、曲げ強度が低下するからである。
【0031】
金属繊維の配合量は、凝結後の高強度コンクリート体積の4%未満が好ましく、より好ましくは3.5%未満である。金属繊維の含有量が多くなると、曲げ強度が向上するが、逆に流動性を確保するために単位水量も増大する。このため、流動性及び硬化体の曲げ強度を考慮すると、上記の含有量が好ましい。
【0032】
有機繊維としては、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維、炭素繊維等が挙げられる。有機繊維は、径0.005〜1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ましい。有機繊維の含有量は、凝結後の高強度コンクリート体積の10%未満が好ましく、7%未満がより好ましい。なお、金属繊維と有機繊維の両方を用いるようにしても良い。
【0033】
また、セグメント2、23の充填密度を高める観点から、平均粒径3〜20μm、より好ましくは平均粒径4から10μmの無機粉末を含ませることが好ましい。無機粉末としては、石英粉末、石灰石粉末、酸化アルミニウム等の酸化物粉末、炭化珪素等の炭化物粉末等、窒化珪素等の窒化物粉末等が挙げられるが、中でも、石英粉末は、コストや硬化体の品質安定性の点から好ましい。石英粉末としては、石英や非晶質石英、オパール質やクリストバライト質のシリカ含有粉末等が挙げられる。無機粉末の配合量は、高強度コンクリートの流動性、硬化体の強度等から、セメント100重量部に対して50重量部以下が好ましく、20〜35重量部がより好ましい。
【0034】
さらに、硬化体の靭性を高める観点から、平均粒径が1mm以下の繊維状粒子又は薄片状粒子を含ませることが好ましい。ここで、粒子の粒度とは、その最大寸法の大きさ(特に、繊維状粒子ではその長さ)である。繊維状粒子としては、ウォラストナイト、ボーキサイト、ムライト等が挙げられ、薄片状粒子としては、マイカフレーク、タルクフレーク、バーミキュライトフレーク、アルミナフレーク等が挙げられる。繊維状粒子又は薄片状粒子の配合量は、高強度コンクリートの流動性、硬化体の強度や靭性等から、セメント100重量部に対して35重量部以下が好ましく、10〜25重量部がより好ましい。なお、繊維状粒子においては、硬化体の靭性を高める観点から、長さ/直径の比で表される針状度が3以上のものを用いるのが好ましい。
【0035】
上記のように構成したセグメント2、23の幅方向の両端面13、18の凹部14又は凸部19の少なくとも何れか一方には、セグメント2、23の長手方向に向かって所定の間隔ごとに、図9に示すように、複数箇所に板状のトランスミッションストリップ31が接着等の接合方法により一体に設けられている。また、隣接するトランスミッションストリップ31、31間には、帯状のシアストリップ32が接着等の接合方法により一体に設けられている。さらに、セグメント2、23の幅方向の両端面13、18の凹部14又は凸部19の少なくとも何れか一方の縁部、及び長手方向の両端面3、8の凹部4又は凸部9の少なくとも何れか一方の縁部には、帯状のプロテクションストリップ33及びシール34が接着等の接合方法によりそれぞれ一体に設けられている。
【0036】
そして、上記のように構成した一方のセグメント2の長手方向の一方の端面3と、他方のセグメント23の長手方向の他方の端面8とを接触させ、一方のセグメント2の端面3の凹部4の係合溝6と他方のセグメント23の端面8の凸部9の係合突起11とを相互に係合させ、一方のセグメント2と他方のセグメント23の周方向の端面3、8間を一体に連結する。そして、このような方法で周方向にセグメント2、23……を順次連結し、同一周上に複数のセグメント2、23……からなるリング状のセグメントリング体を構築する。
【0037】
そして、このような構成のセグメントリング体をトンネルの掘削方向に順次構築し、隣接するセグメントリング体間のセグメント2、23の幅方向の端面13、18間を、一方のセグメント2の幅方向の端面13の凹部14の係合溝16と他方のセグメント23の幅方向の端面18の凸部19の係合突起21とを相互に係合させて、隣接するセグメントリング体のセグメント2、23同士を一体に連結する。
【0038】
そして、このようなことを繰り返し行うことで、トンネルの内面の全体を複数のセグメント2、23……によって被覆して補強することができるものである。
【0039】
上記のように構成したこの実施の形態によるセグメント2、23にあっては、周方向に隣接する一方のセグメント2の長手方向の一方の端面3の凹部4の係合溝6と、他方のセグメント23の長手方向の他方の端面8の凸部9の係合突起11とを相互に係合させることで、周方向に隣接するセグメント2、23同士を一体に連結することができ、また、掘削方向に隣接する一方のセグメント2の幅方向の一方の端面13の凹部14の係合溝16と、他方のセグメント23の幅方向の他方の端面18の凸部19の係合突起21とを相互に係合させることで、掘削方向に隣接するセグメント2、23同士を連結することができることになる。
【0040】
従って、セグメント2、23同士の連結にネジ挿通用の孔の位置決めをしたり、ネジ挿通用の孔間にボルトを挿通させてナットを締め付けたりする作業が不要となるので、作業効率を高めることができ、工期を短縮することができ、施工費を安く抑えることができることになる。
【0041】
また、セグメント2、23の幅方向の両端面13、18の凹部14及び凸部19、及び長手方向の両端面3、8の凹部4及び凸部9を高強度コンクリートにより形成しているので、セグメント2、23の連結部の強度を高めることができることになる。
【0042】
さらに、セグメント2、23全体を高強度コンクリートで形成したものに比べて、高強度コンクリートの使用量が少ないので、セグメント2、23の単価を安く抑えることができるとともに、強度を確保することもできる。
【0043】
さらに、セグメント2、23全体を高強度コンクリートで形成したものに比べて重量を軽くすることができるので、作業性を高めることができ、工期を短縮させることができる。
【0044】
さらに、周方向に隣接するセグメント2、23同士、及び掘削方向に隣接するセグメント2、23同士を連結した場合、隣接するセグメント2、23間にはトランスミッションストリップ31、シアストリップ32、及びプロテクションストリップ33、シール34が介在することになるので、隣接するセグメント2、23間の相対移動が防止され、これらの間がシールされることになる。従って、周方向及び掘削方向に隣接するセグメント2、23同士を連結する場合に、新たにシール部材を介在させる作業が不要となるので、作業性が高まり、工期を短縮させることができることになる。
【0045】
なお、前記の説明においては、本発明による継手をコンクリート型セグメントに適用したが、本発明による継手をスチール型セグメント、中詰コンクリート型セグメントに適用しても良いものである。
【0046】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の請求項1に記載の継手によれば、隣接する一方のセグメントの端面の凹部と他方のセグメントの端面の凸部とを相互に係合させることで、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとを一体に連結することができることになる。従って、セグメント同士の連結にネジ挿通用の孔の位置決めをしたり、ネジ挿通用の孔間にボルトを挿通させてナットを締め付けたりする作業が不要となるので、作業効率を高めることができ、工期を短縮することができ、施工費を安く抑えることができることになる。また、凹部及び凸部の少なくとも一部は高強度コンクリートで形成されているので、セグメント間の連結部の強度を高めることができることになる。
【0047】
さらに、請求項2に記載の継手によれば、隣接する一方のセグメントの端面の凹部と他方のセグメントの端面の凸部とを相互に係合させることで、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとを一体に連結することができる。従って、セグメント同士の連結にネジ挿通用の孔の位置決めをしたり、ネジ挿通用の孔間にボルトを挿通させてナットを締め付けたりする作業が不要となるので、作業効率を高めることができ、工期を短縮することができ、施工費を安く抑えることができることになる。また、凹部及び凸部の少なくとも一部は高強度コンクリートで形成されているので、セグメント間の連結部の強度を高めることができることになる。さらに、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとの間はシアストリップによってシールされることになるので、隣接するセグメント同士の連結の際に、新たにシール部材を介在させる作業が不要となる。従って、作業性が向上し、工期を短縮することができることになる。
【0048】
さらに、請求項3に記載の継手によれば、隣接する一方のセグメントの端面の凹部と他方のセグメントの端面の凸部とを相互に係合させることで、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとを一体に連結することができる。従って、セグメント同士の連結にネジ挿通用の孔の位置決めをしたり、ネジ挿通用の孔間にボルトを挿通させてナットを締め付けたりする作業が不要となるので、作業効率を高めることができ、工期を短縮することができ、施工費を安く抑えることができることになる。また、凹部及び凸部の少なくとも一部は高強度コンクリートで形成されているので、セグメント間の連結部の強度を高めることができることになる。さらに、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとの間はシアストリップとトランスミッションストリップとの協働によってシールされることになるので、隣接するセグメント同士の連結の際に、新たにシール部材を介在させる作業が不要となる。従って、作業性が向上し、工期を短縮することができることになる。
【0049】
さらに、請求項4に記載の継手によれば、隣接する一方のセグメントの端面の凹部と他方のセグメントの端面の凸部とを相互に係合させることで、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとを一体に連結することができる。従って、セグメント同士の連結にネジ挿通用の孔の位置決めをしたり、ネジ挿通用の孔間にボルトを挿通させてナットを締め付けたりする作業が不要となるので、作業効率を高めることができ、工期を短縮することができ、施工費を安く抑えることができることになる。また、凹部及び凸部の少なくとも一部は高強度コンクリートで形成されているので、セグメント間の連結部の強度を高めることができることになる。さらに、隣接する一方のセグメントと他方のセグメントとの間はシアストリップ、トランスミッションストリップ、プロテクションストリップ及びシールの協働によってシールされることになるので、隣接するセグメント同士の連結の際に、新たにシール部材を介在させる作業が不要となる。従って、作業性が向上し、工期を短縮することができることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による継手の一実施の形態を示した概略図である。
【図2】セグメント間継手の凹部を示した側面図である。
【図3】図2のA−A線断面図である。
【図4】セグメント間継手の凸部を示した側面図である。
【図5】図4のB−B線断面図である。
【図6】リング間継手の凸部を示した正面図である。
【図7】図6のC−C線断面図である。
【図8】セグメント間継手の係合状態を示した説明図である。
【図9】セグメント間継手の凸部及びリング間継手の凹部を示した説明図である。
【符号の説明】
2、23 セグメント
3、8 長手方向の端面
4、14 凹部
9、19 凸部
13、18 幅方向の端面
31 トランスミッションストリップ
32 シアストリップ
33 プロテクションストリップ
34 シール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a joint that connects a plurality of segments provided on an inner surface of a tunnel and forms a wall portion on the inner surface of the tunnel, and particularly, adjacent segments in a circumferential direction and adjacent in a tunnel excavation direction. The present invention relates to a joint that is effective for connecting segments.
[0002]
[Prior art]
Generally, when constructing a tunnel such as a subway by a shield method, a plurality of segments (steel type segments, filled concrete type segments, concrete type segments, etc.) are provided on an inner surface of a portion excavated by a shield excavator, and the excavated portion is provided. A lining for covering and reinforcing the inner surface is performed.
[0003]
That is, the ground is excavated with a shield excavator, a plurality of segments are continuously provided on the same circumference of the inner surface of the excavated portion, and the end faces of the segments adjacent in the circumferential direction are connected to each other via a joint, and the same A ring-shaped segment ring body is constructed on the circumference. Then, such segment ring bodies are provided continuously in the excavation direction, and segments adjacent in the excavation direction are connected to each other via a joint.
[0004]
By performing such a process over the entire inner surface of the tunnel, the entire inner surface of the tunnel can be covered and reinforced by a plurality of segments.
[0005]
By the way, the segment used for reinforcing the tunnel as described above, a steel plate is provided on each of the longitudinal end face and the width end face of the segment, and a hole for screw insertion is provided on the steel plate. A bolt is inserted between the screw insertion holes of the steel plate of the segment adjacent to the circumferential direction and the excavation direction, and the nut adjacent to the circumferential direction and the excavation direction are integrally connected by tightening a nut to the bolt. (For example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-305594
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of connecting the segments adjacent in the circumferential direction and the excavation direction with bolts and nuts, the positioning of the screw insertion holes, the work of fastening the bolts and nuts, and the like are extremely troublesome, so that the working efficiency is reduced. Bad, the construction period is prolonged, and construction costs are high.
[0008]
In addition, since the segments as described above do not have a function of sealing between adjacent segments, in order to seal between adjacent segments, a sealing member must be interposed between the segments when connecting. Instead, the work is troublesome.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and has good working efficiency, can shorten the construction period, can reduce the construction cost, and can easily reduce the distance between adjacent segments. It is an object of the present invention to provide a joint which can be sealed to a joint.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve the above problems. That is, the invention according to claim 1 is a joint that is provided on the inner surface of a tunnel and connects adjacent ones of a plurality of segments constructing a wall portion of the tunnel. A concave portion provided, and a convex portion provided on the end surface of the other adjacent segment and capable of engaging with the concave portion, wherein at least a part of the concave portion and the convex portion are formed of high-strength concrete. It was done.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the joint by this invention, the adjacent one segment and the other segment are integrally connected by mutually engaging the recessed part of the end surface of one adjacent segment and the convex part of the end surface of the other segment. Will be done. In this case, since at least a part of the concave portion and the convex portion is formed of high-strength concrete, the strength of the connecting portion between the segments can be increased.
[0011]
The invention according to
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the joint by this invention, the adjacent one segment and the other segment are integrally connected by mutually engaging the recessed part of the end surface of one adjacent segment and the convex part of the end surface of the other segment. Is done. Further, the space between one adjacent segment and the other segment is sealed by a shear strip interposed therebetween.
[0012]
The invention according to
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the joint by this invention, the adjacent one segment and the other segment are integrally connected by mutually engaging the recessed part of the end surface of one adjacent segment and the convex part of the end surface of the other segment. Is done. Further, the space between one adjacent segment and the other segment is sealed by cooperation of the shear strip and the transmission strip interposed therebetween.
[0013]
The invention according to
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the joint by this invention, the adjacent one segment and the other segment are integrally connected by mutually engaging the recessed part of the end surface of one adjacent segment and the convex part of the end surface of the other segment. Is done. Further, the space between one adjacent segment and the other segment is sealed by the cooperation of the shear strip, the transmission strip, the protection strip, and the seal interposed therebetween.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the drawings will be described.
1 to 9 show an embodiment of a joint according to the present invention, which is provided on the inner surface of a tunnel, such as a subway, and has a plurality of segments for constructing a wall on the inner surface of the tunnel. 2, 23... Are applied to connect objects adjacent in the circumferential direction and the excavation direction.
[0015]
That is, this joint is associated with the
[0016]
One
[0017]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0018]
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the
The
[0019]
As shown in FIGS. 6 and 7, the
[0020]
As shown in FIGS. 6 and 7, the
[0021]
The high-strength concrete forming the
[0022]
Here, examples of the cement include various portland cements, blast furnace cements, mixed cements such as fly ash cements, and the like, and any cement according to the purpose may be selected and used. For example, to improve the early strength of high-strength concrete, use early-strength Portland cement. To improve the flowability of high-strength concrete, use moderate-temperature Portland cement or low-heat Portland cement. However, it is not necessary to limit to these cements, and other cements may be used.
[0023]
Examples of the pozzolanic fine powder include silica fume, silica dust, fly ash, slag, volcanic ash, silica sol, precipitated silica, and the like. Among them, silica fume and silica dust are particularly effective because they have an average particle size of 1.0 μm or less and do not need to be subjected to a treatment such as pulverization.
[0024]
By blending such a pozzolanic powder, high-strength concrete is densified by its microfiller effect and cement dispersing effect, and the compressive strength is improved. In addition, since the unit water amount increases when the addition amount of the pozzolanic fine powder increases, the addition amount of the pozzolanic fine powder is preferably 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of cement.
[0025]
As the aggregate, it is preferable to use particles having a particle size of 2 mm or less. Here, the particle size of the aggregate is a cumulative particle size of 85 wt%. In addition, an aggregate having a particle size larger than 2 mm may be included, but if the particle size of the aggregate exceeds 2 mm, the strength of the high-strength concrete may be reduced. That is, in consideration of the separation resistance of high-strength concrete, the strength after hardening, and the like, it is preferable to use an aggregate having a maximum particle size of 2 mm or less, and to use an aggregate having a maximum particle size of 1.5 mm or less. More preferred.
[0026]
As the aggregate, river sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand, and a mixture thereof can be used. Considering the workability and separation resistance of the high-strength concrete, the strength after hardening and the resistance to cracks, etc., the amount of the aggregate is preferably 50 to 250 parts by weight, and more preferably 80 to 180 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement. Parts by weight are more preferred.
[0027]
As the water reducing agent, a lignin-based, naphthalene-sulfonic acid-based, melamine-based, polycarboxylic acid-based water reducing agent, an AE water reducing agent, a high performance water reducing agent or a high performance AE water reducing agent can be used. Among these, it is preferable to use a high performance water reducing agent or a high performance AE water reducing agent. The amount of the water reducing agent to be added is 0.5 to 4.0 parts by weight in terms of solids with respect to 100 parts by weight of cement in consideration of fluidity and separation resistance of high-strength concrete, strength after hardening, and cost. Is preferred.
[0028]
The water / cement ratio is preferably from 10 to 30%, more preferably from 15 to 25%, in consideration of the fluidity and separation resistance of high-strength concrete, the strength and durability of the cured product, and the like.
[0029]
Further, in order to shorten the cement hardening time, it is preferable to use a rapidly hardened material, but the type is not particularly limited. As the hardened material, there are a cement mineral type and an inorganic salt type. A cement mineral type powder generally used in the tunnel construction method is slurried and added to and mixed with the base concrete. The cement mineral-based rapid hardening material thus constituted is mainly composed of calcium aluminates, calcium sulfoaluminates, etc., and is used in combination with a setting retarder such as citric acid or oxycarboxylate as appropriate. Often do. The amount of the hardened material varies depending on the working conditions such as the environmental temperature and the materials used. However, in the case of a rapidly hardened powder, the solid content is usually about 10 to 15% of the cement mass, In the case of hard wood, it is about 8 to 15%.
[0030]
And, from the viewpoint of increasing the bending strength and the bending toughness of the
[0031]
The blending amount of the metal fiber is preferably less than 4% of the high-strength concrete volume after setting, more preferably less than 3.5%. When the content of the metal fiber increases, the bending strength improves, but conversely, the unit water amount also increases in order to secure fluidity. For this reason, in consideration of fluidity and bending strength of the cured product, the above content is preferable.
[0032]
Examples of the organic fiber include vinylon fiber, polypropylene fiber, polyethylene fiber, aramid fiber, and carbon fiber. The organic fibers preferably have a diameter of 0.005 to 1.0 mm and a length of 2 to 30 mm. The content of the organic fiber is preferably less than 10% of the volume of the high-strength concrete after setting, more preferably less than 7%. Note that both metal fibers and organic fibers may be used.
[0033]
From the viewpoint of increasing the packing density of the
[0034]
Further, from the viewpoint of increasing the toughness of the cured product, it is preferable to include fibrous particles or flaky particles having an average particle size of 1 mm or less. Here, the particle size of a particle is the size of its maximum dimension (in particular, its length in the case of fibrous particles). Examples of the fibrous particles include wollastonite, bauxite, and mullite, and examples of the flaky particles include mica flake, talc flake, vermiculite flake, and alumina flake. The compounding amount of the fibrous particles or flaky particles is preferably 35 parts by weight or less, more preferably 10 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of cement, from the fluidity of high-strength concrete, the strength and toughness of the hardened body. . From the viewpoint of enhancing the toughness of the cured product, it is preferable to use fibrous particles having a needleiness expressed by a length / diameter ratio of 3 or more.
[0035]
At least one of the
[0036]
Then, one
[0037]
Then, the segment ring bodies having such a configuration are sequentially constructed in the excavation direction of the tunnel, and the space between the end faces 13 and 18 in the width direction of the
[0038]
By repeating such a process, the entire inner surface of the tunnel can be covered and reinforced by the plurality of
[0039]
In the
[0040]
Accordingly, it is not necessary to position a screw insertion hole in the connection between the
[0041]
Also, since the
[0042]
Furthermore, since the amount of the high-strength concrete used is smaller than that in which the
[0043]
Furthermore, since the weight of the
[0044]
Further, when the
[0045]
In the above description, the joint according to the present invention is applied to the concrete segment, but the joint according to the present invention may be applied to the steel segment and the solid concrete segment.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the joint described in claim 1 of the present invention, the concave portion of the end surface of one adjacent segment and the convex portion of the end surface of the other segment are engaged with each other, so that One segment and the other segment can be integrally connected. Therefore, since the operation of positioning the screw insertion hole in the connection between the segments and tightening the nut by inserting the bolt between the screw insertion holes becomes unnecessary, the working efficiency can be improved, The construction period can be shortened, and the construction cost can be reduced. Further, since at least a part of the concave portion and the convex portion is formed of high-strength concrete, it is possible to increase the strength of the connecting portion between the segments.
[0047]
Further, according to the joint of the second aspect, the adjacent one segment and the other segment are engaged by mutually engaging the concave portion on the end surface of the adjacent one segment and the convex portion on the end surface of the other segment. Can be integrally connected. Therefore, since the operation of positioning the screw insertion hole in the connection between the segments and tightening the nut by inserting the bolt between the screw insertion holes becomes unnecessary, the working efficiency can be improved, The construction period can be shortened, and the construction cost can be reduced. Further, since at least a part of the concave portion and the convex portion is formed of high-strength concrete, it is possible to increase the strength of the connecting portion between the segments. Furthermore, since the space between the adjacent one segment and the other segment is sealed by the shear strip, it is not necessary to newly interpose a seal member when connecting the adjacent segments. Therefore, workability is improved and the construction period can be shortened.
[0048]
Furthermore, according to the joint of the third aspect, the adjacent one segment and the other segment are engaged by mutually engaging the concave portion on the end surface of the adjacent one segment and the convex portion on the end surface of the other segment. Can be integrally connected. Therefore, since the operation of positioning the screw insertion hole in the connection between the segments and tightening the nut by inserting the bolt between the screw insertion holes becomes unnecessary, the working efficiency can be improved, The construction period can be shortened, and the construction cost can be reduced. Further, since at least a part of the concave portion and the convex portion is formed of high-strength concrete, it is possible to increase the strength of the connecting portion between the segments. Furthermore, since the adjacent one segment and the other segment are sealed by the cooperation of the shear strip and the transmission strip, a new sealing member is interposed when connecting the adjacent segments. Work becomes unnecessary. Therefore, workability is improved and the construction period can be shortened.
[0049]
Furthermore, according to the joint of the fourth aspect, the adjacent one segment and the other segment are formed by mutually engaging the concave portion on the end surface of one adjacent segment and the convex portion on the end surface of the other segment. Can be integrally connected. Therefore, since the operation of positioning the screw insertion hole in the connection between the segments and tightening the nut by inserting the bolt between the screw insertion holes becomes unnecessary, the working efficiency can be improved, The construction period can be shortened, and the construction cost can be reduced. Further, since at least a part of the concave portion and the convex portion is formed of high-strength concrete, it is possible to increase the strength of the connecting portion between the segments. Further, since the adjacent one segment and the other segment are sealed by the cooperation of the shear strip, the transmission strip, the protection strip, and the seal, a new seal is formed when the adjacent segments are connected to each other. The work of interposing the member becomes unnecessary. Therefore, workability is improved and the construction period can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of a joint according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a concave portion of the inter-segment joint.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
FIG. 4 is a side view showing a convex portion of the inter-segment joint.
FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 4;
FIG. 6 is a front view showing a convex portion of the joint between rings.
FIG. 7 is a sectional view taken along line CC of FIG. 6;
FIG. 8 is an explanatory view showing an engaged state of the inter-segment joint.
FIG. 9 is an explanatory view showing a convex portion of the joint between segments and a concave portion of the joint between rings.
[Explanation of symbols]
2, 23
Claims (4)
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2007023541A (en) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | C I Kasei Co Ltd | Water cut-off structure of segment for shield tunnel |
JP2007224570A (en) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Ohbayashi Corp | Shield lining segment, shield lining structure, and method of constructing shield lining structure |
-
2003
- 2003-02-27 JP JP2003050992A patent/JP2004257168A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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