JPH07150898A - プレキャストコンクリート版によるトンネルの施工方法 - Google Patents

プレキャストコンクリート版によるトンネルの施工方法

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JPH07150898A
JPH07150898A JP5302076A JP30207693A JPH07150898A JP H07150898 A JPH07150898 A JP H07150898A JP 5302076 A JP5302076 A JP 5302076A JP 30207693 A JP30207693 A JP 30207693A JP H07150898 A JPH07150898 A JP H07150898A
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tunnel
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bending moment
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光男 斉藤
Soichiro Nakayama
壮一郎 中山
Ryoichi Onobe
良一 小野辺
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Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd
Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
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Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレキャストコンクリート版でトンネル壁体
を構成する場合、盛土を側方に埋め戻すときに発生する
過大な曲げモーメントが抑えられ、最終的に必要十分の
厚さを備えていればよいコンクリート版を組むことがで
きるようにする。 【構成】 あらかじめコンクリート版3の内周側に弦材
として鋼棒7を張っておき、この鋼棒7で側方盛土G1
による土厚に抵抗してコンクリート版3に発生する曲げ
モーメントを抑えるよう構成し、コンクリート版3を、
最終盛土G2を施した際の最終的な曲げモーメントに抗
する程度の強度すなわち厚さに設定できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アーチ状のトンネル壁
体による地中トンネルの構造に係り、そのトンネル壁体
がプレキャストコンクリート版で構成されているトンネ
ルの施工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆる開削工法でアーチ型トンネルを
構築する場合、左右一対の円弧版状のプレキャストコン
クリート版をトンネル壁体に用いて施工する方法が開発
されてきており、この方法の一例としては、図7(a)
〜(c)の順に示すように、左右一対のコンクリート版
11をアーチ状に組むとともにトンネル長さ方向に連結
してトンネル壁体11Aを構築し、この後、左右の開削
空間Sに側方盛土G1を左右交互に所定量ずつ埋め戻
し、さらに最終盛土G2を所定被り厚で埋めるといった
ものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記施工方法において
は、トンネル壁体11Aの左右の開削空間Sに交互に側
方盛土G1を埋め戻していく際、左右いずれか一方の開
削空間Sへの側方盛土G1の埋め戻し量が他方よりも常
に多くなることから、左右のコンクリート版11の双方
に発生する土圧による曲げモーメントは、図8(a)に
示すように均等状態にならない。つまり、埋め戻し量の
多い側のコンクリート版11の曲げモーメントが、少な
い側に比べると常に大きく発生する。
【0004】この埋め戻し途中に左右のコンクリート版
11に発生する曲げモーメントは、図8(b)に示す最
終盛土G1を施した際に左右に均等に発生する曲げモー
メントよりも大きく、したがってコンクリート版11を
製造するにあたっては、埋め戻し途中の土圧に抵抗し得
るような強度設計(主に厚さに関して)を図る必要があ
る。ところが、最終盛土G2を施した際ではその強度を
必要としないので、必要以上の厚さのコンクリート版1
1を用いることになる。すなわち、コンクリート版11
を最終的に必要十分の厚さ以上のものに製造せざるを得
ず、このためコンクリート版11の重量がかさんで運搬
や施工が困難になるとともに、材料費がかかってコスト
上昇を招くといった問題を抱えることになる。なお、図
8(a)(b)でMはコンクリート版に発生する曲げモ
ーメントの分布を示している。
【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、最終的に必要十分の厚さを備えていればよいコ
ンクリート版を組むことができることにより、施工の容
易化とコストの低減が図れるプレキャストコンクリート
版によるトンネルの施工方法を提供することを目的とし
ている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、左右一対の円弧版状の
プレキャストコンクリート版を、その一端の脚部をそれ
ぞれ基礎に、他端の頂部を互いに突き合わせることによ
りアーチ状に組み、かつこれをトンネル長さ方向に連結
してトンネル壁体を構築するトンネル壁体構築工程の
後、トンネル壁体の左右の空間に、盛土を左右交互に所
定量ずつ埋め戻していく盛土埋め戻し工程を行っていく
プレキャストコンクリート版によるトンネルの施工方法
において、前記盛土埋め戻し工程を行う前に、前記各コ
ンクリート版の内側における前記頂部と前記脚部の間
に、鋼棒等の弦材を張っておくことを特徴としている。
【0007】
【作用】本発明によれば、側方盛土を埋め戻す際、コン
クリート版に張られた鋼棒が側方からの土厚に抵抗して
コンクリート版の曲げモーメント発生が抑制され、その
結果、コンクリート版を、埋め戻し途中に発生する曲げ
モーメントを考慮する必要がなく最終盛土を施した際の
最終的な曲げモーメントに抗する程度の強度すなわち厚
さに設定できる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は本実施例が適用されて開削工法により構
築されるトンネル1の正面図であり、図2(a)〜
(c)はトンネル1を構築する施工手順を順に示してい
る。
【0009】その施工手順を開削を終えた段階から説明
していくと、まず開削した地盤Gの底部の両側に、構築
するトンネル1の長さ方向(図面の表裏方向)に延びる
溝状の基礎2を設ける。次いで、左右一対の円弧版状の
プレキャストコンクリート版3(以下コンクリート版と
略称)を、その一端の脚部4をそれぞれ基礎2に、他端
の頂部5を互いに突き合わせることによりアーチ状に組
み、かつ構築するトンネル1の長さ方向に所要数連結す
るとともに、基礎2内にコンクリート6を打設して脚部
4を基礎2に固着する。コンクリート版3の頂部5は、
その内面が、組み付け状態で水平となるよう断面テーパ
状に形成されている。なお、左右のコンクリート版3の
配列状態は、図3(a)に示すように幅を揃えてもよ
く、また図3(b)に示すように半幅ずつずれた千鳥組
としてもよい。
【0010】ここで、コンクリート版3の内側における
頂部5と脚部4との間には、予め鋼棒(弦材)7が1本
張られている。この鋼棒7は、コンクリート版3の幅方
向の中央にコンクリート版3の弦方向と平行な状態とな
っており、図4および図5に示すように、両端に形成さ
れたねじ部7aが、頂部5および脚部4にそれぞれボル
ト止めされたブラケット8、9に横から嵌め込まれ、ね
じ部7aにナット10をねじ込むことにより、ブラケッ
ト8、9を介してコンクリート版3に固定されている。
鋼棒7はブラケット8、9に緩みなく固定された状態で
よいが、ナット10のねじ込み量を調節してある程度緊
張した状態としてもよい。
【0011】鋼棒7が張られる向きであるが、上記のよ
うに各ブラケット8、9に固定された状態で、鋼棒7の
軸芯の延長線が、図4に示すように頂部5においては、
頂部5を除くコンクリート版3の大部分の厚さの中央線
と頂部5の接合面5aとが交差する箇所を交差し、また
脚部4においては図5に示すように、鋼棒7の軸芯の延
長線がコンクリート版3の厚さの中央線と基礎2の上面
2aが交差する箇所に交差するように設定されている。
【0012】以上のようにして、左右のコンクリート版
3を複数組んでトンネル壁体1Aを構築するトンネル構
築工程が終わったら、次いで、このトンネル壁体1Aの
左右の開削空間Sに、側方盛土G1を左右交互に所定量
ずつ振り分けながらトンネル壁体1Aの頂部を覆うまで
埋め戻し、さらに最終盛土G2を所定被り厚で埋める盛
土埋め戻し工程を行う。
【0013】この盛土埋め戻し工程において、はじめの
側方盛土G1を左右交互に埋め戻していく過程では、左
右いずれか一方の開削空間Sへの側方盛土G1の埋め戻
し量が他方よりも常に多くなることから、左右のコンク
リート版3双方に発生する土圧による曲げモーメントは
均等状態にならない状況が、従来では発生していたわけ
である。
【0014】ところが本実施例では、全てのコンクリー
ト版3に上述のごとく鋼棒7が張られており、この鋼棒
7が側方からの土厚に抗することにより曲げモーメント
の発生が抑制され、完全に左右均等状態とはならないま
でもそれに近付き、発生する曲げモーメントは従来に比
すと格段に低減する。その状態を図6に示す。したがっ
て、コンクリート版3の強度設計に関しては、埋め戻し
途中に発生する過大な曲げモーメントを考慮する必要が
なく、最終盛土G2を施した際の最終的な曲げモーメン
トに抗する程度の強度に近付けることができる。すなわ
ち、コンクリート版3の厚さを、最終的に必要十分の厚
さのものにすることが可能となり、もってコンクリート
版3の重量の軽減およびそれにともなう施工性の容易
化、コスト低減等が図られる。さらに、製造した段階か
ら鋼棒7を張っておけば、運搬時や移送時にも曲げモー
メントの発生が抑えられ変形あるいは損傷等の不具合の
発生を回避できる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプレキャ
ストコンクリート版によるトンネルの施工方法によれ
ば、側方盛土を埋め戻す際、コンクリート版に張られた
鋼棒が側方からの土厚に抵抗してコンクリート版の曲げ
モーメント発生が抑制され、このため、コンクリート版
を、埋め戻し途中に発生する曲げモーメントを考慮する
必要がなく最終盛土を施した際の最終的な曲げモーメン
トに抗する程度の強度すなわち厚さに設定でき、その結
果、コンクリート版の重量の軽減およびそれにともなう
施工性の容易化、コスト低減等が図られるといった効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によって構築されるトンネル
の正面断面図である。
【図2】本発明の一実施例の工程を示す正断面図であっ
て、(a)第1段階、(b)第2段階、(c)正面断面
図である。
【図3】トンネル壁体を構成するコンクリート版の配列
状態を示す平面図で、(a)一例、(b)他の例であ
る。
【図4】コンクリート版の頂部への鋼棒の接続構造を示
す正面図である。
【図5】コンクリート版の脚部への鋼棒の接続構造を示
す正面図である。
【図6】本発明の一実施例によって構築されるたトンネ
ルのコンクリート版に発生する曲げモーメントの分布を
示す図である。
【図7】従来工法の工程を示す正断面図であって、
(a)第1段階、(b)第2段階、(c)正面断面図で
ある。
【図8】(a)側方盛土を埋め戻している際にコンクリ
ート版に発生する曲げモーメントの分布を示す図、
(b)最終盛土を埋め戻した状態でコンクリート版に発
生する曲げモーメントの分布を示す図である。
【符号の説明】
1 トンネル 1A トンネル壁体 3 プレキャストコンクリート版 4 脚部 5 頂部 7 鋼棒(弦材) G 地盤 G1 側方盛土 G2 最終盛土 M 曲げモーメント

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 左右一対の円弧版状のプレキャストコン
    クリート版を、その一端の脚部をそれぞれ基礎に、他端
    の頂部を互いに突き合わせることによりアーチ状に組
    み、かつこれをトンネル長さ方向に連結してトンネル壁
    体を構築するトンネル壁体構築工程の後、トンネル壁体
    の左右の空間に、盛土を左右交互に所定量ずつ埋め戻し
    ていく盛土埋め戻し工程を行っていくプレキャストコン
    クリート版によるトンネルの施工方法において、 前記盛土埋め戻し工程を行う前に、前記各コンクリート
    版の内側における前記頂部と前記脚部の間に、鋼棒等の
    弦材を張っておくことを特徴とするプレキャストコンク
    リート版によるトンネルの施工方法。
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