(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルのカーブ部分において、トンネル軸芯方向に隣接する第１セグメント（Ｓ１）と第２セグメント（Ｓ２）とを、テーパープレートセグメント（Ｔ）を挟込んだ状態で、接続ボルト（１２）を用いて接続する際に、前記第１セグメント（Ｓ１）に前記テーパープレートセグメント（Ｔ）を仮装着するテーパープレートセグメント仮装着方法であって、
前記第１セグメント（Ｓ１）に対するセグメント側取付部（６）と、前記テーパープレートセグメント（Ｔ）に対するプレート側取付部（５）とを有する治具本体（４）、および、前記セグメント側取付部（６）に装着されていて、前記第１セグメント（Ｓ１）のセグメント接続部（１３）に係合する係合部材（８）からなる仮装着治具（Ｊ）を使用して、
前記仮装着治具（Ｊ）の前記プレート側取付部（５）を前記テーパープレートセグメント（Ｔ）の内周側端面（２）に脱着自在に取付けた後、
このテーパープレートセグメント（Ｔ）を、前記係合部材（８）と前記テーパープレートセグメント（Ｔ）とが、前記セグメント接続部（１３）を挟み込む状態であって、かつ、前記係合部材（８）が前記セグメント接続部（１３）に設けられた接続ボルト用挿通孔（１Ｂ）に位置するよう配置して、前記係合部材（８）を、前記接続ボルト用挿通孔（１Ｂ）に係合させてなるテーパープレートセグメント仮装着方法。
【請求項２】
トンネル軸芯方向に隣接する第１セグメント（Ｓ１）と第２セグメント（Ｓ２）とを、テーパープレートセグメント（Ｔ）を挟込んだ状態で、接続ボルト（１２）を用いて接続する際に、前記第１セグメント（Ｓ１）に前記テーパープレートセグメント（Ｔ）を仮装着するためのテーパープレートセグメント仮装着治具であって、
前記第１セグメント（Ｓ１）のセグメント接続部（１３）に対するセグメント側取付部（６）と、前記内周側端面（２）に脱着自在に取付くプレート側取付部（５）とを有する治具本体（４）、および、前記セグメント側取付部（６）に装着されていて、前記接続ボルト用挿通孔（１Ｂ）に係合する係合部材（８）からなるテーパープレートセグメント仮装着治具。
【請求項３】
前記係合部材（８）が、前記治具本体（４）に螺合するネジ部（９）と、前記接続ボルト用挿通孔（１Ｂ）に係入する係入部（１０）と、前記係合部材（８）自身の螺進により前記テーパープレートセグメント（Ｔ）を前記セグメント接続部（１３）側に引寄せるべく、前記接続ボルト用挿通孔（１Ｂ）の周縁部を前記テーパープレートセグメント（Ｔ）の側に押圧する押圧部（１１）とを有してなる請求項２に記載のテーパープレートセグメント仮装着治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルのカーブ部分において、トンネルの軸芯方向に隣接するセグメントどうしを、これらの間にテーパープレートセグメントを挟込んだ状態で接続ボルトを用いて接続する際に、一方のセグメントに対してテーパープレートセグメントを仮装着するテーパープレートセグメント仮装着方法及び仮装着治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のテーパープレートセグメントを仮装着するには以下のような方法を用いていた。
まず、既に設置が完了したリング状セグメントを構成する夫々のセグメント（以下「第１セグメント」という）に対して、同様に分割されたテーパープレートセグメントを芋継ぎ状に、つまり、トンネル軸芯方向において両者を千鳥状にではなく、完全に重ねた状態に配置し、前記テーパープレートセグメントと前記第１セグメントのセグメント接続部とに亘って仮止めボルトを挿通して両者を仮装着していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の接続方法によれば、次のような問題があった。
上記の仮装着により、トンネルの全周に亘ってテーパープレートセグメントが仮装着されてテーパーリングが形成されるが、この後、当該テーパーリングの開放側の側面には、トンネル掘進機の推進機構であるジャッキが当接される。つまり、当該テーパーリングは、掘進機が進行するための反力受部となる。
しかし、上記従来の接続方法を用いる結果、テーパーリング側面の所々には仮止めボルトの頭部あるいはナット部が突出していることとなるので、この部位を避けてジャッキを固定しなければならなかった。この結果、掘進機に備わっているジャッキのうちのいくつかが使用できないこととなり、掘進機の運転管理が煩雑となり、あるいは、掘進機の能力を十分に引き出せない不都合が生じていた。さらに、所定の距離だけ掘削が終了した後、ジャッキを取外し、テーパーリングに次のセグメント（以下「第２セグメント」という）を接続するが、この際、仮止めボルトの頭部あるいはナット部が邪魔になるため、仮止めボルトを取り外す、いわゆる「ボルトの盛替え」が必要であった。
この盛替え作業は、それ自体が手間であるばかりでなく、盛替えに際しては、前記テーパープレートセグメントと前記第１セグメントとの位置ズレを生じさせないように前記テーパープレートセグメントを保持しながら行わなければならず、作業が煩雑となるうえ、前記テーパープレートセグメントが落下するおそれもあるため、安全上の改善の余地があった。
従来の接続方法においては、全てこのような盛替え作業を行いながらテーパープレートセグメントと第２セグメントとを位置合わせし、改めて、接続ボルトを挿入して第２セグメントを接続していた。
【０００４】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、作業効率が良く、しかも、安全性に優れたテーパープレートセグメント仮装着方法及び仮装着治具を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（構成１）
この目的を達成するための本発明の特徴手段は、請求項１に記載したごとく、  第１セグメントに対するセグメント側取付部と、テーパープレートセグメントに対するプレート側取付部とを有する治具本体、および、前記セグメント側取付部に装着されていて、前記第１セグメントのセグメント接続部に係合する係合部材からなる仮装着治具を使用して、前記仮装着治具の前記プレート側取付部を前記テーパープレートセグメントの内周側端面に脱着自在に取付けた後、このテーパープレートセグメントを、前記係合部材と前記テーパープレートセグメントとが、前記セグメント接続部を挟み込む状態であって、かつ、前記係合部材が前記セグメント接続部に設けられた接続ボルト用挿通孔に位置するよう配置して、前記係合部材を、前記接続ボルト用挿通孔に係合させる点にある。
【０００６】
（作用・効果）
本発明のテーパープレートセグメント仮装着方法によれば、治具本体のプレート側取付部は、前記テーパープレートセグメントの内周側端面に取付き、治具本体のセグメント側取付部は、第１セグメントのセグメント接続部に形成された接続ボルト用挿通孔に係合部材を介して係合する。
このため、前記テーパープレートセグメントの両側面のうち、第２セグメントと当接する側の面には突出物は一切存在しないこととなり、掘進機のジャッキを配置するのに何ら障害とならない。
さらに、次の第２セグメントを接続する場合には、治具本体を前記テーパープレートセグメントに仮装着したままで、前記第２セグメントを前記テーパープレートセグメントに当接配置し、未使用の接続ボルト用挿通孔から先にボルト・ナットによって本締めを行う。そして、前記第２セグメントがリング状に構築された後に、前記テーパープレートセグメントから治具本体を取り外し、その後、前記仮装着治具が装着されている前記接続ボルト用挿通孔を含む残りの接続ボルト用挿通孔を本締めして接続作業が終了する。
このように、本発明の方法によれば、前記第１セグメントに対する前記テーパープレートセグメントの仮装着が短時間で効率よく行える。しかも、仮装着には前記接続ボルト用挿通孔を利用するから、前記テーパープレートセグメントの位置を正確に合わせることができる。
そして、治具本体を盛替える必要がないから、前記テーパープレートセグメントが落下するおそれがなくなって作業が安全に行えるうえ、次の第２セグメントの接続作業自体も容易に短時間に行うことができる。
さらに、掘進機の全てのジャッキを使用することができるから、掘進機の運転管理も容易になる。
以上のごとく、本方法によれば、セグメントの接続作業全体の効率および安全性を大幅に向上させることができる。
【０００７】
（構成２）
本発明のテーパープレートセグメント仮装着方法を実施すべく、テーパープレートセグメント仮装着治具を請求項２に記載したように構成する。
つまり、前記第１セグメントのセグメント接続部に対するセグメント側取付部と、前記テーパープレートセグメントの内周側端面に脱着自在に取付くプレート側取付部とを有する治具本体、および、前記セグメント側取付部に装着されていて、前記セグメント接続部の接続ボルト用挿通孔に係合する係合部材からなるようにテーパープレートセグメント仮装着治具を構成する。
【０００８】
（作用・効果）
本構成のテーパープレートセグメント仮装着治具によれば、簡単な構造の治具を用いるだけで、前述のごとく、セグメントの接続作業全体の効率および安全性を大幅に向上させることができる。
【０００９】
（構成３）
前記請求項２のテーパープレートセグメント仮装着治具は、請求項３に記載したように構成してもよい。
即ち、前記係合部材が、前記治具本体に螺合するネジ部と、前記接続ボルト用挿通孔に係入する係入部と、前記接続ボルト用挿通孔の周縁部を前記テーパープレートセグメントの側に押圧する押圧部とを有するように構成する。
【００１０】
（作用・効果）
本構成のテーパープレートセグメント仮装着治具によれば、前記係合部材が前記テーパープレートセグメントに対して、遠近方向に移動可能であるから、前記係合部材と前記テーパープレートセグメントとの間で挟持する前記第１セグメントのセグメント接続部の幅が多少変動しても、前記テーパープレートセグメントを確実に仮装着することができる。
また、前記係合部材の押圧部が前記接続ボルト用挿通孔の周縁部を前記テーパープレートセグメント側に押圧する際には、前記係合部材の先端部に形成された係入部が前記接続ボルト用挿通孔に係合しているから、前記係合部材を螺進させる最中に前記係合部材が位置ズレすることはない。
そして、前記係合部材を螺進させて、前記テーパープレートセグメントを前記第１セグメント側に引き込み、両者をガタなく当接させることで前記テーパープレートセグメントを確実に保持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１２】
本発明のテーパープレートセグメント仮装着方法及び仮装着治具は、図１に示すごとく、トンネル軸芯Ｘ方向の両端面が平行である通常のセグメントＳを用いて構成した二つのリングｒの間に、これらのリングｒどうしがトンネルのカーブに沿った角度を有するように、円周方向の各部の厚みを変化させたテーパーリングＲを介装する際に用いるものである。
【００１３】
例えば、当該テーパーリングＲは、図２に示すごとく七つのテーパープレートセグメントＴから構成される。前記テーパーリングＲの厚み分布は、トンネルの曲率中心側が最も薄く形成されており、一方、これと１８０度対立する側が最も厚く形成されている。
前記テーパープレートセグメントＴは、例えば、ＦＣＤ５００等のダクタイル鋳鉄で構成されており、そのサイズは、外径が７０５０ｍｍ、内径が６５５０ｍｍ、最も薄い部分の厚みが２４．５ｍｍ、最も厚い部分の厚みが６５．５ｍｍである。
図３に示すごとく、前記テーパープレートセグメントＴには、その周方向に接続ボルト用挿通孔１Ａを分散形成している。当該接続ボルト用挿通孔１Ａは、例えば、３５ｍｍφのキリ孔で構成されている。
また、前記テーパープレートセグメントＴの長手方向中央部付近の内周側端面２には、当該テーパープレートセグメントＴの運搬を容易にするための運搬用吊部３が設けられている。当該運搬用吊部３は、一体成形によって、あるいは、吊部取付ボルト等によって前記内周側端面２に設けられている。ただし、当該運搬用吊部３は、トンネルが完成した後には除去される。
前記テーパープレートセグメントＴは、テーパープレートセグメント仮装着治具Ｊ（以下「仮装着治具Ｊ」という）を用いて、既にリング状に構築された第１セグメントＳ１に芋継ぎされる。
【００１４】
図４に示すごとく、当該仮装着治具Ｊは、治具本体４と、前記第１セグメントＳ１を係合押圧する係合部材８とから構成される。
前記治具本体４は、その一端が、前記テーパープレートセグメントＴの内周側端面２に取付くプレート側取付部５として、他端が、前記第１セグメントＳ１のセグメント接続部１３に対するセグメント側取付部６として機能する。
前記プレート側取付部５は、例えば、Ｍ１０の治具本体固定ボルト７を３本用いて、前記テーパープレートセグメントＴの内周側端面２に固定される。この状態で、前記テーパープレートセグメントＴと前記仮装着治具Ｊとは、略コの字状を呈することとなり、当該コの字状の内部に、前記第１セグメントＳ１のセグメント接続部１３が位置することとなる。また、前記治具本体４は、前記プレート側取付部５が、前記テーパープレートセグメントＴの側面のうち前記第２セグメントＳ２が装着される側面側に突出しないよう構成されている。尚、当該治具本体４はＳＳ４００等の普通鋼材で構成されている。
前記セグメント側取付部６には、前記係合部材８が螺合されている。当該係合部材８は、前記治具本体４に螺合するネジ部９と、前記第１セグメントＳ１の接続ボルト用挿通孔１Ｂに係入する係入部１０と、前記接続ボルト用挿通孔１Ｂの周縁部を前記テーパープレートセグメントＴの側に押圧する押圧部１１とからなる。当該係合部材８の材質も前記治具本体４と同様、ＳＳ４００等の普通鋼材で構成されている。前記ネジ部９は、例えば、Ｍ３９のボルト状に構成される。
前記係入部１０は、前記接続ボルト用挿通孔１Ｂに係入して、前記テーパープレートセグメントＴを前記第１セグメントＳ１に対してガタなく位置決めさせるものである。よって、前記係入部１０の外径は、前記接続ボルト用挿通孔１Ｂの内径に対して僅かに小さい程度が望ましい。
尚、前記セグメント接続部１３への係入を容易ならしめるため、当該係入部１０の先端部は、テーパー状に形成しておくとよい。
さらに、当該係入部１０の軸芯方向の長さは、前記接続ボルト用挿通孔１Ｂに対して確実に係入するためには長いほど好ましいが、長すぎると、後述する押圧部１１が前記接続ボルト用挿通孔１Ｂの周縁部に当接するまでのストロークが長くなって取付けに手間がかかることとなり好ましくない。
前記押圧部１１は、前記接続ボルト用挿通孔１Ｂの周縁部に当接し、前記係合部材８の螺進に伴って、前記テーパープレートセグメントＴを前記セグメント接続部１３の側に引き寄せるためのものである。当該押圧部１１の押圧面は、前記係合部材８の軸芯方向に対して垂直な面となるように形成されているから、前記係合部材８が前記接続ボルト用挿通孔１Ｂに噛込んで抜けなくなることはない。
【００１５】
（取付順序）
リング状に構築された前記第１セグメントＳ１に対して前記テーパープレートセグメントＴおよび前記第２セグメントＳ２を取付ける手順は、概ね以下のとおりであり、その様子を図１、図５、図６に示す。
尚、前記テーパープレートセグメントＴは、前記第１セグメントＳ１と同様に七分割されていて、前記第１セグメントＳ１に対して芋継ぎ状に接続される。
まず、前記第１セグメントＳ１のセグメント接続部１３に前記仮装着治具Ｊを用いて前記テーパープレートセグメントＴを取付ける。つまり、前記仮装着治具Ｊを二箇所に取付けた前記テーパープレートセグメントＴを、前記セグメント接続部１３に対して近接させ、前記係合部材８の前記係入部１０を前記接続ボルト用挿通孔１Ｂに位置合わせする。この際、前記係合部材８は退避させた状態にしておき、前記テーパープレートセグメントＴと当該係入部１０との間隔を広く設定しておく。その後、前記係合部材８を前記テーパープレートセグメントＴ側に螺進させ、前記押圧部１１が前記接続ボルト用挿通孔１Ｂの周縁部を押圧し、前記テーパープレートセグメントＴを前記セグメント接続部１３側に引き寄せて両者を仮装着する。
このようにトンネルの全周に亘って、順次、前記テーパープレートセグメントＴを仮装着していき、前記テーパープレートセグメントＴによるテーパーリングＲを形成する。
次に、掘進機１４の推進ジャッキ１５を当該テーパーリングＲにセットし、当該テーパーリングＲを前記掘進機１４の反力受部としてトンネルの掘削を行う。この際、前記仮装着治具Ｊは、前記テーパープレートセグメントＴの開放側の側面から当該第２セグメントＳ２側には突出していないため、前記推進ジャッキ１５の配置は支障無く行うことができる。
【００１６】
所定の距離だけ掘削した後、前記推進ジャッキ１５を前記テーパーリングＲから取外し、前記第２セグメントＳ２を前記テーパーリングＲに対して順次接続する。
図６に示すごとく、当該第２セグメントＳ２は前記第１セグメントＳ１に対して千鳥状となるよう、かつ、前記テーパープレートセグメントＴおよび前記第１セグメントＳ１の夫々の接続ボルト用挿通孔１Ａ，１Ｂと、当該第２セグメントＳ２の接続ボルト用挿通孔１Ｂとが一致する状態に配置する。
各接続ボルト用挿通孔１Ａ，１Ｂのうち、前記仮装着治具Ｊが係合されていない部位からＭ３０の接続ボルト１２を用いて本締めを行う。
さらに、前記第２セグメントどうしの突合わせ部分も前記接続ボルト１２を用いて本締めする。
少なくとも、何れの第２セグメントＳ２も脱落しない状態になるまで本締めが終了した段階で、前記仮装着治具Ｊを取外し、残りの接続ボルト用挿通孔１Ａ，１Ｂを本締めする。
前記仮装着治具Ｊの取外しは、前記治具本体４を前記テーパープレートセグメントＴに固定している前記治具本体固定ボルト７を取外して行う。
【００１７】
セグメントＳ１，Ｓ２の接続構築は、以上のような手順で行われるが、本発明のテーパープレートセグメント仮装着方法によれば、従来の接続方法では不可欠であった仮止ボルトの盛替え作業を省略でき、当該盛替え作業中に前記テーパープレートセグメントＴが落下するおそれ等も解消される。よって、前記テーパープレートセグメントＴの仮装着作業における作業効率および作業の安全性を大幅に向上させることができる。
【００１８】
〔別実施形態〕
上記実施例においては、前記治具本体４を前記テーパープレートセグメントＴに取付ける手段としてＭ１０ボルトを用いたが、これに限られるものではなく、前記治具本体４自身を磁性材料で構成し、前記テーパープレートセグメントＴに磁力で吸着させる構成であってもよい。本構成であれば、前記治具本体４の脱着が更に迅速容易に行えてよい。
【００１９】
上記実施例においては、前記係合部材８の係入部１０が、前記第１セグメントＳ１の接続ボルト用挿通孔１Ｂに係入する構成としたが、これに限られるものではなく、前記セグメント接続部１３の側面を単に押圧するだけのものであってもよい。要するに、前記テーパープレートセグメントＴが前記第１セグメントＳ１に確実に仮装着できるものであれば、何れの構成であってもよい。
【００２０】
尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】テーパープレートセグメントを用いて構築されたトンネルのカーブ部分を示す斜視図
【図２】リング状に構築されたテーパープレートセグメントの正面図および平面図
【図３】テーパープレートセグメントの正面図および側面図
【図４】本発明のテーパープレートセグメント仮装着治具の使用状態を示す縦断面図
【図５】テーパープレートセグメントの仮装着要領を示す分解斜視図
【図６】第２セグメントの本締め要領を示す分解斜視図
【符号の説明】
１Ｂ  第１セグメントの接続ボルト用挿通孔
２    内周側端面
４    治具本体
５    プレート側取付部
６    セグメント側取付部
８    係合部材
９    ネジ部
１０  係入部
１１  押圧部
１２  接続ボルト
１３  セグメント接続部
Ｔ    テーパープレートセグメント
Ｊ    （テーパープレートセグメント）仮装着治具
Ｓ１  第１セグメント
Ｓ２  第２セグメント
【図１】
0003558427.tif 000002
【図２】
0003558427.tif 000003
【図３】
0003558427.tif 000004
【図４】
0003558427.tif 000005
【図５】
0003558427.tif 000006
【図６】
0003558427.tif 000007