(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向へ連結され、さらに軸方向へ連結されることにより、掘削穴内に筒状壁体を構成するセグメントであって、
前記セグメントは、内面側が開口された箱型に形成された枠体と、該枠体内に打設されたコンクリートとから構成され、
前記枠体は、外周側に設けられたスキンプレートと、該スキンプレートの両側部に設けられた主桁板と、前記スキンプレートの両端部に設けられた継手板とを有してなり、
前記主桁板及び前記継手板同士の接合箇所には、接合される主桁板同士あるいは継手板同士を当接させた際に、前記接合箇所において、前記主桁板同士あるいは継手板同士には、これら主桁板あるいは継手板に対して直交する方向へ、斜めに配設されるボルトが充分に挿通可能な径の接合用孔部が形成され、
主桁板あるいは継手板の一方の内面には、前記接合用孔部と連通するインサートナットが外周側へ向かって傾斜されて固定され、主桁板あるいは継手板の他方の内面側には、前記接合用孔部と連通するボルト挿通孔が前記インサートナットと同一傾斜方向に形成され、該ボルト挿通孔は、セグメントの内面に形成された凹部にて開口され、
前記主桁板あるいは継手板の内面には、前記インサートナットあるいは前記ボルト挿通孔と連通すると共に前記ボルトよりも僅かに大径の孔部が形成されてなる前記接合用孔部を覆うプレート、又は前記接合用孔部を覆う外径を有していて前記ボルトが挿通可能な貫通孔が形成された筒体が設けられ、
前記凹部から前記ボルト挿通孔へ前記ボルトを挿通させて、前記インサートナットへ螺合させることにより、互いのセグメントが締結固定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】
この発明は相互に複数連結することにより掘削穴の軸方向に筒状壁体を構成するセグメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルを構築する方法としては、掘削穴の内面側に円弧状のセグメントを組み立てて筒状壁体を構成する、いわゆるシールド工法が一般的である。つまり、シールド掘削機によって地盤を掘削しながら、掘削穴内にて、円弧状のセグメントを周方向及び軸方向へ接合して筒状壁体を構築していた。
そして、この種のシールド工法に用いられるセグメントとしては、例えば、コンクリート製あるいはスチール製が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トンネル等に用いられるセグメントとして、コスト低減、工期短縮等の目的のために、充分な強度を確保しつつ簡略化された構造のセグメント及び周方向及び軸方向への接合が容易なセグメントが要求されている。
【０００４】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、充分に強度が確保されかつ簡略的な構造であり、さらに、接合が容易なセグメントを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載のセグメントは、周方向へ連結され、さらに軸方向へ連結されることにより、掘削穴内に筒状壁体を構成するセグメントであって、前記セグメントは、内面側が開口された箱型に形成された枠体と、該枠体内に打設されたコンクリートとから構成され、前記枠体は、外周側に設けられたスキンプレートと、該スキンプレートの両側部に設けられた主桁板と、前記スキンプレートの両端部に設けられた継手板とを有してなり、前記主桁板及び前記継手板同士の接合箇所には、接合される主桁板同士あるいは継手板同士を当接させた際に、前記接合箇所において、前記主桁板同士あるいは継手板同士には、これら主桁板あるいは継手板に対して直交する方向へ、斜めに配設されるボルトが充分に挿通可能な径の接合用孔部が形成され、主桁板あるいは継手板の一方の内面には、前記接合用孔部と連通するインサートナットが外周側へ向かって傾斜されて固定され、主桁板あるいは継手板の他方の内面側には、前記接合用孔部と連通するボルト挿通孔が前記インサートナットと同一傾斜方向に形成され、該ボルト挿通孔は、セグメントの内面に形成された凹部にて開口され、前記主桁板あるいは継手板の内面には、前記インサートナットあるいは前記ボルト挿通孔と連通すると共に前記ボルトよりも僅かに大径の孔部が形成されてなる前記接合用孔部を覆うプレート、又は前記接合用孔部を覆う外径を有していて前記ボルトが挿通可能な貫通孔が形成された筒体が設けられ、前記凹部から前記ボルト挿通孔へ前記ボルトを挿通させて、前記インサートナットへ螺合させることにより、互いのセグメントが締結固定されていることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態のセグメントを図によって説明する。
図１において、符号１は、筒状壁体を構成するセグメントである。これらセグメント１は、鋼板から構成された枠体２と、この枠体２の内部に打設されたコンクリート３とからなるものである。
枠体２は、外周側に設けられたスキンプレート４と、このスキンプレート４の側部に配設された主桁板５と、スキンプレート４の端部に配設された継手板６とを有しており、主桁板５同士の間には複数のリブ７が設けられている。
【００１０】
これらリブ７は、主桁板５の内周側に配設されており、したがって、これらリブ７とスキンプレート４との間には隙間Ｓが形成されている。そして、この隙間Ｓ部分を含む枠体２内にコンクリート３が打設されている。
なお、この枠体２の内面には、接着材が塗布されており、枠体２内に打設されるコンクリート３との確実な一体化が図られるようになっている。
【００１１】
次に、上記のセグメント１同士を接合させる接合構造について説明する。
図２にも示すように、このセグメント１を構成する主桁板５及び継手板６には、互いに連通する複数の接合用孔部１１が形成されている。
なお、接合用孔部１１は、後述する接合用のボルト１５の挿通方向へ沿って斜めに形成されている。
そして、主桁板５及び継手板６の内面には、その一方側に、接合用孔部１１と連通するように、インサートナット１２が斜めに配設されて設けられており、これらインサートナット１２がコンクリート３内に埋設されて固定されている。
【００１２】
また、主桁板５及び継手板６の内面の他方側には、それぞれの接合用孔部１１と連通するように、シース管１３が斜めに配設されて設けられており、これらシース管１３がコンクリート３内に埋設されてその端部がコンクリート３に形成された凹部１４にて開口されている。そして、このシース管１３の孔部がボルト挿通孔１３ａとされている。
即ち、互いに接合するセグメント１の主桁板５同士あるいは継手板６同士を当接させて、互いの接合用孔部１１同士を連通させた状態にて、凹部１４にて開口されたシース管１３のボルト挿通孔１３ａへボルト１５を挿入し、このボルト１５をインサートナット１２へ螺合させると、このボルト１５によってそれぞれのセグメント１同士が互いに締結固定されて接合されるようになっている。
【００１３】
このように、上記実施の形態のセグメント１によれば、外周側に設けられたスキンプレート４と、スキンプレート４の両側部に設けられた主桁板５と、スキンプレート４の両端部に設けられた継手板５とからなる枠体２内へコンクリート３を打設した簡略的な構造によって高強度化されたセグメントとすることができる。また、一方のセグメント１の内面に形成された凹部１４に開口されたボルト挿通孔１３ａからボルト１５を挿通させて他のセグメント１のインサートナット１２へ螺合させることにより、極めて容易に、セグメント１同士をボルト１５によって締結固定することができ、セグメント１同士の接合作業の簡略化を図ることができる。
つまり、極めて容易に、セグメント１同士を周方向及び軸方向へ接合して筒状壁体を組み立てることができ、筒状壁体の工期短縮を図ることができる。
【００１４】
また、スキンプレート４との間に隙間Ｓをあけてリブ７を設けたスチール製の枠体２内にコンクリート３を打設した構造であるので、打設したコンクリート３を一体化させることができ、この一体化されたコンクリート３によるセグメント１の大幅な強度向上を図ることができる。
【００１５】
次に、上記構造のセグメント１同士の接合構造の他の例を図によって説明する。
図３に示す接合構造では、インサートナット１２と主桁板５及び継手板６の内面との間に連結プレート２１が設けられている。
この連結プレート２１には、ボルト１５の外径より僅かに大きな径の孔部２２が形成されており、この孔部２２が前記インサートナット１２及びシース管１３と連通されるようになっている。
また、この接合構造では、互いに接合される主桁板５同士あるいは継手板６同士に形成する接合用孔部１１が、それぞれ直交して形成されており、その径は、接合用のボルト１５が斜めに挿通可能な大きさとされている。
また、前記連結プレート２１は、上下にずらして設けられており、これにより、これら連結プレート２１の孔部２２が、ボルト１５の傾斜に沿って上下にずらされている。
【００１６】
そして、上記の接合構造によれば、主桁板５あるいは継手板６の内面に連結用ボルト１５が挿通される孔部２２を有する連結プレート２１を介在させたので、主桁板５同士あるいは継手板６同士に連通させる連結用孔部１１の径を、連結プレート２１によって覆われた範囲内にて大きくすることができる。つまり、上記の例では、連結用孔部１１と連通するように、主桁板５あるいは継手板６の内面にシース管１３及びインサートナット１２を直接接続する構造であるので、接合用孔部１１を斜めに形成してその径を極力小さくして、主桁板５あるいは継手板６の内面とシース管１３及びインサートナット１２との接合箇所に隙間が生じないようにして、打設コンクリートが浸入しないようにしたが、連結プレート２１を用いることにより、前述したように、連結用孔部１１を、連結プレート２１によって覆われる範囲内にて大きくすることができ、これにより、連結用孔部１１を、主桁板５あるいは継手板６に直交させて形成することができる。したがって、連結用孔部１１を斜めに形成する場合と比較して、加工の容易化を図ることができ、セグメント１のコストの低減を図ることができる。
【００１７】
また、図４に示す連結構造は、厚肉の筒体３１、３２を用いたもので、これら厚肉の筒体３１、３２が主桁板５あるいは継手板６のそれぞれの内面側に固定されている。
そして、筒体３１を介してインサートナット１２が固定され、また、筒体３２が前記シース管１３の代わりとされてその孔部がボルト挿通孔３２ａとされている。
これら筒体３１、３２は、主桁板５あるいは継手板６の内面と接合される端面が斜めに形成されたもので、この傾斜した端面をそれぞれ主桁板５あるいは継手板６の内面に固定することにより、これら筒体３１、３２がボルト１５の挿通方向に沿って傾斜した状態に取り付けられるようになっている。
なお、図５に示すように、両端が軸線に対して直交する垂直面とされた厚肉の円筒体３３を、単に、所定位置にて斜めに切断することにより、端面が傾斜された筒体３１、３２を形成することができる。
【００１８】
そして、上記の接合構造によれば、端面が傾斜された厚肉の筒体３１、３２を主桁板５あるいは継手板６の内面にそれぞれ固定したので、主桁板５同士あるいは継手板６同士に連通される連結用孔部１１の径を筒体３１、３２の外径にて覆われる範囲内にて大きくすることができる。これにより、前記連結プレート２１を用いた構造と同様に、連結用孔部１１を、主桁板５あるいは継手板６に直交させて形成することができる。したがって、連結用孔部１１を斜めに形成する場合と比較して、加工の容易化を図ることができ、セグメント１のコストの低減を図ることができる。
【００１９】
また、インサートナット１２が取り付けられる筒体３１の端面は、ボルト１５の挿通方向に対して直交した面とされるので、インサートナット１２の筒体３２への接合端面を傾斜させるような加工を不要とすることができ、これにより、このインサートナット１２として、端面が垂直面とされた市販のものを用いることができ、さらなるコストの低減を図ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のセグメントによれば、下記の効果を得ることができる。
請求項１記載のセグメントによれば、外周側に設けられたスキンプレートと、スキンプレートの両側部に設けられた主桁板と、スキンプレートの両端部に設けられた継手板とからなる枠体内へコンクリートを打設した簡略的な構造によって高強度化されたセグメントとすることができる。また、一方のセグメントの内面に形成された凹部に開口されたボルト挿通孔からボルトを挿通させて他のセグメントのインサートナットへ螺合させることにより、極めて容易に、セグメント同士をボルトによって締結固定することができ、セグメント同士の接合作業の簡略化を図ることができる。
また、主桁板同士あるいは継手板同士に、これら主桁板あるいは継手板に対して直交する方向へ接合用孔部を形成し、この接合用孔部を覆うように、ボルトが挿通される孔部が形成されたプレートを設けた構造、又はボルトが挿通される貫通孔を有する筒体を設けた構造であることから、主桁板あるいは継手板に、接合用孔部を、接合用のボルトの傾斜に合わせて斜めに形成する必要がないので、セグメントの加工の容易化を図ることができ、これにより、セグメントのコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態のセグメントの構成及び構造を説明する筒状壁体の内面側から視た斜視図である。
【図２】  本発明の実施の形態のセグメント同士の接合構造を説明する接合箇所の断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態のセグメント同士の他の接合構造を説明する接合箇所の断面図である。
【図４】  本発明の実施の形態のセグメント同士の他の接合構造を説明する接合箇所の断面図である。
【図５】  本発明の実施の形態のセグメント同士の接合箇所に用いられる筒体を説明する円筒体の断面図である。
【符号の説明】
１  セグメント
２  枠体
３  コンクリート
４  スキンプレート
５  主桁板
６  継手板
１１  接合用孔部
１２  インサートナット
１３ａ、３２ａ  ボルト挿通孔
１４  凹部
１５  ボルト
２１  連結プレート（プレート）
２２  孔部
３１、３２  筒体
３３  円筒体
【図１】
0003819103.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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