SFRC(鋼繊維補強高流動コンクリート)セグメントを実用化~コンクリートセグメントの品質と耐久性の向上を確認~

プレスリリース

pointer SFRC(鋼繊維補強高流動コンクリート)セグメントを実用化
コンクリートセグメントの品質と耐久性の向上を確認
  大林組と首都高速道路(株)(本社:東京都千代田区)と石川島建材工業(株)(本社:東京都千代田区)は、共同で、シールドトンネルに用いるコンクリートセグメントを鋼製の短繊維を混入した高流動コンクリートで製作することにより、品質と耐久性を向上する「SFRC(鋼繊維補強高流動コンクリート)セグメント(NETIS登録番号:KT-040107 )」を開発、実用化しました。従来鉄筋に負担させていた荷重を鋼繊維にも分担させることで、主鉄筋量を減らすことができ、主鉄筋と直角方向に配置される配力鉄筋やフープ鉄筋を省略することも可能になりました。
このたび、首都高速道路(株)発注の首都高速中央環状新宿線シールド工事「SJ51工区~SJ53工区(外回り)トンネル工事(所在:東京都豊島区、セグメント外径:φ11.8m、延長:2018.8m)」において、本セグメントを60リング(90m)にわたり実適用いたしました。

従来のコンクリートセグメントは、まず主鉄筋とそれをつなぐ配力鉄筋、フープ鉄筋で鉄筋かごをつくり、型枠にコンクリートを流し込んで製造します。従来の方法では、複雑な配筋のため、鉄筋の加工や組立作業に手間がかかること、また、型枠を振動させる装置(テーブルバイブレータ)を用いてコンクリートの締固めを行うため、剛性の高い型枠を用いる必要があることから、セグメント製作費が割高となっています。また、テーブルバイブレータが大きな騒音・振動を発生するため、これらを低減する対策も必要となります。さらに、従来のセグメントの構造では、取り扱いを慎重に行っても、隅角部で割れ・欠けが発生してしまうことがありました。

今回開発、実用化した「SFRCセグメント」は、鋼繊維を混入した高流動コンクリートを用いて製造したセグメントです。
コンクリート中に鋼繊維を混入することで、コンクリートの構造性能が向上し、使用する鉄筋の量を減らすことができるうえ、鉄筋の加工や組立に要していた手間を省力化することができます。また、外部からの力で微細なひび割れが生じる場合でも、従来のセグメントに比べてひび割れ幅を低減できるため、セグメントの耐久性が大幅に向上します。鋼繊維がセグメントの端部まで均等に行き渡っているため、隅角部の割れ・欠けも防止できます。さらに、高流動コンクリートを使用することで、セグメント製作時に用いるテーブルバイブレータが不要になり、型枠自体も簡易なもので済むため、セグメントの製造コストが縮減できます。

今回、本セグメントを60リングに適用した「SJ51工区~SJ53工区(外回り)トンネル工事」では、従来のRCセグメントに比べて鉄筋量を34%低減しました。また、組み立てたセグメントに割れ・欠けがなく、高品質であることも確認しました。

SFRCセグメント」の特長は以下のとおりです。

  1. セグメントの構造性能が向上します
    鋼繊維を混入することでコンクリートの構造性能が向上するため、主鉄筋量の低減と、配力鉄筋・フープ鉄筋の省略が可能になります。
     
  2. セグメントの耐久性能が向上します
    セグメント内部に鋼繊維が均等に混入しているため、セグメント端部の割れや欠けが発生せず、鋼繊維が微細なひび割れに対しても抵抗するため、ひび割れ幅が低減し、セグメントの耐久性が向上します。
     
  3. セグメント製作費が縮減できます
    鉄筋量の減少により、鉄筋の加工・組立工程を省力化することができます。また、テーブルバイブレータを使用せずにコンクリートを打設できるため、型枠の低剛性化と軽量化が可能です。これらの結果、従来のRCセグメントに比べ、セグメント製作費を5~10%縮減できます。
     
  4. 現地製作に適しています
    騒音や振動の発生源となるテーブルバイブレータを使用せずにセグメントを製作できるため、環境負荷が小さくなり、建設現場での製作が可能となります。従来、工場で製作していたセグメントを現地製作することで、運搬時の重量制限にとらわれることなくセグメントの1ピースの大きさを決定でき、作業の効率化が可能となります。また運搬費も縮減できるので、一層のコスト縮減も可能です。
今後、大林組は、今回開発した「SFRCセグメント」を、シールドトンネルの品質向上技術として広く提案していきます。
以上
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大林組 東京本社 広報室 企画・報道・IRグループ
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