JP2577439B2 - 掘削穴の覆工用筒状壁体における分岐部支持体の構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多連形の掘削穴の覆工に際し、セグメント
によって組み立てられた筒状壁体の分岐部に形成される
分岐部支持体の構築方法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、複円形特殊
断面シールド工法と呼ばれるものが実施されるようにな
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、セグメント
を組み立てて筒状壁体を形成（一次覆工）し、この一次
覆工用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、一次覆工の
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。

従来、この種の筒状壁体としては、第６図ないし第８
図に示すものが提案されていた。第６図において符号１
は主壁部であって、円弧状のPC製（プレキャストコンク
リート製）セグメント２が長さ方向（円弧を形成する方
向）および幅方向にボルト結合されている。セグメント
２の各接合面には継手金具３が埋設されており、これら
継手金具３にはボルトを挿通するための挿通孔3aが形成
されている。符号４、５は、左右の主壁部１を連結する
ため筒状壁体の上下に配設された断面形状ほぼＹ形の分
岐部セグメントであり、これら分岐部セグメント４、５
の間にPC製の中柱６が連結されている。分岐部セグメン
ト４、５および中柱６の各接合面にも挿通孔3aを有した
継手金具３がそれぞれ埋設されている。第６図では、セ
グメント２、分岐部セグメント４、５、中柱６の筒状壁
体の軸方向から見た断面のみを図示したものとなってい
るが、筒状壁体の周方向に連結される端面にも、挿通孔
3aを有した継手金具３がそれぞれ埋設されている。

次いで、上記の筒状壁体における上下端分岐部セグメ
ント４、５と中柱６の接合部の構造を第７図、第８図に
示す。第７図は掘削作業の進行方向側から見た正面図
で、第８図は側面図である。

上記の筒状壁体の組み立て方の一例を第６図を参照し
て説明する。まず、下端分岐部セグメント５の左右にセ
グメント２を周方向に順次ボルト結合して左右の主壁部
１を形成し、次いで上端分岐部セグメント４を主壁部１
の左右の開口の上端にボルト結合した後、中柱６を上端
分岐部セグメント４と下端分岐部セグメント５との間に
取り付ける。中柱６を取り付けるには、上端分岐セグメ
ント４を例えばエレクター等の揚重機で支持し、さらに
もう１基の揚重機で中柱６を両分岐部セグメント４、５
間に挿入しつつボルト挿通孔3aの位置を調整して、第７
図に示すように、隣接する継手金具３どうしのボルト結
合を行う。

このようにしてシールド機内でリング状に覆工体を構
築し、シールド機を掘進するごとにリング状に組み立て
られた覆工体を軸方向にボルト結合させながら筒状壁体
を延ばして行く。

上記は、分岐部支持体が柱（中柱６）となる場合につ
いて説明したが、分岐部支持体が壁である場合も同様で
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、上記の分岐部支持体の構築方法にあっては
下記の如き不都合が生じていた。

すなわち、筒状壁体は自重や地山の圧力等に起因して
施工誤差があるため、上端分岐部セグメント４を揚重機
で支持するとともに、さらにもう１機の揚重機で中柱６
を両分岐部セグメント４、５間に位置させながらボルト
挿通孔3aの位置を調整して、隣接する継手金具３どうし
のボルト結合を行わなければならなかった。従って、上
記方法では、１機の揚重機は上端分岐部セグメント４の
支持だけに使用されるという無駄があり、これに伴い作
業能率が低くなるという欠点があった。また、この中柱
部分は、プレキャストコンクリート製のものとした場合
１ピースの形状が長くなり重量も増加するため、組み立
てにくいといった問題もあった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、上記欠
点を解消し、作業性に優れ効率的な構築を望める、分岐
部支持体の構築方法を実現することを目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の掘削穴の覆工用筒状壁体における分岐部支持
体の構築方法は、断面円形の複数の掘削穴が互いにそれ
らの側方部どうしが重なる如く形成されてなる多連形掘
削穴の覆工を行うために、前記複数の掘削穴の重なり部
の開口部上端および下端にそれぞれ配設された上端分岐
部セグメントと下端分岐セグメントとの両分岐部セグメ
ント間に柱等の分岐部支持体を構築するにあたり、前記
両分岐部セグメント間に、長さ方向、幅方向共に分割可
能に構成された前記支持体形成用の型枠を設け、該型枠
に前記上端分岐部セグメントを支持させ、さらに前記型
枠内にコンクリートを打設し、該コンクリートの硬化後
に前記型枠の脱型を行うことにより支持体を形成するこ
とを特徴とするものである。

また、上記方法を実施するにあたり、前記型枠とし
て、該型枠を長さ方向に分割する分割面の少なくとも１
箇所を、該型枠の軸線との直交面に対して傾斜させた構
成としたものを使用するとよい。

〔作用〕

型枠は、長さ方向、幅方向に分割構成されたものであ
るから、上端分岐部セグメントを完成時の状態に固定し
た後でも該上端分岐部セグメントの下方に設けることが
できる。しかもその型枠に上端分岐部セグメントを支持
させることにより支保工が不要なものとなる。

上記型枠として、該型枠を長さ方向に分割する分割面
の少なくとも１箇所を該型枠の軸線との直交面に対して
傾斜させた構成としたものを使用した場合には、型枠の
設置および脱型が容易なものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、本発明を２
連形の掘削穴の覆工用筒状壁体に適用するとともに、本
発明に係る分岐部支持体として、柱を例として示すもの
である。図中符号４は上端分岐部セグメント、５は下端
分岐部セグメントで、これら両分岐部セグメント４、５
は、第６図に示した前述のものと同一のものとしてい
る。これら上端分岐部セグメント４と下端分岐部セグメ
ント５との間に中柱（分岐部支持体）を形成するには下
記の如く行う。

まず、上端分岐部セグメント４は所定の位置において
セグメント２に固定しておく。つまり完成時の状態とし
ておくわけである。

上端分岐部セグメント４がセグメント２に固定された
ならば、該上端分岐部セグメント４および下端セグメン
ト５の間に柱形成用の型枠10を設置する。

この型枠10は、目的とする中柱を形成するためのもの
で、構築すべき中柱の断面形状（本実施例では矩形状）
を形成する中空部の軸線に沿って中央部より左右に２分
割構成とされ、長さはちょうど前記上端分岐部セグメン
ト４と下端分岐部セグメント５との間の寸法を有してい
る。また、この型枠10は長さ方向においてもほぼ中央部
にて上下に２分割されたものとなっている。軸方向の分
割面には第３図に示されるように径方向に突出したつば
11が形成されており、双方のつば11を合わせてボルト結
合することにより柱断面（矩形状）の内空が構成されて
いる。また、この型枠10の上端部および下端部には、上
端分岐部セグメント４の接合端面4aおよび下端分岐部セ
グメント５の接合端面5aにそれぞれ当接されるフランジ
12,13が形成されている。該フランジ12,13にはボルトを
通すための挿通孔12a,13a（13aのみ図示）がそれぞれ形
成されており、それら挿通孔12a,13aにボルト14を挿通
し、それぞれのフランジ12,13を上端分岐部セグメント
４および下端分岐部セグメント５に結合することにより
固定される。図示は省略するが、両分岐部セグメント4,
5のそれぞれの接合端面4a,5aには、前記ボルト14を固定
するためのインサートが埋設されている。さらに、長さ
方向の分割面にも同様のフランジ15,16が形成されてお
り、それらフランジ15,16どうしをボルト17により結合
することにより一体化されている。

ただし、それら上下方向に分割された分割面、すなわ
ち前記フランジ15,16は水平なものではなく、図示され
るように、型枠の軸線との直交面に対し僅かに傾斜した
形態となっている。なお符号18は前記フランジ部を補強
するリブ、19はコンクリートを打設するためのコンクリ
ート投入口、20は空気抜きである。

前記型枠10の設置は、上下に２分割されたものの一
方、例えば下方側のものを、そのフランジ13を接合端面
5aにボルト14により接合することにより下端分岐部セグ
メント５に固定した後、その上方に他方のものを接続す
る。この接続は、フランジ12を上端分岐部セグメント４
の接合端面4aにボルト14により結合するとともに、フラ
ンジ12と対向位置にあるフランジ15と、先に固定された
下方の型枠の上端に位置しているフランジ16とをボルト
17により固定することにより行う。この際、上下２分割
された型枠の接合面に形成された前記フランジ15,16が
水平でなく傾斜して取り付けられているため、後から取
り付ける上方側のものは第４図に示すように、横側より
その傾斜方向を合わせる如く水平に移動させて下方側の
ものに接続することができる。

前記型枠10の設置が完了すると、前記型枠10はそれ自
身が上端分岐部セグメント４に掛かる垂直荷重を支持す
る支保工として作用するものとなる。そして、型枠10の
設置が完了したならば、該型枠10内に、前記コンクリー
ト投入口19よりコンクリートを打設する。

打設されたコンクリートが硬化し、所要の強度の発現
が得られたならば、上記の型枠10を上述した組み立て手
順と逆の手順により解体する。これにより、目的とする
柱が完成される。

分岐部に構成される中柱を上記方法により構築すれ
ば、上端分岐部セグメント４を予め本締めして設置して
からその下方に型枠10を支保工として設置し、その型枠
に垂直荷重を担わせることにより一時的な柱の作用をさ
せ、その後型枠10内にコンクリートを打設して中柱を形
成することができるから、上端分岐部セグメント４を支
持するための揚重機を別途必要とすることがなくコスト
ダウンを図れ、かつ重量のある二次製品（プレキャスト
コンクリート製品）を扱うこともないので効率的な作業
ができる。さらに、掘削穴の覆工はシールド機の掘進に
伴って順次行なわれるものであるから、前記型枠10は覆
工の進行に伴って次々と転用して行くことが可能であ
り、さらなる効率化を図れるものとなる。

第５図は型枠の他の形状を示すもので、中柱が円柱と
なる場合に対応させたものである。本実施例の型枠10′
では、該型枠10′の形成する内空部が断面円形とされる
以外は上記第１実施例による型枠10と同じ構成となって
おり、上記型枠10と同様の効果を得ることができる。

なお、型枠の内部にコンクリートに埋設される各種イ
ンサートを予め設置しておくことにより、構築された中
柱は、化粧パネル、吊り金具等の付設も可能なものとな
る。また、実施例では分岐部支持体を中柱として説明し
たが、これを壁体（中壁）とした場合にも上記同様の効
果が得られる。また実施例では、型枠を長さ方向に２分
割したものを示したが、これは２分割に限定されるもの
ではなく、必要あらばさらに分割しても良い。ただしそ
の場合でも、型枠の組み付けおよび脱型を容易とするた
め、それら分割面の少なくとも１箇所を上記の如く傾斜
させた構成とすることが望ましい。さらに、実施例では
セグメント２をコンクリート製のものとして説明した
が、本発明は、それらがスチールセグメントであっても
同様の効果が得られるものであることは言うまでもな
い。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、請求項１記載の発明によれば、
上端分岐部セグメントを完成時の状態に固定した後でも
型枠を両分岐部セグメント間に設けることができ、さら
にその型枠自身を支保工として該型枠に一時的な柱の作
用をさせ、その後型枠内にコンクリートを打設して分岐
部支持体を形成することができるから、上端分岐部セグ
メントを支持するための揚重機を別途必要とすることが
なくコストダウンを図れ、かつ重量のある二次製品を扱
うこともないので効率的な作業ができる。しかも、掘削
穴の覆工はシールド機の掘進に伴って順次行なわれるも
のであるから、前記型枠は覆工の進行に伴って次々と転
用して行くことが可能で、さらなる効率化を図れるもの
となる。

また、請求項２記載の発明によれば、型枠の設置およ
び脱型が極めて容易なものとなるから、上記効果におけ
る作業の効率化が一層助長されたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すもので筒状壁体の分岐
部を型枠と共に示す部分正面図、第２図は第１図の側面
図、第３図は同実施例における型枠の部分斜視図、第４
図は請求項２の発明に係る型枠を示す部分側面図、第５
図は他の構成による型枠を示す部分斜視図、第６図ない
し第８図は従来技術を説明するもので、第６図は筒状壁
体の全体正面図、第７図は筒状壁体の分岐部を示す部分
拡大正面図、第８図はその側面図である。 ４……上端分岐部セグメント、 ５……下端分岐部セグメント、 ６……中柱（分岐部支持体）、 10,10′……型枠。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面円形の複数の掘削穴が互いにそれらの
   側方部どうしが重なる如く形成されてなる多連形掘削穴
   の覆工を行うために、前記複数の掘削穴の重なり部の開
   口部上端および下端にそれぞれ配設された上端分岐部セ
   グメントと下端分岐部セグメントとの両分岐部セグメン
   ト間に柱等の支持体を構築するにあたり、前記両分岐部
   セグメント間に長さ方向、幅方向共に分割可能に構成さ
   れた前記支持体形成用の型枠を設け、該型枠に前記上端
   分岐部セグメントを支持させ、さらに前記型枠内にコン
   クリートを打設し、該コンクリートの硬化後に前記型枠
   の脱型を行うことにより支持体を形成することを特徴と
   する掘削穴の覆工用筒状壁体における分岐部支持体の構
   築方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の分岐部支持体の構築方法に
   おいて、前記型枠として、該型枠を長さ方向に分割する
   分割面の少なくとも１箇所を該型枠の軸線との直交面に
   対して傾斜させた構成としたものを用いることを特徴と
   する掘削穴の覆工用筒状壁体における分岐部支持体の構
   築方法。