JPS6187099A - 偏平トンネルの施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く■〉産業上の利用分野 本発明はセグメント覆工法による海底トンネル等の偏平
トンネルの施工方法に関するものである゛。

＜ｆｌ＞従来の技術 従来港湾や河川下の海底トンネル等を施工するにあたっ
ては断面円型シールドによるシールド工法が行なわれて
いる。

一般にトンネルの断面は掘削地盤の上下左右からの大き
な土圧に耐えるために円形まｌ〔は円形に近い形とする
。

特に海底下等の場合は周囲からの土圧に充分耐えうるた
めにその断面は円形とするのが普通である。

近来、自動車トンネルでは車線幅の広いトンネルが望ま
れており、車線幅の大きさに従いその円形の断面が非常
に大きなものとなっているのが現状である。

＜　ｌ［［＞本発明が解決しようとする問題点上記のよ
うな従来の大断面円型シールドによるトンネルには次の
ような問題点が存在する。

〈イ）大断面シールドによる円形のトンネルは、その上
部に余分な空間ができることにより浅部等での浮力が大
きくなり、そのため荷車を大きくしなければならない。

（ロ）第１０図に示すように道路縦断線形ａが浅いと水
面下部分以外の取付は道路す部分の距ｍｔが短く、１〜
ンネル延長ｄも短くなるのに対して、大断面円型シール
ドによるｌ−ンネルではｊと路縦断線形Ａか深くなって
しまう。

したがって水面下部分以外の取付は通路Ｂ部分の距離か
長くなりトンネル延長りが長くなってしまう。（第９図
） 本発明は以上のような問題点を解決づるために成された
しのて、偏平な断面でかつ土圧に耐えうる１〜ンネルを
施工することにより、トンネルに浮力を与える余分な空
間を減少させることができ、その結果トンネルの荷重を
低くおさえ、さらに道路縦断線形を浅くできることによ
りトンネル延長をλ０くすることのできる、海底トンネ
ル等の偏平［ヘンネルの施工方法を提供することを目的
とする。

＜　ｉｖ＞問題点を解決しようとする手段本発明では、
公知のシールド工法におけるセグメン］へ覆工法に第５
いて、偏平な断面でかつ大きな土圧に耐えうる偏平トン
ネルを施工するために、セグメン１〜の円周方向にプレ
ストレスを導入する方法を採用した。

ずなわち各セグメントの円周方向の各接続部分、もしく
は各セグメントの中央部分の円周方向にＰＣケーブルを
嵌合できる円周方向溝を設ける。

そして、可撓性を有する材質による鞘材にＰＣケーブル
を通し、これを上記の円周方向溝に嵌合する。

各ＰＣケーブルは基端をセグメントの一部に固定し自由
端をセグメント内に露出する等してセグメントの組立て
終了後、軸方向にプレストレスを導入した後に、一部の
セグメントの内壁に露出したＰＣケーブルによって円周
方向にプレストレスを与える。

＜　Ｖ　＞作用 上記したように各セグメン１〜の円周方向に設けた円周
方向溝にＰＣケーブルを通した硝材を設置し、このＰＣ
ケーブルにプレストレスを導入することにより各セグメ
ントの円周方向の結合を強化する。

さらに円周方向の接続部分に設けた円周方向溝に１ＤＣ
ケーブルを嵌合した場合は可撓性を有する鞘（才か内積
］方向溝内に圧迫され各セグメント間の境界線を閉塞し
軸方向にならぶ境界線部分の止水性を高めることができ
る。

＜　Ｖｌ　＞実施例 次に本光明の偏平トンネルの施工方法を図面にらどづい
て説明する。

本実施例は公知のシールド工法におけるセグメント覆工
法に第３いて、２種類のＰ　Ｃケーブル１．２に可撓性
を有覆る鞘（第３を環装し、偏平に組立てたセグメント
の円周方向にプレストレスを与えるよう（第４成する。

（イ）ＰＣケーブル 本実施例では、両端を緊張端部１１と定着端１２ど℃、
　４７．；成づる２本のＰＣケーブル１と、両端を緊張
端部２１どする１本のＰＣケーブル２を使用する。

７Ｉなわら（扁平に組立てられた複数の各廿グメン１〜
による隣接する部分を緊張端部１１と定着端１２どで偶
成する２本のＰＣケーブル１で締結し、残りの部分を、
両端を緊張端部２１と覆る１不のＰＣケーブル２で締結
する。

そして各部分の隣接するセグメントがｈいに緊結するよ
う各ＰＣケーブル１．２を交差して配置する。

（ロ）鞘材（第４〜７図） 鞘材３はセグメントの軸方向の結合によって各セグメン
トの境界部分にできる後述の円周方向マ；ｉ４に嵌合す
る複数の棒状の部材である。

そして鞘材３は可撓性を有し、それぞれは各セグメント
と同じ曲率をもっており、長手方向にＰＣケーブル１．
２を２本内挿できるＰＣケーブル孔３１を開設する。（
第４図） 但し、各部分の隣接覆るセグメントがＨいに緊結するよ
う各ＰＣケーブル１．２を交差するために各ＰＣケーブ
ル１．２が二重に位置する部分には、鞘材３を長手方向
に二つに分割し分割鞘材３２とし、それぞれにＰＣケー
ブル孔３１を聞Ｅ２　”Ｊる。（第５図） そして分割の割合は第５図に示すようにその断面におい
て均等に二分割するのではなく、その分割線が中央から
変位するように構成する。、づなわち分割鞘材３２を、
後述する半？＆４１を（１するセグメントを接続して形
成した円周方向溝４に嵌合した時、両セグメントの境界
線上に分割鞘材３２の分割線が小ならないように構成す
るのである。

なお鞘材３を分、！、１１ｔ！す゛にＩ−）　Ｃケーブ
ル孔３１を人さく開設じて二本のＰＣケーブルか内挿で
きるよう（１４成づることも考えられる。

さらに後述するように二つの締結部セグメント６の結合
によりできた円周方向溝４部分に嵌合りる鞘材は、第６
〜７図に示すような形状に構成する。

づなわち分割鞘材３２の下部にはＰＣケーブルをセグメ
ントの内部に引込むための引き込み部３３を突設してＰ
Ｃケーブル孔３１に連続した孔を開設して各ＰＣケーブ
ルの緊張端部１１．２１を外部に露出（るよう構成した
ものを使用する。

（ハ）セグメント（第２．３．８図） 本実施例では複数のセグメントを組合せて嬌平な断面の
セグメントリングを形成するため、第１図に示すように
各セグメント全体の形状、その曲率等はそれぞれ異なる
かその機能から以下説明づ−る２種類のセグメントを使
用する。

なお各セグメントの結合は従来どおり軸方向、円周方向
の取イｑ＋ｊポル１−によってなされる。また軸方向に
プレストレスをη入ηるための軸方向：ＤＣケーブル孔
Ｊを開設づるのも従来どおりである。

［一般セグメント］　（第２図） 一部セグメント５は従来のレグメン１へをトンネルの軸
方向に接続した詩にその境界線部分にＵ字状等の円周方
向溝４かできるよう形成したものである。

すなわち短辺５１ど長辺５２どで囲まれた長り形の板体
の長刀方向に一定の曲率を与えた従来のセグメントの外
周側の長辺５２を切り欠いて半溝４１を形成づる。

また一般セグメント５の一部にはＰ　Ｃケーブル１の定
着端１２をセグメントに定着させる定着部５３部分を設
ける。

［締結部セグメント１　（第３．８図）締結部ログメン
トロは、ＰＣケーブル１．２をセグメント・の裏面に露
出させるために半溝４１からセグメントの裏面に向けて
、分割鞘材３２の引き込み部３３を挿入する窓部６１を
開設した部材である。

そしてじグメントの裏面にはＰＣケーブルを締結する締
結用切欠部６２を形成し、窓部６１と締結用切欠部６２
をＰ　Ｃケーブルを通す貫通６３で接続する。

窓部６１及び締結用切欠部６２はセグメントの片側の半
溝４１のみに投首しても両方の半溝４１に投首してもよ
い。

なＪ３、前述したように、各レグメン１〜に刻設する円
周方向溝４を、セグメントの中央部分に刻設することも
考えられる。

次に上記の各部材を使用しての偏平トンネルの施工方法
を説明する。

（イ）掘削 本実施例においてはトンネルの掘削ニー＄自体は従来の
シールド工法にあけるセグメント覆工？去（こよる。

（ロ）ＰＣケーブルへの鞘材の環装 ＰＣケーブル１．２にそれぞれＦＡ　’Ｎ’　３を環装
Ｊる。

すなわち、各ＰＣケーブル１の緊張端部１１に引き込み
部３３を何する分割鞘材３２のどちらか一方を環装する
。

さらに定着端部１２部分には引き込み部３３を有さない
分割鞘材３２のどららか一方を環装する。

さらに定着端１２部分に隣接する部分は、ＰＣケーブル
２と二重になる部分であるから分割鞘１第３２のどちら
か−ｈを環装する。

ＰＣケーブルの他の部分は分割していない鞘（，１３を
環装する。

一方両端か緊張端部２１であるＰＣケーブル２はその緊
張端部２１側に引き込み部３３を右づる分割鞘剤３２の
どちらか一方を環装し、さらに隣接する部分には引き込
み部３３をゆうさない分割鞘材３２のどららか一方を環
装する。

このどきの分割鞘材３２は上記したＰＣケーブル１の分
割鞘材３２とで、分割されない鞘材３の形状になるもの
を使用Ｖる。

以上のようにして各鞘材を環装した３本のＰＣケーブル
が構成される。

このとき各鞘材群が一つの弧状になるよう各鞘材は同じ
方向に湾曲Ｊるように構成する。

（ハ）各セグメントの組立て（第１図）シールドマシン
のテール内の空間で各セグメントを接続して偏平なセグ
メントリングに組立てる。

すなわち複数の一般セグメント５を接続した後、その両
端に、定着部５３を有する一般セグメント５をそれぞれ
接続する。

そしてざらにその両端に、二つの締結部セグメント６の
窓部６１側を接続する。

次に上記の２つの締結部セグメント６の締結用切欠部６
２側から、複数の一般セグメント５を連続して接続し、
円環状ので工を閉じる部分のセグメントに締結部セグメ
ント６を配置しその窓部６１側を接続する。

上記のようにしてできた覆工はその断面を拍出した形で
位置する。

すなわち偏平に組立てられた各セグメントはその外周部
分に半溝４１が位置し、締結部セグメント６部分では内
周側に向かって斜めに窓部６１が刻設されている。

（ニ）ＰＣケーブルの装着 露出した半溝４１に、各部所に対応した、鞘材３を環装
した各ＰＣケーブル１．２を位置させる。

すなわち２本のＰＣケーブル１の定着端１２を一般セグ
メント５の定着部５３に固定し、各緊張端部１１を、互
いに交差させて分割鞘材３２の引き込み部３３を締結部
セグメント６の各窓部６１に挿入する。

一方両端が緊張端部２１であるＰＣケーブル２が環装し
た分割鞘材３２の引き込み部３３を、定着部５３を有す
る一般セグメント５に隣接する締結部セグメント６の窓
部６１に挿入する。

そして各緊張端部１１．２１を締結用切欠部６２内に位
置させる。

（ホ）プレストレスの導入 ＰＣケ−１ル１．２の各部所を各セグメントの所定の箇
所に［したら、第８図に示すように各ＰＣケーブルに対
応する新たなセグメントを軸方向に接続する。

軸方向のセグメントの接続が終了したら、軸方向１ＤＣ
ケーブル孔Ｊ内の軸方向ＰＣケーブルＪ１によって軸方
向にプレストレスを導入する。

その後各ＰＣケーブル１．２の緊弓長端部１１．２１に
緊張力をうえてセグメントの円周方向にプレストレスを
導入する。

なお上記実施例では３木のＰＣケーブルを使用してプレ
ストレスを導入したが本実施例での本数や配量方法に限
定されないことは勿論である。

要はすべてのセグメントをその円周方向に緊結づるプレ
ストレスをセグメントの内側から導入できればよいので
ある。

くべ）　Ｎｎ底トンネルの描築 以上のようにセグメントの円周方向にプレストレスを与
える工程を繰返してトンネルの仝艮を施工することによ
って、断面が偏平なトンネルを（１４築する。

＜、ＶＵ＞発明の効果 本発明は以上説明したようになるので次のような効果を
期待することができる。

（イ）覆工に円周方向のプレストレスを導入しｋので、
断面が円形でなく偏平な断面でも土圧に充分耐えること
ができ、靭性、耐層性の高いトンネルを施工することが
できる。

（ロ）偏平な断面のトンネルを施工できる結果、トンネ
ルに浮力を与える余分な空間を減少させ、その結果トン
ネルの荷重を低くおさえることができる。

（ハ）トンネル断面の高さを低く押えることができるの
でトンネル全体の道路縦断線形を浅くで♂る。

したがって水面下以外の取付は道路部分を短くすること
ができ、全体のトンネル延長を短くすることができる。

（ニ）ｆｆｉＩの円周方向にプレストレスを導入するこ
とによってトンネルの止水性を高めることができる。

特に、各セグメントが軸方向に接続する境界線部分に円
周方向溝を設け、ｉＪ撓性の鞘材が環装しであるＰＣケ
ーブルを介してプレストレスを導入した時、鞘材が溝内
に密着するので、セグメントの軸方向の接続部分では止
水性をおおいに高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明による、断面を偏平に組立てたぜグメン
トリングの説明図 第２図：本発明に使用する一般セグメントの説明図 第３図二本発明に使用する締結部セグメントの説明図 第４〜７図：本発明に使用する鞘材の説明図第８図：締
結部セグメントが隣接している部分の説明図 第１０＝道路縦断線形が深い場合の海底トンネルの説明
図 第１０＝道路縦断線形が浅い場合の海底トンネルの説明
図 １．２：ＰＣケーブル　３：鞘材　４二円周方向溝　５
：、一般セグメント　６：締結部セグメントＡ：道路縦
断線形　Ｂ：取付は道路 り二トンネル延長 出願人　　　　　大成建設株式会社 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シールド工法において、 セグンメントを偏平な断面に組立て、 セグメントの円周方向に刻設した溝にＰＣケーブルを嵌
   合し、 セグメントの内側からプレストレスを導入して形成する
   ことを特徴とする、 偏平トンネルの施工方法。