(57)【要約】【課題】未設セグメントをラフにスライドさせても、連結具とセグメント端が衝突すること無く、円滑にアリ溝と連結具とが嵌合できるようにする。【解決手段】トンネル周方向で相隣るトンネル用セグメントＳ１，Ｓ２どうしを、これら両者のトンネル軸方向での相対スライド移動により、一方のセグメントＳ２の周方向端部に装備された連結具Ｒと、他方のセグメントＳ１の周方向端部に形成されたアリ溝部１８とを嵌合させて連結させる連結装置Ｌを設けてあるセグメントの連結構造において、両セグメントＳ１，Ｓ２の相対スライド移動によるアリ溝部１８と連結具Ｒとの嵌合に先だって、連結具Ｒの手前に固定されたガイドピン２１とアリ溝１８とを嵌合させることにより、両セグメントＳ１，Ｓ２どうしを相対スライド移動方向で位置決めする位置決め機構ｉを設ける。【選択図】　　　　図５
2004076443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル周方向で相隣るトンネル用セグメントどうしを、これら両者のトンネル軸方向での相対スライド移動により、両前記セグメントのうちの一方のセグメントの周方向端部に形成されたアリ溝部に装備された連結具と、他方のセグメントの周方向端部に形成されたアリ溝部とを嵌合させて連結させる連結装置を設けてあるセグメントの連結構造であって、
前記両アリ溝部のうちの一方のアリ溝部又はその近傍位置に、他方のアリ溝部に嵌入自在な先端部を有したガイド部材を取付け、前記両セグメントの相対スライド移動による前記アリ溝部と前記連結具との嵌合に先だって、前記ガイド部材が前記他方のアリ溝部に嵌入されることで、前記両セグメントどうしをトンネル径方向にて位置決めする位置決め機構を構成してあるセグメントの連結構造。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記アリ溝部に対してトンネル周方向から挿脱自在な形状に形成されている請求項１に記載のセグメントの連結構造。
【請求項３】
前記ガイド部材の先端と前記アリ溝の内奥壁とが摺接可能な状態で、前記相対スライド移動を行わせることにより、前記両セグメントがトンネル周方向で位置決めされるように、前記ガイド部材と前記アリ溝との形状及び寸法が設定されている請求項１又は２に記載のセグメントの連結構造。
【請求項４】
前記セグメントを、コンクリート製のセグメント本体と、前記アリ溝が形成された状態で、前記セグメント本体におけるトンネル周方向の端部に一体装備された被連結金具とから構成し、前記被連結金具に前記セグメント本体に対するアンカー部材螺着用のネジ孔を形成するとともに、該ネジ孔における前記アンカー部材螺着側と反対側の部分を、前記ガイド部材の螺着部に設定してある請求項１〜３のいずれか１項に記載のセグメントの連結構造。
【請求項５】
トンネル周方向で相隣るトンネル用セグメントどうしを、これら両者のトンネル軸方向での相対スライド移動により、両前記セグメントのうちの一方のセグメントの周方向端部に形成されたアリ溝部に装備された連結具と、他方のセグメントの周方向端部に形成されたアリ溝部とを嵌合させて連結させる連結装置を設けるとともに、
前記セグメントを、コンクリート製のセグメント本体と、前記アリ溝が形成された状態で、前記セグメント本体におけるトンネル周方向の端部に一体装備された被連結金具とから構成してあるセグメントの連結構造であって、
前記両被連結金具のうちの一方の被連結金具に凸部を一体形成し、その凸部に嵌合自在な凹部を他方の被連結金具に一体形成して、前記両セグメントの相対スライド移動による前記アリ溝部と前記連結具との嵌合に先だって、前記凸部と前記凹部とが嵌合することで、前記両セグメントどうしをトンネル径方向にて位置決めする位置決め機構を構成してあるセグメントの連結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル用セグメントの連結構造及び連結方法に係り、詳しくは、セグメントどうしの周方向での連結操作を円滑に行えるようにする技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル用セグメントの連結に関しては、特開平１１−９３５８８号公報に示されたもののように、トンネル周方向で隣合うセグメントどうしを、これら両者のトンネル軸方向での相対スライド移動により、両セグメントのうちの一方のセグメントの周方向端部に装備された連結具と、他方のセグメントの周方向端部に形成されたアリ溝部とを嵌合させて連結させる連結装置を、セグメントのトンネル周方向端部で、かつ、トンネル軸方向の両端側に夫々設けたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術では、前記公報の図３や図５にて示されたように、既設のセグメントに対して未設のセグメントをトンネル軸方向にスライドさせて連結具とセグメントのアリ溝部とを嵌合させるようになる。この場合、セグメントの移動経路上に連結具が張り出た状況にあるため、未設セグメントの角部が連結具に衝突しないよう、未設セグメントを正確に位置合せしながらスライド移動させる必要があり、スライド操作は慎重を要するものであった。
【０００４】
即ち、連結具とアリ溝部との嵌合箇所がトンネル周方向端部で、かつ、トンネル軸方向の両端側に存在しており、しかもそれら２箇所の嵌合が同時又はほぼ同時に開始されるため、スライド操作開始時からアリ溝と連結部との、つまりは未設セグメントのスライド移動経路を極めて正確にセッテイングさせなければならず、その準備作業に時間が掛り気味であり、かつ、面倒なものであった。もし、スライド移動経路がズレると、連結具等が変形したり損傷したりして、所期の連結が行えなくなるおそれもあり、セグメントの連結構造としては更なる改善の余地が残されているように思える。
【０００５】
上記実状に鑑みて本発明は、トンネル周方向で相隣るセグメントどうしをトンネル軸方向に相対スライド移動させて連結具とアリ溝部とを嵌合させるようにしたものにおいて、未設セグメントをラフな位置決め状態でスライド移動させても、連結具とセグメント端とが衝突すること無く、円滑にアリ溝と連結具とを嵌合させることができる連結構造並びに連結方法を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の構成は、図１、図３、図５に例示する如く、トンネル周方向Ｘで相隣るトンネル用セグメントＳ１，Ｓ２どうしを、これら両者のトンネル軸方向Ｙでの相対スライド移動により、両セグメントＳ１，Ｓ２のうちの一方のセグメントＳ２の周方向端部に形成されたアリ溝部１８に装備された連結具Ｒと、他方のセグメントＳ１の周方向端部に形成されたアリ溝部１８とを嵌合させて連結させる連結装置Ｌを設けてあるセグメントの連結構造であって、
両アリ溝部１８，１８のうちの一方のアリ溝部１８又はその近傍位置に、他方のアリ溝部１８に嵌入自在な先端部を有したガイド部材２１を取付け、両セグメントＳ１，Ｓ２の相対スライド移動によるアリ溝部１８と連結具Ｒとの嵌合に先だって、ガイド部材２１が他方のアリ溝部１８に嵌入されることで、両セグメントＳ１，Ｓ２どうしをトンネル径方向にて位置決めする位置決め機構ｉを構成してあることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の構成によれば、セグメントどうしを相対スライド移動すると、先ず位置決め機構によって両セグメントどうしがトンネル径方向で位置決めされ、その位置決めされた状態でアリ溝と連結具との嵌合が開始されるようになるので、位置決め機構がガイドとなることから、セグメントの角部と連結具とが接当してしまうこと無く、アリ溝と連結具とが円滑に嵌合されるようになる。
【０００８】
この場合、位置決め機構が作用する前における両セグメントどうしの相対スライド移動方向が所定の経路からずれていると、セグメントの角部との衝突等によって位置決め機構が損傷するおそれはある。しかしながら、もしそうなったとしても、損傷するのは位置決め機構であって、連結具は無事であるから、再度のスライド操作を慎重に行うことで連結操作のやり直しが効く点で好都合である。又、位置決め機構は、既存の構成であるアリ溝を用いるものであるから、ガイド部材を付設するだけで良く、専用のものとして設ける場合に比べて、部品点数の削減や構造の簡素化が可能になる。
【０００９】
請求項２の構成は、図５、図８に例示する如く、請求項１の構成において、ガイド部材２１は、アリ溝部１８に対してトンネル周方向Ｘから挿脱自在な形状に形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の構成によれば、ガイド部材をアリ溝に対してトンネル周方向から挿脱自在であるから、詳しくは実施形態の項にて説明するが、既設のセグメントＳ１に対して未設のセグメントＳ２をトンネル周方向に移動してガイドピン２１を第１ジョイントｊ１ｎのアリ溝１８に横から挿入する第１移動工程を行い［図１３（イ）参照］、それから、その位置決め機構ｉによる位置決め状態で未設のセグメントＳ２をトンネル軸方向に移動して連結装置Ｌを連結作動させる第２移動工程を行うことができる［図１３（ロ）参照］。
【００１１】
つまり、ガイド部材とアリ溝との連結は、セグメントをトンネル軸方向に移動させるという一方向移動だけでなく、トンネル周方向とトンネル軸方向との複合移動によっても連結させることができるので、アリ溝をセグメントにおけるトンネル軸方向に開放させず、トンネル軸方向で中間部に配設することができる等、セグメントの連結操作バリエーションの豊富化が図れるようになる。
【００１２】
請求項３の構成は、図１、図３、図５に例示する如く、請求項１又は２の構成において、ガイド部材２１の先端２１ａとアリ溝１８の内奥壁２５とが摺接可能な状態で、相対スライド移動を行わせることにより、両セグメントＳ１，Ｓ２がトンネル周方向で位置決めされるように、ガイド部材２１とアリ溝１８との形状及び寸法が設定されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の構成によれば、ガイド部材の先端とアリ溝の内奥壁とが摺接可能な状態で両セグメントがトンネル周方向で位置決めされるから、ガイド部材をアリ溝に挿入すればガイド部材の先端とアリ溝の内奥壁との摺接により、両セグメントどうしのトンネル径方向での相対位置に加えて、トンネル周方向での相対位置も決まるようになる。
【００１４】
これは、セグメントにおけるトンネル周方向端面が、トンネル軸方向に対して傾斜させた台形型セグメントどうしの組付け時において特に有効である。即ち、台形型セグメントどうしの連結では、連結完了間際にならないとトンネル周方向での相対位置が定まらないことから、連結操作時の開始から大部分の間はセグメントどうしのトンネル周方向での相対位置を別途ガイドさせる治具が必要であるとか、セグメントどうしがふらついて周方向端面どうしが接当しながら連結操作されるといった不利が考えられるが、本請求項３の構成では、このような不利が解消されるようになるのである。
【００１５】
請求項４の構成は、図１５に例示する如く、請求項１〜３の構成において、セグメントＳを、コンクリート製のセグメント本体ｈと、アリ溝１８が形成された状態で、セグメント本体ｈにおけるトンネル周方向の端部に一体装備された被連結金具Ｊとから構成し、被連結金具Ｊにセグメント本体ｈに対するアンカー部材２６螺着用のネジ孔２８を形成するとともに、ネジ孔２８におけるアンカー部材２６螺着側と反対側の部分を、ガイド部材２１の螺着部２９に設定してあることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４の構成は、セグメント本体がコンクリート製とした場合において、アリ溝を備えた被連結金具及びその固定構造を規定したものであり、アンカー部材を用いて被連結金具をセグメント本体に強固に一体化させるという一般的な手段を適用させたものである。この場合、アンカー部材を被連結金具に螺着固定するためにネジ孔を形成するようになるので、そのネジ孔をガイド部材の螺着部として兼用させることにより、アンカー部材とガイド部材とのいずれかの専用の固定手段を省略することが可能になる。
【００１７】
請求項５の構成は、トンネル周方向で相隣るトンネル用セグメントＳ１，Ｓ２どうしを、これら両者のトンネル軸方向Ｙでの相対スライド移動により、両セグメントＳ１，Ｓ２のうちの一方のセグメントＳ２の周方向端部に形成されたアリ溝部１８に装備された連結具Ｒと、他方のセグメントＳ１の周方向端部に形成されたアリ溝部１８とを嵌合させて連結させる連結装置Ｌを設けるとともに、
セグメントＳ１，Ｓ２を、コンクリート製のセグメント本体ｈと、アリ溝部１８が形成された状態で、セグメント本体ｈにおけるトンネル周方向Ｘの端部に一体装備された被連結金具Ｊ，Ｊとから構成してあるセグメントの連結構造において、
両被連結金具Ｊ，Ｊのうちの一方の被連結金具Ｊに凸部３４，３４を一体形成し、その凸部３４，３４に嵌合自在な凹部３５，３５を他方の被連結金具Ｊに一体形成して、両セグメントＳ１，Ｓ２の相対スライド移動によるアリ溝部１８と連結具Ｒとの嵌合に先だって、凸部３４，３４と凹部３５，３５とが嵌合することで、両セグメントＳ１，Ｓ２どうしをトンネル径方向にて位置決めする位置決め機構ｉを構成してあることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５の構成は、コンクリート製のセグメント本体に被連結金具を埋め込み成形した構造のセグメントに関するものであり、この構成によれば、セグメントどうしを相対スライド移動すると、先ず位置決め機構によって両セグメントどうしがトンネル径方向で位置決めされ、その位置決めされた状態でアリ溝と連結具との嵌合が開始されるようになるので、位置決め機構がガイドとなることから、セグメントの角部と連結具とが接当してしまうこと無く、アリ溝と連結具とが円滑に嵌合されるようになる。
【００１９】
この場合、位置決め機構が作用する前における両セグメントどうしの相対スライド移動方向が所定の経路からずれていると、セグメントの角部との衝突等によって位置決め機構が損傷するおそれはある。しかしながら、もしそうなったとしても、損傷するのは位置決め機構であって、連結具は無事であるから、再度のスライド操作を慎重に行うことで連結操作のやり直しが効く点で好都合である。又、連結具を介して対となる被連結金具の一方に形成された凸部と、他方に形成された凹部との嵌合によるレールガイド機構と言うべき位置決め機構は、既存の構造物である被連結金具の形状工夫によるものであるから、新たな付加部材は一切無く、別部材を設けて位置決め機構を構成する場合に比べて、部品点数の削減や構造の簡素化が可能になる。
【００２０】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１にトンネルリングＴＲの斜視図が、図３にトンネル用セグメントの組付け作用図が夫々示されている。トンネルリングＴＲは、略円弧状のセグメントＳ１〜Ｓ８を、トンネル軸方向Ｙ及びトンネル周方向Ｘに一定の規則に従って順次連結一体化して形成されたものである。尚、トンネル軸方向Ｙとは、円形を呈するトンネルリングＴＲの仮想軸心方向のことであり、トンネル長手方向でもある。
【００２２】
トンネル軸方向Ｙには１個のセグメントから成る単位リングｔｒは、５個のＡ型セグメントＳ１〜Ｓ５、２個のＢ型セグメントＳ６，Ｓ７、及び１個のＫ型セグメントＳ８の計８個のセグメントＳ１〜Ｓ８から形成されており、複数の連結具Ｒを用いた連結装置Ｌによって連結一体化される。そして、トンネル軸方向Ｙで隣合うセグメントどうしは、各セグメントＳ１〜Ｓ８の切羽側円弧側面４に形成されたメス部３と、抗口側円弧側面５に装備されたオス部材２とから成る連結機構１によって連結一体化される。
【００２３】
Ａ型セグメントＳ１〜Ｓ５は、周方向の両端面６，７がトンネル軸方向Ｙと平行な面に形成された基準的な円弧形状のものであり、これら５個のＡ型セグメントＳ１〜Ｓ５は、周方向に連続して組み付けられる。Ａ型セグメントＳ１〜Ｓ５における周方向端面は、トンネル軸心方向視において、トンネル軸方向Ｙを中心とする放射線に一致するように形成されており、これは後述のＢ型セグメントＳ６，Ｓ７のＡ型セグメント側端面も同様である。
【００２４】
第６、第７セグメントであるＢ型セグメントＳ６，Ｓ７は、第４又は第５Ａ型セグメントＳ４又はＳ５に連結されるべくトンネル軸方向Ｙと平行に形成された基準端面８と、第８セグメントであるＫ型セグメントＳ８に連結されるべく、切羽側円弧側面４の周方向長さが抗口側円弧側面５のそれよりも短くなるように傾斜された傾斜端面９，１０とを有した台形型に構成されている。
【００２５】
Ｋ型セグメントＳ８は、その周方向の両端面１１，１２が、これの両脇に配置されるＢ型セグメントＳ６，Ｓ７の傾斜端面９，１０にフィットするよう、傾斜端面９，１０とは逆向きの角度が付いたテーパ面に形成された台形型に構成
されている。次に、セグメントの組付手順について説明する。
【００２６】
セグメントの基本構造は全て同じであり、代表として第１Ａ型セグメントＳ１で説明すると、コンクリート製（ＲＣ製）のセグメント本体ｈの左右端（トンネル周方向Ｘ端）における前後端部（トンネル軸方向Ｙ端部）の夫々に、連結具Ｒを係入可能な鋳鉄製のジョイントＪ（被連結金具の一例）を計４個埋設一体化して構成されている。そして、そのうちの２個が、連結具Ｒとガイドピン２１（ガイド部材の一例）とを装備する第１ジョイントｊ１ｎ又はｊ１ｔであり、残りの２個が第２ジョイントｊ２ｎ，ｊ２ｔである。
【００２７】
未設のセグメントＳ１〜Ｓ８の、既設のセグメントであるトンネルリングＴＲへの組付け順序は、図３に示すように、先ず、真ん中のＡ型セグメントＳ１をトンネルリングＴＲに組付け、次に、その左側にＡ型セグメントＳ２を組付け、次に、右側にＡ型セグメントＳ３を組付け、２番目に組付けたＡ型セグメントＳ２の左側にＡ型セグメントＳ５を組付ける。
【００２８】
そして、３番目に組付けたＡ型セグメントＳ３の右隣にＡ型セグメントＳ４を組付け、４番目に組付けたＡ型セグメントＳ５の隣りに左側のＢ型セグメントＳ６を組付け、５番目に組付けたＡ型セグメントＳ４の隣りに右側のＢ型セグメントＳ７を組付け、最後に、左右のＢ型セグメントＳ６，Ｓ７の間にＫ型セグメントＳ８を組付けることにより、単位リングｔｒが完成して新たにトンネルリングＴＲの構成要素となる。
【００２９】
尚、これらセグメントの組付けは、押し込み用の油圧ジャッキ（シールドジャッキ）２０を用いて行うが、場所によっては振れ止め用油圧ジャッキ（図示省
略）を併用する。次に、周方向において相隣るセグメントＳ，Ｓどうしを連結する連結装置Ｌ、各セグメントＳにおける連結具Ｒを係合する箇所であるジョイントＪ、及びその周辺構造等について説明する。
【００３０】
図３、図５に示すように、周方向で隣り合うセグメントどうし、例えば、第１Ａ型セグメントＳ１と第２Ａ型セグメントＳ２との連結は、既設の第１Ａ型セグメントＳ１に対して第２Ａ型セグメントＳ２をトンネル軸方向にスライド移動させることで為されるのであり、トンネル周方向Ｘの両端に備えた一対の連結具Ｒ，Ｒを用いた連結装置Ｌによって両者Ｓ１，Ｓ２を連結する。
【００３１】
図２に示すように、平面視で突起付き略矩形状の連結具Ｒは、その押込み方向Ｚに対する左右両縁部の夫々に形成された拡大縁部１３，１３と、それらの間の平板状胴部１４と、一方の拡大縁部１３に装着されたバックアップ材１５とで構成されている。各拡大縁部１３における胴部１４との境目には、連結操作に伴ってセグメントＳどうしを強固に引き付けるためのテーパー面状の挟持部１６が形成されており、左右の挟持部１６，１６どうしの間隔は、押込み方向Ｚの下手側ほど広くなるように設定してある。又、バックアップ材１５を有する拡大縁部１３の外側面には、セグメントＳに埋設装備されているジョイントＪ（後述）への押込み操作時における連結具Ｒの姿勢変更を規制する規制部材１７が一体形成されている。
【００３２】
バックアップ材１５は、双方の拡大縁部１３，１３のうちの一方の端部に設けてあり、その突出方向は連結具Ｒの押込み方向Ｚと略平行に設定してある。このように一方の拡大縁部１３にのみバックアップ材１５を設けるのは、連結具Ｒを実質的に押し込むのは、切羽側では、押し込まれるセグメントにおける切羽側ジョイントＪのアリ溝部１８の切羽側端に形成された反力受け部１９であり、かつ、坑口側では、既設セグメントにおける坑口側ジョイントＪのアリ溝部１８の坑口側端に形成された反力受け部１９となるからである。
【００３３】
バックアップ材１５の取付けは、図２に示すように、拡大縁部１３の後端にネジ部ｎによって螺着されているが、圧入固定するものであっても良いし、接着剤等を用いて接着固定するものであっても良い。尚、バックアップ材１５は双方の拡大縁部１３，１３の後端部に設けても構わない。バックアップ材１５は、例えば、中空の円筒部材で構成する。バックアップ材１５は、例えば、坑口側連結具Ｒ１の場合は既設のトンネルリングＴＲから所定の押圧力を受け、切羽側連結具Ｒ２の場合は反力受け部１９から所定の押圧力を受けて図６に示すごとく面外変形する。
【００３４】
つまり、連結具Ｒが押し込まれると、例えば、第１Ａ型セグメントＳ１と第２Ａ型セグメントＳ２とが次第にトンネル周方向に引き付けられるから、これに伴って連結具Ｒを押し込むために必要な力が増加する。この間、バックアップ材１５に作用する押圧力も増加し、バックアップ材１５は弾性変形する。しかし、この押圧力が所定の値に達した段階でバックアップ材１５には塑性変形が生じ始め、押圧力が増加しなくなる。この状態では、連結具Ｒによる締結力はもはや上昇せず、両セグメントＳ１、Ｓ２とを引き付ける力は一定に保持されるのである。
【００３５】
図３〜図５に示すように、鋳鉄製のジョイントＪには、連結具Ｒが先に装着される側である長さの長い第１ジョイントｊ１と、セグメントの連結操作に伴って連結具Ｒが挿入される長さの短い第２ジョイントｊ２とがある。そして、各ジョイントｊ１，ｊ２の夫々には、Ａ型セグメントＳ１〜Ｓ５に適用されるノーマル型ｊ１ｎ，ｊ２ｎと、Ｂ型及びＫ型セグメントＳ６〜Ｓ８の傾斜端面９〜１２に適用される台形型ｊ１ｔ，ｊ２ｔとの２種類があるが、基本構造は同じである。
【００３６】
図１１に示すように、ジョイントＪにおけるアリ溝部１８部分の形状は、連結具Ｒの挟持部１６に対する被挟持部２３以外の部分は、連結具Ｒに対して密着させる必要はないので隙間ｋを設けるように形成してある。これにより、被挟持部２３以外は鋳ばなし状態で良く、被挟持部２３を形成するための切削代が少なくなり、切削作業の作業性が向上する。
【００３７】
図４、図５に示すように、各ジョイントＪは、正面視（トンネル軸方向Ｙ視）において略Ｃ形状の空間部であるアリ溝１８、上下一対（１本でも良い）ずつのアンカー突起２４、一対（１本でも良い）のアンカーボルト２６、２６を有して構成されるとともに、アリ溝１８の外側（外周側端部側）位置の上下には、ジョイントＪへの連結具Ｒの拡大縁部１３の挿入に伴って挟持部１６が当接する被挟持部２３を形成してある。これら挟持部１６と被挟持部２３との傾斜により、セグメントＳの連結操作に伴ってセグメントＳ１，Ｓ２を引き付ける力が発生するとともに、それによって連結具Ｒの抜け止め作用が発揮されるようになっている。
【００３８】
ノーマル型及び台形型の第１ジョイントｊ１ｎ，ｊ１ｔは、そのアリ溝１８におけるセグメント内奥側の約半分の長さ分は、被挟持部２３を省略して正面視でコ字状になるようにしてあり、それによってセグメントＳの周方向の外側より連結具Ｒをアリ溝１８に挿入する為の開口部２７を形成してある（図７、図１２参照）。ジョイント長手方向の被挟持部２３側端には、連結具Ｒのバックアップ材１５を受け止める側壁である反力受け部１９が形成されている。そして、開口部２７における被挟持部２３寄りの位置に、アリ溝１８内奥に位置する縦壁部２２に螺着自在なガイドピン２１（ピン部材の一例）を設けてある。
【００３９】
図４、図８に示すように、ガイドピン２１は、根元側のネジ部２１ａと、鍔部２１ｂと、ピン部２１ｃとを備えた棒部材であり、ピン部２１ｃの先端部がセグメントＳとしての周方向端面６〜１２から突出するように長さが設定された状態で縦壁部２２に螺着されている。尚、ガイドピン２１先端の符記されない凹入部は、マイナスドライバー等によって回動操作するための直線状切欠きである。従って、連結具Ｒとガイドピン２１との組付け手順としては、先ず、連結具Ｒを開口部２７から被挟持部２３部分のアリ溝１８に嵌め入れ（図７参照）、それから、ガイドピン２１を縦壁部２２に螺着装備するようにする（図８参照）。台形型の第１ジョイントｊ１ｔでは、ガイドピン２１の長さを若干長くしてある。
【００４０】
ノーマル型及び台形型の第２ジョイントｊ２ｎ，ｊ２ｔは、切羽側円弧側面４又は抗口側円弧側面５から連結具Ｒの拡大縁部１３を嵌合できる（図９参照）ので、第１ジョイントｊ１に比べて長さの短いものであり、その全長に亘って被挟持部２３が形成されていて、第１ジョイントｊ１の開口部２７に相当する箇所の無いものとなっている（セグメント幅方向中央に継手を配置する場合は、開口部２７が必要である）。つまり、第１ジョイントｊ１ｎ、ｊ１ｔのガイドピン２１と、第２ジョイントｊ２ｎ，ｊ２ｔのアリ溝１８とで位置決め機構ｉが構成されている。
【００４１】
しかして、図９に示すように、連結具Ｒとガイドピン２１とが装備された第１ジョイントｊ１ｎに対して第２ジョイントｊ２ｎを嵌合連結するべく、第２（第３）Ａ型セグメントＳ２（Ｓ３）をトンネル軸方向Ｙにてスライド移動させる場合、ガイドピン２１とアリ溝１８とによる位置決め機構ｉのガイド作用により、次に行われる第１Ａ型セグメントＳ１のアリ溝１８と連結具Ｒとの嵌合が、第２ジョイントｊ２ｎの端面と連結具Ｒとが衝突するといった不都合無く、所期通り円滑に開始させることができる。図１０は、アリ溝１８と連結具Ｒとの嵌合が完了した状態を示しており、この図ではバックアップ部材１５が変形していない。
【００４２】
図１２は、Ｂ型（片テーパ型）の第７セグメントＳ７と、Ｋ型（台形型）の第８セグメントＳ８との嵌合連結状態を示しており、この場合には、台形型の第１及び第２ジョイントｊ１ｔ，ｊ２ｔを用いる。又、図１２に仮想線で示すように、ガイドピン２１を延ばしてその先端面２１ａと、第２ジョイントｊ２ｔのアリ溝部１８における内奥壁（縦壁）２５とがほぼ面一となるように（僅かなクリアランスが存在するように）寸法設定すれば、相対摺接の可能なガイドピン２１の先端面２１ａとアリ溝１８の内奥壁２５とによるガイド作用を発揮しながらの相対スライド移動を行わせることができ、それによって、第７セグメントＳ７と第８セグメントＳ８とを、連結具Ｒとアリ溝部１８との嵌合に先立ってトンネル周方向で位置決めできるようになる利点がある。
【００４３】
〔別実施形態〕
《１》　図１３示すように、連結具Ｒの装備されない側である第２ジョイントｊ２ｎ，ｊ２ｔにおけるトンネル軸方向で内奥側にガイドピン２１を横臥姿勢で螺着等によって固定装備するとともに、連結具Ｒの装備される側である第１ジョイントｊ１ｎ，ｊ１ｔを、その開口部２７の長い全長の長いものとした構造の位置決め機構ｉでも良い。つまり、第１ジョイントｊ１ｎ、ｊ１ｔのアリ溝１８と、第２ジョイントｊ２ｎ，ｊ２ｔのガイドピン２１とで位置決め機構ｉが構成されている。
【００４４】
この場合は、図１３（イ）に示すように、先ず、既設のセグメントＳ１に対して未設のセグメントＳ２をトンネル周方向に移動してガイドピン２１を第１ジョイントｊ１ｎのアリ溝１８に横から挿入する第１移動工程を行い、それから図１３（ロ）に示すように、その位置決め機構ｉによる位置決め状態で未設のセグメントＳ２をトンネル軸方向に移動して連結装置Ｌを連結作動させる第２移動工程を行うことになる。つまり、円柱状のガイドピン２１は、アリ溝部１８に対してトンネル周方向Ｘから挿脱自在な形状に形成されているのである。尚、この別実施形態《１》は、トンネル周方向に移動できない第８セグメントＳ８には適用不可である。
【００４５】イ
《２》　図１４（イ）に示すように、互いにトンネル周方向で相隣るセグメントＳ１，Ｓ２のうちの一方のセグメントＳ１の周方向端面７におけるトンネル軸方向の両端部の夫々に、連結具Ｒ及びガイドピン２１を備えた第１ジョイントｊ１ｎ，ｊ１ｓを装備し、他方のセグメントＳ２の周方向端面６のトンネル軸方向の両端部の夫々に第２ジョイントｊ２ｎ，ｊ２ｓを装備した構造の連結装置Ｌも可能である。尚、この実施形態も、第８セグメントＳ８には採用できない。
【００４６】
この場合も前述の別実施形態《１》のものと同様に、未設のセグメントＳ２をトンネル周方向に移動させて、切羽側のガイドピン２１と連結具Ｒとを第２ジョイントｊ２ｓのアリ溝１８に挿入させてから、未設のセグメントＳ２をトンネル軸方向に移動して連結装置Ｌを連結作動させる工程となる。従って、切羽側の第１ジョイントｊ１ｓは、アリ溝１８の切羽側端の開口から連結具Ｒを挿入できることから、ノーマル型第２ジョイントｊ２ｎと同程度の長さの短い特殊型に設定されるとともに、切羽側の第２ジョイントｊ２ｓは、横側方からガイドピン２１と連結具Ｒとを挿入させるための開口２７が形成されており、ノーマル型の第１ジョイントｊ１ｎと同程度の長さの長い特殊型に設定されている。
【００４７】
《３》　図１５に示すように、被連結金具であるジョイントＪにセグメント本体ｈに対するアンカーボルト（アンカー部材の一例）２６螺着用のネジ孔２８を形成するとともに、ネジ孔２８におけるアンカー部材２６螺着側と反対側の部分を、ガイド部材２１の螺着部２９に設定しても良い。つまり、アンカーボルト２６の配設位置と、ガイドピン２１の配設位置とを合致させるように設定してあり、それによって専用のネジ部を１個省略して、構造の簡素化やコストダウンを可能としてある。
【００４８】
《４》　ダクタイル等の鋳鉄製のセグメントにも本発明を適用自在であり、その場合には、各ジョイントＪをセグメント本体と一体に形成することになる。
【００４９】
《５》　ピン部材２１は、例えばセグメントどうしＳ，Ｓの相対スライド移動方向の上手側の側面視形状が尖がったものに形成して、アリ溝１８との位置ずれ許容度、即ち位置決め機構ｉとしての作用範囲が拡大されるようにしたものでも良い。
【００５０】
《６》　連結具Ｒやガイドピン２１をセグメントＳに一体形成した構造のものでも、本発明の適用は可能である。又、位置決め機構ｉとしては、一方のセグメントＳの周方向端面６に凸レール部を、かつ、他方のセグメントＳの周方向端面７に凹レール部を夫々設けて、これら凹凸レール部の嵌合によるレール構造による専用のもの等、種々の変更が可能である。
【００５１】
《７》　図１４（ロ）に示すように、連結具Ｒの左右を図１４（イ）に示す場合とは逆にして挿入することにより、既設のセグメントＳの側面（切羽側面）との接当によってバックアップ材１５に反力が作用する構造としても良い。この場合は、第１ジョイントｊ１ｎの反力受け部１９を省略しても良い。
【００５２】
《８》　図１６に示すように、内奥側にボルト座３０が形成された両止型の第１ジョイントｊ１ｑと、内奥側に延長されたロング型の第２ジョイントｊ２ｑとを用い、第２ジョイントｊ２ｑの被挟持部２３である上下の先端窄まり面３１，３１と、これら先端窄まり面３１，３１の間に丁度嵌合する大きさのヘッド部３２Ａを有した状態でボルト座３０に螺着されるスクリュー（内六角ボルトでも可）３２とで位置決め機構ｉを構成しても良い。
【００５３】
《９》　図１７に示すように、被挟持部２３を延長したロング型の第１ジョイントｊ１ｒと、第１ジョイントｊ１ｒの被挟持部２３に嵌合自在な突起部３３を有した特別型の第２ジョイントｊ２ｒとを用い、両セグメントＳ１，Ｓ２の相対スライド移動によるアリ溝部１８と連結具Ｒとの嵌合に先だって、突起部３３が被挟持部２３に嵌入されることで、両セグメントＳ１，Ｓ２どうしをトンネル径方向にて位置決めする位置決め機構ｉを構成しても良い。
【００５４】
《１０》　図１８〜図２０に示すように、第１及び第２ジョイントｊ１ｐ，ｊ２ｐのうちの突起型の第１ジョイントｊ１ｐに上下一対の凸部の一例である凸条３４，３４を一体形成し、その凸条に嵌合自在な上下の長い凹部３５，３５を第２ジョイントｊ２ｐに一体形成して、両セグメントＳ１，Ｓ２の相対スライド移動によるアリ溝部１８と連結具Ｒとの嵌合に先だって、凸条３４，３４と凹部３５，３５とが嵌合することで、両セグメントＳ１，Ｓ２どうしをトンネル径方向にて位置決めする位置決め機構ｉを構成しても良い。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１に記載のセグメントの連結構造では、既存のアリ溝を構成部分に利用した位置決め機構によって、アリ溝部と連結具との嵌合に先だって両セグメントどうしの相対スライド移動方向での位置決めが行われるというガイド作用が生じるので、位置決め機構の作用後にはセグメントどうしを単にスライド移動させれば良くなり、正確な位置決め操作が省略できて簡単な連結操作でありながらも、アリ溝と連結具とを円滑に嵌合連結できるものを、構造の簡素化やコストダウンを図りながら得ることができた。
【００５６】
請求項２に記載のセグメントの連結構造では、請求項１の構成による前記効果を奏するとともに、アリ溝と連結具との挿抜操作を、セグメントどうしの移動方向がトンネル軸方向だけでなく、トンネル周方向でも行えるので、セグメント連結操作の自由度が増えて、連結操作性やその作業効率の向上に寄与できるものが得られた。
【００５７】
請求項３に記載のセグメントの連結構造では、請求項１又は２の構成による前記いずれかの効果を奏するとともに、ガイド部材の先端とアリ溝１８の内奥壁とが摺接してトンネル周方向での位置決めガイド機能を発揮できるので、位置決め機構のガイド機能が高まって、より正確な連結操作が行えるとか、台形型セグメントの連結操作性が大幅に向上する利点がある。
【００５８】
請求項４に記載のセグメントの連結構造では、請求項１〜３の構成による前記いずれかの効果を奏するとともに、コンクリートセグメントにおける被連結金具のアンカー部材とガイド部材との双方の取付手段を雌ねじ部等の１つの螺着部で兼用することができ、より合理化を図ることができた。
【００５９】
請求項５に記載のセグメントの連結構造では、両被連結金具という既存の構成部分を利用した位置決め機構によって、アリ溝部と連結具との嵌合に先だって両セグメントどうしの相対スライド移動方向での位置決めが行われるというガイド作用が生じるので、位置決め機構の作用後にはセグメントどうしを単にスライド移動させれば良くなり、正確な位置決め操作が省略できて簡単な連結操作でありながらも、アリ溝と連結具とを円滑に嵌合連結できるものを、構造の簡素化やコストダウンを図りながら得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】トンネル用セグメントの概略構造を示す斜視図
【図２】連結具を示し、（イ）は平面図、（ロ）は正面図
【図３】各種セグメントの連結態様を示す説明図
【図４】第１ジョイント、連結具、ガイドピンを示し、（イ）は組付け前の斜視図、（ロ）は組付け後の斜視図
【図５】連結装置及び位置決め機構を示すセグメントの周方向端部どうしの斜視図
【図６】変形途中のバックアップ材を示す作用図
【図７】連結具の取付態様を示す部分断面図
【図８】ガイドピンの取付態様を示す部分断面図
【図９】セグメントの連結途中を示す一部切欠き断面図
【図１０】セグメントの連結完了状態を示す一部切欠き断面図
【図１１】連結装置による連結状態を示す図１０のａ−ａ線断面図
【図１２】Ｂ型セグメントとＫ型セグメントとの連結構造を示す一部切欠き断面図
【図１３】位置決め機構の第１別構造を示し、（イ）は第１移動工程の作用図、（ロ）は第２移動工程の作用図
【図１４】（イ）、（ロ）共に位置決め機構のその他の別構造を示す断面図
【図１５】アンカー部材とガイド部材との別固定手段を示す一部切欠き断面図
【図１６】位置決め機構の第２別構造を示す断面図
【図１７】位置決め機構の第３別構造を示す断面図
【図１８】位置決め機構の第４別構造を示すセグメントの周方向端部どうしの斜視図
【図１９】図１８に示すセグメントの連結完了状態を示す断面図
【図２０】図１９のｂ−ｂ線断面図
【符号の説明】
１８　　　　　　アリ溝
２１　　　　　　ピン部材
２１ａ　　　　　先端面
２５　　　　　　内奥壁
２６　　　　　　アンカー部材
２８　　　　　　ネジ孔
２９　　　　　　螺着部
３４　　　　　　凸部
３５　　　　　　凹部
ｈ　　　　　　　セグメント本体
ｉ　　　　　　　位置決め機構
Ｊ　　　　　　　被連結金具
Ｌ　　　　　　　連結装置
Ｒ　　　　　　　連結具
Ｓ１，Ｓ２　　　セグメント
Ｘ　　　　　　　トンネル周方向
Ｙ　　　　　　　トンネル軸方向
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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