(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの周方向及び軸方向に多数並べて互いに連結することによりトンネル内壁を形成可能で、内周側に凹部を有する筐状の鉄製セグメント本体（１）に、そのセグメント本体（１）の内周側で前記凹部内に立設されて前記軸方向に延在する複数枚の板状縦リブ（２）と、前記内周側に立設されて前記周方向に延在する桁部（３）とがあるトンネル用セグメントであって、
前記凹部内で前記周方向に延在する桁部（３）が立設され、その凹部内の桁部（３）の内周側端面と前記板状縦リブ（２）の内周側端面（２ａ）を、前記セグメント本体（１）の内周側周縁よりも外周側へ後退させる形状に、前記セグメント本体（１）を形成すると共に、前記板状縦リブ（２）の内周側に、補強用の線状鋼材（６）を配置し、前記線状鋼材（６）を、その内側からコンクリート（４）を打設して埋没させてあるトンネル用セグメント。
【請求項２】
トンネルの周方向及び軸方向に多数並べて互いに連結することによりトンネル内壁を形成可能で、内周側に凹部を有する筐状の鉄製セグメント本体（１）に、そのセグメント本体（１）の内周側で前記凹部内に立設されて前記軸方向に延在する複数枚の板状縦リブ（２）と、前記内周側に立設されて前記周方向に延在する桁部（３）とがあるトンネル用セグメントであって、
前記板状縦リブ（２）の内周側端面（２ａ）を、前記セグメント本体（１）の内周側周縁よりも外周側へ後退させる形状に、前記セグメント本体（１）を形成すると共に、前記板状縦リブ（２）の内周側端部に位置決め自在な窪み（２ｂ）を形成して、その窪み（２ｂ）内に補強用の線状鋼材（６）を配置し、前記線状鋼材（６）を、その内側からコンクリート（４）を打設して埋没させてあるトンネル用セグメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、トンネルの周方向及び軸方向に多数並べて互いに連結することによりトンネル内壁を形成可能で、内周側に凹部を有する筐状の鉄（鋳鉄や鋼を含む。以下同じ）製セグメント本体に、そのセグメント本体の内周側で前記凹部内に立設されて前記軸方向に延在する複数枚の板状縦リブと、前記内周側に立設されて前記周方向に延在する桁部とがあるトンネル用セグメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなトンネル用セグメントとしては、従来、筐状の鉄製（例えば、ダクタイル鋳鉄製）セグメント本体の凹部をそのまま内周側に露出させたもの（以下、第１の従来セグメントという）があった。また、強度の向上、トンネル内の通流体の摩擦損失の抑止等のため、前記凹部を含み、セグメントの内径側に２次覆工としてコンクリートを打設するようになっているもの（以下、第２の従来セグメントという）もあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の第１の従来セグメントを用いてトンネル内壁を形成した場合において、セグメント内周部にコンクリート層を現場で形成する２次覆工を実施しないときには、鉄製（例えば、ダクタイル鋳鉄製）のセグメント本体の内周部がそのままトンネル内に露出するため、前記セグメント本体に腐食が発生することがあるという問題があった。また、前記セグメント本体の内周部に凹凸が存在するため、その凹凸が抵抗となって、トンネル内の通流体の摩擦損失が大きくなるという問題もあった。
本発明は、このような実情に着目してなされたものであり、上述した、第１の従来セグメントや第２の従来セグメントを使用するときに生じる複数の問題、即ち、前記セグメント本体の腐食の問題やトンネル内の通流体の摩擦損失の問題を一挙に解消し得る手段を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るトンネル用セグメント（以下、本発明セグメントという）の特徴構成は、  トンネルの周方向及び軸方向に多数並べて互いに連結することによりトンネル内壁を形成可能で、内周側に凹部を有する筐状の鉄製セグメント本体に、そのセグメント本体の内周側で前記凹部内に立設されて前記軸方向に延在する複数枚の板状縦リブと、前記内周側に立設されて前記周方向に延在する桁部とがあるトンネル用セグメントであって、
前記凹部内で前記周方向に延在する桁部が立設され、その凹部内の桁部の内周側端面と前記板状縦リブの内周側端面を、前記セグメント本体の内周側周縁よりも外周側へ後退させる形状に、前記セグメント本体を形成すると共に、前記板状縦リブの内周側に、補強用の線状鋼材を配置し、前記線状鋼材を、その内側からコンクリートを出設して埋没させてある点にあり、また、前記板状縦リブの内周側端面を、前記セグメント本体の内周側周縁よりも外周側へ後退させる形状に、前記セグメント本体を形成すると共に、前記板状縦リブの内周側端部に位置決め自在な窪みを形成して、その窪み内に補強用の線状鋼材を配置し、前記線状鋼材を、その内側からコンクリートを打設して埋没させてある点にある。尚、前記内周側にジベル等を設ける等、補強手段を適宜施した上で、その内径側からコンクリートを打設するということも考えられる。
【０００５】
【作用】
上記特徴構成を備えた本発明セグメントによれば、前記凹部内の桁部の内周側端面と前記板状縦リブの内周側端面が、前記セグメント本体の内周側周縁よりも外周側へ後退し、その内周側端面を被覆するコンクリートが内周側から打設されているため、本発明セグメントにおける本体内周側端面は、その周縁部（条件次第では、その周縁部及び桁部内周側端面）を除いて、前記内周側へ露出する面とはならない。従って、本発明セグメントを用いる場合には、前記２次覆工を実施しないときでも、鉄製のセグメント本体の内周部の大部分がそのままトンネル内に露出するということが回避され、その露出回避に基づいて、前記鉄製のセグメント本体の腐食発生が抑止されるようになる。
また、前記内周側の端面を被覆するコンクリートが打設されているので、前記セグメント本体の内周部を滑らかにすることができる。従って、その内周部の円滑化によって、前記トンネル内の通流体の摩擦損失が小さくなる。
更に、前記コンクリートの打設部分においては、前記板状縦リブの内周側に、補強用の線状鋼材が配置でき、また、前記板状縦リブの内周側端部に位置決め自在な窪みを形成して、その窪み内に補強用の線状鋼材が配置でき、その線状鋼材を埋没させるように前記コンクリートの打設が可能になるので、前記コンクリートの内周部の強度が前記線状鋼材の存在によって向上し、その強度向上によって、前記コンクリートの内周部でのクラックや脱落の発生が回避されるようになる。
【０００６】
【発明の効果】
従って、本発明セグメントによれば、前述した第１の従来セグメントや第２の従来セグメントを使用するときに生じる複数の問題、即ち、前記セグメント本体の腐食の問題やトンネル内の通流体の摩擦損失の問題が一挙に解消されて、本発明の目的が達成されるようになる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図４には、本発明セグメントの第１実施例が示されている。尚、図１及び図２にはコンクリート打設前の状態が示されており、図３及び図４にはコンクリート打設後の状態が示されている。
図中、１は、トンネルの周方向及び軸方向に多数並べて互いに連結することによりトンネル内壁を形成可能で、内側に凹部を有する円弧筐状で鉄製（具体的には、ダクタイル鋳鉄製）のセグメント本体である。尚、前記連結の方式としては、例えば、隣り合うセグメントを、その両者に跨がるように挿入される楔（くさび）を用いて止める楔止め方式（図外）や、隣り合うセグメントを、その両者に跨がるように通されるボルトを介して連結するボルト連結方式（図外）等が採用されている。
前記セグメント本体１には、そのセグメント本体１の内周側で前記凹部内に立設されて前記軸方向に延在する複数枚（本実施例では、３枚）の板状縦リブ２が設けられている（図１参照）。また、前記セグメント本体１には、前記内周側に立設されて前記周方向に延在する桁部３がある。その桁部３は、前記周方向に平行配置される３枚のものからなり、それらのうちの両端側２枚は、前記セグメント本体１の筐部の一部を構成し、残りの１枚は、前記凹部内の中央に前記板状縦リブ２と直交する状態で立設されている（図１参照）。
前記セグメント本体１は、前記板状縦リブ２の内周側端面２ａを前記セグメント本体１の内周側周縁よりも外周側へ後退させる形状に形成されている（図２参照）。尚、本実施例においては、前記凹部内の中央に設けられた桁部３の内周側端面も、前記セグメント本体１の内周側周縁よりも外周側へ後退させる形状に形成されている。そして、その板状縦リブ２（及び前記中央部の桁部３）の内周側には、補強用の線状鋼材６（具体的には、鉄筋）が複数本（具体的には、４本）配置され、更にその線状鋼材６は、その内側からのコンクリート４の打設によって埋没されるようになっている（図３、図４参照）。尚、前記線状鋼材６の前記板状縦リブ２の内周側への配置を容易にするため、前記板状縦リブ２の内周側端部には、前記線状鋼材６を位置決め自在な窪み２ｂが形成されている。
【００１０】
図５及び図６には、本発明セグメントの第２実施例が示されている。尚、図５にはコンクリート打設前の状態が示されており、図６にはコンクリート打設後の状態が示されている。尚、この第２実施例を示す図面において第１実施例と同一の符号で表示した部分は同一又は相当の部分を示している。
図中、１は、第１実施例と同様、トンネルの周方向及び軸方向に多数並べて互いに連結することによりトンネル内壁を形成可能で、内側に凹部を有する円弧筐状で鉄製（具体的には、ダクタイル鋳鉄製）のセグメント本体である。
前記セグメント本体１には、そのセグメント本体１の内周側で前記凹部内に立設されて前記軸方向に延在する複数枚の板状縦リブ２が設けられている。また、前記セグメント本体１には、前記内周側に立設されて前記周方向に延在する桁部３がある。その桁部３は、セグメント本体１の幅方向両端部で平行に配置された２枚の桁部３Ａと、セグメント本体１の幅方向中央部で前記桁部３Ａと平行となるように前記本体１が屈曲形成された板状の桁部３Ｂとからなる。尚、前記両端部の桁部３Ａは、前記セグメント本体１の筐部の一部を構成している。
前記セグメント本体１は、前記板状縦リブ２の内周側端面２ａを前記セグメント本体１の内周側周縁よりも外周側へ後退させる形状に形成されている（図５参照）。そして、その板状縦リブ２の内周側には、補強用の線状鋼材６（具体的には、鉄筋）が複数本（具体的には、２本）配置され、更にその線状鋼材６は、その内側からのコンクリート４の打設によって埋没されるようになっている（図６参照）。尚、前記線状鋼材６の前記板状縦リブ２の内周側への配置を容易にするため、前記板状縦リブ２の内周側端部には、前記線状鋼材６を位置決め自在な窪み２ｂが形成されている。尚、本実施例では、前記セグメント本体１の外周側の凹部にも、コンクリート５が打設されている。
【００１１】
次に、別実施例について説明する。
〔１〕上述した各実施例における板状縦リブ２や桁部３や線状鋼材６の個数や形態は、上述した特定の個数や形態に限定されない。例えば、前記線状鋼材６としては、上述した鉄筋以外のもの、具体的には、鋼製の板状体や鉄筋でない棒状体を採用してもよい。
〔２〕上述した各実施例は、セグメント本体１の形状が円弧筐状であり、その本体１を要部とするセグメントを用いて形成したトンネル内壁が円形となる実施例であったが、本発明のセグメントを用いて形成したトンネル内壁が矩形となるものであってもよい。この場合、前記セグメント本体１の大半のものは、その全体形状が直方体の筐状（図示せず）となる。
〔３〕上述した各実施例においては、セグメント本体１の材質がダクタイル鋳鉄であったが、その材質は、適宜選択された鋼であってもよい。
【００１２】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例でコンクリート打設前の状態を示す斜視図
【図２】その縦断面図
【図３】本発明の第１実施例でコンクリート打設後の状態を示す斜視図
【図４】その縦断面図
【図５】本発明の第２実施例でコンクリート打設前の状態を示す縦断面図
【図６】本発明の第２実施例でコンクリート打設後の状態を示す縦断面図
【符号の説明】
１    セグメント本体
２    板状縦リブ
２ａ  内周側端面
２ｂ  窪み
３    桁部
４    コンクリート
６    線状鋼材
【図１】
0003587582.tif 000002
【図２】
0003587582.tif 000003
【図３】
0003587582.tif 000004
【図４】
0003587582.tif 000005
【図５】
0003587582.tif 000006
【図６】
0003587582.tif 000007