JPS6139031Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はトンネル施工の際組立てられるコンク
リートセグメントに、そのリング方向にプレスト
レスを、簡単な作業で、導入せんとするコンクリ
ートセグメントのリング方向プレストレス導入装
置に係るものである。

ここでコンクリートセグメントは、通常のRC
セグメントおよび鋼、鋳鋼、球状黒鉛鋳鉄などと
コンクリートとの合成セグメントをいう。

従来から、円筒形構造物のリング方向にPSす
なわちプレストレスを導入する代表的なものとし
て、PCタンクがある。これにプレストレスを導
入するには、PC鋼線をタンク外面に螺旋状に直
接巻き付ける。あるいは、タンク外面にリブを設
け、タンク壁内部に配したPC鋼線を、このリブ
部により一端を外部に引出して定着するものであ
る。

すなわち、これは構造物の外空間でその施工が
なされているものである。

ところが、シールドトンネルにおいては、この
ような外空間の施工は不可能であつて、トンネル
内部空間で施工せざるを得ないものである。

したがつて、この従来技術をそのまま応用し
て、セグメント内面にリブを設ける。あるいはセ
グメントに切欠部を設け、これを定着部としてセ
グメント内部にPC鋼線を挿入して定着しプレス
トレスを導入するようにすると、限られたトンネ
ル内空間でそれを行うには、PC鋼線の挿入、緊
張作業ともに非常に施工性が悪く、経済的に高価
なものとなり、これは実用性がないことになる。

一方、トンネル内に組立てられたコンクリート
セグメントのような外圧を受ける円筒構造物は、
タンクのような内圧を受ける構造物とは異なつ
て、円周方向の軸力は圧縮力となるので、プレス
トレス導入の効果を最大限に発揮するものとはい
えないかも知れないが、一般に、トンネル断面を
支配する外力はトンネルに加わる曲げモーメント
である。通常のRCセグメントの設計では、コン
クリートの引張応力はこれを無視して計算される
ので、所要鉄筋量は増大しセグメントそのものが
高価なものとなつている。

そこで、この引張応力を打消すだけのプレスト
レスを与えれば、コンクリートは全断面有効とな
るので、所要鉄筋量が減少するばかりでなく、セ
グメント肉厚を減少させることもでき、セグメン
トは軽量化する。またトンネル内径を一定とする
ならば、それだけトンネル外径は縮少し、掘削工
量の減少、シールド機械設備などの縮小といつた
経堺的効果は大きい。

さらに、プレストレスにより、セグメントピー
ス間は一体化するとともに、コンクリートにひび
割れが生じないので、止水性を高めることがで
き、加えてプレストレスはトンネル断面の真円を
保持する方向に働くから、トンネルそのものの品
質を高めることにもなり、さらにこれによつてト
ンネルの２次巻コンクリートを省略することも可
能となつてその経済的効果は非常に大きい。

このように、リング方向のプレストレス導入は
品質向上、経済性その他諸々の効果が大きいのに
拘わらず、現在、わが国において余りその施工例
がないのは、プレストレス導入の簡易な装置がな
く、プレストレス導入工が高価となり、全体とし
て経済性が失われているためである。

本考案は、これらの点に鑑みて関発したもので
あつて、極めて簡単な装置で容易にこのプレスト
レスを導入し得るものである。

これを図示のものについて説明する。

１はコンクリートセグメントであつて、その製
作時には、予め、所定の円周方向位置にPC鋼材
２を複数本埋設してある。

このPC鋼材２は通常のものを用いてシース鋼
管内に通したものでもよいが、この場合は緊張工
終了後にグラウト注入を必要とするので、PC鋼
より線などよりなるPC鋼材２をグリースを介し
てポリエチレンシース管で被覆した所謂アンポン
ド加工したものを用いるとさらに有利となる。

８はコンクリートセグメント１の側面に設けた
チヤツクピンであつて、軸方向のコンクリートセ
グメント１，１のリング間を結合するものであ
り、コンクリートセグメント１の組立てに当つて
は、このチヤツクピン８で既組立コンクリートセ
グメント１と軸方向において結合して仮支持させ
ておき、プレストレス導入を待つて結合するもの
である。

なおチヤツクピン８は結合ボルトなどをもつて
しても差支えない。

７はコンクリートセグメント１のリング方向の
両端部に設けられた切欠き部であつて、前記PC
鋼材２はこの切欠き部７に適当な長さだけ突出せ
しめなおこの切欠き部７には、その端面欠損を補
うために補強鉄板を用いることができる。

Ｃは継手装置を示し、その６，６は固定用プレ
ートで連結用鋼棒３，３で連結する。９は同プレ
ート６に穿設した連結用鋼棒３を挿通する挿通
孔、５は連結用鋼棒３に装着したナツトである。

１０は固定用プレート６，６に穿設したPC鋼
材２の挿着孔であつて、PC鋼材２はナツト４な
どでこれに固定される。

固定用プレート６，６，連結用鋼棒３，３をナ
ツト５で締め付ければ、この継手部材は隣り合う
コンクリートセグメント１，１の、PC鋼材２を
連結する、カツプラーとなる。

１２はジヤツキ機構であり、一方の固定用プレ
ート６に、同ジヤツキ機構１２の取付孔１１，１
１を設け、ナツト１３で、同ジヤツキ機構１２を
これに取付ける。

他方の固定用プレート６には同ジヤツキ機構１
２の作動杆１２′の挿通孔１１′を設ける。１４は
作動杆１２′の先端に取付けたナツトである。

第６図および第７図において、 固定用プレート６，６には、それぞれ補助プレ
ート６′，６′を設け各固定用プレート６と補助プ
レート６′とは連結用鋼棒３，３で連結する。そ
して各補助プレート６′，６′間にジヤツキ機構１
２を設ける。この場合ジヤツキ機構１２は押拡げ
ジヤツキとして作動する。

１５，１５はジヤツキ機構１２の作動杆１２′
の引込み位置規制ナツトである。

第８図に示すものは、 固定用プレート６，６と切欠き部７，７の底壁
との間にそれぞれジヤツキ機構１２，１２を設け
たもので、このようにすることにより切欠き部７
の上下巾を極力狭小に形成したものである。

第９図に示すものは、 固定用プレート６，６に鍵状のブラケツト１
４，１４を取付け、この鍵状のブラケツト１４，
１４間にジヤツキ機構１２を設けたものであつ
て、このようにすることによりジヤツキ機構１２
を浮かせて切欠き部７，７を極力小さく形成した
ものである。

第５図で示されるように、相対する固定用プレ
ート６，６よりなる継手装置Ｃは、コンクリート
セグメント１，１間のリング方向の継手部分に設
けられるが、同継手装置Ｃにジヤツキ機構１２を
設けたものはコンクリートセグメント１の一つ置
きにしても差支えない。すなわち同図では３個所
にはジヤツキ機構１２を設けたものを使用し、他
の個所は単なるカツプラーとしてこれに使用され
る。

その作用効果を述べる。

第５図に示すように、各コンクリートセグメン
ト１間にこの継手装置Ｃを配置し、所要個所のも
のには、その固定用プレート６，６間にジヤツキ
機構１２をナツト１３，１４をもつて固定する。

このジヤツキ機構１２を設置しないものは、そ
の固定用プレート６，６はナツト５をもつて連結
用鋼棒３で固定したままであつて、これは前記の
ように、単なるカツプラーとして作用する。

次いで、設置した全てのジヤツキ機構１２を、
同時に作動させるとジヤツキ機構１２の作動杆１
２′を取付けた側の固定用プレート６はジヤツキ
機構１２側に引寄せられPC鋼材２に緊張力が与
えられる。第６図のものにあつては、ジヤアキ機
構１２の押拡げ作用で固定用プレート６が引寄せ
られることは前述のとおりである。

この段階で、ジヤツキ機構１２を取付けた継手
装置Ｃにおいて連結用鋼棒３のナツト５を締付け
ておく。このようにすることによつて、後でジヤ
ツキ機構１２を取外しても、PC鋼材２の緊張力
はそのまま保持される。これと同時にこの連結用
鋼棒３にも緊張力が導入され、緊張力は、コンク
リートセグメント１のリング方向に連続すること
になり、同セグメントにプレストレスが導入され
る。

この緊張工が完了し、ジヤツキ機構１２を取外
し、切欠き部７にモルタルを充填することによ
り、トンネル内面は完全に平滑となる。

本考案においてジヤツキ機構は、通常のプレス
トレス緊張工に使用するセンターホールジヤツキ
と異なり、PC鋼材をグリツプする必要がないの
で、その構造が簡単となり、小型軽量であつて安
価となり、しかもその引寄せあるいは押拡げ操作
は極めて容易にこれを行うことができる。したが
つてこれを数台使用し複数のコンクリートセグメ
ントを同時に緊張させることが可能であり工期の
短縮にも寄与できる。

またPC鋼材の定着体である固定用プレートが
直接コンクリートセグメントに接していないの
で、従来のプレストレス緊張工において、定着部
周辺に生じるような局部的引張応力も発生しない
ので、さらに合理的にプレストレス緊張工を行う
ことができる。

そして本考案によつて、トンネルのコンクリー
トセグメントのリング方向へのプレストレス導入
が、トンネル内の狭い空間という条件下にあつて
も容易迅速にかつ安価に行えるので、品質の秀れ
たトンネルを経済的に施工することが可能とな
る。

また本考案は円断面に対して最適であるが、例
えば地下鉄の駅部などに現われる、円の一部を脱
落した円弧状のセグメントの場合にも全く同様に
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はコンクリートセグメントの斜視図、第
２図は継手の斜視図、第３図は緊張作業時の組立
て平面図、第４図はその要部の斜視図、第５図は
コンクリートセグメントの組立てた正面図、第６
図は本考案の他の実施例の緊張作業時の組立て平
面図、第７図はその斜視図、第８図はさらに他の
実施例の平面図、第９図はさらに他の実施例の斜
視図である。 １…コンクリートセグメント、２…PC鋼材、
３…連結用鋼棒、６…固定用プレート、７…切欠
き部、１２…ジヤツキ機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コンクリートセグメント１のリング方向両端部
   に切欠き部７，７を設け、この切欠き部７にコン
   クリートセグメント１内にその円周方向に埋設し
   たPC鋼材２の端部を突出せしめ、前記一方の切
   欠き部７とそのコンクリートセグメント１に合着
   する隣位のコンクリートセグメント１の切欠き部
   ７に内に、固定用プレート６，６を相対して設
   け、両プレート６，６間に連結用鋼棒３，３を設
   けるとともに、これにPC鋼材２の前記突出した
   端部を固定し、かつ同切欠き部７において両プレ
   ート６，６を引寄せるべく作動するジヤツキ機構
   を１２を設けたコンクリートセグメントのリング
   方向プレストレス導入装置。