JP2002213191A

JP2002213191A - Ｒｃセグメントの継手構造

Info

Publication number: JP2002213191A
Application number: JP2001011647A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Nakagawa; 雅由中川; Hiroshi Hara; 廣原; Koichi Tamada; 康一玉田
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2002-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ボルトボックスの数を減らせることでボルト
ボックスの充填作業の低減を図ることができ、しかもプ
レストレスを導入できることで継手部の強度および止水
性の向上も図れることを可能にしたＲＣセグメントの継
手構造を提供する。【解決手段】一方のＲＣセグメント１の端部に、支圧
板３ｂを有するインサート金具３を埋設し、インサート
金具３と周辺コンクリート１ａとの間に縁切り材５を介
在する。他方のＲＣセメント２の端部にボルトボックス
４およびこれとインサート金具３とに連通するボルト孔
６をそれぞれ設ける。このボルト孔６に通しボルトとし
て両端ねじ高力ボルト７を挿通し、その一端側７ａをイ
ンサート金具３のねじ孔３ａに螺合し、他端側７ｂをボ
ルトボツクス４内に突出させ、この他端側７ｂに締結ナ
ット９を締め付ける。

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、トンネルの地山
をＲＣセグメントで覆工する際、トンネルの円周方向お
よび軸方向に隣接するＲＣセグメントどうしを通しボル
トで接合するＲＣセグメントの継手構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地下鉄用としてだけでなく共同溝
や下水道幹線用、さらには地下河川用として利用される
トンネルの覆工材としても、ＲＣセグメントが広く使用
され、特に下水道幹線や地下河川用として利用されるト
ンネルの覆工材には、二次覆工を省略できしかもトンネ
ルの内面を平滑に施工できる等の理由によりＲＣセグメ
ントが広く使用されている。

【０００３】また、この種のＲＣセグメントどうしを接
合する継手構造としては、これまで継手ボルト、コッタ
ー、ピン等を使用した色々な方法が開発されているが、
例えば図６（ａ）に図示するように互いに接合されるＲ
Ｃセグメント２０の端部にＲＣセグメント２０の内側に
開口する凹状のボルトボックス２１とこのボルトボック
ス２１，２１間で互い連通するボルト孔２２をそれぞれ
設け、このボルト孔２２に両端とも雄ねじになっている
両端ねじボルト２３を通しボルトとして挿通するととも
に、ボルトボックス２１内に突出した両端ねじボルト２
３の端部２３ａに締結ナット２４をそれぞれ締め付ける
方法が知られている。

【０００４】この継手構造は、ボルトボックス２１がＲ
Ｃセグメント２０の端面から相当内側寄りにボルトボッ
クス２１を形成できることで、ボルトボックス２１とセ
グメント端面との間に充分なかぶり２５を確保でき、ま
たこれによりＲＣセグメント２０の端部に必要な量の鉄
筋を配筋でき、しかも両端ねじボルト２３を利用して継
手部にプレストレスを導入できるため、継手部の強度を
大幅に高めることができるだけでなく、セグメント組み
立て後の変形を少なくすることができ、また継手部の止
水性も向上させることができる等のメリットがある。

【０００５】また、例えば図６（ｂ）に図示するよう
に、互いに接合されるＲＣセグメント２０の一方にイン
サート金具２６を埋設し、他方にボルト孔２７ａを有す
る継手板２７とこの継手板２７の裏側に位置するボルト
ボックス２８をそれぞれ設け、ボルト孔２７ａにボルト
ボツクス２８側からインサート金具２６側に短ボルト２
９を通しボルトとして挿通し、かつその先端をインサー
ト金具２６のねじ孔２６ａに螺合する方法も知られてい
る。

【０００６】この継手構造には、ボルトボツクス２８を
接合されるＲＣセグメント２０の一方にのみ形成すれば
よいので、ボルトボックス２８の数を減らせてボルトボ
ツクス２８の充填作業を低減できる等のメリットがあ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の継手構
造では、ＲＣセグメント２０どうしを接合した後、ボル
トボックス２１をモルタルやコンクリート等の充填材で
一つ一つ埋める必要があるため、余計な作業を強いられ
て現場施工が面倒になるだけでなくセグメント内面の見
栄えも悪くなり、さらにボルトボックス２１を設けるこ
とで断面欠損による強度低下を免れない等の課題があっ
た。

【０００８】一方、後者の継手構造では、インサート金
具２６、継手板２７およびボルトボックス２８はいずれ
も、ＲＣセグメント２０の端面部に設けられているの
で、ＲＣセグメント２０の端部に鉄筋を配筋する等して
補強できないだけでなく、通しボルトとして短ボルト２
９が使用されているので継手部にプレストレスを導入で
きないため、継手部の強度および止水性ともに劣るとい
う課題があった。

【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、ボルトボックスの数を減らせることでボ
ルトボックスの充填作業の低減を図ることができ、しか
もプレストレスを導入できることで継手部の強度および
止水性の向上も図れることを可能にしたＲＣセグメント
の継手構造を提供することを課題とする。

【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、この発明に係るＲＣセグメントの継手
構造は、請求項１として、互いに接合されるＲＣセグメ
ントの一方の端部に、支圧板が突設されたインサート金
具を埋設するとともに、このインサート金具と周辺コン
クリートとの間に縁切り材を介在し、他方の端部にボル
トボックスとこのボルトボックスと前記インサート金具
とに連通するボルト孔をそれぞれ設け、このボルト孔に
通しボルトとして両端ねじボルトを挿通するとともにそ
の一端側を前記インサート金具に螺合し、他端側を前記
ボルトボツクス内に突出させ、かつこの他端側に締結ナ
ットが締め付けてある。なお、ここで両端ねじボルトと
はボルトの頭がなく、両端ともに雄ねじになっている両
端ねじ高力長ボルトのことである。

【００１１】請求項２として、互いに接合されるＲＣセ
グメントの一方の端部に、支圧板が突設されたインサー
ト金具を埋設するとともに、このインサート金具と周辺
コンクリートとの間に縁切り材を介在し、他方の端部に
ボルトボックスとこのボルトボックスと前記インサート
金具とに連通するボルト孔をそれぞれ設け、このボルト
孔に通しボルトとして六角ボルトを挿通し、その先端が
前記インサート金具に螺合してある。六角ボルトには高
力ボルトが使用されている。

【００１２】また、請求項１および２において、支圧板
は通しボルトを介してインサート金具に作用する引き抜
きに抵抗するアンカーとして作用するとともに、通しボ
ルトに導入された緊張力を継手部のコンクリートに伝え
ることで、ＲＣセグメントの継手部をポストテンション
工法によるプレストレストコンクリートとするための定
着金具として作用するものである。

【００１３】したがって、支圧板はインサート金具の端
部に鍔状に突出され、その大きさ、形状、厚さ等の形態
はプレストレスの大きさにより決定される。請求項３と
して、請求項１または２のＲＣセグメントの継手構造に
おいて、インサート金具の端部をＲＣセグメントの端部
に突出させ、かつボルト孔の開口端にテーパが設けてあ
る。

【００１４】請求項４として、請求項２または３のＲＣ
セグメントの継手構造において、一端側に雄ねじを、他
端側にねじ孔をそれぞれ有する中継ぎボルトをボルト孔
に挿通するとともに、前記雄ねじを前記インサート金具
に螺合し、かつこの中継ぎボルトのねじ孔に通しボルト
として六角ボルトが螺合してある。

【００１５】請求項５として、請求項１、２、３または
４のＲＣセグメントの継手構造において、インサート金
具と周辺コンクリートとの間に、縁切り材としてゴム
材、合成樹脂材、シースが介在してある。なお、この縁
切り材はインサート金具とその周辺コンクリート間の力
（主にせん断力）を遮断できるものであれば他のもので
もよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１（ａ），（ｂ）は、トンネル
の地山に設置された、トンネルの円周方向に隣接するＲ
Ｃセグメントどうしの継手部を示し、図において、互い
に接合されるＲＣセグメント１と２のうち、一方のＲＣ
セグメント１の端部にインサート金具３が埋設され、他
方のＲＣセグメント２の端部にボルトボックス４が形成
されている。

【００１７】インサート金具３はトンネルの円周方向に
長い軸状をなし、その一端側にねじ孔３ａが、他端側に
径方向に鍔状に突出する支圧板３ｂがそれぞれ形成され
ている。

【００１８】また、インサート金具３は、ねじ孔３ａの
開口端をＲＣセグメント１の端面に突出させることなく
ほぼ面一に露出させ、かつ支圧板３ｂがインサート金具
３に作用する引き抜きに抵抗する反力受け（抵抗板）と
して作用するように、さらに後述する両端高力ねじボル
ト７に導入された緊張力を継手部のコンクリートに伝え
る定着板として作用する定着金具として作用するよう
に、ＲＣセグメント１のトンネル円周方向の端部に埋設
されている。

【００１９】また、インサート金具３の外周とその周辺
コンクリート１ａとの間には、縁切り材５が介在されて
いる。縁切り材５はインサート金具３に対する周辺コン
クリート１ａの付着力をなくして、インサート金具３と
周辺コンクリート１ａ間の力の伝達を遮断するもので、
例えばゴム材、合成樹脂材、グリースまたはシース等で
形成されている。なお、可能であればインサート金具３
と周辺コンクリート１ａとの間に単に隙間が設けられ、
特に縁切り材が介在されないでもよい。

【００２０】ボルトボックス４は、他方のＲＣセグメン
ト２の端部にＲＣセグメント１の内側に開口して形成さ
れ、その被り部分４ａにボルトボックス４とインサート
金具２とに連通するボルト孔６が形成されている。

【００２１】ボルト孔６には通しボルトとして、ボルト
の頭がなく両端ともに雄ねじになっている両端ねじ高力
ボルト７が挿通されている。両端ねじ高力ボルト７の一
端側７ａはインサート金具３のねじ孔３ａに螺合され、
他端側７ｂはボルトボックス４内に突出している。

【００２２】さらに、ボルトボックス４内に突出した他
端側７ｂに定着板８が取り付けられ、その後に締結ナッ
ト９が締め付けられている。また、締結ナット９が強く
締め付けられることで、両端ねじ高力ボルト７とインサ
ート金具３に緊張力が導入され、この緊張力が支圧板３
ｂと定着板８を介してＲＣセグメント１と２間の継手部
のコンクリートに伝えられ、これによりＲＣセグメント
１と２間の継手部に所定量のプレストレスが導入される
ため、セグメント継手部の強度アップと止水性の向上が
可能になり、またセグメント組み立て後の変形防止も可
能になる。

【００２３】この場合特に、インサート金具３と周辺コ
ンクリート１ａとの間に縁切り材５が介在されているこ
とにより、インサート金具３は、支圧板３ｂによって先
端側が固定されいるものの、周辺コンクリート１ａとの
間の力の伝達が遮断されているので、締結ナット９を強
く締め付けて両端ねじ高力ボルト７に緊張力を導入した
際、インサート金具３にも緊張力が導入されるため、イ
ンサート金具３は両端ねじ高力ボルト７と同様の働きを
する。したがって、両端ねじ高力ボルト７として短ボル
トが使用されても、長ボルトを使用する、これまでの通
しボルト接合の機能を備えている。

【００２４】図２（ａ），（ｂ）は、特に通しボルトと
して一端側にボルトの頭を有する六角高力ボルト１０が
使用されている例を示し、それ以外の構成は図１
（ａ），（ｂ）で説明するものと同じである。

【００２５】このように、通しボルトとして六角高力ボ
ルト１０が使用されていることで、締結ナットが不要に
なって部品管理が容易になり、また六角高力ボルト10を
インサート金具３のねじ孔３ａに螺合し強く締め付ける
だけでＲＣセグメント１と２を接合できるので、ＲＣセ
グメントの継手作業をきわめて効率的に行なうことがで
き、施工のスピードアップが図れる。

【００２６】図３（ａ），（ｂ）は、図２（ａ），
（ｂ）の例において、さらにインサート金具３の一端側
がＲＣセグメント１の端面より少し突出し、かつボルト
孔６の端部にインサート金具３の一端側を挿入し易いよ
うに、インサート金具３側に向かって徐々に拡径するテ
ーパ６ａが設けられている。

【００２７】こうすることで、ＲＣセグメント１と２と
の接合に際して、インサート金具３とボルト孔６とのず
れを防止でき、インサート金具３とボルト孔６との位置
合わせおよび六角高力ボルト１０の締め付けがし易くな
り施工性の向上が図れる。

【００２８】図４（ａ），（ｂ）は、いわゆる中継ぎボ
ルト１１が使用されている例を示したものである。中継
ぎボルト１１は一端側に雄ねじ１１ａを、他端側にねじ
孔１１ｂをそれぞれ有するもので、ボルト孔６に挿通さ
れかつ雄ねじ１１ａがインサート金具３のねじ孔３ａに
螺合されていることでインサート金具３に連結され、そ
して中継ぎボルト１１のねじ孔１１ｂに六角高力ボルト
１０がボルトボックス４側から通しボルトとして螺合さ
れている。

【００２９】このように、インサート金具３と通しボル
トとしての六角高力ボルト１０との間に中継ぎボルト１
１が介在されていることで、通しボルトとして短い高力
ボルトを使用することができ、これによりボルトボック
スを小さくすることができるため、断面欠損によるＲＣ
セグメントの強度低下を免れる。

【００３０】なお、ＲＣセグメント１と２との接合に際
しては、インサート金具３のねじ孔３ａとボルト孔６と
の位置合わせをした後、ボルト孔６に中継ぎボルト１１
を挿入し、雄ねじ１１ａをねじ孔３ａに螺合してもよ
く、あるいは、あらかじめ中継ぎボルト１１をインサー
ト金具３の先端に突設しておき、その後中継ぎボルト１
１のねじ孔１１ｂ側をボルト孔６に挿入するようにして
もよい。

【００３１】後者の場合、例えば図５（ａ），（ｂ）に
図示するように、中継ぎボルト１１の一端側（ねじ孔１
１ｂを有する側）の端部に先細りとなるようなテーパを
付け、かつボルト孔６の端部にインサート金具３の一端
側を挿入し易いように、インサート金具３側に向かって
徐々に拡径するテーパ６ａを設けることにより、ＲＣセ
グメント１と２の位置合わせおよび六角高力ボルト１０
の締め付けがし易くなって施工性の向上が図れる。

【００３２】なお、上記の例では、トンネルの円周方向
に隣接するＲＣセグメント１と２間の継手部について説
明したが、トンネルの軸方向に隣接するＲＣセグメント
１と２間の継手部も同様の構成にすることができる。そ
の際には、トンネルの円周方向に隣接するＲＣセグメン
トを接合するためのボルトボックスと、トンネルの軸方
向に隣接するＲＣセグメントどうしを接合するためのボ
ルトボックスとを兼用させるこで、ボルトボックスをさ
らに減らすことができる。

【００３３】

【発明の効果】この発明は以上説明した通りであり、互
いに接合されるＲＣセグメントの一方の端部に、支圧板
を有するインサート金具を埋設し、他方の端部にボルト
ボックスとこのボルトボックスと前記インサート金具と
に連通するボルト孔をそれぞれ設け、このボルト孔に両
端ねじボルトを通しボルトとして挿通するともにその一
端側をインサート金具に螺合し、他端側を前記ボルトボ
ツクス内に突出させ、この他端側に締結ナットを締め付
けることによりＲＣセグメントどうしが接合されている
ので、ボルトボックスの数をこれまでより半減にするこ
とができ、これによりボルトボックスの充填作業を低減
することができるだけでなく、断面欠損によるＲＣセグ
メントの強度低下を免れる。

【００３４】また、トンネルの円周方向に隣接するＲＣ
セグメントを接合するためのボルトボックスと、トンネ
ルの軸方向に隣接するＲＣセグメントどうしを接合する
ためのボルトボックスとを兼用させるこで、ボルトボッ
クスをさらに減らすことができる。

【００３５】また、インサート金具と周辺コンクリート
との間に縁切り材が介在されていることにより、インサ
ート金具は固定されてはいるもののインサート金具と周
辺コンクリート間の力の伝達が遮断されているので、締
結ナットを強く締め付けて通しボルトに緊張力を導入し
た際に、インサート金具にも緊張力が導入されて通しボ
ルトと同様の働きをするので、継手部にプレストレスを
導入することがで、継手部の強度および止水性の向上も
図れる。

【００３６】また、ＲＣセグメントどうしを接合した後
の弛みに対して増し締めができるので、セグメント組み
立て後の変形なども簡単に修正でき、施工精度の向上が
図れる。なお、これまでのコッターやピン等を使用した
継手構造では、組み立て後の増し締めが略不可能であっ
た。

【００３７】さらに、縁切り材としては例えばゴム材、
合成樹脂材、グリースまたはシース等で形成されたもの
が設置され、特別なものは一切使用されていないので施
工費も安くてすむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＲＣセグメントの継手部を示し、（ａ）はその
縦断面図、（ｂ）はその平面図である。

【図２】ＲＣセグメントの継手部を示し、（ａ）はその
縦断面図、（ｂ）はその平面図である。

【図３】ＲＣセグメントの継手部を示し、（ａ）はその
接合前の縦断面図、（ｂ）はその接合後の縦断面図であ
る。

【図４】（ａ）はＲＣセグメントの継手部を示す縦断面
図、（ｂ）はインサート金具、中継ぎボルトおよび通し
ボルトの斜視図である。

【図５】（ａ）はＲＣセグメントの継手部を示す縦断面
図、（ｂ）はインサート金具、中継ぎボルトおよび通し
ボルトの斜視図である。

【図６】（ａ），（ｂ）はいずれも、従来のＲＣセグメ
ントの継手部を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ＲＣセグメント１ａ周辺コンクリート２ＲＣセグメント３インサート金具３ａねじ孔３ｂ支圧板４ボルトボックス５縁切り材６ボルト孔６ａテーパ７両端ねじボルト（通しボルト）８定着板９締結ナット１０六角高力ボルト（通しボルト）１１中継ぎボルト 11ａ雄ねじ 11ｂねじ孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者玉田康一東京都港区元赤坂１丁目２番７号鹿島建設株式会社内Ｆターム(参考） 2D055 GC05 GC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに接合されるＲＣセグメントの一方
の端部に、支圧板が突設されたインサート金具を埋設す
るとともに、このインサート金具と周辺コンクリートと
の間に縁切り材を介在し、他方の端部にボルトボックス
とこのボルトボックスと前記インサート金具とに連通す
るボルト孔をそれぞれ設け、このボルト孔に両端ねじボ
ルトを通しボルトとして挿通するとともに、その一端側
を前記インサート金具に螺合し、他端側を前記ボルトボ
ツクス内に突出させ、かつこの他端側に締結ナットを締
め付けてなることを特徴とするＲＣセグメントの継手構
造。
【請求項２】互いに接合されるＲＣセグメントの一方
の端部に、支圧板が突設されたインサート金具を埋設す
るとともに、このインサート金具と周辺コンクリートと
の間に縁切り材を介在し、他方の端部にボルトボックス
とこのボルトボックスと前記インサート金具とに連通す
るボルト孔をそれぞれ設け、このボルト孔に六角ボルト
を通しボルトとして挿通し、かつその先端を前記インサ
ート金具に螺合してなることを特徴とするＲＣセグメン
トの継手構造。
【請求項３】インサート金具の端部をＲＣセグメント
の端部に突出させ、かつボルト孔の開口端にテーパを設
けてなることを特徴とする請求項１または２記載のＲＣ
セグメントの継手構造。
【請求項４】一端側に雄ねじを、他端側にねじ孔をそ
れぞれ有する中継ぎボルトをボルト孔に挿通するととも
に、前記雄ねじを前記インサート金具に螺合し、かつこ
の中継ぎボルトのねじ孔に六角ボルトを通しボルトとし
て螺合してなることを特徴とする請求項２または３記載
のＲＣセグメントの継手構造。
【請求項５】インサート金具と周辺コンクリートとの
間に、縁切り材としてゴム材、合成樹脂材、シースを介
在してなることを特徴とする請求項１、２、３または４
記載のＲＣセグメントの継手構造。