JP2007056512A - Tunnel constructing precast beam, tunnel constructing precast column, tunnel constructing precast bottom slab, and tunnel construction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、道路トンネルや水路トンネルを構築するためなどに用いられるトンネル構築用プレキャスト部材(トンネル構築用プレキャスト梁、トンネル構築用プレキャスト柱、トンネル構築用プレキャスト底版)と、これを用いたトンネルの構築方法に関する。 The present invention relates to a precast member for tunnel construction (a precast beam for tunnel construction, a precast pillar for tunnel construction, a precast bottom plate for tunnel construction) used for constructing a road tunnel or a waterway tunnel, and construction of a tunnel using the same. Regarding the method.
従来より、地盤に溝を掘削してその内部にトンネル構築用プレキャスト部材を設置した後、前記溝を埋め戻すことによってトンネルを施工することが行われている。この施工方法は開削工法と呼ばれており、これに用いられるトンネル構築用プレキャスト部材としては種々のものが提案されている。 Conventionally, a tunnel is constructed by excavating a groove in the ground and installing a precast member for tunnel construction therein, and then backfilling the groove. This construction method is called an open-cut method, and various types of precast members for tunnel construction used in this construction method have been proposed.
例えば、特許文献1には、道路トンネルや水路トンネルなどを構築するために用いられるボックスカルバートであって、頂壁部と両側壁部と底壁部とからなり、前記頂壁部の両端部が厚く形成されたものが記載されている。これにより、頂壁部の両端部付近の断面積を広く確保することができるとされている。
For example,
また、特許文献2には、断面凹形に形成されたプレキャストコンクリート製の一対の側壁部材の上端間に、断面凹形に形成されたプレキャストコンクリート製の頂版部材を凹部が外側を向くように張架する大型ボックスカルバートの構築方法が記載されている。これにより、施工現場における組立作業を省力化することができるとされている。
Further, in
しかし、特許文献1のボックスカルバートは、頂壁部や側壁部や底壁部が中実に形成されており、重量が嵩むものであったために、その運搬や施工は、必ずしも容易ではなかった。また、特許文献1のボックスカルバートには、製造時や共用時の部材内に生じる温度応力や死荷重による断面力が大きくなりやすく、ひび割れが生じやすいという欠点もあった。
However, the box culvert of
一方、特許文献2の大型ボックスカルバートの構築方法に用いる頂版部材や側壁部材は、その断面が凹形に形成されており、軽量化が可能なものではあったが、その凹部は外側に向けられ、頂版部材の上面が平坦でないために、トンネルを土の中に埋め戻す場合などには、施工に手間が掛かる場合があった。
On the other hand, the top plate member and the side wall member used in the construction method of the large box culvert of
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、軽量で運搬や施工が容易なトンネル構築用プレキャスト部材を提供するものである。また、製造時や共用時の部材内に生じる温度応力や死荷重による断面力が小さく、ひび割れが生じにくいトンネル構築用プレキャスト部材を提供することも本発明の目的である。さらに、このトンネル構築用プレキャスト部材を用いてトンネルを構築するトンネルの構築方法を提供することも本発明の目的である。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a precast member for tunnel construction that is lightweight and easy to transport and construct. It is another object of the present invention to provide a precast member for tunnel construction that has a small cross-sectional force due to temperature stress or dead load generated in a member during production or sharing, and is less likely to crack. Furthermore, it is also an object of the present invention to provide a tunnel construction method for constructing a tunnel using the precast member for tunnel construction.
上記課題は、トンネルの天井部を構築するためにトンネルの幅方向に沿って架設されるトンネル構築用プレキャスト梁であって、正面(施工後にトンネルの前方(トンネルの貫通方向におけるいずれか一方)を向く面)及び/又は背面(施工後にトンネルの後方を向く面、前記正面とは反対側の面)に長手方向に沿って延びる溝が形成されてなることを特徴とするトンネル構築用プレキャスト梁を提供することによって解決される。 The above-mentioned problem is a precast beam for tunnel construction constructed along the width direction of the tunnel in order to construct the ceiling of the tunnel, and the front (after the construction, either in the tunnel penetration direction) A precast beam for tunnel construction, characterized in that a groove extending along the longitudinal direction is formed on the back surface and / or the back surface (the surface facing the rear of the tunnel after construction, the surface opposite to the front surface). It is solved by providing.
このように、トンネル構築用プレキャスト梁の正面や背面に溝を設けることによって、トンネル構築用プレキャスト梁を減量するだけでなく、製造時や共用時の部材内に生じる温度応力や死荷重による断面力を低減させて、トンネル構築用プレキャスト梁に生じうるひび割れを防止することも可能になる。また、減量した分、トンネル構築用プレキャスト梁を厚く形成することが可能となるために、トンネルを開削工法によって構築する場合には、トンネル構築用プレキャスト梁を埋め戻す際の土かぶりを減らすこともできるようになる。さらに、トンネル構築用プレキャスト梁の長手方向に沿って鋼材を埋め込む場合には、トンネル構築用プレキャスト梁を厚く形成することによって、引張側に埋め込まれた鋼材から梁上端までの距離を長く確保することもできるようになるために、設計を有利に行うことができる。さらにまた、梁上部と梁下部との2箇所で止水するだけでなく、トンネル構築用プレキャスト梁の正面や背面に形成された溝を排水溝として利用することも可能になり、トンネルの止水性を向上することも可能になる。 In this way, by providing grooves on the front and back of the tunnel construction precast beam, not only the tunnel construction precast beam is reduced, but also the cross-sectional force due to temperature stress and dead load generated in the member during production and sharing It is also possible to prevent cracks that may occur in the precast beam for tunnel construction. In addition, since it is possible to thicken the precast beam for tunnel construction by the reduced amount, it is also possible to reduce the soil cover when backfilling the precast beam for tunnel construction when constructing the tunnel by the open-cut method. become able to. Furthermore, when embedding steel along the longitudinal direction of the tunnel construction precast beam, it is necessary to secure a long distance from the steel material embedded on the tension side to the top of the beam by forming the tunnel precast beam thick. The design can be advantageously carried out. Furthermore, it is possible not only to stop the water at two locations, the upper and lower beams, but also to use the grooves formed on the front and back of the precast beam for tunnel construction as drainage grooves, thus preventing the water It becomes possible to improve.
ここで、トンネル構築用プレキャスト梁とは、1つの部材で構成されるものに限定されず、複数の部材で構成されるものをも含む概念であるとする。例えば、複数本を長手方向に沿って継ぐことにより梁全体を構成するもの(梁セグメント)であってもよい。また、真直ぐに形成されたものに限定されず、例えばアーチ梁のように、その全体や一部を曲げられて形成されたものや、長手方向に沿って厚さが変えられて形成されたものをも含む概念であるとする。さらに、後述するトンネル構築用プレキャスト柱の一部や全体と一体的に形成されたものをも含む概念であるとする。 Here, the tunnel construction precast beam is not limited to one constituted by one member, but is a concept including one constituted by a plurality of members. For example, what constitutes the whole beam (beam segment) by joining a plurality along the longitudinal direction may be used. Moreover, it is not limited to what was formed straightly, for example, it was formed by bending the whole or a part like an arch beam, or it was formed by changing the thickness along the longitudinal direction. It is assumed that the concept also includes Furthermore, it is assumed that the concept includes a part or the whole of a precast pillar for tunnel construction which will be described later.
以下においては、説明の便宜上、正面や背面に長手方向に沿って延びる溝が設けられたトンネル構築用プレキャスト梁を、溝型のトンネル構築用プレキャスト梁と呼ぶことがある。 In the following, for convenience of explanation, a tunnel construction precast beam provided with a groove extending along the longitudinal direction on the front surface or the back surface may be referred to as a groove type tunnel construction precast beam.
また、上記課題は、トンネルの天井部を構築するためにトンネルの幅方向に沿って架設されるトンネル構築用プレキャスト梁であって、長手方向に沿って延びる空洞が内部に形成されてなることを特徴とするトンネル構築用プレキャスト梁を提供することによっても解決される。 In addition, the above-described problem is a precast beam for tunnel construction that is constructed along the width direction of the tunnel in order to construct the ceiling portion of the tunnel, and that a cavity extending along the longitudinal direction is formed inside. It can also be solved by providing a precast beam for tunnel construction which is characterized.
このトンネル構築用プレキャスト梁は、正面に溝が設けられた溝型のトンネル構築用プレキャスト梁と、背面に溝が設けられた溝型のトンネル構築用プレキャスト梁とを、各溝が向かい合うように組み合わせたものと同等のものであり、その内部に設けられた空洞が、前述した溝型のトンネル構築用プレキャスト梁の溝に対応する技術的特徴となっている。 This tunnel construction precast beam is a combination of a groove-type tunnel construction precast beam with grooves on the front and a groove-type tunnel construction precast beam with grooves on the back so that the grooves face each other The cavity provided in the inside is a technical feature corresponding to the groove of the groove-type precast beam for tunnel construction described above.
以下においては、説明の便宜上、長手方向に沿って延びる空洞が内部に形成されたトンネル構築用プレキャスト梁を、空洞型のトンネル構築用プレキャスト梁と呼ぶことがある。 In the following, for convenience of explanation, a tunnel-building precast beam in which a cavity extending along the longitudinal direction is formed may be referred to as a cavity-type tunnel-building precast beam.
さらに、上記課題は、トンネルの側壁部を構築するために立設されるトンネル構築用プレキャスト柱であって、正面(施工後にトンネルの前方(トンネルの貫通方向におけるいずれか一方)を向く面)及び/又は背面(施工後にトンネルの後方を向く面、前記正面とは反対側の面)に長手方向に沿って延びる溝が形成されたトンネル構築用プレキャスト柱を提供することによっても解決される。 Furthermore, the above-mentioned problem is a precast pillar for tunnel construction that is erected to construct the side wall of the tunnel, and the front surface (the surface facing the front of the tunnel (one of the tunnel penetration directions) after construction) and It is also solved by providing a precast pillar for tunnel construction in which a groove extending along the longitudinal direction is formed on the rear surface (the surface facing the rear of the tunnel after construction, the surface opposite to the front surface).
このトンネル構築用プレキャスト柱は、正面及び/又は背面に長手方向に沿って延びる溝が形成されている点で、前述した溝型のトンネル構築用プレキャスト梁と同一な技術的特徴を有するものとなっている。 This precast pillar for tunnel construction has the same technical characteristics as the aforementioned groove-type precast beam for tunnel construction in that grooves extending along the longitudinal direction are formed on the front surface and / or the back surface. ing.
ここで、トンネル構築用プレキャスト柱とは、1つの部材で構成されるものに限定されず、複数の部材で構成されるものをも含む概念であるとする。例えば、複数本を長手方向に沿って継ぐことにより柱全体を構成するもの(柱セグメント)であってもよい。また、真直ぐに形成されたものに限定されず、その全体や一部を曲げられて形成されたものや、長手方向に沿って幅が変えられて形成されたものをも含む概念であるとする。さらに、上述したトンネル構築用プレキャスト梁の一部や全体、及び/又は後述するトンネル構築用プレキャスト底版の一部や全体と一体的に形成されたものをも含む概念であるとする。 Here, the precast pillar for tunnel construction is not limited to one constituted by one member, but is a concept including one constituted by a plurality of members. For example, what constitutes the whole pillar (pillar segment) by joining a plurality along the longitudinal direction may be used. Moreover, it is not limited to what was formed straightly, and it shall be the concept also including what was formed by bending the whole or a part, and what was formed by changing width along a longitudinal direction. . Furthermore, it is assumed that the concept includes a part or the whole of the above-described tunnel construction precast beam and / or a part and the whole of the tunnel construction precast bottom plate described later.
以下においては、説明の便宜上、正面及び/又は背面に長手方向に沿って延びる溝が形成されたトンネル構築用プレキャスト柱を、溝型のトンネル構築用プレキャスト柱と呼ぶことがある。 In the following, for convenience of explanation, a tunnel-building precast column in which a groove extending along the longitudinal direction is formed on the front surface and / or the back surface may be referred to as a groove-type tunnel-building precast column.
さらにまた、上記課題は、トンネルの側壁部を構築するために立設されるトンネル構築用プレキャスト柱であって、長手方向に沿って延びる空洞が内部に形成されてなることを特徴とするトンネル構築用プレキャスト柱を提供することによっても解決される。 Still further, the above-mentioned problem is a tunnel construction precast pillar erected for constructing a side wall portion of the tunnel, wherein a tunnel extending along the longitudinal direction is formed in the tunnel construction. It is also solved by providing precast pillars for use.
このトンネル構築用プレキャスト柱は、正面に溝が設けられた溝型のトンネル構築用プレキャスト柱と、背面に溝が設けられた溝型のトンネル構築用プレキャスト柱とを、各溝が向かい合うように組み合わせたものと同等のものであり、その内部に設けられた空洞が、溝型のトンネル構築用プレキャスト柱の溝に対応する技術的特徴となっている。 This tunnel construction precast pillar is a combination of a groove-type tunnel construction precast pillar with grooves on the front and a groove-type tunnel construction precast pillar with grooves on the back so that the grooves face each other The cavity provided in the inside is a technical feature corresponding to the groove of the groove-type precast pillar for tunnel construction.
以下においては、説明の便宜上、長手方向に沿って延びる空洞が内部に形成されたトンネル構築用プレキャスト柱を、空洞型のトンネル構築用プレキャスト柱と呼ぶことがある。 In the following, for convenience of explanation, a tunnel-building precast column in which a cavity extending along the longitudinal direction is formed may be referred to as a cavity-type tunnel-building precast column.
そしてまた、上記課題は、トンネルの底部を構築するためにトンネルの幅方向に沿って敷設されるトンネル構築用プレキャスト底版であって、正面(施工後にトンネルの前方(トンネルの貫通方向におけるいずれか一方)を向く面)及び/又は背面(施工後にトンネルの後方を向く面、前記正面とは反対側の面)に長手方向に沿って延びる溝が形成されたトンネル構築用プレキャスト底版を提供することによっても解決される。 In addition, the above-mentioned problem is a precast bottom plate for tunnel construction that is laid along the width direction of the tunnel in order to construct the bottom of the tunnel, and includes a front surface (front of the tunnel after construction (one of the tunnel penetration directions). ) And / or the back surface (the surface facing the rear of the tunnel after construction, the surface opposite to the front surface) is provided with a precast bottom plate for tunnel construction in which grooves extending along the longitudinal direction are formed. Is also resolved.
このトンネル構築用プレキャスト底版は、正面及び/又は背面に長手方向に沿って延びる溝が形成されている点で、前述した溝型のトンネル構築用プレキャスト梁と同一な技術的特徴を有するものとなっている。 This precast bottom plate for tunnel construction has the same technical characteristics as the above-mentioned groove-type precast beam for tunnel construction in that grooves extending in the longitudinal direction are formed on the front and / or back. ing.
ここで、トンネル構築用プレキャスト底版とは、1つの部材で構成されるものに限定されず、複数の部材で構成されるものをも含む概念であるとする。例えば、複数本を長手方向に沿って継ぐことにより底版全体を構成するもの(底版セグメント)であってもよい。また、真直ぐに形成されたものに限定されず、その全体や一部を曲げられて形成されたものや、長手方向に沿って厚さが変えられて形成されたものをも含む概念であるとする。さらに、上述したトンネル構築用プレキャスト柱の一部や全体と一体的に形成されたものをも含む概念であるとする。 Here, the precast bottom slab for tunnel construction is not limited to one constituted by one member, and is a concept including one constituted by a plurality of members. For example, it may be one (bottom plate segment) that constitutes the entire bottom plate by joining a plurality of pieces along the longitudinal direction. In addition, it is not limited to those formed straight, it is a concept that includes those formed by bending the whole or part thereof, and those formed by changing the thickness along the longitudinal direction. To do. Furthermore, it is assumed that the concept includes a part or the whole of the above-described precast pillar for tunnel construction formed integrally.
以下においては、説明の便宜上、正面及び/又は背面に長手方向に沿って延びる溝が形成されたトンネル構築用プレキャスト底版を、溝型のトンネル構築用プレキャスト底版と呼ぶことがある。 In the following, for convenience of explanation, the tunnel construction precast bottom plate in which grooves extending along the longitudinal direction are formed on the front surface and / or the back surface may be referred to as a groove-type tunnel construction precast bottom plate.
また、上記課題は、トンネルの底部を構築するためにトンネルの幅方向に沿って敷設されるトンネル構築用プレキャスト底版であって、長手方向に沿って延びる空洞が内部に形成されてなることを特徴とするトンネル構築用プレキャスト底版を提供することによっても解決される。 The above-mentioned problem is a precast bottom plate for tunnel construction that is laid along the width direction of the tunnel in order to construct the bottom of the tunnel, and is characterized in that a cavity extending along the longitudinal direction is formed inside. This can also be solved by providing a precast bottom plate for tunnel construction.
このトンネル構築用プレキャスト底版は、正面に溝が設けられた溝型のトンネル構築用プレキャスト底版と、背面に溝が設けられた溝型のトンネル構築用プレキャスト底版とを、各溝が向かい合うように組み合わせたものと同等のものであり、その内部に設けられた空洞が、溝型のトンネル構築用プレキャスト底版の溝に対応する技術的特徴となっている。 This tunnel construction precast bottom plate is a combination of a groove-type tunnel construction precast bottom plate with grooves on the front and a groove-type tunnel construction precast bottom plate with grooves on the back so that each groove faces each other. The cavity provided in the inside is a technical feature corresponding to the groove of the groove-type precast bottom plate for tunnel construction.
以下においては、説明の便宜上、長手方向に沿って延びる空洞が内部に形成されたトンネル構築用プレキャスト底版を、空洞型のトンネル構築プレキャスト底版と呼ぶことがある。 In the following, for convenience of explanation, a tunnel construction precast bottom plate in which a cavity extending in the longitudinal direction is formed may be referred to as a cavity type tunnel construction precast bottom plate.
以上のように、本発明によって、軽量で運搬や施工が容易なトンネル構築用プレキャスト部材を提供することが可能になる。また、製造時や共用時の部材内に生じる温度応力や死荷重による断面力が小さく、ひび割れが生じにくいトンネル構築用プレキャスト部材を提供することも可能になる。さらに、このトンネル構築用プレキャスト部材を用いてトンネルを構築するトンネルの構築方法を提供することも可能になる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a precast member for tunnel construction that is lightweight and easy to transport and construct. It is also possible to provide a precast member for tunnel construction in which the cross-sectional force due to temperature stress and dead load generated in a member during production or sharing is small and cracking is unlikely to occur. Furthermore, it is possible to provide a tunnel construction method in which a tunnel is constructed using this tunnel construction precast member.
本発明のトンネル構築用プレキャスト梁と、トンネル構築用プレキャスト柱と、トンネル構築用プレキャスト底版と、これらを用いてトンネルを構築するトンネルの構築方法について、図面を用いてより具体的に説明する。 A tunnel construction precast beam, a tunnel construction precast column, a tunnel construction precast bottom plate, and a tunnel construction method using these to construct a tunnel will be described more specifically with reference to the drawings.
図1は、トンネル構築用プレキャスト梁110と、トンネル構築用プレキャスト柱120と、トンネル構築用プレキャスト底版130とを組み合わせることによって形成されるトンネル構築用プレキャスト枠100を示した分解斜視図である。図2は、図1に示されたトンネル構築用プレキャスト枠100を連設してトンネルを構築している様子を示した斜視図である。図3は、図1に示されたトンネル構築用プレキャスト枠を用いて構築されたトンネルを、トンネルの貫通方向に垂直な面で切断した状態を示した断面図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a tunnel
[トンネル構築用プレキャスト梁]
まず、トンネル構築用プレキャスト梁110について説明する。トンネル構築用プレキャスト梁110は、図3に示すように、トンネルの天井部を構築するためにトンネルの幅方向に沿って架設されるものとなっている。トンネル構築用プレキャスト梁110は、溝型のものと空洞型のものとに大別される。
[Precast beam for tunnel construction]
First, the tunnel
[溝型のトンネル構築用プレキャスト梁(実施例1)]
溝型のトンネル構築用プレキャスト梁110について説明する。図4は、溝型のトンネル構築用プレキャスト梁110を示した正面図である。図5は、図4に示されたトンネル構築用プレキャスト梁110をX1−X1面で切断した状態を示した断面図である。
[Precast beam for tunnel construction (Example 1)]
The groove
本実施例のトンネル構築用プレキャスト梁110は、図4と図5に示すように、正面と背面に長手方向に沿って延びる溝111が形成されたものとなっている。トンネル構築用プレキャスト梁110の内部には、その長手方向に沿って鋼材112が埋め込まれており、トンネル構築用プレキャスト梁110の引張抵抗の増大を図っている。鋼材112としては、鉄筋やPC鋼棒やH型鋼材などの補強材が例示される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the tunnel-
溝111の底部には、トンネル構築用プレキャスト梁110を正面側から背面側に向かって貫通する貫通孔(図示省略)を設けてもよい。これにより、トンネル構築用プレキャスト梁110をさらに軽量化することが可能になる。溝111の内部は、空洞のままであってもよいが、必要に応じて、鋼材や管材やケーブルなどを溝111の内部に収容してもよい。鋼材や管材やケーブルは、前記貫通孔(図示省略)に通してもよい。また、トンネルを施工する地盤の地下水位が高く、トンネルが浮き上がるおそれがあるような場合には、施工後に、溝111の内部にコンクリートなどを充填して、トンネル構築用プレキャスト梁110の重量を増加させてもよい。
A through hole (not shown) that penetrates the tunnel-
溝111の幅L1(図5)は、トンネル構築用プレキャスト梁110の長手方向に亘って一定であってもよいが、長手方向端部から長手方向中間部に近づくにつれて狭くなっていると好ましい。トンネル構築用プレキャスト梁110に生じる曲げモーメントの大きさは、図6に示すように、通常、長手方向中間部(点P1)で最大となるが、これにより、長手方向中間部の曲げ抵抗を大きく確保することが可能になるためである。
The width L 1 (FIG. 5) of the
ここで、図6は、トンネル構築用プレキャスト枠100の各部に生じる曲げモーメントを示した曲げモーメント図である。この曲げモーメント図は、トンネル構築用プレキャスト枠100の自重だけでなく、自動車の荷重や土圧による影響も考慮したものとなっている。
Here, FIG. 6 is a bending moment diagram showing the bending moment generated in each part of the tunnel
溝111の深さL2(図5)は、トンネル構築用プレキャスト梁110の長手方向に亘って一定であってもよいが、長手方向中間部から長手方向端部に近づくにつれて浅くなっていると好ましい。トンネル構築用プレキャスト梁110に生じる剪断力の大きさは、図7に示すように、通常、長手方向端部(点P2)で最大となるが、これにより、長手方向端部の剪断抵抗を大きく確保することが可能になるためである。
The depth L 2 (FIG. 5) of the
ここで、図7は、トンネル構築用プレキャスト枠の各部に生じる剪断力を示した剪断力図である。この剪断力図は、トンネル構築用プレキャスト部材の自重だけでなく、自動車の荷重や土圧による影響も考慮したものとなっている。 Here, FIG. 7 is a shear force diagram showing the shear force generated in each part of the precast frame for tunnel construction. This shear force diagram considers not only the weight of the precast member for tunnel construction but also the influence of the load and earth pressure of the automobile.
トンネル構築用プレキャスト梁110に埋め込む鋼材量(鋼材112の量)は、長手方向に亘って一定であってもよいが、梁下部に埋め込まれた鋼材量が、長手方向端部から長手方向中間部に近づくにつれて多くなっていると好ましい。トンネル構築用プレキャスト梁110の梁下部に生じる引張応力は、通常、長手方向中間部で最大となるが、これにより、トンネル構築用プレキャスト梁110の梁下部における長手方向中間部の引張抵抗を増大させて、長手方向中間部の曲げ抵抗を大きく確保することが可能になるためである。
The amount of steel material embedded in the tunnel construction precast beam 110 (the amount of steel material 112) may be constant over the longitudinal direction, but the amount of steel material embedded in the lower part of the beam is from the longitudinal end to the longitudinal intermediate portion. It is preferable to increase as it approaches. The tensile stress generated in the lower part of the
トンネル構築用プレキャスト梁110の梁上部に埋め込まれる鋼材量が、長手方向中間部から長手方向端部に近づくにつれて多くなることも好ましい。トンネル構築用プレキャスト梁110の梁上部に生じる引張応力は、通常、長手方向端部で最大となるが、これにより、トンネル構築用プレキャスト梁110の梁上部における長手方向端部の引張抵抗を増大させて、長手方向端部の曲げ抵抗を大きく確保することが可能になるためである。
It is also preferable that the amount of steel material embedded in the upper part of the
[溝型のトンネル構築用プレキャスト梁(実施例2)]
図8は、長手方向端部から長手方向中間部に近づくにつれて溝111の幅L1が連続的に狭くなるように形成された溝型のトンネル構築用プレキャスト梁110を示した正面図である。図9は、図8に示されたトンネル構築用プレキャスト梁110をZ1−Z1面で切断した状態を示した断面図である。本実施例のトンネル構築用プレキャスト梁110においては、図9に示すように、溝111の幅L1だけでなく溝111の深さL2も連続的に変化しており、溝111の深さL2は、長手方向中間部から長手方向端部に近づくにつれて浅くなっている。
[Precast beam for tunnel construction (Example 2)]
Figure 8 is a front view of the width L 1 of the
[溝型のトンネル構築用プレキャスト梁(実施例3)]
図10は、長手方向端部から長手方向中間部に近づくにつれて溝111の幅L1が段階的に狭くなるように形成された溝形のトンネル構築用プレキャスト梁110を示した正面図である。図11は、図10に示されたトンネル構築用プレキャスト梁110をZ2−Z2面で切断した状態を示した断面図である。本実施例のトンネル構築用プレキャスト梁110においては、図11に示すように、溝111の幅L1だけでなく溝111の深さL2も段階的に変化しており、溝111の深さL2は、長手方向中間部から長手方向端部に近づくにつれて浅くなっている。
[Groove-shaped tunnel construction precast beam (Example 3)]
Figure 10 is a front view of the width L 1 of the
図12は、図10に示されたトンネル構築用プレキャスト梁110をX2−X2面で切断した状態を示した断面図である。図13は、図10に示されたトンネル構築用プレキャスト梁110をX3−X3面で切断した状態を示した断面図である。図14は、図10に示されたトンネル構築用プレキャスト梁110をX4−X4面で切断した状態を示した断面図である。本実施例のトンネル構築用プレキャスト梁110においては、図12〜図14に示すように、梁上部の鋼材量と梁下部の鋼材量も段階的に変化している。梁上部に埋め込まれた鋼材量は、長手方向中間部よりも長手方向端部の方が多くなっており、梁下部に埋め込まれた鋼材量は、長手方向端部よりも長手方向中間部の方が多くなっている。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a state in which the tunnel
[空洞型のトンネル構築用プレキャスト梁(実施例4)]
続いて、空洞型のトンネル構築用プレキャスト梁110について説明する。図15は、空洞型のトンネル構築用プレキャスト梁110を示した正面図である。図16は、図15に示されたトンネル構築用プレキャスト梁110をX5−X5面で切断した状態を示した断面図である。
[Precast beam for hollow tunnel construction (Example 4)]
Next, the hollow-type tunnel
本実施例のトンネル構築用プレキャスト梁110は、図15と図16に示すように、長手方向に沿って延びる空洞113が内部に形成されたものとなっている。また、トンネル構築用プレキャスト梁110の内部には、溝型のものと同様に、その長手方向に沿って鋼材112が埋め込まれており、トンネル構築用プレキャスト梁110の引張抵抗の増大を図っている。
As shown in FIGS. 15 and 16, the tunnel-casting
空洞113の側壁には、トンネル構築用プレキャスト梁110を正面側から背面側に向かって貫通する貫通孔(図示省略)を設けてもよい。これにより、トンネル構築用プレキャスト梁110をさらに軽量化することが可能になる。空洞113の内部には、必要に応じて、鋼材や管材やケーブルなどを収容したり、コンクリートなどを充填したりするとよい。
A through-hole (not shown) that penetrates the tunnel-
空洞型のトンネル構築用プレキャスト梁110における空洞113の高さL3及び幅L4(図16)は、溝型のトンネル構築用プレキャスト梁110における溝111の幅L1及び深さL2(図5)にそれぞれ対応している。すなわち、溝型のトンネル構築用プレキャスト梁110における溝111の幅L1や深さL2についての構成は、「溝の幅L1」を「空洞の高さL3」に読み替えて、「溝の深さL2」を「空洞の幅L4」に読み替えることによって、空洞型のトンネル構築用プレキャスト梁110においても好適に採用することができる。鋼材112の量についても、溝型のトンネル構築用プレキャスト梁110と同様の構成を好適に採用することができる。
The height L 3 and the width L 4 (FIG. 16) of the
[トンネル構築用プレキャスト柱]
次に、トンネル構築用プレキャスト柱120について説明する。トンネル構築用プレキャスト柱120は、図3に示すように、トンネルの側壁部を構築するために立設されるものとなっている。トンネル構築用プレキャスト柱120も、トンネル構築用プレキャスト梁110と同様に、溝型のものと空洞型のものとに大別される。
[Precast pillar for tunnel construction]
Next, the
[溝型のトンネル構築用プレキャスト柱(実施例5)]
溝型のトンネル構築用プレキャスト柱120について説明する。図17は、溝型のトンネル構築用プレキャスト柱120を示した正面図である。図18は、図17に示されたトンネル構築用プレキャスト柱120をZ3−Z3面で切断した状態を示した断面図である。
[Groove-shaped tunnel construction precast pillar (Example 5)]
The groove-
本実施例のトンネル構築用プレキャスト柱120は、図17と図18に示すように、正面と背面に長手方向に沿って延びる溝121が形成されたものとなっている。トンネル構築用プレキャスト柱120の内部には、トンネル構築用プレキャスト梁110と同様に、その長手方向に沿って鋼材122が埋め込まれており、トンネル構築用プレキャスト柱120の引張抵抗の増大を図っている。
As shown in FIGS. 17 and 18, the tunnel-
溝121の底部には、トンネル構築用プレキャスト柱120を正面側から背面側に向かって貫通する貫通孔(図示省略)を設けてもよい。これにより、トンネル構築用プレキャスト柱120をさらに軽量化することが可能になる。溝121の内部は、空洞のままであってもよいが、必要に応じて、鋼材や管材やケーブルなどを溝111の内部に収容したり、コンクリートなどを充填したりするとよい。
A through-hole (not shown) that penetrates the tunnel-
溝121の幅L5や深さL6(図18)、あるいは鋼材量(鋼材122の量)は、トンネル構築用プレキャスト柱120の長手方向に亘って一定であってもよいが、溝型のトンネル構築用プレキャスト梁110と同様に、場所によって変化させてもよい。トンネル構築用プレキャスト柱120に生じる曲げモーメントや剪断力も、図6と図7に示すように、場所によって異なっているのが通常であるためである。
The width L 5 and depth L 6 of the groove 121 (FIG. 18) or the amount of steel (the amount of steel 122) may be constant over the longitudinal direction of the
溝121の幅L5や深さL6、あるいは鋼材量をどのように変化させるかは、曲げモーメント図(図6)や剪断力図(図7)などを参考に適宜調整される。具体的には、曲げモーメントが大きくなる箇所で溝121の幅L5が狭くなるように形成し、剪断力が大きくなる箇所で溝121の深さL6が浅くなるように形成し、引張応力が大きくなる箇所に鋼材122を多く埋め込む。
How to change the width L 5 and depth L 6 of the groove 121 or the amount of steel material is appropriately adjusted with reference to a bending moment diagram (FIG. 6) and a shear force diagram (FIG. 7). Specifically, a bending moment is formed to be narrower width L 5 of the
[空洞型のトンネル構築用プレキャスト柱(実施例6)]
続いて、空洞型のトンネル構築用プレキャスト柱120について説明する。図19は、空洞型のトンネル構築用プレキャスト柱120を示した正面図である。図20は、図19に示されたトンネル構築用プレキャスト柱120をZ4−Z4面で切断した状態を示した断面図である。
[Cavity type precast pillar for tunnel construction (Example 6)]
Subsequently, the hollow-type tunnel
本実施例のトンネル構築用プレキャスト柱120は、図19と図20に示すように、長手方向に沿って延びる空洞123が内部に形成されたものとなっている。また、トンネル構築用プレキャスト柱120の内部には、溝型のものと同様に、その長手方向に沿って鋼材122が埋め込まれており、トンネル構築用プレキャスト柱120の引張抵抗の増大を図っている。
As shown in FIGS. 19 and 20, the tunnel-
空洞123の前後壁には、トンネル構築用プレキャスト柱120を正面側から背面側に向かって貫通する貫通孔(図示省略)を設けてもよい。これにより、トンネル構築用プレキャスト柱120をさらに軽量化することが可能になる。空洞123の内部には、必要に応じて、鋼材や管材やケーブルなどを収容したり、コンクリートなどを充填したりするとよい。
The front and rear walls of the
空洞型のトンネル構築用プレキャスト柱120における空洞123の幅L7及び奥行きL8(図20)は、溝型のトンネル構築用プレキャスト柱120における溝121の幅L5及び深さL6(図18)にそれぞれ対応している。すなわち、溝型のトンネル構築用プレキャスト柱120における溝121の幅L5や深さL6についての構成は、「溝の幅L5」を「空洞の幅L7」に読み替えて、「溝の深さL6」を「空洞の奥行きL8」に読み替えることによって、空洞型のトンネル構築用プレキャスト柱120においても好適に採用することができる。鋼材122の量についても、溝型のトンネル構築用プレキャスト柱120と同様の構成を好適に採用することができる。
The width L 7 and the depth L 8 (FIG. 20) of the
[トンネル構築用プレキャスト底版]
次に、トンネル構築用プレキャスト底版130について説明する。トンネル構築用プレキャスト底版130は、図3に示すように、トンネルの底部を構築するためにトンネルの幅方向に沿って敷設されるものとなっている。トンネル構築用プレキャスト底版130も、トンネル構築用プレキャスト梁110やトンネル構築用プレキャスト柱120と同様に、溝型のものと空洞型のものとに大別される。
[Precast bottom plate for tunnel construction]
Next, the tunnel construction precast
[溝型のトンネル構築用プレキャスト底版(実施例7)]
溝型のトンネル構築用プレキャスト底版130について説明する。図21は、溝型のトンネル構築用プレキャスト底版130を示した正面図である。図22は、図21に示されたトンネル構築用プレキャスト底版130をX6−X6面で切断した状態を示した断面図である。
[Precast bottom plate for groove type tunnel construction (Example 7)]
The groove-type
本実施例のトンネル構築用プレキャスト底版130は、図21と図22に示すように、正面と背面に長手方向に沿って延びる溝131が形成されたものとなっている。トンネル構築用プレキャスト底版130の内部には、トンネル構築用プレキャスト梁110やトンネル構築用プレキャスト柱120と同様に、その長手方向に沿って鋼材132が埋め込まれており、トンネル構築用プレキャスト底版130の引張抵抗の増大を図っている。
As shown in FIGS. 21 and 22, the tunnel-building precast
溝131の幅L9や深さL10(図22)、あるいは鋼材量(鋼材132の量)は、トンネル構築用プレキャスト底版130の長手方向に亘って一定であってもよいが、溝型のトンネル構築用プレキャスト梁110と同様に、場所によって変化させてもよい。トンネル構築用プレキャスト底版130に生じる曲げモーメントや剪断力も、図6と図7に示すように、場所によって異なっているのが通常であるためである。
The width L 9 and depth L 10 (FIG. 22) of the
溝131の幅L9や深さL10、あるいは鋼材量をどのように変化させるかは、曲げモーメント図(図6)や剪断力図(図7)などを参考に適宜調整される。具体的には、曲げモーメントが大きくなる箇所で溝131の幅L9が狭くなるように形成し、剪断力が大きくなる箇所で溝131の深さL10が浅くなるように形成し、引張応力が大きくなる箇所に鋼材132を多く埋め込む。
How to change the width L 9 and depth L 10 of the groove 131 or the amount of steel material is appropriately adjusted with reference to a bending moment diagram (FIG. 6), a shear force diagram (FIG. 7), and the like. Specifically, a bending moment is formed to be narrower width L 9 of the
[空洞型のトンネル構築用プレキャスト底版(実施例8)]
続いて、空洞型のトンネル構築用プレキャスト底版130について説明する。図23は、空洞型のトンネル構築用プレキャスト底版130を示した正面図である。図24は、図23に示されたトンネル構築用プレキャスト底版130をX7−X7面で切断した状態を示した断面図である。
[Precast bottom plate for hollow tunnel construction (Example 8)]
Next, the hollow cast precast
本実施態様の空洞型のトンネル構築用プレキャスト底版130は、図23と図24に示すように、長手方向に沿って延びる空洞133が内部に形成されたものとなっている。また、トンネル構築用プレキャスト底版130の内部には、溝型のものと同様に、その長手方向に沿って鋼材132が埋め込まれており、トンネル構築用プレキャスト底版130の引張抵抗の増大を図っている。
As shown in FIGS. 23 and 24, the cavity-type
空洞133の側壁には、トンネル構築用プレキャスト底版130を正面側から背面側に向かって貫通する貫通孔(図示省略)を設けてもよい。これにより、トンネル構築用プレキャスト底版130をさらに軽量化することが可能になる。空洞133の内部には、必要に応じて、鋼材や管材やケーブルなどを収容したり、コンクリートなどを充填したりするとよい。
A through hole (not shown) that penetrates the tunnel construction precast
空洞型のトンネル構築用プレキャスト底版130における空洞133の高さL11及び幅L12(図24)は、溝型のトンネル構築用プレキャスト底版130における溝131の幅L9及び深さL10(図22)にそれぞれ対応している。すなわち、溝型のトンネル構築用プレキャスト底版130における溝131の幅L9や深さL10についての構成は、「溝の幅L9」を「空洞の高さL11」に読み替えて、「溝の深さL10」を「空洞の幅L12」に読み替えることによって、空洞型のトンネル構築用プレキャスト底版130においても好適に採用することができる。鋼材132の量についても、溝型のトンネル構築用プレキャスト底版130と同様の構成を好適に採用することができる。
The height L 11 and width L 12 (FIG. 24) of the
[用途]
本発明のトンネル構築用プレキャスト梁110、トンネル構築用プレキャスト柱120、及びトンネル構築用プレキャスト底版130は、道路トンネルや水路トンネルなど、各種のトンネルを構築するものとして好適なものである。特に、構築するトンネルの寸法が大きな場合に好適なものである。また、開削工法で用いられるものに限定されず、シールド工法など、各種のトンネル工法で用いることができるものである。さらに、構築されるトンネルは、地中トンネルに限定されず、地上トンネルや、水中トンネルなどであってもよい。
[Usage]
The tunnel
100 トンネル構築用プレキャスト枠
110 トンネル構築用プレキャスト梁
111 溝
112 鋼材
113 空洞
120 トンネル構築用プレキャスト柱
121 溝
122 鋼材
123 空洞
130 トンネル構築用プレキャスト底版
131 溝
132 鋼材
133 空洞
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