JP2673180B2 - 掘削穴の覆工用筒状壁体の構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は掘削穴の覆工用筒状壁体の構築方法に係わ
り、特に、断面円形の２つの掘削穴が共通の開口部を介
して上下にその一部を重ねられた形態で連なる如く形成
されてなる縦型２連形の掘削穴の覆工用筒状壁体の構築
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７図に示すものが
提案されていた。同図において符号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製の中壁６
（分岐部支持体）が連結されている。分岐部セグメント
4,5および中壁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７図では、セグメ
ント２、分岐部セグメント4,5、中壁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。

次に、上記の筒状壁体の組み立て方の一例を同図を参
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、中壁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。中壁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基の揚重機で中壁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、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（幅方向）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、分岐部支持体が壁体（中壁６）となる場合に
ついて説明したが、このように横型２連形のものでは壁
体部分が柱となる場合もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の筒状壁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、分岐部セグメント4,5間に形成される前記
中壁６等の支持体は、部材の１ピース分が非常に長いも
のとなり重量も増加するので取り扱いおよび取り付けに
苦労し、特に縦型２連形の掘削穴では、この分岐部支持
体つまり前記中壁６が上方の掘削穴の床部（下方の掘削
穴の天井部）を構成するものとのしてほぼ水平方向に設
置されるため、さらに作業が困難なものとなる。また、
上記従来の横型２連形の掘削穴の覆工用筒状壁体におい
ては、分岐部支持体を柱として一定間隔毎に設けること
も可能であるが、縦型２連形の掘削穴の覆工用筒状壁体
では、分岐部支持体が上記の如く床部となるため、それ
を連続体とする必要がある。つまり、そのためにはこの
分岐部支持体をできるだけ幅広のものとして、隣接する
ものとの間になるべく隙間が生じないものとする必要が
あり、さらに重量の大きなものとなるといった問題があ
った。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構造的
にも優れた縦型２連形の掘削穴の覆工用筒状壁体を、い
かにして効率的に構築するかということを課題としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、断面円形の２つの掘削穴が共通の開口部を
介して上下にその一部を重ねられた形態で連なる如く形
成されてなる縦型２連形の掘削穴の覆工を行うにあた
り、円弧状の通常セグメントを長さ方向に接続すること
により下部主壁部を形成した後、該下部主壁部の上部開
口端に一対の分岐部セグメントを接続し、該分岐部セグ
メントの上部に、通常セグメントを長さ方向に接続する
ことにより上部主壁部を形成して、リング状覆工体を形
成する工程と、前記リング状覆工体を幅方向に順次接続
していくことにより筒状壁体を延ばして行く工程と、前
記リング状覆工体が複数個接続された段階で、それら複
数のリング状覆工体の分岐部セグメント間に床版形成用
の型枠を架設し、該型枠により前記対向する分岐部セグ
メントに生ずる力を支持させる工程と、前記型枠内にコ
ンクリートを打設することにより、複数のリング状覆工
体にわたる床版を形成する工程と、からなるものとし
た。

また、前記一対の分岐部セグメントを下部主壁部の上
部開口端に組み立てた後、互いに対向するそれら一対の
分岐部セグメント間に支持体を架設すると効果的であ
る。

〔作用〕

型枠により対向する分岐部セグメントを支持させるこ
とにより、リング状覆工体を複数列形成することが可能
となり、このようにリング状覆工体を複数列形成した時
点で型枠内にコンクリートを打設すれば、床版の一体化
が促進される上、型枠組立、コンクリート打設、養生、
脱型等の全て作業が効率化される。

また、分岐部セグメントを組み立てた後、互いに対向
する一対の分岐部セグメント間に支持体を架設した場合
には、この支持体により、上記型枠による支持機能を補
助され、リング状覆工体の構造的剛性が高められるか
ら、これらリング状覆工体を多数接続してからの床版形
成が可能となり、床版を形成するためのコンクリートの
打設区間をより長くとることが可能となる。また、その
場合には１回に打設される区間が長くなるため、床版の
一体性がさらに向上する。

〔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図において全体として符号Ａで示すものは、断面
円形の２つの掘削穴が共通の開口部を介して上下にその
一部を重ねられた形態で連なる如く形成されてなる縦型
２連形の掘削穴の覆工を行うために構築された筒状壁体
で、この筒状壁体Ａは、第７図に示した上記従来の筒状
壁体をほぼそのまま縦型に構成したものである。この筒
状壁体Ａにおいて符号1Aは上部主壁部、符号1Bは下部主
壁部、符号4,5はそれぞれ、２つの掘削穴の重なり部の
開口部両端に位置された分岐部セグメント、符号７はそ
れら両セグメント4,5間に形成された床版である。

前記筒状壁体Ａを構築するには、まず、円弧状のセグ
メント（通常セグメント）２を長さ方向に接続していく
ことにより下部主壁部1Bを形成し、その下部主壁部1Bの
上部開口端にそれぞれ前記分岐部セグメント4,5をボル
ト結合し、さらにそれら両分岐部セグメント4,5の上方
に再びセグメント２を長さ方向に接続していくことによ
り上部主壁部1Aを形成する。分岐部支持体をPC版より形
成する場合には、このようにリング状覆工体が１リング
分形成された時点で両分岐部セグメント4,5間にそれを
架設するが、本発明では、前記上下主壁部1A・1Bおよび
分岐部セグメント4,5より構成されるリング状覆工体Ｒ
（第２図）が数リング接続されるまで床部を形成しな
い。

ただし本実施例のものでは、第３図に示すように、両
分岐部セグメント4,5を下部主壁部1Bの開口上端に接続
した時点で、それら両分岐部セグメント4,5のそれぞれ
の接続端面4a,5a間に支持体８を架設している。

前記支持体８は、地盤圧力により両分岐部セグメント
4,5間が狭まろうとする力に対向させるもので、実施例
のものでは第４図に示すようにターンバックル8aを備え
て、両分岐部セグメント4,5間に突っ張るようになって
いる。

上記の如くリング状覆工体Ｒが数リング分構成された
ならば、続いて第３図および第５図に示す如く、それら
複数列の両分岐部セグメント間に床版形成用の型枠10を
設置する。型枠10は、分岐部セグメント4,5間に所定距
離を隔てて設けられる側板11,11と、目的とする床版の
下面を形成するための府板12とより構成されており、府
板12は図示されない支保工により下方から支持されてい
る。側板11は鋼製のものであり、第３図からもわかるよ
うに、補強フランジ11a等を有することにより極めて高
剛性のものとされ、この型枠10とりわけ該側板11が両分
岐部セグメント4,5間に生じる力に対抗して、それら分
岐部セグメント4,5を支持する作用をなすものとなって
いる。

上記の如く型枠10が設置されたならば、該型枠10内に
コンクリートを打設する。ここで、前記型枠10が設置さ
れた時点で前記支持体８は撤去してもよいが、実施例で
はこの支持体８を打設コンクリート内に埋め殺しする。
打設コンクリートの硬化後、型枠10の脱型を行えば目的
とする床板７の構築が完了する。

以降は同様に、覆工体Ｒを数リング分組み上げた後、
その組み上げた覆工体の複数列の分岐部セグメント4,5
間に床版形成用の型枠10を設置し、コンクリートを打設
することにより縦型２連の掘削穴の覆工用筒状壁体を構
築してゆけばよい。ただし、前記床版７に続いてそれに
連続する床版を形成すべく型枠10を設置する際には、形
成された前記床版７の一方の端面が型枠の側板11と同作
用を為すため、次に型枠を設置する場合には、側板11は
１個のみ使用されるものとなる。

２連形の掘削穴の覆工用筒状壁体を上記方法により構
築すれば、１ピース形状が長くかつ幅広で重量の大きな
PC製セグメントを用いることなく床版を形成することが
可能となり、作業の効率化および安全化を図れるばかり
でなく、複数例の覆工体の床版が一度に形成されること
となり、極めて能率的である。しかも、複数列の覆工体
の床版を一度に形成することにより床版の一体化が図
れ、よって床版を強固な構造のものとすることができ
る。

また本実施例のように、各リング状覆工体Ｒの両分岐
部セグメント4,5を組み立てるごとに、それ分岐部セグ
メント間に支持体８を架設していくようにすれば、それ
ら支持体８によって、型枠10（側板11）による両分岐部
セグメント4,5の支持作用が補助され、対抗する両分岐
部セグメント4,5間の応力伝達経路が一層確保されるも
のとなる。そして、これにより覆工体の構造的剛性が高
められるもとのなるから、１回で打設するためのリング
数を増すことが可能となり、例えばリング状覆工体が5m
あるいは10m分接続された時点で、床版７を一気に構築
するといったことも可能となり、構築作業の一層の効率
化が実現される。さらに、支持体８を、打設されるコン
クリート内に埋設した場合には、支持体８がコンクリー
トの補強材として機能し、極めて有効である。

なお、本工法を実施するにあたり、分岐部セグメント
4,5として第６図に示すように、その接続端面4a,5aから
ジベル筋13が突設しているようなものを用いることも勿
論可能で、そのようにした場合には床版７の耐力をさら
に高いものとすることができる。また、図示は省略する
が、型枠10内にコンクリートを打設する前に、該型枠10
内に例えば鉄筋籠等の補強筋を配設しても良いことは言
うまでもない。また第３図では、支持体８を全てのリン
グ状覆工体Ｒについて設けた例を示したが、この支持体
８は上述の如く型枠10による両分岐部セグメント4,5間
の支持作用を補助するものであるから、例えばこれを
１、２本のみ使用するものとしてもよい。さらにまた、
通常セグメント２については、これを鋼製セグメントと
してもよい。

〔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、
縦型２連形成の覆工用筒状壁体における床版分岐部を、
１ピースの形状が長くかつ幅広な重量の大きなPC製セグ
メントを用いることなく形成することが可能となり、作
業の効率化および安全化を図れるばかりでなく、複数列
の覆工体の床版を一度に形成することができ、能率的な
作業を望める。さらに、複数列の覆工体の床版を一度に
形成することにより床版の一体化が図れ、床版を強固な
構造のものとすることができる。

また、請求項２記載の発明によれば、支持体によっ
て、型枠による分岐部セグメントの支持作用が補助さ
れ、対向する両分岐部セグメント間の応力伝達経路が確
保されて覆工体の構造的剛性が高められるものとなるか
ら、床版形成用のコンクリートを１回で打設する区間を
延ばすことができ、さらなる構築作業の効率化が実現さ
れることに加え、支持体をコンクリート内に埋設した場
合にはその支持体がコンクリートの補強材として機能
し、床版の耐力増強を図れる、等の効果を奏することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は縦型２連形の掘削穴の覆工用筒状壁体の一例を
示す正面断面図、第２図はリング状覆工体を示す斜視
図、第３図は覆工用筒状壁体における両分岐部セグメン
ト部分を型枠等と共に示す部分斜視部、第４図は支持体
を分岐部セグメントと共に示す部分正面図、第５図は型
枠を分岐部セグメントと共に示す正面図、第６図は覆工
用筒状壁体における両分岐部セグメント部分の他の構成
例を示す部分斜視図、第７図は従来の掘削穴の覆工用筒
状壁体を示す正面図である。 Ａ……筒状壁体、1A……下部主壁部、 1B……上部主壁部、Ｒ……リング状覆工体、 ２……セグメント（通常セグメント）、 ４……分岐部セグメント、 ５……分岐部セグメント、７……床版、 ８……支持体。

フロントページの続き (72)発明者 大関 宗孝 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 (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

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面円形の２つの掘削穴が共通の開口部を
   介して上下にその一部を重ねられた形態で連なる如く形
   成されてなる縦型２連形の掘削穴の覆工を行うにあた
   り、 円弧状の通常セグメントを長さ方向に接続することによ
   り下部主壁部を形成した後、該下部主壁部の上部開口端
   に一対の分岐部セグメントを接続し、該分岐部セグメン
   トの上部に、通常セグメントを長さ方向に接続すること
   により上部主壁部を形成して、リング状覆工体を形成す
   る工程と、 前記リング状覆工体を幅方向順次接続していくことによ
   り筒状壁体を延ばして行く工程と、 前記リング状覆工体が複数個接続された段階で、それら
   複数のリング状覆工体における相対向する分岐部セグメ
   ント間に床版形成用の型枠を架設し、該型枠により前記
   対向する分岐部セグメントに生ずる力を支持させる工程
   と、 前記型枠内にコンクリートを打設することにより、複数
   のリング状覆工体にわたる床版を形成する工程と、 からなることを特徴とする掘削穴の覆工用筒状壁体の構
   築方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の掘削穴の覆工用筒状壁体の
   構築方法において、前記下部主壁部の上部開口端に一対
   の分岐部セグメントを組み立てた後、互いに対向するそ
   れら一対の分岐部セグメント間に支持体を架設すること
   を特徴とする掘削穴の覆工用筒状壁体の構築方法。