JP4437360B2 - K segment joint, segment ring construction method using the K segment joint, and shield structure using the segment ring - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの履工に関し、より詳細には、シールド工法によりトンネルの周方向に連結されるBセグメントに対して最後に連結されるKセグメントのための継手構造、該継手構造を用いるセグメントリングの構築工法およびシールド構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】
シールド工法は、トンネルや坑道を構築するために用いられ、トンネルの切羽面に接するシールド機を用いて地下に掘削孔を掘進し、この掘削孔の内壁をセグメントリングで覆工してトンネルや坑道を構築する工法であり、安全、かつ確実に作業を行えるという特徴がある。
【0003】
このシールド工法に用いられるセグメントリングは、通常は複数のセグメントに分割された状態で掘削孔の内部に運ばれ、施工現場で掘削孔の内径に沿って組み立てられる。このように連結されたセグメントの最後には、Kセグメントと呼ばれる別のセグメントが隣接するBセグメントへと連結され、周方向に完全に連続するシールドが提供される。
【0004】
このようなKセグメントは、周方向に連結されて行く各セグメントとは異なり、通常では左右に隣接するBセグメントの継手を相互に嵌合させながら挿入して行かなければならない。また、Kセグメントは、シールドの周方向への構築の最終段階に挿入されるものであるため、左右に隣接するBセグメントを堅固に拘束し、充分な締結力を付与することが要求される。
【0005】
従来のKセグメントの連結方法は、切羽側からKセグメントを挿入するに際して、すでに構築されたBセグメントに配設された継手のレベルにKセグメントの継手のレベルを合わせ、BセグメントまたはKセグメントのトンネル軸方向に沿った端部に形成された収容用の細い溝へとセグメント継手の突出部を挿入して行くという工程により行われる。
【0006】
このKセグメントの連結方法は、収容のためにセグメント端部に形成された細い溝と、セグメント継手の突出部とのレベルを正確に合わせつつ、トンネル軸方向へとKセグメントを挿入して行くという、径方向およびトンネル軸方向に対してきわめて正確な位置決め精度が要求される作業である。また、従来の工法ではKセグメントは、互いに隣接したBセグメントの間に緊密に連結させる必要があるため、BセグメントとKセグメントとの間の目視による簡便な位置決めが困難で、現場における作業性が悪いといった問題点もある。
【0007】
この点、径方向からKセグメントを連結させる方法では、Bセグメントの継手とKセグメントの継手との互いの位置合わせは容易になるものの、径方向に挿入することのみでKセグメントを連結させるのでは、連結部が径方向に向いているためセグメント間の変位によりゆるみが生じるおそれがあることなど、長期間にわたる締結力の確保といった点では充分なものとはいえない。
【0008】
【発明の解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、加工精度、セグメントヘの取付け位置、セグメントの設置位置に幅を持たせ、また、連結構造を簡略化させ、さらには事後工程を無くすことにより、Kセグメントの連結を容易かつ確実に行え、ワンパスでセグメントリングの組立が可能でトンネル内にも各種の金具が露出せず、平滑な内面を得ることができ、安価に施工でき、締結力の径時変化を防止することを可能とするKセグメント用継手、該Kセグメント用継手を用いたセグメントリングの構築工法、および該Kセグメントを用いたシールド構造物を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、本発明のセグメント用継手、該Kセグメント用継手を用いたセグメントリングの構築工法、および該Kセグメントを用いたシールド構造物を提供することにより達成される。
【0010】
すなわち、本発明の請求項1の発明によれば、周方向に複数のAセグメントと、複数のBセグメントとを連結し、最後に前記Bセグメントを連結してセグメントリングを構築するために用いられるKセグメント用の継手であって、該継手は、該Kセグメントのトンネル軸方向に沿った両端部に配設される複数のKセグメント金具と、前記Kセグメントに隣接するBセグメントの端部に設けられる複数のBセグメント金具とを備え、前記Kセグメント金具は、前記Bセグメント金具と係合して径方向に移動された後、前記トンネル軸方向に移動されて固定され、前記Kセグメント金具は、突出部を備えるオス金具であり、前記オス金具は、L字型のスロットを備える収容部に挿入されるボルトと、該ボルトが挿通される開口部が形成されたシート部分と、前記ボルトに連結される固定部材とを備え、前記シート部分と固定部材との間には、該開口部に隣接して隆起しかつ周方向に延びた突起部と、該突起部を収容する開口が設けられ前記突起部を取囲んで配置される弾性部材とが配設され、前記Bセグメント金具は、前記突出部を収容し、径方向に延びる部分とトンネル軸方向に延びる部分とを含む略L字型のスロットが形成された収容部を備えるメス金具であり、前記メス金具は、前記Kセグメント金具のトンネル軸方向への挿入量にしたがって締結力を増加させることを特徴とする、Kセグメント用継手が提供される。
【0015】
本発明の請求項2の発明によれば、前記L字型のスロットの径方向に延びた部分は、地山側に開いた開口、またはトンネル内側に開いた開口を有していることを特徴とするKセグメント用継手が提供される。
【0016】
本発明の請求項3の発明によれば、周方向に複数のAセグメントと複数のBセグメントとを連結し、最後にKセグメントを連結してセグメントリングを構築するための工法であって、複数のBセグメントを掘削孔の周方向に連結する工程と、トンネル軸方向に沿った両端部に配設される複数のKセグメント金具を備えるKセグメントを連結してセグメントリングを構築する工程とを含み、前記Kセグメントを連結する工程は、前記Kセグメント金具を隣接する前記Bセグメント金具と係合させ径方向に移動させた後、前記トンネル軸方向に移動して固定する工程を含み、
前記Kセグメント金具は、突出部を備えるオス金具であり、前記オス金具は、L字型のスロットを備える収容部に挿入されるボルトと、該ボルトが挿通される開口部が形成されたシート部分と、前記ボルトに連結される固定部材とを備え、前記シート部分と固定部材との間には、該開口部に隣接して隆起しかつ周方向に延びた突起部と、該突起部を収容する開口が設けられ前記突起部を取囲んで配置される弾性部材とが配設され、
前記Bセグメント金具は、前記突出部を収容し、径方向に延びる部分とトンネル軸方向に延びる部分とを含む略L字型のスロットが形成された収容部を備えるメス金具であり、前記メス金具は、前記Kセグメント金具のトンネル軸方向への挿入量にしたがって締結力を増加させることを特徴とする、セグメントリング構築工法が提供される。
【0018】
本発明の請求項4の発明によれば、前記メス金具を、前記オス金具と係合させ、前記Kセグメントのトンネル軸方向への挿入量を増加させて締結力を増加させる工程を含むことを特徴とする、セグメントリング構築工法が提供される。
【0020】
本発明の請求項5の発明によれば、周方向に複数のAセグメントと複数のBセグメントとを連結し、最後にKセグメントを連結して構築されるシールドリングがトンネル軸方向に連続して形成されるシールド構造物であって、前記シールドリングは、掘削部の周方向に連結された複数のBセグメントと、前記Bセグメントの間に連結されるKセグメントとから構成され、前記BセグメントにはBセグメント金具が配置され、前記Kセグメントにはトンネル軸方向に沿った両端部に配設されるKセグメント金具が配置されており、
前記Kセグメント金具は、突出部を備えるオス金具であり、前記オス金具は、L字型のスロットを備える収容部に挿入されるボルトと、該ボルトが挿通される開口部が形成されたシート部分と、前記ボルトに連結される固定部材とを備え、前記シート部分と固定部材との間には、該開口部に隣接して隆起しかつ周方向に延びた突起部と、該突起部を収容する開口が設けられ前記突起部を取囲んで配置される弾性部材とが配設され、
前記Bセグメント金具は、前記突出部を収容し、径方向に延びる部分とトンネル軸方向に延びる部分とを含む略L字型のスロットが形成された収容部を備えるメス金具であり、前記Kセグメント金具は、前記Kセグメントを隣接する前記Bセグメント金具と係合して径方向に移動された後、前記トンネル軸方向に移動して固定されることにより、前記メス金具が、前記Kセグメント金具のトンネル軸方向への挿入量にしたがって締結力を増加させることを特徴とする、シールド構造物が提供される。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施例をもって説明する。図1は、本発明において、周方向に連結されたAセグメント1aへと連結された複数のBセグメント1の間に、Kセグメント2を連結してセグメントリング3が構築されるところを示した図である。図1中、Aセグメントは、1aで示されている。複数のBセグメント1は、掘削された穴の内周に沿って周方向へと連結されており、最後にKセグメント2が連結されてセグメントリング3が形成される。図1(a)は、Kセグメント2をすでに構築されたBセグメント1の連結体へと連結しているところを示した図である。図1(a)では、Kセグメント2は、図中矢線Aで示された、切羽側から抗口側へと向かったトンネル軸方向へと挿入されている。Kセグメント2およびBセグメント1のトンネル軸に沿った各端部には、図示しないKセグメント用継手が設けられており、Bセグメント1と、Kセグメント2とを、互いに堅固に連結させるようにされている。
【0025】
また、図1(b)には、Bセグメント1とKセグメント2とが連結されて、セグメントリング3が構築されたところが示されている。このセグメントリング3は、トンネル軸方向に必要なだけ連結され、シールド構造物としてトンネルを構築する。なお、Kセグメント2が連結されるセグメントリング3の位置は、図1に示した位置に限られず、作業の必要に応じていかなる位置においても連結させることができる。
【0026】
図2は、Bセグメント1と、Kセグメント2との連結部を図1に示した矢線Bの方向に切り欠いて、トンネル径方向からみた場合の断面図である。Bセグメント1には、複数のBセグメント金具4がトンネル軸方向へと沿った端部に配設されている。また、対応するKセグメント2のトンネル軸方向に沿った端部には、Bセグメント金具4に対応するKセグメント金具5が配置されている。これらのBセグメント金具4と、Kセグメント金具5とが、本発明のKセグメント用継手を構成する。Bセグメント金具4およびKセグメント金具5は、オス金具のみを含んで構成される場合もあるし、メス金具のみを含んで構成される場合もあるし、オス金具とメス金具とを含んで構成される場合もある。
【0027】
これらのBセグメント金具4およびKセグメント金具5は、Bセグメント金具4と、Kセグメント金具5とに溶接といった方法で連結されたアンカー筋を、コンクリートで形成されたBセグメント1およびKセグメント2に飲み込ませることにより固定されている。また、図2に示したBセグメント金具4は、Kセグメント2が切羽側から抗口側へと、矢線C方向へと挿入されて行くにつれて、締結力を増加させるように矢線Cで示される挿入方向に対して傾斜されているのが示されている。図2に示された実施例では、Bセグメント金具4は、メス金具とされており、Kセグメント金具5は、オス金具とされている。また、上述したメス金具は、Kセグメントの挿入方向に対して傾斜配置されて、Kセグメント2の挿入量にしたがって締結力を増加させる構成とすることもできるが、メス金具のオス金具の突出部と係合する部分にテーパを設けておき、Kセグメントの挿入量に応じて締結力を増加させる構成とされていてもよい。
【0028】
図3は、本発明のKセグメント用継手の別の実施例を示した図である。図3に示されたKセグメント用継手では、Bセグメントには、Bセグメント金具4としてオス金具が配設され、Kセグメント2には、Kセグメント金具5としてメス金具が配設されている。メス金具についても図3の矢線Dで示されたKセグメント2の挿入方向に対して、Kセグメント2の挿入量が増加するにつれて締結力が増加するように傾斜配置されている。また、この場合にも、メス金具の突出部の係合部にテーパを設けておき、締結力を増加させることもできる。
【0029】
図4は、本発明のKセグメント用継手のさらに別の実施例を示した図である。図2および図3に示したKセグメント用継手の構造では、Bセグメント1およびKセグメント2それぞれに対して、オス金具、メス金具の一方が配置されているが、図4に示した実施例では、Bセグメント1にはオス金具とメス金具とが配置され、Kセグメント2にはそれに対応してメス金具とオス金具とが配置されているのが示されている。メス金具は、図4に示された実施例においても矢線Eで示されるKセグメント2の挿入方向に対してKセグメント2の挿入量が増加するにつれて、締結力を増加させる構成とされている。
【0030】
図5は、本発明に用いるセグメント用継手のオス金具6と、メス金具7とが連結されたところを、図2に示した実施例を用いて示した詳細図である。図5に示したオス金具6は、メス金具7と連結されて締結力を生じさせるための突出部を形成するボルト8と、このボルト8が挿通される開口部9が設けられたシート部分10と、ボルト8に連結され、シート部分10に対して押圧力を加えるための固定部材11と、この固定部材11と、シート部材10との間に設けられた突起部12および弾性部材13から構成されている。
【0031】
このようにして形成されたオス金具6のボルト8は、図5に示されたメス金具7に設けられた収容部14へと収容され、ボルト8の頭部8aが収容部14に係合することにより、締結力を発生させる。このメス金具7は、Kセグメント2の挿入方向に対し、Kセグメントの挿入量が増加するにつれてボルト8の頭部8aをメス金具7側に引き寄せて行くように傾斜した配置とされている。オス金具6と、メス金具7とには、アンカー筋15が溶接されていて、このアンカー筋15は、各セグメントに対してオス金具6と、メス金具7とを堅固に固定している。
【0032】
図6は、オス金具6の詳細部を示す拡大図である。アンカー筋15は、説明の便宜のため、図6においては省略して示している。図6に示されるように、オス金具6のシート部分10には、突起部12が形成されており、この突起部12は、シート部分10の固定部材11に面した側において開口部9の外周部に沿って設けられている。この突起部12は、シート部分10と一体として切削または鋳造といった方法により形成されていてもよいし、適切な径を有するワッシャを開口部9の周りに溶接などすることにより形成することが可能である。
【0033】
弾性部材13は、上述した突起部12の外側部においてこの突起部12を、中心に設けられた開口16に収容するようにして配置されている。この弾性部材13は、天然ゴムといった材料から製造することができるが、天然ゴム以外にもこれまで知られたいかなる弾性材料でも用いることができる。この弾性部材13は、シート部分10に対して接着され、オス金具6のボルト8が過度に変位してしまわないようにすると共に、メス金具7の収容部14に挿入される際に適切な量で変位を可能とさせることにより、オス金具6の組立時の作業性を向上させるようにされていてもよい。
【0034】
固定部材11は、ナット11aといった締結手段と、押圧プレート11bといった押圧手段とから構成されており、押圧プレート11bの中央部に形成された図示しない開口を通してボルト8をナット11aにより固定する。この固定部材11には、後述するメス金具7と係合した場合に、メス金具7側に向かった力が加えられて、弾性部材13および突起部12を押圧し、シート部分10の突起部12近傍を変形させて、必要な締結力を発生させる構成とされている。
【0035】
図7は、本発明のメス金具7の収容部14を形成する部分を示した断面図である。図6と同様、説明の便宜上、アンカー筋15は省略して示している。本発明において用いるメス金具6は、内部に収容部14を形成する略矩形のボックス形状とされている。この収容部14のボルト8の頭部8aが挿入される部分には、L字型のスロット14aが設けられていて、Kセグメント2の連結に際してボルト8をまず径方向に移動させ、ついで、抗口側に向かってトンネル軸方向へと移動させて、締結力を生じさせるようにされている。図7においては、径方向への移動は、紙面下側から上側へと行われ、トンネル軸方向への移動は、切羽側から抗口側へと矢線Fで示された方向へと行われる。これらのオス金具6、メス金具7は、種々の材料から製造することができ、例えば、鉄、鋳鉄、ステンレススチールといった材料を挙げることができる。
【0036】
図8は、メス金具7の図7の矢線G方向から見た平面図である。図8に示されるように、メス金具7のボルト8が挿入される側には、略L字型のスロット14aが形成されており、径方向にボルト8の移動を可能にさせると共に、トンネル軸方向への移動を可能として、オス金具7との連結を可能とさせている。また、L字型のスロット14aの径方向に延びた部分には、オス金具7から延びるボルト8の収容を容易にさせ、現場における連結作業を効率的とし、さらに僅かな位置決めの違いがあっても充分にKセグメント2を連結させることを可能とするため、地山側(トンネル外側)またはトンネル内側に向かって開いた開口部17が広く、径方向へと狭まって行くテーパが付されている。このテーパは、ボルト8の挿入を容易に行うことができる限り、いかなる角度とされていてもよい。
【0037】
また、L字型のスロット14aの形状は、必ずしもL字型とされている必要はなく、径方向に延びた部分と、トンネル軸方向に延びた部分とが、90°以外の角度とされていてもよい。特に径方向に延びた部分と、トンネル軸方向に延びた部分とが90°以外の角度とされている場合には、トンネル軸方向に延びた部分が、トンネル軸方向へとKセグメント2を挿入して行くことにより、同時に径方向に移動することができるように開口部17とは反対側に径方向に向かって傾斜していてもよい。図9には、トンネル軸方向に延びた部分が径方向に対して傾斜した場合の変更例を示す。
【0038】
図10は、図2に示したKセグメント用継手の実施例を用い、Kセグメント2のBセグメント1に対する連結方法を詳細に示した図である。図10(a)が本発明のKセグメント用継手の連結方法を示した図であり、図10(b)従来のKセグメント用継手の連結方法を示した図である。図2にも示されるように、また、図10(a)においては、Kセグメント2側にオス金具6が配置され、Bセグメント1側にメス金具7が配置されている。図10(a)に示した実施例では、Kセグメント2は、トンネル内側からBセグメント1へと連結される。
【0039】
まず、従来のKセグメントの連結方法を説明すると、図10(b)に示すように図10(b)中右側に形成されたオス金具を一旦収容するための溝18へとオス金具6のボルト8を挿入する。ついで、継手による締結を行うべく、幅狭に形成されたスロット19へとトンネル軸方向へと挿入を行うことによりKセグメント2と、Bセグメント1とが互いに連結されることになる。
【0040】
一方、本発明によるKセグメント2の連結方法は、まず、Kセグメント2に配設されたオス金具6のボルト8をBセグメント1に配設されたメス金具7のL字型スロット14aに径方向に延びた部分に位置合わせする。ついで、Kセグメント2のオス金具7のボルト8をL字型のスロット14aの開口部17へと矢線の方向へと挿入して行き、L字型のスロット14aのトンネル軸に沿って延びた部分の壁にボルト8を、破線で示された位置8−1まで移動させる。このように当接させた後、矢線で示されるようにトンネル軸方向切羽側から抗口側へと、位置8−2まで移動させ、メス金具7の傾斜配置によりボルト8に対して加えられる力により生じるシート部分10の反発力により、Kセグメント2とBセグメント1とを連結する。
【0041】
図11は、本発明によるセグメント2の連結方法の別の実施例を示した図である。図11に示した別の実施例においては、Kセグメント2は、トンネル内側から径方向へと挿入された後、トンネル軸方向へと抗口側に向かって挿入されて、必要とされる締結力を発生させている。図11に示した実施例によれば、L字型スロット14aの開口部17が地山側(トンネル外側)に配置されるので、トンネル内面を平滑にすることができ、さらにはこの開口部17に対して裏込め注入を行う際に注入材を充填することができるので、地山と同等の接合部強度を得ることができる。
【0042】
本発明のセグメントリング構築工法によりセグメントリングを構築した後、トンネル軸方向へと別のBセグメントを連結させ、Kセグメントを連結させて、トンネル軸方向に連なった別のセグメントリングを構築することにより、複数のセグメントリングが掘削孔に沿って並んで構築されたシールド構造物が提供できる。セグメントリングをトンネル軸方向に延長して行く際の継手としては、これまで知られているいかなる継手でも用いることができる。
【0043】
これまで本発明を図面に示した詳細な説明により説明してきたが、本発明は、図面に示された実施例に限定されるものではなく、本発明においてはオス金具およびメス金具の形状、材質、L字型スロットの形状、大きさ、傾斜配置の角度およびテーパの角度などについては、必要に応じてこれまで知られたいかなるものでも用いることができることはいうまでもないことである。
【0044】
【発明の効果】
本発明のKセグメント用継手を用いることにより、Kセグメントは、比較的目視しやすい位置においてまず、メス金具6と、オス金具7との位置合わせを行い、径方向にL字型スロットをガイドとして移動させ、ついで、KセグメントをL字型スロットをガイドとしてトンネル軸方向に挿入して行くことが可能となる。このため、従来のKセグメントにおいて、トンネル軸方向に沿った端部にボルト収容用の開口部を設け、これにボルト8が収容されるようにレベルを合わせつつ、トンネル軸方向へと押し込むという、煩雑で、かつ精度を要求される作業を行わなくとも済むので、作業性を著しく向上させることができる。
【0045】
さらに、本発明のKセグメント用継手を用いてセグメントリングを構築する方法によれば、Kセグメントのトンネル軸方向への押し込み距離を従来に比較して短くすることができ、押込み工の精度、作業性を向上させると共に、セグメントリングを構築する場合の掘削孔といった制限された空間、特に切羽側における作業空間の省スペース化を図ることができ、シールド構造物の構築効率を向上させることができる。
【0046】
また、本発明によれば、Kセグメントの接合部に対して充分な強度および信頼性を付与することができるKセグメント用継手、該継手を用いたセグメントリング構築工法、およびシールド構造物が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明において用いるセグメントおよびセグメントリングを示した図。
【図2】本発明のKセグメント用継手の配置を示した図。
【図3】本発明のKセグメント用継手の別の配置を示した図。
【図4】本発明のKセグメント用継手のさらに別の配置を示した図。
【図5】本発明のKセグメント用継手の拡大図。
【図6】本発明に用いるオス金具を示した図。
【図7】本発明に用いるメス金具の断面図。
【図8】本発明に用いるメス金具の平面図。
【図9】本発明に用いるメス金具の変更例を示した平面図。
【図10】本発明に用いるKセグメント連結方法を示した図。
【図11】本発明に用いるKセグメント連結方法の別の実施例を示した図。
【符号の説明】
1…Bセグメント
1a…Aセグメント
2…Kセグメント
3…セグメントリング
4…Bセグメント金具
5…Kセグメント金具
6…オス金具
7…メス金具
8…ボルト
8a…ボルト頭部
9…開口部
10…シート部分
11…固定部材
12…突起部
13…弾性部材
14…収容部
14a…開口部
15…アンカー筋
16…開口
17…開口部
18…溝
19…スロット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to tunnel construction, and more particularly, a joint structure for a K segment that is finally connected to a B segment that is connected in the circumferential direction of the tunnel by a shield method, and a segment using the joint structure The present invention relates to a ring construction method and a shield structure.
[0002]
[Prior art]
The shield method is used to construct tunnels and tunnels. A shield machine that touches the face of the tunnel is used to excavate a drilling hole underground, and the inner wall of the drilling hole is covered with segmenting to tunnels and tunnels. This is a construction method that can be used safely and reliably.
[0003]
The segment ring used in this shield method is usually carried into the excavation hole in a state of being divided into a plurality of segments and assembled along the inner diameter of the excavation hole at the construction site. At the end of the segments connected in this way, another segment called the K segment is connected to the adjacent B segment, providing a fully continuous shield in the circumferential direction.
[0004]
Unlike the segments connected in the circumferential direction, such a K segment usually has to be inserted while fitting joints of B segments adjacent to each other on the left and right. In addition, since the K segment is inserted at the final stage of construction in the circumferential direction of the shield, it is required to firmly restrain the B segments adjacent to the left and right to give a sufficient fastening force.
[0005]
In the conventional K segment connection method, when inserting the K segment from the face side, the level of the joint of the K segment is adjusted to the level of the joint provided in the already constructed B segment, and the tunnel of the B segment or the K segment is set. This is performed by a process of inserting the protruding portion of the segment joint into a thin groove for accommodation formed at the end along the axial direction.
[0006]
This K segment connection method is to insert the K segment in the tunnel axis direction while accurately matching the level of the narrow groove formed at the end of the segment for accommodation and the protruding portion of the segment joint. This is an operation that requires extremely accurate positioning accuracy in the radial direction and the tunnel axis direction. Further, in the conventional construction method, the K segment needs to be closely connected between the adjacent B segments, so that it is difficult to easily position the B segment and the K segment visually, and workability on the site is reduced. There is also a problem that it is bad.
[0007]
In this regard, in the method of connecting the K segment from the radial direction, the B segment joint and the K segment joint can be easily aligned with each other, but the K segment can only be connected by inserting in the radial direction. In addition, since the connecting portion is oriented in the radial direction, it may not be sufficient in terms of securing a fastening force over a long period of time, such as the possibility of loosening due to displacement between segments.
[0008]
[Problem to be Solved by the Invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a wide range of processing accuracy, segment attachment position, segment installation position, simplifies the connection structure, and eliminates subsequent processes. The K segment can be easily and reliably connected, the segment ring can be assembled in one pass, various metal fittings are not exposed in the tunnel, a smooth inner surface can be obtained, construction can be performed at low cost, and fastening force It is an object of the present invention to provide a joint for a K segment, a construction method for a segment ring using the joint for a K segment, and a shield structure using the K segment.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by providing the segment joint of the present invention, a segment ring construction method using the K segment joint, and a shield structure using the K segment.
[0010]
That is, according to the first aspect of the present invention, a plurality of A segments and a plurality of B segments are connected in the circumferential direction, and finally, the B segments are connected to construct a segment ring. A joint for the K segment, the joint being provided at the end of the B segment adjacent to the K segment, and a plurality of K segment fittings disposed at both ends along the tunnel axis direction of the K segment. A plurality of B segment metal fittings, wherein the K segment metal fittings are engaged with the B segment metal fittings and moved in the radial direction, and then moved and fixed in the tunnel axial direction . A male fitting provided with a protruding portion, wherein the male fitting is a sheet in which a bolt to be inserted into an accommodating portion having an L-shaped slot and an opening through which the bolt is inserted are formed. And a fixing member connected to the bolt, and a protrusion protruding between the sheet portion and the fixing member and extending in the circumferential direction adjacent to the opening, and the protrusion. And an elastic member disposed so as to surround the projecting portion, and the B segment metal fitting accommodates the protruding portion, and includes a portion extending in the radial direction and a portion extending in the tunnel axis direction. A female fitting provided with an accommodating portion in which a substantially L-shaped slot is formed, wherein the female fitting increases the fastening force according to the amount of insertion of the K segment fitting in the tunnel axis direction. A joint for the K segment is provided.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, the portion of the L-shaped slot extending in the radial direction has an opening opened on a natural ground side or an opening opened on the inner side of the tunnel. A joint for a K segment is provided.
[0016]
According to the invention of claim 3 of the present invention, it is a construction method for constructing a segment ring by connecting a plurality of A segments and a plurality of B segments in the circumferential direction and finally connecting a K segment. Connecting the B segments in the circumferential direction of the excavation hole, and connecting the K segments having a plurality of K segment fittings disposed at both ends along the tunnel axis direction to construct a segment ring. , the step of connecting the K segments, after moving to the B segment fitting engaged with not radially adjacent the K segment fitting, viewed including the step of fixing by moving the tunnel axis,
The K segment metal fitting is a male metal fitting provided with a projecting portion, and the male metal fitting is a seat portion in which a bolt inserted into an accommodating portion provided with an L-shaped slot and an opening through which the bolt is inserted are formed. And a fixing member connected to the bolt, and a protrusion protruding between the seat portion and the fixing member and extending in the circumferential direction is accommodated between the opening and the protrusion. And an elastic member disposed so as to surround the protruding portion.
The B segment metal fitting is a female metal fitting provided with an accommodating portion in which a substantially L-shaped slot including a portion extending in the radial direction and a portion extending in the tunnel axis direction is formed. Provides a segment ring construction method characterized by increasing the fastening force according to the amount of insertion of the K segment metal fitting in the tunnel axis direction .
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, the method includes the step of engaging the female fitting with the male fitting and increasing the amount of insertion of the K segment in the tunnel axis direction to increase the fastening force. A featured segmenting construction method is provided.
[0020]
According to the invention of
The K segment metal fitting is a male metal fitting provided with a projecting portion, and the male metal fitting is a seat portion in which a bolt inserted into an accommodating portion provided with an L-shaped slot and an opening through which the bolt is inserted are formed. And a fixing member connected to the bolt, and a protrusion protruding between the seat portion and the fixing member and extending in the circumferential direction is accommodated between the opening and the protrusion. And an elastic member disposed so as to surround the protruding portion.
The B segment metal fitting is a female metal fitting provided with an accommodating portion in which a substantially L-shaped slot including a portion extending in the radial direction and a portion extending in the tunnel axis direction is formed. The metal fitting is moved in the radial direction after engaging the K segment with the adjacent B segment metal fitting, and then moved and fixed in the tunnel axis direction, so that the female metal fitting is attached to the K segment metal fitting. There is provided a shield structure characterized in that the fastening force is increased in accordance with the amount of insertion in the tunnel axial direction .
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a diagram showing that a segment ring 3 is constructed by connecting
[0025]
FIG. 1B shows a segment ring 3 constructed by connecting the B segment 1 and the
[0026]
2 is a cross-sectional view of the connecting portion between the B segment 1 and the
[0027]
The B
[0028]
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the joint for K segment of the present invention. In the K segment joint shown in FIG. 3, the B segment is provided with a male fitting as the B segment fitting 4, and the
[0029]
FIG. 4 is a view showing still another embodiment of the joint for K segment of the present invention. In the structure of the K segment joint shown in FIGS. 2 and 3, one of the male metal fitting and the female metal fitting is arranged for each of the B segment 1 and the
[0030]
FIG. 5 is a detailed view using the embodiment shown in FIG. 2 where the male fitting 6 and the female fitting 7 of the joint for a segment used in the present invention are connected. A male metal fitting 6 shown in FIG. 5 is connected to a female metal fitting 7 to form a projecting portion for generating a fastening force, and a
[0031]
The
[0032]
FIG. 6 is an enlarged view showing a detailed part of the male metal fitting 6. The
[0033]
The
[0034]
The fixing
[0035]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a portion forming the
[0036]
FIG. 8 is a plan view of the female metal fitting 7 as seen from the direction of the arrow G in FIG. As shown in FIG. 8, a substantially L-shaped
[0037]
The shape of the L-shaped
[0038]
FIG. 10 is a diagram showing in detail a method of connecting the
[0039]
First, a conventional K segment connecting method will be described. As shown in FIG. 10 (b), the bolt of the male fitting 6 is inserted into the groove 18 for temporarily accommodating the male fitting formed on the right side in FIG. 10 (b). 8 is inserted. Subsequently, the
[0040]
On the other hand, in the connecting method of the
[0041]
FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of the method for connecting
[0042]
After constructing the segment ring by the segment ring construction method of the present invention, connecting another B segment in the tunnel axis direction, connecting the K segment, and constructing another segment ring connected in the tunnel axis direction In addition, a shield structure in which a plurality of segment rings are constructed along the excavation hole can be provided. Any joint known so far can be used as a joint for extending the segment ring in the tunnel axis direction.
[0043]
Although the present invention has been described so far by the detailed description shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings. In the present invention, the shapes and materials of the male metal fitting and the female metal fitting are used. Needless to say, any of the L-shaped slot shape, size, inclination angle, taper angle, and the like can be used as necessary.
[0044]
【The invention's effect】
By using the joint for K segment of the present invention, the K segment first aligns the female metal fitting 6 and the male metal fitting 7 at a position that is relatively easy to see, and uses the L-shaped slot in the radial direction as a guide. Then, the K segment can be inserted in the tunnel axis direction using the L-shaped slot as a guide. For this reason, in the conventional K segment, an opening for accommodating the bolt is provided at the end along the tunnel axis direction, and the level is adjusted so that the
[0045]
Furthermore, according to the method of constructing a segment ring using the joint for K segment of the present invention, the pushing distance of the K segment in the tunnel axis direction can be shortened compared to the conventional case, and the accuracy and work of pushing work can be reduced. In addition to improving the performance, it is possible to save space in a limited space such as an excavation hole for constructing a segment ring, particularly a work space on the face side, and to improve the construction efficiency of the shield structure.
[0046]
Further, according to the present invention, it is possible to provide a joint for a K segment, a segment ring construction method using the joint, and a shield structure that can give sufficient strength and reliability to the joint portion of the K segment. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing segments and segment rings used in the present invention.
FIG. 2 is a view showing the arrangement of the K segment joint of the present invention.
FIG. 3 is a view showing another arrangement of the K segment joint of the present invention.
FIG. 4 is a view showing still another arrangement of the K segment joint of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of the K segment joint of the present invention.
FIG. 6 is a view showing a male fitting used in the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a female fitting used in the present invention.
FIG. 8 is a plan view of a female fitting used in the present invention.
FIG. 9 is a plan view showing a modified example of the female fitting used in the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a K segment connection method used in the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing another example of the K segment connection method used in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... B segment 1a ... A
Claims (5)
前記Kセグメント金具は、突出部を備えるオス金具であり、前記オス金具は、L字型のスロットを備える収容部に挿入されるボルトと、該ボルトが挿通される開口部が形成されたシート部分と、前記ボルトに連結される固定部材とを備え、前記シート部分と固定部材との間には、該開口部に隣接して隆起しかつ周方向に延びた突起部と、該突起部を収容する開口が設けられ前記突起部を取囲んで配置される弾性部材とが配設され、
前記Bセグメント金具は、前記突出部を収容し、径方向に延びる部分とトンネル軸方向に延びる部分とを含む略L字型のスロットが形成された収容部を備えるメス金具であり、前記メス金具は、前記Kセグメント金具のトンネル軸方向への挿入量にしたがって締結力を増加させることを特徴とする、セグメントリング構築工法。A method for connecting a plurality of A segments and a plurality of B segments in the circumferential direction and finally connecting a K segment to construct a segment ring, and connecting the plurality of B segments in the circumferential direction of the drilling hole. Connecting the K segments comprising a plurality of K segment fittings provided at both ends along the tunnel axis direction to construct a segment ring, and connecting the K segments includes the step of after the segments bracket is moved to the B segment fitting engaged with not radially adjacent, seen including a step of fixing by moving the tunnel axis,
The K segment metal fitting is a male metal fitting provided with a projecting portion, and the male metal fitting is a seat portion in which a bolt inserted into an accommodating portion provided with an L-shaped slot and an opening through which the bolt is inserted are formed. And a fixing member connected to the bolt, and a protrusion protruding between the seat portion and the fixing member and extending in the circumferential direction is accommodated between the opening and the protrusion. And an elastic member disposed so as to surround the protruding portion.
The B-segment metal fitting is a female metal fitting provided with an accommodating portion in which a substantially L-shaped slot including a portion extending in the radial direction and a portion extending in the tunnel axis direction is formed. The segment ring construction method is characterized in that the fastening force is increased in accordance with the amount of insertion of the K segment metal fitting in the tunnel axis direction .
前記Kセグメント金具は、突出部を備えるオス金具であり、前記オス金具は、L字型のスロットを備える収容部に挿入されるボルトと、該ボルトが挿通される開口部が形成されたシート部分と、前記ボルトに連結される固定部材とを備え、前記シート部分と固定部材との間には、該開口部に隣接して隆起しかつ周方向に延びた突起部と、該突起部を収容する開口が設けられ前記突起部を取囲んで配置される弾性部材とが配設され、
前記Bセグメント金具は、前記突出部を収容し、径方向に延びる部分とトンネル軸方向に延びる部分とを含む略L字型のスロットが形成された収容部を備えるメス金具であり、前記Kセグメント金具は、前記Kセグメントを隣接する前記Bセグメント金具と係合して径方向に移動された後、前記トンネル軸方向に移動して固定されることにより、前記メス金具が、前記Kセグメント金具のトンネル軸方向への挿入量にしたがって締結力を増加させることを特徴とする、シールド構造物。A shield structure in which a plurality of A segments and a plurality of B segments are connected in the circumferential direction, and finally a shield ring constructed by connecting K segments is formed continuously in the tunnel axis direction. The ring is composed of a plurality of B segments connected in the circumferential direction of the excavation part and a K segment connected between the B segments, and a B segment metal fitting is disposed on the B segment. K segment metal fittings are arranged at both ends along the tunnel axis direction,
The K segment metal fitting is a male metal fitting provided with a projecting portion, and the male metal fitting is a seat portion in which a bolt inserted into an accommodating portion provided with an L-shaped slot and an opening through which the bolt is inserted are formed. And a fixing member connected to the bolt, and a protrusion protruding between the seat portion and the fixing member and extending in the circumferential direction is accommodated between the opening and the protrusion. And an elastic member disposed so as to surround the protruding portion.
The B segment metal fitting is a female metal fitting provided with an accommodating portion in which a substantially L-shaped slot including a portion extending in the radial direction and a portion extending in the tunnel axis direction is formed. The metal fitting is moved in the radial direction after engaging the K segment with the adjacent B segment metal fitting, and then moved and fixed in the tunnel axis direction, so that the female metal fitting is attached to the K segment metal fitting. A shield structure characterized by increasing a fastening force according to an insertion amount in a tunnel axis direction .
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