JP2019044407A

JP2019044407A - Compound segment

Info

Publication number: JP2019044407A
Application number: JP2017166752A
Authority: JP
Inventors: 和正久積; Kazumasa Hisazumi; 石田　宗弘; Munehiro Ishida; 宗弘石田; 幸夫阿部; Yukio Abe
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2019-03-22

Abstract

To provide a compound segment capable of reliably achieving the integral behavior of a steel shell and concrete filled therein in a circumferential direction and a radial direction of a tunnel.SOLUTION: Since a plurality of longitudinal ribs 10 are provided inside a steel shell 2 at predetermined intervals in a circumferential direction of a tunnel and are fixed to a main girder 5 and a skin plate 7, load transmission (displacement prevention) in the circumferential direction of the tunnel can be reliably performed. Since a plurality of openings 11 are provided in the longitudinal ribs 10 at predetermined intervals in a radial direction of the tunnel, and concrete 3 present on both sides of the longitudinal ribs 10 are continuous through the openings 11, smooth load transmission becomes possible, and load transmission (displacement prevention) in the radial direction of the tunnel can be reliably performed. Therefore, the integral behavior of the steel shell 2 and the concrete 3 filled therein can be reliably achieved in the circumferential direction and the radial direction of the tunnel.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、鋼殻の内部にコンクリートを充填してなる合成セグメントに関する。 The present invention relates to a composite segment formed by filling concrete inside a steel shell.

従来、シールドトンネルなどの筒状構造物の構築に用いられるセグメントとして、鋼殻にコンクリートを充填して硬化させ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、圧縮荷重に対してはコンクリートが抵抗し、引張荷重に対しては鋼殻が抵抗することにより高耐力および高剛性が得られるものである。このような合成セグメントとして例えば特許文献１および２に記載のものが知られている。特許文献１に記載の合成セグメントは、一対の主桁および当該主桁の端部どうしを接続する継手板によって中空枠状に形成された枠部材を有する外殻体（鋼殻）と、この外殻体内に充填されたコンクリートとを備えており、主桁および継手板に内向きに張り出した補強板が一体に突設されるとともに、枠部材の内周面部に止水部材が固定され、枠部材内側面とコンクリートとの間を止水部材によって止水している。特許文献２に記載の合成セグメントは、一対の主桁、一対の継手板およびスキンプレートを有する鋼殻と、この鋼殻の内部に充填されたコンクリートとを備え、さらに、鋼殻の内部に配力筋を有し、この配力筋の一部はスキンプレートに溶接され、配力筋の他の部分には主筋が溶接されている。 Conventionally, as a segment used for construction of cylindrical structures, such as a shield tunnel, the synthetic segment which filled and hardened a steel shell with concrete is known. Such a composite segment is one in which high resistance and high rigidity can be obtained by the concrete being resistant to compressive load and the steel shell being resistant to tensile load. As such synthetic segments, those described in Patent Documents 1 and 2 are known. The synthetic segment described in Patent Document 1 includes an outer shell (steel shell) having a frame member formed in a hollow frame shape by a pair of main girder and a joint plate connecting the ends of the main girder, A concrete filled in the shell is provided, and a reinforcing plate projecting inward is protruded integrally with the main girder and the joint plate, and a water blocking member is fixed to the inner peripheral surface portion of the frame member. A water blocking member is used to stop water between the inner surface of the member and the concrete. The synthetic segment described in Patent Document 2 includes a steel shell having a pair of main girder, a pair of joint plates and a skin plate, and concrete filled inside the steel shell, and is disposed inside the steel shell. A part of the distribution bar is welded to the skin plate, and the other part of the distribution bar is welded to the main bar.

特許第６１２４１７２号公報Patent No. 6124172 特開２０１２−１２２３３０号公報JP 2012-122330 A

ところが上述した従来の合成セグメントは以下のような課題がある。
すなわち、特許文献１に記載の合成セグメントでは、スキンプレートを備えていないので、コンクリートの抜け出しに対する抵抗力を確保し難く、鋼殻とコンクリート間の中立軸のズレに伴う構造性能の低下やひび割れ時の漏水が懸念される。また、縦リブを備えていない、つまり、トンネル周方向の荷重伝達部材（ずれ止め）として機能する縦リブがないので、鋼殻とコンクリートとの一体挙動が成立し難い。
また、特許文献２に記載の合成セグメントでは、配力筋の一部が主桁に連結されているが、トンネル周方向のずれ止め部材としての性能は極めて低く、鋼殻とコンクリートとの一体挙動は困難である。また、一対の主桁の先端の拘束力が弱く、剛性が低いので、主桁の開きによる構造性能低下が懸念される。 However, the above-described conventional combined segment has the following problems.
That is, the synthetic segment described in Patent Document 1 does not have a skin plate, so it is difficult to secure the resistance to the detachment of concrete, and the structural performance is degraded or cracked due to the shift of the neutral axis between the steel shell and the concrete. Water leakage is a concern. In addition, since there is no longitudinal rib, that is, there is no longitudinal rib functioning as a load transfer member in the circumferential direction of the tunnel (displacement prevention), integral behavior of the steel shell and the concrete is difficult to be established.
Moreover, in the synthetic segment described in Patent Document 2, although part of the distribution bars are connected to the main girder, the performance as the anti-slip member in the tunnel circumferential direction is extremely low, and the integral behavior of the steel shell and the concrete It is difficult. In addition, since the binding force at the ends of the pair of main girders is weak and the rigidity is low, there is a concern that structural performance may be reduced due to the opening of the main girders.

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、鋼殻とその内部に充填されているコンクリートとをトンネルの周方向および半径方向において確実に一体挙動させることができるともに耐力および剛性を高めることができる合成セグメントを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to reliably make the steel shell and the concrete filled in the inside integrally behave in the circumferential direction and the radial direction of the tunnel, and to enhance the resistance and rigidity. It aims to provide a synthetic segment that can

前記目的を達成するために、本発明の合成セグメントは、トンネル軸方向に所定間隔で配置された一対の主桁と、当該一対の主桁の端部どうしを連結する継手板と、前記主桁および前記継手板に固定されて、地山側を覆うスキンプレートとを有する鋼殻の内部に、コンクリートを充填してなる合成セグメントであって、
前記主桁と交差する方向に延在し、かつ前記鋼殻の内部に前記主桁の長手方向に所定間隔で配置され、前記主桁および前記スキンプレートに固定された複数の縦リブを備え、
前記縦リブに複数の矩形状の開孔がトンネル半径方向に所定間隔で設けられ、
前記縦リブの両側に存在する前記コンクリートが前記開孔を通して連続していることを特徴とする。
ここで、矩形状の開孔は、正方形状や長方形状の開孔以外にも、長方形状でかつ長方形の長手方向の端部が半円弧状に形成されているものも含む。 In order to achieve the above object, the combined segment of the present invention comprises a pair of main girders arranged at a predetermined distance in the tunnel axial direction, a joint plate for connecting the ends of the pair of main girder, and the main girder And a composite segment formed by filling concrete inside a steel shell having a skin plate that is fixed to the joint plate and covers the ground side,
A plurality of longitudinal ribs extending in a direction intersecting with the main girder and arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the main girder inside the steel shell and fixed to the main girder and the skin plate,
A plurality of rectangular openings are provided in the longitudinal rib at predetermined intervals in the tunnel radial direction,
The concrete present on both sides of the longitudinal rib is continuous through the opening.
Here, in addition to the square-shaped and rectangular-shaped openings, rectangular-shaped openings also include those having a rectangular shape and the end portions in the longitudinal direction of the rectangle being formed in a semicircular arc shape.

本発明においては、縦リブが主桁の長手方向、つまりトンネル周方向に所定間隔で複数設けられるとともに、主桁およびスキンプレートに固定されているので、トンネル周方向の荷重伝達（ずれ止め）を確実に行えるとともに、縦リブに複数の前記開孔がトンネル半径方向に所定間隔で設けられ、縦リブの両側に存在するコンクリートが開孔を通してトンネル周方向に連続しているので、スムーズな荷重伝達が可能になり、トンネル半径方向の荷重伝達（ずれ止め）を確実に行える。
また、開孔が円形状の場合（円形状の場合は半径方向の位置で応力が異なる。）に比して、トンネル半径方向の作用応力を均一化でき、局所的に発生する応力を緩和できるとともに、縦リブ全体で効率的に荷重を負担できる。
したがって、鋼殻とその内部に充填されているコンクリートとをトンネルの周方向および半径方向において確実に一体挙動させることができる。 In the present invention, the longitudinal ribs are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the main girder, that is, in the circumferential direction of the tunnel, and are fixed to the main girder and the skin plate. The load can be reliably transferred, and a plurality of the openings are provided in the longitudinal rib at a predetermined interval in the tunnel radial direction, and the concrete present on both sides of the longitudinal rib is continuous in the tunnel circumferential direction through the openings. Can be performed, and load transmission (slip prevention) in the tunnel radial direction can be reliably performed.
In addition, compared to the case where the opening is circular (in the case of a circular shape, the stress differs at the radial position), the working stress in the tunnel radial direction can be made uniform, and the locally generated stress can be relaxed. In addition, the load can be efficiently applied to the entire longitudinal rib.
Therefore, the steel shell and the concrete filled therein can be reliably integrated in the circumferential direction and the radial direction of the tunnel.

また、縦リブが主桁とスキンプレートに固定されているので主桁の開きとスキンプレートの座屈を効果的に防止することができ、コンクリート拘束効果によって、コンクリート性能を上昇させることができる。また、スキンプレートと主桁とを複数の縦リブによって強固に連結できるので、合成セグメント全体の剛性が上がり、製造時の寸法精度確保が容易になる。 Further, since the longitudinal ribs are fixed to the main girder and the skin plate, the opening of the main girder and the buckling of the skin plate can be effectively prevented, and the concrete restraining effect can increase the concrete performance. Further, since the skin plate and the main girder can be firmly connected by the plurality of longitudinal ribs, the rigidity of the entire combined segment is increased, and dimensional accuracy at the time of manufacture can be easily secured.

本発明の前記構成において、前記縦リブに前記開孔がトンネル軸方向にも所定間隔で複数設けられていてもよい。 In the configuration of the present invention, the longitudinal rib may be provided with a plurality of the holes at predetermined intervals also in the tunnel axis direction.

このような構成によれば、縦リブに設けられる前記開孔がトンネル軸方向にも所定間隔で複数あるので、トンネル軸方向の複数の位置で縦リブのトンネル周方向の両側に存在するコンクリートが開孔を通して連続するので、よりスムーズな荷重伝達が可能となる。 According to such a configuration, since there are a plurality of the holes provided in the longitudinal rib at predetermined intervals also in the tunnel axial direction, the concrete present on both sides in the tunnel circumferential direction of the longitudinal rib at a plurality of positions in the tunnel axial direction As it is continuous through the opening, smoother load transfer is possible.

また、本発明の前記構成において、前記開孔はトンネル軸方向に長い矩形状に形成されていてもよい。 In the above-mentioned composition of the present invention, the above-mentioned opening may be formed in the rectangle shape long in the direction of a tunnel axis.

このような構成によれば、トンネル半径方向に複数の開孔を設けることができ、トンネル半径方向の応力を分散するとともに、トンネル軸方向における開孔周辺の縦リブに発生する局所的な応力集中を緩和することができる。また、スキンプレートを下面としたコンクリート打設では、コンクリートの充填性を向上させることができる。さらに、同じ開孔率を得るための製作工数も削減することが可能なり、製作コストダウンを図ることができる。 According to such a configuration, it is possible to provide a plurality of openings in the tunnel radial direction, to disperse the stress in the tunnel radial direction, and local stress concentration occurring in the longitudinal ribs around the openings in the tunnel axial direction. Can be relaxed. Moreover, in the concrete casting with the skin plate as the lower surface, the filling property of the concrete can be improved. Furthermore, it is possible to reduce the number of manufacturing steps for obtaining the same hole area ratio, and to reduce the manufacturing cost.

また、本発明の前記構成において、前記縦リブがグレーチング部材であってもよい。 In the above-mentioned composition of the present invention, the longitudinal rib may be a grating member.

このような構成によれば、縦リブがグレーチング部材であるので、トンネル軸方向および周方向において縦リブが複数の前記開孔を有している。このため、縦リブのトンネル周方向の両側に存在する開孔を通してコンクリートの連続性をより確実かつスムーズに確保できる。また、縦リブに設けられた開孔は格子状になっているので、トンネル周方向およびトンネル半径方向における主桁とコンクリートとのずれに対して縦リブを介して抵抗できる。その結果、鋼殻とその内部のコンクリート部材との一体性が増し、部材の耐力および剛性を向上させることができる。さらに、コンクリートがブロック状に分断せずに連続するため、地下水の水路が形成されず、耐久性に優れる。このように、コンクリート部材が、縦リブによって分断されながらも複数の開孔によって連続することで、縦リブ全体で効率的に荷重を負担できる点と、一体性や耐久性を向上できる点の両方とも兼ね備える。 According to such a configuration, since the longitudinal rib is a grating member, the longitudinal rib has a plurality of the holes in the tunnel axial direction and the circumferential direction. For this reason, the continuity of the concrete can be ensured more reliably and smoothly through the holes present on both sides in the tunnel circumferential direction of the longitudinal rib. In addition, since the openings provided in the longitudinal ribs are in a lattice shape, it is possible to resist the deviation between the main girder and the concrete in the tunnel circumferential direction and the tunnel radial direction through the longitudinal ribs. As a result, the integrity of the steel shell and the concrete member inside the steel shell can be increased, and the resistance and rigidity of the member can be improved. Furthermore, since the concrete is continuous without being divided into blocks, the water flow path of the ground water is not formed, and the durability is excellent. As described above, the concrete member is divided by the longitudinal rib but is continued by the plurality of openings, so that the load can be efficiently carried by the entire longitudinal rib, and the point that the integrity and the durability can be improved I have both.

また、本発明の前記構成において、前記主桁と平行に延在する主筋が設けられ、前記主筋は前記縦リブに当接または前記開孔に挿通されていてもよい。 In the above-mentioned composition of the present invention, the main line which extends in parallel with the above-mentioned main girder may be provided, and the above-mentioned main line may abut on the above-mentioned longitudinal rib, or may be inserted in the above-mentioned opening.

このような構成によれば、主筋が縦リブに当接または開孔に挿通されているので、当該縦リブを主筋の位置決め治具として兼用できる。また、主筋が開孔に挿通されることによって、縦リブによって主筋を吊り下げて保持できるとともに、円弧状の主桁に沿って延在する主筋に対して半径方向に作用する腹圧力に抵抗させることができる。 According to such a configuration, since the main bar is in contact with or inserted into the longitudinal rib, the vertical rib can also be used as a positioning jig for the main bar. In addition, by inserting the main bar into the hole, the main rib can be suspended and held by the longitudinal rib, and the abdominal pressure acting on the main bar extending along the arc-shaped main girder resists the abdominal pressure be able to.

また、本発明の前記構成において、前記開孔は前記コンクリートの粗骨材が通過可能な大きさに設定されていてもよい。 Moreover, in the said structure of this invention, the said opening may be set to the magnitude | size which can pass the coarse aggregate of the said concrete.

このような構成によれば、開孔にコンクリートの粗骨材が詰まらないので、コンクリートの充填性を向上させることができ、品質管理が容易となる。 According to such a configuration, since the coarse aggregate of concrete is not clogged in the opening, the filling property of the concrete can be improved, and the quality control becomes easy.

本発明によれば、縦リブによって、トンネル周方向の荷重伝達（ずれ止め）を確実に行えるとともに、縦リブのトンネル周方向の両側に存在するコンクリートが開孔を通して連続しているので、スムーズな荷重伝達が可能になり、トンネル半径方向の荷重伝達（ずれ止め）を確実に行える。したがって、鋼殻とその内部に充填されているコンクリートとをトンネルの周方向および半径方向において確実に一体挙動させることができる。また、スキンプレートと主桁とを複数の縦リブによって強固に連結できるので、合成セグメント全体の耐力および剛性を高めることができる。また、コンクリート自体を強固にでき、耐久性にも優れる。 According to the present invention, load transfer (displacement prevention) in the tunnel circumferential direction can be reliably performed by the longitudinal rib, and since the concrete present on both sides in the tunnel circumferential direction of the longitudinal rib is continuous through the opening, it is smooth. Load transfer is possible, and load transfer in the radial direction of the tunnel can be performed reliably. Therefore, the steel shell and the concrete filled therein can be reliably integrated in the circumferential direction and the radial direction of the tunnel. In addition, since the skin plate and the main girder can be firmly connected by a plurality of longitudinal ribs, it is possible to enhance the strength and rigidity of the entire composite segment. In addition, the concrete itself can be strengthened and the durability is also excellent.

本発明の第１の実施の形態を示すもので、合成セグメントの斜視図である。Fig. 1 shows a first embodiment of the present invention and is a perspective view of a combined segment. 同、正面図である。The same is a front view. 同、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 2 equally. 同、図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。It is the BB sectional view in FIG. 2 equally. 本発明の第１の実施の形態の第１変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第２変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第３変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態の第１変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態の第１変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態を示すもので、（ａ）は第１例のグレーチング部材の要部の斜視図、（ｂ）は第２例のグレーチング部材の要部の斜視図である。The 2nd Embodiment of this invention is shown, (a) is a perspective view of the principal part of the grating member of a 1st example, (b) is a perspective view of the principal part of the grating member of a 2nd example. 本発明の第３の実施の形態を示す正面図である。It is a front view which shows the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態を示すもので、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ合成セグメントの断面図である。The 5th Embodiment of this invention is shown, (a)-(c) is respectively sectional drawing of a synthetic | combination segment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態の合成セグメントを示す斜視図である。
本実施の形態の合成セグメント１は、図１に示すように、鋼殻２と、この鋼殻２の内部に充填されたコンクリート３とを備えている。なお、図１では鋼殻２の内部の一部にコンクリート３を充填した状態を示しているが、実際は鋼殻２の内部全体にコンクリート３が充填される。
鋼殻２は、トンネル軸方向に所定間隔で配置された一対の主桁５，５と、当該一対の主桁５，５の端部どうしを連結し、かつトンネル軸方向に長尺な一対の継手板６，６と、主桁５および継手板６に固定されて、地山側を覆うスキンプレート７とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First Embodiment
FIG. 1 is a perspective view showing a composite segment of the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the synthetic segment 1 of the present embodiment includes a steel shell 2 and concrete 3 filled in the steel shell 2. Although FIG. 1 shows a state in which a part of the inside of the steel shell 2 is filled with the concrete 3, in fact, the whole inside of the steel shell 2 is filled with the concrete 3.
The steel shell 2 connects a pair of main girder 5, 5 arranged at a predetermined interval in the tunnel axial direction and an end portion of the pair of main girder 5, 5, and a pair of elongated members in the tunnel axial direction. The joint plate 6, 6 and the skin plate 7 fixed to the main girder 5 and the joint plate 6 and covering the ground side are provided.

主桁５，５は、図２に示すように、正面視（トンネル軸方向視）において円弧板状の鋼製板によって形成されており、トンネル半径方向外側（図２において上側）に凸になるように、配置されるものである。
図１に示すように、継手板６，６はトンネル軸方向に長尺な矩形板状の鋼製板によって形成されており、一方の継手板６の一端部に一方の主桁５の一端部が溶接によって結合され、他端部に他方の主桁５の一端部が溶接によって結合されている。また、他方の継手板６の一端部に一方の主桁５の他端部が溶接によって結合され、他端部に他方の主桁５の他端部が溶接によって結合されている。
このように一対の主桁５，５および一対の継手板６，６によってトンネル半径方向外側（図１においては下側）に凸となる矩形枠が構成されている。 As shown in FIG. 2, the main girder 5, 5 is formed of a steel plate having a circular arc plate shape in a front view (view in the tunnel axial direction) and is convex outward in the tunnel radial direction (upper side in FIG. 2). As is, it is what is arranged.
As shown in FIG. 1, the joint plates 6, 6 are formed of a rectangular plate-like steel plate elongated in the tunnel axis direction, and one end of one joint plate 6 is one end of one main girder 5. Are connected by welding, and one end of the other main girder 5 is connected by welding to the other end. Further, the other end of one main girder 5 is joined to one end of the other joint plate 6 by welding, and the other end of the other main girder 5 is joined to the other end by welding.
As described above, the pair of main girders 5 and 5 and the pair of joint plates 6 and 6 constitute a rectangular frame that is convex outward in the tunnel radial direction (lower side in FIG. 1).

スキンプレート７は円弧板状の鋼製板によって形成されており、トンネル半径方向外側に凸になるように、配置されるものである。スキンプレート７の長手方向の寸法は、主桁５のトンネル半径方向外側における長手方向の寸法とほぼ等しくなっており、スキンプレート７の短手方向の寸法は、継手板６の長手方向の寸法とほぼ等しくなっている。そして、スキンプレート７はその長手方向の縁部が主桁５の長手方向の縁部に溶接よって結合されるとともに、短手方向の縁部が継手板６の長手方向の縁部に溶接によって結合されることによって、主桁５および継手板６に固定されている。 The skin plate 7 is formed of a circular arc plate-like steel plate and is disposed so as to be convex outward in the tunnel radial direction. The longitudinal dimension of the skin plate 7 is substantially equal to the longitudinal dimension of the main girder 5 at the outer side in the tunnel radial direction, and the lateral dimension of the skin plate 7 is the longitudinal dimension of the joint plate 6 It is almost equal. The skin plate 7 has its longitudinal edge joined to the longitudinal edge of the main girder 5 by welding, while its short lateral edge is joined to the longitudinal edge of the joint plate 6 by welding. By being fixed to the main girder 5 and the joint plate 6.

主桁５，５、継手板６，６およびスキンプレート７によって構成された鋼殻２の内部には（中詰め）コンクリート３が充填されている。コンクリート３は硬化することによって主桁５の内面、継手板６の内面およびスキンプレート７の内面に付着している。コンクリート３を鋼殻２の内部に充填する場合、例えば、図１に示すように、鋼殻２を船形に配置し、つまり、スキンプレート７を下側に向けて配置したうえで、鋼殻２の内部にコンクリート３を打設することによって行われる。この場合、コンクリート３はその表面が主桁５の内側の縁、継手板６の内側の縁によって形成される仮想湾曲平面とほぼ面一となるように打設される。なお、鋼殻２の内部には後述する縦リブ１０が設けられるので、コンクリート３は縦リブ１０を設けた後、打設される。したがって、このコンクリート３は縦リブ１０の表面にも付着している。 Inside the steel shell 2 constituted by the main girder 5, 5, the joint plates 6, 6 and the skin plate 7, concrete (filled in) is filled. The concrete 3 adheres to the inner surface of the main girder 5, the inner surface of the joint plate 6, and the inner surface of the skin plate 7 by hardening. When the concrete 3 is filled into the steel shell 2, for example, as shown in FIG. 1, the steel shell 2 is arranged in a boat shape, that is, the skin plate 7 is arranged downward and then the steel shell 2 is arranged. It is done by putting concrete 3 inside. In this case, the concrete 3 is cast so that its surface is substantially flush with the imaginary curved plane formed by the inner edge of the main girder 5 and the inner edge of the joint plate 6. In addition, since the longitudinal rib 10 mentioned later is provided in the inside of the steel shell 2, the concrete 3 is set after the longitudinal rib 10 is provided. Therefore, the concrete 3 is also attached to the surface of the longitudinal rib 10.

鋼殻２の内部には複数の縦リブ１０が設けられている。すなわちまず、縦リブ１０は主桁５と交差する方向に延在している。具体的には、縦リブ１０は矩形板状の鋼板によって形成されており、主桁５，５間に当該主桁５，５と略直角に配置されている。縦リブ１０の長手方向の寸法は継手板６の長手方向の寸法より主桁５，５の厚さ寸法の分だけ短くなっている。また、縦リブ１０の短手方向の寸法は、継手板６の短手方向の寸法より短くなっている。
このような縦リブ１０はトンネル半径方向とほぼ平行に配置されるとともに、主桁５の長手方向、つまりトンネル周方向に所定間隔で配置されている。また、縦リブ１０の一方の端部は一方の主桁５に溶接によって結合され、他方の端部は他方の主桁５に溶接によって結合されている。また、縦リブ１０のトンネル半径方向外側の縁部はスキンプレート７の内面に溶接によって結合されている。このように、縦リブ１０は、鋼殻２の内部に主桁５の長手方向に所定間隔で配置され、主桁５およびスキンプレート７に固定されている。また、縦リブ１０を鋼殻２に固定した状態において、縦リブ１０のトンネル半径方向内側の縁部は継手板６のトンネル半径方向内側の縁部よりトンネル半径方向外側に位置している。 A plurality of vertical ribs 10 are provided inside the steel shell 2. That is, first, the longitudinal rib 10 extends in the direction intersecting the main girder 5. Specifically, the longitudinal rib 10 is formed of a rectangular plate-like steel plate, and is disposed between the main girders 5 and 5 substantially at right angles with the main girders 5 and 5. The longitudinal dimension of the longitudinal rib 10 is shorter than the longitudinal dimension of the joint plate 6 by the thickness dimension of the main girder 5, 5. Further, the dimension of the vertical rib 10 in the short direction is shorter than the dimension of the joint plate 6 in the short direction.
Such longitudinal ribs 10 are disposed substantially in parallel with the tunnel radial direction, and are disposed at predetermined intervals in the longitudinal direction of the main girder 5, that is, in the circumferential direction of the tunnel. Further, one end of the longitudinal rib 10 is joined to one main girder 5 by welding, and the other end is joined to the other main girder 5 by welding. Further, the outer edge of the longitudinal rib 10 in the tunnel radial direction is joined to the inner surface of the skin plate 7 by welding. In this manner, the longitudinal ribs 10 are disposed at predetermined intervals in the longitudinal direction of the main girder 5 inside the steel shell 2 and fixed to the main girder 5 and the skin plate 7. Further, in a state where the longitudinal rib 10 is fixed to the steel shell 2, the inner edge in the tunnel radial direction of the longitudinal rib 10 is located on the outer side in the tunnel radial direction than the edge in the tunnel radial direction of the joint plate 6.

また、縦リブ１０には、図４に示すように、複数の矩形状の開孔１１がトンネル半径方向（図４において上下方向）に所定間隔で設けられるとともに、トンネル軸方向（図４において左右方向）にも所定間隔で設けられている。具体的には、トンネル半径方向に２個の開孔１１が所定間隔で設けられるとともに、トンネル軸方向に３個の開孔１１が所定間隔で設けられている。つまり、１枚の縦リブ１０に合計６個の開孔１１が上下左右に所定間隔で設けられている。複数の縦リブ１０にそれぞれ設けられている６個の開孔１１は、それぞれトンネルの周方向において互いに対向しているが、対向していなくてもよい。また、開孔１１の大きさ（一辺の長さ）は全て等しいが、大きさ（一辺の長さ）は異なっていてもよい。さらに、開孔１１の個数は適宜設定すればよい。但し、鋼殻２の内部にコンクリート３が打設されるので、当該コンクリート３の粗骨材より開孔１１を大きくする、つまり、開孔１１は粗骨材が通過可能な大きさに設定されていることが好ましい。
このようにして内部に複数の縦リブ１０を有する鋼殻２の内部には、上述したように、スキンプレート７を下側に向けて配置したうえで、コンクリート３が充填される。鋼殻２の内部は複数の縦リブ１０によってトンネル周方向に複数に区画されているが、縦リブ１０には複数の開孔１１が設けられているので、充填されたコンクリート３のうち、縦リブ１０の両側に存在するコンクリート３は開孔１１を通して連続している。 Further, as shown in FIG. 4, in the longitudinal rib 10, a plurality of rectangular apertures 11 are provided at predetermined intervals in the tunnel radial direction (vertical direction in FIG. 4), and in the tunnel axial direction (left and right in FIG. The direction is also provided at a predetermined interval. Specifically, two openings 11 are provided at predetermined intervals in the tunnel radial direction, and three openings 11 are provided at predetermined intervals in the tunnel axial direction. That is, a total of six openings 11 are provided at predetermined intervals in the vertical and horizontal directions in one longitudinal rib 10. The six apertures 11 respectively provided in the plurality of longitudinal ribs 10 face each other in the circumferential direction of the tunnel, but may not face each other. In addition, although the sizes (lengths of one side) of the openings 11 are all equal, the sizes (lengths of one side) may be different. Furthermore, the number of the openings 11 may be set as appropriate. However, since the concrete 3 is cast inside the steel shell 2, the hole 11 is made larger than the coarse aggregate of the concrete 3, that is, the hole 11 is set to a size that allows the coarse aggregate to pass through. Is preferred.
In this manner, as described above, the skin plate 7 is placed downward and the concrete 3 is filled inside the steel shell 2 having the plurality of longitudinal ribs 10 inside. The inside of the steel shell 2 is divided into a plurality of longitudinal ribs 10 in the circumferential direction of the tunnel. However, since the longitudinal ribs 10 are provided with a plurality of openings 11, the longitudinal direction of the filled concrete 3 is longitudinal. The concrete 3 present on both sides of the rib 10 is continuous through the hole 11.

以上のように本実施の形態によれば、縦リブ１０が主桁５の長手方向、つまりトンネル周方向に所定間隔で複数設けられるとともに、主桁５およびスキンプレート７に固定されているので、トンネル周方向の荷重伝達（ずれ止め）を確実に行えるとともに、縦リブ１０に複数の開孔１１がトンネル半径方向に所定間隔で設けられ、縦リブ１０の両側に存在するコンクリート３が開孔１１を通して連続しているので、スムーズな荷重伝達が可能になり、トンネル半径方向の荷重伝達（ずれ止め）を確実に行える。縦リブ１０に開孔１１がない場合、縦リブ１０によってコンクリート３がブロック状に分断されてしまうため、場合によっては、コンクリートブロックの抜け出しが生じてしまう虞があるが、本実施の形態では開孔１１によってコンクリート３が連続するため、コンクリート３の抜け出を防止できる。
また、開孔１１による開口率（縦リブ１０の表面積に対する複数の開孔１１全体の開口面積の割合）を、開孔が円形状の場合による開口率より大きくとることができるとともに、トンネル軸方向の各位置においてトンネル半径方向の位置の応力が等しくなる。したがって、開孔１１が円形状の場合（円形状の場合は半径方向の位置で応力が異なる。）に比して、トンネル半径方向の作用応力を均一化でき、局所的に発生する応力を緩和できるとともに、縦リブ１０全体で効率的に荷重を負担できる
したがって、鋼殻２とその内部に充填されているコンクリート３とをトンネルの周方向および半径方向において確実に一体挙動させることができる。
また、縦リブ１０に開孔１１，１１がトンネル半径方向に離間して設けられているので、コンクリート３から縦リブ１０に作用する応力を分散し、開孔１１、１つ当たりの負担を低減して、縦リブ１０によってコンクリート３の抜け出を効果的に防止できる。 As described above, according to the present embodiment, the longitudinal ribs 10 are provided at a predetermined interval in the longitudinal direction of the main girder 5, that is, in the circumferential direction of the tunnel, and are fixed to the main girder 5 and the skin plate 7. The load transfer (displacement prevention) in the circumferential direction of the tunnel can be carried out with certainty, and a plurality of apertures 11 are provided in the longitudinal rib 10 at predetermined intervals in the tunnel radial direction, and the concrete 3 present on both sides of the longitudinal rib 10 is an aperture 11 Because it is continuous through, smooth load transfer is possible, and load transfer in the radial direction of the tunnel (slip prevention) can be performed reliably. In the case where the vertical rib 10 does not have the opening 11, the concrete 3 is divided into blocks by the vertical rib 10, and there is a possibility that the concrete block may come off in some cases. Since the concrete 3 is continued by the holes 11, the concrete 3 can be prevented from coming off.
Further, the aperture ratio by the apertures 11 (the ratio of the aperture area of the plurality of apertures 11 to the surface area of the longitudinal rib 10) can be larger than the aperture ratio in the case where the apertures are circular. The stress in the radial direction of the tunnel becomes equal at each position of. Therefore, compared with the case where the opening 11 is circular (in the case of a circular shape, the stress is different at the radial position), the working stress in the tunnel radial direction can be made uniform, and the locally generated stress is relaxed. As well as being able to bear the load efficiently in the entire longitudinal rib 10, the steel shell 2 and the concrete 3 filled therein can be made to behave in unison in the circumferential and radial directions of the tunnel.
Further, since the openings 11 and 11 are provided in the longitudinal rib 10 so as to be separated in the tunnel radial direction, the stress acting on the longitudinal rib 10 from the concrete 3 is dispersed, and the load per opening 11 is reduced. Thus, the longitudinal ribs 10 can effectively prevent the concrete 3 from coming off.

さらに、縦リブ１０に設けられる開孔１１がトンネル軸方向にも所定間隔で複数存在し、トンネル軸方向の複数の位置で縦リブ１０の両側に存在するコンクリート３が開孔１１を通して連続するので、よりスムーズな荷重伝達が可能となる。
加えて、開孔１１はコンクリート３の粗骨材が通過可能な大きさに設定されているので、開孔１１にコンクリート３の粗骨材が詰まらない。特に、空気だまりが生じやすいスキンプレート７と縦リブ１０の連結部またはスキンプレート７と主桁５と縦リブ１０の連結部でもコンクリート３を容易に充填できる。したがって、コンクリート３の充填性を向上させることができ、品質管理が容易となる。 Furthermore, since a plurality of openings 11 provided in the longitudinal rib 10 are present at predetermined intervals also in the tunnel axis direction, concrete 3 present on both sides of the longitudinal rib 10 at a plurality of positions in the tunnel axial direction is continuous through the openings 11 Smoother load transfer is possible.
In addition, since the openings 11 are set to a size that allows the coarse aggregate of the concrete 3 to pass through, the openings 11 are not clogged with the coarse aggregate of the concrete 3. In particular, the concrete 3 can be easily filled also at the connection portion between the skin plate 7 and the longitudinal rib 10 or the connection portion between the skin plate 7 and the main girder 5 and the longitudinal rib 10 where air stagnation tends to occur. Therefore, the filling property of the concrete 3 can be improved and quality control becomes easy.

また、縦リブ１０が主桁５，５とスキンプレート７に固定されているので主桁５，５の開きとスキンプレート７の座屈強度を効果的に高めることができ、コンクリートコンファインド効果（コンクリート拘束効果）によって、コンクリート性能を上昇させることができる。これに対し、スキンプレート７がない場合はコンクリート３の抜け出しに対する抵抗力が確保できず、耐力上昇が見込めない。また、スキンプレート７と主桁５とを複数の縦リブ１０によって強固に連結できるので、合成セグメント１全体の剛性が上がり、製造時の寸法精度確保が容易になる。
また、大地震時等にコンクリート３にひび割れが生じても、スキンプレート７によって地山側からの漏水防止、また漏水に伴う鉄筋の腐食防止ができる。 In addition, since the longitudinal rib 10 is fixed to the main girder 5, 5 and the skin plate 7, the opening of the main girder 5, 5 and the buckling strength of the skin plate 7 can be effectively enhanced, and the concrete confined effect ( Concrete restraint effect can increase concrete performance. On the other hand, when the skin plate 7 is not provided, the resistance to the removal of the concrete 3 can not be secured, and no increase in the resistance can be expected. Further, since the skin plate 7 and the main girder 5 can be firmly connected by the plurality of longitudinal ribs 10, the rigidity of the entire combined segment 1 is increased, and the dimensional accuracy in manufacturing can be easily secured.
In addition, even if a crack occurs in the concrete 3 at the time of a large earthquake or the like, the skin plate 7 can prevent water leakage from the ground side and can prevent corrosion of reinforcing bars accompanying water leakage.

図５〜図７は、それぞれ第１の実施の形態の合成セグメント１の変形例を示すもので、縦リブ１０を含む平面で切断した断面図、すなわち第１の実施の形態の図４に対応する断面図である。なお、図５〜図７において、図４に示す合成セグメント１と同一構成には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。 5 to 7 each show a modification of the composite segment 1 according to the first embodiment, corresponding to a cross-sectional view cut along a plane including the longitudinal rib 10, ie, FIG. 4 according to the first embodiment. FIG. In FIGS. 5 to 7, the same components as those of the combined segment 1 shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.

図５に示す第１変形例の合成セグメント１では、開孔２１がトンネル軸方向（図５において左右方向）に長い矩形状に形成されている。開孔２１はトンネル半径方向（図５において上下方向）に所定間隔で２個設けられているとともに、トンネル軸方向に所定間隔で４個設けられている。つまり、１枚の縦リブ１０に合計８個の開孔２１が上下左右に所定間隔で設けられている。複数の縦リブ１０にそれぞれ設けられている８個の開孔２１は、それぞれトンネルの周方向において互いに対向しているが、対向していなくてもよい。また、開孔２１の大きさ（長辺および短辺の長さ）は全て等しいが、大きさは異なっていてもよい。さらに、開孔２１の個数は適宜設定すればよい。但し、鋼殻２の内部にコンクリート３が打設されるので、当該コンクリート３の粗骨材より開孔２１の短辺の長さを大きくする、つまり、開孔２１は粗骨材が通過可能な大きさに設定されていることが好ましい。
また、開孔２１の長辺の長さは、トンネル軸方向に隣り合う開孔２１，２１間の長さより十分に長くなっている。 In the synthetic segment 1 of the first modification shown in FIG. 5, the opening 21 is formed in a rectangular shape long in the tunnel axis direction (left and right direction in FIG. 5). The two openings 21 are provided at predetermined intervals in the tunnel radial direction (vertical direction in FIG. 5), and four are provided at predetermined intervals in the tunnel axial direction. That is, a total of eight apertures 21 are provided at predetermined intervals in the vertical and horizontal directions in one longitudinal rib 10. The eight apertures 21 respectively provided in the plurality of longitudinal ribs 10 face each other in the circumferential direction of the tunnel, but may not face each other. In addition, although the sizes (lengths of the long side and the short side) of the openings 21 are all equal, the sizes may be different. Furthermore, the number of the openings 21 may be set appropriately. However, since the concrete 3 is cast inside the steel shell 2, the length of the short side of the opening 21 is made larger than the coarse aggregate of the concrete 3, that is, the coarse aggregate can pass through the opening 21. It is preferable that the size is set to
Further, the length of the long side of the opening 21 is sufficiently longer than the length between the openings 21 and 21 adjacent in the tunnel axis direction.

また、開孔２１がトンネル軸方向に長い矩形状に形成されているので、縦リブ１０のトンネル軸方向に分布する局所的な応力集中箇所を削減することができ、応力を均一化することができる。さらに、開孔２１を大きくすることができるため、コンクリート３の充填性を向上させることができる。また、開孔にかかる製作工数も削減することが可能なり、製作コストの低減を図ることができる。
また、開孔２１による開口率（縦リブ１０の表面積に対する複数の開孔２１全体の開口面積の割合）は、４％〜５０％が好適である。 Further, since the opening 21 is formed in a rectangular shape long in the tunnel axis direction, local stress concentration points distributed in the tunnel axis direction of the longitudinal rib 10 can be reduced, and the stress can be made uniform. it can. Furthermore, since the openings 21 can be enlarged, the filling property of the concrete 3 can be improved. In addition, it is possible to reduce the number of manufacturing steps required for the opening, and to reduce the manufacturing cost.
Further, the opening ratio by the openings 21 (the ratio of the opening area of the plurality of openings 21 to the surface area of the longitudinal rib 10) is preferably 4% to 50%.

図６に示す第２変形例の合成セグメント１では、トンネル軸方向に長い矩形状の開孔２１がトンネル軸方向において千鳥状に配置されている。すなわち、トンネル半径方向に２個の開孔２１，２１が所定間隔で配置されているが、当該２個の開孔２１，２１はトンネル軸方向の各位置においてトンネル半径方向の位置が当該半径方向にずれている。具体的には縦リブ１０の一端部（図６において左端部）側では、上下２個の開孔２１，２１はトンネル半径方向外側（図６において上側）に寄せて配置され、その右隣りの上下の２個の開孔２１，２１はトンネル半径方向内側（図６において下側）に寄せて配置され、このような配置がさらにトンネル軸方向に隣り合っている。また、上下方向に隣り合う開孔２１，２１の間に、当該開孔２１，２１とトンネル軸方向に隣り合う開孔２１，２１のうちの一方の開孔２１が位置している。 In the synthetic segment 1 of the second modification shown in FIG. 6, rectangular openings 21 long in the tunnel axis direction are arranged in a staggered manner in the tunnel axis direction. That is, although the two openings 21 and 21 are arranged at predetermined intervals in the tunnel radial direction, the positions of the two openings 21 and 21 in the tunnel radial direction at the respective positions in the tunnel axial direction are the corresponding radial direction It is misplaced. Specifically, on the side of one end (the left end in FIG. 6) of the longitudinal rib 10, the upper and lower two openings 21 and 21 are arranged to be closer to the outer side in the tunnel radial direction (upper in FIG. 6) The two upper and lower openings 21 and 21 are disposed to be closer to the inner side in the tunnel radial direction (lower side in FIG. 6), and such an arrangement is further adjacent in the tunnel axial direction. Further, one of the holes 21 and 21 adjacent to the holes 21 and 21 in the tunnel axial direction is positioned between the holes 21 and 21 adjacent to each other in the vertical direction.

このように、第２変形例の合成セグメント１では、第１変形例と同様の効果を得ることができる他、トンネル軸方向に長い矩形状の開孔２１がトンネル軸方向において千鳥状に配置されているので、開孔２１を縦リブ１０の上側（トンネル半径方向外側）および下側（トンネル半径方向内側）に寄せて配置した場合に、トンネル半径方向に位置がずれていることで、縦リブのトンネル半径方向の荷重負担を分散させるバランスのよい開孔２１の配置となるという利点がある。 As described above, in the combined segment 1 of the second modified example, in addition to the same effect as the first modified example, rectangular openings 21 elongated in the tunnel axis direction are arranged in a staggered manner in the tunnel axis direction. Therefore, when the apertures 21 are arranged closer to the upper side (outward in the tunnel radial direction) and lower side (inward in the tunnel radial direction) of the longitudinal rib 10, the longitudinal rib is displaced by being displaced in the tunnel radial direction. There is an advantage that it becomes the arrangement of the well-balanced aperture 21 which disperses the load load in the tunnel radial direction.

図７に示す第３変形例の合成セグメント１では、開孔２１が第１変形例と同様に配置されている。しかし、開孔２１の長手方向の両端部は半円状に形成され、この半円の両端部は開孔２１の上下の長辺と滑らかに接続されている。
したがって、第３変形例の合成セグメント１では、第１変形例と同様の効果を得ることができる他、開孔２１の両端部に、応力が集中するようなエッジがないので、開孔２１の両端部におけるき裂やコンクリートのひび割れの発生を抑制できるという利点がある。 In the synthetic segment 1 of the third modification shown in FIG. 7, the apertures 21 are arranged in the same manner as the first modification. However, both ends in the longitudinal direction of the opening 21 are formed in a semicircular shape, and both ends of this semicircle are smoothly connected to the upper and lower long sides of the opening 21.
Therefore, in the synthetic segment 1 of the third modification, the same effect as that of the first modification can be obtained, and in addition, since there is no edge where stress is concentrated at both ends of the aperture 21, There is an advantage that generation of cracks at both ends and cracks of concrete can be suppressed.

（第２の実施の形態）
図８は第２の実施の形態の合成セグメント１Ａを示すもので、縦リブを含む平面で切断した断面図である。
本実施の形態の合成セグメント１Ａが第１の実施の形態の合成セグメント１と異なる点は縦リブの構成であるので、以下ではこの縦リブについて説明する。
本実施の形態では、縦リブ２０はグレーチング部材２０である。このグレーチング部材２０は、鋼材を格子状に組んで略矩形状に形成されている。グレーチング部材２０は縦横に配置された矩形状の複数の開孔３１を有しており、この開孔３１はコンクリート３の粗骨材が通過可能な大きさに設定されている。例えば、開孔３１が正方形または長方形である場合、当該開孔３１の一辺の長さが粗骨材の直径より大きくなっており、２０ｍｍ以上となっている。 Second Embodiment
FIG. 8 shows a composite segment 1A according to the second embodiment, and is a cross-sectional view cut along a plane including longitudinal ribs.
The point of difference of the synthetic segment 1A of the present embodiment from the synthetic segment 1 of the first embodiment is the configuration of the longitudinal rib, and therefore this longitudinal rib will be described below.
In the present embodiment, the longitudinal rib 20 is a grating member 20. The grating member 20 is formed in a substantially rectangular shape by combining steel materials in a grid shape. The grating member 20 has a plurality of rectangular apertures 31 arranged longitudinally and transversely, and the apertures 31 are set to a size that allows the coarse aggregate of the concrete 3 to pass through. For example, when the opening 31 is square or rectangular, the length of one side of the opening 31 is larger than the diameter of the coarse aggregate, and is 20 mm or more.

グレーチング部材２０は、例えば溶接組立、鋳造等によって製造されている。溶接組立によってグレーチング部材２０を製造する場合、図１１（ａ）に示すように、例えばＩ形鋼や平板等の複数の第１鋼材２０ａを平行離間して配置するとともに、棒材や板材等の複数の第２鋼材２０ｂを第１鋼材２０ａと平面視において直交するように配置し、第１鋼材２０ａと第２鋼材２０ｂとの交差部を溶接によって結合することによって製造される。この場合、第１鋼材２０ａに嵌合溝を第１鋼材２０ａの長手方向に所定間隔で複数形成し、これ嵌合溝に第２鋼材２０ｂを嵌め込んで溶接する。
第１鋼材２０ａの高さ（トンネル半径方向の長さ）Ｈは５〜３０ｍｍ、厚さｔは３〜７ｍｍに設定されている。また、第１鋼材２０ａを平行離間して配置する際のピッチＰ１は２０ｍｍ以上に設定されている。第２鋼材２０ｂの径または板厚は３〜７ｍｍに設定され、また、第２鋼材２０ｂを平行離間して配置する際のピッチＰ２は２０ｍｍ以上に設定されている。また、図１１（ａ）では、第２鋼材２０ｂは第１鋼材２０ａの高さ方向の端部付近のみに結合される棒部材を示しているが、図１１（ｂ）に示すように、第２鋼材２０ｂが第１鋼材２０ａの高さ方向の全長に渡って結合される板部材であってもよい。 The grating member 20 is manufactured by, for example, welding assembly, casting or the like. When manufacturing the grating member 20 by welding assembly, as shown in FIG. 11A, for example, a plurality of first steel members 20a such as I-shaped steel and a flat plate are arranged in parallel and spaced apart, and The plurality of second steel members 20b are disposed to be orthogonal to the first steel member 20a in plan view, and manufactured by welding the intersections of the first steel members 20a and the second steel members 20b. In this case, a plurality of fitting grooves are formed in the first steel material 20a at predetermined intervals in the longitudinal direction of the first steel material 20a, and the second steel material 20b is fitted into the fitting grooves and welded.
The height (length in the tunnel radial direction) H of the first steel material 20a is set to 5 to 30 mm, and the thickness t is set to 3 to 7 mm. Moreover, the pitch P1 at the time of parallelly spacing and arrange | positioning the 1st steel materials 20a is set to 20 mm or more. The diameter or plate thickness of the second steel material 20b is set to 3 to 7 mm, and the pitch P2 when the second steel material 20b is spaced apart in parallel is set to 20 mm or more. Further, in FIG. 11 (a), the second steel material 20b shows a rod member coupled only to the vicinity of the end in the height direction of the first steel material 20a, but as shown in FIG. 11 (b) The steel member 20b may be a plate member connected over the entire length of the first steel member 20a in the height direction.

このようなグレーチング部材２０は、第１鋼材２０ａの長手方向を合成セグメント１Ａの幅方向（トンネル軸方向）に向け、かつ第２鋼材２０ｂの長手方向を合成セグメント１Ａの高さ方向（トンネル半径方向）に向けて鋼殻２の内部に、主桁５の長手方向に所定間隔で複数配置されている。また、グレーチング部材２０の両端部は主桁５，５に溶接によって結合され、グレーチング部材２０のトンネル半径方向外側の縁部はスキンプレート７の内面に溶接によって結合されている。つまり、グレーチング部材２０は主桁５，５およびスキンプレート７に固定されている。 Such a grating member 20 orients the longitudinal direction of the first steel member 20a in the width direction (the tunnel axis direction) of the combined segment 1A, and the longitudinal direction of the second steel member 20b in the height direction of the combined segment 1A (the tunnel radial direction ) Are disposed at predetermined intervals in the longitudinal direction of the main girder 5 inside the steel shell 2. Further, both ends of the grating member 20 are welded to the main girder 5, 5 by welding, and the outer edge in the tunnel radial direction of the grating member 20 is welded to the inner surface of the skin plate 7. That is, the grating member 20 is fixed to the main girder 5, 5 and the skin plate 7.

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、縦リブ２０がグレーチング部材２０であるので、つまり、グレーチング部材（縦リブ）２０の開孔３１は、第１の実施の形態の縦リブ１０の開孔１１より個数が多く、縦横に格子状に配置されているので、第１の実施の形態に比して、縦リブ２０の両側に存在するコンクリート３の開孔３１を通しての連続性を高めることができる。したがって、第１の実施の形態に比して、よりスムーズな荷重伝達が可能になり、トンネル半径方向の荷重伝達（ずれ止め）をより確実に行える。
また、縦リブ２０がグレーチング部材２０であり、開孔３１がグレーチング部材２０の全面に均等に設けられているので、第１の実施の形態に比して、コンクリート３の充填性を向上させることができる。 According to the present embodiment, it goes without saying that the same effects as those of the first embodiment can be obtained, but since the longitudinal rib 20 is the grating member 20, in other words, of the grating member (longitudinal rib) 20 The number of the apertures 31 is larger than that of the apertures 11 of the longitudinal rib 10 in the first embodiment, and the apertures 31 are arranged in a grid in the vertical and horizontal directions. Therefore, compared with the first embodiment, The continuity of the concrete 3 present on both sides through the openings 31 can be enhanced. Therefore, load transfer can be performed more smoothly than in the first embodiment, and load transfer in the radial direction of the tunnel (displacement stop) can be performed more reliably.
Further, since the longitudinal rib 20 is the grating member 20 and the holes 31 are uniformly provided on the entire surface of the grating member 20, the filling property of the concrete 3 is improved as compared with the first embodiment. Can.

図９および図１０は、それぞれ第２の実施の形態の合成セグメント１Ａの変形例を示すもので、縦リブ２０を含む平面で切断した断面図である。なお、図９および図１０において、図８に示す合成セグメント１Ａと同一構成には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。 FIGS. 9 and 10 each show a modification of the composite segment 1A of the second embodiment, and is a cross-sectional view cut along a plane including the longitudinal rib 20. FIG. In FIGS. 9 and 10, the same components as those of combined segment 1A shown in FIG. 8 are assigned the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.

図９に示す第１変形例の合成セグメント１Ａでは、縦リブ２０であるグレーチング部材２０の左右両端部の上部側が直角三角形状に切り欠かれている。したがって、グレーチング部材２０の左右方向の中央部に位置する縁部がスキンプレート７の内面に溶接によって結合され、左右両側の斜めの縁部はその端を除いてスキンプレート７から離間して当該スキンプレート７には結合されていない。つまり、スキンプレート７の幅方向両縁部は主桁５，５に結合されており、座屈が生じ易い幅方向略中央部がグレーチング部材２０の中央部に結合されている。
また、グレーチング部材２０の左右両端部は主桁５，５のトンネル半径方向内側（図９において下側）に結合されている。つまり、主桁５，５のトンネル半径方向外側（図９において上側）の縁部はスキンプレート７に結合されているが、トンネル半径方向内側（図９において下側）の縁部はフリーであるため、グレーチング部材２０の左右両端部が主桁５，５のトンネル半径方向内側に結合されている。 In the composite segment 1A of the first modified example shown in FIG. 9, the upper sides of the left and right ends of the grating member 20 which is the longitudinal rib 20 are cut out in a right triangle. Therefore, the edge located at the center in the lateral direction of the grating member 20 is joined to the inner surface of the skin plate 7 by welding, and the diagonal edges on both the left and right sides are apart from the skin plate 7 except for the end thereof It is not bonded to plate 7. That is, both widthwise edge portions of the skin plate 7 are coupled to the main girder 5, 5, and a substantially central portion in the widthwise direction in which buckling easily occurs is coupled to the central portion of the grating member 20.
Further, the left and right end portions of the grating member 20 are coupled to the inner side in the tunnel radial direction of the main girder 5, 5 (lower side in FIG. 9). That is, the edge of the main girder 5, 5 outside in the tunnel radial direction (upper side in FIG. 9) is connected to the skin plate 7, but the edge in the tunnel radial direction (lower side in FIG. 9) is free. Therefore, the left and right ends of the grating member 20 are coupled to the inner side of the main girder 5 in the tunnel radial direction.

このように、第１変形例の合成セグメント１Ａでは、グレーチング部材２０の左右方向の中央部に位置する縁部がスキンプレート７の内面に溶接によって結合されているので、グレーチング部材２０の中央部における座屈を効果的に抑制できる。
また、グレーチング部材２０の左右両側の斜めの縁部はスキンプレート７から離間して当該スキンプレート７には結合されていないため、空気だまりが生じやすいスキンプレート７とグレーチング部材２０の連結部やスキンプレート７と主桁５とグレーチング部材２０の連結部でもコンクリート３を容易に充填できる。 As described above, in the composite segment 1A of the first modification, the edge located at the center in the left-right direction of the grating member 20 is joined to the inner surface of the skin plate 7 by welding. The buckling can be effectively suppressed.
Further, since the left and right diagonal edges of the grating member 20 are separated from the skin plate 7 and are not coupled to the skin plate 7, the connecting portion between the skin plate 7 and the grating member 20 where air stagnation easily occurs and the skin The concrete 3 can be easily filled also at the connection portion of the plate 7, the main girder 5 and the grating member 20.

図１０に示す第２変形例の合成セグメント１Ａでは、縦リブ２０であるグレーチング部材２０の左右両端部の上部側が長方形状に大きく切り欠かれている。したがって、第１変形例と同様に、グレーチング部材２０の左右方向の中央部に位置する縁部がスキンプレート７の内面に溶接によって結合され、左右両側の直角の縁部はその端を除いてスキンプレート７から離間して当該スキンプレート７には結合されていない。
また、グレーチング部材２０の左右両端部は主桁５，５のトンネル半径方向内側（図９において下側）に結合されている。 In the synthetic segment 1A of the second modified example shown in FIG. 10, the upper sides of the left and right ends of the grating member 20 which is the longitudinal rib 20 are largely cut away in a rectangular shape. Therefore, as in the first modification, the edge located at the center in the left-right direction of grating member 20 is joined to the inner surface of skin plate 7 by welding, and the right and left sides of the right edge are the skin except for the end It is not coupled to the skin plate 7 apart from the plate 7.
Further, the left and right end portions of the grating member 20 are coupled to the inner side in the tunnel radial direction of the main girder 5, 5 (lower side in FIG. 9).

第２変形例の合成セグメント１Ａでは、第１変形例と同様の効果を得ることができる他、第１変形例に比してコンクリート３の充填性を高めることができるという利点がある。 The synthetic segment 1A of the second modification has an advantage of being able to improve the filling property of the concrete 3 as compared with the first modification, in addition to the same effect as that of the first modification.

（第３の実施の形態）
図１２および図１３は第３の実施の形態の合成セグメント１Ｂを示すもので、図１２は正面図、図１３は縦リブを含む平面で切断した断面図である。本実施の形態の合成セグメント１Ｂが第２の実施の形態の合成セグメント１Ａと異なる点は、主筋１５を設けた点であるので、以下ではこの点について説明し、第２の実施の形態の合セグメント１Ｂと同一構成には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。 Third Embodiment
12 and 13 show a composite segment 1B according to the third embodiment, FIG. 12 is a front view, and FIG. 13 is a cross-sectional view cut along a plane including longitudinal ribs. The point of difference of the synthetic segment 1B of the present embodiment from the synthetic segment 1A of the second embodiment is that the main reinforcement 15 is provided, and therefore this point will be described below, and the combination of the second embodiment will be described. The same components as those of the segment 1B are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.

本実施の形態の合成セグメント１Ｂでは、主桁５と平行に延在する複数の主筋１５が設けられている。
主筋１５は、図１３に示すように、トンネル軸方向（図１３において左右方向）に所定間隔で複数設けられ、各主筋１５は縦リブ（グレーチング部材）２０の所定の開孔３１、すなわち、トンネル半径方向内側（図１３において下側）に位置する開孔３１に挿通されている。図１２に示すように、主筋１５が挿通される開孔３１はトンネル周方向において対向して配置されており、これら開孔３１に挿通された主筋１５はトンネル半径方向外側（図１２において上側）に凸となるように円弧状に湾曲している。また、主筋１５は主桁５とほぼ平行にかつ主桁５の両端部間に配置され、当該主筋１５の端部は継手板６に近接している。 In the synthetic segment 1B of the present embodiment, a plurality of main reinforcements 15 extending in parallel to the main girder 5 are provided.
As shown in FIG. 13, a plurality of main bars 15 are provided at predetermined intervals in the tunnel axis direction (left and right direction in FIG. 13), and each main bar 15 is a predetermined aperture 31 of the longitudinal rib (grating member) 20, ie, tunnel It is inserted through the hole 31 located radially inward (lower side in FIG. 13). As shown in FIG. 12, the openings 31 through which the main reinforcements 15 are inserted are arranged to face each other in the circumferential direction of the tunnel, and the main reinforcements 15 inserted through the openings 31 are outside in the tunnel radial direction (upper side in FIG. Curved in a circular arc shape so as to be convex. Further, the main reinforcement 15 is disposed substantially parallel to the main girder 5 and between both ends of the main girder 5, and the end of the main reinforcement 15 is close to the joint plate 6.

本実施の形態では、第２の実施の形態と同様に効果を得ることができる他、主筋１５が縦リブ２０の開孔３１に挿通されているので、当該縦リブ２０を主筋１５の位置決め治具として兼用できるという利点がある。また、主筋１５が開孔３１に挿通されることによって、縦リブ２０によって主筋１５を吊り下げて保持できるとともに、円弧状の主桁５に沿って延在する主筋１５に対して半径方向内側に作用する腹圧力に抵抗させることができるという効果を得ることができる。
（第４の実施の形態）
図１４は第４の実施の形態の合成セグメント１Ｃを示すもので、縦リブを含む平面で切断した断面図である。本実施の形態の合成セグメント１Ｃが第１の実施の形態の合成セグメント１と異なる点は、主筋１５を設けた点であるので、以下ではこの点について説明し、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。 In the present embodiment, the same effects as those of the second embodiment can be obtained. In addition, since the main reinforcement 15 is inserted through the opening 31 of the longitudinal rib 20, positioning and fixing of the main reinforcement 15 can be performed. There is an advantage that it can be used as a tool. Further, by inserting the main reinforcement 15 through the opening 31, the main reinforcement 15 can be suspended and held by the longitudinal rib 20, and the radial inside of the main reinforcement 15 extending along the arc-shaped main girder 5 The effect of being able to resist the acting abdominal pressure can be obtained.
Fourth Embodiment
FIG. 14 shows a composite segment 1C of the fourth embodiment, and is a cross-sectional view cut along a plane including longitudinal ribs. The point of difference of the synthetic segment 1C of the present embodiment from the synthetic segment 1 of the first embodiment is that the main reinforcement 15 is provided, and therefore this point will be described below, and is the same as the first embodiment. The same reference numerals are given to the configurations to omit or simplify the description.

本実施の形態の合成セグメント１Ｃでは、主桁５と平行に延在する複数の主筋１５が設けられている。
主筋１５は、トンネル軸方向（図１４において左右方向）に所定間隔で複数設けられ、各主筋１５は縦リブ（グレーチング部材の場合も含む）１０のトネル半径方向内側（図１４において下側）の縁部に当接されている。縦リブ１０に当接された主筋１５はトンネル半径方向外側に凸となるように円弧状に湾曲している。また、主筋１５は主桁５とほぼ平行にかつ主桁５の両端部間に配置され、当該主筋１５の端部は継手板６に近接している。 In the synthetic segment 1C of the present embodiment, a plurality of main reinforcements 15 extending in parallel to the main girder 5 are provided.
A plurality of main reinforcements 15 are provided at predetermined intervals in the tunnel axial direction (left and right direction in FIG. 14), and each main reinforcement 15 is on the inner side (lower in FIG. 14) of longitudinal ribs (including the case of grating members) It is in contact with the edge. The main reinforcement 15 in contact with the longitudinal rib 10 is curved in an arc shape so as to be convex outward in the tunnel radial direction. Further, the main reinforcement 15 is disposed substantially parallel to the main girder 5 and between both ends of the main girder 5, and the end of the main reinforcement 15 is close to the joint plate 6.

本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に効果を得ることができる他、主筋１５が縦リブ１０に当接されているので、当該縦リブ１０を主筋１５の位置決め治具として兼用できるという利点がある。
なお、本実施の形態では、主筋１５を縦リブ１０に当接したが、これに代えてまたは加えて、開孔１１に主筋１５を挿通してもよい。
（第５の実施の形態）
図１５（ａ）〜（ｃ）は第５の実施の形態の合成セグメント１Ｄ〜１Ｆを示すもので、縦リブを含む平面で切断した断面図である。本実施の形態の合成セグメント１Ｄ〜１Ｆが第１の実施の形態の合成セグメント１、第２の実施の形態の合成セグメント１Ａ、第３の実施の形態の合成セグメント１Ｂと異なる点は、鋼殻２の地山側を覆うスキンプレート７を省略した点であるので、以下ではこの点について説明し、第１〜第３の実施の形態と同一構成には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。 In the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Besides, since the main reinforcement 15 is in contact with the vertical rib 10, the vertical rib 10 can be used also as a positioning jig for the main reinforcement 15. It has the advantage of being able to
In the present embodiment, the main reinforcement 15 is in contact with the longitudinal rib 10, but instead of or in addition to this, the main reinforcement 15 may be inserted through the hole 11.
Fifth Embodiment
Fig.15 (a)-(c) show synthetic segment 1D-1F of 5th Embodiment, and are sectional drawing cut | disconnected in the plane containing a longitudinal rib. Steel segment is different from synthetic segment 1D of the present embodiment from synthetic segment 1 of the first embodiment, synthetic segment 1A of the second embodiment, and synthetic segment 1B of the third embodiment. Since the skin plate 7 covering the ground side of 2 is omitted, this point will be described below, and the same reference numerals as in the first to third embodiments denote the same components, and a description thereof will be omitted. Simplify.

本実施の形態の合成セグメント１Ｄ〜１Ｆは、地下水が少ない場所、またはトンネル周方向の断面力が卓越する場所、または作用外力の小さな場所に適用することが望ましい。また、本実施の形態では、第１〜第３の実施の形態と同様に効果を得ることができる他、トンネル半径方向内側を型枠面と当接するとともに、トンネル半径方向外側からコンクリートを打設することにより充填性を向上させ、効率良く且つ安価に製造することができる。なお、本実施の形態では、第４の実施の形態と同様に主筋１５を設けてもよく、主筋１５を縦リブ１０に当接、あるいはこれに代えてまたは加えて、開孔１１に主筋１５を挿通してもよい。さらに、図５〜図７にそれぞれ示す合成セグメント１、図９および図１０にそれぞれ示す合成セグメント１Ａにおいて、鋼殻２の地山側を覆うスキンプレート７を省略したものでもよい。 It is desirable to apply the synthetic segments 1D to 1F of the present embodiment to a place where there is little groundwater, or a place where the sectional force in the circumferential direction of the tunnel is superior, or a place where the external force is small. Further, in the present embodiment, the same effects as in the first to third embodiments can be obtained, and the inner side in the tunnel radial direction is in contact with the formwork surface and concrete is cast from the outer side in the tunnel radial direction. By doing this, the packing properties can be improved, and efficient and inexpensive production can be achieved. In the present embodiment, the main reinforcement 15 may be provided as in the fourth embodiment, and the main reinforcement 15 may be in contact with the longitudinal rib 10 or in place of or in addition to the main reinforcement 15 in the opening 11. May be inserted. Furthermore, in the synthetic segment 1 shown in each of FIGS. 5 to 7 and the synthetic segment 1A respectively shown in FIGS. 9 and 10, the skin plate 7 covering the ground side of the steel shell 2 may be omitted.

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ合成セグメント
２鋼殻
３コンクリート
５主桁
６継手板
７スキンプレート
１０縦リブ
１１，２１，３１開孔
２０縦リブ（グレーチング部材） 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F Synthetic segment 2 Steel shell 3 Concrete 5 Main girder 6 Joint plate 7 Skin plate 10 Longitudinal rib 11, 21 or 31 Opening 20 Longitudinal rib (grating member)

Claims

Skin plate which is fixed to a pair of main girders arranged at predetermined intervals in the tunnel axial direction, a joint plate for connecting the ends of the pair of main girders, the main girder and the joint plate, and covers the ground side A composite segment formed by filling concrete inside a steel shell having
A plurality of longitudinal ribs extending in a direction intersecting with the main girder and arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the main girder inside the steel shell and fixed to the main girder and the skin plate,
A plurality of rectangular openings are provided in the longitudinal rib at predetermined intervals in the tunnel radial direction,
A composite segment characterized in that the concrete present on both sides of the longitudinal rib is continuous through the hole.

The composite segment according to claim 1, wherein the longitudinal rib is provided with a plurality of the holes at predetermined intervals also in the tunnel axis direction.

The synthetic segment according to claim 1 or 2, wherein the opening is formed in a rectangular shape elongated in the tunnel axis direction.

The composite segment according to any one of claims 1 to 3, wherein the longitudinal rib is a grating member.

Main bars extending parallel to the main girder,
The synthetic segment according to any one of claims 1 to 4, wherein the main reinforcement is in contact with the longitudinal rib or is inserted through the hole.

The composite segment according to any one of claims 1 to 5, wherein the opening is set to a size through which the coarse aggregate of the concrete can pass.