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公開番号2025109234
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024002940
出願日2024-01-12
発明の名称トンネルの覆工構造、及び、トンネルの覆工体の構築方法
出願人鹿島建設株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類E21D 11/04 20060101AFI20250717BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】簡素な構成で、セグメントの抜出し防止対策を行う。
【解決手段】セグメントSをトンネル周方向及びトンネル軸方向に複数並べて互いに連結することで形成されるトンネルの覆工構造(覆工体9)では、トンネル軸方向で隣り合うセグメントS同士がワンパス継手10によって連結固定され、トンネル周方向で隣り合うセグメントS同士がボルト継手40によって連結固定される。ワンパス継手10は、トンネル軸方向で隣り合うセグメントS同士のうち一方に設けられた雄継手20と、トンネル軸方向で隣り合うセグメントS同士のうち他方に設けられて雄継手20が挿入される雌継手30と、を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
セグメントをトンネル周方向及びトンネル軸方向に複数並べて互いに連結することで形成されるトンネルの覆工構造であって、
トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士がワンパス継手によって連結固定され、
トンネル周方向で隣り合うセグメント同士がボルト継手によって連結固定され、
前記ワンパス継手は、
トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士のうち一方に設けられた雄継手と、
トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士のうち他方に設けられて前記雄継手が挿入される雌継手と、
を含む、トンネルの覆工構造。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記ボルト継手は、
ボルトと、
トンネル周方向で隣り合うセグメント同士のうち一方に設けられて前記ボルトの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部と、
トンネル周方向で隣り合うセグメント同士のうち他方に設けられた継手板と、
を含み、
前記継手板には、前記ボルトの雄ねじ部が挿通される貫通孔が形成されている、請求項１に記載のトンネルの覆工構造。
【請求項３】
前記セグメントがコンクリート製であり、
前記雌ねじ部を備えるインサート部材が、前記セグメントを構成するコンクリートに埋設されている、請求項２に記載のトンネルの覆工構造。
【請求項４】
前記トンネルの覆工構造は、前記セグメントをトンネル周方向に複数並べて互いに連結することで形成されるセグメントリングを含み、
前記セグメントリングのうち最後に連結されるセグメントであるＫセグメントは、そのトンネル周方向両端部にそれぞれ前記インサート部材を備える、請求項３に記載のトンネルの覆工構造。
【請求項５】
セグメントをトンネル周方向及びトンネル軸方向に複数並べて互いに連結することでトンネルの覆工体を構築する方法であって、
トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士をワンパス継手によって連結固定するステップと、
前記ワンパス継手によって連結固定されたセグメントと、該セグメントにトンネル周方向で隣り合うセグメントとをボルト継手によって連結固定するステップと、
を含み、
前記ワンパス継手は、
トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士のうち一方に設けられた雄継手と、
トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士のうち他方に設けられて前記雄継手が挿入される雌継手と、
を含む、トンネルの覆工体の構築方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セグメントをトンネル周方向及びトンネル軸方向に複数並べて互いに連結することで形成されるトンネルの覆工構造と、セグメントをトンネル周方向及びトンネル軸方向に複数並べて互いに連結することでトンネルの覆工体を構築する方法と、に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
上下水道、共同溝、道路、鉄道等の管路として用いられるシールドトンネルは、シールド工法により構築される。
シールド工法ではシールド掘進機が用いられる。シールド掘進機は、例えば、筒状のスキンプレートと、このスキンプレートの前端部（切羽側端部）に設けられて地山を掘削するカッタヘッドと、スキンプレートより内側に設けられる推進ジャッキとを備える。
【０００３】
シールド工法では、例えば、地山に発進立坑と到達立坑とを構築し、発進立坑から到達立坑へ向けてシールド掘進機で地山を掘削しながら、スキンプレート内の後部で次々にトンネル覆工用のセグメントをトンネル周方向に連結してセグメントリングを構築すると共に、隣接するセグメントリング同士をトンネル軸方向で連結することで筒状の覆工体を構築する。換言すれば、覆工体は、複数のセグメントをトンネル周方向及びトンネル軸方向に並べて互いに連結することによって構築される。
シールド工法では、シールド掘進機は、その後方の既設セグメントを推進ジャッキで後方へ押圧し、その反力として発生する推力によって、地山を掘削しながら前進する。
【０００４】
ところで、例えばセグメントリングの構築時や、シールド掘進機の到達立坑への到達時に、推進ジャッキをその後方の既設セグメントから解放すると、その解放された箇所の既設セグメントが、それより後方のセグメントリングから前側（切羽側）に迫り出す現象が発生する虞があった。
この対策の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１は、シールド工法において、トンネル周方向に組み立てられるセグメントのうち、最後に軸方向挿入閉合方式で連結されるＫセグメントの抜出し（目開き）を防止することを目的とし、当該Ｋセグメントと、それより後側（坑口側）に位置する既設セグメントとをＰＣ鋼棒で連結することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－０４８５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
セグメントの抜出しは、最後に連結されるＫセグメントで顕著に生じ得るが、Ｋセグメント以外のＡセグメントやＢセグメントでも生じ得る。この点、特許文献１に開示の技術では、セグメントの抜出し防止対策用のＰＣ鋼棒を態々準備する必要があり、また、当該ＰＣ鋼棒の設置作業及び撤去作業が生じるので、その分、手間がかかり、トンネルの施工効率が低下しかねない。
本発明は、このような実状に鑑み、簡素な構成で、セグメントの抜出し防止対策に適したトンネルの覆工構造、及び、トンネル覆工体の構築方法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】
【０００７】
そのため本発明に係るトンネルの覆工構造は、セグメントをトンネル周方向及びトンネル軸方向に複数並べて互いに連結することで形成されるものである。本発明に係るトンネルの覆工構造では、トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士がワンパス継手によって連結固定され、トンネル周方向で隣り合うセグメント同士がボルト継手によって連結固定される。前記ワンパス継手は、トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士のうち一方に設けられた雄継手と、トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士のうち他方に設けられて前記雄継手が挿入される雌継手と、を含む。
【０００８】
本発明に係るトンネルの覆工体の構築方法は、セグメントをトンネル周方向及びトンネル軸方向に複数並べて互いに連結することでトンネルの覆工体を構築する方法である。本発明に係るトンネルの覆工体の構築方法は、トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士をワンパス継手によって連結固定するステップと、前記ワンパス継手によって連結固定されたセグメントと、該セグメントにトンネル周方向で隣り合うセグメントとをボルト継手によって連結固定するステップと、を含む。前記ワンパス継手は、トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士のうち一方に設けられた雄継手と、トンネル軸方向で隣り合うセグメント同士のうち他方に設けられて前記雄継手が挿入される雌継手と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡素な構成で、セグメントの抜出し防止対策を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態におけるシールド掘進機の概略構成図
同上実施形態におけるセグメントリングの展開図（セグメント割付図）
同上実施形態におけるセグメントの概略構成を示す図
同上実施形態におけるセグメントの概略構成を示す図
同上実施形態におけるワンパス継手の雄継手の概略構成を示す図
同上実施形態におけるワンパス継手の雌継手の概略構成を示す図
同上実施形態におけるワンパス継手の雄継手と雌継手との締結状態（嵌合状態）を示す図
同上実施形態におけるボルト継手の鋼板式継手の概略構成を示す図
同上実施形態におけるボルト継手のインサート式継手の概略構成を示す図
同上実施形態におけるボルト継手のボルトと鋼板式継手とインサート式継手との締結状態を示す図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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