(57)【要約】【課題】  製作手間を掛けずに一体性の高い状態に形成できるトンネル用セグメントを提供する。【解決手段】  トンネル周方向に沿って配置される第一リブ１と、トンネル軸芯方向に沿って配置される第二リブ２と、トンネル周面に沿って配置されるスキンプレート３と、第一リブ１と第二リブ２とスキンプレート３で囲まれた範囲に反応硬化性の強度材を充填して形成された中埋め部４とを備えたトンネル用セグメントにおいて、第一リブ１と第二リブ２との交わる部分に、トンネル周面に沿ったフランジ面Ｆを有するフランジ部８を一体的に設けてある。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル周方向に沿って配置される第一リブと、トンネル軸芯方向に沿って配置される第二リブと、トンネル周面に沿って配置されるスキンプレートと、前記第一リブと第二リブとスキンプレートで囲まれた範囲に反応硬化性の強度材を充填して形成された中埋め部とを備えたトンネル用セグメントであって、
前記第一リブと第二リブとの交わる部分に、トンネル周面に沿ったフランジ面を有するフランジ部を一体的に設けてあるトンネル用セグメント。
【請求項２】
前記フランジ部は、前記中埋め部内に埋め込まれている請求項１に記載のトンネル用セグメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル周方向に沿って配置される第一リブと、トンネル軸芯方向に沿って配置される第二リブと、トンネル周面に沿って配置されるスキンプレートと、前記第一リブと第二リブとスキンプレートで囲まれた範囲に反応硬化性の強度材（例えば、コンクリート）を充填して形成された中埋め部とを備えたトンネル用セグメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のトンネル用セグメントとしては、前記第一リブ、第二リブ、スキンプレートは、何れも金属で形成してあり、前記強度材としては、コンクリートで構成してあるものがあり、前記金属とコンクリートとが一丸となって外力に対抗できるように、コンクリート中に複数の鉄筋を井桁状に組んで埋設してあるものがあった。
【０００３】
尚、この様な従来技術に関しては、先行技術調査を行うまでもなく、当業者の間で広く知られているものであることから、先行技術文献は示していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来のトンネル用セグメントによれば、第一リブ、第二リブ、スキンプレートとで囲まれた狭い中埋め空間に、複数の鉄筋をそれぞれ配置しなければならず、シールドセグメント形成の手間が掛かる問題点があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、製作手間を掛けずに一体性の高い状態に形成できるトンネル用セグメントを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明の特徴構成は、トンネル周方向に沿って配置される第一リブと、トンネル軸芯方向に沿って配置される第二リブと、トンネル周面に沿って配置されるスキンプレートと、前記第一リブと第二リブとスキンプレートで囲まれた範囲に反応硬化性の強度材を充填して形成された中埋め部とを備えたトンネル用セグメントにおいて、前記第一リブと第二リブとの交わる部分に、トンネル周面に沿ったフランジ面を有するフランジ部を一体的に設けてあるところにある。
【０００７】
請求項１の発明の特徴構成によれば、前記第一リブと第二リブとの交わる部分に、トンネル周面に沿ったフランジ面を有するフランジ部を一体的に設けてあるから、前記フランジ部によって前記中埋め部に充填された強度材を一体的に保持することが可能となる。また、フランジ部そのものの形成は、例えば、鋳造、又は、溶接等の簡単な連結手法で前記両リブに一体化することができ、極めて効率よくトンネル用セグメントの形成を行うことが可能となる。
また、フランジ部は、第一リブと第二リブとの交わる部分に形成してあるから、両リブに対して、前記強度材の保持反力を確保することが可能となり、前記強度材と両リブとの一体性をより強力に図ることが可能となる。
その結果、従来と同様の一体性の高い状態を維持できながら、製作手間を掛けずに形成できるようになり、コストダウンを図ることが可能となる。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成は、前記フランジ部は、前記中埋め部内に埋め込まれているところにある。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、フランジ部が中埋め部内に埋め込まれていることによって、強度材とフランジ部との一体性がより向上することに加えて、フランジ部が露出するのを前記中埋め部内に充填された強度材によって覆うことができ、例えば、フランジ部が金属等の腐食しやすい材料で出来ている場合にも防食効果を発揮することが可能となる。従って、強度アップと共に、耐久性の向上をも図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜６は、本発明のトンネル用セグメントの一実施形態品（以後、単にセグメントと言う）Ｓを示すもので、前記セグメントＳは、図には示さないが、シールドマシンによって地中掘進するに伴ってトンネル周壁を形成するための分割周壁部材である。それら分割周壁部材をシールドマシン内でトンネル周方向に突き合わせて連結しながらリング状に組み立てて、そのリング状周壁に推進反力を確保しながらシールドマシンが掘進を行う手順でシールドトンネルが形成される。
【００１２】
セグメントＳは、図１、２、４、６に示すように、トンネル周方向に沿った湾曲形状に形成してある。トンネル周方向に沿って配置される第一リブ１と、トンネル軸芯方向に沿って配置される第二リブ２と、トンネル周面に沿って配置されるスキンプレート３と、前記第一リブ１と第二リブ２とスキンプレート３で囲まれた範囲にコンクリート（反応硬化性の強度材に相当）Ｃを充填して形成された中埋め部４とを備えて構成してある（図５参照）。前記第一リブ１、第二リブ２、スキンプレート３は、何れも金属（例えば、鋳鉄）によって一体的に形成してある。尚、図２、図４は、中埋め部４にコンクリートＣを未だ充填してない状態を示している。
【００１３】
前記スキンプレート３は、当該実施形態のセグメントＳにおいては、トンネル外周面側に位置しており、そのスキンプレート３の内周面側に、前記各リブ１，２が設けられている。
前記第一リブ１は、当該実施形態のセグメントＳにおいては、セグメント幅方向（設置された状態でのトンネル軸芯方向）に間隔をあけて複数（当該実施形態では４つ）のものが並設してある。
前記第二リブ２は、当該実施形態のセグメントＳにおいては、セグメント長手方向（設置された状態でのトンネル周方向）に間隔をあけて複数（当該実施形態では１０）のものが並設してある。
前記第一リブ１，第二リブ２は、外側に配置されるもの１Ａ，２Ａに関しては、高さ寸法は、セグメント厚み寸法に相当する寸法に形成してあるが、内側に配置される各第一リブ１Ｂ，第二リブ２Ｂに関しては、セグメント厚み寸法より小さめの高さ寸法に設定してある。
【００１４】
また、外側に配置される第一リブ１Ａ、及び、第二リブ２Ａには、長手方向に間隔をあけて複数のボルト挿通孔５（又は、先付けナット）が形成してある。従って、隣接セグメントの各リブと付きあわせた状態で、ボルト挿通孔５に連結用ボルトを挿通させて対向する先付けナットに螺合させて締め付けることによってセグメントＳどうしの連結を行うことが出来るものである。
【００１５】
尚、トンネル内部空間側から前記連結用ボルトの締結作業を実施できるように、ボルトセット空間確保用のボルトボックス６が、前記ボルト挿通孔５の裏側に形成してある。これは、当該実施形態においては、コンクリートの打設前に抜き型を設置しておき、硬化後にこの抜き型を除去することで形成してある。因みに、セグメントＳの中央部分にも窪み７が形成してあり（図３参照）、この窪み７は、図には示さないがセグメント組立装置によってセグメントを把持するために使用される。
【００１６】
また、前記内側に配置される第一リブ１Ｂ，第二リブ２Ｂとには、それぞれが交差する部分のトンネル内側の端面に、トンネル周面に沿ったフランジ面Ｆを有する矩形形状のフランジ部８を一体的に設けてある。そうして、当該実施形態においては、図５、図６に示すように、このフランジ部８は、前記中埋め部４のコンクリートＣ中に埋設される位置に設けてあり、前記コンクリートＣと一体化されることによって、コンクリートＣの保持効果を発揮でき、金属とコンクリートとが一丸となって外力に対抗できるセグメントを構成することができるものである。
【００１７】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００１８】
〈１〉  前記セグメントは、リブやスキンプレートを先の実施形態で説明した鋳鉄で形成したものに限るものではなく、例えば、鉄等の他の金属によって形成してあるものであってもよい。また、中埋め部４に充填する反応硬化性の強度材は、コンクリートに限るものではなく、例えば、モルタル等のセメント硬化物や、発泡樹脂等の合成樹脂硬化物等であってもよい。
また、各リブや、スキンプレートの形状や、配置、数等も、先の実施形態で説明したものに限るものではなく、適宜変更が可能である。そして、特に、スキンプレートは、先の実施形態で説明したようにセグメント本体の厚み方向でのトンネル外側に位置させてあるものに限らず、例えば、図７や図１３に示すように、セグメント本体の厚み方向でのトンネル内側に位置させたものや、図には示さないが、それらの組み合わせ配置によるもの等であってもよい。尚、スキンプレートをトンネル内側に位置させる場合、前記ボルトボックス６は、スキンプレートの一部を裏面側に窪ませることでも形成することができる。
また、前記第一リブ１は、先の実施形態で説明したように外側に配置される第一リブ１Ａと、内側に配置される第一リブ１Ｂとを二つずつ設けたものに限らず、例えば、図９に示すように、内側に配置される第一リブ１Ｂを一つ設けてあるものや、図１０に示すように、外側に配置される第一リブ１Ａのみで構成してあるものや、図には示さないが、内側に配置される第一リブ１Ｂを、三つ以上備えたものであってもよい。また、このことは、第二リブ２についても同様に適用することができる。そして、各リブの内、外側に配置されたものと、内側に配置されたものとは、図１１に示すように同じ高さ寸法に形成してあってもよい。
一方、セグメント全体の形状は、湾曲形状のものを説明したが、この形状に限るものではなく、例えば、矩形平板形状のものや、アングル形状のものであっても良く、他の変更も可能である。
〈２〉  前記フランジ部は、先の実施形態で説明したように、セグメント本体の外周より内側に配置された第一リブ１Ｂと第二リブ２Ｂとの交差部分に設けられるものに限らず、例えば、図１２に示すように、外縁に配置された第一リブ１Ａ（又は、第二リブ２Ａ）と内側に配置された第二リブ２Ｂ（又は、第一リブ１Ｂ）との交わる部分であっても良い。  また、両リブの交わる部分に一重のフランジ部のみを形成してあるものに限らず、例えば、図７、図８に示すように、複数重のフランジ部を形成してあるものであってもよい。  そして、フランジ部そのものは、矩形形状に限らず、例えば、円形や楕円形であってもよく、また、中埋め部４内に埋設状態に設けられるものに限らず、図７に示すように、セグメント本体の外周部（又は、内周部）に露出する状態に設けてあってもよい。
【００１９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】トンネル軸芯方向視によるセグメント組み立て状態を示す斜視図
【図２】セグメントを示す斜視図
【図３】セグメントをトンネル内周面側から見た説明図
【図４】セグメントのトンネル軸芯方向視の断面図                                      （イ）図３中のイ−イ矢視図    （ロ）図３中のロ−ロ矢視図
【図５】セグメントの周方向視の断面図
【図６】セグメントの要部を示す断面図
【図７】別実施形態のセグメントを示す要部断面図
【図８】別実施形態のセグメントを示す要部断面図
【図９】別実施形態のセグメントを示す斜視図
【図１０】別実施形態のセグメントを示す斜視図
【図１１】別実施形態のセグメントを示す斜視図
【図１２】別実施形態のセグメントを示す要部斜視図
【図１３】別実施形態のセグメントを示す斜視図
【符号の説明】
【００２１】
１      第一リブ
２      第二リブ
３      スキンプレート
４      中埋め部
８      フランジ部
Ｃ      強度材
Ｆ      フランジ面
【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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