JP2601086B2 - セグメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールドトンネルの内
壁形成のためのセグメントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シールドトンネルの内壁は、トンネルの
軸線方向及び周方向で互に接合される複数のセグメント
により形成される。

【０００３】従来、上記セグメントは、添付図面の図５
のごとく、円弧状に弯曲して平面が四角形の形態をな
し、周囲に複数の凹部５１が形成され、該凹部５１にボ
ルト孔５２を有する補強板５３が固定されており、該ボ
ルト孔５２でトンネル周方向及び軸線方向に隣接する他
のセグメントとボルトにより連結されていた。

【０００４】従来のシールドトンネルにおいては、図５
のごとくのセグメントをボルトで組立てた後、これをシ
ールドジャッキでトンネル軸線方向に押すことにより掘
削機は推進力を得て、セグメントの１リング分に長さに
相当する１ストロークだけ掘進し、しかる後、上記掘削
機による掘進を停止して次のセグメントを組立てる。か
くして、掘進とセグメントの組立てを交互に繰返しなが
らトンネルが形成されて行く。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来のセグメン
トを使用するシールド工事にあっては、上述のごとく掘
進とセグメントとが別工程で行われるため、一次覆工の
築造に時間を要し、トンネル日進量を大きく望めないと
いう状態にある。

【０００６】また、上記セグメントを使用してリングを
形成する際には、図６に示すごとくの、Ａ，Ｂ，Ｋの三
種のセグメントを必要とし、コストの面そして取扱いに
不利である。

【０００７】さらには、図５のセグメントは、トンネル
壁面を形成した後に、トンネル内面の継目部に凹部が数
多く露出するために、補強板に錆が発生したり、あるい
はトンネル内面が滑面であることを要求される上下水道
トンネルの場合には二次覆工としてさらにコンクリート
の内張りが必要となるという問題もある。

【０００８】そして、ボルト結合はセグメントの凹部空
間を利用して行われるが、ある程度その空間を大きくし
ないとボルトの挿入及び締め付け等の作業が困難とな
る。しかし、該凹部空間を大きくすると、セグメント本
体の断面が欠損することとなるので、その強度が低下し
てしまう。

【０００９】かかるセグメントの連結の非能率性を改善
するためにセグメントの周方向両端における内側縁部
に、軸線方向に延びる溝を形成すると共に、周方向中央
に軸縁方向に延びる貫通孔を設けることにより、隣り合
う二つのリングのセグメントを千鳥状に配して該二つの
リングのセグメント幅のボルトを、一方のリングのセグ
メントの溝及び貫通孔に配し、突出した部分に他方のリ
ングのセグメントの貫通孔及び溝にそれぞれ配して連結
することが実公昭６０−３２２３９にて提案されてい
る。しかしながら、このセグメントにあっても、能率は
多少改善されても、上述の他の問題点は残るし、また、
周方向結合力が積極的に生じないという新たな問題もあ
る。

【００１０】本発明は、かかる従来のセグメントがかか
えている問題を解決し、高能率で組立ができ、トンネル
内壁形成に用意するセグメントが同一種のものだけでよ
く、また、トンネル内壁面が滑面をなし、その際セグメ
ント同士を連結するボルトを強固に固定できるセグメン
トを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、トンネルの軸線方向及び周方向で互に接合側面に
て接合されてトンネル壁を形成するためのセグメントで
あって、トンネル半径方向で見た平面形状が軸線方向に
先細りなテーパ面の対向接合側面をもつ台形をなし、軸
線方向に貫通せるボルト用孔が形成されているセグメン
トにおいて、該セグメントはモルタル注入のための注入
孔が内面側に開口しボルト用孔に連通して形成されてい
ることにより達成される。

【００１２】

【作用】上述の構成になる本発明のセグメントは、すで
に固定されている一つのセグメントに対しトンネル周方
向及び軸線方向において隣接せるセグメントを軸線方向
の向きを逆にして配置し、これをジャッキで上記一つの
セグメントに押しつける。

【００１３】次に、該隣接セグメントのボルト用孔に、
連結用のボルトを挿入し、これを、すでに上記一つのセ
グメントのボルト用孔内で固定され後端が上記該一つの
セグメントの後側面から突出せるボルトと結合せしめ
る。そして、ボルト用孔内にモルタルを注入し、該モル
タルにより上記ボルトをセグメント内で強固に固定す
る。

【００１４】上記ジャッキで隣接セグメントを軸線方向
に押しつけると、セグメント同士はその方向に締められ
るのと同時に、テーパ側面で周方向にも締められること
となる。

【００１５】又、ボルトに当接用のワッシャが設けられ
ているときには、ボルトの結合時に上記軸線方向及び周
方向の締め付け力を得ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面にもとづき、本発明の実施例
を説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施例のセグメント、及
びその連結のためのボルトを示す部分破断斜視図であ
る。セグメント１はトンネル周方向に円弧状に弯曲し、
軸線方向Ａに向け対向接合側面が先細りテーパ面２をな
して、半径方向からみた平面形状が台形をしている。

【００１８】上記セグメント１には、周方向に適宜間隔
を保つ複数箇所に、軸線方向にボルト用孔３が平行に貫
通して形成されている。図示の場合、四箇所に形成され
ており、中央部の二つのボルト用孔３Ａはセグメントの
軸線方向一端側面４から他端側面５へ貫通し、両側のボ
ルト用孔３Ｂは上記一端側面から発し、テーパ面２へ抜
けている。上記ボルト用孔３Ａ，３Ｂは、上記軸線方向
の一端及び他端側面４，５にてテーパ開口部６が形成さ
れている。また、該テーパ開口部６よりもやや内側位置
には、セグメント１の内面に開口し上記ボルト用孔３
Ａ，３Ｂに連通するモルタル注入のための注入孔７が設
けられている。

【００１９】一方、連結用のボルト１０はセグメントの
軸線方向長さとほぼ同一に形成され、ロッド部１１の前
端に袋ナット状の雌ねじ部１２を、そして後端には該雌
ねじ部１２に螺合可能な雄ねじ部１３が設けられてい
る。さらに、本実施例では、ボルト１０は上記雄ねじ部
１３に隣接して円錐状のワッシャ１４が設けられてい
る。該ワッシャ１４は上記セグメントのテーパ開口部６
のテーパ面にほぼ合致した傾きをもっている。

【００２０】なお、２０は上記ボルト１０の雄ねじ部１
３に螺合する袋ナット２１と、これを回転するためのハ
ンドル２２とを有するボルト締めつけ用の工具である。

【００２１】次に、かかる本実施例のセグメント及びボ
ルトを用いたセグメントの組立て方法について説明す
る。

【００２２】図において１’は既設セグメントで、ボル
ト用孔３Ａ’内にはボルト１０’が配され、そのワッシ
ャ１４で上記セグメント１’を締めている。上記ボルト
孔３Ａ’内の空間には、注入孔７’よりモルタルが注入
され、上記ボルト１０’は固定されている。

【００２３】次に、図２の工程（Ａ）に見られるよう
に、これから固定せんとするセグメント１を用意する。
その際、該セグメント１は、図３の展開図に見られるよ
うに、隣接せる既設セグメント１’に対して、軸線方向
の向きが逆となるように配される。

【００２４】上記セグメント１を既設セグメント１’に
当接せしめ、セグメントのボルト用孔３Ａ，３Ｂ内にボ
ルト１０を挿入する（図２、工程（Ｂ）参照）。その
際、上記セグメント１を、従来のセグメントの場合と同
様、ジャッキにより既設セグメント１’に押しつけると
よい。次に、図２の工程（Ｃ）に示されるように、工具
２０を用いてボルト１０を、その雌ねじ部１２にて、既
設セグメント１’内のボルト１０’に螺合して連結す
る。連結の際、上記ボルト１０のテーパ状のワッシャ１
４は、セグメント１０をそのテーパ開口部６にて既設セ
グメント１’に向けて押圧する。そのとき、該セグメン
ト１０は図３でも判るように周方向にて隣接する既設セ
グメントをもテーパ面２で押す。すなわち、軸方向のみ
ならず周方向にも締めつけることとなる。そして、一方
の注入口７からモルタルをボルト用孔３Ａ，３Ｂ内に、
他方の注入口７から溢れ出るまで注入し（図２、工程
（Ｄ）参照）、ボルト１０をさらに強固に固定する。か
くして、図４に示すごとく、セグメントの組立てによ
り、次々とトンネル内にリング壁が形成されて行く。

【００２５】本実施例にあっては、図３に示されるごと
く、既設セグメント１’にジャッキを押圧して、その反
力として推進力を得ながら掘進を行ない、それと同時に
上記のセグメントの組立てを行なうことができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上のごとくセグメントを台
形としこれをボルトで連結することとしたので、シール
ドトンネルの掘進とセグメントの組立とが同時に行え、
急速施工が可能となり、また使用セグメントが一種でよ
いので経済面でも取扱い面でも改善され、さらに、トン
ネル内面は滑面となって二次覆工が不要になり、しか
も、セグメントの断面欠損が殆どないために強度の確保
ができ、その際、注入孔より簡単に注入されるモルタル
によってセグメント同士を連結するボルトを強固に固定
できるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのセグメントとボルト
を示す部分破断斜視図である。

【図２】図１のセグメントの組立工程図である。

【図３】図１のセグメントの組立過程におけるセグメン
トの配置を示す展開図である。

【図４】図３のセグメントの斜視図である。

【図５】従来のセグメントの斜視図である。

【図６】図５のセグメントを用いて形成されたリングの
正面図である。

【符号の説明】

１ セグメント ２ テーパ面 ３Ａ，３Ｂ ボルト用孔 ６ テーパ開口部 ７ 注入孔 １０ ボルト １２ 雌ねじ部 １３ 雄ねじ部 １４ ワッシャ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネルの軸線方向及び周方向で互に接
   合側面にて接合されてトンネル壁を形成するためのセグ
   メントであって、トンネル半径方向で見た平面形状が軸
   線方向に先細りなテーパ面の対向接合側面をもつ台形を
   なし、軸線方向に貫通せるボルト用孔が形成されている
   セグメントにおいて、モルタル注入のための注入孔が内
   面側に開口しボルト用孔に連通して形成されていること
   を特徴とするセグメント。