JP2023017131A

JP2023017131A - Segment piece and segment ring

Info

Publication number: JP2023017131A
Application number: JP2022190279A
Authority: JP
Inventors: 弘己大塚; Hiromi Otsuka; 聡尾上; Satoshi Onoe; 大彰疋島; Hiroaki Hikishima
Original assignee: Kajima Corp; Geostr Corp
Current assignee: Kajima Corp; Geostr Corp
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2022-11-29
Publication date: 2023-02-06
Anticipated expiration: 2038-07-13
Also published as: JP2023036068A; JP7373640B2; JP2020012239A; JP7186530B2; JP7438513B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow yield strength of a segment piece 1 to be improved under high soil pressure and high water pressure.

SOLUTION: The segment piece 1 includes: a concrete structural body 2 forming a segment piece; a plurality of main reinforcement bars 4 buried in the concrete structural body 2 and extending in a peripheral direction of a tunnel; compression force transmission members 7 placed at both end surfaces of the concrete structural body 2 in the peripheral direction of the tunnel; and a plurality of anchor bars 8 connected to rear surface sides of the compression force transmission members 7 and buried in the concrete structural body 2. Segment pieces 1 adjacent to each other are pressed against each other at end surfaces of the concrete structural bodies 2 in the peripheral direction of the tunnel and the compression force transmission members 7. The anchor bars 8 are placed along the main reinforcement bars 4 in a specific length so as to transmit compression force generated between the compression force transmission members 7 through concrete from the anchor bars 8 to the main reinforcement bars 4.

SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、トンネル覆工用のセグメントピース、及び、複数のセグメントピースにより組み立てられるセグメントリング（トンネル覆工体）に関する。 The present invention relates to a segment piece for tunnel lining and a segment ring (tunnel lining) assembled from a plurality of segment pieces.

道路トンネルや地下河川トンネルなどのシールドトンネルの覆工用にセグメントピースが用いられる。
セグメントピースは、鉄筋コンクリート製の湾曲形状の分割体であり、複数のセグメントピースがトンネルの掘削面に沿ってトンネル周方向に組み合わせられることで、セグメントリングが形成される。セグメントリングは、形成済みのセグメントリングとトンネル軸方向に連結され、これにより円筒状のトンネル覆工体が構築される。 Segment pieces are used for the lining of shield tunnels such as road tunnels and underground river tunnels.
The segment pieces are curved divided bodies made of reinforced concrete, and a segment ring is formed by combining a plurality of segment pieces in the tunnel circumferential direction along the excavation surface of the tunnel. The segment ring is connected to the formed segment ring in the axial direction of the tunnel, thereby constructing a cylindrical tunnel lining.

セグメントピースは、一般に、セグメントピースを形作るコンクリート構造体と、コンクリート構造体内に埋設されてトンネル周方向に延在する複数の主鉄筋と、コンクリート構造体の周方向の端面に設けられて隣り合うセグメントピースを連結する嵌合継手（継手金物）と、嵌合継手の背面側に連結されてコンクリート構造体内に埋設されるアンカー筋と、を含んで構成される。
具体的には、型枠の所定位置に、主鉄筋、嵌合継手及びアンカー筋をセットし、コンクリートを打設することで、鉄筋コンクリート製のセグメントピースが形成される。 A segment piece generally consists of a concrete structure forming the segment piece, a plurality of main reinforcing bars embedded in the concrete structure and extending in the circumferential direction of the tunnel, and adjacent segments provided on the circumferential end face of the concrete structure. It is composed of a fitting joint (joint hardware) that connects pieces, and an anchor bar that is connected to the back side of the fitting joint and embedded in the concrete structure.
Specifically, a segment piece made of reinforced concrete is formed by setting a main reinforcing bar, a fitting joint, and an anchor bar at predetermined positions of a formwork and pouring concrete.

また、特許文献１、２では、軽量化のため、アンカー筋を無くし、主鉄筋の両端を延長して、継手金物の背面側に連結する構造としている。 Further, in Patent Documents 1 and 2, for weight reduction, anchor bars are eliminated, and both ends of the main reinforcing bars are extended and connected to the back side of the joint hardware.

特開２００２－０２１４８７号公報JP-A-2002-021487 特開２０１７－０４３８８４号公報JP 2017-043884 A

ところで、近年、大深度のシールドトンネルが計画されている。大深度トンネルでは、高土圧・高水圧により、隣り合うセグメントピース間にトンネル周方向に大きな圧縮力が発生する。 By the way, in recent years, a large-depth shield tunnel has been planned. In a deep tunnel, a large compressive force is generated in the tunnel circumferential direction between adjacent segment pieces due to high earth pressure and high water pressure.

このとき、セグメントピースの継手面には主鉄筋が存在しないので、継手面付近が弱点となる。セグメントピースのトンネル径方向の厚さを大きくすれば、耐力を向上できるが、その分、トンネルの掘削径が大きくなり、コストアップにつながる。従って、セグメントピースの厚さを大きくすることなく、セグメントピースの耐力向上を図ることが求められている。 At this time, since there is no main reinforcing bar on the joint surface of the segment piece, the vicinity of the joint surface becomes a weak point. By increasing the thickness of the segment piece in the radial direction of the tunnel, the yield strength can be improved. Therefore, it is desired to improve the yield strength of the segment piece without increasing the thickness of the segment piece.

この点、特許文献１、２に記載の技術は、隣り合うセグメントピースの継手金物間に発生する圧縮力を主鉄筋に直接伝達することができ、耐力向上を図ることができる。 In this regard, the techniques described in Patent Literatures 1 and 2 can directly transmit the compressive force generated between the joint metal fittings of the adjacent segment pieces to the main reinforcing bars, thereby improving the yield strength.

しかしながら、特許文献１、２のように、圧縮力伝達のために継手金物と主鉄筋とを連結機構により一体化すれば、圧縮力が確実に伝達できることは理解されるが、実際には、製造上、長さを合わせることは難しく、長さ調整手段を用いると部品が増える上に長さ調整に時間がかかり、工程・費用の面で問題があった。 However, as in Patent Documents 1 and 2, it is understood that the compression force can be reliably transmitted by integrating the joint hardware and the main reinforcing bars for transmission of the compression force by a connection mechanism. In addition, it is difficult to match the length, and the use of the length adjusting means increases the number of parts and takes time to adjust the length, which is problematic in terms of process and cost.

本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、製造上、比較的簡単に実施でき、トンネル周方向の圧縮力に対する耐力を高めることができる、セグメントピースを提供することを課題とする。特に、本発明は、トンネル周方向において圧縮力を伝達する鋼材の長さ合わせを簡易にできると共に、長さ調整手段としての部品を用いることなく、トンネル周方向に生じる圧縮力を好適に伝達することができるセグメントピース、または、セグメントピースからなるセグメントリングを提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a segment piece that can be manufactured in a relatively simple manner and that can increase resistance to compressive force in the circumferential direction of a tunnel. . In particular, the present invention makes it possible to easily adjust the length of the steel material that transmits the compressive force in the tunnel circumferential direction, and suitably transmits the compressive force generated in the tunnel circumferential direction without using a part as a length adjusting means. To provide a segment piece or a segment ring composed of segment pieces.

本発明におけるセグメントピースは、セグメントピースを形作るコンクリート構造体と、前記コンクリート構造体内に埋設されて、トンネル周方向に延在する複数の主鋼材と、前記コンクリート構造体のトンネル周方向の両端面にそれぞれ配置されて露出する鋼製の圧縮力伝達部材と、前記圧縮力伝達部材の背面側に連結されて前記コンクリート構造体内に埋設される複数の補強鋼材と、を含んで構成され、隣り合うセグメントピースは、前記コンクリート構造体のトンネル周方向の端面同士及び前記圧縮力伝達部材同士で圧接する。
本発明では、前記補強鋼材は、前記圧縮力伝達部材間に発生する圧縮力が、前記補強鋼材から、コンクリートを介して、前記主鋼材に伝達されるように、前記主鋼材に対して、所定の長さ分、沿わせて配置される。 The segment piece in the present invention includes a concrete structure forming the segment piece, a plurality of main steel members embedded in the concrete structure and extending in the tunnel circumferential direction, and both end faces of the concrete structure in the tunnel circumferential direction. A steel compression force transmission member arranged and exposed, and a plurality of reinforcing steel members connected to the back side of the compression force transmission member and embedded in the concrete structure, and adjacent segments The pieces are pressed against each other at the end faces of the concrete structure in the tunnel circumferential direction and between the compressive force transmission members.
In the present invention, the reinforcing steel material is attached to the main steel material by a predetermined amount so that the compressive force generated between the compressive force transmission members is transmitted from the reinforcing steel material to the main steel material via concrete. are arranged along the length of

本発明はまた、上記の複数のセグメントピースがトンネル周方向に組み合わせられてトンネル覆工体をなすセグメントリングを提供する。 The present invention also provides a segment ring in which a plurality of segment pieces described above are combined in the tunnel circumferential direction to form a tunnel lining.

本発明によれば、高土圧・高水圧により、隣り合うセグメントピース間に発生する圧縮力を、圧縮力伝達部材から、補強鋼材（アンカー筋）に伝え、補強鋼材（アンカー筋）から、コンクリートを介して、主鋼材（主鉄筋）に伝えることができ、セグメントピース、及びこれにより組み立てられるセグメントリングの耐力向上を図ることができるという効果が得られる。 According to the present invention, the compressive force generated between adjacent segment pieces due to high earth pressure and high water pressure is transmitted from the compressive force transmission member to the reinforcing steel material (anchor bar), and the reinforcing steel material (anchor bar) is transferred to the concrete. can be transmitted to the main steel material (main reinforcing bar) via the .

セグメントピース及びセグメントリングの説明図Explanatory drawing of segment piece and segment ring 本発明の第１実施形態を示すセグメントピースの詳細図Detailed view of the segment piece showing the first embodiment of the present invention アンカー筋の配列についての説明図Explanatory diagram of the arrangement of anchor muscles アンカー筋の主鉄筋に対する配置についての説明図Illustration of placement of anchor bars relative to main reinforcing bars 隣り合うセグメントピースの継手構造について説明するための平面図A plan view for explaining a joint structure of adjacent segment pieces. 本発明の第２実施形態を示すセグメントピースの詳細図Detailed view of the segment piece showing the second embodiment of the present invention 本発明の第３実施形態を示すセグメントピースの詳細図Detailed view of the segment piece showing the third embodiment of the present invention

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１はセグメントピース及びセグメントリングの説明図である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a segment piece and a segment ring.

セグメントリング１００は、トンネル軸方向に所定の単位長さを有する複数のセグメントピース１がトンネルの掘削面に沿ってトンネル周方向に組み合わせられて形成されたもので、トンネル覆工体の１単位をなす。そして、複数のセグメントリングがトンネル軸方向に連結されることで、トンネル覆工体が構築される。 The segment ring 100 is formed by combining a plurality of segment pieces 1 having a predetermined unit length in the axial direction of the tunnel along the excavation surface of the tunnel in the circumferential direction of the tunnel. Eggplant. A tunnel lining is constructed by connecting a plurality of segment rings in the axial direction of the tunnel.

従って、セグメントピース１は、「トンネル軸方向に所定の単位長さを有する円筒状のトンネル構造体を周方向に複数に分割してなる湾曲形状の分割体」をなす。尚、セグメントピースには、共通仕様のＡセグメントの他、セグメントリング毎の最後に組み込まれるトンネル軸方向にくさび形状のＫセグメント、及び、ＫセグメントとＡセグメントとの間に配置されるＢセグメントがある。 Therefore, the segment piece 1 constitutes "a curved divided body obtained by dividing a cylindrical tunnel structure having a predetermined unit length in the axial direction of the tunnel into a plurality of pieces in the circumferential direction". In addition to the common specification A segment, the segment pieces include a wedge-shaped K segment in the tunnel axial direction that is installed at the end of each segment ring, and a B segment that is arranged between the K segment and the A segment. be.

セグメントリングの組立は、シールドマシン内で行われる。従って、組立中のセグメントリングには、土圧及び水圧はかからない。
掘削の進行に伴い、組み立てられたセグメントリングがシールドマシン外に露出すると、セグメントリングには、大きな土圧及び水圧が作用する。この結果、隣り合うセグメントピース間にトンネル周方向の大きな圧縮力が発生する。 Assembly of the segment ring is done in a shield machine. Therefore, the segment ring during assembly is free from earth and water pressure.
As the excavation progresses, when the assembled segment ring is exposed outside the shield machine, a large earth pressure and water pressure act on the segment ring. As a result, a large compressive force in the tunnel circumferential direction is generated between adjacent segment pieces.

特にトンネルの大深度化に伴い、高土圧・高水圧により、セグメントピースに加わるトンネル周方向の圧縮力が増大する傾向にあり、セグメントピースの耐力向上が求められている。本発明はこのような課題に着目してなされたもので、高耐力のセグメントピースを提供するものである。 In particular, as the depth of the tunnel increases, the compressive force applied to the segment pieces in the circumferential direction of the tunnel tends to increase due to high earth pressure and high water pressure. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made by paying attention to such problems, and provides a segment piece having a high yield strength.

図２は本発明の第１実施形態を示し、（Ａ）はセグメントピースをトンネル周方向から見た端面図、（Ｂ）はセグメントピースをトンネル軸方向から見た断面図、（Ｃ）は隣り合うセグメントピースの圧接部をトンネル軸方向から見た断面図である。 FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention, (A) is an end view of the segment piece viewed from the tunnel circumferential direction, (B) is a cross-sectional view of the segment piece viewed from the tunnel axial direction, and (C) is an adjacent FIG. 4 is a cross-sectional view of pressure contact portions of matching segment pieces viewed from the tunnel axis direction;

セグメントピース１は、ＲＣ構造（鉄筋コンクリート構造）で、コンクリート構造体２を主体とする。
コンクリート構造体２は、所定形状の型枠に後述する鉄筋等をセットした後、コンクリートを打設して、固化・脱型することで、形成される。 The segment piece 1 has an RC structure (reinforced concrete structure) and is mainly composed of a concrete structure 2 .
The concrete structure 2 is formed by placing reinforcing bars and the like, which will be described later, in a formwork having a predetermined shape, pouring concrete, and solidifying and demolding the concrete.

ここにおいて、コンクリート構造体２は、「トンネル軸方向に所定の長さを有する円筒状のトンネル構造体を周方向に複数に分割してなる湾曲形状の分割体」をなすように形成される。 Here, the concrete structure 2 is formed so as to form a "curved divided body obtained by dividing a cylindrical tunnel structure having a predetermined length in the tunnel axial direction into a plurality of pieces in the circumferential direction".

従って、コンクリート構造体２は、トンネルの掘削面に沿わせる外周側の円筒面２ａ、内周側の円筒面２ｂ、トンネル軸方向前後の端面２ｃ、２ｄ、トンネル周方向左右の端面（隣り合うセグメントピースとの継手面）２ｅ、２ｆを有している。 Therefore, the concrete structure 2 has an outer cylindrical surface 2a along the tunnel excavation surface, an inner cylindrical surface 2b, front and rear end surfaces 2c and 2d in the axial direction of the tunnel, and left and right end surfaces in the tunnel circumferential direction (adjacent segments The joint surface with the piece) 2e, 2f.

また、コンクリート構造体２の外面には、端面２ｅから端面２ｃ、端面２ｆ、端面２ｄを経て、端面２ｅへ戻るシール溝３が、トンネル径方向の外周側と内周側との２段に形成されている。セグメントリングの組立に先立って、これらのシール溝３に、水膨張性のシール部材（図示せず）が装着される。 In addition, on the outer surface of the concrete structure 2, a seal groove 3 returning from the end face 2e to the end face 2e via the end face 2c, the end face 2f, and the end face 2d is formed in two stages, the outer peripheral side and the inner peripheral side in the tunnel radial direction. It is A water-swellable seal member (not shown) is attached to these seal grooves 3 prior to assembly of the segment ring.

コンクリート構造体２内には、主鉄筋４、フープ筋５及びフック筋６が設けられる。
主鉄筋４は、コンクリート構造体２内に主鋼材として埋設されていて、トンネル周方向に延在する。
本例では、主鉄筋４は、図２（Ａ）から分かるように、２×１２本、すなわち、トンネル径方向に２段で、各段のトンネル軸方向に複数（１２本）設けられる。 Main reinforcing bars 4 , hoop bars 5 and hook bars 6 are provided in the concrete structure 2 .
The main reinforcing bars 4 are embedded as main steel materials in the concrete structure 2 and extend in the tunnel circumferential direction.
In this example, as can be seen from FIG. 2(A), the main reinforcing bars 4 are 2×12, that is, provided in two stages in the tunnel radial direction and a plurality (12) in each stage in the tunnel axial direction.

主鉄筋４のトンネル周方向の長さは、図２（Ｂ）から分かるように、コンクリート構造体２のトンネル周方向の長さより短い。従って、主鉄筋４の両端部とコンクリート構造体２の両端面２ｅ、２ｆとの間には、所定の間隔（図４のＫ）が設けられている。 As can be seen from FIG. 2B, the length of the main reinforcing bars 4 in the tunnel circumferential direction is shorter than the length of the concrete structure 2 in the tunnel circumferential direction. Therefore, a predetermined gap (K in FIG. 4) is provided between both end portions of the main reinforcing bar 4 and both end surfaces 2e and 2f of the concrete structure 2. As shown in FIG.

フープ筋（バンド筋）５は、トンネル径方向に２段の主鉄筋４をフープ状につないでいて、主鉄筋４の延在方向に等間隔で複数（本例では図２（Ｂ）から分かるように１２本）設けられる。 The hoop reinforcement (band reinforcement) 5 connects two stages of the main reinforcement 4 in the tunnel radial direction in a hoop shape, and a plurality of the main reinforcements 4 are arranged at equal intervals in the extending direction (in this example, as can be seen from FIG. 2(B) 12) are provided.

フック筋６は、主鉄筋４の端部に設けられる。すなわち、トンネル周方向の両端にて２段の主鉄筋４をつないでいて、主鉄筋４の配列方向に複数（図２（Ａ）から分かるように、主鉄筋４の配列数と同数の１２本）設けられる。 Hook bars 6 are provided at the ends of the main reinforcing bars 4 . That is, two stages of main reinforcing bars 4 are connected at both ends in the tunnel circumferential direction, and a plurality of main reinforcing bars 4 are arranged in the direction of arrangement (as can be seen from FIG. ) is provided.

コンクリート構造体２のトンネル周方向の両端面２ｅ、２ｆには、当該端面に面一で露出させる形で、鋼板製の圧縮力伝達部材７が設けられる。 Compression force transmission members 7 made of a steel plate are provided on both end faces 2e and 2f of the concrete structure 2 in the tunnel circumferential direction so as to be flush with and exposed on the end faces.

圧縮力伝達部材７は、トンネル径方向に２段に設けられる。端面２ｅ、２ｆから見ると、２段の圧縮力伝達部材７は、２段のシール溝３の間、かつ、２段の主鉄筋４の間に配置される。
各段の圧縮力伝達部材７は、トンネル軸方向に帯状に配置される。但し、各段の圧縮力伝達部材７は、セグメントピースに加わるトンネル周方向の圧縮力を隣り合うセグメントピースに伝達できるという観点から、トンネル軸方向に２つに分割されている。
ここにおいて、隣り合うセグメントピース１、１’は、圧縮力伝達部材７同士で圧接する。 The compressive force transmission member 7 is provided in two stages in the radial direction of the tunnel. When viewed from the end surfaces 2e and 2f, the two-stage compressive force transmission member 7 is arranged between the two-stage seal grooves 3 and between the two-stage main reinforcing bars 4. As shown in FIG.
The compressive force transmission members 7 of each stage are arranged in a belt shape in the axial direction of the tunnel. However, the compressive force transmission member 7 of each stage is divided into two in the tunnel axial direction from the viewpoint that the compressive force applied to the segment piece in the tunnel circumferential direction can be transmitted to the adjacent segment piece.
Here, the adjacent segment pieces 1 and 1' are pressed against each other by the compressive force transmission members 7. As shown in FIG.

圧縮力伝達部材７の背面側には、圧縮力伝達部材７の背面から突出する形で、定着用に、複数のアンカー筋８が連結されており、アンカー筋８はコンクリート構造体２内に補強鋼材として埋設される。
従って、アンカー筋８は、圧縮力伝達部材７と同じく、トンネル径方向に２段に設けられる。 A plurality of anchor bars 8 are connected to the back side of the compressive force transmission member 7 so as to protrude from the back side of the compressive force transmission member 7 for fixing, and the anchor bars 8 are reinforced in the concrete structure 2. Buried as steel material.
Therefore, like the compressive force transmission member 7, the anchor bars 8 are provided in two stages in the radial direction of the tunnel.

本例では、アンカー筋８は、図２（Ａ）から分かるように、２×６本、すなわち、トンネル径方向に２段で、各段のトンネル軸方向に複数（６本）設けられる。圧縮力伝達部材７は、トンネル軸方向に２つに分割されているので、１つの圧縮力伝達部材７には３本のアンカー筋８が連結されている。 In this example, as can be seen from FIG. 2(A), the anchor bars 8 are provided in 2×6 lines, that is, in two stages in the radial direction of the tunnel, and a plurality (six lines) in each stage in the axial direction of the tunnel. Since the compressive force transmission member 7 is divided into two in the tunnel axial direction, three anchor bars 8 are connected to one compressive force transmission member 7 .

ここにおいて、アンカー筋８は、コンクリート構造体２内にて、主鉄筋４に沿わせてある。
すなわち、アンカー筋８は、圧縮力伝達部材７間に発生する圧縮力が、アンカー筋８から、コンクリートを介して、主鉄筋４に伝達されるように、主鉄筋４に沿わせて配置される。つまり、アンカー筋８と主鉄筋４とは、それぞれの一部が互いに平行するように所定の間隔を隔てて、所定の距離が平行するように配置される。 Here, the anchor bars 8 are arranged along the main reinforcing bars 4 inside the concrete structure 2 .
That is, the anchor bars 8 are arranged along the main reinforcing bars 4 so that the compressive force generated between the compressive force transmission members 7 is transmitted from the anchor bars 8 to the main reinforcing bars 4 via the concrete. . In other words, the anchor bars 8 and the main reinforcing bars 4 are arranged parallel to each other by a predetermined distance with a predetermined gap therebetween so that portions thereof are parallel to each other.

言い換えれば、主鉄筋４に対してアンカー筋８を沿わせ、沿わせる長さと、沿わせた範囲での主鉄筋４とアンカー筋８との間隔とを、後述のように適切に設定することで、上記の圧縮力が、アンカー筋８から、コンクリートを介して、主鉄筋４に伝達されるようにするのである。 In other words, by appropriately setting the length of the anchor bar 8 along the main reinforcing bar 4 and the spacing between the main reinforcing bar 4 and the anchor bar 8 in the range along which the anchor bar 8 extends, as will be described later. , the above compression force is transmitted from the anchor bar 8 to the main reinforcing bar 4 via the concrete.

特に本例では、図２（Ａ）、及び、図３の説明図から分かるように、各段に、主鉄筋４が１２本、アンカー筋８が６本配置されることから、アンカー筋８は、１本ずつ、２本の主鉄筋４に対して沿わせてある。これにより、伝達する圧縮力を分配することができる。 Especially in this example, as can be seen from the explanatory diagrams of FIG. 2(A) and FIG. , one by one along the two main reinforcing bars 4 . This allows the compressive force to be transmitted to be distributed.

また、トンネル周方向に見ると、図３の説明図から分かるように、アンカー筋８（例えば図３の左上のアンカー筋８参照）は、沿わせる２本の主鉄筋４に対し鋭角三角形の頂点となる位置に配置される。これにより、伝達する圧縮力をほぼ均等に分配することができる。
尚、図では、アンカー筋８は、トンネル周方向に見たときに、沿わせる２本の主鉄筋４に対し、等距離となるように、二等辺三角形の頂点となる位置に配置されている。しかし、二等辺三角形である必要はなく、鋭角三角形をなすような位置関係であれば、必要十分な分配性能を得ることができる。 Also, when viewed in the circumferential direction of the tunnel, as can be seen from the explanatory diagram of FIG. is placed at a position where This allows a substantially even distribution of the compressive forces to be transmitted.
In the figure, the anchor bars 8 are arranged at the vertices of an isosceles triangle so as to be equidistant from the two main reinforcing bars 4 to be laid along when viewed in the tunnel circumferential direction. . However, the isosceles triangle does not have to be formed, and necessary and sufficient distribution performance can be obtained as long as the positional relationship forms an acute triangle.

コンクリート構造体２、圧縮力伝達部材７及びアンカー筋８について、図３の説明図を参照して、更に詳しく説明する。 The concrete structure 2, the compressive force transmission members 7 and the anchor bars 8 will be described in more detail with reference to the explanatory diagram of FIG.

セグメントピース１（コンクリート構造体２）のトンネル径方向の厚さＴについては、好ましくは、４００～７００ｍｍ、より好ましくは、４５０～６５０ｍｍとする。これより小さいと、圧縮力を伝達できず、大きいと掘削断面が大きくなるからである。セグメントピース１（コンクリート構造体２）のトンネル軸方向の長さは、通常１，０００～２，０００ｍｍであり、近年、長距離のトンネルでは、１，５００～２，０００ｍｍが多用されている。 The thickness T of the segment piece 1 (concrete structure 2) in the tunnel radial direction is preferably 400 to 700 mm, more preferably 450 to 650 mm. This is because if it is smaller than this, the compressive force cannot be transmitted, and if it is larger, the excavation cross-section becomes larger. The length of the segment piece 1 (concrete structure 2) in the tunnel axial direction is usually 1,000 to 2,000 mm, and in recent years, 1,500 to 2,000 mm is often used in long-distance tunnels.

コンクリート構造体２の外周側の面２ａから外周側の圧縮力伝達部材７（及びアンカー筋８）の中心までの距離ｔ１、及び、コンクリート構造体２の内周側の面２ｂから内周側の圧縮力伝達部材７（及びアンカー筋８）の中心までの距離ｔ３については、共に、好ましくは、0.15Ｔ～0.40Ｔ、より好ましくは、0.20Ｔ～0.35Ｔとする。これより小さくても、あるいは大きくても、圧縮力を伝達できないからである。 Distance t1 from the outer peripheral side surface 2a of the concrete structure 2 to the center of the outer peripheral side compressive force transmission member 7 (and the anchor bar 8), and from the inner peripheral side surface 2b of the concrete structure 2 to the inner peripheral side The distance t3 to the center of the compressive force transmission member 7 (and the anchor bar 8) is preferably 0.15T to 0.40T, more preferably 0.20T to 0.35T. This is because if it is smaller or larger than this, the compressive force cannot be transmitted.

アンカー筋８の鉄筋径（呼び径）は、主鉄筋４の鉄筋径と同じで、好ましくは、Ｄ３２～Ｄ５１、より好ましくは、Ｄ３５～Ｄ４１とする。これより小さいと、鉄筋本数が増え、これより大きいと、鉄筋本数は減少するが、セグメントピースの断面全体に作用する圧縮力を好適に伝達できない、また、鉄筋量が増えるのでセグメント自体の重量が大きくなりすぎる。 The reinforcing bar diameter (nominal diameter) of the anchor bar 8 is the same as the reinforcing bar diameter of the main reinforcing bar 4, preferably D32 to D51, more preferably D35 to D41. If it is smaller than this, the number of reinforcing bars will increase, and if it is larger than this, the number of reinforcing bars will decrease, but the compressive force acting on the entire cross section of the segment piece cannot be suitably transmitted, and the weight of the segment itself will increase because the amount of reinforcing bars increases. getting too big.

アンカー筋８のトンネル軸方向の配設ピッチｐは、アンカー筋８の鉄筋径（呼び径）に対し、好ましくは、４～１０倍、より好ましくは６～８倍とする。これより小さいと、セグメントピースの断面全体に作用する圧縮力伝達の分布は良いが、製作の手間が増え、これより大きいと、セグメントピースの断面全体に作用する圧縮力を好適に伝達できないからである。 The arrangement pitch p of the anchor bars 8 in the tunnel axial direction is preferably 4 to 10 times, more preferably 6 to 8 times the reinforcing bar diameter (nominal diameter) of the anchor bars 8 . If it is smaller than this, the distribution of the compressive force acting on the entire cross section of the segment piece will be good, but the manufacturing labor will increase. be.

次に、アンカー筋８と主鉄筋４との好ましい関係について、図３及び図４の説明図を参照して説明する。
図４を参照し、主鉄筋４に対し、アンカー筋８を沿わせる長さ（重ね長）Ｌは、アンカー筋８の鉄筋径（呼び径）をＤとすると、好ましくは、８Ｄ以上、より好ましくは、１２Ｄ以上とする。これより短いと、アンカー筋８に作用する圧縮力を十分に伝達できないからである。 Next, a preferable relationship between the anchor bars 8 and the main reinforcing bars 4 will be described with reference to the explanatory diagrams of FIGS. 3 and 4. FIG.
Referring to FIG. 4, the length (overlapping length) L of the anchor bar 8 along the main reinforcing bar 4 is preferably 8D or more, more preferably 8D or more, where D is the reinforcing bar diameter (nominal diameter) of the anchor bar 8. is 12D or more. This is because if it is shorter than this, the compressive force acting on the anchor muscle 8 cannot be sufficiently transmitted.

また、図３を参照し、主鉄筋４とアンカー筋８との表面間の距離（空き）Ｓは、アンカー筋８の鉄筋径（呼び径）をＤとすると、好ましくは、２Ｄ以下、より好ましくは、Ｄ以下とする。これより離れると、アンカー筋８に作用する圧縮力を十分に伝達できないからである。また、２Ｄ以下であると、セグメントピース１（コンクリート構造体２）のトンネル径方向の厚さＴの幅内において好適に主鉄筋４とアンカー筋８を配置することができる。 Also, referring to FIG. 3, the distance (clearance) S between the surfaces of the main reinforcing bars 4 and the anchor bars 8 is preferably 2D or less, more preferably 2D or less, where D is the reinforcing bar diameter (nominal diameter) of the anchor bars 8. is less than or equal to D. This is because if the distance is greater than this, the compressive force acting on the anchor muscle 8 cannot be sufficiently transmitted. In addition, when it is 2D or less, the main reinforcing bars 4 and the anchor bars 8 can be preferably arranged within the width of the thickness T of the segment piece 1 (concrete structure 2) in the tunnel radial direction.

上記のように、主鉄筋４に対しアンカー筋８を沿わせる長さＬを、アンカー筋８の径をＤとすると、８Ｄ以上（より好ましくは１２Ｄ以上）とし、主鉄筋４とアンカー筋８との表面間の距離Ｓを、２Ｄ以下（より好ましくはＤ以下）とすることにより、圧縮力伝達部材７間に発生する圧縮力が、アンカー筋８から、コンクリートを介して、主鉄筋４に伝達されるようになるのである。 As described above, the length L of the anchor bar 8 along the main reinforcing bar 4 is set to 8D or more (more preferably 12D or more), where D is the diameter of the anchor bar 8. By setting the distance S between the surfaces of the It will be done.

尚、実際には、主鉄筋４が湾曲しているので、アンカー筋８が湾曲していない場合は主鉄筋４とアンカー筋８とは平行でなくなる。その場合は、主鉄筋４に対しアンカー筋８を沿わせた範囲内で、主鉄筋４とアンカー筋８との表面間の距離Ｓは変化する。従って、沿わせた範囲内での距離Ｓの最大値は、２．４Ｄ以下とするが、好ましくは２Ｄ以下、より好ましくはＤ以下となるようにすればよい。 Incidentally, since the main reinforcing bars 4 are actually curved, the main reinforcing bars 4 and the anchor bars 8 are not parallel if the anchor bars 8 are not curved. In that case, the distance S between the surfaces of the main reinforcing bar 4 and the anchor bar 8 changes within the range where the anchor bar 8 is aligned with the main reinforcing bar 4 . Therefore, the maximum value of the distance S within the range along which it extends is 2.4D or less, preferably 2D or less, and more preferably D or less.

また、セグメントピースの両端面２ｅ、２ｆと主鉄筋４の両端面との間の所定の間隔（図４のＫ）は被りとしても機能するものであるが、間隔Ｋは０．５Ｄ以上であって、２．０Ｄ以下とすることが好ましい。トンネル周方向に生じる圧縮力を伝達するために、通常の被りの基準値とは異なる間隔を設定することで、セグメントピースの各々端面（２ｅ、２ｆ）に生じる圧縮力を、対向するセグメントピースの主鉄筋４に確実に伝達することができる。 Moreover, a predetermined interval (K in FIG. 4) between the end faces 2e, 2f of the segment pieces and the end faces of the main reinforcing bar 4 also functions as a cover, but the interval K must be 0.5D or more. 2.0D or less. In order to transmit the compressive force generated in the circumferential direction of the tunnel, by setting an interval different from the standard value of the normal cover, the compressive force generated on each end face (2e, 2f) of the segment piece is transferred to the opposing segment piece. It can be reliably transmitted to the main reinforcing bar 4 .

以上のとおり、隣り合うセグメントピースの各々端部において、トンネル周方向に発生する圧縮力を好適に伝達するためのアンカー筋（補強鋼材）と主鉄筋（主鋼材）の諸設定条件を見出したものである。従って、本実施形態によれば、圧縮力を伝達する鋼材の長さ合わせを簡易にできると共に、長さ調整手段としての部品を用いることなく、トンネル周方向に生じる圧縮力を好適に伝達することができる。 As described above, various setting conditions for the anchor bar (reinforcing steel) and the main reinforcing bar (main steel) have been found for suitably transmitting the compressive force generated in the circumferential direction of the tunnel at each end of the adjacent segment pieces. is. Therefore, according to this embodiment, it is possible to easily adjust the length of the steel material that transmits the compressive force, and to suitably transmit the compressive force generated in the tunnel circumferential direction without using a part as length adjusting means. can be done.

本実施形態では、更に、コンクリート構造体２のトンネル周方向の端面（隣り合うセグメントピースとの継手面）２ｅ、２ｆには、２段の圧縮力伝達部材７の間に、隣り合うセグメントピースをトンネル周方向に連結する嵌合継手（１１、１２）が設けられる。 In the present embodiment, adjacent segment pieces are further provided between the two stages of compression force transmission members 7 on end surfaces (joint surfaces with adjacent segment pieces) 2e and 2f in the tunnel circumferential direction of the concrete structure 2. Fitting joints (11, 12) are provided to connect the tunnels in the circumferential direction.

図５は隣り合うセグメントピースの継手構造について説明するための平面図である。
図２及び図５を参照して、嵌合継手について説明する。 FIG. 5 is a plan view for explaining the joint structure of adjacent segment pieces.
A fitting joint will be described with reference to FIGS. 2 and 5. FIG.

嵌合継手は、雌型継手金物１１と、雄型継手金物１２とからなり、一方の継手面２ｅに、トンネル軸方向に並べて、前後に、雌型継手金物１１と雄型継手金物１２とが設けられる。また、他方の継手面２ｆには、トンネル軸方向に並べて、前後を逆にして、雄型継手金物１２と雌型継手金物１１とが設けられる。 The fitting joint consists of a female joint metal fitting 11 and a male joint metal fitting 12. On one joint surface 2e, the female joint metal fitting 11 and the male joint metal fitting 12 are arranged in the axial direction of the tunnel and arranged in front and behind. be provided. On the other joint face 2f, a male joint metal fitting 12 and a female joint metal fitting 11 are arranged side by side in the axial direction of the tunnel and reversed front to back.

雌型継手金物１１は、コンクリート構造体２内に埋設されるアンカー部１１ａと、アンカー部１１ａの先端側に一体に形成される被嵌合部１１ｂとを備える。アンカー部１１ａの背面側には定着用の２本のアンカー筋１３が固定されて突出している。 The female joint metal fitting 11 includes an anchor portion 11a embedded in the concrete structure 2 and a fitted portion 11b integrally formed on the tip side of the anchor portion 11a. Two anchor bars 13 for fixation are fixed on the back side of the anchor portion 11a and protrude.

被嵌合部１１ｂは、トンネル軸方向に見てＣ字状の凹溝（言い換えればスリット付きの円形断面の孔）１１ｃを有する。この凹溝１１ｃはトンネル軸方向に緩やかな裁頭円錐形状のテーパを有し、内径（溝径）がトンネル軸方向に次第に縮小（又は増大）するように形成されている。 The fitted portion 11b has a C-shaped groove (in other words, a hole with a slit and a circular cross section) 11c when viewed in the tunnel axis direction. The concave groove 11c has a truncated conical taper that is gentle in the tunnel axial direction, and is formed such that the inner diameter (groove diameter) gradually decreases (or increases) in the tunnel axial direction.

雄型継手金物１２は、コンクリート構造体２内に埋設されるアンカー部１２ａと、アンカー部１２ａの先端側から板状に突出する支持部１２ｂと、支持部１２ｂの先端側に膨出形成された円形断面の凸条部１２ｃとを備える。アンカー部１２ａの背面側には定着用の２本のアンカー筋１４が固定されて突出している。 The male joint hardware 12 includes an anchor portion 12a embedded in the concrete structure 2, a plate-shaped support portion 12b protruding from the tip side of the anchor portion 12a, and a bulge formed on the tip side of the support portion 12b. and a protruding streak portion 12c having a circular cross section. Two anchor bars 14 for fixation are fixed on the back side of the anchor portion 12a and protrude.

凸条部１２ｃは、トンネル軸方向に見て支持部１２ｂの板厚より大きな径の円形断面を有して、トンネル軸方向に延在している。そして、この凸条部１２ｃはトンネル軸方向に緩やかな裁頭円錐形状のテーパを有し、外径がトンネル軸方向に次第に縮小（又は増大）するように形成されている。 The protruding portion 12c has a circular cross section with a diameter larger than the plate thickness of the support portion 12b when viewed in the tunnel axial direction, and extends in the tunnel axial direction. The protruding portion 12c has a truncated conical taper that is gentle in the tunnel axial direction, and is formed such that the outer diameter gradually decreases (or increases) in the tunnel axial direction.

一方、コンクリート構造体２のトンネル周方向の継手面２ｅには、コンクリート構造体２の前側の端面２ｃから、トンネル軸方向に、雌型継手金物１１の設置部位まで、雌型継手金物１１の収納溝１５が形成されている。同様に、コンクリート構造体２のトンネル周方向の継手面２ｆには、コンクリート構造体２の後側の端面２ｄから、トンネル軸方向に、雌型継手金物１１の設置部位まで、雌型継手金物１１の収納溝１５が形成されている。 On the other hand, on the joint surface 2e of the concrete structure 2 in the tunnel circumferential direction, the female joint fitting 11 is accommodated from the front end face 2c of the concrete structure 2 to the position where the female joint fitting 11 is installed in the tunnel axial direction. A groove 15 is formed. Similarly, on the joint surface 2f of the concrete structure 2 in the tunnel circumferential direction, the female joint 11 is provided from the rear end surface 2d of the concrete structure 2 to the position where the female joint 11 is installed in the tunnel axial direction. is formed.

雌型継手金物１１は、この収納溝１５のトンネル軸方向で前側の端面２ｃより後側又は後側の端面２ｄより前側に設置され、被嵌合部１１ｂが継手面より突出しないように配置される。雌型継手金物１１のアンカー部１１ａ及びアンカー筋１３はコンクリート構造体２内に埋設される。 The female joint hardware 11 is installed behind the front end face 2c of the housing groove 15 in the tunnel axial direction or in front of the rear end face 2d, and is arranged so that the fitted portion 11b does not protrude from the joint face. be. The anchor portion 11 a of the female joint metal fitting 11 and the anchor bar 13 are embedded in the concrete structure 2 .

雄型継手金物１２は、支持部１２ｂ及び凸条部１２ｃがコンクリート構造体２の継手面２ｅ又は２ｆから突出するように位置合わせされ、アンカー部１２ａ及びアンカー筋１４がコンクリート構造体２内に埋設される。 The male joint hardware 12 is aligned so that the support portion 12b and the ridge portion 12c protrude from the joint surface 2e or 2f of the concrete structure 2, and the anchor portion 12a and the anchor bar 14 are embedded in the concrete structure 2. be done.

ここにおいて、雄型継手金物１２の凸条部１２ｃは、雌型継手金物１１の凹溝１１ｃに嵌合可能であり、このとき、雄型継手金物１２の支持部１２ｂは、雌型継手金物１１の被嵌合部１１ｂ先端のスリット内に位置することができる。 Here, the protruding portion 12c of the male joint metal fitting 12 can be fitted into the concave groove 11c of the female joint metal fitting 11, and at this time, the support portion 12b of the male joint metal fitting 12 can be positioned in the slit at the end of the fitted portion 11b.

従って、例えば図５に示すように、一方のセグメントピース１を固定した状態で、他方のセグメントピース１’を図中の矢印のように移動させることで、雌型継手金物１１の凹溝１１ｃと雄型継手金物１２の凸条部１２ｃとをトンネル軸方向に嵌合させることができ、かかる嵌合により、２つのセグメントピース１、１’をトンネル周方向に連結することができる。
従って、嵌合継手（１１、１２）は、隣り合うセグメントピースをトンネル軸方向にスライドさせて嵌合させることで隣り合うセグメントピースをトンネル周方向に連結することができる。圧縮力伝達部材７はトンネル軸方向に帯状に配置されていて、嵌合継手（１１,１２）を嵌合させるためにスライドさせる方向と方向が一致している。従って、嵌合継手（１１，１２）の嵌合が不十分な場合（遊びがある場合）であっても、隣り合うセグメントピース１、１’において、圧縮力伝達部材７同士は対向する位置に配置できるので、セグメントピース間に作用する圧縮力を伝達することができる。 Therefore, for example, as shown in FIG. 5, by moving the other segment piece 1' in a state where one segment piece 1 is fixed, the groove 11c of the female joint metal fitting 11 is moved. The ridges 12c of the male joint hardware 12 can be fitted in the axial direction of the tunnel, and by such fitting, the two segment pieces 1, 1' can be connected in the circumferential direction of the tunnel.
Therefore, the fitting joints (11, 12) can connect the adjacent segment pieces in the tunnel circumferential direction by sliding the adjacent segment pieces in the tunnel axial direction and fitting them together. The compressive force transmission member 7 is arranged in a belt shape in the axial direction of the tunnel, and is slid in the same direction as the fitting joints (11, 12) for fitting. Therefore, even if the fitting of the fitting joints (11, 12) is insufficient (there is play), the compressive force transmission members 7 of the adjacent segment pieces 1, 1' are positioned to face each other. The arrangement allows the transmission of compressive forces acting between the segment pieces.

本実施形態によれば、高土圧・高水圧により、隣り合うセグメントピース１間に大きな圧縮力が発生しても、この圧縮力を、圧縮力伝達部材７から、アンカー筋（補強鋼材）８に伝え、更に、アンカー筋８から、コンクリートを介して、アンカー筋８が沿わせてある主鉄筋（主鋼材）４に伝えることができ、セグメントピース１の耐力向上を図ることができる。 According to this embodiment, even if a large compressive force is generated between the adjacent segment pieces 1 due to high earth pressure and high water pressure, this compressive force is transferred from the compressive force transmission member 7 to the anchor bar (reinforcing steel material) 8 . In addition, the force can be transmitted from the anchor bar 8 to the main reinforcing bar (main steel material) 4 along which the anchor bar 8 is laid through concrete, so that the strength of the segment piece 1 can be improved.

特に、主鉄筋４に対してアンカー筋８を沿わせ、沿わせる長さＬと、沿わせた範囲内での主鉄筋４とアンカー筋８との間隔Ｓとを、適切に設定することで、すなわち、主鉄筋４に対しアンカー筋８を沿わせる長さＬを、アンカー筋８の径をＤとすると、８Ｄ以上（より好ましくは１２Ｄ以上）とし、主鉄筋４とアンカー筋８との表面間の距離Ｓを、２Ｄ以下（より好ましくはＤ以下）とすることで、十分な圧縮力伝達効果を得て、セグメントピース１の耐力向上を図ることができる。 In particular, by appropriately setting the length L along which the anchor reinforcement 8 is aligned with the main reinforcement 4 and the spacing S between the main reinforcement 4 and the anchor reinforcement 8 within the range of alignment, That is, the length L of the anchor bar 8 along the main reinforcing bar 4 is set to 8D or more (more preferably 12D or more), where D is the diameter of the anchor bar 8. By setting the distance S to 2D or less (more preferably D or less), a sufficient compressive force transmission effect can be obtained, and the strength of the segment piece 1 can be improved.

その一方、嵌合継手（１１、１２）については、圧縮力伝達部材としての機能を要求されず、土圧・水圧がかかっていないセグメントリングの組立時の連結機能を有していればよい。従って、本実施形態の嵌合継手（１１、１２）は１段で且つ小型化できる。 On the other hand, the fitting joints (11, 12) are not required to function as compressive force transmission members, and only need to have a connecting function during assembly of the segment ring to which earth pressure and water pressure are not applied. Therefore, the fitting joints (11, 12) of the present embodiment are one-stage and can be miniaturized.

本実施形態では、圧縮力伝達部材７として平板状の鋼板を用い、平面同士で当接（圧接）させる構成としたが、当接面に凹凸を設け、当接面間に作用するトンネル径方向のせん断力に対抗できるようにしてもよい。 In this embodiment, a flat steel plate is used as the compressive force transmission member 7, and the flat surfaces are in contact (pressure contact). It may be made to be able to resist the shear force of

次に本発明の他の実施形態について説明する。
図６は本発明の第２実施形態を示し、（Ａ）はセグメントピースをトンネル周方向から見た端面図、（Ｂ）はセグメントピースをトンネル軸方向から見た断面図、（Ｃ）は隣り合うセグメントピースの圧接部をトンネル軸方向から見た断面図である。
第１実施形態（図２）と対応する要素には同一符号を付して、異なる要素について説明する。 Another embodiment of the present invention will now be described.
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention, in which (A) is an end view of the segment piece viewed from the tunnel circumferential direction, (B) is a cross-sectional view of the segment piece viewed from the tunnel axial direction, and (C) is an adjacent FIG. 4 is a cross-sectional view of pressure contact portions of matching segment pieces viewed from the tunnel axis direction;
Elements corresponding to those in the first embodiment (FIG. 2) are denoted by the same reference numerals, and different elements will be described.

第１実施形態（図２）では、圧縮力伝達部材７は、セグメントピース１（コンクリート構造体２）のトンネル周方向の端面に、トンネル軸方向に帯状に配置され、１つの圧縮力伝達部材７に、複数のアンカー筋８が連結される。
これに対し、第２実施形態（図６）では、圧縮力伝達部材２０は、セグメントピース１（コンクリート構造体２）のトンネル周方向の端面に、トンネル軸方向に間隔をあけて複数配置され、１つの圧縮力伝達部材２０に、１つのアンカー筋８が連結される。 In the first embodiment (FIG. 2), the compressive force transmission member 7 is arranged in a band shape in the axial direction of the tunnel on the end face of the segment piece 1 (concrete structure 2) in the tunnel circumferential direction. , a plurality of anchor bars 8 are connected.
In contrast, in the second embodiment (FIG. 6), a plurality of compressive force transmission members 20 are arranged at intervals in the tunnel axial direction on the end face of the segment piece 1 (concrete structure 2) in the tunnel circumferential direction, One anchor muscle 8 is connected to one compressive force transmission member 20 .

言い換えれば、第２実施形態（図６）では、各アンカー筋８の露出側端部にアンカー筋８より大径の頭部を設けて、これを圧縮力伝達部材２０としている。 In other words, in the second embodiment (FIG. 6), a head having a diameter larger than that of the anchor 8 is provided at the exposed side end of each anchor 8, and this serves as the compressive force transmission member 20. As shown in FIG.

このような構成の第２実施形態（図６）であっても、第１実施形態（図１）と同様な効果が得られる。 Even with the second embodiment (FIG. 6) having such a configuration, the same effects as those of the first embodiment (FIG. 1) can be obtained.

図７は本発明の第３実施形態を示し、（Ａ）はセグメントピースをトンネル周方向から見た端面図、（Ｂ）はセグメントピースをトンネル軸方向から見た断面図、（Ｃ）は隣り合うセグメントピースの圧接部をトンネル軸方向から見た断面図である。
第１実施形態（図２）と対応する要素には同一符号を付して、異なる要素について説明する。 FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention, in which (A) is an end view of the segment piece as seen from the tunnel circumferential direction, (B) is a cross-sectional view of the segment piece as seen from the tunnel axial direction, and (C) is an adjacent FIG. 4 is a cross-sectional view of pressure contact portions of matching segment pieces viewed from the tunnel axis direction;
Elements corresponding to those in the first embodiment (FIG. 2) are denoted by the same reference numerals, and different elements will be described.

第３実施形態（図７）では、第１実施形態（図２）の圧縮力伝達部材７の代わりに、圧縮力伝達部材３１、３２を使用する。圧縮力伝達部材３１、３２は、隣り合うセグメントピースを連結する嵌合継手（雌型継手金物１１及び雄型継手金物１２）を兼ねることを特徴とする。 In the third embodiment (FIG. 7), compressive force transmission members 31 and 32 are used instead of the compressive force transmission member 7 of the first embodiment (FIG. 2). The compression force transmission members 31 and 32 are characterized in that they also serve as fitting joints (female joint hardware 11 and male joint hardware 12) that connect adjacent segment pieces.

圧縮力伝達部材３１、３２は、コンクリート構造体２のトンネル周方向の両端面（継手面）２ｅ、２ｆに、当該端面に面一で露出させる形で設置され、圧縮力伝達部材３１には雌型継手金物１１が一体化され、圧縮力伝達部材３２には雄型継手金物１２が一体化されている。 The compressive force transmission members 31 and 32 are installed on both end surfaces (joint surfaces) 2e and 2f of the concrete structure 2 in the tunnel circumferential direction so as to be flush with and exposed to the end surfaces. The mold fitting 11 is integrated, and the compression force transmission member 32 is integrated with the male fitting 12 .

ここで、一方の継手面２ｅには、トンネル軸方向の前側に、圧縮力伝達部材３１（雌型継手金物１１）が２段に設けられ、後側に、圧縮力伝達部材３２（雄型継手金物１２）が２段に設けられる。
また、他方の継手面２ｆには、前後を逆にして、前側に、圧縮力伝達部材３２（雄型継手金物１２）が２段に設けられ、後側に、圧縮力伝達部材３１（雌型継手金物１１）が２段に設けられる。
ここにおいて、隣り合うセグメントピース１、１’は、圧縮力伝達部材３１、３２同士、詳しくは、一方の圧縮力伝達部材３１と他方の圧縮力伝達部材３２とで、圧接する。 Here, on one of the joint surfaces 2e, a compression force transmission member 31 (female joint hardware 11) is provided in two stages on the front side in the tunnel axial direction, and a compression force transmission member 32 (male joint metal fitting) is provided on the rear side. Hardware 12) is provided in two steps.
On the other joint surface 2f, the front and rear are reversed, and a compression force transmission member 32 (male joint hardware 12) is provided in two stages on the front side, and a compression force transmission member 31 (female type) is provided on the rear side. Joint hardware 11) is provided in two stages.
Here, the adjacent segment pieces 1, 1' are brought into pressure contact with each other by the compression force transmission members 31, 32, more specifically, the compression force transmission member 31 on one side and the compression force transmission member 32 on the other side.

圧縮力伝達部材３１と一体の雌型継手金物１１は、そのアンカー部の背面側に、定着用の例えば３本のアンカー筋１３を備える。
また、圧縮力伝達部材３２と一体の雄型継手金物１２は、そのアンカー部の背面側に、定着用の例えば３本のアンカー筋１４を備える。
これらのアンカー筋（補強鋼材）１３、１４は主鉄筋（主鋼材）４と同径とする。 The female joint fitting 11 integral with the compressive force transmission member 31 is provided with, for example, three anchor bars 13 for fixation on the back side of the anchor portion.
Also, the male joint fitting 12 integrated with the compressive force transmission member 32 is provided with, for example, three anchor bars 14 for fixation on the back side of the anchor portion.
These anchor bars (reinforcing steel materials) 13 and 14 have the same diameter as the main reinforcing bar (main steel material) 4 .

圧縮力伝達部材３１、３２（雌型継手金物１１及び雄型継手金物１２）と一体のアンカー筋１３、１４は、第１実施形態の圧縮力伝達部材７と一体のアンカー筋８と同様に、コンクリート構造体２内にて、主鉄筋４に沿わせてある。
すなわち、アンカー筋１３、１４は、圧縮力伝達部材３１、３２間に発生する圧縮力が、アンカー筋１３、１４から、コンクリートを介して、主鉄筋４に伝達されるように、主鉄筋４に沿わせて配置される。 The anchor bars 13 and 14 integrated with the compression force transmission members 31 and 32 (female joint hardware 11 and male joint hardware 12) are similar to the anchor bars 8 integrated with the compression force transmission member 7 of the first embodiment. In the concrete structure 2, the main reinforcing bars 4 are aligned.
That is, the anchor bars 13 and 14 are attached to the main reinforcing bars 4 so that the compressive force generated between the compressive force transmission members 31 and 32 is transmitted from the anchor bars 13 and 14 to the main reinforcing bars 4 via the concrete. placed along.

特に本例では、アンカー筋１３又は１４は、１本ずつ、２本の主鉄筋４に対して沿わせてあり、トンネル周方向に見ると、アンカー筋１３又は１４は、沿わせる２本の主鉄筋４に対し、鋭角三角形（二等辺三角形を含む）の頂点となる位置に配置される。 Particularly in this example, the anchor bars 13 or 14 are arranged one by one along the two main reinforcing bars 4, and when viewed in the tunnel circumferential direction, the anchor bars 13 or 14 are aligned along the two main reinforcing bars 4. With respect to the reinforcing bar 4, it is arranged at a position that becomes a vertex of an acute-angled triangle (including an isosceles triangle).

ここで、主鉄筋４に対し、アンカー筋１３又は１４を沿わせる長さ（重ね長）Ｌは、アンカー筋１３又は１４の鉄筋径（呼び径）をＤとすると、好ましくは、８Ｄ以上、より好ましくは、１２Ｄ以上とする。 Here, the length (overlapping length) L of the anchor bar 13 or 14 along the main reinforcing bar 4 is preferably 8D or more, where D is the reinforcing bar diameter (nominal diameter) of the anchor bar 13 or 14. Preferably, it is 12D or more.

また、主鉄筋４とアンカー筋１３又は１４との表面間の距離（空き）Ｓは、アンカー筋１３又は１４の鉄筋径（呼び径）をＤとすると、好ましくは、２Ｄ以下、より好ましくは、Ｄ以下とする。 Further, the distance (clearance) S between the surfaces of the main reinforcing bar 4 and the anchor bar 13 or 14 is preferably 2D or less, more preferably 2D or less, where D is the reinforcing bar diameter (nominal diameter) of the anchor bar 13 or 14. D or less.

本実施形態によれば、高土圧・高水圧により、隣り合うセグメントピース１間に大きな圧縮力が発生しても、この圧縮力を、圧縮力伝達部材３１、３２から、継手金物１１、１２のアンカー筋１３、１４に伝え、更に、アンカー筋１３、１４から、コンクリートを介して、アンカー筋１３、１４が沿わせてある主鉄筋４に伝えることができ、セグメントピース１の耐力向上を図ることができる。 According to this embodiment, even if a large compressive force is generated between the adjacent segment pieces 1 due to high earth pressure and high water pressure, this compressive force is transferred from the compressive force transmission members 31 and 32 to the joint metal fittings 11 and 12. can be transmitted to the anchor bars 13 and 14 of the anchor bars 13 and 14, and can be further transmitted from the anchor bars 13 and 14 to the main reinforcing bars 4 along which the anchor bars 13 and 14 are aligned, thereby improving the strength of the segment piece 1. be able to.

特に、主鉄筋４に対してアンカー筋１３、１４を沿わせ、沿わせる長さと、沿わせた範囲内での主鉄筋４とアンカー筋１３、１４との間隔とを、既に述べたように適切に設定することで、圧縮力伝達効果を高め、セグメントピース１の耐力向上を図ることができる。 In particular, the length of the anchor bars 13 and 14 along the main reinforcing bars 4 and the spacing between the main reinforcing bars 4 and the anchor bars 13 and 14 within the range of the bars along which they are aligned are set appropriately as described above. , the compressive force transmission effect can be enhanced, and the strength of the segment piece 1 can be improved.

隣り合うセグメントピースが圧縮力を受けると、圧縮力伝達部材３１、３２同士が面タッチするが、このとき雌型継手金物１１と雄型継手金物１２とは接触せず、圧縮力伝達部材３１、３２同士の面タッチを阻害しない。
その一方、セグメントリングの組立時などに、隣り合うセグメントピースが引張力を受ける場合は、雌型継手金物１１と雄型継手金物１２とが連結して、引張力に対抗することができる。 When the adjacent segment pieces receive compressive force, the compressive force transmission members 31 and 32 come into surface contact with each other. It does not hinder the surface touch between the 32.
On the other hand, if the adjacent segment pieces receive a tensile force during assembly of the segment ring, the female joint metal fitting 11 and the male joint metal fitting 12 are connected to resist the tensile force.

従って、本実施形態によれば、圧縮力伝達部材３１、３２が、隣り合うセグメントピースを連結する嵌合継手（継手金物１１、１２）を兼ねることで、構成を簡素化できるという効果が得られる。 Therefore, according to the present embodiment, the compressive force transmission members 31 and 32 also serve as fitting joints (joint metal fittings 11 and 12) that connect the adjacent segment pieces, thereby obtaining an effect that the configuration can be simplified. .

尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
尚、特願２０１８－１３３００７号の出願当初の請求項は以下の通りであった。
［請求項１］
トンネル周方向の端面で隣り合うセグメントピースと圧接する、トンネル覆工用のセグメントピースであって、
セグメントピースを形作るコンクリート構造体と、
前記コンクリート構造体内に埋設されて、トンネル周方向に延在する複数の主鋼材と、
前記コンクリート構造体の周方向の両端面にそれぞれ配置されて露出する１～複数の圧縮力伝達部材と、
前記圧縮力伝達部材の背面側に連結されて前記コンクリート構造体内に埋設される複数の補強鋼材と、
を含んで構成され、
隣り合うセグメントピースは、前記圧縮力伝達部材同士で圧接し、
前記補強鋼材は、前記圧縮力伝達部材間に発生する圧縮力が、前記補強鋼材から、コンクリートを介して、前記主鋼材に伝達されるように、前記主鋼材に沿わせて配置されることを特徴とする、セグメントピース。
［請求項２］
前記主鋼材は、トンネル径方向に２段で、各段のトンネル軸方向に複数設けられ、
前記圧縮力伝達部材及び前記補強鋼材も、トンネル径方向に２段に設けられることを特徴とする、請求項１記載のセグメントピース。
［請求項３］
セグメントピースのトンネル周方向の端面で、２段の圧縮力伝達部材の間に、隣り合うセグメントピースを連結する嵌合継手を更に含んで構成されることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載のセグメントピース。
［請求項４］
前記圧縮力伝達部材は、セグメントピースのトンネル周方向の端面に、トンネル軸方向に帯状に配置され、
１つの圧縮力伝達部材に、複数の補強鋼材が連結されることを特徴とする、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載のセグメントピース。
［請求項５］
前記圧縮力伝達部材は、セグメントピースのトンネル周方向の端面に、トンネル軸方向に間隔をあけて複数配置され、
１つの圧縮力伝達部材に、１つの補強鋼材が連結されることを特徴とする、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載のセグメントピース。
［請求項６］
前記圧縮力伝達部材は、隣り合うセグメントピースを連結する嵌合継手を兼ねることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載のセグメントピース。
［請求項７］
前記補強鋼材は、１本ずつ、２本の主鋼材に対して沿わせ、
前記補強鋼材は、トンネル周方向に見たときに、沿わせる２本の主鋼材に対し、鋭角三角形の頂点をなすように、配置することを特徴とする、請求項１～請求項６のいずれか１つに記載のセグメントピース。
［請求項８］
複数のセグメントピースがトンネル周方向に組み合わせられてトンネル覆工体をなすセグメントリングであって、
前記セグメントピースは、
セグメントピースを形作るコンクリート構造体と、
前記コンクリート構造体内に埋設されて、トンネル周方向に延在する複数の主鋼材と、
前記コンクリート構造体の周方向の両端面にそれぞれ配置されて露出する１～複数の圧縮力伝達部材と、
前記圧縮力伝達部材の背面側に連結されて前記コンクリート構造体内に埋設される複数の補強鋼材と、
を含んで構成され、
隣り合うセグメントピースは、前記圧縮力伝達部材同士で圧接し、
前記補強鋼材は、前記圧縮力伝達部材間に発生する圧縮力が、前記補強鋼材から、コンクリートを介して、前記主鋼材に伝達されるように、前記主鋼材に沿わせて配置されることを特徴とする、セグメントリング。 It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example of the present invention, and the present invention includes various modifications and improvements made by those skilled in the art within the scope of the claims in addition to what is directly shown by the described embodiment. It goes without saying that changes are included.
Incidentally, the claims at the time of filing of Japanese Patent Application No. 2018-133007 were as follows.
[Claim 1]
A segment piece for tunnel lining that is in pressure contact with an adjacent segment piece on an end face in the tunnel circumferential direction,
a concrete structure that forms the segment pieces;
a plurality of main steel members embedded in the concrete structure and extending in the circumferential direction of the tunnel;
one to a plurality of compression force transmission members arranged and exposed on both circumferential end surfaces of the concrete structure;
a plurality of reinforcing steel members connected to the back side of the compressive force transmission member and embedded in the concrete structure;
consists of
Adjacent segment pieces are pressed against each other by the compressive force transmission members,
The reinforcing steel members are arranged along the main steel members so that the compressive force generated between the compressive force transmission members is transmitted from the reinforcing steel members to the main steel members via concrete. Characterized by a segment piece.
[Claim 2]
The main steel material has two stages in the tunnel radial direction, and a plurality of the main steel materials are provided in the tunnel axial direction of each stage,
2. The segment piece according to claim 1, wherein said compressive force transmission member and said reinforcing steel material are also provided in two stages in the radial direction of the tunnel.
[Claim 3]
Claim 1 or claim 1, characterized by further comprising a fitting joint for connecting adjacent segment pieces between the two stages of compressive force transmission members on end surfaces of the segment pieces in the tunnel circumferential direction. 2. A segment piece according to claim 2.
[Claim 4]
The compressive force transmission member is arranged in a band shape in the tunnel axial direction on the end surface of the segment piece in the tunnel circumferential direction,
The segment piece according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of reinforcing steel materials are connected to one compressive force transmission member.
[Claim 5]
A plurality of said compressive force transmission members are arranged at intervals in the axial direction of the tunnel on the end face of the segment piece in the tunnel circumferential direction,
The segment piece according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one reinforcing steel material is connected to one compressive force transmission member.
[Claim 6]
3. The segment piece according to claim 1, wherein said compressive force transmission member also serves as a fitting joint for connecting adjacent segment pieces.
[Claim 7]
The reinforcing steel members are arranged one by one along the two main steel members,
The reinforcing steel members are arranged so as to form vertices of an acute-angled triangle with respect to the two main steel members along which, when viewed in the tunnel circumferential direction, any of claims 1 to 6. or a segment piece according to one.
[Claim 8]
A segment ring in which a plurality of segment pieces are combined in the tunnel circumferential direction to form a tunnel lining,
The segment pieces are
a concrete structure that forms the segment pieces;
a plurality of main steel members embedded in the concrete structure and extending in the circumferential direction of the tunnel;
one to a plurality of compression force transmission members arranged and exposed on both circumferential end surfaces of the concrete structure;
a plurality of reinforcing steel members connected to the back side of the compressive force transmission member and embedded in the concrete structure;
consists of
Adjacent segment pieces are pressed against each other by the compressive force transmission members,
The reinforcing steel members are arranged along the main steel members so that the compressive force generated between the compressive force transmission members is transmitted from the reinforcing steel members to the main steel members via concrete. A segmented ring characterized by:

１セグメントピース
２コンクリート構造体
３シール溝
４主鉄筋（主鋼材）
５フープ筋
６フック筋
７圧縮力伝達部材
８アンカー筋（補強鋼材）
１１雌型継手金物
１１ａアンカー部
１１ｂ被嵌合部
１１ｃ凹溝
１２雄型継手金物
１２ａアンカー部
１２ｂ支持部
１２ｃ凸条部
１３、１４アンカー筋
１５収納溝
２０圧縮力伝達部材
３１、３２圧縮力伝達部材 1 segment piece 2 concrete structure 3 seal groove 4 main reinforcing bar (main steel material)
5 hoop bar 6 hook bar 7 compression force transmission member 8 anchor bar (reinforcing steel material)
11 Female joint metal fitting 11a Anchor portion 11b Fitted portion 11c Groove 12 Male joint metal fitting 12a Anchor portion 12b Supporting portion 12c Protruding streak portions 13, 14 Anchor bar 15 Storage groove 20 Compression force transmission members 31, 32 Compression force transmission Element

Claims

A segment piece for tunnel lining that is in pressure contact with an adjacent segment piece on an end face in the tunnel circumferential direction,
a concrete structure that forms the segment pieces;
a plurality of main steel members embedded in the concrete structure and extending in the circumferential direction of the tunnel;
steel compression force transmission members arranged and exposed on both end surfaces of the concrete structure in the tunnel circumferential direction;
a plurality of reinforcing steel members connected to the back side of the compressive force transmission member and embedded in the concrete structure;
consists of
Adjacent segment pieces are pressed against each other between end faces of the concrete structure in the tunnel circumferential direction and between each of the compressive force transmission members,
The reinforcing steel material is attached to the main steel material by a predetermined length so that the compressive force generated between the compressive force transmission members is transmitted from the reinforcing steel material to the main steel material via the concrete. , aligned with
segment piece.

2. The segment according to claim 1, wherein the exposed area of said compressive force transmission member arranged on the end face of said concrete structure in the tunnel circumferential direction is smaller than the exposed area of the concrete on the end face of said concrete structure in the tunnel circumferential direction. piece.

further comprising sealing members mounted on both end surfaces of the concrete structure in the tunnel circumferential direction and extending in the tunnel axial direction,
3 . The segment piece according to claim 1 , wherein the seal member is mounted on an end surface of the concrete structure in the tunnel circumferential direction, closer to the tunnel radial direction than the compressive force transmission member. 3 .

The segment piece according to any one of claims 1 to 3, wherein the compressive force transmission member is provided in two stages in the radial direction of the tunnel.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, further comprising a joint metal provided on an end face of the concrete structure in the tunnel circumferential direction, the joint metal connecting adjacent segment pieces. Segment piece as described.

A segment ring in which a plurality of segment pieces are combined in the tunnel circumferential direction to form a tunnel lining,
The segment pieces are
a concrete structure that forms the segment pieces;
a plurality of main steel members embedded in the concrete structure and extending in the circumferential direction of the tunnel;
steel compression force transmission members arranged and exposed on both end surfaces of the concrete structure in the tunnel circumferential direction;
a plurality of reinforcing steel members connected to the back side of the compressive force transmission member and embedded in the concrete structure;
consists of
Adjacent segment pieces are pressed against each other between end faces of the concrete structure in the tunnel circumferential direction and between each of the compressive force transmission members,
The reinforcing steel material is attached to the main steel material by a predetermined length so that the compressive force generated between the compressive force transmission members is transmitted from the reinforcing steel material to the main steel material via the concrete. , aligned with
segment ring.