JP2013028898A - Construction method of invert, invert and precast member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、NATMトンネル工法によるトンネルのインバートの施工方法、インバート、及びプレキャスト部材に関するものである。 The present invention relates to a tunnel inversion method, an invert, and a precast member by a NATM tunneling method.
従来から、トンネルの施工においては、掘削坑に鋼製支保工と吹付けコンクリート、及びロックボルトでグランドアーチを形成して支保を行うNATMトンネル工法(New Austrian Tunneling Method)が多用されている。この種のトンネルにかかる地山からの外圧(外力)は、上からの方向の力が主体となるため、地質が比較的良好な地山においては掘削底盤に鋼製支保工を建込み、コンクリートを吹付け、ロックボルトを打設することで上部支保を完了している。しかし、地質が不良な地山では、トンネルに作用する側圧の増大、側圧の作用、上部支保の脚部での支持力不足等の問題が発生し、トンネル内空断面に変形、変位を生じることがある。この対策として、トンネルの底盤にインバートを施工し上部支保を下部で接合して断面を閉合し、トンネルを構造的に安定させる必要がある。 Conventionally, in the construction of tunnels, the NATM tunneling method (New Austrian Tunneling Method) in which a steel arch, a shotcrete, and a rock volt are used to form a ground arch for the excavation mine is used frequently. The external pressure (external force) applied to this type of tunnel from the ground is mainly the force from above, so in the ground where the geology is relatively good, a steel support is built on the excavation bottom. The upper support is completed by spraying and driving a lock bolt. However, in the ground where the geology is poor, problems such as increased lateral pressure acting on the tunnel, lateral pressure, insufficient support force at the legs of the upper support, etc. occur, causing deformation and displacement in the tunnel's empty cross section. There is. As a countermeasure, it is necessary to invert the bottom of the tunnel, join the upper support at the lower part, close the cross section, and structurally stabilize the tunnel.
インバートに関する技術として、下記特許文献1に記載のトンネルの施工方法が知られている。この施工方法は、建設中のトンネルの側壁間を連絡するインバートを設置するものである。地山を掘削して露出したトンネルの周面にアーチ状の一次支保工を配置し、凹凸を調整したトンネル底面上に複数のブロックを互いに面接触させながら並べて、一次支保工の両端を連絡したインバートを構築する。この種のインバートにおいては、地山からの外圧に起因してインバートが下方から押し上げられる力が作用する場合がある。このような力によりブロックが浮き上がったり脱落したりすること防止するために、ブロック同士が噛み合う形状にすることも特許文献1では提案されている。 As a technique related to inversion, a tunnel construction method described in Patent Document 1 below is known. This construction method is to install an invert that communicates between the side walls of the tunnel under construction. An arch-shaped primary support work was placed on the periphery of the tunnel exposed by excavating natural ground, and multiple blocks were placed in contact with each other on the bottom surface of the tunnel with adjusted irregularities, and both ends of the primary support work were connected. Build inverts. In this type of invert, a force that pushes up the invert from below may be applied due to external pressure from the natural ground. In order to prevent the block from being lifted or dropped by such force, it is proposed in Patent Document 1 that the blocks are engaged with each other.
しかしながら、上記のようにブロック同士を噛み合う形状にした場合には、ブロックの設置作業が困難になり施工性が低下してしまう。例えば、最後のブロックを設置する際に、ブロック同士の間に最後のブロックを挿入し難く、作業性が悪い。インバートの施工時には、トンネル掘削用車両の通行を制限しなければならない場合もあるので、施工性が低下し作業時間が長くなると、トンネル掘削の作業の能率の低下を招くという問題がある。従って、インバートをブロック化するにあたっては、地山からの圧力に抵抗する構造を持ちながらも、良好な施工性が望まれる。 However, when the blocks are engaged with each other as described above, the installation work of the blocks becomes difficult and the workability is lowered. For example, when installing the last block, it is difficult to insert the last block between the blocks, and workability is poor. During the construction of the invert, there is a case where it is necessary to restrict the passage of the tunnel excavation vehicle. Therefore, when the workability is lowered and the work time is prolonged, there is a problem that the efficiency of the tunnel excavation work is lowered. Therefore, when making invert into a block, good workability is desired while having a structure that resists pressure from the natural ground.
本発明は、地山からの圧力に起因するインバート構成部分の浮き上がりや脱落を抑制すると共に、良好な施工性を実現するインバートの施工方法、インバート、及びプレキャスト部材を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an invert construction method, an invert, and a precast member that suppress the lifting and dropping off of the invert components caused by the pressure from the natural ground, and realize good workability.
本発明のインバートの施工方法は、NATMトンネル工法において鋼製支保工と吹き付けコンクリート部とロックボルトとを有するアーチ形状の一次支保工の脚部同士を連絡し下に凸のアーチ形状をなすインバートをトンネル底面に施工するインバートの施工方法であって、インバートは、トンネル底面においてトンネルの幅方向に複数連結されたプレキャスト板からなるものであり、インバートは、L字断面になるように切欠きが設けられた両端部を有する第1プレキャスト板と、逆さL字断面になるように切欠きが設けられ第1プレキャスト板の一方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第2プレキャスト板と、逆さL字断面になるように切欠きが設けられ第1プレキャスト板の他方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第3プレキャスト板と、を備えており、第1プレキャスト板をトンネル底面の所定の位置に設置する第1設置工程と、所定の位置に設置された第1プレキャスト板の一方側に隣接させて第2プレキャスト板を設置し、第1及び第2プレキャスト板の端部同士を相欠き継ぎで連結する第2設置工程と、所定の位置に設置された第1プレキャスト板の他方側に隣接させて第3プレキャスト板を設置し、第1及び第3プレキャスト板の端部同士を相欠き継ぎで連結する第3設置工程と、を備えたことを特徴とする。 The invert construction method of the present invention is a method of connecting the legs of the arch-shaped primary support having steel support, sprayed concrete, and rock bolts in the NATM tunnel method to form a convex arch shape below. An invert construction method for constructing the bottom of a tunnel, wherein the invert is composed of a plurality of precast plates connected in the width direction of the tunnel at the bottom of the tunnel, and the invert is provided with a notch so as to have an L-shaped cross section. A first precast plate having both ends, and a second precast plate having an end portion provided with a notch so as to have an inverted L-shaped cross section and connected to one end portion of the first precast plate by a phase notch And a notch provided so as to have an inverted L-shaped cross section, and an end connected to the other end of the first precast plate by a phase notch. A first precast plate installed at a predetermined position on the bottom surface of the tunnel, and adjacent to one side of the first precast plate installed at the predetermined position. The second pre-cast plate is installed, and the end portions of the first and second pre-cast plates are connected to each other by a phase joint, and the second pre-cast plate is adjacent to the other side of the first pre-cast plate installed at a predetermined position. And a third installation step in which three precast plates are installed and the ends of the first and third precast plates are connected to each other by phase cuts.
この施工方法では、トンネルの幅方向に複数連結されたプレキャスト板でインバートが形成される。そして、第1プレキャスト板の端部がL字断面をなし、第2及び第3プレキャスト板に相欠き継ぎで連結されているので、第1プレキャスト板の端部が第2及び第3プレキャスト板の端部に嵌合され、第1〜第3プレキャスト板は強固に連結される。この構造により、地山からの圧力に起因して第1〜第3プレキャスト板が下方からの力を受ける場合にも、プレキャスト板の浮き上がり及び脱落が抑制される。また、この施工方法では、一次支保工の脚部に隣接するプレキャスト板(インバートの端部を構成するプレキャスト板)以外のプレキャスト板である第1プレキャスト板をまず設置し、その後、第1プレキャスト板の端部の上に端部を重ねながら第2及び第3プレキャスト板を設置する。従って、プレキャスト板の端部同士を相欠き継ぎで嵌合させ連結する場合にも、第2及び第3プレキャスト板を設置し易く、良好な施工性も確保することができる。 In this construction method, invert is formed by a plurality of precast plates connected in the width direction of the tunnel. Since the end of the first precast plate has an L-shaped cross section and is connected to the second and third precast plates by a phased joint, the end of the first precast plate is connected to the second and third precast plates. The first to third precast plates are firmly connected to the end portions. With this structure, even when the first to third precast plates receive a force from below due to the pressure from the natural ground, the precast plates are prevented from rising and falling. In this construction method, the first precast plate is first installed, which is a precast plate other than the precast plate adjacent to the primary support leg (the precast plate constituting the end of the invert), and then the first precast plate. The second and third precast plates are installed while overlapping the end on the end. Therefore, even when the end portions of the precast plates are fitted and connected by phase cuts, the second and third precast plates can be easily installed, and good workability can be ensured.
また、本発明のインバートの施工方法において、幅方向に連結されインバートを形成するためのプレキャスト板の数は奇数であり、第1プレキャスト板は、複数のプレキャスト板のうち中央に配置されることとしてもよい。地山からの圧力に起因する下方からの力は、インバートの中央部分が最も大きく作用すると考えられる。従って、中央のプレキャスト板を上記構成の第1プレキャスト板とすることで、地山からの圧力に起因するプレキャスト板の浮き上がりや脱落を効果的に抑制することができる。 In the invert construction method of the present invention, the number of precast plates connected in the width direction to form inverts is an odd number, and the first precast plate is arranged at the center among the plurality of precast plates. Also good. It is considered that the central part of Invert acts most greatly on the force from below due to the pressure from the natural ground. Therefore, by using the central precast plate as the first precast plate having the above-described configuration, it is possible to effectively prevent the precast plate from being lifted or dropped due to the pressure from the natural ground.
本発明のインバートは、NATMトンネル工法において鋼製支保工と吹き付けコンクリート部とロックボルトとを有するアーチ形状の一次支保工の脚部同士を連絡し下に凸のアーチ形状をなすインバートであって、トンネル底面においてトンネルの幅方向に複数連結されたプレキャスト板からなるものであり、L字断面になるように切欠きが設けられた両端部を有する第1プレキャスト板と、逆さL字断面になるように切欠きが設けられ第1プレキャスト板の一方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第2プレキャスト板と、逆さL字断面になるように切欠きが設けられ第1プレキャスト板の他方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第3プレキャスト板と、を備えたことを特徴とする。 The invert of the present invention is an invert that connects the legs of an arch-shaped primary support having steel support, sprayed concrete, and rock bolts in the NATM tunnel method, and forms a convex arch shape below, A plurality of precast plates connected in the width direction of the tunnel at the bottom surface of the tunnel, and a first precast plate having both ends provided with notches so as to have an L-shaped cross section, and an inverted L-shaped cross section. A second precast plate having a notch and an end connected to one end of the first precast plate by a phase notch, and a first precast plate having a notch so as to have an inverted L-shaped cross section And a third precast plate having an end portion connected to the other end portion by a phase notch.
このインバートは、トンネルの幅方向に複数連結されたプレキャスト板で形成される。そして、第1プレキャスト板の端部がL字断面をなし、第2及び第3プレキャスト板に相欠き継ぎで連結されているので、第1プレキャスト板の端部が第2及び第3プレキャスト板の端部に嵌合され、第1〜第3プレキャスト板は強固に連結される。この構造により、地山からの圧力に起因して第1〜第3プレキャスト板が下方からの力を受ける場合にも、プレキャスト板の浮き上がり及び脱落が抑制される。また、このインバートを施工する場合には、一次支保工の脚部に隣接するプレキャスト板(インバートの端部を構成するプレキャスト板)以外のプレキャスト板である第1プレキャスト板をまず設置し、その後、第1プレキャスト板の端部の上に端部を重ねながら第2及び第3プレキャスト板を設置すればよい。従って、プレキャスト板の端部同士を相欠き継ぎで連結する場合にも、第2及び第3プレキャスト板を設置し易く、良好な施工性も確保することができる。 This invert is formed by a precast plate connected in a plurality in the width direction of the tunnel. Since the end of the first precast plate has an L-shaped cross section and is connected to the second and third precast plates by a phased joint, the end of the first precast plate is connected to the second and third precast plates. The first to third precast plates are firmly connected to the end portions. With this structure, even when the first to third precast plates receive a force from below due to the pressure from the natural ground, the precast plates are prevented from rising and falling. In addition, when constructing this invert, the first precast plate that is a precast plate other than the precast plate adjacent to the primary support leg (the precast plate constituting the end of the invert) is first installed, and then What is necessary is just to install a 2nd and 3rd precast board, overlapping an edge part on the edge part of a 1st precast board. Accordingly, even when the end portions of the precast plates are connected to each other by phase-separation, the second and third precast plates can be easily installed, and good workability can be ensured.
本発明のプレキャスト部材は、NATMトンネル工法において鋼製支保工と吹き付けコンクリート部とロックボルトとを有するアーチ形状の一次支保工の脚部同士を連絡し下に凸のアーチ形状をなすインバートの少なくとも一部をなすプレキャスト部材であって、インバートは、トンネル底面においてトンネルの幅方向に複数連結されたプレキャスト板からなるものであり、L字断面になるように切欠きが設けられた両端部を有する第1プレキャスト板と、逆さL字断面になるように切欠きが設けられ第1プレキャスト板の一方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第2プレキャスト板と、逆さL字断面になるように切欠きが設けられ第1プレキャスト板の他方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第3プレキャスト板と、を備えたことを特徴とする。 The precast member of the present invention is at least one of the inverts having a convex arch shape by connecting the legs of the primary support arch shape having a steel support work, a sprayed concrete part and a lock bolt in the NATM tunnel method. The invert is formed of a plurality of precast plates connected in the width direction of the tunnel at the bottom surface of the tunnel, and has two end portions provided with notches so as to form an L-shaped cross section. 1 precast plate, a second precast plate having a notch so as to have an inverted L-shaped cross section, and an end connected to one end of the first precast plate by a phase notch, and an inverted L-shaped cross section A third precast plate having a notch and an end connected to the other end of the first precast plate by a phase notch, Characterized by comprising.
本発明によれば、地山からの圧力に起因するインバート構成部分の浮き上がりや脱落を抑制すると共に、良好な施工性を実現するインバートの施工方法、インバート、及びプレキャスト部材を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an invert construction method, an invert, and a precast member that suppress the lifting and dropping off of the invert components caused by the pressure from the natural ground and realize good workability.
以下、図面を参照しつつ本発明に係るインバートの施工方法、インバート、及びプレキャスト部材の実施形態について詳細に説明する。まず、図1を参照しながら、本実施形態のインバートの施工方法、インバート、及びプレキャスト部材が適用される山岳トンネル1について説明する。トンネル1は、NATMトンネル工法(New Austrian Tunneling Method)を用いて施工されるものである。 Hereinafter, embodiments of an invert construction method, an invert, and a precast member according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, an invert construction method, an invert, and a mountain tunnel 1 to which a precast member is applied will be described with reference to FIG. Tunnel 1 is constructed using the NATM tunneling method (New Austrian Tunneling Method).
図1に示すように、トンネル1は、トンネル掘削抗の内周面に沿ってアーチ形状に設けられた一次支保工3と、一次支保工3の内側に設けられた覆工コンクリート部5とを備えている。一次支保工3は、トンネル掘削抗の内周面に設けられた鋼製支保工7を備えている。鋼製支保工7は、例えば、周方向に2分割されて設けられており、トンネル1の内周面に沿った弧をなす一対のH鋼が連結され形成されている。
As shown in FIG. 1, the tunnel 1 includes a
更に、一次支保工3は、吹き付けコンクリート部9を備えている。吹き付けコンクリート部9は、鋼製支保工7同士の間を埋めるようにトンネル1の内周面に吹付け工法で形成されている。更に、一次支保工3は、吹き付けコンクリート部9からトンネル1の径方向外側に向けて地山に打ち込まれた多数のロックボルト11を備えている。覆工コンクリート部5は、一次支保工3を覆うように、鋼製支保工7及び吹き付けコンクリート部9の更に内側に打設されている。
Further, the
更にトンネル1は、インバート15を備えている。インバート15は、一次支保工3の両方の脚部4a,4bを連絡するようにトンネル1の底面19に設けられている。インバート15は、逆さアーチ形状(下に凸のアーチ形状)に設けられており、トンネル1の断面を閉合することによりトンネル1を構造的に安定させる。なお、脚部4a,4bよりも下方の部分17は、インバート15を構築する前に掘削され、インバート15の完成後に埋め戻される。トンネル1に関する以上の構成は、インバートを備えるNATMトンネルの構成として公知であるので、更なる詳細な説明は省略する。
Further, the tunnel 1 includes an
図に示されるように、本実施形態のトンネル1において、インバート15は、トンネル1の幅方向に3分割されたプレキャスト板P1,P2,P3で構成されている。プレキャスト板P1〜P3は、事前に工場で製作され水中養生された鉄筋コンクリート板である。工場では、プレキャスト板P1〜P3は、規定の日数以上(例えば7日以上)水中養生される。このうちプレキャスト板P2,P3は、それぞれ脚部4a,4bに隣接して設置されるプレキャスト板である。
As shown in the figure, in the tunnel 1 of the present embodiment, the
すなわち、トンネル1坑外において、型枠、養生水槽、製品仮置きヤードが準備され、プレキャスト板P1〜P3が成型される。そして、規定の日数以上水中養生され、所定の品質管理の下でプレキャスト板P1〜P3が完成される。一般にインバートは、施工後の可能な限り早い時期に強度を発現することが望まれる。この要請に対して、トンネル1では事前に十分に水中養生したプレキャスト板P1〜P3を採用することにより、現場打ちのインバートに比べて早期に強度を発現させる。従って、トンネル断面閉合の効果を早期に発揮させ、地山の圧力によるトンネル1の変位や地山の緩みを抑えることができる。 That is, outside the tunnel 1 tunnel, a mold, a curing water tank, and a product temporary storage yard are prepared, and the precast plates P1 to P3 are molded. Then, it is cured underwater for a prescribed number of days or more, and the precast plates P1 to P3 are completed under predetermined quality control. In general, invert is desired to develop strength as early as possible after construction. In response to this request, the tunnel 1 employs the precast plates P1 to P3 that are sufficiently cured in water in advance, so that the strength is expressed earlier than the in-situ invert. Therefore, the effect of closing the tunnel cross section can be exhibited at an early stage, and the displacement of the tunnel 1 and the loosening of the natural ground due to the natural ground pressure can be suppressed.
図2を参照し、3つのプレキャスト板P1〜P3の構造について説明する。図2(a),(b),(c)は、それぞれ、トンネル1の断面における、プレキャスト板P1,P2,P3の断面図である。以下の説明における各部の断面形状は、図2に示すようなトンネル1の断面における形状を意味する。 The structure of the three precast plates P1 to P3 will be described with reference to FIG. 2A, 2B, and 2C are cross-sectional views of the precast plates P1, P2, and P3 in the cross section of the tunnel 1, respectively. The cross-sectional shape of each part in the following description means the shape of the cross section of the tunnel 1 as shown in FIG.
プレキャスト板P1〜P3は、平面視で略矩形をなす板状部材であり、インバート15のアーチ形状に対応して湾曲した形状をなす。プレキャスト板P1〜P3のトンネル1の幅方向の寸法は、トンネル1の幅によるが、例えば、約3〜4m程度である。またトンネル1の長さ方向の寸法は、例えば、約1.5mである。このようなプレキャスト板P1〜P3が2次元的に敷き詰められてインバート15が形成される。
The precast plates P <b> 1 to P <b> 3 are plate-like members that are substantially rectangular in plan view, and have a curved shape corresponding to the arch shape of the
図2(a)に示すプレキャスト板P1(第1プレキャスト板)は、3枚のプレキャスト板P1〜P3のうち中央に位置し、設置されたときには脚部4a,4bに隣接しない。プレキャスト板P1は、両端部P1a,P1bを有しており、両端部P1a,P1bの端面の上半分には矩形断面の切欠きq1が設けられているので、両端部P1a,P1bはL字断面を呈する。
The precast plate P1 (first precast plate) shown in FIG. 2A is located at the center of the three precast plates P1 to P3, and is not adjacent to the
プレキャスト板P1の一方側に隣接して配置されるプレキャスト板P2(第2プレキャスト板)は、図2(b)に示すように、端面の下半分に矩形断面の切欠きq2が設けられた端部P2aを有している。端部P2aは、上下逆さのL字断面を呈する。プレキャスト板P1の端部P1bとプレキャスト板P2の端部P2aとは、互いに嵌合される形状をなし、相欠き継ぎで連結されている(図1参照)。 The precast plate P2 (second precast plate) disposed adjacent to one side of the precast plate P1 has an end provided with a rectangular cross-section notch q2 in the lower half of the end surface, as shown in FIG. 2 (b). It has a part P2a. The end P2a has an upside down L-shaped cross section. The end portion P1b of the precast plate P1 and the end portion P2a of the precast plate P2 have a shape that is fitted to each other, and are connected to each other by phase notches (see FIG. 1).
同様に、プレキャスト板P1の他方側に隣接して配置されるプレキャスト板P3(第3プレキャスト板)は、図2(c)に示すように、端面の下半分に矩形断面の切欠きq3が設けられた端部P3bを有している。端部P3bは、上下逆さのL字断面を呈する。プレキャスト板P1の端部P1aとプレキャスト板P3の端部P3bとは、互いに嵌合される形状をなし、相欠き継ぎで連結されている(図1参照)。なお、プレキャスト板P2の他端部P2b及びプレキャスト板P3の他端部P3aには、切欠きは形成されておらず、平坦な端面が形成されている。 Similarly, the precast plate P3 (third precast plate) disposed adjacent to the other side of the precast plate P1 is provided with a notch q3 having a rectangular cross section in the lower half of the end surface as shown in FIG. 2 (c). End P3b. The end P3b has an upside down L-shaped cross section. The end portion P1a of the precast plate P1 and the end portion P3b of the precast plate P3 have a shape to be fitted to each other, and are connected to each other by phase notches (see FIG. 1). The other end P2b of the precast plate P2 and the other end P3a of the precast plate P3 are not formed with a notch, but have a flat end surface.
図3を参照し、端部P1b,P2a同士、及び端部P1a,P3b同士の連結構造について説明する。図3(a)に示すように、端部P2aには、雄側連結金具21が埋め込まれており、対向する端部P1bには、雌側連結金具23が埋め込まれている。端部P1b,P2aが突き合わされると、雄側連結金具21の先端部が、雌側連結金具23の開口部23aに挿入される。そして、図3(b)に示すように、雄側連結金具21の先端ピン21aが開口部23aの底面に突き当たることで、雄側連結金具21のスリーブ21bが押し拡げられ、スリーブ21bが開口部23aの側壁面に噛み込む。このことで、雄側連結金具21と雌側連結金具23とが強固に連結され、その結果、端部P1b,P2a同士が強固に連結される。なお、端部P1aと端部P3bとの連結構造も、上記同様であるので、重複する説明を省略する。
With reference to FIG. 3, the connection structure of edge part P1b, P2a and edge part P1a, P3b is demonstrated. As shown in FIG. 3A, the male side coupling fitting 21 is embedded in the end portion P2a, and the female side coupling fitting 23 is buried in the opposite end portion P1b. When the end portions P1b and P2a are brought into contact with each other, the distal end portion of the male side connection fitting 21 is inserted into the
なお、図3の連結構造に代えて、図4に示す構造を採用してもよい。図4の構造では、端部P2aの切欠き部の水平面から下方に突出するように雄側連結金具21が設けられており、これに対向して、端部P1bの切欠き部の水平面で上方に開口するように雌側連結金具23が設けられている。また、図3,図4の構造において、雄側連結金具21と雌側連結金具23とを逆にしてもよい。上記のような構造で3枚のプレキャスト板P1〜P3が連結され、当該3枚のプレキャスト板P1〜P3からなる部材P(図1参照)が、特許請求の範囲のプレキャスト部材に対応する。
Note that the structure shown in FIG. 4 may be adopted instead of the connection structure shown in FIG. In the structure of FIG. 4, the male side connection fitting 21 is provided so as to protrude downward from the horizontal surface of the notch portion of the end portion P2a, and is opposed to the upper surface in the horizontal surface of the notch portion of the end portion P1b. A female-side connecting metal fitting 23 is provided so as to open to the center. 3 and 4, the male
続いて、本発明に係るインバートの施工方法の第1実施形態として、上述したインバート15の施工方法の一例について、図5を参照しながら説明する。
Next, an example of the above-described
図5(a)に示すように、一次支保工3の脚部4a,4bよりも下方の部分17が掘削されトンネル底面19が現れた後、プレキャスト板P1〜P3の母材同等品以上のモルタルスペーサを用いて、底面19上の中央部分にプレキャスト板P1を設置する(第1設置工程)。このように、一次支保工3の脚部4a,4bに隣接するプレキャスト板P2,P3以外のプレキャスト板(ここでは、プレキャスト板P1)が最初に設置されるプレキャスト板として選択される。このときプレキャスト板P1は、完成後のインバート15の中でプレキャスト板P1が配置されるべき位置に予め設置され、その後の工程では移動されない。
As shown in FIG. 5 (a), after the
続いて、図5(b)に示すように、プレキャスト板P1と一次支保工3の脚部4aとの間にプレキャスト板P2を挿入し設置する。ここでは、プレキャスト板P1の一端部P1bとプレキャスト板P2の端部P2aとを連結する(第2設置工程)。このとき、端部P2aが端部P1bの上に重ねられるようにして、前述したように端部P1b,P2aが相欠き継ぎで連結される。プレキャスト板P2の他端部P2bと脚部4aと間には間隙が形成されるが、後述する連結構造によって他端部P2bと脚部4aとが連結される。
Subsequently, as shown in FIG. 5B, the precast plate P <b> 2 is inserted and installed between the precast plate P <b> 1 and the
続いて、図5(c)に示すように、プレキャスト板P1と一次支保工3の脚部4bとの間にプレキャスト板P3を挿入し設置する。ここでは、プレキャスト板P1の他端部P1aとプレキャスト板P3の端部P3bとを連結する(第3設置工程)。このとき、端部P3bが端部P1aの上に重ねられるようにして、前述したように端部P1a,P3bが相欠き継ぎで連結される。プレキャスト板P3の他端部P3aと脚部4bと間には間隙が形成されるが、後述する連結構造によって他端部P3aと脚部4bとが連結される。
Then, as shown in FIG.5 (c), the precast board P3 is inserted and installed between the precast board P1 and the
続いて、プレキャスト板P2の他端部P2bと脚部4aとが連結され、プレキャスト板P3の他端部P3aと脚部4bとが連結される。この連結構造について、図6を参照し説明する。図6に示すように、プレキャスト板P3の端部P3aの端面と脚部4bにおける鋼製支保工7の下端面との間に、台形状の断面をもつメタル製接続材31が嵌め込まれる。更に、メタル製接続材31と端部P3aの端面との間に、適切な枚数の薄板鉄33とキャンバー35が差し込まれることで、間隙が微調整される。これにより、プレキャスト板P3と一次支保工3の脚部4bとが連結される。覆工コンクリート部5とプレキャスト板P3との間の間隙は、覆工コンクリートで埋めればよい。また、同様の構造をもって、プレキャスト板P2と一次支保工3の脚部4aとが連結される。以上により、一次支保工3とインバート15が連結されてなるトンネル1の断面閉合構造が完成する。
Subsequently, the other end P2b of the precast plate P2 and the
その直後、インバート15とその下方の岩盤とを一体化させるために、プレキャスト板P1〜P3に埋め込まれたグラウトホール(図示せず)から、早強モルタルを充填する。そして、充填した早強モルタルの強度確認をテストピースを用いて行う。以上で、トンネル1の長手方向に例えば1.5m分の長さのインバート15が完成し、同様にしてトンネル1の長手方向に移動しながら上記の工程を行うことで、インバート15をトンネル1の長手方向に延長していく。その後、インバート15の上方の部分17(図1)参照を埋め戻す。
Immediately thereafter, in order to integrate the
続いて、上述したインバート15及びその施工方法による作用効果について説明する。
Then, the effect by the
本実施形態のインバート15の施工方法では、トンネル1の幅方向に複数(ここでは3枚)連結されたプレキャスト板P1〜P3でインバート15が形成される。そして、プレキャスト板P1の端部P1a,P1bがL字断面をなし、プレキャスト板P2,P3の端部に嵌合され相欠き継ぎで連結されているので、プレキャスト板P1〜P3は互いに強固に連結される。この構造により、地山からの圧力に起因してプレキャスト板P1〜P3が下方からの力を受ける場合にも、浮き上がり及び脱落が抑制される。
In the construction method of the
また、地山からの圧力により下方から作用する力は、インバート15の中央部分が最も大きいと考えられる。従って、中央のプレキャスト板P1の両端部P1a,P1bを、それぞれ、プレキャスト板P3,P2の端部P3b,P2aで下方に押さえ込む構造にすることで、地山からの圧力に起因するプレキャスト板P1の浮き上がりや脱落を効果的に抑制することができる。
Further, the force acting from below due to the pressure from the natural ground is considered to be greatest in the central portion of the
また、この施工方法では、一次支保工3の脚部4a,4bに隣接しないプレキャスト板P1をまず設置し、その後、プレキャスト板P1の上に端部を重ねるようにしてプレキャスト板P2,P3を設置し、相欠き継ぎで連結する。従って、プレキャスト板P1〜P3の端部同士を相欠き継ぎで嵌合させ強固に連結するにも関わらず、プレキャスト板P2,P3を設置し易く、良好な施工性を確保することができる。そして、良好な施工性により、作業時間を短くすることができ、その結果、トンネル掘削用車両の通行の制限等が緩和され、トンネル掘削の作業の能率向上を図ることができる。
In this construction method, the precast plate P1 that is not adjacent to the
続いて、本発明に係るインバートの施工方法の第2実施形態として、インバート15の施工方法の他の例について、図7及び図8を参照しながら説明する。なお、この施工方法において、プレキャスト板P1〜P3の端部同士の連結処理や早強モルタルの充填処理等は、前述の施工方法で示した処理と同等であるので、重複する説明を省略する。
Subsequently, as a second embodiment of the invert construction method according to the present invention, another example of the
図7(a)に示すように、まず、一次支保工3の脚部4a,4bよりも下方の部分17のうち、脚部4bに近い部分17bを残して掘削する。これにより、トンネル底面19のうち脚部4aに近い一部分が露出する。露出した当該部分は、プレキャスト板P1〜P3のうち、中央のプレキャスト板P1を含めて脚部4a側に位置するプレキャスト板(プレキャスト板P1,P2)の設置予定部分である。次に、図7(b)に示すように、底面19上の中央部分にプレキャスト板P1を設置する(第1設置工程)。続いて、図7(c)に示すように、プレキャスト板P1と一次支保工3の脚部4aとの間にプレキャスト板P2を挿入し設置し、プレキャスト板P1,P2の端部同士を連結する(第2設置工程)。
As shown in FIG. 7A, first, excavation is performed while leaving a
上記のプレキャスト板P1,P2の設置作業の間は、部分17bの上面を車両の走行帯18bとして使用する。これにより、当該走行帯18bにトンネル掘削用車両を通過させ、トンネル掘削作業を並行して効率よく行うことができる。
During the installation work of the precast plates P1 and P2, the upper surface of the
続いて、図8(a)に示すように、走行帯18bを含む部分17bを掘削し、トンネル底面19のうち脚部4bに近い一部分を露出させる。露出した当該部分は、残ったプレキャスト板P3の設置予定部分である。更に、一次支保工3の脚部4a,4bよりも下方の部分17のうち、脚部4aに近い部分17aを、プレキャスト板P1,P2の上に埋め戻す。次に、図8(b)に示すように、プレキャスト板P1と一次支保工3の脚部4bとの間にプレキャスト板P3を挿入し、プレキャスト板P1,P3の端部同士を連結する(第3設置工程)。
Subsequently, as shown in FIG. 8A, a
上記のプレキャスト板P3の設置作業の間は、部分17aの上面を車両の走行帯18aとして使用する。これにより、当該走行帯18aにトンネル掘削用車両を通過させ、トンネル掘削作業を並行して効率よく行うことができる。
During the installation work of the precast plate P3, the upper surface of the
続いて、プレキャスト板P2の端部と脚部4aとが連結され、プレキャスト板P3の端部と脚部4bとが連結されることで、一次支保工3とインバート15が連結されてなるトンネル1の断面閉合構造が完成する。その後、図8(c)に示すように、インバート15の上方の部分17を完全に埋め戻す。
Subsequently, the tunnel 1 in which the end portion of the precast plate P2 and the
本実施形態の施工方法によれば、インバート15の施工中も常にトンネル掘削用車両の走行帯18a又は18bを確保することができるので、インバート15の施工とトンネル掘削作業とを並行して行うことができる。
According to the construction method of the present embodiment, the traveling
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。例えば、実施形態では、インバート15をトンネル幅方向に3分割しているが、図9に示すようにインバートを5分割し、5つのプレキャスト板P11〜P15を幅方向に連結してインバート215を形成してもよい。この場合、まず最初に、一次支保工3の脚部4a,4bに隣接するプレキャスト板P14,P15以外のプレキャスト板(P11,P12,又はP13)を設置すればよい。ここでは、5枚のうち中央のプレキャスト板P11を最初に設置するものとし、例えば、プレキャスト板P11,P12,P13,P14,P15の順に設置する。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to the said embodiment, You may change in the range which does not change the summary described in each claim. For example, in the embodiment, the
この場合、プレキャスト板(第1プレキャスト板)P11が、L字断面の両端部P11a,P11bを有し、隣接するプレキャスト板(第2及び第3プレキャスト板)P12,P13がそれぞれ逆さL字断面の一端部P12,P13bを有する。 In this case, the precast plate (first precast plate) P11 has both end portions P11a and P11b having an L-shaped cross section, and adjacent precast plates (second and third precast plates) P12 and P13 each have an inverted L-shaped cross section. It has one end P12, P13b.
そして、プレキャスト板P11〜P13が、前述のプレキャスト板P1〜P3と同様の構造により相欠き継ぎで連結され、3枚のプレキャスト板P11〜P13からなるプレキャスト部材P’が形成される。当該プレキャスト部材P’が、特許請求の範囲のプレキャスト部材に対応する。そして、当該プレキャスト部材P’の両側に、それぞれプレキャスト板P14,P15が連結されて、インバート215が形成される。なお、プレキャスト板P12とP14との間やプレキャスト板P13とP15との間にも、相欠き継ぎの連結構造を用いてもよい。
Then, the precast plates P11 to P13 are connected by phase-separation by the same structure as the above-mentioned precast plates P1 to P3, and a precast member P ′ composed of three precast plates P11 to P13 is formed. The precast member P 'corresponds to the precast member in the claims. Then, the precast plates P14 and P15 are connected to both sides of the precast member P 'to form the
また、プレキャスト板の数は、3枚や5枚に限られず7枚又は9枚でもよいが、プレキャスト板同士の連結部は比較的強度が弱い部分であるので、連結部を少なくする方が好ましい。従って、トンネル幅方向に分割されるプレキャスト板の数は少ない方が好ましく、3枚が好ましい。 Further, the number of precast plates is not limited to three or five, but may be seven or nine. However, since the connecting portion between the precast plates is a relatively weak portion, it is preferable to reduce the number of connecting portions. . Therefore, it is preferable that the number of precast plates divided in the tunnel width direction is smaller, and three is preferable.
また、プレキャスト板の数を偶数にしてもよいが、奇数であるほうが好ましい。前述したように、地山からの圧力により下方から作用する力は、インバートの中央部分が最も大きいと考えられる。そして、プレキャスト板の数を偶数にすると、比較的強度が弱い部分であるプレキャスト板同士の連結部分が、インバートの中央部分に配置される場合がある。一方、プレキャスト板の数を奇数にすると、プレキャスト板同士の連結部分がインバートの中央部分に配置される構造が回避され、インバートの強度を確保することができる。 The number of precast plates may be an even number, but an odd number is preferable. As described above, it is considered that the force acting from below by the pressure from the natural ground is the largest in the central part of Invert. When the number of precast plates is an even number, a connection portion between the precast plates, which is a relatively weak portion, may be disposed in the central portion of the invert. On the other hand, when the number of precast plates is an odd number, a structure in which a connecting portion between the precast plates is arranged at the central portion of the invert is avoided, and the strength of the invert can be ensured.
1…トンネル、3…一次支保工、4a,4b…一次支保工の脚部、7…鋼製支保工、9…吹き付けコンクリート部、11…ロックボルト、15,215…インバート、19…トンネル底面、P,P’…プレキャスト部材、P1,P11…第1プレキャスト板、P2,P12…第2プレキャスト板、P3,P13…第3プレキャスト板、q1,q2,q3…切欠き。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tunnel, 3 ... Primary support, 4a, 4b ... Primary support leg, 7 ... Steel support, 9 ... Sprayed concrete part, 11 ... Rock bolt, 15,215 ... Invert, 19 ... Tunnel bottom, P, P '... precast member, P1, P11 ... first precast plate, P2, P12 ... second precast plate, P3, P13 ... third precast plate, q1, q2, q3 ... notches.
Claims (4)
前記インバートは、
前記トンネル底面において前記トンネルの幅方向に複数連結されたプレキャスト板からなるものであり、
前記インバートは、
L字断面になるように切欠きが設けられた両端部を有する第1プレキャスト板と、
逆さL字断面になるように切欠きが設けられ前記第1プレキャスト板の一方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第2プレキャスト板と、
逆さL字断面になるように切欠きが設けられ前記第1プレキャスト板の他方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第3プレキャスト板と、を備えており、
前記第1プレキャスト板を前記トンネル底面の所定の位置に設置する第1設置工程と、
前記所定の位置に設置された前記第1プレキャスト板の一方側に隣接させて前記第2プレキャスト板を設置し、前記第1及び第2プレキャスト板の端部同士を相欠き継ぎで連結する第2設置工程と、
前記所定の位置に設置された前記第1プレキャスト板の他方側に隣接させて前記第3プレキャスト板を設置し、前記第1及び第3プレキャスト板の端部同士を相欠き継ぎで連結する第3設置工程と、
を備えたことを特徴とするインバートの施工方法。 Inverting method in which the inverted arch-shaped invert is formed on the bottom of the tunnel by connecting the legs of the arch-shaped primary support with steel support, sprayed concrete and rock bolts in the NATM tunnel method Because
The invert is
A plurality of precast plates connected in the width direction of the tunnel at the bottom of the tunnel,
The invert is
A first precast plate having both ends provided with notches so as to have an L-shaped cross section;
A second precast plate having a notch provided with an inverted L-shaped cross section and having an end connected to one end of the first precast plate by a phase notch;
A third precast plate having a notch so as to have an inverted L-shaped cross section and having an end connected to the other end of the first precast plate by a phase notch,
A first installation step of installing the first precast plate at a predetermined position on the bottom surface of the tunnel;
The second precast plate is installed adjacent to one side of the first precast plate installed at the predetermined position, and the end portions of the first and second precast plates are connected to each other by phase notches. Installation process;
A third precast plate is installed adjacent to the other side of the first precast plate installed at the predetermined position, and third ends of the first and third precast plates are connected to each other by phase-separation. Installation process;
An invert construction method characterized by comprising:
前記第1プレキャスト板は、複数の前記プレキャスト板のうち中央に配置されることを特徴とする請求項1に記載のインバートの施工方法。 The number of the precast plates connected in the width direction to form the invert is an odd number,
2. The invert construction method according to claim 1, wherein the first precast plate is disposed at a center of the plurality of precast plates.
トンネル底面において前記トンネルの幅方向に複数連結されたプレキャスト板からなるものであり、
L字断面になるように切欠きが設けられた両端部を有する第1プレキャスト板と、
逆さL字断面になるように切欠きが設けられ前記第1プレキャスト板の一方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第2プレキャスト板と、
逆さL字断面になるように切欠きが設けられ前記第1プレキャスト板の他方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第3プレキャスト板と、を備えたことを特徴とするインバート。 Inverting the arch-shaped primary support legs with steel support, sprayed concrete and rock bolts in the NATM tunnel construction method to form a convex arch shape,
It consists of a precast plate connected in the width direction of the tunnel at the bottom of the tunnel,
A first precast plate having both ends provided with notches so as to have an L-shaped cross section;
A second precast plate having a notch provided with an inverted L-shaped cross section and having an end connected to one end of the first precast plate by a phase notch;
And a third precast plate having a notch provided with an inverted L-shaped cross section and having an end portion connected to the other end portion of the first precast plate by a phase notch. .
前記インバートは、トンネル底面において前記トンネルの幅方向に複数連結されたプレキャスト板からなるものであり、
L字断面になるように切欠きが設けられた両端部を有する第1プレキャスト板と、
逆さL字断面になるように切欠きが設けられ前記第1プレキャスト板の一方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第2プレキャスト板と、
逆さL字断面になるように切欠きが設けられ前記第1プレキャスト板の他方の端部に相欠き継ぎで連結された端部を有する第3プレキャスト板と、を備えたことを特徴とするプレキャスト部材。 It is a precast member that forms at least a part of an invert that forms a convex arch shape by connecting the legs of an arch-shaped primary support with steel support, sprayed concrete, and rock bolts in the NATM tunnel method. And
The invert is composed of a precast plate connected in a plurality in the width direction of the tunnel at the bottom of the tunnel,
A first precast plate having both ends provided with notches so as to have an L-shaped cross section;
A second precast plate having a notch provided with an inverted L-shaped cross section and having an end connected to one end of the first precast plate by a phase notch;
A precast comprising: a third precast plate having a notch provided with an inverted L-shaped cross section and having an end connected to the other end of the first precast plate by a phase notch Element.
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