JP3876278B2 - 易切削性トンネルセグメント構造 - Google Patents
易切削性トンネルセグメント構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3876278B2 JP3876278B2 JP2001379756A JP2001379756A JP3876278B2 JP 3876278 B2 JP3876278 B2 JP 3876278B2 JP 2001379756 A JP2001379756 A JP 2001379756A JP 2001379756 A JP2001379756 A JP 2001379756A JP 3876278 B2 JP3876278 B2 JP 3876278B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- segment
- tunnel
- cutting
- easy
- piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 48
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 48
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 19
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229920002978 Vinylon Polymers 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/40—Devices or apparatus specially adapted for handling or placing units of linings or supporting units for tunnels or galleries
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D3/00—Raising shafts, i.e. working upwards from the bottom
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、本線洞道坑内から分岐状にシールド掘進機を発進または到達させる場合に用いられる新規な易切削性トンネルセグメント構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
本線洞道坑内から分岐する支線洞道を構築しようとする場合において、従来のシールド発進到達立坑の坑口で行なわれるような、地盤改良および、本線洞道部における開孔部壁体の取り壊し作業では、大深度になるほど施工、安全上のリスクが増大する。とりわけ、上向きにシールド掘進機を発進させようとする場合は背面地盤の自立が不利になるため、鏡切り工が非常に困難かつ危険であった。
【0003】
また、従来技術として、本線洞道を施工するトンネル掘進機内に支線洞道を施工する掘進機を内蔵し、本線洞道坑内からシールド掘進機を発進させる分岐シールド工法が存在する。しかし、この方法では坑内スペースが制限され、且つ1箇所の枝管施工に限定されていた。
【0004】
ここで、易切削性のセグメントを用いて本線洞道を構築後、シールド掘進機を本線洞道から直接発進もしくは本線洞道に直接到達させる場合の先行技術として、特許第2751636号には、切削可能なカーボン、アラミド、ガラス、ビニロン等の短繊維または、これらの長繊維を樹脂に含浸した繊維強化樹脂の筋材をコンクリートの補強材として用いることで、シールド掘進機の直接発進または直接到達が可能なシールドトンネル用セグメントの発明が開示されている。しかし、上記特許公報では、実用化のために不可欠な部分、つまり複数のセグメントを接合して一体化するための具体的な構造や手段の提案は一切なされておらず、あくまで基本的概念に留まるものであった。
【0005】
一方、上述の切削可能な繊維補強材を用いたシールド掘進機の直接発進もしくは直接到達に供する構造体は、連続地中壁をはじめSMWやケーソン等、種々の土留壁にすでに広く用いられている。ところが、かかる用途に予め製作済みのコンクリート製品を適用する場合には、一般にこれらを所定の間隔で杭材として配列する形態で使われており、杭間隙には通常、現場打ちのコンクリートやモルタルを充填して施工されている。つまり、予め製作済みの繊維補強材入りコンクリート片同士が互いに隙間なく接合されて、これらのみにて連続してシールド開口面全体を構成する構造には至っていなかった。そのため、かかる従来技術をそのままで、本線洞道内からシールド掘進機を発進もしくはこれに到達させる場合に適用するのは困難であった。
【0006】
そのため、易切削性のセグメントを用いて直接セグメント構造本体を切削することで、本線洞道を構築後において壁体取り壊し作業を伴わずに、シールド掘進機を本線洞道から直接発進もしくは本線洞道に直接到達させるという目的を達成するには、従来の発明のみでは具体的手段を提供するに至らなかった。特に上向きにシールド掘進機を発進させようとする場合には、これらの従来技術ではその施工が非常に困難であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、トンネルセグメント構造に易切削部分を設けて、分岐状にシールド掘進機を発進または到達させる場合には、以下の解決すべき課題が存在した。
【0008】
<1.複数のセグメントの接合について>
一般にシールド施工においては、洞道の壁体を構成する曲面を円周方向および延長方向に細分化したセグメント片を、トンネル掘進機の後段で組立てて施工する。そして、本線洞道の壁体に支線洞道の発進もしくは到達を目的とした切削可能な構造体を適用するためには、支線洞道を掘削するトンネル掘進機の直径より幾分大きい範囲について、切削可能な構成材料からなるセグメントを配置する必要がある。
【0009】
ところが、通常、セグメントの延長方向長さは標準的に1.0〜1.5m程度の長さであるのに対し、支線洞道用のトンネル掘進機の外径は一般的に2mを超えている。したがって、本線洞道に敷設する支線洞道発進到達用の切削可能セグメントの配置範囲は複数リングにまたがり、セグメントリング間の接合を必ず伴う構造とならざるを得ない。
【0010】
このセグメントリング間の接合部分も、セグメント本体と同様にすべてトンネル掘進機で切削可能な構造としなければならない。しかも、支線洞道が切削開口されるまでの期間は、永久構造物となる一般部のセグメントと同様、本線洞道の壁体として、前後のセグメント同士が間隙なく接合されていなければならないという条件をともに満たす必要がある。また、非切削部分については、永久構造物としての強度を有する必要がある。
【0011】
<2.止水性について>
また、シールド掘削機の発進時あるいは到達時に背面地山からの地下水浸入を防ぐためには、シールド掘削機の面板からスキンプレートの前段部までが貫入できるエントランス部分を設ける必要がある。
【0012】
しかし、このエントランス部分は、本洞の易切削性セグメント組立施工時の空間的制約から、予めセグメントに連結しておくことができない。したがって、セグメント組立て施工後に、エントランス部分を接合できるように、予めセグメント側に接合の基底部となる構造を設けることが望ましい。
【0013】
一方、切削可能なセグメントを実用に供しようとする際、これがトンネル掘進機で切削される途中で当該セグメントのコンクリートにクラックがはいると、背面地盤の地下水もしくはシールド機チャンバー内の加圧泥水がこのクラックを経由して本線洞道内に浸入する恐れがある。したがって、このような事態を防止する構造と手段が必要とされる。
【0014】
本発明は、以上述べた必要条件を満足する新規な易切削性トンネルセグメント構造とこのセグメント構造を用いた分岐管の施工方法を提供する。
【0015】
【課題を解決するための手段】
(1)第1の発明は、トンネル延長方向に相互に連結された複数のセグメント片にわたって切削予定範囲3が、セグメント周方向端部に補強筋6の定着構造が設けられた形成されるトンネルセグメント構造の一片であって、少なくとも切削予定範囲3が易切削性の補強筋6を配筋したコンクリート7からなり、かつ少なくとも切削予定範囲3における延長方向の継手には易切削性の継手が用いられてなる易切削性トンネルセグメント片2である。
第2の発明は、トンネル延長方向に相互に連結された複数のセグメント片にわたって切削予定範囲3が形成されるトンネルセグメント構造の一片であって、少なくとも切削予定範囲3に、セグメントのトンネル周方向に沿って配置される湾曲棒状で易切削性の補強筋と、セグメントのトンネル延長方向に沿って配置され且つ上記湾曲棒状の補強筋と直交する易切削性のスターラップとを配筋したコンクリート7からなり、かつ少なくとも切削予定範囲3における延長方向の継手には易切削性の継手が用いられてなる易切削性トンネルセグメント片2である。
(2)第3の発明は、第1または第2の発明の易切削性トンネルセグメント片2について、一端に雄ねじを切った連結体18をセグメント片の一方の端部に埋設した雌ねじ部19に螺合した易切削性の連結雄部20と、セグメント片の他方の端部に設けた易切削性の連結雌部21とから連結構造が構成されるものである。
(3)第4の発明は、第1〜第3のいずれか1項の発明の易切削性トンネルセグメント片2について、セグメント内周面の切削予定範囲3と非切削範囲5との境界に、エントランス本体を固定可能な埋め込み鋼板22が前記セグメント内周面に露出するように突設したものである。
(4)第5の発明は、第4の発明の易切削性トンネルセグメント片2について、切削予定範囲3と非切削範囲5の境界に配置された埋め込み鋼板22にアンカー鉄筋の一端が溶接され、該アンカー鉄筋の他端が非切削範囲5のコンクリート7内に挿入されている易切削性トンネルセグメント片である。
(5)第6の発明は、第1から第5の発明の易切削性トンネルセグメント片2について、非切削範囲5に鋼製の主桁8、継手板9およびスキンプレート10を設けたものである。
第7の発明は、第1から第5発明の易切削性トンネルセグメント片2について、セグメント片の非切削範囲のコンクリート構造が鋼材により箱状に包囲被覆されており、地山面、洞道内面、セグメント継手面のいずれにもコンクリートが露出しない構造とした易切削性トンネルセグメント片である。
(6)第8の発明は、第6の発明の易切削性トンネルセグメント片2について、補強筋6とセグメント周方向端部の継手板9とが、補強筋6と継手板9に固定された連結鉄筋15aとの重ね継ぎ手構造により連結されるものである。
(7)第9の発明は、第6の発明の易切削性トンネルセグメント片2について、補強筋6とセグメント周方向端部の継手板9とが、継手板9に設けられた鞘管状治具16を介して連結されるものである。
(8)第10の発明は、第1から第9の発明の易切削性トンネルセグメント片2について、エレクターによりセグメントを吊り上げるために該セグメントの切削予定範囲3に設けられた把持装置が易切削性材で形成されているものである。
(9)第11の発明は、第1から第10の発明の易切削性トンネルセグメント片2をトンネル延長方向に複数連結して構成された易切削性トンネルセグメント構造1である。
(10)第12の発明は、隣接するセグメント片2における埋め込み鋼板22の露出部相互が溶接連結され、かつ埋め込み鋼板22の露出部にエントランス本体が溶接固定されてなる第3から第11の発明の易切削性トンネルセグメント片2を用いた易切削性トンネルセグメント構造1である。
(11)請求項13の発明は、第11または第12の発明の易切削性トンネルセグメント構造1をトンネル掘進機32の発進用もしくは到達用の坑口に用いた支線洞道の施工方法である。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は易切削性トンネルセグメント片2が複数連結されて構成された易切削性トンネルセグメント構造1を示した図であり、図2は易切削性セグメント片2同士の接合関係を示す図である。
本発明の易切削性トンネルセグメント構造1は、複数の易切削性トンネルセグメント片2(以下、セグメント片という)をトンネル延長方向に相互連結して構成されており、易切削性トンネルセグメント構造1の切削予定範囲3(支線洞道掘削用のシールド掘削機32により掘削される範囲)は複数のセグメント片2に跨っている。そして、切削予定範囲3の周囲には鋼製のエントランス固定部4が環状に形成され、シールド掘削機のエントランス部分32aを溶接固定できるようになっている。
【0017】
ここで、図3は易切削性トンネルセグメント構造1を構成するセグメント片2の一部断面斜視図である。また、図4はセグメント片2の補強筋6の配置状態を示す平面図であり、図5は図4のA−A断面図である。本発明のセグメント片2は、易切削性の補強筋6を内部に有するコンクリート構造体である。セグメント片2の切削予定範囲3は、易切削性の補強筋6を内部に有するコンクリート7がそのまま露出しているが、セグメント片2の非切削範囲5の表面は、鋼製主桁8、鋼製継手板9および鋼製スキンプレート10によりその外周面が箱状に溶接被覆されている。
【0018】
セグメント片2内部の補強筋6は、セグメント縦方向(トンネル周方向)に沿って配置される湾曲棒状の上弦筋11および下弦筋12と、セグメント横方向(トンネル延長方向)に沿って配置され、かつ上弦筋11および下弦筋12と直交するスターラップ13によって構成されている。これらの補強筋6(上弦筋11、下弦筋12およびスターラップ13)は、シールド掘進機32により切削されるため、ガラス、炭素、アラミドに代表される繊維で強化されたプラスティック(一般にFRPと称されており、以下FRPと記す)、特に好ましくはCFRP(炭素繊維強化樹脂)などの易切削材で形成されている。
【0019】
図6、図7、図8はセグメント周方向端部における上弦筋11および下弦筋12と鋼製継手板9との定着構造の一例を示した図である。
鋼製継手板9には、周方向に隣接するセグメントと連結するための連結孔9aが複数開孔され、連結孔9aを裏打ちするように鞘管体14が鋼製継手板9のセグメント内部側に固定されている。また、鋼製継手板9のセグメント内部側には、鋼製継手板9に直交する補強鋼板片15が上下並列して複数溶接されており、これらの補強鋼板片15には連結鉄筋15aがトンネル周方向に向けて溶接固定されている。上弦筋11および下弦筋12と連結鉄筋15aとは重ね継手15bで連結されており、セグメント内の補強筋と外部構造との間の応力伝達が十分に行われるようになっている。
【0020】
また、図9は、セグメント周方向端部における上弦筋11および下弦筋12と鋼製継手板9との定着構造の他の例を示した図である。
図9の例では、上弦筋11および下弦筋12の端部はボルト付鞘管状治具16に挿入され、ボルト付鞘管状治具のボルト16aにより、鋼製継手板9と隣接セグメント17のボルトボックス17aとが連結されている。この場合も、ボルト付鞘管状治具16によって上弦筋11および下弦筋12がセグメント端部の箱状の鋼殻部分と連結されており、セグメント内の補強筋と外部構造との間の応力伝達が十分に行われる。しかも、この場合は定着長を極小化でき、かつ施工性にも優れている。
【0021】
また本発明では複数のセグメント片2に切削予定範囲3が跨っているため、切削予定範囲3内にもセグメント片相互の連結構造が設けられるが、切削予定範囲3に鋼製等の連結構造を配置すると切削性の低下や場合によっては切削作業に支障をきたすことになる。したがって、切削予定範囲3におけるトンネル延長方向継手は易切削性の連結構造とする必要がある。
【0022】
図10は、易切削性の連結構造の一例として、一端に雄ねじを切ったFRP製の棒状接続体18を用いた構造を示した図である。
一方のセグメント片端部には、内部に雌ねじを切ったFRP製の鞘管体19を埋設し、この鞘管体19に棒状接続体18を螺合することで連結雄部20が構成される。他方のセグメント片端部には、連結雄部20に対応する位置に棒状接続体18の外径より若干大きい内径の連結雌部21が設けられており、連結雌部21に連結雄部20を嵌合させることでセグメント片同士を容易に接合可能なようになっている。また、連結雄部20と連結雌部21との間隙には、硬化性グラウトを充填して結合するのが好ましい。この方法は特にセグメント厚さが薄い場合に効用が大きい。
【0023】
もっとも、図10の連結構造はあくまで例示であり、易切削性の連結構造の他の例として、例えばボルトボックスをFRPで構成し、FRPボルト・ナットを用いてセグメント片を緊結するようにしてもよい(図示を省略する)。
【0024】
セグメント片2に用いられるコンクリート7は、切削を容易にするため粗骨材を石灰石もしくは軽量骨材とするのが望ましい。またセグメント片2のコンクリート7に、鋼製、樹脂製、ガラス製、FRP製の少なくとも1種以上からなる繊維補強材を混練添加すると、コンクリートの切削性を損なわずに曲げ強度の増大とコンクリート切削塊の小片化を実現することができるため好ましい。
【0025】
また、セグメント片2の内周面における切削予定範囲3と非切削範囲5との境界には、シールド掘進機32の外周に沿った形状の埋め込み鋼板22がセグメント片2の内周面表面に若干突出した状態で配置されている。この埋め込み鋼板22は、セグメント片2の非切削範囲5を箱状被覆している鋼製スキンプレート10などと溶接により一体化されている。
【0026】
なお、易切削性トンネルセグメント構造1を構成する際には、隣接するセグメント片2の埋め込み鋼板22の突出部同士が溶接連結され、さらにその上から鋼製のエントランス本体が溶接されることで、シールド掘削機のエントランス部分32aを全溶接するためのエントランス固定部4が形成されるようになっている。
【0027】
この埋め込み鋼板22は、コンクリート内への埋め込み量が深すぎる場合、切削予定範囲3と非切削範囲5とでセグメント内部のコンクリート7が分断されることになり好ましくない。したがって、埋め込み鋼板22とコンクリート7との定着については、埋め込み鋼板22のコンクリート7への埋め込み量を浅くする代わりに、埋め込み鋼板22にアンカー鉄筋23の一端を溶接し、アンカー鉄筋23の他端を非切削範囲5のコンクリート7内に深く挿入した構造とするのが好ましい[図5参照]。
【0028】
なお従来のセグメント片2の把持装置としては、ねじ加工を施した鋼管や鋳鉄製の金物をセグメント片2に埋設しておき、セグメント片をシールド掘進機のエレクターにより吊り上げ、所定の位置に移動させて組立てていた。しかし、連結構造の場合と同様に、切削予定範囲3に鋼製の把持装置等を配置すると切削性の低下や場合によっては切削作業に支障をきたすことになる。そのため、把持装置が切削予定範囲3に位置する場合には、把持装置をFRP等の易切削材で形成し、セグメント片2の吊り上げ時の安全性を確保するのが好ましい(図示を省略する)。
【0029】
以上のように構成される本発明のセグメント片2は、内部の補強筋6がCFRPなどの易切削材で形成されており、かつ切削予定範囲3における各セグメント間の連結部材等も易切削材で形成されている。すなわち、セグメント片の切削予定範囲3は、シールド掘削機での易掘削性と構造物としての強度とを兼ね備えている。
【0030】
一方、セグメント片の非切削範囲5では、切削予定範囲2と同様のコンクリート構造が鋼材により箱状に包囲被覆されており、地山面、洞道内面、セグメント継手面のいずれにもコンクリート7が露出しない状態となっている。さらに、エントランス固定部4もセグメント片の非切削範囲5を箱状被覆している鋼材と溶接で一体化されている。すなわち、シールド掘削機により支線洞道を掘削する際には、加圧水が洞道内面に漏出しないようになっている。なお、この箱状被覆した鋼材部には、当該セグメントのトンネル延長方向の継手を止水するための溶接が施される。また、非切削範囲5には、鋼製主桁8、スキンプレート10を設置しているため、支線洞道掘削後においても、支線洞道施工箇所以外のセグメントと同等の強度を有する。
【0031】
次に、図11から図14を参照しつつ、本発明の易切削性トンネルセグメント構造を用いた支線洞道の施工方法例を順を追って説明する。本実施形態では上向きにシールド掘進機32を発進させるが、これは従来技術では施工が非常に困難なものである。なお、マシンの分割、エントランス取り付けの時期は現場により異なるので、本文の内容はあくまで一例である。
【0032】
(A)本発明の易切削性トンネルセグメント構造を支線洞道の施工箇所(本実施形態では上側)に配置して、本線洞道のトンネルセグメント30を形成する。易切削性トンネルセグメント構造を構成する際には、隣接する易切削トンネルセグメント片の埋め込み鋼板の突出部同士を溶接し、さらにエントランス本体を溶接することでエントランス固定部4を形成する。その他の点については通常のセグメントと同様に組立てることができる。また、支線洞道の施工箇所以外の本線洞道のセグメントには、通常のセグメント(鋼製セグメントまたはダクタイルもしくはRCセグメント、もしくは合成セグメント)を使用する。
そして、本線洞道内の支線洞道の施工箇所に反力受け架台31を設置し、その上にシールド掘進機32の前胴部を据え付ける[図11参照]。
【0033】
(B)次にシールド掘進機32の前胴部をジャッキアップして、シールド掘進機32の中胴部を組み立てて、シールドジャッキ33を正規の位置に付け替える[図12参照]。
【0034】
(C)そして、シールド掘進機のエントランス部分32aと易切削性トンネルセグメント構造のエントランス固定部4を溶接固定した後、シールドジャッキ33のジャッキアップを行い、易切削性トンネルセグメント構造の切削予定範囲3を切削する[図13参照]。
【0035】
(D)さらに、シールド掘進機32で土砂34を掘進して仮セグメント35をシールドジャッキ33の下に構築する。そして、テールシール32bを仮セグメント35の外側に取り付けてシールド掘進機32の設置が完了する[図14参照]。
【0036】
以上のようにして本発明の支線洞道の施工方法を説明してきたが、本発明は実施形態の上向きの場合に限定されるものではない。すなわち、本発明の易切削性トンネルセグメント構造を用いて支線洞道の施工をする場合は、すべて本発明の技術的範囲に含まれる。
【0037】
【発明の効果】
本発明の易切削性トンネルセグメント構造を使用したシールドまたは推進工法の発進・到達方法は、坑内でのセグメント取り壊しや補助工法を必要としないため安全性が高く、かつ工期短縮が可能となる。特に大深度になるほど、施工の確実性、工費の面でもメリットが大きくなる。さらに、上向きシールドトンネルの施工においては、その効果はより顕著である。
【0038】
また、既設のシールドトンネルより発進するシールドまたは推進工法で枝管や立坑を構築する場合、本発明の易切削性トンネルセグメント構造を事前に設置することにより、複数箇所での施工が可能となる点でも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 易切削性トンネルセグメント片が複数連結されて構成された易切削性トンネルセグメント構造を示した図である。
【図2】 易切削性セグメント片同士の接合関係を示す図である。
【図3】 易切削性トンネルセグメント構造を構成する易切削性セグメント片の一部断面斜視図である。
【図4】 切削性セグメント片における補強筋の配置状態を示す平面図である。
【図5】 図4のA−A断面図である。
【図6】 セグメント周方向端部における上弦筋および下弦筋と鋼製継手板との定着構造の一例を示した図である。
【図7】 図6のセグメント周方向断面図である。
【図8】 図6のセグメント平面図である。
【図9】 セグメント周方向端部における上弦筋および下弦筋と鋼製継手板との定着構造の他の例を示した図である。
【図10】 セグメント延長方向における易切削性の連結構造の一例を示した図である。
【図11】 本発明の易切削性トンネルセグメント構造を用いた支線洞道の施工方法を示した図である。
【図12】 本発明の易切削性トンネルセグメント構造を用いた支線洞道の施工方法を示した図である。
【図13】 本発明の易切削性トンネルセグメント構造を用いた支線洞道の施工方法を示した図である。
【図14】 本発明の易切削性トンネルセグメント構造を用いた支線洞道の施工方法を示した図である。
【符号の説明】
1 易切削性トンネルセグメント構造
2 易切削性トンネルセグメント片(セグメント片)
3 切削予定範囲
4 エントランス固定部
5 非切削範囲
6 補強筋
7 コンクリート
8 鋼製主桁
9 鋼製継手板
9a 連結孔
10 鋼製スキンプレート
11 上弦筋
12 下弦筋
13 スターラップ
14 鞘管体
15 補強鋼板片
15a 連結鉄筋
15b 継手部分
16 ボルト付鞘管状冶具
16a ボルト
17 隣接セグメント
17a ボルトボックス
17b ナット
18 棒状接続体(連結体)
19 鞘管体
20 連結雄部
21 連結雌部
22 埋め込み鋼板
23 アンカー鉄筋
30 トンネルセグメント(本線洞道)
31 反力受け架台
32 シールド掘進機
32a エントランス部分
32b テールシール
33 シールドジャッキ
34 土砂
35 仮セグメント
Claims (13)
- トンネル延長方向に相互に連結された複数のセグメント片にわたって切削予定範囲が形成されるトンネルセグメント構造の一片であって、少なくとも切削予定範囲が、セグメント周方向端部に補強筋の定着構造が設けられた易切削性の補強筋を配筋したコンクリートからなり、かつ少なくとも切削予定範囲における延長方向の継手には易切削性の継手が用いられてなる易切削性トンネルセグメント片。
- トンネル延長方向に相互に連結された複数のセグメント片にわたって切削予定範囲が形成されるトンネルセグメント構造の一片であって、少なくとも切削予定範囲に、セグメントのトンネル周方向に沿って配置される湾曲棒状で易切削性の補強筋と、セグメントのトンネル延長方向に沿って配置され且つ上記湾曲棒状の補強筋と直交する易切削性のスターラップとを配筋したコンクリートからなり、かつ少なくとも切削予定範囲における延長方向の継手には易切削性の継手が用いられてなる易切削性トンネルセグメント片。
- 一端に雄ねじを切った連結体をセグメント片の一方の端部に埋設した雌ねじ部に螺合した易切削性の連結雄部と、セグメント片の他方の端部に設けた易切削性の連結雌部とを備えた請求項1または2に記載の易切削性トンネルセグメント片。
- セグメント内周面の切削予定範囲と非切削範囲との境界に、エントランス本体を固定可能な埋め込み鋼板が前記セグメント内周面に露出するように突設されてなる請求項1〜3のいずれか1項に記載の易切削性トンネルセグメント片。
- 切削予定範囲と非切削範囲の境界に配置された埋め込み鋼板にアンカー鉄筋の一端が溶接され、該アンカー鉄筋の他端が非切削範囲のコンクリート内に挿入されている請求項4に記載の易切削性トンネルセグメント片。
- 非切削範囲に鋼製の主桁、継手板およびスキンプレートを設けてなる請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の易切削性トンネルセグメント片。
- セグメント片の非切削範囲のコンクリート構造が鋼材により箱状に包囲被覆されており、地山面、洞道内面、セグメント継手面のいずれにもコンクリートが露出しない構造であることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の易切削性トンネルセグメント片。
- 補強筋とセグメント周方向端部の継手板とが、前記補強筋と前記継手板に固定された連結鉄筋との重ね継ぎ手構造により連結されてなる請求項6に記載の易切削性トンネルセグメント片。
- 補強筋とセグメント周方向端部の継手板とが、前記継手板に設けられた鞘管状治具を介して連結してなる請求項6に記載の易切削性トンネルセグメント片。
- エレクターによりセグメントを吊り上げるために該セグメントの切削予定範囲に設けられた把持装置が、易切削性材で形成されてなる請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の易切削性トンネルセグメント片。
- 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の易切削性トンネルセグメント片をトンネル延長方向に複数連結して構成された易切削性トンネルセグメント構造。
- 隣接するセグメント片における埋め込み鋼板の露出部相互が溶接連結され、かつ前記埋め込み鋼板の露出部にエントランス本体が溶接固定されてなる請求項3から請求項11のいずれか1項に記載のセグメント片を用いた易切削性トンネルセグメント構造。
- 請求項11または請求項12に記載の易切削性トンネルセグメント構造をトンネル掘進機の発進用もしくは到達用の坑口に用いた支線洞道の施工方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001379756A JP3876278B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | 易切削性トンネルセグメント構造 |
US10/301,351 US7004679B2 (en) | 2001-12-13 | 2002-11-21 | Easily-cuttable tunnel segment structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001379756A JP3876278B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | 易切削性トンネルセグメント構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003184494A JP2003184494A (ja) | 2003-07-03 |
JP3876278B2 true JP3876278B2 (ja) | 2007-01-31 |
Family
ID=19186967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001379756A Expired - Fee Related JP3876278B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | 易切削性トンネルセグメント構造 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7004679B2 (ja) |
JP (1) | JP3876278B2 (ja) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4581932B2 (ja) * | 2005-09-12 | 2010-11-17 | Jfeエンジニアリング株式会社 | 分岐用シールド掘進機の発進方法およびテール部材 |
PT103421B (pt) * | 2006-01-16 | 2008-07-16 | Pompeu Santos Silvino | Túnel de comportamento sismico melhorado. |
JP4730608B2 (ja) * | 2006-06-05 | 2011-07-20 | 清水建設株式会社 | セグメント |
JP2008019663A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Maeda Corp | トンネル構築方法 |
JP4823042B2 (ja) * | 2006-12-11 | 2011-11-24 | 株式会社フジタ | 分岐トンネル施工用セグメント |
WO2008105636A2 (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Seung Han Kim | Manufacturing method of round surface panel and manufacturing apparatus of round surface panel, round panel lining, and construction method of round panel |
JP5202981B2 (ja) * | 2008-02-14 | 2013-06-05 | 株式会社フジタ | トンネル施工方法およびそれに用いる土留め部材 |
US8220971B2 (en) | 2008-11-21 | 2012-07-17 | Xicato, Inc. | Light emitting diode module with three part color matching |
IT1396433B1 (it) * | 2009-11-16 | 2012-11-23 | Rolic Invest Sarl | Impianto eolico per la generazione di energia elettrica e metodo per realizzare un pilone del suddetto impianto eolico. |
US9631782B2 (en) * | 2010-02-04 | 2017-04-25 | Xicato, Inc. | LED-based rectangular illumination device |
JP5723538B2 (ja) * | 2010-03-26 | 2015-05-27 | 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 | 切削可能なコンクリート製セグメント及びシールドトンネルの壁体 |
JP6314414B2 (ja) * | 2013-10-17 | 2018-04-25 | 新日鐵住金株式会社 | 合成セグメントおよび合成セグメントの製造方法 |
JP6314415B2 (ja) * | 2013-10-17 | 2018-04-25 | 新日鐵住金株式会社 | 合成セグメントおよび合成セグメントの製造方法 |
ITMO20130343A1 (it) * | 2013-12-13 | 2015-06-14 | Sws Engineering S P A | Procedimento per la costruzione di infrastrutture di trasporto sotterranee |
JP2015224471A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | 西松建設株式会社 | 切削セグメント |
CN106837375B (zh) * | 2017-01-24 | 2019-08-30 | 广州地铁设计研究院股份有限公司 | 一种盾构隧道混凝土管片构造模型的自动建模方法 |
KR102081959B1 (ko) * | 2017-11-01 | 2020-02-26 | (주)콘텍이엔지 | 쉴드 tbm 터널용 하이브리드 세그먼트 |
US11441423B2 (en) | 2018-05-16 | 2022-09-13 | Webuild S.p.A. | Method and apparatus for the bottom-up construction of vertical risers from underground passes through the soil, using a pipe jacking equipment |
JP2019049191A (ja) * | 2018-10-12 | 2019-03-28 | 西松建設株式会社 | 切削セグメント |
US11867060B2 (en) * | 2019-02-04 | 2024-01-09 | Technische Universität Wien | Reinforced concrete tubbing segment |
KR102232555B1 (ko) * | 2019-02-12 | 2021-03-26 | (주)콘텍이엔지 | 쉴드 tbm 터널용 하이브리드 세그먼트 |
CN110017156A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-16 | 宁波大学 | 适用于类矩形盾构隧道的钢管片结构及其施工方法 |
CN110670634B (zh) * | 2019-08-19 | 2020-08-04 | 清华大学 | 一种计算隔舱式双钢板-混凝土组合结构的抗弯承载力的方法 |
CN111257132B (zh) * | 2020-01-16 | 2022-08-19 | 徐州市宏达土木工程试验室有限责任公司 | 盾构管片搞弯性能试验方法 |
CN112502733B (zh) * | 2020-11-30 | 2023-04-25 | 中铁二十局集团有限公司 | 富水砂层盾构区间联络通道进洞施工方法 |
CN112832795B (zh) * | 2021-01-13 | 2022-05-24 | 中建五局土木工程有限公司 | 一种富水上软下硬复合地层的盾构掘进施工方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US967264A (en) * | 1907-09-27 | 1910-08-16 | Sidney J Sydney | Tunnel construction. |
US3818710A (en) * | 1971-12-03 | 1974-06-25 | Commercial Shearing | Tunnel liners |
JPS5948599A (ja) * | 1982-08-06 | 1984-03-19 | 都築 純一 | トンネル覆工構造 |
JP2751636B2 (ja) * | 1990-12-12 | 1998-05-18 | 嘉司 松本 | トンネルの構築方法および地下空間の構築方法 |
JP2868663B2 (ja) * | 1992-03-03 | 1999-03-10 | 中部電力株式会社 | 洞道のドッキング部分の構造 |
JP2598691Y2 (ja) * | 1992-10-29 | 1999-08-16 | 鹿島建設株式会社 | 枝線取付用スチールセグメント |
JP3439839B2 (ja) * | 1993-09-16 | 2003-08-25 | 大成建設株式会社 | トンネル構造体用セグメントユニット |
JP2987319B2 (ja) * | 1995-09-27 | 1999-12-06 | 純一 都築 | コンクリートセグメントのグラウトホール |
JPH09158689A (ja) * | 1995-12-01 | 1997-06-17 | Nakaya Igarashi | セグメントおよびセグメント構造体 |
JP3245528B2 (ja) * | 1995-12-14 | 2002-01-15 | 株式会社奥村組 | 分岐トンネル坑口からのシールド掘削機の発進方法 |
GB2330156A (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-14 | Tarmac Uk Ltd | Reinforced shaft, tunnel or pipeline segment |
JP2880706B1 (ja) * | 1998-03-18 | 1999-04-12 | 西松建設株式会社 | シールド洞道のセグメント構造体、及びそれを用いたシールド洞道の分岐方法 |
JP2000120391A (ja) * | 1998-10-14 | 2000-04-25 | Ohbayashi Corp | セグメントの継手構造 |
-
2001
- 2001-12-13 JP JP2001379756A patent/JP3876278B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-11-21 US US10/301,351 patent/US7004679B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030113168A1 (en) | 2003-06-19 |
US7004679B2 (en) | 2006-02-28 |
JP2003184494A (ja) | 2003-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3876278B2 (ja) | 易切削性トンネルセグメント構造 | |
JP7125550B2 (ja) | 逆アーチを備えた2段階高速閉鎖トンネルの支持構造及びその施工方法 | |
KR101216391B1 (ko) | 프리스트레스 강선을 이용한 실드터널 세그먼트 구조 및 이를 이용한 실드터널 세그먼트 라이닝 체결방법 | |
JP6147818B2 (ja) | 大断面トンネルの構築方法および大断面覆工体 | |
JP2019127692A (ja) | コンクリート部材の接合構造 | |
JP4183470B2 (ja) | 地下構造物およびその構築工法 | |
JP3966334B2 (ja) | 並設シールドトンネルの連通部形成方法及びその連通部構造 | |
CN210380191U (zh) | 一种轻量化电力通信组合预制缆线通道 | |
JP4750568B2 (ja) | トンネル合流部の構築方法およびトンネル合流部構造 | |
CN109184752A (zh) | 一种煤矿用穿越老窑采空区的支护结构及其支护方法 | |
JP4888725B2 (ja) | トンネル構築方法 | |
EP2364399B1 (en) | Modular lining for tunnels | |
KR101187174B1 (ko) | 접합부에서의 전단결합 증진 구조를 가지는 그라우트-재킷을 이용한 기둥의 접합구조 및 이를 위한 받침장치 | |
JP3350679B2 (ja) | トンネル覆工用セグメント及びその施工方法 | |
JP3698564B2 (ja) | シールドトンネルの接続部の構造 | |
JPH11200793A (ja) | シールドトンネルおよびその覆工方法 | |
JP6220602B2 (ja) | グラウンドアンカー、並びに、グラウンドアンカー工法 | |
KR101238640B1 (ko) | 지압전단띠에 의한 증진된 전단결합의 접합부를 가지는 기둥 | |
KR101238639B1 (ko) | 접합부에서의 전단결합 증진 구조를 가지는 기둥 | |
JP4672700B2 (ja) | 地下構造物の緊結方法 | |
JP2008002154A (ja) | セグメントユニット | |
JPH11210369A (ja) | 地下沈設体 | |
CN211973569U (zh) | 一种预制式综合管廊 | |
CN216342178U (zh) | 一种盾构环框梁结构 | |
KR101238641B1 (ko) | 지압전단띠를 이용한 접합부에서의 전단결합 증진 구조를 가지는 기둥 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20031113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060306 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060623 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060815 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060905 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060907 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060905 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3876278 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091110 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101110 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101110 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111110 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111110 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121110 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131110 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |