(57)【要約】【課題】  トンネル用セグメントの設置コストの上昇を抑制しながら、ボルト孔周りからの錆の発生を防止できるようにする。【解決手段】  連結部構成部材１にボルト孔７を形成し、ボルト孔に挿通したボルトのボルト頭１０又はそのボルトに螺合させたナット１１で、隣り合うセグメントの連結部構成部材どうしを締め付けて、互いに連結可能に構成するとともに、連結部構成部材に樹脂塗料を塗装してあるトンネル用セグメントであって、連結部構成部材のうちの、ボルト頭又はナット側に対向する部位に軟質樹脂塗料層１５を形成し、残りの部位にその軟質樹脂塗料層よりも硬質の硬質樹脂塗料層１３を形成してある。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結部構成部材にボルト孔を形成し、前記ボルト孔に挿通したボルトのボルト頭又はそのボルトに螺合させたナットで、隣り合うセグメントの連結部構成部材どうしを締め付けて、互いに連結可能に構成するとともに、前記連結部構成部材に樹脂塗料を塗装してあるトンネル用セグメントであって、
前記連結部構成部材のうちの、前記ボルト頭又はナット側に対向する部位に軟質樹脂塗料層を形成し、残りの部位に前記軟質樹脂塗料層よりも硬質の硬質樹脂塗料層を形成してあるトンネル用セグメント。
【請求項２】
請求項１記載のトンネル用セグメントの製造方法であって、
前記連結部構成部材に硬質樹脂塗料を塗布してその硬質樹脂塗料が硬化した硬質樹脂塗料層を形成した後、
前記硬質樹脂塗料層のうちの、前記ボルト頭又はナット側に対向する硬質樹脂塗料層部分に、前記硬質樹脂塗料層に対する溶剤浸透性を備えた軟質樹脂塗料を上塗りして、前記軟質樹脂塗料層を形成するトンネル用セグメントの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載のトンネル用セグメントの製造方法であって、
前記連結部構成部材に硬質樹脂塗料を塗布してその硬質樹脂塗料が硬化した硬質樹脂塗料層を形成した後、
前記硬質樹脂塗料層のうちの、前記ボルト頭又はナット側に対向する硬質樹脂塗料層部分を除去し、
その除去部位に軟質樹脂塗料を塗布して、前記軟質樹脂塗料層を形成するトンネル用セグメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連結部構成部材にボルト孔を形成し、前記ボルト孔に挿通したボルトのボルト頭又はそのボルトに螺合させたナットで、隣り合うセグメントの連結部構成部材どうしを締め付けて、互いに連結可能に構成するとともに、前記連結部構成部材に樹脂塗料を塗装してあるトンネル用セグメントとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記トンネル用セグメントでは、従来、耐食性が高くて傷付きにくい硬質樹脂塗料を連結部構成部材に塗布して、その硬質樹脂塗料が硬化した硬質樹脂塗料層を形成しているが、ボルト孔周りの板材部分にも硬質樹脂塗料層を形成してあると、ボルト孔に挿通したボルトのボルト頭又はそのボルトに螺合させたナットで、隣り合うセグメントの連結部構成部材どうしを締め付けて互いに連結する際に、ボルト頭又はナット側に対向するボルト孔周りの板材部分に形成してある硬質樹脂塗料層に膨れや剥離が生じて、ボルト孔周りから錆が発生し易い問題がある。
この硬質樹脂塗料層の膨れや剥離のメカニズムを考察すると、ボルト頭やナットによる締め付け力で硬質樹脂塗料層が圧縮されるに伴って、その圧縮されている部分の硬質樹脂塗料層にボルト孔径方向外方に向けて変形させようとする内力が発生する。ところが、硬質樹脂塗料層は剛性が大きくて変形しにくいので、その内力に起因する剪断力が硬質樹脂塗料層と板材との界面に集中し易く、その結果、その剪断力が硬質樹脂塗料層の板材に対する付着力を越え易くなって、付着力が小さい箇所や膜厚が厚くて剛性が大きい箇所などを起点にして膨れや剥離が発生し、その周囲に拡がるためと考えられる。
そこで、従来から、ボルト頭又はナット側に対向するボルト孔周りの板材部分には、予めマスキングしておいて硬質樹脂塗料を塗布しないようにしたり、硬質樹脂塗料層の剛性が大きくならないように薄く塗布しておいて、隣り合うセグメントどうしをセグメント組み立て現場においてボルト・ナットで連結した後に、ボルト頭やナット周りの未塗装部分や膜厚が薄い部分に、硬質樹脂塗料を所定の膜厚になるように塗布している（周知慣用技術であり、先行技術文献情報を開示できない）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このため、隣り合うセグメントどうしを連結した後の現場での塗装工程に手間が掛かるとともに、そのための作業時間も長くなり、トンネル用セグメントの設置コストが上昇する欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、トンネル用セグメントの設置コストの上昇を抑制しながら、ボルト孔周りからの錆の発生を防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１特徴構成は、連結部構成部材にボルト孔を形成し、前記ボルト孔に挿通したボルトのボルト頭又はそのボルトに螺合させたナットで、隣り合うセグメントの連結部構成部材どうしを締め付けて、互いに連結可能に構成するとともに、前記連結部構成部材に樹脂塗料を塗装してあるトンネル用セグメントであって、前記連結部構成部材のうちの、前記ボルト頭又はナット側に対向する部位に軟質樹脂塗料層を形成し、残りの部位に前記軟質樹脂塗料層よりも硬質の硬質樹脂塗料層を形成してある点にある。
【０００５】
〔作用及び効果〕
ボルト頭やナットによる締め付け力が硬質樹脂塗料層に対する圧縮力として作用しないように、ボルト孔を形成してある連結部構成部材のうちの、ボルト頭又はナット側に対向する部位に軟質樹脂塗料層を形成するので、ボルト頭やナットによる締め付け力を軟質樹脂塗料層に対する圧縮力として作用させることができる。
その結果、その圧縮されている部分の軟質樹脂塗料層にボルト孔径方向外方に向けて変形させようとする内力が発生するが、軟質樹脂塗料層は同じ膜厚の硬質樹脂塗料層に比べて剛性が小さくて変形し易いので、その内力に起因する剪断力が硬質樹脂塗料層と板材との界面に集中しにくくなり、その剪断力が軟質樹脂塗料層の板材に対する付着力を越えにくくなって、剥離が発生しにくい。
従って、隣り合うセグメントどうしを連結した後の塗装作業やその養生作業などを特に必要とすることなく、剥離が発生しにくくなるので、トンネル用セグメントの設置コストの上昇を抑制しながら、ボルト孔周りからの錆の発生を防止できる。
【０００６】
本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成のトンネル用セグメントの製造方法であって、前記連結部構成部材に硬質樹脂塗料を塗布してその硬質樹脂塗料が硬化した硬質樹脂塗料層を形成した後、前記硬質樹脂塗料層のうちの、前記ボルト頭又はナット側に対向する硬質樹脂塗料層部分に、前記硬質樹脂塗料層に対する溶剤浸透性を備えた軟質樹脂塗料を上塗りして、前記軟質樹脂塗料層を形成する点にある。
【０００７】
〔作用及び効果〕
ボルト孔を形成してある連結部構成部材に硬質樹脂塗料を塗布してその硬質樹脂塗料が硬化した硬質樹脂塗料層を形成した後、硬質樹脂塗料層のうちの、ボルト頭又はナット側に対向する硬質樹脂塗料層部分に、硬質樹脂塗料層に対する溶剤浸透性を備えた軟質樹脂塗料を上塗りして、軟質樹脂塗料層を形成するので、軟質樹脂塗料の溶剤が浸透して軟化した硬質樹脂塗料層に重ねて軟質樹脂塗料層を形成することができる。
従って、連結部構成部材のボルト頭又はナット側に対向する部位をマスキングすることなく硬質樹脂塗料を全体に塗布しても、その硬質樹脂塗料が硬化した硬質樹脂塗料層部分を除去することなく、軟質樹脂塗料層を形成することができ、塗装工程の簡略化を図ることができるとともに、剪断力が軟質樹脂塗料層と硬質樹脂塗料層との境界面に集中しにくく、軟質樹脂塗料層の硬質樹脂塗料層からの剥離も防止できる。
また、浸透した溶剤はボルト締め後に徐々に気化していき、硬質樹脂塗料層は元の状態に戻るので、その後の性能は他の部分と同様になる。
【０００８】
本発明の第３特徴構成は、請求項１記載のトンネル用セグメントの製造方法であって、前記連結部構成部材に硬質樹脂塗料を塗布してその硬質樹脂塗料が硬化した硬質樹脂塗料層を形成した後、前記硬質樹脂塗料層のうちの、前記ボルト頭又はナット側に対向する硬質樹脂塗料層部分を除去し、その除去部位に軟質樹脂塗料を塗布して、前記軟質樹脂塗料層を形成する点にある。
【０００９】
〔作用及び効果〕
連結部構成部材に硬質樹脂塗料を塗布してその硬質樹脂塗料が硬化した硬質樹脂塗料層を形成した後、硬質樹脂塗料層のうちの、ボルト頭又はナット側に対向する硬質樹脂塗料層部分を、ボルト頭又はナット側に対向する部位に予め設けおいたマスキング材を取り除いて除去したり、ワイヤーブラシなどで機械的に除去し、その除去部位に軟質樹脂塗料を塗布して、軟質樹脂塗料層を形成するので、その後のセグメント組み付け現場でのボルト・ナットによるセグメント連結操作時に、ボルト頭又はナット側に対向する部位の塗料が剥離したりすることがなく、セグメント表面の保護を維持することができる。
尚、ワイヤーブラシ等にて物理的に硬質樹脂塗料層を除去する事で清浄な金属の地肌を露出し、表面を粗面にする事により、その後に塗布する軟質樹脂塗料の付着力を高める効果も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１はダクタイル鋳鉄製のコルゲート型トンネル用セグメントＡを示し、トンネル周方向端部の連結部を構成する二枚の端板（連結部構成部材）１と、トンネル長手方向端部の連結部を構成する二枚の側板（連結部構成部材）２とで、平面視で略矩形、かつ、トンネル長手方向視で円弧状の枠体３を一体形成するとともに、その枠体３の内側を塞ぐ周面板４を一体形成し、端板１と側板２の表面を含む全面に亘って樹脂塗料を塗装してある。
【００１１】
前記周面板４は、トンネル外方に向けてトンネル周方向に沿って開口する外向き凹溝部４ａを挟んで、そのトンネル長手方向の両側にトンネル内方に向けて開口する内向き凹溝部４ｂを形成したコルゲート形に形成してあり、各凹溝部４ａ，４ｂに多数の補強用リブ５を一体形成し、外向き凹溝部４ａにはコンクリート６を充填してある。
【００１２】
そして、端板１の内向き凹溝部４ｂを塞いでいる部分の各々に三つのボルト孔７を形成し、図２に示すように、設置現場において、そのボルト孔７に挿通した連結ボルト９のボルト頭１０又はそのボルト９に螺合させたナット１１で、座金１２を介して、トンネル周方向で隣り合うセグメントＡの端板１どうしを締め付けて、それらのセグメントＡどうしを互いに連結可能に構成してある。
【００１３】
また、側板２にも多数のボルト孔７を形成すると共に、各ボルト孔７に対応するボルト座面８を内向き凹溝部４ｂ側に形成して、図３に示すように、設置現場において、そのボルト孔７に挿通した連結ボルト９のボルト頭１０又はそのボルト９に螺合させたナット１１で、座金１２を介して、トンネル長手方向で隣り合うセグメントＡの側板２どうしを締め付けて、それらのセグメントＡどうしを互いに連結可能に構成してある。
【００１４】
図２〜図５に示すように、前記端板１及び側板２のうちの、ボルト頭１０又はナット１１側に対向する部位に軟質樹脂塗料層１５を形成し、残りの部位に軟質樹脂塗料層１５よりも硬質の硬質樹脂塗料層１３を形成してある
【００１５】
以下、端板１と側板２との夫々に樹脂塗料を塗布する方法を説明するが、端板１にも側板２にも同様に実施するので、側板２どうしの連結部を例示して説明する。
【００１６】
前記トンネル用セグメントＡには、所定の下地処理を施した上で、端板１と側板２の表面を含む全面に亘って、アクリル樹脂塗料（硬質樹脂塗料の一例）を塗布して、図４に示すように、そのアクリル樹脂塗料が硬化したアクリル樹脂塗料層（硬質樹脂塗料層）１３を形成しておく。
【００１７】
次に、側板２に形成したアクリル樹脂塗料層１３のうちの、ボルト頭１０又はナット１１側に対向するアクリル樹脂塗料層部分１４ｂ、つまり、ボルト孔７の中心から座金１２の外径よりも若干広い範囲に付着している埃や汚れをウエスやブラシで取り除いて清浄にする。
【００１８】
次に、設置現場において連結する連結予定時間の２４時間〜１６８時間（所定時間）前に、アクリル樹脂塗料層部分１４ｂにアクリル樹脂塗料層１３に対する溶剤浸透性を備えた軟質樹脂塗料、例えば、２液性のタールエポキシ樹脂塗料（ＪＩＳＫ５６６４  １種，商品名ＳＤＣコート＃４０２Ｔエコ（大日本塗料株式会社製））における主剤（Ａ液）を５％程度のシンナーで希釈した塗料を、同心円状に刷毛で上塗りして、図５に示すように、アクリル樹脂塗料層１３よりも軟質の軟質樹脂塗料層１５を１００μｍ程度の膜厚で形成しておく。
そして、その上塗り後の２４時間〜１６８時間以内に設置現場において連結できるように出荷する。
【００１９】
〔第２実施形態〕
図６〜図８は本発明によるトンネル用セグメント塗装方法の別実施形態を示し、第１実施形態と同様に、トンネル用セグメントＡには、所定の下地処理を施した上で、端板１と側板２の表面を含む全面に亘って、アクリル樹脂塗料（硬質樹脂塗料の一例）を塗布して、図６に示すように、そのアクリル樹脂塗料が硬化したアクリル樹脂塗料層（硬質樹脂塗料層）１３を形成しておく。
【００２０】
次に、側板２に形成してあるアクリル樹脂塗料層１３に、ボルト孔７の中心から座金１２の外径よりも若干大きい一定半径で罫書きを入れ、図７に示すように、その内側のアクリル樹脂塗料層部分１４ａをジェットタガネやスクレーパーなどで除去してボルト座面８を露出させ、ワイヤーブラシなどで素地を調整し、表面の埃やアクリル樹脂塗料層部分１４ａの削り屑を拭き取って清浄にする。
【００２１】
次に、図８に示すように、その除去部位に、アクリル樹脂塗料層１３よりも軟質の軟質樹脂塗料層１５が１００μｍ程度の膜厚で形成されるように、１液性のタールエポキシ樹脂塗料（規格ＪＩＳＫ５６６４  ３種，商品名クボタコート１００１Ｚ（大日本塗料株式会社製））を、外周側がアクリル樹脂塗料層１３に略一定幅で重なるように同心円状に刷毛で塗布して、２０℃程度の温度で２４時間以上に亘って養生する。
【００２２】
尚、ボルト孔７の中心から座金１２の外径よりも若干大きい一定半径の範囲にアクリル樹脂塗料層１３が形成されないように、予め、その範囲をマスキングした状態でアクリル樹脂塗料を塗布して、そのアクリル樹脂塗料層１３が形成されていない範囲に、アクリル樹脂塗料層１３よりも軟質の軟質樹脂塗料層１５を形成しても良い。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２３】
〔その他の実施形態〕
１．本発明によるトンネル用セグメント塗装方法は、寸切りボルトをボルト孔に挿通して、その両端部に螺合させたナットで、隣り合うセグメントの連結部構成部材どうしを締め付けて、互いに連結可能に構成してあるトンネル用セグメントにおいて使用しても良い。２．本発明によるトンネル用セグメント塗装方法は、隣り合うセグメントのうちの、一方のセグメントの連結部構成部材にボルト孔を貫通形成し、他方のセグメントの連結部構成部材に雌ねじ部を形成してあるボルト孔を形成し、ボルト孔に挿通した頭付きボルトを雌ねじ部を形成してあるボルト孔にねじ込むことで、それらの連結部構成部材どうしを締め付けて、隣り合うセグメントを互いに連結可能に構成してあるトンネル用セグメントにおいて使用しても良い。
３．本発明によるトンネル用セグメント塗装方法は、硬質樹脂塗料としてアクリル樹脂塗料を使用するものに限定されない。
４．本発明によるトンネル用セグメント塗装方法は、硬質樹脂塗料層に対する溶剤浸透性を備えた軟質樹脂塗料や硬質樹脂塗料層の除去部位に塗布する軟質樹脂塗料として、タールエポキシ樹脂塗料を使用するものに限定されない。
５．本発明によるトンネル用セグメントは、ダクタイル鋳鉄製のものに限定されず、鋼鉄製のものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】トンネル用セグメントの斜視図
【図２】要部の断面図
【図３】要部の断面図
【図４】（イ）第１実施形態の要部の断面図  （ロ）第１実施形態の要部の側面図
【図５】（イ）第１実施形態の要部の断面図  （ロ）第１実施形態の要部の側面図
【図６】（イ）第２実施形態の要部の断面図  （ロ）第２実施形態の要部の側面図
【図７】（イ）第２実施形態の要部の断面図  （ロ）第２実施形態の要部の側面図
【図８】（イ）第２実施形態の要部の断面図  （ロ）第２実施形態の要部の側面図
【符号の説明】
【００２５】
１    連結部構成部材
２    連結部構成部材
７    ボルト孔
９    ボルト
１０  ボルト頭
１１  ナット
１３  硬質樹脂塗料層
１４ａ  除去する硬質樹脂塗料層部分
１４ｂ  上塗りする硬質樹脂塗料層部分
１５  軟質樹脂塗料層
Ａ    トンネル用セグメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006233689.tif 000008
【図７】
2006233689.tif 000009
【図８】
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