JPH0527757B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の利用分野」 この発明は、シールドトンネルにおけるセグメ
ントにプレストレスを導入するための工法に関す
るものである。

「従来技術、発明が解決せんとする問題点」 一般に、シールドトンネルにおけるコンクリー
トセグメントはリング方向及び軸方向ともセグメ
ントに箱抜きを施した上で、この部分において継
手金具により締結している。

ところで、海底トンネルなどにおいてはセグメ
ントリングに大きな外力（軸力、曲げモーメン
ト、剪断力）と高水圧が作用するが、施工上この
外力に適応する継手金具を用いる場合には箱抜部
は大きく深いものとする必要があり、このため箱
抜欠損部は外力に対して強度上極めて不利な要素
となることを免れない。

また、高水圧に対しては継手金具とセグメント
接合面から漏水する危険がある。

一方、従来コンクリートセグメントにプレスト
レスを導入する工法も知られているが、大きい外
力と高水圧に対処できる実用的なプレストレスの
導入工法を未だ開発するに至つていないのが現状
である。

「問題点を解決するための手段」 この発明は前記従来の課題を解決するために、
セグメントリングにその前後巾方向に複数本の鋼
より線を挿通して、それぞれをリング全周に回し
て一箇所で緊締定着し、緊張箱抜部及び定着金物
並びに緊張定着作業を少なくすると共に、各緊張
箱抜部をリング方向に均等な位置に配置し、緊張
に際してプレストレスが偏らずにリング方向全周
均等に導入することができ、これによつて高水圧
に対して止水性を確保すると共に、併用する継手
金具を小さなものとしてこの箱抜欠損を小さく
し、大きな外力に適応できるようにしたプレスト
レス導入工法を提案するものである。

「実施例」 以下この発明を図面に示す実施例について説明
すと、図は８枚の円弧板状のコンクリートセグメ
ント１を用いて一リングを構成する場合を示した
もので、各セグメント１にはその前後巾方向に所
定間隔を置いて円弧に沿つて８本のリング方向シ
ース２が前後巾の中心に対して対称に埋設配置さ
れている。

そして、上記一リングを構成する各セグメント
１の内面には８本の各リング方向シース２のいず
れか１本のシースが重複することなく開口する一
個の緊張箱抜部３が設けられ、これらのセグメン
ト１によりセグメントリングを構成したとき、各
緊張箱抜部３が各リング方向シース２毎にリング
方向に所定間隔で位置を異にして（全周を８分割
した位置）配置されるように構成されている。

また、各セグメント１にはその前後巾方向に軸
方向シース４が埋設配置されている。

上記構成のセグメント１によりシールドトンネ
ルを構築する場合には、第３図に示すように中心
に対して対称に位置する（Ａ：A′、Ｂ：B′、
Ｃ：C′、Ｄ：D′）リング方向シース２，２の緊張
箱抜部３を、第１図に示すようにセグメントリン
グの中心Ｏに対して対称の位置になるように
（Ａ：Ｅ、Ｂ：Ｆ、Ｃ：Ｇ、Ｄ：Ｈ）組み合せて
緊張箱抜部３が全周に均等に配されたセグメント
リングを構成し、これらの各セグメントリング毎
にプレストレスを導入する施工を併行して行う。

先ず、各緊張箱抜部３においてセグメントリン
グに一連に連通した各リング方向シース２内にプ
ツシユ・スルー・マシーン５によりPC鋼より線
６をそれぞれ全周に挿通する。

この場合、各セグメント１，１間のリング方向
シース２，２の突き合せ面において、相互にシー
ス開口が多少位置づれしても円滑にPC鋼より線
６が挿通されるように、第６図に示すようにリン
グ方向シース２として開口端部がラツパ状をなす
ベルマウス型シースを用いることが望ましい。

次いで、二台のジヤツキを用いて上記互いに対
称の位置にある緊張箱抜部３，３において同時に
PC網より線６を緊張し、それぞれ端部を定着金
具７に定着し、図示の実施例においては一リング
につき順次各対称位置において計４回の緊張定着
作業を行う。このようにすることにより、緊張位
置から遠い部分程摩擦によつて減少するプレスト
レスをリング方向及び前後巾方向に均等に導入す
ることが可能となる。

この場合のプレストレス導入量は、止水が主目
的であるため継出面が開かない（継手面の外側に
引張応力度が生じない）値が望ましく、また組立
時にセグメントが自立できる程度のプレストレス
量を導入することにより組立て時の継手金具を小
型化することができる。

定着後は各緊張箱抜部３においてリング方向シ
ース２の左右の開口にグラウト管８，８′及び天
端部のエアー・グラウト抜管９をセツトした上
で、緊張箱抜部３内に無収縮コンクリート１０を
充填し、グラウト管８，８′からリング方向シー
ス２内にグラウトを注入する。

このグラウト注入作業の際には、各緊張箱抜部
３の位置にセツトしたグラウト管８，８′におい
てリング天端部よりも遠い位置にある（注入路が
長い）一方のグラウト管８から先に注入し、エア
ー・グラウト抜管９から注入と等質のグラウトが
漏れ出したのを確認してから他方のグラウト管
８′に注入する。

軸方向のプレストレスの導入は、第７図に示す
ように連続して組立てた複数リングを一スパンと
して一体に行い、PC鋼より線１１の固定側とな
る端部のセグメント１′はその先端に固定金物１
２を固着したセグメントを用いる。

固定金物１２は、第７，８，９図に示すように
セグメント外周面側にコンクリート１３を充填し
た溝をする溝型鋼材からなり、軸方向シース４の
開口部の位置にはセグメント先端側及び内周面側
に開放された凹部１４が設けられ、その固体端面
にはPC鋼より線１１を挿通する透孔１５が軸方
向シース４の開口に連通して設けられている。

そして、一スパンのセグメント１，１′間に一
連に連通する軸方向シース４にPC鋼より線１１
を挿通し、固定側を定着金具１６で定着してシー
ルキヤツプ１７を取付けた後、二台のジヤツキ１
８を用いてリングの中心Ｏに対して対称位置の
PC鋼より線１１を所要のプレストレス導入力を
もつて緊張する。

この場合のプレストレス導入量は、リング方向
と同様に継手面の外側に引張応力度が生じない値
が望ましい。

このようにして順次他の対称位置のPC鋼より
線１１を緊張してそれぞれ定着した後、各軸方向
シース４内にグラウト注入し、緊張側端部を定着
金具１９で定着してシールキヤツプ１７を取付
け、更にゴム等のシールパツキン２０を取付け、
これに次工程で組立てられる固定側のセグメント
１′の固定金物１２の先端面を密接してシールす
る。

このように、軸方向にもプレストレスを導入す
ることにより、耐震強度及び沈下に対する耐力を
向上させることができる。

なお、以上の工法においてセグメントリングを
構成するセグメントの数は設計に応じて任意に設
定することができ、リング方向のプレストレス導
入に際して同時に緊張する位置は、必ずしも正確
に対称の位置でなくほぼ対称の位置関係にあれば
よい。

「発明の効果」 以上の通りこの発明によれば、セグメントリン
グを構成する複数の円弧板状セグメントに互いに
連通するリング方向シースをセグメントの前後巾
方向に所定間隔で複数設け、前記リングを構成す
るセグメントに前記各リング方向シース毎に一個
の緊張箱抜部をそれぞれリング方向に均等の位置
に配置し、各前記緊張箱抜部において前記各リン
グ方向シース内にPC鋼より線を送込んでリング
全周に挿通し、リング内面においてそれぞれ互い
に対称の位置にある二つの緊張箱抜部における前
記PC鋼より線を順次同時に緊張定着するので、
緊張箱抜部及び定着金物並びに緊張定着作業を少
なくするとことができる共に、各緊張箱抜部をリ
ング方向に均等の位置に配置されているので、緊
張に際してプレストレスが偏らずにリング方向全
周に均等に導入することができる。

そして、これによつて高水圧に対して止水性を
確保すると共に、大きな外力に対して継手金具を
小さなものとしてその箱抜欠損を小さくし、大き
な外力に対して必要な強度を保持させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明により施工したセグメントリ
ングを示す正面図、第２図は同側面図、第３図は
この発明に用いるセグメントの縦断側面図、第４
図は定着状態を示す横断正面図、第５図はグラウ
ト注入時の状態を示すセグメントリングの正面
図、第６図はリング方向シースの突き合せ状態を
示す部分断面図、第７図は軸方向プレストレスの
導入状態を示すトネル内面側から見た平面図、第
８図は同固定金物部分における縦断側面図、第９
図は固定金物の部分縦断正面図である。 １……コンクリートセグメント、２，２……リ
ング方向シース、３……緊張箱抜部、４……軸方
向シース、６，１１……PC鋼より線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セグメントリングを構成する複数の円弧板状
   セグメントに互いに連通するリング方向シースを
   セグメントの前後巾方向に所定間隔で複数設け、
   前記リングを構成するセグメントに前記各リング
   方向シース毎に一個の緊張箱抜部をそれぞれリン
   グ方向に均等の位置に配置し、各前記緊張箱抜部
   において前記各リング方向シース内にPC鋼より
   線を送込んでリング全周に挿通し、リングの中心
   に対してそれぞれ互いに対称の位置にある二つの
   緊張箱抜部における前記PC鋼より線を順次同時
   に緊張定着することを特徴とするシールドトンネ
   ルにおけるプレストレス導入工法。 ２ リング方向シースはベルマウス型シースであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   シールドトンネルにおけるプレストレス導入工
   法。