JP2004218320A - Structure of shield excavation earth retaining wall - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure of a shield excavation earth retaining wall formed of a soldier beam horizontal sheathing capable of being cut by a shield machine. <P>SOLUTION: In the earth retaining wall 10 constructed by using the soldier beam, a starting and arrival section for the shield machine to start, reach or pass through uses a fiber reinforced pile material 20 as a soldier beam, a fiber reinforced panel 12A is used as a horizontal sheathing, and a wall structure 10A can be cut by the shield machine. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には、地中を掘削するシールド掘進機の発進、到達又は通過のための発進到達部を有するシールド掘削用山留め壁の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
通常、地中を掘削するシールド掘進機の発進、到達のための発進到達部は、図9に示すように、トンネル掘進用立坑1に設けられる。つまり、トンネル掘進用立坑1は、鉄筋コンクリート製の壁体2及び底板3などにて構築され、特に、立坑1のシールド掘進機4が発進又は到達する開口部分には、シールド掘進機4により掘削が可能なように、繊維補強コンクリート壁体5を使用することが提案され、又実施されている。
【0003】
つまり、繊維補強コンクリート壁体5は、補強筋として、炭素繊維、有機繊維などに樹脂を含浸して作製された繊維補強材(FRP補強材)6を、例えば、籠状、メッシュ状、格子状に組み立て、コンクリート7に埋設して構成され、シールド掘進機4による掘削が可能とされる。
【0004】
一方、地下構造物を作るために親杭横矢板工法が頻繁に使用されている。つまり、図10に示すように、親杭横矢板工法では、親杭11と、横矢板12を使用して、水平方向に作用する土圧や水圧などの荷重を受けるための山留め壁10が構築される。
【0005】
場合によっては、トンネル掘進用立坑1を構築する代わりに、親杭横矢板工法にて山留め壁10を構築し、この山留め壁10に、シールド掘進機4の発進、到達又は通過のための発進到達部を形成することが考えられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、H型鋼などの鋼部材からなる親杭11に木材板などからなる横矢板12を取り付けて構築される従来の親杭横矢板工法では、シールド掘進機4により、親杭横矢板からなる山留め壁10を切削することは極めて困難か、或いは、実質的に不可能であった。
【0007】
従って、本発明の目的は、シールド掘進機による切削が可能な親杭横矢板からなるシールド掘削用山留め壁の構造を提供することである。
【0008】
本発明の他の目的は、現場での作業が容易に達成される作業性に優れた、シールド掘進機による切削が可能な親杭横矢板からなるシールド掘削用山留め壁の構造を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係るシールド掘削用山留め壁の構造にて達成される。要約すれば、本発明は、親杭横矢板を使用して構築される山留め壁において、
シールド掘進機が発進、到達又は通過する発進到達部は、親杭として繊維補強杭材を使用し、横矢板として繊維補強パネルを使用し、シールド掘進機による切削が可能な壁構造としたことを特徴とするシールド掘削用山留め壁の構造である。
【0010】
本発明の一実施態様によると、前記繊維補強杭材は、補強筋として強化繊維に樹脂を含浸して作製した繊維補強材を使用し、この繊維補強材を、粗骨材として石灰砕石を含むコンクリート、モルタル、又は、発泡樹脂に埋設して作製される。
【0011】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維補強杭材は、前記繊維補強パネルを係止するための係止肩を有する。
【0012】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維補強パネルは、強化繊維に樹脂を含浸して作製したFRP材であるか、又は、補強筋として強化繊維に樹脂を含浸して作製した繊維補強材を使用し、この繊維補強材を、コンクリート、モルタル、或いは、発泡樹脂に埋設して作製される。
【0013】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維補強材は、FRP格子材であるか、又は、格子状に結合されたFRPロッドである。
【0014】
本発明の他の実施態様によると、前記FRP格子材は、格子状に配置された縦補強筋と横補強筋とを有し、前記縦補強筋及び前記横補強筋は、強化繊維を一方向に並べて樹脂を含浸させた帯状強化繊維を複数積層して形成される。また、前記縦補強筋及び前記横補強筋は、補強筋幅(w)1〜20mm、厚さ(t)0.5〜25mm、であり、格子間距離(W1)25〜250mmとし得る。
【0015】
本発明の他の実施態様によると、前記強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維、ボロン繊維等の無機繊維;チタン、スチール等の金属繊維;アラミド、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン、ビニロン、ポリアセタール、PBО、高強度ポリプロピレン等の有機繊維;から選択されるいずれかの繊維であるか、或いは、前記繊維を複数種混入したハイブリッドタイプとされる。また、前記樹脂は、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、又は、MMA等のラジカル反応系樹脂を少なくとも一種以上含むことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシールド掘削用山留め壁の構造を図面に則して更に詳しく説明する。
【0017】
図1に、本発明に係るシールド掘削用山留め壁の一実施例を示す。本実施例によると、シールド掘削用山留め壁10は、従来と同様に、H型鋼材からなる親杭11と、木材などからなる横矢板12(図1では、図面を簡単とするために、通常の横矢板12は一部図示し、他は省略されている。)とを有して構築されているが、シールド掘進機4が発進、到達又は通過する発進到達部、即ち、図1にて、シールド掘進機4による切削直径領域(D0)より数十cm程度大きくされた切削可能領域(D)は、シールド掘進機4による切削が可能な壁構造10Aとされる。
【0018】
つまり、本実施例によると、シールド掘進機4による切削が可能な壁体、即ち、切削可能壁体10Aは、図2をも参照するとより良く理解されるように、親杭11として機能する繊維補強杭材20を備え、また、通常の木材などからなる横矢板12の代わりに、本発明に従って構成される繊維補強パネル12Aが使用される。
【0019】
図3〜図5をも参照すると理解されるように、本発明に係るシールド掘削用山留め壁10Aを構成する、本発明の特徴をなす繊維補強杭材20の上下方向には、従来のH型鋼などとされる鋼製杭部材11Aが端部定着治具21を使用して一体に接続され、親杭11を構成している。
【0020】
即ち、端部定着治具21の一端21aは、溶接、ボルトなどにより鋼製杭部材11Aに一体に接続され、他端21bは、繊維補強杭材20の接合端部に嵌合され、定着ロッド21cなどにより接続して一体とされる。端部定着治具21は、繊維補強杭材20の成形加工に際して同時に成形することにより、端部定着治具21と繊維補強杭材接合端部とを一体とすることも可能である。
【0021】
繊維補強杭材20は、図2及び図4に示すように、補強筋24として、強化繊維に樹脂を含浸して作製された繊維補強材、即ち、主筋(FRPロッド)24a及びスターラップ筋(FRPスターラップ)24bを、例えば、籠状に組み立て、型枠内に設置して、固化充填材、即ち、マトリックス材22を充填することにより作製される。
【0022】
強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維、ボロン繊維等の無機繊維;チタン、スチール等の金属繊維;アラミド、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン、ビニロン、ポリアセタール、PBО、高強度ポリプロピレン等の有機繊維;から選択されるいずれかの繊維であるか、或いは、前記繊維を複数種混入したハイブリッドタイプとされる。
【0023】
又、樹脂としては、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、又は、MMA等のラジカル反応系樹脂を少なくとも一種以上含むものを使用することができる。
【0024】
マトリックス材22としては、粗骨材として石灰砕石を含むコンクリート、即ち、高強度石灰コンクリートが好適に使用し得るが、更に、モルタル、又は、硬質ウレタン樹脂発泡体のような発泡樹脂とすることもできる。このような構造の繊維補強杭材20は、シールド掘進機4による掘削が可能である。
【0025】
本実施例にてマトリックス材22として使用した高強度石灰コンクリートの配合の一例を表1に示す。
【0026】
【表1】

Figure 2004218320
【0027】
繊維補強杭材20は、本実施例では断面が概略矩形状とされ、掘削側、即ち、図2にて下側に位置して、横矢板12Aを係止するために段状とされた係止肩部23が形成される。繊維補強杭材20の断面形状は、本実施例の矩形状に限定されるものではなく、横矢板12Aを係止する係止肩部23が形成される限りにおいて、その他種々の形状が可能である。
【0028】
本実施例にて、繊維補強杭材20は、掘削側幅(W1)が350mm、地山側の幅(W2)が300mm、高さ(H1)が500mm、係止肩部23の幅(W3)が50mm、端面から係止肩部23までの高さ(H2)が115mmとされた。又、各繊維補強杭材20は、互いに中心間距離(L)が500〜2500mmの範囲で配置した。
【0029】
横矢板12Aとしての繊維補強パネルは、強化繊維に樹脂を含浸、固化したFRP板とすることができる。また、好ましくは、繊維補強パネル12Aは、補強筋として強化繊維に樹脂を含浸して作製した繊維補強材を使用し、マトリックス材13として、モルタルを吹き付けることによって作製される。マトリックス材13としては、モルタルの他に、コンクリート、又は、硬質ウレタン樹脂発泡体などの発泡樹脂を使用し得る。また、プレキャストのコンクリート部材として工場で作製したパネルを現場で使用することも可能である。
【0030】
また、繊維補強材は、FRP格子材であるか、又は、格子状に結合されたFRPロッドが好適に使用される。
【0031】
本実施例にて、繊維補強パネル12Aは、幅(W)が100〜3000mm、高さ(H)が30〜1000mm、厚さ(T)が10〜200mmとしたが、この形状寸法に制限されるものではなく、所望される性能により、種々の寸法形状とされるであろう。
【0032】
このような構造の繊維補強パネル12Aは、シールド掘進機4による掘削が可能である。
【0033】
本実施例では、繊維補強パネル12Aは、図2及び図6を参照すると理解されるように、FRP格子材100を、高強度石灰コンクリートに埋設して構成した。本実施例では、表1に示す配合の高強度石灰コンクリートを使用した。
【0034】
繊維補強パネル12Aは、図1に示すように、シールド掘進機4の切削開口部の直径Dより大きい領域にまで延在して配置され、切削可能壁体10Aを形成する。
【0035】
次に、FRP格子材100について説明する。
【0036】
本発明にて使用されるFRP格子材100の一実施例を図7及び図8に示す。本実施例にて、FRP格子材100は、通常、直角に交差して格子状に配置された複数の補強筋、即ち、縦補強筋101と横補強筋102とを含み、各補強筋101、102は、強化繊維を一方向に並べて樹脂を含浸させた帯状強化繊維を複数積層して形成されたものである。
【0037】
強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維、ボロン繊維等の無機繊維;チタン、スチール等の金属繊維;アラミド、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン、ビニロン、ポリアセタール、PBО、高強度ポリプロピレン等の有機繊維;から選択されるいずれかの繊維であるか、或いは、前記繊維を複数種混入したハイブリッドタイプとされる。
【0038】
又、樹脂としては、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、又は、MMA等のラジカル反応系樹脂を少なくとも一種以上含むものを使用することができる。
【0039】
又、本実施例にて使用される各補強筋101、102は、補強筋幅(w)1〜20mm、厚さ(t)0.5〜25mm、であり、格子間距離(W1)25〜250mmの格子板状に成形硬化され、全体としてシート状のFRP格子材100を形成する。このFRP格子材100は、図8に示すように筋の交差部分の厚さが他の部分の厚さと略等しくなるように成形硬化されている。
【0040】
また、FRP格子材における、強化繊維の体積含有率は、5〜65体積%とされる。
【0041】
本発明によれば、繊維補強パネル12Aは、上述したように、補強筋として強化繊維に樹脂を含浸して作製した繊維補強材、例えば、FRP格子材であるか、又は、格子状に結合されたFRPロッドを使用し、この繊維補強材を、型枠に組み込み、型枠にマトリックス材を充填固化して作製することができる。このようにして作製した、所謂、プレキャストパネルを、親杭横矢板工法に際して、横矢板として使用し、山留め壁10Aを構築することができる。
【0042】
また、別法として、繊維補強パネル12Aは、現場にて、FRP格子材或いはFRPロッドを配筋し、コンクリート、モルタルなどを打設、或いは、吹き付けることなどにより、作製することも可能である。
【0043】
本発明の繊維補強コンクリート壁体10Aの効果を実証するために、上記寸法形状の繊維補強杭材20及び繊維補強パネル12Aを使用し、繊維補強コンクリート壁体10Aを構築して、シールド掘進機4による切削を試みた。なお、繊維補強杭材20の主筋及びスターラップ筋、及び、繊維補強パネル12AのFRP格子材は、下記の仕様とした。
【0044】
実験例
・繊維補強杭材20の主筋及びスターラップ筋の材料
強化繊維: ガラス繊維
マトリクス樹脂: ビニルエステル樹脂
強化繊維:マトリクス樹脂=40:60(体積%)
主筋の径: 25mm
スターラップ筋の径: 13mm
・繊維補強パネル12AのFRP格子材の材料
強化繊維: ガラス繊維
マトリクス樹脂: ビニルエステル樹脂
強化繊維:マトリクス樹脂=40:60(体積%)
・FRP格子材の寸法
補強筋幅(w):7mm
厚さ(t):2mm
格子間距離(W1):100mm
・繊維補強パネル12Aの全体形状
幅(W): 800mm
高さ(H):500mm
厚さ(T): 50mm
【0045】
上記繊維補強杭材10A及び繊維補強パネル12Aを使用して構築した本発明に従った繊維補強コンクリート壁体10Aは、シールド掘進機4により容易に切削することができた。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、親杭横矢板を使用して構築される山留め壁において、シールド掘進機が発進、到達又は通過する発進到達部は、親杭として繊維補強杭材を使用し、横矢板として繊維補強パネルを使用した構成とされるので、シールド掘進機による切削が可能な壁構造とされ、現場での作業が容易に達成され、作業性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る親杭横矢板を使用して構築される山留め壁の構造の一実施例を示す正面図である。
【図2】本発明に係る親杭横矢板を使用して構築される山留め壁の構造の一実施例を示す断面図である。
【図3】図3(A)及び図3(B)は、それぞれ、本発明に係る繊維強コンクリート杭部材一実施例を示す側面図及び正面図である。
【図4】図3(A)の線IV−IVに取った断面図である。
【図5】図3(A)の線V−Vに取った断面図である。
【図6】本発明に係る横矢板の一実施例を示す斜視図である。
【図7】繊維補強パネルに使用するFRP格子材の一実施例を示す斜視図である。
【図8】FRP格子材の拡大斜視図である。
【図9】従来の立坑の構造を説明する断面図である。
【図10】従来の親杭横矢板の構造を説明する斜視図である。
【符号の説明】
1 トンネル掘進用立坑
2 コンクリート壁体
3 コンクリート底板
4 シールド掘進機
10 親杭横矢板壁体
10A 切削可能壁体
11 親杭
11A 鋼部材
12 横矢板
12A 繊維補強パネル
20 繊維補強杭材
100(100a、100b) FRP格子材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention generally relates to a structure of a shield excavation retaining wall having a start reaching portion for starting, reaching, or passing a shield excavator that excavates underground.
[0002]
[Prior art]
Normally, a starting and reaching part for starting and reaching a shield machine for excavating underground is provided in the tunnel excavation shaft 1 as shown in FIG. That is, the tunnel excavation shaft 1 is constructed by the reinforced concrete wall 2 and the bottom plate 3, and in particular, the excavation by the shield excavation machine 4 is performed at the opening of the shaft 1 where the shield excavation machine 4 starts or reaches. Where possible, it has been proposed and practiced to use fiber reinforced concrete walls 5.
[0003]
That is, the fiber reinforced concrete wall 5 is formed by, as reinforcing bars, a fiber reinforced material (FRP reinforced material) 6 made by impregnating carbon fiber, organic fiber, or the like with a resin, for example, in a cage shape, a mesh shape, or a lattice shape. And buried in the concrete 7 to enable excavation by the shield machine 4.
[0004]
On the other hand, the parent pile horizontal sheet pile method is frequently used to make underground structures. That is, as shown in FIG. 10, in the parent pile horizontal sheet pile method, the parent pile 11 and the horizontal sheet pile 12 are used to construct the mountain retaining wall 10 for receiving a load such as earth pressure or water pressure acting in the horizontal direction. Is done.
[0005]
In some cases, instead of constructing the tunnel excavation shaft 1, a retaining wall 10 is constructed by the parent pile horizontal sheet pile method, and the shielding excavator 4 starts, arrives, or reaches the retaining wall 10 for starting, reaching, or passing. It is contemplated to form a part.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional parent pile horizontal sheet pile construction method in which a horizontal pile sheet 12 made of a wood plate or the like is attached to a primary pile 11 made of a steel member such as an H-shaped steel, the shield excavator 4 uses the shield pile machine 4 to hold a mountain pile composed of the parent pile horizontal sheet pile. Cutting the wall 10 has been extremely difficult or substantially impossible.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a structure of a shield excavation retaining wall composed of a parent pile horizontal sheet pile that can be cut by a shield excavator.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a structure of a shield excavation retaining wall made of a parent pile horizontal sheet pile that can be cut by a shield excavator and has excellent workability in which work on site is easily achieved. is there.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the structure of the shield excavation retaining wall according to the present invention. In summary, the present invention relates to a retaining wall constructed using a parent pile cross sheet pile,
The starting part where the shield excavator starts, arrives, or passes, uses a fiber reinforced pile material as a parent pile, uses a fiber reinforced panel as a horizontal sheet pile, and has a wall structure that can be cut by the shield excavator. It is the structure of the retaining wall for shield excavation.
[0010]
According to one embodiment of the present invention, the fiber-reinforced pile material uses a fiber reinforcement made by impregnating a reinforcing fiber with a resin as a reinforcement, and the fiber reinforcement includes lime crushed stone as a coarse aggregate. It is made by embedding in concrete, mortar, or foamed resin.
[0011]
According to another embodiment of the present invention, the fiber reinforced pile has a locking shoulder for locking the fiber reinforced panel.
[0012]
According to another embodiment of the present invention, the fiber reinforced panel is an FRP material produced by impregnating a reinforcing fiber with a resin, or a fiber reinforcing material produced by impregnating a resin into a reinforcing fiber as a reinforcing bar. The fiber reinforcing material is buried in concrete, mortar, or foamed resin.
[0013]
According to another embodiment of the present invention, the fiber reinforcement is an FRP lattice material or an FRP rod joined in a lattice.
[0014]
According to another embodiment of the present invention, the FRP lattice member has a vertical reinforcing bar and a horizontal reinforcing bar arranged in a grid, and the vertical reinforcing bar and the horizontal reinforcing bar are provided with reinforcing fibers in one direction. It is formed by laminating a plurality of strip-shaped reinforcing fibers which are arranged side by side and impregnated with a resin. In addition, the vertical reinforcing bars and the horizontal reinforcing bars have a reinforcing bar width (w) of 1 to 20 mm, a thickness (t) of 0.5 to 25 mm, and an interstitial distance (W1) of 25 to 250 mm.
[0015]
According to another embodiment of the present invention, the reinforcing fibers are inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, ceramic fibers, and boron fibers; metal fibers such as titanium and steel; aramid, polyester, polyethylene, nylon, vinylon, and polyacetal. , PB}, or organic fibers such as high-strength polypropylene; or a hybrid type in which a plurality of the fibers are mixed. In addition, the resin includes at least one or more radical reaction resins such as a vinyl ester resin, an unsaturated polyester resin, a polyamide resin, a room temperature-curable epoxy resin, a thermosetting epoxy resin, a polycarbonate resin, a urethane resin, and MMA. be able to.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the structure of the shield excavation retaining wall according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 shows one embodiment of a shield excavation retaining wall according to the present invention. According to the present embodiment, the shield excavation retaining wall 10 includes a parent pile 11 made of an H-shaped steel material and a horizontal sheet pile 12 made of wood or the like (in FIG. Is partially illustrated, and the others are omitted.), But a start reaching portion where the shield machine 4 starts, reaches, or passes, that is, in FIG. The cutting area (D), which is larger than the cutting diameter area (D0) by the shield machine 4 by several tens of cm, is a wall structure 10A that can be cut by the shield machine 4.
[0018]
That is, according to the present embodiment, the wall body capable of being cut by the shield machine 4, that is, the cuttable wall body 10 </ b> A is a fiber that functions as the parent pile 11, as can be better understood with reference to FIG. 2. A fiber reinforced panel 12A according to the present invention is used instead of the horizontal sheet pile 12 provided with the reinforcing pile member 20 and made of ordinary wood or the like.
[0019]
As can be understood by referring also to FIGS. 3 to 5, a conventional H-shaped steel is formed in the vertical direction of the fiber-reinforced pile member 20 which constitutes the shield excavation retaining wall 10 </ b> A according to the present invention. The steel pile members 11 </ b> A are integrally connected to each other using the end fixing jig 21 to form the parent pile 11.
[0020]
That is, one end 21a of the end fixing jig 21 is integrally connected to the steel pile member 11A by welding, bolts, or the like, and the other end 21b is fitted to the joint end of the fiber reinforced pile member 20, and the fixing rod is fixed. 21c and the like to be integrated. The end-fixing jig 21 can be integrated with the fiber-reinforced pile member 20 by simultaneously forming the end-fixing jig 21 and the fiber-reinforced pile member joining end.
[0021]
As shown in FIG. 2 and FIG. 4, the fiber reinforcing pile member 20 includes, as reinforcing bars 24, fiber reinforcing members made by impregnating a reinforcing fiber with a resin, that is, main bars (FRP rods) 24 a and stirrup bars ( The FRP stirrup) 24b is assembled, for example, in a cage shape, placed in a mold, and filled with a solidified filler, that is, a matrix material 22.
[0022]
As the reinforcing fibers, inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, ceramic fibers, and boron fibers; metal fibers such as titanium and steel; organic fibers such as aramid, polyester, polyethylene, nylon, vinylon, polyacetal, PBО, and high-strength polypropylene. Or a hybrid type in which a plurality of the fibers are mixed.
[0023]
Further, as the resin, a vinyl ester resin, an unsaturated polyester resin, a polyamide resin, a room temperature curing type epoxy resin, a thermosetting type epoxy resin, a polycarbonate resin, a urethane resin, or at least one kind of radical reaction type resin such as MMA is included. Things can be used.
[0024]
As the matrix material 22, concrete containing lime crushed stone as a coarse aggregate, that is, high-strength lime concrete can be preferably used, but furthermore, mortar or foamed resin such as hard urethane resin foam may be used. it can. The fiber reinforced pile member 20 having such a structure can be excavated by the shield machine 4.
[0025]
Table 1 shows an example of the composition of the high-strength lime concrete used as the matrix material 22 in this example.
[0026]
[Table 1]
Figure 2004218320
[0027]
In this embodiment, the fiber reinforced pile member 20 has a substantially rectangular cross section, and is positioned on the excavation side, that is, on the lower side in FIG. 2, and has a stepped shape to lock the horizontal sheet pile 12A. A stop shoulder 23 is formed. The cross-sectional shape of the fiber reinforced pile member 20 is not limited to the rectangular shape of the present embodiment, and various other shapes are possible as long as the locking shoulder 23 for locking the horizontal sheet pile 12A is formed. is there.
[0028]
In this embodiment, the fiber-reinforced pile member 20 has a digging-side width (W1) of 350 mm, a ground-side width (W2) of 300 mm, a height (H1) of 500 mm, and a width (W3) of the locking shoulder 23. Was 50 mm, and the height (H2) from the end face to the locking shoulder 23 was 115 mm. Further, the fiber-reinforced pile members 20 were arranged such that the center-to-center distance (L) was in the range of 500 to 2500 mm.
[0029]
The fiber reinforced panel as the horizontal sheet pile 12A can be an FRP board in which reinforcing fibers are impregnated with a resin and solidified. Further, preferably, the fiber reinforced panel 12A is produced by using a fiber reinforcement made by impregnating a reinforcing fiber with a resin as reinforcement, and spraying mortar as the matrix material 13. As the matrix material 13, concrete or a foamed resin such as a rigid urethane resin foam may be used in addition to the mortar. It is also possible to use a panel produced at a factory as a precast concrete member on site.
[0030]
In addition, the fiber reinforcement is an FRP lattice material, or an FRP rod connected in a lattice shape is suitably used.
[0031]
In this embodiment, the fiber reinforced panel 12A has a width (W) of 100 to 3000 mm, a height (H) of 30 to 1000 mm, and a thickness (T) of 10 to 200 mm, but is limited to this shape and size. Instead, they will be of various dimensions depending on the desired performance.
[0032]
The fiber reinforced panel 12A having such a structure can be excavated by the shield machine 4.
[0033]
In this embodiment, the fiber reinforced panel 12A is constructed by embedding the FRP lattice member 100 in high-strength lime concrete, as understood with reference to FIGS. In this example, high-strength lime concrete having the composition shown in Table 1 was used.
[0034]
As shown in FIG. 1, the fiber reinforced panel 12A is arranged so as to extend to a region larger than the diameter D of the cutting opening of the shield machine 4 to form a cuttable wall body 10A.
[0035]
Next, the FRP lattice member 100 will be described.
[0036]
One embodiment of the FRP lattice member 100 used in the present invention is shown in FIGS. In the present embodiment, the FRP lattice member 100 usually includes a plurality of reinforcing bars arranged in a grid pattern at right angles to each other, that is, a vertical reinforcing bar 101 and a horizontal reinforcing bar 102, and each reinforcing bar 101, 102 is formed by laminating a plurality of belt-shaped reinforcing fibers in which reinforcing fibers are arranged in one direction and impregnated with a resin.
[0037]
As the reinforcing fibers, inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, ceramic fibers, and boron fibers; metal fibers such as titanium and steel; organic fibers such as aramid, polyester, polyethylene, nylon, vinylon, polyacetal, PBО, and high-strength polypropylene. Or a hybrid type in which a plurality of the fibers are mixed.
[0038]
Further, as the resin, a vinyl ester resin, an unsaturated polyester resin, a polyamide resin, a room temperature curing type epoxy resin, a thermosetting type epoxy resin, a polycarbonate resin, a urethane resin, or at least one kind of radical reaction type resin such as MMA is included. Things can be used.
[0039]
The reinforcing bars 101 and 102 used in this embodiment have a reinforcing bar width (w) of 1 to 20 mm, a thickness (t) of 0.5 to 25 mm, and a grid spacing (W1) of 25 to 25. It is molded and hardened into a 250 mm grid plate shape to form a sheet-like FRP grid material 100 as a whole. As shown in FIG. 8, the FRP lattice material 100 is formed and hardened so that the thickness of the intersection of the streaks is substantially equal to the thickness of the other portions.
[0040]
Further, the volume content of the reinforcing fibers in the FRP lattice material is 5 to 65% by volume.
[0041]
According to the present invention, as described above, the fiber reinforced panel 12A is a fiber reinforcement made by impregnating the reinforcing fiber with a resin as a reinforcement, for example, an FRP lattice material, or is bonded in a lattice shape. By using the FRP rod, the fiber reinforcing material is incorporated into a mold, and the matrix is filled with a matrix material and solidified to produce the fiber reinforcement. The so-called precast panel manufactured in this manner can be used as a horizontal sheet pile in the parent pile horizontal sheet pile method to construct the retaining wall 10A.
[0042]
Alternatively, the fiber reinforced panel 12A can be produced on site by arranging FRP lattice members or FRP rods and placing or spraying concrete, mortar, or the like.
[0043]
In order to demonstrate the effect of the fiber reinforced concrete wall 10A of the present invention, the fiber reinforced concrete wall 10A is constructed using the fiber reinforced pile member 20 and the fiber reinforced panel 12A having the above-described dimensions and shapes, and the shield excavator 4 is used. Tried to cut by. The main reinforcement and the stirrup reinforcement of the fiber reinforced pile member 20 and the FRP lattice material of the fiber reinforced panel 12A had the following specifications.
[0044]
Experimental example-Material reinforcing fiber of main reinforcement and stirrup reinforcement of fiber reinforced pile member 20: Glass fiber matrix resin: Vinyl ester resin reinforcement fiber: Matrix resin = 40:60 (% by volume)
Main bar diameter: 25mm
Stirrup streak diameter: 13mm
-Material reinforced fiber of FRP lattice material of fiber reinforced panel 12A: Glass fiber matrix resin: Vinyl ester resin reinforced fiber: Matrix resin = 40:60 (% by volume)
・ Dimension reinforcement bar width (w) of FRP lattice material: 7mm
Thickness (t): 2mm
Lattice distance (W1): 100 mm
-Overall shape width (W) of fiber reinforced panel 12A: 800 mm
Height (H): 500mm
Thickness (T): 50mm
[0045]
The fiber reinforced concrete wall 10A according to the present invention constructed using the fiber reinforced pile 10A and the fiber reinforced panel 12A could be easily cut by the shield machine 4.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, in a retaining wall constructed using a parent pile horizontal sheet pile, a start reaching part where a shield excavator starts, arrives, or passes, uses a fiber-reinforced pile material as a parent pile. Since the fiber reinforced panel is used as the horizontal sheet pile, the wall structure is capable of being cut by a shield excavator, so that work on site can be easily achieved and workability is excellent.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a structure of a retaining wall constructed using a parent pile horizontal sheet pile according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing one embodiment of a structure of a retaining wall constructed using the parent pile horizontal sheet pile according to the present invention.
FIGS. 3A and 3B are a side view and a front view, respectively, showing one embodiment of the fiber-reinforced concrete pile member according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing one embodiment of a horizontal sheet pile according to the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing one embodiment of an FRP lattice material used for a fiber reinforced panel.
FIG. 8 is an enlarged perspective view of the FRP lattice member.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the structure of a conventional shaft.
FIG. 10 is a perspective view illustrating the structure of a conventional parent pile horizontal sheet pile.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vertical shaft 2 for tunnel excavation 2 Concrete wall 3 Concrete bottom plate 4 Shield excavator 10 Main pile horizontal sheet pile wall 10A Machinable wall 11 Main pile 11A Steel member 12 Horizontal sheet pile 12A Fiber reinforcement panel 20 Fiber reinforcement panel 20 Fiber reinforcement pile 100 (100a, 100b) ) FRP grid material

Claims (8)

親杭横矢板を使用して構築される山留め壁において、
シールド掘進機が発進、到達又は通過する発進到達部は、親杭として繊維補強杭材を使用し、横矢板として繊維補強パネルを使用し、シールド掘進機による切削が可能な壁構造としたことを特徴とするシールド掘削用山留め壁の構造。
In the retaining wall constructed using the parent pile horizontal sheet pile,
The starting part where the shield excavator starts, arrives, or passes, uses a fiber reinforced pile material as a parent pile, uses a fiber reinforced panel as a horizontal sheet pile, and has a wall structure that can be cut by the shield excavator. Characterized by the structure of the retaining wall for shield excavation.
前記繊維補強杭材は、補強筋として強化繊維に樹脂を含浸して作製した繊維補強材を使用し、この繊維補強材を、粗骨材として石灰砕石を含むコンクリート、モルタル、又は、発泡樹脂に埋設して作製されることを特徴とする請求項1のシールド掘削用山留め壁の構造。The fiber reinforced pile material uses a fiber reinforced material prepared by impregnating a reinforcing fiber with a resin as a reinforcing bar, and the fiber reinforced material is converted into a coarse aggregate containing lime crushed stone, concrete, mortar, or foamed resin. The structure of the retaining wall for shield excavation according to claim 1, wherein the structure is buried and manufactured. 前記繊維補強杭材は、前記繊維補強パネルを係止するための係止肩を有することを特徴とする請求項1又は2のシールド掘削用山留め壁の構造。The structure of the shield retaining excavation retaining wall according to claim 1 or 2, wherein the fiber-reinforced pile member has a locking shoulder for locking the fiber-reinforced panel. 前記繊維補強パネルは、強化繊維に樹脂を含浸して作製したFRP材であるか、又は、補強筋として強化繊維に樹脂を含浸して作製した繊維補強材を使用し、この繊維補強材を、コンクリート、モルタル、或いは、発泡樹脂に埋設して作製されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載のシールド掘削用山留め壁の構造。The fiber reinforced panel is an FRP material prepared by impregnating the reinforcing fiber with a resin, or a fiber reinforcing material prepared by impregnating the reinforcing fiber with a resin as a reinforcing bar. The structure of the retaining wall for shield excavation according to any one of claims 1 to 3, wherein the structure is embedded in concrete, mortar, or foamed resin. 前記繊維補強材は、FRP格子材であるか、又は、格子状に結合されたFRPロッドであることを特徴とする請求項4のシールド掘削用山留め壁の構造。5. The structure of claim 4, wherein the fiber reinforcement is an FRP lattice material or an FRP rod connected in a lattice. 前記FRP格子材は、格子状に配置された縦補強筋と横補強筋とを有し、前記縦補強筋及び前記横補強筋は、強化繊維を一方向に並べて樹脂を含浸させた帯状強化繊維を複数積層して形成されることを特徴とする請求項5のシールド掘削用山留め壁の構造。The FRP lattice material has a vertical reinforcement and a horizontal reinforcement arranged in a lattice shape, and the vertical reinforcement and the horizontal reinforcement have a band-like reinforcing fiber in which reinforcing fibers are arranged in one direction and impregnated with a resin. 6. The structure of the retaining wall for shield excavation according to claim 5, which is formed by laminating a plurality of layers. 前記縦補強筋及び前記横補強筋は、補強筋幅(w)1〜20mm、厚さ(t)0.5〜25mm、であり、格子間距離(W1)25〜250mmであることを特徴とする請求項6のシールド掘削用山留め壁の構造。The vertical reinforcing bars and the horizontal reinforcing bars have a reinforcing bar width (w) of 1 to 20 mm, a thickness (t) of 0.5 to 25 mm, and an interstitial distance (W1) of 25 to 250 mm. The structure of the shield excavation retaining wall according to claim 6. 前記強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維、ボロン繊維等の無機繊維;チタン、スチール等の金属繊維;アラミド、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン、ビニロン、ポリアセタール、PBО、高強度ポリプロピレン等の有機繊維;から選択されるいずれかの繊維であるか、或いは、前記繊維を複数種混入したハイブリッドタイプとされ、また、前記樹脂は、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、又は、MMA等のラジカル反応系樹脂を少なくとも一種以上含むことを特徴とする請求項2〜7のいずれかの項に記載のシールド掘削用山留め壁の構造。The reinforcing fibers are inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, ceramic fibers, and boron fibers; metal fibers such as titanium and steel; organic fibers such as aramid, polyester, polyethylene, nylon, vinylon, polyacetal, PBО, and high-strength polypropylene. Or a hybrid type in which a plurality of the fibers are mixed, and the resin is a vinyl ester resin, an unsaturated polyester resin, a polyamide resin, or a cold-setting epoxy resin. 8. The mountain retaining wall for shield excavation according to any one of claims 2 to 7, comprising at least one kind of a thermosetting epoxy resin, a polycarbonate resin, a urethane resin, or a radical reaction resin such as MMA. Structure.
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