JP4316098B2

JP4316098B2 - Segment joint structure

Info

Publication number: JP4316098B2
Application number: JP2000098277A
Authority: JP
Inventors: 宗孝大関
Original assignee: 石川島建材工業株式会社
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP2001280083A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、坑道の周壁方向と坑道の長さ方向とにつなぎ合わされるセグメントの接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールドトンネルの工事用部材には、図７に示すモジュール化された多数のセグメント１が使用される。セグメント１は、トンネル施工の際、坑道の周壁回りと坑道の長さ方向との両方に密につなぎ合わされて接合される。各セグメント１は、周方向に沿った接合面と、長さ方向に沿った接合面とに、相互の接合面同士を当接した際に連通する孔２を有し、互いに隣接する接合面同士がこの孔２に挿通された結合ボルトで締着して結合される。
【０００３】
ところが、各セグメント１の接合面毎に設けられた孔２に、手作業によりボルトを挿通させ、このボルトにナットを螺合させる作業は、多大な労力を要する。また、ボルト・ナットの締着による接合構造は、ロボットを用いた自動組付けの障害ともなった。
【０００４】
このような不具合を解消するものに、隣接するセグメントの接合面の対向位置に、断面Ｃ型の接合金具を埋設しておき、接合面同士のこれら接合金具に両端部が係合する断面Ｉ型の連結金具を嵌め込むことにより、Ｃ型の接合金具同士をＩ型の連結金具によって連結させ、セグメントの接合面同士を接合させる構造が開発されている。そして、この種のセグメントの接合構造によれば、接合金具と連結金具とにテーパ面を形成しておき、連結金具を左右の接合金具に押し込むことで、左右の接合金具同士を近接させて、よりセグメント同士の接合力を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のセグメントの接合構造は、接合金具と連結金具とのテーパ面同士を摺接しながら嵌合させるため、セグメントと接合金具との高精度な取付けが要求された。即ち、既に接合の完了したセグセメントに設けられた接合金具は、次に接合されるセグセメントの接合金具と、連結金具を介して連結される。この際、次に接合されるセグセメントとこのセグセメントに取り付けられる接合金具との間に例えば坑道の長さ方向の相対的な位置ずれが生じていると、連結金具によって、左右の接合金具同士が完全に近接される前に、セグセメントが、既に構築されている坑道先端側の環状セグメント群に当接し、接合金具と連結金具とのテーパ面同士の間に、隙間の生じる問題があった。このような隙間が生じれば、接合面同士の十分な引き寄せができなくなる上に、周壁方向で隣接するセグメント同士にガタの生じる虞れもあった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、テーパ面の形成された接合金具と連結金具とを有するセグメントの接合構造において、テーパ面同士の間に生じる隙間が除去されるセグメントの接合構造を提供し、セグメント同士のガタ防止を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載のセグメントの接合構造は、坑道の周壁方向に接合されるセグメントの、坑軸に平行な接合面同士に断面Ｃ型の接合金具がそれぞれ設けられ、該接合金具同士が、断面Ｉ型の連結金具の両端部に係合され、隣接する一方のセグメントに対して坑道後端側から他方のセグメントが坑道先端側へ押し込まれることで、前記接合金具と該連結金具とに形成されたテーパ面同士が摺接されて、接合金具同士が引き寄せられ、隣接するセグメント同士が接合されるセグメントの接合構造において、隣接する一方のセグメントの前記接合面に、坑道後端側から坑道先端側へ向かうにしたがって徐々に該接合面から突出されるシール材が貼着され、隣接する他方のセグメントの前記接合面に、坑道前端側から坑道後端側へ向かうにしたがって徐々に該接合面から突出されるシール材が貼着されることを特徴とする。
【０００７】
このセグメントの接合構造では、隣接する一方のセグメントに対して他方のセグメントが坑道先端側へ押し込まれると、シール材の突出部分同士が徐々に摺接し合うようになり、シール材同士に、接合に伴って徐々に大きくなる反発力が生じる。そして、この反発力は、接合金具と連結金具とを離反させる方向の付勢力となる。従って、離反方向に付勢された接合金具と連結金具は、テーパ面同士が密着されることになり、テーパ面同士の間に生じる隙間が除去され、周壁方向に隣接するセグメント同士のガタがなくなる。
【０００８】
請求項２記載のセグメントの接合構造は、前記シール材の収容される前記溝がテーパ溝で形成され、前記シール材が均一な厚みで形成されることで前記シール材が前記接合面から徐々に突出されることを特徴とする。
【０００９】
このセグメントの接合構造では、均一な厚みのシール材を用いて、このシール材を接合面から徐々に突出されることが可能になる。従って、従来のシール材が使用可能になり、シール材の成形型に変更が生じず、シール材のコストが高くなることがない。一方、セグメントの接合面に設けられるテーパ溝は、通常の溝から、比較的安価に変更が可能になる。
【００１０】
請求項３記載のセグメントの接合構造は、前記シール材の収容される溝が均一な深さの溝で形成され、前記シール材の厚みがテーパ状に形成されることで前記シール材が前記接合面から徐々に突出されることを特徴とする。
【００１１】
このセグメントの接合構造では、シール材の収容される溝が均一な深さで形成されるとともに、シール材の厚みがテーパ状に形成される。従って、セグメントに貼着されるシール材の内周側は、従来と同様の矩形枠形状でよく、特に隅部での納まりを低下させずに（セグメントの出隅部に、シール材の入隅部が確実に一致して）、シール材が接合面から徐々に突出可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るセグメントの接合構造の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係るセグメントの接合構造の分解斜視図、図２は図１の接合構造の備えられた隣接するセグメントの分解平面図、図３は図１の接合構造に用いられる接合金具及び連結金具を示した分解斜視図、図４は図２のセグメントの接合手順を示す接合前の説明図、図５は図２のセグメントの接合手順を示す接合後の説明図、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。
【００１３】
セグメント１１は、平面視長方形に形成されたコンクリート製のものであり、これらセグメント１１の坑道の周壁方向の端面となる接合面１３を互いに接合させることにより、掘削穴内にてトンネル壁体を構成するリングが構築される。そして、このリングを坑道の中心軸（坑軸）方向へ互いに接合させることにより、トンネル壁体が構築されるようになっている。
【００１４】
これらセグメント１１の接合面１３には、坑軸方向の接合溝部１５が、坑軸方向に間隔を有して一対形成されている。これら接合溝部１５には、図３に示す断面Ｃ型の接合金具１７が設けられ、これら接合金具１７同士は断面Ｉ型の連結金具１９によって互いに連結されるようになっている。
【００１５】
接合金具１７は、図６に示すように、係止片部２１を有する鉤形に形成された一対の係止部２３が互いに対向位置に設けられたもので、これら係止部２３同士によって形成された空間が連結金具１９の係合部２５が係合する係合空間２７とされている。また、係止片部２１の内面からなる係止面２９は、連結金具１９の挿入方向（図３の矢印イ）へ向かって係合空間２７を狭めるテーパ面とされている。つまり、セグメント１１の接合面１３同士を突き合わせた状態にて、互いに対向する接合金具１７の係止面２９が、連結金具１９の挿入方向の奥方へ向かって次第に離間するテーパ面とされている。
【００１６】
この接合金具１７には、複数の突起部３１が配列され、これら突起部３１には、それぞれアンカー筋３３がねじ込まれて連結されている。接合金具１７は、一対のものが、互いの連結金具１９の挿入方向を互いに近接する逆向きにするようにして各接合溝部１５に埋設されている。
【００１７】
接合金具１７の係止片部２１の係止面２９と当接して係合する連結金具１９の係合部２５に形成された係合面３７は、接合金具１７の係止面２９と同様、端側に至るほど、係合部２５の幅を狭め対向する係合面３７同士が徐々に離間するテーパ面とされている。この連結金具１９は、係合部２５の幅が狭い側から接合金具１７に挿入されることになり、同一直線上に配置された接合金具１７の各対に対し、逆向きにそれぞれ挿入されることになる。そして、これらの連結金具１９は、互いに近接する方向に移動することで、テーパ面からなる両係合面３７がテーパ面からなる対向する接合金具１７の両係止面２９に乗り上げ、接合金具１７の対向するもの同士をそれぞれ引き寄せ合うことになる。
【００１８】
各接合溝部１５には、接合金具１７に挿入された状態で一方向に押し込まれることで接合金具１７の対向するもの同士を引き寄せ合う連結金具１９の前記押し込み方向における後側に一端側が当接し、他端側が接合溝部１５の接合金具１７に対向する端面３９（図４参照）に当接するように配置されて各連結金具１９へ前記押し込み方向の反力を付与する反力付与部材４１が設けられている。ここで、反力付与部材４１は、該反力付与部材４１が設けられるセグメント１１自体の接合溝部１５の接合金具１７に対向する端面３９に当接することで、該反力付与部材４１が設けられるセグメント１１自体に反力をとるようになっている。
【００１９】
図２に示すように、坑道の周壁方向で隣接する一方のセグメント１１ａの接合面１３ａには、坑道後端側から坑道先端側へ向かうにしたがって徐々に接合面１３ａから突出されるシール材４３ａが貼着されている。また、隣接する他方のセグメント１１ｂの接合面１３ｂには、坑道前端側から坑道後端側へ向かうにしたがって徐々に接合面１３ｂから突出されるシール材４３ｂが貼着されている。これら両方のシール材４３ａ、４３ｂは、一方のセグメント１１ａと、他方のセグメント１１ｂとが接合される際に、相互に摺接される。
【００２０】
本実施の形態では、図１に示すように、接合溝部１５を挟んで、接合面１３の上下に坑軸方向に延びる一対の溝４５が形成され、この溝４５のそれぞれにシール材４３が貼着されている。本実施の形態において、シール材４３は、長さ方向に亘って均一な厚みで形成されている。一方、シール材４３の収容される溝４５は、接合面１３の坑道後端側から坑道前端側へ向かうにしたがって徐々に浅くなる、又はその逆のテーパ溝となっている。
【００２１】
即ち、図２に示すように、一方のセグメント１１ａに形成される溝４５ａは、坑道後端側から坑道先端側へ向かうにしたがって徐々に浅くなるテーパ溝で形成され、他方のセグメント１１ｂに形成される溝４５ｂは、坑道先端側から坑道後端側へ向かうにしたがって徐々に浅くなるテーパ溝で形成されている。これにより、均一な厚みのシール材４３は、接合面１３から徐々に突出されるようになっている。
【００２２】
均一な厚みのシール材４３を用いて、このシール材４３を接合面１３から徐々に突出されることとすれば、従来のシール材が使用可能になり、シール材４３の成形型に変更が生じず、シール材４３のコストが高くなることがない。一方、セグメントの接合面に設けられるテーパ溝は、通常の溝から、比較的安価に変更が可能になる。
【００２３】
また、これとは逆に、図示は省略するが、シール材４３の収容される溝４５が均一な深さの溝で形成され、シール材４３の厚みがテーパ状に形成されることで、シール材４３が接合面１３から徐々に突出される構造としてもよい。
【００２４】
この場合、セグメント１１に貼着されるシール材４３の内周側は、従来と同様の矩形枠形状でよく、特にセグメント１１の隅部での納まりを低下させずに（セグメント１１の出隅部に、シール材４３の入隅部が確実に一致して）、シール材４３が接合面１３から徐々に突出可能となる。
【００２５】
シール材４３は、水膨張性材料、例えば高吸収性樹脂と、合成ゴムとが混合成形加硫されてなる材料が用いられ、所定の弾性を有している。シール材４３は、接合面１３の全周に貼着されることとなるが、接合面１３ａ、接合面１３ｂ以外の接合面１３ｃ、１３ｄにおいては、通常と同様に、長さ方向の任意の位置で、接合面１３ｃ、１３ｄから均一に突出されている。
【００２６】
次に、このように構成されるセグメントの接合構造の作用を説明する。
図４に示すように、既に設置されたセグメント１１ａの接合面１３ａに形成された坑道先端側（既設リング４７側）の接合溝部１５ａに連結金具１９ａを挿入し坑道後端側に移動させる。その結果、連結金具１９ａは、一方の係合部２５が接合金具１７ａの係合空間２７に挿入されるとともに他方の係合部２５が接合金具１７ａから突出することになる。これにより、既に設置されているセグメント１１ａの既設リング４７側の接合金具１７ａに連結金具１９ａが先付けされる。この状態で、接合溝部１５ａ内に、反力付与部材４１を配置する。
【００２７】
一方、次に接合されるセグメント１１ｂの坑道後端側の接合溝部１５ｂには連結金具１９ｂを挿入し、この連結金具１９ｂを坑道先端側に移動させる。その結果、連結金具１９ｂは、一方の係合部２５が接合金具１７ｂの係合空間２７に挿入されるとともに他方の係合部２５が接合金具１７ｂから突出することになる。これにより、次に接合されるセグメント１１ｂの坑道後端側の接合金具１７ｂに連結金具１９ｂが先付けされる。この状態で、接合溝部１５ｂ内に、反力付与部材４１を配置する。
【００２８】
次いで、既設のセグメント１１ａの坑道先端側の接合金具１７ａに係合して突出した連結金具１９ａを、次に接合するセグメント１１ｂの坑道先端側の接合溝部１５ｃに挿入するとともに、次に接合するセグメント１１ｂの坑道後端側の接合金具１７ｂに係合して突出した連結金具１９ｂを、既設のセグメント１１ａの坑道後端側の接合溝部１５ｄに挿入させつつ、セグメント１１ａとセグメント１１ｂとを接合面１３ａ、１３ｂ同士で突き合わせる。
【００２９】
この突き合わせ状態において、接合面１３ａに設けられたシール材４３ａと、接合面１３ｂに設けられたシール材４３ｂとは当接されることになる。
【００３０】
この状態で、セグメント１１ｂを坑道先端側に移動させる。すると、セグメント１１ｂにセットされていた連結金具１９ｂが、セグメント１１ｂと一体に移動してセグメント１１ａの坑道後端側の接合金具１７ｃに入り込むとともに、セグメント１１ａにセットされていた坑道先端側の連結金具１９ａが、セグメント１１ｂの坑道先端側の接合金具１７ｄに入り込むことになる。
【００３１】
そして、図５に示すように、セグメント１１ｂを既設リング４７に当接するまで移動させると、連結金具１９の係合部２５が接合金具１７の係合空間２７内に嵌合し、接合金具１７のテーパ面からなる係止面２９に、連結金具１９のテーパ面からなる係合面３７が係合することで、接合金具１７ａと１７ｄ、及び接合金具１７ｃと１７ｂ同士が引き寄せられる。
【００３２】
従って、接合面１３ａ、１３ｂに設けられたシール材４３ａ、４３ｂは、隣接する一方のセグメント１１ａに対して他方のセグメント１１ｂが坑道先端側へ押し込まれると、シール材４３ａ、４３ｂの突出部分同士が徐々に摺接し合うようになり、シール材４３ａ、４３ｂ同士に、接合に伴って徐々に大きくなる反発力が生じる。そして、この反発力は、接合金具１７と連結金具１９とを離反させる方向の付勢力となる。これにより、離反方向に付勢された接合金具１７と連結金具１９は、テーパ面同士が密着されることになり、テーパ面同士の間に生じる隙間が除去される。つまり、周壁方向に隣接するセグメント１１ａ、１１ｂ同士のガタがなくなる。
【００３３】
このように、上述のセグメントの接合構造によば、隣接する一方のセグメント１１ａに対して他方のセグメント１１ｂを坑道先端側へ押し込むことで、シール材４３の突出部分同士を徐々に摺接させ、シール材４３同士に、接合に伴って徐々に大きくなる反発力を生じさせることができる。この結果、テーパ面同士を確実に密着させることができ、テーパ面同士の間に生じる隙間を除去して、周壁方向に隣接するセグメント同士のガタを防止することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るセグメントの接合構造は、隣接する一方のセグメントの接合面に、坑道後端側から坑道先端側へ向かうにしたがって徐々に接合面から突出するシール材を貼着し、隣接する他方のセグメントの接合面に、坑道前端側から坑道後端側へ向かうにしたがって徐々に接合面から突出するシール材を貼着したので、隣接する一方のセグメントに対して他方のセグメントを坑道先端側へ押し込むことで、シール材の突出部分同士を徐々に摺接させ、シール材同士に、接合に伴って徐々に大きくなる反発力を生じさせることができる。そして、この反発力は、接合金具と連結金具とを離反させる方向の付勢力となる。この結果、テーパ面同士を密着させることができ、テーパ面同士の間に生じる隙間を除去して、周壁方向に隣接するセグメント同士のガタを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセグメントの接合構造の分解斜視図である。
【図２】図１の接合構造の備えられた隣接するセグメントの分解平面図である。
【図３】図１の接合構造に用いられる接合金具及び連結金具を示した分解斜視図である。
【図４】図２のセグメントの接合手順を示す接合前の説明図である。
【図５】図２のセグメントの接合手順を示す接合後の説明図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】従来のセグメントの接合構造の斜視図である。
【符号の説明】
１１（１１ａ、１１ｂ）セグメント
１３（１３ａ、１３ｂ）坑軸に平行な接合面
１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）接合金具
１９（１９ａ、１９ｂ）連結金具
４３（４３ａ、４３ｂ）シール材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a joining structure of segments joined together in a peripheral wall direction of a mine shaft and a length direction of the mine shaft.
[0002]
[Prior art]
A number of modularized segments 1 shown in FIG. 7 are used for the construction member of the shield tunnel. When the tunnel is constructed, the segment 1 is closely connected and joined to both the circumference of the gallery and the length direction of the mine. Each segment 1 has a hole 2 that communicates with each other when the joint surfaces are in contact with each other on the joint surface along the circumferential direction and the joint surface along the length direction. Are fastened with a connecting bolt inserted into the hole 2 and then connected.
[0003]
However, the work of manually inserting a bolt into the hole 2 provided for each joint surface of each segment 1 and screwing the nut into the bolt requires a lot of labor. Also, the joint structure by fastening bolts and nuts has become an obstacle to automatic assembly using a robot.
[0004]
In order to eliminate such problems, a cross-section C-shaped joint fitting is embedded in a position opposite to the joint surface of adjacent segments, and both cross-sections are engaged with these joint fittings between the joint surfaces. In other words, a structure has been developed in which C-type joint fittings are joined together by I-type joint fittings, and the joint surfaces of the segments are joined together. And according to this type of segment joining structure, a tapered surface is formed on the joining bracket and the coupling bracket, and by pushing the coupling bracket into the left and right junction brackets, the left and right junction brackets are brought close to each other, The joining force between the segments can be further increased.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional segment joining structure described above, since the taper surfaces of the joining metal fitting and the connecting metal fitting are fitted in sliding contact with each other, high-precision attachment between the segment and the joining metal fitting is required. That is, the joint fitting provided on the seg cement that has already been joined is connected to the joint fixture of the next seg cement to be joined via the joint fitting. At this time, if there is a relative displacement in the length direction of the tunnel, for example, between the seg cement to be joined next and the joint fitting attached to the seg cement, the left and right joint fittings are completely Before the seg cement comes close to the seg cement, the seg cement comes into contact with the already constructed annular segment group on the tunnel tip side, and there is a problem that a gap is generated between the tapered surfaces of the joining metal fitting and the connecting metal fitting. If such a gap is generated, it becomes impossible to sufficiently attract the joint surfaces, and there is a possibility that the adjacent segments in the circumferential wall direction may be loose.
The present invention has been made in view of the above situation, and in a joint structure of a segment having a joint metal fitting and a joint metal fitting having a tapered surface, a segment joint structure in which a gap generated between the taper surfaces is removed. The purpose is to prevent backlash between segments.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a segment joining structure according to the present invention. Provided, the joining metal fittings are engaged with both end portions of the I-shaped connecting metal fittings, and the other segment is pushed from the mine shaft rear end side to the mine shaft leading end side with respect to one adjacent segment, In the joining structure of the segment in which the tapered surfaces formed on the joining metal fitting and the connection fitting are slidably brought into contact with each other, and the joining metal parts are drawn together, and the adjacent segments are joined together, the joining surface of one adjacent segment The seal material gradually protruding from the joint surface as it goes from the rear end side of the tunnel toward the front end side of the tunnel is attached, and the front end side of the tunnel is attached to the joint surface of the other adjacent segment. Sealant gradually protrude from the joint surface toward the Luo mine rear end, characterized in that it is stuck.
[0007]
In the joining structure of this segment, when the other segment is pushed toward the tunnel tip side with respect to one adjacent segment, the protruding parts of the sealing material gradually come into sliding contact with each other, A repulsive force that gradually increases with this occurs. This repulsive force becomes an urging force in a direction that separates the joint fitting and the connection fitting. Therefore, the joint metal and the connection metal that are urged in the separating direction are brought into close contact with each other, the gap formed between the taper surfaces is removed, and there is no backlash between segments adjacent in the circumferential wall direction. .
[0008]
The segment joining structure according to claim 2, wherein the groove in which the sealing material is accommodated is formed as a tapered groove, and the sealing material is formed with a uniform thickness so that the sealing material is gradually formed from the joining surface. It is protruded.
[0009]
In the joining structure of this segment, it becomes possible to gradually project this sealing material from the joining surface by using a sealing material having a uniform thickness. Therefore, the conventional sealing material can be used, the molding die of the sealing material is not changed, and the cost of the sealing material is not increased. On the other hand, the taper groove provided on the joint surface of the segment can be changed relatively inexpensively from a normal groove.
[0010]
The segment joining structure according to claim 3, wherein the groove in which the sealing material is accommodated is formed with a groove having a uniform depth, and the sealing material is formed in a tapered shape so that the sealing material is joined to the joining material. It is characterized by gradually protruding from the surface.
[0011]
In this segment joining structure, the groove in which the sealing material is accommodated is formed with a uniform depth, and the thickness of the sealing material is tapered. Therefore, the inner peripheral side of the sealing material adhered to the segment may have the same rectangular frame shape as the conventional one, and in particular, without reducing the fit at the corner (the corner of the sealing material entering the corner of the segment). The sealing material can gradually protrude from the joining surface.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the segment joining structure according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
1 is an exploded perspective view of a joining structure of segments according to the present invention, FIG. 2 is an exploded plan view of an adjacent segment provided with the joining structure of FIG. 1, and FIG. 3 is a joint fitting used in the joining structure of FIG. 4 is an exploded perspective view showing the connecting metal fitting, FIG. 4 is an explanatory view before joining showing the joining procedure of the segments in FIG. 2, FIG. 5 is an explanatory view after joining showing the joining procedure of the segments in FIG. 2, and FIG. It is AA sectional drawing.
[0013]
The segments 11 are made of concrete formed in a rectangular shape in plan view, and a tunnel wall body is formed in the excavation hole by joining the joining surfaces 13 which are the end faces in the peripheral wall direction of the tunnels of the segments 11 to each other. A ring is constructed. And a tunnel wall body is constructed | assembled by mutually joining this ring to the center axis | shaft (mine shaft) direction of a mine shaft.
[0014]
A pair of joint groove portions 15 in the mine shaft direction are formed on the joint surfaces 13 of these segments 11 with a gap in the mine shaft direction. These joint grooves 15 are provided with C-shaped joint brackets 17 shown in FIG. 3, and these joint brackets 17 are connected to each other by a joint bracket 19 having an I-shaped cross section.
[0015]
As shown in FIG. 6, the joint fitting 17 is formed by a pair of locking portions 23 formed in a bowl shape having locking pieces 21 at opposite positions, and formed by the locking portions 23. The space thus formed is an engagement space 27 in which the engagement portion 25 of the coupling metal 19 is engaged. Further, the locking surface 29 formed by the inner surface of the locking piece portion 21 is a tapered surface that narrows the engagement space 27 in the insertion direction of the connection fitting 19 (arrow A in FIG. 3). In other words, in a state where the joint surfaces 13 of the segment 11 are abutted with each other, the locking surfaces 29 of the joint fittings 17 facing each other are tapered surfaces that are gradually separated toward the back in the insertion direction of the connection fitting 19.
[0016]
A plurality of protrusions 31 are arranged on the joint fitting 17, and anchor bars 33 are screwed and connected to the protrusions 31. A pair of joining fittings 17 are embedded in each joining groove 15 so that the insertion directions of the connecting fittings 19 are opposite to each other.
[0017]
The engaging surface 37 formed on the engaging portion 25 of the connecting fitting 19 that comes into contact with and engages with the engaging surface 29 of the engaging piece portion 21 of the joining fitting 17 is the same as the engaging surface 29 of the joining fitting 17. The closer to the end side, the narrower the width of the engaging portion 25 is, and the opposing engaging surfaces 37 are tapered surfaces that gradually separate from each other. The connection fitting 19 is inserted into the joining fitting 17 from the side where the width of the engaging portion 25 is narrow, and is inserted in the opposite direction with respect to each pair of joining fittings 17 arranged on the same straight line. It will be. And these connection metal fittings 19 move in the direction which adjoins mutually, and both the engagement surfaces 37 which consist of a taper surface ride on both the latching surfaces 29 of the joint metal fitting 17 which consists of a taper surface, and the joint metal fitting 17 Will be attracted to each other.
[0018]
One end side of each joining groove portion 15 abuts on the rear side in the pushing direction of the connecting fitting 19 that pulls together the opposing fittings 17 by being pushed in one direction while being inserted into the joining fitting 17, A reaction force imparting member 41 is provided so that the other end is in contact with an end face 39 (see FIG. 4) of the joining groove portion 15 facing the joining fitting 17 and imparts a reaction force in the pushing direction to each connecting fitting 19. ing. Here, the reaction force application member 41 is provided by coming into contact with the end surface 39 of the joining groove portion 15 of the segment 11 itself on which the reaction force application member 41 is provided, facing the joining metal member 17. The reaction force is applied to the segment 11 itself.
[0019]
As shown in FIG. 2, a sealing material 43a that gradually protrudes from the joint surface 13a toward the tunnel tip side from the tunnel rear end side is formed on the joint surface 13a of one segment 11a adjacent in the circumferential wall direction of the tunnel. It is stuck. Moreover, the sealing material 43b which protrudes gradually from the joining surface 13b is stuck on the joining surface 13b of the other adjacent segment 11b as it goes from the tunnel front end side to the tunnel rear end side. Both the sealing materials 43a and 43b are brought into sliding contact with each other when the one segment 11a and the other segment 11b are joined.
[0020]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a pair of grooves 45 extending in the down-axis direction are formed above and below the joint surface 13 with the joint groove 15 interposed therebetween, and a seal material 43 is pasted on each of the grooves 45. It is worn. In the present embodiment, the sealing material 43 is formed with a uniform thickness over the length direction. On the other hand, the groove 45 in which the sealing material 43 is accommodated is a tapered groove that gradually becomes shallower from the tunnel rear end side of the joint surface 13 toward the tunnel front end side or vice versa.
[0021]
That is, as shown in FIG. 2, the groove 45a formed in one segment 11a is formed as a tapered groove that becomes gradually shallower from the mine shaft rear end side toward the mine shaft tip side, and is formed in the other segment 11b. The groove 45b is formed by a taper groove that gradually becomes shallower from the tunnel leading end toward the tunnel trailing end. Accordingly, the sealing material 43 having a uniform thickness is gradually projected from the joint surface 13.
[0022]
If the sealing material 43 having a uniform thickness is used and the sealing material 43 is gradually projected from the joint surface 13, the conventional sealing material can be used, and the molding die of the sealing material 43 is changed. Therefore, the cost of the sealing material 43 does not increase. On the other hand, the taper groove provided on the joint surface of the segment can be changed relatively inexpensively from a normal groove.
[0023]
On the contrary, although not shown, the groove 45 in which the sealing material 43 is accommodated is formed with a groove having a uniform depth, and the thickness of the sealing material 43 is tapered, so that It is good also as a structure where the material 43 protrudes from the joint surface 13 gradually.
[0024]
In this case, the inner peripheral side of the sealing material 43 adhered to the segment 11 may have a rectangular frame shape similar to the conventional one, and in particular, without reducing the fit at the corner of the segment 11 (the projected corner of the segment 11). In addition, the corners of the sealing material 43 are surely aligned), and the sealing material 43 can gradually protrude from the joint surface 13.
[0025]
The seal material 43 is made of a water-swellable material, for example, a material obtained by mixing and vulcanizing a high-absorbency resin and synthetic rubber, and has a predetermined elasticity. The sealing material 43 is attached to the entire circumference of the bonding surface 13. However, in the bonding surfaces 13 c and 13 d other than the bonding surface 13 a and the bonding surface 13 b, any position in the length direction is used as usual. Therefore, it protrudes uniformly from the joint surfaces 13c and 13d.
[0026]
Next, the operation of the joining structure of segments configured as described above will be described.
As shown in FIG. 4, the connecting fitting 19a is inserted into the joint groove 15a on the tunnel top side (the existing ring 47 side) formed on the joint surface 13a of the already installed segment 11a and moved to the tunnel rear end side. As a result, as for the connection metal fitting 19a, one engagement part 25 is inserted in the engagement space 27 of the joining metal fitting 17a, and the other engagement part 25 protrudes from the joining metal fitting 17a. As a result, the connecting bracket 19a is first attached to the joining bracket 17a on the existing ring 47 side of the already installed segment 11a. In this state, the reaction force application member 41 is disposed in the joining groove portion 15a.
[0027]
On the other hand, the connecting fitting 19b is inserted into the joining groove 15b on the rear end side of the mine shaft of the segment 11b to be joined next, and the connecting fitting 19b is moved to the mine tip side. As a result, as for the connection metal fitting 19b, one engagement part 25 is inserted in the engagement space 27 of the joining metal fitting 17b, and the other engagement part 25 protrudes from the joining metal fitting 17b. As a result, the connecting fitting 19b is attached to the joining fitting 17b on the rear end side of the tunnel of the segment 11b to be joined next. In this state, the reaction force application member 41 is disposed in the joining groove portion 15b.
[0028]
Next, the connecting fitting 19a that engages and protrudes from the joint fitting 17a on the mine shaft tip side of the existing segment 11a is inserted into the joining groove portion 15c on the mine tip side of the segment 11b to be joined next, and then the segment to be joined next. 11b is inserted into the joint groove portion 15d on the mine shaft rear end side of the existing segment 11a, and the segment 11a and the segment 11b are joined to the joint surface 13a. , 13b.
[0029]
In this butted state, the sealing material 43a provided on the joining surface 13a and the sealing material 43b provided on the joining surface 13b are brought into contact with each other.
[0030]
In this state, the segment 11b is moved to the tunnel tip side. Then, the connecting fitting 19b set on the segment 11b moves integrally with the segment 11b and enters the joining fitting 17c on the rear end side of the mine shaft of the segment 11a, and the connecting fitting on the mine shaft end side set on the segment 11a. 19a enters the joint fitting 17d on the mine shaft tip side of the segment 11b.
[0031]
Then, as shown in FIG. 5, when the segment 11 b is moved until it abuts against the existing ring 47, the engaging portion 25 of the connection fitting 19 is fitted into the engagement space 27 of the joining fitting 17, By engaging the engagement surface 37 made of the tapered surface of the coupling metal 19 with the locking surface 29 made of a tapered surface, the joint metal fittings 17a and 17d and the joint metal fittings 17c and 17b are pulled together.
[0032]
Therefore, when the other segment 11b is pushed into the tunnel tip side with respect to the adjacent one segment 11a, the protruding portions of the seal materials 43a and 43b are formed between the seal members 43a and 43b provided on the joint surfaces 13a and 13b. The sealing materials 43a and 43b gradually come into sliding contact with each other, and a repulsive force that gradually increases with joining is generated. The repulsive force becomes an urging force in a direction in which the joining metal member 17 and the connecting metal member 19 are separated from each other. Thereby, the taper surfaces of the joining metal member 17 and the connecting metal member 19 urged in the separating direction are brought into close contact with each other, and a gap generated between the taper surfaces is removed. That is, there is no backlash between the segments 11a and 11b adjacent in the circumferential wall direction.
[0033]
Thus, according to the joint structure of the above-mentioned segment, by pushing the other segment 11b to the adjacent one segment 11a to the tunnel tip side, the projecting portions of the seal material 43 are gradually slidably brought into contact with each other. A repulsive force that gradually increases with bonding can be generated between the sealing materials 43. As a result, the taper surfaces can be reliably brought into close contact with each other, and a gap generated between the taper surfaces can be removed to prevent backlash between segments adjacent in the circumferential wall direction.
[0034]
【The invention's effect】
As described in detail above, the segment joining structure according to the present invention has a sealing material that gradually protrudes from the joining surface toward the joining end surface of one adjacent segment from the rear end side of the tunnel to the leading end side of the tunnel. Affixed and a sealing material that gradually protrudes from the joint surface as it goes from the tunnel front end side to the tunnel rear end side is pasted to the joint surface of the other adjacent segment. By pushing this segment toward the tunnel tip side, the protruding portions of the sealing material can be gradually brought into sliding contact with each other, and a repulsive force that gradually increases with joining can be generated between the sealing materials. This repulsive force becomes an urging force in a direction that separates the joint fitting and the connection fitting. As a result, the taper surfaces can be brought into close contact with each other, and a gap generated between the taper surfaces can be removed to reliably prevent backlash between segments adjacent in the circumferential wall direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a joining structure of segments according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded plan view of an adjacent segment provided with the joining structure of FIG. 1;
3 is an exploded perspective view showing a joint metal fitting and a connection metal fitting used in the joint structure shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is an explanatory view before joining showing a joining procedure of the segments in FIG. 2;
FIG. 5 is an explanatory diagram after joining showing a joining procedure of the segments of FIG. 2;
6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 7 is a perspective view of a conventional segment joining structure.
[Explanation of symbols]
11 (11a, 11b) Segment 13 (13a, 13b) Joint surface 17 (17a, 17b, 17c, 17d) parallel to the shaft axis Joint metal fitting 19 (19a, 19b) Connection metal fitting 43 (43a, 43b) Sealing material

Claims

坑道の周壁方向に接合されるセグメントの、坑軸に平行な接合面同士に断面Ｃ型の接合金具がそれぞれ設けられ、該接合金具同士が、断面Ｉ型の連結金具の両端部に係合され、隣接する一方のセグメントに対して坑道後端側から他方のセグメントが坑道先端側へ押し込まれることで、前記接合金具と該連結金具とに形成されたテーパ面同士が摺接されて、接合金具同士が引き寄せられ、隣接するセグメント同士が接合されるセグメントの接合構造において、
隣接する一方のセグメントの前記接合面に、坑道後端側から坑道先端側へ向かうにしたがって徐々に該接合面から突出されるシール材が貼着され、
隣接する他方のセグメントの前記接合面に、坑道前端側から坑道後端側へ向かうにしたがって徐々に該接合面から突出されるシール材が貼着されることを特徴とするセグメントの接合構造。C-shaped joint fittings are provided on joint surfaces parallel to the well axis of the segments joined in the direction of the peripheral wall of the mine shaft, and the joint fittings are engaged with both end portions of the joint fitting having an I-type cross section. When the other segment is pushed from the rear end side of the tunnel to the adjacent tunnel segment, the taper surfaces formed on the joint fitting and the connection fitting are slidably contacted to each other. In the joint structure of the segments that are drawn together and adjacent segments are joined together,
To the joint surface of one of the adjacent segments, a seal material that gradually protrudes from the joint surface toward the tunnel tip side is attached to the joint surface,
A joining structure for a segment, wherein a sealing material that gradually protrudes from the joining surface is attached to the joining surface of the other adjacent segment gradually from the tunnel front end side toward the tunnel rear end side.

前記シール材の収容される前記溝がテーパ溝で形成され、前記シール材が均一な厚みで形成されることで前記シール材が前記接合面から徐々に突出されることを特徴とする請求項１記載のセグメントの接合構造。The groove for accommodating the sealing material is formed as a tapered groove, and the sealing material is formed with a uniform thickness so that the sealing material gradually protrudes from the joint surface. The joining structure of the described segment.

前記シール材の収容される溝が均一な深さの溝で形成され、前記シール材の厚みがテーパ状に形成されることで前記シール材が前記接合面から徐々に突出されることを特徴とする請求項１記載のセグメントの接合構造。The groove in which the sealing material is accommodated is formed with a groove having a uniform depth, and the sealing material is gradually projected from the joint surface by forming the sealing material in a tapered shape. The segment joining structure according to claim 1.