JP4535529B2 - 簡易合成セグメントおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル覆工用に用いられるプレキャストコンクリートと鋼板からなる簡易合成セグメントおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトンネル覆工用合成セグメント５０は、図３に示すように、コンクリートセグメント５１のセグメント背面（外周面）Ｂとリング間継手面（トンネル長手方向に対して直角な端面）Ｃ，Ｃとピース間継手面（トンネル円周方向に対して直角な端面）Ｄ，Ｄの５面を容器状の鋼殻５２で囲んだ構造であり、鋼殻５２はプレス加工あるいは溶接によるビルドアップにより製作され、このような鋼殻５２内にコンクリートをセグメント内面Ａが上面となるように（下に凸の状態で）打設して製造されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のような従来の合成セグメントの場合、コンクリートセグメントの５面を覆う鋼殻を使用しているため、以下に示すような問題点があった。
【０００４】
(1) 鋼殻をプレス加工あるいはビルトアップにより製作するため、また鋼材使用量が多いため、コストが増加する。
(2) 鋼殻をプレス加工で製作する場合には、プレス機の能力により製作可能なセグメントの大きさに制限がある。
【０００５】
(3) 鋼殻の加工精度がそのままセグメントの製品寸法精度となるため、個々の鋼殻の寸法精度を確保する必要があり、コストアップにつながる。
(4) セグメントの止水性を考慮した場合、鋼板に機械加工によりシール溝やコーキング溝を成形する必要があり、コストアップにつながる。
【０００６】
(5) セグメント製作時にセグメント内面側を上にしてコンクリートを打設するため、セグメント内面側に継手を設ける継手形式では、ボルトボックス（凹部）の形成が困難となる。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解消すべくなされたもので、その目的は、従来のコンクリートセグメントの５面を覆う鋼殻を有する合成セグメントと同程度の剛性および耐久性を有しながら、合成セグメント構造の簡易化を図れると共に、合成セグメントを簡単に製造することができ、コストの大幅な低減を図れる簡易合成セグメントおよびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の簡易合成セグメントは、トンネル覆工用のプレキャストコンクリートセグメントのリング間継手面およびピース間継手面の４面に、裏面にアンカー金物を突設した鋼板が、前記リング間継手面およびピース間継手面の4面のセグメント内面にそれぞれ形成されたコーキング溝とリング間継手面およびピース間継手面の４面のセグメント背面側寄りに形成されたシール溝との間と、セグメント背面と前記４面の各シール溝との間にそれぞれ配設され、かつ、鋼板表面がコンクリート表面と面一となるように埋設されてなることを特徴とする(請求項１)。
【０００９】
本発明の簡易合成セグメントの製造方法は、トンネル覆工用のプレキャストコンクリートセグメントのセグメント背面側が上となるようにコンクリートが打設される製造用型枠のリング間継手面およびピース間継手面の４面を形成する側板内面に、シール溝およびコーキング溝を形成するための溝形成部材をそれぞれ設けると共に、裏面にアンカー金物を突設した鋼板の表面をシール溝の溝形成部材とコーキング溝の溝形成部材との間と、シール溝の溝形成部材と側板上面との間において取外し可能に取付け、この型枠内にコンクリートを打設することにより、前記鋼板が、リング間継手面およびピース間継手面の４面のセグメント内面に形成されたコーキング溝とリング間継手面およびピース間継手面の４面のセグメント背面側寄りに形成されたシール溝との間と、セグメント背面と前記シール溝との間にそれぞれ配設され、かつ、鋼板表面がコンクリート表面と面一となるように埋設された簡易合成セグメントを製造することを特徴とする(請求項２)。製造用型枠は一般のＲＣセグメントを製造する型枠を使用し、一般のＲＣセグメントと同様にセグメント背面側が上となるように（上に凸の状態で）コンクリートを打設する。鋼板は製造用型枠の側板内面にボルト等で取外し可能に取付ける。
【００１０】
以上のような構成により、必要とされる任意の箇所が鋼板で補強された剛性および耐久性に優れた簡易合成セグメントが得られる。任意の箇所に鋼板を貼設するため、従来の鋼殻のプレス加工あるいはビルトアップが不要となり、鋼材使用量も低減される。プレス加工が不要となることにより、製作可能なセグメントの大きさは一般のＲＣセグメントと同程度のものとすることができる。また、一般のＲＣセグメントの型枠を用いて合成セグメントを製造することができ、一般のＲＣセグメントと同等のコストで製品精度を確保することができる。また、止水性を考慮した場合のシール溝やコーキング溝は型枠により形成することができるため、鋼板部に機械加工等が不要となる。さらに、製造時に一般のＲＣセグメントと同様にセグメント背面側からコンクリートを打設するため、セグメント内面に設けるボルトボックスの形成を容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施の形態に基づいて説明する。図１は、本発明の簡易合成セグメントの１例を示したものである。図２はその簡易合成セグメントの製造方法を示したものである。
【００１２】
セグメントは、各ピースをピース間継手で接合してセグメントリングを形成し、このセグメントリング同士をリング間継手で接合してトンネルを形成するものであり、図１における本発明の簡易合成セグメント１は、プレキャストコンクリートセグメント２のトンネル長手方向に対して直角な端面であるリング間継手面Ｃ，Ｃに鋼板３，４を部分的に埋設状態で貼設して構成されている。
【００１３】
鋼板３，４は、パッキン材が嵌め込まれるシール溝６やコーキング材が充填されるコーキング溝７を避けてリング間継手面Ｂに部分的に配設し、必要な部分のみ補強を行っている。また、鋼板３，４の裏面（コンクリート側の面）にはアンカー金物５を突設してコンクリートとの一体化を図り、その表面がコンクリート表面と面一となるように埋設されている。なお、鋼板３にはリング間継手用のボルト孔８を穿設しておく。
【００１４】
セグメントの製作に際しては、図２に示すように一般のＲＣセグメントの製造に使用される型枠１０を使用する。この型枠１０の内面には、シール溝６やコーキング溝７を形成するための溝形成部材１１あるいは内面継手のボルトボックス部材１２等が設けられており、鋼板３，４をボルト等を用いて取外し可能に型枠内面に取付け、鉄筋籠をセットした後、一般のＲＣセグメントと同様にセグメント背面（外周面）Ｂが上になるようにコンクリートを打設する。締固めや蒸気養生等を行った後、脱型すれば、プレキャストコンクリートセグメント２のリング間継手面Ｃ，Ｃに鋼板３，４が埋設された簡易合成セグメント１が得られる。
【００１５】
なお、以上はリング間継手面Ｃに鋼板を貼設する例を示したが、これに限らず、ピース間継手面（トンネル円周方向に対して直交する端面）Ｄ，Ｄにのみ鋼板３，４を設けることもでき、またリング間継手面Ｃとピース間継手面Ｄの４面に設けることもできる。さらに、セグメント内面Ａあるいはセグメント背面Ｂに鋼板を単独で、あるいはリング間継手面Ｃ，ピース間継手面Ｄと組み合わせて貼設することもできる。なお、セグメント背面Ｂに鋼板を設ける場合には、型枠内にコンクリートを打設した後、上面を鋼板で蓋をするように、鋼板を貼設すればよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果を奏する。
(1) 設計上必要な部分にのみ鋼板を貼設することができるため、従来の鋼殻のプレス加工あるいはビルトアップが不要となり、鋼材使用量も低減され、剛性および耐久性を備えた合成セグメントのコストを大幅に低減することができる。
【００１７】
(2) 従来のプレス加工の場合、プレス機の能力により製作可能なセグメントに制限があるが、本発明では、鋼板を貼付けることでプレス加工が不要となり、製作可能なセグメントの大きさは一般のＲＣセグメントと同程度のものとすることができる。
【００１８】
(3) 従来の鋼殻は加工精度がそのままセグメントの製品寸法精度となり、個々の鋼殻の寸法精度を確保する必要があるが、本発明では、一般のＲＣセグメントの型枠を用いて合成セグメントを製造することができるため、一般のＲＣセグメントと同等のコストで製品精度を確保することができる。
【００１９】
(4) 止水性を考慮した場合のシール溝やコーキング溝は型枠により形成することができるため、従来のような鋼板部の機械加工等が不要となり、鋼板にシール溝およびコーキング溝を設けることによるコストアップは生じない。
【００２０】
(5) 従来の鋼殻の場合、セグメント内面側からコンクリートを打設するため、セグメント内面継手の場合、ボルトボックスの形成が困難となるが、本発明では、一般のＲＣセグメントと同様にセグメント背面側からコンクリートを打設するため、セグメント内面に設けるボルトボックスの形成を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の簡易合成セグメントの１例を示したものであり、(a) は斜視図、(b) は断面図である。
【図２】図１の簡易合成セグメントの製造方法を示す断面図である。
【図３】従来の合成セグメントを示す斜視図である。
【符号の説明】
１……簡易合成セグメント
２……プレキャストコンクリートセグメント
３……鋼板
４……鋼板
５……アンカー金物
６……シール溝
７……コーキング溝
８……ボルト孔
１０……型枠
１１……溝形成部材
１２……ボルトボックス部材
Claims (2)
- トンネル覆工用のプレキャストコンクリートセグメントのリング間継手面およびピース間継手面の４面に、裏面にアンカー金物を突設した鋼板が、前記リング間継手面およびピース間継手面の4面のセグメント内面にそれぞれ形成されたコーキング溝とリング間継手面およびピース間継手面の４面のセグメント背面側寄りに形成されたシール溝との間と、セグメント背面と前記４面の各シール溝との間にそれぞれ配設され、かつ、鋼板表面がコンクリート表面と面一となるように埋設されてなることを特徴とする簡易合成セグメント。
- トンネル覆工用のプレキャストコンクリートセグメントのセグメント背面側が上となるようにコンクリートが打設される製造用型枠のリング間継手面およびピース間継手面の４面を形成する側板内面に、シール溝およびコーキング溝を形成するための溝形成部材をそれぞれ設けると共に、裏面にアンカー金物を突設した鋼板の表面をシール溝の溝形成部材とコーキング溝の溝形成部材との間と、シール溝の溝形成部材と側板上面との間において取外し可能に取付け、この型枠内にコンクリートを打設することにより、前記鋼板が、リング間継手面およびピース間継手面の４面のセグメント内面に形成されたコーキング溝とリング間継手面およびピース間継手面の４面のセグメント背面側寄りに形成されたシール溝との間と、セグメント背面と前記シール溝との間にそれぞれ配設され、かつ、鋼板表面がコンクリート表面と面一となるように埋設された簡易合成セグメントを製造することを特徴とする簡易合成セグメントの製造方法。
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