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第４回　国土技術開発賞入賞

昨年の最優秀賞（ハニカムセグメント）に続き、本年は「トンネル軸方向水平コッター式RCセグメント」が入賞し、ＩＫＫの優秀な技術力が評価された。

技術開発者は、(株)大林組　金井 誠氏、(株)クボタ　渡辺 仁氏、パシフィックコンサルタンツ(株) 渡辺 浩氏、石川島建材工業(株)　橋本 博英

1. 技術開発の契機と目的

   水平コッター式セグメントは、従来のボルト式セグメントでの問題点を解消し、『社会資本となるシールドトンネル一次覆工構造を形成するRCセグメントは、RC構造として合理的であること』という基本概念に基づき、(1)構造性能の向上、(2)耐久性の向上、(3)経済性の向上、(4)施工性の向上を目的として設計・開発した。

2. 技術の内容

   水平コッター式RCセグメントは、セグメント継手に高剛性の「水平コッター」、リング継手にせん断力を伝達させる「ほぞ」とシール材の反発力を拘束する「プッシュグリップ」を使用し、トンネル横断面は剛構造、トンネル軸方向は柔構造として、全体として構造性・耐久性・経済性の高い構造をもつセグメントである。水平コッター式継手は、セグメント継手部に予め埋込まれたC型金物に、接触面が楔状になっているH型金物（コッター）を切羽側からトンネル軸方向に挿入し、この金物のテーパー(楔効果)により締結力を得る構造である。リング継手は、継手面に凹凸（ほぞ）を設け、この噛み合わせによりリング間のせん断力を伝達させる構造である。また、プッシュグリップ（楔を応用したピン方式の継手）は、シール材の弾性反発力と水膨張圧力を拘束し、止水性を確保する。水平コッター式RCセグメント概要図を以下に示す。
   ▲水平コッター式RCセグメント概要図

3. 技術の効果

   1. 継手部も複鉄筋断面構造で正負曲げ剛性が同等で高いため、内水圧に対応できるだけでなく、同じ条件下では従来の継手構造に比べ覆工の薄肉化が可能である（下図(a)参照）。

   2. 継手がシール材を破損しない位置に配置されているため、止水性が高い（下図(b)参照）。

   3. 断面厚が一様で断面欠損がないため、理想的な配筋が可能で、遮水長が一定となり、耐久性・止水性が高い（下図(c)参照）。

   4. 軸方向の直線運動のみで継手締結が可能で、自動組立に最適な構造である。一次覆工が完了したトンネル内の状況を写真－１、２に示す。

   ▲水平コッター式継手の特徴
   ▲写真-1　一次覆工状況 (外郭放水路第１工区トンネル新設工事)	▲写真-2　 (八潮共同溝第一期工事)

   
   
4. 技術の適用範囲等

   1. 正・負曲げモーメントの影響が無視できない非円形断面シールドトンネル

   2. 円形断面シールドトンネル（内水圧が作用するトンネル、鉄道トンネル、道路トンネル、共同溝など）

   3. 極めて高い遮水性が求められる地下貯蔵施設

5. 技術の適用実績
   • 外郭放水路第1工区トンネル新設工事（1997年2月～2001年3月）
   • 八潮共同溝第1期工事(1999年3月～2001年12月)