JP2000204893A - セグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストにて、セグメントの周方向への接合
部分の高強度化を図る。 【解決手段】 主桁板１２、継手板１３及びスキンプレ
ート１４から構成された枠体１５の内部にコンクリート
Ｃを打設してセグメント１１を構成する。主桁板１２と
平行に配設されて両端が継手板１３に固定された補強用
主桁板１６と、主桁板１２と補強用主桁板１６との間に
て主桁板１２及び補強用主桁板１６と略平行に配設され
て継手板１３の内面側に固定された補強リブ１７と、主
桁板１２と補強リブ１７との間及び補強用主桁板１６と
補強リブ１７との間にそれぞれ設けられ、両端部が主桁
板１２と補強リブ１７及び補強用主桁板１６と補強リブ
１７に伝達板１８を溶接固定された補強板３３とを設け
る。主桁板１２と補強リブ１７との間及び補強用主桁板
１６と補強リブ１７との間における継手板１３に、接合
用のボルト２４が挿通可能なボルト挿通孔２１を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、相互に複数接合
することにより掘削穴の軸方向にトンネルを構成するセ
グメントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にトンネルを構築する際には、掘削
穴を形成し、その掘削穴の壁面を支持するための覆工を
構築している。この覆工としては、平面視長方形状で円
弧版状のセグメントを掘削穴の軸線周りに周設させたリ
ング体を掘削穴の軸線方向に連接させて形成したものが
用いられる。ここで、この種のトンネルを構成するセグ
メントとしては、図３及び図４に示すように、主桁板
１、継手板２及びスキンプレート３から構成された箱形
の枠体４の内部にコンクリートＣを打設したものがあ
る。そして、このセグメントＳを周方向へ接合する場合
には、セグメントＳの継手板２に形成されたボルト挿通
孔５へボルト６を挿通し、このボルト６へナット７を締
結固定することにより行っていた。

【０００３】ところで、内部に水が流されて内水圧が作
用するトンネルにあっては、それぞれのセグメントＳに
加わる内水圧によって、周方向への接合部分には大きな
引っ張り力が加わる。特に、セグメントＳを大型化する
と、このセグメントＳの大型化に伴って内水圧も大きく
なり、接合部分に加わる引っ張り力もさらに増大する。
このため、セグメントＳの継手板２のボルト挿通孔５
を、例えば、幅方向へ複数箇所に形成するとともに、厚
さ方向に２列形成し、これら多数のボルト挿通孔５に
て、ボルト６、ナット７によって接合している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、内水圧が作用する大型のセグメントＳにあって
は、周方向の接合箇所に作用する大きな引っ張り力によ
ってセグメントＳの継手板２が撓んでしまい、内部のコ
ンクリートＣにクラックが生じたり、セグメントＳ同士
の間に隙間が生じてしまう恐れがあった。このため、継
手板２の板厚を厚くしなければならず、これにより、コ
ストアップを招いてしまうという問題があった。

【０００５】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、低コストにて、継手板同士の接合部分における耐
引っ張り性に優れたセグメントを提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のセグメントは、互いに接合すること
によりトンネルを構成するセグメントであって、互いに
接合される接合端面に沿って設けられ互いに接合される
継手鋼板と、この継手鋼板に垂直かつ互いに平行に設け
られた一対の補強板と、これら補強板との間にて、これ
ら補強板と略平行に配設されて前記継手鋼板の内面側に
固定された補強リブと、前記補強板と補強リブとの間に
それぞれ設けられ、それぞれ両端部が補強板と補強リブ
に固定された伝達板とを有し、前記継手鋼板には、前記
補強板と補強リブとの間に、接合用のボルトが挿通可能
なボルト挿通孔が形成されていることを特徴としてい
る。

【０００７】これにより、内水圧が作用して、周方向へ
の接合部分に引っ張り力が作用した際に、継手鋼板に作
用する引っ張り力が、補強板及び補強リブに伝達され、
また、補強リブに伝達された引っ張り力は、伝達板及び
伝達板を介して補強板にそれぞれ伝達される。つまり、
継手鋼板に作用する引っ張り力を補強板及び伝達板へ確
実に伝達させて分散させることができる。これにより、
継手鋼板として、板厚の厚いものを用いる必要がなくな
り、板厚を厚くすることによるコストアップなく、耐引
っ張り性に優れたセグメントとすることができる。

【０００８】請求項２記載のセグメントは、請求項１記
載のセグメントにおいて、トンネル軸方向へ接合される
主桁板と、トンネル周方向へ接合される継手板と、前記
主桁板と平行に配設されて両端が前記継手板に固定され
た補強用主桁板とを有してなり、前記継手板が、前記継
手鋼板とされ、前記主桁板及び前記補強用主桁板が、前
記補強板とされていることを特徴としている。

【０００９】これにより、継手板に作用する引っ張り力
が、主桁板、補強用主桁板及び補強リブに伝達され、ま
た、補強リブに伝達された引っ張り力は、伝達板及び伝
達板を介して主桁板、補強用主桁板にそれぞれ伝達され
る。つまり、継手板に作用する引っ張り力を主桁板、補
強用主桁板及び伝達板へ確実に伝達させてセグメント全
体に分散させることができる。これにより、継手板とし
て、板厚の厚いものを用いる必要がなくなり、板厚を厚
くすることによるコストアップなく、耐引っ張り性に優
れたセグメントとすることができる。

【００１０】請求項３記載のセグメントは、請求項１記
載のセグメントにおいて、コンクリートから形成されて
なり、少なくとも前記補強板には、コンクリート内に埋
め込まれるアンカー筋が設けられていることを特徴とし
ている。

【００１１】これにより、継手鋼板に作用する引っ張り
力が、補強板及び補強リブに伝達され、また、補強リブ
に伝達された引っ張り力は、伝達板及び伝達板を介して
補強板にそれぞれ伝達される。つまり、継手鋼板に作用
する引っ張り力を補強板及び伝達板へ確実に伝達させ、
さらに、アンカー筋からセグメント全体に分散させるこ
とができる。これにより、継手鋼板として、板厚の厚い
ものを用いる必要がなくなり、板厚を厚くすることによ
るコストアップなく、耐引っ張り性に優れたコンクリー
ト製セグメントとすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のセグメントの実施
の形態を図によって説明する。図１及び図２において、
符号１１は、セグメントである。このセグメント１１
は、主桁板（補強板）１２、継手板（継手鋼板）１３及
びスキンプレート１４によって構成された枠体１５の内
部にコンクリートＣが打設された中詰めコンクリートセ
グメントであり、継手板１３同士を接合させることによ
り、トンネルを構成するリング体とされるようになって
いる。

【００１３】このセグメント１１には、枠体１５の内部
に、主桁板１２と平行に、補強用主桁板（補強板）１６
が設けられており、その両端が継手板１３に溶接固定さ
れ、外周側がスキンプレート１４に溶接固定されてい
る。また、主桁板１２と補強用主桁板１６との間におけ
る継手板１３の内面側には、主桁板１２、補強用主桁板
１６と平行に補強リブ１７が設けられている。この補強
リブ１７も、継手板１３及びスキンプレート１４にそれ
ぞれ溶接固定されている。

【００１４】また、この補強リブ１７と主桁板１２との
間及び補強リブ１７と補強用主桁板１６との間には、ス
キンプレート１４と略平行に伝達板１８が設けられてお
り、一方の伝達板１８は、その両端部が主桁板１２及び
補強リブ１７に溶接固定され、他方の伝達板１８は、そ
の両端部が補強用主桁板１６及び補強リブ１７に溶接固
定されている。

【００１５】そして、継手板１３には、主桁板１２と補
強リブ１７との間及び補強用主桁板１６と補強リブ１７
との間に、それぞれセグメント１１の厚さ方向へ２つず
つボルト挿通孔２１が形成されている。また、一方の継
手板１３には、その内面側に、ボルト挿通孔２１と連通
する位置に袋ナット２２が溶接固定されている。

【００１６】そして、上記のように構成された枠体１５
には、コンクリートＣが打設されている。なお、袋ナッ
ト２２が設けられていない他方の継手板１３の内側に
は、ボルト挿通孔２１と連通するボルトボックス２３が
形成されており、これらボルトボックス２３からボルト
挿通孔２１へボルト２４が挿通され、一方の継手板１３
に設けられた袋ナット２２に締結固定されている。

【００１７】上記のように構成されたセグメント１１に
よれば、互いに継手板１３同士を突き合わせた状態に
て、ボルトボックス２３からボルト挿通孔２１へボルト
２４を挿通させて、このボルト２４を、他方のセグメン
ト１１の継手板１３に設けられた袋ナット２２へ締結固
定することにより、これらセグメント１１がトンネル周
方向へ接合されてトンネルを構成するリング体が構成さ
れる。ここで、このセグメント１１に、内水圧が作用し
て、周方向への接合部分に引っ張り力が作用すると、各
ボルト２４から主桁板１３または補強用主桁板１６及び
補強リブ１７へ伝達される。

【００１８】また、補強リブ１７へ伝達された引っ張り
力は、伝達板１８を介して、主桁板１２及び補強用主桁
板１６へ伝達される。そして、これら主桁板１２及び補
強用主桁板１６へ伝達された引っ張り力は、これら主桁
板１２及び補強用主桁板１６からセグメント１１の全体
に分散される。これにより、継手板１３として、板厚の
厚いものを用いる必要がなくなり、板厚を厚くすること
によるコストアップなく、引っ張り力により継手板１３
が撓むことのないセグメント１１とすることができる。

【００１９】なお、上記の例では、主桁板１２、継手板
１３及びスキンプレート１４からなる枠体１５の内部に
コンクリートＣを打設した中詰めタイプのセグメントを
例にとって説明したが、このセグメントとしては、スチ
ール製あるいは鉄筋コンクリート製でも良いことは勿論
である。ここで、コンクリート製のセグメントについて
説明する。図４及び図５に示すように、このセグメント
３１は、コンクリートＣから形成されたもので、その接
合端面には、継手鋼板３２が設けられている。この継手
鋼板３２には、その裏面側に、継手鋼板３２に対して垂
直にかつ互いに平行に一対の補強板３３が溶接固定され
ている。また、これら補強板３３の間には、これら補強
板３３と略平行に配設されて継手鋼板３２に溶接固定さ
れた補強リブ３４が設けられており、これら補強板３３
と補強リブ３４との間には、それぞれ両端部が補強板３
３と補強リブ３４とに溶接固定された伝達板３５が設け
られている。

【００２０】そして、前記継手鋼板３２には、補強板３
３と補強リブ３４との間に、接合用のボルト３６が挿通
可能なボルト挿通孔３７が形成されている。また、一方
の継手鋼板３２には、その裏面側にボルト挿通孔３７と
連通させて袋ナット３８が溶接固定されており、これに
より、他方の継手鋼板３２の裏面側に形成されたボルト
ボックス３９からボルト挿通孔３７へ接合用のボルト３
６を挿通させて袋ナット３７へ締結することにより、継
手鋼板３２同士が接合され、これにより、セグメント３
１同士が接合されるようになっている。

【００２１】また、補強板３３及び伝達板３５には、そ
れぞれセグメント３１を構成するコンクリートＣに埋め
込まれるアンカー筋４０が溶接固定されており、これに
より、継手鋼板３２が補強板３３及び伝達板３５を介し
てアンカー筋４０によってセグメント３１のコンクリー
トＣに一体的に固定されている。

【００２２】そして、上記のように構成されたセグメン
ト３１によれば、互いに継手鋼板３２同士を突き合わせ
た状態にて、ボルトボックス３９からボルト挿通孔３７
へボルト３６を挿通させて、このボルト３６を、他方の
セグメント３１の継手鋼板３２に設けられた袋ナット３
８へ締結固定することにより、これらセグメント３１が
トンネル周方向へ接合されてトンネルを構成するリング
体が構成される。

【００２３】ここで、このセグメント３１に、内水圧が
作用して、周方向への接合部分に引っ張り力が作用する
と、この引っ張り力は、各ボルト３６から補強板３３及
び補強リブ３４へ伝達される。補強リブ１７へ伝達され
た引っ張り力は、伝達板３５を介して、アンカー筋４０
及び補強板３３へ伝達される。

【００２４】また、補強板３３へ伝達された引っ張り力
は、これら補強板３３からアンカー筋４０を介してセグ
メント３１の全体に分散される。これにより、継手鋼板
３４として、板厚の厚いものを用いる必要がなくなり、
板厚を厚くすることによるコストアップなく、引っ張り
力により継手鋼板３４が撓むことのないセグメント３１
とすることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のセグメ
ントによれば、下記の効果を得ることができる。請求項
１記載のセグメントによれば、内水圧が作用して、周方
向への接合部分に引っ張り力が作用した際に、継手鋼板
に作用する引っ張り力が、補強板及び補強リブに伝達さ
れ、また、補強リブに伝達された引っ張り力は、伝達板
及び伝達板を介して補強板にそれぞれ伝達される。つま
り、継手鋼板に作用する引っ張り力を補強板及び伝達板
へ確実に伝達させて分散させることができる。これによ
り、継手鋼板として、板厚の厚いものを用いる必要がな
くなり、板厚を厚くすることによるコストアップなく、
耐引っ張り性に優れたセグメントとすることができる。

【００２６】請求項２記載のセグメントによれば、継手
板に作用する引っ張り力が、主桁板、補強用主桁板及び
補強リブに伝達され、また、補強リブに伝達された引っ
張り力は、伝達板及び伝達板を介して主桁板、補強用主
桁板にそれぞれ伝達される。つまり、継手板に作用する
引っ張り力を主桁板、補強用主桁板及び伝達板へ確実に
伝達させてセグメント全体に分散させることができる。
これにより、継手板として、板厚の厚いものを用いる必
要がなくなり、板厚を厚くすることによるコストアップ
なく、耐引っ張り性に優れたセグメントとすることがで
きる。

【００２７】請求項３記載のセグメントによれば、継手
鋼板に作用する引っ張り力が、補強板及び補強リブに伝
達され、また、補強リブに伝達された引っ張り力は、伝
達板及び伝達板を介して補強板にそれぞれ伝達される。
つまり、継手鋼板に作用する引っ張り力を補強板及び伝
達板へ確実に伝達させ、さらに、アンカー筋からセグメ
ント全体に分散させることができる。これにより、継手
鋼板として、板厚の厚いものを用いる必要がなくなり、
板厚を厚くすることによるコストアップなく、耐引っ張
り性に優れたコンクリート製セグメントとすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態のセグメントの構成及び
構造を説明するセグメントの接合部分の断面図である。

【図２】 本発明の実施の形態のセグメントの構成及び
構造を説明するセグメントの接合部分の内周側から視た
平面図である。

【図３】 本発明の他の実施の形態のセグメントの構成
及び構造を説明するセグメントの一部の斜視図である。

【図４】 本発明の他の実施の形態のセグメントの構成
及び構造を説明するセグメントの接合部分の内周側から
視た平面図である。

【図５】 従来のセグメントの構成及び構造を説明する
セグメントの接合部分の断面図である。

【図６】 従来のセグメントの構成及び構造を説明する
セグメントの接合部分の内周側から視た平面図である。

【符号の説明】

１１、３１ セグメント １２ 主桁板（補強板） １３ 継手板（継手鋼板） １６ 補強用主桁板（補強板） １７、３４ 補強リブ １８、３５ 伝達板 ２１、３７ ボルト挿通孔 ２４、３６ ボルト ３２ 継手鋼板 ３３ 補強板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに接合することによりトンネルを構
   成するセグメントであって、 互いに接合される接合端面に沿って設けられ互いに接合
   される継手鋼板と、この継手鋼板に垂直かつ互いに平行
   に設けられた一対の補強板と、これら補強板との間に
   て、これら補強板と略平行に配設されて前記継手鋼板の
   内面側に固定された補強リブと、前記補強板と補強リブ
   との間にそれぞれ設けられ、それぞれ両端部が補強板と
   補強リブに固定された伝達板とを有し、 前記継手鋼板には、前記補強板と補強リブとの間に、接
   合用のボルトが挿通可能なボルト挿通孔が形成されてい
   ることを特徴とするセグメント。
2. 【請求項２】 トンネル軸方向へ接合される主桁板と、
   トンネル周方向へ接合される継手板と、前記主桁板と平
   行に配設されて両端が前記継手板に固定された補強用主
   桁板とを有してなり、 前記継手板が、前記継手鋼板とされ、前記主桁板及び前
   記補強用主桁板が、前記補強板とされていることを特徴
   とする請求項１記載のセグメント。
3. 【請求項３】 コンクリートから形成されてなり、少な
   くとも前記補強板には、コンクリート内に埋め込まれる
   アンカー筋が設けられていることを特徴とする請求項１
   記載のセグメント。