大口径用コンクリート一体型鋼製セグメントの開発
首都高中央環状品川線シールドへの適用
コンクリート一体型鋼製セグメント（ハイブリッドセグメント）は，型鋼を主桁とし，端部の継手板，背面のスキンプレートからなる鋼殻に，耐火性を確保するためのポリプロピレン繊維を混入したコンクリートを充填した，鋼とコンクリートが一体化した複合構造のセグメントです。これはこれまで，中・小口径の構造物への適用はありましたが，首都高中央環状品川線シールドのような大口径道路トンネルへの適用は初めてのため，設計方法の妥当性や火災時の耐火性の確認が必要となりました。
このため，実物大曲線形状の試験体による載荷実験により，構造設計で設定したとおりの変形性状を示し，十分な構造耐力を有していることを確認しました。また，実物大継手部試験体による耐火実験により，RABT加熱でもコンクリートには著しい爆裂が生じず，継手部鋼材の温度も耐力に影響のない範囲であり，さらに加熱後試験体は，設計上必要な耐力を有していることを確認しました。
| キーワード： | セグメント，鋼殻，コンクリート，構造耐力，耐火性，RABT加熱 |
＊１ 技術センター 土木技術研究所 土木構工法研究室
＊２ 技術センター 技術企画部 企画室
＊３ 土木本部 土木技術部 都市土木技術室
＊４ 土木本部 土木設計部 陸上第二設計室
＊５ 東京支店 品川線シールド工事作業所
＊６ 東京都 第二建設事務所 品川線建設事務所 大井工事事務所
Development of All-in-One Design, Large-caliber Steel-reinforced Concrete Segment
Application to Metropolitan Expressway Center Circle Shinagawa Line Shield Tunnel
An all-in-one steel-reinforced concrete segment (hybrid segment) consists of a main girder, a coupling board, a skin plate, and concrete mixed with fire-retardant polypropylene fiber. Such segments have been used for medium- and small-caliber shield tunnels, but not for a large-caliber shield tunnel. Therefore, the validity of the design method and the fire-retardant performance must be confirmed before such segments could be used for the Shinagawa Line shield tunnel. A loading test conducted using a full-scale curved specimen, confirmed that the transformation properties were as designed, and that the segment had sufficient structural strength. A fire-retardant test performed using a full-scale specimen of the coupling showed that RABT heating did not cause the concrete to explode, and that the temperature of the steel coupling did not affect the structural strength. Moreover, after RABT heating, the specimen still retained the structural strength specified by the design.
| Keywords: | segment, steel husk, concrete, structural strength, fire-retardant performance, RABT heating |
*1 Civil Structure and Material Research Section, Civil Engineering Research Institute, Technology Center
*2 Planning Section, Technology Planning Department, Technology Center
*3 Urban Construction Engineering Section, Construction Engineering Department, Civil Engineering Division
*4 Second Land Design Section, Design Department, Civil Engineering Division
*5 Shinagawa line Shield Construction Site, Tokyo Branch
*6 Oi Construction Office, Shinagawa line Construction Office, Second Construction Office, Tokyo Metropolitan Government
