JPH0696956B2 - 上下型多円形シールドトンネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は上下型多円形シールドトンネルに係るものであ
る。

（従来の技術） 従来、シールド工法によって鉄道トンネル等を構築する
場合、（ｉ）複線断面を単円の形状とすると、掘削断面
が大きくなり、内空部に無駄な空間が生じ、建設費が嵩
み、経済性の点で難点がある。

（ii）この場合、複線断面を単円の形状とする代りに、
単線断面のトンネルを水平方向に並列に設置すると、地
下の占有幅が広くなり、占有料が高くなる。また狭い道
路下等の如く、用地に制約を受ける場合には補償費等が
高くなり建設費が嵩む。

（iii）更に円の一部を水平方向にオーバラツプさせた
多円形特殊断面のシールドトンネルにおいては、２本の
トンネルを水平方向に並列に設置した前記従来例に比し
て地下の占有幅が僅かに狭まるだけで、前記（ii）の従
来例の問題点は殆んど解決されない。

以上のような問題点を解決するため、最近、円の一部を
垂直方向にオーバラツプさせた多円形特殊断面のシール
ドトンネルが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこの場合、上部トンネルのセグメントと下
部トンネルのセグメントとは、上下の円がオーバラツプ
した部分においては上下一体となった形で分割されてい
る。

このため、セグメントの組立時、下部トンネルのセグメ
ントから床版セグメント、次いで上部トンネルのセグメ
ントへと連続作業で行なう必要があり、セグメントの組
立作業に多大の時間を必要とするという問題点がある。

本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑みて提案され
たもので、その目的とする処は、上下トンネルが同時に
並行して組立てられ、施工性が向上され、工期が短縮さ
れ工費が節減される上下型多円形シールドトンネルを提
供する点にある。

（問題点を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明に係る上下型多円形
シールドトンネル、シールド工法によつて並行して掘進
された上下各トンネル内周面をセグメントによつて覆工
してなる上下型多円形シールドトンネルにおいて、下部
トンネルの内周セグメントと、上部トンネルの内周セグ
メントの各端面を夫々トンネル中央部の床版セグメント
の両端部の三角形断面部における上部傾斜面と下部傾斜
面に連結してなり、前記上下トンネルの各内周セグメン
トを前記床版セグメントの両端上下２面に楔状に結合し
て構成されている。

（作用） 本発明に係る上下型多円形シールドトンネルは前記した
ように構成されているので、上下トンネルのセグメント
を同時に組立てることができ、上部トンネルの内周セグ
メント及び下部トンネルの各内周セグメントをトンネル
中央部の床版セグメントの両端部の三角形断面部におけ
る上下傾斜面に楔状に結合したので、同床版セグメント
は、上下型多円形シールドトンネルの側部に作用する土
圧、及び水圧に対して上下部トンネル用セグメントを支
承し、側方土圧及び水圧に対する上下部トンネル用セグ
メントの発生断面力を小さく抑える。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示し、上下
の円が一部垂直方向にオーバーラツプした上下型多円形
断面のシールド掘削機によって掘削された上部トンネル
（Ａ）及び下部トンネル（Ｂ）の各内周面に、前記掘削
機に装架されたエレクターによって内周セグメント
（１）及び（２）が組立てられるとともに、上下トンネ
ルを分割する平板状の床版セグメント（３）における両
端三角形断面部の上下各傾斜面が夫々前記上下各トンネ
ル（Ａ）（Ｂ）の端部セグメント（１）（２）に楔状に
連結固定される。

図中（１′）はキーセグメントである。

なお前記上下トンネル（Ａ）（Ｂ）のセグメント（１）
（２）は単円シールドトンネルに用いられる公知の円弧
状のセグメントで使用され、また平板状の床版セグメン
ト（３）は上部トンネル用セグメント（１）と下部トン
ネル用セグメント（２）と夫々別個に接合されるため、
床版セグメント（３）のトンネル軸と直角方向の両端部
は上下２方向の接合面を有する。

第３図乃至第５図は床版セグメントの詳細を示し、平板
状主体のトンネル軸方向端部にはトンネル方向継手金具
（４）が、トンネル軸と直角方向の両端部に形成された
３角形断面部の上下部に、夫々円周方向継手金具（５）
が配設されている。

次に前記セグメントの組立施工例を説明する。

前記シールド掘削機によって上部トンネル（Ａ）及び下
部トンネル（Ｂ）を同時に並行して掘進し、続いて前記
シールド掘削機のエレクターによって上下トンネルの内
周を公知の円弧状セグメント（１）（１′）（２）と上
下トンネルを分割する平板状の床版セグメント（３）と
で覆工する。

セグメントの組立に際しては、下部トンネル（Ｂ）の内
周セグメント（２）及び天井部を形成する床版セグメン
トを先に組立て、これより１リング乃至1.5リング遅れ
て上部トンネル（Ａ）の内周セグメント（１）（１′）
を、既に組立てられた下部トンネル（Ｂ）の前記各セグ
メント（１）（３）上に組立てる。従って上下トンネル
のセグメントの組立が同時に行なわれる。

この場合、下部トンネル（Ｂ）の内周セグメント（１）
と床版セグメント（３）とを、下部トンネル（Ｂ）の底
部及び左右側部と天井部とに組立て、かくして下部トン
ネル（Ｂ）の全周に亘ってセグメントを組立てる。

上部トンネル（Ａ）のセグメント（１）（１′）は、同
トンネルの底部を除く左右側部、更に天井部に組立て、
上部トンネル（Ａ）の底部セグメントは下部トンネル
（Ｂ）の天井部の床版セグメント（３）と兼用させる。

而して前記下部トンネル（Ｂ）の天井部を構成する平板
状の床版セグメント（３）は上方より落し込むため、下
部トンネルにおける円弧状セグメント（２）には、構造
上不利となるキイセグメントを設けなくてもよい。

なお前記セグメントの形状、及びセグメント相互間の連
結方法は特殊な構造とする必要はなく、トンネル内周を
覆工でき、且つセグメント相互間を強固に連結できるも
のであれば、従来のものでよく、またセグメントはコン
クリートセグメント、鋼製セグメントのいずれでもよ
い。

以下前記同様にして、シールド掘削機による掘進と、セ
グメントの組立を並行して行なうことによって、トンネ
ルの全長を覆工する。

第６図は本発明の第２の実施例を示し、上部トンネル
（Ａ）と下部トンネル（Ｂ）の各円形断面部の上下方向
のオーバーラツプ部分が小さい場合である。

本実施例においてはトンネル中央の床版セグメント
（３）の両端に鋭角的な形状の地山部分（６）が残るこ
ととなる。

この部分を残した形状でシールド掘削機により機械的に
掘削することは非常に困難である。また床版セグメント
（３）との接続部近傍の円弧状のセグメントには過大な
断面力が集中し、この部分が構造的な弱点となる。

このため上部トンネル（Ａ）及び下部トンネル（Ｂ）の
各セグメントの一部（1A）（2A）を構造的に連接結合す
ることによって、上部トンネル用セグメントから下部セ
グメントへの応力の伝達を円滑に行なうことにより、全
体として安定した構造体とすることができる。

第７図及び第８図は前記セグメント（1A）（2A）の詳細
を示し、両セグメントの接合端部には夫々外側に膨出す
る突隆部（1A′）（2A′）が設けられ、セグメント本体
のトンネル軸方向両端部にはトンネル方向継手金具
（７）が配設され、また円周方向両端部には円周方向継
手金具（８）が配設され、前記各セグメント（1A）（2
A）は夫々の突隆部（1A）（2A）同士及び同各突隆部と
床版セグメント（３）とが接合されるようになってい
る。

図中（９）はグラウト注入口である。

（発明の効果） 本発明に係る上下型多円形シールドトンネルにおいて
は、上下各トンネルの内周セグメントにトンネル中央部
に位置する床版セグメントが連結固定されているので、
上下トンネルの各セグメントを、従来の単円形のトンネ
ルの場合とほぼ同じ要領で、同時に並行して組立てるこ
とができ、しかもセグメントの連結は従来公知の方法を
そのまま適用できるので、単円形のトンネルの場合と同
じ速度で覆工作業が行なわれ、施工製が著しく向上さ
せ、工期が短縮され、工費が節減される。

この際、前記床版セグメント（13）の両端部は三角形断
面に形成され、同三角形断面の上下傾斜面に上下トンネ
ルの各セグメントの端部が連結されているので、前記上
下各トンネルの上下各端面が床版セグメントを介して楔
状に嵌合固着され、上下トンネルの間で楔状効果を発揮
し、セグメントにかかる垂直力に対応するものである。

また下部トンネル用のセグメント組立作業は、上部トン
ネル用セグメントの組立位置よりも先行した位置で行な
うことができ、そのため、上部トンネル用セグメントの
組立作業が下部トンネル用セグメントの組立作業に影響
を及ぼさず、工事の安全性が向上する。

更に上部トンネル用セグメントの組立作業は、床版セグ
メント及びシールド掘削機で防護された空間内で独立し
て行なうことができ、工事の安全性が向上する。

更にまた前記床版セグメントは、上下型多円形シールド
トンネルの側部に作用する土圧及び水圧に対して、上下
各トンネルのセグメントを支承し、側方土圧及び水圧に
対する上下部トンネル用セグメントに発生する断面力を
小さく抑えることができ、構造的に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る上下型多円形シールドトンネルの
第１の実施例を示す縦断正面図、第２図はその側面図、
第３図は床版セグメントの平面図、第４図及び第５図は
夫々第３図の矢視IV-IV図並に矢視Ｖ−Ｖ図、第６図は
本発明に係る上下型多円形シールドトンネルの第２の実
施例を示す縦断正面図、第７図は床版セグメントに接す
る上下トンネルにおける端部セグメントの平面図、第８
図はその正面図である。 （Ａ）……上部トンネル、（Ｂ）……下部トンネル （１）……上部トンネルのセグメント （２）……下部トンネルのセグメント （３）……床版セグメント

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド工法によつて並行して掘進された
   上下各トンネル内周面をセグメントによつて覆工してな
   る上下型多円形シールドトンネルにおいて、下部トンネ
   ルの内周セグメントと、上部トンネルの内周セグメント
   の各端面を夫々トンネル中央部の床版セグメントの両端
   部の三角形断面部における上部傾斜面と下部傾斜面に連
   結してなり、前記上下トンネルの各内周セグメントを前
   記床版セグメントの両端上下２面に楔状に結合してなる
   ことを特徴とする上下型多円形シールドトンネル。