JPH0724479Y2

JPH0724479Y2 - コンクリートセグメント

Info

Publication number: JPH0724479Y2
Application number: JP1988166344U
Authority: JP
Inventors: 宗孝大関
Original assignee: 石川島建材工業株式会社
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2003-12-23
Also published as: JPH0289097U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」本考案は、シールド工法におけるトンネルの覆工材とし
て用いられるコンクリートセグメントに係わり、特に、
その外周側にコンクリートを打設する際、型枠としても
機能するコンクリートセグメントに関するものである。

「従来の技術」最近、シールド工法の一つに、土圧・水圧対抗用のコン
クリートセグメントを用いることなく、トンネル掘削を
進める工法（いわゆる、ECL工法）が開発され、一部で
実用化されつつある。

この工法は、ジャッキ推力支持およびコンクリート打設
時の型枠という２つの機能を持つ内型枠を、繰り返して
使用するのが特徴であり、これまで埋殺しの状態で使用
された、高強度・大重量かつ高価なコンクリートセグメ
ントを用いないため、コスト的に有利となることが期待
されている。

「考案が解決しようとする問題点」ところが、上記ECL工法では、内型枠を繰り返し使用す
ることから、シールド機後方に位置する内型枠を順次前
方に移送しなければならず、しかも該移送作業はシール
ド機内の狭い空間で行なわなければならず、作業能率が
悪い欠点を伴う。

また、ジャッキ推力支持は、内型枠と外型枠との間に打
設されるコンクリートがある程度硬化して初めて得られ
るものであり、コンクリートの硬化を待ってシールド機
を進めなければならないことから、工期をある程度以上
短縮することができない。

さらに、上記のようにジャッキ推力支持の一部を、ある
程度硬化はしているが完全には硬化してないコンクリー
トに負うため、トンネルが急カーブを描く場合等、ジャ
ッキ反力が軸方向に平行に作用しないときには、充分な
ジャッキ推力支持が得られず、施工上問題を生じる等の
欠点も伴う。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、軽量かつ低
コストでありながらジャッキ推力に耐え得るに充分な強
度を持ち、かつ外周側に打設するコンクリートとの接合
強度も強く、従来のシールド工法の延長線上でECL工法
の長所（高価かつ大重量のコンクリートセグメントを使
用しない）も生かせる、コンクリートセグメントを提供
することを目的とする。

「課題を解決するための手段」本考案に係るコンクリートセグメントでは、係る目的を
達成するために、個々が円弧板状に形成され、それらが
互いに周方向に連結されて環状をなし、かつこの環状に
連結されて成るものが軸方向にも連結されて、トンネル
覆工用型枠として利用されるコンクリートセグメントで
あって、背面に、軸方向に延在するリブが、所定間隔置
きに複数形成されているとともに、これらリブ間に凹部
が形成され、周方向に沿った両側壁には、周方向に互い
にずれた状態で軸方向連結用鉄筋が挿入される孔がそれ
ぞれ形成され、これら孔に挿入された前記軸方向連結用
鉄筋が前記凹部において互いにラップさせられているこ
とを特徴としている。

「作用」背面にリブを有しており、このリブによって軸方向の剛
性が高まることから、軽量かつ低コストでありながら、
ジャッキ推力に耐え得るに充分な強度を持つこととな
る。また、リブを有する関係上背面に凹凸が形成され、
この凹凸部分に打設コンクリートが流れ込むとともに、
特に凹部には、軸方向に隣り合うセグメントどうしを連
結させるための鉄筋が互いにラップして配筋されている
ので、その打設コンクリートとの接合強度が強くなる。
また、軸方向に隣り合うセグメントどうしの接合強度も
増大する「実施例」以下、本考案の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図〜第３図は本考案に係るコンクリートセグメント
を示し、第１図は斜視図、第２図は側面図、第３図は第
１図のIII−III線に沿う端面図である。

これらの図から明らかなように、コンクリートセグメン
ト（以下、セグメントと略す）Ｓは円弧板状に形成さ
れ、それらの背面には（組立時において外側に位置する
シールド機20のスキンプレート20aに対向する面に
は）、周囲にロ字状の起立壁１が形成されるとともに、
セット時においてトンネルの軸方向に延在するリブ２
が、所定間隔置きに複数形成されている。これにより、
同背面に、方形状の凹部３が周方向に所定間隔置きに形
成される。なお、セグメントＳの背面は、仕上げ用の上
塗りを行なわず打ちっぱなしにしておくのがよい。後工
程に行なう打設コンクリートとの接合強度を高めるため
である。

セグメントＳ内部には正負主鉄筋４…が、上下に離間し
てかつセット時においてトンネルの周方向に延在するよ
うに埋め込まれている。なお、この主鉄筋４は必ずしも
必要な部材ではなく、省略することもできる。

また、セグメントＳの両側壁部で前記凹部３に対応する
箇所には、孔５が左右両側面部で鉄筋一本文周方向にず
らして穿設されている（第２図参照）。ここには、連結
用の鉄筋６が両側から挿入され、それら挿入された鉄筋
６の先端は互いに所定量オーバーラップｌされる。鉄筋
６の中央には、位置決め用かつモルタル漏れ防止用のキ
ャップ７が予め嵌合される。該キャップ７はゴム製ある
いは樹脂製のものが考えられる。

また、セグメントＳの周方向端面には、第６図に示すよ
うにセグメント連結用のボルト８を挿通させるための孔
９が設けられ、それに対応してセグメントＳの平面部に
は同ボルト８を挿入してその端部に螺合するナット10の
締付作業を行ない得るだけの開口11が設けられている。
この開口11は、セグメントＳセット時において、左右の
セグメントＳにまたがる押さえ蓋12によって塞がれるよ
うになっており、セグメントＳには該押さえ蓋12固定用
のボルト13を螺着する雌螺子部材14が、予め埋設されて
いる。

また、第２図中15は吊金具である。なお、この吊金具15
の開口を、セグメントＳの背面にコンクリートを打設す
る際のコンクリート流入用として利用する場合には背面
まで達するよう貫通させる。

次に、このセグメントを用いたトンネルの構築方法につ
いて説明する。

第４図および第５図は、シールド機20を用いた掘削施工
を説明する図である。

シールド機20では、フード部21のカッタ22を回転させつ
つ、油圧ジャッキ23を駆動させて既設セグメントＳから
反力を採り、シールド機20自体を前方に送り出しなが
ら、地山を掘削していく。

このように掘削しながらも、後方のテール部24ではエレ
クタ（図示略）でセグメントＳを順次把持して、それら
セグメントＳを互いに周方向に連結させて環状に組み立
て、かつこの環状に組み立てたものを軸方向にも連結さ
せる。

周方向に連結させるときには、第６図および第７図に示
すようにセグメントＳの開口11から連結用のボルト８を
挿入し、かつ該ボルト８を、連結しようとする左右のセ
グメント端面の孔９に挿通させる。そして、ボルト８の
端部にナット10を螺合し締め付ける。開口11は内方から
押さえ蓋12を押し当てて塞ぐので、後工程のコンクリー
ト打設に何等支障はない。

また、環状に組み立てるにあたり最後に嵌め込むセグメ
ント（いわゆるキーセグメント）Saは、第５図に示すよ
うにコンクリート打設部（テールボンド部）を利用し
て、一時的に本来のセット位置よりも外方に配置させて
おき、他のセグメントＳを組み立てた後、該キーセグメ
ントSaを内方に移動させてセットする。このような組立
方法であると、キーセグメントSaを他のセグメントＳと
同一形状のものを用いることができ、セグメント管理が
容易になる利点が得られる。なお、キーセグメントSaと
して周知のくさび状等のものを用いてもよい。

また、軸方向に連結する場合には、第１図に示すよう
に、連結用の鉄筋６をセグメントＳの側壁部の孔９に挿
入し、位置合わせしながらセットする。

そして、このように周方向および軸方向に連結したセグ
メントＳの背面に、セグメントＳを表裏方向に貫通して
設けた流入口（図示せず）からコンクリートＣを流し込
んで打設する。このとき、セグメントＳの背面に凹部３
を形成していること、およびこの凹部３に前記連結用の
鉄筋６が露出状態でかつオーバーラップして配設されて
いることから、該セグメントＳと打設コンクリートＣと
の高い接合強度が得られる。

また、油圧ジャッキ23を駆動させて既設セグメントＳか
ら反力を採る場合において、セグメントＳはトンネルの
軸方向に延びるリブ２が形成されているため軸方向に高
い剛性を持つこととなり、それ自体でジャッキ推力支持
が行なえる。したがって、打設したコンクリートが硬化
する前に、ジャッキ推力支持を導入でき、工期を速める
ことができる。

「考案の効果」以上説明したように本考案によれば、背面にリブを有し
ているためそれ自体で軸方向に強い剛性を持つこととな
り、軽量かつ低コストでありながらジャッキ推力に耐え
得るに充分な強度を持つ。このため、外側に打設するコ
ンクリートが硬化する前にジャッキ推力支持を採ること
ができ、工期短縮に寄与する。また、背面にリブが形成
されるに伴い凹部が形成され、この凹部にコンクリート
が嵌まり込むとともに、その凹部には軸方向に隣り合う
セグメントどうしを連結させるための鉄筋が互いにラッ
プして配筋されているので、その打設コンクリートとの
接合強度が強くなり、かつセグメントどうしの接合強度
も増大する。このように、従来のシールド工法の延長線
上でECL工法の長所が生かせることとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は本考案にかか
るコンクリートセグメントの斜視図、第２図は同セグメ
ントの側面図、第３図は同端面図、第４図は上記セグメ
ントを用いてトンネル掘削を行なう施工途中の縦断面
図、第５図は同横断面図、第６図はセグメントの周方向
の連結構造を説明する断面図、第７図は同底面図であ
る。Ｓ……コンクリートセグメント、１……起立壁、２……
リブ、３……凹部、４……主鉄筋、５……孔、６……連
結用鉄筋、８……ボルト、９……孔、11……開口、20…
…シールド機。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】個々が円弧板状に形成され、それらが互い
に周方向に連結されて環状をなし、かつこの環状に連結
されて成るものが軸方向にも連結されて、トンネル覆工
用型枠として利用されるコンクリートセグメントであっ
て、背面に、軸方向に延在するリブが、所定間隔置きに
複数形成されているとともに、これらリブ間に凹部が形
成され、周方向に沿った両側壁には、周方向に互いにず
れた状態で軸方向連結用鉄筋が挿入される孔がそれぞれ
形成され、これら孔に挿入された前記軸方向連結用鉄筋
が前記凹部において互いにラップさせられていることを
特徴とするコンクリートセグメント。