JP2019031861A - セグメント及びその組み立て方法 - Google Patents
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そして、推進ジャッキ2が最も縮退した位置と既設のセグメント1との間にセグメントを組み立て可能なスペースができ次第セグメントを連結し、掘進中に周方向に1リングのセグメント組み立てを完了する。
また、凹部6内に六角形セグメント3の後半部を嵌合させる際に、角部を損傷させないように凹部6の中央から挿入して嵌合させる必要があった。
しかも、特許文献2に記載された六角形セグメント3を用いてトンネル覆工部分を施工する場合、台形状の凹部6に嵌合する六角形セグメント3は凹部6の中央から嵌合させないと角部が他の角部に当接して損傷し易いという欠点もあった。
本発明のセグメントによれば、ハニカム構造にトンネル覆工を組み立てる際、両側のセグメント間の凹部に嵌合するセグメントはトンネル軸方向に1/3Bの長さ突出するため、シールド掘削機の推進ジャッキのストロークをセグメント長さBの1/3B程度に設定でき、従来のものより短く形成できてシールド掘削機の推進ジャッキを小型化できる。
本発明によれば、トンネル施工時にセグメント幅Bの1/3Bを掘進する間にトンネル覆工の先端部の凹部に新たなセグメントを組み立てて連結することができるため、トンネルの掘削とセグメントの組み立てを同時に且つ連続して施工することができる。しかも、シールド掘削機の推進ジャッキのストロークをセグメント長さBの1/3B程度に設定でき、従来のものより短く形成できてシールド掘削機の推進ジャッキを小型化できる。
本発明によれば、シールド掘削機でトンネルを1/3B掘進させながら、トンネル覆工の先端部にセグメントで形成された凹部に新たなセグメントを組み立てることを行うことができるため、トンネルの掘削とセグメントの組み立てを同時に施工することができる。しかも、掘削時におけるシールド掘削機の推進ジャッキのストロークをセグメント長さBの1/3B程度に設定でき、従来のものより短く形成できてシールド掘削機の推進ジャッキを小型化できる。
トンネル覆工のセグメントで形成した凹部に新たなセグメントを嵌合させる際、凹部の2/3Bの長さを有する第三側面にセグメントの第三側面を当接させながら摺動させて嵌合するため、セグメントの角部の損傷のおそれを抑制できる。
しかも、トンネルの掘削とセグメントの組み立てを同時に且つ効率よく施工することができる。
図1は実施形態に係る六角形セグメント10を示すものである。
本実施形態による六角形セグメント10は略六角形板状であり、例えば略円筒状のトンネルを構築するトンネル壁面であるトンネル覆工17の一部を形成するよう湾曲して所定の厚みを有している。六角形セグメント10は対向する長辺をなす第一側面11同士が互いに平行で同一長さに形成されている。対向する第一側面11の両側側部には角部kを挟んでそれぞれ二辺が屈曲して形成され、比較的短い辺をなす第二側面12と比較的長い片をなす第三側面13とが交差して形成されている。
推進ジャッキ19はロッド19aをセグメント幅Bの1/3B伸長させることでトンネル覆工17の先端面で推進反力をとって、シールド掘削機15をトンネル軸方向Oに1/3Bだけ掘進させる。これにより、凹部18の底部から推進ジャッキ19までの距離Lは最大で[L=B+1/3B+α]になる。αは、六角形セグメント10を凹部18の空間に組み立てる際の組み立て余裕代である。
図2に示す六角形セグメント10の組立状態において、シールド掘削機15の推進ジャッキ19のロッド19aがセグメント幅Bの1/3B伸長すると共に、前端部のカッタ板でトンネル軸方向O前方に1/3B掘削する。この状態で、推進ジャッキ19とトンネル覆工17の先端部における凹部18の底部との距離Lが[B+1/3B+α]に設定される。その後、凹部18を押圧する推進ジャッキ19のロッド19aを収縮させて空間を形成する。
こうして、トンネル覆工17の周方向先端部に形成される2つの凹部18に新たな六角形セグメント10を嵌合して連結する作業を順次3回行うことで、1周分のトンネル覆工17が周方向に形成される。このような作業をトンネル内で繰り返すことでトンネル覆工17が構築される。
図6の従来技術に示すように、六角形セグメント3に第二側面5aと第三側面5bの各長さを1/2Bに形成した場合、シールド掘削機15のカッタ板によるトンネルの掘削と新たな六角形セグメント3の凹部6への嵌合を同時にできるため組立速度は高速化できる。しかし、上述のように、推進ジャッキ19が比較的大型であるため、シールド掘削機15が大型化する欠点がある。
更に、シールド掘削機15によるトンネルの掘削と六角形セグメント10の組み立てを同時に施工することができるため施工を高速で行える。しかも、シールド掘削機15によるトンネルの掘削時間と六角形セグメント10の組み立て時間のバランスがよいため、施工が効率的で高速化できる。
図4(b)に示す従来例の六角形セグメント3において、第二側面5aと第三側面5bの長さがそれぞれ1/2Bに設定されているため、嵌合時に凹部6の中央から嵌合させないと両側の六角形セグメント3や新たな六角形セグメント3の角部が当接して損傷するおそれがある。
これに対し、図4(a)に示す実施形態による六角形セグメント10の組み立て方法において、凹部18に新たな六角形セグメント10を嵌合させる際、凹部18における2/3Bの長さを有する第三側面13に、六角形セグメント10の第三側面13を当接させて凹部18の第三側面13に沿って凹部18内に移動させて嵌合させることができる。これによって、新たな六角形セグメント10を嵌合させる際、トンネル覆工17における凹部18の両側の六角形セグメント10の角部に接触して角部を損傷することを防止できる。
11 第一側面
12 第二側面
13 第三側面
15 シールド掘削機
17 トンネル覆工
18 凹部
19 推進ジャッキ
19a ロッド
Claims (5)
- 略円筒状のトンネル壁面の一部を構成する湾曲した略六角形板状のセグメントにおいて、
互いに平行な第一側面と、前記第一側面間における対向する両側部にそれぞれ形成されていて角部を介して交差する第二側面及び第三側面と、を有しており、
前記第一側面同士の間の長さをBとして、前記第一側面に直交する方向において前記第二側面は1/3Bの長さを有し、前記第三側面は2/3Bの長さを有していて、
回転対称に形成されていることを特徴とするセグメント。 - 請求項1に記載されたセグメントを、トンネル周方向に配列された前記セグメント間の凹部に連結して略ハニカム構造のトンネル覆工を構築していくセグメントの組み立て方法であって、
前記凹部に嵌合して連結される新たな前記セグメントは、前記凹部の両側に連結された2つの前記セグメントのトンネルの軸方向により突出した方の前記セグメントに対して1/3Bの長さ突出するように連結したセグメントの組み立て方法。 - 請求項1に記載されたセグメントを、トンネル周方向に配列された前記セグメント間の凹部に連結して略ハニカム構造のトンネル覆工を構築していくと共に、前記トンネル覆工の前端部に推進ジャッキの推進反力をとってシールド掘削機を推進させるセグメントの組み立て方法であって、
前記セグメントを組み立てる際の推進ジャッキのストローク長さを、[前記セグメントの長さB+前記第二側面の長さ1/3B+組み立て余裕代]に設定して、
前記トンネル覆工の凹部に新たな前記セグメントを連結して前記シールド掘削機を推進させるようにしたことを特徴とするセグメントの組み立て方法。 - 前記凹部を形成する前記セグメントの第三側面に、前記新たなセグメントの第三側面を当接させながら、前記凹部に前記新たなセグメント嵌合する請求項2または3に記載されたセグメントの組み立て方法。
- 略円筒状のトンネル壁面の一部を構成する湾曲した略六角形板状のセグメントにおいて、
互いに平行な第一側面と、前記第一側面間における対向する両側部にそれぞれ形成されていて角部を介して交差する第二側面及び第三側面と、を有しており、
前記第一側面同士の間の長さをBとして、前記第一側面に直交する方向において前記第二側面は1/4Bより大きく1/2Bより小さい範囲の長さを有し、前記第三側面は1/2Bより大きく3/4Bより小さい範囲の長さを有していて、
回転対称に形成されていることを特徴とするセグメント。
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2017
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