JPH07238788A

JPH07238788A - シールドセグメントの接合方法

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Publication number: JPH07238788A
Application number: JP6032368A
Authority: JP
Inventors: Koji Akiyama; 幸治秋山; Yukio Kimura; 幸夫木村; Yasushi Kuribayashi; 恭嗣栗林
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 1995-09-12
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: JP3292341B2

Abstract

(57)【要約】【目的】セグメントリング全体の剛性を高め、接合作
業性のよいセグメント接合法を提供する。【構成】一接合法として、セグメント１は円周方向端
面２，８に凸部３，９、トンネル軸方向端面６，８に凹
部７，９を備えており、各凹部７，９の底には接着剤が
膜を介して充填封止される。組立ての際のセグメント突
き当てにより、凸部３，９により膜が破壊され、接着剤
が接合端面間に充満し、これによりセグメント同士が接
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、例えばトンネルのシー
ルド工法などにおいて適用可能なシールドセグメントの
接合方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シールド工法によるトンネルに
は、円周方向に分割されその各々が円弧状のコンクリー
ト製（またはレジンコンクリート製）のシールドセグメ
ントが用いられている。そしてこれらシールドセグメン
トの組立てにあたっては、複数のシールドセグメントを
千鳥状に配置し、各シールドセグメントの円周方向端面
同士および軸方向端面同士をボルトによって連結するこ
とにより筒状のセグメントリングを形成している。

【０００３】図９は、ボルトによる組立ての対象とな
る、従来のシールドセグメントの継手部外観を示してい
る。図９において、９０はシールドセグメント本体（以
下、セグメント）を示し、９０ａはセグメント９０の円
周方向端面、９０ｂはセグメント９０の軸方向端面をそ
れぞれ示している。

【０００４】従来のセグメント９０は、図示するように
円周方向端面９０ａおよび軸方向端面９０ｂに、一般に
「箱抜き」と呼ばれる凹部９１，９２が形成され、更に
それぞれの凹部９１，９２に対して、ボルト締結のため
の補助金具９３，９４が挿入固定されている。そして、
セグメントリングの組立てにあたっては、このセグメン
ト９０の円周方向および軸方向から別のセグメント（図
示せず）をアクセスさせて、その端面同士を突き当て、
補助金具９３，９４のボルト孔９５，９６にボルト（図
示せず）を通し、一方の凹部でナット締めし、以下これ
を繰り返すことにより筒状のセグメントリングを形成し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たセグメントリングの組立方法は、図示しなようにセグ
メント９０それ自体にボルト収納部としての凹部９１，
９２を形成しなければならず、このセグメント欠損部分
のためにセグメント自体の強度が低いという問題があ
る。加えて、継手部の補助金具９３，９４の剛性は、セ
グメント９０に比較して格段に小さいために外力により
変形し易く、その接合部も継手部端面全域に亙るもので
もないため、組立てられたセグメントリング（又はシー
ルドトンネル）全体の高剛性を確保することが困難であ
る。

【０００６】更に、このようなセグメント９０を多数使
用してセグメントリングを組立てるには、何箇所もボル
トを挿入して締結しなければならず、しかも制限された
狭い作業環境下で行うことが多いために、その接合作業
に多大な労力を要する。

【０００７】本発明はかかる問題に鑑み、組立てられた
セグメントリング全体の高剛性を確保できるとともに、
少ない労力でセグメント同士を接合することができるよ
うなシールドセグメント接合方法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、第１の発明によるシールドセグメント接合方法は、
予めシールドセグメントの継手部に接着剤を封止してお
き、シールドセグメント同士の組立に伴って、前記接着
剤の封止部に外力を与えて封止を解き、以て接着機能を
発現させてシールドセグメントの継手部間を接合するこ
とを特徴としている。

【０００９】また、同じ目的を達成するため、第２の発
明によるシールドセグメント接合方法は、シールドセグ
メント同士の継手部端面を突き当てた後、突き合わされ
たセグメント継手部端面間に接着剤を充填することによ
り、シールドセグメントの継手部間を接合することを特
徴としている。

【００１０】

【作用】上記第１および第２の発明に共通して、シール
ドセグメント同士は接着剤によって接合されるために、
その接合領域は接合対象となる継手部全域に亙ることが
できる。また、セグメント本体に欠損部が生じないため
に、セグメントの強度が確保され、セグメントリングの
高剛性が確保される。

【００１１】また、本発明によるシールドセグメント接
合方法は、この接着剤それ自体の接着作用を利用するも
のであるため、継手部に封止された接着剤の封止部を外
力で解いたり、或いは、シールドセグメント同士を組立
てた状態で、継手部間に接着剤を後から充填するといっ
た上記発明の接合作業は、多数のボルトをいちいち締結
していく従来作業よりも格段に少ない労力で実行するこ
とができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による２つのシ
ールドセグメント接合方法を説明する。図１〜図４は、
シールドセグメント組立てに先立って継手部は接着剤を
封止する、第１の接合方法を説明したものであり、図１
は、組立対象となるシールドセグメント（以下、セグメ
ントと呼ぶ）の外観を示している。

【００１３】図１において、１はセグメントリング（図
示せず）を構成する円弧状のセグメントであり、例えば
コンクリート、またはレジンコンクリートなどの材料か
ら形成される。このセグメント１において、矢印Ａで示
すセグメント円周方向の端面２には、その中央に、矢印
Ｂで示すトンネル軸方向にホゾ形の凸部３が延設され、
凸部３の先端部断面は円弧状に形成される。これに対
し、端面２に対向するもう１つの端面４には、端面２の
凸部３に相補する凹部５がトンネル軸方向Ｂに延びて形
成される。これら凸部３と凹部５は、セグメントリング
組立時において別のセグメントの凹部および凸部に対し
それぞれ嵌合する関係にある。

【００１４】また、トンネル軸方向Ｂの端面６には、そ
の中央に、円周方向Ａに沿って凹部７が延設され、端面
６に対向するもう１つの端面８には、別のセグメント１
の凹部７と嵌合するホゾ形の凸部９が円周方向Ａに沿っ
て形成される。なお、この凸部９もまた、その先端部分
は円弧状に湾曲しており、凹部７の底面はこの先端部分
に相補する形状を有する。

【００１５】図２に、上述した端面４，６の凹部５，７
の断面を示す。本接合方法において使用されるセグメン
ト１は、予め凹部５，７の底部に、セグメント形成材料
を接着できる特殊な接着剤１０が、凹部５，７の長手方
向（図面に対して垂直な方向）に沿って適量分貯留され
ており、さらに乾燥および硬化防止のために、接着剤１
０の表面（図２における接着剤上面と凹部長手方向の両
方側面）には特殊な紙、または多孔質のフィルムの膜１
１が被せられる。すなわち、膜１１が外部から破損され
ない限りにおいては、この接着剤１０は外界からは遮断
された封止状態にあり、その接合機能を温存したままセ
グメント１に携行される形となっている。なお、ここで
使用される接着剤１０は、当然ながら温度や湿度の過酷
な条件下にあっても、比較的接着能力低下の少なくかつ
セグメント１に対しては強力な接着作用をもつものが選
定されることが好ましい（例えば、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂系接着剤など）。

【００１６】以上のように構成されたセグメント１同士
の接合方法を以下、説明する。図３は、セグメント１の
円周方向端面２，４の接合方法に関し、（ａ）はその接
合前、（ｂ）は接合後の状態をそれぞれ示したものであ
る。前述したように、セグメント１同士の接合は、一方
のセグメント１の端面４の凹部５に対して、別のセグメ
ント１の端面２の凸部３を嵌入することによってなされ
る。このため、凸部３と凹部５の形状相補関係により、
端面２，４同士を突き当てた際、凸部３の先端部分によ
って凹部５内の膜１１が破壊され、中にある接着剤１０
が端面２，４間に流出してセグメント１同士を接合させ
るのである。

【００１７】図４は、トンネル軸方向Ｂに沿うセグメン
ト１の接合方法を示し、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）
は接合後の状態を示している。その接合形態は上述した
円周方向端面２，４の接合と全く同様であり、この方向
でもセグメント１の軸方向端面６に対して、別のセグメ
ント１の端面８を嵌め込み、その凸部９によって端面６
内の接着剤１０を開封し、接着作用を発現させて端面
６，８同士を接合するのである。なお、この方向での接
合位置関係は、図１にも示したように、セグメント１の
１つの端面８が２つの端面６に亙って接合されることが
一般的であり、従って、端面８の凸部９は組付けの際、
２つのセグメント１の膜１１を同時に破壊して凹部７に
充填封止されていた接着剤１０を部分的に流出させる。

【００１８】このように、第１の発明としての接合法に
よれば、セグメントリング組立ての際の突き当てによっ
て、継手部に充填封止されていた接着剤１０の接合作用
を同時に発現させるため、これまでのようなボルト締め
などの込み入った作業を要することなく、簡単にセグメ
ント同士を接合することができ、これを繰り返すことで
円筒状のセグメントリングを施工することができる。ま
た、接合領域の比較においても、これまでのボルトによ
るポイント接合よりも格段に広い面積に亙って接合する
ことができ、セグメントリングの強度も向上することが
できる。

【００１９】次に、シールドセグメント組立て後に継手
部端面間に接着剤を充填する第２の接合方法を説明す
る。図５は、この接合方法に使用されるセグメントの外
観を示している。なお、本図において、先の接合法で使
用されたセグメントと同様な構成部分は同一番号を付す
こととする。

【００２０】本接合法では、セグメント１の円周方向Ａ
の端面２，４には、トンネル軸方向Ｂに延びる半円柱状
の凹部１２が形成され、またトンネル軸方向Ｂの端面
６，８にも円周方向Ａに延びる半円柱状の凹部１３が形
成される。更に、各凹部１２，１３の端面２，４，６，
８には、凹部内空間と外部とを連通させる接着剤注入用
の半円孔１４が形成されており、その位置は、セグメン
ト１の組立位置関係を想定して隣接するセグメント１の
半円孔と整合して円形の孔が形成されるように位置決め
される。

【００２１】以上のように構成されたセグメント同士の
接合方法を説明する。図６は、セグメント１の円周方向
端面２，４を突き合わせた状態を示したものである。こ
のような状態では、図示するように、両端面間に２つの
凹部１２によって円柱状の空間が画成され、この空間は
２つの半円孔１４を合わせた孔によって外部と連通する
ことになる。以上のようにして端面２，４間に接着剤充
填部が形成されたならば、例えば図示するような手動式
のグルーポンプ１５を用いて、その先端部を整合された
半円孔１４に差し込み、円柱空間内に接着剤を規定量充
填し、その接合作用により２つのセグメント１を一体化
させるのである。

【００２２】しかして、この接合法は、トンネル軸方向
Ｂの端面６，８においても全く同様である。図７は、セ
グメント１の端面６，８を突き合わせた状態を示したも
のである。ここでは、組上がったセグメントリング１６
の軸方向端面６と、セグメント１の軸方向端面８を、半
円孔１４が一致するようにして突き合わせ、２つの凹部
１３とによって画成される円柱状の空間に接着剤を充填
し、端面接合するのである。なお、以上説明した接合例
は、１セグメントずつ接着剤を充填して接合し、徐々に
そのマスを大きくして最終的にセグメントトンネルと作
る方法であるが、他の組立て例としては、トンネルを構
成する全セグメントを仮組立て後、接着剤を一度に充填
して各円周方向端面２，４および軸方向端面６，８を一
挙に接合してトンネルを成す工法も可能である。

【００２３】図８はこの接合状態を示したものであり、
図８（ａ）はセグメント円周方向接合時の接着剤充填を
示すセグメントリングの断面、（ｂ）はトンネル軸方向
接合時の接着剤充填を示すセグメントリングの断面をそ
れぞれ示している。なお、この組立て法を採用する場
合、セグメント同士が完全に接合されるまでの間、セグ
メントの自重によって仮組立ての位置関係が崩れないよ
うに、図示しないボルトや他の支持手段によってセグメ
ント組立体をサポートする必要がある。

【００２４】このように、第２の発明としての接合法に
よれば、第１の接合法と同様に、接着剤を介してセグメ
ント同士を接合するため、これまでのようなボルト締め
などの込み入った作業を要することなく、少ない労力で
セグメントトンネルを施工することができる。また、ボ
ルトによる締結と異なり、接着剤が充満された状態では
セグメント内部に欠損部が生じないため、組立てられた
セグメントリングやシールドトンネルの強度を損なうよ
うなことはい。更に、使用される接着剤は、これまで用
いられていたシール材としての止水機能を兼ねることが
できるため、これまで行われていたボルト締結後のシー
ル材の張り付け作業が無くなり、この点でも労力、施工
コストを格段に低減できる。

【００２５】なお、上述した２接合法に共通して、その
継手部の凹部や凸部の形、あるいは接着剤の封止・開封
・充填などの形態に関しては、図示した例に限定される
ものではない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように第１および第２の発
明によれば、これらに共通して、ボルト締結による接合
でないため、シールドセグメントにボルト収納用欠損部
を生じることなく、組立てられたセグメントリングやシ
ールドトンネルに対し高い剛性を与えることができる。
また、ボルト締結方式ではないために、これに伴ってボ
ルトの挿入や締結作業がなくなり接合に要する労力を低
減でき、作業性も向上する。

【００２７】加えて、端面間に充填される接着剤が、こ
れまで用いられていたシール材としての止水機能を兼ね
ることができるため、シール材の張り付け作業が無くな
り、施工コストを格段に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明による接合方法で使用されるシール
ドセグメントの外観斜視図である。

【図２】図１のセグメント継手部の凹部断面図である。

【図３】図１のセグメントの円周方向の接合前後を示す
外観図である。

【図４】図１のセグメントのトンネル軸方向の接合前後
を示す外観図である。

【図５】第２の発明による接合方法で使用されるシール
ドセグメントの外観斜視図である。

【図６】図５のセグメントの円周方向の接合方法を示す
外観図である。

【図７】図５のセグメントのトンネル軸方向の接合方法
を示す外観図である。

【図８】第２の発明による一接合状態を示し、（ａ）は
セグメント円周方向接合時の接着剤充填状態を示すセグ
メントリングの断面、（ｂ）はトンネル軸方向接合時の
接着剤充填状態を示すセグメントリングの断面をそれぞ
れ示した図である。

【図９】従来のセグメント部分の外観斜視図である。

【符号の説明】

１シールドセグメント２，４円周方向端面３，９凸部５，７，１２，１３凹部６，８トンネル軸方向端面１０接着剤１１膜１４半円孔（接着剤充填孔の一部）１５グルーポンプＡセグメント円周方向Ｂセグメントトンネル軸方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円弧状に分割されたシールドセグメント
同士の継手部端面を接合してリング状にシールドセグメ
ントを組立可能なシールドセグメントの接合方法であっ
て、予め前記シールドセグメントの継手部に接着剤を封止し
ておき、シールドセグメント同士の組立に伴って、前記
接着剤の封止部に外力を与えて封止を解き、以て接着機
能を発現させてシールドセグメントの継手部間を接合す
ることを特徴とするシールドセグメントの接合方法。
【請求項２】円弧状に分割されたシールドセグメント
同士の継手部端面を接合してリング状にシールドセグメ
ントを組立可能なシールドセグメントの接合方法であっ
て、前記シールドセグメント同士の継手部端面を突き合わせ
た後、突き合わされたセグメント継手部端面間に接着剤
を充填することにより、シールドセグメントの継手部間
を接合することを特徴とするシールドセグメントの接合
方法。