(57)【要約】【課題】シールドトンネルの曲線部分に対応可能なコンクリートセグメント同士の組み合わせの種類を増加させることによって、テーパー付きコンクリートセグメントを別途製作することなく、シールドトンネルの曲線部分に対応することができるテーパー付きコンクリートセグメントおよびその組立方法を提供する。【解決手段】トンネルのシールド工法に使用する、坑口側と切羽側とにテーパーが付いているテーパー付きコンクリートセグメントにおいて、坑口側テーパー量（Δ１）は、切羽側テーパー量（Δ２）より大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルのシールド工法に使用する、坑口側と切羽側とにテーパーが付いているテーパー付きコンクリートセグメントにおいて、
坑口側テーパー量と切羽側テーパー量とが異なることを特徴とするテーパー付きコンクリートセグメント。
【請求項２】
前記坑口側テーパー量は、前記切羽側テーパー量より大きいことを特徴とする、請求項１に記載のテーパー付きコンクリートセグメント。
【請求項３】
トンネルのシールド工法に使用する、坑口側と切羽側とにテーパーが付いているテーパー付きコンクリートセグメントの組立方法において、
坑口側テーパー量と切羽側テーパー量とを異ならせ、切羽側のテーパー面に、テーパーが付いていないスタンダードセグメントを連結することを特徴とする、テーパー付きコンクリートセグメントの組立方法。
【請求項４】
トンネルのシールド工法に使用する、坑口側と切羽側とにテーパーが付いているテーパー付きコンクリートセグメントの組立方法において、
坑口側テーパー量と切羽側テーパー量とを異ならせ、坑口側のテーパー面に、テーパーが付いていないスタンダードセグメントを連結することを特徴とする、テーパー付きコンクリートセグメントの組立方法。
【請求項５】
トンネルのシールド工法に使用する、坑口側と切羽側とにテーパーが付いているテーパー付きコンクリートセグメントの組立方法において、
坑口側テーパー量と切羽側テーパー量とを異ならせ、前記テーパー付きコンクリートセグメント同士を連結することを特徴とする、テーパー付きコンクリートセグメントの組立方法。
【請求項６】
スタンダードセグメント用型枠と、前記型枠内に設置されるテーパー形成用の第１仕切板と、前記型枠内に設置される、前記第１仕切板とテーパー量が異なる第２仕切板とを用意し、前記第１仕切板および前記第２仕切板の少なくとも一方を前記型枠内に設置し、前記第１仕切板および前記第２仕切板の少なくとも一方により仕切られた前記型枠内にコンクリートを打設することを特徴とする、テーパー付きコンクリートセグメントの製造方法。
【請求項７】
スタンダードセグメント用型枠と、前記型枠内に設置されるテーパー形成用の第１仕切板と、前記型枠内に設置される、前記第１仕切板とテーパー量が異なる第２仕切板とを前記型枠に分離可能に取り付け、かくして、前記第１仕切板および前記第２仕切板の取り付け、取り外しにより、セグメントの形状を調整可能にすることを特徴とする、テーパー付きコンクリートセグメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、テーパー付きコンクリートセグメント、その組立方法および製造方法、特に、シールドトンネルの曲線部分に対応可能なコンクリートセグメント同士の組み合わせの種類が増加する結果、シールドトンネルの構築費用を削減することができるテーパー付きコンクリートセグメント、その組立方法および製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネル構築法の一つにシールド工法がある。シールド工法とは、立坑内に設置した推進機を一定長さ推進させる毎に、その後部で、例えば、図９に示すような円弧状のコンクリートセグメントをリング状に組み立ててセグメントリングを構築し、これを順次延長させて円筒形の覆工を形成してシールドトンネルを構築する工法である。
【０００３】
図９に示すコンクリートセグメントは、テーパーが付いておらず、トンネルの直線部分に対応するセグメントである。以下、このコンクリートセグメントをスタンダードセグメント２という。
【０００４】
シールドトンネルを構築する際、トンネルの曲線部分では、図１０に示すように、必要な全体のテーパー量（Δ）に対して、坑口側（立坑側）テーパー量と切羽側（推進機側）テーパー量が同じ（Δ／２）であるテーパー付きコンクリートセグメントを使用して、図１１に示すように、トンネルの曲線部分に対応している（特許文献１参照）。以下、このコンクリートセグメントを従来テーパーセグメント３という。
【０００５】
従来テーパーセグメント３を使用して曲線部分に対応する場合のセグメント同士の組み合わせの種類は、以下の２通りである。
【０００６】
図１２に示すように、スタンダードセグメント２と従来テーパーセグメント３との組み合わせと、図１３に示すように、従来テーパーセグメント３同士の組み合わせとがあり、これらを適宜、組み合わせてトンネルの曲線部分に対応していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５７２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、スタンダードセグメント２と従来テーパーセグメント３との組み合わせによって、ある程度、トンネルの曲線部分に対応することはできる。しかしながら、工事地盤状況の変化や施工誤差等によって、計画の曲線に対して調整が必要になった場合、上述の方法は、組み合わせの種類が少ないので、大きな曲線にはならない蛇行・誤差の修正には、対応できない場合があった。
【０００９】
なお、従来のセグメントの製作方法は、スタンダードセグメント型枠とテーパーセグメント型枠とを分け、計画量を生産する方法を採用していたため、上述のような場合には、蛇行等の修正用として特別に小さいテーパーを付けたコンクリートセグメントを別途製作する必要があるが、その分、シールドトンネルの構築費用が嵩むことになる。
【００１０】
従って、この発明の目的は、シールドトンネルの曲線部分に対応可能なコンクリートセグメント同士の組み合わせの種類を増加させることによって、テーパー付きコンクリートセグメントを別途製作することなく、シールドトンネルの曲線部分に対応することができるテーパー付きコンクリートセグメントおよびその組立方法を提供することにある。
【００１１】
この発明の別の目的は、一つの型枠によって、スタンダードセグメントの製造以外に、テーパー量が異なる３種類のテーパー付きコンクリートセグメントを製造することができるようにすることによって、コンクリートセグメントの製造コストを低減することができるテーパー付きコンクリートセグメントの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載の発明は、トンネルのシールド工法に使用する、坑口側と切羽側とにテーパーが付いているテーパー付きコンクリートセグメントにおいて、坑口側テーパー量と切羽側テーパー量とが異なることに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記坑口側テーパー量は、前記切羽側テーパー量より大きいことに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、トンネルのシールド工法に使用する、坑口側と切羽側とにテーパーが付いているテーパー付きコンクリートセグメントの組立方法において、坑口側テーパー量と切羽側テーパー量とを異ならせ、切羽側のテーパー面に、テーパーが付いていないスタンダードセグメントを連結することに特徴を有するものである。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、トンネルのシールド工法に使用する、坑口側と切羽側とにテーパーが付いているテーパー付きコンクリートセグメントの組立方法において、坑口側テーパー量と切羽側テーパー量とを異ならせ、坑口側のテーパー面に、テーパーが付いていないスタンダードセグメントを連結することに特徴を有するものである。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、トンネルのシールド工法に使用する、坑口側と切羽側とにテーパーが付いているテーパー付きコンクリートセグメントの組立方法において、坑口側テーパー量と切羽側テーパー量とを異ならせ、前記テーパー付きコンクリートセグメント同士を連結することに特徴を有するものである。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、スタンダードセグメント用型枠と、前記型枠内に設置されるテーパー形成用の第１仕切板と、前記型枠内に設置される、前記第１仕切板とテーパー量が異なる第２仕切板とを用意し、前記第１仕切板および前記第２仕切板の少なくとも一方を前記型枠内に設置し、前記第１仕切板および前記第２仕切板の少なくとも一方により仕切られた前記型枠内にコンクリートを打設することに特徴を有するものである。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、スタンダードセグメント用型枠と、前記型枠内に設置されるテーパー形成用の第１仕切板と、前記型枠内に設置される、前記第１仕切板とテーパー量が異なる第２仕切板とを前記型枠に分離可能に取り付け、かくして、前記第１仕切板および前記第２仕切板の取り付け、取り外しにより、セグメントの形状を調整可能にすることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、シールドトンネルの曲線部分に対応可能なコンクリートセグメント同士の組み合わせの種類を増加させることによって、テーパー付きコンクリートセグメントを別途製作することなく、シールドトンネルの曲線部分に対応することができる。この結果、大きな曲線にはならないトンネルの蛇行等修正用として特別に小さいテーパーを付けたテーパー付きコンクリートセグメントを別途製作する必要がなくなる。従って、その分、シールドトンネルの構築費用を削減することができる。
【００２１】
また、この発明によれば、スタンダードセグメント用型枠と、テーパー形成用の第１仕切板と、第１仕切板とテーパー量が異なる第２仕切板とを用意することによって、スタンダードセグメントの製造以外に、３種類のテーパー付きコンクリートセグメントを製造することができるので、テーパー付きコンクリートセグメントの製造コストを低減することができる。
【００２２】
また、この発明によれば、スタンダードセグメント用型枠と、テーパー形成用の第１仕切板と、第１仕切板とテーパー量が異なる第２仕切板が、前記型枠材に分離可能に取り付けられているので、テーパー量の調整を簡易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明のテーパー付きコンクリートセグメントを示す概略平面図である。
【図２】この発明のテーパー付きコンクリートセグメントの組立方法を示す概略平面図である。
【図３】この発明のテーパー付きコンクリートセグメントの別の組立方法を示す概略平面図である。
【図４】この発明のテーパー付きコンクリートセグメントのさらに別の組立方法を示す概略平面図である。
【図５】スタンダードセグメント用型枠を示す概略平面図である。
【図６】第１仕切板を設置した型枠を示す概略平面図である。
【図７】第２仕切板を設置した型枠を示す概略平面図である。
【図８】第１および第２仕切板を設置した型枠を示す概略平面図である。
【図９】スタンダードセグメントを示す斜視図である。
【図１０】従来テーパーセグメントを示す概略平面図である。
【図１１】従来テーパーセグメントにより構築されたトンネルの曲線部分を示す概略斜視図である。
【図１２】従来テーパーセグメントの組立方法を示す概略平面図である。
【図１３】従来テーパーセグメントの別の組立方法を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この発明のテーパー付きコンクリートセグメントの一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、この発明のテーパー付きコンクリートセグメントを示す概略平面図である。
【００２６】
図１に示すように、この発明のテーパー付きコンクリートセグメント（以下、本発明セグメント１という）は、トンネルのシールド工法に使用する、坑口側と切羽側とにテーパーが付いているテーパー付きコンクリートセグメントにおいて、坑口側テーパー量（Δ１）と切羽側テーパー量（Δ２）とが異なる点に特徴を有している。この例では、坑口側テーパー量（Δ１）が切羽側テーパー量（Δ２）より大きくなっている。
【００２７】
本発明セグメント１を使用して、シールドトンネルの曲線部分に対応する場合のセグメントの組立方法について説明する。
【００２８】
小さい曲線に対応する場合には、図２に示すように、本発明セグメント１の切羽側のテーパー面（Ｓ２）に、図５に示すようなスタンダートセグメント２を連結する。
【００２９】
これより大きな曲線に対応する場合には、図３に示すように、本発明セグメント１の坑口側のテーパー面（Ｓ１）に、図５に示すようなスタンダートセグメント２を連結する。
【００３０】
さらに大きな曲線に対応する場合には、図４に示すように、本発明セグメント１同士を連結する。
【００３１】
このように、この発明によれば、トンネルのシールド工法に使用する、坑口側と切羽側とにテーパーが付いているテーパー付きコンクリートセグメントの坑口側テーパー量と切羽側テーパー量とを異ならせることによって、シールドトンネルの曲線部分に対応可能なコンクリートセグメント同士の組み合わせが３種類に増加する。この結果、蛇行等の修正用として特別に小さいテーパーを付けたコンクリートセグメントを別途製作する必要がなくなるので、その分、シールドトンネルの構築費用が削減される。さらに、施工者の要望に柔軟に対応することが可能となる。
【００３２】
この発明によるコンクリートセグメントの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
図５は、スタンダードセグメント用型枠を示す概略平面図、図６は、第１仕切板を設置した型枠を示す概略平面図、図７は、第２仕切板を設置した型枠を示す概略平面図、図８は、第１および第２仕切板を設置した型枠を示す概略平面図である。
【００３４】
スタンダードセグメント用型枠４（図５参照）と、型枠４内に設置されるテーパー形成用の第１仕切板５（図６参照）と、型枠４内に設置される第２仕切板６（図７参照）とを用意する。第１仕切板５によるテーパー量は、Δ１であり、第２仕切板６によるテーパー量は、Δ２であり、この例では、Δ１は、Δ２より大きくなっている。なお、前記、仕切板は、鋼材、高強度プラスチック、合成樹脂、木材等の材料から選択できるが、型枠材として機能を有すれば、これに限定しない。
【００３５】
スタンダードセグメントを製造する場合には、スタンダードセグメント用型枠４全体にコンクリートを打設する。
【００３６】
片側にΔ１のテーパーが付いたコンクリートセグメントを製造する場合には、図６に示すように、型枠４内に第１仕切板５のみを設置して、第１仕切板５により仕切られた型枠４内にコンクリートを打設する。
【００３７】
片側にΔ２のテーパーが付いたコンクリートセグメントを製造する場合には、図７に示すように、型枠４内に第２仕切板６のみを設置して、第２仕切板６により仕切られた型枠４内にコンクリートを打設する。
【００３８】
Δ１とΔ２のテーパーが付いたコンクリートセグメントを製造する場合には、図８に示すように、型枠４内に第１仕切板５と第２仕切板６を設置して、第１および第２仕切板５、６により仕切られた型枠４内にコンクリートを打設する。
【００３９】
以上のように、この発明によれば、一つの型枠によって、スタンダードセグメントの製造以外に、３種類のテーパー付きコンクリートセグメントを製造することができるので、個別の型枠によってテーパー付きコンクリートセ大幅に低減することができる。
【００４０】
なお、工事途中で地盤状況の変化に応じ、施工計画が変更となり、新たなテーパー量のコンクリートセグメントが必要となった場合でも、製作用型枠を再製作する必要がなく、仕切板のみの変更で対応できるため、製造コストを低減することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１：本発明セグメント
２：スタンダードセグメント
３：従来テーパーセグメント
４：スタンダードセグメント用型枠
５：第１仕切板
６：第２仕切板
Δ１：坑口側テーパー量
Δ２：切羽側テーパー量
Ｓ１：坑口側のテーパー面
Ｓ２：切羽側のテーパー面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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