JPH11159293A

JPH11159293A - 合成セグメント

Info

Publication number: JPH11159293A
Application number: JP9339448A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Koizumi; 淳小泉; Hiroshi Toida; 浩戸井田; Katsuto Oguchi; 克人大口
Original assignee: Nippon Kokan Light Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Kokan Light Steel Co Ltd
Priority date: 1997-11-26
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 1999-06-15

Abstract

(57)【要約】【課題】シールド工法などに用いられ、鋼殻１Ａと内部
のコンクリートで構成される合成セグメント１の製造コ
ストを安価にし、十分な寸法精度があり、角辺部が欠け
たりすることのないようにする。【解決手段】合成セグメント１は、トンネル軸方向の端
面および周方向の端面の合計４つの各端面は、市販の溝
形鋼３、５、７、９で形成される。外側には、スキンプ
レート１５が配置され、内部にはコンクリートが充填さ
れる。トンネル周方向端面に形成されたＬ字状の凸部１
７は、合成セグメント１の連結の際に、凹部１９に嵌合
する。また、トンネル軸方向端面に形成された凸部２１
は、円筒状の金属材からなる先端に複数のスリットが形
成され、この先端を受ける凹部２３の内部には、略チュ
ーリップ状の凸ガイド３５が設けられ、受けた凸部２１
の筒状の内部に挿入され、凸部２１はチューリップ状に
変形し、強固に連結される。

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、例えばシールド
工法により掘削後のトンネル内側を支えるために筒状の
構造体として構築されるセグメントに関し、特に、この
構造体が分割されてな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場合の前
記鋼殻の構造に関する。

【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壁は、セグメントと呼
ばれる筒状の構造体が支える。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が、トンネル軸方向
に連結されてなる。

【０００３】即ち、図示しないシールド掘削機は、既に
構築された構造体をベースにして、油圧シリンダを働か
せ掘進を行う。そして、１個のリング体のトンネル軸方
向幅分だけ掘進が行われると、油圧シリンダが縮めら
れ、新しいリング体が掘削機の後方と既に構築されてい
る構造体との間に連結される。

【０００４】この新しいリング体は、円周方向に複数に
分割されてなるセグメントから構成される。このセグメ
ントは、鋼製のもの、コンクリート製のもの、コンクリ
ートの周囲を鋼板で覆ったもの（合成セグメント）があ
る。このうち合成セグメントは、湾曲した四角形の略箱
状の鋼板の内部にコンクリートが充填されて構成され
る。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。また、合成セグメント
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も用いられる。

【０００５】合成セグメントは、他のセグメントと同様
に、ボルトによって互いに連結されるものであったが、
施工速度を速めるために、ボルトなしで凹凸により連結
できる合成セグメントに関する技術はある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の合成セグメントは、確かにボルトレスの連結が可能
ではあるが、実際製造する際には、鋼板をトンネルの湾
曲に合わせて切断したものを溶接して四角形の各辺を専
用に製作し、さらにこれら各辺を溶接する必要がある。
セグメントは、互いに正確に連結されるものであり、一
定以上の寸法精度を要求される。よって、前記各辺の製
作精度も一定以上のものが要求される。

【０００７】このため合成セグメントの製造コストは高
くなってしまうものであった。これに対し、コンクリー
ト製セグメントは、鋼材を使わないぶん安価にできる
が、桁高を大きくしない限り強度に限界があり、また使
用する際に角辺部が欠けたりしてもろさを有するもので
あった。

【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、ボルトレスの連結が可能で、安価
で、十分な寸法精度があり、角辺部が欠けたりすること
の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、第一の発明は、下記の特徴を有するトンネル内壁
の合成セグメントである。（ａ）全体が所定の曲率で湾曲した四角形の略箱状を有
し、前記四角形の向かい合う一対の湾曲した辺はトンネ
ル軸方向の端面を形成し、他の向かい合う一対の直線的
な辺はトンネル周方向の端面を形成し、（ｂ）前記一対
の湾曲した辺は、溝形鋼または山形鋼を曲げ加工するこ
とで形成され、溝形鋼または山形鋼の角部によって前記
略箱状の角辺部が形成され、（ｃ）かつ、前記略箱状の
内部にはコンクリートが充填され、（ｄ）トンネル周方
向端面およびトンネル軸方向端面には、隣接する合成セ
グメント同士が互いに連結するための凹部または凸部が
形成されている。

【００１０】第二の発明は、さらに、四角形の他の向か
い合う一対の直線的な辺も、溝形鋼または山形鋼で形成
され、湾曲した辺と四角形の角部で互いに溶接されてい
ることを特徴とする合成セグメントである。

【００１１】第三の発明は、さらに、トンネル内壁に接
する外側には、スキンプレートが配置され、溝形鋼また
は山形鋼に溶接されていることを特徴とする合成セグメ
ントである。

【００１２】第四の発明は、さらに、トンネル周方向端
面に形成された凹部または凸部は、既に連結されトンネ
ル内壁を覆工している他の合成セグメントに隣接して、
当該合成セグメントをトンネル軸方向にはめ込む際に、
互いに嵌合して連結する形状を有することを特徴とする
合成セグメントである。

【００１３】第五の発明は、さらに、トンネル周方向端
面に形成された凹部または凸部は、凸部がトンネル軸方
向に先端を向けたＬ字状を有し、凹部が前記Ｌ字状の凸
部に嵌合する形状を有することを特徴とする合成セグメ
ントである。

【００１４】第六の発明は、さらに、トンネル周方向端
面に形成された凹部または凸部は、凸部がＴ字状の断面
を有してトンネル軸方向に伸び、凹部は、前記凸部のＴ
字状断面が嵌合できるＴ字状断面を有することを特徴と
する合成セグメントである。

【００１５】第七の発明は、さらに、トンネル軸方向端
面に形成された凹部または凸部は、既に連結されトンネ
ル内壁を覆工している他の合成セグメントに突き合わせ
て、当該合成セグメントをトンネル軸方向にはめ込む際
に、互いに嵌合して連結し、嵌合により凸部が変形する
形状を有することを特徴とする合成セグメントである。

【００１６】第八の発明は、さらに、凸部は、円筒状の
金属材からなる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、凹部は、前記凸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、凹部の内部には、
受けた凸部の筒状の内部に挿入される略チューリップ状
の凸ガイドが設けられ、この凸ガイドに所定の間隙を介
して凹部の内周面は同様にチューリップ状に形成された
ことを特徴とする合成セグメントである。

【００１７】第九の発明は、さらに、トンネル軸方向端
面および軸方向端面には、シール溝を兼ねる凹条、また
はこの凹条に嵌合する凸条が設けられたことをを特徴と
する合成セグメントである。

【００１８】第十の発明は、さらに、一対の湾曲した辺
のみが、溝形鋼または山形鋼を曲げ加工することで形成
され、溝形鋼または山形鋼の角部によって前記略箱状の
角部が形成され、トンネル内壁に接する外側には、スキ
ンプレートが配置されて前記溝形鋼または山形鋼に溶接
され、前記一対の直線的な辺は、コンクリートが露出し
ていることを特徴とする合成セグメントである。

【００１９】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を、図１乃
至図５において説明する。図１は、この実施形態の合成
セグメント１を構成する鋼材の部分、すなわち鋼殻１Ａ
である。鋼殻１Ａに図示しない鉄筋が配筋された後にコ
ンクリートが充填されて、合成セグメント１が構成され
る。なお、鉄筋を配さない場合もある。

【００２０】この鋼殻１Ａは、トンネルの円弧形状の一
部を構成する湾曲を有して全体が四角形の略箱状であ
り、６面を有する。即ち、四角形の向かい合う一対の湾
曲した辺が形成するトンネル軸方向の両端面、四角形の
他の向かい合う一対の直線的な辺が形成するトンネル周
方向の両端面、及びトンネル半径方向の内周面と外周面
を有する。

【００２１】このうち、軸方向端面、及び周方向端面
は、溝形鋼３、５、７、９によって形成される。軸方向
端面を形成する溝形鋼３、５は、所定の長さに切断さ
れ、ロール成形などにより所定の湾曲に曲げ加工されて
使用される。この曲げ加工により、加工硬化による剛性
アップを得られる。また、周方向端面の溝形鋼７、９
は、所定の長さに切断されて使用される。溝形鋼の断面
の開口部は、合成セグメント１の内側に向けて配置され
る。

【００２２】各溝形鋼３、５、７、９の角辺部１１によ
って、合成セグメント１の略箱状の角辺部が形成され
る。また、各溝形鋼３、５、７、９は、軸方向端面のも
の３、５と周方向端面のもの７、９が、合成セグメント
１の四角形の角部で斜めに切断され、この切断部分１３
で突き合わされ斜めに溶接され四角形の枠が形成され
る。

【００２３】さらに、溶接された溝形鋼３、５、７、９
が形成する枠に対し、トンネル内壁に面する外側（図１
下側）に、鋼製のスキンプレート１５が配置され溶接さ
れる。このようにして完成した略箱状の鋼殻の内部に
は、図示しない鉄筋が配筋される。その後、略箱状の内
部にコンクリートが充填され、養生される。

【００２４】さて、トンネル軸方向端面および軸方向端
面を形成する溝形鋼３、５、７、９には、各合成セグメ
ント１同士が互いに連結するために、種々の凹部または
凸部が形成されている。

【００２５】まず、トンネル周方向端面には、Ｌ字状の
凸部１７と凹部１９が形成される（図３（Ａ）参照）。
すなわち、周方向端面の溝形鋼７、９はトンネル軸に平
行であり、この溝形鋼７、９のトンネル軸方向の一方の
端に、Ｌ字状の凸部１７が先端をトンネル軸方向に向け
て設けられる。他方の端には、Ｌ字状の凸部１７が嵌合
できるＬ字状の形状の凹部１９が形成される。なお、Ｌ
字状の凸部１７の先端は、同じ周方向端面に設けられる
凹部１９の方を向いている。

【００２６】また、二つのトンネル周方向端面では、凸
部１７と凹部１９が設けられるトンネル軸方向の位置
は、逆である。すなわち、図１中、右の溝形鋼９の凸部
１７は右奥に、凹部１９は右手前に形成され、左の溝形
鋼７の凸部１７は左手前に、凹部は左奥に形成される。

【００２７】次に、トンネル軸方向端面には、円筒状の
凸部２１と、この凸部と嵌合することで凸部をチューリ
ップ状に変形させる凹部２３が設けられる（図４（Ａ）
参照）。

【００２８】すなわち、軸方向端面の溝形鋼３、５はト
ンネル周方向に湾曲して伸びており、一方の溝形鋼３に
は孔２０が開けられ、コンクリート２２に埋め込まれた
円筒状の金属材からなる凸部２１が、この孔２０を通っ
て、先端をトンネル軸方向に向けて突設される。この円
筒状の金属材の表面には円筒軸方向に伸びるスリット２
５が円筒の円周方向に複数形成される。なお、凸部２１
の基部２７は拡径しており、定着用鉄筋２９によってコ
ンクリート２２中に定着される。または、基部２７を直
接溝形鋼３、５に溶接取り付けしてもよい。

【００２９】他方の溝形鋼５には、凹部２３が、前記凸
部２１の先端を受けるようにトンネル軸方向に向けて形
成される。凹部２３を構成する金物３１は、溝形鋼５に
開けられた孔３３の内部でコンクリート２２に埋め込ま
れている。凹部２３の内部には、受けた凸部２１の筒状
の内部に挿入される略チューリップ状の凸ガイド３５が
設けられる。この凸ガイド３５に所定の間隙３７を介し
て、凹部２３の内周面は同様にチューリップ状に形成さ
れる。なお、金物３１は定着用鉄筋２９によりコンクリ
ート２２中に定着される。または、金物３１を直接溝形
鋼５に溶接取り付けしてもよい。。

【００３０】さらに、トンネル軸方向端面および軸方向
端面を形成する溝形鋼３、５、７、９には、合成セグメ
ント１が連結した状態での止水を行うシール材３９を取
り付ける凹条４１および凸条４３（図２参照）が形成さ
れる。凹条４１および凸条４３は、合成セグメント１が
連結した状態で互いに嵌合するように、例えば、図１中
の奥側と左側の溝形鋼３、７に凹条４１を形成し、手前
側と右側の溝形鋼５、９に凸条４３を形成する。これら
凹条４１および凸条４３は、溝形鋼３、５、７、９に後
加工しても良いし、注文製造によるものでも良い。

【００３１】（この実施形態の作用・効果）以下、図
５、図３、および図４に基づいて、この実施形態の合成
セグメント１を連結し、筒状の構造体を構築する作業に
ついて説明する。

【００３２】即ち、筒状の構造体を構成する各リング体
４５は、それぞれ６種類の形状（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ
４、Ｐ５、Ｐ６）を有する合成セグメント１によって構
成される。そのうちの１種類（Ｐ２）が前記図１に示す
ものである。今、６種類の形状の合成セグメント１がＮ
列目まで連結され、Ｎ個のリング体４５が構成されてい
るものとする。なお、図５は筒状の形状を平面的に展開
した図である。

【００３３】Ｎ＋１列目の合成セグメント１を連結する
に際しては、まずＰ１の合成セグメント１を、Ｎ列目の
合成セグメント１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、軸方向側端面に設けられた円筒状の
凸部２１がチューリップ状の凹部２３に受けられ嵌合す
る。このＰ１の合成セグメント１はトンネルの底部にく
るものである。

【００３４】次に、Ｐ２の合成セグメント１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列目の合成セグメント１に押し付ける。この押しつけ
により、周方向に隣接するＰ１の合成セグメント１との
間でＬ字状の凸部１７と凸部１９は嵌合する。同時に、
軸方向端面に設けられた円筒状の凸部２１がチューリッ
プ状の凹部２３に受けられ嵌合する。

【００３５】同様にしてＰ１の合成セグメント１に対
し、Ｐ３の合成セグメント１を連結する。更に、Ｐ２の
合成セグメント１に対しＰ４の合成セグメント１を連結
し、同様にＰ３の合成セグメント１に対しＰ５の合成セ
グメント１を連結する。最後にＰ６の合成セグメント１
を連結する。

【００３６】このＰ６の合成セグメント１は図５に示す
ように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の合成セグメント１を押し付けて連結
すれば、他の合成セグメント１は強固に支持されること
となる。

【００３７】以上の連結において、図３（Ｂ）に示すよ
うに、Ｌ字状の凸部１７がＬ字状の凹部１９に嵌合する
ことで、トンネル周方向の連結が強固に行われ、周方向
の引っ張りにも耐えられる。

【００３８】また、図４（Ｂ）に示すように、円筒状の
凸部２１が、チューリップ状の凹部２３に受けられ嵌合
することでチューリップ状に閉じて変形し、トンネル軸
方向の連結が強固に行われ、軸方向の引っ張りにも耐え
られる。すなわち、凸部２１の円筒状の金属材の先端に
は、スリット２５が形成されており、凹部２３に嵌合す
ることで、凸ガイド３５と凹部２３の内周面との間隙３
７に沿って、チューリップ状に変形する。

【００３９】この変形により、凸部２１と凹部２３はし
っかりとした嵌合を行い、トンネル半径方向に連結をず
らそうとする大きな剪断力も受け持つことができる。し
かも、この変形を元に戻すほどの引っ張り力が加わらな
い限り、嵌合が外れることがない。

【００４０】さらに、以上の連結で、図２（Ｂ）に示す
ように、シール材３９を取り付けた凹条４１に凸条４３
が嵌合するので、シール材３９による止水効果のみなら
ず、合成セグメント１の位置決めが容易になり、前記剪
断力の一部も受け持つことができる。

【００４１】以上説明したように、この実施形態によれ
ば、既に市販され、あるいはきわめて安価に入手できる
溝形鋼３、５、７、９を用いて、合成セグメントの四角
形の辺に用いることができる。溝形鋼３、５は曲げ加工
するか、他の溝形鋼７、９はそのまま使えるので、合成
セグメントの製造コストを低く抑えることが可能であ
る。

【００４２】また、ある程度の寸法精度も満足できる。
もっとも、市販の溝形鋼を用いるので、例えば１〜２ｍ
ｍ程度の誤差は生じる可能性はあるが、大きな断面積を
有するシール材３９を用いて、その誤差を吸収すること
ができる。さらに、四角形の各辺に溝形鋼３、５、７、
９をもちいるので、従来のコンクリート製セグメントに
比べ、角辺部１１が欠けたりせず、連結の精度を維持で
きる。

【００４３】また、スキンプレート１５により溝形鋼
３、５、７、９が接続され姿勢が維持されるので、コン
クリートの充填時に自立することができ、他の手段によ
って溝形鋼や山形鋼の姿勢を維持する必要がない。

【００４４】（他の実施形態）以上の実施形態において
は、トンネル軸方向の連結を行う円筒状の凸部２１は、
チューリップ状に変形するものであったが他の実施形態
においては、他の変形を行うものとすることができる。

【００４５】例えば、図６に示すようにラッパ状に変形
するものでも良い。（なお、この明細書において、同様
の働きをする部分については同一の番号を付す。）すな
わち、凹部２３の内部に設けられる凸ガイド４７は、略
円錐台形状を有し、凸ガイド４７の周囲には拡径した空
間４９が設けられている。これにより、凸部２１が凹部
２３に受け入れられ嵌合すると、略円錐台形状の凸ガイ
ド４７は、凸部２１の円筒状の先端に挿入されて、この
先端をスリット２５に沿って割り、ラッパ状に広がって
変形する（図６（Ｂ））。

【００４６】また、例えば、凸部が単に棒状をなし、凹
部が傾斜した棒状の空間を有するものであってもよい。
これにより、嵌合した凸部は、傾斜した空間に沿って変
形する。

【００４７】また、以上の実施形態においては、トンネ
ル周方向端面に形成された凸部１７はＬ字状断面を有す
るものであったが、他の実施形態では、図７に示すよう
にＴ字状断面を有するものであってもよい。すなわち、
凸部５１は、トンネルの半径を含む面できった断面が、
Ｔ字状の断面を有し、トンネル軸方向に伸びている。そ
して、凹部５３は、凸部５１のＴ字状断面がトンネル軸
方向に嵌合できるＴ字状断面を有する。この図７の実施
形態によれば、凹部５３の開口部分が小さくて済み、合
成セグメント１の強度低下を抑えられる。

【００４８】また、以上の実施形態においては、合成セ
グメント１の四角形の４辺とも溝形鋼３、５、７、９で
あったが、他の実施形態では図８に示すように、四角形
のうち一対の湾曲した辺のみ、すなわちトンネル軸方向
端面のみを溝形鋼３、５で形成しても良い。

【００４９】トンネル軸方向端面よりも、それほど精度
を要求されないトンネル周方向端面はコンクリートが露
出していても構わない。また、合成セグメントが千鳥状
に配置されることから、トンネル軸方向端面での連結が
しっかりしていれば、周方向端面が単に突き合わせの状
態でも、周方向の連結は十分に維持される。

【００５０】この場合に、周方向のコンクリート端面に
は、図９に示すようにシール材を保持するシール溝５９
を形成することも容易にできる。

【００５１】また、図１０に示すように、シール溝５９
のみならず、ホゾと呼ばれる凸部６１および凹部６３を
設け、連結を補助することも可能である。ホゾにより、
合成セグメント１の位置決めが容易になり、前記剪断力
の一部も受け持つことができる。

【００５２】さらに、コンクリートが露出したトンネル
周方向端面の連結は、別の連結手段で別個に行うことも
可能である。すなわち、例えば図１１に示すように、コ
ンクリート２２内に埋設された連結板６５を互いに突き
合わせ、これら連結板６５に開けたボルト孔６７を連通
させ、両連結板６５の背部に形成した作業用の凹部６９
から、ボルト７１を挿通し、ナット７３に螺合して連結
することもできる。

【００５３】また、トンネル軸方向端面のみを溝形鋼
３、５で形成して周方向端面はコンクリートが露出した
合成セグメントにおいては、内部はコンクリートのみ
（図１２（Ａ））でも良いし、鉄筋７５を配した鉄筋コ
ンクリートでも良い（図１２（Ｂ））。更には、スキン
プレート１５をトンネル内壁に接する外側のみならず、
内側にも設けることもできる（図１２（Ｃ））。

【００５４】さらに、以上の実施形態では、合成セグメ
ントの湾曲した辺には通常のコの字断面の溝形鋼３、５
が用いられたが、他の実施形態ではコの字の両先端が内
側に屈曲したリップ溝形鋼、パラレルフランジチャンネ
ル（ＰＦＣ）、あるいは軽溝形鋼と呼ばれるものを用い
ても良い。

【００５５】また、溝形鋼の代わりに山形鋼７７、７９
を用いても良い（図１２（Ｄ））。この山形鋼は、図に
示すように、先端をスキンプレート１５の両端に溶接
し、この溶接によりスキンプレートの両端において形成
されるコの字は、合成セグメントの内側を向くようにす
る。この山形鋼は、不等辺山形鋼でも良いし、不等辺不
等厚山形鋼、等辺山形鋼、バルブプレート、あるいは軽
山形鋼と呼ばれるものでも良い。

【００５６】さらに、以上の実施形態では、トンネル軸
方向の連結は、変形によって強固な嵌合をする特殊な凸
部２１と凹部２３を用いるものであったが、他の実施形
態では、単に凹凸による嵌合で連結が行われても良い。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、第一乃至第九の発
明のうちいずれか一の発明によれば、ボルトレスで連結
でき、しかも既に市販され、あるいはきわめて安価に入
手できる溝形鋼や山形鋼を曲げ加工して、合成セグメン
トの四角形の辺に用いることができるので、合成セグメ
ントの製造コストを低く抑えることが可能である。ま
た、ある程度の寸法精度も満足できる。さらに、少なく
とも、四角形のうち湾曲した辺に溝形鋼や山形鋼をもち
いるので、この部分においては角部が欠けたりせず、特
に重要なトンネル軸方向の連結の精度を維持できる。

【００５８】また、第二の発明によれば、さらに、合成
セグメントの四角形のうち直線的な辺にも溝形鋼や山形
鋼をもちいるので、この部分においても角部が欠けたり
せず、トンネル周方向の連結の精度も維持できる。

【００５９】また、第三の発明によれば、さらに、スキ
ンプレートにより溝形鋼や山形鋼が接続され姿勢が維持
されるので、コンクリートの充填時に、他の手段によっ
て溝形鋼や山形鋼の姿勢を維持する必要がない。

【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の
鋼殻を示す斜視図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図であり、（Ａ）は連結
後の状態を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の要部を示す図であ
る。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ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。

【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。

【図５】図１の合成セグメント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の合成セグメントを示す図であ
る。

【図６】図４に対応する他の実施形態を示すもので
（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。

【図７】図１に対応する他の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図８】図１に対応する他の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図９】図８におけるコンクリート充填後のＸ−Ｘ断面
図である。

【図１０】図９に対応する他の実施形態を示す図であ
る。

【図１１】図９に対応する他の実施形態を示す図であ
る。

【図１２】（Ａ）図８におけるコンクリート充填後のＸ
ＩＩＩ方向からの側面図、（Ｂ）は（Ａ）に対応する他
の実施形態を示す図、（Ｃ）は（Ａ）に対応する他の実
施形態を示す図、（Ｄ）は（Ａ）に対応する他の実施形
態を示す図である。

【符号の説明】

１合成セグメント１Ａ鋼殻３、５、７、９溝形鋼１１角辺部１３切断部分１５スキンプ
レート１７Ｌ字状の凸部１９Ｌ字状の
凹部２１円筒状の凸部２３凹部２５スリット２７基部２９定着用鉄筋３１金物３３孔３５凸ガイド３７間隙３９シール材４１凸条４３凹条４７凸ガイド４９空間５１Ｔ字状断面を有する凸部５３凹部５５凸部５７凹部５９シール溝６１凸部６３凹部６５連結板６７ボルト孔６９作業用の
凹部７１ボルト７３ナット７５鉄筋７７、７９山
形鋼

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の特徴を有するトンネル内壁の合成
セグメント。（ａ）全体が所定の曲率で湾曲した四角形の略箱状を有
し、前記四角形の向かい合う一対の湾曲した辺はトンネ
ル軸方向の端面を形成し、他の向かい合う一対の直線的
な辺はトンネル周方向の端面を形成し、（ｂ）前記一対
の湾曲した辺は、溝形鋼または山形鋼を曲げ加工するこ
とで形成され、溝形鋼または山形鋼の角部によって前記
略箱状の角辺部が形成され、（ｃ）かつ、前記略箱状の
内部にはコンクリートが充填され、（ｄ）トンネル周方
向端面およびトンネル軸方向の形鋼端面には、隣接する
合成セグメント同士が互いに連結するための凹部または
凸部が形成されている。
【請求項２】前記四角形の他の向かい合う一対の直線
的な辺も、溝形鋼または山形鋼で形成され、湾曲した辺
と四角形の角部で互いに溶接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】前記トンネル内壁に接する外側には、ス
キンプレートが配置され、溝形鋼または山形鋼に溶接さ
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】前記トンネル周方向端面に形成された凹
部または凸部は、既に連結されトンネル内壁を覆工して
いる他の合成セグメントに隣接して、当該合成セグメン
トをトンネル軸方向にはめ込む際に、互いに嵌合して連
結する形状を有す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】前記トンネル周方向端面に形成された凹
部または凸部は、凸部がトンネル軸方向に先端を向けた
Ｌ字状を有し、凹部が前記Ｌ字状の凸部に嵌合する形状
を有することを特徴とする請求項４記載の合成セグメン
ト。
【請求項６】前記トンネル周方向端面に形成された凹
部または凸部は、凸部がＴ字状の断面を有してトンネル
軸方向に伸び、凹部は、前記凸部のＴ字状断面が嵌合で
きるＴ字状断面を有することを特徴とする請求項４記載
の合成セグメント。
【請求項７】前記トンネル軸方向端面に形成された凹
部または凸部は、既に連結されトンネル内壁を覆工して
いる他の合成セグメントに突き合わせて、当該合成セグ
メントをトンネル軸方向にはめ込む際に、互いに嵌合し
て連結し、嵌合により凸部が変形する形状を有すること
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８】前記凸部は、円筒状の金属材からなる先
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、凹
部は、前記凸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、凹部の内部には、受けた凸部の筒状の
内部に挿入される略チューリップ状の凸ガイドが設けら
れ、この凸ガイドに所定の間隙を介して凹部の内周面は
同様にチューリップ状に形成されたことを特徴とする請
求項７記載の合成セグメント。
【請求項９】前記トンネル軸方向端面および軸方向端
面には、シール溝を兼ねる凹条、またはこの凹条に嵌合
する凸条が設けられたことをを特徴とする請求項１乃至
８のうち、いずれかの１項に記載の合成セグメント。
【請求項１０】前記一対の湾曲した辺のみが、溝形鋼
または山形鋼を曲げ加工することで形成され、溝形鋼ま
たは山形鋼の角部によって前記略箱状の角部が形成さ
れ、トンネル内壁に接する外側には、スキンプレートが
配置されて前記溝形鋼または山形鋼に溶接され、前記一
対の直線的な辺は、コンクリートが露出していることを
特徴とする請求項１乃至９のうち、いずれかの１項に記
載の合成セグメント。