JP5141646B2 - Composite segment and tunnel lining - Google Patents

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本発明は、トンネルを構築する場合に使用される合成セグメント及びトンネル覆工に関する。   The present invention relates to composite segments and tunnel linings used in the construction of tunnels.

従来、合成セグメントとしては、次の(1)、(2)のような技術が知られている。   Conventionally, techniques such as the following (1) and (2) are known as synthetic segments.

(1)鋼とコンクリートから構成されるトンネル覆工用合成セグメントにおいて、トンネルの地山側および内空側並びに周方向両側面(主桁面)の4面、すなわち、主桁間に亘る継手板を用いないで、地山側と内空側と各主桁に鋼板を用いコンクリートを充填した4面鋼殻合成セグメントで、地山側の鋼板と内空側の鋼板とにそれぞれ多数のずれ止めジベルを設けると共に、上下のスタッドジベルの先端部相互をトンネル半径方向に重なるように設けた形態の4面鋼殻合成セグメントが知られている(例えば、特許文献1参照)。   (1) In the composite segment for tunnel lining composed of steel and concrete, the joint plate that spans the four sides of the tunnel's natural ground side and inner space side and both sides in the circumferential direction (main girder surface), that is, between the main girder. This is a four-sided steel shell composite segment filled with concrete using steel plates for the main and inner sides and each main girder. At the same time, a four-surface steel shell composite segment having a configuration in which the tip portions of the upper and lower stud dowels are provided so as to overlap each other in the tunnel radial direction is known (for example, see Patent Document 1).

また、(2)鋼とコンクリートとから構成されるトンネル覆工用合成セグメントにおいて、地山側と内空側の2面にスタッドジベル付の鋼板を用い、上下のスタッドジベルの先端部相互をトンネル半径方向に重なるように設け、前記各鋼板のトンネル周方向両端部を折り曲げて継手面としての折り曲げ部を設け、両鋼板間にコンクリートを打設し、前記スタッドジベルにより鋼板とコンクリートとを一体化した合成セグメントも知られている(例えば、特許文献2参照)。   (2) In the tunnel lining composite segment composed of steel and concrete, steel plates with stud gibels are used on both the natural ground side and the inner air side, and the top and bottom stud gibels are connected to each other at the tunnel radius. It is provided so as to overlap in the direction, both ends of the steel plate in the circumferential direction of the tunnel are bent to provide a bent portion as a joint surface, concrete is placed between both steel plates, and the steel plate and concrete are integrated by the stud gibber. Synthetic segments are also known (see, for example, Patent Document 2).

特開平3−286097号公報JP-A-3-286097 特開平3−59300号公報JP-A-3-59300

前記(1)の場合には、継手板を持たないためずれ止めを、地山側の鋼板(スキンプレート)および内空側の鋼板(スキンプレート)とに、トンネル周方向に間隔をおいて配設すると共にトンネル軸方向に間隔をおいて配設している。本セグメントではトンネル周方向両端の位置に継手板が無いので、鋼殻と充填コンクリートとの一体性に乏しく、また、地山側の鋼板に設けたスタッドジベルと、内空側の鋼板に設けたスタッドジベルの先端部相互をトンネル半径方向に重なるように設ける形態であるので、スタッドジベルの設置本数が格段に多くなる。そのため、スタッドジベルの設置作業に時間がかかり、設置作業コストが高くなり、合成セグメントの製造コストが高くなるという問題がある。
前記(2)の場合には、スタッドジベルによる施工コストの高沸以外にも、主桁を持たないため、断面性能が低くなる。断面性能の低下をカバーするために、セグメント厚さを厚くすると、セグメントの製造コストが高くなりトンネルの施工コストが高くなるという問題がある。
また、前記(2)の場合は、折り曲げた継手板のため、コンクリートの密閉効果が極めて低く、ずれ止めを多数配列する必要があり、セグメントの製造コストが高くなるという問題がある。
また、前記(1)及び(2)の従来の場合のスタッドジベルは、中詰めコンクリートのずれ止め部材であると共に中詰めコンクリートと地山側の鋼板との付着、あるいは内空側の鋼板との付着を確実に図る部材であり、また、地山側の鋼板と内空側の鋼板を中詰めコンクリートおよびスタッドジベルを介して一体化を確実に図る部材であるため、地山側の
鋼板に固定のスタッドジベルと内空側に設置のスタッドジベルの先端頭部相互は、トンネル半径方向で、相互に対向して重なるように設置されている。このようにスタッドジベルの頭部を配置することで、トンネル半径方向に隣り合うスタッドジベルの頭部により中詰めコンクリートを挟むようになり、地山側の鋼板および内空側の鋼板がトンネル半径方向で離反しようとする力には、トンネル半径方向で頭部相互間で中詰めコンクリートを圧縮するように作用し、抵抗させる機能も備えている。したがって、トンネル半径方向にスタッドジベルは、トンネル半径方向で、合成セグメントのトンネル半径方向の高さの2/3程度の高さ寸法を有している。
前記のような従来技術の問題点に鑑み、次の(1)(2)(3)を満足するような合成セグメントが望まれる。
(1)鋼殻内面に配置するずれ止めを必要最小限にして、セグメントの製造コストの削減を図ることが可能な合成セグメントであり、(2)セグメントの断面性能を最大限高めて、セグメント厚さを薄くし、トンネル施工コストの削減を図ることが可能な合成セグメントが望まれる。
(3)スタッドジベルを設ける形態の合成セグメントのコストを低減させるには、ジベルの数を極力少なくすることであり、ずれ止め部材としてのジベルを無くすることができれば、最も好ましい。
前記(1)〜(3)の要望を満足させるために種々研究した結果、トンネル軸方向両端に位置する少なくとも2枚の主桁と、そのトンネル周方向両端部にそれぞれ配設の2枚の継手板と、地山側または内空側のいずれか一方あるいは両方に設けられた鋼板とが剛結合された鋼殻、すなわち、5面鋼殻、好ましくは6面鋼殻とすることで、継手板は、少なくとも2枚の主桁と、地山側または内空側のいずれか一方あるいは両方に設けられた鋼板(スキンプレート)に溶接により剛に結合された状態になる。そのため、各継手板の3辺好ましくは4辺が確実に固定され、その各継手板により中詰めコンクリートのずれ止め機能を担保させることができることを見出した。
前記の場合には、地山側の鋼板および内空側の鋼板は、主桁と同等程度の厚みを有する鋼材を使用することで、地山側の鋼板および内空側の鋼板を構造材として機能させた、5面鋼殻、好ましくは6面鋼殻がよいことを見出した。また、その場合の継手板には、中詰めコンクリートのずれ止め機能を担保させることができることで、合成セグメントを製作する場合に、中詰めコンクリートと地山側の鋼板あるいは内空側の鋼板との付着を確実に図る部材には、中詰めコンクリートとのトンネル半径方向の付着以外に、トンネル周方向のずれ止め機能を期待しない設計が可能になることを見出した。
このように継手板によるずれ止め機能と、地山側の鋼板または内空側の鋼板と中詰めコンクリートとの付着とに分けて考え、前記付着に必要な最小限の付着材(すなわち、定着材)を設けることとすることで、合成セグメントの設計思想を根本から変え、設計思想の単純化を図り、しかもトンネル半径方向の合成セグメントの厚みを薄くできて、例えば、トンネル掘削半径を小さくすることもでき、経済的で合理的な合成セグメントになることを見出した。
本発明は、前記従来の課題を有利に解消し、継手板によるずれ止め機能と、地山側の鋼板または内空側の鋼板と中詰めコンクリートとの付着を図る定着材による定着機能とを発揮することが可能で合理的・経済的な合成セグメント及びトンネル覆工を提供することを目的とする。
In the case of (1), since there is no joint plate, the stopper is disposed on the steel plate on the natural ground side (skin plate) and the steel plate on the inner air side (skin plate) at intervals in the tunnel circumferential direction. In addition, they are arranged at intervals in the tunnel axis direction. In this segment, there is no joint plate at both ends of the tunnel circumferential direction, so the integrity of the steel shell and the filled concrete is poor, and the stud gibber provided on the steel plate on the natural ground side and the stud provided on the steel plate on the inner air side Since the tip portions of the dowels are provided so as to overlap each other in the tunnel radial direction, the number of stud dowels installed is significantly increased. Therefore, there is a problem that it takes time to install the stud gibber, the installation work cost is high, and the synthetic segment manufacturing cost is high.
In the case of the above (2), since the main girder is not provided other than the high boiling point of the construction cost by the stud gibber, the cross-sectional performance is lowered. If the segment thickness is increased in order to cover the deterioration of the cross-sectional performance, there is a problem that the manufacturing cost of the segment increases and the construction cost of the tunnel increases.
Further, in the case of (2), since the joint plate is bent, the concrete sealing effect is extremely low, and it is necessary to arrange a large number of slip stoppers, resulting in a problem that the manufacturing cost of the segment is increased.
In addition, the conventional stud dowels of (1) and (2) above are a slip-preventing member for filling concrete and adhere between the filling concrete and the steel plate on the natural ground side, or with the steel plate on the inside air side. In addition, the steel plate on the natural ground side and the steel plate on the inner air side are members that ensure integration through intermediate filling concrete and stud gibber, so that the stud gibber fixed to the natural steel plate is used. The stud heads installed on the inner space side are arranged so as to overlap each other in the tunnel radial direction. By arranging the head of the stud gibber in this way, the padded concrete is sandwiched between the heads of the stud gibber adjacent in the tunnel radial direction, and the steel plate on the natural ground side and the steel plate on the inner air side are placed in the tunnel radial direction. It also has a function of resisting the force to be separated by acting to compress the filling concrete between the heads in the tunnel radial direction. Therefore, in the tunnel radial direction, the stud diver has a height dimension of about 2/3 of the height of the composite segment in the tunnel radial direction.
In view of the problems of the prior art as described above, a composite segment that satisfies the following (1), (2), and (3) is desired.
(1) A synthetic segment that can reduce the manufacturing cost of the segment by minimizing the stoppers placed on the inner surface of the steel shell. (2) The segment thickness is maximized by increasing the cross-sectional performance of the segment. A synthetic segment that can reduce the thickness and reduce the tunnel construction cost is desired.
(3) In order to reduce the cost of the composite segment in the form of providing the stud gibber, it is most preferable to reduce the number of gibber as much as possible, and it is most preferable if the gibber as a detent member can be eliminated.
As a result of various studies in order to satisfy the demands of (1) to (3), at least two main girders located at both ends in the tunnel axial direction and two joints respectively disposed at both ends in the tunnel circumferential direction By making a steel shell in which a plate and a steel plate provided on either or both of the natural mountain side and the inner space side are rigidly connected, that is, a five-sided steel shell, preferably a six-sided steel shell, The steel plate (skin plate) provided on at least two main girders and either or both of the natural ground side and the inner air side is rigidly coupled by welding. For this reason, it has been found that three sides, preferably four sides, of each joint plate are securely fixed, and that each joint plate can ensure the function of preventing misalignment of the filled concrete.
In the above case, the steel plate on the natural ground side and the steel plate on the inner air side are made of steel having a thickness equivalent to that of the main girder, so that the steel plate on the natural mountain side and the steel plate on the inner air side function as a structural material. It has also been found that a five-sided steel shell, preferably a six-sided steel shell, is good. In addition, the joint plate in that case can ensure the function of preventing slippage of the filling concrete, so that when the composite segment is manufactured, the filling of the filling concrete and the steel plate on the ground side or the steel plate on the inside air side It has been found that a member that reliably ensures the design can be designed without expecting a function of preventing the displacement in the circumferential direction of the tunnel other than the adhesion in the radial direction of the tunnel with the filling concrete.
As described above, it is divided into the function of preventing the displacement by the joint plate, and the adhesion between the steel plate on the natural ground side or the steel plate on the inner air side and the filling concrete, and the minimum adhering material necessary for the adhering (that is, the fixing material) By changing the design philosophy of the composite segment, the design philosophy can be simplified, and the thickness of the composite segment in the tunnel radial direction can be reduced. For example, the tunnel excavation radius can be reduced. We found that it would be an economical and reasonable composite segment.
The present invention advantageously eliminates the above-described conventional problems, and exhibits a function of preventing slippage by a joint plate and a fixing function by a fixing material for adhering a ground-side steel plate or an inner-side steel plate to intermediate-filled concrete. The aim is to provide a reasonable and economical composite segment and tunnel lining that is possible.

前記の課題を有利に解決するために、第1発明の合成セグメントにおいては、少なくとも2枚の主桁と、そのトンネル周方向両端部にそれぞれ配設の2枚の継手板と、地山側または内空側のいずれか一方あるいは両方に設けられた鋼板とを有する鋼殻の内側に、コンクリートを充填してなる合成セグメントであって、前記鋼殻の内側面における前記鋼板の地山側または内空側のいずれか一方あるいは両方に、それぞれ独立した定着材をトンネル周方向およびトンネル軸方向に間隔をおいて設置すると共に、トンネル周方向の間隔をト
ンネル軸方向の間隔よりも狭く密に設置してトンネル周方向定着材列を形成し、トンネル軸方向に隣り合うトンネル周方向定着材列のトンネル軸方向の間隔を、前記トンネル周方向の定着材の間隔より広く疎に配置し、前記継手板は、その継手板と前記地山側または内空側のいずれか一方または両方に設けられた鋼板および前記少なくとも2枚の主桁とが隣接して突合される全線において連続した溶接により剛結合されたことを特徴とする。 第2発明の合成セグメントにおいては、少なくとも2枚の主桁と、そのトンネル周方向両端部にそれぞれ配設の2枚の継手板と、地山側または内空側のいずれか一方に設けられた鋼板とを有する鋼殻の内側に、コンクリートを充填してなる合成セグメントであって、前記鋼殻の内側面における前記鋼板の地山側または内空側のいずれか一方に、それぞれ独立した定着材をトンネル周方向およびトンネル軸方向に間隔をおいて設置すると共に、トンネル周方向の間隔をトンネル軸方向の間隔よりも狭く密に設置してトンネル周方向定着材列を形成し、トンネル軸方向に隣り合うトンネル周方向定着材列のトンネル軸方向の間隔を、前記トンネル周方向の定着材の間隔より広く疎に配置し、前記継手板は、その継手板と前記地山側または内空側のいずれか一方に設けられた鋼板および前記少なくとも2枚の主桁とが隣接して突合される全線において連続した溶接により剛結合されたことを特徴とする。 第3発明の合成セグメントにおいては、少なくとも2枚の主桁と、そのトンネル周方向両端部にそれぞれ配設の2枚の継手板と、地山側および内空側の両方に設けられた鋼板とを有する鋼殻の内側に、コンクリートを充填してなる合成セグメントであって、前記鋼殻の内側面における前記鋼板の地山側および内空側の両方に、それぞれ独立した定着材をトンネル周方向およびトンネル軸方向に間隔をおいて設置すると共に、トンネル周方向の間隔をトンネル軸方向の間隔よりも狭く密に設置してトンネル周方向定着材列を形成し、トンネル軸方向に隣り合うトンネル周方向定着材列のトンネル軸方向の間隔を、前記トンネル周方向の定着材の間隔より広く疎に配置し、前記継手板は前記地山側または内空側の両方に設けられた鋼板および前記少なくとも2枚の主桁とが隣接する全線において連続して剛結されたことを特徴とする。
第4発明では、第1発明〜第3発明のいずれかの合成セグメントにおいて、トンネル周方向に間隔をおいて設置された定着材による仮想のコーン破壊面がトンネル周方向に接続して連続していることを特徴とする。
第5発明では、第1発明〜第4発明のいずれかの合成セグメントにおいて、主桁断面が、フランジおよびウェブを備えた、I形、L形、コの字形断面であることを特徴とする。
第6発明では、第1発明〜第5発明のいずれかの合成セグメントにおいて、定着材が、頭付きスタッドジベル、T字状鋼材、U字状鋼材、L字状鋼材のいずれかであることを特徴とする。
第7発明のトンネル構造においては、請求項1〜6のいずれかに記載の合成セグメントがトンネル覆工に用いられていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem advantageously, in the composite segment of the first invention, at least two main girders, two joint plates respectively disposed at both ends in the circumferential direction of the tunnel, A synthetic segment formed by filling concrete inside a steel shell having a steel plate provided on either one or both of the empty sides, wherein the steel plate is on the inner side of the steel shell, or on the ground side or the inner side of the steel plate. Either one or both of these are provided with independent fixing materials spaced apart in the tunnel circumferential direction and tunnel axial direction, and the tunnel circumferential distance is set closer and narrower than the tunnel axial direction. A circumferential fixing material row is formed, and the tunnel axial direction spacing between adjacent tunnel circumferential fixing material rows in the tunnel axial direction is wider than the spacing between the tunnel circumferential fixing materials. The joint plate is continuous in all lines where the joint plate and the steel plate provided on one or both of the natural mountain side and the inner air side and the at least two main girders are adjacently butted together It is characterized by being rigidly connected by welding. In the composite segment of the second invention, at least two main girders, two joint plates respectively disposed at both end portions in the circumferential direction of the tunnel, and a steel plate provided on either the natural ground side or the inner space side A synthetic segment formed by filling concrete inside the steel shell, and tunneling an independent fixing material on either the ground side or the inner air side of the steel plate on the inner surface of the steel shell. Installed at intervals in the circumferential direction and the tunnel axis direction, and the tunnel circumferential direction interval is narrower than the tunnel axis direction to form a tunnel circumferential direction fixing material row, and adjacent to the tunnel axis direction. The tunnel circumferential direction fixing material row is arranged so that the interval in the tunnel axis direction is wider and sparser than the interval between the tunnel circumferential direction fixing materials, and the joint plate is connected to the joint plate and the ground or inner space side. Characterized in that the steel sheet and the at least two main girders provided on the deviation or the other is rigidly connected by continuous welding in the whole line to be butted adjacent. In the composite segment of the third invention, at least two main girders, two joint plates respectively disposed at both ends in the circumferential direction of the tunnel, and steel plates provided on both the natural ground side and the inner air side A synthetic segment formed by filling concrete inside a steel shell having an independent fixing material on both the ground side and the inner air side of the steel plate on the inner surface of the steel shell. Installed at intervals in the axial direction, and at intervals closer to the tunnel circumferential direction than the tunnel axial direction, the tunnel circumferential direction fixing material row is formed, and the tunnel circumferential direction fixing adjacent to the tunnel axial direction The interval in the tunnel axis direction of the material rows is arranged to be wider and sparser than the interval between the fixing materials in the tunnel circumferential direction, and the joint plate is provided on both the natural ground side or the inner space side and the steel plate Without even and the two main girders, characterized in that it is rigidly connected in succession in the whole line adjacent.
In the fourth invention, in the composite segment of any one of the first invention to the third invention, the virtual cone breaking surface by the fixing material installed at intervals in the tunnel circumferential direction is continuously connected in the tunnel circumferential direction. It is characterized by being.
According to a fifth invention, in the composite segment of any one of the first invention to the fourth invention, the main girder section is an I-shaped, L-shaped or U-shaped section provided with a flange and a web.
In the sixth invention, in the synthetic segment of any one of the first invention to the fifth invention, the fixing material is any one of a stud gibber with head, a T-shaped steel material, a U-shaped steel material, and an L-shaped steel material. Features.
The tunnel structure of the seventh invention is characterized in that the composite segment according to any one of claims 1 to 6 is used for tunnel lining.

第1発明〜第3発明によると、地山側の鋼板または内空側の鋼板のいずれか一方あるいは両方の鋼板の内側面に、それぞれ独立した定着材をトンネル周方向およびトンネル軸方向に間隔をおいて設置すると共に、トンネル周方向の間隔をトンネル軸方向の間隔よりも狭く密に設置してトンネル周方向定着材列を形成し、トンネル軸方向に隣り合うトンネル周方向定着材列のトンネル軸方向の間隔を、前記トンネル周方向の定着材の間隔より広く疎に配置したので、地山側の鋼板又は内空側の鋼板と中詰めコンクリートとを定着材を介して確実に付着一体化させることができ、土水圧荷重が作用した場合のトンネル周方向の伝達荷重が作用した場合に、地山側の鋼板あるいは内空側の鋼板が、中詰めコンクリートから肌離れを防止することができ、中詰めコンクリートとの合成一体化を高めることができる等の効果が得られる。
また、少なくとも2枚の主桁と、そのトンネル周方向両端部にそれぞれ配設の2枚の継手板と、地山側または内空側のいずれか一方あるいは両方に設けられた鋼板とを有する鋼殻における地山側の鋼板または内空側の鋼板のいずれか一方あるいは両方の鋼板に定着材
を設ける簡単な構造であるので、合成セグメントを安価に製造することができる等の効果が得られる。
また、定着材は、トンネル周方向では、トンネル軸方向に比べて密に配置し、トンネル周方向では、トンネル周方向の配置間隔に比べて広く疎に配置すればよいので、定着材の配置数を全体に密に配置する場合に比べて少なくでき、合成セグメントの製作が容易である等の効果が得られる。
また、定着材は、トンネル周方向およびトンネル軸方向に間隔をおいた離散的な定着材の配置構造としているので、中詰めコンクリートの充填性に優れており、均質な中詰めコンクリートを形成することができ、合成セグメントの品質を高めることができる。従来、トンネル周方向に連続する鋼板に孔開け加工を施すことでずれ止めとする構造や、同様に棒状鋼材をらせん状に加工整形することで、ずれ止めとする構造が知られているが、いずれもコンクリートを充填する際にトンネル周方向に連続するずれ止めの部位においてコンクリートの充填障害を引き起こしている。すなわち、前記部位においてコンクリートが閉塞されて、気泡が溜まって空隙状の充填不良の発生やコンクリート不純物の堆積といった不具合が発生しており、本発明ではこのような不具合を一掃できる。
また、従来の合成セグメントに用いられているずれ止め部材を廃して、地山側の鋼板及び/又は内空側の鋼板に設ける定着材も、必要最小限の定着材の配置構造としているので、合成セグメントの製造コストを削減することができる。
また、定着材を介した中詰めコンクリートとの付着による、地山側の鋼板及び/又は内空側の鋼板の肌離れ防止機能と、継手板による中詰めコンクリートのずれ止め機能とを、それぞれ分離した合理的な設計とすることが可能になり、合成セグメントの断面性能を合理的な設計により最大に見込んで、トンネル半径方向のセグメントの厚さを薄くして、トンネル覆工構造の施工コストの低減を図ることができる等の効果が得られる。
特に、本発明の場合は、トンネル周方向に間隔をおいた必要最小限の定着材による定着構造にできるため、合成セグメントの製造コストが削減できる等の効果が得られる。
また、地山側の鋼板及び/又は内空側の鋼板に定着材を設ける簡単な構造であると共に、中詰めコンクリートとの付着を確実にし、セグメントの断面性能を、簡単な構造で高める製造コストの安価な合成セグメントとすることができる。
特に、少なくとも2枚の主桁と、そのトンネル周方向両端部にそれぞれ配設の2枚の継手板と、地山側及び内空側の両方に鋼板を有する6面鋼殻では、各継手板は、その4辺が、トンネル軸方向両側の主桁と、トンネル半径方向内空側の鋼板および地山側の鋼板により溶接により固定され、セグメントは密閉型の箱型鋼殻構造になり、継手板は密閉型の箱型構造に用いられている密閉型継手板構造となる。トンネルに土水圧の外力が作用した場合、セグメントピースにはトンネル周方向に力が発生するが、鋼殻と中詰めコンクリートは部材剛性が異なるために、トンネル周方向の伸縮量が異なる。その結果、鋼殻と中詰めコンクリートは別挙動を起こして、本来の鋼殻とコンクリートが一体として挙動する性能を発揮できない。そこでセグメントピースのトンネル周方向両端部に継手板を設け、主桁並びに地山側及び内空側鋼板とを連続して溶接により剛接続することで、鋼殻は剛な密閉構造となり、中詰めコンクリートは完全に拘束される。この中詰めコンクリートに対する継手板のずれ止め作用は大きく、合成構造化が確実に図られ、合成セグメントの性能が高くなる。そのため、セグメント桁高を薄くできるので、これにより、トンネル外径を小さくしたり、セグメントを小型軽量化が図れ、トンネル施工コストが削減できる等の効果が得られる。
第4発明によると、トンネル周方向に間隔をおいて設置された定着材による仮想のコーン破壊面がトンネル周方向に接続して連続しているので、地山側の鋼板及び/又は内空側の鋼板に仮想のコーン破壊面がトンネル周方向に連続した補剛ライン(補剛領域)を簡単な手段によって形成でき、トンネル周方向の伝達力に対して、確実に抵抗して、中詰めコンクリートとの肌離れを防止することができ、中詰めコンクリートとの合成構造化を図ることができる等の効果が得られる。
第5発明によると、主桁断面が、フランジおよびウェブを備えた、I形、L形、コの字
形断面であるので、板状の主桁の場合に比べて、主桁の剛性を高めることができ、また、市販の鋼板を組み立てた主桁あるいは形鋼による主桁を用いて、製造が容易で安価な合成セグメントとすることができる等の効果が得られる。
第6発明によると、定着材が、頭付きスタッドジベル、T字状鋼材、U字状鋼材、L字状鋼材のいずれかであるので、簡単な形状の定着材を用いて、コンクリート充填性のよい鋼殻を製作して、コンクリートが均一で均質な合成セグメントを製作することができる等の効果が得られる。
第7発明によると、第1発明〜第6発明のいずれかの合成セグメントがトンネル覆工構造に用いられているトンネル覆工であるので、土水圧荷重が作用した場合でも、地山側の鋼板及び/又は内空側の中詰めコンクリートとからの肌離れを防止可能なトンネル覆工構造とすることができ、薄壁の合理的かつ経済的なトンネル構造を構築できる等の効果が得られる。
According to the first to third inventions, an independent fixing material is placed on the inner surface of one or both of the steel plate on the natural ground side and the steel plate on the inner air side, and the distance between them in the tunnel circumferential direction and the tunnel axial direction. The tunnel circumferential direction fixing material row is formed by setting the distance in the tunnel circumferential direction narrower than the tunnel axial direction to form the tunnel circumferential direction fixing material row, and the tunnel axial direction of the tunnel circumferential direction fixing material row adjacent to the tunnel axis direction. The gap between the fixing materials in the circumferential direction of the tunnel is arranged so as to be sparser than the fixing material in the tunnel circumferential direction. When the transmission load in the circumferential direction of the tunnel is applied when soil pressure load is applied, the steel plate on the natural ground side or the steel plate on the inner air side can prevent skin separation from the filled concrete. , The effect of such can increase the synthesis integration of medium filling the concrete is obtained.
Further, a steel shell having at least two main girders, two joint plates respectively disposed at both ends in the circumferential direction of the tunnel, and a steel plate provided on one or both of the natural ground side and the inner air side Since the fixing material is provided on one or both of the steel plate on the natural ground side and the steel plate on the inner air side, the effect that the synthetic segment can be manufactured at low cost is obtained.
In addition, the fixing material may be arranged densely in the tunnel circumferential direction compared to the tunnel axis direction, and in the tunnel circumferential direction, the fixing material may be arranged widely and sparsely compared with the arrangement interval in the tunnel circumferential direction. Can be reduced as compared with the case of densely arranging the whole, and effects such as easy production of the composite segment can be obtained.
In addition, the fixing material has an arrangement structure of discrete fixing materials spaced apart in the tunnel circumferential direction and tunnel axial direction, so it is excellent in filling properties of filling concrete and forms homogeneous filling concrete. Can improve the quality of the composite segment. Conventionally, a structure that prevents misalignment by punching a steel plate continuous in the circumferential direction of the tunnel, and a structure that prevents misalignment by similarly processing and shaping a rod-shaped steel material in a spiral shape, are known. In any case, when filling concrete, a concrete filling failure is caused at a part of the stopper that is continuous in the circumferential direction of the tunnel. That is, the concrete is blocked at the above-mentioned site, and bubbles are accumulated, causing problems such as void filling failure and accumulation of concrete impurities, and the present invention can eliminate such problems.
In addition, the fixing member provided on the ground steel plate and / or the inner steel plate is also made up of the minimum necessary fixing material arrangement structure by eliminating the slip prevention member used in the conventional composite segment. Segment manufacturing costs can be reduced.
In addition, the function of preventing the separation of the steel plate on the natural ground side and / or the steel plate on the inner air side by adhesion with the filling concrete through the fixing material and the function of preventing the slippage of the filling concrete by the joint plate are separated. It is possible to make a rational design, and the cross-sectional performance of the composite segment is maximized by the rational design, and the thickness of the segment in the radial direction of the tunnel is reduced to reduce the construction cost of the tunnel lining structure. The effect that it can aim at is acquired.
In particular, in the case of the present invention, since it is possible to obtain a fixing structure with a minimum necessary fixing material spaced in the circumferential direction of the tunnel, effects such as reduction in the manufacturing cost of the composite segment can be obtained.
In addition to the simple structure in which the fixing material is provided on the steel plate on the natural ground side and / or the steel plate on the inside air side, the adhesion to the filling concrete is ensured, and the sectional performance of the segment is improved with a simple structure. It can be an inexpensive synthetic segment.
In particular, in a six-faced steel shell having at least two main girders, two joint plates respectively disposed at both ends of the tunnel circumferential direction, and steel plates on both the ground and inner sides, each joint plate is The four sides are fixed by welding with the main girder on both sides in the tunnel axial direction, the steel plate on the inner side in the tunnel radial direction and the steel plate on the natural ground side, and the segment has a sealed box steel shell structure, and the joint plate is sealed This is a sealed joint plate structure used in a box-type structure of a mold. When an external force of earth and water pressure is applied to the tunnel, a force is generated in the segment piece in the tunnel circumferential direction, but the steel shell and the stuffed concrete have different member rigidity, and therefore the amount of expansion and contraction in the tunnel circumferential direction differs. As a result, the steel shell and the filled concrete behave differently, and the original steel shell and concrete cannot behave as a unit. Therefore, joint plates are provided at both ends of the segment piece in the circumferential direction of the tunnel, and the main girder and the ground and steel plates are continuously rigidly connected by welding. Are completely restrained. The effect of preventing the slippage of the joint plate against the filling concrete is large, and the composite structure is surely achieved, and the performance of the composite segment is enhanced. Therefore, since the segment girder height can be reduced, this can provide effects such as reducing the tunnel outer diameter, reducing the size and weight of the segment, and reducing tunnel construction costs.
According to the fourth aspect of the present invention, since the virtual cone fracture surface by the fixing material installed at intervals in the circumferential direction of the tunnel is connected in the circumferential direction of the tunnel and is continuous, A stiffening line (stiffening region) where the virtual cone fracture surface is continuous in the circumferential direction of the tunnel can be formed on the steel plate by simple means, and reliably resists the transmission force in the circumferential direction of the tunnel. Can be prevented, and a composite structure with the filling concrete can be achieved.
According to the fifth invention, the main girder cross section is an I-shaped, L-shaped or U-shaped cross section having a flange and a web, so that the rigidity of the main girder is increased as compared with the case of the plate-shaped main girder. In addition, it is possible to obtain an effect that a synthetic segment that is easy to manufacture and inexpensive can be obtained by using a main girder assembled from commercially available steel plates or a main girder of shape steel.
According to the sixth invention, since the fixing material is any one of a head stud stud, a T-shaped steel material, a U-shaped steel material, and an L-shaped steel material, using a simple-shaped fixing material, By producing a good steel shell, it is possible to produce a composite segment in which the concrete is uniform and homogeneous.
According to the seventh invention, since the composite segment according to any one of the first invention to the sixth invention is a tunnel lining used in the tunnel lining structure, even when an earth pressure load is applied, In addition, a tunnel lining structure capable of preventing skin separation from the inside-filled concrete on the inner air side can be obtained, and effects such as the construction of a rational and economical tunnel structure with a thin wall can be obtained.

本発明の第1実施形態の合成セグメントを示す一部切り欠き斜視図である。It is a partially cutaway perspective view which shows the synthetic | combination segment of 1st Embodiment of this invention. 図1に示す合成セグメントの縦断側面図である。It is a vertical side view of the synthetic segment shown in FIG. 図1に示す合成セグメントの縦断正面図である。縦断正面図一部It is a vertical front view of the synthetic segment shown in FIG. Partial front view 地山側の鋼板または内空側の鋼板に定着材を設ける場合の位置を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the position in the case of providing a fixing material in the steel plate of a natural ground side, or the steel plate of an inner side. 地山側の鋼板または内空側の鋼板に定着材を設ける場合の間隔および配列の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the space | interval and arrangement | sequence in the case of providing a fixing material in the steel plate of a natural ground side, or the steel plate of an inner side. 地山側の鋼板または内空側の鋼板に定着材を設ける場合の間隔および配列の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the space | interval and arrangement | sequence in the case of providing a fixing material in the steel plate of a natural ground side, or the steel plate of the inner side. (a)(b)(c)は定着材の作用を説明するための説明図である。(A) (b) (c) is explanatory drawing for demonstrating the effect | action of a fixing material. 本発明の第2実施形態の合成セグメントを示す一部切り欠き斜視図である。It is a partially notched perspective view which shows the synthetic | combination segment of 2nd Embodiment of this invention. 図8に示す合成セグメントの縦断側面図である。It is a vertical side view of the synthetic segment shown in FIG. 図8に示す合成セグメントの縦断正面図である。It is a vertical front view of the synthetic segment shown in FIG. 本発明の第3実施形態の合成セグメントを示す一部切り欠き斜視図である。It is a partially notched perspective view which shows the synthetic | combination segment of 3rd Embodiment of this invention. 図11に示す合成セグメントの縦断側面図であるIt is a vertical side view of the synthetic segment shown in FIG. 図11に示す合成セグメントの縦断正面図である。It is a vertical front view of the synthetic segment shown in FIG. 周方向の定着材に渡って定着材相互を連結する定着材用連結材を設けた第4実施形態を示す縦断側面図である。FIG. 10 is a longitudinal side view showing a fourth embodiment in which a fixing material connecting member for connecting fixing materials to each other in a circumferential direction is provided. 図14に示す第4実施形態の合成セグメントの縦断正面図である。It is a vertical front view of the synthetic segment of 4th Embodiment shown in FIG. 本発明の第5実施形態の合成セグメントを示す一部切り欠き斜視図である。It is a partially notched perspective view which shows the synthetic | combination segment of 5th Embodiment of this invention. 図16に示す合成セグメントの縦断側面図であるIt is a vertical side view of the synthetic segment shown in FIG. 図16に示す合成セグメントの縦断正面図である。It is a vertical front view of the synthetic segment shown in FIG. (a)および(b)は主桁の他の断面形態を示すものであって、(a)は第6実施形態の合成セグメントの縦断正面図、(b)は第7実施形態の合成セグメントの縦断正面図である。(A) And (b) shows the other cross-sectional form of the main beam, (a) is a vertical front view of the synthetic segment of 6th Embodiment, (b) is the synthetic | combination segment of 7th Embodiment. It is a vertical front view. (a)および(b)は主桁の他の断面形態を示すものであって、(a)は第8実施形態の合成セグメントの縦断正面図、(b)は第9実施形態の合成セグメントの縦断正面図である。(A) And (b) shows the other cross-sectional form of the main beam, (a) is a vertical front view of the synthetic segment of 8th Embodiment, (b) is the synthetic | combination segment of 9th Embodiment. It is a vertical front view. (a)および(b)は主桁の他の断面形態を示すものであって、(a)は第10実施形態の合成セグメントの縦断正面図、(b)は第11実施形態の合成セグメントの縦断正面図である。(A) And (b) shows the other cross-sectional form of a main girder, (a) is a vertical front view of the synthetic segment of 10th Embodiment, (b) is the synthetic | combination segment of 11th Embodiment. It is a vertical front view. (a)および(b)は主桁の他の断面形態を示すものであって、(a)は第12実施形態の合成セグメントの縦断正面図、(b)は第13実施形態の合成セグメントの縦断正面図である。(A) And (b) shows the other cross-sectional form of a main girder, (a) is a vertical front view of the synthetic segment of 12th Embodiment, (b) is the synthetic segment of 13th Embodiment. It is a vertical front view. 比較例の合成セグメントを示す一部切り欠き斜視図である。It is a partially notched perspective view which shows the synthetic | combination segment of a comparative example. 図23に示す比較例の合成セグメントの縦断正面図である。It is a vertical front view of the synthetic segment of the comparative example shown in FIG. 図23に示す比較例の合成セグメントにおける地山側の鋼板の縦断側面図である。It is a vertical side view of the steel plate of the natural ground side in the synthetic segment of the comparative example shown in FIG. 本発明の第13実施形態の合成セグメントを示す一部切り欠き斜視図である。It is a partially notched perspective view which shows the synthetic | combination segment of 13th Embodiment of this invention. 図26に示す合成セグメントの縦断側面図である。It is a vertical side view of the synthetic segment shown in FIG. 図26に示す合成セグメントの縦断正面図である。It is a vertical front view of the synthetic segment shown in FIG. 本発明の合成セグメントを用いたトンネル構造を示す正面図である。It is a front view which shows the tunnel structure using the synthetic segment of this invention.

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〜図6には、本発明の第1実施形態の合成セグメント1が示されている。図1は合成セグメント1の一部切り欠き斜視図、図2は図1に示す合成セグメントの縦断側面図、図3は図1に示す合成セグメント1の縦断正面図、図4は地山側の鋼板2または内空側の鋼板3に定着材4を設ける場合の位置を説明するための説明図である。図5および図6は地山側の鋼板または内空側の鋼板に定着材を設ける場合の間隔および配列の一例および他の例を示す説明図である。   1 to 6 show a synthetic segment 1 according to the first embodiment of the present invention. 1 is a partially cutaway perspective view of the synthetic segment 1, FIG. 2 is a longitudinal side view of the synthetic segment shown in FIG. 1, FIG. 3 is a longitudinal front view of the synthetic segment 1 shown in FIG. 1, and FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a position when a fixing material 4 is provided on a steel plate 3 on the inner side or the inner space side. FIG. FIG. 5 and FIG. 6 are explanatory views showing an example of the spacing and arrangement when the fixing material is provided on the steel plate on the natural ground side or the steel plate on the inner air side, and another example.

本発明の合成セグメント1における鋼殻5は、少なくとも2枚の鋼製の主桁6と、そのトンネル周方向両端部にそれぞれ配設の2枚の鋼製の継手板7と、地山側または内空側のいずれか一方あるいは両方に設けられた鋼板2(3)とを有する鋼殻5とされている。   The steel shell 5 in the composite segment 1 of the present invention includes at least two steel main girders 6, two steel joint plates 7 respectively disposed at both ends in the circumferential direction of the tunnel, and a natural mountain side or an inner side. The steel shell 5 has a steel plate 2 (3) provided on either one or both of the empty sides.

主桁6は、トンネル軸方向に間隔をおいて3枚あるいはそれ以上の枚数があってもよいが、少なくとも2枚必要である。図示を省略するが、3枚以上の主桁を用いる場合には、例えば、トンネル軸方向の両端部に位置してトンネル周方向に延長するように配置される2枚の主桁と、これらの主桁間に配置され、トンネル周方向に延長する1枚以上の中主桁とされる。   There may be three or more main beams 6 at intervals in the tunnel axis direction, but at least two main beams 6 are required. Although not shown, when using three or more main girders, for example, two main girders located at both ends in the tunnel axis direction and arranged to extend in the tunnel circumferential direction, and these One or more middle main girders are arranged between the main girders and extend in the circumferential direction of the tunnel.

各主桁6は、そのトンネル周方向両端部に配設の各継手板7と溶接Wにより固着されて一体化され、地山側または内空側のいずれか一方あるいは両方に配設される鋼板2(3)は、前記各主桁6と各継手板7に溶接Wにより固定されて、一体化されている。
図1に示す形態では、地山側および内空側の両方に、それぞれ地山側の鋼板2と、内空側の鋼板3が配設されて、前記各主桁6と各継手板7とのトンネル半径方向の地山側端面に溶接Wにより固定され、また、前記各主桁6と各継手板7とのトンネル半径方向の内空側端面に溶接Wにより固定されて、一体化されている。前記の溶接Wはトンネル周方向あるいはトンネル軸方向に連続した溶接とされる。溶接Wは、隅肉溶接又は全溶け込み溶接による。
Each main girder 6 is integrally joined to each joint plate 7 disposed at both ends in the circumferential direction of the tunnel by welding W, and the steel plate 2 is disposed on either or both of the natural ground side and the inner air side. (3) is fixed to the main girders 6 and the joint plates 7 by welding W and integrated.
In the embodiment shown in FIG. 1, a steel plate 2 on the natural ground side and a steel plate 3 on the internal air side are disposed on both the natural ground side and the inner sky side, respectively, and tunnels between the main girders 6 and the joint plates 7 are provided. It is fixed to the end face on the ground side in the radial direction by welding W, and is fixed to the inner end side in the tunnel radial direction of the main girder 6 and each joint plate 7 by welding W to be integrated. The welding W is continuous welding in the tunnel circumferential direction or tunnel axial direction. Weld W is by fillet welding or full penetration welding.

トンネル周方向の両端部に配設の鋼製矩形状の継手板7は、その3辺または4辺縁部(トンネル半径方向地山側でトンネル周方向の連続した端縁全体およびトンネル軸方向両端でトンネル半径方向の連続した端縁)全体が、主桁6の端部(トンネル周方向両端でトンネル半径方向の連続した端縁)および地山側の鋼板2の端部(トンネル周方向両端でトンネル軸方向の連続した端縁)に突合わされて溶接する全線とされて、連続した溶接Wによる剛結合されて固定されたり、主桁6の端部および内空側の鋼板3の端部に連続した溶接Wによる剛結合により固定されたり、主桁6の端部および地山側の鋼板2並びに内空側の鋼板3の端部に連続した溶接Wによる剛結合により固定される。すなわち、前記継手板7は、その継手板7の3辺または4辺と、前記地山側または内空側のいずれか一方または両方に設けられた鋼板2,3および前記少なくとも2枚の主桁6とが隣接して当接される部分全体が溶接される部分(溶接全線)とされて、その溶接される部分において連続した溶接により剛結されることで、継手板7は、強固に固定されることになるため、本発明では、トンネル周方向両端部の継手板7により、中詰めされる中詰めコンクリート10がトンネル周方向にずれないように、ずれ止め防止部材としての機能を発揮させることができる。   The steel rectangular joint plates 7 disposed at both ends in the tunnel circumferential direction are provided with three or four edge portions (the entire continuous edge in the tunnel circumferential direction on the ground side in the tunnel radial direction and both ends in the tunnel axial direction). The entire end of the main girder 6 (the continuous edge in the tunnel radial direction at both ends in the tunnel circumferential direction) and the end of the steel plate 2 on the ground side (the tunnel axis at both ends in the tunnel circumferential direction) (Continuous edge in the direction) and the entire line to be welded is fixed by being rigidly connected by continuous welding W, or continuous to the end of the main beam 6 and the end of the inner steel plate 3 It is fixed by rigid connection by welding W, or fixed by rigid connection by continuous welding W to the end of the main girder 6, the steel plate 2 on the natural ground side, and the end of the steel plate 3 on the inner space side. That is, the joint plate 7 includes three or four sides of the joint plate 7, the steel plates 2 and 3 provided on one or both of the natural mountain side and the inner air side, and the at least two main girders 6. The joint plate 7 is firmly fixed by being welded by the continuous welding at the welded portion (the whole weld line). Therefore, in the present invention, the joint plate 7 at both ends in the circumferential direction of the tunnel is allowed to exhibit a function as an anti-displacement member so that the filled concrete 10 that is filled in does not shift in the circumferential direction of the tunnel. Can do.

ところで、図23〜図25、特に、図25に示すように、一般的に円形形状にトンネルセグメントリングを構成する円弧状合成セグメント40に土水圧荷重Fが作用した場合、トンネルセグメントリングに作用する伝達力Tは、トンネル周方向に流れてゆくが、その際に、正曲げモーメント(トンネル内空側に引張力、地山側に圧縮力を作用させようとする方向の曲げモーメント。逆向きの曲げモーメントを負曲げモーメントという)Mが作用する部位の合成セグメント40がある。そのような部位の合成セグメント40では、地山側の鋼板2または内空側の鋼板3は、トンネルセグメントリングの法線方向に面外変形して、中詰めコンクリート10から離れようとする。
例えば、図25に示す比較例の合成セグメント40の地山側の鋼板2に、トンネル周方向の圧縮力P3が作用した場合、地山側の鋼板2と中詰めコンクリート10との付着が不十分であると、地山側の鋼板2は、実線で示すように地山側に凸の面外変形8をおこし、中詰めコンクリート10と剥離をおこして、鋼板2(3)と中詰めコンクリート10とが付着一体化された合成セグメントとしての高い剛性を発揮することができなくなる。
また、前記合成セグメント40における内空側の鋼板3にトンネル周方向の引っ張り力Sが作用した場合、内空側の鋼板3と中詰めコンクリート10との付着が不十分であると、内空側の鋼板3は、実線で示すように内空側に直線状に近くなるような面外変形9をおこし、中詰めコンクリート10と剥離をおこして、鋼板3(2)と中詰めコンクリート10とが一体化された合成セグメントとしての高い剛性を発揮することができなくなる。
By the way, as shown in FIG. 23 to FIG. 25, in particular, as shown in FIG. 25, when the earth and water pressure load F acts on the arcuate synthetic segment 40 that generally forms the tunnel segment ring in a circular shape, it acts on the tunnel segment ring. The transmission force T flows in the tunnel circumferential direction. At that time, a forward bending moment (a bending moment in a direction in which a tensile force is applied to the inner side of the tunnel and a compressive force is applied to the natural ground side. Bending in the opposite direction. There is a composite segment 40 where M acts (moment is called negative bending moment). In the synthetic segment 40 of such a part, the steel plate 2 on the natural ground side or the steel plate 3 on the inner air side is deformed out of plane in the normal direction of the tunnel segment ring, and tends to be separated from the filling concrete 10.
For example, when compressive force P3 in the tunnel circumferential direction acts on the steel plate 2 on the natural ground side of the composite segment 40 of the comparative example shown in FIG. 25, the adhesion between the steel plate 2 on the natural mountain side and the filling concrete 10 is insufficient. Then, the steel plate 2 on the natural ground side undergoes a convex out-of-plane deformation 8 on the natural ground side as shown by a solid line, peels off from the concrete stuffed concrete 10, and the steel plate 2 (3) and the concrete stuffed concrete 10 adhere together. It becomes impossible to exhibit high rigidity as a synthesized segment.
Further, when a tensile force S in the tunnel circumferential direction is applied to the inner steel plate 3 in the composite segment 40, if the inner steel plate 3 and the intermediate concrete 10 are not sufficiently adhered, the inner air side As shown by the solid line, the steel plate 3 undergoes an out-of-plane deformation 9 that is close to a linear shape on the inner side, peels off from the intermediate concrete 10, and the steel plate 3 (2) and the intermediate concrete 10 are separated. It becomes impossible to exhibit high rigidity as an integrated synthetic segment.

本発明では、地山側の鋼板2と中詰めコンクリート10とを確実に付着させて剥離力に十分抵抗できるように一体化させるため、あるいは内空側の鋼板3と中詰めコンクリート10とを確実に付着させて剥離力に十分抵抗できるように一体化するために、地山側の鋼板2または内空側の鋼板3のいずれか一方あるいは両方の鋼板2,3の内側面に、それぞれ独立した定着材4を、トンネル周方向に隣り合う定着材4の間隔G1を密に配置して設置して、複数の定着材4によりトンネル周方向定着材列11を形成している。   In the present invention, the steel plate 2 on the natural ground side and the filling concrete 10 are securely attached and integrated so that the peeling force can be sufficiently resisted, or the inner steel plate 3 and the filling concrete 10 are reliably attached. In order to attach and integrate so that it can sufficiently resist the peeling force, an independent fixing material is provided on the inner surface of either the steel plate 2 on the natural ground side or the steel plate 3 on the inner air side or both of the steel plates 2 and 3. 4 is arranged with the gap G1 between the fixing materials 4 adjacent to each other in the tunnel circumferential direction being densely arranged, and the plurality of fixing materials 4 form the tunnel circumferential direction fixing material row 11.

さらに、トンネル軸方向に隣り合うトンネル周方向の定着材4(またはトンネル周方向定着材列11)のトンネル軸方向の間隔Gを、前記トンネル周方向に隣り合う定着材4(またはトンネル周方向定着材列11)の間隔G1より広くして、トンネル周方向に配置する間隔G1よりもトンネル軸方向に疎に配置した合成セグメント1とされている。   Furthermore, the distance G in the tunnel axis direction between the fixing materials 4 in the tunnel circumferential direction (or the tunnel circumferential direction fixing material row 11) adjacent in the tunnel axis direction is set as the fixing material 4 adjacent in the tunnel circumferential direction (or in the tunnel circumferential direction fixing). The composite segment 1 is wider than the gap G1 of the material row 11) and is arranged sparser in the tunnel axis direction than the gap G1 arranged in the tunnel circumferential direction.

本発明における基本としている技術思想は、従来合成セグメントに設けられているずれ止め部材によるずれ止め機能については、5面鋼殻あるいは6面鋼殻とされている鋼殻5における継手板7による中詰めコンクリート10の密閉効果で確実に担保し、地山側の鋼板2及び/又は内空側の鋼板3の中詰めコンクリート10からの肌離れ防護のみを目的とした、最小限の定着材4を配置するという、中詰めコンクリート10とのずれ止め機能と、中詰めコンクリート10との肌離れ防護機能との機能分化を明確にし、ずれ止め機能については継手板7により、肌離れ防護のために定着材4を設けることで、ずれ止め部材の設置を省略し、必要数の定着材4の設置により、合成セグメント1のコスト削減を達成するようにしている。
したがって、主桁6および継手板7並びに地山側の鋼板2と内空側の鋼板3には、定着材4を除いては、ずれ止め部材を設けていない。また、地山側の鋼板2及び/又は内空側の鋼板3に設けている定着材4には、ずれ止め機能を期待しておらず、専ら、肌離れ防止機能を発揮させるために設置している。定着材4のトンネル半径方向の長さは、設計により設定されるが、短いほうが、経済的であり、例えば、トンネル半径方向のセグメント厚さ寸法で主桁6の巾寸法の1/2〜1/3、あるいは1/3〜1/4の寸法とすると、地山側の鋼板2に固定の定着材4と内空側の鋼板3に固定の定着材4が干渉することはないので、鋼殻5の製作が容易であると共に、コストを安くすることができる。
The technical idea based on the present invention is that the anti-slipping function by the non-slip member provided in the conventional synthetic segment is based on the joint plate 7 in the steel shell 5 which is a five-sided steel shell or a six-sided steel shell. The minimum fixing material 4 is provided for the purpose of protecting the skin from the inside-filled concrete 10 of the steel plate 2 on the natural ground side and / or the steel plate 3 on the inner air side, which is surely secured by the sealing effect of the packed concrete 10. The distinction between the function of preventing slippage with the filling concrete 10 and the function of protecting against skin separation with the filling of concrete 10 is clarified. By providing 4, the installation of the slip prevention member is omitted, and the cost reduction of the composite segment 1 is achieved by installing the necessary number of fixing materials 4.
Therefore, the main girder 6, the joint plate 7, the steel plate 2 on the natural ground side, and the steel plate 3 on the inner space side are not provided with a detent member except for the fixing material 4. Also, the fixing material 4 provided on the steel plate 2 on the natural ground side and / or the steel plate 3 on the inner air side is not expected to have a function of preventing slippage, and is installed exclusively to exhibit the function of preventing skin separation. Yes. The length of the fixing material 4 in the tunnel radial direction is set by design, but a shorter one is more economical. For example, the segment thickness dimension in the tunnel radial direction is ½ to 1 of the width dimension of the main beam 6. / 3, or 1/3 to 1/4, the fixing member 4 fixed to the steel plate 2 on the natural ground side and the fixing material 4 fixed to the inner steel plate 3 do not interfere with each other. 5 is easy to manufacture, and the cost can be reduced.

図1〜図4に示す形態では、地山側の鋼板2のトンネル半径方向の内側、あるいは内空側の鋼板3のトンネル半径方向の外径側となる鋼殻5の内側面に、トンネル周方向に間隔をおいて、頭部にトンネル周方向に張り出すフランジ28を有するスタッドジベルからなる定着材4が溶接により固定され、図5に示すように、トンネル周方向に一定の間隔をおいて整列配置されたトンネル周方向定着材列11を形成している。また、トンネル軸方向には、位相が同じとされたトンネル周方向定着材列11が、2列または3列形成されている。トンネル周方向定着材列11の列数は、トンネル軸方向のセグメント巾が多くなる場合には、適宜、列数は増やされる。
図6に示すように、定着材4の配置形態としては、トンネル周方向に整列配置して、トンネル軸方向には、例えば、位相が半ピッチずれたトンネル周方向定着材列11とし、全体として千鳥状配置としてもよい。
定着材4が中詰めコンクリート10を破壊してトンネル半径方向に抜け出す場合には、コーン破壊することになるが、そのコーン破壊した場合には、コーン破壊面を生じるようになる。本発明では、仮に前記のコーン破壊面を生じると想定した場合の破壊面を、仮想のコーン破壊面12としている(図7参照)。
なお、トンネル周方向定着材列11内において、トンネル周方向に定着材4を千鳥状配置としてもよいが、整列配置する場合に比べて、仮想のコーン破壊面(あるいは仮想のコーン破壊領域)12をトンネル周方向に連続させる点では、定着材数が多くなり経済的でなくなる。
図7(a)に示すように、トンネル周方向の前記の定着材4の配置間隔は、トンネル周方向に隣り合う定着材4の仮想のコーン破壊面(または仮想のコーン破壊領域)12がトンネル周方向に重なりあって(または、図示を省略するが、仮想のコーン破壊領域12が接触し合って)、仮想のコーン破壊面12相互がトンネル周方向に接続して連続している。このように、隣り合う定着材4の仮想のコーン破壊面(または仮想のコーン破壊領域)12がトンネル周方向に重なりあって(または、接触し合って)、トンネル周方向に接続してトンネル周方向に連続していることで、トンネル周方向の地山側の鋼板2と中詰めコンクリート10との付着一体化、および内空側の鋼板3と中詰めコンクリート10との付着一体化が高められている。
In the form shown in FIG. 1 to FIG. 4, the tunnel circumferential direction is formed on the inner surface of the steel shell 5 that is the inner side of the tunnel radial direction of the steel plate 2 on the natural ground side or the outer radial side of the steel plate 3 on the inner air side. The fixing material 4 made of a stud gibber having a flange 28 protruding in the circumferential direction of the tunnel at the head is fixed by welding and aligned at a certain distance in the circumferential direction of the tunnel as shown in FIG. The arranged tunnel circumferential direction fixing material row 11 is formed. In the tunnel axis direction, two or three tunnel circumferential direction fixing material rows 11 having the same phase are formed. The number of rows in the tunnel circumferential direction fixing material row 11 is appropriately increased when the segment width in the tunnel axis direction increases.
As shown in FIG. 6, the fixing material 4 is arranged in the tunnel circumferential direction so that, for example, the tunnel circumferential direction fixing material row 11 whose phase is shifted by a half pitch is arranged in the tunnel axial direction. A staggered arrangement may be used.
When the fixing material 4 destroys the filling concrete 10 and escapes in the tunnel radial direction, the cone is destroyed, but when the cone is broken, a cone breaking surface is generated. In the present invention, a virtual fracture surface 12 is assumed to be a virtual fracture surface assuming that the cone fracture surface is generated (see FIG. 7).
In the tunnel circumferential direction fixing material row 11, the fixing materials 4 may be arranged in a staggered manner in the tunnel circumferential direction. However, a virtual cone breaking surface (or virtual cone breaking region) 12 is compared with a case where the fixing materials 4 are aligned. In that point, the number of fixing materials increases, which is not economical.
As shown in FIG. 7A, the arrangement interval of the fixing material 4 in the tunnel circumferential direction is such that the virtual cone breaking surface (or virtual cone breaking region) 12 of the fixing material 4 adjacent in the tunnel circumferential direction is tunneled. Overlapping in the circumferential direction (or although not shown, the virtual cone breaking regions 12 are in contact with each other), the virtual cone breaking surfaces 12 are connected in the tunnel circumferential direction and are continuous. In this way, the virtual cone fracture surfaces (or virtual cone fracture regions) 12 of the adjacent fixing materials 4 overlap (or contact each other) in the tunnel circumferential direction, and are connected in the tunnel circumferential direction to be connected to the tunnel circumference. By being continuous in the direction, adhesion and integration between the steel plate 2 on the ground side in the circumferential direction of the tunnel and the filling concrete 10 and adhesion and integration between the steel plate 3 on the inner side and the filling concrete 10 are enhanced. Yes.

本発明では、定着材4は、セグメントにおけるトンネル周方向あるいはトンネル軸方向に間隔をおいて断続して設けられており、鋼殻内部全体に亘る中詰めコンクリート10の充填性がよいため、セグメントに中詰めされる中詰めコンクリート10を確実に充填でき、均質な中詰めコンクリート10を形成することができ、合成セグメントの品質を高められている。
従来、合成セグメントにおいて、トンネル軸方向に連続する断面L形等の補強リブを主桁間に設ける場合も知られているが、前記の補強リブがコンクリートを充填する場合の仕切り板としても作用する恐れもあるため、単に充填したのでは、断面L形の補強リブの隅角部あるいは地山側または内空側の鋼板との接合部付近では、空隙が生じる恐れがあり、コンクリートの充填作業に工夫された設備と熟練が必要なる。しかし、本発明の場合には、そのような補強リブを配置する必要がないので、簡単な設備で熟練を要しないで、コンクリートの充填が確実にでき、しかも中詰めコンクリート10の品質、強いては、合成セグメントの品質が向上する。
また、地山側の鋼板2または内空側の鋼板3と中詰めコンクリート10との付着一体化を確実に図ることができる。
In the present invention, the fixing material 4 is provided intermittently at intervals in the tunnel circumferential direction or the tunnel axis direction in the segment, and the filling property of the filling concrete 10 over the entire inside of the steel shell is good. The inside-filled concrete 10 to be filled in can be reliably filled, and a homogeneous filled-in concrete 10 can be formed, so that the quality of the synthetic segment is improved.
Conventionally, in the composite segment, it is also known that reinforcing ribs having a L-shaped cross section continuous in the tunnel axis direction are provided between the main girders. However, the reinforcing ribs also function as partition plates when filling concrete. There is also a possibility that if it is simply filled, there is a possibility that a gap will be formed in the corner of the L-shaped reinforcing rib or in the vicinity of the joint with the steel plate on the natural ground side or on the inside air side. Equipment and skill are required. However, in the case of the present invention, since it is not necessary to arrange such reinforcing ribs, it is possible to reliably fill the concrete without requiring skill with simple equipment, and furthermore, the quality of the filled concrete 10 can be improved. , Improve the quality of the composite segment.
Moreover, adhesion integration of the steel plate 2 on the natural ground side or the steel plate 3 on the inner air side and the filling concrete 10 can be reliably achieved.

さらに説明すると、前記および後記の各実施形態では、次の(1)及び(2)の作用を発揮させるようにしている。
(1)継手板によるコンクリートの密閉効果
本発明の合成セグメント1では、2枚の主桁6と、地山側の鋼板2及び/又は内空側の鋼板3と、2枚の継手板7を備えた5面鋼殻または6面鋼殻にコンクリートを充填した形態の合成セグメントであり、このような場合(特に、6面鋼殻の場合)には、2枚の主桁6と地山側の鋼板2・内空側の鋼板3に剛結されて配置される継手板7は剛性が高く、中詰めコンクリート10の挙動を拘束する効果が、前記従来のずれ止め構造に対して極めて高い。そのため、中詰めコンクリート10がトンネル周方向に力を受けて鋼殻からズレ出る挙動をセグメントの両端部で挟み込むように拘束するため、鋼殻5と中詰めコンクリート10との一体挙動が発生して、合成構造としての挙動が得られる。
そして、本発明では、前記の合成構造を一層確実にするために、下記(2)のような効果を発揮させるようにしている。
(2)定着材4による地山側の鋼板2・内空側の鋼板3の肌離れ防護効果
一般的に円形形状にトンネルセグメントリングを構成する円弧状合成セグメント1(ピース)に土水圧荷重が作用した場合、トンネルセグメントリングに作用する伝達力は、トンネル周方向に流れてゆくが、その際に地山側の鋼板2・内空側の鋼板3は、トンネルセグメントリングの法線方向に面外変形して中詰めコンクリート10から離れようとする。その結果、地山側の鋼板2または内空側の鋼板3は、有効に機能せず、セグメントの性能が低下する。
この地山側の鋼板2または内空側の鋼板3の面外変形を効果的に抑制する方法として、本発明では、伝達力に平行(トンネル周方向)に地山側の鋼板2及び/又は内空側の鋼板3を、中詰めコンクリート10に間隔をおいた定着材4により定着することで、地山側の鋼板2及び/又は内空側の鋼板3を補剛すると共に確実な付着一体化を図り、剥離力に抵
抗させるようにしている。しかも、定着材4をトンネル周方向に間隔をおいて密に配置することで、個々の定着材4により形成される仮想のコーン破壊面12がトンネル周方向に接続してトンネル周方向に連続した仮想のコーン破壊面12(仮想のコーン破壊領域)を形成することで、地山側の鋼板2及び/又は内空側の鋼板3をトンネル周方向に補剛し、トンネル周方向に確実に連続して付着した付着ラインを兼ねた補剛ライン13を形成している。より好ましくは、個々の定着材4により形成される仮想のコーン破壊面12がトンネル周方向で十分重なりあって連続したトンネル周方向の補剛ライン13を形成し、このトンネル周方向の補剛ライン13を、トンネル軸方向に所定の間隔を空けて配列するように形成することで、地山側の鋼板2及び/又は内空側の鋼板3の肌離れ拘束効果が高められ、地山側の鋼板2及び/又は内空側の鋼板3の面外変形が抑制され、トンネル周方向の圧縮軸力が作用するような場合には、座屈防止効果が生じるようにしている。
そこで、トンネル周方向に間隔をおいて、離散的に定着材(例えば、頭つきスタッドジベル)をトンネル周方向に密に配置し、中詰めコンクリート10との付着一体化を図ることで、前記の補剛ライン13を形成し、前記の補剛ライン13をトンネル軸方向に所定の間隔を空けて疎に配列することで上記の効果が得られる。トンネル軸方向および周方向に離散的に定着材が配置されることで、コンクリートを充填した場合に空隙が形成される恐れはなく、コンクリートの充填性も確保している。なお、定着材4によるトンネル周方向の補剛ライン13と同様に、定着材4によるトンネル軸方向の補剛ラインをも形成することも考えられるが、トンネル軸方向に定着材を密に配列する必要はなく、経済的でなくなる。
More specifically, in the embodiments described above and below, the following actions (1) and (2) are exhibited.
(1) Concrete sealing effect by joint plate The composite segment 1 of the present invention includes two main girders 6, a steel plate 2 on the natural ground side and / or a steel plate 3 on the inner air side, and two joint plates 7. In this case (especially in the case of a hexagonal steel shell), two main girders 6 and a steel plate on the natural ground side are used. 2. The joint plate 7 which is rigidly connected to the steel plate 3 on the inner space side has high rigidity, and the effect of restraining the behavior of the filling concrete 10 is extremely high as compared with the conventional anti-slipping structure. Therefore, in order to constrain the behavior in which the filling concrete 10 receives a force in the circumferential direction of the tunnel and slips out of the steel shell so as to be sandwiched between both ends of the segment, the integrated behavior of the steel shell 5 and the filling concrete 10 occurs. The behavior as a synthetic structure is obtained.
And in this invention, in order to make the said synthetic | combination structure more reliable, it is trying to exhibit the effect like following (2).
(2) Skin peeling protection effect of the steel plate 2 on the natural ground side and the steel plate 3 on the inner air side by the fixing material 4 A soil pressure load acts on the arcuate synthetic segment 1 (piece) that generally forms a tunnel segment ring in a circular shape. In this case, the transmission force acting on the tunnel segment ring flows in the circumferential direction of the tunnel. At that time, the steel plate 2 on the natural ground side and the steel plate 3 on the inner air side are deformed out of plane in the normal direction of the tunnel segment ring. Then, it tries to leave from the filling concrete 10. As a result, the steel plate 2 on the natural ground side or the steel plate 3 on the inner air side does not function effectively, and the performance of the segment decreases.
As a method for effectively suppressing the out-of-plane deformation of the steel plate 2 on the natural ground side or the steel plate 3 on the inside air side, in the present invention, the steel plate 2 on the natural ground side and / or the inside air is parallel to the transmission force (in the circumferential direction of the tunnel). The steel plate 3 on the side is fixed to the filling concrete 10 by the fixing material 4 with a space, thereby stiffening the steel plate 2 on the natural ground side and / or the steel plate 3 on the inner air side and at the same time ensuring reliable adhesion and integration. To resist the peeling force. In addition, by arranging the fixing materials 4 closely spaced in the circumferential direction of the tunnel, virtual cone breaking surfaces 12 formed by the individual fixing materials 4 are connected in the circumferential direction of the tunnel and continuous in the circumferential direction of the tunnel. By forming the virtual cone fracture surface 12 (virtual cone fracture region), the steel plate 2 on the natural ground side and / or the steel plate 3 on the inner air side is stiffened in the tunnel circumferential direction, and is reliably continuous in the tunnel circumferential direction. Thus, a stiffening line 13 that also serves as an adhering line is formed. More preferably, the virtual cone breaking surfaces 12 formed by the individual fixing materials 4 sufficiently overlap in the tunnel circumferential direction to form a continuous tunnel circumferential direction stiffening line 13, and this tunnel circumferential direction stiffening line 13 is arranged so as to be arranged at a predetermined interval in the tunnel axis direction, the skin separation restraining effect of the steel plate 2 on the natural ground side and / or the steel plate 3 on the inside air side is enhanced, and the steel plate 2 on the natural ground side And / or when the out-of-plane deformation of the steel plate 3 on the inner air side is suppressed and a compressive axial force acts in the tunnel circumferential direction, a buckling prevention effect is produced.
Therefore, the fixing material (for example, a stud gibber with a head) is discretely arranged densely in the tunnel circumferential direction at intervals in the tunnel circumferential direction, and the above-described integration integration with the filling concrete 10 is performed. The above effect can be obtained by forming the stiffening line 13 and arranging the stiffening lines 13 sparsely at a predetermined interval in the tunnel axis direction. Since the fixing material is arranged discretely in the tunnel axial direction and the circumferential direction, there is no fear that voids are formed when the concrete is filled, and the filling property of the concrete is also ensured. It is conceivable to form a stiffening line in the tunnel axis direction by the fixing material 4 as well as the stiffening line 13 in the tunnel circumferential direction by the fixing material 4, but the fixing materials are densely arranged in the tunnel axis direction. There is no need and it is not economical.

定着材4を頭付きスタッドとする場合に、頭付きスタッドの頭部は、トンネル周方向に張り出す頭部があるほうが、好ましく、図示のように円形の頭部よりは、トンネル周方向の張り出し長さが長い楕円形頭部であるほうが望ましい。   When the fixing material 4 is a headed stud, it is preferable that the head of the headed stud has a head protruding in the circumferential direction of the tunnel, as shown in the figure, rather than a circular head. A long oval head is preferred.

なお、図示のように、主桁6あるいは継手板7に、鋼製箱型材(または空間)からなるボルトボックス23が設けられている形態では、内空側の鋼板3には、ボルト締結作業用の開口部が前記ボルトボックス23の内部空間に接続するように設けられる。トンネル周方向あるいはトンネル軸方向に、雄継手あるいは雌継手を備えたボルトレス接合形式の合成セグメントとする場合には、ボルトボックス23等は省略される(以下の実施形態でも、同様)。   As shown in the figure, in the form in which the main girder 6 or the joint plate 7 is provided with a bolt box 23 made of a steel box-shaped material (or space), the inner steel plate 3 has a bolt fastening work. The opening is connected to the internal space of the bolt box 23. The bolt box 23 and the like are omitted in the case of a boltless joint type synthetic segment having a male joint or a female joint in the tunnel circumferential direction or tunnel axial direction (the same applies to the following embodiments).

以下の実施形態では、相違する点を主に説明し、同様な部分には、同様な符号を付している。 In the following embodiments, different points are mainly described, and the same reference numerals are given to the same parts.

図8〜10および図7(b)(c)には、本発明の第2実施形態の合成セグメント1が示されている。この形態と前記実施形態の相違する部分は、定着材4の形態が相違するが、その他の構造は、同様であるので、相違する部分を主に説明する。
第2実施形態では、異形鉄筋あるいは異形棒鋼その他の鋼材をU字状に曲げ加工したU字状鋼材14が、地山側の鋼板2および内空側の鋼板3に立設され、かつ各脚部15を接続している横連結部16がトンネル周方向に延長するように配置されて、各脚部15の先端部が溶接により固定されている。このようなU字状鋼材14による定着材4であると、設置本数が少なくなるので、コスト面で有利である。またU字状鋼材14による定着材4の場合は、鋼板2,3に各脚部15が連結され、また剛結されている各脚部15を接続している横連結部16は、図7(b)に示すように剥離力Pが作用した場合に、矢印P1で示すように中詰めコンクリート10を押圧して抵抗するようになる。また、トンネル周方向に隣り合うU字状鋼材14の定着材4の場合は、図7(c)に示すように、トンネル周方向に隣り合うU字状鋼材14の定着材4の仮想のコーン破壊面12がトンネル周方向に接続して、トンネル周方向に連続するように設けられている。その他の構成は、前記実施形態の場合と同様であるので、同様な部分については、同様な符号を付している。
FIGS. 8 to 10 and FIGS. 7B and 7C show the synthetic segment 1 of the second embodiment of the present invention. The difference between this embodiment and the above embodiment is that the fixing material 4 is different, but the other structures are the same, so the difference will be mainly described.
In the second embodiment, a U-shaped steel material 14 formed by bending a deformed reinforcing bar or a deformed steel bar or other steel material into a U shape is erected on the steel plate 2 on the natural ground side and the steel plate 3 on the inner air side, and each leg portion. 15 are arranged so as to extend in the circumferential direction of the tunnel, and the distal end portion of each leg portion 15 is fixed by welding. Such a fixing material 4 made of a U-shaped steel material 14 is advantageous in terms of cost because the number of installations is reduced. Further, in the case of the fixing material 4 made of the U-shaped steel material 14, each leg portion 15 is coupled to the steel plates 2 and 3, and the lateral coupling portion 16 connecting each leg portion 15 that is rigidly coupled is shown in FIG. When the peeling force P acts as shown in (b), as shown by the arrow P1, the filling concrete 10 is pressed and resists. Further, in the case of the fixing material 4 of the U-shaped steel material 14 adjacent in the tunnel circumferential direction, as shown in FIG. 7C, a virtual cone of the fixing material 4 of the U-shaped steel material 14 adjacent in the tunnel circumferential direction. The fracture surface 12 is provided so as to be connected in the circumferential direction of the tunnel and continuous in the circumferential direction of the tunnel. Other configurations are the same as in the case of the above-described embodiment, and thus similar parts are denoted by the same reference numerals.

図11から図13に示す形態では、T字状の鋼材4aからなる定着材4が用いられ、T字状の鋼材4aにおける各頭部のフランジ28が地山側の鋼板2または内空側の鋼板3に間隔をおいて平行にトンネル周方向に延長するように配置されているが、その他の構成は、前記第1実施形態の場合と同様である。
このようなT字状の鋼材17におけるフランジ28をトンネル周方向に延長するように配置すると、トンネル周方向に大きく張り出したフランジ28であるので、トンネル周方向に隣り合う定着材4の間隔を広げることができ、また、トンネル周方向に隣り合う仮想のコーン破壊面12を接続させる点では、T字状の鋼材4aの高さを一定とし、第1実施形態のスタッドの定着材4の配置ピッチを同じとした場合にはこれに比べて、フランジ28先端部間の間隔を小さくすることができるので、仮想のコーン破壊面12をトンネル周方向に容易に接続して連続させることができ、定着材4の配置本数を第1実施形態の場合に比べて、少なくすることができる。
In the form shown in FIGS. 11 to 13, the fixing material 4 made of a T-shaped steel material 4 a is used, and the flange 28 of each head in the T-shaped steel material 4 a is a steel plate 2 on the natural ground side or a steel plate on the inner air side. 3 are arranged so as to extend in the circumferential direction of the tunnel in parallel with a distance from each other, but the other configuration is the same as in the case of the first embodiment.
When the flange 28 in such a T-shaped steel material 17 is arranged so as to extend in the tunnel circumferential direction, the flange 28 protrudes greatly in the tunnel circumferential direction, so that the interval between the fixing materials 4 adjacent in the tunnel circumferential direction is widened. Moreover, in the point which connects the virtual cone fracture | rupture surface 12 adjacent to a tunnel circumferential direction, the height of the T-shaped steel material 4a is made constant, and the arrangement pitch of the fixing material 4 of the stud of 1st Embodiment is set. Since the distance between the tips of the flanges 28 can be made smaller than this, the virtual cone breaking surface 12 can be easily connected in the circumferential direction of the tunnel and can be continuously fixed. The number of the arranged materials 4 can be reduced as compared with the case of the first embodiment.

図14および図15に示す第4実施形態では、トンネル周方向に隣り合う定着材4の先端部に渡って、トンネル周方向に連続した異形鉄筋または異形棒鋼あるいは鋼材からなる定着材用連結材19が配置されて、溶接等により固定され、定着材4相互がトンネル周方向に連結されている。
このような形態では、各定着材4による仮想のコーン破壊面12のトンネル周方向の接続および連続化および前記定着材用連結材19による付着抵抗をトンネル周方向に連続して図ることができ、また、定着材用連結材19の設けられている位置が、定着材4の頭部付近に位置して、トンネル周方向に連続しているので、定着材4による仮想のコーン破壊面がトンネル周方向に接続して連続していることによる作用に加えて、定着材用連結材19による付着を図ることができる。また、前記定着材用連結材19により、トンネル半径方向の引き抜き抵抗あるいは定着材4に引き抜き力が作用した場合に、トンネル周方向の定着材4に引き抜き力を分散させることもできる。
In the fourth embodiment shown in FIGS. 14 and 15, the fixing material connecting member 19 made of deformed reinforcing bar, deformed bar or steel material continuous in the tunnel circumferential direction over the front end portion of the fixing material 4 adjacent in the tunnel circumferential direction. Is fixed by welding or the like, and the fixing members 4 are connected to each other in the tunnel circumferential direction.
In such a configuration, the connection and continuation of the virtual cone breaking surface 12 by the fixing material 4 in the tunnel circumferential direction and the adhesion resistance by the fixing material connecting material 19 can be continuously achieved in the tunnel circumferential direction. Further, the position where the fixing material connecting member 19 is provided is located in the vicinity of the head of the fixing material 4 and is continuous in the tunnel circumferential direction. In addition to the effect of being connected in the direction and being continuous, adhesion by the connecting member 19 for the fixing material can be achieved. Further, when the pull-out resistance in the tunnel radial direction or the pull-out force acts on the fixing material 4, the pull-out force can be distributed to the fixing material 4 in the tunnel circumferential direction by the connecting member 19 for the fixing material.

図16〜図18は、本発明の第5実施形態を示すものであって、この形態では、トンネル内空側の鋼板3が省略され、鋼殻5の内側には、中詰めコンクリート10が充填・硬化されて、トンネル内空側に露出している。
このような形態の合成セグメント1は、トンネル内空側に圧縮力が大きく作用しない部位のトンネル覆工部位に設置することで、トンネル覆工を経済的に構築することができる。なお、トンネル内空側の仕上げ材として、定着材4を設けないで、スキンプレートのような鋼板を設けて、セグメントリング組み立て時に使用する支保材と内空側の中詰めコンクリート10との接触によるコンクリートのひび割れ防止を図るようにしてもよい。
なお、この形態では、箱抜き等により形成された空間によりボルトボックス23が形成されている。
FIGS. 16-18 shows 5th Embodiment of this invention, Comprising: In this form, the steel plate 3 by the side of a tunnel inside is abbreviate | omitted, and the inside concrete 10 is filled inside the steel shell 5. FIG. -It is cured and exposed to the sky side in the tunnel.
The synthetic segment 1 having such a configuration can be economically constructed by installing the synthetic segment 1 in a tunnel lining portion where a compressive force does not act on the inner space of the tunnel. As a finishing material on the inner side of the tunnel, the fixing material 4 is not provided, but a steel plate such as a skin plate is provided, and contact is made between the supporting material used when assembling the segment ring and the inner concrete on the inner side. You may make it aim at prevention of the crack of concrete.
In this embodiment, the bolt box 23 is formed by a space formed by boxing or the like.

図19(a)(b)は、主桁6の断面がL形でもよいことを示す代表形態を示すものであって、(a)のようにウェブ20と地山側または内空側にフランジ18とを備えたL形の主桁6としてもよい。前記フランジ18は、トンネル周方向にウェブ20と同じように連続している。また、図19(a)に示すように、地山側の鋼板2または内空側の鋼板3の両方に定着材4を設けるようにしてもよい。図19(a)(b)の形態では、地山側の鋼板2の巾方向(トンネル軸方向)の両端部が、それぞれ地山側のフランジ18の巾方向一端部に突き合わされて、トンネル周方向に連続した溶接により固定されている。もしくは、地山側の鋼板2は地山側のフランジ18の地山側外面に載置しておき、鋼板2の巾方向(トンネル軸方向)の両端部と地山側のフランジ18とをトンネル周方向に連続した隅肉溶接により固定されていてもよい。また、図19(a)では、ウェブ20の巾方向一端側が前記フランジ18の巾方向他端側でトンネル半径方向の内側にトンネル周方向に連続した溶接Wにより固定され、また、ウェブ20の巾方向他端側が内空側の鋼板3の端部に
トンネル周方向に連続した溶接Wにより固定されている。溶接Wにより定着材4を設けてトンネル周方向の定着材列11を形成する形態は、あるいは定着材4の変形形態は、前記各実施形態の場合と同様である。
19 (a) and 19 (b) show a representative form indicating that the cross section of the main girder 6 may be L-shaped. As shown in FIG. It is good also as the L-shaped main girder 6 provided with these. The flange 18 is continuous like the web 20 in the circumferential direction of the tunnel. Further, as shown in FIG. 19A, the fixing material 4 may be provided on both the steel plate 2 on the natural ground side or the steel plate 3 on the inner air side. 19 (a) and 19 (b), both end portions in the width direction (tunnel axis direction) of the steel plate 2 on the natural ground side are butted against one end portion in the width direction of the flange 18 on the natural ground side, respectively, in the circumferential direction of the tunnel. It is fixed by continuous welding. Alternatively, the steel plate 2 on the natural ground side is placed on the outer surface of the natural ground side of the flange 18 on the natural ground side, and both ends of the steel plate 2 in the width direction (tunnel axis direction) and the flange 18 on the natural ground side are continuously connected in the tunnel circumferential direction. It may be fixed by fillet welding. In FIG. 19A, one end in the width direction of the web 20 is fixed by welding W continuously in the tunnel circumferential direction inside the tunnel radial direction on the other end in the width direction of the flange 18. The other end in the direction is fixed to the end of the steel plate 3 on the inner air side by welding W continuous in the circumferential direction of the tunnel. The form in which the fixing material 4 is provided by welding W to form the fixing material row 11 in the circumferential direction of the tunnel, or the deformation form of the fixing material 4 is the same as in the case of each of the embodiments.

図20(a)(b)は、主桁6の断面が内向きの溝形でもよいことを示す代表形態を示すものであって、図20(a)のようにウェブ20と地山側および内空側にトンネル周方向に連続するフランジ18とを一体に備えた溝形の主桁6としてもよい。
図20(a)(b)の形態では、ウェブ20の内空側端部に、内空側のフランジ18がトンネル周方向の連続した溶接Wにより固定されている。このように、トンネル内空側にフランジ18を備えた形態では、ボルトボックス23を設ける形態では、内空側のフランジ18が、トンネル周方向で分断される形態になってしまうため、ボルトボックス23を設けないで、ボルトレスで接合可能な、公知の雄継手あるいは雌継手を、主桁6のウェブ20に設けたり、継手板7に設ける形態とすればよい。なお、ウェブ20および各フランジ18は継手板7に、トンネル周方向あるいはトンネル軸方向に連続した溶接(図示を省略)により固定される。
図20(a)における内空側の鋼板3の巾方向(トンネル軸方向)の両端部は、それぞれ内空側のフランジ18の巾方向一端部に突き合わされて、トンネル周方向に連続した溶接Wにより固定されている。
また、図20(a)では、ウェブ20の巾方向内空側の端部は、内空側のフランジ18の巾方向端部に、トンネル周方向に連続した溶接Wにより固定されている。
この形態では、継手板7は、地山側のフランジ18および内空側のフランジ18にも、トンネル軸方向およびトンネル半径方向に連続した溶接により剛結合で固定されるために、一層強固に固定でき、各鋼製のフランジ18が厚肉であることも相まって、強固に固定された継手板7となる。なお、図20(b)において、各フランジ18に亘って、内空側の化粧鋼板を配置して溶接により固定するようにしてもよい。
20 (a) and 20 (b) show a representative form indicating that the cross section of the main girder 6 may be an inward groove shape. As shown in FIG. It is good also as the groove-shaped main girder 6 integrally provided with the flange 18 which continues in the circumferential direction of the tunnel on the empty side.
20 (a) and 20 (b), the inner air side flange 18 is fixed to the inner air side end portion of the web 20 by continuous welding W in the tunnel circumferential direction. As described above, in the embodiment in which the flange 18 is provided on the inner space side of the tunnel, in the embodiment in which the bolt box 23 is provided, the inner space side flange 18 is divided in the circumferential direction of the tunnel. A known male joint or female joint that can be joined without bolts without being provided is provided on the web 20 of the main beam 6 or on the joint plate 7. The web 20 and each flange 18 are fixed to the joint plate 7 by welding (not shown) continuous in the tunnel circumferential direction or the tunnel axial direction.
Both end portions in the width direction (tunnel axis direction) of the steel plate 3 on the inner space side in FIG. 20A are respectively butted against one end portion in the width direction of the flange 18 on the inner space side, and are continuously welded in the circumferential direction of the tunnel. It is fixed by.
Further, in FIG. 20A, the end of the web 20 in the width direction inner space is fixed to the width direction end of the flange 18 on the inner space by welding W continuous in the tunnel circumferential direction.
In this embodiment, the joint plate 7 can be fixed more firmly to the ground-side flange 18 and the inner-spaced flange 18 by a rigid connection by continuous welding in the tunnel axial direction and the tunnel radial direction. Coupled with the fact that each steel flange 18 is thick, the joint plate 7 is firmly fixed. In FIG. 20B, a decorative steel plate on the inner side may be disposed over each flange 18 and fixed by welding.

図21(a)(b)は、主桁6の断面がI形(またはH形)でもよいことを示す代表形態を示すものであって、図21(a)のようにウェブ20と地山側および内空側にフランジ18とを一体に備えた断面I形(またはH形)の主桁6としてもよい。ウェブ20をフランジ18の巾方向中央部に配置して溶接により固定した形態でも、圧延加工された断面I形の主桁6としてもよい。このような形態では、ウェブ20とフランジ18とにより形成された溝部分に継手を配置して、トンネル軸方向に隣り合うセグメント相互を、ボルトレスにより接合することができる。   21 (a) and 21 (b) show a representative form indicating that the cross section of the main girder 6 may be I-shaped (or H-shaped), as shown in FIG. 21 (a). Alternatively, the main girder 6 may have an I-shaped (or H-shaped) cross section integrally provided with a flange 18 on the inner space side. The web 20 may be arranged at the center in the width direction of the flange 18 and fixed by welding, or may be the main girder 6 having an I-shaped cross section that has been rolled. In such a form, a joint can be arrange | positioned in the groove part formed by the web 20 and the flange 18, and the segments adjacent to a tunnel axial direction can be joined by boltless.

図22(a)(b)は、主桁6の断面が外向きの溝形でもよいことを示す代表形態を示すものであって、(a)のようにウェブ20と、地山側および内空側にフランジ18とを一体に備えた溝形の主桁6としてもよい。
この形態では、ウェブ20が、地山側のフランジ18と内空側のフランジ18の巾方向一端側に配置されて、溶接Wによりトンネル周方向に連続した溶接Wにより固定されている。
22 (a) and 22 (b) show a representative form showing that the cross section of the main girder 6 may be an outward groove shape, and the web 20, the natural mountain side and the inner space as shown in FIG. A groove-shaped main girder 6 integrally provided with a flange 18 on the side may be used.
In this embodiment, the web 20 is disposed on one end side in the width direction of the flange 18 on the natural ground side and the flange 18 on the inner space side, and is fixed by welding W which is continuous in the circumferential direction of the tunnel by welding W.

図26〜図28は、本発明の第13実施形態の合成セグメントを示すものであって、この形態では、トンネル地山側の鋼板2が省略され、鋼殻5の内側には、中詰めコンクリート10が充填・硬化されて、トンネル地山側に露出している。
このような形態の合成セグメント1は、トンネル地山側に圧縮力が大きく作用しない部位のトンネル覆工部位に設置することで、トンネル覆工を経済的に構築することができる。なお、トンネル地山側において、定着材4を設けないスキンプレートのような鋼板を設け、主桁6および継手板7と連続溶接により液密に固定することで、セグメントの止水性能を高めるようにしてもよい。
26 to 28 show a composite segment according to a thirteenth embodiment of the present invention. In this embodiment, the steel plate 2 on the side of the tunnel ground is omitted, and the inside concrete 10 is placed inside the steel shell 5. Is filled and hardened and exposed to the tunnel ground.
The synthetic segment 1 having such a configuration can be economically constructed by installing the synthetic segment 1 at a tunnel lining site where the compressive force does not act greatly on the tunnel ground. In addition, on the tunnel ground side, a steel plate like a skin plate without the fixing material 4 is provided, and the main girder 6 and the joint plate 7 are fixed in a liquid-tight manner by continuous welding so as to improve the water stop performance of the segment. May be.

前記各実施形態の合成セグメント1を、トンネル覆工構造に用いる場合には、例えば、図29に示すように、トンネル周方向の一部または全部に合成セグメント1を組み込んで、トンネル周方向に隣り合うセグメントの継手板7相互をボルト・ナットにより連結してセグメントリング22を形成し、また、トンネル軸方向に隣り合うセグメントの主桁6相互をボルト・ナット(または継手)により連結して、トンネル軸方向に隣り合うセグメントリング21相互が連結される。
なお、前記のように、合成セグメント1の継手板7および主桁6に、雄継手または雌継手を設けて、トンネル周方向またはトンネル軸方向に隣り合うセグメントの継手相互を嵌合させるボルトレス形態の合成セグメントとしてもよく、このような場合には、継手板7および主桁6にボルト孔21およびボルトボックス23を設ける必要はない。
When the composite segment 1 of each of the above embodiments is used in a tunnel lining structure, for example, as shown in FIG. 29, the composite segment 1 is incorporated in part or all of the tunnel circumferential direction, and adjacent to the tunnel circumferential direction. The joint plates 7 of the matching segments are connected to each other by bolts and nuts to form the segment ring 22, and the main beams 6 of the segments adjacent to each other in the tunnel axial direction are connected to each other by bolts and nuts (or joints). The axially adjacent segment rings 21 are connected to each other.
In addition, as mentioned above, the joint plate 7 and the main girder 6 of the composite segment 1 are provided with a male joint or a female joint so that the joints of adjacent segments in the tunnel circumferential direction or the tunnel axial direction are fitted to each other. In such a case, it is not necessary to provide the bolt hole 21 and the bolt box 23 in the joint plate 7 and the main beam 6.

本発明の前記のような合成セグメント1では、剛性が大きいために、合成セグメントのトンネル半径方向の厚みを薄くすることができるので、シールド掘進機により掘削する外径寸法を小さくしたり、掘削外径が同じ場合には、トンネル覆工の内空側空間を大きくしたりすることができ、経済的で合理的なトンネル覆工構造とすることができる。   Since the composite segment 1 as described above according to the present invention has high rigidity, it is possible to reduce the thickness of the composite segment in the tunnel radial direction. When the diameters are the same, the inner space of the tunnel lining can be increased, and an economical and rational tunnel lining structure can be obtained.

本発明を実施する場合、深度の深いトンネル覆工セグメントあるいは地下空間の広い地下空間構築用の覆工セグメントとして利用することができる。   When carrying out the present invention, it can be used as a tunnel lining segment having a deep depth or a lining segment for constructing an underground space having a large underground space.

本発明を実施する場合、定着材4としては、鉄筋または鋼棒あるいは鋼材をL形に折り曲げてなるL字状鋼材、あるいは断面L形の鋼材を短尺に切断して構成したL字状鋼材を用い、L字状鋼材の一片を脚部として、地山側の鋼板2あるいは内空側の鋼板3に対して立設するように設け、他方の一片を、地山側の鋼板2あるいは内空側の鋼板3に対してほぼ平行に、かつトンネル周方向に延長するように配置することで、トンネル周方向の補剛ラインを効率よく形成することができる。前記のように、定着材4としては、トンネル周方向に延長する張り出し部を備えた形態のほうが、仮想のコーン破壊面12をトンネル周方向に効率よく接続させ、連続化させる点ではよい。   When carrying out the present invention, the fixing material 4 is an L-shaped steel material obtained by bending a reinforcing bar, a steel bar, or a steel material into an L shape, or an L-shaped steel material configured by cutting a steel material having an L-shaped cross section into a short length. Used, a piece of L-shaped steel material is used as a leg portion so as to stand upright with respect to the steel plate 2 on the natural ground side or the steel plate 3 on the inside air side, and the other piece is provided on the steel plate 2 on the natural ground side or on the inside air side. By arranging so as to extend substantially parallel to the steel plate 3 and in the circumferential direction of the tunnel, a stiffening line in the circumferential direction of the tunnel can be efficiently formed. As described above, as the fixing material 4, the configuration including the overhanging portion extending in the tunnel circumferential direction is sufficient in that the virtual cone breaking surface 12 is efficiently connected and continuous in the tunnel circumferential direction.

なお、本発明を実施する場合、トンネル軸方向に隣り合う補剛ライン間における仮想のコーン破壊面は、トンネル軸方向に離れた位置としてもよい。   When the present invention is implemented, the virtual cone fracture surface between the stiffening lines adjacent in the tunnel axis direction may be located away from the tunnel axis direction.

本発明を実施する場合に、トンネル軸方向に間隔をおいたU字状鋼材14相互を、トンネル軸方向の定着材用連結材19により連結して、一つの定着材を形成するようにしてもよい。   When carrying out the present invention, the U-shaped steel members 14 spaced in the tunnel axis direction are connected to each other by a fixing material connecting member 19 in the tunnel axis direction to form one fixing material. Good.

本発明の合成セグメントをトンネル分岐合流部のセグメントとして用いても良い。   You may use the synthetic | combination segment of this invention as a segment of a tunnel branch junction part.

本発明を実施する場合、合成セグメント1のトンネル軸方向の巾寸法により、地山側の鋼板2または内空側の鋼板3に設けるトンネル周方向定着材列11を、3列又は4列あるいはそれ以上の列数設けるようにしてもよい。その場合、地山側の鋼板2または内空側の鋼板3のトンネル法線方向への面外変形は、合成セグメント1のトンネル軸方向の巾中央部において最も大きくなるため、トンネル周方向定着材列11を少なくともトンネル軸方向の巾中央部に設けることが望ましい。   When practicing the present invention, depending on the width dimension of the composite segment 1 in the tunnel axial direction, the tunnel circumferential direction fixing material rows 11 provided on the steel plate 2 on the natural ground side or the steel plate 3 on the inner air side are arranged in three rows, four rows or more. The number of columns may be provided. In this case, the out-of-plane deformation in the tunnel normal direction of the steel plate 2 on the natural ground side or the steel plate 3 on the inner air side becomes the largest in the center of the width of the composite segment 1 in the tunnel axis direction. 11 is preferably provided at least in the center of the width in the tunnel axis direction.

本発明を実施する場合、主桁6間に中主桁を設ける形態では、主桁と中主桁との間に、トンネル周方向に1列好ましくは2列以上の複数列のトンネル周方向定着材列11を設け、セグメント全体として、トンネル軸方向に2列以上設ける。この場合も主桁6間に中主桁を設けない場合と同様に、トンネル周方向定着材列11を少なくともトンネル軸方向の巾中央部に設けることが望ましい。   When carrying out the present invention, in the form in which the middle main girder is provided between the main girders 6, the tunnel circumferential direction fixing of one row in the tunnel circumferential direction, preferably two or more rows, between the main girder and the middle main girder is performed. The material row 11 is provided, and two or more rows are provided in the tunnel axis direction as the entire segment. In this case as well, as in the case where the middle main beam is not provided between the main beams 6, it is desirable to provide the tunnel circumferential direction fixing material row 11 at least in the center of the width in the tunnel axis direction.

1 合成セグメント
2 地山側の鋼板
3 内空側の鋼板
4 定着材
4a T字状の鋼材
5 鋼殻
6 主桁
7 継手板
8 地山側の面外変形
9 内空側の面外変形
10 中詰めコンクリート
11 トンネル周方向定着材列
12 仮想のコーン破壊面(または仮想のコーン破壊領域)
13 補剛ライン
14 U字状鋼材
15 脚部
16 横連結部
17 T字状の鋼材
18 フランジ
19 定着材用連結材
20 ウェブ
21 ボルト孔
22 セグメントリング
23 ボルトボックス
28 フランジ
40 合成セグメント
G トンネル軸方向の間隔
G1 トンネル周方向の間隔
P トンネル周方向の圧縮力
S トンネル周方向の引っ張り力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Composite segment 2 Steel plate 3 on the ground side Steel plate 4 on the inner side 4 Fixing material 4a T-shaped steel material 5 Steel shell 6 Main girder 7 Joint plate 8 Out-of-plane deformation on the natural side 9 Out-of-plane deformation 10 on the inner side Concrete 11 Tunnel anchoring material row 12 Virtual cone fracture surface (or virtual cone fracture area)
13 Stiffening line 14 U-shaped steel material 15 Leg portion 16 Lateral connection portion 17 T-shaped steel material 18 Flange 19 Fixing material connection material 20 Web 21 Bolt hole 22 Segment ring 23 Bolt box 28 Flange 40 Composite segment G Tunnel axial direction Interval G1 Tunnel circumferential direction P Tunnel circumferential direction compression force S Tunnel circumferential direction tensile force

Claims (7)

少なくとも2枚の主桁と、そのトンネル周方向両端部にそれぞれ配設の2枚の継手板と、地山側または内空側のいずれか一方または両方に設けられた鋼板とを有する鋼殻の内側に、コンクリートを充填してなる合成セグメントであって、前記鋼殻の内側面における前記鋼板の地山側又は内空側のいずれか一方あるいは両方に、それぞれ独立した定着材をトンネル周方向およびトンネル軸方向に間隔をおいて設置すると共に、トンネル周方向の間隔をトンネル軸方向の間隔よりも狭く密に設置してトンネル周方向定着材列を形成し、トンネル軸方向に隣り合うトンネル周方向定着材列のトンネル軸方向の間隔を、前記トンネル周方向の定着材の間隔より広く疎に配置し、前記継手板は、その継手板と前記地山側または内空側のいずれか一方または両方に設けられた鋼板および前記少なくとも2枚の主桁とが隣接して突合される全線において連続した溶接により剛結合されたことを特徴とする合成セグメント。   Inside of a steel shell having at least two main girders, two joint plates respectively disposed at both ends in the circumferential direction of the tunnel, and a steel plate provided on one or both of the natural ground side and the inner air side And a concrete segment filled with concrete, wherein either one or both of the steel plate on the inner side of the steel shell and the inner air side or both of them are provided with an independent fixing material in the tunnel circumferential direction and the tunnel axis. Are installed at intervals in the direction of the tunnel, and the tunnel circumferential direction fixing material row is formed by setting the distance in the tunnel circumferential direction narrower than the distance in the tunnel axis direction to form a tunnel circumferential direction fixing material row. The intervals in the tunnel axis direction of the rows are arranged to be wider and sparser than the intervals between the fixing materials in the circumferential direction of the tunnel, and the joint plate is connected to the joint plate and either the natural ground side or the inner air side. Synthetic segments, characterized in that the steel sheet and the at least two main girders provided both are rigidly connected by continuous welding in the whole line to be butted adjacent. 少なくとも2枚の主桁と、そのトンネル周方向両端部にそれぞれ配設の2枚の継手板と、地山側または内空側のいずれか一方に設けられた鋼板とを有する鋼殻の内側に、コンクリートを充填してなる合成セグメントであって、前記鋼殻の内側面における前記鋼板の地山側または内空側のいずれか一方に、それぞれ独立した定着材をトンネル周方向およびトンネル軸方向に間隔をおいて設置すると共に、トンネル周方向の間隔をトンネル軸方向の間隔よりも狭く密に設置してトンネル周方向定着材列を形成し、トンネル軸方向に隣り合うトンネル周方向定着材列のトンネル軸方向の間隔を、前記トンネル周方向の定着材の間隔より広く疎に配置し、前記継手板は、その継手板と前記地山側または内空側のいずれか一方に設けられた鋼板および前記少なくとも2枚の主桁とが隣接して突合される全線において連続した溶接により剛結合されたことを特徴とする合成セグメント。   On the inside of a steel shell having at least two main girders, two joint plates respectively disposed at both ends in the circumferential direction of the tunnel, and a steel plate provided on either the natural ground side or the inner air side, A synthetic segment filled with concrete, wherein an independent fixing material is spaced apart in the tunnel circumferential direction and tunnel axial direction on either the ground side or the inner side of the steel plate on the inner side of the steel shell. The tunnel circumferential direction fixing material row is formed by setting the distance in the tunnel circumferential direction to be narrower than the distance in the tunnel axis direction to form a tunnel circumferential direction fixing material row, and the tunnel axis of the tunnel circumferential direction fixing material row adjacent to the tunnel axis direction. An interval in the direction is arranged to be wider and sparser than an interval of the fixing material in the circumferential direction of the tunnel, and the joint plate includes a steel plate and a front plate provided on the joint plate and either the natural ground side or the inner space side. Synthetic segments, characterized in that at least two main girders are rigidly connected by continuous welding in the whole line to be butted adjacent. 少なくとも2枚の主桁と、そのトンネル周方向両端部にそれぞれ配設の2枚の継手板と、地山側および内空側の両方に設けられた鋼板とを有する鋼殻の内側に、コンクリートを充填してなる合成セグメントであって、前記鋼殻の内側面における前記鋼板の地山側および内空側の両方に、それぞれ独立した定着材をトンネル周方向およびトンネル軸方向に間隔をおいて設置すると共に、トンネル周方向の間隔をトンネル軸方向の間隔よりも狭く密に設置してトンネル周方向定着材列を形成し、トンネル軸方向に隣り合うトンネル周方向定着材列のトンネル軸方向の間隔を、前記トンネル周方向の定着材の間隔より広く疎に配置し、前記継手板は、その継手板と前記地山側または内空側の両方に設けられた鋼板および前記少なくとも2枚の主桁とが隣接して突合される全線において連続した溶接により剛結合されたことを特徴とする合成セグメント。   Concrete is placed on the inside of a steel shell having at least two main girders, two joint plates respectively disposed at both ends of the tunnel circumferential direction, and steel plates provided on both the natural ground side and the inner air side. It is a synthetic segment formed by filling, and an independent fixing material is installed at both the circumferential direction of the tunnel and the axial direction of the tunnel on both the ground and inner sides of the steel plate on the inner surface of the steel shell. At the same time, the tunnel circumferential direction fixing material row is formed by setting the interval in the tunnel circumferential direction narrower than the tunnel axial direction to form the tunnel circumferential direction fixing material row, and the tunnel circumferential direction fixing material row adjacent to the tunnel axis direction The joint plate is arranged to be wider and sparser than the interval between the fixing materials in the circumferential direction of the tunnel, and the joint plate includes a steel plate provided on both the joint plate and the natural mountain side or the inner space side, and the at least two main girders. Synthetic segments, characterized in that the continuous welding in the whole line to be butted to adjacent rigidly coupled. トンネル周方向に間隔をおいて設置された定着材による仮想のコーン破壊面がトンネル周方向に接続して連続していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の合成セグメント。   The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein virtual cone fracture surfaces by fixing materials installed at intervals in the circumferential direction of the tunnel are connected in the circumferential direction of the tunnel and are continuous. segment. 主桁断面が、フランジおよびウェブを備えた、I形、L形、コの字形断面であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の合成セグメント。   The synthetic segment according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the main girder section is an I-shaped, L-shaped or U-shaped section with a flange and a web. 定着材が、頭付きスタッドジベル、T字状鋼材、U字状鋼材、L字状鋼材のいずれかであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の合成セグメント。   The synthetic segment according to any one of claims 1 to 5, wherein the fixing material is one of a head stud stud, a T-shaped steel material, a U-shaped steel material, and an L-shaped steel material. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の合成セグメントがトンネル覆工構造に用いられていることを特徴とするトンネル覆工。   A tunnel lining, wherein the composite segment according to any one of claims 1 to 6 is used in a tunnel lining structure.
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