JP2002121999A - 合成セグメント - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
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- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
- E21D11/107—Reinforcing elements therefor; Holders for the reinforcing elements
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンクリート部分と鋼材部分との一体化構造
とセグメント間の合理的継手を可能にし、特に水路用ト
ンネルの覆工材として優れた合成セグメントを提供す
る。 【解決手段】 主桁板１と継手板２と背面板３とからな
る鋼殻１２内に複数の主鉄筋１３とせん断補強筋１４を
それぞれ配筋するとともにコンクリート１５を充填す
る。継手板２に蟻溝７とコッター８とからなる継手を二
段に設ける。また、継手板２に定着用の突起１０を、主
鉄筋１３の端部に定着用の孔１６ａを有する定着板１６
をそれぞれ突設する。定突起１０と孔１６ａとを係合し
て主鉄筋１３の端部１３ａを継手板２に定着する。
とセグメント間の合理的継手を可能にし、特に水路用ト
ンネルの覆工材として優れた合成セグメントを提供す
る。 【解決手段】 主桁板１と継手板２と背面板３とからな
る鋼殻１２内に複数の主鉄筋１３とせん断補強筋１４を
それぞれ配筋するとともにコンクリート１５を充填す
る。継手板２に蟻溝７とコッター８とからなる継手を二
段に設ける。また、継手板２に定着用の突起１０を、主
鉄筋１３の端部に定着用の孔１６ａを有する定着板１６
をそれぞれ突設する。定突起１０と孔１６ａとを係合し
て主鉄筋１３の端部１３ａを継手板２に定着する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は鋼製セグメント、
鋳鉄製セグメント、さらには球状黒鉛鋳鉄製セグメント
（ダクタイルセグメント）も含む鋳鋼製セグメントなど
のメタル系セグメント（以下、「鋼殻」という）とその
中に充填されたコンクリートとからなる一体構造の合成
セグメントに関し、特に常時、大きな内水圧が作用する
下水道幹線や地下河川などとして利用される水路用トン
ネルの覆工材として開発されたものである。
鋳鉄製セグメント、さらには球状黒鉛鋳鉄製セグメント
（ダクタイルセグメント）も含む鋳鋼製セグメントなど
のメタル系セグメント（以下、「鋼殻」という）とその
中に充填されたコンクリートとからなる一体構造の合成
セグメントに関し、特に常時、大きな内水圧が作用する
下水道幹線や地下河川などとして利用される水路用トン
ネルの覆工材として開発されたものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、下水道幹線や地下河川などとして
利用される水路用トンネルの覆工材として、トンネルの
内周面を平滑に施工でき、しかも二次覆工を省略できる
等の理由から上述するような、鋼材部分とコンクリート
部分とが一体構造をなす合成セグメントが広く使用され
ている。 この種の合成セ
グメントにおいては、例えば図７（ａ）に図示するよう
に、トンネルの軸方向の両側部に主桁板３０を、周方向
の両端部に継手板３１をそれぞれ配置し、さらにトンネ
ルの地山側にスキンプレート３２を配置することによ
り、トンネルの周方向に沿って所定の曲率で弧状に湾曲
する箱状の鋼殻３３が形成されている。
利用される水路用トンネルの覆工材として、トンネルの
内周面を平滑に施工でき、しかも二次覆工を省略できる
等の理由から上述するような、鋼材部分とコンクリート
部分とが一体構造をなす合成セグメントが広く使用され
ている。 この種の合成セ
グメントにおいては、例えば図７（ａ）に図示するよう
に、トンネルの軸方向の両側部に主桁板３０を、周方向
の両端部に継手板３１をそれぞれ配置し、さらにトンネ
ルの地山側にスキンプレート３２を配置することによ
り、トンネルの周方向に沿って所定の曲率で弧状に湾曲
する箱状の鋼殻３３が形成されている。
【０００３】また、こうして形成された鋼殻３３内に補
強筋として必要量の主鉄筋３４とせん断補強筋３５がそ
れぞれ配筋され、かつコンクリート３６が充填されされ
ている。一方、主桁板３０と継手板３１の外側面部には
隣接して組み付けられた際、トンネルの軸方向と周方向
にそれぞれ互いに係合し合う継手が設けられている。
強筋として必要量の主鉄筋３４とせん断補強筋３５がそ
れぞれ配筋され、かつコンクリート３６が充填されされ
ている。一方、主桁板３０と継手板３１の外側面部には
隣接して組み付けられた際、トンネルの軸方向と周方向
にそれぞれ互いに係合し合う継手が設けられている。
【０００４】トンネルの周方向に係合し合う継手のう
ち、継手板３１の外側面部に設けられる継手としては、
例えば図７（ｂ）に図示するように、継手板３１の外側
面部に形成された蟻溝３７とこの蟻溝３７に係合される
コッター３８とからなる継手が知られており、この蟻溝
３７とコッター３８とはトンネルの軸方向にスライドさ
せて係合されている。
ち、継手板３１の外側面部に設けられる継手としては、
例えば図７（ｂ）に図示するように、継手板３１の外側
面部に形成された蟻溝３７とこの蟻溝３７に係合される
コッター３８とからなる継手が知られており、この蟻溝
３７とコッター３８とはトンネルの軸方向にスライドさ
せて係合されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これまでの合
成セグメントは、主鉄筋３４の定着方法およびせん断補
強筋３５の処理方法として特に確立されたものがなく、
また鋼殻３３の表面が平滑な場合は、コンクリート３６
の付着力が期待できず、鋼殻３３とコンクリート３６と
の一体化構造が困難であるため、鋼殻３３の内側面に突
起を付加する等して一体化を図ることが行われている。
成セグメントは、主鉄筋３４の定着方法およびせん断補
強筋３５の処理方法として特に確立されたものがなく、
また鋼殻３３の表面が平滑な場合は、コンクリート３６
の付着力が期待できず、鋼殻３３とコンクリート３６と
の一体化構造が困難であるため、鋼殻３３の内側面に突
起を付加する等して一体化を図ることが行われている。
【０００６】しかし、このような手段は鋼殻３３と接す
るコンクリート３６との間でのみ可能であり、反対側の
コンクリートがむき出しの部分は引張り応力に対して何
らかの補強が必要であった。
るコンクリート３６との間でのみ可能であり、反対側の
コンクリートがむき出しの部分は引張り応力に対して何
らかの補強が必要であった。
【０００７】特に、水路用トンネルにおいては、セグメ
ントには常時大きな内水圧が作用しているため、コンク
リート３６の内面にきれつが発生したり、コンクリート
３６が剥離したりするおそれがあり、このため、多くの
場合コンクリート３６は単にシールド覆工体の内面を平
滑にするとともに、シールドの推進ジャッキの反力受け
等としてのみ評価され、また主鉄筋３４およびせん断補
強筋３５もコンクリート３６のひび割れ防止材程度に評
価されるだけで、ともに覆工材の構造材として評価され
ないことが多く、きわめて不経済であった。
ントには常時大きな内水圧が作用しているため、コンク
リート３６の内面にきれつが発生したり、コンクリート
３６が剥離したりするおそれがあり、このため、多くの
場合コンクリート３６は単にシールド覆工体の内面を平
滑にするとともに、シールドの推進ジャッキの反力受け
等としてのみ評価され、また主鉄筋３４およびせん断補
強筋３５もコンクリート３６のひび割れ防止材程度に評
価されるだけで、ともに覆工材の構造材として評価され
ないことが多く、きわめて不経済であった。
【０００８】また、このため大きな内水圧が作用し、ト
ンネルの内面側コンクリートが著しくきびしい状況下で
ない状態での使用に用いられていた。また、常時大きな
内水圧が作用する水路用トンネルにおいては、特にトン
ネルの周方向に隣接するセグメント間の継手が、図７
（ｂ）に図示するような一段継手では、セグメント間の
応力伝達手段として合理的な継手とはいえず、また止水
性の面でもきわめて不十分なものであった。
ンネルの内面側コンクリートが著しくきびしい状況下で
ない状態での使用に用いられていた。また、常時大きな
内水圧が作用する水路用トンネルにおいては、特にトン
ネルの周方向に隣接するセグメント間の継手が、図７
（ｂ）に図示するような一段継手では、セグメント間の
応力伝達手段として合理的な継手とはいえず、また止水
性の面でもきわめて不十分なものであった。
【０００９】この発明は以上の課題を解決するためにな
されたもので、コンクリート部分と鋼材部分との一体化
構造とセグメント間の合理的継手を可能にし、特に水路
用トンネルの覆工材として優れた合成セグメントを提供
することを課題とするものである。
されたもので、コンクリート部分と鋼材部分との一体化
構造とセグメント間の合理的継手を可能にし、特に水路
用トンネルの覆工材として優れた合成セグメントを提供
することを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの手段として、請求項１記載の合成セグメントは、主
桁板と継手板と背面板とからなる鋼殻内に複数の主鉄筋
とせん断補強筋をそれぞれ配筋するとともにコンクリー
トを充填し、かつ前記継手板に継手を設けてなる合成セ
グメントにおいて、前記継手板に主鉄筋定着用の連結部
を設け、この連結部に前記主鉄筋の端部を定着し、かつ
前記継手を二段に設けてなることを特徴とする。
めの手段として、請求項１記載の合成セグメントは、主
桁板と継手板と背面板とからなる鋼殻内に複数の主鉄筋
とせん断補強筋をそれぞれ配筋するとともにコンクリー
トを充填し、かつ前記継手板に継手を設けてなる合成セ
グメントにおいて、前記継手板に主鉄筋定着用の連結部
を設け、この連結部に前記主鉄筋の端部を定着し、かつ
前記継手を二段に設けてなることを特徴とする。
【００１１】ここで、鋼殻は原則として、鋳鉄製または
球状黒鉛鋳鉄製をも含む鋳鋼製で、主桁板と継手板と背
面板は鋳造により一体的に形成されているが、鋼製の場
合は主桁板と継手板と背面板をそれぞれ別々に形成し、
後から接合する組み立て式も考えられる。
球状黒鉛鋳鉄製をも含む鋳鋼製で、主桁板と継手板と背
面板は鋳造により一体的に形成されているが、鋼製の場
合は主桁板と継手板と背面板をそれぞれ別々に形成し、
後から接合する組み立て式も考えられる。
【００１２】また、鋼殻内には主鉄筋とせん断補強筋の
両方が配筋されているが、せん断補強筋を省略して主鉄
筋のみが配筋される場合もある。また、主鉄筋とせん断
補強筋として、ともに丸鋼や異形鉄筋などが配筋されて
いる。
両方が配筋されているが、せん断補強筋を省略して主鉄
筋のみが配筋される場合もある。また、主鉄筋とせん断
補強筋として、ともに丸鋼や異形鉄筋などが配筋されて
いる。
【００１３】請求項２記載の合成セグメントは、主桁板
と継手板と背面板とからなる鋼殻内に複数の主鉄筋とせ
ん断補強筋をそれぞれ配筋するとともにコンクリートを
充填し、かつ前記継手板に継手を設けてなる合成セグメ
ントにおいて、前記鋼殻の内側部に定着用の孔を有する
リブを、前記せん断補強筋の端部に定着用のフックをそ
れぞれ突設するとともに、前記孔とフックとを係合して
前記せん断補強筋の端部を前記鋼殻の内側部に定着し、
かつ前記継手を二段に設けてなることを特徴とする。
と継手板と背面板とからなる鋼殻内に複数の主鉄筋とせ
ん断補強筋をそれぞれ配筋するとともにコンクリートを
充填し、かつ前記継手板に継手を設けてなる合成セグメ
ントにおいて、前記鋼殻の内側部に定着用の孔を有する
リブを、前記せん断補強筋の端部に定着用のフックをそ
れぞれ突設するとともに、前記孔とフックとを係合して
前記せん断補強筋の端部を前記鋼殻の内側部に定着し、
かつ前記継手を二段に設けてなることを特徴とする。
【００１４】なお、定着用の孔を有するリブは、原則と
して背面板の上に突設されるが、主桁板の内側部に突設
されてもよい。請求項３記載の合成セグメントは、請求
項１または２記載の合成セグメントにおいて、継手とし
て、互いに係合し合う蟻溝とコッターとからなる継手を
設けてなることを特徴とする。なお、この場合の継手と
しては、締結ボルトによるもの、雄雌嵌合方式によるも
の等が考えられ、特に限定されるものではない。
して背面板の上に突設されるが、主桁板の内側部に突設
されてもよい。請求項３記載の合成セグメントは、請求
項１または２記載の合成セグメントにおいて、継手とし
て、互いに係合し合う蟻溝とコッターとからなる継手を
設けてなることを特徴とする。なお、この場合の継手と
しては、締結ボルトによるもの、雄雌嵌合方式によるも
の等が考えられ、特に限定されるものではない。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１〜図６は、この発明に係る合
成セグメントの一例を示し、図において、トンネルの軸
方向の両側部に主桁板１が、トンネルの周方向の両端部
に継手板２が、さらにトンネルの地山側に背面板３がそ
れぞれ配置されている。
成セグメントの一例を示し、図において、トンネルの軸
方向の両側部に主桁板１が、トンネルの周方向の両端部
に継手板２が、さらにトンネルの地山側に背面板３がそ
れぞれ配置されている。
【００１６】また、両側の主桁板１，１間に縦リブ４
が、両端の継手板２，２間に横リブ５がそれぞれ所定間
隔おきに複数配置されている。主桁板１の外側面部に
は、トンネルの軸方向に隣接するセグメント間の継手と
して、例えばホールインアンカーの原理を利用し、一方
の継手を他方の継手にトンネルの軸方向に挿入すること
により、セグメントの組み立てと同時にトンネルの軸方
向に隣接するセグメントどうしを、ボルトによる継手と
同等以上の引張およびせん断強度を備えて接合できる継
手６が設けられている。
が、両端の継手板２，２間に横リブ５がそれぞれ所定間
隔おきに複数配置されている。主桁板１の外側面部に
は、トンネルの軸方向に隣接するセグメント間の継手と
して、例えばホールインアンカーの原理を利用し、一方
の継手を他方の継手にトンネルの軸方向に挿入すること
により、セグメントの組み立てと同時にトンネルの軸方
向に隣接するセグメントどうしを、ボルトによる継手と
同等以上の引張およびせん断強度を備えて接合できる継
手６が設けられている。
【００１７】また、継手板２の外側面部には、トンネル
の周方向に隣接するセグメント間の継手として、蟻溝７
とこの蟻溝７に係合されるコッター８とからなるくさび
方式の継手で、トンネルの軸方向に挿入することにより
トンネルの周方向に隣接するセグメントどうしを、セグ
メントの組み立て同時に接合できる継手が設けられてい
る。
の周方向に隣接するセグメント間の継手として、蟻溝７
とこの蟻溝７に係合されるコッター８とからなるくさび
方式の継手で、トンネルの軸方向に挿入することにより
トンネルの周方向に隣接するセグメントどうしを、セグ
メントの組み立て同時に接合できる継手が設けられてい
る。
【００１８】さらに、主桁板１および継手板２の外側面
部には、隣接するセグメント間の一次止水材として、シ
ール部材９が継手の両側に位置し、かつ主桁板１および
継手板２の軸方向に連続して（後述する鋼殻１２の周方
向に連続して）二重に取り付けられている。
部には、隣接するセグメント間の一次止水材として、シ
ール部材９が継手の両側に位置し、かつ主桁板１および
継手板２の軸方向に連続して（後述する鋼殻１２の周方
向に連続して）二重に取り付けられている。
【００１９】なお、シール部材９の止水性が切断された
場合に備えて、継手６やコッター８等の継手部材には全
て、塗装や焼付け等の防食対策がとられている。また、
継手板２の上端部には、後述する主鉄筋１３の定着用の
連結部として複数の突起１０がトンネルの軸方向に所定
間隔おきに突設されている。突起１０の形状としては、
図示するような矩形状が最も一般的であるが、特に限定
されるもではなく、円形状をなすものでもよい。また、
配列も一列である必要はなく、複数列にしかも千鳥に配
置されていてもよい。
場合に備えて、継手６やコッター８等の継手部材には全
て、塗装や焼付け等の防食対策がとられている。また、
継手板２の上端部には、後述する主鉄筋１３の定着用の
連結部として複数の突起１０がトンネルの軸方向に所定
間隔おきに突設されている。突起１０の形状としては、
図示するような矩形状が最も一般的であるが、特に限定
されるもではなく、円形状をなすものでもよい。また、
配列も一列である必要はなく、複数列にしかも千鳥に配
置されていてもよい。
【００２０】また、背面板３のトンネル軸方向の両端部
には、後述するせん断補強筋１４の定着部として、複数
のリブ１１がトンネルの周方向に所定間隔おきに突設さ
れ、リブ１１には定着用の孔１１ａが形成されている。
なお、定着用の孔１１ａと同様の孔５ａが横リブ５の両
端にも形成されている。
には、後述するせん断補強筋１４の定着部として、複数
のリブ１１がトンネルの周方向に所定間隔おきに突設さ
れ、リブ１１には定着用の孔１１ａが形成されている。
なお、定着用の孔１１ａと同様の孔５ａが横リブ５の両
端にも形成されている。
【００２１】蟻溝７とコッター８はともに、いわゆるく
さび方式で係合するようにトンネルの軸方向に徐々に小
径となる形状に形成され、またいわゆる中立軸Ｘを境に
その外側（地山側）と内側（トンネル側）とに、トンネ
ルの径方向に二段に形成され、さらに蟻溝７とコッター
８とからなる継手は、トンネルの軸方向の両端部にトン
ネルの軸方向に所定長さ連続して形成されている。
さび方式で係合するようにトンネルの軸方向に徐々に小
径となる形状に形成され、またいわゆる中立軸Ｘを境に
その外側（地山側）と内側（トンネル側）とに、トンネ
ルの径方向に二段に形成され、さらに蟻溝７とコッター
８とからなる継手は、トンネルの軸方向の両端部にトン
ネルの軸方向に所定長さ連続して形成されている。
【００２２】このように蟻溝７とコッター８とからなる
継手が、中立軸Ｘを境に二段に形成されていることで、
周囲の土圧によって中立軸Ｘの外側に引張応力が作用す
る外引っ張り応力状態と、内水圧によって中立軸Ｘの内
側に引張応力が作用する内引っ張り応力状態、あるいは
全断面引張りの応力状態に対応することができるため、
特に水路用トンネルのセグメント間の継手としてきわめ
て合理的な継手構造であるといえる。
継手が、中立軸Ｘを境に二段に形成されていることで、
周囲の土圧によって中立軸Ｘの外側に引張応力が作用す
る外引っ張り応力状態と、内水圧によって中立軸Ｘの内
側に引張応力が作用する内引っ張り応力状態、あるいは
全断面引張りの応力状態に対応することができるため、
特に水路用トンネルのセグメント間の継手としてきわめ
て合理的な継手構造であるといえる。
【００２３】こうしてトンネルの地山に沿って所定の曲
率で弧状に湾曲する鋼殻１２が形成され、この鋼殻１２
内に補強筋として複数の主鉄筋１３とせん断補強筋１４
がそれぞれ配筋され、かつコンクリート１５が充填され
ている。
率で弧状に湾曲する鋼殻１２が形成され、この鋼殻１２
内に補強筋として複数の主鉄筋１３とせん断補強筋１４
がそれぞれ配筋され、かつコンクリート１５が充填され
ている。
【００２４】なお、鋼殻１２は原則として、鋳鉄製また
は球状黒鉛鋳鉄製をも含む鋳鋼製で、主桁板１と継手板
２と背面板３は鋳造により一体的に形成されているが、
鋼製の場合は主桁板１と継手板２と背面板３をそれぞれ
別々に形成し、後から接合する組み立て式も考えられ
る。また、鋼殻１２の表面には腐食しろや防食塗装など
の防食対策が施されている。
は球状黒鉛鋳鉄製をも含む鋳鋼製で、主桁板１と継手板
２と背面板３は鋳造により一体的に形成されているが、
鋼製の場合は主桁板１と継手板２と背面板３をそれぞれ
別々に形成し、後から接合する組み立て式も考えられ
る。また、鋼殻１２の表面には腐食しろや防食塗装など
の防食対策が施されている。
【００２５】複数の主鉄筋１３は、両端の継手板２，２
間にトンネルの周方向に沿って弧状に配筋され、その両
端部１３ａは定着板１６を介して両端の継手板２にそれ
ぞれ定着されている。
間にトンネルの周方向に沿って弧状に配筋され、その両
端部１３ａは定着板１６を介して両端の継手板２にそれ
ぞれ定着されている。
【００２６】定着板１６はトンネルの軸方向に連続する
細い帯板状に形成され、その一側寄りに突起１０と係合
可能な孔１６ａが突起１０の間隔に対応し、かつトンネ
ルの軸方向に所定間隔おきに形成されている。また、反
対側寄りには各主鉄筋１３の端部１３ａが溶接によって
それぞれ連結されている。
細い帯板状に形成され、その一側寄りに突起１０と係合
可能な孔１６ａが突起１０の間隔に対応し、かつトンネ
ルの軸方向に所定間隔おきに形成されている。また、反
対側寄りには各主鉄筋１３の端部１３ａが溶接によって
それぞれ連結されている。
【００２７】さらに、複数の主鉄筋１３と定着板１６と
は、例えば図４（ａ），（ｂ）に図示するように、鋼殻
１２の平面形状に相当する大きさのパネル状に予め組み
立てられ、特にサイズが大型化するときは必要に応じ
て、図４（ｂ）に図示するようにトンネルの軸方向に２
分割ないし３分割に組み立てられている。
は、例えば図４（ａ），（ｂ）に図示するように、鋼殻
１２の平面形状に相当する大きさのパネル状に予め組み
立てられ、特にサイズが大型化するときは必要に応じ
て、図４（ｂ）に図示するようにトンネルの軸方向に２
分割ないし３分割に組み立てられている。
【００２８】このようなパネル状に組み立てられた複数
の主鉄筋１３と定着板１６は、鋼殻１２内に配筋され、
かつ定着板１６の孔１６ａと突起１０とを係合させて鋼
殻１２内に固定されている。その際、複数の主鉄筋１３
と定着板１６とがパネル状に予め組み立てられているこ
とで、複数の主鉄筋の配筋作業をきわめて効率的に行な
うことができる。
の主鉄筋１３と定着板１６は、鋼殻１２内に配筋され、
かつ定着板１６の孔１６ａと突起１０とを係合させて鋼
殻１２内に固定されている。その際、複数の主鉄筋１３
と定着板１６とがパネル状に予め組み立てられているこ
とで、複数の主鉄筋の配筋作業をきわめて効率的に行な
うことができる。
【００２９】なお、突起１０と孔１６ａ間に隙間がある
ためにがたつきがあるときは、必要に応じて例えば図４
（ｄ）に図示するように孔１６ａにくさび１７が挿入さ
れている。
ためにがたつきがあるときは、必要に応じて例えば図４
（ｄ）に図示するように孔１６ａにくさび１７が挿入さ
れている。
【００３０】せん断補強筋１４は、例えば図５（ａ），
（ｂ）に図示するように背面板３側（地山側）にコの字
状をなす門形に曲げ加工などによって形成され、かつ垂
直部分１４ａ，１４ａの下端部にトンネルの周方向に突
出するフック１４ｂ，１４ｂがそれぞれ形成されてい
る。なお、両側の垂直部分１４ａ，１４ａは必要に応じ
て、例えば図５（ｂ）に図示するように内側に少し折り
曲げられている。こうすることで、主鉄筋１３およびコ
ンクリート１５の拘束力はより高められる。
（ｂ）に図示するように背面板３側（地山側）にコの字
状をなす門形に曲げ加工などによって形成され、かつ垂
直部分１４ａ，１４ａの下端部にトンネルの周方向に突
出するフック１４ｂ，１４ｂがそれぞれ形成されてい
る。なお、両側の垂直部分１４ａ，１４ａは必要に応じ
て、例えば図５（ｂ）に図示するように内側に少し折り
曲げられている。こうすることで、主鉄筋１３およびコ
ンクリート１５の拘束力はより高められる。
【００３１】また、こうして形成された複数のせん断補
強筋１４は、例えば図５（ｃ）に図示するように、両側
の主桁板１，１間に複数の主鉄筋１３を抱き込むように
してトンネルの周方向に所定間隔おきに配筋され、かつ
両端のフック１４ｂをリブ１１の定着孔１１ａまたは横
リブ５の定着孔５ａに挿入して固定されている。
強筋１４は、例えば図５（ｃ）に図示するように、両側
の主桁板１，１間に複数の主鉄筋１３を抱き込むように
してトンネルの周方向に所定間隔おきに配筋され、かつ
両端のフック１４ｂをリブ１１の定着孔１１ａまたは横
リブ５の定着孔５ａに挿入して固定されている。
【００３２】このように、複数の主鉄筋１３の両端が両
端の継手板２に定着され、かつせん断補強筋１４の両端
が背面板３の底部に定着されていることで、鋼殻１２と
複数の主筋１３およびせん断補強筋１４との完全な一体
化が可能になり、これにより主鉄筋１３とせん断補強筋
１４はともに、コンクリート１５の単なるひび割れ防止
材としてではなく、鋼殻１２と同等に合成セグメントの
構造材として評価される。
端の継手板２に定着され、かつせん断補強筋１４の両端
が背面板３の底部に定着されていることで、鋼殻１２と
複数の主筋１３およびせん断補強筋１４との完全な一体
化が可能になり、これにより主鉄筋１３とせん断補強筋
１４はともに、コンクリート１５の単なるひび割れ防止
材としてではなく、鋼殻１２と同等に合成セグメントの
構造材として評価される。
【００３３】なお、鋼殻１２は、背面板が波形状（コル
ゲート状）に形成されることにより、セグメントの両側
部にだけでなく中央部にも複数の主桁を有し、また鋼殻
１２内にせん断補強材として複数の縦リブが設置される
ようなものでも対応可能である。
ゲート状）に形成されることにより、セグメントの両側
部にだけでなく中央部にも複数の主桁を有し、また鋼殻
１２内にせん断補強材として複数の縦リブが設置される
ようなものでも対応可能である。
【００３４】また、主鉄筋１３の端部１３ａを鋼殻１２
の継手板２に定着する方法としては、継手板２の内側に
主鉄筋定着用の連結部として筒状の定着部（図省略）を
突設し、一方主鉄筋１３の端部１３ａには定着部に差し
込み可能なＬ字状のフック（図省略）を設け、このフッ
クを前記定着部に差し込む方法でもよい。この場合の主
鉄筋の定着部は主鉄筋１３の配筋間隔に合わせてトンネ
ルの軸方向に所定間隔おきに形成されている。
の継手板２に定着する方法としては、継手板２の内側に
主鉄筋定着用の連結部として筒状の定着部（図省略）を
突設し、一方主鉄筋１３の端部１３ａには定着部に差し
込み可能なＬ字状のフック（図省略）を設け、このフッ
クを前記定着部に差し込む方法でもよい。この場合の主
鉄筋の定着部は主鉄筋１３の配筋間隔に合わせてトンネ
ルの軸方向に所定間隔おきに形成されている。
【００３５】
【発明の効果】この発明は以上説明したとおりであり、
特に鋼殻の継手板に主鉄筋定着用の連結部を設け、この
連結部に主鉄筋の端部を定着し、また前記鋼殻の内側部
に定着用の孔を有するリブを、せん断補強筋の端部に定
着用のフックをそれぞれ突設するとともに、前記孔とフ
ックとを係合して前記せん断補強筋の端部が前記鋼殻の
内側部に定着してあるので、鋼殻と複数の主筋およびせ
ん断補強筋との完全な一体化が可能になり、これにより
主鉄筋とせん断補強筋はともに、コンクリートの単なる
ひび割れ防止材としてではなく、鋼殻と同等に合成セグ
メントの構造材として評価される。
特に鋼殻の継手板に主鉄筋定着用の連結部を設け、この
連結部に主鉄筋の端部を定着し、また前記鋼殻の内側部
に定着用の孔を有するリブを、せん断補強筋の端部に定
着用のフックをそれぞれ突設するとともに、前記孔とフ
ックとを係合して前記せん断補強筋の端部が前記鋼殻の
内側部に定着してあるので、鋼殻と複数の主筋およびせ
ん断補強筋との完全な一体化が可能になり、これにより
主鉄筋とせん断補強筋はともに、コンクリートの単なる
ひび割れ防止材としてではなく、鋼殻と同等に合成セグ
メントの構造材として評価される。
【００３６】また、トンネルの周方向に隣接するセグメ
ント間の継手として、例えば蟻溝とコッターとからなる
継手が二段に配置されていることで、いわゆる外引っ張
り応力状態と、内引っ張り応力状態の両方の応力状態に
対応することができるため、特に水路用トンネルの覆工
材として適している。
ント間の継手として、例えば蟻溝とコッターとからなる
継手が二段に配置されていることで、いわゆる外引っ張
り応力状態と、内引っ張り応力状態の両方の応力状態に
対応することができるため、特に水路用トンネルの覆工
材として適している。
【図１】合成セグメントの一例を示す斜視図である。
【図２】鋼殻を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ），
（ｃ），（ｄ）はそれぞれ、（ａ）におけるイ−イ線、
ロ−ロ線、ハ−ハ線断面図である。
（ｃ），（ｄ）はそれぞれ、（ａ）におけるイ−イ線、
ロ−ロ線、ハ−ハ線断面図である。
【図３】鋼殻に主鉄筋とせん断補強筋を配筋した状態を
示し、（ａ）はその平面図、（ｂ），（ｃ），（ｄ）は
それぞれ、（ａ）におけるイ−イ線、ロ−ロ線、ハ−ハ
線断面図である。
示し、（ａ）はその平面図、（ｂ），（ｃ），（ｄ）は
それぞれ、（ａ）におけるイ−イ線、ロ−ロ線、ハ−ハ
線断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はともに、パネル状に組み立て
られた主鉄筋と定着板を示す斜視図、（ｃ）は主鉄筋の
定着部を示す分解斜視図、（ｄ）はその縦断面図であ
る。
られた主鉄筋と定着板を示す斜視図、（ｃ）は主鉄筋の
定着部を示す分解斜視図、（ｄ）はその縦断面図であ
る。
【図５】（ａ）、（ｂ）はともに、せん断補強筋の斜視
図、（ｃ）はせん断補強筋の定着部を示す一部斜視図で
ある。
図、（ｃ）はせん断補強筋の定着部を示す一部斜視図で
ある。
【図６】シールドトンネルの一部斜視図である。
【図７】（ａ）は従来の合成セグメントの一例を示す一
部破断斜視図、（ｂ）は継手部の一例を示す縦断面図で
ある。
部破断斜視図、（ｂ）は継手部の一例を示す縦断面図で
ある。
【符号の説明】 １ 主桁板 ２ 継手板 ３ 背面板 4 縦リブ ５ 横リブ ６ 継手 ７ 蟻溝 ８ コッター ９ シール部材 １０ 定着用の突起（主鉄筋定着用の連結部） １１ リブ 11ａ 定着用の孔 １２ 鋼殻 １３ 主鉄筋 13ａ 主鉄筋の端部 １４ せん断補強筋 14ａ 垂直部分 14ｂ フック １５ コンクリート １６ 定着板 16ａ 定着用の孔 １７ くさび
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 崇志 東京都中央区日本橋室町３−１−３ 株式 会社クボタ東京本社内 (72)発明者 向野 勝彦 大阪府大阪市大正区南恩加島７−１−22 株式会社クボタ恩加島工場内 (72)発明者 安井 隆文 大阪府大阪市大正区南恩加島７−１−22 株式会社クボタ恩加島工場内 (72)発明者 辻本 和則 大阪府大阪市大正区南恩加島７−１−22 株式会社クボタ恩加島工場内 (72)発明者 原 廣 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 滝本 邦彦 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 古市 耕輔 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 吉田 健太郎 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 鈴木 義信 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 早川 康之 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 EB05 GC02 GD05 KB07
Claims (3)
- 【請求項１】 主桁板と継手板と背面板とからなる鋼殻
内に複数の主鉄筋とせん断補強筋をそれぞれ配筋すると
ともにコンクリートを充填し、かつ前記継手板に継手を
設けてなる合成セグメントにおいて、前記継手板に主鉄
筋定着用の連結部を設け、この連結部に前記主鉄筋の端
部を定着し、かつ前記継手を二段に設けてなることを特
徴とする合成セグメント。 - 【請求項２】 主桁板と継手板と背面板とからなる鋼殻
内に複数の主鉄筋とせん断補強筋をそれぞれ配筋すると
ともにコンクリートを充填し、かつ前記継手板に継手を
設けてなる合成セグメントにおいて、前記鋼殻の内側部
に定着用の孔を有するリブを、前記せん断補強筋の端部
に定着用のフックをそれぞれ突設するとともに、前記孔
とフックとを係合して前記せん断補強筋の端部を前記鋼
殻の内側部に定着し、かつ前記継手を二段に設けてなる
ことを特徴とする合成セグメント。 - 【請求項３】 継手として、互いに係合し合う蟻溝とコ
ッターとからなる継手を設けてなることを特徴とする請
求項１または２記載の合成セグメント。
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|---|---|---|---|
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