JPH0852715A

JPH0852715A - 覆工用セグメントの製造方法

Info

Publication number: JPH0852715A
Application number: JP6209322A
Authority: JP
Inventors: Yoji Watabe; 洋二渡部
Original assignee: Taiyo Steel Co Ltd
Current assignee: Taiyo Steel Co Ltd
Priority date: 1994-08-11
Filing date: 1994-08-11
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】【目的】弧状に湾曲する箱形の鋼殻にコンクリートを
充填してなる覆工用セグメントの製造能率を高めるこ
と。【構成】一対の主桁（１６）、一対の継手板（１８）
およびスキンプレート（２０）により形成された弧状に
湾曲する箱形の鋼殻（１０）と鋼殻に充填されたコンク
リート（１２）とからなる覆工用セグメントを製造する
ため、両主桁の一方または両継手板の一方を欠く鋼殻
（４０，５０）を形成し、鋼殻の他方の主桁または他方
の継手板を下方に向けて鋼殻を配置した後またはこれに
先立ち、鋼殻のスキンプレートに相対する開放面（２
４）を型枠（４４）で閉鎖し、鋼殻の開放上端（４２，
５２）からその内部にコンクリートを打設し、コンクリ
ートの硬化後、鋼殻に一方の主桁または一方の継手板を
取り付けた後またはこれに先立ち型枠を取り外す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネルの覆工に用い
られるセグメントの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】覆工用セグメントには、一対の主桁、一
対の継手板およびスキンプレートにより形成された弧状
に湾曲する箱形の鋼殻と、前記鋼殻内に充填されたコン
クリートとからなり、前記スキンプレートおよび前記コ
ンクリートがそれぞれ外周面および内周面を規定するセ
グメントがある。この種のセグメントは、前記鋼殻の構
造、前記鋼殻の材質等の違いによりSSPC(steel segment
with prefilled concrete) 、合成セグメントと称され
ている。

【０００３】従来、この種のセグメントを製造するた
め、先ず、前記鋼殻をそのスキンプレートを下方に向け
かつ該スキンプレートに相対する前記鋼殻の弧状に湾曲
する開放面を上方に向けて配置し、前記開放面から前記
鋼殻の内部にコンクリートを打設し、その表面を前記開
放面に沿って均す。養生の間、打設コンクリートの表面
は前記鋼殻の開放面の高低差のために部分的に前記開放
面から盛り上がるため、前記コンクリートの硬化後、前
記コンクリートの表面を前記開放面に沿った曲面とすべ
く、前記コンクリートの表面の盛り上がりの一部を削り
取る補修作業を行なう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記コンクリ
ート表面を弧状の曲面に補修する作業には多大の労力お
よび時間を要し、また、熟練を要し、このため、セグメ
ントの製造能率は低かった。また、コンクリートの表面
には打設コンクリートから放出される気泡の放出痕が残
り、この気泡の放出痕にモルタルを詰める補修作業を必
要とした。この補修作業も、また、労力と時間とを要
し、これがセグメントの製造能率をさらに低下させてい
た。本発明の目的は、弧状に湾曲する箱形の鋼殻にコン
クリートを充填してなる覆工用セグメントの製造能率を
高めることにある。また、本発明の他の目的は、弧状に
湾曲する箱形の鋼殻にコンクリートを充填してなる覆工
用セグメントの製造方法を改善することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の主桁、
一対の継手板およびスキンプレートにより形成された弧
状に湾曲する箱形の鋼殻と該鋼殻に充填されたコンクリ
ートとからなる覆工用セグメントの製造方法であって、
両主桁の一方を欠く鋼殻を形成し、他方の主桁を下方に
向けて前記鋼殻を配置した後またはこれに先立ち、前記
鋼殻のスキンプレートに相対する開放面を型枠で閉鎖
し、前記鋼殻の開放上端から前記鋼殻の内部にコンクリ
ートを打設し、前記コンクリートの硬化後、前記鋼殻に
前記一方の主桁を取り付けた後またはこれに先立ち前記
型枠を取り外す。

【０００６】好ましくは、前記鋼殻の一方の主桁を欠く
開放端が水平であるように前記鋼殻を配置する。また、
前記鋼殻への一方の主桁の取付に先立ち、コンクリート
の表面に接着剤またはモルタルを塗布する。前記一方の
主桁は、これを前記両継手板と前記スキンプレートとに
溶接することにより前記鋼殻に取り付けることができ
る。また、前記鋼殻が複数の縦リブを有する場合、前記
一方の主桁は、さらに前記複数の縦リブに溶接すること
により、前記鋼殻に取り付けることができる。

【０００７】また、本発明の他の製造方法は、両継手板
の一方を欠く鋼殻を形成し、前記鋼殻の一方の継手板を
欠く開放端が上方を向きかつ水平であるように前記鋼殻
を配置した後またはこれに先立ち、前記鋼殻のスキンプ
レートに相対する開放面を型枠で閉鎖し、前記鋼殻の開
放上端から前記鋼殻の内部にコンクリートを打設し、前
記コンクリートの硬化後、前記鋼殻に前記一方の継手板
を取り付けた後またはこれに先立ち前記型枠を取り外
す。

【０００８】この製造方法においても、前記鋼殻の一方
の継手板を欠く開放端が水平であるように前記鋼殻を配
置する。また、前記他方の継手板の取付に先立ち、コン
クリートの表面に接着剤またはモルタルを塗布を塗布す
ることが望ましい。前記一方の継手板は、これを前記両
主桁と前記スキンプレートとに溶接することにより、前
記鋼殻に取り付けることができる。

【０００９】いずれの製造方法においても、前記コンク
リートの打設に先立ち、前記鋼殻内に前記覆工用セグメ
ントの連結に利用される複数の空間を形成するための複
数のブロックを配置する。

【００１０】

【発明の作用および効果】本発明によれば、両主桁の一
方または両継手板の一方を欠く鋼殻を先ず準備し、他方
の主桁または他方の継手板を下方に向けて前記鋼殻を配
置し、前記鋼殻のスキンプレートに相対する弧状に湾曲
する開放面を型枠で閉鎖することから、一方の主桁また
は一方の継手板を欠く鋼殻の開放上端をコンクリートの
投入口とする弧状に湾曲する箱形のコンクリート打設空
間が形成され、前記投入口から前記打設空間にコンクリ
ートを打設し、これをコンクリートで満たすとき、コン
クリートの打設面または表面は前記投入口により規定さ
れる。したがって、コンクリートの硬化後に前記型枠を
取り外すと、前記鋼殻の開放面に沿って伸びる補修を必
要としない弧状に湾曲するコンクリート面を得ることが
できる。このため、前記コンクリート面の補修のための
労力、時間、熟練、費用等が不要であり、これにより、
セグメントの製造能率を高めることができる。

【００１１】また、打設コンクリートから立ち上がる気
泡は前記鋼殻の開放上端のコンクリート表面から放出さ
れることから、前記弧状に湾曲するコンクリート面に気
泡の放出痕は残らない。前記コンクリート表面の気泡の
放出痕は、好ましくはモルタルで埋めるが、その作業に
要する労力、時間等はわずかである。

【００１２】前記一方の主桁または一方の継手板を欠く
前記鋼殻の開放上端を水平にすることにより、前記開放
上端が規定する開放面と前記コンクリート表面とを一致
させることができる。また、前記一方の主桁または前記
一方の継手板の取付の前に前記コンクリートの表面に接
着剤またはモルタルを塗布することにより、後に取り付
けられる前記一方の主桁または前記一方の継手板との間
の隙間をなくし、両者を密接させることができる。

【００１３】前記一方の主桁は、前記両継手板および前
記スキンプレート、あるいはさらに前記複数の縦リブへ
の溶接により前記鋼殻に取り付けることができる。ま
た、前記一方の継手板は、前記両主桁および前記スキン
プレートへの溶接により前記鋼殻に取り付けることがで
きる。いずれの製造方法においても、前記コンクリート
の打設に先立ち、前記鋼殻内に複数のブロックを配置す
ることにより、覆工用セグメントの相互連結に利用され
る複数の空間を形成することができる。

【００１４】

【実施例】図１を参照すると、本発明に係る製造方法に
より製造された、弧状に湾曲する箱形の鋼殻１０にコン
クリート１２を充填してなる覆工用セグメント１４の一
例が示されている。

【００１５】図２および図３を示すように、鋼殻１０
は、弧状に湾曲して伸びる一対の主桁１６と、両主桁１
６の両端部に固定され両主桁１６と共にフレームを構成
する一対の継手板１８と、両主桁１６の縁部および両継
手板１８の縁部に固定され前記フレームの大径側の開放
面を覆う、弧状に湾曲して伸びるスキンプレート２０と
を有する。

【００１６】図示の鋼殻１０は、さらに、相対する両主
桁１６の間に配置されかつ両主桁１６に固定された両端
部を有する複数（図示の例では３対）の縦リブ２２を有
する。縦リブ２２は、主桁１６および継手板１８のそれ
ぞれより小さい幅寸法を有する板部材からなり、スキン
プレート２０に接して伸びている。このため、鋼殻１０
のスキンプレート２０に相対する弧状の湾曲面からなる
開放面（前記フレームの小径側の開放面）２４と、縦リ
ブ２２との間にわずかな間隔が存する。

【００１７】各継手板１８には、その長手方向に互いに
間隔をおかれた二対の補強板２６の一端部が固定されて
いる。二対の補強板２６の他端部は各継手板１８に隣接
する縦リブ２２に固定されている。また、各継手板１８
および各主桁１６には、それぞれ、セグメント継ぎボル
トおよびリング継ぎボルト（図示せず）を通すためのボ
ルト孔２８，３０が設けられている。各継手板１８の各
ボルト孔２８は各対の補強板２６間の空間に連通し、ま
た、各ボルト孔３０は各対の縦リブ２２間の空間に連通
している。符号３２は、スキンプレート２０に固定され
該スキンプレートを貫通する裏込め注入孔を示す。

【００１８】再び図１を参照すると、セグメント１４の
鋼殻１０に充填されたコンクリート１２は、開放面２４
（図３）に沿って弧状に湾曲する面３４を有する。セグ
メント１４には、コンクリート面３４に開放しかつ各ボ
ルト孔２８，３０に連通する複数の空間３６，３８が設
けられている。これらの空間３６，３８はセグメント１
４の相互連結の際、各ボルト孔２８，３０に前記セグメ
ント継ぎボルトおよびリング継ぎボルトをそれぞれ通す
ために利用される。

【００１９】セグメント１０は、次のようにして製造す
る。

【００２０】先ず、両主桁１６の一方を欠く鋼殻１０、
すなわち開放端４２を有する鋼殻４０（図４）を形成す
る。次いで、鋼殻４０を該鋼殻の他方の主桁１６および
その開放端４２をそれぞれ下方および上方に向けて配置
する。鋼殻４０の配置に当たって、好ましくは、他方の
主桁および開放上端４２が水平になるようにする。しか
し、鋼殻４０のわずかな傾きは許容し得る。

【００２１】次に、鋼殻４０のスキンプレート２０に相
対する開放面２４を型枠４４で閉鎖する。型枠４４は開
放面２４に一致する弧状の湾曲面を有する。これによ
り、鋼殻４０と型枠４４とにより規定され開放上端４２
をコンクリートの投入口とする弧状に湾曲する箱形のコ
ンクリート打設空間が形成される。

【００２２】その後、前記コンクリートの空間である鋼
殻４０の内部に、鋼殻４０の開放上端４２からコンクリ
ート１２を打設する。コンクリート１２の打設の間、コ
ンクリート１２が鋼殻４０の内部に行きわたるように、
鋼殻４０および型枠４４の組立体を振動させる。鋼殻４
０の内部がコンクリート１２で満たされるとき、コンク
リート１２の打設面または表面４６は鋼殻４０の開放上
端４２に沿って水平となる。比較的堅いコンクリートを
使用する場合および鋼殻４０がわずかに傾いた状態で配
置される場合には、コンクリート１２を鋼殻４０の開放
上端から盛り上がるように打設し、この盛り上がりをそ
の硬化前に開放上端４２に沿って取り払う。

【００２３】コンクリート１２の打設の前に、鋼殻４０
の内部に好ましくはゴム製の複数のブロック４８を配置
する。各ブロック４８は他方の主桁１６および両継手板
１８の各ボルト孔２８，３０を閉鎖する位置と、後に取
り付けられる一方の主桁１６のボルト孔２８を閉鎖する
位置とに配置される。各ブロック４８は、各ボルト孔２
８，３０に前記セグメント継ぎボルトおよびリング継ぎ
ボルトをそれぞれ通すために必要とされる大きさの空間
３６，３８をコンクリート１２中に規定し得る大きさを
有する。図示の例では、各ブロック４８は、相対する各
対の補強板２６間および相対する各対の縦リブ２２の端
部間に前記空間を規定する。

【００２４】コンクリート１２の硬化後、鋼殻４０に一
方の主桁１６を取り付けて開放端４２を閉鎖し、型枠４
４を取り外す。鋼殻４０への一方の主桁１６の取り付け
は、一方の主桁１６をこれに接する両継手板１８と、ス
キンプレート２０と、縦リブ２２とに溶接することによ
り行なうことができる。

【００２５】コンクリート１２の表面４６は開放上端４
２に沿って水平であることから、一方の主桁１６を鋼殻
４０に取り付けるとき、コンクリート１２の表面４６に
接する。また、脱型により鋼殻４０の開放面２４に沿っ
て弧状に湾曲するコンクリート面３４が得られる。

【００２６】脱型後、各ブロック４８を取り去る。ブロ
ック４８の取り去り跡には、空間３６，３８が残る。そ
の結果、鋼殻１０にコンクリート１２を充填してなるセ
グメント１４が得られる。本発明によれば、コンクリー
ト面３４の補修は必要でなく、したがって補修のための
労力、時間、費用、熟練は不要である。したがって、コ
ンクリート面の補修を必要とする前記従来のセグメント
の製造方法に比べて、セグメントの能率的な製造が可能
である。

【００２７】また、コンクリート１２の硬化後、コンク
リート表面４６にコンクリート接着剤またはモルタル
（図示せず）を塗布することが望ましい。これにより、
コンクリート表面４６と一方の主桁１６との間に存する
わずかな間隙を埋め、両者の密接性を高めることができ
る。また、コンクリート表面４６にはコンクリート１２
の打設中に生じる気泡の放出痕が残るところ、コンクリ
ート表面４６への前記接着剤またはモルタルの塗布によ
り、前記気泡の放出痕を埋めることができる。

【００２８】セグメント１４は、また、両継手板１８の
一方を欠く鋼殻１０、すなわち開放端５２を有する鋼殻
５０（図５）を用いてセグメント１４を形成することが
できる。

【００２９】この鋼殻５０を用いるセグメントの製造方
法では、鋼殻５０を他方の継手板１８を下方に向けて、
好ましくは、鋼殻５０の開放端５２が上方を向きかつ水
平であるように配置し、鋼殻５０の開放面２４を型枠４
４で閉鎖する。これにより、鋼殻５０と型枠４４とによ
り規定され開放上端５２をコンクリートの投入口とする
弧状に湾曲する箱形のコンクリート打設空間が形成され
る。

【００３０】鋼殻５０は図示の状態からさらに立て起こ
して配置してもよい。この場合、鋼殻５０の開放上端５
２は非水平となるが、鋼殻５０をこのように配置するこ
とにより、後記打設コンクリートから生じる気泡が型枠
４４に接して留まらずに開放上端５２まで到達し易いよ
うにすることができる。

【００３１】次に、鋼殻５０の内部に、鋼殻５０の開放
上端５２からコンクリート１２を打設する。コンクリー
ト１２は型枠４４と縦リブ２２との間の空間を経て鋼殻
５０の内部の隅々に行きわたる。コンクリート１２の打
設の間、鋼殻５０および型枠４４の組立体を振動させ
る。鋼殻５０の内部がコンクリート１２で満たされると
き、コンクリート１２の表面５４が鋼殻５０の開放上端
４２に沿って水平となる。鋼殻４０をその開放上端５２
が非水平状態で配置する場合には、コンクリート１２を
鋼殻５０の開放上端５２から盛り上がるように打設し、
この盛り上がりをその硬化前に開放上端５２に沿って取
り払い、これにより、コンクリート表面５４が、開放上
端５２が規定する開放面内にあるようにすることができ
る。

【００３２】コンクリート１２の打設前に、鋼殻４０を
用いる例と同様、鋼殻５０の内部に複数のブロック４８
を配置する。

【００３３】コンクリート１２の硬化後、鋼殻５０に一
方の継手板１８を取り付けて開放上端５２を閉鎖し、型
枠４４を取り外す。鋼殻５０への一方の継手板１８の取
り付けは、一方の継手板１８をこれに接する両主桁１６
と、スキンプレート２０とに溶接することにより行なう
ことができる。脱型により鋼殻１０の開放面２４に沿っ
て弧状に湾曲するコンクリート面３４が得られる。

【００３４】脱型後、各ブロック４８を取り去る。ブロ
ック４８の取り去り跡には、空間３６，３８が残る。そ
の結果、鋼殻１０にコンクリート１２を充填してなるセ
グメント１４が得られる。この方法によれば、コンクリ
ート面３４の補修は必要でなく、したがって補修のため
の労力、時間、費用、熟練等もまた不要である。したが
って、コンクリート面の補修を必要とする前記セグメン
トの製造方法に比べて、セグメントを能率的に製造する
ことができる。

【００３５】コンクリート１２の硬化後、一方の継手板
１８を鋼殻５０に取り付ける前に、鋼殻４０を用いる例
と同様、コンクリート表面５４に接着剤またはモルタル
（図示せず）を塗布することができる。これにより、一
方の継手板１８とコンクリート表面５４との間に存する
隙間をなくし、両者を密接させることができる。また、
コンクリート表面５４に残る気泡の放出痕は、コンクリ
ート表面５４への前記接着剤またはモルタルの塗布によ
り埋めることができる。

【００３６】前記した例において、鋼殻４０，５０をそ
れぞれ他方の主桁１６および他方の継手板１８を下方に
向けて配置する前に、鋼殻４０，５０の開放面２４を予
め型枠４４で閉鎖しておいてもよい。また、鋼殻４０，
５０にそれぞれ一方の主桁１６および一方の継手板１８
を取り付ける前に型枠４４を取り外してもよい。

【００３７】本発明は、図示のいわゆるSSPCのほか、縦
リブ２２および補強板２６ではなく、スキンプレート２
０に植え込まれた複数のスタッドボルト（図示せず）を
有する鋼殻にコンクリートが充填されてなる、いわゆる
複合セグメントの製造に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法によって得られた覆工用セグ
メントの平面図である。

【図２】鋼殻の平面図である。

【図３】図２の線３−３に沿って得られた鋼殻の断面図
である。

【図４】本発明の一実施例の説明図である。

【図５】本発明の他の実施例の説明図である。

【符号の説明】

１０鋼殻１２コンクリート１４覆工用セグメント１６主桁１８継手板２０スキンプレート２４鋼殻の開放面４０一方の主桁を欠く鋼殻４２，５２鋼殻の開放端４４型枠５０一方の継手板を欠く鋼殻

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の主桁、一対の継手板およびスキン
プレートにより形成された弧状に湾曲する箱形の鋼殻
と、前記鋼殻内に充填されたコンクリートとからなる覆
工用セグメントの製造方法であって、両主桁の一方を欠
く鋼殻を形成し、他方の主桁を下方に向けて前記鋼殻を
配置した後またはこれに先立ち、前記鋼殻のスキンプレ
ートに相対する開放面を型枠で閉鎖し、前記鋼殻の開放
上端から前記鋼殻の内部にコンクリートを打設し、前記
コンクリートの硬化後、前記鋼殻に前記一方の主桁を取
り付けた後またはこれに先立ち前記型枠を取り外す、覆
工用セグメントの製造方法。
【請求項２】前記鋼殻の一方の主桁を欠く開放端が水
平であるように前記鋼殻を配置する、請求項１に記載の
方法。
【請求項３】前記他方の主桁の取付に先立ち、前記コ
ンクリートの表面に接着剤を塗布する、請求項１または
２に記載の方法。
【請求項４】前記他方の主桁の取付に先立ち、前記コ
ンクリートの表面にモルタルを塗布する、請求項１また
は２に記載の方法。
【請求項５】前記鋼殻は複数の縦リブを有し、前記一
方の主桁はこれを前記両継手板と前記スキンプレートと
前記複数の縦リブとに溶接することにより前記鋼殻に取
り付ける、請求項１に記載の方法。
【請求項６】一対の主桁、一対の継手板およびスキン
プレートにより形成された弧状に湾曲する箱形の鋼殻
と、前記鋼殻内に充填されたコンクリートとからなる覆
工用セグメントの製造方法であって、両継手板の一方を
欠く鋼殻を形成し、他方の継手板を下方に向けて前記鋼
殻を配置した後またはこれに先立ち、前記鋼殻のスキン
プレートに相対する開放面を型枠で閉鎖し、前記鋼殻の
開放上端から前記鋼殻の内部にコンクリートを打設し、
前記コンクリートの硬化後、前記鋼殻に前記一方の継手
板を取り付けた後またはこれに先立ち前記型枠を取り外
す、覆工用セグメントの製造方法。
【請求項７】前記鋼殻の一方の継手板を欠く開放端が
水平であるように前記鋼殻を配置する、請求項６に記載
の方法。
【請求項８】前記一方の継手板の取付に先立ち、前記
コンクリートの表面に接着剤を塗布する、請求項６また
は７に記載の方法。
【請求項９】前記他方の主桁の取付に先立ち、前記コ
ンクリートの表面にモルタルを塗布する、請求項６また
は７に記載の方法。
【請求項１０】前記一方の継手板はこれを前記両主桁
と前記スキンプレートとに溶接することにより前記鋼殻
に取り付ける、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】前記コンクリートの打設に先立ち、前
記鋼殻内に前記覆工用セグメントの相互連結に利用され
る複数の空間を形成するための複数のブロックを配置す
る、請求項１または６に記載の方法。