(57)【要約】【課題】トンネルを形成する上で、セグメントに係わるコストダウンを図れるようにする。【解決手段】トンネル奥行き方向に沿う複数のリブ１ｆをトンネル周方向に間隔をあけて備えたセグメント本体１，２，３であって、複数の該セグメント本体１，２，３がトンネル周方向に環状に組み付けられており、トンネル下半断面に少なくとも一部が位置するセグメント本体１は、セグメント本体１周方向の中央点Ｍにおける法線Ｈに沿って各リブ面が平行配列となる状態に各リブ１ｆが設けられているトンネル構造において、トンネル下半断面内に中央点Ｍが位置するセグメント本体１のみに、リブ１ｆを貫通する状態に水抜き穴４が設けてある。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル奥行き方向に沿う複数のリブをトンネル周方向に間隔をあけて備えたセグメント本体であって、複数の該セグメント本体がトンネル周方向に環状に組み付けられており、トンネル下半断面に少なくとも一部が位置するセグメント本体は、セグメント本体周方向の中央点における法線に沿って各リブ面が平行配列となる状態に各リブが設けられているトンネル構造であって、
トンネル下半断面内に前記中央点が位置するセグメント本体のみに、前記リブを貫通する状態に水抜き穴が設けてあるトンネル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル奥行き方向に沿う各リブが、平行となるように形成されたセグメント（例えば、鋳造法等によって型抜き方向に各リブが沿うように形成されたセグメント）をトンネル周方向に組み付けて形成されるトンネル構造に関し、更に詳しく説明すると、トンネル奥行き方向に沿う複数のリブをトンネル周方向に間隔をあけて備えたセグメント本体であって、複数の該セグメント本体がトンネル周方向に環状に組み付けられており、トンネル下半断面に少なくとも一部が位置するセグメント本体は、セグメント本体周方向の中央点における法線に沿って各リブ面が平行配列となる状態に各リブが設けられているトンネル構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のトンネル構造としては、図１に示すように、各セグメント本体１，２，３がトンネル周方向に沿って環状に組み付けられて構成されている。
そして、セグメント本体１，２，３の各リブ１ｆ，２ｆ，３ｆは、該当するセグメント本体のトンネル周方向での中央点Ｍにおける法線Ｈと、各リブ面が沿うように平行配置されている（図６参照）。
そして、トンネル背面の地盤や地下水をセグメントによって遮断しているわけであるが、トンネル構内においては、例えば、結露水や洗い水等の水Ｗが発生することがあり、それらの水Ｗの一部は、必然的に、図５に示すように、各リブ１ｆで仕切られたリブ間凹部５の内の複数に溜まってしまうことになる。
そして、近年は二次巻きコンクリートを打設しないトンネルが多くなっているから、これらの水は、セグメント本体の腐蝕の原因になりかねない。また、トンネル下部にインバートコンクリートを打設する場合にはコンクリートの品質劣化をまねく危険性もあり、何れにしても、排水しておく必要がある。しかし、多数のリブ間凹部５にそれぞれ溜まった水Ｗを排水するには、非常に手間が掛かる問題があった。
そこで、この問題を解消する為に、各セグメントを製造する際に、隣接するリブ間凹部５どうしを連通させる水抜き穴４を、各リブ１ｆ，２ｆ，３ｆに形成しておくことが実施されるようになってきた。
従って、従来のトンネル構造は、図６に示すように、各リブ１ｆ，２ｆ，３ｆに水抜き穴４が形成された各セグメント本体１，２，３を、トンネル全周にわたって、環状に組み付けて構成されていた（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６１０９８号公報（図３・図４・図１０）
【特許文献２】特開２００３−１６１０９９号公報（図３・図４・図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来のトンネル構造によれば、全セグメントのリブに対して前記水抜き穴を形成してあるわけであるが、この形成手間が掛かることが避けられない。
即ち、リブに水抜き穴を形成することは、それだけで、加工工程が増加するわけであるが、それに加えて、例えば、セグメント本体を鋳造法によって形成するような場合には、鋳造に先駆けて水抜き穴の部分に中子を設置しておいたり、鋳造後に、穴周りに残ったバリの撤去等を実施する必要があり、特に、手間が掛かることになる。
その結果、コストダウンを図ることが困難となっていた。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、トンネルを形成する上で、セグメントに係わるコストダウンを図ることが可能なトンネル構造を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、トンネル奥行き方向に沿う複数のリブをトンネル周方向に間隔をあけて備えたセグメント本体であって、複数の該セグメント本体がトンネル周方向に環状に組み付けられており、トンネル下半断面に少なくとも一部が位置するセグメント本体は、セグメント本体周方向の中央点における法線に沿って各リブ面が平行配列となる状態に各リブが設けられているトンネル構造において、トンネル下半断面内に前記中央点が位置するセグメント本体のみに、前記リブを貫通する状態に水抜き穴が設けてあるところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、トンネル下半断面内に前記中央点が位置するセグメント本体のみに、前記リブを貫通する状態に水抜き穴が設けてあるから、トンネル上半断面内に中央点が位置するセグメント本体に関しては、リブに水抜き穴を設ける手間が掛からず、それに伴ってセグメント自体のコストダウンを叶えることが可能となる。
そして、トンネル構内の水の排水に関しては、すべてのリブに水抜き穴を形成してあった従来のものと変わらない状態で効率よく集めて排水することが可能となり、充分な排水性能を維持することが可能となる。
即ち、前記トンネル上半断面内に中央点が位置するセグメント本体のそれぞれのリブは、トンネル内方側への下り勾配となっていることから、前記水抜き穴を設けなくても、発生した水はリブ面の下り勾配に沿って下方へ流下してトンネル下半断面内に落下することとなり、水を排水する上では、何ら支障を来さない。そして、トンネル下半断面内に中央点が位置するセグメント本体においては、各リブは、トンネル内方に対する上り勾配となるから、リブ間凹部に水は溜まろうとするものの、前記水抜き穴によって低い方のリブ間凹部に順次移動して、最も低い位置に集まるから、効率よく排水することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【０００９】
図１に、本発明に係わるトンネル構造となるように複数のトンネル用セグメントＳ（ＳＡ，ＳＢ，ＳＫ）をトンネル周方向に環状に配置連結して構成されたトンネルリングＴＲが示されている。
トンネル軸方向（矢印イ方向）で単一の単位トンネルリングｔｒは、これら３種類のセグメントＳＡ，ＳＢ，ＳＫのうち、Ｋ型セグメントＳＫが１個で、Ｂ型セグメントＳＢが２個、Ａ型セグメントＳＡが３個の計６個のセグメントをトンネル周方向（矢印ロ方向）に連結して構成されている。
【００１０】
Ａ型セグメントＳＡは、トンネル周方向及び軸方向のいずれにも対称な形状に形成してある。
【００１１】
Ｂ型セグメントＳＢは、基本的にはＡ型セグメントＳＡと殆ど同じであるが、Ｋ型セグメントＳＫをトンネル軸方向（矢印イ方向）に移動させて両Ｂ型セグメントＳＢ間に押込みセットする都合上、一方の周方向端面部２ｂ，２ｂの傾斜方向が互いに逆である点でのみ異なる（図１参照）。
【００１２】
Ｋ型セグメントＳＫは、その両周方向端面部３ｂ，３ｂは、Ｂ型セグメントＳＢの周方向端面部２ｂと逆の傾斜が施されている（図１参照）。
【００１３】
各セグメントＳ（ＳＡ，ＳＢ，ＳＫ）は、ダクタイル鋳鉄による鋳造製であり、基本形であるＡ型セグメントＳＡについてその構造を説明する。
【００１４】
図２、図３に示すように、Ａ型セグメントＳＡは、トンネル軸方向の端面をそれぞれ構成する略円弧状の軸方向端面部１ａ，１ａと、トンネル周方向の端面をそれぞれ構成する周方向端面部１ｂ，１ｂと、軸方向端面部１ａとほぼ同型の２本の縦部材１ｇ，１ｇと、トンネル軸方向（奥行き方向）に延びる多数の横リブ（リブ部の一例）１ｆとを有した枠体状のセグメント本体１で構成されている。
そして、当該実施形態においては、隣接する縦部材１ｇと軸方向端面部１ａとにわたっては、トンネル外周側に外周板部１ｃが設けられ、隣接する縦部材１ｇ相互にわたっては、トンネル内周側に内周板部１ｄが設けられた所謂『コルゲート型セグメント』を例に挙げている（図３参照）。
また、両縦部材１ｇ，１ｇと、両周方向端面部１ｂと、内周板部１ｄとで囲まれた凹部には、コンクリートＣが充填されている。
また、各セグメントＳは、鋳造法によって形成されているから、型抜きの関係上、前記各横リブ１ｆは、セグメント本体１周方向の中央点Ｍにおける法線Ｈに沿って平行配列となるようにそれぞれが設けられている（図２参照）。
以上の基本構造は、前記Ｂ型セグメントＳＢのセグメント本体２や、前記Ｋ型セグメントＳＫのセグメント本体３についても共通するものである。そして、図には示さないが、トンネル周方向、及び、トンネル軸方向に隣接する各セグメントＳどうしは、ボルト接合によって一体化されるように構成されている。
【００１５】
但し、当該実施形態においては、Ａ型セグメントＳＡのみに対して、横リブ１ｆを貫通する状態に水抜き穴４が設けてある。
水抜き穴４には、図２、図３に示すように、角穴４ａ（図３（イ）参照）と半丸穴４ｂ（図３（ロ）参照）との二種類の形状がある。前記角穴４ａは、半丸穴４ｂより大きく形成してあり、水抜き用途の他に、例えば、セグメントの端面加工を実施する際にセグメント本体を加工台に固定するのに使用することができる。但し、水抜き穴４としては、これらの形状に限定されるものではない。
【００１６】
次に、各セグメントＳを組み付けて形成される各単位トンネルリングｔｒ毎の各セグメントＳ（ＳＡ，ＳＢ，ＳＫ）の配置について説明する。
図４（イ）、図４（ロ）に示すように、二種類の配置があり、これらをトンネル軸方向に交互となるようにしてトンネルが形成されている。
即ち、トンネル軸方向に隣接する単位トンネルリングｔｒどうしは、トンネル軸周りの相対位置が異なるように各セグメントＳ（ＳＡ，ＳＢ，ＳＫ）が配置されており、これによって、周方向に隣接するセグメントどうしの継ぎ目が、トンネル軸方向に連なるのを防ぎ、継ぎ目の分散化を図っている。
そして、前記二種類の何れの配置においても、前記Ａ型セグメントＳＡは、トンネル下半断面内に前記中央点Ｍが位置するように配置されている。
即ち、トンネル下半断面内に前記中央点Ｍが位置するセグメントに関しては、前記横リブ１ｆが、トンネル内側方向に上り勾配となり、横リブ１ｆと外周板部１ｃとで囲まれた凹部が水溜まりとなる可能性があるが、上述の水抜き穴４を横リブ１ｆに形成してあることで、水抜き穴４を通して溜まり水を一番低い位置に集めることができ、排水する手間を軽減することが可能となる。
因みに、トンネル上半断面内に前記中央点Ｍが位置するセグメント（当該実施形態においては、Ｂ型セグメントＳＢとＫ型セグメントＳＫ）に関しては、前記横リブ１ｆが、トンネル内側方向に下り勾配となることから、横リブ１ｆで水が堰き止められることはなく排水の必要はない。従って、Ｂ型セグメントＳＢとＫ型セグメントＳＫとには、前記水抜き穴４を設けていない。
【００１７】
本実施形態のトンネル構造によれば、Ｂ型セグメントＳＢとＫ型セグメントＳＫとには水抜き穴４を設ける手間が掛からず、それに伴ってセグメント自体のコストダウンを叶えることが可能となる上、Ａ型セグメントＳＡに関しては、前記水抜き穴４を通した充分な排水性能を維持することが可能となり、トンネル全体として良好な排水性能と経済性の向上とを共に叶えることが可能となる。
【００１８】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００１９】
〈１〉  各セグメントＳは、先の実施形態で説明した材質や寸法や構造に限るものではなく、例えば、前記『コルゲート型セグメント』に替えて、『主桁型セグメント』（内周板部に替えて、セグメント本体のトンネル外周面側の全面に外周板部１ｃが設けられたもの）等であってもよく、それらを含めてセグメントと総称する。
〈２〉  トンネルリングＴＲは、先の実施形態で説明したように、Ｋ型セグメントＳＫが１個で、Ｂ型セグメントＳＢが２個、Ａ型セグメントＳＡが３個の計６個で構成されるものに限るものではなく、数量や種類の変更は適宜行うことが可能である。
従って、水抜き穴４をリブに形成してあるセグメントは、先の実施形態で説明したようにＡ型セグメントＳＡに限るものではなく、他のセグメントに形成する場合もある。要するに、前記水抜き穴４は、トンネル下半断面内に前記中央点Ｍが位置するセグメント本体すべてに設けておく必要がある。
〈３〉  水抜き穴４は、角穴でも丸穴でもその他のものでも、それらの形状は自由に設定することができる。また、トンネル軸方向の位置や、数も、任意に設定することができる。また、リブに対するトンネル径方向の位置に関しては、外周板部１ｃの内周面が水抜き穴周壁となる位置に設定するのが好ましい。そうすることで、水Ｗが抜けやすい。
【００２０】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】セグメントの組み付け状況を説明する分解斜視図
【図２】セグメントのトンネル軸方向視断面図
【図３】セグメントのトンネル周方向視断面図
【図４】セグメントの組み付け状況を説明するトンネル軸方向視説明図
【図５】水抜き穴を設けていない従来のセグメントの要部を示すトンネル軸方向視断面図
【図６】従来のセグメントの組み付け状況を説明するトンネル軸方向視説明図
【符号の説明】
【００２２】
１        セグメント本体（Ａ型）
１ｆ      横リブ（リブ部の一例）
２        セグメント本体（Ｂ型）
３        セグメント本体（Ｋ型）
４        水抜き穴
Ｈ        法線
Ｍ        中央点
【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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