シールドトンネル用セグメント

【課題】防食シートのコンクリートへの定着力を向上させることができ、さらに、耐久性、信頼性、経済性などに優れたシールドトンネル用セグメントの提供を目的とする。
【解決手段】セグメント1は、コンクリート製の板状体2からなり、コンクリートの部分に埋設する複数の筒状突起321を有し、かつ、耐酸性及び/又は耐アルカリ性を有する樹脂からなる防食シート3によって、板状体2の内面を覆った構成としてある。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シールドトンネル用セグメントに関し、特に、防食シートのコンクリートへの定着力を向上させることができ、さらに、耐久性、信頼性、経済性などに優れたシールドトンネル用セグメントに関する。
【背景技術】
【0002】
シールドトンネル用セグメント(適宜、セグメントと略称する。)は、下水道等の水路を構成するシールドトンネルに広く使用されている。
ただし、コンクリートは、耐酸性や耐薬品性などに劣り、侵食されやすい材料であり、たとえば、下水道施設などにおいては、硫黄酸化細菌によって生成された硫酸や酸性雨などに対して、浸食や剥がれ落ちなどを防止する必要がある。
このため、セグメントの表面に樹脂コーティングを行ったり、あるいは、樹脂シートで被覆を行うことにより、コンクリートを保護する様々な技術が開発されてきた。
【0003】
たとえば、特許文献1には、上面が円弧状に湾曲した型枠底板と、該型枠底板上面の周方向端部より立ち上げた型枠端板と、型枠底板の軸方向端縁より立ち上げた型枠側板とからなるセグメント成形用型枠を使用し、外側面にコンクリート付着体を一体に有する内面被覆材(防食シート)を、そのコンクリート付着体を上にしてセグメント成形用型枠内の底部に敷設し、その状態でセグメント成形用型枠内にコンクリートを打設するようにした内面被覆セグメントの製造方法の技術が開示されている。
上記の内面被覆材は、樹脂被覆板と、その裏面に一体化されたコンクリート付着体から構成され、コンクリート付着体は、樹脂材をもって網目状に形成され、該網目状を構成する樹脂材間の隙間に型枠内に打設されるコンクリートが充填されることによって該コンクリートと付着する樹脂ネットにより構成されている。
【0004】
また、本発明に用いられる防食シートに関連する技術として、たとえば、特許文献2、3には、防食シートを利用した技術が開示されている。この防食シートは、シートの片面に多数の突起が千鳥状に分散して形成されており、これらの突起は、互いに離反する方向に傾斜した一対の突片を中間連結片で連結した形状をしている。
【0005】
また、特許文献4には、凸部付きシートを利用したコンクリート構造物の補強構造の技術が開示されている。この凸部付きシートは、シート部の表面に複数の突起が突設され、各突起は頭部と根元の断面が中間部分よりも拡大して形成され、これらシート部及び突起が合成樹脂材料から一体成形されたものである。
【0006】
また、本発明に用いられる防食シートの製造方法に関連する技術として、たとえば、特許文献5には、プラスチック中空板の製造方法の技術が開示されている。この製造方法は、回転する金属の円筒に多数の凹みを設け、凹みの底を真空吸引源に接続した成形ロールを用いて、熱可塑化状態にあるプラスチックシートを真空成形して多数のキャップ状突起を有するキャップシートを形成する工程と、キャップシートにバックシートを貼り合わせて二層品を形成する工程とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特許4374594号公報
【特許文献2】特開平7−42248号公報
【特許文献3】特開平6−42149号公報
【特許文献4】特開2008−25220号公報
【特許文献5】特開2002−326297号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上述した特許文献1に記載されたシールドトンネル用セグメントは、内面被覆材(防食シート)が、樹脂被覆板と、その裏面に一体化されたコンクリート付着体から構成され、コンクリート付着体は、樹脂材をもって網目状に形成され、該網目状を構成する樹脂材間の隙間に型枠内に打設されるコンクリートが充填されるものの、内面被覆材(防食シート)が剥がれるおそれがあった。すなわち、セグメントの内面被覆材には、セグメントの継ぎ目やコンクリートのクラックを通して、地下水による外水圧が内面被覆材を剥がす方向に作用するので、これに対抗し、コンクリートの表面に定着しつづける定着力、耐久性、信頼性などを向上させることが要望されていた。
また、樹脂シートや樹脂コーティングを有するセグメントであっても、生産性などに優れ、販売価格が廉価であるといった経済性なども要望されていた。
【0009】
なお、突起を有する防食シートに関する技術として、上述した特許文献2〜4に記載された技術が挙げられるが、これらの技術では、定着力などを向上させるために突起の配設密度を高めようとすると、離型が困難となる、あるいは、生産性が著しく低下するおそれがあった。
また、特許文献5の技術は、本発明に用いられる防食シートの製造方法に関連する技術ではあるものの、上記の要望に応えることはできず、また、セグメントにそのまま適用することが困難である。
【0010】
本発明は、以上のような要望に応えるために提案されたものであり、防食シートのコンクリートへの定着力を向上させることができ、さらに、耐久性、信頼性、経済性などに優れたシールドトンネル用セグメントの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するため、本発明のシールドトンネル用セグメントは、 コンクリート製の円弧状に湾曲した板状体からなるシールドトンネル用セグメントであり、この板状体の表面を、コンクリートの部分に埋設する複数の筒状突起を有し、かつ、耐酸性及び/又は耐アルカリ性を有する樹脂からなるシート(防食シートとも呼ばれる。)によって覆った構成としてある。
【発明の効果】
【0012】
本発明のシールドトンネル用セグメントによれば、複数の筒状突起が、防食シートに配設密度を高めた状態で形成されているので、防食シートのコンクリートへの定着力及び機械的強度を向上させることができ、さらに、シールドトンネル用セグメントの耐久性、信頼性、経済性などを大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は、本発明の第一実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントを説明するための概略図であり、(a)は断面図を示しており、(b)はA部の拡大図を示しており、(c)はB−B矢視拡大図を示している。
【図2】図2は、本発明の第一実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントに使用される防食シートを説明するための概略図であり、(a)は斜視図を示しており、(b)は平面図を示しており、(c)は、C−C断面図を示している。
【図3】図3は、本発明の第一実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントの使用状態を説明するための概略拡大断面図を示している。
【図4】図4は、本発明の第二実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントを説明するための概略図であり、(a)は防食シートの平面図を示しており、(b)は、D−D断面図を示している。
【図5】図5は、本発明の第三実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントを説明するための概略図であり、(a)は防食シートの平面図を示しており、(b)は、E−E断面図を示している。
【図6】図6は、本発明の第四実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントを説明するための概略図であり、(a)は防食シートの平面図を示しており、(b)は、F−F断面図を示している。
【図7】図7は、本発明の応用例にかかるシールドトンネル用セグメントの防食シートを説明するための概略図であり、(a)は第一応用例の斜視図を示しており、(b)は第二応用例の斜視図を示している。
【発明を実施するための形態】
【0014】
[シールドトンネル用セグメントの第一実施形態]
図1は、本発明の第一実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントを説明するための概略図であり、(a)は断面図を示しており、(b)はA部の拡大図を示しており、(c)はB−B矢視拡大図を示している。
また、図2は、本発明の第一実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントに使用される防食シートを説明するための概略図であり、(a)は斜視図を示しており、(b)は平面図を示しており、(c)は、C−C断面図を示している。
図1、2において、本実施形態のシールドトンネル用セグメント1(適宜、セグメント1と略称する。)は、コンクリート製の板状体2と、この板状体2の内面を覆う防食シート3とを備え、コンクリートの部分に埋設する複数の筒状突起321を有し、かつ、耐酸性及び/又は耐アルカリ性を有する樹脂からなる防食シート3が、板状体2の内面を覆った構成としてある。
この防食シート3は、後述するように、板状体2の内面を覆い、コンクリートの表面を被覆し保護する。
なお、本実施形態のセグメント1は、板状体2の内面が防食シート3によって覆われるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、板状体2の外面などをも防食シート3によって覆う構成としてもよい。
【0015】
(板状体)
板状体2は、円弧状に湾曲した板状のコンクリートを有しており、通常、機械的強度を向上させる鉄筋(図示せず)をも有している。なお、板状体2の形状や厚さなどは、特に限定されるものではない。
【0016】
(防食シート)
防食シート3は、バックシート31と、複数の筒状突起321とを有している。
バックシート31は、耐酸性及び/又は耐アルカリ性を有する樹脂からなり、本実施形態では、耐酸性及び耐アルカリ性を有する樹脂として、ポリプロピレンが使用されている。
なお、本実施形態では、ポリプロピレンを使用したが、これに限定されるものではなく、耐酸性及び/又は耐アルカリ性を有する樹脂であればよく、たとえば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリカーボネイトなどが挙げられ、また、これらの混合物を用いることもできる。また、耐酸性には、耐強酸性が含まれ、耐アルカリ性には、耐強アルカリ性が含まれるものとする。
【0017】
また、バックシート31は、通常、厚さtが0.数mm〜数mmであり、使用条件などに応じて、適宜、設定される。なお、本実施形態では、厚さtを約2mmとしてある。
さらに、バックシート31の色は、通常、白色、黒色、緑色、青色、黄色などであるが、特に限定されるものではない。
また、バックシート31の表面は、通常、滑らかであるが、これに限定されるものではなく、たとえば、必要に応じて、滑りにくいように粗面としてもよい。
【0018】
(筒状突起)
筒状突起321は、バックシート31に形成され、板状体2のコンクリートに埋設されアンカーとして機能し、板状体2に対して剥がれないように、防食シート3を定着させる。
また、筒状突起321は、たとえば、棒状の突起(図示せず)と比べると、コンクリートとの接触面積が広くなり、定着力を増大させることができるとともに、その筒状の形状が、補強リブとして機能し、防食シート3の機械的強度(たとえば、曲げ強度など)を向上させることができる。
【0019】
本実施形態では、筒状突起321は、キャップシート32から突き出るように成形されており、キャップシート32がバックシート31と融着されることにより、バックシート31に形成されている。
このキャップシート32は、通常、厚さtが0.数mm〜数mmであり、使用条件などに応じて、適宜、設定される。なお、本実施形態では、厚さtを約1mmとしてある。
また、キャップシート32の樹脂として、通常、バックシート31と同じ樹脂が使用されるが、これに限定されるものではなく、バックシート31と異なる樹脂(たとえば、耐酸性及び/又は耐アルカリ性を有しない樹脂)を使用してもよい。
さらに、キャップシート32の色は、通常、黒色などであるが、特に限定されるものではない。
【0020】
また、筒状突起321を千鳥状に、すなわち、複数の筒状突起321は、行方向にピッチPとなり、列方向にピッチPとなり、さらに、奇数行と偶数行の筒状突起321が、行方向にピッチ0.5Pだけずれるように、配設してある。
なお、本実施形態では、筒状突起321を千鳥状に配設してあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、マトリックス状(碁盤目状)に配設してもよい。
【0021】
ここで、筒状突起321は、ほぼ円筒状であり、外径をDとしてあり、全ての方向に隣り合う筒状突起321のピッチPを、D<P<5D(すなわち、本実施形態では、D<P<5D、かつ、D<P<5D)とするとよく、好ましくは、D<P<4Dとするとよく、さらに好ましくは、D<P<3Dとするとよい。
このようにすると、筒状突起321が高密度に配設された状態となり、板状体2への定着力及び防食シート3の機械的強度を大幅に向上させることができる。
この理由は、ピッチPを外径D以下とすると、筒状突起321どうしが当接、あるいは、重なった状態となり、これにより、適度の湾曲性が失われる、あるいは、後述する気泡ボードの技術を応用することができず、生産性などを向上できなくなるからである。また、ピッチPを外径Dの五倍以上とすると、コンクリートへの定着力や防食シート3の機械的強度を十分向上させることができなくなるからである。
【0022】
筒状突起321は、通常、外径Dが数mm〜数十mmであり、高さhが数mm〜数十mmであり、厚さは、キャップシート32の厚さtとほぼ同じ、あるいは、厚さtより薄くなっており、使用条件などに応じて、適宜、設定される。本実施形態では、筒状突起321の外径Dは、約12mmであり、高さhは、約8mmであり、厚さは、約0.9mmである。
【0023】
また、板状体2に取り付けられる防食シート3は、内径dを有するほぼ円弧状に形成される。このように、防食シート3を円弧状に湾曲させると、筒状突起321の先端部は、図1(c)に示すように、板状体2の周方向に長径aを有し、かつ、板状体2の軸心方向に短径bを有するほぼ楕円形に変形する。
ここで、好ましくは、上記楕円形を、変形前の円形(外径Dを有する円形)に対して、a>1.1D、かつ、b<0.9Dとするとよい。このようにすると、板状体2の周方向においては、外径Dを有する円形の外側に突き出た部分が、この部分の下方(筒状突起321の付け根側)に位置するコンクリートを覆い、かつ、板状体2の軸心方向においては、外径Dを有する円形の内側に突き出た部分が、この部分の下方(筒状突起321の付け根側)に位置するコンクリートを覆う構造となる。すなわち、楕円形に変形した筒状突起321は、アンカーとしての機能が向上し、コンクリートへの定着力をさらに向上させることができる。
【0024】
なお、筒状突起321の断面形状は、円形に限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、多角形、長円、楕円、ハート型などであってもよい。
また、複数の筒状突起321の形状や大きさは、ほぼ同じとしてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、異なる二以上の形状の筒状突起や大きさの異なる筒状突起を交互に配設してもよい。
【0025】
(防食シートの製造方法)
ここで、防食シート3の製造方法について説明する。
防食シート3の製造方法は、キャップシート成形工程、融着積層工程、及び、筒状突起形成工程を有している。
【0026】
キャップシート成形工程では、上述した特許文献5に記載されているように、多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に溶融状態にある樹脂シートを接触させて、中空状に膨出する多数のキャップ状突起を真空成形し、キャップシートを成形する。
すなわち、押出機に取り付けられたフラットダイから、材料樹脂を押し出すことによって、溶融状態にある樹脂シートを成形ロールに連続して供給する。そして、多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に、溶融状態にある樹脂シートを接触させて中空状に膨出する多数のキャップ状突起を真空成形し、これによってキャップシートを成形する。
なお、吸引孔のそれぞれは、真空ポンプにつながれており、吸引孔内を真空吸引することによって、キャップ状突起が真空成形される。
【0027】
融着積層工程は、キャップシート成形工程とともに行われ、この工程では、キャップ状突起内に空気を封入するバックシート31を、溶融状態で供給しながら融着によって上記のキャップシートに積層する。
すなわち、キャップシートに成形されたキャップ状突起に空気を封入するバックシートは、押出機に取り付けられたフラットダイから、材料樹脂を押し出すことによって連続して供給される。そして、溶融状態で供給されてきたバックシートは、熱融着によってキャップシートに積層される。
これにより、特許文献5に記載されているように、キャップ状突起内に空気が封入され、独立した多数の気泡を有する二層の気泡ボードが、連続的に、かつ、生産性に優れた状態で製造される。
【0028】
筒状突起形成工程では、二層の気泡ボードのキャップ状突起の上部を、研磨ローラ又は、切削機などによる機械加工によって開口させ、筒状突起321を形成する。
また、図2に示すキャップシート32は、キャップ状突起の上部(頭頂部とも呼ばれる。)を開口させ、筒状突起321が形成された状態を示している。
なお、本実施形態では、機械加工によって、キャップ状突起の上部を開口させ、筒状突起321を形成するが、これに限定されるものではない。たとえば、二層の気泡ボードのキャップ状突起の上部を、熱変形させることによって開口させ、筒状突起321を形成してもよい。この際、筒状突起321と対応する位置に凸部の配設された加熱ローラなどが用いられ、凸部が、キャップ状突起の上部に接近すると、上部を溶かすことにより、あたかも穴をあけるように、筒状突起321が形成される。
このようにすると、連続的に筒状突起321を形成することができるので、生産性などを向上させることができる。
【0029】
上記の製造方法によれば、板状体2への定着力及びシートとしての機械的強度などを向上させることができる防食シート3を、生産性に優れた状態で製造でき、また、価格が廉価であるといった経済性を大幅に向上させることができる。
【0030】
(シールドトンネル用セグメントの製造方法)
次に、セグメント1の製造方法などについて説明する。
セグメント1の製造には、通常、特許文献1に記載されているように、上面が円弧状に湾曲した型枠底板と、該型枠底板上面の周方向端部より立ち上げた型枠端板と、型枠底板の軸方向端縁より立ち上げた型枠側板とからなるセグメント成形用型枠(図示せず)が使用される。
まず、防食シート3が、型枠底板上に載置され、この状態で、セグメント成形用型枠にコンクリートが打設される。これにより、筒状突起321の内部や、筒状突起321どうしの間の空間にコンクリートが充填され、充填されたコンクリートが固まることにより、筒状突起321がコンクリートに埋設されコンクリートと係合する。これにより、防食シート3は、板状体2に対して、優れた定着力を発揮する。
次に、セグメント1をセグメント成形用型枠から離型することにより、セグメント1が製造される。
【0031】
ここで、好ましくは、防食シート3が、コンクリートの打設前に、所定の曲率半径で湾曲しているとよい。なお、所定の曲率半径とは、セグメント1の内径(φd)に対応する曲率半径(d/2)、又は、この曲率半径(d/2)とほぼ同じとみなせる曲率半径をいう。
このようにすると、防食シート3がいびつに変形することなく、型枠底板とほぼ対応する形状に湾曲されるので、容易に、かつ、位置ずれなどが発生しない状態で、防食シート3を型枠底板上に載置することができ、作業性や品質を向上させることができる。
なお、上記の湾曲は、防食シート3を加熱することにより、容易に行うことができる。
【0032】
次に、上記構成のセグメント1の使用状態などについて、図面を参照して説明する。
図3は、本発明の第一実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントの使用状態を説明するための概略拡大断面図を示している。
図3に示すように、複数のセグメント1は、周方向及び軸心方向に並設され、シールドトンネル10を形成する。また、各セグメント1は、筒状突起321の内部にコンクリートが充填され、かつ、筒状突起321と筒状突起321との間にコンクリートが充填され、気泡溜まりが発生しない状態で、板状体2のコンクリートの表面を被覆し保護する(図1(b)参照)。
【0033】
また、セグメント1どうしは、バックシート31と接合される接合用シート30を介して接合されるとよい。この接合用シート30は、通常、バックシート31と同じ材質であり、耐酸性及び/又は耐アルカリ性を有している。また、接合用シート30は、幅が数mmから数十mmの帯状であり、厚さが0.数mm〜数mmであり、使用条件などに応じて、適宜、設定される。
上記接合用シート30は、融着などによりバックシート31の両端部と接合され、これにより、防食シート3の端部どうしが強固に接合される。
このようにすると、防食シート3のつなぎ目においても、優れたシール性を発揮した状態で板状体2を覆うことができ、コンクリートの防食をより確実に行うことができる。
【0034】
なお、本実施形態では、接合用シート30を介して、防食シート3の端部どうしを接合しているが、これに限定されるものではなく、たとえば、バックシート31の端部どうしを融着などにより接合してもよく、あるいは、エポキシ樹脂、シリコン、ホットメルトなどを用いてシールしてもよい。
また、接合用シート30は、各セグメント1の防食シート3どうしを接合しているが、このようなケースに限定されるものではなく、たとえば、セグメント1が大型の場合、セグメント1に取り付けられる複数の防食シート3どうしを接合してもよい。
【0035】
ここで、セグメント1の防食シート3は、筒状突起321が高密度に配設された状態となり、板状体2への定着力及び防食シート3の機械的強度を大幅に向上させることができる。
また、セグメント1は、防食シート3のつなぎ目においても、接合用シート30が板状体2を覆うことができ、コンクリートの防食をより確実に行うことができる。
また、防食シート3が、生産性に優れた状態で製造されるので、価格が廉価であるといった経済性を大幅に向上させることができる。
【0036】
以上説明したように、本実施形態のセグメント1によれば、アンカーとして機能する複数の筒状突起321が、防食シート3に配設密度を高めた状態で形成されているので、防食シート3の板状体2への定着力及び機械的強度を向上させることができ、さらに、セグメント1の耐久性、信頼性、経済性などを大幅に向上させることができる。
また、防食シート3は、耐酸性及び耐アルカリ性を有するポリプロピレが使用されているので、コンクリートの表面を好適に保護し、防食効果を発揮することができる。
【0037】
[シールドトンネル用セグメントの第二実施形態]
図4は、本発明の第二実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントを説明するための概略図であり、(a)は防食シートの平面図を示しており、(b)は、D−D断面図を示している。
図4において、本実施形態のセグメントは、上述した第一実施形態のセグメント1と比べると、防食シート3aが、筒状突起321に、コンクリートからの抜けを防止するための変形部322が形成された点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成は、セグメント1とほぼ同様としてある。
したがって、図4において、図2と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0038】
変形部322は、筒状突起321の上部の対向する二箇所(行方向の二箇所、又は、列方向の二箇所)に形成され、それぞれ外側に突き出る形状としてある。すなわち、先端がほぼ三角板状の加熱された変形用型11が、上方から筒状突起321を押圧することにより、変形用型11と当接した部分が外側方向に変形し、突き出た形状となる。本実施形態では、行方向に並ぶ筒状突起321は、変形部322の箇所(行方向の二箇所、又は、列方向の二箇所)が、交互になるように形成されている。
このようにすると、変形部322をコンクリートに埋設することによって、コンクリートからの抜けをより確実に防止することができ、定着力を高めることができるとともに、定着の信頼性を向上させることができる。
【0039】
なお、変形部322の形状は、上記に限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、それぞれ内側に突き出る形状としたり、あるいは、一方が外側に突き出て、他方が内側に突き出る形状としてもよい。さらに、筒状突起321の先端部を溶かし、先端部が付け根側より断面積が大きくなる形状としてもよい。また、形成する位置も、二箇所に限定されるものではなく、たとえば、四箇所や、ほぼ全周にわたって形成されてもよい。
また、複数の変形用型11は、平板状の基部(図示せず)に配設されているが、これに限定されるものではなく、たとえば、複数の変形用型11を回転するローラに配設し、防食シート3aを移動させながら変形部322を形成してもよい。これにより、生産性などを向上させることができる。
【0040】
以上説明したように、本実施形態のセグメントによれば、第一実施形態のセグメント1とほぼ同様の効果を奏するとともに、変形部322によって、コンクリートからの抜けをより確実に防止することができ、定着力を高めることができるとともに、定着の信頼性を向上させることができる。
【0041】
[シールドトンネル用セグメントの第三実施形態]
図5は、本発明の第三実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントを説明するための概略図であり、(a)は防食シートの平面図を示しており、(b)は、E−E断面図を示している。
図5において、本実施形態のセグメントは、第一実施形態のセグメント1と比べると、防食シート3bが、筒状突起321に、スリット323が形成された点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成は、セグメント1とほぼ同様としてある。
したがって、図5において、図2と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0042】
スリット323は、通常、幅Δが数mm(本実施形態では、約2mm)であり、深さが、h−t(本実施形態では、約7mm)であり、筒状突起321の対向する二箇所(行方向の二箇所)に形成されている。すなわち、歯厚約2mmの鋸歯付き回転カッターなどのスリット用カッター12によって、行方向に移動する防食シート3bの筒状突起321が機械的に加工され、スリット323が形成される。
このようにすると、防食シート3bは、一対のスリット323が上下方向となるように並設され、コンクリートを打設する際、筒状突起321内における気泡溜まりの発生を効果的に低減することができる。
【0043】
なお、スリット323の形成位置は、行方向の二箇所に限定されるものではなく、たとえば、行方向及び列方向の四箇所に形成されてもよい。
また、スリット323の形状は、上記に限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、筒状突起321の先端部であって、スリット323の近傍の部分をも溶かし、先端部が付け根側より断面積が大きくなる形状としてもよい。これにより、スリット323とともに、変形部322をも形成でき、生産性をさらに向上させることができる。
また、本実施形態では、スリット用カッター12によってスリット323を形成しているが、これに限定されるものではなく、たとえば、反時計回り方向に回転する、板厚約2mmの円板状の加熱されたスリット用型によって、筒状突起321が溶かされることによりスリット323を形成してもよい。
【0044】
以上説明したように、本実施形態のセグメントによれば、第一実施形態のセグメント1とほぼ同様の効果を奏するとともに、スリット323によって、コンクリートを打設する際、気泡溜まりの発生を効果的に低減することができ、気泡溜まりに起因する不具合、たとえば、コンクリートの強度低下などを防止することができる。
【0045】
[シールドトンネル用セグメントの第四実施形態]
図6は、本発明の第四実施形態にかかるシールドトンネル用セグメントを説明するための概略図であり、(a)は防食シートの平面図を示しており、(b)は、F−F断面図を示している。
図6において、本実施形態のセグメントは、第一実施形態のセグメント1と比べると、筒状突起321に、変形部322(第二実施形態における列方向の二箇所に形成された変形部322)、及び、スリット323(第三実施形態のスリット323)が形成された点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成は、セグメント1とほぼ同様としてある。
したがって、図6において、図2、4、5と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0046】
以上説明したように、本実施形態のセグメントによれば、第一実施形態のセグメント1とほぼ同様の効果を奏するとともに、変形部322によって、コンクリートからの抜けをより確実に防止することができ、定着力を高めることができるとともに、定着の信頼性を向上させることができる。さらに、スリット323によって、コンクリートを打設する際、気泡溜まりの発生を効果的に低減することができ、気泡溜まりに起因する不具合、たとえば、コンクリートの強度低下などを防止することができる。
【0047】
以上、本発明のシールドトンネル用セグメントについて、好ましい実施形態などを示して説明したが、本発明に係るシールドトンネル用セグメントは、上述した実施形態などにのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、各実施形態のセグメントは、筒状突起321が、端部が開口された形状(すなわち、頭頂部を有しない形状)としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、頭頂部を有し、密閉された中空部を有する構成としてもよい。これにより、断熱性に優れたセグメントを提供することができる。
さらに、このセグメントは、筒状突起321の中段部に対向する凹部を有する構成としてもよい。これにより、コンクリートからの抜けをより確実に防止することができ、定着力を高めることができるとともに、定着の信頼性を向上させることができる。さらに、対向する凹部は、キャップシート成形工程及び融着積層工程を経た二層の気泡ボードに対して容易に形成でき、生産性や経済性を向上させることができる。
【0048】
また、第一実施形態などでは、筒状突起321をほぼ円筒状としてあるが、これに限定されるものではない。
たとえば、図7(a)に示すように、ほぼ截頭円錐形状の筒状突起321aを有する構成としてもよい。このようにすると、内径dが大きく(たとえば、1mを超えるほど大きく)、防食シート3を筒状に形成しても、筒状突起321の先端部が楕円形に変形しない場合であっても、縮径された筒状突起321aの先端側の部分が、この部分の下方(筒状突起321aの付け根側)に位置するコンクリートを覆う構造となる。すなわち、截頭円錐形状の筒状突起321aは、アンカーとしての機能が向上し、コンクリートへの定着力をさらに向上させることができる。
また、図7(b)に示すように、ほぼ截頭円錐形状を逆さにした形状の筒状突起321bを有する構成としてもよい。なお、筒状突起321bは、キャップシート32のキャップ状突起の頭頂部をライナーシート33に融着することにより形成される。このようにすると、拡径された筒状突起321bの先端側の部分が、この部分の下方(筒状突起321bの付け根側)に位置するコンクリートを覆う構造となる。すなわち、截頭円錐形状を逆さにした形状の筒状突起321bは、アンカーとしての機能が向上し、コンクリートへの定着力をさらに向上させることができる。
【0049】
なお、防食シート3などは、押出成形や射出成形などにより製造してもよい。
また、筒状突起321は、変形部322やスリット323が形成されると、本来の筒状からかけ離れた形状となる場合も想定されるが、かかる形状をも含むものとする。
【符号の説明】
【0050】
1 セグメント
2 板状体
3、3a、3b、3c 防食シート
10 シールドトンネル
11 変形用型
12 スリット用カッター
30 接合用シート
31 バックシート
32 キャップシート
33 ライナーシート
321、321a、321b 筒状突起
322 変形部
323 スリット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリート製の円弧状に湾曲した板状体からなるシールドトンネル用セグメントにおいて、
この板状体の表面を、前記コンクリートの部分に埋設する複数の筒状突起を有し、かつ、耐酸性及び/又は耐アルカリ性を有する樹脂からなるシートによって覆ったことを特徴とするシールドトンネル用セグメント。
【請求項2】
前記筒状突起が変形部を有し、この変形部を前記コンクリートに埋設することによって、前記シートの前記板状体からの抜けを防止することを特徴とする請求項1に記載のシールドトンネル用セグメント。
【請求項3】
前記シートが、前記コンクリートの打設前に所定の曲率半径で湾曲していることを特徴とする請求項1又は2に記載のシールドトンネル用セグメント。
【請求項4】
前記シートの端部どうしが、接合用シートを介して接合されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のシールドトンネル用セグメント。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2012−180696(P2012−180696A)
【公開日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−45059(P2011−45059)
【出願日】平成23年3月2日(2011.3.2)
【出願人】(000199979)川上産業株式会社 (203)
【出願人】(000174943)三井住友建設株式会社 (346)
【出願人】(593012402)SMCコンクリート株式会社 (16)
【出願人】(504442067)有限会社中林工業 (7)
【Fターム(参考)】