JP3251698B2 - トンネル覆工用エレメントおよびそれを用いたトンネル構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に盛土を貫通する立
体交差式のトンネルに好適なトンネル覆工用エレメント
およびそれを用いたトンネル構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば高速道路を建設する際におい
て、盛土上に路面を敷設してなる高速道路に対して既設
の一般道路を交差させる場合には、盛土に一般道路のト
ンネルを通して立体交差させている。このトンネルを構
築するには開削工法が採用され、開削空間に、現場でコ
ンクリートを打設するか、あるいはプレキャストブロッ
クからなる複数の門型のボックスカルバートをつなげて
設置することによってトンネル壁体を構築した後、その
周囲に盛土を施している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記方法において、コ
ンクリートの現場打設は、型枠を支保工で支えて設置し
てから型枠内にコンクリートを打設して養生させるとい
った施工になるから、施工が煩雑で工期が長期化する欠
点がある。この点、ボックスカルバートを用いればその
欠点はないものの、現場までのボックスカルバートの運
搬が大変となる欠点がある。また、いずれの方法の場合
も、トンネル幅が大きいと頂版部の耐土圧性が弱くなる
ので、これに対処して頂版部の厚さを厚くせざるを得な
くなり、その結果、上記欠点が助長されてしまう。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、施工の容易化が図れるとともに工期の長期化が
抑えられ、耐土圧性も充分となるトンネル覆工用エレメ
ントおよびそれを用いたトンネル構築方法を提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【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、請求項１のトンネル覆工用
エレメントは、地盤を開削した開削部分にて、互いに対
向する一対の側版部およびこれら側版部の上端間に架け
渡される頂版部からなる略門型のトンネル覆工体を構築
する際に用いられるトンネル覆工用エレメントであっ
て、間隔をあけて互いに平行に対向させた一対の長尺な
コンクリート版と、これらコンクリート版同士を連結し
て側部を構成するトラス状に配された鉄骨等の連結材と
から構成され、側部同士が突き合わされて互いに隣接さ
れた状態にて、前記コンクリート版同士の間にコンクリ
ートが打設されることにより、この打設されたコンクリ
ートによって一体化された前記側版部および頂版部から
なるトンネル覆工体を構築させることを特徴としてい
る。

【０００６】また、請求項２では、請求項１記載の前記
エレメントにおける前記コンクリート版の側部に、エレ
メントどうしの接続を図る継手部材を全長にわたって設
け、該継手部材を、コンクリート版の面と直交する方向
へスライドさせて互いに隣接させることにより、互いに
噛み合わされる構造としたことを特徴としている。

【０００７】次に、請求項３のトンネル構築方法は、ト
ンネル覆工用エレメントを用いて、互いに対向する一対
の側版部およびこれら側版部の上端間に架け渡される頂
版部からなる略門型のトンネルを構築するトンネル構築
方法であって、トンネル構築地盤上に打設コンクリート
等で基礎版を敷設した後、この基礎版の上に、請求項１
または請求項２記載のエレメントを、一対の前記コンク
リート版がそれぞれトンネルの外面および内面となる状
態で、かつその長手方向が、構築するトンネルの長手方
向に一致する状態で複数積み重ねて前記一対の側版部を
構成した後、これら側版部の上端間に、請求項１あるい
は請求項２記載のエレメントを、一対の前記コンクリー
ト版がそれぞれトンネルの外面および内面となる状態
で、かつその長手方向が、構築するトンネルの長手方向
に一致する状態で複数並べて前記頂版部を構成すること
により、略門型のトンネル壁体を構築し、次いで、該ト
ンネル壁体の外面側および内面側の各コンクリート版の
間の空洞部に、コンクリート等の充填固化材を充填する
ことを特徴としている。

【０００８】また、請求項４のトンネル構築方法は、ト
ンネル覆工用エレメントを用いて、互いに対向する一対
の側版部およびこれら側版部の上端間に架け渡される頂
版部からなる略門型のトンネルを構築するトンネル構築
方法であって、トンネル構築地盤上に打設コンクリート
等で基礎版を敷設した後、この基礎版の上に、請求項１
または請求項２記載のエレメントを、一対の前記コンク
リート版がそれぞれトンネルの外面および内面となる状
態で、かつその長手方向が、構築するトンネルの長手方
向に一致する状態で複数積み重ねて前記一対の側版部を
構成した後、これら側版部の上端間に、請求項１あるい
は請求項２記載のエレメントを、一対の前記コンクリー
ト版がそれぞれトンネルの外面および内面となる状態
で、かつその長手方向が、構築するトンネルの長手方向
に交差する状態で複数並べて前記頂版部を構成すること
により、略門型のトンネル壁体を構築し、次いで、該ト
ンネル壁体の外面側および内面側の各コンクリート版の
間の空洞部に、コンクリート等の充填固化材を充填する
ことを特徴としている。

【０００９】また、請求項５では、請求項３または請求
項４記載のトンネル構築方法において、前記基礎版を、
請求項１または請求項２記載のエレメントを複数並べ、
これらエレメントにおける各コンクリート版の間の空洞
部に、コンクリート等の充填固化材を充填したものとす
ることを特徴としている。

【００１０】また、請求項６では、請求項３または請求
項４記載のトンネル構築方法において、前記側版部を構
成した後、この側版部の外面側および内面側の各コンク
リート版の間の空洞部に、コンクリート等の充填固化材
を充填して固化させ、次いで前記頂版部を構成した後、
この頂版部の外面側および内面側の各コンクリート版の
間の空洞部に、コンクリート等の充填固化材を充填して
固化させることを特徴としている。

【００１１】また、請求項７では、請求項３または請求
項４記載のトンネル構築方法において、前記側版部およ
び前記頂版部の各コンクリート版間にそれぞれ前記充填
固化材を充填して固化させた後、前記基礎版から側版部
の上端にわたる部分と頂版部とに分けて、前記エレメン
トが並ぶ方向にプレストレスを導入することを特徴とし
ている。

【００１２】さらに、請求項８では、請求項７記載のト
ンネル構築方法において、前記基礎版から前記側版部の
上端にわたって導入させるプレストレスを、側版部と前
記頂版部との節点に対して交差させることを特徴として
いる。

【００１３】

【作用】本発明のトンネル覆工用エレメントによれば、
一対の長尺なコンクリート版を鉄骨等の連結材でつなげ
た構成で、従来のボックスカルバート等と比べると小型
かつ軽量となり運搬が容易である。また、エレメントに
おけるコンクリート版の側部にエレメントどうしの接続
を図る継手部材を全長にわたって設ければ、エレメント
を並べる際の位置決めが容易になされるとともに、エレ
メント間の目地を閉塞することができ、エレメント内部
にコンクリート等の充填固化材を充填しやすくなる。し
かも、互いに突き合わされる側部が、トラス状に配され
た鉄骨等の連結材から構成されているので、側部が互い
に突き合わされて隣接されたエレメントが型枠とされ、
これらエレメントのコンクリート版同士の間に打設した
コンクリートによって一体化された側版部及び頂版部か
らなる略門型のトンネル覆工体を容易に構築することが
でき、また、設置時には、コンクリート版の面と直交す
る方向へスライドさせることによりエレメント同士を、
その側部が互いに突き合わされて隣接された状態に容易
に設置させることができる。

【００１４】本発明のトンネル構築方法によれば、複数
の前記エレメントを、基礎版上に、構築するトンネルの
断面に沿って略門型に並べて対向する一対の側版部およ
び頂版部からなるトンネル壁体を構築し、各エレメント
内の空洞部にコンクリート等の充填固化材を充填すると
いった工程でトンネルを構築できるから、施工の容易化
が図れるとともに、工期の長期化が抑えられる。また、
特にエレメントをトンネルの長手方向に交差する方向に
エレメントを並べて構成することにより、頂版部の施工
が容易になって工期のさらなる短期化が図られる。ま
た、充填固化材を充填した後、エレメントが並ぶ方向に
プレストレスを導入することにより、各エレメントの一
体化状態が強固になって耐土圧性が向上した構造とな
り、したがって、トンネル幅が大きくとも頂版部におけ
る耐土圧性の低減が抑制される。

【００１５】そしてこのプレストレスを、基礎版から側
版部の上端にわたる部分と頂版部とに分けて導入する
と、側版部と頂版部との節点がピン結合の構造が得ら
れ、柔的に土圧に耐え得る構造となる。さらに基礎版か
ら側版部の上端にわたって導入させるプレストレスを、
側版部と頂版部との節点に対して交差させれば、トンネ
ル壁体は、基礎版を含めると断面長方形のボックスラー
メン構造をなす剛構造体となり、剛的に土圧に耐え得る
構造となる。

【００１６】

【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。図１は本実施例によって高速道路１Ａの盛土２
を直交貫通して構築された一般道路１Ｂのトンネル３を
示している。符号４は、互いに対向する一対の側版部５
およびこれら側版部５の上端間に架け渡された頂版部６
を備える断面門型のトンネル壁体、７はトンネル壁体４
を構成するエレメントであり、まずエレメント７を説明
する。

【００１７】図２および図３に示すように、エレメント
７は、間隔をあけて互いに平行に対向された一対の長尺
な長方形状のプレキャスト製コンクリート版８が、トラ
ス状に配された鉄骨（連結材）７を介して連結されてな
るもので、一対のコンクリート版８の間には空洞部１０
が形成されている。また、各コンクリート版８の左右の
側部のうち、一方には断面Ｌ字状の継手部材１１が、ま
た他方には継手部材１１に噛み合う断面Ｌ字状の継手部
材１２が、それぞれコンクリート版８の全長にわたって
埋設されている。これら継手部材１１、１２を互いに噛
み合わせることにより、コンクリート版８は幅方向に位
置決めがなされた状態で隣接し、かつ外面が面一の状態
で接続され、双方のコンクリート版８の目地は、継手部
材１１、１２により埋められる。

【００１８】上記エレメント７内には、最終的にコンク
リートが打設されるのであるが、そのコンクリートの流
出をせき止めるための蓋板１３、１４が、それぞれエレ
メントの側面および端面の開口に設置されるようになっ
ている。また、図２および図３のエレメント７一方（上
側）のコンクリート版８には、長手方向に間隔をおいて
複数の孔８ａが形成されているが、この孔８ａが形成さ
れているエレメント７は、トンネル壁体４の頂版部６用
として、その孔８ａを上に向けて使用される。さらに図
示はしないが、両方のコンクリート版８に孔８ａが同じ
位置に対応して複数形成されたものも使用する。

【００１９】次いで、上記エレメント７を用いて上記ト
ンネル３を構築する方法を説明していく。まず、図４に
示すように、盛土２を施していない開削部分の地面に、
基礎コンクリートＦを打設し、この基礎コンクリートＦ
の上に、複数のエレメント７を、各コンクリート版８が
それぞれトンネル３の外面および内面となる状態、つま
り上下に配した状態で、かつ、その長手方向をトンネル
３の長手方向に一致させて、継手部材１１、１２を互い
に噛み合わせながら並べ、基礎版１５を構成する。並べ
るエレメント７の数は、構築するトンネル３の幅に応じ
た数となる。

【００２０】この場合、少なくとも両端に配するエレメ
ント７を、一方のコンクリート版８に孔８ａが形成され
たものとし、孔８ａが形成された側のコンクリート版８
を上にする。また、両端間に配するエレメント７のうち
でも適宜数を孔８ａが形成されたものとすると好まし
い。さらに、両端に配するエレメント７の鉄骨９には、
あらかじめアンカー１６を固着しておく。なお、地盤の
状態に応じて基礎コンクリートＦを打設せず直接エレメ
ント７を並べたり、あるいは基礎コンクリートＦを打設
する前に杭Ｋを地盤に打つ場合もある。この時点で基礎
版１５の内部は、各エレメント７の空洞部１０が連続す
る空洞部１５ａとなる。

【００２１】続いて、基礎版１５の空洞部１５ａに、エ
レメント７が並ぶ方向に延びる複数のシース管１７をエ
レメント７の長手方向に等間隔をおいて配するととも
に、適宜に複数の鉄筋１８を配する。さらに、図５に示
すように、両端の各アンカー１６に、ＰＣより線あるい
はＰＣ鋼棒等のＰＣ鋼材１９を係止するとともに、ＰＣ
鋼材１９の周囲に短いシース管１７を嵌め込んで被覆
し、ＰＣ鋼材１９を孔８ａに通して上側のコンクリート
版８の上方に取り回しておく。

【００２２】この後、両端のエレメント７の外側面およ
び各エレメント７の両端面を、前記蓋板１３、１４でそ
れぞれ塞いでから、図５に示すように、空洞部１５ａに
コンクリート（充填固化材）２０を打設して養生させ
る。コンクリート２０の打設に際しては、各エレメント
７のうち、上側のコンクリート版８に形成された孔８ａ
からコンクリート２０がオーバーフローすることによ
り、必要充分な打設量を知ることができる。コンクリー
ト２０の養生完了後、エレメント７の並ぶ方向に配した
シース管１７の内部にＰＣ鋼材１９を通し、このＰＣ鋼
材１９を引張して、基礎版１５に対しエレメント７が並
ぶ方向にプレストレスを導入する。この後、基礎版１５
の上面における各エレメント７間の目地、つまり継手部
材１１、１２の表面に、モルタル等のグラウト材を充填
して目地を埋める。なお、各アンカー１６に係止した各
ＰＣ鋼材１９は、嵌め込まれた短いシース管１７により
コンクリート２０とは縁が切れている。

【００２３】以上で基礎版１５が完築したことになる
が、基礎版１５としては、上記のように複数のエレメン
ト７を並べて構成する他、エレメント７の代わりにプレ
キャストコンクリートパネルを複数並べたり、あるいは
単にコンクリートを所定厚さ打設したりして構成しても
よい。

【００２４】基礎版１５の完築後、図６に示すように、
基礎版１５を構成する両端の各エレメント７の上に、複
数のエレメント７を、各コンクリート版８がそれぞれト
ンネル３の外面および内面となる状態、つまり左右に配
した状態で、かつその長手方向をトンネル３の長手方向
に一致させて、継手部１１、１２を互いに噛み合わせな
がら積み重ねて並べトンネル壁体４の側版部５をそれぞ
れ構成する。側版部５を構成するエレメント７は、一方
のコンクリート版８に孔８ａが形成されていないものを
用いる。この時点で、側版部５の内部には、各エレメン
ト７の空洞部１０が連続して空洞部５ａが存する。

【００２５】さらに、各側版部５の上端つまり最も上の
エレメント７の上に、頂版部６の両端を構成する１つの
エレメント７を、コンクリート版８が上下に面する状態
でそれぞれ載せる。頂版部６の両端を構成するエレメン
ト７は、両方のコンクリート版８に孔８ａが形成された
ものを用いる。この際、側版部５を構成する各エレメン
ト７内および頂版部６の両端を構成するエレメント７内
に、アンカー１６に係止して上方に取り回した各ＰＣ鋼
材１９を挿入しながら行う。そしてこのＰＣ鋼材１９
を、頂版部６の両端を構成するエレメント７の上下のコ
ンクリート版８の各孔８ａに貫通させ、上に引き出す。
次に、図７に示すように、ＰＣ鋼材１９にシース管１７
を嵌め込んでその周囲を被覆するとともに、鉄筋１８を
適宜に配する。なお、孔８ａは、コンクリート打設用に
いくつか残しておく。

【００２６】続いて、図８に示すように、各側版部５の
上端に載せたエレメント７の間にわたって、複数のエレ
メント７を、各コンクリート版８がそれぞれトンネル３
の外面および内面となる状態、つまり上下に配した状態
で、かつその長手方向をトンネル３の長手方向に一致さ
せて、継手部材１１、１２を互いに噛み合わせながら並
べ、トンネル壁体４の頂版部６を構成する。頂版部６を
構成するエレメント７のうち複数は、一方のコンクリー
ト版８に孔８ａが形成されたものを用い、孔８ａが形成
されたコンクリート版８を上にする。頂版部６のエレメ
ント７を並べるには、図示せぬ支保工で支えながら施工
する。この時点で、頂版部６の内部には各エレメント７
の空洞部１０が連続する空洞部６ａが、それぞれ存す
る。これにより、両側版部５および頂版部６により門型
のトンネル壁体４が構成されたことになる。

【００２７】次に、図８に示すように、頂版部６の空洞
部６ａに、エレメント７が並ぶ方向に延びる複数のシー
ス管１７を、エレメント７の長手方向に等間隔をおいて
配するとともに、適宜に複数の鉄筋１８を配する。

【００２８】続いて、まず側版部５を構成する各エレメ
ント７の両端面を蓋板１４で塞ぎ、さらに、頂版部６の
両端を構成するエレメント７の両側面および両端面を蓋
板１３、１４でそれぞれ塞いでから、図９に示すよう
に、側版部５の空洞部５ａにコンクリート２０を打設
し、さらに頂版部６の両端を構成するエレメント７の空
洞部１０にコンクリート２０を打設し、養生させる。コ
ンクリート２０の打設はコンクリート版８の孔８ａから
行い、頂版部６の両端を構成するエレメント７の上側の
コンクリート版８に形成された孔８ａからコンクリート
２０がオーバーフローした時点で、コンクリート２０の
打設を止める。コンクリート２０の養生後、基礎版１５
から側版部５を経て頂版部６の両端のエレメント７を貫
通するＰＣ鋼材１９を上から引張してエレメント７に係
止し、基礎版１５から側版部５、エレメント７にわたっ
てプレストレスを導入する。この場合、側版部５には、
エレメント７の並ぶ方向にプレストレスが導入される。

【００２９】次に、図１０に示すように、頂版部６の両
端のエレメント７の間の複数のエレメント７によって形
成された空洞部６ａにコンクリート２０を打設し、養生
させる。コンクリート２０の打設はコンクリート版８の
孔８ａから行い、エレメント７の上側のコンクリート版
８に形成された孔８ａからコンクリート２０がオーバー
フローした時点で、コンクリート２０の打設を止める。
コンクリート２０の養生後、頂版部６の両端のエレメン
ト７間にわたしたシース管１７の内部にＰＣ鋼材１９を
通し、このＰＣ鋼材１９の一端部を一方のエレメント７
に係止し、他端部を引張して他方のエレメント７に係止
して、頂版部６に対しエレメント７の並ぶ方向にプレス
トレスを導入する。

【００３０】以上の工程が終了したら、側版部５および
頂版部６の内外面における各エレメント７間の目地、つ
まり継手部材１１、１２の表裏に、モルタル等のグラウ
ト材を充填して目地を埋める。また、必要に応じて側版
部５および頂版部６の内面および両端面にコンクリート
をふいて、それら面を仕上げる。

【００３１】以上でトンネル壁体４の構築が終了し、次
いで、トンネル壁体４の周囲に盛土２を施すことによ
り、トンネル３の構築が終了する。図１５は完成状態の
トンネル３のみの斜視図を示している。なお、この後、
盛土２の上に高速道路１の路面を、また基礎版１５の上
に一般道路１Ｂの路面を敷設する。

【００３２】上記実施例によれば、基礎版１５の上に、
複数のエレメント７をトンネル３の断面に沿って門型に
並べて一対の側版部５および頂版部６を構成し、これら
側版部５および頂版部６の各空洞部５ａ、６ａにコンク
リート２０を打設するとともに、各空洞部５ａ、６ａに
配したＰＣ鋼材１９を引張してエレメント７が並ぶ方向
にプレストレスを導入するといった工程でトンネル３を
構築できることから、施工の容易化が図れるとともに、
工期の長期化が抑えられる。また、エレメント７は、単
なる長尺部材で、一対のコンクリート版８を鉄骨９でつ
なげたセミプレハブ構造であるから、従来のボックスカ
ルバート等と比べると小型かつ軽量で、このため運搬が
容易である。

【００３３】また、トンネル壁体４にプレストレスを導
入することにより各エレメント７の一体化状態が強固に
なって耐土圧性が向上した構造となり、したがって、ト
ンネル３の幅が大きくとも頂版部６の耐土圧性が損なわ
れることがない。そのプレストレスに関しては、基礎版
１５と側版部５との節点および側版部５と頂版部６との
節点に対して交差しており、このため、トンネル壁体４
は、基礎版１５を含めると断面長方形のボックスラーメ
ン構造をなす剛構造体となる。その結果、剛的に土圧に
耐え得る構造が得られる。

【００３４】上記実施例の工程においては、基礎版１５
にエレメント７を積み重ねて側版部５を立ててから、さ
らに最も上のエレメント７の上に頂版部６の両端を構成
するエレメント７を載せ、このエレメント７から側版部
５を経て基礎版１５にわたりプレストレスを導入するこ
とにより上記ボックスラーメン構造を得ているが、これ
に代えて、以下の方法により、側版部５と頂版部６との
節点を、ピン結合構造とすることができる。

【００３５】すなわち、図１１〜図１４に示すように、
まず基礎版１５に対し、アンカー１６に係止したＰＣ鋼
材１９をエレメント７の空洞部１０に挿入しながらエレ
メント７を積み重ねて側版部５を立てたら、ＰＣ鋼材１
９の周囲をシース管１７で被覆するとともに鉄筋１８を
配し、側版部５の空洞部５ａにコンクリート２０を打設
し、養生させる。コンクリート２０の養生後、ＰＣ鋼材
１９を上から引張して最も上のエレメント７に係止し、
基礎版１５から側版部５にわたってプレストレスを導入
する。この後、各側版部５の上端間にわたってエレメン
ト７を並べて頂版部６を構成し、その頂版部６の空洞部
６ａにコンクリート２０を打設して養生させ、この後頂
版部６にＰＣ鋼材１９によってプレストレスを導入す
る。

【００３６】このような工程により、基礎版１５から側
版部５の上端にわたる部分と頂版部６とに分けて、つま
り側版部５と頂版部６との節点に対して交差しないよう
にプレストレスを導入すれば、側版部５と頂版部６との
節点がピン結合の構造が得られる。このようなピン結合
構造によれば、トンネル壁体４は、土圧に対して柔的に
耐え得る構造となる。

【００３７】さて、次に上記実施例の変形例を説明す
る。この変形例の場合は、図１６に示すように、基礎版
１５を構成する複数のエレメント７をトンネル３の長手
方向に直交させて並べるとともに、頂版部６を構成する
複数のエレメント７を、トンネル３の長手方向に直交さ
せて並べることによって、トンネル壁体４を構成してい
る。すなわち、基礎板１５および頂版部５を構成するエ
レメント７の向きが、先の実施例では構築するトンネル
３の長手方向に一致しているが、変形例では、その向き
がトンネル３の長手方向（高速道路１Ａの延びる方向）
に交差して直交しているわけである。

【００３８】このように頂版部６を構成するエレメント
７をトンネル３の長手方向に直交させて並べる構成であ
ると、エレメント７を並べる際には、各側版部５の上端
間にエレメント７を架け渡すだけで設置でき、特にエレ
メント７を支える支保工および施工用の足場等を必要と
しない。したがって、先の実施例の場合と比較すると頂
版部６の施工が容易になるとともに、工期のさらなる短
期化が図られる。

【００３９】上記実施例におけるトンネル３は、図１５
に示すように、高速道路１Ａに対し直交して盛土２を貫
通する形態であるが、トンネルとしてはこれに限らず、
高速道路１Ａに対し斜めに貫通する場合ももちろんある
わけであり、その場合の頂版部６の構成としては、たと
えば図１７〜図２０の態様とする。

【００４０】図１７の場合は、両端を高速道路１Ａと平
行になるよう斜めにカットした複数のエレメント７を、
高速道路１Ａに対して斜めに延びるトンネルの長手方向
に一致させて並べて頂版部６を構成している。また、図
１８の場合は、通常のエレメント７をずらしながら、ト
ンネルの長手方向に一致させて並べて頂版部６を構成し
ている。また、図１９の場合は、三角形状のエレメント
７ａをトンネルの長手方向の両端に配し、その間にトン
ネルの長手方向に直交する状態で通常のエレメント７を
複数並べて頂版部６を構成している。さらに図２０の場
合は、両端をトンネルの長手方向と平行になるよう斜め
にカットした複数のエレメント７を、高速道路１Ａが延
びる方向に一致させて並べて頂版部６を構成している。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトンネル
覆工用エレメントによれば、一対の長尺なコンクリート
版を鉄骨等の連結材でつなげた構成であり、従来のボッ
クスカルバート等と比べると小型化かつ軽量化が図れる
ので運搬が容易となる。また、エレメントにおけるコン
クリート版の側部にエレメントどうしの接続を図る継手
部材を全長にわたって設けることにより、エレメントを
並べる際の位置決めが容易になされるとともに、エレメ
ント間の目地を閉塞することができ、エレメント内部に
コンクリート等の充填固化材を充填しやすくなる。しか
も、互いに突き合わされる側部が、トラス状に配された
鉄骨等の連結材から構成されているので、側部が互いに
突き合わされて隣接されたエレメントが型枠とされ、こ
れらエレメントのコンクリート版同士の間に打設したコ
ンクリートによって一体化された側版部及び頂版部から
なる略門型のトンネル覆工体を容易に構築することがで
き、また、設置時には、コンクリート版の面と直交する
方向へスライドさせることによりエレメント同士を、そ
の側部が互いに突き合わされて隣接された状態に容易に
設置させることができる。

【００４２】また、本発明のトンネル構築方法によれ
ば、複数の前記エレメントを、基礎版上に、構築するト
ンネルの断面に沿って略門型に並べて対向する一対の側
版部および頂版部からなるトンネル壁体を構築し、各エ
レメント内の空洞部にコンクリート等の充填固化材を充
填するといった工程でトンネルを構築できるから、施工
の容易化が図れるとともに、工期の長期化が抑えられ
る。また、特にエレメントをトンネルの長手方向に交差
する方向にエレメントを並べて構成することによって、
頂版部の施工が容易になり、工期のさらなる短期化が図
られる。また、充填固化材を充填した後、エレメントが
並ぶ方向にプレストレスを導入することにより、各エレ
メントの一体化状態が強固になって耐土圧性が向上した
構造となり、したがって、トンネル幅が大きくとも頂版
部における耐土圧性の低減が抑制される。そしてこのプ
レストレスを、基礎版から側版部の上端にわたる部分と
頂版部とに分けて導入すると、側版部と頂版部との節点
がピン結合の構造が得られ、柔的に土圧に耐え得る構造
となる。さらに基礎版から側版部の上端にわたって導入
させるプレストレスを、側版部と頂版部との節点に対し
て交差させれば、トンネル壁体は、基礎版を含めると断
面長方形のボックスラーメン構造をなす剛構造体とな
り、剛的に土圧に耐え得る構造となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によって構築されたトンネル
の外観斜視図である。

【図２】エレメントの斜視図である。

【図３】エレメントの正面図である。

【図４】トンネルを構築する第１工程の正面図である。

【図５】同第２工程の正面図である。

【図６】同第３工程の正面図である。

【図７】同第４工程の正面図である。

【図８】同第５工程の正面図である。

【図９】同第６工程の正面図である。

【図１０】同最終工程の正面図である。

【図１１】一実施例の方法の変形例でトンネルを構築す
る第１工程の正面図である。

【図１２】同第２工程の正面図である。

【図１３】同第３工程の正面図である。

【図１４】同第４工程の正面図である。

【図１５】本発明の一実施例によって構築されたトンネ
ルの斜視図である。

【図１６】本発明の一実施例の変形例によって構築され
たトンネルの斜視図である。

【図１７】斜めのトンネルの場合の頂版部に並べるエレ
メントの配置態様の一例を示す概略平面図である。

【図１８】同他の例を示す概略平面図である。

【図１９】同さらに他の例を示す概略平面図である。

【図２０】同さらに異なる例を示す概略平面図である。

【符号の説明】

３ トンネル ４ トンネル壁体 ５ 側版部 ５ａ 側版部の空洞部 ６ 頂版部 ６ａ 頂版部の空洞部 ７ エレメント ８ コンクリート版 ９ 鉄骨（連結材） １０ エレメントの空洞部 １１、１２ 継手部材 １４ コンクリート（充填固化材） １９ ＰＣ鋼材 ２０ コンクリート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 29/05

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤を開削した開削部分にて、互いに対
   向する一対の側版部およびこれら側版部の上端間に架け
   渡される頂版部からなる略門型のトンネル覆工体を構築
   する際に用いられるトンネル覆工用エレメントであっ
   て、 間隔をあけて互いに平行に対向させた一対の長尺なコン
   クリート版と、これらコンクリート版同士を連結して側
   部を構成するトラス状に配された鉄骨等の連結材とから
   構成され、側部同士が突き合わされて互いに隣接された
   状態にて、前記コンクリート版同士の間にコンクリート
   が打設されることにより、この打設されたコンクリート
   によって一体化された前記側版部および頂版部からなる
   トンネル覆工体を構築させる ことを特徴とするトンネル
   覆工用エレメント。
2. 【請求項２】 前記エレメントにおける前記コンクリー
   ト版の側部に、エレメントどうしの接続を図る継手部材
   が全長にわたって設けられ、該継手部材は、前記コンク
   リート版の面と直交する方向へスライドさせて互いに隣
   接させることにより、互いに噛み合わされることを特徴
   とする請求項１記載のトンネル覆工用エレメント。
3. 【請求項３】 トンネル覆工用エレメントを用いて、互
   いに対向する一対の側版部およびこれら側版部の上端間
   に架け渡される頂版部からなる略門型のトンネルを構築
   するトンネル構築方法であって、 トンネル構築地盤上に打設コンクリート等で基礎版を敷
   設した後、この基礎版の上に、請求項１または請求項２
   記載のエレメントを、一対の前記コンクリート版がそれ
   ぞれトンネルの外面および内面となる状態で、かつその
   長手方向が、構築するトンネルの長手方向に一致する状
   態で複数積み重ねて前記一対の側版部を構成した後、 これら側版部の上端間に、請求項１あるいは請求項２記
   載のエレメントを、一対の前記コンクリート版がそれぞ
   れトンネルの外面および内面となる状態で、かつその長
   手方向が、構築するトンネルの長手方向に一致する状態
   で複数並べて前記頂版部を構成することにより、略門型
   のトンネル壁体を構築し、 次いで、該トンネル壁体の外面側および内面側の各コン
   クリート版の間の空洞部に、コンクリート等の充填固化
   材を充填することを特徴とするトンネル構築方法。
4. 【請求項４】 トンネル覆工用エレメントを用いて、互
   いに対向する一対の側版部およびこれら側版部の上端間
   に架け渡される頂版部からなる略門型のトンネルを構築
   するトンネル構築方法であって、 トンネル構築地盤上に打設コンクリート等で基礎版を敷
   設した後、この基礎版の上に、請求項１または請求項２
   記載のエレメントを、一対の前記コンクリート版がそれ
   ぞれトンネルの外面および内面となる状態で、かつその
   長手方向が、構築するトンネルの長手方向に一致する状
   態で複数積み重ねて前記一対の側版部を構成した後、 これら側版部の上端間に、請求項１あるいは請求項２記
   載のエレメントを、一対の前記コンクリート版がそれぞ
   れトンネルの外面および内面となる状態で、かつその長
   手方向が、構築するトンネルの長手方向に交差する状態
   で複数並べて前記頂版部を構成することにより、略門型
   のトンネル壁体を構築し、 次いで、該トンネル壁体の外面側および内面側の各コン
   クリート版の間の空洞部に、コンクリート等の充填固化
   材を充填することを特徴とするトンネル構築方法。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４記載のトンネル
   構築方法において、前記基礎版を、請求項１または請求
   項２記載のエレメントを複数並べ、これらエレメントに
   おける各コンクリート版の間の空洞部に、コンクリート
   等の充填固化材を充填したものとすることを特徴とする
   請求項３または請求項４記載のトンネル構築方法。
6. 【請求項６】 請求項３または請求項４記載のトンネル
   構築方法において、前記側版部を構成した後、この側版
   部の外面側および内面側の各コンクリート版の間の空洞
   部に、コンクリート等の充填固化材を充填して固化さ
   せ、次いで、前記頂版部を構成した後、この頂版部の外
   面側および内面側の各コンクリート版の間の空洞部に、
   コンクリート等の充填固化材を充填して固化させること
   を特徴とする請求項３または請求項４記載のトンネル構
   築方法。
7. 【請求項７】 請求項３または請求項４記載のトンネル
   構築方法において、前記側版部および前記頂版部の各コ
   ンクリート版間にそれぞれ前記充填固化材を充填して固
   化させた後、前記基礎版から側版部の上端にわたる部分
   と頂版部とに分けて、前記エレメントが並ぶ方向にプレ
   ストレスを導入することを特徴とする請求項３または請
   求項４記載のトンネル構築方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載のトンネル構築方法におい
   て、前記基礎版から前記側版部の上端にわたって導入さ
   せるプレストレスを、側版部と前記頂版部との節点に対
   して交差させることを特徴とする請求項７記載のトンネ
   ル構築方法。