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技術/研究

技術

技術研究所

KLセグメント

技術概要

先端建設技術審査証 第1203号

KLセグメント(Key Lock Type Segment)は、円弧状の「緩衝キー」を継手面の全周にわたって配置することにより、曲がりボルトなどの簡易な継手締結部材で組み立てることができるシールドトンネル用RCセグメントです。
二次覆工省略に適しており、経済性に優れていることから、鉄道、共同溝、電力、下水道などに採用され、その実績は施工延長約35Km(施工実績19件)に達しています。
なお、平成12年に(財)先端建設技術センターより「先端建設技術審査証」を取得しています。

KLセグメント概要図/継手面概要図

■KLセグメント

■セグメント性能試験(リング載荷試験)

特長

リング継手間全周に設けられた曲率の異なる円弧状の凹凸からなる「緩衝キー」は、応力を放射状に分散させながらせん断力を滑らかに伝達することができます。このような構造特性により、以下の特長があります。

■緩衝キーのせん断伝達機構

  • コストダウン

    ・添接効果が有効に発揮され、ピース間継手部の負担が減ることにより、高価な継手金物を省略できます。

    ・継手金物の露出がなくなり、二次覆工の省略に最適です。

  • 優れた構造安定性

    ・「緩衝キー」は高いせん断能力を有し、トンネル全体の耐力を向上させます。

    ・継手付近の応力集中によるクラックを防止でき、セグメント本体の止水性が向上します。

    ・リング間に曲がりボルトや長ボルトを用いることで、トンネルは柔構造となり耐震性が向上します。

  • 良好な施工性

    ・「緩衝キー」の調心作用によって組立精度(目違い、目開き、真円度)が向上します。

適用範囲

  1. トンネル用途
    鉄道・道路・共同溝・電力洞道・上下水道など、二次覆工を省略したトンネルに最適
  2. 形状・寸法
    外径(実績):φ2,550mm〜φ9,800mm
    桁高(実績):175mm〜550mm
    分 割 数 :従来型セグメントと同等(Kピース:軸方向挿入)
  3. 土質・土被り
    良質地盤に最適(N=2程度の軟弱地盤での実績あり)
    最大土被り:60m
  4. 線 形
    最小曲線半径(実績):R100m
    最大縦断勾配(実績):i=15%

■曲がりボルト(フッ素樹脂加工)

  1. 継手種別
    曲がりボルトが最多
    (直ボルト、ワンタッチ継手の組み合わせ実績あり)
  1. シール材
    水膨張シール材(従来品)
    最大水圧(実績):0.55MPa
  2. 防食処理
    ボルトに対し、ダクロタイズド処理、フッ素樹脂加工の実績あり

実績

施工例1:『初めてのKLセグメント適用』

工事名:

LRT地下鉄工事(マレーシア)

セグメント構造:

5,240mm×幅1,200mm×桁高180mm(5+K分割)

延長:

3,047m

土質:

風化堆積岩

特徴:

河川下施工 R=100m、岩盤(qumax=200N/mm2

土質縦断図

坑内状況

施工例2:『高水圧・急勾配施工への適用』

坑内状況

工事名:

平成9年度1号中川共同溝工事

セグメント構造:

φ5,050mm×幅1,200mm×桁高250mm
(5+K分割)

延長:

1,358m

土質:

洪積砂質土・沖積粘性土

特徴:

・河川横断(0.44MPaの水圧が作用)
・軟弱地盤(N値=2)への適用
・急勾配施工(15.0%)
・免震シールドの試験施工

土質縦断図

KLセグメントの実績

No.

工 事 名

発注者

施工時期
(一次覆工)

用途

セグメント形状

継手形式

トンネル
延長(m)

KLセグメント
延長(m)

最小
曲線
半径R
(m)

二次覆工

1 LRT地下鉄工事 プトラ社(マレーシア) 1996.02
〜1997.08
地下鉄 φ5,240
×180×1,200
φ5,240
×180×900
P-P 
曲がりボルト
R-R
曲がりボルト
3,047 3,034 100
2 環7東海松原橋管路新設工事(1工区) 東京電力(株) 1997.06
〜1997.12
電力 φ4,850
×275×1,200
P-P 
曲がりボルト
R-R
曲がりボルト
958 958 150
3 高輪二工区土木工事 帝都高速度交通営団 1998.02
〜1998.05
地下鉄 φ9,800
×550×1,000
(中子型)
P-P
長ボルト
R-R
長ボルト
235 213 162
4 学園豊崎間管路新設工事(第4工区) 関西電力(株) 1998.08
〜2000.07
電力 φ5,600
×300×1,200
P-P 
曲がりボルト
R-R
曲がりボルト
3,245 3,030 300
5 平成9年度1号中川共同溝工事 建設省中部地方建設局 1999.04
〜2000.03
共同溝 φ5,050
×250×1,200
P-P 
曲がりボルト
R-R
曲がりボルト
1,358 1,338 150
6 171号清水共同溝工事 建設省近畿地方建設局 2000.08
〜2002.07
共同溝 φ4,300
×200×1,200
P-P 
曲がりボルト
R-R
曲がりボルト
2,877 2,832 150
7 釜山地下鉄230工区工事 釜山交通公団 2000.10
〜2002.02
地下鉄 φ7,100
×300×1,200
P-P 
曲がりボルト
R-R
長ボルト
840 840 200
8 落合川雨水幹線工事 東京都下水道局 2002.12
〜2004.03
下水道 φ2,800
×200×1,000
(4分割型)
P-P 
スライド式
R-R
長ボルト
2,351 2,242 100
9 有栖川中央幹線(雨水)(その1)公共下水道工事 京都市下水道局 2003.04
〜2004.06
下水道 φ4,900
×200×1,200
P-P 
直ボルト
R-R
ピン式継手(H-KL)
1,989 1,856 200
10 小平雨水幹線工事 東京都下水道局 2004.04
〜2004.09
下水道 φ2,550
×175×900
(4分割)
P-P 
スライド式
R-R
長ボルト
413 410 ---
11 高速鉄道4号線高田西工区土木工事 横浜市交通局 A線
2004.07
〜2005.11
地下鉄 φ5,380
×250×1,200
P-P 
曲がりボルト
R-R
曲がりボルト
1,341 58 1,100
B線
2004.06
〜2005.10
1,341 974 409
12 町田市公共下水道鶴川雨水幹線その3工事 (財)東京都新都市建設公社 2006.06
〜2007.11
下水道 φ2,550
×175×1,000
(等5分割)
P-P 
スライド式
R-R
長ボルト
957 882 200
13 一般国道45号仙台東部(原町)共同溝工事 国土交通省
東北地方整備局
2009.02〜2010.03 共同溝 φ2,550
×175×1,000
(等5分割)
P-P 
曲がりボルト
R-R
曲がりボルト
2,381 2,356 150
14 大阪北共同溝交野寝屋川地区工事 国土交通省近畿地方整備局 親シールド
2009.05
〜2010.02
共同溝 φ3,780
×190×1,300
P-P 
曲がりボルト
R-R
曲がりボルト
3,875 2,116 200
子シールド
2010.03
〜2010.08
共同溝 φ3,450
×175×1,200
P-P
曲がりボルト
R-R
曲がりボルト
1,679 200
15 大橋連結路工事 首都高速道路 2011.01
〜2012.03
道路 φ9,500
×350×1,500
(等7分割)
P-P
曲がりボルト
R-R
曲がりボルト
475+450 564 400
16 仙台市高速鉄道東西線荒井トンネル工区土木工事 仙台市交通局 東行
2010.12
〜2011.11
地下鉄 φ5400
×280×1,200
(6分割)
P-P
曲がりボルト
R-R
曲がりボルト
1,484 1,115 0
西行
2010.10
〜2012.06
1,476 1,085 0
17 北浜逢阪貯留管工事(その1) 大阪市 2010.07
〜2012.02
雨水
貯留管
φ6,600
×300×1,500
P-P 
コーンコネクター
R-R
プッシュグリップ
4,780 3,842 1,000
18 第二溜池幹線および勝どき幹線工事 東京都下水道局 2011.07
〜2012.12
雨水
貯留管
φ8,800
×400×1,500
P-P 
コーンコネクター
R-R 
H-KL継手
2,510 2,004 200
φ8,800
×400×1,200
276 -
2011.07
〜2012.04
雨水
貯留管
φ4,000
×250×1,200
P-P 
コーンコネクター
R-R
H-KL継手
1,017 897 150
φ4,000
×250×1,000
65 100
19 天満堀川抽水所雨水滞水池築造工事(その1) 大阪市 2011.05
〜2011.12
雨水
貯留管
φ3,400
×200×1,200
P-P 
コーンコネクター
R-R
H-KL継手
1,198 798 200

KLセグメント施工実績総延長 35,464m

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