JPH08121088A - セグメントの継手構造 - Google Patents

セグメントの継手構造

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JPH08121088A
JPH08121088A JP6258403A JP25840394A JPH08121088A JP H08121088 A JPH08121088 A JP H08121088A JP 6258403 A JP6258403 A JP 6258403A JP 25840394 A JP25840394 A JP 25840394A JP H08121088 A JPH08121088 A JP H08121088A
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wedge
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Munetaka Ozeki
宗孝 大関
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Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
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Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 セグメントどうしの接合作業を単純化して強
度も十分なものとする。 【構成】 第1のセグメント1Aに向けて第2のセグメ
ント1Bをスライドさせる動作にともなって、奥側くさ
び板片8Aに奥側凹所9Aが、手前側くさび板片8Bに
手前側凹所9Bがそれぞれ嵌合することでセグメントど
うしが接合されるように構成し、接合作業の単純化、曲
げ応力に対する抵抗力の強化を図った。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多数連結されることに
より円筒状のトンネル壁体を構成する円弧版状セグメン
ト等のセグメントどうしを接合する継手構造に関する。
【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。そして、セグメントどうしの接合は、互いに接合
するセグメントの接合端面に、その接合端面に沿った状
態で埋設したプレート状の継手金具どうしを、この継手
金具周辺に設けた継手凹所を利用してボルト・ナット等
の締結部材で締結する構造が一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にボルト・ナット等の締結部材で締結する構造では、ボ
ルト・ナットの締結操作が面倒であり、ロボットで自動
化するにも複雑な構成が求められる。また、継手凹所は
すなわち欠損部分であるから強度上その大きさに制限が
生じ、しかもトンネル内壁面を平滑に仕上げる要求があ
る場合にはこの凹所をモルタル等で埋める手間がかか
る。
【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、セグメントどうしの接合作業が単純化されてロ
ボットによる自動化も容易となり、十分な強度が得られ
るのはもちろんのこと継手部を容易に平滑化できるセグ
メントの継手構造を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであって、版状のセグメント本
体を有する第1、第2のセグメントの両端部どうしを長
手方向に沿って接合する継手構造において、第1のセグ
メントの表面側および第2のセグメントの裏面側に、表
面および裏面に沿う第1の延出部、第2の延出部をそれ
ぞれ設け、第1の延出部の幅方向奥側に、先端部が手前
側に向き、かつ表面側に向かうにしたがい漸次幅狭とな
る断面台形状の奥側くさび板片を設け、第2の延出部の
幅方向手前側に、先端部が奥側に向き、かつ裏面側に向
かうにしたがい漸次幅狭となる断面台形状の手前側くさ
び板片を設け、奥側くさび板片に対向する第2のセグメ
ントのセグメント本体、手前側くさび板片に対向する第
1のセグメントのセグメント本体のそれぞれに、第1、
第2のセグメントを幅方向に相対的にスライドさせて互
いの接合端面を合わせていくことにより、奥側くさび板
片および手前側くさび板片がそれぞれくさび嵌合する奥
側凹所および手前側凹所を形成し、これら奥側凹所およ
び手前側凹所に、奥側くさび板片および手前側くさび板
片を嵌合させてなることを特徴としている。
【0006】上記構成において、第1、第2の延出部、
奥側くさび板片、手前側板片は鋼やダクタイル鋳鉄等の
金属製であり、また、第1、第2のセグメントのセグメ
ント本体における少なくとも奥側凹所および手前側凹所
を形成する部分が、同様の金属製であること、さらに、
セグメント本体に、奥側凹所あるいは手前側凹所に近接
して補強部を設けたことを特徴としている。
【0007】
【作用】本発明のセグメントの継手構造によれば、セグ
メントのスライド動作にともなって、奥側くさび板片に
奥側凹所が、手前側くさび板片に手前側凹所がそれぞれ
嵌合しセグメントどうしの接合がなされる。接合作業が
単純化されてロボットによる自動化にも容易に対応でき
る。欠損部である各凹所は各くさび板片が嵌合するので
強度的損失は生じず、特に仕上げを要することなく継手
面は平滑になる。また、厚さ方向に圧力を受けて継手部
に曲げ応力が発生した場合、各くさび板片と各凹所との
嵌合によりその曲げ応力に対する抵抗力が強く発生し、
しかも異なる方向の曲げ応力のいずれにも有効に対応す
る。
【0008】また、第1、第2の延出部、奥側くさび板
片、手前側板片とともに第1、第2のセグメントのセグ
メント本体における少なくとも奥側凹所および手前側凹
所を形成する部分を鋼やダクタイル鋳鉄等の金属製とす
ることにより、強い応力を受けてもこれらがクラック等
の損傷を受けにくい。また、セグメント本体に、奥側凹
所あるいは手前側凹所に近接して補強部を設ければ接合
強度が向上する。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は、本実施例によってセグメント1どうし
を接合した継手部分を示し、図2ないし図4は接合前の
状態を示している。セグメント1は、多数連結させて円
筒状のトンネル壁体を構成する円弧版状のものであり、
セグメント本体2が、その外周面側および内周面側に一
体的に設けられた外側スキンプレート3および内側スキ
ンプレート4に挟まれた構成となっている。ここで、図
1における右側のセグメント1を第1のセグメント1
A、左側のものを第2のセグメント1Bと称して説明を
進めていく。
【0010】第1、第2のセグメント本体1A、1B
は、鉄筋コンクリート製の円弧版体5を主体としてい
る。第1のセグメント1Aの円弧版体5の内周面側およ
び第2のセグメント1Bの円弧版体5の外周面側におけ
る接合端部には、端部鋼板6がそれぞれ設けられてい
る。端部鋼板6は、内側スキンプレート4に溶接で固着
されるか、内面に設けられたジベルあるいはアンカー筋
等の結合材が円弧版体5に結合されるか、これら両方の
手段を合わせるか等の手段により設けられている。
【0011】第1のセグメント1Aの外側スキンプレー
ト3は、セグメント本体2の接合端面2aより周方向に
適宜長さ延びており、この延出部分が第1の延出部7A
として設けられている。一方、第2のセグメント1Bの
内側スキンプレート4も、接合端面2aより周方向に適
宜長さ延びており、この延出部分が第2の延出部7Bと
して設けられている。
【0012】第1の延出部7Aの幅方向奥側(矢印A方
向側)の内面には、鋼製の奥側くさび板片8Aが溶接で
固着されている。奥側くさび板片8Aは外側スキンプレ
ート3と同等の厚さを有する平面視テーパ状のもので、
幅狭の先端部が手前側に向いている。またこの奥側くさ
び板片8Aは、外周面側に向かうにしたがい漸次幅狭と
なるよう板厚方向にもテーパが形成されている。この場
合、両側面にテーパが形成されているが、片面のみでも
よい。一方、第2の延出部7Bの幅方向手前側(矢印B
方向側)にも、同様の手前側くさび板片8Bが、先端部
が奥側に向く状態で固着されている。
【0013】第1、第2のセグメント1A、1Bは、幅
方向に相対的にスライドさせることによりセグメント本
体2の接合端面2aが互いに合わせられて接合されるも
のであり、その状態においては、奥側くさび板片8Aは
第2のセグメント1Bのセグメント本体2の端部鋼板6
に、また、手前側くさび板片8Bは第1のセグメント1
Aのセグメント本体2の端部鋼板6にそれぞれ対向す
る。そして、各端部鋼板6には、上記スライド動作によ
り奥側くさび板片8Aおよび手前側くさび板片8Bがぴ
ったりとくさび嵌合する奥側凹所9Aおよび手前側凹所
9Bが、それぞれ形成されている。これら凹所9A、9
Bは、くさび板片8A、8Bの設けられた箇所およびそ
の形状に対応して、端部鋼板6の一部を切除することに
より形成されている。
【0014】上記第1、第2のセグメント1A、1Bを
接合するには、第1のセグメント1Aの手前側に第2の
セグメント1Bを配し、第1のセグメント1Aの第1の
延出部7Aの内面に第2のセグメント1Bの端部鋼板6
の表面を合わせ、第2のセグメント1Bの第2の延出部
7Bの内面に第1のセグメント1Aの端部鋼板6の表面
を合わせ、さらに接合端面2aどうしを合わせた状態
で、第2のセグメント1Bを奥側にスライドさせてい
き、奥側凹所9Aおよび手前側凹所9Bに、奥側くさび
板片8Aおよび手前側くさび板片8Bを嵌合させる。
【0015】上記本実施例によれば、従来のようにボル
ト・ナット等の締結部材で締結する構造ではなく、セグ
メントのスライド動作にともなって各くさび板片8A、
8Bと各凹所9A、9Bとを互いに嵌合させるだけセグ
メント1A、1Bどうしの接合がなされるので、接合作
業が単純化される。たとえば、ロボットによる自動化も
セグメントの位置決めとスライド動作を備えた構成で可
能なので、きわめて容易となる。また、欠損部である各
凹所9A、9Bは各くさび板片8A、8Bが入り込むの
で、強度的損失は生じず十分な強度が得られるととも
に、内周面(外周面もだが)は特に仕上げを要すること
なく平滑になる。
【0016】また、厚さ方向に土圧等の圧力を受けて継
手部に曲げ応力が発生した場合、各くさび板片8A、8
Bと各凹所9A、9Bとの嵌合によりその曲げ応力に対
する抵抗力が強く発生し、高い接合強度を発揮するとと
もに、異なる方向の曲げ応力(図1に示す正曲げP、負
曲げQ)のいずれにも有効に対応する。
【0017】また、第1、第2の延出部7A、7B、各
くさび板片8A、8Bは鋼製であるとともに、各くさび
板片8A、8Bと嵌合する各凹所9A、9Bが形成され
ている端部鋼板6が同じく鋼製であるから、強い応力を
受けてもこれらがクラック等の損傷を受けにくく、この
点でも接合強度の向上が図られている。奥側凹所9Aあ
るいは手前側凹所9Bの内面側の各端部鋼板6に鋼製の
補強板(補強部)10を溶接して補強すれば、接合強度
のさらなる向上を図ることができる。図2においては、
手前側凹所9Bのみに補強板10を固着している。
【0018】なお、上記実施例では第1、第2の延出部
7A、7B、各くさび板片8A、8B、くさび板片8
A、8Bと嵌合する各凹所9A、9Bが形成されている
端部鋼板6等が鋼製であるが、これらがダクタイル鋳鉄
製であってもよく、また他の充分な強度を有する金属製
であってもよい。また、スキンプレートが外側、内側に
あるセグメントに本発明を適用したものであるが、本発
明はこれ以外の、片面のみにスキンプレートがあるセグ
メント、通常の鉄筋あるいは鉄骨セグメントにも適用で
きる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のセグメン
トの継手構造によれば、セグメントのスライド動作にと
もなって、奥側くさび板片に奥側凹所が、手前側くさび
板片に手前側凹所がそれぞれ嵌合してセグメントどうし
の接合がなされる構造なので、接合作業が単純化されて
ロボットによる自動化にも容易に対応でき、欠損部であ
る各凹所は各くさび板片が嵌合するので強度的損失は生
じず強度が保たれ、さらに、特に仕上げを要することな
く平滑な継手面が得られるといった種々の効果を奏す
る。また、厚さ方向に圧力を受けて継手部に曲げ応力が
発生した場合、各くさび板片と各凹所との嵌合によりそ
の曲げ応力に対する抵抗力が強く発生し、しかも異なる
方向の曲げ応力のいずれにも有効に対応する。
【0020】また、第1、第2の延出部、奥側くさび板
片、手前側板片とともに第1、第2のセグメントのセグ
メント本体における少なくとも奥側凹所および手前側凹
所を形成する部分を鋼やダクタイル鋳鉄等の金属製とす
ることにより、強い応力を受けてもこれらがクラック等
の損傷を受けにく接合強度が向上し、また、セグメント
本体に、奥側凹所あるいは手前側凹所に近接して補強部
を設けても接合強度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の継手構造を示す正面図で
ある。
【図2】 接合させるセグメントの分解正面図である。
【図3】 接合させるセグメントの分解平面図である。
【図4】 接合させるセグメントの分解斜視図である。
【符号の説明】
1A…第1のセグメント、1B…第2のセグメント、2
…セグメント本体、2a…接合端面、3…外側スキンプ
レート、4…内側スキンプレート、5…円弧板体、6…
端部鋼板、7A…第1の延出部、7B…第2の延出部、
8A…奥側くさび板片、8B…手前側くさび板片、9A
…奥側凹所、9B…手前側凹所。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 版状のセグメント本体を有する第1、第
    2のセグメントの両端部どうしを長手方向に沿って接合
    する継手構造であって、 第1のセグメントの表面側および第2のセグメントの裏
    面側に、表面および裏面に沿う第1の延出部、第2の延
    出部をそれぞれ設け、 第1の延出部の幅方向奥側の内面に、先端部が手前側に
    向き、かつ表面側に向かうにしたがい漸次幅狭となる断
    面台形状の奥側くさび板片を設け、 第2の延出部の幅方向手前側の内面に、先端部が奥側に
    向き、かつ裏面側に向かうにしたがい漸次幅狭となる断
    面台形状の手前側くさび板片を設け、 奥側くさび板片に対向する第2のセグメントのセグメン
    ト本体、手前側くさび板片に対向する第1のセグメント
    のセグメント本体のそれぞれに、第1、第2のセグメン
    トを幅方向に相対的にスライドさせて互いの接合端面を
    合わせていくことにより、奥側くさび板片および手前側
    くさび板片がそれぞれくさび嵌合する奥側凹所および手
    前側凹所を形成し、 これら奥側凹所および手前側凹所に、奥側くさび板片お
    よび手前側くさび板片を嵌合させてなることを特徴とす
    るセグメントの継手構造。
  2. 【請求項2】 前記第1、第2の延出部、奥側くさび板
    片、手前側板片は鋼やダクタイル鋳鉄等の金属製であ
    り、また、前記第1、第2のセグメントのセグメント本
    体における少なくとも前記奥側凹所および前記手前側凹
    所を形成する部分が、同様の金属製であることを特徴と
    する請求項1記載のセグメントの継手構造。
  3. 【請求項3】 前記セグメント本体には、前記奥側凹所
    あるいは前記手前側凹所に近接して補強部が設けられて
    いることを特徴とする請求項1および2記載のうちのい
    ずれか1のセグメントの継手構造。
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