JPH10110597A - 鋼製セグメントの継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼製セグメント間を引き離す力が前記鋼製セ
グメントの全体に均等に分散して作用し、接合部にのみ
部分的に作用することがないようにする。 【解決手段】 主桁２と、この主桁２の端部に継手板４
を接合して鋼製セグント１を構成し、第１と第２の前記
鋼製セグメント１の前記各継手板４にわたって固着具３
を挿通し、この固着具３により両鋼製セグメント１を締
め付けて固着する鋼製セグメント１の継手構造におい
て、前記主桁２及び前記継手板４と直交する方向に剪断
補強部材２０を配設し、前記剪断補強部材２０と、主桁
２と、継手板４とで接合梁１０を形成し、前記主桁２に
働く引張荷重が、前記主桁２から前記剪断補強部材２０
に伝達される構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下水道、地下
鉄、電信ケ−ブル収容トンネル、地下道、取水トンネ
ル、放水トンネルあるいは共同溝等の管渠を、シ−ルド
工法等で築造する場合、また深礎杭、地下空間、貯水タ
ンクなどの円筒構造物を構築する場合等の建設分野にお
いて使用される鋼製セグメントに関し、特にボルトなど
の固着具を介して引張接合する継手構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、相対する鋼製セグメントにおける
主桁間をボルトを介して引張接合する継手構造として、
特公平４−７２０３９号公報に記載されているものが知
られている。これは、鋼製セグメントの継手板の内側
に、中間部が継手板から離反するように円弧状に湾曲し
ている鋼製ア−チ形状板の両端部が溶接により固着され
て、タイドア−チが構成され、そのア−チ形状板と継手
板との間に空間が設けられ、ア−チ形状板の中央部に継
手板のボルト孔と一致する中心線を有するボルト孔が設
けられ、ア−チ形状板のボルト孔と継手板のボルト孔と
を挿通するボルトによって、相対する鋼製セグメントを
接合するものである。

【０００３】このア−チ形状板のタイドア−チにより、
ボルトによる締付力または外力によるボルトの引張力
を、直接的に主桁に伝達することができ、しかもボルト
の締付力または引張力を、ア−チ形状板の両側の脚部
に、分散して伝達することができるので、相対する鋼製
セグメント間の大きな継手接合耐力と継手剛性を確保で
きる。

【０００４】しかし、上記ア−チ形状板は、継手板の局
部的な剛性を高める事はできるが、継手板全体の剛性を
高める事はできず、主桁直近に配置したものしか効果が
なく、継手板の長手方向にわたって広範囲にボルトを配
置しても、主桁から距離が離れたボルトは、継手板が撓
んでしまって、引張ボルトとしてはほとんど引張力に寄
与しない。主桁からボルト間は荷重偏心となり、この偏
心分だけ、ア−チ形状板と継手板は大きな曲げと、剪断
力を受ける事になり強度的にも剛性的にも構造的にも限
界がある。ボルトからの荷重は、上記ア−チ形状板によ
り継手板への支圧力集中は緩和できるが、継手板への総
荷重には変化無く、主桁と継手板の溶接部には大きな引
張力が作用し、全溶け込み溶接となりコストアップは避
けられない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、相対する鋼製
セグメントを結合するに際して、大きな剛性と強度を有
するとともに、施工が簡単で、コストの低廉な鋼製セグ
メントの継手構造と接合方法が求められている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を有利に解決
するために、本発明に係る鋼製セグメントの継手構造
は、主桁と、この主桁の端部に継手板を接合して鋼製セ
グントを構成し、第１と第２の前記鋼製セグメントの前
記各継手板にわたって固着具を挿通し、この固着具によ
り両鋼製セグメントを締め付けて固着する鋼製セグメン
トの継手構造において、前記主桁及び前記継手板と直交
する方向に剪断補強部材を配設し、前記剪断補強部材
を、前記主桁と、継手板の両方又は一方に固着して接合
梁を形成し、前記主桁に働く引張荷重が、前記主桁から
前記剪断補強部材に伝達される構成を特徴とする。

【０００７】また本発明に係る鋼製セグメントの継手構
造は、主桁と、この主桁の端部に継手板を接合し、前記
継手板と平行に、かつ主桁の長手方向中央寄りに縦リブ
を接合して鋼製セグメントを構成し、第１と第２の前記
鋼製セグメントの前記各継手板にわたって固着具を挿通
し、この固着具により両鋼製セグメントを締め付けて固
着する鋼製セグメントの継手構造において、前記主桁及
び前記継手板と直交する方向に剪断補強部材を配設し、
前記剪断補強部材を、前記主桁と、前記継手板と、前記
縦リブのいずれか一つまたは複数に固着することによっ
て接合梁を構成することを特徴とする。

【０００８】また本発明における前記剪断補強部材は、
平行に配設された各主桁間に届く長さに設けられてお
り、かつ前記主桁と前記継手板に固着され、又は前記主
桁と前記縦リブに固着され、或いは、前記主桁と、前記
継手板と、前記縦リブとに固着して各接合梁を構成して
いることを特徴とする。

【０００９】また本発明における前記剪断補強部材は、
前記継手板と前記縦リブ間に設けられており、かつ平行
に配設された各主桁の中間に設けられる中間主桁間の長
さより短い所定の長さに構成され、前記継手板と前記縦
リブと前記主桁に固着されていることを特徴とする。

【００１０】また本発明は、前記剪断補強部材が、平行
に配設された各主桁の中間に設けられる中間主桁間の長
さより短い所定の長さに設けられており、かつ前記継手
板と前記縦リブ間の長さより短い所定の長さに構成さ
れ、かつ前記各主桁と前記継手板に固着され、又は前記
各主桁と前記縦リブとに固着されていることを特徴とす
る。

【００１１】本発明における前記剪断補強部材は、前記
主桁と前記縦リブと前記継手板の厚さ方向の中間部に固
着することを特徴とする。

【００１２】また本発明における前記剪断補強部材は、
複数の所定のコンクリ−ト注入孔を設けたことを特徴と
する。

【００１３】また本発明における鋼製セグメントの継手
構造は、前記継手板と、前記縦リブと、前記主桁とによ
って形成された前記接合梁の内側空間に、コンクリ−ト
を充填して合成構造接合梁を構成し、この合成構造接合
梁を介して、第１と第２の両鋼製セグメントを前記固着
具により締め付けて固着することを特徴とする。

【００１４】また本発明における鋼製セグメントの継手
構造は、主桁と、この主桁の端部に継手板を接合して鋼
製セグメントを構成し、第１と第２の前記鋼製セグメン
トの前記各継手板にわたって固着具を挿通し、この固着
具により両鋼製セグメントを締め付けて固着する鋼製セ
グメントの継手構造において、前記主桁及び前記継手板
に囲まれた内側にコンクリ−ト部材を配設したうえ、こ
れを主桁に固着し、前記固着具による引張荷重が、前記
主桁から前記コンクリ−ト部材に伝達される構成を特徴
とする。

【００１５】また本発明における鋼製セグメントの継手
構造は、前記コンクリト部材の上面に剪断補強部材が配
設され、この剪断補強部材を前記主桁と前記継手板に固
着した構成を特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。図１ないし図１１は、この発明の第１実
施形態の鋼製セグメント１を示すものであって、一対の
主桁２の間に２枚の中間主桁２ａがほぼ等間隔を置くと
共に前記各主桁２と平行に配置され、各主桁２、２ａの
両端部に継手板４が前記主桁２、２ａと直角に当接され
て、溶接により固着されている。またスキンプレ−ト１
６は、前記主桁２と継手板４と中間主桁２ａと縦リブ９
の下端面に当てがわれ、溶接にて固着されている。

【００１７】前記の接合すべく相対して配設された継手
板４の間において、これと間隔を置いて平行に複数の補
強リブ（以下鋼製縦リブという）９が、前記主桁２、２
ａと直角に交差するように直角に配置され、かつ各主桁
２、２ａの部分で分割されて配置され、各主桁２、２ａ
に溶接により固着されている。

【００１８】前記鋼製セグメント１内において、前記継
手板４と、当該継手板４と平行にかつ主桁２、２ａの長
手方向中央寄りに配設された縦リブ９と、当該縦リブ９
と前記継手板４とが接合される主桁２、２ａと、後述の
剪断補強部材２０とによって接合梁１０が形成される。

【００１９】図１〜図４において、前記主桁２と中間主
桁２ａの間隔に等しい長さの長辺２１と、継手板４と縦
リブ９の間隔より短い長さの短辺２２を有する剪断補強
部材２０が、その長辺２１を前記縦リブ９上端側面に、
その短辺２２を前記縦リブ９から前記継手板４方向に延
びる主桁２、２ａ上端側面に隅肉溶接等の溶接２４によ
り固着されている。すなわち、剪断補強部材２０の１辺
は縦リブ９に溶接２４により固着され、剪断補強部材２
０と継手板４との間には、所定間隔の空間２６が設けら
れる。なお一対の主桁２の間に一枚の剪断補強部材２０
をわたして、その下面を溶接等で縦リブ９と各中間主桁
２ａに固着してもよく、または、主桁２と中間主桁２ａ
間の長さに合わせて分割した複数の剪断補強部材２０
を、各縦リブ９と各中間主桁２ａ毎に固着してもよい。
また、スキンプレ−ト１６は、前記主桁２、２ａと前記
継手板４の下端面に固着して、下側に位置する剪断補強
部材としての役割も果たしているが、さらに前記スキン
プレ−ト１６の内側に、中間主桁２ａ毎に剪断補強部材
２０を固着してもよい。なお本実施例では、剪断補強部
材２０として平板鋼板を使用しているが、これに限られ
るものではない。

【００２０】鋼製セグメント１の前記継手板４と前記縦
リブ９には、それぞれ軸線が一致するようにボルト孔
６、６ａが設けられている。そうして第１の前記鋼製セ
グメント１の前記ボルト孔６，６ａと、第２の鋼製セグ
メント１の同じく継手板４と縦リブ９に設けられた前記
軸線と一致するボルト孔６，６ａとにわたってボルト
（以下固着具という）３を挿通し、前記固着具３により
前記接合梁１０を介して両鋼製セグメント１をナット８
で締め付けて固着できる構成とされている。なお、図２
に示されるように固着具３は、予め鋼製セグメント１内
に収納した状態として、複数の鋼製セグメント１を組み
合わせ、次いで図１のように固着具３を隣接する鋼製セ
グメントのボルト孔６，６ａに挿通させナット８で締結
する。

【００２１】図５および図６は、本発明の第２実施形態
を示すもので、前記剪断補強部材２０は、前記接合梁１
０の一辺を形成する主桁２、２ａに等しい長さの長辺２
１と、接合梁１０の一辺を形成する前記主桁２、２ａに
等しい長さの短辺２２を有しており、当該剪断補強部材
２０を、前記接合梁１０における前記縦リブ９上端側面
と前記主桁２、２ａの上端側面と前記継手板４の上端側
面に固着する。すなわち、前記接合梁１０の全体を剪断
補強部材２０で覆い、接合梁１０に溶接２４で固着した
ものである。なおこの場合も、一対の主桁２の間に一枚
の剪断補強部材２０をわたして、その下面を溶接等で主
桁２と縦リブ９と各継手板４と各中間主桁２ａの上端側
面に固着してもよい（ただし図示省略する）。主桁２と
中間主桁２ａ間の長さに合わせて分割した複数の剪断補
強部材２０を、各縦リブ９と各継手板４と各中間主桁２
ａに囲まれた空間毎に固着した場合は、より強い剪断抵
抗力が得られる。なお他の構成は、第１実施形態と同様
である。

【００２２】図７および図８は、本発明の第３実施形態
を示すもので、本実施形態における前記剪断補強部材２
０は、前記接合梁１０の一辺を形成する主桁２に等しい
長さの長辺２１と、主桁２と中間主桁２ａ間の長さより
短い所定の長さの短辺２２を有しており、当該長辺２１
を、前記接合梁１０における主桁２の上端側面に固着
し、当該両短辺２２を前記継手板４および縦リブ９の上
部の前記継手板４の上端側面と縦リブ９の上端側面にそ
れぞれ固着させる。このような剪断補強部材２０を、各
主桁２および各中間主桁２ａ毎に固着させている。すな
わち、主桁２と中間主桁２ａ間に形成される３つの空間
のそれぞれに、２枚の剪断補強部材２０が配設され、そ
れぞれ中央にスリット状の所定幅の空隙２５が設けられ
る。この空隙２５から、後述するコンクリ−トを注入す
ることができる。他の構成は、第１実施形態と同様であ
る。なお、この第３実施形態において、一つの接合梁１
０の片側に一枚の剪断補強部材２０を設けてもよい（但
し、図示せず）。

【００２３】図９は、本発明の第４実施形態を示すもの
で、本実施形態における前記剪断補強部材２０は、前記
縦リブ９と前記継手板４間の長さより短い所定の長さの
長辺２１と、主桁２と中間主桁２ａ間の長さより短い所
定の長さの短辺２２を有しており、当該長辺２１を前記
接合梁１０における主桁２の上端側面に固着し、当該短
辺２２を前記縦リブ９の上部の縦リブ９の上端側面にそ
れぞれ固着させる。このような剪断補強部材２０を、各
主桁２および各中間主桁２ａ毎に、縦リブ９と主桁２、
２ａに固着させている。前記剪断補強部材２０と継手板
４の間には所定間隔の空間２６が設けられ、さらに剪断
補強部材２０の中央にスリット状の所定幅の空隙２５が
設けられる。他の構成は、第１実施形態と同様である。
なお、この第４実施形態において、一つの接合梁１０の
片側に一枚の剪断補強部材２０を設けることも可能であ
る。

【００２４】図１０および図１１は、本発明の第５実施
形態を示すものである。第１実施形態ないし第４実施形
態における前記剪断補強部材２０は、前記接合梁１０に
おける前記主桁２、２ａと前記縦リブ９と前記継手板４
の厚さ方向の上端側面または上端面に固着されているの
に対し、本実施形態では、この剪断補強部材２０が前記
各部材の厚さ方向中間部に固着されている。すなわち、
中間主桁２ａによって区切られた範囲毎に、前記厚さ方
向に１または複数の剪断補強部材２０を、前記主桁２と
前記継手板４と前記中間主桁２ａに固着する。また、前
記ボルト孔６、６ａは、この剪断補強部材２０の上と下
に、又は複数の場合はその中間に設ける。或いは剪断補
強部材２０の位置を、前記ボルト孔６、６ａと重ならな
いようにずらして固着する。なお、第５実施形態におい
て、剪断補強部材２０は、必要に応じてスキンプレート
１６を補強する形で、セグメントの下端面又は下端側面
に設けてもよい。さらに剪断補強部材２０は、主桁２，
中間主桁２ａ，継手板４，縦リブ９のいくつかの組合せ
で固着するとよい。他の構成は、第１実施形態と同様で
ある。

【００２５】図１２および図１３は、本発明の第６実施
形態を示す。この実施形態では、各図に示されるよう
に、前記剪断補強部材２０に、後述するコンクリ−トの
注入をスム−ズに行うため、構造上強度面で支障がない
範囲内で、複数の所定のコンクリト注入孔２３が設けら
れ、このコンクリ−ト注入孔２３を通して、前記継手板
４と、前記縦リブ９と、前記主桁２、２ａとによって形
成された前記接合梁１０の内側空間に、コンクリ−ト２
８を充填して合成構造接合梁１１を構成し、この合成構
造接合梁１１を介して、第１と第２の両鋼製セグメント
１を前記固着具３とナット８により締め付けて固着する
鋼製セグメント１の継手構造を示している。なお、この
場合は、ボルト孔６、６ａに挿通する固着具３を円管等
で被覆してからコンクリ−トを充填する。

【００２６】また、図１４および図１５は本発明の第７
実施形態として、第６実施形態の変形例を示す。この実
施形態では第６実施形態におけるコンクリ−ト注入孔２
３を有せず、コンクリ−ト２８はその内部に固着具挿通
用の円管２９を予め埋設した状態で主桁２と、中間主桁
２ａと、継手板４と、縦リブ９とで囲まれる空間に充填
硬化され、その後に、剪断補強部材２０が配設され、か
つ主桁２と、中間主桁２ａと、継手板４と、縦リブ９と
に溶接２４で固着された例が示されている。この第７実
施形態では、第１の前記鋼製セグメント１および、これ
と相対する第２の前記鋼製セグメント１の前記ボルト孔
６と、前記コンクリ−ト２８の円管２９に固着具３を挿
通して係止し、このコンクリ−ト合成構造接合梁を介し
て前記固着具３により両鋼製セグメント１を締め付けて
固着して、鋼製セグメント１の継手構造としている。

【００２７】図１６、図１７は、本発明の第８実施形態
として、図１４、図１５に示す第７実施形態の変形例を
示す。この実施形態では、剪断補強部材２０が縦リブ９
と継手板４の間の長さより短い所定の長さに設けられて
いる点で、第６実施形態と相違する。そして、剪断補強
部材２０が継手板４と主桁２と中間主桁２ａとに溶接で
固着され、継手板４と主桁２と中間主桁２ａと縦リブ９
とで囲まれる内側空間にコンクリ−ト２８が充填されて
合成構造接合梁１１が構成され、コンクリ−ト２８の内
部を固着具３が挿通している。

【００２８】図１８および図１９には、本発明の第９実
施形態として、主桁２と継手板４と縦リブ９とで囲まれ
る空間に、継手板４と縦リブ９の間より短い長さにコン
クリ−ト２８が充填されて合成構造接合梁１１が構成さ
れており、このコンクリ−ト２８に、埋設した円管２９
を通って螺杆７が貫通しており、コンクリ−ト２８を貫
通した端部のネジ部にナット８を定着することで、第１
と第２の両鋼製セグメント１を固着する鋼製セグメント
１の継手構造が示されている。

【００２９】図２０および図２１には、本発明の第１０
実施形態として、第８実施形態の変形例が示されてい
る。つまり、この第１０実施形態では、第９実施形態に
おける構造に加えて、主桁２と中間主桁２ａの間と等し
い長さの長辺２１を有し、継手板４と縦リブ９の間と等
しい長さの短辺２２を有する剪断補強部材２０が設けら
れ、この剪断補強部材２０が継手板４と主桁２と中間主
桁２ａの各上端側面に溶接２４で固定されている。他の
構成は第９実施形態と同じである。なお、図２２、図２
３に示すように、第９、第１０の発明の実施形態におい
て、主桁２および中間主桁２ａの側面から、コンクリ−
ト２８中にジベル筋３０が埋設されており、これにより
コンクリ−ト２８と主桁２、中間主桁２ａとの一体化が
強固にされている。

【００３０】図２４および図２５には、第１１実施形態
が示されている。この発明の実施形態では、継手板４の
ボルト孔６に螺杆７を挿通し、そのネジ部にナット８を
締結することで、第１と第２の鋼製セグメント１を固着
する鋼製セグメント２の継手構造が示され、かつ主桁２
と中間主桁２ａの間と等しい長さの長辺２１を有し、継
手板４と縦リブ９より短い長さの短辺２２を有する剪断
補強部材２０が設けられ、この剪断補強部材２０を継手
板４と主桁２と中間主桁２ａの各上端側面に溶接２４で
溶接されることで固定されている。

【００３１】図２６には、本発明の第１２実施形態が示
されている。この実施形態においては、図２４および図
２５の第１１実施形態の構成に加えて図２６に示すよう
に、鋼製セグメント１のスキンプレ−ト１６の外面（こ
れは内面でもよい）に剪断補強部材２０を上部側の剪断
補強部材２０と平行に設けた点が発明の第１１実施形態
と相違し、他の構成は第１１実施形態と同じである。

【００３２】図２７には、本発明の第１３実施形態が示
されている。この実施形態では剪断補強部材２０の配設
位置を、他の実施形態のものと変えた点に特徴がある。
つまり、第１３実施形態では、剪断補強部材２０が主桁
２と中間主桁２ａと継手板４の厚み方向の中間部に設け
られている。他の構成は、、図２４、図２５に示す発明
の第１１実施形態や図１０，図１１に示す第５実施形態
と同じ構成にするとよい。また、この第１３実施形態に
おいて、剪断補強部材２０の平面形状は、他の実施形態
で説明したのと同様、他の平面形状としてもよい。

【００３３】次に本発明の作用について、鋼製セグメン
ト１の仮組立工程から説明する。図１〜図４に示した鋼
製セグメント１を使用して、例えば矩形断面のトンネル
の内壁を構成すべく、鋼製セグメント環状体を仮組みす
る場合には、図２８〜図３４のように行う。図２８は、
本発明の、鋼製セグメント１が矩形断面のトンネルの内
壁として構成された例を示し、図２９と図３０は、前記
トンネル１５の内壁の下方を見た図である。各図におけ
る矢印Ｇ方向がトンネル軸方向で、図２９において、固
着具３によって鋼製セグメント１を接合してある側が既
設側であり、固着具３が内蔵されている側が新設側であ
る。

【００３４】各図に示すように、既設の鋼製セグメント
１の継手板４に、新設の鋼製セグメント１の継手板４を
当接させ、これらの継手板４に設けられている仮止め用
ボルト孔１３によって仮固定用のボルト、ナットにより
既設の鋼製セグメント１に新設の鋼製セグメント１を仮
固定する。このような工程を順次行って、図２８に示す
ように矩形等の環状のセグメント環状体を築造する。な
お、矩形環状体の場合には四隅部にそれぞれ側面がＬ形
の鋼製セグメントが配設される。（但し図示省略）。

【００３５】次に既設の矩形環状体側の鋼製セグメント
１における新設側に当接されている主桁２の長手方向に
等間隔を置いて配設されているボルト孔１３と、新設の
矩形環状体における既設側の主桁の長手方向に、既設側
と同一間隔を置いて配設されているボルト孔１３を挿通
するボルト１７およびナット１８により、両鋼製セグメ
ントを仮固定する。

【００３６】以上のような仮固定終了後は、各鋼製セグ
メント１に内蔵されている固着具３を引き出して、鋼製
セグメント１の継手板４に設けられたボルト孔６と、当
該継手板４と平行にかつ中央寄りに配置された縦リブ９
に設けられた、前記ボルト孔６と一致する軸線を有する
ボルト孔６ａとに挿通させ、固着具３の先端を相対する
セグメント１側の継手板４と縦リブ９に同様に設けられ
た同一の軸線を有するボルト孔６、６ａに差し込んで、
両鋼製セグメント１の前記縦リブ９の中央寄り側面にお
いて、螺杆７とナット８等により両鋼製セグメント１を
締め付けて固着する。なお、主桁の長手方向に間隔をお
いて複数のボルト孔が開設されていて、鋼製セグメント
１をトンネル軸方向に連設し、前記ボルト孔にボルトを
挿入し、ナットを締結することで、前記鋼製セグメント
１がトンネル軸方向に連結される。

【００３７】以上のような鋼製セグメント１の継手構造
においては、鋼製セグメント１の主桁２、２ａとこれら
の端部に主桁と直角に配設された継手板４と、当該継手
板４と平行にかつ主桁２の長手方向中央寄りに配設され
た縦リブ９の各部材における次の〜つまり、主桁
−継手板、主桁−縦リブ、主桁−継手板−縦リブ、
主桁−中間主桁−継手板−縦リブ、中間主桁−継手
板、中間主桁−縦リブ、中間主桁−継手板−縦リブ
のいずれかに溶接２４により固着される剪断補強部材２
０とにより、剛性の高い接合梁１０が形成される。この
接合梁１０を介して、必要量のボルト等の固着具３によ
って鋼製セグメント１を締結すると、大きな剛性と強度
とを有する鋼製セグメント１の継手構造となり、従来例
のように継手板４の一部が撓んでしまって、引張ボルト
としてはほとんど引張力に寄与しないという欠点は生じ
ない。また、たとえ強力な引張力によって縦リブ９が撓
むことがあっても、継手板４にはなんの影響もなく、継
手構造としての効果を減じない。

【００３８】特に本発明では、前述のように、図１にお
いて前記縦リブ９に等しい長さの長辺２１と、所定の長
さの短辺２２を有する剪断補強部材２０が、その長辺２
１を前記縦リブ９上端側面に、その短辺２２を前記縦リ
ブ９から前記継手板４方向に延びる主桁２、２ａの上端
側面に固着されている。すなわち、剪断補強部材２０の
１辺は縦リブ９に固着され、剪断補強部材２０と継手板
４との間には、所定間隔の空間２６が設けられる。

【００３９】このような剪断補強部材２０を設けたこと
により、主桁２、２ａからの引張荷重は、確実にまず剪
断補強部材２０に伝達され、平板である剪断補強部材２
０に対する圧縮力として作用するため、大きな剪断抵抗
を受けて減殺される。このため主桁２，２ａからの引張
荷重が、荷重偏心されて大きな曲げと剪断力としてボル
ト等の固着具３や継手板４に伝達されることがなくな
り、鋼製セグメント１の継手構造としての大きな接合耐
力と継手剛性を確保できる。

【００４０】上記の剪断補強部材２０は、既述のように
一対の主桁２，２ａの間を一枚の剪断補強部材２０をわ
たして、溶接２４等で主桁２，２ａと縦リブ９と各中間
主桁２ａに固着してもよいし、主桁２、と中間主桁２ａ
間の長さに合わせて分割した複数の剪断補強部材２０
を、各縦リブ９と各中間主桁２ａ毎に固着しても、いづ
れでも良く、後者の場合は、一層強い剪断抵抗力が得ら
れる。

【００４１】また、第１実施形態として示したように、
前記剪断補強部材２０が、前記継手板４に等しい長さの
長辺２１と、所定の長さの短辺２２を有し、１辺は継手
板４に他辺は主桁２、２ａに固着して、剪断補強部材２
０と縦リブ９との間に所定間隔の空間２６が設けられて
いる場合は、上記と同様に、ボルト等の固着具３からの
引張荷重が継手板４から剪断補強部材２０に確実に伝達
され、平板に対する引張力として剪断補強部材２０に作
用し、引張荷重は大きな剪断抵抗を受けて減殺される。

【００４２】また、第２実施形態として示したように、
最前記剪断補強部材２０が、前記縦リブ９に等しい長さ
の長辺２１と前記接合梁１０における前記主桁２、２ａ
に等しい長さの短辺２２を有し、前記接合梁１０の全体
を覆って接合梁１０に固着した場合は、上記の作用に加
えて、ボルト等の固着具３からの引張荷重が継手板４か
ら剪断補強部材２０に確実に伝達され、平板である剪断
補強部材２０に対する引張力として作用するため、引張
荷重は大きな剪断抵抗を受けて減殺される。

【００４３】また、第３実施形態として示したように、
前記剪断補強部材２０が、接合梁１０における前記主桁
２、２ａに等しい長辺２１と、主桁２と中間主桁２ａ間
の長さより短い所定の長さの短辺２２を有し、長辺２１
を主桁２、２ａ上端側面に固着し、両短辺２２を前記継
手板４および縦リブ９に設けたボルト孔６の上部の前記
継手板４上端側面と縦リブ９上端側面にそれぞれ固着し
て、、主桁２と中間主桁２ａ間の空間２６を２枚の剪断
補強部材２０によって覆い、中央にスリット状の所定幅
の空隙２５を設けている場合は、前述した剪断補強部材
２０が上面全体を覆って接合梁１０を構成している第２
実施形態の場合とほぼ同様の作用効果を奏する。さらに
第２実施形態に比べて剪断補強部材２０の重量が軽くな
り、資材の節約にもなり、またこの空隙２５から、コン
クリ−トを注入できるという効果も奏する。

【００４４】また、第４実施形態として示したように、
前記剪断補強部材２０が、前記縦リブ９と前記継手板４
間の長さより短い所定の長さの長辺２１と、主桁２と中
間主桁２ａ間の長さより短い所定の長さの短辺２２を有
し、長辺２１を前記接合梁１０における主桁２、２ａ上
端側面に固着し、短辺２２を前記縦リブ９に設けたボル
ト孔６の上部の縦リブ９上端側面に固着して、剪断補強
部材２０と継手板４の間には所定間隔の空間２６が設け
られ、剪断補強部材２０の中央にスリット状の所定幅の
空隙２５が設けられる場合は、前述した第１実施形態ま
たは上記の第３実施形態とほぼ同様の作用効果を奏す
る。また、剪断補強部材２０の重量が軽くなり、資材の
節約にもなるという作用効果も生じる。

【００４５】また、第５実施形態として示したように、
第１実施形態ないし第４実施形態における前記剪断補強
部材２０を、前記接合梁１０における前記主桁２、２ａ
と前記縦リブ９と前記継手板４の厚さ方向の中間部に固
着した場合は、主桁２、２ａからの引張荷重は、縦リブ
９の全体から確実に剪断補強部材２０に伝達され、また
ボルト等の固着具３からの引張荷重も継手板４全体から
剪断補強部材２０に確実に伝達されるため、より確実、
より高強度で高剛性の継手構造を構成できる。その他の
作用効果は、他の実施形態とほぼ同様である。

【００４６】また、第６実施形態として示したように、
第２実施形態における前記剪断補強部材２０に、構造上
支障のない範囲内で、複数の所定のコンクリ−ト注入孔
２３を設けて、コンクリ−トの注入をスム−ズに行って
いる。

【００４７】また、図１３、図１５、図１８に示したよ
うに、第１実施形態ないし第６実施形態における、前記
継手板４と、前記縦リブ９と、前記主桁２、２ａとによ
って形成された前記接合梁１０の内側空間に、コンクリ
−ト２８を充填することによって、継手板４の背面に鋼
板で囲まれたコンクリ−ト合成構造の剛性の高い梁が形
成されることになり、この合成構造接合梁１１を介し
て、第１と第２の両鋼製セグメント１を前記固着具３に
より締め付けて固着すると、極めて大きな剛性と強度と
を有する鋼製セグメント１の継手構造となる。

【００４８】なおコンクリ−トを充填する接合方法とし
て、第７実施形態として示したように、固着具３により
相対する鋼製セグメント１を固着する前に、接合梁１０
内の空間にコンクリ−トを充填して合成構造接合梁１１
として形成する場合は、コンクリ−ト硬化後にボルト等
の固着具３を締めつけるため、予め固着具３を円管２９
等で被覆してからコンクリ−トを充填する必要がある。

【００４９】また第８実施形態として示したように、前
記接合梁１０を介して鋼製セグメント１を固着具３によ
り固着した後に、前記接合梁１０にコンクリ−トを充填
する場合は、そのまま固着具３を埋め殺しとするのがよ
い。

【００５０】また、第９実施形態として示したように、
前記継手板４にボルト孔６を設け、第１の前記鋼製セグ
メント１および、これと相対する第２の前記鋼製セグメ
ント１の前記継手板４のボルト孔６に所定の長さの固着
具３を円管等で被覆して係止し、前記継手板４の背面に
所定の幅のコンクリ−トを充填して接合梁１０を構成し
た後に、前記接合梁１０を介して前記固着具３により両
鋼製セグメント１を締め付けて固着する場合は、構造上
簡単であるため作業もスム−ズに行うことができると共
に、コンクリートで支圧するため一定の剛性と強度とを
有する鋼製セグメント１の継手構造をうることができ
る。

【００５１】また、第１０実施形態として示したよう
に、第９実施形態の鋼製セグメントの継手構造におい
て、前記剪断補強部材２０を設けた場合は、上述した第
９実施形態の継手構造の作用効果に加えて、ボルト等の
固着具３からの引張荷重が継手板４から剪断補強部材２
０に確実に伝達され、平板である剪断補強部材２０に対
する引張力として作用するため、引張荷重は大きな剪断
抵抗を受けて減殺される。

【００５２】また、第１１実施形態として示したよう
に、、主桁２と、この主桁２の端部に継手板４が接合さ
れてなる鋼製セグント１において、第１実施形態として
示した剪断補強部材２０を前記継手板４に固着し、前記
継手板４にボルト孔６を設け、第１の前記鋼製セグメン
ト１および、これと相対する第２の前記鋼製セグメント
１を前記継手板４を介して固着具３により締め付けて固
着する場合は、構造上極めて簡単であり、作業もスム−
ズに行うことができ、しかもボルト等の固着具３からの
引張荷重が継手板４から剪断補強部材２０に確実に伝達
され、平板である剪断補強部材２０に対する引張力とし
て作用するため、引張荷重は大きな剪断抵抗を受けて減
殺されるため、一定の剛性と強度とを有する鋼製セグメ
ント１の継手構造をうることができる。

【００５３】矩形環状体を築造した鋼製セグメント１の
前後左右間は、凹溝１４に嵌合した環状止水パッキング
により、水蜜的に接合され、地中の湧水が鋼製セグメン
ト間から漏水することがない。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、鋼製セグメントの主桁
の端部に、主桁と継手板と縦リブとに囲まれた剛性の高
い接合梁が形成され、この接合梁を介して必要量のボル
ト等の固着具によって鋼製セグメントを締結しうる、大
きな剛性と強度とを有する鋼製セグメントの継手構造が
えられる。

【００５５】また、剪断補強部材を設けたことにより、
主桁からの引張荷重が、荷重偏心されて大きな曲げと剪
断力としてボルト等の固着具や継手板に伝達されること
がない。主桁からの引張荷重は、確実にまず剪断補強部
材に伝達され、平板である剪断補強部材に対する圧縮力
として作用するため、大きな剪断抵抗を受けて減殺さ
れ、鋼製セグメントの継手構造としての大きな接合耐力
と継手剛性を確保できる。また、分割した複数の剪断補
強部材を、各縦リブと各中間主桁２ａ毎に固着した場合
は、さらに強い剪断抵抗力が得られる。

【００５６】また、この接合梁にコンクリ−トを充填す
ることによって 継手板の背面に鋼板で囲まれたコンク
リ−ト合成構造の剛性の高い梁が形成されることにな
り、この梁を介して必要量のボルト等の固着具によって
鋼製セグメントを締結すると、極めて大きな剛性と強度
とを有する鋼製セグメントの継手構造が得られる。

【００５７】さらに接合梁または鋼製セグメントの全体
にコンクリ−トを充填する接合方法においては、セグメ
ントの組立てと固着具による鋼製セグメントの締め付け
固着までは、軽量の鋼製セグメント工事だけであるため
施工性が良く、継手部の鋼性構造化は、最後にコンクリ
−トを打設するだけで済むので、更に施工が容易とな
る。

【００５８】また、接合梁を形成してこれをボルト等の
固着具で支圧するので、継手板と主桁との溶接部には圧
縮力しか発生せず、コストの低い隅肉溶接で対処でき、
鋼製セグメントの大幅なコストダウンにつながるという
効果が得られる。

【００５９】また、本継手構造に用いるボルトまたは螺
杆等は、一般的に長尺となるため、締め付け時の伸び長
さが大きく、短尺ボルト、螺杆のようなゆるみは少な
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す鋼製セグメントの
斜視図である。

【図２】固着具を内部に納めた状態の鋼製セグメントの
正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図５】本発明の第２実施形態を示す鋼製セグメントの
斜視図である。

【図６】図５の鋼製セグメントの連結状態の縦断面図で
ある。

【図７】本発明の第３実施形態を示す鋼製セグメントの
斜視図である。

【図８】図７の鋼製セグメントの連結状態の縦断面図で
ある。

【図９】本発明の第４実施形態を示す鋼製セグメントの
斜視図である。

【図１０】本発明の第５実施形態を示すものとして、鋼
製セグメントの連結状態の縦断面図である。

【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図１２】本発明の第６実施形態を示す鋼製セグメント
の斜視図である。

【図１３】図１２の鋼製セグメントの連結状態の縦断面
図である。

【図１４】本発明の第７実施形態を示す鋼製セグメント
の斜視図である。

【図１５】図１４の鋼製セグメントの連結状態の縦断面
図である。

【図１６】本発明の第８実施形態を示す鋼製セグメント
の斜視図である。

【図１７】図１６の鋼製セグメントの連結状態の縦断面
図である。

【図１８】本発明の第９実施形態を示す鋼製セグメント
の斜視図である。

【図１９】図１８の鋼製セグメントの連結状態の縦断面
図である。

【図２０】本発明の第１０実施形態を示す鋼製セグメン
トの斜視図である。

【図２１】図２０の鋼製セグメントの連結状態の縦断面
図である。

【図２２】図１９のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図２３】図１９のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。

【図２４】本発明の第１１実施形態を示す鋼製セグメン
トの斜視図である。

【図２５】図２４の鋼製セグメントの連結状態の縦断面
図である。

【図２６】本発明の第１２実施形態として、鋼製セグメ
ントの連結状態を示す縦断面図である。

【図２７】本発明の第１３実施形態として、鋼製セグメ
ントの連結状態を示す縦断面図である。

【図２８】本発明に係る鋼製セグメントを、矩形断面の
トンネル内壁として組み立てた状態の断面説明図であ
る。

【図２９】図１の鋼製セグメントを複数接合している途
中の状態の正面図である。

【図３０】図２９のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。

【図３１】図２９のＨ−Ｈ線に沿う断面図である。

【図３２】図２９のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。

【図３３】図２９における複数の鋼製セグメントの接合
が終了した状態の正面図である。

【図３４】図３３のＪ−Ｊ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ 鋼製セグメント ２ 主桁 ２ａ 中間主桁 ３ 固着具 ４ 継手板 ５ 補鋼リブ ６ ボルト孔 ６ａ ボルト孔 ７ 螺杆 ７ａ 円弧状螺杆 ８ ナット ９ 縦リブ １０ 接合梁 １１ 合成構造接合梁 １２ 合成構造化した鋼製セグメント １３ 仮止め用ボルト孔 １４ 環状止水パッキング用凹溝 １６ スキンプレ−ト ２０ 剪断補強部材 ２１ 剪断補強部材 長辺 ２２ 剪断補強部材 短辺 ２３ コンクリ−ト注入孔 ２４ 溶接 ２５ 空隙 ２６ 空間 ２８ コンクリ−ト ２９ 円管 ３０ ジベル筋

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主桁と、この主桁の端部に継手板を接合
   して鋼製セグメントを構成し、第１と第２の前記鋼製セ
   グメントの前記各継手板にわたって固着具を挿通し、こ
   の固着具により両鋼製セグメントを締め付けて固着する
   鋼製セグメントの継手構造において、前記主桁及び前記
   継手板と直交する方向に剪断補強部材を配設し、前記剪
   断補強部材を、前記主桁と、継手板の両方又は一方に固
   着して接合梁を形成し、前記主桁に働く引張荷重が、前
   記主桁から前記剪断補強部材に伝達される構成としたこ
   とを特徴とする鋼製セグメントの継手構造。
2. 【請求項２】 主桁と、この主桁の端部に継手板を接合
   し、前記継手板と平行に、かつ主桁の長手方向中央寄り
   に縦リブを接合して鋼製セグメントを構成し、第１と第
   ２の前記鋼製セグメントの前記各継手板にわたって固着
   具を挿通し、この固着具により両鋼製セグメントを締め
   付けて固着する鋼製セグメントの継手構造において、前
   記主桁及び前記継手板と直交する方向に剪断補強部材を
   配設し、前記剪断補強部材を、前記主桁と、前記継手板
   と、前記縦リブのいずれか一つまたは複数に固着するこ
   とによって接合梁を構成する鋼製セグメントの継手構
   造。
3. 【請求項３】 前記剪断補強部材が、平行に配設された
   各主桁間に設けられており、かつ前記主桁と前記継手板
   に固着され、又は前記主桁と前記縦リブに固着され、或
   いは、前記主桁と、前記継手板と、前記縦リブとに固着
   し各接合梁を構成している請求項１または請求項２記載
   の鋼製セグメントの継手構造。
4. 【請求項４】 前記剪断補強部材が、前記継手板と前記
   縦リブ間に設けられており、かつ平行に配設された各主
   桁の中間に設けられる中間主桁間の長さより短い所定の
   長さに構成され、前記継手板と前記縦リブと前記主桁に
   固着されている請求項１または請求項２記載の鋼製セグ
   メントの継手構造。
5. 【請求項５】 前記剪断補強部材が、平行に配設された
   各主桁の中間に設けられる中間主桁間の長さより短い所
   定の長さに設けられており、かつ前記継手板と前記縦リ
   ブ間の長さより短い所定の長さに構成され、かつ前記各
   主桁と前記継手板に固着され、又は前記各主桁と前記縦
   リブとに固着されている請求項１または請求項２記載の
   鋼製セグメントの継手構造。
6. 【請求項６】 前記剪断補強部材を、前記主桁と前記縦
   リブと前記継手板の厚さ方向の中間部に固着することを
   特徴とする、請求項１ないし請求項５記載の鋼製セグメ
   ントの継手構造。
7. 【請求項７】 前記剪断補強部材に、複数の所定のコン
   クリ−ト注入孔を設けたことを特徴とする、請求項１な
   いし請求項３記載の鋼製セグメントの継手構造。
8. 【請求項８】 前記継手板と、前記縦リブと、前記主桁
   とによって形成された前記接合梁の内側空間に、コンク
   リ−トを充填して合成構造接合梁を構成し、この合成構
   造接合梁を介して、第１と第２の両鋼製セグメントを前
   記固着具により締め付けて固着することを特徴とする、
   請求項１ないし請求項７記載の鋼製セグメントの継手構
   造。
9. 【請求項９】 主桁と、この主桁の端部に継手板を接合
   して鋼製セグメントを構成し、第１と第２の前記鋼製セ
   グメントの前記各継手板にわたって固着具を挿通し、こ
   の固着具により両鋼製セグメントを締め付けて固着する
   鋼製セグメントの継手構造において、前記主桁及び前記
   継手板に囲まれた内側にコンクリ−ト部材を配設したう
   えこれを主桁に固着し、前記固着具による引張荷重が、
   前記主桁から前記コンクリ−ト部材に伝達される構成を
   特徴とする鋼製セグメントの継手構造。
10. 【請求項１０】 前記コンクリト部材の上面に剪断補強
    部材が配設され、この剪断補強部材を前記主桁と前記継
    手板に固着した構成を特徴とする鋼製セグメントの継手
    構造。