JPH0932488A - セグメントリング用リング間継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な構造で変位に対応し、変位を一定量に
抑えるセグメントリング用リング間継手の提供。 【解決手段】 リング間継手１は、両セグメントリング
２の連結面2aに設けた両連結板３を貫通して締付け、両
セグメントリング２を連結している連結ボルト４を備え
る。この連結ボルト４は、ボルト軸線がトンネル軸線と
の平行位置から交差位置へと変動できると共に、両連結
板３締付け時に介在される付勢部５で、変位に追従して
の両連結板３の締付け状態を維持できる。また、両連結
板３は、連結ボルト４での締付け時に互いに係止し、変
位を一定量に抑える係止部６を有している。そして、リ
ング間継手１を、両連結板３と付勢部５が付随する連結
ボルト４とからなる、簡単で安価な構造とする。また、
この構造で、変位に追従して行う両連結板３の締付け状
態維持を確実とする。さらに、両連結板３の互いに係止
する係止部６で、両セグメントリング２の変位を一定量
に抑え、大きな圧力（変形）への対応を複数のリングで
行えるようにする。

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、シールドトンネ
ルを構成している各セグメントリングのリング間継手、
特に、連結すべき両セグメントリングの変位に対応する
ことのできるリング間継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液状化の恐れのある地盤や軟弱な地盤内
にシールドトンネルを構築する場合には、そのシールド
トンネルが、地震動や圧密沈下によって、大きな圧力を
受けることとなる。そして、この大きな圧力によって、
シールドトンネルを構成している各セグメントリングに
変位が生じてしまい、各セグメントリングの軸線とシー
ルドトンネルの軸線とが一致しなくなったり、セグメン
トリング間の連結面に目開きが生じてしまう。

【０００３】そこで、この大きな圧力から生じる各セグ
メントリングの変位に対応する対策として、従来では、
シールドトンネルを構成しているセグメントリングと相
隣れるセグメントリングとの間に可撓性セグメントリン
グを挿入し、この可撓性セグメントリングが変形するこ
とによって前記変位を吸収できるようにしたものが一般
に知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の可撓性セグメントリングは、圧力を受けた時の変形量
の大きいものが一般的であった。そのため、この従来の
可撓性セグメントリングを含む各セグメントリングで構
成したシールドトンネルは、圧力を受けて変位した時
に、トンネル軸方向において大きな段差を生じたものと
なってしまうことがあった。

【０００５】しかも、前述した従来の可撓性セグメント
リングは、構造上、非常に高価になるものが一般的であ
り、この可撓性セグメントリングを使用するシールドト
ンネル全体の施工費も高価なものとしていた。

【０００６】この発明は前述した事情に鑑みて創案され
たもので、その目的は安価な構造で変位に対応すること
ができ、しかも、圧力による変位を一定量に抑えて大き
な圧力（変形）への対応を複数のリングで行えるように
できるセグメントリング用リング間継手を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のセグメントリ
ング用リング間継手は、連結すべき両セグメントリング
における連結面に設けた両連結板と、この両連結板を貫
通して締付けることで、両セグメントリングを連結して
いる連結ボルトとを備える。この連結ボルトは、そのボ
ルト軸線が、シールドトンネルのトンネル軸線と平行に
沿う位置から、トンネル軸線と交差する位置へと変動可
能に配設されていると共に、両連結部の締付け時に介在
される付勢部によって、両セグメントリングの変位に追
従しての両連結板の締付け状態（両セグメントリングの
連結状態）を維持できるように構成する。また、連結す
べき両セグメントリングにおける両連結板には、連結ボ
ルトでの締付け時において、互いに係止して両セグメン
トリングの変位を一定量に抑える係止部を形成する。

【０００８】そして、このような本発明のセグメントリ
ング用リング間継手によれば、両連結板と付勢部を介在
して配設した連結ボルトとからなる、簡単で安価な構造
とする。また、この両連結板と、付勢部および連結ボル
トとからなる構造によって、両セグメントリングの変位
に追従して行う、両連結板の締付け状態維持を確実に行
えるようにする。さらに、両連結板に設けた互いに係止
する係止部によって、両セグメントリングの変位を一定
量に抑え、大きな圧力（変形）への対応を複数のリング
で行えるようにする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明のセグメントリン
グ用リング間継手を、図示する実施形態によって説明す
る。

【００１０】シールドトンネル（図示せず）を構成して
いる各セグメントリング２の変位に対応すべく設けられ
る、各セグメントリング２のリング間継手１（図１参
照）は、連結すべき両セグメントリング２における連結
面2aに設けた両連結板３と、この両連結板３を貫通して
締付けることで、両セグメントリング２を連結している
連結ボルト４とを有している。

【００１１】そして、連結ボルト４は、そのボルト軸線
が、シールドトンネルのトンネル軸線と平行に沿う位置
から、トンネル軸線と交差する位置へと変動することが
できるように配設されており、両連結板３の締付け時に
介在される付勢部５によって、両セグメントリング２の
変位に追従しての両連結板３の締付け状態（両セグメン
トリングの連結状態）を維持できるように構成されてい
る。また、連結すべき両セグメントリング２における両
連結板３には、連結ボルト４での締付け時において、互
いに係止して両セグメントリング２の変位を一定量に抑
えることのできる係止部６が形成されている。

【００１２】この実施形態での両連結板３は、図２に示
すように、アンカー筋７が設けられている両側板８に取
付けられ、両側板８とで略コ字状となるように構成され
ている。また、この両連結板３に形成されている係止部
６は、図２に示すように、一方のセグメントリング２に
おける連結板３に形成した係止凸部13と、他方のセグメ
ントリングにおける連結板に形成した係止凹部14とから
なっている。そして、両セグメントリング２の連結時
に、一方の連結板３の係止凸部13が他方の連結板３の係
止凹部14内に入り込み、両セグメントリング２に変位が
生じた時、係止凸部13の外周面が係止凹部14の内周面に
当接することで、変位を一定量に抑えるように構成され
ている。

【００１３】なお、この連結板３は、複数の鋼板を溶接
によって組立てるものや、ダクタイル鋳鉄等の鋳鉄を用
いるものが考えられる。この鋳鉄製の連結板３は、一体
成形によって作成されるので、変位を一定量に抑える係
止部６を連結板３へ容易に形成することができる。

【００１４】また、この実施形態での連結ボルト４は、
ボルト頭部4aと連結板３およびボルトねじ部4bに螺合し
ているナット10と連結板３との間に配設された両付勢部
５によって、両セグメントリング２の変位に追従して両
連結板３の締付け状態を維持できるように構成されてい
る。この付勢部５の付勢部材11としては、図１に示した
ように、コイルスプリングか、図５に示すように、ゴム
等の粘弾性体などが考えられる。

【００１５】この付勢部５の構成としては、図１に示し
たコイルスプリング等の付勢部材11のみの他に、図４に
示す実施形態も考えられる。この図４での付勢部５は、
連結板３との当接面が球面状に形成されている両台座12
と、この両台座12とボルト頭部4aおよびナット10との間
に配設された付勢部材11であるコイルスプリングとから
なっている。このような構成にすると、連結した両セグ
メントリング２が変位して、連結ボルト４の配設位置
（ボルト軸線位置）が、シールドトンネルのトンネル軸
線と平行な位置から、トンネル軸線と交差する位置へと
変動しても、台座12の作用によって付勢部材11（コイル
スプリング）が常に連結ボルト４の軸線方向へ付勢する
こととなるので、両連結板３の締付け状態（両セグメン
トリング２の連結状態）を確実に維持することができ
る。

【００１６】なお、図１における符号９は、止水シール
用全周溝であり、連結された両セグメントリング２のず
れに見合った幅とすることにより、両セグメントリング
変位後の防水性を保つことができる。

【００１７】このような構成からなるリング間継手１を
使用してセグメントリング２どうしを連結すると、リン
グ間継手１は、次に述べるように挙動する。

【００１８】先ず、セグメントリング２どうしを連結す
る際には、その連結精度を確保するため、図６に示すよ
うに、セグメントリング２の自重による剪断力が保持さ
れる断面を有した凸部15と凹部16とを嵌合させるように
する。

【００１９】詳述すると、連結すべき一方のセグメント
リング２における連結面2aに位置決め用凸部15を、ま
た、他方のセグメントリング２における連結面2aに位置
決め用凹部16を形成する。ここでの位置決め用凸部15
は、セグメントリング２の自重による剪断力が保持さ
れ、セグメントリング２が圧力を受けた時に剪断破壊を
起こすように構成されている。このことから、位置決め
用凹凸部15，16は、圧力に対抗せず、その圧力で生じる
両セグメントリング２の変位を拘束しないように構成さ
れている。

【００２０】そして、地震等によって地山に過大な変形
が生じ、シールドトンネルを構成している各セグメント
リング２に圧力が加わると、図６に示した、位置決め用
凸部15が剪断力によって切断されて、連結されている両
セグメントリング２に変位が生じる。

【００２１】この時のセグメントリング２の変位の抑制
機能は、図３に示すように、連結ボルト４の締め付け力
によって、または、付勢部５の付勢部材11（スプリング
や粘弾性体）に与えられた締結力によって保持される。
その後に、剪断変形がさらに大きくなった場合は、図２
の示したリング状に形成された小径または大径の凸条部
９からなる係止部６の作用によって、即ち、図３に示す
ように、互いの凸条部９が当接することで規制される。

【００２２】これらのことから、本発明のセグメントリ
ング用リング間継手によれば、連結板３の係止部６によ
って両セグメントリング２の変位を一定量に規制して、
両セグメントリング２間に大きな段差が生じないように
することができる。また、連結した両セグメントリング
２に変位が生じても、連結ボルト４と付勢部５との作用
によって、両連結板３の締付け状態を、即ち、両セグメ
ントリング２の連結状態を確実にすることができる。

【００２３】なお、変位量がさらに大きくなった場合
は、隣接するセグメントリング２の変位で吸収する。こ
の非常に大きな変形が予想される場合には、セグメント
リング２の幅（一般的には90〜100cm ）を縮小すること
で、両セグメントリング２間の段差を大きくすることな
く、より大きな変形に追従することができる。

【００２４】また、本発明のリング間継手１を用いて連
結した各セグメントリング２（一次覆工）に二次覆工を
行う時には、図１および図４に示すような、二次覆工用
カバー17で覆うことにより、連結ボルト４が変動できる
空間を確保する。このことにより、二次覆工施工時にお
いて、ボルト締め作業用凹部18内へのコンクリートの打
設が可能となる。この二次覆工用カバー17は、連結板３
に取付けられた円筒状のカバー本体部17ａと、このカバ
ー本体部17ａの作業用凹部18内側端に取付けられるキャ
ップ部17ｂとからなっている。

【００２５】

【発明の効果】この発明のセグメントリング用リング間
継手によれば、両連結板と付勢部を介在して配設した連
結ボルトとからなる簡単な構造として、リング間継手を
安価に提供することができる。また、この両連結板と、
付勢部および連結ボルトとからなる構造によって、両セ
グメントリングの変位に追従して行う、両連結板の締付
け状態維持を確実に行うことができる。さらに、両連結
板に設けた互いに係止することのできる係止部により、
両セグメントリングの変位を一定量に抑えて、大きな圧
力（変形）への対応を複数のリングで行えるようにする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のセグメントリング用リング間継手を
用いた両セグメントリングの連結状態を示す概略断面図
である。

【図２】この発明のセグメントリング用リング間継手に
おける連結板を示す概略斜視図である。

【図３】この発明のセグメントリング用リング間継手を
用いて連結した両セグメントリングに変位が生じた状態
を示す概略断面図である。

【図４】この発明のリング間継手の別態様を示す概略断
面図である。

【図５】この発明のセグメントリング用リング間継手に
用いる付勢部の別態様を示す概略断面図である。

【図６】両セグメントリングの連結時に使用する位置決
め用凹凸部を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１…セグメントリング用リング間継手、２…セグメント
リング、2a…連結面、３…連結板、４…連結ボルト、4a
…ボルト頭部、4b…ボルトねじ部、５…付勢部、６…係
止部、７…アンカー筋、８…側板、９…止水シール用全
周溝、10…ナット、11…付勢部材、12…台座、13…係止
凸部、14…係止凹部、15…位置決め用凸部、16…位置決
め用凹部、17…二次覆工用カバー、17ａ…カバー本体
部、17ｂ…キャップ部、18…ボルト締め作業用凹部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールドトンネルを構成している各セグ
   メントリングの変位に対応すべく設けられる、前記各セ
   グメントリングのリング間継手であり、 連結すべき両セグメントリングにおける連結面に設けた
   両連結板と、この両連結板を貫通して締付けることで、
   前記両セグメントリングを連結している連結ボルトとを
   有しており、 前記連結ボルトは、そのボルト軸線が、シールドトンネ
   ルのトンネル軸線と平行に沿う位置から、トンネル軸線
   と交差する位置へと変動することができるように配設さ
   れており、前記両連結板の締付け時に介在される付勢部
   によって、両セグメントリングの変位に追従しての前記
   両連結板の締付け状態、即ち、両セグメントリングの連
   結状態を維持できるように構成されていることを特徴と
   するセグメントリング用リング間継手。
2. 【請求項２】 連結すべき両セグメントリングにおける
   両連結板には、連結ボルトでの締付け時において、互い
   に係止して両セグメントリングの変位を一定量に抑える
   ことのできる係止部が形成されていることを特徴とする
   請求項１記載のセグメントリング用リング間継手。