JP2012072607A - Manufacturing method of segment and manufacturing facility of segment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、相互に複数連結することにより掘削穴の軸方向に筒状壁体を構成するセグメントの製造方法およびセグメントの製造設備に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a segment and a facility for manufacturing a segment that form a cylindrical wall body in the axial direction of an excavation hole by connecting a plurality of them together.
トンネル工法としては、シールド機によって地盤を掘削しながら、その後方において円弧版状のセグメントを周方向及び軸方向に順次据え付けて円筒状のトンネル壁体(筒状壁体)を構築するシールド工法が一般的である。このシールド工法に用いられるセグメントとしては、例えばコンクリート製セグメント、鋼製セグメントあるいは鋼材とコンクリートとを複合使用した合成セグメントが知られており、特許文献1には、合成セグメントの一例が開示されている。 As a tunnel construction method, there is a shield construction method that constructs a cylindrical tunnel wall body (cylindrical wall body) by excavating the ground with a shield machine and subsequently installing arc-shaped segments in the circumferential direction and axial direction behind it. It is common. As a segment used in this shield method, for example, a concrete segment, a steel segment, or a composite segment using a combination of steel and concrete is known, and Patent Document 1 discloses an example of a composite segment. .
このようなセグメントは、工場や掘削現場近傍の敷地などで製造され、掘削現場へ運搬されている。このため、掘削現場へのセグメントの運搬に時間や費用がかかっている。
また、道路交通法の規制によりセグメントを車輌で運搬可能な形状とする必要があるため、セグメントの大型化が困難である。
また、掘削現場近傍の敷地でセグメントを製造する場合には、この敷地の確保や、トンネルが完成した後の敷地の原状回復に労力やコストがかかっている。
Such a segment is manufactured at a site near a factory or excavation site and transported to the excavation site. For this reason, it takes time and cost to transport the segment to the excavation site.
Moreover, since it is necessary to make the segment into a shape that can be transported by a vehicle due to regulations of the Road Traffic Law, it is difficult to increase the size of the segment.
In addition, when a segment is manufactured at a site near the excavation site, it takes effort and cost to secure this site and to restore the site after the tunnel is completed.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、掘削現場外から掘削現場内へのセグメントの運搬を少なくすることができるとともに、セグメントを大型化することができるセグメントの製造方法およびセグメントの製造設備を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can reduce the transportation of the segment from the outside of the excavation site to the inside of the excavation site and can increase the size of the segment. The purpose is to provide manufacturing equipment.
上記目的を達成するため、本発明に係るセグメントの製造方法は、シールド機で地山を掘削するとともに、前記シールド機後方の掘削穴内にセグメントを複数連結して筒状壁体を構築するトンネル工事において、前記筒状壁体のうち先行して構築された掘削方向後方の後方筒状壁体内で、前記後方筒状壁体よりも掘削方向前方の前方筒状壁体を構築するセグメントを製造することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for manufacturing a segment according to the present invention is a tunnel construction in which a ground wall is excavated by a shield machine, and a plurality of segments are connected in an excavation hole behind the shield machine to construct a cylindrical wall body. And manufacturing a segment for constructing a front cylindrical wall body ahead in the excavation direction with respect to the rear cylindrical wall body in a rear cylindrical wall body behind the excavation direction constructed in advance among the cylindrical wall bodies. It is characterized by that.
また、本発明に係るセグメントの製造設備は、地山を掘削するシールド機の後方の掘削穴内に形成される筒状壁体を構築するセグメントを製造するセグメント製造設備であって、前記筒状壁体のうち先行して構築された掘削方向後方の後方筒状壁体内に設けられて、前記後方筒状壁体よりも掘削方向前方の前方筒状壁体を構築するセグメントの型枠設備を備えることを特徴とする The segment manufacturing facility according to the present invention is a segment manufacturing facility for manufacturing a segment for constructing a cylindrical wall body formed in a drilling hole behind a shield machine for excavating natural ground, the cylindrical wall Provided in the rear cylindrical wall in the rear of the excavation direction constructed in advance among the body, and provided with a formwork for the segment that constructs the front cylindrical wall in the front of the excavation direction than the rear cylindrical wall It is characterized by
本発明では、筒状壁体のうち先行して構築された掘削方向後方の後方筒状壁体内で、後方筒状壁体よりも掘削方向前方の前方筒状壁体を構築するセグメントを製造することにより、前方筒状壁体のセグメントを工場などで製造して掘削現場へ運搬する場合と比べて、セグメントの運搬にかかる労力やコストを削減することができる。
また、前方筒状壁体のセグメントを車両に載積して道路上運搬することがないため、前方筒状壁体のセグメントの形状に道路交通法の規制がかかることがなく、前方筒状壁体のセグメントの大型化を図ることができる。これにより、前方筒状壁体のセグメント同士の継手を少なくすることができ、前方筒状壁体のセグメント同士の連結にかかる手間を軽減できる。また、劣化の生じ易い継手部分が少なくなるため筒状壁体の品質を高く保つことができる。
また、セグメントの大型化により、従来よりもセグメントの個数が少なくなるため、セグメントの管理にかかる労力を軽減することができる。
In the present invention, a segment for constructing a front cylindrical wall body ahead in the excavation direction with respect to the rear cylindrical wall body is manufactured in the rear cylindrical wall body rearward in the excavation direction constructed in advance among the cylindrical wall bodies. This makes it possible to reduce labor and cost for transporting the segment compared to the case where the segment of the front cylindrical wall body is manufactured at a factory and transported to the excavation site.
In addition, since the segment of the front cylindrical wall body is not loaded on the vehicle and transported on the road, the shape of the segment of the front cylindrical wall body is not restricted by the Road Traffic Act, and the front cylindrical wall The body segment can be enlarged. Thereby, the joint of the segments of a front cylindrical wall body can be decreased, and the effort concerning the connection of the segments of a front cylindrical wall body can be reduced. In addition, since the number of joint portions that easily deteriorate is reduced, the quality of the cylindrical wall body can be kept high.
Further, since the number of segments is smaller than before due to the increase in size of the segments, it is possible to reduce labor for managing the segments.
また、本発明に係るセグメントの製造方法では、前記前方筒状壁体のセグメントの型枠にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、前記コンクリートが硬化した後に前記セグメントから前記型枠を外して前記セグメントを養生する養生工程とを備え、前記養生工程は、前記セグメントを前記型枠よりも前記シールド機側へ移動させて行うことが好ましい。
本発明では、養生工程はセグメントを型枠よりもシールド機側へ移動させて行うことにより、セグメントを製造する過程でシールド機側へ移動させている。これにより、筒状壁体内部におけるセグメントの設置箇所への搬送距離を短くすることができ、筒状壁体内部におけるセグメントの搬送にかかる労力の軽減や時間の短縮を図ることができる。
Further, in the method for manufacturing a segment according to the present invention, a concrete placing step for placing concrete on a mold of the segment of the front cylindrical wall body, and the mold is removed from the segment after the concrete is cured. A curing process for curing the segment, and the curing process is preferably performed by moving the segment to the shield machine side of the mold.
In the present invention, the curing process is performed by moving the segment to the shield machine side from the mold, so that the segment is moved to the shield machine side in the process of manufacturing the segment. Thereby, the conveyance distance to the installation location of the segment in a cylindrical wall body can be shortened, and the effort concerning the conveyance of the segment in a cylindrical wall body can be reduced, and time reduction can be aimed at.
また、本発明に係るセグメントの製造方法では、前記コンクリート打設工程では、定位置に固定された前記型枠に高流動コンクリートを打設することが好ましい。
本発明では、型枠が定位置に固定されていることにより、型枠を移動させずにセグメントを製造することができるため、工程を簡素化することができる。
また、高流動コンクリートを打設することにより、型枠へコンクリートを充填する際に振動による締固めを行う必要がないため、締固め用の振動台などの設備が不要となりセグメントを製造するため設備を縮小することができるとともに、工程を簡素化することができる。
Moreover, in the segment manufacturing method according to the present invention, in the concrete placing step, it is preferable to place high-fluidity concrete on the mold fixed at a fixed position.
In the present invention, since the mold is fixed at a fixed position, the segment can be manufactured without moving the mold, so that the process can be simplified.
In addition, by placing high-fluidity concrete, it is not necessary to perform compaction by vibration when filling concrete into the formwork, so facilities such as a vibration table for compaction are not required and facilities for manufacturing segments Can be reduced and the process can be simplified.
また、本発明に係るセグメントの製造方法では、前記養生工程は、前記セグメントの出入管理可能な自動倉庫で行ってもよい。
本発明では、養生工程は、前記セグメントの出入管理可能な自動倉庫で行うことにより、セグメントの養生とともにセグメントの保管を容易に行うことができる。
Moreover, in the manufacturing method of the segment which concerns on this invention, you may perform the said curing process in the automatic warehouse which can go in and out of the said segment.
In the present invention, by performing the curing process in an automatic warehouse capable of managing the access of the segment, the segment can be easily stored together with the curing of the segment.
また、本発明に係るセグメントの製造方法では、前記セグメントは、テーパセグメントであってもよい。
本発明では、セグメントはテーパセグメントであることにより、所定数のテーパセグメントを組み合わせることにより、所望の形状に掘削された掘削穴に設置することができる。
In the segment manufacturing method according to the present invention, the segment may be a tapered segment.
In the present invention, since the segment is a tapered segment, it can be installed in an excavation hole excavated in a desired shape by combining a predetermined number of tapered segments.
本発明によれば、後方筒状壁体内部で前方筒状壁体を構築するセグメントを製造することにより、前方筒状壁体を構築するセグメントを工場などで製造する場合と比べて、セグメントの運搬にかかる労力やコストを削減することができる。
また、前方筒状壁体を構築するセグメントの大型化が可能で、セグメント同士の継手を少なくすることができるため、セグメント同士の連結にかかる工期を短縮できるとともに、劣化の生じ易い継手部分が少なくなりセグメントおよび筒状壁体の品質を高く保つことができる。
According to the present invention, by producing a segment for constructing the front cylindrical wall body inside the rear cylindrical wall body, compared with the case of manufacturing the segment for constructing the front cylindrical wall body in a factory or the like, Labor and cost for transportation can be reduced.
In addition, since the segments for constructing the front cylindrical wall can be enlarged and the number of joints between the segments can be reduced, the construction period for connecting the segments can be shortened, and there are few joint parts that are likely to deteriorate. The quality of the segment and the cylindrical wall can be kept high.
以下、本発明の実施形態によるセグメントの製造方法およびセグメントの製造設備について、図1乃至図3に基づいて説明する。
図1および図2に示すように、本実施形態では、シールド機(不図示)で地山Gを掘削するとともに、シールド機の後方の掘削穴内に複数のセグメント1を連結させて筒状壁体(トンネル)2を構築している。
ここで、図1において、図示しないシールド機および切羽は、図中の左側にあるものとし、図中の右側から左側の方向(矢印Aの方向)へ掘削を行っているものとする。そして、図中の左側を前側(前方)とし、図中の右側を後側(後方)として以下説明する。
Hereinafter, a segment manufacturing method and a segment manufacturing facility according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, a natural wall G is excavated by a shield machine (not shown), and a plurality of segments 1 are connected in an excavation hole at the rear of the shield machine to form a cylindrical wall body. (Tunnel) 2 is constructed.
Here, in FIG. 1, it is assumed that a shield machine and a face not shown are on the left side in the drawing, and excavation is performed from the right side in the drawing to the left side (direction of arrow A). In the following description, the left side in the figure is the front side (front), and the right side in the figure is the rear side (rear).
セグメント1は、略円弧板状に形成されたコンクリートセグメントで、略円筒状の掘削穴の軸方向および周方向に連結されて略円筒状の筒状壁体2を構築している。
筒状壁体2の内部には、上下方向の中間部に床版3が構築されていて、床版3上には、例えば道路が構築される。
The segment 1 is a concrete segment formed in a substantially arc plate shape, and is connected to the axial direction and the circumferential direction of a substantially cylindrical excavation hole to construct a substantially cylindrical
A
床版3の下部空間4は、その後端部4a(図1参照)側が、この後端部4a側よりも前側の筒状壁体2を構成するセグメント1を製造、保管するスペースとして使用されている。
ここで、下部空間4の後端部4a側が含まれる筒状壁体2の後端部2a側を後方筒状壁体5とし、後方筒状壁体5よりも前側の筒状壁体2を前方筒状壁体(不図示)とする。また、後方筒状壁体5を構築するセグメント1を後方セグメント7とし、前方筒状壁体を構築するセグメント1を前方セグメント8として以下説明する。
The
Here, the
後方筒状壁体5は、前方筒状壁体に先行して構築されている。後方筒状壁体5を構築する後方セグメント7は、工場などで公知の方法で製造され、掘削現場へ運搬されて、設置されている。
そして、この後方筒状壁体5が構築された後に、その下部空間4に前方セグメント8を製造する設備類が設置されて、後方筒状壁体5内部で前方セグメント8の製造が可能となっている。
前方筒状壁体は、この後方筒状壁体5内部で製造された前方セグメント8によって構築されている。
The rear cylindrical wall 5 is constructed prior to the front cylindrical wall. The rear segment 7 that constructs the rear cylindrical wall body 5 is manufactured by a known method in a factory or the like, transported to an excavation site, and installed.
After the rear cylindrical wall body 5 is constructed, facilities for manufacturing the
The front cylindrical wall body is constructed by the
(セグメントの製造設備)
次に、前方セグメント8の製造設備について説明する。
前方セグメント8の製造設備としては、前方セグメント8の型枠(型枠設備)11、前方セグメント8を上下反転させる反転機12、前方セグメント8を水中養生させる水中養生槽13と、前方セグメント8を保管する自動倉庫14とが後方筒状壁体5に設置されている。
(Segment production equipment)
Next, manufacturing equipment for the
Manufacturing equipment for the
型枠11は、転用可能に形成されているとともに所定の位置に固定されている。型枠11は、前方セグメント8の内周面8aが下側となる向きに設置されている。型枠11は定位置に固定されているため、型枠11へのコンクリートCの打設は、移動式のホッパなどで行っている。
なお、コンクリートCは、後方筒状壁体5近傍の地上に設置されたバッチャープラント15(図1参照)からポンプ(不図示)で型枠11内へ圧送されている。
The
The concrete C is pumped into the
反転機12は、型枠11が外された前方セグメント8を回転させて上下反転させる装置である。型枠11は、前方セグメント8の内周面8aが下側となる向きに設置されているため、型枠11が外された前方セグメント8は、内周面8aが下側となる向きになっている。そして、このままの向きでセグメント1を反転機12にセットし上下反転させることで、内周面8aが上側となる向きになる。
この反転機12は、型枠11の前側に設置されている。
The
The reversing
水中養生槽13は、図2に示すように後方筒状壁体5の下部空間4の一部の区間に構成されている。そして、この区間の前端および後端に壁体が形成され、これらの壁体間に水を収容可能に構成されている。
水中養生槽13は、反転機12よりの前側に設置されている。
The
The
自動倉庫14は、水中養生槽13から取り出された前方セグメント8が保管されている。そして、前方セグメント8は、自動倉庫14から取り出されて掘削穴へ搬送され、前方筒状壁体を構成するように設置されている。
自動倉庫14は、前方セグメント8の出入を管理しており、例えば、前方セグメント8に埋設または取り付けられたICチップやバーコードなどを感知することで前方セグメント8の出入を管理している。
自動倉庫14は、水中養生槽13よりも切羽側に設置されている。
The
The
The
(セグメントの製造方法)
次に、上述した前方セグメント8の製造方法について説明する。
(型枠設置工程)
まず、図1および図2に示す型枠11に、図示しない鉄筋や蓋型枠などを設置し、コンクリートを打設可能な状態とする。このとき、型枠11は、形成される前方セグメント8の内周面8aが下側となる向きに設置される。
(コンクリート打設工程)
続いて、蓋型枠に形成されたコンクリート流入口から型枠11内にコンクリートCを打設する。このとき、コンクリートCに高流動コンクリートを使用している。このように、高流動コンクリートを使用することによって、コンクリートCを締固めしなくても自己充填が可能となる。
(Segment manufacturing method)
Next, the manufacturing method of the
(Formwork installation process)
First, reinforcing bars (not shown), lid molds, and the like are installed on the
(Concrete placing process)
Subsequently, concrete C is placed in the
続いて、打設されたコンクリートCが硬化するまで所定期間の養生を行う。
そして、コンクリートCが硬化した後に、形成された前方セグメント8から型枠11を外す。
続いて、型枠11が外された前方セグメント8を、反転機12へ移動させ、上下反転するように回転させる。この反転作業によって、前方セグメント8の内周面8aが上方を向くことになる。
Subsequently, curing is performed for a predetermined period until the placed concrete C is hardened.
Then, after the concrete C has hardened, the
Subsequently, the
(養生工程)
続いて、前方セグメント8の水中養生を行う。
反転機12で反転させた前方セグメント8を水中養生槽13へ入れ、所定期間の水中養生を行う。この水中養生により、前方セグメント8の長期強度を向上させることができる。
所定期間の水中養生を行った後、水中養生槽13から前方セグメント8を取り出し、前方セグメント8を自動倉庫14で保管する。なお、自動倉庫14内で前方セグメント8の養生を行ってもよい。
このように所定の養生が完了することで前方セグメント8が形成される。
(Curing process)
Subsequently, underwater curing of the
The
After underwater curing for a predetermined period, the
Thus, the
そして、自動倉庫14で保管されている前方セグメント8は、自動倉庫14から取り出されて台車16によって切羽側に運搬され前方筒状壁体を構築するために使用される。
このとき、前方セグメント8は、内周側1aが上側となるように設置されていることにより、設置箇所へは、掘削穴の内周面に沿って移動させればよいため、前方セグメント8を上下反転させる必要がなく容易に設置することができる。
Then, the
At this time, since the
本実施形態による前方セグメント8の製造方法によれば、既に構築されている後方筒状壁体5内で前方筒状壁体を構築する前方セグメント8を製造することにより、前方セグメント8を工場などで製造する場合と比べて、前方筒状壁体を構築するセグメント1を工場から現場に運搬する労力とコストを省くことができる。
また、前方セグメント8は、道路上を運搬されることがないため、道路交通法による形状の規制がなく、大型化を図ることができる。
そして、図3(a)に示すように、前方筒状壁体6を構築する前方セグメント8は、図3(b)に示す筒状壁体20の従来のセグメント21よりも大型に形成することができる。このため、従来のセグメント21同士の継手22よりも前方セグメント8同士の継手9を少なくすることができる。これにより、前方セグメント8同士の連結にかかる工期を短縮できるとともに、継手の劣化による水漏れなどを少なくすることができる。
According to the manufacturing method of the
Moreover, since the
And as shown to Fig.3 (a), the
以上、本発明によるセグメントの製造方法およびセグメントの製造設備の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、前方セグメント8は、略円弧板状に形成されているが、テーパセグメントとしてもよい。前方セグメント8をテーパセグメントとすることにより、複数の種類のテーパセグメントを組み合わせれば、所望の形状に掘削された掘削穴に筒状壁体2を構築することができる。
また、上述した実施形態では、前方セグメント8の水中養生を行っているが、前方セグメント8の強度が十分に確保できるのであれば、前方セグメント8の水中養生を行わなくてもよい。
As mentioned above, although the embodiment of the segment manufacturing method and the segment manufacturing facility according to the present invention has been described, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention.
For example, in the embodiment described above, the
Moreover, in embodiment mentioned above, although the water curing of the
1 セグメント
2 筒状壁体
3 床版
4 下部空間
5 後方筒状壁体
7 後方セグメント
8 前方セグメント
11 型枠(型枠設備)
14 自動倉庫
C コンクリート
G 地山
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
14 Automated warehouse C Concrete G Ground
Claims (6)
前記筒状壁体のうち先行して構築された掘削方向後方の後方筒状壁体内で、前記後方筒状壁体よりも掘削方向前方の前方筒状壁体を構築するセグメントを製造することを特徴とするセグメントの製造方法。 In tunnel construction that excavates natural ground with a shield machine and constructs a cylindrical wall body by connecting multiple segments in the excavation hole behind the shield machine,
Manufacturing a segment for constructing a front cylindrical wall body ahead of the excavating direction from the rear cylindrical wall body in the rear cylindrical wall body behind the excavating direction constructed in advance among the cylindrical wall bodies. A method for producing a featured segment.
前記コンクリートが硬化した後に前記セグメントから前記型枠を外して前記セグメントを養生する養生工程とを備え、
前記養生工程は、前記セグメントを前記型枠よりも前記シールド機側へ移動させて行うことを特徴とする請求項1に記載のセグメントの製造方法。 A concrete placing step for placing concrete in a formwork of a segment of the front cylindrical wall;
A curing step of curing the segment by removing the formwork from the segment after the concrete has hardened;
The method for producing a segment according to claim 1, wherein the curing step is performed by moving the segment to the shield machine side with respect to the formwork.
前記筒状壁体のうち先行して構築された掘削方向後方の後方筒状壁体内に設けられて、前記後方筒状壁体よりも掘削方向前方の前方筒状壁体を構築するセグメントの型枠設備を備えることを特徴とするセグメントの製造設備。
A segment manufacturing facility for manufacturing a segment for constructing a cylindrical wall formed in a drilling hole behind a shield machine for excavating natural ground,
A type of segment which is provided in a rear cylindrical wall body behind the excavation direction constructed in advance among the cylindrical wall bodies and constructs a front cylindrical wall body ahead in the excavation direction than the rear cylindrical wall body. A segment manufacturing facility comprising a frame facility.
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- 2010-09-29 JP JP2010218656A patent/JP2012072607A/en active Pending
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