『笔&笔颁セグメント工法』の审査証明内容を変更し更新
― 地盤変形への追随性に富むことを確認 ―
鹿岛建设株式会社、东亜建设工业株式会社、日本国土开発株式会社、乐播传媒株式会社、ジオスター株式会社、住建コンクリート工业株式会社の6社は、平成15年1月より「笔&补尘辫;笔颁セグメントの縦断方向耐震性能に関する共同研究」を実施。その成果をもとに财団法人先端建设技术センターに技术审査証明（内容変更）を依頼し、技术审査証明委员会による审査の后、本年10月25日に审査証明を取得しました。
【経 纬】
P&PCセグメント工法の開発は、平成7年10月から东亜建设工业株式会社、日本国土开発株式会社、乐播传媒株式会社、住建コンクリート工业株式会社の4社の共同研究としてスタートし、各種性能試験、実施工を経て平成11年10月25日に財団法人先端建設技術センターの技術審査証明を取得しました。その後、平成15年1月から鹿岛建设株式会社、ジオスター株式会社が共同研究に参加し、「P&PCセグメントの縦断方向耐震性能の研究」をテーマとして研究开発を進めて来ました。
今回、審査証明の取得から5年経過して更新時期を迎えたのに際し、上記研究开発の成果をもとに『シールドトンネルの縦断方向にプレストレスを導入することで、地盤変形への追随性に富む』を開発目標に追加し、審査証明を取得したものです。
【技术审査証明の概要】
(1)技術名称 P&PCセグメント工法
(2)審査機関 建設技術審査証明協議会 会員 財団法人 先端建設技術センター
(3)依頼者
| 鹿岛建设株式会社 | 东京都港区元赤坂１丁目２番７号 |
| 东亜建设工业株式会社 | 东京都千代田区四番町５ |
| 日本国土开発株式会社 | 东京都港区赤坂４丁目９番９号 |
| 乐播传媒株式会社 | 东京都新宿区荒木町１３番地の４ |
| ジオスター株式会社 | 东京都文京区西片１丁目１７番８号 |
| 住建コンクリート工业株式会社 | 东京都台东区驹形１丁目３番１６号 |
(4) 技術審査証明委員会の構成
| 委员长 | 小泉 淳 | 早稲田大学 理工学部 社会环境工学科 |
| 教授委员 | 森下 博之 | 国土交通省 大臣官房技术调査课 |
| 技术开発官委员 | 真下 英人 | （独）土木研究所 基礎道路技術研究グループ トンネルチーム |
| 上席研究员委员 | 剱持 武美 | 国土交通省 関東地方整備局河川部 河川工事課 |
| 课长委员 | 中里 隆 | 东京都下水道局 建设部 设计调整课 |
| 课长委员 | 稲毛 顺二 | （财）下水道新技术推进机构 企画部 |
| 事業课长委员 | 水谷 敏则 | （財）先端建設技術センター 専務理事 |
(5)审査証明の结果
①トンネルの横断面方向に所定のプレストレスを确実に导入でき、セグメント本体および継手はプレストレスに见合った所要の刚性と强度を确保できることが认められた。
②トンネルの縦断方向に所定のプレストレスを确実に导入でき、プレストレスに见合った所要の刚性が确保され、地盘変形への追随性に富むことが认められた。
③笔&补尘辫;笔颁セグメントは、プレストレスの导入により高精度の组立と高い止水性が得られることが认められた。また、従来のセグメントと比较してトンネル内面の平滑性が向上することが认められた。
④笔&补尘辫;笔颁セグメントは、プレストレスの导入によりボルト缔结作业が不要になり、组立作业性に优れ、确実に缔结できることが认められた。
⑤高い内水圧が作用するトンネルの场合には、プレストレスを导入することによりコンクリートを全圧缩に保てるため、安定性と止水性が保たれることが认められた。
【今后の展望】
今后、今回开発した汎用的解析手法を用いて耐震検讨や软弱地盘における地盘沉下时検讨などの実案件の解析を行い、本工法の优位性を确认し、积极的に技术提案していく予定です。
【笔&补尘辫;笔颁セグメントの縦断方向耐震性能に関する共同研究の概要】
(1)研究の目的
笔&补尘辫;笔颁セグメントは、トンネルの横断面方向あるいは縦断方向に挿入したアンボンド笔颁钢より线に紧张力を导入し、セグメントリングを一体化する构造を特徴としている。特に縦断方向については、アンボンド笔颁构造の特徴として、地盘変形の小さな范囲では、プレストレスの効果によりセグメント本体と同様の高い刚性が得られる上、地盘変形が大きくなると、可とう性に优れたフレキシブルな构造となり、地盘変形への追随性に富んだ壊れにくい构造となる。
本开発の目的は、これらのアンボンド笔颁构造の特徴を定量的に把握し、笔&补尘辫;笔颁セグメントのトンネル縦断方向の耐震検讨、地盘の不同沉下検讨での优位性确认、および设计手法を确立することにある。
図-1 縦断方向紧张概要図
図-2 地盘変形时の挙动 概要図
(2)研究期间
平成15年1月～継続中
(3)研究开発フロー
开発に当たり、まず実験データが豊富にある横断面方向について実験结果と解析结果の整合を确认した上で、縦断方向について解析を行った。また解析手法は、３次元贵贰惭解析とファイバ－モデルを用いた非线形骨组み解析の整合を确认した上で、より解析の容易なファイバーモデル解析を用いて地盘沉下时検讨等を行っている。
また性能确认试験は、トンネル縦断方向の刚性を确认する目的で平板供试体を用いた轴方向载荷试験を行っている。（写真-1）
(4)研究结果
一連の研究开発により、以下の知見が得られた。
① 軸方向（縦断方向）載荷試験を行った結果、
a) トンネルに作用する引張力が導入緊張力より小さい場合の剛性は、全断面有効として計算したコンクリートの圧縮剛性と等しい。
b) 引張力が導入緊張力を上回ると、PC鋼材の軸剛性に等しくなる。
② P&PCセグメントの横断面方向および縦断方向の構造を忠実にモデル化して３次元FEM解析を行った結果、等価曲げ剛性は、
补) リング间継手离间前は、セグメント本体の曲げ刚性で、
产) 离间后は、圧缩侧をセグメント本体、引张侧を笔颁钢材が受け持つものとして、算定できる。
③ 前述の3次元贵贰惭解析结果とファイバーモデルを用いた非线形骨组み解析结果は、梁全体の変形モード（図-3）、荷重－铅直変位の関係、轴方向（縦断方向）笔颁钢材の荷重－笔颁钢材応力度の関係などで両解析手法はほぼ一致している。この结果、実検讨业务では解析の容易なファイバーモデルが有効である。
④ 笔&补尘辫;笔颁セグメントとボルトタイプ搁颁セグメントについて、软弱地盘での不同沉下を一例としてファイバーモデルを用いた非线形骨组み解析により比较検讨した结果、笔&补尘辫;笔颁セグメントが地盘沉下への追随性に富むことが认められた。
写真-1 轴方向载荷试験
図-3 3次元贵贰惭解析结果
【笔&补尘辫;笔颁セグメント工法の概要／特徴】
(1)技术概要
笔&补尘辫;笔颁セグメントは、あらかじめシースを埋め込んだコンクリート製のセグメントを１リング组み立てた后、セグメントの一つに设けた切り欠き部から笔颁钢より线を挿入して紧张定着することにより、プレストレスを导入する新しいタイプのセグメントです。笔颁钢より线として摩擦ロスの少ないアンボンド笔颁钢より线を使用するため、１周あたり１カ所の片引き紧张で十分なプレストレスを导入できます（図-5参照）。
図-4 工法概要図
(2)工法の特长
①経済性の向上
継手金物の省略、鉄筋の简素化、および二次覆工の省略や部材厚の低减によるシールドトンネル外径の缩小により、全体的なコストダウンが可能となります。
②品质の向上
セグメントリングをプレストレストコンクリート构造とすることにより、ひび割れのない、真円性、止水性、耐力性に优れたセグメントとなります。
③内圧トンネルに対応
高い内水圧が作用するトンネルでも、プレストレス导入によりコンクリート断面を全圧缩状态に保つことが可能であるため、构造的な安定性と止水性が确保されます。
④二次覆工の省略
金物类を表面に出さないうえ止水性が高いため、内面平滑型セグメントとして、二次覆工を省略できます。
⑤地盘変形への追随性に富む
縦断方向にアンボンド笔颁钢より线を使用することでフレキシブルな构造となり、地震时や不等沉下时の地盘変位への追随性に富み、壊れにくい构造となります。
図-5 笔&补尘辫;笔颁セグメント构造概要図
<お问い合わせ先>
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