JP2018162655A - 沈埋トンネルの最終継手、プレハブ工法及び設置方法 - Google Patents

沈埋トンネルの最終継手、プレハブ工法及び設置方法 Download PDF

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Abstract

【課題】沈埋トンネルの最終継手、プレハブ工法及び設置方法を開示する。
【解決手段】前記最終継手は、既設隣接函と接続される2つの端面を備えている。前記最終継手の設置方向に沿った縦断面が逆台形形状となるように、2つの前記端面は、両方とも傾斜面である。当該最終継手として、相互に接続された第1沈埋函及び第2沈埋函という構造を採用してもよい。当該沈埋トンネルの最終継手は、構造が簡単で且つ制御が容易であり、精度が高く、その結果、大量の外海潜水作業が省かれ、設置品質の欠陥リスクが低減される。地上工場で予め製作してから現場に搬送することができ、プレハブ工程が簡単であり、これにより、気候条件の施工に対する影響が軽減される。工場内で最終継手の本体構造のプレハブを完了し、それから現場まで当該構造全体を搬送し、さらに、止水システムを介して迅速な止水を実現し、乾燥した施工環境を形成することにより、建設工程に対する気候変動の影響が低減されると共に、品質リスクが低減される。
【選択図】図1

Description

本発明は、沈埋トンネルの技術分野に関し、特に、沈埋トンネルの最終継手、沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法及び沈埋トンネルの最終継手の設置方法に関する。
沈埋トンネルの施工には、半潜水バージ又は乾ドック内で予め製作されたトンネルのケーソンを所定位置までフローティング搬送し、沈設して接合する方法が採用される。最後の沈埋函を順調に沈設するために、当該沈埋函の距離空間より長いスペースを残さなければならず、当該残された距離空間に沈設且つ接続される沈埋函は、最終継手とみなされる。当該沈埋トンネルの最終継手は、沈埋トンネル建設の鍵であり、特に外海超長距離の沈埋トンネルの建設において、海波や海流等の複雑な海洋環境条件及び気象条件に直面しなければならないため、建設現場での作業条件が厳しい。
現在、世界に建設された大規模な海底沈埋トンネルは主に、米国、欧州、日本に分布している。中国においては、いくつかの沈埋トンネルが建設されているが、建設された大規模海底沈埋トンネルはまだ存在しない。計画中又は建設中の中国国内の深海や海を渡る沈埋トンネルがあるが、異なる地理的環境、水文学的・気象学的条件、施工技術及び工期に対する要件は、沈埋トンネルの最終継手の建設プログラムにとって深刻な課題である。
世界における外海大規模沈埋トンネルの最終継手の汎用手段としては、主に、従来の仮締切り工法、止水パネル工法、現在のターミナルブロック工法、Vブロック工法及びキーエレメント工法がある。仮締切り工法及びターミナルブロック工法は、海岸の埋設部に位置する最終継手に適している。Vブロック工法は、測定精度及び接合部のズレに対する要件が高い。キーエレメント工法は、通常の沈埋函の長さが100メートルであり、沈埋函が長すぎると、設置制御が工法の精度要件を満たすことが困難である。止水パネル工法は主に、潜水に依存して水中作業を行うため、一般的な河川での沈埋工期は3〜4ヶ月である。外海大規模沈埋トンネルについて、潜水作業は、外海の気候、海波や海流によって制限され、また、外海現場での作業時間の不確実性と沈泥環境との相互影響により、プロジェクト工期、品質及びプロジェクトリスクをコントロールすることは、困難である。
従って、上記の問題点に鑑み、施工現場が陸地から離れ、外海作業条件が悪く、建設期間に対する要件が高いプロジェクトにおいて、最終継手の施工作業がより迅速且つ安全であり、建設工期を短縮し、品質リスクを低減することができる新型の沈埋トンネルの最終継手が必要となっている。
本発明の目的は、従来の沈埋トンネルの最終継手の施工方法、面倒な制御、低精度及び長工期という従来技術における欠点を克服するための沈埋トンネルの最終継手、当該沈埋トンネルの最終継手プレハブ工法、及び、沈埋トンネルの最終継手の設置方法を提供することである。
本発明は、上記の目的を実現するために、以下の技術的解決手段を提供する。
既設隣接函と接続される2つの端面を備える沈埋トンネルの最終継手であって、前記最終継手の設置方向に沿った縦断面が逆台形形状となるように、2つの前記端面は、両方とも傾斜面である。
本発明に係る沈埋トンネルの最終継手において、前記最終継手全体が逆台形状となるように、前記最終継手の2つの端面を傾斜面となるようにし、これにより、最終沈埋函を設置する際に、その位置及び姿勢を制御しやすくなり、接続待ちの前記既設隣接函との衝突リスクが低減され、設置ステーションへの移動が容易になる。最終的な設置作業を実現するために、前記最終継手によって形成された傾斜面は、前記既設隣接函と合致するように接続される。当該沈埋トンネルの最終継手は、構造が簡単で且つ設置制御が容易であり、精度が高く、設置過程における大量の外海潜水作業が省かれ、設置品質の欠陥リスクが低減される。
なお、最終継手によって逆台形状が形成されることは、最終継手の既設隣接函の縦方向に沿った断面が、上底の長さが下底の長さよりも大きい逆台形状となることを示す。最終継手の2つの接続面は、下方を向くように傾斜しておりとなっており、当該最終継手の2つの接続面と対応するように接続された既設隣接函の2つの端面は、上方を向くように傾斜しており、これにより、最終継手と既設隣接函との接続が容易になる。
好ましくは、前記最終継手は、相互に接続された第1沈埋函と第2沈埋函とを備えている。前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函は、設置方向に沿った縦断面が一体として逆台形形状をなすように、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函のそれぞれにおいて既設隣接函と接続される接続面が傾斜面となっている。
最終継手において、第1沈埋函及び第2沈埋函によって逆台形状が形成されるようにしてもよく、これにより、最終沈埋函を設置する際に、その位置及び姿勢を制御しやすくなり、接続待ちの既設隣接函との衝突リスクが低減され、設置ステーションへの移動が容易になる。前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函によって形成された傾斜面と前記既設隣接函とを合致させてから、接続設置作業を完了する。2つの沈埋函を接続することによって形成された最終継手は、加工が便利なだけでなく、2つの沈埋函が組み立てられた後に形成された沈埋函間のスペースは、後続の封鎖作業に利便性を提供している。最終継手が下ろされるときに、第1沈埋函及び前記第2沈埋函と、左右にある2つの標準沈埋函との間の空間又はキャビティは、止水システムで封鎖される。
好ましくは、前記第1沈埋函と前記第2沈埋函とは、止水構造体及び複数のせん断キーによって接続され、前記止水構造体は、前記第1沈埋函と前記第2沈埋函との接続強度を向上させるために、前記第1沈埋函と前記第2沈埋函との接合面の周囲に配置されている。
好ましくは、前記せん断キーは、前記第1沈埋函又は前記第2沈埋函の接合面の中間部に設けられた中壁鉛直鋼製せん断キー、前記接合面の両側に設けられた側壁鉛直鋼製せん断キー、及び、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函の内壁に接続された水平せん断キーを含む。
前記せん断キーは、前記第1沈埋函と前記第2沈埋函との間に設けられている。前記第1沈埋函と前記第2沈埋函との接合面には、中壁鉛直鋼製せん断キー及び側壁鉛直鋼製せん断キーが設けられている。前記中壁鉛直鋼製せん断キーは、前記第1沈埋函と前記第2沈埋函との接合面の隔離壁の中間部に位置し、前記側壁鉛直鋼製せん断キーは、前記第1沈埋函と前記第2沈埋函との接合面の両側の側壁隔離壁に位置する。すべての前記中壁鉛直鋼製せん断キー及び前記側壁鉛直鋼製せん断キーは、一部の構造が前記第1沈埋函の接合面に対応する凹溝内に位置し、ほかの部分の構造が前記第2沈埋函の接合面に対応する凹溝内に位置する。前記中壁鉛直鋼製せん断キー及び前記側壁鉛直鋼製せん断キーの数は、1つに限定されない。前記水平せん断キーは、一部の構造が前記第1沈埋函の通路の内壁に接続され、ほかの部分の構造が前記第2沈埋函の通路の内壁に接続され、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函の内部の通路の数量に応じて同じ数の水平せん断キーが対応するように設けられる。中壁鉛直鋼製せん断キー及び側壁鉛直鋼製せん断キーの役割は、第1沈埋函と第2沈埋函とが接合面での相互移動及び上下変位するのを防止することである。水平せん断キーの役割は、第1沈埋函と第2沈埋函とが縦方向に相互分離するのを防止することである。
好ましくは、前記第1沈埋函と前記第2沈埋函との構造が同じであり、且つすべての縦断面が直角台形形状であり、これにより、加工やプレハブが容易になり、第1沈埋函と第2沈埋函とが相互に当接することによって形成された最終継手の断面は、等脚台形形状である。
好ましくは、前記第1沈埋函又は/及び前記第2沈埋函における傾斜端面の垂直方向に対する傾角は、5〜15°であり、それらと対応するように接続された既設隣接函における接続面の垂直方向に対する傾角も5〜15°である。好ましくは、前記最終継手と前記既設隣接函とが接続される2つの端面のそれぞれには、止水システムが配置されている。
好ましくは、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函の各接続面には、前記既設隣接函と接続するための止水システムが設けられている。前記止水システムは、前記第1沈埋函又は/及び前記第2沈埋函の接続面に配置され、外側に一周分の止水ベルトが取り付けられたプッシュ装置を含む。好ましくは、前記止水ベルトは、止水効果がより良好なジーナ(Gina)止水ベルトである。
前記プッシュ装置は、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函と、対応する既設隣接函とを接続する際に、ジーナ止水ベルトが既設隣接函と接触し、表面が十分に圧縮された後に結合キャビティと外部との止水を実現するために用いられ、これにより、その後の結合キャビティの排水が簡単になり、乾燥した施工環境が実現される。
さらに好ましくは、前記プッシュ装置は、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函の接続面に配置されたジャッキを含む。前記ジャッキのピストンロッドには、小梁のスライダを介して前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函の接続面にそれぞれ接続された押し小梁が接続されている。
好ましくは、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函の外周には、複数のキャビティが設けられ、各キャビティ内には、前記ジャッキ及び前記押し小梁が配置されている。
さらに好ましくは、各押し小梁の端部が前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函の接続面に平行になっており、前記ジーナ止水ベルトは、前記押し小梁の端面に垂直に配置されている。
さらに好ましくは、前記押し小梁と、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函との間には、M字形の止水ベルトがそれぞれさらに設けられている。前記M字形の止水ベルトの材質は、特定の水圧より大きい場合に適応した一定の変形能力に適応可能なスチレン−ブタジエンゴムである。
さらに好ましくは、前記M字形の止水ベルトは、プレスシステムを介して前記押し小梁上に固定接続されている。前記プレスシステムは、前記M字形の止水ベルトの2つの端部を接続するためのプレス板、ビード部、ねじ及びばね座金を含む。
好ましくは、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函には、両者を貫通する少なくとも2つの予備管路が縦方向に設けられている。前記予備管路には、前記第1沈埋函と前記第2沈埋函との接合面をよりタイトに接合するためのプレストレスト鉄筋が配置され、これにより、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函は、プレストレストを受けて相互に圧縮されることでより堅固に固定されるようになる。
さらに好ましくは、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函の先端部及び底部のそれぞれには、両者を貫通する2つの予備管路が設けられ、各予備管路内には、プレストレスト鉄筋が配置され、端部にはアンカーヘッドが配置されている。
好ましくは、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函は、両方とも中空構造であり、それらのキャビティには、函を沈埋する際に、水が第1沈埋函及び第2沈埋函に入ることによって後続の接続工程に与える影響を防止するための端部密封ドアが設けられている。
好ましくは、前記第1沈埋函又は/及び前記第2沈埋函は、内部に複数の横仕切板及び縦仕切板が設けられた金属の筐体本体を含む。前記第1沈埋函又は/及び前記第2沈埋函の前記筐体本体は、すべての前記横仕切板及び前記縦仕切板によって複数の密封されたコンパートメントに分割されている。各コンパートメント内には、コンクリートが充填されており、且つコンクリートの注入孔及び排気孔が予め設けられている。
前記第1沈埋函又は/及び前記第2沈埋函の前記筐体本体は、鋼製であり、当該鋼製の筐体本体は、その内部に設けられた横仕切板及び縦仕切板によって複数の独立したキャビティのコンパートメントに分割されている。各コンパートメント内にコンクリートを注入した後、各キャビティのコンパートメントを密封することにより、筐体本体とコンクリートとの複合構造が形成され、これにより、第1沈埋函又は/及び第2沈埋函と既設隣接函との剛性接続の強度が満たされる。
さらに好ましくは、前記第1沈埋函又は/及び前記第2沈埋函の接続面には、複数のL字形の鋼製スチフナが設けられている。
前記第1沈埋函又は/及び前記第2沈埋函の接続面に複数のL字形の鋼製スチフナを設け、且つ一定間隔に従ってせん断力伝達用L字形の鋼製スチフナを設け、縦方向の一定間隔にも横方向のスチフナプレートを設けることにより、鋼板とコンクリートとの界面滑りを防止することができ、筐体本体と充填されたコンクリートとの両方の変形が確保される。
本発明は、沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法をさらに提供する。前記プレハブ工法は、予め製作する前記最終継手の形状に基づいて、最終継手の筐体本体を形成するステップ1と、
前記最終継手の筐体本体内に複数の横仕切板及び縦仕切板を取り付けて複数のコンパートメントを形成し、各コンパートメントに注入孔及び排気孔を設けるステップ2と、
前記最終継手の筐体本体内にPC鋼材を貫通させ、且つ引張力をかけるステップ3と、
前記最終継手の筐体本体上のそれぞれの注入孔を介してコンクリートを注入し、沈埋トンネルの最終継手のプレハブを完了するステップ4とを含む。
本発明に係る沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法によれば、最終継手の筐体本体を予め製作し、次に複数の横仕切板及び縦仕切板を設けて複数のコンパートメントを形成し、そしてPC鋼材によって最終継手を緊張させて圧縮力を加え、最後にコンクリートを注入し、止水システムを配置することにより、沈埋トンネルの最終構造のプレハブを実現している。当該沈埋トンネルの最終継手について、地上工場で予め製作してから現場に搬送することができ、そのプレハブ工程が簡単である。これにより、気候条件の施工に対する影響が軽減されると共に、品質リスクも低減され、沈埋トンネルの最終構造のプレハブ効率が向上する。
さらに好ましくは、前記最終継手が第1沈埋函及び第2沈埋函を備えている場合、そのプレハブ工法は、
第1沈埋函及び第2沈埋函の形状に基づいて、第1沈埋函の筐体本体及び第2沈埋函の筐体本体をそれぞれ成形するステップ1と、
前記第1沈埋函の筐体本体及び前記第2沈埋函の筐体本体内のそれぞれに複数の横仕切板及び縦仕切板を取り付けて複数のコンパートメントを形成し、各コンパートメントに注入孔及び排気孔を設けるステップ2と、
前記第1沈埋函の筐体本体及び前記第2沈埋函の筐体本体を相互に接続し、PC鋼材によって緊張させ圧縮力を加えるステップ3と、
前記第1沈埋函の筐体本体及び前記第2沈埋函の筐体本体上のそれぞれの注入孔を介してコンクリートを注入し、第1沈埋函及び第2沈埋函を形成するステップ4と、
前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函と、既設隣接函とがそれぞれ接続される接続面に止水システムを配置して、沈埋トンネルの最終継手のプレハブを実現するステップ5を含む。
本発明に係る沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法によれば、第1沈埋函の筐体本体及び第2沈埋函の筐体本体を予め製作し、次に複数の横仕切板及び縦仕切板を設けて複数のコンパートメントを形成し、そして両者を相互に接続してPC鋼材によって両者を緊張させて圧縮力を加え、最後にコンクリートを注入し、止水システムを配置することにより、沈埋トンネルの最終構造のプレハブを実現している。当該沈埋トンネルの最終継手について、地上工場で予め製作してから現場に搬送することができ、そのプレハブ工程が簡単である。これにより、気候条件の施工に対する影響が軽減されると共に、品質リスクも低減され、沈埋トンネルの最終構造のプレハブ効率が向上する。
さらに好ましくは、前記ステップ3における前記第1沈埋函の筐体本体と前記第2沈埋函の筐体本体との相互の接続は、前記第1沈埋函又は前記第2沈埋函の接合面に配置された水平せん断キー、中壁鉛直鋼製せん断キー及び側壁鉛直鋼製せん断キーを介して接続するものである。
さらに好ましくは、前記ステップ3において、PC鋼材を緊張させてから48時間以内にPC鋼材の管路内で真空グラウトを行うと共に、両端をアンカー固定する。
また、本発明は、沈埋トンネルの最終継手の設置方法をさらに提供する。当該方法は、
上述した沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法を採用して、沈埋トンネルの最終継手を成形するという最終継手を予め製作するステップ1と、
前記最終継手との接続待ちの2つの既設隣接函の端部に傾斜設置面を設け、2つの前記設置面を前記最終継手の接続面にそれぞれ適合させ、且つ2つの前記既設隣接函に対応する前記最終継手の両端のそれぞれに端部密封ドアを取り付けるステップ2と、
沈埋トンネルの最終継手を設置待ちステーションの上方まで搬送して沈設し、その姿勢を2つの既設隣接函の間の設置ステーションに合わせるように調整するステップ3と、
前記最終継手上の止水システムをそれぞれ起動し、2つの前記止水システムを2つの既設隣接函の設置面とそれぞれ接触させて、それぞれ2つの結合キャビティを形成するステップ4と、
各結合キャビティ内に対して排水を行い、乾燥した作業環境を形成するステップ5と、
前記最終継手の2つの接続面を、対応する既設隣接函とそれぞれ一時的にロックし、端部密封ドアを取り外し、且つ前記最終継手の両端を、対応する既設隣接函とそれぞれ溶接するステップ6と、
前記最終継手内のプレストレス力を解除し、且つプレストレスト鉄筋の管路に対してグラウチングを行い、最終的に沈埋トンネルの最終継手の設置を完了するステップ7を含む。
当該沈埋トンネルの最終継手の設置方法によれば、工場内で最終継手の本体構造のプレハブ及び止水システムの取付を完了し、それから現場まで当該構造全体を搬送し、さらに、大型フローティングクレーンによって設置し、止水システムを介して迅速な止水を実現し、乾燥した施工環境を形成することにより、建設工程に対する気候変動の影響が低減されると共に、建設工期が短縮され、品質リスクが低減される。
さらに、最終継手が第1沈埋函及び第2沈埋函を備えている場合、沈埋トンネルの最終継手の設置方法は、
上述した沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法を採用して、沈埋トンネルの最終継手を成形するという第1沈埋函及び第2沈埋函を予め製作するステップ1と、
前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函との接続待ちの2つの既設隣接函の端部に傾斜設置面を設け、2つの前記設置面を前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函の接続面の形状にそれぞれ適合させ、且つ前記第1沈埋函、前記第2沈埋函及び2つの前記既設隣接函のそれぞれの内部に端部密封ドアを取り付けるステップ2と、
沈埋トンネルの最終継手を設置待ちステーションの上方まで搬送して沈設し、その姿勢を2つの既設隣接函の間の設置ステーションに合わせるように調整するステップ3と、
前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函上の止水システムをそれぞれ起動し、2つの前記止水システムを2つの既設隣接函の設置面とそれぞれ接触させて、それぞれ2つの結合キャビティを形成するステップ4と、
各結合キャビティ内に対して排水を行い、乾燥した作業環境を形成するステップ5と、
前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函を、対応する既設隣接函とそれぞれ一時的にロックし、端部密封ドアを取り外し、且つ接続面において前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函を、対応する既設隣接函とそれぞれ溶接するステップ6と、
前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函内のプレストレス力を解除し、且つプレストレスト鉄筋の管路に対してグラウチングを行い、最終的に沈埋トンネルの最終継手の設置を完了するステップ7を含む。
当該沈埋トンネルの最終継手の設置方法によれば、工場内で第1沈埋函及び第2沈埋函を予め制作してから最終継手の本体構造を形成し、止水システムをも工場内で取り付け、そして現場まで当該構造全体を搬送し、さらに、大型フローティングクレーンによって設置し、止水システムを介して迅速な止水を実現し、乾燥した施工環境を形成することにより、建設工程に対する気候変動の影響が低減されると共に、建設工期が短縮され、品質リスクが低減される。
さらに好ましくは、前記ステップ2における2つの既設隣接函のそれぞれの内部に端部密封ドアを設け、ステップ5を完了した後、端部密封ドアを取り外す。
さらに好ましくは、ステップ3において、沈埋トンネルの最終継手を沈設する前に、まず設置ステーションの底部の基礎に砕石基礎を敷設し、ステップ6における沈埋トンネルの最終継手を設置した後、予め配置されたグラウト管を介して沈埋トンネルの最終継手の周囲のグラウトゾーンでグラウチングを行う。
従来技術と比較した本発明の有益な効果は、下記の通りである。
1、本発明に係る沈埋トンネルの最終継手において、当該最終継手の2つの端面を傾斜面とすることにより、最終継手全体が逆台形状となり、最終沈埋函を設置する際に、その位置及び姿勢を制御しやすくなり、接続待ちの既設隣接函との衝突リスクが低減され、設置ステーションへの移動が容易になる。最終的な設置作業を実現するために、当該最終継手によって形成された傾斜面は、既設隣接函と合致するように接続される。当該沈埋トンネルの最終継手は、構造が簡単で且つ設置制御が容易であり、精度が高く、設置過程における大量の外海潜水作業が省かれ、設置品質の欠陥リスクが低減される。
2、本発明に係る沈埋トンネルの最終継手において、第1沈埋函及び第2沈埋函によって逆台形状が形成されるようにすることにより、最終沈埋函を設置する際に、その位置及び姿勢を制御しやすくなり、接続待ちの既設隣接函との衝突リスクが低減され、設置ステーションへの移動が容易になる。第1沈埋函及び第2沈埋函が形成した傾斜面と既設隣接函とを合致させてから、接続設置作業を完了する。2つの沈埋函を接続することによって形成された最終継手は、加工が便利なだけでなく、2つの沈埋函が組み立てられた後に形成された沈埋函間のスペースは、後続の封鎖作業に利便性を提供している。
3、本発明に係る沈埋トンネルの最終継手において、プッシュ装置は、前記第1沈埋函及び前記第2沈埋函と、対応する既設隣接函とを接続する際に、ジーナ止水ベルトが既設隣接函と接触し、表面が十分に圧縮された後に結合キャビティと外部との止水を実現するために用いられ、これにより、その後の結合キャビティの排水が簡単になり、乾燥した施工環境が実現される。
4、本発明に係る沈埋トンネルの最終継手について、第1沈埋函又は/及び第2沈埋函の筐体本体は、内部に取り付けられた横仕切板及び縦仕切板によって複数の密封されたコンパートメントに分割され、次に、コンクリートを注入することで筐体本体とコンクリートとの複合構造が形成され、これにより、第1沈埋函又は/及び第2沈埋函と既設隣接函との剛性接続の強度が満たされる。また、第1沈埋函又は/及び第2沈埋函の接続面に複数のL字形の鋼製スチフナを設け、且つ一定間隔に従ってせん断力伝達用L字形の鋼製スチフナを設け、縦方向の一定間隔にも横方向のスチフナプレートを設けることにより、鋼板とコンクリートとの界面滑りを防止することができ、筐体本体と充填されたコンクリートとの両方の変形が確保される。
5、本発明に係る沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法について、最終継手の筐体本体を予め製作し、次に複数の横仕切板及び縦仕切板を設けて複数のコンパートメントを形成し、そしてPC鋼材によって最終継手を緊張させて圧縮力を加え、最後にコンクリートを注入し、止水システムを配置することにより、沈埋トンネルの最終構造のプレハブを実現している。当該沈埋トンネルの最終継手について、地上工場で予め製作してから現場に搬送することができ、そのプレハブ工程が簡単である。これにより、気候条件の施工に対する影響が軽減されると共に、品質リスクも低減され、沈埋トンネルの最終構造のプレハブ効率が向上する。
6、本発明に係る沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法について、工場内で最終継手の本体構造のプレハブ及び止水システムの取付を完了し、それから現場まで当該構造全体を搬送し、さらに、大型フローティングクレーンによって設置し、止水システムを介して迅速な止水を実現し、乾燥した施工環境を形成することにより、建設工程に対する気候変動の影響が低減されると共に、建設工期が短縮され、品質リスクが低減される。
本発明に係る沈埋トンネルの最終継手の立面概略図である。 沈埋トンネルの最終継手の本体構造の横断面図である。 沈埋トンネルの最終継手のせん断キー位置の概略図である。 沈埋トンネルの最終継手のプレストレス力のレイアウト図である。 図1におけるA箇所の拡大図である。 沈埋トンネルの最終継手の設置概略図である。
以下、実験例及び具体的な実施形態と併せて本発明について詳細に説明する。しかしながら、本発明の上記の主題の範囲は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の内容に基づく全ての技術は、本発明の範囲内に含まれる。
<実施形態1>
図1〜4に示すように、沈埋トンネルの最終継手1は、相互に接続された第1沈埋函101と第2沈埋函102とを備えている。第1沈埋函101及び第2沈埋函102は、設置方向に沿った縦断面が一体として逆台形形状をなすように、第1沈埋函101及び第2沈埋函102のそれぞれと既設隣接函2とが接続される接続面を傾斜面として有している。第1沈埋函101及び第2沈埋函102の接続面には、既設隣接函2と接続するための止水システム5がそれぞれ配置されている。
図2に示すように第1沈埋函101及び第2沈埋函102の本体は、内部に複数の横仕切板及び縦仕切板10が配置された筐体本体である。第1沈埋函101及び第2沈埋函102の筐体本体は、すべての横仕切板及び縦仕切板10によって複数の密封されたコンパートメントに分割されている。各コンパートメント内には、コンクリートが充填されており、且つコンクリートの注入孔及び排気孔が予め設けられている。第1沈埋函101及び第2沈埋函102の筐体本体は、その内部に配置された横仕切板及び縦仕切板10によって複数の密封されたコンパートメントに分割されている。各コンパートメント内にコンクリートを注入して筐体本体とコンクリートとの複合構造9を形成し、これにより、第1沈埋函101及び第2沈埋函102と既設隣接函2との剛性接続の強度が満たされる。
また、第1沈埋函101及び第2沈埋函102の各接続面には、複数のL字形の鋼製スチフナ(stiffener)11が設けられ、且つ一定間隔に従ってせん断力伝達用L字形の鋼製スチフナ11が設けられ、縦方向の一定間隔にも横方向のスチフナプレートが設けられている。さらに、最終継手1の横断面を設計する際に、建設工程でのリフティングポイント12の配置を考慮することにより、鋼板とコンクリートとの界面滑りを防止することができ、筐体本体と充填されたコンクリートとの両方の変形が確保される。
第1沈埋函101及び第2沈埋函102は、両方とも中空構造であり、それらのキャビティには、函を沈埋する際に、水が第1沈埋函101及び第2沈埋函102に入ることによって後続の接続工程に与える影響を防止するための端部密封ドア6が設けられている。
図3に示すように、第1沈埋函101と第2沈埋函102とは、止水ベルト及び複数のせん断キー4によって接続され、当該止水構造体3は、第1沈埋函101と第2沈埋函102との接続強度を向上させるために、第1沈埋函101と第2沈埋函102との接合面の周囲に配置されている。当該止水構造体3として、通常のゴム止水ベルトが採用されている。
さらに、当該せん断キーは、第1沈埋函101と第2沈埋函102との間に配置されている。ここで、第1沈埋函101と第2沈埋函102との接合面には、中壁鉛直鋼製せん断キー14及び側壁鉛直鋼製せん断キー13が配置され、中壁鉛直鋼製せん断キー14は、第1沈埋函101と第2沈埋函102との接合面の隔離壁の中間部に位置し、側壁鉛直鋼製せん断キー13は、第1沈埋函101と第2沈埋函102との接合面の両側の側壁隔離壁に位置する。すべての中壁鉛直鋼製せん断キー14及び側壁鉛直鋼製せん断キー13は、一部の構造が第1沈埋函101の接合面に対応する凹溝内に位置し、ほかの部分の構造が第2沈埋函102の接合面に対応する凹溝内に位置している。中壁鉛直鋼製せん断キー14及び側壁鉛直鋼製せん断キー13の数は、1つに限定されない。水平せん断キー15は、一部の構造が第1沈埋函101の通路の内壁に接続され、ほかの部分の構造が第2沈埋函102の通路の内壁に接続され、第1沈埋函101及び第2沈埋函102の内部の通路の数量に応じて同じ数の水平せん断キー15が対応するように設けられている。中壁鉛直鋼製せん断キー14及び側壁鉛直鋼製せん断キー13の役割は、第1沈埋函101と第2沈埋函102とが接合面で相互移動及び上下変位するのを防止することである。水平せん断キー15の役割は、第1沈埋函101と第2沈埋函102とが縦方向に相互分離するのを防止することである。
プレハブ加工を容易にするために、第1沈埋函101及び第2沈埋函102は、両方とも相互に対称な直角台形形状である。さらに、第1沈埋函101及び第2沈埋函102上の、それぞれ既設隣接函2と接続される接続面は、沈埋トンネルの設置面の法線方向に対する角度が5〜15°である。即ち、図1における沈埋トンネルの設置面は、水平面である。
図4に示すように、第1沈埋函101及び第2沈埋函102には、両者を貫通する少なくとも2つの予備管路が縦方向に設けられている。予備管路には、第1沈埋函101と第2沈埋函102との接合面をよりタイトに接合するためのプレストレスト鉄筋が配置され、これにより、第1沈埋函101及び第2沈埋函102は、プレストレストを受けて相互に圧縮されることでより堅固に固定されるようになる。第1沈埋函101と第2沈埋函102との先端部及び底部のそれぞれには、両者を貫通する2つの予備管路が設けられ、各予備管路内には、プレストレスト鉄筋が配置され、端部にはアンカーヘッドが配置されている。
図5に示すように、第1沈埋函101及び第2沈埋函102の各接続面に配置された止水システム5は、外側に一周分のジーナ止水ベルト21が取り付けられたプッシュ装置を含む。詳細には、プッシュ装置は、第1沈埋函101及び第2沈埋函102の各接続面に配置されたジャッキ18を含む。ジャッキ18のピストンロッドには、小梁のスライダ20を介して第1沈埋函101及び第2沈埋函102の各接続面に接続された押し小梁19が接続されている。プッシュ装置は、第1沈埋函101及び第2沈埋函102と、対応する既設隣接函2とを接続する際に、ジーナ止水ベルト21が既設隣接函2と接触し、表面が十分に圧縮された後に結合キャビティと外部との止水を実現するために用いられ、これにより、その後の結合キャビティの排水が簡単になり、乾燥した施工環境が実現される。
要するに、第1沈埋函101と第2沈埋函102との外周には、複数のキャビティが設けられ、各キャビティ内には、ジャッキ18及び押し小梁19が配置されている。ジャッキ18の配置ピッチ及び数量、ジャッキ18の移動ルート、配置長さ並びに推力の強さは、応力の計算によって確定される必要がある。さらに、各押し小梁19の端部が第1沈埋函101及び第2沈埋函102の接続面に平行になっており、ジーナ止水ベルト21は、押し小梁19の端面に垂直に配置されている。当該小梁先端のジーナ止水ベルト2121は、天然ゴム製であり、プレスシステムを介して小梁の端部の斜面に固定され、止水ベルト及びプレスシステムは、両方とも小梁の端部の斜面に対して垂直である。止水ベルトは、小梁端部の斜面に沿って一周分設けられ、曲がり角で所定半径の円弧に従って移動し、円の中心と小梁端部の斜面とが同一平面上にある。強度を高めるために、プレス板及びビード部に対して耐腐食性コーティングを施し、止水ベルトのシャープポイント部にアラミド繊維補強材を加えるべきである。プレスシステムは、プレス板、ビード部、六角穴付ボルト及びばね座金を含む。強度を高めるために、プレス板及びビード部に対して耐腐食性コーティングを施し、止水構造体3のシャープポイント部にアラミド繊維補強材を加えるべきである。
また、押し小梁19と、第1沈埋函101及び第2沈埋函102との間には、キャビティクリアランスの海路を閉塞するためのM字形の止水ベルト22がそれぞれさらに設けられている。M字形の止水ベルト22の材質は、特定の水圧より大きい場合に適応した、一定の変形能力に適応可能なスチレン−ブタジエンゴムである。M字形の止水ベルト22は、プレスシステムを介して押し小梁19上に固定接続されている。プレスシステムは、M字形の止水ベルト22の2つの端部を接続するためのプレス板、ビード部、ねじ及びばね座金を含む。
本発明に係る沈埋トンネルの最終継手1において、第1沈埋函101及び第2沈埋函102によって逆台形状が形成されるようにすることにより、最終沈埋函を設置する際に、その位置及び姿勢を制御しやすくなり、接続待ちの既設隣接函2との衝突リスクが低減され、設置ステーションへの移動が容易になる。第1沈埋函101及び第2沈埋函102が形成した傾斜面と既設隣接函2とを合致させてから、止水システム5を介して接続設置作業を完了する。ここで、止水システム5の目的は、最終継手1と既設隣接函2との間の密封された乾燥環境を実現し、且つ当該環境の下で鋼継手を溶接することにある。
当該沈埋トンネルの最終継手1は、構造が簡単で、設置制御が容易であり、精度が高く、設置過程における大量の外海潜水作業が省かれ、設置品質の欠陥リスクが低減される。
<実施形態2>
本発明は、沈埋トンネルの最終継手1のプレハブ工法をさらに提供する。プレハブ工法は、
第1沈埋函101及び第2沈埋函102の形状に基づいて、第1沈埋函101の筐体本体及び第2沈埋函102の筐体本体をそれぞれ成形するステップ1と、
第1沈埋函101の筐体本体及び第2沈埋函102の筐体本体内のそれぞれに複数の横仕切板及び縦仕切板10を取り付けて複数のコンパートメントを形成し、各コンパートメントに注入孔及び排気孔を設けるステップ2と、
第1沈埋函101の筐体本体と第2沈埋函102の筐体本体とを相互に接続し、PC鋼材によって緊張させて圧縮力を加え、最終継手1の天板及び底板に複数本の鋼撚線をそれぞれ配置し、天板及び底板のそれぞれに2つの予備管路を予め設け、構造用継目無鋼管16をPC鋼材管路として採用するステップ3と、
第1沈埋函101の筐体本体及び第2沈埋函102の筐体本体上のそれぞれの注入孔を介してコンクリートを注入し、第1沈埋函101及び第2沈埋函102を形成し、最終継手1に対して、工場内で高流動コンクリート圧送工事を採用して、セルフレベリング性を保ながら無振動・無タンピング方式でコンクリートを注入し、コンクリートの収縮及び内部熱の構造物に及ぼす影響を最小限に抑えるために、コンパートメントに分けて注入する方法を採用し、コンクリート注入作業全体の密度を確保するために、各コンパートメントに直径及び数量が適切な注入孔及び排気孔を設けるステップ4と、
第1沈埋函101の筐体本体及び第2沈埋函102と、既設隣接函2とがそれぞれ接続されている接続面に止水システム5を配置して、沈埋トンネルの最終継手1のプレハブを実現するステップ5を含む。
さらに、ステップ3における第1沈埋函101の筐体本体と第2沈埋函102の筐体本体との相互の接続は、第1沈埋函101又は第2沈埋函102の接合面に配置された水平せん断キー、中壁鉛直鋼製せん断キー及び側壁鉛直鋼製せん断キーを介して接続するものである。
また、ステップ3において、PC鋼材を緊張させてから48時間以内にPC鋼材の管路内で真空グラウトを行うと共に、両端をアンカー固定する。
本発明に係る沈埋トンネルの最終継手1のプレハブ工法によれば、第1沈埋函101の筐体本体及び第2沈埋函102の筐体本体を予め製作し、次に複数の横仕切板、縦仕切板10を設けて複数のコンパートメントを形成し、そして両者を相互に接続してPC鋼材によって最終継手を緊張させて圧縮力を加え、最後にコンクリートを注入し、止水システム5を配置することにより、沈埋トンネルの最終構造のプレハブを実現している。沈埋トンネルの最終継手1について、地上工場で予め製作してから現場に搬送することができ、プレハブ工程が簡単である。これにより、施工に対する気候条件の影響が軽減されると共に、品質リスクも低減され、沈埋トンネルの最終構造のプレハブ効率が向上する。
<実施形態3>
本発明は、沈埋トンネルの最終継手1の設置方法をさらに提供する。当該方法は、
実施形態2における沈埋トンネルの最終継手1のプレハブ工法を採用して、沈埋トンネルの最終継手1を成形するという第1沈埋函101及び第2沈埋函102を予め製作するステップ1と、
第1沈埋函101及び第2沈埋函102との接続待ちの2つの既設隣接函2の端部に傾斜設置面を設け、2つの設置面を第1沈埋函101及び第2沈埋函102の接続面の形状にそれぞれ適合させ、且つ第1沈埋函101、第2沈埋函102及び2つの既設隣接函2のそれぞれの内部に端部密封ドア6を取り付ける。最終継手1の艤装作業は主に、函内艤装部材の配置及び函頂部艤装部材の配置を含み、函頂部艤装部材は主に、ガイド調整システム24、撚りケーブルシステム、測定塔23及びロングマンホール等を含み、函内艤装部材は、グラウチング、検出及び取付補助設備を含み、同様にプレハブ工場内でタワークレーンの協働によって、函内艤装部材及び函頂部艤装部材を最終継手の内部及び表面に配置する作業を完了させるステップ2と、
沈埋トンネルの最終継手1を設置待ちステーションの上方まで搬送して沈設し、その姿勢を2つの既設隣接函2の間の設置ステーションに合わせるように調整するステップ3と、
第1沈埋函101及び第2沈埋函102上の止水システム5をそれぞれ起動し、2つの止水システム5を2つの既設隣接函2の設置面とそれぞれ接触させて、それぞれ2つの結合キャビティを形成するステップ4と、
各結合キャビティ内に対して排水を行い、乾燥した作業環境を形成するステップ5と、
第1沈埋函101及び第2沈埋函102を、対応する既設隣接函2とそれぞれ一時的にロックし、端部密封ドア6を取り外し、且つ接続面において第1沈埋函101及び第2沈埋函102を、対応する既設隣接函2とそれぞれ溶接するステップ6と、
第1沈埋函101及び第2沈埋函102内のプレストレス力を解除し、且つプレストレスト鉄筋の管路に対してグラウチングを行い、最終的に沈埋トンネルの最終継手1の設置を完了するステップ7を含む。
さらに、ステップ2における2つの既設隣接函内2に端部密封ドア6を設け、ステップ5が完了した後、端部密封ドア6を取り外す。また、第1沈埋函101と第2沈埋函102との函頂部に測定塔23、ロングマンホール、ガイド調整システム24及びホイスト設備等を配置し、函内にグラウチング設備等に関連する装置を配置し、結合部位に仮止水システム5を配置し、既設隣接函2の先端部にガイドフレーム25を対応するように配置する。
さらに、ステップ3において、沈埋トンネルの最終継手1を沈設する前に、まず設置ステーションの底部の基礎に砕石基礎7を敷設し、ステップ6における沈埋トンネルの最終継手1を設置した後、予め配置されたグラウト管を介して沈埋トンネルの最終継手1の周囲のグラウトゾーンでグラウチングを行う。施工過程において、既設隣接函2及び最終継手1のそれぞれの内部に端部密封ドア6を設ける。まず、既設隣接函2及び最終継手1の底部基礎に、畝溝交互の構造が採用された砕石基礎7を敷設し、最終継手1の沈設及び既設隣接函2との剛性接続が完了した後、函内でのバラスト施工の前に、底板の予め配置されたグラウト管を介してポストグラウトゾーン8においてポストグラウト工事を施し、当該ゾーンの基礎支持を強化する。
当該沈埋トンネルの最終継手1の設置方法によれば、工場内で最終継手1の本体構造のプレハブ及び止水システム5の取付を完了し、それから現場まで当該構造全体を搬送し、さらに、大型フローティングクレーンによって設置し、止水システム5を介して迅速な止水を実現し、乾燥した施工環境を形成することにより、建設工程に対する気候変動の影響が低減されると共に、建設工期が短縮され、品質リスクが低減される。
上記の説明は、本発明に係る好ましい実施形態だけである。本発明が属する分野の当業者は、本発明の技術的原理から逸脱しない限り、複数の改良及び置換を行うことができ、これらの改良及び置換も本発明の保護範囲内にみなされるべきである。
1 最終継手
101 第1沈埋函
102 第2沈埋函
2 既設隣接函
3 止水構造体
4 せん断キー
5 止水システム
6 端部密封ドア
7 砕石基礎
8 ポストグラウトゾーン
9 筐体本体とコンクリートとの複合構造
10 縦仕切板
11 L字形の鋼製スチフナ
12 リフティングポイント
13 側壁鉛直鋼製せん断キー
14 中壁鉛直鋼製せん断キー
15 水平せん断キー
16 継目無鋼管
17 アンカーヘッド
18 ジャッキ
19 押し小梁
20 小梁のスライダ
21 止水ベルト
22 M字形の止水ベルト
23 測定塔
24 ガイド調整システム
25 ガイドフレーム

Claims (26)

  1. 既設隣接函(2)と接続される2つの端面を備える沈埋トンネルの最終継手(1)であって、前記最終継手(1)の設置方向に沿った縦断面が逆台形となるように、2つの前記端面は、両方とも傾斜面であることを特徴とする沈埋トンネルの最終継手(1)。
  2. 相互に接続された第1沈埋函(101)と第2沈埋函(102)とを備えており、前記第1沈埋函(101)と前記第2沈埋函(102)とが一体として形成した前記最終継手(1)の設置方向に沿った縦断面が逆台形形状であるように、前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)のそれぞれと前記既設隣接函(2)とが接続される接続面が傾斜面であることを特徴とする請求項1に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  3. 前記第1沈埋函(101)と前記第2沈埋函(102)とは、止水構造体(3)及び複数のせん断キー(4)によって接続され、前記止水構造体(3)は、前記第1沈埋函(101)と前記第2沈埋函(102)との接合面の周囲に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  4. 前記せん断キー(4)は、前記第1沈埋函(101)又は前記第2沈埋函(102)の接合面の中間部に設けられた中壁鉛直鋼製せん断キー(14)、前記接合面の両側に設けられた側壁鉛直鋼製せん断キー(13)、及び、前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の内壁に接続された水平せん断キー(15)を含むことを特徴とする請求項3に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  5. 前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)は、同じ構造を有し、且つ縦断面が両方とも相互に対称な直角台形形状であることを特徴とする請求項2に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  6. 前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の少なくともいずれか一方における傾斜端面の垂直方向に対する傾角は、5〜15°であることを特徴とする請求項2に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  7. 前記既設隣接函(2)と接続されている2つの端面には、止水システム(5)が配置されていることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  8. 前記第1沈埋函(101)と前記第2沈埋函(102)との端面のそれぞれには、前記既設隣接函(2)と接続するための止水システム(5)が設けられ、前記止水システム(5)は、前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の少なくともいずれか一方の接続面に配置され、外側に一周分の止水ベルト(21)が取り付けられたプッシュ装置を含むことを特徴とする請求項7に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  9. 前記プッシュ装置は、前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の接続面に配置されたジャッキ(18)を含み、前記ジャッキ(18)のピストンロッドには、小梁のスライダ(20)を介して前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の接続面にそれぞれ接続された押し小梁(19)が接続されていることを特徴とする請求項8に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  10. 前記第1沈埋函(101)と前記第2沈埋函(102)との外周には、複数のキャビティが設けられ、各キャビティ内には、前記ジャッキ(18)及び前記押し小梁(19)が配置されていることを特徴とする請求項9に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  11. 各押し小梁(19)の端部が前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の接続面に平行になっており、前記止水ベルト(21)は、前記押し小梁(19)の端面に垂直に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  12. 前記押し小梁(19)と、前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)との間には、M字形の止水ベルト(22)がそれぞれさらに設けられていることを特徴とする請求項9に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  13. 前記M字形の止水ベルト(22)は、プレスシステムを介して前記押し小梁(19)上に固定接続され、前記プレスシステムは、前記M字形の止水ベルト(22)の2つの端部を接続するためのプレス板、ビード部、ねじ及びばね座金を含むことを特徴とする請求項12に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  14. 前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)には、両者を貫通する少なくとも2つの予備管路が縦方向に設けられ、前記予備管路には、プレストレスト鉄筋が配置されていることを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  15. 前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の先端部及び底部のそれぞれには、両者を貫通する2つの予備管路が設けられ、各前記予備管路内には、プレストレスト鉄筋が配置され、端部にはアンカーヘッド(17)が配置されてことを特徴とする請求項14に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  16. 前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)は、両方とも中空構造であり、それらのキャビティには、端部密封ドア(6)が設けられていることを特徴とする請求項14に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  17. 前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の少なくともいずれか一方は、内部に複数の横仕切板及び縦仕切板(10)が設けられた金属の筐体本体を含み、
    前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の少なくともいずれか一方の筐体本体は、すべての前記横仕切板及び前記縦仕切板(10)によって複数の密封されたコンパートメントに分割され、各コンパートメント内には、コンクリートが充填されており、且つコンクリートの注入孔及び排気孔が予め設けられていることを特徴とする請求項16に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  18. 前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の少なくともいずれか一方の接続面には、複数のL字形の鋼製スチフナ(11)が設けられていることを特徴とする請求項17に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)。
  19. 予め製作する最終継手(1)の形状に基づいて、最終継手(1)の筐体本体を形成するステップ1と、
    前記最終継手(1)の筐体本体内に複数の横仕切板及び縦仕切板(10)を取り付けて複数のコンパートメントを形成し、各コンパートメントに注入孔及び排気孔を設けるステップ2と、
    前記最終継手(1)の筐体本体内にPC鋼材を貫通させ、且つ引張力をかけるステップ3と、
    前記最終継手(1)の筐体本体上のそれぞれの注入孔を介してコンクリートを注入し、沈埋トンネルの最終継手(1)のプレハブを完了するステップ4と、を含むことを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法。
  20. 最終継手(1)が第1沈埋函(101)及び第2沈埋函(102)を備えている場合、そのプレハブ工法は、
    予め製作する前記第1沈埋函(101)と前記第2沈埋函(102)との形状に基づいて、前記第1沈埋函(101)の筐体本体及び前記第2沈埋函(102)の筐体本体をそれぞれ成形するステップ1と、
    前記第1沈埋函(101)の筐体本体及び前記第2沈埋函(102)の筐体本体内のそれぞれに複数の横仕切板及び縦仕切板(10)を取り付けて複数のコンパートメントを形成し、各コンパートメントに注入孔及び排気孔を設けるステップ2と、
    前記第1沈埋函(101)の筐体本体と前記第2沈埋函(102)の筐体本体とを相互に接続し、PC鋼材によって緊張させて圧縮力を加えるステップ3と、
    前記第1沈埋函(101)の筐体本体及び前記第2沈埋函(102)の筐体本体上のそれぞれの注入孔を介してコンクリートを注入し、第1沈埋函(101)及び第2沈埋函(102)を形成するステップ4と、
    前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の筐体本体と、既設隣接函(2)とがそれぞれ接続される接続面に止水システム(5)を配置して、沈埋トンネルの最終継手(1)のプレハブを実現するステップ5を含むことを特徴とする請求項19に記載の沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法。
  21. 前記ステップ3における前記第1沈埋函(101)の筐体本体と前記第2沈埋函(102)の筐体本体との相互の接続は、前記第1沈埋函(101)又は前記第2沈埋函(102)の接合面に配置された水平せん断キー、中壁鉛直鋼製せん断キー及び側壁鉛直鋼製せん断キーを介して接続するものであることを特徴とする請求項20に記載の沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法。
  22. 前記ステップ3では、PC鋼材を緊張させてから48時間以内にPC鋼材の管路内で真空グラウトを行うと共に、両端をアンカー固定することを特徴とする請求項20に記載の沈埋トンネルの最終継手のプレハブ工法。
  23. 請求項19〜22のいずれか1項に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)のプレハブ工法を採用して、沈埋トンネルの最終継手(1)を成形するという最終継手(1)を予め製作するステップ1と、
    前記最終継手(1)との接続待ちの2つの既設隣接函(2)の端部に傾斜設置面を設け、2つの前記設置面を前記最終継手(1)の接続面にそれぞれ適合させ、且つ2つの前記既設隣接函(2)に対応する前記最終継手(1)の両端に端部密封ドア(6)をそれぞれ取り付けるステップ2と、
    沈埋トンネルの最終継手(1)を設置待ちステーションの上方まで搬送して沈設し、その姿勢を2つの前記既設隣接函(2)の間の設置ステーションに合わせるように調整するステップ3と、
    前記最終継手(1)における止水システム(5)をそれぞれ起動し、2つの前記止水システム(5)を2つの前記既設隣接函(2)の設置面とそれぞれ接触させて、それぞれ2つの結合キャビティを形成するステップ4と、
    各結合キャビティ内に対して排水を行い、乾燥した作業環境を形成するステップ5と、
    前記最終継手(1)の2つの接続面を、対応する既設隣接函(2)とそれぞれ一時的にロックし、端部密封ドア(6)を取り外し、且つ前記最終継手(1)の両端を対応する既設隣接函(2)とそれぞれ溶接するステップ6と、
    前記最終継手(1)内のプレストレス力を解除し、且つプレストレスト鉄筋の管路に対してグラウチングを行い、最終的に沈埋トンネルの最終継手(1)の設置を完了するステップ7を含むことを特徴とする沈埋トンネルの最終継手の設置方法。
  24. 最終継手(1)が第1沈埋函(101)及び第2沈埋函(102)を備えている場合、その設置方法は、
    請求項20に記載の沈埋トンネルの最終継手(1)のプレハブ工法を採用して、沈埋トンネルの最終継手(1)を成形するという第1沈埋函(101)及び第2沈埋函(102)を予め製作するステップ1と、
    前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)との接続待ちの2つの既設隣接函の端部に傾斜設置面を設け、2つの前記設置面を前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)の接続面の形状にそれぞれ適合させ、且つ前記第1沈埋函(101)、前記第2沈埋函(102)及び2つの既設隣接函(2)内に端部密封ドア(6)をそれぞれ取り付けるステップ2と、
    沈埋トンネルの最終継手(1)を設置待ちステーションの上方まで搬送して沈設し、その姿勢を2つの前記既設隣接函(2)の間の設置ステーションに合わせるように調整するステップ3と、
    前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)上の止水システム(5)をそれぞれ起動し、2つの前記止水システム(5)を2つの既設隣接函(2)の設置面とそれぞれ接触させて、それぞれ2つの結合キャビティを形成するステップ4と、
    各結合キャビティ内に対して排水を行い、乾燥した作業環境を形成するステップ5と、
    前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)を、対応する既設隣接函(2)とそれぞれ一時的にロックし、端部密封ドア(6)を取り外し、且つ接続面において前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)を対応する既設隣接函(2)とそれぞれ溶接するステップ6と、
    前記第1沈埋函(101)及び前記第2沈埋函(102)内のプレストレス力を解除し、且つプレストレスト鉄筋の管路に対してグラウチングを行い、最終的に沈埋トンネルの最終継手(1)の設置を完了するステップ7を含むことを特徴とする請求項23に記載の沈埋トンネルの最終継手の設置方法。
  25. 前記ステップ2における2つの既設隣接函(2)内に端部密封ドア(6)をそれぞれ設け、前記ステップ5が完了した後、端部密封ドア(6)を取り外すことを特徴とする請求項23に記載の沈埋トンネルの最終継手の設置方法。
  26. 前記ステップ3では、沈埋トンネルの最終継手(1)を沈設する前に、まず設置ステーションの底部の基礎に砕石基礎(7)を敷設し、前記ステップ6における沈埋トンネルの最終継手(1)を設置した後、予め配置されたグラウト管を介して沈埋トンネルの最終継手(1)の周囲のグラウトゾーンでグラウチングを行うことを特徴とする請求項25に記載の沈埋トンネルの最終継手の設置方法。
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