(57)【要約】      （修正有）【課題】雄側係合部材のトンネル軸方向の長さを変えずに耐震性を付与できるセグメントの耐震継手構造を提供すること。【解決手段】雄側係合部材６を、先端に係止突起４を有する係止部材３と、前記係止部材３をトンネル軸方向にバネ付勢して前進移動可能に支承すると共に前記一方のセグメント２の側面に固定されるガイド部付ケース部材３６を備えた構成とし、雌側係合部材５を、他方のセグメント１の側面に固定したスライドストッパー保持フレーム２０と、この保持フレーム２０によりトンネル半径方向に可動的に支持され、かつ前記係止部材３の進入部を閉じる方向にばね付勢されており、前記係止突起４を係止できるスライドストッパー１２とから構成する。【選択図】図１
2005264661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル軸方向に相対するセグメント（１，２）をトンネル軸方向に連結するため、一方のセグメント（２）のトンネル軸方向側面（１１）に雄側係合部材（６）を、他方のセグメント（１）のトンネル軸方向側面（１０）に雌側係合部材（５）を設けたセグメントの継手構造において、前記雄側係合部材（６）を、先端に係止突起（４）を有する係止部材（３）と、前記係止部材（３）をトンネル軸方向にバネ付勢して前進移動可能に支承すると共に前記一方のセグメント（２）の側面に固定されるガイド部付ケース部材（３６）を備えた構成とし、前記雌側係合部材（５）を、前記他方のセグメント（１）の側面に固定したスライドストッパー保持フレーム（２０）と、この保持フレーム（２０）によりトンネル半径方向に可動的に支持され、かつ前記係止部材（３）の進入部を閉じる方向にばね付勢されており、前記係止突起（４）を係止できるスライドストッパー（１２）とから構成したことを特徴とするセグメントの耐震継手構造。
【請求項２】
先端に係止突起（４）を有する前記係止部材（３）のセグメントのウエブ側面からのトンネル軸方向の長さ寸法を、耐震継手構造部以外のトンネル軸方向の継手構造部における係止突起（４）を有する係止部材のトンネル軸方向の長さ寸法と同じ寸法にしたことを特徴とする請求項１に記載のセグメントの耐震継手構造。
【請求項３】
係止部材（３）の非円形中間軸部（４２）が、前記ガイド部付ケース部材（３６）の先端板（３８）の非円形の開口部（３９）に移動可能に嵌合されて、係止部材（３）先端部の係止突起（４）の回動を防止するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のセグメントの耐震継手構造。
【請求項４】
係止部材（３）は、その基端部が一方のセグメントの側面に当接するように後退移動方向にバネ付勢されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセグメントの耐震継手構造。
【請求項５】
係止部材（３）をトンネル軸方向の後退移動方向にバネ付勢する弾性体として、コイルバネ、繊維補強ゴムまたはエポキシ樹脂等の筒状弾性体のいずれかを用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のセグメントの耐震継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドトンネルの覆工用セグメントの継手構造に関し、主として、セグメントリング間の継手部、特に、トンネル軸方向の耐震性を向上させ、地震時にセグメントリング間に作用する引張力を低減することが可能となるセグメントの耐震継手構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールドトンネルにおいては、トンネル軸方向に既設のセグメントまたはセグメントリングに新設のセグメントを連結して新設のセグメントリングを構築しトンネルが構築されていく。この場合、（１）セグメントリング単体ではリングを強固にできないため、隣接するセグメントリングにおけるセグメント相互を千鳥配置とし、このようなセグメントリングを連結し、少なくとも２つのセグメントリング相互を一体に連結し剛性を高めたセグメントリング構造体としている。このようなセグメントリング構造体に用いる継手構造として、特開平１１−１０１０９３号公報（特許文献１）に記載されているトンネル軸方向の引張剛性が高いリング間継手構造（以下、剛継手構造ともいう）のものが知られている。
【０００３】
前記のような少なくとも２リング以上からなるセグメントリング構造体におけるセグメントリング相互は弾性体を介在させず、トンネル軸方向の引張剛性を高くしたリング間継手構造（剛結合継手構造）であるため、（２）トンネル軸方向に隣接するセグメントリング構造体との間に、特開平２００３−８２９９２号公報（特許文献２）にも示されているような、弾性体を介在させてトンネル軸方向の引張剛性を低くしたリング間継手構造（以下、耐震継手構造ともいう）を介在させてトンネルの耐震性を向上させることが考えられている。
【０００４】
また、（３）図１４に示すように、前記のような剛結合の継手構造Ａと耐震継手構造Ｂとを、トンネル軸方向に交互に配置することも知られている。（例えば、特許文献３参照）
【０００５】
前記（１）の引張剛性が高い継手構造としては、例えば、図１２に示すような剛継手構造で、前記（２）の耐震継手構造としては、例えば、図１３に示すような耐震継手構造である。
【０００６】
ここで、前記の剛継手構造の具体的構造について、図１２を参照して簡単に説明すると、トンネル軸方向に相対するセグメント１，２の一方の側面１１に設けた雄側係合部材６における係止部材３を、他方の側面１０に設けた雌側係合部材５における、ばね付勢された対をなすスライドストッパー１２を押し開いて進入させるものである。スライドストッパー１２は、雌側係合部材５におけるスライドストッパー保持フレーム２０のガイド孔１８内でトンネル半径方向に可動自由に保持されている。
【０００７】
この先行発明は、セグメントのボルトレス方式の嵌合継手部において、施工時のリング間のトンネル半径方向の位置ずれの場合の不適応性の問題を解決している。すなわち、この先行発明によると、トンネル半径方向のセグメント間の位置決め連結が容易に行われ、かつ、トンネル軸方向の大きな引張力に対してセグメントリングの連続性を確保できる引張剛性が高い嵌合継手構造である。
【０００８】
また、前記の耐震継手構造Ｂの具体的構造について、図１３を参照して簡単に説明すると、この構造は、図１２に示す構造における雌側係合部材５内にさらに弾性体を内蔵した構造で、スライドストッパー保持フレーム２０とスライドストッパー１２の間に弾性体４０を設置した構造のものであり、この弾性体４０を設置した分、雌側係合部材５および雄側係合部材６ともトンネル軸方向の外形寸法が長くなっている。なお、図１３中、符号２２は薄鋼板、２３はスライドストッパー回転防止を兼ねたガイド材、２４は押えピンである。
【特許文献１】特開平１１−１０１０９３号公報
【特許文献２】特開平２００３−８２９９２号公報
【特許文献３】特開平２００３−１８４４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これらの剛継手構造Ａと耐震継手構造Ｂは、トンネル軸方向に隣接するセグメントリング相互の対向するウエブ側面間に配置されるが、剛継手構造Ａと耐震継手構造Ｂとでは、耐震継手構造Ｂ側の雌継手側に弾性体４０が介在されている分、継手相互が嵌合した状態では、図１３に示す耐震継手構造のトンネル軸方向の継手外形寸法Ｌ（継手相互が嵌合した状態では、対向するウエブ側面間隔と同じ）が、図１２に示すトンネル軸方向の継手外形寸法Ｌ１の剛継手構造Ａよりも長くなり、すなわち、剛継手構造Ａと耐震継手構造Ｂとでは、トンネル軸方向の継手外形寸法が異なる。
【００１０】
剛継手構造Ａと耐震継手構造Ｂとでは、トンネル軸方向の継手外形寸法が異なることは、セグメントリング間のセグメントにおけるウエブ間の間隔を広くすることが必要になる。
【００１１】
このため、耐震継手構造Ｂと剛継手構造Ａを混用しようとすると、別途の対応が必要になる。例えば、剛継手構造Ａと耐震継手構造Ｂのセグメントは、その鋼殻本体を構成するトンネル軸方向のフランジ張り出し長さが異なる特殊な寸法のセグメントとせず、セグメント鋼殻本体の製作を容易にするため、セグメントのウエブから張り出す鋼殻フランジの張り出し寸法を一定とすることを前提とした場合、耐震継手構造Ｂと剛継手構造Ａで用いる雄側係合部材（雄ピン）の形状を変えたり、雌側係合部材（雌金具）に用いている枠金物の形状を変える等の対応が考えられるが、このようにすると、これらを構成する部品数が多くなり煩雑になる。
【００１２】
したがって、耐震継手構造Ｂと剛継手構造Ａとに用いる、雄・雌の金物をできるだけ共通にし、剛継手構造Ａと耐震継手構造Ｂとも、トンネル軸方向の継手外形寸法を同じにすることが望まれる。
【００１３】
本発明者は前記の点について種々検討した結果、耐震継手構造Ｂと剛継手構造Ａとに用いる雌側係合部材を共通の金物とし、雄側係合部材のトンネル軸方向の長さを変えずに耐震性を付与することにより有利に解決できることを見出し、本発明を完成させた。
本発明は、この知見にもとづき、前記の課題を解決したセグメントの耐震継手構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１発明のセグメントの耐震継手構造においては、トンネル軸方向に相対するセグメント（１，２）をトンネル軸方向に連結するため、一方のセグメント（２）のトンネル軸方向側面（１１）に雄側係合部材（６）を、他方のセグメント（１）のトンネル軸方向側面（１０）に雌側係合部材（５）を設けたセグメントの継手構造において、前記雄側係合部材（６）を、先端に係止突起（４）を有する係止部材（３）と、前記係止部材（３）をトンネル軸方向にバネ付勢して前進移動可能に支承すると共に前記一方のセグメント（２）の側面に固定されるガイド部付ケース部材（３６）を備えた構成とし、前記雌側係合部材（５）を、前記他方のセグメント（１）の側面に固定したスライドストッパー保持フレーム（２０）と、この保持フレーム（２０）によりトンネル半径方向に可動的に支持され、かつ前記係止部材（３）の進入部を閉じる方向にばね付勢されており、前記係止突起（４）を係止できるスライドストッパー（１２）とから構成したことを特徴とする。
第２発明では、第１発明のセグメントの耐震継手構造において、先端に係止突起（４）を有する前記係止部材（３）のセグメントのウエブ側面からのトンネル軸方向の長さ寸法を、耐震継手構造部以外のトンネル軸方向の継手構造部における係止突起（４）を有する係止部材のトンネル軸方向の長さ寸法と同じ寸法にしたことを特徴とする。
第３発明では、第１発明または第２発明のセグメントの耐震継手構造において、係止部材（３）の非円形中間軸部（４２）が、前記ガイド部付ケース部材（３６）の先端板（３８）の非円形の開口部（３９）に移動可能に嵌合されて、係止部材（３）先端部の係止突起（４）の回動を防止するようにしたことを特徴とする。
第４発明では、第１発明〜第３発明のいずれかのセグメントの耐震継手構造において、係止部材（３）は、その基端部が一方のセグメントの側面に当接するように後退移動方向にバネ付勢されていることを特徴とする。
第５発明では、第１発明〜第４発明のいずれかのセグメントの耐震継手構造において、係止部材（３）をトンネル軸方向の後退移動方向にバネ付勢する弾性体として、コイルバネ、繊維補強ゴムまたはエポキシ樹脂等の筒状弾性体のいずれかを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
（１）第１発明によると、先端に係止突起を有する係止部材と、前記係止部材をトンネル軸方向にバネ付勢し前進移動可能に支承すると共に前記一方のセグメントの側面に固定されるガイド部付ケース部材を備えることにより、雄側係合部材に耐震性を付与した雄側係合部材とすることができ、そのため、雌側係合部材の構造を簡単にすることができるばかりでなく、トンネル軸方向のセグメントリング相互を接続する継手構造における雌側係合部材の共通化を図ることができる。
請求項２によると、トンネル軸方向のセグメントリング相互を接続するすべての継手構造における雄側係合部材が同じトンネル軸方向の長さ寸法になるので、トンネル軸方向のセグメントリング相互を接続するすべての継手構造における共通化された雌側係合部材と組み合わせると、雄側係合部材と雌側係合部材とを連結した状態におけるトンネル軸方向の外形寸法を一定にできるため、すべてのトンネル軸方向に隣り合うセグメントリング相互のセグメント間における主桁間隔（すなわち、主桁をウエブとするウエブ間隔）が一定になり、セグメントのウエブ位置が同じになるため、セグメント本体を構成する鋼殻の製作が容易になる。換言すると、（１）添接する主桁のウエブ位置を、耐震継手であっても、剛継手の場合と同じにすることができるため、セグメント鋼殻の製作が容易になる。
また、第２発明によると次のような効果がある。
（２）  主桁のウエブへの雌側係合部材（雌金物）の取付け作業に対して、耐震性を付与した継手と、剛継手の区別がなく、取付け作業および検査が容易になる。
（３）耐震性を付与した継手と剛継手の雌側係合部材（雌金物）の形状が同じになり、継手部品の種類を減少させることができ、部品の調達が容易になる。
（４）  そのため、セグメントの経済性が向上する。
第３発明によると、単に、ガイド部付ケース部材（３６）の先端板（３８）に非円形の開口部（３９）を設け、その開口部に係止部材の非円形中間軸部４２を移動可能に嵌合するだけで、係止部材と共に係止突起の回動を防止することができる。
第４発明によると、係止突起を有する係止部材の基端部が一方のセグメントの側面に当接するように後退移動方向にバネ付勢されているので、係止部材を初期状態において所定の位置に安定した姿勢で保持することができるため、雄側係合部材を安定した状態で雌側係合部材に嵌合することができる。
請求項５によると、係止部材（３）をトンネル軸方向にバネ付勢する弾性体として、コイルバネ、繊維補強ゴムまたはエポキシ樹脂等の筒状弾性体のいずれかを用いるので、簡単な手段により、係止部材を後退移動方向に付勢することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の耐震継手構造の実施形態を図を参照して説明する。
【００１７】
図１，図２は本発明に係るセグメントの耐震継手構造の主要素を示すものである。図１（Ａ），（Ｂ）において、矢印Ｄがトンネル軸方向、矢印Ｅがトンネル半径方向、矢印Ｆがトンネル円周方向である。各図において、雄側係合部材６として先端にトンネル半径方向に突出すると共にトンネル円周方向に伸びる係止突起４を有する係止部材３が一方のセグメント２のトンネル軸方向の一側面１１に、非固定状態で間接的に設けられている。
【００１８】
前記の雄側係合部材６の構成についてさらに説明すると、この雄側係合部材６は、セグメント２のトンネル軸方向の一側面１１に基端側が溶接により固定される鋼製筒状ケース部３４と、先端部にバネ受け付の係止部材３の回転防止を兼ねたガイド部３５を有するガイド部付ケース部材３６と、前記ガイド部付ケース部材３６内に基端側が配置されると共に前記ガイド部３５にガイドされて矢印Ｇで示すトンネル軸方向に前進可能に配設されたバネ受け付の係止部材３と、バネ受け付の係止部材３を後退させるように付勢する弾性体３７とを備えている。
【００１９】
前記のガイド部付ケース部材３６は、図示の形態では、円筒状部の先端板３８に、非円形の開口部３９がトンネル軸方向に貫通して設けられている。前記の非円形の開口部３９は、回り止めを兼ねた開口部とする場合には、例えば、図示のように、ほぼ矩形状の開口部３９でもよく、または３角形以上の多角形の開口部でもよく、非円形の開口部としておけば、この開口部３９に相対的に移動可能に嵌合されて、前進移動するバネ受け付の係止部材３の中間軸部を若干小さな相似形状等にすることで、バネ受け付の係止部材３の回動を防止することで係止突起４の回動を防止し、確実に接合可能にされている。
【００２０】
なお、セグメントリング間の主桁側面間（ウエブ側面間）にセメント系の常温硬化性充填材する場合、前記の開口部３９と係合部材３の中間軸部との隙間が大きいと、この間からガイド部付ケース部材３６内にセメント系の常温硬化性充填材が流入硬化し、弾性体３７の短縮変形が阻害され、地震時等に他方のセグメント１と共に係合部材３の前進移動ができず、耐震継手の機能をしなくなる恐れを排除するため、前記の間隙を小さくするか、適宜、開口部３９にシール材を設けて、ガイド部付ケース部材３６内に常温硬化性充填材が流入するのを防止するようにするとよい。
【００２１】
前記のバネ受け付の係止部材３および係止突起４の回動を防止すると共にバネ受け付の係止部材３の非円形中間軸部４２を支承ガイドし、セグメントリング相互のセグメントの継手金物の嵌合接合を確実にする手段としては、図示を省略するが、バネ受け付の係止部材３の軸部に、軸方向に伸びる溝部を形成し、この溝に摺動可能に嵌合する突起をガイド部付ケース部材３６側に設けたり、逆に軸部側に軸方向に伸びる突起を形成し、ガイド部付ケース部材３６側に溝を設けても同様に作用させることができる。なお、バネ受け付の係止部材３の軸部に溝部を形成する場合には、適宜その溝が埋まらないようにシールしておくことが必要である。
【００２２】
また、前記のバネ受け付の係止部材３は、先端に係止突起４を有し、中間軸部に環状フランジからなるバネ受け部４０を一体に有する構造とされ、また、図１に示すように、バネ受け付の係止部材３が後退した状態において、トンネル軸方向の係止突起４の後面４ａとガイド部付ケース部材３６の先端板３８の先端面と間に、雌側のスライドストッパー１２を配置できるように、雌側のスライドストッパー１２のトンネル軸方向の巾寸法よりも若干大きい間隔に設定されている。
【００２３】
また、前記バネ受け付の係止部材３の軸部中間部には、軸直角方向に張り出すフランジからなるバネ受け部４０が設けられている。バネ受け付の係止部材３における軸部に係止突起４の設け方として、軸部と係止突起４とを接合する場合は、一方に雄ねじ軸部を他方に雌ねじ孔を設けるネジ式接合、あるいは、溶接接合方式、あるいは接着接合方式あるいはこれらを組み合わせた接合手段でもよい。
【００２４】
また、バネ受け付の係止部材３のトンネル軸方向の長さ寸法Ｌは、図１１に示す係止部材３ａをウエブ１１側面に溶接により固定した剛結合方式における係止部材３ａの長さ寸法Ｌと同じ寸法に設定され、トンネル軸方向の剛結合継手構造部と、耐震継手構造部とで、セグメントリングのウエブ間の間隔が同じになるように設定されている。本発明においては、トンネル軸方向の剛結合継手構造部と、耐震継手構造部とで、部品の共通化を図り、バネ受け付の係止部材３と係止部材３ａとは同じ部品を使用しているので、いずれのセグメントリング間においても、セグメントリング間（トンネル軸方向に隣り合うセグメント間）におけるウエブ間の間隔が同じになる。
【００２５】
バネ受け付の係止部材３を後退させるように付勢する弾性体３７としては、図示の形態では、ケースの先端天板３８と前記バネ受け付の係止部材３のバネ受け部４０との間にコイルバネ４１が圧縮した状態で介在されて、前記バネ受け付の係止部材３を常時後退させるように付勢して、バネ受け付の係止部材３の基端部端面を側面１１に当接した状態とし、ウエブ側面１１でバネ受け付の係止部材３を他方のセグメントリングの雌側係合部材に嵌合するときの反力をとっている。
【００２６】
前記の弾性体３７としては、コイルバネ以外のバネでもよく、図示を省略するが、筒状の繊維補強ゴムあるいはエポキシ樹脂などの中空筒状の弾性体でもよい。
【００２７】
前記の雄側係合部材６は、ガイド部付ケース部材３６と、バネ受け付の係止部材３と、コイルバネ４１からなる弾性体３７とがユニット化された状態で、セグメント側面１１に、前記ガイド部付ケース部材３の基端部を溶接により固定される。
【００２８】
次に、耐震継手構造部および剛継手構造部において共通して本発明で使用される雌側係合部材は、前記従来の剛継手構造の場合と同様な構造の雌側係合部材を使用し、前記の従来の雌側係合部材の構造説明と一部重複するが、ここで、図１を参照して詳細に説明する。
【００２９】
他方のセグメント１のトンネル軸方向の一側面１０には、雌側係合部材５としてスライドストッパー保持フレーム２０が固定され、そのスライドストッパー保持フレーム２０によって一対のスライドストッパー１２がトンネル半径方向に可動的に設けられている。トンネル周方向に間隔をおいてほぼ平行な一対のスライドストッパー保持フレーム２０は、所定の幅と、長さと、厚みを有する金属の板状体で構成され、板状体にはトンネル半径方向に長い２つのガイド孔１８が開設されている。このスライドストッパー保持フレーム２０の一側面は、他方のセグメント１のトンネル軸方向の一側面１０に溶接で固定されている。
【００３０】
一対のスライドストッパー１２は角軸状で、かつ、両ストッパー１２の対向面には、バネ受け付の係止部材３の進入側が拡開したテーパ面１２Ａが付形してある。また、スライドストッパー１２は、ガイド孔１８内において、ガタつかないでトンネル半径方向に可動自由に設けられている。左右のスライドストッパー保持フレーム２０の上下端部に架設され、かつ固定ボルト２１によって固定した連結フレーム２８とスライドストッパー１２との間には、この一対のスライドストッパー１２の間が近づく方向に付勢するばね７が配設されている。
【００３１】
このような構造であるので、トンネル軸方向に相対するセグメント１，２間のトンネル半径方向の偏心が０のときは、両セグメント１，２を近接させることにより、係止部材３はテーパ面１２ａをガイドとして一対のスライドストッパー１２の間を押し拡げながら進入し、係止突起４がスライドストッパー１２に係合して抜け出さない。
【００３２】
他方、実際の施工においては、相対するセグメント１，２間は偏心していることが多く、その偏心を０に修正する作業は著しく困難を伴なうために、この場合は、最大２ｍｍ程度を許容範囲として偏心したままで連結する場合が多い。この場合、本発明の耐震連結構造にあっては、セグメント１，２の偏心に伴って係止部材３のスライドストッパー１２に対する正常な進入位置からトンネル半径方向に２ｍｍずれた位置を進入し、スライドストッパー１２と係止する。この場合は、一対のスライドストッパー１２が、一対のばね７付勢を僅かに変えて係止部材３の偏心に容易に追従でき、ガイド孔１８内を２ｍｍだけトンネル半径方向に変位した位置で係止部材３の係止突起４と機械的に係合する。そのときの両部材（つまり、スライドストッパー１２とバネ付係止部材３）の係合姿勢は、セグメント１，２の偏心が０のときの正常な係合姿勢と全く同じである。
【００３３】
また、相対するセグメント１，２間は、複数のセグメントを円周方向に連結してセグメントリングを構築する際、隣接するセグメントリングのセグメント１，２との間で位置ずれしていることが多く、この位置ずれを０にすることは殆ど不可能に近い。この場合は、最大５ｍｍ程度のトンネル円周方向の位置ずれを許容範囲として、トンネル円周方向の位置ずれのままで連結する場合が多い。この場合、本発明の耐震継手構造にあっては、バネ受け付の係止部材３の両側面と、一対のスライドストッパー保持フレーム２０との間に所定の間隙１９を形成しておくことにより、セグメント１，２のトンネル円周方向のずれに対応して、バネ受け付の係止部材３が左右のスライドストッパー保持フレーム２０の中間位置より左右いずれかの側に片寄った位置で、一対のスライドストッパー１２の間に進入し、かつスライドストッパー１２に機械的に係止する。このとき、両部材（つまり、スライドストッパー１２とバネ受け付の係止部材３）の係合姿勢は、セグメント１，２のトンネル円周方向の変位が０のときの正常な係合姿勢と全く同じである。
【００３４】
前述のように、本発明のセグメント１，２における耐震継手構造によると、トンネル軸方向に相対するセグメント１，２がトンネル半径方向又は、トンネル円周方向いずれの方向に位置ずれしている場合においても、バネ受け付の係止部材３とスライドストッパー１２との係合姿勢はその変位したいずれの位置においても、位置ずれのない正常な位置における係合状態と同じ状態での係合状態を保持できる。よって、セグメントの位置ずれによるセグメント連結部における係合不良という不具合が生じず、セグメント連結部構造における精度の許容範囲が広がり、かつ、各部も直線的部材で構成でき製作が容易である。
【００３５】
本発明の具体的実施形態を図３〜図１０を参照して説明する。各図において、連結すべきセグメント１，２が鋼殻８と、その中に充填されたコンクリート９とにより構成され、一方のセグメント２の鋼殻８におけるトンネル軸方向の一側面（ウエブ）１１に、雄側係合部材６が設けられており、他方のセグメント１の鋼殻８におけるトンネル軸方向の一側面（ウエブ）１０に、雌側係合部材５におけるスライドストッパー保持フレーム２０の一側面が溶接により固着されている。
【００３６】
雌側係合部材５は、スライドストッパー保持フレーム２０の上下端に連結フレーム２８を配置して枠状に組み、連結フレーム２８のボルト挿入孔２９に固定ボルト２１を挿入し、かつ保持フレーム２０の上下端面に形成した雌ねじ３１に螺合することで、両フレーム２０，２８を強固に結合して構成できる。また、スライドストッパー１２の両端のピン孔３２に割りピン３３が挿入されていて、この割りピン３３がスライドストッパー保持フレーム２０の外側面に係合することにより、スライドストッパー１２がガイド孔１８から脱出しないように設けられている。この雌側係合部材５は、セグメント１の一側面１０に固着する前の段階では、単体（ユニット）として構成されており、この単体の状態でセグメント１の一側面１０に溶接する。
【００３７】
また、雌側係合部材５と雄側係合部材６は、図３，図４ではセグメント１，２の一側面のトンネル円周方向中央部にそれぞれ１個設けられているが、これに限らず、所定の間隔をあけて複数個の雌側係合部材５と雄側係合部材６を設けてもよい。
【００３８】
前記各セグメント１，２を連結する場合は、図７に示す状態から、一方のセグメント１または他方のセグメント２を相対するセグメントに向ってトンネル軸方向に移動していく。このときバネ付係止部材３が、ばね７の力に抗して一対のスライドストッパー１２を押拡げながらその間に進入し、図８に示すようにバネ付係止突起３がスライドストッパー１２に係合されると共に、一方のセグメント本体の上下の各フランジ１５に設けた各嵌込突条１６が、他方のセグメント本体の上下のフランジ１３に設けた各嵌込凹部１４に嵌合される。
【００３９】
前述のようにして、各セグメント１，２を連結したのち、またはセグメントリングを構成した後、図９に示すように、各セグメント１，２の鋼殻８の間に、モルタルなどの常温硬化性材料１７が充填される。
【００４０】
次に、本発明の耐震継手構造の作用について説明する。
本発明でも採用されている合成セグメントの前記嵌合方式（つまりボルトレス）のリング間継手構造は公知であり、この継手構造において、地震時に発生するトンネル軸方向の変形により、リング間継手には引張力が発生する。
【００４１】
このように大きな引張力がトンネル軸方向に作用した場合、剛継手構造部および耐震継手構造部のいずれにも一方のセグメント２（セグメントリング）と他方のセグメント１（セグメントリング）が離反するようになるが、耐震継手構造部においてこれに対応し、コイルバネ４１を短縮するようにしてバネ受け付の係止部材３が他方のセグメント１と共に前進移動されて、前記のトンネル軸方向に作用する引張力に対応することができる。
【００４２】
このように、リング間継手に大きな引張力が作用した場合、本発明では、この引張力によりリング間継手に損傷が発生することを防止することで耐震構造化を図るものであり、継手部に引張力が作用する時に、雄側係合部材６側のガイド部付ケース部材３６内においてバネ受け付の係止部材３との間に弾性体３７を設置し、リング間継手と弾性体３７を直列ばねとすることを可能とし、これにより、セグメント耐震継手の引張剛性を安定して低下でき、継手に発生する引張力を制御し、トンネル軸方向に耐震継手構造部の部分でセグメントリング間がトンネル軸方向に伸びることを可能としている。そしてこれにより、トンネル軸方向に離れて設置されている剛継手構造部に作用するトンネル軸方向の引張力も極端に大きくならないようにしている。
【００４３】
本発明を実施する場合、弾性体３７としてのコイルバネ４１を側面１１とバネ受け部４０との間にこれらに連結するように配置する場合には、引張りバネとして機能させればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のセグメント耐震継手構造の主要部を示し、（Ａ）は（Ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図、（Ｂ）は前記主要部の側断面図である。
【図２】係合部材のガイドを兼ねた回転防止機構、および雄側係合部材の係止部材軸部とガイド部付ケース部材の開口部との関係を示す図１（Ｂ）のＧ−Ｇ線断面図である。
【図３】連結すべき一方のセグメントを示す正面図である。
【図４】図３の中央部を拡大して示す正面図である。
【図５】連結すべき他方のセグメントを示す正面図である。
【図６】図５の中央部を拡大して示す正面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るセグメントの耐震継手構造を分離して示すトンネル軸方向断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るセグメントの耐震継手構造の連結時の構造を示すトンネル軸方向断面図である。
【図９】隣り合うセグメントの間に常温硬化性材料を充填した状態を示すトンネル軸方向断面図である。
【図１０】図８におけるセグメントの耐震継手構造の拡大部分図である。
【図１１】本発明の耐震継手構造に対応するトンネル軸方向のセグメントリング（またはセグメント）の剛継手構造を示すトンネル軸方向の断面図である。
【図１２】従来のトンネル軸方向のセグメントリング（またはセグメント）の剛継手構造を示すトンネル軸方向の断面図である。
【図１３】従来のトンネル軸方向のセグメントリング（またはセグメント）の耐震継手構造を示すトンネル軸方向の断面図である。
【図１４】剛結合の継手構造と耐震継手構造Ｂとを、トンネル軸方向に交互に配置する形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  セグメント
２  セグメント
３  係止部材
４  係止突起
４ａ  係止突起の後面
５  雌側係合部材
６  雄側係合部材
７  ばね
８  鋼殻
９  コンクリート
１０  トンネル軸方向側面
１１  トンネル軸方向側面
１２  スライドストッパー
１２Ａ  テーパ面
１３  フランジ
１４  嵌込凹部
１５  フランジ
１６  嵌込突条
１７  常温硬化性材料
１８  ガイド孔
１９  間隙
２０  スライドストッパー保持フレーム
２１  固定ボルト
２２  薄鋼板
２３  スライドストッパー回転防止を兼ねたガイド材
２４  押えピン
２８  連結フレーム
２９  ボルト挿入孔
３１  雌ねじ
３２  ピン孔
３３  割りピン
３４  筒状ケース
３５  ガイド部
３６  ガイド部付ケース部材
３７  弾性体
３８  先端板
３９  開口部
４０  バネ受け部
４１  コイルバネ
４２  非円形中間軸部
【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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