JPH11287097A - セグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セグメント同士の接合箇所における目開きを
防止させるとともに、永詰めしたコンクリートのクラッ
クを防ぐ。 【解決手段】 一方側の主桁板３及び継手板４の接合部
９に、主桁板３及び継手板４の内面側に補強板１２、２
２を重ね合わせ、その周囲を溶接固定する。他方側の主
桁板３及び継手板４の接合部９に、コ字状に形成された
固定板１５、２５の凹部１５ａ、２５ａに配設されて溶
接固定されたインサートナット１４、２４を設け、固定
板１５、２５の両側端部を溶接固定する。主桁板３同士
あるいは継手板４同士を突き合わせた状態にて、補強板
１２、２２が設けられた接合部９のボルトボックス１０
からボルトを挿入してインサートナット１４、２４へ締
結固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相互に複数接合す
ることにより掘削穴の軸線方向に筒状壁体を構成するセ
グメントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にトンネルを構築する際には、掘削
穴が形成されるととともに、その掘削穴の壁面を支持す
るための覆工が施される。この覆工としては、平面視長
方形状で円弧版状のセグメントを掘削穴の軸線周りに周
設させたリング体を掘削穴の軸線方向に連接させて形成
した筒状壁体が用いられる。ここで、この種の筒状壁体
を構成するセグメントとして、図１５に示すものを例に
とって説明する。このセグメント１は、鋼板とコンクリ
ートＣとからなるものであり、スチール製のスキンプレ
ート２の周縁に、主桁板３と、継手板４とを接合し、こ
れらによって形成された枠体５の内部にコンクリートＣ
を中詰めして形成されている。

【０００３】また、主桁板３同士の間には、セグメント
１の機械的強度を高めるための縦リブ６が複数設けられ
ており、これら縦リブ６の両端部が主桁板３の内面に溶
接されて接合されている。また、両端側における縦リブ
６と継手板４との間には、主桁板３と平行に配設された
補強フランジ７が設けられている。そして、縦リブ３同
士の間における主桁板３及び主桁板３と補強フランジ７
との間における継手板４には、それぞれ挿通孔８が形成
されており、これら挿通孔８が形成された部分が接合部
９とされている。また、これら接合部９におけるコンク
リートＣの内面側には、ボルトボックス１０が形成さ
れ、これらボルトボックス１０にてボルトの挿通作業、
ナットの装着作業が行われるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記セグメ
ント１同士の接合箇所は、図１６に示すような筒状壁体
の急曲線部Ｒの内側にて引張力が加わってしまう。この
ため、セグメント１の主桁板３同士の接合箇所及び継手
板４同士の接合箇所では、図１７及び図１８に示すよう
に、主桁板３、継手板４が引張力によって変形してしま
い、これら接合箇所に目開きが生じてしまう恐れがあっ
た。また、特に、継手板３が引っ張られると、その引張
力が伝達された縦リブ６も引っ張られ、これにより、こ
の縦リブ６の配設箇所にて、中詰めしたコンクリートＣ
にクラックが生じてしまう恐れもあった。

【０００５】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、互いの接合箇所にて目開きを生じることがなく、
また、コンクリートのクラックの発生のないセグメント
を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のセグメントは、周方向へ連結させ、
さらに軸方向へ連結させることにより、掘削孔内に筒状
壁体を構成するセグメントであって、内面側が開口され
た箱形の枠体と、該枠体内に中詰めされたコンクリート
とから構成され、前記枠体は、外周側に配設されたスキ
ンプレートと、該スキンプレートの両側部に設けられた
主桁板と、前記スキンプレートの両端部に設けられた継
手板とを有し、前記主桁板及び前記継手板同士をボルト
ナットによって互いに締結することにより、隣り合うセ
グメント同士が互いに接合されてなり、前記主桁板及び
前記継手板は、これら主桁板及び継手板に対して略直交
させて設けられた一対の板体同士の間が隣り合うセグメ
ントに接合される接合部とされ、該接合部における前記
主桁板及び継手板は、その内面側に設けられた補強板に
よって補強されていることを特徴としている。

【０００７】請求項２記載のセグメントは、請求項１記
載のセグメントにおいて、前記主桁板に対して略直交さ
せて設けられた板体が、前記主桁板同士の間に配設され
てその両端部が前記主桁板に固定された縦リブからなる
ことを特徴としている。請求項３記載のセグメントは、
請求項２記載のセグメントにおいて、前記継手板に対し
て略直交させて設けられた板体が、一方が前記主桁板か
らなり、他方が前記縦リブに固定された補強フランジか
らなることを特徴としている。

【０００８】請求項４記載のセグメントは、請求項３記
載のセグメントにおいて、少なくとも前記補強フランジ
が固定された縦リブに、該縦リブに対して略直交する補
強リブが長手方向へわたって固定されていることを特徴
としている。請求項５記載のセグメントは、請求項３記
載のセグメントにおいて、少なくとも前記補強フランジ
が固定された縦リブが、略直交する方向に補強リブ部を
有した断面Ｌ字形あるいは断面Ｔ字形に形成されている
ことを特徴としている。

【０００９】請求項６記載のセグメントは、請求項１記
載のセグメントにおいて、前記継手板に対して略直交さ
せて設けられた板体が、一方が前記主桁板からなり、他
方が前記継手板同士の間にて前記主桁板に沿って設けら
れた中主桁板からなることを特徴としている。請求項７
記載のセグメントは、請求項６記載のセグメントにおい
て、前記主桁板に対して略直交させて設けられた板体
が、前記主桁板と前記中主桁板との間に配設されてその
両端部が前記主桁板及び前記中主桁板に固定された補強
フランジからなることを特徴としている。

【００１０】請求項８記載のセグメントは、請求項６ま
たは請求項７記載のセグメントにおいて、前記中主桁板
同士の間に、両端部が前記中主桁板に固定された縦リブ
が設けられていることを特徴としている。請求項９記載
のセグメントは、請求項１〜８のいずれか１項記載のセ
グメントにおいて、互いに接合される前記接合部の一方
側にインサートナットが設けられていることを特徴とし
ている。請求項１０記載のセグメントは、請求項９記載
のセグメントにおいて、前記インサートナットが、少な
くとも両側部が前記板体にそれぞれ固定された固定板に
固定されていることを特徴としている。

【００１１】そして、請求項１〜３及び請求項６〜８記
載のセグメントによれば、主桁板及び継手板の接合部に
おける内面側に重ね合わせて設けられた補強板によって
接合部が大幅に高強度化されているので、例えば、大き
な引張力が加わる筒状壁体の急曲線部の内側において
も、その引張力による変形が防止され、これにより、セ
グメント同士の目開きが防止される。

【００１２】また、請求項４及び請求項５記載のセグメ
ントによれば、補強フランジが固定された縦リブに、長
手方向へ補強リブあるいは補強リブ部が設けられて曲げ
強度が大幅に向上されているので、継手板同士の接合箇
所に引張力が生じ、この引張力が補強フランジを介して
縦リブに伝達されたとしても、この縦リブの曲げ変形が
抑えられ、縦リブの曲げ変形にともなう中詰めコンクリ
ートのクラックの発生が防止される。

【００１３】請求項９記載のセグメントによれば、互い
に接合される接合部の内の他方側にインサートナットを
設けたので、ボルトあるいはナットを装着させるための
ボルトボックスが不要となる。つまり、セグメントに形
成されたボルトボックスを半減させることが可能とな
り、これにより、覆工後におけるボルトボックスを、モ
ルタル等を充填させることにより閉鎖する閉鎖作業が半
減され、施工の労力が大幅に低減される。

【００１４】請求項１０記載のセグメントによれば、両
側部が板体に固定された固定板にインサートナットが固
定されているので、接合箇所に引張力が生じたとして
も、主桁板あるいは継手板の変形が防止され、これによ
り、やはり接合箇所における目開きが確実に防止され
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態のセグ
メントを図によって説明する。なお、従来技術と同一構
造部分には、同一符号を付して説明を省略する。図１〜
図４において、符号１１は、セグメントである。このセ
グメント１１の一方側の主桁板３に設けられた接合部９
には、主桁板３の内面側に重ね合わされた補強板１２が
設けられている。この補強板１２には、挿通孔１３が形
成されており、この挿通孔１３が、主桁板３に形成され
た挿通孔８と連通されている。また、この補強板１２
は、その周囲が、縦リブ６、スキンプレート２及び主桁
板３にそれぞれ溶接固定されている。

【００１６】また、他方側の主桁板３に設けられた接合
部９には、インサートナット（ナット）１４が設けられ
ている。このインサートナット１４が設けられた接合部
９には、コ字状に形成された固定板１５がスキンプレー
ト２と略平行に設けられており、この固定板１５の両側
端部が縦リブ６に溶接固定されている。

【００１７】そして、この固定板１５に形成された凹部
１５ａに前記インサートナット１４が配設されており、
このインサートナット１４の外周と固定板１５の凹部１
５ａの縁部とが溶接固定されている。また、固定板１５
及びインサートナット１４の端部は、主桁板３の内面に
溶接固定されており、インサートナット１４に形成され
たねじ孔が主桁板３に形成された挿通孔８と連通されて
いる。

【００１８】次に、継手板４に設けられた接合部９につ
いて説明する。一方側の継手板４に設けられ接合部９
は、前述した主桁板３と同様に、継手板４の内面側に重
ね合わされた補強板２２が設けられている。この補強板
２２には、挿通孔２３が形成されており、この挿通孔２
３が、継手板４に形成された挿通孔８と連通されてい
る。また、この補強板２２は、その周囲が、補強フラン
ジ７、主桁板４、スキンプレート２及び継手板４にそれ
ぞれ溶接固定されている。

【００１９】また、他方側の継手板４に設けられた接合
部９には、前述した主桁板３と同様に、コ字状に形成さ
れた固定板２５がスキンプレート２と略平行に設けら
れ、この固定板２５の両側端部が主桁板３及び補強フラ
ンジ７にそれぞれ溶接固定されている。そして、この固
定板２５に形成された凹部２５ａにインサートナット２
４が配設され、このインサートナット２４の外周と固定
板２５の凹部２５ａの縁部とが溶接固定されている。ま
た、固定板２５及びインサートナット２４の端部は、継
手板４の内面に溶接固定されている。

【００２０】また、継手板４に設けられた接合部９を構
成する補強フランジ７が溶接固定された縦リブ６には、
その長手方向へ補強フランジ７側に略直交方向に突出さ
れた補強リブ２６が溶接固定されている。なお、ボルト
２７の挿入側、つまり補強板１２、２２が設けられた側
の接合部９における挿通孔８、２３は、ボルト２７を挿
通させやすくするために、ボルト径よりも十分大きな径
にて形成されている。

【００２１】そして、上記セグメント１１を掘削孔の軸
方向へ接合させる場合は、図５及び図６に示すように、
既設のセグメント１１の側部にセグメント１１を隣接さ
せることにより、主桁板３同士を当接させ、一方側の接
合部９に形成されたボルトボックス１０から補強板１２
の挿通孔１３へボルト２７を挿入し、他方側の接合部９
のインサートナット１４へねじ込んで締結固定する。こ
こで、ボルト２７には、筒状壁体内を水等が流れること
により生じる内水圧に対抗させるべく予めワッシャ２７
ａを取り付けておく。

【００２２】また、セグメント１１を周方向へ接合させ
る場合も、上記と同様に、図７及び図８に示すように、
既設のセグメント１１の端部にセグメント１１を隣接さ
せることにより、継手板４同士を当接させ、一方側の接
合部９に形成されたボルトボックス１０から補強板２２
の挿通孔２３へボルト２７を挿入し、他方側の接合部９
のインサートナット２４へねじ込んで締結固定する。

【００２３】上記構造のセグメント１１によれば、接合
部９における主桁板３及び継手板４の内面側に重ね合わ
されて設けられた補強板１２、２２によって接合部９が
大幅に高強度化されているので、例えば、大きな引張力
が加わる筒状壁体の急曲線部Ｒの内側においても、その
引張力による変形が防止され、これにより、セグメント
１１同士の目開きを確実に防止することができる。

【００２４】また、上記セグメント１１は、他方側の接
合部９が、インサートナット１４、２４が設けられた接
合部９とされているので、ボルト、ナットを装着させる
ためのボルトボックス１０を不要とすることができる。
つまり、セグメント１１に形成されたボルトボックス１
０を半減させることができるので、覆工後にボルトボッ
クス１０をモルタル等によって閉鎖させる閉鎖作業を半
減させることができ、施工の労力を大幅に低減させるこ
とができる。

【００２５】また、縦リブ６あるいは主桁板３と補強フ
ランジ７に両側部が固定された固定板１５、２５にイン
サートナット１４、２４が固定されているので、接合箇
所に引張力が生じたとしても、主桁板３あるいは継手板
４の変形が防止され、これにより、やはり接合箇所にお
ける目開きが確実に防止される。

【００２６】さらには、補強フランジ７が固定された縦
リブ６に、長手方向へ補強リブ２６が固定されて曲げ強
度が大幅に向上されているので、継手板４同士の接合箇
所に引張力が生じ、この引張力が補強フランジ７を介し
て縦リブ６に伝達されたとしても、この縦リブ６の曲げ
変形が抑えられ、縦リブ６の曲げ変形にともなう中詰め
コンクリートＣのクラックの発生を確実に防止すること
ができる。なお、この縦リブ６として、図９及び図１０
に示すように、略直交する方向に補強リブ部２８を有し
た断面Ｌ字形あるいはＴ字形に形成されたものを用いて
も良い。

【００２７】次に、他の構造のセグメントを説明する。
図１１〜図１３に示すセグメント１１は、主桁板３に沿
って中主桁板３１を設けたものである。そして、このセ
グメント１１では、継手板３の接合部９が、中主桁板３
１と主桁板３との間に設けられている。また、主桁板３
に設けられた他方の接合部９、つまり、インサートナッ
ト１４が設けられた接合部９では、インサートナット１
４を固定する固定板１５の後端部が中主桁板３１に溶接
固定されてさらに高強度化されている。

【００２８】なお、この場合は、縦リブ６が中主桁板３
１同士の間に設けられ、また、接合部９は、主桁板３と
中主桁板３１との間に配設された補強フランジ３２同士
の間に設けられている。また、図１４に示すものは、中
主桁板３１を、主桁板３と略同一高さ寸法としてさらに
高強度化したものである。なお、中詰めのコンクリート
Ｃ内に補強筋を配設し、セグメント１１全体の高強度化
を図っても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のセグメ
ントによれば、下記の効果を得ることができる。請求項
１〜３及び請求項６〜８記載のセグメントによれば、主
桁板及び継手板の接合部における内面側に重ね合わせて
設けられた補強板によって接合部が大幅に高強度化され
ているので、例えば、大きな引張力が加わる筒状壁体の
急曲線部の内側においても、その引張力による変形が防
止され、これにより、セグメント同士の目開きを確実に
防止することができる。

【００３０】請求項４及び５記載のセグメントによれ
ば、補強フランジが固定された縦リブに、長手方向へ補
強リブあるいは補強リブ部が設けられて曲げ強度が大幅
に向上されているので、継手板同士の接合箇所に引張力
が生じ、この引張力が補強フランジを介して縦リブに伝
達されたとしても、この縦リブの曲げ変形が抑えられ、
縦リブの曲げ変形にともなう中詰めコンクリートのクラ
ックの発生を確実に防止することができる。

【００３１】請求項９記載のセグメントによれば、互い
に接合される接合部の内の他方側にインサートナットを
設けたので、ボルトあるいはナットを装着させるための
ボルトボックスを不要とすることができる。つまり、セ
グメントに形成されたボルトボックスを半減させること
ができ、これにより、覆工後におけるボルトボックス
を、モルタル等を充填させることにより閉鎖する閉鎖作
業を半減させることができ、施工の労力を大幅に低減さ
せることができる。

【００３２】請求項１０記載のセグメントによれば、両
側部が板体に固定された固定板にインサートナットが固
定されているので、接合箇所に引張力が生じたとして
も、主桁板あるいは継手板の変形が防止され、これによ
り、やはり接合箇所における目開きが確実に防止され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態のセグメントの構成及び
構造を説明するセグメントによって構成された筒状壁体
の内面側の斜視図である。

【図２】 本発明の実施の形態のセグメントの構成及び
構造を説明するセグメントの内面側の平面図である。

【図３】 本発明の実施の形態のセグメントの構成及び
構造を説明するセグメントの長手方向の断面図である。

【図４】 本発明の実施の形態のセグメントの構成及び
構造を説明するセグメントの幅方向の断面図である。

【図５】 本発明の実施の形態のセグメントの主桁板同
士の接合箇所の平面図である。

【図６】 本発明の実施の形態のセグメントの主桁板同
士の接合箇所の断面図である。

【図７】 本発明の実施の形態のセグメントの継手板同
士の接合箇所の平面図である。

【図８】 本発明の実施の形態のセグメントの継手板同
士の接合箇所の断面図である。

【図９】 本発明の他の実施の形態のセグメントの継手
板同士の接合箇所の断面図である。

【図１０】 本発明の他の実施の形態のセグメントの継
手板同士の接合箇所の断面図である。

【図１１】 本発明の他の実施の形態のセグメントの構
成及び構造を説明するセグメントの内面側の平面図であ
る。

【図１２】 本発明の他の実施の形態のセグメントの構
成及び構造を説明するセグメントの長手方向の断面図で
ある。

【図１３】 本発明の他の実施の形態のセグメントの構
成及び構造を説明するセグメントの幅方向の断面図であ
る。

【図１４】 本発明の他の実施の形態のセグメントの構
成及び構造を説明するセグメントの幅方向の断面図であ
る。

【図１５】 従来のセグメントの構成及び構造を説明す
るセグメントの斜視図である。

【図１６】 セグメントによって構築された筒状壁体の
急曲線部の平面図である。

【図１７】 従来のセグメントの主桁板同士の接合箇所
の平面図である。

【図１８】 従来のセグメントの継手板同士の接合箇所
の平面図である。

【符号の説明】

２ スキンプレート ３ 主桁板（板体） ４ 継手板 ５ 枠体 ６ 縦リブ（板体） ７ 補強フランジ（板体） ９ 接合部 １１ セグメント １２、２２ 補強板 １４ インサートナット（ナット） １５ 固定板 ２７ ボルト ２６ 補強リブ ２８ 補強リブ部 ３１ 中主桁板（板体） Ｃ コンクリート

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周方向へ連結させ、さらに軸方向へ連結
   させることにより、掘削孔内に筒状壁体を構成するセグ
   メントであって、 内面側が開口された箱形の枠体と、該枠体内に中詰めさ
   れたコンクリートとから構成され、 前記枠体は、外周側に配設されたスキンプレートと、該
   スキンプレートの両側部に設けられた主桁板と、前記ス
   キンプレートの両端部に設けられた継手板とを有し、 前記主桁板及び前記継手板同士をボルトナットによって
   互いに締結することにより、隣り合うセグメント同士が
   互いに接合されてなり、 前記主桁板及び前記継手板は、これら主桁板及び継手板
   に対して略直交させて設けられた一対の板体同士の間が
   隣り合うセグメントに接合される接合部とされ、 該接
   合部における前記主桁板及び継手板は、その内面側に設
   けられた補強板によって補強されていることを特徴とす
   るセグメント。
2. 【請求項２】 前記主桁板に対して略直交させて設けら
   れた板体は、前記主桁板同士の間に配設されてその両端
   部が前記主桁板に固定された縦リブからなることを特徴
   とする請求項１記載のセグメント。
3. 【請求項３】 前記継手板に対して略直交させて設けら
   れた板体は、一方が前記主桁板からなり、他方が前記縦
   リブに固定された補強フランジからなることを特徴とす
   る請求項２記載のセグメント。
4. 【請求項４】 少なくとも前記補強フランジが固定され
   た縦リブには、該縦リブに対して略直交する補強リブが
   長手方向へわたって固定されていることを特徴とする請
   求項３記載のセグメント。
5. 【請求項５】 少なくとも前記補強フランジが固定され
   た縦リブは、略直交する方向に補強リブ部を有した断面
   Ｌ字形あるいは断面Ｔ字形に形成されていることを特徴
   とする請求項３記載のセグメント。
6. 【請求項６】 前記継手板に対して略直交させて設けら
   れた板体は、一方が前記主桁板からなり、他方が前記継
   手板同士の間にて前記主桁板に沿って設けられた中主桁
   板からなることを特徴とする請求項１記載のセグメン
   ト。
7. 【請求項７】 前記主桁板に対して略直交させて設けら
   れた板体は、前記主桁板と前記中主桁板との間に配設さ
   れてその両端部が前記主桁板及び前記中主桁板に固定さ
   れた補強フランジからなることを特徴とする請求項６記
   載のセグメント。
8. 【請求項８】 前記中主桁板同士の間には、両端部が前
   記中主桁板に固定された縦リブが設けられていることを
   特徴とする請求項６または請求項７記載のセグメント。
9. 【請求項９】 互いに接合される前記接合部は、その一
   方側にインサートナットが設けられていることを特徴と
   する請求項１〜８のいずれか１項記載のセグメント。
10. 【請求項１０】 前記インサートナットは、少なくとも
    両側部が前記板体にそれぞれ固定された固定板に固定さ
    れていることを特徴とする請求項９記載のセグメント。