JP2004183273A - トンネル構造物 - Google Patents
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Abstract
【課題】現地での型枠の組立て解体作業やコンクリートの打設作業を減少させてインバートの構築期間を短縮し、且つ覆工体内にインバートの上面を水平に設置することが可能なトンネル構造物を提供する。
【解決手段】複数のセグメント２の各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体３と、該覆工体内３に平面形状の底面を形成するインバート４とを有するトンネル構造物１であって、インバート４は、覆工体３の軸方向に沿って複数配設するプレキャストインバート５を有し、プレキャストインバート５の端部１１を、覆工体３に固定する固定部材１４が設けられ、該固定部材１４が挿通される貫通孔１３がプレキャストインバート５の端部１１に形成され、貫通孔１３は、固定部材１４を覆工体３の円周方向に相対移動可能とする形状に形成されることにより、プレキャストインバート５を覆工体３の円周方向に位置調整可能とした。
【選択図】 図１
【解決手段】複数のセグメント２の各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体３と、該覆工体内３に平面形状の底面を形成するインバート４とを有するトンネル構造物１であって、インバート４は、覆工体３の軸方向に沿って複数配設するプレキャストインバート５を有し、プレキャストインバート５の端部１１を、覆工体３に固定する固定部材１４が設けられ、該固定部材１４が挿通される貫通孔１３がプレキャストインバート５の端部１１に形成され、貫通孔１３は、固定部材１４を覆工体３の円周方向に相対移動可能とする形状に形成されることにより、プレキャストインバート５を覆工体３の円周方向に位置調整可能とした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道用トンネル、自動車用トンネル、通信や電線等の電力用トンネル、ガス洞道用トンネル等の各種トンネル構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、鉄道用トンネル、自動車用トンネル、通信や電線等の電力用トンネル、ガス洞道用トンネル等の各種トンネル構造物には、地山を掘削機により掘削し、この掘削機で掘進する毎に複数のセグメントの各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体と、この覆工体内に平面形状の底面を形成するインバートとを有するものが知られている。
【０００３】
このインバートは、トンネル構築現場でコンクリートを充填打設して構築する場合が多く、このインバートの上面が、運搬作業等を円滑に行えるように水平に形成されている。
【０００４】
ところが、トンネル構築現場において、地山を掘削機により掘削し、掘進する毎に複数のセグメントを接合して覆工体を構築すると共に、既設された覆工体の底面部側にコンクリートを打設してインバートを構築する場合には、セグメントや土砂等を運搬する運搬レールや、この運搬レールが設けられる枕木等が支障となり、作業工程に制約を設けなければならず作業効率が低下する問題があった。
【０００５】
また、インバートを構築するトンネル構造物は、トンネル構築現場にコンクリート打設用ポンプや型枠等のコンクリートプラントの設備を運搬車両により運搬して設置する必要があるため、構築作業時間とコストがかかるという問題があった。
【０００６】
さらにまた、覆工体構築後にコンクリートを打設してインバートを構築する場合には、コンクリートを養生しないとトンネル構造物が完成しないため、コンクリート養生時間が無駄となり作業工期が長くなる問題があった。
【０００７】
このため、覆工体内に、インバートを容易に構築するものとしては、予め工場等で形成された複数のプレキャストインバートを覆工体の軸方向に連設させ、このプレキャストインバートに形成された貫通孔にボルトを挿通してセグメントに形成されたネジ孔に螺合して固定することで、インバートを構成するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１８０７９６号公報（第１図，第４図）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のトンネル構造物にあっては、セグメントの接合位置のずれ等により、覆工体がローリングした状態で構築された場合には、セグメントのネジ孔が円周方向にずれることがある。この状態で、そのネジ孔にプレキャストインバートの貫通孔を介してボルトを螺合させると、覆工体内にプレキャストインバートの上面を水平に設置できないという問題があった。
【００１０】
すなわち、その貫通孔は、覆工体側下方に向かうに従って広く形成され、上部開口は、ボルトの径と略同じであるため、このボルトはその上部開口側を中心として回動させるようにしてボルトの軸方向を変えることができる。従って、ネジ孔が円周方向にずれた場合には、その貫通孔に挿通されたボルトは、ボルトの先端部をネジ孔に向けることは可能であるがボルトを平行移動できないので、ボルトの軸とネジ孔の軸とが異なってしまい、確実にネジ孔にボルトを螺合できなくなるため、プレキャストインバートの上面を水平に構築することができないという問題があった。
【００１１】
そこで、この発明は、以上のような従来の問題点を解消するためになされたもので、現地での型枠の組立て解体作業やコンクリートの打設作業を減少させてインバートの構築期間を短縮し、且つ覆工体内にインバートの上面を水平に設置することが可能なトンネル構造物を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数のセグメントの各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体と、該覆工体内に平面形状の底面を形成するインバートとを有するトンネル構造物であって、前記インバートは、前記覆工体の軸方向に沿って複数配設するプレキャストインバートを有し、前記プレキャストインバートの端部を、前記覆工体に固定する固定部材が設けられ、該固定部材が挿通される貫通孔が前記プレキャストインバートの端部に形成され、前記貫通孔は、前記固定部材を前記覆工体の円周方向に相対移動可能とする形状に形成されることにより、前記プレキャストインバートを前記覆工体の円周方向に位置調整可能としたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記貫通孔は、前記覆工体の円周方向に長い長孔であることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、前記貫通孔は、前記覆工体の半径方向に貫通していることを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、前記貫通孔は、前記覆工体の上下方向に貫通していることを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１つに記載の構成に加えて、前記固定部材は、ボルトであり、該ボルトを前記貫通孔に挿通させ、前記セグメントに形成されたネジ孔に螺合することでプレキャストインバートを固定することを特徴としている。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１つに記載の構成に加えて、前記複数のプレキャストインバートを前記覆工体の円周方向に位置調整することにより、前記複数のプレキャストインバートの上面が水平に設定され、前記各上面には、運搬レールが敷設されていることを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
［発明の実施の形態１］
図１乃至図９は、この発明に実施の形態１に係る図であって、図１は、施工時のトンネル構造物の要部縦断面図であり、図２は、施工時のトンネル構造物の拡大横断面図である。
【００２０】
まず、構成を説明すると、図１中符号１は、トンネル構造物で、このトンネル構造物１は、複数のセグメント２の各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体３と、この覆工体３内に水平の平面形状の底面を形成するインバート４とで構成されている。また、インバート４の下側には、覆工体３とインバート４とで囲まれた排水路７が設けられている。
【００２１】
前記各セグメント２は、図１及び図２に示すように、長方形板が円弧状に湾曲されて形成されたコンクリート製のものである。また、セグメント２は、コンクリート製であるが、強度を確保するため鉄筋等の補強部材をセグメント２内部に埋設してもよい。
【００２２】
そして、図１に示すように、掘削機３０により地山を掘削し、この掘削機３０で掘進する毎に、この掘削機３０の後方でエレクター３１で、セグメント２を円周方向に複数連設させて円筒状に形成すると共に、円筒状の軸方向においてセグメント２を複数連設させることにより円筒状の覆工体３が形成されている。
【００２３】
インバート４は、コンクリート製の複数のプレキャストインバート５が覆工体３の軸方向に沿って、掘削機３０や後続設備に設置されたクレーン３４等により覆工体３の下部に、上面６を水平にして配設されている。さらに、プレキャストインバート５同士は、所定のクリアランスを設けて設置されている。
【００２４】
これにより、排水路７の点検時に容易にプレキャストインバート５を覆工体３より取外すことができる。
【００２５】
なお、クリアランス寸法Ａは、特に限定されるものではないが、プレキャストインバート５の上面６で行う作業等を考慮すると、２〜３ｍｍ程度が望ましい。
【００２６】
また、プレキャストインバート５は、コンクリート製であるが、強度を確保するため鉄筋等の補強部材をプレキャストインバート５の内部に埋設してもよい。
【００２７】
そして、図２に示すように、プレキャストインバート５の端部１１には、覆工体３に固定する固定部材としてのボルト１２が複数設けられており、ボルト１２が挿通される貫通孔１３が複数形成されている。
【００２８】
また、セグメント２には、貫通孔１３に対応した位置にボルト１２が螺合するネジ孔１５が複数形成され、このネジ孔１５は、覆工体３の半径方向に形成されている。
【００２９】
そして、ボルト１２を貫通孔１３に挿通させてネジ孔１５に螺合させることにより、プレキャストインバート５を覆工体３に固定している。
【００３０】
なお、ボルト１２は、公知のボルトであれば、特に限定されるものではないが、例えば、セラミック製又はダクロタイズ処理等の防食処理を施したボルト１２を使用すれば耐用年数を長くすることが可能となる。
【００３１】
さらに、ボルト１２をネジ孔１５に螺合することにより、プレキャストインバート５を覆工体３に固定しているが、プレキャストインバート５が覆工体３内に固定可能な固定部材であれば、特に限定されるものではなく、例えば、セグメント２に基礎ボルトを埋設し、この基礎ボルトをプレキャストインバート５の貫通孔１３に挿通させ、ナットで螺合することにより固定する方法を用いることも可能である。
【００３２】
図３乃至図６は、この発明の実施の形態１に係る図であって、図３は、プレキャストインバートの平面図であり、図４は、プレキャストインバートの横断面図であり、図５は、所定形状に形成された覆工体内に上面を水平にして設置されたプレキャストインバートの要部拡大断面図であり、図６は、ローリングされた状態で形成された覆工体内に上面を水平にして設置されたプレキャストインバートの要部拡大断面図である。
【００３３】
プレキャストインバート５は、図３及び図４に示すように、平面視において長方形状を呈した平板状であり、上面６は、平面形状で、覆工体３内の底面を形成している。また、プレキャストインバート５の外側面８は、外側上面９と外側下面１０とを有し、この外側上面９は、プレキャストインバート５の上面６に対して垂直な平面に形成されていると共に、外側面８の外側下面１０は、覆工体３の内側面と略同じ曲率の円弧状に形成されている。さらに、プレキャストインバート５の覆工体３の軸方向の全長寸法は、セグメント２の全長の２倍より所定短い長さに形成されている（図１参照）。
【００３４】
なお、プレキャストインバート５において、覆工体３の軸方向の全長寸法をセグメントの全長の２倍より所定短い長さに形成しているが、これに限定されず、プレキャストインバート５の重量が大きい場合には、覆工体３の軸方向の全長をセグメント２の全長の１／２や１／３程度として運搬作業を円滑に行うことや、セグメント２の全長の３倍程度の全長寸法としてインバート４の施工作業を短縮させることも可能である。
【００３５】
そして、プレキャストインバート５の端部１１に形成された貫通孔１３の上側には、ボルト１２の頭部がプレキャストインバート５の上面６から突出しない形状の凹部１４が形成されている。
【００３６】
さらに、貫通孔１３は、ボルト１２を覆工体３の円周方向に相対移動可能とすることにより、プレキャストインバート５を覆工体３の円周方向に位置調整可能とする形状である。
【００３７】
具体的には、図４に示すように、凹部１４の座面２５から覆工体３の半径方向に貫通されている。そして、覆工体３の軸方向を短辺とし、覆工体３の円周方向を長辺とする覆工体３の円周方向に長い長孔である。
【００３８】
そして、図３に示すように、貫通孔１３の短辺の寸法は、ボルト１２の直径よりも所定長くされており、長辺の寸法は、複数のセグメント２の接合等により覆工体３がローリングされた状態で構築され、ネジ孔１５が円周方向にずれることを考慮し、これに対応できる長さに形成されている。この覆工体３のローリングによるネジ孔１５のずれは、セグメント２の接合累積数等により変化し、セグメント２の接合累積数が多くなるとネジ孔１５の円周方向のずれも大きくなるため、貫通孔１３の長辺の長さも長く形成する必要がある。
【００３９】
このように、貫通孔１３は、プレキャストインバート５を覆工体３の円周方向に位置調整可能とする形状であるため、図５に示すように、複数のセグメント２が接合され、所定形状に構築された覆工体３にプレキャストインバート５の上面６を水平に設置し、貫通孔１３にボルト１２を挿通してネジ孔１５にボルト１２を確実に螺合できることは勿論である。
【００４０】
また、図６に示すように、複数のセグメント２が接合され、図６に示した矢視方向にローリングし、ネジ孔１５が円周方向にずれた状態で構築された覆工体３に、プレキャストインバート５の上面６を水平に設置した場合においても、貫通孔１３は円周方向に長い長孔なので、ボルト１２をずれたネジ孔１５側に移動させてボルト１２の軸をネジ孔１５の軸と同軸にすることが可能である。このため、貫通孔１３にボルト１２を挿通してネジ孔１５にボルト１２を確実に螺合でき、プレキャストインバート５を確実に覆工体３に固定することが可能できる。
【００４１】
ちなみに、図６に示した矢視方向にローリングし、ネジ孔１５が円周方向にずれた状態で構築された覆工体３に、従来のプレキャストインバート２６を固定すると、ボルト１２のみをずれたネジ孔１５に移動させることができないため、図６の二点鎖線に示すように、プレキャストインバート２６の上面が傾斜していまい水平に設置することができない。
【００４２】
また、ボルト１２の頭部底面が接触する凹部１４の座面２５は、ボルト１２をネジ孔１５に締付ける方向と直交する形状に形成されている。これにより、ボルト１２の締付力が無駄なく座面２５に作用するため、プレキャストインバート５と覆工体３との固定状態を強固にすることができる。
【００４３】
なお、凹部１４の座面２５はボルト１２の締付け方向と直交する形状に形成されているが、凹部１４の座面２５を覆工体３と同軸の円弧状に形成しても、ボルト１２の締付力が無駄なく座面２５に作用するため、プレキャストインバート５と覆工体３との固定状態を強固にすることができる。
【００４４】
さらに、プレキャストインバート５の上面６には、後述するレール固定部材を固定するレール用ボルト２０が螺合可能な吊り上げ兼用レール固定部材用ネジ孔１９が複数形成されている。
【００４５】
そして、トンネル構造物１の施工時には、覆工体３の円周方向に位置調整され、上面６が確実に水平に設定された複数のプレキャストインバート５の上面に、運搬レール２１が敷設されている。
【００４６】
具体的には、覆工体３の円周方向に位置調整され、上面６が確実に水平に設定された複数のプレキャストインバート５に、人力で形成が可能な組立式のレール固定部材１６が狭着されると共に、プレキャストインバート５の上面６に形成された複数の吊り上げ兼用レール固定部材用ネジ孔１９にレール用ボルト２０で固定されている（図２参照）。
【００４７】
図７は、この発明の実施の形態１に係るレール固定部材の要部拡大断面図である。
【００４８】
このレール固定部材１６は、図７に示すように、外側上面９に隣接する平板状の第１レール固定部材１７とプレキャストインバート５の上面６全体を覆うと共に、第１レール固定部材１７が隣接する外側面８の反対側の外側面８に隣接する第２レール固定部材１８とで構成されている。また、第１レール固定部材１７と第２レール固定部材１８とは、レール用ボルト２０・ナット２２で螺合することにより固定されている。
【００４９】
そして、第２レール固定部材１８の上面に、セグメント２、プレキャストインバート５及び土砂等を運搬するバッテリーロコ３２、後続設備台車３３及び資材運搬台車等が走行可能な運搬レール２１が敷設されている。
【００５０】
運搬レール２１は、この運搬レール２１の下側側縁に形成された貫通孔２４にレール用ボルト２０を挿通し、第２レール固定部材１８の上面に形成された複数の運搬レール用ネジ孔２３に螺合することにより固定されている。
【００５１】
このように運搬レール２１が敷設されることにより、セグメント２、プレキャストインバート５及び土砂等を運搬するバッテリーロコ３２、後続設備台車３３及び資材運搬台車等が走行可能となり、運搬作業を行うことができる（図１参照）。
【００５２】
図８は、この発明の実施の形態１に係るトンネル構造物の拡大横断面図である。
【００５３】
そして、トンネルの掘削が完了し、図８に示すように、トンネル構造物１の構築完了後に覆工体３から運搬レール２１、レール固定部材１６、掘削機３０、エレクター３１及びクレーン３４等を撤去することにより、トンネル構造物１が完成する。
【００５４】
なお、トンネル構造物１の施工時には、プレキャストインバート５の上面６に運搬レール２１を敷設し、運搬レール２１上をバッテリーロコ３２、後続設備台車３３及び資材運搬台車等を走行させているが、これに限定されず、プレキャストインバート５は、従来の枕木とは異なり、殆どクリアランスがなく設置されているので、運搬レール２１を形成しないで、バッテリーロコ３２、後続備台車２２及び資材運搬台車等をタイヤによる走行方式にすれば、運搬レール２１が設けられたレール固定部材１６を形成せずに走行させることが可能となる。
【００５５】
図９は、この実施の形態１に係るプレキャストインバート５の変形例を示す横断面図である。
【００５６】
また、排水路７を設ける必要がないトンネル構造物１を構築する場合には、図９に示すように、プレキャストインバート５の上面６を平面形状に形成し、外側面８の外側下面１０と下面とを連続させ、覆工体３の内側面と略同じ曲率の円弧状に形成してもよい。さらに、このように排水路７を設ける必要がない場合には、排水路７の点検を行う必要がないため、隣接するプレキャストインバート５同士を隙間なく当接させて覆工体３に固定することができる。
【００５７】
このように構成されたトンネル構造物１は、複数のセグメント２の各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体３と、この覆工体３内に平面形状の底面を形成するインバート４とを有するものであって、インバート４は、覆工体３の軸方向に沿って複数配設するプレキャストインバート５を有し、プレキャストインバート５の端部１１を、覆工体３に固定する固定部材が設けられ、この固定部材が挿通される貫通孔１３がプレキャストインバート５の端部１１に形成され、貫通孔１３は、固定部材を覆工体３の円周方向に相対移動可能とすることにより、プレキャストインバートを覆工体３の円周方向に位置調整可能とする形状であるので、インバート４は工場等で予め形成されたプレキャストインバート５で形成されているため、従来のように現地での型枠の組立て解体作業やコンクリートの打設作業を減少させてインバート４の構築期間を短縮することが可能である。
【００５８】
さらに、覆工体３がローリングした状態で構築されていても、覆工体３内にインバート７の上面６を水平に設置し固定することができるため、運搬作業等を円滑に行える。
【００５９】
また、貫通孔１３は、覆工体３の円周方向に長い長孔であるので、貫通孔１３を簡単な形状とし、プレキャストインバート５の形状を簡単な形状とすることができる。
【００６０】
さらにまた、貫通孔１３は、覆工体３の半径方向に貫通しているので、凹部１４の座面２５が締付け方向と直交する形状に形成されている場合には、常に凹部１４の座面２５を締付け方向と略直交した状態に保つことができるため、ボルト１２の締付力が無駄なく座面２５に作用するため、プレキャストインバート５と覆工体３との固定状態を強固にすることができる。
【００６１】
そして、固定部材は、ボルト１２であり、このボルト１２を貫通孔１３に挿通させ、セグメント２に形成されたネジ孔１５に螺合することでプレキャストインバート５を固定するので、公知のボルト１２を使用できるため、安価に構成することができる。
【００６２】
また、複数のプレキャストインバート５を覆工体３の円周方向に位置調整することにより、複数のプレキャストインバート５の上面６が水平に設定され、各上面６には、運搬レール２１が敷設されているので、セグメント２、プレキャストインバート５、土砂及び資材等を運搬する運搬台車が走行することができるため、容易に運搬作業を行うことが可能となる。また、構築するトンネル構造物１が長距離の場合においても容易に構築することが可能となる。
【００６３】
［発明の実施の形態２］
図１０乃至図１２は、この発明の実施の形態２に係る図であって、図１０は、覆工体が所定形状に構築されたトンネル構造物の要部拡大断面図であり、図１１は、覆工体がローリングした状態で構築され、ネジ孔が左側にずれた状態のトンネル構造物の要部拡大断面図であり、図１２は、覆工体がローリングした状態で構築され、ネジ孔が右側にずれた状態のトンネル構造物の要部拡大断面図である。
【００６４】
この実施の形態２は、図１０に示すように、実施の形態１の固定部材としてのボルト１２が覆工体３の上下方向に設けられており、プレキャストインバート５の端部１１に形成された貫通孔１３が覆工体３の上下方向に貫通している。さらに、貫通孔１３の上側にボルト１２の頭部がプレキャストインバート５の上面６から突出しない形状の凹部１４の上面は、プレキャストインバート５の上面６と平行な平面に形成されている。
【００６５】
また、セグメント２には、貫通孔１３に対応した位置にボルト１２が螺合するネジ孔１５が覆工体３の上下方向に形成されている。
【００６６】
このように、貫通孔１３は、プレキャストインバート５を覆工体３の円周方向に位置調整可能とする形状であるため、図１０に示すように、複数のセグメント２が接合され、所定形状に構築された覆工体３にプレキャストインバート５の上面６を水平に設置し、貫通孔１３にボルト１２を挿通してネジ孔１５にボルト１２を確実に螺合できることは勿論のである。
【００６７】
また、図１１に示すように、複数のセグメント２が接合され、図１１に示した矢視方向にローリングし、ネジ孔１５が円周方向の左側にずれた状態で覆工体３が構築された場合や、図１２に示すように、複数のセグメント２が接合され、図１２に示した矢視方向にローリングし、ネジ孔１５が円周方向の右側にずれた状態で覆工体３が構築された場合でも、プレキャストインバート５の貫通孔１３は円周方向に長い長孔なので、プレキャストインバート５の上面６を水平に設置して、ずれたネジ孔１５側にボルト１２を移動させてボルト１２の軸をネジ孔１５の軸と同軸にすることが可能である。このため、貫通孔１３にボルト１２を挿通してネジ孔１５にボルト１２を確実に螺合でき、プレキャストインバート５を確実に覆工体３に固定することができる。
【００６８】
ちなみに、図１１及び図１２に示した矢視方向にローリングし、ネジ孔１５が円周方向にずれた状態で構築された覆工体３に、従来のプレキャストインバート２６を固定すると、ボルト１２のみをずれたネジ孔１５に移動させることができないため、図１１及び図１２の二点鎖線に示すように、プレキャストインバート２６の上面が傾斜していまい水平に設置することができない。
【００６９】
このように構成されたトンネル構造物１は、貫通孔１３は、覆工体３の上下方向に貫通しているので、固定部材としてのボルト１２の取付け及び取外し作業を容易に行うことができる。
【００７０】
その他の構成及び作用は発明の実施の形態１と同様であるので重複した説明は省略する。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、複数のセグメントの各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体と、該覆工体内に平面形状の底面を形成するインバートとを有するトンネル構造物であって、インバートは、覆工体の軸方向に沿って複数配設するプレキャストインバートを有し、プレキャストインバートの端部を、覆工体に固定する固定部材が設けられ、該固定部材が挿通される貫通孔がプレキャストインバートの端部に形成され、貫通孔は、固定部材を覆工体の円周方向に相対移動可能とする形状に形成されることにより、プレキャストインバートを覆工体の円周方向に位置調整可能としたので、インバートは工場等で予め形成されたプレキャストインバートで形成されているため、従来のように現地での型枠の組立て解体作業やコンクリートの打設作業を減少させてインバートの構築期間を短縮することが可能である。さらに、覆工体がローリングした状態で構築されていても、覆工体内にインバートの上面を水平に設置し固定することができる。
【００７２】
請求項２に記載の発明によれば、貫通孔は、覆工体の円周方向に長い長孔であるので、請求項１の効果に加え、貫通孔を簡単な形状とし、プレキャストインバートの形状を簡単な形状とすることができる。
【００７３】
請求項３に記載の発明によれば、貫通孔は、覆工体の半径方向に貫通しているので、請求項１又は２の効果に加え、凹部の座面が締付け方向と直交する形状に形成されている場合には、常に凹部の座面を締付け方向と略直交した状態に保つことができるため、ボルトの締付力が無駄なく座面に作用するため、プレキャストインバートと覆工体との固定状態を強固にすることができる。
【００７４】
請求項４に記載の発明によれば、貫通孔は、覆工体の上下方向に貫通しているので、請求項１又は２の効果に加え、固定部材の取付け及び取外し作業を容易に行うことができる。
【００７５】
請求項６に記載の発明によれば、複数のプレキャストインバートを覆工体の円周方向に位置調整することにより、複数のプレキャストインバートの上面が水平に設定され、各上面には、運搬レールが敷設されているので、請求項１乃至５の何れか１つの効果に加え、セグメント、プレキャストインバート、土砂及び資材等を運搬する運搬台車が走行することができるため、容易に運搬作業を行うことが可能となる。また、構築するトンネル構造物が長距離の場合においても容易に構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る施工時のトンネル構造物の要部縦断面図である。
【図２】同実施の形態１に係る施工時のトンネル構造物の拡大横断面図である。
【図３】同実施の形態１に係るプレキャストインバートの平面図である。
【図４】同実施の形態１に係るプレキャストインバートの拡大横断面図である。
【図５】同実施の形態１に係る所定形状に形成された覆工体内に上面を水平にして設置されたプレキャストインバートの要部拡大断面図である。
【図６】同実施の形態１に係るローリングされた状態で形成された覆工体内に上面を水平にして設置されたプレキャストインバートの要部拡大断面図である。
【図７】同実施の形態１に係るレール固定部材の要部拡大断面図である。
【図８】同実施の形態１に係るトンネル構造物の拡大横断面図である
【図９】同実施の形態１に係るプレキャストインバートの変形例を示す横断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る図であって、覆工体が所定形状に構築されたトンネル構造物の要部拡大断面図である。
【図１１】同実施の形態２に係る図であって、覆工体がローリングした状態で構築され、ネジ孔が左側にずれた状態のトンネル構造物の要部拡大断面図である。
【図１２】同実施の形態２に係る図であって、覆工体がローリングした状態で構築され、ネジ孔が右側にずれた状態のトンネル構造物の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ トンネル構造物
２ セグメント
３ 覆工体
４ インバート
５ プレキャストインバート
６ 上面
１１ 端部
１２ ボルト（固定部材）
１３ 貫通孔
１５ ネジ孔
２１ 運搬レール
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道用トンネル、自動車用トンネル、通信や電線等の電力用トンネル、ガス洞道用トンネル等の各種トンネル構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、鉄道用トンネル、自動車用トンネル、通信や電線等の電力用トンネル、ガス洞道用トンネル等の各種トンネル構造物には、地山を掘削機により掘削し、この掘削機で掘進する毎に複数のセグメントの各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体と、この覆工体内に平面形状の底面を形成するインバートとを有するものが知られている。
【０００３】
このインバートは、トンネル構築現場でコンクリートを充填打設して構築する場合が多く、このインバートの上面が、運搬作業等を円滑に行えるように水平に形成されている。
【０００４】
ところが、トンネル構築現場において、地山を掘削機により掘削し、掘進する毎に複数のセグメントを接合して覆工体を構築すると共に、既設された覆工体の底面部側にコンクリートを打設してインバートを構築する場合には、セグメントや土砂等を運搬する運搬レールや、この運搬レールが設けられる枕木等が支障となり、作業工程に制約を設けなければならず作業効率が低下する問題があった。
【０００５】
また、インバートを構築するトンネル構造物は、トンネル構築現場にコンクリート打設用ポンプや型枠等のコンクリートプラントの設備を運搬車両により運搬して設置する必要があるため、構築作業時間とコストがかかるという問題があった。
【０００６】
さらにまた、覆工体構築後にコンクリートを打設してインバートを構築する場合には、コンクリートを養生しないとトンネル構造物が完成しないため、コンクリート養生時間が無駄となり作業工期が長くなる問題があった。
【０００７】
このため、覆工体内に、インバートを容易に構築するものとしては、予め工場等で形成された複数のプレキャストインバートを覆工体の軸方向に連設させ、このプレキャストインバートに形成された貫通孔にボルトを挿通してセグメントに形成されたネジ孔に螺合して固定することで、インバートを構成するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１８０７９６号公報（第１図，第４図）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のトンネル構造物にあっては、セグメントの接合位置のずれ等により、覆工体がローリングした状態で構築された場合には、セグメントのネジ孔が円周方向にずれることがある。この状態で、そのネジ孔にプレキャストインバートの貫通孔を介してボルトを螺合させると、覆工体内にプレキャストインバートの上面を水平に設置できないという問題があった。
【００１０】
すなわち、その貫通孔は、覆工体側下方に向かうに従って広く形成され、上部開口は、ボルトの径と略同じであるため、このボルトはその上部開口側を中心として回動させるようにしてボルトの軸方向を変えることができる。従って、ネジ孔が円周方向にずれた場合には、その貫通孔に挿通されたボルトは、ボルトの先端部をネジ孔に向けることは可能であるがボルトを平行移動できないので、ボルトの軸とネジ孔の軸とが異なってしまい、確実にネジ孔にボルトを螺合できなくなるため、プレキャストインバートの上面を水平に構築することができないという問題があった。
【００１１】
そこで、この発明は、以上のような従来の問題点を解消するためになされたもので、現地での型枠の組立て解体作業やコンクリートの打設作業を減少させてインバートの構築期間を短縮し、且つ覆工体内にインバートの上面を水平に設置することが可能なトンネル構造物を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数のセグメントの各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体と、該覆工体内に平面形状の底面を形成するインバートとを有するトンネル構造物であって、前記インバートは、前記覆工体の軸方向に沿って複数配設するプレキャストインバートを有し、前記プレキャストインバートの端部を、前記覆工体に固定する固定部材が設けられ、該固定部材が挿通される貫通孔が前記プレキャストインバートの端部に形成され、前記貫通孔は、前記固定部材を前記覆工体の円周方向に相対移動可能とする形状に形成されることにより、前記プレキャストインバートを前記覆工体の円周方向に位置調整可能としたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記貫通孔は、前記覆工体の円周方向に長い長孔であることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、前記貫通孔は、前記覆工体の半径方向に貫通していることを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、前記貫通孔は、前記覆工体の上下方向に貫通していることを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１つに記載の構成に加えて、前記固定部材は、ボルトであり、該ボルトを前記貫通孔に挿通させ、前記セグメントに形成されたネジ孔に螺合することでプレキャストインバートを固定することを特徴としている。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１つに記載の構成に加えて、前記複数のプレキャストインバートを前記覆工体の円周方向に位置調整することにより、前記複数のプレキャストインバートの上面が水平に設定され、前記各上面には、運搬レールが敷設されていることを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
［発明の実施の形態１］
図１乃至図９は、この発明に実施の形態１に係る図であって、図１は、施工時のトンネル構造物の要部縦断面図であり、図２は、施工時のトンネル構造物の拡大横断面図である。
【００２０】
まず、構成を説明すると、図１中符号１は、トンネル構造物で、このトンネル構造物１は、複数のセグメント２の各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体３と、この覆工体３内に水平の平面形状の底面を形成するインバート４とで構成されている。また、インバート４の下側には、覆工体３とインバート４とで囲まれた排水路７が設けられている。
【００２１】
前記各セグメント２は、図１及び図２に示すように、長方形板が円弧状に湾曲されて形成されたコンクリート製のものである。また、セグメント２は、コンクリート製であるが、強度を確保するため鉄筋等の補強部材をセグメント２内部に埋設してもよい。
【００２２】
そして、図１に示すように、掘削機３０により地山を掘削し、この掘削機３０で掘進する毎に、この掘削機３０の後方でエレクター３１で、セグメント２を円周方向に複数連設させて円筒状に形成すると共に、円筒状の軸方向においてセグメント２を複数連設させることにより円筒状の覆工体３が形成されている。
【００２３】
インバート４は、コンクリート製の複数のプレキャストインバート５が覆工体３の軸方向に沿って、掘削機３０や後続設備に設置されたクレーン３４等により覆工体３の下部に、上面６を水平にして配設されている。さらに、プレキャストインバート５同士は、所定のクリアランスを設けて設置されている。
【００２４】
これにより、排水路７の点検時に容易にプレキャストインバート５を覆工体３より取外すことができる。
【００２５】
なお、クリアランス寸法Ａは、特に限定されるものではないが、プレキャストインバート５の上面６で行う作業等を考慮すると、２〜３ｍｍ程度が望ましい。
【００２６】
また、プレキャストインバート５は、コンクリート製であるが、強度を確保するため鉄筋等の補強部材をプレキャストインバート５の内部に埋設してもよい。
【００２７】
そして、図２に示すように、プレキャストインバート５の端部１１には、覆工体３に固定する固定部材としてのボルト１２が複数設けられており、ボルト１２が挿通される貫通孔１３が複数形成されている。
【００２８】
また、セグメント２には、貫通孔１３に対応した位置にボルト１２が螺合するネジ孔１５が複数形成され、このネジ孔１５は、覆工体３の半径方向に形成されている。
【００２９】
そして、ボルト１２を貫通孔１３に挿通させてネジ孔１５に螺合させることにより、プレキャストインバート５を覆工体３に固定している。
【００３０】
なお、ボルト１２は、公知のボルトであれば、特に限定されるものではないが、例えば、セラミック製又はダクロタイズ処理等の防食処理を施したボルト１２を使用すれば耐用年数を長くすることが可能となる。
【００３１】
さらに、ボルト１２をネジ孔１５に螺合することにより、プレキャストインバート５を覆工体３に固定しているが、プレキャストインバート５が覆工体３内に固定可能な固定部材であれば、特に限定されるものではなく、例えば、セグメント２に基礎ボルトを埋設し、この基礎ボルトをプレキャストインバート５の貫通孔１３に挿通させ、ナットで螺合することにより固定する方法を用いることも可能である。
【００３２】
図３乃至図６は、この発明の実施の形態１に係る図であって、図３は、プレキャストインバートの平面図であり、図４は、プレキャストインバートの横断面図であり、図５は、所定形状に形成された覆工体内に上面を水平にして設置されたプレキャストインバートの要部拡大断面図であり、図６は、ローリングされた状態で形成された覆工体内に上面を水平にして設置されたプレキャストインバートの要部拡大断面図である。
【００３３】
プレキャストインバート５は、図３及び図４に示すように、平面視において長方形状を呈した平板状であり、上面６は、平面形状で、覆工体３内の底面を形成している。また、プレキャストインバート５の外側面８は、外側上面９と外側下面１０とを有し、この外側上面９は、プレキャストインバート５の上面６に対して垂直な平面に形成されていると共に、外側面８の外側下面１０は、覆工体３の内側面と略同じ曲率の円弧状に形成されている。さらに、プレキャストインバート５の覆工体３の軸方向の全長寸法は、セグメント２の全長の２倍より所定短い長さに形成されている（図１参照）。
【００３４】
なお、プレキャストインバート５において、覆工体３の軸方向の全長寸法をセグメントの全長の２倍より所定短い長さに形成しているが、これに限定されず、プレキャストインバート５の重量が大きい場合には、覆工体３の軸方向の全長をセグメント２の全長の１／２や１／３程度として運搬作業を円滑に行うことや、セグメント２の全長の３倍程度の全長寸法としてインバート４の施工作業を短縮させることも可能である。
【００３５】
そして、プレキャストインバート５の端部１１に形成された貫通孔１３の上側には、ボルト１２の頭部がプレキャストインバート５の上面６から突出しない形状の凹部１４が形成されている。
【００３６】
さらに、貫通孔１３は、ボルト１２を覆工体３の円周方向に相対移動可能とすることにより、プレキャストインバート５を覆工体３の円周方向に位置調整可能とする形状である。
【００３７】
具体的には、図４に示すように、凹部１４の座面２５から覆工体３の半径方向に貫通されている。そして、覆工体３の軸方向を短辺とし、覆工体３の円周方向を長辺とする覆工体３の円周方向に長い長孔である。
【００３８】
そして、図３に示すように、貫通孔１３の短辺の寸法は、ボルト１２の直径よりも所定長くされており、長辺の寸法は、複数のセグメント２の接合等により覆工体３がローリングされた状態で構築され、ネジ孔１５が円周方向にずれることを考慮し、これに対応できる長さに形成されている。この覆工体３のローリングによるネジ孔１５のずれは、セグメント２の接合累積数等により変化し、セグメント２の接合累積数が多くなるとネジ孔１５の円周方向のずれも大きくなるため、貫通孔１３の長辺の長さも長く形成する必要がある。
【００３９】
このように、貫通孔１３は、プレキャストインバート５を覆工体３の円周方向に位置調整可能とする形状であるため、図５に示すように、複数のセグメント２が接合され、所定形状に構築された覆工体３にプレキャストインバート５の上面６を水平に設置し、貫通孔１３にボルト１２を挿通してネジ孔１５にボルト１２を確実に螺合できることは勿論である。
【００４０】
また、図６に示すように、複数のセグメント２が接合され、図６に示した矢視方向にローリングし、ネジ孔１５が円周方向にずれた状態で構築された覆工体３に、プレキャストインバート５の上面６を水平に設置した場合においても、貫通孔１３は円周方向に長い長孔なので、ボルト１２をずれたネジ孔１５側に移動させてボルト１２の軸をネジ孔１５の軸と同軸にすることが可能である。このため、貫通孔１３にボルト１２を挿通してネジ孔１５にボルト１２を確実に螺合でき、プレキャストインバート５を確実に覆工体３に固定することが可能できる。
【００４１】
ちなみに、図６に示した矢視方向にローリングし、ネジ孔１５が円周方向にずれた状態で構築された覆工体３に、従来のプレキャストインバート２６を固定すると、ボルト１２のみをずれたネジ孔１５に移動させることができないため、図６の二点鎖線に示すように、プレキャストインバート２６の上面が傾斜していまい水平に設置することができない。
【００４２】
また、ボルト１２の頭部底面が接触する凹部１４の座面２５は、ボルト１２をネジ孔１５に締付ける方向と直交する形状に形成されている。これにより、ボルト１２の締付力が無駄なく座面２５に作用するため、プレキャストインバート５と覆工体３との固定状態を強固にすることができる。
【００４３】
なお、凹部１４の座面２５はボルト１２の締付け方向と直交する形状に形成されているが、凹部１４の座面２５を覆工体３と同軸の円弧状に形成しても、ボルト１２の締付力が無駄なく座面２５に作用するため、プレキャストインバート５と覆工体３との固定状態を強固にすることができる。
【００４４】
さらに、プレキャストインバート５の上面６には、後述するレール固定部材を固定するレール用ボルト２０が螺合可能な吊り上げ兼用レール固定部材用ネジ孔１９が複数形成されている。
【００４５】
そして、トンネル構造物１の施工時には、覆工体３の円周方向に位置調整され、上面６が確実に水平に設定された複数のプレキャストインバート５の上面に、運搬レール２１が敷設されている。
【００４６】
具体的には、覆工体３の円周方向に位置調整され、上面６が確実に水平に設定された複数のプレキャストインバート５に、人力で形成が可能な組立式のレール固定部材１６が狭着されると共に、プレキャストインバート５の上面６に形成された複数の吊り上げ兼用レール固定部材用ネジ孔１９にレール用ボルト２０で固定されている（図２参照）。
【００４７】
図７は、この発明の実施の形態１に係るレール固定部材の要部拡大断面図である。
【００４８】
このレール固定部材１６は、図７に示すように、外側上面９に隣接する平板状の第１レール固定部材１７とプレキャストインバート５の上面６全体を覆うと共に、第１レール固定部材１７が隣接する外側面８の反対側の外側面８に隣接する第２レール固定部材１８とで構成されている。また、第１レール固定部材１７と第２レール固定部材１８とは、レール用ボルト２０・ナット２２で螺合することにより固定されている。
【００４９】
そして、第２レール固定部材１８の上面に、セグメント２、プレキャストインバート５及び土砂等を運搬するバッテリーロコ３２、後続設備台車３３及び資材運搬台車等が走行可能な運搬レール２１が敷設されている。
【００５０】
運搬レール２１は、この運搬レール２１の下側側縁に形成された貫通孔２４にレール用ボルト２０を挿通し、第２レール固定部材１８の上面に形成された複数の運搬レール用ネジ孔２３に螺合することにより固定されている。
【００５１】
このように運搬レール２１が敷設されることにより、セグメント２、プレキャストインバート５及び土砂等を運搬するバッテリーロコ３２、後続設備台車３３及び資材運搬台車等が走行可能となり、運搬作業を行うことができる（図１参照）。
【００５２】
図８は、この発明の実施の形態１に係るトンネル構造物の拡大横断面図である。
【００５３】
そして、トンネルの掘削が完了し、図８に示すように、トンネル構造物１の構築完了後に覆工体３から運搬レール２１、レール固定部材１６、掘削機３０、エレクター３１及びクレーン３４等を撤去することにより、トンネル構造物１が完成する。
【００５４】
なお、トンネル構造物１の施工時には、プレキャストインバート５の上面６に運搬レール２１を敷設し、運搬レール２１上をバッテリーロコ３２、後続設備台車３３及び資材運搬台車等を走行させているが、これに限定されず、プレキャストインバート５は、従来の枕木とは異なり、殆どクリアランスがなく設置されているので、運搬レール２１を形成しないで、バッテリーロコ３２、後続備台車２２及び資材運搬台車等をタイヤによる走行方式にすれば、運搬レール２１が設けられたレール固定部材１６を形成せずに走行させることが可能となる。
【００５５】
図９は、この実施の形態１に係るプレキャストインバート５の変形例を示す横断面図である。
【００５６】
また、排水路７を設ける必要がないトンネル構造物１を構築する場合には、図９に示すように、プレキャストインバート５の上面６を平面形状に形成し、外側面８の外側下面１０と下面とを連続させ、覆工体３の内側面と略同じ曲率の円弧状に形成してもよい。さらに、このように排水路７を設ける必要がない場合には、排水路７の点検を行う必要がないため、隣接するプレキャストインバート５同士を隙間なく当接させて覆工体３に固定することができる。
【００５７】
このように構成されたトンネル構造物１は、複数のセグメント２の各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体３と、この覆工体３内に平面形状の底面を形成するインバート４とを有するものであって、インバート４は、覆工体３の軸方向に沿って複数配設するプレキャストインバート５を有し、プレキャストインバート５の端部１１を、覆工体３に固定する固定部材が設けられ、この固定部材が挿通される貫通孔１３がプレキャストインバート５の端部１１に形成され、貫通孔１３は、固定部材を覆工体３の円周方向に相対移動可能とすることにより、プレキャストインバートを覆工体３の円周方向に位置調整可能とする形状であるので、インバート４は工場等で予め形成されたプレキャストインバート５で形成されているため、従来のように現地での型枠の組立て解体作業やコンクリートの打設作業を減少させてインバート４の構築期間を短縮することが可能である。
【００５８】
さらに、覆工体３がローリングした状態で構築されていても、覆工体３内にインバート７の上面６を水平に設置し固定することができるため、運搬作業等を円滑に行える。
【００５９】
また、貫通孔１３は、覆工体３の円周方向に長い長孔であるので、貫通孔１３を簡単な形状とし、プレキャストインバート５の形状を簡単な形状とすることができる。
【００６０】
さらにまた、貫通孔１３は、覆工体３の半径方向に貫通しているので、凹部１４の座面２５が締付け方向と直交する形状に形成されている場合には、常に凹部１４の座面２５を締付け方向と略直交した状態に保つことができるため、ボルト１２の締付力が無駄なく座面２５に作用するため、プレキャストインバート５と覆工体３との固定状態を強固にすることができる。
【００６１】
そして、固定部材は、ボルト１２であり、このボルト１２を貫通孔１３に挿通させ、セグメント２に形成されたネジ孔１５に螺合することでプレキャストインバート５を固定するので、公知のボルト１２を使用できるため、安価に構成することができる。
【００６２】
また、複数のプレキャストインバート５を覆工体３の円周方向に位置調整することにより、複数のプレキャストインバート５の上面６が水平に設定され、各上面６には、運搬レール２１が敷設されているので、セグメント２、プレキャストインバート５、土砂及び資材等を運搬する運搬台車が走行することができるため、容易に運搬作業を行うことが可能となる。また、構築するトンネル構造物１が長距離の場合においても容易に構築することが可能となる。
【００６３】
［発明の実施の形態２］
図１０乃至図１２は、この発明の実施の形態２に係る図であって、図１０は、覆工体が所定形状に構築されたトンネル構造物の要部拡大断面図であり、図１１は、覆工体がローリングした状態で構築され、ネジ孔が左側にずれた状態のトンネル構造物の要部拡大断面図であり、図１２は、覆工体がローリングした状態で構築され、ネジ孔が右側にずれた状態のトンネル構造物の要部拡大断面図である。
【００６４】
この実施の形態２は、図１０に示すように、実施の形態１の固定部材としてのボルト１２が覆工体３の上下方向に設けられており、プレキャストインバート５の端部１１に形成された貫通孔１３が覆工体３の上下方向に貫通している。さらに、貫通孔１３の上側にボルト１２の頭部がプレキャストインバート５の上面６から突出しない形状の凹部１４の上面は、プレキャストインバート５の上面６と平行な平面に形成されている。
【００６５】
また、セグメント２には、貫通孔１３に対応した位置にボルト１２が螺合するネジ孔１５が覆工体３の上下方向に形成されている。
【００６６】
このように、貫通孔１３は、プレキャストインバート５を覆工体３の円周方向に位置調整可能とする形状であるため、図１０に示すように、複数のセグメント２が接合され、所定形状に構築された覆工体３にプレキャストインバート５の上面６を水平に設置し、貫通孔１３にボルト１２を挿通してネジ孔１５にボルト１２を確実に螺合できることは勿論のである。
【００６７】
また、図１１に示すように、複数のセグメント２が接合され、図１１に示した矢視方向にローリングし、ネジ孔１５が円周方向の左側にずれた状態で覆工体３が構築された場合や、図１２に示すように、複数のセグメント２が接合され、図１２に示した矢視方向にローリングし、ネジ孔１５が円周方向の右側にずれた状態で覆工体３が構築された場合でも、プレキャストインバート５の貫通孔１３は円周方向に長い長孔なので、プレキャストインバート５の上面６を水平に設置して、ずれたネジ孔１５側にボルト１２を移動させてボルト１２の軸をネジ孔１５の軸と同軸にすることが可能である。このため、貫通孔１３にボルト１２を挿通してネジ孔１５にボルト１２を確実に螺合でき、プレキャストインバート５を確実に覆工体３に固定することができる。
【００６８】
ちなみに、図１１及び図１２に示した矢視方向にローリングし、ネジ孔１５が円周方向にずれた状態で構築された覆工体３に、従来のプレキャストインバート２６を固定すると、ボルト１２のみをずれたネジ孔１５に移動させることができないため、図１１及び図１２の二点鎖線に示すように、プレキャストインバート２６の上面が傾斜していまい水平に設置することができない。
【００６９】
このように構成されたトンネル構造物１は、貫通孔１３は、覆工体３の上下方向に貫通しているので、固定部材としてのボルト１２の取付け及び取外し作業を容易に行うことができる。
【００７０】
その他の構成及び作用は発明の実施の形態１と同様であるので重複した説明は省略する。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、複数のセグメントの各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体と、該覆工体内に平面形状の底面を形成するインバートとを有するトンネル構造物であって、インバートは、覆工体の軸方向に沿って複数配設するプレキャストインバートを有し、プレキャストインバートの端部を、覆工体に固定する固定部材が設けられ、該固定部材が挿通される貫通孔がプレキャストインバートの端部に形成され、貫通孔は、固定部材を覆工体の円周方向に相対移動可能とする形状に形成されることにより、プレキャストインバートを覆工体の円周方向に位置調整可能としたので、インバートは工場等で予め形成されたプレキャストインバートで形成されているため、従来のように現地での型枠の組立て解体作業やコンクリートの打設作業を減少させてインバートの構築期間を短縮することが可能である。さらに、覆工体がローリングした状態で構築されていても、覆工体内にインバートの上面を水平に設置し固定することができる。
【００７２】
請求項２に記載の発明によれば、貫通孔は、覆工体の円周方向に長い長孔であるので、請求項１の効果に加え、貫通孔を簡単な形状とし、プレキャストインバートの形状を簡単な形状とすることができる。
【００７３】
請求項３に記載の発明によれば、貫通孔は、覆工体の半径方向に貫通しているので、請求項１又は２の効果に加え、凹部の座面が締付け方向と直交する形状に形成されている場合には、常に凹部の座面を締付け方向と略直交した状態に保つことができるため、ボルトの締付力が無駄なく座面に作用するため、プレキャストインバートと覆工体との固定状態を強固にすることができる。
【００７４】
請求項４に記載の発明によれば、貫通孔は、覆工体の上下方向に貫通しているので、請求項１又は２の効果に加え、固定部材の取付け及び取外し作業を容易に行うことができる。
【００７５】
請求項６に記載の発明によれば、複数のプレキャストインバートを覆工体の円周方向に位置調整することにより、複数のプレキャストインバートの上面が水平に設定され、各上面には、運搬レールが敷設されているので、請求項１乃至５の何れか１つの効果に加え、セグメント、プレキャストインバート、土砂及び資材等を運搬する運搬台車が走行することができるため、容易に運搬作業を行うことが可能となる。また、構築するトンネル構造物が長距離の場合においても容易に構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る施工時のトンネル構造物の要部縦断面図である。
【図２】同実施の形態１に係る施工時のトンネル構造物の拡大横断面図である。
【図３】同実施の形態１に係るプレキャストインバートの平面図である。
【図４】同実施の形態１に係るプレキャストインバートの拡大横断面図である。
【図５】同実施の形態１に係る所定形状に形成された覆工体内に上面を水平にして設置されたプレキャストインバートの要部拡大断面図である。
【図６】同実施の形態１に係るローリングされた状態で形成された覆工体内に上面を水平にして設置されたプレキャストインバートの要部拡大断面図である。
【図７】同実施の形態１に係るレール固定部材の要部拡大断面図である。
【図８】同実施の形態１に係るトンネル構造物の拡大横断面図である
【図９】同実施の形態１に係るプレキャストインバートの変形例を示す横断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る図であって、覆工体が所定形状に構築されたトンネル構造物の要部拡大断面図である。
【図１１】同実施の形態２に係る図であって、覆工体がローリングした状態で構築され、ネジ孔が左側にずれた状態のトンネル構造物の要部拡大断面図である。
【図１２】同実施の形態２に係る図であって、覆工体がローリングした状態で構築され、ネジ孔が右側にずれた状態のトンネル構造物の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ トンネル構造物
２ セグメント
３ 覆工体
４ インバート
５ プレキャストインバート
６ 上面
１１ 端部
１２ ボルト（固定部材）
１３ 貫通孔
１５ ネジ孔
２１ 運搬レール
Claims (6)
- 複数のセグメントの各端面を互いに接合して構築される円筒状の覆工体と、該覆工体内に平面形状の底面を形成するインバートとを有するトンネル構造物であって、
前記インバートは、前記覆工体の軸方向に沿って複数配設するプレキャストインバートを有し、
前記プレキャストインバートの端部を、前記覆工体に固定する固定部材が設けられ、該固定部材が挿通される貫通孔が前記プレキャストインバートの端部に形成され、
前記貫通孔は、前記固定部材を前記覆工体の円周方向に相対移動可能とする形状に形成されることにより、前記プレキャストインバートを前記覆工体の円周方向に位置調整可能としたことを特徴とするトンネル構造物。 - 前記貫通孔は、前記覆工体の円周方向に長い長孔であることを特徴とする請求項１に記載のトンネル構造物。
- 前記貫通孔は、前記覆工体の半径方向に貫通していることを特徴とする請求項１又は２に記載のトンネル構造物。
- 前記貫通孔は、前記覆工体の上下方向に貫通していることを特徴とする請求項１又は２に記載のトンネル構造物。
- 前記固定部材は、ボルトであり、該ボルトを前記貫通孔に挿通させ、前記セグメントに形成されたネジ孔に螺合することでプレキャストインバートを固定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載のトンネル構造物。
- 前記複数のプレキャストインバートを前記覆工体の円周方向に位置調整することにより、前記複数のプレキャストインバートの上面が水平に設定され、
前記各上面には、運搬レールが敷設されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載のトンネル構造物。
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