シールドトンネルの拡幅構造、シールドトンネルセグメント及びシールドトンネルの拡幅方法
【課題】特殊なシールド機を使って拡幅のためのセグメントを地盤に押し出すようなことがなく、しかも、切り拡げ部のセグメントを取り外す前に、拡幅のための新しいトンネル覆工を設置することにより、トンネルの変形を抑制しつつ、拡大したトンネルを容易に完成することができるようにする。
【解決手段】並行する2つのシールドトンネル1・2のセグメント1a・1b、2a・2bの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部3に拡幅セグメント8の端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、両シールドトンネルの間に拡幅セグメントによる拡幅覆工11・12が延設され、両シールドトンネル間が拡幅覆工まで切り拡げられている。
【解決手段】並行する2つのシールドトンネル1・2のセグメント1a・1b、2a・2bの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部3に拡幅セグメント8の端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、両シールドトンネルの間に拡幅セグメントによる拡幅覆工11・12が延設され、両シールドトンネル間が拡幅覆工まで切り拡げられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シールドトンネルの覆工断面を拡大したシールドトンネルの拡幅構造、それに使用するシールドトンネルセグメント、及びシールドトンネルの拡幅方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の拡幅方法としては次のような工法があった。
(1)切り拡げ部分のセグメントを取り外し、新たなセグメントを組み立てる方法
この方法では、セグメントを取り外す際に、トンネル全体の安定性が損なわれ、変形してしまう。それを防止するための補強工が大規模となる。
(2)連結セグメントを溶接等でシールドトンネルセグメントに固定する方法
この方法では、溶接作業のスペース確保のため、シールドトンネルセグメントの周囲を大きく切り拡げる必要がある。
(3)鉄筋コンクリートにより切り拡げ部に躯体を構築する方法
この方法では、コンクリート部材の寸法が大きくなり、切り拡げ掘削の範囲が広がり、コスト、工期がかかる。
【0003】
これらの問題点を解決するための技術として、特許文献1(特開2006−183352号公報)に記載の方法があり、この方法では次のようにして拡幅する。
シールド機の部分拡幅用カッタにより上下の部分拡幅部を掘削し、シールド機が進行するに伴いシールドテールから上下の鋼製セグメントが放出された時点で、シールド機内の上部用連結セグメント押込装置及び下部用連結セグメント押込装置の油圧ジャッキの伸張動作によって、上下の鋼製セグメント内から連結セグメントを掘削部分拡幅部に押し込む。
このようにして覆工の完了した当該拡幅区間において、覆工トンネル内部より、本線トンネルとランプトンネルの間において、上下の地山に対して薬液注入工を施す。
次に、上下の薬液注入工において、本線トンネル及びランプトンネルの連結セグメントの間に長尺鋼管フォアパイリングによるアーチ状の支保工を施工する。
そして、本線トンネル及びランプトンネルの間において、上下の支保工間の地山を掘削する。
次に、本線トンネル及びランプトンネルの連結セグメントにわたって鋼殻を設置するとともに、その鋼殻内へのコンクリート打設工を施工する。
その後、本線トンネル及びランプトンネルのセグメントリングの互いに隣接するセグメントを撤去して、本線トンネルとランプトンネルを横方向に連続させる。
【0004】
しかし、この方法では、特殊なシールド機を使って連結セグメントをシールドトンネル内から地盤に押し出すため、特殊な機械が必要でありコストが高い。また、連結セグメントを押し出すため、シールドトンネルの止水性の確保が問題となる。
【特許文献1】特開2006−183352号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の課題は、特殊なシールド機を使って拡幅のためのセグメントを地盤に押し出すようなことがなく、しかも、切り拡げ部のセグメントを取り外す前に、拡幅のための新しいトンネル覆工を設置することにより、トンネルの変形を抑制しつつ、拡大したトンネルを容易に完成することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の本発明は、シールドトンネルの拡幅構造についての基本的な発明で、シールドトンネルのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工がシールドトンネルからその外側へ延設され、該拡幅覆工までシールドトンネルが切り拡げられている。
【0007】
請求項2の本発明は、並行する2つのシールドトンネル間の拡幅構造に係り、並行する2つのシールドトンネルのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、両シールドトンネルの間に拡幅セグメントによる拡幅覆工が延設され、両シールドトンネル間が拡幅覆工まで切り拡げられている。
【0008】
請求項3の発明は、請求項2の発明における拡幅覆工を上下両側に施工した拡幅構造に係り、拡幅セグメントによる拡幅覆工が両シールドトンネルの間の上下両側に延設され、上下の拡幅覆工間が切り拡げられている。
【0009】
請求項4の発明は、上記拡幅セグメント接合用凹部の形成箇所を特徴とする発明で、拡幅セグメント接合用凹部がシールドトンネルを構成するセグメント本体の金属製部分に形成され、拡幅セグメントの端部がこの凹部に嵌合させてセグメント本体と接合されている。
【0010】
請求項5の発明は、上記拡幅セグメント接合用凹部を形成することによる強度上の不利を補償する発明で、シールドトンネルのセグメントの拡幅セグメント接合用凹部形成部分の肉厚が他の部分よりも厚くなっている。
【0011】
請求項6の本発明は、上記のような拡幅覆工の施工を可能とするシールドトンネルセグメントに係る発明で、シールドトンネルを構成するセグメント本体の外面に拡幅セグメント接合用凹部が形成され、この凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてセグメント本体と接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設できるようになっている。
【0012】
請求項7の発明は、請求項6の発明において、拡幅セグメントの端部との接合の安定化を意図した発明で、拡幅セグメント接合用凹部がセグメント本体の金属製部分に形成され、この凹部にボルト接合孔が設けられている。
【0013】
請求項8の発明は、拡幅覆工施工前に拡幅セグメント接合用凹部を補填しておくに当たり、その補填の簡便性を意図した発明で、拡幅セグメント接合用凹部に着脱可能に取り付けることができる仮補填ケースを備え、その中に充填材を充填することにより拡幅セグメント接合用凹部を仮に補填できるようにしたものである。
【0014】
請求項9の本発明は、シールドトンネルの拡幅方法についての基本的な発明で、シールドトンネルのセグメント組み立て後、そのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工をシールドトンネルからその外側へ延設し、該拡幅覆工までシールドトンネルを切り拡げることを特徴とする。
【0015】
請求項10の本発明は、並行する2つのシールドトンネル間での拡幅方法に係り、並行する2つのシールドトンネルのセグメント組み立て後、それらのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、両シールドトンネル間に拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設し、両シールドトンネル間を拡幅覆工まで切り拡げることを特徴とする。
【0016】
請求項11の発明は、請求項10の発明において、拡幅覆工が完成するまでの両シールドトンネルの安定維持を意図した発明で、両シールドトンネル相互間で隣接するセグメントの間の土砂を残して、両シールドトンネルの拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメント間の拡幅領域を掘削した後、両シールドトンネルの拡幅セグメント接合用凹部間に拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設するまでの間、両シールドトンネルのセグメントリング状態を保持し、拡幅覆工の延設完了後、前記隣接するセグメントの撤去とその間の土砂の排除を行うことを特徴とする。
【0017】
請求項12の発明は、拡幅覆工施工前における拡幅セグメント接合用凹部の保護を意図した発明で、拡幅セグメント接合用凹部を補填手段で仮に補填しておき、該補填手段を撤去してから拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてセグメント接合を行うことを特徴とする。
【0018】
請求項13の発明は、請求項12の発明において、拡幅セグメント接合用凹部の補填の簡便性を意図した発明で、拡幅セグメント接合用凹部に仮補填ケースを着脱可能に取り付け、その中に充填材を充填して拡幅セグメント接合用凹部を仮に補填することを特徴とする。
【0019】
請求項14の発明は、拡幅覆工の施工性を一層良くすることを意図した発明で、シールドトンネルのセグメントリング同士において、互いの拡幅セグメント接合用凹部をトンネル軸方向に揃えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
請求項1の発明の拡幅構造によれば、シールドトンネルのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工がシールドトンネルからその外側へ延設されているので、拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、拡幅覆工のセグメントとシールドトンネル覆工のセグメントとを安定して接合できるので、拡幅覆工とシールドトンネル覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造となる。
【0021】
請求項2の発明の拡幅構造によれば、並行する2つのシールドトンネル間での拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、拡幅覆工のセグメントとシールドトンネル覆工のセグメントとを安定して接合できるので、両シールドトンネル覆工とその間の拡幅覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造となる。
【0022】
請求項3の発明の拡幅構造によれば、並行する2つのシールドトンネル間での上下の拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、上下の拡幅覆工のセグメントとシールドトンネル覆工のセグメントとを安定して接合できるので、両シールドトンネル覆工とその間の上下の拡幅覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造となる。
【0023】
請求項4の発明の拡幅構造によれば、拡幅セグメント接合用凹部がシールドトンネルを構成するセグメント本体の金属製部分に形成されているので、拡幅セグメントとの接合を強固に行える。
【0024】
請求項5の発明の拡幅構造によれば、拡幅セグメント接合用凹部形成部分の肉厚が他の部分よりも厚くなっているので、拡幅セグメント接合用凹部を形成することによる強度上の不利を簡単に補償することができる。
【0025】
請求項6の発明のシールドトンネルセグメントによれば、シールドトンネルからの拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、拡幅覆工のセグメントと安定して接合できるので、拡幅覆工とシールドトンネル覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造となる。
【0026】
請求項7の発明のシールドトンネルセグメントによれば、拡幅セグメント接合用凹部がセグメント本体の金属製部分に形成され、この凹部にボルト接合孔が設けられているので、拡幅セグメントとの接合をボルトにより簡単かつ強固に行える。
【0027】
請求項8の発明のシールドトンネルセグメントによれば、拡幅覆工施工前に拡幅セグメント接合用凹部を補填しておくに当たり、その補填を容易に行える。
【0028】
請求項9の発明の拡幅方法によれば、拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、拡幅覆工のセグメントとシールドトンネル覆工のセグメントとを安定して接合できるので、拡幅覆工とシールドトンネル覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造を構築できる。
【0029】
請求項10の発明の拡幅方法によれば、並行する2つのシールドトンネル間での上下の拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、上下の拡幅覆工のセグメントとシールドトンネル覆工のセグメントとを安定して接合できるので、両シールドトンネル覆工とその間の上下の拡幅覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造、例えば、外圧に対して有利なほぼ楕円形の大断面トルネル覆工を経済的に構築できる。
【0030】
請求項11の発明の拡幅方法によれば、拡幅覆工の施工が完了するまで両シールドトンネルのセグメントリング状態を保持し、完了後に、両シールドトンネル相互間の隣接するセグメントの撤去及びその間の土砂の排除を行うので、両シールドトンネルの変形を抑制することができ、トンネル補強を省略することができる。
【0031】
請求項12の発明の拡幅方法によれば、拡幅セグメント接合用凹部を補填手段で仮に補填しておくことにより、拡幅覆工を施工するまで、シールドトンネルセグメントの拡幅セグメント接合用凹部を保護することができる。
【0032】
請求項13の発明の拡幅方法によれば、拡幅セグメント接合用凹部の補填とその撤去を容易に行える。
【0033】
請求項14の発明の拡幅方法によれば、シールドトンネルのセグメントリング同士において、互いの拡幅セグメント接合用凹部をトンネル軸方向に揃えることにより、拡幅セグメント接合用凹部がトンネル覆工の外面でトンネル軸方向に連続して溝状となるので、拡幅覆工を施工するに当たり、シールドトンネル相互間でのセグメントの位置ずれを吸収して、拡幅覆工を閉合できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0034】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例1】
【0035】
実施例1は、並行する2つのシールドトンネル間を拡幅する場合である。
図1は、2つの単円のシールドトンネル1・2が並行し、そのぞれぞれのセングメントの組み立ては完了していて、これからシールドトンネル1・2間を拡幅しようとしている状態である。
【0036】
各シールドトンネル1・2の上部及び下部のそれぞれには、通常のセグメントに代えて、外面に拡幅セグメント接合用凹部3(以下、凹部3と略記する)を有するセグメント1a・1b及び2a・2bが使用され、それぞれの凹部3は仮補填部材4で補填され、これらセグメント1a・1b及び2a・2bの外面も他のセグメントの外面と連続する円周面となっている。これらセグメント1a・1b及び2a・2bでは、外面に凹部3を形成しているため、凹部形成部分の強度が他の部分より弱くなるが、その部分の厚さを裏側に厚くすることで補強している。
【0037】
凹部3自体はほぼ断面三角形であるが、両シールドトンネル1・2相互では、その三角形が互いに逆向きとなるようなセグメント組立形態になっている。そして、各シールドトンネル1・2のそれぞれでは、各セグメントリングについて凹部3が上部と下部とにそれぞれ一つずつ存在することになり、その上部の凹部3は、セグメントリング相互ではトンネル軸方向に連続して断面三角形の溝状となり、また、下部の凹部3も、セグメントリング相互ではトンネル軸方向に連続して断面三角形の溝状となる。なお、凹部3の断面形状は三角形に限られるものではない。
【0038】
図2は、拡幅のために、両シールドトンネル1・2間の上部と下部を掘削し、上部掘削空間5及び下部掘削空間6を形成した状態で、仮補填部材4は撤去されて、上部のセグメント1a・2aの凹部3は上部掘削空間5内に開口し、下部のセグメント1b・2bの凹部3は下部掘削空間6内に開口している。上部掘削空間5の天井部5a及び下部掘削空間6の底部6bは薬液注入等により地盤改良され、上部掘削空間5の底部5bは、均しコンクリート打設又は吹付コンクリートにより補強され、下部掘削空間6の天井部6aは、矢板設置又は吹付コンクリートにより補強されているが、これら上下の補強部分の間の土砂7、つまり、両シールドトンネル1・2相互の隣接するセグメント(凹部3が無いセグメント)の間の土砂7は残してある。
【0039】
図3は、上部掘削空間5内において、上部拡幅覆工を両方のシールドトンネル1・2から施工していく施工例を示す。各シールドトンネル1・2の上部のセグメント1a・2aのそれぞれにつき、その凹部3に拡幅覆工用の拡幅セグメント8の端部を嵌合させて、各セグメント1a・2aにこの拡幅セグメント8を例えばボルトを用いて接合した後、他の拡幅セグメント9を順次継ぎ足し接合する。
【0040】
そして、最後に、図4に示すように中間の隣接する2つの拡幅セグメント9間にクサビ10を差し込んで拡幅セグメント全体を閉合することで、アーチ形の上部拡幅覆工を完成する。
【0041】
図2における下部掘削空間6内でも、下部のセグメント1b・2bに対して同様に拡幅セグメント8を接合した後、他の拡幅セグメント9を順次継ぎ足し接合することにより、下部拡幅覆工を完成する。
【0042】
このようにして上部拡幅覆工及び下部拡幅覆工を施工した後、各シールドトンネル1・2のそれぞれにつき、凹部3を有する上下のセグメント1a・1bの間のセグメント1c、及び同じく凹部3を有する上下のセグメント2a・2bの間のセグメント2cを撤去するとともに、これらの間に残っていた土砂7を排除すると、図5に示すように、両シールドトンネル1・2が上部拡幅覆工11及び下部拡幅覆工12により覆工断面を拡大された、ほぼ楕円形の大断面トルネル覆工が完成する。
【0043】
上部拡幅覆工11及び下部拡幅覆工12を施工するに当たり、拡幅セグメント8・9は図6の展開図に示すようにトンネル軸方向に千鳥組とするが、凹部3は、各シールドトンネル1・2において上述のようにトンネル軸方向に連続して溝状となっているので、両シールドトンネル1・2相互でセグメントリング1d・2dの位置が同図に示すようにトンネル軸方向にずれていても、凹部3を有するセグメント1a・1b及び2a・2bと拡幅セグメント8とを接合するに当たり、その接合を行うボルトのための孔の位置(孔あけ位置)を調整することで容易に対応できる。
【0044】
次に、凹部3を有するセグメント1a・1b及び2a・2bの具体例について、そのなかの一つのセグメント2aを代表として説明する。
【0045】
図7に示すように、セグメント2aは、全体鋼製の鋼製セグメント、又は鋼製のセグメント本体の中空部にコンクリート詰めしたいわゆる合成セグメントで、その凹部3は、その鋼製部分を断面三角形に欠如したようにしてセグメント2aの外面に形成されている。凹部3の底面は、その両側部分3aを残して底抜けとなり、セグメント2aの内面側の開口部13へ通じている。
【0046】
この凹部3を補填しておくため、上面が開口した金属製(例えば鋼製)の仮補填ケース14が用意されている。この仮補填ケース14は凹部3に合致する箱状で、図8に示すように凹部3に着脱自在に嵌合させることができ、これに設けられたボルト孔15を凹部3側のボルト孔16に合わせてボルト(図示せず)で止めるようになっている。この後、図9に示すように、仮補填ケース14内にコンクリート等の充填材17を充填する。その充填したものが仮補填部材4となって凹部3を仮に補填することになる。
【0047】
図2に示したように拡幅覆工を施工する準備ができたら、図10に示すように仮補填部材4を撤去して凹部3を開放し、図11及び図12に示すように拡幅セグメント8の端部8aを凹部3に嵌合させ、その嵌合部分をボルトで緊締して拡幅セグメント8をセグメント2aに接合する。その際、セグメント2aの内面側の開口部13はボルト接合のための作業口となる。拡幅セグメント8の端部8aは、凹部3に合致させるため拡幅セグメント8の内面側を部分的に厚くしてある。
【0048】
セグメント2a以外のセグメント1a・1b及び2bも、具体例としてはセグメント2aと同様の構造とする。
【0049】
図13及び図14に、凹部3を有するセグメント1a・1b及び2a・2bをこのような構造とした場合の拡幅セグメント8とのトンネル軸方向の接合関係を示す。
【0050】
各シールドトンネル1・2においてセグメントをトンネル軸方向に組み立てる場合、凹部3を揃えて組み立てるので、凹部3はトンネル軸方向に溝状に連続する。両シールドトンネル1・2の対応するセグメントリング間に拡幅セグメント8・9をアーチ形に組み立てて接合する場合、両シールドトンネル1・2相互でセグメントリングがトンネル軸方向にずれていると、片側のシールドトンネル(図の例ではシールドトンネル2)では、拡幅セグメント8の端部8aを凹部3に対してトンネル軸方向に正確に揃えて嵌合させることができるが、反対側のシールドトンネル(図の例ではシールドトンネル1)では、図14に拡大して示すように、拡幅セグメント8の端部8aが対応する凹部3よりずれて、隣の凹部3にも部分的に嵌合することになる。
【0051】
しかし、拡幅セグメント8の端部8aが、このように、対応する凹部3より位置ずれして嵌合しても、ボルト接合のための孔をその位置ずれに応じてあけることにより、支障なく接合できる。
【0052】
凹部3を有するセグメント1a・1b及び2a・2bでは、凹部形成部分の強度が他の部分より弱くなるため、上記の実施例では、その部分の厚さを裏側に厚くすることで補強したが、図15に示すように、補強ピース18を用意してこれを凹部形成部分の裏側に付設することで補強してもよい。
【実施例2】
【0053】
実施例2は、1つのシールドトンネルの側方を拡幅して例えば非常駐車帯を構築する場合である。
図16(A)に示すように、1つのシールドトンネル1の上下2箇所に凹部3を有するセグメント1a・1bを用い、これらの間の外側拡幅領域19を掘削して、これらセグメント1a・1bに図16(B)に示すように拡幅セグメント8を接合し、さらに別の拡幅セグメント9を接合して拡幅覆工を施工した後、これらセグメント1a・1b間の不要なセグメントを撤去する。
【0054】
これに対して従来は、図17(A)に示すようにシールドトンネル1の外側拡幅領域20を掘削した後、図17(B)に示すように鉄筋コンクリートによる躯体21を構築していたが、図16に示す実施例2によると、非常駐車帯を容易かつ経済的にしかも安全に構築できる。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】並行する2つのシールドトンネル間を拡幅する本発明の実施例1を示し、これら2つのシールドトンネルの断面図である。
【図2】実施例1において、両シールドトンネル間の上部と下部を掘削した状態の断面図である。
【図3】実施例1において、上部掘削空間内で拡幅セグメントを接合していく状態の断面図である。
【図4】同じく拡幅セグメントを閉合する状態の断面図である。
【図5】実施例1において、両シールドトンネルが上部拡幅覆工及び下部拡幅覆工により覆工断面を拡大され、ほぼ楕円形の大断面トルネル覆工が完成した状態の断面図である。
【図6】拡幅セグメントの組み立て形態をトンネル覆工断面と対照させて示す展開図である。
【図7】拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメントの具体的構造例を仮補填ケースと共に示す斜視図である。
【図8】仮補填ケースを拡幅セグメント接合用凹部に嵌合させた状態の斜視図である。
【図9】仮補填ケースに充填材を充填した状態の斜視図である。
【図10】仮補填ケースに充填材を充填した仮補填部材を撤去した状態の斜視図である。
【図11】拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメントに拡幅セグメントを接合していく状態の斜視図である。
【図12】拡幅セグメントを接合した後の斜視図である。
【図13】拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメントと拡幅セグメントとのトンネル軸方向の接合関係を示す斜視図である。
【図14】その一部の拡大斜視図である。
【図15】拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメントの凹部形成部分を補強ピースで補強する例を示す簡略図で、(A)は補強ピースを付設する前の状態、(B)は付設した後の状態である。
【図16】1つのシールドトンネルの側方を拡幅する実施例2を示す簡略図で、(A)は拡幅覆工の施工前の状態、(B)は施工後の状態である。
【図17】実施例2と比較する従来例を示す簡略図で、(A)は拡幅の躯体施工前の状態、(B)は躯体施工後の状態である。
【符号の説明】
【0056】
1・2 シールドトンネル
1d・2d セグメントリング
3 拡幅セグメント接合用凹部
1a・1b、2a・2b セグメント
4 仮補填部材
5 上部掘削空間
5a 天井部
5b 底部
6 下部掘削空間
6a 天井部
6b 底部
7 土砂
8 拡幅セグメント
8a 端部
9 拡幅セグメント
10 クサビ
11 上部拡幅覆工
12 下部拡幅覆工
13 開口部
14 仮補填ケース
15・16 ボルト孔
17 充填材
18 補強ピース
【技術分野】
【0001】
本発明は、シールドトンネルの覆工断面を拡大したシールドトンネルの拡幅構造、それに使用するシールドトンネルセグメント、及びシールドトンネルの拡幅方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の拡幅方法としては次のような工法があった。
(1)切り拡げ部分のセグメントを取り外し、新たなセグメントを組み立てる方法
この方法では、セグメントを取り外す際に、トンネル全体の安定性が損なわれ、変形してしまう。それを防止するための補強工が大規模となる。
(2)連結セグメントを溶接等でシールドトンネルセグメントに固定する方法
この方法では、溶接作業のスペース確保のため、シールドトンネルセグメントの周囲を大きく切り拡げる必要がある。
(3)鉄筋コンクリートにより切り拡げ部に躯体を構築する方法
この方法では、コンクリート部材の寸法が大きくなり、切り拡げ掘削の範囲が広がり、コスト、工期がかかる。
【0003】
これらの問題点を解決するための技術として、特許文献1(特開2006−183352号公報)に記載の方法があり、この方法では次のようにして拡幅する。
シールド機の部分拡幅用カッタにより上下の部分拡幅部を掘削し、シールド機が進行するに伴いシールドテールから上下の鋼製セグメントが放出された時点で、シールド機内の上部用連結セグメント押込装置及び下部用連結セグメント押込装置の油圧ジャッキの伸張動作によって、上下の鋼製セグメント内から連結セグメントを掘削部分拡幅部に押し込む。
このようにして覆工の完了した当該拡幅区間において、覆工トンネル内部より、本線トンネルとランプトンネルの間において、上下の地山に対して薬液注入工を施す。
次に、上下の薬液注入工において、本線トンネル及びランプトンネルの連結セグメントの間に長尺鋼管フォアパイリングによるアーチ状の支保工を施工する。
そして、本線トンネル及びランプトンネルの間において、上下の支保工間の地山を掘削する。
次に、本線トンネル及びランプトンネルの連結セグメントにわたって鋼殻を設置するとともに、その鋼殻内へのコンクリート打設工を施工する。
その後、本線トンネル及びランプトンネルのセグメントリングの互いに隣接するセグメントを撤去して、本線トンネルとランプトンネルを横方向に連続させる。
【0004】
しかし、この方法では、特殊なシールド機を使って連結セグメントをシールドトンネル内から地盤に押し出すため、特殊な機械が必要でありコストが高い。また、連結セグメントを押し出すため、シールドトンネルの止水性の確保が問題となる。
【特許文献1】特開2006−183352号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の課題は、特殊なシールド機を使って拡幅のためのセグメントを地盤に押し出すようなことがなく、しかも、切り拡げ部のセグメントを取り外す前に、拡幅のための新しいトンネル覆工を設置することにより、トンネルの変形を抑制しつつ、拡大したトンネルを容易に完成することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の本発明は、シールドトンネルの拡幅構造についての基本的な発明で、シールドトンネルのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工がシールドトンネルからその外側へ延設され、該拡幅覆工までシールドトンネルが切り拡げられている。
【0007】
請求項2の本発明は、並行する2つのシールドトンネル間の拡幅構造に係り、並行する2つのシールドトンネルのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、両シールドトンネルの間に拡幅セグメントによる拡幅覆工が延設され、両シールドトンネル間が拡幅覆工まで切り拡げられている。
【0008】
請求項3の発明は、請求項2の発明における拡幅覆工を上下両側に施工した拡幅構造に係り、拡幅セグメントによる拡幅覆工が両シールドトンネルの間の上下両側に延設され、上下の拡幅覆工間が切り拡げられている。
【0009】
請求項4の発明は、上記拡幅セグメント接合用凹部の形成箇所を特徴とする発明で、拡幅セグメント接合用凹部がシールドトンネルを構成するセグメント本体の金属製部分に形成され、拡幅セグメントの端部がこの凹部に嵌合させてセグメント本体と接合されている。
【0010】
請求項5の発明は、上記拡幅セグメント接合用凹部を形成することによる強度上の不利を補償する発明で、シールドトンネルのセグメントの拡幅セグメント接合用凹部形成部分の肉厚が他の部分よりも厚くなっている。
【0011】
請求項6の本発明は、上記のような拡幅覆工の施工を可能とするシールドトンネルセグメントに係る発明で、シールドトンネルを構成するセグメント本体の外面に拡幅セグメント接合用凹部が形成され、この凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてセグメント本体と接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設できるようになっている。
【0012】
請求項7の発明は、請求項6の発明において、拡幅セグメントの端部との接合の安定化を意図した発明で、拡幅セグメント接合用凹部がセグメント本体の金属製部分に形成され、この凹部にボルト接合孔が設けられている。
【0013】
請求項8の発明は、拡幅覆工施工前に拡幅セグメント接合用凹部を補填しておくに当たり、その補填の簡便性を意図した発明で、拡幅セグメント接合用凹部に着脱可能に取り付けることができる仮補填ケースを備え、その中に充填材を充填することにより拡幅セグメント接合用凹部を仮に補填できるようにしたものである。
【0014】
請求項9の本発明は、シールドトンネルの拡幅方法についての基本的な発明で、シールドトンネルのセグメント組み立て後、そのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工をシールドトンネルからその外側へ延設し、該拡幅覆工までシールドトンネルを切り拡げることを特徴とする。
【0015】
請求項10の本発明は、並行する2つのシールドトンネル間での拡幅方法に係り、並行する2つのシールドトンネルのセグメント組み立て後、それらのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、両シールドトンネル間に拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設し、両シールドトンネル間を拡幅覆工まで切り拡げることを特徴とする。
【0016】
請求項11の発明は、請求項10の発明において、拡幅覆工が完成するまでの両シールドトンネルの安定維持を意図した発明で、両シールドトンネル相互間で隣接するセグメントの間の土砂を残して、両シールドトンネルの拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメント間の拡幅領域を掘削した後、両シールドトンネルの拡幅セグメント接合用凹部間に拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設するまでの間、両シールドトンネルのセグメントリング状態を保持し、拡幅覆工の延設完了後、前記隣接するセグメントの撤去とその間の土砂の排除を行うことを特徴とする。
【0017】
請求項12の発明は、拡幅覆工施工前における拡幅セグメント接合用凹部の保護を意図した発明で、拡幅セグメント接合用凹部を補填手段で仮に補填しておき、該補填手段を撤去してから拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてセグメント接合を行うことを特徴とする。
【0018】
請求項13の発明は、請求項12の発明において、拡幅セグメント接合用凹部の補填の簡便性を意図した発明で、拡幅セグメント接合用凹部に仮補填ケースを着脱可能に取り付け、その中に充填材を充填して拡幅セグメント接合用凹部を仮に補填することを特徴とする。
【0019】
請求項14の発明は、拡幅覆工の施工性を一層良くすることを意図した発明で、シールドトンネルのセグメントリング同士において、互いの拡幅セグメント接合用凹部をトンネル軸方向に揃えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
請求項1の発明の拡幅構造によれば、シールドトンネルのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工がシールドトンネルからその外側へ延設されているので、拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、拡幅覆工のセグメントとシールドトンネル覆工のセグメントとを安定して接合できるので、拡幅覆工とシールドトンネル覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造となる。
【0021】
請求項2の発明の拡幅構造によれば、並行する2つのシールドトンネル間での拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、拡幅覆工のセグメントとシールドトンネル覆工のセグメントとを安定して接合できるので、両シールドトンネル覆工とその間の拡幅覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造となる。
【0022】
請求項3の発明の拡幅構造によれば、並行する2つのシールドトンネル間での上下の拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、上下の拡幅覆工のセグメントとシールドトンネル覆工のセグメントとを安定して接合できるので、両シールドトンネル覆工とその間の上下の拡幅覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造となる。
【0023】
請求項4の発明の拡幅構造によれば、拡幅セグメント接合用凹部がシールドトンネルを構成するセグメント本体の金属製部分に形成されているので、拡幅セグメントとの接合を強固に行える。
【0024】
請求項5の発明の拡幅構造によれば、拡幅セグメント接合用凹部形成部分の肉厚が他の部分よりも厚くなっているので、拡幅セグメント接合用凹部を形成することによる強度上の不利を簡単に補償することができる。
【0025】
請求項6の発明のシールドトンネルセグメントによれば、シールドトンネルからの拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、拡幅覆工のセグメントと安定して接合できるので、拡幅覆工とシールドトンネル覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造となる。
【0026】
請求項7の発明のシールドトンネルセグメントによれば、拡幅セグメント接合用凹部がセグメント本体の金属製部分に形成され、この凹部にボルト接合孔が設けられているので、拡幅セグメントとの接合をボルトにより簡単かつ強固に行える。
【0027】
請求項8の発明のシールドトンネルセグメントによれば、拡幅覆工施工前に拡幅セグメント接合用凹部を補填しておくに当たり、その補填を容易に行える。
【0028】
請求項9の発明の拡幅方法によれば、拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、拡幅覆工のセグメントとシールドトンネル覆工のセグメントとを安定して接合できるので、拡幅覆工とシールドトンネル覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造を構築できる。
【0029】
請求項10の発明の拡幅方法によれば、並行する2つのシールドトンネル間での上下の拡幅覆工の施工が容易で、従来に比べ工費及び工期を低減できる。また、上下の拡幅覆工のセグメントとシールドトンネル覆工のセグメントとを安定して接合できるので、両シールドトンネル覆工とその間の上下の拡幅覆工とが強固に一体化した安定した拡幅構造、例えば、外圧に対して有利なほぼ楕円形の大断面トルネル覆工を経済的に構築できる。
【0030】
請求項11の発明の拡幅方法によれば、拡幅覆工の施工が完了するまで両シールドトンネルのセグメントリング状態を保持し、完了後に、両シールドトンネル相互間の隣接するセグメントの撤去及びその間の土砂の排除を行うので、両シールドトンネルの変形を抑制することができ、トンネル補強を省略することができる。
【0031】
請求項12の発明の拡幅方法によれば、拡幅セグメント接合用凹部を補填手段で仮に補填しておくことにより、拡幅覆工を施工するまで、シールドトンネルセグメントの拡幅セグメント接合用凹部を保護することができる。
【0032】
請求項13の発明の拡幅方法によれば、拡幅セグメント接合用凹部の補填とその撤去を容易に行える。
【0033】
請求項14の発明の拡幅方法によれば、シールドトンネルのセグメントリング同士において、互いの拡幅セグメント接合用凹部をトンネル軸方向に揃えることにより、拡幅セグメント接合用凹部がトンネル覆工の外面でトンネル軸方向に連続して溝状となるので、拡幅覆工を施工するに当たり、シールドトンネル相互間でのセグメントの位置ずれを吸収して、拡幅覆工を閉合できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0034】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例1】
【0035】
実施例1は、並行する2つのシールドトンネル間を拡幅する場合である。
図1は、2つの単円のシールドトンネル1・2が並行し、そのぞれぞれのセングメントの組み立ては完了していて、これからシールドトンネル1・2間を拡幅しようとしている状態である。
【0036】
各シールドトンネル1・2の上部及び下部のそれぞれには、通常のセグメントに代えて、外面に拡幅セグメント接合用凹部3(以下、凹部3と略記する)を有するセグメント1a・1b及び2a・2bが使用され、それぞれの凹部3は仮補填部材4で補填され、これらセグメント1a・1b及び2a・2bの外面も他のセグメントの外面と連続する円周面となっている。これらセグメント1a・1b及び2a・2bでは、外面に凹部3を形成しているため、凹部形成部分の強度が他の部分より弱くなるが、その部分の厚さを裏側に厚くすることで補強している。
【0037】
凹部3自体はほぼ断面三角形であるが、両シールドトンネル1・2相互では、その三角形が互いに逆向きとなるようなセグメント組立形態になっている。そして、各シールドトンネル1・2のそれぞれでは、各セグメントリングについて凹部3が上部と下部とにそれぞれ一つずつ存在することになり、その上部の凹部3は、セグメントリング相互ではトンネル軸方向に連続して断面三角形の溝状となり、また、下部の凹部3も、セグメントリング相互ではトンネル軸方向に連続して断面三角形の溝状となる。なお、凹部3の断面形状は三角形に限られるものではない。
【0038】
図2は、拡幅のために、両シールドトンネル1・2間の上部と下部を掘削し、上部掘削空間5及び下部掘削空間6を形成した状態で、仮補填部材4は撤去されて、上部のセグメント1a・2aの凹部3は上部掘削空間5内に開口し、下部のセグメント1b・2bの凹部3は下部掘削空間6内に開口している。上部掘削空間5の天井部5a及び下部掘削空間6の底部6bは薬液注入等により地盤改良され、上部掘削空間5の底部5bは、均しコンクリート打設又は吹付コンクリートにより補強され、下部掘削空間6の天井部6aは、矢板設置又は吹付コンクリートにより補強されているが、これら上下の補強部分の間の土砂7、つまり、両シールドトンネル1・2相互の隣接するセグメント(凹部3が無いセグメント)の間の土砂7は残してある。
【0039】
図3は、上部掘削空間5内において、上部拡幅覆工を両方のシールドトンネル1・2から施工していく施工例を示す。各シールドトンネル1・2の上部のセグメント1a・2aのそれぞれにつき、その凹部3に拡幅覆工用の拡幅セグメント8の端部を嵌合させて、各セグメント1a・2aにこの拡幅セグメント8を例えばボルトを用いて接合した後、他の拡幅セグメント9を順次継ぎ足し接合する。
【0040】
そして、最後に、図4に示すように中間の隣接する2つの拡幅セグメント9間にクサビ10を差し込んで拡幅セグメント全体を閉合することで、アーチ形の上部拡幅覆工を完成する。
【0041】
図2における下部掘削空間6内でも、下部のセグメント1b・2bに対して同様に拡幅セグメント8を接合した後、他の拡幅セグメント9を順次継ぎ足し接合することにより、下部拡幅覆工を完成する。
【0042】
このようにして上部拡幅覆工及び下部拡幅覆工を施工した後、各シールドトンネル1・2のそれぞれにつき、凹部3を有する上下のセグメント1a・1bの間のセグメント1c、及び同じく凹部3を有する上下のセグメント2a・2bの間のセグメント2cを撤去するとともに、これらの間に残っていた土砂7を排除すると、図5に示すように、両シールドトンネル1・2が上部拡幅覆工11及び下部拡幅覆工12により覆工断面を拡大された、ほぼ楕円形の大断面トルネル覆工が完成する。
【0043】
上部拡幅覆工11及び下部拡幅覆工12を施工するに当たり、拡幅セグメント8・9は図6の展開図に示すようにトンネル軸方向に千鳥組とするが、凹部3は、各シールドトンネル1・2において上述のようにトンネル軸方向に連続して溝状となっているので、両シールドトンネル1・2相互でセグメントリング1d・2dの位置が同図に示すようにトンネル軸方向にずれていても、凹部3を有するセグメント1a・1b及び2a・2bと拡幅セグメント8とを接合するに当たり、その接合を行うボルトのための孔の位置(孔あけ位置)を調整することで容易に対応できる。
【0044】
次に、凹部3を有するセグメント1a・1b及び2a・2bの具体例について、そのなかの一つのセグメント2aを代表として説明する。
【0045】
図7に示すように、セグメント2aは、全体鋼製の鋼製セグメント、又は鋼製のセグメント本体の中空部にコンクリート詰めしたいわゆる合成セグメントで、その凹部3は、その鋼製部分を断面三角形に欠如したようにしてセグメント2aの外面に形成されている。凹部3の底面は、その両側部分3aを残して底抜けとなり、セグメント2aの内面側の開口部13へ通じている。
【0046】
この凹部3を補填しておくため、上面が開口した金属製(例えば鋼製)の仮補填ケース14が用意されている。この仮補填ケース14は凹部3に合致する箱状で、図8に示すように凹部3に着脱自在に嵌合させることができ、これに設けられたボルト孔15を凹部3側のボルト孔16に合わせてボルト(図示せず)で止めるようになっている。この後、図9に示すように、仮補填ケース14内にコンクリート等の充填材17を充填する。その充填したものが仮補填部材4となって凹部3を仮に補填することになる。
【0047】
図2に示したように拡幅覆工を施工する準備ができたら、図10に示すように仮補填部材4を撤去して凹部3を開放し、図11及び図12に示すように拡幅セグメント8の端部8aを凹部3に嵌合させ、その嵌合部分をボルトで緊締して拡幅セグメント8をセグメント2aに接合する。その際、セグメント2aの内面側の開口部13はボルト接合のための作業口となる。拡幅セグメント8の端部8aは、凹部3に合致させるため拡幅セグメント8の内面側を部分的に厚くしてある。
【0048】
セグメント2a以外のセグメント1a・1b及び2bも、具体例としてはセグメント2aと同様の構造とする。
【0049】
図13及び図14に、凹部3を有するセグメント1a・1b及び2a・2bをこのような構造とした場合の拡幅セグメント8とのトンネル軸方向の接合関係を示す。
【0050】
各シールドトンネル1・2においてセグメントをトンネル軸方向に組み立てる場合、凹部3を揃えて組み立てるので、凹部3はトンネル軸方向に溝状に連続する。両シールドトンネル1・2の対応するセグメントリング間に拡幅セグメント8・9をアーチ形に組み立てて接合する場合、両シールドトンネル1・2相互でセグメントリングがトンネル軸方向にずれていると、片側のシールドトンネル(図の例ではシールドトンネル2)では、拡幅セグメント8の端部8aを凹部3に対してトンネル軸方向に正確に揃えて嵌合させることができるが、反対側のシールドトンネル(図の例ではシールドトンネル1)では、図14に拡大して示すように、拡幅セグメント8の端部8aが対応する凹部3よりずれて、隣の凹部3にも部分的に嵌合することになる。
【0051】
しかし、拡幅セグメント8の端部8aが、このように、対応する凹部3より位置ずれして嵌合しても、ボルト接合のための孔をその位置ずれに応じてあけることにより、支障なく接合できる。
【0052】
凹部3を有するセグメント1a・1b及び2a・2bでは、凹部形成部分の強度が他の部分より弱くなるため、上記の実施例では、その部分の厚さを裏側に厚くすることで補強したが、図15に示すように、補強ピース18を用意してこれを凹部形成部分の裏側に付設することで補強してもよい。
【実施例2】
【0053】
実施例2は、1つのシールドトンネルの側方を拡幅して例えば非常駐車帯を構築する場合である。
図16(A)に示すように、1つのシールドトンネル1の上下2箇所に凹部3を有するセグメント1a・1bを用い、これらの間の外側拡幅領域19を掘削して、これらセグメント1a・1bに図16(B)に示すように拡幅セグメント8を接合し、さらに別の拡幅セグメント9を接合して拡幅覆工を施工した後、これらセグメント1a・1b間の不要なセグメントを撤去する。
【0054】
これに対して従来は、図17(A)に示すようにシールドトンネル1の外側拡幅領域20を掘削した後、図17(B)に示すように鉄筋コンクリートによる躯体21を構築していたが、図16に示す実施例2によると、非常駐車帯を容易かつ経済的にしかも安全に構築できる。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】並行する2つのシールドトンネル間を拡幅する本発明の実施例1を示し、これら2つのシールドトンネルの断面図である。
【図2】実施例1において、両シールドトンネル間の上部と下部を掘削した状態の断面図である。
【図3】実施例1において、上部掘削空間内で拡幅セグメントを接合していく状態の断面図である。
【図4】同じく拡幅セグメントを閉合する状態の断面図である。
【図5】実施例1において、両シールドトンネルが上部拡幅覆工及び下部拡幅覆工により覆工断面を拡大され、ほぼ楕円形の大断面トルネル覆工が完成した状態の断面図である。
【図6】拡幅セグメントの組み立て形態をトンネル覆工断面と対照させて示す展開図である。
【図7】拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメントの具体的構造例を仮補填ケースと共に示す斜視図である。
【図8】仮補填ケースを拡幅セグメント接合用凹部に嵌合させた状態の斜視図である。
【図9】仮補填ケースに充填材を充填した状態の斜視図である。
【図10】仮補填ケースに充填材を充填した仮補填部材を撤去した状態の斜視図である。
【図11】拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメントに拡幅セグメントを接合していく状態の斜視図である。
【図12】拡幅セグメントを接合した後の斜視図である。
【図13】拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメントと拡幅セグメントとのトンネル軸方向の接合関係を示す斜視図である。
【図14】その一部の拡大斜視図である。
【図15】拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメントの凹部形成部分を補強ピースで補強する例を示す簡略図で、(A)は補強ピースを付設する前の状態、(B)は付設した後の状態である。
【図16】1つのシールドトンネルの側方を拡幅する実施例2を示す簡略図で、(A)は拡幅覆工の施工前の状態、(B)は施工後の状態である。
【図17】実施例2と比較する従来例を示す簡略図で、(A)は拡幅の躯体施工前の状態、(B)は躯体施工後の状態である。
【符号の説明】
【0056】
1・2 シールドトンネル
1d・2d セグメントリング
3 拡幅セグメント接合用凹部
1a・1b、2a・2b セグメント
4 仮補填部材
5 上部掘削空間
5a 天井部
5b 底部
6 下部掘削空間
6a 天井部
6b 底部
7 土砂
8 拡幅セグメント
8a 端部
9 拡幅セグメント
10 クサビ
11 上部拡幅覆工
12 下部拡幅覆工
13 開口部
14 仮補填ケース
15・16 ボルト孔
17 充填材
18 補強ピース
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シールドトンネルのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工がシールドトンネルからその外側へ延設され、該拡幅覆工までシールドトンネルが切り拡げられていることを特徴とするシールドトンネルの拡幅構造。
【請求項2】
並行する2つのシールドトンネルのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、両シールドトンネルの間に拡幅セグメントによる拡幅覆工が延設され、両シールドトンネル間が拡幅覆工まで切り拡げられていることを特徴とするシールドトンネルの拡幅構造。
【請求項3】
拡幅セグメントによる拡幅覆工が両シールドトンネルの間の上下両側に延設され、上下の拡幅覆工間が切り拡げられていることを特徴とする請求項2に記載のシールドトンネルの拡幅構造。
【請求項4】
拡幅セグメント接合用凹部がシールドトンネルを構成するセグメント本体の金属製部分に形成され、拡幅セグメントの端部がこの凹部に嵌合させてセグメント本体と接合されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のシールドトンネルの拡幅構造。
【請求項5】
シールドトンネルのセグメントの拡幅セグメント接合用凹部形成部分の肉厚が他の部分よりも厚くなっていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のシールドトンネルの拡幅構造。
【請求項6】
シールドトンネルを構成するセグメント本体の外面に拡幅セグメント接合用凹部が形成され、この凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させて前記セグメント本体と接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設できるようになっていることを特徴とするシールドトンネルセグメント。
【請求項7】
拡幅セグメント接合用凹部がセグメント本体の金属製部分に形成され、この凹部にボルト接合孔が設けられていることを特徴とする請求項6に記載のシールドトンネルセグメント。
【請求項8】
拡幅セグメント接合用凹部に着脱可能に取り付けることができる仮補填ケースを備え、その中に充填材を充填することにより拡幅セグメント接合用凹部を仮に補填できるようにしたことを特徴とする請求項6又は7に記載のシールドトンネルセグメント。
【請求項9】
シールドトンネルのセグメント組み立て後、そのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工をシールドトンネルからその外側へ延設し、該拡幅覆工までシールドトンネルを切り拡げることを特徴とするシールドトンネルの拡幅方法。
【請求項10】
並行する2つのシールドトンネルのセグメント組み立て後、それらのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、両シールドトンネル間に拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設し、両シールドトンネル間を拡幅覆工まで切り拡げることを特徴とするシールドトンネルの拡幅方法。
【請求項11】
両シールドトンネル相互間で隣接するセグメントの間の土砂を残して、両シールドトンネルの拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメント間の拡幅領域を掘削した後、両シールドトンネルの拡幅セグメント接合用凹部間に拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設するまでの間、両シールドトンネルのセグメントリング状態を保持し、拡幅覆工の延設完了後、前記隣接するセグメントの撤去とその間の土砂の排除を行うことを特徴とする請求項10に記載のシールドトンネルの拡幅方法。
【請求項12】
拡幅セグメント接合用凹部を補填手段で仮に補填しておき、該補填手段を撤去してから拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてセグメント接合を行うことを特徴とする請求項9ないし11のいずれかに記載のシールドトンネルの拡幅方法。
【請求項13】
拡幅セグメント接合用凹部に仮補填ケースを着脱可能に取り付け、その中に充填材を充填して拡幅セグメント接合用凹部を仮に補填することを特徴とする請求項12に記載のシールドトンネルの拡幅方法。
【請求項14】
シールドトンネルのセグメントリング同士において、互いの拡幅セグメント接合用凹部をトンネル軸方向に揃えることを特徴とする請求項9ないし13のいずれかに記載のシールドトンネルの拡幅方法。
【請求項1】
シールドトンネルのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工がシールドトンネルからその外側へ延設され、該拡幅覆工までシールドトンネルが切り拡げられていることを特徴とするシールドトンネルの拡幅構造。
【請求項2】
並行する2つのシールドトンネルのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、両シールドトンネルの間に拡幅セグメントによる拡幅覆工が延設され、両シールドトンネル間が拡幅覆工まで切り拡げられていることを特徴とするシールドトンネルの拡幅構造。
【請求項3】
拡幅セグメントによる拡幅覆工が両シールドトンネルの間の上下両側に延設され、上下の拡幅覆工間が切り拡げられていることを特徴とする請求項2に記載のシールドトンネルの拡幅構造。
【請求項4】
拡幅セグメント接合用凹部がシールドトンネルを構成するセグメント本体の金属製部分に形成され、拡幅セグメントの端部がこの凹部に嵌合させてセグメント本体と接合されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のシールドトンネルの拡幅構造。
【請求項5】
シールドトンネルのセグメントの拡幅セグメント接合用凹部形成部分の肉厚が他の部分よりも厚くなっていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のシールドトンネルの拡幅構造。
【請求項6】
シールドトンネルを構成するセグメント本体の外面に拡幅セグメント接合用凹部が形成され、この凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させて前記セグメント本体と接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設できるようになっていることを特徴とするシールドトンネルセグメント。
【請求項7】
拡幅セグメント接合用凹部がセグメント本体の金属製部分に形成され、この凹部にボルト接合孔が設けられていることを特徴とする請求項6に記載のシールドトンネルセグメント。
【請求項8】
拡幅セグメント接合用凹部に着脱可能に取り付けることができる仮補填ケースを備え、その中に充填材を充填することにより拡幅セグメント接合用凹部を仮に補填できるようにしたことを特徴とする請求項6又は7に記載のシールドトンネルセグメント。
【請求項9】
シールドトンネルのセグメント組み立て後、そのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、拡幅セグメントによる拡幅覆工をシールドトンネルからその外側へ延設し、該拡幅覆工までシールドトンネルを切り拡げることを特徴とするシールドトンネルの拡幅方法。
【請求項10】
並行する2つのシールドトンネルのセグメント組み立て後、それらのセグメントの外面に形成された拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてこれらセグメントを接合することにより、両シールドトンネル間に拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設し、両シールドトンネル間を拡幅覆工まで切り拡げることを特徴とするシールドトンネルの拡幅方法。
【請求項11】
両シールドトンネル相互間で隣接するセグメントの間の土砂を残して、両シールドトンネルの拡幅セグメント接合用凹部を有するセグメント間の拡幅領域を掘削した後、両シールドトンネルの拡幅セグメント接合用凹部間に拡幅セグメントによる拡幅覆工を延設するまでの間、両シールドトンネルのセグメントリング状態を保持し、拡幅覆工の延設完了後、前記隣接するセグメントの撤去とその間の土砂の排除を行うことを特徴とする請求項10に記載のシールドトンネルの拡幅方法。
【請求項12】
拡幅セグメント接合用凹部を補填手段で仮に補填しておき、該補填手段を撤去してから拡幅セグメント接合用凹部に拡幅セグメントの端部を嵌合させてセグメント接合を行うことを特徴とする請求項9ないし11のいずれかに記載のシールドトンネルの拡幅方法。
【請求項13】
拡幅セグメント接合用凹部に仮補填ケースを着脱可能に取り付け、その中に充填材を充填して拡幅セグメント接合用凹部を仮に補填することを特徴とする請求項12に記載のシールドトンネルの拡幅方法。
【請求項14】
シールドトンネルのセグメントリング同士において、互いの拡幅セグメント接合用凹部をトンネル軸方向に揃えることを特徴とする請求項9ないし13のいずれかに記載のシールドトンネルの拡幅方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
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【図16】
【図17】
【公開番号】特開2008−169550(P2008−169550A)
【公開日】平成20年7月24日(2008.7.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−1202(P2007−1202)
【出願日】平成19年1月9日(2007.1.9)
【出願人】(303057365)株式会社間組 (138)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年7月24日(2008.7.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年1月9日(2007.1.9)
【出願人】(303057365)株式会社間組 (138)
【Fターム(参考)】
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