JPH07150896A - トンネル構造体用セグメントユニット - Google Patents

トンネル構造体用セグメントユニット

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JPH07150896A
JPH07150896A JP6220698A JP22069894A JPH07150896A JP H07150896 A JPH07150896 A JP H07150896A JP 6220698 A JP6220698 A JP 6220698A JP 22069894 A JP22069894 A JP 22069894A JP H07150896 A JPH07150896 A JP H07150896A
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tunnel structure
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segment
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Kenichi Kaneko
研一 金子
Osamu Ishida
修 石田
Tetsuya Sugito
哲也 杉藤
Shuichi Hara
修一 原
Kiyoshi Tanaka
潔 田中
Shin Sato
慎 佐藤
Hiroyuki Ito
広幸 伊藤
Kazuyuki Hida
一幸 飛田
Hirohide Hashimoto
博英 橋本
Kazuhiro Kobayashi
一博 小林
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Taisei Corp
IHI Corp
Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd
Penta Ocean Construction Co Ltd
Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
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Taisei Corp
Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd
Penta Ocean Construction Co Ltd
Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 立坑等を坑内側から構築していくためにトン
ネル構造体の一部を掘削する場合であっても、構築期間
の短縮化や構築コストの高騰化を抑制することが可能な
トンネル構造体用セグメントユニットを提供することを
目的としている。 【構成】 トンネル構造体の一部として他の円弧版状の
セグメントと順次接合されるトンネル構造体用セグメン
トユニットである。このセグメントユニットは、他のセ
グメントと同様に円弧版形状に形成され、地盤と直接に
接する低強度コンクリート製の外層部と、該外層部に面
接合して坑内側に位置する脱却可能なスチール製の内層
部との複合構造とされている。そして、外層部には緊張
状態になることが可能なPC鋼材を設置可能な孔を有し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、トンネル構造体の一
部として他の円弧版状のセグメントと順次接合されるト
ンネル構造体用セグメントユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】近年のトンネル工法は、シールドマシン
によって所定深度の地盤を掘削しながら、その後方で、
円弧版状の鉄筋コンクリート製セグメントを順次接合し
て円筒状のトンネル構造物を構築していく、いわゆるシ
ールド工法が一般的になってきている。
【0003】このシールド工法で地盤中の水平方向にト
ンネル構造体を構築しておき(一期工事)、その後、前
記トンネル構造体と略垂直に連通するように地表で開口
する立坑を構築する場合(2期工事)には、通常、地表
から鉛直下向きに地盤を掘削してトンネル構造体の一部
を貫通していき、形成された掘削孔に順次セグメントを
接合していくことにより立坑が構築されるようになって
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、立坑を構築
すべき地表部分に既存の建築物などが立設している場合
には、前述した2期工事を行わず、先ず、トンネル構造
体の坑内にシールドマシンを設置し、立坑構築方向であ
るトンネル構造体の上部の一部を掘削した後、連続して
地盤を掘削して立坑を構築している。
【0005】このように、立坑を坑内側から構築してい
く工法では、シールドマシンの発進により掘削されるコ
ンクリート製セグメントからなるトンネル構造体の一部
を容易に掘削可能としなければならない。しかしなが
ら、トンネル構造体の一部の掘削部分を単なるコンクリ
ートのみの構造にすると、土圧に充分に対抗可能な構造
が得られないおそれがある。そこで、少しでも土圧を軽
減させるために坑内から地盤改良作業や薬液注入などの
補助工法が行われるが、今度はそのために構築期間の長
期化、構築コスト増大といった問題を招く。
【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、立坑等を坑内側から構築していくためにトンネル
構造体の一部を掘削する場合であっても、構築期間の短
縮化や構築コストの高騰化を抑制することが可能なトン
ネル構造体用セグメントユニットを提供することを目的
としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、トンネ
ル構造体の一部として他の円弧版状のセグメントと順次
接合されるトンネル構造体用セグメントユニットであっ
て、他のセグメントと同様に円弧版形状に形成され、地
盤と直接に接するコンクリート等からなる外層部と、外
層部に面接合して坑内側に位置する脱却可能なスチール
製の内層部との複層構造とされ、外層部には、他のセグ
メントに端部が埋設されて緊張状態になることが可能な
PC鋼材を設置可能な孔を有することを特徴とするトン
ネル構造体用セグメントユニットに存する。
【0008】
【作用】本発明のトンネル構造体用セグメントユニット
によれば、トンネル構造体の一部に使用されることによ
り、地盤と直接に接する外層部に面接合してスチール材
の内層部が配設されているとともに、外層部にはPC鋼
材が緊張状態で配筋されており、充分に土圧に対抗し得
る構造強度が得られているので、土圧を軽減させるため
の坑内からの地盤改良作業や薬液注入などの補助工法を
行う必要がない。また、立坑を構築する場合には、先
ず、セグメントユニットのスチール材からなる内層部を
脱却していき、次に、外層部のPC鋼材を抜いてから、
坑内に配置したシールドマシンを立坑の構築方向に向け
て発進させることにより、外層部を掘削してトンネル構
造体の一部を容易に掘削していくことができる。そし
て、シールドマシンをさらに発進させてトンネル構造体
の上部地盤を掘削していき、掘削孔の内周壁に連続して
セグメントを連設していくことにより、立坑が構築され
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図1から図
4を参照して詳細に説明する。ただし、本実施例に記載
されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置
等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲
をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説
明例にすぎない。
【0010】図1は、地盤G中の所定深度の水平方向に
構築されたトンネル構造体1を示す側面図である。図2
はトンネル構造体1の平面図である。このトンネル構造
体1は、図示しないシールドマシンにより円形状の掘削
穴が連続して掘削され、その内壁面に前記シールドマシ
ンに内蔵されたエレクタによって円弧版状の多数のコン
クリート製のセグメントS…が千鳥状に連設されていく
ことにより覆工されていく。
【0011】ここで、図3に示すように、トンネル構造
体1の上方には、坑内1aと連通する鉛直に延びる立坑
2が構築されるが、この立坑2の構築位置を臨む位置
に、他のセグメントS1〜S5と連設されて円形体を形
成するセグメントユニットUが配設されている。
【0012】このセグメントユニットUは、立坑用セグ
メントU1、U2、U3で構成されており、各立坑用セ
グメントU1、U2、U3は、地盤Gと直接に接してい
る外層部3と、外層部3と面接合された状態で坑内1a
側に位置する内層部4との2層構造によって構成されて
いる。
【0013】外層部3は、コンクリートを構造材料とし
て円弧版状に形成されており、その形成時には、曲率方
向に所定間隔をあけて複数本のシース管を埋設してシー
ス孔5が穿設されている。また、内層部4は、外層部3
の内面側に面接合しており、円弧版形状とされた高強度
のスチール材により形成されている。なお、外層部3は
コンクリートの他、モルタル、樹脂等を構造材料として
形成したものでもよい。
【0014】上記構成からなる立坑用セグメントU1、
U2、U3は、相互のシース孔5…にPC鋼線6…が連
続挿入されることにより一体化されてセグメントユニッ
トUが形成される。そして、このセグメントユニットU
は、図1及び図2に示すように、長手方向に隣接する
(紙面の表側で隣接する)他のセグメントS…に、PC
鋼線6…の端部が緊張状態で埋設されながら連設され
る。これにより、トンネル構造体1の一部とされたセグ
メントユニットUの外層部3には、PC鋼線6…が緊張
状態で配筋されているので、充分に土圧に対抗し得る構
造強度が得られる。
【0015】次に、上記セグメントユニットUが構造体
の一部とされたトンネル構造体1の作用効果について、
以下に述べる。第1に、本実施例で説明したセグメント
ユニットUは、地盤Gと直接に接する外層部3に面接合
してスチール材の内層部4が配設された構成であるとと
もに、外層部3にはPC鋼線6…が緊張状態で配筋され
ており、充分に土圧に対抗し得る構造強度が得られてい
るので、土圧を軽減させるための坑内1aからの地盤改
良作業や薬液注入などの補助工法を行う必要がない。
【0016】第2に、立坑2を構築する場合には、先
ず、セグメントユニットUのスチール材からなる内層部
4を脱却していき、次に、外層部2のPC鋼線6…を抜
いてから、坑内1aに配置したシールドマシンを立坑2
の構築方向に向けて発進させることにより、外層部3の
コンクリートを掘削してトンネル構造体1の一部を容易
に掘削していくことができる。そして、シールドマシン
をさらに発進させてトンネル構造体1の上部地盤Gを掘
削していき、その内周壁に連続してセグメントを連設し
ていくことにより、図4に示す立坑2を構築することが
できる。
【0017】なお、外層部3のコンクリートを掘削する
際には、同時にシース孔5を形成するシース管を掘削し
ていくことになるので、このシース管はシールドマシン
で破壊可能な材料(たとえば塩化ビニール等)のものを
用いる。また、シース孔5をこのようにシース管で形成
するのでなく、製造時に、除去可能な中子等を用いるこ
とにより単なる孔として形成してもよい。
【0018】次に、図5および図6を参照して本発明の
他の実施例を説明する。この実施例の基本構成は上記一
実施例と同様であり、同一構成要素には同一の符号を付
してある。この実施例は、セグメントユニットUの外層
部3に挿入するPC鋼線6…を外層部3の周方向に沿っ
て配筋している点において上記一実施例と異なってい
る。すなわち、セグメントユニットUを構成する各立坑
用セグメントU1、U2、U3の外層部3には、幅方向
に一定間隔をおいて周方向に連続するシース孔5…がそ
れぞれ形成されている。そして、これらシース孔5…に
PC鋼線6…を通し、かつ緊張して周方向に隣接する立
坑用セグメントU1、U2、U3の一体化を図る。
【0019】この場合における立坑2の構築手順も上記
一実施例と同様であって、先ずセグメントユニットUの
内層部4を脱却していき、次に、外層部3のPC鋼線6
…を抜いてから、坑内1aに配置したシールドマシンを
立坑2の構築方向に向けて発進させることにより、外層
部2のコンクリートを掘削し、さらに上部地盤を掘削し
て立坑2を得る。
【0020】
【発明の効果】本発明のトンネル構造体用セグメントユ
ニットは、構築されるトンネル構造体の一部として使用
されることにより、地盤と直接に接する外層部に面接合
してスチール材からなる内層部が配設された構造とされ
ているとともに、外層部の孔にPC鋼材が設置されるこ
とにより、充分に土圧に対抗し得る構造強度が得られて
いるため、従来技術のような、土圧を軽減させるための
坑内からの地盤改良作業や薬液注入などの補助工法を行
う必要がない。また、立坑を構築する場合には、先ず、
坑内側に位置しているスチール材からなる内層部を脱却
していき、次に、外層部のPC鋼材を抜いてから、坑内
に配置したシールドマシンを立坑の構築方向に向けて発
進させることにより、外層部を掘削してトンネル構造体
の一部を容易に掘削していくことができる。したがっ
て、本発明のトンネル構造体用セグメントは、トンネル
構造体の一部として使用されることにより、トンネル構
造体の構築期間の短縮化を図ることができるとともに、
大幅な構築コストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るトンネル構造体を示す側面図であ
る。
【図2】本発明に係るトンネル構造体を示す平面図であ
る。
【図3】図1及び図2のIIIーIII矢視断面図である。
【図4】本発明のセグメントユニットを使用したトンネ
ル構造体に立坑を連設した状態を示す図である。
【図5】本発明の他の実施例の平面図である。
【図6】図5のVIーVI矢視断面図である。
【符号の説明】
1 トンネル構造体 1a 坑内 2 立坑 3 外層部 4 内層部 5 シース孔 6 PC鋼線(PC鋼材) G 地盤 S 円弧版状のセグメント U セグメントユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 研一 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 石田 修 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 杉藤 哲也 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 原 修一 東京都文京区後楽2−2−8 五洋建設株 式会社内 (72)発明者 田中 潔 東京都文京区後楽2−2−8 五洋建設株 式会社内 (72)発明者 佐藤 慎 東京都文京区後楽2−2−8 五洋建設株 式会社内 (72)発明者 伊藤 広幸 東京都千代田区大手町二丁目2番1号 石 川島播磨重工業株式会社本社内 (72)発明者 飛田 一幸 東京都千代田区大手町二丁目2番1号 石 川島播磨重工業株式会社本社内 (72)発明者 橋本 博英 東京都中央区八重洲2丁目6番21号 石川 島建材工業株式会社内 (72)発明者 小林 一博 東京都中央区八重洲2丁目6番21号 石川 島建材工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トンネル構造体の一部として他の円弧版
    状のセグメントと順次接合されるトンネル構造体用セグ
    メントユニットであって、 他のセグメントと同様に円弧版形状に形成され、地盤と
    直接に接するコンクリート等からなる外層部と、該外層
    部に面接合して坑内側に位置する脱却可能なスチール製
    の内層部との複層構造とされ、 前記外層部には、他のセグメントに端部が埋設されて緊
    張状態になることが可能なPC鋼材を設置可能な孔を有
    することを特徴とするトンネル構造体用セグメントユニ
    ット。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003184494A (ja) * 2001-12-13 2003-07-03 Nippon Steel Corp 易切削性トンネルセグメント構造
JP2007077636A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Okumura Corp 切削セグメントの緊結構造
JP2008190247A (ja) * 2007-02-06 2008-08-21 Fujita Corp 分岐トンネル施工用セグメント
CN106481347A (zh) * 2016-11-28 2017-03-08 广东水电二局股份有限公司 一种抗内水压力复合式盾构管片
CN109915167A (zh) * 2019-02-28 2019-06-21 中国建筑第八工程局有限公司 盾构隧道回填土全环管片拆除施工方法

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