JP2632363B2

JP2632363B2 - 複線型シールドトンネル用セグメント

Info

Publication number: JP2632363B2
Application number: JP63123613A
Authority: JP
Inventors: 敏美伊野; 清宮; 博美萩本
Original assignee: DAIHO KENSETSU KK; OOBAYASHIGUMI KK; Taisei Corp
Current assignee: DAIHO KENSETSU KK; OOBAYASHIGUMI KK; Taisei Corp
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH01295997A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、複線型のシールドトンネルに用いるセグメ
ントに関する。

＜従来の技術＞地下空間の有効利用を図ることを目的としてトンネル
躯体の一部を重合させて縦方向に双設するセグメント式
トンネルが知られている。

この種のトンネルは、断面縦長の内空の中間を水平に
隔壁で区画して上下二組の独立したトンネル空間を形成
している。

＜本発明が解決しようとする問題点＞従来のシールドトンネルにあっては構造上次の問題が
ある。

（イ）従来のセグメント式トンネルはトンネル躯体の重
量や土圧等の載荷重が分散し難く、上位と下位のトンネ
ルの重合部に集中し易い構造である。

そのため、トンネルの重合部や隔壁にひび割れや破損
を生じ易い。

（ロ）通常のシールド工法をそのまま適用できないた
め、特に重合部の施工に手間どり全体の施工性が悪い。

（ハ）従来のセグメントは、上部トンネルの底版セグメ
ントが直線状であり、上部のトンネル内に作用する列車
や自動車等の荷重によって生じる曲げモーメントに対し
て充分に耐えられる厚さを確保する必要があった。

セグメントが厚くなると重量が増して組み立てに手間
がかかるうえに、組立装置（エレクター）を大型にしな
ければならない。

又、セグメント中に大量の鉄筋を入れて補強すればセ
グメントを薄くできるが、その製作に手間がかかだけで
なく製作コストが高くつくといった不都合がある。

＜本発明の目的＞本発明は上記のような問題を改善するために成された
もので、次のような複線型シールドトンネル用セグメン
トを提供することを目的とする。

（イ）トンネル躯体の重合部の施工を容易に行える、複
線型シールドトンネル用セグメント。

（ロ）載荷重の分散が図れ、ひび割れや破損を確実に防
止できる、複線型シールドトンネル用セグメント。

＜本発明の構造＞次に本発明の一実施例について説明する。

尚、本実施例では円形断面のトンネル二本を水平にな
らべてその一部を重ねた形状のトンネルについて説明す
るが、矩形断面を並べた構造やあるいは、上下に重ねた
構造などにも利用できる。

（イ）セグメントの全体構成第１図に二つの円形の一部を重合し、上下二つのトン
ネル空間A,Bを有するシールドトンネル用のセグメント
１の一例を示す。

セグメント１はコンクリート製又は鋼製の何れで形成
しても良い。

図中２は円弧形セグメントで、上下二つのトンネル外
殻の大半を構成する。

３、４は二種類の接合部セグメントで、夫々上下２つ
のトンネル躯体の接合部を構成すると共にトンネル外殻
の一部を構成する。

５は、円弧形を有する区画セグメントで、前記二つの
接合部セグメント３、４に接続して、セグメント１内に
独立した上部トンネル空間Ａ及び下部トンネル空間Ｂを
形成する。

以上の各セグメント２〜５を組み立てると、セグメン
ト１の外形は８字形を呈し、その内形は上部トンネル空
間Ａが円形の下部が窪んだ形状を形成し、又下部トンネ
ル空間Ｂは完全な円形を形成する。

以下、各部について詳述する。

（ロ）円弧形セグメント円弧形セグメント２は設計断面の曲線に応じた曲率を
有する円弧形の公知の部材を使用し、その周面には他の
各セグメントに連結するためのボルト孔が開設してあ
る。

（ハ）接合部セグメント（第２、３図）接合部セグメント３、４はＹ字状又はＴ字状の断面形
を有するブロック体であり、各接合部セグメント３、４
は夫々三ブロックよりなる。

即ち、トンネルの外殻の一部を構成する立上ブロック
3a、4a及び裾部ブロック3b、4bと、区画セグメント５を
支持する張出ブロック3c、4cの各三ブロックである。

まず一方の結合部セグメント３について説明すると、
立上ブロック3aと裾部ブロック3bとの連続面及び立上ブ
ロック3aと張出ブロック3cの連続面及び裾部ブロック3b
と張出ブロック3cの各連続面は、各ブロック3a〜3cの一
端を一体に突き合わせた合流部3d側へ向けて窪んだ曲面
を呈する。

裾部3b及び張出ブロック3cに接続する立上部3aの基端
部は、その肉厚を基端に近付くにつれて増している。

そして接合部ブロック３の端面には、他のセグメント
と連結するためのボルト孔が開設してある。

尚、他の接合部セグメント４を構成する各ブロック4a
〜4cの連続面の形状は、前記接合部セグメント３と同様
である。

ただ、両接合部セグメント３、４は対応する各ブロッ
ク3a〜3c、4a〜4cの長さが異なる。

これは、各セグメントの継手位置をずらして組み立て
て、セグメント１に作用する載荷重を分散するためであ
る。

［各ブロックの長さ］第３図において、各接合部セグメント３、４の合流部
3d、4dから立上ブロック3a、4aの端部までの長さをL1、
l1とし、合流部3d、4dから裾部ブロック3b、4bの端部ま
での長さをL2、l2とし、合流部3d、4dから張出ブロック
3c、4cの端部までの長さをL3、l3とした場合、各ブロッ
クの長さは次の関係を満たす長さとする。

L1＜l1、L2＞l2、L3＞l3 上記長さの関係は一例であるが、各ブロックの突出長
は、円弧形セグメント２の分割寸法や分割数等の関係に
影響されるが、組み立て時にセグメントの継手の位置が
一致しないように寸法を設定しておけば良い。

（ニ）区画セグメント区画セグメント５は湾曲した板体からなり、ブロック
長の異なる一対の接合部セグメント３、４間に上方に反
り返った状態で設置する。

各接合部セグメント３、４の張出ブロック3c、4cに対
向する区画セグメント５の両端面は、トンネルの周面方
向に向けて楔状に傾斜している。

当然に各接合部セグメント３、４の張出ブロック3c、
4cの対向面も区画セグメント５の傾斜する端面に対応す
る角度で傾斜している。

＜施工方法＞次にセグメントの組立方法について説明する。

（イ）円弧形セグメントの組み立てシールド掘進機の掘進直後の坑内にセグメント１を組
み立てる。

まず坑内の底部に円弧形セグメント２を順次組み立て
て行く。

この組立法は従来と同様である。

この場合、隣接する既設のセグメント１との間で、ト
ンネル軸方向の継手面が一致しないよう隣接する各円弧
形セグメント２の継手位置をずらして組み立てる。

（ロ）接合部セグメントの組み立て次に、上部を残してほぼ円形に組み立てた円弧形セグ
メント２の上端に、一対の接合部セグメント３、４を組
み立てる。

この場合、既設のセグメント１の接合部セグメント
４、３と継手位置が一致しないよう、既設の接合部セグ
メント４、３に対し、位置関係を入れ代えて組み立て
る。

（ハ）区画セグメントの組み立て一対の接合部用セグメント３、４の各張出ブロック3
c、4c間に上方から区画セグメント５を組みつけて、坑
内にトンネル空間Ｂを形成する。

一対の接合部セグメント３、４が交互に入れ代わるか
ら、区画セグメント５の両端の継手位置は、既設のそれ
と比べるとトンネルの円周方向にずれて組み立てられた
ことになる。

（ニ）円弧形セグメントの組み立て最後に、一対の接合部セグメント３、４の各立上ブロ
ック3a、4aに、円弧形セグメント２を順次組み付けて、
坑内の上半に独立したトンネル空間Ａを形成する。

このトンネル空間Ａを形成する円弧形セグメント２
は、その継手位置が、隣接する既設の継手位置とトンネ
ルの円周方向にずらして組み立てる。

以上の手順で１スパンづつ、セグメント１を構築して
いく。

（ヘ）トンネルの耐力について上記したように、本発明に係るセグメントで構築した
トンネルは、各セグメント２〜５の継手位置がトンネル
の円周方向にずれている。

そのため、土砂の重量等の載荷重がセグメント１に負
荷しても、一点に集中させることなく各セグメント２〜
５群に分散することができる。

さらに、下位のトンネル空間を構成するセグメント２
〜５がアーチ構造を有するため、土砂の重量及び上位の
トンネル空間Ａを形成する円弧形セグメント２の重量に
対する耐力が大きく、又、トンネル空間Ａ内に作用する
列車等の荷重に対しても耐力が大きい。

＜その他の実施例＞前記実施例は縦方向に二つの重合するトンネル空間を
有する場合について説明したが、縦方向に以上のトンネ
ル空間を有するトンネルに適用することも可能である。

又、円形断面のシールドトンネルに限らず、楕円形、
卵形、矩形断面などの複線トンネルにも利用できる＜本発明の効果＞本発明のセグメントは上記したようになるから、次の
ような効果が得られる。

（イ）１スパン毎に組み立てた各セグメントの継手位置
がトンネルの円周方向にずれているので、地山から受け
る応力を極めて有効に分散することができる。

（ロ）ブロック部の長さの異なる二種類の接合部セグメ
ントをトンネル方向に沿って交互に入れ代えて組み立て
ている。

したがって非対称形に組み立てたトンネルと比べて構
造上のバランスが良好に保たれ、安定した強度を得るこ
とができる。

（ハ）一対の対向する接合部セグメントの張出ブロック
の端面と、円弧形の区画セグメントの対向面が楔状に傾
斜して形成してある。

そのため、区画セグメントを上方から対向する接合部
セグメント間に滑り込ませて設置できるので、組み立て
が容易である。

（ニ）トンネルの重合部がアーチ構造となるので、土砂
の重量や列車等の重量に対し強いので、設計上有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明に係るセグメントの斜視図第２図：トンネルの重合部を構成するセグメントの斜視
図第３図：その正面図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮清東京都千代田区神田司町２―３株式会社大林組東京本社内 (72)発明者萩本博美東京都中央区新川１―24―４大豊建設株式会社内 (56)参考文献特開平１−187299（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】区画材で水平方向に仕切り、上下方向に複
数の独立した空間を有するシールドトンネルの施工に使
用するセグメントであって、トンネル空間の境界部以外のトンネルの躯体を構成する
セグメントと、トンネル空間の境界部の一部を構成する立上ブロック
と、この立上ブロックと連続する裾部ブロックと、立上
ブロックと裾部ブロックの内側に張り出した張出ブロッ
クとを有し、断面がほぼＹ字又はＴ字型を呈する第１の
接合部セグメントと、トンネル空間の境界部の一部を構成する立上ブロック
と、この立上ブロックと連続する裾部ブロックと、立上
ブロックと裾部ブロックの内側に張り出した張出ブロッ
クとを有し、断面がほぼＹ字又はＴ字型を呈する第２の
接合部セグメントと、上記した二種類の接合部セグメントの張出ブロック間に
介在するアーチ状の区画セグメントとよりなり、前記各接合部セグメントの対応する各ブロックの長さを
異にして構成した、複線型シールドトンネル用セグメント。