JPH06173599A - 大断面の矩形シールド用合成構造セグメント - Google Patents
大断面の矩形シールド用合成構造セグメントInfo
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- JPH06173599A JPH06173599A JP4331914A JP33191492A JPH06173599A JP H06173599 A JPH06173599 A JP H06173599A JP 4331914 A JP4331914 A JP 4331914A JP 33191492 A JP33191492 A JP 33191492A JP H06173599 A JPH06173599 A JP H06173599A
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Landscapes
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 横幅が７ｍ以上の大断面の矩形シールドの覆
工に使用される合成構造セグメントを提供する。 【構成】 矩形シールドの隅角部を形成する４個のピー
ス１〜４と、前記隅角部のピース１〜４の間をつなぐ少
なくとも４個の辺部分のピース５〜８との組合せで構成
されるセグメントにおいて、前記辺部分のピース５〜８
は、曲げ引張り側部分を鉄骨１１で構成され、曲げ圧縮
側部分は鉄筋コンクリート１２で構成されていると共に
前記鉄骨１１と鉄筋コンクリート１２を構造的に一体化
した鉄骨鉄筋コンクリートの合成構造とされている。 【効果】 発生する大きな断面力に効果的に対応する構
造であり、軽量で組立て容易であるから、大断面の矩形
シールドの施工の実現に寄与する。
工に使用される合成構造セグメントを提供する。 【構成】 矩形シールドの隅角部を形成する４個のピー
ス１〜４と、前記隅角部のピース１〜４の間をつなぐ少
なくとも４個の辺部分のピース５〜８との組合せで構成
されるセグメントにおいて、前記辺部分のピース５〜８
は、曲げ引張り側部分を鉄骨１１で構成され、曲げ圧縮
側部分は鉄筋コンクリート１２で構成されていると共に
前記鉄骨１１と鉄筋コンクリート１２を構造的に一体化
した鉄骨鉄筋コンクリートの合成構造とされている。 【効果】 発生する大きな断面力に効果的に対応する構
造であり、軽量で組立て容易であるから、大断面の矩形
シールドの施工の実現に寄与する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、横幅が７ｍ以上の大
断面の矩形シールドの覆工に使用され、しかも中間に柱
がない、大断面の矩形シールド用の合成構造セグメント
に関する。
断面の矩形シールドの覆工に使用され、しかも中間に柱
がない、大断面の矩形シールド用の合成構造セグメント
に関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来のシールド工法は、主に円形シールドとして実
施されているのが通例である。矩形シールドも実施され
てはいるが、従来の矩形シールドは共同溝などに実施さ
れているにすぎず、その横寸は５ｍ、縦寸は４ｍ程度の
小断面である。しかも中間を柱で支えた断面構造である
ため、セグメントに発生する曲げモーメントなどの断面
力も小さく、よって鉄筋コンクリート造（以下、ＲＣ造
と云う）のセグメントによる覆工が容易であった。
施されているのが通例である。矩形シールドも実施され
てはいるが、従来の矩形シールドは共同溝などに実施さ
れているにすぎず、その横寸は５ｍ、縦寸は４ｍ程度の
小断面である。しかも中間を柱で支えた断面構造である
ため、セグメントに発生する曲げモーメントなどの断面
力も小さく、よって鉄筋コンクリート造（以下、ＲＣ造
と云う）のセグメントによる覆工が容易であった。
【０００３】 従来、シールドの覆工を軽量の鋼製セ
グメントで行なうことも実施されている。 最近、技術分野は異なるが、橋梁の桁の重量を軽く
するために鉄骨鉄筋コンクリート造（以下、ＳＲＣと略
す。）の合成構造の桁が開発されている。ＳＲＣ合成構
造の橋梁は、部材の圧縮側をＲＣ構造とし、引張り側を
Ｓ造として、引張り側のコンクリートを省略し、同じ耐
力を持ちながら重量の軽い構造を可能にしている。
グメントで行なうことも実施されている。 最近、技術分野は異なるが、橋梁の桁の重量を軽く
するために鉄骨鉄筋コンクリート造（以下、ＳＲＣと略
す。）の合成構造の桁が開発されている。ＳＲＣ合成構
造の橋梁は、部材の圧縮側をＲＣ構造とし、引張り側を
Ｓ造として、引張り側のコンクリートを省略し、同じ耐
力を持ちながら重量の軽い構造を可能にしている。
【０００４】
(a) 道路などのように一車線ランプでもトンネルの横
寸が７〜１２ｍ程度の大きさになると，矩形シールドの
セグメントに発生する断面力は曲げモーメントが卓越す
る。例えば発生する断面力のうち、特に曲げモーメント
は中間柱が無いとトンネル幅の２乗で増加し、トンネル
躯体断面の規模を決定する要因となる。よって、大断面
の矩形シールドをＲＣセグメントで覆工する場合は、桁
高（躯体厚さ）がかなり大きくなる。桁高が大きくなる
と、必然的にセグメントの重量が重くなる。一方、セグ
メントの１ピースの重量はエレクターの能力によって１
０〜２０トンに制限されるから、結局、前記のように桁
高が大きくなると、逆に１ピースの大きさを小さくせざ
るを得ず、セグメントの分割数が増える。セグメントの
分割数が増えると、継手の数が増え、構造として弱いも
のとなるし、組立ての工数が増えて面倒である。このよ
うにトンネルの横寸が大きくなるほど矩形シールドはＲ
Ｃセグメントによる覆工が困難になる。 (b) 矩形シールドの覆工を鋼製セグメントで行なう
と、重量は軽くなるが、剛性が小さいため変形が大きく
なる。また、矩形シールドの掘削断面が大きくなると、
シールドジャッキの推力も当然大きくなり、鋼製セグメ
ントの場合は、シールドジャッキによって受ける推力に
対する補強が必要となり、この対策に多大な費用がかか
る。 (c) 従来、ＳＲＣ合成構造の橋梁の構造的特徴をシー
ルドセグメントの構成の中に採用し実用化を図った事例
はない。しかし、矩形断面のシールドトンネルにおいて
発生する断面力と曲げモーメントの分布図は、図２に一
部分だけ示したとおり、一定の形式となる。したがっ
て、曲げ引張り側部分を鉄骨造とし、曲げ圧縮側を鉄筋
コンクリート造の合成（複合化）構造のセグメントとす
れば、合理的な覆工構造にできる。 (d) 従って、本発明の目的は、大断面の矩形シールド
用セグメントの軽量化とコンパクト化を図ることであ
り、更に云えば、同一断面内で鉄骨造と鉄筋コンクリー
ト造の合成構造となるセグメントピースの製作における
鉄骨造部分と鉄筋コンクリート造部分の構造的一体化を
図ること、即ち複合化又は合成構造に必要な結合手段を
工夫した、大断面の矩形シールド用の合成構造セグメン
トを提供することである。
寸が７〜１２ｍ程度の大きさになると，矩形シールドの
セグメントに発生する断面力は曲げモーメントが卓越す
る。例えば発生する断面力のうち、特に曲げモーメント
は中間柱が無いとトンネル幅の２乗で増加し、トンネル
躯体断面の規模を決定する要因となる。よって、大断面
の矩形シールドをＲＣセグメントで覆工する場合は、桁
高（躯体厚さ）がかなり大きくなる。桁高が大きくなる
と、必然的にセグメントの重量が重くなる。一方、セグ
メントの１ピースの重量はエレクターの能力によって１
０〜２０トンに制限されるから、結局、前記のように桁
高が大きくなると、逆に１ピースの大きさを小さくせざ
るを得ず、セグメントの分割数が増える。セグメントの
分割数が増えると、継手の数が増え、構造として弱いも
のとなるし、組立ての工数が増えて面倒である。このよ
うにトンネルの横寸が大きくなるほど矩形シールドはＲ
Ｃセグメントによる覆工が困難になる。 (b) 矩形シールドの覆工を鋼製セグメントで行なう
と、重量は軽くなるが、剛性が小さいため変形が大きく
なる。また、矩形シールドの掘削断面が大きくなると、
シールドジャッキの推力も当然大きくなり、鋼製セグメ
ントの場合は、シールドジャッキによって受ける推力に
対する補強が必要となり、この対策に多大な費用がかか
る。 (c) 従来、ＳＲＣ合成構造の橋梁の構造的特徴をシー
ルドセグメントの構成の中に採用し実用化を図った事例
はない。しかし、矩形断面のシールドトンネルにおいて
発生する断面力と曲げモーメントの分布図は、図２に一
部分だけ示したとおり、一定の形式となる。したがっ
て、曲げ引張り側部分を鉄骨造とし、曲げ圧縮側を鉄筋
コンクリート造の合成（複合化）構造のセグメントとす
れば、合理的な覆工構造にできる。 (d) 従って、本発明の目的は、大断面の矩形シールド
用セグメントの軽量化とコンパクト化を図ることであ
り、更に云えば、同一断面内で鉄骨造と鉄筋コンクリー
ト造の合成構造となるセグメントピースの製作における
鉄骨造部分と鉄筋コンクリート造部分の構造的一体化を
図ること、即ち複合化又は合成構造に必要な結合手段を
工夫した、大断面の矩形シールド用の合成構造セグメン
トを提供することである。
【０００５】ちなみに本発明が求める大断面の矩形シー
ルド用合成セグメントに求められる機能を整理すると、
次の〜のようになる。 Ｓ造部分とＲＣ造部分を構造的に一体化する機能を
持っている。 Ｓ造部分とＲＣ造部分の結合部分が１〜２kg/ cm2
程度の水圧に対して十分な止水機能を有する。
ルド用合成セグメントに求められる機能を整理すると、
次の〜のようになる。 Ｓ造部分とＲＣ造部分を構造的に一体化する機能を
持っている。 Ｓ造部分とＲＣ造部分の結合部分が１〜２kg/ cm2
程度の水圧に対して十分な止水機能を有する。
【０００６】 Ｓ造とＲＣ造とを合成する接合手段
は、セグメントに発生する断面力（Ｍ，Ｎ，Ｑ）を有効
に伝達できる構造特性を有する。 各セグメントピースは、シールド内のセグメント組
立部分において、組立て作業が可能なほどの数と大きさ
に分割されている。
は、セグメントに発生する断面力（Ｍ，Ｎ，Ｑ）を有効
に伝達できる構造特性を有する。 各セグメントピースは、シールド内のセグメント組
立部分において、組立て作業が可能なほどの数と大きさ
に分割されている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するための手段として、この発明に係る大断面の矩形
シールド用合成構造セグメントは、矩形シールドの隅角
部を形成する４個のピース１〜４と、前記隅角部のピー
ス１〜４の間をつなぐ少なくとも４個の辺部分のピース
５〜８との組合せで構成されるセグメントにおいて、前
記辺部分のピース５〜８は、曲げ引張り側部分を鉄骨１
１で構成され、曲げ圧縮側部分は鉄筋コンクリート１２
で構成されていると共に前記鉄骨１１と鉄筋コンクリー
ト１２を構造的に一体化した鉄骨鉄筋コンクリートの合
成構造とされていることをそれぞれ特徴とする（図
１）。
決するための手段として、この発明に係る大断面の矩形
シールド用合成構造セグメントは、矩形シールドの隅角
部を形成する４個のピース１〜４と、前記隅角部のピー
ス１〜４の間をつなぐ少なくとも４個の辺部分のピース
５〜８との組合せで構成されるセグメントにおいて、前
記辺部分のピース５〜８は、曲げ引張り側部分を鉄骨１
１で構成され、曲げ圧縮側部分は鉄筋コンクリート１２
で構成されていると共に前記鉄骨１１と鉄筋コンクリー
ト１２を構造的に一体化した鉄骨鉄筋コンクリートの合
成構造とされていることをそれぞれ特徴とする（図
１）。
【０００８】本発明によれば、辺部分のピース５〜８
は、曲げ引張り側部分の鉄骨をＴ形鋼１７で構成され、
前記Ｔ形鋼１７のウエブ部分１７ａは、曲げ圧縮側部分
の鉄筋コンクリート１２の中へ所定の定着長さだけ差し
込まれていると共に、前記鉄筋コンクリート１２のスタ
ーラップ筋１８は前記Ｔ形鋼１７のウエブ部分に形成し
た切欠き１９を貫通させて配筋され、更に前記ウエブ部
分１７ａにアングル２０等の定着用部材が緊結されてい
ること（図３，図４）、及び、辺部分のピース５〜８
は、曲げ引張り側部分の鉄骨をＨ形鋼２１で構成され、
同Ｈ形鋼２１の内側のフランジ２１ａが曲げ圧縮側部分
の鉄筋コンクリート１２との境界部位に配置され、同内
側のフランジ２１ａに突設されたスタットジベル２２又
はチャンネル形鋼２３等の定着用部材が前記鉄筋コンク
リート１２の中に所定の定着長さ埋め込まれていること
（図５，図６）もそれぞれ特徴とする。
は、曲げ引張り側部分の鉄骨をＴ形鋼１７で構成され、
前記Ｔ形鋼１７のウエブ部分１７ａは、曲げ圧縮側部分
の鉄筋コンクリート１２の中へ所定の定着長さだけ差し
込まれていると共に、前記鉄筋コンクリート１２のスタ
ーラップ筋１８は前記Ｔ形鋼１７のウエブ部分に形成し
た切欠き１９を貫通させて配筋され、更に前記ウエブ部
分１７ａにアングル２０等の定着用部材が緊結されてい
ること（図３，図４）、及び、辺部分のピース５〜８
は、曲げ引張り側部分の鉄骨をＨ形鋼２１で構成され、
同Ｈ形鋼２１の内側のフランジ２１ａが曲げ圧縮側部分
の鉄筋コンクリート１２との境界部位に配置され、同内
側のフランジ２１ａに突設されたスタットジベル２２又
はチャンネル形鋼２３等の定着用部材が前記鉄筋コンク
リート１２の中に所定の定着長さ埋め込まれていること
（図５，図６）もそれぞれ特徴とする。
【０００９】更に本発明は、矩形シールド用セグメント
を構成する隅角部のピース１〜４と辺部分のピース５〜
８との継手９の位置は基本的に正曲げと負曲げの境界部
位とされ（図２参照）、隅角部のピース１〜４の継手仕
口は辺部分のピース５〜８における鉄骨１１に対応する
鉄骨１４で形成され、双方の鉄骨１１と１４がガセット
プレート１５等を介してボルト１６で接合されているこ
とも特徴とする（図７）。
を構成する隅角部のピース１〜４と辺部分のピース５〜
８との継手９の位置は基本的に正曲げと負曲げの境界部
位とされ（図２参照）、隅角部のピース１〜４の継手仕
口は辺部分のピース５〜８における鉄骨１１に対応する
鉄骨１４で形成され、双方の鉄骨１１と１４がガセット
プレート１５等を介してボルト１６で接合されているこ
とも特徴とする（図７）。
【００１０】
【作用】辺部分のピース５〜８は、曲げモーメントによ
る引張り応力には引張りに強い鉄骨１１で抵抗し、圧縮
応力には圧縮に強い鉄筋コンクリート１２で合理的に抵
抗し、中間支柱等は必要ない。そして、曲げ引張り側部
分を鉄骨１１としたので、全部を鉄筋コンクリート構造
とした場合に比して、相当な軽量化となる。
る引張り応力には引張りに強い鉄骨１１で抵抗し、圧縮
応力には圧縮に強い鉄筋コンクリート１２で合理的に抵
抗し、中間支柱等は必要ない。そして、曲げ引張り側部
分を鉄骨１１としたので、全部を鉄筋コンクリート構造
とした場合に比して、相当な軽量化となる。
【００１１】鉄骨１１は、鉄筋コンクリート１２の中へ
差し込まれた定着長さ、及び定着用部材の働きにより、
又はスタットジベル２２又はチャンネル形鋼２３等の働
きにより鉄筋コンクリート１２との構造的な一体化（合
成構造）が達成される。セグメントリング間の継手９は
全て鉄骨造なので、一般の鋼構造継手に準じた取扱いが
できる。
差し込まれた定着長さ、及び定着用部材の働きにより、
又はスタットジベル２２又はチャンネル形鋼２３等の働
きにより鉄筋コンクリート１２との構造的な一体化（合
成構造）が達成される。セグメントリング間の継手９は
全て鉄骨造なので、一般の鋼構造継手に準じた取扱いが
できる。
【００１２】
【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図１に示した矩形シールド用セグメントは、土被りが０
〜２０ｍの一車線ランプの覆工例であって曲げモーメン
トが２００トン・ｍ程度作用する場合の実施例であり、
これは横寸が９．６ｍ，縦寸が６．６ｍ，躯体厚さが７
０cmの大断面用である。この矩形シールド用セグメント
は、矩形の四隅部を形成するＬ字形状の４個のピース１
〜４と、前記隅角部のピース１〜４の間をつなぐ辺部分
の直線状をなす４個のピース５〜８との合計８個のピー
スの組合せで構成されている。
図１に示した矩形シールド用セグメントは、土被りが０
〜２０ｍの一車線ランプの覆工例であって曲げモーメン
トが２００トン・ｍ程度作用する場合の実施例であり、
これは横寸が９．６ｍ，縦寸が６．６ｍ，躯体厚さが７
０cmの大断面用である。この矩形シールド用セグメント
は、矩形の四隅部を形成するＬ字形状の４個のピース１
〜４と、前記隅角部のピース１〜４の間をつなぐ辺部分
の直線状をなす４個のピース５〜８との合計８個のピー
スの組合せで構成されている。
【００１３】前記隅角部のピース１〜４と、辺部分のピ
ース５〜８との継手９の位置は、図２に示したように、
発生する正負げと負曲げの境界部位とされている。前記
隅角部のピース１〜４は、正負曲げモーメント（図２参
照）に耐える強度の鉄筋コンクリート構造として製作さ
れている（図１）。他方、辺部分のピース５〜８は、曲
げモーメントの作用（図２参照）による曲げ引張り側部
分（躯体厚さの内側約半分）をＨ形鋼等の鉄骨１１で構
成し、曲げ圧縮側部分（躯体厚さの残る外側約半分）は
鉄筋コンクリート１２で構成し、前記鉄骨１１は鉄筋コ
ンクリート１２と一体化し両者を複合化した鉄骨鉄筋コ
ンクリート合成構造セグメントとして製作されている。
ース５〜８との継手９の位置は、図２に示したように、
発生する正負げと負曲げの境界部位とされている。前記
隅角部のピース１〜４は、正負曲げモーメント（図２参
照）に耐える強度の鉄筋コンクリート構造として製作さ
れている（図１）。他方、辺部分のピース５〜８は、曲
げモーメントの作用（図２参照）による曲げ引張り側部
分（躯体厚さの内側約半分）をＨ形鋼等の鉄骨１１で構
成し、曲げ圧縮側部分（躯体厚さの残る外側約半分）は
鉄筋コンクリート１２で構成し、前記鉄骨１１は鉄筋コ
ンクリート１２と一体化し両者を複合化した鉄骨鉄筋コ
ンクリート合成構造セグメントとして製作されている。
【００１４】次に、セグメントの具体的構造及び製作方
法を説明する。図３と図４は鉄骨にＴ形鋼１７を使用し
た実施例を示している。リング幅（軸方向長さ）が１
ｍ、躯体厚さが７０cm程度のセグメントの実施例であ
る。図２に例示した正曲げから負曲げに変化する断面力
の変動に十分対応できる合成構造となるように、正曲げ
側の主要構造要素となる鉄骨として使用した３本のＴ形
鋼１７は、各々のフランジを一平面状にそろえ、長さが
４５cm程度のウエブ部分１７ａの先端部を約１０cmぐら
い（最低１０cm以上とする）鉄筋コンクリート１２の中
に差し込まれ、それが定着長さとされている。一層詳細
な構造を図４に示した。前記ウエブ部分１７ａの先端部
には、切欠き１９を設けて該切欠き１９に鉄筋コンクリ
ート１２のスターラップ筋（せん断補強筋）１８を入れ
込むことにより貫通状態が確保されている。その上で、
同ウエブ部分１７ａの先端部の両側に定着用部材として
２本のアングル２０，２０がボルト２５、ナット２６で
対称的配置に締結されている。３本の並列配置のＴ形鋼
１７は、各々のフランジの突き合わせ部分を必要に応じ
て相互に溶接接合することも行われる。
法を説明する。図３と図４は鉄骨にＴ形鋼１７を使用し
た実施例を示している。リング幅（軸方向長さ）が１
ｍ、躯体厚さが７０cm程度のセグメントの実施例であ
る。図２に例示した正曲げから負曲げに変化する断面力
の変動に十分対応できる合成構造となるように、正曲げ
側の主要構造要素となる鉄骨として使用した３本のＴ形
鋼１７は、各々のフランジを一平面状にそろえ、長さが
４５cm程度のウエブ部分１７ａの先端部を約１０cmぐら
い（最低１０cm以上とする）鉄筋コンクリート１２の中
に差し込まれ、それが定着長さとされている。一層詳細
な構造を図４に示した。前記ウエブ部分１７ａの先端部
には、切欠き１９を設けて該切欠き１９に鉄筋コンクリ
ート１２のスターラップ筋（せん断補強筋）１８を入れ
込むことにより貫通状態が確保されている。その上で、
同ウエブ部分１７ａの先端部の両側に定着用部材として
２本のアングル２０，２０がボルト２５、ナット２６で
対称的配置に締結されている。３本の並列配置のＴ形鋼
１７は、各々のフランジの突き合わせ部分を必要に応じ
て相互に溶接接合することも行われる。
【００１５】次に、図５に示した実施例は、鉄骨にＨ形
鋼２１を採用し、鉄筋コンクリート１２との一体化接合
にスタットジベル２２が使用されている。Ｈ形鋼２１に
おける内側のフランジ２１ａは鉄筋コンクリート１２と
の境界部位に配置され、該フランジ２１ａの外面の略中
央の位置に複数のスタットジベル２２が一定のピッチで
一列状に突設されている。３本並列に並べたＨ形鋼２１
の前記内側のフランジ２１ａがセグメントピースの幅寸
全体に均等に配置される結果発生する隙間を閉塞するた
め、鉄筋コンクリート１２中に埋め込まれるアングル２
７が設置されている。該アングル２７はＨ形鋼のフラン
ジ２１ａと溶接又はボルト止めの手段で接合されてい
る。従って、アングル２７は、Ｈ形鋼２１と鉄筋コンク
リート１２との構造的一体化にも働く。更に、アングル
２７は、鉄筋コンクリート１２の鉄筋を配筋する際にス
ターラップ筋１８を載せることによってスペーサーとし
ての役割も兼ねる。
鋼２１を採用し、鉄筋コンクリート１２との一体化接合
にスタットジベル２２が使用されている。Ｈ形鋼２１に
おける内側のフランジ２１ａは鉄筋コンクリート１２と
の境界部位に配置され、該フランジ２１ａの外面の略中
央の位置に複数のスタットジベル２２が一定のピッチで
一列状に突設されている。３本並列に並べたＨ形鋼２１
の前記内側のフランジ２１ａがセグメントピースの幅寸
全体に均等に配置される結果発生する隙間を閉塞するた
め、鉄筋コンクリート１２中に埋め込まれるアングル２
７が設置されている。該アングル２７はＨ形鋼のフラン
ジ２１ａと溶接又はボルト止めの手段で接合されてい
る。従って、アングル２７は、Ｈ形鋼２１と鉄筋コンク
リート１２との構造的一体化にも働く。更に、アングル
２７は、鉄筋コンクリート１２の鉄筋を配筋する際にス
ターラップ筋１８を載せることによってスペーサーとし
ての役割も兼ねる。
【００１６】図６は、図５に示したスタットジベル２２
に代る定着用部材として、コンクリートとの接合効果を
増大する複数の開口２３ａを形成したチャンネル形鋼２
３を使用した実施例を示している。チャンネル形鋼２３
は溶接又はボルト止めの手段でＨ形鋼２１のフランジ２
１ａと接合されている。次に、図７は、上述した各セグ
メントピースの構造を前提とした、ピース間の継手９を
示している。まず隅角部のピース１〜４の継手仕口は、
辺部分のピース５〜８における鉄骨１１（Ｔ形鋼１７又
はＨ形鋼２１）に対応する仕様のＨ形鋼等を使用して、
その鉄骨１４が前記鉄骨１１と相対峙する配置でピース
１〜４に一体化されている。よって、継手９は双方の鉄
骨１１と１４を突き合わせ、ガセットプレート１５を当
てがい、ボルト１６で強力に締結することにより一般の
鋼構造継手に準じた構造と作業で結合が行なわれる。
に代る定着用部材として、コンクリートとの接合効果を
増大する複数の開口２３ａを形成したチャンネル形鋼２
３を使用した実施例を示している。チャンネル形鋼２３
は溶接又はボルト止めの手段でＨ形鋼２１のフランジ２
１ａと接合されている。次に、図７は、上述した各セグ
メントピースの構造を前提とした、ピース間の継手９を
示している。まず隅角部のピース１〜４の継手仕口は、
辺部分のピース５〜８における鉄骨１１（Ｔ形鋼１７又
はＨ形鋼２１）に対応する仕様のＨ形鋼等を使用して、
その鉄骨１４が前記鉄骨１１と相対峙する配置でピース
１〜４に一体化されている。よって、継手９は双方の鉄
骨１１と１４を突き合わせ、ガセットプレート１５を当
てがい、ボルト１６で強力に締結することにより一般の
鋼構造継手に準じた構造と作業で結合が行なわれる。
【００１７】上記構成の矩形シールド用合成構造セグメ
ント５〜８は、土被りが０〜２０ｍの条件下の一車線ラ
ンプの覆工例であり、曲げモーメントが２００トン・ｍ
程度の大きさで作用する場合のものであるが、これらを
全部ＲＣ構造で覆工するときは、躯体厚さ（桁高）は１
ｍにも達し、大変な重量物となる。ところが、上記実施
例のように辺部分のピース５〜８をＳＲＣ構造で製作す
ると、躯体厚さは７０cm程度に縮小化でき、同ピースの
最大重量は７トン程度に軽量化される。つまり、躯体厚
さは３割減となり、ピース重量は半分以下に軽減でき
る。
ント５〜８は、土被りが０〜２０ｍの条件下の一車線ラ
ンプの覆工例であり、曲げモーメントが２００トン・ｍ
程度の大きさで作用する場合のものであるが、これらを
全部ＲＣ構造で覆工するときは、躯体厚さ（桁高）は１
ｍにも達し、大変な重量物となる。ところが、上記実施
例のように辺部分のピース５〜８をＳＲＣ構造で製作す
ると、躯体厚さは７０cm程度に縮小化でき、同ピースの
最大重量は７トン程度に軽量化される。つまり、躯体厚
さは３割減となり、ピース重量は半分以下に軽減でき
る。
【００１８】
【本発明が奏する効果】本発明に係る大断面の矩形シー
ルド用セグメントによれば、発生する大きな断面力に効
果的に対応する構造であり、軽量で組立て容易なもので
あるから、大断面の矩形シールドの施工の実現に寄与す
る。
ルド用セグメントによれば、発生する大きな断面力に効
果的に対応する構造であり、軽量で組立て容易なもので
あるから、大断面の矩形シールドの施工の実現に寄与す
る。
【図１】本発明に係る矩形シールド用セグメントの正面
図である。
図である。
【図２】セグメントに作用する断面力の分布図である。
【図３】合成構造セグメントの第１実施例を示した斜視
図である。
図である。
【図４】図３のセグメントの主要部を拡大して示した斜
視図である。
視図である。
【図５】合成構造セグメントの第２実施例を示した斜視
図である。
図である。
【図６】合成構造セグメントの第３実施例を示した斜視
図である。
図である。
【図７】ピース間の継手を示した断面図である。
１〜４ 隅角部のピース ５〜８ 辺部分のピース １１ 鉄骨 １２ 鉄筋コンクリート １７ Ｔ形鋼 １７ａ ウエブ部分 １８ スターラップ ２０ アングル ２１ Ｈ形鋼 ２１ａ 内側のフランジ ２２ スタットジベル ２３ チャンネル形鋼 ９ 継手 １４ 鉄骨 １５ ガセットプレート １６ ボルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲村 雄一 東京都江東区南砂二丁目５番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 藤井 義文 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 田川 弘義 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 神崎 靖 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 脇田 一 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中土木内
Claims (4)
- 【請求項１】 矩形シールドの隅角部を形成する４個の
ピースと、前記隅角部のピースの間をつなぐ少なくとも
４個の辺部分のピースとの組合せで構成されるセグメン
トにおいて、前記辺部分のピースは、曲げ引張り側部分
を鉄骨で構成され曲げ圧縮側部分を鉄筋コンクリートで
構成されていると共に前記鉄骨と鉄筋コンクリートを構
造的に一体化した鉄骨鉄筋コンクリートの合成構造とさ
れていることをそれぞれ特徴とする、大断面の矩形シー
ルド用合成構造セグメント。 - 【請求項２】 辺部分のピースは、曲げ引張り側部分の
鉄骨をＴ形鋼で構成され、前記Ｔ形鋼のウエブ部分は、
曲げ圧縮側部分の鉄筋コンクリートの中へ所定の定着長
さだけ差し込まれていると共に、前記鉄筋コンクリート
のスターラップ筋は前記Ｔ形鋼のウエブ部分を貫通させ
て配筋され、更に前記ウエブ部分にアングル等の定着用
部材が緊結されていることを特徴とする、請求項１に記
載した、大断面の矩形シールド用合成構造セグメント。 - 【請求項３】 辺部分のピースは、曲げ引張り側部分の
鉄骨をＨ形鋼で構成され、前記Ｈ形鋼における内側のフ
ランジが曲げ圧縮側部分の鉄筋コンクリートとの境界部
位に配置され、同内側のフランジに突設されたスタット
ジベル又はチャンネル形鋼等の定着用部材が前記鉄筋コ
ンクリート中に所定の定着長さ埋め込まれていることを
特徴とする、請求項１に記載した、大断面の矩形シール
ド用合成構造セグメント。 - 【請求項４】 矩形シールド用セグメントを構成する隅
角部のピースと辺部分のピースとの継手の位置は基本的
に正曲げと負曲げの境界部位とされ、隅角部のピースの
継手仕口は辺部分のピースにおける鉄骨に対応する鉄骨
で形成され、双方の鉄骨がガセットプレート等を介して
ボルト接合されていることをそれぞれ特徴とする、請求
項１に記載した大断面の矩形シールド用合成構造セグメ
ント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33191492A JP3196126B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 大断面の矩形シールド用合成構造セグメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33191492A JP3196126B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 大断面の矩形シールド用合成構造セグメント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06173599A true JPH06173599A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3196126B2 JP3196126B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=18249050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33191492A Expired - Fee Related JP3196126B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 大断面の矩形シールド用合成構造セグメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3196126B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001295596A (ja) * | 2000-04-18 | 2001-10-26 | Nippon Steel Corp | シールドトンネル覆工方法およびその覆工構造 |
| CN106481347A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-03-08 | 广东水电二局股份有限公司 | 一种抗内水压力复合式盾构管片 |
| CN120951448A (zh) * | 2025-10-16 | 2025-11-14 | 上海建工一建集团有限公司 | 一种钢筋排布方法及其系统 |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP33191492A patent/JP3196126B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001295596A (ja) * | 2000-04-18 | 2001-10-26 | Nippon Steel Corp | シールドトンネル覆工方法およびその覆工構造 |
| CN106481347A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-03-08 | 广东水电二局股份有限公司 | 一种抗内水压力复合式盾构管片 |
| CN106481347B (zh) * | 2016-11-28 | 2019-03-05 | 广东水电二局股份有限公司 | 一种抗内水压力复合式盾构管片 |
| CN120951448A (zh) * | 2025-10-16 | 2025-11-14 | 上海建工一建集团有限公司 | 一种钢筋排布方法及其系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3196126B2 (ja) | 2001-08-06 |
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