JPH0649675Y2 - トンネル覆工構造体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はトンネル覆工構造体に関し、特に新設トンネル
の覆工又は老朽化したトンネルの改修用覆工において、
曲線勾配を有するアーチ形トンネル穴の内面に型枠兼用
又は化粧用等を目的とするコンクリート製の湾曲状プレ
キャスト板を組み立てることによりトンネル穴の覆工を
行うトンネル覆工構造体に関する。

［従来の技術］ 山岳トンネルの掘削に際し、吹付けコンクリート、また
は吹付けコンクリートとロックボルトによるNATM（New
Austrian Tunnelling Method）で支保工を施工すること
により、従来の現場打ちコンクリート覆工に代えて薄く
て軽量なプレキャストコンクリート板による覆工、いわ
ゆるPCL工法（Precast Concrete Lining）が注目される
ようになっている。このPCL工法は現場打ちコンクリー
ト覆工に比べ掘削断面の縮小などによる工費の節減，施
工速度の向上，品質および管理の向上などの利点を有し
ている。

第９図は従来のPCL工法によるトンネル覆工構造体の一
例を示しており、これは例えば吹付コンクリート１でNA
TM施工された新設トンネルにおいて、アーチ形トンネル
穴の左右内側面の下端に側壁コンクリート２を、中程に
固定梁３を現場打ちコンクリートによりそれぞれトンネ
ル方向に向って形成し、アーチ形トンネル穴を周方向に
４分割した形状を有し全体に一定の曲率を有する４個の
湾曲状鉄筋コンクリート製プレキャスト板4,4A,4B,4Cを
設け、先ず２個のプレキャスト板4,4Aを専用油圧ジャッ
キ装置により側壁コンクリート２と固定梁３との間にそ
れぞれ架設し、かつ止着部材５によりトンネル穴の内壁
部及び固定梁３に止着し、次いで他の２個のプレキャス
ト板4B,4Cをリフターにより門型エレクター上に運び、
門型エレクター上にて専用油圧ジャッキ装置によりトン
ネル穴頂部と固定梁３との間にそれぞれ架設して両プレ
キャスト板4B,4Cの上端を衝合させた状態で止着部材６
により固定梁３に止着し、この工程をトンネル方向に沿
って反復して施工することによりプレキャスト方式のト
ンネル覆工を行っていた。

また、このようなアーチ形トンネル覆工と異なるが、コ
ンクリートのセグメントを用いた円筒形の隧道として、
特開昭55−7381号公報には、一方の周方向端より他方の
周方向端に向かって傾斜を巾方向端面に有する隧道カー
ブ用セグメントが提案されている。

［考案が解決しようとする課題］ 上記従来技術においては、第10図，第11図に示すように
アーチ形トンネル穴の曲線勾配部Ａにプレキャスト方式
によるトンネル覆工を行った場合、相互に隣り合う湾曲
状プレキャスト板4,4A,4B,4Cの衝合部分に第10図，第11
図に示すように覆工構造体に曲線勾配を形成するための
ずれを発生し、このずれによってプレキャスト板4,4A,4
B,4Cの衝合部分に段差Ｂを生じ、この段差Ｂが覆工構造
体の内面に表われるため美観を損うと共にプレキャスト
板4,4A,4B,4Cの組み立て固定作業の速度向上が妨げられ
るという問題があった。この点を考慮してトンネル穴に
上記特開昭55−7381号公報のセグメントを取り付けるこ
とも考えられるが、これを用いてもトンネル穴の曲線勾
配部に対応することは難しく、また、この種の覆工とし
ては組立て後における強度上の問題も懸念される。

そこで本考案はトンネル穴の曲線勾配部におけるプレキ
ャスト方式の覆工を美観を損うことなく迅速に行うこと
ができ、また複数のプレキャスト板をトンネル方向に一
体化することができるトンネル覆工構造体を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案は曲線勾配を有するアーチ形トンネル穴の内面に
コンクリート製の湾曲状プレキャスト板を組み立てるこ
とによりトンネル穴の覆工を行うトンネル覆工構造体に
おいて、アーチ形トンネル穴の曲線勾配部の内面に、ト
ンネル穴の曲線勾配度合に基づく捩れを有し、該トンネ
ル穴を周方向に２分割した形状をなす左右一対の湾曲状
プレキャスト板を、アーチ形に組み立てると共に、前記
左右一対のプレキャスト板の上端同士を連結部材により
締結一体化し、かつ各プレキャスト板下端をトンネル穴
の内壁部の下部に止着し、トンネル方向に並設した複数
のプレキャスト板を横締鋼材により締結一体化したもの
である。

［作用］ 本考案は上記構成によって、トンネル穴の曲線勾配の度
合に基づく捩れを有する湾曲状プレキャスト板を組み立
てることにより、各プレキャスト板の衝合部分のずれに
よる段差の無い覆工構造体が得られる。また、２枚のプ
レキャスト板を組立てて止着することにより、トンネル
覆工構造体を施工することができ、かつ複数のプレキャ
スト板を横締鋼材でトンネル方向に締結一体化すること
ができる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図乃至第３図は新設トンネルの覆工構造体の断面構
造を示しており、曲線勾配を有するアーチ形トンネル穴
の内面は吹付けコンクリート11によりNATM施工され、ト
ンネル穴の左右内側面下端には高さの低い側壁コンクリ
ート12が現場打ちコンクリートにより形成されている。
アーチ形トンネル穴の曲線勾配部Ａの内面にはトンネル
穴を周方向に２分割した形状を有し、曲線勾配度合に基
づく捩れを有するプレストレストコンクリート製の左右
一対の湾曲状プレキャスト板13,13Aがアーチ形に組み立
てられており、各プレキャスト板13,13Aの下端はそれぞ
れ側壁コンクリート12上に支持され、かつ上端同士が衝
合されている。また各プレキャスト板13,13Aの下端は止
着部材14によってトンネル穴の内壁部に止着固定されて
いると共に上端同士が連結部材15によって締結一体化さ
れている。またトンネル方向に並設された複数のプレキ
ャスト板13,13Aは横締鋼材16によって締結一体化されて
いる。またトンネル穴の内面とプレキャスト板13,13Aと
の間の間隙部にはプレキャスト板13,13Aを型枠に兼用さ
せてコンクリートの打設又はグラウトの注入を行うこと
により壁17が形成されている。また湾曲状プレキャスト
板13,13Aは第５図に示すようなトンネル穴の曲線勾配に
基づく捩れを有する型枠Ｃを用いて第４図（Ａ）（Ｂ）
に示すように所定の捩れ形状に形成されており、外面の
上，下端及び中程にトンネル方向に向って横リブ18が突
設され、各横リブ18には前記横締鋼材16を挿通する孔20
がトンネル方向に向って形成されている。又プレキャス
ト板13,13Aの下端には止着部材14を挿通する段付き孔21
が内面から外面に向って穿設され、上端には連結部材15
を挿通する段付孔22が内面ら端面に向って穿設されてい
る。止着部材14はトンネル穴の内壁部に形成されたドリ
ル穴23に打ち込まれたアンカー24と、このアンカー24の
雌ネジ部25にワッシャ26を介して螺締するボルト27とか
ら構成され、ボルト27をプレキャスト板13,13Aの孔21に
挿通してアンカー24に螺締することにより止着される。
またアンカー24の基部は円錐状をなし段付溝28が形成さ
れている。連結部材15は一対のプレキャスト板13,13A上
端の衝合部分に連通状態に配置する孔22,22に挿通され
る湾曲状のボルト29と、ボルト29の両端に締結されるナ
ット30,31とから構成されている。

次にトンネル覆工順序について説明する。

先ず、第６図（Ａ）に示すように内面に主治具32を着脱
可能に固定した状態で湾曲状プレキャスト板13,13Aをト
ロッコ等によりトンネル穴内の所定位置まで移動する。
次に第６図（Ｂ）に示すように主治具32に張出し治具33
を取付けると共に門形エレクター34に装備された複数の
巻上げ装置35,36の巻上げワイヤー37,38を主治具32と張
出し治具33にそれぞれ連結する。その後巻上げ装置35,3
6を動作して第６図（Ｃ）（Ｄ）に示すように一方のプ
レキャスト板13を側壁コンクリート12上に支持させた状
態でトンネル穴内面に沿って組み立てた後、第６図
（Ｅ）のようにストッパ39により保持させ、治具32,33
を取り外す。次に第６図（Ｆ）に示すように他方のプレ
キャスト板13Aを同様に組み立てると共に、第６図
（Ｇ）に示すようにジャッキアップ等により高さを調節
して一対のプレキャスト板13,13Aの上端同士を衝合さ
せ、プレキャスト板13Aの下端にブロック40等を挿入し
て支持させる。また治具32,33を取り外す。その後連結
部材15のボルト29を段付き孔22に挿通し、ボルト29両端
をナット30,31で連結して一対のプレキャスト板13,13A
の上端を衝合状態で一体化させ、また各プレキャスト板
13,13Aの段付き孔21を通してトンネル穴の内壁部にドリ
ルで穴23を穿設し、これにアンカー24を打ち込み、ワッ
シャ26を介してボルト27を螺締して各プレキャスト板1
3,13Aの下端をトンネル穴内壁部に止着する。この工程
を反復し、所定数のプレキャスト板13,13Aを組み立てて
固定した後孔20に横締鋼材16を挿通しかつナット（図示
せず）等で締結して所定数のプレキャスト板13,13Aを横
締一体化させる。この後プレキャスト板13,13Aを型枠と
して用いることによりトンネル穴内面とプレキャスト板
13,13Aとの間の間隙にコンクリートを打設してコンクリ
ート壁17を形成する。

このように本考案においては、アーチ形トンネル穴を周
方向に２分割した形状を有し、且つトンネル穴の曲線勾
配度合に基づく捩れを有する湾曲状プレキャスト板13,1
3Aをトンネル穴の組み立てて固定するものであるため、
トンネル穴の曲線勾配部Ａの覆工構造体を構成する各プ
レキャスト板13,13Aの衝合部は相互に一致し、従来のよ
うな段差を生じることを防止することができ、これによ
り覆工構造体の内面に段差が表われることがなく美観を
呈し、かつプレキャスト板13,13Aの組み立て施工の迅速
化を図ることができる。２枚のプレキャスト板13,13Aに
より覆工構造体の組み立て、固定を簡単に行うことがで
きると共に、施工の迅速化を図ることができ、さらに、
トンネル方向に並設した複数のプレキャスト板13,13Aを
横締鋼材で締結一体化することができる。

第７図は老朽化したトンネルの改修用覆工構造体の断面
構造を示し、この例ではプレキャスト板13B,13Cを化粧
板として用いており、このプレキャスト板13B,13Cは第
８図に示すようにトンネル穴の曲線勾配に基づく捩れを
有していると共に、多角形湾曲状をなし、内，外面を多
数の平坦面41で構成している。そして、第１図乃至第３
図に示した新設トンネル覆工と同様に施工され、トンネ
ル穴の曲線勾配部に段差の無い覆工構造体を施工できる
と共に、多数の平坦面41を有するプレキャスト板13B,13
Cとしているためトンネル穴の曲線に基づく曲率を平坦
面41によって容易に得ることができる。

なお本考案は上記実施例に限定されるものではなく本考
案の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であ
る。例えば連結部材，止着部材は各種タイプのものに適
用可能であり、また組立ては巻上げ装置に代えてジャッ
キ装置を用いてもよい。またプレキャスト板は鉄筋コン
クリート製でもよい。

［考案の効果］ 本考案は曲線勾配を有するアーチ形トンネル穴の内面に
コンクリート製の湾曲状プレキャスト板を組み立てるこ
とによりトンネル穴の覆工を行うトンネル覆工構造体に
おいて、アーチ形トンネル穴の曲線勾配部の内面に、ト
ンネル穴の曲線勾配度合に基づく捩れを有し、該トンネ
ル穴を周方向に２分割した形状をなす左右一対の湾曲状
プレキャスト板を、アーチ形に組み立てると共に、前記
左右一対のプレキャスト板の上端同士を連結部材により
締結一体化し、かつ各プレキャスト板下端をトンネル穴
の内壁部の下部に止着し、トンネル方向に並設した複数
のプレキャスト板を横締鋼材により締結一体化したもの
であり、トンネル穴の曲線勾配部におけるプレキャスト
方式の覆工を美観を損うことなく迅速に行うことがで
き、また複数のプレキャスト板をトンネル方向に一体化
することができるトンネル覆工構造体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は新設トンネルの覆工を示しており、
第１図はトンネルの曲線勾配部の覆工状態を示す斜視
図、第２図はトンネル覆工構造体の断面図、第３図は第
２図のＡ−Ａ線断面図、第４図はプレキャスト板を示
し、第４図（Ａ）は斜視図、第４図（Ｂ）は側面図、第
５図は型枠の斜視図、第６図（Ａ）乃至第６図（Ｇ）は
覆工順序を示す概略説明図、第７図は老朽化したトンネ
ルの覆工構造体を示す断面図、第８図はプレキャスト板
の斜視図、第９図乃至第11図は従来例を示し、第９図は
断面図、第10図，第11図は斜視図である。 13,13A,13B,13C…プレキャスト板 15…連結部材 16…横締鋼材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 佐藤 彰 新潟県新発田市大字佐々木2527番地121 日本サミコン株式会社研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−7381（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−130697（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】曲線勾配を有するアーチ形トンネル穴の内
   面にコンクリート製の湾曲状プレキャスト板を組み立て
   ることによりトンネル穴の覆工を行うトンネル覆工構造
   体において、アーチ形トンネル穴の曲線勾配部の内面
   に、トンネル穴の曲線勾配度合に基づく捩れを有し、該
   トンネル穴を周方向に２分割した形状をなす左右一対の
   湾曲状プレキャスト板を、アーチ形に組み立てると共
   に、前記左右一対のプレキャスト板の上端同士を連結部
   材により締結一体化し、かつ各プレキャスト板下端をト
   ンネル穴の内壁部の下部に止着し、トンネル方向に並設
   した複数のプレキャスト板を横締鋼材により締結一体化
   したことを特徴とするトンネル覆工構造体。