シールドセグメント継手の組立方法

【課題】セグメント間の接続が簡単で、しかもセグメント継手部の十分な強度が確保されるシールドセグメント継手の組立方法を提供する。
【解決手段】セグメントリングの組立てに当って対設される各セグメントＡ，Ｂの対向面に設けたトンネル軸に並行な方向に延び、且つ端部が開口する一対の凹溝１に、折片にテーパー面を有するＣ形金具２を嵌装し、Ｃ形金具に楔合するテーパー面を付したＨ形金具５を、前記セグメントのＣ形金具に圧入楔止した。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシールドセグメント継手の組立方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のシールド工法においては、トンネル覆工に採用されている通常のセグメント継手の組立方法は、（１）一般にボルト，ナット等の締結部材を使用して、トンネル円周方向にリング状に連結するとともに、トンネル軸方向に連続してトンネル覆工体を構成している。また、（２）コッター形式の継手を用いる場合には、トンネル覆工の半径方向にＣ形金具を配設し、Ｈ形金具を同じく半径方向に挿入してトンネル覆工体を構成する組立て方式もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記（１）の従来のセグメント組立方法では、（イ）個々のボルト・ナットを夫々締結する作業に手間がかかるとともに、（２）のコッター形式ではＨ形金具の挿入および挿入時の反力の伝達に特殊な手法を採用する必要があり、作業が複雑で急速施工や人手不足の解消を目的とした自動化が困難であった。
【０００４】また、一般にボルトによるセグメント組立においては、組立時に撓みが生じやすく、次位のリングの組立が困難となる場合があり、その修正に多くの時間と労力を要している。一方、トンネル覆工の半径方向にＨ形金具を挿入するコッター形式の継手では、専用の圧入治具が必要である。更にまたボルト締付けが不完全なために継手部の強度が低下し、継手間の目違い、目開き等、セグメントの変形現象が生じやすい。
【０００５】本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、Ｈ形金具をトンネル軸方向に圧入する手法により、セグメント間の接続が容易で、しかも継手部の十分な強度が確保されるシールドセグメント継手の組立方法を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するため、本発明に係るシールドセグメント継手の組立方法によれば、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形金具を嵌装し、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、楔合するテーパー付き折片を有する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ものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の最も好ましい実施の形態について説明する。Ａは先組みセグメント、Ｂは同セグメントＡに対して円周方向に継接される後組みセグメント（図示せず）で、前記両セグメントＡ，Ｂの対向面には後記するＨ形金具の挿入用ガイド溝がトンネル軸に沿って切羽側に拡大するテーパー面１′または平行面１′をもって延び、且つ端部が開口した凹溝１が設けられ、同凹溝面１には連結用金具としてのＣ形金具２が装着されている。同Ｃ形金具２は凹溝のテーパー面１′に平行な内面ａ′を有する折片ａとこれに直交する折片３の側面４がＨ形金物のテーパー面に楔合するテーパーをもつ面として形成されている。
【０００８】５は前記両セグメント連結用金具を構成するＨ形金具で、一双の折片６の端面ｂがＣ形金具の面ａ′にスライドするように形成され、折片６，６間を連結する切片７はＣ形金具の溝Ｃに貫挿できるように形成される。また、折片６の先端には仮止め材８，セグメント本体には仮止め材８′が装着されている。次に前記セグメントの組立方法を説明する。
【０００９】先組みセグメントＡに装着されたＣ形金具２のうち、坑口側のＣ形金具２に、前記仮止め材として例えば仮止め材８付きのＨ形金具５を仮止め材８′を介し、またはセグメント本体の仮止め材８′を介して折片６の坑口側の端縁面がＣ形金物に楔合しないように取付ける（図４参照）。次いで後組みセグメントＢをＡセグメントに押しつけて組立てればＡセグメントのＣ形金具に仮止めしたＨ形金具はＡ，Ｂ，セグメントの凹溝に納まり、セグメントは正規の組立位置を占めることができる。
【００１０】次いで切羽側から凹溝に沿い、かつ切羽側のＣ形金物２のすき間Ｃを通り抜けることができるプッシュロッド９（図６参照）をシールドジャッキなどの油圧機構によって加圧して前記Ｈ形金具を所定の圧力で圧入する。切羽側のＣ形金具２には仮止め材のない、Ｈ形金具５を切羽側のセグメント凹溝内にその端面開口部より、ロッド長の異なるプッシュロッド９を介して所定の圧力で圧入する。
【００１１】この際、前記Ｃ形金具２のテーパー面４と、Ｈ形金具５のテーパー面４とが楔合し、前記両金具２，５、ひいては前記各セグメントが強固に結合される。以下、前記の操作を反復してシールドセグメントを組立てるものである。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば前記したように、シールドセグメントの継接、組立てに際して、接合される各セグメントの対向面に設けられ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、Ｃ形金具を装着してあり、同各金具は、前記開口から凹溝内に圧入したＨ形金具によって楔止される。セグメントの継手方式は挿入式であるが、組立てはボルト継手方式と変りなく、単にエレクターで所定の位置に納めるだけでよい。このため、ボルト、ナットによってセグメントを組立てる従来方法に比してセグメントの組立が簡略化されるし、またトンネル覆工の半径方向に接合するコッター形式の継手に比しては接合機構が簡略化され、組立時間の短縮に有効であり、セグメント組立の省人化や急速施工に有利となる。またプッシュロッドの如き油圧機器を使用することによって挿入反力をシールド機械に直接とれるし、前記Ｈ形金具を所定の圧力で簡単かつ確実に圧入でき、更に同Ｈ形金具のテーパー面を有する一対の折片が楔合することによって、前記Ｃ形及びＨ形金具は所定の圧力で確実に締結され、セグメント組立時に撓みが生じにくくセグメントの真円度が保持される。
【００１３】更に前記Ｈ形金具はプッシュロッドを介して油圧機構で所定の圧力で圧入されるので、セグメント継手部は剛性が高く、目違い、目開き等のセグメントリングの変形現象が生じにくい。請求項２の発明によれば、前記Ｈ形金具の端縁折片に仮止め材が取り付けられ、またセグメントにも仮止め材が取付けられていることによって、Ｈ形金具の仮取付けを安全、且つ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セグメントにＣ形金具を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図２】Ｃ形金具の斜視図である。
【図３】仮止め材付きＨ形金具の斜視図である。
【図４】先組みセグメントＡにＨ形金具を仮止めした状態を示す斜視図である。
【図５】セグメント組立部の斜視図である。
【図６】プッシュロッドの斜視図である。
【図７】仮止め材の取付状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ａ先組みセグメント
Ｂ後組みセグメント
１凹溝
１′ 凹溝の内側面
２Ｃ形金具
ａＣ形金具の折片
ａ′ Ｃ形金具の折片ａの内面（１′面に並行）
３端縁折片
４テーパー面
５Ｈ形金具
６端縁折片
ｂ折片６の端縁面
７折片（６と６を接続する部材）
８折片６の先端の仮止め材
８′ セグメント本体の仮止め材
９プッシュロッド

【特許請求の範囲】
【請求項１】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シールドセグメント継手の組立方法。
【請求項２】前記Ｈ形金具の縁折片とセグメント本体に別々または同時に仮止め材を取り付け、同仮止め材を介して前記Ｈ形金物を前記セグメントのＣ形金具に仮取付けした後にセグメントを組立てる請求項１記載のシールドセグメント継手の組立方法。

【図１】