JPH089276Y2 - 矩形セグメント - Google Patents
矩形セグメントInfo
- Publication number
- JPH089276Y2 JPH089276Y2 JP1991024838U JP2483891U JPH089276Y2 JP H089276 Y2 JPH089276 Y2 JP H089276Y2 JP 1991024838 U JP1991024838 U JP 1991024838U JP 2483891 U JP2483891 U JP 2483891U JP H089276 Y2 JPH089276 Y2 JP H089276Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- segment
- plate portion
- curvature
- rectangular
- radius
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、地中にトンネルを構築
する際に使用される矩形セグメントに関する。
する際に使用される矩形セグメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から用いられてきたシールドトンネ
ルのセグメントには、その断面形状は円形が最も多く、
稀に馬蹄形、矩形または複合円形等のものがあり、設計
条件、地盤条件、環境条件等により適宜選択し、適応性
のある断面形状を選定して施工してきた。
ルのセグメントには、その断面形状は円形が最も多く、
稀に馬蹄形、矩形または複合円形等のものがあり、設計
条件、地盤条件、環境条件等により適宜選択し、適応性
のある断面形状を選定して施工してきた。
【０００３】最近では、地下空間の有効利用を目的とし
て矩形断面トンネルの開発および施工が行われている。
この矩形断面トンネルの施工においては、図３に示すよ
うなセグメントが用いられている。図において、Ａは隅
部セグメントピース、Ｂは側版部のセグメントピース、
Ｃは頂版部のセグメントピース、Ｄは底版部のセグメン
トピースと呼ばれている。特に隅部セグメントピースＡ
の内側辺Ｅはハンチとも呼ばれ、応力集中に抗する手段
の１つとして、水平方向と垂直方向との交差部内側に補
強用傾斜部が設けられている。
て矩形断面トンネルの開発および施工が行われている。
この矩形断面トンネルの施工においては、図３に示すよ
うなセグメントが用いられている。図において、Ａは隅
部セグメントピース、Ｂは側版部のセグメントピース、
Ｃは頂版部のセグメントピース、Ｄは底版部のセグメン
トピースと呼ばれている。特に隅部セグメントピースＡ
の内側辺Ｅはハンチとも呼ばれ、応力集中に抗する手段
の１つとして、水平方向と垂直方向との交差部内側に補
強用傾斜部が設けられている。
【０００４】これらの各セグメントピースにおいて、隅
部セグメントピースＡの長手側から短手側を同一方向へ
向くように４隅へ配設し、側版部Ｂおよび頂版部Ｃもし
くは底版部Ｄをそれぞれ配設して組上げ構築していた。
ここで、頂版部Ｃと底版部Ｄとは略同一のセグメントピ
ースであって、実質上はＡ，Ｂ，Ｃの３種を用いて構築
するのが通例であった。そして、次に配置する隅部セグ
メントピースＡの長手側から短手側の方向を逆の同一方
向に向け、力の集中方向を分散させるように組立ててい
た。
部セグメントピースＡの長手側から短手側を同一方向へ
向くように４隅へ配設し、側版部Ｂおよび頂版部Ｃもし
くは底版部Ｄをそれぞれ配設して組上げ構築していた。
ここで、頂版部Ｃと底版部Ｄとは略同一のセグメントピ
ースであって、実質上はＡ，Ｂ，Ｃの３種を用いて構築
するのが通例であった。そして、次に配置する隅部セグ
メントピースＡの長手側から短手側の方向を逆の同一方
向に向け、力の集中方向を分散させるように組立ててい
た。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各セグメントピースでは直線的構成になるため、土圧、
水圧等の外力により部材には大きな曲げモーメントが生
じ、この大きな曲げモーメントや軸力に対抗するため
に、各セグメントピースの厚さを十分にとらなければな
らず、各セグメントピースをコンクリートによって製造
すると、鉄筋等を多く必要とするため、材料費および運
搬重量等が増大し、安全性や組立能率や経済性に問題が
あった。
各セグメントピースでは直線的構成になるため、土圧、
水圧等の外力により部材には大きな曲げモーメントが生
じ、この大きな曲げモーメントや軸力に対抗するため
に、各セグメントピースの厚さを十分にとらなければな
らず、各セグメントピースをコンクリートによって製造
すると、鉄筋等を多く必要とするため、材料費および運
搬重量等が増大し、安全性や組立能率や経済性に問題が
あった。
【０００６】本考案は、斯かる課題を解決するために成
されたものであって、その目的とするところは、シール
ドトンネルにおいて、矩形断面の占有面積や占有幅の有
利性を活かし、製作、運搬、組立等の作業性を考慮して
厚さを薄型化しても力学的に十分たえ得る簡単な矩形セ
グメントを提供することにある。
されたものであって、その目的とするところは、シール
ドトンネルにおいて、矩形断面の占有面積や占有幅の有
利性を活かし、製作、運搬、組立等の作業性を考慮して
厚さを薄型化しても力学的に十分たえ得る簡単な矩形セ
グメントを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本考案は、断面が隅部、側版部、頂版部、底版部か
ら成る略矩形状のシールドトンネルを構築する矩形セグ
メントにおいて、小なる同一の曲率半径を有し少なくと
も矩形断面の隅部を形成するセグメントピースと、大な
る曲率半径であって矩形断面の側版部、頂版部、底版部
を形成するセグメントピースから成り、これらの各セグ
メントピースは同一厚さの弓形状に形成されていること
を特徴とする。
め、本考案は、断面が隅部、側版部、頂版部、底版部か
ら成る略矩形状のシールドトンネルを構築する矩形セグ
メントにおいて、小なる同一の曲率半径を有し少なくと
も矩形断面の隅部を形成するセグメントピースと、大な
る曲率半径であって矩形断面の側版部、頂版部、底版部
を形成するセグメントピースから成り、これらの各セグ
メントピースは同一厚さの弓形状に形成されていること
を特徴とする。
【０００８】また、本考案は、前記の矩形セグメントに
おいて、隣接する各セグメントピース間の接続面の延長
線が、各セグメントピースの曲率中心を通ることを特徴
とする。
おいて、隣接する各セグメントピース間の接続面の延長
線が、各セグメントピースの曲率中心を通ることを特徴
とする。
【０００９】
【作用】前記構成により、本考案の矩形セグメントは、
その外形形状が弓状形となるアーチ構造としたので、力
学的強度が増大し断面諸量を低減することが可能となる
と共に、弓形状をなすセグメントピースの多くが同一の
曲率半径で同一厚さであることから、形状的な簡素化が
図られ、かつ各セグメントピース間に作用する外力を確
実に分散させることができる。
その外形形状が弓状形となるアーチ構造としたので、力
学的強度が増大し断面諸量を低減することが可能となる
と共に、弓形状をなすセグメントピースの多くが同一の
曲率半径で同一厚さであることから、形状的な簡素化が
図られ、かつ各セグメントピース間に作用する外力を確
実に分散させることができる。
【００１０】
【実施例】以下、図１および図２に基づき本考案の好ま
しい実施例を説明する。図１はセグメントの断面図で、
図２はその上面図である。セグメント１は、大なる曲率
半径Ｒの円弧状に形成されたセグメントピース１ｂと、
大なる曲率半径Ｒの部分と小なる同一の曲率半径ｒの隅
部を持つセグメントピース１ａと、大なる曲率半径Ｒの
部分を持ち、シールドトンネル切羽側より坑口側へ向っ
てセグメント幅が直線的に小さく形成される片テーパの
くさび形セグメントピース１ｄと、大なる曲率半径Ｒの
部分を持ち、シールドトンネル切羽側より坑口側へ向っ
てセグメント幅が直線的に大きく形成されるセグメント
ピース１ｃより構成されている。そして、これらの各セ
グメントピース１ａ〜１ｄは同一厚さＴの弓形状に形成
されている。なお、くさび形セグメントピース１ｄは、
必ずしも片テーパでなくて両テーパでも良く、更にセグ
メント内側より外側に向かって挿入するいわゆるテーパ
セグメントでも良い。
しい実施例を説明する。図１はセグメントの断面図で、
図２はその上面図である。セグメント１は、大なる曲率
半径Ｒの円弧状に形成されたセグメントピース１ｂと、
大なる曲率半径Ｒの部分と小なる同一の曲率半径ｒの隅
部を持つセグメントピース１ａと、大なる曲率半径Ｒの
部分を持ち、シールドトンネル切羽側より坑口側へ向っ
てセグメント幅が直線的に小さく形成される片テーパの
くさび形セグメントピース１ｄと、大なる曲率半径Ｒの
部分を持ち、シールドトンネル切羽側より坑口側へ向っ
てセグメント幅が直線的に大きく形成されるセグメント
ピース１ｃより構成されている。そして、これらの各セ
グメントピース１ａ〜１ｄは同一厚さＴの弓形状に形成
されている。なお、くさび形セグメントピース１ｄは、
必ずしも片テーパでなくて両テーパでも良く、更にセグ
メント内側より外側に向かって挿入するいわゆるテーパ
セグメントでも良い。
【００１１】換言すると、このセグメント１は、側版
部、頂版部および底版部が大なる曲率半径Ｒ、同一厚さ
Ｔの弓形状に形成され、隅部（１ａ）は小なる同一の曲
率半径ｒに形成されている。すなわち、右側版部のセグ
メントピース１ｂは点Ｍを中心として曲率半径Ｒ、厚さ
Ｔの弓形状に形成され、さらに頂版部および底版部はそ
れぞれ点ＮおよびＮ′を中心として曲率半径Ｒ、厚さＴ
の弓形状に形成されている。
部、頂版部および底版部が大なる曲率半径Ｒ、同一厚さ
Ｔの弓形状に形成され、隅部（１ａ）は小なる同一の曲
率半径ｒに形成されている。すなわち、右側版部のセグ
メントピース１ｂは点Ｍを中心として曲率半径Ｒ、厚さ
Ｔの弓形状に形成され、さらに頂版部および底版部はそ
れぞれ点ＮおよびＮ′を中心として曲率半径Ｒ、厚さＴ
の弓形状に形成されている。
【００１２】また、４ケ所の隅部（１ａ）を構成するセ
グメントピース１ａは、点Ｍ，Ｍ′又はＮ，Ｎ′を中心
とする大なる曲率半径Ｒで、厚さＴを有し、中心角
θM ，θM ′又はθN ，θN ′の弓形状と、点Ｏを中心
とする小なる曲率半径ｒで厚さＴを有し、中心角θO の
円弧状によって構成されている。この小なる曲率半径ｒ
の中心Ｏは、大なる曲率半径の中心角θM ，θM ′，θ
N ，θN ′との交点であり、この場合θN ＝θN ′，θ
M ＝θM ′である。そして、これらの各セグメントピー
ス１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの隣接する接続面の延長線
は、何れも弓形状の中心点Ｍ、Ｍ′、Ｎ、Ｎ′を通るよ
うになっている。
グメントピース１ａは、点Ｍ，Ｍ′又はＮ，Ｎ′を中心
とする大なる曲率半径Ｒで、厚さＴを有し、中心角
θM ，θM ′又はθN ，θN ′の弓形状と、点Ｏを中心
とする小なる曲率半径ｒで厚さＴを有し、中心角θO の
円弧状によって構成されている。この小なる曲率半径ｒ
の中心Ｏは、大なる曲率半径の中心角θM ，θM ′，θ
N ，θN ′との交点であり、この場合θN ＝θN ′，θ
M ＝θM ′である。そして、これらの各セグメントピー
ス１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの隣接する接続面の延長線
は、何れも弓形状の中心点Ｍ、Ｍ′、Ｎ、Ｎ′を通るよ
うになっている。
【００１３】組立に際し、セグメントピース１ａを４個
宛、また、セグメントピース１ｂを２個及びセグメント
ピース１ｃと１ｄをそれぞれ１個の合計８個を組合せる
ことによって、１組のセグメントが構成される。なお、
略矩形状をなすセグメントの側版部、頂版部および底版
部を、大なる同一の曲率半径Ｒで形成してもよいし、ま
た、これらを夫々異なった曲率半径で形成してもよい。
宛、また、セグメントピース１ｂを２個及びセグメント
ピース１ｃと１ｄをそれぞれ１個の合計８個を組合せる
ことによって、１組のセグメントが構成される。なお、
略矩形状をなすセグメントの側版部、頂版部および底版
部を、大なる同一の曲率半径Ｒで形成してもよいし、ま
た、これらを夫々異なった曲率半径で形成してもよい。
【００１４】以上説明したように、本セグメントはいず
れも大なる曲率半径Ｒ及び小なる同一の曲率半径ｒを有
するとともに、同一厚さＴの弓形状セグメントに形成し
たことにより、土中で作用する土や水圧による外力をア
ーチ構造の力学的特性によって対抗することができる。
れも大なる曲率半径Ｒ及び小なる同一の曲率半径ｒを有
するとともに、同一厚さＴの弓形状セグメントに形成し
たことにより、土中で作用する土や水圧による外力をア
ーチ構造の力学的特性によって対抗することができる。
【００１５】即ち、土や水圧によりセグメントに発生す
る内部応力、例えば曲げモーメントや軸力等について、
従来の直線形矩形セグメントに比して特に曲げモーメン
トを小さくできることにより、従来に比してセグメント
の厚さＴをより薄くすることが可能となり、運搬、組立
等の作業性も向上する。
る内部応力、例えば曲げモーメントや軸力等について、
従来の直線形矩形セグメントに比して特に曲げモーメン
トを小さくできることにより、従来に比してセグメント
の厚さＴをより薄くすることが可能となり、運搬、組立
等の作業性も向上する。
【００１６】また、セグメント全体を異なる曲率半径Ｒ
とｒとの弧で構成した弓形状となるため、アーチ構造の
力学的特性を十分に利用でき、セグメント厚さＴをより
薄くすることが可能となり、あるいは鉄筋量を軽減する
ことができ、経済的に有利である。
とｒとの弧で構成した弓形状となるため、アーチ構造の
力学的特性を十分に利用でき、セグメント厚さＴをより
薄くすることが可能となり、あるいは鉄筋量を軽減する
ことができ、経済的に有利である。
【００１７】更に、上述したセグメントは、全体的な断
面形状は矩形でありながら、各セグメントは曲率を持つ
弧状ないしは円弧状であるため、かつ隣接する各セグメ
ントピース間の接続面の延長線が、各セグメントピース
の曲率中心を通るよう形成することにより、セグメント
の外側から土圧や水圧等が作用しても、隣接するセグメ
ントピースがアーチ作用により相互に噛み合うために内
側に崩壊することはなく、安全性も極めて高いものとな
る。
面形状は矩形でありながら、各セグメントは曲率を持つ
弧状ないしは円弧状であるため、かつ隣接する各セグメ
ントピース間の接続面の延長線が、各セグメントピース
の曲率中心を通るよう形成することにより、セグメント
の外側から土圧や水圧等が作用しても、隣接するセグメ
ントピースがアーチ作用により相互に噛み合うために内
側に崩壊することはなく、安全性も極めて高いものとな
る。
【００１８】
【考案の効果】以上説明したように、本考案は、断面が
隅部、側版部、頂版部、底版部から成る略矩形状のシー
ルドトンネルを構築する矩形セグメントにおいて、隅
部、側版部、頂版部、底版部のセグメントピースを２種
類の曲率半径、即ち、各隅部は小なる同一の曲率半径ｒ
を有し、側版部、頂版部、底版部は大なる曲率半径Ｒを
有し、かつ同一の厚みＴを有する弓形状であって全体的
には略矩形断面を形成したことにより、また、隣接する
各セグメントピース間の接続面の延長線が、各セグメン
トピースの曲率中心を通ることにより、矩形面積の占有
面積や占有幅を活かし、製作、運搬、組立等の作業性を
考慮して薄型化を可能とし、力学的にも安全性のある簡
素なセグメントとして用いることが可能となる利点があ
る。
隅部、側版部、頂版部、底版部から成る略矩形状のシー
ルドトンネルを構築する矩形セグメントにおいて、隅
部、側版部、頂版部、底版部のセグメントピースを２種
類の曲率半径、即ち、各隅部は小なる同一の曲率半径ｒ
を有し、側版部、頂版部、底版部は大なる曲率半径Ｒを
有し、かつ同一の厚みＴを有する弓形状であって全体的
には略矩形断面を形成したことにより、また、隣接する
各セグメントピース間の接続面の延長線が、各セグメン
トピースの曲率中心を通ることにより、矩形面積の占有
面積や占有幅を活かし、製作、運搬、組立等の作業性を
考慮して薄型化を可能とし、力学的にも安全性のある簡
素なセグメントとして用いることが可能となる利点があ
る。
【図１】本考案に係るセグメントの断面図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】従来例の断面図である。
１ セグメント １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ セグメントピース Ｒ 大なる曲率半径 ｒ 小なる曲率半径 Ｔ 厚さ Ｍ，Ｍ’，Ｎ，Ｎ’ 中心
フロントページの続き (72)考案者 北村 行宏 東京都中央区新川１丁目24番４号 大豊建 設株式会社内 (56)参考文献 実公 昭62−41120（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭62−1339（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (2)
- 【請求項１】 断面が隅部、側版部、頂版部、底版部か
ら成る略矩形状のシールドトンネルを構築する矩形セグ
メントにおいて、小なる同一の曲率半径を有し少なくと
も矩形断面の隅部を形成するセグメントピースと、大な
る曲率半径であって矩形断面の側版部、頂版部、底版部
を形成するセグメントピースから成り、これらの各セグ
メントピースは同一厚さの弓形状に形成されていること
を特徴とする矩形セグメント。 - 【請求項２】 請求項１記載の矩形セグメントにおい
て、隣接する各セグメントピース間の接続面の延長線
が、各セグメントピースの曲率中心を通ることを特徴と
する矩形セグメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991024838U JPH089276Y2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 矩形セグメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991024838U JPH089276Y2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 矩形セグメント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04112996U JPH04112996U (ja) | 1992-10-01 |
| JPH089276Y2 true JPH089276Y2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=31909700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991024838U Expired - Lifetime JPH089276Y2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 矩形セグメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089276Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS621339U (ja) * | 1985-06-18 | 1987-01-07 | ||
| JPS6241120U (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-12 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP1991024838U patent/JPH089276Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04112996U (ja) | 1992-10-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |