(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネルのインバート位置に設置され、その内周面の一部に、セグメント幅よりトンネル延長方向にわずかに狭い幅で形成された歩床部を構成するインバートコンクリートが一体的に形成され、該インバートコンクリートの最底部に、トンネル延長方向に貫通する水抜き孔が設けられたことを特徴とする歩床部を有するセグメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は歩床部を有するセグメントに係り、特に電力用のシールド洞道のように電線敷設用あるいは保守点検用の歩廊として用いられる歩床部分を覆工と同時に設けるようにしたシールドトンネルの施工に用いるセグメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電力用のシールド洞道は図８にその設備配置断面を示したように、電力線等の各種ケーブル５５の敷設及び洞道供用時の保守管理用としてトンネル５０内のインバート５１部分に歩床５２が設けられている。この歩床５２は通常、シールドトンネル５０の一次覆工完了後に歩床となる歩床部分を現場打ちコンクリートあるいはプレキャストコンクリートブロックによって構築したものである。通常は、この歩床部の一部にラック等を組み立てて、電力線を配置し、ラックに沿って歩行できるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、シールドトンネルの延長が長距離化する傾向にある。したがって、シールドトンネル工事の全体工程に対して歩床部の現場施工の占める割合が大きくなってきた。このため、この歩床部の施工期間を短縮することが全体工程を短縮するために、重要な要素となってきた。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、このような要請に応えるために、シールドトンネルの一次覆工施工と同時に、歩床部を施工することができる歩床部を有するセグメントを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明はシールドトンネルのインバート位置に設置され、その内周面の一部に、セグメント幅よりトンネル延長方向にわずかに狭い幅で形成された歩床部を構成するインバートコンクリートが一体的に形成され、該インバートコンクリートの最底部に、トンネル延長方向に貫通する水抜き孔が設けられたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の歩床部を有するセグメントを組み立てたシールドトンネルの一実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の歩床部を有するセグメントを組み立てたシールドトンネル１の覆工構造を示した斜視図である。セグメント１０のトンネル内面側の形状が理解できるように、リング状に閉合させるセグメント１０の一部を外した状態が示されている。
【０００９】
図１及びその端面図である図２に示したように、本実施の形態において、図示しないシールド掘削機の本体の後端位置において、１次覆工として組み立てられ、分割数に応じた全長を有する円弧状をなすセグメント１０は５ピースを１リングとして閉合されるようになっている。また、セグメント１０のうち、インバートに設置されるセグメント１１（以下、インバートセグメント１１と記し、一般部のセグメント１０と区別して説明する。）にはあらかじめ歩床部としてのインバートコンクリート１２が一体的に形成されている。このインバートコンクリート１２は図示したように、円弧状のプレキャスト鉄筋コンクリート製のセグメント１０に付加するように一体的に構築されたインバート荷重を負担する床状部分である。このインバートコンクリート１２部分は図２に示したように、セグメント組立時に上面が水平となるように図示しないセグメント組立装置によってインバートの所定位置に据え付けられる。
【００１０】
図１、図２に示したセグメント組立例では、まず、インバートコンクリート１２が水平な歩床面を構成するようにインバートセグメント１１を配置し、これを基準として円周方向に残りのセグメント１０を連結してリングを閉合する。セグメント１０間の円周方向継手１５位置は図１に示したように、トンネル軸線方向に隣接するリングのセグメント間継手１５の位置と同一位置になるようして組み立てられている。また、１リング当たりのセグメント１０、１１の分割ピッチは、図２に示しように例えば５ピースの場合には各セグメントは７２°になるように等角度分割されており、Ｋセグメントは設けられていない。また、本実施の形態では、セグメント１０の天端位置での連結部分をトンネル軸線方向に対して所定のテーパー継手１６となっている。これにより、隣接するリング間のズレを防止することができる。
なお、鉄筋コンクリートセグメントの断面としては従来からある箱型断面及び平板型断面のいずれをも採用することができる。また、鋼製セグメントにおいて歩床部を構成するように所定の鋼材を組み立てたものをインバートセグメント１１とすることも可能である。
また、歩床部の材質としてはコンクリート一体製品の他、鋼製、合成樹脂製品等が適用可能である。鋼製、合成樹脂製品の場合にもセグメント製造時に一体的に形成させてもよいし、工場における後工程作業でコンクリートセグメントあるいは鋼製セグメントに取り付けるようにしてもよい。
【００１１】
図３はセグメント１０、１１の継手位置をリング間で千鳥状配置とした例を示した斜視図、図４は同端面図である。図３に示した千鳥組みのセグメント１０は図４に示したようにインバートセグメント１１の向きを左右に入れ替えることによりその他のセグメント１０の配置位置が決定できる。このように継手位置を隣接セグメント間において千鳥組みにすることにより、継手位置で隣接リングによる添え梁効果を見込むことができる。セグメント１０のリング間の連結には公知のボルト継手１４（図５他参照）を用いることができる。
【００１２】
図５はリング間を連結した状態のインバートセグメント１１及びインバートコンクリート１２部分を示した一部縦断面図である。図５に示したように、インバートセグメント１１同士はセグメントの端面に設けられた継手ボックス１３内でボルト継手１４によって接合されている。この継手ボックス１３内でのボルト締結作業を行うための作業空間１７が確保されている。この結果、インバートコンクリート１２の幅Ｗ1はセグメント１１の幅Ｗ2より僅かに狭くなっている。この作業空間１７はセグメント間の連結が完了した後にプレキャストコンクリート蓋板２０や金属製グレーチングによって覆われるようになっている。なお、これらの蓋板２０は必ずしも必要ではなく、また作業空間１７内に砂利等を充填してもよい。このときインバートコンクリート１２には各歩床部間を連通するように水抜き孔２１が設けられているので、水の流下が妨げられないようにすることが重要である。
【００１４】
図６はインバートコンクリート１２部分を軽量化した変形例を示したものである。図６に示したインバートセグメント１１はインバートコンクリート１２の上面に所定の凹所１９が形成されている。連結部の蓋板２０に加え、この凹所１９を覆うように、プレキャストコンクリート蓋板２３を被せるようになっている。凹所１９を設けることにより、インバートセグメント１１の重量増加を抑えることができる。図６に示した例では、将来的に施工される電力線用ラックの所定の荷重を見込んでプレキャストコンクリート蓋板２０，２３の設計を行う。
【００１５】
図７は、セグメント１０，１０間（図示せず）、インバートセグメント１１，１１間の継手としてワンタッチ継手３０を用いた例を示したものである。同図に示したように、トンネル延長方向に隣接するインバートセグメント１１間をピン−ホゾ継手のようなワンタッチ継手３０で連結する場合には、既に構築されているリング状のセグメントの端面に新たなセグメントが直接押し当てられるように連結される。したがって、インバートコンクリート１２間の隙間２５は図５に示したボルト接合用の作業空間１７の幅より狭くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による歩床部を有するセグメントを組み立てたシールドトンネルの一実施の態様を示した斜視図。
【図２】  図１の端面線II-IIに沿ってセグメントの組立状態を示した端面図。
【図３】  本発明による歩床部を有するセグメントを組み立てたシールドトンネルの他の実施の態様を示した斜視図。
【図４】  図３の端面線IV-IVに沿ってセグメントの組立状態を示した端面図。
【図５】  インバートセグメントの連結状態（ボルト継手）を示した部分縦断面。
【図６】  軽量インバートセグメントの連結状態（ボルト継手）を示した部分縦断面。
【図７】  インバートセグメントの連結状態（ワンタッチ継手）を示した部分縦断面。
【図８】  従来のシールドトンネル内に電力線ケーブル等が敷設された状態の一例を示した設備配置断面図。
【符号の説明】
１  シールドトンネル
１０  セグメント
１１  インバートセグメント
１２  インバートコンクリート
１５  セグメント間継手
１６  テーパー継手
２０，２３  蓋板
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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