JP2000204875A - トンネル中空接続体等接続用可撓継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で施工の手間が省ける割込立坑等
トンネル中空体接続用可撓継手を提供する。 【解決手段】 可撓継手（１）は、割込立坑（３）の周
方向に延長するようにしてトンネルの立坑基部（７）と
割込立坑（３）の各接続端面（３ａ），（７ａ）との間
に介装されたゴム・合成樹脂等からなる環状の可撓板
（４）と、可撓板の両面（４ａ），（４ｂ）から直角に
延長するようにして可撓板（４）と一体的に環状に形成
され、一端側が該割込立坑（３）の壁体端部（３ｂ）
に、他端側が立坑基部（７）に埋設された伸縮性止水板
（５）と、割込立坑（３）の軸方向に延長するようにし
て一端側が割込立坑（３）の壁体端部（３ｂ）に配置さ
れ、他端側が立坑基部（７）に埋設された棒状部材とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールドトンネル
等のトンネルと割込立坑（中間立坑）等トンネルに接続
される中空接続体を接続するための可撓継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】長距離シールドトンネル等の横坑におい
て発進立坑と到達立坑との間に人孔等の立坑を設ける場
合シールドトンネル完成後に上部分からシールド間を割
込んで枝付けする割込立坑工法がある。このようにシー
ルドトンネルに割込立坑（中間立坑、シャフトとも呼ば
れる）を接続する場合、割込立坑とシールドトンネルと
の相対変位を許容し、地盤の不等沈下や地震による地盤
変動等によって生ずる応力を緩和する構成とすることが
望ましい。

【０００３】従来この目的で開発された構成として、特
開平８−４１９２１号公報記載の可撓継手がある。この
可撓継手は、ゴム製の可撓部材を１対の受圧鉄板で厚さ
方向に挟み、割込立坑の横断面と対応する環を周方向に
複数に分割した形状に形成された複数の分割ピースがそ
れぞれ端面を突き合わせた状態で結合されて割込立坑の
横断面と対応する環状となって、割込立坑とトンネルの
一部である立坑基部との間に介設されるように構成され
たものである。この可撓継手においては、ゴム製可撓部
材が割込立坑の荷重を担った状態で地震時に生じる割込
立坑の曲げおよび水平変位に追従変位しかつ止水を維持
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の可撓継手に
おいては、可撓部材は施工現場において各分割ピースを
ボルトで接続して環状に形成するので止水性の確保に手
間がかかり、また可撓部材にはアンカーボルトを設けて
あるので、施工時に型枠に個々に固定する必要があり施
工の手間がかかるという問題がある。また止水板を可撓
部材と別体に設けなければならないので、止水板の固
定、型枠の加工等複雑な施工を必要とする。さらに、可
撓部材の上下面に設けられた受圧鉄板も分割品であり、
それぞれを相互接続するための継手部を有しているので
高価になる上施工の際、継手部の接続に手間がかかると
いう問題がある。

【０００５】したがって、上記従来の可撓継手は全体と
して構造が複雑で高価となる上に施工にも非常に手間が
かかるという問題がある。

【０００６】また、中空接続体とトンネル等の接続ばか
りでなく、立坑本体の上部が軟弱地盤中に位置し下部が
岩盤中に位置する等上部と下部とで異なる地盤構造に対
処するため、立坑を上部と下部とに分割し、両部分を可
撓継手で接続する必要が生じる場合もあるが、この場合
にも上記と同様の問題が生じる。

【０００７】本発明は、上記の事情にかんがみなされた
ものであって、より簡単な構造で施工の手間も省け、し
かも割込立坑等の中空接続体とトンネルとの相対変位ま
たは上下に分割された立坑の上部と下部との相対変位を
許容し、地盤の不等沈下や地震による地盤変動等によっ
て生じる応力を緩和することが充分に可能なトンネル中
空接続体等接続用可撓継手を提供しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するトン
ネル中空接続体接続用可撓継手は、トンネルに割込立坑
等の中空接続体を接続するための可撓継手であって、該
中空接続体の周方向に延長するようにして該トンネルと
該中空接続体の各接続端面との間に介装されたゴム・合
成樹脂等からなる環状の可撓板と、該トンネルおよび該
中空接続体の各接続端面と平行な該可撓板の両面から所
定の角度をなして延長するようにして該可撓板と一体的
に環状に形成され、一端側が該中空接続体の壁体端部
に、他端側が該トンネルに埋設された伸縮性止水板と、
該中空接続体の軸方向に延長するようにして一端側が該
中空接続体の壁体端部に、他端側が該トンネルに配置さ
れた棒状部材とを備えることを特徴とする。

【０００９】ここで、「中空接続体」とはトンネルとの
接続角度は直交方向を標準としているが斜めに接続され
る場合も含む。またトンネルの上部に接続される割込立
坑のほか発進立坑、到達立坑やトンネルに対し水平方向
に配置される坑も含むものである。

【００１０】本発明によれば、トンネルと該トンネルに
接続された中空接続体との間に相対変位が生じるような
地盤の不等沈下や地震による地盤変動が生じたとき、可
撓継手は該相対変位に追従しまたはこれに抵抗すること
により接合部の破壊を防止かつ止水を維持する。

【００１１】すなわち、中空接続体とトンネルが相互に
接近する方向に相対変位が生じた場合すなわち圧縮力が
作用する場合は、可撓板が相対変位に追従して圧縮変形
することによってこの圧縮力を吸収する。逆に中空接続
体とトンネルが相互に離間する方向に相対変位が生じた
場合すなわち引張り力が作用する場合は、伸縮性止水板
が相対変位に追従して伸長することによってこの引張り
力を吸収する。また中空接続体がトンネルに対して回転
するように相対変位が生じた場合は圧縮側および引張側
でそれぞれ上記と同様の作用が生じる。

【００１２】また、中空接続体およびトンネルがトンネ
ル軸方向に相対変位を生じさせるような外力すなわちせ
ん断力が作用した場合は、棒状部材が、このせん断力を
支持しせん断力による中空接続体とトンネルとの相対変
形を防止する。

【００１３】本発明の一側面において、該棒状部材の該
中空接続体の壁体端部に配置された部分には、該棒状部
材の周面および端面と所定の間隔をおいて該棒状部材を
覆う袋状のスリーブが設けられている。

【００１４】この構成により、中空接続体とトンネルと
の間に圧縮力が作用した場合は中空体接続体の壁体端部
に配置された棒状部材の部分はその頂面とスリーブの頂
部内面との間隔内においてスリーブ頂部内面に当接する
方向にスリーブ内を摺動することによって棒状部材と中
空接続体の壁体との間に破損が生じることを防止するこ
とができる。

【００１５】また、中空接続体とトンネルの間に引張力
が作用した場合は棒状部材の上記部分はスリーブから抜
ける方向にスリーブ内を摺動することによって同様に棒
状部材と中空接続体の壁体との間に破損が生じることを
防止することができる。

【００１６】さらに、中空接続体とトンネルの接続部に
せん断力が作用した場合は、棒状部材の上記部分はその
周面とスリーブ内周面との間の間隔内において棒状部材
の径方向に移動することにより、その範囲内で、中空接
続体とトンネルの間のせん断力による相対変位を吸収す
ることができる。

【００１７】さらに、本発明によれば、上部と下部とに
分割された立坑の該上部と下部とを相互に接続するため
の可撓継手であって、該立坑の周方向に延長するように
して該立坑上部と該立坑下部の各接続端面との間に介装
されたゴム・合成樹脂等からなる環状の可撓板と、該立
坑上部および該立坑下部の各接続端面と平行な該可撓板
の両面から所定の角度をなして延長するようにして該可
撓板と一体的に環状に形成され、一端側が該立坑上部の
壁体下端部に、他端側が該立坑下部の壁体上端部に埋設
された伸縮性止水板と、該立坑の軸方向に延長するよう
にして一端側が該立坑上部の壁体下端部に、他端側が該
立坑下部の壁体上端部に配置された棒状部材とを備える
ことを特徴とする立坑接続用可撓継手が提供される。こ
の可撓継手においても、該棒状部材の該立坑上部の壁体
下端部に配置された部分には、該棒状部材の周面および
端面と所定の間隔をおいて該棒状部材を覆う袋状のスリ
ーブが設けることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
実施の形態について説明する。

【００１９】図１は本発明の１実施形態を示す概略断面
図、図２は図１中のＡ部分の拡大断面図、図３は図１中
Ｂ−Ｂ矢視図である。

【００２０】この実施形態において本発明の可撓継手１
は、円筒状のシールドトンネル２とその上部に設けられ
た横断面が楕円リング状の割込立坑３との接続に用いら
れている。

【００２１】可撓継手１はトンネル２の上部に突設され
た横断面が楕円リングの立坑基部７の接続端面７ａ（図
２）とその上に設置される割込立坑３の接続端面３ａ
（図２）との間に介設されるもので、可撓板４、伸縮性
止水板５および棒状部材６を備えている。

【００２２】可撓板４はゴム・合成・樹脂等可撓性を有
する材料からなり、たとえば耐候性・耐熱性に優れたク
ロロプレンゴム等が好適である。可撓板４は所定の厚み
Ｄと割込立坑３の壁厚の半分に近い幅を有し、割込立坑
３の外周側において割込立坑３の周方向に延長するよう
にしてトンネル２の立坑基部７の接続端面７ａと割込立
坑３の接続端面３ａとの間に介装されており、これら接
続端面７ａ，３ａの形状に合致する横断面が楕円リング
状の環状板状として構成されている。

【００２３】伸縮性止水板５は、伸縮性、可撓性を有す
るゴム等の材料からなり、両接続端面７ａ，３ａと平行
な可撓板４の両面すなわち両接続端面７ａ，３ａと全面
的に接触する両面４ａ，４ｂ（図２中上下面）から所定
の角度をなして延長するようにして可撓板４と一体的に
環状に形成されており、止水板５の一端側は割込立坑３
の壁体端部３ｂに、他端側は立坑基部７にそれぞれ埋設
されている。本実施形態において、伸縮性止水板５は可
撓板４の幅方向ほぼ中央部に形成されており、したがっ
て割込立坑３の外周側および立坑基部７の外周側におい
て横断面が楕円リング状の部材として形成されている。
伸縮性止水板５の可撓板４に対する設置角度は本実施形
態においては可撓板４の上下面４ａ，４ｂに対して直角
であるが、斜めに設置してもよい。

【００２４】伸縮性止水板５の両端部は止水機能を高め
るために止水板の幅方向の断面において円形に膨出した
膨出端部５ａとして形成されており、その外周面側は水
膨張ゴム５ｂによって形成されている。

【００２５】割込立坑の壁体端部３ｂおよび立坑基部７
のほぼ中央には、図３から明らかなように、周方向に所
定の間隔をおいて、複数の横断面円形の棒状部材６が、
割込立坑３の軸方向に延長するようにして、一端側６ａ
が割込立坑３の壁体端部３ｂに、他端側６ｂがトンネル
２の立坑基部７に配置されている。棒状部材としてはた
とえばダウエルバーが好適である。本実施形態において
は、各棒状部材６の割込立坑３の壁体端部３ｂに配置さ
れる部分６ａには、棒状部材６の周面６ｃおよび端面６
ｄと所定の間隔１１および１２をおいて棒状部材６を覆
う合成樹脂等からなる袋状のスリーブ８が設けられてい
る。スリーブ８はキャップ付き円筒状に形成されてい
る。

【００２６】図２において、符号９は可撓板４の内周側
に隣接して割込立坑３の接続端面３ａと立坑基部７の接
続端面７ａとの間の内周側空間に介装された発泡ゴム等
からなる環状の目地材であり、棒状部材６はこの目地材
９の外周部を貫通して配置されている。また符号１０は
目地材９の内周側に隣接して施されたゴム等からなる止
水用の環状コーキング材である。

【００２７】次に上記可撓継手の動作について述べる。

【００２８】地盤の不等沈下や地震による地盤変動が生
じ、割込立坑３とトンネル２（すなわち立坑基部７）が
相互に接近する方向に相対変位が生じた場合は、可撓板
４がこの相対変位に追従して圧縮され、圧縮力を吸収す
る。この時棒状部材６の部分６ａはその頂面６ｄがスリ
ーブ頂部内面８ａに当接する方向にスリーブ８内を摺動
する。したがって、棒状部材６の頂面６ｄとスリーブ頂
部内面８ａとの間隔１２を適宜の値に設定しておくこと
により、その範囲内において棒状部材６と割込立坑３の
端部壁体３ｂとの衝突による壁体３ｂの破損が生じるこ
とを防止することができる。

【００２９】逆に、割込立坑３とトンネル２が相互に離
間する方向に相対変位が生じた場合は、伸縮性止水板５
がこの相対変位に追従して伸長し引張り力を吸収すると
ともに止水を維持する。この時棒状部材６の部分６ａは
スリーブ８から抜ける方向にスリーブ８内を摺動する。

【００３０】割込立坑３が立坑基部７に対して回転する
ように相対変位が生じた場合は圧縮側および引張り側で
それぞれ上記と同様の作用が生じる。

【００３１】また割込立坑３およびトンネル２がトンネ
ル軸方向に相対変位を生じさせるように、せん断力が働
いた場合は、棒状部材６がこのせん断力を支持し、せん
断力による割込立坑３と立坑基部７との相対変形を防止
する。この時棒状部材６の部分６ａはその周面６ｃとス
リーブ内周面８ｂとの間の間隔１１内において棒状部材
６の径方向に移動するので、この間隔１１の範囲内の比
較的小さい相対変位量であれば割込立坑３と立坑基部７
との間のせん断力による相対変位を吸収することができ
る。

【００３２】次に、この可撓継手の施工法につき図４お
よび図５を参照して説明する。

【００３３】（１）可撓板４と伸縮性止水板５の環状組
立体をあらかじめ工場で製造しておき施工現場に搬入す
る。この組立体は、例えば可撓板４に止水板５を一体成
形した帯状の組立体の両端末を接合してエンドレスにす
ることによって製造する。

【００３４】（２）この可撓板４と伸縮性止水板５の組
立体を組立体保持用型枠１１に組込む。すなわち、図４
に示すように、止水板５の膨出端部５ａに近い部分を１
組のコマ１２で挾持し、可撓板４の上面４ａを型枠１１
の下面に押し当てる。

【００３５】（３）この状態で組立体保持用型枠１１を
外周型枠１３に対し、位置決めし、外周型枠１３に固定
する。

【００３６】（４）棒状部材６を所定位置に固定する。

【００３７】（５）下側内周型枠１４を組立て下部コン
クリート１５を打設する。

【００３８】（６）下部コンクリート１５を養生した後
組立体保持用型枠１１および下側内周型枠１４を外し、
図５に示すように、コンクリート面に目地材９を取付け
る。

【００３９】（７）棒状部材６にスリーブ８を被せる。

【００４０】（８）コーキング用コマ１７を取付けた上
側内周型枠１６を組立て、上部コンクリート１８を打設
する。

【００４１】（９）上部コンクリート１８を養生後すべ
ての型枠を取り外し、コーキング作業を行ってコーキン
グ材１０（図２）を形成する。

【００４２】上記施工法によれば、可撓板４と伸縮性止
水板５は一体の組立体としてあらかじめ製造されてお
り、施工現場においてはこの組立体を型枠で保持するだ
けでコンクリート打設作業を行うことができるので従来
の分割ピースを組立てる継手に比べて施工をきわめて簡
単に行うことができる。また下部コンクリート１５打設
後組立体保持用型枠１１および下側内周型枠１４を取外
した際に、伸縮性止水板５はこれと一体的に形成された
可撓板４によってしっかりと支持されているので、止水
板５の倒れ込みが防止され、上部コンクリートを打設す
る際には止水板５を保持するための特別の型枠を必要と
せず上部コンクリート１８の打設を容易に行うことがで
きる。

【００４３】上記の実施形態においては、可撓板４と伸
縮性止水板５は割込立坑３の外周側に設けられている
が、図６に示すように可撓板４と止水板５を割込立坑３
の外周側と内周側の双方に設けてもよい。

【００４４】また、上記の実施形態においては、伸縮性
止水板５は可撓板４の中央に配置されているが、止水板
５の位置はこれに限らず、たとえば図７に示すように止
水板５を可撓板４の一方の端部に形成するようにしても
よい。

【００４５】またトンネルはシールドトンネルに限らず
他の構成のトンネルにも適用可能であり、またトンネル
および中空接続体の断面形状は楕円形に限らず、円形、
四角形、その他の多角形のいずれであってもよい。

【００４６】また、本発明は、トンネルに中空接続体を
接続する場合だけでなく、上下に分割された立坑本体の
接続用にも適用することができる。図８は、本発明を上
下２つの部分に分割された立坑の上部と下部を相互に接
続するための可撓継手に適用した実施形態を示す概略断
面図である。この実施形態においては、立坑２０の上部
２０ａは軟弱地盤２１中に、立坑２０の下部２０ｂは岩
盤２２中にそれぞれ配置されており、上部２０ａと下部
２０ｂは可撓継手２３によって相互に接続されている。
なお、２４は立坑下部２０ｂに接続された下水道等の暗
渠を示す。可撓継手２３は、立坑２０の周方向に延長す
るようにして立坑上部２０ａと立坑下部２０ｂの各接続
端面２０ｃ、２０ｄとの間に介装されたゴム・合成樹脂
等からなる環状の可撓板と、立坑上部２０ａおよび立坑
下部２０ｂの各接続端面２０ｃ、２０ｄと平行な可撓板
の両面から所定の角度をなして延長するようにして可撓
板と一体的に環状に形成され、一端側が立坑上部２０ａ
の壁体下端部２０ｅに、他端側が立坑下部２０ｂの壁体
上端部２０ｆに埋設された伸縮性止水板と、立坑２０の
軸方向に延長するようにして一端側が立坑上部２０ａの
壁体下端部２０ｅに、他端側が立坑下部２０ｂの壁体上
端部２０ｆに配置された棒状部材とを備えている。棒状
部材の立坑上部２０ａの壁体下端部２０ｅに配置された
部分には、棒状部材の周面および端面と所定の間隔をお
いて棒状部材を覆う袋状のスリーブが設けらている。可
撓板、伸縮性止水板、棒状部材および棒状部材を覆うス
リーブの具体的な構成としては、図１ないし図７を参照
して述べた上記各実施形態の構成を使用することができ
る。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、環
状の可撓板と環状の伸縮性止水板が一体的に形成されて
いるので、従来の可撓継手のように可撓板が複数の分割
ピースからなりまた止水板が可撓板と別体に設けられて
いるものに比べて施工の手間が省け、また施工時には可
撓板が止水板を所定の角度に支持することにより止水板
の倒れ込みを防止するので継手の施工が一層容易とな
り、施工コストを軽減できる利点がある。

【００４８】また受圧鉄板等の部材を省略したので、部
品点数が少なくてすみコストが低減するとともに施工の
手間がさらに省ける。

【００４９】また、棒状部材を袋状のスリーブで覆う構
成を採用することにより、中空接続体とトンネル圧縮
力、引張力が作用する場合に棒状部材と中空接続体との
間に破壊が生じることを防止することができる上に、中
空接続体とトンネルの接続部にせん断力が作用した場合
は棒状部材の周面とスリーブ内周面との間の間隔内にお
いて棒状部分が径方向に移動することにより、中空接続
体とトンネルの間のせん断力による相対変位を吸収する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態を示す概略断面図である。

【図２】図１中のＡ部分の拡大断面図である。

【図３】図１中Ｂ−Ｂ矢視図である。

【図４】上記実施形態の継手の施工法を示す断面図であ
る。

【図５】上記実施形態の継手の施工法を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の他の実施形態を示す図２と同様の断面
図である。

【図７】可撓板と伸縮性止水板の他の実施形態を示す断
面図である。

【図８】本発明の他の実施形態を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 可撓継手 ２ トンネル ３ 割込立坑（中空接続体） ４ 可撓板 ５ 伸縮性止水板 ６ 棒状部材 ８ スリーブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 香川 敦 東京都港区港南二丁目15番２号 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 北岡 隆司 東京都港区港南二丁目15番２号 株式会社 大林組東京本社内 Ｆターム(参考） 2D055 GD01 LA18 LA19

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネルに割込立坑等の中空接続体を接
   続するための可撓継手であって、 該中空接続体の周方向に延長するようにして該トンネル
   と該中空接続体の各接続端面との間に介装されたゴム・
   合成樹脂等からなる環状の可撓板と、 該トンネルおよび該中空接続体の各接続端面と平行な該
   可撓板の両面から所定の角度をなして延長するようにし
   て該可撓板と一体的に環状に形成され、一端側が該中空
   接続体の壁体端部に、他端側が該トンネルに埋設された
   伸縮性止水板と、 該中空接続体の軸方向に延長するようにして一端側が該
   中空接続体の壁体端部に、他端側が該トンネルに配置さ
   れた棒状部材とを備えることを特徴とするトンネル中空
   接続体接続用可撓継手。
2. 【請求項２】 該棒状部材の該中空接続体の壁体端部に
   配置された部分には、該棒状部材の周面および端面と所
   定の間隔をおいて該棒状部材を覆う袋状のスリーブが設
   けられていることを特徴とする請求項１記載の可撓継
   手。
3. 【請求項３】 上部と下部とに分割された立坑の該上部
   と下部とを相互に接続するための可撓継手であって、 該立坑の周方向に延長するようにして該立坑上部と該立
   坑下部の各接続端面との間に介装されたゴム・合成樹脂
   等からなる環状の可撓板と、 該立坑上部および該立坑下部の各接続端面と平行な該可
   撓板の両面から所定の角度をなして延長するようにして
   該可撓板と一体的に環状に形成され、一端側が該立坑上
   部の壁体下端部に、他端側が該立坑下部の壁体上端部に
   埋設された伸縮性止水板と、 該立坑の軸方向に延長するようにして一端側が該立坑上
   部の壁体下端部に、他端側が該立坑下部の壁体上端部に
   配置された棒状部材とを備えることを特徴とする立坑接
   続用可撓継手。
4. 【請求項４】 該棒状部材の該立坑上部の壁体下端部に
   配置された部分には、該棒状部材の周面および端面と所
   定の間隔をおいて該棒状部材を覆う袋状のスリーブが設
   けられていることを特徴とする請求項３記載の可撓継
   手。