JP6143060B2

JP6143060B2 - シール材貼付治具及びセグメント

Info

Publication number: JP6143060B2
Application number: JP2013031332A
Authority: JP
Inventors: 健二塩出; 正弘古井
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: JP2014159718A

Description

本発明は、シール材貼付治具及びセグメントに関する。

シールド工法によりトンネルを構築する際には、複数のセグメントを接合して地中に形成した穴を覆工する。この際、セグメント間を止水するために、接合面に形成したシール溝にそれぞれシール材を貼り付け、シール材を相互に圧接させた状態で接合面を介してセグメントを互いに接合している（例えば、特許文献１を参照。）。

シール材は、ゴム等の弾性材料を帯状に成形したものであり、シール材を相互に圧接させると幅方向に広がる変形をする。このため、シール溝の幅は、シール材の幅よりも広くしている。

シール材の貼り付けは作業員が行っており、シール材を手でシール溝に貼り付けた後、圧着ローラ等でシール材を圧着させている。

特開２０１１−１４４５６９号公報

セグメントは接合面の位置を合わせて接合するので、シール材の貼付位置にシール溝の幅方向のずれがあると、シール材同士の接触面積が小さくなり止水性が低下する恐れがある。

しかしながら、シール溝よりも幅の狭いシール材を手で貼り付ける場合、シール材自体が曲がりやすいので、シール材の貼付位置がシール溝の幅方向にずれないよう貼り付けることは難しい。そのため、シール材を手で貼り付けた場合には、図６に示すようにシール材３がシール溝１０２を蛇行してしまうことがある。このシール材３の蛇行は、意図しないものであり再現性が低い。そのため、接合面１０１の位置を合わせてセグメント１を接合した際に、図７に示したようにシール材３Ａ，３Ｂの位置にずれが生じ、シール材３Ａ，３Ｂの接触面積が小さくなる。このような状態ではシール材３Ａ，３Ｂの密着性が低くなり、セグメント間の止水性が低下する恐れがある。

なお、図６は、シール材を手で貼り付けた場合に生じる蛇行の一例を示す側面図である。また、図７は、図６のＣ−Ｃ線断面におけるセグメント同士の接合状態を示す断面図である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、セグメントのシール溝にシール溝よりも幅の狭いシール材を貼り付ける場合にシール材の貼付位置がシール溝の幅方向にずれることを防ぐことが可能なシール材貼付治具を提供することを目的とする。
また、本発明は、接合面に形成したシール溝にシール材を貼り付け、シール材を相互に圧接させた状態で接合面を介してセグメントを互いに接合した場合にセグメント間の止水性が低下する事態を防ぐことが可能なセグメントを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の請求項１に係るシール材貼付治具は、接合面に形成したシール溝にそれぞれ前記シール溝よりも幅の狭いシール材を貼り付け、シール材を相互に圧接させた状態で接合面を介してセグメントを互いに接合することにより、セグメントの間を止水するようにした前記セグメントのシール材貼付治具において、平坦な基準面と前記基準面から突出する位置決め突起とを有した位置決め部材を備えるとともに、ローラ軸を介して支持部材に回転可能に支持されたローラを備え、前記位置決め突起は、前記シール材が摺動可能に嵌合する幅の摺動溝を有し、かつ前記基準面を前記セグメントの接合面に当接させた状態で前記シール溝に挿入した場合に当該シール溝の内壁面に当接することによりシール溝の幅方向に沿った前記位置決め部材と前記セグメントとの相対移動を規制する一対の規制面を有したものであり、前記ローラは、前記基準面を前記セグメントの接合面に当接させ前記一対の規制面を前記シール溝の内壁面に当接させた状態で前記摺動溝を介して前記シール溝に誘導されたシール材を押圧可能な位置に、前記ローラの軸心方向が前記シール溝の幅方向と平行になる向きで支持されたものであり、前記ローラの軸心方向と直交する径外方向であって当該ローラを挟む２箇所に前記位置決め部材を設けたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係るセグメントは、接合面に形成したシール溝にそれぞれシール材を貼り付け、シール材を相互に圧接させた状態で接合面を介してセグメントを互いに接合することにより、セグメントの間を止水するようにしたセグメントにおいて、請求項１のシール材貼付治具を用いて前記シール溝に前記シール材を貼り付けたことを特徴とする。

本発明に係るシール材貼付治具は、平坦な基準面から突出する位置決め突起を有する位置決め部材を備える。位置決め突起は、シール材が摺動可能に嵌合する幅の摺動溝と一対の規制面とを有する。一対の規制面は、基準面をセグメントの接合面に当接させた状態で位置決め突起をシール溝に挿入した場合にシール溝の内壁面に当接することによりシール溝の幅方向に沿った位置決め部材とセグメントとの相対移動を規制する面である。そのため、基準面をセグメントの接合面に当接させ、かつ一対の規制面をシール溝の内壁面に当接させた状態で、シール材貼付治具をシール溝の長手方向に沿って移動させた場合、摺動溝の位置がシール溝の幅方向にずれることはない。したがって、摺動溝を介してシール材をシール溝に誘導すれば、シール溝よりも幅の狭いシール材を貼り付ける場合にシール材の貼付位置がシール溝の幅方向にずれることを防げる。

また、本発明に係るシール材貼付治具を用いてシール材を貼り付けた覆工セグメントでは、シール材の貼付位置にシール溝の幅方向のずれがない。このため、セグメントを接合する際にシール材同士が十分な接触面積を確保した状態で均等に圧接し、セグメント間の止水性が低下する事態を防げる。

図１は、本発明に関わるセグメントの一例を示す図である。図２は、セグメントの主要部を拡大した側面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面におけるセグメント同士の接合状態を示す断面図である。図４は、本発明の実施の形態であるシール材貼付治具の構成を示す正面図である。図５は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。図６は、シール材を手で貼り付けた場合に生じる蛇行の一例を示す側面図である。図７は、図６のＣ−Ｃ線断面におけるセグメント同士の接合状態を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る覆工セグメントの実施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

図１は、本発明に関わるセグメントの一例を示す図である。図２は、セグメントの主要部を拡大した側面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面におけるセグメント同士の接合状態を示す断面図である。

本発明に関わるセグメントは、シールド工法によりトンネルを構築する際等に地中に形成した穴を覆工するものである。セグメント１は円弧状に成形したコンクリートブロック又は鋼板であり、図１に示すように複数個（図１では６個）のセグメント１を接合し地中２に形成した穴の壁面２０１に沿ったリング状のシールドを形成する。シールド工法では、シールドマシンを用いて穴を一定距離掘り進める毎にリング状のシールドを形成していく。

このセグメント１には、接合したセグメント１の間を止水するシール材３を貼り付けてある。シール材３は、図２及び図３に示すように、セグメント１の接合面１０１に形成したシール溝１０２の底面１０２ａに貼り付けてある。隣り合う２つのセグメント１（１Ａ，１Ｂ）は、一方のセグメント１Ａに貼り付けたシール材３Ａと他方のセグメント１Ｂに貼り付けたシール材３Ｂとを圧接させた状態で接合面１０１を介して接合される。

シール材３は、ゴム等の弾性材料を帯状に成形したものであり、セグメント１に貼り付けた段階ではシール溝１０２から突出している。そして、セグメント１の接合時にシール材３を相互に圧接させるとシール溝１０２の幅方向に広がる変形をする。このため、シール溝１０２の幅をシール材３の幅よりも広くし、シール溝１０２の第１の内壁面１０２ｂ及び第２の内壁面１０２ｃをシール材３から離間させている。

本発明に係るシール材貼付治具は、このようにセグメント１のシール溝１０２にシール溝１０２よりも幅の狭いシール材３を貼り付ける際に用いるものである。

図４は、本発明の実施の形態であるシール材貼付治具の構成を示す正面図である。図５は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。

本実施の形態のシール材貼付治具４は、図４及び図５に示すように、ローラ４０１と、ローラ軸４０２と、軸支板（支持部材）４０３Ａ，４０３Ｂと、ベースプレート４０４と、シャフト４０６と、取っ手４０７と、摺接板４０５Ａ，４０５Ｂと、位置決め板（位置決め部材）４０８とを備える。

ローラ４０１は、シール溝１０２の底面１０２ａに当接させたシール材３を押圧するものであり、ローラ軸４０２を介して軸支板４０３Ａ，４０３Ｂに回転可能に支持されている。軸支板４０３Ａ，４０３Ｂは、一端部をベースプレート４０４に接合してある。摺接板４０５Ａ，４０５Ｂは、シール材３を貼り付ける際にセグメント１の接合面１０１に摺接させる板であり、軸支板４０３Ａ，４０３Ｂのベースプレート４０４とは反対側の端部に接合してある。シャフト４０６及び取っ手４０７は、シール材３を貼り付ける際に作業員が握る部分であり、ベースプレート４０４に取り付けてある。

位置決め板４０８は、ローラ４０１の軸心方向と直交する径外方向に配置されており、ベースプレート４０４と摺接板４０５Ａ，４０５Ｂとの間に設けた取付部材４０９に取り付けてある。本実施の形態のシール材貼付治具４では、図５に示すようにローラ４０１を挟む２箇所に位置決め板４０８を取り付けてある。

位置決め板４０８は、基準面４０８ａと、第１の規制面４０８ｂと、第２の規制面４０８ｃと、摺動溝４０８ｄとを有する。基準面４０８ａは、シール材３を貼り付ける際にセグメント１の接合面１０１に当接させる平坦な面である。第１の規制面４０８ｂ及び第２の規制面４０８ｃは、基準面４０８ａから突出した位置決め突起における一対の面である。この第１の規制面４０８ｂ及び第２の規制面４０８ｃは、基準面４０８ａをセグメント１の接合面１０１に当接させた状態でシール溝１０２に挿入した場合にシール溝１０２の第１の内壁面１０２ｂ及び第２の内壁面１０２ｃにそれぞれ当接する。摺動溝４０８ｄは、基準面４０８ａから突出した位置決め突起に設けた溝であり、シール材３が摺動可能に嵌合する幅に形成されている。この位置決め板４０８は、基準面４０８ａが摺接板４０５Ａ，４０５Ｂにおけるセグメント１の接合面１０１との摺接面に一致する位置に取り付ける。

このようなシール材貼付治具４を用いてシール材３をシール溝１０２に貼り付けるときには、シール材３の端部をシール溝１０２の底面１０２ａに配置した状態で、位置決め板４０８の基準面４０８ａをセグメント１の接合面１０１に当接させるとともに、第１の規制面４０８ｂ及び第２の規制面４０８ｃをシール溝１０２の第１の内壁面１０２ｂ及び第２の内壁面１０２ｃにそれぞれ当接させる。この際、シール材３は、幅方向の側面３０１，３０２が摺動溝４０８ｄに摺接するので、シール溝１０２の幅方向に対するシール材３の貼付位置が定まる。

その後、シール材貼付治具４をシール溝１０２の長手方向に沿って移動させ、ローラ４０１によりシール材３を順次圧着していく。この際、シール材貼付治具４は、位置決め板４０８の第１の規制面４０８ｂ及び第２の規制面４０８ｃがシール溝１０２の第１の内壁面１０２ｂ及び第２の内壁面１０２ｃにそれぞれ当接している。そのため、本実施の形態のシール材貼付治具４は、セグメント１の接合面１０１、シール溝１０２の第１の内壁面１０２ｂ及び第２の内壁面１０２ｃをガイドとしてシール溝１０２の長手方向に沿って移動させることができる。これにより、シール溝１０２の幅方向に沿ったシール材貼付治具４とセグメント１との相対移動が規制され、位置決め板４０８の摺動溝４０８ｄがシール溝１０２の幅方向にずれることがなくなる。したがって、摺動溝４０８ｄを介してシール溝１０２に誘導されたシール材３の貼付位置がシール溝１０２の幅方向にずれることを防げる。

本実施の形態のシール材貼付治具４を用いてセグメント１のシール溝１０２にシール材３を貼り付けた場合、上記のようにシール材３の位置がシール溝１０２の幅方向にずれることはない。そのため、各セグメント１のシール溝１０２におけるシール材３の貼付位置を同じ位置にすることができる。したがって、セグメント１を接合した際に、図３に示したようにシール材３Ａ，３Ｂが十分な接触面積を確保した状態で均等に圧接し、セグメント１Ａ，１Ｂ間の止水性が低下する事態を防げる。

また、シール溝１０２にシール材３を手で貼り付ける場合には蛇行しないようにシール材３を引っ張った状態で貼り付けることがあるが、シール材３を引っ張ってしまうと圧接時の体積が変わってしまい、止水性が低下する恐れがある。これに対し、本実施の形態のシール材貼付治具４は、位置決め板４０８の摺動溝４０８ｄを介してシール材３をシール溝１０２に誘導し、ローラ４０１で押圧している。そのため、シール材３を引っ張ることなくシール溝１０２にまっすぐ貼り付けることができ、体積の変化による止水性の低下も防げる。

なお、本発明に係るシール材貼付治具は、ローラ４０１を備えたものに限らず、他の部材によりシール材３を押圧するものであってもよい。また、本発明に係るシール材貼付治具は、ローラ４０１等のシール材３を押圧（圧着）する部材がない構成であってもよい。すなわち、位置決め板４０８を備えたシール材貼付治具を用いてシール材３をシール溝１０２に貼り付けた後、シール材貼付治具とは別個の圧着ローラ等を用いてシール材３を押圧（圧着）してもよい。

１，１Ａ，１Ｂセグメント
１０１接合面
１０２シール溝
１０２ａ底面
１０２ｂ第１の内壁面
１０２ｃ第２の内壁面
２地中
３，３Ａ，３Ｂシール材
４シール材貼付治具
４０１ローラ
４０２ローラ軸
４０３Ａ，４０３Ｂ軸支板（支持部材）
４０４ベースプレート
４０５Ａ，４０５Ｂ摺接板
４０６シャフト
４０７取っ手
４０８位置決め板（位置決め部材）
４０８ａ基準面
４０８ｂ第１の規制面
４０８ｃ第２の規制面
４０８ｄ摺動溝

Claims

接合面に形成したシール溝にそれぞれ前記シール溝よりも幅の狭いシール材を貼り付け、シール材を相互に圧接させた状態で接合面を介してセグメントを互いに接合することにより、セグメントの間を止水するようにした前記セグメントのシール材貼付治具において、
平坦な基準面と前記基準面から突出する位置決め突起とを有した位置決め部材を備えるとともに、ローラ軸を介して支持部材に回転可能に支持されたローラを備え、
前記位置決め突起は、前記シール材が摺動可能に嵌合する幅の摺動溝を有し、かつ前記基準面を前記セグメントの接合面に当接させた状態で前記シール溝に挿入した場合に当該シール溝の内壁面に当接することによりシール溝の幅方向に沿った前記位置決め部材と前記セグメントとの相対移動を規制する一対の規制面を有したものであり、
前記ローラは、前記基準面を前記セグメントの接合面に当接させ前記一対の規制面を前記シール溝の内壁面に当接させた状態で前記摺動溝を介して前記シール溝に誘導されたシール材を押圧可能な位置に、前記ローラの軸心方向が前記シール溝の幅方向と平行になる向きで支持されたものであり、
前記ローラの軸心方向と直交する径外方向であって当該ローラを挟む２箇所に前記位置決め部材を設けたことを特徴とするシール材貼付治具。
接合面に形成したシール溝にそれぞれシール材を貼り付け、シール材を相互に圧接させた状態で接合面を介してセグメントを互いに接合することにより、セグメントの間を止水するようにしたセグメントにおいて、
請求項１のシール材貼付治具を用いて前記シール溝に前記シール材を貼り付けたことを特徴とするセグメント。