セグメントリングの継手構造

【課題】トンネルの曲線部に複数のセグメントリングを互いに接合しながら設置する際に、トンネル曲線部の曲線形に沿ってセグメントリングを設置することができ、かつセグメントリングの蛇行修正も容易に行えるようにしたセグメントリングの継手構造を提供することを目的とする。
【解決手段】トンネルの曲線部に複数のセグメントリング１をトンネルの軸方向に互いに隣接しながら設置する。セグメントリング１は複数のセグメント２をトンネルの周方向に互いに接合しながら設置することにより組み立てる。各セグメントリング１の坑口側の接合面にトンネルの軸方向と交差する方向に傾斜するテーパー１ａを設ける。各セグメントリング１の坑口側と切羽側の接合面に互いに嵌合する雄継手３と雌継手４をセグメントリング１の周方向にそれぞれ所定間隔をおいて複数設ける。雌継手４は雄継手３より多く設ける。雄継手３と雌継手４を互いに嵌合する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セグメントリングの継手構造に関し、シールドトンネルの曲線部にも適用可能なものである。
【背景技術】
【０００２】
セグメントリングは、複数のセグメントをトンネル内にその周方向に互いに接合しながら設置することにより組み立てられ、またトンネル内にその軸方向に互いに接合しながら設置することによりトンネルの内周が覆工されている。
【０００３】
トンネルの曲線部には例えば図３に図示するような、トンネルの坑口側にトンネルの軸方向に対して傾斜するテーパー（傾斜面）５ａが設けられたセグメント５と通常のセグメント６が組み合わせて用いられている。
【０００４】
なお、図３において、符号Ｔはテーパーが設けられセグメントからなるテーパー付きセグメントリングを、符号Ｓは通常のセグメントからなるテーパー無しのセグメントリングを示す。
【０００５】
ところで、トンネルの軸方向に隣接するセグメントリング同士を接合する方法として、たとえば図４に図示するように、各セグメントリング５と６の切羽側と坑口側にそれぞれ設けられた雄継手７と雌継手８を互いに嵌合させてセグメントリング５と６同士を接合するセグメントリングの継手構造が知られている。
【０００６】
また、セグメントの組立方法はセグメント間の継手位置がイモツギとならないようにお互いのセグメントをセグメントリングの周方向にずらして施工していた。例えば、図４は３０度回転させた例である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１０５７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、曲線施工では目標線形通りに組み立てることは難しく、計画線に近づけるためにテーパーセグメントとストレートセグメントを併用して計画線に近似していた。
【０００９】
急曲線部や曲線部の施工精度を要求される場合には、やむを得ず複数種類のテーパーセグメントを製作するためコストアップとなっていた。
【００１０】
従来のセグメントリング間継手では切羽側継手（メス継手）と坑口側継手（オス継手）が同数でセグメント間の継手位置がイモツギとならないようにお互いのセグメントをセグメントリングの周方向にずらしていた。例えば、図４の例では３０度回転させている。この場合、計画線からずれを生じた場合、修正するのが困難であった。
【００１１】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、特にトンネルの曲線部に複数のセグメントリングを互いに接合しながら設置する際に、複数のセグメントリングをトンネル曲線部の曲線形に沿って設置することができ、またセグメントリングの蛇行修正も容易に行えるようにしたセグメントリングの継手構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載のセグメントリングの継手構造は、トンネルの軸方向に互いに隣接して設置されるセグメントリングの継手構造であって、前記セグメントリングの坑口側と切羽側の接合面に互いに嵌合する雄継手と雌継手がそれぞれセグメントリングの周方向に所定間隔をおいて複数設けられ、前記雌継手は雄継手より多く設けられ、かつトンネルの施工状況に応じて雄継手が嵌合する雌継手を選択的に使用できるようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明は、セグメントリング間継手の切羽側継手（メス継手）の個数を坑口側継手（オス継手）の個数より増やすことで、セグメントの組立パターンを倍増させることができるようにした。これにより、コスト低減を図るとともに曲線施工時などで多様なテーパー量を得ることができる。
【００１４】
トンネルの軸方向に隣接するセグメントリング同士を接合する際に、セグメントリングをトンネルの周方向に回転させてセグメントリングの位置調整をした後、任意に選択した位置の雌継手に雄継手を嵌合してリング同士を接合することにより、施工誤差等を吸収してリング同士を最もフィットした状態に接合することができる。この場合の雄継手と雌継手の数量はそれぞれ２個と４個程度が最も経済的であり、リング同士を強固に接合することができる。
【００１５】
請求項２記載のセグメントリングの継手構造は、請求項１記載のセグメントリングの継手構造において、セグメントリングの坑口側または切羽側の接合面にトンネルの軸方向と交差するテーパーが設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明は、トンネルの曲線部におけるセグメントリング同士を接合するための継手構造であり、この場合、セグメントリングをその周方向に回転させることによりセグメントリングの横方向の向きをトンネルの曲線形に合わせて自由に変えることができ、同時に雄継手を複数の雌継手から選択したいずれかに嵌合することによりリング同士を容易に接合することができる。また、トンネルの直線部から曲線部、あるいは曲線部から直線部におけるセグメントリング同士も容易に接合することができる。
【００１７】
なおこの場合、セグメントリングをその周方向に回転させることによりセグメントリングの横方向の向きを変えることができるが、同時にセグメントリングの向きが上下方向にも変わるため、セグメントリングの回転方向を交互に変えてセグメントリングの横方向の向きを調整するのがよい。
【００１８】
また、セグメントとしてテーパー付きのものを一種類準備すればよいため、セグメント成形型枠も一種類でよく、セグメントの製造コストも廉価におさえることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、セグメントリングの坑口側と切羽側の接合面に互いに嵌合する雄継手と雌継手がセグメントリングの周方向にそれぞれ所定間隔をおいて複数設けられ、かつ前記雌継手が雄継手より多く設けられていることで、トンネルの軸方向に隣接するセグメントリング同士を結合する際、セグメントリングをその周方向に適当に回転させてセグメントリングの位置決めを行った後、雄継手を複数の雌継手から選択した、最も合った位置の雌継手に嵌合すればよいので、セグメントリングの位置決めとセグメントリング同士の接合を容易に行うことができる。
【００２０】
また、トンネルの曲線部に設置されるセグメントリング同士の接合に際しては、セグメントリングの坑口側または切羽側の接合面にトンネルの軸方向と交差する方向に傾斜するテーパーが設けられていることで、セグメントリングをその周方向に適当に回転させることによりその向きを自由に変えることができ、しかも雌継手が雄継手よりも多く設けられているため、セグメントリングをごくわずか回転させてその向きを微少に変えてセグメントリング同士を結合することができるため、複数のセグメントリングをトンネルの曲線部にその曲線形に沿って設置することができ、またセグメントリングの蛇行修正も容易に行うことができる。さらに、施工状況に応じて曲線施工区間の前後においてテーパー付セグメント等の位置からも使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、トンネルの曲線部にその軸方向に互いに接合しながら設置された複数のセグメントリングを示し、また図２（ａ）〜（ｃ）は互いに接合されるセグメントリング間の位置関係を示したものである。
【００２２】
これらの図において、セグメントリング１は複数のセグメント２をトンネルの周方向に互いに接合しながら設置することによりほぼ円形状に組み立てられている。また、各セグメントリング１の坑口側の接合面にはトンネルの軸方向に対して所定の角度で傾斜するテーパー（傾斜面）１ａが設けられ、当該テーパー１ａはセグメント２としてテーパー付きセグメントを用いることにより任意の傾きに形成されている。
【００２３】
また、各セグメントリング１の坑口側の接合面と切羽側の接合面には、すなわち各セグメント２の坑口側の接合面には雄継手３が、各セグメント２の切羽側の接合面には雌継手４がそれぞれ設けられている。雄継手３と雌継手４は共に複数個ずつセグメントリング１の周方向に所定間隔をおいて設けられ、また雌継手４は雄継手３より多く、かつ雄継手３の設置間隔（ピッチ）より狭い間隔で設けられている。
【００２４】
このように構成された複数のセグメントリング１は、図１に図示するようにトンネルの曲線部にその軸方向に互いに隣接して設置されている。また、各セグメントリング１はその周方向に適当に回転させてその向きをトンネルの曲線部の曲線形に合わせ、そして雄継手３と雌継手４を互いに嵌合させることにより互いに接合されている。
【００２５】
図２（ａ）〜（ｃ）は、トンネルの軸方向に互いに接合しながら設置されるセグメントリング１，１間の位置関係を示し、（ａ）はセグメントリング１をその周方向に１５°回転させて向きを調整し、そして雄継手３と雌継手４を嵌合してセグメントリング１同士を接合する場合を示し、（ｂ）と（ｃ）はセグメントリングをそれぞれその周方向に３０°、４５°回転させてセグメントリング１の向きを決め、そして雄継手３と雌継手４とを嵌合してセグメントリング１同士を接合する場合を示したものである。
【００２６】
なお、いずれの場合においても、セグメントリング１をその周方向に回転させることにより、セグメントリング１の横方向の向きを変更できるものの、同時に上下方向の向きも変わるため、セグメントリング１の回転させる方向を一方向に偏らないようにセグメントリング１を回転させるのがよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】トンネルの曲線部にその軸方向に互いに接合しながら設置された複数のセグメントリングを示す平面図である。
【図２】トンネルの軸方向に互いに接合されるセグメントリング間の位置関係を示し、（ａ）はセグメントリングをトンネルの周方向に１５°回転させて接合する場合を示すセグメントリングの展開図、（ｂ）はセグメントリングをトンネルの周方向に３０°回転させて接合する場合を示すセグメントリングの展開図、そして、（ｃ）はセグメントリングをトンネルの周方向に４５°回転させて接合する場合を示すセグメントリングの展開図である。
【図３】トンネルの曲線部にその軸方向に互いに接合しながら設置された複数のセグメントリングの従来例を示す平面図である。
【図４】トンネルの軸方向に互いに接合されるセグメントリング間の位置関係を示す従来例のセグメントリングの展開図である。
【符号の説明】
【００２８】
１セグメントリング
２セグメント
３雄継手
４雌継手
５セグメントリング
６セグメントリング

【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの軸方向に互いに隣接して設置されるセグメントリングの継手構造であって、セグメントリングの坑口側と切羽側の接合面に互いに嵌合する雄継手と雌継手が前記セグメントリングの周方向にそれぞれ所定間隔をおいて複数設けられ、前記雌継手は雄継手より多く設けられ、かつトンネルの施工状況に応じて雄継手が嵌合する雌継手を選択的に使用できるようにしたことを特徴とするセグメントリングの継手構造。
【請求項２】
セグメントリングの坑口側または切羽側の接合面にトンネルの軸方向と交差する方向に傾斜するテーパーが設けられていることを特徴とする請求項１記載のセグメントリングの継手構造。

【図１】