JP3582879B2 - トンネル用セグメント - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、周方向に隣接させて組み付けられるトンネル用セグメントの両突合せ部に、セグメント連結用のアリ部材の一対の拡大頭部の一方が嵌入自在なアリ溝部を、前記突合せ部の長手方向に沿わせて設け、前記アリ部材の拡大頭部のアゴ部にたいする前記アリ溝部の接当面を、前記拡大頭部を前記アリ溝部に沿って嵌入させるに伴って前記隣接するセグメント夫々の両突合せ部を相対的に近接させるようにテーパー面状に形成してあるトンネル用セグメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記トンネル用セグメントでは、従来、例えば図１１に示すように、突合せ部１ａをトンネル軸芯方向に沿った突合せ部として、一つのアリ溝部３ａを坑口側に、他のアリ溝部３ｂを切羽側に設けるとともに、各アリ部材５Ａ，５Ｂ夫々の拡大頭部４及び両アリ溝部３ａ，３ｂ夫々の接当面を、セグメント内方側ほど両突合せ部１ａより遠ざかる形状に形成して、坑口側及び切羽側の両方から、各アリ溝部３ａ，３ｂに対して、各アリ部材５Ａ，５Ｂを夫々嵌入させるようにしていた（例えば、特開平６−２９９７９６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、突合せ部長手方向の複数箇所（図１１では、坑口側及び切羽側の両端箇所）の各アリ溝部３ａ，３ｂに対して各アリ部材５Ａ，５Ｂを嵌入させるのに、坑口側及び切羽側の両方からアリ部材５Ａ，５Ｂを嵌入させる必要があるために、セグメント組立作業が面倒になるとともに、特に、坑口側には既に造成したセグメントが配置されているためにアリ部材嵌入作業が容易でなく、トンネル覆工作業の作業能率が低いという不具合があった。
【０００４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、上記従来技術の不具合を解消すべく、セグメントの突合せ部長手方向の複数箇所での各アリ溝部に対するアリ部材嵌入作業を突合せ部長手方向の他方側（切羽側）から行うことができるトンネル用セグメントを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるトンネル用セグメントの特徴構成は、前記アリ溝部を前記突合せ部長手方向のセグメント両端側に設けた一対の第１、第２アリ溝部で構成するとともに、その第１、第２アリ溝部の前記接当面夫々を、前記突合せ部長手方向の一方側ほど前記両突合せ部より遠ざかる形状に形成し、前記突合せ部長手方向の一方側の第１アリ溝部に前記アリ部材を挿入自在な第１挿通孔を前記突合せ部に開口させ、前記突合せ部長手方向の他方側の第２アリ溝部の端部を、前記突合せ部長手方向の他方側のセグメント端面部に開口させてある点にある。
【０００７】
【作用】
【０００８】
本発明によるトンネル用セグメントの特徴構成によれば、周方向に隣接させて組み付けられる一対のトンネル用セグメントの両突合せ部を突き合わせた状態で対向するアリ溝で構成して、両セグメント夫々の突合せ部長手方向のセグメント両端側に設けた一対の第１、第２アリ溝部夫々の接当面を、前記突合せ部長手方向の一方側ほど両突合せ部より遠ざかる形状のテーパー面状に形成し、上記第１、第２アリ溝部の接当面と同様なテーパー面状の一対の拡大頭部を一体状態で備えたアリ部材の１つを、前記突合せ部長手方向の一方側の第１アリ溝部に前記突合せ部に開口した第１挿通孔から挿入し、又、上記アリ部材の他の１つを、前記突合せ部長手方向の他方側のセグメント端面部に開口した第２アリ溝部の端部から挿入し、上記両突合せ部を突き合わせた状態で、各アリ部材の拡大頭部を第１、第２アリ溝部夫々のアリ溝に沿って前記突合せ部長手方向の一方側に各別に嵌入させる。
【０００９】
【発明の効果】
従って、本発明によるトンネル用セグメントの特徴構成によれば、セグメントの突合せ部長手方向の複数箇所での各アリ部材嵌入作業を突合せ部長手方向の他方側（例えば切羽側）から行うことができるので、従来技術のように、突合せ部長手方向の両側（例えば坑口側及び切羽側）からアリ部材嵌入作業を行っているためにセグメント組立作業が面倒であり、特に、既に造成したセグメントが配置されている坑口側からのアリ部材嵌入作業が容易でない、という不具合が解消されて、トンネル覆工作業の作業能率向上が実現できるトンネル用セグメントが得られる。
【００１０】
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するに当たり、その参考例を図面に基づいて説明する。
図２に示すように、トンネルＨは、トンネル用セグメント（以下、単にセグメントと表記する）１の複数個をトンネル周方向に沿った環状に組み、それらを互いに連結固定して横穴周壁Ｘを構築することによって造成される。
【００１２】
上記トンネルＨの造成にあたっては、先端部にカッター２ａ、後端側に推進用ジャッキ２ｂを備えたシールドトンネル掘削機２を、前記横穴周壁Ｘに組み立てられたセグメント１に推進反力をとる推進用ジャッキ２ｂの伸長によって長手方向に移動させつつ、カッター２ａをトンネル軸芯Ｐ周りに回転させて地中を掘り進み、セグメント１の１リング当たりの推進距離（通常、１００ｃｍ／ｒｉｎｇの場合が多い）を推進した後、推進用ジャッキ２ｂを収縮させて、その推進用ジャッキ２ｂと横穴周壁Ｘのセグメント１との間に、順次セグメント１を設置していく。
【００１３】
前記セグメント１は、鋳物製で、図１に示すように、トンネル周方向に沿って湾曲した形状に形成してある。また、トンネル周方向での両端部、及び、トンネル軸芯方向での両端部には、隣接させて組み付けられるセグメント１に対する突合せ部１ａ，１ｂを各別に設けてあり、その突合せ部１ａ，１ｂには、突合せ部１ａ，１ｂに沿った全周に亘って、隣接するセグメント１との間をシールしてセグメント１背面側からトンネルＨ内への漏水を防止するシール材設置用の溝部１ｃを設けてある。
【００１４】
また、参考例のトンネル用セグメントは、図３、図４及び図８に示すように、トンネル周方向に隣接させて組み付けられるセグメント１を設け、そのセグメント１の隣接するもの同士の両突合せ部１ａを突き合わせた状態で対向し、且つ、セグメント連結用のアリ部材５に一体に備えた一対の拡大頭部４の一方を嵌入自在なアリ溝部３（抗口側を第１アリ溝部３ａ、切羽側を第２アリ溝部３ｂとする）を、前記セグメント１の突合せ部１ａで、その長手方向に沿わせて設けてある。尚、複数のアリ部材５は、第１アリ溝部３ａに対応する第１アリ部材５Ａと、第２アリ溝部３ｂに対応する第２アリ部材５Ｂとからなる。
【００１５】
前記第１、第２アリ部材５Ａ，５Ｂは、平板状のアリ本体５ａを備え、そのアリ本体５ａの両側部に、長手方向に沿って円柱状で且つ先細り形状の前記拡大頭部４を各別に備えている。そして、第１、第２アリ部材５Ａ，５Ｂ夫々の拡大頭部４及び前記第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂの接当面６を、前記拡大頭部４を前記アリ溝に沿って嵌入させるに伴って前記両突合せ部１ａが相対的に近接するテーパー面状に形成してある。即ち、前記第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂの内径を、前記突合せ部長手方向の一方側（坑口側）に近いアリ溝部ほど小径に、つまり第１アリ溝部３ａの内径を第２アリ溝部３ｂの内径よりも小径に形成し、且つ、第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂ夫々において、その接当面６を前記突合せ部長手方向の一方側（坑口側）ほど前記両突合せ部１ａより遠ざかる形状に形成してある。尚、拡大頭部４側の接当部４ａも、上記接当面６の形状に合わせて坑口側ほど前記両突合せ部１ａより遠ざかる形状に形成してある。従って、前記第１、第２アリ部材５Ａ，５Ｂ夫々の拡大頭部４を前記第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂ夫々の前記接当面６に沿って切羽側から坑口側に向かって嵌入させると、前記両突合せ部１ａが相対的に近接することになる。
【００１６】
前記第１アリ溝部３ａと第２アリ溝部３ｂ間に亘って両溝部間を連通する連通孔７が形成され、また、第２アリ溝部３ｂのテーパー形状の根元側（図４の左下側）は直接切羽側のセグメント端面に開口している。従って、前記拡大頭部４を前記突合せ部長手方向の他方側（切羽側）のセグメント端面部から前記第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂ夫々に挿入させるための挿通孔ＳＡが、上記連通孔７と第２アリ溝部３ｂとによって構成されることになる。但し、図示はしないが、拡大頭部４を切羽側のセグメント端面部から第１アリ溝部３ａに挿入させるのに、前記第２アリ溝部３ｂとは別の通路を設けて挿入させるようにすることもでき、又、第２アリ溝部３ｂのテーパー形状の根元側を、直接切羽側のセグメント端面に開口させるのではなく、その根元側の内径と同径の所定長さの連通孔を経てからセグメント端面に開口させるようにしてもよい。
【００１７】
そして、上記各部材からなるトンネル用セグメントを用いて、図８に示すように、セグメント１が互いの突合せ部１ａを対向させた状態で隣接配置され、前記第１、第２アリ部材５Ａ，５Ｂの各拡大頭部４を前記第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂに対して前記突合せ部長手方向の一方側（抗口側）に向けて圧入して、両突合せ部１ａを相対的に近接させたトンネルセグメント組立構造が得られる。
【００１８】
次に、上記参考例のトンネル用セグメントを用いるトンネルセグメント組立方法について、図５〜図７に基づいて説明する。両セグメント１の互いの突合せ部１ａを突き合わせた状態で隣接配置し、前記第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂのうち、前記突合せ部長手方向の一方側（抗口側）に近いものから順次、つまり、図５及び図６に示すように、先ず第１アリ溝部３ａに前記挿通孔ＳＡを経て第１アリ部材５Ａを嵌入して、その第１アリ部材５Ａの後部側を押圧手段としての図示しないジャッキ装置の伸縮式のジャッキアーム８で押圧してその拡大頭部４を第１アリ溝部３ａに圧入させ、次に、図７のように、第２アリ溝部３ｂに挿通孔ＳＡを経て第２アリ部材５Ｂを嵌入して、その第２アリ部材５Ｂの後部側を上記ジャッキアーム８で押圧してその拡大頭部４を第２アリ溝部３ｂに圧入させる。
【００１９】
本発明に係わるトンネル用セグメントの実施例について、図９に基づいて説明する。前記突合せ部長手方向の複数箇所に各別に設ける複数のアリ溝部を前記突合せ部長手方向のセグメント両端側に設けた一対のアリ溝部つまり前記第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂで構成するとともに、その第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂの前記接当面６夫々を、前記突合せ部長手方向の一方側（抗口側）ほど前記両突合せ部１ａより遠ざかる形状に形成し、その一方側（抗口側）の第１アリ溝部３ａに前記第１アリ部材５Ａを挿入自在な第１挿通孔７，７ａを前記突合せ部１ａに開口させ、前記突合せ部長手方向の他方側（切羽側）の第２アリ溝部３ｂの端部を、その切羽側のセグメント端面部に開口させてある。尚、上記第１挿通孔７，７ａは、上記実施例における連通孔７と、この連通孔７に突合せ部１ａ側から連通する矩形状の開口部７ａとによって構成される。
【００２０】
尚、当該実施例のトンネル用セグメントでは、突合せ部長手方向のセグメント両端側に設ける一対のアリ溝部は、前記第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂのように、その内径が異なるものである必要はなく、同じ内径のアリ溝部であってもよい。
【００２１】
次に、このトンネル用セグメントを用いるトンネルセグメント組立方法について、図１０に基づいて説明する。前記第１アリ部材５Ａの一方（例えば図の左側）の拡大頭部４を、前記両セグメント１の一方（例えば図の左側）の前記突合せ部１ａ側から前記第１挿通孔７，７ａを経て前記第１アリ溝部３ａに挿入するとともに、他方（図の右側）の前記拡大頭部４を前記両セグメント１の他方（図の右側）の前記突合せ部１ａ側から前記第１挿通孔７，７ａを経て前記第１アリ溝部３ａに挿入した後、第１アリ部材５Ａの後部側を前述のジャッキアーム８で押圧して前記各拡大頭部４を前記第１アリ溝部３ａに圧入させ、次に、前記第２アリ溝部３ｂに第２アリ部材５Ｂを挿入し、且つ、その挿入した第２アリ部材５Ｂの後部側を上記ジャッキアーム８で押圧して前記各拡大頭部４を前記第２アリ溝部３ｂに圧入させる。
【００２２】
上記実施例では、前記突合せ部長手方向の複数箇所に各別に設ける複数のアリ溝部３を前記突合せ部長手方向のセグメント両端側に設けた一対のアリ溝部（第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂ）で構成したが、複数のアリ溝部３の個数は一対（２個）に限るものではなく、例えば、上記セグメント両端側の一対のアリ溝部（第１、第２アリ溝部３ａ，３ｂ）に加えて、突合せ部長手方向のセグメント中央部に第３アリ溝部を設けて、３個のアリ溝部で構成してもよい。
【００２３】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例のトンネル用セグメントを示す斜視図
【図２】シールドトンネルを表す縦断面図
【図３】トンネルセグメント組立構造を示すトンネル軸芯方向視断面図
【図４】参考例のアリ溝部及びアリ部材を示す斜視図
【図５】参考例のトンネルセグメント組立方法の手順を示す平面断面図
【図６】参考例のトンネルセグメント組立方法の手順を示す平面断面図
【図７】参考例のトンネルセグメント組立方法の手順を示す平面断面図
【図８】参考例のトンネルセグメント組立構造を示す平面断面図
【図９】 実施例のトンネル用セグメントを示す斜視図
【図１０】 実施例のセグメント組立方法を示す平面断面図
【図１１】従来のトンネル用セグメント及びその組立方法を示す斜視図
【符号の説明】
１ トンネル用セグメント
１ａ 突合せ部
３ アリ溝部
３ａ 第１アリ溝部
３ｂ 第２アリ溝部
４ 拡大頭部
５ アリ部材
６ 接当面
ＳＡ 挿通孔
７，７ａ 第１挿通孔

Claims (1)

1. 周方向に隣接させて組み付けられるトンネル用セグメント（１）の両突合せ部（１ａ）に、セグメント連結用のアリ部材（５）の一対の拡大頭部（４）の一方が嵌入自在なアリ溝部（３）を、前記突合せ部（１ａ）の長手方向に沿わせて設け、
   前記アリ部材（５）の拡大頭部（４）のアゴ部に対する前記アリ溝部（３）の接当面 （６）を、前記拡大頭部（４）を前記アリ溝部（３）に沿って嵌入させるに伴って前記隣接するセグメント（１）夫々の両突合せ部（１ａ）を相対的に近接させるようにテーパー面状に形成してあるトンネル用セグメントであって、
   前記アリ溝部（３）を前記突合せ部長手方向のセグメント両端側に設けた一対の第１、第２アリ溝部（３ａ，３ｂ）で構成するとともに、その第１、第２アリ溝部（３ａ，３ｂ）の前記接当面（６）夫々を、前記突合せ部長手方向の一方側ほど前記両突合せ部（１ａ）より遠ざかる形状に形成し、
   前記突合せ部長手方向の一方側の第１アリ溝部（３ａ）に前記アリ部材（５Ａ）を挿入自在な第１挿通孔（７，７ａ）を前記突合せ部（１ａ）に開口させ、前記突合せ部長手方向の他方側の第２アリ溝部（３ｂ）の端部を、前記突合せ部長手方向の他方側のセグメント端面部に開口させてあるトンネル用セグメント。

Images