JP3070916B2 - 補強材及び補強材の製造方法 - Google Patents

補強材及び補強材の製造方法

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JP3070916B2
JP3070916B2 JP9283708A JP28370897A JP3070916B2 JP 3070916 B2 JP3070916 B2 JP 3070916B2 JP 9283708 A JP9283708 A JP 9283708A JP 28370897 A JP28370897 A JP 28370897A JP 3070916 B2 JP3070916 B2 JP 3070916B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はノムスト工法等に用
いる補強材および壁体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、立抗(地中壁)から、水平方向に
シールド機を発進させてシールドトンネルを構築する場
合、地中壁の周囲の地盤を凍結工法やカラムジェット工
法等によって地盤改良を行い、人力で地中壁を取り壊し
てシールド機を発進させていた。あるいはカーボン繊維
等で補強したプレキャストコンクリート製品を用いて地
中壁を構築し(ノムスト工法)、シールド掘進機で地中
壁をそのまま掘進していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところでカーボン繊維
等で補強したプレキャストコンクリート製品を使用し、
地中壁を構築するノムスト工法は断面が大きくなるとプ
レキャストコンクリート自体が過大になるという問題が
あった。本発明はこのような問題を鑑みてなされたもの
でその目的とするところは、ノムスト工法に用いられ、
小型で製作が簡単な補強材およびそれを用いた壁体を提
供することにある。
【0004】
【問題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための第1の発明は、シールド機が掘削するトンネルの
壁体部分に設けられる補強材であって、硬質樹脂からな
る心材の周囲に、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド
繊維のいずれかの繊維を樹脂に含浸してなる布状のシー
トを、設けたことを特徴とする補強材である。第2の発
明は、シールド機が掘削するトンネルの壁体部分に設け
られる補強材であって、無筋コンクリートからなる心材
の周囲に、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維の
いずれかの繊維を樹脂に含浸してなる布状のシートを、
設けたことを特徴とする補強材である。第3の発明は、
カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維のいずれかの
繊維を樹脂に含浸してなる布状のシートで外殻をつく
り、前記外殻の内側に心材を遠心力により、はりつける
ことを特徴とする補強材の製造方法である。
【0005】
【実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施の形
態を詳細に説明する。図1は補強材1の斜視図、図2は
補強材1のB1―B1断面図、図3はA1−A1断面
図、図4はA2−A2断面図、図5はB2−B2断面
図、図6はC方向矢視図である。
【0006】図1から図6に示されるように、四角柱状
の心材3の両端に鋼材5が設けられる。心材3の対向す
る二面に縦方向繊維補強シート7が接着して設けられ、
縦方向繊維補強シート7の外側に横方向繊維補強シート
9が接着して設けられる。心材3は、無筋コンクリー
ト、または硬質樹脂からなる。縦方向繊維補強シート
7、横方向繊維補強シート9は、カーボン繊維、ガラス
繊維、アラミド繊維のいずれかの繊維を、樹脂に含浸し
てなる布状のシートである。
【0007】縦方向繊維補強シート7の繊維の方向は、
心材3の長手方向に平行となり、横方向繊維補強シート
9の繊維の方向は、心材3の長手方向に垂直となるよう
にする。
【0008】図7、図8は、補強材1をノムスト工法に
用いる場合の補強材1の配置を示すもので、図7は、被
掘削部25を含む立坑23を示す図、図8は図7のE−
E断面図である。
【0009】図7、図8において、21は地表、23は
立抗、25は被掘削部、27は鉄筋、29はシールド機
である。シールド機29で掘削される被掘削部25の立
抗23の壁面に補強材1を設ける。
【0010】立抗23の被掘削部25に用いられるコン
クリートは、シールド機29で切削できる石灰石または
人工骨材を粗骨材としたコンクリートとし、地山と密着
する流動性の良いものを用いる。またはセメントを注入
して泥水固化壁とする。
【0011】この立抗23の壁体は、外部からの土圧に
充分耐えうる強度を有しながらもシールド機29により
容易に掘削されるような性質を持つ構造とされている。
また補強材1は端部に鋼材5を持つことにより、補強材
1の上下の鉄筋27に容易に取り付けられる。このよう
に、本実施の形態に係る補強材1は、小型で製作が簡単
であり、心材3と鋼材5の取り付けも容易である。
【0012】図9、図10、図11、図12は、第1の
実施の形態に係る補強材1の鋼材5近辺の構造を変えた
補強材31を示すもので、図9は補強材31の縦断面
図、図10は図9のM−M断面図、図11は図9のN−
N断面図、図12は図9のO−O断面図である。
【0013】図9から図12に示されるように、縦方向
繊維補強シート33、35、37を3層とし、端部の鋼
材5と縦方向繊維補強シート33、35、37との接合
面積を大きくするため、縦方向繊維補強シート33、3
5、37をずらし接着し、その外側に横方向繊維補強シ
ート39を接着する。
【0014】図13、他の実施の形態に係る補強材51
を示すもので、図14は、図13のK−K断面図であ
る。補強材51は長さの短い心材53a、心材53bを
接合したものである。心材53a、心材53bは各々端
部に鋼材55a、鋼材55bを有する。心材53a、心
材53bを接合し、心材53a、心材53bの周囲に
は、縦方向繊維補強シート57、横方向繊維補強シート
59を設け、心材53a、心材53bの接合部付近で
は、横方向繊維補強シート59の外側に縦方向繊維補強
シート41を設け、縦方向繊維補強シート41の外側に
横方向繊維補強シート43を設ける。
【0015】図15、図16は、他の実施の形態に係る
補強材61を示すもので、図16は、図15のQ−Q断
面図である。心材63aと心材63bとを接合し、心材
63aに設けられた縦方向繊維補強シート65を、接合
部を超えて心材63bまで延長する。また心材63bに
設けられた縦方向繊維補強シート67を接合部付近図で
は縦方向繊維補強シート65の外側に設け、心材補強材
63aまで延長する。更に、縦方向繊維補強シート65
の外側の設けられた縦方向繊維補強シート66を、心材
63bまで延長し、縦方向繊維補強シート67の外側に
設けられた縦方向繊維補強シート68を心材63aまで
延長する。そしてその外側に横方向繊維補強シート69
を設ける。
【0016】図17、図18は、他の実施の形態に係る
補強材71を示すもので、図18は図17のS−S断面
図である。心材73aと心材73bとを接合し、心材7
3aと心材73bの周囲に縦方向繊維補強シート75を
設け、接合部付近の縦方向繊維補強シート75の外側に
縦方向繊維補強シート77を設け、更に縦方向繊維補強
シート77の外側に縦方向繊維補強シート76を設け、
接合部付近で縦方向繊維補強シート76の外側に縦方向
繊維補強シート78を設ける。そしてその外側に横方向
繊維補強シート79を設ける。
【0017】図19、図20は、図7、図8における鉄
筋27のかわりにH型鋼87を用いたNOMST工法に
おける補強材1の配置を示すものである。図19、図2
0において、81は地表、83は立抗、85は被掘削
部、87はH型鋼、89はシールド機である。補強材1
は端部に鋼材5を持つことにより、補強材1の上下のH
型鋼87に容易に取り付けることが可能である。
【0018】図21は、他の実施の形態に係る補強材9
1を示すもので、補強材91は図1〜図6に示す補強材
1の繊維補強シートの接着の方向を変えたものである。
図21に示すように補強材91は、繊維補強シート97
を棒状の心材93の長手方向に対して斜めに接着し、繊
維補強シート99を繊維補強シート97と逆方向に斜め
に接着する。補強材91は、繊維補強シート97、99
を斜めに交互に接着することによりせん断補強される。
【0019】図22は他の実施の形態に係る補強材10
1を示すもので、図22に示すように、補強材101
は、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維のいずれ
かの繊維を樹脂に含浸してなる布状の繊維補強シート1
05を、樹脂でかためて外殻をつくり、その内側にコン
クリートまたは硬質樹脂等の心材103を遠心力ではり
つけて製造する。
【0020】図23は図22と同様のもので、断面を矩
形にした補強材111ある。図23において113は心
材、115は繊維補強シートである。
【0021】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、小型で製作が簡単であり、心材と鋼材との取り付
けの容易な補強材及び壁体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係る補強材1の斜視図
【図2】第1の実施の形態に係る補強材1の縦断面図
【図3】図2に示す補強材1のA1−A1断面図
【図4】図2に示す補強材1のA2−A2断面図
【図5】図2に示す補強材1のB2−B2断面図
【図6】第1の実施の形態に係る補強材1のC方向矢視
【図7】第1の実施の形態に係る補強材1の配置を示す
【図8】第1の実施の形態に係る補強材1の配置を示す
【図9】補強材31を示す図
【図10】図9に示す補強材31のM−M断面図
【図11】図9に示す補強材31のN−N断面図
【図12】図9に示す補強材31のO−O断面図
【図13】補強材が短い場合の実施の形態に係る補強材
51を示す図
【図14】図13に示す補強材51のK−K断面図
【図15】補強材が短い場合の別の実施の形態に係る補
強材61を示す図
【図16】図15に示す補強材61のQ−Q断面図
【図17】補強材が短い場合の別の実施の形態に係る補
強材71を示す図
【図18】図17に示す補強材71のS−S断面図
【図19】第1の実施の形態に係る補強材1の別の配置
を示す図
【図20】第1の実施の形態に係る補強材1の別の配置
を示す図
【図21】補強材91を示す図
【図22】補強材101を示す図
【図23】補強材111を示す図
【符号の説明】
1……補強材 3……心材 5……鋼材 7……縦方向繊維補強シート 9……横方向繊維補強シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/06 301 E21D 5/04 E04G 23/02

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シールド機が掘削するトンネルの壁体部
    分に設けられる補強材であって、硬質樹脂からなる心材
    の周囲に、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維の
    いずれかの繊維を樹脂に含浸してなる布状のシートを、
    設けたことを特徴とする補強材。
  2. 【請求項2】 シールド機が掘削するトンネルの壁体部
    分に設けられる補強材であって、無筋コンクリートから
    なる心材の周囲に、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミ
    ド繊維のいずれかの繊維を樹脂に含浸してなる布状のシ
    ートを、設けたことを特徴とする補強材。
  3. 【請求項3】 前記心材の両端に鋼材を設けることを特
    徴とする請求項1又は請求項2記載の補強材。
  4. 【請求項4】 前記心材に第1の布状のシートと第2の
    布状のシートを設け、前記第1の布状のシートはその繊
    維方向が心材の長手方向に沿い、前記第2の布状のシー
    トはその繊維方向が心材の長手方向に対して直交する方
    向になることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の
    補強材。
  5. 【請求項5】 前記心材に第1の布状のシートと第2の
    布状のシートを設け、前記第1の布状のシートはその繊
    維方向が心材の長手方向に斜めになり、前記第2の布状
    のシートはその繊維方向が心材の長手方向に逆方向に斜
    めになることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の
    補強材。
  6. 【請求項6】 請求項1又は請求項2記載の補強材を接
    合させた場合、接合部に、カーボン繊維、ガラス繊維、
    アラミド繊維のいずれかの繊維を樹脂に含浸してなる布
    状のシートを更に設けることを特徴とする請求項1又は
    請求項2記載の補強材。
  7. 【請求項7】 前記布状のシートを多層にしたことを特
    徴とする請求項1又は請求項2記載の補強材。
  8. 【請求項8】 カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊
    維のいずれかの繊維を樹脂に含浸してなる布状のシート
    で外殻をつくり、前記外殻の内側に心材を遠心力によ
    り、はりつけることを特徴とする補強材の製造方法
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JP2013023846A (ja) * 2011-07-19 2013-02-04 Nippon Hume Corp 推進管の連結部構造
JP6511652B2 (ja) * 2015-02-23 2019-05-15 株式会社ホクコン コンクリート構造物の防水工法
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