JPH06221090A - トンネル中間立坑耐震構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トンネルとその中間の立坑との間の耐震手段
として立坑側のみで経済的に対処でき、しかも立坑の応
力がトンネルに伝わるのを防止できるに加え、地震時に
発生する立坑とトンネルとの相対変位も吸収でき、かつ
止水性も高い耐震構造を提供する。 【構成】 トンネル覆工の中間上部に立坑覆工を接合す
る継手部において、その上側継手面３４と下側継手面３
６とを、水平方向の相対変位を許容する間隙４３を形成
して接合させ、この間隙に、両継手面の間を止水する弾
性止水部材４４を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトンネルとその中間の立
坑との継手部の耐震構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図８においてシールドトンネル
１の中間に立坑２が接続されている場合、矢印のように
地震による地盤変位が生じたとき、シールドトンネル１
と立坑２との振動性状の違いから、特にシールドトンネ
ル１と立坑２との接合部（正確には両者の覆工の接合
部）に過大な断面荷重が加わるため、耐震手段を講ずる
必要がある。

【０００３】従来、その耐震手段の一つとして、図９に
示すように立坑２の両側のシールドトンネル１に伸縮性
をもたせるため、一部に可撓セグメント１a を設置する
方法が一般に採られている。従来使用されている可撓セ
グメントとしては、例えば図１０・１１に示す型や図１
２・１３に示す型などがある。図１０・１１において、
３はシールドセグメント本体、４は外面スキンプレー
ト、５は鋼枠、６は一次止水ゴム、８は二次止水ゴム、
９は耐力バー、１０は耐力スリーブ、１１は内面スキン
プレート、１２は内面カバーゴム、１３は内面カバーゴ
ム支持材、１４はカバークロスである。また、図１２・
１３において、１５はシールドセグメント本体、１６は
鋼枠、１７は一次止水材、１９は二次止水材、２０は止
水ゴム押え板、２１は取付金具、２２は目地材である。

【０００４】しかし、このような可撓セグメントを使用
する方法は、その構造からセグメント単価が高く、しか
もこれを立坑２の両側に設置しなければならないため、
高価になるばかりでなく、止水ゴム等の設置に手間がか
かることからシールド掘進の工程上においてロスが出や
すい等の問題があった。

【０００５】一方、立坑側に耐震手段を講ずる方法とし
て、図１４に示すように立坑２の下端部又はシールドト
ンネル１との接合部をピン構造２a にするという方法が
考えられる。また、図１５に示すように立坑覆工とトン
ネル覆工とを接合する継手部に施工目地２３を設けると
ともに、例えばゴム板等の止水板２４を埋設する方法も
考えられるが、止水板２４の許容変形量が小さいため、
止水の信頼性に欠けるとか、水平方向の剪断補強部材
（ダウエルバー）２５が必要となるなど、地中深部での
現場施工としては困難な点が多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、トンネルとその中間の立坑との間の耐震手段として
立坑側のみで経済的に対処でき、しかも立坑の応力がト
ンネルに伝わるのを防止できるに加え、地震時に発生す
る立坑とトンネルとの相対変位も吸収でき、かつ止水性
も高い耐震構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による耐震構造の
一つの形態では、トンネル覆工の中間上部に立坑覆工を
接合する継手部において、その上側継手面と下側継手面
とを、水平方向の相対変位を許容する間隙を形成して接
合させ、この間隙に、両継手面の間を止水する弾性止水
部材を介在させる。好ましくは、噛み合わせ構造とする
ため、上側継手面と下側継手面とに互いに食い違う凸部
を設け、これら凸部の傾斜面の間に間隙を形成する。

【０００８】

【作用】本発明によると、立坑側の覆工とトンネル側の
覆工とはそれらの継手部において水平方向に相対変位可
能（フレキシブル）であるため、立坑の応力はトンネル
に伝わらない。すなわち、鉛直圧縮力のみ伝達するが集
中力とはならず、地盤の鉛直方向の相対変位によって発
生する立坑の曲げモーメントをトンネルへ伝達しない構
造となる。また、耐震手段を立坑側にのみ設けた構造と
なるため、シールド掘進工程に影響を与えない。このよ
うな相対変位を許容する間隙に弾性止水材を介在させて
あるため、地震時における変位の際にも止水性を維持で
きる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明による耐震構造は、例えば図１・２・３に
示すようにシールドトンネル覆工３０の中間上部に立坑
覆工３１の下端部を接合する継手部３２に適用される。

【００１０】図４はその耐震構造の第１実施例を示す。
この第１実施例の場合、立坑覆工３１の側壁コンクリー
ト３３の下端、つまり上側の継手面３４と、シールドト
ンネル覆工３０へ至る側壁コンクリート３５の上端、つ
まり下側の継手面３６とは、互いに食い違う凸部３７・
３８の傾斜面３７a ・３８a を平行に対向させた上下対
象形状となっている。上側継手面３４の凸部３７は外側
（地盤側）に位置し、下側継手面３６の凸部３８は内側
に位置している。この凸部３８を内側とするのは、側壁
コンクリート３５を打設するに当たり、その内側型枠３
９の上端に注入口４０を設けてここから凸部３８の上端
まで一連にコンクリート打設できるからである。

【００１１】両継手面３４・３６には補強を兼ねる接合
プレート４１・４２が付設されている。これら接合プレ
ート４１・４２は、凸部３７・３８の水平部分において
滑動可能に接合し、また両者の傾斜部分の間に、水平方
向の相対変位を許容する斜めの間隙４３を形成してい
る。そして、この間隙４３内に弾性止水部材として止水
ゴム４４を介在させ、その両端を上下の接合プレート４
１・４２に固定してある。間隙４３は、地震時における
継手部３２の変位を吸収できる大きさに設計する。ま
た、止水ゴム４４は、地震時における間隙４３の広がり
に対応できるように、間隙４３の幅に対して十分に余裕
をもった長さとなっており、地震で上下の側壁コンクリ
ート３３・３５が水平・鉛直いずれの方向へ変位しても
止水作用を維持する。

【００１２】上下の接合プレート４１・４２及び止水ゴ
ム４４は、作業性を良くするため地上で予め組み立てて
おく。なお、図４の例では上側の接合プレート４１を下
側の接合プレート４２より短くしているため、下側の接
合プレート４２の上面の一部が上側の側壁コンクリート
３３の下端面に露呈する。そこで、接合プレート４２の
少なくとも露呈面に例えば油紙４５を添えておけば、接
合プレート４２に側壁コンクリート３３が付着するのを
防止できる。

【００１３】次に、図５の第２実施例は、第１実施例と
同じように形成した斜めの間隙４３内に、止水ゴム（伸
縮性合成ゴム）４６を予め圧縮状態にして介在させて両
接合プレート４１・４２に圧接させ、間隙４３が広がっ
てもその圧接による止水作用を維持するようにしたもの
である。

【００１４】図６の第３実施例は、上下の継手面３４・
３６を水平面としてその中央部分に凹部３４a ・３６a
を設け、該凹部３４a ・３６a の表面を含めて覆うよう
に上下それぞれに接合プレート４７・４８を付設し、こ
れら接合プレート４７・４８の中央部分の間に間隙４９
を形成し、この間隙４９内に止水ゴム５０を予め圧縮状
態にして介在させ、引張力作用時にも止水性を保つ構造
としたものである。

【００１５】図７の第４実施例では、上下の継手面３４
・３６を水平面として下側継手面３６に剪断キーとなる
凸部５１、上側継手面３４に、該凸部５１を余裕をもっ
て受け入れる凹部５２をそれぞれ設け、該凹部５２の表
面を含めて覆うように上側接合プレート５３を付設し、
また凸部５１の表面を含めて覆うように下側接合プレー
ト５４を付設する。そして、凸部５１の両側において凹
部５２との間に間隙５５・５６を形成し、これら間隙５
５・５６のそれぞれに止水ゴム５７を予め圧縮状態にし
て介在させたものである。このような構造にすると大変
形にも対応できる。

【００１６】

【発明の効果】本発明による主な効果は次のとおりであ
る。 立坑側の覆工とトンネル側の覆工とを、それらの継
手部において水平方向に相対変位可能（フレキシブル）
としたので、立坑の応力はトンネルに伝わらない。すな
わち、鉛直圧縮力のみ伝達するが集中力とはならず、地
盤の鉛直方向の相対変位によって発生する立坑の曲げモ
ーメントをトンネルへ伝達しない構造となるので、複雑
な耐震設計が不要である。

【００１７】 耐震手段を立坑側にのみ設けた構造と
なるため、シールド掘進工程に影響を与えない。従っ
て、トンネルの施工性の向上が図れる。 相対変位を許容する間隙に弾性止水材を介在させて
あるため、地震時における変位の際にも止水性を維持で
きる。

【００１８】 ダウエルバーなどの施工性低下を招く
構造を排除でき、かつ予想値以上の変形に対しては凸と
凸、又は凸と凹の噛み合わせ構造とすることにより機能
が維持でき、またその際、内側を凸構造とすることでコ
ンクリート充填も支障なく行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】シールドトンネルと中間立坑との関係を示す縦
断側面図である。

【図２】同上の縦断正面図である。

【図３】中間立坑の横断面図である。

【図４】本発明による耐震構造の第１実施例の断面図で
ある。

【図５】第２実施例の断面図である。

【図６】第３実施例の断面図である。

【図７】第４実施例の断面図である。

【図８】地震時に地盤変位によりシールドトンネルと中
間立坑との接合部に断面荷重が加わることを説明する模
式図である。

【図９】シールドトンネルの一部に耐震のための可撓セ
グメントを使用した従来例の模式図である。

【図１０】従来提供されている可撓セグメントの一例の
斜視図である。

【図１１】同上の部分断面図である。

【図１２】従来提供されている可撓セグメントの他の例
の斜視図である。

【図１３】同上の部分断面図である。

【図１４】シールドトンネルと立坑とをピン接合構造と
した従来例の模式図である。

【図１５】施工目地と止水板を使用した従来例の断面図
である。

【符号の説明】

３０ トンネル覆工 ３１ 立坑覆工 ３２ 継手部 ３３ 側壁コンクリート ３４ 継手面 ３５ 側壁コンクリート ３６ 継手面 ３７ 凸部 ３７a 凸部３７の傾斜面 ３８ 凸部 ３８a 凸部３８の傾斜面 ３９ 内側型枠 ４０ 注入口 ４１ 接合プレート ４２ 接合プレート ４３ 間隙 ４４ 止水ゴム ４５ 油紙 ４６ 止水ゴム ４７ 接合プレート ４８ 接合プレート ４９ 間隙 ５０ 止水ゴム ５１ 凸部 ５２ 凹部 ５３ 接合プレート ５４ 接合プレート ５５ 間隙 ５６ 間隙 ５７ 止水ゴム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トンネル覆工の中間上部に立坑覆工を接合
   する継手部において、その上側継手面と下側継手面と
   を、水平方向の相対変位を許容する間隙を形成して接合
   させ、この間隙に、両継手面の間を止水する弾性止水部
   材を介在させたことを特徴とするトンネル中間立坑耐震
   構造。
2. 【請求項２】前記上側継手面と下側継手面とに互いに食
   い違う凸部を設け、これら凸部の傾斜面の間に間隙を形
   成し、該間隙に前記弾性止水部材を介在させたことを特
   徴とする請求項１に記載のトンネル中間立坑耐震構造。