JP6967978B2 - Sewer tunnel and its construction method - Google Patents

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Description

本発明は、トンネル断面が略卵型または略長円型の形状を有する下水道トンネル及びその施工方法に関するものである。 The present invention relates to a sewer tunnel having a substantially egg-shaped or substantially oval-shaped tunnel cross section and a construction method thereof.

従来、下水道トンネルとしてレンガを組み立てて断面略卵型に構築した下水道トンネルが古くから知られている。断面卵型の下水道トンネルは縦型であり、断面略円形のトンネルよりも幅狭に構築されている。その内部空間は上部よりも下部の断面積の方が小さく形成されているために、下水や汚水等が少ない場合でも水流を確保できることが知られている。
一方、近年の分流式下水道では、汚水管と雨水管が別々の管路でそれぞれ断面円形に作られている。また、合流式下水道では、1つの断面円形の管路が敷設され、雨水と汚水を合流させて流している。
Conventionally, a sewerage tunnel constructed by assembling bricks into an egg-shaped cross section has been known for a long time. The sewer tunnel with an egg-shaped cross section is vertical and is constructed narrower than the tunnel with a substantially circular cross section. It is known that the internal space is formed so that the cross-sectional area of the lower part is smaller than that of the upper part, so that the water flow can be secured even when there is little sewage or sewage.
On the other hand, in recent diversion type sewers, sewage pipes and rainwater pipes are made in separate pipelines with circular cross sections. Further, in the combined sewerage system, one pipeline having a circular cross section is laid, and rainwater and sewage are combined and drained.

また、例えば特許文献1には、トンネルの断面形状として略長円形状のものが開示されている。このトンネルは道路トンネルであり、断面略長円形状のトンネルの上部空間と下部空間が水平方向に設けた中床版で仕切られている。このトンネルは限られた横幅の既存道路の下に施工可能であり、上部に一次補強層を施工することで掘削途中での地盤の崩落を防いでいる。一次補強層の下部に上部空間の構築を全区間先行して完成させ、次に上部空間の下側に板状の中床版を構築し、更にその下部に下部空間を形成することで、多数階建てトンネルを構築している。しかも下部空間の下部には平坦なインバートコンクリートが打設されている。 Further, for example, Patent Document 1 discloses a tunnel having a substantially oval shape as a cross-sectional shape. This tunnel is a road tunnel, and the upper space and the lower space of the tunnel having a substantially oval cross section are separated by a middle floor slab provided in the horizontal direction. This tunnel can be constructed under an existing road with a limited width, and a primary reinforcement layer is constructed at the top to prevent the ground from collapsing during excavation. By completing the construction of the upper space in the lower part of the primary reinforcement layer in advance of the entire section, then constructing a plate-shaped middle floor slab under the upper space, and further forming the lower space under it, many We are building a floor tunnel. Moreover, flat invert concrete is poured in the lower part of the lower space.

特開平11−62464号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-62464

しかしながら、特許文献1に記載されたトンネルは、上部空間と下部空間を仕切る中床版と下部空間の底部のインバートコンクリートが平面状であるため、下水道トンネルとして用いる場合に、上部空間や下部空間を流れる下水や汚水等の水量が少ないと十分に流れないという問題があった。そのため、汚水等で汚れる可能性があった。
しかも、地盤内で上側から一次補強層、上部空間、中床版、下部空間を順次下方に向けて構築する施工方法であるため施工期間が長期にわたり、高コストであるという問題もある。
However, in the tunnel described in Patent Document 1, the middle floor slab that separates the upper space and the lower space and the invert concrete at the bottom of the lower space are flat, so when used as a sewer tunnel, the upper space and the lower space can be used. There was a problem that if the amount of flowing sewage or sewage was small, it would not flow sufficiently. Therefore, there is a possibility that it will be contaminated with sewage or the like.
Moreover, since it is a construction method in which the primary reinforcing layer, the upper space, the middle floor slab, and the lower space are sequentially constructed downward in the ground from the upper side, there is a problem that the construction period is long and the cost is high.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、上部空間や下部空間の下水や汚水等の水量が少なくても水流を形成でき、しかも短期間で施工できるようにした下水道トンネル及びその施工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and is a sewerage tunnel capable of forming a water flow even if the amount of sewage or sewage in the upper space or the lower space is small, and can be constructed in a short period of time. And the purpose is to provide the construction method thereof.

本発明による下水道トンネルは、断面略卵型または長円型のセグメントリングと、セグメントリングを上部空間と下部空間の二段に仕切る中蓋仕切部と、を備え、中蓋仕切部は下部空間側に凸をなす断面略凹曲面状に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、下水道トンネルを中蓋仕切部で上部空間と下部空間に分離して雨水や汚水等の異なる種類の下水を別個に流すことができ、しかも上部空間の底部である中蓋仕切部を断面凹曲面状に形成したため、また下部空間の底部も卵型または長円型であるため、水量が少なくても底部に集めてスムーズに流すことができる。
The sewer tunnel according to the present invention is provided with a segment ring having a substantially oval or oval cross section and an inner lid partition portion that divides the segment ring into two stages, an upper space and a lower space, and the inner lid partition portion is on the lower space side. It is characterized in that it is formed in a substantially concave curved cross section having a convex shape.
According to the present invention, the sewerage tunnel can be separated into an upper space and a lower space by an inner lid partition to allow different types of sewage such as rainwater and sewage to flow separately, and the inner lid partition which is the bottom of the upper space. Since the portion is formed in a concave curved shape in cross section and the bottom of the lower space is also oval or oval, it can be collected at the bottom and flowed smoothly even if the amount of water is small.

また、セグメントリングの上部空間は、上部の第一円弧部と中蓋仕切部を含めて断面略円形に仕切られ、セグメントリングの下部空間は、中蓋仕切部と第一円弧部より小径をなす下部の略第二円弧部と第一円弧部の両側端部及び第二円弧部の両側端部をそれぞれ連結する連結部とで仕切られていることが好ましい。
これにより、水量が少なくても雨水や汚水等を上部空間の中蓋仕切部と下部空間の第二円弧部で集めて個別にしかもスムーズに流すことができて、その後の処理が容易で処理コストを低減できる。
Further, the upper space of the segment ring is partitioned into a substantially circular cross section including the upper first arc portion and the inner lid partition portion, and the lower space of the segment ring has a smaller diameter than the inner lid partition portion and the first arc portion. It is preferable that the lower portion is partitioned by a substantially second arc portion, both side ends of the first arc portion, and a connecting portion connecting both side ends of the second arc portion.
As a result, even if the amount of water is small, rainwater, sewage, etc. can be collected at the inner lid partition of the upper space and the second arc of the lower space and flowed individually and smoothly, and the subsequent treatment is easy and the treatment cost. Can be reduced.

また、上部空間において、中蓋仕切部は取り外し可能に設置されていることが好ましい。
上部空間内の中蓋仕切部上を作業員が歩行等して保守点検ができる上に中蓋仕切部を取り外すことで下部空間の保守点検を迅速に行える。また、中蓋仕切部を外すことで上部空間の下水を下部空間に流して汚水等の清掃ができる。
Further, in the upper space, it is preferable that the inner lid partition portion is detachably installed.
Workers can walk on the inner lid partition in the upper space for maintenance and inspection, and by removing the inner lid partition, maintenance and inspection of the lower space can be performed quickly. In addition, by removing the inner lid partition portion, sewage in the upper space can be allowed to flow into the lower space to clean sewage and the like.

また、中蓋仕切部に設けた係止部材と、係止部材を介して中蓋仕切部を開放させる索状部材とを備えていることが好ましい。
索状部材を引っ張ることで係止部材を介して中蓋仕切部を開放または取り外しできるため、上部空間の雨水等を下部空間に流して汚水等の清掃が行え、更に上部通路から下部通路を点検することが容易である。
Further, it is preferable to include a locking member provided in the inner lid partition portion and a cord-shaped member for opening the inner lid partition portion via the locking member.
Since the inner lid partition can be opened or removed via the locking member by pulling the cord-shaped member, rainwater in the upper space can be flowed into the lower space to clean the sewage, and the lower passage can be inspected from the upper passage. It is easy to do.

本発明による下水道トンネルの施工方法は、比較的大径のカッタービットを備えた第一カッターヘッドで地盤を回転掘削すると共に、その後方にセグメントを組み立てた第一円弧部を上部に構築する工程と、第一カッターヘッドの下側で径方向に一部重ねられて配設されていて比較的小径のカッタービットを備えた第二カッターヘッドで地盤を回転掘削すると共に、その後方にセグメントを組み立てた第二円弧部を下部に構築する工程と、第一カッターヘッド及び第二カッターヘッドの交差部と第一円弧部及び第二円弧部の両端部を結ぶ円弧部または接線部との間の地盤をサブカッタで掘削すると共に、その後方にセグメントを組み立てた連結部を構築する工程と、を同時に施工し、第一円弧部、第二円弧部及び連結部を連結すると共に、下方に凸をなす断面凹曲面状の中蓋仕切部によって上部空間と下部空間を仕切ることで、断面略卵型のセグメントリングを構築することを特徴とする。
本発明によれば、上部空間の第一円弧部と下部空間の第二円弧部と両者を連結する連結部とを同時に構築することで断面略卵型のセグメントリングを形成することができ、しかも施工期間が短く施工コストが低廉になる。
The method for constructing a sewer tunnel according to the present invention is a process of rotationally excavating the ground with a first cutter head equipped with a relatively large-diameter cutter bit and constructing a first arc portion in which segments are assembled behind the ground. , The ground was rotationally excavated with a second cutter head equipped with a relatively small diameter cutter bit, which was partially overlapped in the radial direction under the first cutter head, and a segment was assembled behind it. The ground between the process of constructing the second arc portion at the bottom and the arc portion or tangential portion connecting the intersection of the first cutter head and the second cutter head with both ends of the first arc portion and the second arc portion. The process of excavating with a sub-cutter and constructing a connecting part with a segment assembled behind it is performed at the same time to connect the first arc part, the second arc part and the connecting part, and the cross section concave to form a convex downward. It is characterized in that a segment ring having a substantially oval cross section is constructed by partitioning the upper space and the lower space by a curved inner lid partition portion.
According to the present invention, a segment ring having a substantially oval cross section can be formed by simultaneously constructing a first arc portion in the upper space, a second arc portion in the lower space, and a connecting portion connecting the two. The construction period is short and the construction cost is low.

本発明による下水道トンネル及びその施工方法によれば、断面略卵型または長円形状の下水道トンネルの上部空間と下部空間の間に下方に凸をなす断面略凹曲面状の中蓋仕切部を構築したため、上部空間と下部空間に水量が少なくても底部に集めて水流を確保することができる。 According to the sewerage tunnel and its construction method according to the present invention, a substantially concave curved inner lid partition portion having a substantially concave cross section is constructed between the upper space and the lower space of the sewerage tunnel having a substantially oval or oval cross section. Therefore, even if the amount of water in the upper space and the lower space is small, it can be collected at the bottom to secure the water flow.

本発明の第一実施形態による下水道トンネルの縦断面図である。It is a vertical sectional view of the sewer tunnel by the 1st Embodiment of this invention. 図1に示す下水道トンネルを流れる下水や汚水を示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the sewage and sewage flowing through the sewer tunnel shown in FIG. 図1に示す下水道トンネルを掘削する下水道トンネル施工方法を示すシールド掘削機の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a shield excavator showing a method of constructing a sewer tunnel for excavating the sewer tunnel shown in FIG. 図3に示すシールド掘削機におけるカッターヘッドの正面図である。It is a front view of the cutter head in the shield excavator shown in FIG. 本発明の第二実施形態による下水道トンネルの縦断面図である。It is a vertical sectional view of the sewer tunnel by the 2nd Embodiment of this invention. 図5に示す中蓋仕切部に連結されたアイボルトを示す図である。It is a figure which shows the eyebolt connected to the inner lid partition part shown in FIG.

以下、本発明の各実施形態による下水道トンネルとその施工方法について図1〜図6を参照して説明する。
図1〜図4は第一実施形態による下水道トンネル1とその施工方法を示す図である。
図1に示す本実施形態による下水道トンネル1は、例えばシールド掘削機によって地盤内に構築されたものであり、横幅が限られた道路の下側に設置されている。下水道トンネル1は上部が大径で下部が小径をなすように縦置きされた卵型セグメントリング1aの断面形状を有している。
Hereinafter, the sewerage tunnel according to each embodiment of the present invention and its construction method will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
1 to 4 are views showing the sewerage tunnel 1 and its construction method according to the first embodiment.
The sewerage tunnel 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 is constructed in the ground by, for example, a shield excavator, and is installed on the lower side of a road having a limited width. The sewer tunnel 1 has a cross-sectional shape of an egg-shaped segment ring 1a vertically arranged so that the upper portion has a large diameter and the lower portion has a small diameter.

下水道トンネル1の縦断面である卵型セグメントリング1aにおいて、上側に比較的大径の円R1の一部を形成するべく大径セグメント2を継手で連結して円弧状に形成した大径円弧部3を有しており、下側に比較的小径の円R2の一部を形成するべく小径セグメント4を継手で連結して円弧状に形成した小径円弧部5を有している。大径円弧部3は円R1の中心点O1を有していて例えば略半円状に形成され、小径円弧部5は円R2の中心点を有していて半円より小さい円弧状に形成されている。
大径円弧部3の両端部と小径円弧部5の両端部とは中段セグメント6を継手で連結することで円弧状に形成した連結円弧部7を有している。連結円弧部7は中段セグメント6によって大径円弧部3の大径セグメント2の径よりも更に大径の円R3の一部を形成している。
In the oval segment ring 1a which is a vertical cross section of the sewer tunnel 1, a large diameter arc portion formed in an arc shape by connecting the large diameter segments 2 with a joint so as to form a part of a relatively large diameter circle R1 on the upper side. 3 has a small diameter arc portion 5 formed in an arc shape by connecting small diameter segments 4 with a joint so as to form a part of a circle R2 having a relatively small diameter on the lower side. The large-diameter arc portion 3 has the center point O1 of the circle R1 and is formed in a substantially semicircular shape, for example, and the small-diameter arc portion 5 has the center point of the circle R2 and is formed in an arc shape smaller than the semicircle. ing.
Both ends of the large-diameter arc portion 3 and both ends of the small-diameter arc portion 5 have a connecting arc portion 7 formed in an arc shape by connecting the middle segment 6 with a joint. The connecting arc portion 7 forms a part of a circle R3 having a diameter larger than the diameter of the large diameter segment 2 of the large diameter arc portion 3 by the middle segment 6.

下水道トンネル1の外側に設けた円R3の中心点O3と大径円弧部3の中心点O1と大径円弧部3の端部を結ぶ仮想線L1と、中心点O3と小径円弧部5の中心点O2と小径円弧部5の端部を結ぶ仮想線L2との長さが略同一である。連結円弧部7は、下水道トンネル1の両側で、仮想線L1、L2の間の角度範囲で、中心点O3を中心に大径円弧部3と小径円弧部5の各端部同士を結ぶ円弧を形成している。
これにより、複数の各セグメント2、4、6で形成した各円弧状の大径円弧部3と小径円弧部5と連結円弧部7とで、略卵型の外殻断面形状を有する卵型セグメントリング1aを形成している。
The center point O3 of the circle R3 provided on the outside of the sewer tunnel 1, the virtual line L1 connecting the center point O1 of the large-diameter arc portion 3 and the end of the large-diameter arc portion 3, and the center of the center point O3 and the small-diameter arc portion 5. The lengths of the virtual line L2 connecting the point O2 and the end of the small-diameter arc portion 5 are substantially the same. The connecting arcs 7 form arcs connecting the ends of the large-diameter arcs 3 and the small-diameter arcs 5 around the center point O3 in the angular range between the virtual lines L1 and L2 on both sides of the sewer tunnel 1. Is forming.
As a result, each of the arc-shaped large-diameter arc portions 3, the small-diameter arc portions 5, and the connecting arc portions 7 formed by the plurality of segments 2, 4, and 6 has an egg-shaped segment having a substantially egg-shaped outer shell cross-sectional shape. It forms a ring 1a.

両側の連結円弧部7における大径円弧部3の端部に連結された上側の中段セグメント6(以下、これを符号6Aで示す)は、その内面が大径円弧部3の内周面と略同一またはより小さい曲率半径を形成している。しかも両側の中段セグメント6Aの内面には段付き受け部6bが形成され、両側の段付き受け部6b間には中蓋セグメント10aを連結した中蓋仕切部10が取り外し可能に嵌合されている。 The inner surface of the upper middle segment 6 (hereinafter referred to as reference numeral 6A) connected to the end of the large-diameter arc portion 3 in the connecting arc portions 7 on both sides is abbreviated as the inner peripheral surface of the large-diameter arc portion 3. Forming the same or smaller radius of curvature. Moreover, a stepped receiving portion 6b is formed on the inner surface of the middle stage segments 6A on both sides, and an inner lid partition portion 10 connecting the inner lid segments 10a is detachably fitted between the stepped receiving portions 6b on both sides. ..

中蓋仕切部10は大径セグメント2と略同一または若干小さい半径を有していて下部の小径円弧部5側に凸をなす凹曲面断面を形成している。そのため、大径円弧部3と中段セグメント6Aと中蓋仕切部10とで大径の円R1と概略で同一断面を有する円形空間を形成しており、例えば雨水等の下水を流すための上部空間12(上部管路)を構成している。図2に示す下水道トンネル1の上部空間12において、雨水等の下水の水量が少ない場合でも断面円弧状の中蓋仕切部10の底部に集めてスムーズに流すことができる。 The inner lid partition portion 10 has a radius substantially the same as or slightly smaller than that of the large-diameter segment 2, and forms a concave curved cross section that is convex toward the small-diameter arc portion 5 at the lower portion. Therefore, the large-diameter arc portion 3, the middle segment 6A, and the inner lid partition portion 10 form a circular space having substantially the same cross section as the large-diameter circle R1, and is an upper space for flowing sewage such as rainwater. It constitutes 12 (upper pipeline). In the upper space 12 of the sewerage tunnel 1 shown in FIG. 2, even when the amount of sewage such as rainwater is small, it can be collected at the bottom of the inner lid partition portion 10 having an arcuate cross section and smoothly flowed.

また、下水道トンネル1において、上部空間12の下側の空間は小径円弧部5とその両側の連結円弧部7と中段セグメント6Aの段付き受け部6bに嵌合された中蓋仕切部10とで仕切られた下部空間13(下部管路)を構成している。
下部空間13は例えば汚水等を流す流路であり、その下部が小径円弧部5で上部空間12よりも幅狭に形成されているために水量が少なくても底部に集めてスムーズに流すことができる。なお、上部空間12に汚水を流し、下部空間13に雨水等を流してもよい。
Further, in the sewerage tunnel 1, the space below the upper space 12 is composed of a small-diameter arc portion 5, connecting arc portions 7 on both sides thereof, and an inner lid partition portion 10 fitted to a stepped receiving portion 6b of the middle stage segment 6A. It constitutes a partitioned lower space 13 (lower pipeline).
The lower space 13 is, for example, a flow path through which sewage or the like flows, and since the lower part thereof is formed to be narrower than the upper space 12 by a small diameter arc portion 5, even if the amount of water is small, it can be collected at the bottom and flowed smoothly. can. Sewage may be flowed in the upper space 12 and rainwater or the like may be flowed in the lower space 13.

そのため、本実施形態による下水道トンネル1は、縦断面で上部から下部に向けて先細となる縦長の卵型断面を有する卵型セグメントリング1aを構成するため、全体に同一断面積の円形管を設置した場合と比較して、比較的横幅の狭い道路の下側に敷設することが可能になる。しかも、その上部空間12から下部空間13に向けて幅が狭くなるため、流量が少なく最少流速を確保することが困難な低勾配地でもその水深と流速をアップさせることができ、流れる汚水に対して安定した掃流性を確保できる。 Therefore, the sewerage tunnel 1 according to the present embodiment is provided with a circular tube having the same cross-sectional area as a whole in order to form an egg-shaped segment ring 1a having a vertically long egg-shaped cross section that tapers from the upper part to the lower part in the vertical cross section. Compared to the case where the width is relatively narrow, it can be laid under the narrow road. Moreover, since the width narrows from the upper space 12 to the lower space 13, the water depth and the flow velocity can be increased even in a low slope area where the flow rate is small and it is difficult to secure the minimum flow velocity, and the flowing sewage can be dealt with. Stable sweepability can be ensured.

次に、本発明の第一実施形態による下水道トンネル1の施工方法について図3及び図4により説明する。
本実施形態による下水道トンネル1を掘削するためのシールド掘削機11は、親機14と子機15とを合体させた一体構成を備えている。図3及び図4に示すように、親機14は前面に地山を掘り進む大径の円板型の主カッターヘッド16(第一カッターヘッド)が回転掘削可能に設置され、子機15には前面に地山を掘り進む円板型の副カッターヘッド24が回転掘削可能に設置されている。副カッターヘッド24は主カッターヘッド16の背面側でその回転中心をなす回転軸16aに干渉しない範囲で主カッターヘッド16に重なって配設されている。
Next, the construction method of the sewerage tunnel 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
The shield excavator 11 for excavating the sewer tunnel 1 according to the present embodiment has an integrated configuration in which the master unit 14 and the slave unit 15 are combined. As shown in FIGS. 3 and 4, the master unit 14 has a large-diameter disk-shaped main cutter head 16 (first cutter head) digging a ground in front of the master unit 14 so as to be rotatable and excavated. A disk-shaped sub-cutter head 24 that digs the ground is installed on the front surface so that it can be rotary excavated. The sub-cutter head 24 is arranged so as to overlap the main cutter head 16 on the back surface side of the main cutter head 16 so as not to interfere with the rotation shaft 16a forming the center of rotation thereof.

親機14において、主カッターヘッド16の前面には地山を回転掘削するためのカッタービット17が例えば略X字状の基部に装着されている。主カッターヘッド16は大径円弧部3を設けた上部空間12を掘削形成するものである。主カッターヘッド16の背面側にはシールドフレーム18の筒体状の内周面に沿って大径セグメント2を組み立てるセグメント組立装置としてエレクター装置19が設置されている。トンネル穴は地山を主カッターヘッド16の回転で掘り進むシールド工法によって形成される。略円弧板状の大径セグメント2はトンネル掘進方向の前後に継手で既設のセグメントの前面に組み付けられて大径円弧部3を構築する。
シールド掘削機11にはエレクター装置19で組み立てた大径セグメント2を前方から後方に押し付けて反力をとるジャッキ21Aが設けられている。エレクター装置19により大径円弧部3を設けた上部空間12を形成するものである。
In the master unit 14, a cutter bit 17 for rotary excavation of the ground is mounted on the front surface of the main cutter head 16, for example, at a substantially X-shaped base. The main cutter head 16 excavates and forms an upper space 12 provided with a large-diameter arc portion 3. On the back side of the main cutter head 16, an erector device 19 is installed as a segment assembly device for assembling the large-diameter segment 2 along the tubular inner peripheral surface of the shield frame 18. The tunnel hole is formed by a shield method in which the ground is dug by the rotation of the main cutter head 16. The large-diameter segment 2 having a substantially arc plate shape is assembled to the front surface of the existing segment with a joint before and after the tunnel excavation direction to construct the large-diameter arc portion 3.
The shield excavator 11 is provided with a jack 21A that presses the large-diameter segment 2 assembled by the erector device 19 from the front to the rear to take a reaction force. The upper space 12 provided with the large-diameter arc portion 3 is formed by the Elector device 19.

また、子機15において、副カッターヘッド24(第二カッターヘッド)は、主カッターヘッド16の背面側で前面に地山を掘り進むために回転掘削可能にセットされている。副カッターヘッド24の前面には地山を回転掘削するためのカッタービット25が例えば略X字状の基部に装着されている。副カッターヘッド24の背面側では、エレクター装置19によってシールドフレーム28の筒体状の内周面に沿って小径セグメント4を組み立てることができる。
トンネル穴は地山を副カッターヘッド24の回転で掘り進むシールド工法によって形成される。エレクター装置19によって、略円弧板状の小径セグメント4はトンネル掘進方向の前後に継手で既設のセグメントの前面に組み付けられて小径円弧部5を構築する。
Further, in the slave unit 15, the sub-cutter head 24 (second cutter head) is set so as to be rotatable and excavable in order to dig a ground in the front on the back side of the main cutter head 16. On the front surface of the sub-cutter head 24, a cutter bit 25 for rotary excavation of the ground is attached to, for example, a substantially X-shaped base. On the back side of the sub-cutter head 24, the small diameter segment 4 can be assembled along the tubular inner peripheral surface of the shield frame 28 by the Elector device 19.
The tunnel hole is formed by a shield method in which the ground is dug by the rotation of the sub-cutter head 24. By the Elector device 19, the substantially arc plate-shaped small diameter segment 4 is assembled to the front surface of the existing segment with a joint before and after the tunnel excavation direction to construct the small diameter arc portion 5.

シールド掘削機11の子機15には、エレクター装置19で組み立てた小径セグメント4を前方から後方に押し付けるジャッキ21Bが設けられている。エレクター装置19は小径円弧部5を設けた下部空間13を形成するものである。 The slave unit 15 of the shield excavator 11 is provided with a jack 21B for pressing the small diameter segment 4 assembled by the erector device 19 from the front to the rear. The Elector device 19 forms a lower space 13 provided with a small-diameter arc portion 5.

主カッターヘッド16の背面側で副カッターヘッド24が部分的に主カッターヘッド16の回転軌跡に重複することで卵型セグメントリング1aの上部と下部を構築可能である。その際、副カッターヘッド24が主カッターヘッド16の回転軸16aに干渉しない程度に重複の程度が調整されている。
また、図4に示すように、主カッターヘッド16の回転軌跡を描く大径の円R1と副カッターヘッド24の回転軌跡を描く小径の円R2の交差部Pと連結円弧部7との間の空間を掘削するために主サブカッタ30、副サブカッタ31が用いられる。
主サブカッタ30は主カッターヘッド16の回転軸16aまたは径方向の適宜位置から径方向外側に延びていて伸縮可能な油圧ジャッキ33に連結されている。主サブカッタ30は、連結円弧部7の外形に沿った領域で主カッターヘッド16から外れた下方領域を、油圧ジャッキ33を伸長させながら部分的に掘削可能とされている。
The upper part and the lower part of the egg-shaped segment ring 1a can be constructed by partially overlapping the rotation locus of the main cutter head 16 on the back side of the main cutter head 16. At that time, the degree of overlap is adjusted so that the sub-cutter head 24 does not interfere with the rotation shaft 16a of the main cutter head 16.
Further, as shown in FIG. 4, between the intersection P of the large-diameter circle R1 that draws the rotation locus of the main cutter head 16 and the small-diameter circle R2 that draws the rotation locus of the sub-cutter head 24 and the connecting arc portion 7. A main sub-cutter 30 and a sub-sub-cutter 31 are used to excavate a space.
The main sub-cutter 30 is connected to a hydraulic jack 33 that extends radially outward from the rotation shaft 16a of the main cutter head 16 or an appropriate position in the radial direction and is expandable and contractible. The main sub-cutter 30 is capable of partially excavating a lower region that is separated from the main cutter head 16 in a region along the outer shape of the connecting arc portion 7 while extending the hydraulic jack 33.

同様に、副サブカッタ31は副カッターヘッド24の回転軸24aまたは径方向の適宜位置から径方向外側に延びていて伸縮可能な油圧ジャッキ34に連結されている。副サブカッタ31は、連結円弧部7の外形に沿った領域で副カッターヘッド24から外れた上方領域を、油圧ジャッキ34を伸長させながら掘削可能とされている。卵型セグメントリング1aにおける主カッターヘッド16及び副カッターヘッド24で掘削できない部分は、主サブカッタ30及び副サブカッタ31をコンピュータ制御することで適量突出させて掘削する。
こうして主サブカッタ30、副サブカッタ31で掘削された領域において、略円弧板状の中段セグメント6A,6がトンネル掘進方向の前後に継手で既設のセグメントの前面に組み付けられて連結円弧部7を構築する。連結円弧部7は大径円弧部3と小径円弧部5の端部同士を連結して円弧状に形成される。
Similarly, the sub-sub-cutter 31 is connected to a hydraulic jack 34 that extends radially outward from the rotation shaft 24a of the sub-cutter head 24 or an appropriate position in the radial direction and is expandable and contractible. The sub-sub-cutter 31 is capable of excavating an upper region away from the sub-cutter head 24 in a region along the outer shape of the connecting arc portion 7 while extending the hydraulic jack 34. The portion of the egg-shaped segment ring 1a that cannot be excavated by the main cutter head 16 and the sub-cutter head 24 is excavated by projecting an appropriate amount by computer-controlling the main sub-cutter 30 and the sub-sub-cutter 31.
In the region excavated by the main sub-cutter 30 and the sub-sub-cutter 31 in this way, the substantially arc plate-shaped middle-stage segments 6A and 6 are assembled to the front surface of the existing segment with joints before and after the tunnel excavation direction to construct the connecting arc portion 7. .. The connecting arc portion 7 is formed in an arc shape by connecting the ends of the large diameter arc portion 3 and the small diameter arc portion 5 to each other.

なお、中蓋仕切部10は、下水道トンネル1の施工時に大径円弧部3及び小径円弧部5及び連結円弧部7からなる卵型セグメントリング1aの構築と同時に、エレクター装置19によって構築することができる。この場合、中蓋仕切部10は卵型セグメントリング1aの中間高さでその内側を上部空間12と下部空間13に仕切って設置されているため、土圧の影響を受けない。 The inner lid partition portion 10 may be constructed by the elector device 19 at the same time as the construction of the egg-shaped segment ring 1a composed of the large-diameter arc portion 3, the small-diameter arc portion 5, and the connecting arc portion 7 at the time of construction of the sewer tunnel 1. can. In this case, since the inner lid partition portion 10 is installed by partitioning the inside of the egg-shaped segment ring 1a into the upper space 12 and the lower space 13 at an intermediate height, it is not affected by earth pressure.

本実施形態による下水道トンネル1は上述の構成を有しており、次にその使用方法を説明する。
下水道トンネル1の使用に際して、雨水等は排水口やマンホール等を通して卵型セグメントリング1aの上部空間12に流れ落ちて主として下方に凹曲面状に湾曲した中蓋仕切部10を流れて下流側に送られる。雨水等の水量が少なくても中蓋仕切部10の凹曲面の底部に集められて水流を形成できる。
一方、汚水は水洗トイレや浄化槽等の排水管を通して卵型セグメントリング1aの下部空間13に流される。その際、下部空間13の底部は小径円弧部5によって上部空間12よりも幅が狭くて円R1や中蓋仕切部10より小径の円R2で形成されているため、汚水の水量が少なくても底部に集めて水流を形成しスムーズに流すことができる。
The sewerage tunnel 1 according to the present embodiment has the above-mentioned configuration, and then a method of using the sewerage tunnel 1 will be described.
When using the sewer tunnel 1, rainwater or the like flows down into the upper space 12 of the egg-shaped segment ring 1a through a drainage port, a manhole, etc. .. Even if the amount of water such as rainwater is small, it can be collected at the bottom of the concave curved surface of the inner lid partition portion 10 to form a water flow.
On the other hand, the sewage is discharged to the lower space 13 of the egg-shaped segment ring 1a through a drainage pipe such as a flush toilet or a septic tank. At that time, since the bottom portion of the lower space 13 is formed by a circle R1 having a width narrower than that of the upper space 12 and a circle R2 having a smaller diameter than the inner lid partition portion 10 by the small diameter arc portion 5, even if the amount of sewage is small. It can be collected at the bottom to form a water flow and flow smoothly.

また、保守管理等を行う作業員が下水道トンネル1の上部空間12内を歩行しながら点検する場合には、中段セグメント6Aや中蓋仕切部10の領域を歩行することができる。そのため、靴を濡らさないで歩行可能で歩行スピードが上がり、効率的に保守点検を行える。
雨天時等に、中蓋仕切部10を開放して上部空間12内の増水した水流の一部を下部空間13に流すことで、汚水管として使用する下部空間13の汚水を流して清掃を行える。更に、豪雨等で上部空間12の水位が急激に高まる恐れがある場合には、中蓋仕切部10を予め外して下部空間13に流すことでマンホール等から雨水が溢れることを防止できる。
Further, when a worker who performs maintenance and management inspects while walking in the upper space 12 of the sewerage tunnel 1, he / she can walk in the area of the middle stage segment 6A or the inner lid partition portion 10. Therefore, it is possible to walk without getting the shoes wet, the walking speed is increased, and maintenance and inspection can be performed efficiently.
By opening the inner lid partition 10 and allowing a part of the increased water flow in the upper space 12 to flow to the lower space 13 in rainy weather or the like, the sewage in the lower space 13 used as a sewage pipe can be flowed and cleaned. .. Further, when there is a possibility that the water level of the upper space 12 rises sharply due to heavy rain or the like, it is possible to prevent rainwater from overflowing from the manhole or the like by removing the inner lid partition portion 10 in advance and flowing it into the lower space 13.

上述したように、本実施形態による下水道トンネル1及びその施工方法によれば、その縦断面形状を上方から下方に向けて小径化した縦長の卵型セグメントリング1aに形成したため、横幅の狭い道路等の下部に敷設可能であり、有効利用できる。
そして、卵型セグメントリング1aの上部空間12は中蓋仕切部10により、下部空間13は小径円弧部5によって底部を形成したため、雨水や汚水の水量が少なくても底部に集めて水流を確保して移送と処理を行える。雨天時等に中蓋仕切部10を外して増水した雨水を下部空間13に流すことで下部空間13の清掃が行えると共に、上部空間12から雨水が道路上に溢れることを防止できる。
As described above, according to the sewerage tunnel 1 and its construction method according to the present embodiment, since the vertical cross-sectional shape is formed into a vertically long egg-shaped segment ring 1a whose diameter is reduced from the upper side to the lower side, a road having a narrow width or the like is formed. It can be laid at the bottom of the tunnel and can be used effectively.
Since the upper space 12 of the egg-shaped segment ring 1a is formed by the inner lid partition portion 10 and the lower space 13 is formed by the small diameter arc portion 5, the bottom space is collected at the bottom even if the amount of rainwater or sewage is small to secure the water flow. Can be transferred and processed. By removing the inner lid partition portion 10 and flowing the increased rainwater to the lower space 13 in rainy weather or the like, the lower space 13 can be cleaned and the rainwater can be prevented from overflowing from the upper space 12 onto the road.

特に、下部空間13の小径円弧部5が上部空間12の中蓋仕切部10より縮径されているため、流量が少なく最少流速を確保するのが困難な低勾配地でも水深を得て流速を早めることができて安定した掃流性を確保できる。
更に、卵型セグメントリング1aからなる下水道トンネル1において、中蓋仕切部10によって雨水等を流す上部空間(上部管路)12と汚水等を流す下部空間(下部管路)13とに分離したため、水処理場等での雨水と汚水の処理費用を低減できる。
また、下水道トンネル1の上部空間12と下部空間13を同時に施工できるため、工事費用が低廉になる。しかも、保守点検に際して、作業員が中蓋仕切部10を歩行できるため靴をぬらさずに効率的に点検できる。
In particular, since the small-diameter arc portion 5 of the lower space 13 has a smaller diameter than the inner lid partition portion 10 of the upper space 12, the water depth can be obtained and the flow velocity can be increased even in a low-gradient area where the flow rate is small and it is difficult to secure the minimum flow velocity. It can be accelerated and stable sweeping property can be ensured.
Further, in the sewerage tunnel 1 composed of the egg-shaped segment ring 1a, the inner lid partition portion 10 separates the upper space (upper pipeline) 12 through which rainwater or the like flows and the lower space (lower pipeline) 13 through which sewage or the like flows. It is possible to reduce the cost of treating rainwater and sewage at water treatment plants.
Further, since the upper space 12 and the lower space 13 of the sewerage tunnel 1 can be constructed at the same time, the construction cost is low. Moreover, since the worker can walk on the inner lid partition portion 10 during maintenance and inspection, the inspection can be performed efficiently without getting the shoes wet.

以上、本発明の実施形態による下水道トンネル1及びその施工方法について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。以下に、本発明の他の実施形態や変形例等について説明するが、上述の実施形態と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。 Although the sewerage tunnel 1 and the construction method thereof according to the embodiment of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and may be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention. Substitutions and the like are possible, all of which are included in the present invention. Hereinafter, other embodiments and modifications of the present invention will be described, but the same reference numerals will be used for the same or similar parts and members as in the above-described embodiments, and the description thereof will be omitted.

次に本発明の第二実施形態による下水道トンネル40について図5及び図6により説明する。
本第二実施形態による下水道トンネル40は第一実施形態による下水道トンネル1と同一構成を有している。本実施形態において、卵型セグメントリング1aにおける上部空間12の内面天井にインサートボルト41aを捻じ込み固定した。同様に上部空間12の両側の中段セグメント6Aの段付き受け部6bに嵌合された中蓋仕切部10の両端部にもインサートボルト41bをそれぞれ捩じ込み固定した。しかも、上部空間12の内面天井のインサートボルト41aにはアイボルト43をねじ込み固定する。中蓋仕切部10の両端部のインサートボルト41bには、中蓋仕切部10と中段セグメント6Aに固定ボルト42が締め込まれ、中蓋仕切部10が固定されている。
Next, the sewerage tunnel 40 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
The sewerage tunnel 40 according to the second embodiment has the same configuration as the sewerage tunnel 1 according to the first embodiment. In the present embodiment, the insert bolt 41a is screwed and fixed to the inner ceiling of the upper space 12 in the egg-shaped segment ring 1a. Similarly, insert bolts 41b were screwed and fixed to both ends of the inner lid partition portion 10 fitted to the stepped receiving portions 6b of the middle stage segments 6A on both sides of the upper space 12. Moreover, the eye bolt 43 is screwed and fixed to the insert bolt 41a on the inner ceiling of the upper space 12. Fixing bolts 42 are tightened to the inner lid partition 10 and the middle segment 6A to the insert bolts 41b at both ends of the inner lid partition 10, and the inner lid partition 10 is fixed.

作業員が下水道トンネル40を点検する場合、上部空間12内の作業員が上部空間12と下部空間13を点検する。その際、上部空間12を点検した作業員が中蓋仕切部10の両端部のインサートボルト41bから固定ボルト42を外し、アイボルト43をそれぞれ締め込む。そして、天井内面のアイボルト43に索状部材としてチェーン45を通して両端を中蓋仕切部10の両端部のアイボルト43に係止させる。なお、アイボルト43に代えてフックボルトを装着してもよく、これらは係止部材に含まれる。チェーン45には、適宜箇所にチェーンブロック46を装着する。
そして、作業員がチェーンブロック46でチェーン45を引き上げることで、アイボルト43を介して中蓋仕切部10が引き上げられるので、下部空間13の内部を点検することができる。
When a worker inspects the sewer tunnel 40, the worker in the upper space 12 inspects the upper space 12 and the lower space 13. At that time, the worker who inspected the upper space 12 removes the fixing bolts 42 from the insert bolts 41b at both ends of the inner lid partition portion 10 and tightens the eye bolts 43 respectively. Then, a chain 45 is passed through the eyebolt 43 on the inner surface of the ceiling as a cord-like member, and both ends are locked to the eyebolts 43 at both ends of the inner lid partition portion 10. A hook bolt may be attached instead of the eye bolt 43, and these are included in the locking member. A chain block 46 is attached to the chain 45 at appropriate locations.
Then, when the worker pulls up the chain 45 with the chain block 46, the inner lid partition portion 10 is pulled up via the eyebolt 43, so that the inside of the lower space 13 can be inspected.

なお、上述した各実施形態では、下水道トンネル1、40として卵型セグメントリング1aを用いたが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば上下方向に延びる断面長円型のセグメントリングを用いてもよく、その内部を上下に仕切る中蓋仕切部10を嵌合固定し、または着脱可能に設置すればよい。
また、上述した各実施形態では卵型セグメントリング1aの大径円弧部3と小径円弧部5の両端部を略円弧状の連結円弧部7で形成したが、連結円弧部7に代えて大径円弧部3と小径円弧部5の両端部の接線部を断面直線状に形成してもよく、これらは連結部に含まれる。
In each of the above-described embodiments, the egg-shaped segment ring 1a is used as the sewerage tunnels 1 and 40, but the present invention is not limited to such a configuration. For example, a segment ring having an oval cross section extending in the vertical direction may be used, and the inner lid partition portion 10 for partitioning the inside thereof may be fitted and fixed, or may be detachably installed.
Further, in each of the above-described embodiments, both ends of the large-diameter arc portion 3 and the small-diameter arc portion 5 of the oval segment ring 1a are formed by a substantially arc-shaped connecting arc portion 7, but the large diameter is replaced with the connecting arc portion 7. The tangential portions at both ends of the arc portion 3 and the small diameter arc portion 5 may be formed in a linear cross section, and these are included in the connecting portion.

なお、上述の各実施形態では、中蓋仕切部10は小径円弧部5より径の大きい弧状に形成したが、小径円弧部5と同程度またはそれ以下の内径を有するように形成してもよい。また、中蓋仕切部10は複数の中蓋セグメント10aを連結することで形成したが、幅方向に一体の略円弧版で形成してもよい。
大径円弧部3は第一円弧部、小径円弧部5は第二円弧部、連結円弧部7は連結部に含まれる。
In each of the above-described embodiments, the inner lid partition portion 10 is formed in an arc shape having a larger diameter than the small diameter arc portion 5, but may be formed so as to have an inner diameter equal to or smaller than that of the small diameter arc portion 5. .. Further, although the inner lid partition portion 10 is formed by connecting a plurality of inner lid segments 10a, it may be formed by an integral substantially arc plate in the width direction.
The large-diameter arc portion 3 is included in the first arc portion, the small-diameter arc portion 5 is included in the second arc portion, and the connecting arc portion 7 is included in the connecting portion.

1、40 下水道トンネル
1a 卵型セグメントリング
2 大径セグメント
3 大径円弧部
4 小径セグメント
5 小径円弧部
6,6A 中段セグメント
6b 段付き受け部
7 連結円弧部
10 中蓋仕切部
11 シールド掘削機
12 上部空間(上部管路)
13 下部空間(下部管路)
16 主カッターヘッド
16a、24a 回転軸
15B 第二エレクター装置
16 主カッターヘッド
17、25 カッタービット
24 副カッターヘッド
30 主サブカッタ
31 副サブカッタ
33、34 油圧ジャッキ
41a、41b インサートボルト
43 アイボルト
45 チェーン
46 チェーンブロック
1, 40 Sewer tunnel 1a Oval segment ring 2 Large diameter segment 3 Large diameter arc part 4 Small diameter segment 5 Small diameter arc part 6, 6A Middle stage segment 6b Stepped receiving part 7 Connecting arc part 10 Inner lid partition 11 Shield excavator 12 Upper space (upper pipeline)
13 Lower space (lower pipeline)
16 Main cutter head 16a, 24a Rotating shaft 15B Second Elector device 16 Main cutter head 17, 25 Cutter bit 24 Sub-cutter head 30 Main sub-cutter 31 Sub-sub-cutter 33, 34 Hydraulic jack 41a, 41b Insert bolt 43 Eye bolt 45 Chain 46 Chain block

Claims (5)

断面略卵型または長円型のセグメントリングと、
前記セグメントリングを上部空間と下部空間の二段に仕切る中蓋仕切部と、を備え、
前記中蓋仕切部は前記下部空間側に凸をなすように湾曲して形成されていることを特徴とする下水道トンネル。
With an egg-shaped or oval-shaped segment ring in cross section,
The segment ring is provided with an inner lid partition portion that divides the segment ring into two stages, an upper space and a lower space.
The sewer tunnel is characterized in that the inner lid partition portion is formed so as to be curved so as to form a convex on the lower space side.
前記セグメントリングの上部空間は、上部の第一円弧部と前記中蓋仕切部を含めて断面略円形に仕切られ、
前記セグメントリングの下部空間は、前記中蓋仕切部と、前記第一円弧部より小径をなす下部の第二円弧部と、前記第一円弧部の両側端部及び前記第二円弧部の両側端部をそれぞれ連結する連結部と、で仕切られている請求項1に記載された下水道トンネル。
The upper space of the segment ring is partitioned into a substantially circular cross section including the upper first arc portion and the inner lid partition portion.
The lower space of the segment ring includes the inner lid partition portion, the lower second arc portion having a diameter smaller than that of the first arc portion, both end portions of the first arc portion, and both side ends of the second arc portion. The sewerage tunnel according to claim 1, which is partitioned by a connecting portion connecting the portions.
前記上部空間において、前記中蓋仕切部は取り外し可能に設置されている請求項2に記載された下水道トンネル。 The sewerage tunnel according to claim 2, wherein the inner lid partition portion is detachably installed in the upper space. 前記中蓋仕切部に設けた係止部材と、前記係止部材を介して前記中蓋仕切部を開放させる索状部材とを備えている請求項1から3のいずれか1項に記載された下水道トンネル。 The invention according to any one of claims 1 to 3, further comprising a locking member provided on the inner lid partition portion and a cord-shaped member for opening the inner lid partition portion via the locking member. Sewer tunnel. 比較的大径のカッタービットを備えた第一カッターヘッドで地盤を回転掘削すると共に、その後方にセグメントを組み立てた第一円弧部を上部に構築する工程と、
前記第一カッターヘッドの下側で径方向に一部重ねられて配設されていて比較的小径のカッタービットを備えた第二カッターヘッドで地盤を回転掘削すると共に、その後方にセグメントを組み立てた第二円弧部を下部に構築する工程と、
前記第一カッターヘッド及び第二カッターヘッドの交差部と前記第一円弧部及び第二円弧部の両端部を結ぶ円弧部または接線部との間の地盤をサブカッタで掘削すると共に、その後方にセグメントを組み立てた連結部を構築する工程と、を同時に施工し、
前記第一円弧部、前記第二円弧部及び前記連結部を連結すると共に、下方に凸をなす断面凹曲面状の中蓋仕切部によって上部空間と下部空間を仕切ることで、断面略卵型のセグメントリングを構築することを特徴とする下水道トンネルの施工方法。
The process of rotating and excavating the ground with the first cutter head equipped with a relatively large diameter cutter bit, and constructing the first arc part with the segment assembled behind it at the top.
The ground was rotationally excavated with a second cutter head equipped with a cutter bit having a relatively small diameter, which was partially overlapped in the radial direction under the first cutter head, and a segment was assembled behind the ground. The process of constructing the second arc part at the bottom and
The ground between the intersection of the first cutter head and the second cutter head and the arc portion or the tangential portion connecting both ends of the first arc portion and the second arc portion is excavated by a sub-cutter, and a segment is formed behind the arc portion. At the same time, the process of constructing the connected part that was assembled
By connecting the first arc portion, the second arc portion, and the connecting portion, and partitioning the upper space and the lower space by an inner lid partition portion having a concave curved cross section that is convex downward, the cross section is substantially oval. A method of constructing a sewer tunnel, which is characterized by constructing a segment ring.
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