(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネルにおいて、
１リングをｎ分割（ｎは４以上の偶数）したセグメントを形成し、
各セグメントは、二組の長辺と短辺の平行な辺からなる矩形を基本形状とし、
その矩形形状から、その対角位置を三角形に切り取って形成し、
切り取るべき三角形は、その垂辺と底辺が各辺の１／（ｎ／２）とし、
このセグメントの平行端面を順次接続して、らせん状に連続するセグメント群を二組組み立てて形成した、
シールドトンネルの構造。
【請求項２】
シールドトンネルにおいて、
１リングをｎ分割（ｎは４以上の偶数）したセグメントを形成し、
各セグメントは、二組の長辺と短辺の平行な辺からなる矩形を基本形状とし、
その矩形形状から、その対角位置を三角形に切り取って形成し、
切り取るべき三角形は、その垂辺と底辺が各辺の｛（ｎ／２）−１｝／（ｎ／２）とし、
このセグメントの平行端面を順次接続して、らせん状に連続するセグメント群を二組組み立てて形成した、
シールドトンネルの構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネルの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市部においては立坑の用地を確保することが困難となってきている。そのためにシールドトンネルの延長が長距離化する傾向にある。
長距離化にともなって施工速度の向上が要求されるようになってきている。
施工速度の向上の障害として、セグメントの組み立て中にはセグメントに反力を取ることができず、そのために切羽を加圧して掘進する作業を中断しなければならない、という問題があった。
そのために、例えば図６に示すように、平行四辺形のセグメントａを順次らせん状に組み立てる構成が開発されている。
この構造であると、常に一部の組み立て済みのセグメントａに反力が取れるから、セグメントａの組み立て中にも掘削作業を平行して行うことができるという特徴を有する。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
しかし前記した平行四辺形セグメントａを用いたシールドトンネルの構造にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞ジャッキｂの推進力がセグメントに直交せず、斜めに加わることになる。
そのためにシールド掘進機ｃが回転する傾向が多くなる。
＜ロ＞セグメントａの組み立て時に、１セグメントａ分のジャッキｂを短縮し、他のジャッキｂは伸長を継続している。
そのために蛇行が発生しやすく、いったん蛇行が発生するとその修正のための方向制御が困難である。
【０００４】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、掘進中にもセグメントの組み立てができるとともに、シールド掘進機に回転を生じさせることがなく、蛇行も発生しにくい、シールドトンネルの構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のシールドトンネルの構造は、シールドトンネルにおいて、１リングをｎ分割（ｎは４以上の偶数）したセグメントを形成し、各セグメントは、二組の長辺と短辺の平行な辺からなる矩形を基本形状とし、その矩形形状から、その対角位置を三角形に切り取って形成し、切り取るべき三角形は、その垂辺と底辺が各辺の１／（ｎ／２）とし、このセグメントの平行端面を順次接続して、らせん状に連続するセグメント群を二組組み立てて形成した、シールドトンネルの構造を特徴としたものである。
【０００６】
さらに本発明は、シールドトンネルにおいて、１リングをｎ分割（ｎは４以上の偶数）したセグメントを形成し、各セグメントは、二組の長辺と短辺の平行な辺からなる矩形を基本形状とし、その矩形形状から、その対角位置を三角形に切り取って形成し、切り取るべき三角形は、その垂辺と底辺が各辺の｛（ｎ／２）−１｝／（ｎ／２）とし、このセグメントの平行端面を順次接続して、らせん状に連続するセグメント群を二組組み立てて形成したシールドトンネルの構造を特徴としたものである。
【０００７】
【本発明の実施の態様】
以下図面を参照しながら本発明のシールドトンネルの構造の実施例について説明する。
【０００８】
＜イ＞セグメントの分割。
本発明のセグメントは、１リングをｎ分割したセグメントを使用する。
後述するように、本発明のセグメントはらせん状に２組のセグメント群によって構成するから、偶数に分割する。
偶数の分割の場合に２分割であっては、トンネル内を運搬することができない。したがって少なくとも４枚以上の偶数に分割することが必要である。
したがってｎは、４以上の偶数を採用することになる。
【０００９】
＜ロ＞セグメントの形状。
各セグメント１の平面形状は基本的には、二組の長辺と短辺の平行な辺からなる矩形である。
ただし、その矩形形状から、その対角位置を三角形に切り取った形状に形成する。
三角形は、垂辺と底辺と斜辺で構成されるが、切り取るべき三角形は、その垂辺と底辺が各辺の１／（ｎ／２）とし形成する。
すなわち、１リングを６分割したらならば、切り取るべき三角形の垂辺と底辺はセグメント１の長辺側では長辺の延長の１／３、短辺側では短辺の延長の１／３となる。
したがって、セグメント１の長辺、短辺には平行部分が２／３だけ残ることになる。
【００１０】
＜ハ＞セグメント１の組み立て。
このセグメント１の平行端面を順次接続する。
セグメント１は前記したように矩形の対角位置が欠如しているから、平行する端面のみを接続してゆくと、徐々に位置がずれて組み立てられる。その結果、らせん状態にセグメント１の組み立てが進行してゆく。
その位置のずれは、欠如している寸法、すなわち１／（ｎ／２）であるから、ｎ／２枚を接続することによって、最初の１枚の位置に対してトンネルの軸方向に対して１リング分だけ位置がずれることになる。
さらに順次接続を続け、ｎ枚の接続が完了すると、トンネルの軸方向に対して２リング分だけ位置がずれる。
【００１１】
＜ニ＞二組のセグメント１の組み立て。
このようにｎ枚をらせん状態に接続することによって、最初の１枚の位置と比較すると、トンネルの軸方向に対して完全に１枚分だけ間隔が開いてしまう。
したがって他の一組のらせん状態のセグメント１を、開いてしまった間隔に配置することができる。
このようにして、らせん状に連続するセグメント１群を二組組み立てたトンネルが完成する。
これを平面的に展開した状態を図４に示す。すなわち１組のセグメント群１ａが先行してらせんを形成する。１周する間にセグメント１のトンネル軸方向に１枚分の幅だけの間隔が作られる。その間隔に、後行するセグメント群１ｂを配置すれば２重のらせんによってトンネルの全周が包囲される。
【００１２】
＜ホ＞他の形状。
前記のセグメント１の実施例では、矩形の対角位置から切り取るべき三角形は、その垂辺と底辺が各辺の１／（ｎ／２）とし形成したものであった。
しかし、その矩形の対角位置から切り取る三角形を、その垂辺と底辺が各辺の｛（ｎ／２）−１｝／（ｎ／２）とし形成することもできる。
このセグメント１の平行端面を順次接続して、らせん状に連続するセグメント１群を二組組み立ててトンネルを形成することもできる。
以上の組み合わせを表にすると図５に示す通りである。
【００１３】
【本発明の効果】
本発明のシールドトンネルの構造は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞らせん状態で組み立てるセグメント１は２組である。したがって２か所での分散した組み立て作業が可能であり、１か所での組み立てに比較して当然に高速作業が可能となる。
＜ロ＞組み立ての完了したセグメント１が２組存在する。そのためにジャッキで加圧する位置も、円心を中心とした対称位置のセグメント１に取ることができる。  したがってねじり、ローリングが発生し難いだけでなく、シールド掘進機の制御を容易に行うことができる。
＜ハ＞セグメント１の位置が順次ずれて、らせんを形成することは従来の平行四辺形のセグメント１と同様である。
しかし進行方向の端面は、進行方向に対して直交した状態に位置している。
したがってジャッキの反力が斜め方向に発生することはなく、シールド掘進機のローリングが発生しない。
＜ニ＞二組のセグメントを組み立てるのであるから、一組のセグメントを組み立てればすむ従来のシールド掘進機よりも機体の長さが長くなることは避けられない。しかし二組のらせんの組み合わせを採用したことによって、その量はセグメントの幅×１（ｎ／２）程度であるためわずかの量で収めることができる。したがって機体の延長量が曲線通過などに関して影響を与えることはほとんどなく、安定した施工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシールドトンネルの構造の実施例の説明図
【図２】セグメントの形状の一例の説明図
【図３】セグメントの形状の他の例の説明図
【図４】セグメントを展開した状態の説明図
【図５】セグメントの分割数と切り欠き寸法を示す図
【図６】従来の平行四辺形セグメントを使用する方法の説明図
【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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