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JP7433270B2 - Segment assembly structure - Google Patents

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JP7433270B2
JP7433270B2 JP2021062165A JP2021062165A JP7433270B2 JP 7433270 B2 JP7433270 B2 JP 7433270B2 JP 2021062165 A JP2021062165 A JP 2021062165A JP 2021062165 A JP2021062165 A JP 2021062165A JP 7433270 B2 JP7433270 B2 JP 7433270B2
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hexagonal
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英典 吉田
大輔 川内
晋之介 杉村
俊紀 大川
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Okumura Corp
IHI Construction Materials Co Ltd
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Okumura Corp
IHI Construction Materials Co Ltd
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Description

本発明は、セグメントの組立構造に関する。 The present invention relates to a segment assembly structure.

筒状壁体を構築するセグメントとしては、六角形状のセグメントが用いられることがある(例えば、特許文献1を参照)。セグメントは、例えば、長いボルトを用いて互いに連結される。ボルトは、例えば、斜辺に平行にセグメントを貫通する挿通孔に挿通される。 As the segments for constructing the cylindrical wall, hexagonal segments are sometimes used (for example, see Patent Document 1). The segments are connected to each other using e.g. long bolts. The bolt is inserted, for example, into an insertion hole that extends through the segment parallel to the oblique side.

特開平5-98897号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-98897

前述のセグメントの組立構造では、機械的強度をさらに高めることが求められていた。 The above-mentioned segment assembly structure was required to further increase its mechanical strength.

本発明の一態様は、機械的強度を高めることができるセグメントの組立構造を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention aims to provide a segment assembly structure that can increase mechanical strength.

本発明の一態様は、複数のセグメントが組み合わされて筒状壁体を構成するセグメントの組立構造であって、対向する一対の側端面と、前記側端面の両端に形成された一対のV字形状の傾斜端面対とを備えた複数の六角形状の前記セグメントと、複数の前記セグメントどうしを連結する締結具と、を備え、前記傾斜端面対は、互いに傾斜する2つの傾斜端面を有し、前記筒状壁体の周方向に隣り合う前記セグメントのうち一方の前記セグメントに、前記傾斜端面に開口を有する挿通孔が形成され、前記締結具は、前記挿通孔に挿通され、前記開口から突出した先端部において他方の前記セグメントに固定され、外力によって前記筒状壁体が正の曲げモーメントを受ける領域に前記開口がある前記挿通孔は、前記筒状壁体が負の曲げモーメントを受ける領域に前記開口がある前記挿通孔に比べて、前記セグメントの内周面に近い位置にある、セグメントの組立構造を提供する。 One aspect of the present invention is a segment assembly structure in which a plurality of segments are combined to form a cylindrical wall body, the segment having a pair of opposing side end surfaces and a pair of V-shapes formed at both ends of the side end surfaces. a plurality of hexagonal-shaped segments each having a pair of inclined end surfaces, and a fastener connecting the plurality of segments, the pair of inclined end surfaces having two inclined end surfaces that are inclined to each other; An insertion hole having an opening in the inclined end surface is formed in one of the circumferentially adjacent segments of the cylindrical wall body, and the fastener is inserted into the insertion hole and protrudes from the opening. The insertion hole is fixed to the other segment at the distal end thereof and has an opening in a region where the cylindrical wall body receives a positive bending moment due to an external force. The present invention provides a segment assembly structure in which the opening is located closer to the inner circumferential surface of the segment than the insertion hole in which the opening is located.

前記セグメントの組立構造は、外力によって前記筒状壁体が正の曲げモーメントを受ける領域に前記開口がある前記挿通孔の中心軸は、前記セグメントの厚さ方向の中央線より内周面寄りの位置にあり、外力によって前記筒状壁体が負の曲げモーメントを受ける領域に前記開口がある前記挿通孔の中心軸は、前記セグメントの厚さ方向の中央線より外周面寄りの位置にあることが好ましい。 In the assembly structure of the segment, the central axis of the insertion hole, which has the opening in a region where the cylindrical wall body receives a positive bending moment due to an external force, is located closer to the inner circumferential surface than the center line in the thickness direction of the segment. The central axis of the insertion hole, which has the opening in a region where the cylindrical wall body receives a negative bending moment due to an external force, is located closer to the outer circumferential surface than the center line in the thickness direction of the segment. is preferred.

本発明の一態様によれば、機械的強度を高めることができるセグメントの組立構造を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a segment assembly structure that can increase mechanical strength.

実施形態のセグメントの組立構造を有する筒状壁体を示す正面図。FIG. 2 is a front view showing a cylindrical wall body having a segment assembly structure according to an embodiment. 筒状壁体の斜視図。A perspective view of a cylindrical wall. 筒状壁体における断面力の曲げモーメントを示す図。The figure which shows the bending moment of the cross-sectional force in a cylindrical wall body. (A)内周位置にある装着孔および挿通孔を有するセグメントの端面図。(B)セグメントの一部を厚さ方向から見た平面図。(A) An end view of a segment having a mounting hole and an insertion hole at an inner peripheral position. (B) A plan view of a portion of the segment viewed from the thickness direction. (A)外周位置にある装着孔および挿通孔を有するセグメントの端面図。(B)セグメントの一部を厚さ方向から見た平面図。(A) An end view of a segment having a mounting hole and an insertion hole at an outer circumferential position. (B) A plan view of a portion of the segment viewed from the thickness direction.

[セグメントの組立構造]
図1は、実施形態のセグメントの組立構造を有する筒状壁体を示す正面図である。図2は、筒状壁体の斜視図である。図3は、筒状壁体における断面力の曲げモーメントを示す図である。図4(A)は、内周位置にある装着孔および挿通孔を有するセグメントの端面図である。図4(B)は、セグメントの一部を厚さ方向から見た平面図である。図5(A)は、外周位置にある装着孔および挿通孔を有するセグメントの端面図である。図5(B)は、セグメントの一部を厚さ方向から見た平面図である。
[Segment assembly structure]
FIG. 1 is a front view showing a cylindrical wall body having a segment assembly structure according to an embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the cylindrical wall. FIG. 3 is a diagram showing the bending moment of cross-sectional force in a cylindrical wall. FIG. 4(A) is an end view of a segment having a mounting hole and an insertion hole at an inner peripheral position. FIG. 4(B) is a plan view of a portion of the segment viewed from the thickness direction. FIG. 5(A) is an end view of a segment having a mounting hole and an insertion hole at an outer circumferential position. FIG. 5(B) is a plan view of a portion of the segment viewed from the thickness direction.

図1および図2に示すように、実施形態のセグメントの組立構造10は、複数の六角形セグメント(セグメント)1が組み合わされてトンネル覆工部分(筒状壁体)Tを構成する。図2において、「L」は、トンネル覆工部分Tの軸線である。「F」は、トンネル覆工部分Tの軸線Lに沿う前方である。「R」は、トンネル覆工部分Tの軸線Lに沿う後方である。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the segment assembly structure 10 of the embodiment, a plurality of hexagonal segments 1 are combined to form a tunnel lining portion (cylindrical wall body) T. In FIG. 2, "L" is the axis of the tunnel lining portion T. “F” is the front of the tunnel lining portion T along the axis L. “R” is the rear of the tunnel lining portion T along the axis L.

図2に示すように、六角形セグメント1は、厚さ方向から見て六角形状とされている。六角形セグメント1は、一対の側端面1aと、一対の傾斜端面対1cとを備える。2つの側端面1aは、対向して形成されている。2つの側端面1aは、互いに平行で同一長さとされている。傾斜端面対1cは、側端面1aの両端にそれぞれ形成されている。傾斜端面対1cは、側端面1aに対する傾斜角度が異なる2つの傾斜端面1bで構成されるため、V字形状となっている。2つの傾斜端面対1cは、互いに離れる方向に凸となるV字形状とされている。傾斜端面1bは、側端面1aに対して傾斜する。 As shown in FIG. 2, the hexagonal segment 1 has a hexagonal shape when viewed from the thickness direction. The hexagonal segment 1 includes a pair of side end surfaces 1a and a pair of inclined end surfaces 1c. The two side end surfaces 1a are formed to face each other. The two side end surfaces 1a are parallel to each other and have the same length. The pair of inclined end surfaces 1c are formed at both ends of the side end surface 1a, respectively. The pair of inclined end surfaces 1c is comprised of two inclined end surfaces 1b having different angles of inclination with respect to the side end surface 1a, and thus has a V-shape. The two pairs of inclined end surfaces 1c have a V-shape that is convex in the direction away from each other. The inclined end surface 1b is inclined with respect to the side end surface 1a.

2つの側端面1aのうち前方の側端面1aを「第1側端面1a1」という。2つの側端面1aのうち後方の側端面1aを「第2側端面1a2」という。傾斜端面対1cを構成する2つの傾斜端面1bのうち前方の傾斜端面1bを「第1傾斜端面1b1」という。傾斜端面対1cを構成する2つの傾斜端面1bのうち後方の傾斜端面1bを「第2傾斜端面1b2」という。第1傾斜端面1b1と第2傾斜端面1b2とは互いに傾斜する。六角形セグメント1は、ハニカムセグメントともいう。 The front side end surface 1a of the two side end surfaces 1a is referred to as a "first side end surface 1a1." The rear side end surface 1a of the two side end surfaces 1a is referred to as a "second side end surface 1a2." The front inclined end surface 1b of the two inclined end surfaces 1b constituting the inclined end surface pair 1c is referred to as a "first inclined end surface 1b1." The rear inclined end surface 1b of the two inclined end surfaces 1b constituting the inclined end surface pair 1c is referred to as a "second inclined end surface 1b2." The first inclined end surface 1b1 and the second inclined end surface 1b2 are inclined to each other. The hexagonal segment 1 is also called a honeycomb segment.

2つの傾斜端面対1cを結ぶ方向は、六角形セグメント1の長さ方向である。2つの側端面1aを結ぶ方向は、六角形セグメント1の幅方向である。六角形セグメント1は、幅方向から見て円弧形状に湾曲している。六角形セグメント1は、軸線Lを中心軸とする円筒面に沿うように湾曲する。六角形セグメント1は、例えば、鉄筋コンクリート製であってよい。 The direction connecting the two pairs of inclined end surfaces 1c is the length direction of the hexagonal segment 1. The direction connecting the two side end surfaces 1a is the width direction of the hexagonal segment 1. The hexagonal segment 1 is curved into an arc shape when viewed from the width direction. The hexagonal segment 1 is curved along a cylindrical surface having the axis L as the central axis. The hexagonal segment 1 may be made of reinforced concrete, for example.

六角形セグメント1は、幅方向が軸線Lに平行(または略平行)となった姿勢とされる。複数の六角形セグメント1は、ハニカム状に組み合わされる。組み立て途上のトンネル覆工部分Tの前端面には、六角形セグメント1の突出端面2(第1側端面1a1)と、等脚台形状の凹部3とがトンネル覆工部分Tの周方向に交互に並ぶ。凹部3は、六角形セグメント1の第1側端面1a1と、この六角形セグメント1に隣り合う2つの六角形セグメント1の第1傾斜端面1b1とで形成される。 The hexagonal segment 1 is in a posture such that its width direction is parallel (or substantially parallel) to the axis L. A plurality of hexagonal segments 1 are combined into a honeycomb shape. On the front end face of the tunnel lining part T in the process of being assembled, the protruding end faces 2 (first side end faces 1a1) of the hexagonal segments 1 and the isosceles trapezoidal recesses 3 are arranged alternately in the circumferential direction of the tunnel lining part T. lined up in The recess 3 is formed by the first side end surface 1a1 of the hexagonal segment 1 and the first inclined end surfaces 1b1 of two hexagonal segments 1 adjacent to this hexagonal segment 1.

六角形セグメント1は、凹部3に嵌合するようにトンネル覆工部分Tに組み込まれる。新たに組みこまれる六角形セグメント1の第2側端面1a2は、凹部3の第1側端面1a1と突き合わされる。側端面1aどうしが突き合わされる六角形セグメント1は、軸線Lに沿って並ぶ。新たに組みこまれる六角形セグメント1の第2傾斜端面1b2は、凹部3の第1傾斜端面1b1と突き合わされる。そのため、トンネル覆工部分Tの周方向に並ぶ六角形セグメント1は、千鳥状に配列される。 The hexagonal segment 1 is incorporated into the tunnel lining part T so as to fit into the recess 3. The second side end surface 1a2 of the newly assembled hexagonal segment 1 is butted against the first side end surface 1a1 of the recess 3. The hexagonal segments 1 whose side end surfaces 1a are butted against each other are lined up along the axis L. The second sloped end surface 1b2 of the newly incorporated hexagonal segment 1 is butted against the first sloped end surface 1b1 of the recess 3. Therefore, the hexagonal segments 1 arranged in the circumferential direction of the tunnel lining portion T are arranged in a staggered manner.

トンネル覆工部分Tは、例えば、地中に埋設される。トンネル覆工部分Tには、土砂、地下水などにより外力が加えられる。 The tunnel lining portion T is, for example, buried underground. External forces are applied to the tunnel lining portion T due to earth and sand, groundwater, etc.

図4(B)および図5(B)に示すように、六角形セグメント1(一方のセグメント)には、第1側端面1a1から第2傾斜端面1b2にかけて、ボルト(締結具)11が挿通する挿通孔5が形成されている。挿通孔5は、第1傾斜端面1b1と平行であってよい。 As shown in FIGS. 4(B) and 5(B), a bolt (fastener) 11 is inserted into the hexagonal segment 1 (one segment) from the first side end surface 1a1 to the second inclined end surface 1b2. An insertion hole 5 is formed. The insertion hole 5 may be parallel to the first inclined end surface 1b1.

挿通孔5の、第1側端面1a1に形成された開口を第1開口5bという。挿通孔5の、第2傾斜端面1b2に形成された開口を第2開口5cという。挿通孔5には、第1側端面1a1を含む位置に拡径部5aが形成されている。拡径部5aの底部は、ボルト11の頭部11aが係止する係止段部となっている。 The opening formed in the first side end surface 1a1 of the insertion hole 5 is referred to as a first opening 5b. The opening formed in the second inclined end surface 1b2 of the insertion hole 5 is referred to as a second opening 5c. An enlarged diameter portion 5a is formed in the insertion hole 5 at a position that includes the first side end surface 1a1. The bottom of the enlarged diameter portion 5a is a locking stepped portion into which the head 11a of the bolt 11 is locked.

第1傾斜端面1b1には、他の六角形セグメント1の挿通孔5に挿通したボルト11の先端部が装着される装着孔6が形成されている。装着孔6には、ボルト11の先端部がネジ止め等により締結されるインサートアンカー(締結受け具)7が設けられていてもよい。インサートアンカー7の内周面には、例えば、ボルト11の先端部の雄ネジに螺合する雌ネジが形成されている。
装着孔6は、第1傾斜端面1b1に開口6aを有する。
A mounting hole 6 is formed in the first inclined end surface 1b1, into which a tip end of a bolt 11 inserted into an insertion hole 5 of another hexagonal segment 1 is mounted. The mounting hole 6 may be provided with an insert anchor (fastening receiver) 7 to which the tip of the bolt 11 is fastened by screwing or the like. For example, a female thread is formed on the inner circumferential surface of the insert anchor 7 to be screwed into a male thread at the tip of the bolt 11.
The mounting hole 6 has an opening 6a in the first inclined end surface 1b1.

ボルト11は第1開口5bから挿入され、ボルト11の先端部は第2開口5cから突出し、装着孔6に装着される。例えば、ボルト11の先端部は、連結先の六角形セグメント1(他方のセグメント)の装着孔6に設けられたインサートアンカー7にネジ止め等により締結される。これにより、ボルト11は、隣接する六角形セグメント1に固定される。
なお、装着孔6には、インサートアンカー7が設けられなくてもよい。その場合、ボルト11の先端部は、装着孔6の内周面に固定可能である。
The bolt 11 is inserted through the first opening 5b, the tip of the bolt 11 protrudes from the second opening 5c, and is attached to the attachment hole 6. For example, the tip of the bolt 11 is fastened to the insert anchor 7 provided in the mounting hole 6 of the hexagonal segment 1 (the other segment) to be connected by screwing or the like. This fixes the bolt 11 to the adjacent hexagonal segment 1.
Note that the insert anchor 7 may not be provided in the mounting hole 6. In that case, the tip of the bolt 11 can be fixed to the inner peripheral surface of the mounting hole 6.

ボルト11は、基端部に設けられた頭部11aと、頭部11aから延びる軸部11bとを備える。ボルト11の頭部11aは、軸部11bの基端部に螺着されたナットであってもよい。軸部11bの外径は、頭部11aの外径より小さい。 The bolt 11 includes a head 11a provided at the base end and a shaft 11b extending from the head 11a. The head 11a of the bolt 11 may be a nut screwed onto the base end of the shaft portion 11b. The outer diameter of the shaft portion 11b is smaller than the outer diameter of the head portion 11a.

図3に示すように、トンネル覆工部分Tには、土砂、地下水などにより主に上下方向から外力が加えられる。そのため、トンネル覆工部分Tにおける上部領域R1および下部領域R2は、正の曲げモーメントを受ける。上部領域R1と下部領域R2との間の領域である側部領域R3は、負の曲げモーメントを受ける。 As shown in FIG. 3, external forces are applied to the tunnel lining portion T mainly from above and below due to earth and sand, underground water, and the like. Therefore, the upper region R1 and the lower region R2 in the tunnel lining portion T receive a positive bending moment. The side region R3, which is the region between the upper region R1 and the lower region R2, is subjected to a negative bending moment.

図1に示すように、第2開口5c(図4(A)参照)および開口6aが上部領域R1または下部領域R2にある挿通孔5および装着孔6は、内周位置P1に形成されている。図4(A)に示すように、「挿通孔5および装着孔6が内周位置P1に形成されている」とは、挿通孔5の中心軸および装着孔6の中心軸が、厚さ方向の中央線Cより六角形セグメント1の内周面1d寄りの位置にあることをいう。 As shown in FIG. 1, the insertion hole 5 and the mounting hole 6, in which the second opening 5c (see FIG. 4A) and the opening 6a are located in the upper region R1 or the lower region R2, are formed at the inner peripheral position P1. . As shown in FIG. 4(A), "the insertion hole 5 and the mounting hole 6 are formed at the inner peripheral position P1" means that the central axis of the insertion hole 5 and the central axis of the mounting hole 6 are It is said that the position is closer to the inner circumferential surface 1d of the hexagonal segment 1 than the center line C of the hexagonal segment 1.

図1に示すように、第2開口5c(図5(A)参照)および開口6aが側部領域R3にある挿通孔5および装着孔6は、外周位置P2に形成されている。図5(A)に示すように、「挿通孔5および装着孔6が外周位置P2に形成されている」とは、挿通孔5の中心軸および装着孔6の中心軸が、厚さ方向の中央線Cより六角形セグメント1の外周面1e寄りの位置にあることをいう。 As shown in FIG. 1, the insertion hole 5 and the mounting hole 6, in which the second opening 5c (see FIG. 5(A)) and the opening 6a are located in the side region R3, are formed at an outer peripheral position P2. As shown in FIG. 5(A), "the insertion hole 5 and the mounting hole 6 are formed at the outer peripheral position P2" means that the central axis of the insertion hole 5 and the central axis of the mounting hole 6 are in the thickness direction. This means that it is located closer to the outer circumferential surface 1e of the hexagonal segment 1 than the center line C.

図1に示すように、トンネル覆工部分Tの前端面に露出する6つの六角形セグメント1を、右回りに六角形セグメント1A~1Fという。最上位置にある六角形セグメント1Aは、全体が上部領域R1にあるため、第2開口5cおよび開口6aは、上部領域R1にある。そのため、挿通孔5および装着孔6は、内周位置P1にある(図4(A)参照)。 As shown in FIG. 1, the six hexagonal segments 1 exposed on the front end surface of the tunnel lining portion T are referred to as hexagonal segments 1A to 1F clockwise. Since the hexagonal segment 1A in the uppermost position is entirely located in the upper region R1, the second opening 5c and the opening 6a are located in the upper region R1. Therefore, the insertion hole 5 and the mounting hole 6 are located at the inner peripheral position P1 (see FIG. 4(A)).

六角形セグメント1Aに隣り合う六角形セグメント1B,1Fについては、長さ方向(トンネル覆工部分Tの周方向)の一方の傾斜端面1bに形成された第2開口5cおよび開口6aは、上部領域R1にある。そのため、挿通孔5および装着孔6は、内周位置P1にある(図4(A)参照)。 Regarding the hexagonal segments 1B and 1F adjacent to the hexagonal segment 1A, the second opening 5c and the opening 6a formed in one inclined end surface 1b in the length direction (circumferential direction of the tunnel lining portion T) are located in the upper region. It's in R1. Therefore, the insertion hole 5 and the mounting hole 6 are located at the inner peripheral position P1 (see FIG. 4(A)).

長さ方向の他方の傾斜端面1bに形成された第2開口5cおよび開口6aは、側部領域R3にある。そのため、挿通孔5および装着孔6は、外周位置P2にある(図5(A)参照)。 The second opening 5c and the opening 6a formed in the other inclined end surface 1b in the length direction are located in the side region R3. Therefore, the insertion hole 5 and the mounting hole 6 are located at the outer peripheral position P2 (see FIG. 5(A)).

六角形セグメント1C,1Eについては、長さ方向(トンネル覆工部分Tの周方向)の一方の傾斜端面1bに形成された第2開口5cおよび開口6aは、下部領域R2にある。そのため、挿通孔5および装着孔6は、内周位置P1にある(図4(A)参照)。 Regarding the hexagonal segments 1C and 1E, the second opening 5c and the opening 6a formed in one inclined end surface 1b in the length direction (circumferential direction of the tunnel lining portion T) are located in the lower region R2. Therefore, the insertion hole 5 and the mounting hole 6 are located at the inner peripheral position P1 (see FIG. 4(A)).

長さ方向の他方の傾斜端面1bに形成された第2開口5cおよび開口6aは、側部領域R3にある。そのため、挿通孔5および装着孔6は、外周位置P2にある(図5(A)参照)。 The second opening 5c and the opening 6a formed in the other inclined end surface 1b in the length direction are located in the side region R3. Therefore, the insertion hole 5 and the mounting hole 6 are located at the outer peripheral position P2 (see FIG. 5(A)).

最下位置にある六角形セグメント1Dは、全体が下部領域R2にあるため、第2開口5cおよび開口6aは、下部領域R2にある。そのため、挿通孔5および装着孔6は、内周位置P1にある(図4(A)参照)。 Since the hexagonal segment 1D located at the lowest position is entirely located in the lower region R2, the second opening 5c and the opening 6a are located in the lower region R2. Therefore, the insertion hole 5 and the mounting hole 6 are located at the inner peripheral position P1 (see FIG. 4(A)).

図4(A)および図5(A)に示すように、第2開口5cおよび開口6aが上部領域R1または下部領域R2にある挿通孔5および装着孔6は、第2開口5cおよび開口6aが側部領域R3にある挿通孔5および装着孔6に比べて、六角形セグメント1の内周面1dに近い位置にある。 As shown in FIGS. 4(A) and 5(A), the insertion hole 5 and the mounting hole 6 in which the second opening 5c and the opening 6a are located in the upper region R1 or the lower region R2 are It is located closer to the inner circumferential surface 1d of the hexagonal segment 1 than the insertion hole 5 and mounting hole 6 in the side region R3.

[セグメントの組立方法]
図2に示すように、組み立て途上のトンネル覆工部分Tの前端面には、六角形セグメント1の突出端面2(第1側端面1a1)と、等脚台形状の凹部3とがトンネル覆工部分Tの周方向に交互に並ぶ。シールドマシンを用いて、凹部3に、軸線Lと平行な方向に新たな六角形セグメント1を組み付ける。
[How to assemble segments]
As shown in FIG. 2, the protruding end surface 2 (first side end surface 1a1) of the hexagonal segment 1 and the isosceles trapezoidal recess 3 are located on the front end surface of the tunnel lining portion T in the process of being assembled. They are arranged alternately in the circumferential direction of portion T. A new hexagonal segment 1 is assembled into the recess 3 in a direction parallel to the axis L using a shield machine.

図4(B)および図5(B)に示すように、挿通孔5に挿通したボルト11を、シールドマシンの締結装置を用いて軸周りに回転させ、軸部11bの先端部をインサートアンカー7に締結させる。これにより、ボルト11は、トンネル覆工部分Tの周方向に隣り合う六角形セグメント1を連結する。 As shown in FIGS. 4(B) and 5(B), the bolt 11 inserted into the insertion hole 5 is rotated around the axis using a fastening device of a shield machine, and the tip of the shaft portion 11b is inserted into the insert anchor 7. shall be concluded. Thereby, the bolts 11 connect circumferentially adjacent hexagonal segments 1 of the tunnel lining portion T.

セグメントの組立構造10は、例えば、道路用トンネル、鉄道用トンネル、共同溝、下水道、上水道、地下河川、貯留管等に適用できる。 The segment assembly structure 10 can be applied to, for example, road tunnels, railway tunnels, public ditches, sewers, waterworks, underground rivers, storage pipes, and the like.

[実施形態のセグメントの組立構造が奏する効果]
セグメントの組立構造10では、第2開口5cが上部領域R1または下部領域R2にある挿通孔5は、第2開口5cが側部領域R3にある挿通孔5に比べて、六角形セグメント1の内周面1dに近い位置にある。そのため、正の曲げモーメントを受ける上部領域R1および下部領域R2において、トンネル覆工部分Tに高い強度を与えることができる。また、負の曲げモーメントを受ける側部領域R3において、トンネル覆工部分Tに高い強度を与えることができる。このように、挿通孔5のセグメント厚さ方向の位置を、トンネル覆工部分Tが受ける曲げモーメントに応じて定めることによって、トンネル覆工部分Tの耐久性を高めることができる。また、トンネル覆工部分Tに高い強度を与えることができるため、六角形セグメント1の薄型化、軽量化などの点で有利となる。
[Effects produced by the segment assembly structure of the embodiment]
In the segment assembly structure 10, the insertion hole 5 in which the second opening 5c is located in the upper region R1 or the lower region R2 is located in the inner part of the hexagonal segment 1 compared to the insertion hole 5 in which the second opening 5c is located in the side region R3. It is located close to the circumferential surface 1d. Therefore, high strength can be given to the tunnel lining portion T in the upper region R1 and the lower region R2 that receive a positive bending moment. Furthermore, high strength can be imparted to the tunnel lining portion T in the side region R3 that receives a negative bending moment. In this way, by determining the position of the insertion hole 5 in the segment thickness direction according to the bending moment that the tunnel lining portion T receives, the durability of the tunnel lining portion T can be increased. Further, since high strength can be imparted to the tunnel lining portion T, it is advantageous in terms of making the hexagonal segment 1 thinner and lighter.

第2開口5cが上部領域R1または下部領域R2にある挿通孔5は、内周位置P1にある。第2開口5cが側部領域R3にある挿通孔5は、外周位置P2にある。そのため、上部領域R1および下部領域R2において正の曲げモーメントに対するトンネル覆工部分Tの強度を高め、かつ側部領域R3において負の曲げモーメントに対するトンネル覆工部分Tの強度を高めることができる。 The insertion hole 5 in which the second opening 5c is located in the upper region R1 or the lower region R2 is located at the inner peripheral position P1. The insertion hole 5 having the second opening 5c in the side region R3 is located at the outer circumferential position P2. Therefore, the strength of the tunnel lining portion T against positive bending moments can be increased in the upper region R1 and the lower region R2, and the strength of the tunnel lining portion T against negative bending moments can be increased in the side region R3.

比較のため、すべての第2開口5cおよび開口6aの中心軸が、厚さ方向の中央線C上にあるセグメントの組立構造を想定する。この場合は、正および負の曲げモーメントに耐えられるように、トンネル覆工部分Tに、全周にわたって十分な強度を与える必要がある。そのため、六角形セグメントの薄型化、軽量化などの点で不利となる可能性がある。 For comparison, assume a segment assembly structure in which the central axes of all the second openings 5c and openings 6a are on the center line C in the thickness direction. In this case, it is necessary to provide sufficient strength to the tunnel lining portion T over its entire circumference so that it can withstand positive and negative bending moments. Therefore, this may be disadvantageous in terms of making the hexagonal segment thinner and lighter.

本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。
例えば、図1に示す六角形セグメント1は、2つの側端面1aが互いに平行であるが、2つの側端面1aは互いに平行でなくてもよい。図2に示す六角形セグメント1は、円弧形状に湾曲して形成されているが、セグメントの形状は、平板状、その他の形状であってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate changes and substitutions can be made without departing from the spirit of the present invention, and all of these are included in the present invention.
For example, although the hexagonal segment 1 shown in FIG. 1 has two side end surfaces 1a that are parallel to each other, the two side end surfaces 1a may not be parallel to each other. Although the hexagonal segment 1 shown in FIG. 2 is curved into a circular arc shape, the shape of the segment may be a flat plate shape or other shapes.

1 六角形セグメント(セグメント)
1a 側端面
1b 傾斜端面
1c 傾斜端面対
1d 内周面
5 挿通孔
5c 第2開口(開口)
11 ボルト(締結具)
R1 上部領域(正の曲げモーメントを受ける領域)
R2 下部領域(正の曲げモーメントを受ける領域)
R3 側部領域(負の曲げモーメントを受ける領域)
T トンネル覆工部分(筒状壁体)
1 Hexagonal segment (segment)
1a Side end surface 1b Inclined end surface 1c Inclined end surface pair 1d Inner peripheral surface 5 Insertion hole 5c Second opening (opening)
11 Bolt (fastener)
R1 Upper region (region receiving positive bending moment)
R2 Lower region (region receiving positive bending moment)
R3 side area (area receiving negative bending moment)
T Tunnel lining part (cylindrical wall)

Claims (2)

複数のセグメントが組み合わされて筒状壁体を構成するセグメントの組立構造であって、
対向する一対の側端面と、前記側端面の両端に形成された一対のV字形状の傾斜端面対とを備えた複数の六角形状の前記セグメントと、
複数の前記セグメントどうしを連結する締結具と、
を備え、
前記傾斜端面対は、互いに傾斜する2つの傾斜端面を有し、
前記筒状壁体の周方向に隣り合う前記セグメントのうち一方の前記セグメントに、前記傾斜端面に開口を有する挿通孔が形成され、
前記締結具は、前記挿通孔に挿通され、前記開口から突出した先端部において他方の前記セグメントに固定され、
外力によって前記筒状壁体が正の曲げモーメントを受ける領域に前記開口がある前記挿通孔は、前記筒状壁体が負の曲げモーメントを受ける領域に前記開口がある前記挿通孔に比べて、前記セグメントの内周面に近い位置にある、セグメントの組立構造。
A segment assembly structure in which a plurality of segments are combined to form a cylindrical wall body,
a plurality of hexagonal-shaped segments including a pair of opposing side end surfaces and a pair of V-shaped inclined end surfaces formed at both ends of the side end surfaces;
a fastener that connects the plurality of segments;
Equipped with
The pair of inclined end surfaces has two inclined end surfaces that are inclined to each other,
An insertion hole having an opening in the inclined end surface is formed in one of the circumferentially adjacent segments of the cylindrical wall body,
The fastener is inserted into the insertion hole and fixed to the other segment at a tip portion protruding from the opening,
The insertion hole having the opening in a region where the cylindrical wall body receives a positive bending moment due to an external force is compared to the insertion hole having the opening in a region where the cylindrical wall body receives a negative bending moment. A segment assembly structure located near the inner peripheral surface of the segment.
外力によって前記筒状壁体が正の曲げモーメントを受ける領域に前記開口がある前記挿通孔の中心軸は、前記セグメントの厚さ方向の中央線より内周面寄りの位置にあり、
外力によって前記筒状壁体が負の曲げモーメントを受ける領域に前記開口がある前記挿通孔の中心軸は、前記セグメントの厚さ方向の中央線より外周面寄りの位置にある、請求項1記載のセグメントの組立構造。
The central axis of the insertion hole having the opening in a region where the cylindrical wall body receives a positive bending moment due to an external force is located closer to the inner peripheral surface than the center line in the thickness direction of the segment,
2. A central axis of the insertion hole having the opening in a region where the cylindrical wall receives a negative bending moment due to an external force is located closer to the outer circumferential surface than a center line in the thickness direction of the segment. assembly structure of segments.
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