JP7568930B2 - セグメント及びセグメントの連結構造 - Google Patents

Description

この発明は、セグメント及びセグメントの連結構造に関する。

従来、セグメントを連結する技術として、特許文献１のシールドセグメント継手の組立方法が開示されている。

特許文献１のシールドセグメント継手の組立方法は、シールドセグメントをトンネル円周方向に連結する方法であって、トンネル円周方向に対設される先組みセグメントと後組みセグメントの相対する対向面に設けた、トンネル軸に並行な方向に延び且つ一端が開口する一対の凹溝に、溝形部材を形成し、溝形部材の折片には係止用のテーパー面が形成されたＣ形金具を装着し、相対するＣ形金具の間にはＣ形金具折片のテーパー面に沿ってスライドし、楔合するテーパ付き折片を有するＨ形金具を、トンネル軸方向に圧入、楔止して、同各セグメントを組立てることを特徴とする。

しかしながら、特許文献１のシールドセグメント継手の組立方法では、Ｃ形金具にＨ形金具のテーパ付き折片が隙間なく楔合される。このため、セグメントに荷重が作用した際、Ｈ形金具に大きな二次曲げが作用する。したがって、この二次曲げに抵抗するために、Ｈ形金具の部材断面を大型化する必要がある、という問題点があり、その結果、製造コストが高額になる。

特開平９－１９５６８９号公報

この発明は、上記問題点に鑑みて為されたもので、その目的は、セグメントの連結部を縮小化させることが可能となるセグメント及びセグメントの連結構造を提供することにある。

第１発明に係るセグメントは、複数連結されることでトンネルが構築されるセグメントであって、トンネルの軸方向の両端部に配置される一対の主桁板と、トンネルの周方向に隣接する他のセグメントと連結するための雄継手部材と、を備え、前記主桁板は、トンネルの周方向の端部に形成される雌継手部を有し、前記雄継手部材は、軸部と、前記軸部の両端部に形成される一対の拡径部と、を有し、一方の前記拡径部は、前記雌継手部に遊嵌され、他方の前記拡径部は、他の前記セグメントにおける前記雌継手部に遊嵌され、前記雌継手部と他の前記セグメントにおける前記雌継手部とは、前記軸部を挟んで両側に一様な角度で傾斜される一対の第１側面と、前記拡径部に対向して配置されるとともに一対の前記第１側面に繋がる第２側面と、を有し、一対の前記第１側面の離間距離がトンネルの周方向の端部から前記第２側面に向かうにつれて漸次小さくなり、前記拡径部は、前記第２側面に対向する周面に湾曲面を有し、前記第２側面は、前記拡径部を挟むように両側に湾曲して形成される湾曲面を有し、前記拡径部の湾曲面は、前記第２側面の湾曲面に沿って滑動可能に当接され、前記雌継手部と他の前記セグメントにおける前記雌継手部とに一対の前記拡径部が遊嵌されたとき、前記雌継手部の前記第１側面と他の前記セグメントにおける前記雌継手部の前記第１側面は、前記軸部と離間されることを特徴とする。

第２発明に係るセグメントは、第１発明において、前記雄継手部材は、前記軸部におけるトンネルの法線方向の幅寸法が一対の前記第１側面の離間距離以下であり、前記拡径部におけるトンネルの法線方向の幅寸法が一対の前記第１側面の離間距離よりも大きいことを特徴とする。

第３発明に係るセグメントは、第１発明又は第２発明において、前記雌継手部は、一方の前記第１側面の角度と、他方の前記第１側面の角度とが同じであることを特徴とする。

第４発明に係るセグメントは、第１発明～第３発明の何れかにおいて、前記主桁板は、トンネルの軸方向の内側の主桁板内面における前記雌継手部が形成される領域に裏当て板が設けられ、前記雄継手部材は、前記拡径部に挿通される挿通部を有し、前記挿通部を中心に揺動可能であり、前記挿通部は、前記主桁板の内面に配置される裏当て板に貫通され、一対の前記拡径部のうちの一方の前記拡径部にのみ有することを特徴とする。

第５発明に係るセグメントは、第１発明～第４発明の何れかにおいて、前記雄継手部材は、トンネルの軸方向の内側が面取りされることを特徴とする。

第６発明に係るセグメントは、第１発明～第５発明の何れかにおいて、前記雌継手部は、トンネルの軸方向の外側が面取りされることを特徴とする。

第７発明に係るセグメントは、第１発明～第６発明の何れかにおいて、前記主桁板には、前記雌継手部のトンネルの法線方向の両側に、トンネルの周方向に延設される嵌合凸部と嵌合受部が設けられることを特徴とする。

第８発明に係るセグメントの連結構造は、複数連結されることでトンネルが構築されるセグメントの連結構造であって、トンネルの周方向に隣接する複数のセグメントと、複数の前記セグメントを連結するための雄継手部材と、を備え、前記セグメントは、トンネルの軸方向の両端部に配置される一対の主桁板を備え、前記主桁板は、トンネルの周方向の端部に形成される雌継手部を有し、前記雄継手部材は、軸部と、前記軸部の両端部に形成される一対の拡径部と、を有し、一方の前記拡径部は、一の前記セグメントにおける前記雌継手部に遊嵌され、他方の前記拡径部は、他の前記セグメントにおける前記雌継手部に遊嵌され、一の前記セグメントにおける前記雌継手部と他の前記セグメントにおける前記雌継手部とは、前記軸部を挟んで両側に一様な角度で傾斜される一対の第１側面と、前記拡径部に対向して配置されるとともに一対の前記第１側面に繋がる第２側面と、を有し、一対の前記第１側面の離間距離がトンネルの周方向の端部から前記第２側面に向かうにつれて漸次小さくなり、前記拡径部は、前記第２側面に対向する周面に湾曲面を有し、前記第２側面は、前記拡径部を挟むように両側に湾曲して形成される湾曲面を有し、前記拡径部の湾曲面は、前記第２側面の湾曲面に沿って滑動可能に当接され、一の前記セグメントにおける前記雌継手部と他の前記セグメントにおける前記雌継手部とに一対の前記拡径部が遊嵌されたとき、一の前記セグメントにおける前記雌継手部の前記第１側面と他の前記セグメントにおける前記雌継手部の前記第１側面は、前記軸部と離間されることを特徴とする。

第１発明～第８発明によれば、セグメントの連結構造に地山側又は内空側から荷重が作用した場合には、一対の拡径部に互いに離間する方向の荷重が作用する際に、一対の拡径部は、雌継手部に遊嵌されることで最も効率的に荷重に抵抗できる位置に移動することができる。このため、軸部に作用する副次的な二次曲げも軽減させることができる。その結果、雄継手部材の部材断面を大型化する必要がなく、セグメントの連結部の縮小化を図ることが可能となる。

特に、第２発明によれば、セグメントの連結構造に荷重が作用したとき、軸部の両端部に形成される一対の拡径部を雌継手部に対して移動させ易くするとともに、拡径部の抜け出し挙動に確実に抵抗することができる。このため、軸部に作用する二次曲げを更に軽減させるとともに当接面における力の伝達を確実にすることができる。その結果、セグメントの連結部の更なる縮小化を図ることが可能となる。

第１発明～第８発明によれば、セグメントの連結構造に荷重が作用したとき、軸部の両端部に形成される一対の拡径部が雌継手部の側面に沿って滑動し、当接面の曲率に沿って回転挙動を行うことから、当接面に沿った接線方向には応力伝達せず、当接面の垂直方向には応力伝達する。このため、軸部に作用する二次曲げを一層軽減させることができる。その結果、セグメントの連結部の一層の縮小化を図ることが可能となる。

第１発明～第８発明によれば、セグメントの連結構造に荷重が作用したとき、軸部の両端部に形成される一対の拡径部を雌継手部に対して滑動させ、軸部を第１側面に接触させることなく、軸部にその延伸方向への引張力を効率良く作用させることができる。このため、軸部に作用する二次曲げを大幅に軽減させることができる。その結果、セグメントの連結部のより一層の縮小化を図ることが可能となる。

特に、第３発明によれば、セグメントの連結構造に地山側から荷重が作用したときの拡径部の雌継手部に対する滑動量と、内空側から荷重が作用したときの拡径部の雌継手部に対する滑動量と、がほぼ同じとなる。このため、トンネルに作用する正曲げモーメント（トンネル内空側が引張、トンネル地山側が圧縮する挙動）および負曲げモーメント（正曲げモーメントの逆向き挙動）の双方に対応することが可能となる。また、一方の第１側面の角度θ１と、他方の第１側面の角度θ２とが同じであるため、一対の第１側面の製作管理が容易となる。このため、セグメントの製作作業を効率良く行うことができる。

特に、第４発明によれば、セグメントの連結構造に荷重が作用したとき、雄継手部材に接触される雌継手部がトンネルの法線方向に広がる挙動を裏当て板により抑制することができる。このため、より大きな引張力に対して抵抗することができ、セグメントの連結部の高強度化を図ることが可能となる。

また、第４発明によれば、裏当て板が設けられることにより、鋼殻の内部に打設される中詰めコンクリートがセグメントの外側に漏出するのを防ぐことが可能となる。また、第４発明によれば、裏当て板が設けられることにより、地山側から発生する漏水等がセグメントの内部に流入するのを防止することが可能となる。

特に、第４発明によれば、セグメントの連結構造に地山側又は内空側から荷重が作用したとき、一方の拡径部に挿通される挿通部を中心に雄継手部材が揺動し、一対の拡径部を雌継手部に対してそれぞれ滑動させることができる。このため、一対の拡径部を雌継手部に対して安定して滑動させることができる。

特に、第５発明によれば、雄継手部材の面取り部を雌継手部に接触させながら取り付けることができる。このため、雄継手部材と雌継手部との取り付けを容易に行うことができ、セグメントの連結作業を効率良く行うことが可能となる。

特に、第６発明によれば、雌継手部の面取り部を雄継手部材に接触させながら取り付けることができる。このため、雄継手部材と雌継手部との取り付けを容易に行うことができ、セグメントの連結作業を効率良く行うことが可能となる。

特に、第７発明によれば、雄継手部材と相まって、トンネルの軸方向に互いに隣接する嵌合凸部と嵌合受部とが互いに篏合される相互作用によって、継手に作用する荷重を分担して伝達することができる。このため、雌継手部と雄継手部材とを縮小化することができる。その結果、セグメントの連結部のより一層の縮小化を図ることが可能となる。加えて、嵌合凸部と嵌合受部との相互作用によって、トンネルの軸方向に隣接するセグメントとの一体性を向上させることができる。

特に、第８発明によれば、トンネルの周方向に隣接する複数のセグメント同士を連結する雄継手部材が雌継手部に遊嵌される形状に形成することで当接面が滑動して連結されることから、雄継手部材の軸部にその延伸方向への引張力を作用させることができ、かつ軸部に作用する二次曲げを軽減させることができる。その結果、雄継手部材の部材断面を大型化する必要がなく、雄継手部材の縮小化を図ることが可能となるとともに、雌継手部の応力負荷を軽減し、セグメントの主桁板の縮小化を図ることが可能となる。さらには連結部の応力負荷と主桁の応力負荷の均一化が図られ、トンネル覆工の構造合理化を図ることが可能となる。

図１は、セグメントで構築されるトンネルを示す斜視図である。 図２は、セグメントの連結構造の第１例におけるセグメントを示す斜視図である。 図３は、セグメントの連結構造の第１例におけるセグメントを法線方向から示す図である。 図４は、セグメントの連結構造の第１例におけるセグメントを軸方向から示す図である。 図５は、セグメントの連結構造の第１例におけるセグメントを周方向から示す図である。 図６（ａ）は、セグメントの連結構造の第１例における雌継手部を軸方向から示す図であり、図６（ｂ）は、セグメントの連結構造の第１例における雌継手部を法線方向から示す図である。 図７（ａ）は、セグメントの連結構造の第１例における雄継手部材を軸方向から示す図であり、図７（ｂ）は、セグメントの連結構造の第１例における雄継手部材を法線方向から示す図である。 図８は、軸方向に隣接する複数のセグメントを周方向から示す図である。 図９（ａ）は、セグメントの連結構造の第１例を軸方向から示す図であり、図９（ｂ）は、セグメントの連結構造の第１例を法線方向から示す図である。 図１０（ａ）は、地山側から荷重を受けたセグメントの連結構造の第１例を軸方向から示す図であり、図１０（ｂ）は、内空側から荷重を受けたセグメントの連結構造の第１例を軸方向から示す図である。 図１１（ａ）は、セグメントの連結構造の第２例におけるセグメントを軸方向から示す図であり、図１１（ｂ）は、セグメントの連結構造の第２例におけるセグメントを法線方向から示す図である。 図１２（ａ）は、地山側から荷重を受けたセグメントの連結構造の第２例を軸方向から示す図であり、図１２（ｂ）は、内空側から荷重を受けたセグメントの連結構造の第２例を軸方向から示す図である。 図１３（ａ）は、セグメントの連結構造の第３例における雄継手部材を軸方向から示す図であり、図１３（ｂ）は、セグメントの連結構造の第３例における雄継手部材を法線方向から示す図である。 図１４（ａ）は、セグメントの連結構造の第３例における雌継手部を軸方向から示す図であり、図１４（ｂ）は、セグメントの連結構造の第３例における雌継手部を法線方向から示す図である。 図１５（ａ）は、セグメントの連結構造の第３例において雄継手部材を雌継手部に取り付ける前を示す図であり、図１５（ｂ）は、セグメントの連結構造１００の第３例において雄継手部材を雌継手部に取り付けた後を示す図である。 図１６（ａ）は、セグメントの連結構造の第４例を軸方向から示す図であり、図１６（ｂ）は、セグメントの連結構造の第５例を軸方向から示す図である。 図１７（ａ）は、セグメントの連結構造の第６例を軸方向から示す図であり、図１７（ｂ）は、セグメントの連結構造の第７例を軸方向から示す図であり、図１７（ｃ）は、セグメントの連結構造の第８例を軸方向から示す図である。 図１８は、セグメントの連結構造の第９例を示す斜視図である。 図１９は、セグメントの連結構造の第１０例を示す斜視図である。

以下、発明の実施形態のいくつかを、図面を参照しながら説明する。

先ず、セグメントの連結構造１００の第１例について説明する。セグメントの連結構造１００は、図１に示すように、複数のセグメント１がトンネル７の軸方向Ｘ及び周方向Ｙで連結されることで、トンネル７が構築されるものである。

トンネル７は、シールド工法等により地山等を掘削して形成された掘削穴、又は、地山等を開削して形成された開削穴に設けられる。トンネル７は、例えば、軸方向Ｘで円筒形状に形成されるものであるが、これに限らず、角筒形状等に形成されてもよい。

トンネル７は、複数のセグメント１が周方向Ｙに連結されて、セグメントリング７０ が構築される。また、トンネル７は、複数のセグメントリング７０が軸方向Ｘに連結されることで、トンネル７の延長方向となる軸方向Ｘで略円筒形状等に形成されるものとなる。

トンネル７は、複数のセグメントリング７０が軸方向Ｘに連結されることで、トンネル７の半径方向となる法線方向Ｚで、地山側Ｚ１と内空側Ｚ２とを隔てるように構築される
ものとなり、法線方向Ｚの内空側Ｚ２に所定の内部空間Ｓが確保される。

セグメント１は、図２～図４に示すように、軸方向Ｘの両端部に配置される一対の主桁板３と、周方向Ｙの両端部に配置される一対の継手板４と、周方向Ｙに隣接する他のセグメント１と連結するための雄継手部材２と、軸方向Ｘに隣接する他のセグメント１と連結するための接続部材８と、を備える。

セグメント１は、軸方向Ｘに所定の間隔を空けて、一対の主桁板３が互いに略平行に配置される。また、セグメント１は、周方向Ｙに所定の間隔を空けて、一対の継手板４が互いに傾斜等するように配置される。

セグメント１は、主桁板３の周方向Ｙの両端部が、継手板４の軸方向Ｘの両端部と互いに接合されることで、軸方向Ｘ及び周方向Ｙに所定の間隔を空けた一対の主桁板３及び一対の継手板４に四方を取り囲まれた略箱状の鋼殻６が形成される。

セグメント１は、一対の主桁板３及び一対の継手板４に取り囲まれることで、図示しない中詰めコンクリートが内部６ａに充填される鋼殻６が形成される。セグメント１は、必要に応じて、法線方向Ｚで地山側Ｚ１及び内空側Ｚ２の何れか一方又は両方に、鋼殻６の内部６ａを覆うようにスキンプレート５が設けられる。

セグメント１は、特に、所定の断面形状で形成されたセグメント形鋼が各々の主桁板３として用いられて、このセグメント形鋼が周方向Ｙに湾曲等させて形成される。また、セグメント１は、必要に応じて、各々の継手板４として、このセグメント形鋼が湾曲等させることなく用いられてもよい。

主桁板３は、所定の断面形状で形成されたセグメント形鋼が用いられる。主桁板３は、鋼殻６の内部６ａの反対側となる軸方向Ｘの外側Ａに配置される主桁板外面３ａと、鋼殻６の内部６ａ側となる軸方向Ｘの内側Ｂに配置される主桁板内面３ｂとが形成される。

主桁板３は、図５に示すように、主桁板外面３ａに、軸方向Ｘの外側Ａに突出する嵌合凸部３１ａと、嵌合凸部３１ａよりも軸方向Ｘの内側Ｂに配置される嵌合受部３２ａと、を有する。

主桁板３は、主桁板内面３ｂに、軸方向Ｘの内側Ｂに突出する嵌合凸部３１ｂと、嵌合凸部３１ｂよりも軸方向Ｘの外側Ａに配置される嵌合受部３２ｂと、を有する。

主桁板３は、主桁板外面３ａの嵌合凸部３１ａと、主桁板内面３ｂの嵌合受部３２ｂと、が法線方向Ｚで互いに略同一の位置に形成される。主桁板３は、主桁板外面３ａの嵌合受部３２ａと、主桁板内面３ｂの嵌合凸部３１ｂと、が法線方向Ｚで互いに略同一の位置に形成される。

ここで、一対の主桁板３のうち軸方向Ｘの一端側に配置される主桁板３を一端側主桁板３３とし、軸方向Ｘの他端側に配置される主桁板３を他端側主桁板３４とする。

一端側主桁板３３では、主桁板外面３ａの嵌合凸部３１ａが断面平坦状に形成され、主桁板外面３ａの嵌合受部３２ａが断面平坦状に形成される。また、一端側主桁板３３では、主桁板内面３ｂの嵌合凸部３１ｂが断面湾曲状に形成され、主桁板内面３ｂの嵌合受部３２ｂが断面平坦状に形成される。

他端側主桁板３４では、主桁板外面３ａの嵌合凸部３１ａが断面湾曲状に形成され、主桁板外面３ａの嵌合受部３２ａが断面平坦状に形成される。また、一端側主桁板３３では、主桁板内面３ｂの嵌合凸部３１ｂが断面平坦状に形成され、主桁板内面３ｂの嵌合受部３２ｂが断面平坦状に形成される。

主桁板３は、主桁板３の周方向Ｙの両端部に、切り欠かれて形成される雌継手部３５を有する。雌継手部３５は、主桁板３の法線方向Ｚの略中央に配置される。雌継手部３５の法線方向Ｚの両側には、嵌合凸部３１ａと嵌合受部３２ａとが形成される。また、雌継手部３５の法線方向Ｚの両側には、嵌合凸部３１ｂと嵌合受部３２ｂとが形成される。

雌継手部３５は、図６に示すように、雄継手部材２が遊びがある状態で嵌め込まれる、いわば遊嵌される形状に形成される。雌継手部３５は、主桁板３の周方向Ｙの端部３０に形成される一対の第１側面３６、３７と、一対の第１側面３６、３７を繋ぐ第２側面３８と、を有する。

一対の第１側面３６、３７は、図６（ａ）に示すように、法線方向Ｚで互いに離間して配置される。一対の第１側面３６、３７の法線方向Ｚの離間距離Ｌは、主桁板３の周方向Ｙの端部３０から第２側面３８に向かうにつれて漸次小さくなる。一対の第１側面３６、３７の離間距離Ｌは、主桁板３の端部３０において最大となり、一対の第１側面３６、３７の離間距離Ｌは、第２側面３８に繋がる部分において最小となる。

一方の第１側面３６は、軸方向Ｘから見て、一様な角度θ１で傾斜して平坦状に形成される。他方の第１側面３７は、軸方向Ｘから見て、一様な角度θ２で傾斜して平坦状に形成される。角度θ１と角度θ２は、互いに同じ角度とされている。

第２側面３８は、軸方向Ｘから見て、例えば円弧状等に湾曲して形成される湾曲面３８ｃを有する。

セグメント１は、図６（ｂ）に示すように、主桁板内面３ｂの雌継手部３５が形成される領域に裏当て板３９が設けられる。裏当て板３９は、例えば鋼板等が用いられ、溶込溶接等の溶接や機械式の固定部材等の任意の固定手段により主桁板３に固定される。

接続部材８は、図３に示すように、主桁板３に設けられ、軸方向Ｘに隣接する他のセグメント１と連結する周知のものが用いられる。接続部材８は、一端側主桁板３３に貫通される第１接続部８１と、他端側主桁板３４に設けられて第１接続部８１に螺合や差し込み等により接続される第２接続部８２と、を有する。軸方向Ｘに隣接する一のセグメント１と他のセグメント１とを接続部材８により接続する際には、一のセグメント１における第１接続部８１を、他のセグメント１における第２接続部８２に、螺合等して接続する。

雄継手部材２は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、一様な方向に延びて形成される軸部２１と、軸部２１の延伸方向の両端部に形成される一対の拡径部２２と、を備える。雄継手部材２は、拡径部２２が雌継手部３５に遊嵌される。拡径部２２は、軸方向Ｘから見て、湾曲して形成され、例えば円弧状に形成される。

雄継手部材２は、軸方向Ｘの外側Ａに雄継手外面２ａが形成され、軸方向Ｘの内側Ｂに雄継手内面２ｂが形成され、雄継手外面２ａと雄継手内面２ｂと繋ぐ周面２ｃが形成される。拡径部２２は、周面２ｃに円弧状等に湾曲して形成される湾曲面２２ｃを有する。

ここで、セグメント１は、図８に示すように、軸方向Ｘの両端部で各々の主桁板３が互いに当接されて、一方の主桁板３の嵌合凸部３１ａが他方の主桁板３の嵌合受部３２ａに嵌合されることで、軸方向Ｘに隣接する他のセグメント１と連結されるものとなる。

セグメントの連結構造１００は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、周方向Ｙに隣接する複数のセグメント１と、周方向Ｙに隣接する複数のセグメント１を連結するための雄継手部材２と、を備える。

一対の第１側面３６、３７は、軸部２１を挟んで法線方向Ｚの両側に配置される。第２側面３８は、拡径部２２の周面２ｃに対向して配置される。第２側面３８の湾曲面３８ｃは、拡径部２２の湾曲面２２ｃに滑動可能に当接される。第２側面３８は、拡径部２２との間で隙間Ｋが形成される。

雄継手部材２は、軸部２１が周方向Ｙに隣接する複数のセグメント１の雌継手部３５に跨って配置される。雄継手部材２は、一方の拡径部２２が一のセグメント１の雌継手部３５に遊嵌され、他方の拡径部２２が他のセグメント１に周方向Ｙで隣接する他のセグメント１の雌継手部３５に遊嵌される。

雄継手部材２は、軸部２１におけるトンネル７の法線方向Ｚの幅寸法Ｍ１が一対の第１側面３６、３７のトンネル７の法線方向Ｚの離間距離Ｌの最小値以下であり、拡径部２２におけるトンネル７の法線方向Ｚの幅寸法Ｍ２が一対の第１側面３６、３７の離間距離Ｌの最小値よりも大きい。

本実施形態によれば、複数連結されることでトンネル７が構築されるセグメント１であって、トンネル７の軸方向Ｘの両端部に配置される一対の主桁板３と、トンネル７の周方向Ｙに隣接する他のセグメント１と連結するための雄継手部材２と、を備え、主桁板３は、トンネル７の周方向Ｙの端部に形成される雌継手部３５を有し、雄継手部材２は、軸部２１と、軸部２１の両端部に形成される一対の拡径部２２と、を有し、拡径部２２は、雌継手部３５に遊嵌される。

これにより、図１０（ａ）に示すように、セグメントの連結構造１００に地山側Ｚ１から荷重が作用したとき、雄継手部材２の軸部中央は、内空側Ｚ２に向かって折り曲げられる二次曲げモーメントが作用し、軸部２１に大きな曲げひずみが発生しようとする。これに対して、雄継手部材２が雌継手部３５に対して揺動し、軸部２１の両端部に形成される一対の拡径部２２を雌継手部３５に対して滑動させることができる。このとき、周方向Ｙに隣接する主桁板３の地山側Ｚ１が互いに近づくように変形し、周方向Ｙに隣接する主桁板３の内空側Ｚ２が互いに拡開しようとする。また、図１０（ｂ）に示すように、セグメントの連結構造１００に内空側Ｚ２から荷重が作用したとき、雄継手部材２の軸部中央は、地山側Ｚ１に向かって折り曲げられる二次曲げモーメントが作用し、軸部２１に大きな曲げひずみが発生しようとする。これに対して、雄継手部材２が雌継手部３５に対して揺動し、軸部２１の両端部に形成される一対の拡径部２２を雌継手部３５に対して滑動させることができる。このとき、周方向Ｙに隣接する主桁板３の内空側Ｚ２が互いに近づくように変形し、周方向Ｙに隣接する主桁板３の地山側Ｚ１が互いに拡開しようとする。

このため、セグメントの連結構造１００に地山側Ｚ１又は内空側Ｚ２から荷重が作用した場合には、一対の拡径部２２に互いに離間する方向の荷重が作用する際に、一対の拡径部２２は、雌継手部３５に遊嵌されることで最も効率的に荷重に抵抗できる位置に移動することができる。このため、軸部２１に作用する副次的な二次曲げも軽減させることができる。その結果、雄継手部材２の部材断面を大型化する必要がなく、セグメント１の連結部の縮小化を図ることが可能となる。加えて、セグメント１の製造コストを低減させることも可能となる。

本実施形態によれば、雌継手部３５は、軸部２１を挟んで両側に配置される一対の第１側面３６、３７と、拡径部２２に対向して配置されるとともに一対の第１側面３６、３７に繋がる第２側面３８と、を有し、雄継手部材２は、軸部２１におけるトンネル７の法線方向Ｚの幅寸法Ｍ１が一対の第１側面３６、３７のトンネル７の法線方向Ｚの離間距離Ｌ以下であり、拡径部２２におけるトンネルの軸方向の幅寸法Ｍ２が一対の第１側面３６、３７の離間距離Ｌよりも大きい。

これにより、セグメントの連結構造１００に荷重が作用したとき、軸部２１の両端部に形成される一対の拡径部２２を雌継手部３５に対して滑動させ易くすることができるとともに、拡径部２２の抜け出し挙動に確実に抵抗する。このため、軸部２１に作用する二次曲げを更に軽減させるとともに当接面における力の伝達を確実にすることができる。その結果、セグメント１の連結部の更なる縮小化を図ることが可能となる。

本実施形態によれば、拡径部２２は、第２側面３８に対向する周面に湾曲面２２ｃを有し、第２側面３８は、湾曲して形成される湾曲面３８ｃを有し、拡径部２２の湾曲面２２ｃと第２側面３８の湾曲面３８ｃとが滑動可能に当接される。

これにより、セグメントの連結構造１００に荷重が作用したとき、軸部２１の両端部に形成される一対の拡径部２２が雌継手部３５の第２側面３８に沿って滑動し、当接面の曲率に沿って回転挙動を行うことから、当接面に沿った接線方向には応力伝達せず、当接面の垂直方向には応力伝達する。このため、軸部２１に作用する二次曲げを一層軽減させることができる。その結果、セグメント１の連結部の一層の縮小化を図ることが可能となる。

本実施形態によれば、雌継手部３５は、一対の第１側面３６、３７が一様な角度で傾斜して形成され、一対の第１側面３６、３７の離間距離Ｌが、トンネルの周方向Ｙの端部から第２側面３８に向かうにつれて漸次小さくなる。

これにより、セグメントの連結構造１００に荷重が作用したとき、軸部２１の両端部に形成される一対の拡径部２２を雌継手部３５に対して滑動させ、軸部２１を第１側面３６又は第１側面３７に接触させることなく、軸部２１にその延伸方向への引張力Ｐを効率良く作用させることができる。このため、軸部２１に作用する二次曲げを大幅に軽減させることができる。その結果、セグメント１の連結部のより一層の縮小化を図ることが可能となる。

本実施形態によれば、雌継手部３５は、一方の第１側面３６の角度θ１と、他方の第１側面３６の角度θ２とが同じである。

これにより、セグメントの連結構造１００に地山側Ｚ１から荷重が作用したときの拡径部２２の雌継手部３５に対する滑動量と、内空側Ｚ２から荷重が作用したときの拡径部２２の雌継手部３５に対する滑動量と、がほぼ同じとなる。このため、トンネルに作用する正曲げモーメント（トンネル内空側が引張、トンネル地山側が圧縮する挙動）および負曲げモーメント（正曲げモーメントの逆向き挙動）の双方に対応することが可能となり、セグメントを現場で組み立てる際における現場判断で、組み立て位置の変更に伴う継手の作用荷重方向が変わる場合の対応が可能になること、もしくは地下水圧の変動等によってトンネル供用時における継手に作用する荷重方向が変動する場合への対応が可能となる。また、一方の第１側面３６の角度θ１と、他方の第１側面３７の角度θ２とが同じであるため、一対の第１側面３６、３７の製作管理が容易となる。このため、セグメント１の製作作業を効率良く行うことができる。

本実施形態によれば、主桁板３は、トンネルの軸方向の内側の主桁板内面３ｂにおける雌継手部３５が形成される領域に裏当て板３９が設けられる。

これにより、セグメントの連結構造１００に荷重が作用したとき、雄継手部材２に接触される雌継手部３５がトンネル７の法線方向Ｚに広がる挙動を裏当て板３９により抑制することができる。このため、より大きな引張力に対して抵抗することができ、セグメント１の連結部の高強度化を図ることが可能となる。

また、本実施形態によれば、裏当て板３９が設けられることにより、鋼殻６の内部６ａに打設される中詰めコンクリートがセグメント１の外側に漏出するのを防ぐことが可能となる。また、本実施形態によれば、裏当て板３９が設けられることにより、地山側Ｚ１から発生する漏水等がセグメント１の内部に流入するのを防止することが可能となる。

本実施形態によれば、主桁板３は、雌継手部３５のトンネル７の法線方向Ｚの両側に嵌合凸部３１ａと、嵌合受部３２ａを有する。これにより、トンネル７の軸方向Ｘに互いに隣接する嵌合凸部３１ａと嵌合受部３２ａとが互いに篏合される相互作用によって、継手に作用する荷重を分担して伝達することができる。このため、雌継手部３５と雄継手部材２とを縮小化できる。その結果、セグメント１の連結部のより一層の縮小化を図ることが可能となる。加えて、嵌合凸部３１ａと嵌合受部３２ａとの相互作用によって、トンネル７の軸方向Ｘに隣接するセグメント１との一体性を向上させることができる。この作用効果は、トンネル７の軸方向Ｘに互いに隣接するセグメントリング７０に設けられる継手の位置が、トンネル７の軸方向Ｘで異なる位置に配置される千鳥配置の場合は特に発揮され、継手に隣接するセグメントリング７０に設けられた嵌合凸部３１ａと嵌合受部３２ａが継手に作用する荷重を分担する、いわゆる添接効果を発揮するため、継手周辺の一体性を向上させる効果が顕著に現れる。

本実施形態によれば、一対の主桁板３と、一対の継手板４と、スキンプレート５と、を備える。これにより、セグメント１の剛性を更に向上させることができる。

本実施形態によれば、複数連結されることでトンネル７が構築されるセグメント１であって、トンネル７の軸方向Ｘの両端部に配置される一対の主桁板３を備え、主桁板３は、トンネル７の周方向Ｙの端部に形成される雌継手部３５を有し、雌継手部３５は、トンネル７の周方向Ｙに隣接する他のセグメント１と連結するための雄継手部材２の軸部２１の両端部に形成される拡径部２２が遊嵌される形状に形成される。

これにより、セグメントの連結構造１００に荷重が作用したとき、雄継手部材２が雌継手部３５に対して揺動し、軸部２１の両端部に形成される一対の拡径部２２が雌継手部３５に対して滑動させることができる。このため、軸部２１にその延伸方向への引張力Ｐを作用させることができ、軸部２１に作用する二次曲げを軽減させることができる。その結果、雄継手部材２の部材断面を大型化する必要がなく、セグメント１の連結部の縮小化を図ることが可能となる。

本実施形態によれば、トンネル７の周方向Ｙに隣接する複数のセグメント１を連結するための雄継手部材２であって、軸部２１と、軸部２１の両端部に形成される一対の拡径部２２と、を有し、拡径部２２は、セグメント１におけるトンネル７の軸方向Ｘの両端部に配置される一対の主桁板３のトンネル７の周方向Ｙの端部３０に形成される雌継手部３５に遊嵌される形状に形成される。

これにより、セグメントの連結構造１００に荷重が作用したとき、一対の拡径部２２は、雌継手部３５に遊嵌される形状に形成することで当接面が滑動することから、軸部２１にその延伸方向への引張力を作用させることができ、かつ軸部２１に作用する二次曲げを軽減させることができる。その結果、雄継手部材２の部材断面を大型化する必要がなく、雄継手部材２の縮小化を図ることが可能となる。

本実施形態によれば、複数連結されることでトンネル７が構築されるセグメントの連結構造１００であって、トンネル７の周方向に隣接する複数のセグメント１と、複数のセグメント１を連結するための雄継手部材２と、を備え、セグメント１は、トンネル７の軸方向Ｘの両端部に配置される一対の主桁板３を備え、主桁板３は、トンネル７の周方向Ｙの端部に形成される雌継手部３５を有し、雄継手部材２は、軸部２１と、軸部２１の両端部に形成される一対の拡径部２２と、を有し、一方の拡径部２２は、一のセグメント１における雌継手部３５に遊嵌され、他方の拡径部２２は、他のセグメント１における雌継手部３５に遊嵌される。

これにより、セグメントの連結構造１００に荷重が作用したとき、トンネルの周方向Ｙに隣接する複数のセグメント１、１同士を連結する雄継手部材２が雌継手部３５に遊嵌される形状に形成することで当接面が滑動して連結されることから、雄継手部材２の軸部２１にその延伸方向への引張力を作用させることができかつ、軸部２１に作用する二次曲げを軽減させることができる。その結果、雄継手部材２の部材断面を大型化する必要がなく、雄継手部材２の縮小化を図ることが可能となるとともに、雌継手部３５の応力負荷を軽減し、セグメント１の主桁板３の縮小化を図ることが可能となる。さらには連結部の応力負荷と主桁の応力負荷の均一化が図られ、トンネル覆工の構造合理化を図ることが可能となる。

次に、セグメントの連結構造１００の第２例について説明する。以下、共通する部分については、共通する参照符号を付し、重複する説明は省略する。

雄継手部材２は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、一方の拡径部２２に挿通される挿通部２３を有し、挿通部２３を中心に図１１（ａ）中矢印Ｒ方向に揺動可能である。挿通部２３は、裏当て板３９に貫通され、例えば、ボルト等が用いられる。拡径部２２には、貫通孔２４が形成され、貫通孔２４の内面はねじ切りされて形成される。拡径部２２は、貫通孔２４にボルト等の挿通部２３が螺合される。

本実施形態によれば、雄継手部材２は、一方の拡径部２２に挿通される挿通部２３を有し、挿通部２３を中心に揺動可能である。

これにより、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、セグメントの連結構造１００に地山側Ｚ１又は内空側Ｚ２から荷重が作用したとき、一方の拡径部２２に挿通される挿通部２３を中心に雄継手部材２が揺動し、一対の拡径部２２を雌継手部３５に対してそれぞれ滑動させることができる。このため、一対の拡径部２２を雌継手部３５に対して安定して滑動させることができる。

次に、セグメントの連結構造１００の第３例について説明する。

雄継手部材２は、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、周面２ｃの軸方向Ｘの内側Ｂが面取りされて形成される面取り部２５を有する。面取り部２５は、軸部２１の周面２ｃが法線方向Ｚの両側で面取りされる。面取り部２５は、拡径部２２の周面２ｃの軸部２１側の一部が面取りされる。なお、面取り部２５は、拡径部２２の周面２ｃの軸方向Ｘの内側Ｂの全部が面取りされてもよい。面取り部２５は、例えばグラインダー等の切削装置等を用いて形成することができる。面取り部２５は、例えば鋳造等によっても形成することができる。

雌継手部３５は、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、軸方向Ｘの外側Ａが面取りされて形成される面取り部１３５を有する。面取り部１３５は、第１側面３６、３７の軸方向Ｘの外側Ａの全部が面取りされる。面取り部１３５は、第２側面３８の第１側面３６、３７側の一部が面取りされる。なお、面取り部１３５は、第２側面３８の軸方向Ｘの外側Ａの全部が面取りされてもよい。面取り部１３５は、例えばグラインダー等の切削装置等を用いて形成することができる。

本実施形態によれば、図１５（ａ）に示すように、雄継手部材２は、トンネル７の軸方向Ｘの内側Ｂが面取りされて形成される面取り部２５を有する。これにより、図１５（ｂ）に示すように、雄継手部材２の面取り部２５を雌継手部３５に接触させながら取り付けることができる。このため、雄継手部材２と雌継手部３５との取り付けを容易に行うことができ、セグメント１の連結作業を効率良く行うことが可能となる。

本実施形態によれば、雌継手部３５は、トンネル７の軸方向Ｘの外側Ａが面取りされて形成される面取り部１３５を有する。これにより、雌継手部３５の面取り部１３５を雄継手部材２に接触させながら取り付けることができる。このため、雄継手部材２と雌継手部３５との取り付けを容易に行うことができ、セグメント１の連結作業を効率良く行うことが可能となる。

本実施形態によれば、雄継手部材２は、周面２ｃのトンネル７の軸方向Ｘの内側Ｂが面取りされて形成される面取り部２５を有し、雌継手部３５は、トンネル７の軸方向Ｘの外側Ａが面取りされて形成される面取り部１３５を有する。これにより、雄継手部材２の面取り部２５を、雌継手部３５の面取り部１３５に接触させながら取り付けることができる。このため、トンネルの建設現場において、セグメント１を周方向Ｙに隣接する、既に組み立て終わった他のセグメント１に位置合わせを行う際に、セグメント１が所定の位置よりもずれた場合においても、セグメント１の位置を再調整する手間を掛けずに雄継手部材２と雌継手部３５との取り付けを更に容易に行うことができ、セグメント１の連結作業を更に効率良く行うことが可能となる。

次に、セグメントの連結構造１００の第４例について説明する。

一対の第１側面３６、３７は、図１６（ａ）に示すように、法線方向Ｚで互いに離間して配置される。一対の第１側面３６、３７の法線方向Ｚの離間距離Ｌは、主桁板３の端部３０から第２側面３８に向かうにつれて漸次小さくなる。

一方の第１側面３６は、軸方向Ｘから見て、一様な角度θ１で傾斜して平坦状に形成される。他方の第１側面３７は、軸方向Ｘから見て、一様な角度θ２で傾斜して平坦状に形成される。角度θ１と角度θ２は、互いに異なる角度とされており、角度θ１が角度θ２よりも大きい。

次に角度θ１および角度θ２の異なる組み合わせとして、セグメントの連結構造１００の第５例について説明する。

一対の第１側面３６、３７は、図１６（ｂ）に示すように、法線方向Ｚで互いに離間して配置される。一対の第１側面３６、３７の法線方向Ｚの離間距離Ｌは、主桁板３の周方向Ｙの端部３０から第２側面３８に向かうにつれて漸次小さくなる。

一方の第１側面３６は、軸方向Ｘから見て、一様な角度θ１で傾斜して平坦状に形成される。他方の第１側面３７は、軸方向Ｘから見て、一様な角度θ２で傾斜して平坦状に形成される。角度θ１と角度θ２は、互いに異なる角度とされており、角度θ１が角度θ２よりも小さい。

次に角度θ１および角度θ２の異なる組み合わせとして、セグメントの連結構造１００の第６例について説明する。

一対の第１側面３６、３７は、図１７（ａ）に示すように、法線方向Ｚで互いに離間して配置される。一対の第１側面３６、３７の法線方向Ｚの離間距離Ｌは、主桁板３の周方向Ｙの端部３０から第２側面３８に向かうにつれて漸次小さくなる。

一方の第１側面３６は、軸方向Ｘから見て、一様な角度θ１で傾斜して平坦状に形成される。他方の第１側面３７は、軸方向Ｘから見て、角度θ２が直角となり、平坦状に形成される。角度θ１と角度θ２は、互いに異なる角度とされており、角度θ１が角度θ２よりも小さい。

次に角度θ１および角度θ２の異なる組み合わせとして、セグメントの連結構造１００の第７例について説明する。

一対の第１側面３６、３７は、図１７（ｂ）に示すように、法線方向Ｚで互いに離間して配置される。一対の第１側面３６、３７の軸方向Ｘの離間距離Ｌは、主桁板３の周方向Ｙの端部３０から第２側面３８に向かうにつれて漸次小さくなる。

一方の第１側面３６は、軸方向Ｘから見て、角度θ１が直角となり、平坦状に形成される。他方の第１側面３７は、軸方向Ｘから見て、一様な角度θ２で傾斜されて形成され、平坦状に形成される。角度θ１と角度θ２は、互いに異なる角度とされており、角度θ１が角度θ２よりも小さい。

次に角度θ１および角度θ２の異なる組み合わせとして、セグメントの連結構造１００の第８例について説明する。

一対の第１側面３６、３７は、図１７（ｃ）に示すように、法線方向Ｚで互いに離間して平行に配置される。このとき、一方の第１側面３６は、軸方向Ｘから見て、角度θ１が直角となり、平坦状に形成される。他方の第１側面３７は、軸方向Ｘから見て、角度θ２が直角となり、一様な角度θ１で傾斜して平坦状に形成される。

以上の実施形態によれば、継手に作用する外力の向きや大きさに応じて雌継手部３５の加工形状を最小の大きさにすることができる。このため、セグメント１の製造コストの低減化を図ることが可能となる。

次に、セグメントの連結構造１００の第９例について説明する。

セグメント１は、図１８に示すように、スキンプレート５が省略され、一対の主桁板３と、一対の継手板４と、を備える。セグメント１は、一対の主桁板３及び一対の継手板４に取り囲まれることで、中詰めコンクリートが内部６ａに充填される鋼殻６が形成される。

本実施形態によれば、スキンプレート５が省略される。スキンプレート５が省略されたとしても、継手の連結部は主桁板３に形成されるため、連結部の性能や機能が損なわれることはない。主桁板３の発生応力は、連結部で雄継手部材２を介してトンネルの周方向Ｙに隣接するセグメント１の主桁板３へと伝達される。これにより、セグメント１の製造コストの低減化を図ることが可能となる。

本実施形態によれば、一対の主桁板３と、一対の継手板４と、を備える。これにより、セグメント１の剛性を向上させることができ、中詰めコンクリートを４辺から拘束する効果が発揮されセグメント１の耐荷性能が向上する。

次に、セグメントの連結構造１００の第１０例について説明する。

セグメント１は、図１９に示すように、一対の継手板４とスキンプレート５とが省略され、一対の主桁板３を備える。セグメント１は、一対の主桁板３に挟まれることで、中詰めコンクリートが内部６ａに充填される鋼殻６が形成される。

本実施形態によれば、一対の継手板４とスキンプレート５とが省略される。継手板４とスキンプレート５とが省略されたとしても、継手の連結部は主桁板３に形成されるため、連結部の性能や機能が損なわれることはない。主桁板３の発生応力は、連結部で雄継手部材２を介してトンネル７の周方向Ｙに隣接するセグメント１の主桁板３へと伝達される。これにより、セグメント１の製造コストのより一層の更なる低減化を図ることが可能となる。

本実施形態によれば、一対の主桁板３を備える。これにより、中詰めコンクリートを主桁板３で補強する効果が発揮され、セグメントの耐荷性能が向上する。

以上、この発明の実施形態のいくつかを説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。また、これらの実施形態の各例は、適宜組み合わせて実施することが可能である。さらに、この発明は、上記いくつかの実施形態の各例の他、様々な新規な形態で実施することができる。したがって、上記いくつかの実施形態の各例のそれぞれは、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更が可能である。このような新規な形態や変形は、この発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明、及び特許請求の範囲に記載された発明の均等物の範囲に含まれる。

１００ ：セグメントの連結構造
１ ：セグメント
２ ：雄継手部材
２ａ ：雄継手外面
２ｂ ：雄継手内面
２ｃ ：周面
２１ ：軸部
２２ ：拡径部
２２ｃ ：湾曲面
２３ ：挿通部
２４ ：貫通孔
２５ ：面取り部
３ ：主桁板
３ａ ：主桁板外面
３ｂ ：主桁板内面
３３ ：一端側主桁板
３４ ：他端側主桁板
３５ ：雌継手部
３６ ：第１側面
３７ ：第１側面
３８ ：第２側面
３８ｃ ：湾曲面
１３５ ：面取り部
３９ ：裏当て板
４ ：継手板
５ ：スキンプレート
６ ：鋼殻
６ａ ：内部
８ ：接続部材
８１ ：第１接続部
８２ ：第２接続部
７ ：トンネル
７０ ：セグメントリング
Ａ ：外側
Ｂ ：内側
Ｌ ：離間距離
Ｍ１ ：幅寸法
Ｍ２ ：幅寸法
Ｘ ：軸方向
Ｙ ：周方向
Ｚ ：法線方向

Claims (8)

1. 複数連結されることでトンネルが構築されるセグメントであって、
   トンネルの軸方向の両端部に配置される一対の主桁板と、
   トンネルの周方向に隣接する他のセグメントと連結するための雄継手部材と、を備え、
   前記主桁板は、トンネルの周方向の端部に形成される雌継手部を有し、
   前記雄継手部材は、
   軸部と、
   前記軸部の両端部に形成される一対の拡径部と、を有し、
   一方の前記拡径部は、前記雌継手部に遊嵌され、
   他方の前記拡径部は、他の前記セグメントにおける前記雌継手部に遊嵌され、
   前記雌継手部と他の前記セグメントにおける前記雌継手部とは、
   前記軸部を挟んで両側に一様な角度で傾斜される一対の第１側面と、
   前記拡径部に対向して配置されるとともに一対の前記第１側面に繋がる第２側面と、を有し、
   一対の前記第１側面の離間距離がトンネルの周方向の端部から前記第２側面に向かうにつれて漸次小さくなり、
   前記拡径部は、前記第２側面に対向する周面に湾曲面を有し、
   前記第２側面は、前記拡径部を挟むように両側に湾曲して形成される湾曲面を有し、
   前記拡径部の湾曲面は、前記第２側面の湾曲面に沿って滑動可能に当接され、
   前記雌継手部と他の前記セグメントにおける前記雌継手部とに一対の前記拡径部が遊嵌されたとき、前記雌継手部の前記第１側面と他の前記セグメントにおける前記雌継手部の前記第１側面は、前記軸部と離間されること
   を特徴とするセグメント。
2. 前記雄継手部材は、
   前記軸部におけるトンネルの法線方向の幅寸法が一対の前記第１側面の離間距離以下であり、
   前記拡径部におけるトンネルの法線方向の幅寸法が一対の前記第１側面の離間距離よりも大きいこと
   を特徴とする請求項１記載のセグメント。
3. 前記雌継手部は、一方の前記第１側面の角度と、他方の前記第１側面の角度とが同じであること
   を特徴とする請求項１又は２記載のセグメント。
4. 前記主桁板は、トンネルの軸方向の内側の主桁板内面における前記雌継手部が形成される領域に裏当て板が設けられ、
   前記雄継手部材は、前記拡径部に挿通される挿通部を有し、前記挿通部を中心に揺動可能であり、
   前記挿通部は、前記裏当て板に貫通され、一対の前記拡径部のうちの一方の前記拡径部にのみ有すること
   を特徴とする請求項１～３の何れか１項記載のセグメント。
5. 前記雄継手部材は、トンネルの軸方向の内側が面取りされること
   を特徴とする請求項１～４の何れか１項記載のセグメント。
6. 前記雌継手部は、トンネルの軸方向の外側が面取りされること
   を特徴とする請求項１～５の何れか１項記載のセグメント。
7. 前記主桁板には、前記雌継手部のトンネルの法線方向の両側に、トンネルの周方向に延設される嵌合凸部と嵌合受部が設けられること
   を特徴とする請求項１～６の何れか１項記載のセグメント。
8. 複数連結されることでトンネルが構築されるセグメントの連結構造であって、
   トンネルの周方向に隣接する複数のセグメントと、
   複数の前記セグメントを連結するための雄継手部材と、を備え、
   前記セグメントは、トンネルの軸方向の両端部に配置される一対の主桁板を備え、
   前記主桁板は、トンネルの周方向の端部に形成される雌継手部を有し、
   前記雄継手部材は、軸部と、前記軸部の両端部に形成される一対の拡径部と、を有し、
   一方の前記拡径部は、一の前記セグメントにおける前記雌継手部に遊嵌され、
   他方の前記拡径部は、他の前記セグメントにおける前記雌継手部に遊嵌され、
   一の前記セグメントにおける前記雌継手部と他の前記セグメントにおける前記雌継手部とは、
   前記軸部を挟んで両側に一様な角度で傾斜される一対の第１側面と、
   前記拡径部に対向して配置されるとともに一対の前記第１側面に繋がる第２側面と、を有し、
   一対の前記第１側面の離間距離がトンネルの周方向の端部から前記第２側面に向かうにつれて漸次小さくなり、
   前記拡径部は、前記第２側面に対向する周面に湾曲面を有し、
   前記第２側面は、前記拡径部を挟むように両側に湾曲して形成される湾曲面を有し、
   前記拡径部の湾曲面は、前記第２側面の湾曲面に沿って滑動可能に当接され、
   一の前記セグメントにおける前記雌継手部と他の前記セグメントにおける前記雌継手部とに一対の前記拡径部が遊嵌されたとき、一の前記セグメントにおける前記雌継手部の前記第１側面と他の前記セグメントにおける前記雌継手部の前記第１側面は、前記軸部と離間されること
   を特徴とするセグメントの連結構造。

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