JPH10169387A - 長ボルト式合成セグメント - Google Patents
長ボルト式合成セグメントInfo
- Publication number
- JPH10169387A JPH10169387A JP8335532A JP33553296A JPH10169387A JP H10169387 A JPH10169387 A JP H10169387A JP 8335532 A JP8335532 A JP 8335532A JP 33553296 A JP33553296 A JP 33553296A JP H10169387 A JPH10169387 A JP H10169387A
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- Japan
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- tunnel
- long bolt
- joint
- bolt
- segment
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- Pending
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- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 セグメントを連結した継手部の止水、変形、
強度面での弱部となることを防止する。 【解決手段】 セグメントはトンネル軸直角方向に通る
主桁と、両端に取着された継手板２と、主桁に直交する
方向に所定の間隔をあけて設けられた複数枚のリブより
なる鋼製の枠の底に、覆工板となる鋼板を取着し、前記
鋼製の枠の継手板とリブには、トンネル軸直角方向に長
ボルトを挿通する孔を穿設し、トンネル軸方向には、継
手用の短ボルト孔を穿設し、前記枠の内部にトンネル軸
直角方向に連結用の長ボルトを挿通する孔８と、該長ボ
ルト用の控え孔９と、長ボルト締結時のボックス１０
と、トンネル軸方向の連結ボルト締結時のボックス１１
を設けて、コンクリートを充填してなる構造とする。長
ボルトにプレストレスを付与することにより、継手部の
剛性をさらに大きくすることが可能である。
強度面での弱部となることを防止する。 【解決手段】 セグメントはトンネル軸直角方向に通る
主桁と、両端に取着された継手板２と、主桁に直交する
方向に所定の間隔をあけて設けられた複数枚のリブより
なる鋼製の枠の底に、覆工板となる鋼板を取着し、前記
鋼製の枠の継手板とリブには、トンネル軸直角方向に長
ボルトを挿通する孔を穿設し、トンネル軸方向には、継
手用の短ボルト孔を穿設し、前記枠の内部にトンネル軸
直角方向に連結用の長ボルトを挿通する孔８と、該長ボ
ルト用の控え孔９と、長ボルト締結時のボックス１０
と、トンネル軸方向の連結ボルト締結時のボックス１１
を設けて、コンクリートを充填してなる構造とする。長
ボルトにプレストレスを付与することにより、継手部の
剛性をさらに大きくすることが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールドトンネル
の覆工用セグメントであり、鋼製のシェル構造にコンク
リートを充填し、各セグメントの連結部を長ボルトで締
結する長ボルト式合成セグメントに関する。
の覆工用セグメントであり、鋼製のシェル構造にコンク
リートを充填し、各セグメントの連結部を長ボルトで締
結する長ボルト式合成セグメントに関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】従来、こ
の種のセグメントは継手構造としては連結すべきセグメ
ント２０の連結面２０ａにおいて、両セグメント２０の
継手板２１を連結用ボルト２２によって締めつける、所
謂ボルト継手構造が一般に知られている。図５は従来の
鋼製セグメントの継手構造を示す図である。
の種のセグメントは継手構造としては連結すべきセグメ
ント２０の連結面２０ａにおいて、両セグメント２０の
継手板２１を連結用ボルト２２によって締めつける、所
謂ボルト継手構造が一般に知られている。図５は従来の
鋼製セグメントの継手構造を示す図である。
【０００３】しかし、このような従来の継手構造におけ
る曲げや引張り応力の伝達は、継手板２１を介して行わ
れる。そのため、このような従来の継手構造では、継手
板２１に応力が集中して継手板２１が変形する。図６は
曲げモーメントが作用した時の変形状態を示す図であ
り、図７は引張り力が作用した時の変形状態を示す図で
ある。
る曲げや引張り応力の伝達は、継手板２１を介して行わ
れる。そのため、このような従来の継手構造では、継手
板２１に応力が集中して継手板２１が変形する。図６は
曲げモーメントが作用した時の変形状態を示す図であ
り、図７は引張り力が作用した時の変形状態を示す図で
ある。
【０００４】このように継手板２１が変形してしまう
と、連結すべき両セグメント２０の連結において、両セ
グメント２０の連結面２０ａを隙間なく当接させること
ができなくなる。従って連結すべき各セグメントで構成
するシールドトンネルの止水や覆工板としての形状維持
というトンネル覆工用部材としての機能を果たさなくな
る可能性がある。
と、連結すべき両セグメント２０の連結において、両セ
グメント２０の連結面２０ａを隙間なく当接させること
ができなくなる。従って連結すべき各セグメントで構成
するシールドトンネルの止水や覆工板としての形状維持
というトンネル覆工用部材としての機能を果たさなくな
る可能性がある。
【０００５】さらに出願人は、これまで大断面トンネル
を効率よく、かつ経済的に構築する方法として、複数の
小断面シールドトンネルａを近接して構築し、該小断面
シールドトンネルａ同士を互いに接合して大断面トンネ
ルＡの躯体コンクリートを打設したのちに、該小断面シ
ールドトンネルａによって構成される大断面のトンネル
Ａ内を在来工法によって掘削することにより、大断面ト
ンネルＡを構築する方法を開発した。
を効率よく、かつ経済的に構築する方法として、複数の
小断面シールドトンネルａを近接して構築し、該小断面
シールドトンネルａ同士を互いに接合して大断面トンネ
ルＡの躯体コンクリートを打設したのちに、該小断面シ
ールドトンネルａによって構成される大断面のトンネル
Ａ内を在来工法によって掘削することにより、大断面ト
ンネルＡを構築する方法を開発した。
【０００６】図８は小断面シールドトンネルを接近して
構築し、その後大断面のトンネルを構築する工程図であ
り、（ａ）は小断面トンネルａを近接して構築した図で
あり、（ｂ）は、（ａ）で構築した小断面トンネルａ同
士を接続し、躯体コンクリートを打設した図である。
（ｃ）は、（ｂ）で躯体コンクリートを打設後、大断面
トンネルＡの内部土砂を掘削して大断面トンネルＡを構
築する図である。
構築し、その後大断面のトンネルを構築する工程図であ
り、（ａ）は小断面トンネルａを近接して構築した図で
あり、（ｂ）は、（ａ）で構築した小断面トンネルａ同
士を接続し、躯体コンクリートを打設した図である。
（ｃ）は、（ｂ）で躯体コンクリートを打設後、大断面
トンネルＡの内部土砂を掘削して大断面トンネルＡを構
築する図である。
【０００７】この場合、大断面トンネルＡの内部土砂掘
削後は、小断面トンネルａの覆工材が大断面トンネルＡ
の構造部材として機能することになる。
削後は、小断面トンネルａの覆工材が大断面トンネルＡ
の構造部材として機能することになる。
【０００８】従って、合成セグメントが大断面トンネル
Ａの引張り部材としての機能を果たすためには、このセ
グメント同士の連結部の剛性及び強度が大きいことが要
求され、かつ躯体コンクリートとの一体性か要求される
ことになる。
Ａの引張り部材としての機能を果たすためには、このセ
グメント同士の連結部の剛性及び強度が大きいことが要
求され、かつ躯体コンクリートとの一体性か要求される
ことになる。
【０００９】本発明はこのような事情に鑑み創案された
もので、覆工用セグメントとなる各合成セグメントを、
継手部の強度及び剛性を高くして、容易かつ確実にセグ
メントが連結できる長ボルト式合成セグメントを提供す
る。
もので、覆工用セグメントとなる各合成セグメントを、
継手部の強度及び剛性を高くして、容易かつ確実にセグ
メントが連結できる長ボルト式合成セグメントを提供す
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】シールドトンネルの一次
覆工用セグメントであり、該セグメントはトンネル軸直
角方向に通る主桁と、両端に取着された継手板と、主桁
に直交する方向に所定の間隔をあけて設けられた複数枚
のリブよりなる鋼製の枠の底に、覆工板となる鋼板を取
着し、前記鋼製の枠の継手板とリブには、トンネル軸直
角方向に長ボルトを挿通する孔を穿設し、トンネル軸方
向には、継手用の短ボルト孔を穿設し、前記枠の内部に
トンネル軸直角方向に連結用の長ボルトを挿通する孔
と、該長ボルト用の控え孔と、長ボルト締結時のボック
スと、トンネル軸方向の連結ボルト締結時のボックスを
設けて、コンクリートを充填してなることを特徴とする
長ボルト式合成セグメントを主旨とする。
覆工用セグメントであり、該セグメントはトンネル軸直
角方向に通る主桁と、両端に取着された継手板と、主桁
に直交する方向に所定の間隔をあけて設けられた複数枚
のリブよりなる鋼製の枠の底に、覆工板となる鋼板を取
着し、前記鋼製の枠の継手板とリブには、トンネル軸直
角方向に長ボルトを挿通する孔を穿設し、トンネル軸方
向には、継手用の短ボルト孔を穿設し、前記枠の内部に
トンネル軸直角方向に連結用の長ボルトを挿通する孔
と、該長ボルト用の控え孔と、長ボルト締結時のボック
スと、トンネル軸方向の連結ボルト締結時のボックスを
設けて、コンクリートを充填してなることを特徴とする
長ボルト式合成セグメントを主旨とする。
【００１１】次に本発明の作用について説明する。
【００１２】長ボルトを使用しているので、従来の短
ボルト接合の場合に比べて、継手板に応力が集中するこ
となく、継手板から長ボルトのボルト頭またはナットま
での部材を介して応力が伝達されるので、応力は継手部
で分散され、継手板の局所変形を起こさない。
ボルト接合の場合に比べて、継手板に応力が集中するこ
となく、継手板から長ボルトのボルト頭またはナットま
での部材を介して応力が伝達されるので、応力は継手部
で分散され、継手板の局所変形を起こさない。
【００１３】特に小断面のトンネルで外周を構築し、
その後大断面のトンネルとするような、大きな外力が作
用する大断面トンネルの躯体として利用する場合、主桁
に直角な方向のリブが剪断力に抵抗し、セグメントの一
体化に貢献する。 鋼製枠にコンクリートを充填した合成構造であるか
ら、曲げモーメントや引張り力に対して継手部の剛性が
極めて高い。
その後大断面のトンネルとするような、大きな外力が作
用する大断面トンネルの躯体として利用する場合、主桁
に直角な方向のリブが剪断力に抵抗し、セグメントの一
体化に貢献する。 鋼製枠にコンクリートを充填した合成構造であるか
ら、曲げモーメントや引張り力に対して継手部の剛性が
極めて高い。
【００１４】更に長ボルトに所定の締め付け力を与える
ことにより、継手部にプレストレスが付与され継手部の
剛性を大きくすることができる。
ことにより、継手部にプレストレスが付与され継手部の
剛性を大きくすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
の形態を説明する。
の形態を説明する。
【００１６】図１は本発明の長ボルト式合成セグメント
の全体の構成を示す斜視図であり、図２は長ボルト式合
成セグメントの上面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面
図である。
の全体の構成を示す斜視図であり、図２は長ボルト式合
成セグメントの上面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面
図である。
【００１７】トンネル軸直角方向に主桁１を通し、両端
面に継手板２を溶接する。さらに主桁に直角方向に所定
間隔をおいてトンネル軸方向にリブ３を溶接し、このよ
うにしてできた枠の底に覆工板となる鋼板４を溶接す
る。
面に継手板２を溶接する。さらに主桁に直角方向に所定
間隔をおいてトンネル軸方向にリブ３を溶接し、このよ
うにしてできた枠の底に覆工板となる鋼板４を溶接す
る。
【００１８】継手板２及びリブ３には予め長ボルトを挿
通する孔５を穿設しておく。また両端の主桁１には、ト
ンネル軸方向をボルト締結するためのボルト孔６を穿設
しておく。
通する孔５を穿設しておく。また両端の主桁１には、ト
ンネル軸方向をボルト締結するためのボルト孔６を穿設
しておく。
【００１９】図２では、トンネル軸方向のボルト締結に
は片側の主桁１に袋ナット７を溶接し、反対側からボル
トで締め上げる構造としている。
は片側の主桁１に袋ナット７を溶接し、反対側からボル
トで締め上げる構造としている。
【００２０】また図２では、トンネル軸直角方向をリブ
３で８分割しているが、必ずしも８分割にこだわらない
ことは言うまでもなく、長ボルトの長さも、所定の効果
が得られる長さにすればよい。
３で８分割しているが、必ずしも８分割にこだわらない
ことは言うまでもなく、長ボルトの長さも、所定の効果
が得られる長さにすればよい。
【００２１】このようにして仕切られた、升状の空間
に、長ボルトを挿通する孔８と、該長ボルトを挿通する
時のボルト控え孔９と、前記長ボルトを挿通して２個の
セグメントを連結する場合のボルトボックス１０と、ト
ンネル軸方向のボルトを締結するボルトボックス１１を
設けたコンクリート１２を充填して長ボルト式合成セグ
メントを構成する。
に、長ボルトを挿通する孔８と、該長ボルトを挿通する
時のボルト控え孔９と、前記長ボルトを挿通して２個の
セグメントを連結する場合のボルトボックス１０と、ト
ンネル軸方向のボルトを締結するボルトボックス１１を
設けたコンクリート１２を充填して長ボルト式合成セグ
メントを構成する。
【００２２】図４は長ボルト式合成セグメントを組込ん
だトンネル内部の展開図の一例を示す図である。
だトンネル内部の展開図の一例を示す図である。
【００２３】
【発明の効果】本発明の効果は次の通りである。
【００２４】長ボルトを使用しているので、従来の短
ボルト接合の場合に比べて、継手板に応力が集中するこ
となく、継手板から長ボルトのボルト頭またはナットま
での部材を介して応力が伝達されるので、応力は継手部
で分散され、継手板の局所変形を起こさない。
ボルト接合の場合に比べて、継手板に応力が集中するこ
となく、継手板から長ボルトのボルト頭またはナットま
での部材を介して応力が伝達されるので、応力は継手部
で分散され、継手板の局所変形を起こさない。
【００２５】特に小断面のトンネルで外周を構築し、
その後大断面のトンネルとするような、大きな外力が作
用する大断面トンネルの躯体として利用する場合、主桁
に直角な方向のリブが剪断力に抵抗し、セグメントの一
体化に貢献する。 鋼製枠にコンクリートを充填した合成構造であるか
ら、曲げモーメントや引張り力に対して継手部の剛性が
極めて高い。
その後大断面のトンネルとするような、大きな外力が作
用する大断面トンネルの躯体として利用する場合、主桁
に直角な方向のリブが剪断力に抵抗し、セグメントの一
体化に貢献する。 鋼製枠にコンクリートを充填した合成構造であるか
ら、曲げモーメントや引張り力に対して継手部の剛性が
極めて高い。
【００２６】更に長ボルトに所定の締め付け力を与える
ことにより、継手部にプレストレスが付与され継手部の
剛性を大きくすることができる。
ことにより、継手部にプレストレスが付与され継手部の
剛性を大きくすることができる。
【図１】 本発明の長ボルト式合成セグメントの全体の
構成を示す斜視図である。
構成を示す斜視図である。
【図２】 長ボルト式合成セグメントの上面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】 長ボルト式合成セグメントを組込んだトンネ
ル内部の展開図の一例を示す図である。
ル内部の展開図の一例を示す図である。
【図５】 従来の鋼製セグメントの継手構造を示す図で
ある。
ある。
【図６】 従来のセグメント構造に曲げモーメントが作
用した時の変形状態を示す図である。
用した時の変形状態を示す図である。
【図７】 従来のセグメント構造に引張り力が作用した
時の変形状態を示す図である。
時の変形状態を示す図である。
【図８】 小断面シールドトンネルを接近して構築し、
その後大断面のトンネルを構築する工程図であり、
（ａ）は小断面トンネルａを近接して構築した図であ
り、（ｂ）は、（ａ）で構築した小断面トンネルａ同士
を接続し、躯体コンクリートを打設した図である。
（ｃ）は、（ｂ）で躯体コンクリートを打設後、大断面
トンネルＡの内部土砂を掘削して大断面トンネルＡを構
築する図である。
その後大断面のトンネルを構築する工程図であり、
（ａ）は小断面トンネルａを近接して構築した図であ
り、（ｂ）は、（ａ）で構築した小断面トンネルａ同士
を接続し、躯体コンクリートを打設した図である。
（ｃ）は、（ｂ）で躯体コンクリートを打設後、大断面
トンネルＡの内部土砂を掘削して大断面トンネルＡを構
築する図である。
１……主桁、２……継手板、３……リブ、４……覆工板
となる鋼板、５……長ボルトを挿通する孔、６……トン
ネル軸方向をボルト締結するためのボルト孔、７……袋
ナット、８……長ボルトを挿通する孔、９……ボルト控
え孔、１０……ボルトボックス、１１……ボルトボック
ス、１２……コンクリート ２０……セグメント、２０ａ……連結面、２１……継手
板、２２……連結用ボルト ａ……小断面シールドトンネル、Ａ……大断面のトンネ
ル、イ……小断面トンネル間の接合部
となる鋼板、５……長ボルトを挿通する孔、６……トン
ネル軸方向をボルト締結するためのボルト孔、７……袋
ナット、８……長ボルトを挿通する孔、９……ボルト控
え孔、１０……ボルトボックス、１１……ボルトボック
ス、１２……コンクリート ２０……セグメント、２０ａ……連結面、２１……継手
板、２２……連結用ボルト ａ……小断面シールドトンネル、Ａ……大断面のトンネ
ル、イ……小断面トンネル間の接合部
Claims (1)
- 【請求項１】 シールドトンネルの一次覆工用セグメン
トであり、該セグメントはトンネル軸直角方向に通る主
桁と、両端に取着された継手板と、主桁に直交する方向
に所定の間隔をあけて設けられた複数枚のリブよりなる
鋼製の枠の底に、覆工板となる鋼板を取着し、前記鋼製
の枠の継手板とリブには、トンネル軸直角方向に長ボル
トを挿通する孔を穿設し、トンネル軸方向には、継手用
の短ボルト孔を穿設し、前記枠の内部にトンネル軸直角
方向に連結用の長ボルトを挿通する孔と、該長ボルト用
の控え孔と、長ボルト締結時のボックスと、トンネル軸
方向の連結ボルト締結時のボックスを設けて、コンクリ
ートを充填してなることを特徴とする長ボルト式合成セ
グメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8335532A JPH10169387A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 長ボルト式合成セグメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8335532A JPH10169387A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 長ボルト式合成セグメント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169387A true JPH10169387A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18289637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8335532A Pending JPH10169387A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 長ボルト式合成セグメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10169387A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009249841A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Nippon Steel Corp | コンクリート中詰め鋼製セグメント |
| JP2018127802A (ja) * | 2017-02-07 | 2018-08-16 | 株式会社奥村組 | トンネル内の支保工の構造および支保工の設置方法 |
| CN108571328A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-09-25 | 西南交通大学 | 一种地层交界段盾构隧道管片衬砌结构及设计方法 |
-
1996
- 1996-12-16 JP JP8335532A patent/JPH10169387A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009249841A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Nippon Steel Corp | コンクリート中詰め鋼製セグメント |
| JP2018127802A (ja) * | 2017-02-07 | 2018-08-16 | 株式会社奥村組 | トンネル内の支保工の構造および支保工の設置方法 |
| CN108571328A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-09-25 | 西南交通大学 | 一种地层交界段盾构隧道管片衬砌结构及设计方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041115 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041124 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050621 |