(57)【要約】【課題】先行して配置した補強部材と、後行して配置する補強部材との間の連結構造では、蛇行を吸収できるトンネルの連結構造及びその連結方法を提供すること。【解決手段】複数のトンネル間を貫通させた連結鋼材と、先行して配置した連結鋼材の端部と、後行して配置した連結鋼材の端部との間に配置する当て板とで構成する。各連結鋼材の端部と、当て板にシェアキーを設ける。各連結鋼材の端部と、当て板との間に継手ボルトを配置する。シェアキーと継手ボルトの周囲にグラウト材を充填する。そのグラウト材の硬化後に継手ボルトを締め付ける。【選択図】図１
2007126899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行するトンネルと後行するトンネルとを接近して多数本のトンネルを構築し、
トンネル間を連結してこれを大型トンネルの一部として、地中に大型トンネルを構築する際のトンネルの連結構造であって、
トンネルの中心軸を横断する方向に向けて、複数のトンネル間を貫通させた連結鋼材と、
先行して配置した連結鋼材の端部と、後行して配置した連結鋼材の端部との間に配置する当て板とよりなり、
各連結鋼材の端部と、当て板に設けたシェアキーと、
各連結鋼材の端部と、当て板との間に配置した継手ボルトと、
シェアキーと継手ボルトの周囲に充填したグラウト材とより構成した、
トンネルの連結構造。
【請求項２】
先行するトンネルと後行するトンネルとを接近して多数本のトンネルを構築し、
トンネル間を連結してこれを大型トンネルの一部として、地中に大型トンネルを構築する際のトンネルの連結方法であって、
トンネルの中心軸を横断する方向に向けて、複数のトンネル間を貫通させた連結鋼材を配置し、
先行して配置した連結鋼材の端部と、後行して配置した連結鋼材の端部との間に当て板を配置し、
各連結鋼材の端部と、当て板にはシェアキーを設け、
連結鋼材のシェアキーと、当て板のシェアキーとが互いに向き合うように当て板を配置し、
各連結鋼材の端部と、当て板との間には継手ボルトを配置し、
シェアキーと継手ボルトの周囲にグラウト材を充填し、
グラウト材の硬化後に継手ボルトを再度締結して継ぎ手部に圧縮力を導入して行う、
トンネルの連結方法。
【請求項３】
シェアキーは、
表面から突出させた鋼製の部材であり、
トンネルを貫通した先行連結鋼材と、後行連結鋼材とが離れる方向への抵抗として作用するように配置してある、
請求項１に記載の、トンネルの連結構造。
【請求項４】
シェアキーは、
表面から突出させた鋼製の部材であり、
トンネルを貫通した先行連結鋼材と、後行連結鋼材とが離れる方向への抵抗として作用するように配置してある、
請求項２に記載の、トンネルの連結方法。
【請求項５】
継手ボルトは、
その外周にグラウト材を充填後に、グラウト材に圧縮力を作用させるためのボルトである、
請求項１に記載の、トンネルの連結構造。
【請求項６】
継手ボルトは、
その外周にグラウト材を充填後に、グラウト材に圧縮力を作用させるためのボルトである、
請求項２に記載の、トンネルの連結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの連結構造及びその連結方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先行するトンネルに後行のトンネルを接近して多数本のトンネルを構築し、これらのトンネル間を連結してこれを大型トンネルの一部として、地中に大型トンネルを構築する工法が開発され実際に施工されている。
その一例の工法を示すと、図５に示すようにまず１本の矩形断面、あるいは円形、異形断面のトンネルａを構築し、２本目のトンネルａを接近して構築する。
その後、トンネルａ間の壁を取り外して、トンネルａの軸方向と横断する方向に鉄筋籠や鋼材などの補強材を配置し、コンクリートｂを打設して１枚の大きなコンクリートの湾曲した板体を地中に構築する。
このような板体を連続することによって地中に大型のトンネルを構築するものである。
【特許文献１】特開平１１−２００７８７号公報
【特許文献２】特開２００２−３０８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図５に示すような多数のトンネルを矩形、または円形、楕円形などに構築し、トンネルの中心軸を横断する方向（以下単に「横断する方向」という）に補強部材をトンネルを貫通して配置する場合に、短い補強部材を順次配置して接続してゆく必要がある。
しかしトンネルは蛇行している場合が一般的であるから、先行して配置した補強部材と、後行して配置する補強部材との間の連結構造では、蛇行を吸収できる構造が要求される。
そのために、トンネルの横断する方向から鉄筋を挿入して鉄筋間を重ね合わせて継手を構成する方法が考えらえる。
この方法では誤差の吸収は容易であるが、多数本の鉄筋の重ね継ぎ手が集中することから、コンクリートを打設する場合にコンクリートの流動性を阻害する可能性がある。
また隣接するトンネルの間で誤差があった場合にはずれた鉄筋の間の重ねが必要となるから、そこへ仲介材を配置するなど、さらに継ぎ手が複雑となり、配筋そのものが困難となる可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記のような課題を解決するために、本発明のトンネルの連結構造は、先行するトンネルと後行するトンネルとを接近して多数本のトンネルを構築し、トンネル間を連結してこれを大型トンネルの一部として、地中に大型トンネルを構築する際のトンネルの連結構造であって、トンネルの中心軸を横断する方向に向けて、先行して配置した連結鋼材の端部と、後行して配置した連結鋼材の端部との間に配置する当て板とよりなり、各連結鋼材の端部と、当て板に設けたシェアキーと、各連結鋼材の端部と、当て板との間に配置した継手ボルトと、シェアキーと継手ボルトの周囲に充填したグラウト材とより構成したトンネルの連結構造を特徴としたものである。
また本発明のトンネルの連結方法は、先行するトンネルと後行するトンネルとを接近して多数本のトンネルを構築し、トンネル間を連結してこれを大型トンネルの一部として、地中に大型トンネルを構築する際のトンネルの連結方法であって、トンネルの中心軸を横断する方向に向けて、複数のトンネル間を貫通させた連結鋼材を配置し、先行して配置した連結鋼材の端部と、後行して配置した連結鋼材の端部との間に当て板を配置し、各連結鋼材の端部と、当て板にはシェアキーを設け、連結鋼材のシェアキーと、当て板のシェアキーとが互いに向き合うように当て板を配置し、各連結鋼材の端部と、当て板との間には継手ボルトを配置し、シェアキーと継手ボルトの周囲にグラウト材を充填し、グラウト材の硬化後に継手ボルトを再度締結して継ぎ手部に圧縮力を導入して行うトンネルの連結方法を特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のトンネルの連結構造及びその連結方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞  継ぎ手部に圧縮力を導入することから、継ぎ手の付着特性を向上させることができ、継ぎ手部を短くすることができる。
＜２＞  当て板を介して連結鋼材と連結鋼材とを接続することから、施工位置の誤差があっても簡単に調整することができる。
＜３＞  継ぎ手長さを短くすることができることから、材料費の節約、施工効率の向上を図ることができる。
＜４＞  継ぎ手部の構造が簡単になることからコンクリートの流動性を阻害することがなく、信頼性の高いコンクリートを打設することができる。
＜５＞  継ぎ手部の構造が簡単であるために自由に使える空間が広くなり、せん断補強材や配力材を容易に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【０００７】
＜１＞前提条件。
本発明の連結構造は前記したように、先行するトンネルに接近して後行のトンネルを配置して多数本のトンネルを構築し、トンネル間を連結してこれを大型トンネルの一部として、地中に大型トンネルを構築する際のトンネルの連結構造である。
そのために第一のトンネルを構築した後、第一のトンネルの構築を追いかけて第二のトンネルを構築し、周囲の地山に薬液注入して崩壊、出水を防いでから第二のトンネルの壁を取り外す。
【０００８】
＜２＞連結鋼材２の配置。
上記のような施工の順序にしたがって多数本のトンネルを構築するが、そのままではトンネルとトンネルの間は連結しておらず、力の伝達をすることはできない。
そこで図３に示すように、トンネル１の中心軸を横断する方向に向けて、複数のトンネル１間を貫通させて連結鋼材２を配置する。
この連結鋼材２は、トンネル１の外壁１１に鋼材貫通孔を開口し、この貫通孔から鋼材を挿入して行う。
ただしトンネル１の内径は大きくないから、長い連結鋼材２を一度に挿入することはできず、短い連結鋼材２を順次、貫通孔を通して挿入し、トンネル１の内部で連結する。
【０００９】
＜３＞当て板３。
連結鋼材２を接続するために、図４に示すように、先行して配置した連結鋼材２の端部と、後行して配置した連結鋼材２の端部との間に当て板３を配置する。
【００１０】
＜４＞シェアキー４。
各連結鋼材２の端部と、当て板３にはシェアキー４を設ける。
シェアキー４は例えば断面がＬ型の型鋼、凹凸を付けた鋼板など、当て板３などの表面から突出させた鋼製の部材であり、その一部を連結鋼材２や当て板３に溶接し、あるいはボルト止めによって固定する。
このシェアキー４は、連結鋼材２では当て板３側に向けて突設させ、当て板３では連結鋼材２側に向けて突設させる。
したがって当て板３を配置した場合には、連結鋼材２の端部のシェアキー４と、当て板３のシェアキー４とは互いに向き合っており、相互にかみ合うような配置となる。
その結果、両連結鋼材２が相互に離れる方向への抵抗として作用するように配置することになる。
このシェアキー４の位置、間隔は、想定される隣接トンネル間の施工誤差を吸収できる位置に配置する。
【００１１】
＜５＞組み立て。
次に連結部の組み立て状態について説明する。
トンネル１を貫通させ、あるいは貫通させずに、先に配置した先行連結鋼材２と、後に配置した後行連結鋼材２との間には間隔が生じ、場合によってはズレが生じている。
そこで両連結鋼材２を連結する位置に当て板３を配置する。
この当て板３のシェアキー４と、両連結鋼材２のシェアキー４とは互いに向き合っており、相互にかみ合うような配置となる。
そして各連結鋼材２と、当て板３との間に継手ボルト５を配置して仮締結しておく。
そのために連結鋼材２と当て板３には継手ボルト５を貫通させるボルト穴を、現地において現場合わせによって開口する。あるいはボルト穴を長穴としておき、ボルト５位置に余裕を持たせておく。
したがって先行する連結鋼材２と、後行の連結鋼材２の位置が多少ずれていてもボルト５を貫通させることに問題はない。
その際に継手ボルト５の周囲にはシース管７を取付けて、後述するグラウト材６の付着を阻止する。
【００１２】
＜６＞グラウト材６の充填。
シェアキー４と継手ボルト５の周囲を型枠８で包囲する。
そして型枠８で包囲した連結鋼材２と当て板３の内部に、グラウト穴からグラウト材６を注入し、上側のエア抜きからグラウト材が押し出されるまで充填する。
グラウト材６としてはセメントミルク、ビオモルタル、無収縮モルタル、ジョイナーなどを利用できる。
こうしてグラウト材６はシェアキー４および継手ボルト５の周囲に充填されることになる。
【００１３】
＜７＞圧縮力の導入。
継手ボルト５は、グラウト材６に圧縮力を作用させるためのボルト５である。
継手ボルト５の周囲にはシース管７を配置してあるから、グラウト材６は継手ボルト５に付着していない。そのためにグラウト材６が硬化した後になっても、継手ボルト５を締め付けてボルト自体に引張力を導入し、グラウト材を圧縮することができる。
このように、グラウト材６の硬化後に、継手ボルト５をさらに強固に締め付けると、継ぎ手部分に圧縮力を導入することができ、継ぎ手の付着特性が向上する。
そのために継ぎ手長さを短くすることができる。
継ぎ手長さが短いことによって、施工性が向上し、同時に作業時間の短縮によってコストを下げることができる。
こうしてトンネル１内の連結鋼材２の接続が完了する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のトンネルの連結構造に使用する部材の説明図。
【図２】連結鋼材の連結後の構造の実施例の説明図。
【図３】連結前の連結鋼材の配置状態の説明図。
【図４】連結後の連結鋼材の配置状態の説明図。
【図５】トンネル群によって地中にコンクリート体を構築する工法の説明図。
【符号の説明】
【００１５】
１：トンネル
２：連結鋼材
３：当て板
４：シェアキー
５：継手ボルト
６：グラウト材
【図１】
2007126899.tif 000003
【図２】
2007126899.tif 000004
【図３】
2007126899.tif 000005
【図４】
2007126899.tif 000006
【図５】
2007126899.tif 000007