(57)【要約】【課題】円弧状セグメントの底部に床板状インバートセグメントを安定良く耐久的に設置することを可能とするインバート取付用ブラケットを提供する。【解決手段】シールドトンネルの掘削穴に沿って複数の円弧状セグメント11をリング状に覆工し、そのうちの下側左右部に位置する各円弧状セグメント11，11の内周面に、それぞれインバート取付用ブラケット12，12を固定し、これらのインバート取付用ブラケット12，12間に、床板状インバートセグメント13を架け渡して設置する。インバート取付用ブラケット12は、円弧状セグメント11の内周面に固定した円弧状面板部26と、床板状インバートセグメント13を支持する支持台部27とを具備する。円弧状面板部26および支持台部27は、特殊な組成を有する超高強度モルタルまたはコンクリートにより一体にプレキャスト成形する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネルの掘削穴に沿って覆工される円弧状セグメントの内周面に固定される円弧状面板部と、
掘削穴の下側左右部に位置する円弧状セグメント間に架け渡して設置される床板状インバートセグメントを支持する支持台部とを具備し、
円弧状面板部および支持台部は、
セメント、最大粒度が２ｍｍ以下の骨材粒子、１次粒子粒度が１μｍ以下のポゾラン系反応粒子、平均粒度が１ｍｍ以下の針状もしくは薄片状粒子、少なくとも１種の分散剤を含有するプレミックス材料、水および金属繊維を混合し、かつ、セメントとポゾラン系反応粒子の合計質量に対する水の質量比率が８乃至２４％の範囲にあり、金属繊維の長さが２ｍｍ以上で、金属繊維の直径に対する長さの比率が２０以上であり、骨材粒子の最大粒度に対する金属繊維の平均長さの比が１０以上であり、金属繊維の量が凝結後のコンクリート体積の４％未満であるとの条件を満たした組成物により一体にプレキャスト成形された
ことを特徴とするインバート取付用ブラケット。
【請求項２】
組成物は、平均粒径３〜２０μmの石英粉末を含む
ことを特徴とする請求項１記載のインバート取付用ブラケット。
【請求項３】
円弧状面板部は、円弧方向に細長く形成された取付長穴を有し、
取付長穴に挿入されたボルトにより円弧状セグメントに固定される
ことを特徴とする請求項１または２記載のインバート取付用ブラケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床板状インバートセグメントを取付けるためのインバート取付用ブラケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールドトンネルでは、多くの場合、シールド掘削機の掘進部後方の掘削穴に沿ってコンクリートセグメントが採用される。
【０００３】
すなわち、図６に示されるような円弧状のコンクリートセグメント１が掘削穴（図示せず）に沿って覆工され、このコンクリートセグメント１の底部に、仮設時は軌道敷設のための枕木としてＨ形鋼または角形鋼などの仮設材が用いられ、最終形態は、仮設材が撤去され、現場打ちコンクリートのインバート２が施工されることが一般的である。
【０００４】
近年、コスト低減化の観点からトンネル施工の高速化、長距離化が進んでおり、仮設材の撤去時間や、現場打ちコンクリートの品質に関わる打ち継ぎ時間の長時間化が問題となっている。
【０００５】
これに対し、円弧状のコンクリートセグメントすなわちアーチセグメントの底部に、プレキャスト成形されたインバートセグメントを設置して、レールや枕木などの仮設軌道設備の設置を簡略化したものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１３３９４号公報（第３−４頁、図１−７）
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−４７８９８号公報（第４−５頁、図１−８）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このインバートセグメントは、アーチセグメントの底部を埋めるようにＤ形断面に成形されているので、重量があり、取扱いが容易でないとともに、これらのセグメントを搬送したり昇降する搬送手段も大型化する問題がある。
【０００９】
一方、上記Ｄ形断面のインバートセグメントを床板状に成形すれば、軽量化を図れるが、床板状のインバートセグメントを円弧状のアーチセグメントの底部に安定良く設置するには、それらの間に介在する取付ブラケットが必要であり、この種の取付ブラケットは、強度的見地から、通常は鋼製にするので、海底トンネルなどの場合に海水によってこの取付ブラケットが腐蝕しやすいという耐久性上の問題がある。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、円弧状セグメントの底部に床板状インバートセグメントを安定良く耐久的に設置することを可能とするインバート取付用ブラケットを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、シールドトンネルの掘削穴に沿って覆工される円弧状セグメントの内周面に固定される円弧状面板部と、掘削穴の下側左右部に位置する円弧状セグメント間に架け渡して設置される床板状インバートセグメントを支持する支持台部とを具備し、円弧状面板部および支持台部は、セメント、最大粒度が２ｍｍ以下の骨材粒子、１次粒子粒度が１μｍ以下のポゾラン系反応粒子、平均粒度が１ｍｍ以下の針状もしくは薄片状粒子、少なくとも１種の分散剤を含有するプレミックス材料、水および金属繊維を混合し、かつ、セメントとポゾラン系反応粒子の合計質量に対する水の質量比率が８乃至２４％の範囲にあり、金属繊維の長さが２ｍｍ以上で、金属繊維の直径に対する長さの比率が２０以上であり、骨材粒子の最大粒度に対する金属繊維の平均長さの比が１０以上であり、金属繊維の量が凝結後のコンクリート体積の４％未満であるとの条件を満たした組成物により一体にプレキャスト成形されたインバート取付用ブラケットであり、円弧状セグメントの内周面に固定される円弧状面板部と床板状インバートセグメントを支持する支持台部とが前記組成物により一体にプレキャスト成形されたので、円弧状セグメントに対して、床板状インバートセグメントを安定良く設置できるとともに、このインバート取付用ブラケットは鋼製でなくモルタルまたはコンクリート製であるから、海底トンネルなどにて耐久性が要求される場合の海水に対する腐蝕対策上、有効である。しかも、前記組成物により高強度で緻密なインバート取付用ブラケットを成形したので、円弧状面板部などの部材厚さを薄くでき、軽量化を図れるとともに、施工時の揚重能力を小さくでき、長大トンネルのインバート設置作業の効率化を図れる。
【００１２】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のインバート取付用ブラケットにおける組成物が、さらに平均粒径３〜２０μmの石英粉末を含むものであり、この石英粉末を含む組成物により製作されたインバート取付用ブラケットは、より一層の緻密化を図ることができ、耐久性を向上できる。
【００１３】
請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載のインバート取付用ブラケットにおける円弧状面板部が、円弧方向に細長く形成された取付長穴を有し、取付長穴に挿入されたボルトにより円弧状セグメントに固定されるものであり、円弧状セグメントを施工する際にローリング方向の取付誤差が生じても、インバート取付用ブラケットの円弧状面板部に円弧方向に細長く形成された取付長穴により、円弧状セグメントのローリング方向の取付誤差を吸収でき、その取付誤差に対応できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１乃至図５に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１に示されるように、シールドトンネルの掘削穴（図示せず）に沿って複数の円弧状セグメント11がリング状に覆工され、そのうちの掘削穴の下側左右部に位置する各円弧状セグメント11，11の内周面に、それぞれインバート取付用ブラケット12，12が固定され、これらのインバート取付用ブラケット12，12間に、床板状インバートセグメント13が架け渡して設置されている。
【００１６】
円弧状セグメント11、インバート取付用ブラケット12および床板状インバートセグメント13は、補強筋入りのモルタルまたはコンクリートによるプレキャスト製品である。
【００１７】
特に、インバート取付用ブラケット12は、セメント、最大粒度が２ｍｍ以下の骨材粒子、１次粒子粒度が１μｍ以下のポゾラン系反応粒子、平均粒度が１ｍｍ以下の針状もしくは薄片状粒子、少なくとも１種の分散剤を含有するプレミックス材料、水および金属繊維を混合し、かつ、セメントとポゾラン系反応粒子の合計質量に対する水の質量比率が８乃至２４％の範囲にあり、金属繊維の長さが２ｍｍ以上で、金属繊維の直径に対する長さの比率が２０以上であり、骨材粒子の最大粒度に対する金属繊維の平均長さの比が１０以上であり、金属繊維の量が凝結後のコンクリート体積の４％未満であるとの条件を満たした組成物（例えば、商標登録第4429262号「ダクタル」）によるプレキャスト製品である。
【００１８】
この組成物でプレキャスト成形されたモルタルまたはコンクリート製品は、曲げ強度２５MPa以上、かつ圧縮強度１５０MPa以上の超高強度を有する。
【００１９】
さらに、前記組成物に、平均粒径３〜２０μmの石英粉末を含ませることにより、モルタルまたはコンクリート製品の、より一層の緻密化を図ることができ、耐久性を向上できる。
【００２０】
図２に示されるように、床板状インバートセグメント13には、座金嵌入凹部14およびボルト挿入孔15が穿設され、座金嵌入凹部14に係合された座金16を通してボルト挿入孔15に挿入されたボルト17の先端部を、インバート取付用ブラケット12の上面に埋め込まれたインサート18に螺入することで、インバート取付用ブラケット12に床板状インバートセグメント13を固定する。
【００２１】
床板状インバートセグメント13の左右両端部には、円弧状セグメント11の内周面とほぼ平行となるように、斜め下向きの傾斜面部19が成形されている。
【００２２】
床板状インバートセグメント13の上面には、硬質ゴムなどの緩衝板21を介して、セグメント搬入用の軌道22が敷設されている。この軌道22は、床板状インバートセグメント13の上面にねじ止めされた押え金具23により固定されている。
【００２３】
そして、シールド掘削機（図示せず）が掘進するにしたがって、掘進部後方に、円弧状セグメント11、およびインバート取付用ブラケット12を介して床板状インバートセグメント13を順次施工する必要があるので、この軌道22上で移動する台車などの搬送装置（図示せず）により、シールドトンネル入口から、それらのプレキャスト製品を搬入する。
【００２４】
図２乃至図４に示されるように、インバート取付用ブラケット12は、シールドトンネルの掘削穴（図示せず）に沿って覆工される円弧状セグメント11の内周面に固定される円弧状面板部26と、掘削穴の下側左右部に位置する円弧状セグメント11，11間に架け渡して設置される床板状インバートセグメント13を支持する支持台部27とを具備し、これらの円弧状面板部26および支持台部27が前記超高強度モルタルまたはコンクリートにより一体にプレキャスト成形されたものである。
【００２５】
インバート取付用ブラケット12における円弧状面板部26は、図３および図４に示されるように、支持台部27を挟んでその両側に位置する場所にて、円弧方向に細長く形成された取付長穴28をそれぞれ有し、これらの取付長穴28に挿入されたボルト29を、図２に示されるように円弧状セグメント11の内周面に埋め込まれたインサート31に螺入することにより、円弧状セグメント11に固定される。
【００２６】
この円弧状面板部26の上部および下部は、支持台部27より斜め上方および斜め下方へ突出しているが、その上部の突出部32は、図２に示されるように床板状インバートセグメント13の傾斜面部19と係合して、この床板状インバートセグメント13を位置決めするとともに、床板状インバートセグメント13と円弧状セグメント11との接触干渉を防止するスペーサとして機能する。
【００２７】
また、インバート取付用ブラケット12における支持台部27は、図２に示されるように、ほぼ３角形断面を有し、その上面は水平面に形成され、図３に示されるように、この上面の左右部に、前記床板状インバートセグメント13を前記ボルト17で取付けるための前記インサート18が埋め込まれている。
【００２８】
次に、この実施の形態の作用効果を説明する。
【００２９】
シールド掘削機（図示せず）が掘進するにしたがって、掘進部後方に、プレキャスト製品である円弧状セグメント11、インバート取付用ブラケット12および床板状インバートセグメント13を搬入し、図１に示されるように、複数の円弧状セグメント11によりリング状のシールドトンネル構造体を形成し、このシールドトンネル構造体の下側左右部に、それぞれインバート取付用ブラケット12を設置し、これらのインバート取付用ブラケット12を介して、シールドトンネル構造体の底部に床板状インバートセグメント13を順次敷設する。
【００３０】
すなわち、図５の下部に示されるように、掘削穴の下側左右部に位置する各円弧状セグメント11，11の内周面に、前記取付長穴28に挿入されたボルト29により、左右のインバート取付用ブラケット12，12をそれぞれ固定し、さらに、図５の中央部に示されるように、これらの左右のインバート取付用ブラケット12，12間に、床板状インバートセグメント13を架け渡して、前記座金嵌入凹部14およびボルト挿入孔15より挿入されたボルト17により、床板状インバートセグメント13を敷設定着させ、さらに、図５の上部に示されるように、これらの床板状インバートセグメント13の上面に、前記押え金具23により固定された２組の軌道22をそれぞれ敷設定着させる。
【００３１】
インバート取付用ブラケット12は、円弧状セグメント11の内周面に固定される円弧状面板部26と、床板状インバートセグメント13を支持する支持台部27とが、一体にプレキャスト成形されたので、このインバート取付用ブラケット12を用いて、円弧状セグメント11に対し床板状インバートセグメント13を安定良く設置できる。
【００３２】
さらに、このインバート取付用ブラケット12は、円弧状セグメント11および床板状インバートセグメント13と同様に、鋼製でなくモルタルまたはコンクリート製であるから、海底トンネルなどにて耐久性が要求される場合の海水に対する腐蝕対策上、有効である。
【００３３】
特に、インバート取付用ブラケット12は、超高強度モルタルまたはコンクリートによって高強度で緻密に成形したので、円弧状面板部26などの部材厚さを薄くでき、軽量化を図れるとともに、施工時のクレーン作業機の揚重能力を小さくでき、長大トンネルのインバート設置作業の効率化、クレーン作業機の小型化を図れる。
【００３４】
また、円弧状セグメント11を施工する際にローリング方向すなわち円弧方向の取付誤差が生じても、インバート取付用ブラケット12の円弧状面板部26に設けられた取付長穴28が、円弧方向に細長く形成されたものであるから、円弧状セグメント11の取付誤差がこの取付長穴28の範囲内であれば、その円弧状セグメント11の取付誤差をインバート取付用ブラケット12の取付長穴28により吸収でき、その取付誤差に対応できる。
【００３５】
具体的には、前記ローリング方向の取付誤差により、左右の円弧状セグメント11に設けられた左右のインサート31が異なる高さに位置する場合でも、前記取付長穴28により、左右のインバート取付用ブラケット12を同一高さに設置できるので、床板状インバートセグメント13を水平に設置できる。
【００３６】
このようにして、仮設時および本設時に共通して対応できるプレキャストモルタルまたはコンクリート製品を活用し、シールドトンネルの掘進に合わせて、円弧状セグメント11にインバート取付用ブラケット12を設置し、このインバート取付用ブラケット12を介して、床板状インバートセグメント13および軌道22を順次敷設定着させることができる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、円弧状セグメントの内周面に固定される円弧状面板部と床板状インバートセグメントを支持する支持台部とが一体にプレキャスト成形されたので、円弧状セグメントに対して、床板状インバートセグメントを安定良く設置できるとともに、このインバート取付用ブラケットは鋼製でなくモルタルまたはコンクリート製であるから、海底トンネルなどにて耐久性が要求される場合の海水に対する腐蝕対策上、有効である。しかも、円弧状面板部および支持台部は、セメント、最大粒度が２ｍｍ以下の骨材粒子、１次粒子粒度が１μｍ以下のポゾラン系反応粒子、平均粒度が１ｍｍ以下の針状もしくは薄片状粒子、少なくとも１種の分散剤を含有するプレミックス材料、水および金属繊維を混合し、かつ、セメントとポゾラン系反応粒子の合計質量に対する水の質量比率が８乃至２４％の範囲にあり、金属繊維の長さが２ｍｍ以上で、金属繊維の直径に対する長さの比率が２０以上であり、骨材粒子の最大粒度に対する金属繊維の平均長さの比が１０以上であり、金属繊維の量が凝結後のコンクリート体積の４％未満であるとの条件を満たした組成物により、高強度で緻密なインバート取付用ブラケットを成形したので、円弧状面板部などの部材厚さを薄くでき、軽量化を図れるとともに、施工時の揚重能力を小さくでき、長大トンネルのインバート設置作業の効率化を図れる。
【００３８】
請求項２記載の発明によれば、前記組成物が、さらに平均粒径３〜２０μmの石英粉末を含むので、この石英粉末を含む組成物により製作されたインバート取付用ブラケットでは、より一層の緻密化を図ることができ、耐久性を向上できる。
【００３９】
請求項３記載の発明によれば、円弧状セグメントを施工する際にローリング方向の取付誤差が生じても、インバート取付用ブラケットの円弧状面板部に円弧方向に細長く形成された取付長穴により、円弧状セグメントのローリング方向の取付誤差を吸収でき、その取付誤差に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインバート取付用ブラケットを介して円弧状セグメントに床板状インバートセグメントを設置したシールドトンネル構造体の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】同上インバート取付用ブラケットの設置箇所を拡大した断面図である。
【図３】同上インバート取付用ブラケットの正面図である。
【図４】同上インバート取付用ブラケットの一部切欠の側面図である。
【図５】同上インバート取付用ブラケットを介して円弧状セグメントに床板状インバートセグメントを設置したシールドトンネル構造体の平面的断面図である。
【図６】従来のシールドトンネルにおける軌道敷設例を示す断面図である。
【符号の説明】
11    円弧状セグメント
12    インバート取付用ブラケット
13    床板状インバートセグメント
26    円弧状面板部
27    支持台部
28    取付長穴
29    ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004204583.tif 000006
【図５】
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【図６】
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