JP2720205B2 - シールドセグメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は大断面トンネルの施工に適したシールドセグ
メントに関する。

〈従来の技術〉 一般にシールド工法の覆工材として円弧状に分割され
たシールドセグメント（以下「セグメント」という）を
環状に組み立てて使用している。

又、トンネル全体の剛性を確保するために、セグメン
トの継手位置を千鳥状にずらす工夫が成されている。

又セグメントのトンネル軸方向及び円周方向の連結に
は高強度のボルトを用いており、このボルトの剪断強度
を利用してトンネル全体の剛性を確保している。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 前述した従来のセグメントには次のような問題点があ
る。

〈イ〉 例えば直径10メートル以上の大断面トンネルに
なるとトンネル全体の剛性が低下するので、高性能の継
手が必要になる。

ところが、従来技術にあっては、ボルト取付用の開
口の形成により部材に欠損が生じることやボルトの連
結位置がセグメントの湾曲した内側面に制限されること
等の理由から、トンネル全体の高剛性を確保することが
困難である。

〈ロ〉 リング状にセグメントを組み立てる場合、何箇
所もボルトを挿入して締結しなければならないので、そ
の連結作業に多大の手数と労力を要する。

〈本発明の目的〉 本発明は以上の問題点を解決するために成されたもの
で、その目的とするところは、大断面トンネルであって
もトンネル全体の剛性を確保でき、しかも施工の省力化
を図れる、シールドセグメントを提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 即ち本発明は、円弧状に分割したシールドセグメント
であって、セグメント全体の円周方向に形成された一方
の接合端面に突起体を突設し、セグメント本体の円周方
向に形成された他方の接合端面に前記突起体に嵌合可能
なガイド溝を凹設した、シールドセグメントである。

〈本発明の説明〉 以下、図面を参照しながら本発明について説明する。

〈イ〉セグメント 第１図に本発明のセグメント10を示す。

セグメント10は、円弧状に湾曲する本体11と、本体11
の円周方向側の両端面12、13に設けた凸継手20と、凹継
手30とよりなる。

図示しないが本体11の内側中央部に吊手用金具や裏込
材の注入口を必要に応じて設けてある。

セグメント10の本体10は、鋼製、ダクタイル製、コン
クリート製、スチールコンクリート製等で形成する。

〈ロ〉継手構造 第２図に凸継手20の拡大図を示し、第３図に凹継手30
の拡大図を示す。

凸継手20は端面12から隆起した平面状の突起体21から
なり、突起体21の横幅が切羽側から坑口側へ向けて細幅
に形成されている。

凹継手30は対向する一対のガイド体31、32間にガイド
溝33を形成してなり、ガイド溝33の溝幅が切羽側から坑
口側へ向けて狭くなっている。

凸継手20の突起体21及び凹継手30のガイド溝33の全長
方向の途中から突起体21とガイド溝33の相互間で嵌合可
能なように、突起体21の坑口側の横幅がガイド溝33の切
羽側の溝幅より小さく設定されている。

一対の凸継手20及び凹継手30は、トンネル軸方向の摺
動を許し、円周方向の離脱を拘束できる断面形状であれ
ばよい性質の連結構造であるから、第２、３図に示した
形状に限定されるものではなく、公知の各種のはめ合い
構造を適用できる。

又、突起体21及びガイド溝33をテーパ状にしたのは、
セグメント10をトンネル軸方向に押し込んで両継手20、
30をはめこむ際に、セグメント10の押込量を少なくする
ためである。

尚、凸継手20と凹継手30のはめ合い幅を前記したよう
にテーパ状に形成する他、同一幅に形成してもよい。

又、第４、５図に示すように凹継手20又は凸継手30の
一方の嵌合面にシール材40を連続して設けておくと、継
手部の止水性を確保できる。

尚、両継手20、30をセグメント10に固着する手段とし
ては、セグメント10がコンクリートの場合には両継手2
0、30の裏面にジベル22を突設し、これらのジベル22を
セグメント10中に埋設する等公知の固着方法を採用でき
る。

〈作用〉 次にセグメント10の組み立て方法について説明する。

〈イ〉リング状の組み立て 本発明はボルトをまったく使用しないでセグメント10
をリング状に組み立てることができる。

すなわち第６図に示すように、シールド機に装備した
組立用のエレクタを利用して、組み立て予定のセグメン
ト10aを持ち上げ、セグメント10aの一方の凸継手20の細
幅側を既設のセグメント10bの端の凹継手30の広幅側に
落とし込む。

次に第７図に示すように、ジャッキ50で以て組み立て
予定のセグメント10aをトンネル軸方向に沿って坑口側
へ押し込む。

ジャッキ50は、シールド機の掘進用ジャッキを利用す
るか、或は専用ジャッキを用いる。

セグメント10aを最大まで押し込むと、凸継手20が凹
継手30内を切羽側へ摺動して両継手20、30が嵌合し合
い、両セグメント10a、10b間の連結がなされる。

以下同様にセグメント10を連結して環状に組み立て
る。

尚、セグメント10aの組み立てに際し、凸継手20と凹
継手30がテーパ状でなく、一定幅に形成した場合は、組
み立て予定のセグメント10aを既設セグメント10bの切羽
端から挿入しなければならない。

又、両継手20、30の嵌合部がテーパ状に形成してあれ
ば、前述したようにセグメント10aを10bの途中に落とし
込めるので、ジャッキ50のストローク長が短くて済むう
えに、セグメント10aの組み立てが容易である利点があ
る。

〈ロ〉リング間の連結手段 リング状の組み立てたトンネル軸方向に隣り合うセグ
メント10間の連結は、従来と同様にボルトを用いて連結
する。

〈本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるから次の効果が得ら
れる。

〈イ〉セグメントを既設セグメントのトンネル軸方向の
途中からセットできるので、セグメントのトンネル軸方
向の押し込み量が短くて済む。

嵌合のための移動距離が短くて済むので、ストローク
の短いジャッキを使用でき、テール内にジャッキ配設空
間を十分に確保できないシールドマシンの場合に有利で
ある。

〈ロ〉突起体の坑口側の横幅をガイド溝の切羽側の溝幅
より小さく設定してあるので、既設セグメント間が土圧
を受けて正確に位置していなくとも、突起体とガイド溝
の間で位置修正が自動的に行われ、正確で円滑にセグメ
ントを組み立てることができる。

〈ハ〉 セグメントの自動組立が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明に係るセグメントの斜視図 第２図：凸継手の斜視図 第３図：凹継手の斜視図 第４、５図：継手部の止水構造例の説明図 第６図：セグメントの組立て方法の説明図であってセグ
メントの落とし込み時の説明図 第７図：セグメントの組立て方法の説明図であってセグ
メントの押込時の説明図

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円弧状のセグメント本体の円周方向に形成
   された一方の接合面に突起体を突設し、セグメント本体
   の円周方向に形成された他方の接合面に前記突起体と嵌
   合するガイド溝を凹設したセグメントにおいて、 前記突起体の横幅を切羽側から坑口側へ向けて細幅に形
   成し、 前記ガイド溝の溝幅を切羽側から坑口側へ向けて狭く形
   成し、 突起体及びガイド溝の全長方向の途中から突起体とガイ
   ド溝相互間で嵌合可能なように、突起体の坑口側の横幅
   をガイド溝の切羽側の溝幅より小さく設定したことを特
   徴とする、 シールドセグメント。