(57)【要約】【課題】プラグ端面部等への充填材の充填を省略してコストダウンを図るとともに、セグメントの内側面を平滑にすることでトンネル内の流れの澱みを防止することができるプラグおよびセグメントを提供することを目的としている。【解決手段】セグメント基材５の内側面５ａから外側面５ｂへと貫通する貫通孔１３内に嵌装されている中空のソケット１４内に挿嵌され、ソケット１４の内周面に形成された雌ねじ面１４ａに螺合する雄ねじ面１５ａが外周面に形成されているプラグ１５において、内側面５ａ方向の端面は、平坦に形成されているとともに内側面５ａと面一に配置されている。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメント基材の内側面から外側面へと貫通する貫通孔内に嵌装されている中空のソケット内に挿嵌され、該ソケットの内周面に形成された雌ねじ面に螺合する雄ねじ面が外周面に形成されているプラグにおいて、
前記内側面方向の端面は、平坦に形成されているとともに前記内側面と面一に配置されていることを特徴とするプラグ。
【請求項２】
請求項１記載のプラグにおいて、
前記内側面方向の端面には、断面凹形の溝部が形成されていることを特徴とするプラグ。
【請求項３】
請求項１または２記載のプラグにおいて、
中空に形成され、前記外側面方向の端面は前記貫通孔に連通されていることを特徴とするプラグ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のプラグにおいて、
前記内側面方向の端部は略円柱形状に形成されていることを特徴とするプラグ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のプラグにおいて、
前記内側面方向の端面には、雌ねじ穴が設けられていることを特徴とするプラグ。
【請求項６】
トンネルの内壁を形成するセグメントにおいて、
請求項１から５のいずれかに記載のプラグが備えられていることを特徴とするセグメント。
【請求項７】
請求項６記載のセグメントにおいて、
前記セグメント基材の内側面には、平滑な表面を有する被覆シートが被覆されていることを特徴とするセグメント。
【請求項８】
請求項７記載のセグメントにおいて、
前記内側面方向の前記ソケット端面と前記被覆シートとの間には被貼着部材が介在されていることを特徴とするセグメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネル工法等に使用されるプラグおよびセグメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トンネルの内壁を形成するセグメントには裏込め用兼吊り穴用の注入孔部が設けられており、注入孔部にはシールド機の吊り金具と螺合させるための雌ねじを有する中空のソケットが備えられている。このセグメントによると、所定の位置にセグメントを配置し、雌ねじが形成されたソケットの孔からセグメントの外側に裏込め材を充填した後に、注入孔部からの漏水等を防止するためのプラグをソケット内に螺合して閉塞する必要がある。従来、プラグの端面には凹凸部が形成されておいり、この凹凸部にプラグを回転させる締め付け工具を嵌合させてプラグをソケットに螺合している。また、ソケットに螺合されたプラグの端部は、注入孔部のセグメント内側面に形成されている窪み部内に配置されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２９６４８号公報  （第２−３頁、第２図）
【特許文献２】
特開平８−２１８７８９号公報  （第２−３頁、第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のプラグによると、セグメント内側面には窪み部が形成され窪み部内にはプラグ端部の凹凸部が形成されているため、二次覆工を省略しトンネルを下水道等に使用する際にはトンネル内の流れに澱みが生じる。この澱みの問題を解消するため、窪み部およびプラグ端部の凹凸部が形成されているところにモルタルや樹脂系材料等の充填材を充填し、セグメントの内側面を平滑にする必要があり、工事費用が嵩むという問題が存在する。
【０００５】
本発明は、上記した問題が考慮されたものであり、プラグ端面部等への充填材の充填を省略してコストダウンを図るとともに、セグメントの内側面を平滑にすることでトンネル内の流れの澱みを防止することができるプラグおよびセグメントを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、セグメント基材の内側面から外側面へと貫通する貫通孔内に嵌装されている中空のソケット内に挿嵌され、該ソケットの内周面に形成された雌ねじ面に螺合する雄ねじ面が外周面に形成されているプラグにおいて、前記内側面方向の端面は、平坦に形成されているとともに前記内側面と面一に配置されていることを特徴としている。
【０００７】
このような特徴により、セグメントの内側面は平滑になり、トンネル内の流れに澱みは生じない。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のプラグにおいて、前記内側面方向の端面には、断面凹形の溝部が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
このような特徴により、溝部にプラグをソケットに螺合させるための締め付け工具の一部が挿入される。また、溝部はトンネル内の流れに殆ど澱みを生じさせない。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のプラグにおいて、中空に形成され、前記外側面方向の端面は前記貫通孔に連通されていることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴により、プラグの体積は軽減され、プラグ製作に必要な材料は軽減される。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のプラグにおいて、前記内側面方向の端部は略円柱形状に形成されていることを特徴としている。
【００１３】
このような特徴により、プラグ端部の断面形状を拡大している場合に比べてプラグの体積は軽減されるとともに形状は簡素化される。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載のプラグにおいて、前記内側面方向の端面には、雌ねじ穴が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
このような特徴により、雌ねじ穴に吊りボルトなどを螺合させ、トンネル内に器具等を吊り下げられる。
【００１６】
請求項６記載の発明は、トンネルの内壁を形成するセグメントにおいて、請求項１から５のいずれかに記載のプラグを備えられていることを特徴としている。
【００１７】
このような特徴により、セグメントの内側面は平滑になりトンネル内の流れに澱みは生じない。また、プラグをソケットに螺合させることができ、或いはプラグの体積は軽減されてプラグ製作に必要な材料は軽減され、或いはプラグ端部の断面形状を拡大している場合に比べてプラグの体積は軽減されるとともに形状は簡素化され、或いは雌ねじ穴に吊りボルトなどを螺合させ、トンネル内に器具等を吊り下げられる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項６記載のセグメントにおいて、前記セグメント基材の内側面には、平滑な表面を有する被覆シートが被覆されていることを特徴としている。
【００１９】
このような特徴により、セグメント内側面が保護されるとともに一層平滑になり、澱みが生じ難くなる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項７記載のセグメントにおいて、前記内側面方向の前記ソケット端面と前記被覆シートとの間には被貼着部材が介在されていることを特徴としている。
【００２１】
このような特徴により、面積の少ないソケット端面から被覆シートが剥離することが防止される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるプラグおよびセグメントの実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１に示すように、トンネル１は複数のセグメント２が円筒状に組み合わさることで形成されている。セグメント２は、図示せぬシールド機によって掘削された掘削坑３内に連続的に配置され、セグメント２と掘削坑３との間には充填材４が介在されている。
【００２４】
図２、図３に示すように、セグメント２は、断面形状が弓形の鉄筋コンクリート製板であるセグメント基材５と、セグメント基材５の外縁に設けられている継手部材６と、セグメント基材５の中央に設けられている注入孔部７とから構成されている。セグメント基材５の内側面５ａには、平滑な表面を有する被覆シート８が貼り付けられている。被覆シート８は、厚さ２ｍｍ程度の樹脂被膜からなっており、セグメント基材５のコンクリート面に隙間なく貼り付けられている。
【００２５】
また、継手部材６はボルトボックス６ａと長ナットボックス６ｂとの二種類のものからなり、ボルトボックス６ａと長ナットボックス６ｂとはセグメント２を組み立てる際に互いに対向する位置にそれぞれ配置される。ボルトボックス６ａ及び長ナットボックス６ｂには互いに対向する孔９がそれぞれ設けられている。ボルトボックス６ａ内にはボルト１０の頭部が配置されており、ボルト１０のねじ部は孔９に挿通されている。長ナットボックス６ｂには長ナット１１およびワッシャ１２がそれぞれ配置されており、ワッシャ１２はボルト１０のねじ部に嵌入され、長ナット１１はボルト１０のねじ部に螺合されている。
【００２６】
図４に示すように、注入孔部７は、セグメント基材５の内側面５ａから外側面５ｂに貫通する貫通孔１３と、貫通孔１３の中に嵌装されている中空円柱形のソケット１４と、ソケット１４の中に挿嵌されている中空円柱形のプラグ１５とから構成されている。図４、図５に示すように、ソケット１４は鋼製の鋳物であり、ソケット１４の外周には、セグメント基材５との定着力を増加させるためにリング状の凹凸が形成されているとともに内側面５ａに向かって外径が小さくなるテーパー状に形成されている。ソケット１４内周面の中間部から外側面５ｂ側には、雌ねじ面１４ａが形成されていおり、ソケット１４内周面の内側面５ａ側の端部には、内側面５ａに向かってラッパ状に開くテーパーが形成されている。
【００２７】
図４、図６に示すように、プラグ１５は鋼製の円柱形鋳物であり、プラグ１５の中間部から外側面５ｂ側の端部にかけての外周面には、ソケット１４の雌ねじ面１４ａに螺合される雄ねじ面１５ａが形成されている。プラグ１５の内側面５ａ側の端部にはリング状の止水ゴム１６がプラグ１５の外周に沿って取り付けられており、内側面５ａ側の端面は平坦に形成されているとともに溝部１７および雌ねじ穴１８が形成されている。図６、図７に示すように、プラグ１５の端面を凹状に窪ませて形成された溝部１７は正方形状に設けられており、溝幅は３ｍｍ程度、溝深は１５ｍｍ程度に形成されている。また、雌ねじ穴１８はプラグ１５の端面の中心に設けられており、トンネル１内に配置される機器材を吊り下げる図示せぬ吊りボルトなどが螺合される。また、中空のプラグ１５内部は、外側面５ｂ側に開放されており、図４に示す貫通孔１３に連通されている。
【００２８】
また、図４に示すように、被覆シート８とソケット１４の内側面５ａ側の端面との間には、被貼着部材１９が介在されている。被貼着部材１９は断面形状がＬ形のものであり、ソケット１４端面の外周に沿って設けられている。なお、図４に示す符号２０はセグメント基材５内に配筋されている鉄筋材である。
【００２９】
次に、上記した構成からなるプラグ１５及びセグメント２の生産方法および使用方法について説明する。
【００３０】
まず、図２、図４に示すように、予めトンネル１の内径に合わせてセグメント２を製作する。セグメント２の生産方法としては、所定形状の図示せぬ型枠を組み立てて、この型枠内の所定位置にボルトボックス６ａおよび長ナットボックス６ｂを配置し、中央にソケット１４を配置するとともに注入孔部７の貫通孔１３を形成するための図示せぬ型抜き部材をソケット１４端部に配置し、型枠内に鉄筋２０を配筋する。その後、型枠の中に所定の強度のフレッシュコンクリートを流し込み、ボルトボックス６ａおよび長ナットボックス６ｂ、ソケット１４と一体にコンクリートを打設する。コンクリートの硬化後に型枠を脱型し、鉄筋コンクリート製のセグメント基板５からなるセグメント２を形成する。なお、被貼着部材１９は予めソケット１４に取り付けておき、コンクリート内に定着させておく。また、被覆シート８は型枠脱型後に接着剤などを介してセグメント２の内側面に貼り付ける。
【００３１】
次に、図１に示すように、図示せぬシールド機によって掘削された掘削坑３の坑壁に沿ってセグメント２を配置する。図２、図４に示すように、セグメント２中央に設けられた注入孔部７のソケット１４内に図示せぬシールド機の吊り金具を螺合させ、吊り金具を所定の位置に移動させることでセグメント２を配置する。隣り合うセグメント２のボルトボックス６ａおよび長ナットボックス６ｂは互いに対向し、ボルト１０のねじ部をボルトボックス６ａ内からボルトボックス６ａおよび長ナットボックス６ｂの孔９に挿通させ、長ナットボックス６ｂ内のワッシャ１１に挿通させるとともに長ナット１２に螺合させる。ボルトボックス６ａと長ナットボックス６ｂとが締結することで隣り合うセグメント２同士は連結する。また、セグメント２同士の継ぎ目は図示せぬシーリングなどで止水処理を行う。
【００３２】
次に、図１、図２に示すように、注入孔部７からセグメント２と掘削坑３との間、およびセグメント２に設けられた貫通孔１３の外側面５ｂ方向の端部に満遍無く充填材４を充填する。充填材４には流動性の優れたグラウト材等を使用する。次に、雄ねじ１５ａが形成されたプラグ１５の端部をソケット１４内に挿入し、内側面５ａ方向の端面に設けられた溝部１７の中に溝部１７と同様の形状に形成された図示せぬ締め付け器具の一部を挿入し、この締め付け器具の一部を回転させてプラグ１５をソケット１４に螺合する。プラグ１５は、プラグ１５の端面と内側面５ａとが面一になるところまで締め付ける。
【００３３】
上記した構成からなるプラグ１５およびセグメント２によれば、内側面５ａ方向のプラグ１５端面は、平坦に形成されているとともに内側面５ａと面一に配置されているため、セグメント２の内側面５ａは平滑になり、トンネル１内の流れに澱みは生じない。これによって、セグメント２の内側面５ａを平滑にするためのモルタル材等の充填を省略することができ、コストダウンを図ることができる。
【００３４】
また、内側面５ａ方向のプラグ１５端面には、溝部１８が形成されているため、溝部１８に図示せぬ締め付け工具の一部が挿入し、プラグ１５をソケット１４に螺合させることができる。また、溝部１８の幅は狭く、トンネル１内の流れに殆ど澱みを生じさせないため、プラグ１５端面へのモルタル材等の充填を省略することができ、コストダウンを図ることができる。
【００３５】
また、プラグ１５は中空円柱形に形成されているとともに、外側面５ｂ方向のプラグ１５端面は貫通孔１３に連通されているため、内部が中空の分および一方のプラグ１５端面がない分、プラグ１５の体積は軽減され、プラグ１５の製作に必要な材料は軽減される。これによって、プラグ１５の製作コストは軽減することができる。また、プラグ１５の内側面５ａ方向の端部は円柱形状に形成され、内側面５ａと略面一に配置されているソケット１４内に嵌装されているため、プラグ１５端部の断面形状が拡大している場合に比べてプラグ１５の体積は軽減されるとともに形状は簡素化される。これによって、プラグ１５の製作コストは軽減することができる。
【００３６】
また、内側面５ａ方向のプラグ１５端面には雌ねじ穴１８が形成されているため、雌ねじ穴１８に図示せぬ吊りボルトなどを螺合させ、トンネル１内に器具等を吊り下げることができる。また、セグメント基材５の内側面５ａには、被覆シート８が被覆されているため、内側面５ａは保護されるとともに一層平滑になり、澱みを抑止することができる。さらに、内側面５ａ方向のソケット１４端面と被覆シート８との間には被貼着部材１９が介在されているため、面積の少ないソケット１４端面から被覆シート８が剥離し難くなる。これによって、被覆シート８の剥離防止を図ることができる。
【００３７】
以上、本発明に係るプラグおよびセグメントの実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態ではコンクリート製のセグメント２について説明しているが、本発明は鋼製セグメントを使用してもよい。また、上記した実施の形態ではソケット１４およびプラグ１５は鋼製の円柱形鋳物のものを使用しているが、本発明は機械加工によって雌ねじ面１４ａまたは雄ねじ面１５ａを形成してもよく、また樹脂系製品のソケットやプラグでもよい。また、上記した実施の形態では溝部１７は正方形状に形成されているが、本発明は五角形や六角形でもよく、さらにＬ字形や線形でもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明に係るプラグおよびセグメントによれば、セグメントの内側面は平滑となりトンネル内の流れに澱みは生じないため、セグメントの内側面を平滑にするためのモルタル材等の充填を省略することができ、施工コストの軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセグメントを説明する全体断面図である。
【図２】本発明に係るセグメントを説明する平面図である。
【図３】本発明に係るセグメントを説明する側面図である。
【図４】本発明に係るプラグを説明する断面図である。
【図５】本発明に係るソケットを説明する断面図である。
【図６】本発明に係るプラグを説明する断面図である。
【図７】本発明に係るプラグを説明する端面図である。
【符号の説明】
５  セグメント基板
５ａ  内側面
５ｂ  外側面
８  被覆シート
１３  貫通孔
１４  ソケット
１４ａ  雌ねじ面
１５  プラグ
１５ａ  雄ねじ面
１７  溝部
１８  雌ねじ穴
１９  被貼着部材
【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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