(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル掘削面に沿って複数のセグメントをトンネルの周方向に隣接配置し、これらセグメントの前記周方向の端部に各々設けられた継手部材同士を相互に連結することにより組み立てられるセグメントの継手構造であって、
前記セグメントは、コンクリート内に前記トンネルの周方向に沿って延在する主鋼材を有してなり、前記周方向における前記主鋼材の両端には、各々前記継手部材が当該主鋼材に対して前記周方向に位置調整可能な調整手段を介して取り付けられており、
前記調整手段は、
前記主鋼材の両端における端部に、当該端部が内側に挿入されるように取り付けられ、内周面に雌螺子が形成されたスリーブと、
前記スリーブの前記雌螺子と、前記継手部材に設けられた雌螺子とにそれぞれ螺合され、前記主鋼材と前記継手部材とを連結する雄螺子と、
前記雄螺子の前記主鋼材側に螺合される第１ナットと、
前記雄螺子の前記継手部材側に螺合される第２ナットと、を有して構成され、
前記スリーブ内において、前記主鋼材の端面と、前記雄螺子の端面とが離間しており、
前記雌螺子に対する前記雄螺子の螺合量を調整した状態で、前記第１ナットが前記主鋼材側に、前記第２ナットが前記継手部材側に締め付けられており、前記継手部材が当該主鋼材に対して前記周方向の任意の位置で固定されていることを特徴とするセグメントの継手構造。
【請求項２】
トンネル掘削面に沿って複数のセグメントをトンネルの周方向に隣接配置し、これらセグメントの前記周方向の端部に各々設けられた継手部材同士を相互に連結することにより組み立てられるセグメントの継手構造であって、
前記セグメントは、コンクリート内に前記トンネルの周方向に沿って延在する主鋼材を有してなり、前記周方向における前記主鋼材の両端には、各々前記継手部材が当該主鋼材に対して前記周方向に位置調整可能な調整手段を介して取り付けられており、
前記調整手段は、
前記継手部材に設けられ、前記主鋼材の両端における端部を挿入するように係合させる係合部と、
前記係合部と前記主鋼材の端部との間に充填される硬化性の充填材と、を有して構成され、
前記主鋼材の端部を前記係合部に挿入または載置した状態で前記充填材が充填されており、前記継手部材が当該主鋼材に対して前記周方向の任意の位置で固定されており、
前記主鋼材の端部および前記係合部を貫通する貫通孔が設けられ、
前記主鋼材の端部を前記係合部に挿入した状態で、当該貫通孔に挿通部材が挿通されていることを特徴とするセグメントの継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、覆工体を構築するセグメント同士を接合するためのセグメントの継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド工法によりトンネルを構築する際には、シールド掘進機で掘削された壁面に多数のセグメントを環状（円筒状）に組み立てることで覆工体を構築する。このような用途に用いられるセグメントは、円筒体を周および軸方向に沿って複数に分割した曲面版で構成され、主鋼材として鉄筋（主筋）を備えた鉄筋コンクリート製のＲＣ（Reinforced Concrete）構造や、主鋼材として鋼材（鋼板）を備えた鉄筋鉄骨コンクリート製のＳＲＣ（Steel frame Reinforced Concrete）構造などが広く採用されている。
【０００３】
曲面版状のセグメントにおける端部には、継手部などからなる継手構造が予め設けられており、この継手構造を介してセグメント同士を相互に連結することによって円筒状に組み立てるようになっている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載されるＲＣ構造のセグメントは、コッター式継手金物が主鋼材としての主筋と直接連結されており、工場において、鉄筋籠を型枠内に設置し、型枠端板に継手金物を固定して型枠内にコンクリートを打設することにより製造されている。
【０００５】
また、特許文献２に記載されるＳＲＣ構造のセグメントは、型枠における対向する一対の端面の位置に、それぞれ継手部として機能する圧縮伝達材を固定させると共に、当該圧縮伝達材間に主鋼材を配設し、その一方または両方の端部と圧縮伝達材との間にくさび材を打ち込んで嵌合させ、型枠内にコンクリートを打設することにより製造されている。
【０００６】
さらに、特許文献３に記載されるＳＲＣ構造のセグメントは、特許文献２のセグメントとほぼ同様に製造され、トンネル周方向に沿って湾曲形成された補強用鉄骨材（鋼材）がトンネル軸方向に所定間隔をもって複数備えられ、それら補強用鉄骨材の間にトンネル周方向にセグメント同士を接合するための継手部が配置された構成となっている。
【０００７】
ところで、一般的にトンネル内に組み立てられたセグメントには、地山から外力（地山の荷重）がかかっている。とりわけ、大断面で地盤状態が良く埋設位置が深いトンネルの場合、トンネル外方からの水圧が均一に加わるため、トンネル周方向の軸力が卓越し、当該トンネル周方向に接合するセグメント端部の接合面に大きな圧縮力が作用する。逆に、埋設位置の浅いトンネルの場合、水圧よりも土圧の影響が大きくなるため、この鉛直土圧と水平土圧の不均衡によりもたらされる曲げモーメント作用が卓越し、セグメントのトンネル周方向の接合面における内周面側と外周面側で、接合面同士が開かれる方向の引張力と互いに押しつける方向の圧縮力が作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２１４８７号公報
【特許文献２】特開２００９−２１５７７１号公報
【特許文献３】特開２００１−２７０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１のセグメントでは、継手金物からコンクリート内に設けられた主鋼材（主筋）へと前述したトンネル周方向に作用する圧縮力が伝達される構造となっており、且つ、主筋と直接連結されたコッター式継手金物によって、継手金物から主筋へとトンネル周方向に作用する引張力が伝達される構造となっている。また、特許文献２のセグメントでは、前記圧縮力が伝達される構造となっており、特許文献３のセグメントでは、前記引張力が伝達される構造となっている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１，２のセグメントは製造工程において、継手金物と主鋼材とが予め固定（連結）された状態であるため、当該固定された継手金物と型枠端板面との間に寸法誤差が生じる虞があり、高い製作精度を必要とする問題があった。また、特許文献２のセグメントでは、前記寸法誤差を埋めるべく、継手金物と型枠端板面との間に楔材を設置することで寸法調整可能であるが、狭いスペースでの煩雑な作業となってしまう。
【００１１】
さらに、特許文献３のセグメントの場合、接合面における継手金物が圧縮力を直接主鋼材へと伝達できないため、前記圧縮力に対応させるべくセグメントの厚さ寸法が大きくなってしまい、材料コストが増大してしまうという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成によって寸法調整可能とすることでコストを抑えつつ、製作精度を確保できると共に、継手部材に作用する引張力・圧縮力のいずれかまたは両方を直接主鋼材に伝達可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以上の課題を解決するべく、本発明に係るセグメントの継手構造は、
トンネル掘削面に沿って複数のセグメントをトンネルの周方向に隣接配置し、これらセグメントの前記周方向の端部に各々設けられた継手部材同士を相互に連結することにより組み立てられるセグメントの継手構造であって、
前記セグメントは、コンクリート内に前記トンネルの周方向に沿って延在する主鋼材を有してなり、前記周方向における前記主鋼材の両端には、各々前記継手部材が当該主鋼材に対して前記周方向に位置調整可能な調整手段を介して取り付けられており、
前記スリーブの前記雌螺子と、前記継手部材に設けられた雌螺子とにそれぞれ螺合され、前記主鋼材と前記継手部材とを連結する雄螺子と、
前記雄螺子の前記主鋼材側に螺合される第１ナットと、
前記雄螺子の前記継手部材側に螺合される第２ナットと、を有して構成され、
前記スリーブ内において、前記主鋼材の端面と、前記雄螺子の端面とが離間しており、
前記雌螺子に対する前記雄螺子の螺合量を調整した状態で、前記第１ナットが前記主鋼材側に、前記第２ナットが前記継手部材側に締め付けられており、前記継手部材が当該主鋼材に対して前記周方向の任意の位置で固定されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、トンネル周方向における主鋼材の両端の端部と継手部材とがトンネル周方向に位置調整可能な調整手段を介して取り付けられているので、簡単な構成によって寸法調整可能とすることでコストを抑えつつ、製作精度を確保できる。これと共に、トンネル周方向に隣接配置されるセグメントの当該トンネル周方向における接合面において、継手部材に作用する引張力・圧縮力のいずれかまたは両方を直接主鋼材に伝達できる。
【００１６】
また、主鋼材の端部に対して継手部材がターンバックル構造で伸縮自在に設けられているので、簡単な構成で製作誤差を確実に排除でき、コストを抑えつつ製作精度を確保できる。
【００１７】
また、本発明は、トンネル掘削面に沿って複数のセグメントをトンネルの周方向に隣接配置し、これらセグメントの前記周方向の端部に各々設けられた継手部材同士を相互に連結することにより組み立てられるセグメントの継手構造であって、
前記セグメントは、コンクリート内に前記トンネルの周方向に沿って延在する主鋼材を有してなり、前記周方向における前記主鋼材の両端には、各々前記継手部材が当該主鋼材に対して前記周方向に位置調整可能な調整手段を介して取り付けられており
前記調整手段は、
前記継手部材に設けられ、前記主鋼材の両端における端部を挿入するように係合させる係合部と、
前記係合部と前記主鋼材の端部との間に充填される硬化性の充填材と、を有して構成され、
前記主鋼材の端部を前記係合部に挿入または載置した状態で前記充填材が充填されており、前記継手部材が当該主鋼材に対して前記周方向の任意の位置で固定されており、
前記主鋼材の端部および前記係合部を貫通する貫通孔が設けられ、
前記主鋼材の端部を前記係合部に挿入した状態で、当該貫通孔に挿通部材が挿通されていることを特徴とする。
【００１８】
これによれば、係合部に対する主鋼材の端部の挿入量を調整しながら充填材を充填するという簡単な構成によって寸法調整が可能となるので、コストを抑えつつ、製作精度を確保できる。
とりわけ、充填材としてウレタン樹脂を採用することで係合部に対する主鋼材の端部の接合強度を向上できる。
さらに、主鋼材が異形鉄筋である場合、この鉄筋の表面に予め凹凸が設けられているため、充填材が充填された係合部から主鋼材の端部が抜け出たり、充填材が流れ出したりすることを防止できる。
【００１９】
また、主鋼材の端部と継手部材との間に挿通部材が設けられているため、継手部材に作用する力を挿通部材によって主鋼材に確実に伝達できるので、力の伝達機能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、簡単な構成によって寸法調整可能とすることでコストを抑えつつ、製作精度を確保できると共に、継手部材に作用する引張力・圧縮力のいずれかまたは両方を直接主鋼材に伝達できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態におけるセグメントを一端側から見て示す斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるセグメントを他端側から見て示す斜視図である。
【図３】図１のセグメントの主鋼材と継手部材を示す斜視図である。
【図４】主鋼材が主筋である場合の端部と継手部材との定着形態のバリエーションを示し、（ａ）は第１実施形態、（ｂ）は第２実施形態、（ｃ）は第３実施形態、（ｄ）は第４実施形態を示す部分的断面図である。
【図５】第５実施形態におけるセグメントを一端側から見て示す斜視図である。
【図６】第５実施形態におけるセグメントを他端側から見て示す斜視図である。
【図７】主鋼材が鋼板である場合の端部と継手部材との定着形態のバリエーションを示し、（ａ）は第５実施形態、（ｂ）は第６実施形態、（ｃ）は第７実施形態を示す部分的断面図である。
【図８】主鋼材が鋼板である場合の端部と継手部材との定着形態のバリエーションを示し、（ａ）は第８実施形態、（ｂ）は第９実施形態を示す部分的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係るセグメントの継手構造の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うセグメントの継手構造もまた本発明の技術思想に含まれる。
【００２７】
＜第１実施形態＞
図１および図２に示すように、本実施形態のセグメント１は、トンネル掘削面に沿って複数が隣接配置され、トンネル周方向の端部に設けられた継手部２同士を相互に連結することにより、環状（円筒状）に組み立てられる覆工体を構築する。
【００２８】
このセグメント１は、内部にトンネル周方向に沿って配置される主鋼材としての主筋３を備えた鉄筋籠３０が、硬化コンクリート体からなるセグメント本体４中に埋設された鉄筋コンクリート製のＲＣ構造からなり、所定の幅の円筒を周方向に沿って、複数に分割した湾曲形状の曲面版で形成されている。
【００２９】
セグメント本体４は、円弧状に屈曲した上面４ａ，下面４ｂと、トンネル軸方向に設置される前端面４ｃ，後端面４ｄと、トンネル周方向に設置される左端面４ｅ，右端面４ｆを有している。セグメント本体４の下面４ｂの中央部には、図示省略のエレクター装置に把持させるための把持金物が埋設されることで、セグメント１を環状ないしは円筒状に組立てる際に、把持し易くなっている。
【００３０】
また、セグメント本体４の後端面４ｄには例えばピン等の雄継手４ｇが装着され、前端面４ｃには雄継手４ｇと嵌合する凹部等の雌継手（不図示）が設けられており、リング継手を構成する。これにより、セグメント１は、トンネル軸方向に隣接する覆工体のリング間を締結する。
【００３１】
継手部２は、トンネル周方向に作用する圧縮力・引張力のいずれかまたは両方を主鋼材（主筋）へと伝達するように機能するもので、セグメント１のトンネル周方向に設置される左右両端面４ｅ，４ｆに、それぞれ同一構成のものが一対で配置されている。本実施形態の場合、鋼製で矩形柱状の継手部材である継手金具２０が、左右両端面４ｅ，４ｆにおけるトンネル径方向の外周側と内周側とにそれぞれ２つずつ（一面に４か所ずつ）設けられている。
【００３２】
また、セグメント１の左右両端面４ｅ，４ｆにおけるトンネル径方向の継手金具２０，２０の間には、トンネル周方向に隣接設置されるセグメント１，１同士を接合するために互いに嵌合する水平コッター式等の補助継手部２１が設けられている。なお、この補助継手部２１は、トンネル周方向に隣接設置される二つのセグメント１，１のＣ型金物にコッターと呼ばれる楔状のＨ型金物を挿入して締結する一般的な構造からなるため、ここでは詳細な説明は省略するものとする。なお、本実施形態のセグメント１の場合、トンネル周方向および軸方向に隣接配置されたセグメント１同士の締結が、トンネル軸方向の直線運動のみで可能となっており、セグメント１の自動組み立てに適している。
【００３３】
ここで、本実施形態のセグメント１が備える継手構造について説明する。
具体的に、図３に示すように、セグメント１において、主筋３とそのトンネル周方向における両端の端部に設けられる継手金物２０，２０とが予め一体化され、主筋ユニット３１として構成されている。すなわち、本実施形態の場合、セグメント１は、主筋３が３本を１組として平行に一列状態に配列されており、その両端の端部にそれぞれ継手部２を構成する一対の継手金具２０が、当該主筋３に対してトンネル周方向に位置調整可能な調整手段５０を介して取り付けられた継手構造を備えている。
【００３４】
この調整手段５０は、例えば図４（ａ）に示すように、主筋３の両端における端部と継手金具２０とを連結するように設けられ、これら主筋３の端部に取り付けられたスリーブ５１と継手金物２０とにそれぞれ設けられた雌螺子５１ａ，２０ａに螺合される雄螺子５２と、雄螺子５２の主筋３側に螺合される第１ナット５３と、雄螺子５２の継手金物２０側に螺合される第２ナット５４と、を有して構成される伸縮自在な構造からなる。
【００３５】
そして、雌螺子５１ａ，２０ａに対する雄螺子５２の螺合量を調整した状態で、第１ナット５３を主筋３側に、第２ナット５４を継手金物２０側に締め付けることによって、継手金物２０を主筋３に対してトンネル周方向の任意の位置で固定するようになっている。
【００３６】
図１および図２に示したセグメント１には、４組の主筋ユニット３１が用いられており、各継手金具２０が、セグメント１の左右両端面４ｅ，４ｆの上下左右方向に所定の間隔を隔てて、２列２段状に位置するように図示省略する型枠にセットされ、型枠内にコンクリートを打設して、打設したコンクリートが硬化した後に脱型することにより、セグメント１が製作される。
【００３７】
このとき、各継手金具２０は、調整手段５０を介して主筋ユニット３１を連結する面とは反対側の一面が、セグメント１の左右両端面４ｅ，４ｆに臨んで配置される。なお、この主筋ユニット３１の数や配列状態は、２列２段に限ることはなく、セグメント１に要求される性能に応じて適宜選択すれば良い。
【００３８】
以上、説明したように、本実施形態のセグメント１によれば、トンネル周方向における主筋３の両端の端部と継手金物２０とが、トンネル周方向に位置調整可能な調整手段５０を介して取り付けられているので、簡単な構成によってトンネル周方向における寸法調整が可能となる。これにより、コストを抑えつつ、セグメント１の製作精度を確保できる。これと共に、セグメント１のトンネル周方向における接合面において、継手金物２０（継手部２）に作用する圧縮力を直接主筋３（主筋ユニット３１）に伝達できる。
【００３９】
なお、本発明のセグメント１およびその継手構造は、上述した実施形態に限ることはない。要は、トンネル掘削面に沿って複数のセグメントをトンネルの周方向に隣接配置し、これらセグメントの周方向の端部に各々設けられた継手部材同士を相互に連結することにより環状に組み立てられるセグメントの継手構造であって、当該セグメントは、コンクリート内にトンネルの周方向に沿って延在する主鋼材を有してなり、周方向における主鋼材の両端には、各々継手部材が当該主鋼材に対して周方向に位置調整可能な調整手段を介して取り付けられているものであれば、この他種々のセグメントおよびその継手構造を広く適用することができる。例えば、以下に説明する第２実施形態〜第８実施形態のセグメントもその一例として挙げられる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
ここで、本発明に係るセグメントおよびその継手構造の第２実施形態について説明する。第２実施形態に係るセグメントおよびその継手構造は、図４（ａ）との対応部分に同一符号を付した図４（ｂ）に示すように、調整手段５０の構成において、矩形柱状の継手金具２０に換わって断面Ｃ型の継手金物２２が、セグメント１の左右両端面４ｅ，４ｆに臨んで配置されることを除き、上述した第１実施形態とほぼ同様に構成されている。
【００４１】
すなわち、第２実施形態のセグメント１が備える調整手段５０は、トンネル周方向に隣接配置されるセグメント１，１間の接合面において、対向する左右端面４ｅ，４ｆに臨んで配置される継手金物２２，２２が断面Ｃ型の形状をなしており、これら継手金物２２，２２にコッター等の楔状のＨ型金物を挿入することで、これらセグメント１，１同士を接合する。このとき、継手金物２２を有する継手構造では、上述の第１実施形態の継手構造と同様にトンネル周方向に位置調整可能であり、これを備えたセグメント１もまた、上述の第１実施形態のセグメント１と同様に製作される。
【００４２】
以上、説明したように、本実施形態のセグメント１によれば、トンネル周方向における主筋３の両端の端部と継手金物２２とが、トンネル周方向に位置調整可能な調整手段５０を介して取り付けられているので、簡単な構成によってトンネル周方向における寸法調整が可能となる。これにより、コストを抑えつつ、セグメント１の製作精度を確保できる。これと共に、セグメント１のトンネル周方向に隣接配置される接合面間において、コッター等の楔状のＨ型金物を挿入することによって、これらセグメント１，１同士を接合するので、継手金物２２（継手部２）に作用する引張力・圧縮力の両方を、直接主筋３（主筋ユニット３１）に伝達できる。
【００４３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明に係るセグメントおよびその継手構造の第３実施形態について説明する。第３実施形態に係るセグメントおよびその継手構造は、図４（ａ）との対応部分に同一符号を付した図４（ｃ）に示すように、調整手段５０の構成において、矩形柱状の継手金具２０の形状が異なることを除き、上述した第１実施形態とほぼ同様に構成されている。
【００４４】
すなわち、第３実施形態のセグメント１が備える調整手段５０は、継手金物２０と一体に設けられ、主筋３の両端における端部を挿入するように係合させる係合部２３と、この係合部２３と主筋３の端部との間に充填される硬化性の充填材６と、を有して構成されている。この係合部２３はスリーブ状の係合部本体２３ａに開口された係合孔２３ｂに主筋３の端部が挿入され、主筋３の端部を係合孔２３ｂに挿入した状態で、係合部２３に対する挿入量を調整しながら、当該係合部２３に設けられた注入孔２３ｃを介してモルタルまたはウレタン樹脂等の樹脂材からなる充填材６を充填することにより、継手金物２０を当該主筋３に対してトンネル周方向の任意の位置で固定するようになっている。換言すれば、この第３実施形態の継手構造では、上述の第１実施形態の継手構造と同様にトンネル周方向に位置調整可能であり、これを備えたセグメント１もまた、上述の第１実施形態のセグメント１と同様に製作される。
【００４５】
以上、説明したように、本実施形態のセグメント１によれば、トンネル周方向における主筋３の両端の端部と継手金物２０とが、トンネル周方向に位置調整可能な調整手段５０を介して取り付けられているので、簡単な構成によってトンネル周方向における寸法調整が可能となる。これにより、コストを抑えつつ、セグメント１の製作精度を確保できる。これと共に、セグメント１のトンネル周方向に隣接配置される接合面間において、継手金物２０（継手部２）に作用する圧縮力を直接主筋３（主筋ユニット３１）に伝達できる。
【００４６】
＜第４実施形態＞
次に、本発明に係るセグメントおよびその継手構造の第４実施形態について説明する。第４実施形態に係るセグメントおよびその継手構造は、図４（ｂ）との対応部分に同一符号を付した図４（ｄ）に示すように、調整手段５０の構成において、継手金物２２と一体に、主筋３の端部を挿入するように係合させる係合部２３が設けられていることを除き、上述した第２実施形態とほぼ同様に構成されている。
【００４７】
すなわち、第４実施形態のセグメント１が備える調整手段５０は、トンネル周方向に隣接配置されるセグメント１，１間の接合面において、対向する左右端面４ｅ，４ｆに臨んで配置される継手金物２２，２２が断面Ｃ型の形状をなしており、これら継手金物２２，２２にコッター等の楔状のＨ型金物を挿入することで、これらセグメント１，１同士を接合する。
【００４８】
また、この調整手段５０は、継手金物２２と一体に設けられ、主筋３の両端における端部を挿入するように係合させる係合部２３と、この係合部２３と主筋３の端部との間に充填される硬化性の充填材６と、を有して構成されている。この係合部２３はスリーブ状の係合部本体２３ａに開口された係合孔２３ｂに主筋３の端部が挿入され、主筋３の端部を係合孔２３ｂに挿入した状態で、係合部２３に対する挿入量を調整しながら、当該係合部２３に設けられた注入孔２３ｃを介してモルタルまたはウレタン樹脂等の樹脂材からなる充填材６を充填することにより、継手金物２２を当該主筋３に対してトンネル周方向の任意の位置で固定するようになっている。換言すれば、この第４実施形態の継手構造では、上述の第２および第３実施形態の継手構造と同様にトンネル周方向に位置調整可能であり、これを備えたセグメント１もまた、上述の第２実施形態のセグメント１と同様に製作される。
【００４９】
以上、説明したように、本実施形態のセグメント１によれば、トンネル周方向における主筋３の両端の端部と継手金物２２とが、トンネル周方向に位置調整可能な調整手段５０を介して取り付けられているので、簡単な構成によってトンネル周方向における寸法調整が可能となる。これにより、コストを抑えつつ、セグメント１の製作精度を確保できる。これと共に、セグメント１のトンネル周方向に隣接配置される接合面間において、コッター等の楔状のＨ型金物を挿入することによって、これらセグメント１，１同士を接合するので、継手金物２２（継手部２）に作用する引張力・圧縮力の両方を、直接主筋３（主筋ユニット３１）に伝達できる。
【００５０】
＜第５実施形態＞
次に、本発明に係るセグメントおよびその継手構造の第５実施形態について説明する。図１および図２との対応部分に同一符号を付した図５および図６に示すように、第５実施形態に係るセグメント１０およびその継手構造は、内部にトンネル周方向に沿って配置される主鋼材としての主筋３に換えて、Ｈ型等の形状をなす鋼材（鋼板７０）を備える点と、調整手段５０の構成が異なる点を除き、上述した第１実施形態のセグメント１およびその継手構造とほぼ同様に構成されている。
【００５１】
すなわち、第５実施形態のセグメント１０は、鋼板７０を備える鉄筋籠３０が、硬化コンクリート体からなるセグメント本体４中に埋設された鉄筋鉄骨コンクリート製のＳＲＣ構造からなり、所定の幅の円筒を周方向に沿って、複数に分割した湾曲形状の曲面版で形成されている。
【００５２】
また、セグメント１０が備える継手金具８０は、図４（ａ）との対応部分に同一符号を付した図７（ａ）に示すように、調整手段５０を介して鋼板７０を連結するスリット８１とは反対側の継手部２を構成する一面が、２列２段の配列状態でセグメント１０の左右両端面４ｅ，４ｆに臨んで配置される。なお、このセグメント１０の左右両端面４ｅ，４ｆに臨んで配置される鋼板７０の端部の数や配列状態は、２列２段に限ることはなく、セグメント１に要求される性能に応じて適宜選択すれば良い。
【００５３】
このセグメント１０の継手構造は、継手金具８０と一体に設けられ、鋼板７０の両端における端部を添接するためのスリット８１と、スリット８１を貫通するように設けられ、鋼板７０を固定するための固定部材のうちのボルト７を挿通させる第１挿通孔８１ａと、鋼板７０の端部を貫通するように設けられ、ボルト７を挿通させる第２挿通孔７０ａと、を有して構成されている。スリット８１は、継手金具本体８０ａに設けられており、第１および第２挿通孔８１ａ，７０ａの少なくとも一方がトンネル周方向に延在する長孔形状で構成されている。
【００５４】
そして、スリット８１に対する鋼板７０の端部の差し込み量を調整した状態で、固定部材であるボルト７およびナット８によって、継手金具８０を鋼板７０に対してトンネル周方向の任意の位置で固定するようになっている。換言すれば、この第５実施形態の継手構造では、上述の第１実施形態の継手構造と同様にトンネル周方向に位置調整可能であり、これを備えたセグメント１０もまた、上述の第１実施形態のセグメント１と同様に製作される。
【００５５】
以上、説明したように、本実施形態のセグメント１０によれば、トンネル周方向における鋼板７０の両端の端部と継手金物８０とが、トンネル周方向に位置調整可能な調整手段５０を介して取り付けられているので、簡単な構成によってトンネル周方向における寸法調整が可能となる。これにより、コストを抑えつつ、セグメント１０の製作精度を確保できる。これと共に、セグメント１０のトンネル周方向における接合面において、継手金物８０（継手部２）に作用する圧縮力を直接鋼板７０に伝達できる。
【００５６】
＜第６実施形態＞
次に、本発明に係るセグメントおよびその継手構造の第６実施形態について説明する。第６実施形態に係るセグメントおよびその継手構造は、図７（ａ）との対応部分に同一符号を付した図７（ｂ）に示すように、調整手段５０の構成において、矩形柱状の端部がセグメント１０の左右両端面４ｅ，４ｆに臨んで配置される継手金具８０に換わって、断面Ｃ型の継手金物８２が、セグメント１０の左右両端面４ｅ，４ｆに臨んで配置されることを除き、上述した第５実施形態とほぼ同様に構成されている。
【００５７】
すなわち、第６実施形態のセグメント１０が備える調整手段５０は、トンネル周方向に隣接配置されるセグメント１０，１０間の接合面において、対向する左右端面４ｅ，４ｆに臨んで配置される継手金物８２，８２が断面Ｃ型の形状をなしており、これら継手金物８２，８２にコッター等の楔状のＨ型金物を挿入することで、これらセグメント１０，１０同士を接合する。このとき、継手金物８２を有する継手構造では、上述の第５実施形態の継手構造と同様にトンネル周方向に位置調整可能であり、これを備えたセグメント１０もまた、上述の第５実施形態のセグメント１０と同様に製作される。
【００５８】
以上、説明したように、本実施形態のセグメント１０によれば、トンネル周方向における鋼板７０の両端の端部と継手金物８２とが、トンネル周方向に位置調整可能な調整手段５０を介して取り付けられているので、簡単な構成によってトンネル周方向における寸法調整が可能となる。これにより、コストを抑えつつ、セグメント１０の製作精度を確保できる。これと共に、セグメント１０のトンネル周方向に隣接配置される接合面間において、コッター等の楔状のＨ型金物を挿入することによって、これらセグメント１０，１０同士を接合するので、継手金物８２（継手部２）に作用する引張力・圧縮力の両方を、直接鋼板７０に伝達できる。
【００５９】
＜第７実施形態＞
次に、本発明に係るセグメントおよびその継手構造の第７実施形態について説明する。第７実施形態に係るセグメントおよびその継手構造は、図７（ａ）との対応部分に同一符号を付した図７（ｃ）に示すように、継手金物８５の形状が異なる点と、ボルト７やナット８が設けられていない点、継手金物８５と鋼板７０の端部との間に充填材６が充填される点とを除き、上述した第５実施形態のセグメント１０およびその継手構造とほぼ同様に構成されている。
【００６０】
すなわち、第７実施形態のセグメント１０の継手金具８５は、セグメント１０の左右両端面４ｅ，４ｆに臨んで配置される継手部２側とは反対側に上面が開口した係合部８５ａが設けられている。そして、この係合部８５ａに充填材６を介して鋼板７０の端部が取り付けられ、充填材６を充填する量を任意に変更することにより、継手金具８５を鋼板７０に対してトンネル周方向の任意の位置で固定するようになっている。換言すれば、この第７実施形態の継手構造では、上述の第５実施形態の継手構造と同様にトンネル周方向に位置調整可能であり、これを備えたセグメント１０もまた、上述の第５実施形態のセグメント１０とほぼ同様に製作される。
【００６１】
以上、説明したように、本実施形態のセグメント１０によれば、トンネル周方向における鋼板７０の両端の端部と継手金物８５とが、トンネル周方向に位置調整可能な調整手段５０を介して取り付けられているので、簡単な構成によってトンネル周方向における寸法調整が可能となる。これにより、コストを抑えつつ、セグメント１０の製作精度を確保できる。これと共に、セグメント１０のトンネル周方向における接合面において、継手金物８５（継手部２）に作用する圧縮力を直接鋼板７０に伝達できる。
【００６２】
＜第８実施形態＞
次に、本発明に係るセグメントおよびその継手構造の第８実施形態について説明する。第８実施形態に係るセグメントおよびその継手構造は、上述した第７実施形態に係るセグメント１０の継手構造に比較して、一面せん断強度を向上させるものであり、図７（ａ）との対応部分に同一符号を付した図８（ａ）に示すように、固定部材としてのボルト７およびナット８に換えてピン９が設けられる点と、継手金物８０のスリット８１に鋼板７０の端部を添接した状態で、これらスリット８１と鋼板７０の端部との間に充填材６が充填される点とを除き、上述した第５実施形態のセグメント１０およびその継手構造とほぼ同様に構成されている。
【００６３】
具体的に、この継手金物８０はスリーブ状の継手金物本体８０ａに開口された係合部としてのスリット８１に鋼板７０の端部が挿入され、スリット８１に対する鋼板７０の端部の差し込み量を調整した状態で、スリット８１および鋼板７０を貫通するトンネル周方向に延在する長孔形状の貫通孔８１ａ，７０ａに挿通部材としてのピン９を挿通させることによって、鋼板７０の端部に対し、継手金物８０を仮止めするようになっている。そして、この状態において、スリット８１と鋼板７０との間に充填材６を充填することで、継手金物８０を当該鋼板７０に対してトンネル周方向の任意の位置で固定するようになっている。換言すれば、この第７実施形態の継手構造では、上述の第５実施形態の継手構造と同様にトンネル周方向に位置調整可能であり、これを備えたセグメント１０もまた、上述の第５実施形態のセグメント１０と同様に製作される。
【００６４】
以上、説明したように、本実施形態のセグメント１０によれば、スリット８１に対する鋼板７０の端部の差し込み量を調整した状態で、スリット８１と鋼板７０との間に充填材６を充填すると共に、ピン９によって継手金物８０を係合することで、継手金物８０を当該鋼板７０に対してトンネル周方向の任意の位置で固定するため、鋼板７０に対して継手金物８０をトンネル周方向の任意の位置で固定できると共に、継手金物８０と鋼板７０との間の力の伝達を向上させることができる。しかも、継手金物８０と鋼板７０とがピン９によって係合されているため、継手金物８０から鋼板７０へと圧縮力を確実に伝達することができる。これにより、簡単な構成によって寸法調整可能とすることでコストを抑えつつ、製作精度を確保できる。これと共に、セグメント１０のトンネル周方向における接合面において、継手金物８０（継手部２）に作用する圧縮力をピン９によって鋼板７０に確実に伝達できるので、力の伝達機能を向上させることができる。
【００６５】
＜第９実施形態＞
次に、本発明に係るセグメントおよびその継手構造の第９実施形態について説明する。第９実施形態に係るセグメントおよびその継手構造は、図７（ｂ）との対応部分に同一符号を付した図８（ｂ）に示すように、固定部材としてのボルト７およびナット８に換えてピン９が設けられる点と、継手金物８２のスリット８１に鋼板７０の端部を添接した状態で、これらスリット８１と鋼板７０の端部との間に充填材６が充填される点とを除き、上述した第６実施形態のセグメント１０およびその継手構造とほぼ同様に構成されている。
【００６６】
具体的に、この継手金物８２はスリーブ状の継手金物本体８０ａに開口されたスリット８１に鋼板７０の端部が挿入され、スリット８１に対する鋼板７０の端部の差し込み量を調整した状態で、スリット８１および鋼板７０を貫通する貫通孔８１ａ，７０ａにピン９を挿通させることによって、鋼板７０の端部に対し、継手金物８０を仮止めするようになっている。そして、この状態において、スリット８１と鋼板７０との間に充填材６を充填することで、継手金物８２を当該鋼板７０に対してトンネル周方向の任意の位置で固定するようになっている。換言すれば、この第８実施形態の継手構造では、上述の第６実施形態の継手構造と同様にトンネル周方向に位置調整可能であり、これを備えたセグメント１０もまた、上述の第６実施形態のセグメント１０と同様に製作される。
【００６７】
以上、説明したように、本実施形態のセグメント１０によれば、トンネル周方向における鋼板７０の両端の端部と継手金物８２とが、トンネル周方向に位置調整可能な調整手段５０を介して取り付けられているので、簡単な構成によってトンネル周方向における寸法調整が可能となる。これにより、コストを抑えつつ、セグメント１０の製作精度を確保できる。これと共に、セグメント１０のトンネル周方向に隣接配置される接合面間において、コッター等の楔状のＨ型金物を挿入することによって、これらセグメント１０，１０同士を接合するので、継手金物８２（継手部２）に作用する引張力・圧縮力の両方を、鋼板７０に伝達できる。
【００６８】
なお、上述した各実施形態では、トンネル掘削面に沿って複数が隣接配置され、トンネル周方向の端部に設けられた継手部２同士を相互に連結することにより、環状（円筒状）に組み立てられる覆工体を構築するセグメント１，１０を一例として挙げたが、本発明はこれに限ることはない。すなわち、覆工体の形状としては円形に限らず、この他、楕円形状や多角形状等の周をなす種々の形状を広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１，１０…セグメント，  ２…継手部，  ３…主筋（主鋼材），  ４…セグメント本体，  ４ｇ…プッシュグリップ，  ６…充填材，  ７…ボルト（固定部材），  ８…ナット（固定部材），  ９…ピン（挿通部材），  ２０，２２，８０，８２，８５…継手金物，  ２１…補助継手部，  ２３，８５ａ…係合部，  ２３ａ…係合部本体，  ２３ｂ…係合孔，  ２３ｃ…注入孔，  ３０…鉄筋籠，  ３１…主筋ユニット，  ５０…調整手段，  ５１…スリーブ，  ５１ａ，２０ａ…雌螺子，  ５２…雄螺子，  ５３…第１ナット，  ５４…第２ナット，  ７０…鋼板（主鋼材），  ７０ａ…挿通孔，  ８０ａ…継手金物本体，  ８１…スリット，  ８１ａ，７０ａ…貫通孔
【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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