(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルに割込立坑等の中空接続体を接続するための可撓継手であって、
該中空接続体の周方向に延長するようにして該トンネルの中空接続体接続基部と該中空接続体の各接続端面との間に介装されたゴム・合成樹脂等からなる環状の可撓板と、
該トンネルの中空接続体接続基部および該中空接続体の各接続端面と平行な該可撓板の両面から所定の角度をなして延長するようにして該可撓板と一体的に環状に形成され、一端側が該中空接続体の壁体端部に、他端側が該トンネルに埋設された伸縮性止水板と、
該中空接続体の軸方向に延長するようにして一端側が該中空接続体の壁体端部に、他端側が該トンネルに配置された棒状部材
とを備えることを特徴とするトンネル中空接続体接続用可撓継手。
【請求項２】
該中空接続体の壁体端部の該棒状部材が配置された部分には、該棒状部材の周面および端面と所定の間隔をおいて該棒状部材を覆う袋状のスリーブが設けられていることを特徴とする請求項１記載の可撓継手。
【請求項３】
上部と下部とに分割された立坑の該上部と下部とを相互に接続するための可撓継手であって、
該立坑の周方向に延長するようにして該立坑上部と該立坑下部の各接続端面との間に介装されたゴム・合成樹脂等からなる環状の可撓板と、
該立坑上部および該立坑下部の各接続端面と平行な該可撓板の両面から所定の角度をなして延長するようにして該可撓板と一体的に環状に形成され、一端側が該立坑上部の壁体下端部に、他端側が該立坑下部の壁体上端部に埋設された伸縮性止水板と、
該立坑の軸方向に延長するようにして一端側が該立坑上部の壁体下端部に、他端側が該立坑下部の壁体上端部に配置された棒状部材
とを備えることを特徴とする立坑接続用可撓継手。
【請求項４】
該立坑上部の壁体下端部の該棒状部材が配置された部分には、該棒状部材の周面および端面と所定の間隔をおいて該棒状部材を覆う袋状のスリーブが設けられていることを特徴とする請求項３記載の可撓継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネル等のトンネルと割込立坑（中間立坑）等トンネルに接続される中空接続体を接続するための可撓継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
長距離シールドトンネル等の横坑において発進立坑と到達立坑との間に人孔等の立坑を設ける場合シールドトンネル完成後に上部分からシールド間を割込んで枝付けする割込立坑工法がある。このようにシールドトンネルに割込立坑（中間立坑、シャフトとも呼ばれる）を接続する場合、割込立坑とシールドトンネルとの相対変位を許容し、地盤の不等沈下や地震による地盤変動等によって生ずる応力を緩和する構成とすることが望ましい。
【０００３】
従来この目的で開発された構成として、特開平８−４１９２１号公報記載の可撓継手がある。この可撓継手は、ゴム製の可撓部材を１対の受圧鉄板で厚さ方向に挟み、割込立坑の横断面と対応する環を周方向に複数に分割した形状に形成された複数の分割ピースがそれぞれ端面を突き合わせた状態で結合されて割込立坑の横断面と対応する環状となって、割込立坑とトンネルの一部である立坑基部との間に介設されるように構成されたものである。この可撓継手においては、ゴム製可撓部材が割込立坑の荷重を担った状態で地震時に生じる割込立坑の曲げおよび水平変位に追従変位しかつ止水を維持する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の可撓継手においては、可撓部材は施工現場において各分割ピースをボルトで接続して環状に形成するので止水性の確保に手間がかかり、また可撓部材にはアンカーボルトを設けてあるので、施工時に型枠に個々に固定する必要があり施工の手間がかかるという問題がある。また止水板を可撓部材と別体に設けなければならないので、止水板の固定、型枠の加工等複雑な施工を必要とする。さらに、可撓部材の上下面に設けられた受圧鉄板も分割品であり、それぞれを相互接続するための継手部を有しているので高価になる上施工の際、継手部の接続に手間がかかるという問題がある。
【０００５】
したがって、上記従来の可撓継手は全体として構造が複雑で高価となる上に施工にも非常に手間がかかるという問題がある。
【０００６】
また、中空接続体とトンネル等の接続ばかりでなく、立坑本体の上部が軟弱地盤中に位置し下部が岩盤中に位置する等上部と下部とで異なる地盤構造に対処するため、立坑を上部と下部とに分割し、両部分を可撓継手で接続する必要が生じる場合もあるが、この場合にも上記と同様の問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであって、より簡単な構造で施工の手間も省け、しかも割込立坑等の中空接続体とトンネルとの相対変位または上下に分割された立坑の上部と下部との相対変位を許容し、地盤の不等沈下や地震による地盤変動等によって生じる応力を緩和することが充分に可能なトンネル中空接続体等接続用可撓継手を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するトンネル中空接続体接続用可撓継手は、トンネルに割込立坑等の中空接続体を接続するための可撓継手であって、該中空接続体の周方向に延長するようにして該トンネルの中空接続体接続基部と該中空接続体の各接続端面との間に介装されたゴム・合成樹脂等からなる環状の可撓板と、該トンネルの中空接続体接続基部および該中空接続体の各接続端面と平行な該可撓板の両面から所定の角度をなして延長するようにして該可撓板と一体的に環状に形成され、一端側が該中空接続体の壁体端部に、他端側が該トンネルに埋設された伸縮性止水板と、該中空接続体の軸方向に延長するようにして一端側が該中空接続体の壁体端部に、他端側が該トンネルに配置された棒状部材とを備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、「中空接続体」とはトンネルとの接続角度は直交方向を標準としているが斜めに接続される場合も含む。またトンネルの上部に接続される割込立坑のほか発進立坑、到達立坑やトンネルに対し水平方向に配置される坑も含むものである。
【００１０】
本発明によれば、トンネルと該トンネルの中空接続体接続基部に接続された中空接続体との間に相対変位が生じるような地盤の不等沈下や地震による地盤変動が生じたとき、可撓継手は該相対変位に追従しまたはこれに抵抗することにより接合部の破壊を防止かつ止水を維持する。
【００１１】
すなわち、中空接続体とトンネルの中空接続体接続基部が相互に接近する方向に相対変位が生じた場合すなわち圧縮力が作用する場合は、可撓板が相対変位に追従して圧縮変形することによってこの圧縮力を吸収する。逆に中空接続体とトンネルの中空接続体接続基部が相互に離間する方向に相対変位が生じた場合すなわち引張り力が作用する場合は、伸縮性止水板が相対変位に追従して伸長することによってこの引張り力を吸収する。また中空接続体がトンネルの中空接続体接続基部に対して回転するように相対変位が生じた場合は圧縮側および引張側でそれぞれ上記と同様の作用が生じる。
【００１２】
また、中空接続体およびトンネルの中空接続体接続基部がトンネル軸方向に相対変位を生じさせるような外力すなわちせん断力が作用した場合は、棒状部材が、このせん断力を支持しせん断力による中空接続体とトンネルの中空接続体接続基部との相対変形を防止する。
【００１３】
本発明の一側面において、該中空接続体の壁体端部の該棒状部材が配置された部分には、該棒状部材の周面および端面と所定の間隔をおいて該棒状部材を覆う袋状のスリーブが設けられている。
【００１４】
この構成により、中空接続体とトンネルの中空接続体接続基部との間に圧縮力が作用した場合は中空体接続体の壁体端部の棒状部材が配置された部分はその頂面とスリーブの頂部内面との間隔内においてスリーブ頂部内面に当接する方向にスリーブ内を摺動することによって棒状部材と中空接続体の壁体との間に破損が生じることを防止することができる。
【００１５】
また、中空接続体とトンネルの中空接続体接続基部の間に引張力が作用した場合は棒状部材の上記部分はスリーブから抜ける方向にスリーブ内を摺動することによって同様に棒状部材と中空接続体の壁体との間に破損が生じることを防止することができる。
【００１６】
さらに、中空接続体とトンネルの中空接続体接続基部にせん断力が作用した場合は、棒状部材の上記部分はその周面とスリーブ内周面との間の間隔内において棒状部材の径方向に移動することにより、その範囲内で、中空接続体とトンネルの中空接続体接続基部の間のせん断力による相対変位を吸収することができる。
【００１７】
さらに、本発明によれば、上部と下部とに分割された立坑の該上部と下部とを相互に接続するための可撓継手であって、該立坑の周方向に延長するようにして該立坑上部と該立坑下部の各接続端面との間に介装されたゴム・合成樹脂等からなる環状の可撓板と、該立坑上部および該立坑下部の各接続端面と平行な該可撓板の両面から所定の角度をなして延長するようにして該可撓板と一体的に環状に形成され、一端側が該立坑上部の壁体下端部に、他端側が該立坑下部の壁体上端部に埋設された伸縮性止水板と、該立坑の軸方向に延長するようにして一端側が該立坑上部の壁体下端部に、他端側が該立坑下部の壁体上端部に配置された棒状部材とを備えることを特徴とする立坑接続用可撓継手が提供される。この可撓継手においても、該立坑上部の壁体下端部の該棒状部材が配置された部分には、該棒状部材の周面および端面と所定の間隔をおいて該棒状部材を覆う袋状のスリーブが設けることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明の１実施形態を示す概略断面図、図２は図１中のＡ部分の拡大断面図、図３は図１中Ｂ−Ｂ矢視図である。
【００２０】
この実施形態において本発明の可撓継手１は、円筒状のシールドトンネル２とその上部に設けられた横断面が楕円リング状の割込立坑３との接続に用いられている。
【００２１】
可撓継手１はトンネル２の上部に突設された横断面が楕円リングの立坑基部７の接続端面７ａ（図２）とその上に設置される割込立坑３の接続端面３ａ（図２）との間に介設されるもので、可撓板４、伸縮性止水板５および棒状部材６を備えている。
【００２２】
可撓板４はゴム・合成・樹脂等可撓性を有する材料からなり、たとえば耐候性・耐熱性に優れたクロロプレンゴム等が好適である。可撓板４は所定の厚みＤと割込立坑３の壁厚の半分に近い幅を有し、割込立坑３の外周側において割込立坑３の周方向に延長するようにしてトンネル２の立坑基部７の接続端面７ａと割込立坑３の接続端面３ａとの間に介装されており、これら接続端面７ａ，３ａの形状に合致する横断面が楕円リング状の環状板状として構成されている。
【００２３】
伸縮性止水板５は、伸縮性、可撓性を有するゴム等の材料からなり、両接続端面７ａ，３ａと平行な可撓板４の両面すなわち両接続端面７ａ，３ａと全面的に接触する両面４ａ，４ｂ（図２中上下面）から所定の角度をなして延長するようにして可撓板４と一体的に環状に形成されており、止水板５の一端側は割込立坑３の壁体端部３ｂに、他端側は立坑基部７にそれぞれ埋設されている。本実施形態において、伸縮性止水板５は可撓板４の幅方向ほぼ中央部に形成されており、したがって割込立坑３の外周側および立坑基部７の外周側において横断面が楕円リング状の部材として形成されている。伸縮性止水板５の可撓板４に対する設置角度は本実施形態においては可撓板４の上下面４ａ，４ｂに対して直角であるが、斜めに設置してもよい。
【００２４】
伸縮性止水板５の両端部は止水機能を高めるために止水板の幅方向の断面において円形に膨出した膨出端部５ａとして形成されており、その外周面側は水膨張ゴム５ｂによって形成されている。
【００２５】
割込立坑の壁体端部３ｂおよび立坑基部７のほぼ中央には、図３から明らかなように、周方向に所定の間隔をおいて、複数の横断面円形の棒状部材６が、割込立坑３の軸方向に延長するようにして、一端側６ａが割込立坑３の壁体端部３ｂに、他端側６ｂがトンネル２の立坑基部７に配置されている。棒状部材としてはたとえばダウエルバーが好適である。本実施形態においては、各棒状部材６の割込立坑３の壁体端部３ｂに配置される部分６ａには、棒状部材６の周面６ｃおよび端面６ｄと所定の間隔１１および１２をおいて棒状部材６を覆う合成樹脂等からなる袋状のスリーブ８が設けられている。スリーブ８はキャップ付き円筒状に形成されている。
【００２６】
図２において、符号９は可撓板４の内周側に隣接して割込立坑３の接続端面３ａと立坑基部７の接続端面７ａとの間の内周側空間に介装された発泡ゴム等からなる環状の目地材であり、棒状部材６はこの目地材９の外周部を貫通して配置されている。また符号１０は目地材９の内周側に隣接して施されたゴム等からなる止水用の環状コーキング材である。
【００２７】
次に上記可撓継手の動作について述べる。
【００２８】
地盤の不等沈下や地震による地盤変動が生じ、割込立坑３とトンネル２（すなわち立坑基部７）が相互に接近する方向に相対変位が生じた場合は、可撓板４がこの相対変位に追従して圧縮され、圧縮力を吸収する。この時棒状部材６の部分６ａはその頂面６ｄがスリーブ頂部内面８ａに当接する方向にスリーブ８内を摺動する。したがって、棒状部材６の頂面６ｄとスリーブ頂部内面８ａとの間隔１２を適宜の値に設定しておくことにより、その範囲内において棒状部材６と割込立坑３の端部壁体３ｂとの衝突による壁体３ｂの破損が生じることを防止することができる。
【００２９】
逆に、割込立坑３とトンネル２が相互に離間する方向に相対変位が生じた場合は、伸縮性止水板５がこの相対変位に追従して伸長し引張り力を吸収するとともに止水を維持する。この時棒状部材６の部分６ａはスリーブ８から抜ける方向にスリーブ８内を摺動する。
【００３０】
割込立坑３が立坑基部７に対して回転するように相対変位が生じた場合は圧縮側および引張り側でそれぞれ上記と同様の作用が生じる。
【００３１】
また割込立坑３およびトンネル２がトンネル軸方向に相対変位を生じさせるように、せん断力が働いた場合は、棒状部材６がこのせん断力を支持し、せん断力による割込立坑３と立坑基部７との相対変形を防止する。この時棒状部材６の部分６ａはその周面６ｃとスリーブ内周面８ｂとの間の間隔１１内において棒状部材６の径方向に移動するので、この間隔１１の範囲内の比較的小さい相対変位量であれば割込立坑３と立坑基部７との間のせん断力による相対変位を吸収することができる。
【００３２】
次に、この可撓継手の施工法につき図４および図５を参照して説明する。
【００３３】
（１）可撓板４と伸縮性止水板５の環状組立体をあらかじめ工場で製造しておき施工現場に搬入する。この組立体は、例えば可撓板４に止水板５を一体成形した帯状の組立体の両端末を接合してエンドレスにすることによって製造する。
【００３４】
（２）この可撓板４と伸縮性止水板５の組立体を組立体保持用型枠１１に組込む。すなわち、図４に示すように、止水板５の膨出端部５ａに近い部分を１組のコマ１２で挾持し、可撓板４の上面４ａを型枠１１の下面に押し当てる。
【００３５】
（３）この状態で組立体保持用型枠１１を外周型枠１３に対し、位置決めし、外周型枠１３に固定する。
【００３６】
（４）棒状部材６を所定位置に固定する。
【００３７】
（５）下側内周型枠１４を組立て下部コンクリート１５を打設する。
【００３８】
（６）下部コンクリート１５を養生した後組立体保持用型枠１１および下側内周型枠１４を外し、図５に示すように、コンクリート面に目地材９を取付ける。
【００３９】
（７）棒状部材６にスリーブ８を被せる。
【００４０】
（８）コーキング用コマ１７を取付けた上側内周型枠１６を組立て、上部コンクリート１８を打設する。
【００４１】
（９）上部コンクリート１８を養生後すべての型枠を取り外し、コーキング作業を行ってコーキング材１０（図２）を形成する。
【００４２】
上記施工法によれば、可撓板４と伸縮性止水板５は一体の組立体としてあらかじめ製造されており、施工現場においてはこの組立体を型枠で保持するだけでコンクリート打設作業を行うことができるので従来の分割ピースを組立てる継手に比べて施工をきわめて簡単に行うことができる。また下部コンクリート１５打設後組立体保持用型枠１１および下側内周型枠１４を取外した際に、伸縮性止水板５はこれと一体的に形成された可撓板４によってしっかりと支持されているので、止水板５の倒れ込みが防止され、上部コンクリートを打設する際には止水板５を保持するための特別の型枠を必要とせず上部コンクリート１８の打設を容易に行うことができる。
【００４３】
上記の実施形態においては、可撓板４と伸縮性止水板５は割込立坑３の外周側に設けられているが、図６に示すように可撓板４と止水板５を割込立坑３の外周側と内周側の双方に設けてもよい。
【００４４】
また、上記の実施形態においては、伸縮性止水板５は可撓板４の中央に配置されているが、止水板５の位置はこれに限らず、たとえば図７に示すように止水板５を可撓板４の一方の端部に形成するようにしてもよい。
【００４５】
またトンネルはシールドトンネルに限らず他の構成のトンネルにも適用可能であり、またトンネルおよび中空接続体の断面形状は楕円形に限らず、円形、四角形、その他の多角形のいずれであってもよい。
【００４６】
また、本発明は、トンネルに中空接続体を接続する場合だけでなく、上下に分割された立坑本体の接続用にも適用することができる。図８は、本発明を上下２つの部分に分割された立坑の上部と下部を相互に接続するための可撓継手に適用した実施形態を示す概略断面図である。この実施形態においては、立坑２０の上部２０ａは軟弱地盤２１中に、立坑２０の下部２０ｂは岩盤２２中にそれぞれ配置されており、上部２０ａと下部２０ｂは可撓継手２３によって相互に接続されている。なお、２４は立坑下部２０ｂに接続された下水道等の暗渠を示す。可撓継手２３は、立坑２０の周方向に延長するようにして立坑上部２０ａと立坑下部２０ｂの各接続端面２０ｃ、２０ｄとの間に介装されたゴム・合成樹脂等からなる環状の可撓板と、立坑上部２０ａおよび立坑下部２０ｂの各接続端面２０ｃ、２０ｄと平行な可撓板の両面から所定の角度をなして延長するようにして可撓板と一体的に環状に形成され、一端側が立坑上部２０ａの壁体下端部２０ｅに、他端側が立坑下部２０ｂの壁体上端部２０ｆに埋設された伸縮性止水板と、立坑２０の軸方向に延長するようにして一端側が立坑上部２０ａの壁体下端部２０ｅに、他端側が立坑下部２０ｂの壁体上端部２０ｆに配置された棒状部材とを備えている。棒状部材の立坑上部２０ａの壁体下端部２０ｅに配置された部分には、棒状部材の周面および端面と所定の間隔をおいて棒状部材を覆う袋状のスリーブが設けらている。可撓板、伸縮性止水板、棒状部材および棒状部材を覆うスリーブの具体的な構成としては、図１ないし図７を参照して述べた上記各実施形態の構成を使用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、環状の可撓板と環状の伸縮性止水板が一体的に形成されているので、従来の可撓継手のように可撓板が複数の分割ピースからなりまた止水板が可撓板と別体に設けられているものに比べて施工の手間が省け、また施工時には可撓板が止水板を所定の角度に支持することにより止水板の倒れ込みを防止するので継手の施工が一層容易となり、施工コストを軽減できる利点がある。
【００４８】
また受圧鉄板等の部材を省略したので、部品点数が少なくてすみコストが低減するとともに施工の手間がさらに省ける。
【００４９】
また、棒状部材を袋状のスリーブで覆う構成を採用することにより、中空接続体とトンネル圧縮力、引張力が作用する場合に棒状部材と中空接続体との間に破壊が生じることを防止することができる上に、中空接続体とトンネルの接続部にせん断力が作用した場合は棒状部材の周面とスリーブ内周面との間の間隔内において棒状部分が径方向に移動することにより、中空接続体とトンネルの間のせん断力による相対変位を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１中のＡ部分の拡大断面図である。
【図３】図１中Ｂ−Ｂ矢視図である。
【図４】上記実施形態の継手の施工法を示す断面図である。
【図５】上記実施形態の継手の施工法を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す図２と同様の断面図である。
【図７】可撓板と伸縮性止水板の他の実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  可撓継手
２  トンネル
３  割込立坑（中空接続体）
４  可撓板
５  伸縮性止水板
６  棒状部材
８  スリーブ
【図１】
0003677405.tif 000002
【図２】
0003677405.tif 000003
【図３】
0003677405.tif 000004
【図４】
0003677405.tif 000005
【図５】
0003677405.tif 000006
【図６】
0003677405.tif 000007
【図７】
0003677405.tif 000008
【図８】
0003677405.tif 000009