JPS60236705A - トンネル構築用コンクリ−トセグメントの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトンネル構築用のコンクリートセグメント、特
に下水道用等として用いる小口径（内径１ｍ〜２ｍ程度
）のトンネルを構築するコンクリートセグメントの製造
方法に関する。

トンネルを構築する場合、発進用立坑からシールド掘進
機を地山に貫入させ、切羽の掘削を行ない土砂の搬出を
行なった後に、コンクリートセグメン１〜を組立てるシ
ールド工法が通常行なわれている。このようなシールド
工法により下水道用等の小１１径の１〜ンネルを構築ｌ
−る場合に用いられるコンクリートセグメントを製造す
る際には、従来セグメン１−ごとに型枠を組１′１．て
、型枠内に鉄筋カゴを挿入したのちコンクリートを縦打
ちし、バイブレータの振動によ一ノて締固め、蒸気養生
を行なって硬化を促進させ、所要強度を得たのちに脱型
するようにしている。しがし、このような従来の製造方
法では１次のような問題を有している。

（イ）製品が比較的薄いためコンクリート投入りが狭く
、コンクリートが打込みにくい。このためコンクリート
がこぼれたり、作業に時間を要したり、均等に打込めな
い等の欠点がある。

（ロ）バイブレータの振動により締固めるため、コンク
リ−１−が分離して上部がモルタル状となり、セグメン
トどうしのジヨイント部の強度が低下してヒビ割れの原
因となる。

（ハ）前記ジヨイント部を打込面とした場合はこのジヨ
イント部の成形が手作業となるため、寸法が正確になら
ず、施工時の破損の原因となりやすい。

（ニ）型枠は高価でかつ狂いやすい。

（ホ）全作業が手作業となるため能率が悪く、しかも製
品品質は作業者の技能の程度に左右され一定でない。

そこで本発明は上記の問題点を解消し、製品の強度、品
質を向上させるとともに、作業能率を向上させてコスト
ダウンを図ることを目的とする。

この目的を達成するため本発明は、コンクリートセグメ
ントを、このセグメントの形状に合わせて周方向に区画
された回転枠内にコンクリートを投入して遠心成形する
ものである。したがって、遠心力によりコンクリートを
締固めてセグメントを成形することになり、以下のよう
な効果を得ることができる。

０１個の型枠で同時に複数個のセグメントを成形でき、
作業能率がよい。

■緻密なコンクリート製品とすることができ、その表面
が平滑、美麗となり、かつ強度の高いものとすることが
できる。

■セグメントのジヨイント部は、寸法精度が良好で、し
かも強いものとすることができる。

■回転枠は円筒形となるため、組立及び解体が容易で、
狂いにくい。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図〜第２図は下水道用等の小口径トンネルをシールド
工法により構築した状態の断面図を示し、（１）は湾曲
板状のコンクリートセグメントで、このコンクリートセ
グメント（１）が３個組合されて円筒状のセグメントリ
ングが形成されている。（２）はそのジヨイント部、（
３）はコンクリート中に埋設された鉄筋カゴである。各
セグメント（１）には、地山（４）とセグメント（１）
との間にグラウト（５）を注入するためのグラウトホー
ル（６）が形成されている。第３図はセグメント（１）
の１ピースの斜視図で、（７）はジヨイント部を形成す
る四部、（８）は隣接するセグメント（１）の四部（７
）に嵌合する凸部である。グラウトホール（６）は金属
性のめねじ部材（９）かセグメント（１）中に埋込まれ
ることにより形成され、このめわし部材（９）にグラウ
ト注入用の口金を内面から螺入できるようになっている
。なお、第３図において、（１０）はセグメント（１）
の内面四隅に形成された係合四部であり、この四部（１
０）にセグメンｈ組立Ｖ４置等を係合させて持ち上げる
ことによって、セグメント（１）を地山（４）内でリン
グ状に組立可能となっている。

次に、第４図〜第５図にもとづいて回転枠（１１）を詳
細に説明する。この回転枠（１１）は前記湾曲板状のセ
グメント（１）を周方向を３２ピース、長手方向に３ピ
ース、３１６ピースを同時に成形ｉｉＪ能となっている
。（１２）は円筒状の回転枠本体で、周方向に２分割さ
れた一方分割体（１３）と他方分割体（１４）とを有し
ている。（１５）はその継目である。（１６）（１６）
は両分割体（＋３）（１，４）を互いに固定するための
固定用部材で、両分割体（１：（）（１４）にそれぞれ
固着されたＬ形材を互いにボルト締め１４能に構成され
ている。　（１７）はタイヤで、　回転枠（１１）をロ
ーラ（１８）」ユで回転させろため、回転枠本体（１２
）の外周に沿って長手方向に一対設けられている。（１
９）は回転枠本体（１２）の外周り部材で、Ｉ７形材を
利用している。（２０）は回転枠本体（１２）の端部外
周の補強材である。これらタイヤ（１７）、リブ材（１
９）および補強材（２０）もまた、回転枠本体（１２）
とともに周方向に２分割されている、 回転枠本体（１２）の内側において、（２１）は周方向
に２ピースのセグメンＩ−（＋、）を成形するために回
転枠本体（１２）内を１ノ画オろ一対の区画部材で、継
目（１５）からのコンクリ−１〜の漏れを防止するため
この継目（１５）にす・１応し７て長手方向に配置され
ている。区画部材（２１）の内面（２３）はセグメント
（１）の湾曲形状に揃えた湾曲形状とされ、その回転枠
本体（２）からの高さはセグメンｈ（］）の肉厚とほぼ
等しく形成され、またその周方向端部には、セグメント
（１）の周方向のジヨイント部（２）の凹部（７）およ
び凸部（８）を形成するための型部材（２４）　（２５
）が設けられている。（２６）は長手方向適当位置に設
けられたリブである。さらに、内面（２３）の内側には
、ある程度の厚みを有する内張り材（２７）が着脱自在
に設けられている。

（２８）は回転枠本体（１２）の内部を長手方向に複数
に区画するための１４Ｆ方向川区画部（７１て、セタメ
ンｌ−（＋）の幅方向のジヨイント（２）の凹部（７）
および凸部（８）を形成可能な形状に構成されている。

なお、第１１図ではｈ７１方向に２ピース、長手方向に
３ピースのセグメン！−（１）を成形可能なものを例示
したが、この周方向、長手方向のピース数は任意に設定
できる。なお、区画部材（２Ｊ）、内張り材（２７）お
よび長手方向用区画部材（２８）は、セグメント（１）
のコンクリート（２９）が固定した後において自由に回
転枠本体（１２）から取外してきるように構成されてい
る。

（９）は前述のグラウトホール形成用のめねじ部材で、
このめねじ部材（９）にねじ込まれるキャップ（３０）
と、　回転枠本体（１２）の外面からキャップ（３０）
にねじ込まれる取付ボルト（３１）とにより、回転枠本
体（１２）に固定されている。

次にセグメンＩ−（１）の製造方法を詳細に説明する。

まず、第６図に示すように回転枠（１１）を組立て、め
ねじ部材（９）や前述の係合凹部（１０）を形成するた
めのビン（図示せず）に鉄筋カゴ（３）を絡まぜ固定す
る。この状態の回転枠（１１）を第７図に示すように遠
心成形機に果せて低速で回転させ、回転枠（１１）内に
挿入されたコンクリ−１・供給管（３２）等からコンク
リ−１−（２９）を投入する。

第８図に示すように、投入されたコンクリート（２９）
は回転枠本体（１２）および内張り材（２７）の内面に
ある程度の厚さて付着するため、鏝体」二げを行なって
仮想線で示すように内面（３３）をならす。この内面（
３３）の内径が内張り材（２７）の内径とほぼ等しくな
るように、前記供給Ｗ（３２）からのコンクリート（２
９）はその投入量が調節される。その後、回転枠（１１
）を中速および高速回転させ、コンクリート（２９）を
締固める。

締固めが完了したなら、回転枠（１１）のまま養生室に
搬入し、最高温度７０℃程度で５００℃時以上蒸気養生
を行ない、コンクリート（２９）を固化させる。

養生が完了したなら、第９図に示すように内張り材（２
７）を取外し、再び回転枠（１１）を回転させ、枠（Ｉ
Ｉ）内にカッタを挿入し、コンクリート（２９）の内面
を切削して所定寸法に仕上げる。すなわち、内張り材（
２７）の７’％さ分程度のコンクリ〜Ｉ−（２ｆｌ）が
削り代として除去される。

その後回転枠（１１）を遠心成形機から降ろしてこれを
分解し、取付ポルｌ−（：ＩＩ）とキャップ（３ｏ）と
を取外せば第：３図に示すようなセグメント（１）が一
度に複数個得られる。

なお、上記においては、コンクリート（２９）が固化し
た後にこれを切削して所定７１法に仕−１−げろ製法を
示したが、前述の鏝体−１−げたけてコンクリート（２
９）の内面を所定寸法に仕上げてもよく、この場合には
内張り材（２７）は不要どなる。しかし、鋳仕上げは手
作業であるため危険であり、しかもスラリー状の廃棄物
が発生するためその処理に手間を要するという問題があ
る。これに対し上記切削仕上げでは、作業を機械化でき
るうえに廃棄物としての切削粉は固形で処理しやすいと
いう利点がある。

また、上記においては、コンクリート（２９）層のみで
セグメント（１）を成形するものを示したが、遠心成形
法を利用することにより、異なった材料を多層に有する
セソメンＩＫ成形づ−ることも可能である。第１０１シ
１け：’　Ｔ／、＋　１：　’ｊな七ノノンｊ−の製θ
側例示するものであり、ま−；゛コンクリー１〜層（３
４）をセグメントの規定内径、Ｌりも人きく成形し、そ
の後その内面にプラスナツタモルタル（３５）等の耐摩
耗、耐薬品性のうｒニンダ仕」二げを行なっている。

【図面の簡単な説明】

第１図はシールドニｒ：　ｒｔ＝における施工完了状態
を示す横断面図、第２図はその縦断面図、第３図はセグ
メントの斜視図、第４図は回転枠の縦断面図、第５図は
第４図におけるＶ−Ｖ断面図、第６図〜第９図はセグメ
ントの製造方法を説明する図、第１Ｏ図は製造方法の変
形例を説明する図である。 （１）・・コンクリ−１へセグメント、（６）・・グラ
ウトホール、（９）　めねし部材、（１１）・・・回転
枠、（１２）・・・回転枠本体、（］５）・・継目、（
１７）・・・タイヤ、（１８）・・・ローラ、（２３）
・・内面、（２７）・・・内張り材、（２８）・・長手
方向用区画部材、（２９）・・・コンクリート、（３４
）・・・コンクリート層、（３５）・・プラスチックモ
ルタル代理人　森　本　義　弘 第を図 ３１ 第７図 ／／ 第２図 第２図 、？／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、コンクリートセグメントを、このセグメントの形状
   に合わせて周方向に区画された回転枠内にコンクリート
   を投入して遠心成形することを特徴とする１〜ンネル構
   築用コンクリートセグメントの製造方法。