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公開番号2025100917
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2025072921,2020194375
出願日2025-04-25,2020-11-24
発明の名称セグメントピース、セグメントリング及びトンネル覆工体
出願人JFE建材株式会社,阪神高速道路株式会社
代理人弁理士法人きさ特許商標事務所
主分類E21D 11/04 20060101AFI20250626BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】コンクリートの発生応力を低減できるセグメントピース、セグメントリング及びトンネル覆工体を提供するものである。
【解決手段】主としてコンクリートからなる本体部と、複数の主筋と、複数の配力筋と、本体部の周方向の端面から中央部に向かって内部に延びるように埋設されており、棒形状に形成された複数の圧縮鋼材と、を備え、複数の圧縮鋼材は、径方向における内周側に配置された複数の内周側圧縮鋼材と、径方向における外周側に配置された複数の外周側圧縮鋼材と、の少なくともいずれか一方を有し、複数の内周側圧縮鋼材及び複数の外周側圧縮鋼材は、径方向において複数の配力筋と同等以上のかぶり厚さを有しており、複数の圧縮鋼材のそれぞれは、端面から延びて直線状に形成された直線部と、直線部の先端部に設けられ、直線部の延びる方向に対して傾斜しており、軸方向に見た場合に直線部から先端に向かうにつれてセグメントピースの外側から中央側に向かって傾斜している傾斜部と、を有するものである。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
環状に配置され周方向に互いに連結されることによりトンネルの掘削面を覆う筒状に形成されたセグメントリングを構成するセグメントピースであって、
主としてコンクリートからなる本体部と、
前記本体部の内部に埋設されており、前記セグメントリングの周方向に延びるように配筋された複数の主筋と、
前記本体部の内部に埋設されており、前記セグメントリングの径方向、且つ、前記セグメントリングの軸方向に延びるように配筋され、前記複数の主筋を拘束する複数の配力筋と、
前記本体部の周方向の端面から中央部に向かって内部に延びるように埋設されており、棒形状に形成された複数の圧縮鋼材と、
を備え、
前記複数の圧縮鋼材は、
前記径方向における内周側に配置された複数の内周側圧縮鋼材と、
前記径方向における外周側に配置された複数の外周側圧縮鋼材と、
の少なくともいずれか一方を有し、
前記複数の内周側圧縮鋼材及び前記複数の外周側圧縮鋼材は、
前記径方向において前記複数の配力筋と同等以上のかぶり厚さを有しており、
前記複数の圧縮鋼材のそれぞれは、
前記端面から延びて直線状に形成された直線部と、
前記直線部の先端部に設けられ、前記直線部の延びる方向に対して傾斜しており、前記軸方向に見た場合に前記直線部から先端に向かうにつれて前記セグメントピースの外側から中央側に向かって傾斜している傾斜部と、
を有するセグメントピース。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記複数の主筋は、
前記径方向の内周側において、前記軸方向に沿って配置された複数の内周側主筋と、
前記径方向の外周側において、前記軸方向に沿って配置された複数の外周側主筋と、
を有し、
前記複数の内周側圧縮鋼材のそれぞれは、
前記軸方向において、少なくとも一部分が前記複数の内周側主筋同士の間に配置されており、
前記複数の外周側圧縮鋼材のそれぞれは、
前記軸方向において、少なくとも一部分が前記複数の外周側主筋同士の間に配置されており、
前記本体部の前記端面には、シール部材が配置される少なくとも１つのシール溝が形成されており、
前記シール溝は、
前記本体部の内部側に凹むように形成されていると共に、前記軸方向に延びるように、少なくとも外周側に形成されており、
前記少なくとも１つのシール溝が前記径方向において外周側にのみ形成されている場合に、
前記複数の外周側圧縮鋼材は、
前記シール溝よりも外周側に配置されており、
前記少なくとも１つのシール溝が前記径方向において内周側と外周側とに形成された複数のシール溝である場合に、
前記複数の内周側圧縮鋼材は、
最も内周側に形成された前記シール溝よりも内周側に配置されており、
前記複数の外周側圧縮鋼材は、
最も外周側に形成された前記シール溝よりも外周側に配置されている請求項１に記載のセグメントピース。
【請求項３】
前記複数の内周側圧縮鋼材は、
前記複数の主筋の周囲に配置された前記複数の配力筋のうち少なくとも１つの配力筋で囲まれた領域内の前記径方向の内周側において、前記軸方向に沿って配置されており、
前記複数の外周側圧縮鋼材は、
前記複数の主筋の周囲に配置された前記複数の配力筋のうち少なくとも１つの配力筋で囲まれた領域内の前記径方向の外周側において、前記軸方向に沿って配置された請求項１又は２に記載のセグメントピース。
【請求項４】
前記本体部は、
前記セグメントリングの内周側の壁面を形成する内周側壁部と、
前記セグメントリングの外周側の壁面を形成する外周側壁部と、
を有し、
前記本体部の軸方向且つ径方向に沿った断面における径方向の厚さである断面厚さにおいて、
前記複数の内周側圧縮鋼材は、
前記内周側壁部から前記断面厚さの３分の１の範囲までに配置されており、
前記複数の外周側圧縮鋼材は、
前記外周側壁部から前記断面厚さの３分の１の範囲までに配置されている請求項１～３のいずれか１項に記載のセグメントピース。
【請求項５】
前記複数の圧縮鋼材のそれぞれは、
異形棒鋼であり、
前記複数の圧縮鋼材のそれぞれの長さは、
棒鋼径の１２倍以上の長さに形成されている請求項１～４のいずれか１項に記載のセグメントピース。
【請求項６】
前記端面に配置され、平板状に形成された複数の基部を有し、
前記複数の基部はそれぞれ、
前記複数の圧縮鋼材のそれぞれと接続されている請求項１～５のいずれか１項に記載のセグメントピース。
【請求項７】
前記端面に配置され、前記軸方向に延びるように長尺かつ平板状に形成された複数の基部を有し、
前記複数の基部はそれぞれ、
前記複数の圧縮鋼材と接続されており、
前記複数の圧縮鋼材は、
前記複数の基部の長手方向に沿って配列されている請求項１～５のいずれか１項に記載のセグメントピース。
【請求項８】
前記複数の基部は、
前記端面から露出しており、前記複数の基部の露出面が防水剤によって覆われている請求項６又は７に記載のセグメントピース。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか１項に記載のセグメントピースを複数有し、
複数の前記セグメントピースが環状に配置され、周方向に互いに連結して形成されたセグメントリング。
【請求項１０】
請求項９に記載の前記セグメントリングを複数有し、
複数の前記セグメントリングが、トンネルの延びる方向に連続して接続されたトンネル覆工体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル等の覆工材として用いられるセグメントピース、セグメントリング及びトンネル覆工体に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地下鉄、道路トンネル、上下水道、電力、通信のとう道、共同溝などの建設工事に、シールド工法が定着している。このシールド工法では、掘削面の覆工体としてＲＣ（Reinforced-Concrete）セグメントが用いられている。
【０００３】
ＲＣセグメントは、軸圧縮力をコンクリートと鉄筋とによって負担する。ＲＣセグメントを構成するセグメントピースは、本体部のコンクリートの内部に主鉄筋が配置されている。しかし、従来のセグメントピースの本体部は、本体部の端部であり、セグメントピース同士が相互に連結する継手部にまで主鉄筋が延びていない。そのため、従来のセグメントピースの継手部は、コンクリートのみによって圧縮力を負担することになる。そこで、継手部に鋼材を設置するセグメントピースが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
継手部に鋼材を設置すると、継手部に作用する圧縮力をコンクリートと鋼材とによって負担することができる。そのため、継手部に鋼材が設置されたセグメントピースは、コンクリートの発生応力を低減させることができ、継手部に鋼材が設置されていない従来のセグメントピースよりも厚さを薄くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１２２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、継手部に鋼材を設置し、コンクリートと鋼材とによってコンクリートの応力負担を低減させる構造案はこれまでも存在した。しかし、実際にどのような鋼材をどの位置、あるいは、どの程度の深さにまで設置すればよいか等の詳細は無く、検証試験等も行われていないのが実情であり鋼材の設置の態様については根拠の薄いものであった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するものであり、鋼材の設置の態様を具体化することによりコンクリートの発生応力を低減できるセグメントピース、セグメントリング及びトンネル覆工体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るセグメントピースは、環状に配置され周方向に互いに連結されることによりトンネルの掘削面を覆う筒状に形成されたセグメントリングを構成するセグメントピースであって、主としてコンクリートからなる本体部と、本体部の内部に埋設されており、セグメントリングの周方向に延びるように配筋された複数の主筋と、本体部の内部に埋設されており、セグメントリングの径方向、且つ、セグメントリングの軸方向に延びるように配筋され、複数の主筋を拘束する複数の配力筋と、本体部の周方向の端面から中央部に向かって内部に延びるように埋設されており、棒形状に形成された複数の圧縮鋼材と、を備え、複数の圧縮鋼材は、径方向における内周側に配置された複数の内周側圧縮鋼材と、径方向における外周側に配置された複数の外周側圧縮鋼材と、の少なくともいずれか一方を有し、複数の内周側圧縮鋼材及び複数の外周側圧縮鋼材は、径方向において複数の配力筋と同等以上のかぶり厚さを有しており、複数の圧縮鋼材のそれぞれは、端面から延びて直線状に形成された直線部と、直線部の先端部に設けられ、直線部の延びる方向に対して傾斜しており、軸方向に見た場合に直線部から先端に向かうにつれてセグメントピースの外側から中央側に向かって傾斜している傾斜部と、を有するものである。
【０００９】
本発明に係るセグメントリングは、上記構成のセグメントピースを複数有し、複数のセグメントピースが環状に配置され、周方向に互いに連結して形成されたものである。
【００１０】
本発明に係るトンネル覆工体は、上記構成のセグメントリングを複数有し、複数のセグメントリングが、トンネルの延びる方向に連続して接続されたものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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