(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメント本体（２）の内壁面（３）側に、セグメント把持金具（５）を挿入するための開口部（６）を有すると共に、前記開口部（６）を通して挿入した前記セグメント把持金具（５）が係止自在な被係止部（８）を内部に形成してあるセグメント把持金具用連結部（９）を設けてあるトンネルセグメントであって、
前記セグメント本体（２）を金属製で構成し、前記セグメント本体（２）の幅方向中間部を内壁面（３）側に膨出させて膨出底面部（１０）を形成することにより、前記セグメント本体（２）の内外面に凹部（１２）を形成し、前記凹部（１２）内に、トンネル軸方向に延在する複数枚の板状縦リブ（１４）を立設し、前記連結部（９）を前記膨出底面部（１０）に設け、前記連結部（９）を構成するに、前記セグメント把持金具（５）を抜け止め係止する被係止部（８）を、前記開口部（６）を挟んで対向する位置に一対設けると共に、前記連結部（９）を補強するリブ（１１）を、前記夫々の被係止部（８）に近接し、且つ、前記膨出底面部（１０）、前記板状縦リブ（１４）、及び前記連結部（９）に３辺を囲まれる位置に設けてあり、そのセグメント本体（２）に前記連結部（９）を一体形成してあるトンネルセグメント。
【請求項２】
前記セグメント本体（２）の内外面に形成された凹部（１２）のうち少なくとも外面に形成された凹部（１２）にコンクリートを打設してある請求項１に記載のトンネルセグメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメント本体の内壁面側に、セグメント把持金具を挿入するための開口部を有すると共に、前記開口部を通して挿入した前記セグメント把持金具が係止自在な被係止部を内部に形成してあるセグメント把持金具用連結部を設けてあるトンネルセグメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のセグメント把持金具用連結部９（以下、単に「連結部」という）としては図７に示すものがあった。
即ち、当該連結部９の全体形状は、一方側に略楕円形状の開口部６を有する略有底状である。そして、底部側の周囲には、前記連結部９自信をセグメント１のコンクリ−ト１３層内に定着させるためのアンカ−部１５が突出形成されている。この連結部９は、前記セグメント１のコンクリ−ト１３層内に埋設される。
前記開口部６は、係止部７を有する略楕円形状のセグメント把持金具５（以下、単に「把持金具」という）を受入れ可能であり、前記係止部７が前記連結部９の内部に挿入された後、前記連結部９の軸芯周りに略９０度回転させることで、前記係止部７が前記開口部６を挟んで対向する位置に一対設けられた被係止部８に係止自在に構成されている。
尚、前記把持金具５は、例えば、トンネル掘削用のシ−ルドマシンに備えたエレクタ−に設けられている。また、図示は省略しているが、当該把持金具５が前記セグメント本体２を引き寄せる際の反力は、前記内壁面３のうち前記開口部６とは異なる位置に前記エレクタ−の反力受部を当接させることにより得ている。
前記セグメント１は、当該把持金具５を介してエレクタ−に固定され、このエレクタ−を自動運転することで、前記セグメント１を所定の位置に取付けてトンネル内壁面を構築する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の接続方法によれば、次のような問題があった。即ち、前記連結部は、セグメントのコンクリ−ト層内に埋設されているので、エレクタ−に設けられている前記把持金具から前記セグメント本体連結部の被係止部に作用する引き抜き力を、前記連結部の底部側周囲に形成されたアンカ−部によりセグメント本体に伝達していたため、前記引き抜き力に抵抗するためには高強度のコンクリ−ト及び、鉄筋等をセグメント本体内に埋設して補強する必要があった。また、前記被係止部が、前記連結部の開口部近傍内に位置するため、前記被係止部に対する引き抜き力によっては前記開口部が拡径するおそれがあり、これを阻止すべく前記開口部近傍の肉厚を増やすと共に、コンクリ−トのかぶり深さを確保する必要があった。
【０００４】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、コンクリ−トの強度及び、補強のための鉄筋等の埋設物に依存することなく引き抜き力に抵抗できるとともに、前記開口部近傍が拡径変形することを防止するトンネルセグメントを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（構成）
この目的を達成するための本発明の第１の特徴構成は、請求項１に記載したごとく、前記セグメント本体（２）を金属製で構成し、前記セグメント本体（２）の幅方向中間部を内壁面（３）側に膨出させて膨出底面部（１０）を形成することにより、前記セグメント本体（２）の内外面に凹部（１２）を形成し、前記凹部（１２）内に、トンネル軸方向に延在する複数枚の板状縦リブ（１４）を立設し、前記連結部（９）を前記膨出底面部（１０）に設け、前記連結部（９）を構成するに、前記セグメント把持金具（５）を抜け止め係止する被係止部（８）を、前記開口部（６）を挟んで対向する位置に一対設けると共に、前記連結部（９）を補強するリブ（１１）を、前記夫々の被係止部（８）に近接し、且つ、前記膨出底面部（１０）、前記板状縦リブ（１４）、及び前記連結部（９）に３辺を囲まれる位置に設けてあり、そのセグメント本体（２）に前記連結部（９）を一体形成した点にある。
【０００６】
（作用・効果）
本第１発明のトンネルセグメントによれば、金属製のセグメント本体に連結部を一体形成することで、接合部の強度のみで、前記把持金具から前記セグメント本体連結部の被係止部に作用する引き抜き力に耐え得る構造となった。
即ち、従来の連結部では、前記被係止部に作用する引き抜き力を、前記連結部の底部側周囲に形成されたアンカ−部によりセグメント本体に伝達していたのに対して、本発明の連結部では、セグメント本体に一体形成した連接部により前記被係止部に作用する引き抜き力を前記セグメント本体に伝達することができるようになった。
よって、高強度のコンクリ−ト及び、鉄筋等をセグメント本体内に埋設して補強する必要がないどころか、コンクリ−ト自体が無くても機能するようになった。
【０００８】
さらに、この際、例えば、外壁面側に形成されたセグメント本体から内壁面側に位置する前記連結部に渡って一体に連設形成することも考えられるが、前記セグメント本体連設部と前記連結部にある開口部との距離が離れるので前記開口部近傍が拡径変形しやすくなると共に、セグメント本体の重量が重くなる。
本発明のトンネルセグメントによれば、前記把持金具を抜け止め係止する前記被係止部に近接する位置に補強用のリブを配置したことにより、前記被係止部近傍の強度を上げることができる。
即ち、従来の連結部では、開口部近傍が拡径変形するのを阻止するために前記開口部近傍の肉厚を増やしたり、コンクリ−トのかぶり深さを確保する必要があったのに対して、本発明の連結部では、前記被係止部近傍に配置された補強用のリブによって開口部近傍が拡径変形するのを阻止することができる。
よって、開口部近傍の肉厚を増やす必要がないと共に、コンクリ−トのかぶり深さを確保する必要もなく、前記開口部近傍が拡径変形するのを防止できるようになった。
（構成）
この目的を達成するための本発明の第２の特徴構成は、請求項２に記載したごとく、前記セグメント本体（２）の内外面に形成された凹部（１２）のうち少なくとも外面に形成された凹部（１２）にコンクリートを打設してある点にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜６には、本発明のトンネルセグメントの第１実施例が示されている。
図中２はトンネルの周方向及び軸方向に多数並べて互いに連結することによりトンネル内壁を形成可能な金属製の（具体的には、ダグタイル鋳鉄製）セグメント本体である。尚、前記連結の方式としては、例えば、隣り合うセグメントを、その両者に跨がるように挿入される楔を用いて止める楔止め方式（図外）や、隣り合うセグメントを、その両者に跨がるように通されるボルトを介し連結するボルト連結方式（図外）等が採用されている。
前記セグメント本体２は、幅方向中間部を内壁面側に膨出させて膨出底面部１０を形成することにより、前記セグメント本体２の内外面にコンクリ−ト打設用の凹部１２を有している。そして、前記セグメント本体２のコンクリ−ト打設用の凹部１２にコンクリ−ト１３を打設することによってセグメント１を形成する。また、前記セグメント本体２の前記凹部１２内には、前記軸方向に延在する複数枚の板状縦リブ１４が立設されていると共に、前記膨出底面部１０には、シ−ルドマシン側のエレクタ−に形成の把持金具５を係止自在な連結部９を、内壁面３側に向けた位置に開口部６を有するようにしてセグメント本体２と一体に連設形成されている。
図４〜６に示すように、前記連結部９は、略円筒状の内部空間を有すると共に、係止部７を有する略楕円形状の把持金具５を受入れ可能な開口部６を有し、前記把持金具５の係止部７が前記連結部９の内部に挿入された後、前記連結部９の軸芯周りに略９０度回転させることで、前記係止部７が、前記開口部６を挟んで対向する短辺側周壁部を開口部中心側に湾曲させることで形成された一対の被係止部８に係止自在に構成されている。
即ち、前記セグメント１は、トンネル掘削用のシ−ルドマシンに備えたエレクタ−に形成の把持金具５の係止部７と前記セグメント本体２に連接形成してある前記連結部９の被係止部８とによって保持される。
さらに、前記連結部内の前記被係止部８に近接する位置から、前記膨出底面部１０の外壁面４側のコンクリ−ト打設用の凹部１２に立設された前記板状縦リブ１４に渡る状態に補強用のリブ１１を各別に設けてある。
即ち、前記補強用リブ１１を前記被係止部８に近接する位置に設けることにより前記被係止部８近傍の強度が上がり、前記把持金具５の係止部７から前記連結部９の被係止部８に対する引き抜き力による開口部６近傍の拡径変形を防止できる。
【００１１】
〔別実施形態〕
上記実施形態においては、前記連結部９をセグメント本体２の幅方向中間部を内壁面３側に膨出させて形成した膨出底面部１０に連設形成していたが、これらの構成に限られるものではない。前記連結部９がセグメント本体２と一体に連接形成されてあれば、何れの形状であってもよい。
上記実施形態において、前記膨出底面部１０の外壁面４側に前記連結部内の被係止部８に対する補強用のリブ１１を設けたが、内壁面３側でもよい。
また、前記補強用のリブ１１を一対の被係止部８に近接する位置に夫々設けていたが、これらの構成に限らず、さらに、前記夫々の補強用のリブ１１に直交する位置にも一対の補強用のリブ１１を設けてもよい。前述の例では、補強用リブの枚数は４枚であったが、これらの構成に限らず、それ以上であってもよい。
【００１２】
尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセグメント本体を示す斜視図
【図２】本発明のセグメント本体を示す底面図
【図３】本発明のセグメントを示す縦断正面図
【図４】本発明の連結部を示す縦断側面図
【図５】本発明の連結部に係止部を挿入係合させる状態を示す要部断面図
【図６】本発明の連結部に係止部が係合した状態を示す要部断面図
【図７】従来の連結部に係止部が係合した状態を示す要部断面図
【符号の説明】
１    セグメント
２    セグメント本体
５    把持金具
６    開口部
７    係止部
８    被係止部
９    連結部
１０  膨出底面部
【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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【図６】
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【図７】
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