高耐力を有する特殊合成セグメントTUF(タフ)セグメント®（Tough United Full sandwich Segment）を開発 ―大断面?大深度シールドトンネルの特殊部に適したセグメント ―

リリース

2015.04.27

杏吧原创（本社：東京都港区、社長：野村俊明）と株式会社横河住金ブリッジ（本社：茨城県神栖市、社長：小山清一）は、このたび、シールドトンネルの特殊部に用いるセグメントに高耐力を有する特殊合成セグメント「TUF(タフ)セグメント?（Tough United Full sandwich Segment）」を共同で開発しました。

シールドトンネルには、例えば道路トンネルの地中拡幅部や横坑との接続开口など、切拡げ施工（※1）による特殊部があります。また、用地や地中埋设物などの制约により、従来の円形断面ではなく矩形断面を採用する场合も増えています。これら特殊部や矩形断面では大きな断面力が発生するため、高い耐力を持つ特殊部用のセグメント（钢製セグメント、合成セグメント）が用いられてきました。
しかし、シールドトンネルの大深度?大断面化の進展とともに、特殊部では荷重や断面力がいっそう増大するため、セグメントの桁高が一般部に比べて大きくなり、外径等の断面が大きくなったり、建筑限界など必要な内部空間が確保できなかったりといった問題が生じてきます。

そこで両社は、大きなレベルの断面力に対する十分な耐力と、セグメントの薄肉化とを同时に実现した「罢鲍贵セグメント」を开発しました（図1参照）。 TUFセグメントは、外面を覆った鋼製部材と、その内部に充填したコンクリートとを完全に一体化した合成構造です。これまでもさまざまな合成セグメントが開発されていますが、TUFセグメントは、スキンプレート（※2）に最大30尘尘の厚肉钢材を使用し、内外面に最大厚さ100尘尘×幅200尘尘のフランジ（※3）を设けることで、今までにない高耐力を実现しました。

罢鲍贵セグメントの特长は次のとおりです。

1.高耐力?高じん性

セグメントの断面内に钢材を豊富に配置しているため、高い耐力とじん性（破壊に対する抵抗性）を発挥できます。

2.セグメント桁高の抑制

スキンプレートやフランジに厚肉钢材を採用することにより、セグメント桁高を抑制し（表1）、内部空间を确保できます。

3.高い耐久性?止水性

全面を钢材で覆っているため、コンクリートのひび割れによる漏水がなく、长期的な耐久性?止水性を确保できます。

4.优れた施工性?経済性

セグメントの重量や施工条件によっては、セグメント组立て后にコンクリートを现场で充填することも可能で、组立て时のセグメントを軽量化し、施工性が向上できます。

両社はこの罢鲍贵セグメントについて、以下のとおり性能と実用性を确认しました。

実物大（幅1.0尘×桁高0.6尘×弧长5.0尘）での试験体製作により、厚肉钢材の曲げ加工精度や组立精度、组立手顺、溶接性などの製作性を确立するとともに、寸法などの製作精度を确认しました（図2参照）。
実大规模の曲げ载荷试験により、十分な耐力を保有していることを确认しました（図3および図4参照）。
现场におけるコンクリートの充填状况を模拟した试験を実施し、充填性を确保できることを确认しました（図5参照）。