(57)【要約】【課題】  トンネルルートの曲線状部分の極率半径を小さくすることと、かつトンネルの流下能力を高めること。【解決手段】  二次覆工用セグメント２１は、一次覆工を施されたトンネルの内面に取り付けられる鋼板２２と、高分子ポリエチレン板２３とが、鋼板２２に塗布したコンタクト接着剤２４と、高分子ポリエチレン板２３に塗布した表面処理剤２５とによって、互いに接着して一体化されて形成され、一次覆工用セグメントの内面に組み立てられるようになっているので、トンネルルートの曲線部分の極率半径が小さくすることができる。また、高分子ポリエチレン板２３は、耐摩耗性、潤滑性、耐蝕性を有しているので、トンネルの流下能力が高まる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次覆工を施されたトンネルの内面に取り付けられる板状のセグメント本体と、高分子ポリエチレン板とが、前記セグメント本体に塗布したコンタクト接着剤と、前記高分子ポリエチレン板に塗布した表面処理剤とによって、互いに接着して一体化された、
ことを特徴とする二次覆工用セグメント。
【請求項２】
前記セグメント本体は、鋼板である、
請求項１に記載の二次覆工用セグメント。
【請求項３】
一次覆工を施されたトンネルの内面に取り付けられる板状のセグメント本体にコンタクト接着剤を塗布し、
高分子ポリエチレン板に表面処理剤を塗布して熱を加え、
前記セグメント本体のコンタクト接着剤の塗布面と、前記高分子ポリエチレン板の表面処理剤の塗布面とを接着して、前記セグメント本体と前記高分子ポリエチレン板とを一体にしてなる、
ことを特徴とする二次覆工用セグメントの製造方法。
【請求項４】
前記セグメント本体は、鋼板である、
請求項３に記載の二次覆工用セグメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次覆工を施されたトンネルの内面に取り付けられる二次覆工用のセグメント、特に、トンネルの流下能力を高める二次覆工用のセグメントと、その二次覆工用のセグメントの製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールド工法で構築される管渠やトンネル（以下、総称して「トンネル」という）は、トンネルルートに地中既設構造物があると、その部分を避けて平面視曲線状に形成されていた。このため、その曲線状の部分は、二次覆工を現場打ちコンクリートで行うことが一般的であった。しかし、コンクリートの型枠と一次覆工用セグメントとの間の空間にコンクリートを打設するため、トンネルルートの曲線状部分の極率半径が小さいと、空間へのコンクリートの流入が悪くなるので、極力、極率半径を大きくしなければならなかった。
【０００３】
また、トンネルの内面を保護するため、内面に、エポキシ、ウレタン、ポリエチレン等の熱硬化性樹脂を塗布や吹き付け、或いは板状やシート状にして設けてある場合があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、トンネルルートの極率半径を小さくするのに、二次覆工にパイプ状の部材を使用することが考えられる。しかし、パイプ状の部材を使用すると、一次覆工坑内を運搬据え付けるのに、パイプ状の部材の長さを短くしないと、曲線状部分を運搬しにくいことがある。このため、パイプ状の部材の長さが短く、据え付け作業能率が悪くなるとともに、コスト高になることになるという別の問題が生じる。
【０００５】
また、熱硬化性樹脂を塗布したトンネルは、例えば、下水道用トンネルの場合、流れる生活廃棄物や、土砂等によって熱硬化性樹脂が摩耗して粗面になり、流下能力が低下することがあった。
【０００６】
本発明は、トンネルルートの曲線状部分の極率半径を小さくすることができ、かつトンネルの流下能力を高めた二次覆工用のセグメントと、その二次覆工用のセグメントの製造方法とを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、一次覆工を施されたトンネルの内面に取り付けられる板状のセグメント本体（２２）と、高分子ポリエチレン板（２３）とが、前記セグメント本体（２２）に塗布したコンタクト接着剤（２４）と、前記高分子ポリエチレン板（２３）に塗布した表面処理剤（２５）とによって、互いに接着して一体化された、二次覆工用セグメント（２１）である。
【０００８】
請求項２に係る発明における、前記セグメント本体（２２）は、鋼板である、請求項１に記載の二次覆工用セグメント（２１）である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、一次覆工を施されたトンネルの内面に取り付けられる板状のセグメント本体（２２）にコンタクト接着剤（２４）を塗布し、高分子ポリエチレン板（２３）に表面処理剤（２５）を塗布して熱を加え、前記セグメント本体（２２）のコンタクト接着剤（２４）の塗布面と、前記高分子ポリエチレン板（２３）の表面処理剤（２５）の塗布面とを接着して、前記セグメント本体（２２）と前記高分子ポリエチレン板（２３）とを一体にしてなる、二次覆工用セグメント（２１）の製造方法である。
【００１０】
請求項４に係る発明における、前記セグメント本体（２２）は、鋼板である、請求項３に記載の二次覆工用セグメント（２１）の製造方法である。
【００１１】
なお、括弧内の符号は、便宜的に、図面と対照しやすくするために付したものであって、本発明の構成を何ら限定するものではない。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る二次覆工用セグメントは、一次覆工されたトンネル内で組み立てられるようになっているので、トンネルルートの曲線部分の極率半径を小さくすることができる。また、二次覆工用セグメントは、一次覆工後のトンネル内を運搬して一次覆工後のトンネルに能率良く容易に取り付けることができて、施工期間を短縮し、かつ施工コストを下げることができる。
【００１３】
二次覆工用セグメントは、セグメント本体に耐摩耗性、潤滑性、耐蝕性に優れた高分子ポリエチレン板を貼り付けて形成してあるので、トンネルの粗度係数を改善して流下能力を向上させるとともに、トンネルの耐久期間を長くすることができる。また、流下能力が向上すると、仮に、流下能力を従来と同一にしたとき、トンネルの断面積を縮小することができる。さらに、トンネルの断面積を縮小することができると、トンネル掘削時に発生する掘削土を少なくすることができる。高分子ポリエチレン板が耐蝕性に優れていることによって、トンネルの表面劣化対策補修を行うことが少なくなり、その分、メンテナンスの回数を少なくして、メンテナンス費用を下げることができる。
【００１４】
請求項２に係る二次覆工用セグメントは、セグメント本体が鋼板であるので、二次覆工を施した部分のトンネルの強度を低下させることなく厚みを薄くすることができる。しかも、鋼板は、耐蝕性に優れた高分子ポリエチレン板を貼り付けられているので、長期間使用されても、侵蝕されることがなく、トンネルの強度を長期間保持することができる。また、セグメント本体に鋼板を使用すると、コンクリートの硬化養生日数が不必要になり、その分、施工期間を短縮することができる。
【００１５】
請求項３に係る二次覆工用セグメントの製造方法は、セグメント本体に高分子ポリエチレン板を貼り付ける方法であるので、トンネル内のみならず、トンネル外の施工準備場所や、工場等で二次覆工用セグメントを短時間で多数枚製作することができるとともに、二次覆工用セグメントの取り扱いが容易であるので、トンネルの施工期間を短縮することができる。
【００１６】
請求項４に係る二次覆工用セグメントの製造方法は、鋼板に高分子ポリエチレン板を貼り付けるので、鋼板の板の表面がコンクリートの表面と異なって滑らかになっているので、鋼板に高分子ポリエチレン板を確実に貼り付けることができて、トンネルの耐摩耗性、耐触性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態の二次覆工用セグメントを図に基づいて説明する。図１は、トンネルを形成する一次覆工用セグメントと二次覆工用セグメントとの斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、一次覆工用セグメント１１は、不図示のトンネルの内周に沿って円弧状に形成された板状の部材である。この一次覆工用セグメント１１は、シールドマシンが地中を掘削していくとき、シールドマシンの後部で円筒形に組み立てられながら、トンネルの長手方向に接続されて組み立てられるようになっており、一次覆工に使用されるセグメントである。
【００１９】
二次覆工用セグメント２１は、二次覆工後のトンネルの内周に沿って円弧状に形成された板状の部材である。この二次覆工用セグメント２１は、一次覆工を終えた一次覆工用セグメント１１の内面を、円筒状に組み立てられながら、トンネルの長手方向に接続されて、組み立てられて、一次覆工用セグメント１１の内面全体を覆うようになっている。なお、二次覆工用セグメント２１は、３枚１組で円筒状に形成されるようになっているが、これに限定されない。複数枚１組であればよい。
【００２０】
二次覆工用セグメント２１は、工場において、多数まとめて製造されるようになっている。二次覆工用セグメント２１は、一次覆工用セグメント１１の内面に取り付けられる湾曲したセグメント本体である鋼板２２に高分子ポリエチレン板２３を貼り付けて形成されている。
【００２１】
二次覆工用セグメント２１は、次のようにして製造される。図２に示すように、セグメント本体である鋼板２２にコンタクト接着剤２４を塗布する、その一方で、高分子ポリエチレン板２３に表面処理剤２５を塗布して熱を加える。そして、鋼板２２のコンタクト接着剤２４の塗布面に、高分子ポリエチレン板２３の表面処理剤２５の塗布面を接着させて、鋼板２２に高分子ポリエチレン板２３を貼り付ける。その後、鋼板２２と高分子ポリエチレン板２３とを不図示の加圧装置により圧縮することによって、鋼板２２と高分子ポリエチレン板２３とが互いに密着して一体化されて、二次覆工用セグメント２１となる。表面処理剤２５は、高分子ポリエチレン板２３の表面に化学変化を起こさせて、高分子ポリエチレン板２３がコンタクト接着剤２４によって鋼板２２に接着されやすくする役目をしている。なお、高分子ポリエチレン板２３に鋼板２２を貼り付けてもよい。さらに、鋼板の代わりに他の金属板、コンクリート板を使用してもよい。
【００２２】
図３に示すように、二次覆工用セグメント２１は、二次覆工用セグメント２１同士でトンネル長手方向の接続できるようになっている。二次覆工用セグメント２１の鋼板２２の一端に溶接によって接続されたブラケット３１と、このブラケット３１に溶接によって設けられたナット３２と、ブラケット３１に形成された貫通孔３５と、他端に形成された貫通孔３３とを有している。隣同士の二次覆工用セグメント２１は、一方の二次覆工用セグメント２１の貫通孔３３にさらボルト３４を貫通させて、そのさらボルト３４を他方の二次覆工用セグメント２１の貫通孔３５を貫通させてナット３２にねじ込むことによって、一体化するようになっている。なお、貫通孔３３は、円錐形に形成されて、さらボルト３４の頭がトンネル内に突出しないようにしてある。また、二次覆工用セグメント２１同士は、上記と同様な構成によって、トンネルの円周方向にも接続されるようになっている。二次覆工用セグメント２１同士の接続部分の空隙は、耐摩耗ウレタン系の接着剤３６によって穴埋めされる。さらに、二次覆工用セグメント２１と既設トンネルとの間の隙間は、充填材料によって隙間がないように埋められるようになっている。
【００２３】
以上のように、二次覆工用セグメント２１は、一次覆工用セグメント１１の内面に組み立てられるようになっているので、トンネルルートの曲線部分の極率半径を小さくすることができる。また、二次覆工用セグメント２１は、一次覆工後のトンネル内を運搬して一次覆工セグメントに能率良く容易に取り付けることができて、施工期間を短縮し、かつ施工コストを下げることができる。
【００２４】
高分子ポリエチレン板２３が、耐摩耗性、潤滑性、耐蝕性に優れているので、二次覆工用セグメント２１は、トンネルの粗度係数を改善して流下能力を向上させるとともに、トンネルの耐久期間を長くすることができる。また、流下能力が向上すると、仮に、流下能力を従来と同一にしたとき、トンネルの断面積を縮小することができる。さらに、トンネルの断面積を縮小することができると、トンネル掘削時に発生する掘削土を少なくすることができる。高分子ポリエチレン板２３が耐蝕性に優れていることによって、表面劣化対策補修を行うことが少なくなり、その分、メンテナンスの回数を少なくして、管理を下げることができる。
【００２５】
また、セグメント本体に鋼板を使用すると、コンクリートの硬化養生日数が不必要になり、その分、施工期間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】トンネルを形成する一次覆工用セグメントと、二次覆工用セグメントとの斜視図である。
【図２】二次覆工用セグメントの分解斜視図である。
【図３】二次覆工用セグメント同士を接続する接続構造の図である。（ａ）二次覆工用セグメント同士が接続される前の図である。（ｂ）二次覆工用セグメント同士が接続構造によって接続された図である。
【符号の説明】
【００２７】
１１      一次覆工用セグメント
２１      二次覆工用セグメント
２２      鋼板（セグメント本体）
２３      高分子ポリエチレン板
２４      コンタクト接着剤
２５      表面処理剤
３１      ブラケット
３２      ナット
３３      貫通孔
３４      さらボルト
３５      貫通孔
【図１】
2005171736.tif 000003
【図２】
2005171736.tif 000004
【図３】
2005171736.tif 000005