JP2009138389A - Supporting member, and construction method for widened section of tunnel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネルを拡幅する場合等において、トンネル側方に設けられるコンクリート躯体と、トンネルを構成するセグメントリングとの接合部位に使用される支持部材、およびトンネル拡幅部の構築方法に関するものである。 The present invention relates to a support member used at a joint portion between a concrete frame provided on a side of a tunnel and a segment ring constituting the tunnel, and a method for constructing a tunnel widening portion, when the tunnel is widened. .
従来、トンネルを有する高速道路の合流部等の施工方法としては、シールドトンネルを設けた後、合流部のシールドトンネルに部分的な開口部を設け、当該開口部に別途コンクリート躯体を設けて、コンクリート躯体により形成される空間とトンネルを連結する方法が取られている。このようなコンクリート躯体との接合部位におけるセグメントは、コンクリート躯体との接合施工時に、セグメントの加工を行う必要がある。 Conventionally, as a method of constructing a junction of an expressway having a tunnel, after providing a shield tunnel, a partial opening is provided in the shield tunnel of the junction, and a concrete frame is separately provided in the opening, A method of connecting a space formed by a frame and a tunnel is taken. It is necessary to process the segment at the joint portion with the concrete frame at the time of the joint construction with the concrete frame.
図8は、従来使用されている鋼製のセグメント70を示す斜視図である。セグメント70は主に、スキンプレート71、側板73、縦リブ75、および継手板79等から構成される。トンネル外周面に相当するスキンプレート71は、トンネル外径に対応して湾曲した形状となっている。スキンプレート71の長辺側の両端には側板73が設けられる。また、スキンプレート71の短辺側の両端には、継手板79が設けられる。すなわち、スキンプレート71と側板73と継手板79により、箱型の形状となる。 FIG. 8 is a perspective view showing a steel segment 70 conventionally used. The segment 70 mainly includes a skin plate 71, side plates 73, vertical ribs 75, joint plates 79, and the like. The skin plate 71 corresponding to the outer peripheral surface of the tunnel has a curved shape corresponding to the outer diameter of the tunnel. Side plates 73 are provided at both ends on the long side of the skin plate 71. Further, joint plates 79 are provided at both ends on the short side of the skin plate 71. That is, the skin plate 71, the side plate 73, and the joint plate 79 form a box shape.
側板73と垂直方向には、一定間隔で縦リブ75が設けられる。縦リブ75は、トンネルの軸方向に配されたリブであり、シールドジャッキの推力に抵抗するとともに、スキンプレート71に作用する荷重を側板73へ伝達する役割を持つ。また、縦リブ75は、トンネル完成時において、側板73の座屈を抑止するための役割も持つ。 Vertical ribs 75 are provided at regular intervals in the direction perpendicular to the side plate 73. The vertical rib 75 is a rib arranged in the axial direction of the tunnel, and has a role of resisting the thrust of the shield jack and transmitting a load acting on the skin plate 71 to the side plate 73. Moreover, the vertical rib 75 also has a role for suppressing buckling of the side plate 73 when the tunnel is completed.
側板73には、トンネルの軸方向のセグメント70同士を接合するための継手穴77が設けられる。また、継手板79には、セグメント70を周方向に接合するための接合穴81が設けられる。従って、セグメント70はトンネルの周方向および軸方向にそれぞれ接続される。ここで、各部材は鋼製であり、それぞれ溶接によって接合されている。 The side plate 73 is provided with a joint hole 77 for joining the axial segments 70 of the tunnel. The joint plate 79 is provided with a joint hole 81 for joining the segment 70 in the circumferential direction. Accordingly, the segments 70 are connected to the circumferential direction and the axial direction of the tunnel, respectively. Here, each member is made of steel and joined by welding.
図9は、セグメント70が隣接するコンクリート躯体と接合される場合の加工状態を示した図である。セグメント70とコンクリート躯体とを接合するためには、まず、セグメント70のスキンプレート71を取り外す。スキンプレート71が取り外されることで、セグメント70は梯子状となり、トンネルの内外部が空間的につながる。 FIG. 9 is a view showing a processing state when the segment 70 is joined to an adjacent concrete frame. In order to join the segment 70 and the concrete frame, first, the skin plate 71 of the segment 70 is removed. When the skin plate 71 is removed, the segment 70 has a ladder shape, and the inside and outside of the tunnel are spatially connected.
また、縦リブ75の中央部(図9の斜線部)が切断される。切断は、コンクリート躯体内に埋め込まれる補強鉄筋等との干渉を避けるためである。また、この際、縦リブ75と側板73との接合部近傍の一部は切断されずに残される。この部位が、コンクリート躯体との接合時に、シアコネクタ83として機能し、コンクリート躯体とセグメント70とのせん断接合強度を保持する。 Moreover, the center part (shaded part of FIG. 9) of the vertical rib 75 is cut | disconnected. Cutting is for avoiding interference with reinforcing steel bars embedded in the concrete frame. At this time, a part of the vicinity of the joint between the vertical rib 75 and the side plate 73 is left without being cut. This part functions as a shear connector 83 at the time of joining to the concrete casing, and maintains the shear joint strength between the concrete casing and the segment 70.
図10は加工後のセグメント70がコンクリート躯体85に埋め込まれて接合された状態を示す図である。図10に示すように、コンクリート躯体85に埋め込まれたセグメント70は、シアコネクタ85により、セグメント70とコンクリート躯体85とのせん断方向のずれが防止され、確実に接合される。このように、コンクリート躯体85との接合部位に使用されるセグメント70は、接合強度を得るため、シアコネクタ85を設けなければならないが、縦リブ75の切断は通常溶断により行われ、シール部材等の可燃物が近傍にあるため危険であり、作業性も悪い。 FIG. 10 is a view showing a state in which the processed segment 70 is embedded in the concrete casing 85 and joined. As shown in FIG. 10, the segment 70 embedded in the concrete housing 85 is prevented from being displaced in the shearing direction between the segment 70 and the concrete housing 85 by the shear connector 85 and is reliably joined. As described above, the segment 70 used in the joint portion with the concrete housing 85 must be provided with the shear connector 85 in order to obtain joint strength, but the vertical rib 75 is usually cut by fusing, and a seal member or the like. Because there are combustible materials in the vicinity, it is dangerous and workability is also poor.
このようなコンクリート躯体とセグメントとの接合部位の構造としては、この他に例えば、セグメント先端とコンクリート打設前の補強鉄筋を交差して配置するとともに、トンネルの頂版の端縁からの張り出し部補強鉄筋が、セグメントリングの頂部とセグメントリング中心を結ぶ垂直線を越えて先端がセグメントリングまで届くまで伸長配置し、セグメントとコンクリートが埋設一体化するセグメントの接合構造がある(特許文献1)。 In addition to this, as the structure of the joint part between the concrete frame and the segment, for example, the segment tip and the reinforcing reinforcing bar before placing the concrete are arranged so as to intersect with each other, and the projecting portion from the edge of the top plate of the tunnel There is a joining structure of segments in which reinforcing reinforcing bars extend and extend until they reach the segment ring beyond the vertical line connecting the top of the segment ring and the center of the segment ring (Patent Document 1).
また、鋼殻の中空部に取り付けた鉄筋継手にRC部材を形成するための鉄筋を連結し、コンクリートを打設してRC部材を形成するとともに、鋼殻の中空部にコンクリートを充填することにより、鋼殻の外側にRC部材を一体に接合した鋼殻とRC部材との接合構造がある(特許文献2)。
しかし、特許文献1の接合構造では、セグメントとコンクリート躯体との接合部位を大きくすることはできるものの、セグメントとコンクリート躯体との接合強度を確保するためには、従来技術と同様に接合部位のセグメントを加工する必要があり、危険であるとともに、作業性が悪いという問題がある。また、トンネル内において補強鉄筋の施工作業等が必要となるが、トンネル内においては作業が制約される場合があるという問題がある。 However, in the joint structure of Patent Document 1, although the joint portion between the segment and the concrete frame can be enlarged, in order to ensure the joint strength between the segment and the concrete housing, the segment of the joint portion is the same as in the prior art. There is a problem that it is dangerous and workability is poor. Moreover, although the construction work of a reinforcing bar etc. is needed in a tunnel, there exists a problem that a work may be restrict | limited in a tunnel.
特許文献2の接合構造では、ウェブの内面にフランジ及び補強リブを溶接する必要があり、また、鉄筋継手を所定の間隔で取り付け、鋼殻とRC部材の補強鉄筋とを接続する必要がある。このため、構造が複雑であるとともに、作業工数を要するという問題がある。 In the joint structure of Patent Document 2, it is necessary to weld a flange and a reinforcing rib to the inner surface of the web, and it is necessary to attach a reinforcing bar joint at a predetermined interval to connect the steel shell and the reinforcing bar of the RC member. For this reason, there exists a problem that a structure is complicated and an operation man-hour is required.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、トンネルを拡幅する場合等において、トンネル側方に設けられるコンクリート躯体と、トンネルを構成するセグメントリングとの接合部位の強度を確保するとともに、作業性に優れ、溶断作業等の不要な支持部材等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and in the case of widening the tunnel, etc., while ensuring the strength of the joint portion between the concrete frame provided on the side of the tunnel and the segment ring constituting the tunnel. An object of the present invention is to provide a supporting member that is excellent in workability and unnecessary for fusing work.
前述した目的を達成するため、第1の発明は、スキンプレートと、前記スキンプレートの長辺側に設けられた側板と、前記スキンプレートの短辺側に設けられた応力伝達部と、を具備するセグメントの前記スキンプレートを取り外し、複数の孔を有する鋼板を設け、前記孔が支持部材を貫通することを特徴とする支持部材である。ここで支持部材とは、セグメントからスキンプレートを撤去し、スキンプレートに代えて孔を有する鋼板が設けられ、コンクリート躯体等との接合部に用いられる部材をいう。 In order to achieve the above-described object, the first invention includes a skin plate, a side plate provided on the long side of the skin plate, and a stress transmission portion provided on the short side of the skin plate. The skin plate of the segment to be removed is removed, a steel plate having a plurality of holes is provided, and the holes penetrate the support member. Here, the support member refers to a member that is used for a joint portion with a concrete frame or the like, in which a skin plate is removed from a segment, and a steel plate having holes is provided instead of the skin plate.
前記応力伝達部は、コンクリート内部に、アンカ材が埋め込まれ、前記アンカ材の内部にはねじが設けられてもよく、前記鋼板は、前記支持部材の両面に設けられてもよい。 The stress transmitting portion may be embedded with an anchor material inside the concrete, a screw may be provided inside the anchor material, and the steel plate may be provided on both surfaces of the support member.
第1の発明によれば、セグメントリング構築時には、セグメントはスキンプレートを有するため、外部より水の浸入はないが、躯体構築時には、スキンプレートに代えて複数の貫通孔を有する鋼板を用いるため、孔を貫通するように躯体の補強鉄筋等を設けることができ、このため、支持部材と補強鉄筋との応力伝達がスムーズに行われ、孔を含めて支持部材内部にコンクリートが打設されるため、別途シアコネクタ等を設けなくても支持部材と躯体とのせん断ずれを防止することができ、また、支持部材とコンクリートとの接合時に縦リブの溶断作業を行う必要が無いため、作業が安全で、かつ、コストが低減でき、構造が簡易な支持部材を提供することができる。 According to the first invention, at the time of segment ring construction, since the segment has a skin plate, there is no intrusion of water from the outside, but at the time of housing construction, a steel plate having a plurality of through holes is used instead of the skin plate. Reinforcing bars and other reinforcing bars can be provided so as to penetrate the holes, and therefore, stress transmission between the supporting member and the reinforcing bars is performed smoothly, and concrete is placed inside the supporting member including the holes. In addition, it is possible to prevent shear displacement between the support member and the frame without providing a separate shear connector, etc., and it is not necessary to perform the longitudinal rib fusing work when joining the support member and concrete, so the work is safe. In addition, it is possible to provide a support member that can be reduced in cost and simple in structure.
第2の発明は、トンネル拡幅部の構築方法であって、
シールド機によりセグメントリングを設ける工程と、前記セグメントリングの外部の所定の箇所を掘削する工程と、前記セグメントリングの躯体との接合予定部に設けられた第1のセグメントのスキンプレートを取りはずし、前記第1のセグメントへ複数の孔を有する鋼板を設置する工程と、前記孔にコンクリート躯体用の補強部材を配置する工程と、前記掘削された区間へ前記第1のセグメントに端部を有するように躯体を設ける工程と、前記セグメントリングの掘削された区間の第2のセグメントを撤去する工程と、を具備することを特徴とするトンネル拡幅部の構築方法である。
A second invention is a method of constructing a tunnel widening portion,
Removing the first segment skin plate provided in a step of providing a segment ring by a shield machine, a step of excavating a predetermined portion outside the segment ring, and a portion to be joined to the housing of the segment ring; A step of installing a steel plate having a plurality of holes in the first segment; a step of arranging a reinforcing member for a concrete frame in the hole; and an end portion of the first segment in the excavated section. A method for constructing a tunnel widening section, comprising: providing a frame; and removing the second segment of the segmented section of the segment ring.
前記補強部材は、鉄筋および/または鉄骨であってもよい。 The reinforcing member may be a reinforcing bar and / or a steel frame.
第2の発明によれば、セグメントリング構築時には、通常のスキンプレートを有するため外部より水の浸入がないが、躯体構築時には、当該スキンプレートを複数の孔を有する鋼板と容易に交換することができ、また、孔を貫通するように躯体の補強鉄筋等を設けることができるため、複数の孔を有する鋼板が設けられたセグメント(支持部材)と鉄筋との応力伝達がスムーズに行われ、また、孔を含めて支持部材内部にコンクリートが打設されるため、別途シアコネクタ等を設けなくてもセグメントと躯体とのせん断ずれを防止することができ、支持部材とコンクリートとの接合時に縦リブの溶断作業を行う必要が無いため、作業が安全で、かつ、コストが低減できるトンネル拡幅部の構築方法を提供することができる。 According to the second invention, when the segment ring is constructed, there is no invasion of water from the outside because it has a normal skin plate, but at the time of constructing the housing, the skin plate can be easily replaced with a steel plate having a plurality of holes. In addition, since the reinforcing steel bars of the frame can be provided so as to penetrate the holes, the stress transmission between the segments (support members) provided with the steel plates having a plurality of holes and the reinforcing bars can be performed smoothly. Since the concrete is cast inside the support member including the holes, shear displacement between the segment and the frame can be prevented without providing a separate shear connector or the like. Therefore, it is possible to provide a method for constructing a tunnel widening section that is safe and can reduce costs.
本発明によれば、トンネルを拡幅する場合等において、トンネル側方に設けられるコンクリート躯体と、トンネルを構成するセグメントリングとの接合部位に使用される支持部材等を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when expanding a tunnel etc., the support member etc. which are used for the junction part of the concrete frame provided in the tunnel side and the segment ring which comprises a tunnel can be provided.
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、セグメント1を示す図であり、図1(a)はセグメント1の斜視図、図1(b)はセグメント1の平面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a diagram showing a segment 1, FIG. 1 (a) is a perspective view of the segment 1, and FIG. 1 (b) is a plan view of the segment 1.
セグメント1は、主にスキンプレート5、側板3、継手部側板9等から構成される。スキンプレート5の長辺側には、側板3が設けられ、短辺側には継手部側板9が設けられる。また、スキンプレート5には、側板3と略垂直に縦リブ7が設けられる。スキンプレート5は、トンネル外周面に相当する部位であり、スキンプレート5はトンネル形状に応じた湾曲形状である。側板3は、セグメント1の側壁部で、トンネルに作用する外力に抵抗する主要部分を形成する。継手部側板9はセグメント1同士の周方向の接合部である。縦リブ7は、シールドジャッキの推力に抵抗するとともに、スキンプレート5に作用する荷重を側板3に伝達する。 The segment 1 mainly includes a skin plate 5, a side plate 3, a joint portion side plate 9, and the like. The side plate 3 is provided on the long side of the skin plate 5, and the joint portion side plate 9 is provided on the short side. The skin plate 5 is provided with vertical ribs 7 substantially perpendicular to the side plate 3. The skin plate 5 is a portion corresponding to the outer peripheral surface of the tunnel, and the skin plate 5 has a curved shape corresponding to the tunnel shape. The side plate 3 is a side wall portion of the segment 1 and forms a main portion that resists external force acting on the tunnel. The joint portion side plate 9 is a joint portion in the circumferential direction between the segments 1. The vertical rib 7 resists the thrust of the shield jack and transmits a load acting on the skin plate 5 to the side plate 3.
図1(b)に示すように、セグメント1の一方の端には応力伝達部21が設けられ、応力伝達部21以外の部位が埋設部23となる。埋設部23は、コンクリート躯体との接合時に、コンクリートに埋設される部分である。トンネル周方向のセグメント同士を接合する応力伝達部21は、内部にコンクリートが充填されている。応力伝達部21と埋設部23との間には仕切板14が設けられる。なお、応力伝達部21の詳細は後述する。 As shown in FIG. 1B, a stress transmission portion 21 is provided at one end of the segment 1, and a portion other than the stress transmission portion 21 is an embedded portion 23. The buried portion 23 is a portion buried in the concrete at the time of joining with the concrete frame. The stress transmission part 21 that joins the segments in the tunnel circumferential direction is filled with concrete. A partition plate 14 is provided between the stress transmission part 21 and the embedded part 23. Details of the stress transmission unit 21 will be described later.
応力伝達部21の端部には、継手部側板9が設けられる。継手部側板9には、貫通穴である接合穴11が設けられる。接合穴11はセグメント1をトンネル周方向に接合する際に、継手ボルト等の接合部材の取り付け時に使用される。 A joint side plate 9 is provided at the end of the stress transmission portion 21. The joint side plate 9 is provided with a joint hole 11 which is a through hole. The joining hole 11 is used when attaching a joining member such as a joint bolt when joining the segment 1 in the circumferential direction of the tunnel.
側板7には継手穴13が設けられる。継手穴13は、トンネル軸方向のセグメント同士を接続するためのものである。また、側板3の応力伝達部21に該当する部位には、注入孔19が設けられる。注入孔19は、応力伝達部21にコンクリートを注入するためのものである。 The side plate 7 is provided with a joint hole 13. The joint hole 13 is for connecting segments in the tunnel axial direction. Further, an injection hole 19 is provided in a portion corresponding to the stress transmission portion 21 of the side plate 3. The injection hole 19 is for injecting concrete into the stress transmission part 21.
応力伝達部21を覆うようにセグメント1の両面にジベル鋼板15が設けられる。ジベル鋼板15は、応力伝達部21を覆い、埋設部23へ伸長される。ジベル鋼板15の埋設部23に該当する部分は接合部16であり、接合部16には、複数のボルト穴17が設けられる。 The gibber steel plates 15 are provided on both surfaces of the segment 1 so as to cover the stress transmission part 21. The gibber steel plate 15 covers the stress transmission part 21 and extends to the embedded part 23. A portion corresponding to the embedded portion 23 of the gibber steel plate 15 is a joint portion 16, and the joint portion 16 is provided with a plurality of bolt holes 17.
図2は、図1(b)におけるA−A断面図である。図1(b)のA−A断面は、埋設アンカ27、ねじ29が配置されている部位の断面である。図2に示すように、応力伝達部21は、継手部側板9、仕切板14、ジベル鋼板15により囲まれており、内部にはコンクリート25が打設されている。ジベル鋼板15の応力伝達部21に該当する部位の内面にはジベル33が設けられる。 FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The AA cross section of FIG.1 (b) is a cross section of the site | part in which the embedded anchor 27 and the screw | thread 29 are arrange | positioned. As shown in FIG. 2, the stress transmission portion 21 is surrounded by the joint portion side plate 9, the partition plate 14, and the gibber steel plate 15, and concrete 25 is placed therein. A gibber 33 is provided on the inner surface of the portion corresponding to the stress transmission part 21 of the gibber steel plate 15.
継手部側板9には、接合穴11が設けられており、接合穴11部位におけるコンクリート25内には、埋設アンカ27が設けられている。埋設アンカ27はコンクリート25とアンカ効果により一体化されている。 A joint hole 11 is provided in the joint side plate 9, and an embedded anchor 27 is provided in the concrete 25 at the joint hole 11 site. The buried anchor 27 is integrated with the concrete 25 by the anchor effect.
埋設アンカ27の端部には穴が設けられ、穴の内面には、タップ加工によりねじ29が設けられる。従って、ねじ29により、接合穴11を貫通した継手ボルト等で、隣接するセグメントと接合することができる。 A hole is provided at the end of the embedded anchor 27, and a screw 29 is provided on the inner surface of the hole by tapping. Therefore, it is possible to join the adjacent segment with the screw 29 with a joint bolt or the like penetrating the joint hole 11.
ジベル鋼板15が埋設部23に伸長された部位は接合部16であり、ボルト穴17が設けられる。応力伝達部25において、隣接するセグメントより伝達される力は、埋設アンカ27を介して、コンクリート25に伝達され、更に外側スキンプレート5、ジベル鋼板15および側板3へ伝達される。 A portion where the gibber steel plate 15 is extended to the embedded portion 23 is a joint portion 16, and a bolt hole 17 is provided. In the stress transmission portion 25, the force transmitted from the adjacent segment is transmitted to the concrete 25 through the embedded anchor 27 and further transmitted to the outer skin plate 5, the gibber steel plate 15 and the side plate 3.
セグメント1は、トンネル施工時にはスキンプレート5を有する状態で使用される。スキンプレート5は穴などを有さないため、外部の地盤からトンネル内への水の浸入を防ぐことができる。なお、スキンプレート5は最終的に撤去されるため、必要最低限の厚みで良い。 The segment 1 is used with the skin plate 5 at the time of tunnel construction. Since the skin plate 5 does not have a hole or the like, water can be prevented from entering the tunnel from the outside ground. Since the skin plate 5 is finally removed, the minimum necessary thickness is sufficient.
図3は、本実施の形態にかかる支持部材30を示す図であり、図3(a)は支持部材30の斜視図、図3(b)は支持部材30の平面図である。 3A and 3B are diagrams showing the support member 30 according to the present embodiment, in which FIG. 3A is a perspective view of the support member 30 and FIG. 3B is a plan view of the support member 30.
支持部材30は、セグメント1のスキンプレート5に代えて鋼板31を設けたものであり、トンネル拡幅工事において躯体を構築する際に、図3に示すように、セグメント1からスキンプレート5が取り外され、セグメント1の両面に鋼板31を設けることで構築される。 The support member 30 is provided with a steel plate 31 in place of the skin plate 5 of the segment 1, and the skin plate 5 is removed from the segment 1 as shown in FIG. It is constructed by providing the steel plates 31 on both sides of the segment 1.
鋼板31には、複数の孔35、孔37が設けられている。鋼板31の両端部は、接合部18であり、複数のボルト穴が設けられ、ボルト39によりセグメント1のボルト穴17と接合される。
The steel plate 31 is provided with a plurality of
図4は、図3(b)におけるA−A断面図である。図4に示すように、スキンプレート5が撤去され、鋼板31が設けられる。鋼板31に設けられた孔35、孔37は、それぞれ、支持部材30を貫通するように設けられる。また、鋼板31の接合部18と、ジベル鋼板15の接合部16とは、ボルト39によって接合される。従って、支持部材30の埋設部23は、貫通する孔35、37を有し、鋼板31と側板3で囲まれた中空の状態である。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIG. 4, the skin plate 5 is removed and a steel plate 31 is provided. The
図5は、コンクリート躯体との接合部に支持部材30が設けられ、コンクリート躯体の主筋61、補強鉄筋63が設けられた状態を示す図である。コンクリート躯体を構築するには、まず、コンクリート躯体の形状に応じ、必要強度が確保できるよう、主筋61および補強鉄筋63が設けられる。この際、前述したように、セグメント1からスキンプレート5が撤去され、鋼板31が設置された支持部材30が設けられる。主筋61、補強鉄筋63は、それぞれ孔35、孔37を貫通するように配置される。
FIG. 5 is a view showing a state in which the support member 30 is provided at the joint portion with the concrete frame, and the main reinforcing bar 61 and the reinforcing reinforcing bar 63 of the concrete frame are provided. In order to construct a concrete frame, first, the main reinforcing bar 61 and the reinforcing reinforcing bar 63 are provided so as to ensure the required strength according to the shape of the concrete frame. At this time, as described above, the skin plate 5 is removed from the segment 1, and the support member 30 on which the steel plate 31 is installed is provided. The main reinforcing bars 61 and the reinforcing reinforcing bars 63 are arranged so as to penetrate the
鋼板31における孔35、孔37の大きさおよび設置位置は、施工されるコンクリート躯体に使用される主筋61や補強鉄筋63の断面形状および配筋される位置によって予め決定される。例えば、角形の孔35には、コンクリート躯体の主筋61が貫通して設けられ、円形の孔37には、補強鉄筋63が貫通して設けられる。
The sizes and installation positions of the
なお、孔35、孔37の大きさは、それぞれ主筋61、補強鉄筋63の外径よりも十分大きいため、コンクリートの打設時には、コンクリートは孔35、孔37と主筋61、補強鉄筋63の隙間から支持部材30の内部へも充填され、固結する。このため、コンクリート躯体と支持部材30内のコンクリートは一体となる。従って、孔35、孔37は、コンクリート躯体と支持部材30のずれ止めの機能をも果たし、また、貫通する主筋61、補強鉄筋63からの力を受ける機能を有する。
Since the sizes of the
以上説明したように、本実施の形態にかかる支持部材30によれば、トンネル構築時には、スキンプレート5及びスキンプレートに設けられた縦リブ7を有する従来のセグメントと同様に使用され、トンネル外部からトンネル内部への水の浸入などの恐れがなく、シールドジャッキによる推力に対応する強度を有する。また、コンクリート躯体の施工時には、スキンプレート5が取り外され、複数の孔を有する鋼板31が設けられることで、コンクリート躯体に使用される主筋61、補強鉄筋63が孔35、孔37を貫通するように配置されるため、主筋61や補強鉄筋63との干渉を防ぐためセグメント1(支持部材30)の加工が不要である。
As described above, according to the support member 30 according to the present embodiment, at the time of tunnel construction, it is used in the same manner as the conventional segment having the skin plate 5 and the vertical ribs 7 provided on the skin plate, and from the outside of the tunnel. There is no fear of water entering the tunnel, and it has the strength corresponding to the thrust by the shield jack. Further, when the concrete frame is constructed, the skin plate 5 is removed and the steel plate 31 having a plurality of holes is provided so that the main reinforcement 61 and the reinforcing reinforcing bars 63 used in the concrete enclosure penetrate the
また、孔35、孔37は、貫通する主筋61、補強鉄筋63の外形よりも大きいため、コンクリートの打設時に、コンクリートが孔35、孔37と主筋61、補強鉄筋63の隙間から、支持部材30内の中空部へ充填される。従って、孔35、孔37に充填されたコンクリートとコンクリート躯体は一体化され、コンクリート躯体と支持部材30のせん断ずれが生じず、別途シアコネクタ等の設置が不要である。
Moreover, since the
また、応力伝達部21にねじ29を有する埋設アンカ27を設け、コンクリート25で一体化したことで、隣接するセグメントからの力は埋設アンカ27およびコンクリート25を介して、ジベル鋼板15、鋼板31および側板3へ伝達することができる。このため、継手板等が不要となり、また、継手板をスキンプレート5等へ強固に溶接することも不要となる。従って、製造工数が削減でき、溶接に起因する変形を防止することができる。 In addition, since the embedded anchor 27 having the screw 29 is provided in the stress transmitting portion 21 and integrated with the concrete 25, the force from the adjacent segment passes through the embedded anchor 27 and the concrete 25, and the gibber steel plate 15, the steel plate 31, and It can be transmitted to the side plate 3. For this reason, a joint plate or the like is not required, and it is not necessary to firmly weld the joint plate to the skin plate 5 or the like. Therefore, the number of manufacturing steps can be reduced, and deformation due to welding can be prevented.
また、鋼板31は支持部材30とボルト39により接合されるため、トンネル内での溶接作業不要である。このため、コンクリート躯体の施工工数が削減でき、また、作業が安全である。 Further, since the steel plate 31 is joined by the support member 30 and the bolt 39, welding work in the tunnel is unnecessary. For this reason, the construction man-hours for the concrete frame can be reduced, and the work is safe.
次に、支持部材30を使用した、トンネルの拡幅工事の工程について説明する。図6(a)〜図6(f)は、工事の各工程を示した図である。 Next, the tunnel widening process using the support member 30 will be described. FIG. 6A to FIG. 6F are diagrams showing each process of construction.
まず、図6(a)に示すように、トンネル施工部の上部の地面40より、土留壁41を設けるとともに、その内部を掘削する。土留壁41内部には、必要に応じて支保工43を設ける。また、土留壁41の根入れ部には予め地盤改良45を施す。 First, as shown in FIG. 6A, a retaining wall 41 is provided from the ground 40 at the upper part of the tunnel construction section, and the inside thereof is excavated. A support work 43 is provided inside the retaining wall 41 as necessary. Further, a ground improvement 45 is applied in advance to the base portion of the retaining wall 41.
次に、図6(b)に示すように、シールド機によりトンネルを構築し、セグメントリング47a、47bを設ける。この際、コンクリート躯体と接合される部位のセグメントには、セグメント1を配置する。なお、その他の部位のセグメントは通常の鋼製セグメントや合成セグメントなどが使用できる。 Next, as shown in FIG. 6B, a tunnel is constructed by a shield machine, and segment rings 47a and 47b are provided. At this time, the segment 1 is arranged in the segment of the part to be joined to the concrete frame. In addition, the segment of other parts can use a normal steel segment, a synthetic segment, etc.
次に、図6(c)に示すように、セグメントリング47a、47b内に内部支保工49を設け、セグメントリング47の拡幅予定部位に相当するセグメントリング47aの外部(セグメントリング47a、47b間)の地盤を掘削する。掘削部には必要に応じて、支保工43を設ける。 Next, as shown in FIG. 6C, an internal support 49 is provided in the segment rings 47a and 47b, and the outside of the segment ring 47a corresponding to the widened portion of the segment ring 47 (between the segment rings 47a and 47b). Excavating the ground. A support work 43 is provided in the excavation part as needed.
次に、図6(d)に示すように、セグメント1を含み、掘削した部位に面した位置(図中A部)に配置されたセグメント(通常の鋼製セグメント等)のスキンプレートを取り外す。スキンプレートを外すことで、当該セグメントは梯子状となり、セグメントリング47a、47b内部と掘削部とが空間的につながる。また、セグメント1からスキンプレート5を撤去後、図3に示すように鋼板31を接合し、支持部材30を構築する。 Next, as shown in FIG.6 (d), the skin plate of the segment (normal steel segment etc.) including the segment 1 and arrange | positioned in the position (A part in the figure) facing the excavated site | part is removed. By removing the skin plate, the segment becomes a ladder, and the inside of the segment rings 47a and 47b and the excavation part are spatially connected. Moreover, after removing the skin plate 5 from the segment 1, the steel plate 31 is joined as shown in FIG.
この状態で、図5で示したように、支持部材30の孔35、孔37を貫通するように、コンクリート躯体の主筋61、補強鉄筋63を配置する。次いで、支持部材30および主筋61、補強鉄筋63を埋め込むように、図示しない型枠にコンクリートを打設して、下底版51を設ける。
In this state, as shown in FIG. 5, the main reinforcement 61 and the reinforcing reinforcing bars 63 of the concrete frame are arranged so as to penetrate the
次に、図6(e)に示すように、支保工43、内部支保工49を撤去しながら、図示を省略した主筋61、補強鉄筋63を設置するとともに、図示しない型枠にコンクリートを打設して、側壁55および上底版53を設け、コンクリート躯体59を構築する。この状態で、セグメントリング47内には、舗装57等がなされ、例えば道路等が施工される。 Next, as shown in FIG. 6 (e), while removing the support work 43 and the internal support work 49, the main reinforcement 61 and the reinforcing reinforcement 63 which are not shown in the figure are installed, and concrete is placed in a mold not shown. Then, the side wall 55 and the upper bottom plate 53 are provided, and the concrete frame 59 is constructed. In this state, a pavement 57 or the like is formed in the segment ring 47, for example, a road or the like is constructed.
次に、図6(f)に示すように、セグメントリング47aとコンクリート躯体59との間の撤去セグメント65を撤去し、また、支保工43及び内部支保工49を全て撤去し、掘削部を埋め戻す。セグメントリング47a、47b内の道路工事等が終了すると、トンネルが完成する。 Next, as shown in FIG. 6 (f), the removal segment 65 between the segment ring 47a and the concrete frame 59 is removed, and the support work 43 and the internal support work 49 are all removed to fill the excavation part. return. When the road works and the like in the segment rings 47a and 47b are completed, the tunnel is completed.
図7は、図6(f)のB部拡大図であり、コンクリート躯体59に支持部材30が埋め込まれた状態を示す図である。支持部材30の上方に配置された一般セグメント60は、支持部材30(セグメント1)の応力伝達部21と接続されている。コンクリート躯体59の主筋61、補強鉄筋63は、支持部材30の孔35、孔37を貫通して配置される。支持部材30(セグメント1)の埋設部23は、主筋61、補強鉄筋63とともに、コンクリート躯体59に埋め込まれている。支持部材30(セグメント1)の下方には、撤去セグメント62が配置されていたが、前述の通り、コンクリート躯体59施工後に撤去される。
FIG. 7 is an enlarged view of part B of FIG. 6 (f), and shows a state in which the support member 30 is embedded in the concrete housing 59. The general segment 60 disposed above the support member 30 is connected to the stress transmission portion 21 of the support member 30 (segment 1). The main reinforcing bar 61 and the reinforcing reinforcing bar 63 of the concrete housing 59 are disposed through the
本実施の形態に係る支持部材30を用いたトンネルの拡幅工事によれば、トンネル構築時には、スキンプレート5を有する従来のセグメント1として利用でき、トンネル外部からトンネル内部への水の浸入などの恐れがない。また、コンクリート躯体の施工時には、セグメント1からスキンプレート5が取り外され、孔35、孔37を有する鋼板31が取り付けられた支持部材30を構築することで、コンクリート躯体に使用される主筋61、補強鉄筋63が孔35、孔37を貫通するように配置されるため、主筋61や補強鉄筋63との干渉を防ぐための支持部材30(セグメント1)の加工作業が不要である。
According to the tunnel widening work using the support member 30 according to the present embodiment, it can be used as the conventional segment 1 having the skin plate 5 at the time of tunnel construction, and there is a risk of water intrusion from the outside of the tunnel into the tunnel. There is no. In addition, when the concrete frame is constructed, the skin plate 5 is removed from the segment 1, and the support member 30 to which the steel plate 31 having the
また、孔35、孔37は、貫通する主筋61、補強鉄筋63の外形よりも大きいため、コンクリートの打設時に、コンクリートが孔35、孔37と主筋61、補強鉄筋63の隙間から、支持部材30内の中空部へ充填される。従って、孔35、孔37に充填されたコンクリートとコンクリート躯体は一体化され、コンクリート躯体と支持部材30のせん断ずれが生じず、別途シアコネクタ等の設置が不要である。
Moreover, since the
また、鋼板31は支持部材30とボルト39により接合されるため、トンネル内での溶接作業不要である。このため、コンクリート躯体の施工工数が削減でき、また、作業が安全である。 Further, since the steel plate 31 is joined by the support member 30 and the bolt 39, welding work in the tunnel is unnecessary. For this reason, the construction man-hours for the concrete frame can be reduced, and the work is safe.
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.
例えば、トンネル周方向に隣接するセグメントとの接合部としての応力伝達部21には埋設アンカ27を用いたが、通常の継手板をスキンプレートへ強固に溶接して、接合部としても良い。また、応力伝達部21は支持部材30の一方の端のみではなく、両側に設けても良い。また、鋼板31は支持部材30の両面に設けたが、外面又は内面いずれか一方のみに設けても良い。また、セグメント1へ鋼板31を接合する方法は、溶接であっても良く、または、別途接合板などを介して接合しても良い。 For example, although the embedded anchor 27 is used for the stress transmission portion 21 as a joint portion with a segment adjacent in the tunnel circumferential direction, a normal joint plate may be firmly welded to the skin plate to form the joint portion. Further, the stress transmission part 21 may be provided not only on one end of the support member 30 but also on both sides. Moreover, although the steel plate 31 was provided on both surfaces of the support member 30, it may be provided only on either the outer surface or the inner surface. Moreover, the method of joining the steel plate 31 to the segment 1 may be welding, or may be joined via a separate joining plate or the like.
支持部材30は、セグメント1のスキンプレート5を鋼板31へ交換して構築したが、セグメント1に代えて、通常の鋼製セグメントまたは合成セグメント等も使用することができる。この場合、通常の鋼製セグメント等のスキンプレートを鋼板31へ交換することで、既設のセグメントリングへのコンクリート躯体の接合時にも支持部材30を構築することができるため、支持部材30と同様の効果を得ることができる。 The support member 30 is constructed by replacing the skin plate 5 of the segment 1 with the steel plate 31, but instead of the segment 1, a normal steel segment or a synthetic segment can also be used. In this case, by replacing the skin plate such as a normal steel segment with the steel plate 31, the support member 30 can be constructed even when the concrete frame is joined to the existing segment ring. An effect can be obtained.
1………セグメント
3………側板
5………スキンプレート
7………縦リブ
9………継手部側板
11………接合穴
13………接合穴
14………仕切板
15………ジベル鋼板
16………接合部
17………ボルト穴
18………接合部
19………注入孔
21………応力伝達部
23………埋設部
25………コンクリート
27………埋設アンカ
29………ねじ
30………支持部材
31………鋼板
33………ジベル
35………孔
37………孔
39………ボルト
40………地面
41………土留壁
43………支保工
45………地盤改良
47………セグメントリング
49………内部支保工
51………下底版
53………上底版
55………側壁
57………舗装
59………コンクリート躯体
60………一般セグメント
61………主筋
63………補強鉄筋
65………撤去セグメント
70………セグメント
71………スキンプレート
73………側板
75………縦リブ
77………継手穴
79………継手板
81………接合穴
83………シアコネクタ
85………コンクリート躯体
1 ... Segment 3 ... Side plate 5 ... Skin plate 7 ... Vertical ribs 9 ... Joint side plate 11 ... Joint hole 13 ... Joint hole 14 ... Partition plate 15 ... ... Givel steel plate 16 ......... Joint part 17 ...... Bolt hole 18 ...... Joint part 19 ...... Injection hole 21 ...... Stress transmission part 23 ...... Embedment part 25 ...... Concrete 27 ...... Embedment Anchor 29 ......... Screw 30 ... ... Support member 31 ... Steel plate 33 ... ...
Claims (5)
前記スキンプレートの長辺側に設けられた側板と、
前記スキンプレートの短辺側に設けられた応力伝達部と、
を具備するセグメントの前記スキンプレートを取り外し、
複数の孔を有する鋼板を設け、
前記孔が支持部材を貫通することを特徴とする支持部材。 Skin plate,
A side plate provided on the long side of the skin plate;
A stress transmission part provided on the short side of the skin plate;
Removing the skin plate of the segment comprising:
A steel plate having a plurality of holes is provided,
The support member, wherein the hole penetrates the support member.
コンクリート内部に、アンカ材が埋め込まれ、前記アンカ材の内部にはねじが設けられることを特徴とする請求項1記載の支持部材。 The stress transmission part is
The support member according to claim 1, wherein an anchor material is embedded in the concrete, and a screw is provided in the anchor material.
シールド機によりセグメントリングを設ける工程と、
前記セグメントリングの外部の所定の箇所を掘削する工程と、
前記セグメントリングの躯体との接合予定部に設けられた第1のセグメントのスキンプレートを取りはずし、前記第1のセグメントへ複数の孔を有する鋼板を設置する工程と、
前記孔にコンクリート躯体用の補強部材を配置する工程と、
前記掘削された区間へ前記第1のセグメントに端部を有するように躯体を設ける工程と、
前記セグメントリングの掘削された区間の第2のセグメントを撤去する工程と、
を具備することを特徴とするトンネル拡幅部の構築方法。 A method for constructing a tunnel widening section,
Providing a segment ring with a shield machine;
Excavating a predetermined location outside the segment ring; and
Removing the skin plate of the first segment provided in the joint planned portion with the housing of the segment ring, and installing a steel plate having a plurality of holes in the first segment;
Arranging a reinforcing member for a concrete frame in the hole;
Providing a housing with an end in the first segment to the excavated section;
Removing a second segment of the segmented section of the segment ring;
A method for constructing a tunnel widening section, comprising:
鉄筋および/または鉄骨であることを特徴とする請求項4記載のトンネル拡幅部の構築方法。 The reinforcing member is
5. The method for constructing a tunnel widening portion according to claim 4, wherein the tunnel widening portion is a reinforcing bar and / or a steel frame.
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-
2007
- 2007-12-05 JP JP2007314760A patent/JP2009138389A/en active Pending
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