JP3290162B2 - セグメントの接合構造 - Google Patents

セグメントの接合構造

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JP3290162B2 JP23840399A JP23840399A JP3290162B2 JP 3290162 B2 JP3290162 B2 JP 3290162B2 JP 23840399 A JP23840399 A JP 23840399A JP 23840399 A JP23840399 A JP 23840399A JP 3290162 B2 JP3290162 B2 JP 3290162B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、シールドトンネ
ル覆工用の各セグメントリングを構成している各セグメ
ントをトンネル軸方向へ移動させることにより、各セグ
メントにおけるリング間の接合を行う接合構造に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】シールドトンネル覆工用の各セグメント
リングを構成している各セグメントのリング間の接合構
造として、従来では、図10および図11に示すように、接
合すべき両セグメント30におけるリング間の接合面30ａ
に、一枚の鉄鋼製板体である基部31ａとこの基部31の先
端部に形成した爪状係止部31ｂとからなる継ぎ手31（所
謂、フック継ぎ手）を設けているものが一般に知られて
いる。
【０００３】即ち、この従来の接合構造では、爪状係止
部31ｂを有する継ぎ手31の基部31ａ二枚を、それぞれの
爪状係止部31ｂが噛み合うように対峙させて、接合すべ
き両セグメント30におけるリング間の接合面30ａに設け
ている。
【０００４】この従来の接合構造では、図10に示すよう
に、接合すべき一方のセグメント30に設けた継ぎ手31の
爪状係止部31ｂと、他方のセグメント30に設けた継ぎ手
31の爪状係止部31ｂとを相互に向かい合わせ係止させ
て、リング間の各セグメント30に応力を伝達する。
【０００５】また、この接合時に、各爪状係止部31ｂが
係止して噛み合うことにより、接合すべき両セグメント
30におけるリング間の接合面30ａを閉合することとな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述したような従来の
接合構造では、その継ぎ手が一枚の鉄鋼製板体である基
部とこの基部の先端部に形成した爪状係止部とからなる
ので、接合すべき両セグメントの継ぎ手における爪状係
止部の噛み合いが容易に解けないようにするには、その
噛み合い部分である爪状係止部の噛み合い高さを十分に
とらなければならない。
【０００７】そのため、この従来の接合構造では、その
各継ぎ手の爪状係止部の噛み合い力、即ち、継ぎ手の連
結力を強くしようとすると、爪状係止部と共に継ぎ手全
体を大きくする必要がある。
【０００８】しかも、この各継ぎ手における爪状係止部
の噛み合いは、爪状係止部につながる各継ぎ手の基部の
弾塑性変形と、弾塑性変形した基部の反発力とに依存し
て行っている。
【０００９】そのため、前述したような従来の接合構造
では、その継ぎ手における爪状係止部の噛み合いを確実
にするために、継ぎ手における基部の弾性反発力を大き
くする必要があり、継ぎ手における基部の形状寸法を大
きく設定することは避けられない。
【００１０】さらに、セグメントリングは半径方向の目
違いが生じやすいことから、前述した従来の接合構造に
おける継ぎ手であると、目違いの発生によって、各爪状
係止部の噛み合いが外れやすくなる。
【００１１】このように、前述したような従来の接合構
造は、その各継ぎ手（フック継ぎ手）における爪状係止
部の噛み合い力（各継ぎ手の連結力）を高めようとする
と、一枚の鉄鋼製板体である基部の形状寸法を大きくす
るというように、継ぎ手が大型化して高価なものになる
という問題があった。
【００１２】この発明は前述した事情に鑑みて創案され
たもので、その目的は両セグメントを接合する各継ぎ手
の連結力を高めることができると共に、連結力を高めて
も継ぎ手をコンパクトで簡単な構造のものにできるセグ
メントの接合構造を提供することにある。
【００１３】この発明の接合構造では、その雄型継ぎ手
および雌型継ぎ手を、一方側がセグメントの内部に位置
すると共に、他方側がセグメントの接合面に露出してい
る板体状の基部と、この基部の露出端部に設けた爪状係
止部と、基部の一方側に設けているアンカー部とからな
る共通の基本部材で構成することにする。
【００１４】ここでの雄型継ぎ手は、板体状の基部を二
枚当面させて配設すると共に、この各基部における爪状
係止部の係止面が互いに逆方向へ向くようにして、セグ
メントの接合面への露出部分が断面略Ｔ字状となるよう
に構成する。
【００１５】また、雌型継ぎ手は、板体状の基部を二枚
所定間隔だけ離した位置に配設すると共に、爪状係止部
の係止面が互いに向かい合うようにして、セグメントの
接合面への露出部分がスリットを有する断面略Ｃ字状と
なるように構成する。
【００１６】そして、このような雄型継ぎ手および雌型
継ぎ手を用いる、この発明の接合構造は、雄型継ぎ手の
二枚当面した基部を雌型継ぎ手のスリットから雌型継ぎ
手内に挿入すると共に、雄型継ぎ手の爪状係止部と雌型
継ぎ手の爪状係止部とが互いに係止することで、接合す
べき一方のセグメントの雄型継ぎ手と他方のセグメント
の雌型継ぎ手とが互いに嵌合するように構成している。
【００１７】このようなこの発明の接合構造では、爪状
係止部およびアンカー部を有する基部を二枚用いて、そ
れぞれ向かい合わせに、または、背中合わせに配置して
継ぎ手を構成すると共に、その継ぎ手の二枚の基部にお
ける両爪状係止部の噛み合わせによって接合すべき両セ
グメントを接合するように構成したことにより、継ぎ手
の噛み合い部（基部における爪状係止部）の高さを、理
論上、従来の接合構造における継ぎ手のものの半分にす
ることができるようにしている。
【００１８】このことから、この発明の接合構造では、
その継ぎ手（基部）を大型にする必要がなく、大きな噛
み合わ力を得ることができるようにしている。また、こ
の発明の接合構造では、二枚の基部からなる雄型継ぎ手
をやはり二枚の基部からなる雌型継ぎ手に嵌合させるの
ことにより、従来の接合構造における一枚の基部からな
る継ぎ手よりも、接合すべき両セグメントを強固に連結
して接合することができるようにしている。
【００１９】しかも、この発明の接合構造では、雄型継
ぎ手および雌型継ぎ手を、一方側がセグメントの内部に
位置すると共に、他方側がセグメントの接合面に露出し
ている板体状の基部と、この基部の露出端部に設けた爪
状係止部と、基部の一方側に設けているアンカー部とか
らなる共通の基本部材で構成している。
【００２０】即ち、この発明の接合構造では、一つの形
態の基本部材（基部と係止部とアンカー部）を複数（雄
型と雌型とで各二個）組み合わせて、雄型継ぎ手と雌型
継ぎ手とを構成できるようにしている。
【００２１】このことから、この発明の接合構造では、
基本部材のみ多数製作すればそのアセンブリーだけで、
雄型継ぎ手および雌型継ぎ手を構成でき、継ぎ手の生産
性を向上させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、この発明のセグメントの接
合構造を、図示する一実施形態によって説明する。
【００２３】接合構造１は、図１に示すように、シール
ドトンネル覆工用の各セグメントリング（図示せず）を
構成する各セグメント２をトンネル軸方向へ移動させ
て、接合すべき一方のセグメント２の雄型継ぎ手３と他
方のセグメントの雌型継ぎ手４とを互いに嵌合させるこ
とにより、各セグメントリングにおけるリング間の接合
を行えるように構成している。
【００２４】このような接合構造１で用いる雄型継ぎ手
３および雌型継ぎ手４は、図２および図３に示すよう
に、一方側がセグメント２の内部に位置すると共に、他
方側がセグメント２の接合面2aに露出している板体状の
基部５と、この基部５の露出端部に設けた爪状係止部６
と、基部５の一方側に設けているアンカー部７とからな
る。
【００２５】この雄型継ぎ手３は、図２におけるＡの範
囲に示すように、板体状の基部５を二枚当面させて配設
すると共に、この各基部５における爪状係止部６の係止
面が互いに逆方向へ向くようにして、セグメント２の接
合面2aへの露出部分が断面略Ｔ字状となるように構成し
ている。
【００２６】また、雌型継ぎ手４は、図２におけるＢの
範囲に示すように、板体状の基部５を二枚所定間隔だけ
離した位置に配設すると共に、この各基部５における爪
状係止部６の係止面が互いに向かい合う方向にして、セ
グメント２の接合面2aへの露出部分がスリット８を有す
る断面略Ｃ字状となるように構成している。
【００２７】そして、このような雄型継ぎ手３および雌
型継ぎ手４を用いる接合構造１は、雄型継ぎ手３の二枚
当面した基部５をスリット８から雌型継ぎ手４内に挿入
すると共に（図３参照）、雄型継ぎ手３の爪状係止部６
と雌型継ぎ手４の爪状係止部６とが互いに係止すること
で（図１参照）、接合すべき一方のセグメント２の雄型
継ぎ手３と他方のセグメント２の雌型継ぎ手４とが互い
に嵌合するように構成している。
【００２８】なお、この実施形態での雄型継ぎ手３およ
び雌型継ぎ手４は、図４および図５に示すように、矩形
の板体に成形した鉄鋼製の基部５と、この基部５の露出
端部を折曲して形成した爪状係止部６と、基部５におけ
る爪状係止部６の係止面側（図 参照）に設けたアンカ
ー部７とからなっている。
【００２９】ここでのアンカー部７は、基部５の一方側
端部を略Ｌ字状に折曲してなる取付け片7aと、この取付
け片7aを貫通した状態でセグメント２内に配設している
アンカーピン7bとからなっている。
【００３０】このように、この実施形態における雄型継
ぎ手３および雌型継ぎ手４の作成は、板材（鉄鋼製板
体）の折り曲げ加工（塑性加工）を経て行われる。この
実施形態での雄型継ぎ手３および雌型継ぎ手４は、図１
および図３に示すように、一方側がセグメント２の内部
に位置すると共に、他方側がセグメント２の接合面2aに
露出している板体状の基部５と、この基部５の露出端部
に設けた爪状係止部６と、基部５の一方側に設けたアン
カー部７とからなる共通の基本部材９（図２および図４
参照）で構成している。
【００３１】このことから、雄型継ぎ手３および雌型継
ぎ手４は、図２に示すように、基部５と爪状係止部６と
アンカー部７とからなる一つの形態とした共通の基本部
材15を複数（雄型と雌型とで各二個）組み合わせること
で、雄型継ぎ手３（図２の範囲Ａ）および雌型継ぎ手４
（図２の範囲Ｂ）を構成することができる。
【００３２】そのため、この基本部材９のみを多数作成
すれば、そのアセンブリーだけで、雄型継ぎ手３および
雌型継ぎ手４を容易かつ安価に製作することができる。
この実施形態での雌型継ぎ手４のスリット８は、図１に
示すように、雄型継ぎ手３における二枚の基部５が、セ
グメント２のトンネル軸方向への移動によって挿入でき
る間隙を有している。なお、この雌型継ぎ手４のスリッ
ト８の間隔は、雄型継ぎ手３を雌型継ぎ手４に挿入する
時に、雄型継ぎ手３の爪状係止部６で押し拡げられるこ
ととなる。
【００３３】このような構成からなるこの発明の接合構
造１を用いての、各セグメントリングを構成している各
セグメント２のリング間の接合は、先ず、接合すべき一
方のセグメント２をトンネル軸方向へ移動させて、その
雄型継ぎ手３を、接合すべき他方のセグメントの雌型継
ぎ手４内にスリット８から挿入する。
【００３４】そして、この一方のセグメント２における
雄型継ぎ手３の爪状係止部６が、他方のセグメント２に
おける雌型継ぎ手４の爪状係止部６に係止することによ
り、雄型継ぎ手３と雌型継ぎ手４とが互いに嵌合して、
各セグメント２のリング間の接合が行われることとな
る。
【００３５】このようなこの発明の接合構造１では、爪
状係止部６およびアンカー部７を有する基部５を二枚用
いて、それぞれ向かい合わせに、または、背中合わせに
配置して継ぎ手（雄型継ぎ手３および雌型継ぎ手４）を
構成すると共に、その継ぎ手の二枚の基部５における両
爪状係止部６の噛み合わせによって接合すべき両セグメ
ント２を接合するように構成したことにより、継ぎ手
（雄型継ぎ手３および雌型継ぎ手４）の噛み合い部（基
部５における爪状係止部６）の高さを、理論上、従来の
接合構造における継ぎ手のものの半分にすることができ
る。
【００３６】そのため、その継ぎ手（雄型継ぎ手３およ
び雌型継ぎ手４の基部５）を大型にする必要がなく、大
きな噛み合わ力を得ることができる。また、この発明の
接合構造１では、二枚の基部５からなる雄型継ぎ手３を
やはり二枚の基部５からなる雌型継ぎ手４に嵌合させる
のことにより、従来の接合構造における一枚の基部から
なる継ぎ手よりも、接合すべき両セグメント２を強固に
連結して接合することができる。
【００３７】さらに、このセグメント２を強固に接合で
きることは、セグメント２のトンネル半径方向へのずれ
を拘束できるので、接合した各セグメント２のトンネル
半径方向へのずれである、各セグメント２の目違いを防
止することができる。
【００３８】しかも、この発明の接合構造１では、雄型
継ぎ手３および雌型継ぎ手４を、一方側がセグメントの
内部２に位置すると共に、他方側がセグメント２の接合
面2aに露出している板体状の基部５と、この基部５の露
出端部に設けた爪状係止部６と、基部５の一方側に設け
ているアンカー部７とからなる共通の基本部材９で構成
している。
【００３９】即ち、この発明の接合構造１では、一つの
形態の基本部材９（基部５と爪状係止部６とアンカー部
７）を複数（雄型と雌型とで各二個）組み合わせて、雄
型継ぎ手３と雌型継ぎ手４とを構成できるようにしてい
る。
【００４０】そのため、この発明の接合構造１では、基
本部材９のみ多数製作すればそのアセンブリーだけで、
雄型継ぎ手３および雌型継ぎ手４を構成することができ
て、継ぎ手の生産性を向上させることができる。
【００４１】また、この一つの形態の基本部材９（基部
５と爪状係止部６とアンカー部７）を複数組み合わせれ
て雄型継ぎ手３と雌型継ぎ手４とを形成することは、セ
グメント継ぎ手の使用数量が少ない場合でも、基本部材
９は雄型継ぎ手３と雌型継ぎ手４とに必要で継ぎ手数の
四倍の量になり、量産効果が生まれる。従って、継ぎ手
の供給を安価に行うことが可能になる。これを鋳造とす
れば、単位の形状が任意に選定でき、合理的な形を得る
ことができる。
【００４２】なお、この発明の接合構造１で用いる基本
部材９（基部５と爪状係止部６とアンカー部７）で構成
される雄型継ぎ手３および雌型継ぎ手４は、その形状が
簡単であると共に、その製作を鉄鋼製板体の曲げ加工に
よって行えるし、鋳造によっても容易に行うことができ
る。
【００４３】しかも、この発明の接合構造１では、その
各雄型継ぎ手３および雌型継ぎ手４の組立てをワンパス
で行えると共に、ボルト類を用いないので施工性に優れ
ている。
【００４４】さらに、この発明の接合構造１では、前述
した各雄型継ぎ手３および雌型継ぎ手４を用いることに
より、ボルト締め作業等を行うボルトボックスが必要な
く、各セグメントの内面を平滑にすることができるため
に、二次覆工の省略にも有効である。
【００４５】図６は、この発明の接合構造１における雄
型継ぎ手３および雌型継ぎ手４を構成している基本部材
９（基部５と爪状係止部６とアンカー部７）の別形態を
示しており、基部５を鋳造によって作成しているもので
ある。
【００４６】ここでの雄型継ぎ手３および雌型継ぎ手４
は、基部５の露出端部に設けた爪状係止部６と、基部５
において、爪状係止部６の係止面側に別工程の溶接等で
取付けており、棒材で構成されているアンカー部７とを
有していると共に、基部５に設ける爪状係止部６は鋳造
によって基部５に一体成形している。
【００４７】このような雄型継ぎ手３および雌型継ぎ手
４を用いた接合構造１は、図７に示すように、雄型継ぎ
手３および雌型継ぎ手４をその基部５の一方側およびア
ンカー部７をセグメント２内として設けることで構成す
る。
【００４８】図８は、この発明の接合構造１で用いる雄
型継ぎ手３および雌型継ぎ手４を構成している基本部材
９（基部５と爪状係止部６とアンカー部７）の別形態を
示すものである。
【００４９】ここでの基部５には、棒材で構成されてい
るアンカー部７をねじ込むことで取付けられれるよう
に、アンカー取付け部10を爪状係止部６と共に鋳造によ
って基部５に一体成形している。
【００５０】図９は、この発明の接合構造１の別形態を
示すものである。ここでは、図８に示した基部５を用い
て雄型継ぎ手３を構成している。なお、雌型継ぎ手４
は、全く別の部材で構成している。
【００５１】
【発明の効果】この発明の接合構造によれば、爪状係止
部およびアンカー部を有する基部を二枚用いて、それぞ
れ向かい合わせに、または、背中合わせに配置して継ぎ
手を構成すると共に、その継ぎ手の二枚の基部における
両爪状係止部の噛み合わせによって接合すべき両セグメ
ントを接合するように構成したことにより、継ぎ手の噛
み合い部（基部における爪状係止部）の高さを、理論
上、従来の接合構造における継ぎ手のものの半分にする
ことができる。
【００５２】そのため、継ぎ手（基部）を大型にする必
要がなく、大きな噛み合わ力を得ることができる。ま
た、この発明の接合構造では、二枚の基部からなる雄型
継ぎ手をやはり二枚の基部からなる雌型継ぎ手に嵌合さ
せるのことにより、従来の接合構造における一枚の基部
からなる継ぎ手よりも、接合すべき両セグメントを強固
に連結して接合することができる。
【００５３】そのため、セグメントのトンネル半径方向
へのずれを拘束でき、接合した各セグメントのトンネル
半径方向へのずれである、各セグメントの目違いを防止
することができる。
【００５４】さらに、この発明の接合構造では、雄型継
ぎ手および雌型継ぎ手を、一方側がセグメントの内部に
位置すると共に、他方側がセグメントの接合面に露出し
ている板体状の基部と、この基部の露出端部に設けた爪
状係止部と、基部の一方側に設けているアンカー部とか
らなる共通の基本部材で構成している。
【００５５】即ち、この発明の接合構造では、一つの形
態の基本部材（基部と爪状係止部とアンカー部）を複数
（雄型と雌型とで各二個）組み合わせて、雄型継ぎ手と
雌型継ぎ手とを構成できるようにしている。
【００５６】そのため、この発明の接合構造では、基本
部材のみ多数製作すればそのアセンブリーだけで、雄型
継ぎ手および雌型継ぎ手を構成でき、継ぎ手の生産性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のセグメントの接合構造を示す概略断
面図である。
【図２】この発明の接合構造で用いる雄型継ぎ手および
雌型継ぎ手の基本部材（基部と爪状係止部とアンカー
部）を示す概略図である。
【図３】この発明の接合構造で用いる雄型継ぎ手および
雌型継ぎ手の嵌合前の状態を示す概略断面図である。
【図４】この発明の接合構造で用いる雄型継ぎ手および
雌型継ぎ手の基本部材（基部と爪状係止部とアンカー
部）を示す概略斜視図である。
【図５】この発明の接合構造で用いる雄型継ぎ手および
雌型継ぎ手の嵌合状態を示す概略斜視図である。
【図６】この発明の接合構造で用いる雄型継ぎ手および
雌型継ぎ手の基本部材（基部と爪状係止部とアンカー
部）の別形態を示す概略図である。
【図７】この発明の接合構造で用いる図６の基部で構成
した雄型継ぎ手および雌型継ぎ手の嵌合前の状態を示す
概略断面図である。
【図８】この発明の接合構造で用いる雄型継ぎ手および
雌型継ぎ手の基本部材（基部と爪状係止部とアンカー
部）の別形態を示す概略図である。
【図９】この発明の接合構造の別形態を示す概略断面図
である。
【図１０】従来の接合構造を示す概略断面図である。
【図１１】従来の接合構造で用いる雄型継ぎ手および雌
型継ぎ手の係止前の状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１…接合構造、２…セグメント、2a…接合面、３…雄型
継ぎ手、４…雌型継ぎ手、５…基部、６…爪状係止部、
７…アンカー部、7a…取付け片、7b…アンカーピン、８
…スリット、９…基本部材、10…アンカー取付け部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000230010 ジオスター株式会社 東京都港区芝４丁目２番３号 (73)特許権者 000112749 フジミ工研株式会社 東京都千代田区飯田橋３丁目11番18号 (73)特許権者 593139651 佐栄建工株式会社 群馬県邑楽郡板倉町大字大蔵５番地 (73)特許権者 000001052 株式会社クボタ 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47 号 (72)発明者 山本 稔 東京都町田市玉川学園１丁目15番２号 (72)発明者 橋本 博英 東京都千代田区有楽町１−12−１ 石川 島建材工業株式会社内 (72)発明者 都築 純一 東京都世田谷区成城６丁目30番８号 (72)発明者 長岡 省吾 東京都世田谷区北烏山６−18−12 Ｆ− 207 (72)発明者 大長 唯宏 埼玉県狭山市入間川1434−75 (72)発明者 森 孝臣 東京都千代田区飯田橋３丁目11番18号 フジミ工研株式会社内 (72)発明者 秋田谷 聡 群馬県邑楽郡板倉町大字大蔵５番地 佐 栄建工株式会社内 (72)発明者 堀木 雅之 大阪府大阪市大正区南恩加島７丁目１番 22号 株式会社クボタ恩加島工場内 (56)参考文献 特開 平10−131306（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−223094（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−187196（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−138630（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21D 11/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シールドトンネル覆工用の各セグメント
    リングを構成する各セグメントをトンネル軸方向へ移動
    させて、接合すべき一方のセグメントの雄型継ぎ手と他
    方のセグメントの雌型継ぎ手とを互いに嵌合させること
    により、前記各セグメントリングにおけるリング間の接
    合を行う接合構造であり、 前記雄型継ぎ手および雌型継ぎ手は、一方側が前記セグ
    メントの内部に位置すると共に、他方側がセグメントの
    接合面に露出している板体状の基部と、この基部の露出
    端部に設けた爪状係止部と、前記基部の一方側に設けて
    いるアンカー部とからなる共通の基本部材で構成してお
    り、 前記雄型継ぎ手は、前記板体状の基部を二枚当面させて
    配設すると共に、この各基部における爪状係止部の係止
    面が互いに逆方向へ向くようにして、前記セグメントの
    接合面への露出部分が断面略Ｔ字状となるように構成し
    てなり、 前記雌型継ぎ手は、前記板体状の基部を二枚所定間隔だ
    け離した位置に配設すると共に、その各基部における爪
    状係止部の係止面が互いに向かい合うようにして、前記
    セグメントの接合面への露出部分がスリットを有する断
    面略Ｃ字状となるように構成してなり、 前記雄型継ぎ手の二枚当面した基部を前記雌型継ぎ手の
    スリットから雌型継ぎ手内に挿入すると共に、前記雄型
    継ぎ手の爪状係止部と前記雌型継ぎ手の爪状係止部とが
    互いに係止することで、前記接合すべき一方のセグメン
    トの雄型継ぎ手と他方のセグメントの雌型継ぎ手とが互
    いに嵌合するように構成していることを特徴とするセグ
    メントの接合構造。
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