JPH08121090A - シールドセグメント - Google Patents

シールドセグメント

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Publication number
JPH08121090A
JPH08121090A JP6262149A JP26214994A JPH08121090A JP H08121090 A JPH08121090 A JP H08121090A JP 6262149 A JP6262149 A JP 6262149A JP 26214994 A JP26214994 A JP 26214994A JP H08121090 A JPH08121090 A JP H08121090A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
segment
shield
tunnel
segments
key
Prior art date
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Pending
Application number
JP6262149A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Takahashi
久 高橋
Chiyoaki Ono
千代昭 小野
Akira Kashimura
晃 樫村
Kunio Yamabe
邦雄 山辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nittoc Constructions Co Ltd
Original Assignee
Nittoc Constructions Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nittoc Constructions Co Ltd filed Critical Nittoc Constructions Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 集中荷重、偏荷重に対して安定した構造とす
ることやコーキング材の脱落防止を図ることができるの
で、恒久性の高いものとすることができる。 【構成】 セグメントリングを構成するものとしてシー
ルドセグメントは、第1のシールドセグメント1A、第
2のシールドセグメント1B、第3のシールドセグメン
ト1C、第4のシールドセグメント1Dと4分割される
ものであり、最終組立てのキーセグメントである第4の
シールドセグメント1Dは、先に組立てたセグメントに
対してトンネル周方向の継手面2a,2bは円心方向に
向かうものであり、かつ、この第4のシールドセグメン
ト1Dはトンネル軸線方向に嵌め込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シールド工法で使用す
るシールドセグメントに関するものである。
【0002】
【従来の技術】シールド工法は周知のようにシールド機
の先端に設けたカッターホイールを回転させるとともに
既設のシールドセグメントを反力体にしてシールド機内
に設けたシールドジャッキにより推進力を与えて地盤掘
削を行い、掘削土は例えば泥水とともに地上に排土す
る。
【0003】そしてシールド機により掘削した掘削孔の
周面をトンネル覆工材であるセグメントにより被覆し、
地山とセグメントとの間に余掘削部に通常、モルタル等
の裏込材を注入して強化させる。
【0004】ところで、このようにシールド機で掘削し
た掘削孔の周面を被覆するセグメントは複数の部材に分
割されていて、それを組立てることにより円筒体である
セグメントリングになるものであり、例えば図16に示す
ように7分割した場合、両側に継手面12a,12bが円筒
中心Oに向かう大形のセグメント11A(Aセグメント)
の4個と、一側の継手面12aが円筒中心Oに向かい他側
の継手面12bがテーパー面である大形のセグメント11B
(Bセグメント)の2個と、両側の継手面12a,12bが
テーパー面である小形のセグメント11C(Kセグメン
ト)の1個とからなり、セグメント11Bとセグメント11
B間にセグメント11Cをトンネル内部から矢印で示す半
径方向に嵌込んでセグメントリングを組立てていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な方式による従来のセグメントの場合には、キーセグメ
ントである小形の部材11Cはセグメント相互を締結する
せん断ボルトのみで支えることになり、経年の金属疲労
その他でせん断ボルトが破損し、集中荷重を受けるとセ
グメントが脱落する等のおそれもある。
【0006】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、集中荷重、偏荷重に対して安定した構造とすること
やコーキング材の脱落防止を図ることができるので、恒
久性の高いものとすることができるシールドセグメント
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第1に、セグメントリングを構成するものと
して4分割されるものであり、最終組立てのキーセグメ
ントは、先に組立てたセグメントに対してトンネル周方
向の継手面は円心方向に向かうものであり、かつ、トン
ネル軸線方向に嵌め込むこと、第2に、セグメント相互
の周方向継手面は、全て円心方向に向かうこと、第3
に、キーセグメントは、平面形状がトンネル進行方向に
拡幅する等脚台形状であることを要旨とするものであ
る。
【0008】さらに、本発明は第4に、4分割されるセ
グメントはすべて同一形状であり、下側に位置する第1
のセグメント対して第2、第3のセグメントがこの第1
のセグメントとは逆向きであるトンネル進行方向にすぼ
まる向きで左右両側に組まれ、キーセグメントは第4の
セグメントとして天井位置で、第2、第3のセグメント
間に前記第1のセグメントと同じ向きで嵌め込まれるこ
とを要旨とするものである。
【0009】
【作用】請求項1記載の本発明によれば、4つのセグメ
ントと少ない数でセグメントリングを形成でき、その組
立てが容易であるとともに、キーセグメントは継手面が
円心方向に向いているのでセグメントに作用する軸力が
せん断抵抗力として有効に働く。その結果、せん断ボル
トの支持力に頼ることも少なく、集中荷重、偏荷重に対
して安定した構造とすることができる。また、前記継手
面は逆テーパー型となっているので、コーキング材の脱
落防止も図れる。
【0010】請求項2記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、セグメント相互の周方向継手面は軸方向中間
点において全て円心方向に向かうようにしたのでより安
定性を高めることができる。
【0011】請求項3記載の本発明によれば、キーセグ
メントは平面形状がトンネル進行方向に拡幅する等脚台
形状であるので、トンネル軸線方向に嵌め込むのに幅の
小さい側から楽に押し入れることができる。
【0012】請求項4記載の本発明によれば、 全ての
セグメントが同じ形状であるから、コストの低減を図る
ことができ、また、搬入の順序等の管理が不要となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面について詳細に
説明する。図1、図2は本発明のシールドセグメントの
第1実施例を示す正面図で、均等に分割された4個のセ
グメント1A〜1Dからなり、図3に示すように各セグ
メント1A〜1Dの周方向の断面形状はこの4個のセグ
メント1A〜1Dでトンネル覆工材を組立てた場合にセ
グメントリングを構成するように円弧状のものである。
【0014】また、各シールドセグメント1A〜1Dは
全て同一形状で長辺3aと短辺3bとがある平面形状が
等脚台形であり、両側継手面2a,2bは軸方向に対し
て傾斜したテーパー面とされる。
【0015】前記セグメント1A〜1Dの組立て方法を
説明すると、図6はその組立ての様子を示すものである
が、工程としては、まず図7に示すように長辺3a側を
切羽側にして、すなわち、トンネル進行方向に拡幅する
ように、第1のセグメント1Aを地面上に置く。図中4
はシールド機を示す。
【0016】次いで図8に示すように短辺3b側を切羽
側にして第2のセグメント1Bを例えばセグメントエレ
クターで吊上げ、第1のセグメント1Aの一側の継手面
2aと接合する。この場合、第2のセグメント1Bは第
1のセグメント1Aとは逆の向きに拡幅する。
【0017】次いで図9に示すように第3のセグメント
1Cを吊り上げ、第1のセグメント1Aの他側の継手面
2bと接合する。この第3のセグメント1Cの拡幅方向
は第2のセグメント1Bと同じである。
【0018】そして図10に示すように長辺3a側を切羽
側にしてキーセグメントである第4のセグメント1Dを
吊り上げ、その先端(短辺3b側)を第2のセグメント
1Bと第3のセグメント1Cとの間にして、図6にも示
すようにセグメントエレクター5で矢印で示すようにト
ンネル軸線方向に押圧する。この第4のセグメント1D
は第1のセグメント1Aと同じくトンネル進行方向に拡
幅するものである。
【0019】図11に示すように第4のセグメント1Dは
くさびとして作用し、4個のシールドセグメント1A〜
1Dにより掘削孔の周面を被覆するセグメントリングと
なる。
【0020】この状態では図1に示すようにシールドセ
グメント1A〜1Dの相互の周方向の継手面2a,2b
は全てトンネルの円心方向に向かうこととなるので、キ
ーセグメントである第4のセグメント1Dの継手面2
a,2bも円心方向に向かう。
【0021】かかる継手面の特性は図14に示すように継
手面のせん断抵抗力(Q0 )は、 Q0 =S+f・N f:継手面の静止摩擦係数 S:ボルトのせん断抵抗力 となり、 継手面に作用するせん断力(Q1 ) Q1 =Q である。
【0022】セグメントに作用する軸力とせん断抵抗力
の関係を図15に示すが、前記のごとく継手面2a,2b
が円心方向に向いているのでセグメントに作用する軸力
がせん断抵抗力として有効に働く。
【0023】なお、トンネル長さ方向によるセグメント
リング間では図1と図2に示すように各シールドセグメ
ント1A〜1Dの相互の周方向の継手面の位置は、ずれ
ることになるが、第4のセグメント1Dが天井部にある
ことは変わりがなく、前記セグメントに作用する軸力が
せん断抵抗力として有効に働くのは同様である。
【0024】図12、図13は本発明の第2実施例を示すも
ので、第1のシールドセグメント1Aは通常のセグメン
トと同じく前後の辺が等しい湾曲板とし、第2のシール
ドセグメント1B、第3のシールドセグメント1Cはそ
れぞれ長辺3aと短辺3bとがある平面形状が台形であ
るが非等脚の台形であり、第4のセグメント1Dは前記
第1実施例と同じく平面形状が等脚の台形であるとし
た。
【0025】このように各シールドセグメント1A〜1
Dが全て同一形状でなくとも、キーセグメントである第
4のセグメント1Dの継手面2a,2bも円心方向に向
かうものであればよく、さらに、図示は省略するが、第
4のセグメント1Dはこれがトンネル軸線方向に嵌め込
むことができるものであれば、平面形状が台形ではなく
長方形、正方形状のものでもよい。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように本発明のシールドセグ
メントは、第1に、4つのセグメントと少ない数でセグ
メントリングを形成でき、その組立てが容易であるとと
もに、キーセグメントは継手面が円心方向に向いている
のでセグメントに作用する軸力がせん断抵抗力として有
効に働き、その結果、せん断ボルトの支持力に頼ること
も少なく、集中荷重、偏荷重に対して安定した構造とす
ることやコーキング材の脱落防止を図ることができるの
で、恒久性の高いものとすることができるものある。
【0027】第2に、キーセグメントは平面形状がトン
ネル進行方向に拡幅する等脚台形状とすれば、トンネル
軸線方向に嵌め込むのに幅に小さい側から楽に押し入れ
ることができるものである。
【0028】第3に、全てのセグメントを同じ形状とす
ることにより、コストの低減を図ることができ、また、
搬入の順序等の管理が不要となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシールドセグメントの第1実施例を示
すもので1セグメントリングの正面図である。
【図2】本発明のシールドセグメントの第1実施例を示
すもので他の1セグメントリングの正面図である。
【図3】本発明のシールドセグメントの第1実施例を示
す1個の斜視図である。
【図4】本発明のシールドセグメントの第1実施例を示
す展開図である。
【図5】本発明のシールドセグメントの第1実施例を示
す組立状態の斜視図である。
【図6】本発明のシールドセグメントの第1実施例を示
す組立状態の説明図である。
【図7】本発明のシールドセグメントの組立ての第1工
程の斜視図である。
【図8】本発明のシールドセグメントの組立ての第2工
程の斜視図である。
【図9】本発明のシールドセグメントの組立ての第3工
程の斜視図である。
【図10】本発明のシールドセグメントの組立ての第4
工程の斜視図である。
【図11】本発明のシールドセグメントの組立ての第5
工程の斜視図である。
【図12】本発明のシールドセグメントの第2実施例を
示す展開図である。
【図13】本発明のシールドセグメントの第2実施例を
示す組立状態の斜視図である。
【図14】継手特性を示す説明図である。
【図15】セグメントに作用する軸力とせん断抵抗力に
関係を示すグラフである。
【図16】従来例を示す正面図である。
【符号の説明】
1A…第1のセグメント 1B…第2のセグ
メント 1C…第3のセグメント 1D…第4のセグ
メント 2a,2b…継手面 3a…長辺 3b…短辺 4…シールド機 5…セグメントエレクター 11A,11B,11C…セグメント 12a,12b…継手
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山辺 邦雄 東京都中央区銀座8丁目14番14号 日特建 設株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セグメントリングを構成するものとして
    4分割されるものであり、最終組立てのキーセグメント
    は、先に組立てたセグメントに対してトンネル周方向の
    継手面は円心方向に向かうものであり、かつ、トンネル
    軸線方向に嵌め込むことを特徴とするシールドセグメン
    ト。
  2. 【請求項2】 セグメント相互の周方向継手面は、軸方
    向中間点において全て円心方向に向かう請求項1記載の
    シールドセグメント。
  3. 【請求項3】 キーセグメントは、平面形状がトンネル
    進行方向に拡幅する等脚台形状である請求項1または請
    求項2記載のシールドセグメント。
  4. 【請求項4】 4分割されるセグメントはすべて同一形
    状であり、下側に位置する第1のセグメント対して第
    2、第3のセグメントがこの第1のセグメントとは逆向
    きであるトンネル進行方向にすぼまる向きで左右両側に
    組まれ、キーセグメントは第4のセグメントとして天井
    位置で第2、第3のセグメント間に、前記第1のセグメ
    ントと同じ向きで嵌め込まれる請求項1乃至請求項3記
    載のシールドセグメント。
JP6262149A 1994-10-26 1994-10-26 シールドセグメント Pending JPH08121090A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013127161A (ja) * 2011-12-19 2013-06-27 Kubota Koken:Kk トンネル用セグメント
CN107725067A (zh) * 2016-02-19 2018-02-23 中铁局集团有限公司 盾构通用环管片拼装点位确定方法
CN113006835A (zh) * 2021-03-18 2021-06-22 中铁工程装备集团有限公司 一种多轴式管片拼装机

Cited By (4)

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JP2013127161A (ja) * 2011-12-19 2013-06-27 Kubota Koken:Kk トンネル用セグメント
CN107725067A (zh) * 2016-02-19 2018-02-23 中铁局集团有限公司 盾构通用环管片拼装点位确定方法
CN107725067B (zh) * 2016-02-19 2019-01-25 中铁一局集团有限公司 盾构通用环管片拼装点位确定方法
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