JP2000314296A - シールドトンネルの覆工方法及び開口方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設シールドトンネルに開口部などを形成す
るに当たり、トンネル内部の補強工事、開口部のセグメ
ントの二次覆工及び仮設支保工を従来に比べ大幅に低減
でき、また開口部を容易に形成できるようにする。 【解決手段】 シールドトンネルＡの一部分を、コンク
リート充填していない鋼枠のみの嵌合継手セグメント１
０にて構成し、その周囲を鋼枠内にコンクリート充填し
た嵌合継手セグメント１１にて構成して覆工した後、鋼
枠のみの嵌合継手セグメント１０を撤去して開口部を形
成する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールドトンネル
をセグメントで覆工する方法、及び一部のセグメントを
撤去して開口部を形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地中に構築した既設のシールドトンネル
に、枝線や立坑などを接合するため、シールドトンネル
に部分的に開口部を設ける場合、例えば図１に示すよう
に既設シールドトンネル１に枝線となる新設トンネル２
を接合する場合、既設シールドトンネル１に作用してい
る土水圧などのバランスが部分的に崩れ、その偏圧によ
りトンネルに大きな断面力が生ずる。

【０００３】一般に、このような大きな断面力に抵抗す
るため、従来は、図２に示すように既設シールドトンネ
ル１の内周を鋼材等による補強部材３にて補強したり
（更に、必要に応じて二次覆工を施す）、開口部用のセ
グメントとして、鋼製セグメントやタグタイルセグメン
トなどの高耐力のセグメントを使用し、また開口に当た
ってはトンネル内面に、図２に示すように仮設支保工４
を組み立てて補強していた。更に、開口に当たっては、
鋼製セグメントをガスによって溶断していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の方法では、既設シールドトンネル１の内周に対して
頑強な補強作業が必要であるとか、二次覆工が省略され
たシールドトンネルにおいても、図２のような補強に加
え、開口部及びその前後付近に、主として鋼材の防食を
目的としたコンクリートによる部分的な二次覆工作業が
必要で、トンネル内部での作業及び使用資材が多く、工
期が長くなり、コスト高になる問題があった。また、仮
設支保工のトンネル内施工のため、トンネル内空が制限
されるという問題もあった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、従来のこのよう
な問題に鑑み、既設シールドトンネルに開口部などを形
成するに当たり、トンネル内部の補強工事、開口部のセ
グメントの二次覆工及び仮設支保工を従来に比べ大幅に
低減でき、また開口部を容易に形成できるシールドトン
ネルの覆工方法及び開口方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるシールドト
ンネルの覆工方法では、シールドトンネルの一部分を、
コンクリート充填していない鋼枠のみの嵌合継手セグメ
ントと、鋼枠内にコンクリート充填した嵌合継手セグメ
ントとを組み合わせて覆工する。

【０００７】例えば、１セグメントリングの一部を、コ
ンクリート充填していない鋼枠のみの嵌合継手セグメン
トで構成し、他の部分を、鋼枠内にコンクリート充填し
た嵌合継手セグメントにて構成する。

【０００８】本発明によるシールドトンネルの開口方法
では、シールドトンネルの一部分を、コンクリート充填
していない鋼枠のみの嵌合継手セグメントにて構成し、
その周囲を鋼枠内にコンクリート充填した嵌合継手セグ
メントにて構成して覆工した後、鋼枠のみの嵌合継手セ
グメントを撤去して開口部を形成する。

【０００９】この場合も、１セグメントリングの一部
を、コンクリート充填していない鋼枠のみの嵌合継手セ
グメントで構成し、他の部分を、鋼枠内にコンクリート
充填した嵌合継手セグメントにて構成することができ
る。

【００１０】鋼枠のみの嵌合継手セグメントを、開口部
として開口させる領域に沿って分割し、その分割部分を
緊締具で接合して覆工した後、その接合を解除して開口
させると、開口部を容易に形成できる。

【００１１】開口部形成後に残っている鋼枠のみの嵌合
継手セグメントについては、その鋼枠内にコンクリート
を充填することで、そのままトンネルの一部として使用
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳述する。

【００１３】本発明の実施例では、図３に示すようにコ
ンクリート充填していない鋼枠のみの嵌合継手セグメン
ト（以下、鋼枠セグメントという）１０と、図４に示す
ように鋼枠内にコンクリート充填した嵌合継手セグメン
ト（以下、鋼枠コンクリートセグメントという）１１と
を使用する。これらセグメント１０・１１の鋼枠１２は
同じ構造で、全体がトンネル周方向に湾曲しており、そ
の外面を鋼板（スキンプレート）１３にて覆い、また内
外のフランジ１４・１５とウエブ１６とによる溝状部１
７を四辺のそれぞれに形成するとともに、フランジ１４
・１５の外周縁に、互いに対称の段をなす嵌合継手部１
８・１９を形成している。

【００１４】鋼枠セグメント１０は、鋼枠１２内にコン
クリートを充填しないで、鋼枠１１内部に、鋼板による
推力伝達リブ２０を設けただけであるが、鋼枠コンクリ
ートセグメント１１は、鋼枠１２内にコンクリート２１
を充填している。

【００１５】このようなセグメント１０・１１を使用し
てシールドトンネルの一部を覆工し、その覆工部分に開
口部を施工する本発明の方法の一例について説明する。

【００１６】図５において、シールドトンネルＡに立坑
Ｂへ通ずる開口部を施工する場合、シールドトンネルＡ
の１セグメントリングにおいて、開口部となる部分のセ
グメントには鋼枠セグメント１０を使用し、矢印の範囲
で示したその他の部分は鋼枠コンクリートセグメント１
１を使用して、これらセグメントの嵌合継手部１８・１
９を互いに嵌合させて組み立てる。開口部となる部分の
周囲及び換気坑Ｂの土留め壁２２の下端部の周囲に地盤
改良２３を施す。

【００１７】図９はシールドトンネルＡの平面図で、こ
の図の例では、Ｌで示す範囲に鋼枠コンクリートセグメ
ント１１を使用し、そのうちの斜線で囲む一部について
だけ鋼枠セグメント１０を使用し、範囲Ｌ以外は通常の
ＲＣ構造セグメントを使用している。

【００１８】図１０は図９の範囲Ｌの一部を拡大して示
し、矩形の領域Ｅが実際に開口させるところ（以下、開
口形成領域という）である。この開口形成領域Ｅにかか
る鋼枠セグメント１０については、予め鋼枠セグメント
１０を開口形成領域Ｅに沿って切断して分割し、それぞ
れの分割部分の両側に鋼板による継手板２４・２５を設
けておき、これを緊締具であるボルト２６とナット２７
とにて緊締接合する。このような接合をトンネル軸方向
とトンネル周方向の両方向にて行う。

【００１９】次に、図６に示すように、シールドトンネ
ルＡ内において開口形成領域Ｅの周囲に補強用支保工２
８を設置してから、ボルト２６とナット２７を外して開
口形成領域Ｅの鋼枠セグメント１０を撤去し、開口２９
を形成する。

【００２０】次いで、図７に示すように、形成された開
口２９の周縁に開口補強用横桁３０を設置し、これをボ
ルトにて仮止めした後、開口２９の全周について溶接す
る。

【００２１】最後に、図８に示すように、補強用支保工
２８を撤去してから、シールドトンネルＡの一部として
残っている鋼枠セグメント１０の鋼枠１２内にコンクリ
ートを打設する。

【００２２】なお、上記の実施例は、シールドトンネル
Ａに立坑Ｂへ通ずる開口部を施工する場合であるが、本
発明は、図１に示したような枝線となる新設トンネルへ
の開口部を施工するなど、シールドトンネルの一部を撤
去する場合に広範に適用できる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ールドトンネルの一部のセグメントを撤去して開口部を
形成するような場合に、補強作業や二次覆工作業が簡略
化できるため、コストの低減が図れる。従って、二次覆
工を省略したシールドトンネルにおける開口に適してい
る。

【００２４】また、仮設支保工を省略できるため、トン
ネル内空を十分確保しながら作業ができ、作業性が向上
する。

【００２５】更に、開口に伴う作業が従来に比べ大幅に
簡略化されるので、工期短縮が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】既設シールドトンネルに枝線となる新設トンネ
ルを接合するため開口部を施工する従来例の断面図であ
る。

【図２】同上において、既設シールドトンネル内に仮設
支保工した断面図である。

【図３】本発明において使用する、コンクリート充填し
ていない鋼枠のみの嵌合継手セグメントの一部分の簡略
断面図である。

【図４】同じく鋼枠内にコンクリート充填した嵌合継手
セグメントの簡略断面図である。

【図５】本発明の施工例の第１手順を示す断面図であ
る。

【図６】第２手順を示す断面図である。

【図７】第３手順を示す断面図である。

【図８】最終手順を示す断面図である。

【図９】上記施工例におけるシールドトンネルの平面図
である。

【図１０】同上の一部拡大図である。

【図１１】図１０におけるＸ−Ｘ線の断面図である。

【図１２】鋼枠のみの嵌合継手セグメントを分割し、そ
の分割部分を接合した状態を示す簡略断面図である。

【図１３】図１２の状態から分割した部分断面図であ
る。

【符号の説明】 １０ コンクリート充填していない鋼枠のみの嵌合継
手セグメント（鋼枠セグメント） １１ 鋼枠内にコンクリート充填した嵌合継手セグメ
ント（鋼枠コンクリートセグメント） １２ 鋼枠 １３ 鋼板 １４・１５ フランジ １６ ウエブ １７ 溝状部 １８・１９ 嵌合継手部 ２０ 推力伝達リブ ２１ コンクリート ２２ 土留め壁 ２３ 地盤改良 ２４・２５ 継手板 ２６ ボルト ２７ ナット ２８ 補強用支保工 ２９ 開口 ３０ 開口補強用横桁

フロントページの続き (72)発明者 名倉 浩 東京都港区北青山二丁目５番８号 株式会 社間組内 (72)発明者 藤本 明生 東京都港区北青山二丁目５番８号 株式会 社間組内 (72)発明者 中村 稔 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 山口 隆志 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 横山 務 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 Ｆターム(参考） 2D054 AA03 AA04 AC01 2D055 BA01 EB01 KA00 KB04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールドトンネルの一部分を、コンクリー
   ト充填していない鋼枠のみの嵌合継手セグメントと、鋼
   枠内にコンクリート充填した嵌合継手セグメントとを組
   み合わせて覆工することを特徴とするシールドトンネル
   の覆工方法。
2. 【請求項２】１セグメントリングの一部を、コンクリー
   ト充填していない鋼枠のみの嵌合継手セグメントで構成
   し、他の部分を、鋼枠内にコンクリート充填した嵌合継
   手セグメントにて構成することを特徴とする請求項１に
   記載のシールドトンネルの覆工方法。
3. 【請求項３】シールドトンネルの一部分を、コンクリー
   ト充填していない鋼枠のみの嵌合継手セグメントにて構
   成し、その周囲を鋼枠内にコンクリート充填した嵌合継
   手セグメントにて構成して覆工した後、鋼枠のみの嵌合
   継手セグメントを撤去して開口部を形成することを特徴
   とするシールドトンネルの開口方法。
4. 【請求項４】１セグメントリングの一部を、コンクリー
   ト充填していない鋼枠のみの嵌合継手セグメントで構成
   し、他の部分を、鋼枠内にコンクリート充填した嵌合継
   手セグメントにて構成することを特徴とする請求項３に
   記載のシールドトンネルの開口方法。
5. 【請求項５】鋼枠のみの嵌合継手セグメントを、開口部
   として開口させる領域に沿って分割し、その分割部分を
   緊締具で接合して覆工した後、その接合を解除して開口
   させることを特徴とする請求項３又は４に記載のシール
   ドトンネルの開口方法。
6. 【請求項６】開口部形成後に残っている鋼枠のみの嵌合
   継手セグメントにコンクリートを充填することを特徴と
   する請求項３、４又は５に記載のシールドトンネルの開
   口方法。