(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製又は鋼製の全体が剛性構造の普通セグメントを円周方向に組み立てた普通セグメントリングを軸方向に順次連結延長させて構築されたシールドトンネルの一部に、中央に可撓部材を介在させ、該可撓部材の両側部に剛性材からなる円弧状の側枠を固定した円弧状の可撓セグメントをリング状に組み立てた可撓セグメントリングを組み込んでなるシールドトンネルの可撓性緩衝装置において、
前記可撓部材には、その両側面にそれぞれ頭部を該可撓部材内に係止させた定着用ボルトの先端を突設し、該定着用ボルトを側枠に貫通させてネジ止めし、かつ前記両側枠には可撓部材内面側支持用の張り出し片を互いに対向配置に突設させ、該張り出し片の外側面に前記可撓部材の内周面を当接させ、前記張り出し片よりリング中心側位置に、前記両側枠間の間隔を一定に維持させる反力受け用のスペーサを取り外し自在に設置し、
前記可撓部材は、厚さが前記側枠の略半分程度に成形され、前記可撓部材の弧状内側の中央に円弧方向に向けて変形用溝を備え、前記張り出し片を該可撓部材の前記変形用溝の両側内周面に当接させ、
前記可撓セグメントリングを構成している各可撓セグメントの覆工外周側面を防水シートで覆い、該防水シートの周縁を前記シールドトンネルの内側に延長させ、隣接する可撓セグメントの円周方向側接合端面間の前記防水シート間を止水処理したことを特徴としてなるシールドトンネルの可撓性緩衝装置。
【請求項２】
可撓セグメントのセグメント間接合面間における防水シートを溶着又は接着によって不透水状態に一体化することによって止水処理してなる請求項１に記載のシールドトンネルの可撓性緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネルにおける地震や不等沈下に即応させるために設置するシールドトンネルの可撓性緩衝装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シールド工法において、トンネルに対する地震などの振動や不等沈下による変位を吸収するために、可撓セグメントを使用した可撓セグメントリングを所定個所に設置する工法が開発されている。この種の従来の可撓セグメントは、幅方向両側の側枠間に蛇腹状等の形状をしたゴム製の可撓部材を介在させた構造のものが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の従来の可撓セグメントを使用したシールドトンネルの可撓性緩衝装置は、可撓部材によって振動やセグメントリング間の変位を吸収させると同時に、トンネル内への止水性をも維持させているため、側枠と可撓部材間の止水性を確保するために高度の技術が必要となり、非常に高価なものとなっていた。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題に鑑み、構造が簡単で廉価であり、施工性が優れ、しかも振動や変位の吸収及び止水が確実になされるシールドトンネルの可撓性緩衝装置の提供を目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の本発明の特徴は、コンクリート製又は鋼製の全体が剛性構造の普通セグメントを円周方向に組み立てた普通セグメントリングを軸方向に順次連結延長させて構築されたシールドトンネルの一部に、中央に可撓部材を介在させ、該可撓部材の両側部に剛性材からなる円弧状の側枠を固定した円弧状の可撓セグメントをリング状に組み立てた可撓セグメントリングを組み込んでなるシールドトンネルの可撓性緩衝装置において、前記可撓部材には、その両側面にそれぞれ頭部を該可撓部材内に係止させた定着用ボルトの先端を突設し、該定着用ボルトを側枠に貫通させてネジ止めし、かつ前記両側枠には可撓部材内面側支持用の張り出し片を互いに対向配置に突設させ、該張り出し片の外側面に前記可撓部材の内周面を当接させ、前記張り出し片よりリング中心側位置に、前記両側枠間の間隔を一定に維持させる反力受け用のスペーサを取り外し自在に設置し、前記可撓部材は、厚さが前記側枠の略半分程度に成形され、前記可撓部材の弧状内側の中央に円弧方向に向けて変形用溝を備え、前記張り出し片を該可撓部材の前記変形用溝の両側内周面に当接させ、前記可撓セグメントリングを構成している各可撓セグメントの覆工外周側面を防水シートで覆い、該防水シートの周縁を前記シールドトンネルの内側に延長させ、隣接する可撓セグメントの円周方向側接合端面間の前記防水シート間を止水処理したことにある。
【０００６】
このようにすることにより、可撓セグメントリング部分における覆工内への止水は、各可撓セグメントを包み込んで隣接するもの同士を互いに一体化させた防水シートによってなされるため、可撓性部材の組み込みは力学的な結合のみを維持させればよいこととなり、その形状が簡単なものとなり、しかも組み込み作業が単にボルト止め等の簡単な手段でよくなり、大幅にコストの削減がなされる。
【０００７】
また、シールド掘進機の推進時の反力を可撓部材に影響させることなく、掘進させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明の特徴は上記請求項1に記載の構成に加え、可撓セグメントのセグメント間接合面間における防水シートを溶着又は接着によって不透水状態に一体化することによって止水処理したことにある。
【０００９】
このようにすることにより、止水のための防水シートの一体化作業が容易となり、しかも経時的に変質の無い防水シートの一体化がなされ止水がより完全なものとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面について説明する。
【００１１】
図１は本発明に係るシールドトンネルの可撓性緩衝装置部分の断面を示しており、図２は該緩衝装置部分のシールドトンネル覆工Ａを、図３は該緩衝装置部分の可撓セグメントリングＡ１部分を示している。覆工Ａは、図２に示すように可撓セグメント１，１……をリング状に組み立てた可撓セグメントリングＡ１を、通常使用されている全体が剛性の普通セグメント２……をリング状に組み立てた普通セグメントリングＡ２の間に組み込んで緩衝装置を構成している。
【００１２】
可撓セグメント１は図１、図４に示すように、円弧状をしたゴム製の可撓部材１０と、該可撓部材１０の幅方向の両側に一体的に固着した剛性の側枠１１，１１とをもって構成されている。
【００１３】
可撓部材１０は、厚さが側枠１１の略半分程度に成形され、図５、図６に示すように、その円弧状内側の中央に円弧方向に向けて変形用溝１２が形成されて所望の変形が得られるようになっている。
【００１４】
両側枠１１，１１の対向面の中間厚さ位置には、鋼板によって成形された可撓部材下面支持用の張り出し片１３，１３が互いに対向配置に突設され、その外側面に、前記可撓部材１０の溝１２の両側が当接されるようになっている。
【００１５】
可撓部材１０の幅方向側の両端面には固定用ボルト定着溝１４が形成されている。このボルト定着溝１４は、図６に示すように、ボルト貫通部１４ａの奥部に可撓部材表裏側に張り出した拡幅部１４ｂ，１４ｂが形成された断面が略Ｔ型に成形され、これに整合する形状のＴ型配置に抜け止め用張り出し部１５ａを、頭部左右に一体に有する定着用ボルト１５(図７、図８に示す)が挿入されるようになっている。尚、抜け止め用張り出し部１５ａの先端には折り返し部１５ｂが一体に成形され、これがボルト定着溝１４の拡幅部先端の折り返し溝部１４ｃに整合して回り止めされるようになっている。図中１６はネジ止め用のナットである。
【００１６】
このように構成される可撓部材１０は、その断面が円周方向に一定の形状となっており、長尺に連続成形したものを必要長さに切断して使用できるようになっている各側枠１１は、鋼鈑をもって円弧状をした箱状に組み立てて全体を一体化させたものであり、その幅方向側の一方の端面には、可撓部材を固定するための複数のボルト挿通穴１７が開口され、幅方向側の他方の端面がリング間接合面１８となっており、隣り合う普通セグメントリングＡ２の普通セグメント２との間を固定するための複数のボルト挿入穴１９が開口され、更に円周方向側の両端が可撓セグメントリングＡ１を組み立てるためのセグメント間接合面２０となっている。
【００１７】
可撓セグメントリングＡ１を構成している各可撓セグメント１の可撓部材１０の円弧状内周面側には、両側枠１１，１１間の間隔を規制するテンションバー４ａが、テンションバー貫通孔４ｂに通して設置されている。
【００１８】
各可撓セグメント１は、１個ずつ防水シート３によって外周面側が包み込まれた状態となっている。この防水シート３は、可撓セグメントの１の覆工外周面側に掛けられ、周縁部をリング間接合面１８及びセグメント間接合面２０に沿って内側に折り曲げて覆工内面側に露出させている。そして互いに隣り合う可撓セグメント１，１のセグメント間接合面２０，２０間に挟み込まれたセグメント間接合面側縁部３ａ，３ａ間は、溶着によって止水性を持たせた状態で一体化されている。
【００１９】
また、防水シート３のセグメント間接合面側縁部３ｂは、可撓セグメント１と普通セグメント２のセグメントリング間接合面間に挟み込まれた状態で覆工内面側に露出し、普通セグメントのセグメント間接合面との間に止水パッキン２１が圧縮状態で介在されることにより、セグメントリング間の止水状態を維持させている。
【００２０】
このように構成される可撓性緩衝装置は、覆工Ａ内外の止水を防水シート３によって受け持たせ、可撓部材１０は専ら覆工Ａに作用する振動吸収や不等沈下を吸収する役目を受け持ち、可撓部材１０と側枠１１との接合は、両者の力学的な連結状態が維持されるための構造となっている。
【００２１】
この可撓性緩衝装置の設置に際しては、図には示してないが通常のシールド掘進機によって、普通セグメントリングＡ２，Ａ２……を順次延長しつつ掘進し、予定の可撓性緩衝装置組み立て位置にて先端の普通セグメントリングＡ２に対して可撓セグメントリングＡ１を連結して組み立てる。
【００２２】
可撓セグメントリングＡ１の組み立てに際しては、各可撓セグメント１の覆工外周面側を防水シート３によって包み込み、普通セグメント２とのセグメントリング間接合面間に止水パッキン２１を介在させて普通セグメントリング２Ａ，２Ａ間に可撓セグメントリング１Ａを組み込んだ状態に覆工Ａを構築する。
【００２３】
また、各可撓セグメント１には図９、図１０に示すように箱型のスペーサ５ａ，５ｂを使用し、可撓部材１０を予定の圧縮状態にして両側枠１１，１１間を固定しておく。この箱型のスペーサ５ａ，５ｂは接合面トンネル半径方向に対して同中心線方向側に傾斜させておき、トンネル軸方向の圧縮力が作用しても容易に取り外しができるようになっている。
【００２４】
このスペーサ５ａ，５ｂは、掘進に伴って、可撓セグメントリングＡ１にシールド掘進機３０推進に伴う反力の影響がなくなるのを待って取り外す。然る後テンションバー４を設置する。
【００２５】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係るシールドトンネルの可撓性緩衝装置は、可撓セグメントリングを構成している各可撓セグメントの覆工外周側面を防水シートで覆い、該防水シートの周縁を前記シールドトンネルの内側に延長させ、隣接する可撓セグメントの円周方向側接合端面間の前記防水シート間を止水処理したことにより、可撓セグメントリング部分の止水が専ら防水シートによってなされるため、止水のための処理が防水シートによる可撓セグメントの包み込みという簡単な作業でよくなり、可撓性部材の組み込みは力学的な結合のみを維持させればよいこととなり、その形状や組み込み構造に止水を全く考慮する必要がないものとなって、大幅にコストの削減がなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可撓性緩衝装置を横断して示す切断端面図である。
【図２】同上の装置における覆工部分の斜視図である。
【図３】同上のセグメント間の接合部を示す縦断面図である。
【図４】同上の装置に使用する可撓セグメントの分解斜視図である。
【図５】同可撓セグメントの切断端面図である。
【図６】同可撓セグメントの可撓部材の切断端面図である
【図７】同可撓部材用の定着ボルトの側面図である。
【図８】同上の正面図である。
【図９】図１に示す装置の組み立て時における状態を示す断面図である。
【図１０】同組み立て時に使用しているスペーサの斜視図である。
【符号の説明】
Ａ シールドトンネル覆工
Ａ１ 可撓セグメントリング
Ａ２ 普通セグメントリング
１ 可撓セグメント
２ 普通セグメント
３ 防水シート
４ａ テンションバー
４ｂ テンションバー貫通孔
５ａ，５ｂ スペーサ
１０ 可撓部材
１１ 側枠
１２ 変形用溝
１３ 張り出し片
１４ 固定用ボルト定着溝
１４ａ ボルト挿通部
１４ｂ 拡幅部
１４ｃ 折り返し溝部
１５ａ 抜け止め用張り出し部
１５ｂ 折り返し部
１５ 定着用ボルト
１６ ナット
１７ ボルト挿通穴
１８ リング間接合面
１９ ボルト挿入穴
２０ セグメント間接合面
２１ 止水パッキン
【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】
0003903309.tif 000010
【図１０】
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