地下構造物
【課題】並設された複数本のトンネルを利用して築造される地下構造物であって、内空有効幅を広く確保することが可能な地下構造物を提案する。
【解決手段】並設されたトンネルＴ同士を利用して築造された地下構造物１であって、隣り合う二つのトンネルＴ，Ｔの覆工Ｌ，Ｌの各々に地山側に突出する突出部Ｓ，Ｓを設け、この突出部Ｓ，Ｓに両覆工Ｌ，Ｌをつなぐ継手部Ｊ１が形成されている。この継手部Ｊ１は、一方のトンネルＴの覆工Ｌに一体に形成されて他方のトンネルＴ側に開口するガイド溝Ｄ１と、他方のトンネルＴの覆工Ｌに一体に形成されてガイド溝Ｄ１に挿入される突条Ｐ１と、突条Ｐ１の周囲に注入される止水剤とを備えている。
【解決手段】並設されたトンネルＴ同士を利用して築造された地下構造物１であって、隣り合う二つのトンネルＴ，Ｔの覆工Ｌ，Ｌの各々に地山側に突出する突出部Ｓ，Ｓを設け、この突出部Ｓ，Ｓに両覆工Ｌ，Ｌをつなぐ継手部Ｊ１が形成されている。この継手部Ｊ１は、一方のトンネルＴの覆工Ｌに一体に形成されて他方のトンネルＴ側に開口するガイド溝Ｄ１と、他方のトンネルＴの覆工Ｌに一体に形成されてガイド溝Ｄ１に挿入される突条Ｐ１と、突条Ｐ１の周囲に注入される止水剤とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
並設された複数本のトンネルを利用して築造した地下構造物が特許文献１に記載されている。この地下構造物１００は、図６（ａ）に示すように複数本（図では６本）のトンネルＴ，Ｔ，…を構築した後に、各トンネルＴ，Ｔ，…の不要な覆工Ｌ’を撤去して大きな空間を形成しつつ、各トンネルＴ，Ｔ，…の残置された覆工Ｌ，Ｌ，…を利用して本設の頂底版や側壁等を形成することにより築造される。なお、複数のトンネルＴ，Ｔ，…は、時間差をもって順次に構築され、しかも、後行のトンネルＴは、先行のトンネルＴの隣に構築される。また、各トンネルＴは、推進工法またはシールド工法により構築される。
【０００３】
ここで、推進工法とは、トンネルの覆工となる筒状の推進函体を坑口から順次地中に圧入してトンネルを構築する工法である。なお、推進函体の先端には、刃口や掘進機などが取り付けられている。推進工法の掘進機は、推進函体に反力をとって自ら推進するもの（つまり、推進ジャッキを装備しているもの）でもよいし、推進函体を介して伝達された元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよい。一方、シールド工法とは、トンネル切羽に設置された掘削機で地山を掘削するとともに、掘進機の内部でトンネル覆工となるセグメントを組み立ててトンネルを構築する工法である。なお、シールド掘進機は、その内部で組み立てられたセグメントに反力を取って自ら掘進する。
【０００４】
ところで、特許文献１の地下構造物においては、図６（ｂ）に示すように、隣り合う二つのトンネルＴ１，Ｔ２のうち、一方のトンネルＴ１の覆工（すなわち、セグメントや推進函体）Ｌａには、トンネル軸方向に沿ってガイド溝Ｄが形成されており、他方のトンネルＴ２の覆工Ｌｂには、一方の覆工Ｌａのガイド溝Ｄに摺動自在に嵌合する突条Ｐが形成されている。このようにすると、先行して構築されたトンネルＴ１（Ｔ２）の覆工Ｌａ（Ｌｂ）をガイドして後行のトンネルＴ２（Ｔ１）の覆工Ｌｂ（Ｌａ）を構築することが可能となるので、隣接するトンネル同士にずれが生じ難くなり、ひいては、効率良く施工することが可能となる。
【特許文献１】特開２００６−９００９９号公報（[００２０]、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記の地下構造物１００においては、トンネルＴ１の覆工Ｌａ内にガイド溝Ｄ（継手）が形成されているため、不要な覆工Ｌ’を撤去する際に、継手部分に隣接する箇所において、覆工Ｌａ、Ｌｂの一部を内空側に張り出すように残置させていた。また、隣接するトンネルＴ１，Ｔ２を連結する際には、ガイド溝Ｄ（継手）が形成されている部分において固定することができず、また、主鉄筋や配力鉄筋の設置も困難となっていた。
このように、覆工Ｌａ，Ｌｂを内空側に張り出させた状態で残置させると、地下構造物１００の内空断面に突出部分が形成されてしまい、地下構造物１００の内側空間の利用に制限が科される場合があった。
【０００６】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、並設された複数本のトンネルを利用して築造される地下構造物であって、内空有効幅を広く確保することが可能な地下構造物を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、並設された複数本のトンネルを利用して築造された地下構造物であって、隣り合う二つの前記トンネルの覆工の各々に地山側に突出する突出部を設け、この突出部に両覆工をつなぐ継手部を形成したことを特徴としている。
【０００８】
かかる地下構造物によれば、トンネル同士の継手部が、地山側に突出して形成されているため、覆工の本体部に断面欠損する部分が生じることがない。つまり、この地下構造物によれば、内空側に覆工を突出させる必要がないので、地下構造物の内空の有効断面積を大きくすることが可能となる。
【０００９】
また、前記継手部が、隣り合う二つの前記トンネルのうちの一方のトンネルの前記突出部に一体に形成されて他方のトンネル側に開口するガイド溝と、他方のトンネルの前記突出部に一体に形成されて前記ガイド溝に挿入される突条と、前記突条の周囲に注入される止水剤と、を備えていれば、トンネル同士が離隔しにくくなるので、高品質な地下構造物となる。また、止水剤が注入されているため、地下構造物内への地下水の浸透が防止される。
【００１０】
また、前記突条がＬ字状に屈曲した部位を備えて形成されており、前記突条の先端が前記覆工の外面の近傍に配置されていれば、主桁の外側に配置された継手部への止水剤の注入をより簡易に行うことが可能となる。
【００１１】
また、前記突条の先端に、管材の配管が可能な形状の凹部が形成されていれば、この凹部に止水剤の注入管を挿入して、突条の周囲に止水剤を注入することが可能となるため、簡易にガイド溝と突条とからなる継手の止水を行うことが可能となり、好適である。
【００１２】
さらに、前記隣り合う二つのトンネルが、両トンネルの覆工に跨って配設された目板により連結されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、並設された複数本のトンネルを利用して築造される地下構造物について、内空有効幅をより広く確保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】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１５】
本発明に係る地下構造物１は、図１に示すように、その断面内において並設された６本のトンネルＴ１〜Ｔ６（以下、トンネルＴ１〜Ｔ６を区別しない場合は、単に「トンネルＴ」という場合がある。）を利用して築造したものであり、頂版１Ａ、底版１Ｂ及び側壁１Ｃ，１Ｃを備えている。なお、地下構造物１を構成するトンネルＴの本数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、地下構造物１の断面形状も限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００１６】
地下構造物１を構成する隣り合う二つのトンネルＴ，Ｔの覆工Ｌ，Ｌの各々には、地山側に突出する突出部Ｓが設けられており、この突出部Ｓに両覆工Ｌ，Ｌをつなぐ継手部Ｊ１が形成されている。
【００１７】
図２に示すように、隣り合う二つのトンネルＴ，Ｔのうち、一方のトンネルＴの突出部Ｓに一体に形成されて他方のトンネル側に開口するガイド溝Ｄ１と、他方のトンネルＴの覆工（突出部Ｓ）に一体に形成されてガイド溝Ｄ１に挿入される突条Ｐ１と、突条Ｐ１の周囲に注入される止水剤１８ａと、を備えている。そして、突条Ｐ１には、その先端に凹部Ｐ１１が形成されている。
【００１８】
突条Ｐ１は、Ｌ字状に屈曲した部位を備えることで、その先端（凹部Ｐ１１）が一方のトンネルＴの覆工Ｌの外面（地山に望む面）の近傍に配置されている。
【００１９】
また、一方のトンネルＴと他方のトンネルＴとは、両トンネルＴ，Ｔの覆工Ｌ，Ｌに跨って配設された目板２０により連結されている。
【００２０】
トンネルＴは、推進工法またはシールド工法により構築することができるが、本実施形態では、推進工法により構築するものとする。つまり、本実施形態においては、各トンネルＴの覆工Ｌは、トンネル軸方向に連設された複数の推進函体１０，１０，…（図３参照）からなる。
【００２１】
図３に示すように、推進函体１０は、角筒状に形成された外殻１１と、トンネル軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁１２，１２，…と、隣り合う主桁１２，１２間においてトンネル軸方向に沿って配置された複数の縦リブ１３，１３，…と、を備えて構成されている。なお、推進函体１０は、前記のように予め一体化されたものに限定されるものではなく、例えば、主桁、縦リブおよびスキンプレートからなるセグメントを、複数組み立てることにより構成された推進函体１０を使用してもよい。
【００２２】
外殻１１は、溶接により接合された複数枚の鋼製のスキンプレート１１１，１１１，…からなり、全体として断面略矩形を呈している。
なお、図３の右側に示す推進函体１０の外殻１１の上面および側面は、それぞれ大小３枚のスキンプレート１１１により形成されており、かつ、隣り合うスキンプレート１１１，１１１間には隙間１１ａが形成されている。この隙間１１ａは、トンネル軸方向に延在しており、ガイド溝Ｄ１，Ｄ２の開口部となっている。
【００２３】
主桁１２は、外殻１１の内面に沿って枠状に配置された４枚の鋼製の板材１２１〜１２４からなり、各板材１２１〜１２４は、溶接により外殻１１の内周面に接合されている。図３の右側に示す推進函体１０では、４枚の板材１２１〜１２４のうちの左右２枚の板材１２３，１２４の下端が、突出部Ｓに対応して、直角に交わる下側の板材１２１よりも地山側（下側）に突出している。
【００２４】
また、左右の板材１２３，１２４の突出部分には、ガイド溝Ｄ１に対応してＬ字状の切欠が形成されている。さらに、左右に板材１２３，１２４の上部、および上側の板材１２２の左右には、主桁１２の隅角部近傍に、ガイド溝Ｄ２に対応してＴ字状の切欠きが形成されている。
【００２５】
縦リブ１３は、外殻１１の内周面に溶接により接合された鋼製の板材からなる。なお、縦リブ１３の長手方向の端部は、主桁１２の側面に溶接により接合されている。
【００２６】
また、推進函体１０には、ガイド溝Ｄ１，Ｄ２となる溝部材１４，１５および突条Ｐ１，Ｐ２となる突部材１６，１７の両方または一方が外殻１１の隅角部の近傍に取り付けられている。なお、ガイド溝Ｄ１，Ｄ２および突条Ｐ１，Ｐ２の位置および個数は、トンネルＴの位置に応じて適宜設定する（図５（ｂ）参照）。また、継手Ｊ２（ガイド溝Ｄ２および突条Ｐ２）は、必要に応じて配置すればよく、省略してもよい。
【００２７】
ガイド溝Ｄ１を構成する溝部材１４は、図３に示すように、一方のトンネルＴ（Ｔ１）の突出部Ｓにおいて、外殻１１の内周面において隙間１１ａに沿って配置されている。
溝部材１４は、図２に示すように、突出部の基端部に配置された断面コ字形状（溝形）の形材１４１と、形材１４１の開口部の幅を狭めるように配置された一対の蓋片１４２，１４３と、一方の蓋片１４３の先端から外殻１１の隙間１１ａを結ぶＬ字状に組み合わされた帯片１４４，１４５とにより構成されている。形材１４１と蓋片１４２，１４３に囲まれた部分がガイド溝Ｄ１の幅広部１４ｂを構成し、蓋片１４２と帯片１４４，１４５に囲まれた部分がガイド溝Ｄ１の幅狭部１４ａを構成している。
【００２８】
なお、形材１４１、蓋片１４２，１４３、帯片１４４，１４５は鋼製の部材からなり、溶接により互いに接合されている。また、蓋片１４２および帯片１４５の隙間１１ａ側先端は、外殻１１の内面に溶接により接合されている。
【００２９】
突条Ｐ１を構成する突部材１６は、図３に示すように、他方のトンネルＴ（Ｔ２）の外殻１１の外周面においてトンネル軸方向に沿って配置されており、その突端部分が外殻１１の外側に突出している。また、突部材１６は、図２に示すように、外殻１１の外周面に配置されたレール１６１と、外殻１１の内周面に配置された押えプレート１６２と、レール１６１のフランジ１６１ａと押えプレート１６２とを貫通するボルト１６３，１６３，…と、各ボルト１６３を締結するナット１６４，１６４，…とを備えて構成されている。
【００３０】
レール１６１は、熱押形鋼からなり、外殻１１の外周面に固定されるフランジ１６１ａと、このフランジ１６１ａから立ち上がるＬ字状のウェブ１６１ｂと、このウェブ１６１ｂの突端部分に形成された頭部１６１ｃとを備えている。そして、頭部１６１ｃは、断面形状が略コの字状に形成されて、凹部１６１ｄを有している。頭部１６１ｃは、一方のトンネルＴ１の覆工Ｌの近傍に配置されており、凹部１６１ｄ（凹部Ｐ１１）が、溝部材１４（形材１４１）の底面に面している。
【００３１】
レール１６１のウェブ１６１ｂの幅（厚さ）は、溝部材１４の幅狭部１４ａの幅（すなわち、ガイド溝Ｄ１の開口幅）よりも小さくなっており、かつ、頭部１６１ｃの断面積が溝部材１４の幅広部１４ｂの断面積よりも小さくなっているので、レール１６１は、上下左右に動き得るクリアランスをもって溝部材１４の内部に入り込む。つまり、突条Ｐ１となるレール１６１は、ガイド溝Ｄ１となる溝部材１４と遊嵌状態で結合することになる。
また、レール１６１の頭部１６１ｃは、溝部材１４の幅狭部１４ａの幅（すなわち、ガイド溝Ｄ１の開口幅）よりも大きい幅寸法に成形されている。このようにすると、レール１６１の溝部材１４からの抜け出しが阻止されることから、隣り合う推進函体１０，１０が必要以上に離間することを防ぐことができる。
【００３２】
なお、凹部１６１ｄ（凹部Ｐ１１）は、注入管１８が挿入可能な形状に形成されており、当該注入管１８から止水剤１８ａを注入することで、突条Ｐ１とガイド溝Ｄ１との隙間を塞いで、継手Ｊ１の止水を行う。または、外殻１１内部から注入孔１９をガイド溝Ｄ１に向って設け当該注入孔１９より止水剤１８ａを注入することで同様に継手Ｊ１の止水を行う。なお、本実施形態では、図２に示すように、止水剤１８ａをガイド溝Ｄ１および両突出部Ｓ，Ｓの隙間Ｓａに充填するものとする。隣り合うトンネルＴ同士は、止水材１８ａを介して互いに密着する。
【００３３】
ガイド溝Ｄ２を構成する溝部材１５は、図３示すように、一方のトンネルＴ（Ｔ１）の外殻１１の内周面において隙間１１ａに沿って配置されている。また、ガイド溝Ｄ２は、図４に示すように、幅狭部１５ａと幅広部１５ｂとを備える断面Ｔ字形状の溝（いわゆるＴ溝）に形成されている。
つまり、ガイド溝Ｄ２は、外殻１１の隙間１１ａを挟んで対向する一対の対向片１５１，１５１と、この一対の対向片１５１，１５１のそれぞれの先端部から側方に張り出す張出片１５２，１５２と、この張出片１５２，１５２に設けられた断面コ字形状（溝形）の形材１５３とを備えて構成されており、対向片１５１により挟まれた幅狭部１５ａと張出片１５２，１５２および形材１５３により囲まれた幅広部１５ｂとを有している。
【００３４】
なお、対向片１５１、張出片１５２および形材１５３は鋼製の部材からなり、溶接により互いに接合されている。
【００３５】
突条Ｐ２を構成する突部材１７は、図３示すように、他方のトンネルＴ（Ｔ２）の外殻１１の外周面においてトンネル軸方向に沿って配置されており、その突端部分が外殻１１の外側に突出している。また、突部材１７は、図４に示すように、外殻１１の外周面に配置されたレール１７１と、外殻１１の内周面に配置された押えプレート１７２と、レール１７１のフランジ１７１ａと押えプレート１７２とを貫通するボルト１７３，１７３，…と、各ボルト１７３を締結するナット１７４，１７４，…とを備えて構成されている。
【００３６】
レール１７１は、熱押形鋼からなり、外殻１１の外周面に固定されるフランジ１７１ａと、このフランジ１７１ａから立ち上がるウェブ１７１ｂと、このウェブ１７１ｂの突端部分に形成された頭部１７１ｃとを備えている。また、レール１７１のウェブ１７１ｂの幅（厚さ）が溝部材１５の幅狭部１５ａの幅（すなわち、ガイド溝Ｄ２の開口幅）よりも小さくなっており、かつ、頭部１７１ｃの断面積が溝部材１５の幅広部１５ｂの断面積よりも小さくなっているので、レール１７１は、上下左右に動き得るクリアランスをもって溝部材１５の内部に入り込む。つまり、突条Ｐ２となるレール１７１は、ガイド溝Ｄ２となる溝部材１５と遊嵌状態で結合することになる。また、レール１７１の頭部１７１ｃは、溝部材１５の幅狭部１５ａの幅（すなわち、ガイド溝Ｄ２の開口幅）よりも大きい幅寸法に成形されている。このようにすると、レール１７１の溝部材１５からの抜け出しが阻止されることから、隣り合う推進函体１０，１０が必要以上に離間することを防ぐことができる。
【００３７】
目板２０は、複数のボルト孔が形成された鋼板であって、隣接するトンネルＴ，Ｔの覆工Ｌ，Ｌに跨って配設される。目板２０は、ボルト２１，２１，…を介して覆工Ｌ，Ｌに固定されることで、トンネルＴ同士を連結している。なお、目板２０に形成されるボルト孔の数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、目板２０の形状寸法も限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。さらに、目板２０は、トンネル軸方向に配設される推進函体１０毎に配置してもいいし、複数の推進函体１０，１０，…おきに配置してもよい。
【００３８】
次に、地下構造物１の築造方法の概要を、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。なお、以下の説明においては、複数のトンネルＴ，Ｔ，…を、施工順にトンネルＴ１〜Ｔ６と称することがある。
【００３９】
地下構造物１を築造するには、まず、図５（ａ）に示すように、その断面内の下部中央に一本目のトンネルＴ１を構築したうえで、この一本目のトンネルＴ１の横隣りに二本目のトンネルＴ２および三本目のトンネルＴ３を構築する。
【００４０】
このとき、後行するトンネルＴ２（Ｔ３）の施工は、突出部の突条Ｐ１とトンネルＴ１側の側面に形成された突条Ｐ２とをそれぞれガイド溝Ｄ１，Ｄ２に挿入した状態で行うことで、トンネルＴ１と離間することなく行う。
【００４１】
続いて、図５（ｂ）に示すように、一本目のトンネルＴ１の縦（上）隣に四本目のトンネルＴ４を構築し、さらに、トンネルＴ２およびトンネルＴ４に隣接する位置に五本目のトンネルＴ５を構築し、トンネルＴ３およびトンネルＴ４に隣接する位置に六本目のトンネルＴ６を構築する。なお、トンネルＴ１〜Ｔ６の構築順序は、図示のもの（前記の順序）に限らず、適宜変更しても差し支えない。また、本実施形態においては、後行のトンネルＴを構築する際に、継手Ｊ１、Ｊ２を介して隣り合うトンネルＴ同士を互いに連結させた状態で行う。
【００４２】
隣接するトンネルＴ，Ｔの構築が完了したら、継手Ｊ１の凹部Ｐ１１とガイド溝Ｄ１との間に形成された空間に注入管１８を挿入した後、当該注入管１８を介して止水剤１８ａを注入して継手Ｊ１の止水を行う（図２参照）。ここで、注入管１８の継手Ｊ１への挿入は、注入管１８の先端から洗浄水を噴射して継手Ｊ１の内部に詰まった土砂などを洗浄しながら行う。そして、注入管１８が、トンネルＴ１の先端まで到達したら、止水剤１８ａを注入しながら徐々に引き抜くことにより、継手Ｊ１の止水を行う。注入管１８を使用しない方法として注入孔１９から止水剤１８ａを注入してもよい。
【００４３】
なお、後行のトンネルＴは、先行して構築したトンネルＴの隣において、複数の推進函体１０，１０，…を図示せぬ坑口から先行のトンネルＴに沿って順次押し出すことにより構築される。なお、トンネルＴの施工中は、推進函体１０の周囲に滑材を注入・充填しておき、トンネルＴの構築が完了した後に、硬化性の裏込材に置き換える。また、図示は省略するが、各トンネルＴにおいて、トンネル軸方向に隣り合う推進函体１０，１０は、ボルト・ナット等を用いて連結される。
【００４４】
また、図５（ａ）に示す掘進機Ｋは、その後方の推進函体１０（図２参照）に反力をとって自ら掘進するもの（つまり、図示せぬ推進ジャッキを装備しているもの）でもよいし、推進函体１０を介して坑口側から伝達された図示せぬ元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよい。また、掘削機Ｋのカッターヘッドとしては、例えば、略菱形を呈する二つの揺動カッターＫ１，Ｋ１を備えるものを採用することができる。揺動カッターＫ１，Ｋ１は、それぞれ揺動軸を中心に揺動し、互いに干渉しないように相反する方向に制御される。これにより、掘削断面を矩形にすることが可能となる。なお、カッターヘッドの形態は、図示のものに限定されるものではなく、掘削断面の形状や土質等に応じて変更しても差し支えない。
【００４５】
トンネルＴ１〜Ｔ６の構築が完了したら、図５（ｃ）に示すように、地下構造物１の断面形状に合せて、トンネルＴ１〜Ｔ６の不要な覆工Ｌ２，Ｌ２，…を撤去して大きな空間を形成する。このとき、隣接するトンネルＴ，Ｔの残置する覆工Ｌ１，Ｌ１を、覆工Ｌ１、Ｌ１に跨って目板２０を固定することにより連結し、トンネルＴ１〜Ｔ６を一体化させる。
【００４６】
そして、図５（ｄ）に示すように、地山との境界（すなわち、地下構造物１の外縁）に沿って残置されたトンネルＴ１〜Ｔ６の覆工Ｌ１，Ｌ１，…を利用して本設の頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを形成すると、地下構造物１となる。なお、不要な覆工Ｌ２を全部撤去した後に頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを形成してもよいし、トンネルＴ１〜Ｔ６の不要な覆工Ｌ２の一部を撤去しつつ、地下構造物１の頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを構築してもよい。また、頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃの構築完了後に撤去してもよい。
【００４７】
以上、本実施形態の地下構造物１によれば、継手部Ｊ１が、残置する覆工Ｌ１の本体部（Ｌ字状、直線状を呈する部分）ではなく、地山側に突出した突出部Ｓに配置されているため、覆工Ｌ１の本体部に断面欠損が生じない。そのため、トンネル同士の連結や、地下構造物１の頂版１Ａ、底版１Ｂ、側壁１Ｃ，１Ｃの構築の際に、地下構造物１の内空側に突出部分を形成する必要がない。つまり、トンネル同士の連結を、覆工Ｌ１の本体部において目板２０を介して行うことが可能となる。また、覆工Ｌ１の本体部に断面欠損が生じないため、地山に面する覆工Ｌ１のみで、必要な断面積を確保することが可能となる。
【００４８】
したがって、地下構造物１の内空断面積を、大きく確保することが可能となる。
つまり、同じ内空断面積の地下構造物１を構築するために、従来よりも小さい断面積のトンネルＴを組み合わせることにより構築することが可能となるため、掘削土量や材料費等の削減、早期施工等が可能になる。
【００４９】
また、突条Ｐ１がＬ字状に屈曲した部位を備えて形成されているため、突状Ｐ１の先端が、トンネルＴの外殻の近傍に位置しており、注入孔１９を設けることができるので止水材１８ａの注入作業を、トンネルＴ内から簡易に行うことができる。注入孔１９は推進函体１０毎にあってもよいし当該間隔を離してもよい。
【００５０】
また、隣り合うトンネルＴ同士は、継手部Ｊ１，Ｊ２を介して、函体１０同士を連結した状態で行うため、先行するトンネルＴ１が蛇行し、あるいは捩れている場合や、後行のトンネルＴ１の掘進機Ｋ（図５（ａ）参照）にローリングやピッチング等が発生した場合であっても、これらの影響が両トンネルＴ１，Ｔ１の連結部分で吸収されることになるので、その施工を確実に行うことが可能となる。
【００５１】
つまり、図３に示すように、後行のトンネルＴ２となる推進函体１０（以下、「後行の推進函体１０」という）を先行のトンネルＴ１に沿って押し出す際には、後行の推進函体１０のレール１６１は、先行トンネルＴ１を構成する推進函体１０の溝部材１４の内部にトンネル軸方向から挿入されことになるが、図２に示すように、このレール１６１が溝部材１４の内部に遊嵌状態で入り込むので、先行のトンネルＴ１が蛇行等していても、あるいは、後行のトンネルＴ１の掘進機Ｋにローリング等が生じていても、溝部材１４とレール１６１との間にクリアランスがあるので後行の推進函体１０がトンネル軸に対して傾斜していても直ちに競ってしまうというような不都合が発生することがなく、その結果、後行の推進函体１０をスムーズに押し出すことが可能となる。
【００５２】
また、図２に示すように、この溝部材１４およびレール１６１は、遊嵌状態で結合してトンネルＴ１の蛇行等に対応可能に構成されている一方で、レール１６１の頭部１６１ｃ（すなわち、突条Ｐ１の突端部分）が溝部材１４の幅狭部１４ａの幅（ガイド溝Ｄ１の開口幅）よりも大きい幅寸法に成形されているので、隣り合う推進函体１０，１０が必要以上に離間することがなく、その結果、寸法精度の高い地下構造物１を構築することが可能となる。
【００５３】
また、隣り合うトンネルＴ１，Ｔ１の目地の止水は、ガイド溝Ｄ１に突条Ｐ１を遊嵌して、ガイド溝Ｄ１の内部において、突条Ｐ１の先端に形成された凹部Ｐ１１を介して止水剤１８ａを注入することにより行なわれているため、別途止水構造を構築する必要がなく、簡易に止水性に優れた地下構造物が構築される。
【００５４】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、推進函体が鋼製の部材で構成されている場合を例示したが、この他、球状黒鉛鋳鉄製の部材で構成されているものであってもよく、さらには、鉄筋コンクリート製の部材で構成されているものであってもよい。また、合成構造であってもよい。
【００５５】
また、突条をボルトとナットを介して、推進函体の側面に取り付ける構成としたが、例えばレールのフランジ部を推進函体の側面に溶接して取り付けてもよく、突条の取り付け方法は限定されるものではない。
また、前記実施形態では、突条を熱押形鋼からなるレールにより形成するものとしたが、例えば鋼板を組み合わせて形成してもよく、突条の形成方法は限定されるものではない。同様に、前記実施形態では、ガイド溝について形鋼を組み合わせて形成するものとしたが、ガイド溝の形成方法も限定されるものではないことは、いうまでもない。
【００５６】
また、前記実施形態では、継手への止水剤の注入を、注入管や注入孔を介して行う構成としたが、継手の止水方法は限定されるものではなく、例えば、継手の洗浄後、直接止水剤を突条の凹部とガイド溝との間に形成された空間に充填してもよい。
【００５７】
また、突出部に配置される突条は、必ずしもＬ字状に屈曲した部位を備えて形成されている必要はなく、その断面形状は限定されるものではない。
また、突条の先端の凹部は必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。
【００５８】
また、継手部の構成は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
また、隣り合うトンネル同士の連結方法は、目板による方法に限定されるものではなく、適宜公知の方法により行えばよい。例えば、隣り合うトンネル同士の摩擦力による接合が可能であれば、目板等の部材を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る地下構造物を示す断面図である。
【図２】図１のＸ部分の拡大断面図である。
【図３】図１に示す地下構造物を構成する推進函体を示す斜視図である。
【図４】図１のＹ部分の拡大断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る地下構造物の築造手順を示す断面図である。
【図６】（ａ）は従来の地下構造物を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＺ部分を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 地下構造物
１０ 推進函体
１１ 外殻
１２ 主桁
１３ 縦リブ
１４ 溝部材
１５ 突部材
１８ 管材
１８ａ 止水剤
２０ 目板
Ｔ（Ｔ１〜Ｔ６） トンネル
Ｌ 覆工
Ｄ１ ガイド溝
Ｐ１ 突条
Ｐ１１ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
並設された複数本のトンネルを利用して築造した地下構造物が特許文献１に記載されている。この地下構造物１００は、図６（ａ）に示すように複数本（図では６本）のトンネルＴ，Ｔ，…を構築した後に、各トンネルＴ，Ｔ，…の不要な覆工Ｌ’を撤去して大きな空間を形成しつつ、各トンネルＴ，Ｔ，…の残置された覆工Ｌ，Ｌ，…を利用して本設の頂底版や側壁等を形成することにより築造される。なお、複数のトンネルＴ，Ｔ，…は、時間差をもって順次に構築され、しかも、後行のトンネルＴは、先行のトンネルＴの隣に構築される。また、各トンネルＴは、推進工法またはシールド工法により構築される。
【０００３】
ここで、推進工法とは、トンネルの覆工となる筒状の推進函体を坑口から順次地中に圧入してトンネルを構築する工法である。なお、推進函体の先端には、刃口や掘進機などが取り付けられている。推進工法の掘進機は、推進函体に反力をとって自ら推進するもの（つまり、推進ジャッキを装備しているもの）でもよいし、推進函体を介して伝達された元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよい。一方、シールド工法とは、トンネル切羽に設置された掘削機で地山を掘削するとともに、掘進機の内部でトンネル覆工となるセグメントを組み立ててトンネルを構築する工法である。なお、シールド掘進機は、その内部で組み立てられたセグメントに反力を取って自ら掘進する。
【０００４】
ところで、特許文献１の地下構造物においては、図６（ｂ）に示すように、隣り合う二つのトンネルＴ１，Ｔ２のうち、一方のトンネルＴ１の覆工（すなわち、セグメントや推進函体）Ｌａには、トンネル軸方向に沿ってガイド溝Ｄが形成されており、他方のトンネルＴ２の覆工Ｌｂには、一方の覆工Ｌａのガイド溝Ｄに摺動自在に嵌合する突条Ｐが形成されている。このようにすると、先行して構築されたトンネルＴ１（Ｔ２）の覆工Ｌａ（Ｌｂ）をガイドして後行のトンネルＴ２（Ｔ１）の覆工Ｌｂ（Ｌａ）を構築することが可能となるので、隣接するトンネル同士にずれが生じ難くなり、ひいては、効率良く施工することが可能となる。
【特許文献１】特開２００６−９００９９号公報（[００２０]、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記の地下構造物１００においては、トンネルＴ１の覆工Ｌａ内にガイド溝Ｄ（継手）が形成されているため、不要な覆工Ｌ’を撤去する際に、継手部分に隣接する箇所において、覆工Ｌａ、Ｌｂの一部を内空側に張り出すように残置させていた。また、隣接するトンネルＴ１，Ｔ２を連結する際には、ガイド溝Ｄ（継手）が形成されている部分において固定することができず、また、主鉄筋や配力鉄筋の設置も困難となっていた。
このように、覆工Ｌａ，Ｌｂを内空側に張り出させた状態で残置させると、地下構造物１００の内空断面に突出部分が形成されてしまい、地下構造物１００の内側空間の利用に制限が科される場合があった。
【０００６】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、並設された複数本のトンネルを利用して築造される地下構造物であって、内空有効幅を広く確保することが可能な地下構造物を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、並設された複数本のトンネルを利用して築造された地下構造物であって、隣り合う二つの前記トンネルの覆工の各々に地山側に突出する突出部を設け、この突出部に両覆工をつなぐ継手部を形成したことを特徴としている。
【０００８】
かかる地下構造物によれば、トンネル同士の継手部が、地山側に突出して形成されているため、覆工の本体部に断面欠損する部分が生じることがない。つまり、この地下構造物によれば、内空側に覆工を突出させる必要がないので、地下構造物の内空の有効断面積を大きくすることが可能となる。
【０００９】
また、前記継手部が、隣り合う二つの前記トンネルのうちの一方のトンネルの前記突出部に一体に形成されて他方のトンネル側に開口するガイド溝と、他方のトンネルの前記突出部に一体に形成されて前記ガイド溝に挿入される突条と、前記突条の周囲に注入される止水剤と、を備えていれば、トンネル同士が離隔しにくくなるので、高品質な地下構造物となる。また、止水剤が注入されているため、地下構造物内への地下水の浸透が防止される。
【００１０】
また、前記突条がＬ字状に屈曲した部位を備えて形成されており、前記突条の先端が前記覆工の外面の近傍に配置されていれば、主桁の外側に配置された継手部への止水剤の注入をより簡易に行うことが可能となる。
【００１１】
また、前記突条の先端に、管材の配管が可能な形状の凹部が形成されていれば、この凹部に止水剤の注入管を挿入して、突条の周囲に止水剤を注入することが可能となるため、簡易にガイド溝と突条とからなる継手の止水を行うことが可能となり、好適である。
【００１２】
さらに、前記隣り合う二つのトンネルが、両トンネルの覆工に跨って配設された目板により連結されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、並設された複数本のトンネルを利用して築造される地下構造物について、内空有効幅をより広く確保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】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１５】
本発明に係る地下構造物１は、図１に示すように、その断面内において並設された６本のトンネルＴ１〜Ｔ６（以下、トンネルＴ１〜Ｔ６を区別しない場合は、単に「トンネルＴ」という場合がある。）を利用して築造したものであり、頂版１Ａ、底版１Ｂ及び側壁１Ｃ，１Ｃを備えている。なお、地下構造物１を構成するトンネルＴの本数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、地下構造物１の断面形状も限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００１６】
地下構造物１を構成する隣り合う二つのトンネルＴ，Ｔの覆工Ｌ，Ｌの各々には、地山側に突出する突出部Ｓが設けられており、この突出部Ｓに両覆工Ｌ，Ｌをつなぐ継手部Ｊ１が形成されている。
【００１７】
図２に示すように、隣り合う二つのトンネルＴ，Ｔのうち、一方のトンネルＴの突出部Ｓに一体に形成されて他方のトンネル側に開口するガイド溝Ｄ１と、他方のトンネルＴの覆工（突出部Ｓ）に一体に形成されてガイド溝Ｄ１に挿入される突条Ｐ１と、突条Ｐ１の周囲に注入される止水剤１８ａと、を備えている。そして、突条Ｐ１には、その先端に凹部Ｐ１１が形成されている。
【００１８】
突条Ｐ１は、Ｌ字状に屈曲した部位を備えることで、その先端（凹部Ｐ１１）が一方のトンネルＴの覆工Ｌの外面（地山に望む面）の近傍に配置されている。
【００１９】
また、一方のトンネルＴと他方のトンネルＴとは、両トンネルＴ，Ｔの覆工Ｌ，Ｌに跨って配設された目板２０により連結されている。
【００２０】
トンネルＴは、推進工法またはシールド工法により構築することができるが、本実施形態では、推進工法により構築するものとする。つまり、本実施形態においては、各トンネルＴの覆工Ｌは、トンネル軸方向に連設された複数の推進函体１０，１０，…（図３参照）からなる。
【００２１】
図３に示すように、推進函体１０は、角筒状に形成された外殻１１と、トンネル軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁１２，１２，…と、隣り合う主桁１２，１２間においてトンネル軸方向に沿って配置された複数の縦リブ１３，１３，…と、を備えて構成されている。なお、推進函体１０は、前記のように予め一体化されたものに限定されるものではなく、例えば、主桁、縦リブおよびスキンプレートからなるセグメントを、複数組み立てることにより構成された推進函体１０を使用してもよい。
【００２２】
外殻１１は、溶接により接合された複数枚の鋼製のスキンプレート１１１，１１１，…からなり、全体として断面略矩形を呈している。
なお、図３の右側に示す推進函体１０の外殻１１の上面および側面は、それぞれ大小３枚のスキンプレート１１１により形成されており、かつ、隣り合うスキンプレート１１１，１１１間には隙間１１ａが形成されている。この隙間１１ａは、トンネル軸方向に延在しており、ガイド溝Ｄ１，Ｄ２の開口部となっている。
【００２３】
主桁１２は、外殻１１の内面に沿って枠状に配置された４枚の鋼製の板材１２１〜１２４からなり、各板材１２１〜１２４は、溶接により外殻１１の内周面に接合されている。図３の右側に示す推進函体１０では、４枚の板材１２１〜１２４のうちの左右２枚の板材１２３，１２４の下端が、突出部Ｓに対応して、直角に交わる下側の板材１２１よりも地山側（下側）に突出している。
【００２４】
また、左右の板材１２３，１２４の突出部分には、ガイド溝Ｄ１に対応してＬ字状の切欠が形成されている。さらに、左右に板材１２３，１２４の上部、および上側の板材１２２の左右には、主桁１２の隅角部近傍に、ガイド溝Ｄ２に対応してＴ字状の切欠きが形成されている。
【００２５】
縦リブ１３は、外殻１１の内周面に溶接により接合された鋼製の板材からなる。なお、縦リブ１３の長手方向の端部は、主桁１２の側面に溶接により接合されている。
【００２６】
また、推進函体１０には、ガイド溝Ｄ１，Ｄ２となる溝部材１４，１５および突条Ｐ１，Ｐ２となる突部材１６，１７の両方または一方が外殻１１の隅角部の近傍に取り付けられている。なお、ガイド溝Ｄ１，Ｄ２および突条Ｐ１，Ｐ２の位置および個数は、トンネルＴの位置に応じて適宜設定する（図５（ｂ）参照）。また、継手Ｊ２（ガイド溝Ｄ２および突条Ｐ２）は、必要に応じて配置すればよく、省略してもよい。
【００２７】
ガイド溝Ｄ１を構成する溝部材１４は、図３に示すように、一方のトンネルＴ（Ｔ１）の突出部Ｓにおいて、外殻１１の内周面において隙間１１ａに沿って配置されている。
溝部材１４は、図２に示すように、突出部の基端部に配置された断面コ字形状（溝形）の形材１４１と、形材１４１の開口部の幅を狭めるように配置された一対の蓋片１４２，１４３と、一方の蓋片１４３の先端から外殻１１の隙間１１ａを結ぶＬ字状に組み合わされた帯片１４４，１４５とにより構成されている。形材１４１と蓋片１４２，１４３に囲まれた部分がガイド溝Ｄ１の幅広部１４ｂを構成し、蓋片１４２と帯片１４４，１４５に囲まれた部分がガイド溝Ｄ１の幅狭部１４ａを構成している。
【００２８】
なお、形材１４１、蓋片１４２，１４３、帯片１４４，１４５は鋼製の部材からなり、溶接により互いに接合されている。また、蓋片１４２および帯片１４５の隙間１１ａ側先端は、外殻１１の内面に溶接により接合されている。
【００２９】
突条Ｐ１を構成する突部材１６は、図３に示すように、他方のトンネルＴ（Ｔ２）の外殻１１の外周面においてトンネル軸方向に沿って配置されており、その突端部分が外殻１１の外側に突出している。また、突部材１６は、図２に示すように、外殻１１の外周面に配置されたレール１６１と、外殻１１の内周面に配置された押えプレート１６２と、レール１６１のフランジ１６１ａと押えプレート１６２とを貫通するボルト１６３，１６３，…と、各ボルト１６３を締結するナット１６４，１６４，…とを備えて構成されている。
【００３０】
レール１６１は、熱押形鋼からなり、外殻１１の外周面に固定されるフランジ１６１ａと、このフランジ１６１ａから立ち上がるＬ字状のウェブ１６１ｂと、このウェブ１６１ｂの突端部分に形成された頭部１６１ｃとを備えている。そして、頭部１６１ｃは、断面形状が略コの字状に形成されて、凹部１６１ｄを有している。頭部１６１ｃは、一方のトンネルＴ１の覆工Ｌの近傍に配置されており、凹部１６１ｄ（凹部Ｐ１１）が、溝部材１４（形材１４１）の底面に面している。
【００３１】
レール１６１のウェブ１６１ｂの幅（厚さ）は、溝部材１４の幅狭部１４ａの幅（すなわち、ガイド溝Ｄ１の開口幅）よりも小さくなっており、かつ、頭部１６１ｃの断面積が溝部材１４の幅広部１４ｂの断面積よりも小さくなっているので、レール１６１は、上下左右に動き得るクリアランスをもって溝部材１４の内部に入り込む。つまり、突条Ｐ１となるレール１６１は、ガイド溝Ｄ１となる溝部材１４と遊嵌状態で結合することになる。
また、レール１６１の頭部１６１ｃは、溝部材１４の幅狭部１４ａの幅（すなわち、ガイド溝Ｄ１の開口幅）よりも大きい幅寸法に成形されている。このようにすると、レール１６１の溝部材１４からの抜け出しが阻止されることから、隣り合う推進函体１０，１０が必要以上に離間することを防ぐことができる。
【００３２】
なお、凹部１６１ｄ（凹部Ｐ１１）は、注入管１８が挿入可能な形状に形成されており、当該注入管１８から止水剤１８ａを注入することで、突条Ｐ１とガイド溝Ｄ１との隙間を塞いで、継手Ｊ１の止水を行う。または、外殻１１内部から注入孔１９をガイド溝Ｄ１に向って設け当該注入孔１９より止水剤１８ａを注入することで同様に継手Ｊ１の止水を行う。なお、本実施形態では、図２に示すように、止水剤１８ａをガイド溝Ｄ１および両突出部Ｓ，Ｓの隙間Ｓａに充填するものとする。隣り合うトンネルＴ同士は、止水材１８ａを介して互いに密着する。
【００３３】
ガイド溝Ｄ２を構成する溝部材１５は、図３示すように、一方のトンネルＴ（Ｔ１）の外殻１１の内周面において隙間１１ａに沿って配置されている。また、ガイド溝Ｄ２は、図４に示すように、幅狭部１５ａと幅広部１５ｂとを備える断面Ｔ字形状の溝（いわゆるＴ溝）に形成されている。
つまり、ガイド溝Ｄ２は、外殻１１の隙間１１ａを挟んで対向する一対の対向片１５１，１５１と、この一対の対向片１５１，１５１のそれぞれの先端部から側方に張り出す張出片１５２，１５２と、この張出片１５２，１５２に設けられた断面コ字形状（溝形）の形材１５３とを備えて構成されており、対向片１５１により挟まれた幅狭部１５ａと張出片１５２，１５２および形材１５３により囲まれた幅広部１５ｂとを有している。
【００３４】
なお、対向片１５１、張出片１５２および形材１５３は鋼製の部材からなり、溶接により互いに接合されている。
【００３５】
突条Ｐ２を構成する突部材１７は、図３示すように、他方のトンネルＴ（Ｔ２）の外殻１１の外周面においてトンネル軸方向に沿って配置されており、その突端部分が外殻１１の外側に突出している。また、突部材１７は、図４に示すように、外殻１１の外周面に配置されたレール１７１と、外殻１１の内周面に配置された押えプレート１７２と、レール１７１のフランジ１７１ａと押えプレート１７２とを貫通するボルト１７３，１７３，…と、各ボルト１７３を締結するナット１７４，１７４，…とを備えて構成されている。
【００３６】
レール１７１は、熱押形鋼からなり、外殻１１の外周面に固定されるフランジ１７１ａと、このフランジ１７１ａから立ち上がるウェブ１７１ｂと、このウェブ１７１ｂの突端部分に形成された頭部１７１ｃとを備えている。また、レール１７１のウェブ１７１ｂの幅（厚さ）が溝部材１５の幅狭部１５ａの幅（すなわち、ガイド溝Ｄ２の開口幅）よりも小さくなっており、かつ、頭部１７１ｃの断面積が溝部材１５の幅広部１５ｂの断面積よりも小さくなっているので、レール１７１は、上下左右に動き得るクリアランスをもって溝部材１５の内部に入り込む。つまり、突条Ｐ２となるレール１７１は、ガイド溝Ｄ２となる溝部材１５と遊嵌状態で結合することになる。また、レール１７１の頭部１７１ｃは、溝部材１５の幅狭部１５ａの幅（すなわち、ガイド溝Ｄ２の開口幅）よりも大きい幅寸法に成形されている。このようにすると、レール１７１の溝部材１５からの抜け出しが阻止されることから、隣り合う推進函体１０，１０が必要以上に離間することを防ぐことができる。
【００３７】
目板２０は、複数のボルト孔が形成された鋼板であって、隣接するトンネルＴ，Ｔの覆工Ｌ，Ｌに跨って配設される。目板２０は、ボルト２１，２１，…を介して覆工Ｌ，Ｌに固定されることで、トンネルＴ同士を連結している。なお、目板２０に形成されるボルト孔の数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、目板２０の形状寸法も限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。さらに、目板２０は、トンネル軸方向に配設される推進函体１０毎に配置してもいいし、複数の推進函体１０，１０，…おきに配置してもよい。
【００３８】
次に、地下構造物１の築造方法の概要を、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。なお、以下の説明においては、複数のトンネルＴ，Ｔ，…を、施工順にトンネルＴ１〜Ｔ６と称することがある。
【００３９】
地下構造物１を築造するには、まず、図５（ａ）に示すように、その断面内の下部中央に一本目のトンネルＴ１を構築したうえで、この一本目のトンネルＴ１の横隣りに二本目のトンネルＴ２および三本目のトンネルＴ３を構築する。
【００４０】
このとき、後行するトンネルＴ２（Ｔ３）の施工は、突出部の突条Ｐ１とトンネルＴ１側の側面に形成された突条Ｐ２とをそれぞれガイド溝Ｄ１，Ｄ２に挿入した状態で行うことで、トンネルＴ１と離間することなく行う。
【００４１】
続いて、図５（ｂ）に示すように、一本目のトンネルＴ１の縦（上）隣に四本目のトンネルＴ４を構築し、さらに、トンネルＴ２およびトンネルＴ４に隣接する位置に五本目のトンネルＴ５を構築し、トンネルＴ３およびトンネルＴ４に隣接する位置に六本目のトンネルＴ６を構築する。なお、トンネルＴ１〜Ｔ６の構築順序は、図示のもの（前記の順序）に限らず、適宜変更しても差し支えない。また、本実施形態においては、後行のトンネルＴを構築する際に、継手Ｊ１、Ｊ２を介して隣り合うトンネルＴ同士を互いに連結させた状態で行う。
【００４２】
隣接するトンネルＴ，Ｔの構築が完了したら、継手Ｊ１の凹部Ｐ１１とガイド溝Ｄ１との間に形成された空間に注入管１８を挿入した後、当該注入管１８を介して止水剤１８ａを注入して継手Ｊ１の止水を行う（図２参照）。ここで、注入管１８の継手Ｊ１への挿入は、注入管１８の先端から洗浄水を噴射して継手Ｊ１の内部に詰まった土砂などを洗浄しながら行う。そして、注入管１８が、トンネルＴ１の先端まで到達したら、止水剤１８ａを注入しながら徐々に引き抜くことにより、継手Ｊ１の止水を行う。注入管１８を使用しない方法として注入孔１９から止水剤１８ａを注入してもよい。
【００４３】
なお、後行のトンネルＴは、先行して構築したトンネルＴの隣において、複数の推進函体１０，１０，…を図示せぬ坑口から先行のトンネルＴに沿って順次押し出すことにより構築される。なお、トンネルＴの施工中は、推進函体１０の周囲に滑材を注入・充填しておき、トンネルＴの構築が完了した後に、硬化性の裏込材に置き換える。また、図示は省略するが、各トンネルＴにおいて、トンネル軸方向に隣り合う推進函体１０，１０は、ボルト・ナット等を用いて連結される。
【００４４】
また、図５（ａ）に示す掘進機Ｋは、その後方の推進函体１０（図２参照）に反力をとって自ら掘進するもの（つまり、図示せぬ推進ジャッキを装備しているもの）でもよいし、推進函体１０を介して坑口側から伝達された図示せぬ元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよい。また、掘削機Ｋのカッターヘッドとしては、例えば、略菱形を呈する二つの揺動カッターＫ１，Ｋ１を備えるものを採用することができる。揺動カッターＫ１，Ｋ１は、それぞれ揺動軸を中心に揺動し、互いに干渉しないように相反する方向に制御される。これにより、掘削断面を矩形にすることが可能となる。なお、カッターヘッドの形態は、図示のものに限定されるものではなく、掘削断面の形状や土質等に応じて変更しても差し支えない。
【００４５】
トンネルＴ１〜Ｔ６の構築が完了したら、図５（ｃ）に示すように、地下構造物１の断面形状に合せて、トンネルＴ１〜Ｔ６の不要な覆工Ｌ２，Ｌ２，…を撤去して大きな空間を形成する。このとき、隣接するトンネルＴ，Ｔの残置する覆工Ｌ１，Ｌ１を、覆工Ｌ１、Ｌ１に跨って目板２０を固定することにより連結し、トンネルＴ１〜Ｔ６を一体化させる。
【００４６】
そして、図５（ｄ）に示すように、地山との境界（すなわち、地下構造物１の外縁）に沿って残置されたトンネルＴ１〜Ｔ６の覆工Ｌ１，Ｌ１，…を利用して本設の頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを形成すると、地下構造物１となる。なお、不要な覆工Ｌ２を全部撤去した後に頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを形成してもよいし、トンネルＴ１〜Ｔ６の不要な覆工Ｌ２の一部を撤去しつつ、地下構造物１の頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを構築してもよい。また、頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃの構築完了後に撤去してもよい。
【００４７】
以上、本実施形態の地下構造物１によれば、継手部Ｊ１が、残置する覆工Ｌ１の本体部（Ｌ字状、直線状を呈する部分）ではなく、地山側に突出した突出部Ｓに配置されているため、覆工Ｌ１の本体部に断面欠損が生じない。そのため、トンネル同士の連結や、地下構造物１の頂版１Ａ、底版１Ｂ、側壁１Ｃ，１Ｃの構築の際に、地下構造物１の内空側に突出部分を形成する必要がない。つまり、トンネル同士の連結を、覆工Ｌ１の本体部において目板２０を介して行うことが可能となる。また、覆工Ｌ１の本体部に断面欠損が生じないため、地山に面する覆工Ｌ１のみで、必要な断面積を確保することが可能となる。
【００４８】
したがって、地下構造物１の内空断面積を、大きく確保することが可能となる。
つまり、同じ内空断面積の地下構造物１を構築するために、従来よりも小さい断面積のトンネルＴを組み合わせることにより構築することが可能となるため、掘削土量や材料費等の削減、早期施工等が可能になる。
【００４９】
また、突条Ｐ１がＬ字状に屈曲した部位を備えて形成されているため、突状Ｐ１の先端が、トンネルＴの外殻の近傍に位置しており、注入孔１９を設けることができるので止水材１８ａの注入作業を、トンネルＴ内から簡易に行うことができる。注入孔１９は推進函体１０毎にあってもよいし当該間隔を離してもよい。
【００５０】
また、隣り合うトンネルＴ同士は、継手部Ｊ１，Ｊ２を介して、函体１０同士を連結した状態で行うため、先行するトンネルＴ１が蛇行し、あるいは捩れている場合や、後行のトンネルＴ１の掘進機Ｋ（図５（ａ）参照）にローリングやピッチング等が発生した場合であっても、これらの影響が両トンネルＴ１，Ｔ１の連結部分で吸収されることになるので、その施工を確実に行うことが可能となる。
【００５１】
つまり、図３に示すように、後行のトンネルＴ２となる推進函体１０（以下、「後行の推進函体１０」という）を先行のトンネルＴ１に沿って押し出す際には、後行の推進函体１０のレール１６１は、先行トンネルＴ１を構成する推進函体１０の溝部材１４の内部にトンネル軸方向から挿入されことになるが、図２に示すように、このレール１６１が溝部材１４の内部に遊嵌状態で入り込むので、先行のトンネルＴ１が蛇行等していても、あるいは、後行のトンネルＴ１の掘進機Ｋにローリング等が生じていても、溝部材１４とレール１６１との間にクリアランスがあるので後行の推進函体１０がトンネル軸に対して傾斜していても直ちに競ってしまうというような不都合が発生することがなく、その結果、後行の推進函体１０をスムーズに押し出すことが可能となる。
【００５２】
また、図２に示すように、この溝部材１４およびレール１６１は、遊嵌状態で結合してトンネルＴ１の蛇行等に対応可能に構成されている一方で、レール１６１の頭部１６１ｃ（すなわち、突条Ｐ１の突端部分）が溝部材１４の幅狭部１４ａの幅（ガイド溝Ｄ１の開口幅）よりも大きい幅寸法に成形されているので、隣り合う推進函体１０，１０が必要以上に離間することがなく、その結果、寸法精度の高い地下構造物１を構築することが可能となる。
【００５３】
また、隣り合うトンネルＴ１，Ｔ１の目地の止水は、ガイド溝Ｄ１に突条Ｐ１を遊嵌して、ガイド溝Ｄ１の内部において、突条Ｐ１の先端に形成された凹部Ｐ１１を介して止水剤１８ａを注入することにより行なわれているため、別途止水構造を構築する必要がなく、簡易に止水性に優れた地下構造物が構築される。
【００５４】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、推進函体が鋼製の部材で構成されている場合を例示したが、この他、球状黒鉛鋳鉄製の部材で構成されているものであってもよく、さらには、鉄筋コンクリート製の部材で構成されているものであってもよい。また、合成構造であってもよい。
【００５５】
また、突条をボルトとナットを介して、推進函体の側面に取り付ける構成としたが、例えばレールのフランジ部を推進函体の側面に溶接して取り付けてもよく、突条の取り付け方法は限定されるものではない。
また、前記実施形態では、突条を熱押形鋼からなるレールにより形成するものとしたが、例えば鋼板を組み合わせて形成してもよく、突条の形成方法は限定されるものではない。同様に、前記実施形態では、ガイド溝について形鋼を組み合わせて形成するものとしたが、ガイド溝の形成方法も限定されるものではないことは、いうまでもない。
【００５６】
また、前記実施形態では、継手への止水剤の注入を、注入管や注入孔を介して行う構成としたが、継手の止水方法は限定されるものではなく、例えば、継手の洗浄後、直接止水剤を突条の凹部とガイド溝との間に形成された空間に充填してもよい。
【００５７】
また、突出部に配置される突条は、必ずしもＬ字状に屈曲した部位を備えて形成されている必要はなく、その断面形状は限定されるものではない。
また、突条の先端の凹部は必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。
【００５８】
また、継手部の構成は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
また、隣り合うトンネル同士の連結方法は、目板による方法に限定されるものではなく、適宜公知の方法により行えばよい。例えば、隣り合うトンネル同士の摩擦力による接合が可能であれば、目板等の部材を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る地下構造物を示す断面図である。
【図２】図１のＸ部分の拡大断面図である。
【図３】図１に示す地下構造物を構成する推進函体を示す斜視図である。
【図４】図１のＹ部分の拡大断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る地下構造物の築造手順を示す断面図である。
【図６】（ａ）は従来の地下構造物を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＺ部分を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 地下構造物
１０ 推進函体
１１ 外殻
１２ 主桁
１３ 縦リブ
１４ 溝部材
１５ 突部材
１８ 管材
１８ａ 止水剤
２０ 目板
Ｔ（Ｔ１〜Ｔ６） トンネル
Ｌ 覆工
Ｄ１ ガイド溝
Ｐ１ 突条
Ｐ１１ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並設された複数本のトンネルを利用して築造された地下構造物であって、
隣り合う二つの前記トンネルの覆工の各々に地山側に突出する突出部を設け、この突出部に両覆工をつなぐ継手部を形成したことを特徴とする、地下構造物。
【請求項２】
前記継手部は、隣り合う二つの前記トンネルのうちの一方のトンネルの前記突出部に一体に形成されて他方のトンネル側に開口するガイド溝と、
他方のトンネルの前記突出部に一体に形成されて前記ガイド溝に挿入される突条と、
前記突条の周囲に注入される止水剤と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の地下構造物。
【請求項３】
前記突条がＬ字状に屈曲した部位を備えて形成されており、前記突条の先端が前記覆工の外面の近傍に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の地下構造物。
【請求項４】
前記突条の先端には、管材の配管が可能な形状の凹部が形成されていることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の地下構造物。
【請求項５】
前記隣り合う二つのトンネルが、両トンネルの覆工に跨って配設された目板により連結されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の地下構造物。
【請求項１】
並設された複数本のトンネルを利用して築造された地下構造物であって、
隣り合う二つの前記トンネルの覆工の各々に地山側に突出する突出部を設け、この突出部に両覆工をつなぐ継手部を形成したことを特徴とする、地下構造物。
【請求項２】
前記継手部は、隣り合う二つの前記トンネルのうちの一方のトンネルの前記突出部に一体に形成されて他方のトンネル側に開口するガイド溝と、
他方のトンネルの前記突出部に一体に形成されて前記ガイド溝に挿入される突条と、
前記突条の周囲に注入される止水剤と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の地下構造物。
【請求項３】
前記突条がＬ字状に屈曲した部位を備えて形成されており、前記突条の先端が前記覆工の外面の近傍に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の地下構造物。
【請求項４】
前記突条の先端には、管材の配管が可能な形状の凹部が形成されていることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の地下構造物。
【請求項５】
前記隣り合う二つのトンネルが、両トンネルの覆工に跨って配設された目板により連結されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の地下構造物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２７０３７８（Ｐ２００９−２７０３７８Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２３３００（Ｐ２００８−１２３３００）
【出願日】平成２０年５月９日（２００８．５．９）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月９日（２００８．５．９）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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