JPH10510019A - トンネル空間の覆工のためのセグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、トンネル空間覆工のため、とくにトンネル支保工のためのセグメントに関し、セグメントの本体（２０）は実質上シェル型で、内側表面（２３）、外側表面（２２）、及び周縁面（２１）に囲まれている。周縁面（２１）には、ダウエル（５）を受けるための開口部（３）を少なくとも１つ設けている。本発明では、開口部（３）は実質上円筒形の穴で形成されていて、この穴にはある程度変形可能なパイプ（４）が差し込まれており、パイプ（４）の外側周囲と穴の壁の間に隙間（ａ）を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】 トンネル空間の覆工のためのセグメント 本発明は、トンネル空間覆工のため、とくにトンネル支保工のためのセグメン トに関し、セグメントの本体は実質上シェル型で、内側表面、外側表面、及び周 縁面に囲まれ、周縁面には、ダウエルを受けるための開口部を少なくとも１つ設 けているセグメントに関する。 トンネルあるいは竪坑などの支保工のためには、タビング支保法がしばしば用 いられる。この場合、タビング・セグメントが１つ１つ掘ったばかりのトンネル 内に運ばれ、そこで組み立てられて完全な覆工となる。支保工事の速度を速め、 支保工事自動化を可能にするために、隣り合うセグメント同士インターロッキン グ連結を行うタビング・セグメントを用いることが多くなっている。前記インタ ーロッキング連結は、多くの場合、隣接するセグメントの対応する穴にダウエル を打ち込むことによって行われている。 従来の連結で問題となるのは、セグメントを製造し、組み込んでも、トレラン スや計測誤差などのために、ダウエルの位置を付随する穴の位置に正確に合わせ るのは、直ちに可能ではないということである。従って一般的には、ダウエルの 軸とダウエルを打ち込む穴の軸との間に ある程度半径方向のずれがあっても、機能を損なうことなくこれを許容すること が必要になる。 スイス特許公開公報ＣＨ−Ａ ６５４０６６号に示されているトンネルエレメ ントは、ダウエルで互いに連結するが、その際、種々の形態のダウエルのバリエ ーションを想定することにより、セグメントをひとたび連結した後で、個々のセ グメントが脱落するのを防ぐというものである。ダウエルを、対応する開口部に 差し込む際の損傷を避けるため、部分的に漏斗状のエレメントを設け、組立を容 易にし、差し込みの際の開口部あるいはダウエルの損傷を防ぐものである。しか し、ずれを生じてしまうと、誤差などを補正するためのトレランスは存在しない 。従って、前記セグメントは、いくつかの実施形態で問題を生じている。 更に、ヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ａ １００７７１号には、前記した課題 に対処するセグメント連結のための発明が記載されている。ここで示されている 連結装置は、実質上、ダウエルを差し込んで摩擦連結を行うダウエル・ブシュか らなる。半径方向の補正ができるようにするために、前記ダウエル・ブシュは前 記開口部領域で円錐形に形成されている。ダウエルはその場所で、必要に応じて 変形できるようになる。しかし、前述の変形が できるためには、ダウエルは相応に柔らかく、変形可能な形態でなければならな い。これに対応して、一定の保持力を得るためには、大量の数のダウエルが必要 となる。さらに前記の方法では、ダウエルを、たとえばそれぞれのセグメントの 基礎体と共にコンクリートで形成するというような簡単な方法でダウエルを製造 することは不可能である。さらには、前記した形態の比較的柔らかいダウエルは 、現場で差し込む際に折れることが非常に多く、そのため支保工事が大きく遅れ 、素材の損失も多くなることがわかっている。 ドイツ特許公開公報ＤＥ−Ａ ２２ ３８ ７９２号では、更に、ダウエルを 受けるための穴にスプリング・ワッシャを備えるトンネル覆工が示されている。 製造の際に万一不正確さが生じた場合、前記スプリング・ワッシャで、半径方向 にある程度の補正を行おうというものである。しかしバネの持つ特性のため、ま たスプリング・ワッシャとダウエルの間の接触は実質的には小さい点のようなも のであるため、穴側のセグメントでダウエルを確実に保持するのは不可能である 。 更に他の方法も、フランス特許公開公報ＦＲ−Ａ ７８ ２５４７２号とドイ ツ特許公開公報ＤＥ−Ａ ２０ ２７ １４９号に公表されている。しかし、こ れ らの方法も、現場では完全な満足を得られていない。 本発明の課題は、前記した種類のセグメントではあるが、製造が簡単で、応用 上問題がなく、とくにダウエルの半径方向のずれを補正できるようなものを得る ことにある。 この課題は、本発明により、開口部を前記した実質上円筒形の穴とすること、 前記穴にある程度変形するパイプが差し込んであること、その際パイプの外側周 囲と穴の壁の間にある隙間を設けることによって解決される。 本発明で重要なのは、とくに、ダウエルを受けるための開口部の形状である。 基本的に本発明が応用されるセグメント連結は、連結される両方のセグメントが 互いに対向する開口部を持ち、別に製造したダウエルを支保工事の前に開口部の 一方に打ち込むようにする。その際、両方の開口部の一方が本発明に従って作ら れたものであっても、あるいは開口部は両方とも本発明に従って作られたもので あってもよい。しかし同様に、連結されるべきセグメントの１つにダウエルを一 体として作りつけておき、前記ダウエルを、相手方のセグメントの、本発明に従 って作られた開口部に打ち込むということも可能である。本発明の特別な利点は 、随時の要求事項に応じてダウエルを形成することが実際に任意にできること、 前 記ダウエルは完全に剛性を持つものとして製造できることにある。 パイプを実質的に塑性変形することにより、連結後、ダウエルの非常に堅固で 安定した保持を得る。より好ましい形態として、パイプの半径方向の偏向が穴の 壁で制限を受けるため、誤った取り扱いをしても、折れたり、そのほかの損傷を 生じたりしないということである。 穴とパイプの間の隙間に変形可能な素材を充填することによって、本発明によ るセグメントの組立はとくに容易になる。セグメントの組立の際には、前記した 変形可能な素材が作用するとしても固定した型枠はない。これにより、手間を明 らかに省くことになる。 パイプの終端が、好ましくは周縁面と同一平面を形成すること、そして周縁面 領域で外側に広がることによって、ダウエルの打ち込みが容易になる。 パイプの充分な変形を保証することができるより好ましい形態は、パイプをス チール・パイプとして作り、セグメント本体に組み込むことである。前述の場合 、好ましくは穴を少なくともパイプ直径の１０％、好ましくは少なくとも２０％ 、想定されるダウエルの打ち込みの深さよりも深いものにする。隙間はパイプ直 径の５％と２０％の間の幅であれば、とくに好ましい。 さらに本発明は、前記したような種類のセグメントの配置、連結するセグメン トで少なくとも１つのダウエルを取りつけてあり、かつダウエルが本体と一体の 形となっているものの配列に関する。これにより、製造が単純でコストの安いも のであるにもかかわらず、非常に安定した連結を行うことができる。 さらに、セグメントが持つダウエルはセグメント本体と同じ素材で、実質的に セグメントと一体となるようにセグメントを形成するのがとくに有利である。前 述の方法を採れば、母材の剛性を活用できるようなインターロッキングによる連 結を行うことができる。その上セグメントの製造も、前記した方法であれば単純 である。基礎体からダウエルの中まで延びる補強材を用いれば、剛性をさらに高 めることになる。本発明のその他の好ましい形態は、下記の特許請求の範囲に示 した。 以下に、実施形態を図面に示して本発明をさらに詳細に説明する。図面の内容 は次の通りである。 図１は連結状態にある２つの隣接するセグメントの部分断面図である。 図２は図１のセグメントが連結途中にあるもの。 図３は本発明のセグメントの部分断面図である。 図４は図３に示したセグメントのパイプ断面を図式的 に示したものである。 図５はダウエルを取りつけたセグメントの部分断面図である。 図６は図５のセグメントのダウエルの被覆パイプの断面を図式的に示したもの である。 図７は本発明のセグメント構成の軸測投影法による模式図である。 図８は本発明の別実施形態によるセグメントで、受入側開口部をもつものの部 分断面図である。 図９はダウエルを持つセグメントの部分断面図である。 図１０は本発明の実施形態で、図８に対応するものの断面図である。 図１１は該セグメントのダウエルの受入側開口部への打ち込み図である。 図１２、図１３は、本発明のその他の実施形態で、図１１に対応するものであ る。 図１４は本発明のその他の実施形態で、図８に対応するものである。 図１５、図１６、本発明のその他の実施形態で、図９に対応するものである。 図１７、図１８は本発明のその他の実施形態で、図１１に対応するものである 。 図１は、開口部３を持つセグメント１と、ダウエル５を持つもう１つのセグメ ント２の間の連結領域を示す。セグメント１の開口部３には、開口部３と同心円 に作られているパイプ４が取りつけられているが、パイプの外径は開口部３の内 径よりも小さい。パイプ４と開口部３の間には隙間ａが生じる。パイプ４と開口 部３の間には、変形可能な素材でできた層６を挟んでいる。ダウエル５の打ち込 みを容易にするため、パイプ４には、セグメント１の周縁面７の領域で円錐形の 広がり４ａを設けてある。パイプ４は、反対側の末端でセグメント１の本体にア ンカー固定されているが、セグメント１を作るコンクリート内にパイプが鋳込ま れることによるものである。セグメント１と２は、更にその接触面に密着エレメ ント８を持ち、周囲領域に補強材９を施されている。 ダウエル５は、コンクリートでセグメント２と実質的に一体形成されており、 外部はスチール製のパイプ１０で被覆されている。ダウエル５をアンカー固定す るため、前記パイプ１０はセグメント２の基礎体の中に差し込まれている。 穴３はダウエル５の突出部分の長さよりも深く作られているので、軸方向に隙 間ｄを生じる。さらに、ダウエル５は前記した前方末端を面取りされているので 、全体 として領域Ｄを生じる。 この領域内では、パイプ４を半径方向に横へ位置をずらすことができる。 図２は、組立中のセグメント１と２が、最終的な組み込み状態に達する前を示 す。この図では、セグメント１と２が両方とも位置が横にずれることを示唆して いる。その他の点では、図２は図１と同じである。 図３は、図１のセグメント１の一部を詳細に示したもので、打ち込まれるダウ エル５を破線で示唆している。この図はとくに、ダウエル５がパイプ４を押し広 げ、摩擦固定を得ることを示す。更に、この図では、パイプ４のための固定エレ メント１１が示されている。図４はパイプ４の断面を示し、この実施形態ではパ イプに条溝４ｂが施されている。ダウエル５打ち込みの際の変形を容易にするも のである。 図５は、セグメント２におけるダウエル５の形状の詳細を示す。ダウエル５の パイプ１０をアンカー固定するための補強材１２が用いられる。図６からは、パ イプ１０が円形の断面を持つことがわかる。 図７から、本発明のセグメントの一般的基本構成が看取できる。セグメント１ は一般的に１つの本体２０から構成されていて、本体は六角形で、そのため６個 の周縁 面２１で囲まれている。セグメント１の外側表面２２は中高、他方内側表面２３ は中くぼみである。周縁面２１には、前記した形状を持つ２個のダウエル５を取 りつけるようになっている。対向する周縁面には、同じ距離を置いて２つの開口 部３があり、本発明の方法に従っており、図１及び２と同一の形状である。この ような形状に作られたセグメントは、支保工事の際に蜂の巣状に組み合わされ、 これにより特別な形状安定性を持つ連結となる。 図８と９は、受入側開口部５４あるいはダウエル５の一般的形状を示す。受入 側開口部５４は円錐形の壁５４ａを備えていて、終端は底面５４ｂとなる。ダウ エル５も同様に円錐形の壁５ａを備え、上面５ｂで画されている。 図１０の実施形態の場合、受入側開口部５４の円錐形の壁５４ａに、ある程度 柔軟性のあるプラスチック製のインサート５５を配置している。破線５６で示さ れているように、ダウエル５が打ち込まれると圧縮される。前述のように、トレ ランスその他の誤差をある程度補正することができる。とくに、トンネル軸が湾 曲しているトンネル工事で重要である。この場合、セグメントを１つ１つ正確に はめ込むことは特に難しいからである。 図１１は、ロッキング・エレメント５７の好ましい実 施形態を示す。ロッキング・エレメント５７は薄い鉄板製で、円錐形の部分５７ ａを持ち、ダウエル５の円錐形の部分５３ａに固定されている。円錐形の部分５ ７ａには突出部分５７ｂがつながり、この突出部分はその実質上平面である末端 面５７ｃで限られている。変形を容易にするため、突出部分５７ｂには一定の距 離を置いて半径方向のスロット５７ｄが刻まれている。受入側開口部５４にダウ エル５を打ち込むと、末端面５７ｃが底面５４ｂに接する点に到達する。前記し た状態を図１１が示している。さらに打ち込みを続けると、破線５７ｅが示唆す るように突出部分５７ｂが膨らむ。このとき膨出部分５７ｅは、円錐形の部分５ ４ａに設けられたリング状ノッチ５８に進入する。この進入によってロック状態 が得られるため、両セグメント間の連結はある程度の引っ張り力を受け止めるこ とができる。 ロック装置の別な実施形態が、図１２に示されている。弾性のあるロッキング ・エレメント５９がダウエル５の円錐形の部分５３ａに取りつけられている。 突出部の内部には、発泡プラスチックのような圧縮可能な素材で作ったクッシ ョン５９ａを取りつけるようになっている。図１２に示す位置では、クッション ５９ａがすでに平面５４ａによって圧縮されている。図１２の 左半分に示されるように、円錐形の部分５４ａにリング状のノッチ５８を設ける 場合、ダウエル５の打ち込みを続けてロッキング・エレメント５９がノッチ５８ にカチンとはまると、実質的にインターロッキングによる連結が形成される。図 １１の右半分のようにノッチ５８を設けない場合、ロック作用は明らかに小さい 。しかしその代わり、ダウエル５と受入側開口部５４の間の横方向の誤差を大き く補正することができる。 図１３は、ダウエル５の上に取りつけられ、ロッキング・エレメントとして用 いることができるリング６０を示す。図１１の場合と同様に、リング６０と組み 合わせる受入側開口部５４はノッチ５８のあるものでも、ないものでもよい。リ ング６０はゴムでできている。全く異なる形態でリングが金属製の場合、リング には被覆を施したりせず、ノッチ５８はつけておいた方がよい。反対に、リング を受入側開口部５４のノッチに取りつけておき、それに対応するノッチをダウエ ル５に刻んでおくことも可能である。 図１４に示すのは、前述とまったく異なる形態の受入側開口部５４で、実質上 円筒形であり、円筒形のインサート物６１を有する。円錐形のダウエル５を打ち 込むとインサート物６１が変形するため、安定したプレスばめ を得る。 図１５は、ロック装置の形態を示す。ロッキング・エレメント６２はカバー・ プレート６２ａと、周囲を外側に張り出した突出部６２ｂを有する。この突出部 ６２ｂは、受入側開口部５４でそれに対応する、ここには図示しない肩の部分に 突っ込み、開口部の中にダウエル５を安定して保持する。カバープレート６２ａ の中央に形成されたアンカー６２ｃは、同時にダウエル５の補強材でもある。 補強材のもう１つの形態を図１６に示した。補強材６３はカバープレート６３ ａ、棒材６３ｂ、及び基礎体５１内のアンカー６３ｃからなる。ダウエル５の円 錐形表面には、プラスチック被覆６４が施されている。 図１７に示す補強材は、図１５に類似しており、ダウエル５のリング状のくぼ み６６から突き出す止め輪６５を保持するために、ダウエル５の周囲の外に張り 出している。打ち込む時に、止め輪６５は内側の半径方向に押され、バネの力で 受入側開口部５４に押しつけられる。組立が行われた状態では、前記止め輪は、 受入側開口部５４の肩６７に対して突っ張ることになる。 図１８は、もう一方のロッキング・エレメント６８を示す。図１７の左半分に 示すのは、ロッキング・エレメ ントの最初の位置で、古代建築のトーラスの形をした冠が外側に突きだしている 。冠は組立の際に内側半径方向に押されるため、周囲を受入側開口部５４の肩６ ７に突っ張ることができる。 本発明は、非常に頑丈にできていることが証明されている。更に、取り扱いの 際にセグメントを損傷する危険が少ないだけでなく、誤差などが生じても、広範 囲な安定性と耐久性がある連結を得ることができるということを示している。

【手続補正書】 【提出日】１９９８年２月２３日 【補正内容】 全文訂正 明細書 トンネル空間の覆工のためのセグメント 本発明は、トンネル空間覆工のため、とくにトンネル支保工のためのセグメン トであって、セグメントの本体は実質的にシェル型で、内側表面、外側表面、及 び周縁面に囲まれており、この周縁面には、ダウエルを受け入れるための実質的 に円筒状の開口部が少なくとも１つ設けられていて、この開口部にはある程度変 形可能なパイプが差し込まれ、その際パイプの外側周囲と前記開口部の壁との間 には隙間が形成されるセグメントに関する。 トンネルあるいは竪坑などの支保工のためには、タビング支保法がしばしば用 いられる。この場合、タビング・セグメントが１つ１つ掘ったばかりのトンネル 内に運ばれ、そこで組み立てられて完全な覆工となる。支保工事の速度を速め、 支保工事自動化を可能にするために、隣り合うセグメント同士インターロッキン グ連結を行うタビング・セグメントを用いることが多くなっている。前記インタ ーロッキング連結は、多くの場合、隣接するセグメントの対応する穴にダウエル を打ち込むことによって行われている。 従来の連結で問題となるのは、セグメントを製造し、組み込んでも、トレラン スや計測誤差などのために、ダウエルの位置を付随する穴の位置に正確に合わせ るのは、直ちに可能ではないということである。従って一般的には、ダウエルの 軸とダウエルを打ち込む穴の軸との間にある程度半径方向のずれがあっても、機 能を損なうことなくこれを許容することが必要になる。 スイス特許公開公報ＣＨ−Ａ ６５４０６６号に示されているトンネルエレメ ントは、ダウエルで互いに連結するが、その際、種々の形態のダウエルのバリエ ーションを想定することにより、セグメントをひとたび連結した後で、個々のセ グメントが脱落するのを防ぐというものである。ダウエルを、対応する開口部に 差し込む際の損傷を避けるため、部分的に漏斗状のエレメントを設け、組立を容 易にし、差し込みの際の開口部あるいはダウエルの損傷を防ぐものである。しか し、ずれを生じてしまうと、誤差などを補正するためのトレランスは存在しない 。 従って、前記セグメントは、いくつかの実施形態で問題を生じている。 更に、ヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ａ １００７７１号には、前記した課題 に対処するセグメント連結のための発明が記載されている。ここで示されている 連結装置は、実質上、ダウエルを差し込んで摩擦連結を行うダウエル・ブシュか らなる。半径方向の補正ができるようにするために、前記ダウエル・ブシュは前 記開口部領域で円錐形に形成されている。ダウエルはその場所で、必要に応じて 変形できるようになる。しかし、前述の変形ができるためには、ダウエルは相応 に柔らかく、変形可能な形態でなければならない。これに対応して、一定の保持 力を得るためには、大量の数のダウエルが必要となる。さらに前記の方法では、 ダウエルを、たとえばそれぞれのセグメントの基礎体と共にコンクリートで形成 するというような簡単な方法でダウエルを製造することは不可能である。さらに は、前記した形態の比較的柔らかいダウエルは、現場で差し込む際に折れること が非常に多く、そのため支保工事が大きく遅れ、素材の損失も多くなることがわ かっている。 ドイツ特許公開公報ＤＥ−Ａ ２２ ３８ ７９２号では、更に、ダウエルを 受けるための穴にスプリング・ワッシャを備えるトンネル覆工が示されている。 製造の際に万一不正確さが生じた場合、前記スプリング・ワッシャで、半径方向 にある程度の補正を行おうというものである。しかしバネの持つ特性のため、ま たスプリング・ワッシャとダウエルの間の接触は実質的には小さい点のようなも のであるため、穴側のセグメントでダウエルを確実に保持するのは不可能である 。 更に他の方法も、フランス特許公開公報ＦＲ−Ａ ７８ ２５ ４７２号とド イツ特許公開公報ＤＥ−Ａ ２０ ２７ １４９号に公表されている。しかし、 これらの方法も、現場では完全な満足を得られていない。 本発明の課題は、前記した種類のセグメントではあるが、製造が簡単で、応用 上問題がなく、とくにダウエルの半径方向のずれを補正できるようなものを得る ことにある。 この課題は、本発明では、開口部に差し込まれたパイプがセグメントの本体内 の第１部分に形成されるとともに前記本体を構成する素材で充填されており、か つ前記パイプが第２部分で内側を開放しているとともに外側では前記開口部の壁 に対して隙間を設けていることによって解決される。 本発明で重要なのは、とくに、ダウエルを受けるための開口部の形状である。 基本的に本発明が応用されるセグメント連結は、連結される両方のセグメントが 互いに対向する開口部を持ち、別に製造したダウエルを支保工事の前に開口部の 一方に打ち込むようにする。その際、両方の開口部の一方が本発明に従って作ら れたものであっても、あるいは開口部は両方とも本発明に従って作られたもので あってもよい。しかし同様に、連結されるべきセグメントの１つにダウエルを一 体として作りつけておき、前記ダウエルを、相手方のセグメントの、本発明に従 って作られた開口部に打ち込むということも可能である。本発明の特別な利点は 、随時の要求事項に応じてダウエルを形成することが実際に任意にできること、 前記ダウエルは完全に剛性を持つものとして製造できることにある。 パイプを実質的に塑性変形することにより、連結後、ダウエルの非常に堅固で 安定した保持を得る。より好ましい形態として、パイプの半径方向の偏向が穴の 壁で制限を受けるため、誤った取り扱いをしても、折れたり、そのほかの損傷を 生じたりしないということである。 穴とパイプの間の隙間に変形可能な素材を充填することによって、本発明によ るセグメントの組立はとくに容易になる。セグメントの組立の際には、前記した 変形可能な素材が作用するとしても固定した型枠はない。これにより、手間を明 らかに省くことになる。 パイプの終端が、好ましくは周縁面と同一平面を形成すること、そして周縁面 領域で外側に広がることによって、ダウエルの打ち込みが容易になる。 パイプの充分な変形を保証することができるより好ましい形態は、パイプをス チール・パイプとして作り、セグメント本体に組み込むことである。前述の場合 、好ましくは穴を少なくともパイプ直径の１０％、好ましくは少なくとも２０％ 、想定されるダウエルの打ち込みの深さよりも深いものにする。隙間はパイプ直 径の５％と２０％の間の幅であれば、とくに好ましい。 さらに本発明は、前記したような種類のセグメントの配置、連結するセグメン トで少なくとも１つのダウエルを取りつけてあり、かつダウエルが本体と一体の 形となっているセグメント構造体に関する。これにより、製造が単純でコストの 安いものであるにもかかわらず、非常に安定した連結を行うことができる。 さらに、セグメントが持つダウエルはセグメント本体と同じ素材で、実質的に セグメントと一体となるようにセグメントを形成するのがとくに有利である。前 述の方法を採れば、母材の剛性を活用できるようなインターロッキングによる連 結を行うことができる。その上セグメントの製造も、前記した方法であれば単純 である。基礎体からダウエルの中まで延びる補強材を用いれば、剛性をさらに高 めることになる。本発明のその他の好ましい形態は、下記の特許請求の範囲に示 した。 以下に、実施形態を図面に示して本発明をさらに詳細に説明する。図面の内容 は次の通りである。 図１は連結状態にある２つの隣接するセグメントの部分断面図である。 図２は図１のセグメントが連結途中にあるもの。 図３は本発明のセグメントの部分断面図である。 図４は図３に示したセグメントのパイプ断面を図式的に示したものである。 図５はダウエルを取りつけたセグメントの部分断面図である。 図６は図５のセグメントのダウエルの被覆パイプの断面を図式的に示したもの である。 図７は本発明のセグメント構成の軸測投影法による模式図である。 図８は本発明の別実施形態によるセグメントで、受入側開口部をもつものの部 分断面図である。 図９はダウエルを持つセグメントの部分断面図である。 図１０は本発明の実施形態で、図８に対応するものの断面図である。 図１１は該セグメントのダウエルの受入側開口部への打ち込み図である。 図１２、図１３は、本発明のその他の実施形態で、図１１に対応するものであ る。 図１４は本発明のその他の実施形態で、図８に対応するものである。 図１５、図１６、本発明のその他の実施形態で、図９に対応するものである。 図１７、図１８は本発明のその他の実施形態で、図１１に対応するものである 。 図１は、開口部３を持つセグメント１と、ダウエル５を持つもう１つのセグメ ント２の間の連結領域を示す。セグメント１の開口部３には、開口部３と同心円 に作られているパイプ４が取りつけられているが、パイプの外径は開口部３の内 径よりも小さい。パイプ４と開口部３の間には隙間ａが生じる。パイプ４と開口 部３の間には、変形可能な素材でできた層６を挟んでいる。ダウエル５の打ち込 みを容易にするため、パイプ４には、セグメント１の周縁面７の領域で円錐形の 広がり４ａを設けてある。パイプ４は、反対側の末端でセグメント１の本体にア ンカー固定されているが、セグメント１を作るコンクリート内にパイプが鋳込ま れることによるものである。セグメント１と２は、更にその接触面に密着エレメ ント８を持ち、周囲領域に補強材９を施されている。 ダウエル５は、コンクリートでセグメント２と実質的に一体形成されており、 外部はスチール製のパイプ１０で被覆されている。ダウエル５をアンカー固定す るため、前記パイプ１０はセグメント２の基礎体の中に差し込まれている。 穴３はダウエル５の突出部分の長さよりも深く作られているので、軸方向に隙 間ｄを生じる。さらに、ダウエル５は前記した前方末端を面取りされているので 、全体として領域Ｄを生じる。 この領域内では、パイプ４を半径方向に横へ位置をずらすことができる。 図２は、組立中のセグメント１と２が、最終的な組み込み状態に達する前を示 す。この図では、セグメント１と２が両方とも位置が横にずれることを示唆して いる。その他の点では、図２は図１と同じである。 図３は、図１のセグメント１の一部を詳細に示したもので、打ち込まれるダウ エル５を破線で示唆している。この図はとくに、ダウエル５がパイプ４を押し広 げ、摩擦固定を得ることを示す。更に、この図では、パイプ４のための固定エレ メント１１が示されている。図４はパイプ４の断面を示し、この実施形態ではパ イプに条溝４ｂが施されている。ダウエル５打ち込みの際の変形を容易にするも のである。 図５は、セグメント２におけるダウエル５の形状の詳細を示す。ダウエル５の パイプ１０をアンカー固定するための補強材１２が用いられる。図６からは、パ イプ１０が円形の断面を持つことがわかる。 図７から、本発明のセグメントの一般的基本構成が看取できる。セグメント１ は一般的に１つの本体２０から構成されていて、本体は六角形で、そのため６個 の周縁面２１で囲まれている。セグメント１の外側表面２２は中高、他方内側表 面２３は中くぼみである。周縁面２１には、前記した形状を持つ２個のダウエル ５を取りつけるようになっている。対向する周縁面には、同じ距離を置いて２つ の開口部３があり、本発明の方法に従っており、図１及び２と同一の形状である 。このような形状に作られたセグメントは、支保工事の際に蜂の巣状に組み合わ され、これにより特別な形状安定性を持つ連結となる。 図８と９は、受入側開口部５４あるいはダウエル５の一般的形状を示す。受入 側開口部５４は円錐形の壁５４ａを備えていて、終端は底面５４ｂとなる。ダウ エル５も同様に円錐形の壁５ａを備え、上面５ｂで画されている。 図１０の実施形態の場合、受入側開口部５４の円錐形の壁５４ａに、ある程度 柔軟性のあるプラスチック製のインサート５５を配置している。破線５６で示さ れているように、ダウエル５が打ち込まれると圧縮される。前述のように、トレ ランスその他の誤差をある程度補正することができる。とくに、トンネル軸が湾 曲しているトンネル工事で重要である。この場合、セグメントを１つ１つ正確に はめ込むことは特に難しいからである。 図１１は、ロッキング・エレメント５７の好ましい実施形態を示す。ロッキン グ・エレメント５７は薄い鉄板製で、円錐形の部分５７ａを持ち、ダウエル５の 円錐形の部分５３ａに固定されている。円錐形の部分５７ａには突出部分５７ｂ がつながり、この突出部分はその実質上平面である末端面５７ｃで限られている 。変形を容易にするため、突出部分５７ｂには一定の距離を置いて半径方向のス ロット５７ｄが刻まれている。受入側開口部５４にダウエル５を打ち込むと、末 端面５７ｃが底面５４ｂに接する点に到達する。前記した状態を図１１が示して いる。さらに打ち込みを続けると、破線５７ｅが示唆するように突出部分５７ｂ が膨らむ。このとき膨出部分５７ｅは、円錐形の部分５４ａに設けられたリング 状ノッチ５８に進入する。この進入によってロック状態が得られるため、両セグ メント間の連結はある程度の引っ張り力を受け止めることができる。 ロック装置の別な実施形態が、図１２に示されている。弾性のあるロッキング ・エレメント５９がダウエル５の円錐形の部分５３ａに取りつけられている。 突出部の内部には、発泡プラスチックのような圧縮可能な素材で作ったクッシ ョン５９ａを取りつけるようになっている。図１２に示す位置では、クッション ５９ａがすでに平面５４ａによって圧縮されている。図１２の左半分に示される ように、円錐形の部分５４ａにリング状のノッチ５８を設ける場合、ダウエル５ の打ち込みを続けてロッキング・エレメント５９がノッチ５８にカチンとはまる と、実質的にインターロッキングによる連結が形成される。図１１の右半分のよ うにノッチ５８を設けない場合、ロック作用は明らかに小さい。しかしその代わ り、ダウエル５と受入側開口部５４の間の横方向の誤差を大きく補正することが できる。 図１３は、ダウエル５の上に取りつけられ、ロッキング・エレメントとして用 いることができるリング６０を示す。図１１の場合と同様に、リング６０と組み 合わせる受入側開口部５４はノッチ５８のあるものでも、ないものでもよい。リ ング６０はゴムでできている。全く異なる形態でリングが金属製の場合、リング には被覆を施したりせず、ノッチ５８はつけておいた方がよい。反対に、リング を受入側開口部５４のノッチに取りつけておき、それに対応するノッチをダウエ ル５に刻んでおくことも可能である。 図１４に示すのは、前述とまったく異なる形態の受入側開口部５４で、実質上 円筒形であり、円筒形のインサート物６１を有する。円錐形のダウエル５を打ち 込むとインサート物６１が変形するため、安定したプレスばめを得る。 図１５は、ロック装置の形態を示す。ロッキング・エレメント６２はカバー・ プレート６２ａと、周囲を外側に張り出した突出部６２ｂを有する。この突出部 ６２ｂは、受入側開口部５４でそれに対応する、ここには図示しない肩の部分に 突っ込み、開口部の中にダウエル５を安定して保持する。カバープレート６２ａ の中央に形成されたアンカー６２ｃは、同時にダウエル５の補強材でもある。 補強材のもう１つの形態を図１６に示した。補強材６３はカバープレート６３ ａ、棒材６３ｂ、及び基礎体５１内のアンカー６３ｃからなる。ダウエル５の円 錐形表面には、プラスチック被覆６４が施されている。 図１７に示す補強材は、図１５に類似しており、ダウエル５のリング状のくぼ み６６から突き出す止め輪６５を保持するために、ダウエル５の周囲の外に張り 出している。打ち込む時に、止め輪６５は内側の半径方向に押され、バネの力で 受入側開口部５４に押しつけられる。組立が行われた状態では、前記止め輪は、 受入側開口部５４の肩６７に対して突っ張ることになる。 図１８は、もう一方のロッキング・エレメント６８を示す。図１７の左半分に 示すのは、ロッキング・エレメントの最初の位置で、古代建築のトーラスの形を した冠が外側に突きだしている。冠は組立の際に内側半径方向に押されるため、 周囲を受入側開口部５４の肩６７に突っ張ることができる。 本発明は、非常に頑丈にできていることが証明されている。更に、取り扱いの 際にセグメントを損傷する危険が少ないだけでなく、誤差などが生じても、広範 囲な安定性と耐久性がある連結を得ることができるということを示している。 特許請求の範囲 １． トンネル空間覆工のため、とくにトンネル支保工のためのセグメントであ って、セグメントの本体（２０）は実質的にシェル型で、内側表面（２３）、外 側表面（２２）、及び周縁面（２１）に囲まれており、この周縁面（２１）には 、ダウエル（５）を受け入れるための実質的に円筒状の開口部（３）が少なくと も１つ設けられていて、この開口部（３）にはある程度変形可能なパイプ（４） が差し込まれ、その際パイプ（４）の外側周囲と前記開口部（３）の壁との間に は隙間（ａ）が形成されるものにおいて、 前記パイプ（４）がセグメント（１）の本体（２０）内の第１部分に形成さ れるとともに前記本体（２０）を構成する素材で充填されており、かつ 前記パイプ（４）が第２部分で内側を開放しているとともに外側では前記開 口部（３）の壁に対して隙間（ａ）を設けていることを特徴とする。 ２． 前記開口部（３）とパイプ（４）との間の隙間（ａ）に、変形可能な素材 （６）が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のセグメント。 ３． パイプ（４）は実質上、終端が周縁面（２１）と同一平面をなし、この周 縁面（２１）領域で外側に広がっていることを特徴とする請求項１又は２に記載 のセグメント。 ４． パイプ（４）がスチールパイプとして形成されていることを特徴とする請 求項１〜３のいずれか１に記載のセグメント。 ５． 前記開口部（３）の深さはダウエル（５）の想定される打ち込み深さより 、パイプ（４）の直径の少なくとも１０％、好ましくは２０％深くすることを特 徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のセグメント。 ６． 隙間（ａ）の幅は、パイプ（４）の直径の５％と２０％の間であることを 特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のセグメント。 ７． セグメントが、実質上セグメント本体（２０）と同じ素材で一体的に作ら れているダウエル（５）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に 記載のセグメント。 ８． 本体（２０）内にまで延びる補強材を、ダウエル（５）内に備えることを 特徴とする請求項７に記載のセグメント。 ９． ダウエル（５）が、実質上円錐台形に形成されていることを特徴とする請 求項７から８のいずれか１に記載のセグメント。 １０．対応する受入側開口部（５４）内へのはまり具合を補強するため、ダウエ ル（５）にロッキング・エレメント（５７、５９、６０、６２、６５、６８）を 備えることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１に記載のセグメント。 １１．ロッキング・エレメント（５９）がダウエル（５）の外側に取りつけられ ていて、変形部分（５９ａ）を持ち、ノッチ（５８）を持つ受入側開口部（５４ ）にダウエル（５）を打ち込むと、変形部分は受入側開口部（５４）内にはまる ことを特徴とする請求項１０に記載のセグメント。 １２．ロッキング・エレメント（５７、６２、６５、１８）はスプリング部分を 備えていて、ダウエル（５）を受入側開口部（５４）に打ち込むと、スプリング 部分が受入側開口部（５４）の対応するノッチ（５８）にカチンとはまることを 特徴とする請求項１０に記載のセグメント。 １３．対応するダウエル（５）のはまり具合を補強するため、ロッキング・エレ メントを受入側開口部（５４）に備えることを特徴とする請求項７〜９のいずれ か１に記載のセグメント。 １４．受入側開口部に、変形可能な内張り（５５、６１）を備えることを特徴と する請求項７〜１３のいずれか１に記載のセグメント。 １５．ダウエル（５）が被覆エレメント（６２、６３、６８）を備えていて、こ の被覆エレメントは好ましくは補強材と組み合わされ、あるいはこれと一体に形 成されていることを特徴とする請求項７〜１４のいずれか１に記載のセグメント 。 １６．本体（２０）が実質上六角形に形成されていて、１つの周縁面に２個ある いはそれ以上のダウエルを備えており、対向する周縁面にダウエルに対応する数 の開口部（５４）を設けることを特徴とする請求項７〜１５のいずれか１に記載 のセグメント。 １７．少なくとももう一方の周縁面にガイド部分が設けられていて、このガイド 部分は隣接するセグメントの周縁面の対応するノッチにはめ込まれることを特徴 とする請求項１６に記載のセグメント。 １８．請求項１〜６のいずれかに記載のセグメント（１）と、それに連結される セグメント（２）で本体（２０）と一体に形成されているダウエル（５）を、少 なくとも１個形成されているセグメント構造体。 １９．ダウエル（５）がスチールパイプ（１０）で囲まれていて、このスチール パイプは一部がセグメント（２）の本体（２０）内に形成されていることを特徴 とする請求項１８に記載のセグメント構造体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． トンネル空間覆工のため、とくにトンネル支保工のためのセグメントであ って、セグメントの本体（２０）は実質的にシェル型で、内側表面（２３）、外 側表面（２２）、及び周縁面（２１）に囲まれており、この周縁面（２１）には 、ダウエル（５）を受け入れるための開口部（３）を少なくとも１つ設けられて いて、この開口部（３）は実質上円筒形の穴で形成され、この穴にはある程度変 形可能なパイプ（４）が差し込まれており、ここでパイプ（４）の外側周囲と穴 の壁の間には隙間（ａ）が設けられていることを特徴とする。 ２． 穴（３）とパイプ（４）の間の隙間（ａ）に、変形可能な素材（６）を充 填することを特徴とする請求項１に記載のセグメント。 ３． パイプ（４）は実質上、終端が周縁面（２１）と同一平面をなし、この周 縁面（２１）領域で外側に広がっていることを特徴とする請求項１又は２に記載 のセグメント。 ４． パイプ（４）がスチールパイプとして形成されていて、セグメント（１） の本体（２０）内に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１ に 記載のセグメント。 ５． 穴（３）の深さはダウエル（５）の想定される打ち込み深さより、パイプ （４）の直径の少なくとも１０％、好ましくは２０％深くすることを特徴とする 請求項１〜４のいずれか１に記載のセグメント。 ６． 隙間（ａ）の幅は、パイプ（４）の直径の５％と２０％の間であることを 特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のセグメント。 ７． セグメントが、実質上セグメント本体（２０）と同じ素材で一体的に作ら れているダウエル（５）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に 記載のセグメント。 ８． 本体（２０）内にまで延びる補強材を、ダウエル（５）内に備えることを 特徴とする請求項７に記載のセグメント。 ９． ダウエル（５）が、実質上円錐台形に形成されていることを特徴とする請 求項７から８のいずれか１に記載のセグメント。 １０．対応する受入側開口部（５４）内へのはまり具合を補強するため、ダウエ ル（５）にロッキング・エレメント（５７、５９、６０、６２、６５、６８）を 備えることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１に記 載のセグメント。 １１．ロッキング・エレメント（５９）がダウエル（５）の外側に取りつけられ ていて、変形部分（５９ａ）を持ち、ノッチ（５８）を持つ受入側開口部（５４ ）にダウエル（５）を打ち込むと、変形部分は受入側開口部（５４）内にはまる ことを特徴とする請求項１０に記載のセグメント。 １２．ロッキング・エレメント（５７、６２、６５、１８）はスプリング部分を 備えていて、ダウエル（５）を受入側開口部（５４）に打ち込むと、スプリング 部分が受入側開口部（５４）の対応するノッチ（５８）にカチンとはまることを 特徴とする請求項１０に記載のセグメント。 １３．対応するダウエル（５）のはまり具合を補強するため、ロッキング・エレ メントを受入側開口部（５４）に備えることを特徴とする請求項７〜９のいずれ か１に記載のセグメント。 １４．受入側開口部に、変形可能な内張り（５５、６１）を備えることを特徴と する請求項７〜１３のいずれか１に記載のセグメント。 １５．ダウエル（５）が被覆エレメント（６２、６３、６８）を備えていて、こ の被覆エレメントは好ましく は補強材と組み合わされ、あるいはこれと一体に形成されていることを特徴とす る請求項７〜１４のいずれか１に記載のセグメント。 １６．本体（２０）が実質上六角形に形成されていて、１つの周縁面に２個ある いはそれ以上のダウエルを備えており、対向する周縁面にダウエルに対応する数 の開口部（５４）を設けることを特徴とする請求項７〜１５のいずれか１に記載 のセグメント。 １７．少なくとももう一方の周縁面にガイド部分が設けられていて、このガイド 部分は隣接するセグメントの周縁面の対応するノッチにはめ込まれることを特徴 とする請求項１６に記載のセグメント。 １８．請求項１〜６のいずれかに記載のセグメント（１）と、それに連結される セグメント（２）で本体（２０）と一体に形成されているダウエル（５）を、少 なくとも１個形成されているセグメントの配列。 １９．ダウエル（５）がスチールパイプ（１０）で囲まれていて、このスチール パイプは一部がセグメント（２）の本体（２０）内に形成されていることを特徴 とする請求項１８に記載の配列。