JP2020090776A - 支持壁および支持壁の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トンネル内において支持壁を容易に搬送および設置できる支持壁を提供する。【解決手段】トンネルＴの床版を支持するための支持壁５０であって、インバートＩの上面に立てられたプレキャストコンクリート製の下壁体６０と、下壁体６０に積み重ねられたプレキャストコンクリート製の上壁体７０と、を備えている。上壁体７０の上面には、床版に連結される連結部７８が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、トンネルの支持壁およびその施工方法に関する。

シールドトンネルの底部に床版を設置し、床版の上面に道路を構築するとともに、床版の下方空間に電気や排水の設備を構築しているものがある（例えば、特許文献１参照）。この構成では、インバートの上面に立てたプレキャストコンクリート製の支持壁によって床版を支持している。

特開２００８−１２７８３４号公報

前記した支持壁を施工する場合には、支持壁を傾けた状態で台車に積載し、坑口側から既設の床版の下方空間を通って切羽側に支持壁を搬送している。その後、油圧装置およびクレーンを用いて支持壁を起こしている。この施工方法では、支持壁の搬送および設置が難しいという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、トンネル内において支持壁を容易に搬送および設置できる支持壁およびその施工方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、第一の発明は、トンネルの床版を支持するための支持壁であって、インバートの上面に立てられたプレキャストコンクリート製の下壁体と、前記下壁体に積み重ねられたプレキャストコンクリート製の上壁体と、を備えている。前記上壁体の上面には、前記床版に連結される連結部が設けられている。

前記課題を解決するため、第二の発明は、トンネルの床版を支持するための支持壁の施工方法である。前記施工方法は、前記支持壁を構成するプレキャストコンクリート製の下壁体および上壁体を、既設の前記床版の下方を通じて坑口側から切羽側に搬送する段階と、既設の前記床版よりも切羽側で前記下壁体をインバートの上面に立てる段階と、を備えている。また、前記施工方法は、前記下壁体に前記上壁体を積み重ねる段階と、前記上壁体の上面に前記床版を設置する段階と、を備えている。

第一の発明および第二の発明において、下壁体および上壁体のそれぞれの高さは、インバートの上面から床版までの高さよりも小さくなるため、下壁体および上壁体を傾けることなく、既設の床版の下方空間を通して搬送できる。また、下壁体および上壁体は、支持壁全体に比べて小型化および軽量化されているため、下壁体および上壁体を組み付け易い。

前記した支持壁において、複数の前記下壁体を前記トンネルの延長方向に間隔を空けて並べて、隣り合う二つの前記下壁体に跨って前記上壁体を設置した場合には、トンネルの幅員方向に貫通した開口部を有する支持壁を容易に構築できる。

前記した支持壁において、前記下壁体の下縁部に側面および下面に開口した窪み部を形成し、前記インバートの上面に連結される連結部材を前記窪み部の内部に設けることで、連結部材を支持壁の側面から突出させないことが好ましい。

前記した支持壁において、前記上壁体の下縁部に側面および下面に開口した窪み部を形成し、前記下壁体の上面に連結される連結部材を前記窪み部の内部に設けることで、連結部材を支持壁の側面から突出させないことが好ましい。

本発明の支持壁およびその施工方法では、支持壁が下壁体と上壁体とに分割されているため、トンネル内において支持壁を容易に搬送および設置できる。

本発明の実施形態に係る支持壁を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る支持壁を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る支持壁を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る支持壁の施工方法において、トンネルにインバートを設置する段階を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る支持壁の施工方法において、インバートに下壁体を設置する段階を示した斜視図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、図１に示すように、シールド工法によって構築されたトンネルＴ内に設けられる支持壁５０について説明する。

本実施形態のトンネルＴの周壁部は、プレキャストコンクリート製のセグメントＳである。また、トンネルＴの底部には、図３に示すように、床版８０が所定の高さに設置されている。床版８０の上面には道路が構築されるとともに、床版８０の下方空間には電気や排水の設備が構築される。

トンネルＴの底面にはインバートＩが設置されている。インバートＩは、図４に示すように、複数のインバート部材１０をトンネルＴの延長方向に連続して並べることで構築されている。
インバート部材１０は、プレキャストコンクリート製のブロックである。インバート部材１０の上面には、複数の支持台１５が突出している。支持台１５は、台車用の軌道を支持するための四角錐台形状の台座である。

図３に示すように、インバート部材１０において、トンネルＴの幅員方向の中央に並んだ二つの支持台１５，１５の間となる領域には、二本のインサートアンカー１６，１６が埋め込まれている。インサートアンカー１６は、後記する下壁体６０に組み付けられたアンカーボルト６３が螺合される雌ねじ部材である。

支持壁５０は、床版８０を所定の高さに支持するためのプレキャストコンクリート製の壁体である。支持壁５０は、インバート部材１０の上面に垂直に立てられている。また、支持壁５０は、トンネルＴの幅員方向の中央に並んだ二つの支持台１５，１５の間に配置されている。

支持壁５０は、図１に示すように、インバート部材１０の上面に立てられた複数の下壁体６０と、各下壁体６０に積み重ねられた複数の上壁体７０と、を備えている。また、支持壁５０には、複数の開口部５１がトンネルＴの延長方向に所定の間隔で形成されている。開口部５１は、支持壁５０をトンネルＴの幅員方向に貫通している。

下壁体６０は、図２に示すように、側面視で四角形の壁体である。下壁体６０の下面は、インバート部材１０の上面に載置されている。一つの下壁体６０は隣り合う二つのインバート部材１０，１０の上面に亘って設置されている。本実施形態では、図５に示すように、複数の下壁体６０がトンネルＴの延長方向に間隔を空けて並べられている。

下壁体６０においてトンネルＴの幅員方向の下縁部には、図２および図３に示すように、側面および下面に開口した窪み部６１が形成されている。下壁体６０には、四つの窪み部６１が形成されている。各窪み部６１は、インバート部材１０の各インサートアンカー１６に対応する位置に設けられている。

窪み部６１の内部には、継手ボックスとして鋼製の連結部材６２が設けられている。連結部材６２には、上下方向に貫通した挿通穴が形成されている。
連結部材６２の挿通穴に上方から挿通させたアンカーボルト６３を、インバート部材１０のインサートアンカー１６に螺合させることで、下壁体６０がインバート部材１０の上面に連結されている。

下壁体６０の上面には、四本のインサートアンカー６４が埋め込まれている。インサートアンカー６４は、後記する上壁体７０に組み付けられたアンカーボルト７３が螺合される雌ねじ部材である。本実施形態では、四本のインサートアンカー６４がトンネルＴの延長方向および幅員方向に間隔を空けて配置されている。

上壁体７０は、図２に示すように、側面視で門形の壁体である。上壁体７０のトンネルＴの延長方向の中央部には、上壁体７０の下面から上方に向けて窪んだ凹部７５が形成されている。凹部７５は、上壁体７０の両側面に開口している。凹部７５においてトンネルＴの延長方向の幅は、隣り合う二つの下壁体６０，６０の間隔と同じである。

上壁体７０は、下壁体６０の上面に積み重ねられている。本実施形態では、一つの上壁体７０が隣り合う二つの下壁体６０，６０に跨って設置されている。
上壁体７０において、凹部７５よりも一方側の部位は、一方の下壁体６０の上面の半分に載置されている、また、上壁体７０において、凹部７５よりも他方側の部位は、他方の下壁体６０の上面の半分に載置されている。
隣り合う二つの下壁体６０，６０の間の隙間と、上壁体７０の凹部７５とが連通することで、開口部５１が形成されている。

上壁体７０においてトンネルＴの幅員方向の下縁部には、図２および図３に示すように、側面および下面に開口した窪み部７１が形成されている。上壁体７０には、四つの窪み部７１が形成されている。各窪み部７１は、下壁体６０の各インサートアンカー６４に対応する位置に設けられている。

窪み部７１の内部には、継手ボックスとして鋼製の連結部材７２が設けられている。連結部材７２には、上下方向に貫通した挿通穴が形成されている。
連結部材７２の挿通穴に上方から挿通させたアンカーボルト７３を、下壁体６０のインサートアンカー６４に螺合させることで、上壁体７０が下壁体６０の上面に連結されている。

上壁体７０の上面には、四つの連結部７８が形成されている。連結部７８は、上壁体７０の上面から下方に向けて延びている有底の穴である。本実施形態では、四つの連結部７８がトンネルＴの延長方向および幅員方向に間隔を空けて配置されている。

連結部７８は、床版８０の下面に連結される部位である。図３に示すように、床版８０の側縁部には、上下方向に貫通した連結穴８１が形成されている。上壁体７０の連結部７８と床版８０の連結穴８１とが連通するように、上壁体７０の上面に床版８０の側縁部が載置されている。さらに、連結穴８１および連結部７８には、コンクリートが充填されている。このようにして、上壁体７０の上面に床版８０が連結されている。

次に、前記した支持壁５０の施工方法について説明する。
まず、図４に示すように、セグメントＳの底面に複数のインバート部材１０をトンネルＴの延長方向に連続して並べる。

続いて、図１に示す下壁体６０および上壁体７０をそれぞれトンネルＴ内に搬入する。そして、図５に示すように、トンネルＴの幅員方向の中央に並んだ二つの支持台１５，１５の間に下壁体６０を設置する。
図２および図３に示すように、下壁体６０の連結部材６２に組み付けたアンカーボルト６３を、インバート部材１０のインサートアンカー１６に螺合させて、下壁体６０をインバート部材１０に連結する。このようにして、図５に示すように、複数の下壁体６０をトンネルＴの延長方向に間隔を空けて設置する。

続いて、図１に示すように、隣り合う二つの下壁体６０，６０の上面に上壁体７０を積み重ねる。
図２および図３に示すように、上壁体７０の連結部材７２に組み付けたアンカーボルト７３を、下壁体６０のインサートアンカー６４に螺合させて、上壁体７０を下壁体６０に連結する。

このようにして、複数の上壁体７０を複数の下壁体６０に積み重ねることで、開口部５１を有する支持壁５０を構築する。
その後、インバート部材１０の上面にコンクリートを流し込んで、インバート部材１０の上面に上層部２０を構築する。これにより、二つの支持台１５，１５の間において支持壁５０の下部がコンクリートに埋め込まれる。

また、図３に示すように、上壁体７０の上面に床版８０の側縁部を載置し、上壁体７０の連結部７８と床版８０の連結穴８１とにコンクリートを充填して、上壁体７０の上面に床版８０の下面を連結する。

これにより、床版８０は、支持壁５０によって所定の高さに支持される。本実施形態では、トンネルＴの幅員方向に並べた二つの床版８０，８０において、内側の側縁部が支持壁５０に支持されている。なお、両床版８０，８０の外側の側縁部は、セグメントＳの内面に支持されている。

トンネルＴの掘削が進んだら、既設の床版８０の切羽側に新たに複数のインバート部材１０を設置する。また、新たな下壁体６０および上壁体７０をトンネルＴの坑口側から既設の床版８０の下方空間を通って切羽側に搬送する。
このとき、下壁体６０および上壁体７０のそれぞれの高さは、インバートＩの上面から床版８０の下面までの高さよりも小さいため、下壁体６０および上壁体７０をインバート部材１０の上面に対して垂直な状態で台車に積載して、既設の床版８０の下方空間を通過させることができる。

そして、図２に示すように、前記した支持壁５０の設置作業と同様に、複数の下壁体６０をインバート部材１０の上面に設置するとともに、各下壁体６０に複数の上壁体７０を積み重ねることで、支持壁５０を切羽側に延長する。

以上のような本実施形態の支持壁５０およびその施工方法では、図３に示すように、支持壁５０を下壁体６０と上壁体７０とに分割しているため、下壁体６０および上壁体７０を傾けることなく、既設の床版８０の下方空間を通して搬送できる。また、下壁体６０および上壁体７０は、支持壁５０全体に比べて小型化および軽量化されているため、下壁体６０および上壁体７０を組み付け易い。
したがって、本実施形態の支持壁５０およびその施工方法では、トンネルＴ内において支持壁５０を容易に搬送および設置できるため、トンネルＴの施工効率を高めることができる。

本実施形態の支持壁５０は、図２に示すように、複数の下壁体６０をトンネルＴの延長方向に間隔を空けて並べるとともに、上壁体７０を隣り合う二つの下壁体６０，６０に跨って設置している。このようにすることで、トンネルＴの幅員方向に貫通した開口部５１を有する支持壁５０を容易に構築できる。

本実施形態の支持壁５０の下壁体６０では、図３に示すように、インバート部材１０に連結される連結部材６２が窪み部６１の内部に設けられている。また、上壁体７０では、下壁体６０に連結される連結部材７２が窪み部７１の内部に設けられている。このようにすることで、連結部材６２，７２が支持壁５０の側面から突出しないように構成できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態の支持壁５０では、図２に示すように、隣り合う二つの下壁体６０，６０の間の空間と、上壁体７０の凹部７５とによって開口部５１が形成されている。しかしながら、上壁体７０に凹部７５を形成することなく、隣り合う二つの下壁体６０，６０の間の空間のみによって開口部５１を形成してもよい。

また、支持壁５０に開口部５１を形成してなくてもよい。この場合には、隣り合う二つの下壁体６０，６０を連続させて配置する。また、支持壁５０に開口部５１を形成しない場合には、一つの上壁体７０を一つの下壁体６０に積み重ねてもよい。

下壁体６０とインバート部材１０との連結構造および下壁体６０と上壁体７０との連結構造は限定されるものではなく、各種公知の連結構造を用いることができる。

本実施形態の支持壁５０を設置するインバートＩの構造は限定されるものではなく、例えば、現場打ちコンクリートによってインバートＩ全体を構築してもよい。

１０ インバート部材
１５ 支持台
１６ インサートアンカー
２０ 上層部
５０ 支持壁
５１ 開口部
６０ 下壁体
６１ 窪み部
６２ 連結部材
６３ アンカーボルト
６４ インサートアンカー
７０ 上壁体
７１ 窪み部
７２ 連結部材
７３ アンカーボルト
７５ 凹部
７８ 連結部
８０ 床版
８１ 連結穴
Ｉ インバート
Ｓ セグメント
Ｔ トンネル

Claims (5)

1. トンネルの床版を支持するための支持壁であって、
   インバートの上面に立てられたプレキャストコンクリート製の下壁体と、
   前記下壁体に積み重ねられたプレキャストコンクリート製の上壁体と、を備え、
   前記上壁体の上面には、前記床版に連結される連結部が設けられていることを特徴とする支持壁。
2. 請求項１に記載の支持壁であって、
   複数の前記下壁体が前記トンネルの延長方向に間隔を空けて並べられており、
   前記上壁体は、隣り合う二つの前記下壁体に跨って設置されていることを特徴とする支持壁。
3. 請求項１または請求項２に記載の支持壁であって、
   前記下壁体の下縁部には、側面および下面に開口した窪み部が形成されており、
   前記窪み部の内部には、前記インバートの上面に連結される連結部材が設けられていることを特徴とする支持壁。
4. 請求項１または請求項２に記載の支持壁であって、
   前記上壁体の下縁部には、側面および下面に開口した窪み部が形成されており、
   前記窪み部の内部には、前記下壁体の上面に連結される連結部材が設けられていることを特徴とする支持壁。
5. トンネルの床版を支持するための支持壁の施工方法であって、
   前記支持壁を構成するプレキャストコンクリート製の下壁体および上壁体を、既設の前記床版の下方を通じて坑口側から切羽側に搬送する段階と、
   既設の前記床版よりも切羽側で前記下壁体をインバートの上面に立てる段階と、
   前記下壁体に前記上壁体を積み重ねる段階と、
   前記上壁体の上面に前記床版を設置する段階と、を備えていることを特徴とする支持壁の施工方法。

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