JP3177070B2 - トンネル壁体の補強構造 - Google Patents

トンネル壁体の補強構造

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JP3177070B2 JP19982093A JP19982093A JP3177070B2 JP 3177070 B2 JP3177070 B2 JP 3177070B2 JP 19982093 A JP19982093 A JP 19982093A JP 19982093 A JP19982093 A JP 19982093A JP 3177070 B2 JP3177070 B2 JP 3177070B2
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洋樹 染谷
博英 橋本
稔 山本
勉 富沢
正己 井上
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石川島建材工業株式会社
稔 山本
大豊建設株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、円弧版状のセグメント
を周方向に複数接合することにより形成されるトンネル
壁体の補強構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年のトンネル工法としては、シールド
マシンによって地盤を掘削しながら、その後方におい
て、円弧版状のセグメント(一般に鉄筋コンクリート
製)を順次接合することにより円筒状のトンネル壁体を
構築していく、いわゆるシールド工法が一般的に採用さ
れている。また、近年における多大な交通量に適応し得
るトンネル、あるいは、鉄道と車道とを複合させ得るト
ンネルとして、その内径寸法がきわめて大きなトンネル
を構築する必要が生じてきている。
【0003】従来、このような要望に応えられるものと
して、断面形状を楕円状とする計画がなされている。特
に、横長の楕円状断面となるように形成することによ
り、水平方向にスペースを確保する構造のものが考えら
れている。
【0004】ところで、トンネルの断面形状が横長の楕
円状に形成される場合には、上下方向、すなわち、楕円
の短径方向に加わる荷重に対する強度が比較的に低くな
り易い。このため、トンネルの上部および下部に、それ
ぞれ左右に間隔を空けて配置されているセグメントを連
結する水平な補強材を設けることにより、両セグメント
を一定の張力で引き寄せた状態として、トンネルの上下
方向に沿う強度を補強することが考えられている。
【0005】この場合、補強材は、張力を主として伝達
し得る棒鋼よりなる部材であって、その両端がそれぞれ
セグメントに予め設けられた取付金具から水平方向に突
出する固定ボルトの先端に対して、同軸に位置合わせさ
れる。そして、補強材の両端に設けられた連結部材であ
るカプラを固定ボルトに螺合させ、補強材と固定ボルト
とが近接するように締め付けられることにより、一定の
張力を付与された状態で設置されることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た補強材による補強構造にあっては、補強材を取り付け
る場合に、現場において作業者が補強材を固定ボルトに
位置合わせしつつ締結作業を実施する必要がある。つま
り、一人の作業者によって取付作業を行うこととする
と、作業者は、片手で補強材を支えながら固定ボルトと
同軸となるように位置合わせし、この状態で残る片方の
手でカプラを回転させて締結する作業を行わなければな
らず、非常に面倒な作業を強いられることとなる。特
に、トンネルの断面積が大きい場合には、補強材も大径
化および長大化するため重量が嵩みがちになり、連結作
業はより一層困難になる。
【0007】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、取り付けが容易で、しかも、確実な補強
を実施し得るトンネル壁体の補強構造を提供することを
目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、円弧版状のセグメントを周方向に突き合
せ状態に接合してなるトンネル壁体において、水平方向
に間隔を空けて配されるセグメントを水平状態に配され
る補強材によって連結する補強構造であって、前記補強
材の一端に、半径方向に突出する鍔状の大径部が設けら
れ、前記補強材の他端に、雄ネジ部と、該雄ネジ部に螺
合させられる雌ネジ部を有する取付スリーブとが設けら
れ、一側のセグメントに、前記補強材の中間部分を挿入
可能に形成され前記大径部の直径寸法よりも小さい幅寸
法に形成された挿入溝を有する補強材支持部が、セグメ
ントの側面との間に大径部の厚さ寸法よりも大きな間隙
を空けて設けられ、他側のセグメントに、前記補強材に
張力を付与しつつ前記取付スリーブを固定する取付手段
が設けられているトンネル壁体の補強構造を提案してい
る。
【0009】
【作用】本発明に係るトンネル壁体の補強構造によれ
ば、周方向に突き合せ状態に接合したセグメントのう
ち、水平方向に間隔を空けたセグメントを補強材によっ
て連結する。この場合、補強材は、その片側に設けた大
径部をセグメントの一側に設けた補強材支持部とセグメ
ント側面との間隙に収納状態として、その中間部分を挿
入溝に挿入することにより、補強材支持部に支持され
る。そして、この状態で、補強材の他端に設けた雄ネジ
部に取付スリーブの雌ネジ部に螺合させ、取付手段によ
って取付スリーブを他側のセグメントに固定することに
より、水平方向に間隔を空けて配されるセグメントどう
しを引き寄せる張力が補強材に発生する。これにより、
トンネル壁体の上下方向の強度が補強されることにな
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明に係るトンネル壁体の補強構造
の一実施例について、図1ないし図4を参照して説明す
る。本実施例の補強構造1は、図4に示すように、複数
の円弧版状のセグメント2を周方向に突き合せ状態に接
合することにより、横長の楕円形断面を有する筒状に形
成されるトンネル壁体3の補強構造1である。すなわ
ち、上記のようなトンネル壁体3は、上下方向の荷重に
対する強度が比較的に弱くなるため、上部および下部に
配されるセグメント2の板厚を側部のものと比較して厚
く形成している。また、上下方向に作用する荷重によっ
てトンネル壁体3が潰れることを防止するために、該上
下部の左右に配されるセグメント2を水平方向に連結す
る補強材4を配設している。
【0011】前記セグメント2は、内部に鉄筋(図示
略)を配してなるプレキャストコンクリート製であり、
特に、トンネル壁体3の上下部の左右に配されるセグメ
ント2の一側には、後述する補強材4を支持する補強材
支持部5が設けられている。該補強材支持部5は、図2
に示すように、補強材4の直径寸法よりも大きな幅寸法
の挿入溝6を有する平板状部材であって、セグメント2
の側面2aとの間に間隔を空けて配される。本実施例に
おいては、前記挿入溝6は、側方に開口しかつ水平に配
されるものを想定している。
【0012】前記補強材支持部5には、該補強材支持部
5をセグメント2に固定する固定部材7が一体的に設け
られている。該固定部材7は、その一端を前記補強材支
持部5の上下に接続状態に配され、他端をセグメント2
内部の鉄筋に溶接等によって固着させた状態でコンクリ
ートを打設されることによって、長手方向の途中位置ま
でコンクリートに埋込状態に形成されている。そして、
これにより、固定部材7は、楕円状のトンネル壁体3が
構成されたときに、セグメント2から水平方向に突出
し、前記補強材支持部5を直立状態に保持するようにな
っている。
【0013】前記補強材支持部5を取り付けたセグメン
ト2に対向する他側のセグメント2には、取付スリーブ
8が固定されるようになっている。該取付スリーブ8
は、内面に雌ネジ部9を有する円筒状部材であって、そ
の一端に、該取付スリーブ8をセグメント2に取り付け
るためのフランジ部10を有している。該フランジ部1
0には、複数の貫通孔11が設けられている。また、他
方、前記セグメント2には、前記ボルト12を締結可能
なインサート13が複数埋設されており、これらフラン
ジ部10、貫通孔11、ボルト12、インサート13に
よって取付手段14が構成されている。そして、インサ
ート13に前記貫通孔11を位置合わせした状態で、貫
通孔11にボルト12を挿通させ、該ボルト12を締結
することによって、取付スリーブ8をセグメント2に固
定することができるようになっている。
【0014】前記補強材4は、対向状態に配されるセグ
メント2を連結可能な長尺の棒鋼よりなり、一端に大径
部15、他端に前記取付スリーブ8の雌ネジ部9に螺合
可能な雄ネジ部16を有している。前記大径部15は、
前記補強材支持部5とセグメント2との間隔位置に収納
状態に配される寸法、すなわち、該間隔の寸法よりも小
さい厚さ寸法を有するとともに、前記固定部材7の間隔
寸法よりも小さく前記挿入溝6の幅寸法よりも大きい径
寸法を有する鍔状に形成されている。
【0015】このような構成よりなる補強構造1を構築
するには、まず、各セグメント2を周方向に突き合せ状
態に接合し、横長の楕円形断面を有する筒状のトンネル
壁体3を構成する。これにより、上下部の左右に配され
るセグメント2に設けられた補強材支持部5と、取付ス
リーブ8を取り付けるインサート13とが対向状態に配
される。そして、補強材4の雄ネジ部16に取付スリー
ブ8の雌ネジ部9を螺合させた状態で、補強材4の大径
部15側の一端を持ち上げて、補強材4の途中位置を補
強材支持部5の挿入溝6に挿入する。これにより、補強
材4の大径部15が、補強材支持部5とセグメント2側
面との間に収納状態に配され、補強材支持部5に外れな
いように係合されることになる。
【0016】この状態で、補強材4の大径部15側の一
端は、補強材支持部5に懸架状態に維持されるため、雄
ネジ部16側の一端のみを持ち上げて取付スリーブ8の
取付作業を実施することができる。該取付スリーブ8を
セグメント2に取り付けるには、取付スリーブ8の雌ネ
ジ部9と補強材4の雄ネジ部16とを十分に噛み合わせ
ることにより大径部15先端から取付スリーブ8のフラ
ンジ面10aまでの長さ寸法を十分に小さく形成してお
き、取付スリーブ8のフランジ面10aとセグメント2
のインサート13との間に間隙を形成しておく。これに
より、補強材4をセグメント2間に容易に配置すること
が可能となる。そして、補強材4に対して取付スリーブ
8を回転させることによって、フランジ面10aをイン
サート13に近接させ、最も近接する状態で取付スリー
ブ8の貫通孔11とインサート13とを位置合わせし、
ボルト12を締結することによって、取付スリーブ8を
セグメント2に取り付ける。
【0017】このようにして、ボルト12が締め付けら
れると、取付スリーブ8のフランジ面10aとセグメン
ト2とが密接させられるまで引き寄せられることによっ
て、補強材4に張力が発生し、セグメント2どうしが引
き寄せられる。その結果、外部から上下に加わる圧力に
よって左右に広がろうとするトンネル壁体3が補強され
ることになる。また、ボルト12によって発生させられ
る補強材4の張力では足りない場合には、補強材4自体
をその中心軸回りに回転させることによって、補強材4
の雄ネジ部16と取付スリーブ8の雌ネジ部9との噛み
合い寸法を増加させ、補強材4の張力を増加させること
ができる。この場合には、取付スリーブ8がセグメント
2に取り付けられた状態であるため、作業者は補強材4
を持ち上げつつ回転させるという面倒な作業を行う必要
がない。
【0018】このように、本実施例の補強構造1によれ
ば、補強材4の一端に大径部15を設けたので、該大径
部15を補強材支持部5に係合させるだけで、該補強材
4の一端をセグメント2に接続することができるため、
取り付けが容易である。しかも、カプラを用いて連結す
る従来の場合のように補強材4の先端を所定位置に正確
に位置合わせするという面倒な作業も不要になる。そし
て、作業者は、インサート13に螺合させたボルト12
を締め付けること、あるいは、取付スリーブ8に螺合状
態の補強材4を回転させることという簡単な作業によっ
て、補強材4に所定の張力を与えて、トンネル壁体3を
確実に補強することができるものである。
【0019】なお、本実施例では、トンネル壁体3の上
部に配置される補強材4について説明したが、これに限
られることなく、トンネル壁体3の下部に配置される補
強材4についても、同様に適用することができる。ま
た、補強材支持部5の挿入溝6を側方に開口する水平な
溝としたが、これに代えて、上方に開口する垂直な溝と
すること、すなわち、図2に示す本実施例の補強材支持
部5を90゜回転させた構造とすることや、図3に示す
補強材支持部5を採用することとしてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るトン
ネル壁体の補強構造は、補強材の一端に、半径方向に突
出する鍔状の大径部を設け、他端に、雄ネジ部と、それ
に螺合させられる雌ネジ部を有する取付スリーブとを設
け、一側のセグメントに、補強材の中間部分を挿入可能
に形成され大径部の直径寸法よりも小さい幅寸法に形成
された挿入溝を有する補強材支持部を、セグメントの側
面との間に大径部の厚さ寸法よりも大きな間隙を空けて
設け、他側のセグメントに、補強材に張力を付与しつつ
取付スリーブを固定する取付手段を設けたので、大径部
を補強材支持部に係合させるだけで補強材を一側のセグ
メントに接続することができ、しかも、補強材の先端を
所定位置に正確に位置合わせするという面倒な作業も不
要とすることができる。その結果、取付作業の作業者に
加わる負担を大幅に低減することができるという効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るトンネル壁体の補強構造の一実施
例を示す一部を破断した正面図である。
【図2】図1の補強構造が適用される補強材支持部を示
す斜視図である。
【図3】図2に補強材支持部の変形例を示す斜視図であ
る。
【図4】本発明が適用されるトンネル壁体の断面図であ
る。
【符号の説明】
1 補強構造 2 セグメント 2a セグメント側面 3 トンネル壁体 4 補強材 5 補強材支持部 6 挿入溝 8 取付スリーブ 9 雌ネジ部 14 取付手段 15 大径部 16 雄ネジ部
フロントページの続き (72)発明者 橋本 博英 東京都中央区八重洲2丁目6番21号 石 川島建材工業株式会社内 (72)発明者 山本 稔 東京都町田市玉川学園1−15−2 (72)発明者 富沢 勉 東京都中央区新川一丁目24番4号 大豊 建設株式会社内 (72)発明者 井上 正己 東京都中央区新川一丁目24番4号 大豊 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−212599(JP,A) 特開 昭61−14399(JP,A) 特開 平4−1400(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 11/04 E21D 11/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円弧版状のセグメントを周方向に突き合
    せ状態に接合してなるトンネル壁体において、水平方向
    に間隔を空けて配されるセグメントを水平状態に配され
    る補強材によって連結する補強構造であって、 前記補強材の一端に、半径方向に突出する鍔状の大径部
    が設けられ、 前記補強材の他端に、雄ネジ部と、該雄ネジ部に螺合さ
    せられる雌ネジ部を有する取付スリーブとが設けられ、 一側のセグメントに、前記補強材の中間部分を挿入可能
    に形成され前記大径部の直径寸法よりも小さい幅寸法に
    形成された挿入溝を有する補強材支持部が、セグメント
    の側面との間に大径部の厚さ寸法よりも大きな間隙を空
    けて設けられ、 他側のセグメントに、前記補強材に張力を付与しつつ前
    記取付スリーブを固定する取付手段が設けられているこ
    とを特徴とするトンネル壁体の補強構造。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102228449B1 (ko) * 2019-03-19 2021-03-16 진성복 불교의식용 양초
KR102532208B1 (ko) * 2020-12-01 2023-05-15 진성복 이벤트용 양초

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102228449B1 (ko) * 2019-03-19 2021-03-16 진성복 불교의식용 양초
KR102532208B1 (ko) * 2020-12-01 2023-05-15 진성복 이벤트용 양초

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