JPH11270292A - Shield tunnel and segment used therefor and shield tunneling method - Google Patents

Shield tunnel and segment used therefor and shield tunneling method

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JPH11270292A
JPH11270292A JP10072707A JP7270798A JPH11270292A JP H11270292 A JPH11270292 A JP H11270292A JP 10072707 A JP10072707 A JP 10072707A JP 7270798 A JP7270798 A JP 7270798A JP H11270292 A JPH11270292 A JP H11270292A
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segment
tunnel
shield
hole
lining body
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Hiroshi Kazama
広志 風間
Atsuo Onoe
篤生 尾上
Katsuyuki Tamaoki
克之 玉置
Minoru Imai
實 今井
Yasuhiko Shigeta
安彦 重田
Keimei Inoue
啓明 井上
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shield tunnel, in which the adhesive strength of a segment and backfilling fillers is improved and the construction cost of the tunnel can be reduced, and the segment used for the shield tunnel and a shield tunneling method. SOLUTION: In the shield tunnel 1, irregularities 6 are formed to the outer circumferential surface of a lining-body main body 3 composed of each segment S1 by installing flat bars 7 on the external surfaces 5 of these segments S1, and adhesive strength with backfilling fillers 4 filled on the outer circumferential side of the lining-body main body 3 is increased. The flat bars 7 are mounted beforehand before the assembly of the segments S1 for constructing such a shield tunnel 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、各種シールドトン
ネルを構築するときに用いて好適なシールドトンネルお
よびそれに用いるセグメントならびにシールド工法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield tunnel suitable for constructing various shield tunnels, a segment used for the tunnel, and a shield method.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、トンネルの構築には、シ
ールド掘削機で地山に掘削孔を形成し、その後方におい
て鋼製あるいはコンクリート製のセグメントを組み立て
てトンネルを構築するシールド工法が多用されている。
2. Description of the Related Art As is well known, a shield construction method is often used to construct a tunnel by forming an excavation hole in the ground with a shield excavator and assembling a steel or concrete segment behind the tunnel. Have been.

【0003】このとき、前記掘削孔の内径は、シールド
掘削機の外径、すなわちシールド掘削機の外殻をなすス
キンプレートの外径と略同径となる。また、セグメント
はシールド掘削機のスキンプレート内で組み上げるた
め、組み立てたセグメントの外径はスキンプレートの内
径よりも小径となる。このため、通常、掘削孔の内周面
と組み立てたセグメントの外周面との間には例えば10
cm程度の隙間が生じている。この隙間にトンネルの上
方の土砂が入り込むと地表面の沈下等が生じて地山の安
定性が損なわれるため、これを防止するためこの隙間に
裏込充填材を充填しているのは周知の通りである。
At this time, the inner diameter of the drilling hole is substantially the same as the outer diameter of the shield excavator, that is, the outer diameter of the skin plate forming the outer shell of the shield excavator. In addition, since the segments are assembled in the skin plate of the shield excavator, the outer diameter of the assembled segment is smaller than the inner diameter of the skin plate. For this reason, the gap between the inner peripheral surface of the borehole and the outer peripheral surface of the assembled segment is usually, for example, 10 mm.
There is a gap of about cm. It is well known that backfill filler is used to prevent this, because if the earth and sand above the tunnel enters this gap, the ground surface will sink and the stability of the ground will be impaired. It is on the street.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の技術には以下のような問題が存在する。
従来、一般的にシールド工法を採用してトンネルを構築
するにあたっては、裏込充填材とセグメントとの付着強
度について考慮がなされてなかった。このため、裏込充
填材からなる層の構造的な強度を期待することができ
ず、トンネルに掛かる土圧や水圧等の荷重は、全てセグ
メントで受け持つ設計となっていた。その結果、セグメ
ントを高強度化する必要が生じ、セグメントの部材厚さ
が増大する等して、トンネルの建設費の大きな割合を占
めているセグメントのコストの増加を招き、全体のコス
トにも大きな影響を及ぼしていた。
However, the above-mentioned conventional techniques have the following problems.
Conventionally, when a tunnel is generally constructed by using a shield method, no consideration has been given to the bonding strength between the backfill material and the segments. For this reason, the structural strength of the layer made of the backing filler cannot be expected, and the load such as earth pressure and water pressure applied to the tunnel is all designed to be handled by the segments. As a result, it is necessary to increase the strength of the segment, the thickness of the segment increases, and the cost of the segment, which accounts for a large proportion of the tunnel construction cost, increases, and the overall cost also increases. Had an effect.

【0005】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、セグメントと裏込充填材との付着強度を高
め、トンネルの施工コストを低減することのできるシー
ルドトンネルおよびそれに用いるセグメントならびにシ
ールド工法を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and provides a shield tunnel capable of increasing the bonding strength between a segment and a backfill material and reducing the tunnel construction cost, and a segment used therefor. Another object is to provide a shield method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
地山中に形成された掘削孔内に複数のセグメントが組み
立てられることによって覆工体本体が形成され、該覆工
体本体の外周面と前記掘削孔の内周面との間には裏込充
填材が充填された構成とされて、前記覆工体本体の外周
面には、前記裏込充填材との付着強度を高めるため、凸
部と凹部のいずれか一方または双方が形成されているこ
とを特徴としている。
The invention according to claim 1 is
A lining body is formed by assembling a plurality of segments in a digging hole formed in the ground, and a backfill filling is provided between an outer peripheral surface of the lining body and an inner peripheral surface of the digging hole. One or both of the convex portion and the concave portion are formed on the outer peripheral surface of the lining body main body in order to increase the adhesive strength with the backing filler material. It is characterized by.

【0007】このようにして覆工体本体の外周面に凸部
と凹部のいずれか一方または双方を形成することによっ
て、覆工体本体と裏込充填材との付着強度が高められ、
覆工体本体と裏込充填材との一体化が図られる。
[0007] By forming one or both of the convex portion and the concave portion on the outer peripheral surface of the lining body in this manner, the adhesion strength between the lining body and the backfill material is increased,
The lining body and the backing filler are integrated.

【0008】請求項2に係る発明は、トンネルの覆工体
として用いられるセグメントであって、該セグメントに
は、該セグメントを組み立てたときに前記トンネルの外
周側となる面に、その外周側に打設される裏込充填材と
の付着強度を高めるため、凸部と凹部のいずれか一方ま
たは双方が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, there is provided a segment used as a lining body of a tunnel, wherein the segment has a surface on an outer peripheral side of the tunnel when the segment is assembled, In order to increase the bonding strength with the back filling material to be cast, one or both of the convex portion and the concave portion are formed.

【0009】これにより、トンネルを構築するに際して
このようなセグメントを用いれば、組み上げたセグメン
トと、その外周側に打設される裏込充填材との付着強度
が高められ、これらの一体化が良好に図られる。
Thus, if such a segment is used when constructing a tunnel, the adhesion strength between the assembled segment and the backfill material cast on the outer peripheral side thereof is increased, and the integration thereof is good. It is planned.

【0010】請求項3に係る発明は、請求項2記載のセ
グメントにおいて、前記セグメントには、前記トンネル
の外周側となる面に鋼製部材が取り付けられることによ
って、前記凸部と凹部とが形成されていることを特徴と
している。
According to a third aspect of the present invention, in the segment according to the second aspect, the convex portion and the concave portion are formed by attaching a steel member to a surface on the outer peripheral side of the tunnel. It is characterized by being.

【0011】請求項4に係る発明は、請求項2記載のセ
グメントにおいて、前記セグメントは、少なくとも前記
トンネルの外周側となる面が、その表面に凸部と凹部の
いずれか一方または双方が形成されている板状材料で構
成されていることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the segment according to the second aspect, at least one surface or both of the convex portion and the concave portion is formed on the surface of the segment on the outer peripheral side of the tunnel. It is characterized by being composed of a plate-shaped material.

【0012】請求項5に係る発明は、請求項2ないし4
のいずれかに記載のセグメントにおいて、前記セグメン
トには、前記トンネルの外周側となる面に、ピンが、そ
の基端部を前記セグメントに一体に固定し、かつその先
端部を前記トンネルの外周側に向けて突出させることに
より前記凸部が形成されていることを特徴としている。
The invention according to claim 5 is the invention according to claims 2 to 4
In the segment according to any of the above, a pin is fixed to the surface of the outer circumferential side of the tunnel, the base end of which is integrally fixed to the segment, and the distal end of the pin is fixed to the outer circumferential side of the tunnel. The projection is formed by projecting toward the.

【0013】このようにしてピンを設けることにより、
セグメントには凸部が形成されることとなる。
By providing the pins in this manner,
A convex portion is formed on the segment.

【0014】請求項6に係る発明は、請求項5記載のセ
グメントにおいて、前記ピンとしてボルトが用いられ、
該ボルトは、前記セグメントの内周面側に取り付けられ
たナットにその基端部が固定され、かつ前記セグメント
に形成された穴からその外周側に突出するよう設けられ
ることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the segment according to the fifth aspect, a bolt is used as the pin,
The bolt is characterized in that a base end thereof is fixed to a nut attached to an inner peripheral surface side of the segment, and is provided so as to protrude from a hole formed in the segment to the outer peripheral side.

【0015】請求項7に係る発明は、請求項5記載のセ
グメントにおいて、前記ピンの基端部には該ピンの径方
向に張り出す係止部が形成されて、該ピンは、前記セグ
メントに形成された穴からその外周側に突出するよう設
けられ、前記係止部を前記穴に係止させることによって
前記ピンの基端部が固定される構成となっていることを
特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the segment according to the fifth aspect, a locking portion projecting in a radial direction of the pin is formed at a base end portion of the pin, and the pin is attached to the segment. The pin is provided so as to protrude from the formed hole toward the outer peripheral side thereof, and the base portion of the pin is fixed by locking the locking portion to the hole.

【0016】請求項8に係る発明は、トンネルを構築す
るためのシールド工法であって、予め、前記トンネルの
覆工体本体を形成するセグメントには、該セグメントを
組み上げたときに前記トンネルの外周側となる面に凸部
と凹部のいずれか一方または双方を形成しておき、シー
ルド掘削機で地山に形成した掘削孔内に、前記セグメン
トを組み上げて前記覆工体本体を構築し、しかる後に前
記覆工体本体と前記掘削孔との隙間に裏込充填材を充填
することを特徴としている。
The invention according to claim 8 is a shield construction method for constructing a tunnel, wherein a segment forming a lining body of the tunnel is provided with an outer periphery of the tunnel when the segment is assembled. One or both of the convex portion and the concave portion are formed on the side surface, and the segments are assembled in the excavation hole formed in the ground with a shield excavator to construct the lining body main body. A gap between the lining body main body and the excavation hole is filled with a backfill filler later.

【0017】これにより、覆工体本体の外周面には、セ
グメントに形成された凸部や凹部があるため、裏込充填
材との付着強度が高められる。しかも、このような作用
を得るために、現場で何ら特別な作業を行う必要がな
い。
[0017] Thus, since the convex portion and the concave portion formed in the segment are provided on the outer peripheral surface of the lining body main body, the bonding strength with the back filling material is increased. Moreover, there is no need to perform any special work on site to obtain such an effect.

【0018】請求項9に係る発明は、トンネルを構築す
るためのシールド工法であって、予め、前記トンネルの
覆工体本体を形成するセグメントには、該セグメントを
組み上げたときに前記トンネルの外周側となる面に穴を
形成しておき、シールド掘削機で地山に形成した掘削孔
内に、前記セグメントを組み上げて前記覆工体本体を構
築し、しかる後に前記覆工体本体と前記掘削孔との隙間
に裏込充填材を充填するようにし、前記覆工体本体に
は、前記シールド掘削機のテールシールが前記穴を通過
した後に、ピンを前記穴から前記セグメントの外周面側
に向けて突出させることを特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a shield construction method for constructing a tunnel, wherein a segment forming a lining body of the tunnel is provided with an outer periphery of the tunnel when the segment is assembled. A hole is formed in the side surface, and the segments are assembled in an excavation hole formed in the ground with a shield excavator to construct the lining body, and thereafter, the lining body and the excavation The gap between the hole and the back filling material is filled, the lining body, after the tail seal of the shield excavator passes through the hole, the pin from the hole to the outer peripheral surface side of the segment. It is characterized by protruding toward.

【0019】これにより、覆工体本体を構築し、裏込充
填材を充填した後、ピンをセグメントの外周面側に突出
させると、裏込充填材が硬化すればこのピンは突出した
状態で固定される。そして、構築されたトンネルは、覆
工体本体の外周面からピンが突出しており、これによっ
て覆工体本体と裏込充填材との付着強度が高められる。
また、施工時には、シールド掘削機のテールシールがセ
グメントに形成された穴を通過した後に、ピンを突出さ
せるようにしたので、ピンがテールシールに接触するこ
とはない。
Thus, after the lining body is constructed and the backfill filler is filled, the pins are made to project toward the outer peripheral surface of the segment. Fixed. In the constructed tunnel, the pins protrude from the outer peripheral surface of the lining body, thereby increasing the adhesive strength between the lining body and the backfill material.
Further, at the time of construction, the pin is projected after the tail seal of the shield excavator passes through the hole formed in the segment, so that the pin does not contact the tail seal.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシールドトン
ネルおよびそれに用いるセグメントならびにシールド工
法の第一ないし第三の実施の形態について、図1ないし
図11を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, first to third embodiments of a shield tunnel, a segment used for the tunnel, and a shield method according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0021】[第一の実施の形態]図1に示すように、
シールドトンネル1は、例えば断面視円形で、地山Gに
形成された掘削孔2内に構築された覆工体本体3と、覆
工体本体3の外周面と掘削孔2の内周面との隙間に充填
されたコンクリートやモルタル、ファイバーコンクリー
ト等の裏込充填材4とから構成されている。
[First Embodiment] As shown in FIG.
The shield tunnel 1 has, for example, a circular cross section and a lining body 3 built in a digging hole 2 formed in the ground G, an outer peripheral surface of the lining body 3 and an inner peripheral surface of the digging hole 2. And a backing filler 4 such as concrete, mortar, fiber concrete or the like, which is filled in the gaps.

【0022】覆工体本体3は、複数の鋼製のセグメント
S1を組み上げて形成されたものである。図1および図
2に示すように、各セグメントS1には、これを組み上
げたときに覆工体本体3の外周側となる面である外面5
に、裏込充填材4(図1参照)との付着強度を高めるた
めの凹凸(凹部、凸部)6が形成されている。この凹凸
6は、例えばセグメントS1の外面5に、複数のフラッ
トバー(鋼製部材)7が、例えば平面視略格子状に配置
されて溶接されることによって形成されている。
The lining body main body 3 is formed by assembling a plurality of steel segments S1. As shown in FIGS. 1 and 2, each segment S1 has an outer surface 5 which is a surface on the outer peripheral side of the lining body main body 3 when assembled.
In addition, irregularities (concave portions, convex portions) 6 for increasing the adhesive strength with the back filling material 4 (see FIG. 1) are formed. The unevenness 6 is formed by, for example, welding a plurality of flat bars (steel members) 7 arranged on the outer surface 5 of the segment S1 in a substantially lattice shape in plan view.

【0023】このような構成からなるシールドトンネル
1では、凹凸6によって覆工体本体3と裏込充填材4と
の付着強度が大幅に高められるようになっている。
In the shield tunnel 1 having such a configuration, the adhesive strength between the lining body 3 and the backfill 4 is greatly increased by the unevenness 6.

【0024】図3に示すように、上記シールドトンネル
1を構築するには、通常のシールドトンネルと同様、シ
ールド掘削機10の前部に備えたカッタ機構11で地山
Gを掘削して掘削孔2を形成しつつ、その後方のスキン
プレート12内でセグメントS1を所定形状に組み上げ
る。また、スキンプレート12の後端部に備えた裏込充
填材充填機構13で、掘削孔2の内周面と覆工体本体3
の外周面との間の空間に裏込充填材4を充填していく。
そして、スキンプレート12内に備えた推進ジャッキ1
4で、組み立てたセグメントS1によって構成される覆
工体本体3の前端面に反力を得てシールド掘削機10を
推進させていく。
As shown in FIG. 3, in order to construct the shield tunnel 1, similarly to a normal shield tunnel, the ground G is excavated by the cutter mechanism 11 provided at the front of the shield excavator 10, and the excavation hole is formed. While forming 2, the segment S1 is assembled into a predetermined shape in the skin plate 12 behind it. Further, the inner peripheral surface of the excavation hole 2 and the lining body
Is filled with the backfill filler 4 in the space between the backfill filler 4 and the outer peripheral surface of the backfill.
The propulsion jack 1 provided in the skin plate 12
At 4, the shield excavator 10 is propelled by obtaining a reaction force at the front end face of the lining body 3 constituted by the assembled segments S1.

【0025】なお、スキンプレート12の後端部には、
スキンプレート12の内周面と覆工体本体3との隙間を
塞ぐテールシール15が備えられているが、裏込充填材
4を構成するコンクリートの粗骨材の粒径寸法と比較し
て、セグメントS1に形成された凹凸6の高さが大きい
と、テールシール15とセグメントS1との間の隙間か
らスキンプレート12の内部に裏込充填材4が侵入する
恐れがある。一方、凹凸6と裏込充填材4との付着力を
高めるためには、凹凸6の高さを大きくする必要があ
る。このような相反する条件を満たすには、前記凹凸6
の高さは、裏込充填材4の粗骨材の粒径が例えば20mm
程度である場合には、10mm程度とするのが好ましい。
In addition, at the rear end of the skin plate 12,
Although a tail seal 15 is provided to close the gap between the inner peripheral surface of the skin plate 12 and the lining body 3, compared with the particle size of the coarse aggregate of the concrete constituting the backfill 4, If the height of the unevenness 6 formed in the segment S1 is large, the backfill 4 may enter the skin plate 12 from the gap between the tail seal 15 and the segment S1. On the other hand, in order to increase the adhesion between the irregularities 6 and the backfill 4, it is necessary to increase the height of the irregularities 6. In order to satisfy such conflicting conditions, the irregularities 6
The height of the coarse aggregate of the backfill 4 is, for example, 20 mm.
If it is about 10 mm, it is preferred to be about 10 mm.

【0026】しかる後に、打設充填した裏込充填材4が
硬化すれば、覆工体本体3と裏込充填材4とが一体化
し、これによってシールドトンネル1が構築される。
Thereafter, when the backfill filler 4 that has been cast and filled hardens, the lining body main body 3 and the backfill filler 4 are integrated, whereby the shield tunnel 1 is constructed.

【0027】上述したように、シールドトンネル1およ
びそれに用いるセグメントS1では、各セグメントS1
の外面5にフラットバー7を取り付けることによって、
これらセグメントS1から構成される覆工体本体3の外
周面に凹凸6が形成され、その外周側に充填される裏込
充填材4との付着強度が高められる構成となっている。
そして、このようなシールドトンネル1を構築するに
は、セグメントS1の組立前に、フラットバー7を予め
取り付けておく構成となっている。これにより、覆工体
本体3と裏込充填材4との付着強度が高められるので、
これらの一体化を図ることができ、したがって、シール
ドトンネル1に作用する土圧や水圧等の荷重を、覆工体
本体3だけでなく裏込充填材4の層でも受け持つよう設
計することが可能となる。その結果、シールドトンネル
1の強度および健全性を確保したうえで、セグメントS
1の部材厚さ等を最小限とすることができ、セグメント
S1のコストを抑えてトンネル全体を経済的に施工する
ことが可能となる。
As described above, in the shield tunnel 1 and the segment S1 used therein, each segment S1
By attaching the flat bar 7 to the outer surface 5 of the
Irregularities 6 are formed on the outer peripheral surface of the lining body main body 3 composed of these segments S1, and the adhesive strength with the back filling material 4 filled on the outer peripheral side is increased.
To construct such a shield tunnel 1, a flat bar 7 is attached in advance before assembling the segment S1. Thereby, the adhesive strength between the lining body 3 and the backing filler 4 is increased,
These can be integrated, and therefore, it is possible to design such that the load such as earth pressure and water pressure acting on the shield tunnel 1 is covered not only by the lining body 3 but also by the layer of the backing filler 4. Becomes As a result, while ensuring the strength and soundness of the shield tunnel 1, the segment S
1 can be minimized, the cost of the segment S1 can be suppressed, and the entire tunnel can be constructed economically.

【0028】また、凹凸6を形成するのにフラットバー
7を用いているので、市販の材料を用いて凹凸6を形成
することができる。したがって、セグメントS1を低コ
ストで製作することができ、上記効果を一層顕著なもの
とすることができる。しかも、フラットバー7を予めセ
グメントS1に取り付けておくことにより、現場での作
業は何ら余計な手間が掛かることもなく、通常のセグメ
ントを用いた場合の作業と同様に行うことができるの
で、この点においても経済的な施工に寄与することがで
きる。
Since the flat bar 7 is used to form the unevenness 6, the unevenness 6 can be formed using a commercially available material. Therefore, the segment S1 can be manufactured at low cost, and the above effect can be further remarkable. Moreover, by attaching the flat bar 7 to the segment S1 in advance, the work at the site can be performed in the same manner as the work using a normal segment without any extra work. This can contribute to economical construction.

【0029】なお、上記第一の実施の形態において、凹
凸6を形成するためにフラットバー7を格子状に取り付
ける構成としたが、その配置形状はいかなるものでも良
い。また、フラットバー7に代えて、図4に示すよう
に、セグメントS1の外面5にメッシュ状のエキスパン
ドメタル(鋼製部材)18を溶接する等して設けること
によって凹凸6を形成しても良いし、また、他の材料、
例えば鉄筋棒等を溶接して取り付けるようにしても良
い。
In the first embodiment, the flat bars 7 are attached in a lattice shape to form the unevenness 6, but the arrangement may be any shape. Further, in place of the flat bar 7, as shown in FIG. 4, the unevenness 6 may be formed by providing a mesh-like expanded metal (steel member) 18 on the outer surface 5 of the segment S1 by welding or the like. And also other materials,
For example, a reinforcing rod or the like may be attached by welding.

【0030】さらに、図5に示すように、セグメントS
1の外面5に、表面に突起19aが多数形成された縞鋼
板19等を溶接し、これによって凹凸6を形成する構成
としても良い。これ以外にも、表面に凹凸を形成するこ
とができるのであれば、いかなる材料を採用しても良
い。
Further, as shown in FIG.
The striped steel plate 19 having a large number of projections 19a formed on the outer surface 5 may be welded to the outer surface 5 to form the unevenness 6 by this. Other than this, any material may be adopted as long as the surface can be formed with irregularities.

【0031】ところで、セグメントS1の外面5自体を
縞鋼板(板状材料)19で形成する構成とし、その突起
19aを、裏込充填材4との付着強度を高めるための凸
部とするようにしてもよい。もちろん、縞鋼板19以外
にも、表面に突起あるいは凹凸等が予め形成されている
板状の材料を用いることも可能である。このような構成
とすれば、前記フラットバー7等の鋼製部材をわざわざ
取り付けるまでもなく、セグメントS1に凹部や凸部を
形成することができるので、セグメント製作が一層容易
になり、より経済的な施工が可能となる。
By the way, the outer surface 5 of the segment S1 itself is formed of a striped steel plate (plate-like material) 19, and the projections 19a are formed as projections for increasing the adhesive strength with the backing filler 4. You may. Of course, other than the striped steel plate 19, it is also possible to use a plate-like material in which protrusions or irregularities are formed in advance on the surface. With such a configuration, a concave portion or a convex portion can be formed in the segment S1 without the need to attach a steel member such as the flat bar 7 and the like, so that the segment production is further facilitated and more economical. Construction is possible.

【0032】[第二の実施の形態]次に、シールドトン
ネルおよびそれに用いるセグメントならびにシールド工
法の第二の実施の形態について説明する。ここでは、例
えば、セグメントにボルトを取り付けることによって、
裏込充填材との付着性を高めるための凸部を形成する場
合の例を用いて説明する。以下に説明する第二の実施の
形態において、前記第一の実施の形態と共通する構成に
ついては同符号を付しその説明を省略する。
[Second Embodiment] Next, a description will be given of a second embodiment of a shield tunnel, a segment used therein, and a shield method. Here, for example, by attaching bolts to the segments,
A description will be given using an example in which a convex portion for improving the adhesion to the backing filler is formed. In the second embodiment described below, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0033】図6に示すように、シールドトンネル1’
の覆工体本体3は、複数の鋼製のセグメントS2を組み
上げて形成されたものである。各セグメントS2には、
これを組み上げたときに覆工体本体3の外周側となる面
である外面5に、裏込充填材4との付着強度を高めるた
めの凸部21が形成されている。
As shown in FIG. 6, the shield tunnel 1 '
The lining body main body 3 is formed by assembling a plurality of steel segments S2. In each segment S2,
On the outer surface 5 which is the outer peripheral side of the lining body main body 3 when assembled, a convex portion 21 for increasing the adhesion strength with the back filling material 4 is formed.

【0034】この凸部21は、基端部22aがセグメン
トS2の内周面に固定され、先端部22bが外周側に向
けて延出するよう設けられたボルト(ピン)22から形
成されている。ている。このボルト22は、セグメント
S2の外面5の所定位置に形成されたボルト穴(穴)2
3を通してその外側に突出されるようになっている。そ
して、ボルト22の基端部22aをセグメントS2に固
定するため、セグメントS2の内周面に溶接等により取
り付けられたナット24にボルト22が螺合させられて
いる。
The convex portion 21 is formed by a bolt (pin) 22 having a base portion 22a fixed to the inner peripheral surface of the segment S2 and a distal end portion 22b provided to extend toward the outer peripheral side. . ing. The bolt 22 is provided with a bolt hole (hole) 2 formed at a predetermined position on the outer surface 5 of the segment S2.
3 so as to protrude to the outside. In order to fix the base end portion 22a of the bolt 22 to the segment S2, the bolt 22 is screwed to a nut 24 attached to the inner peripheral surface of the segment S2 by welding or the like.

【0035】このとき、セグメントS2の外面5の面外
強度が不足するのであれば、図7に示すように、ナット
24の周囲にリブ状の補強部材25を溶接等により設け
る。
At this time, if the out-of-plane strength of the outer surface 5 of the segment S2 is insufficient, a rib-like reinforcing member 25 is provided around the nut 24 by welding or the like, as shown in FIG.

【0036】図8に示すように、上記セグメントS2を
用いてシールドトンネル1’を構築するには、前記第一
の実施の形態と同様、通常のシールド掘削機10を用い
る。そして、シールド掘削機10の前部に備えたカッタ
機構11で地山Gを掘削して掘削孔2を形成し、その後
方のスキンプレート12内でセグメントS2を所定形状
に組み上げつつ、裏込充填材充填機構13で裏込充填材
4を充填していく。そして、スキンプレート12内に備
えた推進ジャッキ14で、組み立てたセグメントS2に
よって構成される覆工体本体3の前端面に反力を得てシ
ールド掘削機10を推進させていく。
As shown in FIG. 8, to construct a shield tunnel 1 'using the segment S2, a normal shield excavator 10 is used as in the first embodiment. Then, the ground G is excavated by the cutter mechanism 11 provided at the front part of the shield excavator 10, the excavation hole 2 is formed, and the backfill filling is performed while assembling the segment S2 into a predetermined shape in the skin plate 12 behind the excavation hole 2. The back filling material 4 is filled by the material filling mechanism 13. Then, the propelling jack 14 provided in the skin plate 12 obtains a reaction force on the front end face of the lining body main body 3 constituted by the assembled segments S2, and propells the shield excavator 10.

【0037】一方、スキンプレート12内においては、
組み上げたセグメントS2の内周面に予め取り付けられ
ているナット24に、このナット24がスキンプレート
12の後端部に備えられているテールシール15よりも
前方に位置している段階で、ボルト22をねじ込む。こ
の段階では、ボルト22が、セグメントS2の外周面に
突出しないよう、その先端部をねじ込むのみに留めてお
く。これは、テールシール15をボルト22で傷つける
のを防止するためである。また、テールシール15が通
過するときにはセグメントS2の外面5には突起が一切
ないため、裏込充填材4のスキンプレート12内への進
入が確実に防止される。
On the other hand, in the skin plate 12,
At the stage where the nut 24 is located in front of the tail seal 15 provided at the rear end of the skin plate 12, the bolt 22 is attached to the nut 24 previously attached to the inner peripheral surface of the assembled segment S <b> 2. Screw. At this stage, only the tip is screwed in so that the bolt 22 does not protrude to the outer peripheral surface of the segment S2. This is to prevent the tail seal 15 from being damaged by the bolt 22. In addition, when the tail seal 15 passes, since there is no projection on the outer surface 5 of the segment S2, the penetration of the backfill 4 into the skin plate 12 is reliably prevented.

【0038】そして、シールド掘削機10の掘進に伴
い、テールシール15が、ナット24にねじ込んでおい
たボルト22を通過した後、裏込充填材4が硬化するま
での間にボルト22を最後までねじ込む。これによりボ
ルト22が所定の状態にセットされ、覆工体本体3の外
周側に突出したこととなる。しかる後に、打設充填した
裏込充填材4が硬化すれば、覆工体本体3と裏込充填材
4とが一体化し、またボルト22が裏込充填材4に固定
され、これによってシールドトンネル1’が構築され
る。
After the tail seal 15 passes through the bolts 22 screwed into the nuts 24 with the excavation of the shield excavator 10, the bolts 22 are completely removed until the backfill 4 is hardened. Screw it in. As a result, the bolt 22 is set in a predetermined state, and projects to the outer peripheral side of the lining body 3. Thereafter, when the backfill filler 4 that has been cast and filled hardens, the lining body main body 3 and the backfill filler 4 are integrated, and the bolts 22 are fixed to the backfill filler 4, thereby forming a shield tunnel. 1 'is constructed.

【0039】上述したように、シールドトンネル1’お
よびそれに用いるセグメントS2ならびにシールド工法
では、ボルト22によって覆工体本体3の外周面には凸
部21が形成される構成となっているので、前記第一の
実施の形態と同様、覆工体本体3と裏込充填材4との付
着強度が高められ、シールドトンネル1’に作用する土
圧や水圧等の荷重を、覆工体本体3だけでなく裏込充填
材4の層でも受け持つよう設計することが可能となる。
その結果、シールドトンネル1’の強度および健全性を
確保したうえで、セグメントS2の部材厚さ等を最小限
とすることができ、セグメントS2のコストを抑えてト
ンネル全体を経済的に施工することが可能となる。
As described above, in the shield tunnel 1 ′, the segment S 2 used therein, and the shield method, the convex portion 21 is formed on the outer peripheral surface of the lining body 3 by the bolt 22. As in the first embodiment, the adhesive strength between the lining body 3 and the backing filler 4 is increased, and the load such as earth pressure or water pressure acting on the shield tunnel 1 ′ is reduced only by the lining body 3. Instead, it can be designed to cover even the layer of the backfill 4.
As a result, while ensuring the strength and soundness of the shield tunnel 1 ', the thickness of the members of the segment S2 can be minimized, and the cost of the segment S2 can be reduced to economically construct the entire tunnel. Becomes possible.

【0040】しかも、ボルト22にはその外周面に螺条
が形成されているので、その凹凸により、裏込充填材4
との付着性が一層高められるようになっている。
Moreover, since the bolt 22 has a thread formed on the outer peripheral surface thereof, the unevenness of the thread makes the back filling material 4
Is further improved.

【0041】また、ボルト22やナット24を利用する
ことにより、市販材料を用いてセグメントS2を低コス
トで製作することができ、上記効果を一層顕著なものと
することができる。さらに、施工時には、ボルト22を
単にねじ込むのみで良く、作業性に優れている。
Further, by using the bolts 22 and the nuts 24, the segment S2 can be manufactured at low cost by using a commercially available material, and the above effect can be further remarkable. Furthermore, at the time of construction, it is sufficient to simply screw in the bolt 22, which is excellent in workability.

【0042】しかも、テールシール15が通過した後、
裏込充填材4が硬化するまでの間にボルト22をねじ込
んで突出させる構成となっている。これにより、テール
シール15が通過するときにはセグメントS2の外面5
には突起が一切ないため、裏込充填材4のスキンプレー
ト12内への進入を確実に防止することができる。その
うえ、テールシール15を、ボルト22で傷つけるのを
防止することができるので、シールド掘削機10のメン
テナンスの容易化を図ることができ、この点においても
シールドトンネル1’の経済的な施工に貢献することが
できる。
Moreover, after the tail seal 15 has passed,
The bolt 22 is screwed and protruded until the backfill 4 is hardened. Thereby, when the tail seal 15 passes, the outer surface 5 of the segment S2
Since there is no projection at all, the back filling material 4 can be reliably prevented from entering the skin plate 12. In addition, since the tail seal 15 can be prevented from being damaged by the bolt 22, maintenance of the shield excavator 10 can be facilitated, and in this respect also contributes to the economical construction of the shield tunnel 1 '. can do.

【0043】[第三の実施の形態]次に、シールドトン
ネルおよびそれに用いるセグメントならびにシールド工
法の第三の実施の形態について説明する。ここでは、例
えば、セグメントに突出可能なピンを取り付けることに
よって、裏込充填材との付着性を高めるための凸部を形
成する場合の例を用いて説明する。以下に説明する第三
の実施の形態において、前記第一および第二の実施の形
態と共通する構成については同符号を付し、その説明を
省略する。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of a shield tunnel, a segment used for the tunnel, and a shield method will be described. Here, for example, an example will be described in which a protruding portion for improving the adhesion to the backing filler is formed by attaching a protrudable pin to the segment. In the third embodiment described below, components common to the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0044】図9に示すように、シールドトンネル1”
の覆工体本体3を構成する複数の鋼製のセグメントS3
には、それぞれ、これを組み上げたときに覆工体本体3
の外周側となる面である外面5に、裏込充填材4との付
着強度を高めるための凸部31が形成されている。
As shown in FIG. 9, the shield tunnel 1 "
Steel segments S3 constituting the lining body main body 3
The lining body main body 3
On the outer surface 5 which is the outer peripheral side of the, a convex portion 31 for increasing the adhesive strength with the back filling material 4 is formed.

【0045】図9および図10に示すように、この凸部
31は、ピン32によって形成されており、このピン3
2はその基端部32aが、セグメントS3の内周面に取
り付けられたメス部材33に固定される構造となってい
る。
As shown in FIGS. 9 and 10, the projection 31 is formed by a pin 32.
2 has a structure in which a base end 32a is fixed to a female member 33 attached to the inner peripheral surface of the segment S3.

【0046】メス部材33は、セグメントS3の内周面
の所定位置に溶接等により一体に取り付けられている。
メス部材33には、セグメントS3の内周面に近づくに
つれて漸次その径が縮小するテーパ状のピン穴34が形
成されている。また、セグメントS3には、このピン穴
34に対応した位置に、ピン穴34の上部(セグメント
S3外面側)よりも大径で、かつメス部材33の外径よ
りも小径の穴35が形成されている。
The female member 33 is integrally attached to a predetermined position on the inner peripheral surface of the segment S3 by welding or the like.
The female member 33 is formed with a tapered pin hole 34 whose diameter gradually decreases as approaching the inner peripheral surface of the segment S3. In the segment S3, a hole 35 having a diameter larger than the upper part of the pin hole 34 (outer side of the segment S3) and smaller than the outer diameter of the female member 33 is formed at a position corresponding to the pin hole 34. ing.

【0047】ピン32は、基端部32aに、ピン穴34
に対応してピン32の径方向に張り出すテーパ状のテー
パ部(係止部)36が形成され、先端部に略円盤状の係
止部材37が取り付けられた構成のものである。なお、
この係止部材37は、その外径がピン穴34の上部(セ
グメントS3外面側)よりも大径で、かつセグメントS
3の穴35よりも小径に設定され、かつその厚さが、セ
グメントS3の外面5を構成する鋼板の厚さよりも小さ
く設定されている。また、係止部材37は、ピン32に
溶接等により取り付けても良いが、ピン32の先端部に
螺条を形成しておき、これにねじ込むようにすれば装着
を容易に行うことができる。
The pin 32 is provided with a pin hole 34 at the base end 32a.
A tapered portion (locking portion) 36 that protrudes in the radial direction of the pin 32 is formed corresponding to the shape of the pin 32, and a substantially disk-shaped locking member 37 is attached to the tip end. In addition,
The locking member 37 has an outer diameter larger than that of the upper part of the pin hole 34 (the outer surface side of the segment S3), and
The diameter of the outer surface 5 of the segment S3 is set to be smaller than that of the third hole 35 and the thickness thereof is set to be smaller than the thickness of the steel plate constituting the outer surface 5 of the segment S3. Further, the locking member 37 may be attached to the pin 32 by welding or the like. However, if a thread is formed at the tip of the pin 32 and screwed into this, mounting can be easily performed.

【0048】このようなピン32を採用したセグメント
S3の場合、施工時にはセグメントS3が組み付けられ
る前の段階で、ピン32を、メス部材33のピン穴34
と、セグメントS3の穴35とに予め挿通状態で装着し
ておく。このときには、ピン32の両端部において外方
に張り出すテーパ部36と係止部材37とによって、ピ
ン32の脱落が防止される。
In the case of the segment S3 employing such a pin 32, the pin 32 is inserted into the pin hole 34 of the female member 33 before the segment S3 is assembled at the time of construction.
And the hole 35 of the segment S3 in a state of being inserted in advance. At this time, the pins 32 are prevented from falling off by the tapered portions 36 and the locking members 37 projecting outward at both ends of the pins 32.

【0049】そして、図8に示した前記ボルト22の場
合と同様に、シールドトンネル1”を構築するときに
は、シールド掘削機10のテールシール15(図8参
照)が通過するまでは、ピン32の係止部材37を、組
み上げたセグメントS3の穴35内に収めた状態(図9
中点線で示した状態)としておき、テールシール15の
損傷を防ぐ。そして、テールシール15がピン32を通
過した後、セグメントS3の外周側に打設充填された裏
込充填材4が硬化する前に、ピン32をセグメントS3
の内側から打ち込んで外周側に突出させる。
As in the case of the bolt 22 shown in FIG. 8, when constructing the shield tunnel 1 ″, the pin 32 is not inserted until the tail seal 15 (see FIG. 8) of the shield excavator 10 passes. The state in which the locking member 37 is housed in the hole 35 of the assembled segment S3 (FIG. 9)
(The state shown by the middle dotted line) to prevent the tail seal 15 from being damaged. Then, after the tail seal 15 passes through the pin 32, the pin 32 is removed from the segment S3 before the back-filling material 4 cast and filled on the outer peripheral side of the segment S3 hardens.
And project from the inside to the outer peripheral side.

【0050】このとき、ピン32のテーパ部36とメス
部材33のピン穴34とがテーパ状であるので、ピン3
2は容易に位置決めすることができる。しかもこのピン
32はねじ込み不要なので作業性にも優れる。
At this time, since the tapered portion 36 of the pin 32 and the pin hole 34 of the female member 33 are tapered,
2 can be easily positioned. Moreover, since the pin 32 does not need to be screwed, the workability is excellent.

【0051】この後、裏込充填材4が硬化すると、覆工
体本体3と裏込充填材4とが一体化され、また係止部材
37の位置が固定され、これによってピン32が固定さ
れることになる。しかも、硬化後には、テーパ部36と
ピン穴34とのかみ合いにより、ピン32のセグメント
S3への固定強度が非常に高く、覆工体本体3と裏込充
填材4との付着強度が一層高められる。
Thereafter, when the backfill 4 is hardened, the lining body 3 and the backfill 4 are integrated, and the position of the locking member 37 is fixed, whereby the pin 32 is fixed. Will be. Moreover, after hardening, the fixing strength of the pin 32 to the segment S3 is very high due to the engagement between the tapered portion 36 and the pin hole 34, and the adhesion strength between the lining body 3 and the backfill 4 is further increased. Can be

【0052】上述したように、シールドトンネル1”お
よびそれに用いるセグメントS3ならびにシールド工法
では、ピン32によって覆工体本体3の外周面には凸部
31が形成される構成となっているので、前記第二の実
施の形態と同様、シールドトンネル1”の強度および健
全性を確保したうえで、セグメントS3の部材厚さ等を
最小限とすることができ、セグメントS3のコストを抑
えてトンネル全体を経済的に施工することが可能とな
る。
As described above, in the shield tunnel 1 ″, the segment S 3 used therein, and the shield method, the projections 31 are formed on the outer peripheral surface of the lining body 3 by the pins 32. As in the second embodiment, the thickness and the like of the segment S3 can be minimized while ensuring the strength and soundness of the shield tunnel 1 ", and the cost of the segment S3 can be reduced to reduce the entire tunnel. It becomes possible to construct economically.

【0053】また、施工時には、ピン32を単に押し込
むのみで良く、作業性に非常に優れている。
Further, at the time of construction, it is sufficient to simply push the pin 32, which is very excellent in workability.

【0054】しかも、テールシール15が通過した後、
裏込充填材4が硬化するまでの間にピン32を突出させ
る構成となっている。これにより、テールシール15が
通過するときにはセグメントS3の外面5にはピン32
が突出しておらず、また、ピン32の先端部の係止部材
37も穴35内に収められる構成となっているので、セ
グメントS3の外面5には何らの突起が存在しない。し
たがって、テールシール15のシール性を損なうことな
く、裏込充填材4のスキンプレート12内への進入を確
実に防止することができ、そのうえ、テールシール15
を、ピン32で傷つけるのを防止してシールド掘削機1
0のメンテナンスの容易化を図ることができ、この点に
おいてもシールドトンネル1”の経済的な施工に貢献す
ることができる。
Further, after the tail seal 15 has passed,
The pin 32 is made to protrude until the backing filler 4 is hardened. As a result, when the tail seal 15 passes, the pin 32 is attached to the outer surface 5 of the segment S3.
Does not protrude, and the locking member 37 at the distal end of the pin 32 is also accommodated in the hole 35, so that no projection exists on the outer surface 5 of the segment S3. Therefore, it is possible to reliably prevent the backfill 4 from entering the skin plate 12 without impairing the sealing property of the tail seal 15, and furthermore, to prevent the tail seal 15 from entering.
Of the shield excavator 1 by preventing the
The maintenance of the shield tunnel 1 "can be facilitated, and this also contributes to the economical construction of the shield tunnel 1".

【0055】なお、上記第二および第三の実施の形態に
おいて、ボルト22やピン32で凸部21、31を形成
する構成としたが、その設置本数は要求される条件によ
って適宜設定すればよく、例えば2列、あるいは3列以
上に並べて配置する等しても良い。
In the second and third embodiments, the protrusions 21 and 31 are formed by the bolts 22 and the pins 32. However, the number of the protrusions may be appropriately set according to required conditions. For example, they may be arranged in two or three or more rows.

【0056】また、ボルト22やピン32の形状や構成
についても、覆工体本体3と裏込充填材4の付着強度を
高めることができるのであれば、上記に挙げた以外のい
かなるものを採用しても良い。
Also, as for the shapes and configurations of the bolts 22 and the pins 32, any other than those mentioned above may be employed as long as the adhesion strength between the lining body main body 3 and the backfill 4 can be increased. You may.

【0057】また、上記第一ないし第三の実施の形態に
おいて、鋼製のセグメントS1,S2,S3を用いた
が、もちろんコンクリート製のセグメントにも本発明の
技術を適用することができる。コンクリート製のセグメ
ントの場合には、セグメントの製作時に凹凸を成形によ
り形成しても良い。また、ボルト22やピン32等を用
いるのであれば、アンカー部材等によってこれらを固定
すればよい。もちろん、凹凸6や凸部21,31だけで
なく、セグメントの外面に凹部を形成するような構成と
しても良い。さらには、凹部や凸部を形成するために設
けた上記フラットバー7やエキスパンドメタル18、縞
鋼板19、ボルト22、ピン32等は、これらのうちか
ら複数のものを組み合わせて使用するようにしても良
い。
Although the steel segments S1, S2 and S3 are used in the first to third embodiments, the technique of the present invention can be applied to concrete segments. In the case of a concrete segment, the irregularities may be formed by molding during the production of the segment. If the bolts 22 or the pins 32 are used, they may be fixed by an anchor member or the like. Of course, a configuration may be employed in which a concave portion is formed on the outer surface of the segment in addition to the unevenness 6 and the convex portions 21 and 31. Further, the flat bar 7, the expanded metal 18, the striped steel plate 19, the bolt 22, the pin 32, and the like provided for forming the concave portion and the convex portion are used in combination with a plurality of them. Is also good.

【0058】さらに、シールドトンネル1、1’、1”
については、円形断面に限らず、各種断面形状のシール
ドトンネルであっても良い。例えば、図11に示すよう
な、断面視矩形で、また複数の空間を備えるシールドト
ンネル41等、あらゆる構造のトンネルに対して上記構
成を適用可能である。
Further, the shield tunnel 1, 1 ', 1 "
Is not limited to a circular cross section, but may be shield tunnels having various cross-sectional shapes. For example, the above configuration can be applied to a tunnel having any structure, such as a shield tunnel 41 having a rectangular cross section and a plurality of spaces as shown in FIG.

【0059】加えて、用いるシールド掘削機について
は、上記シールド掘削機10に限らず、いかなる構成の
ものを用いても良い。例えば、裏込充填材4の充填性を
高めるために、充填した裏込充填材4を加圧するプレス
機構等を備えても良い。
In addition, the shield excavator to be used is not limited to the above-described shield excavator 10, and may have any configuration. For example, a press mechanism or the like for pressing the filled back filling material 4 may be provided in order to enhance the filling property of the back filling material 4.

【0060】これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない
範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また
上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものと
しても良いのは言うまでもない。
Other than this, any configuration may be adopted as long as it does not depart from the gist of the present invention, and it is needless to say that the above-described configurations may be appropriately selectively combined. No.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係るシ
ールドトンネルによれば、複数のセグメントから構成さ
れた覆工体本体の外周面には、その外周側の裏込充填材
との付着強度を高めるため、凸部と凹部のいずれか一方
または双方が形成された構成となっている。これによ
り、覆工体本体と裏込充填材との付着強度が高められる
ので、覆工体本体と裏込充填材との一体化を図ることが
できる。したがって、セグメントと、裏込充填材からな
る層とで、トンネルに作用する土圧や水圧等の荷重を受
け持つよう設計することが可能となる。その結果、トン
ネルの強度および健全性を確保したうえで、セグメント
の部材厚さ等を最小限として、セグメントのコストを抑
えてトンネル全体を経済的に施工することが可能とな
る。
As described above, according to the shield tunnel of the first aspect, the outer peripheral surface of the lining body composed of a plurality of segments adheres to the backing filler on the outer peripheral side. In order to increase the strength, one or both of the convex portion and the concave portion are formed. Thereby, the adhesion strength between the lining body main body and the backfill filler is increased, so that the lining body main body and the backfill filler can be integrated. Therefore, it is possible to design the segment and the layer made of the backfill material to bear a load such as an earth pressure or a water pressure acting on the tunnel. As a result, while securing the strength and soundness of the tunnel, it is possible to economically construct the entire tunnel by minimizing the thickness of the members of the segment and the like, suppressing the cost of the segment.

【0062】請求項2に係るセグメントによれば、セグ
メントには、裏込充填材との付着強度を高めるため、凸
部と凹部のいずれか一方または双方が形成された構成と
なっている。これにより、トンネルを構築するに際して
このようなセグメントを用いれば、請求項1に係るトン
ネルを実現することが可能となる。
According to the second aspect of the present invention, one or both of the convex portion and the concave portion are formed on the segment in order to increase the adhesive strength with the backing filler. Thus, if such a segment is used when constructing a tunnel, the tunnel according to claim 1 can be realized.

【0063】請求項3に係るセグメントによれば、セグ
メントに鋼製部材が取り付けられることによって、凸部
と凹部とが形成された構成となっている。また、請求項
4に係るセグメントによれば、セグメントが、その表面
に凹凸が形成された板状材料から形成されることによっ
て、凸部と凹部とが形成された構成となっている。これ
らのセグメントによれば、フラットバーやエキスパンド
メタル、鉄筋棒、あるいは縞鋼板等、市販の材料を用い
て凹部や凸部を形成することができる。したがって、セ
グメントを低コストで製作することができ、また予めこ
のようなセグメントを製作しておけば、現場での作業は
余計な手間が掛かることもなく、通常のセグメントを用
いた場合の作業と同様、容易に行うことができる。
According to the third aspect of the present invention, the steel member is attached to the segment, so that the convex portion and the concave portion are formed. According to the segment of the fourth aspect, the segment is formed from a plate-shaped material having a surface with irregularities, so that the convex portion and the concave portion are formed. According to these segments, the concave portions and the convex portions can be formed using a commercially available material such as a flat bar, an expanded metal, a reinforcing bar, or a striped steel plate. Therefore, a segment can be manufactured at low cost, and if such a segment is manufactured in advance, the work on site does not require extra labor and the work in the case of using a normal segment is not required. Similarly, it can be easily performed.

【0064】請求項5に係るセグメントによれば、基端
部をセグメントに一体に固定したピンが設けられた構成
となっている。このようにしてピンを設けることによ
り、セグメントには凸部が形成されることとなり、セグ
メントと裏込充填材との付着強度を高めることができ
る。
According to the segment of the fifth aspect, a pin is provided in which the base end is integrally fixed to the segment. By providing the pins in this manner, a convex portion is formed on the segment, and the adhesion strength between the segment and the backing filler can be increased.

【0065】請求項6に係るセグメントによれば、ピン
としてボルトが用いられ、このボルトは、セグメントの
内周面側に取り付けられたナットに固定される構成とな
っている。このようにボルトをピンとして用いることに
より、ピンのセットも容易に行うことができ、この点に
おいても低コスト化に貢献することができる。さらに、
ボルトの外周面に形成された螺条によって、裏込充填材
に対する付着強度が一層高められる効果もある。
According to the sixth aspect of the present invention, a bolt is used as a pin, and the bolt is fixed to a nut attached to the inner peripheral surface of the segment. By using the bolts as the pins in this manner, the pins can be easily set, and this also contributes to cost reduction. further,
The screw formed on the outer peripheral surface of the bolt also has the effect of further increasing the adhesive strength to the backfill filler.

【0066】請求項7に係るセグメントによれば、ピン
の基端部には係止部が形成され、このピンは、セグメン
トに形成された穴に係止部を係止させることによって固
定される構成となっている。これにより、セグメントの
内周側からピンを単に打ち込むのみでピンのセット作業
が完了するため、この点においても作業の容易化による
コスト低減に寄与できる。
According to the segment according to the seventh aspect, the locking portion is formed at the base end of the pin, and the pin is fixed by locking the locking portion into the hole formed in the segment. It has a configuration. Thus, since the pin setting operation is completed only by driving the pin from the inner peripheral side of the segment, it is possible to contribute to cost reduction by facilitating the operation also in this point.

【0067】請求項8に係るシールド工法によれば、予
め、セグメントには凸部と凹部のいずれか一方または双
方を形成しておき、このセグメントを組み上げて覆工体
本体を構築し、しかる後に覆工体本体と掘削孔との隙間
に裏込充填材を充填する構成となっている。これによ
り、請求項1に係るシールドトンネルを構築することが
できる。しかも、施工時には、凸部や凹部を形成するた
めの何ら特別な作業を行う必要がなく、施工を容易に行
うことができ、シールドトンネルを経済的に施工するこ
とができる。
According to the shield method according to claim 8, one or both of the convex portion and the concave portion are previously formed in the segment, and the segment is assembled to form the lining body. The gap between the lining body main body and the excavation hole is filled with the backfill filler. Thereby, the shield tunnel according to claim 1 can be constructed. In addition, at the time of construction, there is no need to perform any special work for forming the convex portions and the concave portions, the construction can be easily performed, and the shield tunnel can be constructed economically.

【0068】請求項9に係るシールド工法によれば、セ
グメントには穴を予め形成しておき、このセグメントを
組み上げて覆工体本体を構築し、この覆工体本体には、
シールド掘削機のテールシールが穴を通過した後に、ピ
ンを穴からセグメントの外周面側に向けて突出させる構
成となっている。このようにしてピンをセグメントの外
周面側に突出させると、その外周側に打設された裏込充
填材が硬化すればこのピンは突出した状態で固定され、
覆工体本体には凸部が形成されたこととなる。これによ
っても請求項1に係るシールドトンネルを構築すること
ができる。また、施工時には、シールド掘削機のテール
シールがセグメントに形成された穴を通過した後に、ピ
ンを突出させるようにしたので、ピンがテールシールに
接触することがなく、シールド掘削機のメンテナンスの
容易化を図ることができ、これによってもシールドトン
ネルの経済的な施工を実現できる。
According to the shield method of the ninth aspect, a hole is formed in the segment in advance, and the segment is assembled to form a lining body.
After the tail seal of the shield excavator passes through the hole, the pin is projected from the hole toward the outer peripheral surface side of the segment. When the pin is protruded to the outer peripheral surface side of the segment in this way, if the back filling material cast on the outer peripheral side hardens, this pin is fixed in a protruding state,
This means that the convex portion is formed on the lining body main body. This also enables the construction of the shield tunnel according to claim 1. In addition, during construction, the pin is projected after the tail seal of the shield excavator passes through the hole formed in the segment, so that the pin does not contact the tail seal, making maintenance of the shield excavator easier. Therefore, economical construction of the shield tunnel can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るシールドトンネルおよびそれに
用いるセグメントならびにシールド工法の第一の実施の
形態であって、前記シールドトンネルの立断面図であ
る。
FIG. 1 is a first embodiment of a shield tunnel, a segment used for the shield tunnel, and a shield method according to the present invention, and is an elevational sectional view of the shield tunnel.

【図2】 前記セグメントの一例であって、凹凸が形成
されたセグメントの外面の一部を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the segment and showing a part of an outer surface of the segment on which irregularities are formed.

【図3】 前記シールド工法を適用してシールドトンネ
ルを構築している状態を示す側断面図である。
FIG. 3 is a side sectional view showing a state where a shield tunnel is being constructed by applying the shield method.

【図4】 前記セグメントの他の一例を示す斜視図であ
る。
FIG. 4 is a perspective view showing another example of the segment.

【図5】 同セグメントのさらに他の例であって、前記
セグメントの外面を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing still another example of the segment and showing an outer surface of the segment.

【図6】 本発明に係るシールドトンネルおよびそれに
用いるセグメントならびにシールド工法の第二の実施の
形態であって、前記シールドトンネルの立断面図であ
る。
FIG. 6 is a vertical sectional view of the shield tunnel according to a second embodiment of the shield tunnel, a segment used for the shield tunnel, and a shield method according to the present invention.

【図7】 前記セグメントを補強するための補強部材を
示す平面図および側断面図である。
FIG. 7 is a plan view and a side sectional view showing a reinforcing member for reinforcing the segment.

【図8】 前記シールド工法を適用してシールドトンネ
ルを構築している状態を示す側断面図である。
FIG. 8 is a side sectional view showing a state where a shield tunnel is constructed by applying the shield method.

【図9】 本発明に係るシールドトンネルおよびそれに
用いるセグメントならびにシールド工法の第三の実施の
形態であって、前記シールドトンネルの一部を示す側断
面図である。
FIG. 9 is a side sectional view showing a part of the shield tunnel according to a third embodiment of the shield tunnel, the segment used therein, and the shield method according to the present invention.

【図10】 前記セグメントの要部を示す斜視図であ
る。
FIG. 10 is a perspective view showing a main part of the segment.

【図11】 本発明に係るシールドトンネルおよびそれ
に用いるセグメントならびにシールド工法の他の適用例
を示す立断面図である。
FIG. 11 is an elevational sectional view showing another example of a shield tunnel, a segment used therein, and a shield method according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1’、1”、41 シールドトンネル 2 掘削穴 3 覆工体本体 4 裏込充填材 6 凹凸(凹部、凸部) 7 フラットバー(鋼製部材) 15 テールシール 18 エキスパンドメタル(鋼製部材) 19 縞鋼板(板状材料) 21、31 凸部 22 ボルト(ピン) 23 ボルト穴(穴) 32 ピン 35 穴 36 テーパ部(係止部) G 地山 S1、S2、S3 セグメント 1, 1 ', 1 ", 41 shield tunnel 2 excavation hole 3 lining body 4 back filling material 6 unevenness (concave, convex) 7 flat bar (steel member) 15 tail seal 18 expanded metal (steel member) 19) Striped steel plate (plate-like material) 21, 31 Convex portion 22 Bolt (pin) 23 Bolt hole (hole) 32 Pin 35 hole 36 Tapered portion (locking portion) G Ground S1, S2, S3 Segment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 實 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 重田 安彦 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 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 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Minoru Imai 2-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Yasuhiko Shigeta 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Hiroaki Inoue Shimizu Construction Co., Ltd. 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地山中に形成された掘削孔内に複数のセ
グメントが組み立てられることによって覆工体本体が形
成され、該覆工体本体の外周面と前記掘削孔の内周面と
の間には裏込充填材が充填された構成とされて、 前記覆工体本体の外周面には、前記裏込充填材との付着
強度を高めるため、凸部と凹部のいずれか一方または双
方が形成されていることを特徴とするシールドトンネ
ル。
A lining body is formed by assembling a plurality of segments in an excavation hole formed in the ground, and a gap between an outer peripheral surface of the lining body and an inner peripheral surface of the excavation hole is provided. In the outer peripheral surface of the lining body main body, in order to increase the adhesion strength with the backing filler, one or both of the convex portion and the concave portion are provided. A shield tunnel characterized by being formed.
【請求項2】 トンネルの覆工体として用いられるセグ
メントであって、該セグメントには、該セグメントを組
み立てたときに前記トンネルの外周側となる面に、その
外周側に打設される裏込充填材との付着強度を高めるた
め、凸部と凹部のいずれか一方または双方が形成されて
いることを特徴とするセグメント。
2. A segment used as a lining body of a tunnel, wherein the segment has a backing which is cast on an outer peripheral surface of the tunnel when the segment is assembled. A segment, characterized in that one or both of a convex portion and a concave portion are formed in order to increase the adhesive strength with a filler.
【請求項3】 請求項2記載のセグメントにおいて、前
記セグメントには、前記トンネルの外周側となる面に鋼
製部材が取り付けられることによって、前記凸部と凹部
とが形成されていることを特徴とするセグメント。
3. The segment according to claim 2, wherein the convex portion and the concave portion are formed in the segment by attaching a steel member to an outer peripheral surface of the tunnel. Segment to be used.
【請求項4】 請求項2記載のセグメントにおいて、前
記セグメントは、少なくとも前記トンネルの外周側とな
る面が、その表面に凸部と凹部のいずれか一方または双
方が形成されている板状材料で構成されていることを特
徴とするセグメント。
4. The segment according to claim 2, wherein the segment is a plate-like material in which at least one of a convex portion and a concave portion is formed on the outer surface of the tunnel. A segment characterized by being composed.
【請求項5】 請求項2ないし4のいずれかに記載のセ
グメントにおいて、前記セグメントには、前記トンネル
の外周側となる面に、ピンが、その基端部を前記セグメ
ントに一体に固定し、かつその先端部を前記トンネルの
外周側に向けて突出させることにより前記凸部が形成さ
れていることを特徴とするセグメント。
5. The segment according to claim 2, wherein a pin is fixed to the surface of the outer circumferential side of the tunnel, the base end of which is integrally fixed to the segment. A segment, wherein the projection is formed by projecting a tip end of the tunnel toward an outer peripheral side of the tunnel.
【請求項6】 請求項5記載のセグメントにおいて、前
記ピンとしてボルトが用いられ、該ボルトは、前記セグ
メントの内周面側に取り付けられたナットにその基端部
が固定され、かつ前記セグメントに形成された穴からそ
の外周側に突出するよう設けられることを特徴とするセ
グメント。
6. The segment according to claim 5, wherein a bolt is used as the pin, and the bolt has a base end fixed to a nut attached to an inner peripheral surface side of the segment, and is connected to the segment. A segment provided so as to protrude from a formed hole to an outer peripheral side thereof.
【請求項7】 請求項5記載のセグメントにおいて、前
記ピンの基端部には該ピンの径方向に張り出す係止部が
形成されて、該ピンは、前記セグメントに形成された穴
からその外周側に突出するよう設けられ、前記係止部を
前記穴に係止させることによって前記ピンの基端部が固
定される構成となっていることを特徴とするセグメン
ト。
7. The segment according to claim 5, wherein a locking portion that protrudes in a radial direction of the pin is formed at a base end portion of the pin, and the pin is formed through a hole formed in the segment. A segment provided so as to protrude to the outer peripheral side, wherein the base portion of the pin is fixed by locking the locking portion to the hole.
【請求項8】 トンネルを構築するためのシールド工法
であって、 予め、前記トンネルの覆工体本体を形成するセグメント
には、該セグメントを組み上げたときに前記トンネルの
外周側となる面に凸部と凹部のいずれか一方または双方
を形成しておき、 シールド掘削機で地山に形成した掘削孔内に、前記セグ
メントを組み上げて前記覆工体本体を構築し、しかる後
に前記覆工体本体と前記掘削孔との隙間に裏込充填材を
充填することを特徴とするシールド工法。
8. A shield method for constructing a tunnel, wherein a segment forming a lining body of the tunnel has a surface which is formed on the outer peripheral side of the tunnel when the segment is assembled. One or both of the portion and the concave portion are formed, and the segments are assembled into an excavation hole formed in the ground with a shield excavator to construct the lining body, and thereafter the lining body is formed. And a gap between the hole and the excavation hole is filled with a backfill filler.
【請求項9】 トンネルを構築するためのシールド工法
であって、 予め、前記トンネルの覆工体本体を形成するセグメント
には、該セグメントを組み上げたときに前記トンネルの
外周側となる面に穴を形成しておき、 シールド掘削機で地山に形成した掘削孔内に、前記セグ
メントを組み上げて前記覆工体本体を構築し、しかる後
に前記覆工体本体と前記掘削孔との隙間に裏込充填材を
充填するようにし、 前記覆工体本体には、前記シールド掘削機のテールシー
ルが前記穴を通過した後に、ピンを前記穴から前記セグ
メントの外周面側に向けて突出させることを特徴とする
シールド工法。
9. A shield construction method for constructing a tunnel, wherein a segment forming a lining body of the tunnel is provided with a hole in a surface on an outer peripheral side of the tunnel when the segment is assembled. And forming the lining body by assembling the segments in a digging hole formed in the ground with a shield digging machine, and then setting a back face in a gap between the lining body and the digging hole. After the tail seal of the shield excavator passes through the hole, the pin is projected from the hole toward the outer peripheral surface side of the segment. Characteristic shield method.
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