JPH09144491A

JPH09144491A - 合成セグメント

Info

Publication number: JPH09144491A
Application number: JP7331201A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Toida; 浩戸井田; Katsuto Oguchi; 克人大口; Hideaki Nagayama; 秀昭長山
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd; Nippon Kokan Light Steel Co Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp; Nippon Kokan Light Steel Co Ltd
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1995-11-28
Publication date: 1997-06-03

Abstract

(57)【要約】【課題】シールド工法のセグメントを組み立てる際
に、セグメント全体から見た十分な強度を与え、十分な
止水性を持たせ、継手が強度を有すると共に連結作業に
時間を有しない合成セグメントを提供することを目的と
する。【解決手段】セグメント単体５の鋼殻７において、連結
を行うための凹部３９および凸部４１が、円周方向側端
面３１にトンネル軸方向に連続して形成され、軸方向側
端面３３にトンネル円周方向に連続して形成され、連結
が行われた状態で、凹部３９の底部と凸部４１の頂部と
の間にシール材を配置できる空隙部を形成する。また、
円周方向側端面３１にはＬ字状の雄部４７、および雄部
４７に嵌合する雌部４９が形成される。さらに、軸方向
側端面３３には、円筒状の金属材からなる雄部５１が形
成され、雄部５１の先端を受ける雌部５３が形成され
る。該雌部の内部には、受けた雄部の先端に挿入され
て、雄部をスリットに沿って割りラッパ状に広げる略円
錐台凸部５７が設けらる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シールド工法に
より掘削された後のトンネルの内側を支えるために筒状
の構造体を組み立てるセグメントに関し、特に、この構
造体を組み立てるセグメント単体が略箱状の鋼殻の内部
にコンクリートが詰められて構成される合成セグメント
の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のようにシールド工法では、シール
ド掘削機が掘削したトンネルの内側は、セグメントと呼
ばれる筒状の構造体１（図１４）が支える。この構造体
１は、トンネル軸方向に短く分割されたリング体３が、
トンネル軸方向に連結されてなる。即ち、図示しないシ
ールド掘削機は、既に構築された構造体１を油圧シリン
ダの反力受けとしながら掘進を行う。

【０００３】そして、１個のリング体３のトンネル軸方
向幅分だけ掘進が行われると、油圧シリンダが縮めら
れ、新しいリング体３が掘削機の後方と既に構築されて
いる構造体１との間に連結される。この新しいリング体
３は、円周方向に複数に分割されてなるセグメント単体
５から構成される。

【０００４】このセグメント単体５は、図１４に拡大し
て示すように、円弧状を有する略箱状の鋼殻７の内部に
コンクリート８が中詰めされて構成される。このように
鋼殻７の内部にコンクリート８が中詰めされたセグメン
トを合成セグメントと呼ぶ。このような合成セグメント
は、シールド工法における一次覆工材として用いられ
る。そして、このような鋼殻を有するセグメントは、大
口径シールド工法あるいは地下河川用シールド工法、送
水管用シールド工法等のように、高強度、高止水性が要
求される場合に用いられる。

【０００５】前記各鋼殻７は、円周方向側端面に配置さ
れる一対の継手プレート９と、トンネル軸方向側端面に
配置される一対の主桁プレート１１、及びトンネル半径
方向の外周面と内周面に配置されるスキンプレート１
３、１５によって略箱状に構成される。鋼殻７の内部に
は、中詰めされるコンクリートとの噛み付きがいいよう
にジベル１７などが植設される。主桁プレート１１には
コンクリート８を注入するための注入孔１９や、この注
入がうまく行われるための空気孔２１などが設けられて
いる。

【０００６】また各鋼殻７には、トンネル円周方向に他
のセグメント単体と連結するためのピース間継手２３が
設けられる。同様に、トンネル軸方向に他のリング体３
と連結するためのリング間継手２５が設けられる。これ
らの継手２３、２５は継手プレート９や主桁プレート１
１同志をボルトナットで連結するための作業空間やボル
ト孔等から構成される。更に、継手プレート９や主桁プ
レート１１には凹部断面からなるシール溝２７が設けら
れシール材が配置される。このシール材は、セグメント
単体５間あるいはリング体３間において、対向する前記
シール溝２７から構成される空間内に保持され止水性を
保つ。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
シール溝２７は凹状の断面を有するもので対向してシー
ル材を保持するのみであり、セグメント全体から見ると
リング体３のリング間におけるずれに対しては、なんら
強度を有するものではない。また十分な止水性を有しに
くいものであった。また、従来のピース間継手２３やリ
ング間継手２５はボルトナットを用いるものであるた
め、設計上の問題として必ずしも十分な強度を有するも
のとは言えなかった。また、施工上の問題として、現場
におけるボルトナットを用いた連結作業にかなりの時間
を要し、シールド工法全体の工期短縮を図る際の支障と
なっていた。

【０００８】この発明は、以上の問題点を解決するため
になされたもので、シール溝部に、リング体３のリング
間におけるずれに対する十分な強度を与え、かつ十分は
止水性を持たせ、継手がボルトナットでなく、強度を有
すると共に連結作業に時間を有しない合成セグメントを
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、シールド工法により掘削され
たトンネル内側を支えるための筒状の構造体を組み立て
るための略箱状の鋼殻を有する合成セグメントにおい
て、（ａ）該合成セグメントにはトンネル円周方向に他
のセグメント単体と連結するための凹部または凸部が円
周方向側端面にトンネル軸方向に連続して形成され、
（ｂ）トンネル軸方向に他のリング体と連結するための
凹部または凸部が軸方向側端面にトンネル円周方向に連
続して形成され、（ｃ）連結が行われた状態で、凹部の
底部と凸部の頂部との間にシール材を配置できる空隙部
を形成するように、凹部と凸部の寸法設定が行われてい
ることを特徴とする合成セグメントである。

【００１０】請求項２の発明は、各円周方向側端面およ
び各軸方向側端面には、トンネル半径方向のぞれぞれ２
箇所に凹部または凸部が形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の合成セグメントである。

【００１１】請求項３の発明は、各円周方向側端面およ
び各軸方向側端面は、凹部または凸部が形成された特殊
な形状の鋼材が平鋼の端部に溶接されて構成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の合成セグメン
トである。

【００１２】請求項４の発明は、円周方向側端面はトン
ネル軸方向に平行であり、該円周方向側端面のトンネル
軸方向端部に、Ｌ字状の雄部が、該Ｌ字の先端辺をトン
ネル軸方向に向けて形成され、円周方向側端面のトンネ
ル軸方向の反対側の端部に、前記Ｌ字状の雄部に嵌合す
る雌部が、該Ｌ字の先端辺を受けるようにトンネル軸方
向に向けて形成されていることを特徴とする請求項１、
２、または３記載の合成セグメントである。

【００１３】請求項５の発明は、円周方向側端面はトン
ネル軸方向に対し傾斜しており、該円周方向側端面に、
雄部が先端をトンネル軸方向に向けて形成され、また
は、雌部が前記雄部の先端を受けるようにトンネル軸方
向に向けて形成されていることを特徴とする請求項１、
２、または３記載の合成セグメントである。

【００１４】請求項６の発明は、軸方向側端面に、円筒
状の金属材からなる雄部が先端をトンネル軸方向に向け
て形成され、円筒状の金属材の表面には円筒軸方向に複
数のスリットが形成され、または、雌部が前記雄部の先
端を受けるようにトンネル軸方向に向けて形成され、該
雌部の内部には、受けた雄部の先端に挿入されて雄部を
スリットに沿って割りラッパ状に広げる略円錐台凸部、
およびラッパ状に広げられた雄部を保持するための拡径
した空間が設けられていることを特徴とする請求項１、
２、３、４、または５記載の合成セグメントである。

【００１５】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図１乃
至図１３において説明する。図１の鋼殻は、従来例を示
す図１４のセグメントを構成する鋼殻７に対応するもの
である。しかし、図１の鋼殻７は、図１４の鋼殻７に比
べいまだコンクリート８は注入されておらず、スキンプ
レート１３、１５（図１中１点斜線参照）は取り付けら
れていない。

【００１６】更に、図１においては、図１４に示すジベ
ル１７は図示されておらず、コンクリート注入口１９や
空気孔２１も図示されていない。この鋼殻７は、従来
（図１４）と同様に、円弧形状を有する略箱状であり６
面を有する。即ち、一対の円周方向側端面３１、一対の
軸方向側端面３３、及び半径方向の内周面と外周面を有
する。

【００１７】図２に示すように、円周方向側端面３１
は、平鋼３５の両端部に特殊な形状の鋼材３７が溶接さ
れて構成されている。この特殊な形状の鋼材３７には、
図１中右側の円周方向側端面３１では凹部３９がトンネ
ル軸方向に属して形成されている。また、図１中左側の
円周方向側端面３１には凸部４１がトンネル軸方向に連
続して形成されている。

【００１８】図４に示すように、同様に、軸方向側端面
３３は、平鋼３５の両端部に、凹部３９又は凸部４１が
形成された特殊な形状の鋼材３７が溶接されて構成され
ている。この鋼材３７は圧延により製造するが、鋳造又
は鍛造によっても良い。凹部３９が形成されているのは
図１中手前側の軸方向側端面３３であり、凸部４１が形
成されているのは図１中の奥側軸方向側端面３３であ
る。このようにして円周方向側端面３１及び軸方向側端
面３３には、トンネル半径方向の２か所、即ち平鋼３５
の図中上下両端部に、凹部３９又は凸部４１が形成され
ることとなる。

【００１９】これらの凹部３９又は凸部４１は、この鋼
殻７が構成するセグメント単体５が連結される際に噛み
合う形状を有する。この噛み合った状態で、凹部３９の
底部と凸部４１の頂部との間にシール材４３が配置でき
る空隙部４５が形成される（図２又は図４）。凹部３９
と凸部４１が噛み合うことにより、例えばＬ字状の段差
を有する角部と角部が噛み合う場合に比べ、噛み合いが
よりしっかりと行われ噛み合い強度を高めることができ
る。

【００２０】この空隙部４５の寸法の設定は、配置され
るシール材４３の大きさに応じて、凹部３９及び凸部４
１が噛み合った状態で空隙部４５が完全に満たされ、か
つリング体３のリング間におけるずれに十分対抗できる
寸法とする。

【００２１】筒状の構造体１（図１４参照）であるセグ
メントが構築されるためには、図５に示すように複数種
類の形状を有するセグメント単体５が用いられる。図１
のセグメント単体５を構成する鋼殻７は、図５中のＰ２
のセグメント単体のものに相当する。

【００２２】即ち、Ｐ２のセグメント単体の円周方向側
端面３１はトンネル軸方向に平行である。そして、図１
中左側の円周方向側端面３１には、トンネル軸方向手前
側端部に、雄部４７が設けられる。この雄部４７はＬ字
状をしており、該Ｌ字の先端辺をトンネル軸方向（図１
中奥側）に向けて形成されている。同様の雄部４７が、
図１中右側の円周方向端面３１においては図中奥側の端
部に設けられ、先端辺はトンネル軸方向（図１中手前
側）に向けて形成されている。

【００２３】これら雄部４７に嵌合する雌部４９が、図
１中右側の円周方向側端面３１の手前側及び図中左側の
円周方向側端面３１奥側に形成される。即ち雌部４９
は、図３図５のように連結される際に、円周方向に隣り
合う他の鋼殻７に設けられた雄部４７を受けるように、
トンネル軸方向に向けて形成されることとなる。これら
雄部４７と雌部４９とでピース間継手を構成する。

【００２４】また、軸方向側端面３３には、リング間継
手としての雄部５１及び雌部５３が形成される。即ち、
図１中奥側の軸方向側端面３３には、雄部５１が設けら
れている。この雄部５１は、図４に示すように円筒状の
金属材からなり、表面には円筒軸方向に複数のスリット
５５が形成さけている。

【００２５】また、図１中手前側の軸方向側端面３３に
は、前記雄部５１を受ける雌部５３が設けられている。
この雌部５３はトンネル軸方向に向けて形成され、内部
には、略円錐台凸部５７及び拡径した空間５９が設けら
れている。

【００２６】即ち、この略円錐台凸部５７は、受けた雄
部５１の先端に挿入されて、この雄部５１をスリット５
５に沿って割り、ラッパ状に広げるのに適した形状とな
っている。即ち、ラッパ状に広がった雄部５１の円周面
の形状に沿った形の略円錐台凸部５７となっている。こ
の略円錐台凸部５７が設けられる雌部５３の奥側の内径
は拡径しており、雌部５３の入口側の内径寸法よりも大
きな内径となっている。これにより略円錐台凸部５７の
周囲には、ラッパ状に広げられた雄部５１を保持するた
めの拡径した空間５９が設けられることとなる。

【００２７】以下、図５に基づいてセグメント単体５を
連結し、筒状の構造体１（図１４参照）を構築する作業
について説明する。なお、図５は筒状の形状を平面的に
展開した図である。即ち、構造体１を構成する各リング
体３は６種類の形状（図５参照）を有する。そのうちの
１種類が前記図１に示すものである。今、６種類の形状
のセグメント単体５がＮ列目まで連結され、Ｎ個のリン
グ体３が構成されているものとする。また、各セグメン
ト単体５はリング間継手のための雄部５１又は雌部５３
を６個有する。

【００２８】Ｎ＋１列目のセグメント単体５を連結する
に際しては、まずＰ１のセグメント単体５を、Ｎ列目の
セグメント単体５に対し千鳥状となるように、トンネル
軸方向にシールド掘削機の油圧ジャッキによって押し、
連結する。この時、軸方向側端面３３に設けられた円筒
状の雄部５１が雌部５３に受けられる。このＰ１のセグ
メント単体５はトンネルの底部にくるものである。

【００２９】次に、Ｐ２のセグメント単体５を円周方向
に位置決めした後、同様に油圧ジャッキによって押し、
Ｎ列目のセグメント単体５に押し付ける。この位置決め
により円周方向側端面３１に設けられた凹部３９と凸部
４１は噛み合っている。ジャッキによって押し付けるこ
とで前記凹部３９と凸部４１は噛み合ったままスライド
し、やがてＬ字状の雄部４７が雌部４９に嵌合する。

【００３０】同時に、軸方向側端面３３に設けられた円
筒状の雄部５１が雌部５３に受けられる。この時、雌部
５３の内部に設けられる略円錐台凸部５７により雄部５
１はラッパ状に広げられ、Ｐ２のセグメント単体５の連
結が完了する。同様にしてＰ１のセグメント単体５に対
し、Ｐ３のセグメント単体５を連結する。更に、Ｐ２の
セグメント単体５に対しＰ４のセグメント単体５を連結
し、同様にＰ３のセグメント単体５に対しＰ５のセグメ
ント単体５を連結する。最後にＰ６のセグメント単体５
を連結する。

【００３１】このＰ６のセグメント単体５は図５におい
て台形形状をしており、油圧ジャッキで押し付ける方向
に向かって先細となるようテーパーが付けられる。従っ
て、このＰ６のセグメント単体５を押し付けて連結すれ
ば、他のセグメント単体５は強固に支持されることとな
る。

【００３２】以上の連結において、一対の円周方向側端
面３１、及び一対の軸方向側端面３３の２箇所に設けら
れた凹部３９と凸部４１は、従来のシール溝を兼ねると
同時に、リング体３のリング間のずれに対して、大きな
強度を与えることができる。即ち、凹部３９と凸部４１
の凹凸の噛み合いにより、セグメント全体に剪断力が働
いたとき、リング間の剪断耐力が大きく向上する。従っ
て、仮にピース間継手となるＬ字状の雄部４７と雌部４
９の連結が小さくても、セグメント単体５を千鳥状にし
て連結を行うことで、この強度の小さなピース間継手の
両側に存在するセグメント単体５の本体部に、剪断耐力
が大きく向上した前記リング間継手を通って荷重伝達が
でき、セグメント全体の強度は大きく向上する。

【００３３】また、凹部３９の底部と凸部４１の頂部と
の間にシール材４３を配置することで、シール材４３が
存在する部分の漏水の経路を長く取ることができ、止水
性を向上できる。また、このようなシール材４３が配置
される凹部３９と凸部４１の噛み合いは、各端面３１、
３３の２箇所で行われるのでより止水性が向上する。

【００３４】更に、従来のように継手にボルトナットを
用いることを廃止し、Ｌ字状の雄部４７と雌部４９の嵌
合、及び円筒状の雄部５１が雌部５３の内部でラッパ状
に広がることによる連結を行うので、ボルトナットを締
結する作業が不要となり、油圧シリンダによりセグメン
ト単体５を押し付ける動作で自動的に連結が行われる。
これにより連結が自動的に行われ、連結作業の時間を
不要とし、更に雄部４７と雌部４９、及び雄部５１と雌
部５３の寸法を十分に大きく取ることができ、ボルトナ
ットの締結よりも大きな機械的強度を得ることができ
る。

【００３５】（他の実施形態）なお、以上の実施形態に
おいては１つの端面３１に設けられるＬ字状の雄部４７
は１個であったが、他の実施形態においては例えば図６
に示すように２個設けても良い。また、このＬ字状の雄
部の断面は四角形であったが、他の実施形態においては
図６に示すように円形断面であっても良い。

【００３６】また、以上の実施形態においては端面３
１、３３に設けられる凹部３９又は凸部４１は、凹部３
９又は凸部４１が形成された特殊な形状の鋼材３７を平
鋼３５の端部に溶接して構成するものであったが、他の
実施形態においては図７に示すように溶接によらず一体
もの６１として形成することも可能である。この一体も
の６１は、圧延材を使うことも可能である。

【００３７】また、以上の実施例においては凸部４１は
予め特殊な形状の鋼材３７に形成されていたものであっ
たが、他の実施形態においては例えば図８に示すように
凸部４１のみを後から平鋼３５に溶接して構成すること
も可能である。また、以上の実施形態においては凹部３
９又は凸部４１は１つの端面において２箇所に設けられ
るものであったが、他の実施形態においては例えば図９
に示すように１箇所にのみ設けることも可能である。ま
た、この１箇所にのみ設けられる凹部３９も一体６１も
のとして設けることもできる（図１０）。また、この１
箇所にのみ設けられる凸部４１も、平鋼３５に溶接する
ことで設けることが可能である（図１０）。

【００３８】また、以上の実施形態においては、図５に
示すように筒状の構造体であるセグメントを構成する各
リング体は、６種類の異なる形状を有するセグメント単
体５によって構成されるものであった（図５）。しか
し、他の実施形態においては図１１に示すように２種類
の形状のＡのセグメント単体５（図１１（ｂ））、Ｂの
セグメント単体５（図１１（ｃ））で各リング体３を構
成することが可能である。

【００３９】即ち、各リング体を偶数等分割した台形形
状とする。この台形形状の上底と下底が逆になった２種
類のセグメント単体が用いられる。前記実施形態の１つ
のセグメント単体を図５（Ｂ）に示す。この図５（Ｂ）
と同様の表現によって図１１のセグメント単体を描く
（図１１（ｂ）（ｃ））。即ち、図中ＡまたはＢのセグ
メント単体５の押し付ける側の下底または上底において
は、３箇所に円筒状の雄部５１が設けられる。また、Ａ
またはＢのセグメント単体５の押し付けられる側の上底
または下底においては、３箇所に、前記雄部５１を受け
る雌部５３が設けられる。

【００４０】さらに、ＡまたはＢのセグメント単体５の
即ちトンネル軸方向に対し傾斜している辺には、雄部４
７又は雌部４９が設けられる。すなわち、トンネル軸方
向の掘削基方向（図１１中左側）に向いている傾斜して
いる辺の円周方向側端面３１には、Ｌ字状の雄部４７が
設けられる。これに対し、トンネル軸方向の掘削先方向
（図１１中右側）に対し開いて傾斜している辺の円周方
向側端面３１には、前記雄部４７が嵌合する雌部４９が
設けられる。これら雄部４７と雌部４９が嵌合した状
態を図１２に示す。また嵌合する前の斜視図を図１３に
示す。図１３において雄部４７と雌部４９の斜視図の角
度は異なる。

【００４１】これら雄部４７と雌部４９は、鋳造などに
より製造させる特殊形状合金を用いた。この雄部４７及
び雌部４９は共にトンネル軸方向に向けて形成されてお
り、セグメント単体５が既に構成されているリング体３
へ押し付けられることで、雄部４７と雌部４９の嵌合が
行われる構成となっている。この雌部４９の内径に対し
雄部４７の先端外径は小さく形成され、雄部４７は先端
に向かって先細となるテーパー形状となっている。これ
により雄型４７と雌型４９の嵌合がよりスムーズにな
る。また雌部４９の縁部外側には顎部４９Ａが形成さ
れ、雄部４７の根元に形成された４７Ａに嵌合し、雄型
４７と雌型４９の嵌合をより強固なものにしている。

【００４２】このような雄部４７又は雌部４９を円周方
向側端面に有するセグメント単体５の連結は、図１１に
示すように行われる。即ち、既に構成されたリング体３
の各セグメント単体５に対し、次の列のセグメント単体
５が連結されていく。この時、まずＡのセグメント単体
が全て連結される。Ｂのセグメント単体５は両側に隣接
するＡのセグメント単体５が連結された後に、連結され
る。従って、少なくとも１つのＡのセグメント単体５は
隣接するＢのセグメント単体５が存在しない状態で連結
が行われなければならない。このため隣接するＢのセグ
メント単体５が存在しない状態で、Ａのセグメント単体
５を全て連結するための保持装置が必要となる。この保
持装置は、例えば従来のシールド工法においてセグメン
ト単体５を１つずつ連結する際に、そのセグメント単体
５をハンドリングするハンドリング装置を保持装置兼用
式にして２台設けることで、うち１台を前記保持装置と
することが可能となる。

【００４３】また、以上の実施形態においては、鋼殻７
の内部にコンクリート８が中詰めされる合成セグメント
として説明したが、他の実施形態においてはコンクリー
ト８を中詰めしない鋼殻７のみの鋼セグメントとして本
発明を実施することも可能である。また、以上の実施形
態においては凹部３９と凸部４１の断面形状は台形であ
ったが、他の実施形態においては必しも台形でなくても
良く、例えば半円形状、三角形状であっても良い。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２、
３、４、５、または６の発明によれば、従来のシール溝
の代わりに、ピース間継手としては円周方向側端面に凹
部または凸部がトンネル軸方向に連続して形成され、リ
ング間継手としては軸方向側端面に凹部または凸部がト
ンネル軸方向に連続して形成され、連結が行われた状態
での凹部の底部と凸部の頂部との間にシール材を配置す
ることで、シール溝の働きと共に、リング体３のリング
間のずれに対する十分な強度を与えることができる。ま
た、シール材は連結が行われた凹部の底部と凸部の頂部
との間に形成された空隙部に配置されるので、従来のよ
うに平な面に設けられたシール溝に比べ、止水性を向上
できる。

【００４５】請求項２の発明では、更に、２か所に凹部
または凸部を形成することで、強度及び止水性をより向
上できる。請求項３の発明では、更に、強度を有するた
めの凹部または凸部に特殊な形状の鋼材が用いられ、こ
の特殊な形状の鋼材が平鋼の端部に溶接されて各軸方向
側端面および各円周方向側端面が構成されることで、更
に十分な強度と、軸方向側端面全体を特殊な形状の鋼材
とした場合に比べコストの低減を図れる。

【００４６】請求項４の発明では、更に、既に構築され
たリング体に対し新たなセグメント単体が油圧シリンダ
により押し付けられると、円周方向側端面のＬ字の先端
辺が、雌部に受けられ、自動的に連結が行われる。この
とき、雄部と雌部の寸法を十分に大きくすることで連結
の強度を十分なのもにでき、また連結作業に時間を要し
ない。

【００４７】請求項６の発明では、更に、既に構築され
たリング体に対し新たなセグメント単体が油圧シリンダ
により押し付けられると、セグメント単体の軸方向側端
面の雄部の先端が、他のセグメント単体の軸方向側端面
の雌部に受けられ、雌部の内部の略円錐台凸部が雄部の
先端に挿入され、これにより雄部はスリットに沿って割
れ、ラッパ状に広がり、この広がった雄部は雌部内部の
拡径した空間に保持され、自動的にトンネル軸方向の連
結が行われる。よって、従来のようにボルトナットを用
いずに済み、連結に時間を要しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る合成セグメントを
示す斜視図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。（ただし、ハ
ッチングは省略した。）

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であり、（Ａ）は
嵌合前の状態を示す図、（Ｂ）は嵌合後の状態を示す図
である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ断面図であり、（Ａ）は連結
前の状態を示す図、（Ｂ）は連結後の状態を示す図であ
る。（ただし、ハッチングは省略した。）

【図５】図１の鋼殻によって構成されるセグメント単体
により筒状の構造体を構築する際の展開図を示すもの
で、（Ａ）は展開図、（Ｂ）は（Ａ）のＰ２のセグメン
ト単体（図１に対応する）を示す図である。

【図６】Ｌ字状の雄部とその雌部の変形例を示すもので
あり、（Ａ）はトンネル軸方向から見た図、（Ｂ）はト
ンネル半径方向から見た図である。

【図７】凹部と凸部の他の変形例を示す図である。

【図８】凹部と凸部の他の変形例を示す図である。

【図９】凹部と凸部の他の変形例を示す図である。

【図１０】凹部と凸部の他の変形例を示す図である。

【図１１】他の実施形態における展開図（前記実施形態
の図５に対応する図）であり、（ａ）は筒状の構造体の
展開図、（ｂ）と（ｃ）は（ａ）を構成するセグメント
単体を示す図である。

【図１２】図１１（ｂ）及び（ｃ）の雄部及び雌部の嵌
合状態を示す断面図である。

【図１３】図１２の斜視図であり、（Ａ）は雌部の斜視
図、（Ｂ）は雄部の斜視図である。

【図１４】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

５セグメント単体７鋼殻３１円周方向側端面３３軸方向側
端面３５平鋼３７特殊な形
状の鋼材３９凹部４１凸部４３シール材４５空隙部４７雄部４９雌部５７円錐台凸部５９拡径した
空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シールド工法により掘削されたトンネル
の内側を支えるための筒状の構造体を組み立てるための
略箱状の鋼殻を有する合成セグメントであって、（ａ）
該合成セグメントにはトンネル円周方向に他のセグメン
ト単体と連結するための凹部または凸部が円周方向側端
面にトンネル軸方向に連続して形成され、（ｂ）トンネ
ル軸方向に他のリング体と連結するための凹部または凸
部が軸方向側端面にトンネル円周方向に連続して形成さ
れ、（ｃ）連結が行われた状態で、凹部の底部と凸部の
頂部との間にシール材を配置できる空隙部を形成するよ
うに、凹部と凸部の寸法設定が行われていることを特徴
とする合成セグメント。
【請求項２】各円周方向側端面および各軸方向側端面
には、トンネル半径方向のぞれぞれ２箇所に凹部または
凸部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の
合成セグメント。
【請求項３】各円周方向側端面および各軸方向側端面
は、凹部または凸部が形成された特殊鋼が平鋼の端部に
溶接されて構成されていることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の合成セグメント。
【請求項４】円周方向側端面はトンネル軸方向に平行
であり、該円周方向側端面のトンネル軸方向端部に、Ｌ
字状の雄部が、該Ｌ字の先端辺をトンネル軸方向に向け
て形成され、円周方向側端面のトンネル軸方向の反対側
の端部に、前記Ｌ字状の雄部に嵌合する雌部が、該Ｌ字
の先端辺を受けるようにトンネル軸方向に向けて形成さ
れていることを特徴とする請求項１、２、または３記載
の合成セグメント。
【請求項５】円周方向側端面はトンネル軸方向に対し
傾斜しており、該円周方向側端面に、雄部が先端をトン
ネル軸方向に向けて形成され、または、雌部が前記雄部
の先端を受けるようにトンネル軸方向に向けて形成され
ていることを特徴とする請求項１、２、または３記載の
合成セグメント。
【請求項６】軸方向側端面に、円筒状の金属材からな
る雄部が先端をトンネル軸方向に向けて形成され、円筒
状の金属材の表面には円筒軸方向に複数のスリットが形
成され、または、雌部が前記雄部の先端を受けるように
トンネル軸方向に向けて形成され、該雌部の内部には、
受けた雄部の先端に挿入されて雄部をスリットに沿って
割りラッパ状に広げる略円錐台凸部、およびラッパ状に
広げられた雄部を保持するための拡径した空間が設けら
れていることを特徴とする請求項１、２、３、４、また
は５記載の合成セグメント。