(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（補正の根拠：請求項３、段落［００２６］）
推進工法によって並設された複数本のトンネル函体を利用して築造する地下構造物であって、
隣り合う二つの前記トンネル函体のうち、少なくとも一方のトンネル函体の他方のトンネル函体に対向する外表面に、隣り合う二つの前記トンネル函体間で挟まれて圧縮される弾性シール部材を推進方向に沿って設けた
ことを特徴とする地下構造物。
【請求項２】
前記弾性シール部材は、水膨潤性を備えた硬質ゴムにて構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の地下構造物。
【請求項３】
推進工法によって並設された複数本のトンネル函体を利用して築造する地下構造物の止水方法であって、
隣り合う二つの前記トンネル函体のうち、一方のトンネル函体の他方のトンネル函体に対向する外表面に、弾性シール部材を推進方向に沿って設け、
隣り合う二つの前記トンネル函体間で前記弾性シール部材を挟んで圧縮することで前記トンネル函体間の隙間をシールする
ことを特徴とする地下構造物の止水方法。
【請求項４】
隣り合う二つの前記トンネル函体のうち、一方のトンネル函体の他方のトンネル函体に対向する外表面に、前記弾性シール部材よりも硬質のスペーサを設け、隣り合う二つの前記トンネル函体間の距離を所定長さに保つ
ことを特徴とする請求項３に記載の地下構造物の止水方法。
【請求項５】
前記スペーサは、少なくとも前記弾性シール部材の推進方向前端部に設けられる
ことを特徴とする請求項４に記載の地下構造物の止水方法。
【請求項６】
前記スペーサは、その厚さ寸法が前記弾性シール部材の厚さ寸法よりも小さく形成されている
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の地下構造物の止水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法によって並設された複数本のトンネル函体を利用して築造する地下構造物およびその止水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数本の小断面トンネルを構築した後に、各トンネルの不要な覆工を撤去して大きな空間を形成しつつ、各トンネルの残置された覆工を利用して本設の頂底版や側壁などを形成することにより大断面トンネルを築造する技術が知られている。なお、複数の小断面トンネルは、時間差をもって順次に構築され、後行のトンネルは、先行のトンネルの隣りに構築される。また、各トンネルは、例えば、推進工法によって構築される。
【０００３】
ここで、推進工法とは、トンネルの覆工となる筒状の推進函体（トンネル函体）を坑口から順次地中に圧入してトンネルを構築する工法である。なお、推進函体の先端には、刃口や掘進機などが取り付けられている。推進工法の掘進機は、推進函体に反力をとって自ら掘進するもの（つまり、推進ジャッキを装備しているもの）でもよいし、推進函体を介して伝達された元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよい。
【０００４】
ところで、推進工法で小断面トンネルを構築する場合、特に、トンネルの後方から元押しジャッキで推進函体を押し出す場合には、後行のトンネルが、先行のトンネルに対して平行に推進しないことがある。したがって、先行のトンネルを後行のトンネルに沿って平行に推進させるために、図１０に示すように、隣り合う二つのトンネル１００，１００のうち、一方のトンネル１００の推進函体１０１には、他方のトンネル１００側に開口するガイド溝１０２がトンネル軸方向に沿って形成され、他方のトンネル１００の推進函体１０１には、一方のトンネルのガイド溝１０２に遊嵌する突条１０３が形成された地下構造物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような構成の地下構造物では、突条１０３とガイド溝１０２との間に止水材１０４を充填することで、隣り合うトンネル１００，１００間の隙間をシールするようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−９００９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記の地下構造物では、ガイド溝１０２を洗浄してその内部に詰まった裏込材を除去した後に止水材１０４を充填するため、施工に多くの手間と時間を要してしまう問題があった。また、止水材１０４は、永久的なものではないため、これを本設のシール材とするのはあまり好ましくなかった。さらに、曲線施工時には、裏込材の除去や止水材１０４の充填等の止水施工が困難であった。
【０００８】
このような観点から、本発明は、耐久性が高く、施工が容易なシール構造を得られる地下構造物およびその止水方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために創案された本発明は、推進工法によって並設された複数本のトンネル函体を利用して築造する地下構造物であって、隣り合う二つの前記トンネル函体のうち、少なくとも一方のトンネル函体の他方のトンネル函体に対向する外表面に、隣り合う二つの前記トンネル函体間で挟まれて圧縮される弾性シール部材を推進方向に沿って設けたことを特徴とする地下構造物である。
【００１０】
かかる発明は、本発明者が、推進工法の施工において、後行のトンネル函体が推進する際に先行のトンネル函体に近付く傾向があるといった知見を得て、この傾向を利用して函体間に弾性シール部材を設けたものである。すなわち、かかる地下構造物は、後行のトンネル函体が先行のトンネル函体に近付こうとする力を利用して、弾性シール部材を挟んで各函体に密着させてシールするようにしたことを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、トンネル函体の外表面に弾性シール部材を設けてトンネル函体を推進させるだけで止水施工を行うことができるので、施工の手間と時間を短縮でき、施工が容易になるとともに、曲線施工も容易に行うことができる。また、弾性シール部材は永久的なシール材であるので、シール構造の耐久性を高めることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記弾性シール部材が、水膨潤性を備えた硬質ゴムにて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の地下構造物である。
【００１３】
このような構成によれば、弾性シール部材が地中の水分を吸って膨張することで、弾性シール部材とこれを挟み込む両トンネル函体の外表面との密着性がさらに高まるので、止水性能をより一層高めることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、推進工法によって並設された複数本のトンネル函体を利用して築造する地下構造物の止水方法であって、隣り合う二つの前記トンネル函体のうち、一方のトンネル函体の他方のトンネル函体に対向する外表面に、弾性シール部材を推進方向に沿って設け、隣り合う二つの前記トンネル函体間で前記弾性シール部材を挟んで圧縮することで前記トンネル函体間の隙間をシールすることを特徴とする地下構造物の止水方法である。
【００１５】
このような方法によれば、請求項１に係る発明と同様に、止水施工が容易になるとともに、シール構造の耐久性を高めることができる。さらに、トンネル函体の推進と同時に止水施工を行える。
【００１６】
請求項４に係る発明は、隣り合う二つの前記トンネル函体のうち、一方のトンネル函体の他方のトンネル函体に対向する外表面に、前記弾性シール部材よりも硬質のスペーサを設け、隣り合う二つの前記トンネル函体間の距離を所定長さに保つことを特徴とする請求項３に記載の地下構造物の止水方法である。
【００１７】
このような方法によれば、トンネル函体間の距離を一定に保つことができるので、弾性シール部材が必要以上に圧縮されることはなく、適切な応力で圧縮され、適度な弾性力を発現できるので、止水性能を高めることができるとともに、弾性シール部材の剥離や損傷を防止することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、前記スペーサが、少なくとも前記弾性シール部材の推進方向前端部に設けられることを特徴とする請求項４に記載の地下構造物の止水方法である。
【００１９】
このような方法によれば、スペーサが弾性シール部材の推進方向前端部を保護できるので、弾性シール部材の剥離を防止することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明は、前記スペーサが、その厚さ寸法が前記弾性シール部材の厚さ寸法よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の地下構造物の止水方法である。
【００２１】
このような方法によれば、トンネル函体の推進時には、弾性シール部材は対向するトンネル函体の外表面に摺動しにくくなるので剥離することがない。また、弾性シール部材が地山中の水分を吸って膨張するので、弾性シール部材と対向するトンネル函体の外表面に密着でき、高い止水性能を得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、容易な施工で地下構造物におけるシール構造の耐久性を高めることができるといった優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第一実施形態）
以下、本発明を実施するための最良の第一の形態を、添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
本実施形態に係る地下構造物１は、図１の（ａ）に示すように、その横断面の全てを実質的に含むように並設された複数本（本実施形態では六本）のトンネルＴ１，Ｔ１，…を利用して築造したものであり、頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを備えている。また、図１の（ｂ）に示すように、隣り合う二つのトンネルＴ１，Ｔ１のうち、一方のトンネルＴ１の覆工Ｌ１には、他方のトンネルＴ１側に開口するガイド溝Ｄ１がトンネル軸方向（図１の（ｂ）において紙面垂直方向）に沿って形成されており、他方のトンネルＴ１の覆工Ｌ１には、一方のトンネルＴ１のガイド溝Ｄ１に遊嵌する突条Ｐ１が形成されている。なお、以下では、一方のトンネルＴ１のガイド溝Ｄ１と他方のトンネルＴ１の突条Ｐ１を合わせて、単に「継手Ｊ１」と称することがある。そして、この継手Ｊ１よりも地下構造物１の外周側に、本発明の特徴部分である止水構造Ｗ１が形成されている。つまり、従来は継手Ｊ１で止水も行っていたのに対して、本実施形態では、継手Ｊ１と止水構造Ｗ１とが別個に設けられている。
【００２５】
図１の（ｂ）に示すように、止水構造Ｗ１は、隣り合う二つのトンネルＴ１，Ｔ１の各トンネル函体１０，１０のうち、一方のトンネル函体（本実施形態では後行するトンネル函体）１０の他方のトンネル函体（本実施形態では先行するトンネル函体）１０に対向する外表面１０ａに、弾性シール部材２０を推進方向に沿って設け、隣り合う二つのトンネル函体１０，１０間で弾性シール部材２０を挟んで圧縮することでトンネル函体１０，１０間の隙間をシールするように構成されている。
【００２６】
弾性シール部材２０は、図３乃至図５に示すように、断面の先端部が略半円形状の棒状に形成されており、トンネル函体１０の長手方向に沿って連続して、その外表面１０ａに固定されている。弾性シール部材２０は、図１に示すように、隣り合う二つのトンネル函体１０，１０間に挟まれて圧縮されて、その先端部が押圧されており、各トンネル函体１０，１０の外表面１０ａ，１０ａにそれぞれ密着するようになっている。なお、弾性シール部材２０は、本実施形態では、中実状に形成されているが、中空状であっても構わない。また、弾性シール部材２０の断面形状も本実施形態に限定されるものではない。
【００２７】
弾性シール部材２０は、例えばクロロプレン系ゴム等の水膨潤性を備えた硬質ゴムにて構成されている。弾性シール部材２０がトンネル函体１０の周囲の地中の水分を吸って膨張することで、弾性シール部材２０とこれを挟み込む両トンネル函体１０，１０の外表面１０ａ，１０ａとの密着性がさらに高まるように構成されている。
【００２８】
次に、地下構造物１の築造方法の概要を、図２の（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。なお、以下の説明においては、複数のトンネルＴ１，Ｔ１，…を、施工順にトンネルＴ１１〜Ｔ１６と称することがある。
【００２９】
地下構造物１を築造するには、まず、図２の（ａ）に示すように、その断面内の下部中央に一本目のトンネルＴ１１を構築したうえで、この一本目のトンネルＴ１１の横両隣りに二本目のトンネルＴ１２および三本目のトンネルＴ１３を順次構築する。
【００３０】
続いて、図２の（ｂ）に示すように、一本目のトンネルＴ１１の縦（上）隣りに四本目のトンネルＴ１４を構築し、さらに、トンネルＴ１２およびトンネルＴ１４に隣接する位置に五本目のトンネルＴ１５を構築し、トンネルＴ１３およびトンネルＴ１４に隣接する位置に六本目のトンネルＴ１６を構築する。なお、トンネルＴ１１〜Ｔ１６の構築順序は、図示のものに限らず、適宜変更しても差し支えない。また、本実施形態においては、隣り合うトンネルＴ１，Ｔ１は、後行のトンネルＴ１を構築する際に、継手Ｊ１を介して互いに平行になるようにガイドされる。
【００３１】
また、このとき、本発明者は、後行のトンネル函体１０が推進する際に先行のトンネル函体１０に近付く傾向があるといった知見を得ており、この傾向に着目して、隣り合うトンネル函体１０，１０間に弾性シール部材２０を設けている。これによって、後行のトンネル函体１０が先行のトンネル函体１０に近付こうとする力が、弾性シール部材２０を挟んで圧縮し各トンネル函体１０，１０の外表面１０ａ，１０ａに密着させることとなるので、後行のトンネル函体１０の推進と同時に、各トンネル函体１０，１０間がシールされる。
【００３２】
なお、トンネルＴ１は、推進工法により構築するものとする。つまり、本実施形態においては、各トンネルＴ１の覆工Ｌ１は、トンネル軸方向に連設された複数のトンネル函体（推進函体）１０，１０，…（図３参照）からなり、また、後行のトンネルＴ１は、先行して構築したトンネルＴ１の隣りにおいて、複数のトンネル函体１０，１０，…を図示せぬ坑口から先行トンネルＴ１に沿って順次押し出すことにより構築される。なお、図示は省略するが、各トンネルＴ１において、トンネル軸方向に隣り合うトンネル函体１０，１０は、ボルト・ナット等を用いて互いに連結される。
【００３３】
なお、図２の（ａ）に示す掘進機Ｋは、トンネル函体１０を介して坑口側から伝達された図示せぬ元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよいし、その後方のトンネル函体１０（図３参照）に反力をとって自ら掘進するもの（つまり、図示せぬ推進ジャッキを装備しているもの）でもよい。また、掘進機Ｋのカッターヘッドとしては、例えば、放射状に配置されたカッタースポークＫ１，Ｋ１と、四隅に設けられたコーナーカッターＫ２，Ｋ２，…とを備えるものを採用することができる。なお、カッタースポークＫ１は、半径方向に伸縮可能に構成されている。これにより、掘削断面を矩形にすることが可能となる。なお、カッターヘッドの形態は、図示のものに限定されるものではなく、掘削断面の形状や土質等に応じて変更しても差し支えない。例えば、図示は省略するが、略菱形を呈する二つの揺動カッターを備えるカッターヘッドを採用してもよい。この場合、揺動カッターは、それぞれ揺動軸を中心に揺動し、互いに干渉しないように相反する方向に制御される。
【００３４】
トンネルＴ１１〜Ｔ１６の構築が完了したら、図２の（ｃ）に示すように、地下構造物１の断面形状に合わせて、トンネルＴ１１〜Ｔ１６の不要な覆工Ｌ１２，Ｌ１２，…を撤去して大きな空間を形成する。
【００３５】
そして、図２の（ｄ）に示すように、地山との境界（すなわち、地下構造物１の外縁）に沿って残置されたトンネルＴ１１〜Ｔ１６の覆工Ｌ１１，Ｌ１１，…を利用して本設の頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを形成すると、大断面の地下構造物１となる。なお、不要な覆工Ｌ１２を全部撤去した後に頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを形成してもよいし、トンネルＴ１１〜Ｔ１６の不要な覆工Ｌ１２の一部を撤去しつつ、地下構造物１の頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを構築してもよい。
【００３６】
次に、図３を参照してトンネル函体１０の構成を詳細に説明する。なお、図３の右側に示すトンネル函体１０は、一本目のトンネルＴ１１（図２の（ａ）参照）に使用されるものであり、左側に示すトンネル函体１０は、二本目のトンネルＴ１２（図２の（ａ）参照）に使用されるものである。
【００３７】
トンネル函体１０は、角筒状に形成された外殻１１と、トンネル軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁１２，１２，…と、隣り合う主桁１２，１２間においてトンネル軸方向に沿って配置された複数の縦リブ１３，１３，…と、を備えて構成されている。
【００３８】
外殻１１は、溶接により接合された複数枚の鋼製のスキンプレート１１１，１１１，…からなり、全体として断面矩形を呈している。
【００３９】
なお、図３の右側に示すトンネル函体１０の外殻１１の上面および左側面は、大小３枚のスキンプレート１１１により形成されており、かつ、隣り合うスキンプレート１１１，１１１間には隙間１１ａが形成されている。この隙間１１ａは、トンネル軸方向に延在しており、ガイド溝Ｄ１の開口部となっている。
【００４０】
主桁１２は、外殻１１の内面に沿って枠状に配置された四枚の鋼製の板材からなり、各板材は、溶接により外殻１１の内周面に接合されている。また、図３の右側に示すトンネル函体１０の主桁１２には、後記する溝部材１４の断面形状に合わせて切欠きが形成されている。
【００４１】
縦リブ１３は、外殻１１の内周面に溶接により接合された鋼製の板材からなる。なお、縦リブ１３の長手方向の端部は、主桁１２の側面に溶接により接合されている。
【００４２】
また、トンネル函体１０には、ガイド溝Ｄ１となる溝部材１４および突条Ｐ１となる突部材１５の両方または一方が外殻１１の隅角部の近傍に取り付けられている。なお、ガイド溝Ｄ１および突条Ｐ１の位置および個数は、トンネルＴ１の位置に応じて適宜設定する。
【００４３】
溝部材１４は、外殻１１の内周面において隙間１１ａに沿って配置されている。また、図５に示すように、溝部材１４は、外殻１１の隙間１１ａを挟んで対向する一対の対向片１４ａ，１４ａと、この一対の対向片１４ａ，１４ａのそれぞれの先端部に設けられた板材１４ｂとを備えて構成されており、断面棒状の溝が形成されている。なお、対向片１４ａおよび板材１４ｂは鋼製の部材からなり、溶接により互いに接合されている。
【００４４】
突部材１５は、図３に示すように、外殻１１の外周面においてトンネル推進方向に沿って配置されており、その突端部分が外殻１１の外側に突出している。また、図５に示すように、突部材１５は、外殻１１の外周面に配置された断面Ｔ字状の突条部材１５１と、外殻１１の内周面に配置された押えプレート１５２と、突条部材１５１のフランジ１５１ａと押えプレート１５２とを貫通するボルト１５３，１５３，…と、各ボルト１５３を締結するナット１５４，１５４，…とを備えて構成されている。
【００４５】
突条部材１５１は、熱押形鋼、形鋼、鋳鉄、研り出し鋼などからなり、外殻１１の外周面に固定されるフランジ１５１ａと、このフランジ１５１ａから立ち上がるウェブ１５１ｂとを備えている。また、図５に示すように、突条部材１５１のウェブ１５１ｂの幅（厚さ）が溝部材１４の幅（すなわち、ガイド溝Ｄ１の開口幅ａ）よりも小さくなっており、突条部材１５１のウェブ１５１ｂは、上下左右に動き得るクリアランスをもって溝部材１４の内部に入り込む。つまり、突条Ｐ１となる突条部材１５１は、ガイド溝Ｄ１となる溝部材１４と遊嵌状態で結合することになる。このようにすると、突条部材１５１のウェブ１５１ｂは、溝部材１４の幅内で移動が規制されることから、隣り合うトンネル函体１０，１０同士がこれらの近接離間方向（突条Ｐ１の突出方向）と直交する方向（図１の（ｂ）中、上下方向）にずれるのを防ぐことができる。このとき、後行のトンネル函体１０が推進する際には、先行のトンネル函体１０に近付く傾向があるので、後行のトンネル函体１０が先行のトンネル函体１０から離反することはない。
【００４６】
図３乃至図５に示すように、外殻１１の外周面（トンネル函体１０の外表面１０ａ）には、止水構造Ｗ１（図１参照）を構成する弾性シール部材２０が設けられている。弾性シール部材２０は、断面略半円形状の棒状に形成されており、突条部材１５１（図３および図５参照）の外側に、この突条部材１５１と平行になるように配置されている。弾性シール部材２０は、例えば、接着剤等によって、トンネル函体１０の外表面１０ａに面的に接着されている。弾性シール部材２０は、水膨潤性を備えた硬質ゴムにて構成されており、弾性シール部材２０がトンネル函体１０の周囲の地中の水分を吸って膨張することで、弾性シール部材２０とこれを挟み込む両トンネル函体１０，１０の外表面１０ａ，１０ａとの密着性がさらに高まるように構成されている。
【００４７】
また、弾性シール部材２０は、図３に示すように、工場等で長尺に形成されており、図示しないボビン等に巻き付けられた状態で運搬される。弾性シール部材２０は、巻き付けられた状態で発進立坑（図示せず）内に載置され、推進されるトンネル函体１０の外表面１０ａに順次接着固定されながら送り出される。このような構成によれば、弾性シール部材２０を連続的に設けることができるので、施工現場での接着継ぎ作業を少なくでき、止水性および施工性を高めることができる。
【００４８】
図３および図４に示すように、一方のトンネル函体（後行のトンネル函体）１０の他方のトンネル函体（先行のトンネル函体）に対向する外表面１０ａには、隣り合う二つのトンネル函体１０，１０間の距離を所定長さに保つためのスペーサ３０が設けられている。スペーサ３０は、硬質樹脂あるいは鋼製の部材にて形成されており、弾性シール部材２０よりも硬質である。スペーサ３０は、トンネル推進方向の弾性シール部材２０の前端部に配置されており、トンネル函体１０の内側からボルト等の締結手段によって外殻１１に固定されている。スペーサ３０は、前端から後方に向かうに連れて厚さが厚くなるように傾斜して形成されており、トンネル函体１０の推進に伴なって、その前方の地山の土砂を弾性シール部材２０が通過する位置から押し退けるように進行する。
【００４９】
図４に示すように、スペーサ３０は、最も厚い部分の厚さ寸法が弾性シール部材２０の厚さ寸法よりも小さくなるように形成されており（図４の（ａ）参照）、後行のトンネル函体１０が先行のトンネル函体１０の側部に推進した際に、弾性シール部材２０が、スペーサ３０の厚さまで圧縮されるように構成されている（図４の（ｂ）参照）。スペーサ３０の厚さは、弾性シール部材２０を圧縮した際に、トンネル函体１０に対して適度な弾性力を発現できる厚さに設定されている。このような構成のスペーサ３０によって、弾性シール部材２０が過度に圧縮されるのを防止できるので、後行のトンネル函体１０が円滑に推進できるとともに、弾性シール部材２０の損傷や外殻１１からの剥離を防止できる。また、弾性シール部材２０の前端部にスペーサ３０を設けたことによって、その前方の地山の土砂を押し退けるように進行するので、推進方向前方から弾性シール部材２０にかかる地山の圧力を低減でき、弾性シール部材２０のトンネル函体１０の外表面１０ａ（外殻１１）からの剥離を防止できる。
【００５０】
なお、弾性シール部材２０の前端部に設けられたスペーサ３０は、後行のトンネル函体１０の推進終了後に取り除かれ、そのスペーサ３０が設けられていた部分には、シール材（図示せず）が充填される。
【００５１】
スペーサ３０は、弾性シール部材２０の前端部のみならず、後方にも所定の間隔で設けられている。後方のスペーサ３０（以下、スペーサ３０ａと称する）は、弾性シール部材２０と突条部材１５１の内側（大断面の地下構造物１の内部側）で、後行のトンネル函体１０の外表面１０ａに設けられている。後方のスペーサ３０ａも、前方のスペーサ３０と同じ材質で同様の形状を呈しており、トンネル函体１０の内側からボルト等の締結手段によって外殻１１に固定されている。本実施形態では、後方のスペーサ３０ａは、トンネル函体１０の外殻１１の内側に設けられた主桁１２，１２に対応する位置にそれぞれ設けられている。なお、後方のスペーサ３０ａの位置は、突条部材１５１の内側に限られるものではなく、設置スペースがあれば、弾性シール部材２０と突条部材１５１との間であってもよい。
【００５２】
以上のように構成されたトンネル函体１０を利用して各トンネルＴ１（図２参照）を構成すると、後行のトンネル函体１０を先行のトンネル函体１０に沿って推進させることで、弾性シール部材２０が自動的に圧縮され、各外表面１０ａ，１０ａに密着するので、施工時から止水性を得ることができる。
【００５３】
つまり、後行のトンネル函体１０を推進させると、このトンネル函体１０は、先行のトンネル函体１０に近付く方向に付勢されて進行していく。ここで、後行のトンネル函体１０は、スペーサ３０によってその厚さ以上は先行のトンネル函体１０に近付かないので、各トンネル函体１０，１０間の距離はスペーサ３０の厚さと同等になる。そのため、弾性シール部材２０は、スペーサ３０の厚さまで圧縮されて各トンネル函体１０，１０の外表面１０ａ，１０ａにそれぞれ密着することとなる。このように、弾性シール部材２０を所定の厚さ（スペーサ３０の厚さ）に圧縮することで、弾性シール部材２０はトンネル函体１０に対して適度な弾性力を発現することができ、トンネル函体１０，１０間の止水性を得られる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、トンネル函体１０の外表面１０ａに弾性シール部材２０を設けてトンネル函体１０を推進させるだけで止水施工を行うことができるので、施工の手間と時間を短縮でき、施工が容易になるとともに、曲線施工も容易に行うことができる。さらに、弾性シール部材２０は永久的なシール材であるので、シール構造の耐久性を大幅に高めることができる。
【００５５】
また、スペーサ３０，３０ａは、弾性シール部材２０の前端部と、その後方にも所定の間隔で設けられているので、トンネル函体１０の推進方向全長に亘って、トンネル函体１０，１０間の距離を所望の間隔に保持することができ、弾性シール部材２０が適度な弾性力を発現できるので、止水性が非常に高い。また、弾性シール部材２０は長尺に形成されているので、継手部分が少なく止水性および施工性が高い。
【００５６】
さらに、弾性シール部材２０は、施工中あるいは施工後に、水分を吸って膨張するので、トンネル函体１０の外表面１０ａに対する密着性がさらに高くなり、止水性をより一層高くすることができる。
【００５７】
なお、掘削する地山の水分が多い場合には、弾性シール部材２０を短時間で膨張する成分配合としておき、施工時から高い止水性を得るようにすることも可能である。
【００５８】
一方、先行のトンネル函体１０にガイド溝Ｄ１を形成して、後行のトンネル函体１０にガイド溝Ｄ１に遊嵌する突条Ｐ１を形成したことによって、先行するトンネルＴ１が蛇行し、あるいは捩れている場合や、後行のトンネルＴ１の掘進機Ｋ（図２の（ａ）参照）にローリングやピッチング等が発生した場合であっても、これらの影響が両トンネルＴ１，Ｔ１の連結部分（継手Ｊ１）で吸収されることになるので、その施工を確実に行うことが可能となる。また、隣り合うトンネル函体１０，１０が必要以上に近接することがなく、またずれることがないので、スムーズかつ正確に寸法精度の高い地下構造物１を構築することが可能となる。
【００５９】
なお、本実施形態では、スペーサ３０，３０ａを弾性シール部材２０よりも薄く形成しているが、これに限定されるものではなく、弾性シール部材２０と同じ厚さ寸法あるいは弾性シール部材２０よりも大きい厚さ寸法としてもよい。この場合は、弾性シール部材は必ず水膨潤性を備える部材で構成し、弾性シール部材が水分を吸った際にスペーサの厚さよりも厚くなるように成分配合されたものを用いることとする。このようにすれば、推進時には、弾性シール部材はトンネル函体と摺動することはなく、その損傷および剥離を確実に防止でき、推進後には、弾性シール部材がトンネル函体の外表面に密着して十分なシール性を得ることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、弾性シール部材２０の断面頂部が当接する先行のトンネル函体１０の外表面１０ａは平面状に形成されているが、図６に示すように、断面円弧状の凹溝２１を形成してもよい。この場合、スペーサ３１は、図６の（ａ）に示すように、弾性シール部材２０の厚さ寸法よりも大きい厚さ寸法を有して、その頂部（断面方向から見て先端側）が凹溝２１の内周面に沿う形状に形成するのが好ましい。また、この場合、弾性シール部材２０は、水膨潤性を備える硬質ゴムにて構成する。
【００６１】
このような構成によれば、後行のトンネル函体１０の推進時には、図６の（ａ）に示すように、スペーサ３１が、先行のトンネル函体１０の外表面１０ａに形成された凹溝２１に入り込むので、トンネル函体１０，１０間の距離を決定できるとともに、トンネル函体１０，１０同士の近接離間方向と直交する方向（図６中、上下方向）の移動も規制することができる。これによって、図１に示すような突条Ｐ１とガイド溝Ｄ１を省略することができる場合がある。また、スペーサ３１が、弾性シール部材２０よりも厚く形成されているので、後方のトンネル函体１０の推進時に、弾性シール部材２０が対向するトンネル函体１０と摺動しにくくなり、損傷したり剥離したりするのを防止できる。
【００６２】
さらに、弾性シール部材２０は、水膨潤性を備えているので、地山の土砂中の水分を吸うと、図６の（ｂ）に示すように膨張して、凹溝２１の内部に入り込んでその表面に密着する。これによって、十分な止水性を得ることができる。
【００６３】
（第二実施形態）
次に、本発明を実施するための最良の第二の形態を、添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００６４】
本実施形態に係る地下構造物（図示せず）は、止水構造Ｗ２が、図７の（ａ）および（ｂ）に示すように、隣り合う二つの前記トンネル函体のうち、一方のトンネル函体（後行のトンネル函体）１０の他方のトンネル函体１０に対向する外表面１０ａに、弾性シール部材２２が推進方向に沿って設けられているとともに、他方のトンネル函体（先行のトンネル函体）１０の外表面に、弾性シール部材２２を覆って収容する収容溝３２が形成されて構成されている。
【００６５】
図７の（ｂ）に示すように、弾性シール部材２２は、第一実施形態と同様の水膨潤性を備えた硬質ゴムにて構成されており、弾性シール部材２２がトンネル函体１０の周囲の地山中の水分を吸って膨張することで、収容溝３２の内表面に密着するように構成されている。
【００６６】
図７の（ａ）に示すように、弾性シール部材２２は、トンネル函体１０の推進方向（軸方向）に延出しており、トンネル函体１０の外表面１０ａに当接するフランジ部２２ａと、このフランジ部２２ａから立ち上がるウェブ部２２ｂと、ウェブ部２２ｂの先端に形成された円環部２２ｃとを備えている。フランジ部２２ａは、例えば、接着剤等によって、トンネル函体１０の外表面１０ａに面的に接着されて密着している。ウェブ部２２ｂは、所定の柔軟性を備えており、後行のトンネル函体１０が、先行のトンネル函体１０に対してウェブ部２２ｂの突出方向と直交する方向にずれたときに、変形してずれを吸収できるようになっている。円環部２２ｃは、ウェブ部２２ｂの厚さ寸法よりも大きい外径を備えて、拡幅するように構成されている。円環部２２ｃの内部にはワイヤー２２ｄが挿入されており、弾性シール部材２２の剛性を高めている。
【００６７】
収容溝３２は、図８に示すように、外殻１１の内周面において隙間１１ａに沿って配置されている。また、収容溝３２は、図７の（ａ）に示すように、外殻１１の隙間１１ａを挟んで対向する一対の対向片３２ａ，３２ａと、この一対の対向片３２ａ，３２ａのそれぞれの先端部に設けられた断面円弧状の形材３２ｂとを備えて構成されており、奥に断面円状の拡幅部３３を備えた形状に形成されている。なお、対向片３２ａおよび形材３２ｂは鋼製の部材からなり、溶接により互いに接合されている。
【００６８】
弾性シール部材２２のウェブ部２２ｂの先端側と円環部２２ｃが、収容溝３２内に挿入されて収容される。弾性シール部材２２は、その表面が収容溝３２の内表面と所定の間隔を隔てる寸法に形成されており、弾性シール部材２２は、収容溝３２にトンネル函体１０の推進方向端部から収容されて、推進方向に沿って順次挿入されていく。なお、その他の構成については、図３のトンネル函体１０と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６９】
図８および図９に示すように、トンネル推進方向の弾性シール部材２２の前端部には、隣り合う二つのトンネル函体１０，１０間の距離を所定長さに保つためのスペーサ３５が設けられている。スペーサ３５は、弾性シール部材２２と同等の断面形状を呈しており、フランジ部３５ａ、ウェブ部３５ｂおよび円環部３５ｃを備えている。スペーサ３５は、ばね鋼にて構成されており、適度な剛性と弾性を備えている。この剛性は、スペーサ３５が、収容溝３２の幅内で移動が規制されて隣り合うトンネル函体１０，１０同士がこれらの近接離間方向と直交する方向（図７中、上下方向）にずれるのを防ぐことができる程度の強さであればよい。スペーサ３５の先端部は、先端に向かうに連れてウェブ部３５ｂの突出長さが短くなるように傾斜して形成されており、収容溝３２内を推進しやすくなっている。また、スペーサ３５は、円環部３５ｃの先端が、収容溝３２の奥側表面に当接することで、トンネル函体１０，１０間の距離を所望の長さに保持するようになっている。
【００７０】
以上のような構成によれば、第一実施形態と同様に容易な施工で地下構造物におけるシール構造の耐久性を高めることができるといった作用効果を得られる他に、スペーサ３５によって、隣り合うトンネル函体１０，１０同士がこれらの近接離間方向と直交する方向（図７中、上下方向）にずれるのを防ぐことができるといった作用効果を得られる。これによって、第一実施形態のような突条Ｐ１とガイド溝Ｄ１を設ける必要はないので、トンネル函体１０の構成を単純化することができる。さらに、弾性シール部材２２と収容溝３２との密着面積を大きくすることができるので、止水性を高めることができる。
【００７１】
（弾性シール部材の他の形態）
かかる弾性シール部材２２は、前記構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、弾性シール部材２２のウェブ部２２ｂの表面に突条（図示せず）を形成するとともに、収容溝３２の内表面に前記突条が入り込む凹溝（図示せず）を形成するようにしてもよい。このようによれば、弾性シール部材２２の突条が凹溝に入り込んで密着するとともに堰の役目も果たすので、止水性を高めることができる。
【００７２】
また、弾性シール部材２２の円環部２２ｃにワイヤーを挿入せずに中空状態にしておき、内部に液体を注入するようにしてもよい。このようにすれば、円環部２２ｃに十分に水分を吸わせて、円環部２２ｃを膨張させることができるので、収容溝３２への密着性が高まり止水性を高めることができる。
【００７３】
以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、前記の実施形態では、弾性シール部材２０，２２は後行のトンネル函体１０に設けられているが、先行のトンネル函体１０に設けてあってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】（ａ）は本発明に係る地下構造物の第一実施形態を示した断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１部分の拡大図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る地下構造物の第一実施形態の築造手順を示した断面図である。
【図３】本発明に係る地下構造物の第一実施形態のトンネル函体を示した斜視図である。
【図４】本発明に係る地下構造物の第一実施形態の（ａ）は推進前のトンネル函体を示した概略平面図、（ｂ）は推進中のトンネル函体を示した概略平面図である。
【図５】隣り合う各トンネル函体の推進前の状態を示した側面図である。
【図６】弾性シール部材とこの弾性シール部材が当接するトンネル函体の変形例を示した側面図である。
【図７】（ａ）は本発明に係る地下構造物の第二実施形態のトンネル函体の推進中の止水構造を示した側面図、（ｂ）はトンネル函体の推進後の止水構造を示した側面図である。
【図８】本発明に係る地下構造物の第二実施形態のトンネル函体を示した斜視図である。
【図９】本発明に係る地下構造物の第二実施形態の（ａ）は推進前のトンネル函体を示した概略平面図、（ｂ）は推進中のトンネル函体を示した概略平面図である。
【図１０】従来の止水構造を示した側面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１      地下構造物
１０    トンネル函体
１０ａ  外表面
２０    弾性シール部材
３０    スペーサ
３１    スペーサ
２２    弾性シール部材
３５    スペーサ
【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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