JP2750353B2 - 掘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を行うために組み立
てられる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の空隙を
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、前記の工程で構築する筒状壁体としては、例え
ば、第14図に示すものが知られている。第14図は、従来
の筒状壁体の例を示すものである。この筒状壁体10は、
左右に円が連なる形態の掘削穴H₁,H₂に用いられるもの
で、具体的には、円弧版状のセグメント11を連結して断
面Ｃ字状、断面逆Ｃ字状の主壁部12,12を構築し、これ
ら主壁部の上端部間および下端部間に分岐部セグメント
13,13を連結し上下に位置する分岐部セグメント13,13間
に中柱14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H₁,H₂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セグメント11、分岐部セグ
メント13,13、中柱14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15aの形成された継手金具15,15…が
設けられている。

なお、左右の主壁部12,12の上下を連結する分岐部セ
グメント13の具体的構成は、その端面が中柱14と連結さ
れる断面方形の基部13cと、この基部13cから分岐してそ
れぞれの端面が主壁部12,12と連結される連結腕部13a,1
3bとからなる基本構造となっている。

「発明が解決しようとする課題」 このような従来の筒状壁体10にあっては、その構築に
おいて、主壁部12,12を形成する円弧版状セグメント11,
11の間に外観Ｙ字状の分岐部セグメント13,13を介在配
置し、これら分岐部セグメント13,13の間に中柱14を位
置させる構造上、分岐部セグメント13,13の主壁への組
み付け作業は位置精度が要求される。

また、分岐部セグメント13は基部13cを有することか
ら、その主桁の構造が円弧版状セグメント11の主桁の構
造と大きく異なるため、これを別に用意するために、分
岐部セグメントの構成材料のコストが高くなる。

しかも分岐部セグメント13,13は、連結腕部13a,13bに
セグメント11,11、基部13cに中柱14が連結される構造
上、分岐部セグメント13,13自身の寸法精度も良好でな
ければならないので、分岐部セグメント自身のコストが
高くなっている。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、主壁部へ
の取り付け作業が容易な分岐部セグメントを有し、その
作業能率を向上させることができ施工コストの低減が図
れるとともに、分岐部セグメント自身のコストの低減を
図ることのできる掘削穴の覆工用筒状壁体を提供するこ
とを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明の覆工用筒状壁体は、断面円形の２つの掘削穴
が互いにそれらの一部が重なるごとく形成された掘削穴
の覆工用筒状壁体であって、この覆工用筒状壁体は複数
の円弧版状セグメントにより構成される断面Ｃ字状主壁
部および断面逆Ｃ字状主壁部とこれら主壁部を連結する
分岐部セグメントとが前記掘削穴の軸方向へ接合され、
かつ互いに対向する前記分岐部セグメント間にこれら分
岐部セグメントを連結する中柱が設けられてなり、分岐
部セグメントにはそれぞれ第１の継ぎ手材が設けられ、
さらに中柱の両端には、第２の継ぎ手材がそれぞれ設け
られ、前記分岐部セグメントと中柱とが第１の継ぎ手材
および第２の継ぎ手材とを介して結合されており、前記
分岐部セグメントは、前記掘削穴軸方向へ互いに接合さ
れる主桁部が、前記主壁部を構成する円弧版状セグメン
トの前記掘削穴軸方向へ互いに接合される主桁部と略同
一円弧形状とされていることを問題解決の手段とした。

「作用」 このような構成の覆工用筒状壁体にあっては、分岐部
セグメントと中柱が第１の継ぎ手材と第２の継ぎ手材を
介して結合されるため、分岐部セグメントに中柱を連結
させる基部がなくなり、分岐部セグメントの主桁の構造
が円弧版状セグメントの構造と同様に簡単なものとなる
ため、これらの分岐部セグメントの主壁部への取り付け
作業が容易になり、その作業能率を向上させることがで
き、施工コストの低減を図ることができる。

また、分岐部セグメントの主桁部の形状が円弧版状セ
グメントの主桁部と略同一円弧形状とされているので、
円弧版セグメントと分岐部セグメントとの構成部材ある
いは成形用型枠等の共通化を図ることができ、従来のも
のと比較して分岐部セグメント自身のコストも低減す
る。

「実施例１」 以下、図面を参照して本発明の覆工用筒状壁体を詳し
く説明する。第１図ないし第８図は本発明の第１実施例
を示すためのものであり、覆工用筒状壁体が鋼製のもの
について示している。

第１図において、覆工用筒状壁体20は鋼製の円弧版状
セグメント11を連結して断面Ｃ字状、断面逆Ｃ字状の主
壁部12,12を構築し、これらの主壁部の上端部間および
下端部間にそれぞれ分岐部セグメント13A,13Aを接合さ
せて、前記分岐部セグメント13A,13Aの間に中柱14を組
み付けて、掘削穴H₁,H₂の軸方向に順次連結してなるも
のである。

前記主壁部12,12は円弧版状のセグメント11,11…が掘
削穴H₁,H₂の軸方向および周方向にボルト結合されて形
成されている。円弧板状のセグメント11にはボルト・ナ
ットによる連結部としてボルト挿通孔15a,15a…が設け
られている。

さらに、前記分岐部セグメント13A,13A…もそれぞれ
ボルト・ナットによって掘削穴H₁,H₂の軸方向に順次連
結されている。

第２図に分岐部セグメント13Aの一例を示し、第３図
および第４図に円弧版状セグメント11の一例を示した。

第２図において、分岐部セグメント13Aは、スキンプ
レート21と主桁（主桁部）22,22およびリブ23,23とから
構成されていて、継ぎ手板24,24は、分岐部セグメント1
3Aに隣接する円弧版状セグメント11,11の継ぎ手板24,24
（第３図，第４図）とボルト・ナット結合によって連結
されるようになっている。ここで、主桁22の幅Ｗは、円
弧版状セグメントの主桁22の幅Ｗと同じであり、主桁22
の形状も、円弧版状セグメント11の主桁（主桁部）と略
同一円弧形状とされている。また、主桁22にはボルト挿
通孔15a,15a…が形成されている。

第３図，第４図は、いずれも円弧版状セグメント11の
斜視図であり、それぞれ表と裏の両面から見たものであ
る。

第３図，第４図において、円弧版状セグメント11は、
スキンプレート21と主桁22,22およびリブ23,23とから構
成されていて、さらに前記継ぎ手板24,24が両端に設け
られている。また、主桁22,22および継ぎ手板24,24には
ボルト挿通孔15a,15a…が形成されている。

以下、第５図ないし第８図を用いて、上下に位置する
分岐部をセグメント13A,13Aとを中柱14によって接合す
る方法のを例を示す。

第５図および第７図はいずれも分岐部セグメント13A,
13Aと中柱14の要部断面図を示しており、第６図および
第８図はそれぞれ第５図および第７図の接合状態を説明
するための平面図である。

第５図および第６図において、中柱14としてのパイプ
31は、分岐部セグメント13Aのリブ23,23の間に、第１の
継ぎ手材として設けられた平板33に接合されたものであ
り、このパイプ31の周囲には第２の継ぎ手材として補助
リブ34,34,34,34が接合されている。さらに、これらの
補助リブ34,34,34,34は前記平板33に接合され、パイプ3
1の平板33への接合を強固なものにしている。なお、上
記の部材（リブ23,平板33,パイプ31,補助リブ34）の間
の接合はすべて溶接によるものである。

第７図および第８図に示したものは、第５図および第
６図において、中柱14としてパイプ31のかわりにＨ形鋼
32を用いたものであり、Ｈ形鋼32の分岐部セグメント13
Aへの接合方形はすべて第５図および第６図において説
明したものと同様である。

このようにすることによって、分岐部セグメント13A
自身の構造が簡単なものとなるばかりでなく、分岐部セ
グメント13A,13Aへの中柱14への組み付け作業も容易な
ものとなる。

「実施例２」 覆工用筒状壁体20として、コンクリート製のものを用
いた場合について、第９図ないし第13図を用いて説明す
る。

第９図において、コンクリート製の分岐部セグメント
13Aの上面中央には、第１の継ぎ手材として形鋼40がア
ンカー筋41,41…を分岐部セグメント13Aに埋め込むこと
によって取り付けられている。上記形鋼40には、ボルト
挿通孔15a,15a…が形成されている。そして、第２の継
ぎ手材として同じくボルト挿通孔15a,15a…が両端部に
形成されたコンクリート製の直方体からなる中柱14を形
鋼40にボルト・ナット結合することにより、分岐部セグ
メント13Aが中柱14によって結合される。

第10図は、第１の継ぎ手材として、前記の形鋼40のか
わりに、鋼板50を用いた場合を示したものである。

第10図において、コンクリート製の分岐部セグメント
13Aの上面中央には鋼板50がアンカー筋41,41…を分岐部
セグメント13Aに埋め込むことによって取り付けられて
いる。上記鋼板50には、ボルト挿通孔15a,15aが形成さ
れている。そして、この場合には、第11図に示したよう
に、中柱14の両端部に、第２の継ぎ手材としてボルト挿
通孔15a,15a,…の形成された凹型部51を形成して、この
凹型部51を前記鋼板50とボルト・ナット結合させること
によって、上部分岐部セグメント13A,13Aが中柱14によ
って接合される。

第12図および第13図に、コンクリート製の分岐部セグ
メント13Aの上面に、第１の継ぎ手材としてめねじを有
するインサート62が埋め込まれた場合について示す。

第12図において、分岐部セグメント60は、コンクリー
ト製の分岐部セグメント13Aの上面中央の取り付け面61
に、複数のインサート62が埋設されている。

第13図に第12図に示した分岐部セグメント60を用いる
例を示す。上記分岐部セグメント60を掘削穴の軸方向に
連結して、第１の継ぎ手材としてボルト挿通孔15a,15a
…が形成された形鋼40,40…を用意する。この形鋼40
は、その長さが分岐部セグメント60の掘削穴の軸方向の
長さの２倍である。

この形鋼40の端部40a,40aが分岐部セグメント60の目
地63,63と重なり合わないように、掘削穴の軸方向に分
岐部セグメント60の長さの1/2だけずらして、形鋼40を
分岐部セグメント60の取り付け面61上に置く。

そして形鋼40に形成されたボルト挿通孔15a,15a…と
インサート62,62…とを重ね合わせ、ボルトをインサー
ト62のめねじへねじ込んで結合させる。

そして、中柱14を形鋼40に接合させる方法は、第９図
に示したものと同様である。

このようにすることによって、コンクリート製の覆工
用筒状壁体の分岐部セグメント60の掘削穴の軸方向への
結合状態を強固なものにすることができる。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の覆工用筒状壁体は、断
面円形の２つの掘削穴が互いにそれらの一部が重なるご
とく形成された掘削穴の覆工用筒状壁体であって、この
覆工用筒状壁体は複数の円弧版状セグメントにより構成
される断面Ｃ字状主壁部および断面逆Ｃ字状主壁部とこ
れら主壁部を連結する分岐部セグメントとが前記掘削穴
の軸方向へ接合され、かつ互いに対向する前記分岐部セ
グメント間にこれら分岐部セグメントを連結する中柱が
設けられてなり、分岐部セグメントにはそれぞれ第１の
継ぎ手材が設けられ、さらに中柱の両端には、第２の継
ぎ手材がそれぞれ設けられ、前記分岐部セグメントと中
柱とが第１の継ぎ手材および第２の継ぎ手材とを介して
結合されており、前記分岐部セグメントは、前記掘削穴
軸方向へ互いに接合される主桁部が、前記主壁部を構成
する円弧版状セグメントの前記掘削穴軸方向へ互いに接
合される主桁部と略同一円弧形状とされているので、主
壁部への取り付け作業が容易な分岐部セグメントを有
し、その作業能率を向上させることができ、施工コスト
の低減が図れるとともに、分岐部セグメント自身のコス
トの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の覆工用筒状壁体の側面図であり、第２
図は分岐部セグメントの斜視図、第３図および第４図は
円弧版状セグメントと斜視図、第５図および第７図は分
岐部セグメントと中柱14の要部断面図を示し、第６図お
よび第８図はそれぞれ第５図および第７図の接合状態を
説明するための平面図、第９図はコンクリート製覆工用
筒状壁体の要部斜視図、第10図はコンクリート製分岐部
セグメントに継ぎ手材が接合されたものを示す斜視図、
第11図は中柱の端部にブラケット継ぎ手材が設けられた
ものを示す斜視図、第12図はコンクリート製分岐部セグ
メントにインサートが埋設されたものを示す斜視図、第
13図は分岐部セグメントを掘削穴の軸方向に連結しその
上部に形鋼を設けたものを示す斜視図、第14図は従来の
覆工用筒状壁体の断面図である。 11……円弧版状セグメント、12……主壁部、 13A……分岐部セグメント、 14……中柱、20……覆工用筒状壁体、 22……主桁、 H₁,H₂……掘削穴。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面円形の２つの掘削穴が互いにそれらの
   一部が重なるごとく形成された掘削穴の覆工用筒状壁体
   であって、 この覆工用筒状壁体は、複数の円弧版状セグメントによ
   り構成される断面Ｃ字状主壁部および断面逆Ｃ字状主壁
   部とこれら主壁部を連結する分岐部セグメントとが前記
   掘削穴の軸方向へ接合され、かつ互いに対向する前記分
   岐部セグメント間にこれら分岐部セグメントを連結する
   中柱が設けられてなり、 分岐部セグメントにはそれぞれ第１の継ぎ手材が設けら
   れ、さらに中柱の両端には、第２の継ぎ手材がそれぞれ
   設けられ、前記分岐部セグメントと中柱とが第１の継ぎ
   手材および第２の継ぎ手材とを介して結合されており、 前記分岐部セグメントは、前記掘削穴軸方向へ互いに接
   合される主桁部が、前記主壁部を構成する円弧版状セグ
   メントの前記掘削穴軸方向へ互いに接合される主桁部と
   略同一円弧形状とされていることを特徴とする掘削穴の
   覆工用筒状壁体。