(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３個以上の複数のリングによって前記複数のリングの間に形成される複数のリング間の各々に終端のないＵ型弾性リングを配装せしめ、前記した複数のリング同士を連結手段によって連繋しシールド工法における単位部体として形成されるシールド工法用可撓セグメントであって、
前記複数のリングが前記単位部体の両側に位置する主リングとその間に位置する中リングから構成されており、
前記主リングと前記中リングの半径方向高さよりも前記Ｕ型弾性リングの高さを小とし、前記Ｕ型弾性リングの端部と前記主リングまたは前記中リングを連結子で連結すると共に前記主リングと前記中リングとの間にも連結部材を配設し、
前記Ｕ型弾性リングは、断面視においてＵ型を構成する山部とこの山部の両側の平行部とから構成されるとともに、前記山部が半径方向外方へ向くように形成されており、
前記平行部の端部に外側に突設された係止突部を有し、前記主リングと前記中リングの各々はその外側面に前記係止突部と係合する位置決め突部を有し、
前記Ｕ型弾性リングは、前記位置決め突部が前記係止突部と係合することによって前記主リングおよび前記中リングに対する前記Ｕ型弾性リングの半径方向外方における取付位置を規定するようにした
ことを特徴とするシールド工法用可撓セグメント。
【請求項２】
両側の主リング間にそれら主リングと同じ外径の中リングと複数のスキンプレートつき弾性リングを配設したことを特徴とする請求項１に記載のシールド工法用可撓セグメント。
【請求項３】
主リングと中リング間または複数個配設された中リング間の何れか一方または双方にそれらリング間の間隔制限手段を設けたことを特徴とする講求項１〜請求項２の何れか１つに記載のシールド工法用可撓セグメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシールド工法用可撓セグメントに係り、シールド工法の如きによって構築される管路における可撓性止水接手に関し、地震時や地盤沈下時などにおける変位を適切に吸収することのできる機構を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
道路や家屋その他の地上構造物が配設された条件下において給排水やガス、電気ないし通信その他のための管路を配設し、また交通機関や地下道などを建設施工する工法として地表面から開削することなしに施工することのできるシールド工法は地上設備ないし構造物や地上における利用条件に妨げられることなく目的の施工をなし得るところから近時において特に都市部などで広く採用されている。
【０００３】
然して上記したようなシールド工法による管路においてはゴムリングなどを採用した可撓部を形成し適宜に可撓して掘削することを可能とすることが不可欠であり、斯様な可撓機構として種々のものが提案され、実用化されているが、斯うした可撓セグメントにおいては外圧に耐えるようにすることが掘削作業時における外側部の土圧等に耐え、土砂などが可撓セグメント域内に進入することを防止し、円滑且つ迅速な掘削作業をなす上において不可欠的である。
【０００４】
ところが近時においては単に外側部のみならず、内側部における内圧に耐えるようにすることが好ましい掘削作業を行なわしめる上において適切であることが知られ、斯様な内外圧に耐えるようにした可擁セグメントも一部に発表されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように外側のみならず、内側部における圧力条件にも耐え得るようにすることが好ましいとしても、そうした目的において提案されている従来の機構においては掘削機材に採用される可撓膜材の形状および構成が複雑で複数種類の資材を複合せしめた特殊構造を必要とし、製作取扱いが困難であると共に設計ないし作動上においても制約があり、また可撓膜材本来の機能が大きく制約されたものとなって必ずしも安定した伸縮作用や止水作用が得られないなどの不利を有している。
【０００６】
また、ゴム質と繊維質のような複合構造の如きを必要とし、これらのものは本質的に異質部材による結合であることからその作動時に細部において部分的な無理が発生することとなり、作動の平滑性に欠けると共にシール作用や屈曲作用に的確さを求め難いこととならざるを得ない傾向を有している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記したような従来技術における課題を解消することについて検討を重ね創案されたものであって、ゴム質の単一構造材を採用して内外部における圧力変動に対し的確に作動し、有効なシール関係を形成せしめ、また地盤変動時などにおける変位を適切に吸収することのできる可撓セグメントを得ることに成功したものであって、以下の如くである。
【０００８】
（１）  複数のリング間にＵ型弾性リングを配装せしめ、前記した複数のリング同士を連結手段によって連繋したことを特徴としたシールド工法用可撓セグメント。
【０００９】
（２）  複数のリングが両側の主リングとその間の中リングであることを特徴とした前記（１）項に記載のシールド工法用可撓セグメント。
【００１０】
（３）  主リングと中リングの半径方向高さよりもＵ型弾性リングの高さを小とし、該Ｕ型弾性リングの端部と前記主リングまたは中リングを連結子で連結すると共に上記主リングと中リング間にも連結部材を配設し、前記Ｕ型弾性リングの外側にスキンプレートを取付けたことを特徴とする（１）項または（２）に記載のシールド工法用可撓セグメント。
【００１１】
（４）  主リングと中リングの外側面にＵ型弾性リングの外側に突設された係止突部と係合する位置決め突部を設けて前記した主リングおよび中リングに対するＵ型弾性リングの取付位置を規定するようにしたことを特徴とする（１）項〜（３）項の何れか１つに記載のシールド工法用可擁セグメント。
【００１２】
（５）  両側の主リング間にそれら主リングと同じ外径の中リングと複数のスキンプレートつき弾性リングを配設したことを特徴とする（１）項〜（４）項の何れか１つに記載のシールド工法用可撓セグメント。
【００１３】
（６）  主リングと中リング間または複数個配設された中リング間の何れか一方または双方にそれらリング間の間隔制限手段を設けたことを特徴とする（１）項〜（５）項の何れか１つに記載のシールド工法用可撓セグメント。
【００１４】
【作用】
上記したような本発明によるものは、複数のリング間にＵ型弾性リングを配装係止せしめたことによりシールド工法に採用するに好ましい剛性を具備した構成においてＵ型弾性リングの配装係止により有効な可撓性をもった一体的な結合シール関係を形成せしめる。Ｕ型弾性リングは単層且つ実質的に等厚状の部材であって製作が容易であり、しかも安定した可曲作用を得しめ、シールド工法条件下においても耐用性に優れた部材となる。
【００１５】
しかも前記したような複数のリングである主リングと中リングを複数の連結手段によって連繋せしめたことにより剛体部体であるそれらのリングを相互に連結せしめて一体化した可撓セグメントを形成し、その取扱いを容易としてシールド工法における利用を容易且つ的確化する。
【００１６】
また、本発明のものは、主リングと中リングの半径方向高さよりもＵ型弾性リングの高さを小とし、該Ｕ型弾性リングの端部と前記主リングまたは中リングを連結子で連結すると共に上記主リングと中リング間にも連結部材を配設したことにより主リングと中リングの半径方向高さ範囲内にＵ型弾性リングと共に連結手段を組みつけ、推進工法用として採用するに適した可撓セグメントを形成する。
【００１７】
更に前記したようなＵ型弾性リングの外側にスキンプレートを取付けたことにより上述したような可撓性を有せしめ、Ｕ型弾性リングの高さ範囲の実質的全域を可撓シール作用に採用した構成であって、推進工法に採用された場合にそうした弾性リング部分に外部土砂などが進入することを防止し円滑な推進工法を実施せしめる。
【００１８】
なお、本発明では主リングと中リングの外側面間にＵ型弾性リングの外側に突設された係止突部と係合する位置決め突部を設けて前記した主リングおよび中リングに対するＵ型弾性リングの取付位置を規定するようにしたことによって各リングに対するＵ型弾性リングの組みつけ位置を適正に規定せしめ、常に安定なそれら部材の組みつけ関係を確保して推進工法を円滑適切に実施せしめる。
【００１９】
また、本発明のものは両側の主リング間にそれら主リングと同じ外径を有する中間リングと複数のスキンプレートつき弾性リングを配設したことにより地層などに対する推進工法を円滑に実施することのできる可撓セグメントを提供する。
【００２０】
更に本発明のものは、主リングと中間リング間または複数個配設された中間リング間の何れか一方または双方にそれらリング間の間隔制限手段を設けたことによって、前記したような各リングが常に適切な間隔を保持した状態に組みつけられシールド工法を安定且つ円滑に実施せしめる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
上記したような本発明によるものの具体的な実施態様を添附図面に示すものについて説明すると、本発明によるシールド用可撓セグメントの全般的な構成は端面的には図１に示すように複数個の円弧状をなし、別に図２として示すような単位部体８を用いて円形リング状に連結したものであって、各単位部体８をセグメントの長さ方向（各部材の幅方向）において複数のリング１として連結し、一般的には両端部の主リング２と中間部に位置した少なくとも１個の中リング３を有し、それらのリング２と３の間に断面Ｕ形のゴム質または軟質合成樹脂質の如きである弾性リング４が介装設定されている。
【００２２】
上記したような各部体２、３および４の間の具体的連繋取合い関係は上記した図２と共に図３、図４においても立坑内への搬入時および掘進作業時の状態が示されている如くであって、組み付けられた図２または図３、図４に示すような単位部体８は、その幅方向両端に位置する主リング２、２とそれら主リング２、２間に配装される１個または２〜４個の中リング３を有し、しかもそれらの各リング２、３または３、３間に上述したような弾性リング４が介装組付けられる。
【００２３】
上記したような各リング２、３間の連繋組付けは図示のものにおいて各リング２、３の対向面における所定位置に係突部１２、１２が対設され、また弾性リング４の両端部側面に該係突部１２に係止する突部１３が設けられていて適正に位置決めされるが、また弾性リング４の内側面にはリング状の押え板５を添設した状態でボルトナットの如き連結部材１４で緊締することによって各リング２または３と弾性リング４、あるいは各リング３、３間が連結されている。
【００２４】
更に上記したような弾性リング４の配設された可撓域４ａの外側にはスキンプレート６が取付けられて該可撓域４ａないし弾性リング４部分に土砂などの進入することを防止するようになっており、可撓域４ａにおける弾性リング４の可撓作用を的確に確保せしめ、また主リング２と中リング３または中リング３、３間には間隔規制ボルト１０が配設されてそれらのリング２、３または３、３間に一定の間隔を保持せしめるように構成されている。
【００２５】
上記したような本発明によるものの施工部に対する搬入時における断面は図３に示す如くで、内径側の一部に形成された吊り金具１４の如きを利用して適宜に搬入されるが、このような搬入時においては上述したような弾性リング４や押え板５、連結部材１４の如きが取外された状態とされることにより各リング２、３は適宜にスライド可能の状態となって相互に可動的となり、各部材間において損壊などを生ずることのない状態で所定のセット位置に搬入されるが、主リング２と中リング３は拘束作用する緊締ボルト９によって固定化されている。
【００２６】
所定位置に搬入セットされた状態で、上記のように解脱されていた各部材５、１４、１０などが取付けられることによって図４に示すように締着されて所定の組みつけ関係が形成され、各部材２、３、４が適正な状態に保侍されて有効且つ適切な推進工法を円滑に実施せしめることが可能となることは明らかである。弾性リング４などは適正な状態に組付け保侍されて掘進施工され有効なシール関係を維持せしめることは明らかである。
【００２７】
掘進施工が完了したならば搬入ないし掘進時に主リング２と中リング３との間に介装された推力受け材７が取外され、即ちそれら主リング２と中リング３を連結固定化していた前記推力受け材７が図５に示すように各ジング２、３または３、３の側辺との間に適当な隙間を採るようにされた連結ボルト１０に取換えられ、施工時における地盤変動などに対し適宜に即応し得るように所定のスライド（例えば５０〜６０ｍｍ程度）が得られるような連結状態を形成し得るようにして施工される。
【００２８】
【発明の効果】
上記したような本発明によるならば、シールド工法に採用するに好ましい剛性を具備した主リングと中リングを設けた構成においてＵ型弾性リングの配装係止により有効な可撓性をもった一体的結合シール関係を形成せしめ、また製作や取扱いの容易な構成で推進工法用として好ましい可撓セグメントを提供し内外圧に対し有効に即応せしめ、円滑な推進工法を実施し得るものであるから工業的にその効果の大きい発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるシールド工法用可撓セグメントの全般的な構成関係を示した正面図である。
【図２】  本発明によるシールド工法用可撓セグメントを分割状態として示した斜面図である。
【図３】  本発明による可撓セグメントの搬入時における状態を示した断面図である。
【図４】  本発明による可撓セグメントの掘進作業時の状態を示した断面図である。
【図５】  図４に示した状態から施工完了した状態の断面図である。
【符号の説明】
１  リング
２  主リング
３  中リング
４  弾性リング
４ａ  可撓域
５  押え板
６  スキンプレート
７  推力受け材
８  単位部体
９  緊締ボルト
１０  連結ボルト
１２  係突部
【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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