セグメントリングにおけるＫ形セグメントの落下防止装置

【考案の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この考案は、シールドトンネル等の覆工セグメントリングにおけるＫ形セグメントの落下防止装置に関するものである。
「従来の技術、考案が解決せんとする問題点」
シールドトンネル等のセグメントリングにおいては、一般に下部をＡ形セグメント、上部をＢ形セグメント及びＫ形セグメントを用いて、各継手面間をボルト接合することにより組立てられている。
そして従来、第11,12図に示すように、リングを併合するために左右のＢ形セグメント間に最後に組込まれるＫ形セグメントは、その左右の継手面がハ字状又は逆ハ字状に所要の継手角度をもって、リング内周側から径方向に、或いは前方から軸方向に押し込んで組込み、ボルト接合しているのが一般的である。
そのため、このようなセグメントリングの外周に土圧や裏込注入圧などの強力な圧力が作用すると、Ｋ形セグメントは継手角度を有する故に他のセグメントに比べて径方向に抜け出し易く、しばしば目開きを生じ、最悪の場合には脱落する危険があった。
「問題点を解決するための手段」
この考案は前記従来の課題を解決するために、Ｋ形セグメントとその左右に隣設されたＢ形セグメントの相互の継手面の前後端部に、Ｋ形セグメントの嵌入時に互いに嵌合し合う凹溝とキー、および互いに相対して穴状空間を形成する凹溝を設け、この相対する凹溝間の穴状空間にキーを嵌合すると共に、Ｋ形セグメントの嵌入時に互いに嵌合し合った凹溝とキーとにより、Ｋ形セグメントとＢ形セグメントを結合するようにしたＫ形セグメントの落下防止装置、ならびにＫ形セグメントとその左右に隣設されたＢ形セグメントの相互の継手面の前後端部に、それぞれＫ形セグメントの嵌入時に互いに嵌合し合う凹溝とキーを設け、この互いに嵌合し合った凹溝とキーとにより、Ｋ形セグメントとＢ形セグメントを結合するようにしたＫ形セグメントの落下防止装置提案するものである。
「作用」
Ｋ形セグメントとその左右に隣設されたＢ形セグメントとの相互の継手面は、凹溝内に嵌合したキーにより結合されるため、セグメントリングの外周に圧力が作用しても、Ｋ形セグメントの径方向の抜け出しを確実に錠止し、目開き及び落下を防止することができる。
「実施例」
以下この考案を図面に示す実施例について説明すると、第１〜８図に示す第１実施例において、第２図に示すように、Ｋ形セグメント１とその左右に隣設するＢ形セグメント２の相互の継手面の前後端部には、各セグメント1,2の前後端から軸方向に沿って凹溝3,3′及び4,4′が、それぞれ接合時に互いに相対して合体するように形成されている。
凹溝3,3′及び4,4′は第３図に示すように、セグメントの成形時において、断面円弧形、矩形、鉤形等、所要の凹型断面形状に成形した溝型の金物５をセグメント成形型枠の内側面に保持しておき、金物５の底面側に固着したアンカー筋６を介してコンクリートと一体化することにより形成する。
Ｋ形セグメント１は従来と同様に、その左右の継手面が所要の継手角度をもった横断面逆ハ字状（ハ字状でもよい）に形成され、第５図に示すように、左右のＢセグメント2,2間の間隙内にリング前方から軸方向に押し込んで組込む。
このようにして組込まれたＫ形セグメント１とＢ形セグメント２の継手面において、相対した凹溝3,4及び３′,4′間にはその凹部が互いに合体した穴状空間が形成され、この空間にそれに倣った形状の丸棒あるいは型鋼等からなるキー７を密に嵌合すると共に、相互の接合面間に対接する継手金物8,8′相互をボルト接合する。
この場合、Ｋ形セグメント１の嵌入方向先端側にある凹溝３′,4′に対して、Ｋ形セグメント１の嵌入後においてキー７を嵌合できないため、第４図及び第６図に示すように、予め左右のＢ形セグメント2,2の先端側の凹溝4,4′内にキー７の一側部を溶接、接着剤等により固定しておき、Ｋ形セグメント１を嵌入しながらその凹溝３′をＢ形セグメント２の継手面に半分突出しているキー７に嵌め合わせる。
また、セグメントリングの手前側にある凹溝3,4は、Ｋ形セグメント１の嵌入後においてセグメントリングの手前側に穴状空間の開口部が表出しているので、これにキー７を事後的に嵌合する（第６図（ｂ）参照）。
このようにして、凹溝3,4及び３′,4′間にキー７が嵌合されることにより、Ｋ形セグメント１はＢ形セグメント２に対してセグメントリングの径方向への抜け出しが錠止され、セグメントリングの外周に圧力が作用しても目開きや脱落を確実に防止することができる。
なお、第7,8図に示すように、各凹溝3,3′,4,4′を断面アングル形、Ｔ型等、凹部の底部の屈曲部を有する断面形に形成することにより、互いに合体した凹溝3,4及び３′,4′間の穴状空間の断面形を溝形状あるいはＨ形状とし、これに倣って断面溝形、Ｈ形状に形成したキー７を嵌合することにより、Ｋ形セグメント１とＢ形セグメント２とをリング方向にも一体的に結合することができる。
次に第9,10図に示す第２実施例において、Ｋ形セグメント１の嵌入方向先端部の継手面には凹溝３が、かつ後端部の継手面に突起状のキー７が突設され、またＢ形セグメント２の継手面にはその先端部にＫ形セグメント１の嵌入時にその凹溝３に嵌合可能な突起状のキー７′が突設され、かつ後端部にＫ形セグメント１のキー７が嵌合可能な凹溝４が形成されている。
そして第10図に示すように、Ｋ形セグメント１をＢ形セグメント2,2間に嵌入すると、凹溝３にキー７′が、また凹溝４にキー７が自動的に挿嵌される。
この場合のキー7,7′は、上記第１実施例の場合と同様に凹溝に溶接または接着剤により固着した各種断面形のものを用いることができるが、セグメントの成形と同時にコンクリートにより一体に成形したもの、あるいはコンクリートに基部を埋設一体化した金物であってもよい。
「考案の効果」
以上の通りこの考案によれば、Ｋ形セグメントとその左右に隣設されたＢ形セグメントとの相互の継手面は、凹溝とこれに嵌合したキーにより結合されるため、セグメントリングの外周に圧力が作用しても、Ｋ形セグメントの径方向の抜け出しを確実に錠止して、目開き及び落下を防止し、セグメントリングの安定性を向上することができる。
また、Ｋ形セグメントとその左右に隣設されたＢ形セグメントの相互の継手面の前端部あるいは前後両端部に、それぞれＫ形セグメントの嵌入時に互いに嵌合し合う凹溝とキーが設けられているので、この凹溝とキーとをＫ形セグメントの嵌入と同時に簡単に嵌合することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの考案の装置により組立てたセグメントリング上部の正面図、第２図はこの考案の第１実施例におけるＫ形セグメントとＢ形セグメントの継手部とその結合関係を示す斜視図、第３図は同Ｋ形セグメントとＢ形セグメントの継手部の接合状態を示す部分縦断正面図、第４図４図は同Ｋ形セグメントとＢ形セグメントの継手部の結合状態を示す部分縦断正面図、第５図は同Ｋ形セグメントの嵌入状態を示す底面図、第６図（ａ），（ｂ）は同Ｋ形セグメントの嵌入工程を示す横断面図、第７図及び第８図は同Ｋ形セグメントとＢ形セグメントの継手部の結合状態の他の態様を示す部分正面図、第９図はこの考案の第２実施例おけるＫ形セグメントとＢ形セグメントの継手部とその結合関係を示す斜視図、第10図は同Ｋ形セグメントの嵌入状態を示す横断面図、第11図及び第12図は従来のセグメントリングの正面図である。
１……Ｋ形セグメント、２……Ｂ形セグメント、3,3′,4,4′……凹溝、５……金物、６……アンカー筋、7,7′……キー、８……継手金物。

【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】左右の継手面のセグメント嵌入方向の先端部及び後端部の継手面にその嵌入方向に沿って凹溝を形成したＫ形セグメントと、前記Ｋ形セグメントとの継手面の先端部に、Ｋ形セグメントの嵌入時にその継手面先端部の前記凹溝に嵌合可能な突起状のキーを突設し、かつ継手面の後端部に前記Ｋ形セグメントの嵌入時にその継手面後端部の前記凹溝と相対する凹溝を形成したＢ形セグメントと、前記Ｋ形セグメントをその左右に隣設されたＢ形セグメント間に嵌入時に、前記Ｋ形セグメントとＢ形セグメントの継手面の後端部に互いに相対した前記凹溝間の穴状空間に嵌挿可能なキーとからなることを特徴とするセグメントリングにおけるＫ形セグメントの落下防止装置。
【請求項２】左右の継手面のセグメント嵌入方向の先端部にその嵌入方向に沿って凹溝を形成し、かつこの継手面の後端部に突起状のキーを突設したＫ形セグメントと、前記Ｋ形セグメントとの継手面の先端部に、Ｋ形セグメントの嵌入時にその先端部の前記凹溝に嵌合可能な突起状のキーを突設し、かつ継手面の後端部に前記Ｋ形セグメントの嵌入時にその継手面後端部の前記キーを嵌合可能な凹溝を形成してなるＢ形セグメントとからなることを特徴とするセグメントリングにおけるＫ形セグメントの落下防止装置。

【第１図】