JP2578499B2 - Ｒｃセグメントの連結構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、RCセグメントの連結構造に関する。

〔従来の技術〕

従来より、トンネルの覆工に用いられるRCセグメント
の連結構造として、第７図に示す構造のものが知られて
いる。図中、符号１はRCセグメントである。

この図において、互いに連結されるRCセグメント１の
接合端面1aの内面には、取付けナット２の操作空間であ
る凹部３が形成され、凹部３からは取付けボルト４を隣
のセグメント１の凹部３に挿通させる貫通孔５が形成さ
れ、貫通孔５の両端にはワッシャ６の凹状の定着部７が
形成されている。さらに、前記凹部２の貫通孔５の延長
上にあたる内面には連結前に取り付けボルト４の一部を
収納しておく孔８が形成されている。

そして、RCセグメント1,1を互いに連結するにあたっ
ては、予め貫通孔５から孔８へ向けて取付けボルト４を
挿入しておき、連結すべきセグメント１を揚重機等の手
段で吊りり上げて隣のセグメント１と位置合わせを行
い、次いで、この状態でボルト４を横方へずらして凹部
2,2から取付けボルト４の両端にワッシャ6,6を介してナ
ット2,2をそれぞれ螺合させ、ボルト４の両端をRCセグ
メント1,1に定着させることでRCセグメント1,1どうしを
連結するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のRCセグメントの連結構造に
あっては、その構造上さらには近年におけるセグメント
の大形化に対する要求にともなって、以下のような点に
おいて解決すべき問題があった。

すなわち、RCセグメントが筒状に連結されてトンネル
等が構築された状態では、上載荷重や周囲土圧等の外圧
がさようするが、このような外圧に対して、セグメント
自身は断面に鉄筋を配置して十分対応できるが、RCセグ
メント同士の連結部は、セグメント本体と強度的につり
合った構造とすることが難しく、RCセグメントの連結部
において大きな変位を生じ、シールドトンネル全体のた
わみ変形やこれにより漏水を誘発し、シールドトンネル
としての機能を果たさなくなる恐れがある。しかも、こ
のような問題はRCセグメントを大形化する程、顕著にな
る傾向にあり、これに対する何等かの対策が望まれてい
た。

さらには、上記問題に対処するために継手部分を厚く
して連結部にかかる剪断力に耐えうる構造とした場合に
は、連結用ボルトの寸法が長くなるため前記した如く凹
部２の奥面に収納用の孔８を形成して一旦そこに連結用
ボルト４を収納するなど、作業性が悪くなるなどの欠点
があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、RCセ
グメントの継手部の強度を低下させることなくシールド
トンネル等のセグメント構造物全体の強度を確保し、そ
の作業性にも優れたRCセグメントの連結構造を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、複数の円弧版状のRCセグメントが組み立
てて軸線方向に沿う開口を有する筒状壁体をなし、当該
筒状壁体の内周面には周方向に一周するスリットを設
け、該スリット内には、各RCセグメント内に延びる保持
部材により保持された緊張部材を一周にわたって配設
し、この緊張部材の緊張によりRCセグメントどうしを連
結して成るものである。

〔作用〕

本発明に係るRCセグメントの連結構造においては、筒
状壁体の内周面に設けたスリットに配設した緊張部材
が、各RCセグメントの内部に延びる保持部材により保持
されているので、緊張作業を筒状壁体内面において容易
に実施することが可能となる。

また、前記緊張部材の緊張により各RCセグメントに導
入されたプレストレスによって、筒状壁体に加わる引張
荷重の一部を負担させることができるため、特にRCセグ
メントに生じる負の曲げモーメントに対して応力を高め
て筒状壁体全体の鉛直方向のたわみ量を減少させるとと
もに、継手金具および接合面の補強作用を発揮する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図を参照
して説明する。これらの図において、符号10はトンネル
覆工用として好適な筒状壁体である。この筒状壁体10
は、第１図及び第２図に示すように、円形の円弧版状の
RCセグメント11…と、このRCセグメント11と異形のRCセ
グメント12と、このRCセグメント12に合致するキーセグ
メント13とをそれぞれ組み立てて形成されており、全体
が軸線方向に沿う開口を有する円筒形状とされている。
なお、第２図は筒状壁体10の周方向への展開図を示して
いる。

RCセグメント11,12,13の内周面には、第２図に示すよ
うに、後述するPC鋼材30を筒状壁体10の内周面に一周さ
せて配設するためのスリット14が周方向へ２列にわたっ
て形成されている。さらに、各RCセグメントの11,12,13
の内部には、第３図に示すように、周方向へ上部主鉄筋
15及び下部主鉄筋16が複数埋設され、かつ軸方向へ接合
用ボルトを収納する貫通孔17が複数埋設されている。こ
の貫通孔17とスリット14との交差部分には、各セグメン
トの内周面に開口するボルト締結用あるいは定着作業用
の凹所18が形成されている。また、各RCセグメントの1
1,12,13の内部には、第４図に示すように、真ん中の屈
曲部19aをスリット14内へ突出させかつ両端19bを両隣の
上部主鉄筋15,15に係止させた吊り鉄筋（保持部材）19
が周方向へ複数埋設されている。この吊り鉄筋19はPC鋼
材30をスリット14内に保持するものである。

前記スリット14内に配設されるPC鋼材30としては、PC
鋼より線が用いられており、第４図に示すように、吊り
鉄筋19の屈曲部19aとスリット14の先端との間に挿入さ
れる形態でスリット14内に配設されている。そして、第
５図に示すように、一つのセグメントの凹所18におい
て、そのスリット14が開口する内側面にPC鋼材30を定着
するための凹状の定着部18が形成され、PC鋼材30の両端
30a,30aがワッシャ31及びナット32からなる定着金具33
を介してそれぞれ定着されている。

次に、このように構成された筒状壁体10の構築方法及
び作用効果について説明する。

第１図に示すように、筒状壁体10を構築した状態とす
るには、セグメント組立装置のエレクタ等を用いて各RC
セグメント11…,12を下方から順に所定位置に持ち上げ
て軸方向に既設した筒状壁体のセグメントとボルト結合
し、最後にキーセグメント13をセグメント12,12間に建
て込んで、同様にボルト結合し、筒状壁体を構築する。

そして、定着部18aを有する凹所からスリット14内にP
C鋼材30を吊り鉄筋19の屈曲部19aとの間に挿入しながら
全周にわたって配設し、PC鋼材30の両端をそれぞれ定着
部材33を介して両定着部18aに定着し、この状態で一方
のナット32を緊張する方向へ螺合させることにより、PC
鋼材30を緊張して各吊り金具19を介して各セグメントす
なわち筒状壁体10全体を締め込むと、第１図に示すよう
に筒状壁体10が完成する。

この実施例によれば、以下に示すような優れた効果を
奏する。

PC鋼材30の配設作業は、各吊り鉄筋19の屈曲部19a
とスリット14の先端との間に挿入するだけでよく、定着
作業もナット32を螺合するだけでよく、各RCセグメント
11,12,13どうしの連結作業が容易であり、セグメント自
体にPC鋼材用の挿通孔を設ける必要もないことから、こ
れらの点により筒状壁体10の構築作業性および施工性を
向上することができる。

このようにして構築された筒状壁体10においては、
前記PC鋼材30を緊張することによって吊り金具19及び上
部主鉄筋15を介して効率的に各セグメント内にプレスト
レスが導入され、したがって、各セグメントどうしのよ
り緊密な一体化を図ることができる。これにより、各セ
グメントの部材断面を小さくすることができて、各部材
の軽量化を有効に図ることができる。

PC鋼材30に導入されるプレストレスによって、各セ
グメントに加わる引張荷重の一部を負担させることがで
きるため、特にRCセグメント11,12に生じる負の曲げモ
ーメントに対して応力を高めて筒状壁体10全体の鉛直方
向のたわみ量を減少させるとともに、継手金具および接
合面の補強作用を発揮することができる。

RCセグメント11,12,13の連結方向へポストテンショ
ン方式によりプレストレスを導入し、さらには継手部分
にボルト・ナット等の漏水を誘発しやすい箇所を設けて
いないので、継手部分の水密性を向上させて、漏水を有
効に防止することができる。

二次覆工においては筒状壁体10内周面への吹き付け
モルタルの付着特性が良くなり、二次覆工を強度部材に
取り込むことが可能となる。

なお、この実施例における緊張ぶざいとしては、PC鋼
材30に限定されるものでなく、たとえばねじふし鉄筋、
ボルト等の各種部材を随意に用いてよい。

第６図は、この発明の第２実施例を示すもので、第１
実施例におけるPC鋼材30の緊張手段にカプラー40を用い
たものである。図に示すように、プレストレスを導入す
るにあたり、PC鋼材30の両端に内部に螺旋溝を有する筒
状のカプラー40を一方向に螺合することでPC鋼材30の両
端を互いに近接する方向へ移動させ、PC鋼材30を緊張す
るようになっている。

この実施例における作用効果は前記第１実施例と同様
であり、その説明を省略する。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、この発明のRCセグメント
の連結構造によれば、複数の円弧版状のRCセグメントを
組み立てて軸線方向に沿う開口を有する筒状壁体をな
し、当該筒状壁体の内周面に周方向に一周するスリット
を設け、該スリット内に、各RCセグメント内に延びる保
持部材により保持された緊張部材を一周にわたって配設
し、この緊張部材の緊張によりRCセグメントどうしを連
結して成るものであるから、緊張部材から保持部材を介
して各RCセグメントにプレストレスが導入されること
で、RCセグメントどうしをより緊密に連結できる。これ
により、継手部からの湧水の誘発等を防止でき、また、
その連結作業もセグメントの内面から容易に実施できて
作業性に優れている。さらには、セグメントの部材断面
を小さくし得るとともに、重荷重に対応することがで
き、これにより、セグメントの軽量化を達成して、筒状
壁体の施工性および経済性を向上することができる。

また、RCセグメントの内面にスリットを設け、このス
リットに緊張部材を配設するようにしたので、二次覆工
時における吹き付けモルタルの付着特性が向上する等の
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の第１実施例であって、
第１図は筒状壁体の正面図、第２図は第１図における筒
状壁体の展開図、第３図はRCセグメントの正断面図、第
４図は第３図におけるＩ−Ｉ矢視断面図、第５図は第２
図に示す円Ｘ内を示すもので、緊張部材の定着部分を示
す側断面図、第６図はこの発明の第２実施例であって、
緊張部材の定着部分を示す側断面図、第７図はこの発明
の従来例を示すRCセグメントの連結構造を示す要部断面
図である。 10……筒状壁体、11,12……RCセグメント、13……キー
セグメント、14……スリット、19……吊り鉄筋（保持部
材）、30……PC鋼材（緊張部材）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の円弧版状のRCセグメントが組み立て
   られて軸線方向に沿う開口を有する筒状壁体をなし、当
   該筒状壁体の内周面には周方向に一周するスリットが設
   けられ、該スリット内には、各RCセグメント内に延びる
   保持部材により保持された緊張部材が一周にわたって配
   設され、この緊張部材の緊張によりRCセグメントどうし
   が連結されて成ることを特徴とするRCセグメントの連結
   構造。