JPH10205287A - Joint construction of segment - Google Patents
Joint construction of segmentInfo
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- JPH10205287A JPH10205287A JP9011690A JP1169097A JPH10205287A JP H10205287 A JPH10205287 A JP H10205287A JP 9011690 A JP9011690 A JP 9011690A JP 1169097 A JP1169097 A JP 1169097A JP H10205287 A JPH10205287 A JP H10205287A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】トンネルを構築する際に、セ
グメントどうしを接合するときに用いて好適なセグメン
トの継手構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a segment joint structure suitable for joining segments when constructing a tunnel.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のようにシールド工法は、外形円筒
状のスキンプレートを有するシールド掘削機の前部に設
けられたカッタ装置で地山を掘削しつつ、スキンプレー
ト内で、環状体を所定厚さおよび所定角度に分割してな
るセグメントを組み立て、さらにこのセグメントの前端
に反力をとってシールド掘削機内部の推進ジャッキを伸
長させることで地中にトンネルを構築していく工法であ
る。2. Description of the Related Art As is well known, in a shield construction method, while excavating the ground with a cutter device provided at a front portion of a shield excavator having a skin plate having an outer cylindrical shape, an annular body is fixed in a skin plate. This is a method of constructing a tunnel underground by assembling a segment divided into a thickness and a predetermined angle, and further applying a reaction force to the front end of the segment to extend a propulsion jack inside a shield excavator.
【0003】従来、このようなシールド工法等におい
て、掘削した坑内でセグメントを組み立てるに際して
は、隣接するセグメントどうしをボルト・ナットで接合
する継手構造が用いられている。[0003] Conventionally, in assembling such a shield method or the like in a drilled pit, a joint structure is used in which adjacent segments are joined with bolts and nuts.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のセグメントの継手構造には、以下のよう
な問題が存在する。まず、ボルト・ナットの締付け作業
は人力で行っているため、能率が悪く時間がかかり、工
期短縮化の妨げとなっている。しかも人力作業では締め
付け力を均一にすることが困難であり、セグメント継手
部の品質向上の妨げにもなっている。また、その接合作
業は、シールド機のテールシール内の狭い空間で行わな
ければならず、作業性が悪いという問題がある。本発明
は、以上のような点を考慮してなされたもので、セグメ
ント接合作業の効率化,作業性,および品質の向上を図
ることのできるセグメントの継手構造を提供することを
課題とする。However, the conventional segment joint structure as described above has the following problems. First, since the bolts and nuts are tightened manually, they are inefficient and time-consuming, which hinders shortening the construction period. Moreover, it is difficult to make the tightening force uniform by manual work, which hinders the quality improvement of the segment joint. In addition, the joining operation must be performed in a narrow space in the tail seal of the shield machine, and there is a problem that workability is poor. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above points, and has as its object to provide a segment joint structure capable of improving the efficiency of segment joining work, improving workability, and improving quality.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
トンネルを覆工するため互いに接合されるセグメント
の、一方の側のセグメントの端面にピンが突出するよう
設けられ、他方の側のセグメントの端面には、前記ピン
が挿入されるピン穴が形成され、前記ピンの外径と前記
ピン穴の内径とが互いに嵌合するよう設定されているこ
とを特徴としている。The invention according to claim 1 is
Pins are provided so that pins protrude from the end faces of the segments on one side of the segments joined to each other to cover the tunnel, and a pin hole into which the pins are inserted is formed on the end face of the segment on the other side. The outer diameter of the pin and the inner diameter of the pin hole are set so as to fit each other.
【0006】請求項2に係る発明は、請求項1記載のセ
グメントの継手構造において、前記ピンが、前記ピン穴
を形成する部材よりも硬い材料で形成されていることを
特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the segment joint structure according to the first aspect, the pin is formed of a material harder than a member forming the pin hole.
【0007】請求項3に係る発明は、請求項1または2
記載のセグメントの継手構造において、前記ピンの外周
面には、その周方向に連続する溝が形成されていること
を特徴としている。[0007] The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the joint structure for a segment described above, a groove that is continuous in a circumferential direction is formed on an outer peripheral surface of the pin.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るセグメントの
継手構造の実施の形態の一例を、図1ないし図4を参照
して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a segment joint structure according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0009】図1および図2に示すように、各セグメン
ト1には、構築すべきトンネルが連続する方向において
一方の端面1aに、ピン2が複数(例えば2本)設けら
れ、他方の端面1bにピン穴3がピン2と同数設けられ
た概略構成となっている。As shown in FIGS. 1 and 2, each segment 1 is provided with a plurality of (for example, two) pins 2 on one end face 1a in the direction in which the tunnel to be constructed is continuous, and the other end face 1b. And the same number of pin holes 3 as the number of pins 2.
【0010】図2に示すように、ピン2は、セグメント
1の一方の端面1aと他方の端面1bとを結ぶ方向に延
在するよう埋設された円筒状のスリーブ4の一端部に、
その基部2aがねじ込まれている。このピン2は、先端
部2bが面取りされており、さらにその外周面には、周
方向に連続する断面コ字状の溝5が例えば3本形成され
ている。As shown in FIG. 2, a pin 2 is attached to one end of a cylindrical sleeve 4 embedded so as to extend in a direction connecting one end face 1a and the other end face 1b of the segment 1.
The base 2a is screwed. The pin 2 has a chamfered distal end 2b, and further has, on its outer peripheral surface, for example, three grooves 5 each having a U-shaped cross section that are continuous in the circumferential direction.
【0011】一方、ピン穴3は、リング状のリング金物
6と、このリング金物6をスリーブ4の他端部に固定す
る保持部材7とから構成されている。On the other hand, the pin hole 3 is composed of a ring-shaped metal fitting 6 and a holding member 7 for fixing the ring metal 6 to the other end of the sleeve 4.
【0012】保持部材7は、略円筒状をなしており、そ
の基端部7aがスリーブ4の他端部の外周面に螺着さ
れ、さらに溶接されている。この保持部材7の先端部7
bには内周側に張り出すフランジ7cが形成されてい
る。The holding member 7 has a substantially cylindrical shape, and its base end 7a is screwed to the outer peripheral surface of the other end of the sleeve 4 and further welded. The tip 7 of the holding member 7
The b has a flange 7c projecting inward.
【0013】そして、リング金物6は、スリーブ4の端
面と、保持部材7のフランジ7cとの間に、例えば銅製
又は高分子材料等からなるワッシャー8を介して保持さ
れている。なお、リング金物6と保持部材7のフランジ
7cは、セグメント1の他方の端面1b側の内周縁部が
それぞれ面取りまたはR加工されている。The metal ring 6 is held between the end face of the sleeve 4 and the flange 7c of the holding member 7 via a washer 8 made of, for example, copper or a polymer material. The inner peripheral edge of the ring metal 6 and the flange 7c of the holding member 7 on the other end face 1b side of the segment 1 are chamfered or rounded.
【0014】ところで、前記ピン2は、ピン穴3のリン
グ金物6を形成する材料よりも、硬い材料で形成されて
いる。ここでは、例えばピン2が、STK40焼き入れ
材で形成され、リング金物6がSTK40材またはSS
41材で形成されている。The pin 2 is made of a material harder than the material forming the ring metal 6 of the pin hole 3. Here, for example, the pin 2 is formed of STK40 hardened material, and the ring metal 6 is formed of STK40 material or SSK.
It is formed of 41 materials.
【0015】さらに、ピン2,リング金物6は、ピン2
をリング金物6に挿入したときにこれらが密に嵌合する
よう、ピン2の外径がリング金物6の内径よりも若干大
きくなるよう設定されている(いわゆる「しまりば
め」)。ここでは、リング金物6の内径を例えばφ32
mmとしたときに、ピン2の外径を例えばφ32+0.
1mm程度とする。Further, the pin 2 and the ring hardware 6 are
The outer diameter of the pin 2 is set to be slightly larger than the inner diameter of the ring hardware 6 (so-called "tight fit") so that they fit tightly when they are inserted into the ring hardware 6. Here, the inner diameter of the ring hardware 6 is, for example, φ32
mm, the outer diameter of the pin 2 is, for example, φ32 + 0.
It is about 1 mm.
【0016】図3に示すように、このようなピン2とピ
ン穴3とを備えたセグメント1どうしを接合するには、
一方のセグメント1側のピン穴3に、他方のセグメント
1側のピン2を挿入させるようにする。すると、材質が
より硬くかつ径が大きなピン2が、ピン穴3のリング金
物6内に挿入されることとなり、これによってリング金
物6は変形して拡径される。As shown in FIG. 3, in order to join the segments 1 having such pins 2 and pin holes 3,
The pin 2 of the other segment 1 is inserted into the pin hole 3 of the other segment 1. Then, the pin 2 made of a harder material and having a larger diameter is inserted into the ring hardware 6 of the pin hole 3, whereby the ring hardware 6 is deformed and expanded.
【0017】このようにしてピン2がピン穴3に挿入さ
れることによって互いに接合されたセグメント1,1
は、引張力に対しては、弾性変形したリング金物6がピ
ン2を締め付ける力によって抵抗し、またせん断力に対
しては、ピン2と保持部材7とによって抵抗するように
なっている。The segments 1, 1 joined to each other by inserting the pins 2 into the pin holes 3 in this manner.
Is such that the elastically deformed ring hardware 6 resists the pulling force by the tightening force of the pin 2, and the shearing force is resisted by the pin 2 and the holding member 7.
【0018】上記継手構造を有したセグメント1を組み
付けるに際しては、図4に示すように、例えば、シール
ド掘削機10の推進ジャッキ11を用いる。すなわち、
図示しない組み付け装置等で所定の位置に保持したセグ
メント1を、推進ジャッキ11の伸長により、先に組付
けの完了したセグメント1に向けて押し出す。そして先
に組み付けたセグメント1のピン穴3に、推進ジャッキ
11で押し出したセグメント1のピン2を挿入すること
によって、セグメント1どうしを接合する。When assembling the segment 1 having the above joint structure, for example, as shown in FIG. 4, a propulsion jack 11 of a shield excavator 10 is used. That is,
The segment 1 held in a predetermined position by an assembling device or the like (not shown) is pushed toward the previously assembled segment 1 by extending the propulsion jack 11. The segments 1 are joined together by inserting the pins 2 of the segments 1 pushed out by the propulsion jacks 11 into the pin holes 3 of the segments 1 previously assembled.
【0019】上述したセグメント1の継手構造では、互
いに接合されるセグメント1,1の、一方のセグメント
1の端面にピン2が突設され、他方のセグメント1の端
面にピン穴3が形成され、ピン2の外径がピン穴3の内
径よりも若干大きく設定されて、これらが互いに嵌合す
る構成となっている。これにより、セグメント1を組み
付けるに際しては、組み付けるべきセグメント1のピン
2を、先に組み付けの完了したセグメント1のピン穴3
に単に挿入するのみで、ピン2とピン穴3とが密に嵌合
して、セグメント1,1どうしを密に接合することがで
きる。このようにして、従来のようにボルト・ナットを
用いることなく、セグメント1,1どうしをワンタッチ
で容易かつ確実に、さらに均一に接合することができる
ので、工期の短縮化およびセグメント継手部の品質向上
を図ることができる。さらには、狭い空間で接合作業を
行う必要もないので、作業性を向上するとともに安全性
を向上させることができる。In the joint structure of the segment 1 described above, of the segments 1 and 1 to be joined to each other, a pin 2 protrudes from an end surface of one segment 1 and a pin hole 3 is formed in an end surface of the other segment 1. The outer diameter of the pin 2 is set to be slightly larger than the inner diameter of the pin hole 3, and these are fitted to each other. As a result, when assembling the segment 1, the pin 2 of the segment 1 to be assembled is inserted into the pin hole 3 of the segment 1 which has been assembled first.
The pins 2 and the pin holes 3 are tightly fitted by simply inserting the segments 1 and 2 into each other, so that the segments 1 and 1 can be closely joined. In this way, the segments 1 and 1 can be easily and surely and evenly joined together with one touch without using bolts and nuts as in the prior art, thereby shortening the construction period and improving the quality of the segment joint. Improvement can be achieved. Further, since it is not necessary to perform the joining operation in a narrow space, the workability can be improved and the safety can be improved.
【0020】加えて、このような継手構造では、シール
ド掘削機10の推進ジャッキ11でセグメント1を押す
ことによって、これを先に組み付けの完了したセグメン
ト1に接合するようにしたので、セグメント1の組み付
け作業の自動化を図り、作業人員を低減させることもで
きる。In addition, in such a joint structure, by pushing the segment 1 with the propulsion jack 11 of the shield excavator 10, the segment 1 is joined to the segment 1 which has been assembled beforehand. The assembly work can be automated, and the number of workers can be reduced.
【0021】また、ピン2が、ピン穴3のリング金物6
よりも硬い材料で形成された構成となっている。これに
より、ピン2がピン穴3に挿入されると、リング金物6
が弾性変形してピン2を締め付ける力を発揮するので、
セグメント1,1どうしをより強固に接合して、引張力
に対する抵抗力を高めることができる。The pin 2 is connected to the ring hardware 6 of the pin hole 3.
It is configured to be made of a harder material. Thus, when the pin 2 is inserted into the pin hole 3, the ring metal 6
Is elastically deformed and exerts the force to tighten the pin 2,
The segments 1 and 1 can be joined more firmly, and the resistance to tensile force can be increased.
【0022】さらには、ピン2の外周面に、周方向に連
続する溝5,5,5が形成された構成となっている。こ
れにより、ピン2とピン穴3とが密に嵌合した状態で、
ピン2よりも柔らかい材料からなるリング金物6がピン
2の溝5に食い込むような形態となり、したがって、こ
れによっても引張力に対する抵抗力を高めることができ
る。Further, on the outer peripheral surface of the pin 2, grooves 5, 5, 5 which are continuous in the circumferential direction are formed. Thereby, in a state where the pin 2 and the pin hole 3 are tightly fitted,
The ring hardware 6 made of a material softer than the pin 2 has such a form as to bite into the groove 5 of the pin 2, so that the resistance to tensile force can be increased.
【0023】なお、上記実施の形態において、ピン2、
ピン穴3の材質,外径寸法,溝5の本数等については、
本願発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、適宜最適
なものを採用すればよいのであって、上記のものに何ら
拘束されるものではない。例えば、ピン2を、ピン穴3
を形成する部材よりも硬い材料で形成する構成とした
が、ピン穴3側を硬くしてもよい。また、ピン2に、周
方向に連続する溝5を形成する構成としたが、これを例
えば、ピン2の軸線方向に延在する縦溝や、螺条等とし
てもよい。さらに、スリーブ4についても、セグメント
1の一方の端面1aと他方の端面1bとを結ぶ必要は無
く、一方の端面1a側と他方の端面1b側とにそれぞれ
スリーブを埋設するようにしてもよい。In the above embodiment, the pins 2,
Regarding the material of the pin hole 3, the outer diameter, the number of grooves 5, etc.
As long as it does not deviate from the gist of the present invention, an optimal one may be appropriately adopted, and the present invention is not limited to the above. For example, insert pin 2 into pin hole 3
Although it is configured to be formed of a material harder than the member forming the pin hole, the pin hole 3 side may be hardened. In addition, although the groove 5 that is continuous in the circumferential direction is formed in the pin 2, the groove 5 may be, for example, a vertical groove extending in the axial direction of the pin 2 or a thread. Further, also for the sleeve 4, it is not necessary to connect one end face 1a of the segment 1 to the other end face 1b, and the sleeve may be embedded in each of the one end face 1a and the other end face 1b.
【0024】また、セグメント1自体についても、その
外形形状や材質を何ら問うものではない。加えて、上記
実施の形態では、先に組み付けの完了したセグメント1
のピン穴3に、組み付けるべきセグメント1のピン2を
挿入する形態としたが、これに限定するものではなく、
組付けの完了したセグメント1のピン2を、組み付ける
セグメント1のピン穴3に挿入する形態としてもよい。
さらに、上記実施の形態においては、本発明に係るセグ
メントの継手構造を、シールド工法で構築するトンネル
のセグメントに適用する構成としたが、もちろん、セグ
メントを用いるのであればシールド工法以外の工法にも
適用することが可能であり、それによって上記と同様の
効果を得ることができる。Further, the shape and material of the segment 1 itself do not matter at all. In addition, in the above-described embodiment, segment 1 which has been assembled first
Although the pin 2 of the segment 1 to be assembled is inserted into the pin hole 3 of the above, the present invention is not limited to this.
The pin 2 of the assembled segment 1 may be inserted into the pin hole 3 of the assembled segment 1.
Furthermore, in the above-described embodiment, the joint structure of the segment according to the present invention is configured to be applied to the segment of the tunnel constructed by the shield method. Of course, if the segment is used, the method may be applied to a method other than the shield method. It is possible to apply and thereby obtain the same effect as above.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係るセ
グメントの継手構造によれば、互いに接合されるセグメ
ントの、一方のセグメントの端面にピンが突設され、他
方のセグメントの端面にピン穴が形成され、ピンの外径
とピン穴の内径とが互いに嵌合するよう設定された構成
となっている。これにより、セグメントを組み付けるに
際しては、組み付けるべきセグメントまたは先に組み付
けの完了したセグメントのうち、いずれか一方のセグメ
ントのピンを、他方のセグメントのピン穴に挿入するこ
とにより、ピンとピン穴とが密に嵌合して、セグメント
どうしを密に接合することができる。このようにして、
従来のようにボルト・ナットを用いることなく、セグメ
ントどうしを人手を介さずにワンタッチで接合すること
ができるので、セグメント接合作業を容易かつ確実に行
うことができ、さらにその接合強度を均一にすることが
でき、その結果、工期の短縮化およびセグメント継手部
の品質向上を図ることができる。さらには、狭い空間で
接合作業を行う必要もないので、作業性を向上するとと
もに安全性を向上させることができる。加えて、このよ
うな継手構造では、組み付けるセグメントを、先に組み
付けの完了したセグメントに向けて押すだけでよく、こ
れには例えばシールド掘削機の推進ジャッキを用いるこ
ともでき、これによってもセグメントの組み付け作業の
省力化を図ることが可能である。As described above, according to the segment joint structure according to the first aspect, pins of the segments to be joined to each other are provided with pins protruding from the end faces of one of the segments, and pins are provided on the end faces of the other segments. A hole is formed, and the outer diameter of the pin and the inner diameter of the pin hole are set so as to fit each other. As a result, when assembling the segment, the pin of one of the segment to be assembled or the segment that has been assembled earlier is inserted into the pin hole of the other segment, so that the pin and the pin hole are tight. And the segments can be tightly joined together. In this way,
Segments can be joined with one-touch without the use of bolts and nuts as in the past and without manual intervention, so segment joining work can be performed easily and reliably, and the joining strength is made uniform. As a result, it is possible to shorten the construction period and improve the quality of the segment joint. Further, since it is not necessary to perform the joining operation in a narrow space, the workability can be improved and the safety can be improved. In addition, in such a joint structure, it is only necessary to push the assembled segment toward the previously assembled segment, for example, using a propulsion jack of a shielded excavator, which also allows the segment to be assembled. Labor saving in assembling work can be achieved.
【0026】請求項2に係るセグメントの継手構造によ
れば、ピンがピン穴よりも硬い材料で形成された構成と
なっている。これにより、ピンがピン穴に挿入される
と、ピン穴側の弾性変形によりピンを締め付ける力を発
揮することができるので、セグメントどうしをより強固
に接合することができる。According to the joint structure of the segment according to the second aspect, the pin is formed of a material harder than the pin hole. Accordingly, when the pin is inserted into the pin hole, a force for tightening the pin can be exerted by elastic deformation on the pin hole side, so that the segments can be more firmly joined.
【0027】請求項3に係るセグメントの継手構造によ
れば、ピンの外周面に周方向に連続する溝が形成された
構成となっている。これにより、ピンとピン穴とが密に
嵌合したときに、ピンが抜ける方向の力に対して高い抵
抗力を発揮することができ、これによってもセグメント
どうしをより強固に接合することができる。According to the joint structure of the segment according to the third aspect, the pin has a configuration in which a circumferentially continuous groove is formed on the outer peripheral surface of the pin. Thereby, when the pin and the pin hole are closely fitted, it is possible to exert a high resistance to the force in the direction in which the pin comes off, and thus the segments can be more firmly joined together.
【図1】 本発明に係るセグメントの継手構造を適用し
たトンネルの施工方法を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a tunnel construction method to which a segment joint structure according to the present invention is applied.
【図2】 前記セグメントの継手構造を適用したセグメ
ントの一例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an example of a segment to which the segment joint structure is applied.
【図3】 図2で示したセグメントどうしを接合した状
態を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a state where the segments shown in FIG. 2 are joined together.
【図4】 前記セグメントを接合する方法の一例とし
て、シールド掘削機の推進ジャッキを用いる方法を示す
側断面図である。FIG. 4 is a side sectional view showing a method of using a propulsion jack of a shield excavator as an example of a method of joining the segments.
1 セグメント 2 ピン 3 ピン穴 5 溝 1 segment 2 pin 3 pin hole 5 groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 啓明 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 宮沢 和夫 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroaki Inoue 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Kazuo Miyazawa 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation Inside the corporation
Claims (3)
るセグメントの、一方の側のセグメントの端面に、ピン
が突出するよう設けられ、他方の側のセグメントの端面
には、前記ピンが挿入されるピン穴が形成され、前記ピ
ンの外径と前記ピン穴の内径とが互いに嵌合するよう設
定されていることを特徴とするセグメントの継手構造。1. A pin is provided so as to protrude from an end face of a segment on one side of segments joined to each other to cover a tunnel, and the pin is inserted into an end face of a segment on the other side. A joint structure for a segment, wherein a pin hole is formed, and an outer diameter of the pin and an inner diameter of the pin hole are set to fit each other.
おいて、前記ピンが、前記ピン穴を形成する部材よりも
硬い材料で形成されていることを特徴とするセグメント
の継手構造。2. The segment joint structure according to claim 1, wherein said pin is formed of a material harder than a member forming said pin hole.
手構造において、前記ピンの外周面には、その周方向に
連続する溝が形成されていることを特徴とするセグメン
トの継手構造。3. The joint structure for a segment according to claim 1, wherein a groove that is continuous in a circumferential direction is formed on an outer peripheral surface of the pin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9011690A JPH10205287A (en) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | Joint construction of segment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9011690A JPH10205287A (en) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | Joint construction of segment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10205287A true JPH10205287A (en) | 1998-08-04 |
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ID=11785034
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9011690A Pending JPH10205287A (en) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | Joint construction of segment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10205287A (en) |
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JP2007224570A (en) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Ohbayashi Corp | Shield lining segment, shield lining structure, and method of constructing shield lining structure |
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1997
- 1997-01-24 JP JP9011690A patent/JPH10205287A/en active Pending
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