JP5468705B1 - 地下躯体坑口部と地下管路との接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】地下躯体の坑口部と地下管路との接続部において、通常時又は軽微な地震発生時に、当該坑口部に対する地下管路の相対的な移動を抑制する。
【解決手段】接続装置１０は覆工体８と坑口コンクリート５との間に介装される。接続装置１０は一対の枠体１１、１２と可撓性の止水部材１３とリブ部材１５とを備える。覆工体側の枠体１１は、覆工体８に固定される円環状の第１板状部材２１と円管状の第１カバー部材３１とからなる。坑口部側の枠体１２は、坑口コンクリート５に固定される円環状の第２板状部材２２と円管状の第２カバー部材３２とからなる。止水部材１３は、第１カバー部材３１と第２カバー部材３２との間を跨ぐようにこれらカバー部材に固定される。止水部材１３よりトンネル径方向内側における第１板状部材２１と第２板状部材２２との間にはリブ部材１５が介装され、第１板状部材２１又は第２板状部材２２に固定される。
【選択図】図６

Description

本発明は、立坑などの地下躯体の側壁に形成された坑口部と地下管路とを互いに接続する構造に関する。

道路や鉄道などの管路として用いられるシールドトンネルは、シールド工法により形成される。
シールド工法では、例えば、地山に発進立坑と到達立坑とを構築し、発進立坑から到達立坑へ向けてシールド掘進機で地山を掘削しながら、シールド掘進機の後部で次々にセグメントをトンネル周方向に組み立ててセグメントリングを構築すると共に、隣接するセグメントリング同士をトンネル軸方向で連結することで管状の覆工体を構築する。

また、立坑の側壁に形成された坑口部とシールドトンネルとの接続部については、地震などによって当該接続部にて仮に変形が生じても当該接続部での止水性を確保するために、当該接続部が可撓構造を含んで構成され得る。この可撓構造の一例は、特許文献１に開示されている。特許文献１では、立坑の坑口部の内周面と覆工体の外周面との間の隙間を跨ぐようにゴム製の環状の止水シートが立坑の側壁と覆工体とに固定されている。また、特許文献１では、可撓性を有する環状のバックアップ部材（ワイヤーメッシュ）が止水シートより立坑内部側に設けられている。

特開２０１０−１２１２９４号公報

しかしながら、立坑の坑口部とシールドトンネルとの接続部にて前述のような可撓構造を採用すると、トンネル工事完了後の通常時又は軽微な地震発生時に当該接続部にて覆工体が立坑の坑口部に対して相対的に移動し、ひいては、床版などのトンネル内の構造体やトンネル内の舗装などが損傷するおそれがあった。

本発明は、このような実状に鑑み、立坑などの地下躯体の坑口部と、シールドトンネルの覆工体などの地下管路との接続部において、通常時又は軽微な地震発生時に、立坑の坑口部に対する地下管路の相対的な移動を抑制することを目的とする。

そのため本発明に係る地下躯体坑口部と地下管路との接続構造は、地下躯体の側壁に形成された坑口部と、地下管路と、を互いに接続するものであり、地下管路における坑口部側の端面に沿うように前記端面に設けられて坑口部側に突出する管状の第１カバー部材と、坑口部における地下管路側の表面に設けられて地下管路側に突出し、第１カバー部材に空隙を隔てて対向する管状の第２カバー部材と、第１カバー部材と第２カバー部材との間に掛け渡されて前記空隙を覆う可撓性の止水部材と、地下管路における坑口部側の端面と坑口部における地下管路側の表面との間に介装されるリブ部材と、を含んで構成される。

本発明によれば、地下躯体の坑口部における地下管路側の表面と、地下管路における坑口部側の端面との間に、リブ部材が介装される。これにより、通常時又は軽微な地震発生時に、リブ部材がストッパーとして機能して、立坑の坑口部に対する地下管路の相対的な移動（特に、立坑の内部に向かって地下管路が移動すること）を制限することができ、ひいては、床版などのトンネル内の構造体やトンネル内の舗装などが損傷することを抑制することができる。

本発明の一実施形態における地下躯体の坑口部と地下管路との接続部付近の断面図 図１の部分Ｐの部分拡大図 同上実施形態における地下躯体の坑口部と地下管路との接続方法を示す図 同上実施形態における地下躯体の坑口部と地下管路との接続方法を示す図 同上実施形態における地下躯体の坑口部と地下管路との接続方法を示す図 同上実施形態における地下躯体の坑口部と地下管路との接続方法を示す図 同上実施形態における真円保持装置が取り付けられた接続装置の正面図

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態における地下躯体の坑口部と地下管路との接続部付近の断面図である。図２は図１の部分Ｐの部分拡大図である。

地下躯体である立坑１の側壁２に形成された坑口部３は、側壁２を貫通する開口部４と、開口部４に設けられる坑口コンクリート５とを含んで構成される。
開口部４は、その立坑内部側部分を構成する円形断面の第１開口部４ａと、立坑外部側部分を構成する円形断面の第２開口部４ｂとからなる。
第１開口部４ａの内径は第２開口部４ｂの内径よりも大きい。また、第２開口部４ｂの内径は、後述する覆工体８の外径よりも大きい。
開口部４の内周面における第１開口部４ａと第２開口部４ｂとの境界部分には段差面４ｃが形成されている。

坑口コンクリート５は、第１開口部４ａの内周面、段差面４ｃ、及び、第２開口部４ｂの内周面の立坑内部側部分より開口部４の内部側に向かって張り出すように形成される。坑口コンクリート５は、例えば場所打ちコンクリートによって形成される。
ここで、坑口コンクリート５は、本発明における「張り出し部」に対応するものであり、坑口部３を構成し、坑口部３における立坑内部側部分（地下躯体内部側部分）にて坑口部内部側に向かって張り出している。

本実施形態におけるシールド工法では、シールドトンネル６の施工において、立坑１の坑口部３から発進するシールド掘進機５０（図３（Ｂ）参照）の掘進に伴って、円弧状のセグメント７をトンネル周方向及びトンネル軸方向に相互に連結することにより、円管状の覆工体８を形成する。また、覆工体８の外周面と地山との間には裏込め材９が充填される。裏込め材９としては、例えば、コンクリート又はモルタルが挙げられる。尚、本実施形態では、セグメント７が、主に鋼材からなる鋼製セグメントであるが、セグメント７はこれに限らず、例えば、主にコンクリートと鋼材とからなる合成セグメントや、主にコンクリートからなるＲＣセグメントであってもよい。また、本実施形態では、覆工体８が、本発明における「地下管路」に対応する。

本実施形態では、坑口部３の内部（詳しくは、第２開口部４ｂの内部）に、覆工体８の坑口部側の端部８ａが位置している。そして、この端部８ａの外周面と坑口部３の内周面（詳しくは、第２開口部４ｂの内周面）との間には、前述の裏込め材９が充填されている。

接続装置１０は、本発明における地下躯体の坑口部と地下管路との接続構造の中核をなすものであり、覆工体８の外径と略同等の外径を有する円環状である（図７参照）。接続装置１０は、覆工体８における坑口部側の端面８ｂと坑口部３における覆工体側の表面（具体的には、坑口コンクリート５における覆工体側の表面５ａ）との間に介装される。尚、接続装置１０の詳細については後述する。

接続装置１０より坑口部内部側には、床版５１、５２同士の接続部５３が位置している。床版５１は覆工体８内の下部に設置されており、それゆえ、床版５１は、覆工体８が変位したときに、その変位に追従する。一方、床版５２は立坑１内の下部に設置されており、それゆえ、床版５２と一体的である。
接続部５３において、床版５１、５２間の間隙には目地材５４が介装されている。
接続部５３において、床版５１の下面には、床版５２側に突出する板状部材５５が取り付けられている。板状部材５５の上面には、床版５２の下面が接触している。
接続部５３に所定値以上のトンネル軸方向の引張力が作用すると、床版５１が床版５２から離間し、それに追従して、板状部材５５が床版５２の下面に接触しながらトンネル軸方向に移動する。この移動距離は最大で１０ｃｍ程度である。

接続装置１０は、一対の枠体１１、１２と、可撓性の止水部材１３と、板状のリブ部材１５とを含んで構成される。枠体１１、１２は金属製である。止水部材１３は、ゴムや合成樹脂などの弾性材によって形成される。リブ部材１５は金属製である。

覆工体側（切羽側）の枠体１１は、覆工体８における坑口部側の端面８ｂに面接触して固定される円環状の第１板状部材２１と、第１板状部材２１の外縁部より坑口部側に突出する円管状の第１カバー部材３１とからなる。枠体１１の第１板状部材２１及び第１カバー部材３１は双方共にトンネル周方向に連続している。第１板状部材２１の外周面は、覆工体８の外周面と面一になっている。第１板状部材２１の外周面と内周面との間の距離は、覆工体８の外周面と内周面との間の距離よりも短い。第１板状部材２１、及び、覆工体８における坑口部側の端面８ｂには、それぞれ、ボルト１６挿入用の複数の貫通孔がトンネル周方向に沿って互いに間隔を空けて形成されている。第１板状部材２１は、前記貫通孔に挿入される複数のボルト１６と複数のナット１７とによって、覆工体８における坑口部側の端面８ｂに固定される。
ここで、第１カバー部材３１は、覆工体８における坑口部側の端面８ｂに沿うようにこの端面８ｂに第１板状部材２１を介して設けられて坑口部側に突出している。また、第１板状部材２１は、第１カバー部材３１及びリブ部材１５と覆工体８における坑口部側の端面８ｂとの間に介装されている。

坑口部側の枠体１２は、坑口コンクリート５における覆工体側の表面５ａに面接触して固定される円環状の第２板状部材２２（図７参照）と、第２板状部材２２の外縁部より覆工体側に突出する円管状の第２カバー部材３２とからなる。枠体１２の第２板状部材２２及び第２カバー部材３２は双方共にトンネル周方向に連続している。第２板状部材２２の外周面は、覆工体８の外周面と面一になっている。第２板状部材２２の外周面と内周面との間の距離は、覆工体８の外周面と内周面との間の距離よりも短い。第２カバー部材３２は、第１カバー部材３１に空隙１８を隔てて対向している。第２板状部材２２は、例えば、トンネル径方向及びトンネル周方向に沿って互いに間隔を空けて配置される複数のアンカー１９によって、坑口コンクリート５における覆工体側の表面５ａに固定される。
ここで、第２カバー部材３２は、坑口コンクリート５における覆工体側の表面５ａに第２板状部材２２を介して設けられて覆工体側に突出している。また、第２板状部材２２は、第２カバー部材３２及びリブ部材１５と坑口コンクリート５における覆工体側の表面５ａとの間に介装されている。

止水部材１３は、第１カバー部材３１と第２カバー部材３２との間を跨ぐように第１カバー部材３１及び第２カバー部材３２に固定されており、トンネル周方向に連続している。止水部材１３は、第１カバー部材３１と第２カバー部材３２との間に掛け渡されて空隙１８を覆っている。
止水部材１３は、トンネル径方向内側に向けて膨出したＵ字状の断面を有している。
止水部材１３の覆工体側のフランジ部１３ａの外面は第１カバー部材３１の内面に接触している。また、止水部材１３の坑口部側のフランジ部１３ｂの外面は第２カバー部材３２の内面に接触している。

止水部材１３は、そのフランジ部１３ａ、１３ｂが、それぞれ、押さえ板２５、２５と第１カバー部材３１及び第２カバー部材３２とによって挟持されて、第１カバー部材３１及び第２カバー部材３２に水密的に固定されている。この固定は、例えば、第１カバー部材３１及び第２カバー部材３２の内面にそれぞれ設けられた複数の取付ボルト２６を、押さえ板２５、２５に予め形成された複数の貫通孔に挿入して、各取付ボルト２６に複数（図では２個）のナット２７を螺合させて締め付けることにより、押さえ板２５、２５を第１カバー部材３１側及び第２カバー部材３２側に押さえつけることでなされる。これにより、止水部材１３は、内外の水密性を保ちつつ、枠体１１、１２同士を連結する。

止水部材１３よりトンネル径方向内側における第１板状部材２１と第２板状部材２２との間には、複数（例えば５０個）のリブ部材１５が介装されている。すなわち、止水部材１３よりトンネル径方向内側における覆工体８の坑口部側の端面８ｂと坑口コンクリート５の覆工体側の表面５ａとの間にはリブ部材１５が介装されている。換言すれば、リブ部材１５は、覆工体８の坑口部側の端面８ｂと坑口部３の覆工体側の表面との間に介装されている。
複数のリブ部材１５は、トンネル周方向（覆工体８の周方向）に互いに間隔を空けて配置される。

リブ部材１５は、一対のフランジ部１５ａ、１５ｂとウェブ部１５ｃとからなり、トンネル径方向外側から内側に向かって見て、コ字状の断面を有している。すなわち、リブ部材１５のウェブ部１５の両端部にフランジ部１５ａ、１５ｂの基端部が接続している。
リブ部材１５のウェブ部１５ｃは、リブ部材１５の主要部であり、トンネル軸方向（覆工体８の軸方向）に沿って延在する板状部材である。リブ部材１５のウェブ部１５ｃの表面は、トンネル周方向（覆工体８の周方向）に対してほぼ直角である。

リブ部材１５の覆工体側のフランジ部１５ａには、取付ボルト２８挿入用の貫通孔が複数形成されている。第１板状部材２１のうち、この貫通孔に対応する部分には、取付ボルト２８螺合用の雌ねじ部が形成されている。
リブ部材１５の覆工体側のフランジ部１５ａは、その貫通孔に取付ボルト２８が挿入された状態で取付ボルト２８が第１板状部材２１の雌ねじ部に螺合されることで、第１板状部材２１に固定される。

リブ部材１５の坑口部側のフランジ部１５ｂには、取付ボルト２９挿入用の貫通孔が複数形成されている。第２板状部材２２のうち、この貫通孔に対応する部分には、取付ボルト２９螺合用の雌ねじ部が形成されている。
リブ部材１５の坑口部側のフランジ部１５ｂは、その貫通孔に取付ボルト２９が挿入された状態で取付ボルト２９が第２板状部材２２の雌ねじ部に螺合されることで、第２板状部材２２に固定される。

尚、図２は、シールドトンネル６の運用開始前の、取付ボルト２８によるリブ部材１５と第１板状部材２１との固定と、取付ボルト２９によるリブ部材１５と第２板状部材２２との固定とを示している。シールドトンネル６の運用開始後には、後述する図６（Ｇ）、（Ｈ）に示すように、取付ボルト２８と取付ボルト２９とのいずれか一方が取り外された状態となる。

リブ部材１５は、例えばレベル２の地震動に比べて更に大きな地震動の発生時に、リブ部材１５に作用するトンネル軸方向の圧縮力（換言すれば覆工体８の軸方向の圧縮力）が所定値以上になると、塑性座屈する。ここで、所定値とは、リブ部材１５が塑性座屈し得る圧縮力の最小値であり、縦断耐震解析の結果等に基づいて設定され得る。

ここで、本実施形態では、接続装置１０を構成する第１カバー部材３１、第２カバー部材３２、止水部材１３、及び、リブ部材１５は、立坑１の側壁２より坑口部内部側に位置している。また、接続装置１０を構成するリブ部材１５は、第１カバー部材３１、第２カバー部材３２、及び、止水部材１３より坑口部内部側に位置している。また、接続装置１０を構成する第１カバー部材３１、第２カバー部材３２、止水部材１３、及び、リブ部材１５より坑口部内部側には床版５１、５２同士の接続部５３が位置している。

次に、図１及び図２に加えて、図３〜図６を用いて、覆工体８の構築から覆工体８と立坑１の坑口部３との接続までの工程を説明する。
図３〜図６は、本実施形態における立坑１の坑口部３と覆工体８との接続方法を示している。ここで、図３〜図６は、それぞれ、図１の部分Ｐに対応している。
まず、図３（Ａ）に示すように、立坑１の坑口部３の段差面４ｃにエントランスパッキン５６を設置する。このエントランスパッキン５６は、立坑１の坑口部３とシールド掘進機５０との間の隙間や、立坑１の坑口部３と仮セグメント（図示せず）及び覆工体８との間の隙間を塞ぐことにより、地下水や土砂が当該隙間から立坑１の内部に浸入することを抑制することを目的として設置されるパッキン装置である。

次に、立坑１内の坑口部３とは反対側に反力壁（図示せず）を設置した後、シールド掘進機５０を立坑１内に投入し、坑口部３の手前側に設けられた発進用受台（図示せず）の所定の位置に載置する。次に、前記反力壁とシールド掘進機５０との間に仮セグメントを組立て、シールド掘進機５０の後部に取付けられたシールドジャッキ（図示せず）を伸長させて、前記組立てられた仮セグメントを押して反力をとりつつ、シールド掘進機５０を推進させる。その後、シールドジャッキの１ストローク毎に、シールドジャッキを収縮させて、仮セグメントを追加する。この作業を繰り返して、シールド掘進機５０が坑口部３から出た段階で、セグメント７を組立てて覆工体８を構築しながら、前述と同様な方法で、シールド掘進機５０を推進させる。尚、図３（Ｂ）は、シールド掘進機５０がエントランスパッキン５６に接触している状態を示しており、このときにエントランスパッキン５６はシールド掘進機５０に接触しつつ屈曲する。

次に、図４（Ｃ）に示すように、立坑１の第２開口部４ｂの内周面、エントランスパッキン５６の覆工体側の表面、仮セグメント５７の外周面、及び覆工体８の外周面によって区画形成される空間内に、前述の裏込め材９が充填される。また、覆工体８の外周面と地山との間にも裏込め材９が充填される。

次に、覆工体８及び裏込め材９からなるシールドトンネル６と地山との摩擦力などがシールド掘進機５０の必要推力以上になった後に、図４（Ｄ）に示すように、仮セグメント５７を含む、立坑１内の全ての仮セグメントを撤去する。また、立坑１の第２開口部４ｂの内周面と仮セグメントの外周面との間に位置していた裏込め材９を除去する。また、エントランスパッキン５６も撤去する。尚、立坑１の第２開口部４ｂの内周面と仮セグメントの外周面との間に位置していた裏込め材９については除去しなくてもよい。また、エントランスパッキン５６を撤去することなく、段差面４ｃに取り付けたままとしておいてもよい。

次に、図５（Ｅ）に示すように、覆工体８における坑口部側の端面８ｂに第１板状部材２１を面接触させた状態で、複数のボルト１６及びナット１７を用いて、覆工体８に接続装置１０を取り付ける。この取り付けに先立って、接続装置１０は、地上又は立坑１内にて組み立てられている。
図７は、真円保持装置６０が取り付けられた接続装置１０を示している。ここで、図７においては、複数のアンカー１９の図示が省略されている。

真円保持装置６０は、上下方向に延在してトンネル幅方向に互いに離間する一対の梁部材６０ａ、６０ｂと、トンネル幅方向に延在して上下方向に互いに離間する一対の梁部材６０ｃ、６０ｄと、梁部材６０ａ〜６０ｄのうち互いに交差する梁部材同士に両端が接続される複数（図では４本）の梁部材６０ｅと、一対の梁部材６０ａ、６０ｂに両端が接続される複数（図では２本）の梁部材６０ｆと、一対の梁部材６０ｃ、６０ｄに両端が接続される複数（図では２本）の梁部材６０ｇと、を含んで構成される。ここで、梁部材６０ａ、６０ｂと、梁部材６０ｃ、６０ｄとの交差部においても、梁部材同士が固定されている。
真円保持装置６０は、接続装置１０の第２板状部材２２の表面に着脱可能に取り付けられて、接続装置１０の円環形状を保持する。

地上又は立坑１内にて組み立てられた接続装置１０は、真円保持装置６０を介して、地上に設置されたクレーン（図示せず）や立坑１内及び／又は覆工体８内に設置されたチェーンブロック（図示せず）などによって吊られて、覆工体８の近傍まで移動されて、覆工体８に取り付けられる。
接続装置１０が覆工体８に取り付けられた後に、真円保持装置６０は接続装置１０から取り外される。

次に、図５（Ｆ）に示すように、坑口コンクリート５が形成される。坑口コンクリート５の硬化後に、アンカー１９が坑口コンクリート５に固定されることで、第２板状部材２２が坑口コンクリート５の覆工体側の表面５に面接触した状態で、接続装置１０が坑口コンクリート５に固定され得る。

次に、図６（Ｇ）に示すように、取付ボルト２９が取り外されるか、又は、図６（Ｈ）に示すように、取付ボルト２８が取り外されて、立坑１の坑口部３と覆工体８との接続が完了する。
この後、床版５１、５２同士の接続などの工事が行われる。

ところで、立坑１の坑口部３とシールドトンネル６との接続部については、地震などによって当該接続部が変形して止水性が低下することを抑制するために、いわゆる可撓セグメントが覆工体８の坑口部側部分に設置され得る。特開平５−２５６０９４号公報には、可撓セグメントの一例が開示されている。
しかしながら、覆工体８の坑口部側部分に可撓セグメントを組み込むと、トンネル工事完了後の通常時又は軽微な地震発生時に覆工体８が可撓セグメント設置箇所にて変形するおそれがあり、ひいては、床版５１、５２などのトンネル内の構造体やトンネル内の舗装などが損傷するおそれがあった。

この点、本実施形態によれば、リブ部材１５は、例えばレベル２の地震動に比べて更に大きな地震動の発生時に、リブ部材１５に作用するトンネル軸方向の圧縮力が所定値以上になると、塑性座屈する。これにより、大きな地震動の発生時には、立坑１の坑口部３とシールドトンネル６との接続部にてリブ部材１５が塑性座屈した後、可撓性の止水部材１３によって止水が行われるので、当該接続部が変形しても当該接続部での止水性を確保することができる。また、リブ部材１５は、トンネル工事完了後の通常時又は軽微な地震発生時に塑性座屈しないので、当該接続部の変形が発生せず、ひいては、床版５１、５２などのトンネル内の構造体やトンネル内の舗装などが損傷することを抑制することができる。

本実施形態によれば、立坑１の側壁２に形成された坑口部３と覆工体８とを互いに接続する構造は、覆工体８における坑口部側の端面８ｂに沿うように端面８ｂに設けられて坑口部側に突出する管状の第１カバー部材３１と、坑口部３における覆工体側の表面（坑口コンクリート５における覆工体側の表面５ａ）に設けられて覆工体側に突出し、第１カバー部材３１に空隙１８を隔てて対向する管状の第２カバー部材３２と、第１カバー部材３１と第２カバー部材３２との間に掛け渡されて空隙１８を覆う可撓性の止水部材１３と、覆工体８における坑口部側の端面８ｂと坑口部３における覆工体側の表面（坑口コンクリート５における覆工体側の表面５ａ）との間に介装されるリブ部材１５と、を含んで構成される。これにより、通常時又は軽微な地震発生時に、リブ部材１５がストッパーとして機能して、立坑１の坑口部３に対する覆工体８の相対的な移動（特に、立坑１の内部に向かって覆工体８が移動すること）を制限することができ、ひいては、床版５１、５２などのトンネル内の構造体やトンネル内の舗装などが損傷することを抑制することができる。

また本実施形態によれば、複数のリブ部材１５がトンネル周方向（覆工体８の周方向）に互いに間隔を空けて配置される。これにより、接続装置１０に作用するトンネル軸方向の圧縮力を複数のリブ部材１５で良好に受け止めることができる。

また本実施形態によれば、リブ部材１５は、その一端部（フランジ部１５ａ）が覆工体８に固定され、他端部（フランジ部１５ｂ）が坑口部３に固定されていない（図６（Ｇ）参照）。これにより、接続装置１０にトンネル軸方向の引張力が作用しても、リブ部材１５のフランジ部１５ｂが第２板状部材２２から離間すると共に、可撓性の止水部材１３が伸びることによって、接続装置１０での止水性を確保することができる。尚、この引張力の作用時には、床版５１、５２同士の接続部５３が目開きを起こす可能性があるが、その目開きはトンネル軸方向で最大で１０ｃｍ程度であるので、床版５１、５２上の走行に支障をきたす可能性は非常に低い。

また本実施形態によれば、リブ部材１５は、その一端部（フランジ部１５ｂ）が坑口部３に固定され、他端部（フランジ部１５ａ）が覆工体８に固定されていない（図６（Ｈ）参照）。これにより、接続装置１０トンネル軸方向の引張力が作用しても、リブ部材１５のフランジ部１５ａが第１板状部材２１から離間すると共に、可撓性の止水部材１３が伸びることによって、接続装置１０での止水性を確保することができる。尚、この引張力の作用時には、床版５１、５２同士の接続部５３が目開きを起こす可能性があるが、その目開きはトンネル軸方向で最大で１０ｃｍ程度であるので、床版５１、５２上の走行に支障をきたす可能性は非常に低い。

また本実施形態によれば、リブ部材１５に作用するトンネル軸方向（覆工体８の軸方向）の圧縮力が所定値以上である場合に、リブ部材１５が座屈する。これにより、大きな地震動の発生時には、立坑１の坑口部３とシールドトンネル６との接続部にてリブ部材１５が座屈した後、可撓性の止水部材１３によって止水が行われるので、当該接続部が変形しても当該接続部での止水性を確保することができる。

また本実施形態によれば、坑口部３は、その立坑内部側部分にて坑口部内部側に向かって張り出す張り出し部（坑口コンクリート５）を備え、第２カバー部材３２は、坑口部３の張り出し部における覆工体側の表面（坑口コンクリート５における覆工体側の表面５ａ）に設けられ、リブ部材１５は、覆工体８における坑口部側の端面８ｂと坑口部３の張り出し部における覆工体側の表面（坑口コンクリート５における覆工体側の表面５ａ）との間に介装される。これにより、接続装置１０の少なくとも一部が立坑１の坑口部３内に位置することになるので、接続装置１０に対しての土圧の直接的な作用が抑制され得る。

また本実施形態によれば、第１カバー部材３１、第２カバー部材３２、止水部材１３、及び、リブ部材１５は、立坑１の側壁２より坑口部内部側に位置する。すなわち、立坑１の坑口部３内に接続装置１０が配置される。これにより、接続装置１０に対しての土圧の直接的な作用が大幅に抑制され得るので、接続装置１０の構成をいわゆる可撓セグメントに比べて簡素化することができる。

また本実施形態によれば、リブ部材１５は、第１カバー部材３１、第２カバー部材３２、及び、止水部材１３より坑口部内部側に位置する。これにより、接続装置１０に作用するトンネル軸方向の圧縮力を、止水部材１３より坑口部内部側に位置するリブ部材１５で受け止めることができる。

また本実施形態によれば、第１カバー部材３１、第２カバー部材３２、止水部材１３、及び、リブ部材１５より坑口部内部側には床版５１、５２同士の接続部５３が位置する。これにより、通常時又は軽微な地震発生時に、リブ部材１５がストッパーとして機能して、立坑１の内部に向かう覆工体８の移動を制限することができるので、床版５１、５２同士が互いに押し合って床版５１、５２が損傷することを抑制することができる。

また本実施形態によれば、坑口部３の内部には覆工体８における坑口部側の端部８ｂが位置し、この端部８ｂの外周面と坑口部３の内周面（第２開口部４ｂの内周面）との間には裏込め材９が充填されている。これにより、土砂が接続装置１０に接触することを抑制することができる。

また本実施形態によれば、立坑１の坑口部３と覆工体８とを互いに接続する構造は、第１カバー部材３１及びリブ部材１５と覆工体８における坑口部側の端面８ｂとの間に介装される環状の第１板状部材２１と、第２カバー部材３２及びリブ部材１５と坑口部３の張り出し部における覆工体側の表面（坑口コンクリート５における覆工体側の表面５ａ）との間に介装される環状の第２板状部材２２と、を更に含んで構成される。これにより、いわゆる可撓セグメントよりも簡素な構成の接続装置１０により、立坑１の坑口部３と覆工体８とを互いに接続することができる。

ところで、いわゆる可撓セグメントを用いる場合には、覆工体８の構築を中断して、複数の可撓セグメントをトンネル周方向に連結して可撓セグメントリングを構築する。
この点、本実施形態によれば、第１カバー部材３１、第２カバー部材３２、第１板状部材２１、第２板状部材２２、止水部材１３、及び、リブ部材１５により構成される接続装置１０が地上又は立坑１内で組み立てられた後に、接続装置１０が覆工体８における坑口部側の端面８ｂに取り付けられ、この取り付けが行われた後に、坑口部３の張り出し部（坑口コンクリート５）が形成される。これにより、覆工体８の構築を中断することなく、接続装置１０を覆工体８に接続することができるので、覆工体８を効率よく構築することができる。

また本実施形態によれば、リブ部材１５は、トンネル軸方向（覆工体８の軸方向）に沿って延在する板状部材（ウェブ部１５ｃ）を含んで構成される。これにより、汎用性のある部材でリブ部材１５を形成することができる。

また本実施形態によれば、接続装置１０が設置される地下躯体の坑口部は立坑１の坑口部３である。これにより、接続装置１０を用いて、立坑１の坑口部３と覆工体８とを接続することができる。

尚、本実施形態では、覆工体８の断面形状が円形状であるが、覆工体８の断面形状はこれに限らない。例えば、覆工体８の断面形状は楕円形状又は矩形状であってもよい。この場合には、立坑１の坑口部３（第１開口部４ａ及び第２開口部４ｂを含む開口部４）の断面形状も楕円形状又は矩形状であり得る。

また、本実施形態では、接続装置１０が発進立坑の坑口部に設置される例を示したが、接続装置１０が設置される立坑の坑口部はこれに限らず、例えば、接続装置１０が到達立坑の坑口部に設置されてもよい。

１ 立坑（地下躯体）
２ 側壁
３ 坑口部
４ 開口部
４ａ 第１開口部
４ｂ 第２開口部
４ｃ 段差面
５ 坑口コンクリート
５ａ 表面
６ シールドトンネル
７ セグメント
８ 覆工体（地下管路）
８ａ 端部
８ｂ 端面
９ 裏込め材
１０ 接続装置
１１、１２ 枠体
１３ 止水部材
１３ａ、１３ｂ フランジ部
１５ リブ部材
１５ａ、１５ｂ フランジ部
１５ｂ ウェブ部
１６ ボルト
１７ ナット
１８ 空隙
１９ アンカー
２１ 第１板状部材
２２ 第２板状部材
２５ 押さえ板
２６ 取付ボルト
２７ ナット
２８、２９ 取付ボルト
３１ 第１カバー部材
３２ 第２カバー部材
５０ シールド掘進機
５１、５２ 床版
５３ 接続部
５４ 目地材
５５ 板状部材
５６ エントランスパッキン
５７ 仮セグメント
６０ 真円保持装置
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ，６０ｆ、６０ｇ 梁部材

Claims (14)

1. 地下躯体の側壁に形成された坑口部と、地下管路と、を互いに接続する構造であって、
   前記地下管路における坑口部側の端面に沿うように該端面に設けられて坑口部側に突出する管状の第１カバー部材と、
   前記坑口部における地下管路側の表面に設けられて地下管路側に突出し、前記第１カバー部材に空隙を隔てて対向する管状の第２カバー部材と、
   前記第１カバー部材と前記第２カバー部材との間に掛け渡されて前記空隙を覆う可撓性の止水部材と、
   前記地下管路における坑口部側の端面と前記坑口部における地下管路側の表面との間に介装されるリブ部材と、
   を含んで構成される、地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
2. 複数の前記リブ部材が前記地下管路の周方向に互いに間隔を空けて配置される、請求項１に記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
3. 前記リブ部材は、その一端部が前記地下管路に固定され、他端部が前記坑口部に固定されていない、請求項１又は請求項２に記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
4. 前記リブ部材は、その一端部が前記坑口部に固定され、他端部が前記地下管路に固定されていない、請求項１又は請求項２に記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
5. 前記リブ部材に作用する前記地下管路の軸方向の圧縮力が所定値以上である場合に、前記リブ部材が座屈する、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
6. 前記坑口部は、その地下躯体内部側部分にて坑口部内部側に向かって張り出す張り出し部を備え、
   前記第２カバー部材は、前記坑口部の前記張り出し部における地下管路側の表面に設けられ、
   前記リブ部材は、前記地下管路における坑口部側の端面と前記坑口部の前記張り出し部における地下管路側の表面との間に介装される、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
7. 前記第１カバー部材、前記第２カバー部材、前記止水部材、及び、前記リブ部材は、前記側壁より坑口部内部側に位置する、請求項６に記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
8. 前記リブ部材は、前記第１カバー部材、前記第２カバー部材、及び、前記止水部材より坑口部内部側に位置する、請求項６又は請求項７に記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
9. 前記第１カバー部材、前記第２カバー部材、前記止水部材、及び、前記リブ部材より坑口部内部側には床版同士の接続部が位置する、請求項６〜請求項８のいずれか１つに記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
10. 前記坑口部の内部には前記地下管路における坑口部側の端部が位置し、
    該端部の外周面と前記坑口部の内周面との間には裏込め材が充填されている、請求項６〜請求項９のいずれか１つに記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
11. 前記第１カバー部材及び前記リブ部材と前記地下管路における坑口部側の端面との間に介装される環状の第１板状部材と、前記第２カバー部材及び前記リブ部材と前記坑口部の前記張り出し部における地下管路側の表面との間に介装される環状の第２板状部材と、を更に含んで構成される、請求項６〜請求項１０のいずれか１つに記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
12. 前記第１カバー部材、前記第２カバー部材、前記第１板状部材、前記第２板状部材、前記止水部材、及び、前記リブ部材により構成される接続装置が地上又は前記地下躯体内で組み立てられた後に、前記接続装置が前記地下管路における坑口部側の端面に取り付けられ、該取り付けが行われた後に、前記坑口部の前記張り出し部が形成される、請求項１１に記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
13. 前記リブ部材は、前記地下管路の軸方向に沿って延在する板状部材を含んで構成される、請求項１〜請求項１２のいずれか１つに記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。
14. 前記地下躯体は立坑である、請求項１〜請求項１３のいずれか１つに記載の地下躯体坑口部と地下管路との接続構造。