JPH0452319Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、セグメントシール材の構造に係わ
り、更に詳しくは組立式トンネルを構成する複数
のセグメント外周当接面に形成した止水溝に装着
するセグメントシール材の構造に関するものであ
る。

〔従来技術〕

従来、組立式トンネル工事等において行われて
いるシールド工法では、組立式トンネルを構成す
る複数のセグメントの継手部に、止水用のシール
材を装着している。

即ち、第３図〜第７図ａ，ｂ，ｃは、従来のセ
グメントシール材１を装着した組立式トンネルＷ
の斜視図と、その組立て構成部材をそれぞれ示し
たもので、２は円弧状に形成されたセグメント
（第６図参照）、３はセグメント２の継手部、４は
継手部３に設けられた接続用のボルト穴であつ
て、前記セグメントシール材１（第５図参照）
は、セグメント２の外周側面全周に装着されてい
る。

また、５はセグメント２の外周側面に形成され
た止水溝、６は円弧状のセグメント２を相互に継
ぎ合わせリング状に形成するピース間継手部、７
はセグメント２を継合せてリング状に構成したも
のを継合せるリング間継手部を示している。

前記、リング間継手部７においては、第３図に
示すようにセグメントシール材１のコーナー部
と、直線部とがＴ字状に当接する部分Ａがあり、
この当接する部分Ａでは、接続用のボルトにより
矢印Ｘ方向及びＹ方向に押圧力が作用している。

ところで、従来のセグメントシール材１は、コ
ーナ稜線部Ｑの断面形状が直角等に角ばつて形成
されているため、この各コーナ稜線部Ｑが第７図
ａ，ｂに示すようにＴ字状或いは第７図ｃに示す
ように十字状に寄せ集められてボルト等により互
いに締付けられた場合、各稜線部Ｑは、互いにせ
り合い、隣接するセグメントシール材１に突刺さ
る状態となつて、空隙部８が発生すると言う問題
があつた。

このような問題を解決するため、従来、例えば
実開昭55−71797号公報に開示されているように
コーナ稜線部がＴ字状或いは十字状に寄せ集めら
れ、複数かつ不均等な圧縮応力が作用しても空隙
部が生じないようにコーナ稜線部の断面形状を略
円弧状に形成したセグメントシール材が提案され
ている。

然しながら、このような従来のセグメントシー
ル材にあつても、完全にＴ字状或いは十字状に寄
せ集められコーナ稜線部の空隙部をなくすことは
困難であり、多少の空隙部は発生する。しかし、
組立式トンネルを水圧がそれほどかからないトン
ネル等に使用する場合には、従来のようなセグメ
ントシール材でも水密性を確保することは可能で
あるが、例えば海底トンネル等のように５Kgｆ／
cm²以上の水圧がかかる場所にて実施する場合に
は、水密性を確保することは非常に難しい。

また、セグメントの目開きが大きい場合には、
コーナ稜線部においてセグメントシール材の密着
不良や、接面圧力の低下を生じ、シール性が著し
く低下すると言う問題があつた。

また、逆にセグメントの目開きが極めて小さい
場合には、コーナ稜線部においてセグメントシー
ル材の接面圧力の局部的増大により、セグメント
が欠損する等の問題を生ずる場合もある。

また従来のセグメントシール材として、例えば
実開昭61−106600号公報に開示されているものも
あり、このセグメントシール材は、セグメントの
縦ジヨイント側面と、リングジヨイント側面のそ
れぞれ一面ずつに付着されるジヨイントであつ
て、ストレート部と、それより略直角に配設した
外方に傾斜面を有する尾部とから構成されてい
る。

然しながら、このようなセグメントシール材の
場合には、上述の従来例と同様に、海底トンネル
等のように５Kgｆ／cm²以上の水圧がかかる場所に
て実施する場合には、水密性を確保することは非
常に難しく、また、セグメントの目開きが大きい
場合には、コーナ稜線部においてセグメントシー
ル材の密着不良や、接面圧力の低下を生じ、シー
ル性が著しく低下すると言う問題があり、更に逆
にセグメントの目開きが極めて小さい場合には、
コーナ稜線部においてセグメントシール材の接面
圧力の局部的増大により、セグメントが欠損する
等の問題を生ずる場合もある。またセグメントシ
ール材のストレート部とコーナー部との接合面の
密着不良により、シール性が著しく低下すると言
う問題があつた。

〔考案の目的〕

この考案は、かかる従来の問題点に着目して案
出されたもので、その目的とするところはセグメ
ントの目開き量の増大に対して、コーナ稜線部に
おけるシール材本体の密着不良や接面圧力の低下
を抑制し、水密性を確保してシール性を著しく向
上させることが出来るセグメントシール材の構造
を提供するものである。

〔考案の構成〕

この考案は上記目的を達成するため、組立式ト
ンネルを構成する複数のセグメント外周当接面
に、断面凹状の止水溝を形成し、この各止水溝
に、ゴム状弾性材料からなる帯状のシール材本体
を夫々装着して成るセグメントシール材のコーナ
ー部の材料を、シール材本体の直線部の材料の硬
度よりも低硬度の材料により構成したことによ
り、コーナー稜線部のＴ字状或いは十字状に寄せ
集められた部分に、複雑かつ不均等な圧縮応力が
作用しても、上記余盛部が弾性変形して空隙部を
閉鎖することによりシール性を十分に確保出来る
ようにしたことを要旨とするものである。

〔考案の実施例〕

以下添付図面に基いて、この考案の実施例を説
明する。

なお、以下の説明で、上記従来例と同一構成要
素は同一符号を付して説明する。

第１図は、この考案を実施したシール材本体１
１の一部拡大斜視図を示し、このシール材本体１
１は、セグメント２の外周側面に形成された止水
溝５に嵌合装着して使用するものである。

前記、シール材本体１１は加硫ゴム系の材料に
より構成され、シール材本体１１の直線部１１ａ
の材料硬度に対して、コーナー部１１ｂの材料硬
度を低いものにしている。

例えば、この考案の実施例では、シール材本体
１１の直線部１１ａのJIS硬度40〜60に対して、
コーナー部１１ｂのJIS硬度は30〜40以下に設定
し、第１図の実施例では、シール材本体１１を
JIS硬度40〜60の材料によりリング状に構成し、
そしてコーナー部を切欠して、この切欠部分１２
に、JIS硬度30〜40以下のコーナー材料１３を積
層させて一体的に構成したものである。

また、第２図に示すシール材本体１１は、この
考案の第２実施例を示すもので、この実施例はシ
ール材本体１１のコーナー部全体をJIS硬度30〜
40以下のコーナ材料１４により構成したものであ
る。そして、シール材本体１１の直線部１１ａの
材料と、コーナー材料１４の材料とを一体的に構
成してある。

なお、コーナー部１１ｂのコーナー材料１４
と、直線部１１ａの材料との接合面は、直線部１
１ａのシール材料の上面に向かつてコーナー材料
１４が拡張するように傾斜接合するのが好まし
い。

このように、傾斜接合させることにより、シー
ル材本体の圧縮反力を均一化でき、セグメントの
目開きが小さく、シール材本体を高圧縮した場合
でも、シール材本体の切面圧力の局部的増大を防
止でき、セグメントの欠損を有効に防止できる。

この考案に係るシール材本体１１のコーナー部
１１ｂは、上記のように構成されているので、例
えば各シール材本体１１のコーナー部１１ａをＴ
字状に寄せ集めて組付け、そしてボルト等により
互いに締付けた場合、コーナー部１１ｂのシール
材料を低硬度の材料を使用するので、圧縮変形性
が増し、シール材コーナー部の密着性が向上し、
シール性を高めることが出来るのである。

そして、上記のようにシール材本体１１のコー
ナー部１１ｂを、低硬度の材料により構成してシ
ール材本体１１の圧縮応力の分散効果について確
認試験を行つた結果、以下のような試験結果を得
ることが出来た。

(1) 試験方法。

セグメント模型に、シール材本体１１のサンプ
ルをセツトし、セグメントリングに組み立てて、
シール材本体１１の上面と圧縮面板との間に圧力
測定フイルムを介在させ、シール材本体の圧縮時
の応力分布を測定した。

圧縮荷重は、アムスラー型圧縮機（30ton）を
使用し、圧力測定フイルムは、プレスケール低圧
用測定範囲５Kgｆ／cm²〜100Kgｆ／cm²を使用した。

(2) 試験結果。

全長に渡つて一様のゴム材質（クロロプレン系
ゴム：jis硬度50度）で構成したシール材本体は、
コーナー部において圧縮応力が若干増すのに対し
て、コーナー部を抵硬度（天然ゴム：jis硬度35
度）にした場合には、圧縮応力が均一化する傾向
が認められる。

〔考案の効果〕

この考案は上記のように、シール材本体のコー
ナー部の材料を、シール材本体の直線部の材料の
硬度よりも低硬度の材料により構成したので以下
のような優れた効果を奏するものである。

(a) コーナー部のシール材料を低硬度の材料を使
用するので、圧縮変形性が増し、シール材コー
ナー部の密着性が向上し、シール性を高めるこ
とが出来る。

(b) コーナー部のシール材と、直線部のシール材
とを一体的に成形してあるので、接合部のシー
ル不良や、剥離等を有効に防止することが出来
る。

(c) コーナ稜線部のＴ字状或いは十字状に寄せ集
められた部分に、複雑かつ不均等な圧縮応力が
作用しても、上記余盛部が弾性変形して目開き
部を閉鎖することによりシール性を十分に確保
出来、従つてセグメントの目開き量の増大に対
して、コーナ稜線部におけるシール材本体の密
着不良や接面圧力の低下を抑制し、水密性を確
保してシール性を著しく向上させることが出来
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案を実施したシール材本体の
第１実施例を示す一部拡大斜視図、第２図はこの
考案の第２実施例を示す一部拡大斜視図、第３図
〜第７図ａ，ｂ，ｃは従来の組立式トンネルを構
成する各構成部材の説明図とシール構造であつ
て、第３図は従来の組立式トンネルの斜視図、第
４図はセグメントの一部断面図、第５図はシール
材本体の斜視図、第６図はセグメントの斜視図、
第７図ａ〜第７図ｃは、セグメントシール材の寄
せ集めた状態を示す説明図である。 １１……シール材本体、１１ａ……シール材本
体の直線部、１１ｂ……シール材本体のコーナー
部、１３……コーナ材料。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 組立式トンネルを構成する複数のセグメント外
   周当接面に、断面凹状の止水溝を形成し、この各
   止水溝に、ゴム状弾性材料からなる帯状のシール
   材本体を夫々装着して成るセグメントシール材の
   構造において、前記シール材本体のコーナー部の
   材料を、シール材本体の直線部の材料の硬度より
   も低硬度の材料により構成したことを特徴とする
   セグメントシール材の構造。