JPH04221196A - セグメントによるトンネル覆工方法 - Google Patents
セグメントによるトンネル覆工方法Info
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- JPH04221196A JPH04221196A JP2412267A JP41226790A JPH04221196A JP H04221196 A JPH04221196 A JP H04221196A JP 2412267 A JP2412267 A JP 2412267A JP 41226790 A JP41226790 A JP 41226790A JP H04221196 A JPH04221196 A JP H04221196A
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- tunnel
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- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
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- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
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Landscapes
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シールド工法によって
掘削されるトンネル壁面をセグメントを用いて覆工する
トンネル覆工方法に関するものである。
掘削されるトンネル壁面をセグメントを用いて覆工する
トンネル覆工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シールド工法によって掘削されるトンネ
ル壁面をセグメントによって覆工した場合、図５に示す
ように、この覆工Ａの上周部側には土圧と水圧等の上載
荷重Ｐ１が加わり、下周部側にはその反力Ｐ２が作用す
ると共に両側からは土圧と水圧とによる側圧Ｐ３が作用
する。
ル壁面をセグメントによって覆工した場合、図５に示す
ように、この覆工Ａの上周部側には土圧と水圧等の上載
荷重Ｐ１が加わり、下周部側にはその反力Ｐ２が作用す
ると共に両側からは土圧と水圧とによる側圧Ｐ３が作用
する。
【０００３】このような荷重がセグメント覆工Ａに作用
すると、上載荷重が側圧よりも大きいので、セグメント
覆工Ａの剛性が全周に亘って等しい場合には、該覆工Ａ
の上下周部側に正の曲げモーメントが、両側部に負の曲
げモーメントが作用して図の点線で示すように、断面横
長長円形状に変形をしようとする。
すると、上載荷重が側圧よりも大きいので、セグメント
覆工Ａの剛性が全周に亘って等しい場合には、該覆工Ａ
の上下周部側に正の曲げモーメントが、両側部に負の曲
げモーメントが作用して図の点線で示すように、断面横
長長円形状に変形をしようとする。
【０００４】覆工Ａが通常の矩形セグメントで組立てら
れる場合には、複数のセグメントをトンネルの周方向に
順次その対向端面同士を連結しながらリング状に組立て
たのち、次のセグメント同士の継手部を前記リング状に
組立てたセグメント間の継手部に対して周方向にずらし
ながら千鳥組立てを行うことによって前記曲げモーメン
トに耐える剛直な継手構造とすることができるが、六角
形セグメントでは傾斜端面同士を順次接合していく構造
であるために、この接合部がトンネルの長さ方向に連続
して矩形セグメントのような継手部の不連続部における
補剛効果を期待することができない。
れる場合には、複数のセグメントをトンネルの周方向に
順次その対向端面同士を連結しながらリング状に組立て
たのち、次のセグメント同士の継手部を前記リング状に
組立てたセグメント間の継手部に対して周方向にずらし
ながら千鳥組立てを行うことによって前記曲げモーメン
トに耐える剛直な継手構造とすることができるが、六角
形セグメントでは傾斜端面同士を順次接合していく構造
であるために、この接合部がトンネルの長さ方向に連続
して矩形セグメントのような継手部の不連続部における
補剛効果を期待することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そのため、図６に示す
ように、隣接する六角形セグメントＳ、Ｓの傾斜端面同
士の継手部Ｊが大きな曲げモーメントを受けるセグメン
ト覆工Ａの上周部や側面部に位置させた状態で組立てら
れた場合には、トンネルの上下部では接合面間が内方側
に開く方向に変形し、トンネルの両側部では接合面が外
方側に開く方向に変形し易くなって、トンネル周方向の
強度に弱体部が生じ、均一な強度のセグメント覆工がで
きないばかりでなく、地下水等の浸入が生じる虞れがあ
った。このような問題点は、矩形状セグメントにおいて
も、継手部をトンネル長さ方向に直状に連続するように
組立てた場合に生じるものである。
ように、隣接する六角形セグメントＳ、Ｓの傾斜端面同
士の継手部Ｊが大きな曲げモーメントを受けるセグメン
ト覆工Ａの上周部や側面部に位置させた状態で組立てら
れた場合には、トンネルの上下部では接合面間が内方側
に開く方向に変形し、トンネルの両側部では接合面が外
方側に開く方向に変形し易くなって、トンネル周方向の
強度に弱体部が生じ、均一な強度のセグメント覆工がで
きないばかりでなく、地下水等の浸入が生じる虞れがあ
った。このような問題点は、矩形状セグメントにおいて
も、継手部をトンネル長さ方向に直状に連続するように
組立てた場合に生じるものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題点を解消し得るセグメントによるトンネル覆工方法の
提供を目的とするものである。この目的を達成するため
に、シールド工法によって掘削されるトンネル壁面にセ
グメントを用いて覆工する場合、４個のセグメントによ
って１リング分のトンネル覆工部を形成するようにし、
且つこれらのセグメントの継手部を地盤の圧力によって
生じる曲げ応力が最小となる部分に配することを特徴と
するものであって、このような覆工方法によりトンネル
周方向に変形の少ないセグメント覆工の施工を可能とし
たものである。
題点を解消し得るセグメントによるトンネル覆工方法の
提供を目的とするものである。この目的を達成するため
に、シールド工法によって掘削されるトンネル壁面にセ
グメントを用いて覆工する場合、４個のセグメントによ
って１リング分のトンネル覆工部を形成するようにし、
且つこれらのセグメントの継手部を地盤の圧力によって
生じる曲げ応力が最小となる部分に配することを特徴と
するものであって、このような覆工方法によりトンネル
周方向に変形の少ないセグメント覆工の施工を可能とし
たものである。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を図面について説明すると、
図１及び図２において、１は一定厚さを有する鉄筋コン
クリート製の六角形セグメントを示すものであって、そ
の外周端面は、互いに平行な同一長さの前後端面２、３
とこれらの前後端面２、３の両端間に互いに外向きのＶ
字状となる同一長さの前後傾斜端面４、５とに形成され
てあり、さらに、全体の形状がそのＶ字状先端間に亘っ
てトンネル周方向の彎曲掘削面に沿う円弧状面に彎曲形
成してなるものである。
図１及び図２において、１は一定厚さを有する鉄筋コン
クリート製の六角形セグメントを示すものであって、そ
の外周端面は、互いに平行な同一長さの前後端面２、３
とこれらの前後端面２、３の両端間に互いに外向きのＶ
字状となる同一長さの前後傾斜端面４、５とに形成され
てあり、さらに、全体の形状がそのＶ字状先端間に亘っ
てトンネル周方向の彎曲掘削面に沿う円弧状面に彎曲形
成してなるものである。
【０００８】この六角形セグメント１の長さは、トンネ
ル周長の実質的に４分の１に形成され、４個の六角形セ
グメント１によって一リング分のトンネル覆工部を組立
てられるようにしてある。なお、六角形セグメント１は
合成セグメント又は鋼製セグメントであってもよい。
ル周長の実質的に４分の１に形成され、４個の六角形セ
グメント１によって一リング分のトンネル覆工部を組立
てられるようにしてある。なお、六角形セグメント１は
合成セグメント又は鋼製セグメントであってもよい。
【０００９】この六角形セグメント１の前後端面２、３
及び前後傾斜端面４、５には長さ方向に一定間隔毎にボ
ルト取付孔６を穿設してある。
及び前後傾斜端面４、５には長さ方向に一定間隔毎にボ
ルト取付孔６を穿設してある。
【００１０】このように構成した六角形セグメント１を
シールド掘削機によって掘削されるトンネル壁面に組立
てゝ覆工を施すには、図１に示すように、任意の六角形
セグメント１において、その前後傾斜端面４、５に夫々
対向する六角形セグメント１、１の傾斜端面４、５が接
合した状態でトンネルの周方向に千鳥状に六角形セグメ
ント１を配設し、トンネル長さ方向には前後端面２、３
同士が接合した状態で六角形セグメント１、１を順次配
設しながら互いに接合する端面同士をボルトによって連
結することにより組立てる。
シールド掘削機によって掘削されるトンネル壁面に組立
てゝ覆工を施すには、図１に示すように、任意の六角形
セグメント１において、その前後傾斜端面４、５に夫々
対向する六角形セグメント１、１の傾斜端面４、５が接
合した状態でトンネルの周方向に千鳥状に六角形セグメ
ント１を配設し、トンネル長さ方向には前後端面２、３
同士が接合した状態で六角形セグメント１、１を順次配
設しながら互いに接合する端面同士をボルトによって連
結することにより組立てる。
【００１１】この際、周方向に隣接する六角形セグメン
ト１、１の継手部である傾斜端面４、５の部分が地盤の
圧力によって生じる曲げ応力が最小となる部分に位置さ
せてセグメントの組立て施工を行う。
ト１、１の継手部である傾斜端面４、５の部分が地盤の
圧力によって生じる曲げ応力が最小となる部分に位置さ
せてセグメントの組立て施工を行う。
【００１２】即ち、施工されたセグメント覆工Ａの上周
部側には、図５に点線で示すように上載荷重Ｐ１による
正の曲げモーメントが作用し、両側部には負の曲げモー
メントが作用するが、これらの曲げモーメントと実線で
示したセグメント覆工Ａとの交点には曲げモーメントが
殆ど作用しない部分、つまり変形量が最も少ない部分が
あり、この部分に上記セグメント同士の継手部であるリ
ング間接続部７を配するように組立てるものである。
部側には、図５に点線で示すように上載荷重Ｐ１による
正の曲げモーメントが作用し、両側部には負の曲げモー
メントが作用するが、これらの曲げモーメントと実線で
示したセグメント覆工Ａとの交点には曲げモーメントが
殆ど作用しない部分、つまり変形量が最も少ない部分が
あり、この部分に上記セグメント同士の継手部であるリ
ング間接続部７を配するように組立てるものである。
【００１３】このリング間接続部７は、上記のように、
六角形セグメント１の長さがトンネル周長の実質的に４
分の１の長さに形成されているので、トンネル中心から
斜め４５度の角度位置に設けられることになる。
六角形セグメント１の長さがトンネル周長の実質的に４
分の１の長さに形成されているので、トンネル中心から
斜め４５度の角度位置に設けられることになる。
【００１４】次に、セグメント覆工の具体的な施工法を
述べると、シールド掘削機による掘進に従って組立てら
れる六角形セグメント１による覆工の前端部の形状は、
トンネルの周方向に六角形セグメント１、１・・・１が
順次前後傾斜端面４、５同士を接合して千鳥状に配設さ
れていてトンネル周方向に１つおきの六角形セグメント
１の前半台形状部分が突出していると共に、これらの六
角形セグメント１、１の対向する前側の傾斜端面４、５
間には六角形セグメント１を２分割した台形状の空間部
７が形成された状態となっている。
述べると、シールド掘削機による掘進に従って組立てら
れる六角形セグメント１による覆工の前端部の形状は、
トンネルの周方向に六角形セグメント１、１・・・１が
順次前後傾斜端面４、５同士を接合して千鳥状に配設さ
れていてトンネル周方向に１つおきの六角形セグメント
１の前半台形状部分が突出していると共に、これらの六
角形セグメント１、１の対向する前側の傾斜端面４、５
間には六角形セグメント１を２分割した台形状の空間部
７が形成された状態となっている。
【００１５】この状態から、次に組立てるべき六角形セ
グメント１を嵌合させる任意の台形状空間部８以外の他
の六角形セグメント１の前端面２にシールド掘削機に装
着している複数本の推進ジャッキ（図示せず）を受止さ
せ、前記台形状空間部８に対応する推進ジャッキを収縮
させた状態にして該台形状空間部８にエレクターを使用
して六角形セグメント１の後半台形状部分を嵌め込んで
組立作業を行うと同時に六角形セグメント１の前端面２
に支持させている推進ジャッキを伸長させてシールド機
を掘進させることによりトンネルの掘削を続行する。
グメント１を嵌合させる任意の台形状空間部８以外の他
の六角形セグメント１の前端面２にシールド掘削機に装
着している複数本の推進ジャッキ（図示せず）を受止さ
せ、前記台形状空間部８に対応する推進ジャッキを収縮
させた状態にして該台形状空間部８にエレクターを使用
して六角形セグメント１の後半台形状部分を嵌め込んで
組立作業を行うと同時に六角形セグメント１の前端面２
に支持させている推進ジャッキを伸長させてシールド機
を掘進させることによりトンネルの掘削を続行する。
【００１６】この時、前記組立中の六角形セグメント１
に続いて、次の六角形セグメント１の組立部位である台
形状空間部８に対応する推進ジャッキは伸長させること
なく徐々に収縮させて次の組立作業空間部を得、以下、
上記作業を繰り返してセグメント覆工を行っていくもの
である。
に続いて、次の六角形セグメント１の組立部位である台
形状空間部８に対応する推進ジャッキは伸長させること
なく徐々に収縮させて次の組立作業空間部を得、以下、
上記作業を繰り返してセグメント覆工を行っていくもの
である。
【００１７】次に、図３、４は矩形状セグメント１１を
使用して本発明によるトンネルの覆工を行った場合の実
施例を示すもので、トンネルの周方向に長い矩形状セグ
メント１１を４個、トンネル周方向に組み合わせること
によってトンネル１リング分の覆工を行うように形成し
ているものである。
使用して本発明によるトンネルの覆工を行った場合の実
施例を示すもので、トンネルの周方向に長い矩形状セグ
メント１１を４個、トンネル周方向に組み合わせること
によってトンネル１リング分の覆工を行うように形成し
ているものである。
【００１８】このような矩形状セグメント１１によって
トンネルを覆工する場合、上記実施例と同様に、トンネ
ルの長さ方向には互いにその対向する前後長辺端面１２
、１３同士を全面的に接合させた状態にしてボルトによ
り連結する一方、トンネルの周方向には任意のセグメン
ト１１の短辺側端面１４、１５が２個の隣接するセグメ
ント１１、１１の短辺側端面間に亘って接合するように
組み合わされ、従って、これらの短辺側端面同士の継手
部１７がトンネル長さ方向に直状に連続するものである
。
トンネルを覆工する場合、上記実施例と同様に、トンネ
ルの長さ方向には互いにその対向する前後長辺端面１２
、１３同士を全面的に接合させた状態にしてボルトによ
り連結する一方、トンネルの周方向には任意のセグメン
ト１１の短辺側端面１４、１５が２個の隣接するセグメ
ント１１、１１の短辺側端面間に亘って接合するように
組み合わされ、従って、これらの短辺側端面同士の継手
部１７がトンネル長さ方向に直状に連続するものである
。
【００１９】この継手部１７を地盤の圧力によって生じ
る曲げ応力が最小となる部分、即ち、トンネル中心から
斜め４５度の角度位置に配置されるようにセグメント１
１を組み合わせながらトンネル覆工を施工するものであ
る。
る曲げ応力が最小となる部分、即ち、トンネル中心から
斜め４５度の角度位置に配置されるようにセグメント１
１を組み合わせながらトンネル覆工を施工するものであ
る。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明のセグメントによる
トンネル覆工方法によれば、トンネルの周方向に組み合
わされるセグメント同士の継手部を地盤の圧力によって
生じる曲げ応力が最小となる部分に配するものであるか
ら、最も曲げ強度が弱い継手部に土圧や水圧による曲げ
力が掛かるのを殆どなくすることができ、曲げ力が大き
く作用する側にセグメントの胴部を配してトンネル周方
向に変形の少ないセグメント覆工を施工することができ
るものである。
トンネル覆工方法によれば、トンネルの周方向に組み合
わされるセグメント同士の継手部を地盤の圧力によって
生じる曲げ応力が最小となる部分に配するものであるか
ら、最も曲げ強度が弱い継手部に土圧や水圧による曲げ
力が掛かるのを殆どなくすることができ、曲げ力が大き
く作用する側にセグメントの胴部を配してトンネル周方
向に変形の少ないセグメント覆工を施工することができ
るものである。
【図１】本発明の実施例を示すセグメント覆工の一部斜
視図。
視図。
【図２】その端面図。
【図３】本発明の別な実施例を示すセグメント覆工の一
部斜視図。
部斜視図。
【図４】その端面図。
【図５】セグメント覆工に荷重による曲げモーメントが
作用した状態の説明図。
作用した状態の説明図。
【図６】従来の施工例を示す斜視図。
１及び１１ セグメント
２及び１２ 前側端面
３及び１３ 後側端面
４ 前側傾斜端面
５ 後側傾斜端面
７ 継手部間接続部
１４及び１５ 短辺側端面。
Claims (1)
- 【請求項１】 シールド工法によって掘削されるトン
ネル壁面にセグメントを用いて覆工する場合、４個のセ
グメントをトンネルの周方向に組み合わせることによっ
て１リングのトンネル覆工部を形成すると共にこれらの
セグメントの継手部を地盤の圧力によって生じる曲げ応
力が最小となる部分に配することを特徴とするセグメン
トによるトンネル覆工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2412267A JPH04221196A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | セグメントによるトンネル覆工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2412267A JPH04221196A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | セグメントによるトンネル覆工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04221196A true JPH04221196A (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=18521123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2412267A Pending JPH04221196A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | セグメントによるトンネル覆工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04221196A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105863672A (zh) * | 2016-04-23 | 2016-08-17 | 北京工业大学 | 一种自锁式隧道管片结构 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63210398A (ja) * | 1987-02-25 | 1988-09-01 | 西松建設株式会社 | シールドトンネル二次覆工工法 |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP2412267A patent/JPH04221196A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63210398A (ja) * | 1987-02-25 | 1988-09-01 | 西松建設株式会社 | シールドトンネル二次覆工工法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105863672A (zh) * | 2016-04-23 | 2016-08-17 | 北京工业大学 | 一种自锁式隧道管片结构 |
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