説明

可撓性ジョイント構造

【課題】覆工体と坑壁との間の隙間の大きさに沿うように現場で調整が可能で、かつ、掘進機が通過後、直ちにその隙間内に構築可能な可撓性ジョイント構造を提供する。
【解決手段】可撓性ジョイント構造1は、トンネル2内に敷設されたセグメント5と立坑3の坑壁6との間に相対変位が生じた場合にセグメント5と坑壁6との間の隙間9から立坑3内への水の流入を防止するものである。具体的には、隙間9を跨ぐようにセグメント5と立坑3の坑壁6とに固定される環状の止水部材8と、止水部材8よりも立坑3の内側よりに設けられるとともに、セグメント5と立坑3の坑壁6とに固定され、止水部材8よりも剛性が高く、かつ、可撓性を有する環状のバックアップ部材7とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トンネル内に敷設された覆工体と立坑の坑壁との接続部における可撓性ジョイント構造に関する。
【背景技術】
【0002】
トンネル内に敷設された覆工体と立坑の坑壁との接続部の可撓性ジョイント構造として、例えば、特許文献1には、覆工体のセグメントと坑壁との間の隙間に充填された充填材と、その充填材の流出を防止するとともに、地下水の通過を防止するパッキンと、当該隙間を跨ぐようにセグメントの端面と坑壁の内周面とに取り付けられ、伸縮可能な蛇腹状の可撓性ゴムとを備えた可撓性ジョイント構造が開示されている。
【0003】
これは、地震等によりセグメントと坑壁との間に相対変位が生じたときに、パッキン及び充填材でセグメントと坑壁との間を通過する地下水を止水するものである。
【特許文献1】特開平11−324564号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の可撓性ジョイント構造では、シールド機が到達立坑に到達する際には、既に到達立坑の坑壁に坑口が構築されているので、坑口の開口部とトンネル外周との間の隙間の大きさに誤差が生じる可能性がある。この誤差が大きい場合には、確実な止水性を確保するための継手部の施工には多大な時間と手間がかかるという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、覆工体と坑壁との間の隙間の大きさに沿うように現場で調整が可能で、かつ、掘進機が通過後、直ちにその隙間内に構築可能な可撓性ジョイント構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するため、本発明の可撓性ジョイント構造は、トンネル内に敷設された覆工体と立坑の坑壁との接続部に相対変位が生じた場合に当該覆工体と当該坑壁との間の隙間を通過して当該立坑内へ水が流入するのを防止する可撓性ジョイント構造であって、前記隙間を跨ぐように前記覆工体と前記坑壁とに固定される環状の止水部材と、前記止水部材よりも前記立坑内側よりに設けられるとともに、前記隙間を跨ぐように前記覆工体と前記坑壁とに固定され、前記止水部材よりも剛性が高く、かつ、可撓性を有する環状のバックアップ部材とを備えることを特徴とする(第1の発明)。
【0007】
本発明の可撓性ジョイント構造によれば、覆工体と坑壁の間の隙間を跨ぐように覆工体と坑壁とに固定される環状の止水部材と、止水部材よりも立坑内側よりに設けられるとともに、覆工体と坑壁とに固定され、止水部材よりも剛性が高く、かつ、可撓性を有する環状のバックアップ部材とを備えているので、地震等で覆工体と坑壁との接続部に相対変位が生じて、その隙間を地下水が通過しても、立坑内への地下水の流入を防止することができる。また、その隙間を通過した被圧地下水の圧力が止水部材に作用しても、止水部材が伸張してバックアップ部材に接触し、このバックアップ部材が止水部材を支持してその圧力を負担する。したがって、止水部材が被圧地下水の圧力によって破断することは無く、確実に止水性を保持できる。
【0008】
本発明において、前記止水部材及び前記バックアップ部材は、径方向及び軸方向に伸縮自在となるように蛇腹状に折りたたまれていることとしてもよい。
本発明の可撓性ジョイント構造によれば、止水部材及びバックアップ部材は、径方向及び軸方向に伸縮自在となるように蛇腹状に折りたたまれているので、覆工体と坑壁との間に相対変位が生じても、伸縮してその変形に速やかに追随することができる。したがって、破損することが無い。
【0009】
本発明において、前記止水部材は、止水シートからなることとしてもよい。
本発明の可撓性ジョイント構造によれば、止水シートは、一般的な材料なので、入手性に優れている。
【0010】
本発明において、前記止バックアップ部材は、ワイヤーメッシュからなることとしてもよい。
本発明の可撓性ジョイント構造によれば、ワイヤーメッシュは、一般的な材料なので、入手性に優れている。
【発明の効果】
【0011】
本発明の可撓性ジョイント構造によれば、覆工体と坑壁との間の隙間の大きさに沿うように現場で調整が可能なので、掘進機が通過後、直ちに覆工体と坑壁との間に可撓性ジョイント構造を構築することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る可撓性ジョイント構造1の鉛直断面図であり、図2は、図1のa部拡大図である。
【0013】
図1及び図2に示すように、可撓性ジョイント構造1は、トンネル2と当該トンネル2を掘削するシールド機を発進又は到達させるための立坑3との接続部4において、トンネル2内に敷設されたセグメント5と立坑3の坑壁6との間に相対変位が生じた場合にセグメント5と坑壁6との間の隙間9から立坑3内への水の流入を防止するものである。具体的には、隙間9を跨ぐようにセグメント5と立坑3の坑壁6とに固定される環状の止水部材8と、止水部材8よりも立坑3の内側よりに設けられるとともに、セグメント5と立坑3の坑壁6とに固定され、止水部材8よりも剛性が高く、かつ、可撓性を有する環状のバックアップ部材7とを備える。
【0014】
止水部材8は、径方向に伸縮自在となるように蛇腹状に折りたたんだ状態で、内周側縁部8aがセグメント5に、外周側縁部8bが坑壁6にそれぞれ第一の固定手段10で固定されている。また、セグメント5及び坑壁6と接する内周側縁部8a及び外周側縁部8bの接触面には、接着剤が塗布されているので、止水部材8は、セグメント5及び坑壁6に密着している。さらに、第一の固定手段10は、環状の鋼製枠10aと、この鋼製枠10aをセグメント5及び坑壁6に固定するボルト10bとから構成されており、ボルト10bを締め付けることによって、鋼製枠10aを介して止水部材8の両縁部8a、8bを全周にわたって均等にそれぞれセグメント5、坑壁6に押さえつけるので、止水部材8の内周側縁部8aとセグメント5との間、外周側縁部8bと坑壁6の間から漏水することは無い。
【0015】
止水部材8は、例えば、ゴム製の止水シートからなり、本実施形態においては、エバブリッド(製品名:登録商標、株式会社クラレ製)を用いた。この止水部材8は、地震によりセグメント5と坑壁6との間に相対変位が生ずると、蛇腹状に折りたたんだ部分がこれに追随して変形する。
【0016】
バックアップ部材7は、径方向及び軸方向に伸縮自在となるように蛇腹状に折りたたんだ状態で、止水部材8よりも立坑3内側よりに設けられている。また、バックアップ部材7は、内周側縁部7aがセグメント5上の第一の固定手段10の鋼製枠10aに、外周側縁部7bが坑壁6上の第一の固定手段10の鋼製枠10aに、それぞれ第二の固定手段11で固定されている。
【0017】
第二の固定手段11は、環状の鋼製枠11aと、この鋼製枠11aを第一の固定手段10に固定するボルト11bとから構成される。ボルト11bを締め付けることによって、鋼製枠11aを介してバックアップ部材7の両縁部7a、7bを全周にわたって均等に第一の固定手段10に押しつけて固定する。
【0018】
このバックアップ部材7は、地震によりセグメント5と坑壁6との間に相対変位が生ずると、蛇腹状に折りたたんだ部分がこれに追随して変形する。
【0019】
バックアップ部材7は、例えば、ワイヤーメッシュを用いた。このバックアップ部材7は、高い剛性を有しているため、大深度における水圧を受けても破損することはない。
【0020】
図3は、接続部に相対変位が生じた状態を示す図である。図3に示すように、地震等により、セグメント5と坑壁6との間に相対変位が生じても、止水部材8及びバックアップ部材7の蛇腹状に折りたたんだ部分がこれに追随して変形するので、止水部材8及びバックアップ部材7は破損しない。また、セグメント5と坑壁6との間の隙間9内を地下水が通過しても、止水部材8により、地下水が立坑3内に流入することを防止する。
【0021】
また、この隙間9を通過した被圧地下水の圧力が止水部材8に作用すると、止水部材8が伸張してバックアップ部材7に接触し、このバックアップ部材7が止水部材8を支持してその圧力を負担する。したがって、止水部材8が被圧地下水の圧力によって破断することは無い。
【0022】
以上の構成からなる可撓性ジョイント構造1によれば、地震等でセグメント5と坑壁6との間に相対変位が生じて、セグメント5と坑壁6との間の隙間9を地下水が通過しても、止水部材8により、立坑3内への地下水の流入を防止することができる。また、この隙間9を通過した被圧地下水の圧力が止水部材8に作用しても、止水部材8が伸張してバックアップ部材7に接触し、このバックアップ部材7が止水部材8を支持してその圧力を負担する。したがって、止水部材8が被圧地下水の圧力によって破断することは無く、確実に止水性を保持できる。
【0023】
また、バックアップ部材7のワイヤーメッシュや止水部材8のゴム製の止水シート等は、一般的な材料なので、入手性に優れている。
【0024】
なお、本実施形態においては、セグメント5及び坑壁6の一部に切り欠き部を設けて、バックアップ部材7及び止水部材8をその切り欠き部内のセグメント5及び坑壁6に取り付ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図4に示すように、切り欠き部を設けること無く、バックアップ部材7及び止水部材8を直接、セグメント5の端面及び坑壁6の内周面に取り付けてもよい。
【0025】
なお、本実施形態においては、覆工体としてセグメント5を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、推進管を用いてもよい。すなわち、本発明はシールド機による掘削にて構築されたトンネル2だけでなく、推進機による掘削にて構築されたトンネル2にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の実施形態に係る可撓性ジョイント構造の鉛直断面図である。
【図2】図1のa部拡大図である。
【図3】接続部に相対変位が生じた状態を示す図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【0027】
1 可撓性ジョイント構造
2 トンネル
3 立坑
4 接続部
5 セグメント
6 坑壁
7 バックアップ部材
7a 内周側縁部
7b 外周側縁部
8 止水部材
8a 内周側縁部
8b 外周側縁部
9 隙間
10 第一の固定手段
10a 鋼製枠
10b ボルト
11 第二の固定手段
11a 鋼製枠
11b ボルト

【特許請求の範囲】
【請求項1】
トンネル内に敷設された覆工体と立坑の坑壁との接続部に相対変位が生じた場合に当該覆工体と当該坑壁との間の隙間を通過して当該立坑内へ水が流入するのを防止する可撓性ジョイント構造であって、
前記隙間を跨ぐように前記覆工体と前記坑壁とに固定される環状の止水部材と、
前記止水部材よりも前記立坑内側よりに設けられるとともに、前記隙間を跨ぐように前記覆工体と前記坑壁とに固定され、前記止水部材よりも剛性が高く、かつ、可撓性を有する環状のバックアップ部材とを備えることを特徴とする可撓性ジョイント構造。
【請求項2】
前記止水部材及び前記バックアップ部材は、径方向及び軸方向に伸縮自在となるように蛇腹状に折りたたまれていることを特徴とする請求項1に記載の可撓性ジョイント構造。
【請求項3】
前記止水部材は、止水シートからなることを特徴とする請求項1又は2に記載の可撓性ジョイント構造。
【請求項4】
前記バックアップ部材は、ワイヤーメッシュからなることを特徴とする請求項1又は2に記載の可撓性ジョイント構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−121294(P2010−121294A)
【公開日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−293681(P2008−293681)
【出願日】平成20年11月17日(2008.11.17)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
【Fターム(参考)】