JP2002088789A - アーチトンネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アーチトンネルの施工にあたっては、大型で
重量の大きい壁版を用いてアーチ部を構築するため施工
に手間が掛かっていた。これを解消して、施工性を向上
できる技術の開発が求められていた。 【解決手段】 プレキャストコンクリート製の底版１１
を用い、この底版１１の対向する両側の側壁部１２上に
設置した壁版１３によってアーチ部１４が組み立てら
れ、前記アーチ部１４の周方向にわたって貫通させた抗
張力体１５の両端が前記底版側壁部１２にそれぞれ固定
され、前記抗張力体１５に与えた張力によりプレストレ
スが与えられているアーチトンネル１０を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、開削工法等によっ
て構築されるアーチトンネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】開削工法によるアーチトンネルとして
は、例えば図４に示すように、現場打ちコンクリートに
より構築された基礎１上に左右１対の湾曲版２を起立状
態に設置し、両湾曲版２の上端同士を接合してアーチ部
３を構築したものが知られている。基礎１と湾曲版２と
の間は、継手金物（図示略）により強固に接合、固定さ
れる。また、両湾曲版２の上端同士も継手金物により接
合、固定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなアーチトンネルでは、 （１）湾曲版２は強度を確保するため大量の骨材（鋼
材）を使用しており、軽量化、低コスト化が困難であ
る。また、このように重量の大きい湾曲版２では、搬
送、施工に手間が掛かる。 （２）充分な耐震性、耐久性を確保するために、基礎１
と湾曲版２との間、湾曲版２の上端間を接合する継手金
物として大型のものを必要とするため、コストが上昇す
る。特に、重量の大きい湾曲版２では、継手金物による
接合自体に非常に手間が掛かる。 （３）現場打ちコンクリートからなる基礎１では、コン
クリートの硬化まで、アーチ部３を施工できないから、
工期の短縮が困難である。といった問題点があった。

【０００４】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、（ａ）アーチ部を構成する壁版と底版との接合強
度、アーチ部を構成する壁版同士の接合強度、アーチ部
の変形耐力を、簡単に確保することができる、（ｂ）ア
ーチ部の施工が容易になり、低コスト化も実現できる
（ｃ）底版の軽量化を実現でき、それにより施工性を向
上できるアーチトンネルを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、プレキャス
トコンクリート製の底版上に、該底版の対向する両側の
側壁部上にそれぞれ設置されたプレキャストコンクリー
ト製の壁版を組み立ててなるアーチ部が設けられ、この
アーチ部の周方向に貫通された抗張力体の両端が前記底
版の前記両側壁部に固定されて、前記抗張力体に張力が
確保されていることを特徴とするアーチトンネルを前記
課題の解決手段とした。このアーチトンネルでは、プレ
キャストコンクリート製の底版を用い、これを、アーチ
部のプレストレス導入用の抗張力体の固定に利用する。
抗張力体の張力により、アーチ部にプレストレスが導入
されて充分な変形耐力が得られるとともに、アーチ部を
構成する壁版と底版との間の接合力も確保される。ま
た、プレストレスの導入によって壁版の強度を向上でき
るから、壁版を構成する骨材（鋼材）等の材料使用量を
減少して、軽量化、低コスト化を図ることができる。な
お、本発明に係るアーチトンネルでは、プレキャストコ
ンクリート製の底版の使用により、所定位置への底版の
設置後、直ちにアーチ部の施工を開始できることから、
工期を短縮できることは言うまでも無い。

【０００６】また、底版は、アーチ部の変形耐力の向
上、壁版の軽量化、壁版との間の接合力の充分な確保等
により、小型化（厚さ寸法の削減）、軽量化、低コスト
化が可能になり、搬送、施工が容易になる。特に、請求
項２記載の構成を採用することで、底版の一層の軽量
化、低コスト化を図ることができる。すなわち、請求項
２記載の発明は、請求項１記載のアーチトンネルにおい
て、少なくとも前記両側壁部の底部を含む前記底版の底
部に凹溝が形成され、前記側壁部の底部では前記凹溝が
前記抗張力体の端部を前記底版に固定するための作業用
凹所として機能することを特徴とする。この発明によれ
ば、凹溝によって、底版の一層の軽量化、コンクリート
使用量の削減による低コスト化を図ることができる。

【０００７】本発明では、以下の構成を採用することが
より好ましい。請求項３記載の発明は、請求項１または
２記載のアーチトンネルにおいて、前記底版は、主体部
の対向する両側に前記側壁部を備えた構成であり、前記
主体部上に、前記両側壁部間にわたって延在する突条部
が突設されていることを特徴とする。請求項４記載の発
明は、請求項１から３のいずれかに記載のアーチトンネ
ルにおいて、前記両側壁部間にわたって前記底版を貫通
して設けられた抗張力体が、前記両側壁部間に張設され
ていることを特徴とする。請求項５記載の発明は、請求
項４記載のアーチトンネルにおいて、前記底版が、前記
両側壁部間の前記抗張力体が連通される複数のブロック
を一体化したものであることを特徴とする。請求項６記
載の発明は、請求項５記載のアーチトンネルにおいて、
前記底版を構成するブロックは、前記底版に作用する曲
げモーメントがほぼ極小となる位置で前記底版を分割し
た形状になっていることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明のアーチトンネルの実
施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施
の形態のアーチトンネル１０を示す図であって、（ａ）
は正断面図、（ｂ）はアーチ部１４を構成する壁版１３
同士の接合部を示す拡大断面図である。図２（ａ）は前
記アーチトンネル１０を示す側面図、図２（ｂ）は前記
壁版１３の上端部１３ａ側の接合端面１３ｂを示す図で
ある。図３および図４は、底版１１の側壁部１２近傍を
示す図であって、図３は底版１１の対向する両側の側壁
部１２間に位置する主体部１６側から見た断面斜視図、
図４は側壁部１２を前記主体部１６と逆側の外面１２ｃ
側から見た斜視図である。

【０００９】図１（ａ）、（ｂ）および図２（ａ）、
（ｂ）において、アーチトンネル１０は、プレキャスト
コンクリート製の底版１１上に、該底版１１の対向する
両側の側壁部１２上にそれぞれ設置されたプレキャスト
コンクリート製の壁版１３からなるアーチ部１４が組み
立てられた構成になっている。前記底版１１は、長手方
向両端から中央部に行くにしたがって次第に下方に窪ん
だ形状の凹所が上部に形成された逆アーチ状に形成され
ており、前記アーチ部１４は、底版１１の長手方向両側
の前記側壁部１２上に、前記底版１１上に跨るようにし
て立設された、上に凸のアーチ状になっている。そし
て、アーチトンネル１０は、図２（ａ）に示すように、
これら底版１１とアーチ部１４とからなるユニット１０
ａを軸方向に複数連結してなる筒状の壁体になってい
る。なお、図１（ａ）中、符号１０ｂは、軸方向に隣接
するユニット１０ａのアーチ部１４を構成する壁版１３
間を連結する継手である。

【００１０】前記アーチ部１４の内部には、プレストレ
ス導入用の抗張力体１５が、該アーチ部１４の周方向に
わたって貫通されている。前記抗張力体１５としては、
鋼棒や鋼線、撚り鋼線等からなるいわゆるＰＣ鋼材等が
採用される。前記アーチ部１４は、湾曲版である壁版１
３を、底版１１の左右の側壁部１２上にそれぞれ起立状
態に設置し、各壁板１３の上端部１３ａ同士を接合し
て、アーチ状に組み立てたものである。前記抗張力体１
５は、前記アーチ部１４を構成する各壁版１３を貫通し
ており、その両端は、前記底版１１の両側壁部１２に到
達されて底版１１（具体的には側壁部１２）に固定され
ている。各壁版１３には、前記抗張力体１５を挿通する
ための挿通孔１３ｃ（図２（ｂ）参照）が該壁版１３の
湾曲の周方向、すなわちアーチ部１４の周方向となる方
向に貫通されており、互いに接合される壁版１３間で
は、前記挿通孔１３ｃを連通させて、抗張力体１３を連
通させる。挿通孔１３ｃは、壁版１３に横並びに複数並
行に形成されているが、壁版１３同士の接合では、接合
する両側版１３相互の対応する挿通孔１３ｃ同士を全て
一致させて、抗張力体１５を連通させる。

【００１１】前記底版１１は、長尺の主体部１６の長手
方向両端に、前記側壁部１２がそれぞれ形成された構成
になっている。前記側壁部１２は、前記主体部１６より
も上方への突出寸法が大きく形成されており、その上方
へ突出された部分の上端面１２ａ上に前記壁版１３がそ
れぞれ載置して設置されるようになっている。

【００１２】前記両側壁部１２の底部を含む前記底版１
１の底部には、凹溝１７が貫通して形成されている。底
版１１は、凹溝１７の形成によって、コンクリート使用
量の減少による低コスト化、軽量化が図られる。また、
この底版１１は、地山Ｔ上、あるいは、地山Ｔ上に打設
した捨てコンクリート（図示略）上に設置されるが、前
記凹溝１７の存在により、地山Ｔや該地山Ｔ上の捨てコ
ンクリートの表面の凹凸を避けて容易に安定設置するこ
とができる。前記側壁部１２には、前記上端面１２ａか
ら前記凹溝１７にわたって、前記抗張力体１５を挿通す
るための挿通孔１２ｂが貫通されている。この側壁部１
２には、壁版１３と同数の挿通孔１２ｂが形成されてお
り、側壁部１２と壁版１３との間の接合では、互いの挿
通孔１２ｂ、１３ｃを一致させて、前記抗張力体１５を
側壁部１２および壁版１３に連通させる。

【００１３】前記抗張力体１５の長手方向両端は、それ
ぞれ底版１１の側壁部１２の底部に存在する凹溝１７に
突出されており、前記凹溝１７に突出された抗張力体１
５の端部にナット等の引き留め具１８を固定し、この引
き留め具１８を側壁部１２に係合させることで、前記抗
張力体１５に与えられた張力が維持されている。前記引
き留め具１８は、詳細には、側壁部１２の前記凹溝１７
に臨む内面（下面）に係合され、抗張力体１５の条長を
維持する。ここで、凹溝１７は、抗張力体１５の端部を
底版１１（詳細には側壁部１２）に固定するための作業
用凹所として機能する。

【００１４】アーチ部１４とその両端の底版１１（詳細
には側壁部１２）とは、前記抗張力体１５の長手方向に
沿って作用する圧縮力を以って一体化され（プレストレ
スの導入による一体化）るから、この圧縮力を以って、
底版１１とアーチ部１４との間（底版１１と壁版１３と
の間）の接合強度、アーチ部１４の変形耐力、アーチ部
１４を構成する壁版１３間の接合強度が充分に確保され
る。また、底版１１の両側（両側壁部１２）からアーチ
部１４全体にわたってプレストレスを導入する構造で
は、アーチ部１４を構成する壁版１３自体の強度を向上
できるから、壁版１３を薄く形成することが可能にな
り、コンクリートや骨材（鋼材）等の材料の使用量の減
少による低コスト化、軽量化、軽量化による施工性の向
上を実現できる。例えば、底版と壁版との間や壁版同士
間をその接合端面近傍に設けられた継手金物の接合強度
に頼って接合する構造では、継手金物によって接合強度
そのものは充分に確保できるものの、壁版自体の強度が
向上される訳では無い。したがって、壁版を薄くした
り、コンクリートや骨材等の材料使用量を減少すること
は出来ない。これに対して、底版１１からアーチ部１４
にわたってプレストレスを導入する構造では、アーチ部
１４を構成する壁版１３自体の強度を向上できるから、
同程度の強度が得られる壁版（プレストレス無し）との
比較では、コンクリートや骨材（鋼材）等の材料使用量
を減少できる。

【００１５】さらに、底版１１の両側（両側壁部１２）
からアーチ部１４全体にわたってプレストレスを導入す
る構造では、プレストレスの導入自体で底版１１と壁版
１３との間、アーチ部１４を構成する壁版１３同士間の
接合強度を確保できることから、底版１１と壁版１３と
の間、アーチ部１４を構成する壁版１３同士間の接合構
造を非常に簡略なものにすることができ、これによる低
コスト化、施工性（底版１１上への壁版１３の施工の能
率、壁版１３同士の接合作業の能率）の向上を実現でき
る。アーチ部１４を構成する壁版１３間の接合構造は、
例えば、図１（ｂ）に示すように、各壁版１３の接合端
面１３ｂに固定された支圧プレート１３ｄに連通させた
ボルト１３ｅをナット１３ｆで締結固定する構造等、簡
易な構造を採用できる。なお、図１（ｂ）に示す接合構
造では、ボルト１３ｅとナット１３ｆとの締結用の凹所
１３ｇが前記支圧プレート１３ｄ近傍に存在するが、こ
の凹所１３ｇは、後の工程で、現場打ちコンクリート等
により埋設される。底版１１と壁版１３との間の接合構
造も、同様に単純化することが可能であり、継手金物の
設置の省略も可能である。

【００１６】一方、底版１１には、主体部１６とその両
側の側壁部１２とにわたって（図１（ａ）中左右方向の
全長。これを底版１１の「全長」とする）抗張力体１９
が貫通されており、この抗張力体１９の長手方向両端に
固定した引き留め具２０を側壁部１２と係合させること
で、前記抗張力体１９に与えられた張力が維持されてい
る。前記引き留め具２０は、底版１１の両側の側壁部１
２の外面１２ｃ側（主体部１６に対向する反対側）に係
合される。前記抗張力体１５の張力は、底版１１に圧縮
力として作用し、該底版１１の強度を向上している（プ
レストレスの導入による強度の向上）。したがって、例
えば、アーチ部１４に、その下端間を広げるような変形
力が与えられても、底版１１の強度によってアーチ部１
４の変形を抑えることができ、これによりアーチトンネ
ル１０全体の変形耐力を向上できる。なお、図２
（ｂ）、図３、図４に示すように、前記抗張力体１９
は、底版１１の全長にわたって貫通して形成された挿通
孔１１ａに挿通して導入される。

【００１７】このアーチトンネル１０によれば、プレス
トレスの導入によりアーチ部１４の変形耐力を向上でき
るから、底版１１に確保すべき強度が低くて済み、底版
１１の厚さＤ（図１（ａ）参照）を薄くすることができ
る。これにより、コンクリート等の材料使用量の減少に
よる底版１１の低コスト化、軽量化、軽量化による搬送
性、施工性の向上を実現できる。また、底版１１は、前
記凹溝１７の形成や、該底版１１の全長にわたって設け
た抗張力体１９によってプレストレスを導入することに
よる強度の向上によっても、低コスト化、軽量化、施工
性の向上を実現できる。

【００１８】ところで、図１（ａ）、図３、図４に示す
ように、前記凹溝１７は、概略、底版１１の主体部１６
の中央部下部から、両側の側壁部１２側に行くにしたが
って、緩やかな曲線を描いて次第に底版１１の上方に切
れ上がるようにして拡張する形状に形成されており、底
版１１の凹溝１７の上側の部分が、概略、両側の側壁部
１２間を連結する下に凸の緩やかな円弧状に形成されて
いる（以下、この部分を「底版湾曲部２１」と称す
る）。そして、このアーチトンネル１０では、アーチ部
１４と底版湾曲部２１とによって強固なリングが形成さ
れることで、優れた変形耐力が確保されるようになって
いる。しかも、このリングには、底版１１の両側壁部１
２からアーチ部１４を経由して張設された抗張力体１５
と、前記底版１１の全長にわたって張設された抗張力体
１９とによって、ほぼ全周にわたってプレストレスが与
えられるから、優れた強度が得られ、これにより、アー
チトンネル１０の変形耐力を大幅に向上できる。

【００１９】底版１１は、前記底版湾曲部２１に充分な
強度を確保できる範囲で凹溝１７を出来るだけ大きく形
成することで、一層のコンクリート等の材料使用量の減
少による低コスト化、軽量化、軽量化による施工性の向
上が可能である。また、底版１１は、両側壁部１２の底
部に突出させた脚部２２により、地盤Ｔ上での設置状態
の安定を図ることができる。

【００２０】また、底版１１は、該底版１１を分割した
形状の複数のブロックを一体化したものであっても良
い。例えば、搬送条件に合わせて１０ｔ、２０ｔ（ｔは
いずれも重量の「トン」。換言すれば１０ｔは約９８ｋ
Ｎ、２０ｔは約１９６ｋＮ）等を重量の目安とした複数
のブロックから構成されるように底版１１を設計するこ
とで、底版１１全体を一括して搬送する場合に比べて、
搬送を容易に行えるようになり、所定位置への設置も容
易になる。底版１１を構成する複数のブロックには抗張
力体１９を連通させ、プレストレスを作用させる。底版
１１は、抗張力体１９を連通させることができる単位で
複数のブロックに分割する。

【００２１】底版１１の分割位置は、底版１１に作用す
る曲げモーメントの影響が少ない位置、例えば図１
（ａ）中の仮想線Ｘ１、Ｘ２の位置であることが好まし
い。底版１１には、アーチ部１４から作用する荷重や変
形力（側圧）、これら荷重や変形力に対する底版１１下
の地盤Ｔからの上向きの反力等によって曲げモーメント
が作用するが、仮想線Ｘ１、Ｘ２の位置は、いずれも、
底版１１の長手方向中央部と両側壁部１２との間におい
て曲げモーメントが極小となる位置である。この場合、
前記底版１１は、それぞれ前記側壁部１２を含む２つの
側部ブロックＢ１と、両側部ブロックＢ１間に配置され
た中間ブロックＢ２とに分割され、これら側部ブロック
Ｂ１と中間ブロックＢ２とに前記抗張力体１５を連通さ
せる。仮想線Ｘ１、Ｘ２の位置で底版１１を複数のブロ
ックに分割することでは、一体化後の強度の確保が容易
になるといった利点がある。

【００２２】以下、底版の変形例を図５、図６を参照し
て説明する。なお、区別のため、図５に示す変形例１の
底版には符号３０、図６に示す変形例２の底版には符号
４０を付す。

【００２３】（変形例１）図５は、底版３０の側壁部３
１近傍を示す。図示を略しているが、この底版３０にお
いても、主体部３２の対向する両側に、該底版３０上に
構築されるアーチ部１４の周方向にプレストレスを導入
する前記抗張力体１５が固定される側壁部３１を備えた
構成であることは、前述の底版１１と同様である。ま
た、両側壁部３１の上方への突出寸法が主体部３２より
も大きいこと、全体としては主体部３２の中央部から両
側壁部４１へ行くにしたがって高さ寸法（図５中上下方
向の寸法Ｈ１）が次第に増大する逆アーチ状になってい
ることも、前記底版１１と同様である。

【００２４】この底版３０は、版状の主体部３２上に、
両側壁部３１間にわたって延在する突条部３３が突設さ
れている構造であるため、アーチ部１４からの荷重等に
よって底版３０に作用する曲げモーメントに対する変形
耐力を向上できる。アーチ部１４の荷重やアーチ部１４
に作用する変形力等に対して底版３０の変形耐力を確保
するには、主体部３２の高さ寸法Ｈ１を全体的に大きく
するよりも、主体部３２の幅寸法Ｗ（トンネル軸方向の
寸法）に比べて幅寸法Ｗ１が小さい突条部３３の高さ寸
法ｈ１を増大することの方が、底版３０の断面積に対し
て得られる強度の点で有利であるから、コンクリート等
の材料使用量を減少できる。この底版３０は、確保すべ
き強度に鑑みて、突条部３３の形状、寸法を調整して、
主体部３２に必要な断面寸法を確保すれば良い構造であ
るので、該底版３０の断面寸法を無用に大きくしないで
済む。このため、コンクリート等の材料使用量を抑え
て、軽量化、低コスト化を図ることができる。

【００２５】なお、底版３０の逆アーチ形状は、具体的
には、前記主体部３２上の突条部３３形状によって得ら
れている。すなわち、前記突条部３３は、前記主体部３
２から上方への突出寸法（高さ寸法ｈ１）が、主体部３
２の中央部から両側壁部３１へ行くにしたがって次第に
大きくなるように形成されており、該突条部３３の上面
３３ａは、下に凸の湾曲面を形成するようになってい
る。また、該突条部３３の上面３３ａは、下に凸の湾曲
面を形成するようになっている。

【００２６】この底版３０の側壁部３１の上端面３１ａ
と前記側壁部３１の中央部に形成された穴３４との間に
は、アーチ部１４の周方向にプレストレスを導入する前
記抗張力体１５が挿通される挿通孔３６が貫通形成され
ている。前記穴３４は前記抗張力体１５の固定作業用の
作業用凹所として機能する。前記穴３４は、前記主体部
３２よりも上方で、前記突条部３３を介して両側となる
位置で前記側壁部３１に開口されている。つまり、この
穴３４は、主体部３２とその両側の側壁部３１とによっ
て囲まれる内面側に開口されているから、底版３０を所
定位置に施工した後でも、抗張力体１５の固定作業を容
易に行える。さらに、図５においては、穴３４は、側壁
部３１を貫通して形成されており、このような構成で
は、側壁部３１の外面３５側からも、抗張力体１５の固
定作業を行える。

【００２７】一方、両側壁部３１間にわたって底版３０
を貫通して設けられる抗張力体１９が挿通される挿通孔
３７は、図５中、その全長を図示していないが、両側壁
部３１間において突条部３３と主体部３２とを利用して
下に凸となるように湾曲形成される。この挿通孔３７の
長手方向両端は、両側壁部３１の外面３５に開口されて
おり、抗張力体１９の端部は側壁部外面３５側に突出さ
れて底版３０（詳細には側壁部３１）に固定される。こ
の底版３０に貫通された複数本の挿通孔３７は、横並び
ではなく、互いに近接する位置に一纏めにして形成され
ているから、突条部３３内に形成するにしても、突条部
３３を大型化する必要が無い。

【００２８】（変形例２）図６は、底版４０の側壁部４
１近傍を示す。図示を略しているが、この底版４０にお
いても、主体部４２の対向する両側に、該底版４０上に
構築されるアーチ部１４の周方向にプレストレスを導入
する前記抗張力体１５が固定される側壁部４１を備えた
構成であることは、前述の底版１１と同様である。ま
た、両側壁部４１の上方への突出寸法が主体部４２より
も大きいこと、全体としては主体部４２の中央部から両
側壁部４１へ行くにしたがって高さ寸法（図６中上下方
向の寸法Ｈ２）が次第に増大する逆アーチ状になってい
ることも、前記底版１１と同様である。この底版４０
も、前記変形例１の底版３０と同様に、版状の主体部４
２上に、主体部４２の幅寸法Ｗ２（トンネル軸方向の寸
法）に比べて幅寸法Ｗ３が小さい突条部４３が両側壁部
４１間にわたって延在突設されている構造であるため、
アーチ部１４からの荷重等によって底版４０に作用する
曲げモーメントに対する変形耐力を向上でき、しかも、
該底版４０の断面積を無用に大きくしないで済むことか
ら、コンクリート等の材料使用量を抑えて、軽量化、低
コスト化を図ることができる。なお、底版４０の逆アー
チ形状は、具体的には、前記主体部４２上の突条部４３
形状によって得られている。すなわち、前記突条部４３
は、平坦な前記主体部４２から上方への突出寸法（高さ
寸法ｈ２）が、主体部４２の中央部から両側壁部４１へ
行くにしたがって次第に大きくなるように形成されてい
る。また、該突条部４３の上面４３ａは、下に凸の湾曲
面を形成するようになっている。

【００２９】この底版４０の側壁部４１の上部に突設さ
れた突壁４４には、アーチ部１４の周方向にプレストレ
スを導入する前記抗張力体１５が挿通される挿通孔４５
が上下に貫通されている。前記突壁４４は、側壁部４１
から主体部４２側に突設されており、この突壁４４と主
体部４２との間に確保された空間４６を作業用凹所とし
て、前記抗張力体１５の端部が底版４０に、具体的には
突壁４４に固定される。前記空間４６は、側壁部４１の
主体部４２側に存在するから、底版４０を所定位置に施
工した後でも、抗張力体１５の固定作業を容易に行え
る。

【００３０】一方、両側壁部４１間にわたって底版４０
を貫通して設けられる抗張力体１９が挿通される挿通孔
４７は、両側壁部４１間において突条部４３と主体部４
２とを利用して下に凸となるように湾曲形成される。こ
の挿通孔４７の長手方向両端は、両側壁部４１の外面４
８に開口されており、抗張力体１９の固定作業は、側壁
部外面４１ａ側にて行われる。この底版４０に貫通され
た複数本の挿通孔４７は、横並びではなく、互いに近接
する位置に一纏めにして形成されているから、突条部４
３内に形成するにしても、突条部４３を大型化する必要
が無い。

【００３１】ところで、この底版４０では、アーチ部１
４の周方向にプレストレスを導入する抗張力体１５の挿
通用の挿通孔４５は、側壁部１２の上端面４１ｂから前
記突壁４４の下面４４ａにわたって湾曲して形成されて
おり、この挿通孔４５に挿通された抗張力体１５の端部
が、逆アーチ状の前記突条部４３の湾曲に沿って湾曲さ
れるようになっている。したがって、この底版４０とア
ーチ部１４とによってリング状に構築されるアーチトン
ネルでは、底版４０とアーチ部１４との接合部分近傍に
おいても、前記抗張力体１５によって、リング状の周方
向に沿ってプレストレスが導入されることになり、トン
ネル全体の変形耐力の向上等を実現できる。

【００３２】なお、本発明は、前記実施の形態に限定さ
れず、各種変更が可能であることは言うまでも無い。例
えば、底版の具体的形状等は、適宜変更可能である。ま
た、アーチ部は、２枚の壁版を接合して組み立てられる
構成に限定されず、例えば、両側の壁版を、該アーチ部
の頂部を構成する頂部プレートを介して接合して組み立
てられる構成等、各種構成が採用可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアーチト
ンネルによれば、プレキャストコンクリート製の底版の
対向する両側壁部上に組み立てられたアーチ部の周方向
に抗張力体を貫通させ、この抗張力体に確保した張力に
よって、該抗張力体の両端を固定した前記底版の前記両
側壁部を含んで前記アーチ部に圧縮力のプレストレスを
作用させるようになっているから、アーチ部に充分な変
形耐力が得られるとともに、アーチ部を構成する壁版と
底版との間の接合力も確保され、アーチトンネル全体の
強度を向上できる。また、プレストレスの導入によって
壁版の強度を向上できるから、壁版を構成する骨材（鋼
材）等の材料使用量を減少して、低コスト化、軽量化、
軽量化による搬送性、施工性の向上を図ることができ
る。さらに、底版も、アーチ部の変形耐力の向上、壁版
の軽量化、壁版との間の接合力の充分な確保等により、
小型化（厚さ寸法の削減）、軽量化、低コスト化が可能
になり、搬送性、施工性を向上できるといった優れた効
果を奏する。

【００３４】請求項２記載の発明によれば、底版の底部
に形成された凹溝によって、コンクリート等の材料使用
量の減少による一層の低コスト化、軽量化を図ることが
できる。請求項３記載の発明によれば、前記底版は、該
主体部の対向する両側の前記両側壁部間にわたって主体
部上に延在突設された突条部により、コンクリート等の
材料使用量を抑えつつ強度を向上できる。前記突条部の
形状、断面積により、主体部並びに底版に所望の強度が
得られることから、コンクリート等の材料使用量を無駄
に増大することなく、底版の強度を向上できる。請求項
４記載の発明によれば、前記両側壁部間にわたって前記
底版を貫通して設けられた抗張力体に与えられた張力に
より導入されたプレストレスにより、底版の強度が向上
されるので、底版の小型化（厚さ寸法の削減等）が可能
になり、低コスト化、軽量化、軽量化による搬送性、施
工性の向上を実現できる。請求項５記載の発明によれ
ば、前記底版が、前記両側壁部間の前記抗張力体が連通
される複数のブロックを一体化したものであるから、底
版の搬送性、施工性を向上できる。請求項６記載の発明
によれば、前記底版を構成するブロックが、前記底版に
作用する曲げモーメントがほぼ極小となる位置で前記底
版を分割した形状になっているので、各ブロックを接合
してなる底版に優れた強度を容易に確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施の形態のアーチトンネルを示
す図であって、（ａ）は正断面図、（ｂ）はアーチ部を
構成する壁版同士の接合部を示す拡大断面図である。

【図２】 （ａ）は図１のアーチトンネルを示す側面
図、図２（ｂ）はアーチ部を構成する壁版の上端部側の
接合端面を示す図である。

【図３】 図１のアーチトンネルの底版の側壁部近傍を
示す図であって、底版の対向する両側の側壁部間に位置
する主体部側から見た断面斜視図である。

【図４】 図１のアーチトンネルの底版の側壁部近傍を
示す図であって、側壁部を主体部と逆側の外面側から見
た斜視図である。

【図５】 図１のアーチトンネルの底版の変形例（変形
例１）を示す図であって、側壁部近傍を示す斜視図であ
る。

【図６】 図１のアーチトンネルの底版の他の変形例
（変形例２）を示す図であって、側壁部近傍を示す斜視
図である。

【図７】 従来例のアーチトンネルを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０…アーチトンネル、１１…底版、１２…側壁部、１
３…壁版、１４…アーチ部、１５…抗張力体、１６…主
体部、１７…凹溝、３０…底版、３１…側壁部、３２…
主体部、３３…突条部、４０…底版、４１…側壁部、４
２…主体部、４３…突条部、Ｂ１…側部ブロック、Ｂ２
…中間ブロック。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 國藤 崇 東京都千代田区有楽町一丁目12番１号 石 川島建材工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 BA07 GC01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレキャストコンクリート製の底版上
   に、該底版の対向する両側の側壁部上にそれぞれ設置さ
   れたプレキャストコンクリート製の壁版を組み立ててな
   るアーチ部が設けられ、このアーチ部の周方向に貫通さ
   れた抗張力体の両端が前記底版の前記両側壁部に固定さ
   れて、前記抗張力体に張力が確保されていることを特徴
   とするアーチトンネル。
2. 【請求項２】 少なくとも前記両側壁部の底部を含む前
   記底版の底部に凹溝が形成され、前記側壁部の底部では
   前記凹溝が前記抗張力体の端部を前記底版に固定するた
   めの作業用凹所として機能することを特徴とする請求項
   １記載のアーチトンネル。
3. 【請求項３】 前記底版は、主体部の対向する両側に前
   記側壁部を備えた構成であり、前記主体部上に、前記両
   側壁部間にわたって延在する突条部が突設されているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のアーチトンネ
   ル。
4. 【請求項４】 前記両側壁部間にわたって前記底版を貫
   通して設けられた抗張力体が、前記両側壁部間に張設さ
   れていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに
   記載のアーチトンネル。
5. 【請求項５】 前記底版が、前記両側壁部間の前記抗張
   力体が連通される複数のブロックを一体化したものであ
   ることを特徴とする請求項４記載のアーチトンネル。
6. 【請求項６】 前記底版を構成するブロックは、前記底
   版に作用する曲げモーメントがほぼ極小となる位置で前
   記底版を分割した形状になっていることを特徴とする請
   求項５記載のアーチトンネル。