JP5282537B2

JP5282537B2 - 可撓性ジョイント構造

Info

Publication number: JP5282537B2
Application number: JP2008293681A
Authority: JP
Inventors: 勉木村; 公宏吉田; 季伸川上; 義嗣日野
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2028-11-17
Also published as: JP2010121294A

Description

本発明は、トンネル内に敷設された覆工体と立坑の坑壁との接続部における可撓性ジョイント構造に関する。

トンネル内に敷設された覆工体と立坑の坑壁との接続部の可撓性ジョイント構造として、例えば、特許文献１には、覆工体のセグメントと坑壁との間の隙間に充填された充填材と、その充填材の流出を防止するとともに、地下水の通過を防止するパッキンと、当該隙間を跨ぐようにセグメントの端面と坑壁の内周面とに取り付けられ、伸縮可能な蛇腹状の可撓性ゴムとを備えた可撓性ジョイント構造が開示されている。

これは、地震等によりセグメントと坑壁との間に相対変位が生じたときに、パッキン及び充填材でセグメントと坑壁との間を通過する地下水を止水するものである。
特開平１１−３２４５６４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の可撓性ジョイント構造では、シールド機が到達立坑に到達する際には、既に到達立坑の坑壁に坑口が構築されているので、坑口の開口部とトンネル外周との間の隙間の大きさに誤差が生じる可能性がある。この誤差が大きい場合には、確実な止水性を確保するための継手部の施工には多大な時間と手間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、覆工体と坑壁との間の隙間の大きさに沿うように現場で調整が可能で、かつ、掘進機が通過後、直ちにその隙間内に構築可能な可撓性ジョイント構造を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、本発明の可撓性ジョイント構造は、トンネル内に敷設された覆工体と立坑の坑壁との接続部に相対変位が生じた場合に当該覆工体と当該坑壁との間の隙間を通過して当該立坑内へ水が流入するのを防止する可撓性ジョイント構造であって、前記隙間を跨ぐように前記覆工体と前記坑壁とに固定される環状の止水部材と、前記止水部材よりも前記立坑内側よりに、前記止水部材とは別体に設けられるとともに、前記隙間を跨ぐように前記覆工体と前記坑壁とに固定され、前記止水部材よりも剛性が高く、かつ、可撓性を有する環状のバックアップ部材とを備えることを特徴とする（第１の発明）。

本発明の可撓性ジョイント構造によれば、覆工体と坑壁の間の隙間を跨ぐように覆工体と坑壁とに固定される環状の止水部材と、止水部材よりも立坑内側よりに、前記止水部材とは別体に設けられるとともに、覆工体と坑壁とに固定され、止水部材よりも剛性が高く、かつ、可撓性を有する環状のバックアップ部材とを備えているので、地震等で覆工体と坑壁との接続部に相対変位が生じて、その隙間を地下水が通過しても、立坑内への地下水の流入を防止することができる。また、その隙間を通過した被圧地下水の圧力が止水部材に作用しても、止水部材が伸張してバックアップ部材に接触し、このバックアップ部材が止水部材を支持してその圧力を負担する。したがって、止水部材が被圧地下水の圧力によって破断することは無く、確実に止水性を保持できる。

本発明において、前記止水部材及び前記バックアップ部材は、径方向及び軸方向に伸縮自在となるように蛇腹状に折りたたまれていることとしてもよい。
本発明の可撓性ジョイント構造によれば、止水部材及びバックアップ部材は、径方向及び軸方向に伸縮自在となるように蛇腹状に折りたたまれているので、覆工体と坑壁との間に相対変位が生じても、伸縮してその変形に速やかに追随することができる。したがって、破損することが無い。

本発明において、前記止水部材は、止水シートからなることとしてもよい。
本発明の可撓性ジョイント構造によれば、止水シートは、一般的な材料なので、入手性に優れている。

本発明において、前記止バックアップ部材は、ワイヤーメッシュからなることとしてもよい。
本発明の可撓性ジョイント構造によれば、ワイヤーメッシュは、一般的な材料なので、入手性に優れている。

本発明の可撓性ジョイント構造によれば、覆工体と坑壁との間の隙間の大きさに沿うように現場で調整が可能なので、掘進機が通過後、直ちに覆工体と坑壁との間に可撓性ジョイント構造を構築することが可能となる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る可撓性ジョイント構造１の鉛直断面図であり、図２は、図１のａ部拡大図である。

図１及び図２に示すように、可撓性ジョイント構造１は、トンネル２と当該トンネル２を掘削するシールド機を発進又は到達させるための立坑３との接続部４において、トンネル２内に敷設されたセグメント５と立坑３の坑壁６との間に相対変位が生じた場合にセグメント５と坑壁６との間の隙間９から立坑３内への水の流入を防止するものである。具体的には、隙間９を跨ぐようにセグメント５と立坑３の坑壁６とに固定される環状の止水部材８と、止水部材８よりも立坑３の内側よりに設けられるとともに、セグメント５と立坑３の坑壁６とに固定され、止水部材８よりも剛性が高く、かつ、可撓性を有する環状のバックアップ部材７とを備える。

止水部材８は、径方向に伸縮自在となるように蛇腹状に折りたたんだ状態で、内周側縁部８ａがセグメント５に、外周側縁部８ｂが坑壁６にそれぞれ第一の固定手段１０で固定されている。また、セグメント５及び坑壁６と接する内周側縁部８ａ及び外周側縁部８ｂの接触面には、接着剤が塗布されているので、止水部材８は、セグメント５及び坑壁６に密着している。さらに、第一の固定手段１０は、環状の鋼製枠１０ａと、この鋼製枠１０ａをセグメント５及び坑壁６に固定するボルト１０ｂとから構成されており、ボルト１０ｂを締め付けることによって、鋼製枠１０ａを介して止水部材８の両縁部８ａ、８ｂを全周にわたって均等にそれぞれセグメント５、坑壁６に押さえつけるので、止水部材８の内周側縁部８ａとセグメント５との間、外周側縁部８ｂと坑壁６の間から漏水することは無い。

止水部材８は、例えば、ゴム製の止水シートからなり、本実施形態においては、エバブリッド（製品名：登録商標、株式会社クラレ製）を用いた。この止水部材８は、地震によりセグメント５と坑壁６との間に相対変位が生ずると、蛇腹状に折りたたんだ部分がこれに追随して変形する。

バックアップ部材７は、径方向及び軸方向に伸縮自在となるように蛇腹状に折りたたんだ状態で、止水部材８よりも立坑３内側よりに設けられている。また、バックアップ部材７は、内周側縁部７ａがセグメント５上の第一の固定手段１０の鋼製枠１０ａに、外周側縁部７ｂが坑壁６上の第一の固定手段１０の鋼製枠１０ａに、それぞれ第二の固定手段１１で固定されている。

第二の固定手段１１は、環状の鋼製枠１１ａと、この鋼製枠１１ａを第一の固定手段１０に固定するボルト１１ｂとから構成される。ボルト１１ｂを締め付けることによって、鋼製枠１１ａを介してバックアップ部材７の両縁部７ａ、７ｂを全周にわたって均等に第一の固定手段１０に押しつけて固定する。

このバックアップ部材７は、地震によりセグメント５と坑壁６との間に相対変位が生ずると、蛇腹状に折りたたんだ部分がこれに追随して変形する。

バックアップ部材７は、例えば、ワイヤーメッシュを用いた。このバックアップ部材７は、高い剛性を有しているため、大深度における水圧を受けても破損することはない。

図３は、接続部に相対変位が生じた状態を示す図である。図３に示すように、地震等により、セグメント５と坑壁６との間に相対変位が生じても、止水部材８及びバックアップ部材７の蛇腹状に折りたたんだ部分がこれに追随して変形するので、止水部材８及びバックアップ部材７は破損しない。また、セグメント５と坑壁６との間の隙間９内を地下水が通過しても、止水部材８により、地下水が立坑３内に流入することを防止する。

また、この隙間９を通過した被圧地下水の圧力が止水部材８に作用すると、止水部材８が伸張してバックアップ部材７に接触し、このバックアップ部材７が止水部材８を支持してその圧力を負担する。したがって、止水部材８が被圧地下水の圧力によって破断することは無い。

以上の構成からなる可撓性ジョイント構造１によれば、地震等でセグメント５と坑壁６との間に相対変位が生じて、セグメント５と坑壁６との間の隙間９を地下水が通過しても、止水部材８により、立坑３内への地下水の流入を防止することができる。また、この隙間９を通過した被圧地下水の圧力が止水部材８に作用しても、止水部材８が伸張してバックアップ部材７に接触し、このバックアップ部材７が止水部材８を支持してその圧力を負担する。したがって、止水部材８が被圧地下水の圧力によって破断することは無く、確実に止水性を保持できる。

また、バックアップ部材７のワイヤーメッシュや止水部材８のゴム製の止水シート等は、一般的な材料なので、入手性に優れている。

なお、本実施形態においては、セグメント５及び坑壁６の一部に切り欠き部を設けて、バックアップ部材７及び止水部材８をその切り欠き部内のセグメント５及び坑壁６に取り付ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図４に示すように、切り欠き部を設けること無く、バックアップ部材７及び止水部材８を直接、セグメント５の端面及び坑壁６の内周面に取り付けてもよい。

なお、本実施形態においては、覆工体としてセグメント５を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、推進管を用いてもよい。すなわち、本発明はシールド機による掘削にて構築されたトンネル２だけでなく、推進機による掘削にて構築されたトンネル２にも適用可能である。

本発明の実施形態に係る可撓性ジョイント構造の鉛直断面図である。図１のａ部拡大図である。接続部に相対変位が生じた状態を示す図である。本発明の他の実施例を示す図である。

符号の説明

１可撓性ジョイント構造
２トンネル
３立坑
４接続部
５セグメント
６坑壁
７バックアップ部材
７ａ内周側縁部
７ｂ外周側縁部
８止水部材
８ａ内周側縁部
８ｂ外周側縁部
９隙間
１０第一の固定手段
１０ａ鋼製枠
１０ｂボルト
１１第二の固定手段
１１ａ鋼製枠
１１ｂボルト

Claims

トンネル内に敷設された覆工体と立坑の坑壁との接続部に相対変位が生じた場合に当該覆工体と当該坑壁との間の隙間を通過して当該立坑内へ水が流入するのを防止する可撓性ジョイント構造であって、
前記隙間を跨ぐように前記覆工体と前記坑壁とに固定される環状の止水部材と、
前記止水部材よりも前記立坑内側よりに、前記止水部材とは別体に設けられるとともに、前記隙間を跨ぐように前記覆工体と前記坑壁とに固定され、前記止水部材よりも剛性が高く、かつ、可撓性を有する環状のバックアップ部材とを備えることを特徴とする可撓性ジョイント構造。
前記止水部材及び前記バックアップ部材は、径方向及び軸方向に伸縮自在となるように蛇腹状に折りたたまれていることを特徴とする請求項１に記載の可撓性ジョイント構造。
前記止水部材は、止水シートからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の可撓性ジョイント構造。
前記バックアップ部材は、ワイヤーメッシュからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の可撓性ジョイント構造。