(57)【要約】      （修正有）【課題】シールドセグメント工事用のセグメント同士がワンタッチ式継手により確実に結合されているか否かを、セグメント外部から容易に確認することができる。【解決手段】一方のセグメント１Ａの結合面に固定された管体２と、管体２から出入り可能な爪部材９と、他方のセグメント１Ｂの結合面に形成された、管体２が挿入される継手孔５とからなり、管体２を継手孔５内に挿入したときに、管体２から突出した爪部材９の係合面９Ａを他方のセグメント１Ｂの結合面の裏面に係合させることによって、両セグメント１Ａと１Ｂとを結合するものであって、一方のセグメント１Ａ内に、その外部から管体２に至るケーブル挿入孔１０を予め形成しておき、ケーブル挿入孔１０内に光ファイバーケーブル１１を挿入し、そして、光ファイバーケーブル１１から管体２内に光を照射し、係合面９Ａからの反射光に基づいて、両セグメント１Ａと１Ｂとの結合状態を確認する。【選択図】図１
2008002069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドセグメント工事用の一方のセグメントと他方のセグメントとを継手により結合したときの結合状態を、セグメント外部から確認する方法において、
前記継手は、前記一方のセグメントの結合面に固定された管体と、前記管体に内蔵された、弾性力により前記管体から出入り可能な爪部材と、前記他方のセグメントの結合面に形成された、前記管体が挿入される継手孔とからなり、前記管体を前記継手孔内に挿入したときに、前記管体から突出した前記爪部材の係合面を前記他方のセグメントの前記結合面の裏面に係合させることによって、前記両セグメントを結合するものであって、前記一方のセグメント内に、その外部から前記管体に至るケーブル挿入孔を予め形成しておき、前記ケーブル挿入孔内に光ファイバーケーブルを挿入し、そして、前記光ファイバーケーブルから前記管体内に光を照射し、前記係合面からの反射光に基づいて、前記両セグメントの結合状態を確認することを特徴とする、セグメント継手の結合状態確認方法。
【請求項２】
シールドセグメント工事用の一方のセグメントと他方のセグメントとを継手により結合したときの結合状態を、セグメント外部から確認する方法において、
前記継手は、前記一方のセグメントの結合面に固定された管体と、前記管体に内蔵された、弾性力により前記管体から出入り可能な爪部材と、前記他方のセグメントの結合面に形成された、前記管体が挿入される継手孔とからなり、前記管体を前記継手孔内に挿入したときに、前記管体から突出した前記爪部材の係合面を前記他方のセグメントの前記結合面の裏面に係合させることによって、前記両セグメントを結合するものであって、前記一方のセグメント内に、その外部から前記管体に至るケーブル挿入孔を予め形成しておき、前記ケーブル挿入孔内に光ファイバーケーブルを挿入し、そして、前記光ファイバーケーブルによる前記管体内の映像に基づいて、前記両セグメントの結合状態を確認することを特徴とする、セグメント継手の結合状態確認方法。
【請求項３】
前記光ファイバーケーブルにより前記係合面からの反射光が検出された場合には、前記両セグメントの結合状態が不完全であると判断し、前記係合面からの反射光が検出されなかった場合には、前記両セグメントの結合状態が完全であると判断することを特徴とする、請求項１記載の、セグメント継手の結合状態確認方法。
【請求項４】
前記係合面を着色することを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の、セグメント継手の結合状態確認方法。
【請求項５】
前記セグメントは、コンクリートセグメントまたは鋼材とコンクリートとの合成セグメントであることを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の、セグメント継手の結合状態確認方法。
【請求項６】
前記光ファイバーケーブルをゴムリングを介して前記ケーブル挿入孔内に挿入して、前記光ファイバーケーブルの脱落を防止することを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の、セグメント継手の結合状態確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、セグメント継手の結合状態確認方法、特に、トンネルを掘進する際に使用する覆工用セグメント同士を、例えば、ワンタッチ式継手により結合する場合、結合が確実に行われているか否かを、セグメント外部から容易に確認することができる、セグメント継手の結合状態確認方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネルを掘進する際に使用する覆工用セグメント同士を結合することができる継手としてワンタッチ式継手があり、このワンタッチ式継手の一例が特許文献１（特開２００６−４５９４０号公報）に開示されている。以下、このワンタッチ式継手を従来継手といい、図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図６は、従来継手を備えたコンクリートセグメントを示す概略斜視図、図７は、従来継手によるセグメント結合前の状態を示す断面図、図８は、従来継手によるセグメント結合後の状態を示す断面図、図９は、従来継手による不完全なセグメント結合状態を示す断面図である。
【０００４】
図６から図９において、１は、コンクリートセグメントである。以下、単にセグメントという。１Ａは、一方のセグメント、１Ｂは、一方のセグメント１Ａの軸方向（トンネル掘進方向）に結合される他方のセグメントである。２は、セグメント１の軸方向の一方の継手板３（結合面）に間隔をあけて突設された複数個（この例では４つ）の円筒状管体である。管体２には、１対の矩形状開口２Ａが対向して形成されている。図７に示すように、開口２Ａは、セグメント１の一方の継手板３から（Ｌ）だけ離れた位置に形成されている。（Ｌ）は、他方の継手板４の板厚とほぼ等しい。これは、セグメント連結後のセグメント結合部のクリアランスをなくすためである。他方の継手板４の、管体２と対向する位置には、円形状継手孔５が形成されている。継手孔５の内径は、管体２の外径とほぼ等しく、継手孔５の周囲には、カバー６により、管体２の先端部が入り込む空間（Ｓ）が形成されている。
【０００５】
７は、管体２内に嵌め込まれるストッパーである。ストッパー７は、弾性部材としてのコ字状板ばね８と板ばね８の外面に固定された一対の楔状爪部材９とからなっている。ストッパー７は、板ばね８を圧縮して押し込むことによって、容易に管体２内に嵌め込むことができる。板ばね８は、爪部材９より（Ｔ）だけ長くなっている。これは、爪部材９が管体２の開口２Ａに嵌まり込んだときの開口２Ａからの爪部材９の突出高さを制限するためである。すなわち、（Ｔ）部分がストッパーの役目を有し、爪部材９が開口２Ａから外れ出ることを防止する。爪部材９は、管体２の先端に向って先細りになっている。爪部材９の係合面９Ａは、これが開口２Ａからの突出するときに開口２Ａに当たらないように、若干傾斜（図７中、θで示す。）している。
【０００６】
このように構成されている、従来継手によりセグメント同士を連結するには、一方のセグメント１Ａの管体２を他方のセグメント１Ｂの継手孔６から空間（Ｓ）内に差し込む。このとき、ストッパー７の爪部材９は、継手孔４に当たって板ばね８の弾性力に抗して内側に変形し（図７中、一点鎖線で示す）、継手孔５から抜け出た後に、板ばね８の弾性力により元に復帰し、開口２Ａから突出する（図８参照）。この結果、継手部に引き抜き力が作用しても、管体２の開口２Ａ内に嵌まり込んだ爪部材９の係合面９Ａが他方のセグメント１Ｂの他方の継手板４の裏面に係合するので、セグメント１Ａ、１Ｂ同士の連結が解除されることがない。このように、継手部に作用する引き抜き力は、全て爪部材９に圧縮力としてかかるので、板ばね８と爪部材９とはそれほど強固に固定する必要はない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−４５９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来継手によれば、セグメント１Ａと１Ｂとをワンタッチで結合することができるが、セグメントの押し込み不足により、図９に示すように、セグメント１Ａと１Ｂとの間に隙間（Ｇ）が生じてしまうことがあった。この場合には、管体２の先端が完全に空間（Ｓ）内に入らず、ストッパー７の爪部材９が、管体２の開口２Ａから完全に突出しない。この結果、爪部材９の係合面９Ａが継手板４の裏面に係合せず、結合が不完全となる。
【０００９】
ワンタッチ式継手によるセグメント同士の結合状態の確認は、継手部分がセグメント内に埋設されていない場合には、セグメント外部から目視により行えるので問題はないが、例えば、コンクリートセグメントにおいて、セグメントの内面を平滑にして、二次覆工を省略するような場合には、継手部分がセグメント内に埋設されるので、結合状態をセグメント外部から目視により確認することができず、問題となっていた。
【００１０】
そこで、継手部分がセグメント内に埋設されている場合であっても、継手によるセグメント同士の結合状態を、セグメント外部から容易に確認することができる方法が望まれていたが、係る方法は、未だ提案されていない。
【００１１】
従って、この発明の目的は、シールドセグメント工事用のセグメント同士が継手により確実に結合されているか否かを、セグメント外部から容易に確認することができる、セグメント継手の結合状態確認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、上述の目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。
【００１３】
請求項１記載の発明は、シールドセグメント工事用の一方のセグメントと他方のセグメントとを継手により結合したときの結合状態を、セグメント外部から確認する方法において、前記継手は、前記一方のセグメントの結合面に固定された管体と、前記管体に内蔵された、弾性力により前記管体から出入り可能な爪部材と、前記他方のセグメントの結合面に形成された、前記管体が挿入される継手孔とからなり、前記管体を前記継手孔内に挿入したときに、前記管体から突出した前記爪部材の係合面を前記他方のセグメントの前記結合面の裏面に係合させることによって、前記両セグメントを結合するものであって、前記一方のセグメント内に、その外部から前記管体に至るケーブル挿入孔を予め形成しておき、前記ケーブル挿入孔内に光ファイバーケーブルを挿入し、そして、前記光ファイバーケーブルから前記管体内に光を照射し、前記係合面からの反射光に基づいて、前記両セグメントの結合状態を確認することに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項２記載の発明は、シールドセグメント工事用の一方のセグメントと他方のセグメントとを継手により結合したときの結合状態を、セグメント外部から確認する方法において、前記継手は、前記一方のセグメントの結合面に固定された管体と、前記管体に内蔵された、弾性力により前記管体から出入り可能な爪部材と、前記他方のセグメントの結合面に形成された、前記管体が挿入される継手孔とからなり、前記管体を前記継手孔内に挿入したときに、前記管体から突出した前記爪部材の係合面を前記他方のセグメントの前記結合面の裏面に係合させることによって、前記両セグメントを結合するものであって、前記一方のセグメント内に、その外部から前記管体に至るケーブル挿入孔を予め形成しておき、前記ケーブル挿入孔内に光ファイバーケーブルを挿入し、そして、前記光ファイバーケーブルによる前記管体内の映像に基づいて、前記両セグメントの結合状態を確認することに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光ファイバーケーブルにより前記係合面からの反射光が検出された場合には、前記両セグメントの結合状態が不完全であると判断し、前記係合面からの反射光が検出されなかった場合には、前記両セグメントの結合状態が完全であると判断することに特徴を有するものである。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記係合面を着色することに特徴を有するものである。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の発明において、前記セグメントは、コンクリートセグメントまたは鋼材とコンクリートとの合成セグメントであることに特徴を有するものである。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の発明において、前記光ファイバーケーブルをゴムリングを介して前記ケーブル挿入孔内に挿入して、前記光ファイバーケーブルの脱落を防止することに特徴を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、この発明のセグメントの結合状態確認方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、この発明に従ってケーブル挿入孔を形成したセグメントを示す部分断面図、図２は、この発明に従ってケーブル挿入孔を形成したセグメント同士が完全に結合した場合を示す断面図、図３は、セグメント同士が完全に結合した場合の管体内のモニター映像、図４は、この発明に従ってケーブル挿入孔を形成したセグメント同士が不完全に結合した場合を示す断面図、図５は、セグメント同士が不完全に結合した場合の管体内のモニター映像である。
【００２１】
この発明は、図１に示すように、シールドセグメント工事用の一方のセグメント１Ａと他方のセグメント１Ｂとをワンタッチ式継手により結合したときの結合状態を、セグメント外部から光ファイバーケーブル１１により確認するための方法であり、一方のセグメント１Ａ内に、その外部から管体２に至るケーブル挿入孔１０を予め形成しておき、ケーブル挿入孔１０内に光ファイバーケーブル１１をセグメント外部から挿入し、そして、光ファイバーケーブル１１から管体２内に光を照射し、管体２内を光ファイバーケーブル１１を介して管体２内を直接目視するか、あるいは、光ファイバーケーブル１１による管体２内映像をモニターすることによって、両セグメント１Ａ、１Ｂの結合状態を、セグメント外部から目視あるいはモニター映像により確認するものである。ここで、ワンタッチ式継手の構成は、上述した継手と同様であるので説明は省略する。
【００２２】
図２に示すように、セグメント１Ａと１Ｂとが完全に継手により結合された場合には、爪部材９は、管体２の開口２Ａから板ばね８の弾性力により完全に突出するので、爪部材９の係合面９Ａは、管体２内には残らない。従って、光ファイバーケーブル１１による管体２内のモニター映像は、図３に示すように、板ばね８と板ばね８の２つの端面（Ｍ）とが表れるものとなる。目視の場合にも図３と同様に見える。
【００２３】
これに対して、図４に示すように、セグメント１Ａと１Ｂとが完全に継手により結合されていない場合には、爪部材９は、管体２の開口２Ａから完全に突出しないので、爪部材９の係合面９Ａの一部が管体２内に残る。従って、光ファイバーケーブル１１による管体２内のモニター映像は、図５に示すように、板ばね８と板ばね８の２つの端面（Ｍ）と爪部材９の２つの係合面９Ａの一部とが表れるものとなる。目視の場合にも図５と同様に見える。
【００２４】
このように、爪部材９の係合面９Ａが見えるか否か、すなわち、爪部材９の係合面９Ａからの反射光に基づいて、セグメント１Ａと１Ｂとが完全に結合されているか否かを、セグメント外部から確実に確認することができる。
【００２５】
なお、爪部材９の係合面９Ａを赤色等で着色しておけば、周囲のコンクリートの白色と際立つので、係合面９Ａの目視あるいはモニター映像による確認がより確実に行える。
【００２６】
また、図１に示すように、光ファイバーケーブル１１をテーパーゴムリング１２を介してケーブル挿入孔１０内に挿入すれば、光ファイバーケーブル１１の脱落を確実に防止することができる。
【００２７】
また、図４に示すように、爪部材９と開口２Ａとに隙間（Ｐ）があいていることにより、爪部材９が開口２Ａから突出しない場合には、ケーブル挿入孔１０内からフレキシブルワイヤー（図示せず）を通して、板ばね８を押し込み、これにより爪部材９を開口２Ａから突出させることができる。
【００２８】
さらに、セグメント結合完了後、空間（Ｓ）は、モルタル等により閉塞することが好ましいが、モルタルの充填にケーブル挿入孔１０を利用することもできる。
【００２９】
以上は、この発明をコンクリートセグメントに適用した場合であるが、鋼材とコンクリートとの合成セグメントは勿論、爪部材による結合状態をセグメント外部から目視により確認することができないようなセグメントにも適用することができる。また、ワンタッチ式継手以外の継手にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明に従ってケーブル挿入孔を形成したセグメントを示す部分断面図である。
【図２】この発明に従ってケーブル挿入孔を形成したセグメント同士が完全に結合した場合を示す断面図である。
【図３】セグメント同士が完全に結合した場合の管体内のモニター映像である。
【図４】この発明に従ってケーブル挿入孔を形成したセグメント同士が不完全に結合した場合を示す断面図である。
【図５】セグメント同士が不完全に結合した場合の管体内のモニター映像である。
【図６】従来継手を備えたコンクリートセグメントを示す概略斜視図である。
【図７】従来継手によるセグメント結合前の状態を示す断面図である。
【図８】従来継手によるセグメント結合後の状態を示す断面図である。
【図９】従来継手による不完全なセグメント結合状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：コンクリートセグメント
１Ａ：一方のセグメント
１Ｂ：他方のセグメント
２：管体
２Ａ：開口
３：一方の継手板
４：他方の継手板
５：継手孔
６：カバー
７：ストッパー
８：板ばね
９：爪部材
９Ａ：係合面
１０：ケーブル挿入孔
１１：光ファイバーケーブル
１２：ゴムリング
【図１】
2008002069.tif 000003
【図２】
2008002069.tif 000004
【図３】
2008002069.tif 000005
【図４】
2008002069.tif 000006
【図５】
2008002069.tif 000007
【図６】
2008002069.tif 000008
【図７】
2008002069.tif 000009
【図８】
2008002069.tif 000010
【図９】
2008002069.tif 000011