JP2001173368A - 隅角部外縁が円弧である推進工法用ボックスカルバート及び該ボックスカルバートを用いたトンネル築造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボックスカルバートの各側面外に注入された
推進用滑材が隅角部周辺に回り込みやすく、止水性ゴム
リングの密着性が高く、しかもローリング時の修正を容
易に行うことができるボックスカルバートを提供するこ
と。 【解決手段】 ４つの側面５により囲まれた内側に通路
孔７が形成されており、該通路孔７の延びる方向に直角
な平面での断面がほぼ矩形形状をしている筒状の本体部
３を備える。４つの側面５の各々には通路孔７側から側
面５の表面へ推進用滑材を注入するための滑材注入孔９
が形成されており、４つの側面５間に形成された隅角部
１３外縁が実質的に円弧状に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルを築造す
る場合に使用する、ボックスカルバート及びそれを用い
たトンネル築造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地下にトンネルを築造する方法の一つで
ある推進工法には、刃口推進工法、セミシールド工法及
び小口径推進工法がある。このうちセミシールド工法
は、図８に示す如く、初めに立坑１０１を掘っておき、
該立坑１０１の下端の側面に掘削予定のトンネルに対向
するようにセミシールド機１０３をセットする。そし
て、該セミシールド機の後端と、前記立坑１０１の側面
に配設された支圧壁１０７との間に、油圧ジャッキ１０
９を配置する。この状態でセミシールド機１０３により
トンネル１０４を掘削していき、同時に油圧ジャッキ１
０９でセミシールド機１０３を押しながらトンネル１０
４を掘進していく。

【０００３】１つのヒューム管１０５が、掘進したセミ
シールド機１０３の後端と、元の縮めた状態に戻した油
圧ジャッキ１０９との間にセットできる距離だけトンネ
ル１０４を掘進したら、そこにヒューム管１０５を継ぎ
足す。そして、再び前記セミシールド機１０３で掘削し
つつ該セミシールド機１０３を油圧ジャッキ１０９で押
してトンネル１０４を築造する。このような作業を繰り
返すことにより長いトンネルを築造していくのがセミシ
ールド工法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記セミシールド工法
は、断面が円形のヒューム管を用いて円形トンネルを築
造する方法であるが、近年では、このようなセミシール
ド工法を用いて、断面が矩形形状を有する矩形トンネル
を築造することが試みられている。そこで図９に示す如
く、断面が矩形のボックスカルバートを従来のヒューム
管に代えて使用することが考えられる。しかしこのよう
なボックスカルバート１００は、図９に示す如く、その
外形の隅角部１１１が直角に角張っているため、以下の
ような問題点がある。

【０００５】（１）ボックスカルバート１００を順次、
トンネル１０４内へ推進してゆく際には、ボックスカル
バート１００の周面とトンネル１０４の内面との間の摩
擦を軽減するために、ボックスカルバート１００の周面
とトンネル１０４の内面との間に推進用滑材を注入す
る。この推進用滑材の注入は、図９に示す如く、ボック
スカルバート１００の４つの側面１１４に形成された孔
１１５を介して行われる。しかしボックスカルバート１
００の隅角部１１１が角張っていると、各側面１１４に
注入された推進用滑材が隅角部１１１周辺に回り込みに
くく、隅角部１１１での摩擦抵抗が大きくなってボック
スカルバート１００を押し込むために過大な推進力を必
要とするようになってしまう。

【０００６】（２）セミシールド工法では、複数のボッ
クスカルバート１００をその端部において繋ぎ合わせて
いくため、地下水がボックスカルバート１００内に入り
込まないように、ボックスカルバート１００同士の接続
部分及びボックスカルバート１００とセミシールド機１
０３の後端部との接続部分には止水用ゴムリング１１７
を設けている。

【０００７】このような止水用ゴムリング１１７は、本
来、一つのボックスカルバート１００の接続端の外周面
と、他のボックスカルバート１００の内周面とを重ね合
わせて、これら外周面と内周面との間に設けたり、２つ
のボックスカルバート１００の両端部の周囲を覆うよう
に跨って配置されるカラー部材を設け、ボックスカルバ
ート１００端部の外周面とカラー部材の内周面との間に
設けることが、止水性能の向上の点から見て最も好まし
い。

【０００８】しかし、隅角部１１１が角張っているボッ
クスカルバート１００では、止水性ゴムリング１１７を
接続端部の周囲に設けようとすると、角張った隅角部１
１１部分においては、止水性ゴムリング１１７の密着性
が悪く、水漏れの原因となってしまう。そのため従来
は、図９に示す如く、ボックスカルバート１００の端面
１１９に溝を形成し、そこに止水性ゴムリング１１７を
嵌め込み、他方のボックスカルバート１０５の端面をそ
こに押し付けることにより止水するようにしていた。す
なわち、止水性向上の点から最も好ましいとされる止水
構造を採用することができなかった。

【０００９】（３）セミシールド工法では、複数のボッ
クスカルバート１００を順次押し込んでいくが、その際
にトンネル内面との摩擦抵抗のアンバランスなどの理由
により、ボックスカルバート１００が、図９に矢印１２
１で示すようにローリングしてしまうことがある。この
ローリングは修正しなければならないが、ボックスカル
バート１００の隅角部１１１が角張っていると、ローリ
ングの修正を行う際に角張った隅角部１１１と地山との
摩擦抵抗が大きいため、修正が行いにくいという問題点
がある。

【００１０】（４）また隅角部１１１が角張っている
と、その分だけ表面積が大きくなり、推進時の摩擦抵抗
が大きくなるという付随的問題点もある。

【００１１】本発明の課題は、上記（１）〜（４）の問
題点を解決するための新規な構造を備えるボックスカル
バート及びそれを用いて断面が矩形形状のトンネルを築
造する方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本願請求項１に記載の発明に係る隅角部外縁が円弧
である推進工法用ボックスカルバートは、４つの側面に
より囲まれた内側に通路孔が形成されており、該通路孔
の延びる方向に垂直な平面での断面がほぼ矩形形状をし
ている筒状の本体部を備え、前記４つの側面の各々には
前記通路孔側から前記側面の表面へ推進用滑材を注入す
るための滑材注入孔が形成されており、前記４つの側面
間に形成された隅角部が実質的に円弧状に形成されてい
ることを特徴とするものである。本発明では、前記４つ
の側面に囲まれた内空は、（内幅）×（内高）＝８００
×８００ｍｍ〜５０００×２０００ｍｍであり、スラブ
厚は１２５〜５３０ｍｍのものが一般的である。

【００１３】本発明によれば、断面が矩形形状のトンネ
ルを築造するために用いるボックスカルバートの隅角部
外縁が実質的に円弧状に形成されているから、前記滑材
注入孔から各側面に注入された推進用滑材が隅角部を回
り込み易くなり、推進用滑材の存在により隅角部および
各側面全体としての摩擦抵抗が小さくなってボックスカ
ルバートを押し込むための推進力を低減できる。

【００１４】また隅角部外縁が円弧状に形成されている
ため、ボックスカルバート端部の周囲に止水用ゴムリン
グ等のシール材を設けた場合にも、該隅角部においてシ
ール材が浮き上がることなく当該隅角部に沿ってぴった
りと密着して確実なシールを行うことができるようにな
る。

【００１５】またボックスカルバートの押し込み作業中
にボックスカルバートがローリングした場合でも、隅角
部外縁が実質的に円弧状に形成されているため、ローリ
ング方向と反対方向へ比較的容易に回転させて正しい位
置に修正することができる。

【００１６】また隅角部外縁が角張っている場合に比べ
て、円弧状に形成されている隅角部は表面積が小さくな
るので、ボックスカルバートを推進させる力は少なくて
済む。更にボックスカルバートの各側面に土・水圧が作
用した場合の隅角部周辺に生ずる外向きの曲げモーメン
トが、隅角部外縁が角張っている場合に比べて緩和され
るため、必要とされる断面性能が小さくて良く、ボック
スカルバートの肉厚寸法を薄くすることができる。

【００１７】また、本願請求項２に記載の発明は、請求
項１に記載された隅角部外縁が円弧である推進工法用ボ
ックスカルバートにおいて、前記ボックスカルバートの
端部には中央付近より低くなっている段部が形成されて
おり、該段部の隅角部外縁が実質的に円弧状に形成され
ており、複数のボックスカルバートを接続するときに、
前記段部同士を突き合わせた状態で、前記段部の周囲に
筒状の部材を設け、該筒状の部材の内周面と前記段部の
外周面との間にシール材を設けることができるようにな
っていることを特徴とするものである。

【００１８】本発明によれば、筒状の部材の内周面と各
ボックスカルバートに形成された段部の外周面との間に
シール材を設けるときに、該段部の隅角部外縁が実質的
に円弧状に形成されているので、上述したようにシール
材が浮き上がることなく隅角部に沿ってぴったりと密着
することができる。従って、筒状の部材の内周面と各ボ
ックスカルバートの前記段部の外周面との間にできるほ
ぼ矩形形状の環状間隙部分をシール材で完全に塞ぎ、地
下水がボックスカルバート内に浸入することを確実に防
止することができる。

【００１９】また、本願請求項３に記載の発明は、請求
項１に記載された隅角部外縁が円弧である推進工法用ボ
ックスカルバートにおいて、前記ボックスカルバートの
一端の内周側には内側凹部が形成されており、前記ボッ
クスカルバートの他端にはボックスカルバートの中央付
近よりも寸法が小さい断面が形成されており、前記内側
凹部及び前記小断面の隅角部外縁がいずれも実質的に円
弧状に形成されており、前記複数のボックスカルバート
を接続するときに、第１のボックスカルバートの内側凹
部に、前記第１のボックスカルバートと隣接する第２の
ボックスカルバートの小断面が嵌合でき、前記第１のボ
ックスカルバートの反対側に隣接する第３のボックスカ
ルバートの内側凹部に前記第１のボックスカルバートの
小断面が嵌合可能であり、且つ前記内側凹部の内周面と
前記小断面の外周面との間にシール材を設けることがで
きるようになっていることを特徴とするものである。

【００２０】本発明によれば、内側凹部の内周面と小断
面の外周面との間の間隙にシール材を配置したときに、
上記と同様に上述したようにシール材が浮き上がること
なく隅角部外縁に沿ってぴったりと密着することができ
る。従って地下水のボックスカルバート内への浸入を確
実に防止することができる。

【００２１】また、本願請求項４に記載の発明は、請求
項１〜３のいずれか１項に記載された隅角部外縁が円弧
である推進工法用ボックスカルバートにおいて、前記隅
角部外縁の円弧は、５０〜１０００ｍｍの曲率半径を有
することを特徴とするものである。標準形状では２２５
〜６００ｍｍ（スラブ厚以上で、スラブ厚とハンチ寸法
の和以下）の曲率半径にするのが良い。

【００２２】本発明によれば、隅角部外縁においてシー
ル材が曲げられたとき、シール材が隅角部外縁の円弧に
沿って滑らかに曲がることにできるため、隅角部表面と
シール材との密着性が高まり、地下水のボックスカルバ
ート内部への浸入を確実に防止することができる。標準
形状では２２５〜６００ｍｍの曲率半径としたものは上
記作用効果が一層顕著に得られる。

【００２３】また、本願請求項５に記載の発明は、請求
項１〜４のいずれか１項に記載された隅角部外縁が円弧
である推進工法用ボックスカルバートにおいて、該ボッ
クスカルバートの内側の４つの隅角部にはハンチが形成
されていることを特徴とするものである。本発明によれ
ば、隅角部外縁を直角成形し、且つ前記ハンチが形成さ
れていない場合に比較して、各側面に土・水圧が作用し
た場合の隅角部周辺に生ずる外向きの曲げモーメントが
一層緩和されるため、必要とされる断面性能が小さくて
良く、ボックスカルバートの肉厚寸法を薄くすることが
できる。

【００２４】また、本願請求項６に記載の発明に係る推
進工法用ボックスカルバートを用いたトンネル築造方法
は、（１）セミシールド機の後端の内側に請求項２に記
載の第１のボックスカルバートの前端を重ねて配置し、
前記セミシールド機の後端の内周面と前記第１のボック
スカルバートの前端の外周面との間にシール材を配置し
た状態で両者を接続する工程と、（２）セミシールド機
により掘削しつつ推進用ジャッキの推進力によって一定
距離のトンネルを築造する工程と、（３）第２のボック
スカルバートの前端を前記第１のボックスカルバートの
後端に接続する工程であって、前記第１のボックスカル
バートの後端と前記第２のボックスカルバートの前端と
の間に、該後端及び前端の全周囲を被うことができる角
筒部及び該角筒部の内側のほぼ中央に前記ボックスカル
バート端部の厚さ寸法より短い寸法で内方に延びるリブ
を備えるカラーを配置し、前記第１のボックスカルバー
トの後端における段部の端面と前記第２のボックスカル
バートの前端における段部の端面との間で前記リブを挟
持するようにして、前記角筒部の両端の内側にそれぞれ
前記第１のボックスカルバートの後端における段部と前
記第２のボックスカルバートの前端における段部とを受
入れ、且つ前記角筒部の両端における内周面と、前記第
１のボックスカルバートの後端における段部の外周面及
び前記第２のボックスカルバートの前端における段部の
外周面との間にそれぞれシール材を配置した状態で、前
記第１のボックスカルバートと前記第２のボックスカル
バートとを接続する工程と、（４）前記（２）及び
（３）の工程を繰り返す工程と、（５）前記滑材注入孔
から推進用滑材をボックスカルバートの外表面側に注入
する工程と、を備えることを特徴とするものである。

【００２５】本発明に係るトンネル築造方法によれば、
上記請求項１および２に記載のボックスカルバートの作
用効果が得られると共に、カラーの角筒部の内周面と第
１、第２のボックスカルバートの段部の外周面との間に
シール材が設けられているから、ボックスカルバート内
への地下水の浸入を確実に防止することができる。そし
て、繰り返しになるが、当該ボックスカルバートの隅角
部外縁は円弧状に形成されているから、シール材が隅角
部外縁の形状に沿って緩やかに曲がりながら密着するこ
とができ、地下水のボックスカルバート内部への浸入を
確実に防止することができる。

【００２６】また、本願請求項７に記載の発明に係る推
進工法用ボックスカルバートを用いたトンネル築造方法
は、（１）セミシールド機の後端の内側に請求項３に記
載の第１のボックスカルバートの前端を重ねて配置し、
前記セミシールド機の後端の内周面と前記第１のボック
スカルバートの前端の外周面との間にシール材を配置し
た状態で両者を接続する工程と、（２）セミシールド機
により掘削しつつ推進用ジャッキの推進力によって一定
距離のトンネルを築造する工程と、（３）第２のボック
スカルバートの前端を前記第１のボックスカルバートの
後端に接続する工程であって、前記請求項３記載の内側
凹部の内周面と前記小断面の外周面との間にシール材を
設けた状態で、前記第１のボックスカルバートの後端に
おける内側凹部又は小断面に前記第２のボックスカルバ
ートの前端における小断面又は内側凹部を嵌合させて両
者を接続する工程と、（４）前記（２）及び（３）の工
程を繰り返す工程と、（５）前記滑材注入孔から推進用
滑材をボックスカルバートの外表面側に注入する工程
と、を備えることを特徴とするものである。

【００２７】本発明に係るトンネル築造方法によれば、
請求項１及び３に記載されたボックスカルバートの作用
効果が得られると共に、２つのボックスカルバートの内
側凹部と小断面とが重なった状態で、内側凹部の内周面
と小断面の外周面との間にシール材が設けられているか
ら、ボックスカルバート内への地下水の浸入を確実に防
止することができる。そして、同じ繰り返しになるが、
当該ボックスカルバートの内側凹部及び小断面の隅角部
外縁は円弧状に形成されているから、シール材が隅角部
外縁の形状に沿って緩やかに曲がりながら密着すること
ができ、地下水のボックスカルバート内部への浸入を確
実に防止することができる。

【００２８】また、本願請求項８に記載の発明は、請求
項６に記載されている２つのボックスカルバートを接続
するためのカラーである。すなわち、第１のボックスカ
ルバートの後端と前記第２のボックスカルバートの前端
との間に、該後端及び前端の全周囲を被うことができる
角筒部及び該角筒部の内側のほぼ中央に前記ボックスカ
ルバート端部の厚さ寸法より短い寸法で内方に延びるリ
ブを備える鋼製のカラーである。本発明により、ボック
スカルバート同士の接続部において、地下水の該ボック
スカルバート内部への浸入を確実に防止することができ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は本発明に係るセミシール
ド工法で使用するボックスカルバートの一実施の形態を
示す斜視図であり、図２は同ボックスカルバートの正面
図である。図１に示す如く、ボックスカルバート１は、
全体が筒状の形態をしている本体部３から成り、該本体
部３は４つの側面５によって囲まれている。４つの側面
５によって囲まれた内側には、通路孔７が貫通して形成
されており、ボックスカルバート１を通路孔７の延びる
方向に垂直な平面で切断した断面は、ほぼ矩形形状をし
ている。

【００３０】各側面５には滑材注入孔９が形成されてい
る。滑材注入孔９は、ボックスカルバート１を前方に推
進していく際に、通路孔７側から各側面５の表面にベン
トナイトなどの推進用滑材を注入するために形成される
ものであり、具体的には、通路孔７内に配設される注入
管（図示せず）から分岐するノズル（図示せず）を各滑
材注入孔９に臨ませて各側面５に滑材を注入するように
なっている。

【００３１】本実施の形態では、ボックスカルバート１
の両端に、その中央付近より一段低くなっている段部１
１が形成されており、該段部１１は、後述するカラーが
嵌まり込む部分となっている。またボックスカルバート
１の４つの隅角部１３の内側近傍には、通路孔７の延び
る方向に貫通孔１５が形成されている。この貫通孔１５
は、複数のボックスカルバート１を通路孔７の延びる方
向に接続していくときに、ボックスカルバート１同士の
位置がずれないようにするための棒材を通すために形成
されている。この棒材の長さは、ボックスカルバートの
長さとほぼ同じに形成され、各棒材の端部をボックスカ
ルバート１の中央付近で互いに緊結するようにして各ボ
ックスカルバートをしっかりと連結するようになってい
る。

【００３２】本発明のボックスカルバート１では、４つ
の隅角部１３外縁が円弧状に形成されていることが特徴
的な構成の１つとなっている。各隅角部１３外縁の円弧
の曲率半径は、５０〜１０００ｍｍ、標準形状では２２
５〜６００ｍｍである。この例では、矩形の４辺の長さ
は１５００ｍｍで、該隅角部１３外縁の曲率半径は２５
０ｍｍに設計されている。このような曲率半径で円弧状
に形成されている隅角部１３を備えるボックスカルバー
ト１により得られる利点については後述する。なお、ボ
ックスカルバート１の隅角部１３外縁を円弧状に形成す
ることにより、設計上の強度が低下しないように、隅角
部外側の補強鉄筋量を「道路橋示方書（コンクリート橋
編）ラーメン橋」により決定する。

【００３３】次に、上記構成を備えるボックスカルバー
ト１を使用してセミシールド工法により断面が矩形形状
のトンネルを築造する方法について説明する。まず地面
の所定の場所に立坑を掘り、ボックスカルバート及びセ
ミシールド機を該立坑に入れる。図４に示す如く、セミ
シールド機１７の後端１９の内側に第１のボックスカル
バート１の前端２１を重ねて配置し、セミシールド機の
後端１９の内周面と第１のボックスカルバート１の前端
２１の外周面との間にシール材である止水用ゴムリング
２３を配置する。なお、止水用ゴムリング２３の位置を
固定するため、ボックスカルバート１の前端２１の外周
面またはセミシールド機の後端１９の内周面に、図４に
示すごとき溝２５を形成するようにしてもよい。

【００３４】因みに、ボックスカルバート１の前端２１
の外周面の周囲に止水用ゴムリング２３を設けることが
できるのは、ボックスカルバート１の各隅角部１３外縁
を円弧状に形成したことに由来する。即ち、隅角部１３
外縁が角張っている場合には、隅角部１３外縁におい
て、止水用ゴムリング２３が該隅角部１３外縁に沿って
しっかりと屈曲することができないため、角張った部分
において止水用ゴムリング２３が浮いてしまい、十分な
シール性能を果たすことができない。

【００３５】この点、本発明では隅角部１３外縁を円弧
状にして止水用ゴムリング２３が隅角部１３外縁に沿っ
て滑らかに曲がることができるようにしたため、ボック
スカルバート１の前端２１の外周面の周囲に止水用ゴム
リング２３を設けることができるようになった。このよ
うに外周面の周囲に止水用ゴムリング２３を密着状態で
設けることができるために、従来のように止水用ゴムリ
ング２３を端面に設けていた場合に比べて、シール性能
を十分に発揮できるようになり、ボックスカルバート１
内への地下水の浸入を確実に防止できるようになる。

【００３６】次に、セミシールド機１７により一定距離
のトンネルを築造する。第１のボックスカルバート１
が、トンネルに入る程度までトンネルを掘り進めたら、
第２のボックスカルバート１aの前端を第１のボックス
カルバート１の後端に接続する。この際、図５に示す如
きカラー２７を両ボックスカルバート１，１aの接続の
ために使用する。

【００３７】図５に示す如くカラー２７は、断面がほぼ
矩形の角筒部２９と、角筒部２９の内側のほぼ中央付近
に位置し、ボックスカルバート１の端部の厚さ寸法より
短い寸法で内方に延びるリブ３１とを形成して成る。角
筒部２９の両端は第１のボックスカルバート１の後端と
第２のボックスカルバート１aの前端とを受け入れるこ
とができるような寸法を有する。

【００３８】このようなカラー２７を第１のボックスカ
ルバート１の後端に形成された段部１１に嵌め込み、カ
ラー２７の反対側に第２のボックスカルバート１aの前
端に形成された段部１１を嵌め込む。そして両方のボッ
クスカルバートの端面でカラー２７のリブ３１を挟持す
るように押さえ付けて固定する。またこの際、各ボック
スカルバート１の段部１１の外周面とカラー２７の内周
面との間に止水用ゴムリング２３を設ける。ここでもボ
ックスカルバート１の段部１１の外周面またはカラー２
７の内周面に止水用ゴムリング２３を受け入れる溝３３
を形成するようにしてもよい。

【００３９】図４に示す如く、両ボックスカルバート
１、１aをカラー２７で接続した状態では、カラー２７
の外周面がボックスカルバート１の外周面と同一の面に
位置するようにすることが好ましい。これにより、ボッ
クスカルバート１を前方へ推進する際に、トンネル内面
とボックスカルバート１の外周面との抵抗がより少なく
なる。なお、リブ３１の内側部分には、ボックスカルバ
ートの接続部分での孔を塞いで、リブ３１の錆を防止す
るために、例えばポリウレタン樹脂３５が設けられてい
る。また、各ボックスカルバート１、１ａの端面とカラ
ー２７のリブ３１の両面とが接する部分には、接続部分
の密着性を高めるためにスポンジ材料（図示せず）が設
けられている。

【００４０】ここでボックスカルバート１を前方へ推進
するときの方法について説明する。ボックスカルバート
１の外周面は常にトンネルと接触しているためボックス
カルバート１を推進させるためには、相当な力で前方へ
押し込む必要がある。この推進力をなるべく小さくする
ために、ボックスカルバート１の滑材注入孔９からノズ
ル等を介して推進用滑材をボックスカルバートの各側面
５に注入する。このとき本発明では、ボックスカルバー
ト１の隅角部１３外縁が実質的に円弧状に形成されてい
るため、隅角部１３外縁に推進用滑材がスムースに流れ
込むことができ、ボックスカルバート１の周囲全面に万
遍なく推進用滑材が行き渡る。従ってより小さい推進力
でボックスカルバート１を前方へ推進することが可能と
なる。

【００４１】また、ボックスカルバート１を前方へ推進
する場合には、トンネル内面とボックスカルバートの外
周面との各部位において摩擦力に差が生じることがある
ため、ボックスカルバート１がローリング（図９中、矢
印１２１で示す）することがある。この場合でも、本発
明のボックスカルバート１は、隅角部１３外縁が円弧状
に形成されているため、ローリングした方向と逆方向に
修正する際に、大きな抵抗無く、比較的容易に修正を行
うことができる。

【００４２】第２のボックスカルバート１aを第１のボ
ックスカルバート１に接続したら、上記と同様に再度ト
ンネルを掘り進み、その後、第３以降のボックスカルバ
ート（図示せず）を接続しながら、トンネルを築造して
いく。なお、立坑内にボックスカルバートを搬入し、貫
通孔１５にＰＣ鋼棒を差し込んで緊結し、推進する。

【００４３】次に、本発明のボックスカルバート１の他
の実施の形態について説明する。図３は、ボックスカル
バート１の内側の４つの隅角部３６にハンチ３７を形成
した実施の形態を示す。本実施の形態のボックスカルバ
ート１では、ハンチ３７が形成されていない場合に比較
して、各側面５に土・水圧が作用した場合の隅角部３６
周辺に生ずる外向きの曲げモーメントが緩和されるた
め、隅角部３６周辺での破壊の虞が低下し、その分だ
け、ボックスカルバート１の肉厚寸法を薄くすることが
できる。

【００４４】また図６は、ボックスカルバート１の外周
の代わりにボックスカルバート１の端面に止水用ゴムリ
ング２３を設ける実施の形態を示している。本発明の第
１の目的は、推進用滑材を隅角部１３外縁を円弧状にし
て回り込みやすくすることであるから、必ずしもボック
スカルバートの外周の周囲に止水用ゴムリング２３を設
ける必要はなく、図６のような実施の形態も可能であ
る。

【００４５】更に図７は、第１のボックスカルバート１
と第２のボックスカルバート１ａとを接続する部分の他
の構造の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態
では、ボックスカルバート１の一端の内周側には内側凹
部３９が形成されており、他端にはボックスカルバート
の中央付近よりも寸法が小さい小断面４１が形成されて
いる。図７は、このような構造を備える同一形態のボッ
クスカルバート１同士を接続している部分を示す。

【００４６】図７に示す如く、左側のボックスカルバー
ト１の内側凹部３９に、右側のボックスカルバート１a
の小断面４１が嵌合できるようになっており、また図示
しないが右側のボックスカルバート１aの他端側の内側
凹部３９には更に他のボックスカルバートの小断面４１
が嵌合できるようになっている。このようにして同一形
態のボックスカルバート１、１aを連続してカラー２７
を使用することなく、接続することができる。図７から
明らかなように、左側のボックスカルバート１の右端部
の外周面は、右側のボックスカルバート１aの左端部の
外周面と同一面を形成するようになっており、これによ
りボックスカルバートを前方へ推進する際の抵抗を最低
減にしている。

【００４７】また左側のボックスカルバートの内側凹部
３９の内周面と、右側のボックスカルバート１の小断面
４１の外周面との間には止水用ゴムリング２３が設けら
れている。図４に示すカラー２７を使用する実施の形態
と同様に、本実施の形態でも内側凹部３９の内周面及び
小断面４１の外周面の隅角部が円弧状をなしているの
で、上記と同様な理由から、このような周面への止水用
ゴムリング２３の適用が可能となり、地下水のボックス
カルバート内への浸入を確実に防止することができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、ボックスカルバートの
隅角部外縁が実質的に円弧状に形成されているから、各
側面に注入された推進用滑材が隅角部外縁を回り込み易
くなり、推進用滑材の存在により隅角部外縁での摩擦抵
抗が小さくなってボックスカルバートを押し込むために
過大な推進力を必要としない。また隅角部外縁が円弧状
に形成されているため、ボックスカルバート端部の周囲
に止水用ゴムリング等のシール材を設けた場合にも、隅
角部外縁においてシール材が浮き上がることなく隅角部
外縁に沿ってぴったりと密着して確実なシールを行うこ
とができるようになる。

【００４９】またボックスカルバートの押し込み作業中
にボックスカルバートがローリングした場合でも、隅角
部が実質的に円弧状に形成されているため、ローリング
方向と反対方向へ比較的容易に回転させて正しい位置に
修正することができる。また隅角部外縁が角張っている
場合に比べて、円弧状に形成されている隅角部は表面積
が小さくなるので、ボックスカルバートを推進させる力
は少なくて済む。

【００５０】更にボックスカルバートの各側面に土・水
圧が作用した場合の隅角部周辺に生ずる外向きの曲げモ
ーメントが、隅角部外縁が角張っている場合に比べて緩
和されるため、隅角部周辺で必要とされる断面性能が小
さくて良く、ボックスカルバートの肉厚寸法を薄くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のボックスカルバートの一実施の形態を
示す斜視図である。

【図２】図１のボックスカルバートの正面図である。

【図３】本発明のボックスカルバートの他の実施の形態
であり、ハンチを有するボックスカルバートを示す正面
図である。

【図４】図１のボックスカルバートとセミシールド機と
の接続状態、及び図１のボックスカルバート同士の接続
状態を示す上側部分の縦断面図である。

【図５】図１のボックスカルバート同士の接続の際に使
用するカラーの斜視図である。

【図６】ボックスカルバートの端面に止水用ゴムリング
を設けた実施の形態を示す正面図である。

【図７】一方の端部に内側凹部が形成され、他方の端部
に小断面が形成されているボックスカルバート同士が接
続されている状態を示す縦断面図である。

【図８】従来のセミシールド工法を示す説明図である。

【図９】隅角部が角張った従来のボックスカルバートを
示す正面図である。

【符号の説明】

１、１a ボックスカルバート ３ 本体部 ５ 側面 ７ 通路孔 ９ 滑材注入孔 １１ 段部 １３ 隅角部 １５ 貫通孔 １７ セミシールド機 １９ セミシールド機の後端 ２１ ボックスカルバートの前端 ２３ 止水用ゴムリング ２５ 溝 ２７ カラー ２９ 角筒部 ３１ リブ ３３ 溝 ３５ ポリウレタン樹脂 ３７ ハンチ ３９ 内側凹部 ４１ 小断面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井田 隆久 東京都千代田区一番町31番地 株式会社錢 高組内 (72)発明者 齋藤 優 東京都千代田区一番町31番地 株式会社錢 高組内 (72)発明者 東山 昭元 東京都中央区築地１丁目８番２号 旭コン クリート工業株式会社内 (72)発明者 加藤 隆昭 東京都中央区築地１丁目８番２号 旭コン クリート工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D054 AB05 AC18 FA06 FA12 2D063 BA06 BA27 BA32

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４つの側面により囲まれた内側に通路孔
   が形成されており、該通路孔の延びる方向に垂直な平面
   での断面がほぼ矩形形状をしている筒状の本体部を備
   え、 前記４つの側面の各々には前記通路孔側から前記側面の
   表面へ推進用滑材を注入するための滑材注入孔が形成さ
   れており、 前記４つの側面間に形成された隅角部外縁が実質的に円
   弧状に形成されていることを特徴とする隅角部外縁が円
   弧である推進工法用ボックスカルバート。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ボックスカルバ
   ートの端部には中央付近より低くなっている段部が形成
   されており、 該段部の隅角部外縁が実質的に円弧状に形成されてお
   り、 複数のボックスカルバートを接続するときに、前記段部
   同士を突き合わせた状態で、前記段部の周囲に筒状の部
   材を設け、該筒状の部材の内周面と前記段部の外周面と
   の間にシール材を設けることができるようになっている
   ことを特徴とする隅角部外縁が円弧である推進工法用ボ
   ックスカルバート。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記ボックスカルバ
   ートの一端の内周側には内側凹部が形成されており、前
   記ボックスカルバートの他端にはボックスカルバートの
   中央付近よりも寸法が小さい断面が形成されており前記
   内側凹部及び前記小断面の隅角部外縁がいずれも実質的
   に円弧状に形成されており、 前記複数のボックスカルバートを接続するときに、第１
   のボックスカルバートの内側凹部に、前記第１のボック
   スカルバートと隣接する第２のボックスカルバートの小
   断面が嵌合でき、前記第１のボックスカルバートの反対
   側に隣接する第３のボックスカルバートの内側凹部に前
   記第１のボックスカルバートの小断面が嵌合可能であ
   り、且つ前記内側凹部の内周面と前記小断面の外周面と
   の間にシール材を設けることができるようになっている
   ことを特徴とする隅角部外縁が円弧である推進工法用ボ
   ックスカルバート。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記隅角部外縁の円弧は、５０ｍｍ〜１０００ｍｍの曲
   率半径を有することを特徴とする隅角部外縁が円弧であ
   る推進工法用ボックスカルバート。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において、
   ボックスカルバートの内側の４つの隅角部にはハンチが
   形成されていることを特徴とする隅角部外縁が円弧であ
   る推進工法用ボックスカルバート。
6. 【請求項６】 （１）セミシールド機の後端の内側に請
   求項２に記載の第１のボックスカルバートの前端を重ね
   て配置し、前記セミシールド機の後端の内周面と前記第
   １のボックスカルバートの前端の外周面との間にシール
   材を配置した状態で両者を接続する工程と、 （２）セミシールド機により掘削しつつ推進用ジャッキ
   の推進力によって一定距離のトンネルを築造する工程
   と、 （３）第２のボックスカルバートの前端を前記第１のボ
   ックスカルバートの後端に接続する工程であって、前記
   第１のボックスカルバートの後端と前記第２のボックス
   カルバートの前端との間に、該後端及び前端の全周囲を
   被うことができる角筒部及び該角筒部の内側のほぼ中央
   に前記ボックスカルバート端部の厚さ寸法より短い寸法
   で内方に延びたリブを備えるカラーを配置し、 前記第１のボックスカルバートの後端における段部の端
   面と前記第２のボックスカルバートの前端における段部
   の端面との間で前記リブを挟持するようにして、前記角
   筒部の両端の内側にそれぞれ前記第１のボックスカルバ
   ートの後端における段部と前記第２のボックスカルバー
   トの前端における段部とを受入れ、且つ前記角筒部の両
   端における内周面と、前記第１のボックスカルバートの
   後端における段部の外周面及び前記第２のボックスカル
   バートの前端における段部の外周面との間にそれぞれシ
   ール材を配置した状態で、前記第１のボックスカルバー
   トと前記第２のボックスカルバートとを接続する工程
   と、 （４）前記（２）及び（３）の工程を繰り返す工程と、 （５）前記滑材注入孔から推進用滑材をボックスカルバ
   ートの外表面側に注入する工程と、を備えることを特徴
   とする推進工法用ボックスカルバートを用いたトンネル
   築造方法。
7. 【請求項７】 （１）セミシールド機の後端の内側に請
   求項３に記載の第１のボックスカルバートの前端を重ね
   て配置し、前記セミシールド機の後端の内周面と前記第
   １のボックスカルバートの前端の外周面との間にシール
   材を配置した状態で両者を接続する工程と、 （２）セミシールド機により掘削しつつ推進用ジャッキ
   の推進力によって一定距離のトンネルを築造する工程
   と、 （３）第２のボックスカルバートの前端を前記第１のボ
   ックスカルバートの後端に接続する工程であって、前記
   請求項３に記載の内側凹部の内周面と前記小断面の外周
   面との間にシール材を設けた状態で、前記第１のボック
   スカルバートの後端における内側凹部又は小断面に前記
   第２のボックスカルバートの前端における小断面又は内
   側凹部を嵌合させて両者を接続する工程と、 （４）前記（２）及び（３）の工程を繰り返す工程と、 （５）前記滑材注入孔から推進用滑材をボックスカルバ
   ートの外表面側に注入する工程と、を備えることを特徴
   とする推進工法用ボックスカルバートを用いたトンネル
   築造方法。
8. 【請求項８】 請求項６に記載されている２つのボック
   スカルバートを接続するためのカラー。