JP2002038870A - シールド掘進用立坑壁 - Google Patents
シールド掘進用立坑壁Info
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- JP2002038870A JP2002038870A JP2000222179A JP2000222179A JP2002038870A JP 2002038870 A JP2002038870 A JP 2002038870A JP 2000222179 A JP2000222179 A JP 2000222179A JP 2000222179 A JP2000222179 A JP 2000222179A JP 2002038870 A JP2002038870 A JP 2002038870A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量かつ安価で立坑壁の設置場所の条件に応
じて壁強度の調整が容易で十分な適応性を有する立坑壁
の提供を目的とする。 【解決手段】 シールド掘削機が発進および到達する立
坑壁１における掘削機の切削可能範囲を垂直方向に延び
る杭状の集成部材３を所定の間隔を置いて並設して構築
し、集成部材３の上下端部がＨ型鋼２の補強材に接続さ
れると共に前記間隔部４がソイルセメントモルタルの補
強材により接続され、集成部材３が集成素材３ａと補強
用ＦＲＰ積層板５と同じく補強用の炭素繊維６により強
度調整可能に補強されてなることを特徴とする。
じて壁強度の調整が容易で十分な適応性を有する立坑壁
の提供を目的とする。 【解決手段】 シールド掘削機が発進および到達する立
坑壁１における掘削機の切削可能範囲を垂直方向に延び
る杭状の集成部材３を所定の間隔を置いて並設して構築
し、集成部材３の上下端部がＨ型鋼２の補強材に接続さ
れると共に前記間隔部４がソイルセメントモルタルの補
強材により接続され、集成部材３が集成素材３ａと補強
用ＦＲＰ積層板５と同じく補強用の炭素繊維６により強
度調整可能に補強されてなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘削機の
発進部または到達部の立坑壁の構造に関する。
発進部または到達部の立坑壁の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、シールド掘削機が発進または到達
する立坑壁には、つぎのような技術が用いられている。
すなわち、 ＲＣコンクリート製立坑壁＋地盤改良＋立坑壁の人
力掘削 ＦＲＰ補強（炭素繊維補強）コンクリート立坑壁＋
シールド掘削機にて立坑壁を掘削 プラスチック発泡体をガラス繊維で強化した複合材
製立坑壁＋シールド掘削機にて立坑壁を掘削 などの方法が用いられている。
する立坑壁には、つぎのような技術が用いられている。
すなわち、 ＲＣコンクリート製立坑壁＋地盤改良＋立坑壁の人
力掘削 ＦＲＰ補強（炭素繊維補強）コンクリート立坑壁＋
シールド掘削機にて立坑壁を掘削 プラスチック発泡体をガラス繊維で強化した複合材
製立坑壁＋シールド掘削機にて立坑壁を掘削 などの方法が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の方法の場合に
は、地盤改良が必要で、また地盤改良を必要とする範囲
も広くなる点、薬液による地下水の汚染が懸念される
点、立坑壁の切削部を人力で掘削しなければならない。
これに対しの方法は、シールド掘削機による立坑壁の
切削部を直接掘削でき、地盤改良や、人力による掘削が
必要なく安全性を向上させた点での方法を改良してい
る。
は、地盤改良が必要で、また地盤改良を必要とする範囲
も広くなる点、薬液による地下水の汚染が懸念される
点、立坑壁の切削部を人力で掘削しなければならない。
これに対しの方法は、シールド掘削機による立坑壁の
切削部を直接掘削でき、地盤改良や、人力による掘削が
必要なく安全性を向上させた点での方法を改良してい
る。
【０００４】しかし、の手法を用いてＦＲＰ補強（炭
素繊維補強）コンクリートプレキャスト部材を作製し、
建て込む手法は、つぎのような課題がある。 １） 上記プレキャスト部材の重量が重く、運搬や取り
扱いに注意を要する。 ２） 上記プレキャスト部材はシールド径が小径の場
合、価格が割高である。 ３） 上記プレキャスト部材はコンクリートの強度が高
いため、切削する時に比較的時間を要する場合がある。
素繊維補強）コンクリートプレキャスト部材を作製し、
建て込む手法は、つぎのような課題がある。 １） 上記プレキャスト部材の重量が重く、運搬や取り
扱いに注意を要する。 ２） 上記プレキャスト部材はシールド径が小径の場
合、価格が割高である。 ３） 上記プレキャスト部材はコンクリートの強度が高
いため、切削する時に比較的時間を要する場合がある。
【０００５】の手法は、上記の１）、２）、３）の
問題点を改良したものであるが、つぎの問題点を残して
いる。すなわち、 ａ） プラスチック発泡体をガラス繊維で強化した複合
材はヤング率、強度を変えることができないので、部材
の断面寸法に制約がある立坑壁では、適応の範囲が限ら
れる。 ｂ） プラスチック発泡体をガラス繊維で強化した複合
材の価格が高い。 そこで、本発明は、軽量かつ安価で立坑壁の設置場所の
条件に応じて壁強度の調整が容易で十分な適応性を有す
る立坑壁の提供を目的とする。
問題点を改良したものであるが、つぎの問題点を残して
いる。すなわち、 ａ） プラスチック発泡体をガラス繊維で強化した複合
材はヤング率、強度を変えることができないので、部材
の断面寸法に制約がある立坑壁では、適応の範囲が限ら
れる。 ｂ） プラスチック発泡体をガラス繊維で強化した複合
材の価格が高い。 そこで、本発明は、軽量かつ安価で立坑壁の設置場所の
条件に応じて壁強度の調整が容易で十分な適応性を有す
る立坑壁の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明は、シールド掘削機が発進および到達す
る立坑壁における掘削機の切削可能範囲を垂直方向に延
びる杭状の天然木もしくは集成部材を所定の間隔を置い
て並設して構築し、前記天然木もしくは集成部材の上下
端部が鉄筋またはＨ型鋼等の補強材に接続されると共に
前記間隔部がコンクリート、モルタル、ソイルセメント
等の補強材により接続されることを特徴とする。
に、第１の発明は、シールド掘削機が発進および到達す
る立坑壁における掘削機の切削可能範囲を垂直方向に延
びる杭状の天然木もしくは集成部材を所定の間隔を置い
て並設して構築し、前記天然木もしくは集成部材の上下
端部が鉄筋またはＨ型鋼等の補強材に接続されると共に
前記間隔部がコンクリート、モルタル、ソイルセメント
等の補強材により接続されることを特徴とする。
【０００７】第２の発明は、第１の発明であって、前記
天然木もしくは集成部材が連続繊維または引抜材によ
り、せん断強度を向上されていることを特徴とする。
天然木もしくは集成部材が連続繊維または引抜材によ
り、せん断強度を向上されていることを特徴とする。
【０００８】第３の発明は、第２の発明であって、前記
強度向上用の連続繊維および引抜材は、炭素繊維、ガラ
ス繊維、ボロン繊維，スチール繊維，チタン繊維等の金
属繊維、アラミド繊維，ポリエステル繊維，ナイロン繊
維，ＰＢＯ繊維（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾール繊維），高強度ポリプロピレン繊維等の有機繊維
から選択されるいずれか一種の繊維を用いるかまたは前
記繊維の複数種を混入して用い、繊維の方向が一方向も
しくは多方向に配列されてシート状，クロス状，マット
状のいずれかに形成されてなることを特徴とする。
強度向上用の連続繊維および引抜材は、炭素繊維、ガラ
ス繊維、ボロン繊維，スチール繊維，チタン繊維等の金
属繊維、アラミド繊維，ポリエステル繊維，ナイロン繊
維，ＰＢＯ繊維（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾール繊維），高強度ポリプロピレン繊維等の有機繊維
から選択されるいずれか一種の繊維を用いるかまたは前
記繊維の複数種を混入して用い、繊維の方向が一方向も
しくは多方向に配列されてシート状，クロス状，マット
状のいずれかに形成されてなることを特徴とする。
【０００９】第４の発明は、第３の発明であって、前記
シート状、クロス状、マット状のいずれかに形成された
繊維が、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化性エポキシ樹
脂、もしくはポリエステル系樹脂、ポリアミド樹脂また
はポリカーボネート樹脂、またはＭＭＡ（メチルメタク
リレート樹脂）などのラジカル反応系樹脂、レゾルシノ
ール系樹脂、レゾール型フェノール樹脂のいずれかの樹
脂を少なくとも一種類以上含むマトリックス材と組み合
わせられ、前記天然木もしくは集成部材に積層されてこ
れを補強していることを特徴とする。
シート状、クロス状、マット状のいずれかに形成された
繊維が、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化性エポキシ樹
脂、もしくはポリエステル系樹脂、ポリアミド樹脂また
はポリカーボネート樹脂、またはＭＭＡ（メチルメタク
リレート樹脂）などのラジカル反応系樹脂、レゾルシノ
ール系樹脂、レゾール型フェノール樹脂のいずれかの樹
脂を少なくとも一種類以上含むマトリックス材と組み合
わせられ、前記天然木もしくは集成部材に積層されてこ
れを補強していることを特徴とする。
【００１０】第５の発明は、第２〜４の発明であって、
前記連続繊維および引抜材の補強の方向は、前記垂直方
向に延びる杭状の天然木もしくは集成部材の周囲方向、
長辺方向、短辺方向、あるいはこれらの各方向を組み合
わせた方向とすることを特徴とする。
前記連続繊維および引抜材の補強の方向は、前記垂直方
向に延びる杭状の天然木もしくは集成部材の周囲方向、
長辺方向、短辺方向、あるいはこれらの各方向を組み合
わせた方向とすることを特徴とする。
【００１１】本発明によれば、シールド掘削機の切削可
能範囲の立坑壁部を杭状の天然木もしくは集成部材を間
隔を置いて配置し、間隔部をコンクリート、モルタル、
ソイルセメント等の補強材にて接続し構築しているの
で、軽量、安価であると共に、シールド掘削機で該壁部
を容易に切削できる。
能範囲の立坑壁部を杭状の天然木もしくは集成部材を間
隔を置いて配置し、間隔部をコンクリート、モルタル、
ソイルセメント等の補強材にて接続し構築しているの
で、軽量、安価であると共に、シールド掘削機で該壁部
を容易に切削できる。
【００１２】また、天然木もしくは集成部材を連続繊
維、引抜材等によって補強しているので壁強度の調整が
容易であり、立坑壁の設置場所の大きさ、壁背面の土
圧、水圧条件に耐えられるなど十分な適応性が得られ
る。
維、引抜材等によって補強しているので壁強度の調整が
容易であり、立坑壁の設置場所の大きさ、壁背面の土
圧、水圧条件に耐えられるなど十分な適応性が得られ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１〜図５
を参照して説明する。図１はシールド掘進用立坑壁の正
面図である。図２は立坑壁の要部の斜視図である。図２
の右手前が壁の正面である。図３は図２の各断面図であ
る。また、図４は集成部材の補強方法を示す説明図であ
り、図５は図２における一部の分解斜視図である。
を参照して説明する。図１はシールド掘進用立坑壁の正
面図である。図２は立坑壁の要部の斜視図である。図２
の右手前が壁の正面である。図３は図２の各断面図であ
る。また、図４は集成部材の補強方法を示す説明図であ
り、図５は図２における一部の分解斜視図である。
【００１４】図１、図２に示すように、シールド掘削機
の切削可能長（例えばφ３３００ｍｍ）をカバーする立
坑壁１の横方向範囲においては、立坑開口部から底部に
向かってＨ型鋼２、継手金具１２付き集成部材３、Ｈ型
鋼２がこの順に配置されている。Ｈ型鋼２は、横方向に
所定の間隔を置いて垂直に複数本配設され、深さ方向に
おける中間部に配置される継手金具１２付き集成部材３
を挟んで上下に分割されて配設されている。そして、継
手金具１２付き集成部材３は、シールド掘削機の切削可
能範囲を縦横方向共にカバーするような位置に配置さ
れ、各継手金具１２付き集成部材３における集成部材３
の上下端部はそれぞれ突き合わせはめ込み式の接合部を
介して継手金具１２に接合され、Ｈ型鋼からなる前記継
手金具１２は添設板１３およびボルト・ナット１４等に
より上端部および下端部側のＨ型鋼２に接合されてい
る。なお、集成部材３と継手金具１２とを予め工場など
において一体に構成しておき、この上部および下部に、
または上部または下部の少なくとも一方にＨ型鋼２を添
設板およびボルト・ナット等により接合する。
の切削可能長（例えばφ３３００ｍｍ）をカバーする立
坑壁１の横方向範囲においては、立坑開口部から底部に
向かってＨ型鋼２、継手金具１２付き集成部材３、Ｈ型
鋼２がこの順に配置されている。Ｈ型鋼２は、横方向に
所定の間隔を置いて垂直に複数本配設され、深さ方向に
おける中間部に配置される継手金具１２付き集成部材３
を挟んで上下に分割されて配設されている。そして、継
手金具１２付き集成部材３は、シールド掘削機の切削可
能範囲を縦横方向共にカバーするような位置に配置さ
れ、各継手金具１２付き集成部材３における集成部材３
の上下端部はそれぞれ突き合わせはめ込み式の接合部を
介して継手金具１２に接合され、Ｈ型鋼からなる前記継
手金具１２は添設板１３およびボルト・ナット１４等に
より上端部および下端部側のＨ型鋼２に接合されてい
る。なお、集成部材３と継手金具１２とを予め工場など
において一体に構成しておき、この上部および下部に、
または上部または下部の少なくとも一方にＨ型鋼２を添
設板およびボルト・ナット等により接合する。
【００１５】このように形成された各杭状部材が泥水溝
内に建て込まれ、溝内の間隔部４にソイルセメントモル
タルが充填硬化された後、溝間が開削されて立坑壁１が
構築される。例えば杭状部材（集成部材３）の幅は２０
０ｍｍで、立坑壁１の壁厚は５００ｍｍである。なお、
Ｈ型鋼２の代わりに鉄筋を用いてもよい。
内に建て込まれ、溝内の間隔部４にソイルセメントモル
タルが充填硬化された後、溝間が開削されて立坑壁１が
構築される。例えば杭状部材（集成部材３）の幅は２０
０ｍｍで、立坑壁１の壁厚は５００ｍｍである。なお、
Ｈ型鋼２の代わりに鉄筋を用いてもよい。
【００１６】上記の集成部材３は、集成素材３ａと補強
用ＦＲＰ積層板５と同じく補強用の炭素繊維６とから構
成され、シールド掘削機の従来のカッターヘッドで容易
に切削することが可能であり、カッターヘッドに特別な
ビットを取り付けて切削する必要はない。なお、集成部
材３の代わりに天然木を用いてもよい。そして詳しく
は、集成部材３は、図３（ａ）に示すように、例えば幅
１９０ｍｍ、厚さ１５ｍｍのひき板を繊維方向を互いに
平行にして接着剤を用いて立坑壁１の壁厚方向に３３層
貼り合わせた集成素材３ａ（カラマツ集成材）と、厚さ
１．５ｍｍで繊維の配向を平面の±４５°方向とした連
続炭素繊維製ＦＲＰ積層板５を各側面に１枚ずつ、計２
枚貼り付けてある。炭素繊維のヤング率は２４×９．８
×１０3Ｎ／ｍｍ2（２４ｔｏｎ／ｍｍ2に相当）、繊維
の引張強さは５００×９．８Ｎ／ｍｍ2（５００Ｋｇｆ
／ｍｍ2に相当）のものを用いている。また、ＦＲＰ積
層板５のマトリックス樹脂として熱硬化型エポキシ樹脂
を用いている。
用ＦＲＰ積層板５と同じく補強用の炭素繊維６とから構
成され、シールド掘削機の従来のカッターヘッドで容易
に切削することが可能であり、カッターヘッドに特別な
ビットを取り付けて切削する必要はない。なお、集成部
材３の代わりに天然木を用いてもよい。そして詳しく
は、集成部材３は、図３（ａ）に示すように、例えば幅
１９０ｍｍ、厚さ１５ｍｍのひき板を繊維方向を互いに
平行にして接着剤を用いて立坑壁１の壁厚方向に３３層
貼り合わせた集成素材３ａ（カラマツ集成材）と、厚さ
１．５ｍｍで繊維の配向を平面の±４５°方向とした連
続炭素繊維製ＦＲＰ積層板５を各側面に１枚ずつ、計２
枚貼り付けてある。炭素繊維のヤング率は２４×９．８
×１０3Ｎ／ｍｍ2（２４ｔｏｎ／ｍｍ2に相当）、繊維
の引張強さは５００×９．８Ｎ／ｍｍ2（５００Ｋｇｆ
／ｍｍ2に相当）のものを用いている。また、ＦＲＰ積
層板５のマトリックス樹脂として熱硬化型エポキシ樹脂
を用いている。
【００１７】集成素材３ａとＦＲＰ積層板５はエポキシ
系樹脂により接着接合されている。そして、集成素材３
ａ＋ＦＲＰ積層板５の接着強度を向上させる目的と、集
成素材３ａの吸湿による劣化を防止するために、集成素
材３ａ＋ＦＲＰ積層板５の外周の周方向に炭素繊維６を
巻き付けてある（図３（ａ））。
系樹脂により接着接合されている。そして、集成素材３
ａ＋ＦＲＰ積層板５の接着強度を向上させる目的と、集
成素材３ａの吸湿による劣化を防止するために、集成素
材３ａ＋ＦＲＰ積層板５の外周の周方向に炭素繊維６を
巻き付けてある（図３（ａ））。
【００１８】前記Ｈ型鋼からなる継手金具１２と集成部
材３との上記接合部は、図２、図３（ｂ）に示すよう
に、継手金具１２のウエブ１２ａの上下方向の延長部
が、集成部材３の幅方向中央部に挿入されており、さら
に継手金具１２と集成部材３との両側面に上下方向にま
たがって鋼製の抑えプレート７が当接されて、ボルト・
ナット８により接合されている、このときボルト８は継
手金具１２のウエブ１２ａの延長部を貫通している（図
３（ｂ））。また、図２、図３（ｃ）に示すように、継
手金具１２の表側および裏側から複数のボルト９がねじ
込まれ、接合されている。なお、抑えプレート７はシー
ルド掘削機の切削可能範囲の外方に配置されている。こ
うして、集成部材３に作用する曲げモーメントおよびせ
ん断力は抑えプレート７を介して上下の各継手金具１２
に十分な安全率をもって伝達され、また前記継手金具１
２に添設板１３およびボルト・ナット１４により固定さ
れる上端側および下端側のＨ型鋼２のフランジ２ａに十
分な安全率をもって伝達される。これにより、立坑壁１
の背面の土圧、水圧に十分耐える強度を持たせている。
材３との上記接合部は、図２、図３（ｂ）に示すよう
に、継手金具１２のウエブ１２ａの上下方向の延長部
が、集成部材３の幅方向中央部に挿入されており、さら
に継手金具１２と集成部材３との両側面に上下方向にま
たがって鋼製の抑えプレート７が当接されて、ボルト・
ナット８により接合されている、このときボルト８は継
手金具１２のウエブ１２ａの延長部を貫通している（図
３（ｂ））。また、図２、図３（ｃ）に示すように、継
手金具１２の表側および裏側から複数のボルト９がねじ
込まれ、接合されている。なお、抑えプレート７はシー
ルド掘削機の切削可能範囲の外方に配置されている。こ
うして、集成部材３に作用する曲げモーメントおよびせ
ん断力は抑えプレート７を介して上下の各継手金具１２
に十分な安全率をもって伝達され、また前記継手金具１
２に添設板１３およびボルト・ナット１４により固定さ
れる上端側および下端側のＨ型鋼２のフランジ２ａに十
分な安全率をもって伝達される。これにより、立坑壁１
の背面の土圧、水圧に十分耐える強度を持たせている。
【００１９】このように集成部材３に上下方向の一方ま
たは両方の継手金具１２が予め一体に取付られた状態の
ユニットを現場に搬送してもよく、あるいは現場におい
て集成部材３に継手金具１２を組み立ててもよく、また
予め工場または現場において、前記継手金具１２付き集
成部材３とＨ型鋼２等の剛性部材とに渡って添設板を配
設して、これらの透孔に渡ってボルトを挿通すると共に
これに螺合されるナットにより一体に連結固定された状
態にしてもよい。
たは両方の継手金具１２が予め一体に取付られた状態の
ユニットを現場に搬送してもよく、あるいは現場におい
て集成部材３に継手金具１２を組み立ててもよく、また
予め工場または現場において、前記継手金具１２付き集
成部材３とＨ型鋼２等の剛性部材とに渡って添設板を配
設して、これらの透孔に渡ってボルトを挿通すると共に
これに螺合されるナットにより一体に連結固定された状
態にしてもよい。
【００２０】さらに、この立坑壁１は、従来のの炭素
繊維補強コンクリートプレキャスト部材と比較して、同
じ曲げ耐力、せん断耐力を有する場合に質量が１／２以
下となり建て込み性能が優れている。
繊維補強コンクリートプレキャスト部材と比較して、同
じ曲げ耐力、せん断耐力を有する場合に質量が１／２以
下となり建て込み性能が優れている。
【００２１】また、従来の炭素繊維補強コンクリートプ
レキャスト部材、あるいは前記の合成木材を利用した
立坑壁と比較して設計の自由度が大きく低価格である。
レキャスト部材、あるいは前記の合成木材を利用した
立坑壁と比較して設計の自由度が大きく低価格である。
【００２２】なお、本実施形態では、集成素材３ａのせ
ん断補強用に連続炭素繊維製ＦＲＰ積層板５を併用する
場合を示したが（図３（ａ））、ＦＲＰ積層板５および
巻き付けられる炭素繊維６はこれに限定されずに、ガラ
ス繊維、ボロン繊維，スチール繊維，チタン繊維等の金
属繊維、アラミド繊維，ポリエステル繊維，ナイロン繊
維，ＰＢＯ繊維（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾール繊維），高強度ポリプロピレン繊維等の有機繊維
から選ばれるいずれか一種の繊維を用いるかまたは前記
繊維の複数種を混入して用いてもよい。
ん断補強用に連続炭素繊維製ＦＲＰ積層板５を併用する
場合を示したが（図３（ａ））、ＦＲＰ積層板５および
巻き付けられる炭素繊維６はこれに限定されずに、ガラ
ス繊維、ボロン繊維，スチール繊維，チタン繊維等の金
属繊維、アラミド繊維，ポリエステル繊維，ナイロン繊
維，ＰＢＯ繊維（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾール繊維），高強度ポリプロピレン繊維等の有機繊維
から選ばれるいずれか一種の繊維を用いるかまたは前記
繊維の複数種を混入して用いてもよい。
【００２３】また、せん断補強効率を上げるために、Ｆ
ＲＰ積層板５に一方向連続繊維を用いたが、一方向また
は多方向に配列したシート状、マット状、クロス状ある
いはこれらを組み合わせたものを用いてもよい。これら
の繊維は、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化性エポキシ
樹脂、もしくはポリエステル系樹脂、ポリアミド樹脂ま
たはポリカーボネート樹脂、またはＭＭＡ（メチルメタ
クリレート樹脂）などのラジカル反応系樹脂、レゾルシ
ノール系樹脂、レゾール型フェノール樹脂等を少なくと
も一種類以上含むマトリックス材と組み合わせられ、天
然木もしくは集成素材３ａに積層されてこれを補強す
る。
ＲＰ積層板５に一方向連続繊維を用いたが、一方向また
は多方向に配列したシート状、マット状、クロス状ある
いはこれらを組み合わせたものを用いてもよい。これら
の繊維は、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化性エポキシ
樹脂、もしくはポリエステル系樹脂、ポリアミド樹脂ま
たはポリカーボネート樹脂、またはＭＭＡ（メチルメタ
クリレート樹脂）などのラジカル反応系樹脂、レゾルシ
ノール系樹脂、レゾール型フェノール樹脂等を少なくと
も一種類以上含むマトリックス材と組み合わせられ、天
然木もしくは集成素材３ａに積層されてこれを補強す
る。
【００２４】図４は集成材を概念的に示す平断面説明図
であり、図の上下方向が立坑壁１の壁厚方向である。図
の下端が立坑壁１の表面で、上端が立坑壁１の背面であ
る。
であり、図の上下方向が立坑壁１の壁厚方向である。図
の下端が立坑壁１の表面で、上端が立坑壁１の背面であ
る。
【００２５】ＦＲＰ積層板５の連続繊維の配向角（θ）
を例えば±３０°（図４（ｈ）参照）とした場合には、
図４（ａ）のように側面等にＦＲＰ積層板５を貼り付け
ることにより、せん断耐力の向上のみならず曲げ耐力の
向上を図ることも可能である。ＦＲＰ積層板５の連続繊
維を、マット状、クロス状、あるいはこれらの組み合わ
せとすることも可能である。
を例えば±３０°（図４（ｈ）参照）とした場合には、
図４（ａ）のように側面等にＦＲＰ積層板５を貼り付け
ることにより、せん断耐力の向上のみならず曲げ耐力の
向上を図ることも可能である。ＦＲＰ積層板５の連続繊
維を、マット状、クロス状、あるいはこれらの組み合わ
せとすることも可能である。
【００２６】また、集成素材３ａの曲げ耐力を強化する
場合には、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、集成素材
３ａの表裏およびその近傍に中間層としてＦＲＰ板５ま
たはＦＲＰ積層板５を貼り付けてもよい。
場合には、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、集成素材
３ａの表裏およびその近傍に中間層としてＦＲＰ板５ま
たはＦＲＰ積層板５を貼り付けてもよい。
【００２７】また、ＦＲＰ積層板５の集成素材３ａへの
接着による付着耐力を強化する場合には、図４（ｄ），
（ｅ）に示すように、ＦＲＰ製の筋材１１（引抜材、棒
状部材）を各ＦＲＰ積層板５と集成素材３ａとに渡って
貫通するように設けた透孔に渡って接着剤を塗布した状
態で埋め込むんで、ＦＲＰ製の筋材１１と各ＦＲＰ積層
板５と集成素材３ａとを一体に組み合わせることによ
り、付着耐力を向上させることができる。また、図４
（ｆ），（ｇ）に示すように、集成素材３ａの両側面、
表裏面を角波形に凹凸を形成して接着面積を増やすこと
により、付着耐力を向上させることも可能である。この
とき、ＦＲＰ積層板５との間のすきまに接着層が形成さ
れる。
接着による付着耐力を強化する場合には、図４（ｄ），
（ｅ）に示すように、ＦＲＰ製の筋材１１（引抜材、棒
状部材）を各ＦＲＰ積層板５と集成素材３ａとに渡って
貫通するように設けた透孔に渡って接着剤を塗布した状
態で埋め込むんで、ＦＲＰ製の筋材１１と各ＦＲＰ積層
板５と集成素材３ａとを一体に組み合わせることによ
り、付着耐力を向上させることができる。また、図４
（ｆ），（ｇ）に示すように、集成素材３ａの両側面、
表裏面を角波形に凹凸を形成して接着面積を増やすこと
により、付着耐力を向上させることも可能である。この
とき、ＦＲＰ積層板５との間のすきまに接着層が形成さ
れる。
【００２８】また、図３を参照して説明したように、本
実施形態では、ＦＲＰ積層板５と、さらに連続炭素繊維
６を外周の周方向に巻き付ける構成を採っているが、こ
の巻き付けの配向角θは図４（ｈ）においてθ＝９０°
であった。この配向角をθ＜９０°にして連続繊維６を
外周に巻き付ける（図４（ｊ））ことにより、集成素材
３ａの曲げ補強、せん断補強を図ることも可能である。
例えばθ＝３０°とした場合には曲げ補強、せん断補強
の両方を効率よく実施することが可能である。なお、繊
維６の配向角は、例えば±３０°と一つの値とすること
もできるが、±４５°，±３０°，９０°等のように、
複数の配向角を組み合わせることにより、さらに効率の
良い補強を図ることも可能である。
実施形態では、ＦＲＰ積層板５と、さらに連続炭素繊維
６を外周の周方向に巻き付ける構成を採っているが、こ
の巻き付けの配向角θは図４（ｈ）においてθ＝９０°
であった。この配向角をθ＜９０°にして連続繊維６を
外周に巻き付ける（図４（ｊ））ことにより、集成素材
３ａの曲げ補強、せん断補強を図ることも可能である。
例えばθ＝３０°とした場合には曲げ補強、せん断補強
の両方を効率よく実施することが可能である。なお、繊
維６の配向角は、例えば±３０°と一つの値とすること
もできるが、±４５°，±３０°，９０°等のように、
複数の配向角を組み合わせることにより、さらに効率の
良い補強を図ることも可能である。
【００２９】本発明を実施する場合、前記ＦＲＰ板５ま
たはＦＲＰ積層板５あるいはＦＲＰ製の筋材１１として
は、引き抜きにより製造した引き抜き材を使用すること
ができる。
たはＦＲＰ積層板５あるいはＦＲＰ製の筋材１１として
は、引き抜きにより製造した引き抜き材を使用すること
ができる。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、シールド掘削機の切削可能範囲の立坑壁部を
杭状の天然木もしくは集成部材を間隔を置いて配置し、
間隔部をコンクリート、モルタル、ソイルセメント等の
補強材にて接続し構築しているので、軽量、安価である
と共に、シールド掘削機で該壁部を容易に切削でき、か
つ壁部の設計の自由度が高い。特に本発明の場合は、天
然木もしくは集成材またはこれを補強した集成部材を使
用しているので、現場において、強度および寸法の調整
作業を容易に行なうことができ、現場における自由度が
高く、施工場所の条件に柔軟に対応することができる。
によれば、シールド掘削機の切削可能範囲の立坑壁部を
杭状の天然木もしくは集成部材を間隔を置いて配置し、
間隔部をコンクリート、モルタル、ソイルセメント等の
補強材にて接続し構築しているので、軽量、安価である
と共に、シールド掘削機で該壁部を容易に切削でき、か
つ壁部の設計の自由度が高い。特に本発明の場合は、天
然木もしくは集成材またはこれを補強した集成部材を使
用しているので、現場において、強度および寸法の調整
作業を容易に行なうことができ、現場における自由度が
高く、施工場所の条件に柔軟に対応することができる。
【００３１】また、天然木もしくは集成部材を連続繊
維、引抜材等によって補強しているので壁強度の調整が
容易であり、立坑壁の設置場所の大きさ、壁背面の土
圧、水圧条件に耐えられるなど十分な適応性が得られ
る。
維、引抜材等によって補強しているので壁強度の調整が
容易であり、立坑壁の設置場所の大きさ、壁背面の土
圧、水圧条件に耐えられるなど十分な適応性が得られ
る。
【図１】本発明の一実施形態の正面図である。
【図２】一実施形態の要部の斜視図である。
【図３】（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図である。（ｂ）は
同Ｂ−Ｂ断面図である。（ｃ）は同Ｃ−Ｃ断面図であ
る。
同Ｂ−Ｂ断面図である。（ｃ）は同Ｃ−Ｃ断面図であ
る。
【図４】（ａ）〜（ｊ）は一実施形態の集成部材の補強
方法を示す説明図である。
方法を示す説明図である。
【図５】一実施形態における継手金具と集成部材とを分
離して、これらの透孔および集成部材の上下のスリット
の関係を示す分解斜視図である。
離して、これらの透孔および集成部材の上下のスリット
の関係を示す分解斜視図である。
１ 立坑壁 ２ Ｈ型鋼 ２ａ Ｈ型鋼のフランジ ３ 集成部材 ３ａ 集成素材 ４ 間隔部 ５ ＦＲＰ積層板（連続繊維シート） ６ 炭素繊維 ７ 抑えプレート ８ ボルト ９ ボルト １１ 筋材（引抜材） １２ 継手金具 １２ａ 継手金具のウエブ １３ 添設板 １４ ボルト・ナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉澤 弘之 東京都中央区日本橋小舟町３−８ 日鉄コ ンポジット株式会社内 Ｆターム(参考） 2D054 AC01 EA07
Claims (5)
- 【請求項１】 シールド掘削機が発進および到達する立
坑壁における掘削機の切削可能範囲を垂直方向に延びる
杭状の天然木もしくは集成部材を所定の間隔を置いて並
設して構築し、 前記天然木もしくは集成部材の上下端部が鉄筋またはＨ
型鋼等の補強材に接続されると共に前記間隔部がコンク
リート、モルタル、ソイルセメント等の補強材により接
続されることを特徴とするシールド掘進用立坑壁。 - 【請求項２】 請求項１に記載のシールド掘進用立坑壁
であって、 前記天然木もしくは集成部材が連続繊維または引抜材に
より、せん断強度を向上されていることを特徴とするシ
ールド掘進用立坑壁。 - 【請求項３】 請求項２に記載のシールド掘進用立坑壁
であって、 前記強度向上用の連続繊維および引抜材は、炭素繊維、
ガラス繊維、ボロン繊維，スチール繊維，チタン繊維等
の金属繊維、アラミド繊維，ポリエステル繊維，ナイロ
ン繊維，ＰＢＯ繊維（ポリパラフェニレンベンゾビスオ
キサゾール繊維），高強度ポリプロピレン繊維等の有機
繊維から選ばれるいずれか一種の繊維を用いるかまたは
前記繊維の複数種を混入して用い、繊維の方向が一方向
もしくは多方向に配列されて、シート状，クロス状，マ
ット状のいずれかに形成されてなることを特徴とするシ
ールド掘進用立坑壁。 - 【請求項４】 請求項３に記載のシールド掘進用立坑壁
であって、 前記シート状，クロス状，マット状のいずれかに形成さ
れた繊維が、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化性エポキ
シ樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド樹脂またはポ
リカーボネート樹脂、またはＭＭＡ（メチルメタクリレ
ート樹脂）などのラジカル反応系樹脂、レゾルシノール
系樹脂、レゾール型フェノール樹脂のいずれかの樹脂を
少なくとも一種類以上含むマトリックス材と組み合わさ
れ、前記天然木もしくは集成部材に積層されてこれを補
強していることを特徴とするシールド掘進用立坑壁。 - 【請求項５】 請求項２〜４に記載のシールド掘進用
立坑壁であって、 前記連続繊維および引抜材の補強の方向は、前記垂直方
向に延びる杭状の天然木もしくは集成部材の周囲方向、
長辺方向、短辺方向、あるいはこれらの各方向を組み合
わせた方向とされていることを特徴とするシールド掘進
用立坑壁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000222179A JP2002038870A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | シールド掘進用立坑壁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000222179A JP2002038870A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | シールド掘進用立坑壁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002038870A true JP2002038870A (ja) | 2002-02-06 |
Family
ID=18716453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000222179A Withdrawn JP2002038870A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | シールド掘進用立坑壁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002038870A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005090130A (ja) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Zenitaka Corp | 立坑壁用切削可能化部材、立坑壁用柱状体、立坑壁、立坑壁用切削可能化部材の製造方法 |
| JP2007031979A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Kajima Corp | 切削可能部材および切削可能杭 |
| JP2008057148A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Taisei Corp | セグメントおよび分合流するトンネルの施工方法 |
| JP2011038287A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 土留め壁構造及び土留め壁構造の構築方法 |
| JP2014009577A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Zenitaka Corp | 土留め用矢板 |
-
2000
- 2000-07-24 JP JP2000222179A patent/JP2002038870A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005090130A (ja) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Zenitaka Corp | 立坑壁用切削可能化部材、立坑壁用柱状体、立坑壁、立坑壁用切削可能化部材の製造方法 |
| JP2007031979A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Kajima Corp | 切削可能部材および切削可能杭 |
| JP4563275B2 (ja) * | 2005-07-22 | 2010-10-13 | 鹿島建設株式会社 | 切削可能部材および切削可能杭 |
| JP2008057148A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Taisei Corp | セグメントおよび分合流するトンネルの施工方法 |
| JP2011038287A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 土留め壁構造及び土留め壁構造の構築方法 |
| JP2014009577A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Zenitaka Corp | 土留め用矢板 |
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|---|---|---|---|
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