(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣＴ版の端面側に埋設したインサート本体と、
該インサート本体の内部に設けられていて締結ボルトを螺合する雌ねじ部と、
前記インサート本体の前記雌ねじ部の入口側に設けられていて前記雌ねじ部の内径より拡径された筒状の鋼管と、
前記鋼管の外周面に設けられた緩衝材からなる緩衝管と、
を備えたことを特徴とするインサート。
【請求項２】
ＰＣＴ版の端面側に埋設したインサート本体と、
該インサート本体の内部に設けられていて締結ボルトを螺合する雌ねじ部と、
前記インサート本体の前記雌ねじ部の入口側に設けられていて前記雌ねじ部の内径より拡径された緩衝材からなる緩衝管と、
を備えたことを特徴とするインサート。
【請求項３】
前記インサート本体の雌ねじ部の先端側で前記鋼管との間に前記雌ねじ部側に向けて次第に縮径するテーパ状の座掘りを備え、前記座掘りの外周面に前記緩衝管が設けられている請求項１に記載されたインサート。
【請求項４】
複数の円弧状のＰＣＴ版を連結してなるＰＣＴ版の連結構造において、
一方のＰＣＴ版と他方のＰＣＴ版の連結部のいずれか一方の端面にボルトボックスを設置し、他方の端面に内部に雌ねじ部を有する請求項１から３のいずれか1項に記載されたインサートを設置したことを特徴とするＰＣＴ版の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略円弧版状のＰＣＴ版を相互に連結するためのＰＣＴ版用のインサートと、このＰＣＴ版を周方向または軸方向に連結してなるＰＣＴ版の連結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、オープンカットで構築されるトンネルは、作業員の減少や高齢化に対応するための省略化や工場製作の品質向上、工期短縮等が要求されている。このようなニーズに対応したトンネルの構築方法の１つにＰＣ−ＡＴＭ（Ｐｒｅ−Ｃａｓｔ  Ａｒｃｈ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｍｅｔｈｏｄ）が知られている。ＰＣ-ＡＴＭとはトンネル断面方向に例えば２分割されたＰＣＴ版とよぶプレキャストコンクリート部材を基礎上にアーチ状に組み立て、ボルトで連結して順次トンネルの軸線方向に組み立ててトンネルを構築する工法である。
【０００３】
例えば特許文献１に記載されたアーチトンネルでは、アーチトンネルの軸方向に隣接する略円弧状のＰＣＴ版同士を継手部で連結している。この継手部は各ＰＣＴ版の凹所であるボルトボックス同士の支圧プレート間でボルトとナットを連結することで固定している。そして、この継手部を備えた各ボルトボックスは後の工程で現場打ちコンクリートで埋設される。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−８８７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたプレキャストアーチトンネルでは、アーチ部を形成する略円弧状のＰＣＴ版を軸方向に接合した後、支圧プレートの両側のボルトボックスをそれぞれコンクリートで埋設する作業が煩雑で手間がかかるという欠点があった。
また、仮に一方のＰＣＴ版のボルトボックスに代えてインサートを埋設すると、他方のＰＣＴ版のボルトボックスからシノ等の位置合わせ用治具を挿入してＰＣＴ版同士の位置調整をする場合、位置合わせ用治具の荷重でインサートの外面側のコンクリートにクラックが入ったり欠けたりするおそれがあった。また、インサートに形成した雌ねじ部のネジ山が位置合わせ用治具で押されてつぶれてしまう欠点があった。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、ボルトボックスの埋設作業の労力を軽減すると共にコンクリートの破損を抑制できるようにしたインサートとＰＣＴ版の連結構造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】
【０００７】
即ち、本発明に係るインサートは、ＰＣＴ版の端面側に埋設したインサート本体と、該インサート本体の内部に設けられていて締結ボルトを螺合する雌ねじ部と、インサート本体の雌ねじ部の入口側に設けられていて前記雌ねじ部の内径より拡径された筒状の鋼管と、前記鋼管の外周面に設けられた緩衝材からなる緩衝管と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、ＰＣＴ版に埋設したインサートを他のＰＣＴ版との間で位置調整する際、位置合わせ用治具の先端が鋼管を押して位置調整させても位置合わせ用治具の荷重を鋼管及び緩衝管で受けるため、インサートに設けた雌ねじ部のねじ山を損傷したりインサート周囲のコンクリートにクラックや損傷等を生じたりすることがなく、安全にインサートを備えたＰＣＴ版の位置調整を行え、他のＰＣＴ版と締結ボルト等で固定できる。
【０００８】
しかも、筒状の鋼管とその外周面に設けた緩衝材の緩衝管を設けたため、位置合わせ用治具を移動させた際に鋼管を押しても緩衝管で位置合わせ用治具の荷重を吸収または分散できるので周囲のコンクリートにクラックや損傷等を生じない。
【０００９】
また、本発明に係るインサートは、ＰＣＴ版の端面側に埋設したインサート本体と、該インサート本体の内部に設けられていて締結ボルトを螺合する雌ねじ部と、前記インサート本体の前記雌ねじ部の入口側に設けられていて前記雌ねじ部の内径より拡径された緩衝材からなる緩衝管と、を備えたことを特徴とする
緩衝管を設けたため、位置合わせ用治具を移動させた際に緩衝管を押しても緩衝管で位置合わせ用治具の荷重を低減させたり吸収したりできるので周囲のコンクリートにクラックや損傷等を生じない。
【００１０】
また、インサート本体の雌ねじ部の先端側で前記鋼管との間に前記雌ねじ部側に向けて次第に縮径するテーパ状の座掘りを備え、前記座掘りの外周面に前記緩衝管が設けられていてもよい。
鋼管と雌ねじ部の間に座堀りを設けたため、インサートの雌ねじ部にまで位置合わせ用治具が挿入されない上に、位置調整後に締結ボルトをインサートの雌ねじ部に挿入する際に座堀りで挿入をガイドできる。
【００１１】
本発明によるＰＣＴ版の連結構造は、複数の円弧状のＰＣＴ版を連結してなるＰＣＴ版の連結構造において、一方のＰＣＴ版と他方のＰＣＴ版の連結部のいずれか一方の端面にボルトボックスを設置し、他方の端面に内部に雌ねじ部を有する上述したいずれかに記載されたインサートを設置したことを特徴とする。
本発明では、複数のＰＣＴ版を周方向や軸方向に連結するために、クレーン等の機械を用いてＰＣＴ版同士の位置合わせをする際、シノ等の位置合わせ用治具を他方のＰＣＴ版のボルトボックス側のボルト孔から挿入して一方のＰＣＴ版のインサートの先端に設けた鋼管または緩衝管を微少距離相対移動させて位置合わせすることができる。その際、鋼管または緩衝管を位置合わせ用治具で押したりしても雌ねじ部のねじ山を損傷したりせず、インサートを位置合わせ用治具で直接押してインサート周囲のコンクリートにクラックや損傷等を生じたりすることがなく、安全にインサートとボルトボックスのボルト孔等を対向させて相互のＰＣＴ版の位置調整を行える。しかも、ボルトボックスは対向するＰＣＴ版の一方の継手部だけに設けたから、トンネル施工後のコンクリートによるボルトボックスの埋設作業の労力を軽減できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のインサートによれば、ＰＣＴ版に埋設したインサートを位置調整する際、位置合わせ用治具の先端がガイドリングを位置調整させても位置合わせ用治具の荷重をガイドリングで受けるため、インサートに設けた雌ねじ部のねじ山を損傷したりインサート周囲のコンクリートにクラックや損傷等を生じたりすることなく、安全にインサートを備えたＰＣＴ版の位置調整を行える。
また、本発明による及びＰＣＴ版の連結構造によれば、一方のＰＣＴ版と他方のＰＣＴ版を相互に対向させ、一方のＰＣＴ版のボルトボックスから位置合わせ用治具を挿入して他方のＰＣＴ版をインサートを通して位置調整できる。その際、位置合わせ用治具の先端がガイドリングを押しても、雌ねじ部のねじ山を損傷したりインサート周囲のコンクリートにクラックや損傷等を生じさせたりすることがなく、安全にインサートとボルトボックスを対向させるよう相互のＰＣＴ版の位置調整を行える。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態によるプレキャストアーチトンネルの施工工程におけるＰＣＴ版の取り付け状態を示す斜視図である。
【図２】軸線方向に隣り合うＰＣＴ版同士の対向させた状態を示す要部斜視図である。
【図３】図２に示すインサートを示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】ＰＣＴ版の連結状態における継手の連結部を示す要部説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態によるプレキャストアーチトンネルとインサートについて図１〜図４を参照して説明する。
図１は実施形態に係るプレキャストアーチトンネル１の施工状態を示すものであり、現場打ちコンクリート製の基礎部２上にコンクリート製で断面略円弧状のＰＣＴ版３がそれぞれ設置されている。プレキャストアーチトンネル１は断面略円弧状のＰＣＴ版３を周方向に複数枚、例えば２枚組み合わせてなる断面略半円状のアーチ部４が軸線方向に配列されて筒状の壁体を形成している。
基礎部２は断面略凹部形状であり、アーチ部４を構成する各ＰＣＴ版３の両端脚部３ａを凹部２ａで受け入れてプレキャストアーチトンネル１の軸線方向にそれぞれ延びている。ＰＣＴ版３の両端脚部３ａを凹部２ａ内に設置後、表裏両面から押出ボルト等によって基礎部２に固定している。
【００１５】
一対の基礎部２の間には盛土がなされており、その中央に上端部が両側のＰＣＴ版３の連結部の内面に当接する仮支柱６が架設が開始される場所１か所に配置されており、計画されたＰＣＴ版３の架設後は撤去される。
円弧状のＰＣＴ版３は軸線方向に沿って左右に設置されており、軸線方向の両端部を除いて左右のＰＣＴ版３は軸線方向に相手のＰＣＴ版３の幅方向長さの中間位置に端部が設置するように互いにずれて設置されている。これにより、トンネル軸方向を見て左右のＰＣＴ版３が互いにもたれ合うようになり架設重機が１台ですむ。また、アーチ部４の各ＰＣＴ版３同士の上部接合部５には凹所（ボルトボックス）５ａ、５ａが形成され、支圧プレート５ｂ、５ｂを介して締結ボルト５ｃとナット５ｄとで互いに締結されている。これらの凹所５ａ、５ａは後の工程で現場打ちコンクリート等で埋設される。
【００１６】
図１及び図２において、右側に配列された複数のＰＣＴ版３の隣り合う端面３ｂ同士の連結部である継手部１０は手前側にボルトボックス８が所定間隔で形成され、遠い側にボルトボックス８に対向してインサート９が埋設されている。これらボルトボックス８とインサート９は一方のＰＣＴ版３を位置調整することで互いに対向する位置に設置されている。また、左側に配列された複数のＰＣＴ版３の隣り合う端面３ｂ同士の連結部である継手部１０は手前側にインサート９が所定間隔で埋設され、遠い側にボルトボックス８が対向して設置されている。これらボルトボックス８とインサート９はＰＣＴ版３の周方向に沿って所定間隔で設置されて連結されている。
【００１７】
図２乃至図４は軸線方向に連結するＰＣＴ版３同士の継手部１０を示すものである。一方のＰＣＴ版３の周方向の端面には凹所を形成するボルトボックス８が設けられている。ボルトボックス８にはボルトボックス８の凹所を仕切る支圧プレート１１がＰＣＴ版３の端面３ｂに設置され、その中央には締結ボルト１２を挿入するボルト孔１１ａが形成されている。支圧プレート１１の水平方向両端部にはアンカー筋１３が例えば上下に２本ずつ連結されており、これらアンカー筋１３はコンクリートｃ内に埋設されている。
【００１８】
他方のＰＣＴ版３の端面３ｂにはインサート９がコンクリートｃ内に埋設されている。このインサート９は図３に示すように略円筒状に形成され、その端面３ｂ側の内部に雌ねじ部１５を備えたインサート本体１６をコンクリートｃ内に埋設している。インサート本体１６は後端側が二分割されて上下方向または左右方向に湾曲するアンカー部１６ａ、１６ｂが形成されている。雌ねじ部１５の入口側には略テーパ形状の管体をなす鋼製のテーパ管１７が座掘りとして形成され、その前方には先端面がＰＣＴ版３の端面３ｂに露出する略円筒状の鋼管１８が固定されている。
鋼管１８の内面１８ａの内径は雌ねじ部１５の内径より大きく形成されており、テーパ管１７は鋼管１８の内面１８ａから雌ねじ部１５の内面まで次第に縮径するテーパ状の内面１７ａを有している。鋼管１８とテーパ管１７と雌ねじ部１５は同軸であることが好ましい。テーパ管１７と鋼管１８は同一材料で一体形成または溶接等で連結形成してもよい。
【００１９】
また、鋼管１８とテーパ管１７の外周面には例えば発泡スチロール等の緩衝材からなる緩衝管１９が所定の厚みで設けられている。緩衝管１９の先端面は鋼管１８の先端面と面一にＰＣＴ版３の端面３ｂに露出していてもよいし、鋼管１８より後退してコンクリートｃ内に埋設されていてもよい。
そのため、一方のＰＣＴ版３のボルトボックス８側のボルト孔１１ａからシノ等の位置合わせ用治具２１の先端を挿入してボルト孔１１ａに対するインサート９の位置合わせをする際、鋼管１８をＰＣＴ版３と共に押して微少移動させても、その荷重で当該ＰＣＴ版３のコンクリートｃにクラックや破損等が生じることを緩衝管１９によって防止できる。また、雌ねじ部１５はＰＣＴ版３の端面３ｂから鋼管１８とテーパ管１７を介して配設したため、位置合わせ用治具２１は雌ねじ部１５に届きにくく、雌ねじ部１５のネジ山の損傷を防止できる。
【００２０】
本実施形態によるプレキャストアーチトンネル１のＰＣＴ版３の連結構造とインサート９は上述した構成を備えており、次にプレキャストアーチトンネル１の組み立て方法について説明する。
図１に示すプレキャストアーチトンネル１において、左側のＰＣＴ版３の列で、既に設置されたＰＣＴ版３に対して次のＰＣＴ版３をクレーン等で吊り上げて設置する場合、新たなＰＣＴ版３を既設のＰＣＴ版３の近接する位置の地盤上に載置し、ＰＣＴ版３の端面３ｂ同士を当接させる。このとき、新たなＰＣＴ版３は位置決めされておらず、例えば既設のＰＣＴ版３のインサート９の位置に対して新たなＰＣＴ版３のボルトボックス８のボルト孔１１ａが多少位置ずれしている。
この状態でシノ等の位置合わせ用治具２１の先端をボルトボックス８内の支圧プレート１１のボルト孔１１ａに通し、他方のＰＣＴ版３のインサート９の先端に設けた鋼管１８内に挿入する。そして、位置合わせ用治具２１で鋼管１８を押してボルト孔１１ａを微少量相対移動させることで、ボルト孔１１ａを備えた新たなＰＣＴ版３の位置を微調整してボルト孔１１ａをインサート９の鋼管１８に一致するよう調整する。
【００２１】
このとき、位置合わせ用治具２１の先端が鋼管１８の内面１８ａに当たって鋼管１８に荷重がかかっても、鋼管１８の外側に発泡スチロール等からなる緩衝管１９が設置されているために衝撃や荷重を吸収して、インサート９を囲うコンクリートｃにクラックが入ったり破損したりすることを防止できる。またインサート９の内面は鋼管１８とテーパ管１７を介して雌ねじ部１５が設置されているため、位置合わせ用治具２１で位置調整する際に先端が雌ねじ部１５に当接することを抑制でき、雌ねじ部１５のネジ山がつぶれたりすることを防止できる。
【００２２】
そして、既設のＰＣＴ版３の端面３ｂに対して新たなＰＣＴ版３の端面３ｂを当接させて位置決めした状態で、締結ボルト１２を直接またはワッシャ２３等を介してボルトボックス８内に設けた支圧プレート１１のボルト孔１１ａを通して対向するＰＣＴ版３の端面３ｂに露出する鋼管１８内に挿入する。締結ボルト１２の先端はテーパ管１７にガイドされて雌ねじ部１５に挿入されて螺合される。これによって、図４に示すように締結ボルト１２とインサート９の雌ねじ部１５によってＰＣＴ版３同士が堅固に固定される。
【００２３】
また、図１において、同様にプレキャストアーチトンネル１の右側のＰＣＴ版３の列でも、ボルトボックス８を設けた既設のＰＣＴ版３に対して新たなＰＣＴ版３をクレーン等で吊り上げて端面３ｂ同士を当接させる。新たなＰＣＴ版３のインサート９は既設のＰＣＴ版３のボルトボックス８のボルト孔１１ａから多少位置ずれしている。
この状態でシノ等の位置合わせ用治具２１の先端をボルトボックス８内の支圧プレート１１のボルト孔１１ａに通し、新たなＰＣＴ版３のインサート９の先端に設けた鋼管１８内に挿入する。そして、位置合わせ用治具２１を操作することで、既設のＰＣＴ版３のボルト孔１１ａと一致するよう新たなＰＣＴ版３を微少移動させて調整する。この場合も、鋼管１８の外周面に緩衝管１９が設けられているため位置合わせ用治具２１の荷重がかかっても新たなＰＣＴ版３のコンクリートｃを保護し、鋼管１８の奥にテーパ管１７を介して設けた雌ねじ部１５のネジ山の損傷を防止できる。
【００２４】
このような作業を順次行い、プレキャストアーチトンネル１の軸線方向にＰＣＴ版３同士を継手部１０で順次連結する。また、アーチ部４を構成する各ＰＣＴ版３の上部接合部５の凹所５ａ同士でも、支圧プレート５ｂ、５ｂを介して締結ボルト５ｃとナット５ｄとで互いに締結する。
そして、左右のＰＣＴ版３同士でプレキャストアーチトンネル１を組み立てた後、ボルトボックス８内を現場打ちコンクリートで埋める。ＰＣＴ版３の上部接合部５の凹所５ａも同様に現場打ちコンクリートで埋めることでプレキャストアーチトンネル１が完成する。その後、仮支柱６を取り外す。
【００２５】
上述のように本実施形態によるプレキャストアーチトンネル１のＰＣＴ版３の連結構造とＰＣＴ版３に用いるインサート９によれば、一方のＰＣＴ版３の端面３ｂにインサート９を設け、他方のＰＣＴ版３の端面３ｂにボルトボックス８を設けて、ボルトボックス８のボルト孔１１ａからシノ等の位置合わせ用治具２１を鋼管１８内に挿入してボルトボックス８のボルト孔１１ａとインサート９の位置合わせとＰＣＴ版３の位置調整をすることができる。
しかも、プレキャストアーチトンネル１を構築後にコンクリートｃで埋めるボルトボックス８は互いに連結する２つのＰＣＴ版３の片側だけに設けたので、製造の手間とコストを低減できる。
【００２６】
また、位置調整に際し、ボルトボックス８のボルト孔１１ａを通して位置合わせ用治具２１の先端で、インサート９の鋼管１８やテーパ管１７を押して位置調整しても発泡スチロール等の緩衝管１９で荷重を吸収できるため、インサート９の周囲のコンクリートｃにクラックや破損等を生じない。しかも、位置合わせ用治具２１は雌ねじ部１５に届きにくいため雌ねじ部１５のねじ山を損傷することはない。
【００２７】
以上、本発明の実施形態によるプレキャストアーチトンネル１とＰＣＴ版３のインサート９について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜の変更や置換等が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。以下に、本発明の変形例等について説明するが、上述の実施形態と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。
【００２８】
例えば、上述した実施形態では各ＰＣＴ版３の端面３ｂ同士の接合をボルトボックス８とインサート９とで行い、左右のＰＣＴ版３同士の上部中央の上部接合部５での継手部を凹所５ａ、５ａによるボルトボックスで接合するようにしたが、上部接合部５でも継手部をボルトボックス８とインサート９によって連結する構成にしてもよい。
また、シールドトンネル等におけるセグメント同士の接合に際しても、同様にボルトボックス８とインサート９によって行うようにしてもよい。
【００２９】
また、上述した実施形態において、ＰＣＴ版３にインサート９を埋設した際に鋼管１８とテーパ管１７の外周側に発泡スチロール等の緩衝管１９を設けたが、これに代えて、緩衝管１９を設けず鋼管１８だけをテーパ管１７の先端側に設置してもよい。この場合でも位置合わせ用治具２１の操作による動きを鋼管１８で受けてコンクリートｃのクラックや破損等を低減できる。
或いは、鋼管１８に代えて緩衝管１９だけをテーパ管１７の先端側に設置してもよい。この場合でも位置合わせ用治具２１の操作による微少移動を発泡スチロール等の緩衝管１９で受けて荷重を吸収させることができる。
【００３０】
また、テーパ管１７を省略してインサート本体１６の雌ねじ部１５の先端側に鋼管１８と緩衝管１９を設けてもよし、鋼管１８と緩衝管１９の一方だけを設けてもよい。これらの場合、鋼管１８や緩衝管１９を雌ねじ部１５に向けてテーパ管状に形成してもよい。
なお、インサート９における鋼管１８とテーパ管１７と緩衝管１９はガイドリングに含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１  プレキャストアーチトンネル
２  基礎部
３  ＰＣＴ版
３ｂ  端面
５  上部接合部
８  ボルトボックス
９  インサート
１１  支圧プレート
１１ａ  ボルト孔
１２  締結ボルト
１５  雌ねじ部
１６  インサート本体
１７  テーパ管
１８  鋼管
１９  緩衝管
２１  位置合わせ用治具
【図１】
0006735121.tif 000002
【図２】
0006735121.tif 000003
【図３】
0006735121.tif 000004
【図４】
0006735121.tif 000005