JP2015059364A - プレキャストアーチトンネル - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＣ鋼材の劣化具合を容易に判定できると共に、設置したＰＣ鋼材の交換作業を簡単に行うことができるプレキャストアーチトンネルを提供する。
【解決手段】延長方向に延設された基礎２の上に、所定数のプレキャストコンクリート版１０を組み立て形成したアーチ部１を延長方向に複数連結し構築したプレキャストアーチトンネルＷであって、各アーチ部１は、その外周面の周方向に沿って緊張したＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂが設置され、このＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂにより周方向にプレストレスが付与されている。又、トンネルＷの外周面には、延長方向に延びる緊張したＰＣ鋼材１０３が設置され、このＰＣ鋼材１０３により延長方向にプレストレスが付与され連結されたアーチ部１同士が一体化している。
【選択図】図１

Description

本発明は、プレキャストアーチトンネルに関し、例えば、道路や鉄道等を外部から遮断するための防護工に利用できるプレキャストアーチトンネルに関する。

従来から、プレキャストアーチトンネルでは、プレキャスト部材の内部に、ＰＣ鋼材を貫通させ且つ緊張させて剛性を高めることが行われており、このような構成のプレキャストアーチトンネルが、例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載のプレキャストアーチトンネルは、底版上に、プレキャストコンクリート製の壁版（プレキャストコンクリート版）を組み立て形成したアーチ部をトンネル延長方向に複数連結して構築されている。このアーチ部の内部には、その周方向にわたって、プレストレス導入用の抗張力体（例えば、ＰＣ鋼材）が貫通していると共に、抗張力体の両端が底版に固定され、抗張力体に張力が確保される構造になっている。

特開２００２−８８７８９号公報

ところで、プレキャストアーチトンネルは、ＰＣ鋼材が腐食等の経年劣化をした場合、所定のプレストレスが得られなくなる虞があるという問題を有している。そのため、プレキャストアーチトンネルでは、ＰＣ鋼材の劣化具合を適切に把握すると共に、ＰＣ鋼材が劣化している場合にＰＣ鋼材の交換等のメンテナンスを行うことが重要になっている。
しかしながら、従来技術のプレキャストアーチトンネルは、ＰＣ鋼材がプレキャストコンクリート版の内部を貫通している構造であるため（ＰＣ鋼材がプレキャストコンクリート版の内部にあるため）、ＰＣ鋼材の劣化具合を容易に判定することができないという技術的課題を有している。また、従来技術のプレキャストアーチトンネルは、上記の構造のため、設置されたＰＣ鋼材が劣化した場合、ＰＣ鋼材の交換作業に多大な労力がかかってしまう点が問題点と考えられた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＰＣ鋼材の劣化具合を容易に判定できると共に、設置したＰＣ鋼材の交換作業を簡単に行うことができるプレキャストアーチトンネルを提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、トンネルの延長方向に延設された基礎の上に、所定数のプレキャストコンクリート版を組み立て形成したアーチ部を延長方向に複数連結し構築したプレキャストアーチトンネルであって、前記トンネルの外周面には、少なくとも、各アーチ部の周方向に延びる緊張したＰＣ鋼材及び前記延長方向に延びる緊張したＰＣ鋼材のうちのいずれかが設置されていることを特徴とする。

このように、本発明のプレキャストアーチトンネルは、プレキャストコンクリート版の内部にＰＣ鋼材を設置するのではなく、プレキャストコンクリート版の外側（プレキャストコンクリート版により構築されたトンネルの外周面）に緊張したＰＣ鋼材を設置する構成となっている。
すなわち、本発明では、ＰＣ鋼材が、トンネルの外周面に設置されているため、ＰＣ鋼材の劣化の判定を容易に行うことができる。また、上記構成によれば、トンネルに設置したＰＣ鋼材を、簡単に再緊張させることができるため、定期的に再緊張を行うことで、常に、トンネルに所定のプレストレスを付与させておくことが可能になる。
また、本発明の構成によれば、プレキャストコンクリート版の内部にＰＣ鋼材を設置する従来技術と比べて、ＰＣ鋼材の設置や取り外しを容易に行うことができる。そのため、本発明によれば、上述した従来技術と比べて、プレキャストアーチトンネルの施工の手間が軽減される。また、本発明によれば、上述した従来技術と比べて、設置しているＰＣ鋼材が劣化した場合に、ＰＣ鋼材を簡単に交換することが可能になる。
また、各アーチ部の外周面の周方向にＰＣ鋼材が設置された構成によれば、プレキャストコンクリート版・内部の周方向にＰＣ鋼材が設置されている従来技術と比べ、周方向の緊張力を効果的に付与することができる（すなわち、本実施形態は、従来技術と比べ、周方向の緊張力が効きやすい構成になっている）。

また、前記ＰＣ鋼材は、エポキシ樹脂材により被覆されていることが望ましい。
このように、ＰＣ鋼材をエポキシ樹脂材で被覆することにより、トンネルの外周面において露出した状態で設置されたＰＣ鋼材を保護することができる。なお、エポキシ樹脂系材は、紫外線による劣化に対して耐候性を有している。そのため、本発明によれば、ＰＣ鋼材が紫外線の影響により劣化することを効果的に防止することができる。

本発明によれば、ＰＣ鋼材の劣化具合を容易に判定できると共に、ＰＣ鋼材の交換作業を簡単に行うことができるプレキャストアーチトンネルを提供することができる。

本実施形態のプレキャストアーチトンネルの模式図である。 本実施形態のプレキャストアーチトンネルの断面を示した模式図である。 本実施形態のプレキャストアーチトンネルの外周面の周方向に沿って配置したＰＣ鋼材を固定する構成の一例を示した模式図である。 本実施形態のプレキャストアーチトンネルの外周面の延長方向に配置したＰＣ鋼材の設置例を示した模式図である。

以下、本発明の実施形態のプレキャストアーチトンネルについて図面を用いて説明する。
なお、本実施形態では、プレキャストアーチトンネルが、盛土がされてない地上トンネル（道路や鉄道等を外部から遮断するための防護工（例えば、落石防止用シェルター））である場合を例にしている。

先ず、本実施形態のプレキャストアーチトンネルの全体構成について図１、２を用いて説明する。
図示するように、本実施形態のプレキャストアーチトンネル（以下、単に「トンネル」という）Ｗは、トンネルの延長方向（軸方向）に延設された基礎２の上に、左右一対の円弧状のプレキャストコンクリート版（以下、単に「コンクリート版」という）１０、１０を組み立て形成したアーチ部１を延長方向に複数連結して構築されている。

なお、本実施形態では、アーチ部１は、２つのコンクリート版１０、１０を組み立てることにより形成されているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、アーチ部１が、所定数（例えば３個）のコンクリート版１０を組み立て形成されているものであっても良い。

また、トンネルＷを構成する各アーチ部１の外周面には、その周方向に延びる緊張したＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂが設置されている。具体的には、図２に示すように、各アーチ部１は、その上半部側に、周方向に沿ってＰＣ鋼材１０１ａが設置され、一対の脚部１０ｂ側にそれぞれ、周方向に沿ってＰＣ鋼材１０１ｂが設置されている。アーチ部１は、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂにより周方向にプレストレスが付与され、左右一対のコンクリート版１０、１０が互いに締め付けられて一体化が図られている。
また、ＰＣ鋼材１０１ａと、ＰＣ鋼材１０１ｂとが接続治具４０（具体的な構成は後述する）を介して連結されており、周方向に隣接して設置されたＰＣ鋼材１０１ａと、ＰＣ鋼材１０１ｂとの間で緊張力が伝達されるようになっている。

また、トンネルＷの外周面には、延長方向に延びる緊張したＰＣ鋼材１０３が設置され、このＰＣ鋼材１０３により延長方向にプレストレスが付与され、連結されたアーチ部１同士の一体化が図られている。
なお、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３には、例えば、ＰＣ鋼棒が用いられる。

また、トンネルＷの外周面に設置されたＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３は、エポキシ樹脂材により被覆されていることが望ましい。この構成により、トンネルＷの外周面において露出した状態で設置されたＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３を保護することができる。なお、エポキシ樹脂系材は、紫外線による劣化に対して耐候性を有している。したがって、本実施形態によれば、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３を紫外線から保護できる。
なお、トンネルＷの外周面に、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３を覆うカバーを設置して、トンネルＷの美観を高めるようにしてもよい。

このように、本実施形態のトンネルＷは、コンクリート版１０の内部にＰＣ鋼材を設置するのではなく、コンクリート版１０により構築されたトンネルＷの外周面に緊張したＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３を設置する構成となっている。すなわち、本実施形態のトンネルＷは、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３が、トンネルＷの外周面に設置されている。

したがって、本実施形態のトンネルＷは、設置されたＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３の劣化具合の判定を容易に行うことができる。また、本実施形態のトンネルＷは、上記構成により、設置されたＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３を容易に再緊張させることができる。
また、本実施形態の構成によれば、上述した従来技術（プレキャストコンクリート版の内部にＰＣ鋼材を設置するトンネル）と比べて、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３の設置や取り外しを簡単に行うことができる。

次に、本実施形態のトンネルＷの各構成を詳細に説明する。
図２に示すように、基礎２は、例えば、現場打ちコンクリートにより構築されており、地盤Ｇの上に設置された一対の本体部２ａを有している。一対の本体部２ａは、トンネルＷの幅方向に所定間隔を開けて平行に設置されている。

また、本体部２ａは、その上端部が、コンクリート版１０の脚部１０ｂを支持する支持部２ｂとなっている。また、本体部２ａの一方面（トンネ外側面）の略中央部には、凹状の切欠部２ｃが形成されている。また、基礎２には、支持部２ｂから切欠部２ｃに連通する貫通孔２ｄが設けられている。この貫通孔２ｄには、コンクリート版１０の外周面に設置されたＰＣ鋼材１０１ｂが挿通される。

また、コンクリート版１０は、所定曲率に湾曲した円弧板状に形成され、一端が上端部（頂部）１０ａとなり、他端が脚部１０ｂになっている。そして、一対のコンクリート版１０、１０の脚部１０ｂを、それぞれ基礎２の支持部２ｂに置いて、上端部１０ａ、１０ａの端面同士を突き合わせるとアーチ状のアーチ部１が形成されるようになっている。

また、コンクリート版１０の外周側面には、外周側面から突出したリブ１１ａ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃが、周方向の所定間隔毎に設けられている。また、リブ１１ａ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、いずれも、トンネルＷの延長方向に延設されている。
なお、リブ１１ａは、コンクリート版１０の上端部１０ａ側に設けられている。また、リブ１２ａは、リブ１１ａの隣に、リブ１１ａと所定間隔を開けて設けられている。また、リブ１２ｂは、リブ１２ａの隣に、リブ１２ａと所定間隔を開けて設けられている。また、リブ１２ｃは、リブ１２ｂの隣りに、リブ１２ｂと所定間隔を開けて設けられている。また、リブ１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、周方向に同じ幅に形成されている。また、リブ１１ａは、リブ１２ａ、１２ｂ、１２ｃと比べて、周方向に幅広に形成されている。

また、本実施形態では、リブ１１ａ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃのうち、「リブ１２ｂ」にだけＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂを緊張させて固定するための構成（後述する接続治具４０）が設けられ、「リブ１２ｂ」に、周方向に延びるＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂが固定されるようになっている。以下、各リブ１１ａ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃの構成を詳細に説明する。

具体的には、リブ１１ａには、コンクリート版１０の周方向に延びる貫通孔１１ａ１が、延長方向に所定間隔を開けて２つ形成されている。この貫通孔１１ａ１には、アーチ部１の外周面上半部側に設置されるＰＣ鋼材１０１ａが挿通される。

また、リブ１２ａには、コンクリート版１０の周方向に延びる貫通孔１２ａ１が、延長方向に所定間隔を開けて２つ形成されている。この貫通孔１２ａ１には、アーチ部１の外周面の上半部側に設置されるＰＣ鋼材１０１ａが挿通される。

また、リブ１２ｂには、コンクリート版１０の周方向に延びる貫通孔１２ｂ１が、延長方向に所定間隔を開けて２つ形成されている。この貫通孔１２ｂ１には、アーチ部１の外周面の上半部側に設置されるＰＣ鋼材１０１ａの端部と、アーチ部１の外周面の脚部側に設置されるＰＣ鋼材１０１ｂの端部とが挿通されるようになっている。

また、図３に示すように、リブ１２ｂの貫通孔１２ｂ１には（孔内には）、接続治具（Ｘアンカー）４０が設置（埋設）されており、この接続治具４０により、貫通孔１２ｂ１に挿入されたＰＣ鋼材１０１ａの端部と、貫通孔１２ｂ１（或いは貫通孔１２ｂ２）に挿入されたＰＣ鋼材１０１ｂの端部とが固定されると共に、ＰＣ鋼材１０１ａと、ＰＣ鋼材１０１ｂとが連結されるようになっている。
なお、図３は、本実施形態のトンネルＷの外周面の周方向に沿って配置したＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂを固定する構成の一例を示した模式図である。また、図３では、リブ１２ｂの内部に設置された接続治具４０を詳細に記載し、接続治具４０以外の構成（リブ１４ａ等）を簡略化している。

具体的には、接続治具４０は、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂが挿通される２つの筒状部４１ａ、４１ｂをＸ状に交差させ一体化した形状に形成されている。そして、筒状部４１ａに挿入されたＰＣ鋼材１０１ａ（筒状部４１ｂに挿入されたＰＣ鋼材１０１ｂ）は、センターホールジャッキ等により緊張させた上で、雌コーン４３と楔４２との作用により、筒状部４１ａ（筒状部４１ｂ）に固定されている。
なお、本実施形態では、接続治具４０にＸアンカーを用いているが、これは、一例に過ぎない。

また、図１及び図２に示すように、リブ１２ｃには、コンクリート版１０の周方向に延びる貫通孔１２ｃ１が、延長方向に所定間隔を開けて２つ形成されている。この貫通孔１２ｃ１には、アーチ部１の外周面の脚部１０ｂ側に設置されるＰＣ鋼材１０１ｂが挿通されるようになっている。

また、トンネルＷを構成する複数のアーチ部１のうち、ＰＣ鋼材１０３を固定する位置に配置されるアーチ部１（アーチ部１を構成するコンクリート版１０）の外周側面には、ＰＣ鋼材１０３を固定するための固定部１３ａ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃが形成されている。
なお、本実施形態では、隣接して設置された５つのアーチ部１毎に、緊張したＰＣ鋼材１０３を設置してアーチ部１同士を一体化させる構成になっている。そのため、隣接して設置された５つのアーチ部１のうち、延長方向・両端に配置されているアーチ部１に固定部１３ａ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃが形成され、それぞれの固定部１３ａ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃに緊張したＰＣ鋼材１０３が設置されている（図１、図４参照）。

具体的には、固定部１３ａは、リブ１１ａの上端面の略中央部（延長方向における略中央部）から凸状に突出している。図示する例では、固定部１３ａは、リブ１１ａの２つの貫通孔１１ａ１の間に形成されている。
また、固定部１３ａには、延長方向に延びる貫通孔１３ａ１が貫通しており、この貫通孔１３ａ１にＰＣ鋼材１０３が挿通される。

また、固定部１３ａには、延長方向に延びるＰＣ鋼材１０３の端部が固定されるようになっている。なお、固定部１３ａにＰＣ鋼材１０３を固定する構成について特に限定されるものではない。本実施形態では、図４に示すように、一例として、ＰＣ鋼材１０３の端部に、定着用のナット等の引き留め具５０を螺合し締め上げることにより、固定部１３ａにＰＣ鋼材１０３を固定している例を示している（詳細は後述する）。また、本実施形態では、延長方向に隣接するＰＣ鋼材１０３同士は、連結用のナット等の引き留め具６０により連結されている。

また、固定部１４ａは、リブ１２ａの上端面の略中央部（延長方向における略中央部）から凸状に突出している。図示する例では、固定部１４ａは、リブ１２ａの２つの貫通孔１２ａ１の間に形成されている。

また、固定部１４ａには、延長方向に延びる貫通孔１４ａ１が貫通しており、この貫通孔１４ａ１にＰＣ鋼材１０３が挿通される。なお、固定部１４ａは、上述した固定部１３ａと同様の構成により、ＰＣ鋼材１０３が固定されるようになっている。

また、固定部１４ｂ、１４ｃは、固定部１４ａと同様の構成になっている。
具体的には、固定部１４ｂ（固定部１４ｃ）は、リブ１２ｂ（リブ１２ｃ）の上端面の略中央部（延長方向における略中央部）から凸状に突出している。また、固定部１４ｂ（固定部１４ｃ）には、延長方向に延びる貫通孔１４ｂ１（貫通孔１４ｃ１）が貫通しており、この貫通孔１４ｂ１（貫通孔１４ｃ１）にＰＣ鋼材１０３が挿通される。
なお、ＰＣ鋼材１０３を固定部１４ｂ、１４ｃに固定する構成は、固定部１４ａと同様である。

次に、トンネルＷの外周面の周方向に延びるＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂの設置例について説明する。

ＰＣ鋼材１０１ａは、トンネルＷを構成する各アーチ部１の外周面の上半部に、その周方向に外周面に沿って配置され、その両端部が、それぞれ、左右両側に形成されているリブ１２ｂの貫通孔１２ｂ１の内部に設けられた接続治具４０に、緊張した状態で固定されている。

具体的には、ＰＣ鋼材１０１ａは、その一端部が、アーチ部１の左側のコンクリート版１０のリブ１２ｂの貫通孔１２ｂ１に挿入され、且つ貫通孔１２ｂ１に設けられた接続治具４０の筒状部４１ａに挿入されている（図３参照）。
そして、ＰＣ鋼材１０１ａは、左側のコンクリート版１０のリブ１２ｂの貫通孔１２ｂ１からコンクリート版１０の上端部１０ａに向けて周方向に沿って延設され（トンネルＷの外周面に沿って延設され）、リブ１２ａの貫通孔１２ａ１と、リブ１１ａの貫通孔１１ａ１とを貫通し、アーチ部１の右側のコンクリート版１０のリブ１１ａの貫通孔１１ａ１に挿通している（図２）。

また、右側のコンクリート版１０のリブ１１ａの貫通孔１１ａ１に挿通されたＰＣ鋼材１０１ａは、貫通孔１１ａを貫通して、さらに、右側のコンクリート版１０の周方向に沿って延設され（トンネルＷの外周面に沿って延設され）、リブ１２ａの貫通孔１２ａ１を貫通し、他端部がリブ１２ｂの貫通孔１２ｂ１に挿入されている（他端部は貫通孔１２ｂ１に設けられた接続治具４０の筒状部４１ａに挿入されている）。

そして、アーチ部１の外周面の上半部に配置されたＰＣ鋼材１０１ａは、その両端部が、それぞれ、リブ１２ｂに設けられた接続治具４０の筒状部４１ａに挿通された状態で緊張力が導入された上で筒状部４１ａに固定されている。この構成により、アーチ部１の上半部に、周方向のプレストレスが付与され、アーチ部１を構成する一対のプレキャストコンクリート版１０、１０間に緊張力が導入される。

なお、本実施形態では、各アーチ部１のリブ１１ａ、１２ａ、１２ｂに、それぞれ、２個ずつ貫通孔１１ａ１、１２ａ１、１２ｂ１が形成され、各アーチ部１に、２本のＰＣ鋼材１０１ａが設置されているが、特にこれに限定されるものではない。設置するＰＣ鋼材１０１ａの数は適宜設定されるものであり、リブ１１ａ、１２ａ、１２ｂに設ける貫通孔１１ａ１、１２ａ１、１２ｂ１は、設置するＰＣ鋼材１０１ａの数に対応するように設けられる。

また、ＰＣ鋼材１０１ｂは、トンネルＷを構成する各アーチ部１の左右の脚部１０ｂ側の外周面にそれぞれ設置されている。そして、ＰＣ鋼材１０１ｂは、その一端部が、アーチ部１の外周面に形成されたリブ１２ｂの貫通孔１２ｂ１に設けられた接続治具４０に固定され、その他端部がアーチ部１の脚部１０ｂの下側にある基礎２に固定されている。

具体的には、ＰＣ鋼材１０１ｂは、その一端部が、コンクリート版１０のリブ１２ｂの貫通孔１２ｂ１に挿入され、且つ貫通孔１２ｂ１に設けられた接続治具４０の筒状部４１ｂに挿入されている。また、貫通孔１２ｂ１に挿入されているＰＣ鋼材１０１ｂは、貫通孔１２ｂ１から脚部１０ｂに向けて周方向に沿って延設され（トンネルＷの外周面に沿って延設され）、リブ１２ｃの貫通孔１２ｃ１を貫通し、さらに、脚部１０ｂの下方の基礎２の貫通孔２ｄを通り、切欠部２ｂから突出している。

そして、ＰＣ鋼材１０１ｂは、一端部が、接続治具４０の筒状部４１ｂに挿通され且つ緊張力が導入された状態で筒状部４１ｂに固定されている（図３参照）。また、ＰＣ鋼材１０１ｂは、他端部が、切欠部２ｂから突出し且つ緊張力が導入された状態で切欠部２ｂの端部に固定されている（図２参照）。これにより、アーチ部１と、基礎２との間に緊張力が導入され、アーチ部１と基礎２との一体化が図られている。
なお、ＰＣ鋼材１０１ｂを基礎２に固定する構成について特に限定されるものではない。例えば、ＰＣ鋼材１０１ｂの他端部に、ナット等の引き留め具を螺合し締め上げることにより、切欠部２ｂの端部にＰＣ鋼材１０１ｂを固定するようにしもよい。或いは、切欠部２ｂに治具（図示せず）を設置し、設置した治具により、切欠部２ｂにＰＣ鋼材１０１ｂを固定するようになっていてもよい。

また、本実施形態では、一例として、各アーチ部１のリブ１２ｂ、１２ｃに、２個ずつ貫通孔１２ｂ１、１２ｃ１が形成され、各アーチ部１の脚部１０ｂ側に、それぞれ２本のＰＣ鋼材１０１ｂが設置されているが、あくまでもこれは一例に過ぎない。設置するＰＣ鋼材１０１ｂの数は適宜設定されるものであり、リブ１２ｂ、１２ｃに設ける貫通孔１２ｂ１、１２ｃ１と、基礎２に設ける貫通孔２ｄは、設置するＰＣ鋼材１０１ｂの数に対応するように設けられる。

次に、トンネルＷの外周面の延長方向に延びるＰＣ鋼材１０３の設置例について、図１、図４を用いて説明する。
なお、図４は、本実施形態のプレキャストアーチトンネルの外周面の延長方向に配置したＰＣ鋼材の設置例を示した模式図である。

ＰＣ鋼材１０３は、トンネルＷの外周面に形成されたリブ１１ａ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上面部に、延長方向にわたって配置されていると共に、その両端部が固定部１３ａ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃに固定されている。この構成により、ＰＣ鋼材１０３は、周方向に設置されたＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂと干渉しないようになっている。
なお、本実施形態では、一例として、延長方向に隣接する５つのアーチ１毎に、５つのアーチ部１を跨るようにＰＣ鋼材１０３が設置されている例を示している。

具体的には、リブ１１ａ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上面部に、延長方向に配置されたＰＣ鋼材１０３は、その一端部が、隣接して設置された５つのアーチ部１のうち一方側に配置されたアーチ部１の固定部１３ａ（固定部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）の貫通孔１３ａ１（貫通孔１４ａ１、１４ｂ１、１４ｃ１）に挿入され、且つ貫通孔１３ａ１（貫通孔１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）の内部（内部に形成されたザグリ部）に設置された定着用のナット等の引き留め具５０に挿入され緊張させた状態で固定されている（図４参照）。また、ＰＣ鋼材１０３は、その他端部が、隣接して設置された５つのアーチ部１のうち他方に配置されたアーチ部１の固定部１３ａ（固定部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）の貫通孔１３ａ１（貫通孔１４ａ１、１４ｂ１、１４ｃ１）に挿入され、且つ貫通孔１３ａ１（貫通孔１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）の内部に設置された連結用のナット等の引き留め具６０に挿入され固定されている（この構成により、延長方向に隣接するＰＣ鋼材１０３同士が連結される）。

このように、本実施形態では、固定部１３ａ、固定部１４ａ、１４ｂ、１４ｃに設けられた引き留め具６０を介して、延長方向に隣接するＰＣ鋼材１０３同士が連結され、延長方向に隣接して設置されたＰＣ鋼材１０３の間で緊張力が伝達されるようになっている。

具体的には、図４に示すように、トンネルＷを構成するアーチ部１のうち、トンネルＷの延長方向の両端部以外に配置されているアーチ部１の固定部１３ａ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃには、延長方向の一方側（図中のＸ１方向）に延びるＰＣ鋼材１０３と、延長方向の他方側（図中のＸ２方向）に延びるＰＣ鋼材１０３とが設置されている。すなわち、各固定部１３ａ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃでは、延長方向の両側に、それぞれＰＣ鋼材１０３が設置されている。

なお、トンネルＷを構成するアーチ部１のうち、延長方向の両端部に配置されるアーチ部１には、固定部１３ａ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃが形成されているが、この固定部１３ａ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃでは、それぞれ、一方向に延びるＰＣ鋼材１０３だけが設置されている（１本のＰＣ鋼材１０３が設置されている）。

以上、説明したように、本実施形態のトンネルＷは、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３がトンネルＷの外周面に設置された構成であるため、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３の劣化具合を容易に判定できると共に、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３の交換作業を簡単に行うことができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変更が可能である。

例えば、上述した実施形態では、トンネルＷの外周面に、周方向に延びるＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂと、延長方向に延びるＰＣ鋼材１０３とが設置されているが、特にこれに限定されるものではない。「周方向のＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ」及び「延長方向のＰＣ鋼材１０３」のうちのいずれか一方だけがトンネルＷの外周面に設置され、他方がコンクリート版１０の内部を貫通して設置されていてもよい。すなわち、周方向のＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ（又は延長方向のＰＣ鋼材１０３）がトンネルＷの外周面に設置され、延長方向のＰＣ鋼材１０３（又は周方向のＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ）がコンクリート版１０の内部を貫通して設置されていてもよい。

また、上述した実施形態では、基礎２が現場打ちコンクリートにより構築されているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、基礎２が、現場打ちコンクリートではなく、プレキャストコンクリート製の底板部品で構成されていてもよい。

また、上述した実施形態では、５つの隣接したアーチ部１毎に、延長方向に延びるＰＣ鋼材１０３を設置しているが、特にこれに限定されるものではない。ＰＣ鋼材１０３を設置する対象となるアーチ部１の数は適宜設定される。例えば、２つの隣接したアーチ部１毎に、ＰＣ鋼材１０３を設置し且つ緊張させるようにしてもよい（つまり、アーチ部１を組み立てる度に、ＰＣ鋼材１０３によりトンネル延長方向の緊張を行うようにしてもよい）。

また、上述した実施形態では、アーチ部１の周方向に、ＰＣ鋼材１０１ａと、ＰＣ１０１ｂとを設置しているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、１本のＰＣ鋼材を、アーチ部１の外周面の周方向に設置する構成になっていてもよい。

また、上述した実施形態では、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３の端部が、アーチ部１に設けられた接続治具４０に緊張させた状態で固定されているが、特にこれに限定されるものではない。接続治具４０以外の構成であっても、アーチ部１の外周面に、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３を緊張させた状態で固定できる構成であれば、本発明に適用される。

また、本実施形態の構成（すなわち、トンネルＷの外周面に、ＰＣ鋼材１０１ａ、１０１ｂ、１０３を設置できる構成）を、コンクリート版１０の内部にＰＣ鋼材を設置した構成のトンネル（従来技術のトンネル）に付加するようにしてもよい。
この構成によれば、一定期間経過したトンネルに対して、トンネル外周面にＰＣ鋼材を設置することができる（外ケーブルによりトンネルの補強ができる）。

Ｗ…プレキャストアーチトンネル
２…基礎
２ａ…本体部（基礎）
２ｂ…支持部（基礎）
２ｃ…切欠部（基礎）
２ｄ…貫通孔（基礎）
１…アーチ部
１０…プレキャストコンクリート版
１０ａ…上端部
１０ｂ…脚部
１１ａ…リブ
１１ａ１…貫通孔
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…リブ
１２ａ１、１２ｂ１、１２ｃ１…貫通孔
１３ａ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ…固定部
１３ａ１、１４ａ１、１４ｂ１、１４ｃ１…貫通孔
４０…接続治具
４１ａ、４１ｂ…筒状部
５０…引き留め具
６０…引き留め具
１０１ａ、１０１ｂ…ＰＣ鋼材
１０３…ＰＣ鋼材

Claims (2)

1. トンネルの延長方向に延設された基礎の上に、所定数のプレキャストコンクリート版を組み立て形成したアーチ部を延長方向に複数連結して構築したプレキャストアーチトンネルであって、
   前記トンネルの外周面には、少なくとも、各アーチ部の周方向に延びる緊張したＰＣ鋼材及び前記延長方向に延びる緊張したＰＣ鋼材のうちのいずれかが設置されていることを特徴とするプレキャストアーチトンネル。
2. 前記ＰＣ鋼材は、エポキシ樹脂材により被覆されていることを特徴とする請求項１記載のプレキャストアーチトンネル。

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