NMセグメント嵌合方式合成セグメント

NMセグメント嵌合方式合成セグメントの開発について

1トンネルの耐久性（高品質性）を得る技術であること。
覆工からの漏水やコンクリートの剥離・崩落はトンネルの耐久性に影響を与える要因となります。このため耐久性を見据えた新方式のセグメントの開発に取り組み（1990年～）、漏水やコンクリートの欠損などが生じにくいトンネル覆工体（嵌合（かんごう）方式合成セグメント）を提供してまいりました。
2トンネルの建設工事費のコスト縮減に寄与できる技術であること。
一軸挿入方式の新しい継手機構を考案し、組立の効率化と安全作業の提供や脆性的な破壊の危険性を抑えた破壊抵抗力の高い覆工構造を開発し、日進量の向上や覆工厚さの低減を実現してまいりました。

特長

1かみ合い構造－添接効果を高めて耐震化を図ります。
- 五重塔は、釘を使うことなく部材をかみ合わせて（仕口）、楔でかしめています。
- 大地震でも“仕口部の「遊び」”により変形に対応できます。
2ボルトレス継手－高速施工と作業の安全性を高めます。
- 従来のボルト締結は、非効率作業で安全性に乏しく、バランスの取れた締結には熟練を必要とします。
- セグメントの組み立てと同時に連結できるワンパス挿入継手を考案します。
3独自の止水機構－止水性能を高めます。（地下水〈圧力水〉対策）
- 覆工からの漏水は、トンネルの耐久性を損ないます。
- 長期間の漏水は、地下水位の低下や周辺地盤の沈下要因ともなります。
- 地下水は圧力水です。クラックや剥離などのコンクリートの弱点箇所から漏水します。
4合成構造－鋼の変形性能と破壊強度を活用します。
- 19世紀末のトンネルでは鉄系（鋳鉄）セグメントが採用されました。（ロンドンの地下鉄の一部区間で残っている）
- 世界大戦による鉄不足時代の代用品として、RCセグメントが開発されました。
- 鋼の変形性能と破壊強度を活かした合成構造とします。

1安全－組み立ての効率化と安全を確保しました。
- 押し込むだけで嵌合できます。（2段のせん断機構は、位置決めガイドを兼ねます）
- 組み立ては、エレクター装置の外から安全で迅速に行えます。（組立時間実績：φ13mにて約40分）
2品質－トンネルの耐久性を高めました。（公共事業品質確保法）
- 優れた止水性能を実証します。（継手部は4状の止水パッキン）
- 高い破壊抵抗力と耐震性を有します。（嵌合方式・合成構造）
- 耐久防食を施しました。（トンネル内空の鋼面）
3縮減－工事費縮減に役立ちます。（公共事業コスト構造改革）
- 掘削土・廃土量を削減します。（覆工厚をRCの60～70％に低減）
- セグメント単価を低減します。（広幅化や薄肉化が容易な構造。幅1.8m、幅2.0m）
- 組立時間を短縮します。（ワンパス挿入継手による工期の短縮）
- 超近接施工にも順応します。（鋼の高い変形性能と破壊強度を活用）
4ライフサイクルコストの縮減－トンネルの長期耐久性を高めました。
- 地下水（圧力水）の漏水を長期にわたり阻止する覆工を構築します。
- 地震時の地盤挙動に追随でき、かつ高い破壊抵抗力を有する構造とします。
- 供用時の補修・補強が容易な構造とします。

1載荷試験

① 単体曲げ試験、②継手曲げ試験、③ジャッキ推力試験、④リング載荷試験
試験では鋼材の延性による変形特性が顕著に現れ、高い破壊抵抗力を示しました。
2設計
- ※嵌合方式合成セグメントは「はりーばねモデル解析法」にて解析を行います。
3現場施工
1. 1優れた止水性能を実証しています。
2. 2（本掘進時の）組立時間は3～4分／ピースと高い組立効率を示します。
3. 3目開きは目視にては確認されない程度です。
4. 4運搬時や組立時のコンクリートの欠損がありません。
5. 5リングの変形量は従来セグメントの1/3程度と高い真円性を示します。
6. 6トンネルの美観性が得られます。
  （付記：現場施工は、施工技術とも相まって得られた技術成果です）