JPH0670359B2

JPH0670359B2 - 水中トンネル

Info

Publication number: JPH0670359B2
Application number: JP4044347A
Authority: JP
Inventors: 正照新村
Original assignee: 正照新村
Priority date: 1992-01-17
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPH05195691A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水底や水中に設けら
れる大規模な水中トンネルに関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】従来、海底トンネルなどの水中
トンネルを建造する場合には、これを建造する所定の水
域に矢板等のセキ板を打設したり積石して該水域を区画
した後、その内側の水を排出し、その後、地上建造物を
建造するように水中トンネルを建造するか、或は、掘削
機によって海底等にトンネル抗を掘削して建造する方法
が一般的である。

【０００３】これらの従来工法によれば、前者の工法の
場合にあっては、水中トンネルの大きさが限定されない
自由度があり、しかも、施工期間中水による影響を受け
ることなく所望規模の水中トンネルを建造し得ることに
なる反面、上記のように所定の水域を区画し、その内側
の水を排出して地上と同じ状態に維持しようとした場合
には、水深の浅い場所に限定されると共に、施工期間が
長くなり、建設コストも莫大となる、という問題を有
し、また、後者の工法の場合には、長大型の掘削機を現
場に搬入して掘削の後からトンネル抗を形成しなければ
ならないため、涌水対策が非常に煩雑となり、施工期間
が長くなる他、建設コストも莫大となる、という問題を
有し、いずれの工法を採用したとしても、大規模工事と
なり、施工期間が長期化し、かつ、建設コストが莫大と
なる、という問題を有していた。

【０００４】この発明は、かかる現状に鑑み創案された
ものであって、その目的とするところは、基礎等工事を
必要とする在来工法とは全く異る新規な工法によって、
地上建造物を建造する場合と同様の手順で、短期間に、
かつ、コストも大幅に低減することができ、設置後の安
全性も充分確保することができ、さらには、多目的の用
途にも使用することができる基礎工事を必要としない全
く新規で画期的な水中トンネルを提供しようとするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明にあっては、水中トンネルを、水底に係
留される基盤体と、該基盤体上に建立される支持枠体
と、該支持枠体に連設されたトンネル体と、から構成
し、該トンネル体は、外周坑と内周坑とで二重構造に形
成されていると共に、該内坑内および外周坑と内周坑と
の間を、それぞれの目的に利用される空間とし、かつ、
上記支持枠体は、縦断面形状を略正三角形に形成して内
底部に水槽が形成されるように構成されていることを特
徴とするものである。

【０００６】また、この発明においては、上記トンネル
体の上部に塔を連設し、この塔部分のみを水面に突出さ
せることで、トンネル体への水上からの出入り或は排気
を円滑に行うことができる。

【０００７】

【作用】それ故、本発明の水中トンネルにおいては、水
面下においてトンネル体に作用する波圧や風圧等の面圧
を水面から突出する塔部分のみに限定させることができ
るので、常に安定した状態でトンネルを水中で設置する
ことができ、また、このトンネル体は、外周坑と内周坑
との二重の構造で形成されているため、水中における外
周坑の防水処理をそれほど厳密にしなくても、小さな吸
排水設備と空調設備とにより内周坑内部への水の滲浸を
有効に防止することができ、工費を大幅に低減させるこ
とができる。勿論、建造物の曳航等が不要となり、現場
において建造が可能となることによる工費の大幅な低減
も図ることができる。

【０００８】また、上記トンネル体は、縦断面正立三角
形で内底部に水槽を有する支持枠に連設されるので、水
槽内に水を給排水することで、水中トンネルの比重を任
意に調整し、水深を可変できる。勿論、この比重調整
は、他の手段、例えば、別途用意したウエイトやアンカ
ーの引張・伸長作用により行なうこともできる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面に示す一実施例に基き、この
発明を詳細に説明する。

【０００９】図１に示すように、この実施例に係る水中
トンネルＡは、水底Ｂに係留される基盤体１と、該基盤
体１上に建立される支持枠体２と、該支持枠体２に連設
されるトンネル体３と、を有して構成されている。

【００１０】基盤体１は、上記支持枠体２の建立前には
水面Ｗに浮上するように形成されており、図２および図
３に示すように、タイヤチューブなどで構成された多数
のフロート材１０と、このフロート材１０の上面側に配
設され該フロート材１０を連結する結束枠１１と、この
結束枠１１の上面側に一体的に連設された支持枠１２
と、から構成されており、上記多数のフロート材１０に
よって大きな浮力が得られるように構成されている。

【００１１】尚、上記多数のフロート材１０は、前記し
たタイヤチューブに代えて、発泡スチロール等の大きな
浮力が得られる公知のものを用いることができる。

【００１２】また、上記基盤体１は、前記したように、
可能な限り大きい浮力を具有するように形成されるが、
この浮力は、具体的には、上記基盤体１のみを水面Ｗ上
に浮かべることができるようにするのは勿論のこと、該
基盤体１の上面にトンネル体２を建立するために資材を
載置し、或は、トンネル体２の所謂一階分を建立しても
水没しない程度に設定される。

【００１３】このように構成された基盤体１は、水中ト
ンネルＡの設定位置まで船舶によって曳航し、或は、現
場において構築される。

【００１４】設置位置においては、基盤体１が水面Ｗ上
に浮べられている間、水底Ｂに載置されたアンカーＵに
連結され、水流によって流されないように設置される。

【００１５】また、上記支持枠体２は、図１からも明ら
かなように、縦断面形状を略正立三角形の筒形状に形成
されている。

【００１６】即ち、この支持枠体２は、水平な底床２０
と、該底床２０の両端から斜めに起立して頂点で合体す
る一対の斜壁２１，２２と、上記底床２０の上方に適宜
距離を置いて水平に配設され、かつ、底床２０との間に
水槽Ｔを形成する一階床２３と、上記底床２０から起立
する縦壁２４と、から構成され、上記水槽Ｔ内に水を流
入させることで支持枠体２、即ち、トンネルＡを水没さ
せ得るように形成されている。

【００１７】尚、上記一階床２３には、水槽Ｔ内への給
排水を可能にするポンプ装置２５が配設される。

【００１８】また、上記トンネル体３は、上記支持枠体
２に連設されるもので、外周坑３０と内周坑３１との二
重構造に構成されており、これら外周坑３０と内周坑３
１内との間に形成される空間を利用空間Ｒ１とすると共
に、内周坑３０内の空間を利用空間Ｒ２とするように形
成されている。

【００１９】そして、上記利用空間Ｒ１，Ｒ２は、階床
や壁で適宜に区画され、二階床３２や三階床３３，四階
床３４，天井床３５，縦壁３６，出入口或は排気用の塔
部分３７及び昇降部分３８等が形成される。

【００２０】尚、外周坑３０と内周坑３１との間に形成
される上記利用空間Ｒ１内には、後記する係留装置４の
巻取・巻上手段が配設される。

【００２１】このような構成からなる水中トンネルＡ
は、以下に示す手順に従って施工され形成される。

【００２２】先ず、図４に示すように、前記基盤体１の
上面に底床２０が形成され、次に、該底床２０上の両端
に斜壁２１，２２を一階分だけ建立する。これにより、
縦断面が略凹状となるプール状空間が基盤体１の上面に
形成されるため、以降の施工作業を風や水の影響を受け
ずに行なうことが可能となる。

【００２３】このようにして斜壁２１，２２が形成され
た後は、図５に示すように、該斜壁２１，２２の内側に
一階床２３と縦壁２４および外周坑３０の一部が建立さ
れると共に、斜壁２１，２２がさらに一階分延長され、
かつ、上記一階床２３にポンプ装置２５と必要な配管が
取り付けられる。

【００２４】次に、上記延長された斜壁２１，２２の内
側には、図６に示すように、上記外周坑３０の部分延長
と内周坑３１の一部が建立され、かつ、二階床３２およ
び縦壁３６が建立されると共に、斜壁２１，２２がさら
に一階分延長される。

【００２５】そして、以降は、図７および図８に示す手
順に従って、外周坑３０，内周坑３１および斜壁２１，
２２の各延長と共に、三階床３３・四階床３４・天井床
３５縦壁３６が順に建立され、最後に、トンネル体３の
最上段となる部位の外周坑３０が密閉状態となるように
形成され、かつ、塔部分３７が建立される。

【００２６】尚、上記四階床３４の延長部分であって外
周坑３０と内周坑３１と間には、前記係留装置４の巻き
取り側が配設され、また、昇降部分３８は、上記内周坑
３１の内部が建立される際に完成される。

【００２７】勿論、上記支持枠体２やトンネル体３を構
成する外周坑３０および内周坑３１は、鉄筋コンクリー
ト造あるいは鉄骨鉄筋コンクリート造等の耐水性に優
れ、かつ、耐圧性にも優れた公知の各種材料で形成さ
れ、水中トンネルＡの液密性を確保するように構成され
ている。

【００２８】一方、上記のように形成された水中トンネ
ルＡを水中に係留する前記係留装置４は、図９に示すよ
うに、下端が前記アンカーＵに連結される牽引体４０
と、該牽引体４０と滑車４１を介して連結され、かつ、
他端がドラム４２に巻装されてなる調整ロープ４３と、
該調整ロープ４３の防水性を確保する防水部４４と、か
ら構成されている。

【００２９】上記牽引体４０は、所定の牽引強度を有す
るように形成されていると共に、可能な限りその軽量化
を実現するように、図１０に示すように、複数本の密封
パイプ４０ａと、これを収納する収納パイプ体４０ｂ
と、から構成されている。

【００３０】この密封パイプ４０ａ及び収納パイプ体４
０ｂは、それぞれ可撓性に富む材料で形成されていると
共に、該密封パイプ４０ａ内には、高張力材質の部材と
高張力材質の接着剤が充満されて収容され、また、収納
パイプ体４０ｂ内には高張力材質の接着剤が充満され、
各密封パイプ４０ａ同志を一体化した状態で収納してい
る。

【００３１】また、調整ロープ４３は、上記牽引体４０
と水中トンネルＡとを連結して牽引するもので、該調整
ロープ４３を巻き取り或は送り出すドラム４２に各端部
が連結され、中間部が上記牽引体４０に保持される滑車
４１に巻装されている。尚、図中符号４３ｂは調整ロー
プ４３の延在方向を転向させるプーリを示しており、該
プーリ４３ｂは、滑車４１とドラム４２との間であって
上記外周坑３０の外部に配設されている。

【００３２】防水部４４は、上記調整ロープ４３を外周
坑３０の外部から外周坑３０の内部へと導入する際の防
水性を確保するために設けられている。

【００３３】即ち、この防水部４４は、上記外周坑３０
の肉厚部を貫通してその内部に調整ロープ４３を挿通さ
せるガイドパイプ４４ａと、内部にグリース等の粘性流
動体を収容する防水槽４４ｂと、粘性流動体のリザーバ
槽４４ｃと、粘性流動体の給排ポンプ４４ｄ、とから構
成されている。尚、上記粘性流動体は、例えば、本水中
トンネルＡが設置される水中の圧力と同じ圧力に加圧さ
れ、ガイドパイプ４４ａ内を伝って水が外周坑３０内に
浸水しないように加圧されている。

【００３４】それ故、上記ガイドパイプ４４ａ内には、
上記防水槽４４ｂの粘性流動体が加圧充填され、かつ、
該調整ロープ４３は粘性流動体内に充填された状態で配
設されるため、外周坑３０の外部に存在する水が外周坑
３０の内側に浸水することがなく、前記内周坑３１との
間に形成される利用空間部Ｒ１内を有効に利用すること
ができる。

【００３５】勿論、この発明にあっては、水中トンネル
Ａを水中に係留する係留手段として他の公知の係留手
段、例えば、プーリとワイヤーロープを用いて係留する
こともできる。

【００３６】このように設置された水中トンネルＡは、
支持枠体２の内底部に水槽Ｔが形成される一方で、外周
坑３０と内周坑３１との間および内周坑３１内に利用空
間Ｒ１，Ｒ２が形成されるので、一方の利用空間Ｒ１
を、ガス管や水道管或は電話線等を配設する設備空間と
して利用し、他方の利用空間Ｒ２を、自動車用道路や鉄
道の軌道用空間或は倉庫や車庫等として利用することが
でき、また、複数階にわたる大規模空間が形成される場
合には、エレベーターやリフト等を配備するように構成
することもできる。

【００３７】さらに、この実施例に係る水中トンネルに
あっては、上記水槽Ｔ内にポンプ装置２５によって水を
流入させ或は排水することができるため、水深を任意に
可変することができ、その結果、水中トンネルＡを水中
に安定的に定着させることができると共に、嵐等の場合
には、塔部分３７の上端部分を密閉して水中トンネルＡ
全体を水没させることで、嵐等のよる損壊を有効に防止
することができる。

【００３８】勿論、常態では、水面Ｗ下において水中ト
ンネルＡに作用する面圧を、水面から突出する出入口塔
部分２７に作用する面圧より大きく設定することで、該
水中トンネルＡを常に安定した状態で水中に定着させる
ことができる。

【００３９】尚、本発明において、上記水中トンネルＡ
に作用する面圧とは、水中トンネルＡの水面Ｗ下の没し
ている外壁部分に作用する水圧や潮流圧力をいい、ま
た、塔部分３７に作用する面圧とは、水面Ｗ上における
風圧や波の圧力をいう。

【００４０】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、基礎工事を必要とする在来工法とは全く
異る新規な工法によって、地上建造物を建造する場合と
同様の手順で、水中トンネルを短期間に完成させること
ができ、しかも、船舶によって所謂本体部分を曳航する
ことなく材料のみを設置場所まで移送すればよいため、
この種のコストを大幅に低減することができ、また、水
による影響を受けることなく水上で建立作業を行なうこ
とができるため、この種の作業が大幅に簡易化され、か
つ、安全である。

【００４１】また、この発明にあっては、水面下におけ
るトンネル体に作用する面圧が水面から突出する出入口
塔部分に作用する面圧よりも大きく設定されているた
め、設置後の安定性も充分確保することができ、しか
も、水中トンネルの内部を多目的の用途に使用すること
ができる等、幾多の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る水中トンネルの構成
を示す縦断面図である。

【図２】同水中トンネルが建立される基盤体を一部破断
して示す拡大正面図である。

【図３】同基盤体を一部破断状態で示す拡大平面図であ
る。

【図４】同基盤体の上面に支持枠体を建造する第１工程
を示す拡大縦断面図である。

【図５】同基盤体の上面に支持枠体及びトンネル体の一
部を建造する第２工程を示す拡大縦断面図である。

【図６】同基盤体の上面に支持枠体及びトンネル体を建
造する第３工程を示す拡大縦断面図である。

【図７】同基盤体の上面に支持枠体及びトンネル体を建
造する第４工程を示す拡大縦断面図である。

【図８】同基盤体の上面に支持枠体及びトンネル体を建
造する第５工程を示す拡大縦断面図である。

【図９】係留装置の一実施例を示す正面図である。

【図１０】同係留装置の牽引体を示す部分正面図であ
る。

【符号の説明】

１基盤体２支持枠体３トンネル体４係留装置１０フロート材２０底部２１，２２斜壁３０外周坑３１内周坑４０牽引体Ａ水中トンネルＢ水底Ｔ水槽ＵアンカーＷ水面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水底に係留される基盤体と、該基盤体上
に建立される支持枠体と、該支持枠体に連設されたトン
ネル体と、からなり、該トンネル体は、外周坑と内周坑
とで二重構造に形成されていると共に、該内坑内および
外周坑と内周坑との間を、それぞれの目的に利用される
空間とし、かつ、上記支持枠体は、縦断面形状を略正三
角形に形成して内底部に水槽が形成されるように構成さ
れていることを特徴とする水中トンネル。
【請求項２】前記トンネル体の上部に塔を連設し、該
塔の上部を水面に突出させたことを特徴とする請求項１
に記載の水中トンネル。