JP2896237B2 - トンネル構築用エレメントによるトンネルの止水構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、鉄道や道路
等の下に立体交差するトンネルに好適な構造であるトン
ネル覆工用エレメントによるトンネルにおいて、エレメ
ント間の漏水を防ぐ止水構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、道路と線路等の立体交差等のトン
ネルを構築する場合、竪坑等から地盤に水平方向にトン
ネル構築用エレメント内部先端に装備した掘削機によっ
て地盤を掘削し、エレメント内部に掘削機後部に備えら
れたスクリューコンベアによって排土しながら掘進して
順次複数のエレメントを隣接して埋設し、そのエレメン
トによって囲まれた土を掘削除去するか、あるいは、埋
設された各エレメントの両端を鉄筋コンクリート主桁で
連結して橋台で支えた後、このエレメントで囲まれた内
側の土砂を掘削除去するといった方法が知られている。

【０００３】この方法で構築されたトンネルにおいて
は、エレメント間の隙間である目地にたとえばアスファ
ルト系の防水材を充填するとともに、目地内部に注入し
たモルタル中に、防水材と目地との間から侵入した水の
たどる経路を迷路状に形成して漏水の防止、すなわち止
水を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
止水構造であっても、完璧に防水材を充填することが難
しく、また、モルタルとエレメントの境界は水が浸透し
やすくモルタル中には微細なひび割れも存在することに
より、目地内部のモルタル中に水が侵入することは避け
られず、完全に漏水を防止し得るには至っていない。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、エレメント間の目地からの漏水を完全に遮断し
得るトンネル構築用エレメントによるトンネルの止水構
造を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであって、隣合うエレメントの
互いの対向面に、水平状態、もしくは該対向面間の中央
に向けて下方に傾斜する状態の集水板を、エレメント全
長にわたってそれぞれ液密的に固着し、これら集水板の
互いの対向端部に、これら端部を下から囲む状態でエレ
メントの両端開口間にわたり傾斜して延びる導水路を設
けたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明のトンネル構築用エレメントによるトン
ネルの止水構造によれば、地盤から浸出しエレメント間
の目地空間に侵入した水は、集水板で受けられた後、傾
斜した導水路を流れてエレメントの端部から適宜な場所
に排出され、トンネルの内側への漏水が完全に遮断され
る。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。

【０００９】図１は、本発明に係るトンネルＴの正面を
示しており、このトンネルＴは、両側の脚部となる側壁
部Ｔ１の上部間に天井部Ｔ２が架け渡された断面門型で
あって、複数のトンネル構築用エレメント１を、地盤Ｇ
に対して門型に沿って並んだ状態で水平に推進して埋設
し、内側の土砂を掘削除去してなる。

【００１０】エレメント１は、側壁部Ｔ１および天井部
Ｔ２を構成するエレメント１Ａと、側壁部Ｔ１を構成す
るエレメント１Ｂとがあるが、これら各エレメント１
Ａ、１Ｂは互いに同一構成であって、いずれもスチール
製でトンネルＴの全長にわたる長尺な中空管状をなす基
本構造となっており、その内部にモルタルＭが注入さ
れ、さらに、各エレメント１の間の隙間にモルタルＣが
注入されている。

【００１１】エレメント１の構造をエレメント１Ａを代
表して説明すると、図１および図２に示すように、この
エレメント１Ａは、対向するスチール製の外側フランジ
２ａと内側フランジ２ｂの両端間に、スチール製の側板
３ａ、３ｂが溶接された断面長方形状の中空管状体であ
り、両フランジ２ａ、２ｂの両端は、側板３ａ、３ｂか
ら外側に突出している。この両側の突出部４ａ、４ｂの
うちの一方（図２で左側）の内面には、断面鈎型の溝板
５がその溝部５ａを外側に向けて溶接され、他方の内面
には突条６が溶接されており、エレメント１Ａが地盤Ｇ
に並べて埋設された状態で、溝板５の溝部５ａ内に若干
の隙間があいて突条６がはまり込み、その隙間が、迷路
状の水の経路７となっている。

【００１２】また、外側フランジ２ａ間の目地空間に
は、アスファルト系の止水材８が埋め込まれ、さらにそ
の上が平な蓋板９により覆われている。この蓋板９は、
エレメント１Ａを地盤Ｇ中に推進していく際に同時に引
き込んでいく。一方、内側フランジ２ｂ間の目地空間に
は、たとえばゴム状の弾性シーリング材１０が充填され
ている。

【００１３】さて、上記のように溝板５と突条６による
迷路状の水の経路７と、止水材８、蓋板９およびシール
材１０による止水構造は従来より用いられており、以下
に説明する部分が、本発明構造のポイントである。

【００１４】すなわち、図３に示すように、隣合うエレ
メント１Ａの互いに対向する側板３ａ、３ｂの対向面１
１ａ、１１ｂの中央やや下側に、この対向面１１ａ、１
１ｂ間の中央に向けて下方に傾斜するスチール製の集水
板１２ａ、１２ｂがそれぞれ溶接により液密的に固着さ
れている。これら集水板１２ａ、１２ｂは、エレメント
１Ａの全長にわたる長さを有し、互いの対向端部は断面
台形状に屈曲しており、かつ適宜な長さ相互に突き当た
って接触している。そして、これら集水板１２ａ、１２
ｂの対向端部には、これら端部を下から囲む状態で塩化
ビニル製の導水パイプ(導水路)１３が固定されている。
この導水パイプ１３には、その長さ方向全長にわたって
切込み１３ａが入れられており、弾性を利用してこの切
込み１３ａに両方の集水板１２ａ、１２ｂの接触してい
る部分をさし挟むことにより、導水パイプ１３は集水板
１２ａ、１２ｂに固定されている。この導水パイプ１３
は、エレメント１Ａの両端開口間にわたり適宜な角度で
傾斜している。

【００１５】上記集水板１２ａ、１２ｂおよび導水パイ
プ１３による止水構造とするには、エレメント１Ａを地
盤Ｇ中に並べて埋設し、両集水板１２ａ、１２ｂの対向
端部を接触する状態とした後、この端部を導水パイプ１
３の切込み１３ａ間でさし挟む状態で挿入していき、次
いで、集水板１２ａ、１２ｂおよび導水パイプ１３で仕
切られるエレメント１Ａ間の下側の空間に、まず先にモ
ルタルＣを注入し、最後に上側の空間にモルタルＣを注
入する。下側の空間にモルタルＣを注入する際には、導
水パイプ１３内に入らないようにあらかじめ両端開口を
塞いでおくとよい。

【００１６】なお、トンネルＴにおいては、天井部Ｔ２
における各エレメント１Ａ、１Ｂの両端部に、トンネル
Ｔの幅方向に延びる主桁１４が施工される。この主桁１
４は、図４に示すように、定着アンカー１５が配筋され
てエレメント１Ａ、１Ｂの両端部を埋設するコンクリー
ト１６が打設されたもので、この主桁１４の中には、前
記導水パイプ１３の下側の端部に接続チューブ１７を介
して主桁１４の長さ方向に延びる集水パイプ１８が埋め
込まれている。図４において集水板１２ａ、１２ｂは省
略している。また、主桁１４内には、エレメント１Ａの
外側および内側フランジ２ａ、２ｂに固定されたアンカ
ー１９も埋設される。なお、各エレメント１Ａ、１Ｂの
内面は、必要に応じてコンクリートが巻かれる。

【００１７】このような止水構造によれば、仮に地盤Ｇ
から浸出した水が、蓋板９とエレメント１Ａの外側フラ
ンジ２ａとの間から止水材８と外側フランジ２ａとの間
を経て、さらに溝板５と突条６とによって形成された経
路７を通ってモルタルＣ内に侵入しても、その水は、両
集水板１２ａ、１２ｂで受けられ、その上面を伝ってこ
れらの互いの対向端部の接触する部分に集まる。さら
に、この接触する対向端部の間から漏れていくと、導水
パイプ１３内に入り、この導水パイプ１３内を流れて集
水パイプ１８から適宜な場所に排出される。

【００１８】したがって、たとえエレメント１Ａ間に注
入されたモルタルＣ中に地盤から浸出した水が侵入して
も、両集水板１２ａ、１２ｂに集められ、最終的に導水
パイプ１３によって適宜に排出されるから、トンネルＴ
の内側への漏水が完全に遮断される。しかも、水が排出
されることにより、モルタルＣ中に含まれる水の量が常
に少ない。また、天井部Ｔ２の下に、漏水を受ける天井
板を付設する必要もない。

【００１９】上記止水構造はエレメント１Ａ間の目地空
間に限られるものではなく、エレメント１Ａとエレメン
ト１Ｂ間の場合にも勿論適用できる。

【００２０】また、エレメント１Ａ、１Ｂの内面は、必
要に応じてコンクリートを巻くと上述したが、漏水の影
響を受けないため、エレメント１Ａ、１Ｂの内面を塗装
仕上げで露出することも可能である。

【００２１】図５は本発明の他の実施例を示している。

【００２２】この他の実施例では、上記実施例の集水板
１２ａ、１２ｂの代わりに集水板２０ａ、２０ｂが、ま
た導水パイプ１３の代わりに溝型鋼(導水路)２１が設け
られている。

【００２３】集水板２０ａ、２０ｂは、図６に示すよう
に、断面が角張った略Ｃ字状をなすものでエレメント１
Ａの全長にわたる長さ２を有し、それぞれエレメント１
Ａの側板３ａ、３ｂの互いの対向面１１ａ、１１ｂに、
その溝部を下に向けた状態で溶接等によって液密的に固
着されている。集水板２０ａ、２０ｂの上側の長い板部
２２は、互いに水平に揃っており、両者の対向端部はあ
る程度離れている。板部２２の間は、平な蓋板２３によ
って覆われている。そして、集水板２０ａ、２０ｂの互
いの対向端部には、前記溝型鋼２１がその溝部を上にし
て対向端部を囲む状態で固定されている。図で明らかな
ように、両集水板２０ａ、２０ｂと溝型鋼２１は同じ形
状である。上記溝型鋼２１は、地盤Ｇ中にエレメント１
Ａを埋設した後、蓋板２３とともに挿入されるが、エレ
メント１Ａの両端開口にわたって傾斜している。

【００２４】このような止水構造によっても、隣合うエ
レメント１Ａの外側フランジ２ａ間からモルタルＣ中に
侵入した水は、集水板２０ａ、２０ｂで受けられた後、
溝型鋼２１内に落下し、この傾斜する溝型鋼２１を通っ
て外部に排出される。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトンネル
構築用エレメントによるトンネルの止水構造によれば、
隣合うエレメントの互いの対向面に、水平状態、もしく
は該対向面間の中央に向けて下方に傾斜する状態の集水
板を、エレメント全長にわたってそれぞれ液密的に固着
し、これら集水板の互いの対向端部に、これら端部を下
から囲む状態でエレメントの両端開口間にわたり傾斜し
て延びる導水路を設けたことを特徴とするから、地盤か
ら浸出しエレメント間の目地空間に侵入した水は、集水
板で受けられた後、傾斜した導水路を流れてエレメント
の端部から適宜な場所に排出され、トンネルの内側への
漏水が完全に遮断されるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が適用されたトンネルの正面
図である。

【図２】 図１のＩＩ部拡大図である。

【図３】一実施例の要部拡大図である。

【図４】主桁の断面図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す正面図である。

【図６】他の実施例の要部拡大図である。

【符号の説明】

１ エレメント １１ａ 対向面 １１ｂ 対向面 １２ａ 集水板 １２ｂ 集水板 １３ 導水パイプ(導水路) ２０ａ 集水板 ２０ｂ 集水板 ２１ 溝型鋼(導水路) Ｇ 地盤 Ｔ トンネル

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺で中空状をなす複数のトンネル構築
   用エレメントを、トンネルを構築する地盤に対しトンネ
   ル断面に沿って並んだ状態で略水平に順次埋設するとと
   もに、隣合うエレメントどうしを互いに連結し、その内
   側の土砂を除去することより構築されてなるトンネル構
   築用エレメントによるトンネルの前記エレメント間にお
   ける止水構造であって、隣合う前記エレメントの互いの
   対向面に、水平状態、もしくは該対向面間の中央に向け
   て下方に傾斜する状態の集水板を、エレメント全長にわ
   たってそれぞれ液密的に固着し、これら集水板の互いの
   対向端部に、これら端部を下から囲む状態でエレメント
   の両端開口間にわたり傾斜して延びる導水路を設けてな
   ることを特徴とするトンネル構築用エレメントによるト
   ンネルの止水構造。