JP4541047B2 - トンネル覆工修正方法 - Google Patents
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長方形状のセグメントを用いてトンネル覆工部分を施工する場合、セグメント同士の接続作業に著しい手間がかかる、また、推進ジャッキを用いてセグメント端面に反力をとってシールド掘削機を推進させる際に、最も短い距離として1リング分づつ、つまりセグメントの幅寸法分づつしか推進させることができず、トンネル覆工の作業効率が低下するという欠点があった。
この施工法は、複数の六角形セグメントをハニカム状に組み合わせることでトンネル覆工部分を築造するものである。セグメント同士の連結は、トンネル軸線方向に連結した2個のセグメントの傾斜端面で形成されるV字状端面にその両側傾斜端面を嵌合状態で接合させるために、正確な接合が行われてボルト・ナットによる連結が不要になる。
による突出端面と次のセグメントの半部分を嵌合させる凹部の端面とが交互に露出した状態となり、推進ジャッキを用いてシールド掘削機を推進させる際に、推進ジャッキの先端をセグメントの突出端面と凹部の端面のいずれかに押し当てて推進させることができる。つまり、推進ジャッキの先端をセグメントの幅寸法半分の箇所にも当てることができるため、シールド掘削機をセグメントの幅寸法の半分づつ推進させることができ、この結果、トンネル覆工の作業効率がアップするという利点が得られる。
しかしながら、これまでのトンネル覆工修正方法では、現場に合わせて数十種類の変形六角形セグメントを用意し、これを組み合わせることで、トンネルの軸線が所定方向を向くようにトンネル覆工部分を施工しており、使用する変形六角形セグメントの種類が多いため、それら六角形セグメントの製造が面倒である他、それら六角形セグメントの管理も大変となるという問題があった。
前記両側端面のうちの一方がセグメントプレート面に対して鈍角または鋭角をなすサイドテーパー六角形セグメントと、中央部分に側端面に対して略平行に延びる屈曲部を有するセンターテーパー六角形セグメントとを、トンネル周方向に沿って交互にかつそれら六角形セグメントどうしをトンネル軸線方向にずらしながら配置することで、前記サイドテーパー六角形セグメントの側端面のうちの一方と前記センターテーパー六角形セグメントの屈曲部が連続して、その両側に位置するトンネル覆工部分を屈曲させる屈曲境界面を形成し、
該屈曲境界面をトンネル軸線方向に所定間隔を隔てて3面設け、それら3面の屈曲境界面のうちトンネル覆工施工方向を基準とした1番目の屈曲境界面より前段側のトンネル覆工部分の軸線と、3番目の屈曲境界面より後段側のトンネル覆工部分の軸線とが、互いに平行となるよう、トンネル覆工部分を屈曲させることを特徴としている。
また、屈曲境界面を3面設けるので、例えば1番目で左右方向の修正を行い、2番目と3番目とで上下方向のずれを修正するとともに、それらの修正に伴う、1番目の屈曲境界面より前段側のトンネル覆工部分の軸線と、3番目の屈曲境界面より後段側のトンネル覆工部分の軸線とが交差あるいはねじれの状態にあるのを平行の状態に戻す修正を行う。
図1において符号1は亀甲状の六角形セグメントである。この六角形セグメント1は、両端をそれぞれ左右斜めに切り欠かれかつ長手方向に沿って湾曲された大略長方形のもののであって、左右の側端面1aと両端の傾斜端面1bを備える。そして、両側端面1a、1aがトンネルの軸線Lに対して略直交する状態で、ハニカム状に組み合わされることにより、トンネル覆工部分Tを築造するものである。
すなわち、図2、図3に示すように、トンネル覆工部分の所定位置に屈曲境界面4が形成され、この屈曲境界面4を境に、その両側に位置するトンネル覆工部分Tが屈曲される。屈曲境界面4は、両側端面のうちの一方5baがセグメントプレート面Sに対して鈍角または鋭角をなすサイドテーパー六角形セグメント5と(図7、図9参照)、中央部分に側端面1aに対して略平行に延びる屈曲部6を有するセンターテーパー六角形セグメント7と(図7、図10参照)を組み合わせることによって形成される。すなわち、それら変形六角形セグメントどうしが、トンネル周方向に沿って交互にかつトンネル軸線方向にずらしながら配置することで、サイドテーパー六角形セグメント5の側端面1aのうちの一方5baのテーパー部が形成される箇所と、センターテーパー六角形セグメント7の屈曲部6とを連続されることにより、屈曲境界面4が形成される。
また、屈曲境界面4a、4b、4cを隔てる所定間隔が、六角形セグメント1,5、7を6個トンネル周方向に連結したものを1リングとしたとき、1リングの幅(六角形セグメントの幅)の値になるように設定してトンネル覆工部分Tが屈曲される。
まず、トンネルの直線部の覆工端面の形状は、図1に示すように、ストレート六角形セグメント1がトンネルの周方向に千鳥状に組立てられてこれらのストレート六角形セグメント1は1つ置きにその等脚台形状の一半部を突出させているとともに、隣接する突出一半部間にはこれらのストレート六角形セグメント1、1の対向傾斜端面1b、1bとストレート六角形セグメント1の他方の対向傾斜端面1b、1b間に組立てられているストレート六角形セグメント1の側端面1aとで等脚台形状空間部3が形成されている。
そして、このようなトンネル覆工修正方法により、トンネル軸線のずれを適宜修正することができる。
例えば、上記した実施の形態では、1番目の屈曲境界面4aと2番目の屈曲境界面4bとの間、並びに2番目の屈曲境界面4bと3番目の屈曲境界面4cとの間を、六角形セグメント1,5,7をトンネル周方向に6個連結したものを1リングとしたとき、1リングの幅値になるようにそれぞれ設定しているが、これに限られることなく、それら複数の屈曲境界面4a、4b、4cの相互の間を2リングの幅値にしても、あるいは3リングの幅値にしてもよい。2あるいは3リングの幅値以上にする場合には、それら複数の屈曲境界面4a、4b、4cの間に、ストレート六角形セグメント1によるリング列を1列、あるいは2列と増やすだけで対処可能である。
また、上記した実施の形態では、1リングを構成するセグメント数が6個の場合を例に挙げて説明したが、これに限られることなく、1リングを構成するセグメント数が9あるいは12個の場合でも、本発明は適用可能である。
また、本発明は、コンクリートセグメント、スチールセグメントあるいはそれら双方の特性を持つ合成セグメントの場合でも適用可能である。
3 等脚台形状空間部
4 屈曲境界面
4a 1番目の屈曲境界面
4b 2番目の屈曲境界面
4c 2番目の屈曲境界面
5 サイドテーパー六角形セグメント
5ba 一方の側端面
6 屈曲部
7 センターテーパー六角形セグメント
La トンネル覆工部分の軸線
Lb トンネル覆工部分の軸線
Lc トンネル覆工部分の軸線
Ld トンネル覆工部分の軸線
S セグメントプレート面
T トンネル覆工部分
Claims (4)
- 築造しようとするトンネルの軸線に対して略直交する両側端面を備える六角形セグメントをハニカム状に組み合わせて築造するトンネル覆工部分が正規のトンネル軸線からずれた場合に、それを修正するためのトンネル覆工修正方法であって、
前記両側端面のうちの一方がセグメントプレート面に対して鈍角または鋭角をなすサイドテーパー六角形セグメントと、中央部分に側端面に対して略平行に延びる屈曲部を有するセンターテーパー六角形セグメントとを、トンネル周方向に沿って交互にかつそれら六角形セグメントどうしをトンネル軸線方向にずらしながら配置することで、前記サイドテーパー六角形セグメントの側端面のうちの一方と前記センターテーパー六角形セグメントの屈曲部が連続して、その両側に位置するトンネル覆工部分を屈曲させる屈曲境界面を形成し、
該屈曲境界面をトンネル軸線方向に所定間隔を隔てて3面設け、それら3面の屈曲境界面のうちトンネル覆工施工方向を基準とした1番目の屈曲境界面より前段側のトンネル覆工部分の軸線と、3番目の屈曲境界面より後段側のトンネル覆工部分の軸線とが、互いに平行となるよう、トンネル覆工部分を屈曲させることを特徴とするトンネル覆工修正方法。 - 前記1番目の屈曲境界面と前記2番目の屈曲境界面との間のトンネル覆工部分の軸線と、前記2番目の屈曲境界面と前記3番目の屈曲境界面との間のトンネル覆工部分の軸線とが同一平面上とならないように、各トンネル覆工部分を屈曲させることを特徴とする請求項1記載のトンネル覆工修正方法。
- 前記1番目の屈曲境界面による屈曲方向と、前記2番目の屈曲境界面による屈曲方向と、前記3番目の屈曲境界面による屈曲方向とが、トンネル横断面方向からみたとき120度ずつずれるように、各トンネル覆工部分を屈曲させることを特徴とする請求項2記載のトンネル覆工修正方法。
- 前記屈曲境界面を隔てる所定間隔が、前記六角形セグメントをトンネル周方向に連結したものを1リングとしたとき、該1リングの幅の値になるように設定して、トンネル覆工部分を屈曲させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のトンネル覆工修正方法。
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