JP3331196B2 - 可撓セグメント - Google Patents

可撓セグメント

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は上下水道、共同溝、
トンネル、農業用水道、工業用水道等のシールド工法、
推進工法等に使用される環状の可撓セグメントに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、トンネル等の管路をシールド掘進
機を用いて掘削するシールド工法においては、トンネル
等の断面形状に合せた筒状の鋼板製のセルを用いて土壌
の崩落を防ぎつつセルの内部前方を掘削すると同時に油
圧ジャッキ等でセルを前方に押し、掘進機が前進するよ
うにしている。そして掘進後は直ちに環状セグメントで
一時的に覆工を行なう。そして管路間の伸縮、地盤の不
等沈下に伴う変位を吸収して管路の破損を防止するため
前記環状セグメントの所定箇所に可撓セグメントを配置
する。そして可撓セグメントＡは図４に示すごとく周方
向に複数に分割された分割片Ａ1、Ａ2、Ａ3…の端部同
士をボルトによって互いに連結することにより環状に組
立てられる。そして可撓セグメントＡの分割片のそれぞ
れは軸方向両側に一対の枠体Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3とその中間
に一次止水材Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3が配置されている。
【０００３】さらに環状の可撓セグメントＡは図５に断
面を示すごとく掘削時には掘削方向に反力を受けるので
それを支持する推力受材１２が嵌装されており、掘削終
了後は図６に示すごとくこの推力受材１２は取外し、可
撓ゴム継ぎ手１３を取付ける２段階の施工が一般的であ
る。
【０００４】そして掘削施工時においても土水圧によっ
て可撓セグメントに負荷がかかっているため、その間た
とえば数ヶ月〜１年の間この可撓セグメント１３に止水
機能を持たせる必要がある。
【０００５】そのため従来図５に示すごとく可撓セグメ
ントの外周側でかつ枠体Ｂの間にウレタン等のゴム材料
を環状構造物１４として配置して止水機能を持たせる方
法がとられている。そしてこの環状構造物１４を一次止
水材と称する。そしてトンネル等の掘削後においては前
記推力受材１２を可撓セグメントから取外し図６に示す
ごとく可撓ゴム継ぎ手１３を取付け、これがさらに止水
機能を果すことになるためこれを二次止水材と称する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術は一次止水
材の動きを抑制する構造ではないため、土水圧で一次止
水材に荷重がかかると、両側の環状セグメントと一次止
水材の接着強度のみで荷重を支えることができず一次止
水材の充填施工精度によっては一次止水材が環状セグメ
ントから外れてしまうおそれがあった。本発明はかかる
問題を解決するもので土水圧の負荷の下でも一次止水材
の両側の環状セグメントとの接着を一層強固にした環状
の可撓セグメントを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は一定間隔を離れ
て対向させた一対の環状枠体の相互間に軸方向に伸縮可
能な環状の一次止水材を装着した環状可撓セグメントに
おいて、径方向外方に位置する一次止水材の断面幅Ｗ1
は、径方向内方に位置する一次止水材の断面幅Ｗ2より
も大きいことを特徴とする前記環状可撓セグメントであ
る。
【０００８】そして前記一次止水材は好ましくはポリウ
レタン等のゴム弾性体で構成され、さらに一次止水材の
両側には周方向に延びる一対の環状の補剛リブが配置さ
れている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
従って説明する。
【００１０】図１はこの発明の掘削時の可撓セグメント
を示す断面図である。本発明の可撓セグメントは１対の
環状枠体２、３の間に環状の一次止水材４を装着しこの
一次止水材４の内方に沿って推力受材６が取付けられて
いる。上記可撓セグメントは従来の構造と同様に周方向
に複数に分割された分割片の端部同士をボルトによって
互いに連結することにより環状に組立てられる。そして
環状枠体２、３は所定間隔離れて互いに対向する内側板
２ａ、３ａと外側板２ｂ、３ｂを備え、これらの内側
板、外側板の外周はいずれも円筒状の外周板２ｃ、３ｃ
に溶接等されている。前記内側板は外周板２ｃ、３ｃの
軸方向内側位置で溶接等され、一方外側板２ｂ、３ｂは
外周板の軸方向外側端部位置に溶接等されている。そし
て内側板２ａ、３ａと外側板２ｂ、３ｂとの間には両側
の間隔を一定に保持するため、スペーサ（図示せず）が
周方向に一定間隔毎に介在されている。
【００１１】次に上記外周板２ｃ、３ｃの径方向内側に
は外周板２ｃ、３ｃに平行に円筒状の内周板２ｄ、３ｄ
が設けられており、この内周板２ｄ、３ｄの一端は前記
内側板２ｂ、３ｂに溶接され固着されている。そして前
記環状枠体２、３で形成される環状空間に前記内周板２
ｄ，３ｄの内方端に隣接して環状の一次止水材４が密封
されている。
【００１２】そして前記内側板２ａ、３ａと内周板２
ｃ、３ｃに接して推力受材６が取付けられている。推力
受材６は内側板２ａ、３ａおよび外周板２ｃ、３ｃにそ
れぞれボルト・ナット９で取付けられる一対の案内枠６
ａ、６ｂと、該一対の案内枠６ａ、６ｂで形成される楔
状の空間に位置される楔材６ｃで構成される。そして楔
材６ｃと案内枠にそれぞれ貫通するボルト１０ａ、１０
ｂによって両者は一体に固定される。この推力受材６は
前記内側板２ａ、３ａまたは内周板２ｄ、３ｄの周方向
に所定間隔で複数個取付けられる。そして推力受材６は
掘削が終了した時点で前記取付順序とは逆の順序で取外
される。
【００１３】そして推力受材６を取外した部分における
環状空間は地盤が不等沈下した場合において一次止水材
から水漏れした場合の対応として二次止水ゴム５によっ
て密封されている。該二次止水ゴム５は波形断面形状、
たとえば図２に示すごとく断面Ｕ字形をしている。そし
てその両端部は各環状枠体２、３の内周板２ｄ、３ｄに
ボルト・ナット９で取付けられている。
【００１４】前記一次止水材４は複数の可撓セグメント
で形成される管体の長手方向に伸縮可能の弾性体、たと
えばポリウレタン、シリコンゴム、ジエン系ゴム、その
他のゴム成分よりなるゴム状弾性体、樹脂あるいは発泡
材等であるが特にウレタンゴムが弾性および耐久性さら
に強度特性の点で優れており好ましい。
【００１５】そして一次止水材４の断面形状において環
状体の径方向外方の断面幅Ｗ1は環状体の内方に位置す
る断面幅Ｗ2よりも大きくいわゆる断面楔形に構成され
ている。すなわち図３において一次止水材４の側壁４ａ
の一部は環状体の外周と中心点を結ぶ中心線ＣＬに対し
て角度（θ）を５〜６０°、好ましくは５〜３０°、特
に５〜１５°の角度で形成されている。断面楔形状をと
ることにより土水圧負荷時の一次止水材の径方向外方へ
の動きを拘束することが可能となる。そして前記角度は
大きい方が拘束効果が高くなるが、補剛リブの溶接作業
がしにくくなる面があるためである。
【００１６】なお一次止水材４の側壁４ａは図３のごと
く全体が同じ角度（θ）で形成するほか、図１、図２に
示すごとく側壁の一部のみを異なった角度で構成するこ
ともできる。
【００１７】なお、前記一次止水材を環状体の分割片に
充填するには内周板２ｄ、３ｄの上面端部に補剛リブ１
１ａ、１１ｂを配置し、環状体内側方向から一次止水材
のゴム材料を流し込む。この場合分割片は図１とは上下
反対に配置する。つまり外周板２ｃ、３ｃが下側になる
ように配置され、さらにゴム材料が流れ出ないように注
入溝底に絶縁材８たとえば紙、家庭用ラップ材、ビニル
等を配置する。
【００１８】また天然ゴム、合成ゴム等で所定形状に成
形加硫したゴム材を環状体２、３の間に挿入配置するこ
ともできる。なお一次止水材の周方向の継ぎ目に隙間が
生じないように止水材断面継ぎ目にはシール材、コーキ
ング材または水膨張ゴム等のシール用材料が貼布され
る。
【００１９】なお、本発明は前記外周板２ｃ、３ｃの外
側に一次止水材を保護するため環状の薄い金属板よりな
るカバープレート７を配置することが好ましく、該カバ
ープレート７は地震等の際の変位によっては容易に外れ
て可撓セグメントが動けるように点溶接薄鉄板で形成さ
れている。
【００２０】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００２１】
【発明の効果】本発明は一次止水材を弾性材で構成しか
つ断面略楔形に形成したため土水圧がかかっても十分な
耐久性を維持ししかも環状体から外れる心配もなく長期
間にわたって止水作用を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の可撓セグメントで推力受材を配置し
た状態の断面図を示す。
【図２】 本発明の可撓セグメントで二次止水材を配置
した状態の断面図を示す。
【図３】 一次止水材の断面図を示す。
【図４】 可撓セグメントの概略斜視図を示す。
【図５】 従来の可撓セグメントで推力受材を配置した
状態の断面図を示す。
【図６】 従来の可撓セグメントで二次止水材を配置し
た状態の断面図を示す。
【符号の説明】
２、３ 環状枠体、２ａ、３ａ 内側板、２ｂ、３ｂ
外側板、２ｃ、３ｃ外周板、４ 一次止水材、５ 二次
止水材、６ 推力受材、７ カバープレート、１１ 補
剛リブ。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一定間隔を離れて対向させた一対の環状
    枠体の相互間に軸方向に伸縮可能な環状の一次止水材を
    装着した環状の可撓セグメントにおいて、径方向外方に
    位置する一次止水材の断面幅Ｗ1は、径方向内方に位置
    する一次止水材の断面幅Ｗ2よりも大きいことを特徴と
    する前記環状の可撓セグメント。
  2. 【請求項２】 一次止水材はゴム弾性体である請求項１
    記載の環状の可撓セグメント。
  3. 【請求項３】 一次止水材の断面両側には周方向に延び
    る一対の環状の補剛リブが配置されている請求項１記載
    の環状の可撓セグメント。
  4. 【請求項４】 一次止水ゴムの側壁の環状の可撓セグメ
    ントの中心線となす角度が５〜６０°である請求項１記
    載の環状の可撓セグメント。
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