説明

トンネルセグメント連結構造

【課題】トンネル用セグメントの製作コストの削減を図り易く、アンカー筋の係合金物に対する取付け部位に大きな応力集中が生じ難いトンネルセグメント連結構造を提供する。
【解決手段】トンネル周方向で隣り合うセグメントB,Kを、鉄筋コンクリート製セグメント本体2の継手面3どうしを突き合わせて連結具4で互いに連結してあり、セグメント本体の内周面7又は外周面8がトンネル周方向に沿って湾曲する湾曲面に形成され、継手面が湾曲面の法線L2に対して傾斜している傾斜面に形成され、連結具が継手面側に係合部9を臨ませる係合金物10とセグメント本体に埋設されるアンカー筋11とを備え、セグメントどうしをトンネル長手方向に相対移動させて、係合金物どうしを係合させて互いに連結してあり、係合金物どうしの係合方向Xが、継手面に対して直角の方向よりも湾曲面に沿う方向に傾斜するように、係合金物をセグメント本体に固定してある。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トンネル周方向で隣り合うトンネル用セグメントを、鉄筋コンクリート製セグメント本体のトンネル周方向端部に形成した継手面どうしを突き合わせて、連結具で互いに連結してあり、前記セグメント本体の内周面又は外周面がトンネル周方向に沿って湾曲している湾曲面に形成され、前記継手面が、その継手面との交差箇所における前記湾曲面の法線に対して傾斜している傾斜面に形成され、前記連結具が、前記継手面側に係合部を臨ませる係合金物と前記セグメント本体に埋設されるアンカー筋とを一体に備え、前記セグメントどうしをトンネル長手方向に相対移動させることにより、前記係合金物どうしを係合させて互いに連結してあるトンネルセグメント連結構造に関する。
【背景技術】
【0002】
上記トンネルセグメント連結構造は、例えば、トンネル周方向で隣り合うトンネル用セグメントのうちの、左右の既設セグメント間に最後に切羽側から押し込むセグメント(以下、キーセグメントという)を、その左右の既設セグメントに連結するにあたって、キーセグメントの抗口側部分を左右の既設セグメント間に予めトンネル径方向から大きく入り込ませて、切羽側から短い押し込みストロークで押し込めるように、継手面を、その継手面との交差箇所における湾曲面の法線に対して傾斜している傾斜面に形成してある。
しかしながら、従来の上記トンネルセグメント連結構造では、係合金物どうしの係合方向が継手面に対して直角の方向になるように係合金物をセグメント本体に固定してあるため、係合金物と一体のアンカー筋の納まりが悪く、アンカー筋をセグメント本体の湾曲面の曲率に応じた適正深さで埋設できるように、アンカー筋を係合金物に対して、係合金物どうしの係合方向に対して大きく傾斜する取り付け角度で取り付けてある(適切な先行技術文献情報を発見できない。)。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
このため、セグメント本体の湾曲面の曲率に応じてアンカー筋の係合金物に対する取り付け角度が大きく異なるので、アンカー筋の係合金物に対する取り付け角度が湾曲面の曲率毎に対応する各種の連結具を製作する必要があり、トンネル用セグメントの製作コストの削減を図り難い欠点がある。
また、アンカー筋を係合金物に対して、係合金物どうしの係合方向に対して大きく傾斜する取り付け角度で取り付けてあるので、アンカー筋の係合金物に対する取付け部位に大きな応力集中が生じ易い欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、トンネル用セグメントの製作コストの削減を図り易く、しかも、アンカー筋の係合金物に対する取付け部位に大きな応力集中が生じ難いトンネルセグメント連結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】
【0004】
本発明の第1特徴構成は、トンネル周方向で隣り合うトンネル用セグメントを、鉄筋コンクリート製セグメント本体のトンネル周方向端部に形成した継手面どうしを突き合わせて、連結具で互いに連結してあり、前記セグメント本体の内周面又は外周面がトンネル周方向に沿って湾曲している湾曲面に形成され、前記継手面が、その継手面との交差箇所における前記湾曲面の法線に対して傾斜している傾斜面に形成され、前記連結具が、前記継手面側に係合部を臨ませる係合金物と前記セグメント本体に埋設されるアンカー筋とを一体に備え、前記セグメントどうしをトンネル長手方向に相対移動させることにより、前記係合金物どうしを係合させて互いに連結してあるトンネルセグメント連結構造であって、前記係合金物どうしの係合方向が、前記継手面に対して直角の方向よりも前記湾曲面に沿う方向に傾斜するように、前記係合金物を前記セグメント本体に固定してある点にある。
【0005】
〔作用及び効果〕
係合金物どうしの係合方向が、継手面に対して直角の方向よりも湾曲面に沿う方向に傾斜するように、係合金物をセグメント本体に固定してあるので、係合金物どうしの係合方向を、継手面との交差箇所における湾曲面の接線方向に沿わせ易くなり、アンカー筋を係合金物に対して係合金物どうしの係合方向に沿わせて取り付けてある場合でも、アンカー筋をセグメント本体の湾曲面の曲率に応じた適正深さで埋設し易い。
また、アンカー筋を係合金物に対して、係合金物どうしの係合方向に対して傾斜する取り付け角度で取り付けてある場合でも、その取り付け角度を従来よりも小さい角度で取り付けておくことができる。
従って、セグメント本体の湾曲面の曲率が異なる場合でも、アンカー筋の係合金物に対する取り付け角度が同じ連結具を幅広い曲率範囲に対応させて使用して、アンカー筋をセグメント本体の湾曲面の曲率に応じた適正深さで埋設することが可能になり、アンカー筋の係合金物に対する取り付け角度が異なる連結具の種類を少なくして、トンネル用セグメントの製作コストの削減を図り易い。
また、アンカー筋を係合金物に対して、係合金物どうしの係合方向に対して傾斜する取り付け角度で取り付けてある場合でも、その取り付け角度を従来よりも小さい角度で取り付けて、アンカー筋をセグメント本体の湾曲面の曲率に応じた適正深さで埋設することが可能になり、アンカー筋の係合金物に対する取付け部位に大きな応力集中が生じ難い。
【0006】
本発明の第2特徴構成は、前記アンカー筋を、前記係合金物どうしの係合方向よりも前記湾曲面に沿う方向に傾斜させて、前記セグメント本体に埋設してある点にある。
【0007】
〔作用及び効果〕
アンカー筋を、係合金物どうしの係合方向よりも湾曲面に沿う方向に傾斜させて、セグメント本体に埋設してあるので、アンカー筋をセグメント本体の湾曲面の曲率に応じた適正深さで埋設し易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、トンネル周方向で隣り合う三種類のトンネル用セグメントA,B,Kどうしを連結してある略筒円形のセグメントリングRを示し、図2に示すように、トンネル長手方向に平行な左右の側辺1aを備えた三個のAセグメントAと、トンネル長手方向に平行な側辺1aとトンネル長手方向に対して傾斜する傾斜側辺1bとを備えた二個のBセグメントBと、傾斜側辺1bを左右対称に備えたKセグメントKとを連結してある。
【0009】
図3〜図5は、トンネルリングRの上部を構成するために左右対称に先行して設置してある一対のBセグメントBの一方と、その一対のセグメントB間に押し込んで最後に連結するKセグメント(以下、キーセグメントという)Kとの本発明によるトンネルセグメント連結構造を示し、キーセグメントKと図示しない他方のBセグメントBとの連結構造も同様であるので省略する。
【0010】
前記BセグメントBとキーセグメントKは、各セグメント本体2のトンネル周方向端部、つまり、傾斜側辺1bに沿って形成した継手面3どうしを突き合わせて、トンネル長手方向で二箇所の夫々に設けてある一対の連結具4(4a,4b)で互いに連結してあり、各セグメント本体2は、補強鉄筋5を篭状に配筋してある鉄筋コンクリートで構成して、抗口側端面には連結用の雄型金具6aを設け、切羽側端面には連結用の雌形金具6bを設けてある。
【0011】
前記キーセグメントKもBセグメントBも、トンネル長手方向に沿わせる幅を同じ一定幅で形成してあり、各継手面3は、平面視で、トンネル長手方向に沿う線分L1に対して抗口側ほどキーセグメントK側に傾斜するように設けてあって、キーセグメントKは、平面視で、左右対称な略台形(等脚台形)に形成してある。
【0012】
前記BセグメントBとキーセグメントKの夫々は、図4,図5に示すように、セグメント本体2の内周面7と外周面8とがトンネル周方向に沿って互いに略平行に、かつ、同芯の略円形に湾曲している湾曲面に形成され、継手面3は、外周面8を上向きにしたキーセグメントKを、継手面3を略鉛直方向に沿わせて一対のBセグメントB間にトンネル径方向から入り込ませることができるように、トンネル長手方向に沿う正面視で、その継手面3との交差箇所における湾曲面(内周面7又は外周面8)の法線L2に対して傾斜している傾斜面に形成されている。
【0013】
前記連結具4は、継手面3側に係合部9を臨ませる係合金物10と、セグメント本体2に埋設されるアンカー筋11とを一体に備え、係合金物10としての雄型係合金物12を設けてある雄型連結具4aと、係合金物10としての雌型係合金物13を設けてある雌型連結具4bとの組み合わせからなる一対の連結具4(4a,4b)を、抗口側と切羽側との二箇所の夫々に設けて、BセグメントBとキーセグメントKとを互いに連結してある。
【0014】
前記雄型係合金物12は、図6に示すように、雌型連結具4bにトンネル長手方向から挿入する係合部9としての挿入軸部材9aと、セグメント本体2に固定される固定部材14aと、挿入軸部材9aを固定部材14aに連結する連結部材15とを一体に備え、連結部材15は、セグメント厚さ方向の寸法が挿入軸部材9aよりも小さい板状に形成して、挿入軸部材9aと固定部材14aとで挟まれる位置に一体に設けてある。
【0015】
前記雌型係合金物13は、図6に示すように、挿入軸部材9aをトンネル長手方向から挿入可能な係合部9としての挿入孔9bを形成してある被挿入部材16と、セグメント本体2に固定される固定部材14bとを一体に備え、被挿入部材16には、挿入軸部材9aを挿入孔9bに挿入するに伴う連結部材15の挿通を許容するスリット17を形成してある。
【0016】
前記一対の連結具4(4a,4b)は、抗口側の一対の連結具として、BセグメントBに固定してある雄型連結具4aと、キーセグメントKに固定してある雌型連結具4bとの一対を設けてあり、切羽側の一対の連結具として、BセグメントBに固定してある雌型連結具4bと、キーセグメントKに固定してある雄型連結具4aとの一対を設けてある。
【0017】
また、BセグメントBにおける継手面3の切羽側と、キーセグメントKにおける継手面3の抗口側との夫々には、キーセグメントKをBセグメントB間に押し込む際に、雄型係合金物12の入り込みを許容する横向きの溝18を形成してある。
【0018】
そして、図1(イ)に示すように、キーセグメントKの抗口側部分を左右のBセグメントB間に予めトンネル径方向から大きく入り込ませておいてから、図示しない押し込み装置でBセグメントB間に抗口側に向けて押し込んで、キーセグメントKとBセグメントBとをトンネル長手方向に相対移動させることにより、各雄型係合金物12を溝18に入り込ませて、各挿入軸部材9aを各雌型係合金物13の挿入孔9bに挿入し、係合金物10(12,13)どうしを、挿入軸部材9aのセグメント本体2からの突出方向に係合させて、BセグメントBとキーセグメントKとを互いに連結して、図1(ロ)に示すように、セグメントリングRを構築してある。
【0019】
前記雄型係合金物12と雌型係合金物13の夫々は、図4,図5に示すように、係合金物10(12,13)どうしの係合方向X、つまり、連結部材15の厚み方向中心位置を通り、かつ、挿入軸部材9aの軸芯を通る方向が、継手面3に対して直角の方向よりも湾曲面(内周面7又は外周面8)に沿う方向に傾斜するように、セグメント本体2に固定してある。
【0020】
また、キーセグメントKに設けてある雄型連結具4a及び雌型連結具4bのアンカー筋11の夫々は、トンネル長手方向に沿う正面視で、係合金物10(12,13)どうしの係合方向Xに沿わせて、セグメント本体2に篭状に配筋してある補強鉄筋5の内側に略全体を埋設してあり、BセグメントBに設けてある雄型連結具4a及び雌型連結具4bのアンカー筋11の夫々は、トンネル長手方向に沿う正面視で、係合金物10(12,13)どうしの係合方向Xよりも湾曲面(内周面7又は外周面8)に沿う方向に傾斜させて、セグメント本体2に篭状に配筋してある補強鉄筋5の内側に略全体を埋設してある。
【0021】
〔その他の実施形態〕
1.本発明によるトンネルセグメント連結構造は、一対の連結具を構成する雄型連結具と雌型連結具のアンカー筋の夫々を、トンネル長手方向に沿う正面視で、係合金物どうしの係合方向に沿わせて、セグメント本体に埋設してあっても良い。
2.本発明によるトンネルセグメント連結構造は、一対の連結具を構成する雄型連結具と雌型連結具のアンカー筋の夫々を、トンネル長手方向に沿う正面視で、係合金物どうしの係合方向よりも湾曲面に沿う方向に傾斜させて、セグメント本体に埋設してあっても良い。
3.本発明によるトンネルセグメント連結構造は、トンネル周方向で隣り合うトンネル用セグメントを、セグメント本体のトンネル周方向端部に形成したトンネル長手方向と平行な継手面どうし、つまり、図1(ロ),図2に例示するAセグメントAやBセグメントBにおけるトンネル長手方向に平行な側辺1aに沿った継手面どうしを突き合わせて、連結具で互いに連結してあっても良い。
4.本発明によるトンネルセグメント連結構造は、セグメント本体の内周面又は外周面がトンネル周方向に沿って楕円形に湾曲している湾曲面に形成されていても良い。
5.本発明によるトンネルセグメント連結構造は、セグメント本体の内周面又は外周面の一方がトンネル周方向に沿って湾曲している湾曲面に形成されていても良い。
6.本発明によるトンネルセグメント連結構造は、トンネル周方向で隣り合うセグメントの夫々に、継手面側に係合部としての挿入孔を臨ませる雌型係合金物とアンカー筋とを一体に備えている連結具を固定し、係合部としての左右一対の挿入軸部材を一体に備えた雄型係合金物を、各挿入軸部材が各連結具の挿入孔に入り込むように、セグメントどうしをトンネル長手方向に相対移動させることにより、雌型係合金物どうしを、雄型係合金物を介して係合させて互いに連結してあっても良い。
この場合は、雄型係合金物における左右一対の挿入軸部材の並設方向が係合金物どうしの係合方向となる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】トンネルリングの斜視図
【図2】トンネルリングを構成するセグメントの展開図
【図3】トンネルセグメント連結構造を示す一部断面平面図
【図4】図3のIV−IV線矢視断面図
【図5】図3のV−V線矢視断面図
【図6】連結具の説明用斜視図
【符号の説明】
【0023】
2 セグメント本体
3 継手面
4 連結具
7 内周面(湾曲面)
8 外周面(湾曲面)
9 係合部
10 係合金物
11 アンカー筋
B セグメント(Bセグメント)
K セグメント(Kセグメント)
L2 法線
X 係合方向

【特許請求の範囲】
【請求項1】
トンネル周方向で隣り合うトンネル用セグメントを、鉄筋コンクリート製セグメント本体のトンネル周方向端部に形成した継手面どうしを突き合わせて、連結具で互いに連結してあり、
前記セグメント本体の内周面又は外周面がトンネル周方向に沿って湾曲している湾曲面に形成され、
前記継手面が、その継手面との交差箇所における前記湾曲面の法線に対して傾斜している傾斜面に形成され、
前記連結具が、前記継手面側に係合部を臨ませる係合金物と前記セグメント本体に埋設されるアンカー筋とを一体に備え、
前記セグメントどうしをトンネル長手方向に相対移動させることにより、前記係合金物どうしを係合させて互いに連結してあるトンネルセグメント連結構造であって、
前記係合金物どうしの係合方向が、前記継手面に対して直角の方向よりも前記湾曲面に沿う方向に傾斜するように、前記係合金物を前記セグメント本体に固定してあるトンネルセグメント連結構造。
【請求項2】
前記アンカー筋を、前記係合金物どうしの係合方向よりも前記湾曲面に沿う方向に傾斜させて、前記セグメント本体に埋設してある請求項1記載のトンネルセグメント連結構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−19460(P2009−19460A)
【公開日】平成21年1月29日(2009.1.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−184560(P2007−184560)
【出願日】平成19年7月13日(2007.7.13)
【出願人】(000001052)株式会社クボタ (4,415)
【出願人】(000198307)石川島建材工業株式会社 (139)
【出願人】(591001329)
【出願人】(000112749)フジミ工研株式会社 (24)
【出願人】(000231110)JFE建材株式会社 (150)
【出願人】(000230010)ジオスター株式会社 (77)
【Fターム(参考)】