JP4593155B2 - トンネルの接合継手、トンネルの接合構造及びトンネルの接合方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の第3の態様に係るトンネルの接合継手は、第1の態様において、前記正面視V字状に拡開した本線側ソケットとランプ側ソケットの内隅部には、本線側ソケットとランプ側ソケットの対向する壁面を連結する補強ブラケットが設けられていることを特徴とするものである。
本発明の第6の態様によれば、湾曲接合部は、本線トンネルと同様の曲率によって形成されているから本線側常設セグメントとよく馴染んで接合される。また水平接合部をランプ側常設セグメントの切離し端部に向けて水平に張り出すように設けたことにより、合流部に凹部が出来ないようにしたので、該合流部での応力集中が緩和されてトンネルの機械的強度が向上する。具体的には補強支柱を無くすことが可能となる。
本発明のトンネルの接合継手1は、図1に示すように本線トンネル2に対してランプトンネル3を斜めに進入させて本線トンネル2にランプトンネル3を合流させる合流初期の段階において使用される。本線トンネル2とランプトンネル3は、シールド掘進機と呼ばれる図示しない掘削機械を使用して地山A中を掘進し、円形断面の横坑を形成する。またシールド掘進機の後方には、湾曲矩形状の本線側常設セグメント4a又はランプ側常設セグメント4bによって円筒状の土留め壁が形成されて行く。
Foamed Urethane 積水化学工業株式会社製)が使用されている。尚、この材料に限定されないのは勿論である。
実施例2に係るトンネルの接合構造20は、本線トンネル2とランプトンネル3の合流初期の段階において使用される。具体的には、本実施例のトンネルの接合構造20は、上述のトンネルの接合継手1を上下に配し、上下の接合継手1間に角鋼管あるいは形鋼材によって形成される補強支柱21を立設することによって構成されている。補強支柱21は、図2又は図9(b)に示すように適宜の間隔を開けて複数本立設されており、これにより、合流初期の段階で生ずる凹部構造部を有する合流部での応力集中に耐えられる機械的強度を確保している。
図5に示した実施例3に係るトンネルの接合構造30は、本線トンネル2とランプトンネル3の合流中期の段階において使用される。具体的には、本実施例のトンネルの接合構造30は、翼形セグメント31と、ランプ側テーパセグメント32と、調整用ライナとしてのスペースライナ33とを備えることによって構成されている。翼形セグメント31は、本線側常設セグメント4aの上下の切離し端部に接合される部材で、適用個所に拘らず共通化されている。すなわちシールド掘進機の掘進方向に隣り合う前記の各本線側常設セグメント4aに対して共通化されている。具体的には、本線トンネル2側に位置し、本線トンネル2と同様の曲率によって形成される湾曲接合部34と、ランプトンネル3側に位置し、ランプ側常設セグメント4bの切離し端部に向けて水平に張り出すように設けられる水平接合部35とを備えることによって構成されている。
図6に示した実施例4に係るトンネルの接合構造40は、本線トンネル2とランプトンネル3の合流終期の段階において使用される。具体的には、本実施例のトンネルの接合構造40は、本線側テーパセグメント41と、ランプ側テーパセグメント42と、調整用ライナとしてのテーパライナ44とを備えることによって構成されている。本線側テーパセグメント41は、本線側常設セグメント4aの上下の切離し端部に接合される部材である。本線側テーパセグメント41は、平板状の部材で、平面形状はランプトンネル3の進入角度等に対応したテーパ形状になっている。すなわち、シールド掘進機の掘進方向に隣り合う前記の各本線側常設セグメント4a,4a,…に対して一連のテーパ形状をなすように構成された個別サイズの本線側テーパセグメント41となっている。
このように構成した場合には、本線側常設セグメント4aと本線側テーパセグメント41との間に、シールド掘進機の掘進方向に隣り合う前記各本線側常設セグメント4a,4a,…に対して一連のテーパ形状をなすように構成された個別サイズの調整用の本線側平行セグメント45a,45b,…がそれぞれ設けられる。また、ランプ側常設セグメント4bとランプ側テーパセグメント42との間にも同様に、シールド掘進機の掘進方向に隣り合う前記の各ランプ側常設セグメント4b,4b,…に対して一連のテーパー形状をなすように構成された個別サイズの調整用のランプ側平行セグメント46a,46b,…をそれぞれ設けることで、合流の進行によって生ずる間隔の変化に対応するようになっている。
実施例5に係るトンネルの接合方法は、本線トンネル2とランプトンネル3の合流前及び合流初期の段階において使用される。具体的には、本実施例のトンネルの接合方法は、本線トンネル2のランプトンネル3との合流部分にシールド掘進機によって切削可能な切削可能部6を備えた本線トンネル2を施工する本線トンネル施工工程と、本線トンネル2内に連絡通路用の円形ライナ15を設置後、該本線トンネル2内に中詰め材16を充填する中詰め材充填工程と、本線トンネル2とランプトンネル3の合流部周辺の土壌等を凍結させる土壌凍結工程と、シールド掘進機によって前記土壌凍結部分51及び本線トンネル2の切削可能部6を切削してランプトンネル3を施工しつつ掘進して本線トンネル2内に進行方向斜めに進入するランプトンネル進入施工工程と、前記進入したランプトンネル3の本線トンネル2と対向する部分のセグメント7をランプ側常設セグメント4bから外して開口し、この開口部周辺の中詰め材16を除去し、本線トンネル2の切削されずに残った前記切削可能部6をその本線側常設セグメント4aから外して両トンネル2,3を側面で連通する側面連通工程と、図3又は図4に示したトンネルの接合継手1を本線側常設セグメント4aの上下の切離し端部とランプ側常設セグメント4bの上下の切離し端部にそれぞれ接続する接合継手接続工程と、上下の接続継手1,1間に補強支柱21を立設し、接合継手1における収容スペース12内の間隙にスペーサとして鉄板Cを挿填して固定する工程とを備えている。
土壌凍結工程は、本線トンネル2とランプトンネル3の合流部周辺の土壌等を凍結させ、シールドマシンの切削力に耐えられる充分な切削反力を確保すると共に水の浸入を防止するための工程である。また接合継手接続工程では、中詰め材16を除去し、切削されないで残留している仮設の切削可能部6を本線側常設セグメント4aから取り除く。そして、ランプトンネル3について本線トンネル2と対向する部分のセグメント7をランプ側常設セグメント4bから切り離し、本発明に係るトンネルの接合継手1を本線側常設セグメント4a及び補強用内梁5の上下の切離し端部と,ランプ側常設セグメント4bの上下の切離し端部に接続する。
実施例6に係るトンネルの接合方法は、本線トンネル2とランプトンネル3の合流中期の段階において使用される。具体的には、本実施例のトンネルの接合方法は、実施例5における前記本線トンネル2とランプトンネル3との合流初期の接合完了に続いて行われる。
実施例7に係るトンネルの接合方法は、本線トンネル2とランプトンネル3の合流終期の段階において使用される。具体的には、本実施例のトンネルの接合方法は、実施例6における前記本線トンネル2とランプトンネル3との合流中期の接合完了に続いて行われる。
また、ランプ側テーパセグメント接合工程では、前記セグメント7をランプ側常設セグメント4bから切り離した後、ランプ側常設セグメント4bの上下の切離し端部にランプ側テーパセグメント42を接合する。調整用ライナ装填工程では、本線側テーパセグメント41とランプ側テーパセグメント42との間に楔状の調整用ライナ44が装填され、間隙が埋められ、合流終期における本線トンネル2とランプトンネル3との接合が完了する。
本線側常設セグメント4aの上下の切離し端部に、シールド掘進機の掘進方向に隣り合う前記の各常設セグメント4a,4a,…毎に個別サイズの調整用の本線側平行セグメント45a,45b,…を介して共通化された本線側テーパセグメント41,41,…を接合する本線側テーパセグメント接合工程と、ランプ側常設セグメント4bの上下の切離し端部に、掘進方向に隣り合う前記の各常設セグメント4b,4b,…毎に個別サイズの調整用のランプ側平行セグメント46a,46b,…を介して共通化されたランプ側テーパセグメント42,42,…を接合するランプ側テーパセグメント接合工程と、本線側テーパセグメント41とランプ側テーパセグメント42との間に楔状の調整用ライナ44を装填して間隙を埋める調整用ライナ装填工程とを備える。
本願発明に係るトンネルの接合継手1、トンネルの接合構造20、30、40及びトンネルの接合方法は以上述べたような構成を基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的構成の変更や省略等を行うことも可能である。例えば、本線トンネル2の口径が小さい場合には、常設構造セグメント4としてダクタイルもしくは合成セグメントに代えて一般に使用されているRC等の他の材料を使用することが可能である。また常設構造セグメント4のみで充分な機械的強度が確保される場合には、補強用内梁5を省略することも可能である。
4 常設構造セグメント、5 補強用内梁、6 仮設切削可能セグメント、
7 仮設補強セグメント、8 本線側ソケット、9 ランプ側ソケット、10 内隅部、11 補強連結部、12 収容スペース(本線側ソケットの)、
13 収容スペース(ランプ側ソケットの)、14 締結手段、15 円形ライナ、
16 中詰め材、17 補強ブラケット、21 補強支柱、22 支保工、
20 (トンネルの)接合構造(合流初期に適用)、31 翼形セグメント、
30 (トンネルの)接合構造(合流中期に適用)、32 ランプ側テーパセグメント、
33 スペースライナ、34 湾曲接合部、35 水平接合部、
40 (トンネルの)接合構造(合流終期に適用)、41 本線側テーパセグメント、
42 ランプ側テーパセグメント、44 テーパライナ、45 本線側水平セグメント、46 ランプ側水平セグメント、A 地山、C 鉄板
Claims (12)
- 本線トンネルに対してランプトンネルを斜めに進入させて本線トンネルにランプトンネルを合流させる場合に使用されるトンネルの接合継手であって、
前記トンネルの接合継手は、本線トンネルとランプトンネルの合流初期の段階において使用され、本線トンネル側の本線側常設セグメントの切離し端部を収容し得る本線側ソケットと、ランプトンネル側のランプ側常設セグメントの切離し端部を収容し得るランプ側ソケットとを備えた正面視V字状をした強化継手部材であり、前記本線側ソケット及びランプ側ソケットの収容スペースは、当該収容スペースの凹部に挿入されて保持される各セグメントの先端部よりも予め大きめに設定されていることを特徴とするトンネルの接合継手。 - 請求項1において、前記正面視V字状に拡開した本線側ソケットとランプ側ソケットの内隅部には、内隅部を埋める本線側ソケット及びランプ側ソケットと一体の補強連結部が設けられていることを特徴とするトンネルの接合継手。
- 請求項1において、前記正面視V字状に拡開した本線側ソケットとランプ側ソケットの内隅部には、本線側ソケットとランプ側ソケットの対向する壁面を連結する補強ブラケットが設けられていることを特徴とするトンネルの接合継手。
- 本線トンネルに対してランプトンネルを斜めに進入させて本線トンネルにランプトンネルを合流させる場合に使用されるトンネルの接合構造であって、
前記トンネルの接合構造は、本線トンネルとランプトンネルの合流初期の段階において使用され、本線トンネル側の本線側常設セグメントの上下の切離し端部とランプトンネル側のランプ側常設セグメントの上下の切離し端部を接合する請求項1〜3のいずれか1項に記載のトンネルの接合継手と、上下のトンネルの接合継手間に立設される補強支柱とを備えていることを特徴とするトンネルの接合構造。 - 本線トンネルに対してランプトンネルを斜めに進入させて本線トンネルにランプトンネルを合流させる場合に使用されるトンネルの接合構造であって、
前記トンネルの接合構造は、本線トンネルとランプトンネルの合流中期の段階において使用され、本線トンネル側の本線側常設セグメントの上下の切離し端部に接合される共通化された翼形セグメントと、ランプトンネル側のランプ側常設セグメントの上下の切離し端部に接合されるランプ側テーパセグメントと、翼形セグメントとランプ側テーパセグメント間の間隙を埋める調整用ライナとを備えていることを特徴とするトンネルの接合構造。 - 請求項5において、前記翼形セグメントは本線トンネル側に位置し、本線トンネルと同様の曲率によって形成される湾曲接合部と、ランプトンネル側に位置し、ランプ側常設セグメントの切離し端部に向けて水平に張り出すように設けられる水平接合部とを備えていることを特徴とするトンネルの接合構造。
- 本線トンネルに対してランプトンネルを斜めに進入させて本線トンネルにランプトンネルを合流させる場合に使用されるトンネルの接合構造であって、
前記トンネルの接合構造は、本線トンネルとランプトンネルの合流終期の段階において使用され、本線トンネル側の本線側常設セグメントの上下の切離し端部に接合される本線側テーパセグメントと、ランプトンネル側のランプ側常設セグメントの上下の切離し端部に接合されるランプ側テーパセグメントと、本線側テーパセグメントとランプ側テーパセグメント間の間隙を埋める調整用ライナー、とを備えていることを特徴とするトンネルの接合構造。 - 請求項7において、本線側テーパセグメントとランプ側テーパセグメントはそれぞれ共通化されており、本線側常設セグメントと本線側テーパセグメントとの間には調整用の本線側平行セグメント、ランプ側常設セグメントとランプ側テーパセグメントとの間には調整用のランプ側平行セグメントがそれぞれ設けられていることを特徴とするトンネルの接合構造。
- 本線トンネルに対してランプトンネルを斜めに進入させて本線トンネルにランプトンネルを合流させる場合における本線トンネルとランプトンネルの合流前及び合流初期の段階において使用されるトンネルの接合方法であって、
本線トンネルのランプトンネルとの合流部分にシールド掘進機によって切削可能な切削可能部を備えた本線トンネルを施工する本線トンネル施工工程と、
前記本線トンネル内に連絡通路用の円形ライナを設置後、該本線トンネル内に中詰め材を充填する中詰め材充填工程と、
前記本線トンネルとランプトンネルの合流部周辺の土壌等を凍結させる土壌凍結工程と、
前記シールド掘進機によって前記土壌凍結部分及び本線トンネルの前記切削可能部を切削してランプトンネルを施工しつつ掘進して当該本線トンネル内に進行方向斜めに進入するランプトンネル進入施工工程と、
前記進入したランプトンネルの本線トンネルと対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメントから外して開口し、この開口部周辺の前記中詰め材を除去し、本線トンネルの切削されずに残った前記切削可能部をその本線側常設セグメントから外して両トンネルを側面で連通する側面連通工程と、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のトンネルの接合継手を前記本線側常設セグメントの上下の切離し端部とランプ側常設セグメントの上下の切離し端部にそれぞれ接続する接合継手接続工程と、
上下の接続継手間に補強支柱を立設し、接合継手における収容スペース内の間隙にスペーサを挿填し、固定する接合工程と、を備えていることを特徴とするトンネルの接合方法。 - 本線トンネルに対してランプトンネルを斜めに進入させて本線トンネルにランプトンネルを合流させる場合における本線トンネルとランプトンネルの合流中期の段階において使用されるトンネルの接合方法であって、
本線トンネルのランプトンネルとの合流部分にシールド掘進機によって切削可能な切削可能部を備えた本線トンネルを施工する本線トンネル施工工程と、
前記本線トンネル内に連絡通路用の円形ライナを設置後、該本線トンネル内に中詰め材を充填する中詰め材充填工程と、
前記本線トンネルとランプトンネルの合流部周辺の土壌等を凍結させる土壌凍結工程と、
前記シールド掘進機によって前記土壌凍結部分及び本線トンネルの前記切削可能部を切削してランプトンネルを施工しつつ掘進して当該本線トンネル内に進行方向斜めに進入するランプトンネル進入施工工程と、
前記進入したランプトンネルの本線トンネルと対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメントから外して開口し、この開口部周辺の前記中詰め材を除去し、本線トンネルの切削されずに残った前記切削可能部をその本線側常設セグメントから外して両トンネルを側面で連通する側面連通工程と、
前記本線側常設セグメントの上下の切離し端部に、掘進方向に隣り合う前記の各常設セグメントに対して共通化された翼形セグメントを接合する翼形セグメント接合工程と、
前記ランプ側常設セグメントの上下の切離し端部に、掘進方向に隣り合う前記の各常設セグメントに対して一連のテーパ形状をなすように構成された個別サイズのランプ側テーパセグメントを接合するランプ側テーパセグメント接合工程と、
翼形セグメントとランプ側テーパセグメントとの間に調整用ライナを装填して間隙を埋める調整用ライナ装填工程と、
を備えていることを特徴とするトンネルの接合方法。 - 本線トンネルに対してランプトンネルを斜めに進入させて本線トンネルにランプトンネルを合流させる場合における本線トンネルとランプトンネルの合流終期の段階において使用されるトンネルの接合方法であって、
本線トンネルのランプトンネルとの合流部分にシールド掘進機によって切削可能な切削可能部を備えた本線トンネルを施工する本線トンネル施工工程と、
前記本線トンネル内に連絡通路用の円形ライナを設置後、該本線トンネル内に中詰め材を充填する中詰め材充填工程と、
前記本線トンネルとランプトンネルの合流部周辺の土壌等を凍結させる土壌凍結工程と、
前記シールド掘進機によって前記土壌凍結部分及び本線トンネルの前記切削可能部を切削してランプトンネルを施工しつつ掘進して当該本線トンネル内に進行方向斜めに進入するランプトンネル進入施工工程と、
前記進入したランプトンネルの本線トンネルと対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメントから外して開口し、この開口部周辺の前記中詰め材を除去し、本線トンネルの切削されずに残った前記切削可能部をその本線側常設セグメントから外して両トンネルを側面で連通する側面連通工程と、
前記本線側常設セグメントの上下の切離し端部に、掘進方向に隣り合う前記の各常設セグメントに対して一連のテーパ形状をなすように構成された個別サイズの本線側テーパセグメントを接合する本線側テーパセグメント接合工程と、
前記ランプ側常設セグメントの上下の切離し端部に、掘進方向に隣り合う前記の各常設セグメントに対して一連のテーパ形状をなすように構成された個別サイズのランプ側テーパセグメントを接合するランプ側テーパセグメント接合工程と、
本線側テーパセグメントとランプ側テーパセグメントとの間に調整用ライナを装填して間隙を埋める調整用ライナ装填工程と、
を備えていることを特徴とするトンネルの接合方法。 - 本線トンネルに対してランプトンネルを斜めに進入させて本線トンネルにランプトンネルを合流させる場合における本線トンネルとランプトンネルの合流終期の段階において使用されトンネルの接合方法であって、
本線トンネルのランプトンネルとの合流部分にシールド掘進機によって切削可能な切削可能部を備えた本線トンネルを施工する本線トンネル施工工程と、
前記本線トンネル内に連絡通路用の円形ライナを設置後、該本線トンネル内に中詰め材を充填する中詰め材充填工程と、
前記本線トンネルとランプトンネルの合流部周辺の土壌等を凍結させる土壌凍結工程と、
前記シールド掘進機によって前記土壌凍結部分及び本線トンネルの前記切削可能部を切削してランプトンネルを施工しつつ掘進して当該本線トンネル内に進行方向斜めに進入するランプトンネル進入施工工程と、
前記進入したランプトンネルの本線トンネルと対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメントから外して開口し、この開口部周辺の前記中詰め材を除去し、本線トンネルの切削されずに残った前記切削可能部をその本線側常設セグメントから外して両トンネルを側面で連通する側面連通工程と、
前記本線側常設セグメントの上下の切離し端部に、掘進方向に隣り合う前記の各常設セグメント毎に個別サイズの調整用の本線側平行セグメントを介して共通化された本線側テーパセグメントを接合する本線側テーパセグメント接合工程と、
前記ランプ側常設セグメントの上下の切離し端部に、掘進方向に隣り合う前記の各常設セグメント毎に個別サイズの調整用のランプ側平行セグメントを介して共通化されたランプ側テーパセグメントを接合するランプ側テーパセグメント接合工程と、
本線側テーパセグメントとランプ側テーパセグメントとの間に調整用ライナを装填して間隙を埋める調整用ライナ装填工程と、
を備えていることを特徴とするトンネルの接合方法。
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