JP3057013B2

JP3057013B2 - トンネル覆工用セグメント及びスペーサ

Info

Publication number: JP3057013B2
Application number: JP8267577A
Authority: JP
Inventors: 裕章加藤; 康郎岡
Original assignee: 石川島建材工業株式会社
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1996-10-08
Publication date: 2000-06-26
Anticipated expiration: 2016-10-08
Also published as: JPH10110596A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削されたトンネ
ル孔の内面に多数組み付けられて覆工壁を構成するトン
ネル覆工用セグメント及びセグメントに取り付けられる
スペーサに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、円弧板状に形成された多数のセグ
メントを円筒状に組み合わせ、かつ、隣り合うものどう
しを接合することにより、掘削したトンネル孔の内面に
覆工壁を構築するトンネル施工法が一般化している。セ
グメントは、コンクリート製や鋼製等があり、コンクリ
ート製セグメント（以降ＲＣセグメント）は、配筋を施
した型枠内にコンクリートを打設し、所定期間養生させ
て製品とされる。また、鋼製セグメントは、周方向に湾
曲する一対の主桁の端部間を端板で連結して枠体を形成
し、この枠体の外面側に円弧板状のスキンプレートを溶
接し、さらに、必要に応じてリブを溶接して製品とされ
る。いずれの場合も、セグメントには、その内面に、ト
ンネル内部への付帯設備（各種電線や水道配管等）を支
持するラックを取り付けるためのインサートと称される
雌ねじ部材が備えられている。

【０００３】さて、ＲＣセグメントは、工場で製造され
てからある程度の期間ストックヤードに置かれ、出荷の
際にはトラックで現場まで運搬される場合が多い。スト
ックヤードに保管する際には、通常、周方向に沿って湾
曲する一方の端面を接地させ、湾曲方向を同じにして互
いに重なり合うようにしているが、ＲＣセグメント間に
は、損傷防止や通気性確保などの理由で、スペーサを用
いて隙間をあけている。スペーサは、例えば、図１０に
示すように、ＲＣセグメント９０における周方向の端部
（この場合鋼製セグメントで端板９０ａ）に装着される
樹脂製スペーサ９１や、その端部に巻かれるナイロンロ
ープ９２が用いられていた。また、トラックで運搬する
にあたってはセグメント９０を積層させているが、その
際には、図９に示すように、セグメント９０間に木製の
木材９３からなる台木をスペーサとして挟んでいる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記スペー
サ９１は、端板９０ａがある鋼製セグメント専用であ
り、端板９０ａが無いＲＣセグメントには使用できな
い。また、ナイロンロープ９２の場合はコンクリート
製、鋼製双方に適用できるが、装着に手間がかかるとと
もに、セグメント９０から外しにくく、また、これとは
逆に、装着状態がゆるいと、位置ずれが起こってセグメ
ント９０から外れるおそれがあった。また、木材９３を
用いた場合、雨などにより木材９３が濡れると、木材９
３から流出する樹液等によりセグメント９０が汚れると
いった不満があった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、いかなる種類のセグメントであっても、セグメン
ト間に隙間を形成するスペーサを容易かつ的確に着脱で
き、汚れの心配も解消されるトンネル覆工用セグメント
及びスペーサの提供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであって、請求項１に記載のト
ンネル覆工用セグメントは、トンネル覆工壁を構成し、
その内面に、トンネル付帯設備を支持する支持部材を取
り付けるためまたは二次覆工用にトンネル覆工壁の内面
から突出させるジベル筋を装着するためのインサートを
備えるセグメントにおいて、前記インサートの内周面の
ねじ部に螺合可能なねじ部を有するスペーサが、前記イ
ンサートにねじ込まれて取り付けられて内面側に突出し
ていることを特徴としている。また、請求項２に記載の
トンネル覆工用セグメントは、前記セグメントに、前記
スペーサのねじ部が螺合可能な雌ねじからなる装着部が
設けられ、該装着部に、前記スペーサが着脱自在に装着
されていることを特徴としている。また、請求項３に記
載のトンネル覆工用セグメントは、前記スペーサが、樹
脂等の不錆材料で形成されていることを特徴としてい
る。さらに、請求項４に記載のスペーサは、トンネル覆
工壁を構成するセグメントの外面もしくは内面の少なく
とも一方に取り付けられて、積層させる前記セグメント
同士の間に間隔を形成するスペーサであって、前記セグ
メントの外面もしくは内面に形成されたねじ穴に螺合可
能なねじ部と、該ねじ部を前記ねじ穴に螺合させること
により前記セグメントの外面もしくは内面から突出する
突出部とを有することを特徴としている。また、請求項
５記載のスペーサは、請求項４記載のスペーサが樹脂等
の不錆材料で形成されていることを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は第１の実施形態のコンクリー
ト製セグメント１０により構築されたトンネルの覆工壁
１を示している。図２に示すように、ＲＣセグメント１
０の内面１１の所定位置には複数のインサート２０が埋
設され、このインサート２０に、トンネル内部への付帯
設備（各種電線や水道配管等）２を支持するラック（支
持部材）３が取り付けられている。なお、図２の符号１
２は、ＲＣセグメント１０どうしを接合するための継手
金具である。

【０００８】インサート２０は、図３に示すように、内
周面にねじ部２１が形成された円筒状の鋼製ねじ筒であ
り、その内空がＲＣセグメント１０の内面１１に開口す
るとともに、その開口端面が内面１１と面一で、かつ、
その軸線が内面１１に直交する状態で、ＲＣセグメント
１０に埋設されている。ＲＣセグメント１０が製造さ
れ、ストックヤードに保管される前において、インサー
ト２０には、適度な硬度の樹脂で形成されたスペーサ３
０が着脱自在に装着される。

【０００９】そのスペーサ３０は、図３に示すように、
凸型に形成された突出部３１と、この突出部３１の平ら
な底面の中心に形成され、突出部３１と同軸的に延びる
軸部３２とを有している。軸部３２の外周面には、イン
サート２０のねじ部２１に対応するねじ部３３が形成さ
れている。軸部３２が突出部３１に移行する外周面に
は、周溝３４が形成されている。軸部３２の長さは、イ
ンサート２０のそれよりも短く、突出部３１の高さは、
保管時あるいは積載時にＲＣセグメント１０間に必要な
隙間が形成され得る任意のサイズに設定される。

【００１０】上記ＲＣセグメント１０によれば、製造さ
れた後、ストックヤードに保管される前において、スペ
ーサ３０が、既存のインサート２０に、軸部３２がねじ
込まれることにより装着される。この状態で、複数のＲ
Ｃセグメント１０を、周方向に沿って湾曲する一方の端
面を接地させ、湾曲方向を同じにして互いに重なり合う
よう置いた場合、スペーサ３０の頂点が隣接するＲＣセ
グメント１０の外面に当接する。これにより、ＲＣセグ
メント１０間に突出部３１の高さに応じた隙間が形成さ
れる。また、トラックで運搬するにあたって、外面を下
にして重ねて積載すると、スペーサ３０がＲＣセグメン
ト１０間に挟まれて隙間が形成される。トンネル施工現
場で、図１に示すラック３を取り付ける必要が生じた部
分のスペーサ３０は取り外され、インサート２０にラッ
ク３がねじ込み結合される。

【００１１】上記のようにスペーサ３０がＲＣセグメン
ト１０間に介在することにより、ＲＣセグメント１０ど
うしの接触による損傷が防止されるとともに、通気性が
確保される。スペーサ３０はＲＣセグメント１０のイン
サート２０にねじ込み装着されるので、インサート２０
を有するセグメントであれば、コンクリート製、鋼製と
いった種類に関係なく、いかなる種類のセグメントにも
容易に装着できる。また、スペーサ３０は樹脂製なの
で、インサート２０の防錆が施されるとともに、ＲＣセ
グメント１０が汚染する心配が全くない。

【００１２】次いで、上記第１の実施形態の各種変形例
を説明する。図４のスペーサ４０は、上記スペーサ３０
と同様に突出部４１と軸部４２とが一体形成されたもの
であるが、軸部４２にはねじ部が形成されておらず、単
なる円柱状である。この軸部４２を、インサート２０の
ねじ孔２２に圧入して装着するもので、これにより簡単
に装着できるようになっている。また、突出部４１の外
周面には、周溝４３が形成され、周溝４３に指をかける
ことにより、スペーサ３０が取り外しやすくなってい
る。

【００１３】図５（ｂ）のスペーサ５０は、凸型の突出
部５１と、インサート２０のねじ孔２２に圧入される皿
状のキャップ５２との組み合わせで構成されている。突
出部５１、キャップ５２とも樹脂製であるが、キャップ
は弾性を有し、図５（ａ）に示すように、円筒状の軸部
５３の周縁に鍔部５４が形成されたもので、鍔部５４を
弾性変形させて、突出部５１の底部中央に形成されたア
ンダーカット状（逆テーパ状）の嵌合孔５５に嵌合する
ことにより、図５（ｂ）に示すスペーサ５０が構成され
る。このスペーサ５０は、キャップ５２をインサート２
０のねじ孔２２に圧入させて装着される。また、突出部
５１をつかんで強く引っ張れば、突出部５１のみがキャ
ップ５２から外れる。図１に示すラック３をインサート
２０に取り付ける場合には、さらにキャップ５２を抜き
取り、取り付けない場合は、防錆のためキャップ５２を
残したままとする。

【００１４】図６（ｂ）のスペーサ６０は、凸型の突出
部６１とキャップ６２との組み合わせで構成される。キ
ャップ６２は、図６（ａ）に示すように、中実な軸部６
３の周縁に鍔部６４が形成されている。突出部６１の底
部中央には、キャップ６２の鍔部６４が嵌合される嵌合
孔６５が形成され、外周面には、周溝６６が形成されて
いる。この場合、軸部６３が中実なので弾発力が高く、
インサート２０への圧入による装着状態が確実に保持さ
れる。

【００１５】次に、図７および図８を参照して本発明の
第２の実施形態を説明する。図８は、第２の実施形態に
係るＲＣセグメント７０の内面７１を示しており、この
内面７１の所定位置には複数のインサート２０が埋設さ
れ、さらに四隅には、図７に示す雌ねじ（装着部）７２
が形成されている。この雌ねじ７２は、ナット等の内周
面にねじ部が形成された雌ねじ部材７３をＲＣセグメン
ト７０の内面に埋設することで形成される。そして、こ
れら雌ねじ７２に、図７に示すようにスペーサ８０が装
着されている。

【００１６】スペーサ８０は、球体の一部をカットした
ような頭部８１を有するトラスねじ状に形成されたもの
で、頭部８１の底部中心に、ねじ部が形成された軸部８
２が一体形成されている。このスペーサ８０は、軸部８
２を雌ねじ７２にねじ込むことで、ＲＣセグメント７０
に着脱自在に装着される。

【００１７】上記第２の実施形態のＲＣセグメント７０
によれば、図７に示すように、ＲＣセグメント７０を重
ねた際に、スペーサ８０の頭部８１に応じた隙間がＲＣ
セグメント７０間に形成される。この場合、第１の実施
形態のように、既存のインサートではなく、新たに設け
た雌ねじ７２にスペーサ８０が装着されているので、イ
ンサート２０にスペーサ８０を装着する必要がない。し
たがって、トンネル施工現場においてインサート２０に
図１に示すラック３を取り付ける場合、スペーサ８０を
雌ねじ７２から特に取り外さず、そのまま残してもよい
ので、労力の軽減および施工時間の短縮が図られる。

【００１８】なお、上記第２の実施形態においては、Ｒ
Ｃセグメント７０の外面７４にスペーサ８０を装着する
構成でもよい。また、スペーサ３０，４０，５０，６
０，８０の突出部３１，４１，５１，６１及び頭部８１
の形状としては、凸型であれば三角錐状の断面傘状や球
体状に限定されることはない。なおまた、上記の例で
は、スペーサ４０，６０に示されるように、取り外しの
ために、突出部４１，６１の外周面に周溝４３，６６を
形成したが、この周溝４３，６６の代わりに周方向へ凸
型のリブを外周面に形成しても良い。また、上記の例で
は、ＲＣセグメント１０，７０のインサート２０にラッ
ク３を取り付ける場合を示したが、図９に示すように、
このインサート２０は、ラック３を取り付けるためだけ
でなく、二次覆工用のジベル筋９０を装着する場合もあ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
既存のインサートのねじ部に、セグメントの内面側に突
出するスペーサのねじ部を螺合させることによりスペー
サが装着されるので、インサートを備えるセグメントで
あれば、いかなる種類のセグメントであっても、セグメ
ント間に隙間を形成するスペーサを容易かつ的確に装着
することができる。また、トラックの荷台へ載置させる
際の台木を不要とすることができる（請求項１）。ま
た、セグメントの外面もしくは内面の少なくとも一方に
設けた雌ねじからなる装着部にスペーサのねじ部を螺合
させることによりスペーサが装着されるので、従来のよ
うに樹脂製スペーサやナイロンテープを用いる場合と比
較して、これら部品を取り外す必要がなくなり、労力の
軽減および施工時間の短縮が図られる（請求項２）。ま
た、スペーサが樹脂等の不錆材料で形成されているの
で、インサートが防錆されるとともに、スペーサによっ
てセグメントが汚れるおそれが解消される（請求項
３）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るセグメントに
よって構築されたトンネル覆工壁の正面図である。

【図２】同セグメントの内面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態に係るスペーサがセ
グメントに装着された状態を示す断面図である。

【図４】本発明の第１の実施形態に係るスペーサの変
形例を示す断面図である。

【図５】本発明の第１の実施形態に係るスペーサの他
の変形例を示す断面図であって、（ａ）は分割された状
態、（ｂ）は装着状態である。

【図６】本発明の第１の実施形態に係るスペーサのさ
らに他の変形例を示す断面図であって、（ａ）は分割さ
れた状態、（ｂ）は装着状態である。

【図７】本発明の第２の実施形態に係るスペーサがセ
グメントに装着された状態を示す断面図である。

【図８】本発明の第２の実施形態に係るセグメントの
内面図である。

【図９】本発明の実施の形態に係るセグメントによっ
て構築された他のトンネル覆工壁の正面図である。

【図１０】従来の各種スペーサを示す図であって、そ
れらスペーサが装着されたセグメントの側面図である。

【符号の説明】

１…トンネル覆工壁、２…トンネル付帯設備、３…ラッ
ク（支持部材）、１０，７０…ＲＣセグメント、１１，
７１…ＲＣセグメントの内面、２０…インサート、３
０，４０，５０，６０，８０…スペーサ、７２…雌ねじ
（装着部）、９０…ジベル筋。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トンネル覆工壁を構成し、その内面に、
トンネル付帯設備を支持する支持部材を取り付けるため
または二次覆工用にトンネル覆工壁の内面から突出させ
るジベル筋を装着するためのインサートを備えるトンネ
ル覆工用セグメントにおいて、前記インサートの内周面のねじ部に螺合可能なねじ部を
有するスペーサが、前記インサートにねじ込まれて取り
付けられて内面側に突出していることを特徴とするトン
ネル覆工用セグメント。
【請求項２】前記セグメントの外面もしくは内面の少
なくとも一方に、前記スペーサのねじ部が螺合可能な雌
ねじからなる装着部が設けられ、該装着部に、前記スペーサが着脱可能に装着されている
ことを特徴とする請求項１に記載のトンネル覆工用セグ
メント。
【請求項３】前記スペーサは、樹脂等の不錆材料で形
成されていることを特徴とする請求項１または２に記載
のトンネル覆工用セグメント。
【請求項４】トンネル覆工壁を構成するセグメントの
外面もしくは内面の少なくとも一方に取り付けられて、
積層させる前記セグメント同士の間に間隔を形成するス
ペーサであって、前記セグメントの外面もしくは内面に形成されたねじ穴
に螺合可能なねじ部と、該ねじ部を前記ねじ穴に螺合さ
せることにより前記セグメントの外面もしくは内面から
突出する突出部とを有することを特徴とするスペーサ。
【請求項５】樹脂等の不錆材料で形成されていること
を特徴とする請求項４記載のスペーサ。