JP2000064317A - 沈埋函の剛継手施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 沈埋函の形状精度と設置精度の緩和を可能と
し、沈埋函の製作が容易で製造コストの低減が可能であ
ると共に、設置作業も容易で施工コストの低減も可能な
沈埋函の剛継手施工方法を提供する。 【解決手段】 剛継手施工方法は、新設函１０を既設函
２０に対向させて沈設させる沈設工程、継手部３０を防
水シート４０で被覆する止水工程、継手部３０から排水
して水圧で新設函１０の位置・方向を決定する排水工
程、既設函２０と新設函１０の端面間を結合する結合工
程の順に作業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の沈埋函を沈
設・結合して水面下にトンネルを形成する沈埋トンネル
工法において、各沈埋函を剛結合する沈埋函の剛継手施
工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】海底トンネル等、水面下にトンネルを施
工する工法の一つである沈埋トンネル工法では、予め陸
上で所定長さの沈埋函を形成し、それを浮き部材によっ
て保持した状態で施工位置まで曳航し、順次所定位置に
沈降させて結合する。

【０００３】沈降・結合の際には、図１２に概念図を示
すように、既設函２０及び新設函１０共開口部をバルク
ヘッド１８，２８で閉塞した状態で、（Ａ）に示すよう
に既設函との結合端面１０Ａに止水ゴム５０が固定され
た新設函１０を沈降させて、止水ゴム５０の先端を既設
函２０の結合端面２０Ａに当接させた後、（Ｂ）に示す
ように継手部の内部の水（バルクヘッド１８，２８の間
の空間内の水）を排水することにより、静水圧で新設函
１０を既設函２０に止水ゴム５０を挟んで圧接させ、そ
の後、両者を結合するものである。尚、図中２６は、引
き寄せジャッキである。

【０００４】止水ゴム５０は、その一例の拡大断面図を
図１３に示すように、所定高さの台形状の本体５１の底
辺部の両側に所定厚さの板状の締着部５２が突設された
断面形状に所定硬度のゴムによって形成されており、締
着部５２を貫通する取付けボルトによって埋沈函（新設
函１０）の結合端面１０Ａに締着され、図１４に概念斜
視図を示すように新設函１０の外周面に沿って全周に連
続して配設される。

【０００５】沈埋函を結合する継手構造には、接続沈埋
函の相対変位をある程度許容する可撓継手と、接続沈埋
函の相対変位を許容しない剛継手があり、可撓継手は止
水ゴムの内周側で両沈埋函同士を可撓継手によって連結
結合するものであり、剛継手は止水ゴムの内周側にモル
タルを打設して両沈埋函同士を結合一体化するものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のごと
き止水ゴムを用いて既設函と新設函の端面間を止水し、
その内部を排水する沈埋函の結合方法では、新設函の沈
降設置の際には、新設函の外周に沿って端面に装着され
た止水ゴムが既設函の端面に全体的に当接しなければな
らない。このため、沈埋函は、その端面の平面度と軸方
向に対する直角度を高い精度に形成する必要があり、ま
た、新設函の位置を高い精度で制御しなければならない
ものであった。

【０００７】その結果、沈埋函の製造に高いコストを要
し、沈降作業が困難で長時間を要するために施工コスト
も高いという問題がある。

【０００８】また、沈埋函を連結一本化する最終継手と
して過去に水中施工実績のある最終ブロックを用いる工
法では、当該最終ブロックの沈降のためのみに起重機船
が必要となり、より一層コストが増大すると共に、起重
機船が航路障害となるという問題もある。

【０００９】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、沈埋函の形状精度と設置精度の緩和を可能と
し、沈埋函の製作が容易で製造コストの低減が可能であ
ると共に、設置作業も容易で施工コストの低減も可能な
沈埋函の剛継手施工方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する本発明
の沈埋函の剛継手施工方法は、沈埋トンネル工法におい
て各沈埋函を剛結合する継手の施工方法であって、結合
端面に間隔保持部材が立設された既設函に対向させて新
設函を沈設し、前記既設函と新設函の端面間の継手部位
の外周を防水シート部材で覆った後、前記継手部位内部
を排水し、前記既設函と新設函の躯体間を結合すること
を特徴とする。

【００１１】防水シート部材は、例えば、沈埋函に外挿
可能な筒状に形成され、新設函に外挿されてその一端が
固定されて装着され、新設函が沈設された後、その自由
端を既設函側に移動させて既設函の外面に固定すること
で既設函と新設函の端面間の継手部位の外周を覆うよう
に配設される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本願発
明の実施の形態について説明する。本願発明に係る沈埋
函の剛継手施工方法は、新設函１０を既設函２０に対向
させて沈設させる沈設工程（図１及び図２に説明図を示
す）、継手部３０を防水シート部材としての防水シート
４０で被覆する止水工程（同図３）、継手部３０から排
水して水圧で新設函１０の位置・方向を決定する排水工
程（同図４）、既設函２０と新設函１０の躯体端面（結
合端面１０Ａ，２０Ａ）間を結合する結合工程（同図
５）の順に作業を行う。

【００１３】施工の前段階において、新設函１０には図
６に示すように防水シート４０が装着され、既設函２０
には図１中に示すように予めその結合端面２０Ａに間隔
保持部材２１が配設されると共に防水シート固定機構２
２が設けられる。

【００１４】新設函１０に装着される防水シート４０
は、防水素材によって沈埋函１０，２０に外挿可能な筒
状に形成され、新設函１０に外挿されてその一端が新設
函１０の外周に固定設置された固定構造体１１に固着さ
れている。他端開口部は、断面形状円形の棒材による支
持枠４１によって縁取られている。また、その長さは、
詳しくは後述する新設函１０が既設函２０に対向配設さ
れた状態で、既設函２０側に伸長させて既設函２０に被
覆すると、その先端の支持枠４１が後述する既設函２０
の係止凸条２２Ｅより前方側（図中右側）に位置するよ
うに設定されている。そして、新設函１０の曳航時には
図６に示すように固定構造体１１の前側に折り畳まれて
自由端側が固定金具１２によって移動不能に拘束されて
新設函１０に装着され、その上を更に図中想像線で示す
ようにカバー４２で覆われる。沈降時には、図１に示す
ように、その前端の支持枠４１が新設函１０の前端と略
一致する位置まで引き出される。尚、この状態で、施工
現場への二次曳航を行う場合には、図１中想像線で示す
ように浮き上がり防止の固縛４３を施すものである。

【００１５】固定構造体１１は、図１のＡ−Ａ断面図で
ある図７に示すように、図示構成では鋼材がトラス状に
組まれて断面形状三角形に形成され、新設函１０の周囲
を巡るように固定されているものである。

【００１６】固定金具１２は、拡大断面図である図８に
示すように、新設函１０の外面に新設函１０の外面に周
方向に連続する断面形状半円形の固定凸条１２Ａが函軸
方向に所定間隔で二条配設されると共に両固定凸条１２
Ａの中央に固定ボルト１２Ｂが立設され、この固定ボル
ト１２Ｂにスペーサー１２Ｃ，所定径の鋼管１２Ｄ，両
端に固定凸条１２Ａと対応する屈曲部を有する板状の押
圧板１２Ｅが挿通されて上側からナット１２Ｆで締め込
むように構成されている。そして、防水シート４０を貫
通した固定ボルト１２Ｂにスペーサー１２Ｃ，鋼管１２
Ｄ，押圧板１２Ｅを介してナット１２Ｆで締め付けるこ
とで、防水シート４０を移動不能に押さえ付けて固定す
るようになっているものである。

【００１７】既設函２０に配設される間隔保持部材２１
は、図１及びそのＢ矢視図である図９に示すように、所
定長さの支持柱部材２１Ａの先端に緩衝ゴム２１Ｂが設
けられて成る柱状であって、既設函２０の結合端面２０
Ａに所定間隔で複数配設されている。尚、その高さは、
詳しくは後述する結合工程において裏当て材１５，２５
の内周側に鋼板製のスキンプレート３１を溶接固定する
際の作業性を勘案して任意に設定されるものである。

【００１８】また、既設函２０に設けられた防水シート
固定機構２２は、図８及び拡大図である図１０に示すよ
うに、既設函２０の外面側に所定間隔で複数立設された
ガイド２２Ａによって、可動押圧材２２Ｂが離接移動可
能に支持されると共に、可動押圧部材２２Ｂがその内側
に位置する引き寄せジャッキ２２Ｃによって既設函２０
の躯体を貫通して移動操作可能に構成されている。

【００１９】可動押圧部材２２Ｂは、既設函２０の周方
向に複数に分割された状態（図示例では１２分割）で、
全周に亘って配設されている。

【００２０】可動押圧部材２２Ｂの先端部下面には、断
面形状円形の押圧凸条２２Ｄが設けられており、この押
圧凸条２２Ｄと対応する既設函２０の外周面には断面形
状半円形の係止凸条２２Ｅが二条配設されている。押圧
凸条２２Ｄは、可動押圧部材２２Ｂの全長に亘って設け
られ、係止凸条２２Ｅは既設函２０の周囲に連続して配
設されている。これにより、引き寄せジャッキ２２Ｃに
よって可動押圧部材２２Ｂを引き寄せ移動駆動すること
によって前述の固定金具１２と同様に係止凸条２２Ｅと
押圧凸条２２Ｄの間に介装された防水シート４０を押さ
え付けて固定するようになっているものである。

【００２１】また、新設函１０及び既設函２０の何れに
も、その結合端面１０Ａ，２０Ａの外周側に所定厚さの
鋼板による裏当て材１５，２５がその端縁を結合端面１
０Ａ，２０Ａより所定量突出させて巻回固定されてい
る。この裏当て材１５，２５の先端位置は両沈埋函１
０，２０が結合された状態で、所定の間隔を有するよう
に設定されているものである。

【００２２】尚、図中２６は函体引き寄せジャッキ、１
７，２７は支承ジャッキ、１８，２８はバルクヘッドで
ある。

【００２３】而して、新設函１０は前述した工程で施工
され、既設函２０に結合一体化される。以下、各工程を
順を追って説明する。

【００２４】即ち、図１に示す沈設工程では、新設函１
０を徐々に沈降させ、図２に示すように函体引き寄せジ
ャッキ２６によって引き込んで新設函１０の結合端面１
０Ａが既設函２０の結合端面２０Ａに配設された間隔保
持部材２１の先端緩衝ゴム２１Ｂに対向した状態（既設
函２０に対向した状態）に位置させる。

【００２５】続く止水工程では、図示しないウインチ等
の駆動手段によって防水シート４０の先端の支持枠４１
を既設函２０側に引っ張って、既設函２０に被覆させ
る。これにより、図３に示すように既設函２０と新設函
１０の結合部である継手部３０は防水シート４０によっ
て覆われた状態となり、この状態で、防水シート４０の
先端の支持枠４１は既設函２０の係止凸条２２Ｅより前
方に位置する。

【００２６】ここで、防水シート固定機構２２によって
防水シート４０を挟み込み、この防水シート４０が継手
部３０を覆った状態で移動不能に固定する。

【００２７】その後の排水工程では、図４に示すよう
に、バルクヘッド１８，２８によって挟まれた継手部３
０の内部の水を排水する。この際、防水シート４０の端
部から当該防水シート４０と沈埋函１０，２０の外面と
の間を介した継手部３０内への浸水は、排水による水圧
によって防水シート４０が沈埋函の外面に密着すること
で阻止される。このように継手部３０から排水すること
により、新設函１０はその作用する静水圧によって結合
端面１０Ａが間隔保持部材２１の先端緩衝ゴム２１Ｂに
当接し、位置・方向が決定する。

【００２８】この状態では、既設函２０と新設函１０の
結合部外面に設けられた裏当て材１５，２５の先端の間
に所定の間隔を有する。

【００２９】次の結合工程で、裏当て材１５，２５の内
周側に、図１１に拡大断面図を示すように、鋼板製のス
キンプレート３１を溶接固定すると共に、既設函２０と
新設函１０の躯体の内周面間に内面板３２を張設して結
合端面１０Ａ，２０Ａの間に躯体と等しい厚さの閉塞空
間３３を形成し、この閉塞空間３３内にコンクリートを
打設して図５に示すように既設函２０と新設函１０とを
剛結合するものである。

【００３０】ここで、スキンプレート３１は、周方向に
は作業性を勘案して所定のサイズのものを順次溶接する
ことができる。間隔保持部材２１は部分的に配設されて
いるものであるため、その作業の障害となることはな
い。また、スキンプレート３１の幅は、現場合わせが可
能であり、既設函２０と新設函１０の結合端面１０Ａ，
２０Ａの間隔に誤差があった場合にも容易に対応し得る
ものである。

【００３１】上記のごとき沈埋函の継手施工方法では、
新設函１０の沈設時において、既設函２０の結合面に全
周に亘って配設された止水ゴムに新設函の結合端面を全
体的に当接させるという精密さは要求されず、このた
め、沈埋函の形状精度に高い精度を必要とせず、また、
新設函の沈設位置精度も緩和できる。これにより、沈埋
函の製造コストを低減できると共に、沈降作業が容易と
なって短時間での施工が可能となり、施工コストも低減
できるものである。

【００３２】また、止水ゴムを用いた継手構造では、止
水ゴム配設部位にはコンクリートが打設されないために
結合に寄与しない断面欠損を生じ、この止水ゴムによる
断面欠損を考慮して継手部の厚さを設定しなければなら
ないが、上記方法による継手部位では断面欠損は間隔保
持部材２１の部位のみであって極めて少ないものであ
る。

【００３３】更に、沈埋函を連結一本化する最終継手と
しても利用可能であり、その場合、過去の水中施工工法
のように最終ブロックの沈降のためのみに起重機船を用
いる必要がなく、より一層のコスト低減が可能であると
共に起重機船による航路障害を防ぐことができるもので
ある。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、本願発明に係る沈埋
函の剛継手施工方法によれば、結合端面に間隔保持部材
が立設された既設函に対向させて新設函を沈設し、既設
函と新設函の端面間の継手部位の外周を防水シート部材
で覆った後、継手部位内部を排水し、既設函と新設函の
躯体間を結合することにより、新設函の沈設時におい
て、既設函の結合面に全周に亘って配設された止水ゴム
に新設函の結合端面を全体的に当接させるという精密さ
は要求されず、従って、沈埋函の形状精度に高い精度を
必要とせず、また、新設函の沈設位置精度も緩和でき
る。これにより、沈埋函の製造コストを低減できると共
に、沈降作業が容易となって短時間での施工が可能とな
り、施工コストも低減できるものである。

【００３５】また、沈埋函を連結一本化する最終継手と
しても利用可能であり、その場合、過去の水中施工工法
のように最終ブロックの沈降のためのみに起重機船を用
いる必要がなく、より一層のコスト低減が可能であると
共に起重機船によって航路障害を生じさせることもない
ものである。

【００３６】即ち、沈埋函の形状精度と設置精度の緩和
を可能とし、沈埋函の製作が容易で製造コストの低減が
可能であると共に、設置作業も容易で施工コストの低減
も可能となるものである。

【００３７】また、防水シート部材は、沈埋函に外挿可
能な筒状に形成され、新設函に外挿されてその一端が固
定されて装着され、新設函が沈設された後、その自由端
を既設函側に移動させて既設函の外面に固定することで
既設函と新設函の端面間の継手部位の外周を覆うように
配設されることにより、防水シートによる継手部位の被
覆が容易となり、作業性が向上するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る沈埋函の剛継手施工方法の沈設
工程の説明図である。

【図２】沈設工程の説明図である。

【図３】止水工程の説明図である。

【図４】排水工程の説明図である。

【図５】結合工程の説明図である。

【図６】新設函の断面図である。

【図７】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図８】固定金具１２の拡大断面図である。

【図９】図１のＢ矢視図である。

【図１０】防水シート固定機構の拡大図である。

【図１１】結合部の拡大断面図である。

【図１２】従来例としての沈埋函施工方法の説明図であ
る。

【図１３】従来例としての止水ゴムの拡大断面図であ
る。

【図１４】従来例としての止水ゴムの配設状態を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１０ 新設函（沈埋函） ２０ 既設函（沈埋函） ３０ 継手部（継手部位） ４０ 防水シート（防水シート部材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 沈埋トンネル工法において各沈埋函を剛
   結合する継手の施工方法であって、 結合端面に間隔保持部材が立設された既設函に対向させ
   て新設函を沈設し、前記既設函と新設函の端面間の継手
   部位の外周を防水シート部材で覆った後、前記継手部位
   内部を排水し、前記既設函と新設函の躯体間を結合する
   ことを特徴とする沈埋函の剛継手施工方法。
2. 【請求項２】 沈埋トンネル工法において各沈埋函を剛
   結合する継手の施工方法であって、 筒状の防水シート部材がその一端で固定されて外挿装着
   された新設函を、接続端面に間隔保持部材が立設された
   既設函に対向させて沈設し、前記防水シート部材の自由
   端を前記既設函側に移動させて既設函の外面に固定する
   ことで前記防水シート部材によって前記既設函と新設函
   の端面間の継手部位の外周を覆った後、前記継手部位内
   部を排水し、前記既設函と新設函の躯体間を結合するこ
   とを特徴とする沈埋函の剛継手施工方法。