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P&PCセグメント工法

プレストレスを導入したシールドトンネル用セグメント

P&PCセグメント(Prestressed & Precast Concrete)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組み立てた後、セグメント内面からPC鋼より線を挿入、緊張定着することにより、トンネルの円周方向にプレストレスを導入してリングを形成します。

PC鋼より線は、摩擦ロスの少ない「アンボンドPC鋼より線」を使用するため、1周あたり1ヵ所の片引き緊張で十分なプレストレスを導入することが可能です。

定着部には、「Xアンカー(鋳鉄製一体型定着体)」の採用により定着部の配筋を簡素化できます。

セグメント本体をPRC構造とすることで、従来のコンクリート系のセグメントと比較して鉄筋量および部材厚の低減が可能となります。

※P&PCセグメント工法は東亜建設工業、日本国土開発、SMCコンクリート、三井住友建設の登録商標です。

特許登録済

図版:P&PCセグメント概念図

P&PCセグメント概念図

キーワード
プレストレス、PRC構造、PC鋼より線、Xアンカー、内水圧、全断面圧縮

セグメント組立手順

P&PCセグメント工法のセグメント組立手順は以下の様になります。

①セグメント組立:コンクリートセグメントを1リング組み立てます。

②セグメント製作時に埋め込まれたシース管に、アンボンドPC鋼より線を挿入(片押しで送り込み)します。

③Xアンカー(鋳鉄製一体型定着体)にRチェアーを取り付け、センターホールジャッキを使用して所定の緊張力を導入したの後に定着します。

④シース管内へのグラウトと定着部の切欠き部の充填を行い完成します。

シース管内のグラウト材には、従来の「高粘性型グラウト材料と比較して充填時の“先流れ現象”が生じにくい「高チクソトロピー型高性能グラウト材」を採用することで良好な充填性・施工性を確保します。

図版:シース管内への充填概念図

シース管内への充填概念図

図版:組立方法

組立方法

改ページ

特長・メリットココがポイント

コストダウンが可能

P&PCセグメントは、以下に示す特徴により、全体的なコストダウンが可能となります。

  • 継手金物の省略
  • 鉄筋の簡素化
  • 二次覆工の省略
  • セグメント部材厚の低減(トンネル外径の縮小)

二次覆工を省略可能

金物類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、二次覆工を省略することができます。

  • 二次覆工省略型セグメントや二次覆工一体型セグメントにも適用可能です。

図版:内面平滑型セグメント

内面平滑型セグメント

構造的な安定性と止水性を確保

高い内水圧が作用するトンネルでもプレストレスを導入することにより、コンクリート断面を全断面圧縮状態に保つことが可能であるため、構造的な安定性と止水性が確保されます。

  • プレストレスの導入による、内水圧作用下での対抗性を確認しています。

図版:セグメント内水圧載荷試験

セグメント内水圧載荷試験

適用実績

図版:宮田導水路1号サイホン

宮田導水路1号サイホン

場所:愛知県丹羽郡

竣工年:2013年3月

発注者:農林水産省東海農政局

規模:セグメント外径Φ3.9m 
仕上がり内径Φ3.5m 
延長1,934m(内水圧対応型)

図版:南部第10処理分区南浦和2号幹線築造

南部第10処理分区 南浦和2号幹線築造

場所:埼玉県さいたま市

竣工年:2010年2月

発注者:さいたま市

規模:セグメント外径Φ5.4m 
仕上がり内径Φ4.75m 
延長2,260m(内水圧対応型)

学会論文発表実績

  • 「P&PCセグメント工法における高チクソ型PCグラウトの現場充てん性確認実験と施工実績 ~南浦和2号幹線築造工事~」,土木学会,第63回年次学術講演会,2008年
  • 「P&PCセグメントの施工実績と緊張管理 ~南浦和2号幹線築造工事~」,土木学会,第63回年次学術講演会,2008年
  • 「中口径P&PCセグメント工法におけるPCグラウトの実規模注入実験」,土木学会,第62回年次学術講演会,2007年

シールドトンネル技術 インデックス

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