JPS61186698A - 大断面シ−ルドトンネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はシールド工法によって構築する大断面、例え
ば外径８〜２０ｍ程度のシールドトンネルに関するもの
で、特に道路用あるいは鉄道用Ｏ水底トンネル等に利用
する。

〔従来の技術〕

シールド工法はシールド機を用いて掘進を繰返しながら
、順次シールド機のテール部分でセグメントの組立てを
行ない、地中にトンネルを構築し゛て行くもので、施工
中に周辺地盤、あるいは地表部の交通、建物に与える影
響が少なく、一般的には土被り深さの深いトンネル施工
に適しているとされている。

このシールド工法に関しては施工例も多く、種々の改良
によシ適用範囲が広がり、最近では道路用、地下貯留用
等の新規分野でもシールド工法が採用され、あるいは検
討されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、特殊な条件、すなわち二車線、三重線以上の道
路用水底トンネル、あるいは複線の鉄道用水底トンネル
等、大断面の水底トンネルをシールド工法によって構築
しようとすると以下のような種々の問題が生じてくる。

■　曲線設置が難しく、また斜面延長を短かくするため
には陸上部の路面と水底トンネル部の路面の高低差をで
きるだけ少なくすることが必要で、そのため一般のシー
ルドトンネルに比べ土被りが筒端に少ない。

■　浮力に抵抗するものはトンネルの自重と上載上の重
量とせん断抵抗であるが、土被りが少ないので、上載上
の抵抗はほとんど期待できない。

従って、トンネルの換算比重を１．０程度にする必要が
あり、浮力はシールド機のテールを出ると直ちに作用す
るので、セグメントの自重を大きくしなければならない
。

■　土被りが少ないことからトンネル上方の水路を通過
する船舶のイカリや浚渫船による底ざらい等に対する安
全性も考慮する必要がある。

■　浮力に抵抗させるために、重量および厚味の大きい
セグメントを用いた場合、通常のキーセグメントではリ
ングの形成が難しい。

■　施工性の面からはシールドトンネルは円形断面が好
ましいが、そうすると内部空間の有効利。

用が難しい。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の大断面シールドトンネルでは、トンネルを構
成する各セグメントの重量および厚味を大きくとること
により、トンネルに作用する大きな浮力に対処できるよ
うにしている。従って土被り深さの浅い水底トンネルに
適用することが可能となる。

また、上下のセグメントの厚味が両側部のセグメントの
厚味より大きくなるようにして、上下方向に偏平な略楕
円状の内部空間を形成し、この空間に複数の路線を並列
させて、内部空間の有効利用を図るようにしである。

セグメントとしては大形のコンクリートブロックの利用
が適しているが、両側部のセグメントは上下のセグメン
トに比べ厚味が薄くなるため、鋼殻内にコンクリートを
充填した鋼殻ブロック等の利用も考えられる。

また、各セグメントの厚味および重量が大きくなること
から、通常のキーセグメントの使用が難しく、この発明
ではキーセグメントを上側の第１キーセグメントと下側
の第２キーセグメントの上下二段に構成し、一旦第１キ
ーセグメントによシセグメントリングを形成した後、第
１キーセグメントの下に上向きにすぼまる第２キーセグ
メントを嵌合して、セグメントリングの一体化およびス
ムーズな応力伝達を図っている。

〔実施例〕

次に図示した実施例について説明する。

第１図は三車線高速道路用海底トンネルを外径１６ｍの
シールドトンネルとした場合を想定した実施例であり、
図中Ａは三重線の高速道路用建築限界を示したものであ
る。なお、セグメントリングの平均厚さは１．９ｍ、重
量的２００　ｔ／ｍとしである。

この実施例ではキーセグメン）２ａ　、２ｂを除く、１
２個のセグメント２のうち、上下の合計８個のセグメン
ト２をコンクリートセグメント２Ｃとし、両側部の合計
４個のセグメント２を鋼殻セグメント２ｄとし、上下の
厚味を大きく、両側部の厚味を小さくすることにより、
上下に偏平な略楕円状の内部空間３を形成させである。

トンネルｌ下部の路床部分には現場打コンクリート４を
打設し、トンネル１の重量を高め、安定性を持たせであ
る。また路面６下には補助通路５を設け、避難用通路、
排水、通信、電力等の配管を通したダクト等として利用
することができる。

二段に構成されたキーセグメントのうち、上側の第１キ
ーセグメント２ａはわずかに上方に広がった形状のコン
クリートブロックであり、この第１キーセグメント２ａ
を押し込むことにより、リングが形成され、次に下側の
第２キーセグメント２ｂを嵌合してセグメン・トリング
が完成される。

第２キーセグメント２ｂも鋼殻セグメントとなっており
、一般のキーセグメントのように上方にすぼまった形状
となっている。この第２キーセグメン）２ｂは第１キー
セグメント２ａよシ広幅であり、隣接する両側のセグメ
ント２に形成した切欠き部に嵌合するようになっている
。

また、トンネル１内の換気については、天井部分の空間
を利用して、ジェットファン７を取りっ　４゜けである
。

〔発明の効果〕

この発明の大断面シールドトンネルでは、重量および厚
味が非常に大きいセグメントを用いるため、土被りの少
ない水底トンネルに作用する大きな浮力に抵抗し、安定
したトンネルが得られる。

また、キーセグメントを二段の構造としであるため、厚
味の大きなセグメントの組立に関し、施工性および一体
性の面で有利であり、非常に厚味の大きいセグメントリ
ングが形成される。さらに上下のセグメントの厚味を両
側部のセグメントの厚味より大きくとり、上下に偏平な
、略楕円状の内部空間を形成し、スペースの有効利用を
可能としている。

また、非常に大きな厚味および重量が確保されることか
ら、上方の水路を通過する船舶のイカリや浚渫船による
底ざらい等に対する安全性も高く、土被り深さが浅いこ
とにより、斜面延長も短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のトンネルの一実施例を示す断面図、
第２図は水底下への設置状況を示す断面図である。 １・・シールドトンネル、２・・セグメント、２ａ・・
第１キーセグメント、２ｂ・・第２キーセグメント、２
Ｃ・・コンクリートセグメント、２ｄ・・鋼殻セグメン
ト、３・・内部空間、４・・現場打コンクリート、５・
・補助通路、６・・路面、７・・ジェットファン、 Ａ・・建築限界。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド工法により多数のセグメントを組立てて
   なる大断面シールドトンネルにおいて、前記各セグメン
   トの重量および厚味を大きくとり、かつ上下のセグメン
   トの厚味が両側部のセグメントの厚味より大きくなるよ
   うにして上下方向に偏平な略楕円状の内部空間を形成さ
   せるとともに、トンネル断面頂部のキーセグメントは上
   側の第１キーセグメントと上向きにすぼまる下側の第２
   キーセグメントの上下二段に構成してあることを特徴と
   する大断面シールドトンネル。
2. （２）両側部のセグメントは鋼殻セグメントである特許
   請求の範囲第１項記載の大断面シールドトンネル。