JP2007321458A - セグメント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トンネル、立杭、坑道、又はアンダーパス用のRCセグメント又は合成セグメントであって、当該セグメントのコンクリートの外縁側及び内縁側に、平鋼板からなりセグメント長さに略等しいエッジ材が、前記セグメントの幅方向において、当該幅方向の中央を通る前記セグメントの長手方向線に対し略線対称となるように複数本間隔を置いて配置され、且つ、前記各エッジ材におけるセグメント幅方向の寸法は、前記各エッジ材におけるセグメントの桁高方向の寸法よりも大きくする。
【選択図】図1
Description
(2)第2発明では、前記(1) に記載のセグメントにおいて、主桁、継手板、スキンプレート、及び縦リブを有する鋼殻に、中詰めコンクリートを充填してなり、前記エッジ材を縦リブの内縁側と外縁側のそれぞれに、縦リブに交差させて配置し、前記内縁側のエッジ材を前記縦リブ及び前記継手板に接合し、前記外縁側のエッジ材を前記縦リブ、前記継手板、及び前記スキンプレートに接合していることを特徴とする。
(3)第3発明では、前記(1)又は(2)に記載のセグメントにおいて、前記エッジ材に孔あき鋼板ジベル、スタッドジベルの少なくともいずれかからなるコンクリートとのずれ止めを設けることを特徴とする。
(4)第4発明では、前記(1)〜(3)のいずれかに記載のセグメントにおいて、前記エッジ材として、平鋼板に替えて、C形、T形、L形、又はE形の断面形状を有する鋼材を用いることを特徴とする。
(5)第5発明では、前記(4)に記載のセグメントにおいて、前記C形、T形、L形、又はE形の断面形状を有する鋼材のセグメント内面側に、ずれ止めの機能を有するフランジを備えることを特徴とする。
(6)第6発明では、前記(1)〜(5)のいずれかに記載のセグメントにおいて、前記エッジ材の少なくともコンクリートに接していない部分に防食を施すことを特徴とする。
(7)第7発明では、前記(1)〜(6)のいずれかに記載のセグメントにおいて、前記セグメントの幅方向に設置するエッジ材の設置間隔を、使用するコンクリートの最大骨材寸法の少なくとも2倍とし、且つ、前記エッジ材幅を大きくとも500mmとすることを特徴とする。
また、第2発明によると、主桁、継手板、スキンプレート、及び縦リブを有する鋼殻に、中詰めコンクリートを充填してなり、前記エッジ材を縦リブの内縁側と外縁側のそれぞれに、縦リブに交差させて配置し、前記内縁側のエッジ材を前記縦リブ及び前記継手板に接合し、前記外縁側のエッジ材を前記縦リブ、前記継手板、及び前記スキンプレートに接合しているので、鋼殻の内側であって、縦リブの内縁側と外縁側にエッジ材を設けて中詰めコンクリートとの一体化を高めることができる。
また、第3発明では、エッジ材に孔あき鋼板ジベル、スタッドジベルの少なくともいずれかからなるコンクリートとのずれ止めを設けるので、コンクリートとエッジ材の一体化を高めることができる。
また、第4発明によると、平鋼板に替えて、C形、T形、L形、又はE形の断面形状を有する鋼材を用いるので、平鋼板から突出するように設けられる突出部により剛性を高めたり、その突出部に透孔を設けて孔開きジベルとすることができる。
また、第5発明によると、前記C形、T形、L形、又はE形の断面形状を有する鋼材のセグメント内面側に、ずれ止めの機能を有するフランジを備えるので、エッジ材とコンクリートのトンネル半径方向のずれを抑制することができ、エッジ材とコンクリートとの一体性をより向上させることができる。
また、第6発明によると、エッジ材の少なくともコンクリートに接していない部分に防食を施すので、エッジ材の防錆性能を高め、しいては、セグメントの防錆性能を高めることができる。
また、第7発明によると、セグメントの幅方向に設置するエッジ材の設置間隔を、使用するコンクリートの最大骨材寸法の少なくとも2倍とし、前記エッジ材幅を大きくとも500mmとしたので、コンクリートの充填性を低下させることなく、コンクリート4内の空隙(気泡)を追い出すために用いる内部振動機の挿入間隔を、500mm以下に収め、コンクリートの密実性を高めることができる。
尚、以下の説明においては、断面が矩形のトンネル用のセグメントを例に説明するが、本発明は断面矩形トンネル用のセグメントに限定されるものではなく、トンネル等の曲率に併せて湾曲している断面円形トンネル等用セグメントにも問題無く適用できるものである。
図1は、その断面透過斜視図であり、図2は、図1のA−A’断面図である。
図12(a)は鳥瞰図であり、図12(b)は図12(a)のA−A’断面図であり、図12(c)は図12(a)のセグメントをセグメント内縁側2から見た平面図である。
なお、図示の形態では、前記主桁14、継手板16、スキンプレート13、及び縦リブ15を有する鋼殻とされ、その鋼殻に、中詰めコンクリート4を充填してなる合成セグメント18であり、エッジ材3を縦リブ15の内縁側と外縁側のそれぞれに、縦リブ15に交差させて配置し、内縁側のエッジ材3aを縦リブ15及び継手板16に接合し、外縁側のエッジ材3(3b)を縦リブ15、前記継手板16、及び前記スキンプレート13に接合している形態の合成セグメント18である。
本実施形態のセグメントは、RCセグメント、合成セグメントのどちらでも構わないが、以下の説明においては、RCセグメント17を例として説明する。
スタッドジベル5の設置位置は、コンクリートの充填性を考慮すると、図3(b)に示すように、内縁側エッジ材3aと外縁側エッジ材3bに設置するスタッドジベル5の位置をセグメント長手方向に千鳥配置することが好ましい。また、スタッドジベル5は、該内縁側エッジ材3aと該外縁側エッジ材3bに、セグメント幅方向に複数列設置してもよいが、コンクリート4の未充填箇所の発生、コンクリート4の打設負荷、セグメント製作コスト等を考慮すると、スタッドジベル5の設置列数は少ないほうが良く、エッジ材1本当たり1列又は2列が好ましい。
スタッドジベル5とは、鋼材(例えば、この実施形態ではエッジ材)とコンクリート4を一体化することを目的とし、鋼材に溶植されるずれ止めスタッドのことを意味する。
尚、スタッドジベル5と孔あき鋼板ジベル6を組み合わせて、エッジ材3(3a,3b)に設置することも可能である。
本実施形態においては、前記実施形態のエッジ材3に対応するエッジ材として、平鋼に替えて、断面がC形、T形、L形、又はE形の鋼材を使用する。本実施形態のセグメントは、RCセグメント、合成セグメントのどちらでも構わないが、以下の説明においては、RCセグメント17を例として説明する。
本第四の実施形態のセグメント17においては、図5(a)〜(d)に示すように、断面C形、T形、L形、E形のエッジ材7〜10を、当該エッジ材7〜10のウエブとなる突出部19が、セグメントの内面側を向くように設置する。エッジ材を断面C形、T形、L形、E形のエッジ材7〜10とする理由は、トンネル周方向の力やトンネル背面からの圧力が大きく、内縁側エッジ材3aと外縁側エッジ材3bの座屈が懸念される場合に、エッジ材7〜10の座屈を防止するためである。断面C形、T形、L形のエッジ材7〜9は、品質を考慮すると形鋼を用いることが好ましいが、複数の平鋼を互いに接合させて、ビルトアップして製造しても良い。断面E形のエッジ材10は、ビルトアップして製造する。
これは、該内縁側エッジ材3aおよび該外縁側エッジ材3b同士の隙間に、骨材が詰まりコンクリート4の密実性が損なわれることがないようにするためと、コンクリート4の打設後に、コンクリート4内の空隙(気泡)を追い出すために用いる内部振動機の最大挿入間隔を、一般に500mm以下(大きくとも500mm)にすることで、コンクリート4の密実性を高めることができるためである(例えば、非特許文献2参照)。
また、エッジ材3(7〜10)の幅の下限は特に限定しないが、一般的に入手可能な鋼材を使用することが好ましく、例えば平鋼を使用する場合は、25mm以上が好ましい。また、本発明に係るセグメントの幅方向に設置する該内縁側エッジ材3aおよび該外縁側エッジ材3bにおいては、使用する鋼材量を、プロジェクトの諸条件により、RC断面計算を用いて決定させる。その後、計算より得られた鉄筋量と同等の鋼材量を有し、セグメント桁高を薄くできるようなエッジ材断面を決定し、所要の間隔で設置する。
また、該内縁側エッジ材3aと外縁側エッジ材3bを用いることでセグメント幅方向均一に力分担をさせるという狙いから、セグメント幅方向に左右対称に該内縁側エッジ材3aおよび該外縁側エッジ材3bを設置する。
従来技術の鉄筋を使用したRCセグメント31に対して、本発明のエッジ材3(3a,3b)を使用したRCセグメント17を用いると、どれだけ薄壁化を図れるかを算定した結果を以下に示す。
上記従来技術のRCセグメント31で得られた許容曲げ耐力と、同等の耐力を有する本発明のエッジ材として平鋼を使用したRCセグメント17で算出した。
2:セグメント内縁側
3:エッジ材
3a:内縁側エッジ材
3b:外縁側エッジ材
4:コンクリート
5:スタッドジベル
6:孔あき鋼板ジベル
7:断面C形のエッジ材
8:断面T形のエッジ材
9:断面L形のエッジ材
10:断面E形のエッジ材
11a:圧縮鉄筋
11b:引張鉄筋
13:スキンプレート
14:主桁
15:縦リブ
16:継手板
17:RCセグメント
18:合成セグメント
19:突出部
20:フラットバー
21:フランジ
30:RCセグメント
Claims (7)
- トンネル、立杭、坑道、又はアンダーパス用のRCセグメント又は合成セグメントであって、当該セグメントのコンクリートの外縁側及び内縁側に、平鋼板からなりセグメント周方向である長手方向のセグメント長さに略等しいエッジ材が、前記セグメントの幅方向において、当該幅方向の中央を通る前記セグメントの長手方向線に対し略線対称となるように複数本間隔を置いて配置され、且つ、前記各エッジ材におけるセグメント幅方向の寸法は、前記各エッジ材におけるセグメントの桁高方向の寸法よりも大きいことを特徴とするセグメント。
- 前記合成セグメントは、主桁、継手板、スキンプレート、及び縦リブを有する鋼殻に、中詰めコンクリートを充填してなり、前記エッジ材を縦リブの内縁側と外縁側のそれぞれに、縦リブに交差させて配置し、前記内縁側のエッジ材を前記縦リブ及び前記継手板に接合し、前記外縁側のエッジ材を前記縦リブ、前記継手板、及び前記スキンプレートに接合していることを特徴とする請求項1記載のセグメント。
- 前記エッジ材に孔あき鋼板ジベル、スタッドジベルの少なくともいずれかからなるコンクリートとのずれ止めを設けることを特徴とする請求項1又は2記載のセグメント。
- 前記エッジ材として、平鋼板に替えて、C形、T形、L形、又はE形の断面形状を有する鋼材を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のセグメント。
- 前記C形、T形、L形、又はE形の断面形状を有する鋼材のセグメント内面側に、ずれ止めの機能を有するフランジを備えることを特徴とした請求項4記載のセグメント。
- 前記エッジ材の少なくともコンクリートに接していない部分に防食を施すことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のセグメント。
- 前記セグメントの幅方向に設置するエッジ材の設置間隔を、使用するコンクリートの最大骨材寸法の少なくとも2倍とし、且つ、エッジ材幅を大きくとも500mmとすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のセグメント。
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