JPH0270894A - 掘削穴の覆工用構築物 - 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連形の掘削穴の覆工に適用される掘削穴の
覆工用構築物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、地山あるいは地盤を、２
つの円の一部が重なって連なる繭形の断面形状に掘削し
、この掘削された穴の内面にセグメントを組み立てて覆
工用構築物である筒状壁体形成し、かつ、この筒状壁体
を穴に沿って複数連結しく一次覆工）、この−法覆工の
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、−法覆工の内面にコ
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、従来の前記筒状壁体としては、第９図ないし
第１２図に示すものが知られている。

第９図において、符号ｌは、それぞれ軸線方向に沿う開
口１ａを有する主壁部であって、複数の円弧板状ＲＣセ
グメント２と、このＲＣセグメント２より少し短いＲＣ
セグメント３とが周方向に沿って相互にボルト結合によ
り連結されてなる。

両生壁部ｌは、その端部が短い２つの連結腕部５と基部
６とから構成されて断面略Ｙ字状をなす分岐部ＲＣセグ
メント４の連結腕部５に、それぞれ連結されている。第
９図で明らかなように、両生ＵＳ１は正面視して点対欠
きなるよう配置され、相対向する上下の分岐部ＲＣセグ
メント４間に前記開口１ａが位置している。

両分峡部ＲＣセグメント４間には、中柱７が設けられて
いる。この中柱７は、長手方向両端部が少し太くなって
おり、その端面７ａは、第１２図に示すように、分岐部
ＲＣセグメント４における基部６の端面６ａに対応した
平面な長方形状に形成されている。

そして、この中柱７は、両端面７ａが、前記分岐部ＲＣ
セグメント４の基部６における端面６ａに当接された状
態で、分岐部ＲＣセグメント４間にボルト結合されてい
る。詳しくは、第１θ図に示すように、前記端面６ａに
はボルト挿通孔８ａを有する継手金具８が埋設されてお
り、また、これに対応して中柱７の端面７ａにも同様に
継手金具８が埋設されていて、分岐部ＲＣセグメント４
側および中柱７側の継手金具８どうしが、ボルト・ナツ
トによって結合されている。

なお、ＲＣセグメント２、ＲＣセグメント３および分岐
部ＲＣセグメント４の前端面および後端面には、第１０
図および第１１図に示すように、それぞれ所定間隔を隔
ててボルト挿通孔９ａを有する継手金具９が設けられて
いる。

上記構成の筒状壁体Ａは、次のようにして組み立てられ
る。

第９図に示すように、下に位置する分岐部ＲＣセグメン
ト４の両連結腕部５に、それぞれＲＣセグメント２およ
びＲＣセグメント３を連結する。

次いで、ＲＣセグメント２にＲＣセグメント２．３を連
結して第９図１こおいて左側の主１１を形成するととも
に、ＲＣセグメント３にＲＣセグメント２を順次連結し
て同図において右側の主壁部ｌを形成する。

次いで、両生壁部ｌの上方のＲＣセグメント２．３の間
に、分岐部ＲＣセグメント４をエレクタを用いて配し、
かつ同分岐部セグメント４を支持しながら、他のエレク
タを用いて中柱７を上下の分岐部ＲＣセグメント４間に
配する。そして、微調製を繰り返して分岐ｉｆ？ｉＲｃ
セグメント４側および中柱７側の継手金具８同士の位置
合わせを行った後、両者をボルト・ナツトで結合し、分
岐部ＲＣセグメント４および中柱７を連結する。

以上によりＲＣセグメント４の輻（１スパン）分の覆工
用構築物である筒状壁体Ａが形成され、この筒状壁体Ａ
に対し、上記の手順を繰り返すとともに、各継手金具９
同士をボルト・ナツトによって連結することにより、ト
ンネルの長子方向に沿ってその周壁に覆工用構築物が形
成される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記のような構築物の場合、上下の分岐部Ｒ
Ｃセグメント４に対して中柱７が１本ずつ連結されてお
り、また、この連結を行う際、上述したごとく、この中
柱７の端面７ａと分岐部ＲＣセグメント４の基部６の端
面６ａとに設けられた継手金具８どうしの位置合わせを
行うわけであるが、両方の端面７ａと６ａは平面状であ
り、重量のかさむ中柱７の位置を微調整するには、非常
に困難かつ技術を要する。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって
、分岐部セグメントに対して中柱を連結するにあたって
の作業性の向上を可能とする掘削穴の覆工用構築物を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決するためになされたものであっ
て、複数の円弧板状セグメントが２連形の掘削穴におけ
る周壁に沿って組み立てられることにより、軸線方向に
沿う開口が相互に対向した状態で円筒状の主壁部が２つ
形成され、前記開口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、さらに、これら
分岐部セグメント同士が中柱を介して連結されてなる掘
削穴の覆工用構築物（こおいて、前記中柱は、その両端
部が、それぞれ隣接する３つの前記分岐部セグメントに
連結されていることを特徴としており、これに加えて、
前記分岐部セグメントおよび前記中柱における相互の連
結端部のいずれか一方に凹部を、他方にこの凹部に嵌合
する凸部を形成したこと、前記円弧板状セグメント、分
岐部セグメントおよび中柱のうち少なくとも１つがＲＣ
セグメントからなること、前記円弧板状セグメント、分
岐部セグメントおよび中柱のうち少なくとも１つがスチ
ールセグメントからなることを含むものである。

［作用　］ 本発明の掘削穴の覆工用構築物によれば、１つの中柱の
両端部にそれぞれ隣接する３つの分岐部セグメントが連
結されることから、分岐部セグメントに対して中柱を１
つおきに、あるいはそれ以上の数おきに配設することが
でき、これによって、中柱と分岐部セグメントの組立て
作業時間を短縮することが可能になるとともに、中柱間
に確保される広い空間を利用して主壁部の内部間にわた
る作業員の行き来ならびに資材の受は渡し等がスムーズ
に行える。

また、分岐部セグメントおよび中柱における相互の連結
部のいずれか一方に凹部を、他方にこの凹部に嵌合する
凸部を形成すれば、両者の相互の位置決め並びにその連
結作業が容易となり、それにともなって、作業片間が短
縮する。しかも、両者が凹凸嵌合されることにより、そ
の連結強度は高いものとなり、構築物自体の安定性が向
上する。

［実施例］ 以下、第１図ないし第３図を参照して本発明の第１実施
例を説明する。

第１図および第２図において符号１１は、先の第９図に
示した複数の円弧板状ＲＣセグメント２．３からなる２
つの主壁部１間に配される分岐部ＲＣセグメントであっ
て、その基部１２の端面１３における筒状壁体Ｂの軸方
向に沿った中央には、その先端が平面である凸部１３ａ
が形成され、その前後（第１図においては左右）には、
傾斜面１３ｂがそれぞれ形成されている。

１４は、断面長方形状のＲＣセグメントからなる中柱で
あって、その両端部１５には、分岐部ＲＣセグメント１
１の前後方向に張り出した張出部１６がそれぞれ形成さ
れ、これにより、中柱１４における端面１７の前後方向
の長さは、３つの分岐部ＲＣセグメント１１にわたるま
での長さに設定されている。

中柱１４の端面１７の中央には、第１図および第３図に
示すように、分岐部ＲＣセグメント１１の前記凸部１３
ａに嵌合する凹部１７ａが形成され、さらにその嵌合状
態で、嵌合した分岐部ＲＣセグメントｌｌの傾斜面１３
ｂ、およびこの前後に隣接する分岐部ＲＣセグメント１
１の一方の傾斜面１３ｂにそれぞれ当接する傾斜面１７
ｂおよび１７ｃが形成されている。このことから、端面
１７は、側面から見ると波形状に形成されている。

また、中柱１４の端面１７には、第３図に示すように、
ボルト挿通孔１８ａを有する継手金具１８が埋設され、
これらに対応して、分岐部ＲＣセグメント１１の基部１
２の端面１３にも、第１図に示すように、継手金具１８
が埋設されている。

そして第１図に示すように、中柱１４は、その端面１７
の凹部１７ａが、１つの分岐部ＲＣセグメントｌｌの凸
部１３ａに嵌合され、その分岐部ＲＣＣダグン）１１の
傾斜面１３ｂに内側の傾斜面１７ｂがそれぞれ当接され
、張出部１６側の傾斜面１７ｃが、前後１こ隣接する分
岐部ＲＣセグメンｌ−１１の一方の傾斜面１３ｂに当接
された状態で、３つの分岐部ＲＣセグメント１１に対し
、それぞれボルト・ナツトにより結合されている。すな
わち、中柱１４は、３つの分岐部ＲＣセグメント１１に
またがって連結されており、かつ、分岐部ＲＣセグメン
ト１１に対して１つおきに対応して配設されている。

このように構築される筒状壁体Ｂにおいて、上記以外は
第９図に示した筒状壁体Ａと同様に構成されている。

そして、この筒状壁体Ｂからなる覆工用構築物を組立て
るには、第１図に示すように、まず、３つの分岐部ＲＣ
セグメント１１を１組として、これらを、継手金具１８
同士をボルト・す・ソトにより結合することにより相互
に連結する。次いで、３つの分岐部ＲＣＣダグン１−１
１のうちの真ん中のものにおける基部１２の端面１３に
形成された凸部１３ａに、中柱１４を横から移動させて
その端面１７に形成されｔこ凹部１７ａを嵌合し、かつ
、両者の相互に対応する傾斜面１３ｂ１および１７１）
、１７ｃを互いに当接させた状態で、各継手金具１８同
士をボルト・ナツトにより結合することにより、３つの
分岐部ＲＣセグメント１１に対して１本の中柱１４を連
結する。

このような作業を順次行い、分岐部ＲＣセグメント１１
に対して中柱１４を１つおきに連結していき、覆工用構
築物としていく。

上記覆工用構築物ｌこあっては、１つの中柱１４の両端
面Ｉ７．１７４こ、それぞれ前後に隣接する３つの分岐
部ＲＣセグメント１１が連結されることにより、分岐部
ＲＣセグメント１１に対して中柱１４を１つおきに配設
することができ、したがって、中柱１４と分岐部ＲＣセ
グメント１１の組立て作業時間が短縮される。

また、分岐部ＲＣセグメント１１および中柱１４におけ
る相互内連結部である分岐部ＲＣセグメントｌｌの基部
１２の端面１３、および中柱１４の端面１７には、それ
ぞれ互いに嵌合し合う凸部１３ａおよび凹部１７ａが形
成されているから、両者の相対的な横方向゛の位置決め
並びにその連結作業が容易となり、それにともなって、
作業時間が短縮する。しかも、両者が凹凸嵌合されるこ
とにより、その連結強度は高いものとなり、壁体自体の
安定性が向上する。

さらに、中柱１４を分岐部ＲＣセグメント１１に対して
１つおきに配設できることから、中柱１４間には広い空
間が確保され、この空間を利用しての両生壁部ｌ内部間
の作業員の行き来ならびに資杯の受は渡し等がスムーズ
に行える。

なお、第４図は上記実施例の変形例を示し、これにおい
ては、中柱１４を分岐部ＲＣセグメント１１に対して２
つおきに配設しており、中柱１４と分岐部ＲＣセグメン
ト１１の組立て作業時間のさらなる短縮が図れるものと
なっている。

続いて、本発明の第２実施例を第５図ないし第８図を参
照して説明する。

本実施例の２連形の筒状壁体Ｃは、上記第１実施例と異
なり、スチールセグメントによって構成されている。

すなわち、その主壁部２０は、複数の円弧板状スチール
セグメント２１と、このスチールセグメント２Ｉよりも
少し短いスチールセグメント２２とが周方向に沿って相
互にボルト結合されてなり、これら主壁部２０．２０の
軸方向に沿う開口２０ａを形成する一端および他端が、
それぞれ−分岐部スチールセグメント２３に連結されて
いる。

スチールセグメント２１，２２は互いに同様の構成であ
り、第６図（イ）（ロ）に示すように、一対の円弧状の
主桁２４を互いに対向配置し、各主桁２４の両端部に継
手板２５を溶接し、これら主桁２４と継手板２５により
形成され！二円弧状矩形体の外周部に、スキンプレート
２６を溶接し、さらに、スキンプレート２６の内周面に
、継手板２５と同方向に延びる複数のリブ２７を溶接し
てなる。

また、分岐部スチールセグメント２３は、第８図に示す
ように、両端に形成された短い連結腕部２８と基部２９
とを有するもので、一対の略Ｙ字状をなす主桁３０を互
いに対向配置し、かつ主桁３０の連結腕部２８先端に継
手板３１を溶接するとともに、これら主ｌｆ？３０と継
手板３１により形成された略Ｙ字状体の外側にスキンプ
レート３２を溶接し、主桁３０の基部２９端面に継手板
３３を溶接し、さらに、スキンプレート３２の長手方向
における略中夫の内周面に、継手板２９と同方向に延び
る２つのリブ３４が溶接されてなる。

基部２９端面をなす前記継手板３３は、その筒状壁体Ｃ
の軸方向に沿った中央が出張るよう折り曲げられており
、これによって基部２９には、その先端が平面である凸
部３３ａが形成され、かつその前後（第７図においては
左右）には、傾斜面３３ｂがそれぞれ形成されている。

なお、スチールセグメント２１．２２および分岐部スチ
ールセグメント２３における主桁２４．２８および継手
板２５．３１，３３には、それぞれボルト挿通孔３５が
適当数形成されている。

そして、上下の分岐部スチールセグメント２３．２３間
には、Ｈ鋼を主体としてなる中柱３６が配設されている
。

この中柱３６は、第７図および第８図に示すように、一
対の７ランジ３６ａおよびウェッブ３６ｂを有するＨ　
ｍからなる中柱本体３７の両端の各７ランジ３６ａに、
略台形状の連結板３８がそれぞれ対向する状態で溶接さ
れている。これら連結板３８の外側の端縁は、３つの前
記分岐部スチールセグメント２３にわたるまでの長さに
設定され、その内側に、中柱３６の長手方向の端面をな
す継手板３９が溶接されている。

この継手板３９の中央は、分岐部スチールセグメント２
３の前記凸ｎ３３　ａに嵌合する凹部３９ａが形成され
、さらにその嵌合状態で、嵌合した分岐部スチールセグ
メント２３の傾斜面３３ｂ１およびこの前後に隣接する
分岐部スチールセグメント２３の一方の傾斜面３３ｂに
それぞれ当接する傾斜面３９　ｂ、　３９　ｃが形成さ
れている。

このことから、継手板３９は、側面から見ると波形状に
形成され、継手板３９が溶接される連結板３８の端縁、
および中柱本体３７の７ランジ３６ａもこれに対応しｌ
こ波形にカットされている。

なお、継手板３’Ｊｌこは、分岐部スチールセグメント
２３の基部２９側の継手板３３のボルト挿通孔３５に対
応するボルト挿通孔３５が形成されている。

上記構成の中柱３６は、第７図に示すように、継手板３
９の凹部３９ａが、１つの分岐部スチールセグメント２
３の凸部３３ａに嵌合され、その分岐部ＲＣセグメント
１１の傾斜面３３ｂに内側の傾斜面３９ｂがそれぞれ当
接され、外側の傾斜面３９ｃが、前後に隣接する分岐１
部ＲＣセグメント２３の一方の傾斜面３３ｂに当接され
た状態で、３つの分岐部スチールセグメント２３に対し
、それぞれボルト挿通孔３５を利用してボルト・ナツト
により結合されてしする。すなわち、中柱３６は、３つ
の分岐部スチールセグメント２３にまたがって連結され
ており、かつ、分岐部スチールセグメント２３に対して
１つおきに配設されている。

このような覆工用−染物を組立てるには、第７図に示す
ように、まず、３つの分岐部ＲＣセグメント２３を１組
として、これらを、ボルト挿通孔３５を利用してボルト
・ナツトにより結合することにより相互に連結する。

次いで、３つの分岐部ＲＣセグメント１１のうちの真ん
中のものにおける基部２９側の継手板３３に形成された
凸部３３ａに、中柱３６を横から移動させてその先端の
継手板３９に形成された凹部３９ａを嵌合し、かつ、両
者の相互に対応する傾斜面３３ｂ１および３９　ｂ、　
３９　ｃを互いに当接させた状態で、一致したボルト挿
通孔３５を利用してボルト・ナツトにより結合すること
により、３つの分岐部ＲＣセグメント２３に対して１本
の中柱２３を連結する。

このような作業を順次行い、分岐部ＲＣセグメント２３
に対して中柱３６を１つおきに連結していき、覆工用構
築物としていく。

上記覆工用構築物１こあっては、先の第１実施例と同様
に、１つの中柱２３に３つの分岐部スチールセグメント
２３が連結されることによる組立て作業時間の短縮化、
および両者の連結部が凹凸嵌合であることによる容易な
連結作業と連結強度の向上等が図れる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の掘削穴の覆工用構築物に
よれば、１つの中柱の両端部にそれぞれ隣接する３つの
分岐部セグメントが連結されることから、分岐部セグメ
ントに対して中柱を１つおきに、あるいはそれ以上の数
おきに配設することができ、これによって、中柱と分岐
部セグメントの組立て作業時間を短縮することができる
とともに、中柱間に確保される広い空間を利用して土壁
部の内部間にわたる作業員の行き来ならびに資材の受は
渡し等がスムーズに行える。

また、分岐部セグメントおよび中柱における相互の連結
部のいずれか一方に凹部を、他方にこの凹部に嵌合する
凸部を形成すれば、両者の相互の位置決め並びにその連
結作業が容易となり、それにともなって、作業時間が短
縮する。しかも、両者が凹凸嵌合されることにより、そ
の連結強度は高いものとなり、構築物自体の安定性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３凶は本発明の第１実施例を示す図であ
って、第１−は分岐部ＲＣセグメントと中柱の連結部の
側面図、第２図は中柱の第１図■■線に沿う矢視断面図
、第３図は中柱の平面図、第４図は第１実施例の変形例
を示す側面図、第５図ないし第８図は本発明の第２実施
例を示す図であって、第５図はその正面図、第６図（イ
）（ロ）はそれぞれスチールセグメントの斜視図、第７
図は分岐部スチールセグメントと中柱の連結部の側面図
、第８図はその斜視図、第９図ないし第１２図は従来例
を示す図であって、第９図はその正面図、第１θ図は分
岐部ＲＣセグメントと中柱の連結部の側面図、第１１図
は第９図Ｚ内部の拡大図、第１２図は中柱の平面図であ
る。 １１２０・・・・・・主壁部、ｌａ、２０ａ・・・・・
・開口、２．３・・・・・・ＲＣセグメント、１１・・
・・・・分岐部ＲＣセグメント、１３ａ、３３ａ・・・
・・・凸部、１４．３６・・・・・・中柱、１７ａ、３
９ａ・・・・・・凹部、２１１２２・・・・・・スチー
ルセグメント、２３・・・・・・分岐部スチールセグメ
ント、Ｂ、Ｃ・・・・・・筒状壁体、出願人　Ｒｎ（島
建材工業株式会社 第４ 図 第５図 第８図 を 第９ 図 第１Ｏ図 Δ 第１１図 第１２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の円弧板状セグメントが２連形の掘削穴にお
   ける周壁に沿つて組み立てられることにより、軸線方向
   に沿う開口が相互に対向した状態で円筒状の主壁部が２
   つ形成され、前記開口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、さらに、これ
   ら分岐部セグメント同士が中柱を介して連結されてなる
   掘削穴の覆工用構築物において、 前記中柱は、その両端部が、それぞれ隣接する３つの前
   記分岐部セグメントに連結されていることを特徴とする
   掘削穴の覆工用構築物。
2. （２）前記分岐部セグメントおよび前記中柱における相
   互の連結部のいずれか一方に凹部を、他方にこの凹部に
   嵌合する凸部を形成したことを特徴とする請求項１記載
   の掘削穴の覆工用構築物。
3. （３）前記円弧板状セグメント、分岐部セグメントおよ
   び中柱のうち少なくとも１つがＲＣセグメントからなる
   ことを特徴とする請求項１および２記載の掘削穴の覆工
   用構築物。
4. （４）前記円弧板状セグメント、分岐部セグメントおよ
   び中柱のうち少なくとも１つがスチールセグメントから
   なることを特徴とする請求項１および２記載の掘削穴の
   覆工用構築物。