JP2662942B2

JP2662942B2 - シールドトンネルにおけるセグメントの継手

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Publication number: JP2662942B2
Application number: JP7216739A
Authority: JP
Inventors: 豊加島; 紀夫近藤; 和彦金井
Original assignee: DAIHO KENSETSU KK
Current assignee: DAIHO KENSETSU KK
Priority date: 1995-08-01
Filing date: 1995-08-01
Publication date: 1997-10-15
Anticipated expiration: 2015-08-01
Also published as: JPH0941886A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セグメントピースを多
数のボルト・ナットにより締結するシールドトンネルに
おけるセグメントの継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２はシールドトンネルの概要を示す
斜視図、図１３は同シールドトンネルを内側から見た展
開図、図１４は同シールドトンネルの隣合うセグメント
ピースを継なぐ従来の継手を示す拡大図である。

【０００３】一般に、図１２に示すごときシールドトン
ネル１を築造する場合、シールド機によりトンネル軸方
向ｘに地山を所定長さ掘進後、シールド機の後方でセグ
メントピース３をリング状に組み立て、セグメント２を
構築する。ついで、構築されたセグメント２に反力を取
ってシールド機を推進させる。

【０００４】以上の工程を繰り返して行い、図１２に示
すようなシールドトンネル１を築造する。

【０００５】ところで、トンネル軸方向ｘおよびトンネ
ル軸直角方向ｙに隣合うセグメントピース３，３同士を
締結する従来の継手１０′は、次のように構成されてい
る。

【０００６】すなわち、図１２〜図１４に示すように、
締結部に所定の間隔をおいて多数のボルトボックス４と
継手プレート５とを設け、隣合うセグメントピース３，
３の継手プレート５，５を当接させ、ボルト６の頭部
６′側に予め平ワッシャ８を装着し、ボルトボックス４
を利用して一方の継手プレート５側から他方の継手プレ
ート５にボルト６を挿通し、ボルト６における他方の継
手プレート５側にスプリングワッシャ９を装着し、ボル
ト６にナット７を嵌め、そのナット７を締め付けてい
た。

【０００７】このように、ボルト６と継手プレート５間
の摩擦の低減および平坦性の確保のため、ボルト６の頭
部６′と継手プレート５間に平ワッシャ８を介在させて
いる。

【０００８】また、ボルト締め付け時の摩擦低減効果に
加え、ボルト・ナット６・７の緩みに対するばね効果を
期待して、ナット７と継手プレート５間にスプリングワ
ッシャ９を介在させている。

【０００９】ついで、図１５は近時開発された弾性ワッ
シャを示す縦断面図である。

【００１０】この図１５に示す弾性ワッシャ２０は、上
部補強鋼板２１と、繊維補強ゴム層２２と、下部補強鋼
板２３とを積層し、一体化して形成されている。そし
て、例えば内径ｄ＝４０ｍｍ，外径Ｄ＝１００ｍｍのも
のでは、全体の厚さｈ＝３２．６ｍｍに形成されてい
る。

【００１１】かかる弾性ワッシャ２０は、地震時のボル
トの軸方向変位に対して、繊維補強ゴム層２２が縮むこ
とにより、ボルトに作用する引張力を低減させる効果を
持っている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１２〜図１
４に示す従来のセグメントの継手１０′には次のような
問題があった。

【００１３】ボルト６の頭部６′と継手プレート５
の間に平ワッシャ８を介在させた場合でも、ボルト・ナ
ット６・７にはセグメント組み立て後に作用するジャッ
キ推力，土・水圧によって、ボルト６の伸び，シール材
の変形およびセグメントピース３，３間の馴染み等によ
る緩みが生じる。ナット７と継手プレート５間にスプリングワッシャ
９を介在させた場合においても、ばねの力が弱く、必要
締め付け力を作用させた場合には、ばねの効果が殆どな
くなってしまう。セグメント２は、ボルト・ナット６・７によって一
体化されているものとして設計されているため、ボルト
・ナット６・７が緩んだ場合、シールドトンネル１の安
定に問題が生じる。そのため、従来ボルト・ナット６・
７の増し締めを行うことによって対処しているが、その
分工程が増えて不経済であり、特に大断面のシールドト
ンネルになる程、危険な高所作業を伴うことになる。

【００１４】一方、図１５に示す弾性ワッシャ２０に
は、次のような問題がある。

【００１５】（ａ）主材がゴムであるため、経年変化に
より強度が劣化し、これによりボルトの初期導入軸力が
低下してしまう。（ｂ）前述のごとく主材がゴムのため、ボルト締め付け
時および軸方向力作用時のたわみが大きく、したがって
弾性ワッシャ自体の厚さを厚くする必要があり、弾性ワ
ッシャ２０およびボルトのコストアップを招く。（ｃ）通常のワッシャと同様、トルクレンチによる管理
が必要であり、トルク管理の省力化ができない。（ｄ）ばね効果があまり期待できないため、増し締めの
低減効果が小さい。

【００１６】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、ボルト・ナットを小さな
トルクで、必要な締め付け力に締め付けることができ、
またボルト・ナットの締め付け後、ばね力が残存し、そ
のばね力により、ボルトの伸び，シール材の変形および
セグメントピース同士の馴染み等によるボルト・ナット
の緩みを的確に吸収し、ボルト・ナットの増し締めの回
数，度合いを大幅に低減でき、またはボルト・ナットの
増し締め作業を省略することも可能であって、しかもコ
スト低減を図り得るシールドトンネルにおけるセグメン
トの継手を提供することにある。

【００１７】本発明の他の目的は、ボルト・ナットの緩
みをより一層低減でき、しかもトンネル軸方向の圧縮力
および引張力による撓みをより一層良好に吸収し得るシ
ールドトンネルにおけるセグメントの継手を提供するこ
とにある。

【００１８】さらに、本発明の他の目的は、築造すべき
シールドトンネルの規模や、地盤の急変部，圧密の考え
られる粘性土等、地盤の条件が変化する場合にも、容易
にかつ的確に対応し得るシールドトンネルにおけるセグ
メントの継手を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明はボルト６の頭部６′と一方の継手プレート
５の間と、ナット７と他方の継手プレート５の間の少な
くとも一方に、可撓性座金１１と、この可撓性座金１１
を収容しかつその可撓性座金１１に撓みを持たせるため
の支点となる支承座金１２とを組み合わせた座金ユニッ
トを介在させ、ボルト・ナット６・７を締め付けたもの
である。

【００２０】また、前記目的を達成するため、本発明は
ボルト６の頭部６′と一方の継手プレート５の間と、ナ
ット７と他方の継手プレート５の間の少なくとも一方
に、可撓性座金１１と、この可撓性座金１１を収容しか
つその可撓性座金１１に撓みを持たせるための支点とな
る支承座金１２とを組み合わせた座金ユニットを介在さ
せるとともに、継手プレート５，５間にも前記座金ユニ
ットを介在させ、ボルト・ナット６・７を締め付けたも
のである。

【００２１】また、前記目的を達成するため、本発明は
前記座金ユニットとして、複数枚重ね合わせた可撓性座
金１１と、１個の支承座金１２とを組み合わせたものを
用いている。

【００２２】さらに、前記目的を達成するため、本発明
は前記可撓性座金１１と支承座金１２とを組み合わせた
座金ユニットを複数組介在させたものである。

【００２３】そして、前記目的を達成するため、本発明
は前記座金ユニットとして、１枚の可撓性座金１１と、
１個の支承座金１２とを１組とするもの、または複数枚
重ね合わせた可撓性座金１１と、１個の支承座金１２と
を１組とするものを複数組用い、かつ隣合う組の可撓性
座金１１，１１間に、これらの可撓性座金１１，１１よ
りも小径の平ワッシャ１３を介挿したものである。

【００２４】

【作用】本発明では、ボルト６の頭部６′と一方の継手
プレート５の間と、ナット７と他方の継手プレート５の
間の少なくとも一方に、座金ユニットを介在されてい
る。この座金ユニットは、可撓性座金１１と、この可撓
性座金１１を収容しかつその可撓性座金１１に撓みを持
たせるための支点となる支承座金１２とを組み合わせて
構成されている。前記座金ユニットを介在させたうえ
で、ボルト・ナット６・７を座金ユニットの撓み代がな
くなるまで締め付ける。

【００２５】これにより、（１）可撓性座金１１を、支
承座金１２に設けられた支点を利用して撓ませることに
より、ボルト６に必要な所定軸力を導入でき、かつ導入
軸力を保持でき、したがってボルト・ナット６・７の緩
みを防止できること、（２）座金ユニットの可撓性座金
１１を撓ませることによって生じるばね力により、ボル
ト６の伸び，シール材の変形およびセグメントピース
３，３同士の馴染み等によるボルト・ナット６・７の緩
みを吸収できること、（３）座金ユニットの支承座金１
２により、継手プレート５にボルト軸力を良好に伝える
ことができ、したがって回転ばねを考慮した引張接合継
手の特徴をより一層良好に生かすことができること、
（４）弾性ワッシャのごとく強度の劣化の懸念が殆どな
く、ボルト６の初期導入軸力を長期間にわたって維持す
ることができること、等が相俟って、シールドトンネル
を良質な形態に維持することができるし、シールドトン
ネルを良質で安定した形態に維持するためのボルト・ナ
ット６・７の増し締めの回数，度合いを大幅に低減でき
るし、場合によってはボルト・ナット６・７の増し締め
作業を省略することも可能である。

【００２６】また、本発明ではボルト・ナット６・７を
締め付けたときに、座金ユニットの支承座金１２に設け
られた支点を利用して、可撓性座金１１を簡単に撓ませ
ることができるので、小さなトルクで必要な締め付け力
に締め付け、ボルト６に所定軸力を導入することができ
る。

【００２７】さらに、本発明では可撓性座金１１と支承
座金１２とを組み合わせた座金ユニットを用いたことに
より、通常のワッシャに比べて継手全体としての剛性を
高めることができるため、継手プレート５を薄くするこ
とができ、したがってボルト６も短いもので足りるこ
と、高価な弾性ワッシャを用いる必要がないこと等が相
俟って、コスト低減を図ることができる。

【００２８】また、本発明ではボルト６の頭部６′と一
方の継手プレート５の間と、ナット７と他方の継手プレ
ート５の間の少なくとも一方に前記座金ユニットを介在
させるとともに、継手プレート５，５間にも前記座金ユ
ニットを介在させている。

【００２９】その結果、ボルト・ナット６・７をより一
層強力に締め付け、複数枚の可撓性座金１１の撓みを通
じてより一層強力なボルト軸力を導入することができる
し、複数個の支承座金１２を通じて継手プレート５，５
により一層良好に軸力を伝達することができるので、ボ
ルト・ナット６・７の増し締め作業を省略しても、シー
ルドトンネルを良質で安定した形態に維持することがで
きる。

【００３０】また、本発明では前記座金ユニットとし
て、複数枚重ね合わせ（並列重ね）た可撓性座金１１
と、１個の支承座金１２とを組み合わせたものを用いて
いる。可撓性座金１１を２枚並列に重ね合わせると、荷
重が同じであれば撓みが２分の１になり、荷重を２倍に
すると撓みが同じになる。

【００３１】したがって、本発明によれば可撓性座金１
１の使用枚数を選択することによって、セグメントの継
手部分の色々な仕様にも簡単に対応することができる。

【００３２】さらに、本発明では前記座金ユニットとし
て、可撓性座金１１と支承座金１２とを組み合わせたも
のを複数組介在させている。

【００３３】これにより、座金ユニットのばね力に余裕
を持たせることができるし、座金ユニットの用いる組数
により色々な仕様にも対応できる等の点で、築造すべき
シールドトンネルの規模や、地盤の急変部，圧密の考え
られる粘性土等、地盤の条件が変化する場合にも、容易
にかつ的確に対応することが可能である。

【００３４】そして、本発明では前記座金ユニットとし
て、１枚の可撓性座金１１と１個の支承座金１２とを１
組とする座金ユニット、または複数枚重ね合わせた可撓
性座金１１と１個の支承座金１２とを１組とする座金ユ
ニットを複数組用いている。また、隣合う座金ユニット
の組の可撓性座金１１，１１間に、これらの可撓性座金
１１，１１よりも小径の平ワッシャ１３を介挿してい
る。

【００３５】このように、複数組の座金ユニットの可撓
性座金１１，１１間に平ワッシャ１３を介挿してボルト
・ナット６・７を締め付けることにより、平ワッシャ１
３が可撓性座金１１，１１の内側を支える役目をする。
その結果、継手構造に良好な耐震性を持たせることがで
きる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３７】図１〜図８は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１は横断平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面
図、図３は座金ユニットの可撓性座金の拡大縦断面図、
図４は図３の平面図、図５は同座金ユニットの支承座金
の拡大縦断面図、図６は図５の平面図、図７は図５のＢ
部分の拡大図、図８はこの第１実施例において、ボルト
・ナットを締め込んだ状態を模式的に示した横断平面図
である。

【００３８】これらの図に示す第１実施例におけるセグ
メントの継手１０では、隣合うセグメント３，３に設け
られた継手プレート５，５はボルト・ナット６・７によ
り締結されている。

【００３９】前記ボルト・ナット６・７におけるボルト
６の頭部６′と一方の継手プレート５の間、およびナッ
ト７と他方の継手プレート５の間には、それぞれ座金ユ
ニットを介在させている。

【００４０】前記座金ユニットは、可撓性座金１１と、
支承座金１２とを組み合わせて構成されている。

【００４１】前記可撓性座金１１は、ばね鋼または高張
力鋼等により、この実施例では図３，図４に示すよう
に、厚さｔ₁，内径Ｄ₁，外径Ｄ₂の中空円形に形成さ
れているが、外形は正多角形や長方形、またはだ円形等
に形成しても良い。

【００４２】前記支承座金１２は、ばね鋼，高張力鋼等
により、図５および図６に示すように、円孔１２ａを有
するフランジ１２ｂと、リム１２ｃとを備えたほぼ凹字
型断面に形成されている。また、支承座金１２の深さｔ
₂は、前記可撓性座金１１の厚さｔ₁とほぼ同じに形成
され、円孔１２ａの直径Ｄ₃は、可撓性座金１１の外径
Ｄ₂よりも小径に形成され、リム１２ｃの内径Ｄ₄は、
可撓性座金１１の外径Ｄ₂よりも僅かに大きく形成さ
れ、円孔１２ａとリム１２ｃの根元部分間には、可撓性
座金１１の支承部１２ｄが設けられ、リム１２ｃの上縁
内周は、図７に示すように、可撓性座金１１をセットす
るときのガイドをなすテーパ面１２ｅに形成されてい
る。つまり、支承座金１２は可撓性座金１１を簡単に収
容でき、かつその可撓性座金１１に撓みを持たせるため
の支承部１２ｄを有する形状に形成されている。

【００４３】前記ボルト６の頭部６′と一方の継手プレ
ート５の間、およびナット７と他方の継手プレート５の
間に、可撓性座金１１を収容した座金ユニットを介在さ
せ、ボルト・ナット６・７を可撓性座金１１の撓み代が
なくなるまで締め付ける。

【００４４】前述のごとく、ボルト６の頭部６′と一方
の継手プレート５の間、およびナット７と他方の継手プ
レート５の間に座金ユニットを介在させ、ボルト・ナッ
ト６・７を締め付けることにより、図８に示すように、
座金ユニットの可撓性座金１１は支承座金１２に設けら
れた支承部１２ｄを支点として撓む。したがって、可撓
性座金１１を小さなトルクで簡単に撓ませ、所定のボル
ト軸力を得ることができるし、ボルト・ナット６・７を
締め付けるだけで、必要なボルト軸力を導入することが
できる。

【００４５】ところで、はり−ばね計算法はセグメント
を梁の骨組としてモデル化し、セグメント継手を継手プ
レートの目開き角と、継手部に作用するモーメントに対
する回転ばねとして評価し、またリング継手を千鳥組に
よる添接効果を考慮できるせん断ばねに評価して、その
弾性挙動を有限要素法による骨組解析により断面力を計
算するものである。この計算法は、セグメントリングの
耐荷機構を説明する有効な方法と考えられ、近年、この
はり−ばね計算法を採用する企業体が増えている。

【００４６】しかし、この計算法による場合、前述した
回転ばねおよびせん断ばねは、実験や解析によって求め
た値を用いて検討されるため、施工に際してはボルトの
初期導入軸力およびその後の軸力管理が非常に重要なも
のとなっている。例えば、施工時にセグメント間のボル
ト導入軸力が不足すると、外力の作用により継手プレー
トが離間し、回転ばねを考慮した引張接合継手の特性が
生かされないばかりでなく、トンネルの防水上の観点か
らも問題が生じる。

【００４７】セグメントピース３，３の継手部に、可撓
性座金１１と支承座金１２とを組み合わせた座金ユニッ
トを使用することにより、ボルト６の緩みを防止すると
ともに、可撓性座金１１の用いる枚数、または座金ユニ
ットの用いる組数を選択し、適宜設計することにより、
締め付けただけでボルト６に必要とされる軸力を導入で
き、その後の管理も容易に行うことができるものであ
る。

【００４８】例えば、厚さ２５０ｍｍのＲＣセグメント
の継手にＭ−２４の高力ボルト（１０．９；許容引張応
力度σｔ₂＝３０００ｋｇｆ／ｃｍ²）を用いる場合
で、ボルトの引張応力度として許容値の８０％（２４０
０ｋｇｆ／ｃｍ²）を導入すると、ボルトの有効断面積
Ａ＝３．５３ｃｍ²に対して８．４７ｔｆの軸力が必要
である。さらに、トンネルの品質と長期にわたる耐久性
を考慮すると、導入軸力は使用するボルトの降伏点応力
度を基準に決定した方がよいという考え方もあり、これ
によると、より大きな導入軸力とその管理が必要とな
る。この問題に対して、ボルト軸力に対応するように、
可撓性座金１１を重ね合わせ、または座金ユニットの用
いる組数を選択することで、ボルトの緩み防止とボルト
の導入軸力の管理を兼ねた継手構造とすることが可能で
ある。

【００４９】導入軸力が大きくなると、トルクレンチも
大型化してくるため、トンネル内での操作がより一層困
難となる。そのため、可撓性座金１１の撓み代がなくな
るまで締め付けた時点で、所要のボルト軸力を導入でき
るように設計することにより、トルクレンチ等によって
その都度締め付けトルクを計測しなくても、ボルトに一
定の軸力を導入することができ、きわめて良好な品質の
シールドトンネルを築造することができる。

【００５０】また、ボルト・ナット６・７を必要な締め
付け力で締め付けた状態で、可撓性座金１１のばね力に
より、ジャッキの推力や土・水圧等によるボルト６の伸
び，シール材の変形およびセグメントピース３，３間の
馴染み等による緩みを吸収し、必要な締め付け力を維持
できるので、増し締めの回数，度合いを低減できるし、
場合によっては増し締め作業を省略することも可能とな
る。したがって、特に大断面のシールドトンネルにおい
て増し締めのための労力および危険作業を低減すること
ができるし、所定のばね力を残して、良質で安定したシ
ールドトンネルとしての形態を維持することも可能であ
る。

【００５１】しかも、可撓性座金１１と支承座金１２と
を組み合わせた座金ユニットを用いることにより、通常
のワッシャに比べて継手全体としての剛性を高めること
ができるため、継手プレート５の厚みを薄くすることが
でき、経済的である。また、継手プレート５の端部に、
より近い部分まで接合力を伝えられるため、回転ばねを
考慮した引張接合継手の特徴をより生かした、良質なト
ンネルとすることができる。

【００５２】次に、図９は本発明の第２実施例を示す横
断平面図である。

【００５３】この図９に示す第２実施例では、ボルト６
の頭部６′と一方の継手プレート５の間、およびナット
７と他方の継手プレート５の間に、それぞれ支承座金１
２と、これに収容された可撓性座金１１と、この可撓性
座金１１に重ね合わされた可撓性座金１１′とを組み合
わせ（並列重ね）た座金ユニットを介在させ、ボルト・
ナット６・７を締め付けている。なお、この実施例では
可撓性座金１１の外径に対して、可撓性座金１１′の外
径が若干小さく形成されている。

【００５４】このように、可撓性座金１１，１１′を２
枚重ね（並列重ね）にすると、荷重が同じであれば撓み
が２分の１になり、荷重を２倍にすると撓みが同じにな
る。

【００５５】したがって、この第２実施例によれば、可
撓性座金１１…の使用枚数を選択することによって、セ
グメントの継手部分の色々な仕様にも簡単に対応するこ
とが可能となる。

【００５６】なお、この第２実施例の他の構成，作用に
ついては、前記第１実施例と同様である。

【００５７】ついで、図１０は本発明の第３実施例を示
す横断平面図である。

【００５８】この図１０に示す第３実施例では、ボルト
６の頭部６′と一方の継手プレート５の間には、１組の
座金ユニットを介在させ、継手プレート５，５の間に
は、可撓性座金１１，１１間に、これらの可撓性座金１
１，１１よりも小径の平ワッシャ１３を介挿して２組の
座金ユニットを介在させ（直列重ね）、ナット７と他方
の継手プレート５の間には、１組の座金ユニットを介在
させ、ボルト・ナット６・７を締め付けている。

【００５９】その結果、ボルト・ナット６・７をより一
層強力に締め付け、複数枚の可撓性座金１１の撓みを通
じてより一層強力なボルト軸力を導入することができる
し、複数個の支承座金１２を通じて継手プレート５，５
により一層良好にボルト軸力を伝達することができる。

【００６０】また、この第３実施例では継手プレート
５，５間に、可撓性座金１１と支承座金１２とを組み合
わせた座金ユニットを、平ワッシャ１３をはさんで複数
組としての２組介在させ（直列重ね）ているので、座金
ユニットのばね力に余裕を持たせることができるし、座
金ユニットの用いる組数により色々な仕様に対応できる
等の点で、築造すべきシールドトンネルの規模や、地盤
の急変部，圧密の考えられる粘性土等、地盤の条件が変
化する場合にも、容易にかつ的確に対応することが可能
である。

【００６１】さらに、この第３実施例では継手プレート
５，５間に、平ワッシャ１３を介挿して２組の座金ユニ
ットを介在させており、ボルト・ナット６・７を締め付
けたときに、平ワッシャ１３が可撓性座金１１，１１の
内側を支える役目をする。これにより、継手構造に良好
な耐震性を付与することができる。

【００６２】しかして、前述の相乗作用により、ボルト
・ナット６・７の増し締めを行わなくても、シールドト
ンネルをきわめて良質な形態に維持することができる。

【００６３】続いて、図１１は本発明の第４実施例を示
す横断平面図である。

【００６４】この図１１に示す第４実施例では、ボルト
６の頭部６′と一方の継手プレート５の間に、１枚の可
撓性座金１１と１個の支承座金１２を１組とする座金ユ
ニットを介在させ、継手プレート５，５の間には、１枚
の可撓性座金１１と１個の支承座金１２を１組とする座
金ユニットと、平ワッシャ１３と、２枚の可撓性座金１
１，１１′と１個の支承座金１２を１組とする座金ユニ
ットと、平ワッシャ１３と、１枚の可撓性座金１１と１
個の支承座金１２を１組とする座金ユニットを介在さ
せ、ナット７と他方の継手プレート５の間には、１枚の
可撓性座金１１と１個の支承座金１２を１組とする座金
ユニットを介在させている。

【００６５】つまり、この第４実施例では前記第１，第
２および第３実施例に示す座金ユニットを組み合わせた
構造となっている。

【００６６】この第４実施例から分かるように、必要に
応じて継手部分の色々なバリエーションにも直ちに対応
することができる。

【００６７】また、本発明ではボルト・ナット６・７を
所定の締め付け力で締め付け後、ボルト・ナット６・７
および座金ユニットの部位に、例えばウレタンゴムを含
んだ塗料を塗布し、弾力性を持った防錆皮膜を施しても
よい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の発明では、セグメントピース３の締結部に、所定
の間隔をおいて多数の継手プレート５を設け、隣合うセ
グメントピース３，３の継手プレート５，５同士をボル
ト・ナット６・７により締結するシールドトンネルにお
けるセグメントの継手において、ボルト６の頭部６′と
一方の継手プレート５の間と、ナット７と他方の継手プ
レート５の間の少なくとも一方に、可撓性座金１１と、
この可撓性座金１１を収容しかつその可撓性座金１１に
撓みを持たせるための支点となる支承座金１２とを組み
合わせた座金ユニットを介在させ、ボルト・ナット６・
７を締め付けており、ボルト・ナット６・７を締め付け
たときに、座金ユニットの支承座金１２に設けられた支
点を利用して、可撓性座金１１を簡単に撓ませることが
できるので、小さなトルクで必要な締め付け力に締め付
け、ボルト６に所定軸力を導入し得る効果がある。ま
た、本発明では可撓性座金１１を、支承座金１２に設け
られた支点を利用して撓ませることにより、ボルト６に
必要な所定軸力を導入でき、かつ導入軸力を保持でき、
したがってボルト・ナット６・７の緩みを防止できる
し、座金ユニットの可撓性座金１１を撓ませることによ
って生じるばね力により、ボルト６の伸び，シール材の
変形およびセグメントピース３，３同士の馴染み等によ
るボルト・ナット６・７の緩みを吸収できるし、座金ユ
ニットの支承座金１２により、継手プレート５にボルト
軸力を良好に伝えることができ、したがって回転ばねを
考慮した引張接合継手の特徴をより一層良好に生かすこ
とができるし、弾性ワッシャのごとく強度の劣化の懸念
が殆どなく、ボルト６の初期導入軸力を長期間にわたっ
て維持することができる等が相俟って、シールドトンネ
ルを良質な形態に維持し得る効果があり、シールドトン
ネルを良質で安定した形態に維持するためのボルト・ナ
ット６・７の増し締めの回数，度合いを大幅に低減で
き、場合によってはボルト・ナット６・７の増し締め作
業を省略し得る効果がある。さらに、本発明では可撓性
座金１１と支承座金１２とを組み合わせた座金ユニット
を用いたことにより、通常のワッシャに比べて継手全体
としての剛性を高めることができるため、継手プレート
５を薄くすることができ、したがってボルト６も短いも
ので足りること、高価な弾性ワッシャを用いる必要がな
いこと等が相俟って、コスト低減を図り得る効果もあ
る。

【００６９】また、本発明の請求項２記載の発明では、
ボルト６の頭部６′と一方の継手プレート５の間と、ナ
ット７と他方の継手プレート５の間の少なくとも一方
に、前記座金ユニットを介在させるとともに、継手プレ
ート５，５間にも前記座金ユニットを介在させており、
ボルト・ナット６・７をより一層強力に締め付け、複数
枚の可撓性座金１１の撓みを通じてより一層強力なボル
ト軸力を導入することができるし、複数個の支承座金１
２を通じて継手プレート５，５により一層良好にボルト
軸力を伝達することができるので、ボルト・ナット６・
７の増し締め作業を省略しても、シールドトンネルを良
質で安定した形態に維持し得る効果がある。

【００７０】また、本発明の請求項３記載の発明では、
前記可撓性座金１１を複数枚重ね合わせた座金ユニット
を介在させているので、可撓性座金１１の使用枚数を選
択することによって、セグメントの継手部分の色々な仕
様にも簡単に対応し得る効果がある。

【００７１】さらに、本発明の請求項４記載の発明で
は、前記可撓性座金１１と支承座金１２とを組み合わせ
た座金ユニットを複数組介在させているので、座金ユニ
ットのばね力に余裕を持たせることができるし、座金ユ
ニットの用いる組数により色々な仕様にも対応できる等
の点で、築造すべきシールドトンネルの規模や、地盤の
急変部，圧密の考えられる粘性土等、地盤の条件が変化
する場合にも、容易にかつ的確に対応し得る効果があ
る。

【００７２】そして、本発明の請求項５記載の発明で
は、前記座金ユニットとして、１枚の可撓性座金１１と
１個の支承座金１２とを１組とする座金ユニット、また
は複数枚重ね合わせた可撓性座金１１と１個の支承座金
１２とを１組とする座金ユニットを複数組用い、また隣
合う座金ユニットの組の可撓性座金１１，１１間に、こ
れらの可撓性座金１１，１１よりも小径の平ワッシャ１
３を介挿しており、複数組の座金ユニットの可撓性座金
１１，１１間に平ワッシャ１３を介挿してボルト・ナッ
ト６・７を締め付けることにより、平ワッシャ１３が可
撓性座金１１，１１の内側を支える役目をする結果、継
手構造に良好な耐震性を付与し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す横断平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】座金ユニットの可撓性座金の拡大縦断面図であ
る。

【図４】図３の平面図である。

【図５】座金ユニットの支承座金の拡大縦断面図であ
る。

【図６】図５の平面図である。

【図７】図５のＢ部分の拡大図である。

【図８】第１実施例において、ボルト・ナットを締め込
んだ状態を模式的に示した横断平面図である。

【図９】本発明の第２実施例を示す横断平面図である。

【図１０】本発明の第３実施例を示す横断平面図であ
る。

【図１１】本発明の第４実施例を示す横断平面図であ
る。

【図１２】シールドトンネルの概要を示す斜視図であ
る。

【図１３】同シールドトンネルを内側から見た展開図で
ある。

【図１４】同シールドトンネルの隣合うセグメントピー
スを継なぐ従来の継手を示す拡大断面図である。

【図１５】セグメントの継手部に用いられる弾性ワッシ
ャの縦断面図である。

【符号の説明】

３セグメントピース５継手プレート６ボルト６′ ボルトの頭部７ナット１０セグメントの継手１１座金ユニットの可撓性座金１２座金ユニットの支承座金１２ｄ支承座金に設けられた可撓性座金の支承部１３平ワッシャ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セグメントピース３の締結部に、所定の
間隔をおいて多数の継手プレート５を設け、隣合うセグ
メントピース３，３の継手プレート５，５同士をボルト
・ナット６・７により締結するシールドトンネルにおけ
るセグメントの継手において、ボルト６の頭部６′と一
方の継手プレート５の間と、ナット７と他方の継手プレ
ート５の間の少なくとも一方に、可撓性座金１１と、こ
の可撓性座金１１を収容しかつその可撓性座金１１に撓
みを持たせるための支点となる支承座金１２とを組み合
わせた座金ユニットを介在させ、ボルト・ナット６・７
を締め付けたことを特徴とするシールドトンネルにおけ
るセグメントの継手。
【請求項２】セグメントピース３の締結部に、所定の
間隔をおいて多数の継手プレート５を設け、隣合うセグ
メントピース３，３の継手プレート５，５同士をボルト
・ナット６・７により締結するシールドトンネルにおけ
るセグメントの継手において、ボルト６の頭部６′と一
方の継手プレート５の間と、ナット７と他方の継手プレ
ート５の間の少なくとも一方に、可撓性座金１１と、こ
の可撓性座金１１を収容しかつその可撓性座金１１に撓
みを持たせるための支点となる支承座金１２とを組み合
わせた座金ユニットを介在させるとともに、継手プレー
ト５，５間にも前記座金ユニットを介在させ、ボルト・
ナット６・７を締め付けたことを特徴とするシールドト
ンネルにおけるセグメントの継手。
【請求項３】前記座金ユニットとして、複数枚重ね合
わせた可撓性座金１１と、１個の支承座金１２とを組み
合わせたものを用いたことを特徴とする請求項１または
２記載のシールドトンネルにおけるセグメントの継手。
【請求項４】前記可撓性座金１１と支承座金１２とを
組み合わせた座金ユニットを複数組介在させたことを特
徴とする請求項１または２記載のシールドトンネルにお
けるセグメントの継手。
【請求項５】前記座金ユニットとして、１枚の可撓性
座金１１と、１個の支承座金１２とを１組とするもの、
または複数枚重ね合わせた可撓性座金１１と、１個の支
承座金１２とを１組とするものを複数組用い、かつ隣合
う組の可撓性座金１１，１１間に、これらの可撓性座金
１１，１１よりも小径の平ワッシャ１３を介挿したこと
を特徴とする請求項１または２記載のシールドトンネル
におけるセグメントの継手。