JP4901586B2 - Concrete filling composite segment - Google Patents

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Description

本発明はシールドトンネル覆工に用いられる縦リブを有する鉄鋼製系セグメントにコンクリートを中詰めして構成されるコンクリート中詰め合成セグメントに関するものである。   The present invention relates to a concrete filling composite segment configured by filling concrete into a steel-based segment having vertical ribs used for shield tunnel lining.

従来、図１４に示すように、鋼殻とコンクリートとの二次覆工省略型コンクリート中詰鋼製セグメント４２（１Ａ，１Ｂ，１Ｋ）内に、トンネル周方向の継手板間にトンネル半径方向の平板状縦リブ４Ａ（直リブ４Ａ）を設けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, as shown in FIG. 14, the secondary lining of the steel shell and concrete is omitted in the concrete-filled steel segment 42 (1A, 1B, 1K) between the joint plates in the tunnel circumferential direction in the tunnel radial direction. It is known to provide flat vertical ribs 4A (straight ribs 4A) (see, for example, Patent Document 1).

縦リブが直リブ４Ａである鋼殻９内に、中詰めコンクリート６を中詰充填した従来の二次覆工省略型のコンクリート中詰鋼製セグメント４２（１Ａ，１Ｂ，１Ｋ）の場合、トンネル半径方向の変形に対する鋼殻９と中詰めコンクリート６間の荷重伝達機構を考えると、平板状縦リブ４Ａは、縦リブ設置位置における主桁２のトンネル地山側の辺の法線方向（トンネル半径方向）に一致するように配置されているため、中詰めコンクリート６が二次覆工省略型のコンクリート中詰鋼製セグメント４２（１Ａ，１Ｂ，１Ｋ）の内空側に押し出されようとする際に、トンネル周方向に隣り合う板状縦リブ４Ａのくさび作用（くさび効果）により、中詰めコンクリート６の抜け落ちを防止すると共に、中詰めコンクリート６と縦リブ４Ａの間でトンネル半径方向の荷重を、トンネル周方向の押圧力として伝達する効果が発揮される。しかし、図１５に示すように、トンネル径が大きくなる程、二次覆工省略型のコンクリート中詰鋼製セグメント４２における板状縦リブ４Ａの配置角度は、セグメント幅寸法精度を確保するために小さくなり、隣り合う板状縦リブ４Ａ，４Ａは平行に近い状態で配置されることになるため、前記のくさび効果は小さくなり、確実に伝達される荷重も小さくなってしまう。   In the case of the conventional secondary lining-concrete-type concrete-filled steel segment 42 (1A, 1B, 1K) in which the steel rib 9 whose vertical rib is the straight rib 4A is filled with the filling concrete 6 filling, Considering the load transmission mechanism between the steel shell 9 and the filled concrete 6 against the deformation in the radial direction, the plate-like vertical rib 4A is in the normal direction of the side of the main girder 2 on the tunnel ground side (tunnel radius) When the filling concrete 6 is about to be pushed out to the inner air side of the concrete stuffing steel segment 42 (1A, 1B, 1K) of the secondary lining omission type. In addition, the wedge action (wedge effect) of the plate-like vertical ribs 4A adjacent in the circumferential direction of the tunnel prevents the middle-filled concrete 6 from falling off, and the tunnel between the middle-filled concrete 6 and the vertical rib 4A. The radial loads, the effect of transmitting a pushing force of the tunnel circumferential is exerted. However, as shown in FIG. 15, as the tunnel diameter increases, the arrangement angle of the plate-like vertical ribs 4A in the concrete stuffed steel segment 42 with the secondary lining omitted is to ensure the segment width dimension accuracy. Since the adjacent plate-like vertical ribs 4A and 4A are arranged in a state of being nearly parallel, the wedge effect is reduced, and the load that is reliably transmitted is also reduced.

また、トンネルにおけるセグメントリングに土水圧が作用した際に発生するトンネル周方向の軸力による板状縦リブ４Ａと中詰めコンクリート６との摩擦抵抗力による荷重伝達効果も発揮され得るが、板状縦リブ４Ａに凹凸などを加えていない単純な板状縦リブ４Ａからなる直リブの場合、前記の摩擦抵抗力を確実に発揮されない恐れがある。   Further, although the load transmission effect by the frictional resistance force between the plate-like vertical rib 4A and the filling concrete 6 caused by the axial force in the circumferential direction of the tunnel generated when soil water pressure acts on the segment ring in the tunnel can be exhibited. In the case of a straight rib made of a simple plate-like vertical rib 4A in which no irregularities are added to the vertical rib 4A, there is a possibility that the above-mentioned frictional resistance force cannot be exhibited reliably.

前記の恐れがあるため、従来の二次覆工省略型コンクリート中詰鋼製セグメントの構造でトンネル半径寸法を大きくした場合には、鋼殻９と中詰めコンクリート６間の荷重伝達機能が不足し、トンネル半径方向の変形に対して鋼殻と中詰めコンクリートは一体として挙動しない恐れがあるため、板状縦リブ４Ａに凹凸などを加えたり、その他の手段により、鋼殻と中詰めコンクリートとの一体化を図るようにしている。   Due to the above-mentioned fear, when the tunnel radius is increased in the structure of the conventional secondary lining omission concrete filled steel segment, the load transmission function between the steel shell 9 and the filled concrete 6 is insufficient. Since the steel shell and the filled concrete may not behave as a unit against deformation in the tunnel radial direction, irregularities or the like are added to the plate-like vertical ribs 4A, or the steel shell and the filled concrete are removed by other means. Integration is planned.

例えば、シールドトンネル覆工に用いられる合成セグメントとして鋼殻と中詰めコンクリートを一体化させる方法は、（１）スタッドジベルなどの機械的ずれ止めを鋼殻内面に配置する方法や、（２）板状縦リブに渡って鉄筋等の棒状鋼材を配置したり（例えば、特許文献１参照）、（３）主桁を［形状にし、かつ、Ｈ形状の縦リブを使用することによって、鋼殻と中詰めコンクリート６の一体化を図る方法（例えば、特許文献２参照）も知られている。
しかし、前記の（１）から（３）の合成セグメントの場合は、複雑な加工工程を要するため、土水圧などにより発生する曲げモーメントが極めて大きい場合を除き、不経済な構造となってしまうという問題がある。 For example, as a synthetic segment used for shield tunnel lining, the method of integrating the steel shell and the filled concrete includes (1) a method of arranging a mechanical shift stopper such as a stud gibber on the inner surface of the steel shell, and (2) a plate. Steel rods such as rebars are arranged across the vertical ribs (see, for example, Patent Document 1), and (3) the main girder is [shaped and using H-shaped vertical ribs, A method (for example, see Patent Document 2) for integrating the filling concrete 6 is also known.
However, in the case of the synthetic segments (1) to (3) described above, a complicated processing step is required, so that it becomes an uneconomical structure except when the bending moment generated due to soil water pressure is extremely large. There's a problem.

前記の（２）あるいは前記（３）の形態についてさらに説明する。図１６〜図１７および図１８〜図２０に示す形態の合成セグメント４２（１Ａ，１Ｂ，１Ｋ）は、縦リブ４Ａ間の中詰めコンクリート６に圧縮斜材（ロ）を形成するようにして、コンクリート中詰め合成セグメントの剛性を高めるようにした形態であり、同図中に示す（イ）〜（チ）の作用について説明する。   The form (2) or (3) will be further described. The composite segments 42 (1A, 1B, 1K) of the form shown in FIGS. 16 to 17 and FIGS. 18 to 20 are formed so as to form a compression diagonal material (b) on the filling concrete 6 between the longitudinal ribs 4A. It is the form which raised the rigidity of the concrete filling synthetic | combination segment, and demonstrates the effect | action of (i)-(h) shown in the figure.

図１６（ａ）において、合成セグメント４２に負曲げモーメントが作用すると、隣合う縦リブ４と棒状鋼材５の隅角部７を固定点として、中詰めコンクリート６に図示矢印（イ）の向かい合う力が作用し、中詰めコンクリート６に実線および点線の楕円線領域で示す圧縮斜材（ロ）が形成され、セグメント枠体を変形させる力に抵抗する。   In FIG. 16 (a), when a negative bending moment acts on the composite segment 42, the opposing force of an arrow (A) shown in the figure to the filled concrete 6 with the adjacent vertical ribs 4 and the corners 7 of the rod-shaped steel 5 as fixed points. Acts, and the compression diagonal material (b) shown by the solid and dotted elliptical regions is formed on the filled concrete 6 and resists the force that deforms the segment frame.

また、この圧縮斜材（ロ）の反力として、縦リブ４Ａに図示矢印（ハ）の引張力が発生すると共に、スキンプレート３に図示矢印（ホ）の引張力が発生し、主桁１には、図１６（ｂ）に矢印（ニ）で示すように、隣合う平板状縦リブ４Ａと棒状鋼材５の隅角部７であって、中詰めコンクリート６の圧縮斜材（ロ）の固定点でない点に向かう引張力が発生するが、この引張力に対しても、平板状縦リブ４Ａと棒状鋼材５を介して主桁１と一体化された中詰めコンクリート６が抵抗する。   In addition, as a reaction force of the compression diagonal material (b), a tensile force indicated by an arrow (c) is generated on the vertical rib 4A, and a tensile force indicated by an arrow (e) is generated on the skin plate 3, whereby the main girder 1 is generated. In FIG. 16B, as indicated by an arrow (d), the adjacent flat plate-like vertical ribs 4A and the corner portions 7 of the rod-shaped steel material 5 are formed of the compression diagonal material (b) of the filled concrete 6. A tensile force toward a point that is not a fixed point is generated, but the filling concrete 6 integrated with the main girder 1 resists the tensile force through the plate-like vertical ribs 4 </ b> A and the rod-shaped steel material 5.

図１７は、平板状縦リブ４Ａが所定の間隔で複数設けられると共に、前記平板状縦リブ４Ａの開孔８に棒状鋼材５が挿通され定着された合成セグメント４２（１Ａ，１Ｂ，１Ｋ）において、矢印（ホ）方向の荷重を載荷した場合に、セグメントに作用するせん断力に抵抗して中詰めコンクリート６に発生する引張力と圧縮力の関係を示している。   FIG. 17 shows a composite segment 42 (1A, 1B, 1K) in which a plurality of flat plate-like vertical ribs 4A are provided at predetermined intervals, and a bar-shaped steel material 5 is inserted and fixed in the opening 8 of the flat plate-like vertical rib 4A. When the load of the arrow (e) direction is loaded, the relationship of the tensile force and compression force which generate | occur | produce in the filling concrete 6 resisting the shear force which acts on a segment is shown.

すなわち、図１７において、内空側から矢印（ホ）方向の力をかけたとき、中詰めコンクリート６が充填された各平板状縦リブ４Ａ間には、コンクリート圧縮斜材が形成され、これに伴うトラス機構によりせん断力に抵抗するため、大きなせん断力にも抵抗できるようになる。また、向い合う矢印が発生する楕円で示す中詰めコンクリート６中の圧縮域（ヘ）と、反対向きの矢印で示す鋼材中の引張域（ト）が形成され、圧縮域（ヘ）と引張域（ト）が合成されて、せん断に抵抗する領域（チ）と曲げに抵抗する領域（リ）が形成され、全体として中詰めコンクリート６と平板状縦リブ４Ａを介してスキンプレート３および棒状鋼材５との一体化が図られる。したがって、合成セグメントにせん断力が作用し、その結果、中詰めコンクリート６に引張力が作用しても、当該棒状鋼材５が外側にはらみ出すことがなくセグメントの剛性が向上するようにした形態である。   That is, in FIG. 17, when a force in the direction of the arrow (e) is applied from the inner side, a concrete compression diagonal is formed between the flat plate-like vertical ribs 4A filled with the filling concrete 6. Because the accompanying truss mechanism resists shearing force, it can resist large shearing force. In addition, a compression region (f) in the filled concrete 6 indicated by an ellipse in which facing arrows are generated, and a tensile region (g) in the steel material indicated by an arrow pointing in the opposite direction are formed, and the compression region (f) and the tensile region (G) is combined to form a region (H) that resists shearing and a region (R) that resists bending, and as a whole, the skin plate 3 and the rod-shaped steel material via the interstitial concrete 6 and the plate-like vertical ribs 4A. Integration with 5 is achieved. Therefore, a shearing force acts on the composite segment, and as a result, even if a tensile force acts on the filling concrete 6, the rod-shaped steel material 5 does not protrude outward and the segment rigidity is improved. is there.

また、図１８に示す形態では、図１８（ａ）において、合成セグメントにせん断力が作用すると、縦リブ４Ａとしての隣り合うＨ形状のずれ止め１０のフランジ１０ｂ、１０ｃとウェブ１０ａの隅角部７を固定点として中詰めコンクリート６に図示矢印（イ）の向い合う力が作用し、当該中詰めコンクリート６に斜線領域で示す圧縮斜材（ロ）が形成され、セグメント枠体を変形させる力に抵抗する。   In the form shown in FIG. 18, when a shearing force acts on the composite segment in FIG. 18A, the corners of the flanges 10 b and 10 c of the adjacent H-shaped detents 10 as the vertical ribs 4 </ b> A and the web 10 a. The force facing the arrow (b) shown in the figure acts on the filling concrete 6 with the fixing point 7 as a fixed point, and the compression oblique material (b) indicated by the hatched area is formed on the filling concrete 6, and the force that deforms the segment frame Resist.

また、この圧縮斜材（ロ）の反力として、Ｈ形状のずれ止め１０のウェブ１０ａに図示矢印（ハ）の引張力が発生するとともに、主桁２には図１８（ｂ）に矢印（ニ）で示すように、隣り合うＨ形状のずれ止め１０のフランジ１０ｂ、１０ｃとウェブ１０ａの隅角部７であって、中詰めコンクリート６の圧縮斜材（ロ）の固定点でない点に向かう引張力が発生し、前記の圧縮力および引張力の釣り合いによりセグメント枠体を変形させる力に抵抗するのである。   In addition, as a reaction force of the compression diagonal material (b), a tensile force indicated by an arrow (c) is generated in the web 10a of the H-shaped detent 10 and an arrow ( As shown in (d), the flanges 10b and 10c of the adjacent H-shaped stoppers 10 and the corners 7 of the web 10a are directed to a point that is not a fixed point of the compression diagonal material (b) of the filling concrete 6 A tensile force is generated and resists the force that deforms the segment frame by the balance between the compressive force and the tensile force.

図１９および図２０は、Ｈ形状のずれ止め１０が所定の間隔で複数設けられた合成セグメントにおいて、矢印（ホ）方向の荷重を載荷した場合に、セグメントに作用するせん断力に抵抗して中詰めコンクリート６に発生する圧縮力と主桁に発生する引張力の関係を示している。   FIGS. 19 and 20 show that in a composite segment in which a plurality of H-shaped stoppers 10 are provided at predetermined intervals, when a load in the direction of arrow (e) is loaded, the shearing force acting on the segment is resisted. The relationship between the compressive force generated in the stuffed concrete 6 and the tensile force generated in the main girder is shown.

すなわち、図１９において、内空側から矢印（ホ）方向のかけたとき、中詰めコンクリート６が充填された各Ｈ形状のずれ止め１０間には、向い合う矢印が発生する楕円で示す中詰めコンクリート６中の圧縮域（ヘ）と、反対向きの矢印で示す鋼材中の引張域（ト）が形成され、圧縮域（ヘ）と引張域（ト）が合成されて、結果的に、せん断に抵抗する領域（チ）と曲げに抵抗する領域（リ）が形成され、全体として中詰めコンクリート６とＨ形状のずれ止め１０を介して中詰めコンクリート６と主桁２との一体化が図られて、合成セグメントにせん断力が作用し、その結果、合成セグメントに作用する曲げ力が変化しても中詰めコンクリート６に発生する圧縮力および主桁２に発生する引張力が変化して一体として作用力に抵抗するようにした形態である。   That is, in FIG. 19, when filled in the direction of the arrow (e) from the inner side, between the H-shaped detents 10 filled with the filling concrete 6, the filling shown by an ellipse in which facing arrows are generated. A compression zone (f) in the concrete 6 and a tensile zone (g) in the steel material indicated by the arrows pointing in the opposite direction are formed, and the compression zone (f) and the tension zone (g) are combined, resulting in shearing. A region (H) that resists bending and a region (R) that resists bending are formed, and as a whole, the filling of the filling concrete 6 and the main girder 2 through the H-shaped displacement stopper 10 is illustrated. As a result, a shearing force acts on the composite segment, and as a result, even if the bending force acting on the composite segment changes, the compressive force generated on the filling concrete 6 and the tensile force generated on the main girder 2 change and are integrated. To resist the acting force as It was in the form.

また、前記の板状の縦リブ４Ａに変えて、図９（ａ）（ｂ）に示すように、トンネル半径方向（セグメントにおける法線方向）に配置される第１法線方向板２０とその第１法線方向板２０に直角なフランジ板２１部分とからなる断面Ｌ形縦リブ４Ｅを、主桁間に設置するように、かつ図９（ａ）に示すように、フランジ板２１を内空側表面に近接した位置で埋め込み配置する形態、あるいは図９（ｂ）に示すように、前記フランジ板２１をトンネル内空側に露出するように配置する形態も知られている。
図９（ａ）に示す形態では、フランジ板２１により内空側に応力が作用した場合、断面Ｌ形縦リブ４Ｅのフランジ板２１の内空側コンクリート６が剥離する恐れがあるという問題がある。また、図９（ｂ）に示す形態では、断面Ｌ形縦リブ４Ｅのフランジ板２１の内空側露出面は防食塗装の必要があり、防食施工コストがかかるという問題ある。
また、これらの形態では、法線に対して傾斜していない第１法線方向板２０であるので、前記板状縦リブ４Ａの従来場合と同様、隣り合う第１法線方向板２０により、くさび角が形成されるため、くさび角は法線方向板２０の配置ピッチに依存するようになり、そのため、（１）トンネル周方向の配置ピッチ（角度）は大きくなければならない反面、（２）第１法線方向板２０の片面の機械的噛み合いが効果を発揮するようになるため、断面Ｌ形縦リブ４Ｅの配置ピッチ（長さ）は小さくなければならない。このような特性のある断面Ｌ形縦リブ４Ｅをトンネル径が大きい場合の合成セグメントに適用した場合は、前記（１）は満足できないため、前記（２）のみを満足させるために、断面Ｌ形縦リブ４Ｅの配置ピッチは小さくならざるを得ず、トンネル径が大きくなると、断面Ｌ形縦リブ４Ｅの配置数が多くなり、コストが高くなるという問題がある。

特開２００４−２７０２７６号公報 特開２００３−２７８９４号公報 特開平１１−３１５６９８号公報 Further, in place of the plate-like vertical rib 4A, as shown in FIGS. 9A and 9B, the first normal direction plate 20 arranged in the tunnel radial direction (normal direction in the segment) and its As shown in FIG. 9 (a), an L-shaped vertical rib 4E having an L-shaped cross section composed of a flange plate 21 portion perpendicular to the first normal direction plate 20 is installed. A form in which the flange plate 21 is embedded at a position close to the sky-side surface, or a form in which the flange plate 21 is exposed on the sky side in the tunnel as shown in FIG. 9B is also known.
In the form shown in FIG. 9A, there is a problem that when the flange plate 21 exerts stress on the inner space side, the inner space-side concrete 6 of the flange plate 21 of the L-shaped vertical rib 4E may be peeled off. . Moreover, in the form shown in FIG.9 (b), the inner-space side exposed surface of the flange board 21 of the cross-section L-shaped vertical rib 4E needs the anticorrosion coating, and there exists a problem that corrosion prevention construction cost starts.
Further, in these forms, since the first normal direction plate 20 is not inclined with respect to the normal, as in the conventional case of the plate-like vertical rib 4A, by the adjacent first normal direction plate 20, Since the wedge angle is formed, the wedge angle depends on the arrangement pitch of the normal direction plates 20, and (1) the arrangement pitch (angle) in the tunnel circumferential direction must be large, (2) Since mechanical meshing on one side of the first normal direction plate 20 is effective, the arrangement pitch (length) of the L-shaped vertical ribs 4E must be small. When the cross-section L-shaped vertical rib 4E having such characteristics is applied to the composite segment in the case where the tunnel diameter is large, the above (1) cannot be satisfied, so that only the above (2) is satisfied. The arrangement pitch of the vertical ribs 4E is inevitably small, and when the tunnel diameter is large, there is a problem that the number of arrangement of the L-shaped vertical ribs 4E increases and the cost increases.

JP 2004-270276 A JP 2003-27894 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-315698

前記のように、縦リブに期待される作用としては、前記の（ａ）クサビ作用と、（ｂ）摩擦抵抗力と、（ｃ）中詰めコンクリートとの機械的な係合一体化作用などがあるが、効率よく縦リブを配置して、前記（ａ）クサビ作用と、（ｂ）摩擦抵抗力と、（ｃ）中詰めコンクリートとの機械的な係合一体化作用の少なくとも１つ以上を確実に高めて、より縦リブと中詰めコンクリートとの一体化を高めることで、鋼材と中詰めコンクリートの合成効果を発揮させることが望まれる。
本発明は、合成セグメントを構成する縦リブを備えた鋼殻とセグメント内に充填されたコンクリートとの一体化を確実に高めることができ、鋼材と中詰めコンクリートの合成効果を発揮させたコンクリート中詰め合成セグメントを提供することを目的とする。 As described above, the expected effects of the longitudinal rib include (a) the wedge action, (b) the friction resistance, and (c) the mechanical engagement and integration action with the filling concrete. However, at least one of the above-mentioned (a) wedge action, (b) frictional resistance, and (c) mechanical engagement and integration action with the filling concrete is performed by efficiently arranging the longitudinal ribs. It is desirable to increase the integration of the vertical ribs and the filling concrete more surely and to exert the combined effect of the steel material and the filling concrete.
The present invention can surely enhance the integration of the steel shell having the vertical ribs constituting the composite segment and the concrete filled in the segment, and in the concrete exhibiting the composite effect of the steel material and the filled concrete. The purpose is to provide a packed composite segment.

前記の課題を有利に解決するために、第１発明のコンクリート中詰め合成セグメントにおいては、主桁、継手板およびスキンプレートにより構成される鉄鋼製系セグメントにおける主桁に縦リブが固定され、その縦リブにおけるスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面に対して、トンネル軸方向の断面視で、前記縦リブにおける少なくとも一つの折れ曲がり部の中心と、前記縦リブのトンネル内空側の端部とが、前記トンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されていることを特徴とする。
また、第２発明のコンクリート中詰め合成セグメントでは、主桁、継手板およびスキンプレートにより構成される鉄鋼製系セグメントにおける主桁に断面くの字または逆くの字状縦リブが固定され、その断面くの字または逆くの字状の縦リブにおけるスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面に対して、トンネル軸方向の断面視で、前記断面くの字または逆くの字状の縦リブにおける折れ曲がり部の中心と、前記断面くの字または逆くの字状の縦リブのトンネル内空側の端部とが、前記トンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されていることを特徴とする。
また、第３発明のコンクリート中詰め合成セグメントでは、主桁、継手板およびスキンプレートにより構成される鉄鋼製系セグメントにおける主桁に断面円弧状の縦リブが固定され、その断面円弧状の縦リブにおけるスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面に対して、トンネル軸方向の断面視で、前記断面円弧状の縦リブにおける折れ曲がり部の中心と、前記断面円弧状の縦リブのトンネル内空側の端部とが、前記トンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されていることを特徴とする。
また、第４発明のコンクリート中詰め合成セグメントでは、主桁、継手板およびスキンプレートにより構成される鉄鋼製系セグメントにおける主桁に断面Ｚ字または逆Ｚ字状の縦リブが固定され、その断面Ｚ字または逆Ｚ字状の縦リブにおけるスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面に対して、トンネル軸方向の断面視で、前記断面Ｚ字または逆Ｚ字状の縦リブにおける少なくとも一つの折れ曲がり部の中心と、前記断面Ｚ字または逆Ｚ字状の縦リブのトンネル内空側の端部とが、前記トンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されていることを特徴とする。
また、第５発明のコンクリート中詰め合成セグメントでは、主桁、継手板およびスキンプレートにより構成される鉄鋼製系セグメントにおける主桁に断面Ｓ字または逆Ｓ字状の縦リブが固定され、その断面Ｓ字または逆Ｓ字状の縦リブにおけるスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面に対して、トンネル軸方向の断面視で、前記断面Ｓ字または逆Ｓ字状の縦リブにおける少なくとも一つの折れ曲がり部の中心と、前記断面Ｓ字または逆Ｓ字状の縦リブのトンネル内空側の端部とが、前記トンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されていることを特徴とする。
また、第６発明では、第１発明から第５発明のコンクリート中詰め合成セグメントにおいて、一方の縦リブにおけるトンネル半径方向のスキンプレート側の縦リブ基端側と、内空側の縦リブ先端部とを結ぶ直線Ｌを含むトンネル軸方向の面Ｌ１と、これに隣接する他方の縦リブにおけるトンネル半径方向のスキンプレート側の縦リブ基端側と、内空側の縦リブ先端部とを結ぶ直線Ｌを含むトンネル軸方向の面Ｌ２とが、各縦リブ基端側のスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線に交差するように傾斜して設けられ、前記面Ｌ１とＬ２とは、トンネル内空側において相互に接近する方向に傾斜していることを特徴とする。
また、第７発明では、第１発明〜第６発明のいずれかのコンクリート中詰め合成セグメントにおいて、トンネル周方向に隣り合う縦リブが、トンネル周方向に等角度間隔をおいて設けられていることを特徴とする。
また、第８発明では、第１発明〜第７発明のいずれかのコンクリート中詰め合成セグメントにおいて、トンネル周方向に隣り合う少なくとも一組の縦リブが、トンネル周方向に対称に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem advantageously, in the concrete filling composite segment of the first invention, vertical ribs are fixed to the main girder in the steel-based segment composed of the main girder, the joint plate and the skin plate, With respect to the surface extending in the tunnel axial direction including the normal line of the tunnel radial direction passing through the skin plate side end portion in the vertical rib, in the cross-sectional view in the tunnel axial direction, the center of at least one bent portion in the vertical rib, The end of the vertical rib on the inner side of the tunnel is arranged on one and the other of the surfaces so as to sandwich the surface extending in the tunnel axial direction including the normal line in the tunnel radial direction. To do.
Further, in the concrete filling composite segment of the second invention, a cross-shaped or reverse-shaped vertical rib is fixed to the main girder in the steel-based segment composed of the main girder, the joint plate and the skin plate, In a cross-sectional view in the tunnel axial direction with respect to the surface extending in the tunnel axial direction including the normal line in the tunnel radial direction passing through the skin plate side end portion of the longitudinal rib of the cross-sectional shape or the inverted U-shape, The center of the bent portion of the U-shaped or inverted U-shaped vertical rib and the end of the cross-shaped U-shaped or inverted U-shaped vertical rib in the tunnel in the tunnel radial direction It is characterized by being arranged on one and the other of the surfaces so as to sandwich the surface extending in the tunnel axis direction including the line.
Further, in the concrete filling composite segment of the third invention, a vertical rib having a circular arc cross section is fixed to the main girder in the steel-based segment composed of the main girder, the joint plate and the skin plate, and the vertical rib having the circular arc cross section. The surface extending in the tunnel axis direction including the normal line of the tunnel radial direction passing through the skin plate side end portion in the tunnel axis direction cross-sectional view, the center of the bent portion in the vertical rib of the cross-sectional arc shape, The end of the longitudinal rib having a circular arc shape in the tunnel is disposed on one and the other of the surfaces so as to sandwich the surface extending in the tunnel axis direction including the normal line in the tunnel radial direction. It is characterized by.
Further, in the concrete filling composite segment of the fourth invention, vertical ribs having a Z-shaped or inverted Z-shaped cross section are fixed to the main girder in the steel-based segment composed of the main girder, the joint plate, and the skin plate. In a Z-shaped or inverted Z-shaped vertical rib, a surface extending in the tunnel axial direction including a normal line in the tunnel radial direction passing through the end portion on the skin plate side, the cross-sectional Z-shape or A tunnel in which the center of at least one bent portion in the inverted Z-shaped vertical rib and the end portion on the inner side of the tunnel in the Z-shaped or inverted Z-shaped vertical rib includes a normal line in the tunnel radial direction. It arrange | positions at the one and other side of the surface so that the surface extended in an axial direction may be pinched | interposed.
In the concrete filling composite segment of the fifth invention, a vertical rib having an S-shaped or inverted S-shape is fixed to the main girder in the steel-based segment composed of the main girder, the joint plate, and the skin plate. With respect to the surface extending in the tunnel axis direction including the normal line in the tunnel radial direction passing through the skin plate side end portion of the S-shaped or inverted S-shaped vertical rib, A tunnel in which the center of at least one bent portion of the inverted S-shaped vertical rib and the end portion on the inner side of the tunnel of the S-shaped or inverted S-shaped vertical rib includes a normal line in the tunnel radial direction. It arrange | positions at the one and other side of the surface so that the surface extended in an axial direction may be pinched | interposed.
Further, in the sixth invention, in the concrete filling composite segment of the first to fifth inventions, the vertical rib proximal end side on the skin plate side in the tunnel radial direction of one vertical rib and the vertical rib distal end portion on the inner air side The surface L1 in the tunnel axial direction including the straight line L connecting the two, the vertical rib proximal end side on the skin plate side in the tunnel radial direction of the other vertical rib adjacent to the surface L1, and the vertical rib distal end portion on the inner air side are connected. The surface L2 in the tunnel axis direction including the straight line L is provided so as to be inclined so as to intersect with the normal line in the tunnel radial direction passing through the skin plate side end on each longitudinal rib base end side, and the surfaces L1 and L2 Are inclined in a direction approaching each other on the air side in the tunnel.
In the seventh invention, in the concrete filling composite segment of any one of the first invention to the sixth invention, the vertical ribs adjacent in the tunnel circumferential direction are provided at equal angular intervals in the tunnel circumferential direction. It is characterized by.
In the eighth invention, in the concrete filling composite segment according to any one of the first to seventh inventions, at least one pair of longitudinal ribs adjacent in the tunnel circumferential direction are arranged symmetrically in the tunnel circumferential direction. It is characterized by.

本発明によると、縦リブが法線に対して傾斜する効率のよい配置形態とされているので、そのクサビ作用または摩擦抵抗力作用あるいは中詰めコンクリートとの機械的な係合一体化作用の少なくとも１つ以上を、従来の二次覆工省略型のコンクリート中詰鋼製セグメントの場合より確実に高めて、縦リブと中詰めコンクリートとの一体化を高めた合成セグメントとすることができ、コンクリート中詰め合成セグメントとしての高い剛性および最大耐力並びに終局耐力を得ることができる。
また、各傾斜板は、法線に対して傾斜して交差するような配置形態であるので、コンクリートの充填性をよくし、確実に中詰めコンクリートを充填させることができる。 According to the present invention, since the vertical ribs are arranged efficiently with respect to the normal line, at least of the wedge action, the frictional resistance action, or the mechanical engagement and integration action with the filling concrete. One or more can be made into a composite segment that is more reliable than the conventional secondary lining omission type concrete filled steel segment and has a higher integration of vertical ribs and filled concrete. High rigidity and maximum proof stress as well as ultimate proof stress can be obtained as a filling synthetic segment.
Moreover, since each inclination board is an arrangement | positioning form which inclines and cross | intersects with respect to a normal line, the filling property of concrete can be improved and it can be made to fill with filling concrete reliably.

次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。     Next, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.

図１（ａ）、図３および図４は、本発明の第１実施形態のコンクリート中詰め合成セグメント１を示すものであって、トンネル周方向に延長すると共にトンネル軸方向に間隔をおいて並行に配置される少なくとも１組の主桁２と、トンネル軸方向に延長するように配置されていると共にトンネル周方向に間隔をおいて並行に設けられる継手板１１と、これらのトンネル地山側に配置されて溶接により固定されるスキンプレート３を備え、また、主桁２間に渡ってトンネル軸方向に延長する断面くの字状または逆くの字状の縦リブ４が、後記するように特殊な配置形態で配置されて溶接により固定され、前記断面くの字状または逆くの字状の縦リブ４は、トンネル周方向に間隔をおいて並行に複数並行に配置されて、スキンプレート３にも溶接により固定されている。   1 (a), 3 and 4 show a concrete filling composite segment 1 according to a first embodiment of the present invention, which extends in the tunnel circumferential direction and is parallel to the tunnel axis direction at intervals. At least one set of main girders 2 arranged in the tunnel axis, joint plates 11 arranged in parallel with a gap in the circumferential direction of the tunnel, and arranged on the tunnel ground side. And a vertical rib 4 having a cross-sectional or reverse cross-sectional shape extending in the tunnel axis direction between the main girders 2 and having a special shape as described later. The vertical ribs 4 having a cross-sectional or U-shaped cross section are arranged in parallel and spaced apart in the circumferential direction of the tunnel, and are fixed by welding. Also welded It is more fixed.

この第１実施形態では、断面くの字状または逆くの字状の縦リブ４は、その縦リブ４における第１傾斜板１２は、そのスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線Ｘに対して傾斜するように配置され、かつ前記第１傾斜板１２は、トンネル内空側に延長するように配置され、前記第１傾斜板１２に接続すると共に前記第１傾斜板１２の傾斜方向と反対側に折れ曲がり、トンネル内空側に接近するように折れ曲がる折れ曲がり部１３を備え、その折れ曲がり部１３に接続して、第１傾斜板１２と反対側に傾斜すると共にトンネル内空側に延長するように配置された第２傾斜板１５を備えている。   In the first embodiment, the vertical rib 4 having a cross-sectional or reverse cross-sectional shape is configured such that the first inclined plate 12 in the vertical rib 4 is normal to the tunnel radial direction passing through the skin plate side end. The first inclined plate 12 is disposed so as to be inclined with respect to X, and is disposed so as to extend toward the inner side of the tunnel, and is connected to the first inclined plate 12 and is inclined with respect to the first inclined plate 12. A bent portion 13 that bends in the direction opposite to the direction and bends so as to approach the inner side of the tunnel, and is connected to the bent portion 13 so as to incline to the opposite side of the first inclined plate 12 and extend to the inner side of the tunnel The 2nd inclination board 15 arrange | positioned so that it may be provided.

前記の第２傾斜板１５の中央部が前記法線Ｘに対して傾斜した状態で交差し、その第２傾斜板１５の先端部は、前記法線Ｘを越えて前記折れ曲がり部１３までの長さと同程度の長さ寸法、前記法線Ｘを越えて伸張し、かつ中詰めコンクリート６に埋め込まれている。   The center portion of the second inclined plate 15 intersects with the normal line X in an inclined state, and the tip end portion of the second inclined plate 15 is a length extending beyond the normal line X to the bent portion 13. The length of the same length as that of the normal line X extends beyond the normal line X and is embedded in the filling concrete 6.

すなわち、前記第１傾斜板および第２傾斜板１５を備えた断面くの字状または逆くの字状の縦リブ４は、そのスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線Ｘを含むトンネル軸方向に延長する面に対して、トンネル軸方向の断面視で、前記縦リブ４における少なくとも一つの折れ曲がり部１３の中心ａと、前記縦リブ４のトンネル内空側の端部ｂとが、前記トンネル半径方向の法線Ｘを含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されている。   That is, the vertical rib 4 having a cross-sectional shape or a reverse-shaped shape including the first inclined plate and the second inclined plate 15 includes a normal line X in the tunnel radial direction passing through the skin plate side end portion. A center a of the at least one bent portion 13 of the vertical rib 4 and an end b of the vertical rib 4 on the inner side of the tunnel with respect to the surface extending in the tunnel axis direction are seen in a cross-sectional view in the tunnel axis direction. The surface extending in the tunnel axial direction including the normal line X in the tunnel radial direction is disposed on one and the other of the surfaces.

前記の断面略くの字状または断面略逆くの字状の縦リブ４の折れ曲がり部中心ａから内空側端部ｂまでの第２傾斜板１５先端部までの長さは、内空側端部からコンクリート系セグメントに一般的に用いられている骨材の最大粗骨材寸法２０ｍｍの２倍以上、好ましくは３倍以上の長さを有し、且つ、折れ曲がり部１３の中心ａが、合成セグメント１のトンネル半径方向の図心位置Ｃよりも内空側にあるように設定されている（図３参照）。   The length from the bent portion center a to the inner end portion b of the vertical rib 4 having a substantially U-shaped cross-section or a substantially inverted cross-section is the inner space side. It has a length of 2 times or more, preferably 3 times or more of the maximum coarse aggregate size 20 mm of the aggregate generally used for the concrete-based segment from the end, and the center a of the bent portion 13 is The composite segment 1 is set so as to be on the inner space side from the centroid position C in the tunnel radial direction (see FIG. 3).

また、断面略くの字状または断面略逆くの字状の縦リブ設置位置のセグメントの法線Ｘと前記縦リブ４の第１傾斜板１２が成す角度αおよび縦リブ設置位置のスキンプレート３の法線Ｘと、縦リブ４のスキンプレート側端部（板厚中心）と内空側端部ｂ（の板厚中心）を結んだ直線Ｌ（換言すると、前記線Ｌを含むトンネル軸方向に延長する面Ｌ１，Ｌ２）が成す角度αは、１０°程度以上に設定することが好ましい。   In addition, the normal X of the segment at the vertical rib installation position having a substantially U-shaped cross section or the substantially reverse cross-sectional shape and the angle α formed by the first inclined plate 12 of the vertical rib 4 and the skin plate at the vertical rib installation position 3, a straight line L (in other words, a tunnel axis including the line L) connecting the skin rib side end portion (plate thickness center) and the inner air side end portion b (plate thickness center) of the vertical rib 4. The angle α formed by the surfaces L1, L2) extending in the direction is preferably set to about 10 ° or more.

また、断面略くの字状または逆くの字状縦リブの折れ曲がり中心角θは、中詰めコンクリート６の充填性確保の観点から９０°以上の鈍角、好ましくは、１２０°〜１４０°であることが、コンクリートの充填性を確実にする上で好ましい。   Moreover, the bending center angle θ of the substantially rib-shaped or reverse-shaped vertical ribs is an obtuse angle of 90 ° or more, preferably 120 ° to 140 °, from the viewpoint of ensuring the filling property of the mid-filled concrete 6. It is preferable to ensure the filling property of the concrete.

前記のように構成されたセグメント鋼殻９内に中詰めコンクリート６が充填されて、合成セグメント１が構成されている（なお、ボルトレスのセグメント間継手機構およびリング間継手機構は省略した）。   The segment steel shell 9 configured as described above is filled with the filling concrete 6 to form the composite segment 1 (note that the boltless inter-segment joint mechanism and the inter-ring joint mechanism are omitted).

前記のように合成セグメント１を構成することで、中詰めコンクリート６と縦リブ４間では、中詰めコンクリート６と縦リブ４が機械的に噛み合っていることによる「せん断伝達効果」、中詰めコンクリート６がセグメント１の内空側に押し出されようとする際の「くさび効果」、および荷重載荷時に中詰めコンクリート６に発生する軸力によって生ずるコンクリート６と縦リブ４の「摩擦効果」の３つの効果により、荷重の伝達が効果的に為される。   By configuring the composite segment 1 as described above, the “shear transmission effect” due to the mechanical meshing of the filling concrete 6 and the longitudinal rib 4 between the filling concrete 6 and the longitudinal rib 4, the filling concrete. The “wedge effect” when 6 is pushed toward the inner space of the segment 1 and the “friction effect” between the concrete 6 and the longitudinal rib 4 caused by the axial force generated in the filling concrete 6 when loaded. Due to the effect, the load is effectively transmitted.

即ち、図４（ａ）において、合成セグメント１の地山側から土水圧荷重Ｐが作用し、中詰めコンクリート６が鋼殻９から抜け出そうとした際に、断面略くの字状または逆くの字状の縦リブ４のスキンプレート側端部を通るセグメント１の法線Ｘに対して、折れ曲がり部１３の中心ａと縦リブ４のトンネル内空側の端部ｂが、前記法線Ｘを挟むように法線Ｘの両側に配置されているため、中詰めコンクリート６と縦リブ４は機械的に噛み合い、縦リブ４が中詰めコンクリート６の抜け出しに抵抗し、縦リブ４には、図示矢印（イ）の方向に反力が発生する。   That is, in FIG. 4A, when the earth and water pressure load P acts from the natural mountain side of the composite segment 1 and the filling concrete 6 is about to come out of the steel shell 9, the cross section is substantially in the shape of a letter or vice versa. With respect to the normal line X of the segment 1 passing through the skin plate side end of the letter-shaped vertical rib 4, the center a of the bent portion 13 and the end b of the vertical rib 4 on the inner side of the tunnel define the normal line X. Since it is arranged on both sides of the normal line X so as to be sandwiched, the filling concrete 6 and the vertical rib 4 are mechanically engaged with each other, the vertical rib 4 resists the pulling out of the filling concrete 6, A reaction force is generated in the direction of the arrow (A).

さらに、前記縦リブ４は、断面略くの字状または逆くの字状の縦リブ４のスキンプレート側端部を通る合成セグメント１の法線Ｘに対して、折れ曲がり部１３の中心と縦リブ４のトンネル内空側の端部が、この法線Ｘを挟むように配置されているため、隣り合う縦リブ４間の距離はトンネル内空側に近づくほど狭くなる。従って土水圧荷重Ｐにより中詰めコンクリート６が抜け出そうとすると、「くさび効果」により縦リブ４には中詰めコンクリート６の抜け出しを防止する力の反力Ｒが、図示矢印（ロ）の方向に発生する。   Further, the vertical rib 4 is perpendicular to the center of the bent portion 13 with respect to the normal line X of the composite segment 1 passing through the skin plate side end of the vertical rib 4 having a substantially U-shaped or reverse-shaped cross section. Since the end of the rib 4 on the air side in the tunnel is arranged so as to sandwich the normal line X, the distance between the adjacent vertical ribs 4 becomes narrower as it approaches the air side in the tunnel. Accordingly, when the filling concrete 6 is pulled out by the earth and water pressure load P, the reaction force R of the force for preventing the filling of the filling concrete 6 from the vertical rib 4 due to the “wedge effect” is caused in the direction of the arrow (b). appear.

さらに、中詰めコンクリート６には、図示矢印（ハ）の向かい合う軸力Ｑが作用し、中詰めコンクリート６が鋼殻９から抜け出そうとした際には、中詰めコンクリート６と中詰めコンクリート６に囲まれた縦リブ４間に、鋼と中詰めコンクリート６の摩擦係数に比例した摩擦抵抗力（二）が発生することになる。   Further, the axial force Q opposite to the illustrated arrow (c) acts on the filling concrete 6, and when the filling concrete 6 tries to escape from the steel shell 9, the filling concrete 6 and the filling concrete 6 are Between the enclosed vertical ribs 4, a frictional resistance force (2) proportional to the friction coefficient between the steel and the filled concrete 6 is generated.

前記の（イ）（ロ）（ニ）の３つの効果によって、この実施形態の当該合成セグメント１においては、中詰めコンクリート６と縦リブ４間では、トンネル半径方向の荷重が効率的に伝達され、中詰めコンクリート６と縦リブ４は、土水圧荷重Ｐに対してトンネル半径方向に一体となって挙動する。   Due to the three effects (a), (b), and (d), in the synthetic segment 1 of this embodiment, the load in the tunnel radial direction is efficiently transmitted between the filling concrete 6 and the vertical ribs 4. The inside-filled concrete 6 and the vertical rib 4 behave integrally with respect to the soil water pressure load P in the tunnel radial direction.

また、縦リブ４は、隅肉溶接により主桁２に接合されているため、中詰めコンクリート６から縦リブ４に伝達された荷重は、せん断力として主桁２に伝達される。従って当該合成セグメント１において、トンネル半径方向の荷重Ｐは中詰めコンクリート６と主桁２間で縦リブ４を介して効率的に伝達される。   Moreover, since the vertical rib 4 is joined to the main girder 2 by fillet welding, the load transmitted from the filling concrete 6 to the vertical rib 4 is transmitted to the main girder 2 as a shearing force. Therefore, in the composite segment 1, the load P in the tunnel radial direction is efficiently transmitted between the filling concrete 6 and the main girder 2 through the vertical ribs 4.

また、通常、土水圧が載荷される面積が中詰めコンクリート６と主桁２で大きく異なるために、中詰めコンクリート６と主桁２のトンネル周方向の変形は異なり、このずれを防止することがセグメントの合成構造化に必要となる。   Moreover, since the area on which the earth and water pressure is loaded is largely different between the filling concrete 6 and the main girder 2, the deformation of the filling concrete 6 and the main girder 2 in the tunnel circumferential direction is different, and this deviation can be prevented. Necessary for structuring a segment.

これに対し、当該合成セグメント１の縦リブ４は、断面略くの字状または逆くの字状の縦リブ４のスキンプレート側端部を通るセグメント１の法線Ｘに対して、折れ曲がり部１３の中心ａと縦リブ４のトンネル内空側の端部がこの法線Ｘを挟むように加工および配置することで、従来の平板状の直リブ４Ａと比較して、縦リブ４のトンネル周方向の曲げ剛性を高めることが可能となり、これにより縦リブ４が主桁２と中詰めコンクリート６のトンネル周方向における高いずれ止め機能を発揮し、主桁２と中詰めコンクリート６間でトンネル周方向の荷重を確実に伝達することが可能となる。   On the other hand, the vertical rib 4 of the synthetic segment 1 is a bent portion with respect to the normal line X of the segment 1 passing through the skin plate side end of the vertical rib 4 having a substantially U-shaped or reverse-shaped cross section. By processing and arranging the center a of 13 and the end portion of the vertical rib 4 on the inner side of the tunnel so as to sandwich the normal line X, the tunnel of the vertical rib 4 is compared with the conventional flat plate-like straight rib 4A. It is possible to increase the bending rigidity in the circumferential direction, so that the vertical rib 4 exhibits a high-stop function in the circumferential direction of the tunnel between the main girder 2 and the filling concrete 6 and tunnels between the main girder 2 and the filling concrete 6. The load in the circumferential direction can be reliably transmitted.

前記（イ）（ロ）（ニ）のトンネル半径方向成分によるトンネル半径方向の荷重伝達機構、および前記トンネル周方向の縦リブ剛性増加によるトンネル周方向荷重伝達機構により、当該合成セグメント１は土水圧荷重Ｐに対して一体となって抵抗することが可能となっている。   The composite segment 1 is subjected to earth and water pressure by the load transmission mechanism in the tunnel radial direction due to the tunnel radial direction component of (A), (B), and (D) and the tunnel circumferential load transmission mechanism by increasing the longitudinal rib rigidity in the tunnel circumferential direction. It is possible to resist against the load P integrally.

また、前記の折れ曲がり部１３の折れ曲がり中心点ａが，主桁２の図心線Ｃよりもトンネル半径方向内空側に位置していることで、第１傾斜板１２によるくさび面のコンクリートせん断破壊に対して、主桁桁高のコンクリートせん断耐力の５０％以上を確保することができる。   Further, since the bending center point a of the bent portion 13 is located on the inner side in the tunnel radial direction from the centroid C of the main girder 2, the concrete shear failure of the wedge surface by the first inclined plate 12 is achieved. On the other hand, 50% or more of the concrete shear strength of the main girder can be secured.

また、縦リブ４の第１傾斜板１２の基端部の設置位置におけるセグメント１の法線Ｘに対する第１傾斜板１２の角度αは、１０°以上、１５°以下の傾斜角度を有することで、いかなる径のトンネルにおいても、第１傾斜板１２基端部中心ｄと第２傾斜板１５先端部中心ｄとを結ぶ線分Ｌと、第１傾斜板１２の中心線とがなす角度２αは、少なくとも２０°以上、３０°以下のくさび角度２αを確保するとよい。   Further, the angle α of the first inclined plate 12 with respect to the normal line X of the segment 1 at the installation position of the base end portion of the first inclined plate 12 of the vertical rib 4 has an inclination angle of 10 ° or more and 15 ° or less. In any tunnel of any diameter, the angle 2α formed by the line segment L connecting the base end portion d of the first inclined plate 12 and the center portion d of the second inclined plate 15 and the center line of the first inclined plate 12 is It is preferable to secure a wedge angle 2α of at least 20 ° or more and 30 ° or less.

また、前記の第２傾斜板１５の長さ寸法は、中詰めコンクリート６に混入される最大粗骨材寸法の２倍以上の長さを有することが望ましく、これにより、中詰めコンクリート６と縦リブ４の機械的なせん断伝達機能を確保することで、コンクリートの「かかり」を確保するようにできる。   In addition, the length of the second inclined plate 15 is preferably at least twice as long as the maximum coarse aggregate size mixed in the filling concrete 6. By securing the mechanical shear transmission function of the rib 4, it is possible to ensure the “hanging” of the concrete.

また、第１傾斜板１２と第２傾斜板１５とがなす法線側の角度θは、９０°を越え、１２０°程度まであるいは１４０°程度までの鈍角であることが望ましい。このように前記角度θを鈍角にすることにより、第１傾斜板１２と第２傾斜板１５とにより形成される断面形態を、舟形に配置して、中詰めコンクリート６を打設する際のコンクリート充填性を確保している。   Further, it is desirable that the angle θ on the normal line side formed by the first inclined plate 12 and the second inclined plate 15 exceeds 90 °, and is an obtuse angle up to about 120 ° or up to about 140 °. In this way, by making the angle θ obtuse, the cross-sectional form formed by the first inclined plate 12 and the second inclined plate 15 is arranged in a boat shape, and the concrete when the filling concrete 6 is placed. Fillability is ensured.

前記のように構成された断面くの字状または逆くの字状の縦リブ４を中詰めコンクリート６に埋め込まれているコンクリート中詰め合成セグメント１に、図４に示すように、土水圧Ｐが作用した場合、コンクリート中詰め合成セグメント１には周方向圧縮軸力Ｑが作用し、前記第１傾斜板および第２傾斜板１５には、周方向圧縮軸力Ｑによる縦リブ４と中詰めコンクリート６間の摩擦力（ニ）によるずれ止め力（ずれ止め効果）を有し、また、前記第１傾斜板および第２傾斜板１５が傾斜していることによるずれ止め力（ずれ止め効果）Ｒ（ロ）を発揮し、さらに、断面くの字状または逆くの字状の縦リブ４と中詰めコンクリート６が機械的にかみ合っていることによるずれ止め力（ずれ止め効果）（イ）を発揮することができるようにされている。   As shown in FIG. 4, the soil water pressure P is applied to the concrete filling composite segment 1 in which the longitudinal ribs 4 having a cross-sectional shape or an inverted U-shape configured as described above are embedded in the filling concrete 6. Acts, the circumferential compression axial force Q acts on the concrete filling composite segment 1, and the longitudinal ribs 4 and the filling by the circumferential compression axial force Q act on the first inclined plate and the second inclined plate 15. It has a slip-preventing force (slip-preventing effect) due to the frictional force (d) between the concrete 6 and a slip-preventing force (slipping-preventing effect) due to the inclination of the first inclined plate and the second inclined plate 15. Deformation force due to the mechanical engagement of the vertical ribs 4 and the filled concrete 6 having a square-shaped or reverse-shaped cross-section and exhibiting R (b) (i) Be able to demonstrate There.

前記のように構成された断面くの字状または逆くの字状の縦リブ４のトンネル周方向に隣り合う縦リブ４同士の配置形態としては、図４（ｂ）に示すように、断面くの字状の縦リブ４と、断面逆くの字状の縦リブ４とを、交互に配置する形態でもよく、あるいは図４（ｃ）に示すように、断面くの字状の縦リブ４または逆くの字状の縦リブ４のいずれかを同じ方向に配置するようにしてもよい。   As shown in FIG. 4 (b), the vertical ribs 4 adjacent to each other in the tunnel circumferential direction of the vertical ribs 4 having the cross-sectional or reverse-shaped vertical ribs configured as described above have a cross-section as shown in FIG. The cross-shaped vertical ribs 4 and the vertical cross-sectional vertical ribs 4 may be alternately arranged, or as shown in FIG. Either 4 or the inverted vertical ribs 4 may be arranged in the same direction.

いずれの形態でも、機械的なずれ止め機能を発揮できると共に、図４（ｂ）あるいは図４（ｃ）に一点点鎖線で示すように、隣り合う縦リブ４間では、（Ａ）第１傾斜板１２相互（図４ｂの中央の縦リブ４と右側の縦リブ４の場合）で、または（Ｂ）一方の第１傾斜板１２と、隣り合う他方の第１傾斜板１２基端部と第２傾斜板１５先端部とを結ぶ線分Ｌを含むトンネル軸方向に延長する面Ｌ１，Ｌ２とで（図４ｃの場合）、あるいは（Ｃ）第１傾斜板１２基端部と第２傾斜板１５先端部とを結ぶ線分Ｌを含むトンネル軸方向に延長する面Ｌ１，Ｌ２相互（図４ｂの中央の縦リブ４と左側の縦リブ４との間側）で、くさびのずれ止めにより、配置方向によらず、くさび角度を形成することが可能であり、中詰めコンクリート６との一体化を高めることができる。また、折れ曲がり部を主桁２図心よりもトンネル内空側に配置しているため、中詰めコンクリート主断面せん断体力の５０％以上を確保することができるようにされている（図４ｂの中央と右側の縦リブ間の場合）。前記の面Ｌ１およびＬ２がトンネル内空側に向かって漸次接近するように対称に傾斜していると、確実にくさび角を形成していることになるので、好ましい。   In any form, the mechanical displacement preventing function can be exhibited, and (A) the first inclination between the adjacent vertical ribs 4 as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4 (b) or 4 (c). Between the plates 12 (in the case of the vertical rib 4 at the center and the vertical rib 4 on the right side in FIG. 4B), or (B) one first inclined plate 12 and the other adjacent first inclined plate 12 and the first end. With the surfaces L1 and L2 extending in the tunnel axis direction including the line segment L connecting the two inclined plate 15 tips (in the case of FIG. 4c), or (C) the first inclined plate 12 base end and the second inclined plate 15 By mutually preventing the wedge from slipping between the surfaces L1 and L2 extending in the tunnel axis direction including the line segment L connecting the tip portion (between the central vertical rib 4 and the left vertical rib 4 in FIG. 4b), It is possible to form a wedge angle regardless of the arrangement direction, and it is highly integrated with the filling concrete 6 Rukoto can. In addition, since the bent portion is arranged on the inner side of the tunnel from the centroid of the main girder, it is possible to secure 50% or more of the filling body main section shearing body force (center of FIG. 4b). And between the right vertical ribs). It is preferable that the surfaces L1 and L2 are inclined symmetrically so as to gradually approach toward the inner space of the tunnel because a wedge angle is surely formed.

図１（ｂ）は、前記第１実施形態の変形形態を示すものであって、前記第１実施形態におけるトンネル軸方向から見た場合、断面で直線状の第１傾斜板１２に代えて、断面でほぼ円弧状の第１円弧状傾斜板１２ａとし、また、断面で直線状の第２傾斜板１５に代えて、断面でほぼ円弧状の第２円弧状傾斜板１５ａを有する断面円弧状の縦リブ４Ｂを用いた形態であり、前記の断面で円弧状の第１円弧状傾斜板１２ａおよび第２円弧状傾斜板１５ａとは、第１円弧状傾斜板１２ａの基端部を通る法線Ｘに対して、法線Ｘの両側に位置するように配置されている。このような形態でも、前記実施形態と同様な効果を発揮することができる。したがって、また、断面円弧状の縦リブ４Ｂを交互に向きを変えて対称配置としてもよく、向きを同じ方向の配列としてもよい（なお、シールドセグメントリングに組み立てるので、角度間隔をおいて配置され、図３，４では、展開した状態が示されている）。   FIG.1 (b) shows the modification of the said 1st Embodiment, and when it sees from the tunnel axial direction in the said 1st Embodiment, it replaces with the 1st inclination board 12 linear in a cross section, The first arcuate inclined plate 12a is substantially arcuate in cross section, and has a second arcuate inclined plate 15a that is substantially arcuate in cross section instead of the second inclined plate 15 that is linear in cross section. The vertical rib 4B is used, and the first arc-shaped inclined plate 12a and the second arc-shaped inclined plate 15a which are arc-shaped in the cross section are normal lines passing through the base end portion of the first arc-shaped inclined plate 12a. It is arranged so as to be located on both sides of the normal line X with respect to X. Even in such a form, the same effect as in the above embodiment can be exhibited. Therefore, the longitudinal ribs 4B having an arcuate cross section may be alternately arranged to be symmetrically arranged, and the directions may be arranged in the same direction (in addition, since they are assembled in the shield segment ring, they are arranged at an angular interval. 3 and 4 show the unfolded state).

次に、本発明と従来の構造の相違について、前記第１実施形態と従来の平板状縦リブ４Ａを例にしながら説明すると、本発明では、略断面くの字状の縦リブ４のスキンプレート側端部を通るセグメントの法線Ｘに対して、折れ曲がり部１３の中心ａと、前記縦リブ４のトンネル内空側の端部ｂが、前記法線Ｘを挟むように配置されていることで、外力等により、トンネル径に拘らず中詰めコンクリート６がセグメント１の内空側に押し出されようとする際に、（１）縦リブ４が、くさびとなり、中詰めコンクリートの抜け落ちを防止すると共に、（２）中詰めコンクリート６と縦リブ４の間で荷重を押圧力として確実に伝達する効果が得られる。   Next, the difference between the present invention and the conventional structure will be described by taking the first embodiment and the conventional flat plate-like vertical rib 4A as an example. In the present invention, the skin plate of the vertical rib 4 having a generally cross-sectional shape. With respect to the normal line X of the segment passing through the side end, the center a of the bent part 13 and the end b of the vertical rib 4 on the inner side of the tunnel are arranged so as to sandwich the normal line X. Therefore, when the filling concrete 6 is pushed out to the inner space side of the segment 1 regardless of the tunnel diameter by external force or the like, (1) the vertical ribs 4 become wedges and prevent the filling of the filling concrete. At the same time, (2) the effect of reliably transmitting the load as a pressing force between the filling concrete 6 and the vertical rib 4 can be obtained.

前記（１）および（２）の二つの効果および前述した中詰めコンクリート６と縦リブ４の間に発生する摩擦抵抗力による荷重の伝達効果により、トンネル半径方向の変形に対して縦リブ４と中詰めコンクリート６は一体として挙動し、縦リブ４が鋼殻９と溶接されていることから、主桁２、スキンプレート３、継手板１１とを備えた鋼殻９と中詰めコンクリート６の一体化が、従来の二次覆工省略型コンクリート中詰鋼製セグメント４２の加工に、縦リブの曲げ加工および配置形態の工夫を加えるだけで、低コストで従来の二次覆工省略型コンクリート中詰鋼製セグメント４２よりも、鋼殻９と中詰めコンクリート６との一体化を高めることが可能となる。   Due to the two effects (1) and (2) above and the effect of transmitting the load due to the frictional resistance generated between the filling concrete 6 and the longitudinal rib 4, the longitudinal rib 4 and the deformation in the tunnel radial direction Since the filling concrete 6 behaves as one body and the vertical rib 4 is welded to the steel shell 9, the steel shell 9 including the main girder 2, the skin plate 3 and the joint plate 11 and the filling concrete 6 are integrated. However, it is possible to reduce the cost of the conventional secondary lining omission-type concrete by simply adding the bending process of the vertical ribs and the arrangement form to the processing of the conventional secondary lining omission-type concrete filled steel segment 42. The integration of the steel shell 9 and the intermediate filling concrete 6 can be enhanced more than the packed steel segment 42.

また、縦リブ４が直リブである鋼殻９にコンクリートを中詰した従来の二次覆工省略型コンクリート中詰鋼製セグメントの場合、縦リブ４のトンネル周方向変形に対する剛性が低く、土水圧Ｐが載荷される面積が中詰めコンクリート部と主桁部で大きく異なるために発生する中詰めコンクリート６と主桁２のトンネル周方向変形のずれを防止することが不可能であり、トンネル半径方向の変形に対しても中詰めコンクリート６と鋼殻９の一体化が、セグメントの半径が大きくなると図れなかったが、本発明のように、略断面くの字状の縦リブ４のスキンプレート側端部を通るセグメント１の法線Ｘに対して、折れ曲がり部１３の中心ａと縦リブ４のトンネル内空側の端部が、前記法線Ｘを挟むように配置することで、従来の平板状リブ（直リブ）あるいは法線方向に傾斜するように配置していない形態の断面Ｌ形縦リブ４Ｅ（図９参照）と比較して、本発明では、縦リブ４のトンネル周方向の曲げ剛性を高めることが可能となり、これにより縦リブ４が主桁２と中詰めコンクリート６のトンネル周方向における高いずれ止め機能を発揮し、トンネル周方向の変形に対しても、主桁２、スキンプレート３、継手板１１を備えた鋼殻９と中詰めコンクリート６の一体化を簡単な手段によって、高めることができる。   In addition, in the case of a conventional secondary lining omission type concrete-filled steel segment in which concrete is packed in a steel shell 9 in which the vertical ribs 4 are straight ribs, the rigidity of the vertical ribs 4 against the circumferential deformation of the tunnel is low, and the soil It is impossible to prevent the displacement in the circumferential direction of the tunnel between the filling concrete 6 and the main girder 2 that occurs because the area on which the water pressure P is loaded differs greatly between the filling concrete part and the main girder part. Although the integration of the filling concrete 6 and the steel shell 9 could not be achieved even when the direction of the deformation was increased, the skin plate of the vertical ribs 4 having a substantially cross-sectionally U-shape as in the present invention was not achieved. With respect to the normal line X of the segment 1 passing through the side end part, the center a of the bent part 13 and the end part of the vertical rib 4 on the inner side of the tunnel are disposed so as to sandwich the normal line X. Flat rib Or, in the present invention, the bending rigidity of the longitudinal rib 4 in the tunnel circumferential direction can be increased as compared with the L-shaped longitudinal rib 4E (see FIG. 9) which is not arranged so as to be inclined in the normal direction. This makes it possible for the vertical rib 4 to function as a high stop in the tunnel circumferential direction of the main girder 2 and the filling concrete 6, and against the deformation in the tunnel circumferential direction, the main girder 2, skin plate 3, joint plate The integration of the steel shell 9 provided with 11 and the filling concrete 6 can be enhanced by simple means.

第２傾斜板１５（後記の形態では第３傾斜板１６）が傾斜した状態で埋め込み配置されているため、内空側コンクリート６の剥離の可能性は極めて低く、また、前記第２傾斜板１５（あるいは第３傾斜板１６）の防食塗装の必要がなく経済的である。前記第２傾斜板１５（あるいは第３傾斜板１６）は、第１傾斜板１２（または第２傾斜板１５）に接続するように折り曲げ部１３（第２折り曲げ部１４）を介して鈍角に折り曲げているため、コンクリート６の充填性が良い。また、法線Ｘに対して傾斜する傾斜板１２（１５，１６）を有しているため、（１）本発明の縦リブ４によって形成されるくさび角は、縦リブ４の配置ピッチ（角度）に依存しない特徴を有している。また、法線Ｘに対して傾斜している縦リブ４であるため、中詰めコンクリート６との関係では、（２）片面の機械的噛み合いが効果を発揮させているので、縦リブ４の配置ピッチ（長さ）は小さくなければならないが、トンネル径によらず前記（１）は効果を発揮するため、前記（２）の効果を期待せずともずれ止め機能は発揮されるため、縦リブ４の配置ピッチを広げることが可能になり、従来の法線方向配置の断面Ｌ形縦リブ４Ｅの場合と比較して、トンネル径が大きくても、縦リブ４の配置ピッチを広げることが可能で、縦リブ配置コストは高くならない。   Since the second inclined plate 15 (the third inclined plate 16 in the form described later) is embedded and disposed in an inclined state, the possibility of peeling of the inner-side concrete 6 is extremely low, and the second inclined plate 15 There is no need for anticorrosion coating on the (or third inclined plate 16), which is economical. The second inclined plate 15 (or the third inclined plate 16) is bent at an obtuse angle via a bent portion 13 (second bent portion 14) so as to be connected to the first inclined plate 12 (or second inclined plate 15). Therefore, the filling property of the concrete 6 is good. Further, since the inclined plate 12 (15, 16) is inclined with respect to the normal line X, (1) the wedge angle formed by the vertical ribs 4 of the present invention is the arrangement pitch (angle) of the vertical ribs 4 ). Further, since the vertical ribs 4 are inclined with respect to the normal line X, (2) mechanical meshing on one side exerts an effect in relation to the filling concrete 6, so the arrangement of the vertical ribs 4 Although the pitch (length) must be small, since (1) exhibits the effect regardless of the tunnel diameter, the anti-slipping function is exhibited without expecting the effect of (2). 4 can be widened, and the pitch of the vertical ribs 4 can be widened even if the tunnel diameter is large compared to the case of the L-shaped vertical ribs 4E in the normal direction. Thus, the cost of arranging the vertical ribs does not increase.

さらに本発明では、縦リブ４が保有する高いトンネル周方向曲げ剛性により、主桁２と縦リブ４の溶接時における主桁２の変形を抑止し、且つ、鋼殻９のねじれ剛性を増強する効果を期待することができ、高品質のセグメントを提供することができる。   Furthermore, in the present invention, due to the high tunnel circumferential bending rigidity possessed by the vertical ribs 4, deformation of the main girders 2 during welding of the main girders 2 and the vertical ribs 4 is suppressed, and the torsional rigidity of the steel shell 9 is enhanced. The effect can be expected and a high quality segment can be provided.

なお、図示を省略するが、断面Ｔ字状に加工した縦リブを合成セグメントに用いることも考えられるが、曲率を有するセグメントの場合、一般に、中詰めコンクリートの打設はセグメントを舟形に設置して行われるため、断面Ｔ字状縦リブのフランジと水平線が時計回りの角度を有することになり、断面Ｔ字状縦リブにおけるウェブとフランジとの内隅部へのコンクリートの充填性を確保することが困難となる。しかし、本発明を適用したセグメントは、舟形に設置しても縦リブ４における第２傾斜板１５が水平線に対して反時計回りの角度を有するため、第１傾斜板１２と第２傾斜板１５とがなす内隅部（または第２傾斜板１５と第３傾斜板１６とがなす内隅部）へのコンクリートの充填性を確保することが可能となり、高品質のセグメントを提供することができる。   Although illustration is omitted, it is conceivable to use vertical ribs processed to have a T-shaped cross section for the composite segment. However, in the case of a segment having a curvature, generally, the placement of the filling concrete is performed by placing the segment in a boat shape. Therefore, the flange of the T-shaped vertical rib and the horizontal line have a clockwise angle, and the filling property of the concrete in the inner corner portion of the web and the flange in the T-shaped vertical rib is ensured. It becomes difficult. However, even if the segment to which the present invention is applied is installed in a boat shape, the second inclined plate 15 in the longitudinal rib 4 has a counterclockwise angle with respect to the horizontal line. It becomes possible to ensure the filling property of the concrete into the inner corner portion (or the inner corner portion formed by the second inclined plate 15 and the third inclined plate 16), and to provide a high-quality segment. .

さらに、本発明における縦リブ断面の材軸長さはセグメント桁高さよりも若干長くすればよく、Ｔ形の縦リブを用いる場合に比較して縦リブ１枚当りの鋼材重量および主桁への取り付けのための溶接量を低減可能なことから経済性も改善可能な技術である。   Further, the length of the material axis of the cross section of the longitudinal rib in the present invention may be slightly longer than the height of the segment girder, and compared with the case where a T-shaped longitudinal rib is used, the steel material weight per longitudinal rib and the main girder Since the amount of welding for mounting can be reduced, it is a technology that can also improve economic efficiency.

図１４に示す従来の二次覆工省略型コンクリート中詰め鋼製セグメントでは、鋼―コンクリート合成構造としての耐力を発揮し得ず、図１に示すコンクリート中詰め鋼製セグメントのように本発明による縦リブの工夫をすることで鋼―コンクリート合成構造としての耐力を発揮することが可能となることを、図１３に示す。
図１３は、本発明の合成セグメント１と、従来の二次覆工省略型コンクリート中詰め鋼製セグメント４２とについて、トンネル半径方向の載荷荷重Ｐを載荷した場合の試験結果を示すものであって、本発明の合成セグメント１では、降伏耐力あるいは最大耐力および終局耐力のいずれでも、従来の二次覆工省略型コンクリート中詰め鋼製セグメントの場合よりも３割程度高くなっており、鋼−コンクリート合成セグメントとしての耐力を発揮していることが確認できる。また、断面円弧状の縦リブ４Ｂを有する変形形態あるいは、上記の各形態でも同様な作用を期待できるため、同様な効果が期待できる。 The conventional secondary lining omission type concrete filled steel segment shown in FIG. 14 cannot exhibit the proof strength as a steel-concrete composite structure, and according to the present invention like the concrete filled steel segment shown in FIG. FIG. 13 shows that the strength of the steel-concrete composite structure can be exhibited by devising the longitudinal ribs.
FIG. 13 shows the test results when the loading load P in the tunnel radial direction is loaded on the synthetic segment 1 of the present invention and the conventional secondary lining omission type concrete filling steel segment 42. In the synthetic segment 1 of the present invention, the yield strength or the maximum strength and the ultimate strength are both about 30% higher than those of the conventional secondary lining omission type concrete-filled steel segment. It can be confirmed that the yield strength as a synthetic segment is exhibited. Moreover, since the same effect | action can be anticipated also in the deformation | transformation form which has the vertical rib 4B of circular cross-section, or each said form, the same effect can be anticipated.

図２（ａ）および図５〜図８は、本発明の第２実施形態を示すものであって、この形態では、断面略Ｚ字状または断面略逆Ｚ字状の縦リブ４Ｃを備えた合成セグメント１とした形態である。   FIG. 2A and FIGS. 5 to 8 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a vertical rib 4C having a substantially Z-shaped cross section or a substantially inverted Z-shaped cross section is provided. This is a form of a synthetic segment 1.

この第２実施形態の縦リブ４Ｃでは、断面略逆Ｚ字状の縦リブ４Ｃは、その縦リブ４Ｃにおける第１傾斜板１２は、そのスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線Ｘに対して急傾斜で傾斜するように配置され、かつ前記第１傾斜板１２は、トンネル内空側に延長するように配置され、前記第１傾斜板１２に接続すると共に前記第１傾斜板１２の傾斜方向と反対側に折れ曲がり、トンネル内空側に接近するように折れ曲がる第１折れ曲がり部１３を備え、その第１折れ曲がり部１３に接続して、第１傾斜板１２と反対側に傾斜すると共にトンネル内空側に延長するように配置された第２傾斜板１５で、前記第１傾斜板１２の長さ寸法よりも長い第２傾斜板１５を備え、前記第２傾斜板１５に接続すると共に前記第２傾斜板１５の傾斜方向と反対側に折れ曲がり、トンネル内空側に接近するように折れ曲がる第２折れ曲がり部１４を備え、さらに、前記第１傾斜板１２と同じ方向に傾斜し、前記第１傾斜板１２あるいは第２傾斜板１５の長さ寸法よりも長い傾斜板とされている第３傾斜板１６を備えている。   In the vertical rib 4C of the second embodiment, the vertical rib 4C having a substantially inverted Z-shaped cross section is the normal X in the tunnel radial direction passing through the skin plate side end of the first inclined plate 12 in the vertical rib 4C. The first inclined plate 12 is arranged so as to incline at a steep inclination with respect to the inner side of the tunnel, and is connected to the first inclined plate 12 and connected to the first inclined plate 12. A first bent portion 13 that bends to the opposite side of the tilt direction and bends so as to approach the sky inside the tunnel, is connected to the first bent portion 13, and is inclined to the opposite side to the first inclined plate 12. A second inclined plate 15 disposed so as to extend toward the sky side in the tunnel, includes a second inclined plate 15 longer than the length of the first inclined plate 12, and is connected to the second inclined plate 15. Inclination of the second inclined plate 15 A second bent portion 14 that bends in the opposite direction and bends so as to approach the inner side of the tunnel, and further inclines in the same direction as the first inclined plate 12, and the first inclined plate 12 or the second inclined portion. A third inclined plate 16 which is an inclined plate longer than the length of the plate 15 is provided.

この形態では、第２折り曲がり部１４の中心は、法線Ｘを超えて配置され、第１傾斜板１２の基端部と第２折り曲がり部１４を結ぶ線分により、法線Ｘに対して、積極的に傾斜し、くさび角を形成するようにされている。   In this embodiment, the center of the second bent portion 14 is disposed beyond the normal line X, and the line segment connecting the base end portion of the first inclined plate 12 and the second bent portion 14 is relative to the normal line X. Are inclined to form a wedge angle.

この形態では、前記第１傾斜板１２の長さ寸法は、中詰めコンクリートに使用される最大粗骨材寸法の２倍以上、このましくは３倍以上の長さを有するようにされて、中詰めコンクリート６と縦リブ４Ｃの機械的なせん断伝達機能を確保するようにしている。
また、トンネル軸方向の断面視で、第１折れ曲がり部１３と第３傾斜板１６先端部を結んだ直線Ｌ３（換言すると、直線Ｌ３を含むトンネル軸方向に延長する面Ｌ４）と第１傾斜板１２基端部を通るセグメントの法線Ｘとのなす角度γは、１０°以上１５°程度の角度を有することにより、いかなる径のトンネルにおいても最低２０°以上のくさび角度を確保することができる。
また、反対側も同様で、第１傾斜板１２基端部と第２折れ曲がり部１４を結んだ直線Ｌ（換言すると、トンネル軸方向の面Ｌ１，Ｌ２）と、第１傾斜板１２基端部を通るセグメントの法線Ｘとのなす角度βは、１０°以上１５°程度の角度を有することにより、反対側においても、いかなる径のトンネルにおいても最低２０°以上〜３０°程度のくさび角度を確保することができるようにされている。 In this embodiment, the length of the first inclined plate 12 is at least twice as long as the maximum coarse aggregate used for filling concrete, preferably at least three times longer, The mechanical shear transmission function of the filling concrete 6 and the vertical rib 4C is ensured.
Further, in a sectional view in the tunnel axial direction, a straight line L3 (in other words, a surface L4 extending in the tunnel axial direction including the straight line L3) connecting the first bent portion 13 and the tip of the third inclined plate 16 and the first inclined plate. The angle γ formed with the normal X of the segment passing through the 12 base end portions has an angle of 10 ° to 15 °, so that a wedge angle of at least 20 ° can be secured in a tunnel of any diameter. .
The same applies to the opposite side, and a straight line L (in other words, surfaces L1 and L2 in the tunnel axis direction) connecting the first inclined plate 12 base end portion and the second bent portion 14 and the first inclined plate 12 base end portion. The angle β formed with the normal X of the segment passing through the angle of 10 ° to 15 ° makes it possible to form a wedge angle of at least 20 ° to 30 ° on the opposite side and in any diameter tunnel. Has been able to ensure.

また、前記のような形態では、図６（ａ）または図７に示すように、縦リブ４Ｃと中詰めコンクリート６が機械的に噛み合っていることにより、前記実施形態と同様に、図示矢印（イ）の方向に反力が発生することによるずれ止め効果を有し、また、周方向圧縮軸力Ｑによる縦リブ４Ｃと中詰めコンクリート６間の摩擦力（ニ）によるずれ止め効果の少なくとも２つの効果を発揮することができ、さらに、図５または図８に示す形態ではくさび角度β，γを形成していることによるくさび効果を発揮することができる。   Further, in the above-described form, as shown in FIG. 6 (a) or FIG. 7, the vertical rib 4C and the filling concrete 6 are mechanically engaged with each other. A) The effect of preventing slippage due to the occurrence of reaction force in the direction of (b), and at least 2 of the effect of preventing slippage caused by the frictional force (d) between the longitudinal rib 4C and the filled concrete 6 due to the circumferential compression axial force Q. In addition, in the embodiment shown in FIG. 5 or FIG. 8, the wedge effect due to the formation of the wedge angles β and γ can be exhibited.

前記角度γあるいはβが生じないような形態、すなわち、前記の図６（ａ）または図７に示すような形態では、第２傾斜板１５の法線Ｘに対する傾斜角度θ１を、第１傾斜板１２の法線Ｘに対する傾斜角度θ１と同じ角度で同じ長さ寸法とし、第３傾斜板１６の法線Ｘに対する傾斜角度θ１を第１傾斜板１２の傾斜角度θ１と平行に同じ傾斜角度θ１とすることにより、第１傾斜板１２と第２折れ曲がり部１４とを結ぶ直線Ｌ（面Ｌ１，Ｌ２）あるいは第１折り曲がり部１３と第３傾斜板１６のトンネル内空側端部ｂを結ぶ直線Ｌ５（または直線Ｌ５を含むトンネル軸方向に延長する面Ｌ６）が、法線Ｘと平行で、図７に２点鎖線で示すように、くさび角度を備えていない形態の断面略Ｚ字状の縦リブ４Ｃとすることも可能である。このような形態では、前記した周方向圧縮軸力Ｑによる縦リブ４Ｃと中詰めコンクリート６間の摩擦力（ニ）によるずれ止め効果と、第１傾斜板１２と第２傾斜板１５と第３傾斜板１６とが、法線Ｘに対して傾斜していることにより、縦リブ４Ｃと中詰めコンクリート６が機械的に噛み合っていることにより発生する矢印（イ）方向の反力によるずれ止め効果を発揮することができる。
第１傾斜板１２と第２傾斜板１５と第３傾斜板１６の法線Ｘに対する傾斜角θ１は、コンクリートの充填性を確実にする上では、好ましくは６０°以下、さらに好ましくは４５°以下であればよい。 In the form in which the angle γ or β does not occur, that is, in the form shown in FIG. 6A or FIG. 7, the inclination angle θ1 with respect to the normal X of the second inclined plate 15 is set to the first inclined plate. The inclination angle θ1 with respect to the normal X of the third inclined plate 16 is the same as the inclination angle θ1 with respect to the normal X of 12, and the inclination angle θ1 with respect to the normal X of the third inclined plate 16 is parallel to the inclination angle θ1 of the first inclined plate 12. By doing so, a straight line L (surfaces L1 and L2) connecting the first inclined plate 12 and the second bent portion 14 or a straight line connecting the first bent portion 13 and the end portion b of the third inclined plate 16 in the tunnel in the tunnel. L5 (or a surface L6 extending in the tunnel axis direction including the straight line L5) is parallel to the normal line X, and has a substantially Z-shaped cross section with no wedge angle as shown by a two-dot chain line in FIG. It is also possible to use the vertical rib 4C. In such a configuration, the effect of preventing slippage due to the frictional force (d) between the vertical rib 4C and the filling concrete 6 due to the circumferential compression axial force Q, the first inclined plate 12, the second inclined plate 15, and the third By the inclined plate 16 being inclined with respect to the normal line X, the effect of preventing slippage caused by the reaction force in the direction of arrow (A) generated when the vertical rib 4C and the filled concrete 6 are mechanically engaged with each other. Can be demonstrated.
The inclination angle θ1 with respect to the normal line X of the first inclined plate 12, the second inclined plate 15, and the third inclined plate 16 is preferably 60 ° or less, more preferably 45 ° or less, in order to ensure the filling property of the concrete. If it is.

これらの形態において、断面略Ｚ字状または断面略逆Ｚ字状の縦リブ４Ｃにおける、第１傾斜板１２と第２傾斜板１５と第３傾斜板１６とに代えて、それぞれ、図２（ｂ）に示すように、断面略円弧状の第１円弧状傾斜板１２ａ、および第１折れ曲がり部１３を介して接続する断面略円弧状の第２円弧状傾斜板１５ａ、および第２折れ曲がり部１４を介して接続する断面略円弧状の第３円弧状傾斜板１６ａとを備えた、断面略Ｓ字状または断面略逆Ｓ字状の縦リブ４Ｄを周方向に間隔をおいて配置して、中詰めコンクリート６に埋め込み配置するようにしてもよい。
また、その変形形態として、断面略円弧状の第１円弧状傾斜板１２ａと、第２円弧状傾斜板１５ａと、第３円弧状傾斜板１６ａとを、法線Ｘに対して傾斜した状態として順次段階的に長くし、第２折れ曲がり部１４を第１円弧状傾斜板１２ａ基端部よりも法線Ｘから周方向に離れた位置とし、同様に第３円弧状傾斜板１６ａの先端部を、第１折れ曲がり部１３よりも法線Ｘから周方向に離れた位置とすることで、くさび角度を形成するようにしてもよい。 In these forms, instead of the first inclined plate 12, the second inclined plate 15, and the third inclined plate 16 in the longitudinal rib 4C having a substantially Z-shaped cross section or a substantially inverted Z-shaped cross section, FIG. As shown in b), a first arc-shaped inclined plate 12a having a substantially arc-shaped cross section, a second arc-shaped inclined plate 15a having a substantially arc-shaped cross-section connected via a first bent portion 13, and a second bent portion 14. A vertical rib 4D having a substantially S-shaped cross section or a substantially inverted S-shaped cross section having a third arc-shaped inclined plate 16a having a substantially arc-shaped cross section connected via It may be arranged so as to be embedded in the filling concrete 6.
As a modification, the first arc-shaped inclined plate 12a, the second arc-shaped inclined plate 15a, and the third arc-shaped inclined plate 16a having a substantially arc-shaped cross section are inclined with respect to the normal line X. The length of the second bent portion 14 is gradually increased stepwise so that the second bent portion 14 is positioned farther away from the normal line X than the base end portion of the first arcuate inclined plate 12a. The wedge angle may be formed by setting the position at a distance from the normal line X in the circumferential direction relative to the first bent portion 13.

また、断面略Ｚ（またはＳ）字状または断面略逆Ｚ（またはＳ）字状の縦リブ４Ｃ、４Ｄのトンネル周方向の配置形態としては、前記実施形態と同様に、図６（ｂ）または図８（ｂ）に示すように、トンネル周方向に交互に対称に配置するようにして、主桁２とスキンプレート３に溶接により固定してもよく、あるいは、図６（ｃ）または図８（ｃ）に示すように、トンネル周方向に同じ方向に配置するようにして、主桁２とスキンプレート３に溶接により固定してもよい。
なお、これらの形態では、縦リブが向かい合うように対称に配置される形態よりも、同じ方向に縦リブ４（４Ｂ〜４Ｄ）を配置する形態のほうが、周方向で隣り合う縦リブ４（４Ｂ〜４Ｄ）間において、少なくとも一方の縦リブ４（４Ｂ〜４Ｄ）に、そのせん断耐力として縦リブ高さ分を見込むことができるが、図６（ｂ）に点線で示すように、向かい合うように配置した場合は、縦リブ高さ全体を見込むことができなくなり、例えば、縦リブ４Ｃ，４Ｄの高さの２／３以下しか見込めない恐れがあるが、機械的噛み合いが勝る場合には、このような形態でもよい。 Further, as the arrangement form of the longitudinal ribs 4C, 4D having a substantially Z (or S) cross section or a substantially inverted Z (or S) cross section in the tunnel circumferential direction, as in the above embodiment, FIG. Alternatively, as shown in FIG. 8 (b), the main girder 2 and the skin plate 3 may be fixed by welding in an alternately symmetrical manner in the circumferential direction of the tunnel. Alternatively, as shown in FIG. As shown in FIG. 8C, the main girder 2 and the skin plate 3 may be fixed by welding so as to be arranged in the same direction in the circumferential direction of the tunnel.
In these forms, the form in which the longitudinal ribs 4 (4B to 4D) are arranged in the same direction is arranged in the same direction as the form in which the longitudinal ribs 4 (4B to 4B) adjacent to each other in the circumferential direction are arranged. ~ 4D), at least one of the longitudinal ribs 4 (4B to 4D) can be expected to have a height corresponding to the height of the longitudinal ribs, but as shown by a dotted line in FIG. If it is arranged, the entire height of the vertical ribs cannot be estimated. For example, the height of the vertical ribs 4C and 4D may be expected to be not more than 2/3, but if the mechanical engagement is superior, Such a form may be sufficient.

このような第１折れ曲がり部１３と第２折れ曲がり部１４を備えている形態では、中詰めコンクリート６との機械的な噛み合いを、第１実施形態の場合よりも高めることができる。   In the form including the first bent portion 13 and the second bent portion 14 as described above, the mechanical engagement with the filling concrete 6 can be enhanced as compared with the case of the first embodiment.

本発明を実施する場合、縦リブ４の端部から中詰めコンクリート６に用いる粗骨材の最大寸法の２倍の距離の位置と縦リブ４のトンネル半径方向中央の間の位置において、１箇所を鈍角に折り曲げて折り曲げ部１３を備えた縦リブ４を少なくとも１枚以上使用したシールドトンネル用合成セグメントとしてもよい。   When the present invention is carried out, one position is located between the end of the longitudinal rib 4 and the position between the distance of twice the maximum dimension of the coarse aggregate used for the filling concrete 6 and the center of the longitudinal rib 4 in the tunnel radial direction. It is good also as a synthetic | combination segment for shield tunnels which used at least 1 or more vertical rib 4 provided with the bending part 13 by bending at an obtuse angle.

また、本発明を実施する場合、縦リブ４の中央を挟むトンネル半径方向の２箇所の位置において、中詰めコンクリート６に用いる粗骨材の最大寸法の２倍以上の高さを有して鈍角に折り曲げた折り曲げ部１３を有するか、または円弧状に折り曲げた折り曲げ部１３を備えた縦リブ４を少なくとも１枚以上使用したシールドトンネル用セグメントとしてもよい。   Moreover, when implementing this invention, it has a height of 2 times or more of the largest dimension of the coarse aggregate used for the filling concrete 6 in the position of two places of the tunnel radial direction which pinches | interposes the center of the vertical rib 4, and an obtuse angle It is good also as a segment for shield tunnels which has the bending part 13 bent to 1 or the vertical rib 4 provided with the bending part 13 bent in circular arc shape.

また、本発明を実施する場合、中詰めコンクリート６に用いる粗骨材の最大寸法の２倍以上のトンネル半径方向の高さを有して円弧状または略円弧状に製作された縦リブ４Ｂを少なくとも１枚以上使用したシールドトンネル用セグメントとしてもよい。   Further, when the present invention is carried out, the longitudinal rib 4B having a height in the tunnel radial direction that is twice or more the maximum dimension of the coarse aggregate used for the filling concrete 6 is manufactured in an arc shape or a substantially arc shape. It is good also as the segment for shield tunnels which used at least 1 or more sheets.

本発明を実施する場合、前記の第１傾斜板１２または第２傾斜板１５あるいは第１〜第３傾斜板１６を有する縦リブ４（４Ｂ〜４Ｄ）、あるいは前記の第１円弧状傾斜板１２ａまたは第２円弧状傾斜板１５ａあるいは第１〜第３円弧状傾斜板１６ａを有する縦リブ４Ｃ，４Ｄを、少なくとも１枚あるいは２枚または３枚以上、継手板１１間に配置するようにしてもよい。   When carrying out the present invention, the first inclined plate 12 or the second inclined plate 15 or the vertical rib 4 (4B to 4D) having the first to third inclined plates 16 or the first arcuate inclined plate 12a. Alternatively, at least one, two, or three or more vertical ribs 4C and 4D having the second arc-shaped inclined plate 15a or the first to third arc-shaped inclined plates 16a may be disposed between the joint plates 11. Good.

本発明を実施する場合、スキンプレート３としては、１枚を配置する形態でも、複数を配置する形態でもよい。縦リブ４（４Ｂ〜４Ｄ）の表面に凸凹を設けるようにしてもよい。   When practicing the present invention, the skin plate 3 may be a single plate or a plurality of skin plates. You may make it provide unevenness in the surface of the vertical rib 4 (4B-4D).

なお、図１０〜図１２に代表して示すように、断面くの字状または逆くの字状の縦リブ４Ｆにおける折れ曲がり部１３の中心ａと、前記縦リブ４のトンネル内空側の端部ｂとが、前記トンネル半径方向の法線Ｘを含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されていないコンクリート中詰め合成セグメント１では、断面くの字状または逆くの字状の縦リブ４Ｆの溝が向かい合う側において、折れ曲がり部１３の中心ａと第２傾斜板１５のトンネル内空側の端部とが、縦リブ４Ｆにおけるスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面を挟むようにその面の両側に配置されていないため、第１傾斜板１２のスキンプレート側端部と第２傾斜板１５の先端部を結ぶ線分（またはこの線分を含むトンネル軸方向の面）は、法線Ｘ方向（または法線Ｘを含むトンネル軸方向の面）とほぼ同じになり、法線Ｘに傾斜する積極的なくさび角をほとんど形成していない形態になる。
なお、本発明を実施する場合には、図１０〜図１２に代表して示すように、断面くの字状または逆くの字状の縦リブによるくさび角の形成に拘わらず、断面くの字状または逆くの字状の縦リブに渡って棒状鋼材５を埋め込み配置するようにして、一体化を高めるようにしてもよい。 10-12, the center a of the bent portion 13 of the vertical rib 4F having a cross-sectional or reverse shape, and the end of the vertical rib 4 on the inner side of the tunnel. In the concrete filling composite segment 1 that is not disposed on one or the other of the surfaces so that the portion b sandwiches the surface extending in the tunnel axis direction including the normal X in the tunnel radial direction, On the side where the grooves of the vertical or reverse-shaped vertical rib 4F face each other, the center a of the bent portion 13 and the end of the second inclined plate 15 on the inner side of the tunnel are the end portions on the skin plate side of the vertical rib 4F. Are not arranged on both sides of the surface extending in the tunnel axial direction including the normal line of the tunnel radial direction passing through the surface of the first inclined plate 12 and the second inclined plate 15 Line segment connecting the tip Or, the plane in the tunnel axis direction including this line segment) is almost the same as the normal X direction (or the plane in the tunnel axis direction including the normal X), and has almost no positive wedge angle inclined to the normal X. It becomes the form which is not formed.
In carrying out the present invention, as shown in FIGS. 10 to 12, the cross-sectional shape of the cross-sectional shape is not limited to the formation of the wedge angle by the vertical ribs of the cross-sectional shape or the reverse shape. Integration may be enhanced by embedding and arranging the bar-shaped steel material 5 over the letter-shaped or reverse-shaped vertical ribs.

本発明の合成セグメントの断面形態を示すものであって、（ａ）は第１実施形態の合成セグメントの断面図、（ｂ）は（ａ）の変形形態の合成セグメントの断面図である。The cross-sectional form of the synthetic segment of this invention is shown, Comprising: (a) is sectional drawing of the synthetic segment of 1st Embodiment, (b) is sectional drawing of the synthetic segment of the deformation | transformation form of (a). 本発明の合成セグメントの断面形態を示すものであって、（ａ）は第２実施形態の合成セグメントの断面図、（ｂ）は（ａ）の変形形態の合成セグメントの断面図である。The cross-sectional form of the synthetic segment of this invention is shown, Comprising: (a) is sectional drawing of the synthetic segment of 2nd Embodiment, (b) is sectional drawing of the synthetic segment of the deformation | transformation form of (a). 本発明の合成セグメントの縦リブ仕様の一形態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating one form of the vertical rib specification of the synthetic segment of this invention. （ａ）は、本発明の合成セグメントにおける縦リブの作用を説明するための説明断面図、（ｂ）は縦リブの配置形態の第１形態を示す説明用断面図、（ｃ）は縦リブの配置形態の第２形態を示す説明断面図である。(A) is explanatory sectional drawing for demonstrating the effect | action of the longitudinal rib in the synthetic | combination segment of this invention, (b) is sectional drawing for description which shows the 1st form of the arrangement | positioning form of a longitudinal rib, (c) is a longitudinal rib. It is explanatory sectional drawing which shows the 2nd form of arrangement | positioning form. 本発明の合成セグメントにおける縦リブ仕様の他の形態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the other form of the vertical rib specification in the synthetic segment of this invention. （ａ）は、本発明の合成セグメントにおける図５に示す縦リブの作用を説明するための説明用断面図、（ｂ）は縦リブの配置形態の第３形態を示す説明用断面図、（ｃ）は縦リブの配置形態の第４形態を示す説明断面図である。(A) is sectional drawing for description for demonstrating the effect | action of the vertical rib shown in FIG. 5 in the synthetic | combination segment of this invention, (b) is sectional drawing for description which shows the 3rd form of the arrangement | positioning form of a longitudinal rib, c) It is explanatory sectional drawing which shows the 4th form of the arrangement | positioning form of a vertical rib. 図６に示す形態の縦リブの配置形態により、くさび作用角度を有しない形態とある場合を示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows a case with a form which does not have a wedge action angle by the arrangement | positioning form of the vertical rib of the form shown in FIG. （ａ）は、本発明の合成セグメントにおける他の形態の縦リブの作用を説明するための説明断面図、（ｂ）は縦リブの配置形態の第５形態を示す断面図、（ｃ）は縦リブの配置形態の第６形態を示す説明断面図である。(A) is sectional drawing for demonstrating the effect | action of the vertical rib of the other form in the synthetic segment of this invention, (b) is sectional drawing which shows the 5th form of the arrangement | positioning form of a longitudinal rib, (c) is It is explanatory sectional drawing which shows the 6th form of arrangement | positioning form of a vertical rib. （ａ）は断面Ｌ形の縦リブの従来の配置形態を示す断面図、（ｂ）は断面Ｌ形の縦リブの従来の他の配置形態を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the conventional arrangement | positioning form of the longitudinal rib of cross-section L shape, (b) is sectional drawing which shows the other conventional arrangement | positioning form of the longitudinal rib of cross-section L shape. 本発明の合成セグメントの他の形態を示す底面図である。It is a bottom view which shows the other form of the synthetic segment of this invention. 図１０に示す合成セグメントの断面図である。It is sectional drawing of the synthetic | combination segment shown in FIG. （ａ）は図１０に示す合成セグメントのＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。(A) is the sectional view on the AA line of the synthetic segment shown in FIG. 10, (b) is sectional drawing on the BB line. 本発明の合成セグメントと従来の二次覆工省略型コンクリート中詰め鋼製セグメントの載荷試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the loading test result of the synthetic segment of this invention, and the conventional secondary lining omission type concrete filling steel segment. 合成セグメントの半径と縦リブの配置との関係を説明するための正面図である。It is a front view for demonstrating the relationship between the radius of a synthetic | combination segment, and arrangement | positioning of a vertical rib. 図１４の一部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows a part of FIG. （ａ）（ｂ）は板状縦リブに鉄筋を配置する従来の合成セグメントの一部分の一形態を示す断面図である。(A) (b) is sectional drawing which shows one form of the part of the conventional synthetic | combination segment which arrange | positions a reinforcing bar in plate-shaped vertical rib. 図１６に示す構造により順次隣接する部分に荷重が伝達されることを説明するための断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining that a load is sequentially transmitted to adjacent portions by the structure shown in FIG. 16. （ａ）（ｂ）は板状縦リブに鉄筋を配置する従来の合成セグメントの一部分の他の形態を示す図である。(A) (b) is a figure which shows the other form of the part of the conventional synthetic | combination segment which arrange | positions a reinforcing bar in a plate-shaped vertical rib. 図１８に示す構造により順次隣接する部分に荷重が伝達されることを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating that a load is sequentially transmitted to the adjacent part by the structure shown in FIG. 図１８に示す形態の合成セグメントの全体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole synthetic | combination segment of the form shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ コンクリート中詰め合成セグメント
２ 主桁
３ スキンプレート
４ 断面くの字状または逆くの字状の縦リブ
４Ａ 平板状縦リブ（直リブ、板状縦リブ）
４Ｂ 断面円弧状の縦リブ
４Ｃ 断面略Ｚ字状または断面略逆Ｚ字状の縦リ
４Ｄ 断面略Ｓ字状または断面略逆Ｓ字状の縦リブ
４Ｅ 断面Ｌ形縦リブ
５ 棒状鋼材
６ 中詰めコンクリート
７ 隅角部
８ 開孔
９ 鋼殻
１０ ずれ止め
１１ 継手板
１２ 第１傾斜板
１２ａ 第１円弧状傾斜板
１３ 折れ曲がり部（または第１折れ曲がり部）
１４ 第２折れ曲がり部
１５ 第２傾斜板
１５ａ 第２円弧状傾斜板、
１６ 第３傾斜板
１６ａ 第３円弧状傾斜板
２０ 第１法線方向板
２１ フランジ板
４２ 従来の二次覆工省略型コンクリート中詰め鋼製セグメント，または従来の合成セグメント
Ｌ 縦リブのスキンプレート側端部と内空側端部を結んだ直線（または第１傾斜板基端部と第２折れ曲がり部を結んだ直線）
Ｌ１、Ｌ２ 直線Ｌを含むトンネル軸方向に延長する面
Ｌ３ 第１折れ曲がり部と第３傾斜板先端部を結んだ直線
Ｌ４ 直線Ｌ３を含むトンネル軸方向に延長する面
Ｌ５ 第１折り曲がり部と第３傾斜板のトンネル内空側端部を結ぶ直線
Ｌ６ 直線Ｌ５を含むトンネル軸方向に延長する面
ａ 折れ曲がり部中心点
ｂ 縦リブのトンネル内空側端部
ｃ 主桁の図心線
ｄ 第１傾斜板の基端部中心 1 Concrete filled composite segment 2 Main girder 3 Skin plate 4 Vertical rib 4A in cross-section or reverse cross section Flat vertical rib (straight rib, plate-shaped vertical rib)
4B Longitudinal rib 4C with a circular arc cross section 4D Longitudinal rib 4D with a substantially Z-shaped cross section or a substantially inverted Z-shaped cross section A vertical rib 4E with a substantially S-shaped cross section or a substantially inverted S-shaped cross section Filled concrete 7 Corner portion 8 Opening hole 9 Steel shell 10 Slip stopper 11 Joint plate 12 First inclined plate 12a First arcuate inclined plate 13 Folded portion (or first bent portion)
14 2nd bending part 15 2nd inclination board 15a 2nd circular arc-shaped inclination board,
16 3rd inclined board 16a 3rd circular arc-shaped inclined board 20 1st normal direction board 21 Flange board 42 Conventional secondary lining omission type concrete filling steel segment or conventional synthetic segment L Skin plate side of vertical rib A straight line connecting the end and the inner space side end (or a straight line connecting the first inclined plate base end and the second bent part)
L1, L2 A surface L3 extending in the tunnel axis direction including the straight line L3 A straight line L4 connecting the first bent portion and the tip of the third inclined plate L5 A surface L5 extending in the tunnel axis direction including the straight line L3 The first bent portion and the first 3 Straight line L6 connecting the inner end of the inclined plate in the tunnel with the straight line L5 A plane extending in the tunnel axis direction including the straight line L5 Bent point central point b End of the inner side of the vertical rib in the tunnel c Center line d of the main girder Center of the base end of the inclined plate

Claims (8)

主桁、継手板およびスキンプレートにより構成される鉄鋼製系セグメントにおける主桁に縦リブが固定され、その縦リブにおけるスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面に対して、トンネル軸方向の断面視で、前記縦リブにおける少なくとも一つの折れ曲がり部の中心と、前記縦リブのトンネル内空側の端部とが、前記トンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されていることを特徴とするコンクリート中詰め合成セグメント。   A vertical rib is fixed to the main girder of the steel-based segment composed of the main girder, joint plate and skin plate, and extends in the tunnel axial direction including the normal line of the tunnel radial direction passing through the skin plate side end of the vertical rib. The center of at least one bent portion of the vertical rib and the end of the vertical rib on the inner side of the tunnel include a normal line in the tunnel radial direction in a cross-sectional view in the tunnel axis direction with respect to the surface to be A concrete filling composite segment, which is disposed on one and the other side of a surface extending in the tunnel axis direction. 主桁、継手板およびスキンプレートにより構成される鉄鋼製系セグメントにおける主桁に断面くの字または逆くの字状縦リブが固定され、その断面くの字または逆くの字状の縦リブにおけるスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面に対して、トンネル軸方向の断面視で、前記断面くの字または逆くの字状の縦リブにおける折れ曲がり部の中心と、前記断面くの字または逆くの字状の縦リブのトンネル内空側の端部とが、前記トンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されていることを特徴とするコンクリート中詰め合成セグメント。   In a steel-based segment composed of a main girder, joint plate and skin plate, a cross-section or reverse-shaped vertical rib is fixed to the main girder, and a cross-section or reverse-shaped vertical rib. In the longitudinal axis of the cross-sectional or reverse-shaped cross-section in the cross-sectional view in the tunnel axial direction with respect to the surface extending in the tunnel axial direction including the normal line of the tunnel radial direction passing through the skin plate side end in The center of the bent portion and the end portion of the vertical rib in the cross-sectional or reverse-shaped vertical rib sandwich the surface extending in the tunnel axial direction including the normal line in the tunnel radial direction. And a concrete filling synthetic segment characterized by being disposed on one and the other of the surfaces. 主桁、継手板およびスキンプレートにより構成される鉄鋼製系セグメントにおける主桁に断面円弧状の縦リブが固定され、その断面円弧状の縦リブにおけるスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面に対して、トンネル軸方向の断面視で、前記断面円弧状の縦リブにおける折れ曲がり部の中心と、前記断面円弧状の縦リブのトンネル内空側の端部とが、前記トンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されていることを特徴とするコンクリート中詰め合成セグメント。   In the steel segment composed of the main girder, joint plate and skin plate, vertical ribs with a circular arc cross section are fixed to the main girder, and the radial direction of the tunnel passing through the end of the skin plate side of the vertical rib with the circular arc cross section The center of the bent portion of the longitudinal rib having the arc shape in the cross section and the end of the longitudinal rib having the arc shape in the cross section in the tunnel axial direction with respect to the surface extending in the tunnel axis direction including the line The concrete-filled composite segments are arranged on one and other sides of the surface so as to sandwich the surface extending in the tunnel axial direction including the normal line in the tunnel radial direction. 主桁、継手板およびスキンプレートにより構成される鉄鋼製系セグメントにおける主桁に断面Ｚ字または逆Ｚ字状の縦リブが固定され、その断面Ｚ字または逆Ｚ字状の縦リブにおけるスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面に対して、トンネル軸方向の断面視で、前記断面Ｚ字または逆Ｚ字状の縦リブにおける少なくとも一つの折れ曲がり部の中心と、前記断面Ｚ字または逆Ｚ字状の縦リブのトンネル内空側の端部とが、前記トンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されていることを特徴とするコンクリート中詰め合成セグメント。   A vertical rib with a Z-shaped or inverted Z-shaped cross section is fixed to the main girder in the steel-based segment composed of the main girder, joint plate and skin plate, and the skin plate with the vertical rib having the Z-shaped or inverted Z-shaped cross section. At least one bent portion in the longitudinal rib having the Z-shaped section or the inverted Z-shaped section in a sectional view in the tunnel axial direction with respect to a surface extending in the tunnel axial direction including a normal line in the tunnel radial direction passing through the side end portion. And the end of the longitudinal rib having the Z-shaped or inverted Z-shaped cross section on the inner side of the tunnel sandwiches the surface extending in the tunnel axial direction including the normal line in the tunnel radial direction. A concrete filling synthetic segment characterized by being disposed on one and the other side of the concrete. 主桁、継手板およびスキンプレートにより構成される鉄鋼製系セグメントにおける主桁に断面Ｓ字または逆Ｓ字状の縦リブが固定され、その断面Ｓ字または逆Ｓ字状の縦リブにおけるスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面に対して、トンネル軸方向の断面視で、前記断面Ｓ字または逆Ｓ字状の縦リブにおける少なくとも一つの折れ曲がり部の中心と、前記断面Ｓ字または逆Ｓ字状の縦リブのトンネル内空側の端部とが、前記トンネル半径方向の法線を含むトンネル軸方向に延長する面を挟むように、その面の一方および他方に配置されていることを特徴とするコンクリート中詰め合成セグメント。   A vertical rib having an S-shaped section or an inverted S-shape is fixed to the main beam in an iron-based segment composed of a main beam, a joint plate, and a skin plate, and the skin plate in the vertical rib having an S-shaped or inverted S-shape. At least one bent portion of the longitudinal rib having the S-shaped cross-section or the inverted S-shape in the cross-sectional view in the tunnel axial direction with respect to the surface extending in the tunnel axial direction including the normal line in the tunnel radial direction passing through the side end portion And the end of the vertical rib having the S-shaped or inverted S-shaped cross section on the inner side of the tunnel sandwiches the surface extending in the tunnel axial direction including the normal line in the tunnel radial direction. A concrete filling synthetic segment characterized by being disposed on one and the other side of the concrete. 一方の縦リブにおけるトンネル半径方向のスキンプレート側の縦リブ基端側と、内空側の縦リブ先端部とを結ぶ直線Ｌを含むトンネル軸方向の面Ｌ１と、これに隣接する他方の縦リブにおけるトンネル半径方向のスキンプレート側の縦リブ基端側と、内空側の縦リブ先端部とを結ぶ直線Ｌを含むトンネル軸方向の面Ｌ２とが、各縦リブ基端側のスキンプレート側端部を通るトンネル半径方向の法線に交差するように傾斜して設けられ、前記面Ｌ１とＬ２とは、トンネル内空側において相互に接近する方向に傾斜していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコンクリート中詰め合成セグメント。   One longitudinal rib surface L1 in the tunnel axial direction including a straight line L connecting the longitudinal rib proximal end side on the skin plate side in the tunnel radial direction and the longitudinal rib distal end portion on the inner air side, and the other longitudinal axis adjacent thereto. The surface plate L2 in the tunnel axial direction including the straight line L connecting the vertical rib base end side on the skin plate side in the tunnel radial direction of the rib and the vertical rib front end portion on the inner side is the skin plate on the vertical rib base end side. It is provided so as to be inclined so as to intersect with the normal line in the tunnel radial direction passing through the side end, and the surfaces L1 and L2 are inclined in a direction approaching each other on the inner side of the tunnel. A concrete filling synthetic segment according to any one of claims 1 to 5. トンネル周方向に隣り合う縦リブが、トンネル周方向に等角度間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のコンクリート中詰め合成セグメント。   The concrete filling composite segment according to any one of claims 1 to 6, wherein vertical ribs adjacent in the circumferential direction of the tunnel are provided at equal angular intervals in the circumferential direction of the tunnel. トンネル周方向に隣り合う少なくとも一組の縦リブが、トンネル周方向に対称に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のコンクリート中詰め合成セグメント。   The concrete-filled composite segment according to any one of claims 1 to 7, wherein at least one pair of longitudinal ribs adjacent to each other in the tunnel circumferential direction are arranged symmetrically in the tunnel circumferential direction.
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