(57)【要約】【課題】  セグメントの内周面側に裏込材注入孔の注入口を設けることなく掘削壁面とトンネル覆工との間の隙間に対する裏込材の注入を可能にして、一次覆工のみによるトンネル覆工部構造物の構築に適したセグメントを提供する。【解決手段】  六角形セグメントS'の前端面中央部に、裏込材の吐出孔2'を該前端面からセグメントの前後端面間の中程に達する位置まで一側方に傾斜した状態で設けると共にこの吐出孔2'の先端から該セグメントS'の外周面に開口する吐出口2aを設け、さらに、この吐出孔2'に平行してセグメントS'の前後端面間に貫通する裏込材注入孔1'を設けて先に組み立てた六角形セグメントS'の前端面に次の六角形セグメントS'の後端面を接合させた時に、このセグメントS'の注入孔1'を先に組み立てたセグメントS'の吐出孔2'に連通させるように構成している。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後端面が互いに平行な平面形状が六角形状のコンクリート製セグメントであって、前端面における横幅方向の中央部から内部に向かって、該セグメントの一側方に傾斜した裏込材吐出孔を前後端面間の中間部に達する深さまで設けられていると共にこの裏込材吐出孔の先端をセグメントの外周面に向かって屈曲させてセグメントの外周面に開口する吐出口に形成してあり、さらに、裏込材吐出孔に平行して上記前端面から後端面における横幅方向の中央部に貫通した裏込材注入孔を設けて、後端面に開口させたこの裏込材注入孔の後端開口部を先に組み立てたセグメントの裏込材吐出孔の前端開口部に連通させるように構成していることを特徴とするコンクリート製セグメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド工法によって掘削されたトンネル掘削壁面を覆工する平面形状が六角形状のコンクリート製セグメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シールド工法においては、シールド掘削機によって掘削したトンネル掘削壁面にセグメントを組み立てて、掘削壁面とセグメントとの間の隙間に裏込材を注入することより地山の崩壊を防止している。掘削壁面とセグメントとの間の隙間に裏込材を注入するには、例えば、特許文献１に記載されているように、セグメントの適所に、該セグメントの内外周面間に貫通する裏込材注入孔を設けておき、シールド掘削機のスキンプレートにおけるテール部内でセグメントを組み立ててシールド掘削機の掘進に従ってテール部から掘削壁面側に押し出した時に、トンネル内側から上記裏込材注入孔を通じて裏込材を注入することが行われている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５４−２２９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、裏込材注入孔をセグメントの内外周面間に亘って貫通させておくと、該裏込材注入孔の注入口がトンネル内に露呈した状態となるので、この注入口を閉塞してセグメントの内周面を面一状態に補修する必要がある。特に、近年、コンクリート製のセグメントを使用した場合には、二次覆工を省略して一次覆工により構成されたトンネルをそのまま構造物として使用する例が増加しているが、このような一次覆工のみにより構成されたトンネル構造物ではセグメントの内外面間に亘って上述したような裏込材注入孔を貫通状態で設けておくことは好ましくない。
【０００５】
このため、セグメントに裏込材注入孔を設けておくことなく、図４、図５に示すように、スキンプレート10のテール部の外周面における上周部に裏込材注入管20を装着しておき、機内側からこの裏込材注入管20を通じてトンネル掘削壁面と覆工したセグメントＳとの間に裏込材を注入することも行われているが、このような裏込材注入管20をスキンプレート10の外周面に装着しておくと、シールド掘削機の方向修正時には、掘削壁面から大きな抵抗力を受けて方向修正が困難となり、また、発進立坑の坑口からシールド掘削機が発進する際に、坑口に周設している止水パッキンを円形状のスキンプレート20の外周面に全面的に摺接させることができず、その外周面から突出している上記裏込注入管と止水パッキンとの間に間隙が生じてその間隙部分に対する止水処理が困難であるといった問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは裏込材注入孔をセグメントの内外周面間に亘って貫通させることなく、セグメントの前端面から内部を通じてトンネル掘削壁面と該掘削壁面に覆工したセグメントとの間に裏込材を注入できるようにした平面形状が六角形状のコンクリート製セグメントを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すために、本発明のコンクリート製セグメントは、請求項１に記載したように、前後端面が互いに平行な平面形状が六角形状のコンクリート製セグメントであって、前端面における横幅方向の中央部から内部に向かって、該セグメントの一側方に傾斜した裏込材吐出孔を前後端面間の中間部に達する深さまで設けられていると共にこの裏込材吐出孔の先端をセグメントの外周面に向かって屈曲させてセグメントの外周面に開口する吐出口に形成してあり、さらに、裏込材吐出孔に平行して上記前端面から後端面における横幅方向の中央部に貫通した裏込材注入孔を設けて、後端面に開口させたこの裏込材注入孔の後端開口部を先に組み立てたセグメントの裏込材吐出孔の前端開口部に連通させるように構成している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の六角形状のコンクリート製セグメントによれば、セグメントの前端面における横幅方向の中央部から内部に向かって、該セグメントの一側方に傾斜した裏込材吐出孔を前後端面間の中間部に達する深さまで設けられていると共にこの裏込材吐出孔の先端をセグメントの外周面に向かって屈曲させてセグメントの外周面に開口する吐出口に形成してあり、さらに、裏込材吐出孔に平行して上記前端面から後端面における横幅方向の中央部に貫通した裏込材注入孔を設けて、後端面に開口させたこの裏込材注入孔の後端開口部を先に組み立てたセグメントの裏込材吐出孔の前端開口部に連通させるように構成しているので、シールド掘削機のスキンプレートのテール部内で組み立てたセグメントの前端面に開口している裏込材注入孔の注入口を通じて裏込材を該注入孔に注入することによって、先に組み立てたセグメントに設けている裏込材吐出孔を通じてトンネル掘削壁面と該掘削壁面に施工したセグメントとの間の隙間に裏込材を簡単且つ確実に注出させることができる。
【０００９】
このように、裏込材注入孔の注入口はセグメントの前端面に設けられていて、トンネル側に露呈していないので、注入後にはその注入口を閉塞して平滑な面に補修する必要はなく、従って、二次覆工を省略した一次覆工のみによるトンネル構造物の構築に適していると共に、特に、平面形状が六角形状のコンクリート製セグメントの場合には、平面形状の矩形状のコンクリート製セグメントのようなトンネル内に向かって露呈するボルトボックスが設けられていないので、一次覆工により構成されたトンネル覆工をそのままトンネル構造物として使用することができる。
【００１０】
さらに、平面形状が六角形状のコンクリート製セグメントの場合には、先に組み立てたセグメントの前端面に次のセグメントの後端面を全面的に接合させた状態となるように組み立てられるものであるから、セグメントの後端面にける横幅方向の中央部に開口した後端開口部を先に組み立てたセグメントの前端面における横幅方向の中央部に開口させた裏込材注入孔に順次、確実に連通させた状態にしながら裏込材の注入作業を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１は平面形状が六角形状のコンクリート製セグメントによってトンネル覆工を行っている状態の一部の簡略斜視図、図２はその平面図、図３は縦断側面図であって、この六角形状のセグメントS'は、一定厚みを有すると共に前後端面3a、3bが互いに平行で同一長さに形成されてあり、両側端面は上記前後端面3a、3bの両側端にそれぞれ連続したＶ字状の前後傾斜端面3c、3dに形成され且つこの両側の前後傾斜端面3c、3dの先端間に亘ってトンネルの周方向に円弧状に湾曲している。
【００１２】
この六角形状のセグメントS'の前端面3aにおける長さ（横幅）方向の中央部から内部に向かって、該セグメントS'の一側方に傾斜した裏込材吐出孔2'を前後端面間の中間部に達する深さまで設けられていると共にこの裏込材吐出孔2'の先端（後端）をセグメントS'の外周面に向かって屈曲させてセグメントS'の外周面に開口する吐出口2aに形成してあり、さらに、セグメントS'の前端面3aにおいて、この裏込材吐出孔2'から他側方に一定間隔を存した部分に該裏込材吐出孔2'と同一傾斜角度でもってこの裏込材吐出孔2'と平行する裏込材注入孔1'を前後端面3a、3b間に貫通させた状態で設けている。そして、この裏込材注入孔1'の出口側、即ち、セグメントS'の後端面に開口している開口部は該セグメントS'の後端面3bにおける長さ（横幅）方向の中央部に位置するように設けられている。
【００１３】
従って、この裏込材注入孔1'の出口と上記裏込材吐出孔2'の入口とはトンネル長さ方向に平行な直線上に配設されてあり、セグメントS'、S'同士を前後に接合、連結した場合には、先行する側のセグメントS'の裏込材吐出孔2'の入口に後続する側のセグメントS'の裏込材注入孔1'の出口が連通するように構成している。
【００１４】
さらに、裏込材注入孔1'の前端開口部と裏込材吐出孔2'の前端開口部には、上記矩形状のセグメントS1〜S3と同様に、螺筒からなる接続金具４が埋設されていると共に、上記裏込材注入孔1'の後端開口部には凹形状の受金具５が埋設されてあり、この受金具５と上記裏込材吐出孔２側の接続金具４とをニップル６によって接続可能に構成している。また、裏込材注入孔1'の前端部内には注入方向にのみ裏込材を通過させる逆止弁７が装着されている。
【００１５】
このように構成したセグメントS'は、シールド掘削機のスキンプレート10におけるテール部内で天端部側に配した状態で他の六角形セグメントＳと共にリング状に組み立てられる。この際、先に組み立てた１リング分のトンネル覆工部における天端側に配した上記セグメントS'の前端面3aに、次のセグメントS'の後端面を3bを全面的に接合させることにより、先に組み立てたセグメントS'の裏込材吐出孔2'の前端開口部に次に組み立てたセグメントS'の裏込材注入孔1'の後端開口部を連通させる。
【００１６】
なお、裏込材注入孔1'と吐出孔2'との連結は、図３に示すように、裏込材吐出孔2'の前端開口部に埋設している接続金具４にニップル６を螺合させることにより取り付け、このニップル６を裏込材注入孔1'に埋設している受金具５に挿嵌させることによって行われる。また、前後のセグメントS'、S'同士は、その対向端面の外側と内側とに装着しているシール材8a、8bを介して接合してあり、従って、接続部分から万一漏水しても、これらの内外シール材8a、8bによってトンネル内に流れ出るのを防止することができる。
【００１７】
こうして、先に組み立てた１リング分のトンネル覆工部に後続して次の１リング分のトンネル覆工部を組み立てたのち、シールド掘削機を掘進させることにより、先に組み立てた１リング分のトンネル覆工部を図３に示すようにテールシール11から僅かにトンネル掘削壁面ｔ側に押し出し、この状態にして、スキンプレート10内に組み立てられている上記セグメントS'の裏込材注入孔1'の前端開口部に埋設している接続金具４にニップル６とソケット９を介して裏込材圧送管12を接続する。
【００１８】
しかるのち、この裏込材圧送管12を通じて裏込材注入孔１に裏込材を圧送すると、裏込材は注入孔1'を通過してこの注入孔1'とリップル６を介して連結、連通している先に組み立てたセグメントS'の裏込材吐出孔2'に流入し、この吐出孔2'の吐出口2aからトンネル掘削壁面ｔとセグメント覆工の外周面間の隙間に流出、充填するものである。
【００１９】
以下、同様にして裏込材注入孔1'と吐出孔2'とを有する一つのセグメントS'を天端側に配して他の複数個のセグメントＳと共に１リング分のトンネル覆工部を順次組み立てながら前後に隣接するセグメントS'、S'における前側のセグメントS'の裏込材注入孔1'から後側のセグメントS'の吐出孔2'を通じてトンネル掘削壁面ｔとセグメント覆工との間に裏込材を注入、充填するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】六角形状のセグメントによってトンネル覆工を行っている状態の一部の簡略斜視図。
【図２】その平面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線縦断側面図。
【図４】従来例を示す要部の簡略縦断側面図。
【図５】その背面図。
【符号の説明】
【００２１】
S'  六角形状セグメント
1'  裏込材注入孔
2'  裏込材吐出孔
3a、3b  前後端面
４  接続金具
５  受金具
６  ニップル
【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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