セグメントボルト — 製品紹介
セグメントボルトは、シールド工法によるトンネル施工において、あらかじめ製造された覆工セグメントを連結するための重要な締結具です。直線またはアーチ形状の設計により、分割されたセグメントをトンネル構造体として組み立て、トンネル全体の安定性確保と地盤沈下の抑制という中核的な機能を果たします。構造により、製品は両端直線形、両端アーチ形、六角頭アーチ形などのタイプに分類され、一般的な強度等級は5.8、6.8、8.8を含み、材質には炭素鋼Q235、鋼45#、合金鋼40Crなどが含まれます。地下の湿潤環境に対応するため、溶融亜鉛めっきやダクロメットなどの表面処理工程が一般的に採用され、耐食性が向上します。
一、製品の特長
- 構造適応性に優れる: 直線ボルトの軸部は直線形状で、主にセグメントの縦方向連結に用いられます。アーチボルトの軸部曲率はセグメントの内弧／外弧の曲率と一致し、本来はセグメントの周方向連結に用いられ、孔道での応力集中を回避し、狭いアーチ形状の設置空間にも適合します。
- 強度等級が充実: 一般的に5.8、6.8、8.8等級が使用され、地質条件や荷重要求に応じて4.6、4.8、5.6、10.9等級も選択できます。
- 材質が多様: 一般的に炭素鋼Q235、鋼45#、合金鋼40Crが使用され、40Crは調質熱処理後、引張強さが800 MPa以上に達します。
- 防食工程が完備: 溶融亜鉛めっき（亜鉛層厚さ ≥85 μm）、ダクロメット塗装、ナノ複合粉末亜鉛浸透などの表面処理が一般的に採用され、塩水噴霧試験は赤錆なしで720時間に達し、防食寿命は50年以上です。
- ねじ精度が高い: ねじ精度は6g等級に達し、ナットとの良好な嵌合を確保し、径の範囲は通常M24～M36です。
二、製品の利点
- 高い荷重支持力: 高強度合金鋼を採用し、引張強さ800 MPa以上、降伏強さ640 MPa以上（10.9等級）で、シールドトンネルの複雑な荷重要求を満たします。
- 優れた疲労抵抗性: 繰返し荷重（限界荷重の0.2～0.6倍）条件下で疲労寿命は200万回以上に達し、トンネル長期運用における交番応力に適応します。
- 信頼できる緩み止め: 緩み止め座金またはねじ用固着剤と併用し、振動による初期締付力の喪失を効果的に防止し、連結の安定性を確保します。
- 複雑な地質への適応: 材質のグレードアップと構造最適化により、軟弱地盤、硬岩、高水圧などの複雑な地質条件に適応できます。
- 高い施工効率: 2段階締付プロセスを支持します — セグメント組立直後の仮締付、シールド推進後の再締付により、構造の気密性を確保します。
三、適用範囲
- 地下鉄トンネル: 都市鉄道シールドトンネルのセグメント連結 — 最も中核的な適用分野です。
- 道路・鉄道トンネル: 河川横断道路シールドトンネル、鉄道シールドトンネルなどの大規模トンネル工事。
- 水利・エネルギートンネル: 発電所取水シールドトンネル、冷却水循環シールドトンネル、水力送電トンネルなど。
- 市政・民間防衛工事: 下水放流トンネル、市政管路トンネル、民間防衛施設など。
- 特殊工事トンネル: 西気東輸シールドトンネル、都市ガス管路工事、海底トンネル、軍用専用工事など。
- 鋼製・コンクリートセグメントの連結: 鋼製セグメントとコンクリートセグメントの連結に適しており、一般的な規格としてM24×531などがあります。
