JP3100127B2 - Lining segment - Google Patents
Lining segmentInfo
- Publication number
- JP3100127B2 JP3100127B2 JP09303037A JP30303797A JP3100127B2 JP 3100127 B2 JP3100127 B2 JP 3100127B2 JP 09303037 A JP09303037 A JP 09303037A JP 30303797 A JP30303797 A JP 30303797A JP 3100127 B2 JP3100127 B2 JP 3100127B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concave
- segment
- surface portion
- shear
- lining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル等を構築
するシールド工法で用いられる覆工用セグメントに関
し、特に、ほぞ付の覆工用セグメントに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lining segment used in a shield construction method for constructing a tunnel or the like, and more particularly, to a tenoned lining segment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】シールド工法における覆工では、セグメ
ントと称する円弧板状体をシールドテール内でリング状
に組み立てながら推進作業を行うのが一般的に知られて
いる。かかるセグメントの種類は材質（例えば、鋼製或
いは鉄筋コンクリート製）により分類される他、セグメ
ントをリング状或いはトンネルの掘進方向に組み立てる
継手の種類によっても分類され、従来は、直接ボルトに
よって組み立てるボルト継手式セグメントが一般的であ
ったが、最近では、凹凸のほぞの噛み合わせを利用した
継手による組立を行うほぞ付セグメントが使用されるよ
うになってきた。その理由としては、従来のボルト継手
式セグメントに比べて、継手構造が簡易なので、現在、
セグメント費用に占める割合の大きい継手金物コストの
削減が図れるとともに、組立が容易なため、高速施工・
施工の自動化に適しているなどが挙げられる。2. Description of the Related Art In lining in a shield method, it is generally known that a propulsion operation is performed while assembling an arc-shaped plate called a segment into a ring shape in a shield tail. The types of such segments are classified according to the material (for example, steel or reinforced concrete), and are also classified according to the types of joints in which the segments are assembled in a ring shape or in the direction of tunnel excavation. Although segments are common, recently, tenoned segments that are assembled by joints using the engagement of uneven mortises have been used. The reason is that the joint structure is simpler than the conventional bolt joint type segment,
The joint hardware cost, which accounts for a large portion of the segment cost, can be reduced, and assembly is easy.
Suitable for automation of construction.
【０００３】この従来のほぞ付セグメント１００は、例
えば、図９に示すように、鉄筋コンクリートから出来て
いて、リング状に組み立てるための短辺側のセグメント
継手１３０は平面部（図示省略）と凸部１３１との突き
合わせ構造を有し、隣接セグメントとの接合のためのリ
ング継手１２０は凹部１２１と凸部１２２のほぞをはめ
込む構造を有している。そして、リング間でせん断力を
伝達する部分には、シェアーストリップ１２３が、推力
を伝達する部分には、トランスミッションストリップ１
２４が各々設けられている。The conventional mortise segment 100 is made of reinforced concrete, for example, as shown in FIG. 9, and a short-side segment joint 130 for assembling in a ring shape has a flat portion (not shown) and a convex portion. The ring joint 120 for joining with the adjacent segment has a structure in which a tenon of the concave portion 121 and the convex portion 122 is fitted. The shear strip 123 is transmitted to the portion transmitting the shearing force between the rings, and the transmission strip 1 is transmitted to the portion transmitting the thrust.
24 are provided.
【０００４】また、隣接するぼぞ付セグメント１００は
千鳥状に組み立てられており、従って、セグメント継手
１０１の回転剛性が低くても、リング間に設けた凹凸の
ほぞ部の噛み合わせによって、ほぞ付きセグメント１０
０に発生する曲げモーメントのすべてがセグメント継手
１０１を通して伝達されるのではなく、隣接するほぞ付
セグメント１００に一部分担される構造となっている。
また、図１０に従来のほぞ付セグメント１００の鉄筋配
置構造を示す。前記ぼぞ付セグメント１００は、凹部１
２１側の側面及び凸部１２２側の側面に、周方向に沿っ
てセグメント１００の内周及び外周に相当する外主筋１
１０，内主筋１１１が配置されている。[0004] Further, the adjacent mortise segments 100 are assembled in a staggered manner, so that even if the rotational rigidity of the segment joint 101 is low, the mortise is provided by the engagement of the mortise of the unevenness provided between the rings. Segment 10
All of the bending moments generated at zero are not transmitted through the segment joint 101, but are partially carried by the adjacent tenoned segments 100.
FIG. 10 shows a reinforcing bar arrangement structure of a conventional tenoned segment 100. The grooved segment 100 is
The outer main bar 1 corresponding to the inner circumference and the outer circumference of the segment 100 along the circumferential direction is provided on the side surface on the 21 side and the side surface on the convex portion 122 side.
10. The inner main bar 111 is arranged.
【０００５】更に、この２つの外主筋１１０，内主筋１
１１の外側を囲うように前記外主筋１１０と前記内主筋
１１１とに当接するとともに、両先端部が鉤状に折れ曲
がった割裂補強筋１１２，１１２，…が複数配置されて
いる。そして、前記シェアーストリップ１２３が配置さ
れる部分のセグメント１００内部には、図１１に示すよ
うにせん断破壊に対して凹部１２１を補強するせん断補
強筋１１３とせん断補強配力筋１１４によって形成され
た櫛形状の補強部材１１５（図１２参照）により凹部１
２１を補強していた。そして、従来、この凹部１２１の
コンクリートかぶり厚は、耐火性、耐久性などを考慮し
て、その設計範囲で任意（例えば、２９ｍｍ程度）に定
められていた。[0005] Further, the two outer main bars 110 and the inner main bar 1
A plurality of split reinforcing bars 112, 112,..., Which are in contact with the outer main bar 110 and the inner main bar 111 so as to surround the outer side of 11, and whose both ends are bent like hooks, are arranged. Then, inside the segment 100 where the shear strip 123 is arranged, as shown in FIG. The concave portion 1 is formed by the reinforcing member 115 (see FIG.
21 was reinforced. Conventionally, the concrete cover thickness of the concave portion 121 is arbitrarily determined (for example, about 29 mm) within the design range in consideration of fire resistance, durability, and the like.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のほぞ付セグメント１００の場合、ほぞ凹部１２１の
破壊形態を斜め４５゜の引張破壊と考えていたが、ほぞ
部のせん断試験の結果、ほぞ部はせん断補強筋１１３の
コンクリート被り部分、すなわち無筋部分に発生した初
亀裂に沿ってせん断破壊が起こっていることが分かっ
た。これは、ある応力レベルに達すると凹部１２１の内
あご部１２５或いは外あご部１２６にクラックが発生
し、そのクラックが無筋部分に伸展してせん断破壊した
ものと考えられる。この従来のほぞ付セグメント１００
の場合、継手間にすき間を設けているため、内あご部１
２５或いは外あご部１２６にクラックが発生すると片持
ち状態となって、クラックが無筋部分に伸展して、せん
断破壊しやすくなっているものと思われる。また、従来
は、せん断力の抵抗範囲をシェアーストリップから４５
゜方向として、せん断補強筋１１３を配置したが、せん
断試験の結果、せん断破壊面はより広い範囲に分布して
いた。However, in the case of the conventional mortise segment 100, the mode of fracture of the mortise recess 121 is considered to be a 45 ° tensile fracture. However, as a result of the shear test of the tenon, the tenon It was found that shear fracture occurred along the first crack generated in the concrete covering portion of the shear reinforcing bar 113, that is, in the unreinforced portion. This is presumably because when a certain stress level was reached, a crack occurred in the inner jaw 125 or the outer jaw 126 of the concave portion 121, and the crack extended to a straight part and caused a shear failure. This conventional tenoned segment 100
In the case of, the inner jaw 1
When a crack occurs in the outer jaw part 25 or the outer jaw part 126, it is considered to be in a cantilever state, and the crack extends to a streaked part, which tends to cause shear failure. Conventionally, the resistance range of the shearing force is set at 45 degrees from the shear strip.
As the 補強 direction, the shear reinforcement 113 was arranged, but as a result of the shear test, the shear fracture surface was distributed in a wider range.
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あって、リング継手の凹部に係るせん断応力によるせん
断破壊を防止した覆工用セグメントを提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a lining segment that prevents shear failure due to shear stress on a concave portion of a ring joint.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、鉄筋コンクリート製の円弧
状板体からなり、複数個を周方向及び掘進方向に接続し
て、トンネル内を円管体状に覆工するための覆工用セグ
メントであって、トンネルの外壁となる外面部と、トン
ネルの内壁となる内面部と、リング継手側の側面部の一
方に、長手方向に沿って凹部を有する凹部側面部と、他
方に、長手方向に沿って凸部を有する凸部側面部と、を
備え、一方の前記覆工用セグメントの前記凹部と他方の
前記覆工用セグメントの前記凸部とを嵌合させることに
より前記覆工用セグメント同士を接合可能であり、前記
凹部側面部の内部に、該凹部側面部と、前記外面部及び
前記内面部の少なくとも一部とに沿って、前記凹部側面
部を補強する凹部側面部補強筋が複数配置され、前記凹
部側面部と前記外面部とが交わる外縁部及び前記凹部側
面部と前記内面部とが交わる内縁部から、当該覆工用セ
グメントの厚み中心に向かって斜め内側に設けたせん断
補強筋が前記凹部側面部の内側に長手方向に沿って複数
配置され、前記凹部側面部の内部に、前記せん断補強筋
の前記凹部側面部側の端部に当接するとともに、当該覆
工用セグメントの外周及び内周に沿ってせん断補強配力
筋が配置されていることを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 comprises an arc-shaped plate made of reinforced concrete, and a plurality of arc-shaped plates are connected in the circumferential direction and in the direction of excavation to form a tunnel. A lining segment for lining in the shape of a tubular body, comprising: an outer surface portion serving as an outer wall of a tunnel; an inner surface portion serving as an inner wall of the tunnel; A concave side surface having a concave portion, and, on the other side, a convex side surface having a convex portion along a longitudinal direction, and the concave portion of one of the lining segments and the convex portion of the other lining segment. The lining segments can be joined to each other by fitting the convex portion, and inside the concave side surface portion, along the concave side surface portion and at least a part of the outer surface portion and the inner surface portion. A concave side for reinforcing the side surface of the concave Plural reinforcing bars are arranged, and from the outer edge portion where the concave side surface portion intersects with the outer surface portion and the inner edge portion where the concave side surface portion intersects with the inner surface portion, diagonally inward toward the thickness center of the lining segment. A plurality of shear reinforcing bars provided in the concave side surface portion are arranged along the longitudinal direction inside the concave side surface portion, and inside the concave side surface portion, abut on the end portion of the shear reinforcing bar on the concave side surface portion side, and It is characterized in that shear reinforcing distribution bars are arranged along the outer periphery and the inner periphery of the lining segment.
【０００９】請求項１記載の発明によれば、凹部側面部
と外面部が交わる外縁部及び凹部側面部と内面部が交わ
る内縁部から、当該覆工用セグメントの厚み中心に向か
って斜め内側に設けたせん断補強筋が、凹部側面部の内
側に長手方向に沿って複数配置されているので、覆工用
セグメント同士を嵌合した際に凹部側面部にかかるせん
断力に対して凹部側面部が全体にわたって補強されるこ
ととなって、せん断応力によりセグメントの凹部に亀裂
が入ることを防止することが出来る。即ち、従来は、せ
ん断力の抵抗範囲をシェアーストリップから４５゜方向
として、せん断補強筋をセグメント継手の端部が当接す
る当接部近傍の凹部側面部の内側にのみ配置させていた
が、せん断試験の結果、せん断破壊面はより広い範囲に
分布していたので、本発明のように、せん断補強筋を、
凹部側面部の内部に長手方向に沿って複数配置すること
により凹部側面部全体のせん断耐力が高まって凹部への
亀裂が入ることを防止することが出来る。加えて、凹部
側面部の内部に、せん断補強筋の凹部側面部側の端部に
当接するとともに、セグメントの外周及び内周に沿って
配置されたせん断補強配力筋により、セグメントの凹部
側面部の外周部及び内周部が補強されることとなって、
せん断補強筋のみの場合よりも、凹部側面部全体のせん
断耐力が向上する。According to the first aspect of the present invention, from the outer edge portion where the concave side surface portion and the outer surface portion intersect and the inner edge portion where the concave side surface portion and the inner surface portion intersect, diagonally inward toward the center of the thickness of the lining segment. Since the provided shear reinforcing bars are arranged along the longitudinal direction inside the concave side surface, the concave side surface against shear force applied to the concave side surface when the lining segments are fitted to each other. Since the whole is reinforced, it is possible to prevent a crack from being formed in the concave portion of the segment due to shear stress. That is, conventionally, the resistance range of the shearing force was set to 45 ° from the shear strip, and the shear reinforcement was arranged only inside the concave side surface near the contact portion where the end of the segment joint abuts. As a result of the test, the shear fracture surface was distributed over a wider range.
By arranging a plurality of portions along the longitudinal direction inside the side surface of the concave portion, the shear strength of the entire side surface portion of the concave portion is increased, and it is possible to prevent a crack from being formed in the concave portion. In addition, the inside of the concave side surface portion, while being in contact with the end of the shear reinforcing bar on the concave side surface portion side, and the shear reinforcing distribution muscles arranged along the outer periphery and the inner periphery of the segment, the concave side surface portion of the segment The outer and inner perimeters of the will be reinforced,
The shear strength of the entire side surface of the concave portion is improved as compared with the case where only the shear reinforcement is used.
【００１０】ここで、鉄筋コンクリート製セグメント
は、いわゆるほぞ付セグメントをいう。凹部側面部補強
筋は、例えば、図２に示すような大フープ筋、或いは、
割裂補強筋など、セグメントの厚み方向に沿って配置さ
れた鉄筋をいう。凹部側面部と、前記覆工用セグメント
の外面部及び内面部の少なくとも一部とに沿ってとは、
セグメントの凹部側面部、外面部及び内面部の内側に、
面に対し平行に配置された鉄筋であって、外面部及び内
面部に関しては、面の少なくとも一部に沿って配置され
ていればよい。凹部側面部補強筋の数は特に限定するも
のではないが、少なくとも２本以上配置する。せん断補
強筋の角度は急すぎず、緩やか過ぎない程度で、板厚方
向４５゜程度が望ましいが、特に限定するものではな
い。また、せん断補強筋としては、例えば、図１２に示
すようなく字状のものを用いるが、特に限定するもので
はない。Here, the reinforced concrete segment refers to a so-called tenoned segment. The concave side reinforcement is, for example, a large hoop as shown in FIG.
Reinforcing bars, such as split reinforcing bars, are arranged along the thickness direction of the segment. The concave side surface portion and along at least a part of the outer surface portion and the inner surface portion of the lining segment,
On the inside of the concave side surface, outer surface and inner surface of the segment,
The rebar is arranged parallel to the surface, and the outer surface and the inner surface may be arranged along at least a part of the surface. The number of concave side reinforcing bars is not particularly limited, but at least two or more are arranged. It is desirable that the angle of the shear reinforcement is not too steep and not too gentle, and is preferably about 45 ° in the thickness direction, but is not particularly limited. Further, as the shear reinforcing bar, for example, a U-shaped shear reinforcing bar as shown in FIG. 12 is used, but it is not particularly limited.
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の覆
工用セグメントにおいて、前記凹部側面部補強筋までの
コンクリートかぶり厚さを前記凹部側面部補強筋の所定
の耐食性が確保可能な許容下限値に設定することを特徴
としている。According to a second aspect of the present invention, in the lining segment according to the first aspect, the concrete covering thickness up to the side wall of the concave portion can ensure a predetermined corrosion resistance of the side reinforcing bar of the concave portion. It is characterized in that it is set to the lower limit.
【００１２】請求項２記載の発明によれば、凹部側面部
の内部に、該凹部側面部と、覆工用セグメントの外面部
及び側面部の少なくとも一部とに沿って複数設けられた
凹部側面部補強筋までのコンクリートのかぶり厚が凹部
側面部補強筋の所定の耐食性が確保可能な許容下限値に
設定（例えば、１７ｍｍ程度）されているので、従来の
かぶり厚が凹部側面部補強筋の所定の耐食性が確保可能
な許容下限値よりも大きく設定（例えば、２９ｍｍ程
度）されているものと比べて、鉄筋が負担する応力分担
が高められることとなって、凹部の内外に発生するコン
クリートの初亀裂の抑制を図ることが出来る。即ち、従
来は、凹部に初亀裂が発生するのを考慮して、他の補強
筋でその亀裂の伸展を防止していたが、初亀裂が無筋部
分へ伸展してせん断破壊が生じていたため、側面部補強
筋をより凹部に近くすることにより、凹部近傍のコンク
リート自体のせん断耐力が高まり、初亀裂が入り難く、
その結果せん断破壊が起こり難くなる。According to the second aspect of the present invention, a plurality of concave side surfaces are provided inside the concave side surface along the concave side surface and at least a part of the outer surface and the side surface of the lining segment. Since the cover thickness of the concrete up to the reinforcing portion of the recess is set to an allowable lower limit value (for example, about 17 mm) at which the predetermined corrosion resistance of the reinforcing bar on the side surface of the concave portion can be ensured, the conventional cover thickness of the reinforcing bar on the side surface of the concave portion is reduced. As compared to the case where the predetermined corrosion resistance is set to be larger than the permissible lower limit (for example, about 29 mm), the stress distribution that the reinforcing bar bears is increased, and the concrete generated inside and outside the concave portion is increased. The first crack can be suppressed. That is, in the past, in consideration of the occurrence of the first crack in the recess, the extension of the crack was prevented by other reinforcing bars, but because the first crack extended to the straight part and the shear fracture occurred. By making the side reinforcing bars closer to the recess, the shear strength of the concrete itself near the recess increases, making it difficult for the first crack to enter.
As a result, shear fracture hardly occurs.
【００１３】ここで、凹部側面部補強筋の所定の耐食性
が確保可能な許容下限値に設定するとは、様々な状況下
で必要とされる最低限の耐食性が確保される値まで凹部
側面部補強筋のコンクリートかぶり厚さを小さく設定す
ることをいう。即ち、通常凹部側面部補強筋の耐食性
は、例えば、凹部側面部補強筋の材質や寸法、コンクリ
ートの材質、及び当該覆工用セグメントが使用される状
況等によって異なるが、これらに応じて、凹部側面部補
強筋のコンクリートかぶり厚さを最低限の耐食性が確保
される値まで小さく設定することをいう。具体的には、
通常用いられる覆工用セグメントの場合、かぶり厚は１
０ｍｍ〜１７ｍｍ程度とするが、これに限るものではな
く、所定の耐食性が得られれば、これ以下でもよいし、
使用環境等によっては、これ以上必要とする場合もあ
る。[0013] Here, the setting of the allowable lower limit value at which the predetermined corrosion resistance of the recess side reinforcing bar can be ensured means that the concave side surface reinforcing member is reinforced to a value at which the minimum corrosion resistance required in various situations is ensured. It means to set the concrete cover thickness of the streaks small. That is, the corrosion resistance of the recess side reinforcement is usually different depending on, for example, the material and size of the recess side reinforcement, the material of concrete, and the situation in which the lining segment is used. This means setting the concrete cover thickness of the side reinforcing bars to a value small enough to ensure the minimum corrosion resistance. In particular,
In the case of a commonly used lining segment, the cover thickness is 1
Although it is set to about 0 mm to 17 mm, it is not limited to this, and may be less than this as long as predetermined corrosion resistance is obtained.
Depending on the use environment and the like, there may be cases where more is required.
【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の覆工用セグメントにおいて、前記凹部側面部であっ
て、リング継手側に当該覆工用セグメントを組み立てた
際に、前記覆工用セグメントの端部が当接するセグメン
ト端部当接部の内部に、複数の前記凹部側面部補強筋を
配置したことを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the lining segment according to the first or second aspect, when the lining segment is assembled on the side surface of the concave portion and on the ring joint side, A plurality of the concave side surface reinforcing bars are arranged inside a segment end contact portion where the end of the use segment contacts.
【００１５】請求項３記載の発明によれば、覆工用セグ
メントの端部が当接するセグメント端部当接部の内部に
配置された凹部側面部補強筋によって、覆工用セグメン
トの端部が当接される凹部側面部の凹部にかかるせん断
力に対しセグメントを補強することが出来るので、請求
項１に記載の発明と同様の効果が得られることは無論の
こと、更にせん断力がかかる部分の耐力が大きいセグメ
ントとなる。即ち、従来は、せん断力の抵抗範囲をシェ
アーストリップから４５゜方向と想定して、せん断補強
筋を配置したが、せん断試験の結果、せん断破壊面はよ
り広い範囲に分布していたので、本発明のように、セグ
メント継手の端部が当接する当接部にも凹部側面部補強
筋を配置することにより広範囲でのせん断破壊の防止が
可能となる。According to the third aspect of the present invention, the end of the lining segment is formed by the recessed side reinforcing bar disposed inside the segment end contacting portion with which the end of the lining segment contacts. Since the segments can be reinforced with respect to the shearing force applied to the concave portion on the side surface of the concave portion to be abutted, it is needless to say that the same effect as the invention according to claim 1 can be obtained. This is a segment with high proof stress. That is, in the past, the shear reinforcing bars were arranged assuming that the resistance range of the shear force was 45 ° from the shear strip, but as a result of the shear test, the shear fracture surface was distributed over a wider range. As in the present invention, it is possible to prevent shear failure in a wide range by arranging the reinforcing member at the side surface of the concave portion at the contact portion where the end of the segment joint contacts.
【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１〜３記載
の何れかに記載の覆工用セグメントにおいて、前記リン
グ継手側の側面部の前記凹部と凸部とが嵌合する嵌合部
に生じる隙間に間隙充填材を充填したことを特徴として
いる。According to a fourth aspect of the present invention, in the lining segment according to any one of the first to third aspects, the fitting portion in which the concave portion and the convex portion on the side surface on the ring joint side are fitted. Is filled with a gap filling material.
【００１７】請求項４記載の発明によれば、リング継手
側の側面部の凹部と凸部が嵌合する嵌合部に生じる隙間
に間隙充填材が充填されているので、凹部内に亀裂が発
生した場合でも、凹部が片持ち状態となることがなく、
せん断耐力が低下するのを防止することが出来ることと
なって、亀裂の伝搬がし難くなる。According to the fourth aspect of the present invention, since the gap filling material is filled in the gap formed in the fitting portion where the concave portion and the convex portion of the side portion on the ring joint side are fitted, cracks are formed in the concave portion. Even if it occurs, the recess does not become cantilevered,
A decrease in the shear strength can be prevented, and the propagation of cracks becomes difficult.
【００１８】ここで、間隙充填材としては、例えば、ゴ
ム或いは樹脂などを用いるが、これに限らず、凹部と凸
部の嵌合部の隙間を充填可能なものであればどのような
ものであってもよい。また、間隙充填材は、凹部側面部
側或いは凸部側面部側のどちらに設けてもよい。Here, as the gap filling material, for example, rubber or resin is used, but the material is not limited thereto, and any material can be used as long as it can fill the gap between the fitting portion between the concave portion and the convex portion. There may be. The gap filling material may be provided on either the side surface of the concave portion or the side surface of the convex portion.
【００１９】[0019]
【００２０】[0020]
【００２１】[0021]
【００２２】[0022]
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明に係る
鉄筋コンクリート製セグメント及びその鉄筋配置構造の
実施の形態を詳細に説明する。まず、本発明に係るセグ
メントの構造について説明する。図１は、本発明に係る
セグメントの外観斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a reinforced concrete segment according to an embodiment of the present invention; First, the structure of the segment according to the present invention will be described. FIG. 1 is an external perspective view of a segment according to the present invention.
【００２４】図１に示すセグメント１は、鉄筋コンクリ
ートからなる円弧状の板体であって、地盤に直接当接さ
れる外面部１１と、トンネル内の内壁を形成する内面部
１２を有し、リング継手として、前記セグメント１の長
辺側、即ち掘進方向の先端の坑口側ａの側面部１３（凹
部側面部）には凹状の凹部１３ａが中央部の長手方向に
沿って設けられ、切羽側ｂの側面部１４（凸部側面部）
には凸状の凸部１４ａ（図４）の中央部の長手方向に沿
って設けられている。また、セグメント継手として、前
記セグメント１の短辺の一方の側面部１５に凸状の凸溝
部１５ａが設けられ、他方の側面部１６（図４）は平面
１６ａ（図４）となっている。The segment 1 shown in FIG. 1 is an arc-shaped plate made of reinforced concrete, and has an outer surface portion 11 which is directly in contact with the ground, and an inner surface portion 12 which forms an inner wall in the tunnel. As a joint, a concave portion 13a is provided along the longitudinal direction of the center portion on the long side of the segment 1, that is, on the side surface portion 13 (recess side surface portion) on the wellhead side a at the tip in the excavation direction, and along the face side b Side 14 (convex side)
Are provided along the longitudinal direction of the central portion of the convex protrusion 14a (FIG. 4). Further, as a segment joint, a convex groove portion 15a is provided on one side surface portion 15 on the short side of the segment 1, and the other side surface portion 16 (FIG. 4) is a flat surface 16a (FIG. 4).
【００２５】前記凹部側面部１３及び前記凸部側面部１
４には、リング継手ボルト孔１３ｂ，１４ｂが、セグメ
ント継手側の側面部１５，１６には、セグメント継手ボ
ルト孔１５ｂ，１５ｃ、１６ｂ，１６ｃがそれぞれ設け
られている。そして、隣接するセグメント１，１を接合
する際には、リング継手の凹部１３ａと凸部１４ａとを
嵌合し、リング継手ボルト孔１３ｂ，１４ｂにボルト
（図示省略）を挿入して締結させる。また、リング状に
組み立てる際には、セグメント継手の凸溝部１３ａと平
面１４ａとを当接させてセグメント継手ボルト孔１５
ｂ，１５ｃ，１６ｂ，１６ｃにボルト（図示省略）を挿
入して締結される。The concave side surface portion 13 and the convex side surface portion 1
4 has ring joint bolt holes 13b and 14b, and segment joint side holes 15 and 16 have segment joint bolt holes 15b, 15c, 16b and 16c, respectively. Then, when joining the adjacent segments 1 and 1, the concave portion 13a and the convex portion 14a of the ring joint are fitted, and bolts (not shown) are inserted into the ring joint bolt holes 13b and 14b for fastening. Further, when assembling into a ring shape, the convex groove portion 13a of the segment joint is brought into contact with the flat surface 14a so that the segment joint bolt hole 15
B, 15c, 16b, 16c are fastened by inserting bolts (not shown) into them.
【００２６】前記凹部側面部１３には、リング間でせん
断力を伝達する部分に、リング間に作用するせん断力を
リング相互に伝達させるシェアーストリップ１７が設け
られ、推力を伝達する部分には、シールド掘進時のジャ
ッキ推力をリング継手ほぞ面に均等に分布させるトラン
スミッションストリップ１８が設けられている。In the side surface portion 13 of the concave portion, a shear strip 17 for transmitting the shear force acting between the rings to each other is provided at a portion for transmitting the shear force between the rings. A transmission strip 18 is provided for evenly distributing the jack thrust during shield excavation to the ring joint tenon.
【００２７】次に上記セグメントを形成する場合の鉄筋
の配置構造について説明する。図２は、本発明に係る鉄
筋コンクリート製のセグメント要部の鉄筋配置構造を示
した斜視図である。図３は、本発明に係る鉄筋コンクリ
ート製のセグメントの鉄筋配置構造を示した平面図、図
４は、同正面図、図５は、同左側面図、図６は、同右側
面図である。Next, a description will be given of the arrangement structure of the reinforcing bars when forming the above segments. FIG. 2 is a perspective view showing a reinforcing bar arrangement structure of a main part of a reinforced concrete segment according to the present invention. 3 is a plan view showing a reinforcing bar arrangement structure of a reinforced concrete segment according to the present invention, FIG. 4 is a front view thereof, FIG. 5 is a left side view thereof, and FIG. 6 is a right side view thereof.
【００２８】本発明に係るセグメント１の鉄筋配置構造
１０においては、図３〜図６に示すように、前記外面部
１１と坑口側ａの凹部側面部１３と外面部１１の交わる
外縁部１１ａおよび切羽側ｂの凸部側面部１４と外面部
１１の交わる外縁部１１ｂの内側に、セグメント１の長
辺方向に沿って外周面を概略形成する２つの円弧状の外
主筋２，２が配置され、前記坑口側ａの凹部側面部１３
と内面部１２の内縁部１２ａ及び切羽側ｂの凸部側面部
１４と内面部１２の内縁部１２ｂの内側に、それぞれセ
グメント１の長辺方向に沿って内周面を概略形成する円
弧状の内主筋３，３が配置されている。この外主筋２，
２、内主筋３，３は、それぞれ２本の鉄筋が束となって
いる。In the reinforcing bar arrangement structure 10 of the segment 1 according to the present invention, as shown in FIGS. 3 to 6, the outer edge portion 11 a where the outer surface portion 11 intersects with the recessed side surface portion 13 on the wellhead side a and the outer surface portion 11. Inside the outer edge portion 11b where the convex side surface portion 14 and the outer surface portion 11 of the face side b intersect, two arc-shaped outer main bars 2 and 2 which roughly form the outer peripheral surface along the long side direction of the segment 1 are arranged. The recess side surface portion 13 on the wellhead side a
Inside the inner edge portion 12a of the inner surface portion 12 and the convex side surface portion 14 on the face side b, and the inner edge portion 12b of the inner surface portion 12, arc-shaped portions which roughly form the inner peripheral surface along the long side direction of the segment 1 are provided. Inner main muscles 3 and 3 are arranged. This outer main muscle 2,
2, the inner main rebars 3, 3 are each a bundle of two rebars.
【００２９】前記外主筋２，２と前記内主筋３，３の外
側に位置するように、リング継手方向に外主筋２，２と
内主筋３，３に当接してそれらを囲んだ大フープ筋４，
４，４，…（凹部側面部補強筋）が、前記外主筋２，２
及び内主筋３，３の長手方向に複数配置されている。こ
の大フープ筋４，４，…は、少なくとも前記外面部１
１、前記凹部側面部１３及び前記凸部側面部１４に沿っ
て設けられているが、内面部１２は、面の一部だけに沿
って設けられている。The large hoop muscle which abuts and surrounds the outer main bars 2, 2 and the inner main bars 3, 3 in the direction of the ring joint so as to be located outside the outer main bars 2, 2 and the inner main bars 3, 3. 4,
4, 4, ... (concave side reinforcing bars) are
And a plurality of inner main bars 3 and 3 are arranged in the longitudinal direction. The large hoops 4, 4,...
1. Although provided along the concave side surface 13 and the convex side 14, the inner surface 12 is provided along only a part of the surface.
【００３０】更に、前記２つの外主筋２，２の間に、大
フープ筋４，４の内側に当接して外部面を補強する外主
筋５，５，…が４本ほぼ等間隔に配置され、前記二つの
内主筋３，３、内部面を補強する内主筋６，６，…が同
様に４本ほぼ等間隔に配置されている。そして、前記外
主筋５，５，…と前記内主筋６，６，…の外側に位置す
るように当接してそれらを囲んだ小フープ筋７，７，…
が配置されている。この小フープ筋７，７，…は、前記
大フープ筋４，４，…と同様に、少なくとも前記外面部
１１、前記凹部側面部１３及び前記凸部側面部１４に沿
って設けられているが、内面部１２は、面の一部だけに
沿って設けられている。Further, between the two outer main bars 2, 2, four outer main bars 5, 5,... Which abut on the inside of the large hoop bars 4, 4 to reinforce the outer surface are arranged at substantially equal intervals. Similarly, four of the two inner main bars 3, 3 and inner main bars 6, 6,... For reinforcing the inner surface are arranged at substantially equal intervals. The small hoops 7, 7,... That abut against and surround the outer main muscles 5, 5,... And the inner main muscles 6, 6,.
Is arranged. The small hoops 7, 7,... Are provided along at least the outer surface 11, the concave side surface 13, and the convex side 14 in the same manner as the large hoops 4, 4,. , The inner surface portion 12 is provided along only a part of the surface.
【００３１】前記凹部側面部１３及び前記凸部側面部１
４には、内外の先端部が鉤状に折れ曲がった割裂補強筋
８，８，…（凹部側面部補強筋）が、セグメント１の厚
さ方向に、前記凹部側面部１３と、前記外面部１１及び
前記内面部１２の一部に沿って配置されている。この割
裂補強筋８，８，…は、前記セグメント１の周方向に所
定の間隔で配置されているとともに、本発明では、特
に、前記凹部側面部であって、リング継手側に当該覆工
用セグメントを組み立てた際に、前記覆工用セグメント
の端部が当接するセグメント端部当接部４０の内部に、
２本更に追加して配置されている。The concave side surface portion 13 and the convex side surface portion 1
4 are provided with split reinforcing bars 8, 8,... (Recessed side reinforcing bars) whose inner and outer ends are bent in a hook shape, in the thickness direction of the segment 1, the concave side surface 13 and the outer surface 11 And a part of the inner surface portion 12. Are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the segment 1, and in the present invention, the lining for the lining is particularly provided on the side surface of the concave portion and on the ring joint side. When the segment is assembled, inside the segment end contact portion 40 where the end of the lining segment contacts,
Two are additionally arranged.
【００３２】この割裂補強筋８，８，…は、本来、セグ
メント１にかかるシールドジャッキ推力に対し、コンク
リートを補強する補強用の鉄筋であるが、本発明では、
更に、セグメント継手の端部が当接する当接部に追加し
て配置することにより、当接部にかかるせん断力に対し
てコンクリートの亀裂及び亀裂の伝播を防止するために
設けている。また、前記凹部側面部１３と交わる前記外
面部１１の外縁部１１ａの内側であって、前記外主筋
２，２よりも外側の位置に、前記セグメント１の外周に
沿って、外せん断補強配力筋２１が配置され、同様に、
前記凹部側面部１３と交わる前記内面部１２の内縁部１
２ａの内側であって、前記内主筋３，３よりも外側の位
置に、前記セグメント１の内周に沿って内せん断補強配
力筋２２が配置されている。Are originally reinforcing steel bars for reinforcing concrete against the thrust of the shield jack applied to the segment 1, but in the present invention,
Further, the segment joint is provided in addition to the abutting portion where the end portion abuts, so as to prevent cracking of the concrete and propagation of the crack due to shearing force applied to the abutting portion. Further, the outer shear reinforcement distribution force is provided along the outer periphery of the segment 1 at a position inside the outer edge portion 11a of the outer surface portion 11 that intersects with the concave side surface portion 13 and outside the outer main reinforcements 2 and 2. The muscle 21 is arranged,
Inner edge 1 of the inner surface 12 intersecting with the concave side surface 13
Inside shear reinforcement force distribution bars 22 are arranged along the inner periphery of the segment 1 at a position inside the inner main bar 3 and outside the inner main bars 3 and 3.
【００３３】そして、この外せん断補強配力筋２１及び
内せん断補強配力筋２２に一端が当接され、他端がセグ
メント１の厚み中心に向かって斜め内側に位置するせん
断補強筋２３が、前記セグメント端部当接部４０と前記
セグメント継手部の端部４１との間の前記凹部側面部１
３の内部に複数配置されている。具体的には、前記シェ
アストリップ１７が配置させる前記凹部側面部１３の内
側に所定間隔で５本の前記せん断補強筋２３，２３，…
が配置されていて、斜め引張りに対し凹部１３ａの内あ
ご部１３ｃ及び外あご部１３ｄを補強している。One end abuts on the outer shear reinforcement distribution muscle 21 and the inner shear reinforcement distribution muscle 22, and a shear reinforcement 23 whose other end is positioned obliquely inward toward the center of the thickness of the segment 1. The concave side surface portion 1 between the segment end contact portion 40 and the end portion 41 of the segment joint portion
3 are arranged inside. Specifically, the five shear reinforcing bars 23, 23,... Are provided at predetermined intervals inside the concave side surface portion 13 where the shear strip 17 is arranged.
Are arranged to reinforce the inner jaw 13c and the outer jaw 13d of the recess 13a against oblique pulling.
【００３４】また、このせん断補強筋２３，２３，…
は、従来、前記セグメント端部当接部４０以外には設け
られていなかったが、せん断試験の結果より、せん断破
壊面はより広範囲に分布していたので、前記セグメント
継手部の端部が当接する当接部と前記セグメント継手部
の端部との間にも前記せん断補強筋を２３，２３を配置
することにより、より凹部側面部のせん断破壊の防止を
図ることが可能となっている。The shear reinforcing bars 23, 23,.
Was conventionally not provided except for the segment end contact portion 40, but the shear fracture surface was more widely distributed according to the result of the shear test. By arranging the shear reinforcing bars 23 between the abutting contact portion and the end of the segment joint portion, it is possible to further prevent the shear fracture of the side surface of the concave portion.
【００３５】ここで、凹部のあご部に係るせん断応力の
解析方法及びその結果の一例を以下に示す。まず解析方
法について説明する。リング継手面の凹部１３ａの内あ
ご部１３ｃ及び外あご部１３ｄでは、コンクリートに斜
めクラックが発生した時点で、クラックが無筋部分に伸
展して、せん断破壊に至ると考え、そこで、コンクリー
トの斜め引張り応力に着目し、ＦＥＭ弾性解析を基に、
凹部１３ａの主引張応力を求めた。Here, an example of a method of analyzing the shear stress on the jaw of the concave portion and an example of the result will be described below. First, the analysis method will be described. In the inner jaw portion 13c and the outer jaw portion 13d of the concave portion 13a of the ring joint surface, when the oblique crack occurs in the concrete, it is considered that the crack extends to a straight line portion and leads to shear failure. Focusing on tensile stress, based on FEM elasticity analysis,
The main tensile stress of the recess 13a was determined.
【００３６】具体的には、せん断試験体の一部を取り出
し、コンクリートを一様な弾性体と仮定して、２次元Ｆ
ＥＭ弾性解析を行った。荷重としては、コンクリートの
自重、導入軸力及び載荷荷重を考慮して行った。コンク
リートが負担する主引張応力度は、コンクリートが引張
り破壊するまでと考え、上記ＦＥＭ解析結果を基に、凹
部のせん断耐力を求めた。なお、鉄筋はコンクリートが
引張り破壊するまではコンクリートと一体となって挙動
すると考え（コンクリートのひずみ＝鉄筋のひずみ）、
鉄筋が負担する引張力を別途考慮するものとする。Specifically, a part of the shear test specimen is taken out, and assuming that the concrete is a uniform elastic body, a two-dimensional F
EM elasticity analysis was performed. The load was determined in consideration of the concrete's own weight, introduced axial force, and applied load. The shear strength of the concave portion was determined based on the FEM analysis result, considering that the degree of the main tensile stress that the concrete bears was taken until the concrete was broken by tension. It is considered that the reinforcing steel behaves together with the concrete until the concrete is tensilely broken (strain of concrete = strain of reinforcing steel).
The tensile force borne by the rebar shall be considered separately.
【００３７】次に上記解析方法による解析結果の一例を
以下に示す。図７に、凹部の底面から大フープ筋４，
４，…及び割裂補強筋８，８，…までのコンクリートの
かぶり厚ｄを約１７ｍｍ（実線部）とコンクリートのか
ぶり厚ｄを約２９ｍｍ（２点鎖線部）とした時の、凹部
側面部１３の断面図を示す。Next, an example of an analysis result by the above-described analysis method is shown below. FIG. 7 shows a large hoop line 4 from the bottom of the concave portion.
The side surface of the recess 13 when the cover thickness d of the concrete up to 4, 4 and the split reinforcing bars 8, 8, ... is about 17 mm (solid line) and the cover thickness d of the concrete is about 29 mm (two-dot chain line). FIG.
【００３８】この場合に、上記解析方法により、凹部１
３ａの内あご部１３ｃ及び外あご部１３ｄから、内外斜
め４５゜にコンクリート表面から厚み４２ｍｍまでの主
引張応力を求めた。その結果、コンクリートのかぶり厚
ｄが２９ｍｍの場合には、大フープ筋４，４，…位置で
の主引張応力が平均して約２．３Ｋｇｆ／ｃｍ2 ／ｔｆ
であったものが、コンクリートのかぶり厚ｄが１７ｍｍ
の場合には、大フープ筋４，４，…位置での主引張応力
が平均して約５．１Ｋｇｆ／ｃｍ2 ／ｔｆにまで上昇す
るとの解析結果を得た。従って、コンクリートのかぶり
厚ｄを小さくすればするほど、大フープ筋４，４，…位
置での主引張応力が高くなって大フープ筋４，４，…等
による拘束効果が高まり、凹部１３ａの内あご部１３ｃ
及び外あご部１３ｄにクラックが発生するのを抑制する
ことが出来る。しかし、現実には、大フープ筋４，４，
…及び割裂補強筋８，８，…の耐食性の問題があり、こ
の耐食性を確保するためには最低限１０ｍｍ程度は必要
と考える。また、例えば、凹部側面部補強筋の材質や寸
法、コンクリートの材質、及び当該覆工用セグメントが
使用される状況等によって異なるため、それらの状況を
考慮して、出来うる限り所定の耐食性を確保するため必
要な許容値の下限にかぶり厚ｄを設定するようにする。In this case, the recess 1
From the inner jaw portion 13c and the outer jaw portion 13d of 3a, the main tensile stress from the concrete surface to a thickness of 42 mm from the concrete surface was obtained obliquely at 45 ° inside and outside. As a result, when the cover thickness d of the concrete is 29 mm, the main tensile stress at the position of the large hoops 4, 4,... Is about 2.3 Kgf / cm 2 / tf on average.
The cover thickness d of concrete is 17mm
In the case of the above, an analysis result was obtained that the main tensile stress at the positions of the large hoops 4, 4,... Increased to about 5.1 kgf / cm 2 / tf on average. Accordingly, as the cover thickness d of the concrete is reduced, the main tensile stress at the position of the large hoops 4, 4,... Is increased, and the restraining effect of the large hoops 4, 4,. Inner chin 13c
In addition, the occurrence of cracks in the outer jaw 13d can be suppressed. However, in reality, the large hoop muscles 4, 4,
... and the split reinforcing bars 8, 8, ... have a problem of corrosion resistance, and it is considered that at least about 10 mm is necessary to secure the corrosion resistance. In addition, for example, the predetermined corrosion resistance is ensured as much as possible in consideration of these conditions, because it differs depending on the material and dimensions of the concave portion side reinforcing bars, the material of concrete, the conditions in which the lining segment is used, and the like. Therefore, the cover thickness d is set to the lower limit of the necessary allowable value.
【００３９】次に、図８に本発明に係るセグメントのリ
ング継手部の縦断面図を示す。本発明に係るセグメント
１のリング継手面では、凹部側面部１３の凹部１３ａと
凸部側面部１４の凸部１４ａが嵌合されて嵌合部ｃを形
成している。そして、該嵌合部ｃ以外のリング継手面
は、凹部側面部１３に取り付けられた間隙充填材３０に
よって隙間が埋められた構造となっている。リング継手
面の凹部１３ａと凸部１４ａが嵌合する嵌合部ｃ以外に
生じる隙間に間隙充填材３０が充填されているので、凹
部１３ａ内に亀裂が発生した場合でも、凹部１３ａが片
持ち状態となることがなく、せん断耐力が低下するのを
防止することが出来ることとなって、亀裂の伝搬がし難
くなる。Next, FIG. 8 shows a longitudinal sectional view of the ring joint portion of the segment according to the present invention. On the ring joint surface of the segment 1 according to the present invention, the concave portion 13a of the concave side surface portion 13 and the convex portion 14a of the convex side surface portion 14 are fitted to form a fitting portion c. The ring joint surface other than the fitting portion c has a structure in which a gap is filled with a gap filling material 30 attached to the concave side surface portion 13. Since the gap filling material 30 is filled in the gap formed in the ring joint surface other than the fitting portion c where the concave portion 13a and the convex portion 14a fit, even if a crack occurs in the concave portion 13a, the concave portion 13a cantilevered. It is possible to prevent the shear strength from lowering without being in a state, and it becomes difficult for the crack to propagate.
【００４０】以上説明した本発明に係る覆工用セグメン
ト１によれば、凹部側面部１３の内部に、該凹部側面部
１３と、セグメント１の外面部１１及び側面部１２の少
なくとも一部とに沿って複数設けられた凹部側面部補強
筋としての大フープ筋４，４，…及び割裂補強筋８，
８，…までのコンクリートのかぶり厚ｄが１０ｍｍ〜１
７ｍｍとされているので、従来のかぶり厚ｄが２９ｍｍ
程度のものと比べて、凹部１３ａの内あご部１３ｃ及び
外あご部１３ｄが鉄筋の剛性によってコンクリートの無
筋部分の耐力が高められることとなって、凹部の外部及
び内部に発生するコンクリートの初亀裂の抑制を図るこ
とが出来る。即ち、従来は、凹部に発生した初亀裂が伸
展して容易にせん断破壊していたが、大フープ筋４，
４，…及び割裂補強筋８，８，…をより凹部１３ａに近
づけることが出来ることとなって、凹部１３ａ近傍のコ
ンクリート自体のせん断耐力が高まり、初亀裂が入り難
く、その結果せん断破壊が起こり難くなる。According to the lining segment 1 according to the present invention described above, the inside of the concave side surface 13, the concave side surface 13, and at least a part of the outer surface 11 and the side surface 12 of the segment 1 are formed. Large hoops 4, 4,... And split reinforcing bars 8,
The cover thickness d of the concrete up to 8, ... is 10mm ~ 1
7 mm, the conventional cover thickness d is 29 mm
The inner jaw portion 13c and the outer jaw portion 13d of the concave portion 13a increase the strength of the unreinforced portion of the concrete due to the rigidity of the reinforcing bar, so that the initial amount of concrete generated outside and inside the concave portion is reduced. Cracks can be suppressed. That is, conventionally, the first crack generated in the concave portion was extended and easily sheared, but the large hoop streak 4,
, And the split reinforcing bars 8, 8, ... can be brought closer to the recess 13a, and the shear strength of the concrete itself near the recess 13a increases, making it difficult for first cracks to occur, resulting in shear failure. It becomes difficult.
【００４１】また、セグメント継手部の端部が当接され
る凹部側面部１３の内部に配置された大フープ筋４，
４，…及び割裂補強筋８，８，…によって、セグメント
継手の端部が当接される凹部側面部１３の凹部１３の内
あご部１３ｃ及び外あご部１３ｄを補強することが出来
るので、更にせん断力がかかる部分の強度の高いセグメ
ント１となる。The large hoop streak 4, which is arranged inside the concave side surface portion 13 with which the end portion of the segment joint portion comes into contact.
And the split reinforcing bars 8, 8, ... can reinforce the inner jaw 13c and the outer jaw 13d of the concave portion 13 of the concave side surface portion 13 with which the end of the segment joint comes into contact. The segment 1 having high strength in a portion to which a shearing force is applied.
【００４２】また、凹部側面部１３と外面部１１が交わ
る外縁部１１ａ及び凹部側面部１３と内面部１２が交わ
る内縁部１１ｂから、当該覆工用セグメント１の厚み中
心に向かって斜め内側に設けたせん断補強筋２３，２
３，…が、セグメント端部当接部４０とセグメント１の
端部との間の凹部側面部１３の内部に複数配置されてい
るので、セグメント１を嵌合した際に凹部側面部１３に
かかるせん断力に対して凹部側面部１３が全体にわたっ
て補強されることとなって、せん断応力によりセグメン
ト１の凹部１３ａの内あご部１３ｃ及び外あご部１３ｄ
に亀裂が入ることを防止することが出来る。即ち、従来
は、せん断力の抵抗範囲をシェアーストリップから４５
゜方向として、せん断補強筋をセグメント継手の端部が
当接する当接部近傍の凹部側面部の内側にのみ配置させ
ていたが、せん断試験の結果、せん断破壊面はより広い
範囲に分布していたので、本発明のように、せん断補強
筋を、セグメント継手部の端部が当接する当接部とセグ
メント継手部の端部との間の凹部側面部の内部に複数配
置することにより凹部側面部全体のせん断耐力が高まっ
て凹部への亀裂が入ることを防止することが出来る。Further, from the outer edge portion 11a where the concave side surface portion 13 and the outer surface portion 11 intersect and the inner edge portion 11b where the concave side surface portion 13 and the inner surface portion 12 intersect, they are provided diagonally inward toward the thickness center of the lining segment 1. Shear reinforcement 23,2
Are arranged inside the concave side surface portion 13 between the segment end contact portion 40 and the end portion of the segment 1, so that when the segment 1 is fitted, the segment 3 is engaged with the concave side surface portion 13. The concave side surface portion 13 is entirely reinforced by the shear force, and the inner jaw portion 13c and the outer jaw portion 13d of the concave portion 13a of the segment 1 are caused by the shear stress.
Can be prevented from cracking. That is, conventionally, the resistance range of the shearing force is set at 45 degrees from the shear strip.
In the ゜ direction, the shear reinforcement was placed only inside the side surface of the recess near the abutting part where the end of the segment joint abuts, but as a result of the shear test, the shear fracture surface is distributed over a wider range. Therefore, as in the present invention, by providing a plurality of shear reinforcing bars inside the concave side surface between the contact portion where the end of the segment joint portion abuts and the end of the segment joint portion, the concave side surface is provided. It is possible to prevent the shear strength of the entire portion from being increased and cracks into the concave portion from entering.
【００４３】また、凹部側面部１３の内部に、せん断補
強筋２３，２３，…の凹部側面部１３側の端部に当接す
るとともに、セグメント１の外周及び内周に沿って配置
されたせん断補強配力筋２１、２２により、セグメント
１の凹部側面部１３の外周部及び内周部が補強されるこ
ととなって、従来のせん断補強筋２３，２３，…にのみ
当接させた場合よりも、凹部側面部１３全体のせん断耐
力が向上する。Also, inside the recessed side surface portion 13, the shear reinforcement arranged in contact with the end portions of the shear reinforcing bars 23, 23,... On the side surface of the recessed side portion 13 and arranged along the outer periphery and the inner periphery of the segment 1. The outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the concave side surface portion 13 of the segment 1 are reinforced by the distribution muscles 21 and 22, so that compared with the case where only the conventional shear reinforcements 23, 23,. Thus, the shear strength of the entire concave side surface portion 13 is improved.
【００４４】なお、上記実施の形態に示したセグメント
内の鉄筋の数等は単なる例示に過ぎず、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で適宜変更可能なことは無論である。It is to be noted that the number of reinforcing bars in the segments described in the above embodiment is merely an example, and it is needless to say that the number can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.
【００４５】[0045]
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、凹部側面
部と外面部が交わる外縁部及び凹部側面部と内面部が交
わる内縁部から、当該覆工用セグメントの厚み中心に向
かって斜め内側に設けたせん断補強筋が、凹部側面部の
内側に長手方向に沿って複数配置されているので、覆工
用セグメント同士を嵌合した際に凹部側面部にかかるせ
ん断力に対して凹部側面部が全体にわたって補強される
こととなって、せん断応力によりセグメントの凹部に亀
裂が入ることを防止することが出来る。即ち、従来は、
せん断力の抵抗範囲をシェアーストリップから４５゜方
向として、せん断補強筋をセグメント継手の端部が当接
する当接部近傍の凹部側面部の内側にのみ配置させてい
たが、せん断試験の結果、せん断破壊面はより広い範囲
に分布していたので、本発明のように、せん断補強筋
を、凹部側面部の内部に長手方向に沿って複数配置する
ことにより凹部側面部全体のせん断耐力が高まって凹部
への亀裂が入ることを防止することが出来る。加えて、
凹部側面部の内部に、せん断補強筋の凹部側面部側の端
部に当接するとともに、セグメントの外周及び内周に沿
って配置されたせん断補強配力筋により、セグメントの
凹部側面部の外周部及び内周部が補強されることとなっ
て、せん断補強筋にのみの場合よりも、凹部側面部全体
のせん断耐力が向上する。According to the first aspect of the present invention, the outer edge portion where the side surface portion of the concave portion intersects with the outer surface portion and the inner edge portion where the side surface portion of the concave portion intersects with the inner surface portion obliquely extend toward the center of the thickness of the lining segment. Since a plurality of shear reinforcing bars provided on the inner side are arranged along the longitudinal direction inside the concave side surface, the concave side surface against shear force applied to the concave side surface when the lining segments are fitted together. Since the portion is entirely reinforced, it is possible to prevent the concave portion of the segment from being cracked due to shear stress. That is, conventionally,
The shear resistance was set to 45 ° from the shear strip and the shear reinforcement was placed only inside the concave side surface near the abutting part where the end of the segment joint abuts. Since the fracture surface was distributed in a wider range, as in the present invention, by arranging a plurality of shear reinforcing bars along the longitudinal direction inside the concave side surface, the shear strength of the entire concave side surface increased. It is possible to prevent a crack from being formed in the concave portion. in addition,
Inside of the concave side surface, the outer peripheral portion of the concave side surface of the segment is abutted against the end of the shear reinforcing bar on the side of the concave side and arranged along the outer periphery and the inner periphery of the segment. In addition, since the inner peripheral portion is reinforced, the shear strength of the entire side surface of the concave portion is improved as compared with the case where only the shear reinforcement is provided.
【００４６】請求項２記載の発明によれば、凹部側面部
の内部に、該凹部側面部と、覆工用セグメントの外面部
及び側面部の少なくとも一部とに沿って複数設けられた
凹部側面部補強筋までのコンクリートのかぶり厚が凹部
側面部補強筋の所定の耐食性が確保可能な許容下限値に
設定（例えば、１７ｍｍ程度）されているので、従来の
かぶり厚が凹部側面部補強筋の所定の耐食性が確保可能
な許容下限値よりも大きく設定（例えば、２９ｍｍ程
度）されているものと比べて、鉄筋が負担する応力分担
が高められることとなって、凹部の内外に発生するコン
クリートの初亀裂の抑制を図ることが出来る。即ち、従
来は、凹部に初亀裂が発生するのを考慮して、他の補強
筋でその亀裂の伸展を防止していたが、初亀裂が無筋部
分へ伸展してせん断破壊が生じていたため、側面部補強
筋をより凹部に近くすることにより、凹部近傍のコンク
リート自体のせん断耐力が高まり、初亀裂が入り難く、
その結果せん断破壊が起こり難くなる。According to the second aspect of the present invention, a plurality of concave side surfaces are provided inside the concave side surface portion along the concave side surface portion and at least a part of the outer surface portion and the side surface portion of the lining segment. Since the cover thickness of the concrete up to the reinforcing portion of the recess is set to an allowable lower limit value (for example, about 17 mm) at which the predetermined corrosion resistance of the reinforcing bar on the side surface of the concave portion can be ensured, the conventional cover thickness of the reinforcing bar on the side surface of the concave portion is reduced. As compared to the case where the predetermined corrosion resistance is set to be larger than the permissible lower limit (for example, about 29 mm), the stress distribution that the reinforcing bar bears is increased, and the concrete generated inside and outside the concave portion is increased. The first crack can be suppressed. That is, in the past, in consideration of the occurrence of the first crack in the recess, the extension of the crack was prevented by other reinforcing bars, but because the first crack extended to the straight part and the shear fracture occurred. By making the side reinforcing bars closer to the recess, the shear strength of the concrete itself near the recess increases, making it difficult for the first crack to enter.
As a result, shear fracture hardly occurs.
【００４７】請求項３記載の発明によれば、覆工用セグ
メントの端部が当接するセグメント端部当接部の内部に
配置された凹部側面部補強筋によって、覆工用セグメン
トの端部が当接される凹部側面部の凹部にかかるせん断
力に対しセグメントを補強することが出来るので、請求
項１に記載の発明と同様の効果が得られることは無論の
こと、更にせん断力がかかる部分の耐力が大きいセグメ
ントとなる。即ち、従来は、せん断力の抵抗範囲をシェ
アーストリップから４５゜方向と想定して、せん断補強
筋を配置したが、せん断試験の結果、せん断破壊面はよ
り広い範囲に分布していたので、本発明のように、セグ
メント継手の端部が当接する当接部にも凹部側面部補強
筋を配置することにより広範囲でのせん断破壊の防止が
可能となる。According to the third aspect of the present invention, the end of the lining segment is formed by the concave side surface reinforcing bar disposed inside the segment end contact portion with which the end of the lining segment contacts. Since the segments can be reinforced with respect to the shearing force applied to the concave portion on the side surface of the concave portion to be abutted, it is needless to say that the same effect as the invention according to claim 1 can be obtained. This is a segment with high proof stress. That is, in the past, the shear reinforcing bars were arranged assuming that the resistance range of the shear force was 45 ° from the shear strip, but as a result of the shear test, the shear fracture surface was distributed over a wider range. As in the present invention, it is possible to prevent shear failure in a wide range by arranging the reinforcing member at the side surface of the concave portion at the contact portion where the end of the segment joint contacts.
【００４８】請求項４記載の発明によれば、リング継手
側の側面部の凹部と凸部が嵌合する嵌合部に生じる隙間
に間隙充填材が充填されているので、凹部内に亀裂が発
生した場合でも、凹部が片持ち状態となることがなく、
せん断耐力が低下するのを防止することが出来ることと
なって、亀裂の伝搬がし難くなる。According to the fourth aspect of the present invention, the gap filling material is filled in the gap formed in the fitting portion where the concave portion and the convex portion of the side portion on the ring joint side are fitted, so that cracks are formed in the concave portion. Even if it occurs, the recess does not become cantilevered,
A decrease in the shear strength can be prevented, and the propagation of cracks becomes difficult.
【００４９】[0049]
【図１】本発明に係るセグメントの外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view of a segment according to the present invention.
【図２】本発明に係る覆工用セグメント要部の鉄筋配置
構造を示した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a reinforcing bar arrangement structure of a main part of a lining segment according to the present invention.
【図３】本発明に係る覆工用セグメントの鉄筋配置構造
を示した平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a reinforcing bar arrangement structure of the lining segment according to the present invention.
【図４】本発明に係る覆工用セグメントの鉄筋配置構造
を示した正面図である。FIG. 4 is a front view showing a reinforcing bar arrangement structure of the lining segment according to the present invention.
【図５】本発明に係る覆工用セグメントの鉄筋配置構造
を示した左側面図である。FIG. 5 is a left side view showing a reinforcing bar arrangement structure of the lining segment according to the present invention.
【図６】本発明に係る覆工用セグメントの鉄筋配置構造
を示した右側面図である。FIG. 6 is a right side view showing a reinforcing bar arrangement structure of the lining segment according to the present invention.
【図７】凹部の底面から大フープ筋及び割裂補強筋まで
のコンクリートのかぶり厚を約１７ｍｍ（実線部）とコ
ンクリートのかぶり厚を約２９ｍｍ（２点鎖線部）とし
た時の、凹部側面部の断面図である。FIG. 7 is a side view of the concave portion when the cover thickness of the concrete from the bottom surface of the concave portion to the large hoop bar and the split reinforcing bar is about 17 mm (solid line portion) and the concrete cover thickness is approximately 29 mm (two-dot chain line portion). FIG.
【図８】本発明に係るセグメントのリング継手部の縦断
面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a ring joint portion of a segment according to the present invention.
【図９】従来のほぞ付セグメントの外観斜視図である。FIG. 9 is an external perspective view of a conventional tenoned segment.
【図１０】ほぞ付セグメント１００の鉄筋配置構造であ
る。10 shows a reinforcing bar arrangement structure of a tenoned segment 100. FIG.
【図１１】凹部側面部のうち、シェアーストリップ近傍
に配置されたせん断補強筋とせん断補強配力筋の配置構
造を示した側面図である。FIG. 11 is a side view showing an arrangement structure of a shear reinforcement and a shear reinforcement distribution muscle arranged in the vicinity of a shear strip among concave side surfaces.
【図１２】せん断補強筋及びせん断補強配力筋からなる
櫛形状の補強部材の外観斜視図である。FIG. 12 is an external perspective view of a comb-shaped reinforcing member including a shear reinforcing bar and a shear reinforcing distribution bar.
１ セグメント ２ 外主筋 ３ 内主筋 ４ 大フープ筋（凹部側面部補強筋） ８ 割裂補強筋 １１ 外面部 １１ａ 外縁部 １１ｂ 内縁部 １２ 内面部 １２ａ 外縁部 １２ｂ 内縁部 １３ 凹部側面部 １３ａ 凹部 １４ 凸部側面部 １４ａ 凸部 ２０ せん断補強筋 ２１ 外せん断補強配力筋 ２２ 内せん断補強配力筋 ３０ 空隙充填材 ４０ セグメント端部当接部 REFERENCE SIGNS LIST 1 segment 2 outer main bar 3 inner main bar 4 large hoop bar (recess side reinforcing bar) 8 split reinforcing bar 11 outer surface 11 a outer edge 11 b inner edge 12 inner surface 12 a outer edge 12 b inner edge 13 concave side 13 a concave 14 convex Side surface portion 14a Convex portion 20 Shear reinforcement 21 Outer shear reinforcement distribution muscle 22 Inner shear reinforcement distribution muscle 30 Void filler 40 Segment end contact part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−202699（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−12599（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21D 11/08 E21D 11/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-202699 (JP, A) JP-A-6-12599 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 11/08 E21D 11/04
Claims (4)
り、複数個を周方向及び掘進方向に接続して、トンネル
内を円管体状に覆工するための覆工用セグメントであっ
て、 トンネルの外壁となる外面部と、 トンネルの内壁となる内面部と、 リング継手側の側面部の一方に、長手方向に沿って凹部
を有する凹部側面部と、 他方に、長手方向に沿って凸部を有する凸部側面部と、 を備え、 一方の前記覆工用セグメントの前記凹部と他方の前記覆
工用セグメントの前記凸部とを嵌合させることにより前
記覆工用セグメント同士を接合可能であり、 前記凹部側面部の内部に、該凹部側面部と、前記外面部
及び前記内面部の少なくとも一部とに沿って、前記凹部
側面部を補強する凹部側面部補強筋が複数配置され、 前記凹部側面部と前記外面部とが交わる外縁部及び前記
凹部側面部と前記内面部とが交わる内縁部から、当該覆
工用セグメントの厚み中心に向かって斜め内側に設けた
せん断補強筋が前記凹部側面部の内部に長手方向に沿っ
て複数配置され、 前記凹部側面部の内部に、前記せん断補強筋の前記凹部
側面部側の端部に当接するとともに、当該覆工用セグメ
ントの外周及び内周に沿ってせん断補強配力筋が配置さ
れていることを特徴とする覆工用セグメント。1. A lining segment comprising a reinforced concrete arc-shaped plate body, a plurality of which are connected in a circumferential direction and a digging direction to wrap the inside of a tunnel in a tubular shape, comprising: An outer surface portion serving as an outer wall of the inner surface of the tunnel, an inner surface portion serving as an inner wall of the tunnel, a concave portion side portion having a concave portion along the longitudinal direction on one of the side portions on the ring joint side, and a convex portion along the longitudinal direction on the other side And a convex side surface portion having the following. The lining segments can be joined to each other by fitting the concave portion of one lining segment and the convex portion of the other lining segment. In the inside of the concave side surface portion, a plurality of concave side surface reinforcing bars for reinforcing the concave side surface portion are arranged along the concave side surface portion and at least a part of the outer surface portion and the inner surface portion, The concave side surface portion and the outer surface portion From Waru outer edge and the concave side surface portion and the inner surface portion and intersects the inner edge, along the longitudinal shear reinforcement provided obliquely inward toward the center in the thickness of a segment for the lining is inside the concave side portions
In the inside of the concave side surface portion, while contacting the end portion of the shear reinforcing bar on the concave side surface portion side, a shear reinforcing force distribution bar is provided along the outer periphery and the inner periphery of the lining segment. A lining segment, which is arranged.
トかぶり厚さを、前記凹部側面部補強筋の所定の耐食性
が確保可能な許容下限値に設定することを特徴とする請
求項１記載の覆工用セグメント。2. The cover according to claim 1, wherein the thickness of the concrete covering up to the side wall of the concave portion is set to an allowable lower limit value at which a predetermined corrosion resistance of the side wall of the concave portion can be secured. Construction segment.
に当該覆工用セグメントを組み立てた際に、前記覆工用
セグメントの端部が当接するセグメント端部当接部の内
部に、複数の前記凹部側面部補強筋を配置したことを特
徴とする請求項１又は２記載の覆工用セグメント。3. When the lining segment is assembled on the ring joint side on the side surface of the concave portion, a plurality of segment end abutting portions with which the ends of the lining segment abut are provided. The lining segment according to claim 1 or 2, wherein the concave side surface reinforcing bars are arranged.
凸部とが嵌合する嵌合部に生じる隙間に間隙充填材を充
填したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の
覆工用セグメント。4. A gap filling material is filled in a gap formed in a fitting portion of the side surface portion on the ring joint side where the concave portion and the convex portion are fitted. A lining segment as described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09303037A JP3100127B2 (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Lining segment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09303037A JP3100127B2 (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Lining segment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11141287A JPH11141287A (en) | 1999-05-25 |
| JP3100127B2 true JP3100127B2 (en) | 2000-10-16 |
Family
ID=17916173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09303037A Expired - Fee Related JP3100127B2 (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Lining segment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100127B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3847072B2 (en) * | 2000-10-13 | 2006-11-15 | 株式会社クボタ | Synthetic segment |
| DE102005011008A1 (en) * | 2005-03-10 | 2006-09-14 | Eberhardt, Günter | Device with a reinforced concrete reinforcement basket |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP09303037A patent/JP3100127B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11141287A (en) | 1999-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3847072B2 (en) | Synthetic segment | |
| JP6491729B2 (en) | Synthetic concrete filled steel segment | |
| JP3100127B2 (en) | Lining segment | |
| JPH03110298A (en) | Tunnel | |
| GB1585770A (en) | Concrete segment | |
| JP3031191B2 (en) | Construction method of large section tunnel | |
| JP2727419B2 (en) | Precast member joint structure | |
| JP3449236B2 (en) | Joint structure and joint method of steel segment | |
| JP2663410B2 (en) | Tunnel lining joint structure | |
| JPH06101393A (en) | Underground covering structure | |
| JP2918762B2 (en) | Rebar joint structure | |
| JP2839064B2 (en) | Reinforcing structure of shield segment joint | |
| JPH0893083A (en) | Precast seismic wall and its joining method | |
| JP7370245B2 (en) | Precast floor slab structures, precast floor slabs | |
| JP3805868B2 (en) | Shield tunnel lining body | |
| JP2516509B2 (en) | Joint structure of underground wall | |
| JP3085121B2 (en) | Construction method of large section tunnel and hinge structure segment | |
| JP2981100B2 (en) | Concrete segment | |
| JP2521132B2 (en) | Lining segment | |
| JP4920626B2 (en) | Synthetic segment | |
| JP7076215B2 (en) | Fixing structure of fittings | |
| JPH03212599A (en) | Segment | |
| JP3543140B2 (en) | Composite wall using steel reinforced concrete continuous basement wall and its construction method | |
| JPH09228788A (en) | Segment steel shell and segment | |
| JPH09203297A (en) | Joint structure of rc segment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070818 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080818 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080818 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090818 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090818 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100818 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100818 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110818 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110818 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120818 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130818 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |