JP3494734B2 - トンネル壁体用セグメント - Google Patents
トンネル壁体用セグメントInfo
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- JP3494734B2 JP3494734B2 JP02845995A JP2845995A JP3494734B2 JP 3494734 B2 JP3494734 B2 JP 3494734B2 JP 02845995 A JP02845995 A JP 02845995A JP 2845995 A JP2845995 A JP 2845995A JP 3494734 B2 JP3494734 B2 JP 3494734B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数接合されてトンネ
ル壁体を構成するセグメントに関する。 【０００２】 【従来の技術】シールドマシンによって所定深度の地盤
を掘削しながら、その後方で、多数のセグメントを順次
接合して円筒状のトンネル壁体を構築していくいわゆる
シールド工法は、トンネル工法の主流をなしてきてい
る。用いるセグメントとしては、鉄筋コンクリート製、
スチール製等があり、その形状は、平らな版状のものを
湾曲させた円弧版状の一般的なものから、最近では、図
４に示す台形状のセグメント４０、図５に示す台形を２
つ重ねたような形状のセグメント５０等、種々の異形セ
グメントが提案されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記セグメント４０、
５０とも、周方向への配列を交互に反転させていかねば
ならない施工上の難点の他に、軸方向に並ぶ１つ１つの
リングにおいて、周方向に並ぶセグメント間の継ぎ目
（目地）は交互に周方向にずれて千鳥状に組まれている
が、隣り合うリング間の目地は周方向に沿っているの
で、径方向にせん断が生じると、その力をリング間の継
手手段に依存することになり、その継手手段の強度を特
に求められる不具合があった。 【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、配列を交互に反転させないことによる施工上の
長所を備えるとともに、径方向に生じるせん断に強いト
ンネル壁体を構築できるセグメントを提供することを目
的としている。 【０００５】 【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、複数接合されて円筒状のト
ンネル壁体を構成した状態で、トンネル壁体の周方向に
線対称をなし、トンネル壁体の軸方向に相当する幅方向
の中心線を境にした軸方向一端側の本体部と他端側のキ
ー部とが一体化されてなり、本体部は、前記軸方向一端
側から前記中心線に向かい、周方向両端が漸次広がって
いく台形状に形成された嵌合凸部とされその両端面が傾
斜しており、キー部は、本体部の周方向中央部から他端
部方向に向かい、周方向両端が漸次狭まっていく台形状
に形成されてその周方向両端面が傾斜しており、本体部
とキー部双方の周方向両端面の傾斜面は、互いに反対方
向に同角度で傾斜しており、キー部の傾斜面と本体部の
前記中心線に一致する中心接合端面とにより、前記本体
部の前記嵌合凸部が嵌合する内隅状の嵌合段部が形成さ
れていることを特徴としている。 【０００６】 【作用】本発明のトンネル壁体用セグメントによれば、
キー部から本体部にかけて形成される嵌合段部に、本体
部の嵌合凸部が合致して嵌合する。このように両部分を
嵌合させながら周方向に組んでいくとジグザグ状のリン
グが組まれ、リング端面の凹凸に合わせてセグメントを
嵌め込んでいくことを繰り返してトンネル壁体が構成さ
れる。セグメントを全て同じ姿勢で組み付けることがで
き、隣り合うリング間の目地は千鳥状になる。また、リ
ングを組んで形成された内隅状の嵌合段部にはいつでも
組み付けを行える。 【０００７】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１および図２は、シールド工法により一実施
例のセグメント１を多数組んで円筒状のトンネル壁体２
を構築している状態のそれぞれ斜視図、側面図である。
これら図において、矢印（イ）は、図示せぬシールドマ
シンの推進方向すなわちトンネルの構築方向（前方）を
指している。図３はセグメント１単体を示している。 【０００８】セグメント１は鉄筋コンクリート製で、逆
台形状の本体部１０の上に、これより小さい台形状のキ
ー部２０が突出した形状をしており、本体部１０が前方
に、キー部２０が後方に向けて据付けられ、かつ複数接
合されてトンネル壁体２が構成される。このようにトン
ネル壁体２を構成した状態で、セグメント１はトンネル
壁体２の周方向に線対称をなし（対称線Ｌ１）、軸方向
（前後方向）に相当する幅方向の中心線Ｌ２を境にし
て、前方が本体部１０、後方がキー部２０となってい
る。 【０００９】本体部１０は、軸方向一端側すなわち前方
側から中心線Ｌ２に向かい、周方向両端が漸次広がって
いく台形状に形成され、その周方向両端面が所定角度で
傾斜する傾斜面１１になっている。一方、キー部２０
は、本体部１０の周方向中央部から他端部方向すなわち
後方に向かい、周方向両端が漸次狭まっていく台形状に
形成され、その周方向両端面が本体部とは逆向きの傾斜
面２１とされている。本体部１０とキー部２０双方の各
傾斜面１１、２１は、互いに反対方向に同角度で傾斜し
ており、周方向線から立ち上がる角度θは、たとえば７
５度前後に設定されている。 【００１０】セグメント１の端面は、本体部１０におい
ては、前方接合端面１２、中心線Ｌ２に一致する中心接
合端面１３、前記傾斜面１１、キー部２０においては、
後方接合端面２２、前記傾斜面２１に分けられる。キー
部２０の傾斜面２１と本体部１０の中心接合端面１３と
により、内隅状の嵌合段部３０が形成され、この嵌合段
部３０の内隅角部３１は、本体部１０の前記中心接合端
面１３の周長の端部より１／４にあたる箇所にそれぞれ
位置されている。すなわち、中心接合端面１３の両端を
結ぶ長さをＤとすると、中心接合端面１３の端から内隅
角部３１、内隅角部３１から対称線Ｌ１の距離は、Ｄ／
４で等しくなっている。また、本体部１０の両端部は、
嵌合段部３０にぴったりと嵌合する嵌合凸部３５となっ
ている。 【００１１】上記セグメント１を用いてトンネル壁体２
を構築するには、図１、図２に示すように、本体部１０
を前方に、キー部２０を後方に向け、本体部１０の両端
部の嵌合凸部３５を嵌合段部３０に合わせ、両部分を互
いに嵌合させながら周方向にジグザグ状のリング３を組
む。この場合、リング３はセグメント１２個で構成され
る。リング３の前面には、本体部１０と本体部１０の間
の凹所４により凹凸が形成される。凹所４はキー部２０
と同一の形状、寸法となる。シールドマシンの推進にと
もなって次のリングを接合していくには、リング３の前
方にできた凹所４にキー部２０を嵌合させながら対向す
る接合端面どうしを合わせて周方向に据付けていく。以
上を繰り返して多数のセグメント１を円筒状に据付けて
トンネル壁体２を構築する。なお、セグメント１どうし
の連結は、プレート状の金具を締結したり、貫通させた
長ボルトにより締結したりといった任意の継手手段によ
るものでよい。 【００１２】上記セグメント１によれば、据付ける全て
のセグメント１を、キー部２０を後方に向けた同じ姿勢
で据付けていくので、従来のように周方向に配列してい
く際に交互に反転させる施工上の難点が解消される。ま
た、軸方向に並ぶ１つ１つのリング３において、周方向
に並ぶセグメント１間の目地は交互に周方向にずれて千
鳥状に組まれ、さらに、隣り合うリング３間の目地も、
リング３自体がジグザグ状に組まれているので千鳥状が
実現される。したがって、軸方向はもとより、径方向に
生じるせん断にもきわめて強い優れたトンネル壁体を構
築することができる。さらに、シールドマシンは通常組
み立てたリングに反力を取って推進させるが、その際に
各セグメント１が受ける力は、方向の異なる３面、すな
わちキー部２０の後方接合端面２２、キー部２０の傾斜
面２１および本体部１０の中心接合端面１３にかかるこ
とになる。その結果、シールドマシンの推進力が安定し
て得られる。 【００１３】本発明は、上記一実施例のセグメント１に
限らず、たとえば嵌合凸部３５の突出長さがもっと短
く、これに応じてキー部２０の幅が大きいもの、大きさ
が均一ではなく周方向に並ぶものが交互に大きさの異な
るものなど、様々な形状が考えられる。 【００１４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のトンネル
壁体用セグメントによれば、トンネル壁体構築のために
周方向に配列していく際、全てを同じ姿勢で据付けるこ
とができるので、交互に反転させる施工上の難点が解消
されるとともに、周方向に組まれるリング自体がジグザ
グ状になって隣り合うリング間の目地が千鳥状になり、
したがって、軸方向はもとより、径方向に生じるせん断
にもきわめて強い優れたトンネル壁体を構築することが
でき、さらには、安定したシールドマシンの推進力が得
られるといった効果を奏する。
ル壁体を構成するセグメントに関する。 【０００２】 【従来の技術】シールドマシンによって所定深度の地盤
を掘削しながら、その後方で、多数のセグメントを順次
接合して円筒状のトンネル壁体を構築していくいわゆる
シールド工法は、トンネル工法の主流をなしてきてい
る。用いるセグメントとしては、鉄筋コンクリート製、
スチール製等があり、その形状は、平らな版状のものを
湾曲させた円弧版状の一般的なものから、最近では、図
４に示す台形状のセグメント４０、図５に示す台形を２
つ重ねたような形状のセグメント５０等、種々の異形セ
グメントが提案されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記セグメント４０、
５０とも、周方向への配列を交互に反転させていかねば
ならない施工上の難点の他に、軸方向に並ぶ１つ１つの
リングにおいて、周方向に並ぶセグメント間の継ぎ目
（目地）は交互に周方向にずれて千鳥状に組まれている
が、隣り合うリング間の目地は周方向に沿っているの
で、径方向にせん断が生じると、その力をリング間の継
手手段に依存することになり、その継手手段の強度を特
に求められる不具合があった。 【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、配列を交互に反転させないことによる施工上の
長所を備えるとともに、径方向に生じるせん断に強いト
ンネル壁体を構築できるセグメントを提供することを目
的としている。 【０００５】 【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、複数接合されて円筒状のト
ンネル壁体を構成した状態で、トンネル壁体の周方向に
線対称をなし、トンネル壁体の軸方向に相当する幅方向
の中心線を境にした軸方向一端側の本体部と他端側のキ
ー部とが一体化されてなり、本体部は、前記軸方向一端
側から前記中心線に向かい、周方向両端が漸次広がって
いく台形状に形成された嵌合凸部とされその両端面が傾
斜しており、キー部は、本体部の周方向中央部から他端
部方向に向かい、周方向両端が漸次狭まっていく台形状
に形成されてその周方向両端面が傾斜しており、本体部
とキー部双方の周方向両端面の傾斜面は、互いに反対方
向に同角度で傾斜しており、キー部の傾斜面と本体部の
前記中心線に一致する中心接合端面とにより、前記本体
部の前記嵌合凸部が嵌合する内隅状の嵌合段部が形成さ
れていることを特徴としている。 【０００６】 【作用】本発明のトンネル壁体用セグメントによれば、
キー部から本体部にかけて形成される嵌合段部に、本体
部の嵌合凸部が合致して嵌合する。このように両部分を
嵌合させながら周方向に組んでいくとジグザグ状のリン
グが組まれ、リング端面の凹凸に合わせてセグメントを
嵌め込んでいくことを繰り返してトンネル壁体が構成さ
れる。セグメントを全て同じ姿勢で組み付けることがで
き、隣り合うリング間の目地は千鳥状になる。また、リ
ングを組んで形成された内隅状の嵌合段部にはいつでも
組み付けを行える。 【０００７】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１および図２は、シールド工法により一実施
例のセグメント１を多数組んで円筒状のトンネル壁体２
を構築している状態のそれぞれ斜視図、側面図である。
これら図において、矢印（イ）は、図示せぬシールドマ
シンの推進方向すなわちトンネルの構築方向（前方）を
指している。図３はセグメント１単体を示している。 【０００８】セグメント１は鉄筋コンクリート製で、逆
台形状の本体部１０の上に、これより小さい台形状のキ
ー部２０が突出した形状をしており、本体部１０が前方
に、キー部２０が後方に向けて据付けられ、かつ複数接
合されてトンネル壁体２が構成される。このようにトン
ネル壁体２を構成した状態で、セグメント１はトンネル
壁体２の周方向に線対称をなし（対称線Ｌ１）、軸方向
（前後方向）に相当する幅方向の中心線Ｌ２を境にし
て、前方が本体部１０、後方がキー部２０となってい
る。 【０００９】本体部１０は、軸方向一端側すなわち前方
側から中心線Ｌ２に向かい、周方向両端が漸次広がって
いく台形状に形成され、その周方向両端面が所定角度で
傾斜する傾斜面１１になっている。一方、キー部２０
は、本体部１０の周方向中央部から他端部方向すなわち
後方に向かい、周方向両端が漸次狭まっていく台形状に
形成され、その周方向両端面が本体部とは逆向きの傾斜
面２１とされている。本体部１０とキー部２０双方の各
傾斜面１１、２１は、互いに反対方向に同角度で傾斜し
ており、周方向線から立ち上がる角度θは、たとえば７
５度前後に設定されている。 【００１０】セグメント１の端面は、本体部１０におい
ては、前方接合端面１２、中心線Ｌ２に一致する中心接
合端面１３、前記傾斜面１１、キー部２０においては、
後方接合端面２２、前記傾斜面２１に分けられる。キー
部２０の傾斜面２１と本体部１０の中心接合端面１３と
により、内隅状の嵌合段部３０が形成され、この嵌合段
部３０の内隅角部３１は、本体部１０の前記中心接合端
面１３の周長の端部より１／４にあたる箇所にそれぞれ
位置されている。すなわち、中心接合端面１３の両端を
結ぶ長さをＤとすると、中心接合端面１３の端から内隅
角部３１、内隅角部３１から対称線Ｌ１の距離は、Ｄ／
４で等しくなっている。また、本体部１０の両端部は、
嵌合段部３０にぴったりと嵌合する嵌合凸部３５となっ
ている。 【００１１】上記セグメント１を用いてトンネル壁体２
を構築するには、図１、図２に示すように、本体部１０
を前方に、キー部２０を後方に向け、本体部１０の両端
部の嵌合凸部３５を嵌合段部３０に合わせ、両部分を互
いに嵌合させながら周方向にジグザグ状のリング３を組
む。この場合、リング３はセグメント１２個で構成され
る。リング３の前面には、本体部１０と本体部１０の間
の凹所４により凹凸が形成される。凹所４はキー部２０
と同一の形状、寸法となる。シールドマシンの推進にと
もなって次のリングを接合していくには、リング３の前
方にできた凹所４にキー部２０を嵌合させながら対向す
る接合端面どうしを合わせて周方向に据付けていく。以
上を繰り返して多数のセグメント１を円筒状に据付けて
トンネル壁体２を構築する。なお、セグメント１どうし
の連結は、プレート状の金具を締結したり、貫通させた
長ボルトにより締結したりといった任意の継手手段によ
るものでよい。 【００１２】上記セグメント１によれば、据付ける全て
のセグメント１を、キー部２０を後方に向けた同じ姿勢
で据付けていくので、従来のように周方向に配列してい
く際に交互に反転させる施工上の難点が解消される。ま
た、軸方向に並ぶ１つ１つのリング３において、周方向
に並ぶセグメント１間の目地は交互に周方向にずれて千
鳥状に組まれ、さらに、隣り合うリング３間の目地も、
リング３自体がジグザグ状に組まれているので千鳥状が
実現される。したがって、軸方向はもとより、径方向に
生じるせん断にもきわめて強い優れたトンネル壁体を構
築することができる。さらに、シールドマシンは通常組
み立てたリングに反力を取って推進させるが、その際に
各セグメント１が受ける力は、方向の異なる３面、すな
わちキー部２０の後方接合端面２２、キー部２０の傾斜
面２１および本体部１０の中心接合端面１３にかかるこ
とになる。その結果、シールドマシンの推進力が安定し
て得られる。 【００１３】本発明は、上記一実施例のセグメント１に
限らず、たとえば嵌合凸部３５の突出長さがもっと短
く、これに応じてキー部２０の幅が大きいもの、大きさ
が均一ではなく周方向に並ぶものが交互に大きさの異な
るものなど、様々な形状が考えられる。 【００１４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のトンネル
壁体用セグメントによれば、トンネル壁体構築のために
周方向に配列していく際、全てを同じ姿勢で据付けるこ
とができるので、交互に反転させる施工上の難点が解消
されるとともに、周方向に組まれるリング自体がジグザ
グ状になって隣り合うリング間の目地が千鳥状になり、
したがって、軸方向はもとより、径方向に生じるせん断
にもきわめて強い優れたトンネル壁体を構築することが
でき、さらには、安定したシールドマシンの推進力が得
られるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例のセグメントを多数組んで
トンネル壁体を構築している状態の斜視図である。 【図２】 同側面図である。 【図３】 一実施例のセグメントの平面図である。 【図４】 従来のセグメントを多数組んでトンネル壁体
を構築している状態の側面図である。 【図５】 別の従来セグメントを多数組んでトンネル壁
体を構築している状態の側面図である。 【符号の説明】 １…セグメント、２…トンネル壁体、３…リング、４…
凹所、１０…本体部、１１…本体部の傾斜面、２０…キ
ー部、２１…キー部の傾斜面、３０…嵌合段部、３１…
内隅角部、３５…嵌合凸部。
トンネル壁体を構築している状態の斜視図である。 【図２】 同側面図である。 【図３】 一実施例のセグメントの平面図である。 【図４】 従来のセグメントを多数組んでトンネル壁体
を構築している状態の側面図である。 【図５】 別の従来セグメントを多数組んでトンネル壁
体を構築している状態の側面図である。 【符号の説明】 １…セグメント、２…トンネル壁体、３…リング、４…
凹所、１０…本体部、１１…本体部の傾斜面、２０…キ
ー部、２１…キー部の傾斜面、３０…嵌合段部、３１…
内隅角部、３５…嵌合凸部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E21D 11/04
E21D 11/08
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数接合されて円筒状のトンネル壁体を
構成した状態で、トンネル壁体の周方向に線対称をな
し、トンネル壁体の軸方向に相当する幅方向の中心線を
境にした軸方向一端側の本体部と他端側のキー部とが一
体化されてなり、本体部は、前記軸方向一端側から前記
中心線に向かい、周方向両端が漸次広がっていく台形状
に形成された嵌合凸部とされその両端面が傾斜してお
り、キー部は、本体部の周方向中央部から他端部方向に
向かい、周方向両端が漸次狭まっていく台形状に形成さ
れてその周方向両端面が傾斜しており、本体部とキー部
双方の周方向両端面の傾斜面は、互いに反対方向に同角
度で傾斜しており、キー部の傾斜面と本体部の前記中心
線に一致する中心接合端面とにより、前記本体部の前記
嵌合凸部が嵌合する内隅状の嵌合段部が形成されている
ことを特徴とするトンネル壁体用セグメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02845995A JP3494734B2 (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | トンネル壁体用セグメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02845995A JP3494734B2 (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | トンネル壁体用セグメント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08218787A JPH08218787A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3494734B2 true JP3494734B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=12249259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02845995A Expired - Fee Related JP3494734B2 (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | トンネル壁体用セグメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3494734B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2808428B2 (ja) * | 1995-12-13 | 1998-10-08 | 西松建設株式会社 | 覆工用セグメントの組立方法 |
-
1995
- 1995-02-16 JP JP02845995A patent/JP3494734B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08218787A (ja) | 1996-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031104 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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