玩偶姐姐

玩偶姐姐（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）先端建設技术センター（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）－」の技术審査証明を取得しました。

超高強度RCセグメントは、「大深度地下の公共的使用に関する特別措置法」（以降、大深度法と呼ぶ）が適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、大規模な建物荷重等が作用する条件下では適用が困難であった従来のRCセグメントに代わり、超高強度コンクリートを用いることで強度不足を解消し、コストの縮減と工事の合理化を実現する新展開の技术です。

• 図-1 大深度?大口径シールドトンネルへの適用に優位な超高強度RCセグメント

  

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pp繊維（以降、pp1と呼ぶ）とはく落防止用のpp繊維（以降、pp2と呼ぶ）とを混入した超高強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RCセグメントを製作する技术の両方で構成されます。
超高強度コンクリートの開発では、コンクリートにシリカフューム（以降、SF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動性を確保でき、かつ高い強度を実現しました。また、超高強度コンクリートを用いたRCセグメントを従来のRCセグメントと同様の方法で製作できる技术を開発しました。
超高强度コンクリートには、以下の特徴があります。

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   コンクリートにpp1とpp2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適用に優位性があります。なお、道路、鉄道以外の用途についても、コンクリートに高強度が求められる場合には、従来技术に比べ適用性に優れています。
2. 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。
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   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。
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   ①?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。

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。

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。

• 写真-1 軸力導入継手曲げ試験（左：試験状況、右：終局曲げ圧縮破壊後の継手面のひび割れ状況）

  

今後は、大深度法が適用されるようなシールドトンネル工事へ本技术の適用を展開することで、快適で安全?安心なまちづくりに貢献していきます。また、社会インフラ整備に寄与する技术開発にも引き続き取り組んでまいります。