トンネル切開き構造
【課題】高い断面力を有し、躯体との接続部に特殊な接合構造を必要とせず、セグメント同士の接合に高い接合強度の必要な部位は、大きな接合強度を有するトンネル切開き構造を提供する。
【解決手段】シールドトンネル５は、複数のセグメントにより構成される。シールドトンネル５と躯体３との接続部９には、鉄製セグメント１０が設けられる。鉄製セグメント１０には、それぞれ合成セグメント５０が接合される。鉄製セグメント１０及び合成セグメント５０以外の部位には合成セグメント３０が設けられる。鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部の厚さは、他の部位の厚さよりも、セグメントの厚さが厚い。
【解決手段】シールドトンネル５は、複数のセグメントにより構成される。シールドトンネル５と躯体３との接続部９には、鉄製セグメント１０が設けられる。鉄製セグメント１０には、それぞれ合成セグメント５０が接合される。鉄製セグメント１０及び合成セグメント５０以外の部位には合成セグメント３０が設けられる。鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部の厚さは、他の部位の厚さよりも、セグメントの厚さが厚い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルと躯体とを接続することによりトンネルを拡幅し形成される、トンネル切開き部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル切開き部の施工は、トンネルと躯体とを接続し、トンネルと躯体とが面する部位のセグメントを撤去して行われる。このため、トンネル切開き部では、大きな断面力が要求される。
【０００３】
また、通常、トンネル内周面には、耐火被覆が施される。このため、トンネル内面はできるだけ平滑であることが望ましい。従って、従来から使用されている鋼殻（鉄鋼系セグメント）に代えて、合成セグメント等が使用される場合がある。合成セグメント等によれば、従来の鉄鋼系セグメントよりも低い桁高さであっても、強度が大きく、また、内面がスキンプレートで覆われているため、耐火被覆を数ｃｍ程度行えばよいため効率がよい。
【０００４】
このような強度等を考慮したトンネル切開き部としては、例えば、トンネル同士の接続部のみを鋼製セグメントとし、その他の部位を合成セグメント等とするとともに、トンネルの部位に応じて適切な耐力を得るために、セグメントの板厚を変化させるセグメントリング構造がある（特許文献１）。
【０００５】
また、トンネルを構築するセグメントの継手部に発生する曲げモーメントの大きな部位のセグメントの桁高さを、他の部位よりも小さくするセグメント構造がある（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−４１９００号公報
【特許文献２】特開２００４−２０４５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のセグメントリング構造は、内部構造とセグメントとの接続部にも合成セグメント等が使用されるため、コンクリート構造である内部構造とセグメントとの接続部に特殊な構造を要するという問題がある。また、セグメントと内部構造との接続部近傍は、大きな接合強度が必要であるが、セグメントと内部構造との接続部近傍での接合強度については一切考慮していないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載のセグメント構造は、接合強度が考慮されておらず、特にセグメントと内部構造との接続部近傍は、高い接合強度が必要であるが、セグメントの接合部の桁高さが低いため、高い接合強度を得るためには、特殊な構造が必要であるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、高い断面力を有し、躯体との接続部に特殊な接合構造を必要とせず、セグメント同士の接合に高い接合強度の必要な部位は、大きな接合強度を有するトンネル切開き構造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】
【０００９】
前述した目的を達成するため、本発明は、トンネルと、前記トンネルに隣接する躯体とが接続されたトンネル切開き構造であって、前記トンネルは、複数のセグメントにより形成され、前記躯体と面する位置のセグメントが撤去され、前記トンネルと前記躯体との接続部には、鉄鋼系セグメントが設けられ、前記鉄鋼系セグメントには、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかのセグメントが接合されることを特徴とするトンネル切開き構造である。
【００１０】
前記鉄鋼系セグメントには、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかの第１のセグメントが接合され、前記鉄鋼系セグメント及び前記第１のセグメント以外は、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかの第２のセグメントが設けられてもよい。また、前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとの接合部は、前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの接合部、及び前記第２のセグメント同士の接合部と比べて、接合強度が大きくてもよい。この場合、前記第１のセグメントは、前記鉄鋼系セグメントとの接合部の厚さが、前記第２のセグメントとの接合部の厚さよりも厚くてもよい。
【００１１】
また、前記第１のセグメントの前記鉄鋼系セグメントとの接合部には、ねじ部を有する埋設アンカが埋設され、前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとは、前記埋設アンカとボルトによって接合されてもよく、または、前記第１のセグメントの前記鉄鋼系セグメントとの接合部には、前記第１のセグメントの厚さ方向に板部材が設けられ、前記板部材には、ねじ部を有するインサートが設けられ、前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとは、前記インサートとボルトによって接合されてもよい。また、前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントは、前記トンネルの軸方向に対して、千鳥状に設けられてもよい。
【００１２】
本発明によれば、トンネルを構成するセグメントの大部分が合成セグメント等であるためトンネルの断面力が大きく、かつ、合成セグメント等の内面が平滑であるため、トンネル内面の耐火被覆が容易であり、また、躯体との接続部には鉄製セグメントが設けられるため、躯体とセグメントとの接合が容易で特殊な構造を必要とせず、さらに、最も大きな強度を要する、躯体との接続部近傍に設けられる合成セグメントと鉄鋼系セグメントとの接合部の接合強度が大きいトンネル切開き構造を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高い断面力を有し、躯体との接続部に特殊な接合構造を必要とせず、セグメント同士の接合に高い接合強度の必要な部位は、大きな接合強度を有するトンネル切開き構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態にかかるトンネル切開き構造１について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるトンネル切開き構造１を示す図である。
【００１５】
トンネル切開き構造１は、シールドトンネル５の側方に躯体３が接続されるように設けられる。躯体３は、下底版４、側壁６、上底版８等から構成され、鉄筋コンクリート製のコの字状の構造物である。なお、躯体３の形状としては、図１に示したようなコの字型以外にも、二つのシールドトンネルを接合するような、両側に開口した形状等であってもよい。躯体３のその他の形状については後述する。
【００１６】
シールドトンネル５は、複数のセグメントにより構成される。シールドトンネル５と躯体３との接続部９（シールドトンネル５の一部が躯体３に埋め込まれる部分）には、鉄鋼系セグメントとして、鋼製セグメント１０が設けられる。すなわち、鋼製セグメント１０の一部は、上底版８及び下底版４にそれぞれ埋め込まれる。ここで、鉄鋼系セグメントとしては、鋼製セグメントの他にダクタイルセグメント等が使用できる（以下の説明においては、鋼製セグメントの例を示す）。上底版８及び下底版４に埋め込まれた鋼製セグメント１０には、それぞれ合成セグメント５０が接合される。鋼製セグメント１０及び合成セグメント５０以外の部位には合成セグメント３０が設けられる。ここで、合成セグメント３０、合成セグメント５０は鋼コンクリート合成セグメントを指すが、鋼コンクリート合成セグメントに代えて、鉄筋コンクリートセグメント、またはコンクリート中詰めセグメント等を使用することもできる（以下の説明においては、鋼コンクリート合成セグメントセグメントの例を示す）。なお、シールドトンネル５の内面には、図示を省略した耐火被覆が施される。
【００１７】
シールドトンネル５の躯体３と面する部位には、撤去セグメント７が設けられる。撤去セグメント７は、躯体３が構築された後に撤去される。なお、撤去セグメント７は、鋼製セグメント１０であっても、合成セグメント３０、５０であってもよいが、撤去セグメント７は、躯体３が構築されるまでの間にシールドトンネル５を維持できる程度の強度を有すれば良く、また撤去作業の容易さを考慮すると、簡易な鋼製セグメント１０が用いられることが望ましい。
【００１８】
シールドトンネル５を構成する各セグメントの厚さ（各セグメントの桁高さ）は、セグメントの種類によって異なる。すなわち、合成セグメント５０の厚さは、シールドトンネル５の強度が確保できるだけの厚さであれば良いが、躯体３との接続部９の近傍には、周囲の土砂等からの力を受け、より高い強度が必要となる。特に、セグメント同士の接合部は強度的に弱いため、大きな接合強度（セグメント同士を接合する強度）が要求される。
【００１９】
すなわち、シールドトンネル５と躯体３との接続部９近傍に位置する、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部はより大きな接合強度が要求される。このため、より高い接合強度を得るために、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部の厚さは、他の部位（合成セグメント５０の鋼製セグメント１０との接合部以外の部位、及び合成セグメント３０）の厚さよりも、セグメントの厚さが厚いことが望ましい。鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部については後述する。
【００２０】
次に、各セグメントの構造について詳細を説明する。図２は、鋼製セグメント１０を示す斜視図である。鋼製セグメント１０は、主に、スキンプレート１１、側板１３、縦リブ１５および継手板１９等から構成される。トンネル外周面に相当するスキンプレート１１は、トンネル外径に対応して湾曲した形状となっている。スキンプレート１１の長辺側の両端にはトンネル内方向へ向けて側板１３が設けられる。また、スキンプレート１１の短辺側の両端には、側板１３と同方向に向けて継手板１９が設けられる。すなわち、スキンプレート１１と側板１３と継手板１９により、箱型の形状となる。
【００２１】
側板１３と略垂直方向には、一定間隔で縦リブ１５が設けられる。側板１３には、トンネルの軸方向の他のセグメント同士を接合するための継手穴１７が設けられる。また、継手板１９には、セグメント同士を周方向に接合するための継手穴２１が設けられる。すなわち、鋼製セグメント１０の一方の継手板１９には、撤去セグメント７が設けられ、他方の継手板１９には合成セグメント５０が接合される。なお、各部材は鋼製であり、それぞれ溶接によって接合されている。
【００２２】
鋼製セグメント１０と躯体３とを接続するためには、まず、鋼製セグメント１０のスキンプレート１１が取り外される。スキンプレート１１が取り外されることで、鋼製セグメント１０は梯子状となり、シールドトンネル５の内外部が空間的につなげられる。次いで、縦リブ１５の中央部近傍が切断される。切断は、躯体３内に埋め込まれる補強鉄筋等との干渉を避けるためである。更に、必要に応じてシアコネクタ等を接合して、躯体３に埋め込まれる。このため、鋼製セグメント１０と躯体３との接続部９には、特殊な構造が必要なく、容易に鋼製セグメント１０と躯体３とを接続することができる。
【００２３】
図３は、合成セグメント３０を示す斜視図である。合成セグメント３０は、主に外側スキンプレート３３、内側スキンプレート３１、側板３５、継手板３７等から構成される。外側スキンプレート３３と内側スキンプレート３１とは互いに向かい合って設けられ、スキンプレートの内側には図示を省略したジベルが設けられる。外側スキンプレート３３と内側スキンプレート３１は、側板３５及び継手板３７により接合され箱状となる。なお、外側スキンプレート３３は、トンネル外周面に相当する部位であり、内側スキンプレート３１は、トンネル内周面に相当する部位である。
【００２４】
側板３５には、注入孔４７が設けられる。注入孔４７は、合成セグメント３０内部にコンクリートを注入するための穴である。すなわち、合成セグメント３０内には、後述する継手ボックス３９、４３以外は、コンクリート４９が打設される。
【００２５】
側板３５には、トンネルの軸方向の他のセグメント同士を接合するための継手穴４１が設けられる。継手穴４１に該当する部位には、継手ボックス３９が設けられる。また、継手板３７には、セグメント同士を周方向に接合するための継手穴４５が設けられる。継手穴４５に該当する部位には、継手ボックス４３が設けられる。継手ボックス３９、４３は、継手穴４１、４５でのセグメント同士の接続作業を行うための箱状の部位である。
【００２６】
セグメント３０の継手板３７には、合成セグメント３０または合成セグメント５０が接合される。なお、各部材は鋼製であり、それぞれ溶接によって接合されている。
【００２７】
図４は、合成セグメント５０を示す図であり、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。合成セグメント５０は、接合部５１を除き、合成セグメント３０と同様の構造である。従って、合成セグメント３０と同様の機能および構造を有する構成要素は、図３と同じ付番を付して、重複する説明を避ける。
【００２８】
合成セグメント５０の一方の端部は、合成セグメント３０と同様に、継手穴４５を有する継手板３７が設けられる。継手板３７において合成セグメント５０と合成セグメント３０とが接合される。
【００２９】
合成セグメントの５０の他の端部には、接合部５１が設けられる。接合部５１は、鋼製セグメント１０との接合部である。すなわち、シールドトンネル５において、接合部５１は、躯体３と鋼製セグメント１０との接続部９近傍に位置する。
【００３０】
接合部５１は、他の部位よりも厚さが厚い。接合部５１の端面は継手板５２が設けられる。継手板５２の内部には、埋設アンカ５５が埋設されている。埋設アンカ５５にはねじ５３が設けられており、ボルト等の接合部品で鋼製セグメント１０と接合される。
【００３１】
接合部５１の厚さを厚くすることで、より太いボルト等（埋設アンカ５５）が使用でき、また、埋設アンカ５５の埋設本数を多くすることができる。また、接合部５１には、継手ボックスのような構造がないため、内部は全てコンクリート４９で充填される。このため、接合部５１自体の強度を高めることができ、セグメント１０との接合強度を高めることができる。
【００３２】
図５は、接合部５１近傍の拡大図であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は接合部５１近傍の断面図である。なお、図５は、上底版８と鋼製セグメント１０との接続部９を示すが、下底版４と鋼製セグメント１０との接続部９も同様の構造であるため、以後の説明において、下底版４と鋼製セグメント１０との接続部９近傍の説明は省略する。
【００３３】
前述の通り、鋼製セグメント１０は躯体３と接続部９で接続される。この際、鋼製セグメント１０のスキンプレート１１は取り外されている。合成セグメント５０の接合部５１と鋼製セグメント１０とは、鋼製セグメント接合部６１で接合される。合成セグメント５０の他方の端部は合成セグメント接合部６３で合成セグメント３０と接合される。
【００３４】
図５（ｂ）に示すように、鋼製セグメント１０の継手板１０と合成セグメント５０の継手板５２とが合わせられ、継手穴２１を貫通するボルト６５がねじ５３に固定され、合成セグメント５０と鋼製セグメント１０とが接合される。
【００３５】
なお、ボルト６５の本数は、図５（ｂ）に示すように、上下２段には限られない。例えば、接合部５１の厚さをより厚くすることで、３段以上設けても良い。また、鋼製セグメント１０は、全て同厚さとしたが、前述のように、鋼製セグメント接合部６５近傍の厚さが十分に厚ければ、その他の部位の厚さをより薄くしても良い。すなわち、合成セグメント５０と同様に、鋼製セグメント１０も、セグメントの厚さを変化させても良い。
【００３６】
図６は、トンネル切開き構造１の外観を示す斜視図である。躯体３に接続される鋼製セグメント１０ａは、シールドトンネル５の周方向に合成セグメント５０ａと接合される。鋼製セグメント１０ａは、シールドトンネル５の軸方向に鋼製セグメント１０ｂと接合され、更に鋼製セグメント１０ｃ、１０ｄが接合される。同様に、合成セグメント５０ａは、シールドトンネル５の軸方向に合成セグメント５０ｂと接合され、更に合成セグメント５０ｃ、５０ｄが接合される。
【００３７】
図６に示すように、鋼製セグメント１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、シールドトンネル５の軸方向に千鳥状に設けられる。従って、合成セグメント５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄもシールドトンネル５の軸方向に千鳥状に設けられる。すなわち、鋼製セグメント１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと、合成セグメント５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄとのそれぞれの接合部である、鋼製セグメント接合部６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄは、シールドトンネル５の軸方向に一直線に並ぶことはなく千鳥状となる。
【００３８】
このように、本実施の形態にかかるトンネル切開き構造１によれば、十分に高い強度を有するトンネル切開き構造を得ることができる。特に、躯体３と鋼製セグメント１０との接続部９近傍まで、合成セグメント３０または合成セグメント５０が設けられるため、十分な強度を有するとともに、内面への耐火被覆が容易である。例えば、鋼製セグメント１０へ耐火被覆を行うと、鋼製セグメントの厚さ分（例えば４０ｃｍ）だけの被覆を行う必要があるが、合成セグメントの内面は平滑であるため、例えば３ｃｍ程度の被覆で、全体を覆うことができる。
【００３９】
また、躯体３とシールドトンネル５との接続部９には鋼製セグメント１０が設けられるため、鋼製セグメント１０の縦リブ１５（または別途設けられるシアコネクタ）等が躯体３に埋設されることで、躯体３と確実に接続することができ、特殊な接合構造を要しない。
【００４０】
また、合成セグメント５０の接合部５１の厚さが厚いため、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部の厚さが高く、このため、埋設アンカ５５の大きさや本数を増すことができるため、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合強度を高めることができる。特に、合成セグメント５０の接合部５１には、継手ボックス等の構成が無く、内部にコンクリート４９が全面に充填されているため、接合部５１の強度が高い。
【００４１】
また、鋼製セグメント接合部６１は、シールドトンネル５の軸方向に一直線状に並ばずに、千鳥状になるため、特に強度的に問題となる、鋼製セグメント接合部６１がシールドトンネル５の同一箇所に集中しない。このため、より強度の高いトンネル切開き構造が得ることができる。
【００４２】
次に、第２の実施の形態にかかる合成セグメント７０について説明する。図７は、合成セグメント７０を示す図で、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は板部材７１を示す図、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、以下の実施の形態において、図４に示す合成セグメント５０と同一の機能を果たす構成要素には、図４と同一番号を付し、重複した説明を避ける。
【００４３】
合成セグメント７０は、合成セグメント５０とほぼ同一の構造であるが、接合部５１の構造が異なる。すなわち、合成セグメント７０は接合部５１の内部に、板部材７１が設けられる。板部材７１は、継手板５２とほぼ垂直に、外側スキンプレート３３と内側スキンプレート３１との間に設けられる。板状部材７１と内側スキンプレート３１及び外側スキンプレート３３とは溶接等により接合される。板状部材７１には、切り欠き７５が設けられる。切り欠き部７１には、ねじ５３を有する棒状のインサート７３が設けられる。板状部材７１とインサート７３とは溶接等により接合される。
【００４４】
第２の実施の形態にかかる合成セグメント７０によれば、合成セグメント５０と同様の効果を得ることができる。また、インサート７３は板部材７１と溶接されるため、インサート７３の軸方向への引張力に対して、インサート７３が合成セグメント７０より抜けることがない。また、板部材７１は、直接内側スキンプレート３１、外側スキンプレート３３と接合されるため、他のセグメントとの接合によりインサート７３に伝達された応力が、コンクリート４９を介さずに直接スキンプレートへ伝達される。このため、より高い接合強度を得ることができる。なお、前述の通り、合成セグメント７０は、鋼コンクリート合成セグメントであるが、コンクリート中詰めセグメントとすることもできる。
【００４５】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４６】
例えば、躯体３は図１に示した形状には限られない。図８は、躯体３と異なる形状の実施例を示す図である。図８（ａ）に示すように、二つのシールドトンネル５ａ、５ｂの間を切拡げる場合には、躯体３ａのように両側に開口したような形状とすることもできる。また、図８（ｂ）に示すように、シールドトンネル５の一部拡幅するようなＣ字状の躯体３ｂとすることもできる。更に、シールドトンネル５に設けられた開口部への窓形状とすることもできる。いずれの場合でも、躯体３ａ、３ｂ、３ｃとシールドトンネル５との接合部には鉄鋼系セグメントが使用され、他の部位には合成セグメント等が使用されればよい。
【００４７】
また、シールドトンネル５の断面形状も、円形状には限られない。例えば、図９（ａ）に示すような楕円形状のように、扁平した形状のシールドトンネル形状であっても良く、また、図９（ｂ）に示すように、ほぼ矩形形状となるようなシールドトンネル形状であっても良い。本発明によれば、あらゆる形状のシールドトンネルに適用することができる。
【００４８】
なお、本発明において、最も強度の必要と考えられる、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部の接合強度を得るため、接合方法やセグメントの厚さを変化させたが、接合強度が十分であれば、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部の厚さは、他の部位と同じであっても良い。この場合、シールドトンネル５は全周に亘り略同一厚さとなる。また、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接続方法は、接合強度が十分であれば、接合部５１のような構造ではなく、一般の継手ボックス４３と同一の構造とすることもできる。すなわち、場合によっては、合成セグメント５０（７０）を使用せずに、合成セグメント３０と鋼製セグメント１０のみでシールドトンネル５を構成することも可能である。躯体３とシールドトンネル５との接続部には鋼製セグメント１（鉄鋼系セグメント）が使用され、他の部位には合成セグメント等が使用されればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】トンネル切開き構造１を示す図。
【図２】鋼製セグメント１０を示す斜視図。
【図３】合成セグメント３０を示す斜視図。
【図４】合成セグメント５０を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図５】鋼製セグメント接合部６１近傍を示す図で。（ａ）は正面図、（ｂ）は接合部５１の断面図。
【図６】鋼製セグメント接合部６１が千鳥状に設けられた状態を示す、トンネル切開き構造１の斜視図。
【図７】合成セグメント７０を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は板状部材７１の斜視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図。
【図８】躯体３の形状を示す図で、（ａ）は躯体３ａを示す図、（ｂ）は躯体３ｂを示す図、（ｃ）は躯体３ｃを示す図、（ｄ）は躯体３ｃの斜視図。
【図９】シールドトンネル５の形状を示す図で、（ａ）はシールドトンネル５ａを示す図、（ｂ）はシールドトンネル５ｂを示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１………トンネル切開き構造
３………躯体
４………下底版
５………シールドトンネル
６………側壁
７………撤去セグメント
８………上底版
９………接続部
１０………鋼製セグメント
１１………スキンプレート
１３………側壁
１５………縦リブ
１７………継手穴
１９………継手板
２１………継手穴
３０………合成セグメント
３１………内側スキンプレート
３３………外側スキンプレート
３５………側板
３７………継手板
３９………継手ボックス
４１………継手穴
４３………継手ボックス
４５………継手穴
４９………コンクリート
５０………合成セグメント
５１………接合部
５２………継手板
５３………ねじ
５５………埋設アンカ
５７………ジベル
６１………鋼製セグメント接合部
６３………合成セグメント接合部
６５………ボルト
７０………合成セグメント
７１………板部材
７３………インサート
７５………切り欠き
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルと躯体とを接続することによりトンネルを拡幅し形成される、トンネル切開き部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル切開き部の施工は、トンネルと躯体とを接続し、トンネルと躯体とが面する部位のセグメントを撤去して行われる。このため、トンネル切開き部では、大きな断面力が要求される。
【０００３】
また、通常、トンネル内周面には、耐火被覆が施される。このため、トンネル内面はできるだけ平滑であることが望ましい。従って、従来から使用されている鋼殻（鉄鋼系セグメント）に代えて、合成セグメント等が使用される場合がある。合成セグメント等によれば、従来の鉄鋼系セグメントよりも低い桁高さであっても、強度が大きく、また、内面がスキンプレートで覆われているため、耐火被覆を数ｃｍ程度行えばよいため効率がよい。
【０００４】
このような強度等を考慮したトンネル切開き部としては、例えば、トンネル同士の接続部のみを鋼製セグメントとし、その他の部位を合成セグメント等とするとともに、トンネルの部位に応じて適切な耐力を得るために、セグメントの板厚を変化させるセグメントリング構造がある（特許文献１）。
【０００５】
また、トンネルを構築するセグメントの継手部に発生する曲げモーメントの大きな部位のセグメントの桁高さを、他の部位よりも小さくするセグメント構造がある（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−４１９００号公報
【特許文献２】特開２００４−２０４５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のセグメントリング構造は、内部構造とセグメントとの接続部にも合成セグメント等が使用されるため、コンクリート構造である内部構造とセグメントとの接続部に特殊な構造を要するという問題がある。また、セグメントと内部構造との接続部近傍は、大きな接合強度が必要であるが、セグメントと内部構造との接続部近傍での接合強度については一切考慮していないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載のセグメント構造は、接合強度が考慮されておらず、特にセグメントと内部構造との接続部近傍は、高い接合強度が必要であるが、セグメントの接合部の桁高さが低いため、高い接合強度を得るためには、特殊な構造が必要であるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、高い断面力を有し、躯体との接続部に特殊な接合構造を必要とせず、セグメント同士の接合に高い接合強度の必要な部位は、大きな接合強度を有するトンネル切開き構造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】
【０００９】
前述した目的を達成するため、本発明は、トンネルと、前記トンネルに隣接する躯体とが接続されたトンネル切開き構造であって、前記トンネルは、複数のセグメントにより形成され、前記躯体と面する位置のセグメントが撤去され、前記トンネルと前記躯体との接続部には、鉄鋼系セグメントが設けられ、前記鉄鋼系セグメントには、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかのセグメントが接合されることを特徴とするトンネル切開き構造である。
【００１０】
前記鉄鋼系セグメントには、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかの第１のセグメントが接合され、前記鉄鋼系セグメント及び前記第１のセグメント以外は、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかの第２のセグメントが設けられてもよい。また、前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとの接合部は、前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの接合部、及び前記第２のセグメント同士の接合部と比べて、接合強度が大きくてもよい。この場合、前記第１のセグメントは、前記鉄鋼系セグメントとの接合部の厚さが、前記第２のセグメントとの接合部の厚さよりも厚くてもよい。
【００１１】
また、前記第１のセグメントの前記鉄鋼系セグメントとの接合部には、ねじ部を有する埋設アンカが埋設され、前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとは、前記埋設アンカとボルトによって接合されてもよく、または、前記第１のセグメントの前記鉄鋼系セグメントとの接合部には、前記第１のセグメントの厚さ方向に板部材が設けられ、前記板部材には、ねじ部を有するインサートが設けられ、前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとは、前記インサートとボルトによって接合されてもよい。また、前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントは、前記トンネルの軸方向に対して、千鳥状に設けられてもよい。
【００１２】
本発明によれば、トンネルを構成するセグメントの大部分が合成セグメント等であるためトンネルの断面力が大きく、かつ、合成セグメント等の内面が平滑であるため、トンネル内面の耐火被覆が容易であり、また、躯体との接続部には鉄製セグメントが設けられるため、躯体とセグメントとの接合が容易で特殊な構造を必要とせず、さらに、最も大きな強度を要する、躯体との接続部近傍に設けられる合成セグメントと鉄鋼系セグメントとの接合部の接合強度が大きいトンネル切開き構造を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高い断面力を有し、躯体との接続部に特殊な接合構造を必要とせず、セグメント同士の接合に高い接合強度の必要な部位は、大きな接合強度を有するトンネル切開き構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態にかかるトンネル切開き構造１について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるトンネル切開き構造１を示す図である。
【００１５】
トンネル切開き構造１は、シールドトンネル５の側方に躯体３が接続されるように設けられる。躯体３は、下底版４、側壁６、上底版８等から構成され、鉄筋コンクリート製のコの字状の構造物である。なお、躯体３の形状としては、図１に示したようなコの字型以外にも、二つのシールドトンネルを接合するような、両側に開口した形状等であってもよい。躯体３のその他の形状については後述する。
【００１６】
シールドトンネル５は、複数のセグメントにより構成される。シールドトンネル５と躯体３との接続部９（シールドトンネル５の一部が躯体３に埋め込まれる部分）には、鉄鋼系セグメントとして、鋼製セグメント１０が設けられる。すなわち、鋼製セグメント１０の一部は、上底版８及び下底版４にそれぞれ埋め込まれる。ここで、鉄鋼系セグメントとしては、鋼製セグメントの他にダクタイルセグメント等が使用できる（以下の説明においては、鋼製セグメントの例を示す）。上底版８及び下底版４に埋め込まれた鋼製セグメント１０には、それぞれ合成セグメント５０が接合される。鋼製セグメント１０及び合成セグメント５０以外の部位には合成セグメント３０が設けられる。ここで、合成セグメント３０、合成セグメント５０は鋼コンクリート合成セグメントを指すが、鋼コンクリート合成セグメントに代えて、鉄筋コンクリートセグメント、またはコンクリート中詰めセグメント等を使用することもできる（以下の説明においては、鋼コンクリート合成セグメントセグメントの例を示す）。なお、シールドトンネル５の内面には、図示を省略した耐火被覆が施される。
【００１７】
シールドトンネル５の躯体３と面する部位には、撤去セグメント７が設けられる。撤去セグメント７は、躯体３が構築された後に撤去される。なお、撤去セグメント７は、鋼製セグメント１０であっても、合成セグメント３０、５０であってもよいが、撤去セグメント７は、躯体３が構築されるまでの間にシールドトンネル５を維持できる程度の強度を有すれば良く、また撤去作業の容易さを考慮すると、簡易な鋼製セグメント１０が用いられることが望ましい。
【００１８】
シールドトンネル５を構成する各セグメントの厚さ（各セグメントの桁高さ）は、セグメントの種類によって異なる。すなわち、合成セグメント５０の厚さは、シールドトンネル５の強度が確保できるだけの厚さであれば良いが、躯体３との接続部９の近傍には、周囲の土砂等からの力を受け、より高い強度が必要となる。特に、セグメント同士の接合部は強度的に弱いため、大きな接合強度（セグメント同士を接合する強度）が要求される。
【００１９】
すなわち、シールドトンネル５と躯体３との接続部９近傍に位置する、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部はより大きな接合強度が要求される。このため、より高い接合強度を得るために、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部の厚さは、他の部位（合成セグメント５０の鋼製セグメント１０との接合部以外の部位、及び合成セグメント３０）の厚さよりも、セグメントの厚さが厚いことが望ましい。鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部については後述する。
【００２０】
次に、各セグメントの構造について詳細を説明する。図２は、鋼製セグメント１０を示す斜視図である。鋼製セグメント１０は、主に、スキンプレート１１、側板１３、縦リブ１５および継手板１９等から構成される。トンネル外周面に相当するスキンプレート１１は、トンネル外径に対応して湾曲した形状となっている。スキンプレート１１の長辺側の両端にはトンネル内方向へ向けて側板１３が設けられる。また、スキンプレート１１の短辺側の両端には、側板１３と同方向に向けて継手板１９が設けられる。すなわち、スキンプレート１１と側板１３と継手板１９により、箱型の形状となる。
【００２１】
側板１３と略垂直方向には、一定間隔で縦リブ１５が設けられる。側板１３には、トンネルの軸方向の他のセグメント同士を接合するための継手穴１７が設けられる。また、継手板１９には、セグメント同士を周方向に接合するための継手穴２１が設けられる。すなわち、鋼製セグメント１０の一方の継手板１９には、撤去セグメント７が設けられ、他方の継手板１９には合成セグメント５０が接合される。なお、各部材は鋼製であり、それぞれ溶接によって接合されている。
【００２２】
鋼製セグメント１０と躯体３とを接続するためには、まず、鋼製セグメント１０のスキンプレート１１が取り外される。スキンプレート１１が取り外されることで、鋼製セグメント１０は梯子状となり、シールドトンネル５の内外部が空間的につなげられる。次いで、縦リブ１５の中央部近傍が切断される。切断は、躯体３内に埋め込まれる補強鉄筋等との干渉を避けるためである。更に、必要に応じてシアコネクタ等を接合して、躯体３に埋め込まれる。このため、鋼製セグメント１０と躯体３との接続部９には、特殊な構造が必要なく、容易に鋼製セグメント１０と躯体３とを接続することができる。
【００２３】
図３は、合成セグメント３０を示す斜視図である。合成セグメント３０は、主に外側スキンプレート３３、内側スキンプレート３１、側板３５、継手板３７等から構成される。外側スキンプレート３３と内側スキンプレート３１とは互いに向かい合って設けられ、スキンプレートの内側には図示を省略したジベルが設けられる。外側スキンプレート３３と内側スキンプレート３１は、側板３５及び継手板３７により接合され箱状となる。なお、外側スキンプレート３３は、トンネル外周面に相当する部位であり、内側スキンプレート３１は、トンネル内周面に相当する部位である。
【００２４】
側板３５には、注入孔４７が設けられる。注入孔４７は、合成セグメント３０内部にコンクリートを注入するための穴である。すなわち、合成セグメント３０内には、後述する継手ボックス３９、４３以外は、コンクリート４９が打設される。
【００２５】
側板３５には、トンネルの軸方向の他のセグメント同士を接合するための継手穴４１が設けられる。継手穴４１に該当する部位には、継手ボックス３９が設けられる。また、継手板３７には、セグメント同士を周方向に接合するための継手穴４５が設けられる。継手穴４５に該当する部位には、継手ボックス４３が設けられる。継手ボックス３９、４３は、継手穴４１、４５でのセグメント同士の接続作業を行うための箱状の部位である。
【００２６】
セグメント３０の継手板３７には、合成セグメント３０または合成セグメント５０が接合される。なお、各部材は鋼製であり、それぞれ溶接によって接合されている。
【００２７】
図４は、合成セグメント５０を示す図であり、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。合成セグメント５０は、接合部５１を除き、合成セグメント３０と同様の構造である。従って、合成セグメント３０と同様の機能および構造を有する構成要素は、図３と同じ付番を付して、重複する説明を避ける。
【００２８】
合成セグメント５０の一方の端部は、合成セグメント３０と同様に、継手穴４５を有する継手板３７が設けられる。継手板３７において合成セグメント５０と合成セグメント３０とが接合される。
【００２９】
合成セグメントの５０の他の端部には、接合部５１が設けられる。接合部５１は、鋼製セグメント１０との接合部である。すなわち、シールドトンネル５において、接合部５１は、躯体３と鋼製セグメント１０との接続部９近傍に位置する。
【００３０】
接合部５１は、他の部位よりも厚さが厚い。接合部５１の端面は継手板５２が設けられる。継手板５２の内部には、埋設アンカ５５が埋設されている。埋設アンカ５５にはねじ５３が設けられており、ボルト等の接合部品で鋼製セグメント１０と接合される。
【００３１】
接合部５１の厚さを厚くすることで、より太いボルト等（埋設アンカ５５）が使用でき、また、埋設アンカ５５の埋設本数を多くすることができる。また、接合部５１には、継手ボックスのような構造がないため、内部は全てコンクリート４９で充填される。このため、接合部５１自体の強度を高めることができ、セグメント１０との接合強度を高めることができる。
【００３２】
図５は、接合部５１近傍の拡大図であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は接合部５１近傍の断面図である。なお、図５は、上底版８と鋼製セグメント１０との接続部９を示すが、下底版４と鋼製セグメント１０との接続部９も同様の構造であるため、以後の説明において、下底版４と鋼製セグメント１０との接続部９近傍の説明は省略する。
【００３３】
前述の通り、鋼製セグメント１０は躯体３と接続部９で接続される。この際、鋼製セグメント１０のスキンプレート１１は取り外されている。合成セグメント５０の接合部５１と鋼製セグメント１０とは、鋼製セグメント接合部６１で接合される。合成セグメント５０の他方の端部は合成セグメント接合部６３で合成セグメント３０と接合される。
【００３４】
図５（ｂ）に示すように、鋼製セグメント１０の継手板１０と合成セグメント５０の継手板５２とが合わせられ、継手穴２１を貫通するボルト６５がねじ５３に固定され、合成セグメント５０と鋼製セグメント１０とが接合される。
【００３５】
なお、ボルト６５の本数は、図５（ｂ）に示すように、上下２段には限られない。例えば、接合部５１の厚さをより厚くすることで、３段以上設けても良い。また、鋼製セグメント１０は、全て同厚さとしたが、前述のように、鋼製セグメント接合部６５近傍の厚さが十分に厚ければ、その他の部位の厚さをより薄くしても良い。すなわち、合成セグメント５０と同様に、鋼製セグメント１０も、セグメントの厚さを変化させても良い。
【００３６】
図６は、トンネル切開き構造１の外観を示す斜視図である。躯体３に接続される鋼製セグメント１０ａは、シールドトンネル５の周方向に合成セグメント５０ａと接合される。鋼製セグメント１０ａは、シールドトンネル５の軸方向に鋼製セグメント１０ｂと接合され、更に鋼製セグメント１０ｃ、１０ｄが接合される。同様に、合成セグメント５０ａは、シールドトンネル５の軸方向に合成セグメント５０ｂと接合され、更に合成セグメント５０ｃ、５０ｄが接合される。
【００３７】
図６に示すように、鋼製セグメント１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、シールドトンネル５の軸方向に千鳥状に設けられる。従って、合成セグメント５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄもシールドトンネル５の軸方向に千鳥状に設けられる。すなわち、鋼製セグメント１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと、合成セグメント５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄとのそれぞれの接合部である、鋼製セグメント接合部６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄは、シールドトンネル５の軸方向に一直線に並ぶことはなく千鳥状となる。
【００３８】
このように、本実施の形態にかかるトンネル切開き構造１によれば、十分に高い強度を有するトンネル切開き構造を得ることができる。特に、躯体３と鋼製セグメント１０との接続部９近傍まで、合成セグメント３０または合成セグメント５０が設けられるため、十分な強度を有するとともに、内面への耐火被覆が容易である。例えば、鋼製セグメント１０へ耐火被覆を行うと、鋼製セグメントの厚さ分（例えば４０ｃｍ）だけの被覆を行う必要があるが、合成セグメントの内面は平滑であるため、例えば３ｃｍ程度の被覆で、全体を覆うことができる。
【００３９】
また、躯体３とシールドトンネル５との接続部９には鋼製セグメント１０が設けられるため、鋼製セグメント１０の縦リブ１５（または別途設けられるシアコネクタ）等が躯体３に埋設されることで、躯体３と確実に接続することができ、特殊な接合構造を要しない。
【００４０】
また、合成セグメント５０の接合部５１の厚さが厚いため、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部の厚さが高く、このため、埋設アンカ５５の大きさや本数を増すことができるため、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合強度を高めることができる。特に、合成セグメント５０の接合部５１には、継手ボックス等の構成が無く、内部にコンクリート４９が全面に充填されているため、接合部５１の強度が高い。
【００４１】
また、鋼製セグメント接合部６１は、シールドトンネル５の軸方向に一直線状に並ばずに、千鳥状になるため、特に強度的に問題となる、鋼製セグメント接合部６１がシールドトンネル５の同一箇所に集中しない。このため、より強度の高いトンネル切開き構造が得ることができる。
【００４２】
次に、第２の実施の形態にかかる合成セグメント７０について説明する。図７は、合成セグメント７０を示す図で、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は板部材７１を示す図、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、以下の実施の形態において、図４に示す合成セグメント５０と同一の機能を果たす構成要素には、図４と同一番号を付し、重複した説明を避ける。
【００４３】
合成セグメント７０は、合成セグメント５０とほぼ同一の構造であるが、接合部５１の構造が異なる。すなわち、合成セグメント７０は接合部５１の内部に、板部材７１が設けられる。板部材７１は、継手板５２とほぼ垂直に、外側スキンプレート３３と内側スキンプレート３１との間に設けられる。板状部材７１と内側スキンプレート３１及び外側スキンプレート３３とは溶接等により接合される。板状部材７１には、切り欠き７５が設けられる。切り欠き部７１には、ねじ５３を有する棒状のインサート７３が設けられる。板状部材７１とインサート７３とは溶接等により接合される。
【００４４】
第２の実施の形態にかかる合成セグメント７０によれば、合成セグメント５０と同様の効果を得ることができる。また、インサート７３は板部材７１と溶接されるため、インサート７３の軸方向への引張力に対して、インサート７３が合成セグメント７０より抜けることがない。また、板部材７１は、直接内側スキンプレート３１、外側スキンプレート３３と接合されるため、他のセグメントとの接合によりインサート７３に伝達された応力が、コンクリート４９を介さずに直接スキンプレートへ伝達される。このため、より高い接合強度を得ることができる。なお、前述の通り、合成セグメント７０は、鋼コンクリート合成セグメントであるが、コンクリート中詰めセグメントとすることもできる。
【００４５】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４６】
例えば、躯体３は図１に示した形状には限られない。図８は、躯体３と異なる形状の実施例を示す図である。図８（ａ）に示すように、二つのシールドトンネル５ａ、５ｂの間を切拡げる場合には、躯体３ａのように両側に開口したような形状とすることもできる。また、図８（ｂ）に示すように、シールドトンネル５の一部拡幅するようなＣ字状の躯体３ｂとすることもできる。更に、シールドトンネル５に設けられた開口部への窓形状とすることもできる。いずれの場合でも、躯体３ａ、３ｂ、３ｃとシールドトンネル５との接合部には鉄鋼系セグメントが使用され、他の部位には合成セグメント等が使用されればよい。
【００４７】
また、シールドトンネル５の断面形状も、円形状には限られない。例えば、図９（ａ）に示すような楕円形状のように、扁平した形状のシールドトンネル形状であっても良く、また、図９（ｂ）に示すように、ほぼ矩形形状となるようなシールドトンネル形状であっても良い。本発明によれば、あらゆる形状のシールドトンネルに適用することができる。
【００４８】
なお、本発明において、最も強度の必要と考えられる、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部の接合強度を得るため、接合方法やセグメントの厚さを変化させたが、接合強度が十分であれば、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接合部の厚さは、他の部位と同じであっても良い。この場合、シールドトンネル５は全周に亘り略同一厚さとなる。また、鋼製セグメント１０と合成セグメント５０との接続方法は、接合強度が十分であれば、接合部５１のような構造ではなく、一般の継手ボックス４３と同一の構造とすることもできる。すなわち、場合によっては、合成セグメント５０（７０）を使用せずに、合成セグメント３０と鋼製セグメント１０のみでシールドトンネル５を構成することも可能である。躯体３とシールドトンネル５との接続部には鋼製セグメント１（鉄鋼系セグメント）が使用され、他の部位には合成セグメント等が使用されればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】トンネル切開き構造１を示す図。
【図２】鋼製セグメント１０を示す斜視図。
【図３】合成セグメント３０を示す斜視図。
【図４】合成セグメント５０を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図５】鋼製セグメント接合部６１近傍を示す図で。（ａ）は正面図、（ｂ）は接合部５１の断面図。
【図６】鋼製セグメント接合部６１が千鳥状に設けられた状態を示す、トンネル切開き構造１の斜視図。
【図７】合成セグメント７０を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は板状部材７１の斜視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図。
【図８】躯体３の形状を示す図で、（ａ）は躯体３ａを示す図、（ｂ）は躯体３ｂを示す図、（ｃ）は躯体３ｃを示す図、（ｄ）は躯体３ｃの斜視図。
【図９】シールドトンネル５の形状を示す図で、（ａ）はシールドトンネル５ａを示す図、（ｂ）はシールドトンネル５ｂを示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１………トンネル切開き構造
３………躯体
４………下底版
５………シールドトンネル
６………側壁
７………撤去セグメント
８………上底版
９………接続部
１０………鋼製セグメント
１１………スキンプレート
１３………側壁
１５………縦リブ
１７………継手穴
１９………継手板
２１………継手穴
３０………合成セグメント
３１………内側スキンプレート
３３………外側スキンプレート
３５………側板
３７………継手板
３９………継手ボックス
４１………継手穴
４３………継手ボックス
４５………継手穴
４９………コンクリート
５０………合成セグメント
５１………接合部
５２………継手板
５３………ねじ
５５………埋設アンカ
５７………ジベル
６１………鋼製セグメント接合部
６３………合成セグメント接合部
６５………ボルト
７０………合成セグメント
７１………板部材
７３………インサート
７５………切り欠き
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルと、前記トンネルに隣接する躯体とが接続されたトンネル切開き構造であって、
前記トンネルは、複数のセグメントにより形成され、
前記躯体と面する位置のセグメントが撤去され、
前記トンネルと前記躯体との接続部には、鉄鋼系セグメントが設けられ、
前記鉄鋼系セグメントには、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかのセグメントが接合されることを特徴とするトンネル切開き構造。
【請求項２】
前記鉄鋼系セグメントには、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかの第１のセグメントが接合され、
前記鉄鋼系セグメント及び前記第１のセグメント以外は、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかの第２のセグメントが設けられることを特徴とする請求項１記載のトンネル切開き構造。
【請求項３】
前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとの接合部は、
前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの接合部、及び前記第２のセグメント同士の接合部と比べて、接合強度が大きいことを特徴とする請求項２記載のトンネル切開き構造。
【請求項４】
前記第１のセグメントは、
前記鉄鋼系セグメントとの接合部の厚さが、前記第２のセグメントとの接合部の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項２または請求項３記載のトンネル切開き構造。
【請求項５】
前記第１のセグメントの前記鉄鋼系セグメントとの接合部には、
ねじ部を有する埋設アンカが埋設され、
前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとは、前記埋設アンカとボルトによって接合されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のトンネル切開き部。
【請求項６】
前記第１のセグメントの前記鉄鋼系セグメントとの接合部には、前記第１のセグメントの厚さ方向に板部材が設けられ、
前記板部材には、ねじ部を有するインサートが設けられ、
前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとは、前記インサートとボルトによって接合されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のトンネル切開き部。
【請求項７】
前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントは、
前記トンネルの軸方向に対して、千鳥状に設けられることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれかに記載のトンネル切開き部。
【請求項１】
トンネルと、前記トンネルに隣接する躯体とが接続されたトンネル切開き構造であって、
前記トンネルは、複数のセグメントにより形成され、
前記躯体と面する位置のセグメントが撤去され、
前記トンネルと前記躯体との接続部には、鉄鋼系セグメントが設けられ、
前記鉄鋼系セグメントには、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかのセグメントが接合されることを特徴とするトンネル切開き構造。
【請求項２】
前記鉄鋼系セグメントには、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかの第１のセグメントが接合され、
前記鉄鋼系セグメント及び前記第１のセグメント以外は、鋼コンクリート合成セグメント、鉄筋コンクリートセグメント及びコンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれかの第２のセグメントが設けられることを特徴とする請求項１記載のトンネル切開き構造。
【請求項３】
前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとの接合部は、
前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの接合部、及び前記第２のセグメント同士の接合部と比べて、接合強度が大きいことを特徴とする請求項２記載のトンネル切開き構造。
【請求項４】
前記第１のセグメントは、
前記鉄鋼系セグメントとの接合部の厚さが、前記第２のセグメントとの接合部の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項２または請求項３記載のトンネル切開き構造。
【請求項５】
前記第１のセグメントの前記鉄鋼系セグメントとの接合部には、
ねじ部を有する埋設アンカが埋設され、
前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとは、前記埋設アンカとボルトによって接合されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のトンネル切開き部。
【請求項６】
前記第１のセグメントの前記鉄鋼系セグメントとの接合部には、前記第１のセグメントの厚さ方向に板部材が設けられ、
前記板部材には、ねじ部を有するインサートが設けられ、
前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントとは、前記インサートとボルトによって接合されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のトンネル切開き部。
【請求項７】
前記鉄鋼系セグメントと前記第１のセグメントは、
前記トンネルの軸方向に対して、千鳥状に設けられることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれかに記載のトンネル切開き部。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１５５９９８（Ｐ２００９−１５５９９８Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３８７５３（Ｐ２００７−３３８７５３）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（５０５３８９６９５）首都高速道路株式会社 (47)
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（５０５３８９６９５）首都高速道路株式会社 (47)
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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