JP3257502B2 - 鋼製セグメント及びトンネル覆工体の施工方法 - Google Patents
鋼製セグメント及びトンネル覆工体の施工方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、トンネルの内周
に単にトンネルの地山を保持する仮設材として、あるい
は後から打設されるコンクリートと一体をなして、さら
には単体で本設のトンネル覆工体を構成する鋼製セグメ
ントおよびトンネル覆工体の施工方法に関する。
に単にトンネルの地山を保持する仮設材として、あるい
は後から打設されるコンクリートと一体をなして、さら
には単体で本設のトンネル覆工体を構成する鋼製セグメ
ントおよびトンネル覆工体の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】当出願人はこれまで、例えば図12に図示
するようにトンネルＡの内周に一次覆工材として鋼製セ
グメント30をトンネルＡの周方向と軸方向に互いに接合
しながら複数設置して鋼製ライニングを形成し、その内
側に二次覆工材としてコンクリート31を所定の厚さに打
設してコンクリートライニングを形成することにより、
鋼製ライニングとコンクリートライニングとからなる鋼
コンクリート合成構造のトンネル覆工体を構築するシー
ルドトンネルの施工方法を開発した。
するようにトンネルＡの内周に一次覆工材として鋼製セ
グメント30をトンネルＡの周方向と軸方向に互いに接合
しながら複数設置して鋼製ライニングを形成し、その内
側に二次覆工材としてコンクリート31を所定の厚さに打
設してコンクリートライニングを形成することにより、
鋼製ライニングとコンクリートライニングとからなる鋼
コンクリート合成構造のトンネル覆工体を構築するシー
ルドトンネルの施工方法を開発した。
【０００３】ここで使用される鋼製セグメント30は、例
えば図13に図示するようにトンネルＡの周方向と軸方向
にそれぞれ連続する複数本の主桁32と縦リブ35、継手板
33と地山に接するスキンプレート34を有して形成され、
特に主桁32は形鋼や平鋼などから形成され、鋼コンクリ
ート合成構造のトンネル覆工体の場合はＲＣ構造の主筋
に相当するものとして設置されている。
えば図13に図示するようにトンネルＡの周方向と軸方向
にそれぞれ連続する複数本の主桁32と縦リブ35、継手板
33と地山に接するスキンプレート34を有して形成され、
特に主桁32は形鋼や平鋼などから形成され、鋼コンクリ
ート合成構造のトンネル覆工体の場合はＲＣ構造の主筋
に相当するものとして設置されている。
【０００４】また、鋼製セグメント30を、後から打設さ
れるコンクリート31と特に一体化せずに、単にトンネル
Ａを掘進する際の地山を保護する仮設材として使用し、
その内側に鉄筋コンクリートで本設のトンネル覆工体を
構築するシールドトンネルの施工方法はこれまで広く知
られている。
れるコンクリート31と特に一体化せずに、単にトンネル
Ａを掘進する際の地山を保護する仮設材として使用し、
その内側に鉄筋コンクリートで本設のトンネル覆工体を
構築するシールドトンネルの施工方法はこれまで広く知
られている。
【０００５】さらに、部分的ではあるが鋼製セグメント
30だけでトンネルの内周を覆工するシールド工法も行わ
れている。
30だけでトンネルの内周を覆工するシールド工法も行わ
れている。
【０００６】いずれの施工方法においても、主桁32,32
間にはシールドジャッキ（図省略）の推進反力を得るた
めにトンネルの軸方向に沿って縦リブ35が多数取り付け
られている。
間にはシールドジャッキ（図省略）の推進反力を得るた
めにトンネルの軸方向に沿って縦リブ35が多数取り付け
られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、主桁32,32 間
に縦リブ35が多数あると、特に鋼コンクリート合成構造
のトンネル覆工体を構築する場合、コンクリート31の充
填性がきわめて悪いために施工効率が低下し、またいず
れの施工方法においても鋼材使用量が大幅に増えて鋼製
セグメント30の製作が面倒になるだけでなく、コストが
相当嵩む等の課題があった。
に縦リブ35が多数あると、特に鋼コンクリート合成構造
のトンネル覆工体を構築する場合、コンクリート31の充
填性がきわめて悪いために施工効率が低下し、またいず
れの施工方法においても鋼材使用量が大幅に増えて鋼製
セグメント30の製作が面倒になるだけでなく、コストが
相当嵩む等の課題があった。
【０００８】また、縦リブ35はシールドジャッキの推進
反力を得るためにのみ必要な部材で、コンクリート31の
充填ではむしろ邪魔になり、また特に縦リブ35がなくて
も、充分な強度が得られることから、縦リブ35は省略す
る方向で当出願人は考えている。その一方で、縦リブ35
がないとシールドジャッキの充分な推進反力が得られ
ず、セグメントが変形してしまうおそれがあった。
反力を得るためにのみ必要な部材で、コンクリート31の
充填ではむしろ邪魔になり、また特に縦リブ35がなくて
も、充分な強度が得られることから、縦リブ35は省略す
る方向で当出願人は考えている。その一方で、縦リブ35
がないとシールドジャッキの充分な推進反力が得られ
ず、セグメントが変形してしまうおそれがあった。
【０００９】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、特にコンクリートの充填性がよく、施
工性の向上を可能にした鋼製セグメントおよびトンネル
覆工体の施工方法を提供することを目的とする。
なされたもので、特にコンクリートの充填性がよく、施
工性の向上を可能にした鋼製セグメントおよびトンネル
覆工体の施工方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の鋼製セグ
メントは、少なくともトンネルの周方向と軸方向にそれ
ぞれ連続する複数本の主桁と縦リブを有し、かつ前記縦
リブを隣接する前記主桁間に取り外しできるように取り
付けてなる鋼製セグメントにおいて、一方の主桁の内側
に複数の位置決め部材を、他方の主桁の内側に複数の取
付フランジをそれぞれ突設し、かつ前記縦リブの一端を
前記位置決め部材間に、他端を前記取付フランジ間にそ
れぞれ挿入すると共に、前記縦リブの他端と前記取付フ
ランジを接合ボルトで連結してなることを特徴とするも
のである。
メントは、少なくともトンネルの周方向と軸方向にそれ
ぞれ連続する複数本の主桁と縦リブを有し、かつ前記縦
リブを隣接する前記主桁間に取り外しできるように取り
付けてなる鋼製セグメントにおいて、一方の主桁の内側
に複数の位置決め部材を、他方の主桁の内側に複数の取
付フランジをそれぞれ突設し、かつ前記縦リブの一端を
前記位置決め部材間に、他端を前記取付フランジ間にそ
れぞれ挿入すると共に、前記縦リブの他端と前記取付フ
ランジを接合ボルトで連結してなることを特徴とするも
のである。
【００１１】請求項２記載の鋼製セグメントは、請求項
１記載の鋼製セグメントにおいて、地山側にスキンプレ
ートを有し、このスキンプレートと縦リブとを当接さ
せ、かつこの当接部に互いに噛み合う歯形または凹凸を
突設してなることを特徴とするものである。
１記載の鋼製セグメントにおいて、地山側にスキンプレ
ートを有し、このスキンプレートと縦リブとを当接さ
せ、かつこの当接部に互いに噛み合う歯形または凹凸を
突設してなることを特徴とするものである。
【００１２】請求項３記載の鋼製セグメントは、請求項
１または２記載の鋼製セグメントにおいて、縦リブを複
数に分割して形成し、かつ分割された縦リブ同士を接合
プレートと接合ボルトで接合してなることを特徴とする
ものである。
１または２記載の鋼製セグメントにおいて、縦リブを複
数に分割して形成し、かつ分割された縦リブ同士を接合
プレートと接合ボルトで接合してなることを特徴とする
ものである。
【００１３】請求項４記載のトンネル覆工体の施工方法
は、トンネルの内周に、請求項１、２または３記載の鋼
製セグメントを前記トンネルの周方向と軸方向に互いに
接合しながら複数取り付けてなるトンネル覆工体の施工
方法において、前記縦リブを取り付けること、前記縦リ
ブを反力受けにしてシールド機を前進させること、およ
び前記縦リブを取り外すことを繰り返し行うことを特徴
とするものである。
は、トンネルの内周に、請求項１、２または３記載の鋼
製セグメントを前記トンネルの周方向と軸方向に互いに
接合しながら複数取り付けてなるトンネル覆工体の施工
方法において、前記縦リブを取り付けること、前記縦リ
ブを反力受けにしてシールド機を前進させること、およ
び前記縦リブを取り外すことを繰り返し行うことを特徴
とするものである。
【００１４】請求項５記載のトンネル覆工体の施工方法
は、トンネルの内周に、請求項１、２または３記載の鋼
製セグメントを前記トンネルの周方向と軸方向に互いに
接合しながら複数設置し、その内側にコンクリートを打
設してなるトンネル覆工体の施工方法において、前記縦
リブを取り付けること、前記縦リブを反力受けにしてシ
ールド機を前進させること、前記縦リブを取り外すこ
と、および前記コンクリートを打設することを繰り返し
行うことを特徴とするものである。
は、トンネルの内周に、請求項１、２または３記載の鋼
製セグメントを前記トンネルの周方向と軸方向に互いに
接合しながら複数設置し、その内側にコンクリートを打
設してなるトンネル覆工体の施工方法において、前記縦
リブを取り付けること、前記縦リブを反力受けにしてシ
ールド機を前進させること、前記縦リブを取り外すこ
と、および前記コンクリートを打設することを繰り返し
行うことを特徴とするものである。
【００１５】請求項６記載のトンネル覆工体の施工方法
は、請求項５記載のトンネル覆工体の施工方法におい
て、トンネル覆工体を連設して施工することを特徴とす
るものである。
は、請求項５記載のトンネル覆工体の施工方法におい
て、トンネル覆工体を連設して施工することを特徴とす
るものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態１．図１〜図10
は、この発明の実施の一形態を示し、図において、トン
ネルＡの内周に鋼製セグメント１がトンネルＡの周方向
と軸方向に互いに接合しながら二重に設置され、かつ二
重に設置された外側と内側の鋼製セグメント1,1 間にコ
ンクリート２が所定の厚さに打設されている。また、外
側と内側の鋼製セグメント1,1 間にせん断補強材３が複
数設置されている。
は、この発明の実施の一形態を示し、図において、トン
ネルＡの内周に鋼製セグメント１がトンネルＡの周方向
と軸方向に互いに接合しながら二重に設置され、かつ二
重に設置された外側と内側の鋼製セグメント1,1 間にコ
ンクリート２が所定の厚さに打設されている。また、外
側と内側の鋼製セグメント1,1 間にせん断補強材３が複
数設置されている。
【００１７】こうして、二重に構成された外側と内側の
鋼製ライニング１Ａとその内側のコンクリートライニン
グ２Ａとからなる鋼コンクリート合成構造の大断面トン
ネル覆工体が構築されている。
鋼製ライニング１Ａとその内側のコンクリートライニン
グ２Ａとからなる鋼コンクリート合成構造の大断面トン
ネル覆工体が構築されている。
【００１８】鋼製セグメント１はトンネルＡの周方向に
平行に延在する複数本の主桁４とトンネルＡの軸方向に
延在する複数本の継手板５および縦リブ６とトンネルＡ
の地山に接するスキンプレート７とから形成されてい
る。
平行に延在する複数本の主桁４とトンネルＡの軸方向に
延在する複数本の継手板５および縦リブ６とトンネルＡ
の地山に接するスキンプレート７とから形成されてい
る。
【００１９】せん断補強材３は外側と内側の鋼製セグメ
ント１の主桁4,4 間に、図２(a),(b) に図示するように
垂直または斜めに設置され、その上下両端は主桁４にそ
れぞれ溶接またはボルト接合によって連結されている。
また、必要に応じてせん断補強材３の表面にはコンクリ
ート２を付着させるための凹凸として、軸直角方向に連
続する凹溝３ａが全体にわたって多数形成されている。
ント１の主桁4,4 間に、図２(a),(b) に図示するように
垂直または斜めに設置され、その上下両端は主桁４にそ
れぞれ溶接またはボルト接合によって連結されている。
また、必要に応じてせん断補強材３の表面にはコンクリ
ート２を付着させるための凹凸として、軸直角方向に連
続する凹溝３ａが全体にわたって多数形成されている。
【００２０】継手板５は主桁４の両端部に主桁4,4 間を
跨いでそれぞれ設置され、かつ各主桁４の端部にそれぞ
れ溶接して固着されている。
跨いでそれぞれ設置され、かつ各主桁４の端部にそれぞ
れ溶接して固着されている。
【００２１】また、継手板５には、トンネルＡの周方向
に隣接する鋼製セグメント１の主桁４同士を接合する接
合プレート８を挿通するための開口部９が各主桁４の両
側に位置してそれぞれ形成され、さらに、継手板５同士
を接合する接合ボルト10を挿通するためのボルト孔11が
開口部9,9 間に所定間隔に複数形成されている。
に隣接する鋼製セグメント１の主桁４同士を接合する接
合プレート８を挿通するための開口部９が各主桁４の両
側に位置してそれぞれ形成され、さらに、継手板５同士
を接合する接合ボルト10を挿通するためのボルト孔11が
開口部9,9 間に所定間隔に複数形成されている。
【００２２】縦リブ６は隣接する各主桁4,4 間に材軸が
一致するようにトンネルＡの軸方向に沿って取り付けら
れ、またトンネルＡの周方向に所定間隔に取り付けられ
ている。
一致するようにトンネルＡの軸方向に沿って取り付けら
れ、またトンネルＡの周方向に所定間隔に取り付けられ
ている。
【００２３】その際、縦リブ６の両端は両側の主桁４の
側部にそれぞれ平行に突設された２本の位置決め部材1
2,12 間と取付フランジ13,13 間にそれぞれ挿入され、
かつ一端が取付フランジ13,13 に複数本の取付ボルト14
によって連結されている。こうして、各縦リブ６は隣接
する各主桁4,4 間に自由に取り外しできるように取り付
けられている。
側部にそれぞれ平行に突設された２本の位置決め部材1
2,12 間と取付フランジ13,13 間にそれぞれ挿入され、
かつ一端が取付フランジ13,13 に複数本の取付ボルト14
によって連結されている。こうして、各縦リブ６は隣接
する各主桁4,4 間に自由に取り外しできるように取り付
けられている。
【００２４】なお、せん断補強材３、主桁４、継手板５
および縦リブ６はいずれも、形鋼、平鋼、又は平鋼など
を組み合わせたビルトアップ鋼材などから形成され、ス
キンプレート７は鋼板から形成されている。
および縦リブ６はいずれも、形鋼、平鋼、又は平鋼など
を組み合わせたビルトアップ鋼材などから形成され、ス
キンプレート７は鋼板から形成されている。
【００２５】特に、縦リブ６は圧縮強度が大きく、シー
ルドジャッキの大きな推進反力を得るために、例えば図
５(a),(b),(c),(d),(e) に図示するような十字形、Ｈ形
又は溝形などの、きわめて変形（座屈）しにくい断面形
状に形成されている。
ルドジャッキの大きな推進反力を得るために、例えば図
５(a),(b),(c),(d),(e) に図示するような十字形、Ｈ形
又は溝形などの、きわめて変形（座屈）しにくい断面形
状に形成されている。
【００２６】また、図６(a) に図示するように縦リブ６
は、特にスキンプレート７の内側に当接されていない
が、周囲の地山の土圧がきわめて大きいときは、図６
(b) に図示するように周囲の土圧に対する補強材を兼ね
ることができるようにスキンプレート７の内側に当接し
て取り付けられている。
は、特にスキンプレート７の内側に当接されていない
が、周囲の地山の土圧がきわめて大きいときは、図６
(b) に図示するように周囲の土圧に対する補強材を兼ね
ることができるようにスキンプレート７の内側に当接し
て取り付けられている。
【００２７】さらに、図６(c) に図示するように、縦リ
ブ６とスキンプレート７との当接面に、互いに噛み合う
歯形または凹凸15を形成して縦リブ６とスキンプレート
７とが一体をなすＴ形鋼にシールドジャッキの推進反力
を負担させることも行われ、また必要に応じて、主桁４
の下端部に補強リブ４ａを水平に突設して主桁４の曲げ
剛性を高めることもなされている。
ブ６とスキンプレート７との当接面に、互いに噛み合う
歯形または凹凸15を形成して縦リブ６とスキンプレート
７とが一体をなすＴ形鋼にシールドジャッキの推進反力
を負担させることも行われ、また必要に応じて、主桁４
の下端部に補強リブ４ａを水平に突設して主桁４の曲げ
剛性を高めることもなされている。
【００２８】図７も、縦リブの他の例を示し、縦リブ６
は縦リブ６ａと６ｂとから２分割に形成されている。ま
た、縦リブ６ａと６ｂの一端は一方の主桁４の内側に突
設された２本の位置決め部材12,12 間にそれぞれ挿入さ
れ、かつ他端は接合プレート16と複数本の接合ボルト
（高力ボルト）17によって互いに接合されている。
は縦リブ６ａと６ｂとから２分割に形成されている。ま
た、縦リブ６ａと６ｂの一端は一方の主桁４の内側に突
設された２本の位置決め部材12,12 間にそれぞれ挿入さ
れ、かつ他端は接合プレート16と複数本の接合ボルト
（高力ボルト）17によって互いに接合されている。
【００２９】その際、接合プレート16は縦リブ６ａと６
ｂの片側または両側に添え付けられ、接合ボルト17は接
合プレート16と縦リブ６ａおよび６ｂの端部にそれぞれ
形成されたボルト孔18に挿通されている。
ｂの片側または両側に添え付けられ、接合ボルト17は接
合プレート16と縦リブ６ａおよび６ｂの端部にそれぞれ
形成されたボルト孔18に挿通されている。
【００３０】また、ボルト孔18を長孔またはやや大きめ
に形成することにより、主桁4,4 間の間隔に応じて縦リ
ブ６の長さをある程度調節できるようになっている。
に形成することにより、主桁4,4 間の間隔に応じて縦リ
ブ６の長さをある程度調節できるようになっている。
【００３１】図８と図９は、位置決め部材12の他の例を
示し、図８(a),(b) に図示するものは縦リブ６の端部を
全周にわたって保持できるように縦リブ６の外径より一
回り大きい内径を有する縦長の穴状に形成したものであ
る。
示し、図８(a),(b) に図示するものは縦リブ６の端部を
全周にわたって保持できるように縦リブ６の外径より一
回り大きい内径を有する縦長の穴状に形成したものであ
る。
【００３２】一方、図９(a),(b) に図示するものは縦リ
ブ６端部の各コーナ部を保持できるように、縦リブ６端
部の各コーナ部に対応する部分にＬ字状に突設したもの
である。
ブ６端部の各コーナ部を保持できるように、縦リブ６端
部の各コーナ部に対応する部分にＬ字状に突設したもの
である。
【００３３】いずれのタイプも、周囲の地山の土圧が特
に大きいときに、縦リブ６を図６(b) に図示するように
周囲の土圧に対する補強材を兼ねるようにスキンプレー
ト７の内側に当接して取り付ける場合に適している。
に大きいときに、縦リブ６を図６(b) に図示するように
周囲の土圧に対する補強材を兼ねるようにスキンプレー
ト７の内側に当接して取り付ける場合に適している。
【００３４】また、図10に図示するものは、縦リブ６と
スキンプレート７との一体化を図るために、縦リブ６と
スキンプレート７との当接部にに互いに係合し合うフッ
ク19と断面略凹溝状のフック受け20をそれぞれ突設した
ものである。
スキンプレート７との一体化を図るために、縦リブ６と
スキンプレート７との当接部にに互いに係合し合うフッ
ク19と断面略凹溝状のフック受け20をそれぞれ突設した
ものである。
【００３５】このような構成において、特に鋼コンクリ
ート合成構造のトンネル覆工体の場合、図２(a),(b) に
図示するように鋼製セグメント１を、トンネルＡの周方
向と軸方向に互いに接合しながら複数設置することによ
り、トンネルＡの周方向と軸方向に連続する鋼製ライニ
ング１Ａが二重に形成され、さらに外側と内側の鋼製ラ
イニング１Ａ，１Ａ間にコンクリート２を打設して鋼製
ライニング１Ａと一体のコンクリートライニング２Ａが
形成されている。
ート合成構造のトンネル覆工体の場合、図２(a),(b) に
図示するように鋼製セグメント１を、トンネルＡの周方
向と軸方向に互いに接合しながら複数設置することによ
り、トンネルＡの周方向と軸方向に連続する鋼製ライニ
ング１Ａが二重に形成され、さらに外側と内側の鋼製ラ
イニング１Ａ，１Ａ間にコンクリート２を打設して鋼製
ライニング１Ａと一体のコンクリートライニング２Ａが
形成されている。
【００３６】その際、トンネルＡの周方向に隣接する鋼
製セグメント１同士は、図４(a),(b) に図示するように
双方の主桁４の端部間の片側又は両側に接合プレート８
を開口部９を挿通させて設置すると共に、主桁４と接合
プレート８を複数本の接合ボルト（高力ボルト）21で接
合し、さらに双方の継手板５をボルト孔11を貫通する複
数本の接合ボルト（高力ホルト）10で接合することによ
り接合されている。
製セグメント１同士は、図４(a),(b) に図示するように
双方の主桁４の端部間の片側又は両側に接合プレート８
を開口部９を挿通させて設置すると共に、主桁４と接合
プレート８を複数本の接合ボルト（高力ボルト）21で接
合し、さらに双方の継手板５をボルト孔11を貫通する複
数本の接合ボルト（高力ホルト）10で接合することによ
り接合されている。
【００３７】また、トンネルＡの軸方向に隣接する鋼製
セグメント１同士は、特に図４(a)に図示するように接
合プレート８と接合ボルト21でトンネルＡの周方向に隣
接する主桁４と一緒に接合されている。
セグメント１同士は、特に図４(a)に図示するように接
合プレート８と接合ボルト21でトンネルＡの周方向に隣
接する主桁４と一緒に接合されている。
【００３８】その際、主桁４と接合プレート８との当接
面に互いに噛み合うような凹凸（高さが0.5 ｍｍ程度有
するもの）を形成しておけば、主桁4,4 間の高力摩擦接
合による接合強度はより向上する。
面に互いに噛み合うような凹凸（高さが0.5 ｍｍ程度有
するもの）を形成しておけば、主桁4,4 間の高力摩擦接
合による接合強度はより向上する。
【００３９】また、鋼コンクリート合成構造のトンネル
覆工体を構築するために使用される鋼製セグメントの場
合、特に主桁４の表面にコンクリート２を付着させるた
めの凹凸が全面に渡って多数形成され、さらに必要に応
じて継手板５の内側とスキンプレート７の内側にも同様
の目的で凹凸が多数形成されている。
覆工体を構築するために使用される鋼製セグメントの場
合、特に主桁４の表面にコンクリート２を付着させるた
めの凹凸が全面に渡って多数形成され、さらに必要に応
じて継手板５の内側とスキンプレート７の内側にも同様
の目的で凹凸が多数形成されている。
【００４０】なお、主桁４、継手板５およびスキンプレ
ート７の表面にコンクリート２を付着できるものであれ
ば、スタッド等のシャコネクターを多数突設したもので
もよい。
ート７の表面にコンクリート２を付着できるものであれ
ば、スタッド等のシャコネクターを多数突設したもので
もよい。
【００４１】発明の実施の形態２．図11(a),(b) は、鋼
コンクリート合成構造のトンネル覆工体の他の例を示
し、図において、トンネルＡの内周に一次覆工材として
鋼製セグメント１がトンネルＡの周方向と軸方向に互い
に接合しながら複数設置され、かつその内側に二次覆工
材としてコンクリート２が所定の厚さに打設されてい
る。
コンクリート合成構造のトンネル覆工体の他の例を示
し、図において、トンネルＡの内周に一次覆工材として
鋼製セグメント１がトンネルＡの周方向と軸方向に互い
に接合しながら複数設置され、かつその内側に二次覆工
材としてコンクリート２が所定の厚さに打設されてい
る。
【００４２】こうして、鋼製ライニング１Ａとコンクリ
ートライニング２Ａとからなる鋼コンクリート合成構造
のトンネル覆工体が構築されている。
ートライニング２Ａとからなる鋼コンクリート合成構造
のトンネル覆工体が構築されている。
【００４３】なお、図11(a) は矩形断面形に、図11(b)
は特に主桁４に所定の曲率を付けて形成した鋼製セグメ
ントを使用して円形断面形にそれぞれ構築されたトンネ
ル覆工体を示したものである。
は特に主桁４に所定の曲率を付けて形成した鋼製セグメ
ントを使用して円形断面形にそれぞれ構築されたトンネ
ル覆工体を示したものである。
【００４４】いずれの場合も、せん断補強材が設置され
ていない以外は、鋼製セグメント１の構成、鋼製セグメ
ント１同士の接合部の構造など、他の構成は発明の実施
の形態１で説明したものと略同じである。
ていない以外は、鋼製セグメント１の構成、鋼製セグメ
ント１同士の接合部の構造など、他の構成は発明の実施
の形態１で説明したものと略同じである。
【００４５】発明の実施の形態３．次に図11(a),(b) に
図示するトンネル覆工体の施工方法を説明する。
図示するトンネル覆工体の施工方法を説明する。
【００４６】 最初に、シールド機（図省略）のテー
ル部において、すでに施工が終了したトンネル覆工体の
先端部に、縦リブ６のない鋼製セグメント１をトンネル
Ａの地山に沿ってトンネルＡの周方向および軸方向に互
いに接合しながら複数設置してトンネルＡの周方向に連
続する単位鋼製リングを形成する。また、各鋼製セグメ
ント１の主桁4,4 間に縦リブ６を取り付ける。
ル部において、すでに施工が終了したトンネル覆工体の
先端部に、縦リブ６のない鋼製セグメント１をトンネル
Ａの地山に沿ってトンネルＡの周方向および軸方向に互
いに接合しながら複数設置してトンネルＡの周方向に連
続する単位鋼製リングを形成する。また、各鋼製セグメ
ント１の主桁4,4 間に縦リブ６を取り付ける。
【００４７】 次に、各鋼製セグメント１の外主桁４
の外側にシールドジャッキの先端を当てる。その際、各
シールドジャッキの先端は縦リブ６を有する位置にそれ
ぞれ当てる。
の外側にシールドジャッキの先端を当てる。その際、各
シールドジャッキの先端は縦リブ６を有する位置にそれ
ぞれ当てる。
【００４８】 次に、各縦リブ６をシールド機の推進
反力受けにして、シールドジャッキを徐々に伸長してシ
ールド機を前進させることによりシールドジャッキの１
ストローク分のトンネルを掘進する。
反力受けにして、シールドジャッキを徐々に伸長してシ
ールド機を前進させることによりシールドジャッキの１
ストローク分のトンネルを掘進する。
【００４９】 次に、各鋼製セグメント１の縦リブ６
を撤去し、その後にコンクリート２を打設する。こうす
ることで、トンネル覆工体の一部が新たに施工されたこ
とになる。
を撤去し、その後にコンクリート２を打設する。こうす
ることで、トンネル覆工体の一部が新たに施工されたこ
とになる。
【００５０】 次に、伸長したシールドジャッキを元
の位置まで縮め、その後にの要領で新たに縦リブ６の
ない鋼製セグメント１を設置してトンネルＡの周方向に
連続する鋼製リングを新たに形成する。そして、主桁4,
4 間にの工程で撤去した縦リブ６を取り付ける。
の位置まで縮め、その後にの要領で新たに縦リブ６の
ない鋼製セグメント１を設置してトンネルＡの周方向に
連続する鋼製リングを新たに形成する。そして、主桁4,
4 間にの工程で撤去した縦リブ６を取り付ける。
【００５１】 次に、〜の工程を行ってトンネル
覆工体の一部を、さらに新たに施工する。以下の要領
で、〜の作業を繰り返し行ってトンネル覆工体の全
長を施なお、縦リブ６の取り付けと取り外しは、１つの
鋼製リングごとに行う必要はなく、20〜30リング分まと
めて行うこともある。
覆工体の一部を、さらに新たに施工する。以下の要領
で、〜の作業を繰り返し行ってトンネル覆工体の全
長を施なお、縦リブ６の取り付けと取り外しは、１つの
鋼製リングごとに行う必要はなく、20〜30リング分まと
めて行うこともある。
【００５２】また、工場又は現地の作業ヤードで、あら
かじめ縦リブ６を取り付け、その後にトンネルＡの内周
に設置することもある。
かじめ縦リブ６を取り付け、その後にトンネルＡの内周
に設置することもある。
【００５３】なお、図１に図示するような大断面トンネ
ル覆工体を構築するには、最初に〜の工程により小
断面シールドトンネルａを大断面の矩形状に連設して施
工すると共に、各小断面シールドトンネルａ内にコンク
リートを打設して大断面トンネルの外殻を構築した後、
外核の内側を掘進する。
ル覆工体を構築するには、最初に〜の工程により小
断面シールドトンネルａを大断面の矩形状に連設して施
工すると共に、各小断面シールドトンネルａ内にコンク
リートを打設して大断面トンネルの外殻を構築した後、
外核の内側を掘進する。
【００５４】その際、コンクリートは隣接する小断面シ
ールドトンネルａ，ａ間の隔壁ｂ（例えば、鋼製セグメ
ント１の主桁４のみを残しスキンプレート７を撤去す
る）を撤去してから打設するものとする。
ールドトンネルａ，ａ間の隔壁ｂ（例えば、鋼製セグメ
ント１の主桁４のみを残しスキンプレート７を撤去す
る）を撤去してから打設するものとする。
【００５５】
【発明の効果】この発明は以上説明した構成からなり、
隣接する主桁間に縦リブが自由に取り外しできるように
取り付けてあるので、特に鋼コンクリート合成構造のト
ンネル覆工体を構築する場合、縦リブを撤去した後にコ
ンクリートを打設できるので、コンクリートの充填性が
よく、施工性の大幅な向上が図れる等の効果がある。ま
た、鋼材使用量が大幅に減ってコストの低減化が図れ
る。
隣接する主桁間に縦リブが自由に取り外しできるように
取り付けてあるので、特に鋼コンクリート合成構造のト
ンネル覆工体を構築する場合、縦リブを撤去した後にコ
ンクリートを打設できるので、コンクリートの充填性が
よく、施工性の大幅な向上が図れる等の効果がある。ま
た、鋼材使用量が大幅に減ってコストの低減化が図れ
る。
【００５６】トンネルの内周に単にトンネルの地山を保
持する仮設材として、あるいは単体で本設のトンネル覆
工体を構築する場合も、縦リブを省略できるか、あるい
は大幅に節約できるので、鋼製セグメントの製作がきわ
めて容易になるだけでなく、鋼材使用量が大幅に減って
コストの低減化が図れる等の効果もある。
持する仮設材として、あるいは単体で本設のトンネル覆
工体を構築する場合も、縦リブを省略できるか、あるい
は大幅に節約できるので、鋼製セグメントの製作がきわ
めて容易になるだけでなく、鋼材使用量が大幅に減って
コストの低減化が図れる等の効果もある。
【図１】大断面シールドトンネルの断面図である。
【図２】図１に示す大断面トンネルの外核の一部斜視図
である。
である。
【図３】(a),(b) は 鋼製セグメントの連結部の構造を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図４】(a) は鋼製セグメントの連結部の構造を示すト
ンネル軸方向の断面図、(b) はトンネル周方向の断面図
である。
ンネル軸方向の断面図、(b) はトンネル周方向の断面図
である。
【図５】(a) 〜(e) はいずれも縦リブの断面図である。
【図６】(a),(b),(c) は鋼製セグメントの断面図であ
る。
る。
【図７】鋼製セグメントの断面図である。
【図８】(a),(b) は位置決め部材を示す断面図である。
【図９】(a),(b) は位置決め部材を示す断面図である。
【図１０】縦リブとスキンプレートとの連結部の構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１１】(a),(b) はそれぞれ矩形断面形、円形断面形
に構築されたシールドトンネルの断面図である。
に構築されたシールドトンネルの断面図である。
【図１２】矩形断面形に構築されたシールドトンネルの
断面図である。
断面図である。
【図１３】鋼製セグメントの一部斜視図である。
１ 鋼製セグメント １Ａ 鋼製ライニング ２ コンクリート ２Ａ コンクリートライニング ３ せん断補強材 ３ａ 凹溝（凹凸） ４ 主桁 ５ 継手板 ６ 縦リブ ６ａ 縦リブ ６ｂ 縦リブ ７ スキンプレート ８ 接合プレート ９ 開口部 10 接合ボルト 11 ボルト孔 12 位置決め部材 13 取付フランジ 14 取付ボルト 15 歯形または凹凸 16 接合プレート 17 接合ボルト（高力ボルト） 18 ボルト孔 19 フック 20 フック受け 21 接合ボルト（高力ボルト）
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21D 11/14
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくともトンネルの周方向と軸方向に
それぞれ連続する複数本の主桁と縦リブを有し、かつ前
記縦リブを隣接する前記主桁間に取り外しできるように
取り付けてなる鋼製セグメントにおいて、一方の主桁の
内側に複数の位置決め部材を、他方の主桁の内側に複数
の取付フランジをそれぞれ突設し、かつ前記縦リブの一
端を前記位置決め部材間に、他端を前記取付フランジ間
にそれぞれ挿入すると共に、前記縦リブの他端と前記取
付フランジを接合ボルトで連結してなることを特徴とす
る鋼製セグメント。 - 【請求項２】 地山側にスキンプレートを有し、このス
キンプレートと縦リブとを当接させ、かつこの当接部に
互いに噛み合う歯形または凹凸を突設してなることを特
徴とする請求項１記載の鋼製セグメント。 - 【請求項３】 縦リブを複数に分割して形成し、かつ分
割された縦リブ同士を接合プレートと接合ボルトで接合
してなることを特徴とする請求項１または２記載の鋼製
セグメント。 - 【請求項４】 トンネルの内周に、請求項１、２または
３記載の鋼製セグメントを、前記トンネルの周方向と軸
方向に互いに接合しながら複数取り付けてなるトンネル
覆工体の施工方法において、前記縦リブを取り付けるこ
と、前記縦リブを反力受けにしてシールド機を前進させ
ること、および前記縦リブを取り外すことを繰り返し行
うことを特徴とするトンネル覆工体の施工方法。 - 【請求項５】 トンネルの内周に、請求項１、２または
３記載の鋼製セグメントを、前記トンネルの周方向と軸
方向に互いに接合しながら複数取り付け、その内側にコ
ンクリートを打設してなるトンネル覆工体の施工方法に
おいて、前記縦リブを取り付けること、前記縦リブを反
力受けにしてシールド機を前進させること、前記縦リブ
を取り外すこと、および前記コンクリートを打設するこ
とを繰り返し行うことを特徴とするトンネル覆工体の施
工方法。 - 【請求項６】 トンネル覆工体を連設して施工すること
を特徴とする請求項５記載のトンネル覆工体の施工方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07548098A JP3257502B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 鋼製セグメント及びトンネル覆工体の施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07548098A JP3257502B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 鋼製セグメント及びトンネル覆工体の施工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11270294A JPH11270294A (ja) | 1999-10-05 |
| JP3257502B2 true JP3257502B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=13577510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07548098A Expired - Fee Related JP3257502B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 鋼製セグメント及びトンネル覆工体の施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3257502B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4494585B2 (ja) * | 2000-04-24 | 2010-06-30 | 新日本製鐵株式会社 | シールドトンネル用セグメントとその製作方法 |
| JP5650890B2 (ja) * | 2009-04-07 | 2015-01-07 | 新日鐵住金株式会社 | 補強リブを有する合成セグメントおよびトンネル |
| JP5138823B1 (ja) * | 2012-03-16 | 2013-02-06 | 朝日エンヂニヤリング株式会社 | 鋼材の継手構造 |
| CN109741675A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-05-10 | 国家电网有限公司 | 盾构隧道衬砌环模型制作装置、制作方法及衬砌环模型 |
| CN110080800B (zh) * | 2019-05-10 | 2023-12-15 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种可适应大变形的盾构隧道衬砌管片 |
-
1998
- 1998-03-24 JP JP07548098A patent/JP3257502B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH11270294A (ja) | 1999-10-05 |
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