ゼロから学ぶ土木施工管理

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シールドのセグメントとは?

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セグメントは、最後にどこをはめる?答えは天端のキーセグメントです。下から組んでいって、最後に頂部のピースをはめて輪を閉じます。ここが問われます。

この記事の要点

セグメントは、シールドトンネルの覆工部材で、鋼製・鉄筋コンクリート・合成があります。

組立は下部から行い、最後に天端のキーセグメントを挿入します。種類の違いと過去問での問われ方も押さえます。

シールドトンネルの壁をつくる、分割されたブロックをセグメントといいます。種類と組立の手順が、試験でよく問われます。

セグメントはシールドトンネルの覆工部材で、鋼製・鉄筋コンクリート・合成があり、組立は下部から行い最後に天端のキーセグメントを挿入します。

セグメントの役割

セグメントは、シールド工法で掘り進めたトンネルの内側に、リング状に組み立てて壁(覆工)をつくる部材です。シールド機のテール部の後ろで、エレクタという機械を使って1リングずつ組み立てます。

セグメント(鋼製・鉄筋コンクリート・合成)の分類ツリー セグメント 鋼製セグメント 鋼製・軽量 鉄筋コンクリート コンクリート製 合成セグメント 鋼殻+コンクリート
セグメントの種類。トンネルの用途や地盤条件に応じて選びます。

セグメントの種類

鋼製セグメント

鋼製セグメントは、鋼でできた箱型のセグメントです。材質が均一で比較的軽量なため、施工性がよいという特徴があります。

鉄筋コンクリートセグメント

鉄筋コンクリートセグメントは、鉄筋コンクリート製のセグメントです。完成後の地山の外力や、推進時の施工荷重を対象に配筋されています。運搬時にはこれらと異なる荷重がかかるため、つり位置の検討が必要です。

合成セグメント

合成セグメントは、鋼殻とコンクリートを組み合わせたセグメントです。同じ断面であれば高い耐力と剛性が得られ、鉄筋コンクリートセグメントと比べてセグメントの高さ(鋼殻の桁高)を低減できます。

セグメントの組立

セグメントの組立は、トンネル断面の確保、止水効果の向上、地盤沈下の減少のために、継手ボルトを定められたトルクで十分に締め付けます。組立はエレクタを使って下部から左右に交互に進め、最後に天端のキーセグメント(Kセグメント)を挿入してリングを閉じます。

混同しやすい用語

鋼製セグメント と 合成セグメント

名前が似ていますが、つくりが違います。鋼製セグメントは、鋼だけでできた箱型で、軽量で施工性がよいのが特徴です。合成セグメントは、鋼殻とコンクリートを組み合わせたもので、高い耐力と剛性が得られ、同じ断面なら高さを低減できます。鋼だけが鋼製、鋼とコンクリートの組み合わせが合成、と整理できます。

試験での問われ方

セグメントは、種類の特徴や組立の手順が正誤判定で問われます。

平成24年度(No.44)では、軟弱地盤の継手・組立の手順・合成セグメント・コンクリート系セグメントの運搬が出題されました。

組立で「最後に、スライドジャッキが設置しやすい下部のセグメントを挿入する」とする記述は誤りです。組立は下部から進め、最後に挿入するのは天端のキーセグメントです。

理解度チェック

問題:セグメントの組立は下部から進め、最後に天端のキーセグメントを挿入してリングを閉じる。

〇か×か。

答え:

下部から左右交互に組み立て、最後に天端のキーセグメントを挿入します。

問題:合成セグメントは、鉄筋コンクリートセグメントと比べてセグメントの高さを低減できる。

〇か×か。

答え:

合成セグメントは鋼殻とコンクリートの組み合わせで高い耐力と剛性があり、高さを低減できます。

問題:セグメントの継手ボルトは、断面確保や止水のため、定められたトルクで十分に締め付ける。

〇か×か。

答え:

断面確保・止水・地盤沈下減少のため、継手ボルトを定められたトルクで締め付けます。

まとめ

セグメントは、シールドトンネルの覆工部材で、鋼製・鉄筋コンクリート・合成があります。

組立は下部から進め、最後に天端のキーセグメントを挿入するのが要点です。

最後に下部のセグメントを挿入するとした誤りが、過去問でよく問われます。

参考資料

  • 土木学会「トンネル標準示方書(シールド工法)」
  • 国土交通省「シールド工事」関連資料

※ セグメントの種類・組立は標準的な内容です。基準の改定や現場条件で変わるため、最新の資料で確認してください。

ゼロから学ぶ土木施工管理 編集部

この記事を書いた人

ゼロから学ぶ土木施工管理 編集部

土木施工管理技士試験で過去に問われた用語・数値・施工手順を、官公庁の仕様書や日本道路協会の便覧に照らして整理しています。

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