JP2007270501A - アンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造および仕切り設備構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構築構造としたことで構築作業を効率化させ、作業時間を短縮した。
【解決手段】シールド工法によって構築されるアンダーパストンネルのアプローチ部２Ａに構築される仕切り設備構築構造１は、セグメント２０の製造時に予めセグメント２０の上端面２０ａに埋設された第１接合継手２１と、仕切り設備１０の下端面１０ａに備えられた第２接合継手１１とを備えている。第１接合継手２１に第２接合継手１１を係合させることでアプローチ部２Ａの上方に仕切り設備１０を取り付けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造および仕切り設備構築方法に関する。

従来、立体交差などにおけるアンダーパストンネルは、トンネル部の両側に立坑を構築し、両立坑間を推進工法やシールド工法などによって施工され、アプローチ部が開削工法によって施工されている。一般的にアプローチ部は上部が開放され、側壁部と底部からなるコンクリート構造となっている。開削施工されるアプローチ部は、予め杭の打設などの土留め作業が必要であり、振動、騒音が発生するといった周辺環境に対する問題があるうえ、これらの掘削作業を行う際に重機の配置や開削及び立坑に必要な路上の施工占有面積が広範囲となるため、都市部などでは施工箇所における交通障害が生じるという問題があった。
このような問題を解消するため、シールド工法により地上からシールド掘削機を発進させてアンダーパストンネルの全線をシールドトンネルで連続施工する方法が採用されている（例えば特許文献１参照）。
ところで、このアプローチ部の側壁部の上端には、高欄や防音壁などの仕切り設備が取り付けられることがある。仕切り設備の設置面（基礎部）は、地上面に略平行に形成される。仕切り設備を設置する際の基礎部の施工は、例えば、アプローチ部を開削によって施工する場合には、仕切り設備の基礎部をアプローチ部の側壁と同時に施工するものであり、具体的には型枠を設けてその内部に鉄筋籠や鉄筋を配筋してからコンクリートを打設して基礎部を構築していた。
特開２００５−２４８５４６号公報

しかしながら、特許文献１は、アプローチ部がセグメントで構築されたものであり、仕切り設備を設ける場合にセグメントの上端面に直接或いはコンクリートを打設してなる基礎部を介して取り付ける好適な構築方法がないといった問題があった。
また、設置したセグメントの上端面に基礎部を設ける場合、その上端面に例えば円孔を削孔し、この円孔にインサートなどを取り付けて鉄筋やアンカーを接続してセグメントより上方に突出させて基礎部のコンクリートに埋め込むようにした作業を行う必要があった。このように、現場においてセグメント上端面を加工して鉄筋やアンカーを取り付ける作業が発生することから、時間と手間がかかり、効率よく構築作業ができないという欠点があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構築構造としたことで構築作業を効率化させ、作業時間を短縮したアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造および仕切り設備構築方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造は、アンダーパストンネルのアプローチ部に構築されるセグメントの上方に、アプローチ部の内側と外側とを仕切る仕切り設備を取り付けるアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造であって、セグメントの上端面に埋設された第１接合継手と、仕切り設備の下端面に備えられた第２接合継手とが設けられ、第１接合継手に第２接合継手が係合して構成されていることを特徴としている。
本発明によれば、セグメントの製造時に、予めセグメントの上端面に第１接合継手を埋設しておくことで、アプローチ部にセグメントを設置した後に、その第１接合継手に仕切り設備の第２接合継手を係合させてアプローチ部の上部に仕切り設備を設置することができる。現場においてセグメントに対する加工が不要となる簡易な接合構造であることから、仕切り設備の構築作業の効率を向上させることができる。

また、本発明に係るアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造では、アンダーパストンネルのアプローチ部に構築されるセグメントの上方に、アプローチ部の内側と外側とを仕切る仕切り設備を取り付けるアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造であって、上端面より上方に接続部材を突出させたセグメントと、仕切り設備の設置面をなし、突出してなる接続部材が埋め込まれるようにコンクリートを打設して形成させた基礎部と、基礎部の上面に取り付けられた仕切り設備とから構成されていることを特徴としている。
本発明によれば、アプローチ部にセグメントを設置した後に、セグメントの上端面より突出している接続部材を埋設させてコンクリートを打設した基礎部に仕切り設備を設置することができる。そして、セグメントとコンクリートとは、接続部材を介して強固に接続されている。現場においてセグメントに対する加工が不要となる簡易な接合構造であることから、仕切り設備の構築作業の効率を向上させることができる。

また、本発明に係るアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造では、接続部材は、セグメントの上端面に埋設されてなる雌型継手に接続されていることが好ましい。
本発明によれば、予め上端面に雌型継手を備えたセグメントをアプローチ部に設置した後に、雌型継手に接続部材を接続し、この接続部材を埋設させてコンクリートを打設した基礎部に仕切り設備を設置することができる。

また、本発明に係るアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造では、アンダーパストンネルのアプローチ部に構築されるセグメントの上方に、アプローチ部の内側と外側とを仕切る仕切り設備を取り付けるアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築方法であって、上端面に雌型継手を埋設させてなるセグメントを設置し、雌型継手に接続部材を接続させて上端面より上方に突出させ、突出している接続部材が埋め込まれるようにコンクリートを打設し、仕切り設備の設置面をなす基礎部を形成し、基礎部の上面に仕切り設備を取り付けるようにしたことを特徴としている。
本発明によれば、アプローチ部にセグメントを設置した後に、接続部材をセグメントの上端面の雌型継手に接続させることで、接続部材を介してセグメントとコンクリートとが強固に接続される。現場においてセグメントに対する加工が不要となる簡易な接合構造であることから、仕切り設備の構築作業の効率を向上させることができる。

本発明のアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造および仕切り設備構築方法によれば、セグメントの製造時に予めセグメントの上端面に第１接合継手を埋設しておくことで、アプローチ部にセグメントを設置した後に、第１接合継手に仕切り設備の第２接合継手を係合させてアプローチ部の上部に仕切り設備を設置することができる。
また、アプローチ部にセグメントを設置した後に、セグメントの上端面より突出している接続部材を埋設させてコンクリートを打設した基礎部に仕切り設備を設置することができる。
このように、現場におけるセグメントに対する加工作業が不要となる簡易な接合構造を実現できる。したがって、構築作業において時間や手間がかからず効率化できるため、作業時間の短縮を図ることができる。

以下、本発明の第一の実施の形態によるアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造および仕切り設備構築方法について、図１乃至図３に基づいて説明する。
図１は本発明の第一の実施の形態による仕切り設備構築構造を示す破断斜視図、図２（ａ）はアンダーパストンネルの概略構成を示す側面図、（ｂ）はアプローチ部における仕切り設備の設置状態を示す側面図、図３は仕切り設備構築構造の接合部を示す図であって、（ａ）はその要部側面図、（ｂ）はその要部断面図である。

図１に示すように、本第一の実施の形態によるアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造１は、シールド工法によって地山内に延設された矩形状のセグメントにより構築されたシールドトンネルからなる立体交差などのアンダーパストンネル２のアプローチ部２Ａに適用される。そして、アプローチ部２Ａに設置されるセグメント２０の上端面２０ａには、接合部Ｓを介して例えば防音壁や高欄などの仕切り設備１０が固定されている。

先ず、本仕切り設備構築構造１が適用されるアンダーパストンネル２及びアプローチ部２Ａについて説明する。
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、アンダーパストンネル２は、側面視で略Ｕ字形に構築され、地中内に延設されているトンネル部２Ｂと、地上面Ｇからトンネル部２Ｂまでを連絡してなり上方が開放されたアプローチ部２Ａとからなる。つまり、地上から地中に向けて徐々に深度を増していく傾斜路が形成され、所定の深さで略水平方向となり、さらに所定の位置で地上に向けた上り勾配の傾斜路が形成されている。

図２（ａ）に示すように、本アンダーパストンネル２の施工に採用されるシールド工法は、周知の種々の工法を採用できるが、本第一の実施の形態では、断面の有効利用といった利点から矩形断面シールド機（図示省略）が使用され、この矩形シールド掘削機の後方でコンクリート製のセグメントが組み立てられている。
なお、本矩形シールド掘削機は、例えばカッタを複数に分割させることで各々の掘削断面を小さくして掘削できる。そして、下部カッタより上部カッタを先行させることで、土被りの小さなアプローチ部２Ａでも地山を安定させて掘削できる。

図１に示すように、アプローチ部２Ａにトンネル軸方向に連続して構築されるセグメントリング２０は、個々のセグメントピースを周方向に接続して構成され、上端を開放した断面視で略Ｕ型状をなしている。すなわち、セグメントリング２０は、側部２０ｂ、２０ｂと底部２０ｃとからなる。そして、セグメントリング２０の上端面２０ａが例えば地上面Ｇに略面一となるように構築されている。そのため、トンネルの深度が増加するにしたがって、セグメントリング２０の側部２０ｂ（図２（ｂ）参照）の高さ寸法が大きくなる。

図１に示す本第一の実施の形態による仕切り設備１０では、防音壁を対象としている。この仕切り設備１０、１０は、その内側面１０ｂ、１０ｂ同士を対向させて配置され、セグメントリング２０の上端面２０ａに沿ってトンネル軸方向に連続して設置されている。また、仕切り設備１０は、トンネル軸方向に任意の長さに分割されている。

次に、接合部Ｓについて説明する。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、セグメント２０の上端面２０ａには、セグメント１ピース当たり二箇所の第１接合継手２１、２１が所定の位置に埋設されている。この第１接合継手２１には、箱形状の凹陥部２１ａ、２１ａが形成されており、凹陥部２１ａの開口部を上端面２０ａと同一面上で覆う係止板２１ｂが設けられ、この係止板２０ｂの略中央には貫通孔２１ｃが形成されている。また、各第１接合継手２１には埋込鉄筋２２が設けられ、この埋込鉄筋２２がセグメント２０のコンクリートに埋め込まれている。
また、仕切り設備１０における下端面１０ａには、第１接合継手２１、２１と対向する位置に第２接合継手１１、１１が埋設されて備えられている。この第２接合継手１１は、第１接合継手２１と同様の構成をなし、凹陥部１１ａが形成され、仕切り設備１０の下端面１０ａに貫通孔１１ｃが形成された係止板１１ｂが設けられている。そして、第２接合継手１１にもまた、埋込鉄筋１２が仕切り設備１０内に埋め込まれている。

そして、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、互いの貫通孔２１ｃ、１１ｃを同軸上に配置させてセグメント２０の上端面２０ａに仕切り設備１０が設置された状態で、ボルト４を第２接合継手１１の凹陥部１１ａから貫通孔１１ｃ、２１ｃに挿通させ、第１接合継手２１の凹陥部２１ａからナット５を挿入してボルト４の先端に螺合させる。この第１及び第２接合継手２１、１１の凹陥部２１ａ、１１ａはセグメント２０の内周側（内空側）に面して設けられているため、ボルト締結の作業はアプローチ部２Ａの内側から行うことができる。
そして、セグメント２０の上端面２０ａと仕切り設備１０の下端面１０ａとを接合させることにより、アプローチ部２Ａの上端部に仕切り設備１０が取り付けられて仕切り設備構築構造１が構築されることになる。

上述したように実施の形態によるアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造および仕切り設備構築方法では、セグメント２０の製造時に予めその上端面２０ａに第１接合継手２１を埋設しておくことで仕切り設備１０とセグメント２０との仕切り設備構築構造１が簡易となり、現場におけるセグメントに対する加工作業が不要となる簡易な接合構造を実現できる。したがって、構築作業において時間や手間がかからず効率化できるため、作業時間の短縮を図ることができる。

次に、本第一の実施の形態の変形例及び第二の実施の形態について、図４〜図６に基づいて説明するが、上述の第一の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第一の実施の形態と異なる構成について説明する。
図４は第一の実施の形態の変形例による仕切り設備接合構造の説明図であって、（ａ）はその接合工程を示す側面断面図、（ｂ）は接合時の状態を示す断面図である。
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、本変形例による仕切り設備構築構造１では、第一の実施の形態による第１及び第２接合継手（図３（ａ）及び（ｂ）参照）に代えて、セグメント２０に第３接合継手３０を備え、この第３接合継手３０に対して第４接合継手４０を備えたものであり、第３接合継手３０と第４接合継手４０との接合は、仕切り設備１０をトンネル軸方向（図４（ａ）に示すＦ方向、これを「スライド方向）とする）にスライドさせる構成となっている。
第３接合継手３０は、セグメント２０の上端面２０ａに埋設され、断面Ｃ型形状をなすＣ型金物３１がその凹部３１ａの開口を上端面２０ａ側に向けて配置されている。そして、凹部３１ａには、断面Ｈ型形状をなすＨ型金物３２の一端が固着され、その他端（突出係合部３２ａ）が上端面２０ａより上方に突出されている。
一方、第４接合継手４０は、仕切り設備１０の下端面１０ａに設けられ、断面Ｃ型状をなしていてスライド方向に所定の長さで形成された溝状のＣ型溝金物４１と、Ｃ型金物４１のスライド方向側に隣接して形成された受け穴４２とからなる。Ｃ型溝金物４１は、溝部４１ａの開口を下端面１０ａに向けて配置されている。そして、溝部４１ａは、スライド方向にテーパ面が形成されている。
仕切り設備１０をセグメント２０に固定する方法は、先ずセグメント２０の第３接合継手３０の突出係合部３２ａを受け穴４２に挿入させるようにして仕切り設備１０の下端面１０ａを矢印Ｅ方向に移動させてセグメント２０の上端面２０ａに当接させる。次いで、仕切り設備１０を上端面２０ａに沿って矢印Ｆ方向にスライドさせると、突出係合部３２ａが溝部４１ａ内に挿入して係合される。このとき、溝部４１ａがテーパ状に形成されているため楔作用により突出係合部３２ａは容易に抜けることはない。
このように構成される変形例では、現場においてセグメント２０に加工作業を行うことなくセグメント２０と仕切り設備１０とを接続することができるため、第一の実施の形態と同様の効果を奏する。

次に、図５は本発明の第二の実施の形態の仕切り設備構築構造を示す断面図、図６は第二の実施の形態の変形例による仕切り設備構築構造を示す断面図である。
図５に示すように、第二の実施の形態による仕切り設備構築構造１は、仕切り設備１０がコンクリート５０を介しセグメント２０に固定される構造である。
アプローチ部２Ａにおけるセグメント２０には、円筒形状の第一カプラー６１（雌型継手）が埋設されている。この第一カプラー６１には孔６１ａが設けられ、その孔６１ａの内面にはメネジが形成されている。そして、第一カプラー６１の下端側に鉄筋６２を螺合させた状態で埋設されている。第一カプラー６１の他端面はセグメント２０の上端面２０ａと同一面に配置されている。
そして、セグメント２０を所定位置に設置した後、第一カプラー６１の孔６１ａの上端側に、両端に雄ネジが形成されている連結ボルト６３の一端部６３ａを螺合させて他端部６３ｂを上端面２０ａより所定の長さで突出させておく。そして、その他端部６３ｂに第二カプラー６４の一部を螺合させ、第二カプラー６４に第二鉄筋６５（本発明による接続部材に相当）の基端部６５ａを螺合接続する。さらに、第二鉄筋６５を埋め込むようにして型枠６、６を設置し、その型枠６内にコンクリート５０を打設する。コンクリート５０の上面５０ａは、仕切り設備１０の設置面となる。
なお、仕切り設備１０とコンクリート５０との接続方法は、例えば、コンクリート５０に仕切り設備１０を取り付けるための接続部材（図示省略）などを埋設したり、仕切り設備１０の下端部をコンクリート５０と共に固定したりする方法があるが、仕切り設備１０の構造に対応した接続方法を適宜選択すればよいことは言うまでもない。
なお、図６に示すように、第二の実施の形態の第一カプラー６１（図５参照）に代えてメネジが形成された略Ｙ型形状の雌型インサート６６（雌型継手）をセグメント２０に埋め込ませる構成としてもよい（第二の実施の形態の変形例）。
本第二の実施の形態およびその変形例についても仕切り設備１０の基礎部をなすコンクリート５０とセグメント２０との接続を現場において簡易に構築できることから、第一の実施の形態と同様の効果が得られる。

以上、本発明によるアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造および仕切り設備構築方法の第一及び第二の実施の形態について説明したが、本発明は上記の第一及び第二の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本発明による第一の実施の形態及び変形例では接合部Ｓをボルト締結やスライド移動させてなる接合構造としているが、これらの接合構造に限定されることはない。例えば、この他の接合継手として、セグメント２０又は仕切り設備１０のどちらか一方の接合面にピンボルトを内装させた雄型継手を備え、他方の接合面にそのピンボルトを挿入締結させる孔部を形成してなる雌型継手を備え、ピンボルトを孔部に挿入させることでセグメント２０と仕切り設備１０とを締結させる接合構造であってもよい。
また、第一及び第二の実施の形態では防音壁を対象にした仕切り設備１０としているが、防音壁に限定されることはない。仕切り設備は、使用用途に応じた種類があり、夫々構造も異なることから、採用される仕切り設備に適した仕切り設備構築構造１とすればよい。

本発明の第一の実施の形態による仕切り設備構築構造を示す破断斜視図である。 （ａ）はアンダーパストンネルの概略構成を示す側面図、（ｂ）はアプローチ部における仕切り設備の設置状態を示す側面図である。 仕切り設備構築構造の接合部を示す図であって、（ａ）はその要部側面図、（ｂ）はその要部断面図である。 第一の実施の形態の変形例による仕切り設備接合構造の説明図であって、（ａ）はその接合工程を示す側面断面図、（ｂ）は接合時の状態を示す断面図である。 本発明の第二の実施の形態の仕切り設備構築構造を示す断面図である。 第二の実施の形態の変形例による仕切り設備構築構造を示す断面図である。

符号の説明

１ 仕切り設備構築構造
２ アンダーパストンネル
２Ａ アプローチ部
１０ 仕切り設備
１０ａ 下端面
１１ 第２接合継手
２０ セグメント
２０ａ 上端面
２１ 第１接合継手
３０ 第３接合継手
４０ 第４接合継手
５０ コンクリート
６１ 第一カプラー（雌型継手）
６３ 連結ボルト
６５ 第二鉄筋（接続部材）
６６ 雌型インサート（雌型継手）

Claims (4)

1. アンダーパストンネルのアプローチ部に構築されるセグメントの上方に、前記アプローチ部の内側と外側とを仕切る仕切り設備を取り付けるアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造であって、
   前記セグメントの上端面に埋設された第１接合継手と、
   前記仕切り設備の下端面に備えられた第２接合継手と、
   が設けられ、
   前記第１接合継手に前記第２接合継手が係合して構成されていることを特徴とするアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造。
2. アンダーパストンネルのアプローチ部に構築されるセグメントの上方に、前記アプローチ部の内側と外側とを仕切る仕切り設備を取り付けるアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造であって、
   上端面より上方に接続部材を突出させた前記セグメントと、
   記仕切り設備の設置面をなし、前記突出してなる前記接続部材が埋め込まれるようにコンクリートを打設して形成させた基礎部と、
   前記基礎部の上面に取り付けられた前記仕切り設備と、
   から構成されていることを特徴とするアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造。
3. 前記接続部材は、前記セグメントの前記上端面に埋設されてなる雌型継手に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築構造。
4. アンダーパストンネルのアプローチ部に構築されるセグメントの上方に、前記アプローチ部の内側と外側とを仕切る仕切り設備を取り付けるアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築方法であって、
   上端面に雌型継手を埋設させてなる前記セグメントを設置し、
   前記雌型継手に接続部材を接続させて前記上端面より上方に突出させ、
   前記突出している接続部材が埋め込まれるようにコンクリートを打設し、前記仕切り設備の設置面をなす基礎部を形成し、
   前記基礎部の上面に前記仕切り設備を取り付けるようにしたことを特徴とするアンダーパストンネルのアプローチ部における仕切り設備構築方法。

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