JPH0750476Y2 - セグメント締結構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、シールド掘進工法におけるトンネルセグメン
トの締結構造に関するものである。

［従来の技術］ トンネルの構築にはシールド掘進工法が一般的に実施さ
れており、この工法は、シールド前端の羽口でトンネル
切羽の掘削を行い、切羽を保持しつつ後方のジャッキ推
力によってシールドを前進させ、該シールドの推進に伴
ってシールド内後部で鉄筋コンクリート製のセグメント
をボルト締結して組立てることにより履工を完成するよ
うにしている。

従来から用いられているセグメントの一例を説明する
と、第４図ないし第６図に示すように、トンネルの一部
を形成する如く円弧板形状を有するセグメント１のリン
グ間連結面２から所要の間隔をおいた内側の位置にボル
ト箱穴３が設けられており、ボルト箱穴３とリング間連
結面２との間にはリング間継手用ボルト孔４が穿設され
ている。またセグメント１のリング間連結面２及びピー
ス間連結面５からそれぞれ所要の間隔をおいた角隅に近
い位置にもボルト箱穴６が設けられていて、ボルト箱穴
６とリング間連結面２との間にはリング間継手用ボルト
孔４が穿設されており、さらにこのリング間継手用ボル
ト孔４に対して直交する方向になるように、ボルト箱穴
６とピース間連結面５との間にはピース間継手用ボルト
孔７が穿設されている。

リング間継手用ボルト孔４及びピース間継手用ボルト孔
７は同じ構造になっているが、第４図のVII−VII拡大断
面図である第７図によってピース間継手用ボルト孔７を
説明すると、ピース間継手用ボルト孔７には、ピース間
連結面５端部側に口径が徐々に増大するようにフレアー
加工したフレアー部８を有する案内パイプ９が設けられ
ている。またピース間継手用ボルト孔７のボルト箱穴６
への開口部には、テーパー部10と拡大開口11とを有する
ナット受12が設けられており、ナット受12の案内パイプ
９側の内面には保持リング13を嵌め、ピース間継手用ボ
ルト孔７に挿通する後述の長ボルトが重力によって移動
することがないように長ボルトに拘束力を与え、且つ所
要の気密性を保持し、セグメント１外部からの地下水の
浸水を防止する働きをさせるようにしている。ピース間
継手用ボルト孔７と直交する方向のリング間継手用ボル
ト孔４にも、上述と同じ構造が施されている。

セグメント１のリング間連結面２及びピース間連結面５
に接して配置されたセグメント1,1同志を締結するに
は、リング間継手用ボルト孔４及びピース間継手用ボル
ト孔７に、第４図、第８図に示すように長ボルト14を挿
通し、両端をナットで締付けることによって、第９図な
いし第11図に示すように多数のセグメント１をトンネル
の形状に締結する。

次に、従来から行われているセグメント締結の手順につ
いて説明する。

まず第12図に示すように、セグメント１の一方のボルト
箱穴３とリング間連結面２との間の案内パイプ９に長ボ
ルト14を差し込み、ボルト箱穴３内に位置する長ボルト
14のネジ部15にテーパーナット17をネジ部15に螺着した
後、ネジの化学的ゆるみ防止剤16を付着する。

続いてテーパーナット17を螺合した側と反対側の長ボル
ト14の端部がリング間連結面２から出ないように、第８
図に示すように長ボルト14を案内パイプ９に押し込む。
セグメント１は、この第８図に示す状態で取り扱われ
る。

図示しないセグメント自動組立装置に、第13図に示すよ
うに、既設のセグメント１′のボルト箱穴３′に対応し
てナットランナー18を備える。

ナットランナー18は、第14図に示すように前記２本の長
ボルト14に対応して２個のナット19をマグネット等にて
吸着して収容するソケット20,21を備えており、該ソケ
ット20,21がアイドラー22、伝達ギア23及び駆動ギア24
を介してモータ25により周方向に回転駆動されるように
してある。ナットランナー18は第13図に矢印で示すよう
にボルト箱穴３′内に挿脱A,A′することができ、且つ
長ボルト14に対して近接離反B,B′させることができる
ように支持されている。

セグメント１の内側面には、シール材26を介して前記ボ
ルト箱穴３を塞ぐシール板27が支持部材28を介して矢印
C,C′の如く押付、離反可能にセグメント自動組立装置
（図示せず）に支持されており、且つ前記シール板27に
は給気口29を通じてボルト箱穴３内に圧縮空気を供給す
る給気管30が設けられている。

第13図に示すように、ナットランナー18をボルト箱穴
３′内に挿入Ａし、続いて矢印Ｂ方向に移動させること
により、ナットランナー18の各ソケット20,21に収容さ
れたナット19をボルト孔７に接近対峙させる。

又、シール板27をＣ方向に移動させてボルト箱穴３を塞
ぐ。

続いて、モータ25によりソケット20,21に収容されたナ
ット19を回転させた状態で給気管30を介して給気口29に
圧縮空気を供給する。

すると、長ボルト14は圧縮空気によって左端を押され、
よって右側に移動して先端のネジ部31が前記ソケット2
0,21に支持されて回転しているナット19に螺合し、テー
パーナット17がナット受け12のテーパー部10（第７図参
照）によって締付られる。このとき案内パイプ9,9はフ
レアー部８を有しているので、セグメント1,1′に少し
の位置ずれがあっても長ボルト14は確実に挿通すること
ができる。

その後、モータ25の駆動力をフリーとし、ナットランナ
ー18を矢印Ｂ′の如く離反させ、続いて矢印Ａ′の如く
ボルト箱穴３′から抜き出すと共に、シール板27も矢印
Ｃ′の如くセグメント１から離反させて第15図に示すよ
うに締結作業を終了する。

［考案が解決しようとする課題］ 上述したようにセグメント締結するにあたって従来は、
案内パイプ９に長ボルト14を差し込み、この長ボルト14
を圧縮空気によって押し、隣接するセグメントのボルト
孔に挿通するようにしている。

ところが、第４図に示すようにセグメント１のリング間
連結面２及びピース間連結面５からそれぞれ所要の間隔
をおいた角隅に近い位置に設けられているボルト箱穴６
には、互に直交する方向リング間継手用ボルト孔４とピ
ース間継手用ボルト孔７とが穿設されている。そのた
め、一方のボルト孔に差し込んだ長ボルトを圧縮空気で
押して隣接するセグメントのボルト孔に挿通しようとし
ても、ボルト箱穴６に供給された圧縮空気は、長ボルト
を差し込んでない他方のボルト孔から漏れてしまって、
長ボルトを隣接するセグメントのボルト孔に挿通できな
いという問題があった。

すなわち、第９図において既設のセグメント１に対して
次の１番目のセグメント１′をリング間連結面２で締結
するため、セグメント１′のボルト箱穴６から長ボルト
14をリング間継手用ボルト孔４に挿通しようとしてボル
ト箱穴６に圧縮空気を供給しても、この圧縮空気はピー
ス間継手用ボルト孔７から漏れてしまう。

また第10図に示すように、１番目のセグメント１′の円
弧方向一側に２番目のセグメント１″を設置して既設の
セグメント１に対してはリング間連結面２で締結し、１
番目のセグメント１′に対してはピース間連結面５で締
結するため、セグメント１″のボルト箱穴６から長ボル
ト14をリング間継手用ボルト孔４に挿通し、ボルト箱穴
６′からは長ボルト14をピース間継手用ボルト孔７に挿
通しようとしてボルト箱穴6,6′に圧縮空気を供給して
も、ボルト箱穴６に供給された圧縮空気はピース間継手
用ボルト孔７から漏れ、ボルト箱穴６′に供給された圧
縮空気はリング間継手用ボルト孔４から漏れてしまう。

更に、第11図に示すように１番目のセグメント１′の円
弧方向他側に３番目のセグメント１を締結する場合
は、２番目のセグメント１″の場合と勝手方向が逆にな
るがやはり上記と同様にボルト孔7,4から圧縮空気が漏
れてしまう。

本考案は、このようなセグメント１の角隅部に近い位置
に設けられているボルト箱穴６から、リング間継手用ボ
ルト孔４あるいはピース間継手用ボルト孔７の一方に差
し込んだ長ボルト14を圧縮空気で押して隣接するセグメ
ントのボルト孔に挿通する場合に、ボルト箱穴６に供給
した圧縮空気が、他方のボルト孔から漏れないようにし
たセグメント締結構造を提供することを目的とするもの
である。

［課題を解決するための手段］ 本考案のセグメント締結構造は、セグメントに形成した
ボルト箱穴に、リング間継手用ボルト孔及びピース間継
手用ボルト孔を形成し、隣接するセグメントの一方のセ
グメントのリング間継手用ボルト孔及びピース間継手用
ボルト孔に長ボルトをボルト箱穴側に引込めて収納して
おき、他方のセグメントのボルト箱穴にナットランナー
を挿入し、前記長ボルトを収納したボルト箱穴に圧縮空
気を供給して長ボルトをナットランナー側に押出して締
結を行うようにしたセグメント締結構造であって、セグ
メントの角隅に設けられたボルト箱穴と、該ボルト箱穴
に互に直交する方向に設けられたリング間継手用ボルト
孔及びピース間継手用ボルト孔と、該リング間継手用ボ
ルト孔及びピース間継手用ボルト孔のいずれか一方に前
記ボルト箱穴側から装着した圧気もれ防止キャップとを
備えたことを特徴とするものである。

［作用］ 長ボルトを差し込んでいない方のボルト孔からは、圧気
もれ防止キャップによって圧縮空気の漏れが防止され
る。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本考案に使用する圧気もれ防止キャップ32の一
実施例の縦断側面図であって、圧気もれ防止キャップ32
はプラスチック、ゴムまたは薄板プレスによって成形さ
れており、第１図に示すようにナット受12内面のテーパ
ー部10にボルト箱穴６側から嵌めると、圧気もれ防止キ
ャップ32の外周面がテーパー部10に密接するように、テ
ーパー部10のテーパー角度と一致する傾斜で先端33側の
直径が小さくなっている。そして圧気もれ防止キャップ
32の先端は、肉厚を薄くするために球面形状にしてあ
る。

圧気もれ防止キャップ32をナット受12内面のテーパー部
10にボルト箱穴６側から嵌めて装着すると、圧気もれ防
止キャップ32の外周面はテーパー部10に密接し、さらに
ボルト箱穴６側から圧気もれ防止キャップ32の内面側に
内圧が作用すると、ふくらむ傾向になってセルフシール
性を発揮し、ピース間継手用ボルト孔７を閉鎖する。

圧気もれ防止キャップ32はリング間継手用ボルト孔４の
ナット受12の内面に装着することによって、リング間継
手用ボルト孔４を閉鎖することもできる。

第９図に示すように既設のセグメント１に対して次の１
番目のセグメント１′をリング間連結面２で締結する場
合には、セグメント１′のボルト箱穴６側からピース間
継手用ボルト孔７に圧気もれ防止キャップ32を装着する
と、ピース間継手用ボルト孔７は閉鎖されてボルト箱穴
６に供給された圧縮空気はピース間継手用ボルト孔７か
ら漏れなくなり、リング間継手用ボルト孔４に差し込ま
れている長ボルト14は圧縮空気に押されてリング間継手
用ボルト孔４に挿通される。

また、第10図に示すように１番目のセグメント１′の円
弧方向一側に２番目のセグメント１″を配置して既設の
セグメント１に対してはリング間連結面２で締結し、１
番目のセグメント１′に対してはピース間連結面５で締
結する場合には、セグメント１″のボルト箱穴６側から
ピース間継手用ボルト孔７に圧気もれ防止キャップ32を
装着し、ボルト箱穴６′側からリング間継手用ボルト孔
４に圧気もれ防止キャップ32を装着すると、ボルト箱穴
6,6′に供給された圧縮空気は漏れなくなり、長ボルト1
4,14はリング間継手用ボルト孔４、ピース間継手用ボル
ト孔７に挿通される。

更に、第11図に示すように１番目のセグメント１′の円
弧方向他側に３番目のセグメント１を締結する場合
は、２番目のセグメント１″の場合と勝手方向が逆にな
る位置のボルト孔7,4に圧気もれ防止キャップ32を装着
すると、ボルト箱穴6,6′に供給された圧縮空気は漏れ
なくなり、長ボルト14,14の挿通が行われる。

次に圧気もれ防止キャップ32を取除く手順を説明する。

例えば第９図に示すように第１のセグメント１′のピー
ス間継手用ボルト孔７に圧気もれ防止キャップ32を装着
して、リング間継手用ボルト孔４に差し込んであった長
ボルト14をセグメント１側に挿通した後、第10図に示す
ように第２のセグメント１″をピース間連結面５に接し
て配置する。そして第３図に示すように第２のセグメン
ト１″のボルト箱穴６をシール板27で塞ぎ、給気管30か
ら圧縮空気を供給すると、第２のセグメント１″のピー
ス間継手用ボルト孔７に差し込まれていた長ボルト14は
圧縮空気に押されて第１のセグメント１′の方に移動
し、第１のセグメント１′のナット受12の内面に装着さ
れていた圧気もれ防止キャップ32を第１のセグメント
１′のボルト箱穴６の方に押し出すので、ボルト箱穴６
から圧気もれ防止キャップ32を取出せばよい。

リング間継手用ボルト孔４に装着していた圧気もれ防止
キャップ32を取除く場合には、リング間連結面２に接し
て次のセグメント１を配置し、上記と同じ手順でリング
間継手用ボルト孔４に差し込んであった長ボルト14を移
動させればよい。

［考案の効果］ 本考案は、リング間継手用ボルト孔及びピース間継手用
ボルト孔とを設けたボルト箱穴において、長ボルトを移
動させる圧気が漏れることなく長ボルトの挿通作業を確
実に行うことができ、また長ボルトの挿通作業後は圧気
もれ防止キャップを隣接セグメントに差し込んである長
ボルトによって簡単に取除くことができるので、セグメ
ント組立の自動化に極めて有効であり、且つ圧気もれ防
止キャップの設置により、セグメントの角隅のボルト箱
穴をリング間継手用とピース間継手用に兼用することが
でき、よってセグメントに形成するボルト箱穴の数を少
なくしてセグメントの強度低下を防止できる効果を奏し
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の要部を示す縦断面図、第２
図は圧気もれ防止キャップの一実施例の縦断側面図、第
３図は圧気もれ防止キャップを取除く状態を示す縦断面
図、第４図はセグメントの底面部、第５図は第４図をＶ
方向から見た正面図、第６図は第４図をVI方向から見た
側面図、第７図は第４図のVII−VII拡大断面図、第８図
は長ボルトを差し込んだ状態を示す第７図と同様な断面
図、第９図ないし第11図はセグメントの配置を示す底面
図、第12図は長ボルトをボルト孔に差し込む状態を示す
縦断面図、第13図は長ボルトをボルト孔に挿通する状態
を示す縦断面図、第14図はナットランナーの断面図、第
15図はセグメントを締結した状態を示す縦断面図であ
る。 図中、1,1′,1″,1はセグメント、４はリング間継手
用ボルト孔、6,6′はボルト箱穴、７はピース間継手用
ボルト孔、32は圧気もれ防止キャップを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セグメントに形成したボルト箱穴に、リン
   グ間継手用ボルト孔及びピース間継手用ボルト孔を形成
   し、隣接するセグメントの一方のセグメントのリング間
   継手用ボルト孔及びピース間継手用ボルト孔に長ボルト
   をボルト箱穴側に引込めて収納しておき、他方のセグメ
   ントのボルト箱穴にナットランナーを挿入し、前記長ボ
   ルトを収納したボルト箱穴に圧縮空気を供給して長ボル
   トをナットランナー側に押出して締結を行うようにした
   セグメント締結構造であって、セグメントの角隅に設け
   られたボルト箱穴と、該ボルト箱穴に互に直交する方向
   に設けられたリング間継手用ボルト孔及びピース間継手
   用ボルト孔と、該リング間継手用ボルト孔及びピース間
   継手用ボルト孔のいずれか一方に前記ボルト箱穴側から
   装着した圧気もれ防止キャップとを備えたことを特徴と
   するセグメント締結構造。