シールド工法に用いるセグメントの製造方法と組立方法及びセグメント
【課題】セグメント組立て作業の能率向上を図ることができるシールド工法に用いるセグメントの組立方法を提供する。
【解決手段】周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、周方向の接続端部に複数の真円ピン１０を突設した一方セグメント１ａと、周方向の接続端面に前記真円ピン１０が嵌合する雌孔１１及び、雌孔１１と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長く、先端が拡径されたピン誘導長孔１２を設けた他方セグメント１ｂを用い、二つのセグメントの接続時に、一方セグメント１ａの真円ピン１０を他方セグメント１ｂのピン誘導長孔１２に嵌めた状態で両セグメント１ａ、１ｂを組合わせ、この状態でセグメント１ｂを軸方向に移動させることで真円ピン１０と雌孔１１を嵌め合わせる。
【解決手段】周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、周方向の接続端部に複数の真円ピン１０を突設した一方セグメント１ａと、周方向の接続端面に前記真円ピン１０が嵌合する雌孔１１及び、雌孔１１と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長く、先端が拡径されたピン誘導長孔１２を設けた他方セグメント１ｂを用い、二つのセグメントの接続時に、一方セグメント１ａの真円ピン１０を他方セグメント１ｂのピン誘導長孔１２に嵌めた状態で両セグメント１ａ、１ｂを組合わせ、この状態でセグメント１ｂを軸方向に移動させることで真円ピン１０と雌孔１１を嵌め合わせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シールド工法による管路の構築において、複数に分割されたセグメントによって高精度の円筒シールド管を組み立てることができると共に、組立時間の大幅な短縮が図れるセグメントの製造方法と組立方法及びセグメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
地面を地上から掘削することなく地中に管路を構築するためのシールド工法は、先に設置された円筒シールド管を反力として、シールドマシンの掘進機を前進させて掘進し、その後方でセグメントを組み立てて円筒シールド管を構築し、これを先に設置された円筒シールド管と接続し、このような掘進機の掘進とシールド管の構築及び接続を繰り返し行うものである。
【０００３】
シールド工法でセグメントを組む場合、例えば、掘進機（シールドマシン）での掘進後、先に設置された円筒シールド管に対して機内後方の４本の推進ジャッキを全引きし、掘進機と先に設置された円筒シールド管の間におよそ１ｍの空間（スペース）を造り、その中で周方向に対して複数に分割され、軸方向の幅が６０ｃｍに設定されたセグメントを組み立てる。その際、組立時間をいかに短縮して素早く組立て、次へ移行するか否かによって全体工期に大きく影響を与えるので、セグメントの組立て作業の能率化は極めて重要な課題である。
【０００４】
セグメントの組立て作業を最も短縮できる方法は、上記した空間で先に全セグメントを組立てて円筒シールド管にした後、これを推進ジャッキで後方に押し、この円筒シールド管を先に設置された円筒シールド管に、アンカーピンやボルト、ナットを用いて締め付けることにより接続する方法である。
【０００５】
しかし、この方法を用いると、セグメントの組立て作業時に、掘進機の推進ジャッキは全引きしているので、掘進機の切羽側（掘進側）にかかる土圧や水圧の支えがなくなり、掘進機のバックリング（押し戻される）を引き起こす危険がある。
【０００６】
このような危険の発生を防ぐため、セグメントを組む場合、掘進機と先に設置された円筒シールド管の間に空間を造ると、先ず、先に設置された円筒シールド管に対して、底部セグメントを組み込んで接続し、この底部セグメントに推進ジャッキを一本だけ押し当て、掘進機のバックリングを止めたあと、次に、残りのセグメントを周方向に順次組み立てる工法が提案されている。
【０００７】
このような工法に対応するセグメントは、先に設置された円筒シールド管と接続するため、軸方向の一端側に差込み式のアンカーピンが突設され、他端側にアンカーピンの挿入孔が設けられ、また、セグメントを周方向に互いに結合するため、周方向の一方接続端面に複数の真円ピン（ノックピン）が突設され、他方の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔が設けられ、セグメントの先に設置された円筒シールド管との接続及び、セグメント相互の組立てにおけるボルトレス化を極力図ることで、接続と組立ての能率向上を追及している。
【０００８】
上記したアンカーピンは、軸方向の一端側から突出し、その複数に分割した先端部で楔体を抱持した構造を有し、セグメントを先に設置された円筒シールド管に向けて押し込むことで挿入孔に進入し、楔体が挿入孔の底に当接することでアンカーピンが挿入孔内で開脚して抜け止めとなり、セグメントが先に設置された円筒シールド管に接続される。
【０００９】
上記セグメントの周方向への相互の接続を行うには、周方向の接続端面を互いに対応させると、真円ピンが相手セグメントの接続端面に当接し、この状態でセグメントを先に設置された円筒シールド管に向けて押し込むと、上記アンカーピンが挿入孔に進入し、このアンカーピンが挿入孔内で開脚した時点で、真円ピンと雌孔の位相が一致し、真円ピンと雌孔が嵌合することで、セグメントの周方向への接続が得られることになる。
【００１０】
このように、セグメントの製作工程で予め設けておいた真円ピンと雌孔を、セグメントの周方向への相互の接続時に嵌め合わせることにより、セグメントの周方向への相互の接続部分にズレをなくし、完全同心円の円筒シールド管を組み立てることができるという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、複数に分割されたセグメントを周方向に互いに結合する場合に、アンカーピンを挿入孔に進入させる作業と、真円ピンと雌孔を嵌合させる作業を同時に並行して行わなければならないが、実際に二つの作業を同時に行うのは困難性があり、特に、真円ピンと雌孔の嵌合においては、直径１０００ｍｍ級の狭隘な機内作業の中で作業員が半座り等の姿勢であり、このような状態でセグメントを軸方向や半径方向に移動させて前記嵌め合せを行なうのは非常に困難であり、セグメントの組立てに手間と時間がかかるという問題がある。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、セグメントの周方向の結合時において、一方セグメントの周方向の接続端部に設けた真円ピンと、他方セグメントの周方向の接続端部に設けた雌孔の嵌合がセグメントを軸方向に移動させるだけで行え、セグメント組立て作業の能率向上を図ることができるシールド工法に用いるセグメントの製造方法と組立方法及びセグメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記のような課題を解決するため、セグメントの製造方法の発明は、ヒューム管製造用回転体の内周に、円筒を複数に分割した構造でその内部に鉄筋が配筋されたスチール枠を円筒状に組み付け、周方向へ互いに隣接する位置関係にある二つのスチール枠を、一方フレーム枠の周方向の接続端部に突設した複数の真円ピンと、他方スチール枠の接続端部に設けた複数の雌孔を嵌め合わせ、各スチール枠を真円に配置した後、この状態で前記回転体を回転させながらスチール枠内にコンクリートを流し込むことで、スチール枠付きのセグメントを遠心法によって成形し、前記回転体から取出して分解したセグメントを、真円ピンと雌孔の嵌め合わせによって掘削機内で再組み立てできるようにした構成を採用したものである。
【００１４】
セグメントの組立方法の発明は、複数で円筒のシールド管を形成するよう分割されたセグメントの周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、周方向の接続端部に複数の真円ピンを突設した一方セグメントと、周方向の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔及び、雌孔と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長く、先端が拡径されたピン誘導長孔を設けた他方セグメントを用い、二つのセグメントの接続時に、一方セグメントの真円ピンを他方セグメントのピン誘導長孔に嵌めた状態で両セグメントを組合わせ、この状態で何れかのセグメントを軸方向に移動させることで真円ピンとピン誘導長孔を相対的に移動させて誘導することで、真円ピンと雌孔を嵌め合わせる構成を採用したものである。
【００１５】
上記セグメントは、軸方向に沿う接続端面の一方にアンカーピンと他方にアンカーピンの挿入孔を設けておき、セグメントを軸方向に移動させてアンカーピンを先に設置された円筒シールド管の雌孔に嵌め込んだとき、真円ピンと雌孔が嵌め合わせることで、先に設置された円筒シールド管へのセグメントの接続を同時に行うようにすることができる。
【００１６】
また、セグメントの発明は、複数で円筒のシールド管を形成するよう分割されたセグメントの周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、一方セグメントの周方向の接続端部に複数の真円ピンを突設し、他方セグメントの周方向の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔及び、雌孔と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長く、先端が拡径されたピン誘導長孔を設けた構成を採用したものである。
【００１７】
上記セグメントは、軸方向に沿う接続端面の一方にアンカーピンを突設し、接続端面の他方に前記アンカーピンの挿入孔を設けた構造とすることができる。
【００１８】
ここで、上記セグメントは、スチール枠とコンクリート及び内部に埋設した鉄筋の組み合わせからなり、ヒューム管を製作する外型枠の内周にスチール枠を円形体に組んで取付け、内部に鉄筋を配筋し、外型枠を高速回転させながら流動コンクリートを内部に流し込み、遠心力で成形することにより、周方向に一組となるセグメントを同時に仕上げ、養生後４分割して現場へ運搬し、掘進機内で再組み立てするものであり、このような遠心成形により、内外周面が平滑な真円精度の高いセグメントを製作することができ、ちなみに、セグメントによって組み立てられる管の内径は、１０００ｍｍから１３５０ｍｍ程度である。
【００１９】
また、周方向に位置する各セグメントは、真円ピンと雌孔の嵌合後にボルトとこれをねじ込むナットを用いて締結することになる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によると、ヒューム管製造用回転体の内周にスチール枠を円筒状に組み付け、周方向へ互いに隣接する位置関係にある二つのスチール枠を、複数の真円ピンと複数の雌孔を嵌め合わせによって接続し、この状態で前記回転体を回転させながらスチール枠内にコンクリートを流し込むことで、スチール枠付きのセグメントを遠心法によって成形し、前記回転体から取出したセグメントを、真円ピンと雌孔の嵌め合わせによって再組み立てできるようにしたので、真円度の高いセグメントを製作することができ、セグメントの組立て時に真円ピンと雌孔を嵌め合わせることにより、現場において製造時のままの状態を再現でき、真円精度の高い管路を構築することができる。
【００２１】
また、周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、一方セグメントの周方向の接続端部に複数の真円ピンを突設し、他方セグメントの周方向の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔及び、雌孔と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長いピン誘導長孔を設け、二つのセグメントの接続時に、真円ピンをピン誘導長孔に嵌めた状態で何れかのセグメントを軸方向に移動させ、真円ピンとピン誘導長孔を相対的に移動させて誘導することで、真円ピンと雌孔を嵌め合わせるようにしたので、セグメントの接続時における真円ピンと雌孔の嵌合がセグメントを軸方向に移動させるだけでよく、狭隘な機内作業の中でセグメントの周方向の接続が簡単に行え、セグメント組立て作業の能率向上を図ることができる。
【００２２】
更に、セグメントの周方向への相互の接続が、セグメントを軸方向に移動させるだけで可能となるので、セグメントと先に設置された円筒シールド管のアンカーピンと挿入孔による結合が、セグメントを軸方向に移動させることによって同時に行え、セグメント組立てと先に設置された円筒シールド管との接続作業が能率的に行えることになる。
【００２３】
また、セグメントの製作工程で予め設けておいた真円ピンと雌孔を、セグメントの周方向への相互の接続時に嵌め合わせることにより、セグメントの周方向への相互の接続部分にズレをなくし、完全同心円の円筒シールド管を組み立てることができる。
【００２４】
また、セグメントの周方向の接続部分で真円ピンと雌孔を嵌め合わせると、セグメントを結合するボルトの補強となり、組み立てたシールド管の耐震性を向上させることができ、結合ボルト数の削減も可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１と２及び図５は、シールド工法に用いるセグメント１を示し、底部セグメント１ａと両側の側部セグメント１ｂ、１ｃ及び上部セグメント１ｄに４分割されたものを組み立てることにより、円筒シールド管を形成するようになっている。
【００２７】
上記セグメント１は、図２のように、スチール枠２と、このスチール枠２の内側に設けたコンクリート層３と内部に埋設した補強用の鉄筋とからなり、スチール枠２は、矩形状で円弧となる外板２ａと、この外板２ａの周方向に沿う両端に、セグメント１相互を接続するため内面側に突出するフランジ２ｂ、２ｃと、前記外板２ａの軸方向の両端に、先に設置された円筒シールド管との接続を行うため内面側に突出する弧状フランジ２ｄ、２ｅを備え、全体が弧状の矩形枠に形成されている。
【００２８】
上記コンクリート層３は、スチール枠２の内部に納まり、内径面がフランジ２ｂ、２ｃ、及び弧状フランジ２ｄ、２ｅの内側縁から少し突出するような厚みを有し、この内径面が円弧状になっており、前記スチール枠２とコンクリート層３の中央位置には、図示詳細を略したが、逆止弁を有する裏込材の注入口４が設けられている。
【００２９】
上記セグメント１によって組み立てられるシールド管の内径は、例えば、１０００ｍｍから１３５０ｍｍ程度であり、セグメント１の軸方向の幅は６００ｍｍに設定されている。
【００３０】
図２と図３は、周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメント１の接続構造示し、一方セグメント１のフランジ２ｂにおける軸方向の両端寄りの位置に、締結用ボルト５の挿通孔６を設け、コンクリート層３には、このボルト５を操作するための空所７が内面側で開口するように設けられている。
【００３１】
また、他方セグメント１のフランジ２ｃにおける軸方向の両端寄りの位置に、上記ボルト５の挿通孔８が設けられ、コンクリート層３には、挿通孔８の内側にナット９が埋設され、両挿通孔６、８が一致する状態でボルト５をナット９にねじ込むことで、隣接する二つのセグメント１を接続固定するようになっている。
【００３２】
図示の場合、上記ナット９を埋設した他方セグメント１のフランジ２ｃにおける軸方向の両端で、挿通孔８に近接する位置に、真円ピン（ノックピン）１０が外面に突出するよう設けられ、一方セグメント１のフランジ２ｂにおける軸方向の両端で、挿通孔６に近接する位置に、前記真円ピン１０が嵌合する雌孔１１が設けられており、前記真円ピン１０は、直径１０ｍｍ、突出長さが９ｍｍの円軸となり、雌孔１１は１０．５ｍｍになっている。
【００３３】
上記雌孔１１を設けたフランジ２ｂには、セグメント１の軸方向に沿って長いピン誘導長孔１２が雌孔１１と連通する状態で設けられている。
【００３４】
このピン誘導長孔１２は、図３のように、フランジ２ｂの長さ方向に沿って長く、雌孔１１側は雌孔と等しい内径で重なり、雌孔１１と反対側の先端部が雌孔１１よりも少し大径となるよう拡径した長さ方向にテーパー状となり、その全長は６４ｍｍ程度の長さに設定されている。
【００３５】
上記ピン誘導長孔１２と雌孔１１は、図３の場合、フランジ２ｂの板厚に等しい深さとし、真円ピン１０の突出長さをこの板厚と等しく設定した例を示し、また、図４（ｂ）では、ピン誘導長孔１２をフランジ２ｂの板厚に等しい深さとし、雌孔１１はピン誘導長孔１２よりも深い長さとし、真円ピン１０は雌孔１１内に嵌まり込むだけの突出長さにした例を示している。
【００３６】
上記のようなセグメント１の接続構造示は、底部セグメント１ａと両側部セグメント１ｂ、１ｃの接続部分、両側部セグメント１ｂ、１ｃと上部セグメント１ｄの接続部分に設けられるものであり、各セグメント１における真円ピン１０と雌孔１１の配置は、図３（ａ）の例と反対になるようにしてもよい。なお、図４では、底部セグメント１ａに雌孔１１とピン誘導長孔１２を設け、側部セグメント１ｂに真円ピン１０を設けた例を示している。
【００３７】
図５は、セグメント１と先に設置された円筒シールド管Ａの接続構造を示し、セグメント１における軸方向の一端側に位置するフランジ２ｄに、長い位置合わせピン１３とそれよりも少し短い差込み式のアンカーピン１４が突設され、他端側に位置するフランジ２ｅには、位置合わせピン１３の挿入孔１５とアンカーピン１４の挿入孔１６が設けられている。
【００３８】
図５（ａ）と（ｂ）において、先に設置された円筒シールド管Ａにセグメント１を臨ませ、このセグメント１を先に設置された円筒シールド管Ａに向けて押し込み、先ず、位置合わせピン１３が挿入孔１５に進入し、次に、アンカーピン１４が挿入孔１６に進入し、アンカーピン１４の楔体１７が挿入孔１６の底に当接することでアンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚して抜け止めとなり、セグメント１が先に設置された円筒シールド管Ａに接続されることになる。
【００３９】
上記セグメント１を製作する方法は、ヒューム管を製作する外型枠となる回転体の内周に、円筒を複数に分割した構造でその内部に鉄筋が配筋されたスチール枠２を円筒状に組み付け、周方向へ互いに隣接する位置関係にある二つのスチール枠２を、一方スチール枠２の周方向の接続端部に突設した複数の真円ピン１０と、他方スチール枠２の接続端部に設けた複数の雌孔１１を嵌め合わせ、各セグメント１をボルト５で結合して真円状の配置にする。
【００４０】
この状態で前記回転体を回転させながらスチール枠２内にコンクリートを流し込むことで、周方向に一組となるスチール枠付きのセグメント１を遠心法によって同時に成形し、前記回転体から養生後に４分割して取出したセグメントを現場へ運搬し、真円ピン１０と雌孔１１の嵌め合わせによって掘進機内で再組み立てできるようにしたものであり、このような遠心成形と真円ピン１０と雌孔１１の嵌め合わせにより、内外周面が平滑な真円精度の高いセグメント１を製作及び再組み立てする事ができ、ちなみに、セグメント１によって組み立てられる管の内径は、１０００ｍｍから１３５０ｍｍ程度である。
【００４１】
上記セグメント１の遠心成形において、円筒シールド管の形成に必要な数と種類のスチール枠２を、ボルト５とナット９で締結すると共に、真円ピン１０と雌孔１１を嵌合させた真円配置の状態で回転体内に組み込み、流動コンクリートを内部に流し込んで遠心成形して仕上げた養生後に、ボルト５を緩めて４分割するものであり、このときの分割や組立て作業が容易になるよう、両側部セグメント１ｂ、１ｃと上部セグメント１ｄの接合縁は、軸方向に対して傾斜縁になっている。
【００４２】
次に、この発明のセグメントを用いたシールド工法におけるセグメントの組立方法を説明する
【００４３】
シールド工法の施工において、先に設置された円筒シールド管Ａを反力として、シールドマシンの掘進機を前進させて掘進し、前進位置で機内後方の４本の推進ジャッキを全引きし、掘進機と先に設置された円筒シールド管Ａの間に空間を造り、掘進機内に搬入したセグメント１をこの空間で円筒シールド管に組み立てながら、これを先に設置された円筒シールド管Ａと接続する。
【００４４】
セグメント１を円筒シールド管に組み立てるには、図４のように、先ず、先に設置された円筒シールド管Ａに対して、底部セグメント１ａを組み込んで接続し、この底部セグメント１ａに推進ジャッキを一本だけ押し当て、掘進機のバックリングを止めたあと、次に、残りのセグメントを周方向に順次組み立てる。
【００４５】
上記底部セグメント１ａは、先に設置された円筒シールド管Ａ内に配置したエレクター台車１８の回転可能となるエレクター１９に取付け、図６（ｂ）のように、この底部セグメント１ａを底部に回し、位置合わせピン１３とアンカーピン１４をセットした後、軸方向にスライドさせ、位置合わせピン１３が先に設置された円筒シールド管Ａの挿入孔１５に進入したのを確認して軸方向に押し込むと、図５のように、アンカーピン１４が挿入孔１６に進入し、アンカーピン１４の楔体１７が挿入孔１６の底に当接することでアンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚して抜け止めとなり、先に設置された円筒シールド管Ａに接続されることになる。
【００４６】
上記のように接続した底部セグメント１ａに掘進機の推進ジャッキを一本だけ押し当て、掘進機のバックリングを止めたあと、次に、底部セグメント１ａの両側に側部セグメント１ｂ、１ｃを接続する。
【００４７】
先ず、一方の側部セグメント１ｂをエレクター台車１８の回転可能となるエレクター１９に取付け、図６（ｃ）のように、この側部セグメント１ｂを底部セグメント１ａの側部に回し、位置合わせピン１３とアンカーピン１４をセットした後、両セグメント１ａ、１ｂの周方向の接続端部を重ねることで、ピン誘導長孔１２の雌孔１１と反対側の端部を真円ピン１０に嵌め合わせる。
【００４８】
これによって、両セグメント１ａ、１ｂの周方向の接続端部は長さ方向に平行することになり、この状態で、側部セグメント１ｂを軸方向にスライドさせると、ピン誘導長孔１２と真円ピン１０の相対的な移動により、側部セグメント１ｂが軸方向に誘導され、位置合わせピン１３が先に設置された円筒シールド管Ａの挿入孔１５に進入したのを確認すると、図７（ａ）のように、位置合わせピン１３を中心にこの側部セグメント１ｂを回動させ、その外周を先に設置された円筒シールド管Ａの外周に合わせ，この状態で側部セグメント１ｂを軸方向に押し込むと、アンカーピン１４が挿入孔１６に進入し、アンカーピン１４の楔体１７が挿入孔１６の底に当接することでアンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚して抜け止めとなり、先に設置された円筒シールド管Ａに接続されることになる。
【００４９】
上記のように、アンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚するように側部セグメント１ｂを押し込むと、真円ピン１０と雌孔１１が嵌り合い、側部セグメント１ｂと底部セグメント１ａは、半径方向に移動しないように結合されることになり、側部セグメント１ｂの先に設置された円筒シールド管Ａへの接続と、側部セグメント１ｂと底部セグメント１ａの接続が同時に行えることになり、この状態で、ボルト５をナット９にねじ込み、側部セグメント１ｂと底部セグメント１ａを仮締め固定しておく。
【００５０】
なお、他方の側部セグメント１ｃも上記と同様の手順で底部セグメント１ａに接続する。
【００５１】
次に、上部セグメント１ｄをエレクター台車１８のエレクター１９に取付け、図７（ｂ）のように、この上部セグメント１ｄを両側部セグメント１ｂ、１ｃの上部手前の位置に回し、アンカーピン１４をセットした後、両側を側部セグメント１ｂ、１ｃの周方向の接続端部を重ねることで、ピン誘導長孔１２の雌孔１１と反対側の端部を真円ピン１０に嵌め合わせる。
【００５２】
上部セグメント１ｄを軸方向にスライドさせてアンカーピン１４が挿入孔１６に進入するのを確認した後、上部セグメント１ｄを軸方向に押し込むと、アンカーピン１４が挿入孔１６に進入し、アンカーピン１４の楔体１７が挿入孔１６の底に当接することでアンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚して抜け止めとなり、先に設置された円筒シールド管Ａに接続されることになる。
【００５３】
また、アンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚するように上部セグメント１ｄを押し込むと、真円ピン１０と雌孔１１が嵌り合い、上部セグメント１ｄと側部セグメント１ｂ、１ｃは、半径方向に移動しないように結合されることになり、上部セグメント１ｄの先に設置された円筒シールド管Ａへの接続と、上部セグメント１ｄと両側部セグメント１ｂ、１ｃの接続が同時に行えることになり、この状態で、ボルト５をナット９にねじ込み、上部セグメント１ｄと側部セグメント１ｂ、１ｃを仮締め固定しておく。
【００５４】
最後に、各セグメント１のボルト５を本締めして確認すれば、セグメント１による円筒シールド管の組立てと、先に設置された円筒シールド管Ａへの接続が同時に行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】（ａ）はこの発明のセグメントの組立て状態を示す正面図、（ｂ）は底部セグメントと側部セグメントの接続部分を周方向に沿って拡大した断面図、（ｃ）は側部セグメントと上部セグメントの接続部分を拡大した断面図
【図２】（ａ）はセグメントの外面から見た斜視図、（ｂ）はセグメントの内面側を見た斜視図
【図３】（ａ）は、底部セグメントと側部セグメントの接続部分を軸方向に沿って拡大した断面図、（ｂ）はセグメントに設けた雌孔とピン誘導長孔を示す平面図
【図４】（ａ）はセグメントの組み立て作業の途中の状態を示す斜視図、（ｂ）は真円ピンと雌孔及びピン誘導長孔の関係を示す説明図
【図５】（ａ）はセグメントと先に設置された円筒シールド管を接続する位置合わせピンの接続部分を拡大した断面図、（ｂ）はセグメントと先に設置された円筒シールド管を接続するアンカーピンの接続部分を拡大した断面図
【図６】セグメントの組立て工程を示し、（ａ）はセグメントの種類を示す分解下正面図、（ｂ）は下部セグメントを先に設置された円筒シールド管に接続する説明図、（ｃ）は側部セグメントを下部セグメントに接続する説明図
【図７】（ａ）は側部セグメントを下部セグメントと先に設置された円筒シールド管に接続する説明図、（ｂ）は上部セグメントを側部セグメントに接続する説明図
【符号の説明】
【００５６】
１ セグメント
１ａ 底部セグメント
１ｂ 側部セグメント
１ｃ 側部セグメント
１ｄ 上部セグメント
２ スチール枠
３ コンクリート層
４ 裏込材の注入口
５ 締結用ボルト
６ 挿通孔
７ 空所
８ 挿通孔
９ ナット
１０ 真円ピン
１１ 雌孔
１２ ピン誘導長孔
１３ 位置合わせピン
１４ アンカーピン
１５ 挿入孔
１６ 挿入孔
１７ 楔体
１８ エレクター台車
１９ エレクター
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シールド工法による管路の構築において、複数に分割されたセグメントによって高精度の円筒シールド管を組み立てることができると共に、組立時間の大幅な短縮が図れるセグメントの製造方法と組立方法及びセグメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
地面を地上から掘削することなく地中に管路を構築するためのシールド工法は、先に設置された円筒シールド管を反力として、シールドマシンの掘進機を前進させて掘進し、その後方でセグメントを組み立てて円筒シールド管を構築し、これを先に設置された円筒シールド管と接続し、このような掘進機の掘進とシールド管の構築及び接続を繰り返し行うものである。
【０００３】
シールド工法でセグメントを組む場合、例えば、掘進機（シールドマシン）での掘進後、先に設置された円筒シールド管に対して機内後方の４本の推進ジャッキを全引きし、掘進機と先に設置された円筒シールド管の間におよそ１ｍの空間（スペース）を造り、その中で周方向に対して複数に分割され、軸方向の幅が６０ｃｍに設定されたセグメントを組み立てる。その際、組立時間をいかに短縮して素早く組立て、次へ移行するか否かによって全体工期に大きく影響を与えるので、セグメントの組立て作業の能率化は極めて重要な課題である。
【０００４】
セグメントの組立て作業を最も短縮できる方法は、上記した空間で先に全セグメントを組立てて円筒シールド管にした後、これを推進ジャッキで後方に押し、この円筒シールド管を先に設置された円筒シールド管に、アンカーピンやボルト、ナットを用いて締め付けることにより接続する方法である。
【０００５】
しかし、この方法を用いると、セグメントの組立て作業時に、掘進機の推進ジャッキは全引きしているので、掘進機の切羽側（掘進側）にかかる土圧や水圧の支えがなくなり、掘進機のバックリング（押し戻される）を引き起こす危険がある。
【０００６】
このような危険の発生を防ぐため、セグメントを組む場合、掘進機と先に設置された円筒シールド管の間に空間を造ると、先ず、先に設置された円筒シールド管に対して、底部セグメントを組み込んで接続し、この底部セグメントに推進ジャッキを一本だけ押し当て、掘進機のバックリングを止めたあと、次に、残りのセグメントを周方向に順次組み立てる工法が提案されている。
【０００７】
このような工法に対応するセグメントは、先に設置された円筒シールド管と接続するため、軸方向の一端側に差込み式のアンカーピンが突設され、他端側にアンカーピンの挿入孔が設けられ、また、セグメントを周方向に互いに結合するため、周方向の一方接続端面に複数の真円ピン（ノックピン）が突設され、他方の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔が設けられ、セグメントの先に設置された円筒シールド管との接続及び、セグメント相互の組立てにおけるボルトレス化を極力図ることで、接続と組立ての能率向上を追及している。
【０００８】
上記したアンカーピンは、軸方向の一端側から突出し、その複数に分割した先端部で楔体を抱持した構造を有し、セグメントを先に設置された円筒シールド管に向けて押し込むことで挿入孔に進入し、楔体が挿入孔の底に当接することでアンカーピンが挿入孔内で開脚して抜け止めとなり、セグメントが先に設置された円筒シールド管に接続される。
【０００９】
上記セグメントの周方向への相互の接続を行うには、周方向の接続端面を互いに対応させると、真円ピンが相手セグメントの接続端面に当接し、この状態でセグメントを先に設置された円筒シールド管に向けて押し込むと、上記アンカーピンが挿入孔に進入し、このアンカーピンが挿入孔内で開脚した時点で、真円ピンと雌孔の位相が一致し、真円ピンと雌孔が嵌合することで、セグメントの周方向への接続が得られることになる。
【００１０】
このように、セグメントの製作工程で予め設けておいた真円ピンと雌孔を、セグメントの周方向への相互の接続時に嵌め合わせることにより、セグメントの周方向への相互の接続部分にズレをなくし、完全同心円の円筒シールド管を組み立てることができるという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、複数に分割されたセグメントを周方向に互いに結合する場合に、アンカーピンを挿入孔に進入させる作業と、真円ピンと雌孔を嵌合させる作業を同時に並行して行わなければならないが、実際に二つの作業を同時に行うのは困難性があり、特に、真円ピンと雌孔の嵌合においては、直径１０００ｍｍ級の狭隘な機内作業の中で作業員が半座り等の姿勢であり、このような状態でセグメントを軸方向や半径方向に移動させて前記嵌め合せを行なうのは非常に困難であり、セグメントの組立てに手間と時間がかかるという問題がある。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、セグメントの周方向の結合時において、一方セグメントの周方向の接続端部に設けた真円ピンと、他方セグメントの周方向の接続端部に設けた雌孔の嵌合がセグメントを軸方向に移動させるだけで行え、セグメント組立て作業の能率向上を図ることができるシールド工法に用いるセグメントの製造方法と組立方法及びセグメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記のような課題を解決するため、セグメントの製造方法の発明は、ヒューム管製造用回転体の内周に、円筒を複数に分割した構造でその内部に鉄筋が配筋されたスチール枠を円筒状に組み付け、周方向へ互いに隣接する位置関係にある二つのスチール枠を、一方フレーム枠の周方向の接続端部に突設した複数の真円ピンと、他方スチール枠の接続端部に設けた複数の雌孔を嵌め合わせ、各スチール枠を真円に配置した後、この状態で前記回転体を回転させながらスチール枠内にコンクリートを流し込むことで、スチール枠付きのセグメントを遠心法によって成形し、前記回転体から取出して分解したセグメントを、真円ピンと雌孔の嵌め合わせによって掘削機内で再組み立てできるようにした構成を採用したものである。
【００１４】
セグメントの組立方法の発明は、複数で円筒のシールド管を形成するよう分割されたセグメントの周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、周方向の接続端部に複数の真円ピンを突設した一方セグメントと、周方向の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔及び、雌孔と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長く、先端が拡径されたピン誘導長孔を設けた他方セグメントを用い、二つのセグメントの接続時に、一方セグメントの真円ピンを他方セグメントのピン誘導長孔に嵌めた状態で両セグメントを組合わせ、この状態で何れかのセグメントを軸方向に移動させることで真円ピンとピン誘導長孔を相対的に移動させて誘導することで、真円ピンと雌孔を嵌め合わせる構成を採用したものである。
【００１５】
上記セグメントは、軸方向に沿う接続端面の一方にアンカーピンと他方にアンカーピンの挿入孔を設けておき、セグメントを軸方向に移動させてアンカーピンを先に設置された円筒シールド管の雌孔に嵌め込んだとき、真円ピンと雌孔が嵌め合わせることで、先に設置された円筒シールド管へのセグメントの接続を同時に行うようにすることができる。
【００１６】
また、セグメントの発明は、複数で円筒のシールド管を形成するよう分割されたセグメントの周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、一方セグメントの周方向の接続端部に複数の真円ピンを突設し、他方セグメントの周方向の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔及び、雌孔と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長く、先端が拡径されたピン誘導長孔を設けた構成を採用したものである。
【００１７】
上記セグメントは、軸方向に沿う接続端面の一方にアンカーピンを突設し、接続端面の他方に前記アンカーピンの挿入孔を設けた構造とすることができる。
【００１８】
ここで、上記セグメントは、スチール枠とコンクリート及び内部に埋設した鉄筋の組み合わせからなり、ヒューム管を製作する外型枠の内周にスチール枠を円形体に組んで取付け、内部に鉄筋を配筋し、外型枠を高速回転させながら流動コンクリートを内部に流し込み、遠心力で成形することにより、周方向に一組となるセグメントを同時に仕上げ、養生後４分割して現場へ運搬し、掘進機内で再組み立てするものであり、このような遠心成形により、内外周面が平滑な真円精度の高いセグメントを製作することができ、ちなみに、セグメントによって組み立てられる管の内径は、１０００ｍｍから１３５０ｍｍ程度である。
【００１９】
また、周方向に位置する各セグメントは、真円ピンと雌孔の嵌合後にボルトとこれをねじ込むナットを用いて締結することになる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によると、ヒューム管製造用回転体の内周にスチール枠を円筒状に組み付け、周方向へ互いに隣接する位置関係にある二つのスチール枠を、複数の真円ピンと複数の雌孔を嵌め合わせによって接続し、この状態で前記回転体を回転させながらスチール枠内にコンクリートを流し込むことで、スチール枠付きのセグメントを遠心法によって成形し、前記回転体から取出したセグメントを、真円ピンと雌孔の嵌め合わせによって再組み立てできるようにしたので、真円度の高いセグメントを製作することができ、セグメントの組立て時に真円ピンと雌孔を嵌め合わせることにより、現場において製造時のままの状態を再現でき、真円精度の高い管路を構築することができる。
【００２１】
また、周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、一方セグメントの周方向の接続端部に複数の真円ピンを突設し、他方セグメントの周方向の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔及び、雌孔と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長いピン誘導長孔を設け、二つのセグメントの接続時に、真円ピンをピン誘導長孔に嵌めた状態で何れかのセグメントを軸方向に移動させ、真円ピンとピン誘導長孔を相対的に移動させて誘導することで、真円ピンと雌孔を嵌め合わせるようにしたので、セグメントの接続時における真円ピンと雌孔の嵌合がセグメントを軸方向に移動させるだけでよく、狭隘な機内作業の中でセグメントの周方向の接続が簡単に行え、セグメント組立て作業の能率向上を図ることができる。
【００２２】
更に、セグメントの周方向への相互の接続が、セグメントを軸方向に移動させるだけで可能となるので、セグメントと先に設置された円筒シールド管のアンカーピンと挿入孔による結合が、セグメントを軸方向に移動させることによって同時に行え、セグメント組立てと先に設置された円筒シールド管との接続作業が能率的に行えることになる。
【００２３】
また、セグメントの製作工程で予め設けておいた真円ピンと雌孔を、セグメントの周方向への相互の接続時に嵌め合わせることにより、セグメントの周方向への相互の接続部分にズレをなくし、完全同心円の円筒シールド管を組み立てることができる。
【００２４】
また、セグメントの周方向の接続部分で真円ピンと雌孔を嵌め合わせると、セグメントを結合するボルトの補強となり、組み立てたシールド管の耐震性を向上させることができ、結合ボルト数の削減も可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１と２及び図５は、シールド工法に用いるセグメント１を示し、底部セグメント１ａと両側の側部セグメント１ｂ、１ｃ及び上部セグメント１ｄに４分割されたものを組み立てることにより、円筒シールド管を形成するようになっている。
【００２７】
上記セグメント１は、図２のように、スチール枠２と、このスチール枠２の内側に設けたコンクリート層３と内部に埋設した補強用の鉄筋とからなり、スチール枠２は、矩形状で円弧となる外板２ａと、この外板２ａの周方向に沿う両端に、セグメント１相互を接続するため内面側に突出するフランジ２ｂ、２ｃと、前記外板２ａの軸方向の両端に、先に設置された円筒シールド管との接続を行うため内面側に突出する弧状フランジ２ｄ、２ｅを備え、全体が弧状の矩形枠に形成されている。
【００２８】
上記コンクリート層３は、スチール枠２の内部に納まり、内径面がフランジ２ｂ、２ｃ、及び弧状フランジ２ｄ、２ｅの内側縁から少し突出するような厚みを有し、この内径面が円弧状になっており、前記スチール枠２とコンクリート層３の中央位置には、図示詳細を略したが、逆止弁を有する裏込材の注入口４が設けられている。
【００２９】
上記セグメント１によって組み立てられるシールド管の内径は、例えば、１０００ｍｍから１３５０ｍｍ程度であり、セグメント１の軸方向の幅は６００ｍｍに設定されている。
【００３０】
図２と図３は、周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメント１の接続構造示し、一方セグメント１のフランジ２ｂにおける軸方向の両端寄りの位置に、締結用ボルト５の挿通孔６を設け、コンクリート層３には、このボルト５を操作するための空所７が内面側で開口するように設けられている。
【００３１】
また、他方セグメント１のフランジ２ｃにおける軸方向の両端寄りの位置に、上記ボルト５の挿通孔８が設けられ、コンクリート層３には、挿通孔８の内側にナット９が埋設され、両挿通孔６、８が一致する状態でボルト５をナット９にねじ込むことで、隣接する二つのセグメント１を接続固定するようになっている。
【００３２】
図示の場合、上記ナット９を埋設した他方セグメント１のフランジ２ｃにおける軸方向の両端で、挿通孔８に近接する位置に、真円ピン（ノックピン）１０が外面に突出するよう設けられ、一方セグメント１のフランジ２ｂにおける軸方向の両端で、挿通孔６に近接する位置に、前記真円ピン１０が嵌合する雌孔１１が設けられており、前記真円ピン１０は、直径１０ｍｍ、突出長さが９ｍｍの円軸となり、雌孔１１は１０．５ｍｍになっている。
【００３３】
上記雌孔１１を設けたフランジ２ｂには、セグメント１の軸方向に沿って長いピン誘導長孔１２が雌孔１１と連通する状態で設けられている。
【００３４】
このピン誘導長孔１２は、図３のように、フランジ２ｂの長さ方向に沿って長く、雌孔１１側は雌孔と等しい内径で重なり、雌孔１１と反対側の先端部が雌孔１１よりも少し大径となるよう拡径した長さ方向にテーパー状となり、その全長は６４ｍｍ程度の長さに設定されている。
【００３５】
上記ピン誘導長孔１２と雌孔１１は、図３の場合、フランジ２ｂの板厚に等しい深さとし、真円ピン１０の突出長さをこの板厚と等しく設定した例を示し、また、図４（ｂ）では、ピン誘導長孔１２をフランジ２ｂの板厚に等しい深さとし、雌孔１１はピン誘導長孔１２よりも深い長さとし、真円ピン１０は雌孔１１内に嵌まり込むだけの突出長さにした例を示している。
【００３６】
上記のようなセグメント１の接続構造示は、底部セグメント１ａと両側部セグメント１ｂ、１ｃの接続部分、両側部セグメント１ｂ、１ｃと上部セグメント１ｄの接続部分に設けられるものであり、各セグメント１における真円ピン１０と雌孔１１の配置は、図３（ａ）の例と反対になるようにしてもよい。なお、図４では、底部セグメント１ａに雌孔１１とピン誘導長孔１２を設け、側部セグメント１ｂに真円ピン１０を設けた例を示している。
【００３７】
図５は、セグメント１と先に設置された円筒シールド管Ａの接続構造を示し、セグメント１における軸方向の一端側に位置するフランジ２ｄに、長い位置合わせピン１３とそれよりも少し短い差込み式のアンカーピン１４が突設され、他端側に位置するフランジ２ｅには、位置合わせピン１３の挿入孔１５とアンカーピン１４の挿入孔１６が設けられている。
【００３８】
図５（ａ）と（ｂ）において、先に設置された円筒シールド管Ａにセグメント１を臨ませ、このセグメント１を先に設置された円筒シールド管Ａに向けて押し込み、先ず、位置合わせピン１３が挿入孔１５に進入し、次に、アンカーピン１４が挿入孔１６に進入し、アンカーピン１４の楔体１７が挿入孔１６の底に当接することでアンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚して抜け止めとなり、セグメント１が先に設置された円筒シールド管Ａに接続されることになる。
【００３９】
上記セグメント１を製作する方法は、ヒューム管を製作する外型枠となる回転体の内周に、円筒を複数に分割した構造でその内部に鉄筋が配筋されたスチール枠２を円筒状に組み付け、周方向へ互いに隣接する位置関係にある二つのスチール枠２を、一方スチール枠２の周方向の接続端部に突設した複数の真円ピン１０と、他方スチール枠２の接続端部に設けた複数の雌孔１１を嵌め合わせ、各セグメント１をボルト５で結合して真円状の配置にする。
【００４０】
この状態で前記回転体を回転させながらスチール枠２内にコンクリートを流し込むことで、周方向に一組となるスチール枠付きのセグメント１を遠心法によって同時に成形し、前記回転体から養生後に４分割して取出したセグメントを現場へ運搬し、真円ピン１０と雌孔１１の嵌め合わせによって掘進機内で再組み立てできるようにしたものであり、このような遠心成形と真円ピン１０と雌孔１１の嵌め合わせにより、内外周面が平滑な真円精度の高いセグメント１を製作及び再組み立てする事ができ、ちなみに、セグメント１によって組み立てられる管の内径は、１０００ｍｍから１３５０ｍｍ程度である。
【００４１】
上記セグメント１の遠心成形において、円筒シールド管の形成に必要な数と種類のスチール枠２を、ボルト５とナット９で締結すると共に、真円ピン１０と雌孔１１を嵌合させた真円配置の状態で回転体内に組み込み、流動コンクリートを内部に流し込んで遠心成形して仕上げた養生後に、ボルト５を緩めて４分割するものであり、このときの分割や組立て作業が容易になるよう、両側部セグメント１ｂ、１ｃと上部セグメント１ｄの接合縁は、軸方向に対して傾斜縁になっている。
【００４２】
次に、この発明のセグメントを用いたシールド工法におけるセグメントの組立方法を説明する
【００４３】
シールド工法の施工において、先に設置された円筒シールド管Ａを反力として、シールドマシンの掘進機を前進させて掘進し、前進位置で機内後方の４本の推進ジャッキを全引きし、掘進機と先に設置された円筒シールド管Ａの間に空間を造り、掘進機内に搬入したセグメント１をこの空間で円筒シールド管に組み立てながら、これを先に設置された円筒シールド管Ａと接続する。
【００４４】
セグメント１を円筒シールド管に組み立てるには、図４のように、先ず、先に設置された円筒シールド管Ａに対して、底部セグメント１ａを組み込んで接続し、この底部セグメント１ａに推進ジャッキを一本だけ押し当て、掘進機のバックリングを止めたあと、次に、残りのセグメントを周方向に順次組み立てる。
【００４５】
上記底部セグメント１ａは、先に設置された円筒シールド管Ａ内に配置したエレクター台車１８の回転可能となるエレクター１９に取付け、図６（ｂ）のように、この底部セグメント１ａを底部に回し、位置合わせピン１３とアンカーピン１４をセットした後、軸方向にスライドさせ、位置合わせピン１３が先に設置された円筒シールド管Ａの挿入孔１５に進入したのを確認して軸方向に押し込むと、図５のように、アンカーピン１４が挿入孔１６に進入し、アンカーピン１４の楔体１７が挿入孔１６の底に当接することでアンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚して抜け止めとなり、先に設置された円筒シールド管Ａに接続されることになる。
【００４６】
上記のように接続した底部セグメント１ａに掘進機の推進ジャッキを一本だけ押し当て、掘進機のバックリングを止めたあと、次に、底部セグメント１ａの両側に側部セグメント１ｂ、１ｃを接続する。
【００４７】
先ず、一方の側部セグメント１ｂをエレクター台車１８の回転可能となるエレクター１９に取付け、図６（ｃ）のように、この側部セグメント１ｂを底部セグメント１ａの側部に回し、位置合わせピン１３とアンカーピン１４をセットした後、両セグメント１ａ、１ｂの周方向の接続端部を重ねることで、ピン誘導長孔１２の雌孔１１と反対側の端部を真円ピン１０に嵌め合わせる。
【００４８】
これによって、両セグメント１ａ、１ｂの周方向の接続端部は長さ方向に平行することになり、この状態で、側部セグメント１ｂを軸方向にスライドさせると、ピン誘導長孔１２と真円ピン１０の相対的な移動により、側部セグメント１ｂが軸方向に誘導され、位置合わせピン１３が先に設置された円筒シールド管Ａの挿入孔１５に進入したのを確認すると、図７（ａ）のように、位置合わせピン１３を中心にこの側部セグメント１ｂを回動させ、その外周を先に設置された円筒シールド管Ａの外周に合わせ，この状態で側部セグメント１ｂを軸方向に押し込むと、アンカーピン１４が挿入孔１６に進入し、アンカーピン１４の楔体１７が挿入孔１６の底に当接することでアンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚して抜け止めとなり、先に設置された円筒シールド管Ａに接続されることになる。
【００４９】
上記のように、アンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚するように側部セグメント１ｂを押し込むと、真円ピン１０と雌孔１１が嵌り合い、側部セグメント１ｂと底部セグメント１ａは、半径方向に移動しないように結合されることになり、側部セグメント１ｂの先に設置された円筒シールド管Ａへの接続と、側部セグメント１ｂと底部セグメント１ａの接続が同時に行えることになり、この状態で、ボルト５をナット９にねじ込み、側部セグメント１ｂと底部セグメント１ａを仮締め固定しておく。
【００５０】
なお、他方の側部セグメント１ｃも上記と同様の手順で底部セグメント１ａに接続する。
【００５１】
次に、上部セグメント１ｄをエレクター台車１８のエレクター１９に取付け、図７（ｂ）のように、この上部セグメント１ｄを両側部セグメント１ｂ、１ｃの上部手前の位置に回し、アンカーピン１４をセットした後、両側を側部セグメント１ｂ、１ｃの周方向の接続端部を重ねることで、ピン誘導長孔１２の雌孔１１と反対側の端部を真円ピン１０に嵌め合わせる。
【００５２】
上部セグメント１ｄを軸方向にスライドさせてアンカーピン１４が挿入孔１６に進入するのを確認した後、上部セグメント１ｄを軸方向に押し込むと、アンカーピン１４が挿入孔１６に進入し、アンカーピン１４の楔体１７が挿入孔１６の底に当接することでアンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚して抜け止めとなり、先に設置された円筒シールド管Ａに接続されることになる。
【００５３】
また、アンカーピン１４が挿入孔１６内で開脚するように上部セグメント１ｄを押し込むと、真円ピン１０と雌孔１１が嵌り合い、上部セグメント１ｄと側部セグメント１ｂ、１ｃは、半径方向に移動しないように結合されることになり、上部セグメント１ｄの先に設置された円筒シールド管Ａへの接続と、上部セグメント１ｄと両側部セグメント１ｂ、１ｃの接続が同時に行えることになり、この状態で、ボルト５をナット９にねじ込み、上部セグメント１ｄと側部セグメント１ｂ、１ｃを仮締め固定しておく。
【００５４】
最後に、各セグメント１のボルト５を本締めして確認すれば、セグメント１による円筒シールド管の組立てと、先に設置された円筒シールド管Ａへの接続が同時に行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】（ａ）はこの発明のセグメントの組立て状態を示す正面図、（ｂ）は底部セグメントと側部セグメントの接続部分を周方向に沿って拡大した断面図、（ｃ）は側部セグメントと上部セグメントの接続部分を拡大した断面図
【図２】（ａ）はセグメントの外面から見た斜視図、（ｂ）はセグメントの内面側を見た斜視図
【図３】（ａ）は、底部セグメントと側部セグメントの接続部分を軸方向に沿って拡大した断面図、（ｂ）はセグメントに設けた雌孔とピン誘導長孔を示す平面図
【図４】（ａ）はセグメントの組み立て作業の途中の状態を示す斜視図、（ｂ）は真円ピンと雌孔及びピン誘導長孔の関係を示す説明図
【図５】（ａ）はセグメントと先に設置された円筒シールド管を接続する位置合わせピンの接続部分を拡大した断面図、（ｂ）はセグメントと先に設置された円筒シールド管を接続するアンカーピンの接続部分を拡大した断面図
【図６】セグメントの組立て工程を示し、（ａ）はセグメントの種類を示す分解下正面図、（ｂ）は下部セグメントを先に設置された円筒シールド管に接続する説明図、（ｃ）は側部セグメントを下部セグメントに接続する説明図
【図７】（ａ）は側部セグメントを下部セグメントと先に設置された円筒シールド管に接続する説明図、（ｂ）は上部セグメントを側部セグメントに接続する説明図
【符号の説明】
【００５６】
１ セグメント
１ａ 底部セグメント
１ｂ 側部セグメント
１ｃ 側部セグメント
１ｄ 上部セグメント
２ スチール枠
３ コンクリート層
４ 裏込材の注入口
５ 締結用ボルト
６ 挿通孔
７ 空所
８ 挿通孔
９ ナット
１０ 真円ピン
１１ 雌孔
１２ ピン誘導長孔
１３ 位置合わせピン
１４ アンカーピン
１５ 挿入孔
１６ 挿入孔
１７ 楔体
１８ エレクター台車
１９ エレクター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒューム管製造用回転体の内周に、円筒を複数に分割した構造でその内部に鉄筋が配筋されたスチール枠を円筒状に組み付け、周方向へ互いに隣接する位置関係にある二つのスチール枠を、一方フレーム枠の周方向の接続端部に突設した複数の真円ピンと、他方スチール枠の接続端部に設けた複数の雌孔を嵌め合わせ、各スチール枠を真円に配置した後、この状態で前記回転体を回転させながらスチール枠内にコンクリートを流し込むことで、スチール枠付きのセグメントを遠心法によって成形し、前記回転体から取出して分解したセグメントを、真円ピンと雌孔の嵌め合わせによって掘削機内で再組み立てできるようにしたシールド工法に用いるセグメントの製造方法。
【請求項２】
複数で円筒のシールド管を形成するよう分割されたセグメントの周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、周方向の接続端部に複数の真円ピンを突設した一方セグメントと、周方向の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔及び、雌孔と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長く、先端が拡径されたピン誘導長孔を設けた他方セグメントを用い、二つのセグメントの接続時に、一方セグメントの真円ピンを他方セグメントのピン誘導長孔に嵌めた状態で両セグメントを組合わせ、この状態で何れかのセグメントを軸方向に移動させることで真円ピンとピン誘導長孔を相対的に移動させて誘導することで、真円ピンと雌孔を嵌め合わせるシールド工法に用いるセグメントの組立方法。
【請求項３】
上記セグメントは、軸方向に沿う接続端面の一方にアンカーピンと他方にアンカーピンの挿入孔を設けておき、セグメントを軸方向に移動させてアンカーピンを先に設置された円筒シールド管の雌孔に嵌め込んだとき、真円ピンと雌孔が嵌め合わせることで、先に設置された円筒シールド管へのセグメントの接続を同時に行うようにする請求項２に記載のシールド工法に用いるセグメントの組立方法
【請求項４】
複数で円筒のシールド管を形成するよう分割されたセグメントの周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、一方セグメントの周方向の接続端部に複数の真円ピンを突設し、他方セグメントの周方向の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔及び、雌孔と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長く、先端が拡径されたピン誘導長孔を設けたシールド工法に用いるセグメント。
【請求項５】
上記セグメントの軸方向に沿う接続端面の一方にアンカーピンを突設し、接続端面の他方に前記アンカーピンの嵌合孔を設けた請求項４に記載のシールド工法に用いるセグメント。
【請求項１】
ヒューム管製造用回転体の内周に、円筒を複数に分割した構造でその内部に鉄筋が配筋されたスチール枠を円筒状に組み付け、周方向へ互いに隣接する位置関係にある二つのスチール枠を、一方フレーム枠の周方向の接続端部に突設した複数の真円ピンと、他方スチール枠の接続端部に設けた複数の雌孔を嵌め合わせ、各スチール枠を真円に配置した後、この状態で前記回転体を回転させながらスチール枠内にコンクリートを流し込むことで、スチール枠付きのセグメントを遠心法によって成形し、前記回転体から取出して分解したセグメントを、真円ピンと雌孔の嵌め合わせによって掘削機内で再組み立てできるようにしたシールド工法に用いるセグメントの製造方法。
【請求項２】
複数で円筒のシールド管を形成するよう分割されたセグメントの周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、周方向の接続端部に複数の真円ピンを突設した一方セグメントと、周方向の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔及び、雌孔と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長く、先端が拡径されたピン誘導長孔を設けた他方セグメントを用い、二つのセグメントの接続時に、一方セグメントの真円ピンを他方セグメントのピン誘導長孔に嵌めた状態で両セグメントを組合わせ、この状態で何れかのセグメントを軸方向に移動させることで真円ピンとピン誘導長孔を相対的に移動させて誘導することで、真円ピンと雌孔を嵌め合わせるシールド工法に用いるセグメントの組立方法。
【請求項３】
上記セグメントは、軸方向に沿う接続端面の一方にアンカーピンと他方にアンカーピンの挿入孔を設けておき、セグメントを軸方向に移動させてアンカーピンを先に設置された円筒シールド管の雌孔に嵌め込んだとき、真円ピンと雌孔が嵌め合わせることで、先に設置された円筒シールド管へのセグメントの接続を同時に行うようにする請求項２に記載のシールド工法に用いるセグメントの組立方法
【請求項４】
複数で円筒のシールド管を形成するよう分割されたセグメントの周方向へ互いに接続する位置関係にある二つのセグメントにおいて、一方セグメントの周方向の接続端部に複数の真円ピンを突設し、他方セグメントの周方向の接続端面に前記真円ピンが嵌合する複数の雌孔及び、雌孔と連通する状態でセグメントの軸方向に沿って長く、先端が拡径されたピン誘導長孔を設けたシールド工法に用いるセグメント。
【請求項５】
上記セグメントの軸方向に沿う接続端面の一方にアンカーピンを突設し、接続端面の他方に前記アンカーピンの嵌合孔を設けた請求項４に記載のシールド工法に用いるセグメント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−４６９５８（Ｐ２００９−４６９５８Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３８５０７（Ｐ２００７−２３８５０７）
【出願日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【出願人】（５０４１２５７２４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【出願人】（５０４１２５７２４）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]