(57)【要約】【課題】コンクリート露出部分の仕上げを容易に行ってその平滑性を向上させることができるとともに、所定の品質を有するセグメントを連続的に安定して製造することのできる、セグメントの製造方法を提供する。【解決手段】平面視略矩形状をなして上方に湾曲する底版部１１と、底版部１１の各々の端部側から屹立する長側端版部１２、短側端版部１３とを備えたセグメント用型枠１０を用い、底版部１１と対向する側に形成された開口部からセグメント用型枠１０内にコンクリートを打設して、略円弧版形状をなすセグメントを製造する方法を、シート状部材３０で開口部を覆うとともに、シート状部材３０を前記コンクリートに密着させるように押圧して、開口部側に面するコンクリートＣを平滑にし、コンクリートＣの固化及び養生が終了した後に、シート状部材３０をコンクリートから剥離するようにした。【選択図】      図１
2004324217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視略矩形状をなして上方又は下方に湾曲する底版部と、該底版部の各々の端部側から屹立する側端版部とを備えたセグメント用型枠を用い、前記底版部と対向する側に形成された開口部から前記セグメント用型枠内にコンクリートを打設して、略円弧版形状をなすセグメントを製造する方法であって、
シート状部材で前記開口部を覆うとともに、該シート状部材を前記コンクリートに密着させるように押圧して、前記開口部側に面するコンクリートを平滑にし、前記コンクリートの固化及び養生が終了した後に、前記シート状部材を前記コンクリートから剥離することを特徴とするセグメントの製造方法。
【請求項２】
前記セグメント用型枠の前記開口部側の曲率に対応する曲率とされた曲面部を有する押圧部材を用いて、前記シート状部材を押圧することを特徴とする請求項１に記載のセグメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【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として使用されるセグメントを製造する、製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シールド工法は、トンネルの掘進、とりわけ都市部における道路や鉄道のトンネル掘進において代表的な工法とされており、ますます大深度化が求められている。こうした大深度シールド工法において用いられるセグメントとして、近年、コンクリート中詰鋼製セグメント（ＳＳＰＣ）が多用されてきている。このＳＳＰＣは、鋼製の殻体（セグメント用型枠）内にコンクリートが打設・中詰されたセグメントであって、鋼とコンクリートとの合成構造により高強度が得られ、高圧下でも安定した施工が可能である他、運搬時の角欠け等の損傷がない、止水性に優れる、二次覆工が省略可能である、等といった優れた特徴を有している。そのため、従来の鉄筋コンクリート製セグメントに比べて、より好適に大深度シールド工法に用いることのできるセグメントとされている。
【０００３】
こうしたＳＳＰＣを製造するには、例えば図４（ａ）、図４（ｂ）及び図５（ａ）に示すような、鋼製のセグメント用型枠１０を用いる。このセグメント用型枠１０は、外形が略円弧版形状をなしており、平面視略矩形状をなして上方に湾曲する底版部１１と、この底版部１１の各々の端部側から屹立する長側版部（側端版部）１２，１２及び短側版部１３，１３と、短側版部１３，１３と略平行に配された補強材としての補強リブ１４とを、一体に接合した構成とされている。つまり、底版部１１と対向する側である内面側に開口部が形成されている。セグメント用型枠１０は、この開口部を上側にして、Ｈ型鋼等からなるスタンド５１，５１上に載置されている。
【０００４】
図５（ｂ）に示すように、ホッパーＨ等を用いて、上側の開口部からセグメント用型枠１０内にコンクリートＣを打設・中詰する。そして図５（ｃ）に示すように、コンクリートＣの上面側を大まかにならして大きな凹凸を無くし（粗仕上げ作業）、ブリージングが終了した後に、コテＩで綿密にならして平滑にする（コテ仕上げ作業）。その後、コンクリートＣの固化及び養生が終了すれば、ＳＳＰＣが完成する。このＳＳＰＣは、外面及び前後左右の各面が鋼によって覆われており、内面側にのみコンクリートが露出した形態となっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２１４８９号公報（第３頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のコテ仕上げ作業は、通常、熟練した専用の作業者が、手作業により行っていた（例えば特許文献１参照。）。こうしたコテ仕上げには、多大な時間及び労力を要するとともに、作業者の技能には、高い熟練度が求められていた。また、コテ仕上げを行った面の平滑性等という品質の判断は、作業者の主観に頼るところが大きく、仕上がったセグメントの品質判断には個人差があって、定量的かつ客観的な判断を行うことが困難であった。更に、作業者の熟練度等によって、コテ仕上げまでに要する時間や労力が大きく異なるため、ＳＳＰＣの完成までに要する時間はまちまちであった。
こうしたことから、所定の品質を有するセグメントを、連続的に安定して製造・供給することが困難であった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コンクリート露出部分の仕上げを容易に行ってその平滑性を向上させることができるとともに、所定の品質を有するセグメントを連続的に安定して製造することのできる、セグメントの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、平面視略矩形状をなして上方又は下方に湾曲する底版部と、該底版部の各々の端部側から屹立する側端版部とを備えたセグメント用型枠を用い、前記底版部と対向する側に形成された開口部から前記セグメント用型枠内にコンクリートを打設して、略円弧版形状をなすセグメントを製造する方法であって、シート状部材で前記開口部を覆うとともに、該シート状部材を前記コンクリートに密着させるように押圧して、前記開口部側に面するコンクリートを平滑にし、前記コンクリートの固化及び養生が終了した後に、前記シート状部材を前記コンクリートから剥離することを特徴とする。
【０００９】
このように、シート状部材で開口部を覆うとともに、コンクリートに密着させるように押圧することで、開口部側に面するコンクリートをならすようにしているので、製造後のセグメントにおけるコンクリート露出部分の平滑性を、極めて高いものとすることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のセグメントの製造方法であって、前記セグメント用型枠の前記開口部側の曲率に対応する曲率とされた曲面部を有する押圧部材を用いて、前記シート状部材を押圧することを特徴とする。
【００１１】
このような曲面部を有する押圧部材を用いることで、セグメント用型枠の開口部側に嵌合させるようにして、シート状部材をコンクリートに押圧することができるので、開口部側のコンクリートを極めて短時間でならすことができるとともに、製造後のセグメントにおけるコンクリート露出部分の平滑性を、更に高いものとすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るセグメントの製造方法の実施の形態について、図１乃至図４を用いて説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
先ず、第１の実施形態について、図１及び２を用いて説明する。
なお、本実施形態においては、セグメントの一例としてのＳＳＰＣを製造する場合について説明する。そのため、従来例における構成要素と共通する構成要素については、同一の符号を付して、その詳しい説明は省略することとする。
【００１４】
セグメント用型枠として、従来例において示したものと共通のもの、つまり図４（ａ）及び（ｂ）において示した、鋼製のセグメント用型枠１０を用いる。このセグメント用型枠１０内に、図５において示したようなホッパーＨ等を用いて、上側の開口部からコンクリートＣを打設・中詰する。このコンクリートＣとしては、低スランプのものを用いることが好ましい。
【００１５】
コンクリートＣを打設した後、開口部側に面するコンクリートＣを、大まかにならして大きな凹凸を無くし（粗仕上げ作業）、ブリージングを完了させる。この状態のセグメント用型枠１０を、図１に示している。こうしておいて、同図に示すように、シート状部材３０を被せて開口部を覆い、コンクリートＣに密着させるように押圧することにより、まだ細かな凹凸が残っているコンクリートＣの開口部側の露出部分を平滑にする。
【００１６】
シート状部材３０には、コンクリートＣに的確に密着する、平滑な仕上げを可能とする、固化後に容易に剥離可能である、等といった特性が求められることは勿論、コンクリートＣのブリージングを阻害しない、つまりブリージング完了までの時間を短縮できるといった特性も求められる。つまりシート状部材３０は、吸水性・透水性に優れているとともに通気性にも優れている材料から構成されている必要がある。具体例としては、塩化ビニルやポリプロピレン等からなる樹脂製シートが好ましいが、通常の織布や紙等を適宜積層して用いても、差し支えない。
【００１７】
このシート状部材３０を押圧するために、ここでは図１に示すような形状を有する押圧蓋（押圧部材）４０を用いるようにしている。この押圧蓋４０は金属等から構成されており、その下側には、セグメント用型枠１０の開口部側の曲率に対応する曲率を有する曲面部４１が形成されている。つまりこの曲面部４１は、凸曲面をなして、セグメント型枠１０の開口部を覆うものである。こうした曲面部４１を有しているので、押圧蓋４０を長端版部１２の上端部とほぼ隙間無く密接させることができ、セグメント用型枠１０の開口部側に嵌合させるように、押圧蓋４０によって開口部側を覆うことができる。このため、シート状部材３０に適度な張力を付与しながらコンクリートＣに的確に密着させることができるので、コンクリートＣの細かな凹凸も的確にならし、平滑性を非常に高いものとすることができる。このとき、セグメント用型枠１０内に余剰のコンクリートＣが打設されていれば、この余剰分はセグメント用型枠１０の外側に押し出されるので、コンクリートＣの上面は、長端版部１２及び短端版部１３の上端部分と略面一とされる。
【００１８】
その後、コンクリートＣの固化及び養生が終了すれば、ＳＳＰＣが完成する。このＳＳＰＣは、外面及び前後左右の各面が鋼によって覆われており、内面側にのみコンクリートが露出した形態となっている。
【００１９】
上記の例においては、押圧蓋４０を用いて一度の動作で押圧するようにしているが、例えば図２に示すように、一連の動作で順次押圧していくようにしてもよい。この図の例においては、ロール状に巻回したシート状部材３０（シートロール３０ｒ）の一端部を固定板３１で１０に固定しておき、ロールシート３０ｒを転がして開口部をシート状部材３０で順次覆っていきながら、押さえ棒（押圧部材）４２で押圧していくようにしている。こうすることで、コンクリートＣ表面を順次平滑にしていきながら、コンクリートＣの上面と長端版部１２及び短端版部１３の上端部分とを略面一とすることができる。この方法においては、一度の動作で平滑にすることは出来ないが、押圧蓋４０のような大型で重量もある部材を使用することが困難な場合、例えば狭小な作業場内で作業を行わなくてはならない場合等には、この方法は有効であるといえる。
【００２０】
本実施形態に係るＳＳＰＣの製造方法においては、コンクリートＣを打設・中詰した後のセグメント用型枠１０の開口部を、シート状部材３０で覆うとともに、このシート状部材３０をコンクリートＣに密着させるように押圧して、開口部側に面するコンクリートＣを平滑にして、コンクリートＣの固化・養生が終了した後に、シート状部材３０をコンクリートＣから剥離するようにしている。このように、シート状部材３０で開口部を覆うとともに、コンクリートＣに密着させるように押圧することで、開口部側に面するコンクリートＣをならすようにしているので、製造後のＳＳＰＣにおけるコンクリートＣの露出部分の平滑性を、極めて高いものとすることができる。これにより、作業者の技能熟練度の高低や主観に左右されずに、また常に所定の品質を満たしたＳＳＰＣを、一定の時間内で、連続して安定的に製造することができる。
【００２１】
また、セグメント用型枠１０の開口部側の曲率に対応する曲率とされた曲面部を有する、押圧蓋４０を用いて、シート状部材３０を押圧するようにしている。このように、セグメント用型枠１０の開口部側に押圧蓋４０を嵌合させるようにしているので、一度の動作でシート状部材３０をコンクリートＣに押圧することができる。これにより、開口部側のコンクリートを極めて短時間でならすことができ、製造後のＳＳＰＣにおけるコンクリートＣの露出部分の平滑性を更に高いものとすることができるので、ＳＳＰＣの製造時間の更なる短縮化を図ることができるとともに、更に品質の向上を図ることができる。
【００２２】
なお、本実施形態においては、内面側が開口するセグメント用型枠を用いて、外面側に鋼製の版部が配置された形態のＳＳＰＣを製造する場合を示したが、これとは逆に、外面側が開口するセグメント用型枠を用いて、内面側に鋼製の版部が配置された形態のＳＳＰＣを製造することもできる。この場合の製造方法を、第２の実施形態として、図３を用いて説明する。なおこの第２の実施形態においては、上記第１の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付して、その詳しい説明は省略することとする。
【００２３】
［第２の実施形態］
セグメント用型枠として、図３に示すような、鋼製のセグメント用型枠２０を用いる。このセグメント用型枠２０は、上記のセグメント用型枠１０と同様に外形が略円弧版形状をなしており、平面視略矩形状をなして下方に湾曲する底版部２１と、この底版部２１の各々の端部側から屹立する長側版部（側端版部）２２，２２及び短側版部２３，２３と、短側版部２３，２３と略平行に配された補強材としての補強リブ２４とを、一体に接合した構成とされている。つまり、底版部２１と対向する側である外面側に開口部が形成されている点が、上記のセグメント用型枠１０と異なっている点である。
【００２４】
セグメント用型枠２０は、この開口部を上側にして、スタンド５２に形成された凹部内にほぼ嵌合するようにして、載置されている。なお、凹部周囲のスタンド５２上面は、長端版部１２及び短端版部１３の上端部分と、略面一となっており、このスタンド５２上面には、後述する鋲状又は釘状をなす止め部材３２が打ち込まれる。
【００２５】
このセグメント用型枠２０内に、図５において示したようなホッパーＨ等を用いて、上側の開口部からコンクリートＣを打設・中詰した後、開口部側に面するコンクリートＣを、大まかにならして大きな凹凸を無くし（粗仕上げ作業）、ブリージングを完了させる。この状態のセグメント用型枠２０を、図３に示している。こうしておいて、同図に示すように、シート状部材３０を被せて開口部を覆い、まだ細かな凹凸が残っているコンクリートＣの開口部側の露出部分を平滑にする。
【００２６】
シート状部材３０に張力をかけた状態で、このシート状部材３０の端部側を、鋲状又は釘状をなす止め部材３２を用いてスタンド５２の上面に固定することで、シート状部材３０はコンクリートＣの露出部分に密着される。そして、図２において示した押さえ棒４２等を用いて適宜押圧していくことで、コンクリートＣ表面を平滑にしながら、コンクリートＣの上面と長端版部２２及び短端版部２３の上端部分とを略面一とすることができる。
【００２７】
その後、コンクリートＣの固化及び養生が終了すれば、内面及び前後左右の各面が鋼によって覆われ、外面側にのみコンクリートが露出した形態となっている、ＳＳＰＣが完成する。
【００２８】
このように、本実施形態においても、上記第１の実施形態におけると同様に、作業者の技能熟練度の高低や主観に左右されずに、また常に所定の品質を満たしたＳＳＰＣを、一定の時間内で、連続して安定的に製造することができる。
【００２９】
なお、上記第１の実施形態におけると同様の押圧蓋、つまり開口部側の曲率に対応する曲率とされた曲面部を有する押圧蓋を用いて、一度の動作で押圧するようにしてもよい。この場合の押圧蓋の曲面は、図示は省略するが、押圧蓋４０の曲面部４１とは逆に凹曲面をなすような構成とすればよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るセグメントの製造方法においては、上記の如き構成を採用しているので、コンクリート露出部分の仕上げを容易に行ってその平滑性を向上させることができるとともに、所定の品質を有するセグメントを連続的に安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセグメントの製造方法の第１の実施形態におけるセグメントの製造途中の状態を示す図であって、コンクリート打設後のセグメント用型枠、シート状部材及び押圧部材の縦断面図である。
【図２】同第１の実施形態の変形例におけるセグメントの製造途中の状態を示す図であって、コンクリート打設後のセグメント用型枠の縦断面図である。
【図３】本発明に係るセグメントの製造方法の第２の実施形態におけるセグメントの製造途中の状態を示す図であって、コンクリート打設後のセグメント用型枠、シート状部材及び押圧部材の縦断面図である。
【図４】本発明に係るセグメントの製造方法の第１の実施形態において用いるセグメント用型枠の一例を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は横断面図である。
【図５】従来のセグメントの製造方法を示す図であって、（ａ）はコンクリート打設前のセグメント用型枠を、（ｂ）はコンクリート打設中のセグメント用型枠を、（ｃ）はコンクリート打設後のセグメント用型枠を、各々示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０，２０  セグメント用型枠
１１，２１  底版部
１２，２２  長側端版部（側端版部）
１３，２３  短側端版部（側端版部）
３０  シート状部材
４０  押圧蓋（押圧部材）
４１  曲面部
４２  押さえ棒（押圧部材）
Ｃ  コンクリート
【図１】
2004324217.tif 000003
【図２】
2004324217.tif 000004
【図３】
2004324217.tif 000005
【図４】
2004324217.tif 000006
【図５】
2004324217.tif 000007