JPH0988492A - 可撓セグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地震、地盤の不等沈下が発生した際に、筒状
壁体を屈曲させて崩壊を防ぐ可撓セグメントを安価にす
るとともに組み付け作業の容易化を図る。 【解決手段】 主桁板１４の端部に端面板１５を溶接固
定し、外周側にスキンプレート１６を溶接固定して一対
の枠セグメント１２を構成する。枠セグメント１２同士
の間にて、枠セグメント１２同士の隙間を覆うように、
可撓性を有する可撓板１３を貼り付ける。枠セグメント
１２の内部に、ボルトが挿通される孔部が形成された互
いに重なり合う縦リブを設ける。縦リブの孔部同士を連
通させた状態にて、ボルトを挿通しナットを締結して互
いに締結して組み付けた後、シールドマシンの推力の影
響がなくなったらボルト及びナットによる締結手段の締
結を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、相互に複数接合
することにより掘削穴の軸線方向に筒状壁体を構成する
セグメントに係り、特に、接合箇所に可撓性を持たせる
ことが可能な可撓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
穴の内面側にセグメント（主にコンクリート製あるいは
スチール製）を組み立てて筒状壁体を構築する、いわゆ
るシールド工法が一般的である。ところで、このシール
ド工法において、特に、軟弱地盤中などにトンネルを構
築する場合、地震や地盤の不等沈下などによってその構
築したトンネルが屈折崩壊する恐れがある。このため、
筒状壁体の軸方向へ、適宜可撓性を有するリングを介在
させていた。

【０００３】この種のリングとして、図１７に示すもの
を例にとって説明する。図において、符号１は、可撓リ
ングである。この可撓リング１は、一対の環状に形成さ
れた枠リング２同士の間に、蛇腹状に形成された環状の
止水ゴム３、４が設けられており、さらに内周側には、
空洞が形成された環状のカバーゴム５が設けられてい
る。また、それぞれの枠リング２同士には、両端部にワ
ッシャ等からなる係止部７がボルト８によって取り付け
られた軸方向へ移動可能なバー６が、円周方向へ間隔を
あけて設けられた構造とされている。そして、上記可撓
リング１が設けられた筒状壁体によれば、外力が加わっ
た際に、枠リング２同士の間が、伸縮することにより、
外力が逃がされ、筒状壁体の崩壊が防止されるようにな
っている。また、このとき、枠リング２同士の間に設け
られた蛇腹状の止水ゴム３、４及びカバーゴム５が止水
性を確保しつつ伸縮するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記可撓リ
ング１にあっては、いずれも環状に形成された枠リング
２、止水ゴム３、４、カバーゴム５を、現場において周
方向へ連結して取り付けるものであるので、その接合構
造が複雑化してしまうとともに、可撓リング１の組み立
て作業を行なう場合に、通常のセグメントの組み付け作
業を中断しなければならず、工期の長期化を招いてしま
うという問題があった。また、この可撓リング１の両側
のリングを構成するセグメントとして、可撓リング１の
枠リング２が取り付け可能な特殊な形状に成形されたセ
グメントが必要であった。

【０００５】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、極めて容易に組み立てることができかつ安価な可
撓セグメントを提供することを目的としている。

【０００６】

【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記載の可撓セグメントは、セグメントを周
方向へ接合してなるリングを掘削穴の軸線方向へ連結す
ることにより構成される筒状壁体に設けられ、周方向へ
互いに連結されて可撓性を有するリングを構成する可撓
セグメントであって、軸線方向へそれぞれ他のセグメン
トに接合されて周方向へ沿って互いに隙間をあけた状態
に設置される一対の枠セグメントと、これら枠セグメン
ト同士の間に設けられて前記隙間を塞ぐ可撓性を有する
可撓板とから構成されてなることを特徴としている。請
求項２記載の可撓セグメントは、請求項１記載の可撓セ
グメントにおいて、前記枠セグメント同士が、締結手段
によって予め隙間をあけた状態に締結されてなり、前記
リング間への設置後に締結手段による締結が解除される
ことを特徴としている。

【０００７】請求項３記載の可撓セグメントは、請求項
１または請求項２記載の可撓セグメントにおいて、前記
可撓板が、断面波形に形成されてなることを特徴として
いる。請求項４記載の可撓セグメントは、請求項１〜３
のいずれか１項記載の可撓セグメントにおいて、前記枠
セグメント同士の間に、前記可撓板の外周側を覆う、可
撓性を有する保護板が設けられていることを特徴として
いる。請求項５記載の可撓セグメントは、請求項１〜４
のいずれか１項記載の可撓セグメントにおいて、可撓セ
グメントの端面の全面に、シール板が設けられているこ
とを特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の可撓セグメントの
実施の形態を図によって説明する。図１〜図４におい
て、符号１１は、周方向へ接合させることによりリング
を構成する可撓セグメントである。この可撓セグメント
１１は、一対のスチール製の枠セグメント１２と、これ
ら枠セグメント１２同士の間に設けられた可撓板１３と
から構成されている。枠セグメント１２は、隣り合うセ
グメントと接合される主桁板１４と、これら主桁板１４
の端部に溶接固定された端面板１５と、外周側を覆うよ
うに主桁板１４に溶接固定されたスキンプレート１６と
から概略構成されている。主桁板１４には、隣り合うセ
グメントとのボルト締結用の孔部１７が形成されてお
り、端面板１５には、可撓セグメント１１同士を周方向
へ接合させるためのボルト締結用の孔部１８が形成され
ている。

【０００９】そして、これら枠セグメント１２同士の間
に、前記可撓板１３が、それぞれのスキンプレート１６
の外面側に貼り付けられた状態に設けられている。この
可撓板１３は、例えば、ゴム、薄鋼鈑等の伸縮、変形可
能な可撓性を有する材料から形成されたもので、スキン
プレート１６に、ねじ止め、溶接あるいは接着等の固定
手段によって貼り付けられている。また、この可撓板１
３は、その端部が内周側へ折り返されて、端面板１５の
外面側に形成された切り欠き部１５ａに嵌め込まれた状
態に固定されている。そして、この可撓板１３の折り返
し部分を含んだ端面板１５の外面側全面に、端面板１５
の孔部１８と連通する孔部１９を有するゴム等のシール
板２０が貼り付けられている。

【００１０】枠セグメント１２には、図５及び図６に示
すように、その内部に、ボルト２１が挿通される孔部２
２が形成された互いに重なり合う縦リブ２３が設けられ
ており、これら縦リブ２３は、その孔部２２同士を連通
させた状態にて、孔部２２へ挿通されたボルト２１及び
ナット２４からなる締結手段によって互いに締結される
ようになっている。

【００１１】そして、上記可撓セグメント１１を組み込
む場合は、前記縦リブ２３をボルト２１・ナット２４に
よって締結した状態にて、通常の組み付け作業、つま
り、シールドマシンによって地盤を掘削しながら、通常
のセグメントと同様にリング間及びセグメント間をボル
ト・ナットによって締結する。その後、ジャッキ推力が
低減したら、縦リブ２３同士を締結させていたボルト２
１・ナット２４を緩める。このようにすると、可撓セグ
メント１１を構成する枠セグメント１２同士が縦リブ２
３の孔部２２とボルト２１とのクリアランス分にて近接
離間可能な状態となる。即ち、これら可撓セグメント１
１によって 、それぞれ枠セグメント１２同士の間が可
撓板１３によって連結された状態のリングが構成され
る。

【００１２】そして、上記構造の可撓セグメント１１を
周方向へ連結したリングを有する筒状壁体によれば地
震、地盤の不等沈下等によって筒状壁体に軸線方向と交
差する方向から筒状壁体を屈曲させようとする外力が加
わると、屈曲方向内方側において、筒状壁体の内周側に
て可撓セグメント１１の枠セグメント１２同士が近接さ
れることにより屈曲され、筒状壁体へ加わる外力が逃が
され、筒状壁体の崩壊が防止される。

【００１３】このように、上記の可撓セグメント１１に
よれば、通常のセグメントと同様にボルト・ナットによ
って締結して組み上げてリングを構成して、ボルト２１
・ナット２４による縦リブ２３同士の締結を解除するだ
けで、極めて容易に軸線方向と交差する方向からの外力
が加わっても屈曲して外力を逃がすことが可能な筒状壁
体を得ることができる。これにより、従来のように、多
数の環状に形成された構成部品を、セグメントの組み立
て作業を中断して現場にて組み立てる複雑なものと比較
して、作業の簡略化を図ることができ、工期短縮を図る
ことができる。

【００１４】また、この可撓セグメント１１の端部構造
としては、例えば、図７〜図９に示すように、端面板１
５同士の間に、この端面板１５の上下に亘って形成され
た段部１５ｂへゴム等から形成されたシール板３１を嵌
め込んで設置し、その端部を、可撓板１３の内面側へ折
り込んだ構造としても良い。

【００１５】また、図１０〜図１２に示すものは、可撓
板１３として、断面波形（コルゲート状）に形成された
ものを用いた可撓セグメントである。また、この可撓セ
グメント１１の端部は、可撓板１３を折り曲げて、端面
板１５の上下に亘って形成された段部１５ｂへ嵌め込ん
で固定されている。そして、この可撓セグメント１１に
よれば、枠セグメント１２同士の、特に離間する方向へ
の変位を良好にすることができる。また、図１３に示す
ものは、波形の可撓板１３を、それぞれの枠セグメント
１２のスキンプレート１６に、周方向へ亘って形成した
段部３３へ嵌め込んで取り付け、さらに、この可撓板１
３の外面側に保護板３４を嵌め込んで取り付け、可撓板
１３の保護及びさらなるシール性に向上を図るようにし
ても良い。

【００１６】なお、ボルト２１及びナット２４によって
締結させる縦リブ２３として、図１４に示すように、一
方の枠セグメント１２に一対の縦リブ２３を設け、他方
の枠セグメント１２に、これら一対の縦リブ２３間に挿
入される縦リブ２３を設けて、これら縦リブ２３同士を
ボルト２１及びナット２４によって締結する構造とする
ことにより、他方の枠セグメント１２の縦リブ２３を、
一方の枠セグメント１２の一対の縦リブ２３によって挟
持した状態に確実に締結することができる。また、図１
５に示すように、それぞれの枠セグメント１２の内面間
の寸法と略同一長さ寸法に形成された断面コ字状の締結
治具２５を、図１６に示すように、縦リブ２３へ嵌め込
んで、この締結治具２５に形成された孔部２５ａと縦リ
ブ２３の孔部２２とを連通させてボルト２１を挿通し、
ナット２４を締結することにより、さらに強固な締結状
態を得ることができる。なお、縦リブ２３の構造及び締
結するボルト２１・ナット２４の数量、径、材質等は、
シールドマシンのジャッキ推力の大きさによって適宜選
定される。

【００１７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の可撓セ
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記載の可撓セグメントによれば、通常のセグメン
トと同様に、円周方向へ連結してリングを構成するとと
もに、他のセグメントへ軸線方向へ連結させることによ
り、極めて容易に軸線方向と交差する方向からの外力が
加わっても屈曲して外力を逃がすことが可能な筒状壁体
を得ることができる。これにより、従来のように、多数
の環状に形成された構成部品を、セグメントの組み立て
作業を中断して現場にて組み立てる複雑なものと比較し
て、作業の簡略化を図ることができ、工期短縮を図るこ
とができる。請求項２記載の可撓セグメントによれば、
設置する際には、締結手段によって枠セグメント同士が
締結されているので、設置作業の容易化を図ることがで
き、さらに、設置後は、締結手段による締結を解除させ
ることにより、枠セグメント同士の間にて可撓性を持た
せることができる。

【００１８】請求項３記載の可撓セグメントによれば、
可撓板が断面波形に形成されているので、枠セグメント
同士を、特に離間する方向への変位を良好にすることが
できる。請求項４記載の可撓セグメントによれば、保護
板によって可撓板が保護されているので、可撓板の長寿
命化及び枠セグメント間におけるシール性の向上を図る
ことができる。請求項５記載の可撓セグメントによれ
ば、シール板によって、周方向への接合箇所における良
好なシール性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の可撓セグメントの構成及
び構造を説明する可撓セグメントの斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態の可撓セグメントの構成及
び構造を説明する可撓セグメントの断面図である。

【図３】本発明の実施の形態の可撓セグメントの端部の
構造を説明する可撓セグメントの端部における周方向へ
の断面図である。

【図４】本発明の実施の形態の可撓セグメントの端部の
構造を説明する可撓セグメントの端部における平断面図
である。

【図５】本発明の実施の形態の可撓セグメントに設けら
れた縦リブを説明する可撓セグメントの断面図である。

【図６】本発明の実施の形態の可撓セグメントに設けら
れた縦リブを説明する可撓セグメントの平断面図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態の可撓セグメントの他の端
部構造を有する可撓セグメントの端部の斜視図である。

【図８】本発明の実施の形態の可撓セグメントの他の端
部構造を有する可撓セグメントの端部の周方向への断面
図である。

【図９】本発明の実施の形態の可撓セグメントの他の端
部構造を有する可撓セグメントの端部の平断面図であ
る。

【図１０】本発明の実施の形態の可撓セグメントの他の
形状の可撓板が設けられた可撓セグメントの斜視図であ
る。

【図１１】本発明の実施の形態の可撓セグメントの他の
形状の可撓板が設けられた可撓セグメントの断面図であ
る。

【図１２】本発明の実施の形態の可撓セグメントの他の
形状の可撓板が設けられた可撓セグメントの端部構造を
説明する端部の平断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態の可撓セグメントの他の
形状の可撓板の外周側に保護板が設けられた可撓セグメ
ントの断面図である。

【図１４】本発明の実施の形態の可撓セグメントに設け
られた他の構造の縦リブを説明する可撓セグメントの平
断面図である。

【図１５】本発明の実施の形態の可撓セグメントの枠セ
グメントの縦リブ同士を締結する際に用いられる締結治
具の斜視図である。

【図１６】本発明の実施の形態の可撓セグメントに締結
治具を用いた締結構造を説明する可撓セグメントの断面
図である。

【図１７】筒状壁体に可撓性を持たせるために従来から
用いられている可撓リングの構成及び構造を説明する可
撓リングの断面図である。

【符号の説明】

１１ 可撓セグメント １２ 枠セグメント １３ 可撓板 ２０ シール板 ２１ ボルト（締結手段） ２４ ナット（締結手段） ３４ 保護板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 一博 東京都中央区八重洲２丁目６番21号 石川 島建材工業株式会社内 (72)発明者 小泉 淳 埼玉県東松山市美土里町６−67

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セグメントを周方向へ接合してなるリン
   グを掘削穴の軸線方向へ連結することにより構成される
   筒状壁体に設けられ、周方向へ互いに連結されて可撓性
   を有するリングを構成する可撓セグメントであって、 軸線方向へそれぞれ他のセグメントに接合されて周方向
   へ沿って互いに隙間をあけた状態に設置される一対の枠
   セグメントと、 これら枠セグメント同士の間に設けられて前記隙間を塞
   ぐ可撓性を有する可撓板とから構成されてなることを特
   徴とする可撓セグメント。
2. 【請求項２】 前記枠セグメント同士は、締結手段によ
   って予め隙間をあけた状態に締結されてなり、前記リン
   グ間への設置後に、該締結手段による締結が解除される
   ことを特徴とする請求項１記載の可撓セグメント。
3. 【請求項３】 前記可撓板は、断面波形に形成されてな
   ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の可撓
   セグメント。
4. 【請求項４】 前記枠セグメント同士の間には、前記可
   撓板の外周側を覆う、可撓性を有する保護板が設けられ
   ていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記
   載の可撓セグメント。
5. 【請求項５】 可撓セグメントの端面の全面に、シール
   板が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれか１項記載の可撓セグメント。