JPH06288194A - トンネル覆工構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】施工の簡略化を図りつつ確実なる止水層を形成
する。 【構成】その外面３１ｂ側に防水樹脂を工場塗布してな
るコーティング層３２を設けると共に、止水帯装着部３
３を形成したセグメント３１を用いて、シールドトンネ
ルを構築する際に、隣接するセグメント３１、３１相互
間に、セグメント隣接方向に伸縮し得る止水帯３５を、
セグメント建て込み時に止水帯装着部３３に接着する形
で配設し、該止水帯３５とコーティング層３２を接続す
る形で覆工３の外周部に筒状の止水層３Ｐを、トンネル
構築方向に連続した形で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地下河川用のシールド
トンネルに適用するに好適なトンネル覆工構築方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シールドトンネルにおいて、コン
クリート等からなるセグメントを、その外周側からかか
る土圧を外圧として支持し得る形で、トンネル周方向及
びトンネル軸方向に沿って複数接続していくことによっ
て、覆工体を構築していく方法がある。ところで、最
近、都市部における洪水防止対策として、シールド工法
によって比較的深い地下にトンネルを構築しておき、豪
雨時に河川や集排水溝等の水路の排水容量を超えた分の
雨水を、該トンネルを地下河川として用いて排水処理す
ることによって、地上に雨水が溢れ出るのを回避せんと
する構想が提案されている。こういった地下河川用トン
ネルにおいては、トンネル断面内に雨水を流通させた際
に、水頭差によって或いは雨水流入時の衝撃による水圧
によって該トンネル断面内に大きな内圧が生じることが
予想されるために、その覆工体に、構造体としての強
度、止水性といったものを長期に亙って常時維持してい
ることが極めて厳密に要求されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような覆
工体は、これが支持している地盤中の間隙水が圧力外水
として該覆工体の外周側に作用する形で、外水圧による
大きな応力が覆工体の一部に集中して、この結果セグメ
ント継手箇所が破壊したり、或いはセグメント自体にク
ラックが形成される形で、覆工体が、これに要求されて
いる先に述べたような構造体としての強度、止水性とい
ったものを保持し得なくなる危険性がある。そこで、覆
工体の外周側に止水性を有する裏込材を注入したり、或
いはシールド装置の推進と共に覆工体の外周に沿って防
水シートを繰り出す等して、該覆工体の外周側を被覆し
得るような止水層を形成して、これによって、覆工体を
圧力外水から防護する方法が考えられている。しかし、
裏込材を注入する方法では、注入された裏込材が覆工体
の全周を被覆しているか否かの信頼性に乏しく、また、
防水シートを繰り出す方法は、該防水シートをシールド
装置のテールシールと覆工体との間を通過させる形で繰
り出さなければならないために、シールド装置の構造が
非常に複雑になり、施工が難しくなるという、欠点があ
る。また、防水シートはシート部材の特性として引き裂
き破断に弱い為に、該防水シートに僅かな傷でも生じる
と該傷を起因として引き裂き破断してしまう可能性があ
り、これが一旦生じると、覆工体の外周における何れの
位置で防水シートが破断したかという破断補修箇所を突
き止めて、これを補修することは極めて難しい。そこで
本発明は上記事情に鑑み、シールド装置の構造を複雑化
させることなく簡単且つ確実に覆工体の外周側にその全
周を被覆する形で止水層を形成することが出来るように
して、覆工体が、構造体としての強度、止水性といった
ものを長期に亙って常時維持することが出来るようにし
た、トンネル覆工構築方法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、その外周
（３１ｂ）側に防水被膜層（３２）を設けると共に、該
外周（３１ｂ）側の縁部に沿ってシール部材装着領域
（３３）を設けたセグメント（３１）を有し、前記セグ
メント（３１）をトンネル周方向及びトンネル軸方向に
沿って複数接続することによってトンネル覆工（３）を
構築する際に、隣接するセグメント（３１）、（３１）
相互間に、セグメント隣接方向に伸縮し得る形で帯状に
形成されたシール部材（３５）を、各セグメント（３
１）の前記シール部材装着領域（３３）に接着する形で
該隣接するセグメント（３１）、（３１）の継手方向に
沿って配設することによって、該シール部材（３５）と
該シール部材（３５）に隣接する前記防水被膜層（３
２）を接続し、前記接続されたシール部材（３５）と防
水被膜層（３２）とにより、前記トンネル覆工（３）の
外周部に筒状の止水層（３Ｐ）を、トンネル構築方向に
連続した形で形成するようにして、構成される。なお、
（ ）内の番号等は、図面における対応する要素を示
す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記
載に限定拘束されるものではない。以下の作用の欄につ
いても同様である。

【０００５】

【作用】上記した構成により、隣接するセグメント（３
１）、（３１）相互間においてセグメント隣接方向に伸
縮し得る形で配設されるシール部材（３５）と各セグメ
ント（３１）の外周（３１ｂ）側に設けられた防水被膜
層（３２）は、隣接するセグメント（３１）、（３１）
の接続動作を介して該シール部材（３５）と防水被膜層
（３２）が接続し、該接続された状態のシール部材（３
５）と防水被膜層（３２）がトンネル覆工（３）の外周
部において、トンネル構築方向に連続した筒状の止水層
（３Ｐ）となる形で、該トンネル覆工（３）を、その外
側に配置している地盤（２）に対して止水するように作
用する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明を用いて構築中のトンネルの一
例を示す破断斜視図、図２は図１に示すトンネルの横断
面図、図３は図１に示すトンネルにおける覆工体部分の
拡大斜視図、図４は本発明によるトンネル構築方法にお
けるセグメントの接合方法を示す図、図５は図４に示す
セグメントが接合された状態を示す図、図６は図５に示
すセグメントに目開きが生じた状態を示す図である。

【０００７】構築中のトンネル１は、図１又は図２に示
すように、地盤２中において掘進方向である矢印Ａ、Ｂ
方向に伸延する形で横転円筒状に形成された覆工３を有
しており、覆工３は、トンネル１の掘進手段であるシー
ルド装置によって地盤２中に横転円柱形状に形成された
掘削坑道２ｓ中において、該掘削坑道２ｓの外周に沿っ
て即ち地盤２が形成している図２に示す坑壁２ａに接続
された横転円筒形状をなす形に形成構築されている。覆
工３の外周部には、該覆工３を構成している複数のセグ
メント３１の各コンクリート版３１ａにおける外面３１
ｂ側の全域に亙ってこれを被覆する形の止水層３Ｐが、
トンネル構築方向である矢印Ａ、Ｂ方向に連続して円筒
状に形成されており、止水層３Ｐのトンネル断面方向外
側である矢印Ｆ方向側には、図２に示すように、シール
ド装置のテールボイド部分に裏込材を注入することによ
って形成されてなる裏込層３Ｑが、覆工３と地盤２の坑
壁２ａをその全域に亙って接続する形で充填配設されて
いる。

【０００８】また、覆工３の内側にはトンネル空間３ｓ
が、覆工３の内周面３ａ形状に対応した形で横転円柱状
に形成されており、トンネル空間３ｓの先端側である図
１左端部には、その全体部分を図示省略したシールド装
置が、該シールド装置における地盤掘削刃を地盤２の切
羽に対向させた形で配設されており、シールド装置は覆
工３の先頭部分を構成しているセグメントリング３０の
前端面を推進反力として矢印Ａ方向に掘進している。シ
ールド装置には、図１に示すように、覆工３を構成して
いるセグメント３１を、該シールド装置に後続させる形
で所定の位置に建て込む為のエレクタ５が、図示しない
その本体部分がシールド装置のガーダー部に接続支持さ
れた形で設けられており、エレクタ５は、そのセグメン
ト把持部５ａがトンネル軸心ＣＴ０を回転中心としてト
ンネル周方向である矢印Ｃ、Ｄ方向に沿って回転自在
で、且つトンネル断面方向である矢印Ｅ、Ｆ方向に突出
後退な形で、掘進方向即ちトンネル軸方向である矢印
Ａ、Ｂ方向に移動位置決め自在に設けられている。

【０００９】一方、前記覆工３は、図１又は図２に示す
ように、トンネル周方向である矢印Ｃ、Ｄ方向に沿って
並ぶ形で円環形をなすように接続された形の複数のセグ
メント３１からなるセグメントリング３０が、その１リ
ングのリング幅が幅Ｌ１をなす形でトンネル掘進方向で
ある図１矢印Ａ、Ｂ方向に順次接続された形で、シール
ド装置に後続して構築されており、各セグメント３１
は、トンネル１の覆工形状に沿って円弧を描く形のブロ
ック状に形成されている。即ちセグメント３１は、図３
に示すように、プレキャスト製のコンクリート版３１ａ
を有しており、コンクリート版３１ａの矢印Ｆ方向側に
示す外面３１ｂは、セグメント３１の外周面を構成して
いる。そして、セグメント３１の外周面であるコンクリ
ート版３１ａの外面３１ｂには、防水樹脂を該外面３１
ｂに所定の厚さで工場塗布してなる防水被膜層であるコ
ーティング層３２が、セグメント３１の外周側における
略全域（即ち、以下に述べる止水帯装着部３３が形成さ
れた以外の残りの全部）において該外面３１ｂを被覆す
る形で、該コンクリート版３１ａと一体に設けられてい
る。これと共に、セグメント３１にはシール部材装着領
域である止水帯装着部３３が、コンクリート版３１ａの
外面３１ｂ側において矢印Ａ又はＢ方向側端縁のいずれ
か一方と、矢印Ｃ又はＤ方向側端縁のいずれか一方部
分、即ちセグメント３１の外周側であるコンクリート版
３１ａの外面３１ｂ側の縁部に沿った部分が、ここに装
着されるべきシール部材である止水帯３５の形状に合わ
せて切欠き形成された形で設けられており、止水帯装着
部３３には矢印Ｃ、Ｄ方向又は矢印Ａ、Ｂ方向に帯状を
なす止水帯３５が、矢印Ａ、Ｂ方向及び矢印Ｃ、Ｄ方向
に隣接するセグメント３１、３１相互間に位置する形
で、即ちセグメント３１、３１の継手方向に沿って、接
着材３６を介して該止水帯装着部３３に接着された形
で、ここに配設されている。

【００１０】止水帯３５は、図４に示すように、その図
４下側真中部分において欠損領域３５ｓが形成された断
面形状をなす形で、図４紙面と交差方向に伸延する帯状
に形成されたブチルゴム等のシール性を有する弾性部材
からなり、止水帯３５の図４左右両側面には、被着面３
５ａ、３５ａが、欠損領域３５ｓを挟んで帯状に伸延す
る形で形成されている。即ち、止水帯３５は、接着材３
６を介して、隣接するセグメント３１、３１相互間にお
いて、その被着面３５ａ、３５ａを該隣接するセグメン
ト３１、３１における止水帯装着部３３を構成している
部分の各コンクリート版３１ａに一体に接着された形
で、セグメント継手方向に沿って伸延する帯状をなすよ
うにここに配設されることによって、該コンクリート版
３１ａと剥離することなくセグメント隣接方向に伸縮す
ることが出来るように構成されているものである。な
お、止水帯３５は、これが覆工３における隣接するセグ
メント３１、３１相互間に配設される以前には、図４に
示すように、該セグメント３１の止水帯装着部３３の幅
Ｌ２より幅広なる幅Ｌ３に形成されており、止水帯３５
は、該隣接するセグメント３１、３１の接続によって、
セグメント隣接方向である図４左右方向に押し潰される
形で、その幅Ｌ３が止水帯装着部３３の幅Ｌ２に対応し
た形に縮まるように構成されているものである。従っ
て、覆工３の外周部に形成されている前記止水層３Ｐ
は、該覆工３を構成している複数のセグメント３１が、
トンネル周方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）及びトンネル軸方向
（矢印Ａ、Ｂ方向）に複数接続されることによって、隣
接するセグメント３１、３１相互間に配設された止水帯
３５と該止水帯３５に隣接するコーティング層３２、３
２が、トンネル周方向及びトンネル軸方向に連続的に接
続された形で、実施例においては円筒状に形成されてい
る。

【００１１】さらに、覆工３には、図３又は図５に示す
ように、矢印Ａ、Ｂ方向及び矢印Ｃ、Ｄ方向に隣接する
セグメント３１、３１の相互間に配置する形で止水補強
域３７が、該覆工３を構成している各セグメント３１の
継手面３１ｄ部分においてそのコンクリート版３１ａに
形成された凹溝３１ｃが、２ヶのセグメント３１、３１
の隣接によって２ヶ一対に対向された形で形成配設され
ており、止水補強領域３７には水膨張ゴム等からなる公
知のシール６が、図示しない締結ボルトを介してセグメ
ント３１、３１が締結されることによって、該シール６
の図５側面部分が該止水補強領域３７を構成している凹
溝３１ｃ、３１ｃ部分のコンクリート版３１ａ、３１ａ
に押圧されて、ここに挟着された形でそれぞれ設けられ
ている。なお、止水補強領域３７において、ここに挟着
配設されたシール６の図５上下には、若干の空隙部分が
残されており、さらに、当該シール６の図５上下の空隙
部分には、覆工３の内側であるトンネル空間３ｓ側から
流動性止水材７を注入自在な形になっている。従って、
覆工３は、該覆工３の外周部を構成する形で形成された
前記止水層３Ｐを介して、該覆工３を構成している複数
のセグメント３１相互間の接続箇所から地盤２中の間隙
水を覆工３内のトンネル空間３ｓ或いはシールド装置の
内側空間に浸入させることなく、前記裏込層Ｑを介して
地盤２による土圧即ち外圧を支持することが出来るよう
に、即ち覆工３が地盤２に対して止水された形で、複数
のセグメント３１が一体に接続された形になっていると
共に、各止水補強領域３７にシール６が覆工３の止水性
をさらに高めた形で配設されて、さらに該止水補強領域
３７に流動性止水材７が注入され得る形で、万が一の漏
水に備えて補修可能な形になっている。

【００１２】トンネル１は以上のような構成を有してい
るので、該トンネル１を構築するには、シールド装置を
用いて、その構築初期においてはシールド発進地点であ
る立坑等に仮設した適宜な反力架台等に反力を求めつ
つ、シールド装置の地盤掘削手段を介して地盤２を掘進
していく形で、これを該地盤２中に推進させていく。そ
して、シールド装置の推進に対応した分だけ、エレクタ
５を介してそのセグメント把持部５ａにセグメント３１
を把持させて、これを所定の建て込み位置に移動させる
形で、トンネル周方向である矢印Ｃ、Ｄ方向に沿って円
環状に接続することによって幅Ｌ１をなすセグメントリ
ング３０を形成し、該セグメントリング３０をトンネル
軸方向である矢印Ａ、Ｂ方向に順次接続して、これを裏
込層３Ｑを介して地盤２に接続定着させていく形で覆工
３を構築していく。即ちシールド装置が掘削形成した掘
削坑道２ｓ中に、セグメント３１をトンネル周方向及び
トンネル軸方向に複数接続する形で建て込むことによっ
て、覆工３を、該覆工３によって覆工３周囲の地盤２に
よる土圧を支持させる形で、幅Ｌ１をなすセグメントリ
ング３０づつ構築していく。そして、シールド装置があ
る程度推進して、覆工３がある程度構築延長されたとこ
ろで、シールド装置は、その内側に設けられた複数の推
進ジャッキを介して覆工３の前端に推進反力を求める形
で、セグメントリング３０の幅に対応した距離Ｌ１づつ
地盤２中を推進させながら、セグメント３１を順次建て
込んで、トンネル構築していく。

【００１３】ところで、セグメント３１をトンネル周方
向及びトンネル軸方向に沿って複数接続するよう建て込
む際には、図４に示すように、隣接するセグメント３
１、３１相互間にセグメント隣接方向に伸縮し得る形で
止水帯３５を、そのコンクリート版３１ａの外面３１ｂ
側にコーティング層３２が既に設けられている該セグメ
ント３１の止水帯装着部３３に、該止水帯装着部３３を
構成しているコンクリート版３１ａ、３１ａに接着する
形で配設していく。（なお、止水帯３５の装着は、図１
に示すように、矢印Ａ、Ｂ方向及び矢印Ｃ、Ｄのいずれ
に隣接するセグメント３１、３１相互間においても行
う。）そこで、まず図４に示すように、既に建て込まれ
たセグメント３１の継手面３１ｄにおける、該継手面３
１ｄに接続される新たなセグメント３１の止水帯装着部
３３に対応した位置に、接着材３６を塗布しておく。一
方、新たに建て込まれるセグメント３１の止水帯装着部
３３には、接着材３６を介して止水帯３５を接着してお
く。この状態で、新たに建て込まれるセグメント３１を
エレクタ５のセグメント把持部５ａに把持させて、これ
を例えば図４に示すように矢印Ｇ方向に押し付ける形
で、既に建て込まれたセグメント３１に接続させる。す
ると、こうして接続された隣接するセグメント３１、３
１相互間には、図５に示すように、止水帯３５が、図５
紙面と交差方向に示すセグメントの継手方向に沿って伸
延する形で、接着配設される。この際、こうして隣接す
るセグメント３１、３１相互間に配設される以前には、
図４に示すように、該セグメント３１の止水帯装着部３
３の幅Ｌ２より幅広なる幅Ｌ３に形成されていた止水帯
３５は、該隣接するセグメント３１、３１の接続によっ
て図４左右方向に押し潰される形になり、これによっ
て、図５に示すように、該止水帯３５の図５左右両側側
面即ち被着面３５ａ、３５ａが、接着材３６を介して、
隣接するセグメント３１、３１の各コンクリート版３１
ａが構成している止水帯装着部３３に一体に接着接続さ
れる。なお、こうしてセグメント３１を建て込む際に
は、止水補強域３７にシール６を、隣接するセグメント
３１、３１のいずれかの凹溝３１ｃに該シール６を嵌着
しておき、これを該セグメント３１、３１の接続によっ
て圧着させる形でここに挟着配設し、また、隣接するセ
グメント３１、３１は締結ボルトによって締結一体化す
る。

【００１４】こうして、シールド装置を推進させなが
ら、その推進分だけセグメント３１を、隣接するセグメ
ント３１、３１相互間に止水帯３５を、止水帯装着部３
３に接着する形で配設すると共に、止水補強域３７にシ
ール６を挟着しながら、順次トンネル周方向及びトンネ
ル軸方向に接続して建て込んでゆく動作を繰返していく
と、隣接するセグメント３１、３１相互間に配設された
止水帯３５と、各セグメント３１におけるコンクリート
版３１ａの外面３１ｂに設けられた形で該止水帯３５に
隣接するコーティング層３２とが図５に示すように順に
接続されて、これによって、覆工３が、その外周部にコ
ーティング層３２と止水帯３５によって止水層３Ｐがト
ンネル軸方向である矢印Ａ、Ｂ方向に連続した筒状に形
成された形で、シールド推進距離分だけ該シールド装置
に後続する形で構築される。なお、覆工３の各止水補強
域３７には、流動性止水材７が注入され得る形でシール
６が配設される。そこで、適宜な工程手順によってシー
ルド装置のテールボイド部分、即ち覆工３と地盤２の坑
壁２ａとの間に、図２に示すように裏込材９を注入する
と、該覆工３は裏込材９を介して地盤２の坑壁２ａに接
続されて、覆工３は、その外周部に形成された止水層３
Ｐを介して該地盤２に対して止水性を確保された形で、
地盤２の土圧を支持し得るように円環状に構築完了され
る。

【００１５】こうして構築された覆工３においては、先
に述べたように形成された該覆工３の止水層３Ｐが、コ
ンクリート版３１ａの外面３１ｂに予め工場塗布された
形のコーティング層３２と、セグメント建て込み時に止
水帯装着部３３に接着された止水帯３５が接続されるこ
とによって形成されたものであるために、その外周部
が、極めて信頼性の高い良質なる状態の止水層３Ｐによ
って円環状に包囲された形になる。即ち、コーティング
層３２は、その品質が所定の基準に保持された形のプレ
キャスト製のコンクリート版３１ａの外面３１ｂに防水
樹脂を工場塗布して構成されたものであるところから、
該コーティング層３２には所定の水密性が確実に保持さ
れている。従って、施工現場においては、隣接するセグ
メント３１、３１における各々のコーティング層３２の
接続を行えば良く、これには、予め所定の幅Ｌ３をなす
ように帯状に工場加工されてなる止水帯３５を単に止水
帯装着部３３に、該止水帯３５がセグメント隣接方向に
伸縮し得る形になるようこれをセグメント継手部に沿っ
た形にして、接着材３６を介して各セグメント３１の止
水帯装着部３３に接着する形で、該隣接するセグメント
３１、３１相互間に該止水帯３５を配設すれば良い。そ
して、止水帯３５の幅Ｌ３は止水帯装着部３３の幅Ｌ２
より幅広に形成されているところから、単に接着材３６
を塗布して後セグメント３１、３１を相互に接続させる
動作を行うことによって、簡単に隣接するセグメント３
１、３１相互間に止水帯３５を配設することが出来、そ
の施工が簡単であるために、確実にこれを行うことが出
来る。

【００１６】ところで、トンネル１の構築中或いは構築
完了後には、例えば図６に示すように覆工３に局所的な
外圧Ｐが作用することによって、該覆工３が地盤２に対
して局所的に偏位する場合もあり、この際、該覆工３を
構成しているセグメント３１においては、図６に示すよ
うに、隣接するセグメント３１、３１が矢印Ｉ、Ｊ方向
に離反する形で、隣接するセグメント３１、３１相互間
に目開き３９が形成される場合がある。このとき、覆工
３の止水層３Ｐを構成している止水帯３５は、その図６
真中下側に示す部分にセグメント隣接方向に伸縮性を発
現し得る形で欠損領域３５ｓが形成されて、またその図
６左右両側に示す被着面３５ａ、３５ａが隣接するセグ
メント３１、３１の各コンクリート版３１ａに接着材３
６を介して一体に接着された形になっているところか
ら、該止水帯３５は、被着面３５ａ、３５ａがコンクリ
ート版３１ａ、３１ａと剥離することなく、図６に示す
ように該止水帯３５が図６左右方向に延びる形で自在に
弾性変形して、覆工３の偏位に追従し、目開き３９を十
分にシールし続けることが出来る。即ち、止水帯３５
は、該止水帯３５自体がセグメント隣接方向である図６
左右方向に伸縮する形で弾性変形し得ることに加えて、
該止水帯３５には、その図６真中下側に欠損領域３５ｓ
が形成されているところから、外圧Ｐの作用によって、
止水帯３５は、その図６上面部分に陥没部３５ｂが形成
される一方で、その欠損領域３５ｓが図６に示すように
拡がる形で円滑に弾性変形する。そして、この際、止水
帯３５の図６左右両側面である被着面３５ａ、３５ａは
止水帯装着部３３を構成しているコンクリート版３１
ａ、３１ａ双方に向けてさらに押圧される形になるため
に、止水帯３５がセグメント３１、３１のいずれとも分
離してしまう危険性はなく、該止水帯３５はセグメント
隣接方向に対して極めて大きな延性を発現して、大きな
覆工偏位に追従することが出来る。なお、こうした覆工
３の局所的な偏位に対して、該覆工３の止水層３Ｐを形
成しているセグメント３１のコーティング層３２は、こ
れが該セグメント３１を構成しているコンクリート版３
１ａの外面３１ｂに防水樹脂を工場塗布して形成された
ものであるために、該コーティング層３２が、本実施例
以外の他の工法によって用いられているシート状部材の
ように引き裂き破断してしなう危険性なく、以前として
確実なる止水性を保持し続けることが出来る。

【００１７】さらに、こうして図６に示すように隣接す
るセグメント３１、３１相互間に目開き３９が形成され
てこれが復元しない場合には、従来用いられている公知
のシール６は、本実施例においては単に各セグメント３
１の凹溝３１ｃに嵌着された形で止水補強域３７に挟着
配設されたものであるために、稀に、該隣接するセグメ
ント３１、３１の各継手面３１ｄからシール６の図６左
右両側が剥離する形で、止水補強域３７に空隙３７ｓを
形成し、そのシール性を一旦失う形になる。この際覆工
３の止水補強域３７には、流動性止水材７が注入され得
る形になっているところから、こういった事態が生じた
際には、図６に示すように流動性止水材７を止水補強域
３７に注入して、該注入された流動性止水材７を介し
て、止水補強域３７に形成された空隙３７ｓを充填する
と共に目開き３９を塞ぐ形で、覆工３の水密性を復元さ
せることが容易に出来る。なお、覆工３においては、万
が一これに漏水が発生した場合においても、セグメント
３１の外周側にはコーティング層３２が工場被覆されて
いて、その信頼性が保持されているところから、該漏水
の原因を上述した目開き３９の発生箇所に限定すること
が出来、故に、こういった万が一の漏水に対してもセグ
メント継手箇所を介して、止水補強域３７の空隙３７ｓ
及び止水帯装着部３３付近に流動性止水材７を注入すれ
ば、簡単に漏水補修して、該覆工３に所定の止水性を復
元保持させることが出来る。

【００１８】従って、こうして形成された覆工３は、そ
の外周部に、隣接するセグメント３１、３１相互間に配
設された止水帯３５と各セグメント３１の外周を構成し
ているコンクリート版３１ａの外面３１ｂ側に設けられ
たコーティング層３２が接続されたことによって、止水
層３Ｐがトンネル構築方向に連続した円筒状に形成され
て、これによって、該止水層３Ｐが複数のセグメント３
１における各コンクリート版３１ａ全周外側を被覆する
形で、その全域に亙って確実なる止水性を発現保持し、
即ち覆工３全体を地盤２に対して止水する。そして、止
水層３Ｐは、これが傷ついて引き裂き破断する危険性な
く、確実なる止水性を長期に亙って維持することが出来
る。また、止水層３Ｐを形成しているコーティング層３
２は、これが工場加工であるが故にその信頼性が高く、
一方止水帯３５は、セグメント隣接方向に伸縮する形
で、覆工３の偏位に対して自在に弾性変形し得るように
なっているところから、トンネル構築中或いはトンネル
構築完了後に覆工３が局部的に地盤２に対して偏位した
場合にも、これに追従する形で止水層３Ｐが破壊或いは
応力伝達することなく弾性変形して、その止水性を長期
に亙って確実に保持し続けることが出来る。即ち、トン
ネル１の覆工３は、これが局所的な偏位を蒙るような状
況下においても、常にその外周部に止水層３Ｐがトンネ
ル構築方向に連続した円筒状をなす形で該覆工３の外周
部全域に亙って形成されたことによって、該覆工３が、
止水性を長期に亙って維持しているために、該覆工３が
支持している地盤２中に水みちが形成されて、該水みち
を介して地盤２中の間隙水が圧力外水として覆工外周面
に作用する場合においても、これを止水層３Ｐが好適に
止水することが出来る。故に、覆工３はこれに地盤２中
の圧力外水に起因して水みちによる応力が集中しても、
各セグメント３１等にクラックが形成されることなく、
その破壊が好適に防止されることが出来る。

【００１９】従って、トンネル１を、該トンネル１以外
の河川或いは排水溝等の他の雨水用水路から雨水が水頭
差を以って流入し得る形の地下河川として構築してお
き、そのトンネル空間３ｓに、該トンネル１以外のその
他の河川で処理しきれない分の雨水を流通させると、ト
ンネル１には、水等差によって或いは雨水流入時の衝撃
による水圧によってトンネル断面内に大きな内圧が生じ
ることが予想されるが、この際覆工３はその外周部にお
いて止水層３Ｐを介して高い止水性を保持することによ
って、その外圧に対する破壊を防止されて、十分養生さ
れた状態で、構造体としての高い強度を維持した状態を
呈するところから、当該内圧によって覆工３に作用する
トンネル周方向に沿った形の引張力に起因して、隣接す
るセグメント３１、３１間の継手箇所がセグメントボル
トの締結状態が該引張力に抗しきれずに破断する形で、
覆工３の一部が破壊して、その結果漏水に至ってしまう
ような危険性は回避されることになる。即ち、トンネル
１をこのような非常用の地下河川として用いて、トンネ
ル空間３ｓを介して雨水を処理する形で、該トンネル１
以外の河川或いは排水溝等の他の雨水用水路から地上に
雨水が溢れ出るのを防止する形で、都市洪水の防止を図
ることが適格に行われ得る。

【００２０】なお、上述した実施例においては、隣接す
るセグメント３１、３１相互間に止水帯３５を配設する
ための手段として、既に建て込まれたセグメント３１に
おける止水帯装着部３３に対応した部分のコンクリート
版３１ａに接着材３６を塗布しておく一方で、新たに建
て込まれるセグメント３１の止水帯装着部３３に接着材
３６を介して止水帯３５を接着した状態で、該新たなセ
グメント３１を既設のセグメント３１に接続する動作を
介して、止水帯３５を止水帯装着部３３に接着する例を
述べたが、本発明においては、セグメント隣接方向に伸
縮し得る形で帯状に形成されたシール部材である止水帯
３５を、隣接するセグメント３１、３１相互間において
止水帯装着部３３に接着する形で該隣接するセグメント
３１の接続部にそって配設することによって、該止水帯
３５とこれに隣接する防水被膜層であるコーティング層
３２、３２を接続し、該止水帯３５とコーティング層３
２によって止水層３Ｐをトンネル軸方向に連続した筒状
に形成することが出来れば良く、従ってその施工手順及
びその構成要素の細部については、実施例で述べられた
以外の構成であっても差し支えない。従って、止水帯装
着部３３及び止水帯３５の形態は任意である。また、実
施例において覆工３の隣接するセグメント３１、３１間
に設けられる止水補強域３７及び該止水補強域３７に設
けられるシール６及び流動性止水材７等の形状及び構成
は任意である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、そ
の外面３１ｂ等の外周側にコーティング層３２等の防水
被膜層を設けると共に、該外周側の縁部に沿って止水帯
装着部３３等のシール部材装着領域を設けたセグメント
３１を有し、前記セグメント３１をトンネル周方向及び
トンネル軸方向に沿って複数接続することによって覆工
３等のトンネル覆工を構築する際に、隣接するセグメン
ト３１、３１相互間に、セグメント隣接方向に伸縮し得
る形で帯状に形成された止水帯３５等のシール部材を、
各セグメント３１の前記シール部材装着領域に接着する
形で該隣接するセグメント３１、３１の継手方向に沿っ
て配設することによって、該シール部材と該シール部材
に隣接する前記防水被膜層を接続し、前記接続されたシ
ール部材と防水被膜層とにより、前記トンネル覆工の外
周部に筒状の止水層３Ｐを、トンネル構築方向に連続し
た形で形成するようにして構成したので、隣接するセグ
メント３１、３１相互間においてセグメント隣接方向に
伸縮し得る形で配設されるシール部材と各セグメント３
１の外周側に設けられた防水被膜層は、隣接するセグメ
ントの接続動作を介して該シール部材と防水被膜層が接
続し、該接続された状態のシール部材と防水被膜層がト
ンネル覆工の外周部において、トンネル構築方向に連続
した筒状の止水層３Ｐとなる形で、該トンネル覆工を、
その外側に配置している地盤２に対して止水することが
出来る。従って、本発明によれば、その外周側に予め工
場加工によって所定の止水性を発現し得る形で止水材を
塗布したことによる防水被膜層を設けたセグメント３１
を用いて、該セグメント３１をトンネル周方向及びトン
ネル軸方向に接続することによってトンネル覆工を構築
することによって、当該セグメント接続動作と同時に、
隣接するセグメント３１、３１の継手方向に沿った形の
シール部材を、単に隣接するセグメント３１、３１相互
間においてシール部材装着領域に接着する形でここに配
設して、該シール部材と防水被膜層を接続して止水層３
Ｐを形成することが簡単に出来、その施工が簡単である
ためにこれを確実に行うことが出来る。そして、こうし
て覆工３の外周部に止水層３Ｐを形成するには、セグメ
ント３１をトンネル周方向及びトンネル軸方向に複数接
続する動作を介して、該セグメント接続動作と同時にこ
れを行うことが出来る為に、該セグメント３１を建て込
む為のエレクタ５等のシールド装置の構造を複雑にする
必要はなく、施工効率良く止水層３Ｐを形成することが
出来る。また、こうして形成される止水層３Ｐは、上述
したように、これが工場加工さることによって所定の引
き裂き強度が確保され得る形の防水被膜層と、セグメン
ト隣接方向に伸縮し得る形のシール部材を接続させるこ
とによって形成されるために、その信頼性が高く、良質
なる止水層３Ｐがトンネル構築方向に連続した形で筒状
に形成される。即ち、セグメント３１の外周側に設けら
れる防水被膜層と、シール部材はこれが工場加工される
ことによって、予め所定の止水性を保持した状態になっ
ており、そして、該所定の止水性を保持した状態の防水
被膜層とシール部材の接続は、先に述べたように簡単且
つ確実である。さらに、シール部材は、これが、セグメ
ント隣接方向に伸縮し得る形で帯状に形成されていて、
各セグメント３１の前記シール部材装着領域に接着する
形で、かつ該隣接するセグメント３１、３１の継手方向
に沿って配設される形で用いられるために、覆工３の局
所的な偏位によって隣接するセグメント３１、３１間に
目開きが形成された場合にも、シール部材がセグメント
３１のシール部材装着領域から剥離することなく、該シ
ール部材がセグメント隣接方向に伸縮する形で該偏位に
追従して、即ち該シール部材に隣接する防水被膜層との
接続状態が解除されることなく、該目開きを確実にシー
ルし続けることが出来る。故に、シール部材と防水被膜
層との接続によって形成される止水層３Ｐは、高品位な
止水性を発現し得る形に常時維持される。従って、本発
明によれば、シールド装置の構造を複雑化させることな
く簡単且つ確実に、トンネル覆工の外周部に、即ち覆工
体の外周側にその全周を被覆する形で、筒状の止水層３
Ｐを、トンネル構築方向に連続して形成することが出
来、こうして形成される覆工体が、構造体としての強
度、止水性といったものを長期に亙って常時維持するこ
とが可能となる。故に、本発明によってトンネル覆工を
構築すれば、長期に亙ってその止水性が確保されると共
に該止水性によって圧力外水を受けてもクラックが形成
されることがないような高い構造強度が維持された状態
にトンネル覆工体を構築することが出来るので、本発明
を用いて都市部における比較的深い地下にトンネルを構
築しておき、豪雨時に河川や集排水溝等の水路の排水容
量を超えた分の雨水を、該トンネルを地下河川として用
いて排水処理することによって、地上に雨水が溢れ出る
のを回避するのに用いれば、その覆工体は、構造体とし
ての強度、止水性といったものを長期に亙って常時維持
しているために、トンネル断面内に雨水を流通させた際
に、水頭差によって或いは雨水流入時の衝撃による水圧
によって該トンネル断面内に生じることが予想される大
きな内圧にも破壊することなく耐えて、都市部における
洪水回避に役立つことが好適に出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いて構築中のトンネルの一例を示す
破断斜視図である。

【図２】図１に示すトンネルの横断面図である。

【図３】図１に示すトンネルにおける覆工体部分の拡大
斜視図である。

【図４】本発明によるトンネル構築方法におけるセグメ
ントの接合方法を示す図である。

【図５】図４に示すセグメントが接合された状態を示す
図である。

【図６】図５に示すセグメントに目開きが生じた状態を
示す図である。

【符号の説明】

２……地盤 ３……トンネル覆工（覆工） ３Ｐ……止水層 ３１……セグメント ３１ｂ……外周（外面） ３２……防水被膜そう（コーティング層） ３３……シール部材装着領域（止水帯装着部） ３５……シール部材（止水帯）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その外周側に防水被膜層を設けると共に、
   該外周側の縁部に沿ってシール部材装着領域を設けたセ
   グメントを有し、 前記セグメントをトンネル周方向及びトンネル軸方向に
   沿って複数接続することによってトンネル覆工を構築す
   る際に、 隣接するセグメント相互間に、セグメント隣接方向に伸
   縮し得る形で帯状に形成されたシール部材を、各セグメ
   ントの前記シール部材装着領域に接着する形で該隣接す
   るセグメントの継手方向に沿って配設することによっ
   て、該シール部材と該シール部材に隣接する前記防水被
   膜層を接続し、 前記接続されたシール部材と防水被膜層とにより、前記
   トンネル覆工の外周部に筒状の止水層を、トンネル構築
   方向に連続した形で形成するようにして構成した、トン
   ネル覆工構築方法。