合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法および合成セグメントへの内壁取付部材の設置構造
【課題】セグメント表面への塗装の繰り返しや溶接を行うことなく、セグメントに補強材を固定できる合成セグメントへの耐火材の施工方法および合成セグメントの耐火構造を提供すること。
【解決手段】部材固定用孔１３の位置において、坑内側のスキンプレート７の地山側の面１８に蓋１５を設ける。そして、坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７と、部材固定用孔１３の内周部１９とに防食塗装２１を施した後、鋼殻３の内部２５にコンクリート２３を充填して鋼殻合成セグメント１を完成し、トンネル内周面等の坑壁を覆工する。次に、蓋１５およびコンクリート２３に削孔して下穴２６を設け、下穴２６に後打ちアンカ２７を固定して、網２９を坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に取り付ける。さらに、網２９が固定された坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に、耐火材３１を吹付ける。
【解決手段】部材固定用孔１３の位置において、坑内側のスキンプレート７の地山側の面１８に蓋１５を設ける。そして、坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７と、部材固定用孔１３の内周部１９とに防食塗装２１を施した後、鋼殻３の内部２５にコンクリート２３を充填して鋼殻合成セグメント１を完成し、トンネル内周面等の坑壁を覆工する。次に、蓋１５およびコンクリート２３に削孔して下穴２６を設け、下穴２６に後打ちアンカ２７を固定して、網２９を坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に取り付ける。さらに、網２９が固定された坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に、耐火材３１を吹付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法および合成セグメントへ内壁取付部材の設置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル等の地下構造物に耐火性を持たせるため、構造物を覆工するセグメントに耐火材が設置されてきた。耐火材の設置方法として、セグメントのトンネル内空側の表面に耐火パネルを取り付ける方法（例えば、特許文献１参照）や、セグメントのトンネル内空側の表面に耐火材の剥離防止のための補強材を取り付け、耐火材を吹付ける方法があった（例えば、特許文献２参照）。吹付けによる耐火材の設置は、施工費用が安価であるという利点があった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３７４９０号公報
【特許文献２】特開２００７−３９９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、長期の使用に耐えられるように重防食塗装を行った６面鋼殻合成セグメント等に吹付けにより耐火材を設置しようとする場合、補強材を取り付けるためのボルト等を表面プレートに直接溶接できないため、合成セグメントの表面に施された防食塗装を除去して補強材を取り付け、再度防食塗装を行った後、耐火材を吹付ける必要があった。また、同様に、合成セグメントの内面（すなわちトンネル内壁）に種々の部材を取り付ける際においても、取付部材を保持するための金具等を接合する場合に、合成セグメントの表面に施された防食塗装を除去する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、セグメント表面への塗装の繰り返しや溶接を行うことなく、セグメントの内壁へ設置する内壁取付部材を保持可能な保持部材を固定できる合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法および合成セグメントへ内壁取付部材の設置構造を提供することである。
【０００６】
前述した目的を達成するための第１の発明は、合成セグメントの外殻の坑内側に配置されるスキンプレートの坑内側の面と、前記スキンプレートに設けられた孔の内周部とに防食塗装を施す工程（ａ）と、前記外殻の内部にコンクリートを充填する工程（ｂ）と、前記合成セグメントを地山に設置する工程（ｃ）と、固定部材と前記孔とを用いて、前記スキンプレートの坑内側の面に保持部材を取り付ける工程（ｄ）と、前記保持部材に、前記合成セグメントの内壁へ設置される内壁取付部材を設ける工程（ｅ）と、を具備することを特徴とする合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法である。
【０００７】
なお、内壁取付部材とは、合成セグメントの内壁に取り付けられる部材であり、例えば吹きつけ耐火材や、耐火パネルなどの耐火材や、照明施設、電力・通信施設およびケーブル、案内表示板、換気施設、消火施設など、内壁へ取り付けられる部材すべてを指す。
【０００８】
前記保持部材は網状部材であり、前記内壁取付部材は吹きつけ耐火部材であり、前記工程（ｅ）は、前記耐火部材を前記網状部材に吹き付けてもよく、または、前記保持部材は、第１の金具であり、前記内壁取付部材は板状部材であり、前記工程（ｅ）は、前記板状部材にあらかじめ取り付けられた第２の金具を、前記第１の金具へ固定してもよく、または、前記保持部材は、第３の金具であり、前記内壁取付部材はトンネル内部へ取り付けられる取付設備であり、前記工程（ｅ）は、前記取付設備にあらかじめ取り付けられた第４の金具を、前記第３の金具へ固定してもよい。
【０００９】
固定部材には、例えば、後打ちアンカやボルトおよびナットが用いられる。固定部材に後打ちアンカを用いた場合、工程（ｄ）で、坑内側のスキンプレートに設けられた孔を介してコンクリートに下穴を設け、下穴に後打ちアンカを固定して内壁取付部材を取り付ける。固定部材にボルトおよびナットを用いた場合、坑内側のスキンプレートに設けられた孔の内周部にあらかじめネジ山を設けておき、工程（ｄ）で、ネジ山にボルトを螺合して内壁取付部材を取り付ける。
【００１０】
上述した方法で網状部材を取り付ける際、必要に応じて、工程（ａ）の前に、坑内側のスキンプレートに設けられた孔の位置において、スキンプレートの地山側の面に蓋が設けられる。蓋は、火災時に溶解する材質とするのが望ましい。
【００１１】
固定部材にボルトおよびナットを用いた場合、坑内側のスキンプレートに設けられた孔の位置において、スキンプレートの地山側の面にあらかじめボルト止め用袋ナットを固定し、工程（ｄ）で、ボルトを孔に挿入しボルト止め用袋ナットに螺合して内壁取付部材を取り付けてもよい。また、坑内側のスキンプレートに設けられた孔の位置において、スキンプレートの地山側の面にあらかじめボルト止め用インサートを設け、工程（ｄ）で、ボルトを孔に挿入しボルト止め用インサートに螺合して内壁取付部材を取り付けてもよい。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法を用いて施工されたことを特徴とする合成セグメントへの内壁取付部材の設置構造である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、セグメント表面への塗装の繰り返しや溶接を行うことなく、セグメントに保持部材を固定できる合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法および合成セグメントへ内壁取付部材の設置構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は、鋼殻合成セグメント１の断面図を示す。図１の（ａ）図は、鋼殻合成セグメントを坑内側のスキンプレート７および地山側のスキンプレート９に平行な面で切断した断面図、すなわち、図１の（ｂ）図に示す矢印Ｂ−Ｂによる断面図である。図１の（ｂ）図は、鋼殻合成セグメントを側面５ａおよび側面５ｂに平行な面で切断した断面図、すなわち、図１の（ａ）図に示す矢印Ａ−Ａによる断面図である。
【００１５】
図１に示すように、鋼殻合成セグメント１の鋼殻３は、長辺方向の側面５ａおよび側面５ｂ、短辺方向の側面５ｃおよび側面５ｄ、坑内側のスキンプレート７、地山側のスキンプレート９等からなる。側面５ａは、所定の位置に充填孔１１を有する。坑内側のスキンプレート７は、所定の位置に部材固定用孔１３を有する。
【００１６】
図２は、鋼殻合成セグメント１に耐火材３１を施工する際の各工程を示す図である。図２では、各工程における部材固定用孔１３周辺の状態を説明するため、図１の範囲Ｃに示す部分を拡大して示す。
【００１７】
図２の（ａ）図は、蓋１５を設ける工程を示す。図２の（ａ）図に示す工程では、部材固定用孔１３の位置において、坑内側のスキンプレート７の地山側の面１８に蓋１５を設ける。蓋１５は、ガムテープや、火災時に溶解する樹脂等の材質とするのが望ましい。部材固定用孔１３の径は、図２の（ｅ）図に示す工程で使用される後打ちアンカ２７の径よりもやや大きいものとする。
【００１８】
図２の（ｂ）図は、防食塗装２１を施す工程を示す。図２の（ｂ）図に示す工程では、坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７と、部材固定用孔１３の内周部１９とに防食塗装２１を施す。
【００１９】
図２の（ｃ）図は、コンクリート２３を充填する工程を示す。図２の（ｃ）図に示す工程では、鋼殻３の側面５ａの充填孔１１（図１）から、鋼殻３の内部２５（図１の（ｂ）図）にコンクリート２３を充填し、鋼殻合成セグメント１を完成する。そして、完成した鋼殻合成セグメント１を用いて、トンネル内周面等の坑壁を覆工する。
【００２０】
図２の（ｄ）図は、下穴２６を設ける工程を示す。図２の（ｄ）図に示す工程では、部材固定用孔１３を介して、蓋１５およびコンクリート２３に削孔し、下穴２６を設ける。下穴２６の径や長さは、固定部材である後打ちアンカ２７の寸法によって決定する。
【００２１】
図２の（ｅ）図は、保持部材である網２９を固定して耐火材３１を吹付ける工程を示す。図２の（ｅ）図に示す工程では、部材固定用孔１３および下穴２６に後打ちアンカ２７を挿入し、下穴２６に後打ちアンカ２７を固定して、網２９を坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に取り付ける。そして、網２９が固定された坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に、内壁取付部材である耐火材３１を吹付ける。後打ちアンカ２７および網２９は、ステンレス製とするのが望ましい。耐火材３１には、既往の耐火モルタル等が用いられる。
【００２２】
このように、本実施の形態によれば、坑内側のスキンプレート７に部材固定用孔１３を設けてから防食塗装２１を施すので、網２９を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がない。また、部材固定用孔１３の内周部１９に防食塗装２１が施されるので、異種金属である坑内側のスキンプレート７と後打ちアンカ２７とが接触せず、腐食の発生を防止できる。さらに、部材固定用孔１３と後打ちアンカ２７とを用いて網２９を固定するので、網２９を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。
【００２３】
本実施の形態では、蓋１５を、ガムテープや、高温で溶解する樹脂等の材質で形成するため、火災発生時に蓋１５が消失する。図３は、蓋１５が消失した状態を示す図である。図３に示すように、火災が発生した際、蓋１５が消失することにより、部材固定用孔１３が水蒸気抜き用の孔として機能する。
【００２４】
なお、本実施の形態では、鋼殻合成セグメント１の外殻を鋼殻３としたが、外殻の材質はこれに限らない。合成セグメントの外殻は、少なくとも坑内側のスキンプレート７が鋼製であるものとする。
【００２５】
次に、第２の実施の形態について説明する。図４は、鋼殻合成セグメント１ａ（図１）に耐火材３１を施工する際の各工程を示す図である。図４では、各工程における部材固定用孔１３周辺の状態を説明するため、図１の範囲Ｃに示す部分を拡大して示す。
【００２６】
図４の（ａ）図は、蓋１５を設ける工程を示す。図４の（ａ）図に示すように、鋼殻合成セグメント１ａでは、部材固定用孔１３の内周部１９ａにネジ山が設けられる。図４の（ａ）図に示す工程では、部材固定用孔１３の位置において、坑内側のスキンプレート７の地山側の面１８に蓋１５を設ける。蓋１５は、ガムテープや、火災時に溶解する樹脂等の材質とするのが望ましい。部材固定用孔１３の径は、図４の（ｃ）図に示す工程で使用されるボルトおよびナット３３のボルトの径よりもやや大きいものとする。
【００２７】
図４の（ｂ）図は、防食塗装２１を施してコンクリート２３を充填する工程を示す。図４の（ｂ）図に示す工程では、坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７と、部材固定用孔１３の内周部１９ａとに防食塗装２１を施す。次に、鋼殻３の側面５ａの充填孔１１（図１）から、鋼殻３の内部２５にコンクリート２３を充填し、鋼殻合成セグメント１を完成する。そして、完成した鋼殻合成セグメント１を用いて、トンネル内周面等の坑壁を覆工する。
【００２８】
図４の（ｃ）図は、網２９を固定して耐火材３１を吹付ける工程を示す。図４の（ｃ）図に示す工程では、部材固定用孔１３のネジ山に固定部材であるボルトおよびナット３３のボルトを螺合して固定し、網２９を坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に取り付ける。そして、網２９が固定された坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に、耐火材３１を吹付ける。ボルトおよびナット３３、網２９は、ステンレス製とするのが望ましい。耐火材３１には、既往の耐火モルタル等が用いられる。
【００２９】
第２の実施の形態においても、坑内側のスキンプレート７に部材固定用孔１３を設けてから防食塗装２１を施すので、網２９を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がない。また、部材固定用孔１３の内周部１９ａに防食塗装２１が施されるので、異種金属である坑内側のスキンプレート７とボルトおよびナット３３とが接触せず、腐食の発生を防止できる。さらに、部材固定用孔１３の内周部１９ａに設けられたネジ山とボルトおよびナット３３とを用いて網２９を固定するので、網２９を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。
【００３０】
次に、第３の実施の形態について説明する。図５は、鋼殻合成セグメント１ｂ（図１）に耐火材３１を施工する際の各工程を示す図である。図５では、各工程における部材固定用孔１３周辺の状態を説明するため、図１の範囲Ｃに示す部分を拡大して示す。
【００３１】
図５の（ａ）図は、ボルト止め用袋ナット３５を設ける工程を示す。図５の（ａ）図に示す工程では、部材固定用孔１３の位置において、坑内側のスキンプレート７の地山側の面１８にボルト止め用袋ナット３５を固定する。ボルト止め用袋ナット３５は、例えば鋼製、アルミ製、セラミック製などとする。部材固定用孔１３の径は、図５の（ｃ）図に示す工程で使用されるボルトおよびナット３７のボルトの径よりもやや大きいものとする。
【００３２】
図５の（ｂ）図は、防食塗装２１を施してコンクリート２３を充填する工程を示す。図５の（ｂ）図に示す工程では、坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７と、部材固定用孔１３の内周部１９とに防食塗装２１を施す。次に、鋼殻３の側面５ａの充填孔１１（図１）から、鋼殻３の内部２５にコンクリート２３を充填し、鋼殻合成セグメント１を完成する。そして、完成した鋼殻合成セグメント１を用いて、トンネル内周面等の坑壁を覆工する。
【００３３】
図５の（ｃ）図は、網２９を固定して耐火材３１を吹付ける工程を示す。図５の（ｃ）図に示す工程では、部材固定用孔１３に固定部材であるボルトおよびナット３７のボルトを挿入し、ボルト止め用袋ナット３５に螺合して固定し、網２９を坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に取り付ける。そして、網２９が固定された坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に、耐火材３１を吹付ける。ボルトおよびナット３７、網２９は、ステンレス製とするのが望ましい。耐火材３１には、既往の耐火モルタル等が用いられる。
【００３４】
第３の実施の形態においても、坑内側のスキンプレート７に部材固定用孔１３を設けてから防食塗装２１を施すので、網２９を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がない。また、部材固定用孔１３の内周部１９に防食塗装２１が施されるので、異種金属である坑内側のスキンプレート７とボルトおよびナット３７とが接触せず、腐食の発生を防止できる。さらに、部材固定用孔１３の位置に設けられたボルト止め用袋ナット３５とボルトおよびナット３７とを用いて網２９を固定するので、網２９を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。
【００３５】
次に、第４の実施の形態について説明する。図６は、鋼殻合成セグメント１ｃ（図１）に耐火材３１を施工する際の各工程を示す図である。図６では、各工程における部材固定用孔１３周辺の状態を説明するため、図１の範囲Ｃに示す部分を拡大して示す。
【００３６】
図６の（ａ）図は、ボルト止め用インサート３９を設ける工程を示す。図６の（ａ）図に示す工程では、部材固定用孔１３の位置において、坑内側のスキンプレート７の地山側の面１８にボルト止め用インサート３９を固定する。ボルト止め用インサート３９は、例えば鋼製、アルミ製、セラミック製などとする。部材固定用孔１３の径は、図６の（ｃ）図に示す工程で使用されるボルトおよびナット４１のボルトの径よりもやや大きいものとする。
【００３７】
図６の（ｂ）図は、防食塗装２１を施してコンクリート２３を充填する工程を示す。図６の（ｂ）図に示す工程では、坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７と、部材固定用孔１３の内周部１９とに防食塗装２１を施す。次に、鋼殻３の側面５ａの充填孔１１（図１）から、鋼殻３の内部２５にコンクリート２３を充填し、鋼殻合成セグメント１を完成する。そして、完成した鋼殻合成セグメント１を用いて、トンネル内周面等の坑壁を覆工する。
【００３８】
図６の（ｃ）図は、網２９を固定して耐火材３１を吹付ける工程を示す。図６の（ｃ）図に示す工程では、部材固定用孔１３に固定部材であるボルトおよびナット４１のボルトを挿入し、ボルト止め用インサート３９に螺合して固定し、網２９を坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に取り付ける。そして、網２９が固定された坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に、耐火材３１を吹付ける。ボルトおよびナット４１、網２９は、ステンレス製とするのが望ましい。耐火材３１には、既往の耐火モルタル等が用いられる。
【００３９】
第４の実施の形態においても、坑内側のスキンプレート７に部材固定用孔１３を設けてから防食塗装２１を施すので、網２９を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がない。また、部材固定用孔１３の内周部１９に防食塗装２１が施されるので、異種金属である坑内側のスキンプレート７とボルトおよびナット４１とが接触せず、腐食の発生を防止できる。さらに、部材固定用孔１３の位置に設けられたボルト止め用インサート３９とボルトおよびナット４１とを用いて網２９を固定するので、網２９を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。
【００４０】
次に、第５の実施の形態について説明する。図７（ａ）は、鋼殻合成セグメント１を用いたトンネル４０を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＤ部拡大図（鋼殻合成セグメント１）を示す図である。なお、鋼殻合成セグメント１の加工方法については、前述の実施形態と同様である。
【００４１】
本実施の形態においては、鋼殻合成セグメント１の内壁に複数の保持部材４１が所定の間隔をあけて、同一方向に向けて取り付けられる。保持部材４１は曲げ加工が施された板状部材であり、例えばステンレス製とするのが望ましい。
【００４２】
図８（ａ）は図７（ｂ）のＥ部拡大図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＦ―Ｆ線断面を示す図である。保持部材４１は、互いに略平行なセグメント接続部４３と部材取付部４５とを有し、セグメント接続部４３と部材取付部４５との間には段部４７が設けられる。セグメント接続部４３は坑内側スキンプレート７の坑内側の面１７側に防食塗装２１を介して、固定部材である後打ちアンカ２７等によって接続される。この際、保持部材４１は、部材取付部４５が例えば上方に向くように鋼殻合成セグメント１の内壁に取り付けられる。
【００４３】
なお、図８（ｂ）に示すように、保持部材４１が坑内側のスキンプレート７に接続された状態では、部材取付部４５と坑内側の面１７との間に、段部４７の段高さに応じた隙間が形成される。
【００４４】
図９（ａ）は、内壁部材４９を示す図で、図９（ｂ）は図９（ａ）のＧ−Ｇ線断面を示す図である。内壁取付部材である内壁部材４９は、例えば耐火ボードなどである。内壁部材４９の地山側の面５１には、複数の固定金具５５が同じ方向に向けて設けられる。固定金具５５は、中央に凹部５７を有する板状部材であり、例えばステンレス製である。固定金具５５は、凹部５７が内壁部材４９側に来るように設けられる。
【００４５】
固定金具５５の両端には孔６３が設けられる。固定金具５５の内壁部材４９とは反対側の面にはナット５９が溶接される。また、内壁部材４９の孔６３に対応する位置には同様に孔が設けられており、内壁部材４９および固定金具５５の孔６３を貫通するように、坑内側の面５３側からボルト６１が挿入される。ボルト６１は、固定金具５５の反対側でナット５９と螺合する。なお、図９（ｂ）に示すように、固定金具５５が内壁部材４９へ取付けられた状態では、固定金具５５と地山側の面５１との間に、凹部５７の凹深さに応じた隙間が生じる。
【００４６】
図１０は、内壁部材４９を鋼殻合成セグメント１の内壁へ取り付けた状態を示す図であり、図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＨ−Ｈ線断面を示す図である。
【００４７】
まず、鋼殻合成セグメント１にあらかじめ取り付けられた保持部材４１の部材取付部４５が、固定金具５５の凹部５７へ挿入されるように内壁部材４９が鋼殻合成セグメント１へ掛けられる。この際、図１０（ｂ）に示すように、固定金具５５のボルト６１は、ナット５９との螺合が外れない程度に緩められる。したがって、固定金具５５と内壁部材４９との間には隙間が生じ、部材取付部４５は容易に凹部５７へ挿入することができる。
【００４８】
次に、部材取付部４５が固定金具５５と内壁部材４９との隙間に挿入された状態で、坑内側よりボルト６１を締め込むことで、部材取付部４５が固定金具５５と内壁部材４９との間で挟まれる。すなわち、内壁部材４９は保持部材４１と確実に固定される。以上の工程を、トンネル４０に設置された鋼殻合成セグメント１全体へ行うことで、トンネル４０の内壁は内壁部材４９で覆われる。
【００４９】
第５の実施の形態によれば、保持部材４１を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がない。また、保持部材４１の取り付けに用いられる部材固定用孔１３の内周部１９に防食塗装２１が施されるので、異種金属である坑内側のスキンプレート７と後打ちアンカ２７とが接触せず、腐食の発生を防止できる。さらに、部材固定用孔１３と後打ちアンカ２７とを用いて保持部材４１を固定するので、保持部材４１を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。したがって、工数を要することなく、耐火ボード等の内壁部材４９を簡易にトンネル内壁へ設置可能である。
【００５０】
次に、第６の実施の形態について説明する。図１１（ａ）は、鋼殻合成セグメント１を用いたトンネル７０を示す図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＪ部断面拡大図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＩ部断面拡大図である。
【００５１】
トンネル７０の内壁部７１側には、内壁取付部材である表示板７７、換気施設７３が設置される。表示板７７は、例えばトンネル７０の内面側方にステー７９によって内壁部７１へ接合される。また、換気施設７３は、例えばトンネル７０の内面上方に棒ボルト７５によって内壁部７１へ固定される。
【００５２】
図１１（ｂ）に示すように、トンネル７０の内壁には保持部材８１が取り付けられる。保持部材８１は曲げ加工が施されたコの字状の板状部材であり、例えばステンレス製である。
【００５３】
保持部材８１は、略平行に対向して設けられる一対の部材取付部８４と、一対の部材取付部８４との間に略垂直に設けられ、部材取付部８４同士をつなぐセグメント接続部８２とを有する。セグメント接続部８２は坑内側スキンプレート７の坑内側の面１７側に防食塗装２１を介して、固定部材である後打ちアンカ２７等によって接続される。
【００５４】
保持部材８１が後打ちアンカ２７等によって坑内側のスキンプレート７に接続された状態では、トンネル７０の内方へ向けて、一対の部材取付部８４が突出する。一対の部材取付部８４の間には、ステー７９が挿入される。部材取付部８４およびステー７９には互いに対応する位置に孔が設けられる。孔には、部材取付部８４およびステー７９を貫通するようにボルト８３が設けられる。ボルト８３は、反対側でナット８５により固定される。ステー７９はあらかじめ表示板７７に接合されており、ステー７９と保持部材８１とを接合することで、表示板７７をトンネル７０内壁へ固定することができる。
【００５５】
同様に、図１１（ｃ）に示すように、トンネル７０の内壁上方には保持部材８７が取り付けられる。保持部材８７は曲げ加工が施されたコの字状の板状部材であり、例えばステンレス製である。
【００５６】
保持部材８７は、略平行に対向して設けられるセグメント接続部８６と部材取付部８８とを有する。セグメント接続部８６は坑内側スキンプレート７の坑内側の面１７側に防食塗装２１を介して、固定部材である後打ちアンカ２７等によって接続される。
【００５７】
保持部材８７が後打ちアンカ２７等によって坑内側のスキンプレート７に接続された状態では、トンネル７０の内方へ向けて、部材取付部８８が突出する。部材取付部８８には孔が設けられる。孔の下方からは、部材取付部８８を貫通する棒ボルト７５が挿入される。棒ボルト７５は、部材取付部８８の反対側でナット８９により固定される。棒ボルト７５はあらかじめ換気施設７３に接合されており、棒ボルト７５と保持部材８７とを接合することで、換気施設７３をトンネル７０内壁へ固定することができる。
【００５８】
第６の実施の形態によれば、保持部材８１、８７を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がなく、また、異種金属である坑内側のスキンプレート７と後打ちアンカ２７とが接触しないため、腐食の発生を防止でき、さらに、部材固定用孔１３と後打ちアンカ２７とを用いて保持部材８１、８７を固定するので、保持部材８１、８７を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。したがって、工数を要することなく、表示板７７や換気施設７３等の各種の内壁取付部材を簡易にトンネル内壁へ設置可能である。
【００５９】
なお、第２から第６の実施の形態においても、鋼殻合成セグメント１の外殻は鋼殻に限らない。合成セグメントの外殻は、少なくとも坑内側のスキンプレート７が鋼製であるものとする。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる合成セグメントへの耐火材の施工方法および合成セグメントの耐火構造の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６１】
たとえば、第５、第６の実施の形態において、保持部材の取り付けには後打ちアンカ２７を用いたが、第２〜第４の実施の形態に示すように、その他の方法で固定することもできる。また、網やその他の保持部材を取り付け可能な部材取付孔１３を有し、部材取付孔１３の内周部１９を含む坑内側の面１７にあらかじめ防食塗装２１が施された鋼殻合成セグメント１を用い、後打ちアンカ２７等の固定部材によって、網２９やその他の保持部材を固定することで、実施形態には示さないその他の内壁取付部材であっても、トンネル内壁へ取り付け、同様の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】鋼殻合成セグメント１の断面図
【図２】鋼殻合成セグメント１に耐火材３１を施工する際の各工程を示す図
【図３】蓋１５が消失した状態を示す図
【図４】鋼殻合成セグメント１ａに耐火材３１を施工する際の各工程を示す図
【図５】鋼殻合成セグメント１ｂに耐火材３１を施工する際の各工程を示す図
【図６】鋼殻合成セグメント１ｃに耐火材３１を施工する際の各工程を示す図
【図７】（ａ）はトンネル４０を示す図、（ｂ）は保持部材４１が設けられた鋼殻合成セグメント１を示す図
【図８】（ａ）は図７（ｂ）のＥ部拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）のＦ−Ｆ線断面図
【図９】（ａ）は固定金具５５が設けられた内壁部材４９を示す図で、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線断面図
【図１０】（ａ）は内壁部材４９を鋼殻合成セグメント１へ取り付けた状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ線断面図
【図１１】（ａ）はトンネル７０内壁へ表示板７７、換気施設７３が設けられた状態を示す図、（ｂ）は（ａ）のＪ部拡大断面図、（ｃ）は（ａ）のＩ部拡大断面図
【符号の説明】
【００６３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ………鋼殻合成セグメント
３………鋼殻
７………坑内側のスキンプレート
１３………部材固定用孔
１５………蓋
１７………坑内側の面
１８………地山側の面
１９、１９ａ………内周部
２１………防食塗装
２３………コンクリート
２５………内部
２６………下穴
２７………後打ちアンカ
２９………網
３１………耐火材
３３、３７、４１………ボルトおよびナット
３５………ボルト止め用袋ナット
３９………ボルト止め用インサート
４０、７０………トンネル
４１、８１、８７………保持部材
４３、８２、８６………セグメント取付部
４５、８４、８８………部材取付部
４７………段部
４９………内壁部材
５１………地山側の面
５３………坑内側の面
５５………固定金具
５７………凹部
５９………ナット
６１………ボルト
６３………孔
７１………内壁部
７３………換気施設
７５………棒ボルト
７７………表示板
７９………ステー
８３………ボルト
８５、８９………ナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法および合成セグメントへ内壁取付部材の設置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル等の地下構造物に耐火性を持たせるため、構造物を覆工するセグメントに耐火材が設置されてきた。耐火材の設置方法として、セグメントのトンネル内空側の表面に耐火パネルを取り付ける方法（例えば、特許文献１参照）や、セグメントのトンネル内空側の表面に耐火材の剥離防止のための補強材を取り付け、耐火材を吹付ける方法があった（例えば、特許文献２参照）。吹付けによる耐火材の設置は、施工費用が安価であるという利点があった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３７４９０号公報
【特許文献２】特開２００７−３９９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、長期の使用に耐えられるように重防食塗装を行った６面鋼殻合成セグメント等に吹付けにより耐火材を設置しようとする場合、補強材を取り付けるためのボルト等を表面プレートに直接溶接できないため、合成セグメントの表面に施された防食塗装を除去して補強材を取り付け、再度防食塗装を行った後、耐火材を吹付ける必要があった。また、同様に、合成セグメントの内面（すなわちトンネル内壁）に種々の部材を取り付ける際においても、取付部材を保持するための金具等を接合する場合に、合成セグメントの表面に施された防食塗装を除去する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、セグメント表面への塗装の繰り返しや溶接を行うことなく、セグメントの内壁へ設置する内壁取付部材を保持可能な保持部材を固定できる合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法および合成セグメントへ内壁取付部材の設置構造を提供することである。
【０００６】
前述した目的を達成するための第１の発明は、合成セグメントの外殻の坑内側に配置されるスキンプレートの坑内側の面と、前記スキンプレートに設けられた孔の内周部とに防食塗装を施す工程（ａ）と、前記外殻の内部にコンクリートを充填する工程（ｂ）と、前記合成セグメントを地山に設置する工程（ｃ）と、固定部材と前記孔とを用いて、前記スキンプレートの坑内側の面に保持部材を取り付ける工程（ｄ）と、前記保持部材に、前記合成セグメントの内壁へ設置される内壁取付部材を設ける工程（ｅ）と、を具備することを特徴とする合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法である。
【０００７】
なお、内壁取付部材とは、合成セグメントの内壁に取り付けられる部材であり、例えば吹きつけ耐火材や、耐火パネルなどの耐火材や、照明施設、電力・通信施設およびケーブル、案内表示板、換気施設、消火施設など、内壁へ取り付けられる部材すべてを指す。
【０００８】
前記保持部材は網状部材であり、前記内壁取付部材は吹きつけ耐火部材であり、前記工程（ｅ）は、前記耐火部材を前記網状部材に吹き付けてもよく、または、前記保持部材は、第１の金具であり、前記内壁取付部材は板状部材であり、前記工程（ｅ）は、前記板状部材にあらかじめ取り付けられた第２の金具を、前記第１の金具へ固定してもよく、または、前記保持部材は、第３の金具であり、前記内壁取付部材はトンネル内部へ取り付けられる取付設備であり、前記工程（ｅ）は、前記取付設備にあらかじめ取り付けられた第４の金具を、前記第３の金具へ固定してもよい。
【０００９】
固定部材には、例えば、後打ちアンカやボルトおよびナットが用いられる。固定部材に後打ちアンカを用いた場合、工程（ｄ）で、坑内側のスキンプレートに設けられた孔を介してコンクリートに下穴を設け、下穴に後打ちアンカを固定して内壁取付部材を取り付ける。固定部材にボルトおよびナットを用いた場合、坑内側のスキンプレートに設けられた孔の内周部にあらかじめネジ山を設けておき、工程（ｄ）で、ネジ山にボルトを螺合して内壁取付部材を取り付ける。
【００１０】
上述した方法で網状部材を取り付ける際、必要に応じて、工程（ａ）の前に、坑内側のスキンプレートに設けられた孔の位置において、スキンプレートの地山側の面に蓋が設けられる。蓋は、火災時に溶解する材質とするのが望ましい。
【００１１】
固定部材にボルトおよびナットを用いた場合、坑内側のスキンプレートに設けられた孔の位置において、スキンプレートの地山側の面にあらかじめボルト止め用袋ナットを固定し、工程（ｄ）で、ボルトを孔に挿入しボルト止め用袋ナットに螺合して内壁取付部材を取り付けてもよい。また、坑内側のスキンプレートに設けられた孔の位置において、スキンプレートの地山側の面にあらかじめボルト止め用インサートを設け、工程（ｄ）で、ボルトを孔に挿入しボルト止め用インサートに螺合して内壁取付部材を取り付けてもよい。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法を用いて施工されたことを特徴とする合成セグメントへの内壁取付部材の設置構造である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、セグメント表面への塗装の繰り返しや溶接を行うことなく、セグメントに保持部材を固定できる合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法および合成セグメントへ内壁取付部材の設置構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は、鋼殻合成セグメント１の断面図を示す。図１の（ａ）図は、鋼殻合成セグメントを坑内側のスキンプレート７および地山側のスキンプレート９に平行な面で切断した断面図、すなわち、図１の（ｂ）図に示す矢印Ｂ−Ｂによる断面図である。図１の（ｂ）図は、鋼殻合成セグメントを側面５ａおよび側面５ｂに平行な面で切断した断面図、すなわち、図１の（ａ）図に示す矢印Ａ−Ａによる断面図である。
【００１５】
図１に示すように、鋼殻合成セグメント１の鋼殻３は、長辺方向の側面５ａおよび側面５ｂ、短辺方向の側面５ｃおよび側面５ｄ、坑内側のスキンプレート７、地山側のスキンプレート９等からなる。側面５ａは、所定の位置に充填孔１１を有する。坑内側のスキンプレート７は、所定の位置に部材固定用孔１３を有する。
【００１６】
図２は、鋼殻合成セグメント１に耐火材３１を施工する際の各工程を示す図である。図２では、各工程における部材固定用孔１３周辺の状態を説明するため、図１の範囲Ｃに示す部分を拡大して示す。
【００１７】
図２の（ａ）図は、蓋１５を設ける工程を示す。図２の（ａ）図に示す工程では、部材固定用孔１３の位置において、坑内側のスキンプレート７の地山側の面１８に蓋１５を設ける。蓋１５は、ガムテープや、火災時に溶解する樹脂等の材質とするのが望ましい。部材固定用孔１３の径は、図２の（ｅ）図に示す工程で使用される後打ちアンカ２７の径よりもやや大きいものとする。
【００１８】
図２の（ｂ）図は、防食塗装２１を施す工程を示す。図２の（ｂ）図に示す工程では、坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７と、部材固定用孔１３の内周部１９とに防食塗装２１を施す。
【００１９】
図２の（ｃ）図は、コンクリート２３を充填する工程を示す。図２の（ｃ）図に示す工程では、鋼殻３の側面５ａの充填孔１１（図１）から、鋼殻３の内部２５（図１の（ｂ）図）にコンクリート２３を充填し、鋼殻合成セグメント１を完成する。そして、完成した鋼殻合成セグメント１を用いて、トンネル内周面等の坑壁を覆工する。
【００２０】
図２の（ｄ）図は、下穴２６を設ける工程を示す。図２の（ｄ）図に示す工程では、部材固定用孔１３を介して、蓋１５およびコンクリート２３に削孔し、下穴２６を設ける。下穴２６の径や長さは、固定部材である後打ちアンカ２７の寸法によって決定する。
【００２１】
図２の（ｅ）図は、保持部材である網２９を固定して耐火材３１を吹付ける工程を示す。図２の（ｅ）図に示す工程では、部材固定用孔１３および下穴２６に後打ちアンカ２７を挿入し、下穴２６に後打ちアンカ２７を固定して、網２９を坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に取り付ける。そして、網２９が固定された坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に、内壁取付部材である耐火材３１を吹付ける。後打ちアンカ２７および網２９は、ステンレス製とするのが望ましい。耐火材３１には、既往の耐火モルタル等が用いられる。
【００２２】
このように、本実施の形態によれば、坑内側のスキンプレート７に部材固定用孔１３を設けてから防食塗装２１を施すので、網２９を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がない。また、部材固定用孔１３の内周部１９に防食塗装２１が施されるので、異種金属である坑内側のスキンプレート７と後打ちアンカ２７とが接触せず、腐食の発生を防止できる。さらに、部材固定用孔１３と後打ちアンカ２７とを用いて網２９を固定するので、網２９を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。
【００２３】
本実施の形態では、蓋１５を、ガムテープや、高温で溶解する樹脂等の材質で形成するため、火災発生時に蓋１５が消失する。図３は、蓋１５が消失した状態を示す図である。図３に示すように、火災が発生した際、蓋１５が消失することにより、部材固定用孔１３が水蒸気抜き用の孔として機能する。
【００２４】
なお、本実施の形態では、鋼殻合成セグメント１の外殻を鋼殻３としたが、外殻の材質はこれに限らない。合成セグメントの外殻は、少なくとも坑内側のスキンプレート７が鋼製であるものとする。
【００２５】
次に、第２の実施の形態について説明する。図４は、鋼殻合成セグメント１ａ（図１）に耐火材３１を施工する際の各工程を示す図である。図４では、各工程における部材固定用孔１３周辺の状態を説明するため、図１の範囲Ｃに示す部分を拡大して示す。
【００２６】
図４の（ａ）図は、蓋１５を設ける工程を示す。図４の（ａ）図に示すように、鋼殻合成セグメント１ａでは、部材固定用孔１３の内周部１９ａにネジ山が設けられる。図４の（ａ）図に示す工程では、部材固定用孔１３の位置において、坑内側のスキンプレート７の地山側の面１８に蓋１５を設ける。蓋１５は、ガムテープや、火災時に溶解する樹脂等の材質とするのが望ましい。部材固定用孔１３の径は、図４の（ｃ）図に示す工程で使用されるボルトおよびナット３３のボルトの径よりもやや大きいものとする。
【００２７】
図４の（ｂ）図は、防食塗装２１を施してコンクリート２３を充填する工程を示す。図４の（ｂ）図に示す工程では、坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７と、部材固定用孔１３の内周部１９ａとに防食塗装２１を施す。次に、鋼殻３の側面５ａの充填孔１１（図１）から、鋼殻３の内部２５にコンクリート２３を充填し、鋼殻合成セグメント１を完成する。そして、完成した鋼殻合成セグメント１を用いて、トンネル内周面等の坑壁を覆工する。
【００２８】
図４の（ｃ）図は、網２９を固定して耐火材３１を吹付ける工程を示す。図４の（ｃ）図に示す工程では、部材固定用孔１３のネジ山に固定部材であるボルトおよびナット３３のボルトを螺合して固定し、網２９を坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に取り付ける。そして、網２９が固定された坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に、耐火材３１を吹付ける。ボルトおよびナット３３、網２９は、ステンレス製とするのが望ましい。耐火材３１には、既往の耐火モルタル等が用いられる。
【００２９】
第２の実施の形態においても、坑内側のスキンプレート７に部材固定用孔１３を設けてから防食塗装２１を施すので、網２９を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がない。また、部材固定用孔１３の内周部１９ａに防食塗装２１が施されるので、異種金属である坑内側のスキンプレート７とボルトおよびナット３３とが接触せず、腐食の発生を防止できる。さらに、部材固定用孔１３の内周部１９ａに設けられたネジ山とボルトおよびナット３３とを用いて網２９を固定するので、網２９を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。
【００３０】
次に、第３の実施の形態について説明する。図５は、鋼殻合成セグメント１ｂ（図１）に耐火材３１を施工する際の各工程を示す図である。図５では、各工程における部材固定用孔１３周辺の状態を説明するため、図１の範囲Ｃに示す部分を拡大して示す。
【００３１】
図５の（ａ）図は、ボルト止め用袋ナット３５を設ける工程を示す。図５の（ａ）図に示す工程では、部材固定用孔１３の位置において、坑内側のスキンプレート７の地山側の面１８にボルト止め用袋ナット３５を固定する。ボルト止め用袋ナット３５は、例えば鋼製、アルミ製、セラミック製などとする。部材固定用孔１３の径は、図５の（ｃ）図に示す工程で使用されるボルトおよびナット３７のボルトの径よりもやや大きいものとする。
【００３２】
図５の（ｂ）図は、防食塗装２１を施してコンクリート２３を充填する工程を示す。図５の（ｂ）図に示す工程では、坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７と、部材固定用孔１３の内周部１９とに防食塗装２１を施す。次に、鋼殻３の側面５ａの充填孔１１（図１）から、鋼殻３の内部２５にコンクリート２３を充填し、鋼殻合成セグメント１を完成する。そして、完成した鋼殻合成セグメント１を用いて、トンネル内周面等の坑壁を覆工する。
【００３３】
図５の（ｃ）図は、網２９を固定して耐火材３１を吹付ける工程を示す。図５の（ｃ）図に示す工程では、部材固定用孔１３に固定部材であるボルトおよびナット３７のボルトを挿入し、ボルト止め用袋ナット３５に螺合して固定し、網２９を坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に取り付ける。そして、網２９が固定された坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に、耐火材３１を吹付ける。ボルトおよびナット３７、網２９は、ステンレス製とするのが望ましい。耐火材３１には、既往の耐火モルタル等が用いられる。
【００３４】
第３の実施の形態においても、坑内側のスキンプレート７に部材固定用孔１３を設けてから防食塗装２１を施すので、網２９を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がない。また、部材固定用孔１３の内周部１９に防食塗装２１が施されるので、異種金属である坑内側のスキンプレート７とボルトおよびナット３７とが接触せず、腐食の発生を防止できる。さらに、部材固定用孔１３の位置に設けられたボルト止め用袋ナット３５とボルトおよびナット３７とを用いて網２９を固定するので、網２９を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。
【００３５】
次に、第４の実施の形態について説明する。図６は、鋼殻合成セグメント１ｃ（図１）に耐火材３１を施工する際の各工程を示す図である。図６では、各工程における部材固定用孔１３周辺の状態を説明するため、図１の範囲Ｃに示す部分を拡大して示す。
【００３６】
図６の（ａ）図は、ボルト止め用インサート３９を設ける工程を示す。図６の（ａ）図に示す工程では、部材固定用孔１３の位置において、坑内側のスキンプレート７の地山側の面１８にボルト止め用インサート３９を固定する。ボルト止め用インサート３９は、例えば鋼製、アルミ製、セラミック製などとする。部材固定用孔１３の径は、図６の（ｃ）図に示す工程で使用されるボルトおよびナット４１のボルトの径よりもやや大きいものとする。
【００３７】
図６の（ｂ）図は、防食塗装２１を施してコンクリート２３を充填する工程を示す。図６の（ｂ）図に示す工程では、坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７と、部材固定用孔１３の内周部１９とに防食塗装２１を施す。次に、鋼殻３の側面５ａの充填孔１１（図１）から、鋼殻３の内部２５にコンクリート２３を充填し、鋼殻合成セグメント１を完成する。そして、完成した鋼殻合成セグメント１を用いて、トンネル内周面等の坑壁を覆工する。
【００３８】
図６の（ｃ）図は、網２９を固定して耐火材３１を吹付ける工程を示す。図６の（ｃ）図に示す工程では、部材固定用孔１３に固定部材であるボルトおよびナット４１のボルトを挿入し、ボルト止め用インサート３９に螺合して固定し、網２９を坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に取り付ける。そして、網２９が固定された坑内側のスキンプレート７の坑内側の面１７に、耐火材３１を吹付ける。ボルトおよびナット４１、網２９は、ステンレス製とするのが望ましい。耐火材３１には、既往の耐火モルタル等が用いられる。
【００３９】
第４の実施の形態においても、坑内側のスキンプレート７に部材固定用孔１３を設けてから防食塗装２１を施すので、網２９を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がない。また、部材固定用孔１３の内周部１９に防食塗装２１が施されるので、異種金属である坑内側のスキンプレート７とボルトおよびナット４１とが接触せず、腐食の発生を防止できる。さらに、部材固定用孔１３の位置に設けられたボルト止め用インサート３９とボルトおよびナット４１とを用いて網２９を固定するので、網２９を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。
【００４０】
次に、第５の実施の形態について説明する。図７（ａ）は、鋼殻合成セグメント１を用いたトンネル４０を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＤ部拡大図（鋼殻合成セグメント１）を示す図である。なお、鋼殻合成セグメント１の加工方法については、前述の実施形態と同様である。
【００４１】
本実施の形態においては、鋼殻合成セグメント１の内壁に複数の保持部材４１が所定の間隔をあけて、同一方向に向けて取り付けられる。保持部材４１は曲げ加工が施された板状部材であり、例えばステンレス製とするのが望ましい。
【００４２】
図８（ａ）は図７（ｂ）のＥ部拡大図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＦ―Ｆ線断面を示す図である。保持部材４１は、互いに略平行なセグメント接続部４３と部材取付部４５とを有し、セグメント接続部４３と部材取付部４５との間には段部４７が設けられる。セグメント接続部４３は坑内側スキンプレート７の坑内側の面１７側に防食塗装２１を介して、固定部材である後打ちアンカ２７等によって接続される。この際、保持部材４１は、部材取付部４５が例えば上方に向くように鋼殻合成セグメント１の内壁に取り付けられる。
【００４３】
なお、図８（ｂ）に示すように、保持部材４１が坑内側のスキンプレート７に接続された状態では、部材取付部４５と坑内側の面１７との間に、段部４７の段高さに応じた隙間が形成される。
【００４４】
図９（ａ）は、内壁部材４９を示す図で、図９（ｂ）は図９（ａ）のＧ−Ｇ線断面を示す図である。内壁取付部材である内壁部材４９は、例えば耐火ボードなどである。内壁部材４９の地山側の面５１には、複数の固定金具５５が同じ方向に向けて設けられる。固定金具５５は、中央に凹部５７を有する板状部材であり、例えばステンレス製である。固定金具５５は、凹部５７が内壁部材４９側に来るように設けられる。
【００４５】
固定金具５５の両端には孔６３が設けられる。固定金具５５の内壁部材４９とは反対側の面にはナット５９が溶接される。また、内壁部材４９の孔６３に対応する位置には同様に孔が設けられており、内壁部材４９および固定金具５５の孔６３を貫通するように、坑内側の面５３側からボルト６１が挿入される。ボルト６１は、固定金具５５の反対側でナット５９と螺合する。なお、図９（ｂ）に示すように、固定金具５５が内壁部材４９へ取付けられた状態では、固定金具５５と地山側の面５１との間に、凹部５７の凹深さに応じた隙間が生じる。
【００４６】
図１０は、内壁部材４９を鋼殻合成セグメント１の内壁へ取り付けた状態を示す図であり、図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＨ−Ｈ線断面を示す図である。
【００４７】
まず、鋼殻合成セグメント１にあらかじめ取り付けられた保持部材４１の部材取付部４５が、固定金具５５の凹部５７へ挿入されるように内壁部材４９が鋼殻合成セグメント１へ掛けられる。この際、図１０（ｂ）に示すように、固定金具５５のボルト６１は、ナット５９との螺合が外れない程度に緩められる。したがって、固定金具５５と内壁部材４９との間には隙間が生じ、部材取付部４５は容易に凹部５７へ挿入することができる。
【００４８】
次に、部材取付部４５が固定金具５５と内壁部材４９との隙間に挿入された状態で、坑内側よりボルト６１を締め込むことで、部材取付部４５が固定金具５５と内壁部材４９との間で挟まれる。すなわち、内壁部材４９は保持部材４１と確実に固定される。以上の工程を、トンネル４０に設置された鋼殻合成セグメント１全体へ行うことで、トンネル４０の内壁は内壁部材４９で覆われる。
【００４９】
第５の実施の形態によれば、保持部材４１を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がない。また、保持部材４１の取り付けに用いられる部材固定用孔１３の内周部１９に防食塗装２１が施されるので、異種金属である坑内側のスキンプレート７と後打ちアンカ２７とが接触せず、腐食の発生を防止できる。さらに、部材固定用孔１３と後打ちアンカ２７とを用いて保持部材４１を固定するので、保持部材４１を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。したがって、工数を要することなく、耐火ボード等の内壁部材４９を簡易にトンネル内壁へ設置可能である。
【００５０】
次に、第６の実施の形態について説明する。図１１（ａ）は、鋼殻合成セグメント１を用いたトンネル７０を示す図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＪ部断面拡大図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＩ部断面拡大図である。
【００５１】
トンネル７０の内壁部７１側には、内壁取付部材である表示板７７、換気施設７３が設置される。表示板７７は、例えばトンネル７０の内面側方にステー７９によって内壁部７１へ接合される。また、換気施設７３は、例えばトンネル７０の内面上方に棒ボルト７５によって内壁部７１へ固定される。
【００５２】
図１１（ｂ）に示すように、トンネル７０の内壁には保持部材８１が取り付けられる。保持部材８１は曲げ加工が施されたコの字状の板状部材であり、例えばステンレス製である。
【００５３】
保持部材８１は、略平行に対向して設けられる一対の部材取付部８４と、一対の部材取付部８４との間に略垂直に設けられ、部材取付部８４同士をつなぐセグメント接続部８２とを有する。セグメント接続部８２は坑内側スキンプレート７の坑内側の面１７側に防食塗装２１を介して、固定部材である後打ちアンカ２７等によって接続される。
【００５４】
保持部材８１が後打ちアンカ２７等によって坑内側のスキンプレート７に接続された状態では、トンネル７０の内方へ向けて、一対の部材取付部８４が突出する。一対の部材取付部８４の間には、ステー７９が挿入される。部材取付部８４およびステー７９には互いに対応する位置に孔が設けられる。孔には、部材取付部８４およびステー７９を貫通するようにボルト８３が設けられる。ボルト８３は、反対側でナット８５により固定される。ステー７９はあらかじめ表示板７７に接合されており、ステー７９と保持部材８１とを接合することで、表示板７７をトンネル７０内壁へ固定することができる。
【００５５】
同様に、図１１（ｃ）に示すように、トンネル７０の内壁上方には保持部材８７が取り付けられる。保持部材８７は曲げ加工が施されたコの字状の板状部材であり、例えばステンレス製である。
【００５６】
保持部材８７は、略平行に対向して設けられるセグメント接続部８６と部材取付部８８とを有する。セグメント接続部８６は坑内側スキンプレート７の坑内側の面１７側に防食塗装２１を介して、固定部材である後打ちアンカ２７等によって接続される。
【００５７】
保持部材８７が後打ちアンカ２７等によって坑内側のスキンプレート７に接続された状態では、トンネル７０の内方へ向けて、部材取付部８８が突出する。部材取付部８８には孔が設けられる。孔の下方からは、部材取付部８８を貫通する棒ボルト７５が挿入される。棒ボルト７５は、部材取付部８８の反対側でナット８９により固定される。棒ボルト７５はあらかじめ換気施設７３に接合されており、棒ボルト７５と保持部材８７とを接合することで、換気施設７３をトンネル７０内壁へ固定することができる。
【００５８】
第６の実施の形態によれば、保持部材８１、８７を取り付けるために鋼殻の塗装を除去して再塗装する必要がなく、また、異種金属である坑内側のスキンプレート７と後打ちアンカ２７とが接触しないため、腐食の発生を防止でき、さらに、部材固定用孔１３と後打ちアンカ２７とを用いて保持部材８１、８７を固定するので、保持部材８１、８７を取り付けるために鋼殻の表面に溶接を行う必要がない。したがって、工数を要することなく、表示板７７や換気施設７３等の各種の内壁取付部材を簡易にトンネル内壁へ設置可能である。
【００５９】
なお、第２から第６の実施の形態においても、鋼殻合成セグメント１の外殻は鋼殻に限らない。合成セグメントの外殻は、少なくとも坑内側のスキンプレート７が鋼製であるものとする。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる合成セグメントへの耐火材の施工方法および合成セグメントの耐火構造の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６１】
たとえば、第５、第６の実施の形態において、保持部材の取り付けには後打ちアンカ２７を用いたが、第２〜第４の実施の形態に示すように、その他の方法で固定することもできる。また、網やその他の保持部材を取り付け可能な部材取付孔１３を有し、部材取付孔１３の内周部１９を含む坑内側の面１７にあらかじめ防食塗装２１が施された鋼殻合成セグメント１を用い、後打ちアンカ２７等の固定部材によって、網２９やその他の保持部材を固定することで、実施形態には示さないその他の内壁取付部材であっても、トンネル内壁へ取り付け、同様の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】鋼殻合成セグメント１の断面図
【図２】鋼殻合成セグメント１に耐火材３１を施工する際の各工程を示す図
【図３】蓋１５が消失した状態を示す図
【図４】鋼殻合成セグメント１ａに耐火材３１を施工する際の各工程を示す図
【図５】鋼殻合成セグメント１ｂに耐火材３１を施工する際の各工程を示す図
【図６】鋼殻合成セグメント１ｃに耐火材３１を施工する際の各工程を示す図
【図７】（ａ）はトンネル４０を示す図、（ｂ）は保持部材４１が設けられた鋼殻合成セグメント１を示す図
【図８】（ａ）は図７（ｂ）のＥ部拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）のＦ−Ｆ線断面図
【図９】（ａ）は固定金具５５が設けられた内壁部材４９を示す図で、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線断面図
【図１０】（ａ）は内壁部材４９を鋼殻合成セグメント１へ取り付けた状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ線断面図
【図１１】（ａ）はトンネル７０内壁へ表示板７７、換気施設７３が設けられた状態を示す図、（ｂ）は（ａ）のＪ部拡大断面図、（ｃ）は（ａ）のＩ部拡大断面図
【符号の説明】
【００６３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ………鋼殻合成セグメント
３………鋼殻
７………坑内側のスキンプレート
１３………部材固定用孔
１５………蓋
１７………坑内側の面
１８………地山側の面
１９、１９ａ………内周部
２１………防食塗装
２３………コンクリート
２５………内部
２６………下穴
２７………後打ちアンカ
２９………網
３１………耐火材
３３、３７、４１………ボルトおよびナット
３５………ボルト止め用袋ナット
３９………ボルト止め用インサート
４０、７０………トンネル
４１、８１、８７………保持部材
４３、８２、８６………セグメント取付部
４５、８４、８８………部材取付部
４７………段部
４９………内壁部材
５１………地山側の面
５３………坑内側の面
５５………固定金具
５７………凹部
５９………ナット
６１………ボルト
６３………孔
７１………内壁部
７３………換気施設
７５………棒ボルト
７７………表示板
７９………ステー
８３………ボルト
８５、８９………ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成セグメントの外殻の坑内側に配置されるスキンプレートの坑内側の面と、前記スキンプレートに設けられた孔の内周部とに防食塗装を施す工程（ａ）と、
前記外殻の内部にコンクリートを充填する工程（ｂ）と、
前記合成セグメントを地山に設置する工程（ｃ）と、
固定部材と前記孔とを用いて、前記スキンプレートの坑内側の面に保持部材を取り付ける工程（ｄ）と、
前記保持部材に、前記合成セグメントの内壁へ設置される内壁取付部材を設ける工程（ｅ）と、
を具備することを特徴とする合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項２】
前記保持部材は網状部材であり、
前記内壁取付部材は吹きつけ耐火部材であり、
前記工程（ｅ）は、前記耐火部材を前記網状部材に吹き付けることを特徴とする請求項１記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項３】
前記保持部材は、第１の金具であり、
前記内壁取付部材は板状部材であり、
前記工程（ｅ）は、前記板状部材にあらかじめ取り付けられた第２の金具を、前記第１の金具へ固定することを特徴とする請求項１記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項４】
前記保持部材は、第３の金具であり、
前記内壁取付部材はトンネル内部へ取り付けられる取付設備であり、
前記工程（ｅ）は、前記取付設備にあらかじめ取り付けられた第４の金具を、前記第３の金具へ固定することを特徴とする請求項１記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項５】
前記固定部材が後打ちアンカであり、
前記工程（ｄ）で、前記孔を介して前記コンクリートに下穴を設け、前記下穴に後打ちアンカを固定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項６】
前記固定部材がボルトおよびナットであり、
前記孔の内周部にあらかじめネジ山が設けられ、
前記工程（ｄ）で、前記ネジ山に前記ボルトを螺合することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項７】
前記工程（ａ）の前に、前記孔の位置において、前記スキンプレートの地山側の面に蓋が設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項８】
前記蓋が、火災時に溶解する材質であることを特徴とする請求項７記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項９】
前記固定部材がボルトおよびナットであり、
前記孔の位置において、前記スキンプレートの地山側の面にあらかじめボルト止め用袋ナットが固定され、
前記工程（ｄ）で、前記ボルトを前記孔に挿入して前記ボルト止め用袋ナットに螺合することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項１０】
前記固定部材がボルトおよびナットであり、
前記孔の位置において、前記スキンプレートの地山側の面にあらかじめボルト止め用インサートが設けられ、
前記工程（ｄ）で、前記ボルトを前記孔に挿入して前記ボルト止め用インサートに螺合することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかの合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法を用いて施工されたことを特徴とする合成セグメントへの内壁取付部材の設置構造。
【請求項１】
合成セグメントの外殻の坑内側に配置されるスキンプレートの坑内側の面と、前記スキンプレートに設けられた孔の内周部とに防食塗装を施す工程（ａ）と、
前記外殻の内部にコンクリートを充填する工程（ｂ）と、
前記合成セグメントを地山に設置する工程（ｃ）と、
固定部材と前記孔とを用いて、前記スキンプレートの坑内側の面に保持部材を取り付ける工程（ｄ）と、
前記保持部材に、前記合成セグメントの内壁へ設置される内壁取付部材を設ける工程（ｅ）と、
を具備することを特徴とする合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項２】
前記保持部材は網状部材であり、
前記内壁取付部材は吹きつけ耐火部材であり、
前記工程（ｅ）は、前記耐火部材を前記網状部材に吹き付けることを特徴とする請求項１記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項３】
前記保持部材は、第１の金具であり、
前記内壁取付部材は板状部材であり、
前記工程（ｅ）は、前記板状部材にあらかじめ取り付けられた第２の金具を、前記第１の金具へ固定することを特徴とする請求項１記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項４】
前記保持部材は、第３の金具であり、
前記内壁取付部材はトンネル内部へ取り付けられる取付設備であり、
前記工程（ｅ）は、前記取付設備にあらかじめ取り付けられた第４の金具を、前記第３の金具へ固定することを特徴とする請求項１記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項５】
前記固定部材が後打ちアンカであり、
前記工程（ｄ）で、前記孔を介して前記コンクリートに下穴を設け、前記下穴に後打ちアンカを固定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項６】
前記固定部材がボルトおよびナットであり、
前記孔の内周部にあらかじめネジ山が設けられ、
前記工程（ｄ）で、前記ネジ山に前記ボルトを螺合することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項７】
前記工程（ａ）の前に、前記孔の位置において、前記スキンプレートの地山側の面に蓋が設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項８】
前記蓋が、火災時に溶解する材質であることを特徴とする請求項７記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項９】
前記固定部材がボルトおよびナットであり、
前記孔の位置において、前記スキンプレートの地山側の面にあらかじめボルト止め用袋ナットが固定され、
前記工程（ｄ）で、前記ボルトを前記孔に挿入して前記ボルト止め用袋ナットに螺合することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項１０】
前記固定部材がボルトおよびナットであり、
前記孔の位置において、前記スキンプレートの地山側の面にあらかじめボルト止め用インサートが設けられ、
前記工程（ｄ）で、前記ボルトを前記孔に挿入して前記ボルト止め用インサートに螺合することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかの合成セグメントへの内壁取付部材の施工方法を用いて施工されたことを特徴とする合成セグメントへの内壁取付部材の設置構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２３５８９０（Ｐ２００９−２３５８９０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８６９７３（Ｐ２００８−１８６９７３）
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（５０５３８９６９５）首都高速道路株式会社 (47)
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（５０５３８９６９５）首都高速道路株式会社 (47)
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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