JP4960986B2 - Tunnel lining structure - Google Patents
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本発明は、トンネルの覆工構造に関する。 The present invention relates to a tunnel lining structure.
並設された複数本のトンネルを利用して築造した地下構造物が特許文献1に記載されている。この地下構造物は、その横断面の全てを実質的に包含するように複数本のトンネルを縦横に並べて構築し、その後、各トンネルの不要な覆工を撤去して大きな空間を形成することにより築造される。なお、複数のトンネルは、時間差をもって順次に構築され、後行のトンネルは、先行のトンネルの隣りに構築される。また、各トンネルは、推進工法またはシールド工法により構築される。
ここで、推進工法とは、トンネルの覆工となる筒状の函体を坑口から順次地中に圧入してトンネルを構築する工法である。なお、函体の先端には、刃口や掘進機などが取り付けられている。推進工法の掘進機は、函体を介して伝達された元押しジャッキの推力により掘進する。一方、シールド工法とは、トンネル切羽に設置された掘進機で地山を掘削するとともに、掘進機の内部でトンネルの覆工となるセグメントを組み立ててトンネルを構築する工法である。なお、シールド掘進機は、その内部で組み立てられたセグメントに反力をとって自ら掘進する。 Here, the propulsion method is a method of constructing a tunnel by sequentially injecting a cylindrical box as a tunnel lining from the wellhead into the ground. In addition, a blade edge, an excavation machine, etc. are attached to the tip of the box. The propulsion method excavating machine excavates by the thrust of the main jack transmitted through the box. On the other hand, the shield method is a method of excavating a natural ground with an excavator installed at a tunnel face and assembling a segment to be a tunnel lining inside the excavator to construct a tunnel. In addition, a shield machine makes itself a reaction force against the segment assembled inside.
本発明は、並設された複数本のトンネルを利用して地下構造物を築造する際に、各トンネルにおいて用いられるトンネルの覆工構造を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a tunnel lining structure used in each tunnel when an underground structure is constructed using a plurality of tunnels arranged side by side.
前記の課題を解決するために創案された本発明に係るトンネルの覆工構造は、複数本のトンネルを並設して地下構造物を築造する際に、前記各トンネルにおいて用いられる覆工構造であって、隣りに位置する他の前記トンネルに面する部位に開口部を有する覆工本体と、前記開口部を塞ぐ蓋部材とを備えており、前記蓋部材が、ボルト・ナットにより前記覆工本体に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。 The lining structure of the tunnel according to the present invention created to solve the above problems is a lining structure used in each of the tunnels when a plurality of tunnels are arranged in parallel to construct an underground structure. A cover body having an opening at a portion facing the other adjacent tunnel, and a lid member for closing the opening, wherein the lid member is formed by a bolt and a nut. It is characterized by being detachably attached to the main body.
並設された複数本のトンネルを利用して地下構造物を築造する際に、各トンネルがこの覆工構造を備えていると、各トンネルにおいて覆工本体から蓋部材を取り外すだけで、隣り合うトンネル間を連通させることができる。 When constructing an underground structure using multiple tunnels arranged side by side, if each tunnel has this lining structure, it is only necessary to remove the lid member from the lining body in each tunnel and adjoin each other. Communication between tunnels can be established.
本発明においては、前記覆工本体が、トンネル軸方向に間隔をあけて配置された複数の枠状の主桁と、トンネル軸方向に隣り合う前記主桁間においてトンネル軸方向に沿って配置された複数の縦リブと、前記複数の主桁を取り囲むように配置されたスキンプレートとを備えており、トンネル軸方向に隣り合う前記主桁間かつトンネル周方向に隣り合う前記縦リブ間に前記蓋部材が配置されている。このようにすると、主桁を利用して蓋部材を固定することができ、また、蓋部材を取り外した後も各トンネルの主桁が残存することになるので、覆工の剛性の低下を防ぐことができる。また、本発明において、前記蓋部材を挟んで対向する二つの前記縦リブのうちの一方は、前記地下構造物の本設構造体を構成するコンクリートに埋設され、他方は、前記コンクリートから露出し、前記本設構造体の完成後に撤去される。 In the present invention, the lining main body is disposed along the tunnel axis direction between the plurality of frame-shaped main girders arranged at intervals in the tunnel axis direction and the main girders adjacent in the tunnel axis direction. A plurality of vertical ribs and a skin plate disposed so as to surround the plurality of main girders, and between the main ribs adjacent in the tunnel axis direction and between the vertical ribs adjacent in the tunnel circumferential direction. the lid member is disposed. If it does in this way, a lid member can be fixed using a main girder, and since the main girder of each tunnel will remain after removing a lid member, a fall of lining rigidity is prevented. be able to. Further, in the present invention, one of the two vertical ribs facing each other with the lid member interposed therebetween is embedded in the concrete constituting the main structure of the underground structure, and the other is exposed from the concrete, It will be removed after the main structure is completed.
前記蓋部材は、前記開口部に対応する平面形状に成形された外面板と、前記外面板に接合された一対の取付板とを備えるものを使用するとよい。この場合、前記一対の取付板は、トンネル軸方向に隣り合う前記主桁間にちょうど納まるような間隔をもって対峙させ、前記各取付板を、前記主桁に対して着脱可能に取り付けるとよい。 The lid member may include an outer surface plate formed into a planar shape corresponding to the opening and a pair of attachment plates joined to the outer surface plate. In this case, it is preferable that the pair of mounting plates are opposed to each other with an interval that fits between the main beams adjacent in the tunnel axis direction, and the mounting plates are detachably mounted to the main beam.
本発明に係るトンネルの覆工構造によると、並設された複数本のトンネルを利用する形態の地下構造物を、簡易かつ迅速に築造することが可能となる。 According to the tunnel lining structure according to the present invention, it is possible to easily and quickly construct an underground structure using a plurality of tunnels arranged side by side.
以下、本発明を実施するための形態を、添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<地下構造物の構成>
本実施形態に係る地下構造物Uは、図1に示すように、その横断面の全てを包含するように並設された複数本(本実施形態では六本)のトンネルT,T,…を利用して築造したものであり、周辺地盤Gに面する外周部1と、この外周部1の内周に沿って形成された内周部2とを備えている。なお、図1では、その左半分において内周部2(コンクリート2Cおよび鉄筋枠2R)の図示を省略している。
<Configuration of underground structure>
As shown in FIG. 1, the underground structure U according to the present embodiment includes a plurality of (six in this embodiment) tunnels T, T,... The outer
ここで、地下構造物Uの横断面は矩形を呈しており、各トンネルTの横断面も矩形を呈している。また、複数のトンネルT,T,…は、同一の横断面形状を有しており、かつ、複数のトンネルT,T,…の横断面の面積の合計と地下構造物Uの横断面の面積とがおおよそ等しくなっている。 Here, the cross section of the underground structure U has a rectangular shape, and the cross section of each tunnel T also has a rectangular shape. Further, the plurality of tunnels T, T,... Have the same cross-sectional shape, and the total of the cross-sectional areas of the plurality of tunnels T, T,. Are roughly equal.
まず、各トンネルTの施工時の覆工L(覆工構造)について詳細に説明する。ここで、各トンネルTは、推進工法またはシールド工法により構築することができるが、本実施形態では、推進工法により構築する場合を例示する。なお、トンネルTの施工時の覆工Lには、周辺地盤Gに面していて、かつ、地下構造物Uの完成後も残置される覆工L1と、内周部2の内空側に露出し、かつ、完成前に撤去される覆工L2とがある。なお、以下の説明では、残置される覆工L1を「残置覆工L1」と称し、撤去される覆工L2を「撤去覆工L2」と称することがある。
First, the lining L (lining structure) at the time of construction of each tunnel T will be described in detail. Here, each tunnel T can be constructed by a propulsion method or a shield method, but in this embodiment, a case of constructing by a propulsion method is illustrated. In addition, the lining L at the time of construction of the tunnel T faces the surrounding ground G and is left behind after the completion of the underground structure U, and on the inner side of the inner
各トンネルTの施工時の覆工Lは、図2の(a)に示すように、複数の開口部10a,10a,…を有する覆工本体LAと、各開口部10aを塞ぐ蓋部材LBとを備えている。なお、各トンネルTの覆工本体LAにおいて、各開口部10aは、隣りに位置する他のトンネルTに面する部位に形成されている。つまり、トンネルTを構築する際に用いられる覆工構造は、隣りに位置する他のトンネルTに面する部位に開口部10aを有する覆工本体LAと、開口部10aを塞ぐ蓋部材LBとを備えている、といえる。
As shown in FIG. 2 (a), the lining L during construction of each tunnel T includes a lining body LA having a plurality of
また、本実施形態においては、覆工本体LAは、トンネル軸方向に連設された複数の函体10,10,…を含んで構成されている。
Moreover, in this embodiment, the lining main body LA is comprised including the some
函体10は、図3にも示すように、角筒状に形成されたスキンプレート11と、トンネル軸方向に間隔をあけて配置された複数の枠状の主桁12,12,…と、隣り合う主桁12,12間においてトンネル軸方向に沿って配置された複数の縦リブ13,13,…とを含んで構成されている。
As shown in FIG. 3, the
スキンプレート11は、複数の枠状の主桁12,12,…を取り囲むように配置されていて、全体として角筒状を呈しているが(図2の(a)参照)、隣りに位置する他のトンネルTに面する部位に開口部10aが形成されている。また、図3に示すように、スキンプレート11は、例えば、複数枚の鋼製の板材11aを溶接により接合することにより形成することができる。なお、図5の(b)に示すように、開口部10aは、少なくともその一部が内周部2となる領域に掛かるように形成されている。
The
主桁12は、図3に示すように、トンネルTの横断面内においてスキンプレート11の内面に沿って枠状に配置された四枚の鋼製の板材12a,12a,…からなる。各板材12aは、隣接する他の板材12aに溶接されるとともに、スキンプレート11の内周面に溶接される。なお、主桁12の構成は、図示のものに限定されることはなく、例えば、図示は省略するが、板材12aに替えて角形鋼管やI型鋼などを利用してもよい。
As shown in FIG. 3, the
縦リブ13は、主として掘進機K(図4の(a)参照)の推進ジャッキの推力を支持し、あるいは、図示せぬ坑口に設置された元押しジャッキの推力を掘進機K(図4の(a)参照)に伝達するためのものであり、スキンプレート11の内周面に溶接により接合された鋼製の板材からなる。なお、縦リブ13の長手方向の端部は、主桁12の側面に溶接により接合されている。
The
なお、本実施形態においては、函体10を鋼製の部材で構成したが、この他、球状黒鉛鋳鉄製の部材で構成してもよく、さらには、鉄筋コンクリート製の部材で構成してもよい。また、図示は省略するが、複数のセグメントを組み合わせて函体10を構成してもよい。なお、この場合には、残置覆工L1と撤去覆工L2(図1参照)との境界部分にセグメントの継手(継ぎ目)を位置させると、後記する覆工撤去工程を簡易迅速に行うことが可能となる。
In the present embodiment, the
図2の(a)および(b)に示す蓋部材LBは、矩形形状を呈する外面板15と、この外面板15の内面(覆工本体LAの内空側の面)に対向して配置された一対の取付板16,16と、一対の取付板16,16間に対向して配置された一対の補強リブ17,17とを備えて構成されていて、覆工本体LAに着脱可能に取り付けられている。
The lid member LB shown in FIGS. 2A and 2B is disposed so as to face the
外面板15は、覆工本体LA(すなわち、函体10)の開口部10aと同じ平面形状に成形されていて、覆工本体LAの外面(すなわち、スキンプレート11)と面一に配置される。
The
一対の取付板16,16は、トンネル軸方向に隣り合う主桁12,12間にちょうど納まるような間隔をもって対峙しており、それぞれボルト・ナットによって主桁12に着脱可能に固定されている。
The pair of mounting
なお、外面板15、一対の取付板16,16および一対の補強リブ17,17は、鋼製の板材からなり、溶接によって互いに接合されている。
The
次に、図1を参照して、地下構造物Uを構成する外周部1および内周部2について詳細に説明する。なお、以下の説明において、トンネル横断方向とは、図1において左右方向または上下方向を意味する。
Next, with reference to FIG. 1, the outer
外周部1は、角筒状の外殻を形成するように配置された複数の残置覆工L1,L1,…を含んで構成されていて、内周部2とともに本設構造体を形成している。つまり、各トンネルTの断面矩形枠状の覆工Lのうち、周辺地盤Gに面する断面略L字状または断面略一文字状の残置覆工L1によって本設構造体の一部として機能する外周部1が構成されている。また、トンネル横断方向に隣り合う残置覆工L1,L1は、ボルト・ナットからなる継手J1を介して互いに連結されている。このようにすると、トンネル横断方向に隣り合う残置覆工L1,L1が強固に一体化されることになるので、外周部1の剛性を向上させることができる。
The outer
また、本実施形態では、外周部1と内周部2とを一体にすべく、残置覆工L1の主桁12および縦リブ13をコンクリート2Cに埋設している。なお、スキンプレート11の内面に図示せぬスタッドジベル等を配置して、外周部1と内周部2との結合強度を増強してもよい。
In the present embodiment, the
内周部2は、トンネル軸方向(図1において紙面垂直方向)に間隔をあけて配置された複数の鉄筋枠2R,2R,…(図6参照)と、外周部1の内周に沿って打設されたコンクリート2Cとを含んで構成されていて、本実施形態では、頂版21、底版22および側壁23を備えている。
The inner
鉄筋枠2Rは、外周部1の内周に沿って枠状に組まれた複数の鉄筋24,24,…から構成されており、そのうちの少なくとも一本の鉄筋24がトンネル横断方向に隣り合う残置覆工L1,L1の境界部分を跨ぐように配置されている(図5の(c)参照)。このようにすると、鉄筋24の補強効果によって内周部2の剛性が向上し、さらには、隣り合う残置覆工L1,L1が鉄筋24を介して互いに連結されることになるので、外周部1の剛性も向上することとなる。なお、本実施形態では、隣り合う残置覆工L1,L1を連結する継手J1よりも内空側(すなわち、内周部2の内周側)に鉄筋枠2Rを配置したが、鉄筋枠2Rの位置や個数はこれに限定されることはなく、作用する荷重の大きさ等に応じて適宜変更しても差し支えない。また、鉄筋枠2Rにおいて、各鉄筋24の端部は、隣接する他の鉄筋24と重複(ラップ)させることが望ましい。
The reinforcing
コンクリート2Cは、各残置覆工L1の内周部分に加えて、トンネル横断方向に隣り合う残置覆工L1,L1の境界部分を跨ぐように打設されている(図5の(d)参照)。なお、トンネル横断方向に隣り合う残置覆工L1,L1が一体になるように、コンクリート2Cの打継ぎ目を残置覆工L1,L1間の境界部分(継ぎ目部分)とずらした位置に設けるのが望ましい。このようにすると、複数のトンネルT,T,…を並設したときに生じる残置覆工L1,L1間の隙間をコンクリート2Cで塞ぐことができるので、内周部2の内空側への地下水等の浸入を防止することができる。なお、コンクリート2Cの配合および強度は、施工性(流動性)や土被り、さらには内周部2が負担すべき荷重の大きさ等を考慮して適宜設定すればよい。
The concrete 2C is placed so as to straddle the boundary portion between the remaining linings L1 and L1 adjacent to each other in the tunnel transverse direction in addition to the inner peripheral portion of each remaining lining L1 (see FIG. 5D). . In addition, it is desirable to provide the joint of the concrete 2C at a position shifted from the boundary portion (joint portion) between the remaining linings L1 and L1 so that the remaining linings L1 and L1 adjacent in the tunnel crossing direction are integrated. . In this way, the gap between the remaining linings L1, L1 generated when a plurality of tunnels T, T,... Are arranged side by side can be closed with concrete 2C. And the like can be prevented. In addition, what is necessary is just to set suitably the mix | blend and intensity | strength of
ここで、本実施形態においては、外周部1となる残置覆工L1が鋼製の部材で構成されており、かつ、内周部2がコンクリート2Cを含んで構成されていることから、コンクリート外周部1と内周部2とによって所謂オープンサンドイッチ構造が形成されることになる。これにより、内周部2を構成するコンクリート2Cの厚さを小さくすることができ、また、外周部1のない単純な鉄筋コンクリート構造に比べ鉄筋量を大幅に低減することができる。
Here, in the present embodiment, the remaining lining L1 that becomes the outer
以上説明したように、この地下構造物Uは、各トンネルTの覆工Lを利用して形成した外周部1と、その内周に沿って形成した内周部2との二層構造になっているので、内周部2の厚さや強度を適宜調節することで、完成後に外周部1が負担すべき荷重を小さくすることができる。つまり、各トンネルTは、その施工時に必要な覆工Lの厚さを備えていればよく、したがって、各トンネルTの覆工Lが必要以上に重厚になることがない。
As described above, the underground structure U has a two-layer structure of the outer
<地下構造物の築造方法>
次に、地下構造物Uの築造方法を説明する。図4に示すように、この地下構造物Uの構築方法は、地下構造物Uの横断面の全てを実質的に包含するように複数本のトンネルT,T,…を並設し(図4の(a)および(b)参照)、各トンネルTの周辺地盤Gに面する覆工L1に沿って内周部2を構築した後に(図4の(c)参照)、各トンネルTにおいて内周部2の内空側に露出している覆工L2を撤去するものである(図4の(d)参照)。
<How to build underground structures>
Next, the construction method of the underground structure U will be described. As shown in FIG. 4, in the construction method of the underground structure U, a plurality of tunnels T, T,... (See (a) and (b) of FIG. 4), after constructing the
より詳細には、この地下構造物Uの築造方法は、以下に説明するトンネル構築工程、トンネル連通工程、内周部構築工程および覆工撤去工程を含んでいる。 More specifically, the construction method of the underground structure U includes a tunnel construction process, a tunnel communication process, an inner periphery construction process, and a lining removal process described below.
トンネル構築工程は、築造すべき地下構造物Uの横断面の全てを実質的に包含するように複数本のトンネルT,T,…を並設する工程である(図4の(a)および(b)参照)。つまり、トンネル構築工程は、地下構造物Uが構築される領域を均等に分割してなる複数の小領域のそれぞれにトンネルTを構築する工程であり、総てのトンネルTの構築が完了した時点で、地下構造物Uが構築される領域の掘削と支保とが完了する。 The tunnel construction process is a process in which a plurality of tunnels T, T,... Are arranged side by side so as to substantially include all of the cross section of the underground structure U to be constructed (FIG. 4 (a) and ( b)). That is, the tunnel construction process is a process of constructing the tunnel T in each of a plurality of small areas obtained by equally dividing the area where the underground structure U is constructed, and when the construction of all the tunnels T is completed. Thus, excavation and support of the area where the underground structure U is constructed is completed.
複数のトンネルT,T,…を施工順にトンネルT1〜T6と称してトンネル構築工程をより具体的に説明する。まず、図4の(a)に示すように、築造すべき地下構造物Uの下部中央の小領域に基準となる一本目のトンネルT1を構築したうえで、この一本目のトンネルT1の横隣りの小領域に、一本目のトンネルT1をガイドにして二本目のトンネルT2および三本目のトンネルT3を構築する。続いて、図4の(b)に示すように、一本目のトンネルT1の縦(上)隣りの小領域にこれをガイドにして四本目のトンネルT4を構築し、さらに、トンネルT2およびトンネルT4に隣接する小領域にこれらをガイドにして五本目のトンネルT5を構築し、トンネルT3およびトンネルT4に隣接する小領域にこれらをガイドにして六本目のトンネルT6を構築する。なお、トンネルT1〜T6の構築順序は、図示のものに限らず、適宜変更しても差し支えない。 A plurality of tunnels T, T,... Are referred to as tunnels T1 to T6 in the construction order, and the tunnel construction process will be described more specifically. First, as shown in FIG. 4 (a), a first tunnel T1 serving as a reference is constructed in a small area in the lower center of the underground structure U to be built, and next to the first tunnel T1. The second tunnel T2 and the third tunnel T3 are constructed in the small region by using the first tunnel T1 as a guide. Subsequently, as shown in FIG. 4B, a fourth tunnel T4 is constructed using this as a guide in a small region adjacent to the first tunnel T1 in the vertical (upper) direction, and the tunnel T2 and the tunnel T4 are further constructed. A fifth tunnel T5 is constructed using these as a guide in a small area adjacent to the tunnel T6, and a sixth tunnel T6 is constructed using these as a guide in a small area adjacent to the tunnel T3 and the tunnel T4. The construction order of the tunnels T1 to T6 is not limited to that shown in the figure, and may be changed as appropriate.
各トンネルTは、複数の函体10,10,…(図2の(a)参照)を図示せぬ坑口から順次押し出す(押し込む)ことにより構築される。なお、トンネルTの施工中は、函体10の周囲に滑材を注入・充填しておき、トンネルTの構築が完了した後に、硬化性の裏込材に置き換える。また、図示は省略するが、各トンネルTにおいて、トンネル軸方向に隣り合う函体10,10は、図示せぬボルト・ナット等を用いて互いに連結するとよい。
Each tunnel T is constructed by sequentially pushing out (pushing) a plurality of
なお、図4の(a)に示す掘進機Kは、その後方にある函体10に反力をとって自ら掘進するもの(つまり、推進ジャッキを装備しているもの)でもよいし、函体10を介して伝達された元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよい。掘進機Kのカッターヘッドとしては、例えば、放射状に配置されたカッタースポークK1,K1,…と、四隅に設けられたコーナーカッターK2,K2,…とを備えるものを採用することができる。なお、カッタースポークK1は、半径方向に伸縮可能に構成されている。これにより、掘削断面を矩形にすることが可能となる。なお、カッターヘッドの形態は、図示のものに限定されるものではなく、掘削断面の形状や土質等に応じて変更しても差し支えない。例えば、図示は省略するが、略菱形を呈する二つの揺動カッターを備えるカッターヘッドを採用してもよい。この場合、揺動カッターは、それぞれ揺動軸を中心に揺動し、互いに干渉しないように相反する方向に制御される
In addition, the excavating machine K shown in FIG. 4A may be one that excavates itself by taking a reaction force on the
トンネル連通工程は、図5の(b)に示すように、各トンネルTの覆工Lの適所に開口部10aを形成してトンネル横断方向に隣り合うトンネルT,Tを連通させる工程であり、より具体的には、各トンネルTにおいて、各主桁12を残しつつ覆工本体LA(すなわち、函体10)から蓋部材LB(図5の(a)参照)を取り外して開口部10aを形成することにより、上下あるいは左右に隣り合うトンネルT,Tを連通させる工程である。このように主桁12,12,…を残置させつつ隣り合うトンネルT,T間を連通させると、覆工Lの剛性の低下を最小限に抑えることができる。なお、トンネル連通工程は、好適には、トンネル構築工程が完了した時点で行われるが、トンネル構築工程を行っている最中に行ってもよい。また、必要に応じて、トンネル横断方向に隣り合う覆工L,Lをボルト・ナットからなる継手J1を介して連結する。また、例えば、地下水圧が高い場合には、トンネル横断方向に隣り合う覆工L,Lの目地部分A(図4の(b)参照)に、止水注入を施したうえで、トンネルT,T間を連通させるとよい。
As shown in FIG. 5 (b), the tunnel communication step is a step of forming the
内周部構築工程は、図4の(c)に示すように、各トンネルTの周辺地盤Gに面する残置覆工L1に沿って内周部2(頂版21、底版22および側壁23)を構築する工程であり、コンクリート2Cが打設される領域に鉄筋枠2Rを配置する配筋工程と、コンクリート2Cを打設するコンクリート打設工程とを含んでいる。
As shown in FIG. 4 (c), the inner peripheral portion construction step is performed along the inner peripheral portion 2 (the
ここで、配筋工程には、図5の(c)に示すように、鉄筋枠2Rを構成する複数の鉄筋24,24,…のうち、少なくとも一本の鉄筋24を覆工Lの開口部10aに挿通する工程が含まれている。つまり、図6にも示すように、配筋工程には、各トンネルTの覆工Lに設けた開口部10a(すなわち、トンネル軸方向に隣り合う主桁12,12の間)に鉄筋24を挿通する工程が含まれている。
Here, in the bar arrangement process, as shown in FIG. 5C, among the plurality of reinforcing
また、コンクリート打設工程においては、図5の(d)に示すように、各トンネルTの残置覆工L1の内周側に加えて、トンネル横断方向(図では左右方向)に隣り合う残置覆工L1,L1の境界部分を跨ぐようにコンクリート2Cを打設する。なお、残置覆工L1の主桁12および縦リブ13は、コンクリート2Cの内部に埋設される。また、コンクリート2Cを打設する際には、その内空側に型枠や型枠支保工を設置する必要があるが、周辺地盤G側については、外周部1(より詳細には、スキンプレート11)がそのまま型枠になることから、施工性がよい。
Further, in the concrete placing process, as shown in FIG. 5 (d), in addition to the inner peripheral side of the remaining cover L1 of each tunnel T, the remaining cover adjacent in the tunnel crossing direction (left and right direction in the figure).
なお、配筋工程およびコンクリート打設工程は、例えば、内周部2の部位(図1に示す頂版21、底版22および側壁23等)ごとに数次に分けて行ってもよい。
Note that the bar arrangement process and the concrete placing process may be performed in several orders for each part of the inner peripheral portion 2 (
覆工撤去工程は、各トンネルTの内周部2の内空側に露出している覆工(撤去覆工)L2を撤去する工程であり、コンクリート2Cが所定の強度に達した段階で行われる。本実施形態では、覆工Lが鋼製の函体10を備えて構成されていることから、例えば、ガス切断等を採用することができる。なお、撤去覆工L2を切除する際には、土圧等に耐え得る本設構造体としての外周部1と内周部2とが完成しているので、支保工を設ける必要はない。
The lining removal process is a process of removing the lining (removal lining) L2 exposed on the inner side of the inner
そして、覆工撤去工程が完了すると、図4の(d)に示すように、外周部1と内周部2とを備える地下構造物Uが築造されることになる。
And if the lining removal process is completed, as shown in FIG.4 (d), the underground structure U provided with the outer
以上のような施工手順で地下構造物Uを築造すると、内周部2の構築が完了するまで、各トンネルTを閉断面のままにしておくことができるので(図4の(c)参照)、各トンネルTの覆工Lを必要以上に重厚にしておく必要がない。すなわち、各トンネルTの撤去覆工L2を除去した後に内周部2を構築するという施工手順を採用する場合には、内周部2が構築されるまでは、開断面となった各トンネルTで(すなわち、残置覆工L1のみで)周辺地盤Gを支保しなければならないので、少なくとも残置覆工L1を重厚にしておく必要があるが、内周部2の構築後に撤去覆工L2を除去するという施工手順を採用する本実施形態の築造方法によれば、各トンネルTの覆工Lは、トンネルTが閉断面である場合に必要な厚さを備えていればよく、したがって、各トンネルTの覆工Lが必要以上に重厚になることがない。
When the underground structure U is built by the construction procedure as described above, each tunnel T can be left in a closed cross section until the construction of the
<地下構造物の第一の変形例>
なお、前記した地下構造物Uの構成や築造方法は適宜変更しても差し支えない。例えば、前記した実施形態においては、隣り合う覆工L,Lの外周面同士が実質的に接するように各トンネルTを構築した場合を例示したが(図1参照)、図7に示すように、各トンネルTを構築する際に、トンネル横断方向に隣り合う覆工L,L間に隙間Sが形成されることを許容してもよい。この場合、隣り合う残置覆工L1,L1は、隙間Sにコマ材S1を挿入したうえで、長ボルトとナットからなる継手J2を介して連結するとよい。なお、図7は、前記した覆工撤去工程を行う前の状態を示している。
<First modification of underground structure>
Note that the structure and construction method of the underground structure U described above may be changed as appropriate. For example, in the above-described embodiment, the case where each tunnel T is constructed so that the outer peripheral surfaces of the adjacent linings L and L are substantially in contact with each other (see FIG. 1) is illustrated, as shown in FIG. When constructing each tunnel T, a gap S may be allowed to be formed between the linings L adjacent to each other in the tunnel crossing direction. In this case, the adjacent remaining linings L1 and L1 may be connected to each other via a joint J2 made of a long bolt and a nut after inserting the piece S1 into the gap S. In addition, FIG. 7 has shown the state before performing the above-mentioned lining removal process.
隣り合うトンネルT,T間に隙間Sが形成されることを許容する場合には、一方のトンネルTの残置覆工L1に雄型のカバー18Aを設けるとともに、他方のトンネルTの残置覆工L1に雌型のカバー18Bを設けて、トンネルT,T間の隙間Sを覆うとよい。ここで、雄型のカバー18Aは、残置覆工L1の周辺地盤Gに面する部位に取り付けられていて、その先端部分が雌型のカバー18B側に突出している。雌型のカバー18Bも、残置覆工L1の周辺地盤Gに面する部位に取り付けられていて、その先端部分が雄型のカバー18A側に突出しているが、その先端部分には、雄型のカバー18Aが挿入される断面C字形状の嵌合部181が形成されている。なお、各カバー18A,18Bは、トンネル軸方向(紙面垂直方向)に連続している。このようにしてトンネルT,T間の隙間Sを覆うと、トンネルT,T間の止水がより確実なものになる。また、残置覆工L1の周辺地盤Gに面する部位に雄型のカバー18Aおよび雌型のカバー18Bを設けると、残置覆工L1,L1間においても、コンクリート2Cの厚さを確実に確保できるようになる。
In order to allow a gap S to be formed between adjacent tunnels T, T, a
<地下構造物の第二の変形例>
また、前記した実施形態においては、上下あるいは左右に隣り合う残置覆工L1,L1をボルト・ナットからなる継手J1(図1参照)を介して連結した場合を例示したが、この他、例えば図8に示すように、一方の残置覆工L1に設けたガイド溝Dに他方の残置覆工L1に設けた突条Pを遊嵌させてなる継手J3を介して連結してもよい。なお、図8は、前記した覆工撤去工程を行う前の状態を示している。
<Second modification of underground structure>
Further, in the above-described embodiment, the case where the remaining linings L1 and L1 adjacent in the vertical and horizontal directions are connected via the joint J1 (see FIG. 1) made of bolts and nuts is exemplified. As shown in FIG. 8, you may connect via the joint J3 formed by loosely fitting the protrusion P provided in the other remaining cover L1 to the guide groove D provided in one remaining cover L1. In addition, FIG. 8 has shown the state before performing the above-mentioned lining removal process.
つまり、各トンネルTの覆工Lとなる函体10’に、トンネル軸方向に沿ってガイド溝Dおよび突条Pの両方または一方を設けておき、先行して構築されたトンネルTに沿って後行のトンネルTとなる函体10’を押し出す際に、ガイド溝Dと突条Pとを遊嵌させることによって、これらを連結してもよい。
In other words, the
ここで、ガイド溝Dは、幅狭部D1と幅広部D2とを備える断面T字形状の溝(いわゆるT溝)であり、隣接する他のトンネルT側に開口している。 Here, the guide groove D is a groove having a T-shaped cross section (so-called T groove) including a narrow portion D1 and a wide portion D2, and is open to the other adjacent tunnel T side.
また、突条Pは、ウェブP1の幅(厚さ)がガイド溝Dの幅狭部D1の幅(すなわち、ガイド溝Dの開口幅)よりも小さくなっており、かつ、頭部P2の断面積がガイド溝Dの幅広部D2の断面積よりも小さくなっているので、上下左右に動き得るクリアランスをもってガイド溝Dの内部に入り込む。 Further, the protrusion P has a width (thickness) of the web P1 smaller than a width of the narrow portion D1 of the guide groove D (that is, an opening width of the guide groove D), and the head P2 is cut off. Since the area is smaller than the cross-sectional area of the wide portion D2 of the guide groove D, the guide groove D enters the guide groove D with a clearance that can move up and down and left and right.
そして、このような函体10’を利用して各トンネルTを構成すると、先行するトンネルTが蛇行し、あるいは捩れている場合や、後行のトンネルTの掘進機K(図4の(a)参照)にローリングやピッチング等が発生した場合であっても、これらの影響が両トンネルT,Tの連結部分で吸収されることになるので、その施工を確実に行うことができる。 And when each tunnel T is comprised using such box 10 ', when the preceding tunnel T meanders or is twisted, or when the tunnel T of the succeeding tunnel T ((a of FIG. Even if rolling, pitching, or the like occurs in ()), these influences are absorbed by the connecting portions of both tunnels T and T, so that the construction can be performed reliably.
つまり、後行のトンネルTとなる函体10’(以下、「後行の函体10’」という)を先行のトンネルTに沿って押し出す際には、後行の函体10’の突条Pは、先行トンネルTを構成する函体10’のガイド溝Dの内部にトンネル軸方向から挿入されことになるが、この突条Pがガイド溝Dの内部に遊嵌状態で入り込むので、先行のトンネルTが蛇行等していても、あるいは、後行のトンネルTの掘進機Kにローリング等が生じていても、突条Pとガイド溝Dとが直ちに競ってしまうというような不都合が発生することがなく、その結果、後行の函体10’をスムーズに押し出すことが可能となる。
That is, when pushing out the
また、このガイド溝Dおよび突条Pは、遊嵌状態で結合してトンネルTの蛇行等に対応可能に構成されている一方で、突条Pの頭部P2(すなわち、突条Pの突端部分)がガイド溝Dの幅狭部D1の幅よりも大きい幅寸法に成形されているので、隣り合う函体10’,10’が必要以上に離間することがなく、その結果、寸法精度の高い地下構造物を構築することが可能となる。 The guide groove D and the protrusion P are coupled in a loosely fitted state so as to be able to cope with the meandering of the tunnel T. On the other hand, the head P2 of the protrusion P (that is, the protrusion of the protrusion P). Portion) is formed in a width dimension larger than the width of the narrow portion D1 of the guide groove D, so that the adjacent boxes 10 ', 10' are not separated more than necessary, and as a result, the dimensional accuracy is improved. It is possible to build a high underground structure.
なお、ガイド溝Dおよび突条Pの構成は、図8に示すものに限定されることはなく、適宜変更しても差し支えない。 In addition, the structure of the guide groove | channel D and the protrusion P is not limited to what is shown in FIG. 8, You may change suitably.
<地下構造物の第三の変形例>
また、前記した実施形態においては、外周部1が内周部2とともに本設構造体を形成している場合を例示したが、図9に示すように、外周部1’を仮設構造体とし、内周部2’を本設構造体としてもよい。なお、図9は、前記した覆工撤去工程を行う前の状態を示している。
<Third modification of underground structure>
Further, in the above-described embodiment, the case where the outer
ここで、仮設構造体である外周部1’の構成は、図1に示す外周部1の構成と同様であるので、その詳細な説明は省略するが、外周部1’においては、完成後に負担すべき荷重を考慮する必要がないので、上下あるいは左右に隣り合う残置覆工L1,L1を連結しなくともよい。
Here, since the configuration of the outer
また、内周部2’は、その外周側に配置された外周鉄筋枠2R’とその内周側に配置された内周鉄筋枠2R”とを備えている。なお、外周鉄筋枠2R’および内周鉄筋枠2R”を構成する少なくとも一本の鉄筋24が、上下あるいは左右に隣り合う残置覆工L1,L1(トンネルT,T)の境界部分を跨ぐように配置されている。ここで、内周部2’を構成するコンクリート2C’の厚さや圧縮強度、並びに、外周鉄筋枠2R’および内周鉄筋枠2R”の位置や個数、さらには、鉄筋24の太さ等は、外周部1’が土圧等を負担しないものと仮定して設定すればよい。なお、図9においては、外周部1’の縦リブ13,13間にコンクリート2C’が入り込んでいるが、コンクリート2C’を打設する前に流動化処理土や貧配合のコンクリートを打設しておいてもよい。
Further, the inner
また、外周部1’を仮設構造体とした場合の地下構造物の築造方法は、これを本設構造体とした地下構造物U(図1参照)の場合と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
In addition, the construction method of the underground structure when the outer
<地下構造物の第四の変形例>
図10に示すように、外周部1’を仮設構造体とする場合であって、隣り合うトンネルT,T間に隙間Sが形成されることを許容する場合には、一方のトンネルTの残置覆工L1に雄型のカバー18Aを設けるとともに、他方のトンネルTの残置覆工L1に雌型のカバー18Bを設けて、トンネルT,T間の隙間Sを覆うとよい。この場合、カバー18A,18Bと内周部2’との間にはモルタル等の間詰材18Cを充填するとよい。
<Fourth modification of underground structure>
As shown in FIG. 10, when the outer
<地下構造物の第五の変形例>
また、外周部1’を仮設構造体とする場合には、各トンネルTを構築する際に、図11に示す函体10”を利用してもよい。この函体10”は、隣り合う主桁12,12間であって内周部2’(図10参照)の外周側に位置する部位に充填材19が詰め込まれている。充填材19としては、例えば、流動化処理土、貧配合のコンクリート、発泡スチロールなどを用いることができる。このようにすると、図10において、内周部2’となる高品質のコンクリート2C’が外周部1’に入り込むことがなく、結果として、コスト削減を図ることが可能となる。なお、充填材19は、地中に押し出す前に工場や現場等において予め函体10”に打設しておく。
<Fifth modification of underground structure>
When the outer
<その他の変形例>
前記した実施形態では、地下構造物Uの横断面が矩形である場合を例示したが(図1参照)、これに限定されることはなく、例えば、L字形状、T字形状、コ字形状、凹形状などであってもよい。また、各トンネルTの横断面も矩形に限定されることはなく、例えば、角丸四角形や小判形を呈していても差し支えない。
<Other variations>
In the above-described embodiment, the case where the cross section of the underground structure U is rectangular is illustrated (see FIG. 1), but is not limited to this, for example, L-shaped, T-shaped, U-shaped Or a concave shape. Further, the cross section of each tunnel T is not limited to a rectangle. For example, the tunnel T may have a rounded quadrangular shape or an oval shape.
さらに、前記した実施形態では、地下構造物Uが構築される領域を均等に分割してなる複数の小領域のそれぞれに同一の寸法・形状を有するトンネルTを構築したが(図1参照)、必ずしも均等に分割する必要はない。すなわち、複数のトンネルT,T,…の横断面の面積の合計と地下構造物Uの横断面の面積とがおおよそ等しくなっていれば、各トンネルの横断面の寸法や形状等は、二種類以上であってもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the tunnel T having the same size and shape is constructed in each of a plurality of small areas obtained by equally dividing the area in which the underground structure U is constructed (see FIG. 1). It is not always necessary to divide evenly. That is, if the total cross-sectional area of the plurality of tunnels T, T,... And the cross-sectional area of the underground structure U are approximately equal, there are two types of cross-sectional dimensions and shapes of each tunnel. It may be the above.
また、前記した実施形態では、地下構造物Uが構築される領域を二段三列に分割した場合を例示したが、領域の分割方式がこれに限定されることがないのは言うまでもない。 In the above-described embodiment, the case where the region where the underground structure U is constructed is divided into two rows and three rows is exemplified. However, it goes without saying that the region dividing method is not limited to this.
U 地下構造物
1 外周部
2 内周部
2C コンクリート
2R 鉄筋枠
24 鉄筋
T(T1〜T6) トンネル
L 覆工
LA 覆工本体
LB 蓋部材
L1 残置覆工(残置される覆工)
L2 撤去覆工(撤去される覆工)
10 函体
10a 開口部
11 スキンプレート
12 主桁
13 縦リブ
18A,18B カバー
U
L2 Removal lining (lining to be removed)
10
Claims (2)
隣りに位置する他の前記トンネルに面する部位に開口部を有する覆工本体と、
前記開口部を塞ぐ蓋部材とを備えており、
前記覆工本体は、トンネル軸方向に間隔をあけて配置された複数の枠状の主桁と、トンネル軸方向に隣り合う前記主桁間においてトンネル軸方向に沿って配置された複数の縦リブと、前記複数の主桁を取り囲むように配置されたスキンプレートとを備えており、
前記蓋部材は、トンネル軸方向に隣り合う前記主桁間かつトンネル周方向に隣り合う前記縦リブ間に配置されており、かつ、ボルト・ナットにより前記各主桁に対して着脱可能に取り付けられており、
前記蓋部材を挟んで対向する二つの前記縦リブのうちの一方は、前記地下構造物の本設構造体を構成するコンクリートに埋設され、他方は、前記コンクリートから露出し、前記本設構造体の完成後に撤去される、ことを特徴とするトンネルの覆工構造。 When constructing an underground structure by arranging a plurality of tunnels in parallel, the lining structure used in each of the tunnels,
A lining body having an opening in a portion facing the other tunnel located next to the
A lid member that closes the opening,
The lining body includes a plurality of frame-shaped main girders arranged at intervals in the tunnel axis direction and a plurality of vertical ribs arranged along the tunnel axis direction between the main girders adjacent in the tunnel axis direction. And a skin plate arranged so as to surround the plurality of main girders,
The lid member is disposed between the main girders adjacent in the tunnel axial direction and between the vertical ribs adjacent in the tunnel circumferential direction , and is detachably attached to the main girders by bolts and nuts. and,
One of the two vertical ribs facing each other across the lid member is embedded in the concrete constituting the permanent structure of the underground structure, and the other is exposed from the concrete, and the permanent structure is completed. Tunnel lining structure, characterized by being removed later .
前記一対の取付板は、トンネル軸方向に隣り合う前記主桁間にちょうど納まるような間隔をもって対峙しており、
前記各取付板が、前記主桁に対して着脱可能に取り付けられている、ことを特徴とする請求項1に記載のトンネルの覆工構造。 The lid member includes an outer surface plate formed in a planar shape corresponding to the opening, and a pair of mounting plates joined to the outer surface plate,
The pair of mounting plates face each other with an interval that fits just between the main beams adjacent in the tunnel axis direction,
The tunnel lining structure according to claim 1, wherein each of the attachment plates is detachably attached to the main girder.
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