JP2011202492A - Concrete segment that can be cut and wall body of shield tunnel - Google Patents

Concrete segment that can be cut and wall body of shield tunnel Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concrete segment that can be cut and a wall body of a shield tunnel which can significantly reduce torques during cutting by a shield tunneling machine and can reduce vibration.SOLUTION: A segment 1 constructs the wall body of the shield tunnel excavated by the shield tunneling machine. The concrete 20 as a base material of the segment 1 which can be cut by the shield tunneling machine with a fiber-reinforced resin muscle material as a reinforcing material 10 includes cement, water and aggregate. The aggregate includes coarse aggregate and fine aggregate and the coarse aggregate includes light coarse aggregate and uses 30 to 100 wt.% of light coarse aggregate among the coarse aggregates.

Description

本発明は、一般には、地中を掘削するシールド掘進機によって掘削されるシールドトンネルの壁体の構造に関するものであり、特に、本発明は、シールド掘進機により切削可能なコンクリート製セグメント及び斯かるセグメントにて構築されるシールドトンネルの壁体に関するものである。   The present invention generally relates to the structure of a wall of a shield tunnel excavated by a shield machine that excavates in the ground. In particular, the present invention relates to a concrete segment that can be cut by a shield machine and such a segment. It relates to the wall of the shield tunnel constructed by the segment.

従来、シールド掘進機により地中を掘削しながら道路や鉄道などのトンネルを構築するシールド工法によれば、シールド掘進機の掘削により、シールド掘進機の後方に形成された掘削部には、掘削部の内壁面に沿ってセグメントを組み立てて設置し、セグメントトンネル壁体を構築することが行われる。   Conventionally, according to the shield method for constructing tunnels such as roads and railways while excavating underground with a shield machine, the excavation part formed behind the shield machine by excavating the shield machine A segment tunnel wall body is constructed by assembling and installing segments along the inner wall surface.

セグメントトンネル壁体に用いられるセグメントは、周辺地山の土水圧荷重に耐え、所定のトンネル内空を確保できる、安全且つ堅固な構造物であることが要求され、通常、鉄筋コンクリート製、鋼製、コンクリート・鋼合成のセグメントが使用されている。   The segment used for the segment tunnel wall body is required to be a safe and solid structure that can withstand the soil and water pressure load of the surrounding ground and secure the predetermined tunnel interior, and is usually made of reinforced concrete, steel, Concrete and steel composite segments are used.

一方、シールド工法にてトンネルを構築した後に、このトンネルとは異なる方向に更に分岐トンネルを構築することなどが要求される。   On the other hand, after a tunnel is constructed by the shield method, it is required to further construct a branch tunnel in a direction different from this tunnel.

従来の技術では一度シールドにより本線セグメントを地中に設置した後に、開削工法により分岐部のセグメントを掘り出し、凍結工法等と併用しながら新たにランプトンネルや、本線トンネルとランプトンネルの接合部を設置する必要があった。   In the conventional technology, once the main line segment is installed in the ground with a shield, the branch segment is excavated by the open-cut method, and a ramp tunnel or a junction between the main tunnel and the lamp tunnel is newly installed in combination with the freezing method. There was a need to do.

この方法では工期が長く、費用が非常に高くなるという問題点があった。これを解決するために様々な工法が提案されているが、実用に耐えるものはほとんどなかった。   This method has a problem that the construction period is long and the cost is very high. Various methods have been proposed to solve this problem, but few have been practically used.

従来、シールド掘進機の発進、到達においては、立坑壁の一部にシールド掘進機による切削可能な土留め壁を用いて、シールド掘進機のビットによる立坑壁の直接切削が行われている(特許文献1参照)。   Conventionally, in starting and reaching a shield machine, a shaft wall that can be cut by a shield machine is used as part of the shaft wall, and the shaft wall is directly cut by a bit of the shield machine (patent) Reference 1).

又は、図15に示すように、既設のトンネルのセグメント壁体100の一部を、斜線を施して示すように、予めシールド掘進機による切削可能なセグメント1にて構成し、既設のトンネルを掘削するシールド掘進機とは別のシールド掘進機200にて切削して、管路のT型接合や道路トンネルの分岐、合流部を構築することもある。   Or, as shown in FIG. 15, a part of the segment wall body 100 of the existing tunnel is configured with the segment 1 that can be cut by the shield machine in advance, as shown by hatching, and the existing tunnel is excavated. In some cases, cutting is performed by a shield machine 200 different from the shield machine used to construct a T-joint of a pipeline, a branch of a road tunnel, or a junction.

シールド掘進機による切削可能なセグメント1としては、例えば、炭素繊維やガラス繊維などの強化繊維に樹脂を含浸させたロープ状の繊維強化樹脂製補強筋(FRP筋)を鉄筋の代わりに使用したRCセグメント、RC部をFRU(Fiber Reinforcing Urethane)に置き換えたFRUセグメント、短繊維で強化した無筋のコンクリート製セグメントなどが提案されている(例えば、特許文献2、特許文献3など参照)。   As the segment 1 that can be cut by a shield machine, for example, RC using a rope-like fiber reinforced resin reinforcing bar (FRP bar) in which a reinforcing fiber such as carbon fiber or glass fiber is impregnated with resin instead of a reinforcing bar A segment, an FRU segment in which the RC portion is replaced with FRU (Fiber Reinforcing Urethane), an unreinforced concrete segment reinforced with short fibers, and the like have been proposed (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).

特開平5−302490号公報JP-A-5-302490 特許第275163号公報Japanese Patent No. 275163 特開平4−213695号公報JP-A-4-213695

しかしながら、シールド掘進機による管路のT型接合や道路トンネルの分岐、合流部を構築する場合には、セグメント切削区間が長いため、僅か1m程度の掘削で終了する従来のFRP筋+コンクリートの土留め壁での切削と違い、高速の切削が求められる。また、セグメント切削区間が長いため、シールド掘進機のビットの摩耗が激しく、ビットの摩耗を改善する必要がある。   However, when constructing a T-joint of a pipe line by a shield machine, a branch of a road tunnel, or a junction, the segment cutting section is long, so the conventional FRP rebar + concrete soil that ends with excavation of only about 1 m Unlike cutting with a retaining wall, high-speed cutting is required. Further, since the segment cutting section is long, the wear of the bit of the shield machine is severe, and it is necessary to improve the wear of the bit.

更に、セグメントの切削中に、切削性が悪く地盤振動が生じた場合、最悪の場合工事を中止しなくてはならないため、セグメントの掘進区間が長い切削セグメントでは、特に切削時の振動レベルが低いことが要求される。   In addition, if the ground is vibrated due to poor cutting performance during segment cutting, the work must be stopped in the worst case, so the cutting vibration level is particularly low in cutting segments with long segment excavation sections. Is required.

本発明者らは、上記問題を解決するために多くの研究実験を行った結果、
1.コンクリート中の粗骨材を構成する軽量骨材(以下、粗骨材としての軽量骨材を「軽量粗骨材」という。)の割合を所定量とすることにより、
(1)切削時のトルクが急激に減少すること、
(2)切削時の振動レベルが大幅に低減すること、
(3)シールド掘進機の掘進速度を上げても、切削が可能であること、
2.コンクリート中の細骨材を構成する軽量骨材(以下、細骨材としての軽量骨材を「軽量細骨材」という。)の割合を所定量とすることにより、ビットの摩耗が低下すること、
3.FRP筋の断面積が小さ過ぎず、また、大き過ぎないときに、FRP筋が良く切断され取り込みに問題がないサイズに裁断されること、
の知見を得た。
The present inventors have conducted many research experiments to solve the above problems,
1. By setting the ratio of the lightweight aggregate constituting the coarse aggregate in the concrete (hereinafter, the lightweight aggregate as the coarse aggregate is referred to as “lightweight coarse aggregate”) to a predetermined amount,
(1) The torque during cutting decreases rapidly.
(2) The vibration level during cutting is greatly reduced,
(3) Cutting is possible even if the digging speed of the shield machine is increased.
2. Wear of the bit is reduced by setting the ratio of the lightweight aggregate constituting the fine aggregate in the concrete (hereinafter, the lightweight aggregate as the fine aggregate is referred to as “lightweight fine aggregate”) to a predetermined amount. ,
3. When the cross-sectional area of the FRP line is not too small and not too large, the FRP line is well cut and cut into a size that does not cause a problem in uptake.
I got the knowledge.

本発明は、本発明者らによる斯かる新規な知見に基づきなされたものである。   The present invention has been made on the basis of such novel findings by the present inventors.

本発明の目的は、シールド掘進機による切削時のトルク及びビット摩耗を大幅に減少し、また、振動を低減させることのできる切削可能なコンクリート製セグメント及びシールドトンネルの壁体を提供することである。   It is an object of the present invention to provide a cutable concrete segment and a shield tunnel wall which can greatly reduce torque and bit wear during cutting by a shield machine and reduce vibration. .

本発明の他の目的は、シールド掘進機の切削速度を上げることができるコンクリート製セグメント及びシールドトンネルの壁体を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a concrete segment and a shield tunnel wall that can increase the cutting speed of the shield machine.

上記目的は本発明に係る切削可能なコンクリート製セグメント及びシールドトンネルの壁体にて達成される。要約すれば、本発明の第一の態様によれば、シールド掘進機によって掘削されるシールドトンネルの壁体を構築するセグメントであって、コンクリートを母材とし、繊維強化樹脂製筋材を補強筋とするシールド掘進機により切削可能なコンクリート製セグメントにおいて、
前記コンクリートは、セメント、水、骨材を含み、前記骨材は、粗骨材及び細骨材を含み、
前記粗骨材は軽量粗骨材を含み、前記軽量粗骨材を、前記粗骨材全体に対して30〜100重量%使用することを特徴とするコンクリート製セグメントが提供される。
The above objective is accomplished by a machinable concrete segment and a shield tunnel wall according to the present invention. In summary, according to the first aspect of the present invention, a segment for constructing a wall of a shield tunnel excavated by a shield machine, comprising concrete as a base material and fiber reinforced resin reinforcing material as a reinforcing bar. In a concrete segment that can be cut by a shield machine,
The concrete includes cement, water, and aggregate, and the aggregate includes coarse aggregate and fine aggregate,
The coarse aggregate includes a lightweight coarse aggregate, and the concrete segment is provided using 30 to 100% by weight of the lightweight coarse aggregate with respect to the entire coarse aggregate.

本発明の一実施態様によれば、前記粗骨材の最大寸法は、5〜50mmであり、前記細骨材の最大寸法は、5mm未満である。   According to one embodiment of the present invention, the coarse aggregate has a maximum dimension of 5 to 50 mm, and the fine aggregate has a maximum dimension of less than 5 mm.

本発明の他の実施態様によれば、前記細骨材は軽量細骨材を含み、前記軽量細骨材を、前記細骨材全体に対して5〜100重量%使用する。   According to another embodiment of the present invention, the fine aggregate includes a lightweight fine aggregate, and the lightweight fine aggregate is used in an amount of 5 to 100% by weight based on the entire fine aggregate.

本発明の他の実施態様によれば、前記コンクリートは、水セメント比が20〜40重量%である。   According to another embodiment of the present invention, the concrete has a water cement ratio of 20 to 40% by weight.

本発明の他の実施態様によれば、前記コンクリートは、更に、前記コンクリートの全体積に対して樹脂繊維を0.01〜1.0体積%含む。   According to another embodiment of the present invention, the concrete further includes 0.01 to 1.0% by volume of resin fibers with respect to the total volume of the concrete.

本発明の他の実施態様によれば、前記樹脂繊維は、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂にて作製された繊維であるか、又は、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリプロビレン、PPS等の熱可塑性樹脂にて作製された繊維であるか、又は、熱可塑エポキシ樹脂で作製された繊維である。   According to another embodiment of the present invention, the resin fiber is a fiber made of a thermosetting resin such as epoxy resin or vinyl ester resin, or heat such as polyamide, polycarbonate, polypropylene, or PPS. It is a fiber made of a plastic resin or a fiber made of a thermoplastic epoxy resin.

本発明の他の実施態様によれば、前記補強筋は、横断面積が2mm2以上500mm2未満の丸型或いは矩形のロッドとされる前記繊維強化樹脂製筋材である。 According to another embodiment of the present invention, the reinforcing bars are the fiber-reinforced resin reinforcing bars that are round or rectangular rods having a cross-sectional area of 2 mm 2 or more and less than 500 mm 2 .

本発明の他の実施態様によれば、前記補強筋は、横断面積が2mm2以上500mm2未満の丸型或いは矩形の前記繊維強化樹脂製筋材を使用して格子状に形成したシート状格子筋である。 According to another embodiment of the present invention, the reinforcing bar is a sheet-like lattice formed in a lattice shape using the round or rectangular fiber-reinforced resin reinforcing material having a cross-sectional area of 2 mm 2 or more and less than 500 mm 2. It is a streak.

本発明の他の実施態様によれば、前記繊維強化樹脂製筋材は、強化繊維に樹脂を含浸して形成され、
前記強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維等の無機繊維、或いは、アラミド、ポリエステル、ナイロン、ビニロン等の有機繊維のいずれかの繊維であるか、又は、前記繊維を複数種混入したハイブリッドタイプとされ、
前記樹脂は、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、又は、ナイロン、PPS等の熱可塑性樹脂、又は、熱可塑エポキシ樹脂である。
According to another embodiment of the present invention, the fiber-reinforced resin reinforcing material is formed by impregnating a resin into a reinforcing fiber,
The reinforcing fiber is an inorganic fiber such as carbon fiber, glass fiber or basalt fiber, or an organic fiber such as aramid, polyester, nylon or vinylon, or a hybrid in which a plurality of the fibers are mixed. Type
The resin is a thermosetting resin such as an epoxy resin or a vinyl ester resin, a thermoplastic resin such as nylon or PPS, or a thermoplastic epoxy resin.

本発明の第二の態様によれば、コンクリートを母材とし、繊維強化樹脂製筋材を補強筋とするシールド掘進機により切削可能なコンクリート製セグメントにて構築された壁領域を備えたシールドトンネルの壁体において、
前記コンクリート製セグメントは、上記構成のコンクリート製セグメントであることを特徴とするシールドトンネルの壁体が提供される。
According to the second aspect of the present invention, a shield tunnel having a wall region constructed of a concrete segment that can be cut by a shield machine using concrete as a base material and fiber reinforced resin reinforcement as reinforcement. In the wall of
A wall of a shield tunnel is provided, wherein the concrete segment is a concrete segment configured as described above.

上記第二の本発明の一実施態様によれば、前記コンクリート製セグメントを、前記シールドトンネルの円周方向及び前記シールドトンネルの延長方向において、他のセグメントに対してセグメント継手にて接続し、
前記セグメント継手を形成する継手部材は、樹脂にて作製されるか、或いは、強化繊維に樹脂が含浸された繊維強化樹脂にて作製される。
According to one embodiment of the second aspect of the present invention, the concrete segments are connected to other segments by segment joints in the circumferential direction of the shield tunnel and the extension direction of the shield tunnel,
The joint member forming the segment joint is made of a resin, or made of a fiber reinforced resin in which a reinforced fiber is impregnated with a resin.

上記第二の本発明の他の実施態様によれば、前記セグメント継手は、部分ホゾ継手、継手板、或いは、ボルトである。   According to another embodiment of the second aspect of the present invention, the segment joint is a partial side joint, a joint plate, or a bolt.

上記第二の本発明の他の実施態様によれば、前記セグメント継手は、定着部を金属或いは樹脂にて作製した繊維強化樹脂製ストランドであって、接続するセグメント内を挿通して前記ストランドを配置し、前記ストランドを緊張し、各セグメント間を密着して接続する。   According to another embodiment of the second aspect of the present invention, the segment joint is a fiber reinforced resin strand in which the fixing portion is made of metal or resin, and the strand is inserted through the connecting segment. Arrange and tension the strands to tightly connect between the segments.

上記第二の本発明の他の実施態様によれば、前記コンクリート製セグメントは、前記コンクリート製セグメントを吊り下げるための吊手金物及び注入口を備えており、
前記吊手金物及び注入口は、樹脂にて作製されるか、或いは、強化繊維に樹脂が含浸された繊維強化樹脂にて作製される。
According to another embodiment of the second aspect of the present invention, the concrete segment includes a hanging metal fitting and an inlet for suspending the concrete segment,
The hanging metal fitting and the injection port are made of a resin, or made of a fiber reinforced resin in which a reinforced fiber is impregnated with a resin.

本発明によれば、シールド掘進機による切削時のトルク及びビット摩耗を大幅に減少し、また、振動を低減することができると共に、シールド掘進機の閉塞を防ぐことが可能となる。また、シールド掘進機の切削速度を上げることができる。   According to the present invention, torque and bit wear during cutting by a shield machine can be significantly reduced, vibration can be reduced, and blockage of the shield machine can be prevented. In addition, the cutting speed of the shield machine can be increased.

本発明に係るシールドトンネル壁体の一実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Example of the shield tunnel wall body which concerns on this invention. 本発明に係るコンクリート製セグメントの一実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Example of the concrete segments which concern on this invention. 図3(A)(a)は、本発明に係るコンクリート製セグメントの一実施例の内部構造を示す斜視図であり、図3(A)(b)は、軸線方向に取った断面図である。FIGS. 3A and 3A are perspective views showing the internal structure of an embodiment of a concrete segment according to the present invention, and FIGS. 3A and 3B are sectional views taken in the axial direction. . 図3(B)(a)は、本発明に係るコンクリート製セグメントの一実施例の内部構造を示す斜視図であり、図3(B)(b)は、軸線方向に取った断面図である。FIGS. 3B and 3A are perspective views showing the internal structure of an embodiment of a concrete segment according to the present invention, and FIGS. 3B and 3B are cross-sectional views taken in the axial direction. . 本発明に係るコンクリート製セグメントの一実施例の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of one Example of the concrete segments which concern on this invention. 図4(a)は、軽量粗骨材の比率と振動レベルの関係を示す図であり、図4(b)は、軽量細骨材の比率と摩耗量の関係を示す図である。FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the ratio of lightweight coarse aggregate and the vibration level, and FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the ratio of lightweight fine aggregate and the amount of wear. 図5(a)は、コンクリート製セグメント切削試験設備の概略構成を示す図であり、図5(b)は、コンクリート製セグメント曲げ試験設備の概略構成を示す図である。FIG. 5A is a diagram showing a schematic configuration of a concrete segment cutting test facility, and FIG. 5B is a diagram showing a schematic configuration of a concrete segment bending test facility. ピース間継手の一実施例を示し、図6(a)は、セグメントの円周方向に延在する端面より見た図であり、図6(b)は、継手金物の斜視図である。One Example of the joint between pieces is shown, Fig.6 (a) is the figure seen from the end surface extended in the circumferential direction of a segment, FIG.6 (b) is a perspective view of a coupling metal fitting. ピース間継手の他の実施例を示し、図7(a−1)、(b−1)は、セグメントの円周方向に延在する端面より見た図であり、図7(a−2)、(b−2)は、トンネルの内側から見た図である。FIG. 7 (a-1) and FIG. 7 (b-1) are views seen from the end surface extending in the circumferential direction of the segment, and FIG. 7 (a-2). , (B-2) is a view from the inside of the tunnel. ピース間継手の他の実施例を示し、図8(a)は、セグメントの円周方向に延在する端面より見た図であり、図8(b)は、セグメントの端面の補強を説明する図であり、セグメントの円周方向に延在する端面より見た図である。FIG. 8 (a) is a view seen from an end face extending in the circumferential direction of the segment, and FIG. 8 (b) illustrates reinforcement of the end face of the segment. It is a figure and it is the figure seen from the end surface extended in the circumferential direction of a segment. ピース間継手の他の実施例を示し、トンネルの軸線方向に見たセグメントの円周方向に延在する端面図である。It is an end elevation which shows the other Example of the joint between pieces, and extends in the circumferential direction of the segment seen in the axial direction of the tunnel. リング間継手の一実施例を示し、図10(a−1)、(b−1)、(c−1)は、セグメントの外側から円周方向に延在するセグメントの接合部を見た図であり、図10(a−2)、(b−2)、(c−2)は、セグメントの一方側の接合端面を見た図である。FIG. 10 (a-1), (b-1), and (c-1) are views showing a joint portion of a segment extending in the circumferential direction from the outside of the segment. 10 (a-2), (b-2), and (c-2) are views of the joining end surface on one side of the segment. リング間継手の一実施例を示し、図11(a)は、ホゾ機構部の凹部を示す斜視図であり、図11(b)は、図11(a)の線X−Xに取った断面図であり、図11(c)、(d)は、櫛状補強筋の具体例を示す斜視図である。Fig. 11 (a) is a perspective view showing a concave portion of a side mechanism, and Fig. 11 (b) is a cross section taken along line XX in Fig. 11 (a). 11 (c) and 11 (d) are perspective views showing specific examples of comb-shaped reinforcing bars. リング間継手の他の実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other Example of the joint between rings. 本発明に係るコンクリート製セグメントの一実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Example of the concrete segments which concern on this invention. 図14(a)は、本発明に係るコンクリート製セグメントの他の実施例の内部構造を示す斜視図であり、図14(b−1)、(b−2)、及び、図14(c−1)、(c−2)は、補強筋を使用した補強態様を説明する図である。Fig.14 (a) is a perspective view which shows the internal structure of the other Example of the concrete-made segments based on this invention, FIG.14 (b-1), (b-2), and FIG.14 (c-) 1), (c-2) is a figure explaining the reinforcement aspect using a reinforcing bar. 従来のシールドトンネル壁体を説明する図である。It is a figure explaining the conventional shield tunnel wall body.

以下、本発明に係る切削可能なコンクリート製セグメント及びシールドトンネルの壁体を図面に則して更に詳しく説明する。   Hereinafter, the concrete segment which can be cut and the wall of a shield tunnel according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

実施例1
図1は、シールド掘進機により地中を掘削しながら道路や鉄道などのトンネルを構築するシールド工法により、掘削部の内壁面に沿ってセグメントを組み立てて設置されたシールドトンネル壁体100の一部を示す。シールドトンネル壁体100は、コンクリート製セグメント1をトンネルの円周方向及び延長方向(軸線方向)に複数連結して構成される。
Example 1
FIG. 1 shows a part of a shield tunnel wall 100 installed by assembling segments along an inner wall surface of an excavation part by a shield construction method for constructing a tunnel such as a road or a railway while excavating the underground with a shield machine. Indicates. The shield tunnel wall body 100 is configured by connecting a plurality of concrete segments 1 in the circumferential direction and the extension direction (axial direction) of the tunnel.

図2に、一つのコンクリート製セグメント1を示す。コンクリート製セグメント1は、シールドトンネル壁体100の湾曲した円周部の一部を構成するものであるので、所定の半径(R)、厚さ(H)、中心角(θ)、及び、トンネルの延長方向に沿って幅(W)にて延在した円弧状のセグメントとされる。通常、内周面半径(R)は、1〜15m、厚さ(H)は、0.1〜2m、中心角(θ)は、10°〜100°、幅(W)は、0.3〜3mとされる。   FIG. 2 shows one concrete segment 1. Since the concrete segment 1 constitutes a part of the curved circumferential portion of the shield tunnel wall 100, a predetermined radius (R), thickness (H), center angle (θ), and tunnel Are arc-shaped segments extending in the width (W) along the extending direction. Usually, the inner peripheral surface radius (R) is 1 to 15 m, the thickness (H) is 0.1 to 2 m, the central angle (θ) is 10 ° to 100 °, and the width (W) is 0.3. -3 m.

本発明の切削可能なコンクリート製セグメント(以下、「易切削性コンクリート製セグメント」という。)1は、図1に示すような構造とされるシールドトンネル壁体100において、トンネル構築後において、シールド掘進機による切削が必要とされる、例えば、管路のT型接合や道路トンネルの分岐、合流部を構築する部分に予め使用される。   The cutable concrete segment (hereinafter referred to as “easy-cutting concrete segment”) 1 of the present invention is a shield tunnel wall body 100 having a structure as shown in FIG. For example, it is used in advance in a portion where a cutting by a machine is required, for example, a T-type junction of a pipe line, a branch of a road tunnel, or a junction part.

図3(A)(a)、(b)に、本発明の易切削性コンクリート製セグメント1の一実施例を示す。本発明の易切削性コンクリート製セグメント1は、コンクリート20を母材とし、繊維強化樹脂製筋材を補強筋10とする、シールド掘進機により切削可能なコンクリート製セグメントとされる。   3 (A), (a), and (b) show an embodiment of the easily cutable concrete segment 1 of the present invention. The easily cutable concrete segment 1 of the present invention is a concrete segment that can be cut by a shield machine using a concrete 20 as a base material and a fiber reinforced resin reinforcing material as a reinforcing bar 10.

つまり、易切削性コンクリート製セグメント1は、補強筋10を内部に有するコンクリート構造体とされ、補強筋10は、セグメントの縦方向(トンネルの円周方向)に沿って、セグメントの内周面側及び外周面側に位置して配置された湾曲したロッド状の内筋11及び外筋12と、更に、セグメントの横方向(トンネルの延長方向)に沿って配置され、前記内筋11と外筋12とに直交して、これら内筋11と外筋12との周りに巻回して配置されたロッド状のスターラップ13とにて構成される。図3(A)(a)では、図面を分かり易くするために内筋11及び外筋12としては、それぞれ、複数の筋材から成る一組ずつの内外筋11、12が図示されているが、通常、複数組、例えば2〜5組配置される。   That is, the easily cutable concrete segment 1 is a concrete structure having a reinforcing bar 10 inside, and the reinforcing bar 10 is located on the inner peripheral surface side of the segment along the vertical direction of the segment (circumferential direction of the tunnel). And the curved rod-shaped inner muscles 11 and outer muscles 12 located on the outer peripheral surface side, and further along the lateral direction of the segment (tunnel extension direction), the inner muscles 11 and the outer muscles. The rod-shaped stirrup 13 is disposed around the inner muscle 11 and the outer muscle 12 so as to be orthogonal to the inner muscle 11 and the outer muscle 12. In FIGS. 3 (A) and 3 (a), a pair of inner and outer muscles 11 and 12 each made of a plurality of muscle materials are shown as the inner and outer muscles 11 and 12 for easy understanding of the drawing. Usually, a plurality of sets, for example, 2 to 5 sets are arranged.

内筋11、外筋12等は、筋材製造時にR加工、曲げ加工を施しておくか、自重或いは外力でR形状に変形させる。そして、通常の鉄筋篭組み立てに準じてビニール製結線を用いて組み立てる。   The inner muscle 11, outer muscle 12 and the like are subjected to R processing and bending processing at the time of manufacturing the muscle material, or are deformed into an R shape by its own weight or external force. And it assembles using a vinyl connection according to the usual rebar rod assembly.

図3(B)(a)、(b)に、本発明の易切削性コンクリート製セグメント1の他の変更例を示す。   3 (B), (a), and (b) show another modified example of the easily cutable concrete segment 1 of the present invention.

図3(B)(a)、(b)に示す易切削性コンクリート製セグメント1では、内筋11及び外筋12には、それぞれ、内筋11及び外筋12に直交して配力筋14が配置され、ビニール製結線にて結束される。また、本例では、内筋11と外筋12とは、コ字状のスターラップ13にビニール製結線にて結束され、所定距離離間して保持されている。   In the easily cutable concrete segment 1 shown in FIGS. 3B, 3 </ b> A, and 3 </ b> B, the inner reinforcement 11 and the outer reinforcement 12 are perpendicular to the inner reinforcement 11 and the outer reinforcement 12, respectively. Are arranged and bound by vinyl connection. Further, in this example, the inner muscle 11 and the outer muscle 12 are bound to a U-shaped stirrup 13 by a vinyl connection, and are held apart by a predetermined distance.

図3(C)は、本発明の易切削性コンクリート製セグメント1の他の変更例を示す。   FIG. 3C shows another modification of the easily cutable concrete segment 1 of the present invention.

本例にて、易切削性コンクリート製セグメント1は、セグメントの円周方向に沿って所定の間隔で設置された組立筋15を備えている。組立筋15は、後述する格子状に形成した繊維強化樹脂製の筋材である格子筋10と同様の構成とされる。格子筋10については、後で詳述する。   In this example, the easy-cutting concrete segment 1 includes assembly bars 15 installed at predetermined intervals along the circumferential direction of the segment. The assembly line 15 has the same configuration as the lattice line 10 which is a fiber-reinforced resin line material formed in a lattice shape to be described later. The lattice line 10 will be described in detail later.

図3(C)では、図面を分かり易くするために組立筋15は、3つ設置されているが、これに限定されるものではないが、通常、例えば3〜5組配置される。   In FIG. 3 (C), three assembly bars 15 are provided for easy understanding of the drawing. However, the present invention is not limited to this, but usually three to five sets are arranged.

本例にて、セグメント1の製造に際しては、凸状に作製された型枠90の外周面に、組立筋15を円周方向に所定の数だけ設置して、この組立筋15を利用して、内筋11、外筋12、配力筋14をビニール製結線にて結束することにより鉄筋籠を容易に組み立てることができる。   In this example, when the segment 1 is manufactured, a predetermined number of assembly bars 15 are installed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the mold 90 formed in a convex shape, and the assembly bars 15 are used. The rebar rod can be easily assembled by binding the inner reinforcement 11, the outer reinforcement 12, and the distribution bar 14 with a vinyl connection.

なお、本実施例及び他の変更例の各例では、補強筋10である断面形状が丸型或いは矩形状のロッド状とされる、内筋11、外筋12、スターラップ13、配力筋14、組立筋15は、繊維強化樹脂製筋材とされる。繊維強化樹脂製筋材については、詳しくは後述する。   In addition, in each example of the present embodiment and other modified examples, the cross-sectional shape that is the reinforcing bar 10 is a round or rectangular rod shape, and the inner bar 11, the outer bar 12, the stirrup 13, the power distribution bar 14. The assembly bar 15 is a fiber reinforced resin bar material. The fiber reinforced resin reinforcing material will be described later in detail.

(コンクリート)
本発明の特徴は、易切削性コンクリート製セグメントの母材であるコンクリート20の構成にある。
(concrete)
The feature of the present invention lies in the configuration of the concrete 20 which is the base material of the easily cutable concrete segment.

つまり、上述したように、本発明者らは、ビットの摩耗を減少させるべく、コンクリートについて多くの研究実験を行った結果、コンクリート中の粗骨材を構成する軽量骨材、即ち、軽量粗骨材の割合を所定の量とすることにより、シールド掘進機による切削時のトルクが急激に減少し、又、振動が低減することが確認できた。以下、本発明にて使用するコンクリートの一実施例について説明する。   That is, as described above, the present inventors have conducted many research experiments on concrete in order to reduce wear of the bit. As a result, the lightweight aggregate constituting the coarse aggregate in the concrete, that is, the lightweight coarse bone. It was confirmed that by setting the ratio of the material to a predetermined amount, the torque at the time of cutting by the shield machine rapidly decreases and the vibration is reduced. Hereinafter, an embodiment of concrete used in the present invention will be described.

本実施例にて、コンクリート20は、セメント、水、骨材を含み、骨材は、粗骨材及び細骨材を含んでいる。また、所望により、コンクリートには、更に、コンクリートの全体積に対して樹脂繊維を0.01〜1.0体積%含ませることができる。樹脂繊維は、短繊維とされ、通常、繊維長は、0.5〜6cm程度とされる。   In this embodiment, the concrete 20 includes cement, water, and aggregate, and the aggregate includes coarse aggregate and fine aggregate. In addition, if desired, the concrete can further contain 0.01 to 1.0% by volume of resin fibers with respect to the total volume of the concrete. The resin fiber is a short fiber, and the fiber length is usually about 0.5 to 6 cm.

また、樹脂繊維は、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂にて作製された繊維であるか、又は、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリプロビレン、PPS等の熱可塑性樹脂にて作製された繊維であるか、又は、熱可塑エポキシ樹脂で作製された繊維である。   The resin fiber is a fiber made of a thermosetting resin such as epoxy resin or vinyl ester resin, or a fiber made of a thermoplastic resin such as polyamide, polycarbonate, polypropylene, or PPS. Or a fiber made of a thermoplastic epoxy resin.

骨材は、従来知られているように、天然骨材と人工骨材からなり、天然骨材としては、川砂、川砂利、海砂、海砂利、山砂、山砂利、天然軽量骨材、などがあり、人工骨材としては、砕砂、砕石、スラグ砂、スラグ砕石、人口軽量骨材、人口重量骨材、などがある。   As known in the art, the aggregate consists of natural aggregate and artificial aggregate, and as natural aggregate, river sand, river gravel, sea sand, sea gravel, mountain sand, mountain gravel, natural lightweight aggregate, Artificial aggregates include crushed sand, crushed stone, slag sand, slag crushed stone, artificial lightweight aggregate, artificial weight aggregate, and the like.

また、本願明細書では、基本的には、「粗骨材」とは、5mmふるいを用いて、5mm以上、50mm以下の骨材をいい、「細骨材」とは、5mm未満の骨材をいうものとする。   In the present specification, basically, “coarse aggregate” means an aggregate of 5 mm or more and 50 mm or less using a 5 mm sieve, and “fine aggregate” means an aggregate of less than 5 mm. It shall be said.

つまり、本願発明においても、従来の規定に従って、粗骨材は、最大寸法が5〜50mmであり、細骨材は、最大寸法が、5mm未満であるとする。   That is, also in the present invention, according to the conventional regulations, the coarse aggregate has a maximum dimension of 5 to 50 mm, and the fine aggregate has a maximum dimension of less than 5 mm.

ただし、実際の現場にある骨材は、大小の粒径のものが混在しているので、本願明細書でいう「粗骨材」には、5mmふるいを用いて、5mm未満の骨材を15%以内、5mm以上、50mm以下のものを85%以上含む骨材を意味し、「細骨材」とは、5mm未満の骨材を85%以上、5mm以上、10mm以下のものを15%以内含む骨材を意味するものとする。   However, since the aggregates in the actual site are mixed in large and small particle sizes, the “coarse aggregate” referred to in the present specification uses a 5 mm sieve and aggregates of less than 5 mm. Means an aggregate containing 85% or more of 5 mm or more and 50 mm or less, and “fine aggregate” means an aggregate of less than 5 mm of 85% or more, 5 mm or more and 10 mm or less of 15% or less. It shall mean the aggregate that contains it.

コンクリート20は、従来と同様に、水セメント比が20〜40重量%である。   The concrete 20 has a water-cement ratio of 20 to 40% by weight as in the conventional case.

本発明にて重要なことは、粗骨材は軽量骨材(即ち、軽量粗骨材)を含み、軽量粗骨材を、粗骨材全体に対して30〜100重量%使用することにある。本実施例にて軽量粗骨材としては、膨張頁岩、膨張粘土、膨張スレート、焼成フライアッシュなどを材料成分とする人工軽量骨材などとされる。   What is important in the present invention is that the coarse aggregate includes a lightweight aggregate (that is, a lightweight coarse aggregate), and the lightweight coarse aggregate is used in an amount of 30 to 100% by weight based on the entire coarse aggregate. . In this embodiment, the lightweight coarse aggregate is an artificial lightweight aggregate containing expanded shale, expanded clay, expanded slate, fired fly ash and the like as material components.

本発明者らは、粗骨材の種類を、(1)石灰砕石、(2)軽量粗骨材、とにて構成し、石灰砕石と軽量粗骨材の割合を変化させて繊維強化樹脂製筋材供試体1Sを作製して切削試験を行った。切削試験は、図5(a)に示す切削試験設備を使用して、切削試験機にて切削試験を実施した。   The inventors of the present invention are composed of (1) lime crushed stone and (2) lightweight coarse aggregate, and the ratio of lime crushed stone and lightweight coarse aggregate is changed to make a fiber reinforced resin. A muscle specimen 1S was produced and subjected to a cutting test. In the cutting test, the cutting test was performed with a cutting test machine using the cutting test equipment shown in FIG.

ここで、切削試験機のビットは、
・ビット材質:E5
・ビット幅:20mm、先端R:3mm
の片刃フラットビットを使用した。また、新品のビットを各条件毎に用意し、一定の切削距離を切削後に、ビットの先端の減少量を測定した。その結果を下記表1及び図4(a)に示す。
Here, the bit of the cutting test machine is
-Bit material: E5
-Bit width: 20 mm, tip R: 3 mm
A single-edged flat bit was used. In addition, a new bit was prepared for each condition, and the amount of reduction at the tip of the bit was measured after cutting a certain cutting distance. The results are shown in Table 1 below and FIG.

Figure 2011202492
Figure 2011202492

表1、図4(a)の結果から分かるように、軽量粗骨材の割合が30重量%を超えると、特に90重量%を超えると、急激に切削時のトルクの減少及び振動の低減が確認できた。軽量粗骨材の量が、30重量%未満だと、大幅な切削時のトルクの減少及び振動の低減がなかった。   As can be seen from the results of Table 1 and FIG. 4 (a), when the proportion of the light coarse aggregate exceeds 30% by weight, particularly when it exceeds 90% by weight, the torque and vibration are reduced sharply during cutting. It could be confirmed. When the amount of lightweight coarse aggregate was less than 30% by weight, there was no significant reduction in torque and vibration during cutting.

また、本発明にて好ましくは、細骨材は軽量細骨材(以下、細骨材としての軽量骨材を「軽量細骨材」という。)を含み、軽量細骨材を、細骨材全体に対して5〜100重量%使用する。本実施例にて軽量細骨材としては、軽量粗骨材と同様に、膨張頁岩、膨張粘土、膨張スレート、焼成フライアッシュなどを材料成分とする人工軽量骨材などとされる。   Preferably, in the present invention, the fine aggregate includes a lightweight fine aggregate (hereinafter, the lightweight aggregate as the fine aggregate is referred to as “lightweight fine aggregate”), and the lightweight fine aggregate is referred to as the fine aggregate. Use 5 to 100% by weight based on the whole. In the present embodiment, the lightweight fine aggregate is an artificial lightweight aggregate containing expanded shale, expanded clay, expanded slate, fired fly ash and the like as material components in the same manner as the lightweight coarse aggregate.

表2及び図4(b)に示すように、軽量細骨材の割合が5重量%を超えると切削時のビットの摩耗が大幅に減少することが判明した。軽量細骨材の量が、5重量%未満だと、切削時のビットの摩耗が大幅に低減することはなかった。   As shown in Table 2 and FIG. 4 (b), it was found that when the proportion of the lightweight fine aggregate exceeds 5% by weight, the wear of the bit during cutting is greatly reduced. When the amount of lightweight fine aggregate was less than 5% by weight, the wear of the bit during cutting was not significantly reduced.

Figure 2011202492
Figure 2011202492

(繊維強化樹脂製筋材)
本実施例にて補強筋10を構成する内筋11、外筋12、配力筋14、スターラップ13等として使用されるロッド状とされる繊維強化樹脂製筋材は、一方向に引き揃えて配向された長繊維の強化繊維に樹脂を含浸して形成される。
(Fiber-reinforced resin reinforcing material)
In the present embodiment, the rod-shaped fiber reinforced resin reinforcing material used as the inner reinforcement 11, the outer reinforcement 12, the power distribution reinforcement 14, the stirrup 13 and the like constituting the reinforcement reinforcement 10 is aligned in one direction. It is formed by impregnating a resin into the reinforced fibers of long fibers oriented in the above manner.

強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維等の無機繊維、或いは、アラミド、ポリエステル、ナイロン、ビニロン等の有機繊維のいずれかの繊維であるか、又は、前記繊維を複数種混入したハイブリッドタイプとされる。含浸される樹脂は、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、又は、ナイロン、PPS等の熱可塑性樹脂、又は、熱可塑エポキシ樹脂が使用される。強化繊維に対する樹脂含浸量は、20〜70体積%とされる。   The reinforcing fiber is any one of inorganic fibers such as carbon fiber, glass fiber, and basalt fiber, or organic fibers such as aramid, polyester, nylon, and vinylon, or a hybrid type in which a plurality of the fibers are mixed. It is said. As the resin to be impregnated, a thermosetting resin such as an epoxy resin or a vinyl ester resin, a thermoplastic resin such as nylon or PPS, or a thermoplastic epoxy resin is used. The resin impregnation amount for the reinforcing fibers is 20 to 70% by volume.

本発明者らは、下記仕様にて、断面積を変化させて丸型及び矩形のロッド状の繊維強化樹脂製筋材を作製し、本発明に従った配合のコンクリートに埋め込み、繊維強化樹脂製筋材供試体1Sを作製した。この供試体1Sを、図5(a)に示す切削試験設備を使用して、上述と同様にして、切削試験機の20mm幅の片刃フラットビットにて切削試験を実施した。表3にその結果を示す。   The inventors of the present invention changed the cross-sectional area according to the following specifications to produce round and rectangular rod-shaped fiber reinforced resin reinforcing material, embedded in concrete blended according to the present invention, and made of fiber reinforced resin. A muscle specimen 1S was produced. A cutting test was performed on the specimen 1S using a cutting test equipment shown in FIG. 5A in the same manner as described above, with a 20 mm wide single-edged flat bit. Table 3 shows the results.

Figure 2011202492
Figure 2011202492

本発明者等の研究実験の結果によると、表3から分かるように、補強筋10であるロッド状の内筋11、外筋12、配力筋14、及び、スターラップ13等を形成する繊維強化樹脂製筋材は、横断面積が2mm2以上500mm2未満の丸型或いは矩形のロッドとされるのが好適であることが分かった。 According to the results of research experiments by the present inventors, as can be seen from Table 3, the fibers forming the rod-shaped inner muscle 11, outer muscle 12, power distribution muscle 14, stirrup 13 and the like which are reinforcing bars 10 It has been found that the reinforcing resin reinforcing material is preferably a round or rectangular rod having a cross-sectional area of 2 mm 2 or more and less than 500 mm 2 .

ロッド状の繊維強化樹脂製筋材の断面積が500mm2以上となると、繊維強化樹脂製筋材がビットで切断される前に繊維強化樹脂製筋材の周囲のコンクリートが先に脱落し、繊維強化樹脂製筋材の切断時に繊維強化樹脂製筋材が振動するため、切削時の振動が非常に大きくなることが分かった。また逆に、繊維強化樹脂製筋材の断面積が2mm2より小さいと、切削時に繊維強化樹脂製筋材がきちっと切断されず、ビットに絡み付く現象が生じるため、切削時のトルクが急上昇することが確認された。 When the cross-sectional area of the rod-shaped fiber reinforced resin reinforcing material is 500 mm 2 or more, before the fiber reinforced resin reinforcing material is cut with a bit, the concrete around the fiber reinforced resin reinforcing material is dropped first, and the fiber It was found that the fiber reinforced resin reinforcing material vibrates during cutting of the reinforcing resin reinforcing material, so that the vibration during cutting becomes very large. Conversely, if the cross-sectional area of the fiber reinforced resin reinforcing material is smaller than 2 mm 2 , the fiber reinforced resin reinforcing material will not be cut properly during cutting, and a phenomenon of entanglement with the bit will occur. Was confirmed.

(繊維強化樹脂製筋材供試体)
強化繊維:炭素繊維(繊維径7μm)
樹脂: エポキシ樹脂
樹脂含浸量:50体積%
(コンクリート)
水セメント比:30重量%
骨材:粗骨材:細骨材=53重量%:47重量%
28日強度(圧縮強度): 35N/mm2
(Fiber-reinforced resin reinforcing material specimen)
Reinforcing fiber: Carbon fiber (fiber diameter 7μm)
Resin: Epoxy resin Impregnation amount: 50% by volume
(concrete)
Water cement ratio: 30% by weight
Aggregate: Coarse aggregate: Fine aggregate = 53 wt%: 47 wt%
28-day strength (compressive strength): 35 N / mm 2

次に、本発明に係るコンクリート製セグメントの構造安定性について検討した。   Next, the structural stability of the concrete segment according to the present invention was examined.

梁せい(H)125mmの、上述の配合とされるコンクリート製のセグメントの内部に、引張補強筋として直径6mmの炭素繊維強化樹脂製筋材(ロッド)11、12を体積比で0.3%使用した供試体1Sを作製した。この供試体1Sを、3点曲げ試験を行った。図5(b)に3点曲げ試験装置の概略構成を示す。   Beam fiber (H) 125 mm, carbon fiber reinforced resin reinforcing rods (rods) 11 and 12 having a diameter of 6 mm as tensile reinforcing bars in a concrete segment of the above-mentioned composition is 0.3% by volume. The used specimen 1S was produced. This specimen 1S was subjected to a three-point bending test. FIG. 5B shows a schematic configuration of the three-point bending test apparatus.

3点曲げ試験にて、供試体1Sの外側の曲率は、半径(R)が900mmであり、2点支持の間の距離は996mmであった。   In the three-point bending test, the radius of curvature (R) of the outer curvature of the specimen 1S was 900 mm, and the distance between the two-point supports was 996 mm.

なお、せん断にて供試体1Sが破壊されないように、直径8mmの炭素繊維強化樹脂製筋材(ロッド)とされるスターラップ13を体積比で0.2%配置した。コンクリート20の強度は50N/mm2とした。 In order to prevent the specimen 1S from being destroyed by shearing, 0.2% by volume of the stirrup 13 that is a carbon fiber reinforced resin reinforcing material (rod) having a diameter of 8 mm was disposed. The strength of the concrete 20 was 50 N / mm 2 .

曲げ試験の結果、供試体1Sはコンクリート圧壊モードで破壊し、細径炭素繊維強化樹脂製筋材が引張補強筋として十分機能することが確認された。   As a result of the bending test, the specimen 1S was destroyed in the concrete crushing mode, and it was confirmed that the thin carbon fiber reinforced resin reinforcing material functions sufficiently as a tensile reinforcing bar.

(コンクリート製セグメントの接続)
上記構成の本発明に係るコンクリート製セグメント1は、シールドトンネル100の円周方向及びシールドトンネル100の延長方向において、他のセグメントに対してセグメント継手にて接続してシールドトンネルの壁体100を形成する。基本的に、セグメント継手を構成する継手部材は、樹脂材料或いは繊維強化樹脂材料にて作製される。
(Concrete segment connection)
The concrete segment 1 according to the present invention having the above-described configuration forms the wall 100 of the shield tunnel by connecting to other segments with segment joints in the circumferential direction of the shield tunnel 100 and the extending direction of the shield tunnel 100. To do. Basically, the joint member constituting the segment joint is made of a resin material or a fiber reinforced resin material.

図1、図2、図6〜図9、及び、図10〜図12を参照すると、セグメント継手としては、各セグメントを円周方向にて端面同士を当接して接続するものであって、接線方向の軸力Nと曲げモーメントMが作用するピース間継手50(図6〜図9参照)、及び、トンネルの軸線方向(延長方向)にて端面同士を同接して接続するものであって、せん断力を伝達して千鳥組みの添接効果を発揮するリング間継手60(図10〜図12参照)がある。   1, 2, 6 to 9, and FIGS. 10 to 12, as a segment joint, each segment is connected by contacting the end surfaces with each other in the circumferential direction. The joint 50 between pieces (see FIGS. 6 to 9) on which the axial force N and the bending moment M act, and the end faces are connected in the axial direction (extension direction) of the tunnel. There is an inter-ring joint 60 (see FIGS. 10 to 12) that transmits shearing force and exhibits a staggered attachment effect.

ピース間継手
ピース間継手50は、圧縮力が作用する環境にあるが、継手部には引張抵抗が期待されており、基本は、樹脂材料或いは繊維強化樹脂材料にて作製された継手金物同士を、樹脂材料或いは繊維強化樹脂材料にて作製されたボルト、ナット等で接合している。
Inter- piece joint Inter- piece joint 50 is in an environment where compressive force is applied, but tensile resistance is expected at the joint portion. Basically, joint metal fittings made of resin material or fiber-reinforced resin material are used together. They are joined with bolts, nuts, etc. made of resin material or fiber reinforced resin material.

本実施例では、ピース間継手50としては、以下の構造が好適に採用される。   In the present embodiment, the following structure is suitably employed as the inter-piece joint 50.

(1)図6(a)、(b)に示すように、樹脂材料或いは繊維強化樹脂材料にて作製された(以下、「樹脂系」という。)の継手金物51とアンカー部52とを一体成型し、樹脂系のボルトナット53(53a、53b)で締結する。 (1) As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), a fitting hardware 51 and an anchor portion 52 of a resin material or a fiber reinforced resin material (hereinafter referred to as “resin system”) are integrated. Molded and fastened with resin bolts and nuts 53 (53a, 53b).

つまり、図6(b)に示すように、セグメントの端面に、樹脂系材料で一体に成型して或いは接着組立で作製された継手金物51とアンカー部52とを設置し、樹脂系のボルトナット53にて互いに締結する。本実施例では、継手金物51は、ボルト貫通穴54が形成された平板51aと、アンカー部52を取り付けるためにこの平板51aに垂直に一体に成形された支持板51bとにて構成されているが、継手金物51の形状は、これに限定されるものではない。   That is, as shown in FIG. 6B, a joint metal 51 and an anchor 52, which are integrally molded with a resin-based material or manufactured by an adhesive assembly, are installed on the end face of the segment, and a resin-based bolt and nut is installed. At 53, they are fastened together. In this embodiment, the joint hardware 51 includes a flat plate 51a in which a bolt through hole 54 is formed, and a support plate 51b that is integrally formed perpendicularly to the flat plate 51a in order to attach the anchor portion 52. However, the shape of the joint hardware 51 is not limited to this.

本実施例では、継手金物51は、アンカー部52をセグメント端面に取り付けることにより、セグメント端面に取り付けられ、隣り合った各セグメント1は、平板51aが互いに当接することとなる。ここで、両当接板51aのボルト穴54を貫通してボルト53aを通し、ナット53bにより両平板51aを締結する。   In this embodiment, the joint hardware 51 is attached to the segment end face by attaching the anchor portion 52 to the segment end face, and the adjacent segments 1 are in contact with each other by the flat plate 51a. Here, the bolts 53a are passed through the bolt holes 54 of the both contact plates 51a, and the two flat plates 51a are fastened by the nuts 53b.

(2)図7に示すように、セグメント端面から控えたところに箱抜き59を設けておき、樹脂系のボルトナット53(53a、53b)で締結する。 (2) As shown in FIG. 7, a box 59 is provided in a place reserved from the end face of the segment, and is fastened with resin-based bolts and nuts 53 (53a, 53b).

つまり、図7(a−1)は、互いに隣り合ったセグメント1の、トンネル延長(軸線)方向に見た断面図であり、図7(a−2)は、互いに隣り合ったセグメント1の、トンネルの内側から見た図である。   That is, FIG. 7A-1 is a cross-sectional view of the segments 1 adjacent to each other as viewed in the tunnel extension (axis) direction, and FIG. 7A-2 is a diagram of the segments 1 adjacent to each other. It is the figure seen from the inside of a tunnel.

各セグメント1には、各セグメント1の当接面から所定の距離離れて、本実施例では、矩形状(箱状)の凹部59が形成されており、各箱状凹部54間を貫通する貫通穴55を形成し、一方の凹部59から貫通穴55を貫通して他方の凹部59へとボルト53aを通し、ナット53b締めする。   Each segment 1 is formed with a rectangular (box-shaped) recess 59 in the present embodiment at a predetermined distance from the contact surface of each segment 1, and penetrates between each box-shaped recess 54. A hole 55 is formed, a bolt 53a is passed from one recess 59 through the through hole 55 to the other recess 59, and a nut 53b is tightened.

締結するボルト53aの本数に応じて各セグメント1には箱状凹部54が形成される。本実施例では、2個ずつ形成されているが、これに限定されるものではない。   A box-shaped recess 54 is formed in each segment 1 according to the number of bolts 53a to be fastened. In this embodiment, two pieces are formed, but the present invention is not limited to this.

また、セグメント端面に形成される箱抜き形状は、図7(b−1)、(b−2)に示すように、三角形状の凹部59とすることもでき、この場合は、各凹部59間を貫通する湾曲した貫通穴55を形成し、一方の凹部59から湾曲した貫通穴55を貫通して他方の凹部59へと湾曲したボルト53aを通し、ナット53b締めすることができる。この例においても、ボルト53a及びナット53bは、樹脂系材料にて作製する。   Moreover, as shown in FIGS. 7B-1 and 7B-2, the box shape formed on the segment end face can be a triangular recess 59, and in this case, between the recesses 59 A curved through hole 55 penetrating through the first concave portion 59 is formed, and a curved bolt 53a is passed from one concave portion 59 through the curved through hole 55 to the other concave portion 59, and the nut 53b can be tightened. Also in this example, the bolt 53a and the nut 53b are made of a resin material.

(3)図8(a)に示すように、一方のセグメント端面に、樹脂系のインサート金物56を埋設しておき、他方から樹脂系ボルト53aを斜め方向に挿入させる。 (3) As shown in FIG. 8A, a resin-based insert hardware 56 is embedded in one segment end face, and a resin-based bolt 53a is inserted in an oblique direction from the other.

なお、ピース間継手においては、図8(b)に示すように、内外筋11、12の間にU字形の支圧繊維補強筋17を設置するのが好ましい。   In addition, in the joint between pieces, as shown in FIG.8 (b), it is preferable to install the U-shaped supporting fiber reinforcement bar | burr 17 between the inner and outer muscles 11 and 12. FIG.

(4)図9に示すように、切削される複数のセグメント1Aを、切削対象外のセグメントピース1Bから、繊維強化樹脂製ストランド、例えば、炭素繊維強化樹脂製ストランドで作製された(以下、「炭素繊維系」という。)線材57で締め付ける。 (4) As shown in FIG. 9, a plurality of segments 1 </ b> A to be cut were produced from non-cutting segment pieces 1 </ b> B with fiber reinforced resin strands, for example, carbon fiber reinforced resin strands (hereinafter “ It is referred to as “carbon fiber type”.)

つまり、本発明に従って作製されたコンクリート製セグメント1Aに予め炭素繊維系の線材57を通すための貫通穴58を形成しておき、トンネル壁体100を形成する際に、切削対象外のセグメントピース1Bに金属或いは樹脂系にて作製した定着部57aにて定着された炭素繊維系の線材57を通し、線材の他端を更に、切削対象外のセグメントピース1Bの金属或いは樹脂系にて作製した定着部57bに定着する。これにより、各セグメント間をストランド57で密着して接続することができる。   That is, when the through hole 58 for passing the carbon fiber wire 57 is formed in advance in the concrete segment 1A manufactured according to the present invention and the tunnel wall body 100 is formed, the segment piece 1B that is not to be cut. The carbon fiber type wire 57 fixed by the fixing part 57a made of metal or resin is passed through the other end of the wire, and the fixing made of metal or resin of the segment piece 1B that is not to be cut. Fixes to the portion 57b. As a result, the segments 57 can be in close contact with each other and connected.

(5)図9と同様の構成とされるが、炭素繊維系の線材ではなく、銅線のような金属線を使用することができる。つまり、金属線を使用して、切削予定のセグメント1Aを切削対象外のセグメントピース1Bを利用して締め付けておき、切削直前に撤去することもできる。 (5) Although it is set as the structure similar to FIG. 9, a metal wire like a copper wire can be used instead of a carbon fiber-type wire. That is, the segment 1A to be cut can be tightened using the segment piece 1B that is not to be cut using a metal wire, and can be removed immediately before cutting.

リング間継手
次に、トンネル壁体100を構成する各セグメントのトンネル軸方向におけるリング間継手60について説明する。
Inter-Ring Joint Next, the inter-ring joint 60 in the tunnel axis direction of each segment constituting the tunnel wall 100 will be described.

図1に示すように、トンネル壁体100における各セグメント1に対して、トンネル軸方向にはシールドジャッキの残留推力によって押し付けられており、リング間継手60は、図10に図示するホゾ機構61でのせん断力の伝達を考える。   As shown in FIG. 1, each segment 1 in the tunnel wall 100 is pressed against the segments 1 by the residual thrust of the shield jack in the tunnel axis direction. Consider the transmission of shear force.

リング間継手60を構成するホゾ機構61は、当接する隣り合った一方のセグメント1の円周方向に延在する端面に凸部61aを形成し、他方のセグメント1の円周方向に延在する端面に凹部61bを形成することにより構成される。   The side mechanism 61 constituting the inter-ring joint 60 is formed with a convex portion 61a on the end surface extending in the circumferential direction of one adjacent segment 1 that abuts, and extending in the circumferential direction of the other segment 1. It is configured by forming a recess 61b on the end face.

図10(a−1)は、セグメントの円周方向端面をトンネルの軸線方向に見た端面図であり、図10(а−2)は、一方のセグメントの円周方向端面の正面図である。この例では、凸部61a及び凹部61bは、端面を横断して形成されている。所謂、連続ホゾである。   FIG. 10A-1 is an end view of the circumferential end surface of the segment as viewed in the axial direction of the tunnel, and FIG. 10A-2 is a front view of the circumferential end surface of one segment. . In this example, the convex portion 61a and the concave portion 61b are formed across the end surface. This is a so-called continuous tenon.

図10(b−1)は、セグメントの円周方向端面をトンネルの軸線方向に見た端面図であり、図10(b−2)は、一方のセグメントの円周方向端面の正面図である。この例では、凸部61a及び凹部61bは、端面のほぼ中央部に円形状にて形成されている。所謂、椀型と言われる部分ホゾである。   Fig. 10 (b-1) is an end view of the circumferential end surface of the segment as viewed in the axial direction of the tunnel, and Fig. 10 (b-2) is a front view of the circumferential end surface of one segment. . In this example, the convex portion 61a and the concave portion 61b are formed in a circular shape at a substantially central portion of the end surface. It is a so-called partial shape called a saddle type.

図10(c−1)は、セグメントの円周方向端面をトンネルの軸線方向に見た端面図であり、図10(c−2)は、一方のセグメントの円周方向端面の正面図である。この例では、凸部61a及び凹部61bは、端面のほぼ中央部に、両端が半円形とされるトラック状にて形成されている。所謂、小判型と言われる部分ホゾである。   Fig. 10 (c-1) is an end view of the circumferential end surface of the segment as viewed in the axial direction of the tunnel, and Fig. 10 (c-2) is a front view of the circumferential end surface of one segment. . In this example, the convex portion 61a and the concave portion 61b are formed in a track shape in which both ends are semicircular at the substantially central portion of the end surface. This is a so-called oval-type partial tenon.

図11は、先に図10(c−1)、(c−2)を参照して説明した小判型のホゾ機構61を示す。   FIG. 11 shows the oval mechanism 61 described above with reference to FIGS. 10 (c-1) and 10 (c-2).

図11(a)は、凹部61bが形成されたセグメント端面の斜視図である。図11(b)は、図11(a)のX−Xに取った中央断面図である。   FIG. 11A is a perspective view of the end face of the segment in which the recess 61b is formed. FIG. 11B is a central cross-sectional view taken along the line XX in FIG.

図11(b)に示すように、リング間継手60のホゾ機構部61は、ホゾの凹部61bの上下に、図11(c)に示すような櫛状の、或いは、図11(d)に示すような「キ」の字状の繊維強化樹脂製の補強筋62を差し込むことにより、補強することができる。   As shown in FIG. 11 (b), the tenon mechanism 61 of the inter-ring joint 60 is comb-shaped as shown in FIG. 11 (c) above and below the tenon recess 61b, or in FIG. 11 (d). It can be reinforced by inserting a reinforcing bar 62 made of a fiber reinforced resin having a “K” shape as shown.

また、リング継手60において、曲線区間等で引張抵抗を要求される地点では、上述のピース継手50の場合と同様に、上記(1)〜(3)と同様の継手を上記ホゾ機構61と組み合わせて採用することができる。   Further, in the ring joint 60, at the point where the tensile resistance is required in a curved section or the like, the joint similar to the above (1) to (3) is combined with the above-mentioned hozo mechanism 61 as in the case of the piece joint 50 described above. Can be adopted.

更に、図12に示すように、上述のピース継手60の場合の上記(4)、(5)の継手のように、トンネル軸方向に隣接した複数のセグメント1A、1B間に引張抵抗材63を設置することができる。引張抵抗材63は、炭素繊維系の線材とされ、切削される複数のセグメント1Aを、切削対象外のセグメントピース1Bから締め付ける。   Further, as shown in FIG. 12, as in the joints (4) and (5) in the case of the piece joint 60 described above, the tensile resistance material 63 is provided between the plurality of segments 1A and 1B adjacent in the tunnel axis direction. Can be installed. The tensile resistance material 63 is a carbon fiber-based wire, and fastens a plurality of segments 1A to be cut from segment pieces 1B that are not to be cut.

つまり、本発明に従って作製されたコンクリート製セグメントに予め線材63を通すための貫通穴64を形成しておき、トンネル壁体100を形成する際に、切削対象外のセグメントピース1Bの定着部63aに定着された炭素繊維系の線材63を通し、線材63の他端を更に、切削対象外のセグメントピース1Bの定着部63bに定着する。   That is, when the through hole 64 for passing the wire 63 is formed in advance in the concrete segment manufactured according to the present invention and the tunnel wall body 100 is formed, the fixing portion 63a of the segment piece 1B that is not to be cut is formed. Through the fixed carbon fiber-based wire 63, the other end of the wire 63 is further fixed to the fixing portion 63b of the segment piece 1B that is not to be cut.

更には、上述と同様の構成とされるが、炭素繊維系の線材ではなく、PC鋼線のような金属線を使用し、切削直前に撤去することもできる。   Furthermore, although it is set as the structure similar to the above-mentioned, it is also possible to use a metal wire such as a PC steel wire instead of a carbon fiber-based wire and remove it immediately before cutting.

(吊手金物)
図13に示すように、セグメントの運搬、吊り込み、エレクターでの組立等に使用するために、セグメント1には裏込注入用の注入口1aが形成され、また、吊手金物70が設置可能とされている。
(Hanging hardware)
As shown in FIG. 13, an inlet 1a for backfill injection is formed in the segment 1 for use in transporting, hanging up, assembling with an erector, etc., and a hanging hardware 70 can be installed. It is said that.

本実施例によれば、裏込注入用の注入口1aは樹脂材料或いは繊維強化樹脂材料、即ち、樹脂系材料にて作製され、セグメント1に埋設される。一方、吊手金物70は、図13に示すように、セグメント側に樹脂系の雌型インサート1bを埋設して使用する。即ち、本実施例では、吊手金物である鋼製の接合治具70が4本の鋼ボルト71をセグメントの雌型インサート1bに螺入することによりセグメント1に一体に取り付け、固定される。矯正等で大きな引張抵抗が要求される場合は、雌型インサート1bを複数個埋設しておき、接合治具70の形状で対応する。なお、吊手金物70もまた、樹脂系材料にて作製しても良い。   According to the present embodiment, the injection port 1a for backfill injection is made of a resin material or a fiber-reinforced resin material, that is, a resin material, and is embedded in the segment 1. On the other hand, as shown in FIG. 13, the hanging hardware 70 is used by embedding a resin female insert 1b on the segment side. That is, in this embodiment, a steel joining jig 70 as a hanging metal fitting is integrally attached and fixed to the segment 1 by screwing four steel bolts 71 into the female insert 1b of the segment. When a large tensile resistance is required for straightening or the like, a plurality of female inserts 1b are embedded, and the shape of the joining jig 70 is used. The hanging hardware 70 may also be made of a resin material.

実施例2
次に、図14を参照して、本発明に係る切削可能なコンクリート製セグメントの第二の実施例について説明する。
Example 2
Next, with reference to FIG. 14, a second embodiment of the machinable concrete segment according to the present invention will be described.

図14に示すように、本実施例のコンクリート製セグメント1に関する全体構成及び継手構造は、実施例1に記載するコンクリート製セグメント1及び継手構造50、60と同様とされ、ただ、セグメント1の内部に使用する繊維強化樹脂製補強筋10の構造において相違している。従って、コンクリート製セグメント1の全体構成及び継手構造50、60については実施例1の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略し、本実施例の特徴部を構成する繊維強化樹脂製補強筋10について説明する。   As shown in FIG. 14, the overall configuration and joint structure related to the concrete segment 1 of the present embodiment are the same as the concrete segment 1 and joint structures 50 and 60 described in the first embodiment. Are different in the structure of the reinforcing fiber 10 made of fiber reinforced resin. Accordingly, the description of the first embodiment is used for the entire configuration of the concrete segment 1 and the joint structures 50 and 60, and the description thereof is omitted here. The fiber-reinforced resin reinforcement that constitutes the characterizing portion of this embodiment is used. The muscle 10 will be described.

実施例1では、繊維強化樹脂製補強筋10は、断面が丸型或いは矩形のロッドとされたが、本実施例のコンクリート製セグメント1の内部には、格子状に形成したシート状の格子筋10が配置される。   In the first embodiment, the reinforcing bar 10 made of fiber reinforced resin is a rod having a round or rectangular cross section. However, a sheet-like lattice bar formed in a lattice shape is provided inside the concrete segment 1 of this embodiment. 10 is arranged.

図14には、図面を分かり易くするために内筋11及び外筋12として格子筋10は、それぞれ、一層づつ図示されているが、通常、格子筋10は、内筋11及び外筋12としてセグメントの内周側及び外周側にそれぞれ、複数層、例えば2〜5層積層される。   In FIG. 14, for the sake of easy understanding of the drawing, the lattice bars 10 are shown as the inner muscles 11 and the outer muscles 12, respectively. A plurality of layers, for example, 2 to 5 layers, are laminated on the inner and outer peripheral sides of the segment, respectively.

また、格子筋10としての内筋11及び外筋12は、実施例1にて説明したロッドと同様の構成とされる強化繊維に樹脂が含浸された繊維強化樹脂材を、縦筋11a、12a及び横筋11b、12bとして格子状に配列し、一体に成形し、硬化したものである。縦筋11a、12a及び横筋11b、12bは、実施例1の場合と同様に、横断面積が2mm2以上500mm2未満の丸型或いは矩形の繊維強化樹脂製筋材とされる。また、縦筋11a、12aと横筋11b、12bの間隔(w1、w2)は、w1、w2=5〜30cmとされる。 In addition, the internal reinforcement 11 and the external reinforcement 12 as the lattice reinforcement 10 are made of a fiber reinforced resin material in which a reinforcing fiber having the same configuration as the rod described in the first embodiment is impregnated with a resin, and the longitudinal reinforcement 11a and 12a. In addition, the horizontal stripes 11b and 12b are arranged in a lattice pattern, integrally molded, and hardened. Vertical stripe 11a, 12a and horizontal stripes 11b, 12b, similarly to the case of Example 1, the cross-sectional area is set to 2 mm 2 or more 500 mm 2 smaller than round or rectangular fiber reinforced resin muscle material. Moreover, the space | interval (w1, w2) of the vertical stripes 11a and 12a and the horizontal stripes 11b and 12b shall be w1, w2 = 5-30 cm.

図14(b−1)、(b−2)に示すように、各格子筋11、12は、樹脂系の高低の架台14(14a、14b)を用意し、この架台14上に積層して設置し、自重の撓みで円弧状の内筋11及び外筋12を形成する。勿論、各格子筋11、12は、予めR加工しても良い。   As shown in FIGS. 14 (b-1) and 14 (b-2), each of the lattice bars 11 and 12 is provided with a resin base height base 14 (14a, 14b) and laminated on the base 14. It is installed, and the arc-shaped inner muscle 11 and outer muscle 12 are formed by the deflection of its own weight. Of course, each lattice line 11, 12 may be R-processed in advance.

また、せん断補強材が必要な場合は、図14(c−1)、(c−2)に示すように、コ字状の繊維強化樹脂製筋材とされるスターラップ13を必要個所に設置し、内筋11と外筋12との間を接続しても良い。   In addition, when a shear reinforcement is required, as shown in FIGS. 14 (c-1) and 14 (c-2), a stirrup 13 which is a U-shaped fiber-reinforced resin reinforcing material is installed at a necessary place. However, the inner muscle 11 and the outer muscle 12 may be connected.

1 コンクリート製セグメント
2 コンクリート
10 補強筋
11 内筋
12 外筋
13、14 スターラップ
50 ピース間継手
60 リング間継手
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Concrete segment 2 Concrete 10 Reinforcement reinforcement 11 Inner reinforcement 12 Outer reinforcement 13, 14 Star wrap 50 Piece joint 60 Ring joint

Claims (14)

シールド掘進機によって掘削されるシールドトンネルの壁体を構築するセグメントであって、コンクリートを母材とし、繊維強化樹脂製筋材を補強筋とするシールド掘進機により切削可能なコンクリート製セグメントにおいて、
前記コンクリートは、セメント、水、骨材を含み、前記骨材は、粗骨材及び細骨材を含み、
前記粗骨材は軽量粗骨材を含み、前記軽量粗骨材を、前記粗骨材全体に対して30〜100重量%使用することを特徴とするコンクリート製セグメント。
A segment for constructing a wall of a shield tunnel excavated by a shield machine, in a concrete segment that can be cut by a shield machine using concrete as a base material and fiber reinforced resin reinforcement as reinforcement.
The concrete includes cement, water, and aggregate, and the aggregate includes coarse aggregate and fine aggregate,
The said coarse aggregate contains a lightweight coarse aggregate, The concrete-made segment characterized by using 30-100 weight% of said lightweight coarse aggregates with respect to the said coarse aggregate whole.
前記粗骨材の最大寸法は、5〜50mmであり、前記細骨材の最大寸法は、5mm未満であることを特徴とする請求項1に記載のコンクリート製セグメント。   2. The concrete segment according to claim 1, wherein the coarse aggregate has a maximum dimension of 5 to 50 mm, and the fine aggregate has a maximum dimension of less than 5 mm. 前記細骨材は軽量細骨材を含み、前記軽量細骨材を、前記細骨材全体に対して5〜100重量%使用することを特徴とする請求項1又は2に記載のコンクリート製セグメント。   The concrete segment according to claim 1 or 2, wherein the fine aggregate includes a lightweight fine aggregate, and the lightweight fine aggregate is used in an amount of 5 to 100% by weight with respect to the entire fine aggregate. . 前記コンクリートは、水セメント比が20〜40重量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載のコンクリート製セグメント。   The concrete-made segment according to any one of claims 1 to 3, wherein the concrete has a water-cement ratio of 20 to 40% by weight. 前記コンクリートは、更に、前記コンクリートの全体積に対して樹脂繊維を0.01〜1.0体積%含むことを特徴とする請求項4に記載のコンクリート製セグメント。   5. The concrete segment according to claim 4, wherein the concrete further contains 0.01 to 1.0% by volume of resin fibers with respect to the total volume of the concrete. 前記樹脂繊維は、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂にて作製された繊維であるか、又は、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリプロビレン、PPS等の熱可塑性樹脂にて作製された繊維であるか、又は、熱可塑エポキシ樹脂で作製された繊維であることを特徴とする請求項5に記載のコンクリート製セグメント。   Whether the resin fiber is a fiber made of a thermosetting resin such as an epoxy resin or a vinyl ester resin, or a fiber made of a thermoplastic resin such as polyamide, polycarbonate, polypropylene, or PPS. The concrete segment according to claim 5, wherein the segment is a fiber made of a thermoplastic epoxy resin. 前記補強筋は、横断面積が2mm2以上500mm2未満の丸型或いは矩形のロッドとされる前記繊維強化樹脂製筋材であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかの項に記載のコンクリート製セグメント。 The reinforcing fiber is the fiber-reinforced resin reinforcing material that is a round or rectangular rod having a cross-sectional area of 2 mm 2 or more and less than 500 mm 2. Concrete segment. 前記補強筋は、横断面積が2mm2以上500mm2未満の丸型或いは矩形の前記繊維強化樹脂製筋材を使用して格子状に形成したシート状格子筋であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかの項に記載のコンクリート製セグメント。 2. The reinforcing bar is a sheet-like lattice reinforcement formed in a lattice shape using a round or rectangular fiber-reinforced resin reinforcing material having a cross-sectional area of 2 mm 2 or more and less than 500 mm 2. The concrete-made segment as described in any one of -6. 前記繊維強化樹脂製筋材は、強化繊維に樹脂を含浸して形成され、
前記強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維等の無機繊維、或いは、アラミド、ポリエステル、ナイロン、ビニロン等の有機繊維のいずれかの繊維であるか、又は、前記繊維を複数種混入したハイブリッドタイプとされ、
前記樹脂は、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、又は、ナイロン、PPS等の熱可塑性樹脂、又は、熱可塑エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項7又は8に記載のコンクリート製セグメント。
The fiber-reinforced resin reinforcing material is formed by impregnating a resin into a reinforcing fiber,
The reinforcing fiber is an inorganic fiber such as carbon fiber, glass fiber or basalt fiber, or an organic fiber such as aramid, polyester, nylon or vinylon, or a hybrid in which a plurality of the fibers are mixed. Type
9. The concrete according to claim 7, wherein the resin is a thermosetting resin such as an epoxy resin or a vinyl ester resin, a thermoplastic resin such as nylon or PPS, or a thermoplastic epoxy resin. Made segment.
コンクリートを母材とし、繊維強化樹脂製筋材を補強筋とするシールド掘進機により切削可能なコンクリート製セグメントにて構築された壁領域を備えたシールドトンネルの壁体において、
前記コンクリート製セグメントは、請求項1〜9のいずれかの項に記載のコンクリート製セグメントであることを特徴とするシールドトンネルの壁体。
In the wall of a shield tunnel with a wall region constructed with a concrete segment that can be cut by a shield machine using concrete as a base material and fiber reinforced resin reinforcement as reinforcement,
The wall of a shield tunnel, wherein the concrete segment is the concrete segment according to any one of claims 1 to 9.
前記コンクリート製セグメントを、前記シールドトンネルの円周方向及び前記シールドトンネルの延長方向において、他のセグメントに対してセグメント継手にて接続し、
前記セグメント継手を形成する継手部材は、樹脂にて作製されるか、或いは、強化繊維に樹脂が含浸された繊維強化樹脂にて作製されることを特徴とする請求項10に記載のシールドトンネルの壁体。
In the circumferential direction of the shield tunnel and the extension direction of the shield tunnel, the concrete segments are connected to other segments by segment joints,
The joint member forming the segment joint is made of a resin, or made of a fiber reinforced resin in which a reinforced fiber is impregnated with a resin. Wall body.
前記セグメント継手は、部分ホゾ継手、継手板、或いは、ボルトであることを特徴とする請求項11に記載のシールドトンネルの壁体。   The wall body of the shield tunnel according to claim 11, wherein the segment joint is a partial side joint, a joint plate, or a bolt. 前記セグメント継手は、定着部を金属或いは樹脂にて作製した繊維強化樹脂製ストランドであって、接続するセグメント内を挿通して前記ストランドを配置し、前記ストランドを緊張し、各セグメント間を密着して接続することを特徴とする請求項11に記載のシールドトンネルの壁体。   The segment joint is a strand made of fiber reinforced resin in which the fixing portion is made of metal or resin, and the strand is inserted through the connecting segment, the strand is tensioned, and the segments are in close contact with each other. The wall of the shield tunnel according to claim 11, wherein the shield tunnel wall is connected. 前記コンクリート製セグメントは、前記コンクリート製セグメントを吊り下げるための吊手金物及び注入口を備えており、
前記吊手金物及び注入口は、樹脂にて作製されるか、或いは、強化繊維に樹脂が含浸された繊維強化樹脂にて作製されることを特徴とする請求項10〜13のいずれかの項に記載のシールドトンネルの壁体。
The concrete segment includes a hanging hardware and an inlet for suspending the concrete segment,
The said suspension metal fitting and injection port are produced with resin, or are produced with the fiber reinforced resin which the resin was impregnated into the reinforced fiber. The wall of the shield tunnel described in 1.
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