特許 6827294 セグメント壁体及びトンネル覆工体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6827294

(24)【登録日】2021年1月21日

(45)【発行日】2021年2月10日

(54)【発明の名称】セグメント壁体及びトンネル覆工体

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/08 20060101AFI20210128BHJP

【ＦＩ】

   E21D11/08

【請求項の数】9

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-204103(P2016-204103)

(22)【出願日】2016年10月18日

(65)【公開番号】特開2018-66138(P2018-66138A)

(43)【公開日】2018年4月26日

【審査請求日】2019年9月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000230010

【氏名又は名称】ジオスター株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(74)【代理人】

【識別番号】100178283

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 孝太

(72)【発明者】

【氏名】久積 和正

(72)【発明者】

【氏名】冨永 知徳

(72)【発明者】

【氏名】阿部 幸夫

(72)【発明者】

【氏名】石田 宗弘

(72)【発明者】

【氏名】中島 正整

(72)【発明者】

【氏名】高松 芳徳

(72)【発明者】

【氏名】中谷 郁夫

【審査官】 富士 春奈

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−２２７０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０７３９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３１７０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９７５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５０９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６０７６９９５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｄ １１／００−１９／０６

２３／００−２３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のセグメントを接合させてトンネルを構築するためのセグメント壁体であって、
トンネルの壁厚方向で互いに接合される複数のセグメントを備え、
複数の前記セグメントは、壁厚方向で互いに隣り合ったトンネルの内空側に一方の前記セグメントが配置されるとともにトンネルの地山側に他方の前記セグメントが配置されて、一方の前記セグメントの地山側に形成された地山側対向面と、他方の前記セグメントの内空側に形成された内空側対向面とが、壁厚方向で互いに対向させて配置され、
複数の前記セグメントは、一方の前記セグメントの前記地山側対向面から地山側に段状に突出した複数の地山側段部が形成されて前記複数の地山側段部同士の間と前記地山対向面とで内空側に凹んだ内空側凹部が複数形成されるとともに、他方の前記セグメントの前記内空側対向面から内空側に段状に突出した複数の内空側段部が形成されて前記複数の内空側段部同士の間と前記内空側対向面とで地山側に凹んだ地山側凹部が複数形成され、前記複数の地山側段部に前記複数の地山側凹部が嵌め込まれ、前記複数の内空側段部に前記複数の内空側凹部が嵌め込まれてトンネルの高さ方向で係止されること
を特徴とするセグメント壁体。

【請求項2】

複数の前記セグメントは、各々の前記セグメントにトンネルの奥行方向の奥行側端面が形成されて、複数の前記セグメントの何れか一部又は全部の前記奥行側端面から奥行方向に段状に突出した奥行側段部が形成されること
を特徴とする請求項１記載のセグメント壁体。

【請求項3】

複数の前記セグメントは、各々の前記セグメントにトンネルの高さ方向の上側端面及び下側端面が形成されて、前記上側端面から前記下側端面まで高さ方向に連続する補強部材が、前記補強部材の上端部を前記上側端面から上方に突出させるとともに、前記補強部材の下端部を前記下側端面から下方に突出させて、各々の前記セグメントに設けられること
を特徴とする請求項１又は２記載のセグメント壁体。

【請求項4】

複数の前記セグメントは、最も内空側に配置される内空側セグメントと、最も地山側に配置される地山側セグメントと、前記内空側セグメントと前記地山側セグメントとの中間に配置される１又は複数の中間セグメントとが、トンネルの壁厚方向で互いに接合されて、前記内空側セグメントの前記地山側対向面が、前記中間セグメントの前記内空側対向面と壁厚方向で互いに対向させて配置されて、前記地山側セグメントの前記内空側対向面が、前記中間セグメントの前記地山側対向面と壁厚方向で互いに対向させて配置されること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載のセグメント壁体。

【請求項5】

複数のセグメントリングを奥行方向に接合させたトンネル覆工体であって、
セグメントリングの両側部に配置される一対のセグメント壁体と、セグメントリングの上部に配置されて一対の前記セグメント壁体に架設される頂版と、セグメントリングの下部に配置されて一対の前記セグメント壁体に架設される底版とを備え、
各々の前記セグメント壁体は、セグメントリングの壁厚方向で互いに接合される複数のセグメントを有し、セグメントリングの周方向における前記頂版の端部が前記セグメント壁体の上部に接続されるとともに、セグメントリングの周方向における前記底版の端部が前記セグメント壁体の下部に接続されて、
複数の前記セグメントは、壁厚方向で互いに隣り合ったトンネルの内空側に一方の前記セグメントが配置されるとともにトンネルの地山側に他方の前記セグメントが配置されて、一方の前記セグメントの地山側に形成された地山側対向面と、他方の前記セグメントの内空側に形成された内空側対向面とが、壁厚方向で互いに対向させて配置され、
複数の前記セグメントは、一方の前記セグメントの前記地山側対向面から地山側に段状に突出した複数の地山側段部が形成されて前記複数の地山側段部同士の間と前記地山対向面とで内空側に凹んだ内空側凹部が複数形成されるとともに、他方の前記セグメントの前記内空側対向面から内空側に段状に突出した複数の内空側段部が形成されて前記複数の内空側段部同士の間と前記内空側対向面とで地山側に凹んだ地山側凹部が複数形成され、前記複数の地山側段部に前記複数の地山側凹部が嵌め込まれ、前記複数の内空側段部に前記複数の内空側凹部が嵌め込まれてトンネルの高さ方向で係止されること
を特徴とするトンネル覆工体。

【請求項6】

各々の前記セグメント壁体は、トンネルの高さ方向の上側壁体端面及び下側壁体端面が形成されて、前記上側壁体端面から前記下側壁体端面まで高さ方向に連続する補強部材が、前記補強部材の上端部を前記上側壁体端面から上方に突出させるとともに、前記補強部材の下端部を前記下側壁体端面から下方に突出させて設けられて、
前記頂版は、セグメントリングの周方向の両端部に一対の頂版端面が形成されて、一方の前記頂版端面から他方の前記頂版端面まで周方向に連続する頂版補強部材が、前記頂版補強部材の側端部を各々の前記頂版端面から側方に突出させて設けられて、
一対の前記セグメント壁体は、前記補強部材の上端部及び前記頂版補強部材の側端部が前記頂版の端部で固化材に埋め込まれて前記頂版が接続されるとともに、前記補強部材の下端部が前記底版の端部で固化材に埋め込まれて前記底版が接続されること
を特徴とする請求項５記載のトンネル覆工体。

【請求項7】

前記頂版は、セグメントリングの高さ方向で互いに接合される第１頂版と第２頂版とを有し、セグメントリングの周方向における前記第１頂版の両端部が一対の前記セグメント壁体に接続されて、前記第１頂版の地山側に形成された地山側頂面と、前記第２頂版の内空側に形成された内空側頂面とが、高さ方向で互いに対向させて配置されること
を特徴とする請求項５又は６記載のトンネル覆工体。

【請求項8】

前記頂版は、前記第１頂版の前記地山側頂面から地山側に段状に突出した地山側段部が形成されるとともに、前記第２頂版の前記内空側頂面から内空側に段状に突出した内空側段部が形成されて、前記地山側段部と前記内空側段部とが、セグメントリングの周方向で互いに係止されること
を特徴とする請求項７記載のトンネル覆工体。

【請求項9】

前記セグメント及び前記頂版は、トンネルの奥行方向の奥行側端面が各々に形成されて、各々の前記奥行側端面の一部又は全部から奥行方向に段状に突出した奥行側段部が形成されるとともに、奥行方向で互いに隣り合ったセグメントリングにおける前記セグメント及び前記頂版と、互いの前記奥行側段部が嵌め込まれて係止されること
を特徴とする請求項５〜８の何れか１項記載のトンネル覆工体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のセグメントを接合させてトンネルを構築するためのセグメント壁体、及び、複数のセグメントリングを奥行方向に接合させたトンネル覆工体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、施工精度の向上及び掘削時間の短縮を図り、鋼殻エレメント間の未掘削部を無くし、施工の効率化を図るものとして、特許文献１に開示される鋼殻エレメントの構築方法が提案されている。また、施工が容易で、安価にして構造上優れた剛性が得られるものとして、特許文献２に開示される連続壁体が提案されている。

【0003】

特許文献１に開示される鋼殻エレメントの構築方法は、発進側に設置された元押しジャッキによって押し込まれる推力伝達部材で、鋼殻エレメントを間接的に牽引しながら貫入させることで、先行して貫入させた鋼殻エレメントと後行で貫入される鋼殻エレメントとを連結させる手順を繰り返して、複数の鋼殻エレメントで地下構造物が構築される。

【0004】

特許文献２に開示される連続壁体は、隣接するＨ形部材のフランジ部同士を奥行方向に重ね合わせて、奥行方向で両側のフランジ部間に固化材が充填される。特許文献２に開示される連続壁体は、隣接するＨ形部材のフランジ部同士の空間に固化材を充填することで、連続壁体の剛性が高まって、支保工なしの自立式の土留壁を作り易くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２６３８８３号公報

【特許文献2】特開２００５−２５６５７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、特許文献１に開示される鋼殻エレメントの構築方法は、複数の鋼殻エレメントを連結させることで、地下構造物の底版、頂版及び両側壁が形成される。このとき、特許文献１に開示される鋼殻エレメントの構築方法は、複数の鋼殻エレメントを周方向に順次連結させる作業が要求されるため、頂版となる鋼殻エレメントの連結と両側壁となる鋼殻エレメントの連結とを同時施工できず、施工効率が悪いものとなる。

【0007】

また、特許文献２に開示される連続壁体は、隣接するＨ形部材のフランジ部間に固化材を充填させながら、奥行寸法の小さい複数のＨ形部材を奥行方向に連続させるものとなる。このとき、特許文献２に開示される連続壁体は、奥行寸法の小さいＨ形部材を順次連続させる作業が要求されるため、連続壁体の施工区間が大きい場合等には、奥行方向に短いスパンで多数の箇所での固化材の充填作業が必要となり、施工効率が悪いものとなる。

【0008】

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、セグメントの品質を確保しながら重量、寸法を低減させるとともに、施工効率を向上させたセグメント壁体及びトンネル覆工体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１発明に係るセグメント壁体は、複数のセグメントを接合させてトンネルを構築するためのセグメント壁体であって、トンネルの壁厚方向で互いに接合される複数のセグメントを備え、複数の前記セグメントは、壁厚方向で互いに隣り合ったトンネルの内空側に一方の前記セグメントが配置されるとともにトンネルの地山側に他方の前記セグメントが配置されて、一方の前記セグメントの地山側に形成された地山側対向面と、他方の前記セグメントの内空側に形成された内空側対向面とが、壁厚方向で互いに対向させて配置され、複数の前記セグメントは、一方の前記セグメントの前記地山側対向面から地山側に段状に突出した複数の地山側段部が形成されて前記複数の地山側段部同士の間と前記地山対向面とで内空側に凹んだ内空側凹部が複数形成されるとともに、他方の前記セグメントの前記内空側対向面から内空側に段状に突出した複数の内空側段部が形成されて前記複数の内空側段部同士の間と前記内空側対向面とで地山側に凹んだ地山側凹部が複数形成され、前記複数の地山側段部に前記複数の地山側凹部が嵌め込まれ、前記複数の内空側段部に前記複数の内空側凹部が嵌め込まれてトンネルの高さ方向で係止されることを特徴とする。

【0011】

第２発明に係るセグメント壁体は、第１発明において、複数の前記セグメントは、各々の前記セグメントにトンネルの高さ方向の上側端面及び下側端面が形成されて、前記上側端面から前記下側端面まで高さ方向に連続する補強部材が、前記補強部材の上端部を前記上側端面から上方に突出させるとともに、前記補強部材の下端部を前記下側端面から下方に突出させて、各々の前記セグメントに設けられることを特徴とする。

【0012】

第３発明に係るセグメント壁体は、第１発明又は第２発明において、複数の前記セグメントは、各々の前記セグメントにトンネルの高さ方向の上側端面及び下側端面が形成されて、前記上側端面から前記下側端面まで高さ方向に連続する補強部材が、前記補強部材の上端部を前記上側端面から上方に突出させるとともに、前記補強部材の下端部を前記下側端面から下方に突出させて、各々の前記セグメントに設けられることを特徴とする。

【0013】

第４発明に係るセグメント壁体は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、複数の前記セグメントは、最も内空側に配置される内空側セグメントと、最も地山側に配置される地山側セグメントと、前記内空側セグメントと前記地山側セグメントとの中間に配置される１又は複数の中間セグメントとが、トンネルの壁厚方向で互いに接合されて、前記内空側セグメントの前記地山側対向面が、前記中間セグメントの前記内空側対向面と壁厚方向で互いに対向させて配置されて、前記地山側セグメントの前記内空側対向面が、前記中間セグメントの前記地山側対向面と壁厚方向で互いに対向させて配置されることを特徴とする。

【0014】

第５発明に係るトンネル覆工体は、複数のセグメントリングを奥行方向に接合させたトンネル覆工体であって、セグメントリングの両側部に配置される一対のセグメント壁体と、セグメントリングの上部に配置されて一対の前記セグメント壁体に架設される頂版と、セグメントリングの下部に配置されて一対の前記セグメント壁体に架設される底版とを備え、各々の前記セグメント壁体は、セグメントリングの壁厚方向で互いに接合される複数のセグメントを有し、セグメントリングの周方向における前記頂版の端部が前記セグメント壁体の上部に接続されるとともに、セグメントリングの周方向における前記底版の端部が前記セグメント壁体の下部に接続されて、複数の前記セグメントは、壁厚方向で互いに隣り合ったトンネルの内空側に一方の前記セグメントが配置されるとともにトンネルの地山側に他方の前記セグメントが配置されて、一方の前記セグメントの地山側に形成された地山側対向面と、他方の前記セグメントの内空側に形成された内空側対向面とが、壁厚方向で互いに対向させて配置され、複数の前記セグメントは、一方の前記セグメントの前記地山側対向面から地山側に段状に突出した複数の地山側段部が形成されて前記複数の地山側段部同士の間と前記地山対向面とで内空側に凹んだ内空側凹部が複数形成されるとともに、他方の前記セグメントの前記内空側対向面から内空側に段状に突出した複数の内空側段部が形成されて前記複数の内空側段部同士の間と前記内空側対向面とで地山側に凹んだ地山側凹部が複数形成され、前記複数の地山側段部に前記複数の地山側凹部が嵌め込まれ、前記複数の内空側段部に前記複数の内空側凹部が嵌め込まれてトンネルの高さ方向で係止されることを特徴とする。

【0015】

第６発明に係るトンネル覆工体は、第５発明において、各々の前記セグメント壁体は、トンネルの高さ方向の上側壁体端面及び下側壁体端面が形成されて、前記上側壁体端面から前記下側壁体端面まで高さ方向に連続する補強部材が、前記補強部材の上端部を前記上側壁体端面から上方に突出させるとともに、前記補強部材の下端部を前記下側壁体端面から下方に突出させて設けられて、前記頂版は、セグメントリングの周方向の両端部に一対の頂版端面が形成されて、一方の前記頂版端面から他方の前記頂版端面まで周方向に連続する頂版補強部材が、前記頂版補強部材の側端部を各々の前記頂版端面から側方に突出させて設けられて、一対の前記セグメント壁体は、前記補強部材の上端部及び前記頂版補強部材の側端部が前記頂版の端部で固化材に埋め込まれて前記頂版が接続されるとともに、前記補強部材の下端部が前記底版の端部で固化材に埋め込まれて前記底版が接続されることを特徴とする。

【0016】

第７発明に係るトンネル覆工体は、第５発明又は第６発明において、前記頂版は、セグメントリングの高さ方向で互いに接合される第１頂版と第２頂版とを有し、セグメントリングの周方向における前記第１頂版の両端部が一対の前記セグメント壁体に接続されて、前記第１頂版の地山側に形成された地山側頂面と、前記第２頂版の内空側に形成された内空側頂面とが、高さ方向で互いに対向させて配置されることを特徴とする。

【0017】

第８発明に係るトンネル覆工体は、第７発明において、前記頂版は、前記第１頂版の前記地山側頂面から地山側に段状に突出した地山側段部が形成されるとともに、前記第２頂版の前記内空側頂面から内空側に段状に突出した内空側段部が形成されて、前記地山側段部と前記内空側段部とが、セグメントリングの周方向で互いに係止されることを特徴とする。

【0018】

第９発明に係るトンネル覆工体は、第５発明〜第８発明の何れかにおいて、前記セグメント及び前記頂版は、トンネルの奥行方向の奥行側端面が各々に形成されて、各々の前記奥行側端面の一部又は全部から奥行方向に段状に突出した奥行側段部が形成されるとともに、奥行方向で互いに隣り合ったセグメントリングにおける前記セグメント及び前記頂
版と、互いの前記奥行側段部が嵌め込まれて係止されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

第１発明〜第９発明によれば、一方のセグメントの地山側対向面と、他方のセグメントの内空側対向面とが、壁厚方向で互いに対向させて配置されるため、複数のセグメントが壁厚方向に分割された状態となって、複数のセグメントが壁厚方向に分割された状態から互いに接合されるため、各々のセグメントの壁厚方向の寸法を低減させて、コンパクトなセグメントを提供することが可能となる。そして、各々のセグメントがコンパクトで軽量となることで、各々のセグメントを運搬するための重機の小型化、運搬効率化、現場施工性を向上させて、狭隘地施工を容易とし、コスト削減を実現することが可能となる。

【0020】

また、第１発明〜第９発明によれば、各々のセグメントをあらかじめ工場等で製作してから現場に搬入することができるため、各々のセグメントの品質管理を容易にするとともに、セグメントを製作するときの型枠を共通化して使い回すことで、コスト削減を実現することが可能となる。
その上、第１発明〜第９発明によれば、一方のセグメントの地山側対向面に形成された地山側段部と、他方のセグメントの内空側対向面に形成された内空側段部とが、各々が段状に形成されて当接されることで、高さ方向で互いに係止されるため、壁厚方向に隣り合った複数のセグメントが高さ方向で互いにずれることを抑制することが可能となる。

【0022】

特に、第２発明によれば、奥行方向で互いに隣り合ったセグメントの互いの奥行側段部が、各々が段状に形成されて当接されることで、高さ方向で互いに係止されるため、奥行方向に隣り合った複数のセグメントが高さ方向で互いにずれることを抑制することが可能となる。

【0023】

特に、第３発明によれば、孔開き鋼板ジベル等の補強部材を摩擦接合等で乾式接合するだけの容易な作業で、各々のセグメントを位置決めできるため、各々のセグメントの設置作業の施工効率を向上させることが可能となる。また、各々のセグメントに上側端面から下側端面まで高さ方向に連続する補強部材が設けられることで、セグメントリングの上部の頂版から下部の底版まで補強部材が連続した状態となって、各々のセグメントと頂版及び底版との一体性を向上させることが可能となる。また、各々のセグメントから突出させた補強部材が、硬化させた固化材に埋め込まれてずれ止めとして機能することで、各々のセグメント壁体及び頂版の一体性を向上させることが可能となる。

【0024】

特に、第４発明によれば、壁厚方向に分割されるセグメントの数量を増減させることで、各々のセグメントの形状、寸法及び重量を任意に設計できるため、施工条件に応じた設計自由度の高いセグメントとすることが可能となる。そして、セグメントの重量及び寸法を低減させて、各々のセグメントリングで奥行方向の大スパン化を実現することができるため、複数のセグメントリングによる奥行方向の接合箇所の数量を抑制して、トンネル全体で施工速度を向上させることが可能となる。

【0025】

特に、第５発明によれば、コンクリート等の固化材を充填するだけの軽微な湿式接合作業で、一対のセグメント壁体及び頂版が十分に固定されるため、これらの固定作業の施工効率を向上させることが可能となる。

【0026】

特に、第６発明によれば、孔開き鋼板ジベル等の補強部材を摩擦接合等で乾式接合するだけの容易な作業で、セグメント壁体及び頂版を位置決めできるため、セグメント壁体及び頂版の設置作業の施工効率を向上させることが可能となる。また、セグメント壁体の上側壁体端面から下側壁体端面まで高さ方向に連続する壁体補強部材が設けられ、頂版の両側部の頂版端面まで周方向に連続する頂版補強部材が設けられることで、セグメントリングの上部の頂版から下部の底版まで補強部材が連続した状態となって、セグメント壁体と頂版及び底版との一体性を向上させることが可能となる。また、セグメント壁体及び頂版から突出させた補強部材及び頂版補強部材が、硬化させた固化材に埋め込まれてずれ止めとして機能することで、セグメント壁体及び頂版の一体性を向上させることが可能となる。

【0027】

特に、第７発明によれば、下側中空部に固化材を充填して複数のセグメントを接合して固定する作業と、上側中空部及び頂版中空部に固化材を充填してセグメント壁体に頂版を接合する作業とを同時に実施することができるため、トンネル全体で施工効率を向上させることが可能となる。

【0028】

特に、第８発明によれば、各々のセグメントリングの頂版において、第１頂版の地山側段部と第２頂版の内空側段部とが、各々が段状に形成されて当接されることで、周方向で互いに係止されるため、高さ方向に重ねられた第１頂版及び第２頂版が周方向で互いにずれることを抑制することが可能となる。

【0029】

特に、第９発明によれば、奥行方向で互いに隣り合ったセグメントリングの互いの奥行側段部が、各々が段状に形成されて当接されることで、高さ方向及び周方向で互いに係止されるため、奥行方向に隣り合った複数のセグメントリングが高さ方向及び周方向で互いにずれることを抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明を適用したトンネル覆工体を示す斜視図である。

【図2】本発明を適用したセグメント壁体の壁厚方向で互いに接合される２個のセグ メントを示す正面図である。

【図3】本発明を適用したセグメント壁体の壁厚方向で互いに接合される３個のセグ メントを示す正面図である。

【図4】本発明を適用したセグメント壁体の内空側セグメントを示す斜視図である。

【図5】本発明を適用したセグメント壁体の地山側セグメントを示す斜視図である。

【図6】本発明を適用したセグメント壁体の中間セグメントを示す斜視図である。

【図7】本発明を適用したセグメント壁体を示す正面図である。

【図8】（ａ）は、本発明を適用したセグメント壁体でセグメントの奥行側端面を示 す側面図であり、（ｂ）は、その平面図である。

【図9】（ａ）は、本発明を適用したセグメント壁体でセグメントの両側の奥行側端 面に形成された奥行側段部を示す側面図であり、（ｂ）は、セグメントの片側の奥行 側端面に形成された奥行側段部を示す側面図である。

【図10】（ａ）は、本発明を適用したセグメント壁体でセグメントに設けられた異 形鉄筋の補強部材を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、孔開き鋼板ジベルの補強部材 を示す拡大正面図である。

【図11】本発明を適用したトンネル覆工体のセグメントリングを示す正面図である 。

【図12】本発明を適用したトンネル覆工体の頂版を形成する第１頂版を示す斜視図 である。

【図13】本発明を適用したトンネル覆工体の頂版を形成する第２頂版を示す斜視図 である。

【図14】本発明を適用したトンネル覆工体で一対のセグメント壁体を設置する壁体 設置工程を示す正面図である。

【図15】本発明を適用したトンネル覆工体の壁体設置工程で各々のセグメントの位 置決めをする工程を示す拡大正面図である。

【図16】本発明を適用したトンネル覆工体の頂版架設工程で第１頂版を設置する工 程を示す正面図である。

【図17】本発明を適用したトンネル覆工体の頂版架設工程で第２頂版を設置する工 程を示す正面図である。

【図18】本発明を適用したトンネル覆工体の上側中空部、下側中空部及び頂版中空 部を示す拡大斜視図である。

【図19】本発明を適用したトンネル覆工体で上側中空部、下側中空部及び頂版中空 部にコンクリート等の固化材を充填する工程を示す正面図である。

【図20】本発明を適用したトンネル覆工体を示す側面図である。

【図21】本発明を適用したトンネル覆工体で地山側段部、内空側段部及び奥行側段 部の変形例を示す拡大正面図である。

【図22】本発明を適用したセグメント壁体でセグメントの変形例を示す正面図であ る。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明を適用したセグメント壁体１及びトンネル覆工体８を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0032】

本発明を適用したセグメント壁体１は、図１に示すように、複数のセグメント２を互いに接合させてトンネルを構築するために用いられる。本発明を適用したセグメント壁体１は、トンネルの壁厚方向Ｘで互いに接合される複数のセグメント２を備える。

【0033】

本発明を適用したトンネル覆工体８は、トンネルの壁厚方向Ｘがセグメントリング７の壁厚方向Ｘとなるとともに、トンネルの高さ方向Ｙがセグメントリング７の高さ方向Ｙとなるように、複数のセグメントリング７をトンネルの奥行方向Ｚで互いに接合させる。

【0034】

本発明を適用したトンネル覆工体８は、各々のセグメントリング７が略矩形状等に形成されて、各々のセグメントリング７の一部に本発明を適用したセグメント壁体１が一対となって用いられる。そして、本発明を適用したトンネル覆工体８は、セグメントリング７の両側部７ａに配置される一対のセグメント壁体１と、セグメントリング７の上部７ｂに配置されて一対のセグメント壁体１に架設される頂版７０と、セグメントリング７の下部７ｃに配置されて一対のセグメント壁体１に架設される底版７５とを備える。

【0035】

本発明を適用したトンネル覆工体８は、各々のセグメントリング７のセグメント２又は頂版７０に、必要に応じて、奥行方向Ｚに段状に突出した奥行側段部４２が形成される。このとき、奥行方向Ｚに隣り合ったセグメントリング７は、互いのセグメント２又は頂版７０の奥行側段部４２が嵌め込まれて高さ方向Ｙ及び周方向Ｗに係止されることで、トンネルの奥行方向Ｚで強固に接合されるものとなる。

【0036】

本発明を適用したトンネル覆工体８は、セグメントリング７の両側部７ａに配置された一対のセグメント壁体１、上部７ｂに配置された頂版７０及び下部７ｃに配置された底版７５で取り囲まれて、略中空状の内空部８０が形成される。このとき、本発明を適用したトンネル覆工体８は、主に、トンネルの奥行方向Ｚに対して断面略矩形状に形成されるが、これに限らず、トンネルの奥行方向Ｚに対して断面略円形状等に形成されてもよい。

【0037】

本発明を適用したトンネル覆工体８は、主に、既設等の地山８１を開削して形成された開削部８１ａに設けられる。そして、本発明を適用したトンネル覆工体８は、内空部８０が配置される方向をトンネルの内空側αとして、地山８１が配置される方向をトンネルの地山側βとする。なお、本発明を適用したトンネル覆工体８は、既設等の地山８１を開削することなく、シールド工法等で掘削して形成された掘削坑に設けられてもよい。

【0038】

本発明を適用したセグメント壁体１は、図２、図３に示すように、複数のセグメント２が壁厚方向Ｘに分割された状態から互いに隣り合って接合される。本発明を適用したセグメント壁体１は、壁厚方向Ｘで互いに隣り合ったトンネルの内空側αに一方のセグメント２１が配置されるとともに、トンネルの地山側βに他方のセグメント２２が配置される。

【0039】

複数のセグメント２は、例えば、図２に示すように、２個のセグメント２が用いられる。このとき、複数のセグメント２は、トンネルの内空側αに配置される内空側セグメント３が壁厚方向Ｘに隣り合った一方のセグメント２１となって、トンネルの地山側βに配置される地山側セグメント５が壁厚方向Ｘに隣り合った他方のセグメント２２となる。

【0040】

また、複数のセグメント２は、図３に示すように、３個のセグメント２が用いられてもよい。このとき、複数のセグメント２は、最も内空側αに配置される内空側セグメント３と、最も地山側βに配置される地山側セグメント５と、内空側セグメント３と地山側セグメント５との中間に配置される１個の中間セグメント４とが、壁厚方向Ｘに接合される。

【0041】

そして、複数のセグメント２は、内空側セグメント３と中間セグメント４とが壁厚方向Ｘで互いに隣り合って接合されて、内空側αの内空側セグメント３が一方のセグメント２１となるとともに、地山側βの中間セグメント４が他方のセグメント２２となる。さらに、複数のセグメント２は、地山側セグメント５と中間セグメント４とが壁厚方向Ｘで互いに隣り合って接合されて、内空側αの中間セグメント４が一方のセグメント２１となるとともに、地山側βの地山側セグメント５が他方のセグメント２２となる。

【0042】

なお、複数のセグメント２は、３個以上のセグメント２が用いられてもよい。このとき、複数のセグメント２は、内空側セグメント３と地山側セグメント５との中間に、複数の中間セグメント４が配置される。そして、複数のセグメント２は、内空側セグメント３と地山側セグメント５との中間で、内空側αの中間セグメント４が一方のセグメント２１となるとともに、地山側βの中間セグメント４が他方のセグメント２２となる。

【0043】

内空側セグメント３は、図４に示すように、硬化した状態の鉄筋コンクリート等のコンクリート部２５が設けられて、コンクリート部２５の内空側αの背面に鋼板２６等が取り付けられる。なお、内空側セグメント３は、コンクリート部２５の内空側αの背面に鋼板２６が取り付けられることなく、コンクリート部２５のみで形成されてもよい。

【0044】

内空側セグメント３は、高さ方向Ｙの上側端面４３及び下側端面４４で、複数の鋼製等の仕切板６０が奥行方向Ｚに離間させて設けられてもよい。このとき、内空側セグメント３は、コンクリート部２５の背面に鋼板２６が取り付けられる場合に、各々の仕切板６０が鋼板２６に溶接等で接合されて設けられて、複数の仕切板６０の間で鋼板２６が部分的に切り欠かれて窓部２７が形成される。

【0045】

地山側セグメント５は、図５に示すように、硬化した状態の鉄筋コンクリート等のコンクリート部２５が設けられて、コンクリート部２５の地山側βの背面に鋼板２６等が取り付けられる。なお、地山側セグメント５は、コンクリート部２５の地山側βの背面に鋼板２６が取り付けられることなく、コンクリート部２５のみで形成されてもよい。

【0046】

地山側セグメント５は、高さ方向Ｙの上側端面４３及び下側端面４４で、複数の鋼製等の仕切板６０が奥行方向Ｚに離間させて設けられてもよい。このとき、地山側セグメント５は、コンクリート部２５の背面に鋼板２６が取り付けられる場合に、各々の仕切板６０が鋼板２６に溶接等で接合されて設けられて、複数の仕切板６０の間で鋼板２６が部分的に切り欠かれて窓部２７が形成される。

【0047】

中間セグメント４は、図６に示すように、コンクリート部２５の内空側α及び地山側βの背面に鋼板が取り付けられることなく、硬化した状態の鉄筋コンクリート等のコンクリート部２５のみで形成される。なお、中間セグメント４は、コンクリート部２５の内空側α及び地山側βの何れか一方又は両方の背面に鋼板が取り付けられてもよい。

【0048】

中間セグメント４は、高さ方向Ｙの上側端面４３及び下側端面４４で、複数の鋼製等の仕切板６０が奥行方向Ｚに離間させて設けられてもよい。このとき、中間セグメント４は、コンクリート部２５の背面に鋼板が取り付けられない場合に、各々の仕切板６０が部分的にコンクリート部２５に埋め込まれて設けられる。

【0049】

壁厚方向Ｘの内空側αに隣り合った一方のセグメント２１は、図７に示すように、奥行方向Ｚ及び高さ方向Ｙに延びる地山側対向面３１が形成されて、主に、地山側対向面３１が略鉛直方向に延びて形成される。一方のセグメント２１は、壁厚方向Ｘでコンクリート部２５の内空側αの背面よりも地山側βに寄せた位置に地山側対向面３１が形成される。

【0050】

壁厚方向Ｘの地山側βに隣り合った他方のセグメント２２は、奥行方向Ｚ及び高さ方向Ｙに延びる内空側対向面５１が形成されて、主に、内空側対向面５１が略鉛直方向に延びて形成される。他方のセグメント２２は、壁厚方向Ｘでコンクリート部２５の地山側βの背面よりも内空側αに寄せた位置に内空側対向面５１が形成される。

【0051】

複数のセグメント２は、壁厚方向Ｘで互いに隣り合った一方のセグメント２１の地山側対向面３１と、壁厚方向Ｘで互いに隣り合った他方のセグメント２２の内空側対向面５１とが、壁厚方向Ｘで互いに対向させて配置される。そして、複数のセグメント２は、主に、地山側対向面３１と内空側対向面５１とが略全面に亘って互いに当接されて、壁厚方向Ｘで互いに接合されるものとなる。

【0052】

複数のセグメント２は、必要に応じて、一方のセグメント２１の地山側対向面３１から地山側βに段状に突出した地山側段部３２が形成されるとともに、他方のセグメント２２の内空側対向面５１から内空側αに段状に突出した内空側段部５２が形成される。そして、複数のセグメント２は、１又は複数の地山側段部３２及び内空側段部５２が形成されて、地山側段部３２と内空側段部５２とが、互いに嵌め込まれて高さ方向Ｙに係止される。

【0053】

複数のセグメント２は、図８に示すように、各々のセグメント２に奥行方向Ｚの奥行側端面４１が形成される。また、複数のセグメント２は、必要に応じて、各々のセグメント２の奥行側端面４１から奥行方向Ｚに段状に突出した奥行側段部４２が形成される。複数のセグメント２は、全部のセグメント２の奥行側端面４１に奥行側段部４２が形成されるほか、一部のセグメント２の奥行側端面４１にのみ奥行側段部４２が形成されてもよい。

【0054】

複数のセグメント２は、図９に示すように、奥行方向Ｚで互いに隣り合ったセグメント２と、互いの奥行側段部４２が嵌め込まれて高さ方向Ｙに係止される。複数のセグメント２は、図９（ａ）に示すように、奥行方向Ｚの両側に形成された奥行側段部４２が、奥行方向Ｚで両側のセグメント２の奥行側段部４２に嵌め込まれる。また、複数のセグメント２は、図９（ｂ）に示すように、奥行方向Ｚの片側に形成された奥行側段部４２が、奥行方向Ｚで片側のセグメント２の奥行側段部４２に嵌め込まれてもよい。

【0055】

複数のセグメント２は、図１０に示すように、各々のセグメント２に高さ方向Ｙの上側端面４３及び下側端面４４が形成される。そして、複数のセグメント２は、上側端面４３から下側端面４４まで高さ方向Ｙに連続させて、異形棒鋼、異形鉄筋６１又は孔開き鋼板ジベル６２等の補強部材６が、各々のセグメント２に設けられる。

【0056】

補強部材６は、１又は複数の孔開き鋼板ジベル６２等が奥行方向Ｚに並べられて、コンクリート部２５の背面に鋼板２６が取り付けられる場合は、各々の孔開き鋼板ジベル６２等が鋼板２６に溶接等で接合される。補強部材６は、高さ方向Ｙに連続してコンクリート部２５に埋め込まれて、補強部材６の上端部６ａを上側端面４３から上方に突出させるとともに、補強部材６の下端部６ｂを下側端面４４から下方に突出させて設けられる。

【0057】

本発明を適用したセグメント壁体１は、図１１に示すように、必要に応じて、地山側βから内空側αまで複数のセグメント２を壁厚方向Ｘに貫通する長ボルト２８が設けられてもよい。このとき、本発明を適用したセグメント壁体１は、壁厚方向Ｘに隣り合った複数のセグメント２が、壁厚方向Ｘで互いに離間しないように長ボルト２８で拘束される。

【0058】

本発明を適用したトンネル覆工体８は、セグメントリング７の両側部７ａに配置される各々のセグメント壁体１が、セグメントリング７の壁厚方向Ｘで互いに接合される複数のセグメント２を有する。また、本発明を適用したトンネル覆工体８は、セグメントリング７の周方向Ｗにおける頂版７０の端部７０ａが、各々のセグメント壁体１の上部に接続されるとともに、セグメントリング７の周方向Ｗにおける底版７５の端部７５ａが、各々のセグメント壁体１の下部に接続される。

【0059】

頂版７０は、必要に応じて、図１２、図１３に示すように、セグメントリング７の高さ方向Ｙで互いに接合される第１頂版７１と第２頂版７２とを有する。このとき、頂版７０は、セグメントリング７の周方向Ｗで第１頂版７１の両端部７１ａが、一対のセグメント壁体１に接続されて、第１頂版７１と第２頂版７２とが高さ方向Ｙに重ね合わせられる。

【0060】

頂版７０は、第１頂版７１の地山側βに形成された地山側頂面７３と、第２頂版７２の内空側αに形成された内空側頂面７４とが、高さ方向Ｙで互いに対向させて配置される。そして、頂版７０は、主に、地山側頂面７３と内空側頂面７４とが略全面に亘って互いに当接されて、高さ方向Ｙで互いに接合されるものとなる。

【0061】

頂版７０は、必要に応じて、第１頂版７１の地山側頂面７３から地山側βに段状に突出した地山側段部３２が形成されるとともに、第２頂版７２の内空側頂面７４から内空側αに段状に突出した内空側段部５２が形成される。そして、頂版７０は、１又は複数の地山側段部３２及び内空側段部５２が形成されて、第１頂版７１の地山側段部３２と第２頂版７２の内空側段部５２とが、互いに嵌め込まれて周方向Ｗに係止される。

【0062】

第１頂版７１は、図１２に示すように、奥行方向Ｚ及び周方向Ｗに延びて地山側頂面７３が形成されて、主に、地山側頂面７３が略水平方向に延びて形成される。第１頂版７１は、鉄筋コンクリート等のコンクリート部２５が設けられて、コンクリート部２５の内空側αの側面よりも地山側βに寄せた位置に地山側頂面７３が形成される。

【0063】

第１頂版７１は、必要に応じて、コンクリート部２５の内空側αの側面に鋼板２６等が取り付けられる。なお、第１頂版７１は、コンクリート部２５の内空側αの側面に鋼板２６が取り付けられることなく、コンクリート部２５のみで形成されてもよい。

【0064】

第１頂版７１は、周方向Ｗの両端部７１ａで、必要に応じて、孔開き鋼板ジベル６２等の補強部材６及び鋼製等の仕切板６０の何れか一方又は両方が、地山側頂面７３から上方に突出させて設けられる。このとき、第１頂版７１は、例えば、１又は複数の補強部材６が奥行方向Ｚに並べられてコンクリート部２５に埋め込まれて、また、複数の仕切板６０が奥行方向Ｚに離間させてコンクリート部２５に埋め込まれる。

【0065】

第２頂版７２は、図１３に示すように、奥行方向Ｚ及び周方向Ｗに延びて内空側頂面７４が形成されて、主に、内空側頂面７４が略水平方向に延びて形成される。第２頂版７２は、鉄筋コンクリート等のコンクリート部２５が設けられて、コンクリート部２５の地山側βの側面よりも内空側αに寄せた位置に内空側頂面７４が形成される。

【0066】

第２頂版７２は、必要に応じて、コンクリート部２５の地山側βの側面に鋼板２６等が取り付けられる。なお、第２頂版７２は、コンクリート部２５の地山側βの側面に鋼板２６が取り付けられることなく、コンクリート部２５のみで形成されてもよい。

【0067】

第２頂版７２は、周方向Ｗの両端部７２ａで、必要に応じて、１又は複数の孔開き鋼板ジベル６２等の補強部材６が奥行方向Ｚに並べられて、各々の補強部材６がコンクリート部２５の側方に突出させて設けられる。このとき、第２頂版７２は、各々の補強部材６が周方向Ｗに連続等してコンクリート部２５に埋め込まれて、コンクリート部２５の側面に鋼板２６が取り付けられる場合は、各々の補強部材６が鋼板２６に溶接等で接合される。

【0068】

セグメントリング７は、図１４〜図１６に示すように、壁体設置工程を経てセグメントリング７の両側部７ａに一対のセグメント壁体１が設置される。また、セグメントリング７は、頂版架設工程を経てセグメントリング７の上部７ｂに頂版７０が設置されて、一対のセグメント壁体１に頂版７０が架設されるものとなる。

【0069】

最初に、壁体設置工程では、図１４に示すように、両側部７ａの各々において、複数のセグメント２が壁厚方向Ｘに分割された状態で設置されて、各々のセグメント２が互いに隣り合って壁厚方向Ｘに接合される。このとき、壁体設置工程では、必要に応じて、壁厚方向Ｘに接合された複数のセグメント２が長ボルト２８で拘束される。

【0070】

壁体設置工程では、複数のセグメント２が壁厚方向Ｘに接合されることで、一対のセグメント壁体１が設置されて、各々のセグメント壁体１に、高さ方向Ｙの上側壁体端面１３及び下側壁体端面１４が形成される。各々のセグメント壁体１は、上側壁体端面１３から下側壁体端面１４まで高さ方向Ｙに連続する孔開き鋼板ジベル６２等の補強部材６が、補強部材６の上端部６ａを上側壁体端面１３から上方に突出させるとともに、補強部材６の下端部６ｂを下側壁体端面１４から下方に突出させて設けられる。

【0071】

壁体設置工程では、各々のセグメント２を設置するときに、図１５に示すように、異形棒鋼、異形鉄筋６１又は孔開き鋼板ジベル６２等の補強部材６が、設置面から上方に突出させて設けられる。そして、壁体設置工程では、各々のセグメント２の下側端面４４から下方に突出させた補強部材６と、設置面から上方に突出させた補強部材６とを連結させることで、各々のセグメント２の位置決めがなされるものとなる。

【0072】

補強部材６として孔開き鋼板ジベル６２が用いられる場合は、例えば、図１５（ａ）に示すように、添接板６３と高力ボルト等とを用いた摩擦接合で、各々のセグメント２及び設置面の補強部材６が連結される。また、補強部材６として異形棒鋼又は異形鉄筋６１が用いられる場合は、例えば、図１５（ｂ）に示すように、溶接接合又は番線、カプラーを用いた機械式接合等で、各々のセグメント２及び設置面の補強部材６が連結される。

【0073】

次に、頂版架設工程では、図１６に示すように、第１頂版７１の両端部７１ａが一対のセグメント壁体１に設置される。そして、頂版架設工程では、図１７に示すように、一対のセグメント壁体１に支持された第１頂版７１の上方に第２頂版７２が設置されて、第１頂版７１及び第２頂版７２が互いに隣り合って高さ方向Ｙに接合されるものとなる。

【0074】

頂版設置工程では、第１頂版７１及び第２頂版７２が高さ方向Ｙに接合された頂版７０において、周方向Ｗの両端部に一対の頂版端面７６が形成される。頂版７０は、周方向Ｗで一方の頂版端面７６から他方の頂版端面７６まで周方向Ｗに連続する孔開き鋼板ジベル６２等の頂版補強部材６４が、頂版補強部材６４の両方の側端部６４ａを各々の頂版端面７６から側方に突出させて設けられる。

【0075】

セグメントリング７は、複数のセグメント２が設置された状態で、図１８（ａ）に示すように、セグメント２の上側端面４３、鋼板２６及び仕切板６０で区切られた略中空状の上側中空部６５ａが形成される。また、セグメントリング７は、図１８（ｂ）に示すように、セグメント２の下側端面４４、鋼板２６及び仕切板６０で区切られた略中空状の下側中空部６５ｂも形成される。また、セグメントリング７は、頂版７０が設置された状態で、図１８（ｃ）に示すように、頂版７０のコンクリート部２５、鋼板２６及び仕切板６０で区切られた略中空状の頂版中空部６５ｃが形成される。

【0076】

セグメントリング７は、上側中空部６５ａ及び下側中空部６５ｂの各々に、鋼板２６に形成された窓部２７からコンクリート又はモルタル等を充填した後に、窓部２７が閉塞等される。また、セグメントリング７は、頂版中空部６５ｃにもコンクリート又はモルタル等が充填される。そして、セグメントリング７は、図１９に示すように、コンクリート等の固化材６５が硬化することで、下側中空部６５ｂで硬化させた固化材６５が底版７５と一体化して、一対のセグメント壁体１が設置面に十分に固定される。さらに、セグメントリング７は、上側中空部６５ａ及び頂版中空部６５ｃで硬化させた固化材６５が頂版７０と一体化して、頂版７０が一対のセグメント壁体１に十分に固定されるものとなる。なお、セグメントリング７の下部７ｃに固化材６５を打設等して底版７５とするときに併せて、その固化材６５を内空側αから下側中空部６５ｂにも充填してもよい。

【0077】

このとき、一対のセグメント壁体１は、補強部材６の上端部６ａ及び頂版補強部材６４の側端部６４ａが、頂版７０の端部の頂版中空部６５ｃで固化材６５に埋め込まれて頂版７０が接続される。そして、一対のセグメント壁体１は、補強部材６の下端部６ｂが底版７５の端部の下側中空部６５ｂで固化材６５に埋め込まれて底版７５が接続されることで、設置面に十分に固定されたセグメントリング７となる。

【0078】

本発明を適用したトンネル覆工体８は、図２０に示すように、複数のセグメントリング７が、奥行方向Ｚで互いに接合されて構築される。このとき、複数のセグメントリング７は、奥行方向Ｚに隣り合って接合される各々のセグメントリング７で、各々のセグメント２に形成された奥行側段部４２が、互いに嵌め込まれて高さ方向Ｙに係止される。本発明を適用したトンネル覆工体８は、複数のセグメントリング７が互いに隙間なく奥行方向Ｚに並べられた状態で、トンネルの内空部８０にコンクリートが打設等されて、セグメントリング７の下部７ｃに底版７５が設けられるものとなる。

【0079】

また、本発明を適用したトンネル覆工体８は、奥行方向Ｚの奥行側端面４１が頂版７０にも形成される。そして、本発明を適用したトンネル覆工体８は、セグメント２及び頂版７０における各々の奥行側端面４１から、奥行方向Ｚに段状に突出した奥行側段部４２が形成される。このとき、本発明を適用したトンネル覆工体８は、奥行方向Ｚで互いに隣り合ったセグメントリング７におけるセグメント２及び頂版７０が、互いの奥行側段部４２が嵌め込まれて係止されるものとなる。なお、本発明を適用したトンネル覆工体８では、各々のセグメント２及び頂版７０における全部の奥行側端面４１に奥行側段部４２が形成されるほか、一部の奥行側端面４１にのみ奥行側段部４２が形成されてもよい。

【0080】

なお、本発明を適用したトンネル覆工体８は、奥行方向Ｚの始端部８ａ及び終端部８ｂでは、各々のセグメント２の奥行側端面４１に奥行側段部４２が形成されないものとなる。そして、本発明を適用したトンネル覆工体８は、始端部８ａから終端部８ｂまで複数のセグメントリング７を接合させるときに、位置決め用のＨ形鋼等の鉄骨材８５が、始端部８ａ及び終端部８ｂ等の適宜の箇所にあらかじめ設置されてもよい。このとき、本発明を適用したトンネル覆工体８は、必要に応じて、始端部８ａ等に設置されるセグメント２が、位置決め用の鉄骨材８５に長ボルト２８等で固定された状態で、始端部８ａから終端部８ｂまで、複数のセグメントリング７が順次設置されるものとなる。

【0081】

ここで、本発明を適用したセグメント壁体１は、図７に示すように、一方のセグメント２１の地山側対向面３１と、他方のセグメント２２の内空側対向面５１とが、壁厚方向Ｘで互いに対向させて配置されるため、複数のセグメント２が壁厚方向Ｘに分割された状態となる。このとき、本発明を適用したセグメント壁体１は、特に、複数のセグメント２が壁厚方向Ｘに分割された状態から互いに接合されるため、各々のセグメント２の壁厚方向Ｘの寸法を低減させて、コンパクトなセグメント２を提供することが可能となる。そして、本発明を適用したセグメント壁体１は、各々のセグメント２がコンパクトで軽量となることで、各々のセグメント２を運搬するための重機の小型化、運搬効率化、現場施工性を向上させて、狭隘地施工を容易とし、コスト削減を実現することが可能となる。

【0082】

また、本発明を適用したセグメント壁体１は、壁厚方向Ｘに分割されるセグメント２の数量を増減させることで、各々のセグメント２の形状、寸法及び重量を任意に設計できるため、施工条件に応じた設計自由度の高いセグメント２とすることが可能となる。そして、本発明を適用したセグメント壁体１は、図２０に示すように、セグメント２の重量及び寸法を低減させて、各々のセグメントリング７で奥行方向Ｚの大スパン化を実現することができる。このとき、本発明を適用したセグメント壁体１は、各々のセグメントリング７での大スパン化が実現されることで、複数のセグメントリング７による奥行方向Ｚの接合箇所の数量を抑制して、トンネル全体で施工速度を向上させることが可能となる。

【0083】

また、本発明を適用したセグメント壁体１は、各々のセグメント２をあらかじめ工場等で製作してから現場に搬入することができるため、各々のセグメント２の品質管理を容易にするとともに、セグメント２を製作するときの型枠を共通化して使い回すことができる。このとき、本発明を適用したセグメント壁体１は、セグメント単体で十分な品質を確保しながら、型枠を共通化して使い回すことで、コスト削減を実現することが可能となる。なお、本発明を適用したセグメント壁体１は、図２に示すように、一方のセグメント２１と他方のセグメント２２とが同一形状となる場合は、双方のセグメント２で型枠を共通化することもできる。

【0084】

また、本発明を適用したセグメント壁体１は、図１５に示すように、孔開き鋼板ジベル６２等の補強部材６を摩擦接合等で乾式接合するだけの容易な作業で、各々のセグメント２を位置決めできるため、各々のセグメント２の設置作業の施工効率を向上させることが可能となる。さらに、本発明を適用したセグメント壁体１は、図１８、図１９に示すように、上側中空部６５ａ、下側中空部６５ｂ及び頂版中空部６５ｃの各々に、コンクリート等の固化材６５を充填する軽微な湿式接合作業で、一対のセグメント壁体１及び頂版７０が十分に固定されるため、これらの固定作業の施工効率を向上させることが可能となる。

【0085】

また、本発明を適用したセグメント壁体１は、下側中空部６５ｂに固化材６５を充填して複数のセグメント２を接合、固定する作業と、上側中空部６５ａ及び頂版中空部６５ｃに固化材６５を充填してセグメント壁体１に頂版７０を接合する作業とを同時に実施することができる。このとき、本発明を適用したセグメント壁体１は、複数のセグメント２の壁厚方向Ｘの接合作業と、セグメント壁体１への頂版７０の接合作業とを同時施工できるため、トンネル全体で施工効率を向上させることが可能となる。

【0086】

また、本発明を適用したセグメント壁体１は、各々のセグメント２から突出させた補強部材６が、硬化させた固化材６５に埋め込まれてずれ止めとして機能することで、各々のセグメント壁体１及び頂版７０の一体性を向上させることが可能となる。また、本発明を適用したセグメント壁体１は、図１０に示すように、上側端面４３から下側端面４４まで高さ方向Ｙに連続する補強部材６が、各々のセグメント２に設けられてもよい。このとき、本発明を適用したセグメント壁体１は、図１９に示すセグメントリング７の上部７ｂの頂版７０から下部７ｃの底版７５まで補強部材６が連続した状態となって、各々のセグメント２と頂版７０及び底版７５との一体性を向上させることが可能となる。

【0087】

また、本発明を適用したセグメント壁体１は、必要に応じて、図７に示すように、一方のセグメント２１の地山側対向面３１に形成された地山側段部３２と、他方のセグメント２２の内空側対向面５１に形成された内空側段部５２とが、各々が段状に形成されて当接されることで、高さ方向Ｙで互いに係止される。このとき、本発明を適用したセグメント壁体１は、壁厚方向Ｘに隣り合った複数のセグメント２が高さ方向Ｙで互いにずれることを抑制することが可能となる。なお、本発明を適用したセグメント壁体１は、図１１に示すように、複数のセグメント２を壁厚方向Ｘに貫通する長ボルト２８が設けられることで、複数のセグメント２が壁厚方向Ｘで互いに離間することを抑制することが可能となる。

【0088】

また、本発明を適用したセグメント壁体１は、図９に示すように、奥行方向Ｚで互いに隣り合ったセグメント２の互いの奥行側段部４２が、各々が段状に形成されて当接されることで、高さ方向Ｙで互いに係止される。このとき、本発明を適用したセグメント壁体１は、奥行方向Ｚに隣り合った複数のセグメント２が高さ方向Ｙで互いにずれることを抑制することが可能となる。なお、本発明を適用したトンネル覆工体８は、図２０に示すように、複数のセグメントリング７が奥行方向Ｚに順次設置されるため、奥行方向Ｚで互いに隣り合ったセグメントリング７によって、各々のセグメントリング７を奥行方向Ｚに拘束することが可能となる。

【0089】

また、本発明を適用したトンネル覆工体８は、図１９に示すように、各々のセグメントリング７の頂版７０で、第１頂版７１の地山側段部３２と第２頂版７２の内空側段部５２とが、各々が段状に形成されて当接されることで、周方向Ｗで互いに係止される。このとき、本発明を適用したトンネル覆工体８は、高さ方向Ｙに重ねられた第１頂版７１及び第２頂版７２が周方向Ｗで互いにずれることを抑制することが可能となる。そして、本発明を適用したトンネル覆工体８は、図２１（ａ）に示すように、各々の地山側段部３２及び内空側段部５２が略矩形状の段状に形成されて、高さ方向Ｙで部分的に重複する略千鳥状に形成されてもよい。さらに、本発明を適用したトンネル覆工体８は、図７に示すセグメント２の地山側段部３２及び内空側段部５２、図８に示すセグメント２の奥行側段部４２、又は、図１９に示す頂版７０の地山側段部３２及び内空側段部５２を、図２１（ｂ）に示すように、略三角形状の段状等、任意形状の段状に形成することもできる。

【0090】

なお、本発明を適用したトンネル覆工体８は、図２、図３に示すように、各々のセグメント２が高さ方向Ｙの全長に亘って分断されて、複数のセグメント２が壁厚方向Ｘに分割された状態となるほか、図２２に示すように、各々のセグメント２の高さ方向Ｙの一部分のみが分断されて、複数のセグメント２が壁厚方向Ｘに分割された状態となってもよい。

【0091】

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。

【符号の説明】

【0092】

１ ：セグメント壁体
１３ ：上側壁体端面
１４ ：下側壁体端面
２ ：セグメント
２１ ：一方のセグメント
２２ ：他方のセグメント
２５ ：コンクリート部
２６ ：鋼板
２７ ：窓部
２８ ：長ボルト
３ ：内空側セグメント
３１ ：地山側対向面
３２ ：地山側段部
４ ：中間セグメント
４１ ：奥行側端面
４２ ：奥行側段部
４３ ：上側端面
４４ ：下側端面
５ ：地山側セグメント
５１ ：内空側対向面
５２ ：内空側段部
６ ：補強部材
６ａ ：上端部
６ｂ ：下端部
６０ ：仕切板
６１ ：異形鉄筋
６２ ：孔開き鋼板ジベル
６３ ：添接板
６４ ：頂版補強部材
６４ａ ：側端部
６５ ：固化材
６５ａ ：上側中空部
６５ｂ ：下側中空部
６５ｃ ：頂版中空部
７ ：セグメントリング
７ａ ：両側部
７ｂ ：上部
７ｃ ：下部
７０ ：頂版
７０ａ ：端部
７１ ：第１頂版
７１ａ ：第１頂版の両端部
７２ ：第２頂版
７２ａ ：第２頂版の両端部
７３ ：地山側頂面
７４ ：内空側頂面
７５ ：底版
７５ａ ：端部
８ ：トンネル覆工体
８ａ ：始端部
８ｂ ：終端部
８０ ：内空部
８１ ：地山
８１ａ ：開削部
８５ ：鉄骨材
α ：内空側
β ：地山側
Ｗ ：周方向
Ｘ ：壁厚方向
Ｙ ：高さ方向
Ｚ ：奥行方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】