トンネル耐火内装構造およびその施工方法

【課題】例えば道路トンネルや鉄道トンネルその他各種トンネルの耐火内装工事を容易・安価に施工できるようにする。
【解決手段】本発明によるトンネル耐火内装構造は、トンネル供用空間Ｔ１の内面の下部を視線誘導領域Ｒ１、それよりも上方を上部領域Ｒ２とし、上記視線誘導領域と上部領域との間に仕切部材４をトンネル軸方向に連続的に設け、その仕切部材よりも上方の上部領域に現場施工の耐火材層３を形成すると共に、上記視線誘導領域に、表面に内装機能を有する耐火材からなる耐火内装板２を敷設したことを特徴とする。また本発明によるトンネル耐火内装構造の施工方法は、上記のようなトンネル耐火内装構造を施工するに当たり、前記仕切部材４を、少なくとも現場施工の耐火材層３を施工する前に設けることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば道路トンネルや鉄道トンネルその他各種トンネルの耐火内装構造およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル内面に敷設した覆工コンクリートやセグメント等のトンネル覆工内面に耐火材を設けてコンクリート躯体を万一の火災から防護する工法が種々提案されている。この種の工法において、覆工の変位・変状に対しても耐火材が破壊することなく確実に耐火性能を発現できる手法として、覆工に対して所定の間隔をあけて耐火材を浮かし張りする方法がある。
【０００３】
ところで、例えば道路トンネルにおいては、トンネル内を常時明るく保ち、そのトンネルを通る車の運転者の視界を確保したり視線誘導する目的で、覆工内面における側壁部分に内装材を敷設するのが常である。このような内装材を前記のような耐火材の内面側に設ける手段として下記特許文献１のような手法が提案されている。
【０００４】
例えば上記特許文献１の図５には、内装仕上げ材の裏面側に仕切板を介して耐火材層を一体的に形成し、その内装仕上げ材および耐火材層を挿通したボルトを覆工（構造材）に埋設したアンカーに螺合して締め付け固定する構成が開示されているが、覆工の不陸やカーブに対応させて取付けることが極めて難しく、しかも、覆工の変位に対して内装仕上げ材と耐火材層の一体形成品が追従せずに破損してしまうおそれがある。
【０００５】
また上記特許文献１の図６には、内装仕上げ材と耐火材層を別体に形成し、それらをボルトとダブルナットとで所定の間隔をおいて取付ける構成が開示されているが、内装仕上げ材の表面（内面）側から挿通したボルトは覆工に埋設したアンカーに螺合され、上記内装仕上げ材および耐火材層は覆工に対して実質的に遊びがないために、上記図５の場合と同様に覆工の変位による破損が懸念される。しかも、ダブルナットで耐火材層および内装仕上げ材の位置決めを行うので、その調整作業は極めて煩雑かつ面倒である。
【０００６】
また、覆工に対して耐火材層を浮かし、更に、その耐火材層に対して内装仕上げ材を浮かして設置するため、それらがトンネル内方に大きく張り出してトンネル内空断面が小さくなってしまう不具合がある。さらに、耐火材層と内装仕上げ材のそれぞれを浮かして取付けることによって、覆工にかかる荷重が大きくなり、アンカーのピッチを小さくして打設本数を増やしたり、太いボルトを用いなければならず、美観が損なわれたり、セグメントや覆工コンクリートに対する負担が大きくなる等の問題もある。
【０００７】
一方、特許文献２は、内装板を覆工に対して所定の間隔をあけて浮かし張りしておき、その覆工表面と内装板との間の空間に注入用耐火被覆セメントモルタルをポンプで圧送注入する手法について提案されたものである。この種の耐火セメントモルタルは、通常、ポンプの目詰まり、材料分離を生じていたものを、特許文献２ではその配合を特定することによって、適正に内装板背面の覆工コンクリートを耐火被覆することを可能とした。
【０００８】
しかし、この手法では、圧送注入に適した極めて特定の配合の耐火材しか用いることができず、また、同一箇所に対して内装板の設置作業と耐火材の注入作業を別工程で実施する必要があり、作業に要する工期が長くなる。また、内装板にモルタル供給口を貫通形成して、トンネル内壁との間の狭い施工対象空間にモルタルを加圧注入するため、目地（内装板と内装板の継目）や端部のシール箇所からモルタルが漏れることなく、且つ、施工対象空間に隙間なく充填されるように施工並びに注入管理するのは極めて困難である。
【０００９】
さらに、内装板を施工対象空間の加圧注入に耐え得るように強固に覆工に固定しておかなければならず、アンカー強度にばらつきがあると、強度が弱い部分の内装板がトンネル内空に向けて押し出してきてしまう。また、耐火セメントモルタルの注入によって、内装板と耐火材と覆工コンクリートが一体となってしまうため、万が一地震や事故で内装板が部分的に壊れた場合に、その修復には内装板の取替え設置作業と耐火セメントモルタルの注入作業を広範囲にわたって施さなければならない。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２９４０９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２２４６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、耐火工事と内装材設置工事を効率よく且つ容易・安価に施工することのできるトンネル耐火内装構造およびその施工方法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】
【００１２】
上記の目的を達成するために本発明によるトンネル耐火内装構造およびその施工方法は以下の構成としたものである。即ち、本発明によるトンネル耐火内装構造は、トンネル供用空間内面の下部を視線誘導領域、それよりも上方を上部領域とし、上記視線誘導領域と上部領域との間に仕切部材をトンネル軸方向に連続的に設け、その仕切部材よりも上方の上部領域に現場施工の耐火材層を形成すると共に、上記視線誘導領域に、表面に内装機能を有する耐火材からなる耐火内装板を敷設したことを特徴とする。
【００１３】
また本発明によるトンネル耐火内装構造の施工方法は、トンネル供用空間内面の下部を視線誘導領域、それよりも上方を上部領域とし、上記視線誘導領域と上部領域との間に仕切部材をトンネル軸方向に連続的に設ける工程と、その仕切部材よりも上方の上部領域に現場施工の耐火材層を形成する工程と、上記視線誘導領域に、表面に内装機能を有する耐火材からなる耐火内装板を敷設する工程とを有し、上記仕切部材を設ける工程を、少なくとも上記現場施工の耐火材層を形成する工程よりも前に行うことによって上記現場施工の耐火材層を形成する際に上記仕切部材をガイドにしてそれよりも下方に耐火材が流下しないようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
一般に、工場生産された耐火板をトンネル覆工内面の全周に敷設する工法では、トンネルの起伏やカーブによって随時変化するトンネル断面形状に合わせて、耐火板の割付を行わなければならず、また通常は、トンネル覆工内面の左右両側下部からそれぞれ上方に向けて積み上げていく形で敷設し、天端部で調整用の耐火板を設置して、全周被覆を完了させる作業が必要となる。しかし、本発明によれば、耐火内装板の設置は視線誘導に必要なトンネルの下部に限定し、上部の耐火材層は現場施工なので、上記のような天端部における苦渋な調整作業が不要となる。
【００１５】
また従来、現場施工の耐火材層を吹付け又は塗布等の手段でトンネル覆工内面全面に形成する工法では、耐火工事と別途に内装板の取付工事を行う必要があったが、本発明によれば耐火内装板を用いることで、従来の耐火板の設置と内装板の設置作業を１回の工事で効率的に行うことができる。即ち、従来トンネル覆工内面の全面を耐火被覆しようとしたときには、耐火板を敷設するか、耐火材層を現場施工するかのいずれかの工法の選択がなされ、それに対して内装板設置工事は別途行われていたが、本発明においては内装の必要な視線誘導領域では耐火内装板を敷設することで、耐火材の設置と内装板の設置作業に相当する作業を１回の敷設作業で行い、それ以外の上部領域では耐火材層を現場施工することで、能率的で実用的な耐火内装工事を容易・迅速に行うことができる。
【００１６】
しかも、本発明では、現場施工の耐火材層を形成する前に、視線誘導領域と上部領域との境目に仕切部材を設けることによって、吹付け或いは塗布などの現場施工の耐火材層を形成する際に耐火材が視線誘導領域にだれ落ちて耐火内装板を保持する保持金具等の取付けの障害となることがなく、また耐火内装板を先に敷設した場合には、それらの耐火内装板に現場施工の耐火材が付着して内装板表面を汚す等のおそれがなく、上記いずれの場合においても、効率的な作業が可能となる。また本発明では、耐火内装板の設置に際し、トンネル断面の左側側壁と右側側壁のそれぞれにおいて、作業を同時進行させることができ、短期間の工程で上記の作業を行うことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図１は本発明による耐火内装構造の一実施形態を示すトンネルの横断面図、図２（ａ）はその一部の拡大図、同図（ｂ）はその内面図、同図（ｃ）は（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図、図３（ａ）および（ｂ）は図２（ａ）および（ｂ）の一部の拡大図、図４（ａ）および（ｂ）は図３（ａ）および（ｂ）の更に一部の拡大図、図４（ｃ）は（ｂ）の横断平面図である。
【００１８】
本実施形態はトンネル覆工としてコンクリート製のセグメント（ＲＣセグメント）１を用いたシールドトンネルＴに適用したものである。上記セグメント１は、図１および図２に示すように円弧状に形成され、掘削したトンネル内面の周方向に順次連続的に配置すると共に、トンネル軸線方向に順次継ぎ足しながらトンネル内面全面に配設され、その隣り合うセグメント１・１は図に省略した連結ボルト等で連結固定されている。
【００１９】
上記のようなセグメント１を敷設したトンネルＴ内の底部には、通常図１に示すようなインバートコンクリート（床版）１ａが打設され、それよりも上方のトンネル空間内をトンネル供用空間Ｔ１として使用する。そして、そのトンネル供用空間Ｔ１の内面の下部に位置する上記インバートコンクリート１ａの上面から所定高さ範囲、通常は約２５００〜３５００ｍｍ程度の範囲内を視線誘導領域Ｒ１として、その視線誘導領域Ｒ１と、それよりも上方の上部領域Ｒ２との間に仕切部材４をトンネル軸方向に連続的に設け、その仕切部材４よりも上方の上部領域Ｒ２に現場施工の耐火材層３を形成すると共に、上記視線誘導領域Ｒ１に、表面に内装機能を有する耐火材からなる耐火内装板２を敷設したものである。
【００２０】
その現場施工の耐火材層３の材質や施工方法等は適宜であるが、本実施形態においてはスラリー状の耐火性材料に急結材等を適宜添加してなる流動性を有する耐火材を、トンネル供用空間Ｔ１の内面であるセグメント１の内面に、約３０〜４０ｍｍ程度の厚さに吹き付け若しくは塗布する等の手段で形成して固化させたものである。なお、上記耐火材層３の厚さは適宜であり、また上記耐火材層３を形成する際にセグメント１の内面に予め金網等の補強用心材（不図示））を敷設してから上記の吹付け作業を行うと、内部に補強用心材が埋設された強度の高い耐火材層が得られると共に、その耐火材層の剥落等を防止することができる。
【００２１】
また上記のように上部領域Ｒ２に現場施工の耐火材層３を施工する際には、上記仕切部材４をガイドにして施工すればよく、それによって、耐火材が視線誘導領域Ｒ１側に流下したり、その視線誘導領域Ｒ１内に耐火内装板２を先に敷設した場合には、その耐火内装板２を汚損もしくは損傷するのを防ぐことができる。その仕切部材４の構成は適宜であるが、本実施形態の仕切部材４は、前記図１（ａ）の一部を拡大した図５に示すように、耐火材からなる裏打ち材４０と、これをセグメント１等の構造体に埋設したインサートナット１ｎやアンカーにボルト４１・ナット４２等で止め付ける受けプレート４３と、耐火内装板２の最上端を支持する見切りプレート４４およびその固定用ナット４５等よりなる。
【００２２】
上記視線誘導領域Ｒ１に敷設される耐火内装板２は、表面に内装機能を有する耐火材であれば、材質や形成方法等は適宜であるが、本実施形態においては図６に示すように珪酸カルシウムやセラミック等の板状の耐火材２０の表面に、アルミメッキほうろう鋼板よりなる装飾層２１を接着材等で一体的に貼着したものである。特に図の場合は上記装飾層２１として、鉄またはステンレス等の鋼板２１ａと、アルミニウムめっき層２１ｂと、ほうろう層２１ｃとの３層構成のものが用いられている。
【００２３】
上記耐火内装板２の大きさ形状等も適宜であるが、本実施形態においては、図２、図３に示すように横長の長方形状に形成され、そのトンネル軸方向（図２（ｃ）において左右方向）の長さはセグメント１の幅方向長さと略同等で、トンネル周方向の長さは上記セグメント１に予め埋設したインサートナット１ｎの周方向の配列ピッチ（間隔）と略同等に形成されている。
【００２４】
さらに耐火内装板２は、本実施形態においては図４に示すようにセグメント１の内面に、間隔保持金具５を介して所定の間隔をおいて浮かし張り施工するようにしたもので、その間隔保持金具５の基部５ａには、上記セグメント１に対する取付孔５０が設けられている。その取付孔５０は、本実施形態においては図６に示すように上下方向に長い長孔状に形成され、その取付孔５０にボルト６を挿通し、そのボルト６を図４に示すように前記セグメント１に埋設したインサートナット１ｎにねじ込むことによって上記間隔保持金具５をセグメント１の内面に取付ける構成である。
【００２５】
また上記間隔保持金具５は、図６に示すように上記取付孔５０を有する基部５ａと、その基板５ａの上下両側縁にそれと一体に且つ直角方向に屈曲させて設けた対向片５ｂ・５ｃとで断面略コ字形に形成すると共に、その両対向片５ｂ・５ｃの基部５ａと反対側の端部に、それぞれ上方に突出する差込片５ｄと、下方に突出する差込片５ｅとを設けた構成である。その上側の差込片５ｄは、本実施形態においては、上側の対向片５ｂの長手方向全長にわたって設けられている。また上記下側の差込片５ｅは、下側の対向片５ｃの長手方向両側に所定の間隔をおいて設けられ、その両差込片５ｅ・５ｅ間に押え片５ｆが、それらの厚さ方向に互いにずらして設けられている。
【００２６】
一方、前記耐火内装板２の背面側（セグメント側）の上下両辺部には、上記差込片５ｄ・５ｅをそれぞれ係合させる係止金具７が設けられ、その係止金具７は、本実施形態においては前記セグメント１に埋設したインサートナット１ｎに対応して各耐火内装板３の背面側の上下両辺部にそれぞれ３つずつ設けられている。その各係止金具７は、本実施形態においては、図６に示すように長手方向両端部が厚さ方向に段差状に屈曲した全体略帯板状に形成され、その両端部に設けた取付孔（不図示）に図４に示すように固定用ボルト８を挿通し、そのボルト８を耐火内装板２内に予め埋設したインサートナット２ｎにねじ込むことによって耐火内装板２の背面に取付けた構成である。
【００２７】
上記各係止金具７の長手方向中間部と耐火内装板２との間には、図６に示すようにスリット状の隙間Ｓが形成され、その隙間Ｓ内に前記間隔保持金具５の差込片５ｄ・５ｅを差し込むことによって図４のように間隔保持金具５に係止金具７を係合保持させる構成である。また下側の差込片５ｅ・５ｅは、その間に設けた前記押え片５ｆとで係止金具７を、その厚さ方向両側から挟むように構成されている。
【００２８】
さらに前記の間隔保持金具５は、図４（ａ）に示すように、その取付基部５ａと対向片５ｂ・５ｃとで形成される断面略コ字形の凹部５１が、上下方向（トンネル周方向）に隣接する耐火内装板２の継ぎ目位置（継手位置もしくは突き合わせ位置）に配置されるように構成すると共に、上記凹部５１内に帯状の火炎巻込防止材９を設けることによって上記耐火内装板２・２間の隙間を塞ぐようにしたものである。
【００２９】
その火炎巻込防止材９としては、耐火性のよいものであれば材質等は適宜であるが、例えばロックウールやセラミックブランケットあるいは両者を積層したもの等を用いることができる。また火炎巻込防止材９の耐火内装板２または間隔保持金具５もしくは両者に対する固定方法としては接着その他適宜であるが、弾力性のあるものを用いれば、上記凹部５１内にやや圧縮状態で挿入するだけで、耐火内装板２に密着固定させることもできる。なお、図示例においては、トンネル軸線方向に隣り合う耐火内装板２・２の継手位置におけるそれらの耐火内装板２・２とセグメント１との間にも上記と同様の火炎巻込防止材９が設けられている。
【００３０】
上記のように構成された耐火内装構造を施工するに当たっては、予め工場等でインサートナット１ｎを埋設したセグメント１をトンネルＴの内面に順次敷設してトンネル覆工を施した後、前記のインバートコンクリート１ａを打設する。そして、そのインバートコンクリート１ａよりも上方のトンネル供用空間Ｔ１の内面に、本発明による耐火内装構造を施工するもので、その工程としては、上記視線誘導領域Ｒ１と上部領域Ｒ２との間に仕切部材４を設ける工程と、上記上部領域Ｒ２に現場施工の耐火材層３を形成する工程と、上記視線誘導領域Ｒ１に耐火内装板２を敷設する工程とよりなる。
【００３１】
この場合、上記仕切部材４を設ける工程は少なくとも現場施工の耐火材層３を形成する工程よりも前に行うのがよい。具体的には、例えば上記視線誘導領域Ｒ１と上部領域Ｒ２との境目に仕切部材４を設けてから上部領域Ｒ２に現場施工の耐火材層３を形成した後、前記視線誘導領域Ｒ１に耐火内装板を敷設する。或いは、前記視線誘導領域Ｒ１に耐火内装板を敷設する前または後に仕切部材４を設け、最後に上部領域Ｒ２に現場施工の耐火材層３を形成すればよい。
【００３２】
図７および図８はそれぞれ施工手順の一例を示すもので、図７は先ず同図（ａ）のように視線誘導領域Ｒ１と上部領域Ｒ２との境目に仕切部材４を施工してから同図（ｂ）のように上部領域Ｒ２に現場施工の耐火材層３を形成した後、最後に同図（ｃ）のように視線誘導領域Ｒ１に耐火内装板２を敷設するようにした例、図８は同図（ａ）のように視線誘導領域Ｒ１に耐火内装板２を敷設した後に、その上部に同図（ｂ）のように仕切部材４を施工し、最後に同図（ｃ）のように上部領域Ｒ２に現場施工の耐火材層３を形成するようにした例である。
【００３３】
上記のような現場施工の耐火材層３は、通常前述のように流動性を有する耐火材をトンネル覆工内面に所定の厚さに吹き付け若しくは塗布する等の手段で形成し、それらを固化させて耐火材層３を形成するもので、その際、上記の耐火材層３を形成する前に仕切部材４を設けておくと、上記のような流動性を有する耐火材が視線誘導領域Ｒ１に流下して耐火内装板２を保持する間隔保持金具５等の取付けの障害となったり、上記視線誘導領域Ｒ１に既に耐火内装板２が敷設されている場合には、それらの耐火内装板２が汚損したり損傷するのを未然に防止することができる。
【００３４】
また上記仕切部材４の構成は適宜であるが、例えば前記実施形態のように裏打ち材４０と、これをボルト４１・ナット４２により構造体のインサート又はアンカーに止め付ける受けプレート４３と、耐火内装板２の最上端を支持する見切りプレート４４およびその固定用ナット４５等よりなるものにあっては、上記図７のように耐火内装板２を敷設する前に仕切部材４を施工する場合には、予め上記裏打ち材４０をボルト４１・ナット４２および受けプレート４３とで固定し、現場施工の耐火材層３および耐火内装板２を施工してから上記見切りプレート４４をその固定用ナット４５でボルト４１に固定すればよい。その場合、現場施工の耐火材層３と耐火内装板２は各々別々に施工するか、或いは同時に施工することもできる。
【００３５】
さらに上記図８のように耐火内装板２と仕切部材４を施工してから現場施工の耐火材層３を設ける場合には、例えば上記耐火内装板２の上端部に裏打ち材４０をボルト４１・ナット４２および受けプレート４３とで固定すると共に、見切りプレート４４を固定用ナット４５で上記ボルト４１に固定した状態で、上記裏打ち材４０および受けプレート４３の上方に現場施工の耐火材層３を形成すればよい。
【００３６】
また上記耐火内装板２の施工手順は適宜であるが、例えば耐火内装板２の背面側の上下両辺部に予め係止金具７を取付けておき、インバートコンクリート１ａよりも上側のセグメント内面側に、間隔保持金具５および耐火内装板２を下から上に向かって順に取付けて行けばよい。その際、上記各耐火内装板２は下側の係止金具７を下側の間隔保持金具５を介してセグメント１に固定してから上側の係止金具７を上側の間隔保持金具５を介してセグメント１に固定して行くとよく、又その際、間隔保持金具５は予めセグメント１に組み付けてからその間隔保持金具５の差込片５ｄ・５ｅに係止金具７を係合させるか、或いは間隔保持金具５の差込片５ｄ・５ｅを係止金具７に係合させてから該間隔保持金具５をセグメント１に固定するようにしてもよい。
【００３７】
図９はその一例を示すもので、先ず同図（ａ）に示すように耐火内装板２の図に省略した下側の係止金具を下側の間隔保持金具５に係合保持させた状態で、上側の係止金具７に上側の間隔保持金具５の下向きの差込片５ｅを図中矢印のように係合させ、その間隔保持金具５を同図（ｂ）のようにセグメント１に埋設したインサートナット１ｎにボルト６等で取付ける。次いで、上記間隔保持金具５の凹部５１内に火炎巻込防止材９を組み付けた後、上記間隔保持金具５の上向きの差込片５ｄに上側の耐火内装板２の下辺側に設けた係止金具７を係合させる。このようにして下から順に耐火内装板２を取付けて行けばよい。
【００３８】
なお上記の火炎巻込防止材９として柔軟な材質のものを用いる場合には、１つの間隔保持金具５に対して上下いずれか一方の耐火内装板２が取付けられていない状態であれば、先に取付けた耐火内装板２が図９（ｃ）のように前記凹部５１のセグメント１と反対側の開口部の一部を塞ぐように凹部内に突出した状態においても容易に装着することができる。また図のように凹部５１内にボルト６等があっても柔軟な火炎巻込防止材にあっては圧縮状態で装着すれば何ら支障はない。
【００３９】
一方、火炎巻込防止材９として硬質のものを用いる場合であって間隔保持金具５にいずれか一方の耐火内装板２を取付けた後には装着できない場合には、その耐火内装板２を取付ける前に火炎巻込防止材９を装着すればよく、また火炎巻込防止材９を装着する際にボルト６等と干渉したり、ボルト６のねじ込むことができなくなるおそれがあるときは、火炎巻込防止材９の一部を切除したり、分離して装着すればよい。なお、トンネル軸方向に隣り合う耐火内装板２・２間にも、図２〜図４に示すように火炎巻込防止材９を設けるとよく、その火炎巻込防止材９の固定手段等は適宜であるが、例えばセグメント１の内面または耐火材の外面もしくはそれら両面に接着材等で固定すればよい。
【００４０】
上記のようにしてトンネル供用空間Ｔ１の下部両側の視線誘導領域Ｒ１と、それよりも上方の上部領域との間に仕切部材４をトンネル軸線方向に設け、その仕切部材４よりも上方の上部領域Ｒ２に現場施工の耐火材層３を形成すると共に、上記視線誘導領域Ｒ１に耐火内装板２を敷設することで、図１０に示すようなトンネル供用空間Ｔ１の内面に耐火内装構造を備えたシールドトンネルＴが得られるものである。
【００４１】
なお、上記実施形態はトンネル覆工としてコンクリート製のセグメント１を用いたが、スチールセグメントを用いたシールドトンネル等にも適用できる。図１１はその一例を示すもので、前記実施形態と同様にインバートコンクリート１ａよりも上方のトンネル供用空間Ｔ１の内面下部の所定高さ範囲を視線誘導領域Ｒ１、それよりも上方を上部領域Ｒ２とし、その視線誘導領域Ｒ１と上部領域Ｒ２との間に仕切部材４をトンネル軸方向に連続的に設け、その仕切部材４よりも上方の上部領域Ｒ２に現場施工の耐火材層３を形成すると共に、上記視線誘導領域Ｒ１に、表面に内装機能を有する耐火材からなる耐火内装板２を敷設したものである。
【００４２】
上記トンネル供用空間Ｔ１の内面のトンネル覆工を構成する上記スチールセグメント１０は、図１２に示すようにトンネル周方向に延びる桁材１１と、周方向に隣接するセグメント同士の接続面となる継手板１２と、シールド機が推進反力をとるためにトンネル軸方向の押圧力が発生したときにそれに抗するための補強リブ１３と、その補強リブ１３の外側に放射方向に設けた支持板１４等よりなる。
【００４３】
上記補強リブ１３は、図の場合は短冊状の板材をトンネル軸線方向、つまり横方向に配置した構成であり、トンネル周方向に所定の間隔をおいて多数設けられている。そのためトンネル周方向に隣り合う補強リブ１３・１３間には隙間があり、上記の現場施工の耐火材層３を形成する際に耐火材がセグメント１０内に流入するおそれがあるが、セグメント１０の内面にセメント板等を設置してセグメント１０内への耐火材の流入を防止するか、場合によってはセグメント１０内に耐火材を流入させて充填するようにしてもよい。
【００４４】
また上記スチールセグメント１０には、前記のコンクリート製のセグメントのようにインサートナット等を埋設できないため、前記実施形態における仕切部材４をセグメントに取付けるためのボルト４１、および前記間隔保持金具５を、本実施形態においてはアジャスト金具６０を介して上記補強リブ１３に取付けるようにしたもので、図１３は仕切部材４の取付部の拡大図、図１４は間隔保持金具５の取付部の拡大図である。
【００４５】
上記アジャスト金具２は、本実施形態においては図１５に示すように、板材を曲げ加工して形成した断面略Ｃ字形の金具（以下、Ｃ字形金具という）６１と、断面略Ｌ字形の金具（以下、Ｌ字形金具という）６２とよりなり、上記Ｃ字形金具２１の下部には、図１５に示すように幅方向（図１５で前後方向）の中央部と両端部とで折り返し位置の異なる折り返し片６１ａ、６１ｂが設けられ、その両折り返し片６１ａ・６１ｂ間に補強リブ１３の一方の縁部を係合して保持させる構成である。
【００４６】
また上記Ｃ字形金具６１の上部には、前記Ｌ字形金具６２をボルト６３・ナット６４で取付け、そのＬ字形金具６２の縦片６２ａと、Ｃ字形金具６１の上部折り返し片６１ｃとの間に補強リブ１３の他方の縁部を係合して保持させる構成である。上記ナット６４は予めＣ字形金具２２の内面に溶接等で固着しておくと、取付け作業が容易となると共に、ナットの紛失を防止することができる。また上記ナット６４の代わりにＣ字形金具６２にボルト６３をねじ込むための雌ねじ孔を形成してもよい。
【００４７】
上記のようにして補強リブ１３に取付けたアジャスト金具２に、前記図１３の間隔保持金具５にあっては前記取付孔５０およびアジャスト金具２に形成したボルト挿通孔（不図示）にボルト６５を挿通してナット６６で取付け、前記図１４の支持金具４にあっては前記のボルト４１をアジャスト金具２に形成したボルト挿通孔（不図示）に挿通してナット６６で取付けるもので、上記のナット６６も前記ナット６２と同様に予めＣ字形金具２２の内面に溶接等で固着する、あるいは上記ナット６６の代わりにＣ字形金具２２に上記のボルト６５または４１をねじ込むための雌ねじ孔を形成してもよい。
【００４８】
他の構成は前記図１〜図１０の実施形態と同様であり、同様の作用効果が得られる。特に現場施工の耐火材層３を形成する前に仕切部材４を設けておくと、流動性を有する耐火材が視線誘導領域Ｒ１に流下したり、その視線誘導領域Ｒ１に既に耐火内装板２が敷設されている場合には、それらの耐火内装板２が汚損したり損傷するのを未然に防止することができる。また仕切部材４を先に設ければ、現場施工の耐火材層３と耐火内装板２を同時に施工することもできる。
【００４９】
さらに本発明は図１６に示すような鋼殻沈埋トンネルＴ等にも適用できる。図１７は上記沈埋トンネルＴのトンネル供用空間Ｔ１内に前記図１〜図１０の実施形態とほぼ同様の要領で現場施工の耐火材層３と耐火内装板２および仕切部材４とを設けたもので、前記実施形態と同様の作用効果が得られる。特に上記のような鋼殻沈埋トンネルＴに耐火板を設置する場合には、トンネル供用空間Ｔ１内における天井と側壁とが交わる上部角部での耐火板の位置合わせや取付けが難しいが、本発明では耐火内装板の取付けをトンネル供用空間Ｔ１の下部内面に位置する視線誘導領域Ｒ１のみに限定して、それより上側の上部領域Ｒ２は現場施工の耐火材層を形成するようにしたので、容易・迅速に施工できる等の利点がある。
【００５０】
以上のように本発明においては、トンネル供用空間Ｔ１の内面下部の視線誘導領域Ｒ１と、それよりも上方の上部領域Ｒ２との間に仕切部材４を設け、その仕切部材４の上方の上部領域Ｒ２に現場施工の耐火材層３を形成すると共に、上記視線誘導領域Ｒ１に耐火内装板２を敷設するようにしたから、視線誘導領域Ｒ１の耐火内装板２と、上部領域Ｒ２の現場施工耐火材層３とを、上記仕切部材４で確実に仕切った状態で、それぞれ別々に良好に区分して設けることができる。
【００５１】
また視線誘導領域Ｒ１に耐火内装板２を用いることで、前記従来のように耐火材と内装板とを各々別々に施工することなく、１回の施工作業で内装機能を有する耐火材を簡単・確実に設けることができる。また現場施工の耐火材層３を形成する前に仕切部材４を設けることで、上記耐火材層３を形成する際に耐火材が視線誘導領域Ｒ１に流下したり、その視線誘導領域Ｒ１に既に耐火内装板２が敷設されている場合に、それらの耐火内装板２が汚損したり損傷するのを未然に防止することができる。
【００５２】
さらに上記視線誘導領域Ｒ１と上部領域Ｒ２との間に仕切部材４を設けることで、視線誘導領域Ｒ１への耐火内装板２の敷設作業と、上部領域Ｒ２への耐火材層３の現場施工作業とを、それぞれ独立して実施することが可能となり、場合によっては上記の作業を同時に行うこともできるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
上記のように構成された本発明によるトンネル耐火内装構造およびその施工方法によれば、前記のようなＲＣセグメントやスチールセグメントを用いたシールドトンネルに限らず、鋳鉄とコンクリートの複合体であるダクタイルセグメントを用いたシールドトンネルにも適用可能であり、また前記の鋼殻沈埋トンネルを含めてプレキャスト製のトンネルに限らず、掘削したトンネル内に覆工コンクリートを直接現場施工で打設したトンネルにも適用可能であり、それらのトンネルにおいても前記と同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明によるトンネル耐火内装構造の一実施形態を示すトンネルの横断面図。
【図２】（ａ）は図１の一部の拡大図、（ｂ）はその内面図、同図（ｃ）は（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図。
【図３】（ａ）および（ｂ）は図２（ａ）および（ｂ）の一部の拡大図。
【図４】（ａ）および（ｂ）は図３（ａ）および（ｂ）の更に一部の拡大図、（ｃ）は（ｂ）の横断平面図。
【図５】図１における仕切部材取付部の拡大図。
【図６】耐火内装板の取付構造を示す分解斜視図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は上記耐火内装構造の施工プロセスの一例を示す説明図。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は上記耐火内装構造の施工プロセスの他の例を示す説明図。
【図９】耐火内装板の取付手順の一例を示す説明図。
【図１０】本発明によるトンネル耐火内装構造を施工したトンネルの斜視図。
【図１１】スチールセグメントを用いたトンネルに本発明を適用した例の横断面図。
【図１２】スチールセグメントの斜視図。
【図１３】図１１における仕切部材取付部の拡大図。
【図１４】図１１における耐火内装板取付部の拡大図。
【図１５】（ａ）は耐火内装板取付部の分解斜視図、（ｂ）はアジャスト金具の組付け状態を示す斜視図。
【図１６】鋼殻沈埋トンネルの一例を示す横断面図。
【図１７】上記鋼殻沈埋トンネルに本発明を適用した例の一部の拡大横断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１セグメント
１ａインバートコンクリート
２耐火内装板
１ｎ、２ｎインサートナット
３耐火材層
４仕切部材
５間隔保持金具
５ａ取付基部
５ｂ、５ｃ対向片
５ｄ、５ｅ差込片
５ｆ押え片
６取付ボルト
７係止金具
８固定用ボルト
９火炎巻込防止材
Ｔトンネル
Ｓ隙間

【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル供用空間内面の下部を視線誘導領域、それよりも上方を上部領域とし、上記視線誘導領域と上部領域との間に仕切部材をトンネル軸方向に連続的に設け、その仕切部材よりも上方の上部領域に現場施工の耐火材層を形成すると共に、上記視線誘導領域に、表面に内装機能を有する耐火材からなる耐火内装板を敷設したことを特徴とするトンネル耐火内装構造。
【請求項２】
上記耐火内装板をトンネル供用空間内面に間隔保持金具を介して所定の間隔をおいて浮かし張りするようにした請求項１に記載のトンネル耐火内装構造。
【請求項３】
トンネル供用空間内面の下部を視線誘導領域、それよりも上方を上部領域とし、上記視線誘導領域と上部領域との間に仕切部材をトンネル軸方向に連続的に設ける工程と、その仕切部材よりも上方の上部領域に現場施工の耐火材層を形成する工程と、上記視線誘導領域に、表面に内装機能を有する耐火材からなる耐火内装板を敷設する工程とを有し、上記仕切部材を設ける工程を、少なくとも上記現場施工の耐火材層を形成する工程よりも前に行うことによって上記現場施工の耐火材層を形成する際に上記仕切部材をガイドにしてそれよりも下方に耐火材が流下しないようにしたことを特徴とするトンネル耐火内装構造の施工方法。

【図１】