(57)【要約】【課題】従来のセグメントの妻面のトンネル軸方向端部に設ける継手は内面に跡埋めする部分がなく優れているが、セグメント幅が１５００ｍｍ以上になると曲げ剛性が低下し正負の曲げ剛性の偏りが生ずる。【解決手段】セグメント１０の妻面１２のトンネル軸方向両端部及び妻面１２の途中のセグメントの内面にセグメントの側面及びセグメントの内面に開口した切欠を設け、この中に妻面と同一面をなす半割面を有する半割ピン３１及びセグメントの内面に露出する半割面を有する半割ピン４１をそれぞれ内蔵させ、半割ピン同士を当接させて円形状断面のピンを形成させ、そのピンにリング金物をそれぞれ外嵌する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメントの妻面のトンネル軸方向両端部及び妻面の途中のセグメントの内面にセグメントの側面及びセグメントの内面に開口した切欠を設け、該切欠内に妻面と同一面をなす半割面を有する半割ピン及びセグメントの内面と同一面をなす半割面を有する半割ピンをそれぞれ内蔵させ、妻面で隣接する半割ピン同士を当接させて円形状断面のピンを形成させ、該円形状断面のピンに外嵌するリング金物をそれぞれ備えたことを特徴とするセグメントの円周継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート製のトンネルランニング用セグメントの円周継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート製のトンネルライニング用セグメントの継手には、トンネル軸方向継手とセグメントの円周継手とがある。セグメントの円周継手には、従来、
（ａ）ボルト接続
隣接セグメントの円周継手端面の内面寄りに、対向する凹部を設け、その中に鋼板を互いに対向するように埋め込んでおき、この鋼板同士をボルトで締め付けて隣接セグメント同士を結合する技術
（ｂ）くさび結合
隣接セグメントの円周継手端面の内面寄りに、対向するＣ型金物を埋め込んでおき、このＣ型金物の先端部が互いに接する部分をくさび形に形成し、このくさび形に係合するテーパを内側に有する金物を押し込んで隣接セグメント同士を結合する技術
（ｃ）傾斜スライド
妻面厚さ中央に互いに係合する傾斜金物をそれぞれ配置し、隣接セグメント同士を互いにスライドさせることにより金物が傾斜に沿ってスライドし、隣接セグメント同士を結合する技術
等がある。
【０００３】
近年、シールドトンネルの二次覆工の省略化が進み、セグメント内面をそのままの状態でトンネル内面仕上面として供用することが多くなった。上記（ａ）のセグメント内面からボルトで締める形式の技術や、（ｂ）のセグメント内面にくさび構造を設ける技術では、シールドトンネル内面に設ける大きな窪み処理に多大の時間、労力を必要とする問題がある。またこれらの接続技術では、トンネルに生ずる正曲げと負曲げとで継手の剛性が大きく違い、円周継手として問題があった。
【０００４】
妻面に傾斜金物を配設する上記（ｃ）の技術は、シールドトンネル内面に大きな窪みを生ずる問題を解決した点で好適であるが、金具が高価である割に継手性能が向上しないという問題がある。また、セグメントを妻面の厚さ中央だけで拘束したので、むしろ組み立てられたトンネルライニングの変形を増長させる場合もあった。
【０００５】
このような実状に鑑み、シールドトンネル内面に跡埋めする部分をなくして内面をできるだけ平滑にし、組み立て作業が容易でしかもトンネルの真円精度を向上させ、また、トンネルに生ずる正負曲げに対する剛性を同等にし、セグメントの本来の優れた性能を発揮させる円周継手がある。
【０００６】
例えば、セグメントの妻面のトンネル軸方向両端部にセグメントの側面に開口した切欠を設け、この切欠内に妻面と面一の半割面を有する半割ピンを内蔵し、妻面で隣接するセグメントの半割ピン同士が当接して形成する円形状断面のピンに緊密に外嵌するリング金物を備えたセグメントの円周継手がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
この技術では、セグメントの円周継手をトンネル軸方向継手面（セグメントの側面）の内部で嵌合させる。よってセグメント内面に円周継手やその窪みが露出することがなく、跡埋め等の問題がなく、さらに、二次覆工を省略することが可能である。また、トンネルに生ずる正曲げと負曲げに対して継手の剛性が同等であり、円周継手として好適である。さらに、セグメントの妻面のトンネル軸方向両端部に半割ピンの基部を埋め込み、妻面と面一に形成されている隣接セグメントの相対する半割ピンとを合わせて円形ピン状に形成し、この円形ピン状の外径にリング金物を外嵌するので半割ピン同士を目違いも目開きもなく結合することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２４８３９５号公報（第２−５頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術は、上述のように、円周継手がセグメントの内面に露出することなく、跡埋め等の手間を必要とせず、また、トンネルに生ずる正曲げと負曲げに対する剛性が同等であるという優れた特性を有するものである。しかしながら、この円周継手は、セグメントの隅角部のみに偏在しているので、セグメントの幅が１５００ｍｍ以上になると曲げに対する剛性の低下や正負の曲げ剛性の偏りが目立ってくるという問題がある。
【００１０】
本発明はこれらの点についてさらに改善を施したセグメントの円周継手を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その技術手段は、セグメントの妻面のトンネル軸方向両端部及び妻面の途中のセグメントの内面にセグメントの側面及びセグメントの内面に開口した切欠を設け、該切欠内に妻面と同一面をなす半割面を有する半割ピン及びセグメントの内面と同一面をなす半割面を有する半割ピンをそれぞれ内蔵させ、妻面で隣接する半割ピン同士を当接させて円形状断面のピンを形成させ、該円形状断面のピンに外嵌するリング金物をそれぞれ備えたことを特徴とするセグメントの円周継手である。
【００１２】
本発明によれば、セグメント内面に露出する継手が多少生ずるが、上述の従来のすぐれた円周継手の位置が偏在する問題が解消され、セグメントの幅が１５００ｍｍ以上になっても曲げに対する剛性の低下や正負の曲げ剛性の偏りが生じないので好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例のセグメント１０の例を示す斜視図である。セグメント１０は円弧状に湾曲した矩形状の本体１１を備え、円周継手端面（セグメント妻面）１２とトンネル軸方向継手端面（セグメント側面）１３、内面１４、外面１５とからなっている。一方のセグメント１０ａの円周継手端面１２のトンネル軸方向両端部に半割ピン３１が設けられ、また妻面１２の途中にセグメント内面に露出した半割ピン４１が収納されている。
【００１５】
図１（ａ）では半割ピン４１はセグメント妻面に１個、図１（ｂ）では半割ピン４１はセグメント妻面に２個設けられている。この数は実情に応じて定めるとよい。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）、図３（ｃ）、（ｄ）は円周方向に隣接するセグメント１０ａ、１０ｂの円周継手の結合工程を示す説明図である。図４（ａ）、（ｂ）及び図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ半割ピン３１、４１の結合工程を示す断面図である。
【００１７】
図２（ａ）はセグメント１０ａ、１０ｂ、……を一円周分連結したｉ番目セグメントリング１００を示す斜視図である。セグメント１０ａ、１０ｂ、……同士は連結部の端部に設けられている円周継手部材３０及び連結部の途中に設けられている円周継手部材４０によって互いに結合されている。図２（ｂ）は（ｉ＋１）番目のセグメント１０ｆをセグメントリング１００に連結する工程を示している。
【００１８】
このときｉ番目のセグメントリングのセグメント１０ａ、１０ｂ間を連結する半割ピン３１に外嵌するリング金物５０を嵌め、次いでセグメント１０ｆの端部の半割ピン３１に外嵌するリング金物５０が装着される。
【００１９】
図３（ｃ）はセグメント１０ｆをセグメントリング１００に結合した状態を示している。そして図３（ｄ）はｉ番目のセグメントリングのセグメント１０ａ、１０ｂ間の中間部の半割ピン４１に外嵌するリング金物５０を嵌める工程を示している。
【００２０】
以上の工程と同様に、（ｉ＋１）番目のリングを形成するセグメント１０ｆに隣接するセグメントを順次組立て（ｉ＋１）番目のセグメントリングを形成する。
【００２１】
図４は、セグメントの側面１３に露出している妻面の両端部の円周継手部材３０にリング金物５０を外嵌する工程を示すもので図４（ｂ）に示すようにセグメントの側面１３と取付完了したリング金物５０の上面とは同一高さ面（面一）となっている。
【００２２】
図５はセグメントの内面１４に露出している円周継手部材４０にリング金物５０を外嵌する工程を示すもので図５（ａ）は妻面両端部、図５（ｂ）は妻面の途中に設置された継手の施工例である。図５（ｂ）に示すようにセグメント１０ａ、１０ｂの内面１４よりもリング金物５０の上面が凹んでいる。この凹みの部分をモルタルで埋める。
【００２３】
図６（ａ）、（ｂ）は円周継手部材３０の全体の側面図及び平面図である。
【００２４】
円周継手部材３０は半割ピン３１のみがセグメントの凹部内に露出しておりアンカー３２、控え部３３はコンクリート内に埋設されている。
図７（ａ）、（ｂ）は円周継手部材４０の全体の側面図及び平面図である。
【００２５】
円周継手部材４０は半割ピン４１がセグメントの内面に露出する部材である。円周継手部材３０は半割ピン３１のみがセグメントの凹部内に露出しておりアンカー３２、控え部３３はコンクリート内に埋設されている。
【００２６】
図６の円周継手部材３０と図７の円周継手部材４０とは半割ピン４１の頭部にねじ孔４４を設けた点が異っている。これは図５に示すようにリング金物５０をセグメントの内面１４に凹ませて施工し、跡埋めを行うためにジャッキを用いて圧入するためのものである。
【００２７】
図８はリング金物５０を示したものである。図９は上記ジャッキを示している。作動部６１と取付フランジ６２とから成り、牽引材取付部６３を備えている。
【００２８】
図１０はジャッキの使用説明図で、セグメントの内面側に露出するピンにリング金物５０を圧入する工程を示すものである。図１０（ａ）に示すようにリング金物５０をピン４１上にのせ、その上にジャッキ６０のフランジ６２をのせ、一方、反力装置をピン４１の頭部に設けたねじ孔４４とジャッキの牽引材取付部６３との間に介装する。図１０（ｂ）に示すようにジャッキ６０を作動させてラム６４を伸張するとフランジ６２はリング金物５０を押下げ、図１０（ｃ）に示すようにリング金物５０を孔の奥深く沈下させることができる。
【００２９】
【実施例】
本発明の実施例の継手を用いた外径５０００ｍｍ、厚さ２２５ｍｍ、幅１５００ｍｍ、６分割のセグメントの組み立て時間と組み上がり精度を確かめるため、３リング水平組み立て試験を実施した。トンネル軸方向継手は継手ピン挿入型ワンタッチ型継手を用いた。セグメントの組み立ては千鳥組み立てとした。成績を表１に示した。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
また、長さ１５００ｍｍ、幅９００ｍｍ、厚さ２２５ｍｍの平板状セグメントに本発明の継手を使用し、破壊モーメントと回転バネ定数を測定した。なおこの場合、継手は供試体厚さ中央に配置させた。
【００３２】
【表２】
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【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、セグメント内面に露出する継手が多少生ずるが、セグメントの幅が１５００ｍｍ以上になっても曲げに対する剛性の低下や正負の曲げ剛性の偏りが生じないので好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の円周継手の説明図である。
【図２】実施例の円周継手の施工時の説明図である。
【図３】セグメントの斜視図である。
【図４】円周継手の施工工程図である。
【図５】円周継手の施工工程図である。
【図６】実施例の円周継手の側面図及び平面図である。
【図７】実施例の円周継手の側面図及び平面図である。
【図８】リング金物の側面図及び平面図である。
【図９】ジャッキの側面図である。
【図１０】ジャッキの使用説明図である。
【符号の説明】
１０（１０ａ、１０ｂ）    セグメント
１１    本体
１２    円周継手端面（妻面）
１３    側面
１４    内面
１５    外面
３０    円周継手部材
３１    半割ピン
３２    アンカー
３３    控え部
４０    円周継手部材
４１    半割ピン
４２    アンカー
４３    控え部
４４    ねじ孔
５０    リング金物
６０    ジャッキ
６１    作動部
６２    フランジ
６３    牽引材取付部
６４    ラム
１００    トンネルライニング
【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】
2004176334.tif 000009
【図６】
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【図７】
2004176334.tif 000011
【図８】
2004176334.tif 000012
【図９】
2004176334.tif 000013
【図１０】
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