JPH06299796A

JPH06299796A - トンネル用セグメント

Info

Publication number: JPH06299796A
Application number: JP5085013A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ugata; 健宇賀田; Katsuji Wada; 勝治和田; Hiroshi Sato; 宏志佐藤; Tsutomu Aiba; 勉相場; Satoru Ishii; 悟石井
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1993-04-13
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 1994-10-25

Abstract

(57)【要約】【目的】隣接セグメント本体どうしを強力な接合力で
連結でき、しかも、アリ部材が外れにくいトンネル用セ
グメントを提供する。【構成】隣接させて組み付けられる一対のトンネル用
セグメント本体１の夫々の突合せ部１ａを突き合わせた
状態で対向する両アリ溝部３へ、両アリ溝部３に沿って
各別に嵌入自在な拡大頭部４を両側部に備えたアリ部材
５を嵌入させるに伴って、両突合せ部１ａを相対的に近
接させるテーパー面を、アリ溝部３とアリ部材５とに各
別に設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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本体の夫々の突合せ部
に、前記両突合せ部を突き合わせた状態で対向するアリ
溝部を各別に設け、前記両アリ溝部に沿って各別に嵌入
自在な拡大頭部を両側部に備えたアリ部材を設けてある
トンネル用セグメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のトンネル用セグメントと
しては、前記アリ部材を、前記アリ溝部への嵌入方向全
長にわたって同一断面形状に形成し、前記両アリ溝部
を、その溝全長にわたって同じ深さに形成してあるもの
があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のトンネ
ル用セグメントによれば、一対のトンネル用セグメント
本体（以下、単にセグメント本体と表記する）どうしの
連結は、前記両セグメント本体の突合せ部どうしを突き
合わせた状態に配置し、そのままの配置を維持した状態
で前記両アリ溝部に前記アリ部材を嵌入させることによ
って、両セグメント本体をつなぎ止めるものである。し
かし、アリ部材をアリ溝部にスムースに挿入するために
は、アリ溝部とそのアリ溝部内に嵌入したアリ部材との
間に適度な「遊び」を設ける必要があり、その「遊び」
を設けるが故に、連結した隣接セグメント本体相互が剛
に接合されず、両セグメント本体の突合せ面間が目開き
して、その部分から地下水がトンネル内に浸入したり、
応力集中によってセグメント連結箇所で破壊したりする
危険性があるという問題点がある。

【０００４】更には、前記アリ部材を、例えばトンネル
径方向に沿って上向きに嵌入させてあるような場合に
は、セグメント本体に伝わる振動等によって、前記アリ
部材が前記アリ溝部から抜け出て落下し、環状に接合さ
れたセグメント本体どうしの連結が解けて崩れ落ちる危
険性がある。

【０００５】そこで、本発明は、上記問題点を解消し、
隣接セグメント本体どうしを強力な接合力で連結でき、
しかも、アリ部材が外れにくいトンネル用セグメントを
提供するところにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明におけるトンネル用セグメントの特徴構成は、
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
本体の夫々の突合せ部を突き合わせた状態で対向する両
アリ溝部へ、前記両アリ溝部に沿って各別に嵌入自在な
拡大頭部を両側部に備えたアリ部材を嵌入させるに伴っ
て、前記両突合せ部を相対的に近接させるテーパー面
を、前記アリ溝部と前記アリ部材とに各別に設けてある
ところにある。

【０００７】尚、前記アリ部材は、両拡大頭部どうし
が、嵌入方向の前方ほど離間するよう形成してあり、前
記両アリ溝部は、前記突合せ部を突き合わせた状態で、
前記両アリ溝部内の前記拡大頭部嵌入用空間どうしが、
前記アリ部材の嵌入方向の前方ほど離間するように形成
してあってもよい。

【０００８】

【作用】本発明におけるトンネル用セグメントの特徴構
成によれば、前記テーパー面を、前記アリ溝部と前記ア
リ部材とに各別に設けてあるから、隣合う両セグメント
本体の各アリ溝部に、前記アリ部材を嵌入させるに伴っ
て、互いに接当するアリ溝部・アリ部材のテーパー面の
間に、両セグメント本体が近接する方向の力が作用し、
両セグメント本体を、その突合せ面で押し付け合う状態
に連結することが可能となる。従って、仮に、アリ溝部
とアリ部材とに嵌入操作を容易にする「遊び」を形成し
てあっても、連結された状態においては、両セグメント
本体は、突合せ面で共に押し付け力が作用した状態にな
り、より強力に隣接セグメント本体どうしの接合を行う
ことが可能となるから、従来のように、両突合せ面間が
目開きしたり、その部分から漏水したりすることを防止
することができると共に、両セグメント本体間の摩擦力
増大に伴う接合強度の増大をも期待することが可能とな
る。

【０００９】また、両セグメント本体の連結状態におけ
る前記アリ溝部と前記アリ部材とは、前記テーパー面の
全体で接当することが可能となり、しかも、両テーパー
面相互には押付力が作用していることによって、両テー
パー面間には、前記押付力に比例した摩擦力を期待する
ことができ、連結力を大きくして前記摩擦力を増加させ
て、前記アリ部材が前記アリ溝部から抜け落ちるのを防
止することが可能となる。一方、連結操作は、上述のよ
うに、両アリ溝部へ、アリ部材を嵌入させるだけの簡単
な操作であるから、機械化によって実施することが可能
となる。

【００１０】尚、前記アリ部材は、両拡大頭部どうし
が、嵌入方向の前方ほど離間（嵌入方向の後方ほど近
接）するよう形成してあり、前記両アリ溝部は、前記突
合せ部を突き合わせた状態で、前記両アリ溝部内の前記
拡大頭部嵌入用空間どうしが、前記アリ部材の嵌入方向
の前方ほど離間するように形成してあれば、前記両アリ
溝部へ前記アリ部材を嵌入させるに伴って、嵌入方向の
後方ほど近接するように形成された両拡大頭部が、両ア
リ溝部の拡大頭部嵌入用空間に進入し、その進入が深ま
るに連れて前記両アリ溝部は、両拡大頭部にガイドされ
て相対的に近接する方向へ誘導さる。即ち、前記アリ部
材の嵌入を深めることによって、両セグメント本体を引
き寄せて強く接合することができる。また、この様にし
て連結して環状に組み付けられたセグメント本体に対し
て、その厚み方向に沿う土圧や水圧等の外力が作用する
状態においては、前記外力のセグメント周方向の分散力
が、周方向に隣接するセグメント本体どうしを押し付け
る方向に作用するから、前記両アリ溝部内に嵌入させて
ある前記アリ部材には、両アリ溝部への嵌入を更に深め
る方向の力が作用し、前記アリ溝部から前記アリ部材が
外れるのを阻止することが可能となり、上向きに前記ア
リ部材を嵌入させてあっても、抜け落ち難い。

【００１１】

【発明の効果】従って、本発明のトンネル用セグメント
によれば、簡単な操作で、隣接セグメント本体どうしを
強力な接合力で連結でき、しかも、アリ部材を外れ難く
することができるようになって、シールドトンネルの安
全性が向上すると共に、セグメント連結作業の機械化を
図るシールドトンネルに対する適応性も向上させること
が可能となった。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図２に示すように、トンネルＨは、トンネ
ル用セグメント本体（以下、単にセグメント本体と表記
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。このトンネルＨの造成にあた
っては、先端部にカッター２ａ、後端部に推進用ジャッ
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本体１に推進反力を
とる推進ジャッキ２ｂの伸長によって、長手方向に沿っ
て移動させつつ、カッター２ａをトンネル軸心Ｐ周りに
回転させて地中を堀り進み、セグメント本体１の一リン
グ当りの推進距離（一般的には、１００ｃｍ／ｒｉｎｇ
の場合が多い）を推進した後、前記推進用ジャッキ２ｂ
を収縮させて、その推進用ジャッキ２ｂと前記横穴周壁
Ｘのセグメント本体１との間に、順次前記セグメント本
体１を設置していく。

【００１４】前記セグメント本体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本体１に対する突合せ部１ａ，１
ｂを各別に設けてある。また、前記突合せ部１ａ，１ｂ
には、その突合せ部１ａ，１ｂに沿った全周にわたっ
て、隣接するセグメント本体１との間をシールしてセグ
メント本体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。

【００１５】次に、本実施例のトンネル用セグメントに
ついて説明すると、図３・４・５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一対のセグメント
本体１の夫々の突合せ部１ａに、前記両突合せ部１ａを
突き合わせた状態で対向するアリ溝部３を各別に設け、
前記両アリ溝部３に沿って各別に嵌入自在な拡大頭部４
を両側部に備えたアリ部材５を設けて構成してある。
（図４参照）

【００１６】前記アリ部材５は、平板状のアリ本体５ａ
を設け、そのアリ本体５ａの両側部に、長手方向に沿っ
て円柱状の拡大頭部４を各別に設けて構成してあり、前
記アリ本体５ａの長手方向に沿って前記アリ溝部３へ嵌
入できるように形成してある。前記両拡大頭部４の外周
面には、対向配置した両アリ溝部３への前記アリ部材５
の嵌入に伴って前記両突合せ部１ａ，１ａを相対的に近
接させるテーパー面６を設けてある。更に、両拡大頭部
４は、前記アリ溝部３への挿入を実施し易くするため
に、先細り形状に形成してある。

【００１７】前記アリ溝部３は、前記突合せ部１ａのト
ンネル軸芯方向での前後端部にそれぞれトンネル軸芯方
向に沿って設けてあり（図１参照）、前記突合せ部１ｂ
に端部を開口させて形成してある。また、その開口か
ら、前記トンネル軸芯方向に沿ってアリ溝部３内に前記
アリ部材５を嵌入できるように構成してある（図４・５
参照）。前記アリ溝部３の底部分には、前記アリ部材５
の拡大頭部４を受け入れるための拡大頭部嵌入用空間７
を設けてあり、この空間７は、前記アリ部材５の前記嵌
入方向の前方ほど、前記突合せ部１ａから遠ざかるよう
に形成してあると共に、前記空間７の周壁には、対向配
置した両アリ溝部３への前記アリ部材５の嵌入に伴って
前記両突合せ部１ａ，１ａを相対的に近接させるテーパ
ー面６を設けてある。

【００１８】本実施例のトンネル用セグメントによれ
ば、トンネル周方向に沿って連結対象のセグメント本体
１を配置し、両セグメント本体１のアリ溝部３にアリ部
材５をトンネル軸芯方向に沿って嵌入させることによっ
て、両アリ溝部３のテーパー面６が、アリ部材５のテー
パー面６から両セグメント本体１を近接させる方向の力
を受けて、前記突合せ部１ａどうしが押し付けられた状
態になるように両セグメント本体１を連結することが可
能となる。また、アリ溝部３に嵌入させたアリ部材５
は、前記テーパー面６どうしの接当によって、容易に抜
け出すことがない。

【００１９】〔別実施例〕以下に別実施例を説明する。

【００２０】〈１〉前記アリ部材５の両拡大頭部４
を、図８（イ）、（ロ）に示すように、アリ溝部３への
嵌入方向の前方側ほど互いに離間するように、夫々円柱
形状に形成してあってもよく、このように形成すこと
で、アリ溝部３内にアリ部材５を嵌入するに伴って、隣
接するセグメント本体１どうしを互いに近接させると共
に、リング状にセグメント本体１を組付けた後には、ア
リ溝部３内からのアリ部材５の抜け落ちは防止できる。〈２〉前記アリ部材５及びアリ溝部３は、先の実施例
で説明した前記嵌入方向の前方ほど拡大頭部どうしが離
間するように形成してあるものに限らず、例えば、図６
・７に示すように、拡大頭部が前記嵌入方向に沿った状
態に設けてあるものでもよく、要するに、対向配置した
両アリ溝部３への前記アリ部材５の嵌入に伴って前記両
突合せ部１ａ，１ａを相対的に近接させるテーパー面６
を設けてあればよく、更には、アリ部材５の長さについ
ては、セグメント本体１の突合せ部１ａの全長にわたる
ものであってもよい。ただし、この場合は、前記アリ溝
部３も、前記アリ部材５に対応できるように形成する必
要がある。

【００２１】〈３〉前記アリ部材５、及び、前記アリ
溝部３は、アリ溝部３に対するアリ部材５の嵌入方向が
トンネル軸芯に沿った方向になるように設けられるもの
に限らず、例えば、トンネル径方向に沿って前記アリ部
材５を嵌入させることができるように配置するものであ
ってもよい。前記アリ部材５は、アリ溝部３から抜け出
るのを防止すべく、その表面に抜け出し方向に突出する
逆鱗部を設けてあってもよい。

【００２２】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、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】実施例のシールド用セグメント本体を表す斜視
図

【図２】シールドトンネルを表す縦断面図

【図３】実施例のシールド用セグメントを表すトンネル
軸芯方向視断面図

【図４】実施例のアリ部材を表す図

【図５】実施例のアリ溝部を表す断面図

【図６】別実施例のアリ部材を表す図

【図７】別実施例のアリ溝部を表す断面図

【図８】別実施例のアリ部材をアリ溝部３内へ嵌入する
時の作用図

【符号の説明】

１セグメント本体１ａ突合せ部３アリ溝部４拡大頭部５アリ部材６テーパー面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者相場勉大阪府大阪市大正区南恩加島７丁目１番22 号株式会社クボタ恩加島工場内 (72)発明者石井悟大阪府大阪市大正区南恩加島７丁目１番22 号株式会社クボタ恩加島工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】隣接させて組み付けられる一対のトンネ
ル用セグメント本体（１）の夫々の突合せ部（１ａ）
に、前記両突合せ部（１ａ）を突き合わせた状態で対向
するアリ溝部（３）を各別に設け、前記両アリ溝部
（３）に沿って各別に嵌入自在な拡大頭部（４）を両側
部に備えたアリ部材（５）を設けてあるトンネル用セグ
メントであって、前記両アリ溝部（３）への前記アリ部材（５）の嵌入に
伴って前記両突合せ部（１ａ）を相対的に近接させるテ
ーパー面（６）を、前記アリ溝部（３）と前記アリ部材
（５）とに各別に設けてあるトンネル用セグメント。
【請求項２】前記アリ部材（５）は、両拡大頭部
（４）どうしが、嵌入方向の前方ほど離間するよう形成
してあり、前記両アリ溝部（３）は、前記突合せ部（１
ａ）を突き合わせた状態で、前記両アリ溝部（３）内の
前記拡大頭部（４）嵌入用空間（７）どうしが、前記ア
リ部材（５）の嵌入方向の前方ほど離間するように形成
してある請求項１に記載のトンネル用セグメント。