JP6576095B2

JP6576095B2 - Segment manufacturing method and concrete-integrated steel segment

Info

Publication number: JP6576095B2
Application number: JP2015098758A
Authority: JP
Inventors: 隆志織田; 敦谷口; 隆正福田
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2035-05-14
Also published as: JP2016215376A

Description

本発明は、セグメントの製造方法およびコンクリート一体型鋼製セグメントに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a segment and a concrete-integrated steel segment.

シールド工法やＴＢＭ工法等では、地山の掘削に伴い、筒状のセグメントリングを地中に連設することでトンネルの覆工を形成している。セグメントリングは、複数のセグメントの端面（端板）同士を連結することにより形成される。
このようなセグメントには、スキンプレート、主桁および端板を備える鋼殻とコンクリートとを一体化したコンクリート一体型鋼製セグメント（合成セグメント）がある。 In the shield method, the TBM method, and the like, a tunnel lining is formed by connecting a tubular segment ring in the ground along with excavation of natural ground. The segment ring is formed by connecting end surfaces (end plates) of a plurality of segments.
As such a segment, there is a concrete-integrated steel segment (synthetic segment) in which a steel shell including a skin plate, a main girder, and an end plate and a concrete are integrated.

コンクリート一体型鋼製セグメントを製造する際には、スキンプレートを下側にした状態（トンネル内面側を上にした状態）で、スキンプレート、主桁および端板に囲まれた空間にコンクリートを打設した後、このコンクリート打設面（コンクリート表面）に対してコテ仕上げ等の仕上げ作業を行うのが一般的である。ところが、仕上げ作業には手間がかかる。特に、仕上がり面の見栄えが悪くならないように、仕上げ作業を慎重に行う必要がある。また、セグメントの内面にインサートを取り付ける場合には、インサートの位置がずれることがないように取り付ける作業に手間がかかる。 When manufacturing concrete-integrated steel segments, place concrete in the space surrounded by the skin plate, main girder, and end plate with the skin plate facing down (with the tunnel inner surface facing up). After installation, it is common to perform finishing work such as trowel finishing on the concrete placement surface (concrete surface). However, finishing work takes time. In particular, it is necessary to carefully perform the finishing work so that the appearance of the finished surface does not deteriorate. Further, when the insert is attached to the inner surface of the segment, it takes time to attach the insert so that the position of the insert does not shift.

そのため、コンクリート一体型鋼製セグメントの施工方法として、スキンプレートを上側にした状態で、コンクリートを打設する方法が採用される場合がある。
例えば、特許文献１には、鋼殻の内面にモルタル層を塗布した後、一方の端板とスキンプレートとの角部が頂部となるように鋼製部材を型枠に設置し、当該角部においてスキンプレート及びモルタル層を貫通する打設口からコンクリートを打設する合成セグメントの製造方法が開示されている。 Therefore, as a method for constructing the concrete-integrated steel segment, there is a case where a method of placing concrete with the skin plate on the upper side is employed.
For example, in Patent Document 1, after a mortar layer is applied to the inner surface of a steel shell, a steel member is placed on the mold so that the corner of one end plate and the skin plate is the top, and the corner Discloses a method for producing a synthetic segment in which concrete is cast from a casting port that penetrates a skin plate and a mortar layer.

特開２００６−０８３５８９号公報JP 2006-083589 A

特許文献１の合成セグメントの製造方法は、一方の端板から他方の端板に向けてコンクリートを流し込むため、コンクリートの流下長が大きくなり、材料分離が生じるおそれがある。また、モルタル層の形成にも手間がかかる。さらに、打設口によってスキンプレートに開口部が形成されるが、当該開口部に対する止水対策が示されておらず、供用後の漏水が懸念される。 In the synthetic segment manufacturing method of Patent Document 1, since concrete is poured from one end plate toward the other end plate, the flow length of the concrete increases, and material separation may occur. Also, it takes time to form the mortar layer. Furthermore, although an opening is formed in the skin plate by the casting opening, no water stoppage countermeasure is shown for the opening, and there is a concern about water leakage after use.

このような観点から、本発明は、仕上がり面が良好で、かつ、高品質施工を可能とし、なおかつ、止水性の確保も可能としたセグメントの製造方法およびコンクリート一体型鋼製セグメントを提案することを課題とする。 From this point of view, the present invention proposes a segment manufacturing method and a concrete-integrated steel segment that have a good finished surface, enable high-quality construction, and can also ensure water-stopping. Is an issue.

前記課題を解決するために、本発明のセグメントの製造方法は、トンネル軸方向の両端に設けられた一対の主桁と、トンネル周方向の両端に設けられた一対の端板と、前記一対の主桁および前記一対の端板の地山側の端面を覆うスキンプレートとを備え、前記スキンプレートのトンネル周方向の中央部に打設口および排気口が形成された鋼殻を用意する鋼殻準備工程と、型枠上に前記鋼殻を設置する打設準備工程と、前記鋼殻と前記型枠とによって囲まれた空間にコンクリートを打設する打設工程とを備えており、前記打設準備工程では前記打設口および前記排気口が頂部となるように前記スキンプレートを上にして前記鋼殻を配設し、前記打設工程では前記打設口からコンクリートを打設した後、前記打設口および前記排気口を蓋材により閉塞することを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the segment manufacturing method of the present invention includes a pair of main girders provided at both ends in the tunnel axis direction, a pair of end plates provided at both ends in the tunnel circumferential direction, and the pair of pairs. A steel shell preparation comprising: a main girder and a skin plate that covers an end surface of the pair of end plates on a natural ground side, and a steel shell having a casting port and an exhaust port formed at a center portion in a tunnel circumferential direction of the skin plate And a placing preparation step of placing the steel shell on a mold, and a placing step of placing concrete in a space surrounded by the steel shell and the mold, In the preparation step, the steel shell is disposed with the skin plate facing up so that the placement port and the exhaust port are at the top, and in the placement step, concrete is placed from the placement port, by the droplet設口and the exhaust port lid It is characterized in that busy.

かかるセグメントの製造方法によれば、セグメントの中央部からコンクリートを打設するため、コンクリートの流下長を抑えることができ、ひいては材料分離を抑制することができる。
また、打設口は、止水材を内包した蓋材により覆うため、止水性に優れたセグメントを得ることができる。 According to such a method for manufacturing a segment, since concrete is cast from the center of the segment, it is possible to suppress the flow-down length of the concrete, and thus suppress material separation.
Moreover, since the placement port is covered with a lid material containing a water-stopping material, a segment excellent in water-stopping property can be obtained.

また、本発明のコンクリート一体型鋼製セグメントは、トンネル軸方向の両端に設けられた一対の主桁と、トンネル周方向の両端に設けられた一対の端板と、前記一対の主桁および前記一対の端板の地山側の端面を覆うスキンプレートと、前記主桁、前記端板および前記スキンプレートによって囲まれた空間の内部に打設されたコンクリートと、前記スキンプレートのトンネル周方向の中央部に形成された開口部に設けられたベースプレートと、前記ベースプレートに固定された蓋材と、を備えるコンクリート一体型鋼製セグメントであって、前記ベースプレートの中央部には打設口が形成されており、前記蓋材は、打設口を閉塞することを特徴としている。 The concrete-integrated steel segment of the present invention includes a pair of main girders provided at both ends in the tunnel axial direction, a pair of end plates provided at both ends in the tunnel circumferential direction, the pair of main girders, and the A skin plate that covers an end surface of the pair of end plates on the natural ground side, concrete that is placed in a space surrounded by the main girder, the end plate, and the skin plate, and a center in the tunnel circumferential direction of the skin plate a base plate provided in an opening formed in part, a lid member fixed to the base plate, a concrete-integrated steel segment Ru with a striking設口is formed in the central portion of the base plate The lid member is characterized by closing the placement opening .

かかるコンクリート一体型鋼製セグメントによれば、打設口が止水材を内包した蓋材により覆われているため、止水性に優れている。また、打設口がスキンプレートの中央部に形成されているため、セグメントを製造する際にはスキンプレートを上にして、両端板が水平面に接するように載置した状態でコンクリートを打設することができる。 According to such a concrete-integrated steel segment, the pouring opening is covered with the lid material containing the water-stopping material, and therefore, the water-stopping property is excellent. In addition, since the placement opening is formed in the center of the skin plate, when manufacturing the segment, the concrete is placed with the skin plate facing up and the both end plates placed in contact with the horizontal plane. be able to.

前記スキンプレートに前記打設口に隣接して排気口が形成されていれば、コンクリートを打設する際に空気の流れを形成することが可能となるので、空気溜まりが形成されることを抑制することができる。また、排気口によりコンクリートの打設状況を確認することができる
この排気口は、打設口とともに前記蓋材で閉塞するのが望ましい。 If the skin plate is formed with an exhaust port adjacent to the placement port, it is possible to form an air flow when placing the concrete, so that the formation of an air pocket is suppressed. can do. Further, the concrete placement state can be confirmed by the exhaust port. This exhaust port is preferably closed with the lid member together with the placement port.

なお、コンクリート打設時に空気抜きを目的として、トンネル周方向に間隔をあけて複数の空気抜き部材をスキンプレートに設けてもよい。この空気抜き部材は、前記スキンプレートに形成された開口を塞ぐ不織布と、前記不織布を覆う蓋板とを備えているのが望ましい。
また、前記スキンプレートの内空側から前記主桁に至る管材が埋設されていれば、この管材が排気孔として機能するので、コンクリート打設時の空気溜まりの発生を抑制することができ、ひいては、コンクリートを密実に打設することができる。 Note that a plurality of air vent members may be provided on the skin plate at intervals in the circumferential direction of the tunnel for the purpose of venting air when placing concrete. The air vent member preferably includes a non-woven fabric that closes the opening formed in the skin plate and a cover plate that covers the non-woven fabric.
Further, if a pipe material extending from the inner side of the skin plate to the main girder is buried, this pipe material functions as an exhaust hole, so that the occurrence of air accumulation during concrete placement can be suppressed, and consequently Concrete can be placed densely.

前記スキンプレートと前記一対の主桁とに接合された形状保持材を備えている場合には、前記形状保持材に前記スキンプレートとの接合部に少なくとも１つの凹部を有するとともに、前記スキンプレート側の角部に隅切り部を有しているとよい。このようにすると、空気溜まりが形成されることを防止できる。 In the case where the shape holding member joined to the skin plate and the pair of main girders is provided, the shape holding member has at least one concave portion at the joint portion with the skin plate, and the skin plate side It is preferable to have a corner cutout at the corner. If it does in this way, it can prevent that an air pocket is formed.

本発明のセグメントの製造方法およびコンクリート一体型鋼製セグメントによれば、仕上がり面が良好で、かつ、高品質施工を可能とし、なおかつ、止水性の確保が可能となる。 According to the segment manufacturing method and the concrete-integrated steel segment of the present invention, the finished surface is good, high-quality construction is possible, and water stoppage can be ensured.

本発明の実施形態に係るセグメントを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the segment which concerns on embodiment of this invention. （ａ）は図１のＹ−Ｙ矢視図、（ｂ）は同Ｘ−Ｘ矢視図である。(A) is the YY arrow directional view of FIG. 1, (b) is the XX arrow directional view. （ａ）は同セグメントの鋼殻を内面側から望む平面図、（ｂ）はセグメントのベースプレートと蓋材を示す拡大断面図である。(A) is the top view which looks at the steel shell of the segment from an inner surface side, (b) is an expanded sectional view which shows the base plate and lid | cover material of a segment. （ａ）はベースプレートの平面図、（ｂ）は蓋材の平面図である。(A) is a top view of a base plate, (b) is a top view of a cover material. （ａ）はセグメントの製造方法の鋼殻準備工程を示す斜視図、（ｂ）は打設準備工程および打設工程を示す断面図、（ｃ）は打設後を示す断面図である。(A) is a perspective view which shows the steel shell preparation process of the manufacturing method of a segment, (b) is sectional drawing which shows a casting preparation process and a casting process, (c) is sectional drawing which shows after casting. 他の形態に係るセグメントを示す図であって、（ａ）は鋼殻を内面側から望む平面図、（ｂ）は空気抜き部材の拡大図、（ｃ）は蓋材の平面図、（ｄ）空気抜き部材の平面図である。It is a figure which shows the segment which concerns on another form, Comprising: (a) is a top view which wants a steel shell from an inner surface side, (b) is an enlarged view of an air vent member, (c) is a top view of a cover material, (d) It is a top view of an air vent member. その他の形態に係るセグメントを示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は施工時における（ａ）の一部を示す拡大図である。It is a figure which shows the segment which concerns on another form, Comprising: (a) is sectional drawing, (b) is an enlarged view which shows a part of (a) at the time of construction.

本実施形態では、図１に示すように、鋼殻２と、鋼殻２内に打設されたコンクリート３とにより構成されたコンクリート一体型鋼製セグメント（以下、端に「セグメント１」という）およびこのセグメント１の製造方法について説明する。
セグメント１は、円弧状に湾曲した版状に形成されており、周方向に複数接続することで、セグメントリング（図示せず）を形成する。このセグメントリングを軸方向に順次接合すると、トンネルの覆工が形成される。
鋼殻２は、一対の主桁４，４と、一対の端板５，５と、スキンプレート６と、複数の形状保持材７，７，…とを備えて構成されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 1, a concrete-integrated steel segment (hereinafter referred to as “segment 1” at the end) composed of a steel shell 2 and concrete 3 placed in the steel shell 2. And the manufacturing method of this segment 1 is demonstrated.
The segment 1 is formed in a plate shape curved in an arc shape, and a segment ring (not shown) is formed by connecting a plurality of pieces in the circumferential direction. When the segment rings are sequentially joined in the axial direction, a tunnel lining is formed.
The steel shell 2 includes a pair of main girders 4, 4, a pair of end plates 5, 5, a skin plate 6, and a plurality of shape holding members 7, 7,.

一対の主桁４，４は、セグメント１のトンネル軸方向の両端に設けられている。
主桁４は、図２（ａ）に示すように、トンネルの断面形状に応じて円弧状に形成された鋼製部材からなる。
本実施形態の主桁４は、図２（ｂ）に示すように、ウェブ４１と、ウェブ４１の地山側端部およびトンネル内空側端部にそれぞれ設けられたフランジ４２，４２とを備えている。すなわち、本実施形態の主桁４は、ウェブ４１と一対のフランジ４２，４２により、断面視コ字状を呈している。なお、主桁４の構成は限定されるものではなく、必ずしも断面視コ字状である必要はない。 The pair of main girders 4 and 4 are provided at both ends of the segment 1 in the tunnel axis direction.
As shown in FIG. 2A, the main girder 4 is made of a steel member formed in an arc shape according to the cross-sectional shape of the tunnel.
The main girder 4 of this embodiment is provided with the web 41 and the flanges 42 and 42 each provided in the natural mountain side edge part and the tunnel inner side edge part of the web 41, as shown in FIG.2 (b). Yes. That is, the main girder 4 of the present embodiment has a U-shaped cross-sectional view due to the web 41 and the pair of flanges 42 and 42. Note that the configuration of the main beam 4 is not limited, and is not necessarily U-shaped in cross-sectional view.

図１に示すように、主桁４には、複数のリング間ジョイント１１，１１，…が形成されている。リング間ジョイント１１は、セグメントリング同士を連結するものである。なお、リング間ジョイント１１の構成、配置および数は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
主桁４の一方の端部には、継手部材１３の位置に対応して矩形状の切欠き４３が形成されている。なお、切欠き４３は、継手部材１３の構成に応じて形成すればよく、切欠き４３の配置、形状および有無は限定されるものではない。 As shown in FIG. 1, the main girder 4 is formed with a plurality of inter-ring joints 11, 11,. The inter-ring joint 11 connects the segment rings. In addition, the structure, arrangement | positioning, and number of the joints 11 between rings are not limited, What is necessary is just to set suitably.
A rectangular notch 43 is formed at one end of the main beam 4 corresponding to the position of the joint member 13. The notch 43 may be formed according to the configuration of the joint member 13, and the arrangement, shape, and presence of the notch 43 are not limited.

一対の端板５，５は、図１に示すように、トンネル周方向の両端に設けられている。端板５は、矩形状の鋼板からなり、一対の主桁４，４の端部に横架されている。
端板５のトンネル軸方向の一方の端部には矩形状の貫通孔５１が形成されていて他方の端部には矩形状の切欠き５２が形成されている。すなわち、端板５の両端部には、継手部材１２，１３の位置に対応して貫通孔５１または切欠き５２がそれぞれ形成されている。端板５の切欠き５２と主桁４の切欠き４３とにより、セグメント１の角部に開口が形成されている。なお、貫通孔５１および切欠き５２は、継手部材１２，１３の構成に応じて形成すればよい。すなわち、貫通孔５１および切欠き５２の配置、形状および有無は継手部材１２，１３の構成に応じて適宜設定すればよい。 As shown in FIG. 1, the pair of end plates 5 and 5 are provided at both ends in the tunnel circumferential direction. The end plate 5 is made of a rectangular steel plate and is horizontally mounted on the end portions of the pair of main girders 4 and 4.
A rectangular through hole 51 is formed at one end of the end plate 5 in the tunnel axis direction, and a rectangular notch 52 is formed at the other end. That is, through holes 51 or notches 52 are formed at both ends of the end plate 5 corresponding to the positions of the joint members 12 and 13, respectively. An opening is formed at the corner of the segment 1 by the notch 52 of the end plate 5 and the notch 43 of the main girder 4. The through holes 51 and the notches 52 may be formed according to the configuration of the joint members 12 and 13. That is, the arrangement, shape, and presence / absence of the through hole 51 and the notch 52 may be appropriately set according to the configuration of the joint members 12 and 13.

継手部材１２，１３は、セグメント１同士を連結するための部材である。本実施形態では、一方のセグメント１の端面に突設された継手部材１２を、他方のセグメント１の端面に形成された継手部材１３に係止させることで、セグメント１同士が連結される。
本実施形態の継手部材１２，１３は、図１に示すように、鋼殻２の厚さ方向中央付近に形成されているが、継手部材１２，１３の形成箇所は限定されるものではない。また、継手部材１２，１３は、複数段形成されていてもよい。
さらに、セグメント１同士を接合するための継手構造（継手部材１２，１３の構成）は限定されるものではない。 The joint members 12 and 13 are members for connecting the segments 1 to each other. In the present embodiment, the segments 1 are connected to each other by engaging the joint member 12 protruding from the end surface of one segment 1 with the joint member 13 formed on the end surface of the other segment 1.
As shown in FIG. 1, the joint members 12 and 13 of the present embodiment are formed in the vicinity of the center of the steel shell 2 in the thickness direction, but the locations where the joint members 12 and 13 are formed are not limited. The joint members 12 and 13 may be formed in a plurality of stages.
Furthermore, the joint structure (structure of the joint members 12 and 13) for joining the segments 1 is not limited.

スキンプレート６は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、セグメント１の地山側の端面を覆っている。
スキンプレート６は、枠状に組み付けられた主桁４，４および端板５，５の開口部の外周面側（地山側）を塞ぐように配置された鋼板である。
図３（ａ）に示すように、スキンプレート６のトンネル周方向中央部には、打設口８１と排気口８２，８２が形成されている。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the skin plate 6 covers the end face of the segment 1 on the natural ground side.
The skin plate 6 is a steel plate disposed so as to close the outer peripheral surface side (natural ground side) of the openings of the main girders 4 and 4 and the end plates 5 and 5 assembled in a frame shape.
As shown in FIG. 3 (a), a placement port 81 and exhaust ports 82 and 82 are formed in the center portion of the skin plate 6 in the circumferential direction of the tunnel.

打設口８１および排気口８２，８２は、ベースプレート８に形成されている。ベースプレート８は、スキンプレート６のトンネル周方向中央部に形成された開口部６１に設けられている。
ベースプレート８は、図３（ｂ）に示すように、スキンプレート６の内空側面において、開口部６１の縁部において、スキンプレート６およびフランジ４２に溶接されている。なお、ベースプレート８のスキンプレート６およびフランジ４２への固定方法は限定されない。 The placement port 81 and the exhaust ports 82 and 82 are formed in the base plate 8. The base plate 8 is provided in an opening 61 formed in the center portion of the skin plate 6 in the tunnel circumferential direction.
As shown in FIG. 3B, the base plate 8 is welded to the skin plate 6 and the flange 42 at the edge portion of the opening 61 on the inner side surface of the skin plate 6. The method for fixing the base plate 8 to the skin plate 6 and the flange 42 is not limited.

打設口８１は、図４（ａ）に示すように、ベースプレート８の中央部に形成されている。排気口８２，８２は、打設口８１を挟んで対向する位置に形成されている。すなわち、本実施形態のベースプレート８には、トンネル軸方向に一方の排気口８２、打設口８１、他方の排気口８２が並設されている。なお、本実施形態では２箇所の排気口８１が形成されている場合について説明するが、排気口８１の数は限定されない。 As shown in FIG. 4A, the placement port 81 is formed at the center of the base plate 8. The exhaust ports 82 and 82 are formed at positions facing each other across the placement port 81. That is, in the base plate 8 of the present embodiment, one exhaust port 82, the placement port 81, and the other exhaust port 82 are arranged in parallel in the tunnel axis direction. In the present embodiment, the case where two exhaust ports 81 are formed will be described, but the number of exhaust ports 81 is not limited.

ベースプレート８には、打設口８１および排気口８２を囲うように、複数のボルト穴８３，８３，…が形成されている。図３に示すように、ボルト穴８３は、内面に雌ネジ加工が施された有底の凹部である。本実施形態のボルト穴８３は有底とするが、ボルト穴８３はベースプレート８を貫通していてもよい。
ベースプレート８は、その周方向両端が地山側に突出していて、断面視凹字状に形成されている。ベースプレート８が断面視凹字状に形成されていることで、蓋材９の一部を収容可能である。
ベースプレート８の突出部分の高さ寸法にスキンプレート６の板厚を加えた高さ寸法は、蓋材９の部材厚と同等である。すなわち、ベースプレート８の外面からスキンプレート６の外面までの高さと蓋材９の部材厚は同等である。 A plurality of bolt holes 83, 83,... Are formed in the base plate 8 so as to surround the placing port 81 and the exhaust port 82. As shown in FIG. 3, the bolt hole 83 is a bottomed recess whose inner surface is processed with a female screw. The bolt hole 83 of the present embodiment has a bottom, but the bolt hole 83 may penetrate the base plate 8.
The base plate 8 has both ends in the circumferential direction projecting toward the natural ground, and is formed in a concave shape in cross section. A part of the lid member 9 can be accommodated because the base plate 8 is formed in a concave shape in sectional view.
The height dimension obtained by adding the plate thickness of the skin plate 6 to the height dimension of the protruding portion of the base plate 8 is equivalent to the member thickness of the lid member 9. That is, the height from the outer surface of the base plate 8 to the outer surface of the skin plate 6 is equal to the member thickness of the lid member 9.

打設口８１および排気口８２，８２は、１枚の蓋材９により閉塞される。
蓋材９は、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、鋼板からなる蓋本体９１により構成されている。本実施形態の蓋本体９１は、上面（外面側）に矩形状の凸部９２が形成されていて、断面視凸字状を呈している。なお、蓋材９の構成（形状等）は限定されない。 The placement port 81 and the exhaust ports 82 and 82 are closed by a single lid member 9.
As shown in FIG. 3B and FIG. 4B, the lid member 9 is constituted by a lid body 91 made of a steel plate. The lid main body 91 of the present embodiment has a convex portion 92 having a rectangular shape on the upper surface (outer surface side), and has a convex shape in a sectional view. The configuration (shape, etc.) of the lid member 9 is not limited.

蓋本体９１の周縁（凸部９２よりも突出している部分）には、ベースプレート８のボルト孔８３の位置に対応して複数のボルト孔９３が貫通している。
蓋材９は、図３に示すように、ボルト孔９３を貫通させたボルトＢをベースプレート８のボルト孔８３に螺着することにより固定する。
なお、蓋材９の板厚は限定されるものではなく、スキンプレート６板厚およびベースプレート８の形状に応じて適宜設定すればよい。 A plurality of bolt holes 93 pass through the periphery of the lid main body 91 (portions protruding from the convex portion 92) corresponding to the positions of the bolt holes 83 of the base plate 8.
As shown in FIG. 3, the lid member 9 is fixed by screwing a bolt B having a bolt hole 93 therethrough into a bolt hole 83 of the base plate 8.
The plate thickness of the lid member 9 is not limited, and may be set as appropriate according to the thickness of the skin plate 6 and the shape of the base plate 8.

蓋本体９１の内空側の板面には、ベースプレート８の打設口８１および排気口８２，８２の周囲を囲うように、止水材９４が設けられている。本実施形態では、止水材９４として、水膨張性の止水シールを使用する。なお、止水材９４を構成する材料や止水材９４の設置方法は限定されるものではない。また、止水材９４は、ベースプレート８に固定されていてもよい。 A water stop material 94 is provided on the inner air side plate surface of the lid main body 91 so as to surround the periphery of the placement port 81 and the exhaust ports 82 and 82 of the base plate 8. In this embodiment, a water-swellable water-stop seal is used as the water-stop material 94. In addition, the material which comprises the water stop material 94, and the installation method of the water stop material 94 are not limited. Further, the water blocking material 94 may be fixed to the base plate 8.

形状保持材７，７，…は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、枠状に組み付けられた主桁４，４および端板５，５の内空部分に間隔をあけて配置されている。形状保持材７は、端板５と平行となるように、主桁４同士の間に横架されている。
形状保持材７は鋼板からなり、地山側端面がスキンプレート６に当接しているとともに、トンネル軸方向両端がそれぞれ主桁４，４の板面に当接している。 As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the shape retaining members 7, 7,... Are spaced apart from the inner spaces of the main girders 4, 4 and the end plates 5, 5 assembled in a frame shape. Has been placed. The shape retaining material 7 is laid across the main girders 4 so as to be parallel to the end plate 5.
The shape retaining material 7 is made of a steel plate, and the end surface on the natural mountain side is in contact with the skin plate 6, and both ends in the tunnel axial direction are in contact with the plate surfaces of the main girders 4 and 4, respectively.

形状保持材７は、図２（ｂ）に示すように、スキンプレート６との接合部に凹部７１，７１を有しているとともに、スキンプレート側の角部（ウェブ４１とフランジ４２の角部）に隅切り部７２，７２を有している。なお、本実施形態では、３つの凹部７１，７１，７１が形成されているが、凹部７１の数は限定されるものではない。また、凹部７１および隅切り部７２は必要に応じて形成すればよい。
形状保持材７は、スキンプレート６との当接箇所において溶接されているとともに、端部がウェブ４１とフランジ４２に溶接されている。 As shown in FIG. 2 (b), the shape retaining member 7 has concave portions 71 and 71 at the joint portion with the skin plate 6, and corner portions on the skin plate side (corner portions of the web 41 and the flange 42). ) Have corner cutting portions 72, 72. In the present embodiment, three recesses 71, 71, 71 are formed, but the number of recesses 71 is not limited. Moreover, what is necessary is just to form the recessed part 71 and the corner cut part 72 as needed.
The shape retaining member 7 is welded at a contact point with the skin plate 6 and the end is welded to the web 41 and the flange 42.

コンクリート３は、図１に示すように、セグメント１の内面側に所定の厚みを有して形成された表層部３１と、鋼殻２の内部に形成された内部コンクリート部３２とを備えている。
また、表層部３１には、補強材として、鉄筋３３が埋設されている。本実施形態では、補強材として、鉄筋を格子状に組み付けることにより形成された鉄筋網を採用するが、鉄筋３３は、必ずしも網である必要はなく、縦筋および横筋を適宜配筋してもよい。また、内部コンクリート部３２（鋼殻２内）にも鉄筋を配筋してもよい。 As shown in FIG. 1, the concrete 3 includes a surface layer portion 31 formed with a predetermined thickness on the inner surface side of the segment 1, and an internal concrete portion 32 formed inside the steel shell 2. .
Further, a reinforcing bar 33 is embedded in the surface layer portion 31 as a reinforcing material. In the present embodiment, a reinforcing bar net formed by assembling reinforcing bars in a lattice shape is adopted as the reinforcing material. However, the reinforcing bar 33 is not necessarily a net, and the vertical bars and the horizontal bars may be appropriately arranged. Good. Further, reinforcing bars may also be arranged in the internal concrete portion 32 (in the steel shell 2).

次に、本実施形態のセグメントの製造方法について説明する。
セグメントの製造方法は、鋼殻準備工程と、打設準備工程と、打設工程とを備えている。
鋼殻準備工程は、図５（ａ）に示すように、鋼殻２を用意する工程である。鋼殻２には、他の場所において製造されたものを搬入する。なお、鋼殻２は、鋼材等を組み合わせることにより、現地で製造してもよい。 Next, the manufacturing method of the segment of this embodiment is demonstrated.
The segment manufacturing method includes a steel shell preparation step, a placement preparation step, and a placement step.
The steel shell preparation step is a step of preparing the steel shell 2 as shown in FIG. The steel shell 2 is carried in what is manufactured elsewhere. In addition, you may manufacture the steel shell 2 on-site by combining steel materials etc.

打設準備工程は、図５（ｂ）に示すように、型枠Ｆ上に鋼殻２を設置する工程である。
鋼殻２は、打設口８１および排気口６２が頂部（最も高い位置）となるように、スキンプレート６を上にして配設する。
このとき、打設口８１には、ホッパＨを固定する。ホッパＨは、ベースプレート８のボルト穴８３（図３（ｂ）参照）にボルトＢを螺着することによりベースプレート８に固定する。なお、ホッパＨの固定方法は限定されるものではなく、適宜行えばよい。例えば、ボルト穴８３とはことなるボルト穴にボルトＢを螺着することにより固定してもよい。 The placing preparation step is a step of installing the steel shell 2 on the mold F as shown in FIG.
The steel shell 2 is disposed with the skin plate 6 facing upward so that the placement port 81 and the exhaust port 62 are at the top (the highest position).
At this time, the hopper H is fixed to the placing port 81. The hopper H is fixed to the base plate 8 by screwing bolts B into bolt holes 83 (see FIG. 3B) of the base plate 8. In addition, the fixing method of the hopper H is not limited, What is necessary is just to perform suitably. For example, the bolt B may be fixed by screwing the bolt B into a bolt hole different from the bolt hole 83.

打設工程は、鋼殻２と型枠Ｆによって囲まれた空間にコンクリートを打設する工程である。
コンクリートの打設は、ホッパＨを介して打設口８１から鋼殻２の内部に流し込む。コンクリートは、打設口８１から弧状の型枠Ｆに沿って両端の端板５，５に向って流下する。
コンクリートを打設する際には、排気口８２，８２を開放しておき、排気口８２，８２を通じて鋼殻２内の空気を排出する。なお、必要に応じて排気口８２からバイブレータ（図示せず）を挿入して、コンクリートを締固めてもよい。
また、コンクリートの打設に伴い、スキンプレート６の背面に溜まる空気は、スキンプレート６の内面に沿って、凹部７１または隅切り部７２を通過しつつ、頂部（排気口８２）に向って上昇する。
そして、排気口８２からコンクリートの充填が確認されたら、図５（ｃ）に示すように、打設口８１および排気口８２，８２を蓋材９により閉塞する。蓋材９をボルトＢによりベースプレート８に固定したら、蓋材９（凸部９２）の周囲にコーキング材９５を充填して、セグメント１の外面を平滑にする。なお、コーキング材９５を構成する材料は限定されない。また、コーキング材９５に代えて、モルタルやグラウト等、他の充填材を充填してもよい。 The placing step is a step of placing concrete in a space surrounded by the steel shell 2 and the formwork F.
The concrete is poured into the steel shell 2 from the casting port 81 through the hopper H. The concrete flows down from the placement port 81 along the arc-shaped mold F toward the end plates 5 and 5 at both ends.
When placing concrete, the exhaust ports 82 and 82 are opened, and the air in the steel shell 2 is discharged through the exhaust ports 82 and 82. If necessary, a vibrator (not shown) may be inserted from the exhaust port 82 to compact the concrete.
Further, as the concrete is placed, the air accumulated on the back surface of the skin plate 6 rises toward the top (exhaust port 82) along the inner surface of the skin plate 6 while passing through the recess 71 or the corner cutout 72. To do.
When the concrete filling is confirmed from the exhaust port 82, the placement port 81 and the exhaust ports 82 and 82 are closed by the lid member 9 as shown in FIG. After the lid member 9 is fixed to the base plate 8 with the bolts B, the caulking material 95 is filled around the lid member 9 (convex portion 92) to smooth the outer surface of the segment 1. In addition, the material which comprises the caulking material 95 is not limited. Further, instead of the caulking material 95, other fillers such as mortar and grout may be filled.

本実施形態のセグメント１およびセグメントの製造方法によれば、鋼殻２の中央部に打設口８１が形成されているため、コンクリートの流下長を抑えることができ、ひいてはコンクリートの材料分離を抑制することができる。
また、打設口８１に隣接して排気口８２が形成されているため、コンクリート打設時に鋼殻２内の空気をスムーズに排出することが可能となり、ひいては、空気溜まりが形成されることを抑制することができる。
そのため、高品質なセグメント１を製造することができる。
セグメント１の内空側表面が型枠によって成形されるため、内面仕上げが良好である。
また、排気口８２によりコンクリートの打設状況を確認することができるため、施工性に優れている。 According to the segment 1 and the segment manufacturing method of the present embodiment, since the casting port 81 is formed in the central portion of the steel shell 2, the flow length of the concrete can be suppressed, and consequently the material separation of the concrete is suppressed. can do.
Moreover, since the exhaust port 82 is formed adjacent to the casting port 81, it is possible to smoothly discharge the air in the steel shell 2 during the concrete casting, and as a result, an air reservoir is formed. Can be suppressed.
Therefore, a high quality segment 1 can be manufactured.
Since the inner side surface of the segment 1 is formed by the mold, the inner surface finish is good.
Moreover, since the concrete placement condition can be confirmed by the exhaust port 82, the workability is excellent.

また、打設口８１および排気口８２を蓋材９により覆うため、止水性の高いセグメント１を得ることができる。
さらに、蓋材９には止水材９４が設置されているため、蓋材９とベースプレート８との隙間から地下水等が浸透することを防止することができる。
このようにセグメント１であれば、高水圧下で使用しても止水性に優れたトンネル覆工を形成することができる。
また、蓋材９の周囲には、コーキング材９５が充填されているため、セグメント１の外面の平滑性が確保されている。そのため、セグメント組み立て時等において、トンネル施工に影響を与えることがなく、また、セグメント１の外面の凹凸に起因する応力が発生することもない。
形状保持材７に凹部７１および隅切り部７２が形成されているため、スキンプレート６と形状保持材７との角部に空気溜まりが形成されることが防止されている。 Further, since the placement port 81 and the exhaust port 82 are covered with the lid member 9, the segment 1 having a high water-stopping property can be obtained.
Furthermore, since the water blocking material 94 is installed in the lid member 9, it is possible to prevent the penetration of groundwater or the like from the gap between the lid member 9 and the base plate 8.
Thus, if it is segment 1, even if it uses under high water pressure, the tunnel lining excellent in water-stopping property can be formed.
Moreover, since the caulking material 95 is filled around the lid member 9, the smoothness of the outer surface of the segment 1 is ensured. Therefore, at the time of assembling the segment, the tunnel construction is not affected, and stress due to the unevenness of the outer surface of the segment 1 is not generated.
Since the concave portion 71 and the corner cutting portion 72 are formed in the shape holding material 7, it is possible to prevent air pockets from being formed at the corner portions of the skin plate 6 and the shape holding material 7.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、鋼殻２に打設されるコンクリートは限定されるものではなく、トンネル覆工に作用する応力やトンネルの断面形状等に応じて、普通コンクリート、高流動コンクリート、高強度コンクリート、繊維補強コンクリート等の中から、適宜選択して使用すればよい。
また、前記実施形態では、打設口８１と排気口８２とを１枚の蓋材９によって閉塞する場合について説明したが、打設口８１および排気口８２は、それぞれ個別に閉塞してもよい。
また、排気口８２は必要に応じて形成すればよい。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described components can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, the concrete to be cast in the steel shell 2 is not limited, and depending on the stress acting on the tunnel lining and the cross-sectional shape of the tunnel, ordinary concrete, high fluid concrete, high strength concrete, fiber reinforced concrete From these, etc., it may be appropriately selected and used.
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the placement port 81 and the exhaust port 82 were obstruct | occluded with the cover material 9 of 1 sheet, the placement port 81 and the exhaust port 82 may each be obstruct | occluded separately. .
The exhaust port 82 may be formed as necessary.

図６（ａ）に示すように、スキンプレート６にトンネル周方向に間隔をあけて複数の空気抜き部材８４，８４，…をさらに設けてもよい。なお、図６（ａ）では、ベースプレート８の排気口８２に加えてさらに複数の空気抜き部材８４，８４，…を備えている場合を示すが、排気口８２に代えて（排気口８２を省略して）複数の空気抜き部材８４，８４，…を形成してもよい。
空気抜き部材８４は、図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、スキンプレート６に形成された貫通孔を覆うベース８４ａと、ベース８４ａの開口部に固定されてコンクリートの流出を抑制する不織布８４ｂと、ベース８４ａの開口部を閉塞する蓋部材８４ｃとを備えているのが望ましい。なお、空気抜き部材８４の構成は限定されない。 As shown in FIG. 6A, a plurality of air vent members 84, 84,... May be further provided in the skin plate 6 at intervals in the tunnel circumferential direction. 6 (a) shows a case where a plurality of air vent members 84, 84,... Are provided in addition to the exhaust port 82 of the base plate 8. However, instead of the exhaust port 82 (the exhaust port 82 is omitted). A plurality of air vent members 84, 84,...
As shown in FIGS. 6B to 6D, the air vent member 84 includes a base 84 a that covers a through hole formed in the skin plate 6, and a nonwoven fabric that is fixed to the opening of the base 84 a and suppresses the outflow of concrete. 84b and a lid member 84c for closing the opening of the base 84a are desirable. The configuration of the air vent member 84 is not limited.

また、図７（ａ）に示すように、スキンプレート６の内空側から主桁４に至る排気管８５をセグメント１に埋設してもよい。
排気管８５は、弧状を呈している。排気管８５の一端はスキンプレート６の内面に隙間８５ｂをあけて対向していて、排気管８５の他端は主桁４を貫通している。
この排気管８５によれば、コンクリート打設時にスキンプレート６の背面に溜まる空気を排気することが可能になるとともに、排気管８５からコンクリートのモルタル部分の流出を確認することで、コンクリートの充填状況を確認することが可能となる。
コンクリート打設時には、図７（ｂ）に示すように、排気管８５の主桁４側の端部に透明管８５ａをＬ字状に連結しておけば、モルタル分の流出および充填状況の確認をより簡易に視認することができる。
なお、スキンプレート６と排気管８５との隙間の大きさは限定されるものではないが、コンクリート３の骨材が流出しない大きさとする。 Further, as shown in FIG. 7A, an exhaust pipe 85 extending from the inner side of the skin plate 6 to the main girder 4 may be embedded in the segment 1.
The exhaust pipe 85 has an arc shape. One end of the exhaust pipe 85 is opposed to the inner surface of the skin plate 6 with a gap 85 b therebetween, and the other end of the exhaust pipe 85 penetrates the main beam 4.
According to the exhaust pipe 85, it is possible to exhaust the air accumulated on the back surface of the skin plate 6 when the concrete is placed, and by confirming the outflow of the mortar portion of the concrete from the exhaust pipe 85, the concrete filling state Can be confirmed.
When placing concrete, if the transparent pipe 85a is connected in an L shape to the end of the exhaust pipe 85 on the main girder 4 side as shown in FIG. Can be visually recognized more easily.
In addition, although the magnitude | size of the clearance gap between the skin plate 6 and the exhaust pipe 85 is not limited, it is set as the magnitude | size which the aggregate of the concrete 3 does not flow out.

１セグメント（コンクリート一体型鋼製セグメント）
２鋼殻
３コンクリート
４主桁
５端板
６スキンプレート
７形状保持材
８ベースプレート
８１打設口
８２排気口
８３ボルト穴
８４空気抜き部材
８４ａベース
８４ｂ不織布
８４ｃ蓋部材
８５排気管（管材）
９蓋材
Ｆ型枠 1 segment (concrete integrated steel segment)
2 Steel shell 3 Concrete 4 Main girder 5 End plate 6 Skin plate 7 Shape holding material 8 Base plate 81 Placing port 82 Exhaust port 83 Bolt hole 84 Air vent member 84a Base 84b Nonwoven fabric 84c Lid member 85 Exhaust pipe (pipe material)
9 Lid F Formwork

Claims

A pair of main girders provided at both ends in the tunnel axial direction, a pair of end plates provided at both ends in the circumferential direction of the tunnel, and a skin plate that covers end faces of the pair of main girders and the pair of end plates on the ground mountain side And a steel shell preparation step of preparing a steel shell in which a casting port and an exhaust port are formed in the center portion in the tunnel circumferential direction of the skin plate,
A placing preparation step of installing the steel shell on a formwork;
A placing step of placing concrete in a space surrounded by the steel shell and the mold, and a method of manufacturing a segment,
In the placement preparation step, the steel shell is disposed with the skin plate facing up so that the placement port and the exhaust port are at the top,
In the placing step, after placing concrete from the placing port , the placing port and the exhaust port are closed with a lid member.

A pair of main girders provided at both ends in the tunnel axis direction;
A pair of end plates provided at both ends of the tunnel circumferential direction;
A skin plate that covers the pair of main girders and the end surfaces of the pair of end plates on the natural ground;
Concrete placed in the space surrounded by the main girder, the end plate and the skin plate;
A base plate provided in an opening formed in the center of the skin plate in the circumferential direction of the tunnel ;
A concrete-integrated steel segment comprising a lid member fixed to the base plate,
A driving hole is formed in the center of the base plate,
The concrete-integrated steel segment , wherein the lid member closes the placement port .

The concrete-integrated steel segment according to claim 2, wherein an exhaust port is formed in the skin plate adjacent to the placement port.

A pair of main girders provided at both ends in the tunnel axis direction;
A pair of end plates provided at both ends of the tunnel circumferential direction;
A skin plate that covers the pair of main girders and the end surfaces of the pair of end plates on the natural ground;
Concrete placed in the space surrounded by the main girder, the end plate and the skin plate;
The concrete plate comprising: a placement opening formed in a central portion of the skin plate in the circumferential direction of the tunnel; and a lid member closing the exhaust opening formed adjacent to the placement opening. Body steel segment.

A pair of main girders provided at both ends in the tunnel axis direction;
A pair of end plates provided at both ends of the tunnel circumferential direction;
A skin plate that covers the pair of main girders and the end surfaces of the pair of end plates on the natural ground;
Concrete placed in the space surrounded by the main girder, the end plate and the skin plate;
A concrete-integrated steel segment comprising a lid member that closes a placement opening formed in a central portion of the skin plate in the circumferential direction of the tunnel,
The skin plate is provided with a plurality of air vent members at intervals in the tunnel circumferential direction,
The air vent member includes a nonwoven fabric for covering an opening formed in the skin plate, characterized in that it and a cover plate covering the non-woven fabric, concrete segments manufactured integrated steel.

The concrete-integrated steel segment according to any one of claims 2 to 5, wherein a pipe material extending from the inner space side of the skin plate to the main girder is embedded.

It comprises a shape retaining material joined to the skin plate and the pair of main girders,
The shape holding material has at least one concave portion at a joint portion with the skin plate and has a corner cut portion at a corner portion on the skin plate side. A concrete-integrated steel segment according to any one of the preceding claims.