(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド工における剛体標準セグメント間に形成される可撓セグメントであって、上記剛体標準セグメント側に取付けられた剛体主リングと、それら剛体主リング間に介装される伸縮性可撓リングおよび該伸縮性可撓リングの内面に添設される中リングより成り、前記伸縮性可撓リングがその幅方向において連続屈曲した断面を有し、該剛性主リングと共に円周方向において複数個に分割して接続され、しかもそれら伸縮性可撓リングと中リングの円周方向における接続位置を異らしめ、上記中リングが該伸縮性可撓リングにおける連続屈曲断面の複数個に股がる支持面を備えると共に円周方向において複数個に分割されたことを特徴とするシールド工における可撓セグメント。
【請求項２】
中リングが伸縮性可撓リングにおける連続屈曲断面の複数個に股がる支持面を備え、しかもそれら連続屈曲断面間の凹部に係合する突条を形成したことを特徴とする請求項１に記載のシールド工における可撓セグメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシールド工における可撓セグメントに係り、構成が簡易で施工性に優れ適切な止水機能を具備したシールド工の可撓セグメントを提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
シールド工法は土木工事上重要な地位を占めているが、そのセグメントにおいて可撓性を具備させることは軟弱地盤などにおける不等沈下や地震時などにおいてシールドセグメント自体の損壊を回避しその安全性を確保する上において不可欠であって、従来から種々の検討がなされている。即ちこのような可撓セグメントはシールド機シェル内に組み込まれて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て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せしめ、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、同平６−１６７１９６号のような提案をなしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然し、上記したような従来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】
前記公開公報のものは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てあるが、この場合には屈曲シール材の数が多くなり、それら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て複雑化せざるを得ず、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を形成保持することが困難となり、製作、組立に工数がそれなりに嵩むなどの不利を有している。
【０００６】
【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、伸縮性可撓リングに対し特別な中リングを採用することにより伸縮性可撓リングを適切に広幅化すると共に全体の構成を簡易化して平易且つ的確に前記したような課題を解消することに成功したものであって、以下の如くである。
【０００７】
（１）  シールド工における剛体標準セグメント間に形成される可撓セグメントであって、上記剛体標準セグメント側に取付けられた剛体主リングと、それら剛体主リング間に介装される伸縮性可撓リングおよび該伸縮性可撓リングの内面に添設される中リングより成り、前記伸縮性可撓リングがその幅方向において連続屈曲した断面を有し、該剛性主リングと共に円周方向において複数個に分割して接続され、しかもそれら伸縮性可撓リングと中リングの円周方向における接続位置を異らしめ、上記中リングが該伸縮性可撓リングにおける連続屈曲断面の複数個に股がる支持面を備えると共に円周方向において複数個に分割されたことを特徴とするシールド工における可撓セグメント。
【０００８】
（２）  中リングが伸縮性可撓リングにおける連続屈曲断面の複数個に股がる支持面を備え、しかもそれら連続屈曲断面間の凹部に係合する突条を形成したことを特徴とする前記（１）項に記載のシールド工における可撓セグメント。
【００１１】
【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、その全般的な構成関係は図１に示す如くであって、鉄筋コンクリート製の如きである標準セグメント１０、１０の間にゴム質の可撓セグメント１を取付けるために前記標準セグメント１０、１０の端面部分に鋼製の如きである主リング４を固定子５でそれぞれ取付け、このような主リング４、４の間の外面部にスキンプレート３とゴム製の如きである可撓セグメント１を介装するが、この場合において本発明では前記可撓セグメント１の内面に補強用の中リング２を図示のように取付けるものである
【００１２】
なお上記のような中リング２を取付けるために、別に図２として示すように前記主リング４、４間の内面にＳＵＳ材などによる波形断面のタイプレート６を取付け、該タイプレート６の中央部に前記中リング２を取付けたもので、更に上記のように形成される１次覆工１１の内面には夫々２次覆工１２が形成され、それら２次覆工１２、１２間に取付枠２４によって２次用可撓セグメント２１、２１を取付け、それら２次用可撓セグメント２１、２１の端部間に連結板２２を設けて連結すると共に該可撓セグメント２１、２１には耐力リング２３をそれぞれ設けてある。
【００１３】
また前記した可撓セグメント１は標準セグメント１０、１０間における伸縮を効率的に得しめるように断面波形の屈曲を連続して形成したもので、その両端を取付板１５と固定子１６によって主リング４の端面板１４に固定したものであるが、前記したような中リング２はその中央部に上述したような波形屈曲の中間部における屈曲山部１ａ内に嵌装される突部２ａを形成し、しかも該突部２ａの両側には波形屈曲の山部１ａ両側における谷部１ｂを内側から支承する受部２ｂを対設したもので、これらの突部２ａ、受部２ｂを適切に形成するため図示のものでは中リング２が３部体から成り、突部２ａを有する中間部体の両側面に対し両側部体が止着子７で固定されたものである。
【００１４】
更に剛性体である前記主リング４は図１に示したように標準セグメント１０、１０に従った円周方向において少くとも８個以上の如き多数個に分割されたものであって、スキンプレート３や可撓セグメント１もこのような主リング１０の分割に準じて分割したものでよいことは図１に示す如くであり、このような主リング１０、可撓セグメント１部分の構成に対し中リング２も分割されるが、その分割位置は図１に示すように可撓セグメント１とは異なるようにし、即ち可撓リング１と中リング２とは分割位置がジグザグ状の如く円周方向に交互に位置するように選ぶことにより、分割部体である構成のものにおいて外圧力に対し安定な可撓セグメント１、１──によるシール構成を形成することができる。なお中リング２における分割はシールド工内に設けられるジャッキのような支持手段の配設条件に従うことが好ましい。
【００１５】
然し本発明において別に図３として示すような伸縮性可撓セグメント５を採用し、即ち帯状に連続して円周に沿い形成するようにした可撓セグメント５を準備し、該セグメント５の両端面部分５ａ，５ａを接着してスキンプレート３の内側に取付け、外圧を受けるようにすることができる。このようにすることによって可撓セグメント５の設定が簡易化され、しかも好ましいシール状態を形成することができる。このような場合における中リング２の接合部は上記した可撓セグメントの両端面接着部５ｂとの位相を異らしめることでよい。
【００１６】
更に前記した中リング２については断面凸字形の一体成形部材でもよいが、場合によっては図４に示すように主板２０の両側内面にリング板２５を取付けると共に中央部外面に突出板２６を設けたものであっても可撓セグメント１の内側に図示の如くセットすることにより比較的軽量な構成によって外圧による可撓セグメント１の変形を適切に防止することができる。
【００１７】
上記したような本発明によるものはシールド工における剛体標準セグメント間に形成される可撓セグメントであって、上記剛体標準セグメント側に取付けられた剛体主リングと、それら剛体主リング間に介装される伸縮性可撓リングおよび該伸縮性可撓リングの内面に添設される中リングより成ることにより外圧作用時に伸縮性可撓リングが中リングに接合してその断面形状を実質的に変形することなく、その屈曲山形が少許狭小化する程度の変形で有効な耐圧シール状態を形成維持せしめ、また構成が簡易でしかもシールド工内における取扱いないし施工性を良好とする。
【００１８】
上記したような伸縮性可撓リングがその幅方向において連続屈曲した断面を有し、上記中リングが該伸縮性可撓リングにおける連続屈曲断面の複数個に股がる支持面に備えると共に円周方向において複数個に分割されたことにより比較的幅広な伸縮性可撓リングを採用せしめ、しかも外圧作用時においてその断面形態を実質的に変形することのない耐圧構造を維持せしめることができ、即ち一定幅の主リング間を１つまたは比較的少い伸縮性可撓リングで適切に閉塞連結せしめて、比較的簡易な構成ないし組立操作により目的の耐圧シール接続関係を確保することができる。
【００１９】
中リングが伸縮性可撓リングにおける連続屈曲断面の複数個に股がる支持面を備え、しかもそれら連続断面間の凹部に係合する突条を形成したことにより上記のように幅広とされた伸縮性可撓リングの山形屈曲部分における変形を有効に防止して安定な耐圧シール関係を形成せしめる。
【００２０】
伸縮性可撓リングが剛性主リングと共に円周方向において複数個に分割して接続され、しかもそれら伸縮性可撓リングと中リングの円周方向における接続位置を異らしめたことにより伸縮性可撓リングと中リングとの接続位置集中による部分的な強度劣化部分の発生を回避して安定な構成を形成する。
【００２１】
剛性主リングおよび中リングが円周方向において複数個に分割され伸縮性可撓リングが一体成形体であって円周方向における１カ所で接着するようにされたことによって剛性主リングおよび中リングをシールド工内における搬入および取扱いを容易とし、しかも伸縮性可撓リングの設定操作を容易として施工性を良好とする。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したような本発明によるときはこの種シールド工における可撓伸縮機構の構成を簡易化し、従ってその施工および取扱いを容易とすることができ、しかも安定且つ的確な可撓シールド関係を形成、確保し得るものであるからシールド工法上その効果の大きい発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による可撓セグメントを用いたシールド工の全般的な関係を示した部分切欠斜面図である。
【図２】その要部についての部分的な断面図である。
【図３】本発明における伸縮可撓セグメントの別の構成を示した斜面図である。
【図４】本発明における中リング別の構成およびその伸縮可撓リングに対する取合い状態を示した部分的な断面図である。
【符号の説明】
１    伸縮性可撓セグメント
１ａ  その屈曲山部
１ｂ  その屈曲谷部
２    中リング
２ａ  その突部
２ｂ  その受部
３    スキンプレート
４    主リング
５    別の伸縮性可撓セグメント
５ａ  その端面部分
５ｂ  その端面部分の接着部分
６    タイプレート
７    止着子
１０  標準セグメント
１１  １次覆工
１２  ２次覆工
１４  端面板
１５  取付板
１６  固定子
２０  中リング主板
２１  ２次用可撓セグメント
２２  連結板
２３  耐力リング
２５  リング板
２６  突出板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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