(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメントにより覆工されたトンネルと、予めプレキャスト材で構成され前記トンネルの内周壁にボルトにより固定された左右一対の受台と、該受台に支持されて固定された床版とを備えたトンネル構造であって、
前記各受台の上面の外側に、床版の底面に当接して該床版をトンネルの左右方向の中央位置に来るように案内するくさび状の凸部を設けたことを特徴とするトンネル構造。
【請求項２】
セグメントにより覆工されたトンネルと、予めプレキャスト材で構成され前記トンネルの内周壁にボルトにより固定された左右一対の受台と、該受台に支持されて固定された床版とを備えたトンネル構造であって、
前記受台の上面に円錐状の孔を設けると共に該孔に対向するように前記床版の下面に円錐状の孔を設け、それらの孔に下部および上部に形成された円錐部をそれぞれ嵌入されて前記床版と受台との相対的な位置決めを行う調芯コマを設けたことを特徴とするトンネル構造。
【請求項３】
セグメントにより覆工されたトンネルと、予めプレキャスト材で構成され前記トンネルの内周壁にボルトにより固定された左右一対の受台と、該受台に支持されて固定された床版とを備えたトンネル構造であって、
前記受台の上面に断面半円状の溝を設けると共に該溝に対向するように前記床版の下面に断面半円状の溝を設け、それらの溝に下半体および上半体をそれぞれ嵌入されて前記床版と受台との相対的な位置決めを行う棒材を設けたことを特徴とするトンネル構造。
【請求項４】
前記受台と前記トンネルの内周壁との間に、前記受台の固定位置を調整する位置調整手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトンネル構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル構造に関わり、特にトンネル内部を床版によって上下に分割するトンネル構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル構造として、内部に床版を設けることで、トンネルの内部空間を複数に分割し、一つのトンネルでありながら、電力ケーブル用、通信ケーブル用、下水あるいは上水用等多用途に利用するものがある。
従来、トンネルの内部に床版を設ける場合、現場打ちコンクリートにより施工するのが一般的であった。
すなわち、シールドセグメント等を用いてトンネルの壁部を構築した後、トンネルの高さ方向略中央に型枠を組み、この型枠内にコンクリートを流し込んで養生し、その後脱型するといった一連の作業を行うことで、トンネル内部に床版を得る施工法が一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のトンネル構造にあっては、床版を現場打ちコンクリートにより製作しているため、床版用の型枠の組立て、コンクリート打設、養生、脱型といった一連の作業を繰り返し行わなければならず、特に、トンネル内は狭く作業性が悪いこともあって、工期が長びくという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、工期を短縮することができ、しかも、無理なくコストを低減することができる、内部に床版を備えるトンネル構造を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載のトンネル構造は、セグメントにより覆工されたトンネルと、予めプレキャスト材で構成され前記トンネルの内周壁にボルトにより固定された左右一対の受台と、該受台に支持されて固定された床版とを備えたトンネル構造であって、
前記各受台の上面の外側に、床版の底面に当接して該床版をトンネルの左右方向の中央位置に来るように案内するくさび状の凸部を設けたことを特徴としている。
この場合、床版及びそれを受ける受台をそれぞれプレキャスト材により構成しているので、トンネル内に床版を組みつけるに当たっては、トンネルの内周壁に左右一対の受台を取り付け、該受台に床版を支持させて固定するだけで足り、現場において、型枠を組み立てたり、コンクリートを打設養生したり、脱型したりするといった作業は不要になることから、工期を大幅に短縮することによってコストを低減でき、かつ品質管理も容易になる。また、トンネルの内周壁に取り付けた受台に床版を支持させて固定する際に、くさび状の凸部の傾斜面が、床版の下面に当接して該床版をトンネル中央の位置に来るように案内するため、床版を受台に対して所望位置に正確に位置決めすることができ、もって施工性の向上が図れ、しかも工期のさらなる短縮を図ることができる。
【０００６】
請求項２記載のトンネル構造は、セグメントにより覆工されたトンネルと、予めプレキャスト材で構成され前記トンネルの内周壁にボルトにより固定された左右一対の受台と、該受台に支持されて固定された床版とを備えたトンネル構造であって、
前記受台の上面に円錐状の孔を設けると共に該孔に対向するように前記床版の下面に円錐状の孔を設け、それらの孔に下部および上部に形成された円錐部をそれぞれ嵌入されて前記床版と受台との相対的な位置決めを行う調芯コマを設けたことを特徴としている。
この場合、床版及びそれを受ける受台をそれぞれプレキャスト材により構成しているので、トンネル内に床版を組みつけるに当たっては、トンネルの内周壁に左右一対の受台を取り付け、該受台に床版を支持させて固定するだけで足り、現場において、型枠を組み立てたり、コンクリートを打設養生したり、脱型したりするといった作業は不要になることから、工期を大幅に短縮することによってコストを低減でき、かつ品質管理も容易になる。また、トンネルの内周壁に取り付けた受台に床版を支持させて固定する際に、受台の孔に予め嵌入した調芯コマの上部円錐部が、床版の孔の内周壁に当接して該床版をトンネルの左右方向及び軸方向に移動させるように案内するため、床版を受台に対して所望位置に正確に位置決めすることができ、もって施工性の向上が図れ、しかも工期のさらなる短縮を図ることができる。
【０００７】
請求項３記載のトンネル構造は、セグメントにより覆工されたトンネルと、予めプレキャスト材で構成され前記トンネルの内周壁にボルトにより固定された左右一対の受台と、該受台に支持されて固定された床版とを備えたトンネル構造であって、
前記受台の上面に断面半円状の溝を設けると共に該溝に対向するように前記床版の下面に断面半円状の溝を設け、それらの溝に下半体および上半体をそれぞれ嵌入されて前記床版と受台との相対的な位置決めを行う棒材を設けたことを特徴としている。
この場合、床版及びそれを受ける受台をそれぞれプレキャスト材により構成しているので、トンネル内に床版を組みつけるに当たっては、トンネルの内周壁に左右一対の受台を取り付け、該受台に床版を支持させて固定するだけで足り、現場において、型枠を組み立てたり、コンクリートを打設養生したり、脱型したりするといった作業は不要になることから、工期を大幅に短縮することによってコストを低減でき、かつ品質管理も容易になる。また、トンネルの内周壁に取り付けた受台に床版を支持させて固定する際に、受台の溝に予め嵌入した棒材が、床版の溝の内周壁に当接して該床版をトンネルの軸方向に移動させるように案内するため、該床版を受台に対して所望位置に正確に位置決めすることができ、もって施工性の向上が図れ、しかも工期のさらなる短縮を図ることができる。
【０００８】
請求項４記載のトンネル構造は、請求項１〜３のいずれかに記載のものにおいて、前記受台と前記トンネルの内周壁との間に、前記受台の固定位置を調整する位置調整手段を設けたことを特徴としている。
この場合、受台を、現場にて所定の許容範囲で位置調整可能となっているので、所定長さの床版をつなぎ合わせるのにそれら床版の上面が面一になるようにまた同上面が水平状となるように、左右の受台の高さをそれぞれ調整することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態の形態であるトンネル構造を示す断面図である。図において符号１は、内周面を複数のセグメントにより覆工されたトンネルである。トンネル１の内部空間は、トンネルの高さ方向略中央に水平状に延びるように設けられた床版２によって上下に分割されていて、例えば上部空間１Ａは電力ケーブル用として、また、下部空間１Ｂは通信ケーブル用としてそれぞれ利用される。
【００１０】
床版２は、プレキャストコンクリートによって予め工場等で作られるものである。床版２は、トンネル１の内周壁３にボルト４により固定された左右一対の受台５により、支持されて固定されている。
【００１１】
床版２は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、平面視長方形状に形成されたもので、その長さ寸法Ｌはトンネル１の内径よりも若干短い値に設定され（図１参照）、また、その幅Ｗは運搬時等に支障のない適宜値に設定されている。
床版２は、トンネル１の軸方向（図２中Ａ方向）に複数に分割されており、床版２のトンネル軸方向の接合端部には、互いに重なり合って係合する係合段部６が形成されている。係合段部６の具体的な形状は種々考えられるが、例えば、図２（ｂ）に示すように、互いの上面側あるいは下面側の一方が突出したＬ字状のものでもよく、その他、接合端部の一方が凹状、他方がそれに係合する凸状のものであってもよい。
【００１２】
受台５は、トンネル内周部にボルト接合可能な構造になっており、トンネル内周部と対向する側面５ａは、トンネル内周面の形状に合致するよう、凸円弧面状に形成されている。受台５にはボルト貫通孔８が複数形成されている。ボルト貫通孔８は、ボルト４の外径より大きく明けられており、その中央部分にはボルト支圧板９が取り付けられている（図４参照）。
【００１３】
ボルト支圧板９は、図５に示すように、中央に上下方向が長軸となる長孔９ａが形成されており、この長孔９ａに沿って受台５をトンネル内周面に固定するボルト４が移動可能になっている。つまり、ボルト支圧板９とそこに形成された長孔９ａに沿って移動するボルト４とは、受台５のトンネル周方向の固定位置を調整する位置決め調整手段１１を構成している。
なお、ボルト４の先端は、トンネル内周面を構成するセグメントに設けられた雌ねじ部１２に螺合される。
【００１４】
前記受台５もプレキャストコンクリートにより予め工場等で作られる。また、図示はしていないが、前記床版２および受台５内には必要に応じて鉄筋や鋼材等の補強部材が埋設される。
【００１５】
受台５と床版２との間には、両者の相対的な位置決めを行うガイド１３が設けられている。
ガイド１３としては種々考えられるが、例えば、図３、図４に示すものでは、受台５の上面の外側にくさび状の凸部１４が設けられて構成される。
【００１６】
このとき、トンネルの内周壁に取り付けた受台５に対し、一旦上方へ持ち上げた床版２を下方へ降ろす際に、該床版２がトンネル中心から左方あるいは右方へずれている場合には、くさび状の凸部１４の傾斜面１４ａが床版２の下面端部に当接して、該床版２をトンネル中央の正規の位置に来るように案内するため、結果的に床版２はドンネル径方向の正規の位置にセットされる。
【００１７】
また、ガイド１３の他の例として、図６に示すように、受台５の上面の所定箇所に円錐状の孔１５を設け、他方、該孔１５に対向するよう、床版２の下面に円錐状の孔１６を設け、それら孔１５、１６の間に、下部及び上部に形成されたそれぞれの円錐部１７ａ、１７ｂを嵌入される調芯コマ１７を介装した構成のもある。
【００１８】
このとき、トンネルの内周壁に取り付けた受台５に対し、一旦上方へ持ち上げた床版２を下方へ降ろす際に、該床版２がトンネル中心から左方あるいは右方へ、あるいはトンネル軸方向へそれぞれずれている場合には、受台５の上面の孔１５に予め嵌入された調芯コマ１７の上部円錐部１７ｂが床版２の下面に設けられた孔１６の内周壁に当接して、該床版２をトンネルの左右方向及び軸方向にそれぞれ移動させるように案内するため、結果的に床版２はそれら両方向とも正規の位置にセットされる。
【００１９】
さらに、ガイド１３の他の例として、図７に示すように、受台５の上面の所定箇所にトンネル半径方向に延びる断面半円状の溝１８を設け、他方、該溝１８に対向するよう、床版２の下面に断面半円状の溝１９を設け、それら溝１８、１９の間に、下半体及び上半体をそれぞれ嵌入される棒材２０を介装した構成のものもある。
【００２０】
このとき、トンネルの内周壁に取り付けた受台５に対し、一旦上方へ持ち上げた床版２を下方へ降ろす際に、該床版２がトンネル軸方向に前方あるいは後方へずれている場合には、受台５の上面の溝１８に予め嵌入された棒材２０が床版２の下面に設けられた溝１９の内周壁に当接して、該床版２をトンネルの軸方向へ移動させるように案内するため、結果的に床版２はトンネル軸方向の正規の位置にセットされる。
【００２１】
上記トンネル構造の施工方法について説明すると、まず、受台５をトンネル内周壁に固定する。具体的には、受台５をトンネル内周壁の所定位置に位置あわせし、ボルト４を利用して該受台５を固定する。
【００２２】
このとき、受台５とトンネルの内周壁との間には、受台５のトンネル周方向の固定位置を調整する、ボルト４及び支圧板９からなる位置調整手段１１を設けているから、左右の受台５並びにトンネル軸方向に連なる受台５どうしを、それぞれ個別に、現場にて、トンネル周方向に沿った所定の許容範囲で位置調整した状態で固定できる。このため、所定長さの床版２をつなぎ合わせるのにそれら床版２の上面が面一になるように、また同床版２の上面が水平状となるようにセットすることができる。
【００２３】
次いで、上記のように取り付けられた左右の受台５に対し、床版２を図示せぬ移送台車に載せて、受台５にぶつからないようそれよりも高い位置に保持しながらトンネル軸方向へ移送させる。そして、所定位置まで移送させると、移送台車に組みつけられた図示せぬ昇降手段手段によって床版２を所定高さまで降ろし、その両端を左右の受台５に支持させて固定する（図４参照）。
なお、床版２の受台５への固定を高めるには、例えば、ボルトとナットからなる図示せぬ適宜固定手段を用いてもよい。
【００２４】
このとき、受台５と床版２との間に、両者の相対的な位置決めを行うガイド１３を設けてあるので、床版２を所定高さまで降ろす際に、床版２を受台５に対してに所望位置に正確に位置決めすることができ、施工性の向上とそれに伴う工期の短縮を図ることができる。
【００２５】
次に、トンネル構造の作用を説明する。
上記トンネル構造であると、受台５と床版２とをそれぞれプレキャストコンクリートにより構成してあるので、トンネル内に床版２を組みつけるに当たっては上述したようにトンネルの内周壁に左右一対の受台５を取り付け、受台５に床版２を支持させて固定するだけで足り、現場において、型枠を組み立てたり、コンクリートを打設養生したり、脱型したりするといった作業は不要になることから、工期を大幅に短縮することができ、かつ品質管理も容易になる。
【００２６】
また、床版２のトンネル軸方向の接合端部に、床版２の接合端部どうしが互いに重なり合って係合する係合段部６を形成してあるので、床版２どうしを接合するに当たり、係合段部６を介し互いの接合端部を重ね合わせた状態で接合できるため、それら床版どうしの間のシール性が確保できる。
【００２７】
また、トンネルが左右に湾曲する場合、床版２の係合段部６の左側部分と右側部分との重なり量を変えることによって、図２（ａ）、（ｂ）に示すようなトンネル直線部用の長方形状の床版２をそのまま利用したとしても、床版２どうしを、間に隙間が生じることはなく接合させることができる。したがって、トンネル直線部であってもまたトンネル湾曲部であっても、それ専用の床版２を作る必要はなく、共通の床版２を利用することができる。この結果、トンネルの施工コストを低減することができる。
【００２８】
以上において、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で必要に応じて他の構成を採用することができる。
例えば、上記実施の形態において、床版２を左右の受台５により支持固定しているが、強度的に不足する場合には、床版２の中央付近をトンネル底部から延びる支持棒によって支持するようにしてもよい。
【００２９】
また、上記実施の形態では、床版２と受台５の幅をそれぞれ同程度に設定し、一つの床版を左右の受台５により支持しているが、これに限られることなく、一つの床版２を、右側及び左側それぞれ２個づつあるいは３個づつ取り付けた受台５によって支持する構成にしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、床版及びそれを受ける受台をそれぞれプレキャスト材により構成しているので、トンネル内に床版を組みつけるに当たり、現場において、型枠を組み立てたり、コンクリートを打設養生したり、脱型したりするといった作業は不要になり、もって、工期を大幅に短縮することによってコストを低減できる。
また、受台と床版との間に、両者の相対的な位置決めを行うガイドを設ける構成としているので、トンネルの内周壁に取り付けた受台に床版を支持させて固定する際に、床版を受台に対してに所望位置に正確に位置決めすることができ、施工性の向上が図れる。
また、受台とトンネルの内周壁との間に、受台の固定位置を調整する位置調整手段を設けるようにすれば、現場にて、受台固定位置の調整が可能となり、施工性の向上並びに床版の仕上がり精度の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態を模式的に示す図であって、トンネル構造のを示す断面図である。
【図２】  図１に示したトンネル構造を施工する上で用いる床版を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】  同トンネル構造を施工する上で用いる床版と受台との間のガイドを説明する斜視図である。
【図４】  同トンネル構造の施工方法を示す断面図である。
【図５】  受台内に組みつけられるボルト支圧板を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図６】  トンネル構造を施工する上で用いる床版と受台との間のガイドの他の例を説明する斜視図である。
【図７】  トンネル構造を施工する上で用いる床版と受台との間のガイドのさらに他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…トンネル、２…床版、３…内周壁、４…ボルト、５…受台、６…係合段部、９…ボルト支圧板、１１…位置調整手段、１３…ガイド、１４…くさび状の凸部、１７…調芯コマ、２０…棒材。
【図１】
0003977115.tif 000002
【図２】
0003977115.tif 000003
【図３】
0003977115.tif 000004
【図４】
0003977115.tif 000005
【図５】
0003977115.tif 000006
【図６】
0003977115.tif 000007
【図７】
0003977115.tif 000008