JPH06257398A - 二次覆工を有するシールドトンネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 セグメントおよび二次覆工に適切な間隔で柔
継手を配置することにより、トンネル縦断方向にフレキ
シブルな構造として、セグメントや二次覆工に過大な応
力が発生するのを防ぐことができ、また、地震時の応答
解析の際、柔継手を配置することにより、慣性力が減少
し、発生応力を少なくすることができる。 【構成】 一次覆工としてのセグメント２を適切な間隔
で合成樹脂製弾性ワッシャー６を用いてセグメントリン
グ間を柔継手で接合し、かつ、二次覆工コンクリート１
はこのセグメントリング間の柔継手に対応させて目地１
２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールドトンネルで、
二次覆工を有する場合のトンネル壁体構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】シールドトンネルは周知のごとくセグメ
ントをリング状に組立て、さらにかかるセグメントリン
グをトンネル長さ方向に順次接続してトンネルを構成し
ていくものである。

【０００３】そして、セグメントにはコンクリート製の
ものと鋼製のものの両方があるが、いずれの場合も接合
はボルト・ナットの締結により行っている。

【０００４】このようなセグメントによるシールドトン
ネルは、１リング毎に継手を有する柔な構造物として一
般に地震や変形に対しては有利な構造物であると考えら
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしシールドトンネ
ルの多数は図３に示すように二次覆工を有しており、こ
の二次覆工コンクリート１がセグメント２を拘束し、そ
の結果、セグメント２のボルト３の締結による継手の柔
構造が損なわれてしまう。

【０００６】そして、地震などの大きな外部応力や地盤
沈下などの外部変形が生じたとき、二次覆工コンクリー
ト１にクラック４が生じてしまう。さらに、おおきな外
力が働けば剛性の高いシールドトンネルには大きな応力
が生じ破壊に到るおそれがある。

【０００７】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、地震時の影響や地盤沈下の影響、近接工事による影
響等を低減し、トンネル構造物としての本来の機能を満
たすことができる二次覆工を有するシールドトンネルを
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、一次覆工としてのセグメントを一定の適切な
間隔で合成樹脂製弾性ワッシャーを用いてセグメントリ
ング間を柔継手で接合し、かつ、二次覆工コンクリート
はこのセグメントリング間の柔継手に対応させて目地を
設けたこと、および、二次覆工コンクリートの目地は伸
縮性目地材の配設で形成し、その端部には目地コーキン
グを施すことを要旨とするものである。

【０００９】

【作用】請求項１記載の本発明によれば、一次覆工とし
てのセグメントリング間では合成樹脂製弾性ワッシャー
が変形することにより地盤変形を吸収して継手部の破損
を防ぎ、また、二次覆工コンクリートもこれに合わせて
目地の部分で地盤変形を吸収して、全体として柔継手が
確保できる。

【００１０】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、二次覆工コンクリートでの目地の形成を容易
にでき、また、止水性を損なわないように配慮できる。

【００１１】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明の二次覆工を有するシールドト
ンネルの１実施例を示す要部の縦断側面図、図２は同上
全体の縦断側面図で、前記従来例を示す図３と同一構成
要素のは同一参照符号を付したものである。

【００１２】すなわち、図中２はセグメントであり、１
はこのセグメント２の内側を被覆する二次覆工コンクリ
ートである。本実施例はセグメント２には鋼製セグメン
トを使用し、そのセグメントリング間の接続をボルト３
とナット５で行う場合に、合成樹脂製弾性ワッシャー６
および平座金７を介在させた。

【００１３】平座金７は通常の鋼製のものでよいが、合
成樹脂製弾性ワッシャー６は、エポキシ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、フェノール樹脂、あるいはジアリルフ
タレート樹脂などの単独もしくは相互の併用あるいは変
性樹脂を使用し、この樹脂に可撓性を付与する樹脂ある
いは可撓性付与剤を配合することにより、降伏応力を70
0 kg／cm² 以上に保ちながら、圧縮弾性率を鋼材の1 ／
100 程度に下げて、その比を0.02ないし0.05になるよう
に調製した合成樹脂組成物で作製したワッシャーであ
る。

【００１４】セグメント２を構成する部材である継手板
８の接合面間には、防水シール９を配設するが、この防
水シール９にはブチルゴムもしくは水膨潤性組成物より
なるシール材が適する。また、ボルト３の頭部は合成樹
脂製弾性ワッシャー６を含めて保護キャップ11で覆い、
後述の二次覆工コンクリート１の回り込みを防止する。

【００１５】このようなセグメント２での一次覆工の内
側に二次覆工コンクリート１を打設して二次覆工をなす
が、この二次覆工コンクリート１は前記合成樹脂製弾性
ワッシャー６によるセグメント２の継手に合わせて目地
10を形成した。さらにこの目地10の端であるトンネル内
側端には目地コーキング12を施す。

【００１６】該目地10は型枠を組み、その内部に二次覆
工コンクリート１を打設する際に既に打設済のコンクリ
ート端部に目地材を配置することにより形成するのが簡
単に確保できる方法であり、かかる目地材としては伸縮
性を有する発泡合成樹脂板やその他のゴム板等の使用が
考えられる。高い止水性を要求される場合においては、
二次覆工コンクリート面に止水板13を設置することによ
り止水性を確保する。この場合、伸縮性止水板を使用す
るのが良い。

【００１７】前記本発明の合成樹脂製弾性ワッシャー６
を配置したセグメント２および二次覆工コンクリート１
の目地10は双方合わさって柔継手を構成するものである
が、かかる柔継手は図２に示すように、トンネルの長さ
方向でセグメントリングの接続のうち、適宜間隔に配置
するのでよい。

【００１８】コンピュータ解析による地盤の不等沈下対
策を考えた場合、シールドトンネルを一本の構造部材と
し、前記柔継手には合成樹脂製弾性ワッシャー６等のバ
ネ強度も考慮した剛性を入力する。それ以外の部分にお
いては、一次、二次覆工の剛性を加えたもので入力す
る。

【００１９】地盤の不等沈下量を地盤のバネを介し強制
変位として入力し、シールド部材に発生する応力でシー
ルドトンネルの応力度を算出し、部材の安全度を検証す
る。図４にその様子を示す。

【００２０】このとき、許容応力度をオ─バーする場合
は柔継手の設置間隔を短くすることにより発生応力を小
さくする。

【００２１】また、柔継手の剛性はボルト３にはさむ弾
性ワッシャー６の硬度、厚み、外径を変えることにより
調整可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の二次覆工を有
するシールドトンネルは、セグメントおよび二次覆工に
適切な間隔で柔継手を配置することにより、トンネル縦
断方向にフレキシブルな構造として、セグメントや二次
覆工に過大な応力が発生するのを防げるものである。

【００２３】また、地震時の応答解析の際、柔継手を配
置することにより、慣性力が減少し、発生応力を少なく
することができるものでもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の二次覆工を有するシールドトンネルの
１実施例を示す要部の縦断側面図である。

【図２】本発明の二次覆工を有するシールドトンネルの
１実施例を示す全体の縦断側面図である。

【図３】従来例を示す全体の縦断側面図である。

【図４】シールドトンネルの地盤の不等沈下対策の解析
図である。

【符号の説明】

１…二次覆工コンクリート ２…セグメント ３…ボルト ４…クラック ５…ナット ６…合成樹脂製弾性ワ
ッシャー ７…平座金 ８…継手板 ９…防水シール 10…目地 11…保護キャップ 12…目地コーキング 13…止水板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次覆工としてのセグメントを合成樹脂
   製弾性ワッシャーを用いてセグメントリング間を柔継手
   で接合し、かつ、二次覆工コンクリートはこのセグメン
   トリング間の柔継手に対応させて伸縮目地を設けたこと
   を特徴とする二次覆工を有するシールドトンネル。
2. 【請求項２】 二次覆工コンクリートの目地は目地材の
   配設で形成し、その端部には目地コーキングを施す請求
   項１記載の二次覆工を有するシールドトンネル。