JP3882572B2

JP3882572B2 - Shield tunnel connection structure

Info

Publication number: JP3882572B2
Application number: JP2001326103A
Authority: JP
Inventors: 邦彦滝本; 康一玉田; 朗宅間
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2021-10-24
Also published as: JP2003129789A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、先に掘進されたシールドトンネル（以下「先行トンネル」という）と、その後から掘進されたシールドトンネル（以下「後行トンネル」という）との接続部の構造に関し、先行トンネルと後行トンネルとの接続部の確実な止水処理と接続部の効率的施工を可能にすべく開発されたものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、地下河川や共同溝などとして利用されるトンネルの場合、図５（ａ），（ｂ）に図示するように先行トンネル２０の側部に後行トンネル２１を接続して双方のトンネルを互いに連通させることがある。
【０００３】
この場合、特に先行トンネル２０と後行トンネル２１との接続部２２においては、先行トンネル２０側の地山に覆工材として複数のセグメントからなるセグメントリング２３が設置され、その内周に仕上げライニングとして仕上げコンクリート２４が所定の厚さに打設されている。また、セグメントリング２３の側部には後行トンネル２１側と連通する開口部２５が設けられている。
【０００４】
一方、接続部２２の後行トンネル２１側には、後行トンネル２１を掘進してきたシールドマシン２９のシールドスキンプレート（外殻）２６が後行トンネル２１の一次覆工材として放置され、その内周に仕上げライニングとして仕上げコンクリート２４が先行トンネル２０側の仕上げコンクリート２４と連続して所定の厚さに打設されている。
【０００５】
さらに、先行トンネル２０と後行トンネル２１との接続部２２には、例えば図５（ｂ）に図示するように止水板２７が開口部２５の円周方向に連続して取り付けられている。この場合の止水板２７は、先行トンネル２０側においてはセグメントリング２３の外側の開口部２５の周囲に、後行トンネル２１側においてはシールドスキンプレート２６の外側にそれぞれ溶接することにより取り付けられている。
【０００６】
また、このようにして構成された接続部２２の施工方法について説明すると、例えば図６（ａ）〜（ｄ）に図示するように、最初に先行トンネル２０と後行トンネル２１間の地盤に対して、一定範囲に渡って薬液注入工法や凍結工法による地盤改良を行い（以下、この部分を「地盤改良部２８」という）、シールドマシン２９を解体する。
【０００７】
続いて、後行トンネル２１側より地盤改良部２８を掘削する。次に、先行トンネル２０側のセグメントリング２３の一部を撤去して先行トンネル２０の側部に開口部２５を形成することにより先行トンネル２０と後行トンネル２１とを連通させる。
【０００８】
次に、図５（ｂ）に図示するように先行トンネル２０側のセグメントリング２３と後行トンネル２１側のスキンプレート２６間に止水板２７を取り付け、続いて先行トンネル２０側のセグメントリング２３の内側と後行トンネル２１側のシールドスキンプレート２６の内側に仕上げライニングとして仕上げコンクリート２４を連続して打設する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような接続部の施工方法では、施工に際し、接続部２２の周囲に対してあらかじめ大規模な地盤改良部２８を施工する必要があり、また先行トンネル２０と後行トンネル２１とを連通させるべく、大規模な地盤の掘削作業もあって工期の長期化が免れない等の課題があり、最近では、先行トンネル２０のセグメントリングを後行トンネル２１のシールド機で直接切削して、先行トンネル２０の側部に後行トンネル２１を接続する施工方法も検討されている。
【００１０】
しかし、直接切削工法の場合、先行トンネル２０と後行トンネル２１の地山は一般に、セグメントリングで覆工されているため、特に接続部２２の先行トンネル２０側においては、切断されたセグメント間の各目地部がトンネルの地山側から内側に通じる水道になり、確実な止水処理ができないという課題があった。
【００１１】
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、先行トンネルと後行トンネルとの接続部の止水処理を確実に行うことができ、かつ接続部の施工をきわめて効率的に行うことができるシールドトンネルの接続部の構造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のシールドトンネルの接続部の構造は、周面にセグメントシール材が取り付けられ、内面には止水板が取り付けられるとともに、当該止水板上にシール材がその両端を前記セグメントシール材に連続させた状態で取り付けられたセグメントが、前記止水板どうし及びシール材どうしが連続した状態で開口予定部を取囲むように組立てられた先行トンネルの前記開口部予定部の側壁を掘削して貫入した後行トンネル掘削用シールドマシンのスキンプレートを、先行トンネルの開口部予定部周囲のセグメント内面に取り付けられた前記止水板、前記シール材及びこれに重ねて取り付けられたシール材押圧板で囲み止水してなることを特徴とするものである。
【００１３】
この場合のセグメントには、鋼殻内にコンクリートを充填した鋼殻セグメントの他にＲＣセグメント等も使用することができる。
【００１４】
また、止水板とシール材は原則として、開口部の周囲に設置された各セグメントの内側に、工場などでセグメントを成形する際に予め取り付けられているが、場合によっては、現地でセグメントリングの内側に開口部を形成した後に取り付けることもできる。
【００１５】
請求項２記載のシールドトンネルの接続部の構造は、請求項１記載のシールドトンネルの接続部の構造において、止水板は、開口部の周囲に設置された各セグメントの内側に開口部の周方向にドーナッツ板状に連続して取り付けられてなることを特徴とするものである。
【００１６】
この場合の止水板は、開口部の内径（シールドスキンプレートの外径）よりやや大きい径のドーナッツ板状に連続して取り付けることが望ましい。このように開口部が止水板より外側に達する等の切削シールド機の施工上の誤差を考慮して、止水板を取り付けることで、開口部の位置が少々ずれた場合でも施工上の問題を回避することができる。
【００１７】
請求項３記載のシールドトンネルの接続部の構造は、請求項１または２記載のシールドトンネルの接続部の構造において、開口部の周囲に設置された各セグメントの内側に取り付けられたシール材が、開口部の周方向にビード状または帯状に連続して取り付けられてなることを特徴とするものである。この場合のシール材は、より確実に止水を行うために開口部の周方向に二重に設置される場合もある。
【００１８】
請求項４記載のシールドトンネルの接続部の構造は、請求項１、２または３記載のシールドトンネルの接続部の構造において、シール材押圧板の内側に複数の縦リブが開口部の周方向に所定間隔おきに取り付けられてなることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は、先行トンネル１とその側部に接続された後行トンネル２との接続部の構造を示し、図において先行トンネル１の側部に開口部３が設けられ、先行トンネル１と後行トンネル２は接続部Ａにおいて開口部３を介して互いに連通している。
【００２０】
接続部Ａの先行トンネル１側においては、一次覆工材として複数のセグメント４をトンネルの円周方向と軸方向に連続して設置することによりセグメントリング４Ａが形成され、かつセグメントリング４Ａの内周に仕上げライニング材として仕上げコンクリート５が所定の厚さに打設されている。
【００２１】
一方、接続部Ａの後行トンネル２側においては、一次覆工材としてシールドスキンプレート６が設置され、その内周に仕上げライニング材として仕上げコンクリート７が所定の厚さに打設されている。
【００２２】
こうして、先行トンネル１と後行トンネル２との接続部Ａの地山が覆工されている。この場合のシールドスキンプレート６の先端側６ａは、例えば図２（ｂ）に図示するようにセグメントリング４Ａを貫通し、かつ開口部３よりセグメントリング４Ａ内に所定長さ突出している。
【００２３】
また、仕上げコンクリート７は接続部Ａの仕上げライニング材として先行トンネル１側の仕上げコンクリート５と連続して打設されている。
【００２４】
さらに接続部Ａの開口部３の周囲には、止水板８とシール材９とシール材押圧板１０がシールドシキンプレート６の外側に位置して、それぞれ順に重ねて取り付けられている。
【００２５】
止水板８は帯板状の金属板（鉄板等）であり、開口部３の円周方向に連続するドーナッツ板状に形成され、かつ開口部３の周囲のセグメントリング４Ａの内側に取り付けられている。また、止水板８は各セグメント４の内側に一定長さづつ個別に取り付けられ、全体で開口部３の円周方向に連続するドーナッツ板状に形成されている。
【００２６】
したがって、各セグメント４に取り付けられた止水板８の形状および取付位置は、セグメント４ごとに異なっており、また各止水板８は各セグメント４のコンクリート内に定着されたアンカー部材１１によってそれぞれ固定されている。
【００２７】
シール材９は、止水板８の内側に開口部３の円周方向にビード状（断面ほぼ蒲鉾形状）または帯状に連続して取り付けられている。
【００２８】
また、シール材９と同様のセグメントシール材１２が、セグメントリング４Ａの円周方向と軸方向にそれぞれ連続する、各セグメント４，４間の目地部ａに連続して取り付けられている。そして、シール材９とセグメントシール材１２はセグメントシール材１２ａを介して連続している。
【００２９】
なお、この場合のシール材９、セグメントシール材１２および１２ａはいずれも、ゴムや合成樹脂などの弾性材から形成され、また一重ないし二重に取り付けられている。
【００３０】
シール材押圧板１０は、止水板８より幅狭な帯板状の金属板（鉄板等）から開口部３の円周方向に連続するドーナッツ板状に形成され、かつ外側寄りに複数の溶接用孔１０ａが円周方向に所定間隔おきに形成されている。また、シール材押圧板１０は、止水板８の内側にシール材９を上から強く押圧するように添え付けて取り付けられている。この場合、シール材押圧板１０の溶接用孔１０ａの周縁部が止水板８に溶接され、かつシール材押圧板１０のシールドスキンプレート６側の端部１０ａがシールドスキンプレート６の外周にそれぞれ溶接され、さらにシールドスキンプレート６とシール材押圧板１０との溶接部に三角形板状の縦リブ１３がシールドスキンプレート６の円周方向に所定間隔おきに取り付けられている。
【００３１】
なお、シール材押板１０を止水板８の内側に固定する他の方法として、例えば止水板８の内側に予め袋ナット等のインサート（図省略）を取り付ける一方、シール材押板１０にボルト孔（図省略）を形成し、このボルト孔からインサートにボルト（図省略）を締め付けて固定することもできる。
【００３２】
開口部３の周囲がこのように構成されていることで、開口部３周囲の地山側からセグメントリング４Ａの内側に通じる水道、特にセグメント４，４間の目地部ａを通る水道がシール材９、セグメントシール材１２および１２ａによって完全に遮断されるため、開口部３周囲の止水処理が確実になされる。
【００３３】
なお、ここで先行トンネル１の一次覆工材として設置されているセグメント４は、例えば図３（ａ），（ｂ）に図示するようにトンネルの周方向に平行に設置された主桁板４ａとこの主桁板４ａ同士の端部間にそれぞれ設置された継手板４ｂと主桁板４ａおよび継手板４ｂの地山側に取り付けられたスキンプレート４ｃとからなる鋼殻内にコンクリート４ｄを打設して形成されている。また、主桁板４ａと継手板４ｂの外側部にセグメントシール材１２が二重に設置されている。
【００３４】
また、特に開口部３の周囲に設置される各セグメント４の内側には止水板８とシール材９が取り付けられ、さらに主桁板４ａの外側部にセグメントシール材１２ａがシール材９とセグメントシール材１２に連続させて取り付けられている。
【００３５】
なお、この場合の各セグメント４の止水板８とシール材は、セグメント４が接続部Ａに設置された際に、各セグメント４の止水板８とシール材９は互いに連なって円形状に連続する必要があることから、各セグメント４ごとに形状および取付位置が違っている。
【００３６】
次に、接続部の施工方法を順を追って説明する（図４参照）。
(1) 最初に、先行トンネル１を掘進し、特に接続部Ａは図３（ａ）に図示するセグメント４によって覆工することにより、接続部Ａの内側に止水板８とシール材９を取り付ける。
【００３７】
(2) 次に、先行トンネル１の接続部Ａに後行トンネル２を接続するに備えて、接続部Ａの先行トンネル１内にソイルモルタルや発泡モルタル等の充填材１４を充填し、また接続部Ａの周囲の地盤１５に対しては薬液注入工法や凍結工法などによって一定範囲を地盤改良することにより、接続部Ａの内側と外側を補強し、かつ接続時の水の浸入を押さえる。
【００３８】
(3) 次に、後行トンネル２のシールドマシン１６をさらに前進させ、シールドマシン１６のカッタービット１６ａによって先行トンネル１のセグメントリング４Ａを直接切削することにより、セグメントリング４Ａの接続部Ａに開口部３を形成する。この場合、シールドマシン１６のシールドスキンプレート６の先端６ａがセグメントリング４Ａを貫通し、セグメントリング４Ａの内方に所定長さ突出するまで、シールドマシン１６を前進させる。
また、セグメントリング４Ａの内側にドーナッツ板状に連続して取り付けられた止水板８の内側を切削して開口部３を形成するものとする。したがって、止水板８はシールドスキンプレート６の外径よりやや大きい径のドーナッツ板状に取り付けておくのが、施工誤差を吸収できて望ましい。
【００３９】
(4) 次に、シールドマシン１６のカッタービット１６ａと内部の機器類（図省略）を全て撤去し、外周のシールドスキンプレート６のみを後行トンネル２の覆工材として接続部Ａに残す。また、先行トンネル１内に充填された充填材１４を掘削して全て撤去する。
【００４０】
(5) 次に、開口部３の周囲に取り付けられた止水板８の内側にシール材押圧板１０をシール材９の上から強く押圧するように添え付ける。そして、シール材押圧板１０の溶接用孔１０ａの周縁部を止水板８に溶接し、シール材押圧板１０のシールドスキンプレート６側の端部をシールドスキンプレート６の外周に溶接し、さらにシールドスキンプレート６とシール材押圧板１０との溶接部に縦リブ１３をシールドスキンプレート６の円周方向に所定間隔おきに取り付ける。こうして、開口部３周囲の止水処理を確実に行うことができる。
【００４１】
(6) 次に、シールドスキンプレート６の内周にコンクリート７を、セグメントリング４Ａの内周にコンクリート５を連続して打設する。この場合当然、止水板８、シール材９およびシール材押圧板１０はすべてコンクリート５で被覆するものとする。こうして、接続部Ａの施工は完了する。
【００４２】
【発明の効果】
この発明は以上説明したとおりであり、特に先行トンネル側の側部に後行トンネル側と連通させて設けられた開口部の周囲に止水板とシール材とシール材押圧板が順に重ねて取り付けられ、かつ前記セグメント間の目地部にセグメントシール材が前記シール材と連続して取り付けられてなるので、特に先行トンネルのセグメント間の目地部を通る水道が完全に遮断されるため、開口部周囲の止水処理を確実に行うことができる。
【００４３】
また、開口部周囲の止水処理を確実に行うことができることで、先行トンネルのセグメントリングを後行トンネルのシールドマシンで直接切削することにより、先行トンネルの側部に後行トンネル側に連通する開口部を設けることが可能になる。このため、これまでのような大規模な地盤改良や掘削作業を省略することができ、きわめて効率的で経済的な施工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行トンネルと後行トンネルとの接続部を示す断面図である。
【図２】先行トンネルと後行トンネルとの接続部を示し、（ａ）は図１におけるａ−ａ線断面図、（ｂ）は図１におけるイ部拡大図、（ｃ）は図２（ｂ）におけるロ部拡大図である。
【図３】セグメントの一例を示し、（ａ）はセグメントの全体を示す斜視図、（ｂ）は一部が切削されたセグメントを示す斜視図である。
【図４】先行トンネルと後行トンネルとの接続部の施工方法を示す工程図である。
【図５】従来の先行トンネルと後行トンネルとの接続部を示し、（ａ）はその外観を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、先行トンネルと後行トンネルとの接続部の施工方法の従来例を示す工程図である。
【符号の説明】
１先行トンネル
２後行トンネル
３開口部
４セグメント
４Ａセグメントリング
５仕上げコンクリート（仕上げライニング材）
６スキンプレート（シールドスキンプレート）
７仕上げコンクリート（仕上げライニング材）
８止水板
９シール材
１０シール材押圧板
10ａ溶接用孔
１１アンカー部材
１２セグメントシール材
12ａセグメントシール材
１３縦リブ
１４充填材
１５接続部の周囲の地盤
１６シールドマシン
16ａカッタービット
２０先行トンネル
２１後行トンネル
２２接続部
２３セグメントリング
２４仕上げコンクリート
２５開口部
２６シールドスキンプレート（外殻）
２７止水板
２８地盤改良部
２９シールドマシン
29ａカッターピット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a connecting portion between a shield tunnel dug first (hereinafter referred to as “preceding tunnel”) and a shield tunnel excavated thereafter (hereinafter referred to as “following tunnel”). It was developed to enable reliable water stop treatment at the connection with the tunnel and efficient construction of the connection.
[0002]
[Prior art]
For example, in the case of a tunnel used as an underground river or a common ditch, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), a subsequent tunnel 21 is connected to the side of the preceding tunnel 20 to connect both tunnels to each other. May communicate.
[0003]
In this case, in particular, in the connecting portion 22 between the preceding tunnel 20 and the succeeding tunnel 21, a segment ring 23 composed of a plurality of segments is installed as a lining material on the ground mountain on the preceding tunnel 20 side, and a finish lining is provided on the inner periphery thereof. Finished concrete 24 is cast to a predetermined thickness. Further, an opening 25 communicating with the trailing tunnel 21 side is provided on the side of the segment ring 23.
[0004]
On the other hand, the shield skin plate (outer shell) 26 of the shield machine 29 that has dug the succeeding tunnel 21 is left as a primary lining material of the succeeding tunnel 21 on the side of the succeeding tunnel 21 on the connection portion 22. A finish concrete 24 is continuously provided as a finish lining around the periphery of the finish concrete 24 on the preceding tunnel 20 side to a predetermined thickness.
[0005]
Further, a water stop plate 27 is continuously attached to the connecting portion 22 between the preceding tunnel 20 and the subsequent tunnel 21 in the circumferential direction of the opening 25 as shown in FIG. In this case, the water stop plate 27 is attached by welding around the opening 25 on the outer side of the segment ring 23 on the preceding tunnel 20 side and on the outer side of the shield skin plate 26 on the subsequent tunnel 21 side. Yes.
[0006]
The construction method of the connecting portion 22 configured as described above will be described. For example, as illustrated in FIGS. 6A to 6D, the ground between the preceding tunnel 20 and the succeeding tunnel 21 is first applied. Then, the ground is improved by a chemical solution injection method or a freezing method over a certain range (hereinafter, this portion is referred to as “ground improvement portion 28”), and the shield machine 29 is disassembled.
[0007]
Subsequently, the ground improvement unit 28 is excavated from the downstream tunnel 21 side. Next, a part of the segment ring 23 on the preceding tunnel 20 side is removed to form an opening 25 on the side portion of the preceding tunnel 20, thereby connecting the preceding tunnel 20 and the succeeding tunnel 21.
[0008]
Next, as shown in FIG. 5B, a water stop plate 27 is attached between the segment ring 23 on the preceding tunnel 20 side and the skin plate 26 on the subsequent tunnel 21 side, and then the segment ring 23 on the preceding tunnel 20 side. The finish concrete 24 is continuously placed as a finish lining on the inside of the shield and the shield skin plate 26 on the side of the following tunnel 21.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the construction method of the connection part as described above, it is necessary to construct a large ground improvement part 28 around the connection part 22 in advance, and the preceding tunnel 20 and the subsequent tunnel 21 are connected to each other. In order to communicate, there is a problem that there is an excavation work of a large-scale ground and the construction period cannot be extended, and recently, the segment ring of the preceding tunnel 20 is directly cut by the shield machine of the succeeding tunnel 21, A construction method for connecting the succeeding tunnel 21 to the side portion of the preceding tunnel 20 is also being studied.
[0010]
However, in the case of the direct cutting method, since the ground of the preceding tunnel 20 and the succeeding tunnel 21 is generally covered with a segment ring, especially on the preceding tunnel 20 side of the connecting portion 22, between the cut segments. There was a problem that each joint became a water supply that led to the inside from the natural mountain side of the tunnel, and reliable water stop treatment could not be performed.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can reliably perform the water stop treatment of the connecting portion between the preceding tunnel and the succeeding tunnel, and perform the construction of the connecting portion extremely efficiently. An object of the present invention is to provide a shield tunnel connection structure that can perform the above-mentioned.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The structure of the connecting part of the shield tunnel according to claim 1 , wherein a segment seal material is attached to the peripheral surface, a water stop plate is attached to the inner surface, and the seal material is attached to the both ends of the segment seal on the water stop plate. The segment attached in a continuous state to the material excavates the side wall of the planned opening portion of the preceding tunnel assembled so as to surround the planned opening portion in a state where the water blocking plates and the sealing materials are continuous. The skin plate of the shield machine for excavation of the following tunnel excavating the water stop plate attached to the inner surface of the segment around the planned opening portion of the preceding tunnel, the seal material, and the seal material press attached to the seal plate It is characterized by being surrounded by a plate and water-stopping .
[0013]
In this case, in addition to the steel shell segment in which the steel shell is filled with concrete, an RC segment or the like can be used.
[0014]
In addition, as a general rule, the water stop plate and seal material are attached in advance to the inside of each segment installed around the opening when a segment is formed at a factory, etc. It can also be attached after the opening is formed inside.
[0015]
The structure of the connection part of the shield tunnel according to claim 2 is the structure of the connection part of the shield tunnel according to claim 1, wherein the water stop plate is arranged around each of the segments provided around the opening. It is characterized by being continuously attached in a donut plate shape in the direction.
[0016]
In this case, it is desirable that the water stop plate is continuously attached in a donut plate shape having a diameter slightly larger than the inner diameter of the opening (outer diameter of the shield skin plate). Considering the construction error of the cutting shield machine such that the opening reaches the outside of the water stop plate in this way, by installing the water stop plate, even if the position of the opening is slightly shifted, it is a construction problem Can be avoided.
[0017]
The structure of the connection part of the shield tunnel according to claim 3 is the structure of the connection part of the shield tunnel according to claim 1 or 2, wherein the sealing material attached to the inside of each segment installed around the opening part, It is characterized by being continuously attached in the form of a bead or a band in the circumferential direction of the opening. In this case, the sealing material may be doubled in the circumferential direction of the opening in order to stop water more reliably.
[0018]
The structure of the shield tunnel connection portion according to claim 4 is the shield tunnel connection portion structure according to claim 1, 2, or 3, wherein a plurality of vertical ribs are provided in the circumferential direction of the opening portion inside the sealing material pressing plate. It is characterized by being attached at predetermined intervals.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show a structure of a connection portion between a preceding tunnel 1 and a succeeding tunnel 2 connected to the side portion thereof. In the drawing, an opening portion 3 is provided on a side portion of the preceding tunnel 1, and the leading tunnel 1 The trailing tunnel 2 communicates with each other through the opening 3 at the connection portion A.
[0020]
On the preceding tunnel 1 side of the connecting portion A, a segment ring 4A is formed by continuously installing a plurality of segments 4 as primary lining materials in the circumferential direction and the axial direction of the tunnel. A finishing concrete 5 is cast around the periphery as a finishing lining material to a predetermined thickness.
[0021]
On the other hand, on the downstream tunnel 2 side of the connecting portion A, a shield skin plate 6 is installed as a primary lining material, and finished concrete 7 is cast as a finished lining material at a predetermined thickness on the inner periphery thereof.
[0022]
Thus, the natural ground of the connection portion A between the preceding tunnel 1 and the succeeding tunnel 2 is covered. In this case, the tip side 6a of the shield skin plate 6 penetrates the segment ring 4A as shown in FIG. 2B, for example, and protrudes from the opening 3 into the segment ring 4A by a predetermined length.
[0023]
Further, the finishing concrete 7 is continuously placed as the finishing lining material of the connection portion A with the finishing concrete 5 on the preceding tunnel 1 side.
[0024]
Further, a waterstop plate 8, a seal material 9, and a seal material pressing plate 10 are positioned outside the shield shikin plate 6 and are sequentially stacked around the opening 3 of the connection portion A.
[0025]
The water stop plate 8 is a belt-like metal plate (iron plate or the like), is formed in a donut plate shape continuous in the circumferential direction of the opening 3, and is attached to the inside of the segment ring 4 </ b> A around the opening 3. ing. Further, the water stop plate 8 is individually attached to each segment 4 by a predetermined length and is formed in a donut plate shape that is continuous in the circumferential direction of the opening 3 as a whole.
[0026]
Therefore, the shape and the mounting position of the water stop plate 8 attached to each segment 4 are different for each segment 4, and each water stop plate 8 is respectively determined by the anchor member 11 fixed in the concrete of each segment 4. It is fixed.
[0027]
The sealing material 9 is attached to the inner side of the water stop plate 8 continuously in a bead shape (substantially saddle-shaped cross section) or a belt shape in the circumferential direction of the opening 3.
[0028]
Further, a segment seal material 12 similar to the seal material 9 is continuously attached to the joint portion a between the segments 4 and 4 which are continuous in the circumferential direction and the axial direction of the segment ring 4A. And the sealing material 9 and the segment sealing material 12 are continuing via the segment sealing material 12a.
[0029]
In this case, both the sealing material 9 and the segment sealing materials 12 and 12a are formed of an elastic material such as rubber or synthetic resin, and are attached in a single or double manner.
[0030]
The sealing material pressing plate 10 is formed in a donut plate shape that is continuous in the circumferential direction of the opening 3 from a strip-shaped metal plate (iron plate or the like) that is narrower than the water stop plate 8 and is welded to the outside. The holes 10a are formed at predetermined intervals in the circumferential direction. Further, the sealing material pressing plate 10 is attached to the inside of the water stop plate 8 so as to strongly press the sealing material 9 from above. In this case, the peripheral edge portion of the welding hole 10a of the sealing material pressing plate 10 is welded to the water stop plate 8, and the end portion 10a of the sealing material pressing plate 10 on the shield skin plate 6 side is on the outer periphery of the shield skin plate 6 respectively. Further, triangular plate-like vertical ribs 13 are attached to the welded portion between the shield skin plate 6 and the sealing material pressing plate 10 at predetermined intervals in the circumferential direction of the shield skin plate 6.
[0031]
As another method for fixing the sealing material pressing plate 10 to the inside of the water stopping plate 8, for example, an insert (not shown) such as a cap nut is attached in advance to the inner side of the water stopping plate 8, while A bolt hole (not shown) may be formed, and a bolt (not shown) may be tightened and fixed from the bolt hole to the insert.
[0032]
Since the periphery of the opening 3 is configured in this way, the water supply that leads from the ground side around the opening 3 to the inside of the segment ring 4A, particularly the water supply that passes through the joint portion a between the segments 4 and 4, is the sealing material 9. Since it is completely shut off by the segment seal members 12 and 12a, the water stop treatment around the opening 3 is ensured.
[0033]
Here, the segment 4 installed as the primary lining material of the preceding tunnel 1 is, for example, a main girder plate 4a installed parallel to the circumferential direction of the tunnel as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Concrete 4d is placed in a steel shell composed of a joint plate 4b installed between the ends of the main girder plates 4a, and a skin plate 4c attached to the main girder plate 4a and a ground plate side of the joint plate 4b. Is formed. Further, the segment seal material 12 is doubled on the outer side of the main beam plate 4a and the joint plate 4b.
[0034]
Further, in particular, a water stop plate 8 and a seal material 9 are attached to the inside of each segment 4 installed around the opening 3, and a segment seal material 12a is provided on the outer side of the main girder plate 4a. It is continuously attached to the sealing material 12.
[0035]
In this case, when the segment 4 is installed at the connection portion A, the water stop plate 8 and the seal material 9 of each segment 4 are connected to each other in a circular shape. Since it needs to be continuous, the shape and mounting position are different for each segment 4.
[0036]
Next, the construction method of the connecting portion will be described in order (see FIG. 4).
(1) First, the preceding tunnel 1 is dug, and in particular, the connection portion A is covered by the segment 4 shown in FIG. 3 (a), so that the water stop plate 8 and the sealing material 9 are provided inside the connection portion A. Install.
[0037]
(2) Next, in preparation for connecting the succeeding tunnel 2 to the connecting portion A of the preceding tunnel 1, the leading tunnel 1 of the connecting portion A is filled with a filler 14 such as soil mortar or foamed mortar and connected. The ground 15 around the portion A is grounded to a certain extent by a chemical injection method, a freezing method, or the like to reinforce the inside and outside of the connection portion A and suppress water ingress during connection.
[0038]
(3) Next, the shield machine 16 of the trailing tunnel 2 is further advanced, and the segment ring 4A of the preceding tunnel 1 is directly cut by the cutter bit 16a of the shield machine 16, thereby opening the connection portion A of the segment ring 4A. Part 3 is formed. In this case, the shield machine 16 is advanced until the tip 6a of the shield skin plate 6 of the shield machine 16 passes through the segment ring 4A and protrudes inward of the segment ring 4A by a predetermined length.
Moreover, the opening part 3 shall be formed by cutting the inner side of the water stop board 8 attached to the inner side of the segment ring 4A continuously in a donut plate shape. Therefore, it is desirable that the water stop plate 8 is attached to a donut plate shape having a diameter slightly larger than the outer diameter of the shield skin plate 6 in order to absorb construction errors.
[0039]
(4) Next, the cutter bit 16a of the shield machine 16 and the internal devices (not shown) are all removed, and only the outer shield skin plate 6 is left as the lining material for the subsequent tunnel 2 in the connection portion A. Further, the filler 14 filled in the preceding tunnel 1 is excavated and removed entirely.
[0040]
(5) Next, the sealing material pressing plate 10 is attached to the inside of the water blocking plate 8 attached around the opening 3 so as to strongly press the sealing material 9 from above. Then, the peripheral edge of the welding hole 10a of the sealing material pressing plate 10 is welded to the water stop plate 8, the end of the sealing material pressing plate 10 on the shield skin plate 6 side is welded to the outer periphery of the shield skin plate 6, and Vertical ribs 13 are attached to the welded portion between the shield skin plate 6 and the sealing material pressing plate 10 at predetermined intervals in the circumferential direction of the shield skin plate 6. In this way, the water stop treatment around the opening 3 can be reliably performed.
[0041]
(6) Next, the concrete 7 is continuously placed on the inner circumference of the shield skin plate 6 and the concrete 5 is placed on the inner circumference of the segment ring 4A. In this case, naturally, the water stop plate 8, the seal material 9 and the seal material pressing plate 10 are all covered with the concrete 5. Thus, the construction of the connection part A is completed.
[0042]
【The invention's effect】
The present invention is as described above, and in particular, a water stop plate, a sealing material, and a sealing material pressing plate are sequentially stacked around the opening provided in the side portion on the preceding tunnel side so as to communicate with the subsequent tunnel side. In addition, since the segment sealing material is continuously attached to the joint between the segments, the water supply passing through the joint between the segments of the preceding tunnel is completely blocked, It is possible to reliably perform the water stop treatment.
[0043]
In addition, since the water stop treatment around the opening can be performed reliably, the segment ring of the preceding tunnel is directly cut by the shield machine of the succeeding tunnel, so that the side of the preceding tunnel communicates with the succeeding tunnel side. An opening can be provided. For this reason, the conventional large-scale ground improvement and excavation work can be omitted, and extremely efficient and economical construction can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a connection portion between a preceding tunnel and a succeeding tunnel.
2A and 2B show a connecting portion between a preceding tunnel and a succeeding tunnel, wherein FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG. 1, FIG. 2B is an enlarged view of a portion in FIG. It is the B section enlarged view in b).
FIG. 3 shows an example of a segment, (a) is a perspective view showing the whole segment, and (b) is a perspective view showing a segment partially cut.
FIG. 4 is a process diagram showing a construction method of a connecting portion between a preceding tunnel and a succeeding tunnel.
5A and 5B show a connecting portion between a conventional leading tunnel and a trailing tunnel, in which FIG. 5A is a perspective view showing an appearance thereof, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG.
FIGS. 6A to 6D are process diagrams showing a conventional example of a method for constructing a connection portion between a preceding tunnel and a succeeding tunnel.
[Explanation of symbols]
1 preceding tunnel 2 following tunnel 3 opening 4 segment 4A segment ring 5 finished concrete (finished lining material)
6 Skin plate (shield skin plate)
7 Finished concrete (finished lining material)
8 Water stop plate 9 Sealing material 10 Sealing material pressing plate
10a Welding hole 11 Anchor member 12 Segment seal material
12a Segment seal material 13 Vertical rib 14 Filler 15 Ground around the connecting portion 16 Shield machine
16a Cutter bit 20 Leading tunnel 21 Trailing tunnel 22 Connection part 23 Segment ring 24 Finished concrete 25 Opening part 26 Shield skin plate (outer shell)
27 Water stop plate 28 Ground improvement part 29 Shield machine
29a Cutter pit

Claims

A segment seal material is attached to the peripheral surface, a water stop plate is attached to the inner surface, and a segment attached on the water stop plate in a state where both ends of the seal material are connected to the segment seal material, Skin plate for shield machine for subsequent tunnel excavation by excavating and penetrating the side wall of the planned opening portion of the preceding tunnel assembled so as to surround the planned opening portion in a state where the water blocking plates and the sealing materials are continuous. The structure of the shield tunnel connecting portion which is sealed by surrounding the water blocking plate attached to the inner surface of the segment around the planned opening portion of the preceding tunnel, the sealing material, and the sealing material pressing plate attached to the sealing material .