JP2006274630A - Tunnel lining concrete exfoliation preventing method and its structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネルの覆工コンクリートの剥落防止工法及びその構造体に関するものである。 The present invention relates to a tunnel lining concrete peeling prevention method and a structure thereof.
本願発明者らは、崩落に対する健全度と外力に対する力学的健全度を一括して判定し、精度の高いトンネルの健全度診断システムを既に提案している(下記特許文献1)。
The inventors of the present application have already proposed a high-accuracy tunnel soundness diagnostic system by collectively determining the soundness level against collapse and the mechanical soundness level against external force (
従来、トンネルの覆工コンクリートの剥落防止工法としては、以下に示すようなものがあった。 Conventionally, the following methods have been used as methods for preventing the peeling of tunnel lining concrete.
図6は従来のトンネルの覆工コンクリートの剥落防止工法を示す全体断面図である。 FIG. 6 is an overall cross-sectional view showing a conventional tunnel lining concrete peeling prevention method.
この図において、101は覆工コンクリート、102は大規模な崩落の可能性がある部分、103は剥落の塊、104は崩落防止材の主材、105は剥落防止設置範囲(例)である。
覆工コンクリートの剥落防止工法の選定は、以下に示す条件を考慮して決定される。 Selection of the lining concrete peeling prevention method is determined in consideration of the following conditions.
(1)想定される剥落塊の大きさ(剥落防止工法の剛性)
(2)内空断面への許容阻害量(剥落防止工法の厚さ)
(3)漏水の程度等の覆工の状態(剥落防止工法の取り付け方法)
一般に、大きな剥落塊の剥落を防止するためには、高い剛性を有した剥落防止材が必要となり、厚みを有したものとなる。その結果、高い剛性材の使用によりコストが上昇し、また内空断面への阻害量が大きくなる等のデメリットが挙げられる。
(1) Expected size of exfoliated mass (rigidity of anti-exfoliation method)
(2) Permissible hindrance to the inner cross-section (thickness of peeling prevention method)
(3) State of lining such as the degree of water leakage (attachment method of anti-peeling method)
Generally, in order to prevent the exfoliation of a large exfoliation lump, an anti-exfoliation material having high rigidity is required, and it has a thickness. As a result, there are demerits such as an increase in cost due to the use of a high-rigidity material and an increase in the amount of hindrance to the inner air cross section.
また、従来のトンネルの覆工コンクリートの剥落防止工法では、図7に示すように、問題があった。 Further, the conventional tunnel lining concrete peeling prevention method has a problem as shown in FIG.
図7は従来工法の剥落防止メカニズムを示す図であり、図7(a)は部分正面図、図7(b)は部分側面図である。 7A and 7B are diagrams showing a peeling prevention mechanism of a conventional construction method. FIG. 7A is a partial front view, and FIG. 7B is a partial side view.
大規模な崩落の可能性がある部分102では、剥落防止材の主材(L字形状の鋼材など)104がアンカー106などで覆工コンクリート101に固定されている。したがって、剥落防止材の主材104には矢印の曲げモーメント107が働き、アンカー106には曲げ+軸力108が働くことになる。
In a
このように、アンカー106には曲げ+軸力108が働くために、大規模な崩落があると、列車の通過に伴う振動も加わって、アンカー106では支えきれず、大規模な崩落が起き、列車事故につながる恐れもあった。
In this manner, since the
本発明は、上記状況に鑑みて、大きな剥落塊の剥落を防止する場合においても、剥落防止材の厚み(剛性)を大きくすることがないため内空断面の阻害量を抑えることができ、かつ異なる大きさの剥落塊に対しても1つの工法で剥落防止が可能なトンネルの覆工コンクリートの剥落防止工法及びその構造体を提供することを目的とする。 In view of the above situation, the present invention can suppress the amount of hindrance in the inner air cross section because it does not increase the thickness (rigidity) of the anti-peeling material even in the case of preventing the exfoliation of a large exfoliation lump. It is an object of the present invention to provide a tunnel lining concrete peeling prevention method and a structure thereof capable of preventing the peeling of different sizes of lumps with one method.
本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕トンネルの覆工コンクリートの剥落防止工法において、覆工コンクリートにアンカーで固定される支持プレートにシャックルを介して連結される剥落防止材を配置することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides
[1] In the tunnel lining concrete peeling prevention method, a peeling prevention material connected through a shackle to a support plate fixed to the lining concrete with an anchor is provided.
〔2〕上記〔1〕記載の剥落防止工法において、前記シャックルに連結される剥落防止材間に伸縮シャックルを配置することを特徴とする。 [2] In the peeling prevention method according to [1], an expansion / contraction shackle is disposed between the peeling prevention materials connected to the shackle.
〔3〕上記〔1〕又は〔2〕記載の剥落防止工法において、前記シャックルを前記アンカーの四方に配置し、前記アンカーの四方に剥落防止材を配置することを特徴とする。 [3] In the peeling prevention method according to [1] or [2], the shackle is arranged on four sides of the anchor, and a peeling prevention material is arranged on the four sides of the anchor.
〔4〕上記〔1〕、〔2〕又は〔3〕記載の剥落防止工法において、前記覆工コンクリート表面に防水シートを配置することを特徴とする。 [4] In the peeling prevention method described in [1], [2] or [3] above, a waterproof sheet is disposed on the lining concrete surface.
〔5〕上記〔1〕、〔2〕、〔3〕又は〔4〕記載の剥落防止工法において、前記覆工コンクリート表面にネット材を配置することを特徴とする。 [5] In the peeling prevention method according to [1], [2], [3] or [4], a net material is disposed on the surface of the lining concrete.
〔6〕トンネルの覆工コンクリートの剥落防止構造体において、覆工コンクリートにアンカーで固定される支持プレートと、この支持プレート上に固定されるシャックルと、このシャックルに固定され、前記覆工コンクリート表面に配置される剥落防止材とを具備することを特徴とする。 [6] In the tunnel lining concrete peeling prevention structure, a support plate fixed to the lining concrete with an anchor, a shackle fixed on the support plate, and the lining concrete surface fixed to the shackle. And an anti-peeling material disposed on the surface.
〔7〕上記〔6〕記載のトンネルの覆工コンクリートの剥落防止構造体において、前記アンカーの四方に配置される4個のシャックルを具備することを特徴とする。 [7] The tunnel covering concrete exfoliation preventing structure according to [6] above, comprising four shackles arranged on four sides of the anchor.
〔8〕上記〔6〕又は〔7〕記載のトンネルの覆工コンクリートの剥落防止構造体において、前記剥落防止材が鋼材、高弾性プレキャスト材、又は繊維材であることを特徴とする。 [8] The tunnel lining concrete peeling prevention structure according to the above [6] or [7], wherein the peeling prevention material is a steel material, a highly elastic precast material, or a fiber material.
〔9〕上記〔6〕、〔7〕又は〔8〕記載のトンネルの覆工コンクリートの剥落防止構造体において、前記覆工コンクリートと前記支持プレートの間にネット材を具備することを特徴とする。 [9] In the tunnel lining concrete peeling prevention structure according to [6], [7] or [8], a net member is provided between the lining concrete and the support plate. .
〔10〕上記〔6〕、〔7〕、〔8〕又は〔9〕記載のトンネルの覆工コンクリートの剥落防止構造体において、前記覆工コンクリートと前記支持プレートの間に不燃性防水シートを具備することを特徴とする。 [10] In the tunnel lining concrete peeling prevention structure according to [6], [7], [8] or [9], a nonflammable waterproof sheet is provided between the lining concrete and the support plate. It is characterized by doing.
〔11〕上記〔6〕、〔7〕、〔8〕、〔9〕又は〔10〕記載のトンネルの覆工コンクリートの剥落防止構造体において、前記剥落防止材がネット材であることを特徴とする。 [11] In the tunnel lining concrete peeling prevention structure described in [6], [7], [8], [9] or [10], the peeling prevention material is a net material. To do.
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。 According to the present invention, the following effects can be achieved.
(1)使用する強力アンカーで支持された剥落防止材をピン構造とすることにより、小さな剛性でも大きな剥落塊の崩落を防止することができ、また剥落防止工法による内空断面への阻害量を抑えることができる。 (1) By using a pin structure for the anti-peeling material supported by the strong anchors used, it is possible to prevent the collapse of large exfoliated masses even with a small rigidity, and the amount of inhibition to the internal cross-section by the anti-exfoliation method is reduced. Can be suppressed.
(2)剥落抵抗耐力の異なる少なくとも2つ以上の剥落防止材を使用することにより、異なる大きさの剥落塊でも1つ工法でその剥落を防止することができる。 (2) By using at least two or more exfoliation preventing materials having different exfoliation resistance strengths, exfoliation of different sizes can be prevented by one method.
本発明のトンネルの覆工コンクリートの剥落防止工法及びその構造体は、トンネルの覆工コンクリートの剥落防止工法において、覆工コンクリートにアンカーで固定される支持プレートにシャックルを介して連結される、つまり、チェーンからなる剥落防止材を配置する。よって、トンネルの覆工コンクリートの剥落による落下を的確に防止することができる。 The tunnel lining concrete peeling prevention method and the structure thereof according to the present invention are connected via a shackle to a support plate fixed to the lining concrete with an anchor in the tunnel lining concrete peeling prevention method. Place anti-strip material consisting of chains. Therefore, the fall by peeling of the lining concrete of a tunnel can be prevented exactly.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図1は本発明の実施例を示すトンネルの覆工コンクリートの剥落防止工法を示す全体断面図、図2は本発明の実施例を示すトンネルの覆工コンクリートの剥落防止工法を示す剥落防止メカニズムの説明図であり、図2(a)はその通常の剥落塊の場合、図2(b)はその大規模な剥落の場合を示す図である。図2における剥落防止材の側面図は図7におけるものと同様であるので割愛する。 FIG. 1 is an overall cross-sectional view showing a tunnel lining concrete peeling prevention method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a mechanism for preventing the peeling of a tunnel lining concrete according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is an explanatory diagram, and FIG. 2 (b) is a diagram showing a case of the normal peeling lump, and FIG. The side view of the anti-peeling material in FIG. 2 is the same as that in FIG.
図1において、1は覆工コンクリート、2は大規模な崩落の可能性がある部分、3は剥落の塊、4は剥落防止材の主材、5は剥落防止設置範囲(例)である。 In FIG. 1, 1 is lining concrete, 2 is a part which may be collapsed on a large scale, 3 is a lump of peeling, 4 is a main material of a peeling prevention material, and 5 is a peeling prevention installation range (example).
そこで、図2(a)に示すように、剥落防止材の主材4は、強力アンカー6で覆工コンクリート1に固定されるとともに、シャックル7を介して連結されている。つまり、チェーンからなる剥落防止材を構成する。
Therefore, as shown in FIG. 2A, the
また、剥落防止材の主材4の中央部は、伸縮シャックル8で連結されている。
Further, the central part of the
したがって、図2(a)に示すように、通常の剥落塊の落下は剥落防止材の主材4で防止される。
Therefore, as shown in FIG. 2 (a), the fall of a normal peeling lump is prevented by the
また、図2(b)に示すように、強力アンカー6の中間部で大規模な剥落が生じた場合、剥落防止材の主材4の中間部が下がり、伸縮シャックル8が伸びるが、強力アンカー6には曲げモーメントは作用せず、軸力9のみが働くので強固な固定ができる。
In addition, as shown in FIG. 2 (b), when large scale peeling occurs in the middle part of the
図3は本発明の剥落防止工法の第1実施例を示す強力アンカーの部分平面図であり、図3(a)はその平面図、図3(b)はその断面図である。 FIG. 3 is a partial plan view of a strong anchor showing a first embodiment of the peeling preventing method of the present invention, FIG. 3 (a) is a plan view thereof, and FIG. 3 (b) is a sectional view thereof.
これらの図において、10は覆工コンクリート、11は強力アンカー、12は強力アンカー12で固定される支持プレート、13〜16は四方に配置されるシャックル、17〜20は四方に配置される剥落防止材の主材(鋼材)である。
In these drawings, 10 is lining concrete, 11 is a strong anchor, 12 is a support plate fixed by the
図4は本発明の剥落防止工法の第2実施例を示す強力アンカーの部分平面図であり、図4(a)はその平面図、図4(b)はその断面図である。 FIG. 4 is a partial plan view of a strong anchor showing a second embodiment of the peeling preventing method of the present invention, FIG. 4 (a) is a plan view thereof, and FIG. 4 (b) is a sectional view thereof.
これらの図において、30は覆工コンクリート、31は強力アンカー、32は強力アンカーで固定される支持プレート、33〜36は四方に配置されるシャックル、37〜40は四方に配置される剥落防止材の主材(合成繊維)である。 In these drawings, 30 is lining concrete, 31 is a strong anchor, 32 is a support plate fixed with a strong anchor, 33 to 36 are shackles arranged in four directions, and 37 to 40 are anti-fouling materials arranged in four directions. The main material (synthetic fiber).
この実施例では、図3における剥落防止材の主材(鋼材)17〜20が、剥落防止材の主材(合成繊維)37〜40に代わっている点を除くと同じ構造である。 In this embodiment, the main structure (steel material) 17-20 of the anti-peeling material in FIG. 3 is the same as that except that the main material (synthetic fibers) 37-40 of the anti-dropping material is replaced.
図5は本発明の剥落防止工法の第3実施例を示す強力アンカーの部分断面図である。 FIG. 5 is a partial sectional view of a strong anchor showing a third embodiment of the peeling preventing method of the present invention.
この実施例では、40は覆工コンクリート、41は覆工コンクリート40の表面に配置される剥落防止ネット、42はその剥落防止ネット41上に配置される不燃性防水シート、43は不燃性防水シート42上に設けられる支持プレート、44は覆工コンクリート40の表面に剥落防止ネット41と不燃性防水シート42を介して強力アンカー45で固定される剥落防止材の主材(鋼材)である。
In this embodiment, 40 is lining concrete, 41 is a peeling prevention net disposed on the surface of the lining
本発明の長所としては以下に述べるようなことが挙げられる。 Advantages of the present invention include the following.
(1)大規模な剥落塊の崩落を防止することが可能である。 (1) It is possible to prevent collapse of a large scale lump.
図2に示すように、覆工コンクリート1の剥落防止工法において、その剥落防止材(鋼材・高弾性プレキャスト材・繊維材等)4の少なくとも一部をピン構造とすることで、剥落防止材4には曲げモーメントが生じず、また強力アンカー6にも軸力9のみ作用することになる。この構造により、小さな剛性でも大きな剥落塊の崩落を防止することが可能となる。
As shown in FIG. 2, in the method for preventing peeling of the lining
(2)本発明だけで小さな剥落塊から大きな剥落塊までの崩落防止が可能である。 (2) With the present invention alone, it is possible to prevent collapse from a small exfoliated mass to a large exfoliated mass.
図2に示すように、剥落抵抗耐力の異なる少なくとも2つ以上の剥落防止材を使用することで、異なる大きさの剥落塊に対しても1つの工程でその剥落を防止することが可能となる。 As shown in FIG. 2, by using at least two or more anti-peeling materials having different anti-peeling strengths, it becomes possible to prevent the exfoliation of different sizes in one step. .
(3)従来の剥落防止工に比べ、内空断面への阻害量が抑制できる。 (3) Compared with the conventional anti-peeling work, the amount of inhibition on the inner air cross section can be suppressed.
図1〜図2に示すように、本発明では小さな剛性の剥落防止材でも大きな剥落塊の崩落を防止することが可能であるため、従来の剥落防止工に比べ、内空断面を阻害する量が少ない。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the present invention, it is possible to prevent the collapse of a large exfoliation lump even with a small rigidity anti-exfoliation material, so that the amount of hindering the inner air cross section compared with the conventional exfoliation prevention work Less is.
(4)従来の剥落防止工に比べ、優れた経済性を有する。 (4) It has excellent economic efficiency compared to conventional peeling prevention work.
図1〜図2に示すように、同じ種類の補強材を用いて同程度の剥落塊の剥落防止を期待する場合、本発明で使用する補強材量は、従来の内面補強工法に比べ少なく、経済性に優れている。 As shown in FIG. 1 to FIG. 2, when the same kind of reinforcing material is used to expect the same degree of peeling prevention, the amount of reinforcing material used in the present invention is less than that of the conventional inner surface reinforcing method, Excellent economic efficiency.
(5)従来の剥落防止工法と変わらない現場作業量
施工方法は従来の工法と変わらないため、従来工法と変わらない現場作業量である。
(5) On-site work amount that is the same as the conventional peeling prevention method The construction method is the same as the conventional method because it is the same as the conventional method.
(6)地下水の排水機能
繊維シートやパネルを覆工前面に貼り付けるような従来工法においては、覆工の亀裂や目地に沿って漏水が生じる場合、別途、止水や導水などの処理工法が必要となる。本発明は、図5に示すように、剥落防止材の主材44の設置にあわせて不燃性防水シート42を敷設することが容易であるため、止水や導水などの処理工法が不要となり、経済性に優れている。
(6) Groundwater drainage function In the conventional construction method where fiber sheets and panels are attached to the front of the lining, if water leakage occurs along the cracks or joints of the lining, there is a separate treatment method such as water stoppage or water conveyance. Necessary. As shown in FIG. 5, the present invention makes it easy to lay the non-flammable
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。 In addition, this invention is not limited to the said Example, Based on the meaning of this invention, a various deformation | transformation is possible and these are not excluded from the scope of the present invention.
本発明のトンネルの覆工コンクリートの剥落防止工法及びその構造体は、トンネルの覆工コンクリートの剥落による落下を的確に防止する工法として利用可能である。 The tunnel lining concrete peeling prevention method and the structure thereof according to the present invention can be used as a construction method for accurately preventing a fall due to peeling of the tunnel lining concrete.
1,10,30,40 覆工コンクリート
2 大規模な崩落の可能性がある部分
3 剥落の塊
4 剥落防止材の主材
5 剥落防止設置範囲
6,11,31,45 強力アンカー
7 シャックル
8 伸縮シャックル
9 軸力
12,32,43 支持プレート
13〜16,33〜36 四方に配置されるシャックル
17〜20 四方に配置される剥落防止材(鋼材)
37〜40 四方に配置される剥落防止材(合成繊維)
41 覆工コンクリートの表面に配置される剥落防止ネット
42 剥落防止ネット上に配置される不燃性防水シート
44 剥落防止材の主材(鋼材)
1,10,30,40 Concrete lining 2 Portions where large-scale collapse may occur 3
37 to 40 Anti-peeling material (synthetic fiber) placed on all sides
41 Peeling prevention net placed on the surface of lining
Claims (11)
(b)該支持プレート上に固定されるシャックルと、
(c)該シャックルに固定され、前記覆工コンクリート表面に配置される剥落防止材とを具備することを特徴とするトンネルの覆工コンクリートの剥落防止構造体。 (A) a support plate fixed to the lining concrete with an anchor;
(B) a shackle fixed on the support plate;
(C) A peeling prevention structure for lining concrete of a tunnel, comprising a peeling prevention material fixed to the shackle and disposed on the surface of the lining concrete.
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