JPH0747512Y2 - コンクリートセグメント - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、たとえば鉄道用トンネルや地下道などを構築
する際に使用されるコンクリートセグメントにかかわ
り、特にセグメントの主体となるセグメント本体の内側
に形鋼を一体化した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」 近年、土地不足を解消し、都市機能の充実を図る一手段
として、大深度地下開発構想が種々提案されている。こ
のような地下開発の主流となるのがシールド工法であ
り、その用途も多用化する傾向にある。

従来、この種のシールド工法によって、たとえば、鉄道
トンネルや地下道、下水道などの地下構造物を構築する
場合は、通常、一次覆工用としての組立形コンクリート
セグメントが多用されている。このコンクリートセグメ
ントは、主体がコンクリートよりなる円弧版状のセグメ
ント本体と、このセグメント本体の４つの接合面、すな
わち両側面および両端面にそれぞれ埋設した接続用の継
手金具とを具備した構成であり、組み立てに際しては、
前記継手金具を利用し、たとえばシールド掘削機の後部
で周方向および軸方向に順次連結されて筒状に組み立て
られるものである。

「考案が解決しようとする課題」 ところで、このような一次覆工用として用いられるコン
クリートセグメントは、長期的にはトンネル周囲の土
圧、水圧が作用し、短期的にはシールド掘進機の大きな
ジャッキ推力が作用するため、これらの荷重に十分耐え
る強度を有していなければならず、特に、大深度では土
圧、水圧が大きくなるために、セグメント本体が大型化
し、現場での組み立て作業性や施工性が悪くなるといっ
た問題点があった。

また、コンクリートセグメントによる一次覆工日、セグ
メント内面にはコンクリート等を巻いて二次覆工する場
合には、一次覆工用のコンクリートセグメントと二次覆
工との一体化に対する配慮を必要とする。

本考案は、前記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、セグメント本体の内側に形鋼の一部を
埋め込むことにより、セグメント自身の強度を向上させ
ることができ、また二次覆工との一体化を合理的に実施
して二次覆工を強度部材に取り込むことができるコンク
リートセグメントを提供することにある。

「課題を解決するための手段」 かかる目的を達成するために本考案は、セグメント本体
の四つの接合面に設けられた継手を介して互いに連結し
筒状壁体を構成するためのコンクリートセグメントにお
いて、セグメント本体の内面側に、セグメントの長さ方
向に沿って延在する形鋼を、その下部を全面に亘ってセ
グメント本体に埋め込むことによりセグメント本体と一
体化したことを特徴とするものである。

「作用」 本考案では、セグメント本体の内側に埋め込まれた形鋼
の一部がセグメント本体の強度を向上させる作用を発揮
すると共に、セグメント本体の内側に露出する形鋼の部
分が二次覆工されたコンクリートと一体化して、二次覆
工の強度を向上させる作用を発揮するため、シールドト
ンネルを構成する構造物の強化がなされる。

また形鋼を介して一次覆工用のコンクリートセグメント
と二次覆工のコンクリートとが合成されるため、一次覆
工部分と二次覆工部分との一体化を容易になすことが可
能になる。

「実施例」 以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本考案に係るコンクリートセグメントの第１実
施例を示すもので、この例では、円弧版状に湾曲したセ
グメントに適用した例が示されている。なお、本考案に
係るコンクリートセグメントは図示例のような円弧版状
のものに限定されるものではなく、矩形あるいは非円形
の筒状壁体に用いられるセグメントにも同様に適用でき
ることは言うまでもない。

図において、符号１は内部に鉄筋等が埋設された鉄筋コ
ンクリート造のセグメント本体、符号２がこのセグメン
ト本体１の内面側に一部が埋設されたセグメント本体１
と一体化された形鋼であり、これら符号１および２によ
りこのコンクリートセグメントの主要部が構成されてい
る。

前記セグメント本体１は、全体として円弧版状に湾曲形
成されており、またこのセグメント本体１の四つの接合
面、即ち、両側面1aおよび両端面1bには、それぞれ継手
用空所3aとボルト挿通孔3bとからなる複数の継手金物３
が設けられている。なお、実施例では、セグメントの継
手としてコ字状をした継手金物３が用いられているが、
本考案では実施例に限定されるものではなく、他の構成
としても良い。

一方、前記形鋼２は、実施例ではコンクリートセグメン
トの長さ方向に沿って延在しかつセグメントの曲率に対
応して湾曲形成された１本のＨ形鋼が適用されており、
このＨ形鋼２の下半部をその全面に亘ってセグメント本
体１に埋め込むことによりセグメント本体１と一体化さ
れるようになっている。したがって、図示例では、Ｈ形
鋼の半分がセグメント本体１の内部に埋設され、残りの
半分がセグメント本体の内表面よりも突出した構成とな
っている。

ところで、このようなＨ形鋼２をもつコンクリートセグ
メントを実際に製作するには、例えば、第２図に示すよ
うな、セグメントの成型部が下側に凹状をした型枠装置
５を用い、この型枠装置５の成型部5aにＨ形鋼２を、保
持部材5bなどを介してその一部を突出させた状態に保持
しておき、成型部5a内にコンクリートを打設してＨ形鋼
２の下半部と打設コンクリートとを一体化させれば良
い。

なお、従来のような上側に凸の成型部を有するセグメン
ト成型用型枠装置を用いる場合には、Ｈ形鋼を中心に型
枠を二つ割れとなるように構成しておき、Ｈ形鋼を挿入
しておいて型枠を閉じ、打設コンクリートと一体化させ
た後、型枠を開いてコンクリートセグメントを取り出す
ようにすれば良い。また、この場合、予めＴ形鋼を型枠
内に挿入し、セグメントを取り外した後、Ｔ形鋼に帯鋼
鈑を熔接してＨ形鋼を構成するようにしても良い。

次いで、以上のように構成された本実施例の作用を説明
すると、前記のコンクリートセグメントは、第１図など
に示す如く、Ｈ形鋼２をセグメント本体１の内面に突出
させた状態で、使用に供される。

そして、このようなコンクリートセグメントを用いて円
環状の筒状壁体を構築するには、シールド掘進機の中
で、エレクターによりセグメントを壁体の周方向に組ん
で行き、セグメント本体の端面の継手金具３をボルト・
ナットを用いて締結すれば良い。

そして、セグメントどうしを接続させた状態において
は、セグメント内面に形鋼２が一周した状態に構築され
るので、土圧、水圧に対する抵抗力が増し、トンネルを
構成する筒状壁体の強度を向上することができるといっ
た利点がある。

また実施例では、セグメント本体１の内側に埋め込まれ
た形鋼２の一部がセグメント本体１の強度を向上させる
作用を発揮するので、セグメント自身の強度も向上させ
ることができるといった利点があった。

さらに、前述のようにしてコンクリートセグメントを組
立てた後、その内面にコンクリートを巻立て、二次覆工
を施すと、二次覆工されたコンクリートはセグメント内
面より突出する形鋼２によって補強されるため、二次覆
工を強度部材として取り込むことが可能になるといった
利点もある。

また、実施例では、形鋼２を介して一次覆工用のコンク
リートセグメントと二次覆工コンクリートとが合成され
るため、一次覆工部分と二次覆工部分との一体化を容易
になすことが可能になるといった効果もある。

なお、このよな構成のコンクリートセグメントを使用し
た場合には、例えば第３図に示すように、形鋼２のフラ
ンジ板2cを用い、このフランジ板2cの間に連結部材６を
架け渡すことにより、セグメントに係る引張力を連結部
材６を介して負担させる使い方ができる。なお、図面で
はセグメント本体１の接合端面にほぞ溝1cを設け、この
ほぞ溝1cに突出部1dを嵌合させることによりこの部分で
せん断力を負担するように構成されている。

また、第４図は本考案の第２実施例を示すもので、この
例では形鋼として溝形鋼2Aを使用し、この溝形鋼2Aをセ
グメント本体１の両側面1aに取り付けたもので、このよ
うな構成のコンクリートセグメントにあっても、先の実
施例と同様の作用効果を奏することができることは勿
論、セグメントの幅方向の接合が形鋼2Aを介してできる
ので、継手金具を省略することができる。

第５図は本考案の第３実施例を示すもので、この例で
は、形鋼として軸線方向に一部を切り欠いた鋼管2Bをセ
グメント本体１に埋め込んだ基本構造となっている。そ
して、前記鋼管2Bは、その切欠溝2aをセグメント内面に
開口させ、鋼管2Bの内側に二次覆工されたコンクリート
を充填できるようになっている。なお、鋼管2Bはその下
半部よりも多くの部分がセグメント本体１に埋め込ま
れ、セグメント本体１からの抜けが防止されるように配
慮されている。

しかして、このような構成のコンクリートセグメントに
あっても、先の実施例と同様の作用効果を奏することが
できる。

また、第６図は本考案の第４実施例を示すもので、この
例では形鋼として溝形鋼2Cセグメント本体１に埋め込ん
だ基本構造となっている。なお、このような構成のコン
クリートセグメントにあっても、先の実施例と同様の作
用効果を奏することができる。

また、第７図は本考案の第５実施例を示すもので、この
例ではＨ形鋼２を２本、セグメント本体１に埋め込んだ
基本構造となっている。なお、このような構成のコンク
リートセグメントにあっても、先の実施例と同様の作用
効果を奏することができる。

また、第８図は本考案の第６実施例を示すもので、この
例ではＨ形鋼２の両端面にそれぞれ接合板2bを取り付
け、この接合板2bにボルト孔2dを形成することによっ
て、Ｈ形鋼を介してもセグメントどうしを連結できる構
成となっている。なお、この例では、Ｈ形鋼を２つに分
割することによって形鋼２の曲率の精度を向上させるよ
うにしてあり、２つの形鋼はガセットプレート４により
一体化されるようになっている。

なお、前記実施例において示した各構成部分の諸形状や
寸法等は一例であって、コンクリートセグメントの設計
要求等に基づき変更可能であることは言うまでもない。

「考案の効果」 以上説明したように本考案は、セグメント本体の四つの
接合面に設けられた継手を介して互いに連結した筒状壁
体を構成するためのコンクリートセグメントにおいて、
セグメント本体の内面側には、セグメントの長さ方向に
沿って延在する形鋼が、その下部を全面に亘ってセグメ
ント本体に埋め込むことにより一体化されていることを
特徴とするものであるから、次のような優れた効果を奏
することができる。

（ａ）セグメント本体の内側に埋め込まれた形鋼の一部
がセグメント本体の強度を向上させる作用を発揮すると
共に、セグメント本体の内側に露出する形鋼の部分が二
次覆工されたコンクリートと一体化して、二次覆工の強
度を向上させる作用を発揮するため、シールドトンネル
を構成する構造物の強化がなされるので、セグメント自
身の強度を向上させることができるといった効果があ
る。

（ｂ）また形鋼を介して一次覆工用のコンクリートセグ
メントと二次覆工コンクリートとが合成されるため、一
次覆工部分と二次覆工部分との一体化を容易になすこと
が可能になり、二次覆工との一体化を合理的に実施して
二次覆工と強度部材に取り込むことができるといった効
果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を説明するために示したもので、
第１図は一実施例のコンクリートセグメントを示す斜視
図、第２図はコンクリートセグメントを製造する型枠装
置の基本構造を示す正面図、第３図は一実施例のコンク
リートセグメントの使用状態を示す断面図、第４図は本
考案の第２実施例のコンクリートセグメントを示す断面
図、第５図は本考案の第３実施例のコンクリートセグメ
ントを示す断面図、第６図は本考案の第４実施例のコン
クリートセグメントを示す断面図、第７図は本考案の第
５実施例のコンクリートセグメントを示す断面図、第８
図は本考案の第６実施例のコンクリートセグメントを示
す断面図である。 １……セグメント本体、2,2A,2B,2C……形鋼、３……継
手、５……型枠装置、６……連結部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セグメント本体の四つの接合面に設けられ
   た継手を介して互いに連結し筒状壁体を構成するための
   コンクリートセグメントにおいて、セグメント本体の内
   面側には、セグメントの長さ方向に沿って延在する形鋼
   が、その下部を全面に亘ってセグメント本体に埋め込む
   ことにより一体化されていることを特徴とするコンクリ
   ートセグメント。