JP2879044B1 - シールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメント、およびその施工方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課 題】 予め工場で精度の高いセグメントを製造で
きると共に、シールドトンネルの内面に対する二次処理
を大幅に省略することができるシールドトンネル用内面
樹脂被覆複合セグメント、およびその施工方法を提供す
る。 【解決手段】 金属製セグメントは、トンネルの円周方
向および軸方向に接合される各接合面から構成された枠
と、シールドトンネルの曲率に従って湾曲した面とが一
体になっている。また、上記金属製セグメントは、予め
工場において、コンクリートが上記金属製セグメントの
枠より突出するように充填されている。金属製セグメン
トの枠より突出して充填されたコンクリートは、その表
面に硬化型樹脂塗膜層が塗布される。上記セグメント
は、接合された後、隣合った金属製セグメントとの間に
形成された接合凹部内にコーキング材を充填することに
より、容易にシールドトンネルの内部を平滑面にするこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既設構造物にシー
ルドトンネルが近接する場合に使用される低い桁高や高
強度が要求される水密性の内面樹脂被覆複合セグメン
ト、あるいは曲線部に使用されるテーパーセグメント等
における水密性の内面樹脂被覆複合セグメント、および
その施工方法に関するものである。特に、本発明は、鉄
道または自動車道用のトンネル、雨水用、上下水道用、
電力、ガス、通信、地下鉄、またはこれらの共同溝用シ
ールドトンネルのような水密性、耐薬品性、耐候性が要
求されるトンネル、あるいは略円形、半円形、またはこ
れらの変形からなる構築物を組み立てるためのシールド
トンネル用内面樹脂被覆複合セグメント、およびその施
工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自然流下方式を採用している一般
的な下水道管用シールドトンネルの施工は、過密化され
た都市の地下空間が平面性と直線性からなるという制約
を受けているため、曲線部や急曲線部が多くなってき
た。上記シールドトンネルの施工は、経済性を考慮して
極力浅い部分に設置されることが要求されているため、
地下構造物による上記制約を受けることが多くなり、た
とえ、流下速度の低下という問題を有していても、急曲
線部の多用を避けることができなくなってきた。

【０００３】図４は従来例におけるシールドトンネルの
曲線部を説明するための断面図である。図４において、
地山側Ａとシールドトンネル内部Ｂにセグメントが構築
されてシールドトンネル曲線部となる。シールドトンネ
ル曲線部は、急曲線部Ｃと一般部Ｄとから構成されてい
る。先ず、一般部Ｄに湾曲していると共に一方と他方と
の長さの異なる曲線部用鉄鋼製セグメント４１は、円周
方向および軸方向に接合される。上記各鉄鋼製セグメン
トの接合は、たとえば、図示されていないボルトによっ
て鉄鋼製セグメントの内部から接合される。その後、上
記鉄鋼製セグメント４１には、場所打ちコンクリート４
２が一般部Ｄにおけるコンクリートセグメント４３の内
面と平滑面になるように型枠が組まれ、その内部にコン
クリートが打ち込まれる。

【０００４】図５は従来例におけるシールドトンネルの
曲線部を説明する他の例を示す断面図である。図５にお
いて、一方と他方との長さが異なる曲線部用鉄鋼製セグ
メント４１は、ボルトによって接合された後、ＦＲＰ管
やＦＲＰＭ管などの内挿管４７が順次挿入接合され、鉄
鋼製セグメント４１と内挿管４７の間に発泡モルタルな
どの充填材４６が打ち込まれる。この場合、鉄鋼製セグ
メント４１に予めレールを設置したり、下部にモルタル
を充填して、内挿管４７の移動や勾配が確保されるが、
鉄鋼製セグメント４１を組み立てたシールドトンネルの
内径に比べて内挿管４７が一回り小さいものを使用しな
ければならないという問題点がある。

【０００５】図６は従来例におけるシールドトンネルの
曲線部を説明する異なる例を示す断面図である。図６に
おいて、一方と他方との長さが異なると共に、予め工場
において鉄鋼製セグメント内に打ち込まれたコンクリー
ト中詰鉄鋼製セグメント４８は、円周方向および軸方向
に図示されていないボルトボックスを介して鉄鋼製セグ
メントの内部からボルトによって接合される。その後、
コンクリート中詰鉄鋼製セグメント４８どうしの湾曲接
合面は、コーキング材４５によって充填される。さら
に、シールドトンネルの内面は、被覆樹脂４９が塗布さ
れて平滑面になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、シール
ドトンネルの曲線部覆工は、直線セグメントとテーパー
セグメントとの組み合わせによって構築されるため、曲
線部のテーパー量、曲線部の使用割合、セグメントの曲
率半径等が現場の条件に合わせて施工される。たとえ
ば、セグメント幅は、曲率半径が小さい程短くなる。ま
た、シールド機は、曲線部において、大きな余堀りのた
め、裏込め用充填材の未硬化、あるいは地山側Ａの不十
分な強度を発生させることがある。このような場合、シ
ールドトンネルの湾曲接合面は、無理な応力が集中する
という欠点を有している。

【０００７】上記課題を解決するために、従来の急曲線
部は、局部応力に有利で、かつ短幅セグメントの作製が
可能な鉄鋼製セグメントが用いられていた。そして、図
４ないし図６から判るように、上記鉄鋼製セグメント
は、曲線部における現場でコンクリートを打ち込むか、
あるいは予め中詰コンクリートのセグメントにより一次
覆工完成後、シールドトンネル内部を平滑面とするため
の二次覆工が施されていた。曲線部における現場で、コ
ンクリートを打ち込むことは、シールドトンネルの径が
小さくなる程困難である。また、打ち込まれたコンクリ
ートの表面に対する二次処理は、樹脂を塗布するため、
シールドトンネル内部の環境が悪化するという課題を有
する。

【０００８】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、予め工場で精度の高いセグメントを製造で
きると共に、シールドトンネルの内面に対する二次覆工
を省略することができ、継手部の処理やネジ部のコーキ
ング等の処理のみにすることができるシールドトンネル
用内面樹脂被覆複合セグメント、およびその施工方法を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（第１発明）本発明のシ
ールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメントは、シー
ルドトンネルの円周方向および軸方向に接合される各接
合面から構成された枠と湾曲した外側面が一体となって
いる金属製セグメントと、上記金属製セグメントの枠に
設けられた継手部材と、上記金属製セグメントの内部空
間に、金属製セグメントの枠より突出するように充填さ
れたコンクリート１２と、上記枠より突出したコンクリ
ート１２の表面を覆う硬化型樹脂塗膜層１３とからなる
ことを特徴とする。

【００１０】（第２発明）本発明のシールドトンネル用
内面樹脂被覆複合セグメントは、上記継手部材が、金属
製セグメントの各接合面に設けられたボルト孔からな
り、上記コンクリート１２が、ボルト孔近傍のボルト操
作部を除いた金属製セグメントの内部空間に、金属製セ
グメントの枠より突出するように充填されたことを特徴
とする。

【００１１】（第３発明）本発明のシールドトンネル用
内面樹脂被覆複合セグメントは、上記継手部材が、トン
ネルの円周方向の接合される一方の接合面および／また
はトンネルの軸方向に接合される一方の接合面に設けら
れた袋ナット部材と、残りの各接合面に設けられたボル
ト孔からなり、上記コンクリート１２が、ボルト孔近傍
のボルト操作部を除いた金属製セグメントの内部空間
に、金属製セグメントの枠より突出するように充填され
たことを特徴とする。

【００１２】（第４発明）本発明のシールドトンネル用
内面樹脂被覆複合セグメントは、上記金属製セグメント
が、トンネルの円周方向に接合される長接合面１１１お
よび短接合面１１２と、トンネルの軸方向に接合される
二つの接合面との四面から構成された枠、および湾曲し
た外側面が一体になっていることを特徴とする。

【００１３】（第５発明）本発明のシールドトンネル用
内面樹脂被覆複合セグメントにおいて、コンクリートの
表面を覆う硬化型樹脂塗膜層１３は、ポリウレタン樹
脂、ポリウレア樹脂、エポキシ樹脂等からなり、その厚
さを２ｍｍないし４ｍｍとしたことを特徴とする。

【００１４】（第６発明）本発明のシールドトンネル用
内面樹脂被覆複合セグメントにおいて、金属製セグメン
トは、ダクタイルセグメントまたはコルゲート型ダクタ
イルセグメントを含むことを特徴とする。

【００１５】（第７発明）本発明のシールドトンネル用
内面樹脂被覆複合セグメントによるシールドトンネルの
施工方法は、シールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグ
メントを締結し、シールドトンネルの円周方向および軸
方向に接合した後、各シールドトンネル用内面樹脂被覆
複合セグメント間で金属製セグメントの枠から突出した
コンクリートによって形成される接合凹部にコーキング
材を充填あるいはテープ材を接合することにより、シー
ルドトンネルの内面を平滑化することを特徴とする。

【００１６】（第８発明）本発明のシールドトンネル用
内面樹脂被覆複合セグメントによるシールドトンネルの
施工方法は、シールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグ
メントを締結し、シールドトンネルの円周方向および軸
方向に接合した後、上記ボルト孔近傍のコンクリート未
充填部分に充填材を充填し、各シールドトンネル用内面
樹脂被覆複合セグメント間で金属製セグメントの枠から
突出したコンクリートによって形成される接合凹部にコ
ーキング材を充填あるいはテープ材を接合することによ
り、シールドトンネルの内面を平滑化することを特徴と
する。

【００１７】（第９発明）本発明のシールドトンネル用
内面樹脂被覆複合セグメントによるシールドトンネルの
施工方法は、上記ボルト孔近傍のコンクリート未充填部
分に、合成樹脂製蓋部材を固定した後に注入孔より充填
材を充填すること、または充填材を充填した後、合成樹
脂製蓋部材を固定あるいはその表面に硬化型樹脂塗料を
塗布することを特徴とする。

【００１８】（第１０発明）本発明のシールドトンネル
用内面樹脂被覆複合セグメントによるシールドトンネル
の施工方法は、使用されるセグメントが、曲線部を構築
するシールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメントで
あることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１発明）第１発明は、過密化した都市の地下空間に
設置するため、低い桁高や高強度が要求される水密性の
シールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメントに係る
ものである。シールドトンネルを構築する金属製セグメ
ントは、シールドトンネルの円周方向および軸方向に接
合される各接合面から構成された枠、およびシールドト
ンネルの曲率に従って湾曲した外側面が一体になってい
ると共に、その内部に継手部材が備えられている。継手
部材は、たとえば、通しボルト用孔、クイックジョイン
ト、ワンタッチ式ジョイント、コッター式ジョイント等
周知のものが好ましい。また、上記金属製セグメント
は、予め工場において、コンクリートが金属製セグメン
トの枠より内面側に突出するように充填されている。

【００２０】また、上記コンクリートの表面は、予め工
場において、硬化型樹脂塗膜層によって覆われている。
金属製セグメントの枠より突出して充填されていると共
に、硬化型樹脂塗膜層によって覆われているコンクリー
トは、隣合った金属製セグメントとの間に接合凹部が形
成されている。第１発明のシールドトンネル用内面樹脂
被覆複合セグメントは、円周方向および軸方向に接合さ
れた後、上記接合凹部の中にコーキング材を充填するこ
とにより、容易にシールドトンネルの内部を平滑化する
ことができる。

【００２１】上記枠から突出したコンクリートの上表面
または露出した端部を含む全表面には、予め硬化型樹脂
塗膜層が塗布されているため、シールドトンネルの水密
化が達成される。上記金属製セグメントは、シールドト
ンネルを施工する場所の条件によって、鉄鋼以外の特殊
金属部材を採用することも可能である。上記のように、
シールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメントは、予
め工場において、コンクリートが打ち込まれていると共
に、そのコンクリートの露出面が予め硬化型樹脂塗膜層
で塗布されているため、シールドトンネル内で二次処理
を大幅に省略することができる。

【００２２】（第２発明）第２発明は、シールドトンネ
ル用内面樹脂被覆複合セグメントを構成する金属枠の各
接合面にボルト孔を備えた継手部材が設けられている。
コンクリートは、上記継手部材のボルト孔近傍のボルト
操作部を除いた金属製セグメントの内部空間で、枠より
突出するように充填される。

【００２３】（第３発明）第３発明における継手部材
は、接合面に袋ナット部材およびボルト孔が設けられて
いる。上記袋ナットは、シールドトンネルの円周方向お
よび軸方向の内の一方および／または他方の接合面に設
けられている。また、上記ボルト孔は、継手部材の残り
の接合面に設けられている。そして、コンクリートは、
第２発明と同様に、ボルト孔近傍のボルト操作部を除い
た金属製セグメントの内部空間に、金属製セグメントの
枠より突出するように充填される。

【００２４】（第４発明）第４発明は、シールドトンネ
ルの曲線部を構築するための内部樹脂被覆セグメントで
ある。上記曲線部の金属セグメントは、シールドトンネ
ルの円周方向に接合される長接合面および短接合面と、
トンネルの軸方向に接合される二つの接合面との四面か
ら構成された枠からなる。また、上記曲線部の金属セグ
メントは、湾曲した外側面を有する。上記金属セグメン
トの内側は、上記枠より突出するようにコンクリートが
充填されていると共に、コンクリートの全表面に硬化型
樹脂塗膜層が工場等において予め塗布されている。上記
のようなシールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメン
トは、袋ナット部材およびボルト孔近傍のボルト操作
部、あるいは隣合ったセグメントの湾曲接合面等にシリ
コン樹脂またはウレタン樹脂等のコーキング材、または
発泡材を充填するだけで、二次処理が不要になるため、
シールドトンネル内の作業環境が改善される。

【００２５】（第５発明）第５発明は、上記金属製セグ
メントの枠より突出するように予め充填されたコンクリ
ートの表面にポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、エポ
キシ樹脂等を覆うように２ｍｍないし４ｍｍ、好ましく
は３ｍｍの厚さに、たとえば、スプレー等によって塗布
してある。上記樹脂被覆部材は、硬化型であるため、コ
ンクリート表面に上記厚さで塗布した場合、引っ張り強
度、伸び率、圧縮強度、耐磨耗性、耐薬品性、クラック
追従性等の物理的および化学的特性が良好であると共
に、硬化時間が短く施工が簡単である。本出願人は、上
記硬化型樹脂被覆部材をシールドトンネルの内面樹脂被
覆材として使用しても、上記厚さとした場合、シールド
トンネルの内面接合部にかかる応力に対して充分に耐え
る強度等の物理特性を有することを確認した。

【００２６】（第６発明）第６発明における金属製セグ
メントは、鉄鋼製またはその他の材質からなるダクタイ
ルセグメントまたはコルゲート型ダクタイルセグメント
とすることで、シールドトンネルの形状、強度、重量等
を任意に選択することができる。

【００２７】（第７発明）第７発明のシールドトンネル
用内面樹脂被覆複合セグメントによるシールドトンネル
の施工方法は、トンネルの円周方向および軸方向に接合
される二つの湾曲接合面の四面から構成された枠、およ
びシールドトンネルの曲率に従って湾曲した面を一体に
して金属容器が製造される。その後、上記金属容器の内
部には、コンクリートが上記枠より突出するように充填
される。また、上記コンクリートの表面には、工場にお
いて、たとえば、硬化型樹脂塗膜層が予め塗布される。

【００２８】このようにして製造されたシールドトンネ
ル用内面樹脂被覆複合セグメントは、シールドトンネル
の組み立て現場に搬送された後、シールドトンネルの円
周方向および軸方向に継手部材によって接合される。そ
の後、上記接合されたシールドトンネル用内面樹脂被覆
複合セグメントの内面は、上記継手部材近傍等に空間が
ある場合、モルタルが充填される。また、各シールドト
ンネル用内面樹脂被覆複合セグメント間で金属製セグメ
ントの枠から突出したコンクリートによって形成される
接合凹部には、コーキング材等が充填、あるいはテープ
材等が接合される。シールドトンネルの内面は、上記モ
ルタルまたはコーキング材等によって平滑化される。上
記シールドトンネルの施工方法は、二次処理において、
シールドトンネル内で樹脂塗膜層を塗布することがない
ため、作業環境を良好にすることができると共に、工場
における樹脂塗膜層のコンクリート表面への塗布が容易
である。

【００２９】（第８発明）第８発明のシールドトンネル
用内面樹脂被覆複合セグメントは、シールドトンネルの
円周方向および軸方向に接合される。その後、充填材
は、ボルト孔近傍のコンクリート未充填部分に充填され
る。シールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメントを
接合する際に、金属製セグメントの枠から突出したコン
クリートによって形成される接合凹部には、コーキング
材を充填するか、あるいは両面粘着性テープ材によって
接合する。充填材として、耐蝕性に優れた樹脂モルタル
等を使用した場合、コンクリート未充填部分に蓋や塗装
を省略することができる。また、上記コンクリートの表
面には、予め工場において、硬化型の樹脂塗膜層が塗布
されているため、二次処理を行う必要がなくなる。

【００３０】（第９発明）第９発明において、シールド
トンネル用内面樹脂被覆複合セグメントは、ボルト孔近
傍のコンクリート未充填部分を合成樹脂製蓋部材によっ
て覆うと共にこれを固定する。その後、充填材は、合成
樹脂製蓋部材に設けられた注入孔より充填される。ある
いは、コンクリート未充填部分は、充填材を充填した後
に、合成樹脂製蓋部材を固定するか、当該合成樹脂製蓋
部材の表面に硬化型樹脂塗料を塗布する。また、上記充
填材は、モルタルまたは発泡材としてシールドトンネル
の内面を平滑化する。

【００３１】（第１０発明）第１０発明におけるシール
ドトンネルの施工方法は、シールドトンネルの円周方向
に接合される長接合面および短接合面と、シールドトン
ネルの軸方向に接合される二つの接合面との四面からか
ら構成された金属セグメントが使用される。上記のよう
な曲線部に対応した金属セグメントを使用することによ
り、曲線部に発生する無理な応力に耐えるシールドトン
ネルを施工することができる。

【００３２】

【実 施 例】図１は本発明の一実施例で、シールドト
ンネルの曲線部における断面図である。図２は図１にお
いて示されているシールドトンネル曲線部用内面樹脂被
覆セグメントの斜視図である。図１および図２におい
て、地山側Ａとシールドトンネル内部Ｂとの間には、シ
ールドトンネル曲線部用内面樹脂被覆セグメント１０が
トンネルの円周方向および軸方向に接合されてシールド
トンネル曲線部Ｃを構成している。シールドトンネル曲
線部Ｃは、円周方向にテーパーしているセグメントを複
数リング状に接合させることにより形成される。

【００３３】たとえば、図２に示されているように、ト
ンネルの円周方向に接合される長接合面１１１、短接合
面１１２、およびトンネルの軸方向に接合される湾曲接
合面１１３から構成された枠と、湾曲した面１１４とが
一体になっている鉄鋼製セグメントには、ボルトボック
ス１５およびグラウト材挿入孔１８が備えられていると
共に、中詰コンクリート１２が上記枠より突出するよう
に予め工場において充填されている。また、鉄鋼製セグ
メントの内部には、必要に応じて、鉄筋を設けることが
できる。また、上記シールドトンネル曲線部用内面樹脂
被覆セグメント１０は、鉄鋼製セグメント、ダクタイル
セグメント、またはコルゲート型ダクタイルセグメント
とすることで、シールドトンネルの形状、強度、重量等
を任意に選択することができる。

【００３４】また、上記枠から突出するように充填され
たコンクリート１２の上部には、予め工場において、硬
化型であるポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、あるい
はエポキシ樹脂等による樹脂塗膜層１３がスプレー等に
よって塗布されている。ポリウレタン樹脂系の例として
は、たとえば、市販されているプライアデックＰＦ４０
００（プライアデックは、大日本インキ化学工業株式会
社の商品名）を使用した。上記樹脂塗膜層１３は、２液
硬化型でイソシアネートプレポリマーを主材とし、硬化
材にポリオールコンパウンドを使用している。上記樹脂
塗膜層１３は、膜厚を薄くしても耐薬品、耐候性、引張
強度、耐衝撃性、耐磨耗性等に優れていると共に、１分
ないし２分の間にゲル状に硬化する。

【００３５】ポリウレア樹脂系の例は、たとえば、スワ
エールスプレーシステム（スワエールは、三井石化産資
株式会社の商品名）として販売しており、イソシアネー
トとアミンとを生成反応させてウレア結合を得ている。
上記樹脂塗膜層１３は、温度および湿度に関係なく、ゲ
ルタイムが２秒ないし３秒と極めて短い時間に硬化す
る。また、上記樹脂塗膜層１３は、耐薬品、耐候性、引
張強度、耐衝撃性、耐磨耗性等に優れていると共に、短
時間による硬化型のため、湾曲面であっても、厚さを均
一にすることができると共に、その施工が容易である。
特に、上記樹脂塗膜層１３は、大日本インキ化学工業株
式会社のものと比較して、引張伸びが良いため、クラッ
クに対する追従性に優れた効果を発揮する。

【００３６】さらに、鉄鋼製セグメント１１の周囲に
は、ボルトを通すボルト孔１６と、水膨張材となるシー
ル材を挿入するシール材用溝１７とが設けられている。
このようにして作製されたシールドトンネル曲線部用内
面樹脂被覆セグメント１０は、シールドトンネルの作業
現場に搬送された後、円周方向および軸方向に水膨張シ
ール材を介すると共に、ボルトボックス１５において、
図示されていないボルトによって接合される。上記シー
ルドトンネル曲線部用内面樹脂被覆セグメント１０の接
合後、ボルトボックス１５および上記枠から突出するよ
うに充填されたコンクリート１２どうしによって形成さ
れる接合凹部１９には、コーキング材１４が充填され
て、シールドトンネル内面が平滑面となる。シールドト
ンネル曲線部用内面樹脂被覆セグメント１０は、予めコ
ンクリートの表面にポリウレタン樹脂またはポリウレア
樹脂からなる樹脂塗膜層１３が工場において塗布される
ため、シールドトンネル内において、二次処理を省略す
ることができる。

【００３７】図３は本発明の他の実施例で、シールドト
ンネル曲線部用内面樹脂被覆セグメントの斜視図であ
る。図３において、トンネルの円周方向に接合される長
接合面３１１および短接合面３１２とトンネルの軸方向
に接合される湾曲接合面３１３とから構成された枠、お
よび湾曲した面３１４が一体になっている鉄鋼製セグメ
ント３１の内部には、任意の数の桁３２が設けられてい
る。上記桁３２によって囲まれた空間でボルト孔３５が
設けられていない部分には、図示されていないコンクリ
ートが上記枠から突出するように充填されている。上記
コンクリートの表面には、たとえば、図２と同様に、ポ
リウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、あるいはエポキシ樹
脂等からなる２液硬化型樹脂塗膜層３３が予め工場にお
いて塗布されている。

【００３８】上記枠の長接合面３１１および短接合面３
１２には、短いボルトによって各シールドトンネル曲線
部用内面樹脂被覆セグメント３０が接合されるためのボ
ルト孔３５が設けられている。図示されていないコンク
リートの間に形成された空間には、たとえば、湾曲接合
面３１３に沿ってコンクリート３４が補強されている。
したがって、湾曲接合面３１３側には、長ボルト孔が設
けられており、長ボルトによって隣合ったシールドトン
ネル曲線部用内面樹脂被覆セグメント３０と接合され
る。長接合面３１１、短接合面３１２、および湾曲接合
面３１３から構成された枠の周囲には、水膨張シール材
を挿入するシール材用溝３６が、また、図示されていな
いコンクリートと樹脂塗膜層３３には、地山側Ａとシー
ルドトンネルとの間を充填するグラウト材挿入孔３７が
設けられている。

【００３９】充填されたコンクリートの形状は、上方に
向かってテーパー面が形成されているため、当該コンク
リートによって形成された空間にモルタルまたは発泡材
が充填された後、上記テーパー面に接着剤等により図示
されていない蓋が接合される。また、シールドトンネル
曲線部用内面樹脂被覆セグメント３０の湾曲接合面３１
３側の隣合った部分には、接合凹部が形成されるため、
シリコン樹脂あるいはウレタン樹脂等のコーキング材が
充填されて、シールドトンネル内面が平滑面となる。ま
た、コーキング材は、上記樹脂以外の公知または周知の
材質を使用することができる。

【００４０】上記シールドトンネル曲線部用内面樹脂被
覆セグメント３０は、予めコンクリートの表面にポリウ
レタン樹脂、ポリウレア樹脂、あるいはエポキシ樹脂等
からなる２液硬化型樹脂塗膜層３３が工場において塗布
されているため、シールドトンネル内において、二次処
理を大幅に省略することができると共に、ボルト孔近傍
に形成された空間により、重量を軽量とすることができ
る。なお、上記シールドトンネル曲線部用内面樹脂被覆
セグメント３０は、長接合面３１１および短接合面３１
２側の必要箇所を長ボルトと袋ナットにより接合できる
ようにすることも可能である。

【００４１】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、
本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱する
ことがなければ、種々の設計変更を行うことが可能であ
る。たとえば、本発明のシールドトンネル用内面樹脂被
覆複合セグメントは、下水処理施設や臨海構造物といっ
た耐薬品性や耐摩擦性等が性能として要求される地下や
地上に設置されるタンクや容器類の構造物内外において
も、新設や補修を問わず適用できる。本実施例は、本発
明のシールドトンネル内面樹脂被覆複合セグメントは、
実施例において、台形型になっているが、この代わりに
六角形、その他の形状とすることもできる。上記セグメ
ントを接合する金具も周知または公知の如何なるものも
使用することができる。本実施例におけるボルトボック
ス、ボルト孔、接合凹部、空間等の大きさ、形状、厚さ
を変形させることが可能である。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、シールドトンネルにお
ける直線部または曲線部が予め工場で作製されるため、
作業現場で二次処理を行う必要がなくなり、作業環境を
向上させることができる。本発明によれば、シールドト
ンネル用内面樹脂被覆複合セグメントが予め工場で製造
されるため、寸法精度を向上させることができ、接合部
における無理な応力の集中を排除すると共に、水密性を
向上させることができる。本発明によれば、コンクリー
トの現場打ちおよび二次処理としての樹脂塗膜層の施工
が現場で行われないため、品質を一定とした信頼性の高
いシールドトンネルの直線部または曲線部が製造され
る。本発明によれば、シールドトンネルの直線部または
曲線部が予め工場で製造されており、また、二次処理と
しての樹脂塗膜層の塗布作業がないため、曲線部の径が
小さくなっても、作業が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で、シールドトンネルの曲線
部における断面図である。

【図２】図１において示されているシールドトンネル曲
線部用内面樹脂被覆セグメントの斜視図である。

【図３】本発明の他の実施例で、シールドトンネル曲線
部用内面樹脂被覆セグメントの斜視図である。

【図４】従来例におけるシールドトンネルの曲線部を説
明するための断面図である。

【図５】従来例におけるシールドトンネルの曲線部を説
明する他の例を示す断面図である。

【図６】従来例におけるシールドトンネルの曲線部を説
明する異なる例を示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ・・・地山側 Ｂ・・・シールドトンネル内部 Ｃ・・・シールドトンネル曲線部 １０、３０・・・シールドトンネル曲線部用内面樹脂被
覆セグメント １１、３１・・・鉄鋼製枠体 １１１、３１１・・・長接合面 １１２、３１２・・・短接合面 １１３、３１３・・・湾曲接合面 １１４、３１４・・・湾曲した面 １２・・・中詰コンクリート １３、３３・・・樹脂塗膜層 １４・・・コーキング材 １５・・・ボルトボックス １６・・・ボルト孔 １７、３６・・・シール材用溝 １８・・・グラウト材挿入孔 １９・・・接合凹部 ３２・・・桁 ３４・・・コンクリート ３５・・・ボルト孔 ３７・・・グラウト材挿入孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 雅由 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 山本 正嗣 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 名倉 清成 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 染谷 洋樹 東京都千代田区有楽町１丁目12番１号 石川島建材工業株式会社内 (72)発明者 田中 ▲ただし▼ 東京都千代田区有楽町１丁目12番１号 石川島建材工業株式会社内 (72)発明者 藤野 豊 東京都港区芝四丁目２番３号 ジオスタ ー株式会社内 (72)発明者 加瀬 明 東京都港区芝四丁目２番３号 ジオスタ ー株式会社内 (72)発明者 島 宣之 東京都中央区京橋１丁目18番１号 シー アイ化成株式会社内 (72)発明者 笹山 広治 東京都中央区京橋１丁目18番１号 シー アイ化成株式会社内 (72)発明者 荒木田 武生 東京都中央区京橋１丁目18番１号 シー アイ化成株式会社内 (72)発明者 増田 祐一 東京都中央区京橋１丁目18番１号 シー アイ化成株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−145170（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 11/14 E21D 11/04 E21D 11/08

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールドトンネルを構築する内面樹脂被
   覆複合セグメントにおいて、 シールドトンネルの円周方向および軸方向に接合される
   各接合面から構成された枠と湾曲した外側面が一体とな
   っている金属製セグメントと、 上記金属製セグメントの枠に設けられた継手部材と、 上記金属製セグメントの内部空間に、金属製セグメント
   の枠より突出するように充填されたコンクリートと、 上記枠より突出したコンクリートの表面を覆う硬化型樹
   脂塗膜層と、 からなることを特徴とするシールドトンネル用内面樹脂
   被覆複合セグメント。
2. 【請求項２】 上記継手部材が、金属製セグメントの各
   接合面に設けられたボルト孔からなり、 上記コンクリートが、ボルト孔近傍のボルト操作部を除
   いた金属製セグメントの内部空間に、金属製セグメント
   の枠より突出するように充填されたことを特徴とする請
   求項１記載のシールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグ
   メント。
3. 【請求項３】 上記継手部材が、トンネルの円周方向の
   接合される一方の接合面および／またはトンネルの軸方
   向に接合される一方の接合面に設けられた袋ナット部材
   と、残りの各接合面に設けられたボルト孔からなり、 上記コンクリートが、ボルト孔近傍のボルト操作部を除
   いた金属製セグメントの内部空間に、金属製セグメント
   の枠より突出するように充填されたことを特徴とする請
   求項１記載のシールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグ
   メント。
4. 【請求項４】 シールドトンネルの曲面部を構築する内
   面樹脂被覆複合セグメントにおいて、 上記金属製セグメントが、トンネルの円周方向に接合さ
   れる長接合面および短接合面と、トンネルの軸方向に接
   合される二つの接合面との四面から構成された枠、およ
   び湾曲した外側面が一体になっていることを特徴とする
   請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシールドト
   ンネル用内面樹脂被覆複合セグメント。
5. 【請求項５】 上記コンクリートの表面を覆う硬化型樹
   脂塗膜層は、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、エポ
   キシ樹脂等からなり、その厚さを２ｍｍないし４ｍｍと
   したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれ
   かに記載のシールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメ
   ント。
6. 【請求項６】 上記金属製セグメントは、ダクタイルセ
   グメントまたはコルゲート型ダクタイルセグメントを含
   むことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか
   に記載のシールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメン
   ト。
7. 【請求項７】 請求項１記載のシールドトンネル用内面
   樹脂被覆複合セグメントを締結し、シールドトンネルの
   円周方向および軸方向に接合した後、 各シールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメント間で
   金属製セグメントの枠から突出したコンクリートによっ
   て形成される接合凹部にコーキング材を充填あるいはテ
   ープ材を接合することにより、 シールドトンネルの内面を平滑化することを特徴とする
   シールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメントによる
   シールドトンネルの施工方法。
8. 【請求項８】 請求項２または請求項３記載のシールド
   トンネル用内面樹脂被覆複合セグメントを締結し、シー
   ルドトンネルの円周方向および軸方向に接合した後、 上記ボルト孔近傍のコンクリート未充填部分に充填材を
   充填し、 各シールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメント間で
   金属製セグメントの枠から突出したコンクリートによっ
   て形成される接合凹部にコーキング材を充填あるいはテ
   ープ材を接合することにより、 シールドトンネルの内面を平滑化することを特徴とする
   シールドトンネル用内面樹脂被覆複合セグメントによる
   シールドトンネルの施工方法。
9. 【請求項９】 上記ボルト孔近傍のコンクリート未充填
   部分に、合成樹脂製蓋部材を固定した後に注入孔より充
   填材を充填すること、または充填材を充填した後に合成
   樹脂製蓋部材を固定あるいはその表面に硬化型樹脂塗料
   を塗布することを特徴とする請求項７記載のシールドト
   ンネルの施工方法。
10. 【請求項１０】 請求項７ないし請求項９記載のシール
    ドトンネルの施工方法において、 使用されるセグメントが、曲線部を構築するシールドト
    ンネル用内面樹脂被覆複合セグメントであることを特徴
    とするシールドトンネルの施工方法。