(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルを覆工する際に、一方のセグメントの端面を他方のセグメントの端面に対して接合することにより、これら一方および他方のセグメントを一体化させるセグメントの組立方法であって、
前記一方のセグメントの端面に設けられた収納部内に調芯ピンを収納しておき、
該一方のセグメントを他方のセグメントに対して組み付ける際に、該調芯ピンを、前記収納部により保持させつつ前記収納部から引き出して、前記一方のセグメントの端面から突出させた状態としておき、
その状態で一方のセグメントを他方のセグメントに向けて押し出すとともに、その際に前記他方のセグメントに設けられた凹部に対し、前記一方のセグメントから突出した前記調芯ピンを嵌合させることによって、前記他方のセグメントに対する前記一方のセグメントの位置合わせを行った後、
前記一方のセグメントをさらに他方のセグメントに向けて押し出して、双方の端面を当接させるとともに前記調芯ピンを前記収納部内に押し戻すように後退させ、その状態で前記一方および他方のセグメントの端面同士を接合することを特徴とするセグメントの組立方法。
【請求項２】
請求項１記載のセグメントの組立方法に用いるセグメントであって、
該セグメントの端面には、他のセグメントの端面に設けられた凹部と嵌合してこれらセグメント同士の位置合わせをなす調芯ピンが配置され、
該調芯ピンは、その一端が前記セグメントの端面に設けられた収納部に収納されるとともに、他端が前記セグメントの端面から突出状態に配置された構成とされ、なおかつ、前記収納部に保持された状態で該収納部から引き出し可能とされ、
前記調芯ピンは、少なくとも前記他端がテーパ状に形成されたテーパ部とされるとともに、長さ方向の少なくとも中央部が、該テーパ部に連続して設けられて前記調芯ピンの長さ方向に同一の断面を有する同径部とされていることを特徴とするセグメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルを覆工する際に互いに組み合わされて組み立てられるセグメントの組立方法およびそれに用いるセグメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のようにシールド工法は、外形円筒状のスキンプレートを有するシールド掘削機の前部に設けられたカッタ装置で地山を掘削しつつ、スキンプレート内において、管状体を所定厚さおよび所定角度に分割してなるセグメントを組み立て、さらに、このセグメントの前端に反力をとってシールド掘削機内部の推進ジャッキを伸長させることで地中にトンネルを構築していく工法である。
【０００３】
従来、このようなシールド工法等において、掘削した坑内でセグメントを組み付けを行う際には、セグメント同士の位置合わせを確実に行う目的で、調芯ピンが利用されている。
図７は、調芯ピンの形状の一例を示す図である。図７中に示す調芯ピン１は、円錐の底面を互いに突き合わせた形状とされており、図８に示すように、セグメント２の端面２ａに設けられた凹部３に収納されて用いられる。
この調芯ピン１を利用したセグメント同士の位置合わせは、図８に示すように、既に組み立てられたセグメント２’の端面２’ａに設けられた凹部３に対して、新たに接合しようとするセグメント２の端面２ａから突出する調芯ピン１の先端部１ａを嵌合させることにより行う。
これにより、図９に示すようにセグメント２および２’同士が接合され、これによりシールドトンネル７の外壁８が構築される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような調芯ピン１を用いた場合、調芯ピン１の先端部１ａのセグメント２の端面２からの突き出し長さが短いため、セグメント２および２’をかなり近接させないと位置合わせを行うことができず、これらセグメント２，２’をかなり接近させた状態で調芯ピン１が凹部３に嵌合するようにセグメント２の位置の調整を行うことが必要であり、これにより、セグメント２の配置作業が手間のかかるものとなっていた。
また、位置合わせ作業の容易化を図るために、単純に、調芯ピン１の突き出し長さを長くした場合には、セグメント２のハンドリング作業時に、突き出した調芯ピン１の先端部１ａが作業の障害となってしまう。
【０００５】
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであり、ハンドリング作業について従来と同等の作業性を確保するとともに、セグメント同士の位置合わせを容易に行うことが可能であるようなセグメントの組立方法およびそれに用いるセグメントを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用した。
請求項１記載のセグメントの組立方法は、トンネルを覆工する際に、一方のセグメントの端面を他方のセグメントの端面に対して接合することにより、これら一方および他方のセグメントを一体化させるセグメントの組立方法であって、
前記一方のセグメントの端面に設けられた収納部内に調芯ピンを収納しておき、
該一方のセグメントを他方のセグメントに対して組み付ける際に、該調芯ピンを、前記収納部により保持させつつ前記収納部から引き出して、前記一方のセグメントの端面から突出させた状態としておき、
その状態で一方のセグメントを他方のセグメントに向けて押し出すとともに、その際に前記他方のセグメントに設けられた凹部に対し、前記一方のセグメントから突出した前記調芯ピンを嵌合させることによって、前記他方のセグメントに対する前記一方のセグメントの位置合わせを行った後、
前記一方のセグメントをさらに他方のセグメントに向けて押し出して、双方の端面を当接させるとともに前記調芯ピンを前記収納部内に押し戻すように後退させ、その状態で前記一方および他方のセグメントの端面同士を接合することを特徴とする。
【０００７】
上記のような構成とされるために、このセグメントの組立方法においては、セグメントのハンドリング時には調芯ピンを収納部内に収納しておくことが可能であり、また、位置合わせのときのみ、調芯ピンの突出長さを大きくしておくことが可能である。
【０００８】
請求項２記載のセグメントは、請求項１記載のセグメントの組立方法に用いるセグメントであって、
該セグメントの端面には、他のセグメントの端面に設けられた凹部と嵌合してこれらセグメント同士の位置合わせをなす調芯ピンが配置され、
該調芯ピンは、その一端が前記セグメントの端面に設けられた収納部に収納されるとともに、他端が前記セグメントの端面から突出状態に配置された構成とされ、なおかつ、前記収納部に保持された状態で該収納部から引き出し可能とされ、
前記調芯ピンは、少なくとも前記他端がテーパ状に形成されたテーパ部とされるとともに、長さ方向の少なくとも中央部が、該テーパ部に連続して設けられて前記調芯ピンの長さ方向に同一の断面を有する同径部とされていることを特徴とする。
【０００９】
上記のような構成とされるために、このセグメントは、位置合わせ時に調芯ピンを引き出して、そのセグメント端面からの突出長さを長くしておくことができる。さらに、セグメントのハンドリング作業時には、調芯ピンを収納部内に収納しておくことも可能である。
また、調芯ピンの形状は、先端が他のセグメントの端面に設けられた凹部と嵌合して位置合わせに好適なテーパ形状とされるとともに、同径部を有する構成とされるため、調芯ピンを収納部からある程度引き出したとしても、調芯ピンの同径部が収納部によって保持されることとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、各セグメント１０には、構築すべきトンネルが連続する方向において、一方の端面１０ａに調芯ピン１２が複数（例えば２本）配置され、他方の端面１０ｂに凹部１４が調芯ピン１２と同数設けられた概略構成とされている。
【００１３】
図２は、セグメント１０の断面を示す図である。図中に示すように、調芯ピン１２は、その一端１２ａがセグメント１０の端面１０ａに対して設けられた収納部１６に対して収納されるとともに、その他端１２ｂが、セグメント１０の端面１０ａから突出した状態に配置された構成とされている。
また、図３は、調芯ピン１２の形状を示す図である。調芯ピン１２は、その一端１２ａおよび他端１２ｂ側がテーパ形状をなすテーパ部１８，１８とされ、これら一端１２ａおよび他端１２ｂの間が、テーパ部１８，１８に連続して設けられるとともに、調芯ピン１２の長さ方向に同一の円形断面をもつ形状とされた同径部１９とされている。
また、図２に示した収納部１６は、調芯ピン１２の一端１２ａ側のテーパ部１８およびテーパ部１８に連続する同径部１９に対応した形状とされ、これにより、調芯ピン１２を収納部１６に最も深く押し込んだ際には、図４に示すように、調芯ピン１２の他端１２ｂ側のテーパ部１８のみがセグメント１０の端面１０ａから突出した状態となる。
一方、図１および図２に示した凹部１４は、調芯ピン１２のテーパ部１８と嵌合可能となるようにテーパ部１８に対応した形状とされている。
【００１４】
以上がセグメント１０の主要な構成であるが、次に、本実施の形態におけるセグメント１０の組立方法について説明する。
まず、エレクター等により把持され搬送されてきたセグメント１０を、所定の位置に保持する。このときセグメント１０においては調芯ピン１２が図４に示すように収納部１６に最も深く押し込まれた状態とされる。
【００１５】
次に、図５（ａ）に示すように、例えば、シールド掘削機２０の推進ジャッキ２１を用いて、セグメント１０を既に設置の完了したセグメント１０に対して組み付ける。
【００１６】
このとき、図中に示したように、調芯ピン１２を収納部１６により保持させつつ、収納部１６から所定長さだけ引き出した状態としておき、その後に、所定の位置に保持したセグメント１０を、推進ジャッキ２１を伸長させることにより、既に設置の完了したセグメント１０に向けて押し出すこととする。
【００１７】
また、このとき、突出した調芯ピン１２の他端１２ｂが、既に設置が完了したセグメント１０の凹部１４に嵌合される直前で、推進ジャッキ２１の伸長を一旦停止し、調芯ピン１２が確実に凹部１４に嵌合されるように、組み付け対象のセグメント１０の位置を調整する。
【００１８】
セグメント１０の位置の調整が終了したら、再び推進ジャッキ２１を伸長させ、セグメント１０の端部１０ａを既設置のセグメント１０に対して当接させ、これらを接合する。
【００１９】
また、このとき、収納部１６から所定長さだけ引き出された調芯ピン１２は、その他端１２ｂが凹部１４に対して当接することによって、収納部１６内に押し戻されることとなり、最終的には図５（ｂ）に示したような状態で収納部１６内に再び収納されることとなる。
【００２０】
上述のセグメント１０においては、調芯ピン１２が、その一端１２ａが収納部１６に収納されるとともに、他端１２ｂがセグメント１０の端面１０ａから突出した状態に配置されており、さらに、調芯ピン１２を、収納部１６に保持させつつ収納部１６から引き出すことが可能とされている。
これにより、セグメント１０の組み付け時には、調芯ピン１２の引き出した長さ分だけ、従来よりもセグメント１０間の距離を長く保った状態で位置合わせを行うことができるので、調芯ピン１２の他端１２ｂと凹部１４との当接を作業者が目視して確認することができる。このため、位置合わせ作業が従来と比較して容易となり短時間でできることとなる。
さらに、セグメント１０のハンドリング時には、調芯ピン１２を収納部１６に収納しておくことが可能であり、これによりセグメント１０のハンドリング作業時に調芯ピン１２が支障となることもない。
【００２１】
また、上述のセグメント１０においては、調芯ピン１２の一端１２ａおよび他端１２ｂがテーパ部１８，１８とされるとともに、長さ方向の中央部が、これらテーパ部１８，１８に連続した同径部１９とされる。
したがって、調芯ピン１２を収納部１６からある程度引き出したとしても、収納部１６が同径部１９を保持することが可能であり、これにより、調芯ピン１２を収納部１６に対して引き出し、押し込み自在とすることができる。また、一方、調芯ピン１２の一端１２ａおよび他端１２ｂは、セグメント１０の位置合わせに用いて好適な形状となる。
【００２２】
さらに、上述のセグメントの組立方法では、収納部１６内に調芯ピン１２を収納しておき、セグメント１０の組付けを行う際に、調芯ピン１２を引き出した状態でセグメント１０の位置合わせを行うとともに、セグメント１０の端面１０ａを他のセグメント１０ｂの端面１０ｂに接合する際に、併せて調芯ピン１２を収納部１６内に再び後退させる構成とされている。
これにより、セグメント１０のハンドリング時に調芯ピン１２が作業の支障となることがないとともに、調芯ピン１２を引き出すことによって、セグメント１０の位置合わせ作業を上述のように容易化することができるので、従来に比較してセッティングを短時間とすることが可能となる。
【００２３】
なお、上記実施の形態において、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、セグメント１０の各所の構造等の構成について、他の構成を採用するようにしてもよい。
例えば、調芯ピン１２の形状は、図６に示すように、テーパ部１８がその一端のみ（上記実施の形態における他端１２ｂのみ）に設けられた構成であってもよい。また、この場合には、調芯ピン１２の形状に対応させて収納部１６および凹部１４の形状を変化させることが必要である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係るセグメントの組立方法においては、収納部内に調芯ピンを収納しておき、セグメントの組付けを行う際には、調芯ピンを引き出した状態でセグメントの位置合わせを行うとともに、一方のセグメントの端面を他方のセグメントの端面に接合する際に、併せて調芯ピンを収納部内に再び後退させる構成とされている。これにより、セグメントのハンドリング時に調芯ピンが作業の支障となることがなく、さらに、セグメントの位置合わせ作業を、引き出された調芯ピンを用いて容易に行うことができるので、セグメントのセッティング時間が従来に比較して短時間となり、工程短縮に寄与しコストダウンとなる。
【００２５】
請求項２に係るセグメントは、調芯ピンの一端が収納部に収納されるとともに、他端がセグメントの端面から突出した状態とされており、さらに、調芯ピンを、収納部に保持させつつ収納部から引き出すことが可能な構成とされている。
したがって、セグメントの組み付け時には、調芯ピンを引き出した状態でセグメント同士の位置合わせを行うことが可能であり、これらセグメント間にある程度の距離を保ったまま、組み付け対象のセグメントの位置の調整を行うことができ、これにより、設置すべきセグメントの位置を作業者等が目視して確認して合わせることができるので、位置合わせ作業の容易化を図ることができる。さらに、セグメントのハンドリング時には、調芯ピンを収納部に収納しておけば、セグメントのハンドリング作業時に引き出された調芯ピンが支障となることを避けることができる。
【００２６】
また、調芯ピンの少なくとも一端がテーパ部とされるとともに、長さ方向の中央部にはテーパ部に連続して同径部が設けられる。これにより、調芯ピンの少なくとも一端を、セグメントの位置合わせに用いて好適な形状とすることができる。一方、調芯ピンを収納部からある程度引き出したとしても、収納部が同径部を保持することが可能となり、調芯ピンを収納部に対して引き出し、押し込み自在とすることができる。
したがって、請求項２に係る発明のセグメントは請求項１に係る発明の組立方法に用いるものとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るセグメントを組み立ててトンネルを覆工する際の状況を示す斜視図である。
【図２】  図１に示したセグメントをトンネルの軸線を含む平面を切断面として示した断面図である。
【図３】  図２に示した調芯ピンの形状を示す側面図である。
【図４】  図３に示した調芯ピンをセグメントの収納部に完全に収納した際の状況を示す断面図である。
【図５】  図２に示したセグメントを組み付ける際の状況を示す図であって、（ａ）は、セグメント組み付け前の状況を示す断面図、（ｂ）は、セグメント組み付け後の状況を示す断面図である。
【図６】  図３に示した調芯ピンの他の実施の形態を示す側面図である。
【図７】  従来の調芯ピンの形状を示す側面図である。
【図８】  図７に示した調芯ピンを備えた従来のセグメントを示す断面図である。
【図９】  図８に示したセグメントの組み付け設置後の状況を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  セグメント
１０ａ  端面
１０ｂ  端面
１２  調芯ピン
１２ａ  一端
１２ｂ  他端
１４  凹部
１６  収納部
１８  テーパ部
１９  同径部
【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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【図８】
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【図９】
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