JPH11315698A - 鋼殻セグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル軸方向の結合をボルトレス結合方式
とした鋼殻セグメントにおいて、トンネル円周方向の継
手構造を簡易化する。 【解決手段】相対する鋼殻セグメント１のトンネル軸方
向（セグメントリング間）の連結を、鋼殻側枠５のウェ
ブ１３に設けた雄側係合部材３５と雌側係合部材３６と
の止水パッキング２６を介しての係合により行う鋼殻セ
グメントであって、この鋼殻セグメント１におけるトン
ネル円周方向（セグメント）継手部材を、相対する部材
間で面接触可能な継手部板状鋼材２０で構成し、この継
手部板状鋼材２０に形成した嵌合溝２４に止水パッキン
グ２６を装着し、この止水パッキング２６を介して両継
手部板状鋼材２０が水密的に接合される構成を特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル覆工に用
いられる鋼製周縁枠を有する鋼殻セグメントに係り、特
にトンネル軸方向と円周方向のセグメント間をボルトレ
ス方式で結合する鋼殻セグメントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるボルトレス結合方式の鋼殻セグ
メントの従来構造にあっては、トンネル覆工を構築した
ときトンネル軸方向とトンネル円周方向に接合される各
鋼殻セグメント間を確実にかつ水密的に連結するよう、
当該鋼殻セグメントの４周辺の構造に種々の改良がなさ
れている。

【０００３】例えば従来の鋼殻セグメントでは、内側フ
ランジと外側フランジがウエブで連結されたＨ形断面の
鋼殻を平面矩形に組んで各接合部を溶接し、セグメント
４周辺面における前記内側と外側のフランジには、相対
する側と互いに凹凸部で係合するようそれぞれテーパ面
を介して内側と外側の一方が突出接合部、他方が凹み接
合部となるように構成され、かつセグメントのトンネル
円周方向両端におけるウエブ外面に、トンネル円周方向
に相対するセグメント間を連結する雄側係合部材と雌側
係合部材が溶接されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、ボルトレ
ス結合方式の鋼殻セグメントの構造をより簡潔なものと
することにより製作工程と施工の簡易化を図り、工事費
の総合的なコスト低減を実現することについて研究を行
っている。

【０００５】前記の観点から検討するとき、従来構造の
鋼殻セグメントはトンネル軸方向の確実な連結だけでな
く、トンネル円周方向の確実な連結を図るために、セグ
メントのトンネル円周方向両端部に前述のような複雑な
加工構造を施しているが、このセグメントにおけるトン
ネル円周方向の両端部の構造はさらに簡潔化し得るとの
知見を得た。

【０００６】つまり、本発明者の研究結果によると、次
の３点が解明された。 トンネル覆工において千鳥組に配列される各鋼殻セグ
メント間の結合強度、特に、覆工体の添接強度は専ら鋼
殻セグメントのトンネル軸方向（セグメントリング間）
の結合構造が担っており、トンネル円周方向（セグメン
ト間）の結合構造は殆ど負担していないこと。 それ故に、セグメントのトンネル円周方向両端の接合
構造は、セグメントリング間のような強固な凹凸係合構
造は必要でなく、単なる平面接触可能な板状構造でも何
ら不具合がないこと。 さらに、覆工体はマシーン内のエレクターで組立後、
推進ジヤッキにて地中に押し出されると地下水の水圧に
よる圧縮力を受けるため、トンネル円周方向（セグメン
ト間）のセグメント側枠は互いに圧着力を受け、より接
合しようとする。このため、止水パッキングが押し潰さ
れるほどにセグメント間の接合面を緊締することは必要
でなく、トンネル円周方向の継手部材間が密圧接してい
なくても、この継手部材に設ける止水パッキングが相手
側と適正圧で接触し、弾性変形されていればその反発力
により止水性は十分確保されることを確認した。

【０００７】本発明は前記，，の点にもとづいて
従来の課題を解決した鋼殻セグメントを提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明に係る鋼殻セグメントは次のように構成す
る。請求項１に係る発明は、ウエブを介して結合された
鋼製外側フランジと鋼製内側フランジからなる鋼殻側枠
をトンネル軸方向に所定の間隔をあけて平行に配設し、
前記鋼殻側枠のウエブの端部間をトンネル円周方向継手
部材で連結して鋼殻セグメント本体枠を構成し、前記鋼
殻側枠における外側と内側のフランジには、トンネル軸
方向に相対するフランジ間で凹凸係合するよう、当該相
対する間で内径側と外径側に位置をずらして突出部接合
端面と凹み部接合端面を設け、両接合端面の交わる部位
に形成された嵌合溝に止水パッキングを嵌合し、また、
前記ウエブに設けた雄側係合部材と雌側係合部材の係合
により各鋼殻セグメント本体枠がトンネル軸方向に連結
される鋼殻セグメントであって、この鋼殻セグメントの
トンネル円周方向継手部材を、相対する部材間で面接触
可能な継手部板状鋼材で構成し、当該継手部板状鋼材に
形成した嵌合溝に止水パッキングを装着し、この止水パ
ッキングを介して両継手部板状鋼材が水密的に接合され
る構成を特徴とする。請求項２の発明は、請求項１の発
明において、トンネル円周方向に相対する前記継手部板
状鋼材の一方と他方の対向面に、互いに嵌まり合うガイ
ド凹部とガイド凸部を形成したことを特徴とする。請求
項３の発明は、請求項１または２の発明において、 前
記継手部板状鋼材のそれぞれに形成される前記止水パッ
キングの嵌合溝は、トンネル内外方向に互いに位置をず
らして設け、各嵌合溝は請求項１におけるトンネル軸方
向切羽側と坑口側の両嵌合溝相互間の内外方向の位置ず
れに対応して、それと同レベルに設けてある構成を特徴
とする。請求項４の発明は、請求項３の発明において
前記継手部板状鋼材のそれぞれに、トンネル内外方向に
互いに位置をずらして設ける前記止水パッキングの嵌合
溝は、請求項２における互いに嵌まり合う前記ガイド凹
部とガイド凸部を形成する段差部に設けられている構成
を特徴とする。請求項５の発明は、請求項１〜４のいず
れかの発明において、 前記鋼殻側枠のウエブの端部側
面には、トンネル円周方向に相対する鋼殻セグメントを
トンネル軸方向に相対移動することで、互いに掛合う係
合突起と係合孔開設部材とを設けた構成を特徴とする。

【０００９】本発明によると、トンネル覆工として構築
された各鋼殻セグメント間の結合強度は、トンネル軸方
向（セグメントリング間）における雄雌係合部材による
結合及び、鋼殻側枠の内外側フランジにおける突出部接
合端面と凹み部接合端面との係合により確保され、トン
ネル円周方向（セグメント間）の接合は構造が簡潔な継
手部板状鋼材によってなされ、かつ両継手部板状鋼材間
には殆ど空間が形成されず、しかも、両継手部板状鋼材
に設けた止水パッキングを介して両部材間は確実に水密
接合でき、セグメントにおけるトンネル円周方向の継手
部の構造が従来に比べ著しく簡潔で、組立、施工作業も
容易である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は、本発明に係る鋼殻セグメン
トの凸面を上にした概要斜視図、図２は図１の正面図、
図３は同じく図１の背面図、図４は同じく平面図、図５
は図１の横断平面図である。さらに、図６〜図１４は鋼
殻セグメントのトンネル円周方向の連結構造を示す図、
図１５〜図１７はトンネル軸方向の連結構造を示す図で
あり、図１８は本発明の鋼殻セグメントを用いて構築し
たトンネル覆工例の斜視図である。

【００１１】各図から分かるように、鋼殻セグメント１
の鋼殻セグメント本体枠１７は、トンネル軸方向に所定
の間隔をおいて平行に配設されたＨ形鋼からなる円弧状
の鋼殻側枠５とこの鋼殻側枠５の円弧状端部に継手部板
状鋼材２０を固着して構成される。この継手部板状鋼材
２０は圧延で成型する。

【００１２】円弧状の鋼殻側枠５は、ウエブ１３と、ウ
エブ１３の両端に一体に設けられた内側フランジ２と外
側フランジ７（図１５，図１６参照）とから構成され、
さらに、平行に配設される左右の円弧状の鋼殻側枠５の
外側フランジ７の凹部１９に、鋼板からなるスキンプレ
ート１１が溶接により固着され、前記外側フランジ７、
内側フランジ２およびウエブ１３からなる鋼殻セグメン
ト本体枠１７と、その中に充填された鉄筋コンクリート
（鉄筋は図示省略）１４とにより鋼殻セグメント１が構
成されている。なお、前記鋼殻セグメント１には、裏込
め用モルタル等の裏込め材注入用の注入パイプ６が設け
られている。

【００１３】前記鋼殻セグメント１のトンネル軸方向一
端側（図１５，図１６の右側）において、トンネル軸方
向にみて前方に突出する鋼製外側フランジ７には、突出
部接合端面８と凹み部接合端面９と、この突出部接合端
面８と凹み部接合端面９の間を接続する傾斜面３が設け
られる。さらに、傾斜面３の基端部には、その傾斜面３
の延長線上において、前記傾斜面３の断面欠損をするこ
となく略半円断面のパッキング嵌合溝４が設けられる。

【００１４】鋼殻セグメント１のトンネル軸方向他端側
（図１５，図１６の左側）は、前記対向する相手側（図
の右側部分）の外側フランジ７の各部と対称配置になる
ように突出部接合端面８と凹み部接合端面９と、その突
出部接合端面８と凹み部接合端面９の間を接続する傾斜
面３が設けられ、さらに、傾斜面３の基端部には、前述
の場合と同様に略半円断面のパッキング嵌合溝４が設け
られる。

【００１５】さらに、図１５，図１６において、互いに
接合すべき鋼殻セグメント１の内側フランジ２も外側フ
ランジ７の構成と同様、左右側対称配置になるようにし
てそれぞれ突出部接合端面８と凹み部接合端面９と、前
記突出部接合端面８と凹み部接合端面９を接続する傾斜
面３と、傾斜面３の基端部に形成される断面が略半円形
状のパッキング嵌合溝４が前述の場合と同様に設けられ
る。

【００１６】次に図５は、円弧状に湾曲する単体の鋼殻
セグメント１の中間部を一部省略して示す横断面で、鋼
殻セグメント１の円弧状の平面からみて四角形の一方の
対角線上の隅部において、鋼殻セグメント１のウエブ１
３の端部に、その孔軸が鋼殻セグメント１の軸方向にな
るように形成された係合孔２２を有する連結板２３が溶
接２９で固着されており、前記係合孔２２は鋼殻セグメ
ント１の継手部板状鋼材２０より前側に突出位置してい
る。

【００１７】また、同図において、鋼殻セグメント１の
平面からみて四角形の他方の対角線の両端部において、
鋼殻側枠５のウエブ１３の端部側面に、その軸線が鋼殻
セグメント１の軸方向になるように係合突起３０が溶接
２９で固着されている。係合突起３０は、図１に示すよ
うに、その断面形状がトンネル円周方向に長い横小判型
にすることによって、基端溶接部の溶接長が得られ、継
手に働く引張力に対応させるうえで適している。

【００１８】図５〜図１４に示すように、前記鋼殻側枠
５のトンネル円周方向両端に固着される前記継手部板状
鋼材２０にもトンネル軸方向に伸長するパッキング嵌合
溝２４が設けられている。図９，図１０に示す例では、
パッキング嵌合溝２４はトンネル円周方向に相対する継
手部板状鋼材２０の間において、トンネル内外方向に同
じ高さ位置に設けてある。したがって、図９、図１０の
継手部板状鋼材２０の場合、パッキング嵌合溝２４は、
鋼殻側枠５の突出部接合端面８と凹み部接合端面９に段
差を有して形成される嵌合溝４に、セグメントコーナ部
で若干の段差を有して連続しており、嵌合溝２４に嵌合
される止水パッキング２６は前記コーナ部で段差を有し
て各嵌合溝４に連続している。

【００１９】次に、図１１，図１２に示す継手部板状鋼
材２０では、嵌合溝２４の配置が図９、図１０の継手部
板状鋼材２０における嵌合溝２４の配置と若干異なる。
つまり、図１１，図１２では、パッキング嵌合溝２４
は、相対する継手部板状鋼材２０間においてトンネル内
外方向に段差を有して設けてある。この図１１，図１２
の場合パッキング嵌合溝２４は、鋼殻側枠５の突出部接
合端面８と凹み部接合端面９に段差を有して形成される
嵌合溝４とトンネル内外方向に同じレベルに配置される
ので、セグメントコーナ部で段差を有しないで嵌合溝４
に連続し、嵌合溝２４に嵌合される止水パッキング２６
は前記コーナ部で段差を有しないで嵌合溝４に連続して
嵌合される。

【００２０】また、図１１，図１２において相対する両
継手部板状鋼材２０は、互いに断面点対称となるよう対
向面を凹凸形成する。つまり、両継手部板状鋼材２０の
対向フラット近接面２１からみてトンネル内外方向両端
部において、一方が凸部１５となり、他方が凸部１５の
嵌まる凹部１６となるよう数mm程度の凹凸を付して構成
し、この凸部１５と凹部１６を形成する段差部にトンネ
ル内外方向に段差を有してパッキング嵌合溝２４が設け
られている。したがって、図１１，図１２の構成による
と、セグメントをトンネル円周方向に組立てるに際し、
相対する継手部板状鋼材２０は平行間隔を保って近接す
ることで、凸部１５と凹部１６から対向フラット近接面
２１にかけてパッキング嵌合溝２４を介して連続する対
向ガイド斜面２５，２８をガイドとして互いに嵌まりあ
って、両継手部板状鋼材２０の位置決めが確実にでき、
セグメントのトンネル円周方向の組立てが一層迅速にで
きる。

【００２１】図１３，図１４に示す継手部板状鋼材２０
は、図１１，図１２のパッキング嵌合溝２４と、これに
嵌合される止水パッキング２６の構成に次の構成を加え
ている。すなわち、相対する継手部板状鋼材２０のそれ
ぞれの対向フラット近接面２１に、溶接熱による溶接歪
逃がし用の空隙４７ａを形成するための抉り部４７を非
抉り部４６を一部残して形成している。この溶接歪逃が
し用抉り部４７の存在により、継手部板状鋼材２０を鋼
殻側枠５に溶接するとき、溶接熱により相対する両継手
部板状鋼材２０のトンネル内外方向両端部が、互いに開
く方向に曲がる不具合がなくなる。

【００２２】前記鋼殻セグメント１を円周方向に連結す
るには、図６，図７，図８の順序で行なう。まず、図６
に示すように一対の鋼殻セグメント１を、各係合突起３
０の先端が継手部板状鋼材２０にぶつからないようにし
て、この鋼殻セグメント１を互いにトンネル軸一方向に
ずらした状態で、各継手部板状鋼材２０同士がトンネル
円周方向に接近するように配置する。

【００２３】次に、図７に示すように、継手部板状鋼材
２０同士が面接触するまで一対の鋼殻セグメント１をト
ンネル円周方向に接近させる。このとき、係合突起３０
と係合孔２２のトンネル軸方向に軸線が揃う。

【００２４】最後に、各継手部板状鋼材２０同士を軽く
スライドさせながら一対の鋼殻セグメント１をトンネル
軸他方向に相対移動させ、それにより鋼殻セグメント１
の両サイドにおいて、それぞれ係合突起３０と係合孔２
２が嵌り合うことによって、鋼殻セグメント１がトンネ
ル円周方向に連結され、図９，図１０，図１１，図１３
に示すように継手部板状鋼材２０の面接触に近い状態が
保たれる。このとき、複数本の止水パッキング２６はそ
れぞれ相手側と接触しており、かつ対向する継手部板状
鋼材２０の間には殆ど空隙が存在しないので、この継手
部板状鋼材２０の間にはモルタル等を充填しなくともよ
く、かつ止水性も確実に保持される。なお、図１で略図
的に示すように継手部板状鋼材２０の両端部の内径側と
外径側は、内側フランジ２と外側フランジ７の端面形状
と同レベルで合致するように形成する。

【００２５】なお、図１０に示す例では、相対する継手
部板状鋼材２０同士は圧接しておらず、両者の間に少し
の間隙Ｓがあるが、前記複数の各止水パッキング２６が
その直径の数分の１（具体的には２ｍｍ程度）圧縮変形
して相手側と接触していれば止水性は十分確保され、漏
水しないことを確認している。また、図１１，図１２の
相対する止水パッキング２６の配置がトンネル内外方向
に位置ずれした継手部板状鋼材２０にあっても、勿論止
水は完全であり、とくにこの場合はトンネル内外方向に
配置の４本の止水パッキング２６が個々に止水効果を発
揮し、止水性が向上する。

【００２６】本発明の実施形態では、鋼殻セグメント１
のトンネル軸方向の連結を後述の雄側係合部材３５と雌
側係合部材３６の係合で行なうのみでもよく、図示例で
は、セグメント１のトンネル円周方向の結合は、前記係
合突起３０と係合孔２２で行っているが、このトンネル
円周方向を繋ぐ係合突起３０と係合孔２２の掛け合い構
造は省略することも可能である。

【００２７】なお、鋼殻セグメント１の組立において、
各鋼殻セグメント１のトンネル円周方向所定位置への移
動配置はエレクター（図示せず）で行なう。また鋼殻セ
グメント１のトンネル軸方向の移動は押圧ジャッキ（図
示せず）で行なうもので、本発明では、すべて機械的手
段により、かつ簡易な動作で鋼殻セグメント１のトンネ
ル円周方向の連結を行なうことができる。

【００２８】また、各図に示すように前記鋼殻セグメン
ト１をトンネル軸方向に容易かつ確実強固に結合するた
め、一方のセグメント１のトンネル軸方向の一側面（ウ
エブ）１３に、雄側係合部材３５が設けられており、他
方のセグメント１のトンネル軸方向のウエブ（一側面）
１３に、雌側係合部材３６におけるスライドストッパー
保持フレーム４０の一側面が溶接により固着されてい
る。

【００２９】前記雄側係合部材３５と雌側係合部材３６
の詳細は図１５〜図１７に示されている。まず図１７
（Ａ），（Ｂ）において、矢印Ｄがトンネル軸方向、矢
印Ｅがトンネル半径方向、矢印Ｆがトンネル円周方向で
ある。各図において、雄側係合部材３５として先端にト
ンネル円周方向に突出した係止突起３４を有する。係止
部材３３が一方のセグメント１のトンネル軸方向のウエ
ブ（一側面）１３に溶接で固定されている。他方のセグ
メント１のトンネル軸方向のウエブ（一側面）１３に
は、雌側係合部材３６としてスライドストッパー保持フ
レーム４０によって一対のスライドストッパー３２がト
ンネル半径方向に可動的に設けられている。一対のスラ
イドストッパー保持フレーム４０は、所定の幅と、長さ
と、厚みを有する金属の板状体で構成され、板状体には
トンネル半径方向に長い２つのガイド孔３８が開設され
ている。スライドストッパー保持フレーム４０の一側面
は、他方のセグメント１のトンネル軸方向のウエブ（一
側面）１３に溶接で固定されている。

【００３０】一対のスライドストッパー３２は角軸状
で、かつ、両ストッパーの対向面には、係止部材３３の
進入側が拡開したテーパ面３２Ａが付形してある。ま
た、スライドストッパー３２は、ガイド孔３８内におい
て、ガタつかないでトンネル半径方向に可動自由に設け
られている。左右のスライドストッパー保持フレーム４
０の上下端部に架設され、かつ固定ボルト３１によって
固定した連結フレーム４５とスライドストッパー３２と
の間には、この一対のスライドストッパー３２の間が近
づく方向に付勢するばね３７が配設されている。

【００３１】実施形態に係るストッパー機構は次の場合
特に有効である。図１７を参照して説明すると、トンネ
ル軸方向に相対するセグメント１間の偏心が０のとき
は、両セグメント１を近接させることにより、係止部材
３３はテーパ面３２Ａをガイドとして一対のスライドス
トッパー３２の間を押し拡げながら進入し、係止突起３
４がスライドストッパー３２に係合して抜け出さない。

【００３２】他方、実際の施工においては、相対するセ
グメント１間は偏心していることが多く、その偏心を０
に修正する作業は著るしく困難を伴なうために、この場
合は、最大２ｍｍ程度を許容範囲として偏心したままで
連結する場合が多い。この場合、本発明の連結構造にあ
っては、セグメント１の偏心に伴って係止部材３３のス
ライドストッパー３２に対する正常な進入位置からトン
ネル半径方向に２ｍｍずれた位置を進入し、スライドス
トッパー３２と係止する。この場合は、一対のスライド
ストッパー３２が、一対のばね３７付勢を僅かに変えて
係止部材３３の偏心に容易に追従でき、ガイド孔３８内
を２ｍｍだけトンネル半径方向に変位した位置で係止部
材３３の係止突起３４と機械的に係合する。そのときの
両部材（つまり、スライドストッパー３２と係止部材３
３）の係合姿勢は、相対するセグメント１の偏心が０の
ときの正常な係合姿勢と全く同じである。

【００３３】また、相対するセグメント１間は、複数の
セグメントを円周方向に連結してセグメントリングを構
築する際、隣接するセグメントリングのセグメント１の
間で位置ずれしていることが多く、この位置ずれを０に
することは殆ど不可能に近い。この場合は、最大５ｍｍ
程度のトンネル円周方向の位置ずれを許容範囲として、
トンネル円周方向の位置ずれのままで連結する場合が多
い。この場合、本発明の連結構造にあっては、係止部材
３３の両側面と、一対のスライドストッパー保持フレー
ム４０との間に所定の間隙３９を形成しておくことによ
り、セグメント１，２のトンネル円周方向のずれに対応
して、係止部材３３が左右のスライドストッパー保持フ
レーム４０の中間位置より左右いずれかの側に片寄った
位置で、一対のスライドストッパー３２の間に進入し、
かつスライドストッパー３２に機械的に係止する。この
とき、両部材（つまり、スライドストッパー３２と係止
部材３３）の係合姿勢は、セグメント１のトンネル円周
方向の変位が０のときの正常な係合姿勢と全く同じであ
る。

【００３４】前記雄側係合部材３５と雌側係合部材３６
は図１５，図１６に示されるように取付けられている。

【００３５】すなわち雌側係合部材３６は、スライドス
トッパー保持フレーム４０の上下端に連結フレーム４５
を配置して枠状に組み、連結フレーム４５のボルト挿入
孔４１に固定ボルト３１を挿入し、かつ保持フレーム４
０の上下端面に形成した雌ねじに螺合することで、両フ
レーム４０，４５を強固に結合して構成できる。また、
スライドストッパー３２の両端のピン孔４３に割りピン
４４が挿入されていて、この割りピン４４がスライドス
トッパー保持フレーム４０の外側面に係合することによ
り、スライドストッパー３２がガイド孔３８から脱出し
ないように設けられている。この雌側係合部材３６は、
セグメント１のウエブ（一側面）１３に固着する前の段
階では、単体（ユニット）として構成されており、この
単体の状態でセグメント１のウエブ１３に溶接する。な
お、雄雌係合部材３５，３６が係合した後、両セグメン
トのウエブ１３間の空隙にはモルタルを充填する。

【００３６】また、雌側係合部材３６と雄側係合部材３
５は、図ではセグメント１のトンネル軸方向一側面に２
個設けられているが、これに限らず、１個でもあるいは
３個以上の複数個の雌側係合部材３６と雄側係合部材３
５を設けてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のボルトレ
ス結合方式の鋼殻セグメントによると、トンネル覆工と
して構築した際、各鋼殻セグメント間の結合強度は、ト
ンネル軸方向（セグメントリング間）における雄雌側係
合部材による結合と、鋼殻側枠の内外側フランジにおけ
る突出部接合端面と凹み部接合端面との係合により確保
される。また、トンネル円周方向（セグメント間）の継
手は従来に比べ構造が簡易で、製作も容易な継手部板状
鋼材による継手部構造とし、かつ両継手部板状鋼材間は
止水パッキングを介して単に平行に近接していても、ま
たは軽く面接触していても、或いは圧接面接触していて
もいずれでもよく、したがって、両継手部板状鋼材間に
殆ど空隙が形成されないので、その継手部板状鋼材間に
充填材を充填する作業が不要であり、鋼殻セグメントの
トンネル円周方向の継手部構造を従来に比べて著るしく
簡単化でき、鋼殻セグメントの製作コストや施工コスト
の低減に大きく寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋼殻セグメントの円弧状凸部を上
にして見たステンプレート省略の概要斜視図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図１の背面図である。

【図４】図１の一部省略して示す平面図である。

【図５】図１の一部省略して示す横断平面図である。

【図６】鋼殻セグメントのトンネル円周方向の接合時の
第１工程を示す断面図である。

【図７】鋼殻セグメントのトンネル円周方向の接合時の
第２工程を示す断面図である。

【図８】鋼殻セグメントのトンネル円周方向の接合時の
第３（最終）工程を示す断面図である。

【図９】鋼殻セグメントのトンネル円周方向の第１の接
合例を示す断面図である。

【図１０】鋼殻セグメントのトンネル円周方向の第２の
接合例を示す断面図である。

【図１１】鋼殻セグメントのトンネル円周方向の第３の
接合例を示す断面図である。

【図１２】図１１において相対する鋼殻セグメント間を
離間した状態を示す断面図である。

【図１３】鋼殻セグメントのトンネル円周方向の第４の
接合例を示す断面図である。

【図１４】図１３において相対する鋼殻セグメント間を
離間した状態を示す断面図である。

【図１５】トンネル軸方向に隣り合う鋼殻セグメント相
互を雄雌係合部材を介して接合すべく、一対の鋼殻セグ
メントの接合部を対向させた状態を示す断面図である。

【図１６】前記鋼殻セグメント同士をトンネル軸方向に
接合し、空隙にモルタルを充填した状態を示す断面図で
ある。

【図１７】本発明のセグメントをトンネル軸方向に連結
する雄雌係合部材を示し、図（Ａ）は図（Ｂ）における
Ｃ−Ｃ断面図、図（Ｂ）は前記部材の側断面図である。

【図１８】本発明に係るセグメント履工の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 鋼殻セグメント ２ 内側フランジ ３ 傾斜面 ４ パッキング嵌合溝 ５ 鋼殻側枠 ６ パイプ ７ 外側フランジ ８ 突出部接合端面 ９ 凹み部接合端面 １１ スキンプレ−ト １３ ウエブ １４ コンクリ−ト １５ 凸部 １６ 凹部 １７ 鋼殻セグメント本体枠 １８ 常温硬化材料 １９ 凹部 ２０ 継手部板状鋼材 ２１ 対向フラット近接面 ２２ 係合孔 ２３ 連結板 ２４ パッキング嵌合溝 ２５ ガイド斜面 ２６ 止水パッキング ２８ ガイド斜面 ２９ 溶接 ３０ 係合突起 ３１ 固定ボルト ３２ スライドストッパ− ３３ 係止部材 ３４ 係止突起 ３５ 雄側係合部材 ３６ 雌側係合部材 ３７ ばね ３８ ガイド孔 ３９ 間隙 ４０ スライドストッパ−保持フレ−ム ４１ ボルト挿入孔 ４３ ピン孔 ４４ 割りピン ４５ 連結フレ−ム ４６ 非抉り部 ４７ 抉り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 務 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエブを介して結合された鋼製外側フラ
   ンジと鋼製内側フランジからなる鋼殻側枠をトンネル軸
   方向に所定の間隔をあけて平行に配設し、前記鋼殻側枠
   のウエブの端部間をトンネル円周方向継手部材で連結し
   て鋼殻セグメント本体枠を構成し、前記鋼殻側枠におけ
   る外側と内側のフランジには、トンネル軸方向に相対す
   るフランジ間で凹凸係合するよう、当該相対する間で内
   径側と外径側に位置をずらして突出部接合端面と凹み部
   接合端面を設け、両接合端面の交わる部位に形成された
   嵌合溝に止水パッキングを嵌合し、また、前記ウエブに
   設けた雄側係合部材と雌側係合部材の係合により各鋼殻
   セグメント本体枠がトンネル軸方向に連結される鋼殻セ
   グメントであって、この鋼殻セグメントのトンネル円周
   方向継手部材を、相対する部材間で面接触可能な継手部
   板状鋼材で構成し、当該継手部板状鋼材に形成した嵌合
   溝に止水パッキングを装着し、この止水パッキングを介
   して両継手部板状鋼材が水密的に接合される構成を特徴
   とする鋼殻セグメント。
2. 【請求項２】 トンネル円周方向に相対する前記継手部
   板状鋼材の一方と他方の対向面に、互いに嵌まり合うガ
   イド凹部とガイド凸部を形成したことを特徴とする請求
   項１記載の鋼殻セグメント。
3. 【請求項３】 前記継手部板状鋼材のそれぞれに形成さ
   れる前記止水パッキングの嵌合溝は、トンネル内外方向
   に互いに位置をずらして設け、各嵌合溝は請求項１にお
   けるトンネル軸方向切羽側と坑口側の両嵌合溝相互間の
   内外方向の位置ずれに対応して、それと同レベルに設け
   てある構成を特徴とする請求項１または２記載の鋼殻セ
   グメント。
4. 【請求項４】 前記継手部板状鋼材のそれぞれに、トン
   ネル内外方向に互いに位置をずらして設ける前記止水パ
   ッキングの嵌合溝は、請求項２における互いに嵌まり合
   う前記ガイド凹部とガイド凸部を形成する段差部に設け
   られている構成を特徴とする請求項３記載の鋼殻セグメ
   ント。
5. 【請求項５】 前記鋼殻側枠のウエブの端部側面には、
   トンネル円周方向に相対する鋼殻セグメントをトンネル
   軸方向に相対移動することで、互いに掛合う係合突起と
   係合孔開設部材とを設けた請求項１〜４のいずれかに記
   載の鋼殻セグメント。