JP2022170188A - トンネル函体群とトンネル施工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
トンネル函体群の縦断線形には、直線線形の他、円形や複数の曲率を有する曲線線形、直線と曲線が混在した線形等、様々な縦断線形が存在するが、例えば、鉛直面内において曲線区間を有するトンネル函体群を施工する際には、トンネル函体群の姿勢保持を図るべく、隣接するトンネル函体同士のリング継手はボルト接合により行われる必要がある。
ところで、例えば推進工法にて上記鉛直面内に曲線区間を有するトンネル函体群を施工する場合、曲線区間における掘進機と後続のトンネル函体群のスムーズな推進を図るべく、掘進機のカッタヘッドの側方からコピーカッタを地中に張り出して余掘りを行い、余掘り部に滑材を充填しながら掘進機の掘進とトンネル函体群の推進を行う施工方法が一般的である。この際、余掘り部に充填されている滑材の中に掘進機が存在することから、掘進過程で掘進機が蛇行する恐れがあり、この蛇行を解消し、掘進方向が計画縦断線形からの管理値を外れないように、例えば掘進機の備える方向制御ジャッキを作動し、掘進方向を管理値内に収めるようにして掘進機を掘進させるようにしている。
以上のことから、トンネル函体がリング継手においてボルト接合されているトンネル函体群と、このトンネル函体群によってトンネルを施工する方法において、剛性と可撓性の双方を有するリング継手を介してトンネル函体同士が相互に接続されているトンネル函体群と、このトンネル函体群により形成されるトンネルの施工方法が望まれる。
また、トンネルの構築方法は、この推進函体を連続して配置することにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルを推進工法により構築する方法であり、連続して配置される一方の推進函体の凹部に他方の推進函体の凸部を挿入した状態で坑口側から押し込み力を付与する方法である。
この推進函体同士のリング継手においては、弾性ワッシャを備えたボルトによってボルト接合されることにより推進函体同士の接続が図られている。
推進工法によって地盤内に設置され、推進される際に方向制御を要する複数のトンネル函体からなるトンネル函体群であって、
隣接する二つの前記トンネル函体のリング継手を形成する双方の無端状の継手板が、弾性ワッシャを備えた第一ボルトナットと、弾性ワッシャを備えていない第二ボルトナットとにより連結されていることを特徴とする。
前記第二ボルトナットがダブルナットを備え、該ダブルナットの調整により、前記リング継手における目開き量の調整が自在となっていることを特徴とする。
隣接する二つの前記トンネル函体の双方の前記継手板において、前記無端状の周方向に間隔を置いて複数の前記第一ボルトナットと複数の前記第二ボルトナットが配設され、隣接する二つの該第一ボルトナットの間に一本もしくは複数本の該第二ボルトナットが配設されていることを特徴とする。
前記トンネル函体において、
前記トンネル函体群の縦断方向に直交する横断方向に無端状に延設する主桁が、該縦断方向に間隔を置いて複数配設され、両端にある前記リング継手を形成する前記継手板が前記主桁により形成され、
前記継手板の外周縁もしくは内周縁には、無端状に延設して前記縦断方向であって前記トンネル函体の内側へ張り出すフランジが取り付けられており、
隣接する二基の前記トンネル函体は、双方の前記継手板が面接触するようになっており、
一方の前記トンネル函体の前記フランジの端部に嵌合雌部が設けられ、他方の前記トンネル函体の前記フランジの端部に該嵌合雌部に嵌合する嵌合雄部が設けられていることを特徴とする。
隣接する二基の前記トンネル函体のうち、相互に面接触する双方の前記継手板の無端状の接触面の対応位置には、無端状の半割溝が設けられており、双方の無端状の該半割溝により無端状のシール溝が形成され、該シール溝に無端状のガスケットが圧接状態で収容されていることを特徴とする。
推進工法によって複数のトンネル函体を方向制御しながら地盤内に設置することにより、トンネル函体群を形成してトンネルを施工する、トンネル施工方法であって、
隣接する二つの前記トンネル函体のリング継手を形成する双方の無端状の継手板同士を、弾性ワッシャを備えた第一ボルトナットと、弾性ワッシャを備えていない第二ボルトナットとによって連結することにより前記トンネル函体群を形成し、
前記トンネル函体群の曲線区間では、前記第二ボルトナットを緩めて目開きさせ、前記第一ボルトナットの備える前記弾性ワッシャを伸縮させながら該トンネル函体群を方向制御して推進させることを特徴とする。
より具体的には、直線区間では、第二ボルトナットを締め付けることにより、リング継手における剛性が保証される。一方、曲線区間では、曲率に応じて継手板における各第二ボルトナットの位置に好適な態様(緩み量)で第二ボルトナットを緩めて目開きさせ、第一ボルトナットにおいては弾性ワッシャを伸縮させることにより、リング継手には、弾性ワッシャによる可撓性とそのスプリング力に起因する剛性が付与され、剛性と可撓性の双方を備えた曲線区間を形成することができる。従って、高剛性のリング継手を備える直線区間と、剛性と可撓性の双方を備える曲線区間を有するトンネルや、単円のトンネル(全区間が曲線区間である円周トンネル)の場合は剛性と可撓性の双方を備えるトンネルを施工することができる。
図1乃至図9を参照して、実施形態に係るトンネル函体群とトンネル施工方法の一例について説明する。ここで、図1は、実施形態に係るトンネル函体群の全体構成の一例を示す図であり、図2は、曲線区間において、掘進機が余掘り部を造成し、余掘り部に滑材を充填しながら、トンネル函体群を推進させている状態を示す模式図である。また、図3は、実施形態に係るトンネル函体群を構成するトンネル函体の一例の正面図であって、リング継手を構成する継手板を正面から見た図であり、図4は、図3のIV-IV矢視図であって、リング継手における目開き量をともに示す図であり、図5と図6と図7はそれぞれ、図3のV部の拡大図、図4のVI部の拡大図、及び図4のVII部の拡大図である。
11:前胴
12:後胴
13:カッタヘッド
14:コピーカッタ
20:トンネル函体
21:主桁
22:継手板(主桁)
22a:ボルト孔
22b:半割溝
23:スキンプレート
24:フランジ
24a:嵌合雄部
24b:嵌合雌部
25:縦リブ
26:柱
27:シール溝
28:ガスケット
29:リング継手
30:第一ボルトナット
31:頭付きボルト
32:締め付けナット
33:保護キャップ
34:弾性ワッシャ
40:第二ボルトナット
41:頭付きボルト
42:ダブルナット
42a:締め付けナット
42b:反力受けナット
50:トンネル函体群
60:円周トンネル
G:地盤(地中)
HT:本線トンネル
RT:ランプトンネル
T:立坑
K:切梁
S:反力架台
BD:元押し装置
BJ:元押しジャッキ
E:余掘り部
U:滑材
Claims (6)
- 推進工法によって地盤内に設置され、推進される際に方向制御を要する複数のトンネル函体からなるトンネル函体群であって、
隣接する二つの前記トンネル函体のリング継手を形成する双方の無端状の継手板が、弾性ワッシャを備えた第一ボルトナットと、弾性ワッシャを備えていない第二ボルトナットとにより連結されていることを特徴とする、トンネル函体群。 - 前記第二ボルトナットがダブルナットを備え、該ダブルナットの調整により、前記リング継手における目開き量の調整が自在となっていることを特徴とする、請求項1に記載のトンネル函体群。
- 隣接する二つの前記トンネル函体の双方の前記継手板において、前記無端状の周方向に間隔を置いて複数の前記第一ボルトナットと複数の前記第二ボルトナットが配設され、隣接する二つの該第一ボルトナットの間に一本もしくは複数本の該第二ボルトナットが配設されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のトンネル函体群。
- 前記トンネル函体において、
前記トンネル函体群の縦断方向に直交する横断方向に無端状に延設する主桁が、該縦断方向に間隔を置いて複数配設され、両端にある前記リング継手を形成する前記継手板が前記主桁により形成され、
前記継手板の外周縁もしくは内周縁には、無端状に延設して前記縦断方向であって前記トンネル函体の内側へ張り出すフランジが取り付けられており、
隣接する二基の前記トンネル函体は、双方の前記継手板が面接触するようになっており、
一方の前記トンネル函体の前記フランジの端部に嵌合雌部が設けられ、他方の前記トンネル函体の前記フランジの端部に該嵌合雌部に嵌合する嵌合雄部が設けられていることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のトンネル函体群。 - 隣接する二基の前記トンネル函体のうち、相互に面接触する双方の前記継手板の無端状の接触面の対応位置には、無端状の半割溝が設けられており、双方の無端状の該半割溝により無端状のシール溝が形成され、該シール溝に無端状のガスケットが圧接状態で収容されていることを特徴とする、請求項4に記載のトンネル函体群。
- 推進工法によって複数のトンネル函体を方向制御しながら地盤内に設置することにより、トンネル函体群を形成してトンネルを施工する、トンネル施工方法であって、
隣接する二つの前記トンネル函体のリング継手を形成する双方の無端状の継手板同士を、弾性ワッシャを備えた第一ボルトナットと、弾性ワッシャを備えていない第二ボルトナットとによって連結することにより前記トンネル函体群を形成し、
前記トンネル函体群の曲線区間では、前記第二ボルトナットを緩めて目開きさせ、前記第一ボルトナットの備える前記弾性ワッシャを伸縮させながら該トンネル函体群を方向制御して推進させることを特徴とする、トンネル施工方法。
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