JP7393256B2

JP7393256B2 - Hexagonal segment with invert and joint structure of hexagonal segment

Info

Publication number: JP7393256B2
Application number: JP2020038277A
Authority: JP
Inventors: 馨安竹; 茂樹木下; 誠喜中村; 亮一清水; 義阿部
Original assignee: Okumura Corp; IHI Construction Materials Co Ltd
Current assignee: Okumura Corp; IHI Construction Materials Co Ltd
Priority date: 2020-03-05
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2023-12-06
Anticipated expiration: 2040-03-05
Also published as: JP2021139179A

Description

本発明は、インバート付き六角形セグメント及び六角形セグメントの接合構造に関し、特に、トンネルの軸方向及び周方向に連設して組み付けることによってシールドトンネルの覆工体を形成するのに用いられる六角形セグメントの一つとして用いることによって、トンネルの下部に、トンネルの軸方向に沿って延びる連続インバート及び排水溝を簡便に設けることのできる、インバート付き六角形セグメントに関する。 The present invention relates to an inverted hexagonal segment and a joint structure of hexagonal segments, and in particular, hexagonal segments used to form a shield tunnel lining by assembling them in series in the axial and circumferential directions of a tunnel. The present invention relates to a hexagonal segment with an invert, which can be used as one of the segments to easily provide a continuous invert and drainage groove extending along the axial direction of the tunnel at the lower part of the tunnel.

都市部や平野部において各種のトンネルを構築する方法として、シールド掘進機によるシールド工法が広く採用されている。シールド工法は、シールド掘進機の先端の切羽面を、泥土、泥水、圧気等によって押さえ付けつつカッターによって地山を掘削すると共に、シールド掘進機の後方に、トンネルの軸方向及び周方向に連設してセグメントを順次組み付けることによって、トンネルの内周面を覆う覆工体を形成し、組み付けられた覆工体の前端部に、シールドジャッキを押し付けることにより反力を得ながら、発進立坑から到達立坑に向けて、トンネルを地中に構築してゆく工法である。 The shield method using a shield excavator is widely used as a method for constructing various tunnels in urban areas and plain areas. In the shield construction method, the face at the tip of the shield excavator is pressed down by mud, muddy water, pressurized air, etc., and the ground is excavated using a cutter, and the tunnel is connected in the axial and circumferential directions behind the shield excavator. By sequentially assembling the segments, a lining is formed that covers the inner peripheral surface of the tunnel, and a shield jack is pressed against the front end of the assembled lining to obtain a reaction force while reaching from the starting shaft. This is a construction method in which a tunnel is constructed underground towards a shaft.

トンネルの内周面を覆う覆工体を構成するセグメントとして、矩形状の平面形状を備えるセグメントが知られている。またシールドトンネルの覆工体の筒状部分の内側にインバートを設けることが知られている。インバートは、トンネルの用途に応じて多様な目的で設置され、例えば、トンネルの構築時に、軌条を敷設し又は敷設せずに、人やセグメント等の資材をトロッコや台車等で搬送する搬送路として使用したり、トンネル構築後の保守、補修時、配線・配管の作業時等に人や重機の搬送路としたりする目的で設けられる。 BACKGROUND ART Segments having a rectangular planar shape are known as segments that constitute a lining body that covers the inner circumferential surface of a tunnel. It is also known to provide an invert inside the cylindrical portion of the lining of a shield tunnel. Inverts are installed for various purposes depending on the purpose of the tunnel. For example, when constructing a tunnel, inverts are used as a transport route for transporting people, segments, and other materials using trolleys, trolleys, etc., with or without laying rails. They are built for the purpose of being used as transport routes for people and heavy machinery during maintenance and repair after tunnel construction, wiring and piping work, etc.

例えば、特許文献１には、矩形状の平面形状を備えるセグメントを、トンネルの軸方向及び周方向に連設して組み付けることによって形成した筒状構造体の内部に、該セグメントとは別体のインバートブロックをトンネルの軸方向に並べて配置することによって、該トンネルの内部にインバートを設けることが記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses that inside a cylindrical structure formed by assembling segments having a rectangular planar shape in series in the axial direction and circumferential direction of a tunnel, a separate body from the segments is installed. It is described that an invert is provided inside a tunnel by arranging invert blocks side by side in the axial direction of the tunnel.

また、近年、工事の効率化等を図る観点から、トンネルの内周面を覆う覆工体を構成するセグメントとして、一般に用いられる矩形状の平面形状を備えるセグメントに換えて、六角形状の平面形状を備える六角形セグメントを用いたシールド工法が採用される場合がある（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。六角形セグメントは、平行に配置された切羽側接合面及び坑口側接合面と、これらの接合面の両側の端部を各々連結するようにしてＶ字形状に配置された、切羽側斜め接合面及び坑口側斜め接合面からなる一対のＶ字状周方向接合面とを備えている（図３（ａ）参照）。六角形セグメントは、トンネルの掘進方向後方側に先行して組み付けられた六角形セグメントの切羽側接合面及び切羽側斜め接合面に、トンネルの掘進方向前方側に後続して組み付けられる六角形セグメントの坑口側接合面及び坑口側斜め接合面を各々重ね合わせつつ、各々の六角形セグメントにおける、トンネルの掘進方向前方側の半分の部分である等脚台形状部分を、交互に突出させながら、トンネルの軸方向及び周方向にハニカム状に配置されて順次組み付けられる。 In addition, in recent years, from the perspective of improving construction efficiency, segments forming the lining that covers the inner peripheral surface of the tunnel have been replaced with segments that have a generally rectangular planar shape and have a hexagonal planar shape. In some cases, a shield construction method using hexagonal segments is adopted (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3). The hexagonal segment has a face-side joint surface and a well-head-side joint surface that are arranged in parallel, and a face-side diagonal joint surface that is arranged in a V-shape so as to connect the ends on both sides of these joint surfaces. and a pair of V-shaped circumferential joint surfaces consisting of diagonal joint surfaces on the wellhead side (see FIG. 3(a)). The hexagonal segment is attached to the face-side joint surface and the diagonal face-side joint surface of the hexagonal segment that is assembled in advance on the rear side in the tunnel excavation direction, and on the face-side joint surface and the face-side diagonal joint surface of the hexagonal segment that is subsequently assembled on the forward side in the tunnel excavation direction. The tunnel is constructed by overlapping the joint surface on the tunnel entrance side and the diagonal joint surface on the shaft entrance side, while alternately protruding the isosceles trapezoidal portions of each hexagonal segment, which are the forward half portions in the tunnel excavation direction. They are arranged in a honeycomb shape in the axial and circumferential directions and are assembled in sequence.

特開２００６－２３５３８号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-23538 特許第２５９６６６６号公報Patent No. 2596666 特開平９－２７３３９５号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-273395

特許文献１に記載の技術のように、セグメントをトンネルの軸方向及び周方向に連設して組み付けることによって形成した筒状構造体の内部に、セグメントとは別体のインバートブロックを配置してインバートを形成する場合は、シールドトンネルの構築とは別に、インバートブロックを配置し連結する工程が必要であるため、インバート付きトンネルの全体を構築する作業を考えたときに作業効率が悪く、例えば工期が長期化する等の観点から好ましくない。
また矩形状の平面形状を備えるセグメントは、セグメントがトンネルの周方向に並んだ環状構造体がトンネルの軸方向に複数並んだ構成の覆工体の構築に用いられることが多いが、トンネルの軸方向において隣り合う環状構造体間では、覆工体の強度を高めるために、周方向におけるセグメントの継ぎ目の位置が半ピッチ分ずれていることが多い。したがって、矩形状の平面形状を備えるセグメントに、インバート部や溝付のインバート部を一体に形成した場合には、隣り合う環状構造体どうし間でインバート部や溝部の位置がずれてしまうため、特許文献１には、筒状構造体を形成するセグメントにインバート部や溝部を一体に形成する示唆は存在しない。 As in the technology described in Patent Document 1, an invert block separate from the segments is placed inside a cylindrical structure formed by assembling segments in series in the axial and circumferential directions of the tunnel. When forming an invert, a process of arranging and connecting invert blocks is required in addition to constructing a shield tunnel, so when considering the work of constructing the entire tunnel with an invert, the work efficiency is low, for example, the construction time is This is undesirable from the viewpoint of prolonging the period of time.
In addition, segments with a rectangular planar shape are often used to construct a lining structure in which a plurality of annular structures in which segments are arranged in the circumferential direction of the tunnel are arranged in the axial direction of the tunnel. In order to increase the strength of the lining between adjacent annular structures in the circumferential direction, the positions of the joints of the segments in the circumferential direction are often shifted by a half pitch. Therefore, if an invert part or a grooved invert part is integrally formed in a segment having a rectangular planar shape, the position of the invert part or groove part will shift between adjacent annular structures, so the patent Document 1 does not suggest that an invert portion or a groove portion be integrally formed in a segment forming a cylindrical structure.

本発明の目的は、シールドトンネルに、トンネルの軸方向に延びるインバート及び連続溝を効率よく形成することのできる、インバート付き六角形セグメント及び六角形セグメントの接合構造を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hexagonal segment with an invert and a joining structure of hexagonal segments that can efficiently form an invert and a continuous groove extending in the axial direction of the tunnel in a shield tunnel.

本発明は、互いに平行に配置された切羽側接合面及び坑口側接合面と、これらの接合面の両側の端部を各々連結するようにしてＶ字形状に配置された、切羽側斜め接合面及び坑口側斜め接合面からなる一対のＶ字状周方向接合面とを備えた、シールドトンネル覆工体形成用の六角形セグメントであって、トンネルの軸方向に沿う第１方向Ｘ１と、第１方向に直交する第２方向Ｙ１とを有し、第２方向に沿う横断面形状が円弧状の本体部と、該本体部から内面側に突出し、平坦面を有するインバート部とを備え、前記インバート部における第１方向に沿う両側部に、第１方向に延びる溝部が形成されている、インバート付き六角形セグメントを提供することにより、上記目的を達成したものである。 The present invention provides a face side joint surface and a wellhead side joint surface that are arranged parallel to each other, and a face side diagonal joint surface that is arranged in a V-shape so as to connect the ends on both sides of these joint surfaces. A hexagonal segment for forming a shield tunnel lining, comprising a pair of V-shaped circumferential joint surfaces consisting of a diagonal joint surface on the tunnel entrance side, and a first direction X1 along the axial direction of the tunnel; The main body part has a second direction Y1 orthogonal to the first direction and has an arcuate cross-sectional shape along the second direction, and an invert part that protrudes from the main body part to the inner side and has a flat surface, The above object is achieved by providing an inverted hexagonal segment in which grooves extending in the first direction are formed on both sides of the inverted portion along the first direction.

また本発明の六角形セグメントの溝部は、第２方向の外側の縁部が、前記Ｖ字状周方向接合面と前記切羽側接合面及び前記坑口側接合面との境界の位置よりも第２方向の内側に位置することが好ましい。また本発明の六角形セグメントは、前記溝部が、前記インバート部の前記平坦面に形成されているか又は前記インバート部に隣接するその外側に形成されていることが好ましい。 Further, the groove portion of the hexagonal segment of the present invention has an outer edge in the second direction that is located at a position second to the boundary between the V-shaped circumferential joint surface, the face side joint surface, and the wellhead side joint surface. It is preferable to be located on the inside of the direction. Further, in the hexagonal segment of the present invention, it is preferable that the groove portion is formed on the flat surface of the inverted portion or on the outside adjacent to the inverted portion.

また本発明は、互いに平行に配置された切羽側接合面及び坑口側接合面と、これらの接合面の両側の端部を各々連結するようにしてＶ字形状に配置された、切羽側斜め接合面及び坑口側斜め接合面からなる一対のＶ字状周方向接合面とを備えた六角形セグメントを、トンネルの軸方向及び周方向に連設して組み付けて構成されるシールドトンネルの覆工体における、トンネルの下部に形成される六角形セグメントの接合構造であって、請求項１～３の何れか１項に記載のインバート付き六角形セグメントが、前記切羽側接合面と前記坑口側接合面とを対向させた状態で、トンネルの軸方向に沿って複数連結されており、トンネルの下部に、複数の前記インバート付き六角形セグメントの前記インバート部が連なった構成のインバート及び複数の前記インバート付き六角形セグメントの前記溝部が連なった構成の連続溝が形成されている、六角形セグメントの接合構造を提供するものである。 Further, the present invention provides a face-side joint surface and a wellhead-side joint surface that are arranged parallel to each other, and a face-side diagonal joint that is arranged in a V-shape so as to connect the ends on both sides of these joint surfaces. A lining body for a shield tunnel constructed by assembling hexagonal segments in series in the axial and circumferential directions of a tunnel, each having a pair of V-shaped circumferential joint surfaces consisting of a surface and a diagonal joint surface on the tunnel entrance side. A joint structure of hexagonal segments formed at a lower part of a tunnel, wherein the inverted hexagonal segment according to any one of claims 1 to 3 is connected to the face-side joint surface and the tunnel entrance-side joint surface. A plurality of inverts are connected along the axial direction of the tunnel in a state where they face each other, and the invert parts of the plurality of hexagonal segments with inverts are connected at the bottom of the tunnel, and the plurality of inverts are connected together along the axial direction of the tunnel. The present invention provides a joining structure of hexagonal segments in which a continuous groove is formed in which the grooves of the hexagonal segments are connected.

本発明のインバート付き六角形セグメント及び六角形セグメントの接合構造によれば、シールドトンネルに、トンネルの軸方向に延びるインバート及び連続溝を効率よく形成することができる。連続溝は、排水溝として好ましく用いられる。 According to the hexagonal segment with an invert and the joining structure of the hexagonal segment of the present invention, an invert and a continuous groove extending in the axial direction of the tunnel can be efficiently formed in the shield tunnel. Continuous grooves are preferably used as drainage grooves.

本発明の好ましい一実施形態に係る六角形セグメントの接合構造の構成を含む、シールドトンネルの覆工体の一部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a part of a shield tunnel lining including a hexagonal segment joining structure according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明に係るインバート付き六角形セグメントの一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）をＥ方向から見た側面図、（ｃ）は（ａ）をＦ方向から見た側面図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an inverted hexagonal segment according to the present invention, in which (a) is a plan view, (b) is a side view of (a) seen from the E direction, and (c) is a side view of (a) viewed from the F direction. FIG. 本発明に係るインバート付き六角形セグメントと組み合わせて用いられる、インバート部を有しない他の六角形セグメントの一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）をＥ方向から見た側面図、（ｃ）は（ａ）をＦ方向から見た側面図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of another hexagonal segment without an inverted portion, which is used in combination with the inverted hexagonal segment according to the present invention, in which (a) is a plan view, and (b) is a plan view of (a) in the E direction. (c) is a side view of (a) seen from direction F. （ａ）は、図２のＡ－Ａ線切断部端面図、（ｂ）は、図２のＢ－Ｂ線切断部端面図、（ｃ）は、図３のＣ－Ｃ線切断部端面図である。(a) is an end view of the section cut along the line AA in FIG. 2, (b) is an end view of the section cut along the line BB in FIG. 2, and (c) is an end view of the section cut along the line CC in FIG. It is. 本発明の好ましい他の実施形態に係る六角形セグメントの接合構造の構成を含む、シールドトンネルの覆工体の一部を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a part of a shield tunnel lining including a hexagonal segment joining structure according to another preferred embodiment of the present invention. 本発明に係るインバート付き六角形セグメントの他の例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）をＥ方向から見た側面図、（ｃ）は（ａ）をＦ方向から見た側面図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of the inverted hexagonal segment according to the present invention, in which (a) is a plan view, (b) is a side view of (a) seen from the E direction, and (c) is a view of (a). It is a side view seen from F direction. （ａ）は、図６のＡ’－Ａ’線切断部端面図、（ｂ）は、図６のＢ’－Ｂ’線切断部端面図である。(a) is an end view of the section cut along the line A'-A' in FIG. 6, and (b) is an end view of the section section cut along the line B'-B' in FIG. 本発明の好ましい一実施形態に係る六角形セグメントの接合構造の構成を含む、シールドトンネルの覆工体の一部を、六角形セグメンの内周面側から視た図である。FIG. 2 is a view of a part of a shield tunnel lining including a hexagonal segment joining structure according to a preferred embodiment of the present invention, viewed from the inner peripheral surface side of the hexagonal segments.

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて説明する。
本発明の好ましい一実施形態に係るインバート付き六角形セグメント１Ａは、図１に示すように、トンネルの軸方向Ｘに沿う第１方向Ｘ１と、第１方向Ｘ１に直交する第２方向Ｙ１とを有し、第２方向Ｙ１に沿う横断面形状が円弧状の本体部１０と、該本体部１０の内面側に突出し、平坦面１１ｔを有するインバート部１１とを備える。インバート付き六角形セグメント１Ａは、図１に示すように、インバート部を有しない他の六角形セグメント１Ｃと組み合わされて、シールドトンネルの覆工体１００を形成するのに用いられる。
インバート付き六角形セグメント１Ａ（以下、単に「六角形セグメント１Ａ」という）及びそれと併用されるインバート部を有しない他の六角形セグメント１Ｃ（以下、単に「六角形セグメント１Ｃ」という）について、図１～図４を参照しつつ、より詳細に説明する。六角形セグメント１Ａと六角形セグメント１Ｃとに共通する構成には同一の符号を付す。 Hereinafter, the present invention will be explained based on its preferred embodiments.
As shown in FIG. 1, the inverted hexagonal segment 1A according to a preferred embodiment of the present invention has a first direction X1 along the axial direction X of the tunnel and a second direction Y1 perpendicular to the first direction X1. The main body part 10 has an arcuate cross-sectional shape along the second direction Y1, and the invert part 11 protrudes toward the inner surface of the main body part 10 and has a flat surface 11t. As shown in FIG. 1, the inverted hexagonal segment 1A is used in combination with another hexagonal segment 1C not having an inverted portion to form a shield tunnel lining 100.
FIG. This will be explained in more detail with reference to FIG. Components common to the hexagonal segment 1A and the hexagonal segment 1C are given the same reference numerals.

六角形セグメント１Ａ，１Ｃは、互いに平行に配置された切羽側接合面１３及び坑口側接合面１４と、これらの接合面１３，１４の両側の端部を各々連結するようにしてＶ字形状に配置された、切羽側斜め接合面１５及び坑口側斜め接合面１６からなる一対のＶ字状周方向接合面１７とを備える、六角形の平面視形状を有するコンクリート製、好ましくは鉄筋コンクリート製のセグメントである。
六角形セグメント１Ａの本体部１０は、トンネルの半径方向の外側に配される六角形形状の外周面２０を有し、平面視における周囲に、前述した切羽側接合面１３、坑口側接合面１４及び一対のＶ字状周方向接合面１７を有する（図２（ａ）～（ｃ）参照）。また本体部１０は、第２方向Ｙ１に沿う横断面形状、すなわち切羽側接合面１３及び坑口側接合面１４に沿った方向の断面形状が、円弧状である。 The hexagonal segments 1A, 1C are V-shaped so as to connect the face-side joint surface 13 and the well-head side joint surface 14, which are arranged parallel to each other, and the ends on both sides of these joint surfaces 13, 14, respectively. A segment made of concrete, preferably made of reinforced concrete, having a hexagonal shape in plan view and comprising a pair of V-shaped circumferential joint surfaces 17 consisting of a face-side diagonal joint surface 15 and a wellhead-side diagonal joint surface 16 arranged. It is.
The main body 10 of the hexagonal segment 1A has a hexagonal outer circumferential surface 20 disposed on the outside in the radial direction of the tunnel, and has the above-mentioned face-side joint surface 13 and tunnel-side joint surface 14 around the periphery in plan view. and a pair of V-shaped circumferential joint surfaces 17 (see FIGS. 2(a) to 2(c)). Moreover, the cross-sectional shape of the main body portion 10 along the second direction Y1, that is, the cross-sectional shape in the direction along the face side joint surface 13 and the mine mouth side joint surface 14 is arcuate.

六角形セグメント１Ａのインバート部１１は、本体部１０から内面側に突出している。六角形セグメントにおいて、内面側とは、トンネルの半径方向においてトンネルの中央部側に向けられる面側である。六角形セグメント１Ａは、コンクリート製であり、インバート部１１は、本体部１０と一体成形されている。コンクリート製には、鉄筋コンクリート製も含まれる。
六角形セグメント１Ａ，１Ｃは、第１方向Ｘ１に延びる中央線ＣＬの両端それぞれに、Ｖ字状周方向接合面１７と切羽側接合面１３及び坑口側接合面１４との境界Ｐを有しており、第２方向Ｙ１において境界Ｐより外側の一対の端部領域Ｅと、第２方向において境界Ｐより内側の中央領域Ｍとを有している（図２～図４参照）。六角形セグメント１Ａの端部領域Ｅは、図４に示すように、第２方向Ｙ１に沿う横断面形状が各々円弧状の外周面２０及び内周面１０ａを有し、外周面２０と内周面１０ａとの間の厚みが略一定である。他方、六角形セグメント１Ａの中央領域Ｍは、第２方向Ｙ１に沿う横断面形状が円弧状の外周面２０と外周面２０側とは反対側の面である内面側に形成された平坦面１１ｔとを有しており、中央領域Ｍの両端それぞれから六角形セグメント１の第２方向Ｙ１の中央部に向かって厚みが漸次増大している。本実施形態において、第２方向Ｙ１の中央部は、中央領域Ｍを第２方向Ｙ１に２等分する位置でもある。 The inverted portion 11 of the hexagonal segment 1A protrudes from the main body portion 10 toward the inner surface. In a hexagonal segment, the inner side is the side facing toward the center of the tunnel in the radial direction of the tunnel. The hexagonal segment 1A is made of concrete, and the invert part 11 is integrally molded with the main body part 10. Concrete also includes reinforced concrete.
The hexagonal segments 1A, 1C have a boundary P between the V-shaped circumferential joint surface 17, the face side joint surface 13, and the wellhead side joint surface 14 at each end of the center line CL extending in the first direction X1. It has a pair of end regions E that are outside the boundary P in the second direction Y1, and a center region M that is inside the boundary P in the second direction (see FIGS. 2 to 4). As shown in FIG. 4, the end region E of the hexagonal segment 1A has an outer circumferential surface 20 and an inner circumferential surface 10a each having an arcuate cross-sectional shape along the second direction Y1. The thickness between the surface 10a and the surface 10a is substantially constant. On the other hand, the central region M of the hexagonal segment 1A includes an outer circumferential surface 20 having an arcuate cross-sectional shape along the second direction Y1 and a flat surface 11t formed on the inner surface that is the opposite surface from the outer circumferential surface 20 side. The thickness gradually increases from both ends of the central region M toward the center of the hexagonal segment 1 in the second direction Y1. In this embodiment, the central portion in the second direction Y1 is also a position that equally divides the central region M into two in the second direction Y1.

六角形セグメント１Ａのインバート部１１には、インバート部１１における第１方向Ｘ１に沿う両側部それぞれに、第１方向Ｘ１に延びる溝部１２が形成されている。六角形セグメント１の溝部１２は、インバート部１１の平坦面１１ｔに形成されている。より具体的には、溝部１２は、第１方向Ｘ１に延びる帯状の底部と該底部の両側縁それぞれから立ち上がる両側面とを有し、インバート部１１の平坦面１１ｔと同一平面に開口している。溝部１２の内面の断面形状は、上方が開放されたコ字状の他、Ｖ字状やＵ字状等の他の形状であってもよい。
溝部１２により、排水溝として好適に使用される連続溝１２０（図１、図５参照）を形成する観点から、溝部１２は、六角形セグメント１Ａを、第２方向Ｙ１の全長を３等分して３領域に区分したときに両外側の２領域それぞれに形成されていることが好ましい。 In the inverted portion 11 of the hexagonal segment 1A, groove portions 12 extending in the first direction X1 are formed on both sides of the inverted portion 11 along the first direction X1. The groove portion 12 of the hexagonal segment 1 is formed on the flat surface 11t of the inverted portion 11. More specifically, the groove portion 12 has a strip-shaped bottom portion extending in the first direction X1 and both side surfaces rising from both side edges of the bottom portion, and is open in the same plane as the flat surface 11t of the inverted portion 11. . The cross-sectional shape of the inner surface of the groove portion 12 may be a U-shape with an open top, or other shapes such as a V-shape or a U-shape.
From the viewpoint of forming a continuous groove 120 (see FIGS. 1 and 5) that is suitably used as a drainage ditch, the groove 12 divides the entire length of the hexagonal segment 1A in the second direction Y1 into three equal parts. Preferably, when the area is divided into three areas, it is formed in each of the two outer areas.

また溝部１２は、その底部が、本体部１０内に達しているものであってもよいが、底部が本体部１０に達せず、溝部１２の全体がインバート部１１内に位置していることが、本体部１０の強度に影響を与えることを抑制し、六角形セグメント１Ａを含む複数の六角形セグメントにより形成されるシールドトンネル覆工体１００の強度に対する影響をほぼ無くすことができる観点等から好ましい。 Further, the bottom of the groove 12 may reach into the main body 10 , but the bottom may not reach the main body 10 and the entire groove 12 may be located within the invert section 11 . , is preferable from the viewpoint of suppressing the influence on the strength of the main body part 10 and almost eliminating the influence on the strength of the shield tunnel lining body 100 formed by a plurality of hexagonal segments including the hexagonal segment 1A. .

図１に示す六角形セグメント１Ａのインバート部１１は、図４に示すように、第２方向Ｙ１における溝部１２の外側に、溝部１２より内側の平坦面１１ｔと同一平面上に位置する細幅の平坦面を有している。第２方向Ｙ１における溝部１２の外縁部ｅと、側部領域Ｅにおける断面円弧状の内周面１０ａとの間の表面は、図１及び図４に示すように、六角形セグメント１Ａを、溝部１２より内側の平坦面１１ｔが水平となるように設置したときに、水平な平坦面となっているか（図４（ａ）参照）、又は溝部１２の外縁部ｅ側から側部領域Ｅの内周面１０ａに向かって高さが漸次若しくは段階的に高くなる面（平面、曲面、階段状の面等）となっていることが、トンネルの側壁からの漏水や側壁に生じた結露水等を、溝部１２に導水する観点から好ましい。 As shown in FIG. 4, the inverted portion 11 of the hexagonal segment 1A shown in FIG. It has a flat surface. As shown in FIGS. 1 and 4, the surface between the outer edge e of the groove 12 in the second direction Y1 and the inner circumferential surface 10a having an arcuate cross section in the side region When installed so that the flat surface 11t on the inside of the groove 12 is horizontal, is it a horizontal flat surface (see FIG. 4(a)), or is the inside of the side area E from the outer edge e side of the groove 12? The surface (flat, curved, stepped surface, etc.) whose height increases gradually or stepwise toward the circumferential surface 10a prevents water leakage from the side walls of the tunnel and condensation water formed on the side walls. , is preferable from the viewpoint of guiding water to the groove portion 12.

六角形セグメント１Ｃは、トンネルの半径方向の外側に配される六角形形状の外周面２０及びトンネルの半径方向の内側に配される六角形形状の内周面１０ａを有し、全域に亘って略一定の厚みを有する板状体である。六角形セグメント１Ｃの外周面２０及び内周面１０ａは、第２方向Ｙ１に沿う横断面形状が各々円弧状であり、六角形セグメント１Ｃは、インバート部を有していない。
六角形セグメント１Ａの本体部１０及び六角形セグメント１Ｃは、第２方向Ｙ１に沿う横断面形状が、トンネルの半径に相当する曲率半径を有する円弧状の形状を有している（図２（ｂ）、（ｃ）、図３（ｂ）、（ｃ）及び図４（ａ）、（ｃ）参照）。また、六角形セグメント１Ａと六角形セグメント１Ｃとは、第１方向Ｘ１の全長及び第２方向Ｙ１の全長が同じであることが好ましく、六角形セグメント１Ａの側部領域Ｅの厚みが、六角形セグメント１Ｃの厚みと同一であることが好ましい。
六角形セグメント１Ａの中央領域Ｍにおける、六角形セグメント１Ａの本体部１０とインバート部１１との境界は、例えば、中央領域Ｍの厚み方向の外周面２０側に、側部領域Ｅの厚みｔと同じ厚みの範囲を想定し、該範囲を本体部１０、該範囲よりも内面側をインバート部１１とする。併用するインバート部を有しない六角形セグメント１Ｃが判っている場合は、当該六角形セグメント１Ｃと同形状の部分を差し引いた残りの部分をインバート部１１とすることもできる。 The hexagonal segment 1C has a hexagonal outer circumferential surface 20 disposed on the radially outer side of the tunnel and a hexagonal inner circumferential surface 10a disposed on the radially inner side of the tunnel. It is a plate-shaped body having a substantially constant thickness. The outer circumferential surface 20 and the inner circumferential surface 10a of the hexagonal segment 1C each have an arcuate cross-sectional shape along the second direction Y1, and the hexagonal segment 1C does not have an inverted portion.
The main body 10 of the hexagonal segment 1A and the hexagonal segment 1C have an arcuate cross-sectional shape along the second direction Y1 with a radius of curvature corresponding to the radius of the tunnel (Fig. 2(b) ), (c), FIGS. 3(b), (c), and FIGS. 4(a), (c)). Further, it is preferable that the hexagonal segment 1A and the hexagonal segment 1C have the same total length in the first direction X1 and the same total length in the second direction Y1, and the thickness of the side region E of the hexagonal segment 1A is Preferably, the thickness is the same as that of the segment 1C.
In the central region M of the hexagonal segment 1A, the boundary between the main body portion 10 and the inverted portion 11 of the hexagonal segment 1A is, for example, on the outer circumferential surface 20 side in the thickness direction of the central region M, and has a thickness t of the side region E. Assuming a range of the same thickness, this range is defined as the main body part 10, and the inner side of the range is defined as the inverted part 11. If a hexagonal segment 1C that does not have an inverted portion to be used together is known, the remaining portion after subtracting a portion having the same shape as the hexagonal segment 1C can also be used as the inverted portion 11.

そして、複数の六角形セグメントを、トンネルの軸方向（掘進方向）Ｘ及び周方向Ｙに連設してハニカム状に組み付けることによってシールドトンネルの内周面を覆う覆工体１００を形成させる際に、図１に示すように、前述した六角形セグメント１Ａをトンネルの下部に軸方向Ｘに並べて配し、前述した六角形セグメント１Ｃをそれ以外の部分に配することによって、トンネルの下部に、複数の六角形セグメント１Ａのインバート部１１がトンネルの軸方向Ｘに連なった構成のインバート１１０と、複数の六角形セグメント１Ａの溝部１２がトンネルの軸方向Ｘに連なった構成の、排水溝として好ましく用い得る連続溝１２０とを有するシールドトンネルの覆工体１００を効率よく形成することができる。 Then, when forming the lining body 100 that covers the inner circumferential surface of the shield tunnel by assembling a plurality of hexagonal segments in a honeycomb shape by arranging the plurality of hexagonal segments in series in the axial direction (excavation direction) X and circumferential direction Y of the tunnel, , as shown in FIG. 1, by arranging the aforementioned hexagonal segments 1A in the lower part of the tunnel in the axial direction X and arranging the aforementioned hexagonal segments 1C in other parts, a plurality of The invert 110 has a configuration in which the invert parts 11 of the hexagonal segments 1A are connected in the axial direction X of the tunnel, and the groove parts 12 of the plurality of hexagonal segments 1A are connected in the axial direction The shield tunnel lining 100 having the continuous grooves 120 can be efficiently formed.

六角形セグメント１Ａにおける溝部１２の、第２方向の外側の縁部ｅが、Ｖ字状周方向接合面と切羽側接合面及び坑口側接合面との境界Ｐの位置又は該位置Ｐよりも第２方向の内側に位置すると、トンネルの下部に、六角形セグメント１Ａを一列に並べて配したときに、それらの六角形セグメント１Ａの溝部１２が、他の六角形セグメント１Ｃの存在によって分断されにくく、トンネルの軸方向Ｘに連続して延びる連続溝１２０を容易に形成させることができる。斯かる観点から、溝部１２は、第１方向Ｘ１に延びる中央線ＣＬの両側それぞれにおいて、第２方向Ｙ１の少なくとも内側の縁部ｕが、前記境界Ｐの位置又は該位置Ｐよりも第２方向Ｙ１の内側（中央線ＣＬ側）に位置することが好ましく、第２方向Ｙ１の外側の縁部ｅが、前記境界Ｐの位置又は該位置Ｐよりも第２方向Ｙ１の内側（中央線ＣＬ側）に位置することがより好ましい。 The outer edge e in the second direction of the groove portion 12 in the hexagonal segment 1A is located at the position of the boundary P between the V-shaped circumferential joint surface, the face side joint surface, and the mine mouth side joint surface, or at a position further than the position P. When located on the inside in two directions, when the hexagonal segments 1A are arranged in a row at the bottom of the tunnel, the grooves 12 of the hexagonal segments 1A are difficult to be separated by the presence of other hexagonal segments 1C. A continuous groove 120 extending continuously in the axial direction X of the tunnel can be easily formed. From this point of view, the groove portion 12 has at least an inner edge u in the second direction Y1 at the position of the boundary P or a position closer to the second direction than the position P on each of both sides of the center line CL extending in the first direction X1. It is preferable that the outer edge e in the second direction Y1 is located inside Y1 (center line CL side), and the outer edge e in the second direction Y1 is located at the position of the boundary P or inside the second direction Y1 from the position P (center line CL side). ) is more preferable.

本実施形態における六角形セグメント１Ａは、第１方向Ｘ１の一端部における、本体部１０に存する切羽側接合面１３とインバート部１１の端面との間に段差ｋを有し、第１方向Ｘ１の他端部における、本体部１０に存する坑口側接合面１４とインバート部１１の端面との間にも段差ｋを有している。そして、六角形セグメント１Ａどうしを、トンネルの下部において連結したときには、隣り合う一方の六角形セグメント１Ａのインバート部１１と、他方の六角形セグメント１Ａのインバート部１１との間に、例えば０．１～１０ｍｍ程度の隙間が生じる。この隙間の特に溝部１２の周囲を囲むように、コーキング剤を充填して該隙間からの水漏れを防止することが好ましく、さらにこの隙間全長にわたってコーキング剤を充填してもよい。切羽側接合面１３とインバート部１１の端面との間の段差ｋを無くして、切羽側接合面１３とインバート部１１の端面とを連続する一平面としてもよい。また、坑口側接合面１４とインバート部１１の端面との間の段差ｋを無くして、坑口側接合面１４とインバート部１１の端面とを連続する一平面としてもよい。 The hexagonal segment 1A in this embodiment has a step k between the face side joint surface 13 existing in the main body part 10 and the end face of the invert part 11 at one end part in the first direction X1, and There is also a step k between the wellhead side joint surface 14 of the main body 10 and the end surface of the invert section 11 at the other end. When the hexagonal segments 1A are connected to each other at the lower part of the tunnel, for example, 0.1 A gap of approximately 10 mm will be created. It is preferable that a caulking agent is filled in this gap, particularly surrounding the groove portion 12, to prevent water leakage from the gap, and further, the caulking agent may be filled over the entire length of this gap. The step k between the face-side joint surface 13 and the end surface of the invert section 11 may be eliminated, and the face-side joint surface 13 and the end surface of the invert section 11 may be made into one continuous plane. Alternatively, the level difference k between the wellhead side joint surface 14 and the end surface of the invert section 11 may be eliminated, and the wellhead side joint surface 14 and the end surface of the invert section 11 may be made into one continuous plane.

六角形セグメント１Ａ，１Ｃにおける各々のＶ字状周方向接合面１７における、切羽側斜め接合面１５と坑口側斜め接合面１６との間の角度θは、１２０°となっている（図２（ａ），図３（ａ）参照）。これによって、複数の六角形セグメント１Ａ又は１Ｃを、先行する六角形セグメントの切羽側斜め接合面１５及び切羽側接合面１３に、後続して設置される六角形セグメントの坑口側斜め接合面１６及び坑口側接合面１４を、順次隙間なく重ね合わせた状態で、軸方向及び周方向にハニカム状に配置してゆくことができるようになっている（図１参照）。 The angle θ between the face-side diagonal joint surface 15 and the wellhead-side diagonal joint surface 16 in each V-shaped circumferential joint surface 17 in the hexagonal segments 1A, 1C is 120° (see FIG. 2). a), see Figure 3(a)). Thereby, the plurality of hexagonal segments 1A or 1C are attached to the face-side diagonal joint surfaces 15 and 13 of the preceding hexagonal segments, and to the tunnel-side diagonal joint surfaces 16 and 13 of the hexagonal segments to be installed subsequently. The well mouth side joint surfaces 14 can be arranged in a honeycomb shape in the axial direction and the circumferential direction in a state where they are successively overlapped without any gaps (see FIG. 1).

六角形セグメント１Ａ，１Ｃには、例えば特許第３２５３８７０号公報に記載の亀甲型セグメント（六角形セグメント）と同様に、切羽側接合面１３の両側の側部領域から各々坑口側斜め接合面１６の中央部に向けて、切羽側斜め接合面１５と平行に延設して貫通する、斜ボルト挿通孔２３が設けられている。各々の斜ボルト挿通孔２３の切羽側接合面１３側の端部には、連結用ボルト部材２４の頭部を締着させる締着凹部２３ａが、開口面を切羽側接合面１３に開口させて形成されている。切羽側接合面１３における各々の締着凹部２３ａよりも切羽側斜め接合面１５側の部分には、位置決め用の凹部１３ａが設けられている。これらの位置決め用の凹部１３ａには、トンネルの掘進方向Ｘに後続して設置される六角形セグメント１Ａ，１Ｃの坑口側接合面１４に設けられた一対の位置決め用の凸部１４ａが、嵌め込まれるようにして装着される。これによって、後続して設置される六角形セグメント１Ａ，１Ｃの坑口側接合面１４の全体が、先行して設置された六角形セグメント１Ａ，１Ｃの切羽側接合面１３の全体に、精度良く重ね合わされるように、トンネルの掘進方向Ｘに隣接する六角形セグメント１Ａ，１Ｃを、位置決めできるようになっている。すなわち、各々の六角形セグメント１Ａ，１Ｃの坑口側接合面１４には、これの両側の側部領域に、位置決め用の凸部１４ａが各々設けられている。 The hexagonal segments 1A, 1C include, for example, similar to the tortoiseshell-shaped segment (hexagonal segment) described in Japanese Patent No. 3253870, from the side regions on both sides of the face-side joint surface 13 to the diagonal joint surface 16 on the tunnel entrance side, respectively. A diagonal bolt insertion hole 23 extending parallel to and penetrating the face-side diagonal joint surface 15 is provided toward the center. At the end of each diagonal bolt insertion hole 23 on the face-side joint surface 13 side, a fastening recess 23a for fastening the head of the connecting bolt member 24 is provided with an opening surface opened to the face-side joint surface 13. It is formed. A positioning recess 13a is provided in a portion of the face side joint surface 13 closer to the face side diagonal joint surface 15 than each of the fastening recesses 23a. A pair of positioning protrusions 14a provided on the joint surfaces 14 on the tunnel entrance side of the hexagonal segments 1A, 1C that are installed subsequently in the tunnel excavation direction X are fitted into these positioning recesses 13a. It is installed in this way. As a result, the entire joint surface 14 on the wellhead side of the hexagonal segments 1A, 1C installed subsequently overlaps the entire joint surface 13 on the face side of the hexagonal segments 1A, 1C installed previously with high precision. Hexagonal segments 1A and 1C adjacent to each other in the tunnel excavation direction X can be positioned as shown in FIG. That is, the well mouth side joint surface 14 of each hexagonal segment 1A, 1C is provided with positioning convex portions 14a in side regions on both sides thereof.

また、各々の六角形セグメント１Ａ，１Ｃの一対の切羽側斜め接合面１５には、これらの中央部に、雌ネジ孔１５ａが、例えば雌ネジアンカーを埋込むことによって設けられている。雌ネジ孔１５ａは、先行して設置された六角形セグメント１Ａ，１Ｃの切羽側斜め接合面１５に、後続して設置される六角形セグメント１Ｃの坑口側斜め接合面１６が重ね合わされた際に、後続する六角形セグメント１Ａ，１Ｃに設けられた斜ボルト挿通孔２３の、締着凹部２３ａとは反対側の端部と直線状に連通するようになっている。これによって、連通した斜ボルト挿通孔２３及び雌ネジ孔１５ａに、連結用ボルト部材２４を挿通して締着させることにより、ハニカム状に配置された各々の隣接する六角形セグメント１Ａ，１Ｃを、強固に一体として連結することが可能になる。 Furthermore, a female screw hole 15a is provided in the center of the pair of face-side diagonal joint surfaces 15 of each hexagonal segment 1A, 1C by, for example, embedding a female screw anchor. The female screw hole 15a is formed when the face-side diagonal joint surface 15 of the previously installed hexagonal segments 1A, 1C is overlaid with the tunnel entrance-side diagonal joint surface 16 of the hexagonal segment 1C installed subsequently. , and communicates linearly with the end of the diagonal bolt insertion hole 23 provided in the following hexagonal segments 1A, 1C on the opposite side from the fastening recess 23a. As a result, by inserting and tightening the connecting bolt member 24 into the communicating diagonal bolt insertion hole 23 and female threaded hole 15a, each adjacent hexagonal segment 1A, 1C arranged in a honeycomb shape can be connected. It becomes possible to connect them firmly as one body.

六角形セグメント１Ａ，１Ｃにおいては、例えば特許第３２５３８７０号公報に記載の亀甲型セグメント（六角形セグメント）と同様に、切羽側斜め接合面１５及び坑口側斜め接合面１６に、位置決め用のガイド凸部２５ａ及びガイド凹部２５ｂが各々設けられている。これらの位置決め用のガイド凸部２５ａ及びガイド凹部２５ｂは、先行して設置された六角形セグメント１Ａ，１Ｃに後続して、次の六角形セグメント１Ａ，１Ｃを設置する際に、先行して設置された六角形セグメント１Ａ，１Ｃによる、周方向Ｙに隣接して掘進方向Ｘ前方側に突出する等脚台形状部分の間の、等脚台形状の間隔部分に、後続する六角形セグメント１Ａ，１Ｃが配置されるように案内して、精度良く位置決めできるようにすると共に、組み付けられた六角形セグメント１Ａ，１Ｃに位置ずれが生じるのを、防止できるようにする機能を備えている。 In the hexagonal segments 1A and 1C, similar to the hexagonal segment described in, for example, Japanese Patent No. 3253870, guide protrusions for positioning are provided on the face side diagonal joint surface 15 and the tunnel mouth side diagonal joint surface 16. A portion 25a and a guide recess 25b are each provided. These positioning guide protrusions 25a and guide recesses 25b are installed in advance when installing the next hexagonal segments 1A, 1C following the previously installed hexagonal segments 1A, 1C. The following hexagonal segments 1A, It has a function of guiding the hexagonal segments 1A and 1C so that they can be positioned with high accuracy, and also preventing the assembled hexagonal segments 1A and 1C from being misaligned.

六角形セグメント１Ａ，１Ｃには、これらの六角形セグメントを組み付け用のエレクター装置（図示せず。）によって把持できるようにする把持孔２６，２６Ｃが、例えば内側面の中央部分に設けられていると共に、六角形セグメント１Ａ，１Ｃを吊り上げ可能とする吊上げ用インサート金具２７が、例えば坑口側接合面１４の両側の側部領域に配置されて、一対設けられている。六角形セグメント１Ａの把持孔２６は、エレクター装置が係合する部分２６ａが、断面円弧状の本体部１０内に位置しており、併用する六角形セグメント１Ｃと同一のエレクター装置を用いて搬送及び所定位置への配置が可能となっている。 The hexagonal segments 1A, 1C are provided with gripping holes 26, 26C, for example, in the central part of the inner surface, so that these hexagonal segments can be gripped by an assembly erector device (not shown). At the same time, a pair of lifting insert fittings 27 that can lift the hexagonal segments 1A, 1C are arranged, for example, in the side regions on both sides of the joint surface 14 on the wellhead side. The gripping hole 26 of the hexagonal segment 1A has a portion 26a that is engaged with the erector device located inside the main body 10 having an arcuate cross section, and is conveyed and transported using the same erector device as the hexagonal segment 1C used together. It can be placed in a predetermined position.

複数の六角形セグメントを、トンネルの軸方向（掘進方向）Ｘ及び周方向Ｙに連設してハニカム状に組み付けることによってシールドトンネルの内周面を覆う覆工体１００を形成させる際に、前述した六角形セグメント１Ａをトンネルの下部に軸方向Ｘに並べて配することによって、本発明の一実施形態に係る六角形セグメントの接合構造が形成される。
本発明の一実施形態に係る六角形セグメントの接合構造においては、図１に示すように、インバート付き六角形セグメント１Ａが、切羽側接合面と坑口側接合面とを対向させた状態で、トンネルの軸方向に沿って複数連結されており、トンネルの下部に、複数の六角形セグメント１Ａのインバート部１１が連なった構成のインバート１１及び複数の六角形セグメント１Ａの溝部１２が連なった構成の、排水溝として好ましく用い得る連続溝１２０が形成されている。 When forming the lining body 100 that covers the inner circumferential surface of the shield tunnel by assembling a plurality of hexagonal segments in a honeycomb shape in series in the axial direction (excavation direction) X and circumferential direction Y of the tunnel, the above-mentioned method is used. By arranging the hexagonal segments 1A arranged in the axial direction X at the bottom of the tunnel, a hexagonal segment joint structure according to an embodiment of the present invention is formed.
In the joint structure of hexagonal segments according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. A plurality of inverts 11 are connected along the axial direction of the tunnel, and inverts 11 of a plurality of hexagonal segments 1A are connected in a row at the lower part of the tunnel, and grooves 12 of a plurality of hexagonal segments 1A are a row of grooves 12. A continuous groove 120 that can be preferably used as a drainage groove is formed.

本発明の一実施形態に係る六角形セグメントを用いて形成したシールドトンネルの覆工体１００、及び本発明の一実施形態に係る六角形セグメントの接合構造によれば、複数の六角形セグメントを、公知の方法により、トンネルの軸方向及び周方向に連設して組み付けてシールドトンネルの覆工体を形成するに当たり、トンネルの下部に配する六角形セグメントとして、前述した六角形セグメント１Ａを用いるだけで、複数の六角形セグメント１Ａに亘って連続するインバート１１０や排水溝として利用可能な連続溝１２０を形成することができ、筒状構造体の完成後に後付けでインバートブロックを固定する方法等に比して、作業効率、工期の短縮化、資材管理の負担軽減等の多様な面において優れている。
なお、インバート１１０は、多様な目的で使用することができ、例えば、トンネルの構築時に、軌条を敷設し又は敷設せずに、人やセグメント等の資材をトロッコや台車等で搬送する搬送路として使用したり、トンネル構築後の保守、補修時、配線・配管の作業時等に人や重機の搬送路として使用したりすることができる。 According to the shield tunnel lining 100 formed using hexagonal segments according to an embodiment of the present invention, and the hexagonal segment joining structure according to an embodiment of the present invention, a plurality of hexagonal segments can be By a known method, when assembling the shield tunnel in series in the axial and circumferential directions of the tunnel to form the lining of the shield tunnel, the hexagonal segments 1A described above are simply used as the hexagonal segments disposed at the bottom of the tunnel. This makes it possible to form a continuous invert 110 across a plurality of hexagonal segments 1A and a continuous groove 120 that can be used as a drainage ditch, which is faster than the method of fixing an invert block after completion of a cylindrical structure. It is superior in various aspects such as work efficiency, shortening construction period, and reducing the burden of material management.
Note that the invert 110 can be used for various purposes, for example, when constructing a tunnel, it can be used as a transport path for transporting people, segments, and other materials using trolleys, trolleys, etc., with or without laying rails. It can also be used as a transportation route for people and heavy machinery during maintenance and repair after tunnel construction, wiring and piping work, etc.

また六角形セグメントを用いたシールド工法では、六角形セグメントの交互に突出する等脚台形状部分の切羽側接合面にシールドジャッキを押し当てて、反力を取りつつシールド掘進機を掘進させながら、これと並行して、シールドジャッキを押し当てた隣接する等脚台形状部分の間の領域において、後続する六角形セグメントを組み付ける作業を行うこともできる。そのため、矩形状の平面形状を備えるセグメントを用いたシールド工法のように、シールド掘進機を掘進させる工程を一リング毎に中断してセグメントを組み立てる作業を行うことなく、六角形セグメントを組み付けながら、シールド掘進機を連続して掘進させることで、効率良くシールド工事を行なうことも可能である。 In addition, in the shield construction method using hexagonal segments, a shield jack is pressed against the face side joint surface of the isosceles trapezoidal portions of the hexagonal segments that protrude alternately, and while the shield excavator excavates while taking the reaction force, In parallel, it is also possible to assemble subsequent hexagonal segments in the areas between adjacent isosceles trapezoidal sections against which the shield jacks have been pressed. Therefore, unlike the shield construction method using segments with a rectangular planar shape, the process of digging with a shield tunneling machine is not interrupted for each ring to assemble the segments, but while assembling the hexagonal segments, It is also possible to carry out shield work efficiently by making the shield excavator excavate continuously.

さらに、六角形セグメントを用いたシールド工法では、隣接する六角形セグメントの間の連結は、切羽側接合面や、坑口側接合面や、切羽側斜め接合面や、坑口側斜め接合面による端面の間を貫通して取り付けられる、連結ボルトを用いて行なうようになっているので（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）、矩形状のセグメントによる覆工体の内周面に現れるような、連結ボルトの締結作業を行うためのボルトボックス等による凹凸が、六角形セグメントによる覆工体の内周面には形成されないようにすることが可能になる。またこれによって、覆工体の内周面を平滑な状態に保持することができるので、好ましくは内側面に防食層を施した六角形セグメントによる覆工体の内側に、さらに二次覆工を施工する必要がなく、六角形セグメントによる覆工体の内周面をそのままトンネルの内周面として用いて、構築したシールドトンネルを、例えば水を流通させる、下水道用の管渠や、雨水を一時的に貯留する貯留地用のトンネルとして、有効に活用することも可能になる。 Furthermore, in the shield construction method using hexagonal segments, the connection between adjacent hexagonal segments is the joint surface on the face side, the joint surface on the wellhead side, the diagonal joint surface on the face side, or the end face by the diagonal joint surface on the wellhead side. Since this is done using connecting bolts that are attached through the space (see, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3), the inner circumferential surface of the lining body made of rectangular segments is It is possible to prevent the appearance of unevenness caused by a bolt box or the like for fastening the connecting bolts from being formed on the inner circumferential surface of the lining body made of hexagonal segments. This also allows the inner circumferential surface of the lining to be maintained in a smooth state, so it is preferable to further apply a secondary lining inside the lining made of hexagonal segments with an anti-corrosion layer on the inner surface. There is no need for construction, and the inner circumferential surface of the lining made of hexagonal segments can be used as the inner circumferential surface of the tunnel, and the constructed shield tunnel can be used, for example, as a sewer pipe for water circulation, or as a temporary rainwater drain. It will also be possible to effectively utilize it as a tunnel for a storage area where water can be stored.

図５は、本発明の他の実施形態の六角形セグメントの接合構造を含む、シールドトンネルの覆工体１００Ｂの一部を示す斜視図であり、図６及び図７は、それに用いたインバート付き六角形セグメント１Ｂを示す、図２相当図及び図３（ａ）相当図である。
図６及び図７に示すインバート付き六角形セグメント１Ｂ（以下、六角形セグメント１Ｂともいう）については、主として、上述した六角形セグメント１Ａと異なる点について説明し、同様の点については同一の符号を付して説明を省略する。 FIG. 5 is a perspective view showing a part of a shield tunnel lining 100B including a joint structure of hexagonal segments according to another embodiment of the present invention, and FIGS. They are a diagram corresponding to FIG. 2 and a diagram corresponding to FIG. 3(a), showing a hexagonal segment 1B.
Regarding the inverted hexagonal segment 1B shown in FIGS. 6 and 7 (hereinafter also referred to as hexagonal segment 1B), we will mainly explain the differences from the hexagonal segment 1A described above, and the same reference numerals will be used for similar points. The explanation will be omitted.

六角形セグメント１Ｂにおけるインバート部１１Ｂは、第２方向Ｙ１の両端部に、断面円弧状の内周面１０ａから立ち上がる起立面１１ｃを有しており、第２方向Ｙ１における起立面１１ｃより内側の表面が平坦面１１ｔとなっており、起立面１１ｃを内側の縁部としてその外側に位置する部分が溝部１２Ｂとなっている（図７（ａ）参照）。図示例においては、第２方向Ｙ１の両端に位置する起立面１１ｃは、それぞれ、Ｖ字状周方向接合面１７と切羽側接合面１３及び坑口側接合面１４との境界Ｐに位置しているが、該境界Ｐから内側（中央線ＣＬ側）に離間した位置に起立面１１ｃを有することが更に好ましい。本実施形態においては、起立面１１ｃが溝部１２Ｂの内側の縁部ｕとなり、複数の六角形セグメント１Ｂを、トンネルの下部に一列に連結して配した状態においては、トンネルの軸方向Ｘに隣り合う六角形セグメント１Ｂの溝部１２Ｂ間に、六角形セグメント１Ｂと組み合わせて覆工体１００Ｂを形成する他の六角形セグメント、例えば上述した構成の六角形セグメント１Ｃにおける三角形状部分の一部が存在する状態となる場合となるが、切羽側斜め接合面１３と坑口側斜め接合面１６とを対向させて連結する斜め継手部における止水を、例えば第１シール材１８ａやコーキング剤を利用して十分とすることで、溝部１２Ｂ間に介在する他の六角形セグメント１Ｃの一部も、トンネルの軸方向Ｘに、複数の六角形セグメント１Ｃに亘って延びる排水溝としての連続溝１２０Ｂの一部として利用可能となる。このように、六角形セグメント１Ｂの溝部に沿うライン上に他の六角形セグメント１Ｂの一部が存在していても、その一部上を含めて複数の六角形セグメント１Ｂに亘って水が流れ、実質的に一本の溝として機能する場合、その溝は連続溝に含まれる。本実施形態の六角形セグメント１Ｂにおいては、平坦面１１ｔを含む平面と内周面１０ａとの交線部分が、溝部１２Ｂにおける第２方向Ｙ１の外側の縁部ｅとなっている。六角形セグメント１Ｂにおいても、第２方向Ｙ１の外側の縁部ｅがＶ字状周方向接合面１７と切羽側接合面１３及び坑口側接合面１４との境界Ｐよりも第２方向Ｙ１における内側に位置することが好ましい。 The inverted portion 11B in the hexagonal segment 1B has raised surfaces 11c rising from the inner circumferential surface 10a having an arcuate cross section at both ends in the second direction Y1. is a flat surface 11t, and a portion located outside of the raised surface 11c is a groove portion 12B (see FIG. 7(a)). In the illustrated example, the upright surfaces 11c located at both ends in the second direction Y1 are located at the boundary P between the V-shaped circumferential joint surface 17, the face-side joint surface 13, and the mine-mouth side joint surface 14, respectively. However, it is more preferable to have the upright surface 11c at a position spaced inward from the boundary P (towards the center line CL). In this embodiment, the upright surface 11c becomes the inner edge u of the groove 12B, and when the plurality of hexagonal segments 1B are connected and arranged in a row at the lower part of the tunnel, the raised surface 11c becomes the inner edge u of the groove 12B. Between the groove portions 12B of the matching hexagonal segments 1B, there is another hexagonal segment that forms the lining body 100B in combination with the hexagonal segment 1B, for example, a part of the triangular portion of the hexagonal segment 1C configured as described above. However, it is necessary to sufficiently stop water at the diagonal joint where the face-side diagonal joint surface 13 and the wellhead-side diagonal joint surface 16 are faced and connected by using, for example, the first sealing material 18a or caulking agent. By doing so, a part of the other hexagonal segments 1C interposed between the groove parts 12B is also a part of the continuous groove 120B as a drainage groove extending in the axial direction X of the tunnel across the plurality of hexagonal segments 1C. Becomes available. In this way, even if a part of another hexagonal segment 1B exists on the line along the groove of the hexagonal segment 1B, water flows across multiple hexagonal segments 1B including over that part. , a groove is included in a continuous groove if it functions as substantially one groove. In the hexagonal segment 1B of this embodiment, the intersection line between the plane including the flat surface 11t and the inner circumferential surface 10a serves as the outer edge e in the second direction Y1 of the groove portion 12B. Also in the hexagonal segment 1B, the outer edge e in the second direction Y1 is on the inner side in the second direction Y1 than the boundary P between the V-shaped circumferential joint surface 17, the face side joint surface 13, and the wellhead side joint surface 14. It is preferable to be located at .

六角形セグメント１Ｂどうしの接合部にも、溝部１２Ｂの周囲を囲むようにコーキング剤を充填して溝部１２Ｂからの液漏れを防止することが好ましい。さらに、隣り合うインバート部１１Ｂどうしの隙間に水が侵入してしまうと排出することが困難になるため、インバート部１１Ｂの全長にコーキング剤を充填して該隙間からの水漏れを防止することが好ましい。六角形セグメント１Ｂの把持孔２６Ｂにおいても、エレクター装置が係合する部分２６ａが、断面円弧状の本体部１０内に位置しており、六角形セグメント１Ｃと同一のエレクター装置を用いて搬送及び所定位置への配置が可能となっている。 It is preferable to fill the joints between the hexagonal segments 1B with a caulking agent so as to surround the grooves 12B to prevent liquid leakage from the grooves 12B. Furthermore, if water enters the gap between adjacent invert parts 11B, it will be difficult to drain it, so it is recommended to fill the entire length of the invert part 11B with caulking agent to prevent water from leaking from the gap. preferable. Also in the gripping hole 26B of the hexagonal segment 1B, a portion 26a that is engaged by the erector device is located inside the main body portion 10 having an arcuate cross section, and is transported and fixed using the same erector device as the hexagonal segment 1C. It is possible to place it in any position.

本発明の一実施形態に係る六角形セグメント１Ｂを用いて形成したシールドトンネルの覆工体１００Ｂ、及び本発明の一実施形態に係る六角形セグメントの接合構造によれば、複数の六角形セグメントを、公知の方法により、トンネルの軸方向及び周方向に連設して組み付けてシールドトンネルの覆工体を形成するに当たり、トンネルの下部に配する六角形セグメントとして、前述した六角形セグメント１Ｂを用いるだけで、複数の六角形セグメント１Ｂに亘って連続する構成のインバート１１０や排水溝として利用可能な連続溝１２０Ｂを形成することができ、筒状構造体の完成後に後付けでインバートブロックを固定する方法等に比して、作業効率、工期の短縮化、資材管理の負担軽減等の多様な面において優れている。 According to the shield tunnel lining 100B formed using the hexagonal segments 1B according to an embodiment of the present invention, and the hexagonal segment joining structure according to the embodiment of the present invention, a plurality of hexagonal segments The hexagonal segments 1B described above are used as the hexagonal segments disposed at the bottom of the tunnel when they are assembled in series in the axial and circumferential directions of the tunnel to form the lining of the shield tunnel by a known method. With this method, it is possible to form an invert 110 having a continuous configuration across a plurality of hexagonal segments 1B and a continuous groove 120B that can be used as a drainage groove, and to fix the invert block as an afterthought after the completion of the cylindrical structure. It is superior in various aspects such as work efficiency, shortening construction period, and reducing the burden of material management.

図８は、上述した六角形セグメント１Ａ又は１Ｂを用いて形成したシールドトンネルの覆工体の漏水処理方法が示されている。当該漏水処理方法によれば、構築後のシールドトンネルの覆工体におけるセグメントどうしの継手部から漏水が生じたときに、その漏水箇所Ｒから、溝部１２，１２Ｂによって形成された排水溝（連続溝）１２０，１２０Ｂに、浸入した水を導く導水手段３０を、トンネルの内面に沿って配置する。導水手段３０としては、断面コ字状の樋状の導水部材や、両端に開口を有するチューブ状の導水部材等が挙げられる。導水部材としては、合成樹脂製の可撓性の部材であることが、曲面状のトンネル内壁への固定性や、漏水箇所Ｒの高さに応じて適切な長さに切断して用いることができる等の観点から好ましい。導水部材は、非可撓性の材料からなるものであってもよく、例えば、金属、セラミック、高剛性のプラスチックからなるもの等であってもよい。
漏水箇所Ｒから溝部１２，１２Ｂや連続溝１２０，１２０Ｂに漏水を導く導水手段３０を配置する漏水対策をすることで、多様な範囲で生じる漏水を、連続溝１２０，１２０Ｂに纏めた後、例えばポンプによる排出等の各種の処理を行うことができるため、漏水対策を簡便に行うことができる。 FIG. 8 shows a water leakage treatment method for a shield tunnel lining formed using the above-described hexagonal segments 1A or 1B. According to the water leakage treatment method, when water leaks from the joint between the segments in the lining of the shield tunnel after construction, the drain groove (continuous groove) formed by the grooves 12 and 12B is ) 120, 120B, a water guide means 30 for guiding the infiltrated water is arranged along the inner surface of the tunnel. Examples of the water guiding means 30 include a gutter-shaped water guiding member having a U-shaped cross section, a tubular water guiding member having openings at both ends, and the like. The water guide member should be a flexible member made of synthetic resin, which can be cut to an appropriate length depending on the fixability to the curved inner wall of the tunnel and the height of the water leakage point R. It is preferable from the viewpoint of being able to do so. The water guide member may be made of a non-flexible material, such as metal, ceramic, or highly rigid plastic.
By taking measures against water leakage by arranging the water guide means 30 that guides water from the water leakage point R to the grooves 12, 12B or the continuous grooves 120, 120B, water leakage that occurs in various ranges is collected into the continuous grooves 120, 120B, and then, for example, Since various treatments such as discharge using a pump can be performed, water leakage countermeasures can be easily taken.

本発明は上記の実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、インバート付き六角形セグメントの左右の溝部の間に、排水溝目的又は排水溝目的ではない連続凹部等を形成してもよく、またインバート部１１の内部に、配線や配管用の管路を設けてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, a continuous concave portion or the like may be formed between the left and right groove portions of the inverted hexagonal segment for the purpose of a drain or not for the purpose of a drain, and a conduit for wiring or piping may be formed inside the inverted portion 11. It may be provided.

１Ａ，１Ｂインバート付き六角形セグメント
１Ｃインバート部を有しない他の六角形セグメント
１０本体部
１１，１１Ｂインバート部
１２，１２Ｂ溝部
１３切羽側接合面
１４坑口側接合面
１５切羽側斜め接合面
１６坑口側斜め接合面
１７Ｖ字状周方向接合面
１００，１００Ｂシールドトンネル覆工体
１１０インバート
１２０，１２０Ｂ連続溝
1A, 1B Hexagonal segment with invert 1C Other hexagonal segment without invert part 10 Main body part 11, 11B Invert part 12, 12B Groove part 13 Face side joint surface 14 Well mouth side joint surface 15 Face side diagonal joint surface 16 Well mouth side Diagonal joint surface 17 V-shaped circumferential joint surface 100, 100B Shield tunnel lining 110 Invert 120, 120B Continuous groove

Claims

互いに平行に配置された切羽側接合面及び坑口側接合面と、これらの接合面の両側の端部を各々連結するようにしてＶ字形状に配置された、切羽側斜め接合面及び坑口側斜め接合面からなる一対のＶ字状周方向接合面とを備えた、シールドトンネル覆工体形成用の六角形セグメントであって、
トンネルの軸方向に沿う第１方向と、第１方向に直交する第２方向とを有し、
第２方向に沿う横断面形状が円弧状の本体部と、該本体部から内面側に突出し、平坦面を有するインバート部とを備え、前記インバート部は、前記本体部と一体成形されており、
前記六角形セグメントを、第２方向の全長を３等分して３領域に区分したときの両外側の２領域それぞれに、第１方向に延び且つ排水溝として機能する溝部が形成されており、
前記溝部は、第２方向において前記インバート部に隣接する該インバート部の外側に形成されており、且つ該インバート部における第２方向の両端部に位置する、前記本体部の断面円弧状の内周面から立ち上がる起立面が、該溝部の内側の縁部となっている、インバート付き六角形セグメント。 A face side joint surface and a wellhead side joint surface are arranged parallel to each other, and a face side diagonal joint surface and a wellhead side diagonal joint surface are arranged in a V-shape so as to connect the ends on both sides of these joint surfaces, respectively. A hexagonal segment for forming a shield tunnel lining, comprising a pair of V-shaped circumferential joint surfaces consisting of joint surfaces,
having a first direction along the axial direction of the tunnel and a second direction orthogonal to the first direction,
A main body portion having an arcuate cross-sectional shape along the second direction, and an invert portion protruding from the main body portion toward the inner side and having a flat surface, the invert portion being integrally molded with the main body portion,
When the hexagonal segment is divided into three regions by dividing the entire length in the second direction into three regions, a groove portion extending in the first direction and functioning as a drainage groove is formed in each of the two outer regions,
The groove portion is formed on the outer side of the invert portion adjacent to the invert portion in the second direction , and is located at both ends of the invert portion in the second direction, and is located on the inner periphery of the main body portion having an arcuate cross section. An inverted hexagonal segment in which an upright surface rising from the surface forms an inner edge of the groove .

前記溝部は、第２方向の外側の縁部が、前記Ｖ字状周方向接合面と前記切羽側接合面及び前記坑口側接合面との境界の位置よりも第２方向の内側に位置する、請求項１に記載のインバート付き六角形セグメント。 The outer edge of the groove in the second direction is located inside in the second direction from the boundary between the V-shaped circumferential joint surface, the face side joint surface, and the mine mouth side joint surface. The inverted hexagonal segment of claim 1.

互いに平行に配置された切羽側接合面及び坑口側接合面と、これらの接合面の両側の端部を各々連結するようにしてＶ字形状に配置された、切羽側斜め接合面及び坑口側斜め接合面からなる一対のＶ字状周方向接合面とを備えた六角形セグメントを、トンネルの軸方向及び周方向に連設して組み付けて構成されるシールドトンネルの覆工体における、トンネルの下部に形成される六角形セグメントの接合構造であって、
請求項１又は２に記載のインバート付き六角形セグメントが、前記切羽側接合面と前記坑口側接合面とを対向させた状態で、トンネルの軸方向に沿って複数連結されており、トンネルの下部に、複数の前記インバート付き六角形セグメントの前記インバート部が連なった構成のインバート及び複数の前記インバート付き六角形セグメントの前記溝部が連なった構成の連続溝が形成されている、六角形セグメントの接合構造。 A face side joint surface and a wellhead side joint surface are arranged parallel to each other, and a face side diagonal joint surface and a wellhead side diagonal joint surface are arranged in a V-shape so as to connect the ends on both sides of these joint surfaces, respectively. A lower part of a tunnel in a shield tunnel lining constructed by assembling hexagonal segments each having a pair of V-shaped circumferential joint surfaces in series in the axial and circumferential directions of the tunnel. A joining structure of hexagonal segments formed in
A plurality of the inverted hexagonal segments according to claim 1 or 2 are connected along the axial direction of the tunnel with the face-side joint surface and the tunnel entrance-side joint surface facing each other, and and a joining of hexagonal segments, in which an invert having a configuration in which the invert portions of a plurality of the hexagonal segments with inverts are continuous, and a continuous groove having a configuration in which the groove portions of the plurality of hexagonal segments with inverts are continuous are formed. structure.