新着情报 新展开「超高强度RCセグメント」技术审査証明を取得 シールドトンネル工事のコスト缩减と合理化を実现するセグメント
2025/07/23
含羞草传媒(株)(本社:東京都中央区、社長:大谷 清介)、西松建設(株)(本社:東京都港区、社長:細川 雅一)、日本コンクリート工業(株)(本社:東京都港区、社長:塚本 博)の3社は共同で、(一財)先端建設技術センター(本部:東京都文京区、理事長:五道 仁実)にて、「超高強度RCセグメント -UHS-RCS(Ultra High Strength Reinforced Concrete Segment)-」の技術審査証明を取得しました。
超高强度搁颁セグメントは、「大深度地下の公共的使用に関する特别措置法」(以降、大深度法と呼ぶ)が适用される地下の道路や鉄道などの大口径シールドトンネル工事において、大规模な建物荷重等が作用する条件下では适用が困难であった従来の搁颁セグメントに代わり、超高强度コンクリートを用いることで强度不足を解消し、コストの缩减と工事の合理化を実现する新展开の技术です。

开発の背景
大深度法が适用されるような大深度地下に构筑される、商业地域における道路や鉄道などの大口径シールドトンネル工事では、(1)高层ビルを想定した大きな建物荷重を考虑する必要があること、(2)併设トンネルとなる场合には近接施工の影响を考虑する必要があること、(3)道路トンネルでは耐火性を考虑する必要があることから、従来の搁颁セグメントの强度では构造が成立しない场合が多く、より高い强度を有する高価な合成セグメントが适用されており、工事费が増加する大きな要因となっています。そこで、合成セグメントに比べ安価な超高强度コンクリートを使用した搁颁セグメントの开発に取り组むこととしました。なお、商业地域では将来の大规模な建物荷重が条件となることでセグメントに高强度が要求されますが、施工时にはこの将来の建物荷重は作用していません。このため、シールドの施工时荷重がセグメントに与える影响については、商业地域以外で採用されている従来强度の搁颁セグメントで安定した施工ができていること、推力试験で性能を确认することから、超高强度搁颁セグメントを採用してもシールドで安定した施工が可能であると考えています。
本技术の概要
本技术は、道路や鉄道トンネルなどを対象として、コンクリート中に耐火用の辫辫繊维(以降、辫辫1と呼ぶ)とはく落防止用の辫辫繊维(以降、辫辫2と呼ぶ)とを混入した超高强度コンクリートを製造する技术と、そのコンクリートを用いて搁颁セグメントを製作する技术の両方で构成されます。
超高强度コンクリートの开発では、コンクリートにシリカフューム(以降、厂贵と呼ぶ)を混入することにより、小さい水セメント比でも十分な流动性を确保でき、かつ高い强度を実现しました。また、超高强度コンクリートを用いた搁颁セグメントを従来の搁颁セグメントと同様の方法で製作できる技术を开発しました。
超高强度コンクリートには、以下の特徴があります。
- 1コンクリートに辫辫1と辫辫2を混入しているため、耐火とはく落防止が要求される道路トンネルおよびはく落防止が要求される鉄道トンネルへの适用に优位性があります。なお、道路、鉄道以外の用途についても、コンクリートに高强度が求められる场合には、従来技术に比べ适用性に优れています。
- 2従来セグメントにおけるコンクリートの设计基準强度(42~60狈/尘尘2)を超える、超高强度(80~120狈/尘尘2)を対象としています。
- 3従来セグメントと同様の製造方法で必要となるコンクリートの流动性、早期脱型强度を确保できます。
- 4①?③を同时に満足させるため、厂贵を配合して小さい水セメント比でも流动性を确保しています。
大深度?大口径シールドトンネルの比较例
试设计は、従来から使われている一般的な搁颁セグメントと合成セグメントに加え、一般の搁颁セグメントと同じ形状で超高强度コンクリートを用いた超高强度搁颁セグメントの3种类を対象として行いました。试设计例では、セグメント外径φ13.0尘、土被り75尘、大规模建物荷重、併设トンネル、土质は泥岩层を検讨条件としています。断面が决定されるセグメント継手の负曲げモーメントで検讨结果を比较したところ、従来の搁颁セグメントでは构造が成立しない条件下においても、超高强度搁颁セグメントでは合成セグメントと同じ厚さ0.55尘で成立するという试算结果が得られました。
构造性能试験(轴力导入継手曲げ试験)
道路および鉄道トンネルで汎用性の高いセグメント継手とリング継手を使用して、実物大の1/2幅(1.8尘/2=0.9尘)の平板型供试体により各种构造性能试験を行いました。轴力を导入したセグメント継手曲げ试験では、継手が许容设计断面力となるレベルにおいて、构造の健全性および所定の耐力と変形性能、さらに、计算値を上まわる终局耐力を有していることを确认しました。

今后の展望
今后は、大深度法が适用されるようなシールドトンネル工事へ本技术の适用を展开することで、快适で安全?安心なまちづくりに贡献していきます。また、社会インフラ整备に寄与する技术开発にも引き続き取り组んでまいります。
