JP2019196692A - セグメントピース、セグメント構造体、隅角部セグメント、環状体及び構造物 - Google Patents

セグメントピース、セグメント構造体、隅角部セグメント、環状体及び構造物 Download PDF

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Abstract

【課題】大断面での施工に対応することができ、輸送機器による運搬が可能で、隅角部に作用する曲げモーメントに耐えること。【解決手段】構造物(100)を構成する多角形断面の環状体(1,2)の隅角部を形成するセグメントピース(71,72)は、構造物(100)の壁面を形成する第1の躯体部(10)と、構造物(100)の壁面を形成し、この壁面の面方向が第1の躯体部(10)の壁面の面方向に交差するように第1の躯体部(10)に設けられた第2の躯体部(20)と、第2の躯体部(20)から離間して第1の躯体部(10)に設けられた第3の躯体部(30)と、を備える。【選択図】図5

Description

本発明は、セグメントピース、セグメント構造体、隅角部セグメント、環状体及び構造物に関する。
複数のセグメントを連結して環状体を構築し、この環状体をその軸線方向に複数重ねて連結することで地中又は水中に構築される、立坑、橋脚補強用構造物、トンネル及びケーソン等の構造物が知られている。
これら構造物のうち、例えば、ケーソンは、複数の甲枠(セグメント)が円環状に連結されたケーソン躯体によって構成されている。連結された複数の甲枠の内部空間には、コンクリート等の充填材が打設されており、甲枠と充填材が一体に形成されている。甲枠は、複数の補強材が設けられたフレームと、フレームの外側面又は内側面を覆う側壁板とを有している(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−11327号公報
近年、地中又は水中に構築される構造物の、大断面での施工の需要が増加している。大断面の施工になると、構造物を構成するセグメントも必要な断面性能を確保するために大きくする必要がある。しかし、トラックやトレーラー等の輸送機器には、積載可能な大きさに制限があるため、従来の構造のセグメントを単に大きくするだけでは、セグメントを作成した後に施工現場まで運搬することが困難である。また、施工現場で一から構造物を構築することは施工効率の低下を招き、好ましくない。
一方、地中又は水中に構築される構造物は、深度が大きくなるほど構造物に作用する土圧や水圧が大きくなり、これらに効率的に抵抗するためには円形断面が力学上有利になる。しかし、外径15mを超えるような大断面の場合や構造物の内部空間を有効利用したい場合、円形断面により生じる曲線を含む断面は、有効利用し難い無駄な空間を構造物の内外に生むことになる。特に、限られた土地面積を有効利用することが求められる都市部では、この無駄な空間の解消が望まれる。そこで、できるだけ無駄な空間をなくすために、構造物の断面を矩形にすることが考えられる。
しかし、構造物に隅角部を設けると、隅角部にはその断面方向に大きな曲げモーメントが作用する。そのため、従来のようなセグメントの構造では、隅角部に作用する曲げモーメントに耐えることができず、構造上問題があった。
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、大断面での施工に対応することができ、輸送機器による運搬が可能で、隅角部に作用する曲げモーメントに耐えることができるセグメントピース、セグメント構造体、隅角部セグメント、環状体及び構造物を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明は、構造物を構成する多角形断面の環状体の隅角部を形成するセグメントピースであって、前記構造物の壁面を形成する第1の躯体部と、前記構造物の壁面を形成し、この壁面の面方向が前記第1の躯体部の壁面の面方向に交差するように前記第1の躯体部に設けられた第2の躯体部と、前記第2の躯体部から離間して前記第1の躯体部に設けられた第3の躯体部と、を備えることを特徴とする。
また、前記第2の躯体部と前記第3の躯体部は、その延在方向が互いに平行であることが好ましい。
本発明は、上記のセグメントピースが複数連結されて構成されるセグメント構造体であって、互いのセグメントピースにおける前記第2の躯体部同士は、その壁面を前記環状体の外壁面に沿わせた状態で連結されており、互いのセグメントピースにおける前記第3の躯体部同士は、その壁面を前記環状体の内壁面に沿わせた状態で連結されていることを特徴とする。
また、1つのセグメントピース内、又は、連結された複数のセグメントピース間において、前記第1の躯体部と、前記第2の躯体部又は前記第3の躯体部と、を連結する補強部を備え、前記補強部は、その延在方向が全ての躯体部の延在方向に交差する方向に沿って設けられていることが好ましい。
また、前記補強部は複数設けられており、各補強部の延在方向が互いに平行であることが好ましい。
本発明は、構造物を構成する多角形断面の環状体の隅角部を形成する隅角部セグメントであって、上記のセグメント構造体と、前記セグメント構造体における前記セグメントピースによって挟まれた空間に設けられた中詰材と、を備えることを特徴とする。
本発明は、構造物を構成する多角形断面の環状体であって、上記の隅角部セグメントと、前記隅角部セグメント間を直線状に連結する直線部セグメントと、を備えることを特徴とする。
また、前記直線部セグメントは、構造物の外壁面を形成する外側ピースと、構造物の内壁面を形成する内側ピースと、前記外側ピースと前記内側ピースを連結する連結部と、前記外側ピースと前記内側ピースとに挟まれた空間内に設けられた中詰材と、を備えることが好ましい。
本発明は、上記の環状体が軸線方向に連結された構造物であって、前記環状体は、前記隅角部セグメント又は前記直線部セグメントの継ぎ目が隣接する環状体間において重ならないように連結されていることを特徴とする。
本発明によれば、大断面での施工に対応することができ、輸送機器による運搬が可能で、隅角部に作用する曲げモーメントに耐えることができる。
地中構造物の縦断面図である。 図1におけるG−G矢視図である。 図1におけるH−H矢視図である。 環状体の隅角部の構造を示す平面図である。 図4における中詰材を取り除いた構造を示す平面図である。 隅角部セグメント構造体におけるセグメントピースの構造を示す平面図である。 補強部の構成を示す平面図である。 図5におけるB−B矢視図である。 図5におけるC−C矢視図である。 図5におけるD−D矢視図である。 図6におけるA−A矢視図である。 直線部セグメント構造体を示す平面図である。 直線部セグメント構造体におけるセグメントピースの構造を示す平面図である。 図13におけるE−E矢視図である。 隅角部の内側が閉じる向きに曲げモーメントが作用する場合の隅角部の断面力を説明する図である。 隅角部の内側が開く向きに曲げモーメントが作用する場合の隅角部の断面力を説明する図である。 他の例における環状体の隅角部の構造を示す平面図である。 変形例1における隅角部セグメントのセグメントピースの構造を示し、一部を簡略化した平面図である。 変形例2における隅角部セグメントのセグメントピースの構造を示し、一部を簡略化した平面図である。 変形例3における隅角部セグメントのセグメントピースの構造を示し、一部を簡略化した平面図である。 変形例4における隅角部セグメントのセグメントピースの構造を示し、一部を簡略化した平面図である。 変形例5における隅角部セグメントのセグメントピースの構造を示し、一部を簡略化した平面図である。 変形例6における隅角部セグメントのセグメントピースの構造を示し、一部を簡略化した平面図である。 変形例7における隅角部セグメントのセグメントピースの構造を示し、一部を簡略化した平面図である。 変形例8における隅角部セグメントのセグメントピースの構造を示し、一部を簡略化した平面図である。 図6に示すセグメントピースと構造を比較するための隅角部セグメントのセグメントピースの構造を示し、一部を簡略化した平面図である。
本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態をとりうる。
<構造物、環状体>
構造物は、立坑、橋脚補強用構造物、トンネル及びケーソン等の施工時に、主として地中又は水中に構築されるものである。図1に、一部分又は全部が地中に埋設される地中構造物100の例を示す。地中構造物100を立坑に使用する場合、地中構造物100は、シールド工法等によって地中に構築されるトンネルの掘削開始地点や中間地点等に設けられ、地中構造物100の内側の空間がシールドマシンの搬送路や換気口となる。
図1〜図3に示すように、地中構造物100は、筒状に構築されており、例えば、その軸線が鉛直方向に沿うように地中に埋設される。地中構造物100は、平面視(横断面視)多角形状に形成されている。本実施の形態においては、地中構造物100は、平面視矩形状に形成されている。
図1〜図3に示すように、地中構造物100は、複数の環状体1と複数の環状体2とが地中構造物100の軸線方向に交互に積み重ねられ、隣接する環状体1,2同士が互いに連結されることによって構成されている。
図2、図3に示すように、環状体1と環状体2は、それぞれ、複数の隅角部セグメント3と複数の直線部セグメント4とが連結されて環状に形成されている。具体的には、各環状体1,2は、各辺が25mの平面視正方形状に形成されており、各環状体1,2は、4個の隅角部セグメント3と、14個の直線部セグメント4とを備えている。図2に示す環状体1において、各隅角部セグメント3は、その長さ方向が図中の横方向に沿って配置されており、図3に示す環状体2において、各隅角部セグメント3は、その長さ方向が図中の縦方向に沿って配置されている。
図1に示すように、各環状体1,2は、各環状体1,2を構成する隅角部セグメント3及び直線部セグメント4の継ぎ目が隣接する環状体1,2間において軸線方向に重ならないように積み重ねられて連結されている。すなわち、各環状体1,2を構成する隅角部セグメント3及び直線部セグメント4は、地中構造物100の側面から見て千鳥状に配置されている。
なお、地中構造物100をケーソン等の沈設構造物として使用する場合、地中構造物100の内側の底部には、コンクリートの打設により底盤部が形成されている。また、地中構造物100を効率的に地中に埋設するため、地中構造物100の最下層には刃口リングが設けられており、環状体1,2と刃口リングとの間に作業台リングとガイドリングを介して両者が連結されている。
地中構造物100を地中に沈設する際には、施工場所の地表面上に上記の刃口リングを設け、刃口リングの内側の地盤を掘削した後、刃口リングの上端を沈設装置によって地盤に向けて押圧し、刃口リングを地中に沈設していく。ある程度の深さまで刃口リングを沈設させた後、刃口リングの上端に上記の環状体1,2を連結し、環状体1,2の内側を掘削し、環状体1,2の上端を沈設装置によって地盤に向けて押圧し、環状体1,2を地中に沈設していく。このように、複数の環状体1,2の連結による地中構造物100の組み立てと、地盤の掘削及び環状体1,2の押圧とを順に繰り返すことで、地中構造物100を沈設構造物として地中に沈設することができる。
<隅角部セグメント>
図4〜図6に示すように、隅角部セグメント3は、隅角部セグメント構造体5と、中詰材51とを備えている。すなわち、隅角部セグメント3は、隅角部セグメント構造体5と中詰材51とを一体に形成した合成セグメントである。
隅角部セグメント構造体5は、二つのセグメントピース71,72と、補強部73とを備えている。セグメントピース71は、環状体1,2の外側寄りに配置され、その一部が外壁を形成している。セグメントピース72は、環状体1,2の内側寄りに配置され、その一部が内壁及び外壁を形成している。以下では、セグメントピース71を外側ピース71、セグメントピース72を内側ピース72として説明する。
(外側ピース)
図4〜図6に示すように、外側ピース71は、第1の躯体部10と、第2の躯体部20と、第3の躯体部30と、連結部40と、を備えている。
第1の躯体部10は、地中構造物100の外壁面を形成する。第1の躯体部10は、プレート11と、主桁12と、継手板13と、補剛材14とを備えている。
プレート11は、環状体1,2の外壁面をなすものであり、矩形状に形成されている。プレート11は、例えば、鋼板によって形成されており、その板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に9mmであるとよい。また、プレート11の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
主桁12は、プレート11における高さ方向(環状体1,2を積み重ねて連結する方向)の上端縁と下端縁に立設されている。すなわち、主桁12は、プレート11に2つ設けられていることになる。主桁12は、プレート11の内面に対して直角に立設されている。主桁12は、例えば、鋼板より形成されており、その板厚は、例えば、6mm〜38mmであることが好ましく、特に17.4mmであるとよい。また、主桁12の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであるとよく、特に0.3mであるとよい。主桁12には、その長手方向(延在方向)に沿って所定の間隔をあけて、複数の継手12aが設けられている。
継手12aは、上下の環状体1,2を互いに連結して、相対的にずれないようにするためのものである。継手12aは、具体的には、雄継手と、この雄継手が挿入されて係止される雌継手とを備える。雄継手は、プレート11の上端部側の主桁12に設けられており、例えば、くさび状に形成されている。雌継手は、プレート11の下端部側の主桁12に設けられていて、両継手は相対して互いに同心に位置している。雄継手は、くさび状に形成された部分が弾性変形した状態で雌継手に挿入され、雄継手の復元力によって雌継手内に保持される。なお、継手12aは公知のものを使用することができ、上記の構成には限定されない。
継手板13は、2つの主桁12の両端部間を結ぶように主桁12の長手方向(延在方向)における両端に立設されている。継手板13は、プレート11の内面に対して直角に立設されている。継手板13は、例えば、鋼板により形成されており、その板厚は、例えば、4mm〜38mmであることが好ましく、特に9.5mmであるとよい。また、継手板13の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、継手板13の高さは、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
補剛材14は、隅角部セグメント3の剛性を高める機能、及び、補強部73を取り付ける機能の2つの機能を兼ね備えている。補剛材14は、それぞれ主桁12の長手方向に沿って所定の間隔をあけて、それぞれ継手板13に対して平行に、それぞれプレート11の内面に直角に立設されている。補剛材14は、それぞれプレート11の内面に溶接等により接合されている。なお、補剛材14の形状は、隅角部セグメント3の剛性を高め、それぞれ補強部73との連結を可能にするものであれば、その形状については限定されない。
補剛材14は、例えば、鋼板から形成されている。補剛材14の板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に16mmであるとよい。また、補剛材14の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、補剛材14の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
なお、主桁12及び補剛材14は、いずれもプレート11に溶接によって接合されていてもよいし、一部がプレート11と一体に形成されていてもよい。また、継手板13は、主桁12に溶接によって接合されていてもよいし、一部が主桁12と一体に形成されていてもよい。
第2の躯体部20は、地中構造物100の外壁面を形成する。第2の躯体部20は、外壁面の面方向が第1の躯体部10の外壁面の面方向に交差するように第1の躯体部10に連結されている。第2の躯体部20は、プレート21と、主桁22と、継手板23と、補剛材24とを備えている。
プレート21は、環状体1,2の外壁面をなすものであり、矩形状に形成されている。プレート21は、第1の躯体部10における環状体1,2の隅角部側の継手板13に側方から突き合わされており、溶接等によって接合されている。すなわち、プレート21は、この継手板13と面一となるように設けられている。もちろん、プレート21と継手板13とが必ずしも面一になる必要はなく、継手板13に重ねるように設けられていてもよい。プレート21は、例えば、鋼板によって形成されており、その板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に9mmであるとよい。また、プレート11の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
主桁22は、プレート21における高さ方向(環状体1,2を積み重ねて連結する方向)の上端縁と下端縁に立設されている。すなわち、主桁22は、プレート21に2つ設けられていることになる。主桁22の長手方向(延在方向)の一端部は、第1の躯体部10の主桁12に側方から突き合わされており、溶接等によって接合されている。すなわち、主桁22は、主桁12と面一となるように設けられている。主桁22の一端部には、他の部分よりも幅が広い拡幅部22bが形成されており、主桁12との接合強度が高められている。主桁22は、プレート21の内面に対して直角に立設されている。主桁22は、例えば、鋼板より形成されており、その板厚は、例えば、6mm〜38mmであることが好ましく、特に17.4mmであるとよい。また、主桁22の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであるとよく、特に0.3mであるとよい。主桁22には、その長手方向(延在方向)に沿って所定の間隔をあけて、継手12aが設けられている。
継手12aは、上下の環状体1,2を互いに連結して、相対的にずれないようにするためのものである。継手12aは、具体的には、雄継手と、この雄継手が挿入されて係止される雌継手とを備える。雄継手は、プレート21の上端部側の主桁22に設けられており、例えば、くさび状に形成されている。雌継手は、プレート21の下端部側の主桁22に設けられていて、両継手は相対して互いに同心に位置している。雄継手は、くさび状に形成された部分が弾性変形した状態で雌継手に挿入され、雄継手の復元力によって雌継手内に保持される。なお、継手12aは公知のものを使用することができ、上記の構成には限定されない。
継手板23は、2つの主桁22の端部間を結ぶように主桁22の長手方向(延在方向)における他端部(主桁12に接合されていない側の端部)に立設されている。継手板23は、プレート21の内面に対して直角に立設されている。継手板23は、例えば、鋼板により形成されており、その板厚は、例えば、4mm〜38mmであることが好ましく、特に9.5mmであるとよい。また、継手板23の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、継手板23の高さは、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
補剛材24は、隅角部セグメント3の剛性を高める機能、及び、補強部73を取り付ける機能の2つの機能を兼ね備えている。補剛材24は、それぞれ主桁22の長手方向に沿って所定の間隔をあけて、それぞれ継手板23に対して平行に、それぞれプレート21の内面に直角に立設されている。補剛材24は、それぞれプレート21の内面に溶接等により接合されている。なお、補剛材24の形状は、隅角部セグメント3の剛性を高め、それぞれ補強部73との連結を可能にするものであれば、その形状については限定されない。
補剛材24は、例えば、鋼板から形成されている。補剛材24の板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に16mmであるとよい。また、補剛材24の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、補剛材24の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
なお、主桁22及び補剛材24は、いずれもプレート21に溶接によって接合されていてもよいし、一部がプレート21と一体に形成されていてもよい。また、継手板23は、主桁22に溶接によって接合されていてもよいし、一部が主桁22と一体に形成されていてもよい。
第3の躯体部30は、第2の躯体部20から離間して第1の躯体部10に連結されている。第3の躯体部30は、壁面の面方向が第1の躯体部10の外壁面の面方向に交差するように第1の躯体部10に連結されている。第3の躯体部30は、その延在方向が第2の躯体部20の延在方向と平行となるように第1の躯体部10に連結されている。これにより、外側ピース71は、下側から見た際に、平面視略F字状に形成されている。
第3の躯体部30は、プレート31と、主桁32と、継手板33と、補剛材34とを備えている。
プレート31は、矩形状に形成されている。プレート31は、第1の躯体部10の補剛材14に側方から突き合わされており、溶接等によって接合されている。すなわち、プレート31は、この補剛材14と面一となるように設けられている。もちろん、プレート31と補剛材14とが必ずしも面一になる必要はない。プレート31は、その面方向がプレート21の面方向と平行になるように設けられている。プレート31は、例えば、鋼板によって形成されており、その板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に9mmであるとよい。また、プレート11の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
主桁32は、プレート31における高さ方向(環状体1,2を積み重ねて連結する方向)の上端縁と下端縁に立設されている。すなわち、主桁32は、プレート31に2つ設けられていることになる。主桁32の長手方向(延在方向)の一端部は、第1の躯体部10の主桁12に側方から突き合わされており、溶接等によって接合されている。すなわち、主桁32は、主桁12と面一となるように設けられている。主桁32は、プレート31の内面に対して直角に立設されている。主桁32は、例えば、鋼板より形成されており、その板厚は、例えば、6mm〜38mmであることが好ましく、特に17.4mmであるとよい。また、主桁32の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであるとよく、特に0.3mであるとよい。主桁32には、その長手方向(延在方向)に沿って所定の間隔をあけて、継手12aが設けられている。
継手12aは、上下の環状体1,2を互いに連結して、相対的にずれないようにするためのものである。継手12aは、具体的には、雄継手と、この雄継手が挿入されて係止される雌継手とを備える。雄継手は、プレート31の上端部側の主桁32に設けられており、例えば、くさび状に形成されている。雌継手は、プレート31の下端部側の主桁32に設けられていて、両継手は相対して互いに同心に位置している。雄継手は、くさび状に形成された部分が弾性変形した状態で雌継手に挿入され、雄継手の復元力によって雌継手内に保持される。なお、継手12aは公知のものを使用することができ、上記の構成には限定されない。
継手板33は、2つの主桁32の端部間を結ぶように主桁32の長手方向(延在方向)における他端部(主桁12に接合されていない側の端部)に立設されている。継手板33は、プレート31の内面に対して直角に立設されている。継手板33は、例えば、鋼板により形成されており、その板厚は、例えば、4mm〜38mmであることが好ましく、特に9.5mmであるとよい。また、継手板33の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、継手板33の高さは、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
補剛材34は、隅角部セグメント3の剛性を高める機能、及び、補強部73を取り付ける機能の2つの機能を兼ね備えている。補剛材34は、それぞれ主桁32の長手方向に沿って所定の間隔をあけて、それぞれ継手板33に対して平行に、それぞれプレート31の内面に直角に立設されている。補剛材34は、それぞれプレート31の内面に溶接等により接合されている。なお、補剛材34の形状は、隅角部セグメント3の剛性を高め、それぞれ補強部73との連結を可能にするものであれば、その形状については限定されない。
補剛材34は、例えば、鋼板から形成されている。補剛材34の板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に16mmであるとよい。また、補剛材34の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、補剛材34の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
なお、主桁32及び補剛材34は、いずれもプレート31に溶接によって接合されていてもよいし、一部がプレート31と一体に形成されていてもよい。また、継手板33は、主桁32に溶接によって接合されていてもよいし、一部が主桁32と一体に形成されていてもよい。
連結部40は、例えば、その先端部が平面視略C字状に形成されており、同じ形状の連結部40同士をかみ合わせることで連結が実現される。連結部40は、例えば、直線状に形成された鋼矢板から形成されている。
連結部40は、第1の躯体部10のプレート11の長手方向における隅角ではない側の一端に設けられており、隣接する直線部セグメント4に連結される。
連結部40は、第2の躯体部20のプレート21の長手方向における他端部側(主桁22に連結されていない側)に設けられており、内側ピース72に連結される。
連結部40は、第3の躯体部30のプレート31の長手方向における他端部側(主桁32に連結されていない側)に設けられており、内側ピース72に連結される。
(内側ピース)
図4〜図6に示すように、内側ピース72は、第1の躯体部10と、第2の躯体部20と、第3の躯体部30と、連結部40と、を備えている。
第1の躯体部10は、地中構造物100の内壁面を形成する。第1の躯体部10は、プレート11と、主桁12と、継手板13と、補剛材14とを備えている。
プレート11は、環状体1,2の内壁面をなすものであり、矩形状に形成されている。プレート11は、例えば、鋼板によって形成されており、その板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に9mmであるとよい。また、プレート11の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
主桁12は、プレート11における高さ方向(環状体1,2を積み重ねて連結する方向)の上端縁と下端縁に立設されている。すなわち、主桁12は、プレート11に2つ設けられていることになる。主桁12は、プレート11の内面に対して直角に立設されている。主桁12は、例えば、鋼板より形成されており、その板厚は、例えば、6mm〜38mmであることが好ましく、特に17.4mmであるとよい。また、主桁12の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであるとよく、特に0.3mであるとよい。主桁12には、その長手方向(延在方向)に沿って所定の間隔をあけて、複数の継手12aが設けられている。
継手12aは、上下の環状体1,2を互いに連結して、相対的にずれないようにするためのものである。継手12aは、具体的には、雄継手と、この雄継手が挿入されて係止される雌継手とを備える。雄継手は、プレート11の上端部側の主桁12に設けられており、例えば、くさび状に形成されている。雌継手は、プレート11の下端部側の主桁12に設けられていて、両継手は相対して互いに同心に位置している。雄継手は、くさび状に形成された部分が弾性変形した状態で雌継手に挿入され、雄継手の復元力によって雌継手内に保持される。なお、継手12aは公知のものを使用することができ、上記の構成には限定されない。
継手板13は、2つの主桁12の両端部間を結ぶように主桁12の長手方向(延在方向)における両端に立設されている。継手板13は、プレート11の内面に対して直角に立設されている。継手板13は、例えば、鋼板により形成されており、その板厚は、例えば、4mm〜38mmであることが好ましく、特に9.5mmであるとよい。また、継手板13の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、継手板13の高さは、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
補剛材14は、隅角部セグメント3の剛性を高める機能、及び、補強部73を取り付ける機能の2つの機能を兼ね備えている。補剛材14は、それぞれ主桁12の長手方向に沿って所定の間隔をあけて、それぞれ継手板13に対して平行に、それぞれプレート11の内面に直角に立設されている。補剛材14は、それぞれプレート11の内面に溶接等により接合されている。なお、補剛材14の形状は、隅角部セグメント3の剛性を高め、それぞれ補強部73との連結を可能にするものであれば、その形状については限定されない。
補剛材14は、例えば、鋼板から形成されている。補剛材14の板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に16mmであるとよい。また、補剛材14の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、補剛材14の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
なお、主桁12及び補剛材14は、いずれもプレート11に溶接によって接合されていてもよいし、一部がプレート11と一体に形成されていてもよい。また、継手板13は、主桁12に溶接によって接合されていてもよいし、一部が主桁12と一体に形成されていてもよい。
第2の躯体部20は、地中構造物100の外壁面を形成する。第2の躯体部20は、外壁面の面方向が第1の躯体部10の内壁面の面方向に交差するように第1の躯体部10に連結されている。第2の躯体部20は、プレート21と、主桁22と、継手板23と、補剛材24とを備えている。
プレート21は、環状体1,2の外壁面をなすものであり、矩形状に形成されている。プレート21は、第1の躯体部10における環状体1,2の隅角部側の継手板13に重なるように設けられており、溶接等によって接合されている。なお、プレート21は、この継手板13と面一となるように設けられていてもよい。プレート21は、例えば、鋼板によって形成されており、その板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に9mmであるとよい。また、プレート11の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
主桁22は、プレート21における高さ方向(環状体1,2を積み重ねて連結する方向)の上端縁と下端縁に立設されている。すなわち、主桁22は、プレート21に2つ設けられていることになる。主桁22の長手方向(延在方向)の一端部は、第1の躯体部10の主桁12に側方から突き合わされており、溶接等によって接合されている。すなわち、主桁22は、主桁12と面一となるように設けられている。主桁22は、プレート21の内面に対して直角に立設されている。主桁22は、例えば、鋼板より形成されており、その板厚は、例えば、6mm〜38mmであることが好ましく、特に17.4mmであるとよい。また、主桁22の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであるとよく、特に0.3mであるとよい。主桁22には、その長手方向(延在方向)に沿って所定の間隔をあけて、継手12aが設けられている。
継手12aは、上下の環状体1,2を互いに連結して、相対的にずれないようにするためのものである。継手12aは、具体的には、雄継手と、この雄継手が挿入されて係止される雌継手とを備える。雄継手は、プレート21の上端部側の主桁22に設けられており、例えば、くさび状に形成されている。雌継手は、プレート21の下端部側の主桁22に設けられていて、両継手は相対して互いに同心に位置している。雄継手は、くさび状に形成された部分が弾性変形した状態で雌継手に挿入され、雄継手の復元力によって雌継手内に保持される。なお、継手12aは公知のものを使用することができ、上記の構成には限定されない。
継手板23は、2つの主桁22の端部間を結ぶように主桁22の長手方向(延在方向)における他端部(主桁12に接合されていない側の端部)に立設されている。継手板23は、プレート21の内面に対して直角に立設されている。継手板23は、例えば、鋼板により形成されており、その板厚は、例えば、4mm〜38mmであることが好ましく、特に9.5mmであるとよい。また、継手板23の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、継手板23の高さは、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
補剛材24は、隅角部セグメント3の剛性を高める機能、及び、補強部73を取り付ける機能の2つの機能を兼ね備えている。補剛材24は、それぞれ主桁22の長手方向に沿って所定の間隔をあけて、それぞれ継手板23に対して平行に、それぞれプレート21の内面に直角に立設されている。補剛材24は、それぞれプレート21の内面に溶接等により接合されている。なお、補剛材24の形状は、隅角部セグメント3の剛性を高め、それぞれ補強部73との連結を可能にするものであれば、その形状については限定されない。
補剛材24は、例えば、鋼板から形成されている。補剛材24の板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に16mmであるとよい。また、補剛材24の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、補剛材24の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
なお、主桁22及び補剛材24は、いずれもプレート21に溶接によって接合されていてもよいし、一部がプレート21と一体に形成されていてもよい。また、継手板23は、主桁22に溶接によって接合されていてもよいし、一部が主桁22と一体に形成されていてもよい。
第3の躯体部30は、第2の躯体部20から離間して第1の躯体部10に連結されている。第3の躯体部30は、壁面の面方向が第1の躯体部10の内壁面の面方向に交差するように第1の躯体部10に連結されている。第3の躯体部30は、その延在方向が第2の躯体部20の延在方向と平行となるように第1の躯体部10に連結されている。これにより、内側ピース72は、上側から見た際に、平面視略F字状に形成されている。すなわち、外側ピース71と内側ピース72では、第1の躯体部10に対する第2の躯体部20及び第3の躯体部30の連結位置が逆になっている。
第3の躯体部30は、プレート31と、主桁32と、継手板33と、補剛材34とを備えている。
プレート31は、矩形状に形成されている。プレート31は、第1の躯体部10のプレート11の内面から外面に貫通されており、溶接等によって接合されている。すなわち、プレート31は、補剛材14の一つとしても機能している。プレート31は、その面方向がプレート21の面方向と平行になるように設けられている。プレート31は、例えば、鋼板によって形成されており、その板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に9mmであるとよい。また、プレート11の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
主桁32は、プレート31における高さ方向(環状体1,2を積み重ねて連結する方向)の上端縁と下端縁に立設されている。すなわち、主桁32は、プレート31に2つ設けられていることになる。主桁32の長手方向(延在方向)の一端部は、第1の躯体部10の主桁12に側方から突き合わされており、溶接等によって接合されている。すなわち、主桁32は、主桁12と面一となるように設けられている。主桁32の一端部には、他の部分よりも幅が広い拡幅部32bが形成されており、主桁12との接合強度が高められている。主桁32は、プレート31の内面に対して直角に立設されている。主桁32は、例えば、鋼板より形成されており、その板厚は、例えば、6mm〜38mmであることが好ましく、特に17.4mmであるとよい。また、主桁32の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであるとよく、特に0.3mであるとよい。主桁32には、その長手方向(延在方向)に沿って所定の間隔をあけて、継手12aが設けられている。
継手12aは、上下の環状体1,2を互いに連結して、相対的にずれないようにするためのものである。継手12aは、具体的には、雄継手と、この雄継手が挿入されて係止される雌継手とを備える。雄継手は、プレート31の上端部側の主桁32に設けられており、例えば、くさび状に形成されている。雌継手は、プレート31の下端部側の主桁32に設けられていて、両継手は相対して互いに同心に位置している。雄継手は、くさび状に形成された部分が弾性変形した状態で雌継手に挿入され、雄継手の復元力によって雌継手内に保持される。なお、継手12aは公知のものを使用することができ、上記の構成には限定されない。
継手板33は、2つの主桁32の端部間を結ぶように主桁32の長手方向(延在方向)における他端部(主桁12に接合されていない側の端部)に立設されている。継手板33は、プレート31の内面に対して直角に立設されている。継手板33は、例えば、鋼板により形成されており、その板厚は、例えば、4mm〜38mmであることが好ましく、特に9.5mmであるとよい。また、継手板33の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、継手板33の高さは、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
補剛材34は、隅角部セグメント3の剛性を高める機能、及び、補強部73を取り付ける機能の2つの機能を兼ね備えている。補剛材34は、それぞれ主桁32の長手方向に沿って所定の間隔をあけて、それぞれ継手板33に対して平行に、それぞれプレート31の内面に直角に立設されている。補剛材34は、それぞれプレート31の内面に溶接等により接合されている。なお、補剛材34の形状は、隅角部セグメント3の剛性を高め、それぞれ補強部73との連結を可能にするものであれば、その形状については限定されない。
補剛材34は、例えば、鋼板から形成されている。補剛材34の板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に16mmであるとよい。また、補剛材34の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、補剛材34の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
なお、主桁32及び補剛材34は、いずれもプレート31に溶接によって接合されていてもよいし、一部がプレート31と一体に形成されていてもよい。また、継手板33は、主桁32に溶接によって接合されていてもよいし、一部が主桁32と一体に形成されていてもよい。
連結部40は、例えば、その先端が平面視C字状に形成されており、同じ形状の連結部40同士をかみ合わせることで連結が実現される。連結部40は、例えば、直線状に形成された鋼矢板から形成されている。
連結部40は、第1の躯体部10のプレート11の長手方向における外壁部を形成しない側の一端に設けられており、隣接する直線部セグメント4に連結される。
連結部40は、第2の躯体部20のプレート21の長手方向における両端部に設けられており、一方が外側ピース71に連結され、他方が直線部セグメント4に連結される。
連結部40は、第3の躯体部30のプレート31の長手方向における両端部に設けられており、一方が外側ピース71に連結され、他方が直線部セグメント6に連結される。
セグメントピース71,72における第2の躯体部20のプレート21同士は、その壁面を環状体1,2の外壁面に沿わせた状態で連結されており、セグメントピース71,72における第3の躯体部30のプレート31同士は、その壁面を環状体1,2の内壁面に沿わせた状態で連結されている。
(補強部)
図5〜図10に示すように、補強部73は、隅角部セグメント3を補強するものであり、隅角部に作用する引張力を主桁等に逃がして隅角部セグメント3の曲げ強度を高め、損壊を防止する。また、補強部73は、打設される中詰材51との一体性を高める機能を有する。
補強部73は、例えば、鉄筋で構成された棒状の部材であり、その断面積は、例えば、19.05mm〜50.8mmであることが好ましく、特に31.8mmであるとよい。
補強部73は、1つの外側ピース71、内側ピース72において、第1の躯体部10と第2の躯体部20を連結し、第1の躯体部10と第3の躯体部30を連結する。また、補強部73は、連結される外側ピース71と内側ピース72との間において、第1の躯体部10と第2の躯体部20を連結し、第1の躯体部10と第3の躯体部30を連結する。
図5〜図10に示すように、補強部73のうち、一部の補強部73aは、両端が締結板74を介して補剛材14,24,34に連結されている。締結板74は、側面視く字状に屈曲形成された板材であり、補強部73aの両端部に溶接等により接合されている。締結板74は、ボルト及びナットにより、補剛材14,24,34に連結されている。ここで、締結板74が屈曲形成されているのは、隅角部を形成する二つの外壁面の面方向に対して補強部73aの延在方向が45°の角度をなして交差するように補強部73aを配置するためである。すなわち、補強部73aは、地中構造物100の軸線方向に垂直に、かつ、断面方向に隅角部を形成する二辺とで構成される直角三角形の残りの斜辺を形成するように斜め方向に延在して設けられている。言い換えると、補強部73aは、外壁側の隅角部の頂点Gと、内壁側の隅角部の頂点Hとを結んだ直線Iに直交する直線Jに沿って配置されている。各補強部73aは、互いの延在方向が平行となるように配置されている。各補強部73aは、互いに等間隔に配置されている。
ここで、図4、図5に示すように、外壁側の隅角部の頂点Gは環状体1において外側ピース71上にあり、内壁側の隅角部の頂点Hは環状体1において内側ピース72上にある。
一部の補強部73bは、一端が締結板74を介して補剛材14,34に連結されている。補強部73bの他端は湾曲形成されて鉤状に形成されており、外側プレート71及び内側プレート72における第3の躯体部30のプレート31に設けられた係止板75に係止されている。ここで、係止板75は、プレート31の外面に対して直角に立設された板材であり、長孔や凹部等の係止部75aが形成されている。補強部73bは、鉤状に形成された他端を係止部75aに係止した状態で、一端が締結板74を介して外側ピース71の補剛材14に連結されている。補強部73bは、外壁側の隅角部の頂点Gと、内壁側の隅角部の頂点Hとを結んだ直線Iに直交する直線Jに沿って配置されている。各補強部73bは、互いの延在方向が平行となるように配置されている。各補強部73bは、互いに等間隔に配置されている。
一部の補強部73cは、その延在方向が各主桁12の延在方向に対して直角をなすように、外側ピース71の補剛材14と内側ピース72の補剛材14とを連結している。すなわち、補強部73cは、第2の躯体部20及び第3の躯体部30の延在方向に沿って配置されている。補強部73(73a〜73c)は、その延在方向が第1の躯体部10、第2の躯体部20、及び第3の躯体部30の延在方向に対して交差している。また、補強部73のうち、補強部73aは、第1の躯体部10、第2の躯体部20、及び第3の躯体部30によって囲まれた矩形の領域内に配置されており、補強部73b,73cは、当該矩形の領域外に配置されている。
また、図6に示すように、内側ピース72の第1の躯体部10におけるプレート11の内面には、打設される中詰材51が局所的に圧壊することを防ぐための支圧板76が溶接等により接合されている。具体的には、支圧板76は、隣接する直線部セグメント4における外側ピース81及び内側ピース82のそれぞれの継手板93が接触する面の裏面にそれぞれ設けられている。
また、内側ピース72において、環状体1,2の内壁面を形成するプレート11の領域には、環状体1,2の埋設時に環状体1,2の内側の地盤を掘削する掘削機110(図1〜図3を参照)の移動を案内し、かつ、掘削時の反力を取るレール50が2つ設けられている。図1、図4、図11に示すように、レール50は、断面視T字状に形成されており、例えば、プレート11を挟んで一部の補剛材14に対向する位置に溶接等により接合されている。レール50は、地中構造物100の高さ方向に積み重ねられて連結されている複数の環状体1,2に跨って連続して設けられており、プレート11の高さ方向に沿って延在している。ここで、レール50は、環状体1,2の内壁側の隅角部近傍に設けられていることが好ましい。これは、クラムシェル等を備えた大型の掘削機120(図1を参照)による隅角部近傍の地盤の掘削が困難であるため、かかる隅角部の掘削を掘削機110によって容易に行うためである。
ここで、図6に示すように、外側ピース71における第2の躯体部20の長さ、すなわち、主桁22の一端部(第1の躯体部10の主桁12に接合されている端部)から第2の躯体部20における継手板23同士の連結面までの長さをL、外側ピース71における第3の躯体部30の長さ、すなわち、主桁32の一端部(第1の躯体部10の主桁12に接合されている端部)から第3の躯体部30における継手板33同士の連結面までの長さをLとする。また、内側ピース72における第2の躯体部20の長さ、すなわち、主桁22の一端部(第1の躯体部10の主桁12に接合されている端部)から第2の躯体部20における継手板23同士の連結面までの長さをL、内側ピース72における第3の躯体部30の長さ、すなわち、主桁32の一端部(第1の躯体部10の主桁12に接合されている端部)から第3の躯体部30における継手板33同士の連結面までの長さをLとする。なお、図面を分かりやすくするために、図6においては、隅角部セグメントの幅を等分する等分線Vから外側ピース71及び内側ピース72を同じ距離だけ離した状態で描いている。
上記のように長さL〜Lを定義した場合、隅角部セグメント3の隅角部セグメント構造体5は、その幅方向(第1の躯体部10の長さ方向に直交する方向)における中心を通る等分線Vに沿って等分に2つのセグメントピース71,72に分割されており、外側ピース71と内側ピース72とが連結自在に構成されている。
すなわち、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLと、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLと、内側ピース72の第2の躯体部20の長さLと、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとは、同じ長さに形成されている(L=L=L=L)。
(中詰材)
図4に示すように、中詰材51は、外側ピース71と内側ピース72とによって挟まれた空間内に充填されるものであり、例えば、コンクリート、ソイルセメント、モルタル、スラグ等が用いられる。
中詰材51を打設すると、補強部73が中詰材51内に埋没することになり、中詰材51の固化後には、補強部73は中詰材51と一体に結合されて、隅角部セグメント3の強度を高め、外側ピース71と内側ピース72と中詰材51との相対的な位置のずれが抑制される。
<直線部セグメント>
図5、図12、図13に示すように、直線部セグメント4は、隅角部セグメント3間を直線状に連結している。直線部セグメント4は、直線部セグメント構造体6と、中詰材61とを備えている。すなわち、直線部セグメント4は、直線部セグメント構造体6と中詰材61とを一体に形成した合成セグメントである。
直線部セグメント構造体6は、二つのセグメントピース81,82と、補強部83とを備えている。ここで、セグメントピース81は、環状体1,2の外壁を形成するものであり、セグメントピース82は、環状体1,2の内壁を形成するものである。以下では、セグメントピース81を外側ピース81、セグメントピース82を内側ピース82として説明する。
(外側ピース、内側ピース)
図12〜図14に示すように、外側ピース81は、地中構造物100の外壁面を形成し、内側ピース82は、地中構造物100の内壁面を形成する。外側ピース81及び内側ピース82は、プレート91と、主桁92と、継手板93と、補剛材94と、連結部95とを備えている。
プレート91は、環状体1,2の外壁面をなすものであり、矩形状に形成されている。プレート91は、例えば、鋼板によって形成されており、その板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に9mmであるとよい。また、プレート91の高さは、例えば、0.5m〜2.5m、より具体的には、0.9m〜1.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
主桁92は、プレート91における高さ方向(環状体1,2を積み重ねて連結する方向)の上端縁と下端縁に立設されている。すなわち、主桁92は、プレート91に2つ設けられていることになる。主桁92は、プレート91の内面に対して直角に立設されている。主桁92は、例えば、鋼板より形成されており、その板厚は、例えば、6mm〜38mmであることが好ましく、特に17.4mmであるとよい。また、主桁92の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであるとよく、特に0.3mであるとよい。主桁92には、その長手方向(延在方向)に沿って所定の間隔をあけて、複数の継手12aが設けられている。
継手12aは、上下の環状体1,2を互いに連結して、相対的にずれないようにするためのものである。継手12aは、具体的には、雄継手と、この雄継手が挿入されて係止される雌継手とを備える。雄継手は、プレート91の上端部側の主桁92に設けられており、例えば、くさび状に形成されている。雌継手は、プレート91の下端部側の主桁92に設けられていて、両継手は相対して互いに同心に位置している。雄継手は、くさび状に形成された部分が弾性変形した状態で雌継手に挿入され、雄継手の復元力によって雌継手内に保持される。なお、継手12aは公知のものを使用することができ、上記の構成には限定されない。
継手板93は、2つの主桁92の両端部間を結ぶように主桁92の長手方向(延在方向)における両端に立設されている。継手板93は、プレート91の内面に対して直角に立設されている。継手板93は、例えば、鋼板により形成されており、その板厚は、例えば、4mm〜38mmであることが好ましく、特に9.5mmであるとよい。また、継手板93の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、継手板93の高さは、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
補剛材94は、直線部セグメント4の剛性を高める機能、及び、補強部83を取り付ける機能の2つの機能を兼ね備えている。補剛材94は、それぞれ主桁92の長手方向に沿って所定の間隔をあけて、それぞれ継手板93に対して平行に、それぞれプレート91の内面に直角に立設されている。補剛材94は、それぞれプレート91の内面に溶接等により接合されている。なお、補剛材94の形状は、直線部セグメント4の剛性を高め、それぞれ補強部83との連結を可能にするものであれば、その形状については限定されない。
補剛材94は、例えば、鋼板から形成されている。補剛材94の板厚は、例えば、3mm〜38mmであることが好ましく、特に16mmであるとよい。また、補剛材94の幅は、例えば、0.1m〜0.5mであることが好ましく、特に0.3mであるとよい。さらに、補剛材94の高さは、例えば、0.5m〜2.5mであることが好ましく、特に1.0mであるとよい。
なお、主桁92及び補剛材94は、いずれもプレート91に溶接によって接合されていてもよいし、一部がプレート91と一体に形成されていてもよい。また、継手板93は、主桁92に溶接によって接合されていてもよいし、一部が主桁92と一体に形成されていてもよい。
連結部95は、連結部40と同じ構成であり、外側プレート91の両端部に設けられている。隅角部セグメント3側の連結部95は、隅角部セグメント3の内側ピース72の連結部40に連結される。
外側ピース81と内側ピース82の間隔は、例えば、0.4m〜2.5m、より具体的には、1.0m〜2.0mであることが好ましく、特に1.9mであるとよい。地中構造物100の内壁と外壁の距離、すなわち、直線部セグメント4の幅は、例えば0.9m〜3.0mであることが好ましく、特に2.5mであるとよい。
(補強部)
図5、図12に示すように、補強部83は、直線部セグメント4を補強するものであり、直線部セグメント4に作用する引張力を主桁等に逃がして直線部セグメント4の曲げ強度を高め、損壊を防止する。また、補強部83は、打設される中詰材61との一体性を高める機能を有する。
補強部83は、例えば、鉄筋で構成された棒状の部材であり、その断面積は、例えば、19.05mm〜50.8mmであることが好ましく、特に31.8mmであるとよい。
補強部83のうち、一部の補強部83aは、一端が外側ピース81の補剛材94に連結されており、他端が内側ピース82の補剛材94に連結されている。補強部83aは、外側ピース81と内側ピース82とを連結する連結部としての機能も備えている。
図10に示すように、補強部83aは、その延在方向が直線部セグメント4の延在方向に直交する方向に沿って配置されている。すなわち、補強部83aは、互いに平行に配置されている。補強部83は、締結板84を介して補剛材94に連結されているが、補強部83aを補剛材94に直接連結してもよい。
図5に示すように、一部の補強部83bは、一端が締結板74を介して外側ピース81の補剛材94に連結されている。図8、図9に示すように、補強部83bの他端は湾曲形成されて鉤状に形成されており、隅角部セグメント3の内側プレート72における第1の躯体部10のプレート11の外面に設けられた係止板75に係止されている。ここで、係止板75は、プレート11の外面に対して直角に立設された板材であり、長孔や凹部等の係止部75aが形成されている。補強部83bは、鉤状に形成された他端を係止部75aに係止した状態で、一端が締結板74を介して外側ピース81の補剛材94に連結されている。
補強部83bは、外壁側の隅角部の頂点Gと、内壁側の隅角部の頂点Hとを結んだ直線Iに直交する直線Jに沿って配置されている。各補強部83bは、互いの延在方向が平行となるように配置されている。各補強部83bは、互いに等間隔に配置されている。
(中詰材)
図4に示すように、中詰材61は、外側ピース81と内側ピース82とによって挟まれた空間内に充填されるものであり、例えば、コンクリート、ソイルセメント、モルタル、スラグ等が用いられる。
中詰材61を打設すると、補強部83が中詰材61内に埋没することになり、中詰材61の固化後には、補強部83は中詰材61と一体に結合されて、直線部セグメント4の強度を高め、外側ピース81と内側ピース82と中詰材61との相対的な位置のずれが抑制される。
<各セグメントの補強部の配置>
ここで、直線Iに直交する直線Jに沿って配置された補強部73a,73b,73c、83a,83bの関係について説明する。
補強部73a,73b,83bは、全て直線J上に配置されており、各補強部73a,73b,83bは、互いに異なる直線J上に配置されている。なお、補強部73a,73b,83bは、一部が同一の直線J上に配置されていてもよいし、全てが同一の直線J上に配置されていてもよい。特に、補強部73a,73b,83bの全てが同一の直線J上に配置されている場合には、補強部73a,73b,83bに作用する引張力の伝達が円滑に行われるので、より好ましい。
また、作用する引張力を均等に分散させるため、各補強部73a同士、各補強部73b同士、各補強部83b同士は、それぞれ互いに平行であることが好ましい。
また、作用する引張力を均等に分散させるため、各補強部73a、各補強部73b、及び、各補強部83bは、それぞれ互いに平行であることが好ましい。
また、施工効率を向上させるため、各補強部73a同士、各補強部73b同士、各補強部73c同士、各補強部83a同士、各補強部83b同士は、互いに等間隔に配置することが好ましい。なお、各補強部73a,73b,73c,83a,83b同士は、全てを等間隔にする場合に限らず、大きな引張力が作用する領域においては、他の領域と比べて補強部間の間隔を小さくしてもよい。具体的には、外壁側の隅角部の頂点G及び内壁側の隅角部の頂点Hに近づくにつれて、隣接する補強部間の距離を小さくしてもよい。
以上のように、環状体1,2がその軸線方向(高さ方向)に積み重ねられて連結されることにより構築される地中構造物100によれば、矩形断面の環状体1,2の直線部及び隅角部の双方において、外側ピース71,81と内側ピース72,82とを連結することで隅角部セグメント3及び直線部セグメント4が構成される。これにより、大断面での施工に際しても、外側ピース71,81と内側ピース72,82とを別個に製作して施工現場に搬送し、施工現場で、組み立て、中詰材51,61を打設して大きな合成セグメントを構築することができる。よって、大断面での施工に対応することができ、施工効率の低下を抑制することができる。
また、直線部セグメント4を形成する外側ピース81及び内側ピース82は、湾曲されておらず、各部が直線状に延在しているため、運搬の際、トラック等の輸送機器に重ねて積載することができ、輸送効率が高い。
一方、隅角部セグメント3を形成する矩形断面の隅角部を構成する外側ピース71及び内側ピース72も、ピースを長手方向にずらして重ねれば、運搬の際、トラック等の輸送機器にコンパクトに積載することができる。
また、外側ピース71の第2の躯体部20及び第3の躯体部30と、内側ピース72の第2の躯体部20及び第3の躯体部30は、全て同じ長さ(1種類の長さのみ)に形成されており、隅角部セグメント3の幅方向の中央で外側ピース71と内側ピース72とが連結される。これにより、隅角部セグメント3の角部から最も遠い位置で外側ピース71と内側ピース72とが連結されることになり、隅角部セグメント3に作用する曲げモーメント等の外力に対する耐久性を最も高めた構成とすることができる。
また、セグメントピース71,72をトラック等の輸送機器に積載する際に荷台に必要なスペースはセグメントピース71,72の最大幅から決まるため、セグメントピース71,72の第2の躯体部20及び第3の躯体部30は、セグメントピース71,72の連結時に等分線Vからできるだけ突出しないように構成されていることが好ましい。この点で、図6に示すようなセグメントピース71,72においては、全ての第2の躯体部20及び第3の躯体部30が等分線Vから突出しないので、積載時に必要な幅を最も小さくすることができる。
また、第2の躯体部20及び第3の躯体部30の全てを1種類の同じ長さで形成することにより、製造時における工期、コストを最小化することができる。
よって、第2の躯体部20及び第3の躯体部30の全てを1種類の同じ長さで形成することは、最も望ましい構成となる。
また、隅角部セグメント3において、外側ピース71と内側ピース72の連結は、少なくとも地中構造物100の外壁を形成する直線部セグメント4における外側ピース81のプレート91の延長線上、及び、地中構造物100の内壁を形成する直線部セグメント4における内側ピース82のプレート91の延長線上の2箇所で行っている。これにより、直線状に延在する外側ピース71及び内側ピース72との力の伝達が効率的に行え、隅角部に発生する断面方向の曲げモーメントに対して、経済的で簡素な構造で抵抗することができる。
また、隅角部セグメント3は、第2の躯体部20及び第3の躯体部30を備えており、これらが互いに連結されているので、隅角部セグメント3の強度を高めることができ、曲げモーメントに耐えるために設けられる補強部73,83の数を減らすことができる。また、補強部73,83を細くすることもできる。
また、補強部73は、地中構造物100の軸線方向に垂直に、かつ、断面方向に矩形断面隅角部を形成する二辺とで構成される直角三角形の残りの斜辺を形成するように斜めに設けられている。これにより、隅角部に発生する断面方向の曲げモーメントに対して、効果的に補強することができる。
例えば、図15に示すように、隅角部が閉じる方向に曲げモーメントが作用した場合、外壁側の隅角部の頂点Gと内壁側の隅角部の頂点Hとを結ぶ直線Iに対して直角をなす断面方向に、外壁側に引張力、内壁側に圧縮力が作用する。ここで、圧縮力に対しては中詰材51が寄与し、引張力に対しては外壁側の補強部73が寄与する。
一方、図16に示すように、隅角部が開く方向に曲げモーメントが作用した場合、外壁側の隅角部の頂点Gと内壁側の隅角部の頂点Hとを結ぶ直線Iに対して直角をなす断面方向に、外壁側に圧縮力、内壁側に引張力が作用する。ここで、圧縮力に対しては中詰材51が寄与し、引張力に対しては内壁側の補強部73が寄与する。
また、補強部73b,83bは、その延在方向が補強部73aと平行になるように配置されているので、隅角部が開く方向及び閉じる方向に曲げモーメントが作用した時に発生する、外壁側の隅角部の頂点Gと内壁側の隅角部の頂点Hとを結ぶ直線Iに対して直角をなす断面方向の引張力が、複数の補強部73b,83bを介しても伝達され、分散されることになるので、隅角部が補強される。さらに、補強部73b,83bの一端は、係止板75の係止部75a(長孔等)に引っ掛けて連結することができるので、施工現場での施工誤差を係止板75で吸収でき、設置が容易になる。
また、隅角部セグメント3及び直線部セグメント4における外側ピース71,81及び内側ピース72,82の高さ及び間隔を、労働安全衛生規則第552条第1項第4号イ及び第570,571条の規定に基づいて適宜選択すれば、環状体1,2の組み立て作業は、その安全性を維持しつつ、作業の負担は大幅に軽減される。具体的には、作業者が隅角部セグメント3あるいは直線部セグメント4の外側ピース71,81と内側ピース72,82との間に入って、上に積み重ねて連結する環状体1,2の組み立て作業を行うことができるため、組み立て作業用の足場を別途設ける必要がなくなる。つまり、隅角部セグメント3及び直線部セグメント4の双方の外側ピース71,81、内側ピース72,82及び固化した中詰材51を環状体1,2の組み立て作業時の足場として用いることができる。さらに、作業者が誤って隅角部セグメント3あるいは直線部セグメント4の外側ピース71,81及び内側ピース72,82の間から外側に転落することも確実に防止することができ、作業の安全性も向上する。特に、隅角部セグメント3及び直線部セグメント4の双方の内側ピース72,82を先行して組み立てれば、地中構造物の内空側に転落することを確実に防止することができる。
また、隅角部セグメント3においては、各躯体部20,30が第1の躯体部10に連結される部分を事前に工場で製造しておくことができ、設備や環境の面で工場より制限が多い施工現場で連結する必要がないので、隅角部セグメント3の隅角部セグメント構造体5を外側ピース71と内側ピース72とに分割したとしても、セグメントとして高い品質を保つことができる。また、隅角部セグメント3の角部を工場で製造することができるので、隅角部セグメント3の耐久性、信頼性を向上させることができる。
例えば、図26に示すような隅角部セグメント300と隅角部セグメント3とを比較する。隅角部セグメント300は、外側ピース710と内側ピース720とを有している。外側ピース710は、第1の躯体部10aと、第1の躯体部10aに直交するように設けられた第2の躯体部20aとを有している。内側ピース720は、第1の躯体部10aと、第1の躯体部10aに直交するように設けられた第3の躯体部30aとを有している。外側ピース710と内側ピース720は、それぞれ別個に施工現場に輸送されて、角部W,Zにおいて施工現場で互いに連結される。
ここで、隅角部セグメント300に作用する曲げモーメント等の外力に対して高い耐久性を発揮するためには、全ての角部W,X,Y,Zが事前に工場で製造されていることが好ましいが、隅角部セグメント300においては、角部W,Zを施工現場で連結する必要があるため、耐久性、信頼性を向上させることに限界がある。
これに対し、隅角部セグメント3は、外側ピース71及び内側ピース72をそれぞれ別個に施工現場まで輸送して、施工現場において互いに連結するが、各ピース71,72において、第1の躯体部10と第2の躯体部20、第1の躯体部10と第3の躯体部30は、事前に工場で連結されている。すなわち、隅角部セグメント3の角部W,X,Y,Zは、全て工場にて連結しておくことができるので、隅角部セグメント300のように、角部W,X,Y,Zが施工現場で連結されることがない。よって、隅角部セグメント3の耐久性、信頼性を向上させることができる。
<その他>
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではない。
各躯体部10,20,30を構成するプレート11,21,31、主桁12,22,32、継手板13,23,33、補剛材14,24,34、連結部40,95、補強部73,83の数、形状、設置位置は、セグメントとしての強度を満たす範囲で自由に変更可能である。
また、補強部73,83の各躯体部10,20,30に対する角度も、セグメントの補強機能を発揮する範囲内で自由に変更可能である。例えば、図17に示すように、環状体の隅角部が直角ではない場合(具体的には、環状体が四角形以外の多角形状に形成されている場合)、隅角部セグメント3aの外側ピース71a及び内側ピース72aにおける第1の躯体部10に対して、第2の躯体部20及び第3の躯体部30は、直角に交差しておらず、第2の躯体部20及び第3の躯体部30の一端は、第1の躯体部10に対して鋭角(または、鈍角)をなして連結されている。隅角部セグメント3aの外側ピース71aは、内側ピース72aよりも短く形成されており、直線部セグメント4aの外側ピース81aは、内側ピース82aよりも短く形成されている。なお、図17において、図5に示す上記の実施の形態と同様の構成には、同一の符号を付している。
このような構成であっても、外壁側の隅角部の頂点Gと内壁側の隅角部の頂点Hとを結んだ直線Iに対して直角をなす直線Jに沿って補強部73a,73b,83bを配置することが好ましい。図17においては、一部の補強部73b,83bが同一の直線J上に並んで配置されており、一部の補強部73a,73b,83bが同一の直線J上に並んで配置されている。
残りの補強部73c,83aは、上記の実施の形態と同様に、外側ピース71a,81a及び内側ピース72a,82aの延在方向に直交する方向に沿って配置することが好ましい。このように補強部73,83を配置することにより、補強部73,83の各躯体部10,20,30に対する角度に関わらず、段落[0073]及び段落[0074]に記載した効果を得ることができる。
地中構造物100を構成する環状体1,2の隅角部の数も自由に変更可能である。例えば、環状体1,2を上記実施の形態のような矩形に限らず、三角形、五角形、六角形等に形成することが可能である。
環状体1,2の外側ピース71,81及び内側ピース72,82における第2の躯体部20及び第3の躯体部30は、必ずしも同じ長さに形成する必要はなく、第1の躯体部10の延在方向が平行となるように第2の躯体部20及び第3の躯体部30の長さを変更可能である。
隣接するセグメントの継ぎ目(境界)に仕切板を設けてもよい。この場合、仕切板は、外側ピース71,81と内側ピース72,82において、対向する継手板13,23,33同士を連結するように設けられる。これにより、環状体1,2の強度を高めることができ、さらには中詰材51,61を特定のセグメントに集中して打設することができるようになる。
上記の実施の形態において、第2の躯体部20の長さL,L、及び第3の躯体部30の長さL,Lは、全て同じ長さ(1種類の長さのみ)に形成されているが、各長さL,L,L,Lの関係は、これに限定されるものではない。例えば、第2の躯体部20及び第3の躯体部30は、以下の変形例に示すような構成であってもよい。なお、変形例を示す図18〜図25において、図6に示す上記の実施の形態と同様の構成には、同一の符号を付して説明する。なお、図面を分かりやすくするために、図18〜図25においては、隅角部セグメントの幅を等分する等分線Vから外側ピース71及び内側ピース72を同じ距離だけ離した状態で描いている。
なお、以下の変形例において、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さとは、換言すると、外側ピース71と内側ピース72の連結時において、外側ピース71の主桁12における内側ピース72側の端部と、内側ピース72の主桁12における外側ピース71側の端部との間の距離の半分の長さよりも短い長さをいう。
また、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超える長さとは、換言すると、外側ピース71と内側ピース72の連結時において、外側ピース71の主桁12における内側ピース72側の端部と、内側ピース72の主桁12における外側ピース71側の端部との間の距離の半分の長さよりも長い長さをいう。
また、外側ピース71と内側ピース72の連結時に第2の躯体部20又は第3の躯体部30の先端部が等分線V上に位置する長さとは、換言すると、外側ピース71と内側ピース72の連結時において、外側ピース71の主桁12における内側ピース72側の端部と、内側ピース72の主桁12における外側ピース71側の端部との間の距離の半分の長さに等しい長さをいう。
(変形例1)
例えば、図18に示すような隅角部セグメント3bであってもよい。隅角部セグメント3bにおいて、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて内側ピース72に向けて延びる長さに形成されている。内側ピース72の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて外側ピース71に向けて延びる長さに形成されており、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されている。
ここで、第2の躯体部20と第3の躯体部30の長さは合計2種類あり、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLと、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとが同じ長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLと、内側ピース72の第2の躯体部20の長さLとが同じ長さに形成されている。したがって、外側ピース71と内側ピース72とを連結した際に、連結された第2の躯体部20の全長と、連結された第3の躯体部30の全長とが同じ長さとなる。第2の躯体部20同士の連結部は、等分線Vよりも外側ピース71側に位置し、第3の躯体部30同士の連結部は、等分線Vよりも内側ピース72側に位置する。
(変形例2)
例えば、図19に示すような隅角部セグメント3cであってもよい。隅角部セグメント3cにおいて、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて内側ピース72まで延びる長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されている。内側ピース72の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されており、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて外側ピース71まで延びる長さに形成されている。
ここで、第2の躯体部20と第3の躯体部30の長さは合計2種類あり、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLと、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとが同じ長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLと、内側ピース72の第2の躯体部20の長さLとが同じ長さに形成されている。したがって、外側ピース71と内側ピース72とを連結した際に、連結された第2の躯体部20の全長と、連結された第3の躯体部30の全長とが同じ長さとなる。第2の躯体部20同士の連結部は、等分線Vよりも内側ピース72側に位置し、第3の躯体部30同士の連結部は、等分線Vよりも外側ピース71側に位置する。
(変形例3)
例えば、図20に示すような隅角部セグメント3dであってもよい。隅角部セグメント3dにおいて、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて内側ピース72まで延びる長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて内側ピース72まで延びる長さに形成されている。内側ピース72の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されており、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されている。
ここで、第2の躯体部20と第3の躯体部30の長さは合計2種類あり、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLと、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLとが同じ長さに形成されており、内側ピース72の第2の躯体部20の長さLと、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとが同じ長さに形成されている。したがって、外側ピース71と内側ピース72とを連結した際に、連結された第2の躯体部20の全長と、連結された第3の躯体部30の全長とが同じ長さとなる。第2の躯体部20同士の連結部は、等分線Vよりも内側ピース72側に位置し、第3の躯体部30同士の連結部は、等分線Vよりも内側ピース72側に位置する。
(変形例4)
例えば、図21に示すような隅角部セグメント3eであってもよい。隅角部セグメント3eにおいて、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されている。内側ピース72の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて外側ピース71まで延びる長さに形成されており、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて内側ピース72まで延びる長さに形成されている。
ここで、第2の躯体部20と第3の躯体部30の長さは合計2種類あり、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLと、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLとが同じ長さに形成されており、内側ピース72の第2の躯体部20の長さLと、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとが同じ長さに形成されている。したがって、外側ピース71と内側ピース72とを連結した際に、連結された第2の躯体部20の全長と、連結された第3の躯体部30の全長とが同じ長さとなる。第2の躯体部20同士の連結部は、等分線Vよりも外側ピース71側に位置し、第3の躯体部30同士の連結部は、等分線Vよりも外側ピース71側に位置する。
(変形例5)
例えば、図22に示すような隅角部セグメント3fであってもよい。隅角部セグメント3fにおいて、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に外側ピース71の第3の躯体部30の先端部が等分線V上に位置する長さに形成されている。内側ピース72の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて外側ピース71まで延びる長さに形成されており、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に外側ピース71の第3の躯体部30の先端部が等分線V上に位置する長さに形成されている。
ここで、第2の躯体部20と第3の躯体部30の長さは合計3種類あり、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLと、内側ピース72の第2の躯体部20の長さLと、外側ピース71の第3の躯体部30の長さL又は内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとがそれぞれ異なる長さに形成されている。外側ピース71の第3の躯体部30の長さLと、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとが同じ長さに形成されており、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLと、内側ピース72の第2の躯体部20の長さLとを足した長さ(L+L)は、外側ピース71の第3の躯体部30の長さL又は内側ピース72の第3の躯体部30の長さLの2倍に相当する。したがって、外側ピース71と内側ピース72とを連結した際に、連結された第2の躯体部20の全長と、連結された第3の躯体部30の全長とが同じ長さとなる。第2の躯体部20同士の連結部は、等分線Vよりも外側ピース71側に位置し、第3の躯体部30同士の連結部は、等分線V上に位置する。
(変形例6)
例えば、図23に示すような隅角部セグメント3gであってもよい。隅角部セグメント3gにおいて、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて内側ピース72まで延びる長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に外側ピース71の第3の躯体部30の先端部が等分線V上に位置する長さに形成されている。内側ピース72の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されており、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に外側ピース71の第3の躯体部30の先端部が等分線V上に位置する長さに形成されている。
ここで、第2の躯体部20と第3の躯体部30の長さは合計3種類あり、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLと、内側ピース72の第2の躯体部20の長さLと、外側ピース71の第3の躯体部30の長さL又は内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとがそれぞれ異なる長さに形成されている。外側ピース71の第3の躯体部30の長さLと、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとが同じ長さに形成されており、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLと、内側ピース72の第2の躯体部20の長さLとを足した長さ(L+L)は、外側ピース71の第3の躯体部30の長さL又は内側ピース72の第3の躯体部30の長さLの2倍に相当する。したがって、外側ピース71と内側ピース72とを連結した際に、連結された第2の躯体部20の全長と、連結された第3の躯体部30の全長とが同じ長さとなる。第2の躯体部20同士の連結部は、等分線Vよりも内側ピース72側に位置し、第3の躯体部30同士の連結部は、等分線V上に位置する。
(変形例7)
例えば、図24に示すような隅角部セグメント3hであってもよい。隅角部セグメント3hにおいて、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に外側ピース71の第2の躯体部20の先端部が等分線V上に位置する長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて内側ピース72まで延びる長さに形成されている。内側ピース72の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に内側ピース72の第2の躯体部20の先端部が等分線V上に位置する長さに形成されており、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されている。
ここで、第2の躯体部20と第3の躯体部30の長さは合計3種類あり、外側ピース71の第2の躯体部20の長さL又は内側ピース72の第2の躯体部20の長さLと、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLと、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとがそれぞれ異なる長さに形成されている。外側ピース71の第2の躯体部20の長さLと、内側ピース72の第2の躯体部20の長さLとが同じ長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLと、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとを足した長さ(L+L)は、外側ピース71の第2の躯体部20の長さL又は内側ピース72の第2の躯体部20の長さLの2倍に相当する。したがって、外側ピース71と内側ピース72とを連結した際に、連結された第2の躯体部20の全長と、連結された第3の躯体部30の全長とが同じ長さとなる。第2の躯体部20同士の連結部は、等分線V上に位置し、第3の躯体部30同士の連結部は、等分線Vよりも内側ピース72側に位置する。
(変形例8)
例えば、図25に示すような隅角部セグメント3iであってもよい。隅角部セグメント3iにおいて、外側ピース71の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に外側ピース71の第2の躯体部20の先端部が等分線V上に位置する長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えない長さに形成されている。内側ピース72の第2の躯体部20の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に内側ピース72の第2の躯体部20の先端部が等分線V上に位置する長さに形成されており、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLは、外側ピース71と内側ピース72の連結時に等分線Vを超えて外側ピース71まで延びる長さに形成されている。
ここで、第2の躯体部20と第3の躯体部30の長さは合計3種類あり、外側ピース71の第2の躯体部20の長さL又は内側ピース72の第2の躯体部20の長さLと、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLと、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとがそれぞれ異なる長さに形成されている。外側ピース71の第2の躯体部20の長さLと、内側ピース72の第2の躯体部20の長さLとが同じ長さに形成されており、外側ピース71の第3の躯体部30の長さLと、内側ピース72の第3の躯体部30の長さLとを足した長さ(L+L)は、外側ピース71の第2の躯体部20の長さL又は内側ピース72の第2の躯体部20の長さLの2倍に相当する。したがって、外側ピース71と内側ピース72とを連結した際に、連結された第2の躯体部20の全長と、連結された第3の躯体部30の全長とが同じ長さとなる。第2の躯体部20同士の連結部は、等分線V上に位置し、第3の躯体部30同士の連結部は、等分線Vよりも外側ピース71側に位置する。
以上のように、第2の躯体部20と第3の躯体部30の長さの種類が合計1〜3種類ある例を説明したが、外側ピース71と内側ピース72の第2の躯体部20及び第3の躯体部30の全てが異なる長さであってもよい。この場合には、第2の躯体部20と第3の躯体部30の長さの種類が合計4種類となる。ただし、隅角部セグメントにおいて、第1の躯体部10同士を平行に配置する場合、第2の躯体部20同士を連結した全長と第3の躯体部30同士を連結した全長とが等しくなることが必要となる。
また、図17に示すような環状体の隅角部が直角ではない隅角部セグメントにおいても、第2の躯体部20と第3の躯体部30の長さの種類が合計1〜4種類のいずれの場合も適用可能である。
1,2 環状体
3,3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3h,3i 隅角部セグメント
4 直線部セグメント
5 隅角部セグメント構造体
6 直線部セグメント構造体
10 第1の躯体部
11,21,31,91 プレート
12,22,32,92 主桁
13,23,33,93 継手板
14,24,34,94 補剛材
20 第2の躯体部
30 第3の躯体部
40,95 連結部
50 レール
51,61 中詰材
71,71a,81,81a 外側ピース(セグメントピース)
72,72a,82,82a 内側ピース(セグメントピース)
73,83 補強部
74 締結板
75 係止板
76 支圧部
100 地中構造物

Claims (9)

  1. 構造物を構成する多角形断面の環状体の隅角部を形成するセグメントピースであって、
    前記構造物の壁面を形成する第1の躯体部と、
    前記構造物の壁面を形成し、この壁面の面方向が前記第1の躯体部の壁面の面方向に交差するように前記第1の躯体部に設けられた第2の躯体部と、
    前記第2の躯体部から離間して前記第1の躯体部に設けられた第3の躯体部と、
    を備えることを特徴とするセグメントピース。
  2. 前記第2の躯体部と前記第3の躯体部は、その延在方向が互いに平行であることを特徴とする請求項1に記載のセグメントピース。
  3. 請求項1又は2に記載のセグメントピースが複数連結されて構成されるセグメント構造体であって、
    互いのセグメントピースにおける前記第2の躯体部同士は、その壁面を前記環状体の外壁面に沿わせた状態で連結されており、
    互いのセグメントピースにおける前記第3の躯体部同士は、その壁面を前記環状体の内壁面に沿わせた状態で連結されていることを特徴とするセグメント構造体。
  4. 1つのセグメントピース内、又は、連結された複数のセグメントピース間において、前記第1の躯体部と、前記第2の躯体部又は前記第3の躯体部と、を連結する補強部を備え、
    前記補強部は、その延在方向が全ての躯体部の延在方向に交差する方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項3に記載のセグメント構造体。
  5. 前記補強部は複数設けられており、各補強部の延在方向が互いに平行であることを特徴とする請求項4に記載のセグメント構造体。
  6. 構造物を構成する多角形断面の環状体の隅角部を形成する隅角部セグメントであって、
    請求項3から5までのいずれか一項に記載のセグメント構造体と、
    前記セグメント構造体における前記セグメントピースによって挟まれた空間に設けられた中詰材と、
    を備えることを特徴とする隅角部セグメント。
  7. 構造物を構成する多角形断面の環状体であって、
    請求項6に記載の隅角部セグメントと、
    前記隅角部セグメント間を直線状に連結する直線部セグメントと、
    を備えることを特徴とする環状体。
  8. 前記直線部セグメントは、
    構造物の外壁面を形成する外側ピースと、
    構造物の内壁面を形成する内側ピースと、
    前記外側ピースと前記内側ピースを連結する連結部と、
    前記外側ピースと前記内側ピースとに挟まれた空間内に設けられた中詰材と、
    を備えることを特徴とする請求項7に記載の環状体。
  9. 請求項7又は8に記載の環状体が軸線方向に連結された構造物であって、
    前記環状体は、前記隅角部セグメント又は前記直線部セグメントの継ぎ目が隣接する環状体間において重ならないように連結されていることを特徴とする構造物。
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