JP2011162987A - Segment - Google Patents

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JP2011162987A JP2010026074A JP2010026074A JP2011162987A JP 2011162987 A JP2011162987 A JP 2011162987A JP 2010026074 A JP2010026074 A JP 2010026074A JP 2010026074 A JP2010026074 A JP 2010026074A JP 2011162987 A JP2011162987 A JP 2011162987A
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Atsushi Taniguchi
敦 谷口
Takamasa Fukuda
隆正 福田
Iwao Nishioka
巌 西岡
Mitsuru Ishii
充 石井
Yoshio Nishida
与志雄 西田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a segment which is simple in structure and can secure a large strength against a shearing force. <P>SOLUTION: This segment 1 is used to form the outer shell of a tunnel by combining a plurality of segments. The segment includes a skin plate 2 forming the outer peripheral surface of the tunnel, inter-ring joint parts 3 vertically installed, in pairs, at both side edges of the skin plate at an interval in the axial direction of the tunnel, and inter-segment joint parts vertically installed, in pairs, at both end edges of the skin plate at an interval in the circumferential direction of the tunnel. A recess/projection fitting structure in which the surface contact of a projective surface 31a and a web surface 32a generally crossing each other in the joint direction is generated when the segment is joined to the other one installed adjacent thereto is formed at the inter-ring joint part. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、シールドトンネルの覆工(外殻)に使用されるセグメントに関するものである。   The present invention relates to a segment used for a shield tunnel lining (outer shell).

従来、複数の円弧板状のセグメントを周方向に接合していくことで円筒状のトンネルの覆工を組み立てる工法が知られている(特許文献1−4など参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a method of assembling a cylindrical tunnel lining by joining a plurality of arcuate plate-shaped segments in the circumferential direction is known (see Patent Documents 1-4 and the like).

これらの特許文献に記載されたセグメントは、地山側に配置されてトンネルの外周面を形成する薄肉鋼板製のスキンプレートと、そのスキンプレートの周囲を囲む鋼製枠材と、スキンプレートと鋼製枠材とによって箱型に成形された内空に充填されるコンクリートとによって構成される。   The segments described in these patent documents are a thin steel plate skin plate which is arranged on the natural ground side and forms the outer peripheral surface of the tunnel, a steel frame surrounding the skin plate, a skin plate and a steel plate. And concrete filled into the inner space formed into a box shape by a frame material.

一方、セグメント同士の継手構造は、大地震などによってトンネルの覆工に大きなせん断力が作用した場合でも、隣接するセグメント同士にずれが生じないようになっていなければ、トンネルの内部に漏水が生じたり、覆工が損壊したりするおそれがある。   On the other hand, the joint structure between segments causes water leakage inside the tunnel if there is no deviation between adjacent segments even when a large shearing force is applied to the tunnel lining due to a large earthquake. Or the lining may be damaged.

そして、特許文献1−4には、トンネルの周方向の継手(セグメント間継手)又はトンネルの軸方向の継手(リング間継手)において、鋼製枠材のフランジを特殊な形状に成形し、突き合わされたフランジ間に形成された直方体状の空隙にモルタルなどの固化材を注入する継手構造が開示されている。   In Patent Documents 1-4, a flange of a steel frame material is formed into a special shape in a joint in a circumferential direction of a tunnel (inter-segment joint) or a joint in an axial direction of a tunnel (inter-ring joint). A joint structure is disclosed in which a solidifying material such as mortar is injected into a rectangular parallelepiped gap formed between the joined flanges.

特許第2566495号公報Japanese Patent No. 2566495 特許第3302925号公報Japanese Patent No. 3302925 特許第3343090号公報Japanese Patent No. 3343090 特許第3373110号公報Japanese Patent No. 3373110

しかしながら、従来の特許文献1−4に開示された継手構造では、特殊な形状に加工された鋼材をセグメントの端部に使用する必要があるため、製作コストが高くなるおそれがある。   However, in the joint structure disclosed in the conventional patent documents 1 to 4, since it is necessary to use a steel material processed into a special shape at the end of the segment, the manufacturing cost may increase.

また、セグメントの端面間に固化材を注入する工程が必要になるうえに、固化材による結合は所定時間の経過後でなければ発現されず、所定の強度を確保するために待ち時間が発生する場合もある。   In addition, a step of injecting a solidifying material between the end surfaces of the segments is required, and the bonding by the solidifying material is not expressed unless a predetermined time has elapsed, and a waiting time is generated to ensure a predetermined strength. In some cases.

さらに、特許文献1には、板状のフランジの端面同士を突合せただけではずれによるせん断力が発生してコンクリートの亀裂の原因になるため、フランジに突条と凹部を設けて嵌め合わせる構造とした発明が開示されているが、依然として板状のフランジの板厚の範囲での接触にすぎない。   Furthermore, Patent Document 1 discloses a structure in which a flange and a recess are provided and fitted to a flange because shearing force due to displacement is generated only by abutting the end faces of plate-like flanges, and causes cracking of concrete. Although the invention has been disclosed, it is still only contact within the plate thickness range of the plate-like flange.

そこで、本発明は、簡単な構造であって、せん断力に対して大きな耐力を確保することが可能なセグメントを提供することを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a segment that has a simple structure and can ensure a large proof strength against a shearing force.

前記目的を達成するために、本発明のセグメントは、複数を組み合わせることによってトンネルの外殻を形成するセグメントであって、トンネルの外周面を形成するスキンプレートと、前記トンネルの軸方向に間隔を置いて前記スキンプレートの両側縁に対となって立設されるリング間継手部と、前記トンネルの周方向に間隔を置いて前記スキンプレートの両端縁に対となって立設されるセグメント間継手部とを備え、前記リング間継手部又は前記セグメント間継手部の少なくとも一方に、隣接して設置される他のセグメントと接合した際に、継手方向に略直交する面同士の面接触が生成される凹凸嵌合構造が形成されることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a segment of the present invention is a segment that forms a tunnel outer shell by combining a plurality of segments, and a skin plate that forms the outer peripheral surface of the tunnel, and a distance in the axial direction of the tunnel. Between the joints between the rings that are erected as a pair on both side edges of the skin plate and between the segments that are erected as a pair at both edges of the skin plate with a spacing in the circumferential direction of the tunnel When joining with another segment installed adjacent to at least one of the joint part between rings or the joint part between segments, surface contact between surfaces substantially perpendicular to the joint direction is generated. The uneven | corrugated fitting structure to be formed is formed.

ここで、前記凹凸嵌合構造は、前記トンネルの外周面より内周面側に段差を介して形成される凸外面とその凸外面に略直交する凸面と前記トンネルの内周面より外周面側に段差を介して形成される凸内面を有する凸部と、前記凸外面と接触させる外フランジ面と前記凸面と接触させるウエブ面と前記凸内面と接触させる内フランジ面を有する凹部とによって形成されるのが好ましい。   Here, the concave-convex fitting structure includes a convex outer surface formed through a step on the inner peripheral surface side from the outer peripheral surface of the tunnel, a convex surface substantially orthogonal to the convex outer surface, and an outer peripheral surface side from the inner peripheral surface of the tunnel. Formed by a step having a convex inner surface, an outer flange surface in contact with the convex outer surface, a web surface in contact with the convex surface, and a concave portion having an inner flange surface in contact with the convex inner surface. It is preferable.

また、前記凸部は断面視略コ字形の鋼材によって形成され、前記凹部は断面視略I字形又は断面視略H字形の鋼材によって形成されるものであってもよい。さらに、前記外フランジ面の継手方向への突出長さよりも前記内フランジ面の継手方向への突出長さを長くすることができる。   Moreover, the said convex part may be formed with the steel material of cross-sectional view substantially U-shape, and the said recessed part may be formed of cross-sectional view substantially I-shape or cross-section view substantially H-shaped steel material. Furthermore, the protruding length of the inner flange surface in the joint direction can be made longer than the protruding length of the outer flange surface in the joint direction.

また、前記面接触が生成される面間にシール材を介在させるのが好ましい。さらに、前記凹凸嵌合構造が形成された継手部に引き抜き抵抗となる引張継手を設けることができる。   Moreover, it is preferable to interpose a sealing material between the surfaces where the surface contact is generated. Furthermore, a tensile joint serving as a pull-out resistance can be provided in the joint portion where the uneven fitting structure is formed.

このように構成された本発明のセグメントは、リング間継手部とセグメント間継手部の少なくとも一方が、継手方向に略直交する面同士の面接触が生成される凹凸嵌合構造となっている。   The segment of the present invention configured as described above has an uneven fitting structure in which at least one of the inter-ring joint portion and the inter-segment joint portion generates surface contact between surfaces substantially orthogonal to the joint direction.

このため、隣接させたセグメント同士の対となる凹凸を嵌め合わせるだけで、簡単に継手をおこなうことができる。また、板状部材の板厚の範囲での突合せなどではなく、面同士が面接触する凹凸嵌合構造であるため、せん断力に対して大きな耐力を確保することができる。   For this reason, a joint can be easily performed only by fitting the unevenness | corrugation used as the pair of adjacent segments. Moreover, since it is an uneven | corrugated fitting structure where the surfaces contact each other, not in the range of the thickness of the plate-like member, it is possible to ensure a large proof strength against the shearing force.

さらに、セグメントの厚さから両側の段差分を引いた幅の凸面と、外フランジ面と内フランジ面との間のウエブ面とが面接触する凹凸嵌合構造であれば、接触面積が広く安定した継手構造になるとともに、せん断力に対する耐力を高めることができる。また、凹凸嵌合によって位置決めがされるので、精度よく継手をおこなうことができる。   In addition, the concave / convex fitting structure in which the convex surface with a width obtained by subtracting the steps on both sides from the thickness of the segment and the web surface between the outer flange surface and the inner flange surface provides a wide and stable contact area. As a result, the yield strength against shearing force can be increased. Moreover, since positioning is performed by the concave and convex fitting, the joint can be performed with high accuracy.

さらに、凸部を断面視コ字形の鋼材によって形成し、凹部を断面視略I字形又は略H字形の鋼材によって形成するのであれば、汎用されている鋼材が利用でき、安価に製作することができる。   Furthermore, if the convex portion is formed of a steel material having a U-shaped cross-sectional view and the concave portion is formed of a steel material having a substantially I-shaped or substantially H-shaped cross-sectional view, a widely used steel material can be used and manufactured at low cost. it can.

また、内フランジ面の突出長さを長くすることで、地下調整池や下水管などのように内水圧が作用するトンネルであっても、所望されるせん断力に対する耐力をセグメントの厚さを過大にすることなく確保することができる。   In addition, by increasing the protruding length of the inner flange surface, even in tunnels where internal water pressure acts, such as underground adjustment ponds and sewage pipes, the thickness of the segment is excessively increased against the desired shear strength. It can be secured without making it.

さらに、面接触が生成される面間にシール材を介在させることによって、高い止水性能を確保することができる。   Furthermore, high water-stopping performance can be ensured by interposing a sealing material between the surfaces where surface contact is generated.

また、凹凸嵌合構造に加えて引張継手を設けることによって、例えば地震時にトンネルの覆工に引張力が発生しても、隣接するセグメントの間が離隔することがなく、漏水の発生を防ぐことができる。   Also, by providing a tensile joint in addition to the concave / convex fitting structure, even if a tensile force is generated in the tunnel lining during an earthquake, for example, the adjacent segments will not be separated and the occurrence of water leakage will be prevented. Can do.

本発明の実施の形態のセグメントの継手構造の構成を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure of the joint structure of the segment of embodiment of this invention. セグメントの構成を説明するために一部破断してトンネルの内周面側から見た斜視図である。It is the perspective view seen partially from the inner peripheral surface side of the tunnel which fractured | ruptured partially in order to demonstrate the structure of a segment. セグメントをトンネルの外周面側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the segment from the outer peripheral surface side of the tunnel. トンネルの周方向からセグメント間継手部側を見たセグメントの側面図である。It is the side view of the segment which looked at the joint part side between segments from the circumferential direction of the tunnel. 図4のA−A矢視方向で見たコンクリートが充填されていない状態のセグメントの平面図である。It is a top view of the segment of the state which is not filled with the concrete seen by the AA arrow direction of FIG. 図5のB−B矢視方向で見たコンクリートが充填されていない状態のセグメントの断面図である。It is sectional drawing of the segment of the state which is not filled with the concrete seen by the BB arrow direction of FIG. 実施例1のセグメントの構成を説明する図であって、(a)は断面図、(b)はリング間継手部周辺の構成を説明する拡大断面図である。It is a figure explaining the structure of the segment of Example 1, Comprising: (a) is sectional drawing, (b) is an expanded sectional view explaining the structure of the joint part between rings. 実施例2のセグメントの構成を説明する図であって、(a)は断面図、(b)はリング間継手部周辺の構成を説明する拡大断面図である。It is a figure explaining the structure of the segment of Example 2, Comprising: (a) is sectional drawing, (b) is an expanded sectional view explaining the structure of the joint part between rings. 実施例3のセグメントの構成を説明する図であって、(a)は断面図、(b)はリング間継手部周辺の構成を説明する拡大断面図である。It is a figure explaining the structure of the segment of Example 3, Comprising: (a) is sectional drawing, (b) is an expanded sectional view explaining the structure of the joint part between rings.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1−3は、本実施の形態のセグメント1(1A,1B)の構成を説明する断面図と斜視図である。このセグメント1は円弧板状の部材で、複数のセグメント1,・・・を組み合わせることによってトンネルの円筒状の覆工(外殻)が形成される。   FIGS. 1-3 are a cross-sectional view and a perspective view illustrating the configuration of the segment 1 (1A, 1B) of the present embodiment. This segment 1 is an arc plate-like member, and a cylindrical lining (outer shell) of the tunnel is formed by combining a plurality of segments 1.

以下、トンネルが延伸される方向をトンネルの軸方向といい、円筒状のトンネルの円弧方向をトンネルの周方向といい、覆工の地山側をトンネルの外周面といい、覆工の内空側をトンネルの内周面という。   Hereinafter, the direction in which the tunnel extends is referred to as the axial direction of the tunnel, the arc direction of the cylindrical tunnel is referred to as the circumferential direction of the tunnel, the ground side of the lining is referred to as the outer peripheral surface of the tunnel, and the inner side of the lining Is called the inner periphery of the tunnel.

このセグメント1は、トンネルの外周面の一部を形成するスキンプレート2と、スキンプレート2の両側縁に対となって立設されるリング間継手部3と、スキンプレート2の両端縁に対となって立設されるセグメント間継手部5と、スキンプレート2の面上でセグメント間継手部5に並行に延設される複数のリブ部21,・・・と、内空に充填されるコンクリート部4とを主に備えた合成セグメントである。   The segment 1 includes a skin plate 2 that forms a part of the outer peripheral surface of the tunnel, an inter-ring joint portion 3 that is erected in pairs on both side edges of the skin plate 2, and both end edges of the skin plate 2. The inter-segment joint portion 5 standing upright, a plurality of rib portions 21 extending in parallel to the inter-segment joint portion 5 on the surface of the skin plate 2, and the inner space are filled. It is a synthetic segment mainly comprising a concrete portion 4.

このスキンプレート2は、薄肉の矩形の鋼板を側面視円弧状に曲げ加工することによって成形される。このスキンプレート2は、長辺がトンネルの周方向となり、短辺がトンネルの軸方向となる。   The skin plate 2 is formed by bending a thin rectangular steel plate into a circular arc when viewed from the side. The skin plate 2 has a long side in the circumferential direction of the tunnel and a short side in the axial direction of the tunnel.

また、スキンプレート2の長辺側となる側縁に沿って円弧状のリング間継手部3が立設される。このリング間継手部3は、図1に示すように、凸部31と凹部32とが対となって凹凸嵌合構造を形成している。すなわち、凸部31と凹部32は、トンネルの軸方向に間隔をおいて並行に立設される。   Further, an arc-shaped inter-ring joint portion 3 is erected along the side edge which is the long side of the skin plate 2. As shown in FIG. 1, the inter-ring joint portion 3 forms a concave-convex fitting structure in which a convex portion 31 and a concave portion 32 are paired. That is, the convex portion 31 and the concave portion 32 are erected in parallel with an interval in the axial direction of the tunnel.

この凸部31は、図1の左端に示すように、断面視略コ字形の鋼材によって外形が形成される。すなわち、凸部31は、トンネルの軸方向となる継手方向に略直交する凸面31aと、その凸面31aの上縁及び下縁において凸面31aに対して略直交する凸外面31b及び凸内面31cとを有している。   As shown at the left end of FIG. 1, the convex portion 31 has an outer shape formed of a steel material having a substantially U-shaped cross-sectional view. That is, the convex portion 31 includes a convex surface 31a that is substantially orthogonal to the joint direction that is the axial direction of the tunnel, and a convex outer surface 31b and a convex inner surface 31c that are substantially orthogonal to the convex surface 31a at the upper and lower edges of the convex surface 31a. Have.

この凸外面31bは、トンネルの外周面より内周面側に一段下がってスキンプレート2と略平行に形成される。また、凸内面31cは、トンネルの内周面より外周面側に一段上がって凸外面31bと略平行に形成される。   The convex outer surface 31b is formed to be substantially parallel to the skin plate 2 by being lowered by one step from the outer peripheral surface of the tunnel to the inner peripheral surface side. Further, the convex inner surface 31c is formed one step higher than the inner peripheral surface of the tunnel to the outer peripheral surface side and is formed substantially parallel to the convex outer surface 31b.

一方、凹部32は、図1の右端に示すように、セグメント1の外部側への突出長さの方が内部側に埋設される長さより長くなる非対称の断面視略I字形の鋼材によって外形が形成される。   On the other hand, as shown at the right end of FIG. 1, the recess 32 has a substantially I-shaped steel material with an asymmetrical sectional view in which the protruding length of the segment 1 to the outside is longer than the length embedded in the inside. It is formed.

この凹部32は、トンネルの軸方向となる継手方向に略直交するウエブ面32aと、そのウエブ面32aの上縁及び下縁においてウエブ面32aに対して略直交する外フランジ面32b及び内フランジ面32cとを有している。   The recess 32 includes a web surface 32a that is substantially orthogonal to the joint direction, which is the axial direction of the tunnel, and an outer flange surface 32b and an inner flange surface that are substantially orthogonal to the web surface 32a at the upper and lower edges of the web surface 32a. 32c.

このような凸部31と凹部32は、複数の帯状の鋼板を溶接などで接合して製作することができる。また、断面視コ字形、I字形、H字形又はL字形などの鋼材を利用して製作することもできる。   Such convex portions 31 and concave portions 32 can be manufactured by joining a plurality of strip-shaped steel plates by welding or the like. Moreover, it can also manufacture using steel materials, such as cross-sectional view U-shape, I shape, H shape, or L shape.

そして、図1に示すように、トンネルの軸方向に隣接するセグメント1A,1B間のリング間継手部3では、凸部31の三面(凸面31a,凸外面31b,凸内面31c)と凹部32の三面(ウエブ面32a,外フランジ面32b,内フランジ面32c)とがそれぞれ接触することになる。   As shown in FIG. 1, in the inter-ring joint portion 3 between the segments 1A and 1B adjacent in the axial direction of the tunnel, the three surfaces of the convex portion 31 (the convex surface 31a, the convex outer surface 31b, the convex inner surface 31c) and the concave portion 32 The three surfaces (web surface 32a, outer flange surface 32b, and inner flange surface 32c) are in contact with each other.

また、図1の中央に示すように、凸面31aとウエブ面32aとの間には、シール材34を介在させる。このシール材34には、ゴムパッキング、水膨張性シール材などが使用できる。   Further, as shown in the center of FIG. 1, a sealing material 34 is interposed between the convex surface 31a and the web surface 32a. As the sealing material 34, rubber packing, a water-expandable sealing material, or the like can be used.

さらに、リング間継手部3には、引張継手33が設けられる。この引張継手33は、引張力によってセグメント1A,1B間が離間するのを防ぐために設けられる。   Further, a tensile joint 33 is provided in the inter-ring joint portion 3. The tensile joint 33 is provided to prevent the segments 1A and 1B from being separated by a tensile force.

この引張継手33は、一方のセグメント1A側に設けられる圧入金物33bと、他方のセグメント1B側に設けられる圧入受け金物33aとによって構成される。   The tensile joint 33 is composed of a press fitting 33b provided on one segment 1A side and a press fit receiving piece 33a provided on the other segment 1B side.

そして、圧入金物33bを圧入受け金物33aに差し込むだけで、ワンタッチ式にセグメント1A,1B同士を連結させることができる。なお、引張継手33は、ボルトとナット部によって連結をおこなう構成であってもよい。   Then, the segments 1A and 1B can be connected to each other in a one-touch manner simply by inserting the press-fit metal 33b into the press-fit metal 33a. The tensile joint 33 may be configured to be connected by a bolt and a nut portion.

また、圧入金物33bが鋼棒などによって成形されていれば、トンネルの軸方向の引張力に加えて、それに直交する例えばトンネル径方向(トンネル内外方向)のせん断力に抵抗させることができる。   Moreover, if the press fitting 33b is formed of a steel rod or the like, in addition to the tensile force in the axial direction of the tunnel, it is possible to resist a shearing force perpendicular to the tunnel, for example, in the tunnel radial direction (inside and outside of the tunnel).

他方、セグメント間継手部5は、図2−4に示すように、凸部31と凹部32の端部間を繋ぐように、スキンプレート2の短辺側となる端縁に沿って立設される。   On the other hand, as shown in FIG. 2-4, the inter-segment joint portion 5 is erected along the edge on the short side of the skin plate 2 so as to connect between the end portions of the convex portion 31 and the concave portion 32. The

このセグメント間継手部5は、図4に示すように、継手面を形成する継手板55と、挿入金具51と、隣接して配置されるセグメント1の対峙する位置の挿入金具51を受け入れる受け金具52と、継手板55の継手面に固着されるせん断突起部53と、シール材54とによって主に構成される。   As shown in FIG. 4, the inter-segment joint 5 includes a joint plate 55 that forms a joint surface, an insertion fitting 51, and a receiving fitting that receives the insertion fitting 51 at a position where the adjacent segments 1 are opposed to each other. 52, a shear projection 53 fixed to the joint surface of the joint plate 55, and a seal material 54.

この継手板55は、例えば矩形の鋼板によって形成され、凸部31と凹部32の端部に溶接などによって接合される。また、せん断突起部53は、継手板55にトンネルの軸方向に溝を設け、その溝に丸鋼、角鋼又は鉄筋などを固着させることによって形成する。さらに、図4に示すように、平行に設けられた2本のせん断突起部53,53のトンネル外周面側とトンネル内周面側には、ゴムパッキングなどのシール材54,54がそれぞれ取り付けられる。   The joint plate 55 is formed of, for example, a rectangular steel plate, and is joined to the end portions of the convex portion 31 and the concave portion 32 by welding or the like. Further, the shear projection 53 is formed by providing a groove in the joint plate 55 in the axial direction of the tunnel and fixing a round steel, a square steel, a reinforcing bar, or the like in the groove. Furthermore, as shown in FIG. 4, seal materials 54, 54 such as rubber packing are respectively attached to the tunnel outer peripheral surface side and the tunnel inner peripheral surface side of the two shearing protrusions 53, 53 provided in parallel. .

また、挿入金具51と受け金具52は、例えば継手板55にそれぞれ一つずつ取り付けられ、周方向に連結させる別のセグメント1の継手板55には、この挿入金具51に対峙する位置に受け金具52が取り付けられ、この受け金具52に対峙する位置には挿入金具51が取り付けられる。そして、挿入金具51を受け金具52にそれぞれ嵌入させることによって、2つのセグメント1,1間の周方向の連結が行われる。   In addition, the insertion fitting 51 and the receiving fitting 52 are attached to the fitting plate 55, for example, one by one, and the fitting plate 55 of another segment 1 to be connected in the circumferential direction is placed at a position facing the insertion fitting 51. 52 is attached, and an insertion fitting 51 is attached at a position facing the receiving fitting 52. Then, by inserting the insertion fitting 51 into the receiving fitting 52, the circumferential connection between the two segments 1 and 1 is performed.

この挿入金具51は、図5,6に示すように、継手板55よりもセグメント1の外側に突出される挿入部51bと、挿入部51bに一体に設けられてセグメント1の内部に延設される定着板部51aとを備えている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the insertion fitting 51 is provided integrally with the insertion portion 51 b that protrudes outside the segment 1 from the joint plate 55 and the insertion portion 51 b and extends inside the segment 1. And a fixing plate portion 51a.

また、受け金具52は、図5,6に示すように、継手板55にセグメント1の外側に向けて開口される収容部52bと、収容部52bに一体に設けられてセグメント1の内部に延設される定着板部52aとを備えている。   Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the receiving metal fitting 52 is provided integrally with the housing portion 52 b that opens toward the outside of the segment 1 in the joint plate 55 and extends into the segment 1. And a fixing plate portion 52a provided.

これらの挿入金具51と受け金具52とは、鋼材を溶接で接合することによって製作することができる。また、鋳物として一体に成形してもよい。   The insertion fitting 51 and the receiving fitting 52 can be manufactured by joining steel materials by welding. Moreover, you may shape | mold integrally as a casting.

また、図4,5に示すように、継手板55には受け金具52の収容部52bに連通する挿入口52cが設けられており、この挿入口52cに連結させるセグメント1の挿入金具51の挿入部51bを差し込んで、セグメント1をトンネルの軸方向に移動させると、挿入金具51が受け金具52に嵌入される。   As shown in FIGS. 4 and 5, the joint plate 55 is provided with an insertion port 52c communicating with the receiving portion 52b of the receiving metal 52, and the insertion of the insertion metal 51 of the segment 1 connected to the insertion port 52c is inserted. When the part 51 b is inserted and the segment 1 is moved in the axial direction of the tunnel, the insertion fitting 51 is fitted into the receiving fitting 52.

さらに、リブ部21は、図5,6に示すように、継手板55に並行に凸部31と凹部32との間に差し渡される。このリブ部21は、トンネルの周方向に間隔を置いて複数、立設される。   Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the rib portion 21 is passed between the convex portion 31 and the concave portion 32 in parallel with the joint plate 55. A plurality of the rib portions 21 are erected at intervals in the circumferential direction of the tunnel.

このリブ部21は、図1,5に示すように、矩形の鋼板によって形成されており、門形になるように中央付近の上半が切り取られてスキンプレート2との間に連通孔21aが形成される。この連通孔21aによって、リブ部21に遮断されることなくコンクリートを充填することができる。   As shown in FIGS. 1 and 5, the rib portion 21 is formed of a rectangular steel plate, and the upper half near the center is cut so as to form a gate shape, and a communication hole 21 a is formed between the rib portion 21 and the skin plate 2. It is formed. By this communication hole 21a, concrete can be filled without being blocked by the rib portion 21.

さらに、リブ部21には、トンネルの内周面側に突出されるスペーサ42が取り付けられる。このスペーサ42は、鉄筋をL字形やU字形に成形することによって製作できる。また、スペーサ42は、その脚部をリブ部21の側面に溶接することによって固定される。   Furthermore, a spacer 42 protruding to the inner peripheral surface side of the tunnel is attached to the rib portion 21. The spacer 42 can be manufactured by forming a reinforcing bar into an L shape or a U shape. The spacer 42 is fixed by welding its leg part to the side surface of the rib part 21.

そして、このスペーサ42の上には、図2に示すように補強鉄筋41が格子状に配筋される。この補強鉄筋41のセグメント1の覆工厚方向における配置位置は、スペーサ42のトンネル内周面側への突出量によって調整される。例えば、補強鉄筋41をひび割れ防止鉄筋として配筋する場合と、トンネル内周面側の引張補強鉄筋として配筋する場合とでは、セグメント1の覆工厚方向の配置位置が異なることになるが、スペーサ42の突出量を調整することで、正確な位置に補強鉄筋41を配置して機能させることができる。   On the spacer 42, reinforcing bars 41 are arranged in a lattice pattern as shown in FIG. The arrangement position of the reinforcing bars 41 in the lining thickness direction of the segment 1 is adjusted by the protruding amount of the spacer 42 toward the inner peripheral surface of the tunnel. For example, the arrangement position in the lining thickness direction of the segment 1 is different between the case where the reinforcing bar 41 is arranged as a crack preventing reinforcing bar and the case where the reinforcing bar 41 is arranged as a tensile reinforcing bar on the inner peripheral surface side of the tunnel. By adjusting the protrusion amount of the spacer 42, the reinforcing reinforcing bar 41 can be disposed and functioned at an accurate position.

また、図6に示すように、セグメント1の中央には円筒状の把持金物11を立設させる。この把持金物11は、セグメント1を運搬、設置する際にエレクタ装置などに把持させる把持部として利用される。   Further, as shown in FIG. 6, a cylindrical holding metal 11 is erected at the center of the segment 1. The gripping hardware 11 is used as a gripping part that is gripped by an erector apparatus or the like when the segment 1 is transported and installed.

さらに、コンクリート部4は、スキンプレート2とその縁部に立設される凸部31と凹部32及び継手板55,55とによって形成される箱型の空間、及び補強鉄筋41が埋没する位置までコンクリートを充填することによって形成される。   Further, the concrete portion 4 is a box-shaped space formed by the skin plate 2, the convex portion 31, the concave portion 32, and the joint plates 55, 55 standing on the edge thereof, and the position where the reinforcing steel bar 41 is buried. Formed by filling concrete.

また、コンクリート部4は、ポリプロピレン繊維又はビニロン繊維などの合成樹脂系繊維が混入された耐火性能の高いコンクリートによって成形することができる。   Moreover, the concrete part 4 can be shape | molded with the concrete with high fireproof performance in which synthetic resin fiber, such as a polypropylene fiber or a vinylon fiber, was mixed.

さらに、コンクリートを充填するに際しては、剛性の高い型枠装置(図示省略)によってセグメント1の外周を囲み、コンクリートの充填圧などによってひずみや変形が生じないようする。また、この型枠装置に振動機を装備させることによって、コンクリートの充填性能が向上し、密実なコンクリート部4を成形することができる。   Further, when filling concrete, the outer periphery of the segment 1 is surrounded by a rigid formwork device (not shown) so that distortion and deformation are not caused by the filling pressure of the concrete. Further, by providing the formwork apparatus with a vibrator, the concrete filling performance is improved, and the dense concrete portion 4 can be formed.

次に、本実施の形態のセグメント1の作用について説明する。   Next, the operation of the segment 1 of the present embodiment will be described.

このように構成された本実施の形態のセグメント1は、スキンプレート2と、その縁部に立設される凸部31、凹部32及び継手板55,55と、スキンプレート2面上に延設されるリブ部21と、これらによって形成された空間に充填されるコンクリート部4とによって合成セグメントとして製作される。このような合成セグメントは、鋼材断面を最適化させる設計が容易におこなえるため、セグメント1の製造コストを低減することができる。   The segment 1 of the present embodiment configured as described above includes the skin plate 2, the convex portion 31, the concave portion 32, and the joint plates 55 and 55 that are erected on the edge thereof, and extends on the surface of the skin plate 2. It is manufactured as a synthetic segment by the rib portion 21 to be formed and the concrete portion 4 filled in the space formed by these. Since such a synthetic segment can be easily designed to optimize the cross section of the steel material, the manufacturing cost of the segment 1 can be reduced.

そして、セグメント1のリング間継手部3は、継手方向に略直交する凸面31aと、同じく継手方向に略直交するウエブ面32aとが面接触する凹凸嵌合構造となっている。   The inter-ring joint portion 3 of the segment 1 has an uneven fitting structure in which a convex surface 31a substantially orthogonal to the joint direction and a web surface 32a that is also substantially orthogonal to the joint direction are in surface contact.

このため、隣接させたセグメント1A,1B同士の対となる凸部31と凹部32とを嵌め合わせるだけで、正確な位置で簡単に継手をおこなうことができる。また、この凹凸嵌合構造は、板状部材の板厚の範囲での突合せなどではなく、継手面の大半を占める凸面31aとウエブ面32aとが面接触する凹凸嵌合構造であるため、せん断抵抗力に対して高耐力を確保することができる。   For this reason, a joint can be easily performed at an accurate position only by fitting the convex part 31 and the concave part 32 which become a pair of adjacent segments 1A and 1B. In addition, this uneven fitting structure is not an abutting in the range of the plate thickness of the plate-like member, but is an uneven fitting structure in which the convex surface 31a occupying most of the joint surface and the web surface 32a are in surface contact. High yield strength can be ensured against resistance.

すなわち、セグメント1の厚さから両側の段差分を引いた幅の凸面31aと、外フランジ面32bと内フランジ面32cとの間のウエブ面32aとが面接触する凹凸嵌合構造であれば、接触面積が広く安定した継手構造となるとともに、せん断力に対する耐力を高めることができる。   That is, if it is an uneven fitting structure in which the convex surface 31a having a width obtained by subtracting the steps on both sides from the thickness of the segment 1 and the web surface 32a between the outer flange surface 32b and the inner flange surface 32c are in surface contact, The contact structure has a wide and stable joint structure, and the resistance to shearing force can be increased.

また、凸外面31bと外フランジ面32b、及び凸内面31cと内フランジ面32cの面接触が加わることによって、さらに安定度が増すとともに、せん断耐力を増加させることができる。   Further, by adding surface contact between the convex outer surface 31b and the outer flange surface 32b, and the convex inner surface 31c and the inner flange surface 32c, the stability can be further increased and the shear strength can be increased.

また、凸部31を断面視コ字形に鋼材によって形成し、凹部32を断面視略I字形に鋼材によって形成するのであれば、汎用されている鋼材が利用でき、安価に製作することができる。   Moreover, if the convex part 31 is formed with a steel material in a U-shaped cross-sectional view and the concave part 32 is formed with a steel material in a substantially I-shaped cross-sectional view, a widely used steel material can be used and can be manufactured at low cost.

さらに、水みちになるおそれがある継手面が凹凸嵌合構造によって曲折して長くなれば止水性能が向上するうえに、凸面31aとウエブ面32aとの間にシール材34を介在させることによって、より高い止水性能を確保することができる。   Furthermore, if the joint surface which may become a waterway is bent and lengthened by the concave-convex fitting structure, the water stopping performance is improved, and the sealing material 34 is interposed between the convex surface 31a and the web surface 32a. Higher water stopping performance can be ensured.

また、凹凸嵌合構造に加えて引張継手33を設けることによって、例えば地震時にトンネルの覆工に引張力が発生しても、隣接するセグメント1,1の間が離隔することがなく、漏水の発生を防ぐことができる。   Further, by providing the tensile joint 33 in addition to the concave-convex fitting structure, even if a tensile force is generated in the tunnel lining during an earthquake, for example, the adjacent segments 1 and 1 are not separated from each other, and water leakage occurs. Occurrence can be prevented.

以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例1について、図7を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。   Hereinafter, Example 1 of a form different from the above-described embodiment will be described with reference to FIG. The description of the same or equivalent parts as those described in the above embodiment will be given the same reference numerals.

この実施例1で説明するセグメント7では、トンネルの軸方向の継手部になるリング間継手部73に凹凸嵌合構造が形成される。すなわち、図7(a)に示すように、セグメント7のトンネル軸方向の両側縁には、対となる凸部731と凹部732が形成され、図7(b)に示すように隣接するセグメント7A,7B間で凸部731と凹部732とが嵌合して凹凸嵌合構造となる。   In the segment 7 described in the first embodiment, a concave-convex fitting structure is formed in the inter-ring joint portion 73 that becomes the joint portion in the axial direction of the tunnel. That is, as shown in FIG. 7A, a pair of convex portions 731 and concave portions 732 are formed on both side edges of the segment 7 in the tunnel axis direction, and adjacent segments 7A are formed as shown in FIG. 7B. , 7B, the convex portion 731 and the concave portion 732 are fitted to form a concave-convex fitting structure.

この凸部731は、図7(a)の左側に示すように、スキンプレート72の内周面側に取り付けられる帯状の鋼板によって形成される外板731dと、その外板731dに平行となるように配置されセグメント7の内周面を形成する内板731eとの間に鋼板を差し渡すことによって形成される。   As shown on the left side of FIG. 7A, the convex portion 731 is parallel to the outer plate 731d formed of a strip-shaped steel plate attached to the inner peripheral surface side of the skin plate 72 and the outer plate 731d. It is formed by passing a steel plate between the inner plate 731e and the inner plate 731e which is disposed in the middle and forms the inner peripheral surface of the segment 7.

すなわち、外板731dと内板731eに対して略直交し、かつそれらの端面よりも外側に突出する凸面731aが形成されるように鋼板を取り付けることによって凸部731が形成される。そして、トンネルの外周面側で凸面731aに略直交する面が凸外面731bとなり、トンネルの内周面側で凸面731aに略直交する面が凸内面731cとなる。   That is, the convex portion 731 is formed by attaching the steel plate so as to form a convex surface 731a that is substantially orthogonal to the outer plate 731d and the inner plate 731e and projects outward from the end surfaces thereof. A surface substantially orthogonal to the convex surface 731a on the outer peripheral surface side of the tunnel is a convex outer surface 731b, and a surface substantially orthogonal to the convex surface 731a on the inner peripheral surface side of the tunnel is a convex inner surface 731c.

この凸外面731bは、トンネルの外周面より内周面側に一段下がってスキンプレート72と略平行に形成されている。また、凸内面731cは、トンネルの内周面より外周面側に一段上がって凸外面731bと略平行に形成されている。   The convex outer surface 731b is formed to be substantially parallel to the skin plate 72, one step down from the outer peripheral surface of the tunnel to the inner peripheral surface side. In addition, the convex inner surface 731c is formed one step up from the inner peripheral surface of the tunnel to the outer peripheral surface side and is formed substantially parallel to the convex outer surface 731b.

一方、凹部732は、図7(a)の右側に示すように、スキンプレート72の内周面側に取り付けられる帯状の鋼板によって形成される外板732dと、その外板732dに平行となるように配置されセグメント7の内周面を形成する内板732eとの間に鋼板を差し渡すことによって形成される。   On the other hand, as shown on the right side of FIG. 7A, the recess 732 is parallel to the outer plate 732d formed of a strip-shaped steel plate attached to the inner peripheral surface side of the skin plate 72 and the outer plate 732d. Is formed by passing a steel plate between the inner plate 732e and the inner plate 732e which forms the inner peripheral surface of the segment 7.

すなわち、外板732dと内板732eに対して略直交し、かつそれらの端面よりも内側に窪んだウエブ面732aが形成されるように鋼板を取り付けることによって凹部732が形成される。そして、トンネルの外周面側でウエブ面732aよりも外側に突出する外板732dの下面が外フランジ面732bとなり、トンネルの内周面側でウエブ面732aよりも外側に突出する内板732eの上面が内フランジ面732cとなる。   That is, the concave portion 732 is formed by attaching the steel plate so as to form a web surface 732a that is substantially orthogonal to the outer plate 732d and the inner plate 732e and that is recessed inwardly from the end surfaces thereof. The lower surface of the outer plate 732d protruding outward from the web surface 732a on the outer peripheral surface side of the tunnel becomes the outer flange surface 732b, and the upper surface of the inner plate 732e protruding outward from the web surface 732a on the inner peripheral surface side of the tunnel. Becomes the inner flange surface 732c.

このように構成された凸部731と凹部732を嵌め合わせると、図7(b)に示すように、トンネル軸方向に隣接するセグメント7A,7B間のリング間継手部73では、凸部731の三面(凸面731a,凸外面731b,凸内面731c)と凹部732の三面(ウエブ面732a,外フランジ面732b,内フランジ面732c)とがそれぞれ接触することになる。   When the convex portion 731 and the concave portion 732 configured in this manner are fitted together, as shown in FIG. 7B, the ring-to-ring joint portion 73 between the segments 7A and 7B adjacent in the tunnel axis direction The three surfaces (convex surface 731a, convex outer surface 731b, convex inner surface 731c) and the three surfaces of the recess 732 (web surface 732a, outer flange surface 732b, inner flange surface 732c) come into contact with each other.

また、凸面731aとウエブ面732aのそれぞれにトンネルの周方向に延設される窪みを設け、その窪みに図7(b)に示すようにシール材34を介在させる。   Further, a recess extending in the circumferential direction of the tunnel is provided in each of the convex surface 731a and the web surface 732a, and the sealing material 34 is interposed in the recess as shown in FIG. 7B.

さらに、実施例1では、凹凸嵌合のトンネル外周面側では外板731dの端面と外板732dの端面とが突き合わされる。また、凹凸嵌合のトンネル内周面側では内板731eの端面と内板732eの端面とが突き合わされる。   Furthermore, in Example 1, the end surface of the outer plate 731d and the end surface of the outer plate 732d are abutted on the outer peripheral surface side of the tunnel in which the unevenness is fitted. In addition, the end surface of the inner plate 731e and the end surface of the inner plate 732e are abutted on the inner peripheral surface side of the tunnel in the uneven fitting.

このように構成された実施例1のセグメント7は、凹凸嵌合構造の上下においても面接触が発生するため、接触面積が広く安定した継手構造となるとともに、せん断力に対する耐力を高めることができる。   The segment 7 of Example 1 configured in this way has surface contact even at the top and bottom of the concave-convex fitting structure, so that the contact area is wide and the joint structure is stable, and the yield strength against shearing force can be increased. .

また、凸部731の突出量が凸面731aを形成する鋼板の板厚よりも少ない少量であるため、凹部732に対して嵌め込みやすく、迅速に連結作業をおこなうことができる。   Moreover, since the protrusion amount of the convex part 731 is a small amount smaller than the plate | board thickness of the steel plate which forms the convex surface 731a, it is easy to fit in the recessed part 732, and can perform a connection operation | work rapidly.

さらに、凸面731aとウエブ面732aとの間に複数のシール材34,34を介在させることによって、高い止水性能を確保することができる。   Further, by interposing a plurality of sealing materials 34, 34 between the convex surface 731a and the web surface 732a, high water stop performance can be ensured.

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。   Other configurations and functions and effects are substantially the same as those of the above-described embodiment or other examples, and thus description thereof is omitted.

以下、前記した実施の形態及び実施例1とは別の形態の実施例2について、図8を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例1で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。   Hereinafter, Example 2 of a form different from the above-described embodiment and Example 1 will be described with reference to FIG. The description of the same or equivalent parts as those described in the above embodiment or Example 1 will be given the same reference numerals.

この実施例2で説明するセグメント8では、トンネルの軸方向の継手部になるリング間継手部83に凹凸嵌合構造が形成される。すなわち、図8(a)に示すように、セグメント8のトンネル軸方向の両側縁には、対となる凸部831と凹部832が形成され、図8(b)に示すように隣接するセグメント8A,8B間で凸部831と凹部832とが嵌合して凹凸嵌合構造となる。   In the segment 8 described in the second embodiment, a concave-convex fitting structure is formed in the inter-ring joint portion 83 that becomes the joint portion in the axial direction of the tunnel. That is, as shown in FIG. 8A, a pair of convex portions 831 and concave portions 832 are formed on both side edges of the segment 8 in the tunnel axis direction, and adjacent segments 8A are formed as shown in FIG. 8B. , 8B, the convex portion 831 and the concave portion 832 are fitted to form a concave-convex fitting structure.

この凸部831は、図8(a)の左側に示すように、スキンプレート82の内周面側に取り付けられる帯状の鋼板によって形成される外板831dの下面から、外板831dに略直交するように鋼板を垂下させることによって形成される。   As shown on the left side of FIG. 8A, the convex portion 831 is substantially orthogonal to the outer plate 831d from the lower surface of the outer plate 831d formed by a strip-shaped steel plate attached to the inner peripheral surface side of the skin plate 82. In this way, the steel plate is formed to hang down.

すなわち、外板831dの端面よりも外側に突出する凸面831aが形成されるように鋼板を取り付けることによって凸部831が形成される。そして、トンネルの外周面側で凸面831aに略直交する面が凸外面831bとなり、トンネルの内周面側で凸面831aに略直交する面が凸内面831cとなる。また、凸内面831cと面一になるように、セグメント8の内側に向けて切欠部831eが設けられる。   That is, the convex portion 831 is formed by attaching the steel plate so that the convex surface 831a protruding outward from the end surface of the outer plate 831d is formed. A surface substantially orthogonal to the convex surface 831a on the outer peripheral surface side of the tunnel is a convex outer surface 831b, and a surface substantially orthogonal to the convex surface 831a on the inner peripheral surface side of the tunnel is a convex inner surface 831c. Further, a notch 831e is provided toward the inside of the segment 8 so as to be flush with the convex inner surface 831c.

この凸外面831bは、トンネルの外周面より内周面側に一段下がってスキンプレート82と略平行に形成されている。また、凸内面831cは、トンネルの内周面より外周面側に一段上がって凸外面831bと略平行に形成されている。   The convex outer surface 831b is formed to be substantially parallel to the skin plate 82, one step down from the outer peripheral surface of the tunnel to the inner peripheral surface side. In addition, the convex inner surface 831c is formed one step higher than the inner peripheral surface of the tunnel toward the outer peripheral surface side and is formed substantially parallel to the convex outer surface 831b.

一方、凹部832は、図8(a)の右側に示すように、スキンプレート82の内周面側に取り付けられる帯状の鋼板によって形成される外板832dと、その外板832dに平行となるように配置されセグメント8の内周面を形成する内板832eとの間に鋼板を差し渡すことによって形成される。   On the other hand, as shown on the right side of FIG. 8A, the recess 832 is parallel to the outer plate 832d formed of a strip-shaped steel plate attached to the inner peripheral surface side of the skin plate 82 and the outer plate 832d. It is formed by passing a steel plate between the inner plate 832e which is disposed in the upper surface and forms the inner peripheral surface of the segment 8.

すなわち、外板832dと内板832eに対して略直交し、かつそれらの端面よりも内側に窪んだウエブ面832aが形成されるように鋼板を取り付けることによって凹部832が形成される。   That is, the concave portion 832 is formed by attaching the steel plate so as to form a web surface 832a that is substantially orthogonal to the outer plate 832d and the inner plate 832e and is recessed inward from the end surfaces thereof.

そして、トンネルの外周面側でウエブ面832aよりも外側に突出する外板832dの下面が外フランジ面832bとなり、トンネルの内周面側でウエブ面832aよりも外側に突出する内板832eの上面が内フランジ面832cとなる。また、この内フランジ面832cの継手方向(トンネル軸方向)への突出長さは、外フランジ面832bの継手方向への突出長さよりも長くなっている。   The lower surface of the outer plate 832d protruding outward from the web surface 832a on the outer peripheral surface side of the tunnel becomes the outer flange surface 832b, and the upper surface of the inner plate 832e protruding outward from the web surface 832a on the inner peripheral surface side of the tunnel. Becomes the inner flange surface 832c. Further, the protruding length of the inner flange surface 832c in the joint direction (tunnel axis direction) is longer than the protruding length of the outer flange surface 832b in the joint direction.

このように構成された凸部831と凹部832を嵌め合わせると、図8(b)に示すように、トンネル軸方向に隣接するセグメント8A,8B間のリング間継手部83では、凸部831の三面(凸面831a,凸外面831b,凸内面831c)と凹部832の三面(ウエブ面832a,外フランジ面832b,内フランジ面832c)とがそれぞれ接触することになる。   When the convex part 831 and the concave part 832 configured in this way are fitted together, as shown in FIG. 8B, in the inter-ring joint part 83 between the segments 8A and 8B adjacent in the tunnel axis direction, the convex part 831 The three surfaces (the convex surface 831a, the convex outer surface 831b, and the convex inner surface 831c) and the three surfaces of the concave portion 832 (the web surface 832a, the outer flange surface 832b, and the inner flange surface 832c) come into contact with each other.

また、凸面831aとウエブ面832aのそれぞれにトンネルの周方向に延設される窪みを設け、その窪みに図8(b)に示すようにシール材34を介在させる。   Further, a recess extending in the circumferential direction of the tunnel is provided in each of the convex surface 831a and the web surface 832a, and a sealing material 34 is interposed in the recess as shown in FIG. 8B.

さらに、実施例2では、凹凸嵌合のトンネル外周面側では外板831dの端面と外板832dの端面とが突き合わされる。また、凹凸嵌合のトンネル内周面側では内板832eの突出部が切欠部831eに差し込まれる。   Furthermore, in Example 2, the end surface of the outer plate 831d and the end surface of the outer plate 832d are abutted on the outer peripheral surface side of the tunnel in which the concave and convex portions are fitted. Further, the protruding portion of the inner plate 832e is inserted into the notch portion 831e on the inner peripheral surface side of the tunnel with the uneven fitting.

このように構成された実施例2のセグメント8は、凹凸嵌合構造の上下においても面接触が発生するため、接触面積が広く安定した継手構造となるとともに、せん断力に対する耐力を高めることができる。   Since the segment 8 of Example 2 configured in this manner has surface contact even at the top and bottom of the concave-convex fitting structure, the contact area is wide and the joint structure is stable, and the resistance to shearing force can be increased. .

また、内フランジ面832cの突出長さを外フランジ面832bの突出長さよりも長くすることで、地下調整池や下水管などのように内水圧が作用するトンネルであっても、所望されるせん断力に対する耐力をセグメント8の厚さを過大にすることなく確保することができる。   Further, by making the projecting length of the inner flange surface 832c longer than the projecting length of the outer flange surface 832b, the desired shearing can be achieved even in tunnels where internal water pressure acts, such as underground adjustment ponds and sewer pipes. The yield strength against the force can be ensured without excessively increasing the thickness of the segment 8.

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。   Other configurations and functions and effects are substantially the same as those of the above-described embodiment or other examples, and thus description thereof is omitted.

以下、前記した実施の形態及び他の実施例とは別の形態の実施例3について、図9を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は他の実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。   Hereinafter, Example 3 of a form different from the above-described embodiment and other examples will be described with reference to FIG. Note that the description of the same or equivalent parts as those described in the embodiment or other examples will be given with the same reference numerals.

この実施例3で説明するセグメント9では、トンネルの軸方向の継手部になるリング間継手部93に凹凸嵌合構造が形成される。すなわち、図9(a)に示すように、セグメント9のトンネル軸方向の両側縁には、対となる凸部931と凹部932が形成され、図9(b)に示すように隣接するセグメント9A,9B間で凸部931と凹部932とが嵌合して凹凸嵌合構造となる。   In the segment 9 described in the third embodiment, a concave-convex fitting structure is formed in the inter-ring joint portion 93 that becomes the joint portion in the axial direction of the tunnel. That is, as shown in FIG. 9A, a pair of convex portions 931 and concave portions 932 are formed on both side edges of the segment 9 in the tunnel axis direction, and adjacent segments 9A as shown in FIG. 9B. 9B, the convex portion 931 and the concave portion 932 are fitted to form a concave-convex fitting structure.

この凸部931は、図9(a)の左側に示すように、スキンプレート92の内周面側に取り付けられる帯状の鋼板によって形成される外板931dと、その外板931dに平行となるようにセグメント9の内周面の切欠部931fに配置された内板931eとの間に鋼板を差し渡すことによって形成される。   As shown on the left side of FIG. 9A, the convex portion 931 is formed so as to be parallel to the outer plate 931d formed by a strip-shaped steel plate attached to the inner peripheral surface side of the skin plate 92 and the outer plate 931d. Are formed by passing a steel plate between the inner plate 931e disposed in the notch 931f on the inner peripheral surface of the segment 9.

すなわち、外板931dと内板931eに対して略直交し、かつそれらの端面よりも外側に突出する凸面931aが形成されるように鋼板を取り付けることによって凸部931が形成される。   That is, the convex portion 931 is formed by attaching the steel plate so as to form a convex surface 931a that is substantially orthogonal to the outer plate 931d and the inner plate 931e and protrudes outward from the end surfaces thereof.

そして、トンネルの外周面側で凸面931aに略直交する面が凸外面931bとなり、トンネルの内周面側で凸面931aに略直交する面が凸内面931cとなる。この凸外面931bは、トンネルの外周面より内周面側に一段下がってスキンプレート92と略平行に形成されている。また、凸内面931cは、トンネルの内周面より外周面側に一段上がって凸外面931bと略平行に形成されている。   A surface substantially orthogonal to the convex surface 931a on the outer peripheral surface side of the tunnel is a convex outer surface 931b, and a surface substantially orthogonal to the convex surface 931a on the inner peripheral surface side of the tunnel is a convex inner surface 931c. The convex outer surface 931b is formed to be substantially parallel to the skin plate 92, one step down from the outer peripheral surface of the tunnel to the inner peripheral surface side. Further, the convex inner surface 931c is formed one step up from the inner peripheral surface of the tunnel to the outer peripheral surface side and is formed substantially parallel to the convex outer surface 931b.

一方、凹部932は、図9(a)の右側に示すように、スキンプレート92の内周面側に取り付けられる帯状の鋼板によって形成される外板932dと、その外板932dに平行となるように配置されセグメント9の内周面を形成する内板932eとの間に鋼板を差し渡すことによって形成される。   On the other hand, as shown on the right side of FIG. 9A, the recess 932 is parallel to the outer plate 932d formed of a strip-shaped steel plate attached to the inner peripheral surface side of the skin plate 92 and the outer plate 932d. It is formed by passing a steel plate between the inner plate 932e and the inner plate 932e forming the inner peripheral surface of the segment 9.

すなわち、外板932dと内板932eに対して略直交し、かつそれらの端面よりも内側に窪んだウエブ面932aが形成されるように鋼板を取り付けることによって凹部932が形成される。   That is, the concave portion 932 is formed by attaching the steel plate so as to form a web surface 932a that is substantially orthogonal to the outer plate 932d and the inner plate 932e and that is recessed inwardly from the end surfaces thereof.

そして、トンネルの外周面側でウエブ面932aよりも外側に突出する外板932dの下面が外フランジ面932bとなり、トンネルの内周面側でウエブ面932aよりも外側に突出する内板932eの上面が内フランジ面932cとなる。また、この内フランジ面932cの継手方向への突出長さは、外フランジ面932bの継手方向への突出長さよりも長くなっている。   The lower surface of the outer plate 932d protruding outward from the web surface 932a on the outer peripheral surface side of the tunnel becomes the outer flange surface 932b, and the upper surface of the inner plate 932e protruding outward from the web surface 932a on the inner peripheral surface side of the tunnel. Becomes the inner flange surface 932c. Further, the protruding length of the inner flange surface 932c in the joint direction is longer than the protruding length of the outer flange surface 932b in the joint direction.

このように構成された凸部931と凹部932を嵌め合わせると、図9(b)に示すように、トンネル軸方向に隣接するセグメント9A,9B間のリング間継手部93では、凸部931の三面(凸面931a,凸外面931b,凸内面931c)と凹部932の三面(ウエブ面932a,外フランジ面932b,内フランジ面932c)とがそれぞれ接触することになる。   When the convex portion 931 and the concave portion 932 configured in this manner are fitted together, as shown in FIG. 9B, in the inter-ring joint portion 93 between the segments 9A and 9B adjacent in the tunnel axis direction, the convex portion 931 The three surfaces (convex surface 931a, convex outer surface 931b, convex inner surface 931c) and the three surfaces of the concave portion 932 (web surface 932a, outer flange surface 932b, inner flange surface 932c) come into contact with each other.

また、凸面931aとウエブ面932aのそれぞれにトンネルの周方向に延設される窪みを設け、その窪みに図9(b)に示すようにシール材34を介在させる。   Further, a recess extending in the circumferential direction of the tunnel is provided in each of the convex surface 931a and the web surface 932a, and the sealing material 34 is interposed in the recess as shown in FIG. 9B.

さらに、実施例3では、凹凸嵌合のトンネル外周面側では外板931dの端面と外板932dの端面とが突き合わされる。また、凹凸嵌合のトンネル内周面側では内板932eの突出部が切欠部931fに差し込まれ、内板931eの下面に内フランジ面932cが当接される。ここで、切欠部931fと内板932eとの間には隙間が発生する。   Furthermore, in Example 3, the end surface of the outer plate 931d and the end surface of the outer plate 932d are abutted on the outer peripheral surface side of the tunnel for concave and convex fitting. In addition, on the tunnel inner peripheral surface side of the concave and convex fitting, the protruding portion of the inner plate 932e is inserted into the notch portion 931f, and the inner flange surface 932c is brought into contact with the lower surface of the inner plate 931e. Here, a gap is generated between the notch 931f and the inner plate 932e.

このように構成された実施例3のセグメント9は、凹凸嵌合構造の上下においても面接触が発生するため、接触面積が広く安定した継手構造となるとともに、せん断力に対する耐力を高めることができる。   Since the segment 9 of Example 3 configured as described above causes surface contact even at the top and bottom of the concave-convex fitting structure, a stable joint structure with a wide contact area can be obtained and the yield strength against shearing force can be increased. .

また、内フランジ面932cの突出長さを外フランジ面932bの突出長さよりも長くすることで、地下調整池や下水管などのように内水圧が作用するトンネルであっても、所望されるせん断力に対する耐力をセグメント9の厚さを過大にすることなく確保することができる。   Further, by making the protruding length of the inner flange surface 932c longer than the protruding length of the outer flange surface 932b, a desired shear can be achieved even in tunnels where internal water pressure acts, such as underground adjustment ponds and sewer pipes. The yield strength against the force can be ensured without making the thickness of the segment 9 excessive.

さらに、切欠部931fに内板931eを配置し、差し込まれた内板932eとの間に隙間が開く構造にすることで、セグメント9Bのコンクリート部4と内板932eとの接触が起きず、コンクリート部4が損傷することを防ぐことができる。   Furthermore, by arranging the inner plate 931e in the notch 931f and opening the gap between the inserted inner plate 932e, the contact between the concrete portion 4 of the segment 9B and the inner plate 932e does not occur. It is possible to prevent the portion 4 from being damaged.

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。   Other configurations and functions and effects are substantially the same as those of the above-described embodiment or other examples, and thus description thereof is omitted.

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiment and the example, and the design change is within a range not departing from the gist of the present invention. Are included in the present invention.

例えば、前記実施の形態及び実施例では、リング間継手部3,73,83,93が凹凸嵌合構造になる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、セグメント間継手部が本発明の凹凸嵌合構造となってもよい
また、前記実施の形態及び実施例では、トンネル内周面側に鋼材が露出するセグメント1,7,8,9について説明したが、これに限定されるものではなく、トンネル内周面側の鋼材が50mm〜70mmの耐火代で覆われるようにコンクリート部4を形成してもよい。
For example, in the above-described embodiments and examples, the case where the inter-ring joint portions 3, 73, 83, and 93 have a concave-convex fitting structure is described. In the embodiment and the examples, the segments 1, 7, 8, and 9 where the steel material is exposed on the inner peripheral surface side of the tunnel have been described. However, the present invention is not limited to this. Instead, the concrete portion 4 may be formed so that the steel material on the inner peripheral surface side of the tunnel is covered with a fire resistance of 50 mm to 70 mm.

さらに、前記実施の形態及び実施例では、内空にコンクリート部4を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、鋼材のみの鋼製セグメントであってもよい。また、鋼製セグメントを円筒状に組み立てた後に、内側にコンクリートを打設する場合にも、本発明を適用することができる。   Furthermore, in the said embodiment and Example, although the case where the concrete part 4 was provided in the interior was demonstrated, it is not limited to this, The steel-made segment only of steel materials may be sufficient. The present invention can also be applied to the case where concrete is placed inside after assembling steel segments into a cylindrical shape.

また、前記実施の形態では、継手板55にせん断突起部53,53を設ける構成について説明したが、これに限定されるものではなく、必要に応じて設ければよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the structure which provides the shearing projection parts 53 and 53 in the joint board 55, it is not limited to this, What is necessary is just to provide as needed.

1,1A,1B セグメント
2 スキンプレート
3 リング間継手部
31 凸部
31a 凸面
31b 凸外面
31c 凸内面
32 凹部
32a ウエブ面
32b 外フランジ面
32c 内フランジ面
33 引張継手
34 シール材
4 コンクリート部
5 セグメント間継手部
7,7A,7B セグメント
72 スキンプレート
73 リング間継手部
731 凸部
731a 凸面
731b 凸外面
731c 凸内面
732 凹部
732a ウエブ面
732b 外フランジ面
732c 内フランジ面
8,8A,8B セグメント
82 スキンプレート
83 リング間継手部
831 凸部
831a 凸面
831b 凸外面
831c 凸内面
832 凹部
832a ウエブ面
832b 外フランジ面
832c 内フランジ面
9,9A,9B セグメント
92 スキンプレート
93 リング間継手部
931 凸部
931a 凸面
931b 凸外面
931c 凸内面
932 凹部
932a ウエブ面
932b 外フランジ面
932c 内フランジ面
1, 1A, 1B Segment 2 Skin plate 3 Inter-ring joint portion 31 Convex portion 31a Convex surface 31b Convex outer surface 31c Convex inner surface 32 Recess 32a Web surface 32b Outer flange surface 32c Inner flange surface 33 Tensile joint 34 Seal material 4 Concrete portion 5 Between segments Joint portion 7, 7A, 7B Segment 72 Skin plate 73 Inter-ring joint portion 731 Convex portion 731a Convex surface 731b Convex outer surface 731c Convex inner surface 732 Concave portion 732a Web surface 732b Outer flange surface 732c Inner flange surface 8, 8A, 8B Segment 82 Skin plate 83 Inter-ring joint portion 831 Convex portion 831a Convex surface 831b Convex outer surface 831c Convex inner surface 832 Concave portion 832a Web surface 832b Outer flange surface 832c Inner flange surfaces 9, 9A, 9B Segment 92 Skin plate 93 Inter-ring joint portion 931 Convex portion In 31a convex 931b Totsugaimen 931c convex inner surface 932 recess 932a web surface 932b outer flange surface 932c flange surface

Claims (6)

複数を組み合わせることによってトンネルの外殻を形成するセグメントであって、
トンネルの外周面を形成するスキンプレートと、
前記トンネルの軸方向に間隔を置いて前記スキンプレートの両側縁に対となって立設されるリング間継手部と、
前記トンネルの周方向に間隔を置いて前記スキンプレートの両端縁に対となって立設されるセグメント間継手部とを備え、
前記リング間継手部又は前記セグメント間継手部の少なくとも一方に、隣接して設置される他のセグメントと接合した際に、継手方向に略直交する面同士の面接触が生成される凹凸嵌合構造が形成されることを特徴とするセグメント。
A segment that forms the outer shell of a tunnel by combining a plurality,
A skin plate that forms the outer peripheral surface of the tunnel;
A ring-to-ring joint portion standing in pairs on both side edges of the skin plate at an interval in the axial direction of the tunnel;
An inter-segment joint portion standing in pairs on both edges of the skin plate at intervals in the circumferential direction of the tunnel;
A concave-convex fitting structure in which surface contact between surfaces substantially perpendicular to the joint direction is generated when joining with another segment installed adjacent to at least one of the joint part between rings or the joint part between segments. A segment characterized in that is formed.
前記凹凸嵌合構造は、前記トンネルの外周面より内周面側に段差を介して形成される凸外面とその凸外面に略直交する凸面と前記トンネルの内周面より外周面側に段差を介して形成される凸内面を有する凸部と、前記凸外面と接触させる外フランジ面と前記凸面と接触させるウエブ面と前記凸内面と接触させる内フランジ面を有する凹部とによって形成されることを特徴とする請求項1に記載のセグメント。   The concave-convex fitting structure has a convex outer surface formed through a step from the outer peripheral surface of the tunnel to the inner peripheral surface side, a convex surface substantially orthogonal to the convex outer surface, and a step from the inner peripheral surface of the tunnel to the outer peripheral surface side. Formed by a convex portion having a convex inner surface, an outer flange surface in contact with the convex outer surface, a web surface in contact with the convex surface, and a concave portion having an inner flange surface in contact with the convex inner surface. The segment of claim 1 characterized. 前記凸部は断面視略コ字形の鋼材によって形成され、前記凹部は断面視略I字形又は断面視略H字形の鋼材によって形成されることを特徴とする請求項2に記載のセグメント。   3. The segment according to claim 2, wherein the convex portion is formed of a steel material having a substantially U-shaped cross-sectional view, and the concave portion is formed of a steel material having a substantially I-shaped or substantially H-shaped cross-sectional view. 前記外フランジ面の継手方向への突出長さよりも前記内フランジ面の継手方向への突出長さを長くしたことを特徴とする請求項2又は3に記載のセグメント。   The segment according to claim 2 or 3, wherein a protruding length of the inner flange surface in the joint direction is longer than a protruding length of the outer flange surface in the joint direction. 前記面接触が生成される面間にシール材を介在させたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のセグメント。   The segment according to any one of claims 1 to 4, wherein a sealing material is interposed between surfaces on which the surface contact is generated. 前記凹凸嵌合構造が形成された継手部に引き抜き抵抗となる引張継手を設けたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のセグメント。   The segment according to any one of claims 1 to 5, wherein a tensile joint serving as a pull-out resistance is provided in a joint portion in which the uneven fitting structure is formed.
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