(57)【要約】【課題】セグメント本体に発生する断面力を低減できる簡素なシールドセグメント切開き部の補強構造および補強方法を提供する。【解決手段】シールドトンネル１８の内周部１８Ａにおいて軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリング２６のうち横断面視で両側部分の覆工セグメント２８を切開いて形成される切開き部３０を補強するための補強構造１００であって、各覆工セグメントリング２６の両側部分の切開き部３０に設けられ、切開き部３０を跨いでその縁部３０Ａどうしを連結する柱部材からなる補強材３４を備えるようにする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて形成される切開き部を補強するための補強構造であって、
各覆工セグメントリングの両側部分の切開き部に設けられ、切開き部を跨いでその縁部どうしを連結する柱部材からなる補強材を備えることを特徴とするシールドセグメント切開き部の補強構造。
【請求項２】
各覆工セグメントリングの両側部分の柱部材の端部どうしを連結し、横断面視で柱部材と四角形の構面を形成する梁部材からなる補強材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシールドセグメント切開き部の補強構造。
【請求項３】
補強材は、シールドトンネルの軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのそれぞれに配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のシールドセグメント切開き部の補強構造。
【請求項４】
施工予定の地中空洞の外側周囲にその軸方向に沿う複数の外殻シールドトンネルを所定間隔で配列した状態で先行施工して周辺地山を改良した後、外殻シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて隣り合う外殻シールドトンネル間を掘削して本体覆工壁を構築し、その内側の地山を掘削して地中空洞を施工する際において、覆工セグメントの切開き部を補強するために用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のシールドセグメント切開き部の補強構造。
【請求項５】
シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて形成される切開き部を補強するための補強方法であって、
覆工セグメントを切開く前に、各覆工セグメントリングの両側部分の切開き部の予定箇所を跨いでその縁部どうしを柱部材からなる補強材で連結することを特徴とするシールドセグメント切開き部の補強方法。
【請求項６】
覆工セグメントを切開く前に、各覆工セグメントリングの両側部分の柱部材の端部どうしを梁部材からなる補強材で連結し、横断面視で柱部材と四角形の構面を形成するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のシールドセグメント切開き部の補強方法。
【請求項７】
補強材は、シールドトンネルの軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのそれぞれに配置されることを特徴とする請求項５または６に記載のシールドセグメント切開き部の補強方法。
【請求項８】
施工予定の地中空洞の外側周囲にその軸方向に沿う複数の外殻シールドトンネルを所定間隔で配列した状態で先行施工して周辺地山を改良した後、外殻シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて隣り合う外殻シールドトンネル間を掘削して本体覆工壁を構築し、その内側の地山を掘削して地中空洞を施工する際において、覆工セグメントの切開き部を補強するために用いられることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載のシールドセグメント切開き部の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば道路トンネルの分岐合流部などの大断面の地中空洞を施工する際に適用されるシールドセグメント切開き部の補強構造および補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、未固結地盤の都市圏における道路トンネルの施工に際しては、地表および地中の既存構造物に対する悪影響を回避するべく地山に対する高度の支保性能が要求され、また施工中および完成後の止水性能と地下水保全性能が高度に要求されることから、一般にシールド工法が採用されている。
【０００３】
道路トンネルをシールド工法により施工する場合、本線トンネルの他にランプトンネルを設け、それら双方のトンネルを要所にて接合して分岐合流部を施工する必要があるが、そのような分岐合流部の施工は必ずしも容易ではない。すなわち、本線トンネルおよびランプトンネルはそれぞれ在来のシールド工法により地山を安定に支保し、また止水性を確保しつつ支障なく施工できるが、分岐合流部では断面を漸次変化させつつ双方のシールドトンネルどうしを接合する必要があることから、分岐合流部の施工に際しては在来のシールド工法をそのまま適用できるものではなく、何らかの補助工法の採用が不可欠である。
【０００４】
そのため、大規模な道路トンネルにおける分岐合流部の施工に好適な工法として、例えば特許文献１、２に示されるトンネル工法が提案されている。例えば特許文献１は、本線シールドトンネルとランプシールドトンネルとをいずれも在来のシールド工法により施工するとともに、それらの分岐合流部の外側に沿ってルーフシールドトンネル（外殻シールドトンネル）を所定間隔で密に配列した状態で施工し、それらルーフシールドトンネルの周囲地盤を凍結工法により凍結せしめて安定な凍土を造成したうえで、ルーフシールドトンネル間を掘削して各ルーフシールドトンネルどうしを一体に連結する形態で一連の本体覆工壁を施工し、しかる後に本体覆工壁の内側を掘削して分岐合流部を構築するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８４８９９号公報
【特許文献２】特開２００７−２１７９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の従来のトンネル工法においては、ルーフシールドトンネルの横断面視でリング両側の覆工セグメントを撤去して切開いた後で本体覆工壁を施工するが、両側のセグメントを撤去した後のルーフシールドトンネルは不安定な構造となるので何らかの崩壊防止対策が必要である。通常のシールド工法では、セグメントの切開き部には柱梁からなる補強構造を設けることが一般的である。しかし、上記のトンネル工法のように、軸方向に連続して数百ｍにも渡り各リングのセグメントの切開きを行う場合には柱梁補強構造が大規模なものとなってしまう。また、切開き後に各リングに残されたセグメント本体に大きな断面力が発生することから高い剛性のものが必要となり、コストアップの要因となる。このため、セグメント本体に発生する断面力を低減できる簡素な補強技術の開発が求められていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、セグメント本体に発生する断面力を低減できる簡素なシールドセグメント切開き部の補強構造および補強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】
【０００８】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強構造は、シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて形成される切開き部を補強するための補強構造であって、各覆工セグメントリングの両側部分の切開き部に設けられ、切開き部を跨いでその縁部どうしを連結する柱部材からなる補強材を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強構造は、上述した発明において、各覆工セグメントリングの両側部分の柱部材の端部どうしを連結し、横断面視で柱部材と四角形の構面を形成する梁部材からなる補強材をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強構造は、上述した発明において、補強材は、シールドトンネルの軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのそれぞれに配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強構造は、上述した発明において、施工予定の地中空洞の外側周囲にその軸方向に沿う複数の外殻シールドトンネルを所定間隔で配列した状態で先行施工して周辺地山を改良した後、外殻シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて隣り合う外殻シールドトンネル間を掘削して本体覆工壁を構築し、その内側の地山を掘削して地中空洞を施工する際において、覆工セグメントの切開き部を補強するために用いられることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強方法は、シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて形成される切開き部を補強するための補強方法であって、覆工セグメントを切開く前に、各覆工セグメントリングの両側部分の切開き部の予定箇所を跨いでその縁部どうしを柱部材からなる補強材で連結することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強方法は、上述した発明において、覆工セグメントを切開く前に、各覆工セグメントリングの両側部分の柱部材の端部どうしを梁部材からなる補強材で連結し、横断面視で柱部材と四角形の構面を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強方法は、上述した発明において、補強材は、シールドトンネルの軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのそれぞれに配置されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強方法は、上述した発明において、施工予定の地中空洞の外側周囲にその軸方向に沿う複数の外殻シールドトンネルを所定間隔で配列した状態で先行施工して周辺地山を改良した後、外殻シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて隣り合う外殻シールドトンネル間を掘削して本体覆工壁を構築し、その内側の地山を掘削して地中空洞を施工する際において、覆工セグメントの切開き部を補強するために用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強構造によれば、シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて形成される切開き部を補強するための補強構造であって、各覆工セグメントリングの両側部分の切開き部に設けられ、切開き部を跨いでその縁部どうしを連結する柱部材からなる補強材を備えるので、大規模な柱梁構造を用いずに切開き部を補強することができ、セグメント本体に発生する断面力を低減できる簡素な補強構造を提供することができるという効果を奏する。
【００１７】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強構造によれば、各覆工セグメントリングの両側部分の柱部材の端部どうしを連結し、横断面視で柱部材と四角形の構面を形成する梁部材からなる補強材をさらに備える。梁部材は引張材として機能するため座屈のおそれがなく、比較的小断面の部材で構成することが可能であるとともに、切開き後に柱部材の端部側に残る覆工セグメントの変形を抑制するので、セグメント本体に発生する断面力をより一層低減することができるという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強構造によれば、補強材は、シールドトンネルの軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのそれぞれに配置されるので、柱部材の断面の増大化と補強構造の大規模化を回避するとともに、シールドトンネル内空間の狭隘化を回避することができるという効果を奏する。
【００１９】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強構造によれば、施工予定の地中空洞の外側周囲にその軸方向に沿う複数の外殻シールドトンネルを所定間隔で配列した状態で先行施工して周辺地山を改良した後、外殻シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて隣り合う外殻シールドトンネル間を掘削して本体覆工壁を構築し、その内側の地山を掘削して地中空洞を施工する際において、覆工セグメントの切開き部を補強するために用いられるので、切開かれる外殻シールドトンネルの覆工セグメント本体に発生する断面力を低減することができるという効果を奏する。
【００２０】
また、本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強方法によれば、シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて形成される切開き部を補強するための補強方法であって、覆工セグメントを切開く前に、各覆工セグメントリングの両側部分の切開き部の予定箇所を跨いでその縁部どうしを柱部材からなる補強材で連結するので、大規模な柱梁構造を用いずに切開き部を補強することができ、セグメント本体に発生する断面力を低減できる簡素な補強方法を提供することができるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強方法によれば、覆工セグメントを切開く前に、各覆工セグメントリングの両側部分の柱部材の端部どうしを梁部材からなる補強材で連結し、横断面視で柱部材と四角形の構面を形成するようにした。梁部材は引張材として機能するため座屈のおそれがなく、比較的小断面の部材で構成することが可能であるとともに、切開き後に柱部材の端部側に残る覆工セグメントの変形を抑制するので、セグメント本体に発生する断面力をより一層低減することができるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強方法によれば、補強材は、シールドトンネルの軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのそれぞれに配置されるので、柱部材の断面の増大化と補強構造の大規模化を回避するとともに、シールドトンネル内空間の狭隘化を回避することができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強方法によれば、施工予定の地中空洞の外側周囲にその軸方向に沿う複数の外殻シールドトンネルを所定間隔で配列した状態で先行施工して周辺地山を改良した後、外殻シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて隣り合う外殻シールドトンネル間を掘削して本体覆工壁を構築し、その内側の地山を掘削して地中空洞を施工する際において、覆工セグメントの切開き部を補強するために用いられるので、切開かれる外殻シールドトンネルの覆工セグメント本体に発生する断面力を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、分岐合流部の施工方法の概略説明図である。
【図２】図２は、分岐合流部の横断面図である。
【図３】図３は、分岐合流部の平断面図である。
【図４】図４は、分岐合流部の施工方法の手順を示す図である。
【図５】図５は、本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強構造および補強方法の実施の形態を示す横断面図である。
【図６】図６は、本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強構造および補強方法の実施の形態を示す横断面図である。
【図７】図７は、本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強構造および補強方法を用いた本体覆工壁の概略施工手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強構造および補強方法の実施の形態について、道路トンネルの分岐合流部の外側周囲に先行施工される外殻シールドトンネルの覆工セグメント切開き部に適用する場合を例に取り、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２６】
（分岐合流部の施工方法）
まず、本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強構造および補強方法が適用される分岐合流部（地中空洞）の施工方法について説明する。
【００２７】
図１〜図３に示すように、この分岐合流部の施工方法は、本線シールドトンネル１０およびランプシールドトンネル１２を包含する分岐合流部１４の掘削予定位置の外側に、小口径の外殻シールド機１６を使って予め複数の外殻シールドトンネル１８を配列した状態で施工することにより、それら外殻シールドトンネル１８によって分岐合流部１４の掘削予定位置を取り囲む外殻体２０を構築し、この外殻体２０の内側の地山を掘削して分岐合流部１４を施工する。
【００２８】
より具体的には、まず、図４（１）に示すように、本線シールドトンネル１０を在来のシールド工法により地山を安定に支保し、止水性を確保しつつ施工する。同様に、本線シールドトンネル１０の隣に図示しないランプシールドトンネル１２を在来のシールド工法により施工する。続いて、施工予定の分岐合流部１４の軸方向（本線シールドトンネル１０が延在するトンネル軸方向と平行な方向）の後端部（始端部）となる本線シールドトンネル１０の外周に大径の地中発進基地Ｂを構築する。地中発進基地Ｂは、分岐合流部１４の外殻体２０をなす外殻シールドトンネル１８を掘進する小口径の外殻シールド機１６を発進するための基地である。なお、本実施の形態では本線シールドトンネル１０の直径が例えば１６ｍ程度、ランプシールドトンネル１２の直径が例えば１１ｍ程度、分岐合流部１４の直径が３２ｍ程度であることを想定している。
【００２９】
次に、図４（２）に示すように、地中発進基地Ｂから外殻シールド機１６を発進させ、施工予定の分岐合流部１４の外側周囲にその軸方向に沿う複数の小径（例えば直径４ｍ程度）の外殻シールドトンネル１８を所定間隔で配列した状態で施工する。
【００３０】
次に、図４（３）に示すように、この外殻シールドトンネル１８間の地山を凍結工法や薬液注入工法などにより改良して施工予定領域を取り囲む改良ゾーンを形成した後に本体覆工壁２２を形成し、さらに、図３に示すように、本体覆工壁２２の両端となる部分にそれぞれ褄壁２３Ａ、２３Ｂを形成することによって外殻体２０を構築する。図４（４）に示すように、この外殻体２０によって囲まれた領域の地山を掘削して分岐合流部１４を施工する。このようにして図４（５）に示すような道路トンネル用の分岐合流部１４が完成する。なお、図３中の符号２５Ａは、褄壁２３Ａを構築する場合に必要となる凍結壁であり、符号２５Ｂは、凍結壁２５Ａおよび本体覆工壁２２によって囲まれる領域に構築した未凍結地盤改良部分である。
【００３１】
（シールドセグメント切開き部の補強構造）
次に、上記の施工方法に適用される本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強構造について説明する。
【００３２】
図５は覆工セグメントの切開き前、図６は切開き後の外殻シールドトンネルの横断面図である。これらの図に示すように、改良された地山Ｇに囲まれた円形断面の外殻シールドトンネル１８の内周部１８Ａには、リング状の覆工セグメントリング２６が軸方向（図面に垂直な方向）に連続的に設けられている。覆工セグメントリング２６は鋼製の主桁２６Ａとスキンプレート２６Ｂと図示しない縦リブからなり、軸方向に隣り合う覆工セグメントリング２６の主桁２６Ａどうしはボルト２６Ｃで連結されている。また、この覆工セグメントリング２６は、四半円弧状断面の４つの覆工セグメント２８を周方向に連結したものとして構成されている。
【００３３】
本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強構造１００は、各覆工セグメントリング２６の横断面視で両側部分の切開き部３０の予定箇所３２（図５を参照）に設けられた補強材としての柱部材３４と梁部材３６とからなる。柱部材３４は、切開き部３０を跨いでその縁部３０Ａどうしを連結して設けられる。梁部材３６は、柱部材３４の端部３４Ａどうしを連結して設けられる。柱部材３４と梁部材３６とで長方形（四角形）の構面を形成している。柱部材３４はＨ型鋼などの鋼材、梁部材３６は溝型鋼などの鋼材で構成することができる。
【００３４】
本実施の形態の補強構造１００によれば、従来のように大規模な柱梁構造を用いずに柱部材３４と梁部材３６という簡素な構成で切開き部３０を補強することができ、切開き後に残された覆工セグメント２８本体に発生する断面力を低減することができる。
【００３５】
また、梁部材３６は、引張材として機能するため座屈のおそれがなく、比較的小断面の部材で構成することが可能であるとともに、切開き後に柱部材３４の端部３４Ａ側に残る覆工セグメント２８の変形を抑制するので、覆工セグメント２８本体に発生する断面力をより一層低減することができる。
【００３６】
ここで、柱部材３４と梁部材３６は、外殻シールドトンネル１８の軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリング２６の１リング毎に連続して配置される。なお、本実施の形態では、覆工セグメントリング２６の１リングの軸方向長さが１．２ｍ程度であることを想定している。このため、１リング毎に配置される柱部材３４と梁部材３６からなる四角形状の補強材も１．２ｍ程度の間隔に配置されることになる。仮に、この四角形状の補強材を１リング毎に配置しなければ柱部材３４の端部３４Ａ側において軸方向に延びる梁状の部材を別途設ける必要が生じ、柱部材３４の断面寸法も大きくなる。この結果、切開き部の補強構造が大掛かりなものとなり、外殻シールドトンネル１８の内空断面がより小さなものになるおそれがある。このため、本実施の形態のように、四角形状の補強材を１リング毎に配置することで、柱部材３４の断面の増大化と補強構造の大規模化を回避するとともに、外殻シールドトンネル１８内空間の狭隘化を回避することが可能となる。
【００３７】
上記の実施の形態において、切開き後の覆工セグメント２８本体に発生する断面力を所望値以下に低減可能であれば、梁部材３６を省略してもよい。
【００３８】
（シールドセグメント切開き部の補強方法）
次に、上記の施工方法に適用される本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強方法について説明する。
【００３９】
本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強方法は、上述したように、施工予定の分岐合流部１４の外側周囲にその軸方向に沿う複数の外殻シールドトンネル１８を所定間隔で配列した状態で先行施工して周辺地山Ｇを改良した後、外殻シールドトンネル１８の内周部１８Ａにおいて軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリング２６のうち横断面視で両側部分の覆工セグメント２８を切開いて隣り合う外殻シールドトンネル１８間を掘削して本体覆工壁を構築する場合に適用される。より具体的には、図５に示すように、覆工セグメント２８を切開く前に、各覆工セグメントリング２６の両側部分の切開き部３０の予定箇所３２を跨いでその縁部３０Ａどうしを柱部材３４で連結するとともに、必要に応じて柱部材３４の端部３４Ａどうしを梁部材３６で連結する。このように切開き部３０の予定箇所３２に上記の補強構造１００を設けた後、図６に示すように、覆工セグメント２８の切開き部３０を切開く。
【００４０】
このようにすれば、従来のように大規模な柱梁構造を用いずに柱部材３４と梁部材３６という簡素な構成で切開き部３０を補強することができ、切開き後に残された覆工セグメント２８本体に発生する断面力を低減することができる。
【００４１】
図７は、本発明による本体覆工壁の施工例を示したものである。この図に示すように、右下の外殻シールドトンネル１８ａ内において、鉄筋コンクリートからなる本体覆工壁２２の施工が完了しているものとする。次に、隣の外殻シールドトンネル１８ｂ内に本発明の補強構造１００を設置した後、一方の覆工セグメント２８を切開いて外殻シールドトンネル１８ａ、１８ｂ間を掘削して空洞を作り、この空洞と外殻シールドトンネル１８ｂ内に鉄筋２２ａを配筋して本体覆工壁２２用のコンクリートを打設する。以降、この作業をさらに隣の外殻シールドトンネル１８ｃとの間にも適用して本体覆工壁２２を施工していくことになる。
【００４２】
以上説明したように、本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強構造によれば、シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて形成される切開き部を補強するための補強構造であって、各覆工セグメントリングの両側部分の切開き部に設けられ、切開き部を跨いでその縁部どうしを連結する柱部材からなる補強材を備えるので、大規模な柱梁構造を用いずに切開き部を補強することができ、セグメント本体に発生する断面力を低減できる簡素な補強構造を提供することができる。
【００４３】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強構造によれば、各覆工セグメントリングの両側部分の柱部材の端部どうしを連結し、横断面視で柱部材と四角形の構面を形成する梁部材からなる補強材をさらに備える。梁部材は引張材として機能するため座屈のおそれがなく、比較的小断面の部材で構成することが可能であるとともに、切開き後に柱部材の端部側に残る覆工セグメントの変形を抑制するので、セグメント本体に発生する断面力をより一層低減することができる。
【００４４】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強構造によれば、補強材は、シールドトンネルの軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのそれぞれに配置されるので、柱部材の断面の増大化と補強構造の大規模化を回避するとともに、シールドトンネル内空間の狭隘化を回避することができる。
【００４５】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強構造によれば、施工予定の地中空洞の外側周囲にその軸方向に沿う複数の外殻シールドトンネルを所定間隔で配列した状態で先行施工して周辺地山を改良した後、外殻シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて隣り合う外殻シールドトンネル間を掘削して本体覆工壁を構築し、その内側の地山を掘削して地中空洞を施工する際において、覆工セグメントの切開き部を補強するために用いられるので、切開かれる外殻シールドトンネルの覆工セグメント本体に発生する断面力を低減することができる。
【００４６】
また、本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強方法によれば、シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて形成される切開き部を補強するための補強方法であって、覆工セグメントを切開く前に、各覆工セグメントリングの両側部分の切開き部の予定箇所を跨いでその縁部どうしを柱部材からなる補強材で連結するので、大規模な柱梁構造を用いずに切開き部を補強することができ、セグメント本体に発生する断面力を低減できる簡素な補強方法を提供することができる。
【００４７】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強方法によれば、覆工セグメントを切開く前に、各覆工セグメントリングの両側部分の柱部材の端部どうしを梁部材からなる補強材で連結し、横断面視で柱部材と四角形の構面を形成するようにした。梁部材は引張材として機能するため座屈のおそれがなく、比較的小断面の部材で構成することが可能であるとともに、切開き後に柱部材の端部側に残る覆工セグメントの変形を抑制するので、セグメント本体に発生する断面力をより一層低減することができる。
【００４８】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強方法によれば、補強材は、シールドトンネルの軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのそれぞれに配置されるので、柱部材の断面の増大化と補強構造の大規模化を回避するとともに、シールドトンネル内空間の狭隘化を回避することができる。
【００４９】
また、本発明に係る他のシールドセグメント切開き部の補強方法によれば、施工予定の地中空洞の外側周囲にその軸方向に沿う複数の外殻シールドトンネルを所定間隔で配列した状態で先行施工して周辺地山を改良した後、外殻シールドトンネルの内周部において軸方向に連続して設けられる覆工セグメントリングのうち横断面視で両側部分の覆工セグメントを切開いて隣り合う外殻シールドトンネル間を掘削して本体覆工壁を構築し、その内側の地山を掘削して地中空洞を施工する際において、覆工セグメントの切開き部を補強するために用いられるので、切開かれる外殻シールドトンネルの覆工セグメント本体に発生する断面力を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明に係るシールドセグメント切開き部の補強構造および補強方法は、道路トンネルの分岐合流部などの大断面の地中空洞を施工する際のシールドセグメント切開き部の補強に有用であり、特に、セグメント本体に発生する断面力を低減するのに適している。
【符号の説明】
【００５１】
１０  本線シールドトンネル
１２  ランプシールドトンネル
１４  分岐合流部（地中空洞）
１６  外殻シールド機
１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ  外殻シールドトンネル
１８Ａ  内周部
２０  外殻体
２２  本体覆工壁
２２ａ  鉄筋
２３Ａ，２３Ｂ  褄壁
２５Ａ  凍結壁
２５Ｂ  未凍結地盤改良部分
２６  覆工セグメントリング
２６Ａ  主桁
２６Ｂ  スキンプレート
２６Ｃ  ボルト
２８  覆工セグメント
３０  切開き部
３０Ａ  縁部
３２  予定箇所
３４  柱部材
３４Ａ  端部
３６  梁部材
１００  シールドセグメント切開き部の補強構造
Ｂ  地中発進基地
Ｇ  地山
【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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