JPH11287093A - セグメントの接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セグメント同士をトンネル周方向へ容易にか
つ確実に接合させる。 【解決手段】 セグメント１の接合端面１ａに、一対の
鉤形に形成された係止部５を有する断面Ｃ型の接合金具
２を設ける。セグメント１の接合端面１ａ同士を突き合
わせた状態にて、それぞれの接合金具２の係止部５間の
係合空間７に、連結金具３の両側部に形成された係合部
６を挿入させて接合金具２同士を締結させる。接合金具
２をセグメント１の接合端面１ａから僅かに引き込んだ
位置に配置させる。

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、相互に複数連結
することにより掘削穴の軸方向に筒状壁体を構成するセ
グメントの接合構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネルを構築する方法としては、掘削
穴の内面側にセグメント（主にコンクリート製あるいは
スチール製）を組み立てて筒状壁体を構築する、いわゆ
るシールド工法が一般的である。このシールド工法に用
いられるセグメントとしては平面長方形状で円弧版状の
ものが主流であり、これらセグメント同士をボルトによ
って接合していた。このボルトでセグメント同士を接合
する構造としては、セグメントの接合端面の近傍に、セ
グメントの接合端面同士を当接させた際に、互いに連通
する孔部を有する継手板を埋め込んでおき、これら継手
板の孔部へボルトを挿通させ、このボルトへナットを締
結させて接合させる構造が一般的である。また、相互の
セグメントにナット部材であるインサート金具を埋め込
んでおき、隣接するセグメントに貫通させたボルトを締
結させて互いに接合させる構造もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造では、構築現場にて継手の接合端面に形成され
た孔部へボルトを挿通させ、このボルトへナットを締結
させたり、相互のセグメントに埋め込んだインサート金
具へボルトを締結させるという極めて煩雑な作業を要す
るため組立時間の短縮には限界があり、またロボットに
よる自動組み付けへの適応が困難であった。さらには、
二次覆工を省略する場合にもボルト・ナットを取り付け
るためにセグメントに形成したボルトボックスの閉塞作
業を行わなければならず、施工の高速化、省力化を目指
す上で新たな継手構造の開発が急務となっているのが現
状であった。さらには、セグメント同士を接合させた際
に、その締結力をセグメント全体へ確実に伝達し、これ
らセグメントの接合端面に大きな接合力を作用させるこ
とができる接合構造が望まれていた。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、極めて容易にかつ確実に相互に接合させることが
可能なセグメントの接合構造を提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のセグメントの接合構造は、掘削穴内
にて、互いの接合端面同士を突き合わせた状態で接合さ
れて、トンネル壁体を構成するセグメントの接合構造で
あって、前記セグメントには、それぞれの接合端面に接
合金具が設けられ、これら接合金具同士が連結金具によ
って互いに連結されてなり、前記接合金具は、互いに対
向させて設けられ、端部が内方に屈曲した係止片部とさ
れた一対の鉤形の係止部を有し、前記連結金具は、板状
の連結金具本体の両側部に、前記係止部同士の間に形成
された係合空間内に嵌合して前記係止片部と係合する係
合面を有する係合部が設けられ、前記セグメントの接合
端面同士を突き合わせた状態にて、それぞれの接合金具
の係合空間内へ両側部の係合部を嵌合させながら前記連
結金具を挿入させることにより、互いのセグメント同士
が接合されてなり、前記連結金具の係合部の係合面は、
挿入方向後方へ向かって次第に近接するテーパ面とさ
れ、前記接合金具の係止片部は、前記係合面と係合する
係止面が前記係合面と同一方向へ傾斜したテーパ面とさ
れ、互いに接合される接合金具は、セグメントの接合端
面同士を突き合わせて前記連結金具を配置させた接合状
態にて、互いに隙間が形成されることを特徴としてい
る。これにより、セグメントの接合端面同士を互いに当
接させた状態にて、連結金具の係合部を、接合金具の係
合空間内へ挿入させることにより、接合金具同士が連結
金具によって接合され、セグメント同士が接合される。
また、連結金具による接合金具同士の締結力が接合金具
からセグメントへ伝達され、セグメントの接合端面が確
実な接合力によって接合される。

【０００６】請求項２記載のセグメントの接合構造は、
請求項１記載のセグメントの接合構造において、前記セ
グメントが、コンクリート製であり、前記接合金具に
は、このセグメントを形成するコンクリート内に埋設さ
れるアンカー筋が連結されていることを特徴としてい
る。これにより、連結金具による接合金具同士の締結力
が、アンカー筋からセグメントを形成するコンクリート
に伝達される。

【０００７】請求項３記載のセグメントの接合構造は、
請求項２記載のセグメントの接合構造において、前記ア
ンカー筋の長手方向へわたって間隔をあけて複数のリブ
が形成されていることを特徴としている。これにより、
アンカー筋に形成されたリブによってアンカー筋の、セ
グメントを形成するコンクリートへの固着強度が向上さ
れる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態のセグ
メントの接合構造を図によって説明する。図１及び図２
において、符号１は、セグメントである。これらセグメ
ント１は、平面視長方形に形成されたコンクリート製の
ものであり、これらセグメント１の周方向への接合端面
１ａを互いに接合させることにより、掘削穴内にてトン
ネル壁体を構成するリングが構築されるようになってい
る。そして、このリングを掘削穴の軸方向へ互いに接合
させることにより、トンネル壁体が構築されるようにな
っている。

【０００９】これらセグメント１には、周方向への接合
端面１ａに、厚み方向へ２列の接合溝部１ｂが形成され
ており、これら接合溝部１ｂには、断面視Ｃ型の接合金
具２が設けられ、これら接合金具２同士が断面視Ｉ型の
連結金具３によって互いに連結されるようになってい
る。

【００１０】接合金具２は、図３及び図４にも示すよう
に、係止片部４を有する鉤形に形成された一対の係止部
５が互いに対向位置に設けられたもので、これら係止部
５同士によって形成された空間が連結金具３の係合部６
が係合する係合空間７とされている。また、係止片部４
の内面からなる係止面４ａは、連結金具３の挿入方向イ
へ向かって係合空間７を狭めるテーパ面とされている。
つまり、セグメント１の接合端面１ａ同士を突き合わせ
た状態にて、互いに対向する接合金具２の係止面４ａ
が、連結金具３の挿入方向後方へ向かって次第に近接す
るテーパ面とされている。

【００１１】これら接合金具２には、その後端部にアン
カー筋９が接続されており、これらアンカー筋９がセグ
メント１を形成するコンクリートＣ内に埋め込まれ、こ
れによりそれぞれの接合金具２がセグメント１に確実に
固着されている。なお、このアンカー筋９には、その長
さ方向にわたって複数のリブ１０が間隔をあけて形成さ
れており、これらリブ１０によってコンクリートＣとの
固着強度がさらに高められている。

【００１２】また、これら接合金具２は、それぞれのセ
グメント１の接合端面１ａ同士を互いに突き合わせた際
に、僅かに隙間が形成される位置にセグメント１に固定
されている。つまり、これら接合金具２の接合側の端部
が、それぞれのセグメント１の接合端面１ａから僅かに
引き込んだ位置とされている。なお、この引き込み寸法
Ｔとしては、Ｔ＝約０．５ｍｍとされている。したがっ
て、互いのセグメント１の接合端面１ａ同士を当接した
際に、これらセグメント１の接合金具２同士の隙間Ｓ
は、Ｓ＝約１ｍｍ（Ｓ＝２Ｔ＝２×０．５）となる。

【００１３】上記接合金具２を連結する連結金具３は、
断面Ｉ字形に形成されたもので、連結金具本体８の両側
部が前述したように接合金具２の係合空間７内に嵌合す
る係合部６とされている。連結金具本体８は、接合金具
２を構成する係止部５の係止片部４同士の隙間よりも薄
く形成されて挿通可能とされており、係合部６は、係止
片部４同士の隙間よりも厚く形成されている。また、接
合金具２の係止片部４の係止面４ａと当接して係合する
連結金具３の係合部６に形成された係合面６ａは、接合
金具２の係止面４ａと同様に、挿入方向後方へ向かって
近接するテーパ面とされている。

【００１４】次に、上記構造のセグメント１同士を連結
金具３によって接合させる場合について説明する。セグ
メント１同士を連結金具３によって接合させる場合は、
まず、セグメント１の接合端面１ａ同士を互いに当接さ
せる。この状態において、図５に示すように、連結金具
３の両側部の係合部６が、それぞれの接合金具２に形成
された係合空間７内に係合するように挿入する。このよ
うにすると、それぞれの接合金具２の係合空間７内に連
結金具３の係合部６が挿入されて係合されて連結され
る。

【００１５】このように、上記セグメントの接合構造に
よれば、セグメント１の接合端面１ａ同士を互いに当接
させた状態にて、連結金具３の係合部６を、接合金具２
の係合空間７内へ挿入させることにより、極めて容易に
接合金具２同士を連結金具３によって接合させ、セグメ
ント１同士を接合させることができる。つまり、従来の
ボルト・ナットによる締結構造あるいはインサート金具
へボルトを締結させる締結構造と比較して、セグメント
同士の接合作業にかかる労力を大幅に低減させることが
でき、さらには、ボルトボックス等がないので、ボルト
ボックスの閉塞作業を省略することができる。

【００１６】しかも、それぞれの接合金具２が、セグメ
ント１の接合端面１ａ同士を当接させた際に、隙間Ｓが
形成される位置に設けられているので、接合金具２同士
が接触する接合構造と比較して連結金具３による接合金
具２同士の締結力を確実にセグメント１に伝達して、こ
れらセグメント１の接合端面１ａ同士の確実な接合力を
確保することができる。

【００１７】つまり接合金具２同士が接触する場合、連
結金具３による締結力が互いに接触している接合金具２
を介して互いに伝達されてしまうが、本実施の形態例の
場合、接合した状態にて、接合金具２同士の間に隙間Ｓ
が形成されるので、連結金具２による締結力が接合金具
２、アンカー筋９からセグメント１へ伝達されて、セグ
メント１の接合端面１ａを介して伝達されることとな
り、したがって、セグメント１の接合端面１ａ同士にて
確実な接合力が得られることとなる。

【００１８】また、連結金具３による接合金具２同士の
締結力を、アンカー筋９からセグメント１を形成するコ
ンクリートＣに確実に伝達させることができ、これによ
り、アンカー筋９の弾性等により各接合箇所におけるね
ばり、靭性を向上させることができる。しかも、アンカ
ー筋９に形成されたリブ１０によってアンカー筋９の、
セグメント１を形成するコンクリートＣへの固着強度を
大幅に高めることができ、アンカー筋９からセグメント
１への締結力の伝達を確実に行わせることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセグメン
トの接合構造によれば、下記の効果を得ることができ
る。請求項１記載のセグメントの接合構造によれば、セ
グメントの接合端面同士を互いに当接させた状態にて、
連結金具の係合部を、接合金具の係合空間内へ挿入させ
ることにより、極めて容易に接合金具同士を連結金具に
よって接合させ、セグメント同士を接合させることがで
きる。つまり、従来のボルト・ナットによる締結構造あ
るいはインサート金具へボルトを締結させる締結構造と
比較して、セグメント同士の接合作業にかかる労力を大
幅に低減させることができ、さらには、ボルトボックス
等がないので、ボルトボックスの閉塞作業を省略するこ
とができる。しかも、それぞれの接合金具が、セグメン
トの接合端面同士を当接させた際に、隙間が形成される
位置に設けられているので、接合金具同士が接触する接
合構造と比較して連結金具による接合金具同士の締結力
を確実にセグメントに伝達して、これらセグメントの接
合端面同士の確実な接合力を確保することができる。

【００２０】請求項２記載のセグメントの接合構造によ
れば、連結金具による接合金具同士の締結力を、アンカ
ー筋からセグメントを形成するコンクリートに確実に伝
達させることができ、これにより、アンカー筋の弾性等
により各接合箇所におけるねばり、靭性を向上させるこ
とができる。請求項３記載のセグメントの接合構造によ
れば、アンカー筋に形成されたリブによってアンカー筋
の、セグメントを形成するコンクリートへの固着強度を
大幅に高めることができ、アンカー筋からセグメントへ
の締結力の伝達を確実に行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態のセグメントの接合構造
を説明するセグメントの斜視図である。

【図２】 本発明の実施の形態のセグメントの接合構造
を説明する互いに接合されたセグメントの縦断面図であ
る。

【図３】 本発明の実施の形態のセグメントの接合構造
を説明する接合部分における縦断面図である。

【図４】 本発明の実施の形態のセグメントの接合構造
を説明する接合部分における横断面図である。

【図５】 本発明の実施の形態のセグメントの接合構造
を説明する接合部分における横断面図である。

【符号の説明】

１ セグメント １ａ 接合端面 ３ 連結金具 ４ 係止片部 ４ａ 係止面 ５ 係止部 ６ 係合部 ７ 係合空間 ８ 連結金具本体 ９ アンカー筋 １０ リブ Ｃ コンクリート Ｓ 隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅津 進 東京都千代田区有楽町一丁目12番１号 石 川島建材工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削穴内にて、互いの接合端面同士を突
   き合わせた状態で接合されて、トンネル壁体を構成する
   セグメントの接合構造であって、 前記セグメントには、それぞれの接合端面に接合金具が
   設けられ、これら接合金具同士が連結金具によって互い
   に連結されてなり、 前記接合金具は、互いに対向させて設けられ、端部が内
   方に屈曲した係止片部とされた一対の鉤形の係止部を有
   し、 前記連結金具は、板状の連結金具本体の両側部に、前記
   係止部同士の間に形成された係合空間内に嵌合して前記
   係止片部と係合する係合面を有する係合部が設けられ、 前記セグメントの接合端面同士を突き合わせた状態に
   て、それぞれの接合金具の係合空間内へ両側部の係合部
   を嵌合させながら前記連結金具を挿入させることによ
   り、互いのセグメント同士が接合されてなり、 前記連結金具の係合部の係合面は、挿入方向後方へ向か
   って次第に近接するテーパ面とされ、前記接合金具の係
   止片部は、前記係合面と係合する係止面が前記係合面と
   同一方向へ傾斜したテーパ面とされ、 互いに接合される接合金具は、セグメントの接合端面同
   士を突き合わせて前記連結金具を配置させた接合状態に
   て、互いに隙間が形成されることを特徴とするセグメン
   トの接合構造。
2. 【請求項２】 前記セグメントは、コンクリート製であ
   り、前記接合金具には、このセグメントを形成するコン
   クリート内に埋設されるアンカー筋が連結されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のセグメントの接合構造。
3. 【請求項３】 前記アンカー筋には、その長手方向へわ
   たって間隔をあけて複数のリブが形成されていることを
   特徴とする請求項２記載のセグメントの接合構造。