JPH08326487A - セグメントの組立方法およびセグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セグメントを組み立てるに際してその調芯を
容易に行う方法およびそれに用いるセグメントを提供す
る。 【構成】 セグメントＳの前端面Ｓａには調芯孔１７を
形成しておき、後端面Ｓｂには調芯孔に挿入され得る調
芯ピン１６を突出させておき、調芯ピンを調芯孔に挿入
することで軸方向の調芯を行う。セグメントの前端面に
は調芯状態で互いに連続する対の調芯溝１８をそれぞれ
形成しておき、それら調芯溝が連続するように新たなセ
グメントの位置を矯正することで周方向の調芯を行う。
調芯溝にジャッキを押圧挿入することでセグメントの位
置を矯正することができる。セグメントに設ける締結具
は、インサート継手１１の先端を継手板１３の表面に当
接させた状態で締結するものを用いることが良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトンネル覆工壁を施工す
る際のセグメントの組立方法およびそれに用いるセグメ
ントに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、トンネルを施工するため
のシールド工法においてはセグメントを用いて一次覆工
壁を形成することが広く行われている。セグメントはト
ンネルの内面形状に対応して湾曲する弓形断面のプレキ
ャストコンクリート版であって、これを周方向に互いに
接続して１リングを構成するとともに、それらのリング
をトンネル軸方向に多数接続してトンネルの内面全面を
覆う覆工壁を形成するのである。

【０００３】それらセグメントどうしの接続は図７に示
すような構造により行われることが最も一般的である。
これは、セグメントＡの端面にそれぞれ継手板１を設け
るとともにその背部を切り欠いた形態でボルトボックス
２を設けておき、接続すべき双方のセグメントＡ，Ａの
継手板１，１どうしを突き合わせてそれらにボルト３を
挿通し、ナット４により締結するようにしたものであ
る。

【０００４】ところで、上記の構造により接続する場
合、セグメントＡ，Ａどうしの調芯つまり双方の相対的
な位置合わせは別途作業員が行わねばならず、したがっ
てその作業が面倒であるし、作業の自動化を図ることが
困難であった。

【０００５】このため、図８に示すような調芯を行い得
るセグメントＢも採用されつつある。これは、一方の端
面にのみ上記のような継手板１およびボルトボックス２
を設けるとともに、他方の端面にはボルトボックス２を
省略してインサート継手５を埋め込んでおくものであ
る。そして、インサート継手５の先端部５ａを端面から
わずかに突出させておくとともに、継手板１にはインサ
ート継手５の先端部５ａが挿入し得る調芯孔１ａを形成
しておき、インサート継手５の先端部５ａを調芯孔１ａ
に挿入することで調芯を行い、かつ、ワッシャ６を介し
てボルト７をインサート継手５に螺子込むことで双方の
セグメントＢ，Ｂを締結するようにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような継手の構造
によれば比較的容易に調芯を行うことができる反面、イ
ンサート継手５の先端部５ａを継手板１の調芯孔１ａに
挿入することで調芯を行うようにしていることから、継
手板１にはボルト７の頭部の寸法と同等の調芯孔１ａを
形成しておかなければならず、このためボルト７を締結
した際にワッシャ６が変形してしまって充分な締結力が
確保できない懸念がある。また、インサート継手５の先
端部５ａを端面から突出させているために、このセグメ
ントＢを組み付けるに際してインサート継手５の先端部
５ａが他方のセグメントＢに接触して傷をつけてしまう
懸念がある。さらに、調芯孔１ａに挿入されるインサー
ト継手５の先端部５ａの突出寸法はわずか数ｍｍ程度で
しかないので、剪断力が充分に伝達されることも期待で
きない。しかも、セグメントＢはトンネルの周方向のみ
ならず軸方向にも接続されるものであるので、上記のよ
うにインサート継手５の先端部５ａをセグメントＢの端
面から突出させている場合にはその構造を周方向接続と
軸方向接続の双方に対して同時に適用することはでき
ず、したがって上記構造を採用したとしてもいずれかの
方向の接続には図７に示したような従前の構造と併用し
なければならないという不便がある。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、セグメントを組み立てる
に際してその調芯を容易に行うことのできる有効な手段
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るセグメント
の組立方法は、セグメントをトンネルの周方向および軸
方向に順次接続して覆工壁を形成するに際し、組立済み
のセグメントの前端面とその前方に位置している他の組
立済みのセグメントの側端面に対して、新たなセグメン
トの後端面および側端面をそれぞれ突き合わせて接続す
るようになし、前記組立済みのセグメントの前端面には
予め調芯孔を形成しておくとともに、新たなセグメント
の後端面には該調芯孔に挿入され得る調芯ピンを突出さ
せておき、該調芯ピンを前記調芯孔に挿入することでそ
れらセグメントどうしの軸方向の調芯を行い、かつ、前
記他の組立済みのセグメントおよび新たなセグメントの
前端面には対の調芯溝をそれぞれ形成しておき、それら
調芯溝が連続するように新たなセグメントの位置を矯正
することでそれらセグメントどうしの周方向の調芯を行
うことを特徴とする。この場合、前記対の調芯溝にジャ
ッキを押圧挿入することでセグメントの位置を矯正する
ことが良い。

【０００９】また、本発明に係るセグメントは上記方法
を実施する際に用いるものであって、後端面および前端
面ならびに両側端面に同一形状の他のセグメントを接続
するための締結具が設けられ、前記後端面には後方に突
出する調芯ピンが設けられるとともに、前記前端面には
同一形状の他のセグメントにおける前記調芯ピンが挿入
される調芯孔が設けられ、かつ、前記前端面の両側部に
は隣接配置される同一形状の他のセグメントに設けられ
ている調芯溝と対をなして調芯状態においてその調芯溝
と連続する調芯溝が形成されていることを特徴とする。
この場合、後端面および一方の側端面に設ける締結具を
該後端面および該側端面と面一とされた継手板としてそ
の背部にはボルトボックスを設けておき、前端面および
他方の側端面に設ける締結具をその先端が前記継手板の
表面に当接して該継手板に対してボルトにより締結され
るインサート継手としておくことが好適である。

【００１０】

【作用】本発明においては、セグメントを組み立てるに
際して軸方向の調芯を調芯ピンにより行い、周方向の調
芯は対の調芯溝が連続するようにセグメントの位置を矯
正することで行う。すなわち、組み付けるべき新たなセ
グメントの後端面には調芯ピンを突出させておき、その
調芯ピンを組立済みのセグメントの前端面に予め設けて
おいた調芯孔に挿入することでそれらセグメントどうし
の調芯を行う。また、各セグメントの前端面には周方向
に隣り合うものどうしが調芯されたときに連続するよう
な対の調芯溝を設けておき、それら調芯溝が連続するよ
うにセグメントの位置を矯正することで周方向の調芯を
行う。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は本実施例のセグメントＳを示すものであ
る。このセグメントＳはトンネル内面の形状に対応して
湾曲しているものであって、前端面Ｓａが切羽側を向く
とともに後端面Ｓｂが坑口側を向くように配置され、同
様の形態のものが側端面Ｓｃ，Ｓｄどうしを突き合わせ
てトンネル周方向に複数接続されて１リングを構成し、
かつ、先に組み立てられたセグメントＳの前端面Ｓａに
対して新たなセグメントＳの後端面Ｓｂが突き合わせら
れて互いに接続されることにより、トンネル軸方向に多
数接続されてトンネルの全面を覆工するためのものであ
る。

【００１２】このセグメントＳには同一形状のものどう
しを互いに接続するための締結具がそれぞれ設けられて
いる。すなわち、セグメントの後端面Ｓｂおよび一側端
面Ｓｄには、それぞれボルト挿通孔１２が形成されてい
る継手板１３が取り付けられているとともにその背部に
はボルトボックス１４が設けられ、また、前端面Ｓａお
よび他方の側端面Ｓｃにはそれぞれインサート継手１１
が埋め込まれている。そして、このセグメントＳは図４
に示すように前端面Ｓａと後端面Ｓｂ、側端面Ｓｃ，Ｓ
ｄを突き合わせてインサート継手１１と継手板１３どう
しがボルト１５により締結されて互いに接続されるよう
になっている。

【００１３】ところで、本実施例のセグメントＳにおけ
る上記のインサート継手１１と継手板１３とは単に締結
機能を有するものであって、図８に示した従来のものの
ように調芯機能を有するものではない。すなわち、本実
施例においては、図４に示すようにインサート継手１１
の先端は端面Ｓａ、Ｓｃと面一となっていて従来のよう
に突出してはおらず、また、継手板１３の表面も端面Ｓ
ｂ，Ｓｄと面一であってこれにはインサート継手１１に
螺子込まれるボルト１５が挿通するだけの挿通孔１２が
形成されているのみで従来のような調芯孔１ａは設けら
れておらず、インサート継手１１の先端を継手板１３の
表面に直接的に突き合わせた状態で締結するようになっ
ている。したがって、このような継手板１３とインサー
ト継手１１を用いることにより、図７に示した従前の構
造による場合に比してボルトボックス２を半減させるこ
とができることはもとより、継手板１とインサート継手
５に調芯機能を付加した図８に示したもののように締結
力が損われたりインサート継手５の先端部５ａによって
セグメントに傷がつく懸念もない。

【００１４】そして、本実施例のセグメントＳには、上
記のインサート継手１１や継手板１３とは別に、調芯を
行うための調芯ピン１６と調芯孔１７、および調芯溝１
８が形成されている。すなわち、図１に示すように、セ
グメントＳの後端面Ｓｂの両端部には２本の調芯ピン１
６が後方に突出して設けられ、それに対応して、セグメ
ントＳの前端面Ｓａにはそれら調芯ピン１６が挿入され
得る調芯孔１７が形成されており、図５に示すように新
たに組み付けるべきセグメントＳの後端部Ｓｂに設けた
調芯ピン１６を、既に組み立てられている同一形状の他
のセグメントＳの前端面Ｓａに設けた調芯孔１７に挿入
することで自ずとそれらの調芯がなされるようになって
いる。上記の調芯ピン１６は適宜のもので良いが、たと
えば図５に示すように基端部が円錐形状をなすとともに
頭部が円錐台形状をなす形態のものを採用し、この調芯
ピン１６の基端部を予め形成しておいた凹部１６ａにた
とえば接着して固着して用いるようにすれば良い。ま
た、この調芯ピン１６はセグメント間の剪断力を伝達し
得るような剛性を有するものであることが好ましく、た
とえば鋳造、鍛造により製作した鋼製のものとすること
が良い。

【００１５】また、セグメントＳの前端面Ｓａの両端部
には調芯溝１８が形成されていて、図６に示すように同
一形状のセグメントＳ，Ｓを周方向に並べてそれぞれの
調芯溝１８，１８が一直線状に連続するようにセグメン
トＳ，Ｓの相対位置を調節することにより、それらセグ
メントＳ，Ｓの周方向の調芯が自ずとなされるようにな
っている。それら調芯溝１８，１８どうしの位置を合致
させて周方向の調芯を行うためには適宜の治具を用いれ
ば良いが、たとえば図６に示すような双方の調芯溝１
８，１８に嵌合し得る凸部２０ａを有するジャッキ２０
を用い、その凸部２０ａを強制的に調芯孔１８，１８に
押圧挿入してセグメントＳの位置を矯正することで調芯
を行えば良い。

【００１６】上記のセグメントＳは図２、図３に示すよ
うに各セグメントＳが半ピッチづつずれる状態で順次組
み立てられるが、新たなセグメントＳを組み付けるに
は、既に述べたように、組み付けるべき新たなセグメン
トＳの後端面Ｓｂに設けた調芯ピン１６，１６を組立済
みのセグメントＳの前端面Ｓａに設けた調芯孔１７，１
７に挿入すれば良く、これにより軸方向の調芯をきわめ
て容易にかつ確実に行うことができる。また、隣り合う
セグメントＳ，Ｓどうしの調芯は上記のようなジャッキ
２０を用いてそれらの調芯溝１８，１８を一直線状に連
続させることのみで行うことができ、したがって周方向
の調芯もきわめて容易にかつ確実に行うことができる。
そして、そのように両方向の調芯を行うことにより全て
のインサート継手１１と継手板１３とが自ずと合致する
ので、それらをボルト１５により締結することでこのセ
グメントＳの組み付けが完了する。

【００１７】このように、上記セグメントＳは軸方向の
調芯を調芯ピン１６および調芯孔１７により行うととも
に周方向の調芯を調芯溝１８，１８により行うようにし
たものであるから、セグメントＳ自体に調芯機能を有し
ていない図７に示すものに比して調芯を容易にかつ確実
に行い得るものであることはもとより、図８に示したよ
うな締結具に調芯機能を持たせるようにしたもののよう
に締結力が損われる等の不具合が生じることもない。し
かも、周方向の接続を行うための締結具と軸方向の接続
を行うための締結具の双方を同一の構造すなわち継手板
１３とインサート継手１１との締結により行うことが可
能となり、その結果、セグメントＳの構造の簡略化と作
業の簡略化が実現されて、コストダウンおよび作業効率
の向上を図ることができる。

【００１８】以上で本発明の一実施例を説明したが、本
発明の要旨は調芯ピン１６と調芯孔１７とにより軸方向
の調芯を行い、かつ、隣り合うセグメントの調芯溝１
８，１８を一直線状に連続させることで周方向の調芯を
行うようにした点にあり、したがってそのように構成す
る限りにおいてはその他の点は上記実施例に何等限定さ
れることなく適宜の設計的な変更を自由に行い得るもの
である。たとえば上記実施例では継手板１３とインサー
ト継手１１とを締結するようにした締結具を採用し、そ
れによってボルトボックスを半減させることができると
いう利点があるが、本発明はそのような継手構造を採用
することに限定されるものではなく図７に示したような
継手板１，１どうしを接続する従来一般の構造を採用す
ることも当然に許容される。また、調芯ピン１６および
調芯孔１７は１つのセグメントＳにつき少なくとも２つ
設ける限りはその数や位置は適宜であるし、調芯ピン１
６の形状やセグメントＳに対するその固着の形態、調芯
溝１８の形状やそれらを一直線状に連続させるためのジ
ャッキ２０等の治具についても、本発明方法を実施する
ことができるものである限りにおいて何等限定されるも
のではない。

【００１９】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明に係るセ
グメントの組立方法は、軸方向の調芯を調芯ピンおよび
調芯孔により行うとともに周方向の調芯を調芯溝により
行うようにしたので、セグメントを組み立てる際に両方
向の調芯を容易にかつ確実に精度良く行うことができ
る。特に、調芯溝にジャッキを押圧挿入してそれらを連
続させるようにセグメントの位置を矯正することにより
周方向の調芯を容易に行い得る。

【００２０】また、本発明に係るセグメントは、各端面
に調芯ピン、調芯孔、調芯溝がそれぞれ設けられている
ので、それらにより軸方向および周方向の調芯を容易に
かつ確実に行うことができ、上記方法を実施する際に用
いて好適なものである。特に締結具としてインサート継
手の先端部を継手板の表面に直接的に当接させた状態で
締結するものを用いれば、ボルトボックスを削減できる
とともに、その締結具を軸方向および周方向の締結の双
方に適用することができ、したがってセグメントの構造
の簡略化と作業の簡略化が実現され、コストダウンおよ
び作業効率向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であるセグメントを示すもの
で、（ａ）は平面図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ側面図
である。

【図２】同セグメントの組立状態を示す斜視図である。

【図３】同セグメントの組立状態を示す内面側の展開図
である。

【図４】同セグメントどうしの締結状態を示す図であ
る。

【図５】同セグメントにおける調芯ピンによる調芯状態
を示す図である。

【図６】同セグメントにおける調芯溝を示す図であり、
（ａ）は内面側を示す斜視図、（ｂ）は正面図である。

【図７】従来一般のセグメントの継手構造を示す断面図
である。

【図８】従来のセグメントの継手構造の他の例を示す断
面図である。

【符号の説明】

Ｓ セグメント Ｓａ 前端面 Ｓｂ 後端面 Ｓｃ，Ｓｄ 側端面 １１ インサート継手（締結具） １２ 挿通孔 １３ 継手板（締結具） １４ ボルトボックス １５ ボルト １６ 調芯ピン １７ 調芯孔 １８ 調芯溝 ２０ ジャッキ ２０ａ 凸部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セグメントをトンネルの周方向および軸
   方向に順次接続して覆工壁を形成するに際し、 組立済みのセグメントの前端面とその前方に位置してい
   る他の組立済みのセグメントの側端面に対して、新たな
   セグメントの後端面および側端面をそれぞれ突き合わせ
   て接続するようになし、 前記組立済みのセグメントの前端面には予め調芯孔を形
   成しておくとともに、新たなセグメントの後端面には該
   調芯孔に挿入され得る調芯ピンを突出させておき、該調
   芯ピンを前記調芯孔に挿入することでそれらセグメント
   どうしの軸方向の調芯を行い、 かつ、前記他の組立済みのセグメントおよび新たなセグ
   メントの前端面には対の調芯溝をそれぞれ形成してお
   き、それら調芯溝が連続するように新たなセグメントの
   位置を矯正することでそれらセグメントどうしの周方向
   の調芯を行うことを特徴とするセグメントの組立方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のセグメントの組立方法で
   あって、 前記対の調芯溝にジャッキを押圧挿入してセグメントの
   位置を矯正することを特徴とするセグメントの組立方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の方法を実施する
   際に用いるセグメントであって、 後端面および前端面ならびに両側端面に同一形状の他の
   セグメントを接続するための締結具が設けられ、 前記後端面には後方に突出する調芯ピンが設けられると
   ともに、前記前端面には同一形状の他のセグメントにお
   ける前記調芯ピンが挿入される調芯孔が設けられ、 かつ、前記前端面の両側部には隣接配置される同一形状
   の他のセグメントに設けられている調芯溝と対をなして
   調芯状態においてその調芯溝と連続する調芯溝が形成さ
   れていることを特徴とするセグメント。
4. 【請求項４】 請求項３記載のセグメントであって、 後端面および一方の側端面に設けられる締結具は該後端
   面および該側端面と面一とされた継手板であってその背
   部にはボルトボックスが設けられ、 前端面および他方の側端面に設けられる締結具はその先
   端が前記継手板の表面に当接して該継手板に対してボル
   トにより締結されるインサート継手とされていることを
   特徴とするセグメント。