JP2851953B2 - 半埋設カバー構体及びその構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、山斜面に建設するハイ
ウェイ又は鉄道軌道を保護するトンネルを形成する半埋
設構体及びこの構体を構築する方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】不規則な地形では海岸際又は急勾配の地
点の麓、例えば、トンネルの出口における切り立った崖
下にハイウェイ又は鉄道軌道の地盤を形成することが必
要な場合がよくある。

【０００３】このような構体は、主に、地滑り又はなだ
れからハイウェイを保護することを意図している。従っ
て、アップヒル側では中実の壁を構成し、地滑り又はな
だれを保持したり、頂面を通過させるようにすることが
できるカバーリングにこの中実の壁を結合する。他方ダ
ウンヒル側ではオリフィスを貫通させた壁又は一連の支
柱によりカバーリングを支持し、ハイウェイに自然光を
採光し、いたずらにトンネルを延長しないようにする。

【０００４】カバーリングは、例えば、大きなブロック
の落下により生ずる極めて大きな衝撃を支えることがで
きなければならず、従って、アーチの形状にするのが好
適である。更に、衝撃を吸収することができる土盛りに
よりカバーすることが好適である。

【０００５】しかし、このような構体は、地滑り又はな
だれにより生ずる大きな横方向力をも保持することがで
きなければならない。

【０００６】このような構体は既知である。

【０００７】例えば、米国特許第3,282,056 号において
は、波形のシートメタルにより形成して連結部材により
所定位置に保持しなければならない金属パネルにより全
体を構成した保護トンネルについて記載している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このようなパネルは、
補強コンクリート壁と同様の強度を有しておらず、特
に、腐食の危険性があり、耐久性に難点がある。従っ
て、補強コンクリート又はプレストレスコンクリートを
使用するのが好ましい。例えば、雑誌「ルート エトサ
ーキュラチオン ルーティエレ(Route et Circulation
Routi re) 」第６号（1967年６月２日発行）には、アッ
プヒル側の地面にアーチ形のコンクリート壁埋め込み、
ダウンヒル側の一連の支柱上に休止させた保護トンネル
について記載している。

【０００９】スイス国特許第402,919 号には、アップヒ
ル側の岩壁にアンカー止めしたカバーリングスラブをダ
ウンヒル側でなだれの通過により生ずる下向き圧力を吸
収する可動パネルを装備した壁上に休止させるタイプの
トンネルについて記載している。

【００１０】これまで、このような構体は、型及びアー
チセンターを使用して現場で成形した補強コンクリート
による普通の技術を使用して構築していた。これらのプ
ロセスは、養生に比較的時間がかかり、比較的コストが
高価であった。

【００１１】一般的に、山の多い地形では建設に適した
季節は極めて短い。更に、作業者及び設備は、建設中に
生ずることが予想される落石又は地滑りから完全には保
護されていない。

【００１２】従って、本発明の目的は、極めて迅速にま
た完全に安全にこのような保護トンネルを構築すること
ができる新規なプロセスを使用してこれらの問題を解決
する半埋設カバー構体及びその構築方法を得るにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、長手方向軸線に沿って山の斜面に延在
し、アップヒル側が閉鎖しており、ダウンヒル側を開放
している地盤面を保護するためコンクリートにより構成
し、アップヒル側の中実の壁及びダウンヒル側の互いに
離して設けた一連の支柱上に支持したカバーリングを具
える半埋設カバー構体において、全体を予成形クリート
素子により構成し、各カバー構体により長手方向軸線に
沿う断面部分をカバーし、各カバー構体を順次に隣接配
置して連続した構造にし、また各カバー構体は、上方カ
バー素子と、２個の側方素子と３個の予成形素子により
構成し、上方カバー素子を前記２個の側方素子上に長手
方向関節連結部を介して支持し、前記２個の側方素子
は、中実の壁としてのアップヒル素子と、少なくとも２
個の支柱を有するダウンヒル素子とし、各側方素子に
は、素子を地面に自立することができるようにする平面
状の下面を有する拡大壁脚の形式のベースと、前記カバ
ー素子の側方端縁の関節連結軸受のための長手方向部分
を形成するストリンガの形式の上方部分とを設けたこと
を特徴とする。

【００１４】更に、本発明は、長手方向軸線に沿って山
の斜面に延在する地盤面を保護するためコンクリートに
より構成し、アップヒル側の閉鎖した壁及びダウンヒル
側の互いに離して設けた一連の支柱上に支持したカバー
リングを具える半埋設カバー構体を構築する方法におい
て、拡大ベースと上方ストリンガとの間に延在する平面
状の壁を有するアップヒル側方素子、拡大ベースと上方
ストリンガとの間に延在する少なくとも１個の支柱を有
するダウンヒル側方素子、前記側方素子のストリンガの
上面に形成した長手方向整合部分に相互作用する長手方
向軸受部分を形成し、側方素子に対して関節連結軸受を
なすようにした互いに平行な２個の側方端縁間に延在す
る堅固なシェルにより構成した上方カバー素子の３種類
の予成形素子を前もって予成形工場で形成し、平坦にし
た地盤面の少なくとも一部を所要のレベルで形成し、ア
ップヒル側方素子、ダウンヒル側方素子、カバー素子よ
りなる少なくとも１個の構体を前記地盤面部分に順次に
配置することよりなることを特徴とする。

【００１５】

【作用効果】本発明によれば、大きな寸法の極めて強度
の高い予成形素子を製造することができる最近の予成形
プロセスを使用する。特に、本発明の発明者は、既に、
ヨーロッパ特許第81,402号において、ダクトのような地
中構体又はブリッジを、地溝の底部に予成形素子を配置
した後に土盛りでカバーすることによって構築する技術
を提案した。

【００１６】このような既知のプロセスでは側方素子
は、足場を必要としないで地面に自立することができる
安定化部分を有するベースを設け、内方に湾曲したアー
チ天井の形式の上方素子を側方素子により支持し、側方
素子に正接するよう側方素子に接合し、このアーチによ
って加わる荷重を側方素子に伝達し、大きな表面にわた
り応力を分散させるようにしていた。

【００１７】このようにヨーロッパ特許第81,402号に記
載の予成形素子は、接線方向に力を伝達することができ
るが、ほぼ横方向の応力を保持することはできない。従
って、半埋設構体を山斜面に構築するには補助手段を使
用しなければならない。

【００１８】本発明の好適な実施例においては、各カバ
ー素子は、円筒形セクタの形式のシェルにより構成し、
このシェルの内輪に、円筒形の軸線に直交する平面上に
存在する少なくとも１個の横方向補強リブを設け、カバ
ー素子全体をほぼ変形しない堅固な一体成形体として構
成する。

【００１９】この構成によれば、曲率のアーチ形状は側
方素子でも維持され、土盛り及び地滑りにより生ずる衝
撃の荷重をよりよく吸収することができ、リブにより得
られる剛性は、側方端縁間の間隔を維持し、またほぼ垂
直方向の荷重を、上方素子及び支持ストリンガの対向水
平面に形成した関節連結軸受を介して側方素子に伝達す
ることができる。

【００２０】このような関節連結のトンネル入口構体
は、地滑り又はなだれにより生ずる横方向力によく耐え
ることができる。

【００２１】しかし、カバー素子の側方端縁は、大きな
垂直力を受け、従って、補強できる構成にしなければな
らない。

【００２２】このため、好適な実施例においては、各カ
バー素子には、互いに平行な２個の長手方向端縁に沿っ
て、側方素子の上方ストリンガ上に支持する２個の長手
方向ビームを設け、このビームの寸法及び補強は支持力
の関数として決定する。

【００２３】更に、アップヒル側方素子は、カバー素子
の円筒形シェルに正接するように接合する内方湾曲壁に
より構成し、上端及び外輪の側面に三角形断面の拡大部
分を設け、この拡大部分には、関節軸受の対応部分を形
成する水平面を設けると好適である。

【００２４】カバー素子を単に側方素子の上方ストリン
ガの頂部に載置するだけで、幅はストリンガの間隔に必
ずしも限定しない場合には、上方素子の少なくとも一方
の側には、対応の側方軸受端縁から片持状に突出し、円
筒形シェルの一部により構成したカバー延長部を設け、
上方素子及びカバー延長部の外輪間には軸線に直交する
少なくとも１個の補強リブを設けると好適である。

【００２５】斜面のトップに近接配置した側方素子と天
然の地形との間の空間には、埋め立て材料で充填し、上
方素子の反対側の側方端縁が埋まるまで頂部土壌でカバ
ーすると好適である。

【００２６】

【実施例】図１に示す構体は、２個の側方素子即ち、ア
ップヒル素子２及びダウンヒル素子３のそれぞれの素子
上に配置した上方素子１を有し、各素子２、３は、それ
ぞれ壁脚21、31を介して地面に支える。全ての素子は補
強した又はプレストレスを与えたコンクリートにより形
成する。

【００２７】この構成によれば、地面及び地盤構造にア
ンカーは不要であり、２個の側方素子２、３を地盤面４
に壁脚21、31により配置するだけでよく、これら壁脚
は、足場がなくても側方素子を直立させることができる
ように設ける。

【００２８】上方（カバー）素子１は、長手方向軸線10
を中心とする回転円筒体のセクタの形状のコンクリート
シェル11により構成し、内輪11ａには長手方向軸線10に
直交する平面上に存在する２個の横方向リブ12を設け
る。更に、長手方向軸線10に平行な両側の側方端縁に沿
って、上方素子１に２個の長手方向補強ビーム51、52を
設け、側方素子２、３の上方端部に形成したストリンガ
（梁受け縦材）22、32に、これらビームを、関節運動可
能な長手方向軸受部材5(5') を介してそれぞれ支持す
る。

【００２９】図面に示した実施例において、各アップヒ
ル側方素子２は、内方に湾曲し、ほぼ垂直方向に壁脚21
から突出する中実の壁により形成する。

【００３０】少なくとも上端における内方湾曲壁２の曲
率は、円筒形シェル即ち、上方素子１の曲率に等しく
し、素子１、２が互いに共通の接線を有して接合するよ
うにする。

【００３１】しかし、側方素子２が軸受５に加わる垂直
力を吸収することができるようにするため、素子２の上
端を外輪側で水平上面23を有する部分22を拡大し、加わ
る力に耐えるに必要な補強材を配置できるようにし、こ
の上端がほぼ三角形断面の補強ストリンガをなすように
する。

【００３２】ストリンガ22は、側方素子２に一体構成部
材として成形するのが一般的である。しかし、素子２の
上端に載置又はシールした取り付け梁により構成するこ
ともできる。

【００３３】各軸受部材５は、長手方向ビーム51、52及
びストリンガ22、32の対向面にそれぞれ突出又は窪ませ
て形成した２個の整合部分53、54により構成する。

【００３４】例えば、図示の実施例のように、カバー素
子１の長手方向ビーム51、52の各々の下面には、凸状に
湾曲する丸い輪郭のリブ53を設け、側方素子２(3) のス
トリンガ22(32)の上面に形成した溝54にこのリブを掛合
させる。

【００３５】例えば、ネオプレンにより形成した封鎖細
条55(55')を互いに圧着する２個の部分53、54間に配置
すると好適である。

【００３６】リブ12及び長手方向ビーム51、52により補
強した上方素子１は、一体構成部材として成形した堅固
でほぼ変形しない組立体として構成する。従って、堤防
に装填するときでも、上方素子１は、側方素子２、３に
対して、軸受部材5,5'の中心面P,P'を通過する垂直方向
の力のみを伝達する。

【００３７】このようにして、構体全体は、壁脚21、31
に休止する関節連結坑口を形成し、この坑口は、地滑り
又はなだれの通過によって生ずる不慮の水平力に耐える
よう設計することができ、これにより垂直力のみが問題
とされるようになる。

【００３８】側方素子２の壁脚21の内側部分21ａは、支
持面Ｐよりも内方に十分突出させ、素子に安定性を与え
るようにする。更に、壁脚21の外側部分21ｂは、堤防に
装填するときのスペード（基礎）効果によって素子２の
安定化に寄与するよう外方に相当突出させる。

【００３９】素子２が内方に湾曲するときストリンガ22
は、支持力を生ずる平面Ｐが外方にずれるように湾曲さ
せる。

【００４０】カバー素子１は、側方素子２、３間の空間
を単にカバーするだけのものとすることがある。このと
き、長手方向ビーム51、52は、同一形状とする。しか
し、好適な実施例においては、上方素子１の一方の側に
は、長手方向ビーム52から片持状に突出する内方湾曲す
るシェル61により構成したカバー延長部６を設けること
ができる。シェル61は、シェル11と同一の半径の円筒形
セクタの形状とし、従って、２個のアーチのストリンガ
が、長手方向支持ビーム52に関して対称形の組立体をな
すようにする。

【００４１】更に、長手方向軸線10に直交する１個又は
それ以上の横方向リブ63を、外輪11ｂ、61ｂ間の頂部に
形成し、２個のアーチ11、61を互いに接合する。このよ
うにして、上方素子１は、補強した又はプレストレスを
与えたコンクリートにより、アーチ11及びその延長部
６、リブ12、63、及び長手方向ビーム51、52を有する一
体ピースとして堅固な組立体を構成する。円筒形シェル
及びリブの寸法は、堅固かつ軽量であり、自重及び限定
した厚さの土手の重量により変形せずに形状を維持する
ことができるように決める。

【００４２】側方素子３における上方素子の長手方向ビ
ーム52の長手方向軸受部材5'は、垂直平面P'に関して対
称になるようにし、長手方向ビーム32の上面33に溝54′
を形成し、この長手方向ビーム32は、側方素子２の長手
方向ビーム22のように拡大する必要はない。

【００４３】上述の構体は、図４に示すように、特に、
湾岸道路の建設に好適である。

【００４４】予め成形した素子１、２、３は、有利に
も、建設現場から遠く離れた予成形工場で製造すること
ができる。実際、長手方向寸法は、輸送するトラックト
レーラーの寸法によって制限される。２個のパラレルラ
インを有するハイウェイは、山側に形成した地盤面40に
配置する。

【００４５】トンネルを建設するためには、地滑りの危
険性を少なくするためできれば減少した長さで地盤面４
を形成した後、所定数のアップヒル素子２を整列させて
配置し、次にダウンヒル素子３を整列配置し、最後にカ
バー素子１を配置する。

【００４６】地盤面４は斜面の頂部に近接する側を掘り
出すことができ、地質が許せば、アップヒル面41をほぼ
垂直にし、作業面積及び掘り出し材料の量を制限するこ
とができる。実際、アップヒル素子２が所定位置に配置
した後には、地滑りは山斜面41と素子２との間に捕捉さ
れて作業員を地滑りの危険から保護することができる。
この保護能力は、壁２の内方湾曲形状によって一層向上
している。構体を所定長さにわたり建設したとき、シェ
ルタで遮蔽された状態でハイウェイを建設することがで
きる。

【００４７】２レーンのハイウェイに関しては、ダウン
ヒル素子３を地盤面４のほぼ中心に配置する。しかし、
基礎がなく、荷重は壁脚31により分散されているため、
側方素子３は、狭いレーンの場合には、地盤面４のダウ
ンヒル端縁に極めて近接させて配置することができる。

【００４８】ハイウェイ46は、普通の方法で建設し、壁
脚21、31の内側部分が制限帯を構成したり、必要に応じ
てサイドウォークを支持したりすることができるように
するとよい。

【００４９】本発明は、上述の実施例に限定するもので
はなく、他の変更例も可能である。例えば、斜面のトッ
プに近接する側方素子２は、大地の圧力によりよく耐え
ることができるようにするため、またサイドウォークを
保護するため、内方に湾曲させると好適であるが、壁脚
21から垂直に突出する平面状の壁により構成することも
できる。

【００５０】種々の素子の寸法及び補強は、加わる圧力
に耐えることができるよう、また特に、上方素子１の自
重を過度に重くすることなく、所要の剛性をもたすこと
ができるよう欠点する。特に、図示のように、リブ12の
下面14は内方に湾曲させ、組立体を軽量化し、より大き
いクリアランスを生ずるようにする。しかし、用途に応
じて、例えば、住宅又は工場建物では、下面14を水平に
し、天井を配置しやすくすることができ、このときリブ
12はより薄くなる。

【００５１】ダクト、ライン及び種々の回路を通すため
のオリフィス15をリブ12に形成することもできる。

【００５２】

【発明の効果】本発明による構体は、他の用途にも適用
でき、例えば、都市環境の騒音から遮音するための壁構
造に適用できる。この場合、堤防及び上方の土手の構造
は、騒音吸収効果のために、また美的観点からも残すよ
うにするとよい。

【００５３】このタイプの構体は、半分埋設する建物の
構造にも適用でき、例えば、観光地のヒルサイドの建物
を風景によくマッチする庭でカバーし、また地滑り又は
雪崩から有効に保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による構体の断面図である。

【図２】図１のII−II線上の断面図である。

【図３】図１のIII-III 線上の断面図である。

【図４】平坦化し、踏み固めた地盤面の山斜面に建設す
るハイウェイの線図的断面図である。

【符号の説明】

１ 上方素子 ２ 側方素子（アップヒル素子） ３ 側方素子（ダウンヒル素子） ４ 地盤面 5,5'長手方向軸受部材 ６ カバー延長部 10 長手方向軸線 11 コンクリートシェル 12 横方向リブ 14 リブ下面 15 オリフィス 21,31 壁脚 22,32 ストリンガ（梁受け縦材） 23 水平上面 32 長手方向ビーム 33 ビーム上面 40 地盤面 41 山斜面 46 ハイウェイ 51,52 長手方向ビーム 53 リブ 54,54'溝 55,55'封鎖細条 61 シェル 63 横方向リブ

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向軸線に沿って山の斜面に延在し、
   アップヒル側が閉鎖しており、ダウンヒル側を開放して
   いる地盤面を保護するためコンクリートにより構成し、
   アップヒル側の中実の壁及びダウンヒル側の互いに離し
   て設けた一連の支柱上に支持したカバーリングを具える
   半埋設カバー構体において、全体を予成形クリート素子
   により構成し、各カバー構体により長手方向軸線に沿う
   断面部分をカバーし、各カバー構体を順次に隣接配置し
   て連続した構造にし、また各カバー構体は、上方カバー
   素子と、２個の側方素子と３個の予成形素子により構成
   し、上方カバー素子を前記２個の側方素子上に長手方向
   関節連結部を介して支持し、前記２個の側方素子は、中
   実の壁としてのアップヒル素子と、少なくとも２個の支
   柱を有するダウンヒル素子とし、各側方素子には、素子
   を地面に自立することができるようにする平面状の下面
   を有する拡大壁脚の形式のベースと、前記カバー素子の
   側方端縁の関節連結軸受のための長手方向部分を形成す
   るストリンガの形式の上方部分とを設けたことを特徴と
   する半埋設カバー構体。
2. 【請求項２】各カバー素子は、円筒形セクタの形式のシ
   ェルにより構成し、このシェルの内輪に、円筒形の軸線
   に直交する平面上に存在する少なくとも１個の横方向補
   強リブを設け、カバー素子全体をほぼ変形しない堅固な
   一体成形体として構成した請求項１記載の半埋設カバー
   構体。
3. 【請求項３】各カバー素子には、互いに平行な２個の長
   手方向端縁に沿って、側方素子の上方ストリンガ上に支
   持する２個の長手方向ビームを設け、このビームの寸法
   及び補強は支持力の関数として決定する請求項１又は２
   記載の半埋設カバー構体。
4. 【請求項４】前記関節連結長手方向軸受は、カバー素子
   の長手方向端縁及び側方素子の上方ストリンガの対向面
   にそれぞれ突出及び窪ませて形成した整合部分により構
   成した請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の半
   埋設カバー構体。
5. 【請求項５】アップヒル側方素子は、カバー素子の円筒
   形シェルに正接するように接合する内方湾曲壁により構
   成し、上端及び外輪の側面に三角形断面の拡大部分を設
   け、この拡大部分には、関節軸受の対応部分を形成する
   水平面を設けた請求項１又は２記載の半埋設カバー構
   体。
6. 【請求項６】上方素子（１）の少なくとも一方の側に
   は、対応の側方軸受端縁から片持状に突出し、円筒形シ
   ェル(61)の一部により構成したカバー延長部(6) を設
   け、上方素子及びカバー延長部の外輪(11b,61b)間には
   軸線(10)に直交する少なくとも１個の補強リブ(63)を設
   けた請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の半埋
   設カバー構体。
7. 【請求項７】予成形素子の地盤面の長手方向軸線に平行
   な方向の寸法は、予成形工場から建設現場への輸送を可
   能にするため、ハイウェイ又は鉄道軌道上での車両間隔
   に制限した請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載
   の半埋設カバー構体。
8. 【請求項８】斜面のトップに近接配置した側方素子(2)
   と天然の地形(41)との間の空間(43)には、埋め立て材料
   (43)で充填し、上方素子(1) の反対側の側方端縁が埋ま
   るまで頂部土壌(44)でカバーした請求項１乃至７のうち
   のいずれか一項に記載の半埋設カバー構体。
9. 【請求項９】長手方向軸線に沿って山の斜面に延在する
   地盤面を保護するためコンクリートにより構成し、アッ
   プヒル側の閉鎖した壁及びダウンヒル側の互いに離して
   設けた一連の支柱上に支持したカバーリングを具える半
   埋設カバー構体を構築する方法において、拡大ベースと
   上方ストリンガとの間に延在する平面状の壁を有するア
   ップヒル側方素子、拡大ベースと上方ストリンガとの間
   に延在する少なくとも１個の支柱を有するダウンヒル側
   方素子、前記側方素子のストリンガの上面に形成した長
   手方向整合部分に相互作用する長手方向軸受部分を形成
   し、側方素子に対して関節連結軸受をなすようにした互
   いに平行な２個の側方端縁間に延在する堅固なシェルに
   より構成した上方カバー素子の３種類の予成形素子を前
   もって予成形工場で形成し、平坦にした地盤面の少なく
   とも一部を所要のレベルで形成し、アップヒル側方素
   子、ダウンヒル側方素子、カバー素子よりなる少なくと
   も１個の構体を前記地盤面部分に順次に配置することよ
   りなることを特徴とする半埋設カバー構体の構築方法。
10. 【請求項１０】前記構体は、地滑り又は雪崩から保護す
    る構造とした請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記
    載の半埋設カバー構体。
11. 【請求項１１】前記構体は、半埋設建物とした請求項１
    乃至８のうちのいずれか一項に記載の半埋設カバー構
    体。