JPH0976222A

JPH0976222A - 鋼殻にコンクリートが充填されてなる覆工用セグメントの内面成形用型枠

Info

Publication number: JPH0976222A
Application number: JP7255735A
Authority: JP
Inventors: Katsuhisa Shibuya; 勝久渋谷
Original assignee: Taiyo Steel Co Ltd
Current assignee: Taiyo Steel Co Ltd
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 1997-03-25
Anticipated expiration: 2015-09-08
Also published as: JP3050780B2

Abstract

(57)【要約】【課題】鋼殻にその解放面を越えてコンクリートが充填
されてなる覆工用セグメントの製造に際し、鋼殻の主桁
と型枠との間からのセメントペーストの漏出を確実に防
止すること。【解決手段】型枠(24)は、互いに相対する一対の弧状
の主桁(16,17) と、互いに相対する一対の継手板(18)
と、スキンプレート(20)とからなる鋼殻(12)と、鋼殻に
その解放面を越えて充填されスキンプレートに相対する
内面(21)を規定するコンクリート(14)とからなるセグメ
ント(10)の内面成形に用いられる。型枠は、鋼殻の解放
面に相対して弧状に湾曲した板部材(26)と、板部材に液
密に取り付けられ一対の主桁の一方(16)に相対して弧状
に伸びるスペーサ(28)および一対の継手板に相対して伸
びる非透水性の一対のスペーサ(30)とを含む。スペーサ
および前記一対のスペーサは、それぞれ、これらが主桁
および両継手板に押しつけられるとき、主桁のスペーサ
に相対する面(16a) および一対の継手板のスペーサに相
対する面(18a) に追随して変形する面(28a,30a) を有す
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、鋼殻にコンクリー
トを充填してなるトンネル覆工用セグメントを成形する
ために用いられる型枠に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、互いに相対する一対の弧状の主桁
と、互いに相対する一対の継手板と、スキンプレートと
からなる鋼殻と、前記鋼殻にその解放面を越えて充填さ
れ前記スキンプレートに相対する内面を規定するコンク
リートとからなる覆工用セグメントが用いられている。
このセグメントは、合成セグメント、SSPC(Steel Segme
nt with Pre-filled Concrete:コンクリート中詰め鋼製
セグメント) と称されている。

【０００３】前記セグメントはその鋼殻の解放面を越え
た位置を弧状に伸びる内面を有することから、複数の前
記セグメントをトンネルの周面に配列すると、互いに隣
接するセグメントの内面相互間に溝または目地が生じ
る。前記目地はモルタル、コンクリートのような充填材
で満たすことができ、これにより、実質的にコンクリー
トからなる覆工面が得られる。このため、前記セグメン
トを使用するときは、現場打ちコンクリートによる二次
覆工を不要とすることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記セグメ
ントは、前記鋼殻の解放面を規定する両主桁および両継
手板上にこれらに沿って伸びる鋼製の枠部材を配置した
後、前記鋼殻と前記枠部材とが規定する空間にコンクリ
ートを投入することにより製造される。しかし、鋼製の
両部材すなわち各主桁と該主桁上の前記枠部材の一部と
をこれらの曲面同士が液密に接するように加工すること
は実際には不可能である。このため、前記鋼殻と前記枠
部材との間からのセメントペースト漏れを余儀なくされ
る。そこで、前記主桁と前記枠部材とに板を押し当てる
ことにより、これらの隙間からセメントペーストが漏れ
ないように堰止めていた。しかし、セメントペースト漏
れを完全に止めることはできず、このためにコンクリー
トの品質低下のおそれがあった。

【０００５】また、前記鋼殻の解放面が弧状に湾曲して
いることから、前記空間に投入されたコンクリートは両
継手板の側からこれらの間の中間部すなわち前記主桁の
周方向における中央部に集まる。このためコンクリート
の打設は、最初に前記鋼殻を傾けて前記主桁の周方向に
関する半分について行ないかつ鏝で均し、コンクリート
の硬化後、前記鋼殻を反対側に傾けて同じ作業を残りの
半分について行なっていた。この２度にわたるコンクリ
ート打設作業および鏝による均し作業はセグメントの製
造能率を著しく低下させる。

【０００６】本発明の目的は、鋼殻にその解放面を越え
てコンクリートが充填されてなる覆工用セグメントの製
造に際し、鋼殻の主桁と型枠との間からのセメントペー
ストの漏出を確実に防止することにある。また、本発明
の他の目的は、前記セグメントの製造能率を高めること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに相対す
る一対の弧状の主桁と、互いに相対する一対の継手板
と、スキンプレートとからなる鋼殻と、前記鋼殻にその
解放面を越えて充填され前記スキンプレートに相対する
内面を規定するコンクリートとからなる覆工用セグメン
トの内面成形用型枠であって、前記鋼殻の解放面に相対
して弧状に湾曲した板部材と、前記板部材に液密に取り
付けられ前記一対の主桁に相対して弧状に伸びる非透水
性の一対のスペーサとを含み、各スペーサは、各スペー
サが各主桁に押しつけられるとき、前記主桁の各スペー
サに相対する面に追随して変形する面を有する。

【０００８】前記型枠は、前記板部材に固定され前記一
対の継手板に相対して伸びる同様の一対のスペーサを有
し、また、前記板部材に孔が設けられているものとする
ことができる。

【０００９】また、前記型枠は、前記板部材に液密に取
り付けられ前記一対の主桁の一方に相対して弧状に伸び
る同様のスペーサおよび前記一対の継手板に相対して伸
びる同様の一対のスペーサを有するものとすることがで
きる。

【００１０】

【発明の作用および効果】本発明によれば、型枠の両ス
ペーサを鋼殻の両主桁に載せかつ押しつけた状態で前記
型枠を前記鋼殻に固定した後、例えば、前記鋼殻を平坦
な板面上に立て、これにより、前記鋼殻の一方の継手板
とこれに相対する前記型枠の板部材の一端との隙間を前
記盤面で閉鎖し、次いで、前記鋼殻の他方の継手板と前
記型枠の他端との間の隙間から前記鋼殻と前記型枠とが
規定する空間にコンクリートを打設、養生し、その後、
前記型枠を前記鋼殻から取り外すことにより、前記鋼殻
にその解放面を越えて充填され前記スキンプレートに相
対する内面を規定するコンクリートとからなる覆工用セ
グメントが得られる。

【００１１】前記鋼殻の各主桁に押しつけられた非透水
性の各スペーサは、前記主桁の各スペーサに相対する面
に追随して変形し、この追随変形のために各主桁と各ス
ペーサとの間の隙間が解消されこれらの間が液密に維持
される。このため、打設された前記コンクリートのセメ
ントペーストの各主桁と各スペーサとの間からの漏れは
生じない。したがって、セメントペースト漏れに伴うコ
ンクリートの品質低下を回避することができる。

【００１２】また、本発明によれば、前記セグメントの
内面は前記型枠のスペーサによって前記鋼殻の解放面か
ら間隔をおかれた前記板部材によって成形されることか
ら、従来のような２度にわたるコンクリート打設および
鏝によるコンクリートの均しの必要がなく、このため、
従来に比べて前記セグメントの製造に要する時間と労力
とを著しく軽減することができ、これにより、前記セグ
メントの製造能率を高めることができる。

【００１３】さらに、前記板部材に固定され両継手板に
相対して伸びる一対のスペーサを設け、前記板部材に孔
を設ければ、前記鋼殻と前記型枠とで取り囲まれた空間
に前記板部材の孔からコンクリートを投入することがで
きる。

【００１４】さらに、型枠が、前記板部材に固定され前
記一対の主桁の一方に相対して弧状に伸びる非透水性の
スペーサおよび前記一対の継手板に相対して伸びる非透
水性の一対のスペーサとを有するものとすれば、型枠が
取り付けられた前記鋼殻を前記一方の主桁が下になるよ
うに横向きに立て、他方の主桁と前記型枠の板部材との
間の空隙からコンクリートを打設することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明に係る
後記型枠を用いて形成されたトンネル覆工用セグメント
が全体を符号１０で示されている。セグメント１０は、
鋼殻１２と該鋼殻に充填されたコンクリート１４とから
なる。

【００１６】図２に示すように、鋼殻１２は、互いに相
対する一対の弧状の主桁１６，１７と、互いに相対する
一対の継手板１８と、スキンプレート２０とからなる。
両継手板１８は両主桁１６，１７の両端部にそれぞれ固
定され、両主桁１６，１７と共同してフレームを構成す
る。スキンプレート２０は両主桁１６，１７と両継手板
１８とに固定され、弧状に伸びる前記フレームの大径側
の解放面を覆っている。スキンプレート２０はセグメン
ト１０の外面（外周面）を規定する。

【００１７】コンクリート１４は、鋼殻１２の解放面す
なわち前記フレームの小径側の解放面を越えて充填さ
れ、該解放面から突出し、スキンプレート２０に相対す
るセグメント１０の内面２１を規定する。図示のセグメ
ント１０には、各主桁１６，１７および各継手板１８に
それぞれ設けられた複数の継ぎボルト孔２２にそれぞれ
連通する複数の空間２３が設けられている。各空間２３
はセグメントの内面２１に開口しており、トンネルの覆
工の際のセグメント１０相互の連結のために継ぎボルト
孔２２にボルト（図示せず）を通しまたセグメント１０
相互を締結する作業に必要な手入れ空間を規定する。

【００１８】図２〜図４に示すように、本発明に係る型
枠２４は、鋼殻１２の解放面すなわち前記フレームの小
径側の解放面に相対する弧状に湾曲した板部材２６と、
板部材２６に接着剤により液密に取り付けられ鋼殻１２
の一方の主桁１６に相対して伸びる弧状のスペーサ２８
および両継手板１８に相対してそれぞれ伸びる一対の真
直ぐなスペーサ３０とを含む。

【００１９】型枠２４は、使用の際、適当な取り付け手
段（図示せず）を用いて、鋼殻１２にその解放面を覆う
ように取り付けられる。このとき、スペーサ２８，３０
はこれらに相対する一方の主桁１６および両継手板１８
に押し付けられ、これを維持される。これにより、鋼殻
１２と、型枠２４とによりコンクリート打設空間が規定
される。また、他方の主桁１７と型枠の板部材２６との
間にはスペーサが存在しないことから空隙が生じ、この
空隙はコンクリートの投入口を規定する。

【００２０】板部材２６は鉄板のような金属板、プラス
チック板、木製板等からなり、鋼殻１２の解放面と同じ
形状の周面（外周面）を有する。前記スペーサはこの外
周面に固定されている。板部材２６は、型枠２４が鋼殻
１２に取り付けられるときにスペーサ２８，３０によっ
て鋼殻１２の前記解放面から間隔をおかれる。このこと
から、板部材２６により、セグメント１０の鋼殻１２の
前記解放面から突出するコンクリートの内面２１が成形
される。各スペーサ２８，３０は、また、セグメント１
０の内面２１に連なる側面３２，３４を成形する。

【００２１】細長い各スペーサ２８，３０は不透水性を
有し、また、前記したように板部材２６に液密に取り付
けられていることから、前記打設コンクリートの成分で
あるセメントペーストが各スペーサを通して、また、板
部材２６と各スペーサとの間から漏れ出ることを防止さ
れる。

【００２２】図示の各スペーサ２８，３０は同じ大きさ
の台形の横断面形状を有する。すなわち、幅寸法の小さ
い上底面２８ａ，３０ａと幅寸法の大きい下底面２８
ｂ，３０ｂと、両底面に連なる垂直面２８ｃ，３０ｃお
よび傾斜面３０ｄ，３０ｄとを有する（図３および図５
参照）。各スペーサはその下底面２８ｂ，３０ｂにおい
て板部材２６に接着されている。また、スペーサ２８は
その両端面が傾斜面からなり、両スペーサ３０の傾斜面
３０ｄに接しかつ液密に接着されている（図３参照）。
各スペーサの横断面形状は任意に設定することができ
る。例えば、図５に付加した想像線とこれに垂直な２直
線およびこれに平行な１直線とで規定された矩形の横断
面形状を有するものとすることができる。各スペーサの
横断面形状によってセグメント１０の側面３２，３４の
形態が定まり、また、複数のセグメント１０がトンネル
の周面に沿って配置されるときの互いに隣接する一対の
セグメント１０相互間に形成される溝または目地の横断
面形状が定まる。

【００２３】前記スペーサ２８，３０は、それぞれ、こ
れらが一方の主桁１６および一対の継手板１８に押しつ
けられるとき、被押圧面に追随して変形する面すなわち
上底面２８ａ，３０ａ（図２、図３および図５参照）を
有する。前記被押圧面とは、主桁１６のスペーサ２８に
相対する面および各継手板１８の各スペーサ３０に相対
する面、すなわち鋼殻１２の前記小径側の解放面を規定
する主桁１６および各継手板１８のそれぞれの面１６
ａ，１８ａである。

【００２４】スペーサの上底面２８ａ，３０ａの前記追
随して変形する性能により、被押圧面１６ａ，１８ａに
加工誤差による不規則な面部分、凹凸等があっても、前
記被押圧面と各スペーサとの間に隙間を生じることが回
避され、これらの間が液密に維持される。このことか
ら、各スペーサ２８と主桁１６との間、および各スペー
サ３０と各継手板１８との間からの前記セメントペース
ト漏れが防止される。前記スペーサのこのような性能
は、前記スペーサを、柔軟性、可撓性または弾性を有す
る材料、例えばゴム材料やプラスチック材料で形成する
ことにより得られる。但し、前記スペーサがその本来の
間隔保持機能を有するように、圧縮力を受けるときにそ
の形状を維持することができる硬度のものが選択され
る。また、スペーサ２８，３０は、これを別体とする図
示の例に代えて、一体のものとすることができる。

【００２５】図示の例では、各スペーサの上底面２８
ａ，３０ａが主桁１６における対向面１６ａの幅寸法お
よび各継手板１８における対向面１８ａより幅寸法が大
きいが、該幅寸法と同じあるいは該幅寸法より小さいも
のに設定してもよい。また、図示の例では、各スペーサ
の垂直面２８ｃ，３０ｃがそれぞれ主桁１６の外面およ
び各継手板１８の外面と面一の関係にあるが、前記垂直
面と前記外面との間に段差があってもよい。

【００２６】図示の鋼殻１２には、セグメント１０に設
けられその内面２１に開口する複数の空間２３を設ける
ためのゴム製の複数のブロック３６が取り付けられてい
る。各ブロック３６はその一部が鋼殻１２の内部にあっ
て各主桁および各継手板の各継ぎボルト孔２２を閉鎖し
ており、また、残りの一部が鋼殻１２から突出してい
る。各ブロック３６はねじ溝が設けられた穴を有し、各
継ぎボルト２２に通され前記穴に螺合されたボルト３８
により各主桁および各継手板に固定されている。符号３
７は鋼殻１２の補強リブを示し、また、符号３９はモル
タル注入口４１が打設コンクリートで充填されないよう
これを閉鎖するためのゴム製のブロックを示す。

【００２７】各ブロック３６はその鋼殻１２から突出す
る部分に、型枠２４が鋼殻１２に取り付けられるとき、
各スペーサ２８，３０の傾斜面２８ｄ，３０ｄと、上底
面２８ａ，３０ａの一部とにそれぞれ密接する傾斜面４
０と平面４２とが設けられている。

【００２８】コンクリートの打設は、例えば、鋼殻１２
を一方の主桁１６を下にして横長に立て、上方に位置す
る他方の主桁１７と型枠２４との間の前記空隙から前記
打設空間にコンクリートを投入することにより行なうこ
とができる。コンクリート打設後、前記空隙に露出する
コンクリートは鏝で均す。養生後、型枠２４を鋼殻１２
から取り外し、ブロック３６を硬化したコンクリート１
４から引き抜くことにより、セグメント１０が得られ
る。

【００２９】本発明の型枠２４によれば、鋼殻１２と型
枠２４との間からのセメントペースト漏れがなく、この
ため、従来必要としたセメントペースト漏れ対策を講じ
る必要がなく、また、鋼殻１２内へのコンクリートの一
時の打設によりセグメント１０を形成することができ
る。

【００３０】図６および図７に型枠の変更例を示す。図
６に示す型枠４４にあっては、板部材２６に、一対の主
桁１６，１７（図２）にそれぞれ相対する一対のスペー
サ４６が液密に接着されており、一対の継手板１８に相
対する一対のスペーサは設けられていない。

【００３１】また、図７に示す型枠４８にあっては、一
対の主桁１６，１７および一対の継手板１８（図２）に
それぞれ相対する一対のスペーサ５０および一対のスペ
ーサ５２が液密に接着されている。

【００３２】各スペーサ４６，５０および各スペーサ５
２は、それぞれ、図１に示すスペーサ２８およびスペー
サ３０と同じものであり、各主桁１６の上面１６ａおよ
び各継手板１８の上面１８ａに押しつけられるときに該
面に追随して変形する面４６ａ，５０ａおよび面５２ａ
を有する。また、図７に示すスペーサ５０，５２相互の
結合態様は、図１に示すスペーサ２８，３０相互の結合
態様と同じである。なお、図６の両スペーサは、後記プ
レートとの当接のため、その一端面が板部材２６の縁と
面一であることが望ましい。

【００３３】図６に示す型枠４４を用いてセグメント１
０を形成するときは、型枠４４を両スペーサ４６が鋼殻
１２の一対の主桁１６に押しつけられるように鋼殻１２
に取り付ける。型枠４４が取り付けられた鋼殻１２は、
その一方の継手板１８を下方に向けて縦長に立て、ま
た、このとき、一方の継手板１８と型枠の板部材２６と
の間の隙間を適当なプレートで塞ぐ。前記隙間を規定す
る一方の継手板１８の縁と板部材の縁とは共に直線的に
伸びているため、これらの縁と両スペーサ４６の各端面
とに前記プレートをあてがうことにより、比較的簡単に
セメントペースト漏れを防ぐことができる。コンクリー
トは、鋼殻の他方の継手板１８と型枠４４の板部材２６
とが規定する隙間から投入することができる。この隙間
に露出するコンクリートは同様に鏝で均す。

【００３４】また、図７に示す型枠４８を用いてセグメ
ント１０を形成するときは、型枠４８を各対のスペーサ
５０，５２がそれぞれ鋼殻１２の各対の主桁１６および
継手板１８に押しつけられるように鋼殻１２に取り付け
る。型枠４８が取り付けられた鋼殻１２は、そのスキン
プレート２０を床面上におき、板部材２６に設けられた
一対の穴５４からコンクリートを投入する。前記コンク
リートは、鋼殻１２の解放面が板部材２６で覆われてい
るため、鋼殻１２の周方向中央部に集まって前記解放面
から盛り上がることはない。また、両穴５４は、それぞ
れ、鋼殻１２の前記中央部より高さ位置が高い両継手板
１８に近接して設けられているため、鋼殻１２内に投入
されたコンクリートが集まって穴５４から流出すること
を防止することができる。

【００３５】図示の各例では各スペーサの全部が同一の
材料で構成されているが、この例に代えて、例えば３層
構造のものとすることができる。すなわち、中間層が金
属製、材木製等の形状維持のための剛体からなり、ま
た、前記中間層を挟む両表面層がゴム材料やプラスチッ
ク材料とからなるものとすることができる。前記中間層
はスペーサの形状維持に寄与し、また、前記ゴム材料や
プラスチック材料は柔軟性、可撓性、弾性等を有し、こ
れらの性質は前記表面層が前記被押圧面に追随して変形
することを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の型枠を用いて形成されたセグメントの
斜視図である。

【図２】鋼殻および分解された本発明の型枠との斜視図
である。

【図３】鋼殻とこれに取り付けられた型枠の側面図であ
る。

【図４】型枠の平面図である。

【図５】鋼殻とこれに取り付けられた型枠との部分断面
図である。

【図６】他の例の型枠の分解斜視図である。

【図７】さらに他の例の型枠の分解斜視図である。

【符号の説明】

１０セグメント１２鋼殻１４コンクリート１６，１７主桁１８継手板２０スキンプレート２１セグメントの内面２６板部材２８，３０，４６，５０，５２スペーサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに相対する一対の弧状の主桁と、互
いに相対する一対の継手板と、スキンプレートとからな
る鋼殻と、前記鋼殻にその解放面を越えて充填され前記
スキンプレートに相対する内面を規定するコンクリート
とからなる覆工用セグメントの内面成形用型枠であっ
て、前記鋼殻の解放面に相対して弧状に湾曲した板部材
と、前記板部材に液密に取り付けられ前記一対の主桁に
相対して弧状に伸びる非透水性の一対のスペーサとを含
み、各スペーサは、各スペーサが各主桁に押しつけられ
るとき、前記主桁の各スペーサに相対する面に追随して
変形する面を有する、覆工用セグメントの内面成形用型
枠。
【請求項２】さらに、前記板部材に液密に取り付けら
れ前記一対の継手板に相対して伸びる一対のスペーサで
あって各スペーサが各継手板に押しつけられるとき、前
記継手板の各スペーサに相対する面に追随して変形する
面を有する一対のスペーサを含み、また、前記板部材に
孔が設けられている、請求項１に記載の型枠。
【請求項３】互いに相対する一対の弧状の主桁と、互
いに相対する一対の継手板と、スキンプレートとからな
る鋼殻と、前記鋼殻にその解放面を越えて充填され前記
スキンプレートに相対する内面を規定するコンクリート
とからなる覆工用セグメントの内面成形用型枠であっ
て、前記鋼殻の解放面に相対して弧状に湾曲した板部材
と、前記板部材に液密に取り付けられ前記一対の主桁の
一方に相対して弧状に伸びる非透水性のスペーサおよび
前記一対の継手板に相対して伸びる非透水性の一対のス
ペーサとを含み、前記スペーサおよび前記一対のスペー
サは、それぞれ、これらのスペーサが前記主桁および前
記一対の継手板に押しつけられるとき、前記主桁の前記
スペーサに相対する面および前記一対の継手板の前記一
対の前記一対のスペーサに相対する面に追随して変形す
る面を有する、覆工用セグメントの内面成形用型枠。