JP2670485B2 - 縦２連形堀削穴の覆工用筒状壁体 - Google Patents

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（一次覆工）、この一次覆工のセグメ
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、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。

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４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１を連
結して断面Ｃ字状、断面逆Ｃ字状の主壁部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RC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掘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１、分岐部RC
セグメント、、中柱４はボルト・ナットにより連結され
ており、前記の各部材にはボルト・ナットによる連結部
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
もって円弧状に延出している。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連形の掘削穴を覆工する場合
には、通常、第４図に示すように、左右に主壁体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、前記主壁体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、上側のトンネ
ルから荷重がかかることが当然予想されるので、この部
分の版厚を厚くし、その強度を向上させなければならな
い。

ところが、このような眼鏡枠状の筒状壁体にあって
も、その組み立て作業性や施工性、経済性などの点を考
慮した場合、筒状壁体を構成する各部材（RCセグメン
ト、分岐部セグメント）の版厚はなるべく薄くして軽量
にする方が好ましいが、縦２連形の覆工用筒状壁体で
は、中壁（床版）の部分を大型化しなければならず、そ
の施工性や経済性が劣るといった問題点がある。

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、上下の主壁部の間に位置する床版の軽
量化を達成することができ、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連形掘削穴
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連形の掘
削穴に配置され、この掘削穴の覆工に用いられる掘削穴
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上方に
円弧版状に湾曲形成された中継ぎ床版が架設されている
ことを特徴とするものである。

また、同様の目的を達成するために、上方に円弧版状
に湾曲形成された本体部とこの本体部の両端に端面が主
壁部と連結される連結腕部とを備えた交差部セグメント
により上下の主壁部の一端同士および他端同士を連結す
るようにしても良い。

「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
る中継ぎ床版もしくは交差部セグメントの本体部がそれ
ぞれ上方に円弧版状に湾曲形成されているため、そのア
ーチ作用によって垂直荷重に対する強度が高くなり、こ
の部分の軽量化を達成することができる。

「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図および第２図は請求項１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、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ト11,11と、前
記分岐部セグメント11,11間に架設された円弧版状の中
継ぎ床版12とを主体として構成されている。

前記主壁部10は、円弧版状の複数の同形のRCセグメン
ト14・・・と、このRCセグメント14より小型のRCセグメ
ント15とが、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・ナットにより締結されて形
成されており、またこの場合、小型のRCセグメント15は
端部に位置するように配置されて隣接する主壁部10,10
どうしが千鳥状に位置するように配慮されている。これ
らRCセグメント14,15の両側面には、従来と同様にボル
ト・ナッ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10を形成するセグメントとしてRCセグメ
ント14,15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、スチ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ト11は、その端面が中継ぎ床版12
に連結される断面方形の基部11aと、この基部11aから分
岐してそれぞれの端面が上下の主壁部10,10と連結され
る断面方形の連結腕部11b,11cとを備えた外観Ｙ字状に
形成されており、また連結腕部11b,11cは図示例の場
合、同じ長さ寸法に形成されている。

そして、前記基部11aおよび主壁部10に連結される連
結腕部11b,11cは、それぞれ主壁部10とほぼ同一の曲率
半径をもって円弧状に延出しており、また、前記分岐部
セグメント11の両側面ならびに３つの接合端面には、そ
れぞれボルト・ナッ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。

前記中継ぎ床版12は、分岐部セグメント11,11の間に
架け渡される大きさでかつ全体が下側の主壁部10のRCセ
グメント14と同一の曲率半径をもって上方に湾曲形成さ
れており、また、この中継ぎ床版12の上側両側面には、
床版12どうしを連結するための継手金具５が埋設される
とともに、両端面には分岐部セグメント11の継手金具５
との連結部を構成する継手金具５が埋設されている。

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、筒状壁体の下方に位置する断
面Ｃ字状の主壁部10をRCセグメント14,15を周方向に順
次ボルト結合することにより構築し、この主壁部10の左
右上端に、分岐部セグメント11をボルト結合して分岐部
セグメント11の基部11a間に中継ぎ床版12をボルト止め
する。

次いで、左右の分岐部セグメント11,11の上部にセグ
メント14,15の周方向に沿って連結して上側に位置する
断面Ｃ字状の主壁部10を構築すると、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、CRセグメント14を
連結しつつ主壁部10を組み立て、さらにこの上に分岐部
セグメント11、中継ぎ床版12を順に組み付けて、上側の
主壁部10を構築する作業であり、また各部材は一定の規
格、寸法の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。

しかして、このようにして構成された筒状壁体におい
ては、前記中継ぎ床版12が上方に円弧版状に湾曲形成さ
れた構造であるため、中継ぎ床版12にアーチ作用が働
き、垂直荷重に対する強度が高くなるため、この部分の
肉厚を厚くして強度を増大させる必要がなくなるので、
その軽量化を達成することができる。

また、第３図は請求項２にかかる覆工用筒状壁体の一
実施例を示すもので、この筒状壁体は、第２図などに示
す分岐部セグメント11、中継ぎ床版12に代えて、上方に
円弧版状に湾曲形成された１つの交差部セグメント20に
よって、上下の主壁部10,10の一端同士および他端同士
を連結してなるものである。

前記交差部セグメント20は、主壁部10と同一の曲率半
径をもって形成された本体部20aとこの本体部20aの両端
に端面が上下の主壁体10,10と連結される二股で同じ長
さの連結腕部20b,20bとをから構成されており、また、
前記本体部20aの上側両側面には、交差部セグメント20
同士の連結部となる継手金具５が埋設されている。

また、前記連結腕部20bの端面には主壁部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、連結腕
部20bの下側両側面にはそれぞれ交差部セグメント20同
士の連結部を構成する継手金具５が埋設されている。

なお、このような構成の筒状壁体では、交差部セグメ
ント20の連結腕部20bが同一長さに形成されているの
で、主壁部10をRCセグメント14とこれより小型のRCセグ
メント15により構成し、隣接する主壁部10,10同士が千
鳥状に配置されるようにしておく。

そして、このように構成され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、ま
た、主壁部10,10どうしを１つの部材（交差部セグメン
ト20）によって一体化することができるので、その施工
性を向上することができる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、次のような優れ
た効果を奏する。

請求項１にかかる覆工用筒状壁体は、主壁部を連結
する分岐部セグメントの間に上方に円弧版状に湾曲形成
された中継ぎ床版が架設されているので、中継ぎの床版
のアーチ作用によって、垂直荷重に対する強度を高める
ことができ、これにより部材の軽量化を達成して、その
施工性、ならびに経済性を向上することができる。

請求項２にかかる覆工覆筒状壁体は、上方に円弧版
状に湾曲形成された本体部とこの本体部の両端に端面が
主壁部と連結される連結腕部とを備えた交差部セグメン
トにより、垂直荷重に対する強度を高めることがき、こ
れにより部材の軽量化を達成して、その施工性、ならび
に経済性を向上するとができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は請求項１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図は請求
項２にかかる覆工用筒状壁体の一実施例を示す正面図、
第４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。 10……主壁部、 11……分岐部セグメント、11a……基部、 11b……連結腕部、11c……連結腕部、 12……中継ぎ床版、14……RCセグメント、 20……交差部セグメント。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 博英 東京都中央区八重洲２丁目６番21号 ロ ーズベイ八重洲ビル 石川島建材工業株 式会社内 審査官 安藤 勝治

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦２連形の掘削穴に配置され、この掘削穴
   の覆工に用いられる掘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上方に円弧版状に湾曲形成され
   た中継ぎ床版が架設されていることを特徴とする縦２連
   形掘削穴の覆工用筒状壁体。
2. 【請求項２】縦２連形の掘削穴に配置され、この掘削穴
   の覆工に用いられる掘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、上
   方に円弧版状に湾曲形成された本体部とこの本体部の両
   端に端面が主壁部と連結される連結腕部とを備えた交差
   部セグメントにより上下の主壁部の一端同士および他端
   同士が連結されてなることを特徴とする縦２連形掘削穴
   の覆工用筒状壁体。