(57)【要約】【課題】セグメント本体部に止水溝を形成する必要がなく、かつ、良好な止水性能を安定して得ることができる、トンネル用セグメントの止水構造およびトンネル用セグメントを提供する。【解決手段】トンネル用セグメント１０の連結の際に向かい合う軸方向接合面１２Ｅのうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材２０がトンネルの周方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材２０を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材２０が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材２２が、該止水用シール材２０が配設された位置と対応して、トンネルの周方向の端から端まで配設されている。【選択図】図９
2009235728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントの止水構造であって、
前記連結の際に向かい合う前記軸方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの周方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの周方向の端から端まで配設されていることを特徴とするトンネル用セグメントの止水構造。
【請求項２】
トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントの止水構造であって、
前記連結の際に向かい合う前記周方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの軸方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの軸方向の端から端まで配設されていることを特徴とするトンネル用セグメントの止水構造。
【請求項３】
トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントの止水構造であって、
前記連結の際に向かい合う前記軸方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの周方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの周方向の端から端まで配設され、
前記連結の際に向かい合う前記周方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの軸方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの軸方向の端から端まで配設されていることを特徴とするトンネル用セグメントの止水構造。
【請求項４】
前記止水用シール材が接着剤によって貼り付けられて配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトンネル用セグメントの止水構造。
【請求項５】
前記区切り構造部材が金網であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のトンネル用セグメントの止水構造。
【請求項６】
前記金網が、織金網またはエキスパンドメタルであることを特徴とする請求項５に記載のトンネル用セグメントの止水構造。
【請求項７】
前記トンネル用セグメントが連結される際、前記区切り構造部材が過剰に圧縮されることが防止されるように、該区切り構造部材が配設される前記接合面にプレートが設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のトンネル用セグメントの止水構造。
【請求項８】
トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントであって、
前記一対の軸方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの周方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの周方向の端から端まで配設されていることを特徴とするトンネル用セグメント。
【請求項９】
トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントであって、
前記一対の周方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの軸方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの軸方向の端から端まで配設されていることを特徴とするトンネル用セグメント。
【請求項１０】
トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントであって、
前記一対の軸方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの周方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの周方向の端から端まで配設され、
前記一対の周方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの軸方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの軸方向の端から端まで配設されていることを特徴とするトンネル用セグメント。
【請求項１１】
前記止水用シール材が接着剤によって貼り付けられて配設されていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載のトンネル用セグメント。
【請求項１２】
前記区切り構造部材が金網であることを特徴とする請求項８〜１１いずれかに記載のトンネル用セグメント。
【請求項１３】
前記金網が、織金網またはエキスパンドメタルであることを特徴とする請求項１２に記載のトンネル用セグメント。
【請求項１４】
前記トンネル用セグメントが連結される際、前記区切り構造部材が過剰に圧縮されることが防止されるように、該区切り構造部材が配設される前記接合面にプレートが設けられていることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載のトンネル用セグメント。
【請求項１５】
前記トンネル用セグメントは、
トンネルの軸方向に所定の間隔を開けて設けられ、トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向継手壁と、
トンネルの周方向に所定の間隔を開けて設けられ、トンネルの周方向と直交する一対の周方向継手壁と、
前記一対の軸方向継手壁および前記一対の周方向継手壁それぞれの外周側の辺に４辺を接合された外周板と、
を有し、
トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向継手壁の前記軸方向接合面および前記周方向継手壁の前記周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成することを特徴とする請求項８〜１４のいずれかに記載のトンネル用セグメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド工法等によりトンネルを構築する際に使用されるトンネル用セグメントの止水構造およびトンネル用セグメントに関し、特に、セグメント本体部である軸方向継手壁および周方向継手壁に止水溝を形成する必要のないトンネル用セグメントの止水構造およびトンネル用セグメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シールド工法は軟弱地盤であっても掘り進むことができる工法であり、日本では都市部のトンネルの多くがこのシ−ルド工法で造られている。日本の都市部の多くが、地盤が軟弱で地下水位が高い沖積平野に立地しているためである。
【０００３】
シールド工法による工事では、図２９（特許文献１において従来技術として記載されている図１１）に示す、円筒状に組み立てられたセグメント２０２（トンネル覆工２００）を反力に取って、推進用ジャッキでシールド掘進機を前面の地盤に押しつけながら掘り進み、シールド掘進機が前進した後に、セグメント２０２の軸方向継手壁２０４どうし、周方向継手壁２０６どうしをボルト・ナットで組み立ててトンネル覆工２００として延長していき、セグメント２０２の幅（例えば１ｍ）づつトンネルを掘り進める。組み立てられたセグメント２０２はトンネル断面を確保するトンネル覆工２００となるため、土圧と水圧に耐えられることが必要である。したがって、セグメント２０２には、大きな土圧と水圧に耐えられる強度、正確に組み立てることができる寸法精度、組み立て後の継手部の止水性が要求される。なお、図２９に示すセグメント２０２は鋼製であるが、鉄筋コンクリート製セグメントや、鋼板とコンクリートを一体化させた合成セグメントについても要求される性能は同様である。
【０００４】
組み立て後の継手部の止水性を確保するための従来技術としては、鋼製セグメントの場合、図３０、図３１（特許文献１において従来技術として記載されている図１２、図１３）に示すように、セグメント２０２の軸方向継手壁２０４の接合面および周方向継手壁２０６の接合面において、それぞれ軸方向継手壁および周方向継手壁の長手方向全体にわたって、幅１０〜３０ｍｍ程度、深さ２〜３ｍｍ程度の止水溝２０８を形成しておき、この止水溝２０８に止水体２１０を嵌合した上で、軸方向継手壁２０４どうし、周方向継手壁２０６どうしをボルト・ナット２１２で締め付けることにより、水の侵入を防ぐ方法が一般的にとられている。
【０００５】
接合面に止水溝２０８が形成された軸方向継手壁２０４は、予め所定の大きさの溝の付いた平鋼板をロールベンダー等により所定の曲率に曲げ加工することにより、作製されている。接合面に止水溝２０８が形成された周方向継手壁２０６には、溝の付いた平鋼板が用いられている。
【０００６】
接合面に止水溝２０８が形成された軸方向継手壁２０４の作製において、予め所定の大きさの溝の付いた、幅の大きい平鋼板を曲げ加工する場合、通常のロールベンダーが使用できない等の設備上の問題や、曲げ加工時に鋼板が局部座屈を起こす等の加工上の問題がある。このため、通常の平鋼板をガス切断等による切り板加工によって所定形状に製作した後、グラインダー等による切削加工によって接合面に溝を形成することもある。
【０００７】
実際、セグメントの厚さがある程度以上厚くなって、溝の付いた平鋼板の幅がある程度以上大きくなると、溝の付いた平鋼板の曲げ加工は、設備上や加工上の問題により不可能となる場合が多く、このためグラインダー等による切削加工によって溝を形成することが少なくない。しかしながら、この切削加工は一般に作業工数が多くかかり、セグメントの製作コストの上昇を招きやすい。また、作業環境の面でも切削の際に生じる粉塵や振動等、人体に与える影響等を考慮すると、量産には不向きである。
【０００８】
さらに、継手接触面鋼板（軸方向継手壁２０４、周方向継手壁２０６）を強度部材とする場合には、切削による断面欠損が問題となることも考えられる。また、止水溝２０８をプレス加工によって形成することも考えられるが、この場合、大規模なプレス機が必要となる問題のほか、溝形成時に鋼板が絞られるため、ひび割れの発生や、事前に切り板加工した継手接触面鋼板（軸方向継手壁２０４、周方向継手壁２０６）に変形が生じて寸法誤差等の問題が生じることが懸念される。
【０００９】
これらの問題点の解決を目指した技術として、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１に記載の技術は、図３２（軸方向継手壁の斜視図）、図３３（図３２のＡ−Ａ断面図）に示すように、曲げ加工または切断によって所定の形状に加工した複数の鋼板２２０、２２２を、止水溝として必要な間隔を開けた状態で並列させて配置し、鋼板２２０、２２２間に裏から当て板２２４を添接し、溶接２２８等により接合して止水溝２２６を形成する技術である。図３２、図３３は軸方向継手壁に止水溝を形成した場合である。周方向継手壁に止水溝を形成する場合は、鋼板２２０、２２２は平鋼板となる。
【００１０】
当て板２２４の接合後、並列する複数の鋼板２２０、２２２は継手接触面を構成し、並列する複数の鋼板２２０、２２２の間に、当て板２２４を底部とする止水溝２２６が形成される。このため、セグメントの厚さが厚くなって、溝の付いた平鋼板の幅が大きくなった場合でも、継手接触面の止水溝を、従来の設備で安価に形成することができる。また、並列する複数の鋼板２２０、２２２の間隔や板厚を変えることにより、溝の幅や深さを変えることができ、種々の溝形状に容易に対応することができる。
【００１１】
また、接合面に止水溝を必要としない止水構造についての技術として、特許文献２に記載の技術がある。特許文献２に記載の技術においては、図３４（止水構造が設けられた接合面の斜視図）、図３５（隣接するセグメントが圧着する前の断面図）、図３６（隣接するセグメントが圧着した後の断面図）に示すように、隣接するセグメント３００の対向する接合面３００Ａ、３００Ｂのうちの一方の接合面３００Ａに、水膨潤性の止水用シール３０２が帯状に張り付けられるとともに、この止水用シール３０２の両側に沿って非膨潤性の防護用シール３０４が２列に張り付けられ、隣接するセグメント３００の接合面３００Ａ、３００Ｂどうしが圧着された際、圧着される２つの接合面３００Ａ、３００Ｂと、止水用シール３０２の両側に沿って張り付けられた２列の非膨潤性の防護用シール３０４と、によって、水膨潤性の止水用シール３０２を収容する空間が形成されるようになっている。
【００１２】
【特許文献１】特開平５−２８０２９２号公報
【特許文献２】特開平１０−８８９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、止水溝の形成を必要とする特許文献１に記載の技術には以下の課題がある。
【００１４】
（１）止水溝を、軸方向継手壁の欠損により形成させる構造であるため、断面性能が止水溝を設けることにより低下する。たとえ、当て板を補強材として加味したとしても、荷重を負担する桁となる軸方向継手壁が偏心構造となるため、変形しやすい。
【００１５】
（２）比較的厚い板で構成される軸方向継手壁の材片数が増加し、溶接長も長くなるため、加工費が嵩む。
【００１６】
（３）桁を構成する軸方向継手壁を溶接により形成するため、入熱により、残留応力が大きくなる。また、溶接変形に対する精度確保が困難である。
【００１７】
（４）所定の形状に加工された複数の鋼板２２０、２２２と当て板２２４で止水溝が形成されているが、止水溝の一般的な高さから見て、鋼板２２０、２２２の厚さは薄く、２〜３ｍｍ程度と考えられる。この程度の厚さでは、長年に渡る地山からのずれ応力などに対応できず、トンネル覆工にゆがみ等が生じると考えられ、止水性能も悪化すると考えられる。
【００１８】
（５）複数の鋼板２２０、２２２と当て板２２４が必要となるため、軸方向継手壁は、円弧状の部材片の数が多くなり、加工費が増す。また、個々の部材の円弧切片長が長く、曲線加工が行える大きな設備が必要となるため、加工費が増す。
【００１９】
一方、特許文献２に記載の技術は、セグメント本体部（軸方向継手壁および周方向継手壁）に止水溝を形成することを必要としない技術であり、セグメント本体部に止水溝を形成することに伴って生じる問題は生じないが、良好な止水性能をさらに安定して得ることが求められている。
【００２０】
本発明は、かかる従来の問題点を解決するべくなされたもので、セグメント本体部に止水溝を形成する必要がなく、かつ、良好な止水性能を安定して得ることができる、トンネル用セグメントの止水構造およびトンネル用セグメントを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、以下のようにして前記課題を解決したものである。
【００２２】
即ち、本発明に係るトンネル用セグメントの止水構造の第一の態様は、トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントの止水構造であって、前記連結の際に向かい合う前記軸方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの周方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの周方向の端から端まで配設されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係るトンネル用セグメントの止水構造の第二の態様は、トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントの止水構造であって、前記連結の際に向かい合う前記周方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの軸方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの軸方向の端から端まで配設されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係るトンネル用セグメントの止水構造の第三の態様は、トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントの止水構造であって、前記連結の際に向かい合う前記軸方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの周方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの周方向の端から端まで配設され、前記連結の際に向かい合う前記周方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの軸方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの軸方向の端から端まで配設されていることを特徴とする。
【００２５】
前記止水用シール材は、接着剤によって貼り付けられて配設されていることが、安価である点、施工が容易である点、鋼板との密着性が向上する点で好ましい。
【００２６】
前記区切り構造部材には、例えば金網を用いることができる。該金網としては、織金網またはエキスパンドメタルのように、構成要素である線状体が、全体構造の厚さ方向に蛇行しているものを用いることが好ましい。
【００２７】
前記トンネル用セグメントが連結される際、前記区切り構造部材が過剰に圧縮されることが防止されるように、該区切り構造部材が配設される前記接合面にプレートが設けられていることが好ましい。
【００２８】
本発明に係るトンネル用セグメントの第一の態様は、トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントであって、前記一対の軸方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの周方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの周方向の端から端まで配設されていることを特徴とする。
【００２９】
本発明に係るトンネル用セグメントの第二の態様は、トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントであって、前記一対の周方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの軸方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの軸方向の端から端まで配設されていることを特徴とする。
【００３０】
本発明に係るトンネル用セグメントの第三の態様は、トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向接合面およびトンネルの周方向と直交する一対の周方向接合面を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向接合面および周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するトンネル用セグメントであって、前記一対の軸方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの周方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの周方向の端から端まで配設され、前記一対の周方向接合面のうちの一方の面に、水膨張性の止水用シール材がトンネルの軸方向の端から端まで配設され、他方の面に、該止水用シール材を所定の形状および大きさに区切って、該止水用シール材が水分を吸収して膨張する際、その周囲を拘束する区切り構造部材が、該止水用シール材が配設された位置と対応して、トンネルの軸方向の端から端まで配設されていることを特徴とする。
【００３１】
前記止水用シール材は、接着剤によって貼り付けられて配設されていることが、安価である点、施工が容易である点、鋼板との密着性が向上する点で好ましい。
【００３２】
前記区切り構造部材には、例えば金網を用いることができる。該金網としては、織金網またはエキスパンドメタルのように、構成要素である線状体が、全体構造の厚さ方向に蛇行しているものを用いることが好ましい。
【００３３】
前記トンネル用セグメントが連結される際、前記区切り構造部材が過剰に圧縮されることが防止されるように、該区切り構造部材が配設される前記接合面にプレートが設けられていることが好ましい。
【００３４】
本発明に係るトンネル用セグメントの第一、第二、第三の態様において、前記トンネル用セグメントとして、例えば、トンネルの軸方向に所定の間隔を開けて設けられ、トンネルの軸方向と直交する一対の軸方向継手壁と、トンネルの周方向に所定の間隔を開けて設けられ、トンネルの周方向と直交する一対の周方向継手壁と、前記一対の軸方向継手壁および前記一対の周方向継手壁それぞれの外周側の辺に４辺を接合された外周板と、を有し、トンネルの周方向及び軸方向に複数並んで、前記軸方向継手壁の前記軸方向接合面および前記周方向継手壁の前記周方向接合面を介して、互いに連結して、トンネル覆工を形成するものを用いることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、水膨張性の止水用シール材が区切り構造部材によって所定の形状および大きさに区切られるので、該止水用シール材は、水分を吸収して膨張する際、その周囲を該区切り構造部材によって拘束される。このため、止水用シール材は、十分な圧力で圧縮され、良好な止水性能を発揮しやすくなる。
【００３６】
また、本発明は止水溝を形成する必要がないので、コストのかかる鋼板切削が不要であるとともに、セグメント本体部を切削する必要がなく、セグメント本体部の断面性能を損なわない。
【００３７】
また、止水溝の中に止水用シール材を配設して止水する従来の方法は線的な止水方法であるが、本発明では面的に止水するため、セグメント本体部の製作精度（平坦度）の影響を受けにくく、止水効果が高い。止水構造部のセグメント本体部の製作精度（平坦度）に高い水準が要求されないので、製作コストを低減することができる。
【００３８】
また、区切り構造部材に金網を用いた場合、金網は加工しやすいので、セグメント本体部への配設が容易であり、製作性が良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００４０】
図１は、本発明の第１実施形態に係るトンネル用セグメント１０を示す斜視図である。ただし、図示の都合上、図１においては、トンネル用セグメント１０の本体部１１のみを描いている。トンネル用セグメント１０の本体部１１は、一対の軸方向継手壁１２と、一対の周方向継手壁１４と、外周板１６と、内周板１８とからなる。トンネル用セグメント１０においては、この本体部１１に加えて、一対の軸方向継手壁１２の外面（軸方向接合面１２Ｅ）のうちの一方の面に止水用シール材２０（図６、図７参照）が配置され、他方の面に止水用シール材２０を区分けする区分け構造部材２２（図６、図８参照）が配置され、一対の周方向継手壁１４の外面（周方向接合面１４Ｅ）のうちの一方の面に止水用シール材２４（図１０、図１１参照）が配置され、他方の面に止水用シール材２４を区分けする区分け構造部材２６が配置されている（図１０、図１２参照）。
【００４１】
セグメント１０の大きさは、例えば、幅が１ｍ程度、長さが４ｍ程度、厚さが０．５ｍ程度である。セグメント１０がトンネルの周方向および軸方向に複数並べられて互いに連結されて、円筒状のトンネル覆工が形成される。この円筒状のトンネル覆工の外径は例えば１２．５ｍ程度である。トンネル覆工には、一般に上載荷重、水圧、土圧等の外力やトンネル覆工自身の自重が作用する。これらの力は、外周板１６を通じて、軸方向継手壁１２に伝達され、支持される。
【００４２】
軸方向継手壁１２は、セグメント１０同士をトンネルの軸方向（長手方向）に連結する際の継手板の役割を担うとともに、前記荷重を支持し、曲げモーメント、せん断力、および軸力等の力を支持する主部材として、トンネルの断面形状を保持する役割を担っている。軸方向継手壁１２は、図２（平面図）に示すように、円弧状の外周辺１２Ａおよび内周辺１２Ｂと、トンネルの半径方向に向かう直線の辺１２Ｃ、１２Ｄとを有してなる円弧状の平板であり、外面は軸方向接合面１２Ｅとなっており、板厚は例えば３０〜１１０ｍｍ程度である。外周辺１２Ａの長さは例えば４ｍ程度であり、直線の辺１２Ｃ、１２Ｄの長さは例えば０．５ｍ程度である。複数のセグメント１０が組み立てられて円筒状のトンネル覆工になると、軸方向継手壁１２は円環板状に連結される。
【００４３】
周方向継手壁１４は、セグメント１０同士を周方向に繋ぐ際の継手板の役割を担っており、周方向に軸力を伝える。周方向継手壁１４は、図３（平面図）に示すように、直線の外周辺１４Ａおよび内周辺１４Ｂと、これらの辺と直交してトンネルの半径方向に向かう直線であって軸方向継手壁１２の辺１２Ｃ、１２Ｄと同じ長さである辺１４Ｃ、１４Ｄとを有してなる長方形の平板であり、外面は周方向接合面１４Ｅとなっている。板厚は例えば５０〜１００ｍｍ程度である。直線の外周辺１４Ａおよび内周辺１４Ｂの長さは例えば１ｍ程度であり、直線の辺１４Ｃ、１４Ｄの長さは例えば０．５ｍ程度である。
【００４４】
外周板１６は、軸方向継手壁１２に外力を伝えるとともに、土留め、止水の役割を担っている。外周板１６は、所定の厚さ（例えば６ｍｍ程度）を有する板状体を厚さ方向に、軸方向継手壁１２の外周辺に沿うように円弧状に丸めた曲面板であり、図４（平面図）に示すように、軸方向継手壁１２の円弧状の外周辺１２Ａに沿う円弧辺１６Ａ、１６Ｂと、周方向継手壁１４の外周辺１４Ａに沿う直線の辺１６Ｃ、１６Ｄとを有してなる。
【００４５】
内周板１８は、対向する２つの軸方向継手壁１２の内周辺１２Ｂにそれぞれ連結されるとともに、対向する２つの周方向継手壁１４の内周辺１４Ｂにそれぞれ連結されて、セグメント１０の内形を形成し、セグメント１０全体の構造を安定させる役割を有する。内周板１８は、所定の厚さ（例えば６ｍｍ程度）を有する板状体を厚さ方向に、軸方向継手壁１２の内周辺に沿うように円弧状に丸めた曲面板であり、図５（平面図）に示すように、軸方向継手壁１２の円弧状の内周辺１２Ｂに沿う円弧辺１８Ａ、１８Ｂと、周方向継手壁１４の内周辺１４Ｂに沿う直線の辺１８Ｃ、１８Ｄとを有してなる。なお、内周板１８を備えさせなくてもセグメント１０全体の構造が安定しているのであれば、内周板１８は省略してもよい。
【００４６】
以上説明した、軸方向継手壁１２と、周方向継手壁１４と、外周板１６と、内周板１８とが組み合わされて、セグメント１０の本体部１１が形作られている。外周板１６の４辺１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄは、一対の軸方向継手壁１２のそれぞれの外周辺１２Ａおよび一対の周方向継手壁１４のそれぞれの外周辺１４Ａに接合され、内周板１６の４辺１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄは、一対の軸方向継手壁１２のそれぞれの内周辺１２Ｂおよび一対の周方向継手壁１４のそれぞれの内周辺１４Ｂに接合されて、セグメント１０の本体部１１が組み立てられている。
【００４７】
軸方向継手壁１２の外面である軸方向接合面１２Ｅには、図６（図１のＡ−Ａ線断面図）、図７（図６のＣ方向から見た平面図）、図８（図６のＤ方向から見た平面図）に示すように、一対の軸方向継手壁１２の軸方向接合面１２Ｅの一方の面の全面に止水用シール材２０が配置され、他方の面の全面に止水用シール材２０を区分けする区分け構造部材２２が配置されている。そして、セグメント１０が軸方向に連結される際には、図９（模式的な断面図）に示すように、止水用シール材２０が配置された軸方向接合面１２Ｅと、区分け構造部材２２が配置された軸方向接合面１２Ｅとが、向き合うように押し付けられて密着し、セグメント１０は軸方向に連結される。
【００４８】
また、周方向継手壁１４の場合も軸方向継手壁１２の場合と同様に、その外面である周方向接合面１４Ｅには、図１０（図１のＢ−Ｂ線断面図）、図１１（図１０のＥ方向から見た平面図）、図１２（図１０のＦ方向から見た平面図）に示すように、一対の周方向継手壁１４の周方向接合面１４Ｅの一方の面の全面に止水用シール材２４が配置され、他方の面の全面に止水用シール材２４を区分けする区分け構造部材２６が配置されている。そして、セグメント１０が周方向に連結される際には、図１３（模式的な断面図）に示すように、止水用シール材２０が配置された周方向接合面１４Ｅと、区分け構造部材２２が配置された周方向接合面１４Ｅとが、向き合うように押し付けられて密着し、セグメント１０は周方向に連結される。
【００４９】
止水用シール材２０、２４は、水膨張性であり、水分を吸収すると膨張する性質を有する。止水用シール材２０は、水分を吸収した際、向かい合う軸方向接合面１２Ｅの間の隙間、および区分け構造部材２２と軸方向接合面１２Ｅとの間の隙間を埋めることができるように膨張できればよく、止水用シール材２４は、水分を吸収した際、向かい合う周方向接合面１４Ｅの間の隙間、および区分け構造部材２６と周方向接合面１４Ｅとの間の隙間を塞ぐことができるように膨張できればよい。止水用シール材２０、２４の膨張率は特に限定されず、例えば膨張率が２００〜３００％程度である通常の止水用シール材を止水用シール材２０、２４として用いることができる。また、水分を吸収した際の膨張率が５００〜６００％の止水用シール材を止水用シール材２０、２４として用いることもできる。さらに、水分を吸収した際の膨張率が５００〜６００％よりも大きい止水用シール材を止水用シール材２０、２４として用いることもできる。
【００５０】
止水用シール材２０が配置された軸方向接合面１２Ｅと、区分け構造部材２２が配置された軸方向接合面１２Ｅとが、向き合うように押し付けられて密着した状態で、止水用シール材２０が水分を吸収して膨張しようとすると、止水用シール材２０は、向き合う軸方向接合面１２Ｅに挟まれて圧縮されて、軸方向接合面１２Ｅと平行な方向に膨張しようとする。しかし、止水用シール材２０は区分け構造部材２２によって所定の形状・大きさに区切られ、その周囲を拘束され、区切られた形状・大きさを越えて軸方向接合面１２Ｅと平行な方向に膨張することはできない。このため、止水用シール材２０には、十分な圧力が加わる。
【００５１】
同様に、止水用シール材２４が配置された周方向接合面１４Ｅと、区分け構造部材２６が配置された周方向接合面１４Ｅとが、向き合うように押し付けられて密着した状態で、止水用シール材２４が水分を吸収して膨張しようとすると、止水用シール材２４は、向き合う周方向接合面１４Ｅに挟まれて圧縮されて、周方向接合面１４Ｅと平行な方向に膨張しようとする。しかし、止水用シール材２４は区分け構造部材２６によって所定の形状・大きさに区切られ、その周囲を拘束され、区切られた形状・大きさを越えて周方向接合面１４Ｅと平行な方向に膨張することはできない。このため、止水用シール材２４には、十分な圧力が加わる。
【００５２】
止水用シール材２０、２４に求められる好ましい性質としては、水分を吸収した際の膨張性の他に、経年劣化しない耐久性、弾性反発性、復元性、追随性等がある。また、軸方向接合面１２Ｅおよび周方向接合面１４Ｅへの接着が容易であるとともに、接着後は施工時に剥がれにくいといった良好な作業性を有することが好ましい。
【００５３】
また、止水用シール材２０、２４を接合面１２Ｅ、１４Ｅに配設する際には、止水用シール材２０、２４を接合面１２Ｅ、１４Ｅに接着剤で接着して配設することが、安価である点、施工が容易である点、鋼板との密着性が向上する点で好ましい。接着剤には、例えばエポキシ系接着剤を用いることができる。
【００５４】
区分け構造部材２２、２６は、線状体が縦横に配置されて、所定の形状・大きさの貫通開口が多数形成されている平板状の部材であり、止水用シール材２０、２４を、所定の形状・大きさに区分けする役割を有する。具体的には、止水用シール材２０が水を吸収して膨張して、向かい合う軸方向接合面１２Ｅに挟まれて圧縮された際、および、止水用シール材２４が水を吸収して膨張して、向かい合う周方向接合面１４Ｅに挟まれて圧縮された際、止水用シール材２０、２４が接合面１２Ｅ、１４Ｅと平行な方向に過度に押し広げられないように周囲を拘束して、止水用シール材２０、２４に十分な圧力が加わるようにする役割を有する。
【００５５】
水分を吸収して膨張した止水用シール材２０の周囲が区分け構造部材２２により拘束されて、止水用シール材２０に十分な圧力が加わることにより、向かい合う軸方向接合面１２Ｅの間の隙間、および軸方向接合面１２Ｅと区分け構造部材２４との間の隙間に止水用シール材２０が入り込んで該隙間を塞ぐとともに、止水用シール材２０が軸方向接合面１２Ｅに十分に押し付けられて密着性が良好となる。また、水分を吸収して膨張した止水用シール材２４の周囲が区分け構造部材２６により拘束されて、止水用シール材２４に十分な圧力が加わることにより、向かい合う周方向接合面１４Ｅの間の隙間、および周方向接合面１４Ｅと区分け構造部材２６との間の隙間に止水用シール材２４が入り込んで該隙間を塞ぐとともに、止水用シール材２４が周方向接合面１４Ｅに十分に押し付けられて密着性が良好となる。
【００５６】
止水用シール材２０、２４の周囲が拘束されていないと、止水用シール材２０、２４が水分を吸収して膨張した際、接合面１２Ｅ、１４Ｅと平行な方向に過度に押し広げられてしまい、止水用シール材２０、２４に十分な圧力が加わりにくくなる。このため、向かい合う軸方向接合面１２Ｅの間および向かい合う周方向接合面１４Ｅの間において隙間が残りやすくなるとともに、止水用シール材２０と軸方向接合面１２Ｅとの間の密着性、および止水用シール材２４と周方向接合面１４Ｅとの間の密着性が悪くなり、止水性能が低下しまうおそれがある。この点、特許文献２に記載の技術では、止水用シール材は２方向からしか拘束されておらず、かつ、所定の形状・大きさに区切られておらず、１つの止水用シール材が大面積に広がっている。このため、特許文献２に記載の技術では、止水用シール材に十分な圧力が加わりにくくなり、十分な止水性能を得られにくくなるおそれがある。
【００５７】
区分け構造部材２２、２６としては、例えば各種の金網を用いることができる。金網は加工しやすいので、セグメント本体部への配設が容易であり、製作性が良好となる。具体的には、例えば図１４に示すような、直径３〜５ｍｍの丸鋼（線状体）３０を５ｃｍピッチで編んだ織金網３２を用いることができる。このような織金網３２を区分け構造部材として用いた場合、止水用シール材２０、２４は、１辺５ｃｍ程度の正方形に区分けされる。織金網３２の接合面１２Ｅ、１４Ｅ上への配設は、例えば点付け溶接、全辺溶接を用いることができるが、接合面１２Ｅ、１４Ｅ上への配設という目的を達するためには点付け溶接で十分である。なお、図１４は、向かい合う軸方向接合面１２Ｅの間、または向かい合う周方向接合面１４Ｅの間に、織金網３２が挟まれている状況を模式的に示す断面図であるが、図示の都合上、止水用シール材２０、２４は記載していない。
【００５８】
止水用シール材２０、２４が十分な圧力で圧縮されることにより、図１５（図１４のＫ−Ｋ線断面を模式的に示す断面図）に示すように、向かい合う軸方向接合面１２Ｅの間の隙間、および軸方向接合面１２Ｅと区分け構造部材２４との間の隙間、ならびに向かい合う周方向接合面１４Ｅの間の隙間、および周方向接合面１４Ｅと区分け構造部材２６との間の隙間には、止水用シール材２０、２４があまねく入り込み、トンネル覆工内部と外部をつなぐ水の道を塞ぐことができる。また、止水用シール材２０、２４が十分な圧力で圧縮されることにより、止水用シール材２０と軸方向接合面１２Ｅとの間、止水用シール材２４と周方向接合面１４Ｅとの間に十分な圧力をあまねく加えることができ、トンネル覆工内部に浸入しようとする水を遮断する働きの弱い密着性の悪い部分をなくすことができる。
【００５９】
ここで、区分け構造部材２２、２６に、図１４に示す織金網３２を用いた場合、丸鋼（線状体）３０が接合面１２Ｅ、１４Ｅと密着している密着部位３４、３５については、丸鋼（線状体）３０と接合面１２Ｅ、１４Ｅとの間の隙間の幅がわずかであるため、止水用シール材２０、２４が水分を吸収して膨張しても、止水用シール材２０、２４が丸鋼（線状体）３０と接合面１２Ｅ、１４Ｅとの間の隙間に入り込まず、隙間が残ってしまい、止水ができないおそれがあるのではないかということが懸念される。しかし、図１４に示すように、織金網３２において丸鋼（線状体）３０は編まれているため、密着部位３４、３５は連続せず、密着部位３４、３５による隙間が残ったとしても、その隙間は止水用シール材２０、２４により囲まれて密閉される。このため、密着部位３４、３５による隙間は、セグメント１０の厚さ方向に貫通する隙間とはならない。したがって、向かい合う軸方向接合面１２Ｅに挟まれた止水用シール材２０、および向かい合う周方向接合面１４Ｅに挟まれた止水用シール材２４が水分を吸収して膨張することにより、セグメント１０の外側から内側へ浸入しようとする水を止水することが可能となる。
【００６０】
したがって、区分け構造部材２２、２６としては、図１４に示す織金網３２のように、構成要素である線状体（丸鋼３０）が、全体構造の厚さ方向に蛇行している平板状の部材を用いるのが好ましい。このような部材を区分け構造部材２２、２６として用いれば、線状体（丸鋼３０）が接合面１２Ｅ、１４Ｅと密着する部位は連続しないので、止水用シール材２０、２４が水分を吸収して膨張した際、接合面１２Ｅ、１４Ｅと区分け構造部材２２、２６との密着部位３４、３５に隙間が残ったとしても、その隙間はセグメント１０の厚さ方向に貫通しない。また、区分け構造部材２２、２６の構成要素である線状体（丸鋼３０）が、全体構造の厚さ方向に蛇行している方が、まっすぐな場合よりも、所定の形状・大きさに区分けした止水用シール材２０、２４の周囲を拘束する効果が大きく、高い止水効果が得られる。
【００６１】
構成要素である線状体が全体構造の厚さ方向に蛇行している平板状の部材であって、区分け構造部材２２、２６として用いるのに好ましい部材としては、織金網３２以外に、例えばエキスパンドメタル等がある。
【００６２】
一方、例えば、図１６に示すように、まっすぐな丸鋼３６が縦横に配置され、その交点が溶接された溶接金網３８を区分け構造部材２２、２６として用いた場合、丸鋼３６が接合面１２Ｅ、１４Ｅと密着している密着部位４０、４１は、溶接金網３８を配置した区間内で連続し、該区間を貫通する。このため、向かい合う接合面１２Ｅの間または向かい合う接合面１４Ｅの間には、止水用シール材２０、２４が水分を吸収して膨張した後でも、セグメント１０の厚さ方向に貫通する隙間が残るおそれがある。このため、区分け構造部材２２、２６として溶接金網３８を用いる場合、用いる止水用シール材２０、２４が、密着部位４０、４１において、丸鋼３６と接合面１２Ｅ、１４Ｅとの間の隙間に十分に入り込んで隙間を塞ぐことができることを確認しておくことが必要である。
【００６３】
他方、止水用シール材２０、２４、区分け構造部材２２、２６は、軸方向接合面１２Ｅ、周方向接合面１４Ｅの全面に設けなくてもよく、図１７（図１のＡ−Ａ線断面図）、図１８（図１７のＧ方向から見た平面図）、図１９（図１７のＨ方向から見た平面図）、図２０（図１のＢ−Ｂ線断面図）、図２１（図２０のＩ方向から見た平面図）、図２２（図２０のＪ方向から見た平面図）に示すように、軸方向接合面１２Ｅであればトンネル周方向の端部から端部までつながるように設ければよく、周方向接合面１４Ｅであればトンネル軸方向の端部から端部までつながるように設ければよい。止水用シール材２０、２４および区分け構造部材２２、２６をこのように設けた場合、止水用シール材２０、２４および区分け構造部材２２、２６を接合面１２Ｅ、１４Ｅの全面に配置しなくても、止水用シール材２０、２４が水分を吸収して膨張したとき、接合面１２Ｅの間および接合面１４Ｅの間には、セグメント１０の厚さ方向に貫通する隙間は残らない。
【００６４】
なお、セグメント１０を周方向に連結すると円筒状になるため、セグメント１０の周方向の長さは、止水用シール材２４と区分け構造部材２６とからなる止水構造の厚さも考慮して設計することが好ましい。
【００６５】
次に、本発明の第２実施形態に係るトンネル用セグメントについて説明する。図２３（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態のトンネル用セグメントの軸方向継手壁をそれぞれ外側から見た平面図であり、図２４（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態のトンネル用セグメントの周方向継手壁をそれぞれ外側から見た平面図である。第２実施形態のトンネル用セグメント５０においては、図２３（Ａ）に示すように、区分け構造部材６２が配置された軸方向継手壁５２の接合面５２Ｅの上端部および下端部に円弧プレート５６が取り付けられ、図２３（Ｂ）に示すように、止水用シール材６０が配置された軸方向継手壁５２の接合面５２Ｅでは、円弧プレート５６と接触しない中央部のみに止水用シール材６０が配置されている。また、図２４（Ａ）に示すように、区分け構造部材６６が配置された周方向継手壁５４の接合面５４Ｅの上端部および下端部にフラットバー５８が取り付けられ、図２４（Ｂ）に示すように、止水用シール材６４が配置された周方向継手壁５４の接合面５４Ｅでは、フラットバー５８と接触しない中央部のみに止水用シール材６４が配置されている。そして、セグメント５０が軸方向に連結される際には、図２５（模式的な断面図）に示すように、区分け構造部材６２とともに円弧プレート５６が配置された軸方向接合面５２Ｅと、止水用シール材６０が配置された軸方向接合面５２Ｅとが、向き合うように押し付けられて密着し、セグメント５０は軸方向に連結される。なお、セグメント５０が周方向に連結される場合も同様であり、この場合の図示は省略する。
【００６６】
円弧プレート５６は、ジャッキ推力等により、区分け構造部材６２が向かい合う軸方向接合面５２Ｅに挟まれた際、過剰に圧縮されて潰されることを防止する役割を有し、フラットバー５８は、区分け構造部材６６が向かい合う周方向接合面５４Ｅに挟まれた際、過剰に圧縮されて潰されることを防止する役割を有する。区分け構造部材６２、６６が潰されて平坦化してしまうと、止水用シール材６０、６４が膨張するのに必要な空隙が得られなくなるとともに、水分を吸収して膨張する止水用シール材６０、６４の周囲を拘束する効果が小さくなり、止水性能が十分に得られにくくなる。円弧プレート５６、フラットバー５８の厚さとしては、止水用シール材６０、６４が膨張するのに必要な空隙が得られ、かつ、止水用シール材６０、６４の周囲を拘束する効果を十分に発現させるのに必要な高さを区分け構造部材６２、６６に確保させる厚さが必要である。区分け構造部材６２、６６が必要な高さを確保できるのであれば、円弧プレート５６、フラットバー５８の厚さは区分け構造部材６２、６６の当初の高さよりも小さくてもよい。一方、円弧プレート５６、フラットバー５８の厚さが厚くなりすぎると、止水用シール材６０、６４が水分を吸収して膨張しても、軸方向接合面５２Ｅの間および周方向接合面５４Ｅの間においてセグメント５０の厚さ方向に貫通する隙間が残ってしまうおそれがあるので、この点留意する必要がある。なお、円弧プレート５６を配置する代わりに、長さの短いフラットバーを円弧状に組み合わせて配置してもよい。
【００６７】
次に、本発明の第３実施形態に係るトンネル用セグメントについて説明する。図２６（Ａ）、（Ｂ）は、第３実施形態のトンネル用セグメントの軸方向継手壁をそれぞれ外側から見た平面図であり、図２７（Ａ）、（Ｂ）は、第３実施形態のトンネル用セグメントの周方向継手壁をそれぞれ外側から見た平面図である。第３実施形態のトンネル用セグメント７０は、第２実施形態に係るトンネル用セグメント５０のフラットバー５６、５８を、セグメント継手用ボルト孔のダブリングを兼ねたダブリングプレート７６、７８に替えた実施形態であり、図２６（Ａ）に示すように、フラットバー５６に替えて、区分け構造部材８２が配置された軸方向継手壁７２の接合面７２Ｅの幅方向中央部にダブリングプレート７６が設けられ、図２７（Ａ）に示すように、フラットバー５８に替えて、区分け構造部材８６が配置された周方向継手壁７４の接合面７４Ｅの幅方向中央部にダブリングプレート７８が設けられている。第３実施形態のトンネル用セグメント７０では、ダブリングプレート７６、７８を設けることにより、区分け構造部材８２、８６が潰されて平坦化してしまうことを防止している。
【００６８】
また、図２６（Ｂ）に示すように、止水用シール材８０が配置される軸方向継手壁７２の接合面７２Ｅでは、向かい合う接合面７２Ｅのダブリングプレート７６と接触しない領域のみに止水用シール材８０が配置されている。また、図２７（Ｂ）に示すように、止水用シール材８４が配置される周方向継手壁７４の接合面７４Ｅでは、向かい合う接合面７４Ｅのダブリングプレート７８と接触しない領域のみに止水用シール材８４が配置されている。また、ダブリングプレート７６、７８は中央部に貫通孔７６Ａ、７８Ａが設けられたドーナツ形であり、向かい合う軸方向継手壁７２のどちらにおいても、配置されるダブリングプレート７６の中央部の貫通孔７６Ａに対応する位置にボルト孔７２Ｆが設けられ、向かい合う周方向継手壁７４のどちらにおいても、配置されるダブリングプレート７８の中央部の貫通孔７８Ａに対応する位置にボルト孔７４Ｆが設けられている。そして、セグメント７０が軸方向に連結される際には、図２８（模式的な断面図）に示すように、向かい合う軸方向継手壁７２のそれぞれのボルト孔７２Ｆおよびダブリングプレート７６の貫通孔７６Ａを貫通するようにボルト７６Ｂが配置され、ナット７６Ｃで固定されて、向かい合う軸方向継手壁７２が接合される。なお、セグメント７０が周方向に連結される場合も同様であり、この場合の図示は省略する。
【００６９】
以上説明したように、本発明の実施形態では、水膨張性の止水用シール材２０、２４、６０、６４、８０、８４が区切り構造部材２２、２６、６２、６６、８２、８６によって所定の形状および大きさに区切られるので、止水用シール材２０、２４、６０、６４、８０、８４は、水分を吸収して膨張する際、その周囲を区切り構造部材２２、２６、６２、６６、８２、８６によって拘束される。このため、止水用シール材２０、２４、６０、６４、８０、８４は、十分な圧力で圧縮され、良好な止水性能を発揮しやすくなる。
【００７０】
また、本発明の実施形態は止水溝を形成する必要がないので、コストのかかる鋼板切削が不要であるとともに、セグメント本体部を切削する必要がなく、セグメント本体部の断面性能を損なわない。
【００７１】
また、止水溝の中に止水用シール材を配設して止水する従来の方法は線的な止水方法であるが、本発明の実施形態では面的に止水するため、セグメント本体部の製作精度（平坦度）の影響を受けにくく、止水効果が高い。止水構造部のセグメント本体部の製作精度（平坦度）に高い水準が要求されないので、製作コストを低減することができる。
【００７２】
また、区切り構造部材に織金網３２を用いた場合、織金網３２は加工しやすいので、セグメント本体部への配設が容易であり、製作性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るトンネル用セグメントを示す斜視図
【図２】前記トンネル用セグメントの軸方向継手壁を示す平面図
【図３】前記トンネル用セグメントの周方向継手壁を示す平面図
【図４】前記トンネル用セグメントの外周板を示す平面図
【図５】前記トンネル用セグメントの内周板を示す平面図
【図６】図１のＡ−Ａ線断面図
【図７】図６のＣ方向から見た平面図
【図８】図６のＤ方向から見た平面図
【図９】前記セグメントが軸方向に連結される際の状況を模式的に示す断面図
【図１０】図１のＢ−Ｂ線断面図
【図１１】図１０のＥ方向から見た平面図
【図１２】図１０のＦ方向から見た平面図
【図１３】前記セグメントが周方向に連結される際の状況を模式的に示す断面図
【図１４】前記セグメントの向かい合う接合面が密着して、その接合面の間に織金網が挟まれている状況を模式的に示す断面図
【図１５】図１４のＫ−Ｋ線断面を模式的に示す断面図
【図１６】前記セグメントの向かい合う接合面が密着して、その接合面の間に溶接金網が挟まれている状況を模式的に示す断面図
【図１７】図１のＡ−Ａ線断面図
【図１８】図１７のＧ方向から見た平面図
【図１９】図１７のＨ方向から見た平面図
【図２０】図１のＢ−Ｂ線断面図
【図２１】図２０のＩ方向から見た平面図
【図２２】図２０のＪ方向から見た平面図
【図２３】（Ａ）、（Ｂ）本発明の第２実施形態に係るトンネル用セグメントの軸方向継手壁をそれぞれ外側から見た平面図
【図２４】（Ａ）、（Ｂ）本発明の第２実施形態に係るトンネル用セグメントの周方向継手壁をそれぞれ外側から見た平面図
【図２５】前記セグメントが軸方向に連結される際の状況を模式的に示す断面図
【図２６】（Ａ）、（Ｂ）本発明の第３実施形態に係るトンネル用セグメントの軸方向継手壁をそれぞれ外側から見た平面図
【図２７】（Ａ）、（Ｂ）本発明の第３実施形態に係るトンネル用セグメントの周方向継手壁をそれぞれ外側から見た平面図
【図２８】前記セグメントが軸方向に連結される際の状況を模式的に示す断面図
【図２９】円筒状に組み立てられたセグメント（従来例）を示す斜視図
【図３０】図２９のＤ−Ｄ線断面図
【図３１】図２９のＥ−Ｅ線断面図
【図３２】特許文献１に記載の技術で、軸方向継手壁に止水溝を形成した場合を示す斜視図
【図３３】図３２のＡ−Ａ断面図
【図３４】特許文献２に記載の止水構造が設けられた接合面の斜視図
【図３５】特許文献２に記載の止水構造の断面図（隣接するセグメントが圧着する前）
【図３６】特許文献２に記載の止水構造の断面図（隣接するセグメントが圧着した後）
【符号の説明】
【００７４】
１０、５０、７０…トンネル用セグメント
１１…本体部
１２、５２、７２…軸方向継手壁
１４、５４…周方向継手壁
１６…外周板
１８…内周板
１２Ａ、１４Ａ…外周辺
１２Ｂ、１４Ｂ…内周辺
１２Ｃ、１２Ｄ、１４Ｃ、１４Ｄ、１６Ｃ、１６Ｄ、１８Ｃ、１８Ｄ…直線の辺
１２Ｅ、５２Ｅ、７２Ｅ…軸方向接合面
１４Ｅ、５４Ｅ…周方向接合面
１６Ａ、１６Ｂ、１８Ａ、１８Ｂ…円弧辺
２０、２４、６０、６４、８０、８４…止水用シール材
２２、２６、６２、６６、８２、８６…区分け構造部材
３０…丸鋼
３２…織金網
３４、３５…密着部位
３６…丸鋼
３８…溶接金網
４０、４１…密着部位
５６…円弧プレート
５８…フラットバー
７２Ｆ、７４Ｆ…ボルト孔
７６、７８…ダブリングプレート
７６Ａ、７８Ａ…貫通孔
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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