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公開番号2025014350
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023116839
出願日2023-07-18
発明の名称シールドトンネルとその施工方法
出願人大成建設株式会社
代理人個人,個人
主分類E21D 11/08 20060101AFI20250123BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】周方向に延設するシース管の全域にエアが残存することなくグラウトが確実に充填されていることを保証できる、シールドトンネルとその施工方法を提供する。
【解決手段】周方向に配設された複数のセグメント10がセグメント継手12を介して接続されることにより、セグメントリング20が形成され、トンネルの軸方向に配設された複数のセグメントリング20がリング継手13を介して接続されることにより形成される、シールドトンネル70であり、セグメントリング20の内部には、その周方向に延設するシース管30が埋設され、シース管30の内部には緊張材40が配置されてグラウトgが充填されており、シース管30の一部には分岐部32が設けられ、分岐部32にはセグメントリング20の内空側に通じる第1排気管52が接続されており、第1排気管52の少なくとも途中位置52aが、シース管30の最も高い位置以上の高さ位置にある。
【選択図】図7A
特許請求の範囲【請求項１】
周方向に配設された複数のセグメントがセグメント継手を介して接続されることにより、セグメントリングが形成され、トンネルの軸方向に配設された複数の該セグメントリングがリング継手を介して接続されることにより形成される、シールドトンネルであって、
前記セグメントリングの内部には、その周方向に延設するシース管が埋設され、該シース管の内部には緊張材が配置されてグラウトが充填されており、
前記シース管の一部には分岐部が設けられ、該分岐部には前記セグメントリングの内空側に通じる第１排気管が接続されており、
前記第１排気管の少なくとも途中位置が、前記シース管の最も高い位置以上の高さ位置にあることを特徴とする、シールドトンネル。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記分岐部は、該シース管の長手方向に直交する断面における上方領域から該シース管の側方に張り出している分岐管であることを特徴とする、請求項１に記載のシールドトンネル。
【請求項３】
前記第１排気管の端部が接続される接続管と、該接続管が連通する貫通孔を備えた鋼板が一体とされて前記セグメントの内部に埋設されており、
前記鋼板における前記内空側の前記貫通孔の周囲に雌ネジが固定されており、
前記貫通孔に対して、前記雌ネジよりも前記内空側に張り出す第２排気管が取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載のシールドトンネル。
【請求項４】
前記第２排気管は、前記貫通孔に取り付けられるジョイント管と、該ジョイント管に取り付けられるホースとにより形成されることを特徴とする、請求項３に記載のシールドトンネル。
【請求項５】
前記第１排気管の端部が接続される接続管と、該接続管が連通する貫通孔を備えた鋼板が一体とされて前記セグメントの内部に埋設されており、
前記鋼板における前記内空側の前記貫通孔の周囲に雌ネジが固定されており、
前記雌ネジに対して、雄ネジを備えたプラグが螺合されていることを特徴とする、請求項１に記載のシールドトンネル。
【請求項６】
周方向に配設された複数のセグメントがセグメント継手を介して接続されることにより、セグメントリングを形成し、トンネルの軸方向に複数の該セグメントリングを配設し、リング継手を介してセグメントリング同士を接続することにより、シールドトンネルを施工する、シールドトンネルの施工方法であって、
前記セグメントリングの内部に埋設されて、その周方向に延設するシース管に緊張材を挿入して緊張した後に、該シース管に対してその下方にある充填口からグラウトを充填する、緊張充填工程を有し、
前記緊張充填工程では、前記シース管の一部に設けられている分岐部に接続されて、前記セグメントリングの内空側に通じる第１排気管を介して、前記シース管の内部にグラウトを充填した際に該シース管の内部を移動するエアを、該セグメントリングの内空側に排気し、
前記第１排気管の少なくとも途中位置が、前記シース管の最も高い位置以上の高さ位置にあることを特徴とする、シールドトンネルの施工方法。
【請求項７】
前記シース管のうち、前記充填口と反対側の吐出口からグラウトが吐出された後に、前記第１排気管から前記セグメントリングの内空側にグラウトが吐出されたことをもって、該シース管の内部にあったエアが抜かれ、かつ、該シース管の全周にグラウトが充填されていることの確認とすることを特徴とする、請求項６に記載のシールドトンネルの施工方法。
【請求項８】
前記シース管のうち、前記分岐部までグラウトが充填された後に、前記第１排気管からグラウトが吐出され、次いで、前記充填口と反対側の吐出口からグラウトが吐出されたことをもって、該シース管の内部にあったエアが抜かれ、かつ、該シース管の全周にグラウトが充填されていることの確認とすることを特徴とする、請求項６に記載のシールドトンネルの施工方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドトンネルとその施工方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
シールドトンネルは、鋼製セグメントやＲＣ（Reinforced Concrete）セグメント、鋼製セグメントとコンクリートが合成された合成セグメント等を用いて、シールド工法により施工されることが多いが、その他の形態として、Ｐ＆ＰＣ（Prestressed ＆ Precast）セグメントが適用される場合もある。
このＰ＆ＰＣセグメントを用いたシールドトンネルは、コンクリート製（鉄筋コンクリート製を含む）のセグメントを１リング組み立ててセグメントリングとし、セグメントリングの内部においてその周方向に延設するシース管にＰＣ鋼より線等の緊張材を挿入して緊張定着することにより、セグメントリングを形成し、このようなセグメントリングの形成をトンネルの長手方向に順次行いながらセグメントリング同士を接続することにより、施工される。ここで、セグメントリング同士の接続においても、各セグメントリングに連通するトンネルの軸方向に延設するシース管に緊張材が挿通され、緊張定着される形態がある。
このＰ＆ＰＣセグメントにおいては、シース管の内部に緊張材を挿入して緊張定着した後、シース管の内部にグラウトを充填してセグメントリングを形成する方法もある。
【０００３】
ところで、シース管にグラウトが充填されるＰ＆ＰＣセグメントからなるシールドトンネルでは、シース管内に残存し得るエアが抜かれ、例えばセグメントリングの周方向に延設するシース管の全域においてグラウトが確実に充填されていることが肝要である。
しかしながら、この周方向に延設するシース管の全域にエアが残存することなく、グラウトが確実に充填されていることを保証できるＰ＆ＰＣセグメントからなるシールドトンネルは、現状確立されていないことから、このようなシールドトンネルが望まれる。
【０００４】
ここで、特許文献１には、上記するＰ＆ＰＣセグメントにより形成されるシールドトンネルに関する、シールドトンネル覆工体が提案されている。
具体的には、鉄筋コンクリートからなる複数のセグメントを周方向に組み立ててリング状とし、このリング状のセグメント組立体を、その中心軸線方向に複数組を連結して構成されるシールドトンネル覆工体とし、セグメントの内面側にはＰＣ鋼材定着用の切り欠き部が設けられ、シールドトンネル覆工体内の中心軸線方向に配置されるＰＣ鋼材の一端は切り欠き部内で定着され、ＰＣ鋼材の他端は、中心軸線方向に１又は２以上のセグメント組立体を隔てた後方又は前方のセグメントの内面側に設けられた切り欠き部内で定着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平１１－８１８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のシールドトンネル覆工体によれば、軸線方向のプレストレスを導入する際の作業効率が高くなるとされている。しかしながら、特許文献１には、上記する課題、すなわち、周方向に延設するシース管の全域にエアが残存することなくグラウトが確実に充填されていることを保証できる手段の開示はない。
【０００７】
本発明は、周方向に配設された複数のセグメントがシース管に挿通された緊張材により一体とされ、シース管の内部にグラウトが充填されることにより形成される複数のセグメントリングが、トンネルの軸方向に接続されることにより形成されるシールドトンネルに関し、周方向に延設するシース管の全域にエアが残存することなくグラウトが確実に充填されていることを保証できる、シールドトンネルとその施工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成すべく、本発明によるシールドトンネルの一態様は、
周方向に配設された複数のセグメントがセグメント継手を介して接続されることにより、セグメントリングが形成され、トンネルの軸方向に配設された複数の該セグメントリングがリング継手を介して接続されることにより形成される、シールドトンネルであって、
前記セグメントリングの内部には、その周方向に延設するシース管が埋設され、該シース管の内部には緊張材が配置されてグラウトが充填されており、
前記シース管の一部には分岐部が設けられ、該分岐部には前記セグメントリングの内空側に通じる第１排気管が接続されており、
前記第１排気管の少なくとも途中位置が、前記シース管の最も高い位置以上の高さ位置にあることを特徴とする。
【０００９】
本態様によれば、セグメントリングの周方向に延設するシース管に設けられている分岐部にセグメントリングの内空側に通じる第１排気管が接続され、第１排気管の少なくとも途中位置がシース管の最も高い位置以上の高さ位置にあることにより、シース管にグラウトを充填する過程でシース管の内部にあるエアをセグメントリングの内空側へ確実に排気することができ、周方向に延設するシース管の全域にエアが残存することなくグラウトが確実に充填されていることを保証できる。
【００１０】
ここで、「第１排気管の少なくとも途中位置が、シース管の最も高い位置以上の高さ位置にある」とは、第１排気管が分岐部との取り付け位置から上方に延びた後、下方へ降下する例えば逆Ｕ型や逆Ｖ字型等の線形を有する場合に、そのいずれかの位置（逆Ｕ字型や逆Ｖ字型の最も高い位置であってもよいし、最も高い位置よりも低い任意の位置でもよい）が、シース管の最も高い位置以上の高さ位置にあることを意味する。
最終的には、第１排気管からグラウトが吐出することをもってシース管からの完全なエア抜きが確認されることになるが、グラウトが充填されるシース管よりも高い位置を通過する第１排気管からグラウトが吐出されることにより、シース管からエアが完全に抜かれ、シース管の全域にグラウトが隙間なく確実に充填されていることを保証できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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