JPH0640715Y2 - 覆工用筒状壁体における分岐部セグメントと分岐部支持体との接合構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は覆工用筒状壁体における分岐部セグメントと分
岐部支持体との接合構造に係わり、特に、断面円形の２
つの掘削穴が共通の開口部を介して上下にその一部を重
ねられた形態で連なる如く形成された縦型２連形の掘削
穴の覆工用筒状壁体における分岐部セグメントと分岐部
支持体との接合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実施されるようになっ
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、セグメントを
組み立てて筒状壁体を形成（一次覆工）し、この一次覆
工用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空間を構成するというもので
ある。

従来、この種の筒状壁体としては、第９図に示すものが
提案されていた。図において符号１は主壁部であって、
円弧状のプレキャストコンクリート製のセグメント２が
接線方向およびトンネル軸方向にボルト結合されてい
る。セグメント２の各接合面には継手金具３が埋設され
ており、これら継手金具３にはボルトを挿通するための
挿通孔3aが形成されている。符号4,5は、左右の主壁部
１を連結するため筒状壁体の上下に配設された断面形状
ほぼＹ形のプレキャストコンクリート製分岐部セグメン
ト（以下分岐部セグメントと称する）であり、これら分
岐部セグメント4,5の間に同じくプレキャストコンクリ
ート製の分岐部支持体６が連結されている。この分岐部
支持体６はこの場合、部材軸方向（長手方向）に加えら
れる鉛直力すなわち圧縮力を担う柱または壁として機能
するものである。分岐部セグメント4,5および分岐部支
持体６の各接合面にも挿通孔3aを有した継手金具３がそ
れぞれ埋設されている。第９図では、セグメント２、分
岐部セグメント4,5、分岐部支持体６の筒状壁体の軸方
向から見た断面のみを図示したものとなっているが、筒
状壁体の周方向に連結される端面にも、挿通孔3aを有し
た継手金具３がそれぞれ埋設されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで本出願人は、２連形トンネルにおいて、２つの
掘削穴が第９図に示したように単に横方向に連なるもの
のみでなく、あらゆる地中状況に対応すべく２つの掘削
穴が上下に連なるもの、すなわち縦型２連形の掘削穴に
ついても既に研究を着手している。

縦型２連形の掘削穴を覆工する場合には、双方の筒状壁
体の重なり部すなわち開口部に形成される前記分岐部支
持体６が床部を形成するものとなる。そのため、横型２
連形では上記分岐部支持体６は主に部材軸方向の圧縮荷
重を担うものであったが、縦型２連形のものではそれら
中壁が、主として曲げ・せん断を担うものとなり、その
分岐部支持体と分岐部セグメントとの接合部をそれに適
応した構造とする必要がある。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、上記
の如き縦型２連形の掘削穴の覆工を行うにあたり、如何
にしてその応力状態および施工性に適した分岐部セグメ
ントと分岐部支持体との接合構造を実現するかというこ
とを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、縦型２連形の掘削穴を覆工するために、上部
掘削穴を覆工する上部主壁部と、下部掘削穴を覆工する
下部主壁部と、前記両主壁部間に互いに対向して配設さ
れる分岐部セグメントと、それら両分岐部セグメント間
に架設される分岐部支持体とで構成される覆工用筒状壁
体における前記分岐部セグメントと前記分岐部支持体と
の接合構造を、前記分岐部セグメントと前記分岐部支持
体とが継手金具を介してボルト結合され、さらに、分岐
部セグメントの接続端面の下部および分岐部支持体の接
続端面の上部の少なくともいずれか一方からは、分岐部
支持体を両分岐部セグメント間に位置させたときに、分
岐部支持体の接続端面と相隣る下面または分岐部セグメ
ントの接続端面と相隣る上面に当接して分岐部支持体に
掛かる荷重を支持する掛止板が突設されているものとし
た。

〔作用〕

本考案は、一般的なボルト結合による接続手段に加え、
分岐部支持体に加わる鉛直荷重を掛止板の係止作用によ
り支持させるべく構成したものである。

すなわち、分岐部セグメントの接続端面の下部に分岐部
支持体側に突出する掛止板を設け、両分岐部セグメント
間に分岐部支持体を位置させたときに該掛止板が分岐部
支持体の下面に当接するようにしても、あるいは、分岐
部支持体の接続端面の上部に分岐部セグメント側に突出
する掛止板を設け、分岐部支持体を両分岐部セグメント
間に位置させたときに掛止板が分岐部セグメントの上面
に当接するようにしてもよい。

いずれに構成した場合でも掛止板の係止作用により分岐
部支持体の鉛直荷重を支持することができるとともに、
施工する際には、分岐部支持体を両分岐部セグメント間
に上方から架設することができて、作業は極めて容易で
ある。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図ないし第３図は本考案の第１実施例を示すもので
ある。第１図において全体として符号Ａで示すものが覆
工用筒状壁体で、この筒状壁体Ａは、２つの掘削穴が共
通の開口部を介して上下にその一部を重ねられた形態で
連なる如く形成されてなる縦型２連形の掘削穴を覆工す
るためのものである。

符号１は筒状壁体Ａの主壁部で、該主壁部１は、上記掘
削穴を覆工するための上部主壁部1Aと下部掘削穴を覆工
するための下部主壁部1Bとで構成されている。この主壁
部１は、上記第９図に示したものと同様、円弧状のプレ
キャストコンクリート製のセグメント２が接線方向、お
よびトンネル軸方向にボルト結合されることによって構
成されている。これら上下の両主壁部1A,1B間には、前
記２つの掘削穴の重なり部における開口部Ｋの両側に位
置して互いに対向する分岐部セグメント4,5が配設さ
れ、それら両分岐部セグメント4,5間には分岐部支持体
６が設けられている。この分岐部支持体６は、主壁部1
A,1Bを構成する前記セグメント２や分岐部セグメント4,
5と同様プレキャストコンクリート製のものである。

前記分岐部セグメント4,5における分岐部支持体６が接
続される接続端面4a,5aには、第２図等に示すように該
接続端面4a,5a、および該接続端面4a,5aと相隣る上面4
b,5bに開口する箱抜き部７が形成され、その箱抜き部７
を接続端面4a,5a側から塞ぐ位置にボルト挿通孔3a付の
継手金具３′が設けられている。一方の分岐部支持体６
の接続端面6aにも同様に箱抜き部７が形成されると共に
継手金具３′が設けられており、それら継手金具３′ど
うしが対向当接され、双方がボルト８、ナット９により
締め付けられることにより分岐部セグメント4,5と分岐
部支持体６とが接続されている。上記の接続部構造、す
なわち箱抜き部７および継手金具３′等で構成される接
続のための構造は、主壁部１を構成する前記セグメント
２どうしの接続部と同様のものである。

さらに第２図等に示すように、分岐部セグメント4,5の
接続端面4a,5aの下部からは掛止板10が分岐部支持体６
側に突出している。この場合の掛止板10は第３図に示す
ように鋼板Ｓより構成したもので、鋼板Ｓの一端側に設
けたアンカー12を分岐部セグメント4,5内に埋設するこ
とにより、他端側を接続端面4a,5aより突出させたもの
である。本実施例の場合この掛止板10は分岐部セグメン
ト4,5のほぼ全幅にわたって構成されたものとなってい
るが、これを断続的に構成してもよい。またこの掛止板
10を構成する鋼板Ｓは、分岐部セグメント６自身による
荷重および分岐部セグメント６に加えられる垂直荷重に
より該掛止板10に発生するせん断応力および曲げ応力に
対し十分な耐力を有するように、その厚さ寸法等を設定
されたものとなっている。

次に、上記構造となる覆工用筒状壁体における分岐部セ
グメントと分岐部支持体との接合構造の作用について説
明する。

まず、上記覆工用筒状壁体Ａを構築するには、初めに、
円弧状のセグメント２をその長さ方向に接続することに
より下部主壁部1B部分を形成し、次いでその開口上端部
に分岐部セグメント４あるいは５の一方を接続した後、
その上部から再びセグメント２を長さ方向に接続し、さ
らに残る分岐部セグメント４あるいは５の他方を接続す
ることにより上部主壁部1Aを形成する。

そしてその後、前記分岐部セグメント4,5間に前記分岐
部支持体６を架設する。この分岐部支持体６の分岐部セ
グメント4,5への架設は、まず該分岐部支持体６を架設
すべき分岐部セグメント4,5間の上方に位置させ、その
まま下方に移動させて両分岐部セグメント4,5間に位置
させる。前記掛止板10が下降してきた分岐部支持体６の
下面6bに当接し、分岐部支持体６はこの掛止板10に支持
される。

この状態になったならば、接続端面4a,6a（5a,6a）にそ
れぞれ設けられて互いに対向する前記継手金具３′,3′
のボルト挿通孔3aに前記ボルト８を通し、さらにナット
９を螺着してそれを締結する。

上記のようにして“8"の字状の１ユニット（１リング
分）を構成することができるから、シールド機を掘進さ
せる毎に上記ユニットをトンネル軸方向にボルト結合さ
せながら筒状壁体を掘削穴の長さ方向に延ばしてゆけば
よい。

このように、縦型２連形の掘削穴の覆工用筒状壁体にお
いて、分岐部セグメントと分岐部支持体との接合構造を
上記構成とすれば、分岐部支持体６に加えられる部材軸
方向荷重を確実に分岐部セグメント4,5に伝達すること
ができるものとなる。すなわち、分岐部支持体６に掛か
る内部荷重は、ボルト８によるせん断耐力および掛止板
10によるせん断・曲げ耐力の双方に支えられるものとな
るから該接合部分の信頼性を向上が図れる しかも分岐部支持体６を構築する際には、それを掛止板
10上に仮置きした状態でボルト８の締め付け作業を行う
ことができ、極めて容易に行うことができる。

なお本実施例において、分岐部支持体６の下面6bの両端
部、すなわち掛止板10が当接する部分に第４図に示すよ
うに、鋼板製の支持板11を埋設することも可能で、この
ようにした場合には、この当接部において生じる応力を
広範囲に分散させることができるようになるから、分岐
部支持体６の耐力を増すことができる。

次に第５図および第６図は本考案の第２実施例を示すも
ので、上記第１実施例のものと同じ構成要素には同符号
を付してその説明を簡略化する。

本実施例のものでは、掛止板10が分岐部支持体６の接続
端面6aの上部から部分支持体６の部材軸方向外方に突出
したものとなっている。この場合の掛止板10は、Ｌ字状
の鋼板Ｓの一辺側に設けたアンカー12を分岐部支持体６
内に埋設してその一辺側を接続端面6aにぴったり付設さ
せることにより構成したもので、分岐部支持体６を両分
岐部セグメント間に位置させたときに、分岐部セグメン
ト4,5の接続端面4a,5aと相隣る上面4b,5bに当接するよ
うになっている。また、本実施例においてこの掛止板10
は、分岐部支持体６の全幅にわたり形成している。そし
て、この掛止板10には、分岐部支持体６の幅方向にボル
ト挿通孔10aが複数個（図示例では３個ずつ）穿設され
ている。

一方、両分岐部セグメント4,5の上面4b,5bにおける前記
掛止板10が当接される部分からは、ボルト孔13a付きの
インサート13が前記ボルト挿通孔10aに対応して埋設さ
れており、第６図に示すように、ボルト挿通孔10aにボ
ルト14を挿通させ、それをボルト孔13aに螺着させるこ
とで、掛止板10と分岐部セグメント4,5とが強固に固定
されている。したがって本実施例では、掛止板10が継手
金具の機能をも兼ねた構成となっているわけである。

本実施例に示した分岐部セグメント4,5と分岐部支持体
６との接合構造においては、分岐部支持体６に加えられ
る垂直荷重を、掛止板10のせん断耐力と曲げ耐力、およ
び掛止板10を介して得られるボルト14のせん断耐力によ
って確実に支持することができる。また、本実施例のも
のでも、施工の際には、分岐部支持体６を両分岐部セグ
メント4,5間に仮置きすることが可能となるから、前記
ボルト14の取り付け作業は極めて容易に行うことができ
る。

なお、本実施例のものでは、第７図に示すように、分岐
部セグメント4,5に、その接続端面4a,5a、および該接続
端面4a,5aと相隣る下面4c,5cに開口する箱抜き部７を形
成し、該箱抜き部７に継手金具３′を設ける一方、分岐
部支持体６における前記箱抜き部７に対応する位置にも
第８図（ｂ）に示す如く箱抜き部７′を形成して鋼板Ｓ
の該箱抜き部７′を塞ぐ部分にボルト挿通孔15を穿設
し、それら継手金具３′と鋼板Ｓとをボルト８によって
結合するように構成してもよく、その場合には該接合部
におけるせん断耐力を一層強化することができる。また
本実施例においても、掛止板10を分岐部支持体６の幅方
向に断続的に形成するようにしてもよい。さらに本考案
において、分岐部セグメント4,5と分岐部支持体６とを
接続するためのボルトによる結合手段は実施例の構成に
限定されるものではなく、分岐部セグメント４と分岐部
支持体６とを互いに締結する構造であればどのうような
構成であってもよい。またさらに、上記２つの実施例で
は、掛止板10を、分岐部セグメント4,5の接続端面の下
部あるいは分岐部支持体６の接続端面の上部から突設さ
せた構成のものを示したが、これら双方を組み合わせた
構成、すなわち分岐部セグメントおよび分岐部支持体の
双方から掛止板10が突設された構成しても勿論よく、そ
のように構成した場合には該掛止板10による係止機能が
より増強され、接合部の耐力を一層強化させることがで
きるものとなる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は、縦型２連形の掘削穴を覆
工するために、上部掘削穴を覆工する上部主壁部と、下
部掘削穴を覆工する下部主壁部と、前記両主壁部間に互
いに対向して配設される分岐部セグメントと、それら両
分岐部セグメント間に架設される分岐部支持体とで構成
される覆工用筒状壁体における前記分岐部セグメントと
前記分岐部支持体との接合構造を、前記分岐部セグメン
トと前記分岐部支持体とが継手金具を介してボルト結合
され、さらに、分岐部セグメントの接続端面の下部およ
び分岐部支持体の接続端面の上部の少なくともいずれか
一方からは、分岐部支持体を両分岐部セグメント間に位
置させたときに、分岐部支持体の接続端面と相隣る下面
または分岐部セグメントの接続端面と相隣る上面に当接
して分岐部支持体に掛かる荷重を支持する掛止板が突設
されているものとしたので、分岐部支持体に掛かる内部
荷重をボルトの締結力と掛止板の掛止力との双方により
確実に分岐部セグメントに伝達することができ、分岐部
支持体に床版としての機能を十分に発揮させることがで
きるものとなる。さらに、該分岐部支持体を構築するに
際しては、該分岐部支持体を相対向する分岐部セグメン
ト間に仮置き状態としてボルト接合作業等を行うことが
でき、極めて容易に接続作業を行うことができる、とい
った優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の第１実施例を示すもので
第１図は掘削穴の覆工用筒状壁体を示す部分斜視図、第
２図は同実施例による筒状壁体の分岐部セグメント部分
を拡大して示す部分斜視図、第３図は同実施例による分
岐部セグメントと分岐部支持体との接合部を示す縦断面
図、第４図は第１実施例の変形実施例で、分岐部セグメ
ントと分岐部支持体との接合部を示す縦断面図、第５図
および第６図は本考案の第２実施例を示すもので第５図
は分岐部セグメントおよび分岐部支持体を示す斜視図、
第６図は同実施例による分岐部セグメントと分岐部支持
体との接合部を示す縦断面図、第７図および第８図
（ａ），（ｂ）は第２実施例の変形実施例を示すもの
で、第７図は分岐部セグメントと分岐部支持体との接合
部を示す縦断面図、第８図（ａ）は分岐部セグメントの
部分斜視図、同図（ｂ）は分岐部支持体の部分斜視図、
第９図は従来技術を説明するもので、横型２連形の掘削
穴の覆工用筒状壁体を示す正面図である。 Ａ……覆工用筒状壁体、1A……上部主壁部、 1B……下部主壁部、3,3′……継手金具、 4,5……分岐部セグメント、 4a,5a……接続端面、4b,5b……上面、 ６……分岐部支持体、6a……接続端面、 6b……下面、８……ボルト、 10……掛止板。

フロントページの続き (72)考案者 清水 和雄 東京都中央区八重洲２丁目６番21号 ロー ズベイ八重洲ビル 石川島建材工業株式会 社内 審査官 結田 純次 (56)参考文献 特開 昭64−33398（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−187299（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−318692（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−322098（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】縦型２連形の掘削穴を覆工するために、上
   部掘削穴を覆工する上部主壁部と、下部掘削穴を覆工す
   る下部主壁部と、前記両主壁部間に互いに対向して配設
   される分岐部セグメントと、それら両分岐部セグメント
   間に架設される分岐部支持体とで構成される覆工用筒状
   壁体における前記分岐部セグメントと前記分岐部支持体
   との接合構造であって、 前記分岐部セグメントと前記分岐部支持体とは継手金具
   を介してボルト結合されるとともに、分岐部セグメント
   の接続端面の下部および分岐部支持体の接続端面の上部
   の少なくともいずれか一方からは、分岐部支持体を両分
   岐部セグメント間に位置させたときに、分岐部支持体の
   接続端面と相隣る下面または分岐部セグメントの接続端
   面と相隣る上面に当接して分岐部支持体に掛かる荷重を
   支持する掛止板が突設されていることを特徴とする覆工
   用筒状壁体における分岐部セグメントと分岐部支持体と
   の接合構造。