JP2005188202A - Joint structure and joint metal fitting of segment ring - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、シールド工法において特にシールドトンネルの掘進方向(軸方向)に隣接するセグメントリング同士を複数リング(2リング以上)同時に結合するセグメントリングの継手構造および継手金具に関するものである。 The present invention relates to a joint structure and joint fitting for a segment ring in which a plurality of rings (two or more rings) adjacent to each other in the shield tunneling method (particularly in the axial direction) are connected at the same time.
シールド工法において、地山の覆工材としてセグメントを設置する場合、例えば図5に図示するように、シールドトンネルの周方向に隣接するセグメント20,20間の継手(以下、「セグメント継手イ」という)がシールドトンネルAの軸方向に同一直線状に連続する「芋継ぎ」となるように組む設置方法が知られているが、この設置方法は強度的に劣る等の問題があるためあまり実施されていない。
In the shield method, when a segment is installed as a ground cover material, for example, as shown in FIG. 5, a joint between
これに対し、例えば図6(a),(b)に図示するように、各セグメント20をシールドトンネルAの周方向にほぼ1/2長ずつ互いにずらして、セグメント継手イがシールドトンネルAの軸方向に2リング以上連続しない「千鳥継ぎ」となるように組む設置方法は、セグメント20を強固に組むことができる(特許文献1参照)。
On the other hand, for example, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
また、シールドトンネルAの軸方向に隣接するセグメントリング21,21同士を結合する方法として、隣接する複数のセグメントリング21,21間にPC鋼材などの緊張材22を連続して挿通するとともに、シールドトンネルAの軸方向に所定量のプレストレスを導入することにより、2リングずつまたは2リング以上を同時に結合する方法が知られている。
Further, as a method of connecting the
なお、ここでセグメントリング21は、シールドトンネルAの周方向に隣接して設置された複数のセグメント20からなるリング体をいう。
Here, the
この接合方法は構造がシンプルであり、しかも数リングを同時に結合できるため施工性もよいが、緊張材22で複数のセグメントリングを結合するまで、各リング同士を仮設的に結合する必要がある。
This joining method is simple in structure, and can be connected to several rings at the same time, so that the workability is good. However, until a plurality of segment rings are joined by the
従来、セグメントリング同士を仮接合する方法として、例えば図6(c)に図示するように、雄金具23と雌金具24とを係合させる継手金具25が用いられている。
シールドトンネルAの軸方向に隣接する複数のセグメントリング21,21間に緊張材21を連続して挿通する場合、例えば図5に図示するようにセグメント継手イが「芋継ぎ」となるようにセグメント20を組むことにより、継手金具25,25間に緊張材22を挿通することができるため、緊張材22に充分な被りを確保でき強度面で特に不利になることはない。
When the
しかし、セグメント継手イが「千鳥配置」となるようにセグメント20を組む場合、緊張材21と継手金具25(雄金具23および雌金具24)はシールドトンネルAの周方向にずらして設ける必要から、緊張材21または継手金具25の一方が各セグメント20のかなり縁端部寄りに設けざるを得ず、このためセグメント継手イがシールドトンネルAの軸方向に連続する「芋継ぎ」に組まざるを得ず、強度的にも構造的にも非常に不利になる等の問題があった。
However, when the
また、セグメント20の組み立てに際し、セグメントの組み立て精度が悪いとリング継手位置で緊張材22を挿通するためのシースにずれが生じて、シースに緊張材22を挿入しにくくなる等の問題があった。
Further, when the
請求項1記載のセグメントリングの継手構造は、シールドトンネルの軸方向に隣接する各セグメントリングの接合端面に互いに係合するようにそれぞれ取り付けられた雄金具と雌金具、および前記雄金具および雌金具と前記セグメントリングを前記シールドトンネルの軸方向の同一軸線上で貫通する緊張材とからなり、前記緊張材は前記雄金具および雌金具に設けられた貫通孔を貫通していることを特徴とするものである。
The joint structure of a segment ring according to
本願発明は、シールドトンネルの軸方向に隣接するセグメントリング同士を、緊張材によって複数リング同時に結合する場合、隣接する各セグメントリング間を仮接合する継手金具と緊張材とをシールドトンネルの軸方向の同一軸線上に取り付けることで、継手金具と緊張材を共に構造上および強度上不利な各セグメントの端部を避け、可能な限り各セグメントの中央よりに設置することができ、したがって地山の覆工材としてセグメントを設置する場合、セグメント継手がシールドトンネルの軸方向に2リング以上連続しないようにセグメントを組むことも可能なため、きわめて強固なシールドトンネルを構築することができる。 In the present invention, when a plurality of ring segments adjacent to each other in the axial direction of the shield tunnel are coupled simultaneously by a tension member, a joint fitting and a tension member for temporarily joining the adjacent segment rings are connected in the axial direction of the shield tunnel. By mounting on the same axis, joint fittings and tendons can be installed from the center of each segment as much as possible, avoiding the ends of each segment that are disadvantageous in terms of structure and strength. When a segment is installed as a work material, it is possible to assemble the segment so that the segment joint does not continue two or more rings in the axial direction of the shield tunnel, so that a very strong shield tunnel can be constructed.
また、緊張材が継手金具を貫通する構造とすることで、継手金具の雄金具と雌金具を係合できれば、組立精度に関係なく、緊張材をセグメントの貫通孔に確実に挿通することができる。 In addition, by providing a structure in which the tension member penetrates the joint fitting, if the male fitting and the female fitting of the fitting fitting can be engaged, the tension member can be reliably inserted into the through hole of the segment regardless of the assembly accuracy. .
この場合の雄金具と雌金具は、原則として複数のセグメントリング同士を緊張材によって本接合するまでの間、各セグメントリング同士を単に仮接合するための継手金具であるため、簡単に接合できるものであれば形状や構造は特に限定されるものではない。 In this case, the male and female fittings are joint fittings that are used only to temporarily join the segment rings until the segment rings are finally joined together with the tension material. If so, the shape and structure are not particularly limited.
なお、各セグメントリング間のせん断力は、リング接合面の摩擦力、ほぞまたは継手金具によって処理することができる。特に、各セグメントリング間のせん断力をリング間の接合面の摩擦力に負担させることで、継手金具を強度的にもきわめて簡単な構造とすることができる。 In addition, the shear force between each segment ring can be processed by the frictional force of the ring joint surface, tenon or joint fitting. In particular, the joint fitting can have a very simple structure in terms of strength by causing the shearing force between the segment rings to be borne by the frictional force of the joint surface between the rings.
請求項2記載のセグメントリングの継手金具は、シールドトンネルの軸方向に隣接する各セグメントリングの接合端面に互いに係合するようにそれぞれ取り付けられた雄金具と雌金具とからなり、前記雄金具は前記セグメントリングの接合端面に埋設されたアンカー金具と該アンカー金具に突設された連結子とから形成され、かつ該アンカー金具と連結子および雌金具に前記シールドトンネルの軸方向に連通する貫通孔がそれぞれ形成されてなることを特徴とするものである。
The joint metal fitting of the segment ring according to
本願発明は、雄金具をセグメントリングの接合端面に埋設されたアンカー金具と該アンカー金具に突設された連結子とら形成し、特に連結子をセグメントリングの組立て時にアンカー金具に突設することにより、セグメントの運搬時などに雄金具の破損を未然に防止することができる。 In the present invention, the male fitting is formed from an anchor fitting embedded in the joining end face of the segment ring and a connector protruding from the anchor fitting, and in particular, by connecting the connector to the anchor fitting when assembling the segment ring. It is possible to prevent the male fitting from being damaged during transportation of the segment.
この場合の連結子をアンカー金具に突設する方法としては、例えば雄ねじとねじ穴とからなるねじ込み式または嵌合突起と嵌合穴とからなる嵌合式などがある。 As a method for projecting the connector in this case to the anchor metal fitting, for example, there are a screw-in type comprising a male screw and a screw hole or a fitting type comprising a fitting projection and a fitting hole.
本願発明は、隣接する各セグメントリング間を接合する継手金具と複数のセグメントリングを同時結合する緊張材とをシールドトンネルの軸方向の同一軸線上に取り付けることで、継手金具と緊張材を共に構造上および強度上不利な各セグメントの端部を避け、可能な限り各セグメントの中央よりに設置することができる。 In the present invention, a joint fitting and a tension member are both structured by attaching a joint fitting for joining adjacent segment rings and a tension member for simultaneously joining a plurality of segment rings on the same axis in the axial direction of the shield tunnel. It avoids the end of each segment that is disadvantageous in terms of strength and strength, and can be installed from the center of each segment as much as possible.
また、地山の覆工材としてセグメントを設置する場合、セグメント継手がシールドトンネルの軸方向に2リング以上連続しないようにセグメントを組むことも可能なため、きわめて強固なシールドトンネルを構築することができる。 In addition, when installing a segment as a lining material for natural ground, it is possible to construct a segment so that the segment joint does not continue more than two rings in the axial direction of the shield tunnel, so an extremely strong shield tunnel can be constructed. it can.
図1,2は本願発明の一例を示し、図において地山の覆工材として複数のセグメント1がシールドトンネルAの軸方向および周方向に互いに隣接して設置され、またセグメント継手イがシールドトンネルAの軸方向に2リング以上連続しないように各セグメント1はシールドトンネルAの円周方向にほぼ1/2長ずつ互いにずらして配置されている。
1 and 2 show an example of the present invention. In the figure, a plurality of
また特に、シールドトンネルAの軸方向に隣接するセグメントリング2,2は、隣接する各リング毎に雄金具3と雌金具4とからなる複数の継手金具5によって接合され、かつ複数リング毎に複数の緊張材6によって接合されている。
In particular, the
雄金具3は隣接するセグメント1,1の一方の接合端面に突設され、雌金具4は他方の接合端面に埋設されている。また、各セグメント1にシールドトンネルAの軸方向に貫通する貫通孔1aが雄金具3および雌金具4と同一軸線上で一致するように形成され、かつ各貫通孔1aの内周は樹脂製または金属製のシース1bによって被覆されている。
The male metal fitting 3 protrudes from one joining end face of the
雄金具3はアンカー金具7と連結子8とから形成され、アンカー金具7の先端側と後端側にはそれぞれ所定深さのねじ孔7aと定着リブ7bが形成され、かつ中心部にねじ孔7aおよび貫通孔1aと連通する貫通孔7cが軸方向に連続して形成されている。
The
連結子8は円筒形に形成され、その先端側はやや拡径している。また、連結子8の先端側は軸方向に所定深さの切り込みを入れることにより、周方向に複数の板状部分8aに分割して形成され、各板状部分8aは径方向に変形可能な板ばねになっている。一方、連結子8の後端側の外周には雄ねじ8bが形成されている。
The
このように形成された連結子8は、後端側の雄ねじ8bをアンカー金具7のねじ孔7aに螺入することによりセグメント1の接合端面に突設されている。
The
雌金具4は先端側に連結子8の先端側を嵌合可能な嵌合穴4aを、後端側に定着リブ4bをそれぞれ有し、特に嵌合穴4aの奥は連結子8の先端側の外形に対応して拡径され、これにより嵌合穴4aに嵌合された連結子8の先端側が抜けにくくなっている。
The
また、雌金具4の中心部には軸方向に貫通する貫通孔4cが嵌合穴4aおよび貫通孔1aと連通して形成されている。このように形成された雌金具4は各セグメント1の他方の接合端面に埋設されている。
A through
そして、雌金具4の嵌合穴4aに雄金具3の連結子8の先端側が嵌合されている。また、各セグメント1の貫通孔1a、アンカー金具7の貫通孔7c、連結子8および雌金具4の貫通孔4cによってシールドトンネルAの軸方向に一直線状に連続する貫通孔が形成され、この貫通孔に緊張材6が挿通されている。
The distal end side of the
図3(a)〜(c)は本願発明の変形例を示し、特に隣接する各セグメント1の一方の接合端面に雄金具9が突設され、他方の接合端面に雌金具10が埋設されている。
3 (a) to 3 (c) show a modification of the present invention. In particular, a male fitting 9 protrudes from one joining end face of each
雄金具9はアンカー金具11と連結子12とから形成され、アンカー金具11の先端側に所定深さの嵌合穴11aが形成され、その底部に貫通孔1aと連通する貫通孔11bが形成されている。
The
連結子12はアンカー金具11の嵌合穴11aに嵌合可能な外径の柱状に形成され、その先端部に嵌合穴11aの内径より大きい外径の拡径部12aが形成されている。また、中心部に貫通孔12bが貫通孔1aに連通して形成されている。
The
そして、アンカー金具11の嵌合穴11aに連結子12の後端側が嵌合され、かつアンカー金具11の後端側がセグメント1の接合端面に埋設されている。この場合、連結子12およびアンカー金具11の先端側はセグメント1の接合端面より突出している。
Then, the rear end side of the
雌金具10は、連結子12およびアンカー金具11の先端側を嵌合可能な内径に形成されている。また、雌金具10の奥は拡径され、底部に貫通孔1aに連通する貫通孔10aが形成されている。そして、雌金具10に連結子12およびアンカー金具11の先端側が嵌合されている。
The
この場合、連結子12およびアンカー金具11の先端側を雌金具11に強く押し込むと、連結子12の先端側が雌金具11の底部によって押されることで、後端側がアンカー金具11の嵌合穴11aに押し込まれ、同時に連結子12の拡径部12aによって嵌合穴11aの先端部分が雌金具10内で拡径することにより雄金具9と雌金具10が接合される。
In this case, when the distal end side of the
また、各セグメント1の貫通孔1a、アンカー金具11の貫通孔11b、連結子12の貫通孔12bによってシールドトンネルAの軸方向に一直線状に連続する貫通孔が形成され、この貫通孔に緊張材6が挿通されている。
Further, through
図4(a),(b)は同じく本願発明の変形例を示し、特に隣接するセグメント1,1の一方の接合端面に雄金具13が突設され、他方の接合端面に雌金具14が埋設されている。
4 (a) and 4 (b) show a modification of the present invention, and in particular, a male fitting 13 projects from one joining end face of
雄金具13は先端側が先端方向に徐々に小径となるように形成され、後端側には定着リブ13aが形成されている。また、中心部に貫通孔1aと連通する貫通孔13bが軸方向に連続して形成されている。
The
一方、雌金具14は先端側が先端方向に徐々に大径となるように形成され、後端側には定着リブ14aが形成されている。また、中心部に貫通孔1aと連通する貫通孔14bが軸方向に連続して形成され、貫通孔14bの先端側は雄金具13の先端側を嵌合可能なように拡径されている。
On the other hand, the
このように形成された雌金具14の先端側に雄金具13の先端側が嵌合されている。また、各セグメント1の貫通孔1a、雄金具13の貫通孔13b、雌金具14の貫通孔14bによってシールドトンネルAの軸方向に一直線状に連続する貫通孔が形成され、この貫通孔に緊張材6が挿通されている。
The distal end side of the
本願発明は、シールドトンネルの軸方向に隣接する複数のセグメントリングを緊張材によって複数リング同時に結合することができる。 In the present invention, a plurality of segment rings adjacent to each other in the axial direction of the shield tunnel can be simultaneously coupled by a tension material.
1 セグメント
2 セグメントリング
3 雄金具
4 雌金具
5 継手金具
6 緊張材
7 アンカー金具
8 連結子
9 雄金具
10 雌金具
11 アンカー金具
12 連結子
13 雄金具
14 雌金具
1
Claims (2)
An anchor fitting embedded in a joining end face of each segment ring, the male fitting comprising a male fitting and a female fitting attached so as to engage with each other at the joining end face of each segment ring adjacent in the axial direction of the shield tunnel And a connector projecting from the anchor fitting, and a through-hole communicating with the anchor fitting, the connector and the female fitting in the axial direction of the shield tunnel is formed. Ring fitting bracket.
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