(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネルの軸方向に継手部材を介してセグメントを連結する方法において、
連結するセグメントの継手面同士に、連結時に重なり合う位置に継手穴を設け、
継手部材は、長さ方向に沿った分割線で分割された二つの分割体よりなり、
各分割体をそれぞれ連結するセグメントの継手穴内に挿入した状態で、新設セグメントを既設セグメント側に押し込むことによって、両セグメントの継手穴に跨がって各分割体を圧入すると共に、両分割体同士を圧着させることを特徴とした、
セグメントの連結方法。
【請求項２】
請求項１に記載のセグメントの連結方法において、継手部材の各分割体同士の圧着面に、継手部材の長さ方向の雄ガイド部と雌ガイド部を設け、これらのガイド部をガイドとして両分割体を継手穴内に圧入することを特徴とした、セグメントの連結方法。
【請求項３】
シールドトンネルの軸方向にセグメントを連結するための継手構造において、
セグメントの継手面同士に、重なり合う位置に設けた継手穴と、両セグメントの継手穴に跨がって圧入された継手部材とよりなり、
継手部材は、円柱状体を軸方向に斜めに分割した二つの分割体よりなり、
継手穴は、セグメント継手面側から次第に縮径するコ−ン状に形成され、
前記円柱状体の径は、前記継手穴の入口径より小さく、かつ終端径より大きく形成し、
各分割体は両セグメントの継手穴に跨がって圧入されると共に、分割体同士が円柱状に圧着して構成されたことを特徴とする、
セグメントの継手構造。
【請求項４】
請求項３に記載のセグメントの継手構造において、継手部材の各分割体同士の圧着面に、継手部材の長さ方向の雄ガイド部と雌ガイド部を設け、これらのガイド部は、両分割体を継手穴内に圧入する際のガイドとして用いるよう構成したことを特徴とする、セグメントの継手構造。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のセグメントの継手構造において、継手部材の外表面と継手穴の内表面のどちらか一方又は双方に、圧着力を高めるための凹凸を設けたことを特徴とする、セグメントの継手構造。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれかに記載のセグメントの継手構造において、継手穴は、セグメントのコンクリ−ト内に埋設した、セグメントの継手面側から次第に外形が拡張する継手穴形成部材に開設したことを特徴とする、セグメントの継手構造。
【請求項７】
請求項６に記載のセグメントの継手構造において、継手穴形成部材は継手部材よりも軟質材料で形成したことを特徴とする、セグメントの継手構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シ−ルドトンネルの軸方向にセグメントを連結する方法及びその継手構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シ−ルドトンネルの軸方向にセグメントを連結する場合、従来は、セグメントの継手面の内側にボルト締結用のボックスを設け、セグメント間をボルトにより締結して連結していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術には、次のような問題点が存在する。
＜イ＞ボルトボックスがあるため、セグメントの内面を平滑にする必要がある場合には、二次覆工やボルトボックスの間詰めが必要であり、また二次覆工が省略される場合は鋼材露出面に防錆工が必要となり、施工期間の長期化及びコストの増大につながる。
【０００４】
＜ロ＞ボルトボックス回りは製作上の締固め不良などで水みちとなり易く、止水性に問題を残す。
【０００５】
＜ハ＞多数のボルトの締結作業が必要なため、施工速度に限界がある。
【０００６】
＜ニ＞継手自体はセグメントの組立ての際の位置合わせ機能を有していないため、組立精度がオペレ−タ−の熟練度によって左右される。
【０００７】
＜ホ＞ボルトボックスを組み込んだセグメントの型枠作製が複雑となる。
【０００８】
＜ヘ＞ボルトボックスを含めた継手金物の作製コストが高い。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、施工期間の短縮、コストの低減、止水性の確保、連結作業の簡素化を図ることができる、セグメントの連結方法及び継手構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明は請求項１として、シールドトンネルの軸方向に継手部材を介してセグメントを連結する方法において、連結するセグメントの継手面同士に、連結時に重なり合う位置に継手穴を設け、継手部材は長さ方向に分割された二つの分割体よりなり、各分割体をそれぞれ連結するセグメントの継手穴内に挿入した状態で、新設セグメントを既設セグメント側に押し込むことによって、両セグメントの継手穴に跨がって各分割体を圧入すると共に、両分割体同士を圧着させることを特徴とした、セグメントの連結方法を提供する。
【００１２】
請求項２として、上記請求項１に記載のセグメントの連結方法において、継手部材の各分割体同士の圧着面に、継手部材の長さ方向の雄ガイド部と雌ガイド部を設け、これらのガイド部をガイドとして両分割体を継手穴内に圧入することを特徴とした、セグメントの連結方法を提供する。
【００１５】
請求項３として、シールドトンネルの軸方向にセグメントを連結するための継手構造において、セグメントの継手面同士に、重なり合う位置に設けた継手穴と、両セグメントの継手穴に跨がって圧入された継手部材とよりなり、継手部材は、円柱状体を軸方向に斜めに分割した二つの分割体よりなり、継手穴は、セグメント継手面側から次第に縮径するコ−ン状に形成され、前記円柱状体の径は、前記継手穴の入口径より小さく、かつ終端径より大きく形成し、各分割体は両セグメントの継手穴に跨がって圧入されると共に、分割体同士が円柱状に圧着して構成されたことを特徴とする、セグメントの継手構造を提供する。
【００１６】
請求項４として、上記請求項３に記載のセグメントの継手構造において、継手部材の各分割体同士の圧着面に、継手部材の長さ方向の雄ガイド部と雌ガイド部を設け、これらのガイド部は、両分割体を継手穴内に圧入する際のガイドとして用いるよう構成したことを特徴とする、セグメントの継手構造を提供する。
【００１７】
請求項５として、上記請求項３又は４に記載のセグメントの継手構造において、継手部材の外表面と継手穴の内表面のどちらか一方又は双方に、圧着力を高めるための凹凸を設けたことを特徴とする、セグメントの継手構造を提供する。
【００１８】
請求項６として、上記請求項３乃至５のいずれかに記載のセグメントの継手構造において、継手穴は、セグメントのコンクリ−ト内に埋設した、セグメントの継手面側から次第に外形が拡張する継手穴形成部材に開設したことを特徴とする、セグメントの継手構造を提供する。
【００１９】
請求項７として、上記請求項６に記載のセグメントの継手構造において、継手穴形成部材は継手部材よりも軟質材料で形成したことを特徴とする、セグメントの継手構造を提供する。以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
＜イ＞継手構造
本発明のセグメントの継手構造は下記の部材より構成される。
【００２１】
（１）継手穴形成部材
図１、３に示すように、継手穴形成部材100 は、その一端面が、コンクリ−ト製の既設セグメント200 及び新設セグメント300 の継手面210 、310 と面一になるように、シ−ルドトンネルの軸方向に埋設された部材である。
【００２２】
この継手穴形成部材100 は、継手面210 、310 から次第に外形を拡張して、円錐台状や角錐台状などに形成することによって、コンクリ−トとの引抜き抵抗を増大させるとよい。
【００２３】
また、継手穴形成部材100 は、継手面210 、310 に対向して一対で埋設されており、継手面210 、310 から所定の深さまで継手穴110 が開設されている。この継手穴110 は、既設セグメント200 及び新設セグメント300 が連結した状態で、図１に示すように、重なり合う位置に設けられている。
【００２４】
継手穴110 は、図３に示すように、セグメント継手面310(210)側から次第に縮径するコ−ン状に形成されている。この継手穴110 の内表面には、ねじ状などの凹凸部111 を形成し、後述の継手部材400 との付着力を高めるとよい。
【００２５】
継手穴形成部材100 の材質は、鋼製、球状黒鉛鋳鉄製、硬質プラスチック製などで形成する。また、継手穴形成部材100 は、継手部材400 よりも軟質材料で形成し、継手部材400 を食い込ませることによって、引抜き抵抗を増大させることも考えられる。
【００２６】
なお、継手穴は、上記の継手穴形成部材100 のような別部材を用いるのでなく、セグメントのコンクリ−ト打設時に、継手穴部の型枠を組んでセグメントと一体に打設形成する場合も考えられる。また、鋼製セグメントに上記の継手穴形成部材100 を一体に接合する場合も考えられる。
【００２７】
（２）継手部材
継手部材はセグメントの継手穴内に圧入し、楔機能によりセグメントを連結するための部材であり、例えば、図２に示す継手部材400 のように、円柱状体を軸方向に斜めに分割した二つの分割体410 、420 とよりなる。
【００２８】
分割体410 、420 を合体させた円柱状体の径Ｄ１は、図３に示す継手穴110 の入口径Ｄ２より小さく、終端径Ｄ３より大きく形成する。これによって、継手部材400 は、入口部に引っ掛かることなく継手穴110 内に容易に挿入でき、終端部付近では継手穴110 の内周面に圧着することになる。
【００２９】
また、円柱状体の軸方向の長さは、対向する継手穴110 同士が合致した時の両継手穴110 の軸方向の長さの和とほぼ等しく形成する。
【００３０】
分割体410 、420 を分割して形成される圧着面411 、421 には、軸方向の全長に亘って凹設した溝状の雌ガイド部412 と、それと合致する雄ガイド部422 を突設し、分割体410 、420 を継手穴110 内に圧入する際のガイドとして用いる。
【００３１】
また、継手部材400 の外表面には、ねじ状などの凹凸部413 を形成し、継手穴110 との付着力を高めるとよい。なお、この凹凸部は継手部材400 の外表面と継手穴110 の内表面のどちらか一方又は双方に設ける。
【００３２】
なお、継手部材400 の材質は、鋼製、球状黒鉛鋳鉄製、硬質プラスチック製などで形成する。また、継手部材は継手穴110 内に圧入できればよいため、円柱状体以外にも角柱状体などの種々の形状が採用でき、また分割形状も種々の形状が考えられる。さらに分割型でなく一本物でも採用することができる。
【００３３】
＜ロ＞セグメントの連結方法
上記のように構成された継手構造により、本発明は下記のようにセグメントの連結を行う。
【００３４】
（１）継手部材の配置
先ず、図４に示すように、分割体410 、420 を、それぞれ既設セグメント200 と新設セグメント300 の継手穴110 内に挿入し、エレクタ−を用いて雄ガイド部422 と雌ガイド部412 の先端同士が係合する位置に新設セグメント300 を移動させる。
【００３５】
（２）継手部材の圧入
次に、シ−ルド推進用ジャッキやその他の押し込み装置を用いて、新設セグメント300 を既設セグメント200 側に押し込む。これによって、雄ガイド部422 と雌ガイド部412 がお互いにガイドとなり、各分割体410 、420 は両セグメントの継手穴110 内に挿入される。
【００３６】
さらに新設セグメント300 を押し込むと、両分割体410 、420 は継手面110 の内表面に圧着し、最終的に両セグメントの継手面110 同士が圧着した状態では、図１に示すように、両分割体410 、420 同士が円柱状に圧着し、両セグメント200 、300 に跨がって圧入される。
【００３７】
以上のように継手部材400 が継手面110 内に圧入されることによって楔効果が発生し、両セグメント200 、300 を強固に連結することが可能となる。継手部材400 と継手面110 の内外表面に凹凸部111 、413 を有する場合は、両者の引抜き抵抗が増大するため、より強固な連結力を得ることができる。
【００３８】
なお、両分割体410 、420 を予め円柱状体に合体させた状態で、どちらか一方の継手穴110 内に挿入しておき、新設セグメント300 を押し込んで連結作業を行う場合もある。分割型でない継手部材を用いる場合も同じである。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるため、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞従来のボルトボックスのようにセグメントの内面に露出しないため、二次覆工や間詰め作業が不要であり、施工期間の短縮化及びコストの低減を図ることができる。
【００４０】
＜ロ＞従来のボルトボックスのように、製作上の締固め不良などで水みちができることがないため、止水性の向上を図ることができる。
【００４１】
＜ハ＞シ−ルドジャッキ等で新設セグメントを押し込むだけでセグメントの連結が可能なため、従来のような多数のボルトの締結作業による施工と比較すると、施工速度が大幅にアップする。
【００４２】
＜ニ＞継手自体にセグメントの組立ての際の位置合わせ機能を有しているため、組立作業が熟練者でなくとも、簡単にかつ精度良く行うことができる。
【００４３】
＜ホ＞コ−ン状等の継手穴をセグメントの継手面に開設するだけでよいため、従来のボルトボックスを有するセグメントと比較して、セグメントの型枠の作製が容易である。
【００４４】
＜ヘ＞コ−ン状等の継手穴と、円柱状体等の継手部材のみよりなるため、継手部の作製コストが低廉で済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】  セグメントの連結状態の説明図
【図２】  継手部材の説明図
【図３】  継手穴形成部材の説明図
【図４】  セグメントの連結作業を示す説明図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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