JPH06280491A - セグメントの継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セグメント連結作業が容易で工期短縮を図る
ことができるとともに、十分な接合強度を確保すること
が可能なセグメントの継手構造を提供する。 【構成】 セグメント７の接合端面７ａには、ボルト挿
通孔１０を有するプレート９と、プレート挿入溝１２と
が形成され、これと接合されるセグメント７の接合端面
７ａには、プレート板厚分ずれた位置に前記と同一のプ
レート９およびプレート挿入溝１２が形成されている。
これらセグメント７を周方向に接合する際には、前記各
プレート９とプレート挿入溝１２とをそれぞれ嵌合させ
るとともに、プレート９のボルト挿通孔１０と両接合端
面７ａ、７ａに形成されたボルト挿通溝１１とによって
形成される、一直線上に連続した１本のボルト挿通孔１
３にボルト１４が挿通されて、セグメント７同士が接合
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多数連結させて円筒状
のトンネル壁体を構成するセグメントの継手構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年のトンネル工法は、シールドマシン
によって地盤を掘削しながら、その後方で、円弧版状の
セグメント（鉄筋コンクリート製あるいはスチール製）
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が一般的になってきている。

【０００３】前記セグメント同士の接合は、図７に示す
ように、互いに接合するセグメント（この場合鉄筋コン
クリート製）１の接合端面１ａに適宜数埋設したプレー
ト状の継手金具２同士を、ボルト３およびナット４によ
り締結する手段が一般的であり、セグメントの内面（凹
面）側には、ボルト３およびナット４の配設ならびにこ
れらの締結作業を可能とするための、継手凹部５があら
かじめ形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来の継手構造においては、セグメント１の連結
作業の際に、前記継手金具２が多数のため、これらに対
するボルト３およびナット４の配設、締結作業が非常に
煩雑であった。また、セグメント１によって構築された
トンネル壁体の内面に前記継手凹部５が露出してしまう
ため、この継手凹部５を埋設する作業を行なわなければ
ならなかった。したがって、これらの作業に多大な時間
および労力が必要であり、トンネル構築作業の長期化を
招くという問題があった。

【０００５】しかも、前記の継手構造は、セグメント１
の内面側にてそれぞれのセグメント１同士を接合するも
のであるので、特に、近年において、多大な交通量に対
応するトンネル、あるいは鉄道と車道とを複合させたト
ンネル等、その内径がきわめて大きな大断面トンネルを
構成する板厚の大きなセグメント同士を接合する場合
に、応力の偏りが生じてしまい、接合強度の上で不安が
あった。

【０００６】本発明は、前記の事情に鑑みてなされたも
のであって、セグメント接合作業が容易でトンネル構築
作業の工期短縮を図ることができるとともに、十分な接
合強度を確保することができるセグメントの継手構造を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１記載のセグメントの継手構造は、互いに
接合する円弧版上セグメントの各接合端面にそれぞれ設
けた凸部および凹部を互いに嵌合させるとともに、これ
ら凸部および凹部からなる継手部にピン状の連結部材を
挿通させたことを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項２記載のセグメントの継手構
造は、請求項１記載のセグメントの継手構造において、
前記凸部は、セグメントの接合端面に直交し、かつセグ
メントの厚さ方向に沿って設置され、前記連結部材が挿
通される挿通孔を有する複数のプレートからなり、前記
凹部は、前記プレートがそれぞれ嵌合する複数の溝から
なり、前記プレートを、接合する相手側のセグメントの
前記溝に嵌合させた状態で、一直線状に連続した各プレ
ートの前記挿通孔に前記連結部材を挿通させたことを特
徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明のセグメントの継手構造によれば、周方
向に隣り合う各セグメントの接合端面が凸部と凹部を有
しているので、トンネル壁体のリングを構成する隣り合
うセグメント同士の前記凸部と凹部とが嵌合するように
接合されて、接合後のトンネル壁体の内面は平滑な面と
なる。また、前記凸部と凹部とが嵌合されてなる継手部
に形成された孔にピン状の連結部材が挿通されるので、
継手部とピン状の連結部材とが応力を受けて、嵌合状態
が確実に維持される。

【００１０】

【実施例】つぎに、本発明の一実施例を図１〜図３を参
照して説明する。図３において、符号６は、円弧版状に
形成された複数のセグメント７、７…を周方向に接合し
てなるリング８を、その軸線方向に連結することにより
構築されたトンネル壁体であり、それぞれのリング８同
士は、これらリング８を構成するセグメント７、７…が
周方向に互い違いに配置されるように接合されている。

【００１１】図１は、セグメントの継手部分を示した図
である。この図において、一つのセグメント７の接合端
面７ａには、先端が半円状に形成されたプレート（凸
部）９が、この接合端面７ａに直交するとともに、セグ
メント７の厚さ方向に沿って、一定の間隔をおいて３箇
所設置されている。そして、このプレート９には、円形
のボルト挿通孔１０が形成されている。また、セグメン
ト７の接合端面７ａの中央部には、リング８の軸線方向
に沿って断面が半円形のボルト挿通溝１１が形成されて
おり、このボルト挿通溝１１の中心軸と前記ボルト挿通
孔１０の中心軸とが一致するようになっている。

【００１２】一方、前記接合端面７ａと当接するセグメ
ント７の接合端面７ａには、リング８の軸線方向のプレ
ート９の板厚分だけずれた位置に、前記プレート９と同
一のプレート９が３箇所設置されている。また、この接
合端面７ａにも断面が半円形のボルト挿通溝１１が前記
と同様に形成されている。さらに、両方のセグメント７
とも、接合端面７ａ上で相対するプレート９が他方の接
合端面７ａに接触する位置には、このプレート９を内部
に収容できる大きさのプレート挿入溝（凹部）１２が形
成されている。

【００１３】前記構成のセグメント７同士を接合する際
には、各セグメント３箇所ずつ、合計６箇所のプレート
挿入溝１２に各プレート９が嵌合するようにセグメント
７を配置する。そして、図２に示したように、接合端面
７ａ同士を当接させると、プレート９の各ボルト挿通孔
１０と両接合端面７ａ、７ａのボルト挿通溝１１、１１
とによって、セグメント７の幅を貫通する一直線上に連
続した１本のボルト挿通孔１３が形成されることにな
る。したがって、このボルト挿通孔１３にボルト（ピン
状の連結部材）１４が挿通されてこれらセグメント７、
７が堅固に結合される。

【００１４】さらに、リング８同士が連結される場合に
は、図３に示したように、セグメント７、７…が周方向
に互い違いに配置されるようになっているので、一つの
リング８におけるそれぞれのセグメント７、７…の継ぎ
目の位置は、隣のリング８では、各セグメント７の中央
部にあたることになる。そこで、各セグメント７の側面
の中央部には、セグメント同士を結合する前記ボルト１
４に嵌合するめねじ金具１５が埋設されており、ボルト
１４は前記ボルト挿通孔１３を貫通した後、このめねじ
金具１５に螺着されることによって固定されるようにな
っている。

【００１５】本実施例のセグメント７の継手構造によれ
ば、接合端面７ａのプレート９のボルト挿通孔１０と両
接合端面７ａ、７ａのボルト挿通溝１１、１１とによっ
て、セグメント７の幅を貫通する一直線上に連続した１
本のボルト挿通孔１３が形成され、このボルト挿通孔１
３に１本のボルト１４を挿通、螺着するのみでセグメン
ト７同士が堅固に結合されるので、ボルト配設および締
結作業を非常に容易に行なうことができる。

【００１６】また、前記ボルト１４は、ボルト挿通孔１
３を貫通した後、隣のリング８を構成するセグメント７
の側面に螺着されるので、周方向に隣り合うセグメント
７を接合するのみならず、隣り合うリング８同士の結合
強度を強化する効果をも奏することができる。

【００１７】また、プレート９とプレート挿入溝１２と
からなる継手部は、セグメント７の接合端面７ａにおい
て、セグメント厚さ方向の中央部に形成されるので、従
来の継手構造のようにトンネル壁体６の内面に継手凹部
５が形成されることはないため、この継手凹部５を埋設
する作業の必要もなく、工期の短縮を図ることができ
る。さらに、セグメント７の内面側近傍で接合する従来
の継手構造に比べて、セグメント７の接合強度も十分確
保することができる。

【００１８】なお、本実施例では、プレート９の形状を
先端が半円形のものとしたが、これ以外の形状のもので
もよく、また、各セグメント７の接合端面７ａに設けた
プレート９の数は３個以外でもよい。しかし、プレート
の数を少なくする場合には、構造が簡単になる反面、接
合強度が低下する恐れがあるので、これはプレートの板
厚や寸法、設置位置などを考慮した上で、十分な接合強
度を確保できるように設計する必要がある。

【００１９】つぎに、本発明の他の実施例を図４〜図６
を参照して説明する。図４は、セグメントの継手部分を
示した図である。図において、一方のセグメント１６の
接合端面１６ａには、１個の直方体状のほぞ（凸部）１
７が、他方のセグメント１６の接合端面１６ａには、前
記ほぞ１７に嵌合するほぞ穴（凹部）１８が形成されて
おり、これらほぞ１７とほぞ穴１８とが嵌合して継手部
が形成される。

【００２０】そして、前記ほぞ１７とほぞ穴１８には、
セグメント１６同士が嵌合したときに前記継手部を貫通
するようにリングの径線方向に沿ったボルト挿通孔１９
が３箇所形成されている。図５に示したように、このボ
ルト挿通孔１９には、ボルト（ピン状の連結部材）２０
がトンネル壁体内面側から挿通されるようになってお
り、ほぞ穴１８のトンネル外面側の壁部には前記ボルト
２０に嵌合するめねじ金具２１が埋設されており、前記
ボルト挿通孔１９のトンネル内面側はボルト２０を螺着
した際にボルトの頭部２０ａが埋設するように凹部２２
が形成されている。

【００２１】さらに、前記ボルト挿通孔１９に直交し
て、前記継手部を貫通するようにリングの軸線方向に沿
ったボルト挿通孔２３が形成されている。図６に示した
ように、このボルト挿通孔２３には、ボルト（ピン状の
連結部材）２４がトンネル壁体側面から挿通されるよう
になっており、ほぞ穴１８のトンネル壁体奥側の壁部に
は前記ボルト２４に嵌合するめねじ金具２５が埋設され
ており、前記ボルト挿通孔２３のトンネル壁体手前側は
ボルト２４を螺着した際にボルトの頭部２４ａが埋設す
るように凹部２６が形成されている。

【００２２】前記構成のセグメント１６同士を接合する
際には、前記ほぞ１７とほぞ穴１８とが嵌合するように
セグメント１６を配置した後、継手部を貫通するリング
径線方向の３箇所のボルト挿通孔１９、１９…およびリ
ング軸線方向のボルト挿通孔２３にそれぞれボルト２
０、２０…、２４を挿通し、螺着する。

【００２３】本実施例のセグメント１６の継手構造は、
一つのほぞ１７とほぞ穴１８とを嵌合させ、ボルト２
０、２０…、２４を４箇所螺着するのみでセグメント１
６同士を接合できるので、セグメント接合作業を簡単に
行なうことができる。

【００２４】また、ほぞ１７とほぞ穴１８とからなる継
手部は、セグメント１６の接合端面１６ａ内に形成され
るので、トンネル壁体の内面に継手凹部が形成されるこ
ともないため、この継手凹部埋設作業のための労力や時
間を必要としないのみならず、継手部が接合端面１６ａ
中央部に大きな断面積で形成されているので、セグメン
ト１６の接合強度も十分確保することができる。

【００２５】なお、本実施例においては、セグメント１
６に直方体状の一つのほぞ１７を設けたが、ほぞ１７の
形状および数はこれに限る必要はない。また、ボルトの
数についても本実施例に限る必要はない。また、リング
軸線方向に沿ったボルト挿通孔２３は、前記実施例と同
様に、ボルト２４をセグメント１６を貫通させて隣り合
うリングの側面に締結させる構成にすることもできる。
また、ボルト２０、２４は併用する他、それぞれ独立し
て使用することもできる。

【００２６】

【発明の効果】本発明のセグメントの継手構造によれ
ば、セグメントの接合端面に形成された凸部と凹部が嵌
合されてセグメント同士が接合されるので、セグメント
接合後のトンネル内面は平滑な面となる。したがって、
従来のように継手凹部の埋設作業にかかる労力や時間を
削減することができ、トンネル構築作業の工期短縮を図
ることができる。

【００２７】また、前記凸部および凹部が接合端面内に
形成されるとともに、これら凸部と凹部が嵌合されてな
る継手部にピン状の連結部材が挿通されるので、継手部
はセグメントの厚さ方向の中央部に位置し、継手部とピ
ン状の連結部材とが応力を受けるようになる。したがっ
て、特に、近年において、多大な交通量に対応するトン
ネル、あるいは鉄道と車道とを複合させたトンネル等、
その内径がきわめて大きな大断面トンネルを構成する板
厚の大きなセグメント同士を接合する場合にも、従来の
継手構造のように、セグメントの内面側近傍でセグメン
ト同士を接合するものと比較して、応力がかたよること
がなく、十分な接合強度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセグメントの継手構造の一実施例を示
す斜視図である。

【図２】同、側面図である。

【図３】同実施例における複数のセグメントによって構
成されたトンネル壁体を示す側面図である。

【図４】本発明のセグメントの継手構造の他の実施例を
示す斜視図である。

【図５】同、側断面図である。

【図６】同、平断面図である。

【図７】従来のセグメントの継手構造の一例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

７、１６ セグメント ７ａ、１６ａ 接合端面 ９ プレート（凸部） １０ ボルト挿通孔 １２ プレート挿入溝（凹部） １４、２０、２４ ボルト（ピン状の連結部材） １７ ほぞ（凸部） １８ ほぞ穴（凹部） １９、２３ ほぞのボルト挿通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに接合する円弧版上セグメントの各
   接合端面にそれぞれ設けた凸部および凹部を互いに嵌合
   させるとともに、これら凸部および凹部からなる継手部
   にピン状の連結部材を挿通させたことを特徴とするセグ
   メントの継手構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載のセグメントの継手構造に
   おいて、前記凸部は、セグメントの接合端面に直交し、
   かつセグメントの厚さ方向に沿って設置され、前記連結
   部材が挿通される挿通孔を有する複数のプレートからな
   り、前記凹部は、前記プレートがそれぞれ嵌合する複数
   の溝からなり、前記プレートを、接合する相手側のセグ
   メントの前記溝に嵌合させた状態で、一直線状に連続し
   た各プレートの前記挿通孔に前記連結部材を挿通させた
   ことを特徴とするセグメントの継手構造。