JPH11236714A - 沈埋トンネルの接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴムガスケットの横倒れ等が発生しないため
シールをより確実に維持できる沈埋トンネルの接続構造
を提供する。 【解決手段】 沈埋函１の端面１０の、ゴムガスケット
２の先端が当接する部分を、粗面化層４を設けるなどし
て粗面化した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、沈埋トンネルの接続
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】海底ある
いは河底等にトンネルを作る方法として、水中で水圧を
利用して沈埋函を多数接続して、トンネルを構築する方
法が採られる。沈埋函相互間は、沈埋函の端部に取り付
けられたシール用のゴムガスケット（ジーナゴムガスケ
ット）により接続される。

【０００３】具体的にはまず、水底の所定位置に１つの
沈埋函を設置し、つぎにこの既設の沈埋函の前方に、新
たな沈埋函を置く。つぎにこの新たな沈埋函を、ジャッ
キ等を用いて既設の沈埋函の方向に引き寄せ、いずれか
の沈埋函の端部に取り付けたゴムガスケットを挟んで両
沈埋函を接合すると、このゴムガスケットが一次圧縮さ
れて、両沈埋函間がシールされる。ゴムガスケットは、
既設あるいは新設の沈埋函のいずれに取り付けておいて
もよい。

【０００４】つぎに、両沈埋函に囲まれた部分の海水を
ポンプ等で排水すると、静水圧によって、新設の沈埋函
が既設の沈埋函の方向へさらに引き寄せられ、ゴムガス
ケットが二次圧縮されてシールが完了する（水圧接
合）。以上の工程を繰り返して順次沈埋函をつなげて行
けば、沈埋トンネルが完成する。

【０００５】上記沈埋トンネルにおいて、ゴムガスケッ
トは、上記のように二次圧縮により大きく変形して両沈
埋函間をシールするため、たとえば水圧変化や、温度変
化によるコンクリートの乾燥、収縮、あるいは地震によ
る不等沈下等によって沈埋函間の間隔が僅かに拡がって
もシールを維持することができる。ところが、とくに軟
弱地盤等において、地震によって沈埋函間の間隔が大き
く拡がった際にはシールを維持できず、沈埋トンネル内
に水が侵入する事故が発生する危険性がある。

【０００６】そこで、通常状態まで二次圧縮したときの
ゴムガスケットの変形量を大きくして、沈埋函間の間隔
が比較的大きく拡がってもシールを維持できるようにす
ることが考えられ、そのために、 ゴムガスケットの高さを高くして変形量をかせぐ、 ゴムの硬度を低くして変形量をかせぐ、 等の対策がとられている。

【０００７】ところが図３に示すように、上記の対
策を施したゴムガスケット９２は、たとえば沈埋函内外
の圧力差等によって横倒れしやすく、沈埋函９１，９１
間を確実にシールできないおそれのあることが明らかに
なってきた。この原因の一つとして、ゴムガスケットの
表面や、あるいはゴムガスケットの先端部が当接され
る、対向する沈埋函の端面に藻などが付着して滑りやす
くなることがあげられる。

【０００８】本発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
であって、ゴムガスケットの横倒れ等が発生しないため
シールをより確実に維持できる沈埋トンネルの接続構造
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、この発明の沈埋トンネルの接続構造は、隣接する沈
埋函間を、一方の沈埋函の端面に取付けられたゴムガス
ケットを挟んでシールして接続する沈埋トンネルの接続
構造において、他方の沈埋函の端面の、ゴムガスケット
の先端部が当接する部分が、当該先端部との摩擦抵抗を
大きくすべく、粗面化されていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成からなる、この発明の沈埋トンネルの
接続構造によれば、一方の沈埋函の端面に取付けられた
ゴムガスケットの先端部が当接される、他方の沈埋函の
端面が粗面化されて、先端部との摩擦抵抗が大きくなっ
ているため、たとえばゴムガスケットの変形量を大きく
しても、その横倒れを確実に防止でき、シールをより確
実に維持することが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下にこの発明の沈埋トンネルの接続構造
を、その一実施例を示す図１(a)を参照しつつ説明す
る。同図にみるように、それぞれの端面１０，１０を相
対向させて隣接配置された両沈埋函１，１のうち一方の
沈埋函１の端面１０には、ゴムガスケット２が取り付け
られている。

【００１２】ゴムガスケット２は、図２にも示すよう
に、沈埋函１への固定部２０と、断面台形状の主体部２
１とを、ゴム材料により一体形成することで構成されて
いる。一方、上記ゴムガスケット２の先端部２２が当接
される、他方の沈埋函１の端面１０は、当該先端部２２
との摩擦抵抗を大きくすべく、粗面化されている。沈埋
函１の端面１０を粗面化する方法は種々考えられるが、
実施例の場合は、同図(b)にも示すように、適当な樹脂
バインダー中に硬質の微小粒子を分散させた粗面化層４
が塗布、形成されることで、当該端面１０が粗面化され
ている。

【００１３】粗面化層４を構成する樹脂バインダーとし
ては、水や海水等に強く、かつ沈埋函１の端面１０や微
小粒子との接着性にすぐれたものが望ましい。好適な樹
脂バインダーの例としては硬化性樹脂、とくにエポキシ
樹脂があげられる。また上記樹脂バインダー中に分散さ
れる硬質の微小粒子としては、沈埋函接合時の圧縮力に
耐え得るものが望ましい。

【００１４】微小粒子の粒径はとくに限定されないが、
２８〜２００メッシュ程度が好ましい。微小粒子の粒径
が上記範囲未満では粗面化が不十分で、ゴムガスケット
２の先端部２２に対する十分な摩擦抵抗が得られない。
逆に微小粒子の粒径が上記範囲を超えた場合には、当接
したゴムガスケット２を損傷するおそれがある。以上の
点に鑑みると、この発明に好適な硬質の微小粒子として
は、たとえば硅砂７号等があげられる。

【００１５】樹脂バインダーと微小粒子の配合割合はと
くに限定されないが、樹脂バインダーとして未硬化のエ
ポキシ樹脂を用い、微小粒子として硅砂７号を用いる場
合は、エポキシ樹脂１００重量部に対して硅砂７号を３
０〜２００重量部程度配合するのが好ましい。硅砂７号
の割合が上記範囲未満では、沈埋函１の端面１０の粗面
化が不十分となるおそれがある。逆に硅砂７号の割合が
上記範囲を超えた場合には、相対的に樹脂バインダーと
してのエポキシ樹脂が不足して接着力が低下し、硅砂７
号が沈埋函１の端面１０から剥落しやすくなって、当該
端面１０の摩擦抵抗が早期に失われてしまうおそれがあ
る。

【００１６】上記各部からなる、この実施例の沈埋トン
ネルの接続構造によれば、ゴムガスケット２の先端部２
２が当接される、他方の沈埋函１の端面１０が、粗面化
層４によって粗面化されて、先端部２２との摩擦抵抗が
大きくなっているため、ゴムガスケット２の、図３に示
すような横倒れを確実に防止でき、シールをより確実に
維持することが可能となる。

【００１７】なお、沈埋函１の端面１０を粗面化する方
法としては、上記粗面化層４以外にも、従来公知の種々
の粗面化方法を採用することができる。たとえば端面１
０を構成するＩ型鋼等の枠材の表面を、エッチング処理
やサンドブラスト処理等によって、直接に粗面化するこ
とも可能である。 〈試験例〉全体の寸法が実際の１／２であるゴムガスケ
ットおよび沈埋函の端面のモデルを作製した。すなわち
ゴムガスケット２のモデルとしては、図２に示すように
取付け部２０の厚みｔが９mm、胴部２１の先端部２２側
の幅Ｗ₁が６０mm、基端側の幅Ｗ₂が１１０mm、全体の高
さｈが１４０mmで、かつ長さが５００mmの天然ゴム製の
ものを用意した。また沈埋函の端面のモデルとしては、
下記の２種を用意した。 図１(a)(b)に示す端面が粗面化処理されたものとし
て、鋼材の表面（端面１０に相当）に、未硬化のエポキ
シ樹脂と硅砂７号とを重量比で１００：５０の割合で混
合したものを厚み０．５mmに塗布し、エポキシ樹脂を硬
化させて粗面化層４を形成したもの。 従来の例として、未処理の鋼材。

【００１８】上記ゴムガスケット２のモデルを、プレス
機の一対のプレス盤の片方に固定し、他方には、上記
のいずれかの鋼材を固定するとともに、藻や海草等が
付着している状態を再現するため、それぞれの表面にシ
リコーングリースを塗布した。そして、プレス機を圧縮
速度１０mm／分で作動させて、ゴムガスケット２のモデ
ルの高さｈが８０mmになるまで圧縮させた際の、ゴムガ
スケット２のモデルの横倒れの有無を観察した。

【００１９】以上の試験を、上記の各鋼材につい
て、それぞれゴムガスケット２のモデルを交換して３回
ずつ行ったところ、の従来の構造の場合は、３回中２
回、ゴムガスケット２の横倒れが発生したが、の、こ
の発明の構成の場合は、横倒れは１回も発生しなかっ
た。

【００２０】

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明の沈埋ト
ンネルの接続構造によれば、一方の沈埋函の端面に取付
けられたゴムガスケットの先端部が当接される、他方の
沈埋函の端面が粗面化されて、先端部との摩擦抵抗が大
きくなっていることで、その横倒れが確実に防止され
る。

【００２１】したがってこの発明によれば、たとえゴム
ガスケットの変形量を大きくしても、シールをより確実
に維持できるため、たとえば軟弱地盤等に沈埋トンネル
を設置した際に、地震によって沈埋函が大きく移動して
も、沈埋トンネル内に水が侵入する事故をより確実に防
止でき、沈埋トンネル工法の安全性を向上できるという
特有の作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】同図(a)はこの発明の沈埋トンネルの接続構造
の一実施例を示す横断平面図、同図(b)は上記実施例の
接続構造を構成する、粗面化された沈埋函の端面を示す
斜視図である。

【図２】図１の実施例において使用されるゴムガスケッ
トの部分切り欠き斜視図である。

【図３】従来の沈埋トンネルの接続構造において、ゴム
ガスケットが横倒れした状態を示す横断平面図である。

【符号の説明】

１ 沈埋函 １０ 端面 ２ ゴムガスケット ２２ 先端部 ４ 粗面化層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】隣接する沈埋函間を、一方の沈埋函の端面
   に取付けられたゴムガスケットを挟んでシールして接続
   する沈埋トンネルの接続構造において、他方の沈埋函の
   端面の、ゴムガスケットの先端部が当接する部分が、当
   該先端部との摩擦抵抗を大きくすべく、粗面化されてい
   ることを特徴とする沈埋トンネルの接続構造。