JPH0860989A - トンネル構造物 - Google Patents

トンネル構造物

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JPH0860989A
JPH0860989A JP6193331A JP19333194A JPH0860989A JP H0860989 A JPH0860989 A JP H0860989A JP 6193331 A JP6193331 A JP 6193331A JP 19333194 A JP19333194 A JP 19333194A JP H0860989 A JPH0860989 A JP H0860989A
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JP
Japan
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compression
segment
steel
opening
fixed
Prior art date
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Pending
Application number
JP6193331A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoaki Tajima
清明 田島
Original Assignee
P C Kk
ピーシー株式会社
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Publication date
Application filed by P C Kk, ピーシー株式会社 filed Critical P C Kk
Priority to JP6193331A priority Critical patent/JPH0860989A/ja
Publication of JPH0860989A publication Critical patent/JPH0860989A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造物中への部材埋設配置の難問を解消する
と共に、埋設部材の摩擦損失を少なくし、定着のために
突起箇所を設けることなく、小さい作業空間で容易に施
工できる。 【構成】 周方向に圧縮された部材2,41を埋設した
コンクリートセグメント1でプレストレスを与えられた
トンネル構造物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンクリートセグメン
ト(以下セグメントと略称する)でプレストレスを与え
られたトンネル構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、構造物にプレストレスを与える方
法には引張鋼材を緊張して行われる事が常識であり、希
ではあるが橋梁等で、補助的に一部、圧縮鋼材を圧縮し
て部材に定着し構造物に引張応力を生じさせる事があっ
た。然しセグメント等を使用してトンネル構造物にプレ
ストレスを与える場合は、該構造物中の円周方向に予め
連続又は連結して埋設配置した引張鋼材を緊張して鋼材
端部を構造物に定着することによりその反力から得られ
るものが大部分であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術にあって、
PC鋼材を円周方向に配置して緊張、定着するために
は、先ずPC鋼材の構造物中への埋設配置の処理方法、
そして円周方向の角変化によって生じるPC鋼材の摩擦
損失等による有効プレストレスの減少、更に作業のため
の大きな空間と切り欠開口部と定着のための突起部分を
必要とし、実際問題としてその実現は、はなはだ困難で
あり殊にセグメントを使用するトンネル構造物ではプレ
ストレス構造による構築の実施例は非常に少ない状態で
あった。
【0004】本発明は、それら鋼材配置の難問を解消す
ると共に、鋼材の摩擦損失をも少なくし、更には緊張作
業に要する様な大きな作業空間を必要とせず、また定着
のための突起箇所の必要もなく容易に施工できるトンネ
ル構造物を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係るトン
ネル構造物は、周方向に圧縮された部材を埋設したコン
クリートセグメントでプレストレスを与えられた構成を
特徴とする。このように本発明に係る構造物が円環状で
あることに加えて、円周方向の各セグメント間の接合継
手や、トンネル軸方向の各リング間の接合継手等はボル
ト締めで既に従来から組み立てられており、この種構造
系がほぼ完成していることに着目して、従来のPC鋼材
を緊張定着する方法ではなく、全く逆の発想により本発
明が実現されたのである。例えば、竹や金属で作った
輪、即ち箍(タガ)の内側に板を並べ、最後にクサビ状
の板を圧入して桶や樽を作るように、既に組み立てたセ
グメントリングのリング継手ボルトの一連を箍に見立て
て、クサビ状の板の代わりにセグメント中に埋設した圧
縮鋼材を押圧して縮め、付属の定着板と支圧板に固着す
れば、双方に反発力が作用して軸力が円周方向に発生し
てトンネル全体にプレストレスが得られる。又、従来工
法のように連続又は連結してPC鋼材を使用することも
なく、各セグメント単位で圧縮される部材を使用するの
でセグメント製作時又は組立時の埋設配置が容易にでき
る。
【0006】
【作用】従って本発明に係るトンネルは構造物、角変化
による従来のPC鋼材摩擦損失もなく、圧縮される部材
の配置が比較的容易であり部材を連結する必要もなくセ
グメントによるプレストレス構造のトンネルを構築する
ことが出来る。更に場所打ちコンクリート、又は鋼材の
セグメントによる円環構造物にも適合できる。
【0007】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1は、本発明を実施したセグメントによるトンネルの
全体断面図を表し、セグメント1、圧縮鋼材2、圧縮側
定着板3、ナット4、固定側支圧板6、圧縮側開口部
7、固定側開口部8、シース11、リング継手開口部1
7の配置状況を示めしている。
【0008】図2に示される実施例では、本発明を実施
したセグメントをリング状に組立接合時の全体断面図を
表し、セグメント1、開口部7,8、セグメント継手用
ボルト13、継手用ナット15、ボルト待避孔9、リン
グ継手用開口部17の配置状況を示している。
【0009】図3に示される実施例では、本発明を実施
したトンネルの内周側より見た平面展開図を表し、セグ
メント1、圧縮鋼材2、圧縮側定着板3、ナット4、固
定側支圧板6、圧縮側開口部7、固定側開口部8、ボル
ト待避孔9、シース11、セグメント継手用ボルト1
3、リング継手用ボルト14、リング継手用開口部17
の配置状況を示している。
【0010】図4から図7は、図1のA部の拡大図であ
り、図4は側断面図、図5は平断面図である。セグメン
ト1の製造時に、其のネジ切り先端部付近にナット4、
ワッシャー5を嵌合せた圧縮鋼材2をシース11と共に
固定側開口部8の固定側支圧板6と圧縮側開口部7に設
置した圧縮側定着板3を貫通突出させて埋設しておく。
セグメント1の組立作業が完了後、ジャッキ10を圧縮
側開口部7の後壁と圧縮側定着板3から突出した圧縮鋼
材2の間にジャッキ受け台18で設定して、ピストンを
伸張し押圧する。
【0011】図6は側断面図、図7は平断面図である。
圧縮鋼材2の押圧作業終了後ワッシャー5、及びナット
4で圧縮側定着板3と固定側支圧板6にそれぞれ固着し
てジャッキ10を取り外す。その時圧縮鋼材2による反
発力がそれぞれ圧縮側定着板3及び固定側支圧板6に作
用してトンネル壁全体にプレストレスが与えられる。圧
縮側開口部7、固定側開口部8には後でセメントモルタ
ル等を充填する。又圧縮鋼材2とシース11の間隙には
グラウト注入をする。
【0012】図8は圧縮側定着板3の正面図とそのC−
C線断面図である。
【0013】図9は固定側支圧板6の正面図とそのD−
D線断面図である。
【0014】図10は、本発明の別の実施例を示すセグ
メントによるトンネルの全体断面図を表し、セグメント
1、圧縮鋼材2、圧縮側定着板23、ナット24、固定
側支圧板26、圧縮側開口部27、固定側開口部28、
ボルト待避孔29、リング継手用開口部33の配置状況
を示めしている。
【0015】図11はトンネルの内周側より見た平面展
開図を表し、セグメント1、圧縮鋼材2、圧縮側定着板
23、ナット24、固定側支圧板26、圧縮側開口部2
7、固定側開口部28、ボルト待避孔29、リング継手
用開口部33、リング継手用ボルト30の配置状況を示
している。
【0016】図12から図19は図10のB部の拡大図
であり、図12は側断面図、図13は平断面図である。
セグメント1の組立作業時に圧縮鋼材2は固定側開口部
28とボルト待避孔29の間に一時仮移動しておく。
【0017】図14は側断面図、図15は平断面図であ
る。組立作業においてセグメント1が所定の位置に納ま
った後、固定側開口部28に待避してあった圧縮鋼材2
を圧縮側開口部27の方へ移動しナット24とワッシャ
ー25を装着しながら、それぞれの先端が圧縮側定着板
23、及び固定側支圧板26を貫通して突出した状態に
設定して円周方向接合継手部分をこの圧縮鋼材2とナッ
ト24、ワッシャー25により仮締めする。
【0018】図16は側断面図、図17は平断面図であ
る。セグメントの組立作業が完了後、開口部27,28
において図14及び図15に示す通りセグメント組立の
ために仮締めしたナット24を一旦緩め、ジャッキ10
を圧縮側開口部27の後壁と圧縮側定着板23から突出
した圧縮鋼材2の間にジャッキ受け台34で設定して、
ピストンを伸張し押圧する。
【0019】図18は側断面図、図19は平断面図であ
る。圧縮鋼材2の押圧作業終了後ワッシャー25、及び
ナット24で圧縮側定着板23と固定側支圧板26に固
着してジャッキ10を取り外す。その時圧縮鋼材2によ
る反発力がそれぞれ圧縮側定着板23及び固定側支圧板
26に作用してトンネル壁全体にプレストレスが与えら
れる。圧縮側開口部27、固定側開口部28には後刻セ
メントモルタル等を充填する。
【0020】図20は圧縮側定着板の正面図とそのE−
E線断面図である。
【0021】図21は固定側支圧板26の正面図とその
F−F線断面図である。
【0022】図22は、本発明の更に別の実施例である
セグメントによるトンネルの全体断面図を表し、セグメ
ント1、圧縮パイプ41、引張鋼材42、キャップ4
3、ナット44、継手ボルト用開口部45の配置状況を
示めしている。
【0023】図23及び図24は、図22におけるC部
の拡大図であり、図23の実施例は、予め其の中空部に
挿入した引張鋼材42を緊張して両端部に装着したキャ
ップ43に反力をとりナット44で締結して圧縮され
た、圧縮パイプ41を継ぎ手ボルト用開口部45の双方
に突出貫通してキャップ43及びナット44が露出する
ように設置してセグメント1を製造する。
【0024】図24の実施例は、現場に於けるセグメン
トリング組立完了後、圧縮パイプ41に締結してあった
ナット44を緩めて引張鋼材42の緊張力を解放すれば
圧縮パイプ41にも復元力が作用してコンクリートに伝
搬してトンネル壁全体にプレストレスが与えられる。継
手ボルト用開口部45には後刻セメントモルタル等を充
填する。尚、コンクリートとの付着力を高めるために圧
縮パイプ41の表面を凹凸状に加工する事が好ましい。
図25はキャップ43の正面図とそのG−G線断面図で
ある。
【0025】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
PC鋼材を緊張する従来のトンネル構造物と異なり、逆
に圧縮する事によりプレストレスを与えるので、セグメ
ント製作時又は組立てながら圧縮部材の配置が可能にな
った。又、従来のPC鋼材緊張の方法では円周方向全周
にPC鋼材を配置しなければならなかったが本発明で
は、クサビの原理を応用して部分的に圧縮部材のみを使
用するので、緊張時ジャッキ等のつかみ代等のロスが無
くして圧縮部材の材量が第1の実施例では従来の80%
以下、第2の実施例では半分以下に節約できる。又第2
の実施例では通常必要なセグメント継手用ボルトを圧縮
鋼材で兼用出来る。第3の実施例では現場で大型ジャッ
キによる押圧作業の必要が無く操作性が最も容易であ
る。更に本発明の構成によれば、定着装置全体を従来の
RCセグメントのボルト継手用開口部と同等又は稍大き
い程度で収容できるので、欠損断面を小さく抑えたセグ
メントによる有効なプレストレストンネル構造が構築で
きる。また更に本発明の構成によれば、圧縮部材が開い
た傘の骨組みのように作用して、弾力的で剛性のあるト
ンネル構造物が構築できる。更にまた本発明の構成によ
れば、弾力的で剛性のあるトンネル構造体であるから外
力による圧力に耐え、従来のRC構造よりも必要鉄筋量
が少なくて済み、肉厚寸法も薄くできるので、外径が小
さくなり掘削する土量が減り、経済性にも優れた構造と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るトンネル構造物の横断面図であ
る。
【図2】本発明の実施例で用いたセグメント組立用継手
ボルトの配置を示す横断面図である。
【図3】本発明に係るトンネル構造物の内周面から見た
平面展開図である。
【図4】本発明に係る圧縮部材をジャッキで押圧する状
態を示す横断面図である。
【図5】本発明に係る圧縮部材をジャッキで押圧する状
態を示す平面図である。
【図6】本発明に係る圧縮部材をナットで圧縮側定着板
と固定側支圧板に固着した状態を示す横断面図である。
【図7】本発明に係る圧縮部材をナットで圧縮側定着板
と固定側支圧板に固着した状態を示す平断面図である。
【図8】本発明の実施例で用いた圧縮側定着板の正面図
とそのC−C線断面図である。
【図9】本発明の実施例で用いた固定側支圧板の正面図
とそのD−D線断面図である。
【図10】本発明の第2実施例であるトンネル構造物の
横断面図である。
【図11】本発明の第2実施例であるトンネル構造物の
内周面から見た平面展開図である。
【図12】本発明の第2実施例におけるセグメント組立
作業時の圧縮鋼材の収納状況を表す横断面図である。
【図13】本発明の実施例におけるセグメント組立作業
時の圧縮鋼材の収納状況を表わす平断面図である。
【図14】本発明の第2実施例であるセグメント組立作
業後、圧縮鋼材による円周方向継手部の仮締め状態を表
す横断面図である。
【図15】本発明の第2実施例であるセグメント組立作
業後、圧縮鋼材による円周方向継手部の仮締め状態を平
断面図である。
【図16】本発明の第2実施例である圧縮部材をジャッ
キで押圧する状態を示す横断面図である。
【図17】本発明の第2実施例である圧縮部材をジャッ
キで押圧する状態を示す平断面図である。
【図18】本発明の第2実施例である圧縮部材をナット
で圧縮側定着板と固定側支圧板に固着した状態を示す横
断面図である。
【図19】本発明の第2実施例である圧縮部材をナット
で圧縮側定着板と固定側支圧板に固着した状態を示す平
断面図である。
【図20】本発明の第2実施例で用いた圧縮側定着板を
示す正面図とそのE−E線断面図である。
【図21】本発明の第2実施例で用いた固定側支圧板を
示す正面図とそのF−F線断面図である。
【図22】本発明の第3実施例であるトンネル構造物の
横断面図である。
【図23】本発明の第3実施例において、引張鋼材の緊
張定着により圧縮された圧縮パイプをセグメント中に埋
設した状況を示す横断面図である。
【図24】本発明の第3実施例において、引張鋼材の緊
張を解放して圧縮パイプの復元力を利用してセグメント
にプレストレスを与える状況を示す横断面図である。
【図25】本発明の第3実施例で用いたキャップの平面
図とそのG−G線断面図である。
【符号の説明】
1 コンクリートセグメント 2 圧縮鋼材 3 圧縮側定着板 4 ナット 5 ワッシャー 6 固定側支圧板 7 圧縮側開口部 8 固定側開口部 9 ボルト待避孔 10 ジャッキ 11 シース 12 シースジョイント 13 セグメント継手用ボルト 14 リング継手用ボルト 15 継手用ナット 16 継手用ワッシャー 17 リング継手用開口部 18 ジャッキ受け台 23 圧縮側定着板 24 ナット 25 ワッシャー 26 固定側支圧板 27 圧縮側開口部 28 固定側開口部 29 ボルト待避孔 30 リング継手用ボルト 31 継手用ナット 32 継手用ワッシャー 33 リング継手用開口部 34 ジャッキ受け台 41 圧縮パイプ 42 引張鋼材 43 キャップ 44 ナット 45 継手ボルト用開口部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周方向に圧縮された部材(2,41)を
    埋設したコンクリートセグメント(1)でプレストレス
    を与えられたことを特徴とするトンネル構造物。
  2. 【請求項2】 周方向に離れた少なくとも一対の開口部
    (7,8,27,28,45)を有すると共に該両開口
    部を貫通する孔を有するコンクリートセグメント(1)
    と、前記孔に挿入され長手方向に圧縮固定される部材
    (2,41)とを備え、前記コンクリートセグメントで
    プレストレスを与えられたことを特徴とするトンネル構
    造物。
JP6193331A 1994-08-17 1994-08-17 トンネル構造物 Pending JPH0860989A (ja)

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JP6193331A JPH0860989A (ja) 1994-08-17 1994-08-17 トンネル構造物

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JP6193331A JPH0860989A (ja) 1994-08-17 1994-08-17 トンネル構造物

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101216722B1 (ko) * 2010-06-10 2013-01-09 홍석희 강결연결한 조립식 블록에 외부ps힘을 작용시켜 프리스트레스를 도입한 프리스트레스조립식블록구조물 및 이의 시공방법

Cited By (1)

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