JP3413114B2 - トンネル底部覆工体 - Google Patents
トンネル底部覆工体Info
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- JP3413114B2 JP3413114B2 JP29192798A JP29192798A JP3413114B2 JP 3413114 B2 JP3413114 B2 JP 3413114B2 JP 29192798 A JP29192798 A JP 29192798A JP 29192798 A JP29192798 A JP 29192798A JP 3413114 B2 JP3413114 B2 JP 3413114B2
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はトンネル底部覆工
体に関する。より詳しくは、斜坑トンネルの底部の内周
面上に、ずり排出用の溝部を上面に有する逆アーチ形の
コンクリート製インバートセグメントを、上記溝部が連
なるようにトンネル掘進方向に列をなして敷設して構築
されるトンネル底部覆工体に関する。
体に関する。より詳しくは、斜坑トンネルの底部の内周
面上に、ずり排出用の溝部を上面に有する逆アーチ形の
コンクリート製インバートセグメントを、上記溝部が連
なるようにトンネル掘進方向に列をなして敷設して構築
されるトンネル底部覆工体に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に示すように、下から斜め上方へ向
けてトンネル掘削機（ＴＢＭ）１０１でトンネル（斜
坑）２０を掘削する場合、掘削部（切羽）の後方のトン
ネル内周面２０ａに、壁面の崩落を防止したり掘削機１
０１の滑落防止や掘進のための反力を得る等の目的で覆
工体３０が設けられる。この覆工体３０は、トンネル掘
進方向の幅が例えば９０ｃｍ程度の環状セグメント６０
をトンネル掘進方向に列をなして並べたものである。図
６（ａ）に示すように、各環状セグメント６０は、トン
ネルの内周面２０ａを全周にわたって覆うように、逆ア
ーチ形のインバートセグメント６２に円弧状の側壁セグ
メント６３，６４および上部セグメント６１を周方向に
連結して組み立てられている。掘削機１０１のディスク
カッタ１１２によって掘削された岩片（ずり）７１は、
掘削機本体１１１内を通過した後インバートセグメント
６２の上面６２ａを滑落し、トンネル２０の下方で待機
しているずり車７０（図５参照）に積載されて坑外へ排
出される。
けてトンネル掘削機（ＴＢＭ）１０１でトンネル（斜
坑）２０を掘削する場合、掘削部（切羽）の後方のトン
ネル内周面２０ａに、壁面の崩落を防止したり掘削機１
０１の滑落防止や掘進のための反力を得る等の目的で覆
工体３０が設けられる。この覆工体３０は、トンネル掘
進方向の幅が例えば９０ｃｍ程度の環状セグメント６０
をトンネル掘進方向に列をなして並べたものである。図
６（ａ）に示すように、各環状セグメント６０は、トン
ネルの内周面２０ａを全周にわたって覆うように、逆ア
ーチ形のインバートセグメント６２に円弧状の側壁セグ
メント６３，６４および上部セグメント６１を周方向に
連結して組み立てられている。掘削機１０１のディスク
カッタ１１２によって掘削された岩片（ずり）７１は、
掘削機本体１１１内を通過した後インバートセグメント
６２の上面６２ａを滑落し、トンネル２０の下方で待機
しているずり車７０（図５参照）に積載されて坑外へ排
出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示す
ように、上記覆工体３０が設けられたトンネル２０を導
坑として用い、より大径のトンネル２０′を大型掘削機
２０１によって掘削（拡幅）する場合がある。そのよう
な拡幅を予定している場合、掘削機２０１のディスクカ
ッタ（面板に切削刃を多数取り付けたもの）２１２で地
山と同時にトンネル覆工体３０を切削できるように、上
記環状セグメント６０の材料として無筋コンクリートや
鋼繊維入りコンクリート（主材であるコンクリートに、
強度確保のために長さ５ｃｍ程度の針のような鋼繊維を
混合したもの）が採用される。なお、環状セグメントを
金属製とした場合、ディスクカッタ２１２では金属製の
環状セグメントを切削できないため、拡幅に先立ってト
ンネル覆工体３０を予め撤去しておく手間がかかる。
ように、上記覆工体３０が設けられたトンネル２０を導
坑として用い、より大径のトンネル２０′を大型掘削機
２０１によって掘削（拡幅）する場合がある。そのよう
な拡幅を予定している場合、掘削機２０１のディスクカ
ッタ（面板に切削刃を多数取り付けたもの）２１２で地
山と同時にトンネル覆工体３０を切削できるように、上
記環状セグメント６０の材料として無筋コンクリートや
鋼繊維入りコンクリート（主材であるコンクリートに、
強度確保のために長さ５ｃｍ程度の針のような鋼繊維を
混合したもの）が採用される。なお、環状セグメントを
金属製とした場合、ディスクカッタ２１２では金属製の
環状セグメントを切削できないため、拡幅に先立ってト
ンネル覆工体３０を予め撤去しておく手間がかかる。
【０００４】しかしながら、環状セグメント６０をコン
クリート製とした場合、図６（ｂ）に示すように、滑落
するずりによってインバートセグメント６２の上面６２
ａが磨耗する進度が速くなる（磨耗箇所をＸで示
す。）。このため、トンネル内周面２０ａから受ける荷
重（土圧）Ｐに対する耐力が急速に低下して、上記イン
バートセグメント６２が土圧Ｐによって破壊されるおそ
れが生ずる。
クリート製とした場合、図６（ｂ）に示すように、滑落
するずりによってインバートセグメント６２の上面６２
ａが磨耗する進度が速くなる（磨耗箇所をＸで示
す。）。このため、トンネル内周面２０ａから受ける荷
重（土圧）Ｐに対する耐力が急速に低下して、上記イン
バートセグメント６２が土圧Ｐによって破壊されるおそ
れが生ずる。
【０００５】そこで、この発明の目的は、ディスクカッ
タで容易に切削できる上、インバートセグメントの上面
の磨耗を抑制できるトンネル底部覆工体を提供すること
にある。
タで容易に切削できる上、インバートセグメントの上面
の磨耗を抑制できるトンネル底部覆工体を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載のトンネル底部覆工体は、斜坑トン
ネルの底部の内周面上に、ずり排出用の溝部を上面に有
する逆アーチ形のコンクリート製インバートセグメント
を、上記溝部が連なるようにトンネル掘進方向に列をな
して敷設して構築されるトンネル底部覆工体であって、
上記各インバートセグメントの上記溝部の底面にそれぞ
れ鉄板が敷設されていることを特徴とする。
め、請求項１に記載のトンネル底部覆工体は、斜坑トン
ネルの底部の内周面上に、ずり排出用の溝部を上面に有
する逆アーチ形のコンクリート製インバートセグメント
を、上記溝部が連なるようにトンネル掘進方向に列をな
して敷設して構築されるトンネル底部覆工体であって、
上記各インバートセグメントの上記溝部の底面にそれぞ
れ鉄板が敷設されていることを特徴とする。
【０００７】この請求項１のトンネル底部覆工体は、イ
ンバートセグメントがコンクリート製であるから、ディ
スクカッタで容易に切削される。しかも、ずり排出用の
溝部の底面に鉄板が敷設されている。したがって、溝部
の底面がコンクリートのみからなる場合に比して、ずり
が上記溝部を滑落することによる溝部底面の磨耗が抑制
される。したがって、上記インバートセグメントに円弧
状のセグメントを周方向に連結してトンネルの内周面を
全周にわたって覆工する場合に、トンネル内周面から受
ける荷重（土圧）に対する耐力がほぼ設計通りに得られ
る。よって、上記インバートセグメントが土圧によって
破壊されるおそれが低減される。
ンバートセグメントがコンクリート製であるから、ディ
スクカッタで容易に切削される。しかも、ずり排出用の
溝部の底面に鉄板が敷設されている。したがって、溝部
の底面がコンクリートのみからなる場合に比して、ずり
が上記溝部を滑落することによる溝部底面の磨耗が抑制
される。したがって、上記インバートセグメントに円弧
状のセグメントを周方向に連結してトンネルの内周面を
全周にわたって覆工する場合に、トンネル内周面から受
ける荷重（土圧）に対する耐力がほぼ設計通りに得られ
る。よって、上記インバートセグメントが土圧によって
破壊されるおそれが低減される。
【０００８】請求項２に記載のトンネル底部覆工体は、
請求項１に記載のトンネル底部覆工体において、上記鉄
板は片であり、上記各インバートセグメントの上記溝部
の底面にそれぞれ複数個配設されていることを特徴とす
る。
請求項１に記載のトンネル底部覆工体において、上記鉄
板は片であり、上記各インバートセグメントの上記溝部
の底面にそれぞれ複数個配設されていることを特徴とす
る。
【０００９】この請求項２のトンネル底部覆工体では、
上記鉄板は片であり、上記各インバートセグメントの上
記溝部の底面にそれぞれ複数個配設されている。この場
合、上記溝部の底面の磨耗が低減されるメカニズムは次
の通りである。ずりが上記溝部を滑落するのに伴って、
まず上記溝部の底面のうちコンクリートが露出している
部分がある程度磨耗する。これにより、上記鉄板の直前
の上流側位置に凹部が形成される。この凹部内に、粒径
が比較的細かい粉状のずり（粉状堆積物）が堆積する。
この粉状堆積物は、粒径が比較的大きいずりが滑落する
際のクッション材となって、上記凹部のそれ以上の磨耗
を抑制する。また、滑落するずりが上記鉄板の上流側端
縁に衝突して、ずりの落下速度（運動エネルギ）が低減
される。これらの結果として、上記溝部の底面の磨耗が
効果的に抑制される。
上記鉄板は片であり、上記各インバートセグメントの上
記溝部の底面にそれぞれ複数個配設されている。この場
合、上記溝部の底面の磨耗が低減されるメカニズムは次
の通りである。ずりが上記溝部を滑落するのに伴って、
まず上記溝部の底面のうちコンクリートが露出している
部分がある程度磨耗する。これにより、上記鉄板の直前
の上流側位置に凹部が形成される。この凹部内に、粒径
が比較的細かい粉状のずり（粉状堆積物）が堆積する。
この粉状堆積物は、粒径が比較的大きいずりが滑落する
際のクッション材となって、上記凹部のそれ以上の磨耗
を抑制する。また、滑落するずりが上記鉄板の上流側端
縁に衝突して、ずりの落下速度（運動エネルギ）が低減
される。これらの結果として、上記溝部の底面の磨耗が
効果的に抑制される。
【００１０】また、上記トンネル覆工体が設けられたト
ンネルをより大径のトンネルに拡幅する場合、ディスク
カッタ（面板に切削刃を多数取り付けたもの）を有する
掘削機を用いることが多い。その場合、上記鉄板は片で
あるから、上記インバートセグメントの主材をなすコン
クリートの切削とともに、鉄板自体は切削されることな
くコンクリートから容易に切離されて撤去される。この
ことは、請求項１において、インバートセグメントのト
ンネル掘進方向の幅を短くした場合でも同様である。
ンネルをより大径のトンネルに拡幅する場合、ディスク
カッタ（面板に切削刃を多数取り付けたもの）を有する
掘削機を用いることが多い。その場合、上記鉄板は片で
あるから、上記インバートセグメントの主材をなすコン
クリートの切削とともに、鉄板自体は切削されることな
くコンクリートから容易に切離されて撤去される。この
ことは、請求項１において、インバートセグメントのト
ンネル掘進方向の幅を短くした場合でも同様である。
【００１１】請求項３に記載のトンネル底部覆工体は、
請求項１または２に記載のトンネル底部覆工体におい
て、上記トンネル掘進方向に隣接するインバートセグメ
ントが上記鉄板を用いて互いに連結されていることを特
徴とする。
請求項１または２に記載のトンネル底部覆工体におい
て、上記トンネル掘進方向に隣接するインバートセグメ
ントが上記鉄板を用いて互いに連結されていることを特
徴とする。
【００１２】この請求項３のトンネル底部覆工体では、
上記鉄板は、上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手
段と、トンネル掘進方向に隣接するインバートセグメン
トを互いに連結するための手段とに兼用されている。し
たがって、上記鉄板を上記溝部の底面の磨耗を抑制する
ための手段としてのみ設ける場合に比して、コスト上昇
を抑えることができる。
上記鉄板は、上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手
段と、トンネル掘進方向に隣接するインバートセグメン
トを互いに連結するための手段とに兼用されている。し
たがって、上記鉄板を上記溝部の底面の磨耗を抑制する
ための手段としてのみ設ける場合に比して、コスト上昇
を抑えることができる。
【００１３】請求項４に記載のトンネル底部覆工体は、
請求項１または２に記載のトンネル底部覆工体におい
て、上記インバートセグメントは上記溝部を通る分割面
を挟んだ左右２つの部分からなり、上記左右２つの部分
が上記鉄板を用いて互いに連結されていることを特徴と
する。
請求項１または２に記載のトンネル底部覆工体におい
て、上記インバートセグメントは上記溝部を通る分割面
を挟んだ左右２つの部分からなり、上記左右２つの部分
が上記鉄板を用いて互いに連結されていることを特徴と
する。
【００１４】この請求項４のトンネル底部覆工体では、
上記鉄板は、上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手
段と、インバートセグメントの左右２つの部分を互いに
連結するための手段とに兼用されている。したがって、
上記鉄板を上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手段
としてのみ設ける場合に比して、コスト上昇を抑えるこ
とができる。
上記鉄板は、上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手
段と、インバートセグメントの左右２つの部分を互いに
連結するための手段とに兼用されている。したがって、
上記鉄板を上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手段
としてのみ設ける場合に比して、コスト上昇を抑えるこ
とができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明のトンネル底部覆
工体を図示の実施の形態により詳細に説明する。
工体を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１６】図１はこの発明の一実施形態のトンネル底
部覆工体７を含む覆工体（全体を３で示す。）が設けら
れたトンネル２の断面を示し、図２はそのトンネル底部
覆工体７を斜め上方から見たところを模式的に示してい
る。
部覆工体７を含む覆工体（全体を３で示す。）が設けら
れたトンネル２の断面を示し、図２はそのトンネル底部
覆工体７を斜め上方から見たところを模式的に示してい
る。
【００１７】図２から分かるように、トンネル底部覆工
体７は概略、トンネル（斜坑）の底部の内周面２ａ上
に、トンネル掘進方向の幅が例えば９０ｃｍ程度の逆ア
ーチ形のコンクリート製インバートセグメント８を、ト
ンネル掘進方向に列をなして敷設したものである。
体７は概略、トンネル（斜坑）の底部の内周面２ａ上
に、トンネル掘進方向の幅が例えば９０ｃｍ程度の逆ア
ーチ形のコンクリート製インバートセグメント８を、ト
ンネル掘進方向に列をなして敷設したものである。
【００１８】各インバートセグメント８の端面８ｅはト
ンネル掘進方向に対して垂直をなし、かつ隣り合うイン
バートセグメント８，８の対応する端面８ｅは互いに接
している。
ンネル掘進方向に対して垂直をなし、かつ隣り合うイン
バートセグメント８，８の対応する端面８ｅは互いに接
している。
【００１９】各インバートセグメント８の上面８ａの中
央部には、トンネル掘進方向に延びる断面逆八の字状の
溝９が形成されている。この溝９は、後述するように掘
削部（切羽）から後方へずり（岩や土砂の屑）を排出す
るために使用される。
央部には、トンネル掘進方向に延びる断面逆八の字状の
溝９が形成されている。この溝９は、後述するように掘
削部（切羽）から後方へずり（岩や土砂の屑）を排出す
るために使用される。
【００２０】各インバートセグメント８は、上記溝９を
通る分割面Ｑを挟んだ略左右対称の２つのピース１１，
１２からなっている。２つのピース１１，１２は、トン
ネル掘進方向に関してインバートセグメント８の幅を略
３等分する内分点に配置された一対のピース間継手１
５，１５を用いて互いに連結されている。
通る分割面Ｑを挟んだ略左右対称の２つのピース１１，
１２からなっている。２つのピース１１，１２は、トン
ネル掘進方向に関してインバートセグメント８の幅を略
３等分する内分点に配置された一対のピース間継手１
５，１５を用いて互いに連結されている。
【００２１】図３に詳細に示すように、各ピース間継手
１５は、矩形の小片である鉄板１５ａと、この鉄板１５
ａの片面から平行に突起した２個のピン１５ｂ，１５ｃ
とからなっている。この例では、鉄板１５ａの寸法は長
さ１５０ｍｍ、幅３８ｍｍ、厚さ１９ｍｍに設定されて
いる。ピン１５ｂ，１５ｃの寸法は直径１６ｍｍ、長さ
３５ｍｍに設定されている。一方、上記溝９の底面９ａ
には、２つのピース１１，１２にまたがってピース間継
手部１７（トンネル掘進方向に関してインバートセグメ
ント８の幅を略３等分する内分点に配置されている）が
形成されている。このピース間継手部１７は、上記鉄板
１５ａと同じ寸法の矩形の浅溝１７ａと、この浅溝１７
ａの各ピース１１，１２側部分に形成された継手穴１７
ｂ，１７ｃとからなっている。このピース間継手部１７
にピース間継手１５が装着される。詳しくは、各ピース
間継手１５の装着時には、ピン１５ｂ，１５ｃがピース
間継手部１７の継手穴１７ｂ，１７ｃにそれぞれ嵌入さ
れ、ピース間継手１５の鉄板１５ａが浅溝１７ａに丁度
埋め込まれて溝９の底面９ａに敷設された状態となる。
このようにして、一対のピース間継手１５，１５を介し
て２つのピース１１，１２が一体に結合される。
１５は、矩形の小片である鉄板１５ａと、この鉄板１５
ａの片面から平行に突起した２個のピン１５ｂ，１５ｃ
とからなっている。この例では、鉄板１５ａの寸法は長
さ１５０ｍｍ、幅３８ｍｍ、厚さ１９ｍｍに設定されて
いる。ピン１５ｂ，１５ｃの寸法は直径１６ｍｍ、長さ
３５ｍｍに設定されている。一方、上記溝９の底面９ａ
には、２つのピース１１，１２にまたがってピース間継
手部１７（トンネル掘進方向に関してインバートセグメ
ント８の幅を略３等分する内分点に配置されている）が
形成されている。このピース間継手部１７は、上記鉄板
１５ａと同じ寸法の矩形の浅溝１７ａと、この浅溝１７
ａの各ピース１１，１２側部分に形成された継手穴１７
ｂ，１７ｃとからなっている。このピース間継手部１７
にピース間継手１５が装着される。詳しくは、各ピース
間継手１５の装着時には、ピン１５ｂ，１５ｃがピース
間継手部１７の継手穴１７ｂ，１７ｃにそれぞれ嵌入さ
れ、ピース間継手１５の鉄板１５ａが浅溝１７ａに丁度
埋め込まれて溝９の底面９ａに敷設された状態となる。
このようにして、一対のピース間継手１５，１５を介し
て２つのピース１１，１２が一体に結合される。
【００２２】図２から分かるように、トンネル掘進方向
に隣り合うピース１１，１１はピース間継手１６を用い
て互いに連結され、同様にトンネル掘進方向に隣り合う
ピース１２，１２もピース間継手１６を用いて互いに連
結されている。このピース間継手１６は上記ピース間継
手１５と同形同寸法のものである。上記溝９の底面９ａ
には、トンネル掘進方向に隣り合うピース１１，１１に
またがってピース間継手部１８が形成され、同様にトン
ネル掘進方向に隣り合うピース１２，１２にまたがって
ピース間継手部１８が形成されている。これらのピース
間継手部１８は上記ピース間継手部１７と同形同寸法の
ものである。そして、各ピース間継手部１８にピース間
継手１６が装着されて、ピース間継手１６を介してトン
ネル掘進方向に隣り合うピース１１，１１、トンネル掘
進方向に隣り合うピース１２，１２がそれぞれ一体に結
合されている。
に隣り合うピース１１，１１はピース間継手１６を用い
て互いに連結され、同様にトンネル掘進方向に隣り合う
ピース１２，１２もピース間継手１６を用いて互いに連
結されている。このピース間継手１６は上記ピース間継
手１５と同形同寸法のものである。上記溝９の底面９ａ
には、トンネル掘進方向に隣り合うピース１１，１１に
またがってピース間継手部１８が形成され、同様にトン
ネル掘進方向に隣り合うピース１２，１２にまたがって
ピース間継手部１８が形成されている。これらのピース
間継手部１８は上記ピース間継手部１７と同形同寸法の
ものである。そして、各ピース間継手部１８にピース間
継手１６が装着されて、ピース間継手１６を介してトン
ネル掘進方向に隣り合うピース１１，１１、トンネル掘
進方向に隣り合うピース１２，１２がそれぞれ一体に結
合されている。
【００２３】各ピース１１，１２に存在する肉厚部１１
ｄ，１２ｄに、端面８ｅに垂直に断面円形の貫通穴１１
ｃ，１２ｃが形成されている。この貫通穴１１ｃ，１２
ｃの存在により、インバートセグメント８の軽量化を図
ることができる。また、各ピース１１，１２は、上記肉
厚部１１ｄ，１２ｄを鉛直方向に貫通するロックボルト
（図示せず）によってトンネル底部に固定されている。
ｄ，１２ｄに、端面８ｅに垂直に断面円形の貫通穴１１
ｃ，１２ｃが形成されている。この貫通穴１１ｃ，１２
ｃの存在により、インバートセグメント８の軽量化を図
ることができる。また、各ピース１１，１２は、上記肉
厚部１１ｄ，１２ｄを鉛直方向に貫通するロックボルト
（図示せず）によってトンネル底部に固定されている。
【００２４】図１に示すように、トンネルの内周面２ａ
を全周にわたって覆工するために、上記インバートセグ
メント８は、図示しない埋め込みボルトを介して、トン
ネルの周方向に並んで敷設される円弧状の側壁セグメン
ト５，６および上部セグメント４と結合されている。こ
の例では、インバートセグメント８と同様に、側壁セグ
メント５，６および上部セグメント４はコンクリート製
のものである。分かるように、各インバートセグメント
８、側壁セグメント５，６および上部セグメント４の曲
率半径は、トンネルの内周面２ａの曲率半径と略等しく
設定されている。これにより、円筒状の覆工体全体３が
構成されている。
を全周にわたって覆工するために、上記インバートセグ
メント８は、図示しない埋め込みボルトを介して、トン
ネルの周方向に並んで敷設される円弧状の側壁セグメン
ト５，６および上部セグメント４と結合されている。こ
の例では、インバートセグメント８と同様に、側壁セグ
メント５，６および上部セグメント４はコンクリート製
のものである。分かるように、各インバートセグメント
８、側壁セグメント５，６および上部セグメント４の曲
率半径は、トンネルの内周面２ａの曲率半径と略等しく
設定されている。これにより、円筒状の覆工体全体３が
構成されている。
【００２５】上記インバートセグメント８の各ピース１
１，１２の肉厚部１１ｄ，１２ｄの上面には、上記溝９
を覆う蓋１３を据え付けるための浅溝状の蓋止め部１１
ｂ，１２ｂが内側に形成されるとともに、枕木１４を据
え付けるための浅溝状の枕木部１１ａ，１２ａが外側に
形成されている。蓋止め部１１ｂ，１２ｂには鉄板から
なる蓋１３がボルト止めされ、枕木部１１ａ，１２ａに
はトンネル掘進方向に一定のピッチで枕木１４がボルト
止めされている。つまり、２つのピース１１，１２の肉
厚部１１ｄ，１２ｄにまたがって蓋１３と枕木１４が架
設されている。さらに、枕木１４上にはトンネル掘進方
向に延びる一対のレール１９Ａ，１９Ｂが敷設されてい
る。蓋１３や枕木１４上の空間は、作業者や油圧発生装
置等を搭載した後続台車の移動のために使用される。
１，１２の肉厚部１１ｄ，１２ｄの上面には、上記溝９
を覆う蓋１３を据え付けるための浅溝状の蓋止め部１１
ｂ，１２ｂが内側に形成されるとともに、枕木１４を据
え付けるための浅溝状の枕木部１１ａ，１２ａが外側に
形成されている。蓋止め部１１ｂ，１２ｂには鉄板から
なる蓋１３がボルト止めされ、枕木部１１ａ，１２ａに
はトンネル掘進方向に一定のピッチで枕木１４がボルト
止めされている。つまり、２つのピース１１，１２の肉
厚部１１ｄ，１２ｄにまたがって蓋１３と枕木１４が架
設されている。さらに、枕木１４上にはトンネル掘進方
向に延びる一対のレール１９Ａ，１９Ｂが敷設されてい
る。蓋１３や枕木１４上の空間は、作業者や油圧発生装
置等を搭載した後続台車の移動のために使用される。
【００２６】一方、蓋１３の下の溝９は、図５に示した
のと同様に、トンネル掘削機１０１のディスクカッタ１
１２によって掘削されたずり７１を排出するために用い
られる。ここで、図４に示すように、インバートセグメ
ント８はコンクリート製であるが、溝９の底面９ａに
（ピース間継手１５，１６の）鉄板１５ａ，１６ａが排
出方向（矢印で示す）に関して略等間隔で敷設された状
態にある。したがって、溝９の底面９ａがコンクリート
のみからなる場合に比して、ずり７１が溝９を滑落する
ことによる溝底面９ａの磨耗が抑制される。この場合、
溝底面９ａの磨耗が低減されるメカニズムは次の通りで
ある。ずり７１が溝９を滑落するのに伴って、まず溝９
の底面９ａのうちコンクリートが露出している部分があ
る程度磨耗する。これにより、各鉄板１５ａ，１６ａの
直前の上流側位置に凹部９ｄが形成される。この凹部９
ｄ内に、粒径が比較的細かい粉状のずり（粉状堆積物）
７１ａが堆積する。この粉状堆積物７１ａは、粒径が比
較的大きいずり７１ｂが滑落する際のクッション材とな
って、凹部９ｄのそれ以上の磨耗を抑制する（クッショ
ン効果）。また、滑落するずり７１が鉄板１５ａ，１６
ａの上流側端縁に衝突して、ずりの落下速度（運動エネ
ルギ）が低減される（減勢効果）。これらの結果とし
て、溝底面９ａの磨耗が効果的に抑制される。したがっ
て、円筒状の覆工体全体３がトンネル内周面２ａから受
ける荷重（土圧）に対する耐力がほぼ設計通りに得られ
る。よって、インバートセグメント８が土圧によって破
壊されるおそれを低減できる。
のと同様に、トンネル掘削機１０１のディスクカッタ１
１２によって掘削されたずり７１を排出するために用い
られる。ここで、図４に示すように、インバートセグメ
ント８はコンクリート製であるが、溝９の底面９ａに
（ピース間継手１５，１６の）鉄板１５ａ，１６ａが排
出方向（矢印で示す）に関して略等間隔で敷設された状
態にある。したがって、溝９の底面９ａがコンクリート
のみからなる場合に比して、ずり７１が溝９を滑落する
ことによる溝底面９ａの磨耗が抑制される。この場合、
溝底面９ａの磨耗が低減されるメカニズムは次の通りで
ある。ずり７１が溝９を滑落するのに伴って、まず溝９
の底面９ａのうちコンクリートが露出している部分があ
る程度磨耗する。これにより、各鉄板１５ａ，１６ａの
直前の上流側位置に凹部９ｄが形成される。この凹部９
ｄ内に、粒径が比較的細かい粉状のずり（粉状堆積物）
７１ａが堆積する。この粉状堆積物７１ａは、粒径が比
較的大きいずり７１ｂが滑落する際のクッション材とな
って、凹部９ｄのそれ以上の磨耗を抑制する（クッショ
ン効果）。また、滑落するずり７１が鉄板１５ａ，１６
ａの上流側端縁に衝突して、ずりの落下速度（運動エネ
ルギ）が低減される（減勢効果）。これらの結果とし
て、溝底面９ａの磨耗が効果的に抑制される。したがっ
て、円筒状の覆工体全体３がトンネル内周面２ａから受
ける荷重（土圧）に対する耐力がほぼ設計通りに得られ
る。よって、インバートセグメント８が土圧によって破
壊されるおそれを低減できる。
【００２７】また、図７に示したのと同様に、ディスク
カッタ（面板に切削刃を多数取り付けたもの）２１２を
有する大型掘削機２０１を用いて、この覆工体３が設け
られたトンネル２をより大径のトンネルに拡幅する場
合、ピース間継手１５，１６の鉄板１５ａ，１６ａは小
片であるから、覆工体３の主材をなすコンクリートとと
もに、容易に切削して撤去される。
カッタ（面板に切削刃を多数取り付けたもの）２１２を
有する大型掘削機２０１を用いて、この覆工体３が設け
られたトンネル２をより大径のトンネルに拡幅する場
合、ピース間継手１５，１６の鉄板１５ａ，１６ａは小
片であるから、覆工体３の主材をなすコンクリートとと
もに、容易に切削して撤去される。
【００２８】また、上述のように、ピース間継手１５
は、溝底面９ａの磨耗を抑制するための手段と、分割面
Ｑの両側のピース１１，１２を連結するための手段とに
兼用されている。同様に、ピース間継手１６は、溝底面
９ａの磨耗を抑制するための手段と、トンネル掘進方向
に隣接する２つのピース１１，１１および１２，１２を
連結するための手段とに兼用されている。したがって、
上記ピース間継手１５，１６を溝底面９ａの磨耗を抑制
するための手段としてのみ設ける場合に比して、コスト
上昇を抑えることができる。
は、溝底面９ａの磨耗を抑制するための手段と、分割面
Ｑの両側のピース１１，１２を連結するための手段とに
兼用されている。同様に、ピース間継手１６は、溝底面
９ａの磨耗を抑制するための手段と、トンネル掘進方向
に隣接する２つのピース１１，１１および１２，１２を
連結するための手段とに兼用されている。したがって、
上記ピース間継手１５，１６を溝底面９ａの磨耗を抑制
するための手段としてのみ設ける場合に比して、コスト
上昇を抑えることができる。
【００２９】なお、ピース間継手１５，１６の鉄板１５
ａ，１６ａの上面に、ずり７１に対する上述の減勢効果
を高めるために、つば等の突起物を設けても良い。
ａ，１６ａの上面に、ずり７１に対する上述の減勢効果
を高めるために、つば等の突起物を設けても良い。
【００３０】また、インバートセグメント８のピース１
１，１２は左右対称でなくとも良い。例えば分割面Ｑの
位置をトンネル掘進方向に並ぶインバートセグメント８
ごとに交互に左右に振って、一方の側のピース１１，１
１，…と他方の側のピース１２，１２，…が互いにかみ
合うような配置としても良い。これにより、覆工体３の
耐力を高めることができる。
１，１２は左右対称でなくとも良い。例えば分割面Ｑの
位置をトンネル掘進方向に並ぶインバートセグメント８
ごとに交互に左右に振って、一方の側のピース１１，１
１，…と他方の側のピース１２，１２，…が互いにかみ
合うような配置としても良い。これにより、覆工体３の
耐力を高めることができる。
【００３１】また、この実施形態では、インバートセグ
メント８の上面に溝部として断面逆八の字状の溝９を設
けたが、当然ながらこれに限られるものではない。溝部
はずりを排出できれば良く、例えば図６（ａ）に示した
ような単なる凹面６２ａであっても良い。
メント８の上面に溝部として断面逆八の字状の溝９を設
けたが、当然ながらこれに限られるものではない。溝部
はずりを排出できれば良く、例えば図６（ａ）に示した
ような単なる凹面６２ａであっても良い。
【００３２】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１のト
ンネル底部覆工体は、インバートセグメントがコンクリ
ート製であるから、ディスクカッタで容易に切削して撤
去される。しかも、ずり排出用の溝部の底面に鉄板が敷
設されているので、溝部の底面がコンクリートのみから
なる場合に比して、ずりが上記溝部を滑落することによ
る溝部底面の磨耗を抑制できる。したがって、上記イン
バートセグメントが土圧によって破壊されるおそれを低
減できる。
ンネル底部覆工体は、インバートセグメントがコンクリ
ート製であるから、ディスクカッタで容易に切削して撤
去される。しかも、ずり排出用の溝部の底面に鉄板が敷
設されているので、溝部の底面がコンクリートのみから
なる場合に比して、ずりが上記溝部を滑落することによ
る溝部底面の磨耗を抑制できる。したがって、上記イン
バートセグメントが土圧によって破壊されるおそれを低
減できる。
【００３３】請求項２のトンネル底部覆工体では、上記
鉄板は片であり、上記各インバートセグメントの上記溝
部の底面にそれぞれ複数個配設されているので、上記溝
部の底面の磨耗を効果的に抑制できる。
鉄板は片であり、上記各インバートセグメントの上記溝
部の底面にそれぞれ複数個配設されているので、上記溝
部の底面の磨耗を効果的に抑制できる。
【００３４】また、ディスクカッタを有する掘削機を用
いて、上記トンネル覆工体が設けられたトンネルをより
大径のトンネルに拡幅する場合、上記鉄板は片であるか
ら、上記インバートセグメントの主材をなすコンクリー
トの切削とともに、鉄板自体は切削されることなくコン
クリートから容易に切離されて撤去される。このこと
は、請求項１において、インバートセグメントのトンネ
ル掘進方向の幅を短くした場合でも同様である。
いて、上記トンネル覆工体が設けられたトンネルをより
大径のトンネルに拡幅する場合、上記鉄板は片であるか
ら、上記インバートセグメントの主材をなすコンクリー
トの切削とともに、鉄板自体は切削されることなくコン
クリートから容易に切離されて撤去される。このこと
は、請求項１において、インバートセグメントのトンネ
ル掘進方向の幅を短くした場合でも同様である。
【００３５】請求項３のトンネル底部覆工体では、上記
鉄板は、上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手段
と、トンネル掘進方向に隣接するインバートセグメント
を互いに連結するための手段とに兼用されているので、
上記鉄板を上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手段
としてのみ設ける場合に比して、コスト上昇を抑えるこ
とができる。
鉄板は、上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手段
と、トンネル掘進方向に隣接するインバートセグメント
を互いに連結するための手段とに兼用されているので、
上記鉄板を上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手段
としてのみ設ける場合に比して、コスト上昇を抑えるこ
とができる。
【００３６】請求項４のトンネル底部覆工体では、上記
鉄板は、上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手段
と、インバートセグメントの左右２つの部分を互いに連
結するための手段とに兼用されているので、上記鉄板を
上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手段としてのみ
設ける場合に比して、コスト上昇を抑えることができ
る。
鉄板は、上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手段
と、インバートセグメントの左右２つの部分を互いに連
結するための手段とに兼用されているので、上記鉄板を
上記溝部の底面の磨耗を抑制するための手段としてのみ
設ける場合に比して、コスト上昇を抑えることができ
る。
【図１】 この発明のトンネル底部覆工体を含む覆工体
の全周を示す断面図である。
の全周を示す断面図である。
【図２】 上記トンネル底部覆工体７を斜め上方から見
たところを模式的に示す図である。
たところを模式的に示す図である。
【図３】 ピース間継手とそれが装着されるピース間継
手部を示す斜視図である。
手部を示す斜視図である。
【図４】 溝部の底面の磨耗が抑制される効果を説明す
る図である。
る図である。
【図５】 下から斜め上方へ向けてトンネル掘削機でト
ンネル（斜坑）を掘削する様子を示す図である。
ンネル（斜坑）を掘削する様子を示す図である。
【図６】 （ａ）は従来の覆工体の断面を示す図、
（ｂ）は従来の覆工体の問題点を説明する図である。
（ｂ）は従来の覆工体の問題点を説明する図である。
【図７】 ディスクカッタを有する掘削機を用いて、上
記トンネル覆工体が設けられたトンネルをより大径のト
ンネルに拡幅する様子を示す図である。
記トンネル覆工体が設けられたトンネルをより大径のト
ンネルに拡幅する様子を示す図である。
Ｑ 分割面
２ トンネル
２ａ トンネル内周面
７ トンネル底部覆工体
８ インバートセグメント
９ 溝
１１，１２ ピース
１５，１６ ピース間継手
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−18786（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−13990（ＪＰ，Ａ)
特公 平７−986（ＪＰ，Ｂ２)
特公 平３−41640（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E21D 9/02
E21D 9/12
E21D 11/08
E21F 13/04
Claims (4)
- 【請求項１】 斜坑トンネルの底部の内周面上に、ずり
排出用の溝部を上面に有する逆アーチ形のコンクリート
製インバートセグメントを、上記溝部が連なるようにト
ンネル掘進方向に列をなして敷設して構築されるトンネ
ル底部覆工体であって、 上記各インバートセグメントの上記溝部の底面にそれぞ
れ鉄板が敷設されていることを特徴とするトンネル底部
覆工体。 - 【請求項２】 請求項１に記載のトンネル底部覆工体に
おいて、 上記鉄板は片であり、上記各インバートセグメントの上
記溝部の底面にそれぞれ複数個配設されていることを特
徴とするトンネル底部覆工体。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のトンネル底部
覆工体において、 上記トンネル掘進方向に隣接するインバートセグメント
が上記鉄板を用いて互いに連結されていることを特徴と
するトンネル底部覆工体。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載のトンネル底部
覆工体において、 上記インバートセグメントは上記溝部を通る分割面を挟
んだ左右２つの部分からなり、 上記左右２つの部分が上記鉄板を用いて互いに連結され
ていることを特徴とするトンネル底部覆工体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29192798A JP3413114B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | トンネル底部覆工体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29192798A JP3413114B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | トンネル底部覆工体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000120368A JP2000120368A (ja) | 2000-04-25 |
| JP3413114B2 true JP3413114B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=17775276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29192798A Expired - Fee Related JP3413114B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | トンネル底部覆工体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3413114B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100977278B1 (ko) * | 2009-06-30 | 2010-08-23 | 강릉건설 주식회사 | 저판 세그먼트 및 이를 이용한 쉴드공법 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006233505A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Shimizu Corp | セグメントの締結構造およびセグメントの締結方法 |
| KR101144900B1 (ko) * | 2009-10-14 | 2012-05-14 | 강릉건설 주식회사 | 저판 세그먼트 및 이를 이용한 쉴드공법 |
| JP7241501B2 (ja) * | 2018-10-17 | 2023-03-17 | 株式会社Ｉｈｉ建材工業 | 水路付きトンネル |
| JP7233193B2 (ja) * | 2018-10-17 | 2023-03-06 | 株式会社Ｉｈｉ建材工業 | 水路付きトンネル |
| JP7473296B2 (ja) * | 2018-12-03 | 2024-04-23 | 大成建設株式会社 | インバートおよびインバートの施工方法 |
| CN113685202B (zh) * | 2021-08-19 | 2023-08-18 | 中铁四局集团第四工程有限公司 | 一种用于粘性土层管幕顶进的反力墙结构及施工方法 |
-
1998
- 1998-10-14 JP JP29192798A patent/JP3413114B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100977278B1 (ko) * | 2009-06-30 | 2010-08-23 | 강릉건설 주식회사 | 저판 세그먼트 및 이를 이용한 쉴드공법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000120368A (ja) | 2000-04-25 |
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