JP5215752B2 - シールドトンネル用可撓リング - Google Patents
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Description
この可撓リングによれば、可撓部材が折り畳まれたり開いたりすることにより、トンネルに作用する外力が吸収される。
この可撓継手によれば、上下に重ね合わされたパッキング座が摺動することにより、トンネルに作用する外力が吸収される。
また、従来の可撓リングには、屈曲されたゴム板が折り畳まれることや開くことにより外力を吸収するものであるため、弾性的な復元力が働かず、外力が取り去られた後も、変形した状態が維持されるという問題点を有していた。
第1の実施の形態にかかるシールドトンネル用可撓リング1は、図1に示すように、セグメントリングRを連続して配置することにより構成されるシールドトンネルにおいて、所定の間隔毎にセグメントリングRに代えて配置されている。
前側外板部11aおよび後側外板部11bは、鋼製部材により構成されているが、前側外板部11aおよび後側外板部11bを構成する材料は限定されるものではない。
隙間カバー16は、可撓セグメント10内への土砂の流入により弾性体4の変形が制約されることを防止する樹脂製板材であって、前側外板部11aと後側外板部11bとの隙間11cを覆っている。
継手板22には、内板継手板15のボルト孔15aに対応する位置にボルト孔22aが形成されている。
本実施形態では、弾性体4として、直方体を呈するゴムブロックを使用するものとするが、弾性体4を構成する材料および断面形状は限定されるものではない。なお、弾性体4の形状寸法は、想定されるトンネルに作用する外力に応じて設定する。
せん断ひずみ=δ/h (式1)
また、ゴムからなる弾性体4の部材厚と同程度の変位が生じても、弾性体4の弾性域であるため、変位吸収が可能である。
この場合において、接合フランジ5,5は、前側内筒部と後側内筒部にそれぞれ形成されていて、外筒部2は、内筒部3の外周側において前側内筒部と後側内筒部とに跨って配置された状態で、前側内筒部と後側内筒部とにそれぞれ弾性体4を介して連結される。
第2の実施の形態にかかるシールドトンネル用可撓リング1は、図6(a)に示すように、セグメントリングRを連続して配置することにより構成されるシールドトンネルにおいて、所定の間隔毎にセグメントリングRに代えて配置されている。
本実施形態では、弾性体4として、直方体を呈するゴムブロックを使用するものとするが、弾性体4を構成する材料および断面形状は限定されるものではない。なお、弾性体4の形状寸法は、想定されるトンネルに作用する外力に応じて設定する。
本実施形態では、トンネル周方向TCで隣り合う弾性体4同士を、止水材を介して圧着することで、または接着剤等を介して接着することで一体化するものとする。
第3の実施の形態にかかるシールドトンネル用可撓リング1は、図8(a)に示すように、セグメントリングRを連続して配置することにより構成されるシールドトンネルにおいて、所定の間隔毎にセグメントリングRに代えて配置されている。
内板継手板15には、複数のボルト孔15a,15a,…が所定の間隔で形成されている。
繋ぎ部17のトンネル周方向TC端部に繋ぎ部継手板18が形成されていることで、トンネル周方向TCの断面が門型状(トンネル内空側に開口する溝型形断面)を呈している。繋ぎ部継手板18には、複数のボルト孔18a,18a,…が所定の間隔で形成されている。繋ぎ部17同士は、互いの繋ぎ部継手板18を、そのボルト孔18a,18aを挿通して配設されたボルト30により締め付け固定することにより連結される。
つまり、外板部11の外周面は、内板部12に形成されたフランジ部13の地山側端面および繋ぎ部17の地山側面と平面をなし、内板部12の内板継手板15の内空側端面は、外板部11に形成されたフランジ部13の内空側端面と平面をなすように、外板部11と内板部12が重ね合わされている。
隙間カバー16は、外板部11と繋ぎ部17との間に形成された隙間11cにおいて、たわんだ状態(断面Ω形状)で配設されている。この他、隙間カバー16に関する事項は第1の実施の形態で示した内容と同様なため詳細な説明は省略する。
本実施形態では、弾性体4として、断面矩形のゴム材を使用するものとするが、弾性体4を構成する材料および断面形状は限定されるものではない。
この他、弾性体4に関する事項は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
弾性体4は、第一ピース10aおよび第二ピース10bと隙間をあけて配置されていることで、シールドトンネル用可撓リング1に外力Pが作用して弾性体4が変形する際に弾性体4が第一ピース10aまたは第二ピース10bに接触することがない。そのため、弾性体4によりシールドトンネル用可撓リング1の変位吸収が制限されることがない。
第4の実施の形態にかかるシールドトンネル用可撓リング1は、図12(a)および(b)に示すように、外周面が地山に面する外筒部2と、外筒部2の内周面に沿って、所定の隙間を有して形成された内筒部3と、外筒部2と内筒部3との隙間に配置され、外筒部2の内周面と内筒部3の外周面に固定された弾性体4と、トンネル軸方向TAの前端および後端において外筒部2または内筒部3に形成されたフランジ部5と、を備えて構成されている。
本実施形態では、弾性体4として、断面矩形のゴム材を使用するものとするが、弾性体4を構成する材料および断面形状は限定されるものではない。
また、弾性体4は、図12(d)に示すようにトンネル軸方向TAに対して、複数に分割されていてもよい。
この他、弾性体4に関する事項は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
10 可撓セグメント
11 外板部
11a 前側外板部
11b 後側外板部
12 内板部
13 フランジ部
14 外板継手板(連結部)
15 内板継手板(連結部)
2 外筒部
2a 前側外筒部
2b 後側外筒部
3 内筒部
4 弾性体
5 接合フランジ
R セグメントリング
Claims (4)
- 外周面が地山に面する外筒部と、
前記外筒部の内周面に沿って、所定の隙間を有して形成された内筒部と、
前記外筒部と前記内筒部との隙間に配置され、前記外筒部の内周面と前記内筒部の外周面に固定された弾性体と、
トンネル軸方向の前端および後端において前記外筒部または前記内筒部に形成された接合フランジと、を備えることを特徴とするシールドトンネル用可撓リング。 - 前記外筒部が、トンネル軸方向の前後に所定の間隔を有して配置された前側外筒部と後側外筒部とを有し、
前記接合フランジは、前記前側外筒部と前記後側外筒部にそれぞれ形成されていて、
前記内筒部は、前後の前記接合フランジの間において前記前側外筒部と前記後側外筒部とに跨って配置されており、かつ、前記前側外筒部と前記後側外筒部とにそれぞれ前記弾性体を介して連結されていることを特徴とする、請求項1に記載のシールドトンネル用可撓リング。 - 前記内筒部が、トンネル軸方向の前後に所定の間隔を有して配置された前側内筒部と後側内筒部とを有し、
前記接合フランジは、前記前側内筒部と前記後側内筒部にそれぞれ形成されていて、
前記外筒部は、前記内筒部の外周側において前記前側内筒部と後側内筒部とに跨って配置されており、かつ、前記前側内筒部と後側内筒部とにそれぞれ前記弾性体を介して連結されていることを特徴とする、請求項1に記載のシールドトンネル用可撓リング。 - 複数の可撓セグメントを組み合わせることにより形成されるシールドトンネル用可撓リングであって、
前記各可撓セグメントが、地山に面して配置される外板部と、
前記外板部との間に所定の隙間をあけて配置された内板部と、
前記外板部と前記内板部との隙間に配置され、前記外板部の内周面と前記内板部の外周面に固定される弾性体と、
トンネル軸方向の前端および後端のそれぞれにおいて前記外板部または前記内板部に形成されたフランジ部と、
トンネル周方向両端部において少なくとも前記外板部または前記内板部に形成された連結部と、を備えており、
複数の前記可撓セグメントを組み合わせることにより複数の前記外板部が外筒部を形成するとともに複数の前記内板部が内筒部を形成することを特徴とするシールドトンネル用可撓リング。
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