JPH0153602B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトンネル構築用のコンクリートセグメ
ント、特に下水道用等として用いる小口径（内径
1m〜2m程度）のトンネルを構築するコンクリー
トセグメントの製造方法の関する。

トンネルを構築する場合、発進用立坑からシー
ルド掘進機を地山に貫入させ、切羽の掘削を行な
い土砂の搬出を行なつた後、コンクリートセグメ
ントを組立てるシールド工法が通常行なわれてい
る。このようなシールド工法により下水道用等の
小口径のトンネルを構築する場合に用いられるコ
ンクリートセグメントを製造する際には、従来セ
グメントごとに型枠を組立て、型枠内に鉄筋カゴ
を挿入したのちコンクリートを縦打ちし、バイブ
レータの振動によつて締固め、蒸気養生を行なつ
て硬化を促進させ、所要強度を得たのちに脱型す
るようにしている。しかし、このような従来の製
造方法では、次のような問題を有している。

(イ) 製品が比較的薄いためコンクリート投入口が
狭く、コンクリートが打込みにくい。このため
コンクリートがこぼれたり、作業に時間を要し
たり、均等に打込めない等の欠点がある。

(ロ) バイブレータの振動により締固めるため、コ
ンクリートが分離して上部がモルタル状とな
り、セグメントどうしのジヨイント部の強度が
低下してヒビ割れの原因となる。

(ハ) 前記ジヨイント部を打込面とした場合はこの
ジヨイント部の成形が手作業となるため、寸法
が正確にならず、施工時の破損の原因となりや
すい。

(ニ) 型枠は高価でかつ狂いやすい。

(ホ) 全作業が手作業となるため能率が悪く、しか
も製品品質は作業者の技能の程度に左右され一
定でない。

そこで本発明は上記の問題点を解消し、製品の
強度、品質を向上させるとともに、作業能率を向
上させてコストダウンを図ることを目的とする。

この目的を達成するため本発明は、回転金枠内
にコンクリートを投入してコンクリートセグメン
トを遠心成形するに際し、 前記回転金枠を前記コンクリートセグメントの
形状に合わせて周方向および長さ方向に区画し、 前記回転金枠の内部に、成形すべきコンクリー
トセグメントの厚みに対応する位置からさらに内
側へ向けてある程度の厚みを有する内張り材を着
脱自在に設け、 回転金枠内にコンクリートを投入してこのコン
クリートの内面が前記内張り材の内面とほぼ等し
くなるようにした後にコンクリートを遠心力によ
り締固めるとともに養生させ、 その後、内張り材を取り外し、コンクリートの
内面を切削して所定寸法に仕上げるものである。

したがつて、以下のような効果を得ることがで
きる。

１個の型枠で同時に複数個のセグメントを成
形でき、作業能率がよい。

緻密なコンクリート製品とすることができ、
その表面が平滑、美麗となり、かつ強度の高い
ものとすることができる。

セグメントのジヨイント部は、寸法精度が良
好で、しかも強いものとすることができる。

回転枠は円筒形となるため、組立及び解体が
容易で、狂いにくい。

回転金枠を周方向および長さ方向の双方に区
画するものであるため、セグメントの周方向寸
法や長さ方向寸法などを任意に設定できる。た
とえば、その径方向寸法に比べ長さ方向寸法の
方が小さいセグメントを製造可能となり、この
ような形状のセグメントであると、トンネルの
長さ方向に隣り合うセグメントどうしを互いに
屈曲させることによつて容具にカーブしたトン
ネルを構築することができる。

内張り材を用いて径方向内面に削り代を形成
するようにしたため、この内面の切削により、
所定寸法に仕上つたセグメントを得ることがで
きる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。第１図〜第２図は下水道用等の小口径トン
ネルをシールド工法により構築した状態の断面図
を示し、１は湾曲板状のコンクリートセグメント
で、このコンクリートセグメント１が３個組合さ
れて円筒状のセグメントリングが形成されてい
る。２はそのジヨイント部、３はコンクリート中
に埋設された鉄筋カゴである。各セグメント１に
は、地山４とセグメント１との間にグラウト５を
注入するためのグラウトホール６が形成されてい
る。第３図はセグメント１の１ピースの斜視図
で、７はジヨイント部を形成する凹部、８は隣接
するセグメント１の凹部７に嵌合する凸部であ
る。グラウトホール６は金属性のめねじ部材９が
セグメント１中に埋込まれることにより形成さ
れ、このめねじ部材９にグラウト５注入用の口金
を内面から螺入できるようになつている。なお、
第３図において、１０はセグメント１の内面四隅
に形成された係合凹部であり、この凹部１０にセ
グメント組立装置等を係合させて持ち上げること
によつて、セグメント１を地山４内でリング状に
組立可能となつている。

次に、第４図〜第５図にもとづいて回転枠１１
を詳細に説明する。この回転枠１１は前記湾曲板
状のセグメント１を周方向に２ピース、長手方向
に３ピース、計６ピースを同時に成形可能となつ
ている。１２は円筒状の回転枠本体で、周方向に
２分割された一方分割体１３と他方分割体１４と
を有している。１５はその継目である。１６，１
６は両分割体１３，１４を互いに固定するための
固定用部材で、両分割１３，１４にそれぞれ固着
されたＬ形材を互いにボルト締め可能に構成され
ている。１７はタイヤで、回転枠１１をローラ１
８上で回転させるため、回転枠本体１２の外周に
沿つて長手方向に一対設けられている。１９は回
転枠本体１２の外周リブ材で、Ｌ形材を利用して
いる。２０は回転枠本体１２の端部外周の補強材
である。これらタイヤ１７、リブ材１９および補
強材２０もまた、回転枠本体１２とともに周方向
に２分割されている。

回転枠本体１２の内側において、２１は周方向
に２ピースのセグメント１を成形するために回転
枠本体１２内を区画する一対の区画部材で、継目
１５からのコンクリートの漏れを防止するためこ
の継目１５に対応して長手方向に配置されてい
る。区画部材２１の内面２３はセグメント１の湾
曲形状に揃えた湾曲形状とされ、その回転枠本体
２からの高さはセグメント１の肉厚とほぼ等しく
形成され、またその周方向端部には、セグメント
１の周方向のジヨイント部２の凹部７および凸部
８を形成するための型部材２４，２５が設けられ
ている。２６は長手方向適当位置に設けられたリ
ブである。さらに、内面２３の内側には、ある程
度の厚みを有する内張り材２７が着脱自在に設け
られている。

２８は回転枠本体１２の内部を長手方向に複数
に区画するための長手方向用区画部材で、セグメ
ント１の幅方向のジヨイント２の凹部７および凸
部８を形成可能な形状に構成されている。なお、
第４図では周方向に２ピース、長手方向に３ピー
スのセグメント１を成形可能なものを例示した
が、この周方向、長手方向のピース数は任意に設
定できる。なお、区画部材２１、内張り材２７お
よび長手方向用区画部材２８は、セグメント１の
コンクリート２９が固定した後において自由に回
転枠本体１２から取外しできるように構成されて
いる。

９は前述のグラウトホール形成用のめねじ部材
で、このめねじ部材９にねじ込まれるキヤツプ３
０と、回転枠本体１２の外面からキヤツプ３０に
ねじ込まれる取付ボルト３１とにより、回転枠本
体１２に固定されている。

次にセグメント１の製造方法を詳細に説明す
る。まず、第６図に示すように回転枠１１を組立
て、めねじ部材９や前述の係合凹部１０を形成す
るためのピン（図示せず）に鉄筋カゴ３を絡ませ
固定する。この状態の回転枠１１を第７図に示す
ように遠心成形機に乗せて低速で回転させ、回転
枠１１内に挿入されたコンクリート供給管３２等
からコンクリート２９を投入する。

第８図に示すように、投入されたコンクリート
２９は回転枠本体１２および内張り材２７の内面
にある程度の厚さで付着するため、鏝仕上げを行
なつて仮想線で示すように内面３３をならす。こ
の内面３３の内径が内張り材２７の内径とほぼ等
しくなるように、前記供給管３２からのコンクリ
ート２９はその投入量が調節される。その後、回
転枠１１を中速および高速回転させ、コンクリー
ト２９を締固める。

締固めが完了したなら、回転枠１１のまま養生
室に搬入し、最高温度70℃程度で500℃時以上蒸
気養生を行ない、コンクリート２９を固化させ
る。養生が完了したなら、第９図に示すように内
張り材２７を取外し、再び回転枠１１を回転さ
せ、枠１１内にカツタを挿入し、コンクリート２
９の内面を切削して所定寸法に仕上げる。すなわ
ち、内張り材２７の厚さ分程度のコンクリート２
９が削り代として除去される。

その後回転枠１１を遠心成形機から降ろしてこ
れを分解し、取付ボルト３１とキヤツプ３０とを
取外せば第３図に示すようなセグメント１が一度
に複数個得られる。

コンクリート２９の内面を所定寸法に仕上げる
際に鏝仕上げを行うと、手作業であるため危険で
あり、しかもスラリー状の廃棄物が発生するため
その処理に手間を要するという問題があるが、上
記のように切削仕上げを行なうと、作業を機械化
できるうえに廃棄物としての切削粉は固形で処理
しやすいという利点がある。

また、上記においては、コンクリート２９層の
みでセグメント１を形成するものを示したが、遠
心成形法を利用することにより、異なつた材料を
多層に有するセグメントを成形することも可能で
ある。第１０図はこのようなセグメントの製法を
例示するものであり、まずコンクリート層３４を
セグメントの規定内径よりも大きく成形し、その
後その内面にプラスチツクモルタル３５等の耐摩
耗、耐薬品性のライニング仕上げを行なつてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はシールド工法における施工完了状態を
示す横断面図、第２図はその縦断面図、第３図は
セグメントの斜視図、第４図は回転枠の縦断面
図、第５図は第４図における−断面図、第６
図〜第９図はセグメントの製造方法を説明する
図、第１０図は製造方法の変形例を説明する図で
ある。 １……コンクリートセグメント、６……グラウ
トホール、９……めねじ部材、１１……回転枠、
１２……回転枠本体、１５……継目、１７……タ
イヤ、１８……ローラ、２３……内面、２７……
内張り材、２８……長手方向用区画部材、２９…
…コンクリート、３４……コンクリート層、３５
……プラスチツクモルタル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転金枠内にコンクリートを投入してコンク
   リートセグメントを遠心成形するに際し、 前記回転金枠を前記コンクリートセグメントの
   形状に合わせて周方向および長さ方向に区画し、 前記回転金枠の内部に、成形すべきコンクリー
   トセグメントの厚みに対応する位置からさらに内
   側へ向けてある程度の厚みを有する内張り材を着
   脱自在に設け、 回転金枠内にコンクリートを投入してこのコン
   クリートの内面が前記内張り材の内面とほぼ等し
   くなるようにした後にコンクリートを遠心力によ
   り締固めるとともに養生させ、 その後、内張り材を取り外し、コンクリートの
   内面を切削して所定寸法に仕上げることを特徴と
   するトンネル構築用コンクリートセグメントの製
   造方法。