(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下構造物の施工方法であって、
アーチ形状を有するセグメントを所定の位置に設置する工程ａと、
前記セグメント同士を周方向および長手方向に止水部材を介して連結する工程ｂと、
流動化処理土によって、前記セグメントの少なくとも一部を埋め戻す工程ｃと、
を具備し、
前記セグメントの外周面には、前記セグメント同士の長手方向の連結における位置決めガイドとしての第１の突部が設けられ、
前記工程ｂは、長手方向に隣接する前記セグメントの前記第１の突部同士の位置を合わせ、前記第１の突部同士を貫通する連結部材で連結し、
さらに、長手方向に隣接する前記セグメント同士を緊張してプレストレスを付与し、
前記工程ｃでは、前記セグメントの内部にも所定量の流動化処理土を充填することを特徴とする地下構造物の施工方法。
【請求項２】
前記工程ａでは、前記セグメントの開口側が開くことを抑制する補強部材が取り付けられ、前記セグメントを設置した後に、前記補強部材を撤去することを特徴とする請求項１記載の地下構造物の施工方法。
【請求項３】
前記セグメントによって構築されるプレキャスト構造体の長手方向の一部の断面は、略円形であり、他の一部の断面が略円形の一部が開口した形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の地下構造物の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下構造物の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地下に構造体を施工する方法としては、地上から地盤を開削し、場所打ちコンクリートによって地下の構造物を施工する方法がある。また、その一部にプレキャストコンクリートを用いる方法がある（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１５４号公報
【特許文献２】特開２０００−３３７０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のように、略矩形のプレキャストコンクリートでは、所望の耐力を得るために、所定以上の肉厚が必要であり、製造から運搬、設置過程などにおいて、必ずしも効率的ではなかった。
【０００５】
また、特許文献２のように、場所打ち底版上に、アーチ形状のプレキャストコンクリートを用いる方法では、止水性の確保が困難である。
【０００６】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、アーチアクションを利用して、部材の厚みを薄くすることが可能であり、止水性にも優れ、大幅な工期短縮が可能な地下構造物の施工方法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】
【００２０】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、地下構造物の施工方法であって、アーチ形状を有するセグメントを所定の位置に設置する工程ａと、前記セグメント同士を周方向および長手方向に止水部材を介して連結する工程ｂと、流動化処理土によって、前記セグメントの少なくとも一部を埋め戻す工程ｃと、を具備し、前記セグメントの外周面には、前記セグメント同士の長手方向の連結における位置決めガイドとしての第１の突部が設けられ、前記工程ｂは、長手方向に隣接する前記セグメントの前記第１の突部同士の位置を合わせ、前記第１の突部同士を貫通する連結部材で連結し、さらに、長手方向に隣接する前記セグメント同士を緊張してプレストレスを付与し、前記工程ｃでは、前記セグメントの内部にも所定量の流動化処理土を充填することを特徴とする地下構造物の施工方法である。
【００２１】
前記工程ａでは、前記セグメントの開口側が開くことを抑制する補強部材が取り付けられ、前記セグメントを設置した後に、前記補強部材を撤去してもよい。
【００２３】
前記セグメントによって構築されるプレキャスト構造体の長手方向の一部の断面は、略円形であり、他の一部の断面が略円形の一部が開口した形状であってもよい。
【００２４】
第１の発明によれば、容易に、地下構造物を施工することができる。また、プレキャスト構造体の内部にも所定量の流動化処理土を充填することで、プレキャスト構造体の浮き上がりを防止することができる。また、流動化処理土によって、アーチ形状の内面を平坦にすることができる。
【００２５】
また、補強部材を用いることで、揚重過程や敷設時に、セグメントが変形し、開口部が開くことを抑制することができる。また、補強部材を吊部として利用することもできる。
【００２７】
また、プレキャスト構造体の長手方向の一部の断面が略円形であり、他の一部の断面が略円形の一部が開口した形状とすることで、地下トンネルから地上への出口におけるトンネル形態にも対応することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、アーチアクションを利用して、部材の厚みを薄くすることが可能であり、止水性にも優れ、大幅な工期短縮が可能な地下構造物の施工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】プレキャスト構造体１の斜視図。
【図２】プレキャスト構造体１の正面図。
【図３】（ａ）は、図２のＡ部におけるＤ−Ｄ線断面図、（ｂ）は、図２のＢ部におけるＥ−Ｅ線断面図。
【図４】（ａ）は図２のＣ部におけるＦ矢視図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線断面図。
【図５】下部セグメント３ａを設置する工程を示す図。
【図６】補強部材２９ａ、２９ｂを設けた下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂを示す図。
【図７】補強部材２９ａ、２９ｂを設けた下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂの他の実施形態を示す図。
【図８】図５（ｂ）のＩ−Ｉ線断面図。
【図９】上部セグメント３ｂを設置する工程を示す図。
【図１０】地下構造物４３を示す図。
【図１１】（ａ）は、図１０のＪ−Ｊ線断面図、（ｂ）は、図１０のＫ−Ｋ線断面図、（ｃ）は、図１０のＬ−Ｌ線断面図。
【図１２】トンネル５１の長手方向の概略断面図。
【図１３】鋼管矢板筒７９を示す図で、（ａ）は縦方向の断面図、（ｂ）は平面図。
【図１４】鋼管矢板筒７９にゲート８５を設けた状態を示す図で、（ａ）は縦方向の断面図、（ｂ）は平面図。
【図１５】（ａ）は、製作ヤード８９でプレキャスト構造体５７を製造した状態を示す図、（ｂ）は、プレキャスト構造体５７を海に曳航する工程を示す図。
【図１６】洋上浮体構造物９０を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、プレキャスト構造体１を示す斜視図であり、図２は、正面図である。なお、図１、図２においては、後述する緊張材等の図示を省略する。
【００３１】
プレキャスト構造体１は、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂからなる。下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂは、アーチ形状を有する。なお、図示した例では、プレキャスト構造体１が、二つのセグメント（下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂ）からなる例を示すが、複数のセグメントから構成されれば、３つ以上のセグメントで構成されてもよい。また、各セグメントの長手方向の連結数は、図示した例には限られない。
【００３２】
下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂは、それぞれ、第１の突部であるガイド突部５と、第２の突部である結合突部７を有する。ガイド突部５は、半円状の下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂの円弧上の部位に、一対形成される。また、結合突部７は、半円状の下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂの先端部に、一対形成される。
【００３３】
図３（ａ）は、図２のＡ部におけるＤ−Ｄ線断面図である。なお、図３（ａ）においては、下部セグメント３ａの例を示すが、上部セグメント３ｂも同様の構造であるため説明を省略する。ガイド突部５は、下部セグメント３ａの外周面に形成される。ガイド突部５は、下部セグメント３ａの幅方向（プレキャスト構造体１の長手方向）の両側に形成される。すなわち、下部セグメント３ａ同士を幅方向に隣接させた際に、互いのガイド突部５同士が対向して接触する。
【００３４】
ガイド突部５には孔５ａが形成される。幅方向に隣り合う下部セグメント３ａ同士の孔５ａの位置を合わせることで、互いの孔５ａが略直線上に配列する。この状態で、幅方向に隣り合う下部セグメント３ａのガイド突部５のそれぞれの孔５ａを貫通するように連結部材１３が挿通される。連結部材１３によって、ガイド突部５同士が連結する。
【００３５】
なお、連結部材１３による下部セグメント３ａ同士の連結は、下部セグメント３ａ同士の位置決めを行うためのものである。すなわち、ガイド突部５は、下部セグメント３ａ同士の長手方向の連結における位置決めガイドとして機能する。ガイド突部５が、下部セグメント３ａの外周面に配置されるため、位置決めが容易である。
【００３６】
また、図２に示すように、下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂには、幅方向に貫通する孔１１が設けられる。孔１１は、それぞれ周方向に略同一ピッチで設けられる。
【００３７】
図３（ｂ）は、図２のＢ部におけるＥ−Ｅ線断面図である。なお、図３（ｂ）においても、図３（ａ）と同様に下部セグメント３ａの例を示すが、上部セグメント３ｂも同様の構造であるため説明を省略する。孔１１は、下部セグメント３ａの厚み方向の略中央に設けられる。孔１１には、緊張部材１５が挿通される。緊張部材１５は、複数の下部セグメント３ａを貫通する。前述した様に、先に、ガイド突部５によって、下部セグメント３ａ同士の位置決めがなされているため、孔１１が位置決めされ、緊張部材１５の挿通が容易である。
【００３８】
一部またはすべての下部セグメント３ａは、内面側に孔１１が露出する開口部が設けられる。したがって、開口部において、内部の緊張部材１５が露出する。緊張部材１５の端部は、アンカープレート１７によって、下部セグメント３ａの開口部に定着される。また、さらに、緊張部材１５の端部にはカプラースリーブ１９が設けられ、カプラージョイント２１を介して接続可能である。このため、下部セグメント３ａを、長手方向に所定の数だけ連結するたびに、緊張部材１５を挿通して、緊張部材１５同士を連結することができる。このため、連結された下部セグメント３ａの長手方向の全長にわたってプレストレスを付与することができる。
【００３９】
なお、緊張部材１５の緊張と定着は、一つの下部セグメント３ａを連結するたびに行ってもよく、前述した様に、複数個の下部セグメント３ａが連結されるたびに行ってもよい。
【００４０】
ここで、下部セグメント３ａ同士の対向面（端面）には、止水部材９ａ、９ｂが配置される。このように、連結された下部セグメント３ａの長手方向の全長にわたってプレストレスを付与し、互いの接触面に２重に止水部材９ａ、９ｂを配置することで、下部セグメント３ａ同士の接触面の止水性を確保することができる。
【００４１】
図４（ａ）は、図２のＣ部におけるＦ矢視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂとを対向させて組み合わせると、結合突部７同士が対向して接触する。結合突部７には、上下に貫通する孔２３が設けられる。なお、孔２３の個数は、図示した例には限られない。
【００４２】
下部セグメント３ａの結合突部７の孔２３と、上部セグメント３ｂの結合突部７の孔２３とを略直線上に配置した状態で、孔２３には、上下の結合突部７を貫通する緊張部材２７が挿通される。周方向に隣接する下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂの結合突部７同士の位置を合わせた状態で、緊張部材２７を結合突部７の上下面に定着することで、結合突部７同士が緊張部材２７で緊張される。
【００４３】
ここで、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂの対向面（端面）には、止水部材９ｃ、９ｄが配置される。このように、周方向に連結された下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂを緊張部材２７で緊張して連結し、互いの接触面に２重に止水部材９ｃ、９ｄを配置することで、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂの接触面の止水性を確保することができる。
【００４４】
なお、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂとを周方向に連結すると、プレキャスト構造体１は、略円形となる。このため、いずれの方向からもアーチアクションを利用することができる。このため、プレキャスト構造体１の肉厚を薄くすることができる。
【００４５】
また、プレキャスト構造体１がアーチアクションを利用する際には、プレキャスト構造体１の外周面側に引張力が付与される。しかし、結合突部７が、下部セグメント３ａ、上部セグメント３ｂの外周面に配置されるため、連結が容易であるのみではなく、プレキャスト構造体１の外周面側に圧縮力を付与することができる。このため、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂの接続部が開くことがなく、高い止水性を確保することができる。
【００４６】
このように、プレキャスト構造体１は、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂが、周方向および長手方向に、止水部材９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを介して連結され、長手方向および周方向の連結部に、プレストレス力を付与するため、高い止水性を確保することができる。なお、プレキャスト構造体１の形状は、完全な円形でなくてもよく、楕円形など、アーチアクションを利用可能であれば、他の形状であってもよい。
【００４７】
例えば、図３に示すように、前述した下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂは、中実のコンクリート製である例を示したが、中空構造としてもよい。下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂは、強度的には余裕があれば、内部を中空にすることで、さらなる軽量化を達成することができる。例えば、コンクリートの圧縮およびせん断に対しては、コンクリート断面として余裕があるため、中空にしても問題がない。一方、コンクリートの引張に対しては、引張りに抵抗する鉄筋の配置が可能なだけの、コンクリート部材としての部材高さ（部材厚さ）を確保できればよい。
【００４８】
なお、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂの内部を中空にする方法としては、例えば、発泡体などの部材を下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂの内部に配置し、コンクリートを中空としてもよい。または、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂの内部に、ワインディングパイプを埋設してコンクリートを中空としてもよい。いずれの場合でも、中空部の周囲のコンクリート部には、中空部を囲むように、所定の間隔で鉄筋が配置される。
【００４９】
次に、プレキャスト構造体１を用いた、地下構造物の施工方法について説明する。図５（ａ）は、下部セグメント３ａを配置して連結する工程を示す図である。なお、以下の説明では、山留等の図示を省略する。下部セグメント３ａは、開削部３１の下方（地下）に敷設される。
【００５０】
ここで、下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂを敷設する際には、クレーン等によって揚重される。したがって、このような下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂの揚重時や、敷設時には、下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂの開口部が開くなど、変形するおそれがある。
【００５１】
本実施形態では、下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂの揚重時には、補強部材を設ける。図６は、補強部材２９ａ、２９ｂが設けられた下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂを示す図である。
【００５２】
補強部材２９ａは、下部セグメント３ａの内面側であって、円弧部の略中央に設けられる。すなわち、補強部材２９ａは、下部セグメント３ａの開口側の開きを抑制する。同様に、補強部材２９ｂは、上部セグメント３ｂの外面側であって、円弧部の略中央に設けられる。すなわち、補強部材２９ｂは、上部セグメント３ｂの開口側の開きを抑制する。
【００５３】
補強部材２９ａ、２９ｂは、クレーン等によって吊り下げられる場合の吊り位置としても利用可能である。このように補強部を吊り下げることで、下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂの変形を抑制するとともに、吊り下げが容易である。
【００５４】
なお、補強部材２９ａ、２９ｂは、図６に示す例には限られない。例えば、図７に示すように、下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂのそれぞれの開口端近傍同士を連結するように設けてもよい。このようにしても、下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂの開口部の開きを抑制することができる。
【００５５】
なお、補強部材２９ａ、２９ｂは、脱着可能である。このため、下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂを設置した後は、補強部材２９ａ、２９ｂを撤去して、再利用することができる。
【００５６】
ここで、図５（ａ）に示すように、開削部３１には、所定の間隔で支保工３３が配置される。したがって、下部セグメント３ａは、支保工３３の隙間からクレーンで吊降ろされる。開削部３１の下部には、開削部３１の長手方向に沿って、レール３５が敷設される。
【００５７】
クレーンによって、レール３５上に配置された下部セグメント３ａは、ウィンチ３７によって、移動可能である（図中矢印Ｈ方向）。したがって、下部セグメント３ａをすでに設置した下部セグメント３ａ方向に移動させて、長手方向に連結することができる。この際、下部セグメント３ａ同士の間には、止水部材９ａ、９ｂが配置される。なお、前述した様に、まずガイド突部５によって、互いの位置決めを行うことができるため、その後の緊張部材１５による緊張が容易である。
【００５８】
所定長の下部セグメント３ａの連結が終了すると、次に、図５（ｂ）に示すように、下部セグメント３ａの周囲に、流動化処理土３９が充填される。
【００５９】
図８は、図５（ｂ）のＩ−Ｉ線断面図である。前述した様に、下部セグメント３ａは、円弧上の形状であるため、開削部３１の底面との隙間が大きく、流動化処理土３９の充填が容易である。また、この際、下部セグメント３ａの内部にも流動化処理土３９が所定量の流動化処理土３９が充填される。このようにすることで、下部セグメント３ａ（プレキャスト構造体）の浮き上がりを防止することができるとともに、下部セグメント３ａ内の足場を確保することができる。このように設置された下部セグメント３ａの少なくとも一部が流動化処理土３９によって埋め戻される。
【００６０】
次に、図９（ａ）に示すように、上部セグメント３ｂを吊降ろす。この際、図９（ｂ）に示すように、下部セグメント３ａ内部の流動化処理土３９上には、レール３５が敷設され、さらに、レール３５上には、架台４１が設置される。したがって、架台４１は、レール３５に沿って、開削部３１の長手方向に移動可能である。
【００６１】
クレーンによって、架台４１上に上部セグメント３ｂを吊降ろすと、ウィンチ３７によって、上部セグメント３ｂが載置された架台４１を、すでに設置した上部セグメント３ｂ方向に移動させて、下部セグメント３ａ同士を長手方向に連結することができる。この際、上部セグメント３ｂ同士の間には、止水部材９ａ、９ｂが配置される。なお、前述した様に、ガイド突部５によって、互いの位置決めを行うことができるため、その後の緊張部材１５による緊張が容易である。
【００６２】
また、上部セグメント３ｂは、下部セグメント３ａと連結される。この際、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂの間には、止水部材９ｃ、９ｄが配置される。このように、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂを周方向および長手方向に連結することでプレキャスト構造体１が構築される。
【００６３】
図１０は、このようにして構築された地下構造物４３を示す図である。なお、地下構造物４３は、地下トンネルである例を示すが、上下水貯留部や地下駐車場など、地下に構築される構造体であれば、いずれにも適用可能である。
【００６４】
地下構造物４３が地下トンネルである場合には、プレキャスト構造体１の一部が、地上に露出する。すなわち、地下構造物４３は、プレキャスト構造体１の少なくとも一部が地下に埋設されているものである。
【００６５】
図１１（ａ）は、図１０のＪ−Ｊ線断面図、図１１（ｂ）は、図１０のＫ−Ｋ線断面図、図１１（ｃ）は、図１０のＬ−Ｌ線断面図である。
【００６６】
図１１（ａ）に示すように、地下部においては、例えば、一対のプレキャスト構造体１が併設される。また、プレキャスト構造体１の一部が、流動化処理土３９によって埋設される。
【００６７】
また、地下トンネルの地上近くにおいては、図１１（ｂ）に示すように、プレキャスト構造体１の一部が開口するようにしてもよい。すなわち、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂを周方向に連結させた状態で、略円形のプレキャスト構造体１の一部が開口した開口部４５を形成してもよい。例えば、長手方向に連結される上部セグメント３ｂとして、完全な半円形のものと、１／４円が切除された１／４円形のものとを交互に連結してもよい。このようにすることで、地上と地下トンネル内部とを連通させることができる。
【００６８】
地下トンネルの、さらに地上に近い側では、図１１（ｃ）に示すように、さらにプレキャスト構造体１の一部が開口するようにしてもよい。すなわち、プレキャスト構造体１の一部を下部セグメント３ａのみで構成して、上方に半円状の開口部４５を形成してもよい。このようにすることで、陸上の道路等と容易に接続することができる。
【００６９】
このように、本実施形態の地下構造物４３は、下部セグメント３ａと上部セグメント３ｂによって構築されるプレキャスト構造体１の長手方向の一部の断面は、略円形であり、他の一部の断面が略円形の一部が開口した形状とすることができる。
【００７０】
次に、海底トンネルの構築方法について説明する。図１は、トンネル５１の長手方向の概略断面図である。トンネル５１は、海底トンネル部５３と陸上トンネル部５５とが連結して構成される。
【００７１】
海底トンネル部５３は、海底６１の下部に埋設される。海底トンネル部５３と陸上トンネル部５５とは接続部５９で接続される。接続部５９は、例えば、換気塔を兼ねる。本発明のトンネル５１は、少なくとも海底トンネル部５３が、複数のプレキャスト構造体５７が連結されて構成される。なお、プレキャスト構造体５７は、略円形であってもよく、または、複数の円断面が連結した形態であってもよい。
【００７２】
プレキャスト構造体５７は、海底６１に埋設される。例えば、プレキャスト構造体５７は、砕石で埋設される。この場合、海底６１を所定深さまで掘削した後、所定の厚みで砕石を配置し、その上にプレキャスト構造体５７を沈設した後、プレキャスト構造体５７の全体を砕石で埋設すればよい。また、必要に応じて、砕石を敷設する下部の地盤に対して地盤改良を行ってもよい。
【００７３】
次に、トンネル５１の施工方法について詳細に説明する。まず、図１３に示すように、海底トンネル部５３が施工される海底トンネル施工範囲５３ａと、陸上トンネル部５５が施工される陸上トンネル施工範囲５５ａとの間に、鋼管矢板筒７９を施工する。鋼管矢板筒７９は、複数の鋼管矢板８１が連結されて形成される。なお、鋼管矢板筒７９は、海底トンネル部５３と陸上トンネル部５５との接続部よりも深く形成される。
【００７４】
ここで、鋼管矢板８１同士の連結部には、例えば、特開２０１１−００１７６７号公報に開示されているような継手構造を適用することができる。すなわち、鋼管本体の側方に互いに内方に向けて接合された一対の第１のＬ型部材を設け、隣り合う他の鋼管本体の側方に、第１のＬ型部材に嵌るように互いに外方に向けて接合された一対の第２のＬ型部材を設け、一対の第１のＬ型部材および一対の第２のＬ型部材とで囲まれた空間にコンクリートを打設して、鋼管矢板８１同士が連結される。
【００７５】
鋼管矢板筒７９で囲まれた内部の地盤は掘削されて、所定の深さに底版８３が施工される。底版８３は、海底トンネル部５３と、陸上トンネル部５５との接続部が施工される部位である。すなわち、底版８３は、海底トンネル部５３と、陸上トンネル部５５とが接続される部位よりも深い位置に形成される。
【００７６】
次に、図１４（ａ）に示すように、鋼管矢板筒７９よりも陸側である陸上トンネル施工範囲５５ａの所定の範囲に製作ヤード８９を施工する。製作ヤード８９は、陸上トンネル施工範囲５５ａの一部の地盤を開削することで形成される。製作ヤード８９の深さは、水面よりも低ければ、陸上トンネルを施工する深さまで開削する必要はない。すなわち、製作ヤード８９は、陸上トンネル施工範囲５５ａの全体を利用して形成してもよく、陸上トンネル施工範囲５５ａの一部のみを利用して陸上トンネル施工範囲５５ａよりも小さい範囲に形成してもよい。なお、前述した底版８３の施工は、製作ヤード８９の施工と同時に行ってもよい。
【００７７】
製作ヤード８９は鋼管矢板筒７９まで形成される。製作ヤード８９の側面には、山留８７が設けられる。すなわち、山留８７は鋼管矢板筒７９に接合される。また、鋼管矢板筒７９の一部を切除して、後述するプレキャスト構造体５７の通路を形成する。すなわち、製作ヤード８９と海とが連通する。なお、鋼管矢板筒７９の海に面した面には、ゲート８５が形成されるため、ゲート８５よりも陸側の製作ヤード８９へ海水が流入することが防止される。
【００７８】
なお、ゲート８５は、鋼管矢板筒７９の海に面した側面に形成したが、他の部位であってもよい。すなわち、ゲート８５は、製作ヤード８９におけるプレキャスト構造体５７の組み立て場所を確保できれば、鋼管矢板筒７９の他方の側面（陸側の側面）に形成してもよく、または、地盤の開削部に形成してもよい。
【００７９】
次に、図１５（ａ）に示すように、ドライドッグとして機能する製作ヤード８９において、プレキャスト構造体５７を組み立てる。なお、プレキャスト構造体５７の内部には、例えばバラストが設けられる。また、プレキャスト構造体５７の両端部は塞がれる。
【００８０】
プレキャスト構造体５７の組み立てが完了すると、図１５（ｂ）に示すように、ゲート８５を開き、製作ヤード８９内に、海水を導入する。なお、ゲート８５の素材は、例えば鉄やコンクリート（プレキャスト）などであり、ゲート８５は、大型重機などで引き上げる方法や、仮設水門のような方法で開閉される。
【００８１】
海面に浮上したプレキャスト構造体５７は、曳航船によって海側に曳航される（図中矢印Ｏ）。すなわち、プレキャスト構造体５７は、製作ヤード８９から沈設場所の海上まで曳航されて移動する。なお、ゲート８５は、図示したように、上下に移動させる形態ではなく、両開きなどの形態でも良い。
【００８２】
海上に曳航されたプレキャスト構造体５７は、沈設場所まで曳航される。この際、前述した様に、プレキャスト構造体５７の沈設場所の海底６１は、予め所定の深さまで掘削されて、前述した様に砕石が敷設される。なお、海底６１を掘削して砕石が敷設された底を、海底６１ａとする。すなわち、プレキャスト構造体５７は海底６１ａに沈設される。
【００８３】
プレキャスト構造体５７を沈設場所まで曳航した後、バラストに水を導入し、プレキャスト構造体５７を沈設する。以上により、所望の場所の海底６１ａにプレキャスト構造体５７を沈設することができる。なお、海底トンネル部端部に設置されるプレキャスト構造体５７は、その後、接続部５９に接続される。なお、この時点で、例えばプレキャスト構造体５７の通路部分（上部）を除いて、底版８３上に例えばケーソン等によって接続部５９の一部を構築してもよい。
【００８４】
以上のプレキャスト構造体５７の製造、曳航および沈設を繰り返す。複数のプレキャスト構造体５７を沈設した後、隣り合うプレキャスト構造体５７同士を接続する。なお、プレキャスト構造体５７同士の接続には、通常のセグメント同士を連結できれば、いずれの構造であってもよい。また、全てのプレキャスト構造体５７が鋼管矢板筒７９の部位を通過した後、接続部５９を地上まで完成させる。このように、プレキャスト構造体５７を沈埋函体として利用することができる。
【００８５】
ここで、従来の箱型の沈埋函体の接続構造には、周囲の変形を吸収するための可撓性機構が設けられる。一方、本発明のプレキャスト構造体５７同士の接続部には、可撓性機構は不要である。これは、本発明のプレキャスト構造体５７が、多数の環状部材（下部セグメント３ａおよび上部セグメント３ｂ）で構成されるため、環状部材同士の接続部において、わずかに変位を許容することができるためである。例えば、本発明のプレキャスト構造体５７は、８０〜１００の環状部材が長手方向に連結されて構成される。従来の接続構造における可撓性機構が１００ｍｍ程度の変形を許容するとすれば、本発明では、環状部材同士の接続部でそれぞれ１ｍｍ程度に分散して変形を許容できればよいこととなる。このため、沈埋函体同士の接続部には、可撓性機構が不要となる。
【００８６】
この結果、本発明のプレキャスト構造体５７を用いた沈埋トンネルは、長手方向において、略一定の剛性となるため、従来のように、接続部で大きな剛性変化部が形成されることがなく、応力集中も生じにくい。
【００８７】
なお、プレキャスト構造体５７同士を接続するには、プレキャスト構造体５７同士の間にシール部材を挟み込んで水圧接合で行われる。水圧接合は、まず、シール部材が端面に取り付けたプレキャスト構造体５７を、他方のプレキャスト構造体５７に取り付けられ、図示を省略した引寄せジャッキで引き寄せる。この際、引寄せジャッキの力で、シール部材を圧縮し、止水効果を得る。次に、プレキャスト構造体５７の端面とシール部材で囲まれた部分の水を排水すると、プレキャスト構造体５７の反対側端面の外部水圧と差圧を生じ、シール部材は更に圧縮量を増し、安全性の高い止水効果が得られる。
【００８８】
プレキャスト構造体５７の内面および接続部の内面には、二次覆工が打設される。以上により、プレキャスト構造体５７同士の接続が完了する。海底トンネル部５３の全長にわたってプレキャスト構造体５７を沈設して接合が完了して、プレキャスト構造体５７を埋め戻すことで、海底トンネル部５３が完成する。
【００８９】
このように、プレキャスト構造体５７を連結して構成するため、断面にアーチ形状を容易に形成することができる。したがって、従来のように、ドライドッグにおいて場所打ちで形成される箱型の沈埋函体と比較して、耐外圧特性が向上する。このため、肉厚を薄くすることができる。
【００９０】
また、プレキャスト構造体５７の組み立てを行う製作ヤード８９として、陸上トンネル施工範囲５５ａが利用される。このため、沈設場所に近い場所でプレキャスト構造体５７を組み立てることができる。また、開削によって形成される製作ヤード８９は、その後の陸上トンネル部５５の施工にそのまま利用することができる。したがって、無駄がなく、効率よくトンネル５１を施工することができる。
【００９１】
次に、陸上トンネル部５５の施工方法について説明する。陸上トンネル部５５は、前述した開削工法で施工することもできるが、以下のようにして施工することもできる。
【００９２】
まず、陸上トンネル部５５の施工領域のほぼ全域を開削して、例えば最端部（海底トンネル部５３から遠い側であって、地表に近い側）に新たに製作ヤードを構築する。新たに構築された製作ヤードは、海面よりも低い位置に形成される。また、製作ヤードの海側の端部には、ゲートが設けられる。ゲートによって、製作ヤードへ海水が流入することが防止される。すなわち、ゲートの外側（海側）の陸上トンネル施工範囲５５ａには、海水が導入される。
【００９３】
ゲートによってドライドッグとして機能する製作ヤードでは、プレキャスト構造体５７が組み立てられる。プレキャスト構造体５７の組み立てが完了すると、前述の工程と同様に、ゲートを開き、製作ヤード内に、海水を導入する。水面に浮上したプレキャスト構造体５７は、曳航船によって海側に曳航される。すなわち、プレキャスト構造体５７は、製作ヤードから沈設場所まで曳航される。
【００９４】
プレキャスト構造体５７が、陸上トンネル施工範囲５５ａにおける沈設場所まで水上を移動した後、バラストに水を導入し、プレキャスト構造体５７を沈設する。以上により、所望の場所にプレキャスト構造体５７を沈設することができる。なお、陸上トンネル部５５の端部に設置されるプレキャスト構造体５７は、接続部５９に接続される。
【００９５】
以上のプレキャスト構造体５７の製造、曳航および沈設を繰り返す。複数のプレキャスト構造体５７を沈設した後、隣り合うプレキャスト構造体５７同士を接続する。なお、プレキャスト構造体５７同士の接続には、海底トンネル部５３の施工と同様である。
【００９６】
全てのプレキャスト構造体５７の沈設が完了した後、内面および接続部の内面に、二次覆工が打設される。以上により、プレキャスト構造体５７同士の接続が完了する。陸上トンネル部５５の全長にわたってプレキャスト構造体５７を沈設して接合が完了して、プレキャスト構造体５７を埋め戻すことで、陸上トンネル部５５が完成する。
【００９７】
以上のように、本発明では、陸上トンネル部５５についても、プレキャスト構造体５７の沈設によって施工することができる。すなわち、シールド工法が利用できないような比較的浅い陸上トンネル部５５に対しても、下部セグメント３ａ、上部セグメント３ｂを利用した陸上トンネル部５５を容易に施工することができる。
【００９８】
次に、プレキャスト構造体５７を用いた洋上浮体構造物の例について説明する。図１６は、洋上浮体設備９１を示す図である。前述した様に、プレキャスト構造体５７は、両端部が塞がれている。このため、洋上に浮上させることができる。洋上浮体構造物９０として利用する場合には、複数のプレキャスト構造体５７が、長手方向に垂直な方向に複数連結される。図示した例では、二つのプレキャスト構造体５７が連結される。
【００９９】
このようにして構築された洋上浮体構造物９０上に、洋上風車などの洋上浮体設備９１が設置される。このように、プレキャスト構造体５７は、止水性に優れるため、洋上浮体構造物９０として利用することもできる。
【０１００】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１０１】
１、５７………プレキャスト構造体
３ａ………下部セグメント
３ｂ………上部セグメント
５………ガイド突部
５ａ………孔
７………結合突部
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ………止水部材
１１………孔
１３………連結部材
１５………緊張部材
１７………アンカープレート
１９………カプラースリーブ
２１………カプラージョイント
２３………孔
２７………緊張部材
２９ａ、２９ｂ………補強部材
３１………開削部
３３………支保工
３５………レール
３７………ウィンチ
３９………流動化処理土
４１………架台
４３………地下構造物
４５………開口部
５１………トンネル
５３………海底トンネル部
５３ａ………海底トンネル施工範囲
５５………陸上トンネル部
５５ａ………陸上トンネル施工範囲
５９………接続部
６１、６１ａ………海底
７９………鋼管矢板筒
８１………鋼管矢板
８３………底版
８５………ゲート
８７………山留
８９………製作ヤード
９０………洋上浮体構造物
９１………洋上浮体設備
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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