JP2015078533A - Composite segment and producing method of composite segment - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide composite segment and a producing method of composite segment capable of maintaining a predetermined resistance even in a case where earth-water pressure is subjected thereto from bank side.SOLUTION: The composite segment comprises: a pair of main girders 2, 2 which is arranged with a predetermined interval in tunnel axis direction D and extending in tunnel circumferential direction C; joint plates 3, 3 which are connected with both end parts of the pair of main girders 2, 2 in tunnel circumferential direction C in a bridging manner between the pair of main girders 2, 2; a skin plate 4 connected with the main girders 2, 2 and the joint plates 3, 3 at outer side in tunnel radial direction; and concrete 6 injected into inner section of a steel shell 5 consisting of the pair of main girders 2, 2, joint plates 3, 3 and the skin plate 4. In an inner section in the concrete 6, arranged are: at inside in tunnel radial direction E, a plurality of first main steel lines 7, 7 which extends in tunnel circumferential direction C and being arranged with a predetermined interval in tunnel axis direction D; a hoop line 9 surrounding the first main steel lines 7, 7; and a fixing member 10 which is connected with the skin plate 4 and on which the hoop line 9 is fixed.

Description

本発明は、鋼製の円弧版状枠体(鋼殻)内にコンクリートを充填して製造された合成セグメントおよび合成セグメントの製造方法に関する。   The present invention relates to a synthetic segment manufactured by filling concrete in a steel arc-shaped frame (steel shell) and a method for manufacturing the synthetic segment.

従来、地山に掘削穴を掘削しつつ、その内面に円弧版状のセグメントをトンネル周方向およびトンネル軸方向に複数連結して筒状壁体を構築することによりトンネルを形成するシールド工法において、鋼製の円弧版状枠体(鋼殻)内にコンクリートを充填して製造された合成セグメントが知られている。
このような合成セグメントは、鋼殻の内部にコンクリートが充填されることによって、鋼製部材の腐食が防止されている。また、合成セグメントのコンクリートが内空側に露出する場合には、この内空側の表面を滑らかに形成することができ、トンネル内の流通体の摩擦損失を小さくすることができる。
また、コンクリート内部における内空側に、トンネル周方向に延びる円弧状の主鉄筋を配置し、曲げ耐力を増加させるようにした合成セグメントも知られている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, in a shield method of forming a tunnel by excavating a drill hole in a natural ground and building a cylindrical wall body by connecting a plurality of arc-shaped segments on the inner surface in the tunnel circumferential direction and tunnel axial direction, A synthetic segment manufactured by filling concrete in a steel circular arc frame (steel shell) is known.
In such a synthetic segment, corrosion of the steel member is prevented by filling the inside of the steel shell with concrete. Moreover, when the concrete of the composite segment is exposed to the inner space, the inner surface can be smoothly formed, and the friction loss of the flow body in the tunnel can be reduced.
A synthetic segment is also known in which an arc-shaped main reinforcing bar extending in the circumferential direction of the tunnel is arranged on the inner space side in the concrete so as to increase the bending strength (for example, see Patent Document 1).

特開平8−277698号公報JP-A-8-277698

ここで、トンネルにおいて地山側から土水圧が作用すると、合成セグメントにおける地山側にはトンネル周方向の圧縮力が作用し、内空側にはトンネル周方向の引張力が作用する。そして、この引張力のトンネル径方向の分力(腹圧力)は、主鉄筋に対してトンネル径方向内側に向かって作用するため、円弧状の主鉄筋が直線状に変形し内空側のかぶりコンクリートを剥離させて、急激な耐力低下を引き起こす虞がある。
また、地山側に作用する圧縮力のトンネル径方向の分力はスキンプレート(鋼殻の地山側の鋼板)に対してトンネル径方向外側に向かって作用するため、スキンプレートが面外変形する虞がある。
Here, when soil water pressure acts from the ground side in the tunnel, a compressive force in the circumferential direction of the tunnel acts on the ground side in the composite segment, and a tensile force in the circumferential direction of the tunnel acts on the inner space side. Then, the component force (abdominal pressure) in the tunnel radial direction of this tensile force acts toward the inner side in the tunnel radial direction with respect to the main reinforcing bar, so that the arc-shaped main reinforcing bar deforms linearly and becomes a cover on the inner side. There is a risk that the concrete will be peeled off, causing a sudden decrease in yield strength.
Also, the component force in the tunnel radial direction of the compressive force acting on the natural ground side acts on the skin plate (steel plate on the natural mountain side of the steel shell) toward the outer side in the tunnel radial direction, so the skin plate may be deformed out of plane. There is.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、地山側から土水圧が作用した場合にも所定の耐力を保持することができる合成セグメントおよび合成セグメントの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a synthetic segment and a synthetic segment manufacturing method capable of maintaining a predetermined yield strength even when soil water pressure is applied from the natural ground side. And

上記目的を達成するため、本発明に係る合成セグメントは、掘削穴の内壁に沿ってトンネル周方向およびトンネル軸方向に複数連結されてトンネルを形成する円弧版状の合成セグメントにおいて、前記トンネル軸方向に所定の間隔をあけて配されて前記トンネル周方向に延びる一対の主桁と、該一対の主桁の前記トンネル周方向の両端部に該一対の主桁間を渡すように接合された継手板と、前記主桁および前記継手板のトンネル径方向外側に接合されたスキンプレートと、前記一対の主桁、前記継手板および前記スキンプレートで形成された鋼殻の内部に充填されたコンクリートと、を備え、該コンクリートの内部には、前記トンネル径方向内側に前記トンネル周方向に延びて前記トンネル軸方向に所定の間隔をあけて配された複数の第1主鉄筋と、該第1主鉄筋を囲繞するフープ筋と、前記スキンプレートに接合されるとともに前記フープ筋が定着される定着部材と、が設けられていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the composite segment according to the present invention is an arc-shaped composite segment that is connected in the tunnel circumferential direction and the tunnel axial direction along the inner wall of the excavation hole to form a tunnel. A pair of main girders arranged at a predetermined interval and extending in the circumferential direction of the tunnel, and a joint joined so as to pass between the pair of main girders at both ends of the pair of main girders in the tunnel circumferential direction A plate, a skin plate joined to the outer side in the tunnel radial direction of the main girder and the joint plate, and concrete filled in a steel shell formed by the pair of main girder, the joint plate and the skin plate, The concrete includes a plurality of first main bodies extending inwardly in the tunnel radial direction in the tunnel radial direction and arranged at predetermined intervals in the tunnel axial direction. And muscle, to a hoop which surrounds the first main reinforcing bars, and fixing member to which the hoop while being joined to the skin plate is fixed, characterized in that is provided.

また、本発明に係る合成セグメントの製造方法は、上記合成セグメントを製造する合成セグメントの製造方法であって、前記一対の主桁の前記トンネル周方向の両端部に該一対の主桁間を渡すように前記継手板を接合し、前記一対の主桁および前記継手板の前記トンネルの地山側に前記スキンプレートを接合して鋼殻を形成する鋼殻形成工程と、前記スキンプレートに定着部材を接合する定着部材接合工程と、前記鋼殻内部に前記複数の第1主鉄筋およびフープ筋を配筋する配筋工程と、前記フープ筋を前記定着部材に定着させるフープ筋定着工程と、前記鋼殻の内部に前記コンクリートを充填するコンクリート充填工程と、を備えることを特徴とする。   The synthetic segment manufacturing method according to the present invention is a synthetic segment manufacturing method for manufacturing the synthetic segment, and passes between the pair of main girders to both ends of the pair of main girders in the tunnel circumferential direction. A steel shell forming step of joining the joint plate and joining the skin plate to the ground side of the tunnel of the pair of main girders and the joint plate; and a fixing member on the skin plate. A fixing member joining step for joining, a reinforcing step for arranging the plurality of first main reinforcing bars and hoops in the steel shell, a hoop reinforcement fixing step for fixing the hoops to the fixing member, and the steel A concrete filling step of filling the inside of the shell with the concrete.

本発明では、第1主鉄筋がフープ筋に囲繞されていて、このフープ筋がスキンプレートに接合された定着部材に定着していることにより、第1主鉄筋とスキンプレートとが連結した構造となる。
そして、トンネルに地山側から土水圧が作用すると、合成セグメントには地山側にトンネル周方向の圧縮力が作用し、内空側にトンネル周方向の引張力が作用する。通常、この引張力のトンネル径方向の分力(腹圧力)によって第1主鉄筋が直線状になろうとするとともに、圧縮力のトンネル径方向の分力によってスキンプレートが面外方向に変形しようとするが、本発明では、第1主鉄筋とスキンプレートとが連結されていることにより、それぞれに作用するトンネル径方向反対側の分力が相殺され、第1主鉄筋およびスキンプレートの変形および変位を防止することができる。
これにより、第1主鉄筋が変形・変位してかぶりコンクリートが剥離したり、付着割裂破壊したりするなど、合成セグメントが変形することがないため、合成セグメントを常に所定の耐力に保持することができる。
さらに、スキンプレートの変形を防止することにより、一般に設計で用いられるスキンプレート板厚の25倍というスキンプレートの有効幅を、さらに増加させることができ、経済的な設計が可能となる。
In the present invention, the first main reinforcing bar is surrounded by the hoop bars, and the hoop bars are fixed to the fixing member joined to the skin plate, whereby the first main reinforcing bar and the skin plate are connected to each other. Become.
When earth and water pressure acts on the tunnel from the natural ground side, a compressive force in the circumferential direction of the tunnel acts on the synthetic segment, and a tensile force in the circumferential direction of the tunnel acts on the inner space side. Normally, the first main rebar tends to be linear due to the tensile force in the tunnel radial direction (abdominal pressure), and the skin plate tends to deform in the out-of-plane direction due to the compressive force in the tunnel radial direction. However, in the present invention, since the first main reinforcing bar and the skin plate are connected, the component forces on the opposite side of the tunnel radial direction acting on each of the first main reinforcing bar and the skin plate are offset, and the deformation and displacement of the first main reinforcing bar and the skin plate are canceled. Can be prevented.
As a result, the composite segment will not be deformed, such as the first main rebar being deformed / displaced, the cover concrete will peel off, or the adhesive split will break, so the composite segment can always be held at a predetermined strength. it can.
Furthermore, by preventing the deformation of the skin plate, the effective width of the skin plate, which is 25 times the skin plate thickness generally used in the design, can be further increased, and an economical design becomes possible.

また、本発明に係る合成セグメントでは、前記定着部材は、頭付きスタッドジベルまたはT形鋼またはL形鋼またはC形鋼またはJ字状鋼材から構成されていてもよい。   Moreover, in the synthetic segment according to the present invention, the fixing member may be composed of a stud gibber with a head, a T-shaped steel, an L-shaped steel, a C-shaped steel, or a J-shaped steel material.

このようにすることにより、定着部材は、フープ筋を確実に定着することができて、第1主筋とスキンプレートとを確実に連結することができる。
また、定着部材には特殊な部材を使用せずに、通常に流通している部材を使用することができる。
By doing in this way, the fixing member can fix the hoop muscle reliably, and can connect the 1st main reinforcement and the skin plate reliably.
Further, as the fixing member, a member that is normally distributed can be used without using a special member.

また、本発明に係る合成セグメントでは、前記定着部材と前記スキンプレートとは、溶接されていて、前記定着部材と前記フープ筋とは溶接されている、または前記定着部材に形成された孔部に前記フープ筋が挿入されている、または前記定着部材に形成された突出部に前記フープ筋が掛けられていることが好ましい。   Further, in the composite segment according to the present invention, the fixing member and the skin plate are welded, and the fixing member and the hoop are welded, or in a hole formed in the fixing member. It is preferable that the hoop line is inserted or the hoop line is hung on a protrusion formed on the fixing member.

このようにすることにより、定着部材とスキンプレートとが確実かつ強固に接合されるとともに、定着部材とフープ筋とが確実かつ強固に接合されるため、定着部材を介してスキンプレートとフープ筋とを物理的に拘束し、確実かつ強固に連結させることができる。   By doing so, the fixing member and the skin plate are securely and firmly joined together, and the fixing member and the hoop muscle are securely and firmly joined. Can be physically constrained and securely and firmly connected.

また、本発明に係る合成セグメントでは、前記定着部材は、前記トンネル周方向および前記トンネル軸方向の両方または一方に所定の間隔をあけて複数配列されていて、前記トンネル周方向および前記トンネル軸方向の両方または一方に隣り合う前記定着部材の仮想のコーン破壊面は、それぞれ連続していることが好ましい。   In the composite segment according to the present invention, a plurality of the fixing members are arranged at predetermined intervals in both or one of the tunnel circumferential direction and the tunnel axis direction, and the tunnel circumferential direction and the tunnel axis direction are arranged. It is preferable that the imaginary cone breaking surfaces of the fixing members adjacent to both or one of them are continuous.

定着部材がコンクリートを破壊してトンネル径方向に抜け出す場合には、コーン破壊することになり、コーン破壊すると、コーン破壊面が生じることになる。本発明では、コーン破壊したと仮想した場合のコーン破壊面を仮想のコーン破壊面としている。
そして、各定着部材による仮想のコーン破壊面がそれぞれ過不足なく連続することにより、仮想のコーン破壊面が効率的に繋がった補剛領域が形成されるため、定着部材の配置を調整することで合成セグメントの補剛領域を容易に形成することができる。そして、この補剛領域によって、トンネル周方向およびトンネル軸方向の両方または一方に伝達される応力に対して確実に抵抗することができるため、トンネルに地山側から土水圧が作用した場合に、コンクリートとスキンプレートとが離間することを防止することができる。
When the fixing member breaks the concrete and comes out in the tunnel radial direction, the cone is broken. When the cone is broken, a cone breaking surface is generated. In the present invention, a virtual cone destruction surface is defined as a cone destruction surface when it is assumed that the cone has been destroyed.
Then, since the virtual cone fracture surfaces by the fixing members are continuous without excess or deficiency, a stiffening region in which the virtual cone fracture surfaces are efficiently connected is formed. The stiffening region of the composite segment can be easily formed. This stiffening region can surely resist the stress transmitted to the tunnel circumferential direction and / or the tunnel axial direction, so that when soil water pressure acts on the tunnel from the ground, And the skin plate can be prevented from separating.

また、本発明に係る合成セグメントでは、前記フープ筋は、前記複数の第1主鉄筋を1本ずつ囲繞していて、1つずつ前記定着部材に定着していてもよい。   In the composite segment according to the present invention, the hoop bars may surround the plurality of first main reinforcing bars one by one and be fixed to the fixing member one by one.

このようにすることにより、第1主鉄筋とスキンプレートとがフープ筋および定着部材を介して確実に連結されるため、第1主鉄筋およびスキンプレートの変形や変位を確実に防止することができる。   By doing so, the first main reinforcing bar and the skin plate are reliably connected via the hoop bar and the fixing member, so that the deformation and displacement of the first main reinforcing bar and the skin plate can be reliably prevented. .

また、本発明に係る合成セグメントでは、前記コンクリートの内部には、前記第1主鉄筋よりもトンネル径方向外側に、前記トンネル周方向に延びる複数の第2主鉄筋が前記トンネル軸方向に所定の間隔をあけて配されていて、該複数の第2主鉄筋は、前記第1主鉄筋とともに前記フープ筋に囲繞されていてもよい。   Further, in the composite segment according to the present invention, a plurality of second main reinforcing bars extending in the tunnel circumferential direction outside the first main reinforcing bar in the tunnel radial direction are predetermined in the tunnel axial direction inside the concrete. The plurality of second main reinforcing bars may be surrounded by the hoop bars together with the first main reinforcing bars.

このようにすることにより、合成セグメントの耐力を増大させることができる。
また、スキンプレート、第1主鉄筋および第2主鉄筋それぞれに作用するトンネル径方向の分力を相殺させる構成とすることができるため、スキンプレートと第1主鉄筋のみでトンネル径方向の分力を相殺させる構成と比べて、トンネル径方向の分力を確実に相殺させることができ、スキンプレートや第1主鉄筋の変形や変位を確実に防止することができる。
By doing in this way, the yield strength of a synthetic segment can be increased.
Moreover, since it can be set as the structure which cancels the component force of the tunnel radial direction which acts on each of a skin plate, a 1st main reinforcing bar, and a 2nd main reinforcing bar, the component force of a tunnel radial direction is only with a skin plate and a 1st main reinforcing bar. Compared with the configuration that cancels out, the component force in the tunnel radial direction can be canceled out reliably, and deformation and displacement of the skin plate and the first main reinforcing bar can be surely prevented.

また、本発明に係る合成セグメントでは、前記コンクリートの内部に、略三角形の板状に形成されてその面外方向を前記トンネル周方向とするとともにその端面が前記主桁および前記スキンプレートにそれぞれ連結された連結部材が、1つまたは前記トンネル周方向に所定の間隔をあけて複数設けられていることが好ましい。   In the composite segment according to the present invention, a substantially triangular plate-like shape is formed inside the concrete, and the end surface thereof is connected to the main girder and the skin plate, respectively, with the out-of-plane direction being the tunnel circumferential direction. It is preferable that one or more connected members are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the tunnel.

このようにすることにより、スキンプレートと主桁とが連結部材によって確実に連結され、スキンプレートに作用する面外方向の力を連結部材を介して主桁に伝達させることができるため、スキンプレートの座屈強度を高めることができる。   By doing so, the skin plate and the main girder are securely coupled by the coupling member, and the out-of-plane force acting on the skin plate can be transmitted to the main girder via the coupling member. Can increase the buckling strength.

本発明によれば、第1主鉄筋が変形・変位してかぶりコンクリートが剥離したり、付着割裂破壊したりするなど、合成セグメントが変形することがないため、合成セグメントを常に所定の耐力に保持することができる。   According to the present invention, the composite segment is not deformed, such as the first main rebar is deformed / displaced, the cover concrete is peeled off, or the adhesive split is broken, so the composite segment is always maintained at a predetermined strength. can do.

本発明の第1実施形態による合成セグメントの鋼殻の内部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example inside the steel shell of the synthetic | combination segment by 1st Embodiment of this invention. (a)は図1のA−A線断面図、(b)は図1のB−B線断面図である。(A) is the sectional view on the AA line of FIG. 1, (b) is the sectional view on the BB line of FIG. 定着部材による仮想のコーン破壊面を説明する図である。It is a figure explaining the virtual cone destruction surface by a fixing member. 第2実施形態による合成セグメントを説明する図である。It is a figure explaining the synthetic segment by 2nd Embodiment. 第3実施形態による合成セグメントを説明する図である。It is a figure explaining the synthetic segment by 3rd Embodiment. 第3実施形態の定着部材による仮想のコーン破壊面を説明する図である。It is a figure explaining the virtual cone destruction surface by the fixing member of 3rd Embodiment. 第4実施形態による合成セグメントを説明する図である。It is a figure explaining the synthetic segment by 4th Embodiment. 第5実施形態による合成セグメントを説明する図である。It is a figure explaining the synthetic segment by 5th Embodiment.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態による合成セグメントおよび合成セグメントの製造方法について、図1乃至図3に基づいて説明する。
図1および図2に示す第1実施形態による合成セグメント1Aは、例えば、シールド工法における、地山Fに掘削されたトンネルの掘削穴の内壁に沿ってトンネルの周方向(図中の矢印Cの方向)およびトンネルの軸方向(図中の矢印Dの方向、合成セグメント1Aの幅方向と同じ)に複数連結されて筒状壁体を構築している。合成セグメント1Aは、トンネルの掘削穴の内面の曲率半径と略等しい曲率半径を備える円弧版状に形成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a synthetic segment and a method for manufacturing the synthetic segment according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
The synthetic segment 1A according to the first embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2 is, for example, in the circumferential direction of the tunnel (indicated by the arrow C in the figure) along the inner wall of the tunnel excavated hole in the natural ground F in the shield method. Direction) and the axial direction of the tunnel (the direction of the arrow D in the figure, the same as the width direction of the composite segment 1A) are connected to form a cylindrical wall body. The composite segment 1A is formed in an arc plate shape having a radius of curvature substantially equal to the radius of curvature of the inner surface of the tunnel excavation hole.

図2に示すように、合成セグメント1Aは、合成セグメント1Aのトンネル軸方向Dの両端部にそれぞれ配された一対の主桁2,2と、一対の主桁2,2のトンネル周方向Cの両端部にそれぞれ接合された一対の継手板3,3と、主桁2,2および継手板3,3の、トンネルの地山F側に接合された円弧面状のスキンプレート4と、を備える円弧版状枠体の鋼殻5の内部に、コンクリート6が充填されて形成されている。
そして、このコンクリート6の内部には、内空G側にトンネル周方向Cに円弧状に延びる複数の第1主鉄筋7,7…が配されて、地山F側にトンネル周方向Cに延びる複数の第2主鉄筋8,8…が配されている。そして、複数の第1主鉄筋7,7…および第2主鉄筋8,8…は、所定の本数ずつフープ筋9に囲われて結束され、フープ筋9は、スキンプレート4に接合された定着部材10に定着している。
As shown in FIG. 2, the composite segment 1A includes a pair of main girders 2 and 2 respectively disposed at both ends in the tunnel axis direction D of the composite segment 1A, and a pair of main girders 2 and 2 in the tunnel circumferential direction C. A pair of joint plates 3, 3 respectively joined to both ends, and arcuate skin plates 4 of the main girders 2, 2 and the joint plates 3, 3 joined to the natural ground F side of the tunnel. A concrete 6 is filled in the steel shell 5 of the arcuate plate frame.
In the concrete 6, a plurality of first main reinforcing bars 7, 7... Extending in an arc shape in the tunnel circumferential direction C are arranged on the inner sky G side, and extend in the tunnel circumferential direction C on the natural ground F side. A plurality of second main reinforcing bars 8, 8... Are arranged. The plurality of first main reinforcing bars 7, 7... And the second main reinforcing bars 8, 8... Are surrounded by a predetermined number of hoop bars 9, and the hoop bars 9 are fixed to the skin plate 4. It is fixed on the member 10.

複数の第1主鉄筋7,7…および第2主鉄筋8,8…は、例えば異形鉄筋などで構成され、トンネル軸方向Dに所定の間隔をあけて、コンクリート6部分のトンネル軸方向Dの全長さにわたってほぼ均等に配列されている。
第1実施形態では、第1主鉄筋7と第2主鉄筋8とが同じ本数となるように設定されている。また、配列された第1主鉄筋7,7…および第2主鉄筋8,8…とは、トンネルの径方向(図中の矢印Eの方向)において重なる位置に配置されている。
The plurality of first main reinforcing bars 7, 7... And the second main reinforcing bars 8, 8,... Are formed of, for example, deformed reinforcing bars and the like in the tunnel axis direction D of the concrete 6 portion with a predetermined interval in the tunnel axis direction D. Almost evenly arranged over the entire length.
In the first embodiment, the first main reinforcing bar 7 and the second main reinforcing bar 8 are set to have the same number. Further, the arranged first main reinforcing bars 7, 7... And second main reinforcing bars 8, 8,... Are arranged at positions overlapping in the radial direction of the tunnel (the direction of arrow E in the drawing).

フープ筋9は、例えば丸鋼などが、トンネル周方向Cから見て略四角形のフープ状となるように曲げられて形成されている。
すべての第1主鉄筋7,7…および第2主鉄筋8,8…のうち、トンネル軸方向Dに連続して配列された複数の第1主鉄筋7,7…および、複数の第2主鉄筋8,8…がフープ筋9の内部に配されていて、これらの複数の第1主鉄筋7,7…および複数の第2主鉄筋8,8…は、フープ筋9に囲われて結束されている。
The hoop bars 9 are formed by bending, for example, round steel or the like so as to form a substantially square hoop shape when viewed from the tunnel circumferential direction C.
Of all the first main reinforcing bars 7, 7, ... and the second main reinforcing bars 8, 8, ..., a plurality of first main reinforcing bars 7, 7 ... arranged in the tunnel axis direction D and a plurality of second main reinforcing bars Reinforcing bars 8, 8... Are arranged inside the hoop bars 9, and the plurality of first main reinforcing bars 7, 7,... And the plurality of second main reinforcing bars 8, 8,. Has been.

定着部材10は、頭付スタッドジベルで構成され、トンネル周方向Cおよびトンネル軸方向Dに所定の間隔をあけて複数配列されている。図2(b)に示すように、トンネル周方向Cに隣り合う定着部材10,10の間隔は、トンネル周方向Cに隣り合うフープ筋9の間隔とほぼ同じとなるように設定されている。
定着部材10は、頭付スタッドジベルの脚部10aがスキンプレート4の内空G側に溶接されていて、頭部10bがフープ筋9と接合されている。
定着部材10とフープ筋9とは、例えば、溶接されたり、結束線などで結束されたりして接合されている。
また、定着部材10とフープ筋9とは、定着部材10に形成された孔部にフープ筋9が挿通されたり、定着部材10に備えられた突出部にフープ筋9が掛けられたりして、接合されていてもよい。
これにより、フープ筋9が定着部材10に定着し、フープ筋9および定着部材10を介して第1主鉄筋7、第2主鉄筋8およびスキンプレート4が連結されている。
The fixing member 10 is configured by a headed stud divel, and a plurality of fixing members 10 are arranged at predetermined intervals in the tunnel circumferential direction C and the tunnel axial direction D. As shown in FIG. 2B, the interval between the fixing members 10 and 10 adjacent in the tunnel circumferential direction C is set to be substantially the same as the interval between the hoop lines 9 adjacent in the tunnel circumferential direction C.
In the fixing member 10, the leg portion 10 a of the headed stud dowel is welded to the inner space G side of the skin plate 4, and the head portion 10 b is joined to the hoop muscle 9.
The fixing member 10 and the hoop bar 9 are joined by, for example, welding or binding with a binding wire.
Further, the fixing member 10 and the hoop muscle 9 are such that the hoop muscle 9 is inserted into the hole formed in the fixing member 10 or the hoop muscle 9 is hung on the protruding portion provided in the fixing member 10. It may be joined.
As a result, the hoop bar 9 is fixed to the fixing member 10, and the first main reinforcing bar 7, the second main reinforcing bar 8, and the skin plate 4 are connected via the hoop bar 9 and the fixing member 10.

ここで、トンネルにおいて地山F側から土水圧が作用した場合の、合成セグメント1Aに作用する応力について説明する。
トンネルにおいて地山F側から土水圧が作用すると、合成セグメント1Aにおける地山F側にトンネル周方向Cの圧縮力が作用し、内空G側にトンネル周方向Cの引張力が作用する。そして、引張力のトンネル径方向Eの分力(腹圧力)は、第1主鉄筋7に対してトンネル径方向E内側に向かって作用し、円弧状の第1主鉄筋7はトンネル周方向Cの中央部が内空G側に変位して直線状になろうとする。
Here, the stress which acts on the synthetic segment 1A when soil water pressure acts from the natural ground F side in the tunnel will be described.
When earth and water pressure acts from the natural ground F side in the tunnel, a compressive force in the tunnel circumferential direction C acts on the natural mountain F side in the composite segment 1A, and a tensile force in the tunnel circumferential direction C acts on the inner sky G side. The component force (abdominal pressure) in the tunnel radial direction E of the tensile force acts toward the inside of the tunnel radial direction E with respect to the first main reinforcing bar 7, and the arc-shaped first main reinforcing bar 7 is in the tunnel circumferential direction C. The central part of is displaced toward the inner space G and tends to be linear.

また、圧縮力のトンネル径方向Eの分力は、スキンプレート4に対してトンネル径方向E外側に向かって作用し、スキンプレート4は、トンネル周方向Cの中央部が地山F側へ突出するように面外変形しようとする。
そして、スキンプレート4が面外変形しようとすることにより、スキンプレート4と接合された定着部材10の頭部10bが地山F側に変位しようとしてコンクリート6を支圧する。このため、図3に示すように、各定着部材10の頭部10bから地山F側のコンクリート6に対して仮想のコーン破壊面61が形成されている。
そして、第1実施形態では、トンネル周方向Cおよびトンネル軸方向Dに隣り合う定着部材10,10…のコーン破壊面61,61…がそれぞれ連続するように定着部材10の配置が設定されている。
Further, the component force of the compressive force in the tunnel radial direction E acts toward the outer side of the tunnel radial direction E with respect to the skin plate 4, and the skin plate 4 protrudes toward the natural mountain F side at the center in the tunnel circumferential direction C. Try to deform out of plane.
When the skin plate 4 is about to be deformed out of the plane, the head 10b of the fixing member 10 joined to the skin plate 4 supports the concrete 6 in an attempt to displace to the natural ground F side. Therefore, as shown in FIG. 3, a virtual cone breaking surface 61 is formed from the head 10 b of each fixing member 10 to the concrete 6 on the natural ground F side.
In the first embodiment, the arrangement of the fixing member 10 is set so that the cone breaking surfaces 61, 61... Of the fixing members 10, 10... Adjacent in the tunnel circumferential direction C and the tunnel axial direction D are continuous. .

続いて、上述した第1実施形態による合成セグメント1Aの製造方法について説明する。
まず、図2に示す一対の主桁2,2のトンネル周方向Cの両端部にそれぞれ一対の主桁2,2間を渡すように継手板3,3を接合し、一対の主桁2,2および一対の継手板3,3の地山F側にスキンプレート4を接合して鋼殻5を形成する(鋼殻形成工程)。
続いて、スキンプレート4に定着部材10を接合する(定着部材接合工程)。このとき、定着部材10の脚部10aをスキンプレート4に溶接する。
Then, the manufacturing method of 1 A of synthetic segments by 1st Embodiment mentioned above is demonstrated.
First, joint plates 3 and 3 are joined to both ends of the pair of main girders 2 and 2 shown in FIG. 2 so as to pass between the pair of main girders 2 and 2, respectively. The skin plate 4 is joined to the natural ground F side of the 2 and the pair of joint plates 3 and 3 to form the steel shell 5 (steel shell forming step).
Subsequently, the fixing member 10 is bonded to the skin plate 4 (fixing member bonding step). At this time, the leg portion 10 a of the fixing member 10 is welded to the skin plate 4.

続いて、鋼殻5内部に第1主鉄筋7,7…、第2主鉄筋8,8…、およびフープ筋9,9…を配筋する(配筋工程)。
続いて、フープ筋9と定着部材10とを接合する(フープ筋定着工程)。
続いて、鋼殻5の内部にコンクリート6を充填する(コンクリート充填工程)。
そして、コンクリート6が硬化し、所定の強度となることで合成セグメント1Aが製造される。
なお、予めスキンプレート4に定着部材10を接合しておき、定着部材10が接合されたスキンプレート4を一対の主桁2,2および一対の継手板3,3に接合して鋼殻5を形成してもよい。
Subsequently, the first main reinforcing bars 7, 7..., The second main reinforcing bars 8, 8... And the hoop bars 9, 9.
Subsequently, the hoop line 9 and the fixing member 10 are joined (hoop line fixing step).
Subsequently, concrete 6 is filled into the steel shell 5 (concrete filling step).
And the synthetic segment 1A is manufactured because the concrete 6 hardens | cures and it becomes predetermined intensity | strength.
The fixing member 10 is joined to the skin plate 4 in advance, and the skin plate 4 to which the fixing member 10 is joined is joined to the pair of main girders 2 and 2 and the pair of joint plates 3 and 3 to form the steel shell 5. It may be formed.

次に、上述した第1実施形態による合成セグメント1Aの作用・効果について図1乃至図3を用いて説明する。
第1実施形態による合成セグメント1Aによれば、スキンプレート4と第1主鉄筋7,7…とは、フープ筋9および定着部材10を介して連結されているため、上述した圧縮力のトンネル径方向Eの分力と引張力のトンネル径方向Eの分力とが相殺され、スキンプレート4や第1主鉄筋7,7…の変形や変位を防止することができる。
ここで、スキンプレート4と第1主鉄筋7,7…とが連結されていないと、スキンプレート4が、圧縮力のトンネル径方向Eの分力によってトンネル周方向Cの中央部が地山F側へ突出するように面外変形し、コンクリート6と離間するとともに、第1主鉄筋7,7…が、引張力のトンネル径方向Eの分力によってトンネル周方向Cの中央部が内空G側に移動して直線状になり、コンクリート6の内空G側表面のかぶりコンクリートが剥離したり、付着割裂破壊したりするなどの事態が起こる虞があるが、第1実施形態では、このような事態が起こることを防止できて、地山F側から土水圧が作用した場合にも合成セグメント1Aの耐力を保持することができる。
Next, operations and effects of the composite segment 1A according to the first embodiment described above will be described with reference to FIGS.
According to the composite segment 1A according to the first embodiment, since the skin plate 4 and the first main reinforcing bars 7, 7... Are connected via the hoop bars 9 and the fixing member 10, the tunnel diameter of the compression force described above. The component force in the direction E and the component force in the tunnel radial direction E of the tensile force are offset, and deformation and displacement of the skin plate 4 and the first main reinforcing bars 7, 7.
Here, if the skin plate 4 and the first main reinforcing bars 7, 7... Are not connected, the skin plate 4 has a center portion in the tunnel circumferential direction C due to a component force in the tunnel radial direction E of the compressive force. The first main reinforcing bars 7, 7... Are deformed out of the plane so as to protrude to the side, and the central portion in the tunnel circumferential direction C is the inner space G due to the component force in the tunnel radial direction E of the tensile force. However, in the first embodiment, there is a possibility that the covering concrete on the surface of the inner air G side of the concrete 6 peels off or breaks and adheres. It is possible to prevent an unforeseen situation from occurring, and it is possible to maintain the yield strength of the synthetic segment 1A even when soil water pressure is applied from the natural ground F side.

また、第1実施形態では、合成セグメント1Aにおける地山F側に第2主鉄筋8,8が設けられているため、地山F側から土水圧が作用した場合に、この第2主鉄筋8,8にも圧縮力のトンネル径方向E外側方向の分力が作用する。そして、第1主鉄筋7,7…および第2主鉄筋8,8…がフープ筋9に囲繞されていることにより、第2主鉄筋8,8…に作用する圧縮力のトンネル径方向E外側方向の分力がスキンプレート4に作用する圧縮力のトンネル径方向E外側方向の分力とともに第1主鉄筋7,7…に作用する引張力のトンネル径方向E内側方向の分力を相殺させることができる。   In the first embodiment, since the second main reinforcing bars 8 are provided on the natural ground F side in the composite segment 1A, the second main reinforcing steel 8 is applied when soil water pressure is applied from the natural ground F side. , 8 also has a component force in the tunnel radial direction E outward direction of the compressive force. The first main reinforcing bars 7, 7... And the second main reinforcing bars 8, 8... Are surrounded by the hoop bars 9, so that the compressive force acting on the second main reinforcing bars 8, 8. The component force in the direction cancels the component force in the tunnel radial direction E inside direction of the tensile force acting on the first main reinforcing bars 7, 7... Together with the component force in the tunnel radial direction E outside direction of the compressive force acting on the skin plate 4. be able to.

また、第1実施形態では、トンネル周方向Cおよびトンネル軸方向Dに隣り合う定着部材10の仮想のコーン破壊面61が連続していることにより、仮想のコーン破壊面61が効率的に繋がった補剛領域が形成されるため、補剛領域を容易に形成することができるとともに、これらの補剛領域が合成セグメント1Aに作用するトンネル周方向Cおよびトンネル軸方向Dの応力に対して確実に抵抗することができる。
これにより、スキンプレート4とコンクリート6とが離間することが防止されるため、スキンプレート4とコンクリート6とが確実に一体化し、高品質の合成構造を形成することができる。
また、定着部材10は、頭付スタッドジベルで構成されていることにより、スキンプレート4とコンクリート6とを確実に一体化させることができる。
Further, in the first embodiment, the virtual cone breaking surface 61 of the fixing member 10 adjacent in the tunnel circumferential direction C and the tunnel axial direction D is continuous, so that the virtual cone breaking surface 61 is efficiently connected. Since the stiffening regions are formed, the stiffening regions can be easily formed, and the stiffening regions can be reliably against the stress in the tunnel circumferential direction C and the tunnel axial direction D acting on the composite segment 1A. Can resist.
This prevents the skin plate 4 and the concrete 6 from being separated from each other, so that the skin plate 4 and the concrete 6 can be reliably integrated to form a high-quality composite structure.
Further, since the fixing member 10 is configured by a headed stud divel, the skin plate 4 and the concrete 6 can be reliably integrated.

(第2実施形態)
次に、他の実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第1実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第1実施形態と異なる構成について説明する。
図4に示すように、第2実施形態による合成セグメント1Bは、定着部材10Bに、第1実施形態の定着部材10に使用されたスタッドジベルに代えて、丸鋼などの棒状の鋼材を略J字状となるように曲げられて形成された部材(J字状鋼材)が使用されている。そして、この定着部材10Bは、第1実施形態と同様にトンネル軸方向Dおよびトンネル周方向Cに所定の間隔をあけて複数配列されている。
(Second Embodiment)
Next, other embodiments will be described with reference to the accompanying drawings, but the same or similar members and parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. A different configuration will be described.
As shown in FIG. 4, the synthetic segment 1B according to the second embodiment is formed by replacing the fixing member 10B with a rod-shaped steel material such as round steel instead of the stud gibber used in the fixing member 10 of the first embodiment. A member (J-shaped steel material) formed by being bent so as to have a letter shape is used. A plurality of the fixing members 10B are arranged at predetermined intervals in the tunnel axis direction D and the tunnel circumferential direction C as in the first embodiment.

定着部材10Bは、略J字状の湾曲部11に対して一方の端部12側が他方の端部13側より長く形成されていて、一方の端部12がスキンプレート(不図示)に溶接されている、このとき、定着部材10Bは、トンネル軸方向Dから見て略J字状となる向きに設置されている。そして、定着部材10Bは、湾曲部11にフープ筋9が掛けられるように構成されていて、湾曲部11にフープ筋9が掛けられることでフープ筋9が定着している。
なお、湾曲部11に掛けられたフープ筋9は、必要に応じて溶接されたり結束線で結束されたりしてもよい。
The fixing member 10B is formed such that one end 12 side is longer than the other end 13 side with respect to the substantially J-shaped curved portion 11, and one end 12 is welded to a skin plate (not shown). At this time, the fixing member 10B is installed in a direction that is substantially J-shaped when viewed from the tunnel axis direction D. The fixing member 10 </ b> B is configured such that the hoop muscle 9 is hung on the bending portion 11, and the hoop muscle 9 is fixed by the hoop muscle 9 being hung on the bending portion 11.
In addition, the hoop muscle 9 hung on the bending part 11 may be welded or tied with a binding wire as necessary.

第2実施形態による合成セグメント1Bによれば、第1実施形態と同様の効果を奏するとともに、フープ筋9を定着部材10Bに容易に定着させることができる。   According to the synthetic segment 1B according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the hoop muscle 9 can be easily fixed to the fixing member 10B.

(第3実施形態)
図5に示すように、第3実施形態による合成セグメント1Cは、定着部材10Cに、第1実施形態の定着部材10に使用されたスタッドジベルに代えて、L形鋼が使用されている。
定着部材10Cは、トンネル周方向Cに延在するように設けられて、直交する一対の板部14,15のうち一方の板部14の他方の板部15と接合されている側と反対側の端面14aがスキンプレート(不図示)に溶接されている。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 5, in the synthetic segment 1C according to the third embodiment, L-shaped steel is used for the fixing member 10C in place of the stud gibber used for the fixing member 10 of the first embodiment.
10 C of fixing members are provided so that it may extend in the tunnel circumferential direction C, and it is the opposite side to the side joined to the other board part 15 of one board part 14 among a pair of orthogonal board parts 14 and 15. The end face 14a is welded to a skin plate (not shown).

そして、一方の板部14には、延在方向(トンネル周方向C)に所定の間隔をあけて複数の孔部14b,14b…が形成されていて、この孔部14b,14b…にそれぞれフープ筋9が挿通されるように構成されている。このため、トンネル周方向Cに隣り合う孔部14b,14bの間隔は、トンネル軸方向Dに隣り合うフープ筋9,9の間隔と略同一となるように設定されている。
そして、定着部材10Cは、各孔部14b,14b…にそれぞれフープ筋9,9…が挿通されることでフープ筋9,9…が定着するように構成されている。
One plate portion 14 is formed with a plurality of holes 14b, 14b,... At predetermined intervals in the extending direction (tunnel circumferential direction C), and each of the holes 14b, 14b,. The muscle 9 is configured to be inserted. For this reason, the interval between the holes 14b and 14b adjacent in the tunnel circumferential direction C is set to be substantially the same as the interval between the hoops 9 and 9 adjacent in the tunnel axis direction D.
The fixing member 10 </ b> C is configured such that the hoop muscles 9, 9... Are fixed by inserting the hoop muscles 9, 9.

定着部材10Cは、トンネル周方向Cに配列されたすべてのフープ筋9,9…が定着可能な長さのL形鋼としてもよいし、トンネル周方向Cに複数に分割された長さのL形鋼としてもよい。
そして、第3実施形態の定着部材10Cでは、図6に示すように、他方の板部15による仮想のコーン破壊面61Cが形成されるため、隣り合う定着部材10C,10Cによる仮想のコーン破壊面61Cが連続するように定着部材10Cの形状および配置を設定することが好ましい。
The fixing member 10C may be an L-shaped steel having a length capable of fixing all the hoop bars 9, 9... Arranged in the tunnel circumferential direction C, or a length L divided into a plurality of lengths in the tunnel circumferential direction C. It may be a shape steel.
In the fixing member 10C of the third embodiment, as shown in FIG. 6, a virtual cone breaking surface 61C is formed by the other plate portion 15, so that a virtual cone breaking surface by the adjacent fixing members 10C and 10C is formed. It is preferable to set the shape and arrangement of the fixing member 10C so that 61C is continuous.

第3実施形態による合成セグメント1Cによれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。   According to the synthetic segment 1C according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

(第4実施形態)
図7に示すように、第4実施形態による合成セグメント1Dは、第2主鉄筋8が配されていないとともに、フープ筋9、9…が複数の第1主鉄筋7,7…を1本ずつ囲繞していて、フープ筋9,9…が1つずつ定着部材10に定着している。
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 7, the synthetic segment 1D according to the fourth embodiment is not provided with the second main reinforcing bars 8, and the hoop bars 9, 9 ... each include a plurality of first main reinforcing bars 7, 7 ... one by one. The hoops 9, 9... Are fixed to the fixing member 10 one by one.

第4実施形態による合成セグメント1Dによれば、第1主鉄筋7,7…とスキンプレート4とがフープ筋9および定着部材10を介して確実に連結されるため、第1主鉄筋7,7…およびスキンプレート4の変形や変位を確実に防止することができる。   According to the synthetic segment 1D according to the fourth embodiment, the first main reinforcing bars 7, 7... And the skin plate 4 are securely connected via the hoop bars 9 and the fixing member 10. ... and deformation and displacement of the skin plate 4 can be reliably prevented.

(第5実施形態)
図8に示すように、第5実施形態による合成セグメント1Eは、主桁2,2およびスキンプレート4に連結された連結部材(リブ)16が、トンネル周方向C(図1参照)に間隔をあけて複数設けられている。
連結部材16は、例えば鋼板などでトンネル周方向C視において略三角形の板状に形成されていて、第1の端面16aが主桁2に連結され、第2の端面16bがスキンプレート4に接合され、第3の端面16cがコンクリート6に面している。
この連結部材16は、第1実施形態の合成セグメント1Aの製造方法における、鋼殻形成工程または定着部材接合工程において主桁2,2およびスキンプレート4に連結されることが好ましい。
(Fifth embodiment)
As shown in FIG. 8, the composite segment 1E according to the fifth embodiment has the connecting members (ribs) 16 connected to the main girders 2 and 2 and the skin plate 4 spaced apart in the tunnel circumferential direction C (see FIG. 1). There are a plurality of open spaces.
The connecting member 16 is formed of, for example, a steel plate in a substantially triangular plate shape in the tunnel circumferential direction C, and the first end surface 16a is connected to the main beam 2 and the second end surface 16b is joined to the skin plate 4. The third end face 16 c faces the concrete 6.
The connecting member 16 is preferably connected to the main girders 2 and 2 and the skin plate 4 in the steel shell forming step or the fixing member joining step in the method of manufacturing the synthetic segment 1A of the first embodiment.

第5実施形態による合成セグメント1Eによれば、主桁2とスキンプレート4とが連結部材16を介して確実に連結され、スキンプレート4に作用する面外方向の力を連結部材16を介して主桁2,2に伝達させることができるため、スキンプレート4の座屈強度を向上させることができる。   According to the synthetic segment 1E according to the fifth embodiment, the main girder 2 and the skin plate 4 are securely connected via the connecting member 16, and the out-of-plane force acting on the skin plate 4 is supplied via the connecting member 16. Since it can be transmitted to the main girders 2 and 2, the buckling strength of the skin plate 4 can be improved.

以上、本発明による合成セグメントおよび合成セグメントの製造方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
上記の実施形態では、合成セグメント1A〜1Eは、一対の主桁2,2および一対の継手板3,3の地山F側のみにスキンプレート4が設けられているが、一対の主桁2,2および一対の継手板3,3の内空G側にも円弧面状のスキンプレート4が設けられた構成としてもよい。
また、上記の実施形態では、定着部材10は、頭付スタッドジベル、J字状鋼材、L形鋼などとしているが、他にT形鋼やC形鋼(チャンネル材)などとしてもよく、定着部材10とスキンプレート4との接合や、定着部材10とフープ筋9との接合は、溶接や結束筋による結束以外の方法で行われてもよい。
また、上記の実施形態では、主桁2は、平板で形成され、断面形状が矩形状となるように形成されているが、トンネル径方向Eの内空G側または地山F側またはその両方の端部に、トンネル軸方向Dに突出する突出板(フランジ)が備えられていて、断面形状が略L字形、略I字形、略C字形(略コの字形)などとなるように形成されていてもよい。
As mentioned above, although embodiment of the synthetic segment by this invention and the manufacturing method of a synthetic segment was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.
In the above embodiment, the composite segments 1A to 1E are provided with the skin plate 4 only on the ground pile F side of the pair of main girders 2 and 2 and the pair of joint plates 3 and 3, but the pair of main girders 2 , 2 and the pair of joint plates 3 and 3 may be configured such that an arcuate skin plate 4 is also provided on the inner space G side.
In the above-described embodiment, the fixing member 10 is a headed stud diver, a J-shaped steel material, an L-shaped steel, or the like, but may be a T-shaped steel, a C-shaped steel (channel material), or the like. The joining between the member 10 and the skin plate 4 and the joining between the fixing member 10 and the hoop muscle 9 may be performed by a method other than welding or binding using a binding line.
In the above embodiment, the main girder 2 is formed of a flat plate and has a rectangular cross-sectional shape. However, the main girder 2 in the tunnel radial direction E or the ground F side or both. Is provided with a projecting plate (flange) projecting in the tunnel axis direction D, and the cross-sectional shape is substantially L-shaped, substantially I-shaped, substantially C-shaped (substantially U-shaped) or the like. It may be.

また、上記の実施形態では、トンネル周方向Cおよび前記トンネル軸方向Dに隣り合う定着部材10,10の仮想のコーン破壊面61,61は、それぞれ連続しているが連続していなくてもよい。
また、定着部材10は、スキンプレート4とフープ筋9とを連結できるようであれば、上記の実施形態のような形状以外の部材を使用してもよい。このとき、定着部材10によって仮想のコーン破壊面61が形成されなくてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the virtual cone breaking surfaces 61 and 61 of the fixing members 10 and 10 adjacent to each other in the tunnel circumferential direction C and the tunnel axial direction D are continuous but may not be continuous. .
Further, the fixing member 10 may use a member other than the shape as in the above embodiment as long as the skin plate 4 and the hoop muscle 9 can be connected. At this time, the virtual cone breaking surface 61 may not be formed by the fixing member 10.

また、上記の実施形態では、複数の第1主鉄筋7,7は、トンネル軸方向Dに所定の間隔をあけて、コンクリート6部分のトンネル軸方向Dの全長さにわたってほぼ均等に配列されているが、コンクリート6部分のトンネル軸方向Dにおいて均等に配列されていなくてもよい。
例えば、複数の第1主鉄筋7,7は、コンクリート6部分のトンネル軸方向Dの中央部においてトンネル軸方向Dの両端部(主桁2,2近傍)よりも密に配列されていてもよい。通常、合成セグメントでは、主桁2,2近傍のトンネル軸方向Dの両端部側よりも、中央部の方が剛性が低いため、複数の第1主鉄筋7,7が上記のように配列されることにより、合成セグメント1A〜1E全体における剛性をトンネル軸方向Dにおいて均一にすることができる。
これにより、スキンプレート4が部分的に面外変形したり、一部の第1主鉄筋7,7…が変形・変位してかぶりコンクリートが剥離したり、付着割裂破壊したりするなどの事態が起こることを防止することができる。なお、第2主鉄筋8,8…についても、同様に配列されてもよい。
Moreover, in said embodiment, the some 1st main reinforcing bars 7 and 7 are arranged substantially equally over the full length of the tunnel axial direction D of the concrete 6 part at predetermined intervals in the tunnel axial direction D. However, it does not need to be evenly arranged in the tunnel axis direction D of the concrete 6 portion.
For example, the plurality of first main reinforcing bars 7 and 7 may be arranged more densely at the center portion of the concrete 6 portion in the tunnel axis direction D than at both ends (in the vicinity of the main girders 2 and 2) in the tunnel axis direction D. . Usually, in the composite segment, since the rigidity of the central portion is lower than both end portions in the tunnel axis direction D in the vicinity of the main girders 2 and 2, the plurality of first main reinforcing bars 7 and 7 are arranged as described above. As a result, the rigidity of the entire combined segments 1A to 1E can be made uniform in the tunnel axis direction D.
As a result, the skin plate 4 is partially deformed out of plane, or some of the first main reinforcing bars 7, 7... Are deformed / displaced, and the cover concrete is peeled off or the adhesive splitting is broken. It can be prevented from happening. The second main reinforcing bars 8, 8... May be similarly arranged.

また、上記の第5実施形態では、合成セグメント1Eに連結部材16が設けられているが、第5実施形態以外の実施形態による合成セグメント1A〜1Dに連結部材16を設けてもよい。   Moreover, in said 5th Embodiment, although the connection member 16 is provided in the synthetic | combination segment 1E, you may provide the connection member 16 in synthetic | combination segment 1A-1D by embodiment other than 5th Embodiment.

1A〜1E 合成セグメント
2 主桁
3 継手板
4 スキンプレート
5 鋼殻
6 コンクリート
7 第1主鉄筋
8 第2主鉄筋
9 フープ筋
10,10B,10C 定着部材
16 連結部材
61,61C 仮想のコーン破壊面
C トンネル周方向
D トンネル軸方向
E トンネル径方向
F 地山
G 内空
1A to 1E Composite segment 2 Main girder 3 Joint plate 4 Skin plate 5 Steel shell 6 Concrete 7 First main rebar 8 Second main rebar 9 Hoop rebar 10, 10B, 10C Fixing member 16 Connecting member 61, 61C Virtual cone fracture surface C Tunnel circumferential direction D Tunnel axial direction E Tunnel radial direction F Ground mountain G Interior

Claims (8)

トンネルの掘削穴の内壁に沿ってトンネル周方向およびトンネル軸方向に複数連結される円弧版状の合成セグメントにおいて、
前記トンネル軸方向に所定の間隔をあけて配されて前記トンネル周方向に延びる一対の主桁と、
該一対の主桁の前記トンネル周方向の両端部に該一対の主桁間を渡すように接合された継手板と、
前記主桁および前記継手板のトンネル径方向外側に接合されたスキンプレートと、
前記一対の主桁、前記継手板および前記スキンプレートで形成された鋼殻の内部に充填されたコンクリートと、を備え、
該コンクリートの内部には、
前記トンネル径方向内側に前記トンネル周方向に延びて前記トンネル軸方向に所定の間隔をあけて配された複数の第1主鉄筋と、
該第1主鉄筋を囲繞するフープ筋と、
前記スキンプレートに接合されるとともに前記フープ筋が定着される定着部材と、が設けられていることを特徴とする合成セグメント。
In the arc-shaped composite segment that is connected in plural along the inner wall of the tunnel excavation hole in the tunnel circumferential direction and tunnel axial direction,
A pair of main beams arranged in the tunnel axis direction at a predetermined interval and extending in the tunnel circumferential direction;
A joint plate joined so as to pass between the pair of main girders at both ends of the pair of main girders in the circumferential direction of the tunnel;
A skin plate joined to the outer side in the tunnel radial direction of the main girder and the joint plate;
A concrete filled inside a steel shell formed by the pair of main girders, the joint plate and the skin plate;
Inside the concrete,
A plurality of first main reinforcing bars extending in the tunnel circumferential direction inside the tunnel radial direction and arranged at predetermined intervals in the tunnel axis direction;
A hoop that surrounds the first main reinforcing bar;
And a fixing member that is bonded to the skin plate and to which the hoop line is fixed.
前記定着部材は、頭付きスタッドジベルまたはT形鋼またはL形鋼またはC形鋼またはJ字状鋼材から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の合成セグメント。   2. The synthetic segment according to claim 1, wherein the fixing member is made of a headed stud gibber, a T-shaped steel, an L-shaped steel, a C-shaped steel, or a J-shaped steel material. 前記定着部材と前記スキンプレートとは、溶接されていて、
前記定着部材と前記フープ筋とは溶接されている、または前記定着部材に形成された孔部に前記フープ筋が挿入されている、または前記定着部材に形成された突出部に前記フープ筋が掛けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の合成セグメント。
The fixing member and the skin plate are welded,
The fixing member and the hoop line are welded, or the hoop line is inserted into a hole formed in the fixing member, or the hoop line is hung on a protrusion formed on the fixing member. The synthetic segment according to claim 1 or 2, wherein the synthetic segment is formed.
前記定着部材は、前記トンネル周方向および前記トンネル軸方向の両方または一方に所定の間隔をあけて複数配列されていて、前記トンネル周方向および前記トンネル軸方向の両方または一方に隣り合う前記定着部材の仮想のコーン破壊面は、それぞれ連続していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の合成セグメント。   A plurality of the fixing members are arranged at predetermined intervals in both or one of the tunnel circumferential direction and the tunnel axial direction, and are adjacent to both or one of the tunnel circumferential direction and the tunnel axial direction. 4. The composite segment according to claim 1, wherein each of the virtual cone breaking surfaces is continuous. 5. 前記フープ筋は、前記複数の第1主鉄筋を1本ずつ囲繞していて、1つずつ前記定着部材に定着していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の合成セグメント。   5. The hoop bar surrounds each of the plurality of first main reinforcing bars one by one, and is fixed to the fixing member one by one. 6. Synthetic segment. 前記コンクリートの内部には、前記第1主鉄筋よりもトンネル径方向外側に、前記トンネル周方向に延びる複数の第2主鉄筋が前記トンネル軸方向に所定の間隔をあけて配されていて、該複数の第2主鉄筋は、前記第1主鉄筋とともに前記フープ筋に囲繞されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の合成セグメント。   Inside the concrete, a plurality of second main reinforcing bars extending in the tunnel circumferential direction are arranged at a predetermined interval in the tunnel axial direction on the outer side in the tunnel radial direction than the first main reinforcing bars, The composite segment according to any one of claims 1 to 5, wherein a plurality of second main reinforcing bars are surrounded by the hoop bars together with the first main reinforcing bars. 前記コンクリートの内部には、略三角形の板状に形成されてその面外方向を前記トンネル周方向とするとともにその端面が前記主桁および前記スキンプレートにそれぞれ連結された連結部材が、1つまたは前記トンネル周方向に所定の間隔をあけて複数設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の合成セグメント。   Inside the concrete, there is one or more connecting members which are formed in a substantially triangular plate shape with the out-of-plane direction being the circumferential direction of the tunnel and whose end surfaces are connected to the main girder and the skin plate, respectively. The composite segment according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of the segments are provided at predetermined intervals in the tunnel circumferential direction. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の合成セグメントを製造する合成セグメントの製造方法であって、
前記一対の主桁の前記トンネル周方向の両端部に該一対の主桁間を渡すように前記継手板を接合し、前記一対の主桁および前記継手板の前記トンネルの地山側に前記スキンプレートを接合して鋼殻を形成する鋼殻形成工程と、
前記スキンプレートに前記定着部材を接合する定着部材接合工程と、
前記鋼殻内部に前記複数の第1主鉄筋およびフープ筋を配筋する配筋工程と、
前記フープ筋を前記定着部材に定着させるフープ筋定着工程と、
前記鋼殻の内部に前記コンクリートを充填するコンクリート充填工程と、を備えることを特徴とする合成セグメントの製造方法。
A synthetic segment manufacturing method for manufacturing the synthetic segment according to any one of claims 1 to 7,
The joint plate is joined to both ends of the pair of main girders in the tunnel circumferential direction so as to pass between the pair of main girders, and the skin plate is formed on the ground side of the tunnel of the pair of main girders and the joint plate. Forming a steel shell by joining the steel shell,
A fixing member joining step for joining the fixing member to the skin plate;
A bar arrangement process for arranging the plurality of first main reinforcing bars and hoop bars inside the steel shell,
A hoop line fixing step of fixing the hoop line to the fixing member;
And a concrete filling step of filling the concrete into the steel shell.
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