(57)【要約】【課題】良好な作業効率でトンネルを構築できること。【解決手段】セグメントの施行に際しては、予め、互いに隣接するセグメントを二個以上組み付けて組立体を形成しておく。組立体Ａ〜Ｆが予め形成されていると、セグメント３１及び３５間に組立体Ａのセグメント３６を接合した後、次いで、組立体Ｂのセグメント３８を接合させ、その後、組立体Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを順次周方向に接合させる。しかる後、組立体Ｆのセグメント４７と組立体Ｂのセグメント３９間が空間スペースとなるが、以下は、上述と同様にして組立体を繰り返し接合することで、所望長さの筒状壁体を構築することができる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセグメントを互いに掘削穴内で周方向及び軸方向に接合して筒状壁体を構築するセグメントの施工方法において、
予め、互いに隣接するセグメントを二個以上組み付けて組立体を形成しておき、該組立体を筒状壁体の隣接するセグメントに接合させる接合工程を有することを特徴とするセグメントの施工方法。
【請求項２】
請求項１記載のセグメントの施工方法において、
前記接合工程は、互いに隣接するセグメントを軸方向に二個以上組み付けて組立体を形成することを特徴とするセグメントの施工方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のセグメントの施工方法において、
前記接合工程は、筒状壁体の隣接するセグメントに対し、セグメントを一個ずつ接合する工程を含むことを特徴とするセグメントの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、互いに接合することで掘削坑に筒状壁体を構成するセグメントの施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルを構築する方法としては、掘削穴の内面側に円弧状のセグメントを組立てて筒状壁体を構築する、いわゆるシールド工法が一般的である。つまり、シールド掘削機によって地盤を掘削しながら、掘削穴内にて、円弧状のセグメントを互いに周方向及び軸方向に接合して筒状壁体を構築している。この種のシールド工法に用いられるセグメントとしては、鋼製、或いはコンクリート製、更にはそれらを混在させた合成のもの等が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２８０４９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、セグメントを互いに接合して筒状壁体を構築する場合、従来では、セグメントを一個ずつ順次掘削穴の壁面に取り付けているので、労力及び時間がかかり、作業効率が低下する問題があった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、良好な作業効率でトンネルを構築することができるセグメントの施工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、複数のセグメントを互いに掘削穴内で周方向及び軸方向に接合して筒状壁体を構築するセグメントの施工方法において、予め、互いに隣接するセグメントを二個以上組み付けて組立体を形成しておき、該組立体を筒状壁体の隣接するセグメントに接合させる接合工程を有することを特徴とする。
【０００７】
この発明に係るセグメントの施工方法によれば、予め、互いに隣接するセグメントを互いに接合して形成された組立体を所定位置に順次接合することで筒状壁体を構築できるので、セグメントの接合作業及び時間を大幅に改善することができ、良好な作業効率で筒状壁体を構築することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のセグメントの施工方法において、前記接合工程は、互いに隣接するセグメントを軸方向に二個以上組み付けて組立体を形成することを特徴とする。
【０００９】
この発明に係るセグメントの施工方法によれば、互いに隣接するセグメントを軸方向に組み付けて組立体を形成するので、セグメントの施工を簡単にかつ良好に行うことができ、良好な作業効率で筒状壁体を構築することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載のセグメントの施工方法において、前記接合工程は、筒状壁体の隣接するセグメントに対し、セグメントを一個ずつ接合する工程を含むことを特徴とする。
【００１１】
この発明に係るセグメントの施工方法によれば、必要に応じセグメントを一個ずつ接合することで、筒状壁体の形成を良好に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図６はこの発明の一実施の形態に係るセグメントの施工方法を示している。
図１，図２において、符号３０はセグメントである。これらセグメント３０は、例えばコンクリートＣによって図２のように平面視長方形状で円弧状版状に形成されている。そして、セグメント３０が図１のように、互いに周方向に接合されると共に、また軸方向にも接合されることで筒状壁体３００が構築される。
【００１３】
即ち、セグメント３０は、後述する継手１によって互いに軸方向に接合される。この継手１は、図３及び図４に示すように、雄型継手２と、この雄型継手２と嵌合可能な雌型継手１０とを備えている。
雄型継手２は、先端部周面に断面鋸刃状の凹凸４が軸方向に沿って連続して設けられる金属製の棒状の嵌合部材３と、嵌合部材３を支持する金属製の板状の支持部材５とから構成され、嵌合部材３と支持部材５とはネジ止め、溶接等によって一体に連結されている。
【００１４】
雌型継手１０は、内周面に雄型継手２の嵌合部材３の凹凸４と相互に嵌合する断面鋸刃状の凹凸１３が軸方向に沿って連続して設けられるとともに、周方向に複数（この実施の形態においては５つ）に分割されて拡径可能な金属製の環状の被嵌合部材１２と、被嵌合部材１２の外周側に被嵌されるとともに、被嵌合部材１２を縮径する方向に押圧して被嵌合部材１２を環状に保持するウレタンゴム等の弾性体からなる環状の押圧部材１４と、押圧部材１４の外周側に被嵌されるとともに、被嵌合部材１２及び押圧部材１４を保持する金属製の環状のカバー１５とからなる継手本体１１と、継手本体１１を収容するケース１６とを備えている。
【００１５】
ケース１６は、上板１７、下板１８、前板１９、後板２０、左側板２１、及び右側板２２を組み合わせて略直方体状に形成したものであって、前板１９の中央部にはケース１６内外を貫通する長孔２３が設けられ、この長孔２３を介して雄型継手２がケース１６内の継手本体１１に嵌合されるようになっている。
【００１６】
ケース１６の後板２０の中央部（前板１９の長孔２３に対応する部分）には、外方に突出する突部２４が設けられ、この突部２４の内側の空間が雄型継手２を継手本体１１に嵌合させるときの逃げ空間となっている。
【００１７】
ケース１６の後板２０の突部２４の上縁部及び下縁部にはそれぞれ板状の案内部材２５、２５が一体に設けられ、この案内部材２５、２５と前板１９の裏面側の長孔２３の上縁部及び下縁部との間で継手本体１１がケース１６の長手方向に移動自在に支持されるようになっている。
【００１８】
継手本体１１は、被嵌合部材１２の軸方向の一端面をケース１６の前板１９の裏面側に当接させ、他端面を後板２０側の案内部材２５、２５に当接させることで、ケース１６内の前後方向の所定の位置に位置決めされ、カバー１５の一部を案内部材２５、２５の一部に係止させることで、ケース１６内の上下方向の所定の位置に位置決めされ、この状態でケース１６の長手方向に移動可能となっている。この場合、被嵌合部材１２の内周側はケース１６の長孔２３内に開口しているので、雄型継手２の嵌合部材３をケース１６の長孔２３を介して継手本体１１の被嵌合部材１２の内周側に嵌合させることができるものである。なお、被嵌合部材１２の分割数は５つに限らず、複数であれば良いものである。
【００１９】
そして、上記のような構成の雄型継手２と雌型継手１０とからなる継手１は、トンネルの軸方向の端面に設けられるリング間継手として機能する。以下、継手１をリング間継手１と呼ぶ。
【００２０】
一方、セグメント３０は、後述する継手１００によって互いに周方向に接合される。この継手１Ａは、図５に示すように、雄型継手１００と雌型継手２００とからなるものである。雄型継手１００は、基本的には図３に示すものと同一構成である。雌型継手２００も、その基本的構成が図３に示す雌型継手１０と同様であり、図３に示す雌型継手１０の継手本体１１がケース１６内で移動できる構成であるのに対して、当該継手本体相当部分が定位置に固定されているものである。
【００２１】
即ち、雌型継手２００は、内周面に雄型継手１００に形成された凹凸４と相互に嵌合する凹凸２０１が軸方向に向けて連続して設けられるとともに、周方向に複数に分割されて拡径可能な金属製の環状の被嵌合部材２０２と、被嵌合部材２０２を縮径方向に押圧して被嵌合部材２０２を環状に保持するウレタンゴム等の弾性体からなる環状の押圧部材２０３と、被嵌合部材２０２及び押圧部材２０３を保持する金属製のケース２０４とから構成されている。
【００２２】
ケース２０４の内面には案内部材２０５が設けられ、この案内部材２０５によって被嵌合部材２０２が拡径可能に案内されるようになっている。
この継手１Ａは、セグメントのトンネルの周方向の端面に設けられ、セグメント間継手として機能する。以下、継手１Ａをセグメント間継手１Ａと呼ぶ。
従って、上記セグメント間継手１Ａ及びリング間継手１によってセグメント３０が周方向及び軸方向に互いに接合されることで、筒状壁体３００が構築される。
【００２３】
この実施形態では、セグメント３０の施行に際しては、予め、互いに隣接するセグメントを二個以上組み付けて組立体を形成しておく。
以下、図６を用いて詳しく説明する。図６は、この発明を適用するため、説明の便宜上、セグメントに個々に符号を付してあって、セグメント間継手１Ａによってセグメント３１〜３５が周方向に互いに接合されたものを展開した図である。そして、図６においては、セグメント３１とセグメント３５との間には、未だセグメント３６が設けられていない状態となっているものとして説明する。なお、セグメント３１〜３５は、図１に構築された筒状壁体３００に対応させている。
【００２４】
上記の状態にあるとき、セグメント３１及び３５間に接合すべきセグメント３６と、これと軸方向に接合すべきセグメント３７とを、予めリング間継手１Ａによって接合して組立体Ａを形成しておき、この組立体Ａのセグメント３６をセグメント３１及び３５間に挿入することで、セグメント３６を接合する。
【００２５】
上記組立体Ａと同様、予め、セグメント３７と周方向で接合するセグメント３８と、これと軸方向で接合するセグメント３９とをリング間継手１Ａにより接合して組立体Ｂを形成しておく。
同様にして、セグメント４０と４１を接合して組立体Ｃを形成し、セグメント４２と４３とを接合して組立体Ｄを形成し、セグメント４４と４５とを接合して組立体Ｅを形成し、更にセグメント４６と４７とを接合して組立体Ｆを形成しておく。これら組立体Ａ〜Ｆは、図６ではそれぞれ太線で表示されている。
【００２６】
この場合、組立体Ｂのセグメント３８は、組立体Ａのセグメント３７と周方向で接合されると共に、セグメント３１及び３２と軸方向で接合されるものである。組立体Ｃのセグメント４０は、組立体Ｂのセグメント３８と周方向で接合されると共に、セグメント３２及び３３と軸方向で接合されるものである。組立体Ｄのセグメント４２は、組立体Ｃのセグメント４０と周方向で接合されると共に、セグメント３３及び３４と軸方向で接合されるものである。組立体Ｅのセグメント４４は、組立体Ｄのセグメント４２と周方向で接合されると共に、セグメント３４及び３５と軸方向に接合されるものである。組立体Ｆのセグメント４６は、セグメント４４及びセグメント３６間に周方向で接合されると共に、セグメント３５及び３６と軸方向で接合されるものである。
【００２７】
このようにして組立体Ａ〜Ｆが予め形成されていると、セグメント３１及び３５間に組立体Ａのセグメント３６を接合した後、次いで、組立体Ｂのセグメント３８を接合させ、その後、組立体Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを順次周方向に接合させるようにする。
しかる後、組立体Ｆのセグメント４７と組立体Ｂのセグメント３９間が空間スペースとなるが、以下は、上述と同様にして組立体を繰り返し接合することで、所望長さの筒状壁体３００を構築することができる。従って、予め形成しておいた組立体をそれぞれ所定位置に接合する、接合工程を有している。
【００２８】
但し、セグメント３１及び３５間に、組立体Ａのセグメント３６を接合する場合には、またセグメント３９及び４７間に、図示しない組立体のセグメントを接合する場合には、単に軸方向に押し込むことで接合させるので、スライドして接合する必要がないことから、そのようなセグメントには図５に示すセグメント間継手１Ａが設けられる。
【００２９】
この実施形態では、上述したように、予め、互いに隣接するセグメントを互いに接合して組立体Ａ〜Ｆを形成しておき、この組立体Ａ〜Ｆを所定位置に順次接合することで筒状壁体３００を構築できるので、セグメントを一個ずつ接合させて筒状壁体を構築する従来例に比較すると、セグメントの接合作業及び時間を大幅に改善することができ、良好な作業効率で筒状壁体３００を構築することができる。
【００３０】
しかも、組立体は、互いに隣接するセグメントを軸方向に組み付けて形成されるので、セグメントの施工を簡単にかつ良好に行うことができ、良好な作業効率でトンネルを構築することができる。その場合、組立体を形成していなくとも、必要に応じセグメントを一個ずつ接合すればよいので、筒状壁体の形成を良好に行うことができる。
【００３１】
また、組立体Ａ〜Ｆを構成する各セグメントは、それぞれが周方向において独立した形状に形成されているので、所定以外の位置に組立体を接合させようしても、嵌め込むことができず、正規の組立体のみ嵌合できるので、施工作業を円滑に行うことができる。
【００３２】
なお、図示実施形態では、セグメントが台形や平行四辺形等の四角に形成された例を示したが、例えば図７に示すように、長四角の形状からなるセグメント５１〜５６を用意し、これらを互い違いに接合して組立体Ｘ〜Ｚを形成し、これらを互いに接合することで筒状壁体３００を構築することもでき、図示例に限定されるものではない。
また、組立体として、軸方向に互いに接合される二個のセグメントで形成された例を示したが、それ以上の個数で形成してもよいのは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、予め、互いに隣接するセグメントを互いに接合して形成された組立体を順次接合することで筒状壁体を構築するように構成したので、セグメントの接合作業及び時間を大幅に改善することができ、良好な作業効率で筒状壁体を構築することができる効果が得られ、特に、筒状壁体を直線上に構築する場合に有益である。
【００３４】
請求項２に係る発明によれば、互いに隣接するセグメントを軸方向に組み付けて組立体を形成するので、セグメントの施工を簡単にかつ良好に行うことができ、良好な作業効率で筒状壁体を構築できるという効果が得られる。
【００３５】
請求項３に係る発明によれば、必要に応じセグメントを一個ずつ接合することで、筒状壁体の形成を良好に行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係るセグメントの施工方法を示す図であって、構築された筒状壁体の斜視図である。
【図２】セグメントを示す拡大斜視図である。
【図３】セグメントを軸方向に接合するリング間継手を示す説明図である。
【図４】同じくセグメントを軸方向に接合するリング間継手の雌型継手を示す説明図である。
【図５】セグメントを周方向に接合するセグメント間継手を示す説明図である。
【図６】この発明の第１の実施の形態に係るセグメントの施工方法を適用するため、セグメントが周方向に互いに接合されたものを展開した説明図である。
【図７】セグメントの組立体の変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
３０、３１〜４７、５１〜５６    セグメント
３００    筒状壁体
Ａ〜Ｆ、Ｘ〜Ｚ    組立体
１    継手（リング間継手）
１Ａ    継手（セグメント間継手）
【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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