JP2595310B2

JP2595310B2 - 掘削穴の覆工用筒状壁体における分岐部の構造

Info

Publication number: JP2595310B2
Application number: JP63145253A
Authority: JP
Inventors: 宗孝大関; 洋樹染谷; 博英橋本
Original assignee: Taisei Corp; Obayashi Corp
Current assignee: Taisei Corp; Obayashi Corp
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1997-04-02
Anticipated expiration: 2012-04-02
Also published as: JPH01312197A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、２連形の掘削穴の履工に用いられる筒状壁
体の分岐部の構造にかかり、特に断面Ｃ字状、断面逆Ｃ
字状の主壁部どうしを２種類の分岐部セグメントを介し
て連結してなる筒状壁体の分岐部の構造に関するもので
ある。

「従来の技術」近年、鉄道用トンネルなどの大断面トンネル構造物を
構築するための大断面シールド工法として、複円形特殊
断面シールド工法と呼ばれるものが行なわれるようにな
った。この工法では、円筒状のシールド掘削機を２基連
結した構造のシールド掘削機を用いて、円が２つその一
部が重なった状態で連なる形の断面形状に、地山あるい
は地盤を掘削し、この掘削された穴の内面に、RCセグメ
ントを組み立てて筒状壁体を形成してこの筒状壁体を穴
に沿って複数連結し（一次履工）、この一次履工のセグ
メントの背面、すなわちセグメントと地山との間に空隙
を埋める注入材を充填した後、一次履工の内面にコンク
リートを巻き立て（二次履工）、それらによって地山を
支持して、所定の内空を構成する、というものである。

しかして、従来、前記の工法で構築する筒状壁体とし
ては、たとえば第７図に示すものが知られている。

図に示す筒状壁体は、円弧版状のRCセグメント１を連
結して断面Ｃ字状、断面逆Ｃ字状の主壁部2,2を構築
し、これら主壁部２の上端部間および下端部間に分岐部
RCセグメント3,3を連結し上下に位置する分岐部RCセグ
メント3,3間に中柱４を建て込み、このようにして構築
した眼鏡枠状の壁体を掘削穴の軸方向に順次連結してな
るものである。

前記の筒状壁体を構成するRCセグメント１、分岐部RC
セグメント３、中柱４はボルト・ナットにより連結され
ており、前記の各部材にはボルト・ナットによる連結部
としてボルト挿通孔5aの形成された継手金具5,5・・・
が埋設されている。

前記の筒状壁体の構築には分岐部RCセグメント３を必
要とするが、この分岐部RCセグメント３は外観Ｙ字状の
部材である。すなわち、この分岐部RCセグメント３は、
その端面が中柱４と連結される断面方形の基部3cと、こ
の基部3cから分岐してそれぞれの端面が主壁部2,2と連
結される断面方形の連結腕部3a,3bとからなるものであ
る。

ここで２つの連結腕部3a,3bのうち、連結腕部3aは連
結腕部3bより長く形成されており、また、連結腕部3a
は、その先端部側がRCセグメント１と同一の曲率半径を
もって円弧状に延出している。連結腕部3a,3bのうち、
一方を長く、他方を短く形成するのは、セグメント1,1
・・・、分岐部セグメント3,3・・・を筒状壁体の軸方
向に千鳥状に配置するため（千鳥状に配置して筒状壁体
の応力の分散が図れるため）である。

なお、このような筒状壁体の構築方法の一例を説明す
ると、シールド掘削機内において、まず、下方の分岐部
セグメント３を設置し、この分岐部セグメント３の左右
にエレクターなどを使ってセグメント１を周方向に順次
組み立てていき主壁部２を構築する。次いで左右の主壁
部２の上端間に上方の分岐部セグメント３をボルト結合
し、分岐部セグメント3,3間に中柱４を建て込むと、第
７図に示すような筒状壁体が完成する。

「発明が解決しようとする課題」このような筒状壁体によれば、一方を長く、他方を短
くした連結腕部3a,3bを有する分岐部セグメント３を用
いることによって、主壁部２を構成するセグメント１を
筒状壁体の軸方向に千鳥状に配置することができ、継手
面の剛性を向上させることができる。しかしながら、こ
のような筒状壁体においても、たとえば次のような点で
解決すべき問題点が残されている。

第１に、前記の筒状壁体においては、分岐部セグメン
ト３が基部3cと２つの連結腕部3a,3bからなる外観Ｙ字
状のコンクリート構造物となるため、製造する場合のコ
ンクリートの打ち込み、締め固め、養生が難しく、分岐
部の精度がでにくいという問題点がある。

第２に、分岐部セグメント３は、他のRCセグメント１
に比べ大型で、重量の重いものになるため、分岐部セグ
メント３の移送、組み付けに手間がかかり、また、トン
ネル全体の幅を大きくする必要性が生じた場合、分岐部
セグメント自身がさらに大型化し、エレクター等による
組み付け作業に大きな制約を受ける等の問題点である。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、分岐部の精度を向上させることができ
るとともに、分岐部の幅を容易に広げることができ、ま
た、筒状壁体の構築時の作業性を向上させることのでき
る掘削穴の履工用筒状壁体における分岐部の構造を提供
しようとすることにある。

「課題を解決するための手段」本発明は、前記の目的を達成するために、２連形の掘
削穴に配置され、この掘削穴の履工に用いられる掘削穴
の履工用筒状壁体であって、複数の同形の円弧版状のRC
セグメントが組み立てられて軸線方向に沿う開口を有す
る円筒状の主壁部が２つ形成され、これらが前記開口を
対向して配置された状態で、これらの開口部の一端同士
および他端同士が、それぞれ連結腕部の長さ寸法の異な
る２種類の分岐部セグメントを介して連結されてなり、
かつ、これら分岐部セグメントは、分岐部セグメントど
うしの接合面を貫通するボルトもしくはPC鋼材によって
一体化されていることを特徴とするものである。

「作用」本発明の分岐部構造によれば、２種類の大きさの分岐
部セグメントを、それらの接合端面を貫通するボルトも
しくはPC鋼材によって一体に組み立てることにより、断
面Ｃ字状、断面逆Ｃ字状の主壁部どうしを連結する分岐
部を構築することができる。

また、外観Ｙ字状の分岐部を、２種類の大きさの異な
る分岐部セグメントを組み立てることにより構築したの
で、移送時および組立時における部材の軽量化を図るこ
とができ、その作業性を向上させる作用を発揮できる。

また、分岐部は、連結腕部の長さ寸法の異なる２種類
の分岐部セグメントを組み立てることにより構成されて
いるため、これらの配置を交互に代えることによって、
主壁部を構成するセグメントおよび分岐部セグメントを
千鳥状に配置することが可能になる。

「実施例」以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図を参照
して説明する。なお、これらの図において第７図に示す
構成要素と同一の構成要素については同一符号を付して
ある。

ここで説明する履工用筒状壁体も、基本的には、第７
図に示すものと同様に、円弧版状のRCセグメント１を連
結して断面Ｃ字状、断面逆Ｃ字状の主壁部2,2を構築
し、これら主壁部２の上端部間および下端部間をそれぞ
れ連結するとともに、中柱４を建て込んで眼鏡枠状の筒
状壁体を形成し、この眼鏡枠状の筒状壁体を掘削穴の軸
方向にボルト・ナット等の締結手段により順次連結して
なるものである。

しかし、この発明においては、主壁部2,2を連結する
分岐部セグメントとして、連結腕部の長さ寸法の異なる
２種類の分岐部セグメント10,11を用い、これらを組み
合わせて左右の主壁部2,2を接合し、これら２種類の分
岐部セグメント10,11どうしをこれらの接合端面10a,11a
を貫通するボルト12によって一体に連結したことを最大
の特徴とするものである。

まず、長さ寸法の大きな分岐部セグメント10について
説明すると、これは、分岐部セグメントどうしの接合端
面10aを有しかつ中柱４に連結される構造の基部10bと、
この基部10bから分岐してその端面が主壁部２のセグメ
ント１と連結される断面方形の連結腕部10cとを主体と
して構成されている。

前記基部10bには接合端面10aに開口する複数（図示例
では４個）のボルト挿入孔が形成されており、分岐部セ
グメント10,11を一体化するボルト12が挿入されるよう
になっている。また、前記連結腕部10cは、RCセグメン
ト１と同一の曲率をもって円弧状に突出している。そし
て、これら基部10bおよび連結腕部10cの両側内面ならび
に連結腕部10cの先端面にはそれぞれボルト・ナットに
よる連結部としてボルト挿通孔5aの形成された継手金具
５が埋設されている。

一方、長さ寸法の短い分岐部セグメント11は、基本的
には、前記分岐部セグメント10と同様に、分岐部セグメ
ントどうしの接合端面11aを有する基部11bと、この基部
11bから分岐してその端面が主壁部２と連結される断面
方形の連結腕部11cとを主体として構成されており、ま
た基部11bには、その接合端面11aに開口しかつ分岐部セ
グメント10,11を連結するボルト12を挿入するための複
数のボルト挿入孔11dが設けられている。

しかし、この分岐部セグメント11にあっては、連結腕
部11cが前記分岐部セグメント10の連結腕部10cよりも短
い寸法に形成され、しかも、基部11bの幅l₁が前記分岐
部セグメント10の基部10bの幅l₂よりも大きな寸法に形
成されている。

なお、前記連結腕部11cは、RCセグメント１と同一の
曲率をもって円弧状に突出しており、またこれら基部11
bおよび連結腕部11cの両側内面ならびに先端面にはそれ
ぞれボルト・ナットによる連結部としてボルト挿通孔5a
の形成された継手金具５が埋設されていることは言うま
でもない。

また、第１図および第２図に示す図示例では、前記２
種類の分岐部セグメント10,11を一体化する手段とし
て、これらの基部10b,11bを貫通するボルト12が用いら
れているが、本発明では、この図示例に限定されるもの
ではなく、ボルト12に代えてPC鋼材を配設し、このPC鋼
材に緊張力を与えることによって両分岐部セグメント1
0,11を一体化するようにしても良い。なお、このように
PC鋼材によって分岐部セグメント10,11を一体化した場
合には、これらの接合部にプレストレスが導入されてそ
の強度が向上するので好ましい。

また、主壁部2,2を形成するセグメントとして図示例
ではRCセグメント１を適用した例を示しているが、本発
明はRCセグメントに限定されるものではなく、スチール
セグメントを適用して主壁部2,2を形成することも可能
である。

次に、このように構成された分岐部を備えた筒状壁体
を構築する場合について説明すると、まず、筒状壁体の
下方に位置する分岐部セグメント10,11を組み合わせて
これらを一体化する。この操作は、分岐部セグメント1
0,11の基部10b,11bの接合端面10a,11aを突き合わせ、ボ
ルト挿入孔にボルト12を挿入して、このボルトを締め付
けることにより行う。

このようにして一体化した分岐部セグメント10,11を
据え付けたならば、次に、この分岐部セグメント10,11
を中心としてその左右にエレクター３を使ってセグメン
ト1,1・・・を順次ボルト結合していき、主壁部2,2を形
成する。そして、左右の主壁部2,2の上端の間に分岐部
セグメント10および分岐部セグメント11を順番に押し込
んで、各分岐部セグメント10,11をそれぞれ主壁部２の
セグメント１にボルト結合する。

またこの際（分岐部セグメント10,11を組み付ける
際）、これら分岐部セグメント10,11の接合端面10a,11a
を突き合わせておき、基部10b,11bのボルト挿入孔12を
挿入して、このボルト12を締め付けることにより、この
基部10b,11bを一体化する。

この後、中柱４を上下に位置する分岐部セグメント1
0,11の間に建て込んで、これを一体化し、一リング分の
履工体を構築する。

なお、前記履工体の構築は、シールド掘削機内で実施
し、シールド掘削機により穴を掘進するごとに、眼鏡枠
状に組み立てられた履工体を横方向にボルト結合させな
がら筒状壁体を延ばしていくものであるが、隣接する履
工体の分岐部においては、第３図に示すように、分岐部
セグメント10,11の位置を逆に配置してRCセグメント１
および分岐部セグメント10,11が筒状壁体の軸方向に千
鳥状に並ぶように配慮する。

また、分岐部セグメント10,11を、第３図に示すよう
に、千鳥状に配置すると、分岐部セグメント10,11の基
部10b,11bの厚みが異なっているので、分岐部セグメン
ト10,11の基部10b,11bどうしの接合面も千鳥に配置さ
れ、前記分岐部セグメント10,11の接合部分の強度が損
なわれるおそれがない。

しかして、このようにして構築された筒状壁体におい
ては、主壁部2,2を連結する分岐部を、２種類の分岐部
セグメント10,11により構成したので、分岐部を構成す
る分岐部セグメント10,11の軽量化を達成して、その移
送、組み付けを容易に行うことが可能になる。つまり、
本発明においては、外観Ｙ字状の分岐部を、２種類の大
きさの異なる分岐部セグメント10,11を組み立てること
により構築したので、移送時および組立時における部材
の軽量化を図ることができ、その作業性を向上させる作
用を発揮できるのである。

また、このような構成の分岐部の構造によれば、２種
類の大きさの分岐部セグメント10,11を、それらの接合
端面10a,11aを貫通するボルト12によって一体に組み立
てることにより、断面Ｃ字状、断面逆Ｃ字状の主壁部2,
2どうしを連結する分岐部を構築することができ、ま
た、分岐部は、連結腕部10c,11cの長さ寸法の異なる２
種類の分岐部セグメント10,11を組み立てることにより
構成されるため、これらの配置を交互に代えることによ
って、主壁部2,2を構成するセグメントおよび分岐部セ
グメントを千鳥状に配置することが可能になる。

しかも、従来使用されていた一体型の分岐部セグメン
ト等に比べ構造を単純化し得るので、分岐部セグメント
自身の製造が容易になり、分岐部の精度を向上すること
もできる。

なお、この実施例によれば、主壁部2,2の間の分岐部
の幅を広げる必要が生じた場合においても、基部10b,11
bの厚みを変えるなどして対応することが可能になり、
また、その長さ寸法も他のRCセグメント１と同様に形成
することができるので、エレクターによる組立時の制約
を受けるおそれがなく、２連形シールドトンネルの履工
用筒状壁体としての適用性を向上することができる。

また、第５図は本発明の他の実施例を示すもので、分
岐部セグメント10の接合端面10aに筒状壁体の軸方向に
延びる断面半円形状をした突条15を突設し、分岐部セグ
メント11の接合端面11aに前記突条15に嵌合する嵌合溝1
6を形成したものである。

なお、このような構造の分岐部セグメント10,11によ
れば、突条15と嵌合溝16とを嵌め合わすことによって接
合部のせん断強度を向上させることができ、また、両分
岐部セグメント10,11の組み付けも容易になるなどの利
点がある。

さらに、第６図は本発明の別の実施例を示すもので、
この実施例にあっては、分岐部セグメント10の接合端面
10aに断面台形状をした突条17を突設し、分岐部セグメ
ント11の接合端面11aに前記突条17に嵌合する嵌合溝18
を形成したものであり、このような形状の突条17および
嵌合溝18に組み合わせによっても、前記実施例と同様の
作用効果を達成することができる。

なお、前記各実施例においては、分岐部セグメント1
0,11としてRC構造のものについて説明したが、本発明で
は、RC構造の分岐部セグメント10,11に代えてスチール
製のものにも適用することができる。

「発明の効果」以上説明したように本発明は、２連形の掘削穴に配置
され、この掘削穴の履工に用いられる掘削穴の履工用筒
状壁体であって、複数の円弧版状のセグメントが組み立
てられて軸線方向に沿う開口を有する円筒状の主壁部が
２つ形成され、これらが前記開口を対向して配置された
状態で、これらの開口部の一端同士および他端同士が、
それぞれ連結腕部の長さ寸法の異なる２種類の分岐部セ
グメントを介して連結されてなり、かつ、これら分岐部
セグメントは、分岐部セグメントどうしの接合面を貫通
するボルトもしくはPC鋼材によって一体化されているこ
とを特徴とするものであるから、次のような優れた効果
を有する。

分岐部を連結腕部の長さ寸法の異なる２種類の分岐
部セグメントにより構成したから、分岐部セグメントの
構造を単純化することができ、また、２つの分岐部セグ
メントを別けて移送し、これらを組み立てることにより
分岐部を構築することができるので、その作業性を向上
させることができる。

２種類の分岐部セグメントは、基部と、この基部よ
り延出する連結腕部とを主体として構成されているの
で、外観Ｙ型の分岐部セグメントなどに比べ自身の製造
が容易になり、分岐部の精度を向上することが可能にな
る。

また前記により、分岐部セグメントの長さ寸法を他
のRCセグメントなどと同様に形成することが可能になる
ので、エレクターによる組立時の制約を受けるおそれが
なく、２連形シールドトンネルの履工用筒状体としての
適用性を向上することができる。

さらに、分岐部の幅を大型化する必要が生じた場合
にも、分岐部が２種類の分岐部セグメントからなる分割
構造となっているので、分岐部の幅に応じた現場での構
築作業を容易に実施することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は筒状壁体を構築した状態を示す斜視図、第２図
はその正面図、第３図はその平面図、第４図は分岐部セ
グメントの間に中柱を建て込んだ状態を示す側面図、第
５図は本発明の他の実施例を示す分岐部セグメントの接
合部の正面図、第６図は本発明の別の実施例を示す第５
図と同様の正面図、第７図は従来の履工用筒状壁体の一
構造例を示す正面図である。１……RCセグメント、２……主壁部、３……分岐部セグメント、４……中柱、５……継手金具、 10,11……分岐部セグメント、 10a,11a……接合端面、 10b,11b……基部、 10c,11c……連結腕部、 12……ボルト 15,17……突条、 16,18……嵌合溝。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大関宗孝東京都中央区八重洲２丁目６番21号ローズベイ八重洲ビル石川島建材工業株式会社内 (72)発明者染谷洋樹東京都中央区八重洲２丁目６番21号ローズベイ八重洲ビル石川島建材工業株式会社内 (72)発明者橋本博英東京都中央区八重洲２丁目６番21号ローズベイ八重洲ビル石川島建材工業株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２連形の掘削穴に配置され、この掘削穴の
履工に用いられる掘削穴の履工用筒状壁体であって、複
数の円弧版状のセグメントが組み立てられて軸線方向に
沿う開口を有する円筒状の主壁部が２つ形成され、これ
らが前記開口を対向して配置された状態で、これらの開
口部の一端同士および他端同士が、それぞれ連結腕部の
長さ寸法の異なる２種類の分岐部セグメントを介して連
結されてなり、かつ、これら分岐部セグメントは、分岐
部セグメントどうしの接合面を貫通するボルトもしくは
PC鋼材によって一体化されていることを特徴とする掘削
穴の履工用筒状壁体における分岐部の構造。