(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメントの内面を覆い円周方向に沿って湾曲した湾曲部材および当該湾曲部材の外面側で、トンネルの円周方向または軸方向に沿って連続的に突出する複数個の円周方向または軸方向リブが、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料により一体成形されてなる湾曲したセグメントを円周方向および軸方向に接合することによって、シールドトンネルを構築する内面樹脂被覆セグメントにおける内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材において、
上記円周方向または軸方向リブは、鉄筋籠を載置するスペーサとしての高さと、強度を有することを特徴とする内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材。
【請求項２】
上記円周方向または軸方向リブの側面には、コンクリートとの密着性を向上させる凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載された内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材。
【請求項３】
上記円周方向または軸方向リブの両端部には、トンネルの軸方向または円周方向に突出する端部突出部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材。
【請求項４】
上記円周方向または軸方向リブには、複数のアンカーピン取付部が設けられていると共に、当該アンカーピン取付部にアンカーピンが取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材。
【請求項５】
トンネルの円周方向または軸方向に沿って連続的に突出するように設けられた複数個のリブは、少なくとも一方に傾斜していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材。
【請求項６】
上記トンネルの円周方向または軸方向に沿って設けられた円周方向または軸方向リブに対して、直角に設けられた軸方向または円周方向リブが設けられていると共に、上記軸方向または円周方向リブの高さを上記円周方向または軸方向リブより低くして、これらが格子状に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載された内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材。
【請求項７】
上記格子状リブの交点にインサート成形されている固着手段と、当該固着手段に固定されているアンカーピンとを備えていることを特徴とする請求項６に記載された内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材。
【請求項８】
上記内面樹脂被覆部材の形状は、正方形、矩形、台形、六角形のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載された内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材。
【請求項９】
湾曲したセグメントを円周方向および軸方向に接合することによって、シールドトンネルを構築する内面樹脂被覆セグメントの製造方法において、
セグメントの内面を覆い円周方向に沿って湾曲した湾曲部材および当該湾曲部材の外面側で、トンネルの少なくとも円周方向または軸方向に沿って連続的に突出する複数個の円周方向または軸方向リブが、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料により内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材を一体成形する工程と、
上記内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材をセグメント成形型に載置すると共に鉄筋籠を載置し、コンクリートを注入する工程と、
コンクリート養生後、コンクリート成形型よりセグメントを取り出す工程と、
からなることを特徴とする内面樹脂被覆セグメントの製造方法。
【請求項１０】
湾曲したセグメントを円周方向および軸方向に接合することによって、シールドトンネルを構築する内面樹脂被覆セグメントの製造方法において、
セグメントの内面を覆い円周方向に沿って湾曲した湾曲部材および当該湾曲部材の外面側で、トンネルの少なくとも円周方向または軸方向に沿って連続的に突出する複数個の円周方向または軸方向リブが、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料により内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材を一体成形する工程と、
上記内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材の表面に、水中または湿潤状態で接着可能な硬化型接着剤を全面または部分的に塗布する工程と、
上記内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材をセグメント成形型に載置すると共に鉄筋籠を載置し、コンクリートを注入する工程と、
コンクリート養生後、コンクリート成形型よりセグメントを取り出す工程と、
からなることを特徴とする内面樹脂被覆セグメントの製造方法。
【請求項１１】
上記水中または湿潤状態で接着可能な硬化型接着剤が、エポキシ系樹脂、ウレタン−アクリレート系樹脂であることを特徴とする請求項１０記載に記載された内面樹脂被覆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、安価で強度に優れた水密性の高い内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材、および当該内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材を使用した内面樹脂被覆セグメントの製造方法に関するものである。
【０００２】
特に、本発明は、水密性や耐蝕性が要求される雨水道用、上下水道用、地下河川用、鉄道用、自動車道用、海底トンネル用、共同坑用等のシールドトンネルからなり、略円形または略矩形、あるいはこれらを複数個連設したマルチタイプ等の形状からなる構築物を構築するための内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材、および内面樹脂被覆セグメントの製造方法に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
図１１（イ）ないし（ハ）は、従来例における台形型セグメント用樹脂部材を説明するためのもので、（イ）が上面図、（ロ）および（ハ）が湾曲した側から見た側面図である。図１１（イ）ないし（ハ）において、内面樹脂被覆部材１１１は、湾曲した底部１１２と、一方のリングが接するリング側長側面１１３と、他方のリングが接するリング側短側面１１４と、トンネルが組まれた後、シールド工法によって掘削された穴と略台形型樹脂被覆セグメントから構成されるトンネルとの間の隙間に充填するグラウト材を注入するグラウト材注入孔１１５と、略台形型樹脂被覆セグメントどうしを接合するためにボルト・ナットを挿入したり、あるいは操作する操作開口部１１６と、内面樹脂被覆部材１１１と充填されたコンクリートとの剥離を防止するために底部１１２に設けられたアンカーピン１１７と、内面樹脂被覆部材１１１と充填されたコンクリートとの剥離を防止するためにリング側またはセグメント側に設けられたアンカーリブ１１８、１１９とから構成される。
【０００４】
内面樹脂被覆部材１１１は、図１１（イ）ないし（ハ）から判るように、接合壁となる湾曲したリング側長側面１１３と、リング側短側面１１４とが設けられ、三面を覆った断面略コ字状凹部が形成されている。また、図示されていないが、内面樹脂被覆部材１１１は、コンクリートが充填されて略台形型樹脂被覆セグメントとなる。当該略台形型樹脂被覆セグメントは、たとえば、６個が円周方向に交互に向きを変えて接合されると共に、軸方向にも接合されてシールドトンネルが構築される。
【０００５】
リング側長側面１１３、リング側短側面１１４は、トンネルの軸方向および円周方向を接合するための操作開口部１１６の位置にボルト孔１２２が形成されている。セグメント側側面１２０には、コンクリートが充填された際に、シール材用凹部とボルト孔１２２ができるような、図示されていない、置き枠およびコンクリート用外型枠が置かれる。
【０００６】
グラウト材注入孔１１５は、内面樹脂被覆部材１１１における底部１１２の中央部に設けられ、短管をインサートすることによって、コンクリートが充填された後にも、貫通孔となるようにする。そして、グラウト材注入孔１１５は、トンネルが構成された後、たとえば、略台形型樹脂被覆セグメントによって形成されたトンネルと、シールド工法等によって掘削された穴との間にできる隙間に、たとえば、セメントモルタル、あるいはコンクリートミルク等のような流動性の良い部材を注入して、トンネルの強度を強化するためのものである。なお、セメントモルタルの性質は、流動性がよいこと、凝固時の収縮性の小さいことが必要である。
【０００７】
操作開口部１１６は、ボルトボックス等の連結金具を備えた樹脂被覆セグメントを相互にボルト・ナットで固着するための作業を行うものである。アンカーピン１１７は、充填されたコンクリートと内面樹脂被覆部材１１１とが剥離するのを防止するものであり、湾曲した底部１１２に対して垂直に設けられず、内面樹脂被覆部材１１１を作製する際の成形型を抜き易いように、当該成形型を抜く方向に向きが揃えられている。
【０００８】
アンカーリブ１１８は、リング側長側面１１３およびリング側短側面１１４と、底部１１２に一体に成形されている。上記アンカーリブ１１８は、たとえば、先端部に突起を設け、充填されたコンクリートが収縮して、リング側長側面１１３およびリング側短側面１１４と分離して隙間を作ることを防止する。
【０００９】
アンカーリブ１１９は、アンカーリブ１１８と異なり、セグメント側における内面樹脂被覆部材１１１の強度を得るためのものであり、底部１１２に一体成形されている。アンカーリブ１１９が成形された側には、図示されていないコンクリート用外型枠が載置された後、コンクリートが充填されるため、前記コンクリート用外型枠が除去されると、コンクリートが表面に露出している。そして、このコンクリートの露出面には、シール材用の凹部が成形されている。また、各アンカーピン１１７、各アンカーリブ１１８、１１９、リング側長側面１１３、およびリング側短側面１１４は、底部１１２に対して垂直でなく、成形に際し、型を抜く方向に一致させる。すなわち、これらは、全て鉛直方向を向いているため、成形型が簡単にできると共に、充填されたコンクリートに対する食い付きがよい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例において、内面樹脂被覆部材とアンカーピンおよびアンカーリブを一体に成形するためには、金型を一定の方向に抜く必要があるため、形状に限度があり、コンクリートと内面樹脂被覆部材との密着性に問題があった。コンクリートと内面樹脂被覆部材との密着性を良くするために、アンカーピンの先端を膨出したもの、あるいはアンカーピンの周囲に螺旋溝を設けたもの等があるが、これらは金型が高価である。したがって、上記形状のアンカーピンは、後から内面樹脂被覆部材に取り付けられるため、取り付けの手間がかかり、その結果として高価になった。
【００１１】
また、内面樹脂被覆部材は、大きな形状のものがあり、コンクリートとの密着性を向上させるためにアンカーピンやアンカーリブの形状を複雑にすると、さらに、高価になった。また、内面樹脂被覆部材は、トンネルの大型化に伴い、コンクリートを打設する際の衝撃の吸収や構造部材としての強度が必要であるため、水密性を保持する以上の厚さが必要であり、高価の原因にもなっていた。
【００１２】
以上のような問題を解決するために、本発明は、内面樹脂被覆部材の厚さを薄くしても、必要な強度を得ることができると共に、安価な金型によって内面樹脂被覆部材を作製できる内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材、および内面樹脂被覆セグメントの製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（第１発明）
第１発明の内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材は、セグメントの内面を覆い円周方向に沿って湾曲した湾曲部材および当該湾曲部材の外面側で、トンネルの円周方向または軸方向に沿って連続的に突出する複数個の円周方向または軸方向リブが、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料により一体成形されてなる湾曲したセグメントを円周方向および軸方向に接合することによって、シールドトンネルを構築する内面樹脂被覆セグメントにおける内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材において、上記円周方向または軸方向リブは、鉄筋籠を載置するスペーサとしての高さと、強度を有することを特徴とする。
【００１４】
（第２発明）
第２発明の内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材における円周方向または軸方向リブ１２の側面には、コンクリートとの密着性を向上させる凹凸部２１、２１′、２２、２２′、２３、２３′、２４、２４′、２５、２５′・・・が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
（第３発明）
第３発明の内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材における円周方向または軸方向リブ１２の両端部には、トンネルの軸方向または円周方向に突出する端部突出部３１が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
（第４発明）
第４発明の内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材における円周方向または軸方向リブ１２には、複数のアンカーピン取付部４２が設けられていると共に、当該アンカーピン取付部４２にアンカーピン４１が取り付けられていることを特徴とする。
【００１７】
（第５発明）
第５発明の内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材における円周方向または軸方向に沿って連続的に突出するように設けられた複数個のリブは、少なくとも一方に傾斜していることを特徴とする。
【００１８】
（第６発明）
第６発明の内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材におけるトンネルの円周方向または軸方向に沿って設けられた円周方向または軸方向リブ６１に対して、直角に設けられた軸方向または円周方向リブ６２が設けられていると共に、上記軸方向または円周方向リブ６２の高さを上記円周方向または軸方向リブ６１より低くして、これらが格子状に設けられていることを特徴とする。
【００１９】
（第７発明）
第７発明の内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材における格子状リブの交点にインサート成形されている固着手段８１と、当該固着手段８１に固定されているアンカーピン８２とを備えていることを特徴とする。
【００２１】
（第８発明）
第８発明の内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材における内面樹脂被覆部材の形状は、正方形、矩形、台形、六角形のうちのいずれかであることを特徴とする。
【００２２】
（第９発明）
第９発明の内面樹脂被覆セグメントの製造方法は、セグメントの内面を覆い円周方向に沿って湾曲した湾曲部材および当該湾曲部材の外面側で、トンネルの少なくとも円周方向または軸方向に沿って連続的に突出する複数個の円周方向または軸方向リブが、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料により内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材を一体成形する工程と、上記内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材をセグメント成形型に載置すると共に鉄筋籠を載置し、コンクリートを注入する工程と、コンクリート養生後、コンクリート成形型よりセグメントを取り出す工程とからなることを特徴とする。
【００２３】
（第１０発明）
第１０発明の内面樹脂被覆セグメントの製造方法は、セグメントの内面を覆い円周方向に沿って湾曲した湾曲部材および当該湾曲部材の外面側で、トンネルの少なくとも円周方向または軸方向に沿って連続的に突出する複数個の円周方向または軸方向リブが、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料により内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材を一体成形する工程と、上記内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材の表面に、水中または湿潤状態で接着可能な硬化型接着剤を全面または部分的に塗布する工程と、上記内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材をセグメント成形型に載置すると共に鉄筋籠を載置し、コンクリートを注入する工程と、コンクリート養生後、コンクリート成形型よりセグメントを取り出す工程とからなることを特徴とする。
【００２４】
（第１１発明）
第１１発明の内面樹脂被覆セグメントの製造方法において使用する水中または湿潤状態で接着可能な硬化型接着剤は、エポキシ系樹脂、ウレタン−アクリレート系樹脂であることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１発明）
第１発明の湾曲部材は、シールドトンネルの内面側を覆うように円周方向に沿って湾曲をしている。上記湾曲部材の外面側は、複数個の円周方向または軸方向リブがシールドトンネルの円周方向または軸方向に沿って連続的に突出するように一体に成形されている。コンクリートは、湾曲部材の上方向から打設されると、円周方向または軸方向リブに沿って充填されるため、円周方向または軸方向リブがコンクリートを充填する際の障害にならない。特に、本発明は、コンクリートが円周方向または軸方向に充填されるため、円周方向または軸方向に沿ってコンクリートを充填すれば、これらの裏側にコンクリートが廻り込まずに洲ができるという欠点がない。
【００２７】
上記円周方向または軸方向リブは、湾曲部材の厚さを薄くしても、セグメントを作製するための強度が保持できるため、使用される樹脂の量を少なくできると共に安価なものが得られる。上記湾曲部材は、一体成形時に、その周辺に設けられたボルト操作用凹部、その他必要な孔等を同時に設けることができると共に、ワンタッチや通しボルト等を接合できる構造にする。
【００２８】
上記湾曲部材は、リブをノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料から作製される。上記ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料は、剛性、衝撃性、弾性に優れていると共に、低粘度、低吸水性、耐熱性、および熱硬化性を有するため、低温、低圧で反応射出成形が可能であると共に、強度や低吸水性という雨水用トンネル、あるいは下水道に適している。また、上記熱硬化性樹脂部材は、低温、低圧で反応射出成形が可能であるため、樹脂型で成形できる。また、本発明は、本来、湾曲部材の補強であるものを鉄筋籠を載置する際のスペーサとして利用するというものである。すなわち、上記円周方向または軸方向リブは、鉄筋籠を載置するスペーサとしての高さと、強度を有するように予め設計しておくことにより、二つの目的を同時に達成することができる。
【００２９】
（第２発明）
第２発明の円周方向または軸方向リブは、その側面にコンクリートとの密着性を向上させる凹凸部が設けられている。当該凹凸部は、たとえば、緩やかな傾斜からなる凹部または凸部、あるいは粗面、溝等からなり、コンクリートが充填される際の障害にならない程度の大きさのもので、コンクリートとの密着性が良い形状のものである。また、上記凹凸部は、円周方向または軸方向リブの高さ方向、あるいは長さ方向の一方、または両方に設けることができる。
【００３０】
（第３発明）
第３発明の円周方向または軸方向リブは、その両端部（セグメントの円周方向または軸方向の接合部）にトンネルの軸方向または円周方向に突出する端部突出部が設けられている。この端部突出部は、コンクリートが円周方向または軸方向リブに沿って充填され、最後に当接する部分である。上記端部突出部は、湾曲部材の軸方向または円周方向の強度を向上させることができる。
【００３１】
（第４発明）
第４発明の円周方向または軸方向リブは、その上方部に複数のアンカーピン取付部が設けられている。そして、アンカーピンは、上記アンカーピン取付部に、たとえば、螺合、嵌合、その他の手段によって取り付けられている。セグメントの大きさ等によって、コンクリートと湾曲部材との食いつきが悪い場合、アンカーピンを増設することにより補うことができる。アンカーピンの形状は、先端部に膨出部、その周囲に溝、凹凸、螺旋、ローレット等設けることができ、コンクリートとの食いつきを良くする。
【００３２】
（第５発明）
第５発明のリブは、トンネルの円周方向または軸方向に沿って連続的に突出するように複数個設けられているが、少なくとも一方（軸方向または円周方向）に傾斜している。異なる方向に傾斜したリブは、成形金型を複数個に分ける必要がある。しかし、トンネルの円周方向または軸方向に沿って連続して突出すると共に軸方向または円周方向に傾斜したリブは、コンクリートを充填する際に障害にならないだけでなく、コンクリートの食いつきをより一層強固なものとする。
【００３３】
（第６発明）
第６発明は、トンネルの円周方向または軸方向に沿って設けられた円周方向または軸方向リブと、上記円周方向または軸方向リブに対して、直角に設けられた軸方向または円周方向リブとが格子状に設けられている。そして、軸方向または円周方向リブは、上記円周方向または軸方向リブより低くして、コンクリートの充填に対して、障害とならないような高さと形状にしている。また、上記湾曲部材は、リブが格子状に設けられているため、湾曲部材の厚さを薄くしても充分な強度を得ることができる。
【００３４】
（第７発明）
第７発明は、格子状リブの交点に金属製固着手段がインサート成形されている。上記金属製固着手段は、たとえば、袋ナット、内部がローレット加工されたもの等で、金属製あるいは樹脂製のアンカーピンをネジ込んだり、あるいは嵌め込むことにより取り付けることができるものである。また、上記金属製固着手段は、湾曲部材を成形する際に容易にインサートできるため、大型の内面樹脂被覆セグメントを作製するのに好適である。
【００３６】
（第８発明）
第８発明における内面樹脂被覆部材の形状は、正方形、矩形、台形、六角形のうちのいずれを選択することもできる。本発明は、シールドトンネルの形状、大きさ、施工条件等によって、上記の内から一番適したものを選択することができる。
【００３７】
（第９発明）
第９発明は、シールドトンネルを構築する内面樹脂被覆セグメントの製造方法である。内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材は、先ず、セグメントの内面を覆い円周方向に沿って湾曲した湾曲部材と、当該湾曲部材の少なくとも円周方向または軸方向に沿って連続的に突出するように設けられた円周方向または軸方向リブとがノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料により一体成形される。
【００３８】
次に、上記内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材は、セグメント成形用基台に載置された後、コンクリート成形用側部型枠およびコンクリート成形用上部型枠が所定の位置に配置される。コンクリートは、上記コンクリート成形用上部型枠のコンクリート注入孔から注入される。セグメント成形用基台は、たとえば、振動させながら、コンクリートが上記円周方向または軸方向に設けられているリブに沿って打設される。コンクリート養生後、コンクリート成形用上部型枠およびコンクリート成形用側部型枠は、剥離除去され、内面樹脂被覆セグメントが完成する。
【００３９】
（第１０発明）
第１０発明は、シールドトンネルを構築する内面樹脂被覆セグメントの製造方法である点で、第９発明と同じである。ただ、内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材を一体成形する工程と、コンクリートをセグメント成形型に注入する工程との間に、内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材の表面に、水中または湿潤状態で接着可能な硬化型接着剤を全面または部分的に塗布する工程を挿入した点で相違している。
【００４０】
（第１１発明）
第１１発明において、水中または湿潤状態で接着可能な硬化型接着剤は、エポキシ系樹脂、ウレタン−アクリレート系樹脂の中から選択される。上記硬化型接着剤は、未硬化あるいは半硬化状態でコンクリートが打設されると、コンクリートの反応熱によって、硬化が促進されると共に、樹脂部材とコンクリートとの密着性が増加する。コンクリートが固化した後、樹脂被覆セグメントの取り出しは、型枠の内面に離型剤を塗布しておくことで、作業を容易にする。
【００４１】
第９発明ないし第１０発明によって作製された内面樹脂被覆セグメントは、円周方向および軸方向に接合することによってシールドトンネルが構築される。内面樹脂被覆セグメントどうしの接合部は、たとえば、ボルトボックス等のボルト操作部を介してボルト、ワンタッチピン、あるいは通しボルト等によって接合されると共に、シール材を挿入したり、あるいは接合凹部にモルタル等を注入することによってより一層水密性を向上させることができる。
【００４２】
【実  施  例】
図１は本発明の第一実施例であり、セグメントの円周方向に直角リブを備えた例を説明するもので、（イ）はその一部上面図、（ロ）はＡ−Ａ断面図、（ハ）はＢ−Ｂ断面図である。図１（イ）ないし（ハ）において、内面樹脂被覆部材１１は、シールドトンネル（図示されていない）の内面側を覆うものであり、コンクリート側に突出すると共に、円周方向に沿って連続して突出する円周方向直角リブ１２が設けられている。コンクリートは、型枠の上部から円周方向に沿って充填されるため、上記円周方向直角リブ１２がコンクリートを充填するための障害にならない。
【００４３】
たとえば、上記内面樹脂被覆部材１１の厚さ５ｍｍ、円周方向直角リブ１２の高さ５ｍｍ、円周方向直角リブ１２どうしの間隔２０ｍｍあるいは４０ｍｍとした場合、内面樹脂被覆部材１１とコンクリートとの付着強度試験を行った。引張速度は、５０ｍｍ／ｍｉｎであったが、アンカーピンやアンカーリブを使用した従来例より良い結果を得ることができた。
【００４４】
また、内面樹脂被覆部材１１は、略中央部にグラウト材注入孔１３が設けられている。さらに、内面樹脂被覆部材１１は、その中央部にグラウト材注入孔１３が設けられている。グラウト材注入孔１３における円筒状突起部１４は、円周方向直角リブ１２と連続しているため、成形時に樹脂の流れを妨害することなく一体成形が容易である。また、グラウト材注入孔１３は、グラウト材の注入やその後の蓋を取り付け易いようにテーパー部１５を設けることができる。さらに、内面樹脂被覆部材１１は、その接合部の先端において、先端傾斜部１６、１６′が設けられている。
【００４５】
図２（イ）ないし（ヘ）は本発明の第二実施例であり、セグメントの円周方向に凹凸を有する複数の直角リブの例を説明するもので、（イ）ないし（ホ）はその一部上面図、（ヘ）はＡ′−Ａ′断面図である。図２（イ）ないし（ヘ）において、第一実施例と異なる所は、円周方向直角リブ１２に凹凸等が設けられており、コンクリートとの食いつきを良くするものである。たとえば、図２（ホ）に示す緩い曲線からなる凸部２１、２１′、図２（ニ）に示す比較的角がある凸部２２、２２′、図２（ハ）に示す細かい凹凸のあるもの２３、２３′、図２（ロ）に示す粗い凹凸のあるもの２４、２４′、図２（イ）に示す緩やかな傾斜の凹凸部が連続したもの２５、２５′等がある。
【００４６】
これらの形状からなる円周方向直角リブ１２は、コンクリートとの食いつきが非常に強い。これらの凹凸部は、上記以外に溝やその他の変形があり、コンクリートが充填される際の障害にならず、コンクリートとの密着性が良ければ良い。また、上記凹凸部は、円周方向直角リブ１２の高さ方向、あるいは長さ方向の一方、または両方に設けることができる。
【００４７】
図３は本発明の第三実施例であり、セグメントの円周方向直角リブに端部突出部を設けた例を説明するもので、（イ）はその端部上面図、（ロ）はＡ″−Ａ″断面図である。図３（イ）および（ロ）において、円周方向直角リブ１２には、セグメントの円周方向の接合部にトンネルの軸方向に突出する端部突出部３１が設けられている。コンクリートは、円周方向直角リブ１２に沿って充填された後、上記端部突出部３１に当接する。上記端部突出部３１は、内面樹脂被覆部材１１の軸方向の強度を向上させることができる。また、図３（ロ）において、上記端部突出部３１は、円周方向直角リブ１２の高さと同じになっているが、高さを任意に変えることができる。
【００４８】
図４は本発明の第四実施例であり、セグメントの円周方向直角リブにアンカーピンを設けた例を説明するもので、（イ）はその一部上面図、（ロ）はＣ−Ｃ断面図である。図４（イ）および（ロ）において、円周方向直角リブ１２の上方部には、複数のアンカーピン取付部４２が設けられている。そして、アンカーピン４１は、上記アンカーピン取付部４２に取り付けられている。セグメントの大きさ等によって、コンクリートと内面樹脂被覆部材１１との食いつきが悪い場合、アンカーピン４１を増設することにより補うことができる。アンカーピン４１の形状は、その周囲に溝、凹凸、螺旋、ローレット等、任意の固着手段を設けることができ、コンクリートとの食いつきを良くする。
【００４９】
図５は本発明の第五実施例であり、セグメントの円周方向直角リブが軸方向に傾斜している例を説明するもので、（イ）はその一部上面図、（ロ）はＣ−Ｃ断面図である。図５（イ）および（ロ）において、トンネルの円周方向に沿って連続的に突出するように設けられた円周方向直角リブ１２は、図５（ロ）に示すように、軸方向で、たとえば、左側方向に傾斜している傾斜リブ５１からなる。
【００５０】
また、上記傾斜リブ５１と反対側に傾斜した逆方向傾斜リブ５１′の二種類とすることができる。異なる方向に傾斜させるリブは、一方の傾斜角が小さい場合、強制的に抜くことができる。しかし、上記傾斜角が大きいリブは、成形型が抜き難くなるため、成形型を複数個に分ける。上記軸方向に傾斜したリブは、コンクリートが円周方向に充填されるため、障害にならないだけでなく、コンクリートの食いつきをより一層強固なものにする。
【００５１】
図６は本発明の第六実施例であり、円周方向直角リブと軸方向直角リブとからなる格子状のリブを説明するもので、（イ）はその一部上面図、（ロ）はＥ−Ｅ断面図である。図６（イ）および（ロ）において、トンネルの円周方向に沿って設けられた円周方向直角リブ６１と、上記円周方向直角リブ６１に対して、直角に設けられた軸方向直角リブ６２とが格子状に設けられている。そして、軸方向直角リブ６２の高さは、上記円周方向直角リブ６１より低くして、コンクリートの充填を容易にしている。上記円周方向直角リブ６１および軸方向直角リブ６２のピッチは、セグメントの大きさに応じて、任意に変えることができる。たとえば、円周方向直角リブ６１および軸方向直角リブ６２のピッチは、１００ｍｍないし２００ｍｍおよび４０ｍｍとした。また、円周方向直角リブ６１および軸方向直角リブ６２の高さは、高低を逆にしたり、あるいは略同じにすることもできる。
【００５２】
軸方向直角リブ６２は、断面をテーパー状にした低い台形として、コンクリートの充填を容易にすることができる。直角リブ６１、６２は、格子状に設けられているため、内面樹脂被覆部材１１の厚さを薄くしても充分な強度を得ることができる。図６（イ）および（ロ）に示された軸方向直角リブ６２は、断面が略正方形をしているが、コンクリートが円周方向に充填し易いように角を取った形状、あるいはその他の形状にすることができる。
【００５３】
図７は本発明の第七実施例であり、円周方向直角リブと軸方向直角リブとからなる格子状のリブにアンカーピンを設けた例を説明するもので、（イ）はその一部上面図、（ロ）はＥ−Ｅ断面図、（ハ）はＦ−Ｆ断面図である。図８（イ）および（ロ）は第七実施例におけるアンカーピンを取り付ける例を説明するための図である。図７（イ）ないし（ハ）および図８（イ）および（ロ）において、たとえば、円周方向直角リブ６１と軸方向直角リブ６２との交点には、金属製固着手段である袋ナット８１がインサート成形されている。
【００５４】
上記袋ナット８１には、基部にネジが設けられたアンカーピン８２を螺合することによって取り付けられる。アンカーピン８２は、アンカーピン８２自体に螺旋溝あるいは先端に膨出部を設けることにより、コンクリートとの食いつきを向上させることができる。また、その他の金属固着手段は、たとえば、内部がローレット加工されたものであり、アンカーピンを嵌め込むことにより取り付けている。金属製固着手段は、内面樹脂被覆部材１１の成形と同時にインサートできるため、大型のセグメントを作製する際に好適である。
【００５５】
図１ないし図７に示された円周方向直角リブ１２、６１は、内面樹脂被覆部材１１の補強であると同時に、鉄筋籠を載置する際のスペーサとして利用することができる。上記円周方向直角リブ１２、６１は、図示されていない鉄筋籠を載置するスペーサとしての高さと、強度を有するように予め設計しておく。
【００５６】
内面樹脂被覆部材および円周方向直角リブと軸方向直角リブとは、たとえば、図示されていない反応射出成形装置に、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料が型枠内に注入されることによって作製される。反応射出成形材料は、たとえば、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系とからなる第１の液体と、ノルボルネン系モノマーと活性剤とからなる第２の液体とを用意する。その後、上記安定した２液は、たとえば、ミキシングヘッドによって混合された後、反応射出成形装置の型枠内に低圧、低温で注入される。本実施例は、上記のように低圧、低温で反応射出成形ができるため、型枠がコンクリート用外型枠と同じもので済む。
【００５７】
上記反応射出成形材料の詳細は、たとえば、特公平３−２８４５１号公報、特公平４−９８１２号公報、特公平６−１３５６３号公報、特公平６−２４８０６号公報、特開平６−８２７３号公報に記載されており、これらの材料を使用して、本実施例の略台形型樹脂被覆セグメントを作製することができる。
【００５８】
図１ないし図７における内面樹脂被覆部材１１の表面には、たとえば、図示されていない、水中または湿潤状態で接着可能な硬化型接着剤が塗布される。上記硬化型接着剤が未硬化あるいは半硬化の状態の内に、コンクリートが打設される。上記硬化型接着剤は、コンクリートの反応熱により硬化すると共に、コンクリートも緊密に密着して固化する。このようにして、製造された内面樹脂被覆セグメントは、コンクリートが固化した後、型枠から取り出される。上記水中または湿潤状態で接着可能な硬化型接着剤は、内面樹脂被覆部材１１の全面または部分的に塗布することができる。
【００５９】
上記水中または湿潤状態で接着可能な硬化型接着剤は、ウレタン−アクリレート系樹脂が最適である。また、上記内面樹脂被覆部材１１は、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形品、シートモールディングコンパウンドからなる繊維強化プラスチック成形品、熱可塑性樹脂シートの成形品の内の少なくとも一つが使用される。
【００６０】
図１ないし図７における内面樹脂被覆部材１１は、湾曲した略矩形のセグメントとして説明したが、その他に正方形、台形、六角形とすることができる。セグメントの形状は、シールドトンネルの形状、大きさ、施工条件等によって変わるため、一番適した形状のものを選択することができる。
【００６１】
図９は本発明の内面樹脂被覆セグメントを作製する工程を説明するための図である。図９において、内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材は、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料が型枠内に注入されることによって内面樹脂被覆部材１１と円周方向直角リブ１２、または図示されていない軸方向直角リブが一体に成形される。
【００６２】
次に、上記内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材は、セグメント成形用基台９１に載置した後、コンクリート成形用側部型枠９２、９２′およびコンクリート成形用上部型枠９３が所定の位置に配置される。コンクリートは、上記コンクリート成形用上部型枠９３のコンクリート注入孔９４から注入される。
【００６３】
セグメント成形用基台９１は、たとえば、振動により、コンクリート１０１が上記円周方向に設けられている円周方向直角リブ１２に沿って打設される。
内面樹脂被覆部材１１は、鉄筋あるいは連結金具等を入れた後、コンクリート１０１を充填するが、コンクリート１０１の充填に際し、振動台に置かれて振動させられると共に、棒状バイブレータ等で内部締固めを行う。
【００６４】
コンクリート養生後、コンクリート成形用上部型枠９３およびコンクリート成形用側部型枠９２、９２′は、剥離除去され、内面樹脂被覆セグメントが完成する。なお、コンクリート成形用側部型枠９２、９２′には、接合凹部成形用突起９５、９５′、およびシール溝用突起９６、９６′が設けられている。
【００６５】
図１０は本発明の樹脂被覆セグメントを接合した場合の接合面を説明するための図である。樹脂被覆セグメント１および樹脂被覆セグメント１′は、たとえば、それぞれのコンクリート１０１、１０１′が接合面１０４で接合される。この時、内面樹脂被覆部材１１の端部は、モルタル注入孔１０２および接合凹部１０３ができるような形状に予め成形されている。また、接合面１０４には、シール溝があり、シール材が埋め込まれることによって水密性を保持している。
【００６６】
したがって、上記接合凹部１０３には、モルタル注入孔１０２から、たとえば、モルタルが注入されて、上記接合面１０４における水密性を向上させることができる。そして、上記接合面１０４は、トンネルの円周方向および軸方向に設けられることによって、シールドトンネルが構築される。このようにして作製されたシールドトンネルは、水密性の高い安価なものとなる。
【００６７】
以上、本実施例を詳述したが、前記本実施例に限定されるものではない。そして、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本実施例は、内面樹脂被覆セグメント用樹脂部材をトンネルの円周方向に沿って連続的に突出する円周方向リブについて説明したが、トンネルの軸方向に沿って連続的に突出する軸方向リブを設けることができる。また、図６に示すような格子状のリブは、一方が高い場合、他方は低く成形する。また、上記リブは、成形型から樹脂部材を抜く時に都合の良い形状に予め作製しておくと都合が良い。
【００６８】
本実施例の内面樹脂被覆セグメントは、特に形状を説明していないが、台形型、六角形型、直方型、亀の子型、正方形、その他変形させることが可能である。本実施例の内面樹脂被覆セグメントは、自動車道、鉄道、歩道用トンネル、雨水用シールドトンネル、あるいは下水道用シールドトンネル、断面が円形以外の形状をした下水道、上水道、工業用水道、共同坑、地下河川、地下タンク、地上に設置されたタンクまたは容器等に使用することができる。
【００６９】
実施例において、内面樹脂被覆セグメントを作製する反応射出成形や、鉄筋コンクリートの作製方法については、詳述していないが、周知または公知の手段を採用することができる。
【００７０】
本実施例において、内面樹脂被覆セグメントの接合について詳述していないが、ボルト・ナット、その他の連結金具、保持スペーサ等を使用することができる。さらに、直角リブの形状および凹凸部の形状は、発明の目的に適えば変形が可能である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、内面樹脂被覆部材および少なくとも円周方向または軸方向リブをノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料によって一体成形したため、セグメントとしての剛性、衝撃性、弾性に優れ、低粘度、低吸水性、耐熱性、および熱硬化性を有するため、低温、低圧で反応射出成形が可能であると共に、強度や低吸水性という雨水用トンネル、あるいは下水道に適している。
【００７２】
本発明によれば、内面樹脂被覆部材に設けられた少なくとも円周方向または軸方向リブがコンクリートとの食いつきを良くすると共に湾曲部材としての強度を向上させることができる。したがって、本発明は、内面樹脂被覆部材の厚さを薄くして安価な内面樹脂被覆セグメントを得ることができる。
【００７３】
本発明によれば、内面樹脂被覆部材によってシールドトンネルの内側に設ける二次覆工を省略することができ、耐薬品性が良好であると共に、表面が平滑であるため、雨水や下水の流速が大きくなる等、優れた水理特性を持つ雨水用あるいは下水道用シールドトンネルを得ることができる。
【００７４】
本発明によれば、水中または湿潤状態で接着可能な硬化型接着剤が未硬化あるいは半硬化状態でコンクリートを打設するため、コンクリートの反応熱によって接着剤を硬化させることができ、接着剤とコンクリートとの密着性を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一実施例であり、セグメントの円周方向に直角リブを備えた例を説明するもので、（イ）はその一部上面図、（ロ）はＡ−Ａ断面図、（ハ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図２】本発明の第二実施例であり、セグメントの円周方向に凹凸を有する複数の直角リブの例を説明するもので、（イ）ないし（ホ）はその一部上面図、（ヘ）はＡ′−Ａ′断面図である。
【図３】本発明の第三実施例であり、セグメントの円周方向直角リブに端部突出部を設けた例を説明するもので、（イ）はその端部上面図、（ロ）はＡ″−Ａ″断面図である。
【図４】本発明の第四実施例であり、セグメントの円周方向直角リブにアンカーピンを設けた例を説明するもので、（イ）はその一部上面図、（ロ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図５】本発明の第五実施例であり、セグメントの円周方向直角リブが軸方向に傾斜している例を説明するもので、（イ）はその一部上面図、（ロ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図６】本発明の第六実施例であり、円周方向直角リブと軸方向直角リブとからなる格子状のリブを説明するもので、（イ）はその一部上面図、（ロ）はＥ−Ｅ断面図である。
【図７】本発明の第七実施例であり、円周方向直角リブと軸方向直角リブとからなる格子状のリブにアンカーピンを設けた例を説明するもので、（イ）はその一部上面図、（ロ）はＥ−Ｅ断面図、（ハ）はＦ−Ｆ断面図である。
【図８】図８（イ）および（ロ）は第七実施例におけるアンカーピンを取り付ける例を説明するための図である。
【図９】本発明の内面樹脂被覆セグメントを作製する工程を説明するための図である。
【図１０】本発明の樹脂被覆セグメントを接合した場合の接合面を説明するための図である。
【図１１】（イ）ないし（ハ）は、従来例における台形型セグメント用樹脂部材を説明するためのもので、（イ）が上面図、（ロ）および（ハ）が湾曲した側から見た側面図である。
【符号の説明】
１、１′・・・樹脂被覆セグメント
１１・・・内面樹脂被覆部材
１２・・・円周方向直角リブ
１３・・・グラウト材注入孔
１４・・・円筒状突起部
１５・・・テーパー部
１６、１６′・・・先端傾斜部
３１・・・端部突出部
４１、８２・・・アンカーピン
４２・・・アンカーピン取付部
５１・・・傾斜リブ
５１′・・逆方向傾斜リブ
６１・・・円周方向直角リブ
６２・・・軸方向直角リブ
８１・・・袋ナット
９１・・・セグメント成形用基台
９２、９２′・・・コンクリート成形用側部型枠
９３・・・コンクリート成形用上部型枠
９４・・・コンクリート注入孔
９５、９５′・・・接合凹部成形用突起
９６、９６′・・・シール溝用突起
１０１、１０１′・・・コンクリート
１０２・・・モルタル注入孔
１０３・・・接合凹部
１０４・・・接合面
【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】
0004070352.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004070352.tif 000009
【図９】
0004070352.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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