JPH04350298A - 合成セグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主としてシールド工法等
に使用されるトンネル覆工用合成セグメントに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】シールド工法によってトンネルを構築す
る場合、通常、覆工材を用いることになるが、その種類
には使用材料から分類して、鋼製セグメント（図５参照
）、鉄筋コンクリート製セグメント（図６参照）、鋼材
とコンクリートを組み合わせた合成セグメントがある。

【０００３】鋼製セグメントは比較的軽量で施工性が良
く、品質も安定しているが、変形しやすい。

【０００４】鉄筋コンクリート製セグメントは耐久性、
耐圧縮性に優れているが、比較的重量が大きく、また破
損しやすいため、運搬及び施工時の取り扱いに注意を要
する。

【０００５】合成セグメントはその構造において様々な
種類が考えられ、例えば特開昭６１−２８６４９７号公
報には、鋼材により成形した６面体の密閉型鋼殻内に非
収縮性コンクリートを加圧注入した合成セグメントが開
示されている。合成セグメントは鋼材とコンクリートの
各々の材料特性を有効に発揮することにより、強度、剛
性の面で優れ、厚さも薄くでき、軽量化が図れる反面、
鋼板とコンクリートとの合成化が難しい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】都市部にトンネルを建
設する場合、最近は大深度、大断面の条件下に設置され
る傾向にある。この場合、覆工材に大きな断面力が作用
するため、高強度、高剛性のセグメントが要求される。

【０００７】この条件を満たすセグメントとして、一般
に断面性能の優れている合成セグメントが適しているが
、このような大深度、大断面の条件下において、土圧、
水圧等によるトンネル半径方向荷重と、ジャッキ推力等
によるトンネル軸方向荷重の双方から生じる大きな外力
に対しても、鋼とコンクリートが一体挙動を示し、耐力
、剛性の面で所要の強度が得られ、かつ経済的なセグメ
ントをいかに開発して行くかが課題となっていた。

【０００８】また合成セグメント製造時においては、合
成化の面から鋼板とコンクリートが密着している必要が
あり、このためにコンクリートの充填をいかにして確実
に行うことができるかも、課題の１つとなっている。

【０００９】本発明は上記課題の解決を目的としたもの
で、鋼とコンクリートとの一体化に優れ、高強度、高剛
性でかつ経済的な合成セグメントを提供するものである
。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の合成セグメント
はセグメントの円周方向両側面、すなわちトンネル方向
の継手面を形成する面に、円弧状に成形した溝形断面の
鋼材を配置し、それらの鋼材に挟まれる形でメッシュ状
の補強筋を配筋したコンクリート部を形成したものであ
る。

【００１１】また、耐力や止水性の向上、さらに型枠節
減の面から、セグメントのトンネル内空面側に鋼板を設
置することが好ましい。さらに前記メッシュ状の補強筋
を継手ボックスに接合することにより、継手強度の向上
も図れる。

【００１２】

【作用】本発明の合成セグメントはセグメントの円周方
向両側面が溝形断面の鋼材で形成されているため、大き
なジャッキ推進力に対しても本体コンクリート部にスム
ーズに力が伝達され、鋼製セグメントのような縦リブの
座屈や鉄筋コンクリート製セグメントのような角欠けが
生じない他、運搬時においてコンクリートの破損を防止
する役目も果たす。また、この溝形断面の鋼材の上下フ
ランジ部がセグメントに作用する曲げ力に対し有効に働
く。

【００１３】メッシュ状に配筋した補強筋は土圧、水圧
等によるトンネル半径方向荷重に対して、前記溝形断面
の鋼材とともに抵抗するため、優れた耐荷性能を示す他
、地震時の覆工に作用するトンネル軸方向荷重に対して
も有効に働く。

【００１４】また、セグメント内空面側に鋼板を設置し
た場合には、前記メッシュ状補強筋の効果と相まって、
さらに優れたトンネル半径方向並びに軸方向への耐荷性
能が得られる。さらに、万が一コンクリート部にひび割
れが発生しても、漏水の懸念がなく、製作時には内空面
側の型枠が不要となるという利点もある。なお、内空面
側の鋼板を設置する際、スタッドを溶植するか、または
鋼板自体に突起付鋼板を使用することにより、コンクリ
ートとの付着性が向上する。

【００１５】また、前記補強筋を前記溝形断面の鋼材及
び継手ボックスに接合すれば、鋼材部分が一体化される
ため、コンクリートとの合成化の優れた構造となる。

【００１６】製作面においては通常の鉄筋コンクリート
製セグメントと同様に、セグメント地山側よりコンクリ
ートの充填状況を確認しながら、コンクリートの打設や
締固めができるため、密実なコンクリート部を形成でき
る。

【００１７】なお、前記溝断断面の鋼材は鋼板を組立て
て製作しても良いが、一般に流通している溝形鋼を用い
ることによって、より経済的となり、コスト面において
も優れたものとなる。

【００１８】

【実施例】次に図示した実施例について説明する。

【００１９】図１〜図４は本発明の一実施例を示したも
のである。

【００２０】本発明の合成セグメント１はセグメント円
周方向の両側面に円弧状に成形した溝形鋼２，２’を有
するとともに、メッシュ状に配筋した補強筋３ａ，３ｂ
並びにセグメント内空側鋼板４を配置し、さらに前記補
強筋３ａ，３ｂに接合されたセグメント間並びにリング
間継手５，６を設け、前記溝形鋼２，２’に挟まれる形
でコンクリート８部分を形成したものである。

【００２１】なお、本実施例において継手５は製作上の
観点からセグメント間及びリング間の継手を兼ねている
。また、セグメント間のジョイントプレート１０につい
ては、溝形鋼を重ねることによって形成された空間にグ
ラウト１２を注入したサンドイッチタイプとなっている
が、このサンドイッチタイプに替えて、一般に用いられ
る１枚ジョイントプレートタイプの継手を、セグメント
間とリング間に分けて設置しても良い。

【００２２】溝形鋼２，２’に関しても本実施例のよう
に一般に市販されているものを用いる方法の他、鋼板を
溝形状に組立て加工したものを用いても良い。

【００２３】また、セグメントに作用する曲げ力に対し
て、溝形鋼２，２’の上下フランジ部だけで抵抗できる
場合には、必ずしもセグメント内空側鋼板４を設置する
必要はない。

【００２４】さらに、本実施例においては溝形鋼２，２
’にシール溝９を設けているが、これは地下水位が高い
場合にシール材を設けるために必要な溝である。従って
、地下水位が低い等、漏水の懸念がなく、止水性に関し
て特に問題がない場合には、シール溝を設ける必要がな
く、通常の溝形鋼をそのまま使用しても良い。

【００２５】

【発明の効果】本発明の合成セグメントには以下のよう
な利点がある。

【００２６】■　　従来の鋼製セグメントや鉄筋コンク
リート製セグメントと比べ、剛性、強度の面で優れてお
り、セグメントの厚さを薄くできることから、掘削断面
の削減や重量減による施工性、運搬性の向上が図れる。

【００２７】■　　メッシュ状に配筋された補強筋によ
り、鋼材部分が一体化されているため、コンクリートと
の合成化が良好である。

【００２８】■　　コンクリート打設が容易であり、十
分な締固めができる。

【００２９】■　　鋼材部分について、一般に市販され
ている溝形鋼の使用も可能である。

【００３０】■　　以上のことから性能面及び経済性の
面で非常に優れており、建設に係わるトータルコストを
大幅に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を一部破断して示した斜視図で
ある。

【図２】図１に対応する正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ矢視図である。

【図５】従来の鋼製セグメントの斜視図である。

【図６】従来の鉄筋コンクリート製セグメントの斜視図
である。

【符号の説明】

１…合成セグメント、２…溝形鋼、３…補強筋、４…内
空側鋼板、５…セグメント間リング間兼用継手、６…リ
ング間継手、７…継手部アンカー筋、８…コンクリート
、９…シール溝、１０…セグメント間ジョイントプレー
ト、１１…リング間ジョイントプレート、１２…グラウ
ト、２０…鋼製セグメント、２１…主桁、２２…スキン
プレート、２３…エンドプレート、２４…縦リブ、３０
…鉄筋コンクリート製セグメント、３１…鉄筋、３２…
コンクリート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　トンネル覆工用鋼コンクリート合成セ
   グメントにおいて、セグメントのトンネル方向の継手面
   を形成する円周方向両側面に溝形断面の鋼材が配置され
   、前記鋼材間に挟まれる形でメッシュ状の補強筋を配筋
   したコンクリート部が形成されていることを特徴とする
   合成セグメント。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の合成セグメントにおい
   て、トンネル内空面側に鋼板が設置されていることを特
   徴とする合成セグメント。
3. 【請求項３】　　前記メッシュ状の補強筋をセグメント
   の継手を構成する継手ボックスに接合してあることを特
   徴とする請求項１または２記載の合成セグメント。