JP2004150258A - トンネル補修覆工板およびトンネル補修覆工板の施工方法 - Google Patents

トンネル補修覆工板およびトンネル補修覆工板の施工方法 Download PDF

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嘉司 松本
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Abstract

【課題】広範囲の既設トンネルの補修に適用可能であり、かつ材質が劣化しても緩んだ結合手段の脱落を防止できるトンネル補修覆工板およびトンネル補修覆工板の施工方法を提供すること。
【解決手段】本体3の外周面11に、トンネル外周側に突出して設けられたアンカーボルト用突起部13を有する覆工板1を既設ライニング25の補修に用いる。覆工板1を既設ライニング25の内周面に配置し、アンカーボルト用突起部13を、アンカーボルト37や把持具39等を用いて既設ライニング25に固定する。また、外周面11の外縁部に設けられた嵌合突起部5、嵌合突起部7を、それぞれ、トンネル軸方向、周方向に隣接する他の覆工板1の外周面11に沿って配置する。さらに、結合ボルト穴9を用いて、トンネル軸方向に隣接する覆工板1を結合する。そして、既設ライニング25と覆工板1の間の空隙に裏込充填材を充填する。
【選択図】図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設トンネル補修用のトンネル補修覆工板およびトンネル補修覆工板の施工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、シールド工法により施工されるトンネル(以下、このトンネルを「シールドトンネル」という)は、コンクリート製、鋼製または鋳鉄製のセグメントどうしを結合ボルトで結合して、円筒状の覆工としている。これらのセグメントの結合ボルトは、セグメントの表面から挿入しているため、セグメントの劣化に伴って脱落しやすい。
【0003】
既設トンネルを補修するには、H形鋼を所定間隔で配置し、そのH形鋼間にコンクリート製のプレキャスト板を落し込むか、またはプレキャスト板を既設覆工にアンカーボルトで止めるか、あるいはプレキャスト板どうしを相互に結合ボルトで結合することにより、組立てている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの補修方法を用いた場合も、コンクリートの劣化に伴って、アンカーボルト、結合ボルトが脱落する問題がある。さらに、H形鋼を配置する工法を用いると、トンネルの内空断面が小さくなり、現場の条件によって適用できない既設トンネルも生ずる問題がある。
【0005】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、広範囲の既設トンネルの補修に適用可能であり、かつ材質が劣化しても緩んだ結合手段の脱落を防止できるトンネル補修覆工板およびトンネル補修覆工板の施工方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための第1の発明は、板状の本体と、隣接する覆工板と相互に嵌合する結合手段と、前記本体の外周面側に設けられた、既設ライニングへの固定手段とを具備することを特徴とするトンネル補修覆工板である。
【0007】
結合手段は、例えば、本体の外縁部に設けられた突起部である。突起部は、本体が長方形状の場合は、トンネル軸方向の外縁部とトンネル周方向の外縁部に設けられ例えば、本体の外周面にL型の板状部材、矩形の板状部材、棒状部材等を設けて形成される。これらの突起部をトンネル軸方向や周方向に隣接する他の覆工板本体に嵌合することにより、覆工板本体どうしをトンネル軸方向およびトンネル周方向に確実に結合できる。突起部をL型の部材で形成すると、より確実に結合できる。
【0008】
本体が帯状の場合には、突起部は、トンネル周方向の外縁部に設けられる。この突起部をトンネル軸方向に隣接する他の覆工板本体に嵌合することにより、覆工板本体どうしをトンネル軸方向に確実に結合できる。
【0009】
他の結合手段として、本体の外縁部に突起部および溝を設けてもよい。この場合、突起部はトンネル軸方向の一方の側面と、周方向の一方の側面に設けられ、溝は他の側面に設けられる。本体の側面に設けられた突起部を、トンネル軸方向および周方向に隣接する他の覆工板本体の側面に設けられた溝に嵌合することにより、覆工板本体どうしをトンネル軸方向およびトンネル周方向に確実に結合できる。
【0010】
固定手段は、本体の外周面側に突出して設けられたアンカーボルト用突起部と、既設ライニングに定着されたアンカーボルトと、アンカーボルト用突起部の位置を固定する締結具とからなる。締結具は、既設ライニングとアンカーボルト用突起部との間に設置され、例えば、把持具、ナット、小型ジャッキ、楔状の板等が用いられる。既設ライニングに定着されたアンカーボルトは、アンカーボルト用突起部に固定され、既設ライニングなどの材質が劣化して緩んでも本体の外周面側で係止されるので、トンネル内部に脱落しない。
【0011】
トンネル補修覆工板には、トンネルの軸方向に、または、前記軸方向と所定の角度を成して本体内を貫通する結合ボルト穴を設けてもよい。このボルト穴に挿入された結合ボルトを用いて、トンネル軸方向に隣接する覆工板を結合することにより、隣接し合う覆工板本体間の密着性を確保できる。
【0012】
なお、結合手段の突起部は、本体と一体に成形されるか、本体と別体に成形された後、本体と一体化される。本体と一体に成形することにより、本体と共に突起部を容易に成形できる。また、別体に成形することにより、薄くても強度を有する材質で突起部を成形できる。
【0013】
本体は、例えば、コンクリート製、プラスチック製、金属製などとする。プラスチック製とすることにより、本体の軽量化を図れる。また、金属製とすることで、本体の薄肉化と強度の向上を図れる。
【0014】
本体は、必要に応じて補強材で補強される。本体を補強するには、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、鋼線等の補強材をコンクリートやプラスチックに混入あるいは埋設する。または、コンクリート製、プラスチック製、金属製の部材の表面に、板状の補強部材を設ける。本体の表面に設ける補強部材は、本体の短辺方向に、短辺の長さ以上の間隔をあけて配置するのが望ましい。本体を補強することにより、本体の強度を確保できる。
【0015】
第2の発明は、第1の発明のトンネル補修覆工板をトンネルの周方向に帯状に構築する工程を、前記トンネルの軸方向に繰り返すことを特徴とするトンネル補修覆工板の施工方法である。
【0016】
本体が長方形状のトンネル補修覆工板を用いる場合には、それらをトンネル周方向に並べて結合する工程をトンネル軸方向に繰り返す。また、本体が帯状のトンネル補修覆工板を用いる場合には、これをトンネルに沿って配置する工程をトンネル軸方向に繰り返す。これらの工法を用いることにより、第1の発明のトンネル補修覆工板を、広範囲の既設トンネルの補修に適用できる。
【0017】
第2の発明では、例えば、トンネル内面の軸方向に下端用覆工板を高さ調整できるように設置するための下部通し材を、周方向にトンネル補修覆工板の位置決めのためのゲージ材を設置する工程(a)と、下部通し材に固定された第1の下端用覆工板に連続してトンネル補修覆工板を順次配置し、トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させる工程(b)と、下部通し材に固定され、第1の下端用覆工板とはトンネル周方向の長さが異なる第2の下端用覆工板に連続してトンネル補修覆工板を順次配置し、トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させる工程(c)とによって、本体が長方形状のトンネル補修覆工板で既設トンネルを補修する。
【0018】
工程(b)と工程(c)を繰り返すことにより、軸方向に相互に隣接し合うトンネル補修覆工板は、トンネル周方向に位置ずれ配置される。これにより、各トンネル補修覆工板間を結合する結合手段を適度な間隔にバランス良く配置できる。
【0019】
工程(b)と工程(c)では、アンカーボルト等の固定手段を用いて既設トンネルにトンネル補修覆工板を固定する。
【0020】
第2の発明では、トンネル内面の軸方向に下端の覆工板を高さ調整できるように設置するための下部通し材を、周方向にトンネル補修覆工板の位置決めのためのゲージ材を設置する工程(a)と、トンネル補修覆工板をトンネル内面の端部または頂部より順次配置し、トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させて端部を根固めコンクリートで固定する工程(b)とによって、本体が長方形状のトンネル補修覆工板で既設トンネルを補修してもよい。
【0021】
工程(b)では、トンネル補修覆工板がいも継ぎになるように配置される。トンネル補修覆工板は、アンカーボルト等の固定手段を用いて既設トンネルに固定される。
【0022】
第1の発明のトンネル補修覆工板では、固定手段がトンネル補修覆工板の外周面側に設けられるため、既設ライニングなどの材質が劣化してアンカーボルトが緩んでも本体の外周面側で係止され、トンネル内部に脱落しない。よって、既設トンネルの覆工板の結合ボルトや、トンネル補修覆工板の結合手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【0023】
また、覆工板本体に設けられた結合手段を嵌合して、覆工板本体どうしがトンネル軸方向およびトンネル周方向に結合されたアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。
【0024】
第2の発明では、トンネルの既設ライニングとトンネル補修覆工板との間の空隙を充填材で充填してもよい。これにより、トンネル補修覆工板が既設ライニングと一体になり、強度の高いトンネル補強になる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の第1の実施の形態について詳細に説明する。図1は、トンネル補修用の覆工板1の平面図を、図2および図3は、覆工板1のトンネル軸方向の断面図を、図4は覆工板1のトンネル周方向の立面図を示す。図2は図1のA1−A1による断面図、図3は図1のA2−A2による断面図、図4は図1の矢印A3に示す方向から見た立面図である。
【0026】
図1から図4に示すように、覆工板1は、本体3、嵌合突起部5、嵌合突起部7、アンカーボルト用突起部13等で構成される。本体3は、例えば補強材により補強されたコンクリート製とする。補強材とは、鉄筋、樹脂(レジン)、繊維強化プラスチック(FRP)などであり、補強材により補強されたコンクリートとは、鉄筋コンクリート、樹脂コンクリート、ファイバコンクリートなどである。補強材により補強されたコンクリート製とすることにより、本体3の強度を確保できる。
【0027】
本体3の外周面11の長辺方向、すなわちトンネル周方向の外縁部には、側面15a側に嵌合突起部5aが、側面15b側に嵌合突起部5bが設けられる。また、本体3の外周面11の短辺方向、すなわちトンネル軸方向の外縁部には、側面19a側に嵌合突起部7aが、側面19b側に嵌合突起部7bが設けられる。本体3は、トンネル周方向に円弧状に彎曲した曲板状に成形される。
【0028】
嵌合突起部5は、例えば、帯状の部材とする。嵌合突起部7は、例えば、長方形板状の部材とする。嵌合突起部7aと嵌合突起部7bとは、トンネル軸方向の位置をずらして配置される。
【0029】
嵌合突起部5bの側面19b側の端部には、アンカーボルト用突起部13が設けられる。アンカーボルト用突起部13は、例えばL字型の部材であり、孔17が設けられる。
【0030】
嵌合突起部5、嵌合突起部7、アンカーボルト用突起部13は、本体3と同様の材質で、本体3と一体に成形する。これにより、本体3と共に嵌合突起部5、嵌合突起部7、アンカーボルト用突起部13を容易に成形することができる。または、本体3と異なる材質で別体に成形した後、本体3と一体化する。これにより、嵌合突起部5、嵌合突起部7、アンカーボルト用突起部13を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【0031】
嵌合突起部5、嵌合突起部7の両側には、トンネル軸方向と所定の角度を成して本体3の内部を貫通する、2本の結合ボルト穴9が設けられる。
【0032】
次に、覆工板1を用いて既設のトンネル27を補修する方法について説明する。図5は、覆工板1を用いて補修されたトンネル27の斜視図を、図6は、覆工板1を用いて補修されたトンネル27の下端部付近の立面図を示す。図6は図5の矢印X1方向から見た立面図である。
【0033】
図5、図6に示すように、既設のトンネル27の補修板には、上述したトンネル補修用の覆工板1に加えて、アーチ下端部26の補修板として下端用第1覆工板21および下端用第2覆工板23を用いる。
【0034】
既設のトンネル27を補修するには、まず、トンネル27の既設ライニング25(図5)の内周面の周方向に沿って、ゲージ材31(図6)を配置する。ゲージ材31には、例えば、C形鋼を用いる。ゲージ材31は、トンネル27の補修対象区間の片端に設置され、端部の覆工板1−1(図6)の位置決めのための部材として用いられる。
【0035】
また、トンネル27の既設ライニング25の内周面の軸方向Yに沿って、下部通し材33を配置する。下部通し材33には、例えば、アングル材を用いる。下部通し材33は、トンネル27の補修対象区間の全区間に設置され、アーチ下端部26の下端用第1覆工板21と下端用第2覆工板23の位置決めのための部材として用いられる。
【0036】
そして、ゲージ材31、下部通し材33に通したボルト(図示せず)を、既設ライニング25に設置されたホールインアンカ(図示せず)に螺入し、ゲージ材31、下部通し材33を既設ライニング25に固定する。なお、このとき、下部通し材33と固定用のボルト(図示せず)の頭部の間には、固定プレート(図示せず)を介する。
【0037】
次に、ゲージ材31およびアーチ下端部26aに設置された下部通し材33に沿って、下端用第1覆工板21−1を配置する。そして、下部通し材33に取り付けられたレベル調整ボルト35−1と、下端用第1覆工板21−1に設けられたねじ穴(図示せず)とを螺合し、下端用第1覆工板21−1を下部通し材33に固定する。
【0038】
下部通し材33に下端用第1覆工板21−1を固定した後、ゲージ材31に沿って、下端用第1覆工板21−1に連続して覆工板1−1を順次配置し、トンネル27の既設ライニング25の内周面に沿ってアーチ状にする。そして、アーチ下端部26b側の下部通し材33に取り付けられたレベル調整ボルト35−1(図示せず)と、下端用第2覆工板23−1に設けられたねじ穴(図示せず)とを螺合し、下端用第2覆工板23−1を下部通し材33に固定し、アーチを閉合する。
【0039】
ゲージ材31に沿って覆工板1−1をアーチ状に構築した後、下端用第1覆工板21−1に隣接して、下部通し材33上に、下端用第1覆工板21−1とは高さが異なる下端用第2覆工板23−2を配置する。そして、下部通し材33に取り付けられたレベル調整ボルト35−2と、下端用第2覆工板23−2に設けられたねじ穴(図示せず)とを螺合し、下端用第2覆工板23−2を下部通し材33に固定する。
【0040】
下部通し材33に下端用第2覆工板23−2を固定した後、覆工板1−1に沿って、下端用第2覆工板23−2に連続して覆工板1−2を順次配置し、トンネル27の既設ライニング25の内周面に沿ってアーチ状にする。そして、アーチ下端部26b側の下部通し材33に取り付けられたレベル調整ボルト35−2(図示せず)と、下端用第1覆工板21−2に設けられたねじ穴(図示せず)とを螺合し、下端用第1覆工板21−2を下部通し材33に固定し、アーチを閉合する。
【0041】
以後、下端用第1覆工板21より覆工板1を順次配置してアーチ状に閉合する工程と、下端用第2覆工板23より覆工板1をアーチ状に閉合させる工程とを交互に繰返し、トンネル軸方向Yに相互に隣接し合う覆工板1どうしが、図5、図6に示すようにトンネル27の周方向に位置ずれ配置された状態を作る。なお、全ての下端用第1覆工板21、下端用第2覆工板23は、調整ボルト35を用いて下部通し材33に固定される。下端用第1覆工板21、下端用第2覆工板23は、調整ボルト35によって、高さの調整が可能である。
【0042】
シールドトンネルでは、下部から両側にセグメントを組上げて最後にクラウンを挿入するが、既設のトンネル27を補修する場合には、既設ライニング25が変形して断面が一様でないため、片端から組上げ、クラウンを越して組み進み、他端でおさめる。
【0043】
なお、覆工板1を既設ライニング25の内周面に配置する際には、嵌合突起部5や嵌合突起部7(図1)を隣接する覆工板1の外周面に沿って配置する。さらに、側面15b(図1)側から結合ボルト(図示せず)を結合ボルト穴9(図1)に挿入し、トンネル軸方向に隣接する他の覆工板1に結合する。斜めに配置された結合ボルト穴9を用いることにより、トンネル27の軸方向と周方向の双方に軸力が加わる。
【0044】
また、アンカーボルト用突起部13(図1)を、孔17(図1)にアンカーボルトを通すなどして、既設ライニング25に固定する。図7は、既設ライニング25に固定されたアンカーボルト用突起部13付近を示す図である。
【0045】
図7に示すように、アンカーボルト用突起部13に設けられた孔17に通されたアンカーボルト37は、既設ライニング25に固定される。アンカーボルト用突起部13の固定用部材14と既設ライニング25の間の位置では、アンカーボルト37が把持具39で把持される。
【0046】
把持具39は、例えば、アンカーボルト37を挟んで配置した2枚の小さい板の両端を、ボルト41で固定したものである。他に、アンカーボルト37を挟める洗濯バサミのようなものを用いてもよい。把持具39はアンカーボルト37とアンカーボルト用突起部13との締結具として用いられる
【0047】
覆工板1を既設ライニング25に固定した後、トンネル27の内周面に沿って閉合したアーチの脚部を根固めコンクリート(図示せず)により固定し、図5に示すように、既設ライニング25の内面と覆工板1の外周面11との隙間にモルタルなどの裏込充填材24を充填する。
【0048】
既設ライニング25への覆工板1の設置と裏込充填材24の充填をトンネル27の補修対象区間について繰り返し、トンネル27の補修を完成する。
【0049】
このように、第1の実施の形態では、覆工板1どうしを結合ボルト穴9に通した結合ボルト(図示せず)で結合すると同時に、嵌合突起部5、嵌合突起部7を用いて嵌合してアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。
【0050】
また、既設ライニング25と補修用の覆工板1との固定手段であるアンカーボルト37や把持具39などを、既設ライニング25と覆工板1の間の空間に設置するので、既設ライニング25が劣化するなどして固定手段が緩んでも、固定手段は覆工板1の外周面11側に係止されて、トンネル27の内部に脱落するおそれがない。よって、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【0051】
なお、覆工板1では、結合ボルト穴9を斜めに配置したが、トンネル軸方向に配置してもよい。さらに、アンカーボルト37とアンカーボルト用突起部13の締結具として把持具39を用いたが、他の締結具を用いてもよい。
【0052】
図8、図9は、既設セグメント25に固定されたアンカーボルト用突起部13付近を示す図である。図8では、締結具として、把持具39の代わりにナット43が用いられる。アンカーボルト用突起部13に設けられた孔17に通されたアンカーボルト37は、既設ライニング25に固定される。アンカーボルト用突起部13は、ナット43を用いてアンカーボルト37に固定される。
【0053】
図9では、締結具として、小型ジャッキ45が用いられる。アンカーボルト用突起部13に設けられた孔17に通されたアンカーボルト37は、既設ライニング25に固定される。小型ジャッキ45は、アンカーボルト用突起部13と既設ライニング25とに圧着される。
【0054】
他に、アンカーボルト用突起部13と既設ライニング25との間の空隙が少ない場合には、楔状の小さい板を締結具として用いてもよい。この場合、空隙に楔状の小さい板をハンマ等で叩きこんで、アンカーボルト用突起部13と既設ライニング25とに圧着する。
【0055】
次に、第2の実施の形態について説明する。図10は、トンネル補修用の覆工板61の平面図を、図11および図12は、覆工板61のトンネル軸方向の断面図を、図13は覆工板61のトンネル周方向の立面図を示す。図11は図10のC1−C1による断面図、図12は図10の矢印C2に示す方向から見た図、図13は図10の矢印C3に示す方向から見た図である。
【0056】
図10から図13に示すように、覆工板61は、本体63、嵌合突起部65、溝77、アンカーボルト用突起部73等で構成される。本体63は、第1の実施の形態の覆工板1の本体3と同様に、補強材により補強されたコンクリート製とする。
【0057】
本体63のトンネル周方向の側面69a、トンネル軸方向の側面71aには、嵌合突起部65が設けられる。また、嵌合突起部65が設けられないトンネル周方向の側面69b、トンネル軸方向の側面71bには、溝77が設けられる。本体63は、トンネル周方向に円弧状に彎曲した曲板状に成形される。嵌合突起部65の断面は、任意の形状としてよい。溝77は、嵌合突起部65と嵌合可能な形状に成形される。
【0058】
本体63の外周面67の側面69b側の外縁部には、中央付近にアンカーボルト用突起部73が設けられる。アンカーボルト用突起部73は、例えばL字型の部材であり、孔75が設けられる。
【0059】
嵌合突起部65、アンカーボルト用突起部73は、本体63と同様の材質で、本体63と一体に成形する。これにより、本体63と共に嵌合突起部65、アンカーボルト用突起部73を容易に成形することができる。または、本体63と異なる材質で別体に成形した後、本体63と一体化する。これにより、嵌合突起部65、アンカーボルト用突起部73を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【0060】
次に、覆工板61を用いて既設のトンネルを補修する方法について説明する。覆工板61を既設のトンネル内に配置するには、第1の実施の形態と同様に、図5、図6に示すゲージ材31、下部通し材33、下端用第1覆工板21、下端用第2覆工板23を用いる。
【0061】
覆工板61は、覆工板1と同様の方法で配置する。すなわち、まず、トンネル27の既設ライニング25の内面に、トンネル27の軸方向に下部通し材33(アングル材)を、周方向にゲージ材31(C形鋼)を固定する。そして、下部通し材33に下端用第1覆工板21−1を固定し、ゲージ材31に沿って下端用第1覆工板21−1に連続して覆工板61−1を順次配置して、アーチ状にする。次に、下部通し材33に下端用第2覆工板23−2を固定し、下端用第1覆工板23−2に連続して覆工板61−2を順次配置して、アーチ状にする。
【0062】
以後、下端用第1覆工板21より覆工板61を順次配置してアーチ状に閉合する工程と、下端用第2覆工板23より覆工板61を順次配置してアーチ状に閉合する工程とを交互に繰返し、トンネル軸方向Yに相互に隣接し合う覆工板61どうしを、図5、図6に示すようにトンネル27の周方向に位置ずれ配置する。
【0063】
覆工板61は、覆工板61の外周面67(図10)側が既設ライニング25に対面するように配置される。覆工板61を設置する際には、側面69aの嵌合突起部65を、トンネル27の軸方向に隣接する、既に設置された覆工板61の側面69bの溝77に嵌合する。また、側面71aの嵌合突起部65を、トンネル27の周方向に隣接する、既に設置された覆工板61の側面71bの溝77に嵌合する。
【0064】
また、アンカーボルト用突起部73を既設ライニング25に固定する。アンカーボルト用突起部73は、第1の実施の形態の覆工板1のアンカーボルト用突起部13と同様に、アンカーボルト37(図7〜図9)を用いて既設ライニング25に固定される。そして、把持具39(図7)やナット43(図8)を用いて、アンカーボルト用突起部73をアンカーボルト37に固定する。または、小型ジャッキ45(図9)や楔状の板(図示せず)を、既設ライニング25とアンカーボルト用突起部73に圧着する。
【0065】
覆工板61を既設ライニング25に固定した後、トンネル27の内周面に沿って閉合したアーチの脚部を根固めコンクリート(図示せず)により固定し、図5に示すように、既設ライニング25の内面と覆工板61の外周面67との隙間にモルタルなどの裏込充填材24を充填する。
【0066】
既設ライニング25への覆工板61の設置と裏込充填材24の充填をトンネル27の補修対象区間について繰り返し、トンネル27の補修を完成する。
【0067】
このように、第2の実施の形態においては、隣接する覆工板61の嵌合突起部65と溝77を嵌合してアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネル27の対象を拡大できる。
【0068】
また、既設ライニング25と補修用の覆工板1との固定手段であるアンカーボルト37や把持具39などを既設ライニング25と覆工板1の間の空間に設置するので、既設ライニング25の劣化により固定手段であるアンカーボルト等が緩んでも、覆工板61の外周面67側に係止され、トンネル27の内部に脱落するおそれがない。よって、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【0069】
なお、第2の実施の形態では、本体63を補強材で補強されたコンクリート製としたが、他に、プラスチック製、金属製等としてもよい。
【0070】
次に、第3の実施の形態について説明する。図14は、トンネル補修用の覆工板81の平面図を、図15は、覆工板81のトンネル軸方向の断面図を、図16は複数の覆工板81の斜視図を示す。図15は図14のD1−D1による断面図である。
【0071】
図14から図16に示すように、覆工板81は、本体83、補強材85、嵌合突起部91、アンカーボルト用突起部87等で構成される。本体83は、例えば帯状の部材であり、プラスチック製とする。プラスチックには、炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維、鋼線等で補強された繊維強化プラスチックなども含む。本体83をプラスチック製とすることにより、軽量化を図れる。補強材85は、プラスチック製等とする。
【0072】
本体83のトンネル周方向の外縁部には、それぞれ、嵌合突起部91a、嵌合突起部91bが設けられる。嵌合突起部91aと嵌合突起部91bは、嵌合可能なように成形される。例えば、図15に示すように、嵌合突起部91aでは、本体83の端部付近を外周面90側に隆起させて内周面92側にL字型の凹部94を設け、嵌合突起部91bでは、本体83の端部付近を外周面90側に曲げて外周面側にL字型の凸部96を設ける。
【0073】
本体83の外周面90のトンネル周方向の外縁部には、中央付近にアンカーボルト用突起部87が設けられる。アンカーボルト用突起部87は、例えばL字型の部材であり、孔89が設けられる。アンカーボルト用突起部87の本体83側の端部には、本体83の外周面90に沿って補強材85が設けられる。補強材85は、アンカーボルト用突起部87の端部を延長して形成される。
【0074】
嵌合突起部91、アンカーボルト用突起部87、補強材85は、本体83と同様の材質で、本体83と一体に成形する。これにより、本体83と共に嵌合突起部91、アンカーボルト用突起部87、補強材85を容易に成形することができる。または、本体83と異なる材質で別体に成形した後、本体83と一体化する。これにより、嵌合突起部91、アンカーボルト用突起部87、補強材85を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【0075】
次に、覆工板81を用いて既設のトンネルを補修する方法について、図16を用いて説明する。覆工板81を用いて既設のトンネルを補修するには、図16に示すように、覆工板81をトンネルの形状に合わせて曲げて配置する。その際、覆工板81の嵌合突起部91bの凸部96を、トンネル軸方向に隣接する他の覆工板81の嵌合突起部91aの凹部94に挿入する。そして、アンカーボルト用突起部87を既設ライニングに固定する。
【0076】
この工程を繰り返して覆工板81による覆工をトンネル軸方向に延長しつつ、既設ライニングの内面と覆工板81の外周面90との隙間にモルタルなどの裏込充填材を充填していき、トンネルの補修を完成する。
【0077】
なお、アンカーボルト用突起部を既設ライニングに固定する際には、第1の実施の形態の覆工板1のアンカーボルト用突起部13や、第2の実施の形態の覆工板61のアンカーボルト用突起部73を既設ライニング25に固定する際と同様に、アンカーボルト用突起部87に設けられた孔89、アンカーボルト、締結具等を用いる。
【0078】
このように、第3の実施の形態においても、トンネル軸方向に隣接する覆工板81の嵌合突起部91aと嵌合突起部91bを嵌合してアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。また、既設ライニングと補修用の覆工板81との固定手段を既設ライニングと覆工板81の間の空間に設置するので、既設ライニングが劣化してアンカーボルトなどの固定手段が緩んでもトンネルの内部に脱落するおそれがなく、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【0079】
なお、図16では、帯状の覆工板81の1ヶ所のみに補強材85とアンカーボルト用突起部87を設けたが、複数の箇所に設けてもよい。また、覆工板81のトンネル周方向の長さが、覆工板1や覆工板61と同程度の長さの長方形状である場合には、第1、第2の実施の形態と同様に、既設ライニングの片端から覆工板81を順次組上げてアーチ状に閉合する。
【0080】
次に、第4の実施の形態について説明する。図17は、トンネル補修用の覆工板115の平面図を、図18は、覆工板115のトンネル軸方向の立面図を、図19はトンネル補修用の覆工板115のトンネル周方向の立面図である。図18は、図17の矢印E1に示す方向から見た立面図、図19は、図17の矢印E2に示す方向から見た立面図である。
【0081】
図17から図19に示すように、覆工板115は、本体117、補強材121、嵌合突起部119、アンカーボルト用突起部123等で構成される。本体117は、例えば、金属製の長方形板状の部材である。金属製とは、鋼製、ステンレス鋼製、鋳鋼製などである。本体117を金属製とすることにより、本体117の薄肉化と強度の向上を図れる。補強材121は、プラスチック製、金属製等とする。
【0082】
本体117のトンネル周方向の外縁部には、嵌合突起部119が設けられる。嵌合突起部119は、例えば、図18に示すように本体117の端部を折り曲げたものである。また、補強材121には、溝129が設けられる。溝129は、補強材121に設けられた切欠き部である。
【0083】
本体117の外周面127のトンネル周方向の外縁部には、所定の間隔でアンカーボルト用突起部123が設けられる。アンカーボルト用突起部123は、図18、図19に示すように、外周面127と平行に配置された板状の部材であり、孔125が設けられる。アンカーボルト用突起部123は、本体117の外周面127に垂直に設けられた板状の補強材121と一体化されている。アンカーボルト用突起部123は、補強材121端部を延長して形成される。
【0084】
嵌合突起部119、アンカーボルト用突起部123、補強材121は、例えば、本体117と同様の材質で、本体117と一体に成形する。これにより、本体117と共に嵌合突起部119、アンカーボルト用突起部123、補強材121を容易に成形することができる。または、本体117と異なる材質で別体に成形した後、本体117と一体化する。これにより、嵌合突起部119、アンカーボルト用突起部123、補強材121を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【0085】
覆工板115を用いて既設のトンネルを補修するには、覆工板115が、既設ライニングの内周面と覆工板115の外周面127が対面するように配置する。その際、覆工板115の嵌合突起部119を、トンネル軸方向に隣接する他の覆工板115の溝129に嵌め込む。そして、アンカーボルト用突起部123を既設ライニングに固定する。
【0086】
そして、覆工板115による覆工をトンネル軸方向に延長しつつ、既設ライニングの内面と覆工板115の外周面127との隙間にモルタルなどの裏込充填材を充填していき、トンネルの補修を完成する。
【0087】
なお、アンカーボルト用突起部を既設ライニングに固定する際には、第1の実施の形態の覆工板1のアンカーボルト用突起部13や、第2の実施の形態の覆工板61のアンカーボルト用突起部73を既設ライニング25に固定する際と同様に、アンカーボルト用突起部123設けられた孔125、アンカーボルト37(図7から図9)、締結具等を用いる。
【0088】
このように、第4の実施の形態においても、トンネル軸方向に隣接する覆工板115の嵌合突起部119と溝129を嵌合してアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。また、既設ライニングと補修用の覆工板115とを固定するためのアンカーボルト用突起部123を既設ライニングと覆工板115の間の空間に設置するので、既設ライニングが劣化してアンカーボルトなどの固定手段が緩んでもトンネルの内部に脱落するおそれがなく、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【0089】
なお、図17、図19では、覆工板115の5ヶ所に補強材121とアンカーボルト用突起部123を設けたが、設置数量はこれに限らない。
【0090】
次に、第5の実施の形態について説明する。図20は、トンネル補修用の覆工板141の平面図を、図21および図22は、覆工板141のトンネル周方向の断面図を、図23は覆工板141のトンネル軸方向の立面図を示す。図21は図20のF1−F1による断面図、図22は図20のF2−F2による断面図、図23は図20の矢印F3に示す方向から見た立面図である。
【0091】
図20から図23に示すように、覆工板141は、本体143、嵌合突起部145、側部突起部147、アンカーボルト用突起部153等で構成される。本体143は、例えば、鋳鉄製、鋼製、または補強材により補強されたコンクリート製とする。補強材とは、鉄筋、樹脂(レジン)、繊維強化プラスチック(FRP)などであり、補強材により補強されたコンクリートとは、鉄筋コンクリート、樹脂コンクリート、ファイバコンクリートなどである。補強材により補強されたコンクリート製とすることにより、本体143の強度を確保できる。
【0092】
本体143の外周面151には、長辺方向の側面155aから張り出した嵌合突起部145aと、側面155bから張り出した嵌合突起部145bが設けられる。嵌合突起部145は、例えば、長方形板状の部材の一角に切欠き146を設けたL型の板状部材であり、切欠き146が側面155側に配置される。また、本体143の外周面151には、短辺方向の側面159aから張り出した側部突起部147が設けられる。側部突起部147は、例えば、長方形板状の部材とする。
【0093】
本体143の側面155a側の中央付近では、外周面151にアンカーボルト用突起部153が設けられる。アンカーボルト用突起部153は、例えば、本体143に垂直な部材152と平行な部材154からなるL字型の部材であり、部材154には孔157が設けられる。
【0094】
嵌合突起部145、側部突起部147、アンカーボルト用突起部153は、本体143と同様の材質で、本体143と一体に成形する。これにより、本体143と共に嵌合突起部145、側部突起部147、アンカーボルト用突起部153を容易に成形することができる。または、本体143と異なる材質で別体に成形した後、本体143と一体化する。これにより、嵌合突起部145、側部突起部147、アンカーボルト用突起部153を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【0095】
次に、覆工板141を用いて既設のトンネル167を補修する方法について説明する。図24は、覆工板141を用いて補修されたトンネル167の斜視図を、図25は、覆工板141を用いて補修されたトンネル167の下端部付近の立面図を示す。図25は図24の矢印X2方向から見た立面図である。
【0096】
既設のトンネル167を補修するには、まず、図25に示すように、トンネル167の既設ライニング165(図24)の内周面の周方向に沿って、C形鋼等のゲージ材31を配置する。ゲージ材31は、トンネル167の補修対象区間の片端に設置され、覆工板141−1の位置決めのための部材として用いられる。
【0097】
また、トンネル167の既設ライニング165(図24)の内周面の軸方向Yに沿って、アングル材等の下部通し材33を配置する。下部通し材33は、トンネル167の補修対象区間の全区間に設置され、アーチ下端部166の覆工板161の位置決めのための部材として用いられる。
【0098】
そして、ゲージ材31、下部通し材33に通したボルト(図示せず)を、既設ライニング165に設置されたホールインアンカ(図示せず)に螺入し、ゲージ材31、下部通し材33を既設ライニング165に固定する。なお、このとき、下部通し材33と固定用のボルト(図示せず)の頭部の間には、固定プレート(図示せず)を介する。
【0099】
次に、図25に示すように、ゲージ材31およびアーチ下端部166aに設置された下部通し材33に沿って、下端の覆工板161−1を配置する。そして、下部通し材33に取り付けられたレベル調整ボルト35−1と、覆工板161−1に設けられたねじ穴(図示せず)とを螺合し、覆工板161−1を下部通し材33に固定する。
【0100】
下部通し材33に下端の覆工板161−1を固定した後、ゲージ材31に沿って、下端の覆工板161−1に連続して覆工板141−1を順次配置し、トンネル167の既設ライニング165の内周面に沿ってアーチ状にする。そして、アーチ下端部166b(図24)側の下部通し材33(図示せず)に取り付けられたレベル調整ボルト35−1(図示せず)と、覆工板161−1に設けられたねじ穴(図示せず)とを螺合し、覆工板161−1を下部通し材33に固定し、アーチを閉合する。このとき、覆工板161、覆工板141は、長辺がトンネル167の軸方向にくるように設置される。
【0101】
ゲージ材31に沿って覆工板141−1をアーチ状に構築した後、下端の覆工板161−1に隣接して覆工板161−2を配置し、レベル調整ボルト35−2を用いて覆工板161−2を下部通し材33に固定する。そして、覆工板141−1に沿って、覆工板161−2に連続して覆工板141−2を順次配置し、アーチ下端部166b側の下部通し材33に覆工板161−2を固定し、アーチを閉合する。
【0102】
以後、覆工板141を順次配置して、図24に示すようにアーチ状に閉合する。なお、全ての下端の覆工板161は、調整ボルト35を用いて下部通し材33に固定される。覆工板161は、調整ボルト35によって、高さの調整が可能である。なお、図5、図6では、覆工板1を千鳥継ぎとなるように設置したが、図24、図25では、覆工板141をいも継ぎとなるように設置する。
【0103】
シールドトンネルでは、下部から両側にセグメントを組上げて最後にクラウンを挿入するが、既設のトンネル167を補修する場合には、既設ライニング165が変形して断面が一様でないため、片端から組上げ、クラウンを越して組み進み、他端でおさめる。または、まず頂部に覆工板141を取り付けて組み下げ、両下端でおさめる。
【0104】
覆工板141を既設ライニング165の内周面に設置する際には、図25に示すように、隣接する他の覆工板141の外周面151(図20)に嵌合突起部145および側部突起部147を沿わせて、覆工板141同士を結合する。覆工板141では、嵌合突起部145に切欠き146を設けてL型にすることにより、嵌合突起部145aと嵌合突起部145bとを組合せて、覆工板141をより確実に結合することができる。
【0105】
また、アンカーボルト用突起部153を既設ライニング165に固定する。アンカーボルト用突起部153を既設ライニング165に固定する際には、第1から第4の実施の形態の覆工板のアンカーボルト用突起部を既設ライニングに固定する際と同様に、アンカーボルト用突起部153に設けられた孔157、アンカーボルト37(図7から図9)、締結具等を用いる。
【0106】
覆工板141を既設ライニング165に固定した後、トンネル167の内周面に沿って併合したアーチの脚部を根固めコンクリート(図示せず)により固定し、図24に示すように、既設ライニング165の内面と覆工板141の外周面151との隙間にモルタルなどの裏込充填材164を充填する。また、裏込充填材164の流れ止めのためと、補修完成後の背面からの漏水の排水路とするため、側部突起部7に沿って、発泡スチロール材、不織布など(図示せず)を配置する。
【0107】
このように、第5の実施の形態では、嵌合突起部145、側部突起部147を用いて覆工板141同士を結合してアーチを構築する。側部突起部147は、側面159の継ぎ目を覆って結合するので自由度があり、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。
【0108】
また、既設ライニング165と補修用の覆工板141との固定手段であるアンカーボルト37や把持具39などを、既設ライニング165と覆工板141の間の空間に設置するので、既設ライニング165が劣化するなどして固定手段が緩んでも、固定手段は覆工板141の外周面151側に係止されて、トンネル167の内部に脱落するおそれがない。よって、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【0109】
次に、第6の実施の形態について説明する。図26は、トンネル補修用の覆工板181の平面図を、図27は、覆工板181のトンネル周方向の断面図を示す。図27は図26のH1−H1による断面図である。
【0110】
図26、図27に示すように、覆工板181は、本体183、補強材185、棒状突起部191、アンカーボルト用突起部187等で構成される。本体183は、例えばコンクリート製またはプラスチック製とする。プラスチックには、炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維、鋼線等で補強された繊維強化プラスチックなども含む。本体183をプラスチック製とすることにより、軽量化を図れる。
【0111】
本体183の外周面190には、長辺方向の側部182aから張り出した棒状突起部191a、側部182bから張り出した棒状突起部191bが設けられる。棒状突起部191aと棒状突起部191bは、例えば異形鉄筋であり、張り出した部分の先端が曲げられる。本体183の外周面190には、短辺方向の側部184aから張り出した側部突起部185が設けられる。側部突起部185は、例えば長方形板状の部材とする。
【0112】
本体183の外周面190の長辺方向の側部182b側には、中央付近にアンカーボルト用突起部187が設けられる。アンカーボルト用突起部187は、例えば、本体183に垂直な部材186と、本体183に平行で部材186の両端に設けられた部材188aおよび部材188bからなる部材であり、部材188bには孔189が設けられる。
【0113】
棒状突起部191、アンカーボルト用突起部187、側部突起部185は、本体183と異なる材質で別体に成形した後、本体183と一体化する。これにより、棒状突起部191、アンカーボルト用突起部187、側部突起部185を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【0114】
覆工板181を用いて既設のトンネルを補修するには、第5の実施の形態と同様にして、図24、図25に示すようにトンネル167の内周面に覆工板181を順次固定してアーチ状に閉合する。そして、既設ライニング165の内面と覆工板181の外周面190との隙間にモルタルなどの裏込充填材164を充填する。
【0115】
覆工板181は、覆工板181の外周面190(図26)側が既設ライニング165に対面するように配置される。その際、側面182の棒状突起部191を隣接する覆工板181の外周面190に沿わせて、覆工板181同士を結合する。異形鉄筋である棒状突起部191aと棒状突起部191bは、裏込充填材164の付着力を介して相互に結合される。棒状突起部191の先端を曲げておけば、結合力が増大する。
【0116】
覆工板181を設置する際には、アンカーボルト用突起部187を既設ライニング165に固定する。固定には、第1から第5の実施の形態の覆工板のアンカーボルト用突起部を既設ライニングに固定する際と同様に、アンカーボルト用突起部187に設けられた孔189、アンカーボルト、締結具等を用いる。
【0117】
このように、第6の実施の形態においても、棒状突起部191、側部突起部185を用いて覆工板181同士を結合してアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。また、既設ライニングと補修用の覆工板181との固定手段を既設ライニングと覆工板181の間の空間に設置するので、既設ライニングが劣化してアンカーボルトなどの固定手段が緩んでもトンネルの内部に脱落するおそれがなく、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【0118】
第1から第6の実施の形態の覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181は、例えば、鉄道トンネルや道路トンネルを補修する場合などに用いられる。図28は、補修中の鉄道トンネル47の周方向の断面図を、図29は、補修中の道路トンネル53の周方向の断面図を示す。
【0119】
図28に示すように、鉄道トンネル47を補修する際には、鉄道トンネル47の内空部に、列車が通らない時間帯に足場49を組み、前述の手順で覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181により補修する。
【0120】
この鉄道トンネル47内の既設覆工面には、電線などの配線や照明器具などが設置されている。例えば、1本のトロリ線51a、このトロリ線51aを支持する2本のき電線51b、1本の無線用アンテナ線(LCX)51c、2本の強電線51d、5本の弱電線51e、2本の信号ケーブル51f、1本の光ケーブル51gなどが設置されている。
【0121】
覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181による覆工時には、覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181の取付ボルト(図示せず)により固定された取付板(図示せず)に、把持具(図示せず)などを用いて前記配線や照明器具などを付け替えながら、補修作業を鉄道トンネル47の軸方向に順次進行させる。
【0122】
図29に示すように、道路トンネル53を補修する際には、道路を閉鎖できない場合があるので、そのような場合は、少なくとも一車線分の道路幅を中央に残して、その両側に車輪55により移動可能の門型の移動足場57を組み、その移動足場57上でトンネル覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181により既設覆工面を補修する。
【0123】
この道路トンネル53内でも、既設覆工面に電線などの配線や照明器具59があるので、鉄道トンネル47の場合と同様に、配線や照明器具59などを付け替えながら、覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181による補修作業を道路トンネル53の軸方向に順次進行させる。
【0124】
第1から第6の実施の形態では、アーチ形断面のトンネル27、トンネル167について説明したが、覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181および覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181によるトンネル補修方法は、他の断面形状のトンネルにも適用できる。この場合、覆工板1、覆工板61、覆工板115は、図4、図13、図19等に示すような彎曲したものでなく、補修対象となるトンネルの形状に適した形状に成形したものを用いる。また、覆工板61、覆工板115、覆工板81は、トンネルの形状に沿って配置する。
【0125】
図30は、方形の単線鉄道トンネル93の周方向の断面図である。図30に示すように、単線鉄道トンネルまたは下水トンネルなどの方形トンネル93では、平板状または折板状の覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181を方形の既設覆工95に沿って組立てた後、既設覆工95と覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181との隙間にモルタルまたは高流動コンクリートなどの裏込充填材99を注入または充填する。
【0126】
図31は、方形の複線鉄道トンネル101、鉄道トンネル103の周方向の断面図である。図31に示すように、複線の鉄道トンネル101、鉄道トンネル103では、鉄道トンネル101、鉄道トンネル103間の隔壁105に設けられた開口部107に複数の柱体109を立て、この柱体109上に梁体111を設け、この梁体111から方形の既設覆工113に沿って平板状または折板状の覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181を組み立てた後、既設覆工113と覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181との隙間にモルタルまたは高流動コンクリートなどの裏込充填材131を注入または充填する。
【0127】
以上のように、第1から第6の実施の形態の覆工板1、覆工板61、覆工板81、覆工板115、覆工板141、覆工板181は、同一形状のものを組合せることで、円形、方形、アーチ形または多角形状の断面を持つ既設トンネルの全周または一部を補修する補修板として、広範囲の施工に用いることができる。すなわち、いずれの形態の覆工板も、トンネル周方向に結合して形成したアーチをトンネル軸方向に伸ばして行くので、広範囲の既設トンネルの補修および新設トンネルの覆工に適用できる。
【0128】
なお、覆工板1、覆工板61、覆工板141では、覆工板81、覆工板115、覆工板181と同様に、本体3、本体63、本体143の短辺方向に補強材を設けてもよい。補強材は、長辺方向に短辺の長さ以上の間隔をおいて配置する。
【0129】
また、第2の実施の形態の覆工板61および第4の実施の形態の覆工板115を、第5の実施の形態のトンネル167の補修方法に用いてもよい。この場合、本体63、本体117を曲げず、図24、図25に示す覆工板141と同様に、長辺がトンネル軸方向に一直線となるように配置する。
【0130】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、広範囲の既設トンネルの補修に適用可能であり、かつ材質が劣化しても緩んだ結合手段の脱落を防止できるトンネル補修覆工板およびトンネル補修覆工板の施工方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】トンネル補修用の覆工板1の平面図
【図2】覆工板1のトンネル軸方向の断面図
【図3】覆工板1のトンネル軸方向の断面図
【図4】覆工板1のトンネル周方向の立面図
【図5】覆工板1を用いて補修されたトンネル27の斜視図
【図6】覆工板1を用いて補修されたトンネル27の下端部付近の立面図
【図7】既設ライニング25に固定されたアンカーボルト用突起部13付近を示す図
【図8】既設ライニング25に固定されたアンカーボルト用突起部13付近を示す図
【図9】既設ライニング25に固定されたアンカーボルト用突起部13付近を示す図
【図10】トンネル補修用の覆工板61の平面図
【図11】覆工板61のトンネル軸方向の断面図
【図12】覆工板61のトンネル軸方向の断面図
【図13】覆工板61のトンネル周方向の立面図
【図14】トンネル補修用の覆工板81の平面図
【図15】覆工板81のトンネル軸方向の断面図
【図16】複数の覆工板81の斜視図
【図17】トンネル補修用の覆工板115の平面図
【図18】覆工板115のトンネル軸方向の立面図
【図19】トンネル補修用の覆工板115のトンネル周方向の立面図
【図20】トンネル補修用の覆工板141の平面図
【図21】覆工板141のトンネル周方向の断面図
【図22】覆工板141のトンネル周方向の断面図
【図23】覆工板141のトンネル軸方向の立面図
【図24】覆工板141を用いて補修されたトンネル167の斜視図
【図25】覆工板141を用いて補修されたトンネル167の下端部付近の立面図
【図26】トンネル補修用の覆工板181の平面図
【図27】覆工板181のトンネル周方向の断面図
【図28】補修中の鉄道トンネル47の周方向の断面図
【図29】補修中の道路トンネル53の周方向の断面図
【図30】方形の単線鉄道トンネル93の周方向の断面図
【図31】方形の複線鉄道トンネル101、鉄道トンネル103の周方向の断面図
【符号の説明】
1、61、81、115、141、161、181………覆工板
3、63、83、117、143、183………本体
5、5a、5b、7、7a、7b、65、91、91a、91b、119、145、145a、145b、191、191a、191b………嵌合突起部
9………結合ボルト穴
11、67、90、127、151、190………外周面
13、73、87、123、153、187………アンカーボルト用突起部
15a、15b、19a、19b、69a、69b、71a、71b、155、155a、155b、159、159a、159b、182、182a、182b、184、184a、184b………側面
17、75、89、125、157、189………孔
21、21−1、21−2………下端用第1覆工板
23、23−1、23−2………下端用第2覆工板
24、99、131、164………裏込充填材
25、165………既設ライニング
31………ゲージ材
33………下部通し材
39………把持具
43………ナット
45………小型ジャッキ
77、129………溝
85、121………補強材

Claims (19)

  1. 板状の本体と、
    隣接する覆工板と相互に嵌合する結合手段と、
    前記本体の外周面側に設けられた、既設ライニングへの固定手段と、
    を具備することを特徴とするトンネル補修覆工板。
  2. 前記結合手段は、
    前記本体の外縁部に設けられた突起部であることを特徴とする請求項1記載のトンネル補修覆工板。
  3. 前記突起部は、前記本体の外周面に設けられたL型の板状部材、矩形の板状部材または棒状部材であることを特徴とする請求項2記載のトンネル補修覆工板。
  4. 前記結合手段は、
    前記本体の外縁部に設けられた突起部および溝であることを特徴とする請求項1記載のトンネル補修覆工板。
  5. 前記突起部が、前記本体と一体に成形されたことを特徴とする請求項2または請求項4記載のトンネル補修覆工板。
  6. 前記突起部が、前記本体と別体に成形され前記本体と一体化されたことを特徴とする請求項2または請求項4記載のトンネル補修覆工板。
  7. 前記固定手段は、
    前記本体の外周面側に設けられたアンカーボルト用突起部と、
    前記既設ライニングに定着されたアンカーボルトと、
    前記アンカーボルト用突起部の位置を固定する締結具と、
    からなることを特徴とする請求項1記載のトンネル補修覆工板。
  8. 前記締結具が、把持具、ナット、小型ジャッキ、楔状の板のいずれかであることを特徴とする請求項7記載のトンネル補修覆工板。
  9. トンネルの軸方向または前記軸方向と所定の角度を成して、前記本体内を貫通する結合ボルト穴が設けられることを特徴とする請求項1記載のトンネル補修覆工板。
  10. 前記本体は、コンクリート製であることを特徴とする請求項1記載のトンネル補修覆工板。
  11. 前記本体は、プラスチック製であることを特徴とする請求項1記載のトンネル補修覆工板。
  12. 前記本体は、金属製であることを特徴とする請求項1記載のトンネル補修覆工板。
  13. 前記本体は、補強材により補強されることを特徴とする請求項10から請求項12のいずれかに記載されたトンネル補修覆工板。
  14. 前記補強材が本体内部に埋設されることを特徴とする請求項13記載のトンネル補修覆工板。
  15. 前記補強材が本体の表面に設けられることを特徴とする請求項13記載のトンネル補修覆工板。
  16. 請求項1乃至15のいずれかに記載のトンネル補修覆工板をトンネルの周方向に帯状に構築する工程を、前記トンネルの軸方向に繰り返すことを特徴とするトンネル補修覆工板の施工方法。
  17. 前記トンネル内面の軸方向に下端用覆工板を高さ調整できるように設置するための下部通し材を、周方向に前記トンネル補修覆工板の位置決めのためのゲージ材を設置する工程(a)と、
    前記下部通し材に固定された第1の下端用覆工板に連続して前記トンネル補修覆工板を順次配置し、前記トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させる工程(b)と、
    前記下部通し材に固定され、前記第1の下端用覆工板とはトンネル周方向の長さが異なる第2の下端用覆工板に連続して前記トンネル補修覆工板を順次配置し、前記トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させる工程(c)と、
    を具備し、
    工程(b)と工程(c)を繰り返すことにより、軸方向に相互に隣接し合う前記トンネル補修覆工板をトンネル周方向に位置ずれ配置することを特徴とする請求項16記載のトンネル補修覆工板の施工方法。
  18. 前記トンネル内面の軸方向に下端の覆工板を高さ調整できるように設置するための下部通し材を、周方向に前記トンネル補修覆工板の位置決めのためのゲージ材を設置する工程(a)と、
    前記トンネル補修覆工板を前記トンネル内面の端部または頂部より順次配置し、前記トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させて端部を根固めコンクリートで固定する工程(b)と、
    を具備することを特徴とする請求項16記載のトンネル補修覆工板の施工方法。
  19. 前記トンネルの既設ライニングと前記トンネル補修覆工板との間の空隙を充填材で充填することを特徴とする請求項16記載のトンネル補修覆工板の施工方法。
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