JPH01322098A - 縦２連形掘削穴の覆工用筒状壁体 - 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」 本発明は、２連形の堀削穴の覆工に用いられる筒状壁体
にかかり、特に上下に２つの主壁部が形成された縦２連
形の覆工用筒状壁体の改良に関するものである。

「従来の技術」 近年、鉄道用トンネルなどの大断面トンネル構造物を構
築するための大断面シールド工法として、復円形特殊断
面シールド工法と呼ばれるものが行なわれるようになっ
た。この工法は、円筒状のシールド掘削機を２基連結し
た構造のシールド掘削機を用いて、円が２つその一部が
重なった状態で連なる形の断面形状に、地山あるいは地
盤を掘削し、この掘削された穴の内面に、ＲＣセグメン
トを組み立てて筒状壁体を形成してこの筒状壁体を穴に
沿って複数連結しく一次覆工）、この−次覆工のセグメ
ントの背面、すなわちセグメントと地山との間に空隙を
埋める注入材を充填した後、−次覆工の内面にコンクリ
ートを巻き立て（二次覆工）、それらによって地山を支
持して、所定の内空を構成する、というものである。

しかして、従来、前記の工法で構築する筒状壁体として
は、たとえば第７図に示すものが知られている。

図に示す筒状壁体は、円弧版状のＲＣセグメントｌを連
結して断面Ｃ字状、断面逆Ｃ字状の土壁部２，２を構築
し、これら主壁部２の上端部間および下端部間に分岐部
ＲＣセグメント３，３を連結し上下に位置する分岐部Ｒ
Ｃセグメント３，３間に中柱４を建て込み、このように
して構築した眼鏡枠状の壁体を堀削穴の軸方向に順次連
結してなるものである。

前記の筒状壁体を構成するＲＣセグメント１１分岐部Ｒ
Ｃセグメント３、中柱４はボルト・ナツトにより連結さ
れており、前記の各部材にはボルト・ナツトによる連結
部としてボルト挿通孔５ａの形成された継手金具５．５
・・・が埋設されている。

なお、前記分岐部ＲＣセグメント３はコンクリートによ
り外観Ｙ字状に一体成形されており、その具体的構成は
、その端面が中柱４と連結される断面方形の基部３ｃと
、この基部３ｃから分岐してそれぞれの端面が主壁部２
．２と連結される断面方形の連結腕部３ａ、３ｂとから
なる基本構造となっている。

ここで２つの連結腕部３ａ、３ｂのうち、連結腕部３ａ
は連結腕部３ｂより長く形成されており、また、連結腕
部３ａは、その先端部側がＲＣセグメント１と同一の曲
率半径をもって円弧状（こ延出している。連結腕部３ａ
、３ｂのうち、一方を長く、他方を短く形成するのは、
セグメント１，１・・・、分岐部セグメント３，３・・
・を筒状壁体の軸方向に千鳥状に配置するため（千鳥状
に配置して筒状壁体の応力の分散を図るため）である。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、このような２連形の堀削穴を憚工する場合に
は、通常、第７図に示すように、左右に主壁部２，２が
構築されるが、掘削場所に制約を受けるような場合には
、前記主壁部２，２を上下に構築することを要求される
ことがある。このような場合、上下の主壁部２，２の間
に位置する中壁（この場合には床版）には、」−例のト
ンネルがらの荷重（垂直荷重）がかかり、床版と分岐部
セグメントとの間にはせん断力が大きく作用することが
当然予想されるので、床版と分岐部セグメントとの接続
部分の強度を向上させる必要がある。

その手段の一例としては、床版とセグメントとを継なぐ
継手金具のボルトの直径を大きくしたり、材質を高めた
り、本数を多くしたり、あるいは、分岐部セグメントの
接合端面を段付きに形成し、この接合端面に床板を載せ
る台座を設けたりするなどの方法があるが、従来知られ
ているこの種の方法では、筒状壁体の大きさやその組立
時の作業性等の要素によって、ボルトの太さや台座の版
厚に制約を受ける等の問題点がある。

また、従来のこの種の２連形筒状壁体は、主壁部２．２
を連結する分岐部セグメント３の接合端面間に床板を架
設する構造上、床版に作用する垂直荷重は、まず、床版
と分岐部セグメントとの接合部分にせん断力として作用
し、次いでその応力が主壁部に伝達されるため、床版の
応力を直接主壁部に軸力として作用させることができな
い等の難点がある。

＝４− 本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、床版に作用する応力を直接主壁部に軸力
として伝達し得て接続部分の強度を向」ニさせることが
でき、また、現場での施工が容易でその作業能率を向上
させることができる縦２連形堀削穴の覆工用筒状壁体を
提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段」 かかる目的を達成するために本発明は、縦２連形の堀削
穴に配置され、この堀削穴の覆工に用いられる堀削穴の
覆工用筒状壁体であって、複数の円弧版状のセグメント
が組み立てられて軸線方向に沿う開口を有する円筒状の
主壁部が上下２つ形成され、これらが前記開口を対向し
て配置された状態で、これらの開口部の一端同士および
他端同士が、それぞれ分岐部セグメントを介して連結さ
れてなり、かつ、前記分岐部セグメントの間には中継ぎ
床版が分岐部セグメントの上面に載置された状態で架設
されていることを特徴とするものである。

「作用　」 本発明にかかる覆工用筒状壁体は、主壁部の間に位置す
る中継ぎ床版が分岐部セグメントの」二面に載って架設
されるので、床版に作用する応力が直接主壁部に軸力と
なって作用する。

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図ないし第３図は本発明にかかる覆工用筒状壁体の
一実施例を示すもので、この覆工用筒状壁体は、縦２連
形堀削穴の上下に断面Ｃ字状、断面逆Ｃ字状に構築され
た主壁部１０，１０と、これら主壁部１０，１０の一端
部（左端部）間および他端部（右端部）間を連結する分
岐部セグメン）１１，１１と、前記分岐部セグメント１
１．１１の間に分岐部セグメントＩＩ、１１の上面に載
置された状態で架設された中継ぎ床版１２とを主体とし
て構成されている。

前記主壁部ｌＯは、円弧版状の複数の同形のＲＣセグメ
ント１４・・・がそれぞれ、これらの端面に埋設された
継手金具５・・・を介してボルト・ナツトにより締結さ
れて形成されている。

前記ＲＣセグメント１４の両側面には、従来と同様にボ
ルト・ナツトによる連結部としてボルト挿通孔５ａの形
成された継手金具５．５・・・が埋設されている。なお
、図示例では、主壁部ＩＯを形成するセグメントとして
ＲＣセグメント１４が示されているが、本発明はこのも
のに限定されるものではなく、スヂールセグメントによ
って構成することもできる。

前記分岐部セグメン）ＩＩは、断面Ｃ字状、断面逆Ｃ字
状に形成された主壁部１０，１０を接合する如く、筒状
壁体の内方に一部が湾曲したＵ字状に形成されており、
またこれら主壁部１０，１０と接合される上下の接合端
面には、それぞれボルト・ナツトによる連結部としてボ
ルト挿通孔５ａの形成された継手金具５が埋設されてい
る。なお、図示例では、前記分岐部セグメントＩＩの両
側面にも、分岐部セグメントｌｌどうしを連結する継手
金具５が埋設されている。

前記中継ぎ床版１２は、コンクソートによって分岐部セ
グメントＩｆ、１１の上面に架（ジ渡される大きさの平
板状に形成され、その内部には主鉄筋、配力鉄筋等の補
強鉄筋が埋設されている。また、中継ぎ床版Ｉ２の長平
方向の両接合端面１２ａ、１２ａは、筒状壁体の内面に
対応する形状に形成されていて、筒状壁体の中心線Ｘ−
Ｙよりも上方に嵌まり込むように設けられている（第２
図参照）。なお、前記中継ぎ床版Ｉ２の両側面には床版
１２どうしを連結する継手金具５が埋設されており、ま
た、中継ぎ床版１２と筒状壁体とは、たとえば第３図に
示すように接合される。すなわち、中継ぎ床版Ｉ２の両
側上面にはボルト操作用の空所＋２ｂが形成され、前記
空所１２ｂには接合端面１２ａより貫通するボルト挿入
孔１２ｃが形成されており、このボルト挿入孔１２ｃに
挿入される継手ボルト１６が主壁部１０，１０を形成す
るＲＣセグメント１４の内面のインサート１７にボルト
止めされることによって床版１２が固定されるようにな
っている。なお、中継ぎ床版Ｉ２の右端は、分岐部セグ
メント１１の内面に開口するインサート金具１７に継手
ボルト１６をねじ止めすることにより固定される。

また、図示例では、中継ぎ床版１２と筒状壁体との接合
手段として、ＲＣセグメント１４の内面に埋設したイン
サート１７と、床版１２を貫通し前記インサート１７に
ねじ込まれる継手ボルトＩ６とによって構成した例を示
したが、本発明は、このような接合手段に限定されるも
のではなく、ＲＣセグメントＩ４と床版１２とにそれぞ
れ継手金具を埋設し、これらを曲りボルトなどによって
締結するようにしても良い。

次に、このように構成された筒状壁体の構築方法および
作用効果を合わせて説明する。

第１図および第２図に示すように、筒状壁体を構築した
状態とするには、まず、筒状壁体の下方の主壁部１０を
ＲＣセグメント１４を周方向に順次ボルト結合すること
により構築し、この土壁部１０の左右」二線に、分岐部
セグメント１１をボルト結合する。

次いで、左右の分岐部セグメント１１．ＩＩの上部にＲ
Ｃセグメント１４を周方向に沿って連結して上側の主壁
部ＩＯを構築する一方、分岐部セグメント１１．Ｉｆの
上面に、中継ぎ床版Ｉ２を載せ、中継ぎ床版１２を継手
ボルト１６を介して一体化させると、第２図などに示し
た筒状壁体が完成する。

この構築は、筒状壁体の下方から、ＲＣセグメントＩ４
を連結しっつ主壁部１０を組み立て、さらにこの上に分
岐部セグメントＩＩ、中継ぎ床版１２を組み付けて、上
側の主壁部１ｏを構撃する作業であり、また各部材は一
定の規格、寸法にプレキャスト成形されているため、そ
の作業性および施工性を向上することができる。特に、
中継ぎ床版１２は、分岐部セグメント１１．１１を組み
付けた後、その上面にこれを載せてボルト止めする単純
作業であるため、その組立を容易に実施することができ
、中継ぎ床版１２の取り付は作業を簡単に行うことがで
きる等の利点がある。　　しかして、このようにして構
築された筒状壁体においては、前記中継ぎ床版１２が分
岐部セグメント１１．１１の上面に載置された状態で架
設されるため、床版に作用する応力が直接主壁部に軸力
となって作用し、床版Ｉ２と分岐部セグメントＩＩとの
接合面に作用するせん断力を低減させることができるの
で、従来のように１つのボルトに応力が集中するような
ことがなく、強固な筒状壁体を構築することができる。

また、第４図は本発明にかかる覆工用筒状壁体の他の実
施例を示すしので、この筒状壁体は、第２図などに示す
一対の分岐部セグメント１１に代えて、内面が鋭角に突
出する基部２０ａとこの基部２０ａより二股に別れた連
結腕部２０ｂ、２０ｃとからなる分岐部セグメント２０
を、上下の主壁部１０．１０の間に組み付け、この分岐
部セグメント２０の基部２０ａの上面に中継ぎ床版Ｉ２
を架設するようにしたものである。そして、この場合、
前記中継ぎ床版１２の両側および分岐部セグメント２０
の基部２０ａには、」二下方向に貫通するボルト挿入孔
２１．２２が形成されており、当該ボルト挿入孔２１．
２２に挿入された継手ボルト２３によって中継ぎ床版■
２と分岐部セグメント２０とが一体化されるようになっ
ている。

なお、前記分岐部セグメント２ｏの連結腕部２０ｂ、２
０ｃ　　の端面にはそれぞれ主壁部１０との連結部を構
成する継手金具５が埋設されるとともに、分岐部セグメ
ントの側面には分岐部セグメントどうしの連結部を構成
する継手金具５が埋設されることは勿論である。また、
分岐部セグメント２０の一つの連結腕部２０ｃは他の連
結腕部２゜ｂよりも長く形成されていて、隣接する分岐
部セグメント２０の継手が千鳥状に配置されるようにな
っている。

なお、このような構成の筒状壁体によっても、先の実施
例とほぼ同様の作用効果を奏することができる。

また、第５図は本発明にかかる覆工用筒状壁体の別の実
施例を示すもので、この筒状壁体は、第２図などに示す
一対の分岐部セグメントＩＪに代えて、大小２つの分岐
部セグメント３０．３１を、＝１２− 上下の主壁部１０．１０の間に組みイ」け、これら分岐
部セグメント３０．３１の上面に中継ぎ床版１２を架設
するようにしたものである。

ここで、前記大形の分岐部セグメント３０は、両側の連
結腕部３０ａ、３０ａが主壁部１０，１０に連結される
ように一定の曲率をもって長寸に延出しており、また小
形の分岐部セグメント３１は主壁部ＩＯの湾曲とは逆に
湾曲して形成されている。

なお、このような分岐部セグメント３０．３１をもった
筒状壁体によっても先の実施例とほぼ同様の作用効果を
奏することができる。

また、第６図は本発明にかかる覆工用筒状壁体のさらに
別の実施例を示すもので、この筒状壁体は、第４図など
に示す一対の分岐部セグメント２０に代えて、大小２つ
の分岐部セグメント４０゜４１を、上下の主壁部１０．
１０の間に組み付け、これら分岐部セグメント４０．４
１の上面に中継ぎ床版Ｉ２を架設するようにしたもので
ある。

ここで、前記大形の分岐部セグメント４０は、両側の連
結腕部４０ａ、４０ａが主壁部１０．１０に連結される
ように一定の曲率をもって長寸に延出しており、また小
形の分岐部セグメント４１は大形の分岐部セグメント４
０の基部のみを残して連結腕部４０ａを省略した形態に
形成されている。

なお、このような分岐部セグメント４０．４１をもった
筒状壁体によっても先の実施例とほぼ同様の作用効果を
奏することができる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明は、縦２連形の堀削穴に配置
され、この堀削穴の覆工に用いられる堀削穴の覆工用筒
状壁体であって、複数の円弧版状のセグメントが組み立
てられて軸線方向に沿う開口を有する円筒状の主壁部が
上下２つ形成され、これらが前記開口を対向して配置さ
れた状態で、これらの開口部の一端同士および他端同士
が、それぞれ分岐部セグメントを介して連結されてなり
、かつ、前記分岐部セグメントの間には中継ぎ床版が分
岐部セグメントの上面に載置された状態で架設されてい
ることを特徴とするものであるから、床版に作用する応
力を直接主壁部に軸力として伝達し得て接続部分の強度
を向上させることができ、また、中継ぎ床版を分岐部セ
グメントの上に載せてこれを組み付ｉ：Ｊることかでき
るので、現場での施工が容易でその作業能率を向」ニさ
せることができるなどの種々の効果を奏することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明にかかる覆工用筒状壁体の
一実施例を示すもので、第１図は筒状壁体を構築した状
態を示す斜視図、第２図はその正面図、第３図は中継ぎ
床版の接合部を示す断面図、第４図は本発明にかかる覆
工用筒状壁体の他の実施例を示す正面図、第５図は本発
明にかかる覆工用筒状壁体の別の実施例を示す正面図、
第６図は本発明にかかる覆工用筒状壁体のさらに別の実
施例を示す正面図、第７図は従来の覆工用筒状壁体の一
構造例を示す正面図である。 ５・・・・・継手金具、１０・・・主壁部、１１・・・
・・・分岐部セグメント、１２・・・・・中継ぎ床板、
１４．１５・・・・ＲＣセグメント、２０・・・・・・
分岐部セグメント。 出願人　石川島建材工業株式会社 １４　　　　　　１ｖ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 縦２連形の堀削穴に配置され、この堀削穴の覆工に用い
   られる堀削穴の覆工用筒状壁体であって、複数の円弧版
   状のセグメントが組み立てられて軸線方向に沿う開口を
   有する円筒状の主壁部が上下２つ形成され、これらが前
   記開口を対向して配置された状態で、これらの開口部の
   一端同士および他端同士が、それぞれ分岐部セグメント
   を介して連結されてなり、かつ、前記分岐部セグメント
   の間には中継ぎ床版が分岐部セグメントの上面に載置さ
   れた状態で架設されていることを特徴とする縦２連形堀
   削穴の覆工用筒状壁体。