(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド工法における剛体セグメント間に取付けられた可撓材からなる可撓セグメントと、
前記剛体セグメント間に対設され前記可撓セグメントに係止される挟持部と
を備え、
前記可撓セグメントは、
弾性Ｕ形リング部体であり、
前記弾性Ｕ形リング部体の両端部に形成され前記剛体セグメントに対して固定されるための固定部と、
中間部内面に形成された拘束部と
を有し、
前記拘束部には括れ部が形成されており、
前記挟持部は、
前記括れ部に係止する係合突部と、
前記係合突部に延設され、前記拘束部の両側に対設された補助リングと、
前記補助リングの間に設けられ、前記補助リングを螺子によって固着するための中間リングと
を有する
ことを特徴とした内外圧に耐えるシールド工法用可撓シール機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内外圧に耐えるシールド工法用可撓シール機構に係り、内外の圧力変動に耐えると共に外部土圧などに対する有効なバックアップ作用を得しめ、しかもそれらの圧力変動時におけるシール材の変形量を制限して発生応力を低減し耐久性の向上されたシールド工法用可撓シール機構を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日における土木工事においてシールド工法は重要な地位を占めており、このシールド工法機構に関しては施工時におけるシールドセグメント自体の損壊を防止し、その安全性を確保する上においてセグメントに可撓性を具備させることが不可欠的であって斯様な可撓セグメントについては従来から種々のものが提案されている。即ちこのような可撓セグメントはシールド機シエル内に組込まれ一般セグメントと共に推力による押込み施工を受けて１次セグメントを設定し、次いでそれら可撓セグメントおよび一般セグメントの内面に耐力部材やシール材を取付け、前記一般セグメント内面に２次覆工コンクリートおよび２次セグメントを形成することが一般的である。
【０００３】
なお本発明者等は上記したような従来工法において地震や不等沈下などに適切に即応せしめ、また止水性や伸縮可撓性を有効に発揮し、施工取扱を容易とすると共に応力発生をなからしめ、また耐用性に優れたシールド工を得しめることに関し、特開平６−１４６７９２号、同−１６７１９６号、特開平９−１８４３９８号の如きを提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の一般的技術によるものでは、そのゴム質の如きによる断面山形屈曲シール材が幅広いものとなる傾向が大で、この山形屈曲シール材が幅広いものであると、その１次覆工の如きにおいて外圧が作用した場合に該シール材が内側に膨出することとなり、これを回避するには上記シール材両側に位置する主リングまたは枠プレート間に数十本のような多数の支持棒材の如きを列設して膨出しようとする屈曲シール材を抑制することが必要で、そのための工数および構造は煩雑となり、組立、取外しなども夫々相当の手数を必要とする。
【０００５】
また前記した特開平６−１４６７９２号や特開平６−１６４１９６号によるもののように断面屈曲シール材の屈曲山数を制限して単一の屈曲山程度としたものでは屈曲シール材の数が多くなり、それら多数のシール材を取付けるための部材構成やその取付構造も重複したものとならざるを得ず、従ってまたそれら部材間の若干の誤差や弛緩などによって適切なシール状態を形成し難くなり、製作、組立における工数なども相当に大となる不利がある。
【０００６】
更に前記した特開平９−１８４３９８号公報によるものでは一体化されたシール材を用いることからシール機構を構成する部材点数を縮減し分解組立操作を容易とするメリットを有しているが、このようなセグメントが採用されたシールド工法の具体的な実施に当っては外圧のみならず内圧が作用する場合がある。即ちこのような内圧に対してはこの技術のみで対処できず、別に内圧に即応する設備を採用することとなり、具体的な設備費や運転操業費は相当に高価なものとならざるを得ない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記したような従来技術における課題を解消することについて検討を重ね特定の可撓セグメントを採用すると共に該可撓セグメントの両端部と共に中間部にそれぞれ係止部材を夫々配設することによって内外圧の何れに対しても有効なシール作用を得しめることに成功したものであって、以下の如くである。
【０００８】
(1)   シールド工における剛体セグメント間に取付けられた可撓セグメントを有し、該可撓セグメントの両端部に前記剛体セグメントに対する固定部を形成すると共に中間部内面に拘束部を形成し、該拘束部に上記剛体セグメント間に対設した挟持部を係止させたことを特徴とした内外圧に耐えるシールド工法用可撓シール機構。
【０００９】
(2)   可撓セグメントが弾性Ｕ形リング部体であり、拘束部が括れ部であって、挟持部が該括れ部に係止する係合突部であることを特徴とする前記（１）項に記載の内外圧に耐えるシールド工法用可撓シール機構。
【００１０】
(3)   可撓セグメントの中間部内面に形成された拘束部が該拘束部の両側に対設された補助リングの挟持部で係止されたことを特徴とする前記（１）（２）項の何れか１つに記載の内外圧に耐えるシールド工法用可撓シール機構。
【００１１】
(4)   拘束部の両側に対設された補助リングの間に中間リングが設けられ、前記補助リングが該中間リングに対して螺子によって固着されたことを特徴とする前記（３）項に記載の内外圧に耐えるシールド工法用可撓シール機構。
【００１２】
上記したような本発明のものはシールド工における剛体セグメント間に取付けられた可撓セグメントを有することによって剛体セグメントによる的確な強度、剛性を確保した条件下において可撓セグメントによる可撓屈曲作用を得しめてそれぞれの施工条件に即応した好ましいシールド工法を円滑に行わしめる。
【００１３】
前記可撓セグメントの両端部に前記剛体セグメントに対する固定部を形成すると共に中間部内面に拘束部を形成し、該拘束部に上記剛体セグメント間に対設した挟持部を係止させたことにより内外圧の何れの変動に対しても同一可撓セグメントにおいて有効に即応せしめたシール作用を得しめる。なお上記のような構成はその可撓セグメントにおいて各セグメント間の伸縮や偏心をも有効に図らしめる。
【００１４】
上記構成における可撓セグメントが弾性Ｕ形リング部体であり、拘束部が括れ部であって、挟持部が該括れ部に係止する係合突部であることによって前述したような拘束部に対する挟持部の係合が安定且つ的確に形成され、安定な拘束状態を形成して上述したような作用を有効に行わしめる。
【００１５】
可撓セグメントの中間部内面に形成された拘束部が該拘束部の両側に対設された補助リングの挟持部で対向係止されたことによって可撓セグメントの中間部を的確な所定位置に設定保持し、安定した設定組付け関係を形成すると共に剛体セグメント間において適正な関係位置を保持してシールド工法を円滑に遂行せしめる。
【００１６】
拘束部の両側に対設された補助リングの間に中間リングが設けられ、前記補助リングが該中間リングに対して螺子によって固着されたことによって補助リングが比較的薄層材によって形成され、剛体セグメント間における取扱い操作の容易な機構とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
上記したような本発明によるものの具体的な実施態様を添附図面に示すものについて説明すると、剛体セグメントである主リング１，１間に可撓セグメントである弾性Ｕ形リング部体２が図１に示すように介装され、また主リング１，１の外面側にはスキンプレート３が取付けられ前記した主リング１，１間において適当な可撓屈曲作用が得られるように構成されている。
【００１８】
また本発明においては前記した可撓セグメントとしての弾性Ｕ形リング部体２の内外圧に耐える安定な取付けを確保するため、該リング部体２は両端部と中間部にそれぞれ係合部を形成した固定部４，４と拘束部５を形成し、固定部４に対しては主リング１に基部材９を介して取付けられた締め付け板８の先端部が係合し、拘束部５に対しては両側に対称的な係止部１６を先端に形成した補助リング６，６が添設され、それらの補助リング６，６に配設された緊締手段１１によって中間リング７に締着されている。
【００１９】
上記した図１のような構成のものに対し外圧が作用した状態は図２に示す如くであって、弾性Ｕ形リング部体２の中間部が弯入して補助リング６に圧接されるが、該補助リング６の先端側における係止部１６が弾性Ｕ形リング部体２の拘束部５に係止して中間位置を拘束し、また該弾性Ｕ形リング部体２の両端部は締め付け板８の先端部で規定されて、この図２のような状態となるが安定な連結接続関係を形成する。
【００２０】
また内圧が作用した場合には図３に示す如くであって、弾性Ｕ形リング部体２の両端側は主リング１，１の側面に対し圧接される程度であって安定な接続シール関係を維持形成することは図示の通りであり、更に主リング１，１間が引き伸ばされた場合は図４のようにＵ形リング部体２の両側部が仮想線位置から実線位置に引伸ばされる程度で同じく安定なシール関係が継続される。
【００２１】
更に主リング１，１の間隔が縮小された縮み状態は図５の如くで、図４とは反対に主リング１，１間が小となり、同様に安定なシール関係を維持する。なおシール機構に偏心が生じた場合においても図６に示す如くであって、相当の偏心状態となっても両主リング１，１にこの図６に示すような偏心関係を適切に形成し、同様に安定なシール状態を形成する。
【００２２】
上記したような本発明によるものの組み付け状態を示す部分的な斜面図は図７に示す如くであって、Ｕ形リング部体２、補助リング６および中間リング７は図示のように組み合わされるが、補助リング６の端部と中間リング７の端部あるいは主リング１の端部とＵ形リング部体２の端部とは図示されるように段違い状に組付けられるもので、それによって全体がバランスし、強度的に安定した構成とされる。
【００２３】
なお上記したような本発明の構成は場合によっては図８に示すように中間リング７と補助リング６を採用することに代え、中間リング７を省略して補助リング６，６のみによって略同様の関係を形成し実施することができる。即ちこの場合には拘束部５が中間リング７とは関係なく、補助リング６，６の挾持部１６，１６に受入れられ、螺子１１は対向した押え板６に螺入されて簡易な構成で本発明の目的を略的確に達成することができる。また補助リング６，６の端部は図示のように段違い状に位置せしめられ強度的にバランスした安定な構成とされることは補助リング６，６のみであっても前述した図７の場合と同時である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したような本発明によるときは外圧のみならず内圧にも適切に即応した可撓シール機構を提供することができ、しかもそれら内外圧の何れに対してもゴム質の如きである可撓部材の膨らみを有効に抑制して対処し、ゴム材の如きにおける発生応力を低減し、機構の耐用性を高め、また土圧の如き強力な外圧に対しては鋼製の基板や押え板が有効に対応してゴム材の如き可撓部材をバックアップして充分な耐用性、強度を確保し得るなどの効果を共に得しめるものであって工業的にその効果の大きい発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による可撓シール機構の１例についての構成関係を示した断面図である。
【図２】図１に示したものについて、その外圧に対する即応状態を示した断面図である。
【図３】上記図１，図２に示したものについて内圧に対する即応関係を示した同様な断面図である。
【図４】上記図１〜３に示したものに関して引き伸ばし状態を示した同様な断面図である。
【図５】図１〜４に示したものについて主リング間が縮小された状態についての同様な断面図である。
【図６】図１〜５に示したものについて、その主リング間が偏心した状態についての変化状態を示した断面図である。
【図７】図１〜図６に示したものについての部分的な切欠斜面図である。
【図８】本発明の可撓シール機構についての別の構成例を示した部分的な切欠斜面図である。
【符号の説明】
１    主リング
２    弾性Ｕ形リング部体
３    スキンプレート
４    固定部
５    拘束部
６    補助リング
７    中間リング
８    締め付け板
１１  螺子
１６  挾持部
【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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