JP2019157620A - Manufacturing method for composite segment - Google Patents

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JP2019157620A JP2019045982A JP2019045982A JP2019157620A JP 2019157620 A JP2019157620 A JP 2019157620A JP 2019045982 A JP2019045982 A JP 2019045982A JP 2019045982 A JP2019045982 A JP 2019045982A JP 2019157620 A JP2019157620 A JP 2019157620A
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健一郎 今福
Kenichiro Imafuku
健一郎 今福
石田 宗弘
Munehiro Ishida
宗弘 石田
幸夫 阿部
Yukio Abe
幸夫 阿部
正整 中島
Masanari Nakajima
正整 中島
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  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

To provide a manufacturing method for a composite segment with high watertight and cut-off performance being applicable to shield tunnels which are expected to experience severe loads, such as those built in very deep sites or designed with variant cross sections.SOLUTION: A composite segment 1 for tunnels comprises concrete 60, steel shells 6 and cut-off material. The steel shell is arranged at least at part of the composite segment's outer peripheral surface consisting of main girder surfaces 3 being the end faces in the direction of the tunnel's axis and joint faces 4 being the end faces in the tunnel's circumferential direction. The manufacturing method for the composite segment comprises: a step of placing at least one inner surface cut-off material on the inner side of the steel shell; a step of installing the steel shell on a casting mold; a step of arranging reinforcement bars inside the steel shell; a step of casting concrete inside the steel shell; and, after demolding, a step of fitting an outer peripheral cut-off material 82 in a complete round on the composite segment's main girder faces and the joint faces.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、トンネル建設、特にシールド工法によるトンネル建設時に使用されるセグメントに関する。より詳しくは、鋼殻内部にコンクリートを充填した合成セグメントに関する。   The present invention relates to a segment used in tunnel construction, particularly tunnel construction by a shield method. More specifically, the present invention relates to a synthetic segment filled with concrete inside a steel shell.

山岳トンネルや海底トンネルの他、浅深度地下への新設が難しい都市部の地下道路、鉄道トンネルや下水道トンネル、地下河川トンネル等については、シールドマシンによる掘削を行い、掘り進んだトンネル内にセグメントと呼ばれる断面扇形の部材を縦横に連結して、トンネルを構築していく方法が採用される。   In addition to mountain tunnels and submarine tunnels, underground roads, railway tunnels, sewer tunnels, underground river tunnels, etc. in urban areas that are difficult to be newly installed in shallow underground are excavated with shield machines, and there are segments in the tunnels that have been excavated. A method is used in which tunnels are constructed by connecting the fan-shaped members called vertically and horizontally.

トンネル内空間を道路や鉄道として利用する場合においても、また、トンネル内空間を、雨水路や下水道として利用する場合においても、トンネル壁面を境界として、内外面に作用する水圧や土圧に差異があるため、トンネル壁の防水構造は、完成後の漏水対策費や、環境に与える影響を考慮すると、重要な問題である。   Even when the tunnel interior is used as a road or railway, or when the tunnel interior is used as a rainwater channel or sewer, there are differences in the water pressure and earth pressure acting on the inner and outer surfaces with the tunnel wall as the boundary. For this reason, the waterproof structure of the tunnel wall is an important issue considering the cost of water leakage countermeasures after completion and the impact on the environment.

特に、多数のセグメントを縦横に連結して、トンネル壁を構成するシールドトンネルにおいては、セグメント間の継ぎ目部分(セグメントの継ぎ目)における止水構造が最も重要視されている。   In particular, in a shield tunnel in which a large number of segments are connected vertically and horizontally to form a tunnel wall, the water stop structure at the joint portion between the segments (the joint of the segments) is regarded as most important.

シールドトンネルの止水構造は、
(a)セグメントの背面側、即ち地山側に位置する裏込め注入材による防水、
(b)セグメントの継手面に施す防水、及び
(c)トンネルの内側に施す二次覆工による防水、
等がある。
The waterproof structure of the shield tunnel is
(A) Waterproofing by backfilling injection material located on the back side of the segment, that is, the natural ground side,
(B) Waterproofing applied to the joint surface of the segment, and (c) Waterproofing by secondary lining applied to the inside of the tunnel,
Etc.

裏込め注入材による防水は、シールド掘削時における地山地層の乱れ等を適切な裏込め材の注入により、トンネル構造物に作用する水圧を均等化することを主目的として実施される。
一方、二次覆工による止水は、最近まで最も一般的に実施されているが、二次覆工における打継ぎ目や、覆工施工時の乾燥収縮によるひび割れ等の発生により、長期間に渡って信頼性の高い止水効果を期待することは困難となっている。
The waterproofing by the backfilling material is carried out mainly for equalizing the water pressure acting on the tunnel structure by injecting the appropriate backfilling material, such as the disturbance of the natural ground layer during shield excavation.
On the other hand, water stoppage by secondary lining has been most commonly carried out until recently, but it has occurred for a long time due to the occurrence of seams in secondary lining and cracks caused by drying shrinkage during lining. Therefore, it is difficult to expect a highly reliable water-stopping effect.

最近の傾向として、セグメント性能の信頼性が向上したことから二次覆工を省略する場合が多く、したがって、トンネル構造物の防水構造は、トンネル壁面を構成するセグメントの継ぎ目における防水対策を如何に確実に実施できるかに係っているといえる。   As a recent trend, secondary lining is often omitted due to improved segment performance. Therefore, the waterproof structure of the tunnel structure is a measure for waterproofing at the joints of the segments constituting the tunnel wall. It can be said that it depends on whether it can be implemented reliably.

特許文献1に記載の合成セグメントの製造方法では、コンクリートの周縁部を緻密化するために、該コンクリート打設の際に鋼殻を下に凸状に置く、いわゆる舟打ちに代えて、上に凸状に置く、いわゆる伏せ打ちを採用し、その際、セグメントの地山側中央部に設けたコンクリート充填用孔周囲に止水部材を配置し、鋼殻とコンクリートの境界面における止水性を向上させて、これらの間に水が入るのを防止する方法が開示されている。   In the synthetic segment manufacturing method described in Patent Document 1, in order to densify the peripheral edge of concrete, instead of so-called boat driving, in which the steel shell is placed in a convex shape when placing the concrete, Adopting the so-called `` striking '' that is placed in a convex shape, a water-stopping member is placed around the concrete filling hole provided in the center part of the natural ground side of the segment to improve the water-stopping property at the interface between the steel shell and concrete Thus, a method for preventing water from entering between them is disclosed.

さらに、特許文献2に示される技術では、中空枠状に形成された枠部材を有する外殻体と、該外殻体内に形成されたコンクリート製の中詰め部材とが一体化された合成セグメントにおいて、前記枠部材の内周面部に固定された弾性材からなる止水部材を備え、前記枠部材内側面と前記コンクリートとの間を止水部材により止水したことで、外殻体とコンクリートとの間に円弧径方向に作用する強いせん断力に対して高い耐力を発揮すると共に、従来のようなスキンプレートを具備せずとも止水できる構造を安価に製造できる技術が開示されている。   Furthermore, in the technique shown in Patent Document 2, in a synthetic segment in which an outer shell body having a frame member formed in a hollow frame shape and a concrete filling member formed in the outer shell body are integrated. A water stop member made of an elastic material fixed to the inner peripheral surface portion of the frame member, and the water stop member between the inner side surface of the frame member and the concrete to stop the outer shell body and the concrete. In the meantime, there is disclosed a technique that can exhibit a high yield strength against a strong shearing force acting in the arc radial direction and can manufacture a structure capable of stopping water without using a skin plate as in the related art at a low cost.

特開2014−88658号公報JP 2014-88658 A 特開2014−88720号公報JP 2014-88720 A

しかしながら、上記従来の技術は何れも、
・止水性能が十分とは言えない。
・水圧とコンクリート強度の双方との関係条件を満足する止水材の弾性反力が不十分となりがちである。
・外殻を構成する鋼殻は止水材の弾性反力を受けて面外に変形し、コンクリートから剥離するために、コンクリートとの間の拘束力が低下することから、腹圧力の作用によって、コンクリートが鋼殻から抜け出てしまい、止水性能やセグメントの力学性能を計算値通りに発揮することができない。
・止水材の弾性反力が不十分の場合、鋼殻によるコンクリートの拘束力に影響を及ぼし、コンクリートが滑動することでコンクリートの損傷が発生しやすい。
・そのため、地下水圧の小さい浅深度トンネルに適用が限定されがちである。
・セグメントに掛る負荷荷重が小さく、均一な、浅深度トンネルや小断面トンネル、或いは円形トンネルに適用が限定され、負荷荷重の大きな大深度トンネルや、トンネル断面部位により、不均一な荷重が作用する非円形トンネルへの適用が困難である、
等の欠点を有している。
However, any of the above conventional techniques
・ Water stoppage performance is not sufficient.
・ The elastic reaction force of the water-stopping material that satisfies the relational conditions between water pressure and concrete strength tends to be insufficient.
・ The steel shell that constitutes the outer shell is deformed out of the plane due to the elastic reaction force of the water-stopping material and peels off from the concrete. As a result, the concrete escapes from the steel shell, and the water stoppage performance and the mechanical performance of the segment cannot be exhibited as calculated.
・ If the elastic reaction force of the water-stopping material is insufficient, it will affect the binding force of the concrete by the steel shell, and the concrete will be easily damaged due to the sliding of the concrete.
-Therefore, the application tends to be limited to shallow tunnels with low groundwater pressure.
・ Applicable to small, uniform, shallow tunnels, small cross-section tunnels, or circular tunnels with small load load on the segment, and non-uniform loads are applied by large-scale tunnels with large load loads and tunnel cross-sections. Difficult to apply to non-circular tunnels,
And so on.

本発明は、シールドトンネル建設等に使用される合成セグメントの鋼殻とコンクリートとの接合面に高い止水性能を具備するとともに、鋼殻によるコンクリートの拘束力を高めて、鋼殻とコンクリートの一体化を図るとともに、隣接するセグメント間の止水性も同時に向上させることを課題とし、高荷重や不均一な負荷が掛る大深度或いは非円形断面トンネルにも適用可能な合成セグメントを提供することを目標とする。   The present invention has a high water-stopping performance on the joint surface between the steel shell of the composite segment used for shield tunnel construction and the like and the concrete, and increases the binding force of the concrete by the steel shell, so that the steel shell and the concrete are integrated. The goal is to provide a composite segment that can be applied to deep or non-circular cross-section tunnels that are subject to high loads and non-uniform loads. And

本発明者らは、セグメント強度と止水性能を向上させるため、種々の検討を行った結果、
・合成セグメントにおける鋼殻とコンクリートとの異種材料界面の止水性能を高め、
・同時に隣接する合成セグメント同士の接合面における止水性能を高め、
・水圧とコンクリート強度の双方との関係条件を満足する止水材の弾性反力を実現し、
・コンクリートに対する鋼殻の拘束力を高めて、腹圧力の作用によって、コンクリートが鋼殻から抜け出ないようにする、
ことで、優れたセグメント強度と止水性能を発揮できる、との知見に達した。
In order to improve the segment strength and water stop performance, the present inventors have conducted various studies,
・ Improve the water stop performance of the dissimilar material interface between steel shell and concrete in the composite segment,
・ Improves the water stop performance at the joint surface between adjacent synthetic segments simultaneously,
・ Achieved elastic reaction force of water-stopping material that satisfies the relationship between water pressure and concrete strength,
-Increase the binding force of the steel shell against the concrete so that the concrete does not escape from the steel shell due to the action of abdominal pressure.
As a result, we have reached the knowledge that excellent segment strength and water stopping performance can be demonstrated.

上記知見が実現された本発明に係る合成セグメントは、
・地下水圧の高い大深度トンネルへの適用が可能となり、
・負荷荷重や断面力の大きな大深度トンネルや、大断面トンネル、或いは非円形断面トンネルへの適用が可能となり、
・高い止水性能が長期間期待できるため、トンネルの長寿命化・低維持費化が実現し、
・鋼殻とコンクリートとの拘束力の増大により、地震時のコンクリートのひび割れ、或いは地下河川等のトンネルに作用する内水圧によるひび割れを防止する、
等の効果が期待できるものである。
The synthetic segment according to the present invention in which the above knowledge is realized is as follows.
・ Applicable to deep tunnels with high groundwater pressure
・ It can be applied to deep tunnels with large load and cross-sectional force, large cross-section tunnels, or non-circular cross-section tunnels.
・ High water-stop performance can be expected for a long period of time, realizing a longer tunnel life and lower maintenance costs.
・ By increasing the binding force between the steel shell and concrete, it prevents cracks in the concrete during earthquakes or internal water pressure acting on tunnels such as underground rivers.
Such effects can be expected.

本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は、下記に示す通りである。   The present invention has been completed based on the above findings, and the gist thereof is as follows.

(1)コンクリートと鋼殻と止水材とを有するトンネル用合成セグメントの製造方法であって、前記鋼殻は、前記合成セグメントのトンネルの軸方向側の端面である主桁面と、トンネルの周方向側の端面である継手面で構成される外周面の少なくとも一部に配置され、当該製造方法は、前記鋼殻の前記コンクリートに対する内面側に少なくとも一つの内面止水材を配置するステップと、打設型枠に前記鋼殻を設置するステップと、前記鋼殻の内側に鉄筋を設置するステップと、前記鋼殻の内側にコンクリートを打設するステップと、脱型後に、前記合成セグメントの前記主桁面および前記継手面に一周にわたって、外周止水材を配置するステップと、を備える、合成セグメントの製造方法。   (1) A method for manufacturing a composite segment for a tunnel having concrete, a steel shell, and a waterstop material, wherein the steel shell includes a main girder surface that is an end surface on the axial direction side of the tunnel of the composite segment, The manufacturing method is arranged on at least a part of an outer peripheral surface constituted by a joint surface that is an end surface on a circumferential direction side, and the manufacturing method includes a step of disposing at least one inner surface water blocking material on the inner surface side of the steel shell with respect to the concrete; A step of installing the steel shell in the casting mold, a step of installing a reinforcing bar inside the steel shell, a step of placing concrete inside the steel shell, and after demolding, Disposing an outer peripheral water stop material over the entire circumference of the main girder surface and the joint surface.

(2)前記鋼殻の内面には内面止水溝が設けられており、前記少なくとも一つの内面止水材を配置するステップは、前記内面止水溝内に前記少なくとも一つの内面止水材を配置することを含む、前記(1)に記載の合成セグメントの製造方法。   (2) An inner surface water stop groove is provided on the inner surface of the steel shell, and the step of arranging the at least one inner surface water stop material includes placing the at least one inner surface water stop material in the inner surface water stop groove. The manufacturing method of the synthetic segment as described in said (1) including arrange | positioning.

(3)前記打設型枠は、前記合成セグメントの四隅が水平に並ぶように前記合成セグメントを支持し、かつ、前記合成セグメントの地山側の面と接触するように構成されている、前記(1)または(2)に記載の合成セグメントの製造方法。   (3) The placement mold is configured to support the composite segment so that the four corners of the composite segment are aligned horizontally and to contact a ground-side surface of the composite segment. The manufacturing method of the synthetic segment as described in 1) or (2).

(4)前記打設型枠は、前記合成セグメントの四隅が水平に並ぶように前記合成セグメントを支持し、かつ、前記合成セグメントの内空側の面と接触するように構成されている、前記(1)または(2)に記載の合成セグメントの製造方法。   (4) The placement mold form is configured to support the composite segment so that four corners of the composite segment are horizontally aligned and to contact an inner surface of the composite segment, (1) The manufacturing method of the synthetic segment as described in (2).

(5)前記打設型枠は、前記合成セグメントの一方の継手面が他方の継手面よりも高い位置になるように前記合成セグメントを斜めに支持し、かつ、前記合成セグメントの内空側の面または地山側の面と接触するように構成されている、前記(1)又は(2)に記載の合成セグメントの製造方法。   (5) The placement mold form supports the composite segment diagonally so that one joint surface of the composite segment is higher than the other joint surface, and is provided on the inner space side of the composite segment. The manufacturing method of the synthetic segment as described in said (1) or (2) comprised so that a surface or the surface of a natural ground side may be contacted.

(6)前記打設型枠は、リング状に配置された複数の合成セグメントを支持し、かつ、前記複数の合成セグメントの地山側の外周面と接触するように構成されており、前記打設型枠にコンクリートを打設するステップは、前記リングの中心軸周りに前記打設型枠を回転させ、かつ、前記打設型枠の内側の所定の位置から、前記打設型枠の内周面の所定の位置に向けて生コンクリートを放出することを含む、前記(1)または(2)に記載の合成セグメントの製造方法。   (6) The placement mold is configured to support a plurality of composite segments arranged in a ring shape and to contact an outer peripheral surface of the plurality of composite segments on a natural ground side. The step of placing concrete on the mold form comprises rotating the cast formwork around the center axis of the ring, and from an inner position of the cast formwork from a predetermined position inside the cast formwork. The method for producing a synthetic segment according to (1) or (2), comprising discharging the ready-mixed concrete toward a predetermined position on the surface.

(7)前記鋼殻は、前記主桁面と前記継手面で構成される前記外周面の一部のみに配置され、当該製造方法は、前記打設型枠において、前記主桁面と前記継手面で構成される前記外周面のうちの前記鋼殻が配置されない位置に、補助型枠を設置するステップを更に備える、前記(3)ないし(5)のいずれかに記載の合成セグメントの製造方法。   (7) The steel shell is disposed only on a part of the outer peripheral surface composed of the main girder surface and the joint surface, and the manufacturing method includes the main girder surface and the joint in the placing mold The synthetic segment manufacturing method according to any one of (3) to (5), further comprising a step of installing an auxiliary formwork at a position where the steel shell is not disposed in the outer peripheral surface constituted by a surface. .

(8)前記合成セグメントの主桁面および継手面に少なくとも一つの外周止水溝を設け、前記外周止水溝内に前記外周止水材が配置される前記(1)なし(7)のいずれかに記載の合成セグメントの製造方法。   (8) Any of (1) and (7), wherein at least one outer peripheral water stop groove is provided on the main girder surface and joint surface of the synthetic segment, and the outer peripheral water stop material is disposed in the outer peripheral water stop groove. A method for producing the synthetic segment according to claim 1.

(9)前記コンクリートのひび割れ強度と、前記内面止水材の弾性反力と、トンネルに作用する水圧とが、以下の関係式を満足することを特徴とする前記(1)ないし(8)のいずれかに記載の合成セグメント。
(コンクリートひび割れ強度)>(内面止水材弾性反力)>(トンネルに作用する水圧)
(9) In the above (1) to (8), the crack strength of the concrete, the elastic reaction force of the inner surface water blocking material, and the water pressure acting on the tunnel satisfy the following relational expressions: A synthetic segment according to any one.
(Concrete crack strength)> (Internal waterstop elastic reaction force)> (Water pressure acting on the tunnel)

(10)前記内面止水材の端部と前記外周止水材とが接する状態で配置されている前記(1)ないし(9)のいずれかに記載の合成セグメント。   (10) The synthetic segment according to any one of (1) to (9), wherein the end portion of the inner surface water-stopping material and the outer peripheral water-stopping material are in contact with each other.

(11)前記合成セグメントの両主桁面に鋼殻が配置されており、前記鋼殻同士を連結する連結材と、該連結材に当接して鉄筋が配置されている前記(1)ないし(10)のいずれかに記載の合成セグメント。   (11) Steel shells are arranged on both main girder surfaces of the synthetic segment, the connecting material for connecting the steel shells, and the reinforcing bars are arranged in contact with the connecting material. The synthetic segment according to any one of 10).

(12)前記連結材が、前記鉄筋の地山側と内空側の双方に当接して設けられていることを特徴とする前記(11)に記載の合成セグメント。   (12) The composite segment according to (11), wherein the connecting material is provided in contact with both the natural mountain side and the inner air side of the reinforcing bar.

(13)前記止水材の少なくとも一部が、水膨潤性止水材である前記(1)ないし(12)のいずれかに記載の合成セグメント。   (13) The synthetic segment according to any one of (1) to (12), wherein at least a part of the waterstop material is a water-swellable waterstop material.

(14)前記外周止水材が水膨潤性止水材であり、前記内面止水材が非水膨潤性止水材である前記(1)ないし(13)のいずれかに記載の合成セグメント。   (14) The synthetic segment according to any one of (1) to (13), wherein the outer periphery water-stopping material is a water-swellable water-stopping material, and the inner surface water-stopping material is a non-water-swelling water-stopping material.

(15)前記合成セグメントの主桁面、継手面のうち、いずれか1つ以上が、凹凸部を有する波型面を具備する前記鋼殻であるとともに、該波型面の凹部が外周止水溝もしくは前記鋼殻内面止水溝である前記(1)ないし(14)のいずれかに記載の合成セグメント。   (15) One or more of the main girder surface and joint surface of the synthetic segment is the steel shell including a corrugated surface having an uneven portion, and the concave portion of the corrugated surface is an outer circumferential water stop. The synthetic segment according to any one of (1) to (14), which is a groove or a water-stop groove on the inner surface of the steel shell.

本発明は、鋼殻とコンクリートとの間の水密止水性能や拘束力に優れ、セグメント同士の継ぎ目における止水性能が長期間に亘って継続する、内外面への負荷荷重に対する耐力が大きな合成セグメントに関し、鋼殻とコンクリートの一体性を向上させるだけでなく、隣接合成セグメント間の止水性も向上させることができ、大深度、大断面、非円形断面シールドトンネルへの適用が可能となる合成セグメントを提供するものである。   The present invention is excellent in watertight waterproof performance and binding force between the steel shell and concrete, and the water stop performance at the joint between the segments continues for a long period of time. In addition to improving the integrity of the steel shell and concrete with respect to the segment, it can also improve the water stoppage between adjacent composite segments, and can be applied to shield tunnels with large depths, large cross sections, and non-circular cross sections. Provide segments.

セグメントで構築されるトンネルを示す透視図である。It is a perspective view which shows the tunnel constructed | assembled by a segment. 本発明の合成セグメントの主桁面と継手面の全体を鋼殻とした場合の斜視図である。It is a perspective view at the time of making the main girder surface and the whole joint surface of the synthetic segment of the present invention into a steel shell. 本発明の合成セグメントの四隅を鋼殻とした場合の斜視図と、鋼殻の拡大図である。It is the perspective view at the time of making the four corners of the synthetic segment of this invention into a steel shell, and the enlarged view of a steel shell. 本発明の合成セグメントの主桁面を鋼殻とした場合の概念図である。It is a conceptual diagram at the time of making the main girder surface of the synthetic segment of this invention into a steel shell. 本発明の合成セグメントにおける内面止水材と外周止水材の接続構造を示す平面概念図である。It is a plane conceptual diagram which shows the connection structure of the inner surface water stop material and outer periphery water stop material in the synthetic | combination segment of this invention. 本発明の主桁面同士を連結する連結材と鉄筋との接続構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the connection structure of the connection material which connects the main girder surfaces of this invention, and a reinforcing bar. 非膨潤性と膨潤性の止水材にコンクリート打設圧が作用する状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which concrete pouring pressure acts on a non-swelling and swelling water-stopping material. コンクリートひび割れ強度、コンクリート打設圧及び設計水圧の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between concrete crack strength, concrete placement pressure, and design water pressure. 主桁面における止水材の膨潤性等を変化させた場合の概念図である。It is a conceptual diagram at the time of changing the swelling property etc. of the water stop material in a main girder surface. 主桁鋼板、継手鋼板等の接合面に嵌合可能な波型形状を付与した形態の模式図である。It is a schematic diagram of the form which gave the corrugated shape which can be fitted to joined surfaces, such as a main girder steel plate and a joint steel plate. 図10のA部拡大図である。It is the A section enlarged view of FIG. 固定材及びずれ止めを備える合成セグメントを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a synthetic segment provided with a fixing material and a slip stopper. (a)〜(e)は合成セグメントの製造方法を示す模式図である。(A)-(e) is a schematic diagram which shows the manufacturing method of a synthetic segment.

以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の合成セグメントは、図1に示すように、複数の合成セグメント1がトンネル断面の軸方向X及びトンネル断面の円周方向Yで連結されることで、トンネル7が構築されるものである。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
As shown in FIG. 1, the composite segment of the present invention is configured such that a plurality of composite segments 1 are connected in the axial direction X of the tunnel cross section and the circumferential direction Y of the tunnel cross section, whereby the tunnel 7 is constructed. .

トンネル7は、シールド工法により、地山を掘削して形成された掘削孔に設けられる。図1に示す例では、トンネル断面の円周方向(Y方向)に11基のセグメントを連結することにより、円形断面のセグメントリング70が形成されているが、これに限らず、略角筒形状や楕円断面形状に形成することもできる。セグメントリング70によって、トンネル7の法線外側(Z1方向)の地山と遮断することで、トンネル7の法線内側(Z2方向)にトンネル内空が形成される。   The tunnel 7 is provided in an excavation hole formed by excavating a natural ground by a shield method. In the example shown in FIG. 1, the segment ring 70 having a circular cross section is formed by connecting 11 segments in the circumferential direction (Y direction) of the tunnel cross section. Or an elliptical cross-sectional shape. The segment ring 70 blocks the ground outside the normal line of the tunnel 7 (Z1 direction), thereby forming a tunnel inner space inside the normal line of the tunnel 7 (Z2 direction).

図2に示すように、合成セグメントは、トンネル断面の外形を画定する1対の主桁面3、3と、この1対の主桁面の端部同士を連結し、トンネル断面の円周方向に隣接する合成セグメントとの接合面を画定する1対の継手面4、4とで湾曲矩形状に構成されている。   As shown in FIG. 2, the composite segment connects a pair of main girder surfaces 3 and 3 that define the outer shape of the tunnel cross section and the ends of the pair of main girder surfaces to each other in the circumferential direction of the tunnel cross section. And a pair of joint surfaces 4 and 4 that define a joint surface with a composite segment adjacent to each other.

本発明においては、合成セグメントの外形を画定する四辺について、鋼材で形成されるか、コンクリート成形面で形成されるかを問わずに、主桁面、或いは継手面と称することとする。
図2に示す形態においては、この合成セグメントの主桁面3と、継手面4のそれぞれを主桁鋼板31、32と、継手鋼板41、42とで形成し、主桁鋼板と継手鋼板で画定される合成セグメント外周面に、該合成セグメントの高さ方向(Z方向)2段に渡って、外周止水溝100が設けられ、止水溝のなかに外周止水材82が設置されている。止水材を止水溝のなかに設置することで止水材が拘束されて止水効果が高まる。同様に内面止水材81も内面止水溝を設けて設置することで止水効果の向上が図れる。
この形態の合成セグメントを製造する場合には、主桁鋼板と継手鋼板で形成された鋼殻6を、トンネル内面側を画定するかまぼこ状の型枠台上に載置すると共に、地山側を画定する型枠で蓋をして、枠内6aにコンクリート60を充填し、矩形状の鋼殻とコンクリートとからなる合成セグメントとしている。なお、鋼殻6は、主桁面3、3および継手面4、4の少なくとも1面に設けられてもよく、その場合には主桁面もしくは継手面を拘束する型枠を用いることでコンクリート60を充填する。なお、内面止水材81はコンクリート打設前に事前に鋼殻6に設置しておき、外周止水材82は型枠の脱型後に設置すればよい。
In the present invention, the four sides defining the outer shape of the composite segment are referred to as a main girder surface or a joint surface regardless of whether they are formed of a steel material or a concrete molding surface.
In the form shown in FIG. 2, the main girder surface 3 and the joint surface 4 of this composite segment are formed by main girder steel plates 31 and 32 and joint steel plates 41 and 42, respectively, and are defined by the main girder steel plates and the joint steel plates. An outer peripheral water stop groove 100 is provided on the outer peripheral surface of the synthetic segment over two steps in the height direction (Z direction) of the synthetic segment, and an outer peripheral water stop material 82 is installed in the water stop groove. . By installing the water stop material in the water stop groove, the water stop material is restrained and the water stop effect is enhanced. Similarly, the inner water stop material 81 can also be provided with an inner water stop groove to improve the water stop effect.
In the case of manufacturing a composite segment of this form, the steel shell 6 formed of a main girder steel plate and a joint steel plate is placed on a kamaboko-shaped form table that defines the inner surface side of the tunnel, and the natural ground side is defined. The frame is covered with a mold, and the concrete 60 is filled in the frame 6a to form a synthetic segment made of a rectangular steel shell and concrete. Note that the steel shell 6 may be provided on at least one of the main girder surfaces 3 and 3 and the joint surfaces 4 and 4, and in that case, concrete is formed by using a formwork that restrains the main girder surface or the joint surface. 60 is filled. In addition, the inner surface water blocking material 81 may be installed in the steel shell 6 in advance before placing the concrete, and the outer circumferential water blocking material 82 may be installed after the mold is removed.

<コンクリートのバリエーションについて>
また、コンクリート60の種類としては、通常のコンクリートの他、無収縮コンクリートや、適宜の膨張材を添加したコンクリートを選択して、コンクリートの充填率の向上を図ってもよい。
<Concrete variations>
Moreover, as a kind of the concrete 60, non-shrinkable concrete or concrete to which an appropriate expansion material is added may be selected in addition to normal concrete to improve the concrete filling rate.

<鋼殻の形態のバリエーションについて>
上記図2に示した実施形態においては、セグメントの矩形状外面を画定する主桁面と継手面の全部を鋼板で形成したが、他の本発明の実施形態としては、図3に示すように、主桁面と継手面とが接する合成セグメントのコーナー部(四隅部)のみを隅角部鋼板5で形成してもよい。この例では、内面止水材81と外周止水材82は、合成セグメントの高さ方向(Z方向)中央に一重で配置しているものであり、内面止水材81と外周止水材82が隅角部鋼板5の両面の合成セグメントの高さ方向(Z方向)の同じ位置に設けられた内面止水溝101と外周止水溝100内に設置されている。
<Variation of the shape of the steel shell>
In the embodiment shown in FIG. 2, the main girder surface and the joint surface that define the rectangular outer surface of the segment are all formed of a steel plate. However, as another embodiment of the present invention, as shown in FIG. Only the corners (four corners) of the composite segment where the main girder surface and the joint surface are in contact may be formed by the corner steel plate 5. In this example, the inner surface water-stopping material 81 and the outer periphery water-stopping material 82 are arranged in a single center in the height direction (Z direction) of the composite segment. Are installed in the inner surface water stop groove 101 and the outer periphery water stop groove 100 provided at the same position in the height direction (Z direction) of the composite segment on both surfaces of the corner steel plate 5.

該コーナー部のみを鋼殻製とすることにより、合成セグメントの重量を軽減することが可能となる他、セグメント施工時に、既設のセグメント部分と接触・衝突して割れや欠け等の欠損が生じやすいセグメントのコーナー部の強度向上を図ることができる。さらには、隣接する合成セグメント同士の接合面における止水性能において、最も弱点となるセグメントのコーナー部の止水性能を適切に高めることができる。   By making only the corner part a steel shell, it is possible to reduce the weight of the synthetic segment, and when the segment is constructed, it tends to come into contact with or collide with the existing segment part and cause defects such as cracks and chips. The strength of the corner portion of the segment can be improved. Furthermore, in the water stop performance in the joint surface of adjacent synthetic segments, the water stop performance of the corner part of the segment used as the weakest point can be improved appropriately.

また、図4(a)に示すように主桁面3のみを、主桁鋼板31、32で形成してもよい。図4(b)にA−A断面を示すように、この例においては、合成セグメント1の厚み方向に2段に渡って外周止水材82と内面止水材81とが合成セグメント1の高さ方向(Z方向)の同じ位置かつ鋼殻内外面に対向して設けられた止水溝100、101のなかにペアで配置しており、鋼殻とコンクリートの境界面の止水性の向上を図るとともに、隣接するセグメントとの間の止水性も同時に向上させている。一方、鋼殻を具備しないコンクリートで形成された継手面には、図4(c)に示すように、前記主桁面3の外周止水材82および内面止水材81とZ方向が同じ位置に設けられた止水溝100に、外周止水材82のみが合成セグメントの厚み方向に2段に配置されている。図4(d)は、主桁面の鋼殻に設けられた止水溝と該溝に配置された止水材の断面拡大図である。   Further, as shown in FIG. 4A, only the main girder surface 3 may be formed of main girder steel plates 31 and 32. As shown in the cross section AA in FIG. 4B, in this example, the outer peripheral water-stopping material 82 and the inner surface water-stopping material 81 have a height of the synthetic segment 1 in two steps in the thickness direction of the synthetic segment 1. It is arranged in pairs in the water stop grooves 100, 101 provided in the same position in the vertical direction (Z direction) and facing the inner and outer surfaces of the steel shell, and improves the water stoppage of the boundary surface between the steel shell and the concrete. At the same time, the water stoppage between adjacent segments is also improved. On the other hand, the joint surface formed of concrete without a steel shell has the same Z direction as the outer peripheral water blocking material 82 and the inner surface water blocking material 81 of the main girder surface 3 as shown in FIG. In the water stop groove 100 provided on the outer periphery, only the outer peripheral water stop material 82 is arranged in two stages in the thickness direction of the synthetic segment. FIG.4 (d) is the cross-sectional enlarged view of the water stop groove | channel provided in the steel shell of the main girder surface, and the water stop material arrange | positioned in this groove | channel.

一方、合成セグメントの継手面のみに鋼殻を採用することも可能である。   On the other hand, it is also possible to employ a steel shell only on the joint surface of the synthetic segment.

いずれの場合においても、鋼殻のコンクリートと接する内面側に内面止水材を設置するとともに、セグメントの外周面においては、鋼殻からなる部分とコンクリートからなる面とに跨って、連続的に形成した外周止水溝100内に外周止水材を設置することで、鋼殻内面とコンクリートとの接合面及び、隣接する合成セグメント同士の接合面における高い止水・防水構造を達成することができる。トンネル外側の地山から作用する水圧は、セグメントリングに作用し、鋼殻内面とコンクリートの接合面に水路を形成しようとする。これに抵抗する止水・防水構造を設けることで水路を遮断することができる一方、隣接する合成セグメント同士の接合面にも同様に水圧が作用する。そのため内面止水材と外周止水材をセグメントの高さ方向(Z方向)の位置を合わせてペアで配置することで、合成セグメントの外周と内面を相乗的に止水・防水することができ、優れたセグメント強度と止水性能を発揮できる。   In either case, an inner surface water-stopping material is installed on the inner surface side of the steel shell in contact with the concrete, and the outer peripheral surface of the segment is continuously formed across the portion made of steel shell and the surface made of concrete. By installing the outer peripheral water stop material in the outer peripheral water stop groove 100, it is possible to achieve a high water stop / waterproof structure at the joint surface between the steel shell inner surface and the concrete and between the adjacent synthetic segments. . The water pressure acting from the ground outside the tunnel acts on the segment ring and tries to form a water channel between the steel shell inner surface and the joint surface of the concrete. By providing a water stop / waterproof structure that resists this, the water channel can be blocked, while water pressure similarly acts on the joint surface between adjacent synthetic segments. For this reason, the outer and inner surfaces of the composite segment can be synergistically water-proofed and waterproofed by placing the inner and outer water-stopping materials in pairs in the height direction (Z direction) of the segments. Excellent segment strength and water stop performance.

図5(a)に平面図で概念的に示すように、主桁面と継手面の全体を主桁鋼板31、32と継手鋼板41、42で形成した場合には、外周止水材82と同様に、内面止水材81も四辺形をなす環状に連続的に形成することができるが、主桁面或いは継手面のみ、又は隅角部のみを鋼殻で形成する形態においては、これらの部分的な鋼殻端部において、内面止水材81端部をセグメント外縁に向かって延在させて、セグメント外周面の外周止水材82に接するように構成することで、鋼殻内面とコンクリートの接触面における止水性能を向上させることができる。   As conceptually shown in a plan view in FIG. 5 (a), when the main girder surface and the entire joint surface are formed of the main girder steel plates 31, 32 and the joint steel plates 41, 42, Similarly, the inner surface water-stopping material 81 can also be formed continuously in an annular shape forming a quadrilateral, but in a form in which only the main girder surface or the joint surface, or only the corner portion is formed of a steel shell, these In the end part of the steel shell, the end part of the inner surface water-stopping material 81 extends toward the outer edge of the segment, and is configured to come into contact with the outer peripheral water-stopping material 82 on the outer peripheral surface of the segment. It is possible to improve the water stopping performance at the contact surface.

すなわち、主桁鋼板と継手鋼板を用いて、セグメントの外周全体を鋼殻で形成する形態図5(a)を除き、内面止水材81は、主桁鋼板31、32、継手鋼板41、42、或いは隅角部鋼板5で形成された鋼殻の内面にのみ設置され、夫々の鋼板の端部において、セグメント本体外面に向かって延在する端部が矩形状の外周止水材82に接するように構成される。この状態を図5(b)〜(d)に示す。
具体的には、図3の拡大図に示すように、内面止水材81の端部を延長して中詰めされたコンクリートにより形成された主桁面と継手面から突出するようにしておき、この突出部分を、後付けの外周止水材82の内側に折り込むようにして、内面止水材81端部が外周止水材82と接するようにしてもよい。
That is, the inner surface water-stopping material 81 includes main girder steel plates 31 and 32, joint steel plates 41 and 42, except for the configuration in which the entire outer periphery of the segment is formed of a steel shell using main girder steel plates and joint steel plates. Alternatively, it is installed only on the inner surface of the steel shell formed by the corner steel plate 5, and the end portion of each steel plate extending toward the outer surface of the segment main body is in contact with the rectangular outer circumferential water stop material 82. Configured as follows. This state is shown in FIGS.
Specifically, as shown in the enlarged view of FIG. 3, the end portion of the inner surface water blocking material 81 is extended so as to protrude from the main girder surface and the joint surface formed by the concrete filled in the middle, The protruding portion may be folded inside the outer peripheral water stop material 82 that is attached later so that the end portion of the inner surface water stop material 81 is in contact with the outer peripheral water stop material 82.

この内面止水材81により、主桁鋼板、継手鋼板、或いは隅角部鋼板の内面とコンクリート60との接合面の止水性能が確実なものとなり、経年劣化や地震等による負荷荷重の変化があっても、鋼殻とコンクリートとの接合状態が維持される。   The inner surface water-stopping material 81 ensures the water-stopping performance of the joint surface between the inner surface of the main girder steel plate, joint steel plate, or corner steel plate and the concrete 60, and changes in load load due to aging, earthquakes, etc. Even if it exists, the joining state of steel shell and concrete is maintained.

主桁鋼板と継手鋼板を用いて、セグメントの外周全体を鋼殻で形成する形態、及び主桁面のみ鋼板で形成する形態、及び継手面のみ鋼板で形成する形態等においては、合成セグメントのコンクリート部分の強度向上と、鋼殻とコンクリートとの付着力を高めるために、主桁鋼板方向に延在する鉄筋と、継手鋼板方向に延在する鉄筋からなる通常の補強鉄筋構造の他、連結材を設置して、セグメント自体の強度向上と、鋼殻とコンクリートとの付着強度を高めることができる。さらに、合成セグメントの地山面や内空面をなす表層近傍に、コンクリート表面のひび割れ防止を目的として、鉄筋等からなる格子状部材等を埋設することもできる。   In the form of using the main girder steel plate and the joint steel plate, the entire outer periphery of the segment is made of steel shell, the form of only the main girder surface made of steel plate, the form of only the joint surface made of steel plate, etc. In order to improve the strength of the part and increase the adhesion between the steel shell and the concrete, in addition to the normal reinforcing steel bar structure consisting of reinforcing bars extending in the main girder steel plate direction and reinforcing steel bars extending in the joint steel plate direction, the connecting material Can be installed to improve the strength of the segment itself and the adhesion strength between the steel shell and the concrete. Furthermore, in the vicinity of the surface layer forming the natural ground surface and inner surface of the composite segment, a lattice-like member made of a reinforcing bar or the like can be embedded for the purpose of preventing cracks on the concrete surface.

<連結材の適用と鉄筋構造のバリエーションについて>
図6に示す形態においては、主桁鋼板31、32同士をトンネル軸方向に延在する軸方向の連結材61で連結している。図6の(a)〜(d)において、左側の図は主桁面に直行する方向の断面図、右側は主桁面に平行な方向の断面図である。
本形態のうち、図6(a)では、上記連結材61のトンネル空間側(Z2方向側)に、これらの連結材と直交する鉄筋64を配置して、トンネル内を満たす雨水等の水圧がセグメントに及ぼす膨張力(コンクリート抜け出し力)に対する抗力を増大している。
<Application of connecting material and variation of reinforcing bar structure>
In the form shown in FIG. 6, the main girder steel plates 31 and 32 are connected by an axial connecting member 61 extending in the tunnel axis direction. 6A to 6D, the left side is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the main girder surface, and the right side is a cross-sectional view in a direction parallel to the main girder surface.
In this embodiment, in FIG. 6 (a), the reinforcing bar 64 orthogonal to these connecting members is arranged on the tunnel space side (Z2 direction side) of the connecting member 61, and water pressure such as rainwater filling the tunnel is obtained. The resistance against the expansion force (concrete pull-out force) exerted on the segment is increased.

一方、図6(b)に示す形態では、同様に配置した連結材61の地山側(Z1方向側)に鉄筋64を配置して、地山側からトンネル内空間方向に向かう圧力(腹圧力)に対する耐久力を増大している。   On the other hand, in the form shown in FIG. 6B, the reinforcing bars 64 are arranged on the ground mountain side (Z1 direction side) of the similarly arranged connecting member 61, and against the pressure (abdominal pressure) from the ground mountain side toward the space in the tunnel. Increased durability.

さらに、本発明の他の形態においては、図6(c)に示すように、同様に配置した鉄筋64に対して連結材61をトンネル地山側と、トンネル内空間側の双方に、例えば交互に配置して、地山側からの圧力とトンネル内空間を満たす流体等からの内圧の双方に対して、高い耐久力を実現させている。   Furthermore, in another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6 (c), for example, the connecting member 61 is alternately arranged on both the tunnel ground side and the tunnel space side with respect to the similarly disposed reinforcing bars 64, for example. Arranged to achieve high durability against both the pressure from the natural ground and the internal pressure from the fluid that fills the space in the tunnel.

さらに、他の形態においては、図6(d)と、その部分拡大図に示すように、連結材に開口63を形成し、この孔に鉄筋64を貫通させることで、コンクリート抜け出し力と腹圧力の双方に抵抗することができる。さらに、設計厚みの小さい合成セグメントにおいても、密な鉄筋構造を、コンクリート打設への悪影響を抑制しつつ実現することが可能となり、セグメント全体の強度を向上させることができる。なお、開口63に替えて、鉄筋の位置決めや篏合を容易とするための切欠きを設けてもよい。   Furthermore, in another form, as shown in FIG.6 (d) and its partial enlarged view, the opening 63 is formed in a connection material, and the rebar 64 is penetrated through this hole, so that the concrete removal force and the abdominal pressure can be reduced. Can resist both. Furthermore, even in a synthetic segment with a small design thickness, a dense reinforcing bar structure can be realized while suppressing adverse effects on concrete placement, and the strength of the entire segment can be improved. In addition, it may replace with the opening 63 and may provide the notch for making positioning and a fitting of a reinforcing bar easy.

上述した連結材は、トンネル軸方向に延在して、主桁鋼板同士を連結するが、同様の連結材を、1対の継手鋼板間を連結するように配置することもできる。即ち、1対の継手鋼板同士を、円周方向に連結する、主桁鋼板と同様のカーブを備える連結材を配置し、これと直交する鉄筋を各円周方向の連結材のトンネル空間側、地山側、或いはトンネル空間側と地山側の双方に配置するか、或いは連結材に開口を設けて、これに貫通させるか、切欠きを設けてこれに篏合させる形態の何れも、採用することができる。   Although the connecting material described above extends in the tunnel axis direction and connects the main girder steel plates, a similar connecting material can be arranged to connect a pair of joint steel plates. That is, connecting a pair of joint steel plates in the circumferential direction, placing a connecting material having a curve similar to that of the main girder steel plate, and connecting the reinforcing bars perpendicular to this to the tunnel space side of each circumferential connecting material, Either a natural mountain side, or both a tunnel space side and a natural mountain side, or a form in which an opening is provided in a connecting material and penetrated or a notch is provided to be combined with this is adopted. Can do.

各種連結材と鉄筋との位置関係は、鉄筋の外側、即ち地山側(Z1方向側)に連結材を配置すれば、トンネル内空間を満たす流体圧力等に対して、高い抗力を発揮することができ、鉄筋のトンネル内空間側(Z2方向側)に配置すれば、地山側からの腹圧力に対して高い耐力を発揮できる。また、例えば交互に、双方に配置すれば、トンネル内外面の双方からの圧力に対する高い抗力が期待できる。これらの効力は、トンネルの地山側にスキンプレートを設けず、主桁鋼板と継手鋼板で鋼殻を形成する、いわゆる4面鋼殻セグメントの場合においては、コンクリートがスキンプレートに拘束されていないことから、特に重要になる。
さらに、連結材に設けた開口を貫通させるか、切欠きに篏合させる構造とすれば鉄筋の位置決めや仮固定が容易となる他、鉄筋構造体、ひいては合成セグメントの薄肉化設計が容易となる利点もある。
With regard to the positional relationship between the various connecting materials and the reinforcing bars, if the connecting materials are arranged outside the reinforcing bars, that is, on the natural ground side (Z1 direction side), a high resistance can be exerted against the fluid pressure that fills the space in the tunnel. If it is arranged on the side of the tunnel inside the tunnel space (Z2 direction side), a high proof stress can be exerted against the abdominal pressure from the natural mountain side. In addition, for example, if they are alternately arranged, a high resistance against pressure from both the inner and outer surfaces of the tunnel can be expected. The effect is that the concrete is not constrained by the skin plate in the case of the so-called 4-sided steel shell segment in which the main girder steel plate and joint steel plate form a steel shell without providing a skin plate on the natural ground side of the tunnel. From, it becomes particularly important.
Furthermore, if the structure is made to penetrate the opening provided in the connecting material or to be engaged with the notch, it becomes easy to position and temporarily fix the reinforcing bar, and it becomes easy to design the reinforcing bar structure and thus the synthetic segment to be thinner. There are also advantages.

<鋼殻内面の防水構造について>
本発明においては、前述したように、型枠の一部を成す鋼殻の内面、即ち、コンクリートとの接触面側に、必要に応じて内面止水溝を形成しておき、内面止水材を設置して、鋼殻6とコンクリート60との接合面の隙間からの漏水を防止する。止水材を止水溝のなかに設置することで止水材が拘束されて止水効果が高まる。
<Waterproof structure on the inner surface of steel shell>
In the present invention, as described above, an inner surface water stop groove is formed on the inner surface of the steel shell forming a part of the formwork, that is, on the contact surface side with the concrete, if necessary. Is installed to prevent water leakage from the gap between the joint surfaces of the steel shell 6 and the concrete 60. By installing the water stop material in the water stop groove, the water stop material is restrained and the water stop effect is enhanced.

内面側の止水材としては、通常の弾性ゴム製のものの他、適切な膨潤速度を備えた水膨潤性止水材を採用することができるが、防水設計にあたっては、コンクリートのひび割れ強度と、内面溝の止水材の弾性反力、及び合成セグメントにより施工されるトンネルの設計水圧等を勘案して、
(コンクリートひび割れ強度)>(内面止水材弾性反力)>(トンネルに作用する水圧)
の関係が満たされるように、コンクリートの材料特性、止水材の材料特性や寸法仕様等を適切に設定する必要がある。コンクリートひび割れ強度よりも内面止水材の弾性反力が大きい場合においては、内面止水材に接するコンクリートが局所的に過大に支圧され、コンクリートの支圧破壊を起こしてコンクリートにひび割れが発生し、水路が形成されて漏水を引き起こす。内面止水材の弾性反力よりもトンネルに作用する水圧が大きい場合は、止水材の止水効果が不足して漏水を引き起こす。
As the water stop material on the inner surface side, a water swellable water stop material with an appropriate swelling speed can be adopted in addition to a normal elastic rubber one, but in the waterproof design, the crack strength of concrete, Taking into account the elastic reaction force of the water stop material in the inner groove and the design water pressure of the tunnel constructed by the composite segment,
(Concrete crack strength)> (Internal waterstop elastic reaction force)> (Water pressure acting on the tunnel)
Therefore, it is necessary to appropriately set the material characteristics of the concrete, the material characteristics of the water-stopping material, dimensional specifications, and so on. If the elastic reaction force of the inner waterstop is greater than the concrete crack strength, the concrete in contact with the inner waterstop will be overloaded locally, causing the bearing to break and causing cracks in the concrete. A water channel is formed, causing water leakage. When the water pressure acting on the tunnel is larger than the elastic reaction force of the inner surface water-stopping material, the water-stopping effect of the water-stopping material is insufficient, causing water leakage.

<内面止水材の弾性反力の設定>
鋼殻内周面の内面溝に設置する止水材の弾性反力については、合成セグメントを構成するコンクリートの強度や、トンネルに作用する設計水圧を考慮し、さらには合成セグメントの製造プロセスを考慮して決定する。
即ち、合成セグメントの製造プロセスにおいて、止水材として、水膨潤性の材料を採用した場合、図7に示す様に、内面止水材の弾性反力には、材料の弾性反力に加えて、水分吸収による膨潤圧が加わるところ、止水材はコンクリート打設圧に抗して形状を維持するものの、この膨潤圧は図8に示す様に、時間の経過と共に増大する。また、コンクリートの硬化速度はコンクリートの配合やコンクリートを打設した後の養生方法・養生時間に依存する。それらを勘案の上、コンクリート中の水分による膨潤圧の増大を考慮して、(弾性反力+膨潤圧)が、硬化したコンクリート強度以下に収まるように、止水材の材料特性、大きさ(断面積や形状)等を決定する。
例えば、コンクリートの設計基準強度が42MPa、トンネルに作用する水圧が0.5MPaの場合、コンクリートのひび割れ強度は、支圧強度で評価すると15MPaとなる。従って、内面止水材弾性反力は0.5MPa<弾性反力<15MPaの範囲で設定する必要がある。止水材の材料特性は、材料が圧縮される際の圧縮率や圧縮速度、さらには膨張速度をもとに材質や形状を設定、一般的には止水材の材料特性試験を行い、製造プロセスを満足する特性を確認して設定することが望ましい。一例としては、合成セグメントの製造工程において、コンクリートの打設からコンクリートの初期強度が発現するまで1〜2日に対して、止水材の膨張速度をコンクリートの初期強度が発現する速度に応じて調整することで、製造工程中のひび割れ発生を抑えることができる。水密性を高めるために、弾性反力を強く作用させたい場合は、止水材の膨張速度をコンクリートの初期強度が発現する期間よりも長く、かつコンクリートのひび割れ強度よりも小さくなるように設定すると良い。また、コンクリートへの過度の弾性反力を避けるために、圧縮率を40%程度以下にすると良い。止水材の高さは5mm〜50mm程度、止水材の厚さは5mm〜20mm程度に設定すると良い。
<Setting of elastic reaction force of inner surface water stop material>
Regarding the elastic reaction force of the water-stopping material installed in the inner groove of the inner peripheral surface of the steel shell, consider the strength of the concrete that composes the composite segment, the design water pressure acting on the tunnel, and also consider the manufacturing process of the composite segment And decide.
That is, in the synthetic segment manufacturing process, when a water-swellable material is used as the water stop material, the elastic reaction force of the inner surface water stop material is added to the elastic reaction force of the material as shown in FIG. When the swelling pressure due to moisture absorption is applied, the water-stopping material maintains its shape against the concrete pouring pressure, but this swelling pressure increases with time as shown in FIG. Moreover, the hardening rate of concrete depends on the blending method of concrete and the curing method and curing time after placing the concrete. Taking these into consideration, considering the increase in swelling pressure due to moisture in the concrete, the material properties and size of the water-stopping material (elastic reaction force + swelling pressure) are kept below the strength of the hardened concrete ( (Cross sectional area and shape).
For example, when the concrete design standard strength is 42 MPa and the water pressure acting on the tunnel is 0.5 MPa, the crack strength of the concrete is 15 MPa when evaluated by the bearing strength. Therefore, the inner surface waterstop elastic reaction force needs to be set in a range of 0.5 MPa <elastic reaction force <15 MPa. The material properties of the water-stopping material are determined by setting the material and shape based on the compression rate and compression speed when the material is compressed, and the expansion rate. It is desirable to confirm and set characteristics that satisfy the process. As an example, in the manufacturing process of the synthetic segment, the expansion rate of the water-stopping material depends on the rate at which the initial strength of the concrete develops for 1-2 days from the placement of the concrete until the initial strength of the concrete is expressed. By adjusting, the generation of cracks during the manufacturing process can be suppressed. In order to increase the water tightness, if you want to apply an elastic reaction force strongly, set the expansion rate of the waterstop material so that it is longer than the period when the initial strength of the concrete is developed and smaller than the crack strength of the concrete. good. Moreover, in order to avoid an excessive elastic reaction force to concrete, it is good to make a compressibility into about 40% or less. The height of the water stop material is preferably set to about 5 mm to 50 mm, and the thickness of the water stop material is preferably set to about 5 mm to 20 mm.

<セグメント接合面の防水構造について>
上記内面止水構造と同様に、同鋼板及びコンクリート製の主桁面と継手面の外周面には、外周止水溝が連続的に形成され、この溝内に外周止水材が設置されて、隣接セグメントとの接合面における止水構造を形成している。このように連続的に外周止水溝を設けることによって、水の流路が遮断されて止水性能が向上する。
図2と図4に示した例においては、セグメント高さ方向(Z方向)に距離を隔てて、上下2段に外周止水材82を設けて隣接セグメントと接合した際に、シール構造を形成するようにしている。
<Waterproof structure of segment joint surface>
Similar to the inner water stop structure, an outer peripheral water stop groove is continuously formed on the outer peripheral surface of the steel plate and concrete main girder surface and joint surface, and an outer peripheral water stop material is installed in the groove. The water stop structure is formed at the joint surface with the adjacent segment. Thus, by providing an outer periphery water stop groove continuously, the flow path of water is interrupted | blocked and water stop performance improves.
In the example shown in FIG. 2 and FIG. 4, a seal structure is formed when an outer peripheral water-stopping material 82 is provided in two upper and lower stages with a distance in the segment height direction (Z direction) and joined to an adjacent segment. Like to do.

主桁鋼板31、32と継手鋼板41、42との接続部も、溶接等により水密に接合されていること、ひび割れや剥離等の生じやすい鋼殻とコンクリートとの接合面に全周に亘って内面止水材が設置されていること、さらには、合成セグメントの外周面(接合面)に設置された外周止水材によって、セグメント同士の接合面におけるシール構造が設置されていること等により、完成したトンネルの内外面間で、高い止水・防水構造を構築することができる。   The connection parts of the main girder steel plates 31 and 32 and the joint steel plates 41 and 42 are also joined in a watertight manner by welding or the like, over the entire circumference of the joint surface between the steel shell and the concrete that is likely to be cracked or peeled off. The inner surface water-stopping material is installed, and further, the outer periphery water-stopping material installed on the outer peripheral surface (joint surface) of the synthetic segment, the seal structure on the joint surface between the segments is installed, etc. A high water-stop and waterproof structure can be constructed between the inner and outer surfaces of the completed tunnel.

<内面止水材のバリエーションについて>
本発明に係る合成セグメントを製造する、特に、コンクリートを充填する場合には、セグメント外側面中央を床面に置く、いわゆる舟打ちではなく、セグメントの円周方向両端の継手面を床面に置く、いわゆる伏せ打ちで、コンクリートを充填するのが好ましい。伏せ打ちの場合は、トンネル内面側を画定するかまぼこ状の型枠台上に載置することから、トンネル内面側のコンクリート表面の仕上げ処理が不要となり製造コストが抑えられる。また、伏せ打ちを採用することによって、隣接するセグメントとの継手面を構成する継手面部近傍のコンクリートが高い充填圧により、緻密なものとなり、完成したトンネルの強度向上に寄与する。
<Variation of inner water stop material>
When the synthetic segment according to the present invention is manufactured, particularly when concrete is filled, the joint surface at both ends in the circumferential direction of the segment is placed on the floor surface, rather than placing the center of the outer surface of the segment on the floor surface. It is preferable to fill the concrete with a so-called “striking”. In the case of face-down hitting, since it is placed on a kamaboko-shaped mold base that defines the inner surface side of the tunnel, the finishing process of the concrete surface on the inner surface side of the tunnel is not required, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, by adopting the downturning, the concrete near the joint surface portion constituting the joint surface with the adjacent segment becomes dense due to the high filling pressure, which contributes to the improvement of the strength of the completed tunnel.

前述したように、コンクリート打設の際には、鋼殻内面に内面止水材を溝内に配置してコンクリートを充填するが、伏せ打ちした場合、継手面に近い部位の内面止水材は、コンクリートの充填開始後、短時間でコンクリート充填圧を受け始め、充填の進行と共に高い充填圧を受けるのに対して、セグメント本体中央部近傍の内面止水材は、コンクリート充填工程後段の段階で、比較的小さな充填圧を受けることになる。   As described above, when placing concrete, an inner surface water blocking material is placed in the groove on the inner surface of the steel shell and filled with concrete. In contrast to the start of concrete filling, the concrete begins to receive concrete filling pressure in a short time and receives high filling pressure as the filling progresses. A relatively small filling pressure is applied.

上述した充填圧の不均衡に対応するために、主桁面に沿って配置した内面止水材の性状を、部位によって変化させることができる。
例えば、主桁面に設置する内面止水材に水膨潤性のものを採用する場合、両側の継手面に近い部分の止水材として、膨潤速度が比較的小さなものを採用し、セグメント中央部を、コンクリートに含まれる水分との接触開始が遅いことを鑑みて、相対的に膨潤速度の速い止水材とすることで、主桁面内面に設置された止水材の膨潤の程度を、部位に拘わらず略均一化して、主桁面内面全体に亘って、鋼殻とコンクリートとの間の防水構造を均一なものとすることができる。同様の考え方により、両側の継手面に近い部分の止水材として、膨潤量もしくは膨潤圧が比較的小さなものを採用、セグメント中央部には膨潤量もしくは膨潤圧が比較的大きなものを採用することもできる。
In order to deal with the above-described imbalance of the filling pressure, the properties of the inner surface water stop material arranged along the main girder surface can be changed depending on the part.
For example, when a water-swellable material is used for the inner surface water stop material installed on the main girder surface, a water stop material with a relatively low swelling speed is used as the water stop material near the joint surface on both sides, In consideration of the slow start of contact with moisture contained in the concrete, the degree of swelling of the water-stopping material installed on the inner surface of the main girder surface by making the water-stopping material with a relatively fast swelling speed, It is possible to make the waterproof structure between the steel shell and the concrete uniform over the entire inner surface of the main girder surface by making it substantially uniform regardless of the part. Based on the same concept, use a material with relatively small swelling or swelling pressure as the water-stopping material near the joint surfaces on both sides, and a material with relatively large swelling or swelling pressure at the center of the segment. You can also.

前述した実施形態では、異なる止水材として、止水材の膨潤速度に差のある材料を採用したが、他にも、継手面に近い部分を非水膨潤性の素材とし、残りのセグメント中央部を水膨潤性素材とすることで、同様に、膨潤性の有無によって、セグメント全体として、鋼殻とコンクリートとの間の防水性能を高めることができる。
これらの実施形態の概念図を図9に示した。図示した例では、目安として、主桁面の中央1/3と両端各1/3で、膨潤速度の大小や、膨潤性の有無を変化させている。
隣接セグメントとの接合面にはトンネルの水圧が直接作用する。さらにはトンネルに外力が作用することで隣接セグメントの接合面に目違いや目開きが生じる可能性があるので、水圧と隙間に対応するために、外周止水材には水膨潤型の止水材を設けることで、外周面に比べてコンクリートとの隙間が大きくない内面側には非水膨潤型の止水材を採用することで製造コストを抑えることができる。
In the above-described embodiment, a material having a difference in the swelling speed of the water-stopping material is adopted as a different water-stopping material. In addition, a portion close to the joint surface is a non-water-swellable material, and the remaining segment center By making the part a water-swellable material, the waterproof performance between the steel shell and the concrete can be enhanced as a whole segment depending on the presence or absence of swelling.
A conceptual diagram of these embodiments is shown in FIG. In the illustrated example, as a guideline, the magnitude of the swelling speed and the presence or absence of swelling are changed at the center 1/3 of the main girder surface and 1/3 of each end.
The water pressure of the tunnel acts directly on the joint surface with the adjacent segment. Furthermore, since external forces act on the tunnel, there is a possibility that the joint surface of adjacent segments may be misaligned or open. Therefore, in order to cope with water pressure and gaps, the peripheral waterstop material is a water-swelling type waterstop. By providing the material, the manufacturing cost can be reduced by adopting a non-water-swelling water-stopping material on the inner surface side where the gap with the concrete is not larger than that of the outer peripheral surface.

<合成セグメント連結面の形状について>
合成セグメント同士の接合面、即ち、主桁面同士及び継手面同士の連結面については、単なる平板状とするよりも、連結面自体に相互に嵌合可能な形状・構造を採用することで、より強固な連結面とし、セグメント間の水密連結性を高めることができる。同時に鋼殻とコンクリートとの間においては、コンクリートが嵌合の凹凸形状に密実に充填されることで止水性と一体性が同時に高められ、合成セグメントの性能が高められる。
例えば、上記連結面に、図10に示すような波型断面をもつ主桁鋼板31、32を採用することができる。この主桁鋼板は、鋼板の内外面同士で嵌合する形状を有しており、1対の主桁鋼板について、内外面を反転させることにより、1種類の断面形状で相互に嵌合する主桁面を構成するとともに嵌合部に凹凸空間を形成することができるため、合理的であり、製造コストも削減できる。
<About the shape of the composite segment connection surface>
For the joint surfaces of the composite segments, i.e., the connection surfaces of the main girder surfaces and the joint surfaces, by adopting a shape / structure that can be fitted to the connection surfaces themselves, rather than just a flat plate shape, It is possible to enhance the watertight connectivity between the segments with a stronger coupling surface. At the same time, between the steel shell and the concrete, the concrete is densely filled into the concave and convex shapes of the fitting, so that the water-stopping and integrity are enhanced at the same time, and the performance of the synthetic segment is enhanced.
For example, main girder steel plates 31 and 32 having a corrugated cross section as shown in FIG. This main girder steel plate has a shape that fits between the inner and outer surfaces of the steel plate, and a pair of main girder steel plates that are fitted together with one kind of cross-sectional shape by inverting the inner and outer surfaces. Since the girder surface can be formed and the concave and convex space can be formed in the fitting portion, it is rational and the manufacturing cost can be reduced.

本例においては、合成セグメントの地山側とトンネル空間側とに、それぞれ波型の嵌合凹凸部が設けられ、合成セグメント同士を連結した時に各嵌合凹凸部に2本1対の外周止水材82が設置される。   In this example, corrugated fitting irregularities are respectively provided on the ground side and the tunnel space side of the composite segment, and when the synthetic segments are connected to each other, two pairs of outer peripheral water stoppages on each fitting irregularity A material 82 is installed.

この外周止水材82は、単なる弾性体でも、膨潤性弾性体でもよいが、何れの場合においても、図11に拡大図を示すように、連結面を嵌合した際に、(弾性変形)+(膨潤変形)が可能な空間を形成できるように、その形状及び大きさを決定しなければならない。   The outer peripheral water blocking material 82 may be a simple elastic body or a swellable elastic body. In any case, as shown in the enlarged view of FIG. The shape and size must be determined so that a space capable of + (swelling deformation) can be formed.

同様に鋼殻のコンクリートと接する内面部側において、各嵌合凹凸部における凹部はそのまま止水溝として用いることができるので、凹部に内面止水材を配置すれば止水材が拘束されて水密性が高まる。また、凸部はセグメント高さ(Z)方向に対してコンクリートが抜け出すことに抵抗する、ずれ止めとして機能するため、合成セグメントの耐荷性能が飛躍的に向上する。   Similarly, on the inner surface side of the steel shell that is in contact with the concrete, the recesses in each of the fitting irregularities can be used as the water stop groove as they are, so if the inner surface water stop material is arranged in the recess, the water stop material is constrained and watertight. Increases nature. Moreover, since the convex part functions as a slip stopper that resists the concrete coming out in the direction of the segment height (Z), the load resistance performance of the composite segment is dramatically improved.

<外面開口孔の防水について>
前記した嵌合凹凸面の他、合成セグメントの四辺を構成する主桁面と継手面には、それぞれ隣接するセグメントと連結するためのボルト締め構造や、その他の嵌合構造が設置される場合がある。
これらの構造を内蔵するために、セグメントの主桁面或いは継手面の表面には開口孔が設置される。
開口孔内には、隣接セグメントとの連結構造自体が配置されており、この部分に水分等が侵入して発錆すると、セグメント連結強度が損なわれ、トンネル自体に強度上、極めて深刻な問題を生じるので、該開口孔の周囲に、内面止水材や外周止水材を環状に設置して、開口孔内への水分侵入を防ぎ、連結継手構造の発錆を防止してもよい。
<Waterproof outer surface opening hole>
In addition to the above-described fitting uneven surface, the main girder surface and the joint surface constituting the four sides of the composite segment may be provided with a bolting structure for connecting to the adjacent segments, and other fitting structures, respectively. is there.
In order to incorporate these structures, an opening hole is provided in the surface of the main girder surface or joint surface of the segment.
In the opening hole, the connection structure with the adjacent segment itself is arranged, and if moisture enters into this part and rusts, the segment connection strength is lost, and the tunnel itself has a very serious problem in terms of strength. Therefore, an inner surface water-stopping material or an outer peripheral water-stopping material may be installed in an annular shape around the opening hole to prevent moisture from entering the opening hole and prevent rusting of the joint structure.

本発明においては、図2に示すように、合成セグメントの地山側に薄鋼板製のスキンプレート9を配置して、合成セグメントの外表面強度と止水性能を高めることもできる。
さらに、該スキンプレートの表面、或いは、スキンプレートを具備しない形態においても、合成セグメントの最外表面に樹脂層を設けて、セグメントの耐摩耗性と止水性能を向上させてもよい。
樹脂層を構成する樹脂としては、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂及びポリウレア樹脂等が適用できるが、何れも、シールドマシンのテーブルブラシによる表面摩耗への対処が必要となる。
In the present invention, as shown in FIG. 2, a skin plate 9 made of a thin steel plate can be arranged on the ground side of the synthetic segment to enhance the outer surface strength and water stopping performance of the synthetic segment.
Furthermore, even in a form in which the surface of the skin plate or the skin plate is not provided, a resin layer may be provided on the outermost surface of the synthetic segment to improve the wear resistance and water stop performance of the segment.
As the resin constituting the resin layer, polyacetal resin, polyamide resin, polytetrafluoroethylene resin, polyurea resin, and the like can be applied, but any of them requires countermeasures against surface wear by the table brush of the shield machine.

内面止水材81について補足説明する。内面止水材81は、鋼殻6及びコンクリート60に対する付着性を有する。具体的には、内面止水材81は、付着性として、鋼殻6及びコンクリート60の双方に対して、1.5MPa以上の付着力を有する。内面止水材81がこのような付着性を有することによって、鋼殻とコンクリートとの間の拘束力を増大させることができる。本開示において、「付着力」は、例えば、以下のように測定することができる。付着対象(鋼殻又はコンクリート)の材料で形成された試験片(例えば、平板)に対して、内面止水材を所定の厚さ(例えば、1mm以上)で塗布する。試験片に対して所定の付着面積を有する引張冶具を、付着面積の全体に内面止水材が付着するように、内面止水材を介して試験片に付着させる。試験片から引張冶具を引き離すように、引張冶具を試験片に対して垂直に引っ張る。引っ張りの最中、試験片と引張冶具との間に作用する引張力を公知の測定装置を用いて測定する。試験片から引張冶具が引き離されたときの引張力(N)を上記の付着面積(mm2)で除することによって、「付着力」(N/mm2(=MPa))が測定される。 A supplementary explanation of the inner surface water blocking material 81 will be given. The inner surface water blocking material 81 has adhesion to the steel shell 6 and the concrete 60. Specifically, the inner surface water blocking material 81 has an adhesive force of 1.5 MPa or more with respect to both the steel shell 6 and the concrete 60 as adhesiveness. When the inner surface water blocking material 81 has such adhesion, the binding force between the steel shell and the concrete can be increased. In the present disclosure, the “adhesion force” can be measured as follows, for example. An inner surface water blocking material is applied with a predetermined thickness (for example, 1 mm or more) to a test piece (for example, a flat plate) formed of a material to be adhered (steel shell or concrete). A tensile jig having a predetermined adhesion area with respect to the test piece is attached to the test piece via the inner surface water stop material so that the inner surface water stop material adheres to the entire attachment area. Pull the tension jig perpendicular to the specimen so as to pull the tension jig away from the specimen. During the pulling, the tensile force acting between the test piece and the tension jig is measured using a known measuring device. The “adhesion force” (N / mm 2 (= MPa)) is measured by dividing the tensile force (N) when the tensile jig is pulled away from the test piece by the adhesion area (mm 2 ).

また、内面止水材81は、鋼殻6とコンクリート60との間の界面における変形に対する追従性を有する。本開示において、「鋼殻とコンクリートとの間の界面における変形」とは、鋼殻6とコンクリート60との間の相対変位を意味することができる。また、「追従性」とは、内面止水材が、破断せずに上記の相対変位だけ変形できることを意味することができる。具体的には、内面止水材81は、追従性として、400%以上の破断伸びを有する。内面止水材81がこのような追従性を有することによって、高い止水性能を得ることができる。本開示において、「破断伸び」(%)とは、止水材から作成された試験片(例えば、ダンベル状試験片)を用いて一般的な引張試験を行った際の、破断後の永久伸び(Lu−L0)を原標点距離L0に対する百分率で表したもの、を意味することができる。L0は、試験前に測定する、試験片にしるされた標点距離であり、Luは、破断後に測定する、試験片にしるされた標点距離である。   Further, the inner surface water-stopping material 81 has followability to deformation at the interface between the steel shell 6 and the concrete 60. In the present disclosure, “deformation at the interface between the steel shell and the concrete” may mean a relative displacement between the steel shell 6 and the concrete 60. “Followability” can mean that the inner surface water blocking material can be deformed by the above relative displacement without breaking. Specifically, the inner surface water blocking material 81 has a breaking elongation of 400% or more as followability. When the inner surface water blocking material 81 has such followability, high water blocking performance can be obtained. In the present disclosure, the “elongation at break” (%) is the permanent elongation after breakage when a general tensile test is performed using a test piece (for example, a dumbbell-shaped test piece) made from a waterstop material. (Lu-L0) can be expressed as a percentage of the original mark distance L0. L0 is a mark distance marked on the test piece measured before the test, and Lu is a mark distance marked on the test piece measured after breaking.

また、内面止水材81は、鋼殻6とコンクリート60との間を液体が通ることを防止するための止水性を有する。このような止水性は、内面止水材81にかかる様々な圧力に耐えるように設計される。   Further, the inner surface water blocking material 81 has a water blocking property for preventing liquid from passing between the steel shell 6 and the concrete 60. Such water blocking is designed to withstand various pressures applied to the inner surface water blocking material 81.

上記のような付着力、追従性及び止水性を有する内面止水材81は、様々な材料で形成されることができる。例えば、内面止水材81は、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリルゴム系樹脂、ポリブタジエンゴム系樹脂、クロロブレンゴム系樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン樹脂、樹脂モルタル、繊維補強モルタル、及び、非加硫ブチルゴム、並びに、これらの材料うちのいくつかによる複合材料(例えば、上記の材料のうちのいくつかの層を積層することによって形成される材料)、のうちの少なくとも1つを含むことができる。また、内面止水材81は、コンクリート60の打設の際に、生コンクリートの水和反応が進行するに従って生コンクリートと接着する性質を有することができる。内面止水材81は、例えば、貼付け可能又は塗布可能な形式であることができる。なお、外周止水材82は、上記のような内面止水材81と同一の材料であってもよい。   The inner surface water blocking material 81 having the adhesive force, the followability, and the water blocking property as described above can be formed of various materials. For example, the inner surface water-stopping material 81 is an epoxy resin, polyurethane resin, fluororesin, acrylic rubber resin, polybutadiene rubber resin, chlorobrene rubber resin, chlorosulfonated polyethylene resin, resin mortar, fiber reinforced mortar, and non- Including at least one of vulcanized butyl rubber, as well as composite materials from some of these materials (eg, materials formed by laminating several layers of the above materials). it can. Further, the inner surface water blocking material 81 can have a property of adhering to the ready-mixed concrete as the ready-mixed concrete hydrates, when the concrete 60 is placed. The inner surface water blocking material 81 can be in a form that can be applied or applied, for example. In addition, the outer periphery water blocking material 82 may be the same material as the inner surface water blocking material 81 as described above.

また、図12は、固定材及びずれ止めを備える合成セグメントを示す模式図である。合成セグメント1は、固定材65と、ずれ止め66と、を備えることができる。固定材65は、鋼殻6(図12では、主桁鋼板31、32)の内面に設けられており、鋼殻6とコンクリート60との剥離を防止するように構成されている。本開示において、「剥離」とは、鋼殻6とコンクリート60とが互いに剥がれ、鋼殻6とコンクリート60との間に隙間が生じることを意味することができる。固定材65は、鋼殻6の内面から突出している。図12では、固定材65は、L字状を呈している。しかしながら、他の実施形態では、固定材65は、例えばT字状等、コンクリート60が鋼殻6から離れることを阻止することができる様々な形状を呈することができる。固定材65は、例えば金属等の様々な材料で形成されることができる。   FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a synthetic segment including a fixing member and a slip stopper. The synthetic segment 1 can include a fixing member 65 and a detent 66. The fixing member 65 is provided on the inner surface of the steel shell 6 (main girder steel plates 31 and 32 in FIG. 12), and is configured to prevent the steel shell 6 and the concrete 60 from being separated. In the present disclosure, “peeling” may mean that the steel shell 6 and the concrete 60 are peeled from each other and a gap is formed between the steel shell 6 and the concrete 60. The fixing member 65 protrudes from the inner surface of the steel shell 6. In FIG. 12, the fixing member 65 has an L shape. However, in other embodiments, the fixing member 65 can take various shapes that can prevent the concrete 60 from moving away from the steel shell 6, such as a T-shape. The fixing member 65 can be formed of various materials such as metal.

ずれ止め66は、鋼殻6の内面に設けられており、鋼殻6とコンクリート60との間のずれを防止するように構成されている。本開示において、「ずれ」とは、鋼殻6とコンクリート60とが、その間の界面に沿って(Y方向及びZ方向の少なくとも一方に沿って)互いに摺動することを意味することができる。ずれ止め66は、例えば、図12に示されるような、比較的大きな凹凸であってもよい。図12では、Z方向のずれを防止するためのずれ止め66のみが示されているが、紙面垂直方向に沿ってY方向のずれを防止するためのずれ止め(不図示)が設けられていてもよい。また、他の実施形態では、ずれ止め66は、例えばブラスト加工等の粗面加工によって得られるような凹凸であってもよい。   The slip stopper 66 is provided on the inner surface of the steel shell 6 and is configured to prevent a shift between the steel shell 6 and the concrete 60. In the present disclosure, “displacement” may mean that the steel shell 6 and the concrete 60 slide with each other along the interface therebetween (along at least one of the Y direction and the Z direction). The slip stopper 66 may be a relatively large unevenness as shown in FIG. 12, for example. In FIG. 12, only the stopper 66 for preventing the shift in the Z direction is shown, but a stopper (not shown) for preventing the shift in the Y direction is provided along the direction perpendicular to the paper surface. Also good. In other embodiments, the stopper 66 may be uneven as obtained by roughening such as blasting.

次に、上記のような合成セグメント1の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the above synthetic segments 1 is demonstrated.

図13の(a)〜(e)は、合成セグメントの製造方法を示す模式図である。本実施形態では、図4に示されるような、主桁面3にのみ鋼殻6を有している合成セグメント1について説明する。したがって、鋼殻6は、主桁鋼板31、32のみを有する。   (A)-(e) of FIG. 13 is a schematic diagram which shows the manufacturing method of a synthetic segment. In the present embodiment, a synthetic segment 1 having a steel shell 6 only on the main girder surface 3 as shown in FIG. 4 will be described. Therefore, the steel shell 6 has only the main girder steel plates 31 and 32.

図13(a)は、主桁鋼板31、32の内面を示している。本製造方法では、先ず、主桁鋼板31、32の内面に、少なくとも一つ(本実施形態では2つ)の内面止水材81を配置する。具体的には、内面止水溝101内に内面止水材81を貼り付ける。内面止水溝101内に内面止水材81を貼り付けることによって、主桁鋼板31、32とコンクリート60との間に液体が通過可能な通路が形成されることを、より確実に防止することができる。また、内面止水材81は、後述する外周止水材82と接続されるように、主桁鋼板31、32の継手面側の端部(図13(a)において左右の端部)まで十分に貼り付けられる。   FIG. 13A shows the inner surfaces of the main girder steel plates 31 and 32. In this manufacturing method, first, at least one (two in this embodiment) inner surface water blocking material 81 is disposed on the inner surfaces of the main girder steel plates 31 and 32. Specifically, the inner surface water blocking material 81 is stuck in the inner surface water blocking groove 101. By sticking the inner surface water stop material 81 in the inner surface water stop groove 101, it is possible to more reliably prevent a passage through which liquid can pass between the main girder steel plates 31 and 32 and the concrete 60 from being formed. Can do. Moreover, the inner surface water-stopping material 81 is sufficient up to the joint surface side ends of the main girder steel plates 31 and 32 (the left and right ends in FIG. 13A) so as to be connected to the outer peripheral water-stopping material 82 described later. Is pasted.

図13(b)(c)(d)は、合成セグメント1の高さ方向Z及び円周方向Yに沿った模式的な断面図である。図13(b)を参照して、本製造方法では、続いて、打設型枠20の上面22上に主桁鋼板31、32を互いに対向するように設置する。なお、図13(b)は、一方の主桁鋼板31のみが示されていることに留意されたい(図13(c)(d)も同様)。具体的には、本実施形態では、打設型枠20の上面22は、合成セグメント1の内空側の面と接触するように構成されており、したがって、上面22は凸状の円弧面形状を呈している。これにより、合成セグメント1の製造中、打設型枠20は、合成セグメント1が上に凸に(逆舟形状に)保持されるように、かつ、合成セグメント1の四隅が水平に並ぶように合成セグメント1を支持することができる(いわゆる、伏せ打ち)。また、上記のように、本実施形態では鋼殻6が主桁鋼板31、32のみを有するため、コンクリート60が充填される空間を画定すべく、打設型枠20の上面22上に補助型枠21、21を互いに対向するように配置する。各補助型枠21は、主桁鋼板31、32の対応する端部を連結するように配置される。なお、例えば、図3に示されるような、合成セグメント1の四隅にのみ鋼殻6(隅角部鋼板5)が配置される実施形態では、隅角部鋼板5、5同士の間を埋めるように、各主桁面3及び各継手面4に補助型枠21を配置することができる。また、例えば、図2に示されるような、主桁面3及び継手面4の全周に亘って鋼殻6が配置される実施形態では、図13(b)に示される補助型枠21、21は不要である。このように、当業者であれば、鋼殻6の形態に応じて、必要な補助型枠21を配置することができることを理解可能である。   13B, 13C, and 13D are schematic cross-sectional views along the height direction Z and the circumferential direction Y of the composite segment 1. FIG. With reference to FIG.13 (b), in this manufacturing method, the main girder steel plates 31 and 32 are installed so that it may mutually oppose on the upper surface 22 of the casting mold 20 then. It should be noted that FIG. 13B shows only one main girder steel plate 31 (the same applies to FIGS. 13C and 13D). Specifically, in the present embodiment, the upper surface 22 of the casting mold 20 is configured to come into contact with the inner space side surface of the composite segment 1, and thus the upper surface 22 has a convex arcuate surface shape. Presents. Thereby, during the production of the composite segment 1, the casting mold 20 is arranged so that the composite segment 1 is held upward (in a reverse boat shape) and the four corners of the composite segment 1 are aligned horizontally. The synthetic segment 1 can be supported (so-called “striking”). Further, as described above, since the steel shell 6 has only the main girder steel plates 31 and 32 in the present embodiment, the auxiliary mold is formed on the upper surface 22 of the casting mold 20 so as to define a space filled with the concrete 60. The frames 21 and 21 are arranged so as to face each other. Each auxiliary mold 21 is arranged so as to connect corresponding ends of the main girder steel plates 31 and 32. For example, in the embodiment in which the steel shells 6 (corner steel plates 5) are disposed only at the four corners of the composite segment 1 as shown in FIG. In addition, the auxiliary formwork 21 can be arranged on each main girder surface 3 and each joint surface 4. Further, for example, in the embodiment in which the steel shell 6 is arranged over the entire circumference of the main girder surface 3 and the joint surface 4 as shown in FIG. 2, the auxiliary formwork 21 shown in FIG. 21 is not necessary. Thus, those skilled in the art can understand that the necessary auxiliary mold 21 can be arranged according to the form of the steel shell 6.

図13(c)を参照して、続いて、鋼殻6(主桁鋼板31、32)の内側に鉄筋64及び連結材61を設置する。連結材61は、例えば、溶接等の公知の固定手段によって主桁鋼板31、32に固定されてもよい。鉄筋64は、例えば、図6(d)に示されるように、連結材61に設けられた開口63を通して配置されてもよい。図13(c)を参照して、続いて、主桁鋼板31、32及び補助型枠21、21で囲われる空間を上方から塞ぐように、養生材23を、主桁鋼板31、32及び補助型枠21、21の上端に配置する。スキンプレート9が使用される場合には、養生材23に代えてスキンプレート9が配置されてもよい。   With reference to FIG.13 (c), the reinforcing bar 64 and the connection material 61 are installed inside the steel shell 6 (main girder steel plates 31 and 32) continuously. For example, the connecting member 61 may be fixed to the main girder steel plates 31 and 32 by known fixing means such as welding. For example, as shown in FIG. 6D, the reinforcing bars 64 may be arranged through an opening 63 provided in the connecting member 61. Referring to FIG. 13 (c), the curing material 23 is then replaced with the main girder steel plates 31, 32 and the auxiliary so as to block the space surrounded by the main girder steel plates 31, 32 and the auxiliary molds 21, 21 from above. It arrange | positions at the upper end of the formwork 21 and 21. FIG. When the skin plate 9 is used, the skin plate 9 may be disposed in place of the curing material 23.

図13(d)を参照して、続いて、養生材23の中央部に設けられた開口24から生コンクリートを挿入し、打設型枠20、主桁鋼板31、32、補助型枠21、21及び養生材23によって画定される空間に生コンクリートを充填する。これによって、コンクリート60が打設される。コンクリート60の養生が完了した後に、合成セグメント1を脱型する。なお、養生材23を用いないで生コンクリートを充填してもかまわない。   Referring to FIG. 13 (d), subsequently, the ready-mixed concrete is inserted from the opening 24 provided in the central portion of the curing material 23, and the casting mold 20, the main girder steel plates 31 and 32, the auxiliary mold 21, The space defined by 21 and the curing material 23 is filled with ready-mixed concrete. As a result, the concrete 60 is placed. After the curing of the concrete 60 is completed, the composite segment 1 is demolded. It should be noted that the ready-mixed concrete may be filled without using the curing material 23.

図13(e)は、主桁鋼板31、32の外面を示している。続いて、主桁鋼板31、32の外面に、少なくとも一つ(本実施形態では2つ)の外周止水材82を配置する。具体的には、外周止水溝100内に外周止水材82を貼り付ける。より具体的には、上記のように、本実施形態では合成セグメント1が主桁面3にのみ鋼殻6を有しているため、継手面4はコンクリート60により構成される(例えば図4参照)。したがって、補助型枠21、21には外周止水溝100に対応する凸部が設けられており、継手面4にはコンクリート60に外周止水溝100が前記補助型枠21、21の凸部によって形成されている。また、主桁鋼板31、32の端面にも同様の外周止水溝100が予め形成されている(図示省略)。そして、外周止水溝100内に外周止水材82を配置する。上記のように、内面止水材81が主桁鋼板31、32の継手面側の端部まで十分に貼り付けられているため、外周止水材82は、内面止水材81と接合される。以上のステップによって、合成セグメント1が製造される。   FIG. 13E shows the outer surfaces of the main girder steel plates 31 and 32. Subsequently, at least one (two in this embodiment) outer peripheral water blocking material 82 is disposed on the outer surface of the main girder steel plates 31 and 32. Specifically, the outer peripheral water blocking material 82 is stuck in the outer peripheral water blocking groove 100. More specifically, as described above, since the composite segment 1 has the steel shell 6 only on the main girder surface 3 in the present embodiment, the joint surface 4 is composed of concrete 60 (see, for example, FIG. 4). ). Accordingly, the auxiliary molds 21 and 21 are provided with convex portions corresponding to the outer peripheral water stop grooves 100, and the joint surface 4 has the outer peripheral water stop grooves 100 on the concrete 60 and the convex portions of the auxiliary mold frames 21 and 21. Is formed by. Moreover, the same outer periphery water stop groove | channel 100 is previously formed also in the end surface of the main girder steel plates 31 and 32 (illustration omitted). And the outer periphery water stop material 82 is arrange | positioned in the outer periphery water stop groove | channel 100. FIG. As described above, since the inner surface water-stopping material 81 is sufficiently pasted to the joint surface side ends of the main girder steel plates 31 and 32, the outer peripheral water-stopping material 82 is joined to the inner surface water-stopping material 81. . The synthetic segment 1 is manufactured by the above steps.

当業者であれば、合成セグメント1の製造方法は、上記の順番で実施される必要はなく、技術的に矛盾が生じない限り、他の順番で実施可能であることを理解可能である。例えば、鋼殻6の内面に内面止水材81を配置するステップ(図13(a))と、打設型枠20に鋼殻6を設置するステップ(図13(b))と、鋼殻6に鉄筋64及び連結材61を設置するステップ(図13(c))とは、この順番で実施される必要はなく、異なる順番で実施されてもよい。   A person skilled in the art can understand that the manufacturing method of the synthetic segment 1 does not have to be performed in the above order, and can be performed in other orders as long as no technical contradiction arises. For example, a step (FIG. 13 (a)) of disposing an inner water blocking material 81 on the inner surface of the steel shell 6, a step (FIG. 13 (b)) of installing the steel shell 6 on the casting mold 20, and a steel shell. The step of installing the reinforcing bars 64 and the connecting member 61 in FIG. 6 (FIG. 13C) need not be performed in this order, and may be performed in a different order.

また、上記の実施形態では、合成セグメント1は、伏せ打ちによって製造されている。伏せ打ちの場合、コンクリート60の内空側の面が打設型枠20の上面22と接触することから、トンネルの内部から視認可能なコンクリート60の内空側の面を平滑に形成することができる。しかしながら、合成セグメント1は、他の打設方法によって製造されてもよい。   Moreover, in said embodiment, the synthetic segment 1 is manufactured by the beating. In the case of upturning, the inner surface of the concrete 60 comes into contact with the upper surface 22 of the casting mold 20, so that the inner surface of the concrete 60 visible from the inside of the tunnel can be formed smoothly. it can. However, the synthetic segment 1 may be manufactured by other placement methods.

例えば、合成セグメント1は、舟形打設によって製造されてもよい。この場合、打設型枠20の上面22は、上記の舟形打設とは反対に、合成セグメント1の地山側の面と接触するように構成されており、したがって、上面22は凹状の円弧面形状を呈する。これにより、合成セグメント1の製造中、打設型枠20は、合成セグメント1が下に凸に(舟形状に)保持されるように、かつ、合成セグメント1の四隅が水平に並ぶように合成セグメント1を支持する。他の点は、伏せ打ちと同様であることができる。   For example, the synthetic segment 1 may be manufactured by boat-shaped driving. In this case, the upper surface 22 of the casting mold 20 is configured so as to contact the ground-side surface of the composite segment 1 as opposed to the boat-shaped driving, and therefore the upper surface 22 is a concave arcuate surface. Presents a shape. Thereby, during manufacture of the synthetic segment 1, the casting mold 20 is synthesized so that the synthetic segment 1 is held downwardly convex (in a boat shape) and the four corners of the synthetic segment 1 are aligned horizontally. Support segment 1. Other points can be similar to the beating.

また、例えば、合成セグメント1は、斜め設置で打設されてもよい。この場合、一方の継手面4を上側に、他方の継手面4を斜め下側にして補助型枠を設置する。内空側の面を斜め上になるように配置し、この面にも打設型枠を設置するとともに、地山側の面を斜め下側になるように打設型枠20を設置して、上記と同様に打設することが出来る。そして、上側の継手面4あるいはその近傍からコンクリートを打設することが出来る。この場合には、流動コンクリートなどを打設することで問題なくコンクリートを打設することが出来る。他の点は伏せ打ちと同様であることが出来る。   Further, for example, the composite segment 1 may be placed by oblique installation. In this case, the auxiliary formwork is installed with one joint surface 4 on the upper side and the other joint surface 4 on the oblique lower side. The inner surface is placed so that the surface is diagonally upward, and the casting mold is also installed on this surface, and the casting mold 20 is installed so that the ground side is diagonally below, It can be placed in the same manner as above. And concrete can be cast from the upper joint surface 4 or its vicinity. In this case, concrete can be placed without problems by placing fluidized concrete or the like. The other points can be the same as face down.

また、例えば、合成セグメント1は、遠心打設によって製造されてもよい。この場合、
打設型枠20は、例えば、リング状を呈する。打設型枠20は、その内周面にリング状に配置された複数の合成セグメント1を支持し、かつ、複数の合成セグメント1の地山側の面と接触するように構成されている。遠心打設では、鋼殻6の内面に内面止水材81を配置した後に、打設型枠20の内周面に複数の合成セグメント1の鋼殻6をリング状に設置する。また、鋼殻6の形態に応じて、必要な補助型枠21を配置する。この際、必要に応じて鋼殻6の内側に鉄筋64及び連結材61が鋼殻6に設置されていてもよい。続いて、リング状の打設型枠20の中心軸周りに打設型枠20を回転させ、且つ、打設型枠20の内側の所定の位置から、打設型枠20の内周面の所定の位置に向けて生コンクリートを放出する。回転による遠心力によって、各鋼殻6の内側に生コンクリートが充填され、各鋼殻6の内側にコンクリート60が打設される。コンクリート60の養生が完了した後に、打設型枠20の回転を停止し、各合成セグメント1を脱型する。その後、鋼殻6の外周面の外周止水溝100内に外周止水材82を貼り付ける。このような遠心打設の場合、コンクリート60の地山側の面が打設型枠20の内周面と接触することから、コンクリート60の地山側の面を平滑に形成することができる。
For example, the synthetic segment 1 may be manufactured by centrifugal driving. in this case,
The placement mold 20 has, for example, a ring shape. The casting mold 20 is configured to support a plurality of composite segments 1 arranged in a ring shape on the inner peripheral surface thereof, and to contact a ground-side surface of the plurality of composite segments 1. In centrifugal casting, after the inner surface water blocking material 81 is disposed on the inner surface of the steel shell 6, the steel shells 6 of the plurality of composite segments 1 are installed in a ring shape on the inner peripheral surface of the casting mold 20. Further, a necessary auxiliary mold 21 is arranged according to the form of the steel shell 6. Under the present circumstances, the reinforcing bar 64 and the connection material 61 may be installed in the steel shell 6 inside the steel shell 6 as needed. Subsequently, the casting mold 20 is rotated around the center axis of the ring-shaped casting mold 20, and the inner peripheral surface of the casting mold 20 is moved from a predetermined position inside the casting mold 20. The ready-mixed concrete is discharged toward a predetermined position. By the centrifugal force caused by the rotation, the concrete is filled inside each steel shell 6, and the concrete 60 is placed inside each steel shell 6. After the curing of the concrete 60 is completed, the rotation of the casting mold 20 is stopped, and each composite segment 1 is demolded. Then, the outer periphery water stop material 82 is affixed in the outer periphery water stop groove | channel 100 of the outer peripheral surface of the steel shell 6. FIG. In the case of such centrifugal placement, the ground-side surface of the concrete 60 comes into contact with the inner peripheral surface of the casting form 20, so that the ground-side surface of the concrete 60 can be formed smoothly.

本発明に係る合成セグメントをシールドトンネルの構築に採用すれば、
・地下水圧の高い大深度トンネルへの適用が可能となり、
・負荷荷重や断面力の大きな大深度トンネルや、大断面トンネル、或いは非円形断面トンネルへの適用が可能となり、
・高い止水性能が長期間期待できるため、トンネルの長寿命化が実現し、
・鋼殻とコンクリートとの拘束力の増大により、地震時のコンクリートのひび割れ、或いは地下河川等のトンネルに作用する内水圧によるひび割れを防止する、
等の効果が期待でき、合成セグメントの製造コストも低減できることから、インフラ整備上の初期費用及び維持コストの低減に大いなる効果を期待することができる。
If the composite segment according to the present invention is adopted in the construction of a shield tunnel,
・ Applicable to deep tunnels with high groundwater pressure
・ It can be applied to deep tunnels with large load and cross-sectional force, large cross-section tunnels, or non-circular cross-section tunnels.
・ High water-stop performance can be expected for a long period of time, so the life of the tunnel can be extended.
・ By increasing the binding force between the steel shell and concrete, it prevents cracks in the concrete during earthquakes or internal water pressure acting on tunnels such as underground rivers.
And the production cost of the composite segment can be reduced. Therefore, a great effect can be expected in the reduction of the initial cost and the maintenance cost for infrastructure development.

1 :合成セグメント
20 :打設型枠
21 :補助型枠
22 :打設型枠の上面
23 :養生材
24 :養生材の開口
3 :主桁面
31 :一端側主桁鋼板
32 :他端側主桁鋼板
4 :継手面
41 :一端側継手鋼板
42 :他端側継手鋼板
5 :隅角部鋼板
6 :鋼殻
6a :枠内(空間)
60 :コンクリート
61 :連結材
63 :開口
64 :鉄筋
65 :固定材
66 :ずれ止め
7 :トンネル
70 :セグメントリング
8 :止水材
81 :内面止水材
82 :外周止水材
9 :スキンプレート
100 :外周止水溝
101 :内面止水溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Synthetic segment 20: Casting formwork 21: Auxiliary formwork 22: Upper surface of casting formwork 23: Curing material 24: Opening of hardening material 3: Main girder surface 31: One end side main girder steel plate 32: Other end side Main girder steel plate 4: Joint surface 41: Joint steel plate on one end 42: Joint steel plate on the other end 5: Corner steel plate 6: Steel shell 6a: Inside the frame (space)
60: Concrete 61: Connecting material 63: Opening 64: Reinforcing bar 65: Fixing material 66: Non-slip 7: Tunnel 70: Segment ring 8: Water stop material 81: Internal water stop material 82: Outer water stop material 9: Skin plate 100 : Outer periphery water stop groove 101: inner surface water stop groove

Claims (15)

コンクリートと鋼殻と止水材とを有するトンネル用合成セグメントの製造方法であって、
前記鋼殻は、前記合成セグメントのトンネルの軸方向側の端面である主桁面と、トンネルの周方向側の端面である継手面で構成される外周面の少なくとも一部に配置され、
当該製造方法は、
前記鋼殻の前記コンクリートに対する内面側に少なくとも一つの内面止水材を配置するステップと、
打設型枠に前記鋼殻を設置するステップと、
前記鋼殻の内側に鉄筋を設置するステップと、
前記鋼殻の内側にコンクリートを打設するステップと、
脱型後に、前記合成セグメントの前記主桁面および前記継手面に一周にわたって、外周止水材を配置するステップと、
を備える、合成セグメントの製造方法。
A method for producing a synthetic segment for a tunnel having concrete, a steel shell and a waterstop material,
The steel shell is disposed on at least a part of an outer peripheral surface composed of a main girder surface that is an end surface on the axial direction side of the tunnel of the composite segment and a joint surface that is an end surface on the circumferential direction side of the tunnel,
The manufacturing method is
Disposing at least one inner surface water blocking material on the inner surface side of the steel shell relative to the concrete;
Installing the steel shell in a casting formwork;
Installing a rebar inside the steel shell;
Placing concrete inside the steel shell;
After demolding, placing an outer peripheral water stop material over the entire circumference of the main girder surface and the joint surface of the synthetic segment;
A method for manufacturing a synthetic segment.
前記鋼殻の内面には内面止水溝が設けられており、
前記少なくとも一つの内面止水材を配置するステップは、前記内面止水溝内に前記少なくとも一つの内面止水材を配置することを含む、
請求項1に記載の合成セグメントの製造方法。
An inner water stop groove is provided on the inner surface of the steel shell,
The step of disposing the at least one inner surface water blocking material includes disposing the at least one inner surface water blocking material in the inner surface water blocking groove.
The manufacturing method of the synthetic segment of Claim 1.
前記打設型枠は、前記合成セグメントの四隅が水平に並ぶように前記合成セグメントを支持し、かつ、前記合成セグメントの地山側の面と接触するように構成されている、
請求項1または2に記載の合成セグメントの製造方法。
The casting mold is configured to support the composite segment so that the four corners of the composite segment are aligned horizontally, and to contact a ground-side surface of the composite segment.
The manufacturing method of the synthetic segment of Claim 1 or 2.
前記打設型枠は、前記合成セグメントの四隅が水平に並ぶように前記合成セグメントを支持し、かつ、前記合成セグメントの内空側の面と接触するように構成されている、
請求項1または2に記載の合成セグメントの製造方法。
The placement mold is configured to support the composite segment so that the four corners of the composite segment are aligned horizontally, and to contact the inner space side surface of the composite segment.
The manufacturing method of the synthetic segment of Claim 1 or 2.
前記打設型枠は、前記合成セグメントの一方の継手面が他方の継手面よりも高い位置になるように前記合成セグメントを斜めに支持し、かつ、前記合成セグメントの内空側の面または地山側の面と接触するように構成されている、
請求項1又は2に記載の合成セグメントの製造方法。
The casting mold form supports the composite segment diagonally so that one joint surface of the composite segment is higher than the other joint surface, and the inner space side surface or ground of the composite segment. Configured to contact the mountain side surface,
The manufacturing method of the synthetic segment of Claim 1 or 2.
前記打設型枠は、リング状に配置された複数の合成セグメントを支持し、かつ、前記複数の合成セグメントの地山側の外周面と接触するように構成されており、
前記打設型枠にコンクリートを打設するステップは、前記リングの中心軸周りに前記打設型枠を回転させ、かつ、前記打設型枠の内側の所定の位置から、前記打設型枠の内周面の所定の位置に向けて生コンクリートを放出することを含む、請求項1または2に記載の合成セグメントの製造方法。
The placement mold is configured to support a plurality of composite segments arranged in a ring shape, and to be in contact with the outer peripheral surface on the ground mountain side of the plurality of composite segments,
The step of placing concrete on the casting formwork comprises rotating the casting formwork around a center axis of the ring and starting from a predetermined position inside the casting formwork. The method for producing a synthetic segment according to claim 1, comprising discharging the ready-mixed concrete toward a predetermined position on the inner peripheral surface of the composite segment.
前記鋼殻は、前記主桁面と前記継手面で構成される前記外周面の一部のみに配置され、
当該製造方法は、
前記打設型枠において、前記主桁面と前記継手面で構成される前記外周面のうちの前記鋼殻が配置されない位置に、補助型枠を設置するステップを更に備える、請求項3ないし5のいずれか1項に記載の合成セグメントの製造方法。
The steel shell is disposed only on a part of the outer peripheral surface composed of the main girder surface and the joint surface,
The manufacturing method is
The said placing formwork further comprises the step of installing an auxiliary formwork at a position where the steel shell is not disposed in the outer peripheral surface constituted by the main girder surface and the joint surface. The manufacturing method of the synthetic segment of any one of these.
前記合成セグメントの主桁面および継手面に少なくとも一つの外周止水溝を設け、前記外周止水溝内に前記外周止水材が配置される請求項1なし7のいずれか1項に記載の合成セグメントの製造方法。   The at least 1 outer periphery water stop groove is provided in the main girder surface and joint surface of the synthetic segment, and the outer periphery water stop material is disposed in the outer periphery water stop groove. A synthetic segment manufacturing method. 前記コンクリートのひび割れ強度と、前記内面止水材の弾性反力と、トンネル外部から作用する水圧とが、以下の関係式を満足することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の合成セグメントの製造方法。
(コンクリートひび割れ強度)>(内面止水材弾性反力)>(トンネルに作用する水圧)
The crack strength of the concrete, the elastic reaction force of the inner surface water blocking material, and the water pressure acting from the outside of the tunnel satisfy the following relational expression. A method for producing the described synthetic segment.
(Concrete crack strength)> (Internal waterstop elastic reaction force)> (Water pressure acting on the tunnel)
前記内面止水材の端部と前記外周止水材とが接する状態で配置される請求項1ないし9のいずれか1項に記載の合成セグメントの製造方法。   The method for manufacturing a synthetic segment according to any one of claims 1 to 9, wherein an end portion of the inner surface water-stopping material and the outer peripheral water-stopping material are arranged in contact with each other. 前記合成セグメントの両主桁面に鋼殻が配置されており、前記鋼殻同士を連結する連結材と、該連結材に当接して前記鉄筋が配置される請求項1ないし10のいずれか1項に記載の合成セグメントの製造方法。   The steel shell is arrange | positioned at both the main girder surfaces of the said synthetic segment, The connection material which connects the said steel shells, The said reinforcement is arrange | positioned in contact with this connection material, The any one of Claim 1 thru | or 10 The manufacturing method of the synthetic segment as described in a term. 前記連結材が、前記鉄筋の地山側と内空側の双方に当接して設けられている請求項11に記載の合成セグメントの製造方法。   The manufacturing method of the synthetic segment of Claim 11 with which the said connection material is contact | abutted and provided in both the natural ground side and inner space side of the said reinforcing bar. 前記止水材の少なくとも一部が、水膨潤性止水材である請求項1ないし12のいずれか1項に記載の合成セグメントの製造方法。   The method for producing a synthetic segment according to any one of claims 1 to 12, wherein at least a part of the water-stopping material is a water-swellable water-stopping material. 前記外周止水材が水膨潤性止水材であり、前記内面止水材が非水膨潤性止水材である請求項1ないし13のいずれか1項に記載の合成セグメントの製造方法。   The method for producing a synthetic segment according to any one of claims 1 to 13, wherein the outer periphery water-stopping material is a water-swellable water-stopping material, and the inner surface water-stopping material is a non-water-swelling water-stopping material. 前記合成セグメントの主桁面、継手面のうち、いずれか1つ以上が、凹凸部を有する波型面を具備する前記鋼殻であるとともに、該波型面の凹部が外周止水溝もしくは内面止水溝である請求項1ないし14のいずれか1項に記載の合成セグメントの製造方法。   One or more of the main girder surface and joint surface of the synthetic segment is the steel shell provided with a corrugated surface having a concavo-convex portion, and the concave portion of the corrugated surface is an outer circumferential water stop groove or an inner surface. It is a water stop groove, The manufacturing method of the synthetic segment of any one of Claim 1 thru | or 14.
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