特許 7473296 インバートおよびインバートの施工方法

(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】

(24)【登録日】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】インバートおよびインバートの施工方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/08 20060101AFI20240416BHJP

【ＦＩ】

E21D11/08

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018226224

(22)【出願日】2018-12-03

(65)【公開番号】P2020090775

(43)【公開日】2020-06-11

【審査請求日】2021-08-03

【審判番号】

【審判請求日】2023-02-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】足立 英明

(72)【発明者】

【氏名】福田 隆正

【合議体】

【審判長】住田 秀弘

【審判官】有家 秀郎

【審判官】佐藤 史彬

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１８７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１５３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２０４８９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

E21D11/08

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネルのインバートであって、
前記トンネルの底面に設けたセグメント上に設置されるインバート部材を備え、
前記インバート部材は、平坦な上面を有し、軌道を支持するための支持台が前記上面から突出して形成されたプレキャストコンクリート製のブロックであり、
前記インバート部材の下面において、
前記トンネルの幅員方向の中央部には、下方に向けて突出した接触面が形成され、
前記トンネルの幅員方向の両端部には、弾性部材が貼り付けられていることを特徴とするインバート。

【請求項2】

請求項１に記載のインバートであって、
前記インバート部材の上面には、複数の前記支持台が前記トンネルの幅員方向に並べられていることを特徴とするインバート。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のインバートの施工方法であって、
前記トンネルの底面に設けた前記セグメント上にプレキャストコンクリート製の前記インバート部材を設置する段階と、
前記インバート部材の上面に突出した前記支持台に軌道を載置する段階と、
前記インバート部材の上面にコンクリート製の上層部を構築する段階と、を備えていることを特徴とするインバートの施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネルのインバートおよびその施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

シールドトンネルのインバートとしては、プレキャストコンクリート製のインバート部材をトンネルの底面に設置し、インバート部材の上面に台車用の軌道を設置しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－２０４５８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

トンネルの施工においては、トンネル内にインバートを設置した後に、インバートの上面に配線ピットなどの溝部を設ける場合がある。この場合には、トンネル内にインバート部材を設置した後に、インバート部材の上面にコンクリートを流し込んで上層部を構築することで、配線ピットを有するインバートを構築している。その後、インバートの上面に台車用の軌道を設置する。このように、トンネル内でインバートの上層部を構築する場合には、インバートの上面に軌道を設置するまでの期間が長くなるという問題がある。

【0005】

本発明は、前記した問題を解決し、トンネル内でインバートの上層部を構築する場合でも、インバート部材に軌道を早期に設置できるインバートおよびインバートの施工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】

【0006】

前記課題を解決するため、第一の発明は、トンネルのインバートであって、前記トンネルの底面に設けたセグメント上に設置されるインバート部材を備え、前記インバート部材は、平坦な上面を有し、軌道を支持するための支持台が前記上面から突出して形成されたプレキャストコンクリート製のブロックである。前記インバート部材の下面において、前記トンネルの幅員方向の中央部には、下方に向けて突出した接触面が形成され、前記トンネルの幅員方向の両端部には、弾性部材が貼り付けられている。

【0007】

前記課題を解決するため、第二の発明は、前記したインバートの施工方法である。この施工方法は、前記トンネルの底面に設けた前記セグメント上にプレキャストコンクリート製の前記インバート部材を設置する段階と、前記インバート部材の上面に突出した支持台に軌道を載置する段階と、前記インバート部材の上面にコンクリート製の上層部を構築する段階と、を備えている。

【0008】

第一の発明および第二の発明では、トンネル内にインバート部材を設置した後に速やかに支持台に軌道を設けることができる。その後、インバート部材の上面にコンクリートを流し込んで、インバートの上層部を構築できる。このように、トンネル内でインバートの上層部を構築する場合でも、インバートに軌道を早期に設置できる。

【0009】

第一の発明および第二の発明では、トンネル内においてインバート全体を場所打ちコンクリートによって構築する場合に比べて、コンクリートの運搬車両の台数を少なくできる。

【0010】

第一の発明および第二の発明では、インバート部材の上面に突出した支持台によって軌道を支持するため、レールや枕木の変形によるインバートの仕上面の損傷を防ぐことができる。

【0011】

前記したインバートにおいて、前記インバート部材の上面に複数の前記支持台を前記トンネルの幅員方向に並べた場合には、二つの支持台の間に壁体などの他の部材や配線ピットを設けることができる。
また、二つの支持台の間に壁体を設置した後に、インバート部材の上面にコンクリートを流し込むと、壁体の下部がコンクリートに埋め込まれる。この構成では、インバートの仕上面に壁体を支持するための金具を設ける必要がないため、インバートの上面を平坦にできる。

【0012】

前記したインバート部材の下面において、前記トンネルの幅員方向の中央部には、下方に向けて突出した接触面を形成し、前記トンネルの幅員方向の両端部には、弾性部材を貼り付けている。

【0013】

この構成では、インバート部材をトンネルの底面に設置するときに、最初に接触面が当たる。したがって、トンネルの底面に変形や段差が生じている場合でも、インバート部材の中央部をトンネルの底面に確実に当てることができる。これにより、インバート部材に対して上方から作用する荷重を、インバート部材によって確実に支持できる。
また、インバート部材の両端部は、弾性部材を介してトンネルの底面に支持されるため、インバート部材をトンネルの底面に安定した状態で載置できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明では、インバートに軌道を早期に設置できるとともに、運搬車両の台数を少なくできるため、トンネルの施工効率を高めることができる。また、本発明では、インバートの上面の損傷を防ぐことができるため、インバートの品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係るインバート部材を示した斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係るインバート部材に軌道を載置した段階を示した斜視図である。

【図3】本発明の実施形態に係るインバートを示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、図３に示すように、シールド工法によって構築されたトンネルＴのインバート１について説明する。本実施形態のトンネルＴの周壁部は、プレキャストコンクリート製のセグメントＳである。

【0017】

本実施形態のインバート１は、トンネルＴの底面に設置されたインバート部材１０と、インバート部材１０の上面１１に構築された上層部２０と、を備えている。本実施形態のインバート１では、図１に示すように、複数のインバート部材１０をトンネルＴの長手方向に連続して並べている。

【0018】

インバート部材１０は、プレキャストコンクリート製のブロックである。インバート部材１０には、平坦な上面１１と、セグメントＳの内面に沿って湾曲している下面１２と、が形成されている。インバート部材１０の上面１１は長方形であり、トンネルＴの延長方向の長さよりも幅員方向の長さが大きい。

【0019】

インバート部材１０の上面１１には、複数の支持台１５が突出している。支持台１５は、後記する軌道９０（図２参照）を支持するための四角錐台形状の台座である。
インバート部材１０の上面１１には、トンネルＴの幅員方向に等間隔に並んだ四つの支持台１５が、トンネルＴの延長方向に二列に配置されている。トンネルＴの幅員方向に並んだ四つの支持台１５は、トンネルＴの幅員方向の中央部を挟んで左右に二つずつ配置されている。

【0020】

支持台１５の上面には、高さ調整板１５ａが設けられている。高さ調整板１５ａは、四角形の鋼板であり、支持台１５の上面に固着されている。
高さ調整板１５ａは、支持台１５の上面を後記する枕木９１（図２参照）の下面に確実に当てるためのスペーサである。また、高さ調整板１５ａは、インバート部材１０の上面１１にコンクリートを流し込むときに設置される鉄筋の架台としても利用される。

【0021】

インバート部材１０において、トンネルＴの幅員方向の中央に並んだ二つの支持台１５，１５の間の領域には、複数のインサートアンカー１６が設けられている。インサートアンカー１６は、インバート部材１０に埋め込まれた雌ねじ部材である。インサートアンカー１６の上端開口部は、インバート部材１０の上面１１に露出している。インサートアンカー１６には、図３に示すように、後記する壁体５０に組み付けられたアンカーボルト１７が螺合される。

【0022】

図１に示すように、インバート部材１０の下面１２において、トンネルＴの幅員方向の中央部には、下方に向けて僅かに突出した接触面１３が形成されている。接触面１３は、トンネルＴの延長方向に延びている帯状の部位である。

【0023】

インバート部材１０の下面１２において、トンネルＴの幅員方向の両端部には、弾性部材１４，１４が貼り付けられている。弾性部材１４は、トンネルＴの延長方向に延びている帯状のゴム板である。

【0024】

次に、前記したインバート１の施工方法について説明する。
まず、図１に示すように、セグメントＳの底面にインバート部材１０を載置する。このとき、インバート部材１０の下面１２から突出した接触面１３がセグメントＳの底面に最初に当たる。さらに、複数のインバート部材１０をトンネルＴの延長方向に並べる。

【0025】

続いて、図２に示すように、各インバート部材１０の各支持台１５の上面に軌道９０を設置する。軌道９０は、トンネルＴの幅員方向に延びている複数の枕木９１と、トンネルＴの延長方向に延びている二本のレール９２，９２と、を備えている。枕木９１およびレール９２はＨ型鋼である。

【0026】

枕木９１は、トンネルＴの幅員方向に並んだ四つの支持台１５の上面に設置される。また、枕木９１の両端部はセグメントＳの内面に固定されている。
レール９２は、トンネルＴの延長方向に並んだ各支持台１５の上面に設置される。両レール９２，９２の上面を掘削機の後続台車の車輪が走行する。
レール９２および枕木９１を後続台車が通過したら不要な部位はインバート部材１０から取り外して撤去する。

【0027】

軌道９０をインバート部材１０から取り外した後に、図３に示すように、トンネルＴの幅員方向の中央に並んだ二つの支持台１５，１５の間に壁体５０を設置する。このようにして、インバート部材１０の上面１１に壁体５０を立てる。
壁体５０は、プレキャスト製の部材である。壁体５０の下部に設けられた接続金物に組み付けたアンカーボルト１７を、インバート部材１０のインサートアンカー１６に螺合させることで、壁体５０がインバート部材１０の上面１１に固定されている。

【0028】

続いて、インバート部材１０の上面１１に型枠を設置し、その型枠の内側にコンクリートを流し込む。このようにして、インバート部材１０の上面１１に上層部２０を構築する。支持台１５および高さ調整板１５ａは、上層部２０に埋め込まれる。

【0029】

上層部２０を構築する際には、トンネルＴの延長方向に延びている配線ピット６０を構築する。配線ピット６０は、各種の配線を収容するための溝である。配線ピット６０は、トンネルＴの幅員方向に並んだ二つの支持台１５，１５の間に配置されている。

【0030】

インバート部材１０の上面１１に壁体５０を立てるとともに上層部２０を構築した後に、壁体５０の上端面に床版７０の縁部を載置する。このようにして、壁体５０によって床版７０を所定の高さに支持する。

【0031】

以上のような本実施形態のインバート１およびその施工方法では、図２に示すように、トンネルＴ内にインバート部材１０を設置した後に速やかに各支持台１５に軌道９０を設けることができる。そして、軌道９０の使用後に、図３に示すように、インバート部材１０の上面１１にコンクリートを流し込んで、インバート１の上層部２０を構築できる。したがって、上層部２０の構造を軌道９０の使用後に決めることができる。本実施形態では、インバート部材１０をトンネルＴに設置した時点では、配線ピット６０の位置が設定されていなくてもよい。

【0032】

本実施形態のインバート１およびその施工方法では、トンネルＴ内においてインバート１全体を場所打ちコンクリートによって構築する場合に比べて、コンクリートの運搬車両の台数を少なくできる。

【0033】

このように、本実施形態のインバート１およびその施工方法では、トンネルＴ内でインバート１の上層部２０を構築する場合でも、インバート１に軌道９０を早期に設置できるとともに、運搬車両の台数が少なくなる。したがって、本実施形態のインバート１およびその施工方法では、トンネルＴの施工効率を高めることができる。

【0034】

本実施形態のインバート１およびその施工方法では、図２に示すように、インバート１の上面１１に突出した各支持台１５によって軌道９０を支持している。この構成では、レール９２や枕木９１の変形によるインバート１の仕上面（上面）の損傷を防ぐことができるため、インバート１の品質を高めることができる。

【0035】

本実施形態のインバート１およびその施工方法では、図３に示すように、インバート部材１０の上面１１に配置された二つの支持台１５，１５の間に壁体５０を設けている。この構成では、二つの支持台１５，１５の間に壁体５０を設置した後に、インバート部材１０の上面１１にコンクリートを流し込むと、壁体５０の下部がコンクリートに埋め込まれる。このようにすると、インバート１の仕上面に壁体５０を支持するための金具を設ける必要がないため、インバート１の上面を平坦にできる。

【0036】

また、インバート部材１０の上面１１に配置された二つの支持台１５，１５の間に配線ピット６０を設けている。この構成では、配線ピット６０をインバート１の上面に精度良く設置できるため、インバート１の施工精度を高めることができる。

【0037】

本実施形態のインバート１では、図１に示すように、インバート部材１０をトンネルＴの底面に載置するときに、インバート部材１０の下面１２から突出した接触面１３がトンネルＴの底面に最初に当たる。この構成では、トンネルＴの底面に変形や段差が生じている場合でも、インバート部材１０の中央部をトンネルＴの底面に確実に当てることができる。これにより、インバート部材１０に対して上方から作用する荷重を、インバート部材１０によって確実に支持できる。

【0038】

また、インバート部材１０の下面１２の両端部は、弾性部材１４を介してトンネルＴの底面に支持されるため、インバート部材１０をトンネルＴの底面に安定した状態で載置できる。

【0039】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態のインバート部材１０の上面１１には、図１に示すように、八つの支持台１５が設けられているが、支持台１５の数および配置は限定されるものではない。さらに、支持台１５の形状も限定されるものではない。支持台１５の数、配置および形状は、軌道の構成に応じて適宜に設定することができる。

【0040】

本実施形態のインバート１では、複数のインバート部材１０をトンネルＴの延長方向に並べているが、インバート部材１０をトンネルＴの幅員方向に分割してもよい。

【0041】

本実施形態のインバート１は、プレキャストコンクリート製のセグメントＳに設置されているが、鋼製のセグメントにインバート１を設けてもよい。この場合には、鋼製のセグメントの縦リブ板の上縁部に高さ調整板を設けることで、セグメントの底面にインバート部材１０を安定させることができる。

【0042】

本実施形態では、図２に示すように、インバート部材１０の各支持台１５に掘削機の後続台車用の軌道９０を設けているが、各支持台１５には各種の台車および装置の軌道を設けることができる。

【符号の説明】

【0043】

１ インバート
１０ インバート部材
１１ 上面
１２ 下面
１３ 接触面
１４ 弾性部材
１５ 支持台
１５ａ 高さ調整板
１６ インサートアンカー
１７ アンカーボルト
２０ 上層部
５０ 壁体
６０ 配線ピット
７０ 床版
９０ 軌道
９１ 枕木
９２ レール
Ｓ セグメント
Ｔ トンネル

【図1】

【図2】

【図3】