JP3295403B2 - シールドセグメントの組立工法 - Google Patents
シールドセグメントの組立工法Info
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- JP3295403B2 JP3295403B2 JP32954399A JP32954399A JP3295403B2 JP 3295403 B2 JP3295403 B2 JP 3295403B2 JP 32954399 A JP32954399 A JP 32954399A JP 32954399 A JP32954399 A JP 32954399A JP 3295403 B2 JP3295403 B2 JP 3295403B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド工法で使
用するシールドセグメントの組立工法に関するものであ
る。
用するシールドセグメントの組立工法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】シールド工法は周知のようにシールド機
の先端に設けたカッターホイールを回転させるとともに
既設のシールドセグメントを反力体にしてシールド機内
に設けたシールドジャッキにより推進力を与えて地盤掘
削を行い、掘削土は例えば泥水とともに地上に排土す
る。
の先端に設けたカッターホイールを回転させるとともに
既設のシールドセグメントを反力体にしてシールド機内
に設けたシールドジャッキにより推進力を与えて地盤掘
削を行い、掘削土は例えば泥水とともに地上に排土す
る。
【０００３】そしてシールド機により掘削した掘削孔の
周面をトンネル覆工材であるセグメントにより被覆し、
地山とセグメントとの間に余掘削部に通常、モルタル等
の裏込材を注入して強化させる。
周面をトンネル覆工材であるセグメントにより被覆し、
地山とセグメントとの間に余掘削部に通常、モルタル等
の裏込材を注入して強化させる。
【０００４】ところで、このようにシールド機で掘削し
た掘削孔の周面を被覆するセグメントは複数の部材に分
割されていて、それを組立てることにより円筒体である
セグメントリングになるものであり、例えば図14に示す
ように７分割した場合、両側に継手面12ａ，12ｂが円筒
中心Ｏに向かう大形のセグメント11Ａ（Ａセグメント）
の４個と、一側の継手面12ａが円筒中心Ｏに向かい他側
の継手面12ｂがテーパー面である大形のセグメント11Ｂ
（Ｂセグメント）の２個と、両側の継手面12ａ，12ｂが
テーパー面である小形のセグメント11Ｃ（Ｋセグメン
ト）の１個とからなり、セグメント11Ｂとセグメント11
Ｂ間にセグメント11Ｃをトンネル内部から矢印で示す半
径方向に嵌込んでセグメントリングを組立てていた。
た掘削孔の周面を被覆するセグメントは複数の部材に分
割されていて、それを組立てることにより円筒体である
セグメントリングになるものであり、例えば図14に示す
ように７分割した場合、両側に継手面12ａ，12ｂが円筒
中心Ｏに向かう大形のセグメント11Ａ（Ａセグメント）
の４個と、一側の継手面12ａが円筒中心Ｏに向かい他側
の継手面12ｂがテーパー面である大形のセグメント11Ｂ
（Ｂセグメント）の２個と、両側の継手面12ａ，12ｂが
テーパー面である小形のセグメント11Ｃ（Ｋセグメン
ト）の１個とからなり、セグメント11Ｂとセグメント11
Ｂ間にセグメント11Ｃをトンネル内部から矢印で示す半
径方向に嵌込んでセグメントリングを組立てていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な方式による従来のセグメントの場合には、キーセグメ
ントである小形の部材11Ｃはセグメント相互を締結する
せん断ボルトのみで支えることになり、経年の金属疲労
その他でせん断ボルトが破損し、集中荷重を受けるとセ
グメントが脱落する等のおそれもある。
な方式による従来のセグメントの場合には、キーセグメ
ントである小形の部材11Ｃはセグメント相互を締結する
せん断ボルトのみで支えることになり、経年の金属疲労
その他でせん断ボルトが破損し、集中荷重を受けるとセ
グメントが脱落する等のおそれもある。
【０００６】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、集中荷重、偏荷重に対して安定した構造とすること
やコーキング材の脱落防止を図ることができるので、恒
久性の高いものとすることができるシールドセグメント
の組立工法を提供することにある。
し、集中荷重、偏荷重に対して安定した構造とすること
やコーキング材の脱落防止を図ることができるので、恒
久性の高いものとすることができるシールドセグメント
の組立工法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、セグメントはセグメントリングを構成するも
のとして同一形状で４分割され、セグメント相互の周方
向継手面は、軸方向中間点において全て円心方向に向か
うるものであり、キーセグメントは、平面形状がトンネ
ル進行方向に拡幅する等脚台形状であり、下側に位置す
る第１のセグメントに対して第２、第３のセグメントが
この第１のセグメントとは逆向きであるトンネル進行方
向にすぼまる向きで左右両側に組み、キーセグメントは
天井位置で第２、第３のセグメント間に、前記第１のセ
グメントと同じ向きで、セグメントエレクターでトンネ
ル軸線方向に押圧するように嵌め込むことを要旨とする
ものである。
するため、セグメントはセグメントリングを構成するも
のとして同一形状で４分割され、セグメント相互の周方
向継手面は、軸方向中間点において全て円心方向に向か
うるものであり、キーセグメントは、平面形状がトンネ
ル進行方向に拡幅する等脚台形状であり、下側に位置す
る第１のセグメントに対して第２、第３のセグメントが
この第１のセグメントとは逆向きであるトンネル進行方
向にすぼまる向きで左右両側に組み、キーセグメントは
天井位置で第２、第３のセグメント間に、前記第１のセ
グメントと同じ向きで、セグメントエレクターでトンネ
ル軸線方向に押圧するように嵌め込むことを要旨とする
ものである。
【０００８】本発明によれば、４つのセグメントと少な
い数でセグメントリングを形成でき、その組立てが容易
であるとともに、キーセグメントは継手面が円心方向に
向いているのでセグメントに作用する軸力がせん断抵抗
力として有効に働く。その結果、せん断ボルトの支持力
に頼ることも少なく、集中荷重、偏荷重に対して安定し
た構造とすることができる。また、前記継手面は逆テー
パー型となっているので、コーキング材の脱落防止も図
れる。
い数でセグメントリングを形成でき、その組立てが容易
であるとともに、キーセグメントは継手面が円心方向に
向いているのでセグメントに作用する軸力がせん断抵抗
力として有効に働く。その結果、せん断ボルトの支持力
に頼ることも少なく、集中荷重、偏荷重に対して安定し
た構造とすることができる。また、前記継手面は逆テー
パー型となっているので、コーキング材の脱落防止も図
れる。
【０００９】また、セグメント相互の周方向継手面は軸
方向中間点において全て円心方向に向かうようにしたの
でより安定性を高めることができる。
方向中間点において全て円心方向に向かうようにしたの
でより安定性を高めることができる。
【００１０】さらに、キーセグメントは平面形状がトン
ネル進行方向に拡幅する等脚台形状であるので、トンネ
ル軸線方向に嵌め込むのに幅の小さい側から楽に押し入
れることができ、全てのセグメントが同じ形状であるか
ら、コストの低減を図ることができ、また、搬入の順序
等の管理が不要となる。
ネル進行方向に拡幅する等脚台形状であるので、トンネ
ル軸線方向に嵌め込むのに幅の小さい側から楽に押し入
れることができ、全てのセグメントが同じ形状であるか
ら、コストの低減を図ることができ、また、搬入の順序
等の管理が不要となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
ついて詳細に説明する。図７、図８は本発明のシールド
セグメントの組立工法でのシールドセグメントの第１実
施形態を示す正面図で、均等に分割された４個のセグメ
ント１Ａ〜１Ｄからなり、図９に示すように各セグメン
ト１Ａ〜１Ｄの周方向の断面形状はこの４個のセグメン
ト１Ａ〜１Ｄでトンネル覆工材を組立てた場合にセグメ
ントリングを構成するように円弧状のものである。
ついて詳細に説明する。図７、図８は本発明のシールド
セグメントの組立工法でのシールドセグメントの第１実
施形態を示す正面図で、均等に分割された４個のセグメ
ント１Ａ〜１Ｄからなり、図９に示すように各セグメン
ト１Ａ〜１Ｄの周方向の断面形状はこの４個のセグメン
ト１Ａ〜１Ｄでトンネル覆工材を組立てた場合にセグメ
ントリングを構成するように円弧状のものである。
【００１２】また、各シールドセグメント１Ａ〜１Ｄは
全て同一形状で長辺３ａと短辺３ｂとがある平面形状が
等脚台形であり、両側継手面２ａ，２ｂは軸方向に対し
て傾斜したテーパー面とされる。
全て同一形状で長辺３ａと短辺３ｂとがある平面形状が
等脚台形であり、両側継手面２ａ，２ｂは軸方向に対し
て傾斜したテーパー面とされる。
【００１３】前記セグメント１Ａ〜１Ｄの組立て工法を
説明すると、図１はその組立ての様子を示すものである
が、工程としては、まず図２に示すように長辺３ａ側を
切羽側にして、すなわち、トンネル進行方向に拡幅する
ように、第１のセグメント１Ａを地面上に置く。図中４
はシールド機を示す。
説明すると、図１はその組立ての様子を示すものである
が、工程としては、まず図２に示すように長辺３ａ側を
切羽側にして、すなわち、トンネル進行方向に拡幅する
ように、第１のセグメント１Ａを地面上に置く。図中４
はシールド機を示す。
【００１４】次いで図３に示すように短辺３ｂ側を切羽
側にして第２のセグメント１Ｂを例えばセグメントエレ
クターで吊上げ、第１のセグメント１Ａの一側の継手面
２ａと接合する。この場合、第２のセグメント１Ｂは第
１のセグメント１Ａとは逆の向きに拡幅する。
側にして第２のセグメント１Ｂを例えばセグメントエレ
クターで吊上げ、第１のセグメント１Ａの一側の継手面
２ａと接合する。この場合、第２のセグメント１Ｂは第
１のセグメント１Ａとは逆の向きに拡幅する。
【００１５】次いで図４に示すように第３のセグメント
１Ｃを吊り上げ、第１のセグメント１Ａの他側の継手面
２ｂと接合する。この第３のセグメント１Ｃの拡幅方向
は第２のセグメント１Ｂと同じである。
１Ｃを吊り上げ、第１のセグメント１Ａの他側の継手面
２ｂと接合する。この第３のセグメント１Ｃの拡幅方向
は第２のセグメント１Ｂと同じである。
【００１６】そして図５に示すように長辺３ａ側を切羽
側にしてキーセグメントである第４のセグメント１Ｄを
吊り上げ、その先端（短辺３ｂ側）を第２のセグメント
１Ｂと第３のセグメント１Ｃとの間にして、図１にも示
すようにセグメントエレクター５で矢印で示すようにト
ンネル軸線方向に押圧する。この第４のセグメント１Ｄ
は第１のセグメント１Ａと同じくトンネル進行方向に拡
幅するものである。
側にしてキーセグメントである第４のセグメント１Ｄを
吊り上げ、その先端（短辺３ｂ側）を第２のセグメント
１Ｂと第３のセグメント１Ｃとの間にして、図１にも示
すようにセグメントエレクター５で矢印で示すようにト
ンネル軸線方向に押圧する。この第４のセグメント１Ｄ
は第１のセグメント１Ａと同じくトンネル進行方向に拡
幅するものである。
【００１７】図６に示すように第４のセグメント１Ｄは
くさびとして作用し、４個のシールドセグメント１Ａ〜
１Ｄにより掘削孔の周面を被覆するセグメントリングと
なる。
くさびとして作用し、４個のシールドセグメント１Ａ〜
１Ｄにより掘削孔の周面を被覆するセグメントリングと
なる。
【００１８】この状態では図７に示すようにシールドセ
グメント１Ａ〜１Ｄの相互の周方向の継手面２ａ，２ｂ
は全てトンネルの円心方向に向かうこととなるので、キ
ーセグメントである第４のセグメント１Ｄの継手面２
ａ，２ｂも円心方向に向かう。
グメント１Ａ〜１Ｄの相互の周方向の継手面２ａ，２ｂ
は全てトンネルの円心方向に向かうこととなるので、キ
ーセグメントである第４のセグメント１Ｄの継手面２
ａ，２ｂも円心方向に向かう。
【００１９】かかる継手面の特性は図12に示すように継
手面のせん断抵抗力（Ｑ０ ）は、 Ｑ０ ＝Ｓ＋ｆ・Ｎ ｆ：継手面の静止摩擦係数 Ｓ：ボルトのせん断抵抗力 となり、 継手面に作用するせん断力（Ｑ１ ） Ｑ１ ＝Ｑ である。
手面のせん断抵抗力（Ｑ０ ）は、 Ｑ０ ＝Ｓ＋ｆ・Ｎ ｆ：継手面の静止摩擦係数 Ｓ：ボルトのせん断抵抗力 となり、 継手面に作用するせん断力（Ｑ１ ） Ｑ１ ＝Ｑ である。
【００２０】セグメントに作用する軸力とせん断抵抗力
の関係を図13に示すが、前記のごとく継手面２ａ，２ｂ
が円心方向に向いているのでセグメントに作用する軸力
がせん断抵抗力として有効に働く。
の関係を図13に示すが、前記のごとく継手面２ａ，２ｂ
が円心方向に向いているのでセグメントに作用する軸力
がせん断抵抗力として有効に働く。
【００２１】なお、トンネル長さ方向によるセグメント
リング間では図７と図８に示すように各シールドセグメ
ント１Ａ〜１Ｄの相互の周方向の継手面の位置は、ずれ
ることになるが、第４のセグメント１Ｄが天井部にある
ことは変わりがなく、前記セグメントに作用する軸力が
せん断抵抗力として有効に働くのは同様である。
リング間では図７と図８に示すように各シールドセグメ
ント１Ａ〜１Ｄの相互の周方向の継手面の位置は、ずれ
ることになるが、第４のセグメント１Ｄが天井部にある
ことは変わりがなく、前記セグメントに作用する軸力が
せん断抵抗力として有効に働くのは同様である。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように本発明のシールドセグ
メントの組立工法は、第１に、４つのセグメントと少な
い数でセグメントリングを形成でき、その組立てが容易
であるとともに、キーセグメントは継手面が円心方向に
向いているのでセグメントに作用する軸力がせん断抵抗
力として有効に働き、その結果、せん断ボルトの支持力
に頼ることも少なく、集中荷重、偏荷重に対して安定し
た構造とすることやコーキング材の脱落防止を図ること
ができるので、恒久性の高いものとすることができるも
のある。
メントの組立工法は、第１に、４つのセグメントと少な
い数でセグメントリングを形成でき、その組立てが容易
であるとともに、キーセグメントは継手面が円心方向に
向いているのでセグメントに作用する軸力がせん断抵抗
力として有効に働き、その結果、せん断ボルトの支持力
に頼ることも少なく、集中荷重、偏荷重に対して安定し
た構造とすることやコーキング材の脱落防止を図ること
ができるので、恒久性の高いものとすることができるも
のある。
【００２３】第２に、キーセグメントは平面形状がトン
ネル進行方向に拡幅する等脚台形状とすれば、トンネル
軸線方向に嵌め込むのに幅に小さい側から楽に押し入れ
ることができるものである。
ネル進行方向に拡幅する等脚台形状とすれば、トンネル
軸線方向に嵌め込むのに幅に小さい側から楽に押し入れ
ることができるものである。
【００２４】第３に、全てのセグメントを同じ形状とす
ることにより、コストの低減を図ることができ、また、
搬入の順序等の管理が不要となるものである。
ることにより、コストの低減を図ることができ、また、
搬入の順序等の管理が不要となるものである。
【図１】本発明のシールドセグメントの組立工法の第１
実施形態を示す組立状態の説明図である。
実施形態を示す組立状態の説明図である。
【図２】本発明のシールドセグメントの組立工法の第１
工程の斜視図である。
工程の斜視図である。
【図３】本発明のシールドセグメントの組立工法の第２
工程の斜視図である。
工程の斜視図である。
【図４】本発明のシールドセグメントの組立工法の第３
工程の斜視図である。
工程の斜視図である。
【図５】本発明のシールドセグメントの組立工法の第４
工程の斜視図である。
工程の斜視図である。
【図６】本発明のシールドセグメントの組立工法の第５
工程の斜視図である。
工程の斜視図である。
【図７】本発明のシールドセグメントの組立工法の１セ
グメントリングの正面図である。
グメントリングの正面図である。
【図８】本発明のシールドセグメントの組立工法の他の
１セグメントリングの正面図である。
１セグメントリングの正面図である。
【図９】本発明のシールドセグメントの組立工法のシー
ルドセグメントの１個の斜視図である。
ルドセグメントの１個の斜視図である。
【図１０】本発明のシールドセグメントの組立工法のシ
ールドセグメントの展開図である。
ールドセグメントの展開図である。
【図１１】本発明のシールドセグメントの組立工法のシ
ールドセグメントの組立状態の斜視図である。
ールドセグメントの組立状態の斜視図である。
【図１２】継手特性を示す説明図である。
【図１３】セグメントに作用する軸力とせん断抵抗力に
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図１４】従来例を示す正面図である。
１Ａ…第１のセグメント １Ｂ…第２のセグ
メント １Ｃ…第３のセグメント １Ｄ…第４のセグ
メント ２ａ，２ｂ…継手面 ３ａ…長辺 ３ｂ…短辺 ４…シールド機 ５…セグメントエレクター 11Ａ，11Ｂ，11Ｃ…セグメント 12ａ，12ｂ…継手
面
メント １Ｃ…第３のセグメント １Ｄ…第４のセグ
メント ２ａ，２ｂ…継手面 ３ａ…長辺 ３ｂ…短辺 ４…シールド機 ５…セグメントエレクター 11Ａ，11Ｂ，11Ｃ…セグメント 12ａ，12ｂ…継手
面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山辺 邦雄 東京都中央区銀座８丁目14番14号 日特 建設株式会社内 (56)参考文献 実開 平１−156299（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21D 11/40 E21D 11/08
Claims (1)
- 【請求項１】 セグメントはセグメントリングを構成す
るものとして同一形状で４分割され、セグメント相互の
周方向継手面は、軸方向中間点において全て円心方向に
向かうるものであり、キーセグメントは、平面形状がト
ンネル進行方向に拡幅する等脚台形状であり、下側に位
置する第１のセグメントに対して第２、第３のセグメン
トがこの第１のセグメントとは逆向きであるトンネル進
行方向にすぼまる向きで左右両側に組み、キーセグメン
トは天井位置で第２、第３のセグメント間に、前記第１
のセグメントと同じ向きで、セグメントエレクターでト
ンネル軸線方向に押圧するように嵌め込むことを特徴と
したシールドセグメントの組立工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32954399A JP3295403B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | シールドセグメントの組立工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32954399A JP3295403B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | シールドセグメントの組立工法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6262149A Division JPH08121090A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | シールドセグメント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000110493A JP2000110493A (ja) | 2000-04-18 |
| JP3295403B2 true JP3295403B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=18222545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32954399A Expired - Fee Related JP3295403B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | シールドセグメントの組立工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3295403B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107035384B (zh) * | 2017-05-25 | 2019-05-17 | 中交第二航务工程局有限公司 | 一种用于分片预制装配化地下管廊的管片拼装方法 |
| CN106979019B (zh) * | 2017-05-25 | 2023-09-12 | 中交第二航务工程局有限公司 | 一种用于分片预制装配化地下管廊的管片拼装舱结构 |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP32954399A patent/JP3295403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000110493A (ja) | 2000-04-18 |
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Legal Events
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