JPH02289796A - 掘削穴の覆工用筒状壁体の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、掘削穴の覆工用簡状壁体の構造に係わり、特
に、断面円形の２つの掘削穴が互いにそれらの一部が重
なる如く２連形に形成された掘削穴の覆工用筒状壁体の
構造に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、鉄道用トンネルなどの大断面トンネル構造物を構
築するための大断面シールド工法として、複円形特殊断
面シールド工法と呼ばれるものが行なわれるようになっ
た。この工法は、円筒状のシールド掘削機を２基連結し
た構造のシールド掘削機を用いて、円が２つその一部が
重なった状態で連なる形の断面形状に地山あるいは地盤
を掘削し、この掘削された穴の内面に、例えばＲＣセグ
メントを組み立てて筒状壁体を形成してこの筒状壁体を
穴に沿って複数連結し（一次覆工）、この一次覆工のセ
グメントの背面、すなわちセグメントと地山との間に空
隙を埋める注入材を充填した後、一次覆工の内面にコン
クリートを巻き立て（二次覆工）、それらによって地山
を支持して、所定の内空を構成する、というものである
。

従来、上記工法において構築する筒状壁体として、例え
ば第１１図に示すものが知られている。

この筒状壁体は、円弧板状のＲＣ製のセグメント１を連
結して、一方の掘削穴Ｈ，の壁面と他方の掘削穴Ｈ，の
壁面とを覆う主壁部２，２を構築し、これら上下の主壁
部２どうしの接合部には分岐部セグメント３，３を配し
、それら両分岐部セグメント３，３間に分岐部支持体４
を接合し、このようにして構築した眼鏡枠状の壁体を掘
削穴Ｈの軸方向に順次連結してなるものである。上記筒
状壁体を構成するセグメントｌ、分岐部セグメント３、
分岐部支持体４はボルト・ナットにより連結されており
、前記各部材にはボルト・ナットによる連結部としてボ
ルト挿通孔５ａの形成された継手金具５，５・・・が埋
設されている。上記構造では、前記分岐部支持体４がい
わゆる床版として機能するものとなっている。

また、上記例では、２連形となる各掘削穴ＨＨ，が縦に
配された場合について説明したが、これらが横に配され
た場合についても同様であり、その場合、前記分岐部支
持体４は中柱あるいは中壁として機能するわけである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の如き筒状壁体によれば、ンールド掘削機によって
２連形に掘削した掘削穴ｆ１の覆工を効率的かつ容易に
行うことができるが、下記の如き解決すべき問題点が残
されている。

すなわち、このような２連形のトンネルにあっても、ト
ンネルの途中にブラノトフォーム等を形成したり、ある
いは両トンネル部分を分岐させたりすることを要求され
る。その場合上記構造にあっては、分岐部支持体４は、
双方の掘削穴ＨＨ　ｔに共有されるものであるため分岐
が難しいといった問題である。また、双方の掘削穴Ｈ，
，Ｈ，が完全に分岐された状態では、各掘削穴Ｈ　Ｉ＋
　Ｈ　，はそれぞれ独立した完全な円断面を形成するも
のとなるわけであるが、その場合の上記第１１図の形状
からの移行が難しいといった問題などである。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、分岐する
２連形の掘削穴に有効に適用することのできる、掘削穴
の覆工用筒状壁体の構造を提供することを目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、断面円形の２つの掘削穴が互いにそれらの一
部が重なる如く形成された掘削穴の覆工を行うべくセグ
メントにより構成される覆工用簡状壁体の構造であって
、一方の掘削穴を覆工するための第１の筒状壁体と、他
方の掘削穴を覆工するための第２の筒状壁体とに構成さ
れ、前記第１の筒状壁体は、セグメントの１ピース分を
省かれてなる欠円部を有しかつ該欠円部を他方の掘削穴
側に位置させた円形断面状に形成される一方、前記第２
の筒状壁体は、他方の掘削穴の壁面に沿って形成される
主壁部と、前記第１の筒状壁体の外面に沿って形成され
て前記欠円部を塞ぐ凹円弧部とで構成されていることを
特徴とするものである。

〔作用〕

分岐前状態では、第２の筒状壁体を構成する凹円弧部が
第１の筒状壁体の欠円部を塞ぐことにより、該凹円弧部
が応力の伝達機能を果たすと共に、双方のトンネルを空
間的に分離させるものとなる。

一方、双方のトンネルを分岐させるときには、第１の筒
状壁体の前記欠円部にセグメントを嵌める込むことによ
り、２つのトンネルが完全に独立した状態となり得るか
ら、２つのトンネルを離間させること、すなわちトンネ
ルの分岐が容易になされるものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付の図面を参照しながら説明
する。これらの図において第７図に示したものと同じ構
成要素には同一符号を付してその説明を簡略化する。第
１図において全体として符号６で示すものが本発明によ
る掘削穴の覆工用筒状壁体（以下、“筒状壁体”と略す
）である。

この筒状壁体６は、一方の掘削穴Ｈ１を覆工するための
第１の筒状壁体７と、他方の掘削穴Ｈ，を覆工するため
の第２の筒状壁体８とに構成されている。

前記第１の筒状壁体７は、セグメントの１ビース分を省
かれてなる欠円部９を有し、かつ該欠円部９を他方の掘
削穴Ｈ，側に位置させた円形断面状に形成されている。

前記欠円部９は、通常の円形断面となる筒状壁体を形成
する際に本来十一セグメントが設けられる部分を省くこ
とによって形成されたものである。

一方、前記第２の筒状壁体８は、掘削穴Ｈ１の壁面に沿
って彩成される主壁部１０と、前記第１の筒状壁体７の
外面に沿って形成されて前記欠円部９を塞ぐ凹円弧部１
１とで構成されている。図中符号１′で示すものは、こ
の第２の筒状壁体８の主壁部ｌＯを構成するキーセグメ
ントである。

また、主壁部ＩＯの両下端部すなわち第１の問状壁体７
と接する部分は、円弧版状のセグメント１と連続して掘
削穴Ｈ，壁面に沿う円弧部分ｌ２ａと、前記第１の筒状
壁体７の外面に沿って掘削穴Ｉ」の中心部に屈曲された
屈曲部１２ｂとが一体に形成されてなるＬ型セグメント
１２Ａ，１２Ｂによって構成されている。すなわちこの
場合、これら■５型セグメント１２Δ．１２Ｂ　の前記
円弧部１２ａ，１２ａが前記主壁部１０の一部を構成す
る一方、屈曲部１２ｂ，１２ｂが前記凹円弧部１ｌの一
部を構成するものとなっているわけである。

前記両Ｌ型セグメント１２Ａ，１２Ｂのそれぞれの屈曲
部＋２ｂ間には、円弧板状セグメントｌ３が、第１の筒
状壁体７の外面に沿う形状に設けられている。つまり、
この円弧板状セグメントｌ３と、前記Ｌ型セグメント１
２Ａ，１２Ｂ　　の屈曲部＋２ｂ，１２ｂとにより第２
の筒状壁体８の凹円弧部ｌ１が構成されている。該円弧
板状セグメント１３は、前記欠円部９に対して十分長寸
となるものであり、これによって第１の筒状壁体７の欠
円部９が塞がれている。

また、図示は省略するが、該円弧板状セグメント１３と
前記屈曲部１２ｂ．ｌ２ｂとは、それら互いの接合端而
に前記継手金具５と同様に構成された継手金具をボルト
・ナントで締結することにより結合されている。さらに
、該円弧板状セグメント１３と、第１の筒状壁体７とは
、第２図および第３図に示す手段により結合されている
。すなわち、円弧板状セグメントｌ３における長手方向
両端部近傍には、該円弧板状セグメント１３の曲率中心
に向かうボルト挿通孔１４，１４，・・・が該セグメン
ト１３を板厚方向に貫通して形成されており、一方、第
１の筒状壁体７の両上端部を構成するセグメントｌ，ｌ
における、前記円弧板状セグメント１３と重畳される部
分には、前記ボルト挿通孔１４．１４，・・　と連続す
るボルト挿通孔ｌ５，１５，・・　が、上記同様板厚方
向に貫通して形成されている。そして、これらボルト挿
通孔１４，１５にボルトｌ６，１６，・・・が押通され
、その両端部にナノトｌ７，１７，・・・が螺着されて
いる。符号ｌ８はナノトｌ７を突出さぜないための座ぐ
りである。

またこの場合、前記ボルトｌ６は第３図に示すように、
円弧板状セグメント１３の幅方向に対し２列に設けられ
ている。

次に、上記構造となる本発明の筒状壁体６の作用につい
て説明する。

前記簡状壁体６にあっては、第１の筒状壁体７に欠円部
９が形成されるものの、該欠円部９は第２の簡状壁体８
の凹円弧部１１　（円弧板状セグメント１３）により塞
がれることにより、これら第１の筒状壁体７と第２の筒
状壁体８とが一体となるから第１の筒状壁体７において
も応力伝達経路は確保され、周辺地盤の土庄に十分に対
抗できるもの、つまり覆工体として十分に機能するもの
となる。また、第１の筒状壁体７には欠円部９が存在す
るものの、前記凹円弧部１１（円弧板状セグメント１３
）が、第２の筒状壁体８の床版となると共に第１の筒状
壁体７の天井をも形成するから、２つの掘削穴Ｈ，，Ｈ
，を空間的に独立させる上において何等問題はない。

そして、この筒状壁体６によれば、２つ掘削穴Ｈ，，Ｈ
，が第１に示される２連形の状態から分岐する場合にお
いては、下記の要領によりそれら分岐される掘削穴Ｈ．
，Ｉ｛，の覆工を容易に行うことができる。

すなわち、前記筒状壁体６を分岐させるには、第４図に
示す如く、第１の筒状壁体７の欠円部９に、該欠円部９
（こびったりと嵌まるキーセグメントｌ９を取り付ける
。このキーセグメント１９の取付けは、他のセグメント
１同様、該キーセグメントｌ９の両端部１９ａ，１９ａ
を、該キーセグメント１９の両側に位置して欠円部９を
形成していたセグメン｝１．１の端面１　ａ，　１　ａ
にそれぞれ継手金具５を介してボルト結合すればよい。

上記操作により、第１の筒状壁体７は第５図の如く完全
なる円形断面のものとなる。つまり、この第１の筒状壁
体７は、第１図状態では、欠円部９が第２の筒状壁体の
凹円弧部１ｌにより一体的に塞がれることによって応力
伝達機能が確保されていたわけであるが、上記キーセグ
メントｌ９で欠円部９を塞ぐことにより、この第１の筒
状壁体７の自立が可能となるわけである。一方、第２の
筒状壁体８については、主壁部ｌＯと凹円弧部ｌ１とが
元々閉じた断面を形成しているものであるから、当然、
単体での自立は可能である。従ってこれにより、第１の
筒状壁体７と第２の筒状壁体８とを離間・分離させるこ
と、すなわち分岐が可能となるのである。

これら両筒状壁体７，８を第４図の状態から実際に分岐
するにあたっては図示は省略するが、下記の要領にて行
うことができる。

つまり、第１の筒状壁体７と第２の筒状壁体８とが第５
図状態から若干離間された状態では、これら両筒状壁体
７，８を上記形状のままで離間させ、離間によって生じ
たスペースには、スベーサー等の支持部材を介在させる
。すなわら、その支持部材により両筒状壁体７，８間方
向における応力伝達機能を確保するためである。そして
、双方の筒状壁体７，８が十分に離間された時点で、第
２の筒状壁体８を第６図に概略で示す如く、第１の筒状
壁体７と同様、円形断面のものに形成すればよい。

このように、上記簡状壁体６を上記構造とすれば、第１
の筒状壁体７と第２の筒状壁体８との分離（分岐）を機
能的、効率的に行うことかできるものとなる。

続いて、本考案の他の実施例を第７図ないし第ｌＯ図を
参照して説明する。なお、この実施例において、前記実
施例で説明した構成要素と同一構成要素には同一符号を
付してその説明を省略する。

本実施例が前記した実施例と異なるところは、前記実施
例ではＲＣ製のセグメントを用いているが、ここではス
チール製のセグメントを用いた点である。

すなわち、第１の筒状壁体７は、それぞれ円弧板状に形
成された共通のスチール製セグメント２０の端部同士を
ボルト・ナントで締結することにより構成されるもので
、第２の筒状壁体８に隣接する個所にはキーセグメント
が省かれて欠円部９が形成されている。スチール製セグ
メント２０は、第８図（イ）、（口）に示すように、適
宜間隔をあけて配された左右の側板２１と、側板２１の
両端部に溶接された端板２２と、側板２１の外側に溶接
されたスキンプレート２３と、両側板２１間に架け渡さ
れた曳数のリブ２４によって構成されている。

一方、第２の筒状壁体８は、前記した円弧板状のスチー
ル製セグメント２０と、Ｌ型のスチール製セグメント２
６と、第１の簡状壁体７に隣接する円弧板状のスチール
製セグメント２７が互いに端部同士を接続されて成って
おり、円弧板状のスチール製セグメン｛・２０とＬ型の
スチール製セグメントの円弧部２６ａで、掘削穴Ｈに沿
う土壁部１０が構成され、Ｌ型のスチール製セグメン１
・の屈曲部２６ｂと円弧板状のスチール製セグメン１・
２７とで欠円部９を塞く凹円弧部ｌ１か構成される。

Ｌ型のスチール製セグメント２６は、第９図に示すよう
に、左右のＬ字状側板２８と、側板２８の両端部に溶接
された端板２９と、側板２８の外側に溶接されたスキン
プレート３０と、両側板２８間に架け渡されたリブ３ｌ
によって構成されている。円弧板状のスチール製セグメ
ント２７は、第ｌＯ図に示すように、前記円弧状スチー
ル製セグメント２ｌと同様、左右側板３２、端板３３、
スキンプレート３４と補強用リブ３５から構成されてい
て、ただ、前記スチール製セグメント２１と異なるとこ
ろは、スキンプレート３４を側板３２および端板２９の
凸部側ではなく凹都側に溶接接合させている点である。

上記各セグメント２０、２６、２７を構成する部品は主
にスチールで作られるが、強度的に支障なければ他の金
属によって作ってもよい。

前記したように各セグメント同士の接続は、隣接する端
板同士あるいは側板同士がホルト・ナ．，トによって締
結されることにより行われ、また、第１の筒状壁体７の
スチール製セグメント２０と第２の筒状壁体８のスチー
ルセグメント２７との接続は、第７図に示すように互い
に隣接するスキンプレート２３、２３同士に形成した挿
通孔にボルト３６を通し、片側からナット３７で締結す
ることにより行われる。なお、第７図において５ａは、
セグメントの側仮に設けられた連結用ボルト挿通孔であ
る。

本実施例においても、欠円部９を凹円弧部１１により塞
いでいるから周辺地盤の土庄に十分に対向できること、
掘削穴Ｈ．　　Ｈ，が２連形の状態から分岐する場合、
欠円部９にキーセグメントを取り付け、双方の掘削穴ｌ
］いＨ　，を互いに強度的に独立させることで、機能的
、効率的に分岐が行えることといった前記同様の効果が
得られる他、スチール製セグメント自体が軽量であるこ
とから、セグメントの移送並びに組み立て作業の労力軽
減が図れる利点も得られることとなる。

なお、前記各実施例では、コンクートセグメントのみあ
るいはスチール製セグメントのみ使用した例について説
明したが、例えば、外部圧縮力が大きい個所はコンクリ
ートセグメン１・を用い、外部引張力が大きい個所はス
チールセグメントを用いるように、双方のセグメントを
混ぜて使用してもよい。

また、実際上、２連形トンネルを途中で分岐させる際に
おいて、分岐されない２連形となる部分も上記のような
構造に構成してもよいし、あるいは、２連形部分につい
ては第１１図に示した構造のものとし、分岐部に近付い
た時点で本発明による上記構造のものとしてもよい。

また、実施例では、２連形の掘削穴Ｈ．，Ｈ，か上下に
配されたものとして説明したが、本発明は上下方向に限
らず、それら掘削穴Ｈ，，Ｈ，が左右に配されたもの、
あるいは斜め方向に配されたものであってもよく、いず
れの場合であっても上記作用を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明に係る掘削穴の覆工用筒状
壁体の構造によれば、周辺地盤の上圧に十分に対抗し、
覆工体として十分に機能するのは勿論、欠円部に１ピー
スのセグメントを取り付けるだけで、第１の筒状壁体と
第２の筒状壁体とを構造的に分離・独立させることがで
きので、分岐する２連形トンネルに極めて有効に適用す
ることができるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による覆工用筒状壁体を示す
縦断面図、第２図は同実施例における第１の筒状壁体と
第２の筒状壁体との接合部を示す部分縦断面図、第３図
は第２図の平面図、第４図は一実施例による覆工用簡状
壁体を欠円部に取り付けられるセグメントと共に示す縦
断面図、第５図は欠円部にセグメントが取り付けられた
状態で示す覆工用簡状壁体の縦断面図、第６図は第１の
筒状壁体と第２の筒状壁体とを分離された状態で示す概
略縦断面図、第７図ないし第１０図は本発明の他の実施
例を示す図であって、第７図は覆工用簡状壁体の縦断面
図、第８図（イ）はスチール製セグメントの斜視図、第
８図（口）は同スチール製セグメントを逆側から見た斜
視図、第９図はＬ型スチール製セグメントの斜視図、第
ｌＯ図は欠円部を塞ぐスチール製セグメントの斜視図、
第ｌ１図は本出願人が先に出願した覆工用筒状壁体を示
す縦断面図である。 トＩ・・・・・・掘削穴、 Ｉ−Ｉ＋・・・・・・一方の掘削穴、 １−１，・・・他方の掘削穴、 ｌ・・・・・・セグメント、 ６・・・・・・掘削穴の覆工用筒状壁体、７・・・・第
１の筒状壁体、 ８・・・・・・第２の筒状壁体、 ９・・・・・・欠円部、 １０・・・・・主壁部、 ｌ１・・・・・凹円弧部、 ２０、２６、２７・・・・・・セグメ ント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 断面円形の２つの掘削穴が互いにそれらの一部が重なる
   如く形成された掘削穴の覆工を行うべくセグメントによ
   り構成される覆工用筒状壁体の構造であって、 一方の掘削穴を覆工するための第１の筒状壁体と、他方
   の掘削穴を覆工するための第２の筒状壁体とに構成され
   、前記第１の筒状壁体は、セグメントの１ピース分を省
   かれてなる欠円部を有しかつ該欠円部を他方の掘削穴側
   に位置させた円形断面状に形成される一方、前記第２の
   筒状壁体は、他方の掘削穴の壁面に沿って形成される主
   壁部と、前記第１の筒状壁体の外面に沿って形成されて
   前記欠円部を塞ぐ凹円弧部とで構成されていることを特
   徴とする掘削穴の覆工用筒状壁体の構造。