JP2010001633A - Tunnel, tunnel construction method, and device for suppressing cracking of lining concrete - Google Patents

Tunnel, tunnel construction method, and device for suppressing cracking of lining concrete Download PDF

Info

Publication number
JP2010001633A
JP2010001633A JP2008160334A JP2008160334A JP2010001633A JP 2010001633 A JP2010001633 A JP 2010001633A JP 2008160334 A JP2008160334 A JP 2008160334A JP 2008160334 A JP2008160334 A JP 2008160334A JP 2010001633 A JP2010001633 A JP 2010001633A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
concrete
natural ground
buffer
lining concrete
shotcrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008160334A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Hara
秀利 原
Shinya Sakaguchi
伸也 坂口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maeda Corp
Original Assignee
Maeda Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maeda Corp filed Critical Maeda Corp
Priority to JP2008160334A priority Critical patent/JP2010001633A/en
Publication of JP2010001633A publication Critical patent/JP2010001633A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology of restraining lining concrete from being cracked due to the displacement of natural ground, in tunnel lining. <P>SOLUTION: This tunnel includes: a sprayed concrete section which is composed of concrete sprayed on the excavated surface of the natural ground; a fixing section which is inserted toward the natural ground from the inside of the sprayed concrete section, so as to integrate the natural ground and the sprayed concrete section together; a buffer section which is composed of an elastic member provided inside the sprayed concrete section in such a manner as to cover the concrete section, and which is thick enough to allow the displacement of the natural ground; and a lining concrete section which is provided in such a manner as to cover the inside of the buffer section. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、トンネル、トンネル構築方法、及び覆工コンクリートのひび割れ抑制装置に関する。   The present invention relates to a tunnel, a tunnel construction method, and a crack suppression device for lining concrete.

トンネルの施工技術として、ナトム工法が知られている。ナトム(NATM:New Austrian Tunnelling Method)工法は、近年のトンネルの施工技術における主流となっている技術の一つである。ナトム工法では、地山の掘削面にコンクリートを吹き付け、吹付けたコンクリートの表面から地山に向けてロックボルトを挿入して地山と吹付けたコンクリートとの一体化を図る。一方、トンネルには優れた耐久性が求められ、ナトム工法をベース、若しくは改良した様々な施工技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開平6−299793号公報
Natom method is known as a tunnel construction technique. The NATM (New Austrian Tunneling Method) method is one of the mainstream technologies in recent tunnel construction technology. In the Natom method, concrete is sprayed onto the excavated surface of the natural ground, and a rock bolt is inserted from the surface of the sprayed concrete toward the natural ground to integrate the ground with the sprayed concrete. On the other hand, tunnels are required to have excellent durability, and various construction techniques based on or improved from the Natom construction method have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-6-299793

コンクリート構造物では、従来より、ひび割れをより少なくするための技術開発が行われている。トンネルにおいても例外ではなく、覆工コンクリートのひび割れをより抑制できる技術の開発が求められている。   In concrete structures, technical development has been made to reduce cracks. There is no exception in tunnels, and there is a need for the development of technology that can further suppress cracking in lining concrete.

覆工コンクリートのひび割れの原因としては、トンネルのクラウン部に存在する空隙、コンクリートの締め固め不足、充填圧の不足、養生不足、コンクリートの強度不足、施工不良、外力等が例示される。そして、覆工コンクリートのひび割れを抑制するため、コンクリート材料の品質向上(例えば、膨張材や高性能AE減水剤の使用や非鋼鉄繊維の使用)や養生設備の設置(例えば、湿潤装置の設置)が行われている。一方、トンネルの施工技術として、ナトム工法が知られているが、ナトム工法では、地山からの外力の影響を抑制するため、地山の変位が収束してから覆工コンクリートの打設が行われる。従って、従来、地山の変位による覆工コンクリートへの影響は少ないものと考えられていた。しかしながら、地山の変位は、収束しているだけであり、ゼロであるわけではないことから、覆工後においても多少の変位は発生することが想定される。そして、仮に、地山の変位があるとすると、覆工コンクリートへの影響が懸念される。   The cause of cracking of the lining concrete is exemplified by voids existing in the crown of the tunnel, insufficient compaction of the concrete, insufficient filling pressure, insufficient curing, insufficient concrete strength, poor construction, external force, and the like. And in order to suppress cracking of lining concrete, improve the quality of concrete material (for example, use of expansion material, high-performance AE water reducing agent or use of non-steel fiber) and install curing equipment (for example, install wet equipment) Has been done. On the other hand, the Natom method is known as a tunnel construction technique. In the Natom method, however, in order to suppress the influence of external forces from the natural ground, lining concrete is placed after the displacement of the natural ground has converged. Is called. Therefore, hitherto, it was considered that the influence of the displacement of the natural ground on the lining concrete was small. However, since the displacement of the natural ground has only converged and is not zero, it is assumed that some displacement will occur even after lining. And if there is a displacement of the natural ground, there is a concern about the influence on the lining concrete.

本発明では、上記した問題に鑑み、トンネル覆工において、地山の変位による覆工コンクリートのひび割れを抑制する技術を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the technique which suppresses the crack of the lining concrete by the displacement of a natural ground in tunnel lining in view of the above-mentioned problem.

本発明では、上述した課題を解決するために、地山の掘削面と覆工コンクリートとの間に地山の変位を許容する緩衝部を設けることとした。   In the present invention, in order to solve the above-described problems, a buffer portion that allows the displacement of the natural ground is provided between the excavation surface of the natural ground and the lining concrete.

詳細には、本発明は、地山の掘削面に吹付けられるコンクリートからなる吹付けコンクリート部と、前記吹付けコンクリート部の内側から前記地山に向けて挿入され、該地山と該吹付けコンクリート部とを一体化する固定部と、前記吹付けコンクリート部の内側に該コンクリート部を覆うように設けられる弾性部材からなる緩衝部であって、前記地山の変位を許容する厚さを有する緩衝部と、前記緩衝部の内側を覆うように設けられる覆工コンクリート部と、を備える。   Specifically, the present invention includes a shotcrete portion made of concrete that is sprayed on a drilling surface of a natural ground, and is inserted toward the natural ground from the inside of the shotcrete portion, A fixed part that integrates the concrete part, and a buffer part made of an elastic member provided to cover the concrete part inside the shotcrete part, and has a thickness that allows the displacement of the natural ground A buffer part and a lining concrete part provided so as to cover the inside of the buffer part are provided.

本発明に係るトンネルは、覆工コンクリートの外側(地山側)に緩衝部が設けられていることを特徴とする。そして、緩衝部は、弾性部材からなり、地山の変位を許容する厚さ
を有している。従って、仮に地山の変位が発生した場合でも、地山の変位によって発生する覆工コンクリートに対する地山からの外力が、緩衝部で許容、換言すると吸収される。その結果、地山が変位した場合における、地山からの外力が緩衝部で許容され、覆工コンクリートのひび割れが抑制される。
The tunnel according to the present invention is characterized in that a buffer portion is provided on the outer side of the lining concrete (the natural ground side). And the buffer part consists of an elastic member, and has the thickness which accept | permits the displacement of a natural ground. Therefore, even if a natural ground displacement occurs, the external force from the natural ground to the lining concrete generated by the natural ground displacement is allowed, in other words, absorbed by the buffer portion. As a result, when the natural ground is displaced, an external force from the natural ground is allowed by the buffer portion, and cracking of the lining concrete is suppressed.

吹付けコンクリート部は、地山の掘削面に吹付けられたコンクリートによって構成される。吹付けコンクリート部の強度や厚さは、トンネルの規模、形状、又はトンネル内の環境(温度、湿度等)に応じて適宜設計することができる。吹付けコンクリート部には、例えば鋼製の支保工を設けてもよい。固定部は、吹付けコンクリートを地山と一体化するものであり、いわゆるナトム工法で用いられるロックボルトやロックボルトに相当する機能を有する部材によって構成することができる。なお、本発明において、内側とは、トンネルの坑内側を意味する。従って、吹付けコンクリート部の内側とは、換言すると、吹付けコンクリート部の、トンネルの坑内側の面である。一方、吹付けコンクリートの外側面とは、地山側の面である。   The shotcrete part is composed of concrete sprayed on the excavation surface of the natural ground. The strength and thickness of the shotcrete part can be appropriately designed according to the scale and shape of the tunnel or the environment (temperature, humidity, etc.) in the tunnel. For example, a steel support may be provided in the shotcrete part. The fixing part is an integral part of the shotcrete and the natural ground, and can be constituted by a lock bolt used in a so-called natom method or a member having a function corresponding to the lock bolt. In the present invention, the inner side means the inner side of the tunnel. Therefore, the inside of the shotcrete portion is, in other words, the surface of the shotcrete portion on the inner side of the tunnel. On the other hand, the outer side surface of shotcrete is the surface on the natural ground side.

緩衝部は、弾性部材によって構成され、地山の変位を許容する厚さを有する。地山の変位を許容する厚さとは、換言すると、地山が変位した際に、地山の変位によって発生する地山からの外力を弾性部材からなる緩衝部によって吸収することが可能な厚さである。なお、緩衝部の厚さは、地山からの外力を覆工コンクリートに伝達させない厚さとすることが好ましいが、伝達される地山からの外力を低減できる厚さであってもよい。ここで、ナトム工法では、地山からの外力の影響を低減するため、地山の変位が収束してから覆工コンクリートの打設が行われる。そして、この収束の確認は、例えば、日本道路協会出版の道路トンネル観察・計測指針によれば、「変位速度が1mm/週以下となったことが2回程度確認できたら側定終了。ただし、覆工前に最終変位測定を行い、承諾を得る。」と規定されている。従って、地山の変位を長期で考えた場合にも、地山の変位量は数ミリ程度であると予測される。緩衝部の厚さは、このように予測される地山の変位量に基づいて決定してもよく、また、実験等によって求めるようにしてもよい。   A buffer part is comprised with the elastic member, and has the thickness which accept | permits the displacement of a natural ground. The thickness that allows the displacement of the natural ground means, in other words, the thickness that allows the external force generated by the displacement of the natural ground to be absorbed by the buffer portion made of an elastic member when the natural ground is displaced. It is. In addition, although it is preferable that the thickness of the buffer portion is a thickness that does not transmit the external force from the natural ground to the lining concrete, the thickness may be a thickness that can reduce the external force from the natural ground that is transmitted. Here, in the Natom method, in order to reduce the influence of external force from the natural ground, the lining concrete is placed after the displacement of the natural ground has converged. The confirmation of this convergence is, for example, according to the road tunnel observation / measurement guideline published by the Japan Road Association: “If the displacement speed is 1 mm / week or less can be confirmed about twice, the decision is finished. Measure the final displacement before lining and get approval. " Therefore, even when the displacement of the natural ground is considered in the long term, the displacement amount of the natural ground is predicted to be about several millimeters. The thickness of the buffer portion may be determined based on the predicted amount of displacement of the natural ground, or may be obtained through experiments or the like.

覆工コンクリート部は、上記緩衝部の内側、すなわちトンネルの坑内側に設けられる。覆工コンクリート部の強度や厚さは、トンネルの規模、形状、又はトンネル内の環境(温度、湿度等)に応じて適宜設計することができる。   The lining concrete part is provided inside the buffer part, that is, inside the tunnel. The strength and thickness of the lining concrete portion can be appropriately designed according to the scale and shape of the tunnel or the environment (temperature, humidity, etc.) in the tunnel.

ここで、本発明に係るトンネルは、前記緩衝部と前記覆工コンクリートとの間に設けられ、前記地山から排出される水が該覆工コンクリートへ侵入することを抑制するシート状の防水部を更に備えていてもよい。これにより、覆工コンクリートの水による劣化を抑制することができる。   Here, the tunnel according to the present invention is provided between the buffer portion and the lining concrete, and is a sheet-like waterproof portion that prevents water discharged from the natural ground from entering the lining concrete. May be further provided. Thereby, deterioration by the water of lining concrete can be suppressed.

また、本発明に係るトンネルは、前記緩衝部を前記吹付けコンクリート部へ固定する釘状の緩衝部用固定部と、前記緩衝部用固定部の頭部を覆うことで該緩衝部用固定部の頭部が前記覆工コンクリートへ直接接触することを防止する保護部と、を更に備える構成とすることができる。そして、前記緩衝部は、シート状の弾性部材によって構成することができる。   Further, the tunnel according to the present invention includes a nail-like buffer portion fixing portion for fixing the buffer portion to the shotcrete portion, and the buffer portion fixing portion by covering a head portion of the buffer portion fixing portion. The protection part which prevents that the head of this is contacting the said lining concrete directly can be set as the structure further provided. And the said buffer part can be comprised with a sheet-like elastic member.

上述したように、緩衝部によれば、地山の変位を許容することが可能となり、その結果、覆工コンクリートのひび割れを抑制することができる。緩衝部は、例えば、シート状の弾性部材によって構成することができ、この場合、釘状の緩衝用固定部によって吹付けコンクリートに固定することができる。ここで、釘状の緩衝用固定部は、コンクリートに打ち込む強度が必要とされることから、緩衝用固定部の頭部が覆工コンクリートと接触すると覆工コンクリートが損傷する虞がある。また、仮に地山の変位が起こると、緩衝用固定部の頭部と覆工コンクリート部との接触部分に集中的に地山からの外力が加わることが懸
念される。そこで、本発明に係るトンネルでは、緩衝用固定部による覆工コンクリートのひび割れを抑制するため保護部が設けられている。なお、保護部は、地山の変位を許容する厚さを有していることが好ましい。
As described above, according to the buffer portion, it is possible to allow displacement of the natural ground, and as a result, cracking of the lining concrete can be suppressed. The buffer portion can be constituted by, for example, a sheet-like elastic member, and in this case, the buffer portion can be fixed to the shotcrete by a nail-like buffer fixing portion. Here, since the nail-like buffering fixing portion needs to be strong enough to be driven into the concrete, the covering concrete may be damaged when the head of the buffering fixing portion comes into contact with the covering concrete. Further, if the natural ground is displaced, there is a concern that an external force from the natural ground is concentrated on the contact portion between the head portion of the buffering fixing portion and the lining concrete portion. Therefore, in the tunnel according to the present invention, a protection part is provided in order to suppress cracking of the lining concrete by the buffering fixing part. In addition, it is preferable that the protection part has a thickness that allows displacement of the natural ground.

ここで、本発明は、上述したトンネルを構築するトンネル構築方法としてもよい。具体的には、本発明は、地山を掘削する掘削工程と、前記掘削工程で掘削された地山の掘削面にコンクリートを吹付けるコンクリート吹付け工程と、前記コンクリート吹付け工程で吹付けられたコンクリートからなる吹付けコンクリート部の内側から前記地山に向けて、該地山と該吹付けコンクリート部とを一体化する固定部を設置する固定部設置工程と、前記固定部設置工程で前記地山と一体化された吹付けコンクリート部の内側に該コンクリート部を覆うように、弾性部材からなる緩衝部であって、前記地山の変位を許容する厚さを有する緩衝部を設ける緩衝部設置工程と、前記緩衝部設置工程で設けられた緩衝部の内側を覆うように、覆工コンクリート部を設ける覆工コンクリート打設工程と、を備える。本発明に係るトンネル構築方法によれば、覆工コンクリートのひび割れを抑制することができる。なお、本発明に係るトンネル構築方法は、上述した防水部、緩衝部用固定部及び保護部を設ける工程を更に備えるようにしてもよい。   Here, the present invention may be a tunnel construction method for constructing the tunnel described above. Specifically, the present invention is an excavation process for excavating a natural ground, a concrete spraying process for spraying concrete onto an excavation surface of the natural ground excavated in the excavation process, and a spraying process in the concrete spraying process. A fixed part installation step of installing a fixed part that integrates the natural ground and the shotcrete part from the inside of the shotcrete part made of concrete to the natural ground, and A buffer part made of an elastic member so as to cover the concrete part inside the shotcrete part integrated with the natural ground, and provided with a buffer part having a thickness allowing the displacement of the natural ground An installation step and a lining concrete placing step for providing a lining concrete portion so as to cover the inside of the buffer portion provided in the buffer portion installation step. According to the tunnel construction method according to the present invention, cracking of lining concrete can be suppressed. The tunnel construction method according to the present invention may further include the step of providing the waterproof part, the buffer part fixing part, and the protection part described above.

また、本発明は、上述したトンネルを構成する緩衝部を備える覆工コンクリートのひび割れ抑制装置としてもよい。具体的には、本発明は、覆工コンクリートのひび割れを抑制するひび割れ抑制装置であって、地山の掘削面に吹付けられるコンクリートからなる吹付けコンクリート部の内側に該コンクリート部を覆うように設けられる弾性部材からなる緩衝部であって、前記地山の変位を許容する厚さを有するシート状の緩衝部からなる覆工コンクリートのひび割れ抑制装置である。本発明に係る覆工コンクリートのひび割れ抑制装置をトンネルに用いることで、覆工コンクリートのひび割れを抑制することができる。なお、上記覆工コンクリートのひび割れ抑制装置は、上述したシート状の防水部、緩衝部用固定部、保護部を更に備えていてもよい。   Moreover, this invention is good also as a crack suppression apparatus of the lining concrete provided with the buffer part which comprises the tunnel mentioned above. Specifically, the present invention is a crack suppression device that suppresses cracking of lining concrete so that the concrete portion is covered inside a shotcrete portion made of concrete that is sprayed on a ground excavation surface. It is a buffer part made of an elastic member provided, and is a crack suppression device for lining concrete made of a sheet-like buffer part having a thickness allowing the displacement of the natural ground. By using the cracking suppression apparatus for lining concrete according to the present invention for a tunnel, cracking of the lining concrete can be suppressed. In addition, the cracking suppression apparatus of the said lining concrete may further be equipped with the sheet-like waterproof part mentioned above, the fixing | fixed part for buffer parts, and the protection part.

本発明によれば、トンネル覆工において、地山の変位による覆工コンクリートのひび割れを抑制する技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the tunnel lining, the technique which suppresses the crack of the lining concrete by the displacement of a natural ground can be provided.

本発明に係るトンネル、トンネル構築方法、及び覆工コンクリートひび割れ抑制装置の実施形態について説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a tunnel, a tunnel construction method, and a lining concrete crack suppression device according to the present invention will be described.

<概要>
まず、実施形態のトンネルの概要について技術背景と共に説明する。トンネル覆工においては耐久性の向上が要求されている。近年、特に要求されているのは、コンクリートのひび割れ対策、充填性(覆工背面の空隙)、コンクリートの締め固め、外観(出来栄え)の向上である。そこで、本発明者は、このような要求を達成するためトンネルの技術開発を日々行い、「地山変位に伴う応力が覆工に作用してひび割れが発生する。」といった一つの仮説を得た。近年、トンネルの施工技術として普及しているナトム工法では、変位がある程度収束してから覆工していることから従来このような仮設を唱える者は存在しなかった。しかしながら、変位がゼロで覆工しているわけではないことから長期変位の影響があることが推測される。そこで、本発明者は、覆工コンクリートの外側に、地山の変位による地山からの外力を吸収する緩衝材を設けることとした。以下、実施形態に係るトンネルについて説明する。
<Overview>
First, the outline of the tunnel of the embodiment will be described together with the technical background. In tunnel lining, improvement in durability is required. In recent years, there have been particular demands for cracking prevention of concrete, filling properties (gap on the back of the lining), compaction of concrete, and improvement of appearance (performance). Therefore, the present inventor carried out daily technological development of a tunnel in order to achieve such a requirement, and obtained one hypothesis that “stress due to ground displacement acts on the lining and cracks occur”. . In recent years, the Natom method, which is widely used as a tunnel construction technique, has been lining after the displacement has converged to some extent, so there has been no one who advocates such a temporary construction. However, since the displacement is not zero and the lining is not performed, it is estimated that there is an influence of the long-term displacement. Then, this inventor decided to provide the shock absorbing material which absorbs the external force from the natural ground by the displacement of natural ground on the outer side of lining concrete. Hereinafter, the tunnel according to the embodiment will be described.

<構成>
図1は、実施形態に係るトンネルの断面図を示す。図2は、緩衝部材等を拡大した拡大
断面図を示す。図1、図2に示すように、実施形態に係るトンネルには、吹付けコンクリート2と、ロックボルト3と、緩衝材4と、防水シート5と、覆工コンクリート8と、コンクリートネイル6と、保護部材7が設けられている。
<Configuration>
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a tunnel according to an embodiment. FIG. 2 shows an enlarged cross-sectional view in which the buffer member and the like are enlarged. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the tunnel according to the embodiment includes shotcrete 2, rock bolt 3, cushioning material 4, waterproof sheet 5, lining concrete 8, concrete nail 6, A protective member 7 is provided.

吹付けコンクリート2は、地山1の掘削面に吹付けられることで形成され、掘削面を被覆すると共に地山1を支保する。ロックボルト3は、吹付けコンクリート2を貫通して地山1に挿入されている。なお、図面ではロックボルト3の数が、省略して記載されている。ロックボルト3の数は、吹付けコンクリート2と地山1とを確実に一体化できるよう設計する必要がある。また、吹付けコンクリート2と共に地山1を支保する鋼製の支保工を設けてもよい。   The shotcrete 2 is formed by being sprayed on the excavation surface of the natural ground 1, covers the excavation surface, and supports the natural ground 1. The rock bolt 3 is inserted into the natural ground 1 through the shotcrete 2. In the drawing, the number of lock bolts 3 is omitted. It is necessary to design the number of the rock bolts 3 so that the shotcrete 2 and the natural ground 1 can be integrated reliably. Moreover, you may provide the steel support construction which supports the natural ground 1 with shotcrete 2.

緩衝材4は、吹付けコンクリート2の内側に、吹付けコンクリート2を被覆するように設けられている。緩衝材4は、弾性部材によって構成され、地山1の変位を許容する厚さを有している。これにより、地山1が変位した際に、地山1の変位によって発生する外力を緩衝材4が吸収するので、発生した地山1からの外力が覆工コンクリート8に伝達されることが抑制される。その結果、覆工コンクリート8のひび割れが抑制される。   The buffer material 4 is provided inside the shotcrete 2 so as to cover the shotcrete 2. The cushioning material 4 is made of an elastic member and has a thickness that allows displacement of the natural ground 1. Thereby, when the natural ground 1 is displaced, the shock absorbing material 4 absorbs the external force generated by the displacement of the natural ground 1, so that the external force from the natural ground 1 is prevented from being transmitted to the lining concrete 8. Is done. As a result, cracking of the lining concrete 8 is suppressed.

防水シート5は、緩衝材4の内側面に取り付けられ、地山1から排出される水(主に湧水)が覆工コンクリート8へ侵入することを抑制する。これにより、覆工コンクリート8の水による劣化を抑制することができる。コンクリートネイル6は、本発明の緩衝部用固定部に相当し、緩衝材4及び防水シート5を吹付けコンクリートへ固定する。なお、緩衝材4及び防水シート5は、互いを張り合わせて一体的に形成してもよい。なお、上述した緩衝材4を吹付けコンクリート2に張り付け易い適当な大きさに加工しておき、本発明に係る覆工コンクリートのひび割れ抑制装置としてもよい。また、緩衝材4及び防水シート5とを一体的に形成してもよく、このように一体的に形成されたものは、本発明に係る覆工コンクリートのひび割れ抑制装置に相当する。   The waterproof sheet 5 is attached to the inner surface of the cushioning material 4, and suppresses the water (mainly spring water) discharged from the natural ground 1 from entering the lining concrete 8. Thereby, deterioration by the water of the lining concrete 8 can be suppressed. The concrete nail 6 corresponds to the buffer part fixing part of the present invention, and fixes the buffer material 4 and the waterproof sheet 5 to the sprayed concrete. The buffer material 4 and the waterproof sheet 5 may be integrally formed by sticking each other. In addition, it is good also as the crack suppression apparatus of the lining concrete which concerns on this invention by processing the buffer material 4 mentioned above into the suitable magnitude | size which is easy to stick on the shotcrete 2. Moreover, you may form the buffer material 4 and the waterproof sheet 5 integrally, and what was formed in this way is corresponded to the crack suppression apparatus of the lining concrete which concerns on this invention.

保護部材7は、コンクリートネイル6の頭部を保護する。コンクリートネイル6の頭部が覆工コンクリート8と接触すると覆工コンクリート8が損傷する虞がある。また、仮に地山1の変位が起こると、コンクリートネイル6の頭部と覆工コンクリート8との接触部分に集中的に外力が加わることが懸念される。保護部材7は、このようなコンクリートネイル6の頭部が覆工コンクリート8に接触することで起こりうる弊害を防止する。なお、保護部材7は、弾性部材からなり、地山1の変位を許容する厚さを有していることが好ましい。   The protection member 7 protects the head of the concrete nail 6. If the head of the concrete nail 6 contacts the lining concrete 8, the lining concrete 8 may be damaged. Moreover, if the natural ground 1 is displaced, there is a concern that an external force is concentrated on the contact portion between the head of the concrete nail 6 and the lining concrete 8. The protective member 7 prevents the harmful effects that may occur when the head of the concrete nail 6 contacts the lining concrete 8. The protective member 7 is preferably made of an elastic member and has a thickness that allows displacement of the natural ground 1.

覆工コンクリート8は、防水シート5の内側、すなわちトンネルの坑内側に設けられる。覆工コンクリート8の強度や厚さは、トンネルの規模、形状、又はトンネル内の環境(温度、湿度等)に応じて適宜設計することができる。   The lining concrete 8 is provided inside the waterproof sheet 5, that is, inside the tunnel well. The strength and thickness of the lining concrete 8 can be appropriately designed according to the scale and shape of the tunnel or the environment (temperature, humidity, etc.) in the tunnel.

次に、上述した実施形態に係るトンネルの作用・効果について従来のトンネルと比較しながら図面に基づいて説明する。まず、地山変位によってひび割れが発生すると考えられる原理について説明する。図3Aは、クラウン部に空隙が無い場合の、地山変位に伴う応力が覆工に作用してひび割れが発生する概念図を示す。また、図3Bは、クラウン部に空隙がある場合の、地山変位に伴う応力が覆工に作用してひび割れが発生する概念図を示す。P1、P2は、地山変位による外力を示し、P´1、P´2は、抵抗力を示す。抵抗力は、覆工コンクリート8がロックボルトによって地山1と一体化することで得られる力である。ナトム工法では、覆工コンクリート8と地山1とをロックボルトによって一体化し、地山1を支保する。従って、地山1からの外力と覆工コンクリート8による抵抗力とのバランスが崩れる、すなわち、地山変位により地山1からの外力が発生すると、外力が抵抗力を上回り、外力と抵抗力との差分が引張応力として覆工コンクリートに作用し、覆工コン
クリートのひび割れを引き起こすものと考えられる。なお、図3Aに示すようなクラウン部に空隙が無い場合には、ひび割れが一箇所のみ発生しているのに対し、図3Bに示すようなクラウン部に空隙がある場合には、ひび割れが三箇所発生している。これは、クラウン部に空隙が存在することで、抵抗力P´2が、抵抗力P´1よりも小さくなるからである。すなわち、外力(P1又はP2)と抵抗力(P´1又はP´2)との差は、引張応力に相当すると考えられ、クラウン部に空隙が存在すると、抵抗力が小さくなることから、引張応力が増加し、その結果ひび割れが発生しやすくなる。従って、従来より、クラウン部の空隙をなくすための技術開発が進められていた。なお、図3A、図3Bに示すトンネルは、従来のトンネルをモデルとしたものであり、覆工コンクリート8の外側に、防水シート5が設けられている。この防水シート5は、防水膜(厚さ0.8mm)と防水膜の破損を防止するための保護膜(3mm)とを貼り合わせることで形成されている。
Next, the operation and effect of the tunnel according to the above-described embodiment will be described based on the drawings while comparing with the conventional tunnel. First, the principle that cracks occur due to ground displacement will be described. FIG. 3A is a conceptual diagram in which cracks are generated due to the stress accompanying ground displacement acting on the lining when there is no gap in the crown portion. Moreover, FIG. 3B shows a conceptual diagram in which cracks are generated due to the stress accompanying ground displacement acting on the lining when there is a gap in the crown portion. P 1, P 2 denotes the external force from the natural ground displacement, P'1, P'2 shows the resistance. The resistance force is a force obtained when the lining concrete 8 is integrated with the natural ground 1 by the lock bolt. In the natom method, the lining concrete 8 and the natural ground 1 are integrated by a rock bolt, and the natural ground 1 is supported. Accordingly, the balance between the external force from the natural ground 1 and the resistance force by the lining concrete 8 is lost, that is, when the external force from the natural ground 1 is generated due to the natural ground displacement, the external force exceeds the resistance force, It is considered that the difference between the two acts on the lining concrete as a tensile stress and causes cracking of the lining concrete. Note that when there is no gap in the crown portion as shown in FIG. 3A, only one crack is generated, whereas when there is a gap in the crown portion as shown in FIG. 3B, there are three cracks. There are places. This is because the resistance force P ′ 2 becomes smaller than the resistance force P ′ 1 due to the presence of voids in the crown portion. That is, the external force (P 1 or P 2) and the resistance difference (P'1 or P'2) and is considered to be equivalent to tensile stress, the void is present in the crown portion, since the resistance is reduced Tensile stress increases, and as a result, cracks are likely to occur. Therefore, conventionally, technological development for eliminating the gap in the crown portion has been advanced. The tunnel shown in FIGS. 3A and 3B is a model of a conventional tunnel, and a waterproof sheet 5 is provided outside the lining concrete 8. The waterproof sheet 5 is formed by bonding a waterproof film (thickness 0.8 mm) and a protective film (3 mm) for preventing damage to the waterproof film.

次に、実施形態に係るトンネルにおいてひび割れが抑制される原理について図面に基づいて説明する。ここで、図4Aは、覆工コンクリート打設時における外力と抵抗力との関係を示す。また、図4Bは、地山変位による外力発生時における外力と抵抗力との関係を示す。図4A、図4Bに示す態様では、防水シート5の外側に厚さ10mmの緩衝材4が設けられている。防水シート5は、図3A、図3Bに示す従来のトンネルに用いられている3.8mmの厚さを有している。図4Aに示すように、覆工コンクリートの打設時では、地山変位による外力はゼロであり、数1に示す関係が成り立つ。なお、この場合のP´は、覆工コンクリート圧力、充填圧(半流動体)が相当する。従来の実績より、抵抗力(コンクリート圧力、充填圧力)は、5t/m2程度である。
P´>P=0・・・数1
Next, the principle that cracks are suppressed in the tunnel according to the embodiment will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 4A shows the relationship between the external force and the resistance force when placing the lining concrete. FIG. 4B shows the relationship between the external force and the resistance force when an external force is generated due to ground displacement. 4A and 4B, the cushioning material 4 having a thickness of 10 mm is provided outside the waterproof sheet 5. The waterproof sheet 5 has a thickness of 3.8 mm used in the conventional tunnel shown in FIGS. 3A and 3B. As shown in FIG. 4A, at the time of placing the lining concrete, the external force due to ground displacement is zero, and the relationship shown in Equation 1 is established. In this case, P ′ corresponds to the lining concrete pressure and the filling pressure (semi-fluid). From the past results, the resistance (concrete pressure, filling pressure) is about 5 t / m 2 .
P '> P = 0 ... Equation 1

覆工コンクリートの打設後において、仮に地山変位が発生すると地山変位による外力の影響により覆工コンクリート8にひび割れが発生する(図3A、図3B参照。)図4Bに示す態様では、緩衝材4が設けられることで、地山変位量が緩衝材4で吸収され、覆工コンクリート8のひび割れ発生が抑制される。すなわち、仮に地山の変位量が5mmであっても、10mmの厚さを有する緩衝材4を設けることで、緩衝材4によって外力が吸収される。例えば、緩衝材4の厚さが10mmから7mmに変化し、防水シート5の厚さが3.8mmから1.8mmに変化するものと予測される。従って、この緩衝材4及び防水シート5の厚さの減少分が地山の変位量5mmに相当する。以上より、地山変位が発生した場合、数2に示す関係が成り立つ。なお、この場合のP´は、外力、自重に対する抵抗力(固体)が相当する。
P>P´<ひび割れ抵抗力(ftk:引張強度)・・・数2
In the embodiment shown in FIG. 4B, if the ground cover displacement occurs after the lining concrete is placed, cracks occur in the lining concrete 8 due to the influence of the external force due to the ground displacement (see FIGS. 3A and 3B). By providing the material 4, the ground displacement amount is absorbed by the buffer material 4, and the occurrence of cracks in the lining concrete 8 is suppressed. That is, even if the displacement of the natural ground is 5 mm, external force is absorbed by the buffer material 4 by providing the buffer material 4 having a thickness of 10 mm. For example, it is predicted that the thickness of the buffer material 4 changes from 10 mm to 7 mm, and the thickness of the waterproof sheet 5 changes from 3.8 mm to 1.8 mm. Therefore, the decrease in thickness of the cushioning material 4 and the waterproof sheet 5 corresponds to the displacement of the natural ground 5 mm. From the above, when a natural ground displacement occurs, the relationship shown in Equation 2 is established. In this case, P ′ corresponds to a resistance force (solid) to an external force and its own weight.
P> P ′ <crack resistance (f tk : tensile strength)

<トンネル構築方法>
次に、上述した実施形態に係るトンネルの構築方法について説明する。図5は、実施形態に係るトンネル構築手順を示す。なお、本実施形態に係るトンネル構築方法は、ナトム工法に好適に用いることができる。ステップS01では、掘削が行われる。掘削方法には、従来より行われている、爆薬を用いる発破掘削方式、自由断面掘削機等による機械掘削方式等が例示される。掘削が完了すると、ステップS02へ進む。
<Tunnel construction method>
Next, a tunnel construction method according to the above-described embodiment will be described. FIG. 5 shows a tunnel construction procedure according to the embodiment. In addition, the tunnel construction method according to the present embodiment can be suitably used for the Natom method. In step S01, excavation is performed. Examples of the excavation method include a conventional blast excavation method using explosives, a mechanical excavation method using a free-section excavator, and the like. When excavation is completed, the process proceeds to step S02.

ステップS02では、掘削面にコンクリートが吹付けられる。これにより、吹付けコンクリート2が形成される。続いてステップS03では、ロックボルト3が設置される。具体的には、吹付けコンクリート2に複数の孔があけられ、この孔にロックボルト3が打ち込まれる。これにより、地山1と吹付けコンクリート2とがロックボルト3によって一体化される。ロックボルト3の打ち込みが完了するとステップS04へ進む。   In step S02, concrete is sprayed on the excavation surface. Thereby, shotcrete 2 is formed. Subsequently, in step S03, the lock bolt 3 is installed. Specifically, a plurality of holes are made in the shotcrete 2 and the lock bolts 3 are driven into the holes. As a result, the natural ground 1 and the shotcrete 2 are integrated by the lock bolt 3. When the driving of the lock bolt 3 is completed, the process proceeds to step S04.

ステップS04では、緩衝材4及び防水シート5が取り付けられる。本実施形態では、まず、緩衝材4がコンクリートネイル6によって取り付けられ、緩衝材4を覆うように防
水シート5がコンクリートネイル6により取り付けられる。なお、緩衝材4と防水シート5は、一体的に成形されているものを用いてもよい。緩衝材4及び防水シート5が取り付けられることで、地山1からの外力を吸収し、かつ、地山1からの水が覆工コンクリートへ侵入することを抑制することができる。
In step S04, the cushioning material 4 and the waterproof sheet 5 are attached. In this embodiment, first, the buffer material 4 is attached by the concrete nail 6, and the waterproof sheet 5 is attached by the concrete nail 6 so as to cover the buffer material 4. The cushioning material 4 and the waterproof sheet 5 may be formed integrally. By attaching the cushioning material 4 and the waterproof sheet 5, it is possible to absorb external force from the natural ground 1 and to prevent water from the natural ground 1 from entering the lining concrete.

ここで、緩衝材4の取り付け手順及び防水シート5の取り付け手順について図面に基づいてより詳細に説明する。図6は、緩衝材4を吹付けコンクリート2に取り付けた状態の断面図を示す。また、図7は、緩衝材4を吹付けコンクリート2に取り付けた状態の正面図を示す。本態様では、隣接する緩衝材4の端部を100mmから200mmラップさせ、このラップした部分を帯鉄21で押さえ、帯鉄21及び緩衝材4にコンクリートネイル6を貫通させることで、緩衝材4を吹付けコンクリート2に固定している。更に、コンクリートネイル6の頭部を覆うように、ブチルゴムからなる保護部材7が設けられている。保護部材7は、50mm四方、厚さが10mmである。保護部材7の厚さは、地山変位量を考慮して設計されるが、本態様では、緩衝材4の厚さに合わせて設計されている。   Here, the attachment procedure of the cushioning material 4 and the attachment procedure of the waterproof sheet 5 will be described in more detail based on the drawings. FIG. 6 shows a cross-sectional view of the state in which the cushioning material 4 is attached to the shotcrete 2. FIG. 7 shows a front view of the state in which the cushioning material 4 is attached to the shotcrete 2. In this aspect, the end part of the adjacent buffer material 4 is lapped by 100 mm to 200 mm, the wrapped part is pressed by the band iron 21, and the concrete nail 6 is passed through the band iron 21 and the buffer material 4, thereby the buffer material 4. Is fixed to shotcrete 2. Further, a protective member 7 made of butyl rubber is provided so as to cover the head of the concrete nail 6. The protective member 7 is 50 mm square and 10 mm thick. The thickness of the protection member 7 is designed in consideration of the natural ground displacement, but in this embodiment, the thickness is designed according to the thickness of the cushioning material 4.

図8は、防水シート5を吹付けコンクリート2に取り付けた状態の断面図を示す。また、図9は、防水シート5を吹付けコンクリート2に取り付けた状態の正面図を示す。本態様では、防水シート5を取り付ける場合にも、防水シート5の端部を50mmから100mmラップさせ、このラップした部分を帯鉄21で押さえ、帯鉄21、緩衝材4及び防水シート5にコンクリートネイル6を貫通させることで、防水シート5を吹付けコンクリート2に固定している。更に、コンクリートネイル6の頭部を覆うように、ブチルゴムからなる保護部材7が設けられている。保護部材7は、同じく、50mm四方、厚さが10mmである。保護部材7の厚さは、地山変位量を考慮して設計されるが、本態様では、緩衝材4の厚さに合わせて設計されている。   FIG. 8 shows a cross-sectional view of the state in which the waterproof sheet 5 is attached to the shotcrete 2. FIG. 9 shows a front view of the state in which the waterproof sheet 5 is attached to the shotcrete 2. In this embodiment, even when the waterproof sheet 5 is attached, the end of the waterproof sheet 5 is wrapped from 50 mm to 100 mm, the wrapped portion is pressed by the band iron 21, and the band iron 21, the cushioning material 4 and the waterproof sheet 5 are made of concrete. By passing the nail 6 through, the waterproof sheet 5 is fixed to the sprayed concrete 2. Further, a protective member 7 made of butyl rubber is provided so as to cover the head of the concrete nail 6. Similarly, the protective member 7 is 50 mm square and 10 mm thick. The thickness of the protective member 7 is designed in consideration of the natural ground displacement, but in this embodiment, the thickness is designed according to the thickness of the cushioning material 4.

図10は、ロックボルト3の頭部の拡大断面図を示す。本態様では、ロックボルト3の頭部が露出しないよう、ロックボルト3を取り付けた後、ロックボルト3の頭部を被覆するように更に保護用コンクリート22を吹付けてもよい。これにより、ロックボルト3の頭部が直接緩衝材4と接することが防止される。なお、符号23は、H型の鋼製の支保工を示す。緩衝材4及び防水シート5の取り付けが完了すると次のステップS05へ進む。   FIG. 10 shows an enlarged cross-sectional view of the head of the lock bolt 3. In this aspect, after attaching the lock bolt 3 so that the head of the lock bolt 3 is not exposed, the protective concrete 22 may be further sprayed so as to cover the head of the lock bolt 3. This prevents the head of the lock bolt 3 from coming into direct contact with the cushioning material 4. Reference numeral 23 denotes an H-shaped steel support. When the attachment of the cushioning material 4 and the waterproof sheet 5 is completed, the process proceeds to the next step S05.

ステップS05では、覆工コンクリート8が打設される。具体的には、防水シート5の内側面を被覆するように覆工コンクリート用のコンクリートが打設され、トンネル坑内の壁面が形成される。   In step S05, the lining concrete 8 is placed. Specifically, concrete for lining concrete is cast so as to cover the inner surface of the waterproof sheet 5, and a wall surface in the tunnel mine is formed.

なお、上述した以外の施工方法については、従来の技術を適宜用いることができる。例えば、クラウン部の締め固めは、高品質トンネル覆工圧保持式天端部締固めシステムによって行うことができる。水平打設は、コンクリート水平圧入打設工法により行うことができる。クラウン部を完全に充填するため、コンクリート充填圧管理システム、コンクリート水平圧入打設工法を採用してもよい。養生には、パラソル30ミスト工法を採用することができる。トンネル貫通後の養生には、隔壁バルーンを用いることができる。打設スパンは、例えば、標準10.5mとすることができる。コンクリート配合は、例えば、現場配合21−15−20、最大骨材粒径=20mmとすることができる。打設スランプは、アーチ肩部までは13cmから14cm、クラウン部は16cmから17cmとすることができる。コンクリートの強度は、標準養生で30N/mm2を目標とすればよい。坑内
湿度は、80%以上であることが好ましく、例えば、路盤散水等で湿度を確保することができる。なお、湧水がある場合には、これを利用して自然環境で確保するようにしてもよい。養生時間(脱枠時間)は、例えば、18時間から20時間(1打設/2日)とすることができる。
In addition, about the construction methods other than what was mentioned above, the conventional technique can be used suitably. For example, the crown can be compacted by a high quality tunnel lining pressure retention top end compaction system. Horizontal placement can be performed by a concrete horizontal press-fitting method. In order to completely fill the crown, a concrete filling pressure management system and a concrete horizontal press-fitting method may be employed. A parasol 30 mist method can be used for curing. A bulkhead balloon can be used for curing after tunnel penetration. The placement span can be, for example, a standard 10.5 m. Concrete mix can be, for example, on-site mix 21-15-20, maximum aggregate particle size = 20 mm. The casting slump can be 13 cm to 14 cm up to the arch shoulder and 16 cm to 17 cm at the crown. The strength of the concrete may be targeted at 30 N / mm 2 with standard curing. The underground humidity is preferably 80% or more. For example, the humidity can be secured by watering the roadbed. In addition, when there is spring water, you may make it secure in a natural environment using this. The curing time (unframed time) can be, for example, 18 hours to 20 hours (1 placement / 2 days).

なお、コンクリート水平圧入打設工法とは、アーチ部に圧入可能な吹上げ口を増設して、クラウン部吹上げ口からの打設量及び打設時間を短くして、コンクリートの充填性を向上する技術である。また、パラソル30ミスと工法とは、軽量パイプの骨組みにシートを張り付けた移動式パラソルを覆工天端に懸架してミスと噴射による湿潤養生を行う技術である。   Note that the concrete horizontal press-in method is to add a blow-up port that can be pressed into the arch, shortening the amount and time required for pouring from the crown blow-up port, and improving the concrete filling performance. Technology. Moreover, the parasol 30 miss and the construction method are techniques for performing wet curing by mistake and jetting by suspending a movable parasol with a sheet attached to the framework of a lightweight pipe to the top of the lining.

[緩衝材の圧縮試験]
次に、本実施形態に係るトンネルで使用した緩衝材の圧縮量測定試験(以下、圧縮試験という。)について説明する。図11は、圧縮試験の概要を示す。同図に示すように、本圧縮試験は、試験台31上に試験対象である緩衝材4を載置し、荷重をかけて緩衝材4の圧縮量を測定するものである。本圧縮試験では、試験対象として、株式会社田中社製のニードフルマット(APS−10)を用い、厚さ10mmの緩衝材4(試験ケース1)、厚さ5mmの緩衝材4(試験ケース2)を用いた。なお、いずれも、防水シート5を重ねた状態で測定した。防水シート5は、厚さ0.8mmの防水層と厚さ3mmの不織布かなる保護部材によって構成されている。
[Compression test of cushioning material]
Next, a compression amount measurement test (hereinafter referred to as a compression test) of the buffer material used in the tunnel according to the present embodiment will be described. FIG. 11 shows an outline of the compression test. As shown in the figure, in this compression test, the shock-absorbing material 4 to be tested is placed on the test table 31, and the amount of compression of the shock-absorbing material 4 is measured by applying a load. In this compression test, a needful mat (APS-10) manufactured by Tanaka Co., Ltd. was used as a test object, a buffer material 4 having a thickness of 10 mm (test case 1), and a buffer material 4 having a thickness of 5 mm (test case 2). ) Was used. In addition, all measured in the state in which the waterproof sheet 5 was piled up. The waterproof sheet 5 is composed of a protective member made of a waterproof layer having a thickness of 0.8 mm and a nonwoven fabric having a thickness of 3 mm.

ここで、図12は、試験ケース1における応力―圧縮量曲線のグラフを示す。また、図13は、試験2における応力―圧縮量曲線のグラフを示す。本圧縮試験では、いずれも荷重(載荷応力)を10t/m2まで行った。試験ケース1についてみると、載荷応力10
t/m2において、圧縮量が7.75mmであり、緩衝材4の厚さ10mmを下回ってい
る。従って、仮に地山の変位により載荷応力10t/m2が発生した場合でも、緩衝材4
により地山からの外力を吸収できる。一方、試験ケース2についてみると、載荷応力10t/m2において、圧縮量が6.50mmであり、緩衝材4の厚さ5mmを上回っている
。従って、地山から外力が載荷応力10t/m2程度と仮に予測される場合には、緩衝材
4の厚さを増す必要がある。但し、通常予想される載荷応力は、5t/m2程度と考えら
れる。従って、試験ケース1の緩衝材4であれば、地山からの外力を許容できることは明らかである。また、試験ケース2の緩衝材4の場合、圧縮量が緩衝材4の厚さ5mmを僅かに上回る。しかし、本試験では、防水シート5に保護部材としての不織布(3mm)が設けられていることから、緩衝材4及び防水シート5の双方により、地山の外力を吸収できるものと考えられる。以上より、緩衝材4の厚さは、緩衝材4の圧縮量と予測される地山変位量(外力)に基づいて適宜設計することができる。
Here, FIG. 12 shows a graph of the stress-compression amount curve in the test case 1. FIG. 13 shows a graph of a stress-compression curve in Test 2. In this compression test, the load (loading stress) was applied up to 10 t / m 2 . For test case 1, the loading stress is 10
At t / m 2 , the compression amount is 7.75 mm, which is less than the thickness 10 mm of the buffer material 4. Therefore, even if a loading stress of 10 t / m 2 is generated due to the displacement of the natural ground, the cushioning material 4
Can absorb external force from natural ground. On the other hand, regarding the test case 2, the compression amount is 6.50 mm at a loading stress of 10 t / m 2 , which exceeds the thickness of the buffer material 4. Therefore, if the external force is temporarily predicted to be about 10 t / m 2 from the natural ground, it is necessary to increase the thickness of the cushioning material 4. However, the load stress normally expected is considered to be about 5 t / m 2 . Therefore, it is clear that the shock absorber 4 of the test case 1 can tolerate external force from the natural ground. Further, in the case of the buffer material 4 of the test case 2, the amount of compression slightly exceeds the thickness 5 mm of the buffer material 4. However, in this test, since the nonwoven fabric (3 mm) as the protective member is provided on the waterproof sheet 5, it is considered that both the cushioning material 4 and the waterproof sheet 5 can absorb the external force of the natural ground. From the above, the thickness of the cushioning material 4 can be appropriately designed based on the compression amount of the cushioning material 4 and the predicted ground displacement (external force).

以上説明した実施形態に係るトンネルは、地山1と覆工コンクリート8との間に緩衝材4が設けられ、この緩衝材4が弾性部材からなり、地山1の変位を許容する厚さを有している。これにより、地山1の変位が発生した場合でも、覆工コンクリート8に対する地山1からの外力が、緩衝材4で吸収される。その結果、地山1が変位した場合における、覆工コンクリート8に対する地山1から外力の影響が低減され、覆工コンクリート8のひび割れを抑制することができる。   In the tunnel according to the embodiment described above, the buffer material 4 is provided between the natural ground 1 and the lining concrete 8, and the buffer material 4 is made of an elastic member, and has a thickness that allows the displacement of the natural ground 1. Have. Thereby, even when the displacement of the natural ground 1 occurs, the external force from the natural ground 1 against the lining concrete 8 is absorbed by the buffer material 4. As a result, when the natural ground 1 is displaced, the influence of external force from the natural ground 1 on the lining concrete 8 is reduced, and cracking of the lining concrete 8 can be suppressed.

以上、実施形態に係るトンネル及びトンネルの構築方法について説明したが、本発明にトンネル、トンネルの構築方法及び覆工コンクリートのひび割れ抑制装置はこれらに限らず、可能な限りこれらの組合せを含むことができる。   As described above, the tunnel and the tunnel construction method according to the embodiment have been described. However, the tunnel, the tunnel construction method, and the crack prevention device for lining concrete are not limited to these, and may include combinations of these as much as possible. it can.

実施形態に係るトンネルの断面図を示す。A sectional view of a tunnel concerning an embodiment is shown. 緩衝部材等を拡大した拡大断面図を示す。The expanded sectional view which expanded the buffer member etc. is shown. クラウン部に空隙が無い場合の、地山変位に伴う応力が覆工に作用してひび割れが発生する概念図を示す。The conceptual diagram which the crack accompanying a stress with a natural ground displacement acting on a lining when a gap does not exist in a crown part occurs is shown. クラウン部に空隙がある場合の、地山変位に伴う応力が覆工に作用してひび割れが発生する概念図を示す。The conceptual diagram in which the stress accompanying a ground displacement acts on the lining when there is a gap in the crown portion and cracks occur is shown. 覆工コンクリート打設時における外力と抵抗力との関係を示す。The relationship between external force and resistance force during lining concrete placement is shown. 地山変位による外力発生時における外力と抵抗力との関係を示す。The relationship between external force and resistance force when external force is generated due to ground displacement is shown. 実施形態に係るトンネルの構築手順を示す。The construction procedure of the tunnel which concerns on embodiment is shown. 緩衝材を吹付けコンクリートに取り付けた状態の断面図を示す。Sectional drawing of the state which attached the shock absorbing material to the shotcrete is shown. 緩衝材を吹付けコンクリートに取り付けた状態の正面図を示す。The front view of the state which attached the shock absorbing material to the shotcrete is shown. 防水シートを吹付けコンクリートに取り付けた状態の断面図を示す。Sectional drawing of the state which attached the waterproof sheet to shotcrete is shown. 防水シートを吹付けコンクリートに取り付けた状態の正面図を示す。The front view of the state which attached the waterproof sheet to the shotcrete is shown. ロックボルトの頭部の拡大断面図を示す。The expanded sectional view of the head of a lock bolt is shown. 圧縮試験の概要を示す。An outline of the compression test is shown. 試験ケース1における応力―圧縮量曲線のグラフを示す。The graph of the stress-compression amount curve in Test Case 1 is shown. 試験ケース2における応力―圧縮量曲線のグラフを示す。The graph of the stress-compression amount curve in Test Case 2 is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・地山
2・・・吹付けコンクリート
3・・・ロックボルト
4・・・緩衝材
5・・・防水シート
6・・・コンクリートネイル
7・・・保護部材
8・・・覆工コンクリート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Natural mountain 2 ... Shotcrete 3 ... Rock bolt 4 ... Buffer material 5 ... Waterproof sheet 6 ... Concrete nail 7 ... Protection member 8 ... Covering concrete

Claims (8)

地山の掘削面に吹付けられるコンクリートからなる吹付けコンクリート部と、
前記吹付けコンクリート部の内側から前記地山に向けて挿入され、該地山と該吹付けコンクリート部とを一体化する固定部と、
前記吹付けコンクリート部の内側に該コンクリート部を覆うように設けられる弾性部材からなる緩衝部であって、前記地山の変位を許容する厚さを有する緩衝部と、
前記緩衝部の内側を覆うように設けられる覆工コンクリート部と、
を備えるトンネル。
A shotcrete section made of concrete blown to the excavation surface of the natural ground,
A fixed portion that is inserted from the inside of the shotcrete portion toward the natural ground, and integrates the natural ground and the shotcrete portion;
A buffer part made of an elastic member provided so as to cover the concrete part inside the shotcrete part, the buffer part having a thickness allowing the displacement of the natural ground;
A lining concrete part provided to cover the inside of the buffer part;
Tunnel with.
前記緩衝部と前記覆工コンクリート部との間に設けられ、前記地山から排出される水が該覆工コンクリートへ侵入することを抑制するシート状の防水部を更に備える請求項1に記載のトンネル。   The sheet-like waterproof part which is provided between the said buffer part and the said lining concrete part, and suppresses that the water discharged | emitted from the said natural ground penetrate | invades into this lining concrete. tunnel. 前記緩衝部は、シート状の弾性部材からなり、
前記緩衝部を前記吹付けコンクリート部へ固定する釘状の緩衝部用固定部と、
前記緩衝部用固定部の頭部を覆うことで該緩衝部用固定部の頭部が前記覆工コンクリートへ直接接触することを防止する保護部と、を更に備える請求項1又は請求項2に記載のトンネル。
The buffer portion is made of a sheet-like elastic member,
A nail-shaped fixing part for the buffer part for fixing the buffer part to the shotcrete part,
The protective part which prevents that the head of the fixing part for buffering part directly contacts the lining concrete by covering the head of the fixing part for buffering part is provided. The described tunnel.
前記保護部は、前記地山の変位を許容する厚さを有する、請求項3に記載のトンネル。   The tunnel according to claim 3, wherein the protection part has a thickness that allows displacement of the natural ground. 地山を掘削する掘削工程と、
前記掘削工程で掘削された地山の掘削面にコンクリートを吹付けるコンクリート吹付け工程と、
前記コンクリート吹付け工程で吹付けられたコンクリートからなる吹付けコンクリート部の内側から前記地山に向けて、該地山と該吹付けコンクリート部とを一体化する固定部を設置する固定部設置工程と、
前記固定部設置工程で前記地山と一体化された吹付けコンクリート部の内側に該コンクリート部を覆うように、弾性部材からなる緩衝部であって、前記地山の変位を許容する厚さを有する緩衝部を設ける緩衝部設置工程と、
前記緩衝部設置工程で設けられた緩衝部の内側を覆うように、覆工コンクリート部を設ける覆工コンクリート打設工程と、
を備えるトンネル構築方法。
Excavation process to excavate natural ground;
A concrete spraying step of spraying concrete onto the excavation surface of the natural ground excavated in the excavation step;
The fixing part installation process which installs the fixing part which unifies the ground and the shotcrete part from the inside of the shotcrete part made of the concrete sprayed in the concrete spraying process toward the ground When,
A buffer part made of an elastic member so as to cover the concrete part inside the shotcrete part integrated with the ground in the fixing part installation step, and having a thickness that allows the displacement of the ground A buffer part installation step of providing a buffer part having,
A lining concrete placing step for providing a lining concrete portion so as to cover the inside of the buffer portion provided in the buffer portion installation step,
A tunnel construction method comprising:
覆工コンクリートのひび割れを抑制するひび割れ抑制装置であって、
地山の掘削面に吹付けられるコンクリートからなる吹付けコンクリート部の内側に該コンクリート部を覆うように設けられる弾性部材からなる緩衝部であって、前記地山の変位を許容する厚さを有するシート状の緩衝部からなる覆工コンクリートのひび割れ抑制装置。
A crack suppressing device for suppressing cracking of lining concrete,
A buffer portion made of an elastic member provided to cover the concrete portion inside the shotcrete portion made of concrete sprayed on the excavation surface of the natural ground, and has a thickness allowing the displacement of the natural ground Cracking control device for lining concrete consisting of a sheet-like buffer.
前記緩衝部の内側と面接続され、前記地山から排出される水が該覆工コンクリートへ侵入することを抑制するシート状の防水部を更に備える、請求項6に記載の覆工コンクリートのひび割れ抑制装置。   The crack of the lining concrete according to claim 6, further comprising a sheet-shaped waterproof portion that is surface-connected to the inside of the buffer portion and prevents water discharged from the natural ground from entering the lining concrete. Suppression device. 前記緩衝部を前記吹付けコンクリート部へ固定する釘状の緩衝部用固定部と、
前記緩衝部用固定部の頭部を覆うことで該緩衝部用固定部の頭部が前記覆工コンクリートへ直接接触することを防止する保護部と、を更に備える請求項6又は請求項7に記載の覆工コンクリートのひび割れ抑制装置。
A nail-shaped fixing part for the buffer part for fixing the buffer part to the shotcrete part,
The protection part which prevents that the head of the fixing part for buffering part directly contacts the lining concrete by covering the head of the fixing part for buffering part is provided. The lining concrete crack suppression apparatus as described.
JP2008160334A 2008-06-19 2008-06-19 Tunnel, tunnel construction method, and device for suppressing cracking of lining concrete Pending JP2010001633A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008160334A JP2010001633A (en) 2008-06-19 2008-06-19 Tunnel, tunnel construction method, and device for suppressing cracking of lining concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008160334A JP2010001633A (en) 2008-06-19 2008-06-19 Tunnel, tunnel construction method, and device for suppressing cracking of lining concrete

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010001633A true JP2010001633A (en) 2010-01-07

Family

ID=41583563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008160334A Pending JP2010001633A (en) 2008-06-19 2008-06-19 Tunnel, tunnel construction method, and device for suppressing cracking of lining concrete

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010001633A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103147770A (en) * 2013-03-24 2013-06-12 中铁二院工程集团有限责任公司 Large-span heavy load stress induction type backfilling open cut tunnel lining structure
CN103437782A (en) * 2013-08-21 2013-12-11 中国长江三峡集团公司 Hydraulic self-moving steel mould trolley and construction method thereof
CN104727834A (en) * 2015-01-21 2015-06-24 中铁五局(集团)有限公司 Summer-time face excavation construction method for high and cold permafrost ultra-long highway tunnel
CN106321113A (en) * 2016-09-14 2017-01-11 中国矿业大学(北京) Laneway space frame structure for goaf penetration and supporting method of lane space frame structure
JP2019214930A (en) * 2018-06-11 2019-12-19 國立台北科技大學 Analysis method for obtaining change of stress in tunnel lining through amount of displacement, and apparatus and system therefor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58160497A (en) * 1982-03-16 1983-09-22 アオイ化学工業株式会社 Method of executing tunnel or underground structure
JPS60104497U (en) * 1983-12-21 1985-07-16 シ−アイ化成株式会社 Cushioning material for tunnel lining concrete
JPH02132299A (en) * 1988-11-14 1990-05-21 Tokai Rubber Ind Ltd Waterproof construction method
JPH02109897U (en) * 1989-02-17 1990-09-03
JPH0561298U (en) * 1992-01-20 1993-08-13 清水建設株式会社 Lining concrete structure
JP3421518B2 (en) * 1996-10-04 2003-06-30 株式会社大林組 Tunnel insulation sheet and insulation sheet structure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58160497A (en) * 1982-03-16 1983-09-22 アオイ化学工業株式会社 Method of executing tunnel or underground structure
JPS60104497U (en) * 1983-12-21 1985-07-16 シ−アイ化成株式会社 Cushioning material for tunnel lining concrete
JPH02132299A (en) * 1988-11-14 1990-05-21 Tokai Rubber Ind Ltd Waterproof construction method
JPH02109897U (en) * 1989-02-17 1990-09-03
JPH0561298U (en) * 1992-01-20 1993-08-13 清水建設株式会社 Lining concrete structure
JP3421518B2 (en) * 1996-10-04 2003-06-30 株式会社大林組 Tunnel insulation sheet and insulation sheet structure

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103147770A (en) * 2013-03-24 2013-06-12 中铁二院工程集团有限责任公司 Large-span heavy load stress induction type backfilling open cut tunnel lining structure
CN103147770B (en) * 2013-03-24 2016-09-21 中铁二院工程集团有限责任公司 Large-span heavy-load stress induced backfill open cut tunnel liner structure
CN103437782A (en) * 2013-08-21 2013-12-11 中国长江三峡集团公司 Hydraulic self-moving steel mould trolley and construction method thereof
CN104727834A (en) * 2015-01-21 2015-06-24 中铁五局(集团)有限公司 Summer-time face excavation construction method for high and cold permafrost ultra-long highway tunnel
CN106321113A (en) * 2016-09-14 2017-01-11 中国矿业大学(北京) Laneway space frame structure for goaf penetration and supporting method of lane space frame structure
JP2019214930A (en) * 2018-06-11 2019-12-19 國立台北科技大學 Analysis method for obtaining change of stress in tunnel lining through amount of displacement, and apparatus and system therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010001633A (en) Tunnel, tunnel construction method, and device for suppressing cracking of lining concrete
CN108560568A (en) A kind of high roadbed tunnel off-load safeguard structure and its construction method
CN102691299B (en) High-geostress dam foundation excavation construction technology
CN106593465B (en) A kind of structure and construction method improving tunnel-liner antidetonation shock attenuation ability
CN206439059U (en) It is a kind of to be used for the energy dissipating supporting construction in tunnel under large deformation wall rock condition
CN205063967U (en) Anti roadway support structure that combines that lets
CN114635720A (en) Large-section deep-buried soft rock tunnel combined supporting system and construction method
JP4250050B2 (en) Tunnel construction method
CN105888697B (en) A kind of Cross-fault leveling tunnel deformation cooperative type supporting construction and its construction method
JP6252837B2 (en) Tunnel lining construction method
JP6263008B2 (en) Tunnel structure and tunnel construction method
Lorenzo The role of temporary spear bolts in gasketed longitudinal joints of concrete segmental linings
JP2016011550A (en) Tunnel construction method
CN206539346U (en) Interlocking for enhancing country rock defective section tunnel antidetonation shock attenuation ability sets seam liner structure
JP6731242B2 (en) Lining concrete structure in mountain tunnel and composite functional sheet for it
CN104453914B (en) The construction method of ingate anti-impact shock-absorbing supporting construction
CN208347789U (en) A kind of more joint fissure breaking surrounding rocks tunnel allows pressure type composite lining structure
KR102103978B1 (en) Reinforcement and waterproof structure of vertical shafts for utility interface
JP4076496B2 (en) Concrete curing equipment
KR101770589B1 (en) Pile construction method using upper head extended pile
CN111456758B (en) Double-shield TBM pipe back supporting method for dealing with rock burst
CN213953615U (en) Rubber lining shock-absorbing layer
CN109723470A (en) Adapt to the Radial resistant force controllable type supporting construction and method for protecting support in large deformation tunnel
JP2004257109A (en) Widening method for existing tunnel
Bakhshi et al. STR-998: design of fiber-reinforced tunnel segmental lining according to new ACI report

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110406

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120426

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120508

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120904

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130108