JP2663410B2

JP2663410B2 - トンネルのライニング打継部構造

Info

Publication number: JP2663410B2
Application number: JP4241977A
Authority: JP
Inventors: 保小川; 英二田内; 隆司水野; 董吉川; 章岡田
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc; Okumuragumi KK
Current assignee: Okumuragumi KK; Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1997-10-15
Anticipated expiration: 2012-10-15
Also published as: JPH05202698A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シールド掘進機によ
る所定長の掘進に伴い、シールド掘進機の後方に場所打
ちコンクリートによりライニングを打設形成してゆく、
いわゆる場所打ちライニング工法において採用されるト
ンネルのライニング打継部構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のシールド工事における覆工法とし
ては大別してセグメント覆工法と場所打ちライニング工
法とがある。セグメント覆工法はセグメントと呼ばれる
円弧状に形成されたプレハブ構造の一次覆工材を円環状
に組み立て、その内側にコンクリートを二次覆工として
巻き立て、それらによって地山を支持して所定のトンネ
ル空間を形成するものである。この際、前後方向に隣接
するセグメントは、各セグメントを貫通するボルトで連
結されている。従って、地震時などにおいて大きな引張
荷重がトンネルに負荷された場合でも、上記のボルトに
よる継手部が弾性を有するため、その衝撃力を吸収する
働きを果たしている。

【０００３】一方、場所打ちライニング工法において
は、ライニングコンクリート中に埋設される鉄筋は各ブ
ロック毎に分割設置され、コンクリートの打継部におい
て分断されるため、かかる打継部が構造上の弱点とな
る。このような構造上の弱点を解消するため、打継部を
接続する鋼棒を埋設することが考えられる。そして、こ
のライニング打継部構造では、埋設する鋼棒の本数すな
わち断面積を多くすることにより、通常より大きな地震
力等による大きな引張荷重が加わった場合でも対抗する
ことはできるが、単に鋼棒を埋設しただけの構造である
ため以下のような問題点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記接続用
の鋼棒を単に埋設したライニング打継部構造では、鋼棒
がコンクリートに付着しているため、摩擦力や剪断力等
によって不確定な抵抗力の影響を受け、したがって鋼棒
が弾性を十分に発揮することができないという問題点が
あった。

【０００５】そこで、この発明は上記問題点を解消する
べくなされたもので、トンネルに引張力が加わった際
に、打継部における接続用の鋼棒がその弾性を十分に発
揮でき、かつコンクリートの付着による不確定な抵抗力
の影響を受けることなく伸長変位できるようにしたトン
ネルのライニング打継部構造を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を鑑み
てなされたもので、その要旨は、シールド掘進機の掘進
に伴い、この掘進機のスキンプレート後部と覆工用型枠
との間に、鉄筋を埋設したコンクリートブロックを順次
打継いでライニングを一体的に形成するトンネルのライ
ニング打継部構造において、前記打継部に、隣接するコ
ンクリートブロックを接続する複数の鋼棒を埋設すると
ともに、この鋼棒の上記打継部には、鋼棒の外周を所定
長覆ってコンクリートの付着を阻止する付着防止部材を
設けたことを特徴とするトンネルのライニング打継部構
造にある。

【０００７】ここで、前記付着防止部材は、鋼棒の外周
面とこれの周囲のコンクリートとの間に介装して、これ
らが密着するの阻止するとともに、各部材が、変形特性
の相違によって、各々の挙動を互いに緩衝しあわないよ
うにする部材で、例えばシース管、ビニールシートやフ
ッ素樹脂性シート等のシート部材の他、各種テープ類を
巻付けたものあるいは合成樹脂を塗布したもの等を用い
ることができるが、シース管を使用し、これに鋼棒を挿
通することが好ましい。

【０００８】なお、本発明のトンネルのライニング打継
部構造は、必ずしも隣接するコンクリートブロックの全
ての打継部に設ける必要はなく、ライニングの設計の基
準となるスパン長や、予め仕様書等により設定される、
ひび割れが入ったとしても薬液注入等により容易に修復
可能なひび割れ幅、あるいは施工性等を鑑みて、例えば
所定数のブロック毎に設けることもできる。また、ライ
ニングの周方向における複数の鋼棒の埋設間隔も、上記
スパン長、修復可能なひび割れ幅、施工性等を鑑みて適
宜設計されるものである。

【０００９】

【作用】本発明のトンネルのライニング打継部構造によ
れば、打継部に埋設した鋼棒の外周を所定長覆って設け
た付着防止部材は、鋼棒とこれの周囲のコンクリートと
を縁切りし、互いの変形が緩衝し合わないようにするこ
とにより、鋼棒をいわゆる空間在位の状況下で弾性変形
可能にする。したがって、鋼棒は摩擦力や剪断力等の不
確定な抵抗力の影響を受けることなくその弾性を十分に
発揮して伸長変位し、地震時などにおいて大きな引張荷
重がトンネルに負荷された場合でも、その衝撃力を吸収
する。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。

【００１１】図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、この実施
例にかかるトンネルのライニング打継部構造が設置され
る、一般的な場所打ちライニング工法の施工順序を示す
断面図である。図において、シールド掘進機１は円筒形
のスキンプレート２とスキンプレート２の内周部におい
て後方に向けて延長する複数のジャッキ３とを備えるも
のである。また、スキンプレート２の後部内周には前記
ジャッキ３のストロークに応じた長さの型枠４が筒形に
組み立てられ、またジャッキ３と対向する、打設された
コンクリートＣの先端面にはプレスリング５が位置して
いる。

【００１２】そして、上記シールド掘進機１により場所
打ちライニング工法を施工するには、同図（ａ）に示す
ごとく、最先端の型枠４とスキンプレート２との間にコ
ンクリート打設管６を通じて１ブロック分のコンクリー
トＣを打設し、コンクリートの打設後、シールド掘進機
１により切羽を掘削しつつ発生する削土をシールド掘進
機内及びその後方の既設シールド坑７内に設けられた各
コンベア８，９を通じて排土するとともに、ジャッキ３
を伸長すれば、同図（ｂ）に示すように、ジャッキ３の
押圧力によりシールド掘進機１はジャッキ３のストロー
ク分だけ、すなわち１ブロック分だけ前進する。これと
同時に、打設したコンクリートＣはプレスリング５を介
してジャッキ３によりプレスされ、スキンプレート２の
後部側のテールボイドを埋めるとともに、高強度で均一
なコンクリートライニングＣを形成する。

【００１３】次いで、同図（ｃ）に示すように、ジャッ
キ３を縮小し、既設コンクリートライニングＣとジャッ
キ３の先端との間においてスキンプレート２の内周に鉄
筋籠１５を配置し、その内側に新たな型枠４を組み立て
ることにより次のブロックのコンクリート打設準備が完
了する。引き続き、同図（ａ）〜（ｃ）の工程を繰り返
すことによってコンクリートライニングを構築しつつシ
ールド掘削が順次行われる。

【００１４】そして、この実施例にかかるトンネルのラ
イニング打継部構造１０は、図２に示すように、各ブロ
ック毎に分割打設される、隣接するコンクリートライニ
ング１１の打継部１４を貫いて、筒状のコンクリートラ
イニング１１の周方向に所定間隔をおいて埋設配置され
るもので、鋼棒としての鉄筋棒１２と、鉄筋棒１２の外
周を所定長覆って配設したシース管１３とによって構成
される。したがって、鉄筋棒１２は、その外周所定領域
がシース管１３により周囲のコンクリートライニング１
１と縁切りされて打継部１４に埋設される。

【００１５】かかる打継部構造１０をコンクリートライ
ニング１１に設けるには、鉄筋棒１２を予めシース管１
３に挿通したものを鉄筋籠１５の配筋と同時にスキンプ
レート２と型枠４との間に配設する。そしてプレスリン
グ５にはシース管の配設位置に対応して透孔が形成され
ており、ジャッキ３を伸長してプレスリング５によりコ
ンクリートをプレスする時に、シース管１３及びこれに
挿通された鉄筋棒１２がプレスリング５の前記透孔から
外部に突出できる構造とすることによって、プレス作業
の障害にならないようになっている。なお、シ−ス管１
３は、その内部にコンクリ−トが入らないように両端部
がシ−ルされている。また、鉄筋棒１２のコンクリ−ト
内における埋設長は適宜設計されるものである。

【００１６】そして、上記構成を有する打継部構造１０
によれば、鉄筋棒１２は、周囲のコンクリートライニン
グ１１と縁切りされているので、不確定な抵抗力の影響
を受けることなくその弾性を十分に発揮して伸長変位す
ることができる。したがって、地震時などにおいて大き
な引張荷重がトンネルに負荷され、打継部１４で応力が
開放されてコンクリートライニング１１にひび割れが発
生しても、その損傷を軽微なものに留めることができ
る。すなわち、鉄筋棒１２の弾性を適正に評価すること
ができるので、覆工体のひび割れを算定するためのモデ
ル化をすることにより、必要な鉄筋棒１３の量を簡便か
つ精度良く算定することにより、ひび割れ幅を、例えば
薬液注入等により補修することのできる幅に容易に留め
ることができる。

【００１７】なお、図３に示すように、打継部構造１０
を設けた所定の打継部１４に、コンクリートライニング
１１の内面からシース管１３に至る切り込み１６を設け
れば、トンネルに地震等による大きな荷重が加わった場
合に、ここに応力を集中させることにより切り込み１６
のない部分に損傷が及ぶことを効果的に防止することが
できる。

【００１８】また、図４は、本発明のトンネルのライニ
ング打継部構造の他の実施例を示すものである。この実
施例の打継部構造２０は、１ブロック毎あるいは所定数
のブロック毎の打継部に配設される妻枠２１を貫通し
て、筒状のコンクリートライニング１１の周方向に所定
間隔をおいて埋設配置されるもので、上記実施例の場合
と同様に、鉄筋棒１２と、鉄筋棒１２の外周を所定長覆
って配設したシース管１３とによって構成され、これに
よって得られる作用効果も上記実施例の場合と同様であ
る。なお、この実施例では、図５に示すように、シース
管１３と妻枠２１とは、ボルト２３により締結固定され
る。

【００１９】そして、上記打継部構造２０を妻枠２１に
設けるには、例えば図６に示すように、コンクリートラ
イニング１１の周方向において、妻枠２１をコンクリー
トライニング１１に定着するための定着用鋼棒２２と交
差しないように、これらの間に打継部構造２０を配置す
る。なお、妻枠２１には打継部構造２０及び定着用鋼棒
２２を貫通させるための貫通孔が、予め所定位置に設け
られている。

【００２０】また、この実施例では、定着用鋼棒２２と
は別途設けた鉄筋棒１２により打継部構造２０を構成し
たが、妻枠２１を設けた打継部を中心とする所定領域お
いて、定着用鋼棒２２をシース管１３で覆って打継部構
造２０とすることもできる。

【００２１】なお、打継部構造２０を有する妻枠２１付
近の構造は、例えば図７（ａ）〜（ｄ）に示す用に、種
々の態様が考えられる。すなわち、（ａ）は打継部構造
２０を構成する鋼棒として定着用鋼棒２２を用い、各定
着用鋼棒２２に対応してシース管１３を妻枠２１に締着
固定し、これらを周方向に連続設置したものである。
（ｂ）は打継部構造２０を構成する鋼棒として定着用鋼
棒２２の一部を用いるとともに、これと異なる断面にお
いて妻枠２１を定着用鋼棒２２に締着したものである。
（ｃ）は（ｂ）における打継部構造２０を構成する鋼棒
として鉄筋棒１２を使用したものである。さらに、
（ｄ）は打継部構造２０を構成する鋼棒として鉄筋棒１
２を用い、かつ定着用鋼棒２２に１ブロック毎のアンカ
ー及びアンカープレート２４を取り付けた構造であり、
打継部構造２０と通常の定着用鋼棒２２とを周方向に交
互に配設したものでる。

【００２２】また、上記何れの実施例においても、付着
防止部材として、シース管を使用したが、その他に例え
ばビニールシートやフッ素樹脂などのシート部材を巻付
けて用いることもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトンネル
のライニング打継部構造によれば、コンクリートブロッ
クの打継部にコンクリートブロックを接続する複数の鋼
棒を埋設するとともに、これらの鋼棒の外周を所定長覆
うコンクリートの付着防止部材を設けるので、鋼棒が不
確定な抵抗力の影響を受けることなくその弾性を十分に
発揮して伸長変位することができる。したがって、かか
るライニング打継部構造を有するライニングは、地震時
などにおいて大きな引張荷重がトンネルに負荷された場
合でも、セグメント覆工法による場合と同様にその衝撃
力を容易に吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適応する場所打ちライニング工法の施
工順序を示し、（ａ）は新たにコンクリートを打設した
工程、（ｂ）はシールド掘進機の切羽を掘削し、ジャッ
キを伸長する工程、（ｃ）はジャッキを縮小して補強用
鉄筋等を配設する工程を各々示すものである。

【図２】本発明のトンネルのライニング打継部構造の一
実施例を示す縦断面図である。

【図３】本発明のトンネルのライニング打継部構造を設
置した打継部に切り込みを設けた状況を示す縦断面図で
ある。

【図４】本発明のトンネルのライニング打継部構造の他
の実施例を示す縦断面図である。

【図５】妻枠へのライニング打継部構造の取付け状況を
示す説明図である。

【図６】コンクリートライニングの周方向における打継
部構造及び定着用鋼棒の配置状況を示す横断面図であ
る。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は、妻枠の周囲における打継部
構造等の配置状況を示す説明図である。

【符号の説明】

１シールド掘進機２スキンプレート３ジャッキ４型枠５プレスリング１１コンクリートライニング（コンクリートブロッ
ク）１２鉄筋棒（鋼棒）１３シース管（付着防止部材）１４打継部１５鉄筋籠２１妻枠２２定着用鋼棒

フロントページの続き (72)発明者田内英二東京都千代田区神田司町２丁目３番地株式会社大林組東京本社内 (72)発明者水野隆司東京都千代田区神田司町２丁目３番地株式会社大林組東京本社内 (72)発明者吉川董大阪府大阪市阿倍野区松崎町２−２−２株式会社奥村組内 (72)発明者岡田章大阪府大阪市阿倍野区松崎町２−２−２株式会社奥村組内 (56)参考文献特開平３−180694（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−70299（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−599（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シールド掘進機の掘進に伴い、この掘進機
のスキンプレート後部と覆工用型枠との間に、鉄筋を埋
設したコンクリートブロックを順次打継いでライニング
を一体的に形成するトンネルのライニング打継部構造に
おいて、前記打継部に、隣接するコンクリートブロック
を接続する複数の鋼棒を埋設するとともに、この鋼棒の
上記打継部には、鋼棒の外周を所定長覆ってコンクリー
トの付着を阻止する付着防止部材を設けたことを特徴と
するトンネルのライニング打継部構造。