JP2013204298A - Method for reinforcing inner lining of tunnel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、既設トンネルをリニューアルするトンネル内巻補強方法に関する。 The present invention relates to a tunnel inner winding reinforcing method for renewing an existing tunnel.
コンクリートの劣化、ひび割れ、侵食等により機能が低下した既設トンネルをリニューアルする方法として、既設トンネル内にトンネルの延長方向に沿って所定の間隔を隔てて複数のリング状の補強部材を配置し、当該補強部材のリングの内周面側に表面部材を取付けて既設トンネルの内側に既設トンネルの径よりも小径の筒体を形成し、この筒体の外周面と既設トンネルの内周面との間に充填材を注入することによって既設トンネルを内側から補修するトンネル内巻補強方法が知られている。この場合、補強部材を組み立てる前に、既設トンネルの内周面を遮水シートで覆うようにして、充填材が既設トンネル外に逃げることを防止し、また、充填材が地下水と接触して性能が劣化することを防止している。 As a method of renewing an existing tunnel whose function has deteriorated due to deterioration, cracking, erosion, etc. of concrete, a plurality of ring-shaped reinforcing members are arranged at predetermined intervals along the extension direction of the tunnel in the existing tunnel. A surface member is attached to the inner peripheral surface side of the ring of the reinforcing member to form a cylinder smaller in diameter than the existing tunnel inside the existing tunnel, and between the outer peripheral surface of this cylindrical body and the inner peripheral surface of the existing tunnel A tunnel inner winding reinforcement method is known in which an existing tunnel is repaired from the inside by injecting a filler into the tunnel. In this case, before assembling the reinforcing member, the inner peripheral surface of the existing tunnel is covered with a water-impervious sheet to prevent the filler from escaping outside the existing tunnel. Is prevented from deteriorating.
従来、補強部材を既設トンネルの周囲の地山に固定するために固定用のアンカーを既設トンネルの内側から地山に打ち込んでいたので、遮水シートに孔があいてしまって、遮水シートによる遮水効果が損なわれてしまうという課題があった。
本発明は、遮水シートによる遮水効果を損なうことなく、補強部材を既設トンネルの内周面に支持させることができるトンネル内巻補強方法を提供する。
Conventionally, in order to fix the reinforcing member to the natural ground around the existing tunnel, the anchor for anchoring was driven into the natural ground from the inside of the existing tunnel. There was a problem that the water shielding effect was impaired.
The present invention provides a tunnel inner winding reinforcement method capable of supporting a reinforcing member on the inner peripheral surface of an existing tunnel without impairing the water shielding effect of the water shielding sheet.
本発明に係るトンネル内巻補強方法は、既設トンネルの内周面に遮水シートを取付ける工程と、補強部材が既設トンネルの内側に既設トンネルの内周面に沿って設置されるよう補強部材を既設トンネルの内周面に支持させる工程と、補強部材の内側に型枠を設置する工程と、型枠と遮水シートとの間に充填材を充填する工程と、を備えたトンネル内巻補強方法において、補強部材を既設トンネルの内周面に支持させる補強部材支持装置の支持部を遮水シートを介して既設トンネルの内周面に押し付けることにより、補強部材を既設トンネルの内周面に支持させたので、遮水シートによる遮水効果を損なわさせずに、補強部材を既設トンネルの内周面に支持させることができる。
補強部材支持装置は、支持部を備えた移動体と、支持部が遮水シートのシート内面に近づく方向及びシート内面より離れる方向に移動可能なように移動体を補強部材に取付ける移動体取付装置と、を備えたので、遮水シートによる遮水効果を損なわさせずに、補強部材を既設トンネルの内周面に支持させる作業を容易かつ確実に行えるようになる。
支持部は、遮水シートのシート内面と接触して遮水シートを既設トンネルの内周面に押し付ける面を備えたので、支持部の面を遮水シートの内面に接触させて既設トンネルの内周面に押し付けることにより、支持部と遮水シートとの接触に起因する遮水シートの損傷を抑制でき、遮水シートによる遮水効果を損なわせることなく、補強部材を既設トンネルの内周面に支持させることができる。
The tunnel inner winding reinforcing method according to the present invention includes a step of attaching a water shielding sheet to the inner peripheral surface of an existing tunnel, and a reinforcing member so that the reinforcing member is installed inside the existing tunnel along the inner peripheral surface of the existing tunnel. Tunnel inner winding reinforcement comprising a step of supporting the inner peripheral surface of an existing tunnel, a step of installing a formwork inside the reinforcing member, and a step of filling a filler between the formwork and the water shielding sheet. In the method, the reinforcing member is pressed against the inner peripheral surface of the existing tunnel by pressing the supporting portion of the reinforcing member supporting device that supports the reinforcing member on the inner peripheral surface of the existing tunnel through the water shielding sheet to the inner peripheral surface of the existing tunnel. Since it was supported, the reinforcing member can be supported on the inner peripheral surface of the existing tunnel without impairing the water shielding effect of the water shielding sheet.
The reinforcing member supporting device includes a moving body provided with a supporting portion, and a moving body mounting device that attaches the moving body to the reinforcing member so that the supporting portion can move in a direction approaching the seat inner surface of the water-impervious sheet and a direction away from the inner surface of the sheet. Therefore, the work of supporting the reinforcing member on the inner peripheral surface of the existing tunnel can be easily and reliably performed without impairing the water shielding effect of the water shielding sheet.
The support portion has a surface that contacts the inner surface of the existing tunnel by contacting the inner surface of the existing tunnel by contacting the inner surface of the existing tunnel by contacting the inner surface of the existing tunnel. By pressing against the circumferential surface, damage to the water shielding sheet due to contact between the support portion and the water shielding sheet can be suppressed, and the reinforcing member can be attached to the inner circumferential surface of the existing tunnel without impairing the water shielding effect of the water shielding sheet. Can be supported.
図1に示すように、トンネル内巻補強構造1は、地山100に形成された既設トンネル2の内周面2aに取付けられた遮水シート3と、遮水シート3の内側に設置された補強部材4と、補強部材4を遮水シート3を介して既設トンネル2の内周面2aに支持させる補強部材支持装置5と、補強部材4に取付けられて既設トンネル2の内側に既設トンネル2のトンネル空洞部の径よりも小径の筒体を形成する型枠装置6と、型枠装置6と遮水シート3との間に充填された充填材7とを備える。
As shown in FIG. 1, the tunnel inner winding reinforcement structure 1 was installed on the inner side of the inner
遮水シート3は、例えば、エチレン酢酸ビニール製のシートを用いた。
補強部材4は、例えば、トンネル2の延長方向に沿って所定の間隔を隔てて配置される複数の鋼製リング40と、トンネル2の延長方向に沿って隣り合うように配置された鋼製リング40と鋼製リング40とを連結する連結部材8とにより構成された、筒状骨格補強体である(図8(c)参照)。
鋼製リング40は、既設トンネル2のトンネル延長方向と直交するトンネル断面における既設トンネル2の内周面2aと所定の間隔を隔てて向かい合うように位置される外周面41と内周面42とを備えたリングであって(図5参照)、例えば、リングの外周面41と内周面42との間のリング径方向(リングの中心軸と直交する方向)の長さ寸法よりもリングの軸方向(リングの中心軸と平行に沿った方向)の厚さ寸法(鋼板の板厚寸法)の方が小さい(図8(b)参照)。
鋼製リング40は、例えば、リングを分解した形状の複数の円弧状のセグメントピースを組み合わせて既設トンネル2の内周面2aに沿ったリング形状に形成される。
As the
The reinforcing member 4 includes, for example, a plurality of steel rings 40 arranged at predetermined intervals along the extending direction of the
The
The
図5に示すように、鋼製リング40の内周面42には、後述する嵌合部材60が嵌合される嵌合用凹部45が周方向に等間隔に形成されているとともに、鋼製リング40の周方向に隣り合う嵌合用凹部45と嵌合用凹部45との間の板部46には板を厚さ方向に貫通する貫通孔47が形成されている。
嵌合用凹部45は、鋼製リング40の内周面42に開口する開口部48を備えた凹部であり、開口部48の開口縁に連なる面が係止面49に形成された構成である。
嵌合用凹部45は、一例として、凹部の深さ方向(リング径方向)の中間部におけるリング周方向(リングの円周に沿った方向)の幅長が、凹部の開口部48におけるリング周方向の幅長より大きく形成された構成、換言すれば、菱形のような四角形の互いに向かい合う角部を互いに平行な平行部とし、一方の平行部により凹部底面45aが形成され、他方の平行部により開口部48が形成され、開口部48の開口縁に連なる傾斜面が係止面49に形成された形状の凹部である。
As shown in FIG. 5, on the inner
The
As an example, the
図3;図8(c)に示すように、連結部材8は、例えば、トンネル2の延長方向に沿って隣り合うように配置された鋼製リング40と鋼製リング40との間に配置されてスペーサの役割を担うパイプ材81と、両端にねじ部が形成されたボルト83と、ねじ部に締結されるナット82;82とを備える。ボルト83がパイプ材81の内部に挿入され、ボルト83の両端のねじ部がパイプ材81の両端に位置された各鋼製リング40の貫通孔47にそれぞれ挿通され、その状態でボルト83の両端のねじ部にナット82;82が締結されることによって、トンネル2の延長方向に沿って隣り合うように配置された鋼製リング40と鋼製リング40とが連結部材8により連結され、補強部材4としての筒状骨格補強体が構成される。
尚、上記パイプ材81を用いずに、全長に亘ってねじ部が形成されたボルト83と、ねじ部に締結されるナット82;82とを備えた連結部材8を用いてもよい。当該全ねじタイプのボルト83を用いた場合、既設トンネル2の内周面2aのトンネル延長方向の微妙なカーブ線形に応じて鋼製リング40と鋼製リング40との間の間隔(ピッチ)を微調整できるという効果がある。
As shown in FIG. 3; FIG. 8C, the connecting
In addition, you may use the
図3;図4に示すように、補強部材支持装置5は、例えば、補強部材4を構成する鋼製リング40を既設トンネル2の内周面2aに支持させるための装置であって、既設トンネル2の内周面2aに取付けられた遮水シート3のシート内面31に既設トンネル2の内側(トンネル空洞部)から接触する支持部50を備えた移動体51と、移動体51を移動可能に鋼製リング40に取付ける移動体取付装置52とを備える。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the reinforcing
移動体51は、少なくとも一端側にねじ部53が形成された取付軸54と、取付軸54の他端に取付けられた支持部50とを備える。
支持部50は、遮水シート3のシート内面31と接触して遮水シート3を既設トンネル2の内周面2aに押し付ける面により形成された接触部50Aを備えたものを用いれば良い。例えば、一方の面の周縁側にシート内面31と接触する図4に示すような環状面により形成された接触部50Aを有する鍋蓋のような形状の支持部50を用いた。
支持部50において遮水シート3のシート内面31と接触して遮水シート3を既設トンネル2の内周面2aに押し付ける接触部50Aは、シート内面31に点接触したり線接触する構成であっても良いが、遮水シート3の損傷を抑制する効果を上げるためには、上述したようにシート内面31に面接触する構成とすることが好ましい。例えば、遮水シート3のシート内面31と接触して遮水シート3を既設トンネル2の内周面2aに押し付ける球面、遮水シート3のシート内面31の曲率に対応した曲率面等の接触部50Aとしての面を備えた支持部50を用いることが好ましい。
The moving
What is necessary is just to use the
The
移動体取付装置52は、連結板55と、固定具としてのボルト及びナットとを備える。
連結板55は、リング取付面56と軸取付面57とを備え、リング取付面56には鋼製リング40の貫通孔47と連通してボルト58が挿入される貫通孔59を備え、軸取付面57は取付軸54が挿通する貫通孔68を備える。
取付軸54のねじ部53に一方のナット65を予め取付けておき、取付軸54の一端側から軸取付面57の貫通孔68に取付軸54を通した後に取付軸54のねじ部53に他方のナット66を取付け、軸取付面57を挟み付けるように一対のナット65;66を締結することで取付軸54が軸取付面57に固定される。また、リング取付面56の貫通孔59と鋼製リング40の貫通孔47とを一致させてこれら貫通孔59;47にボルト58を挿入し、ボルト58のねじ部にナット67を締結することで、リング取付面56が鋼製リング40に取付けられる。
The moving
The connecting
One
以上の構成の移動体取付装置52によれば、一対のナット65;66を緩めて取付軸54を移動させることで移動体51を移動させることができる。即ち、移動体51の支持部50の接触部50Aがシート内面31に近づく方向及びシート内面31より離れる方向に移動可能なように取付軸54が移動体取付装置52を介して鋼製リング40に取付けられるので、遮水シート3による遮水効果を損なわさせずに、補強部材4を既設トンネル2の内周面2aに支持させる作業を容易かつ確実に行えるようになる。
According to the moving
図1;図9(b)に示すように、型枠装置6は、鋼製リング40の鋼板の板面と直交する方向から嵌合用凹部45に嵌め込まれる嵌合部材60と、嵌合用凹部45に嵌め込まれた嵌合部材60に対して嵌合部材60の延長方向の端部側から嵌合部材60に取付けられる表面部材61とを備える。
図7に示すように、嵌合部材60は、長手方向と直交する断面形状が上記嵌合用凹部45の形状に対応する形状に形成された長尺部材により形成される。
図6に示すように、表面部材61は、既設トンネル2の内側に構築される円筒体70(図1参照)の円周面の一部を形成する長尺板であって、短手方向に沿った面の形状が円筒体の曲率と一致する曲率面に形成された基板62と、基板62の短手方向の両端側にほぼ同じ方向に延長するように設けられた一対の立ち上がり片63;63と、各立ち上がり片63;63の先端から基板62に向けて互いに近づく方向に延長するように設けられた一対の係合片64;64と、を備えた長尺部材により形成される。
表面部材61は、一対の係合片64;64が、鋼製リング40の周方向に互いに隣り合う嵌合用凹部45;45に嵌め込まれた互いに隣り合う2つの嵌合部材60;60の内側にそれぞれ係合するように取付けられる(図2参照)。
図1に示すように、複数の表面部材61が鋼製リング40の内周面42に沿って取付けられてトンネル空洞部の径よりも小径の筒体としての円筒体70が構成され、各表面部材61の基板が円筒体70の円周面71を形成し、各表面部材61の立ち上がり片63が円筒体70の径方向に延長する。
As shown in FIG. 1; FIG. 9B, the
As shown in FIG. 7, the
As shown in FIG. 6, the
The
As shown in FIG. 1, a plurality of
充填材7は、例えば、流動性、水中分離抵抗性、無収縮、ノンブリージング性に優れたモルタルを用いた。
As the
次に、トンネル内巻補強方法を説明する。
トンネル内巻補強方法は、遮水シート設置工と、製管工と、裏込充填工とを備える。
製管工は、筒状骨格補強体構築工と、円筒体構築工とを備える。
まず、遮水シート設置工では、遮水シート3を既設トンネル2の内周面(覆工面)2aに接着し、既設トンネル2の延長方向に延長する遮水シート3の筒を形成する。尚、遮水シート3の筒の周方向の端部同士、及び、既設トンネル2の延長方向に沿って配置されて互いに隣り合う遮水シート3の筒の延長方向の端部同士は、例えば溶着により接合した。
製管工の筒状骨格補強体構築工では、遮水シート3で囲まれた既設トンネル2の内側であるトンネル空洞部内にこのトンネル空洞部の延長方向に沿って所定の間隔を隔てて複数の鋼製リング40を設置し、各鋼製リング40を補強部材支持装置5を用いて既設トンネル2の内周面2aに支持させる。例えば鋼製リング40に鋼製リング40の周方向に沿って等間隔に3つ以上の補強部材支持装置5を取付け、支持部50の接触部50Aを遮水シート3のシート内面31と接触させた状態で既設トンネル2の内周面2aに押し当てることにより、鋼製リング40を既設トンネル2の内周面2aに支持させる。さらに、トンネル2の延長方向に沿って隣り合うように配置された鋼製リング40と鋼製リング40とを連結部材8により連結して筒状骨格補強体を構築する。
製管工の円筒体構築工では、筒状骨格補強体を構成する各鋼製リング40の嵌合用凹部45に嵌合部材60を嵌め込んで取付けていく。そして、鋼製リング40の内周側に取付けられた嵌合部材60に表面部材61を取付けることで円筒体70を構築する。この円筒体70の外周面を形成する嵌合部材60及び表面部材61が型枠として機能する。
裏込充填工では、表面部材61の基板62に充填材充填口73を形成し、当該充填材充填口73に充填材送管74を連結し、型枠装置6と遮水シート3との間に充填材7を充填する(図9(c)参照)。裏込充填工の終了後、充填材充填口73を塞ぐ。
以上により、既設トンネル2の内側がトンネル内巻補強構造1により補強されて既設トンネル2がリニューアルされる。
Next, a tunnel inner winding reinforcing method will be described.
The tunnel inner winding reinforcement method includes a water shielding sheet installation work, a pipe making work, and a backfill filling work.
The pipe making machine includes a cylindrical skeleton reinforcing body construction work and a cylindrical body construction work.
First, in the water shielding sheet installation work, the
In the tubular skeleton reinforcing body construction work of pipe making, a plurality of pieces are provided in the tunnel cavity that is inside the existing
In the cylindrical body construction work of the pipe making, the
In the backfilling work, a
As described above, the inside of the existing
実施形態のトンネル内巻補強方法によれば、支持部50の接触部50Aを遮水シート3のシート内面31に接触させて既設トンネル2の内周面2aに押し付けるので、支持部50と遮水シート3との接触に起因する遮水シートの損傷を防止できるようになり、遮水シート3による遮水効果を損なうことなく、補強部材4を既設トンネル2の内周面2aに支持させることができる。
According to the tunnel inner winding reinforcing method of the embodiment, the
本発明は、上水路、下水路、ダム間水路、農業用水水路等を形成する管渠を含むトンネルに適用可能である。 The present invention is applicable to a tunnel including a pipe that forms an upper waterway, a lower waterway, an inter-dam waterway, an agricultural waterway, and the like.
1 トンネル内巻補強構造、2 既設トンネル、2a 既設トンネルの内周面、
3 遮水シート、4 補強部材、5 補強部材支持装置、6 型枠装置、7 充填材、
31 シート内面、50 支持部、50A 接触部。
1 tunnel inner winding reinforcement structure, 2 existing tunnel, 2a inner surface of existing tunnel,
3 water shielding sheet, 4 reinforcing member, 5 reinforcing member support device, 6 formwork device, 7 filler,
31 Sheet inner surface, 50 support part, 50A contact part.
Claims (3)
補強部材を既設トンネルの内周面に支持させる補強部材支持装置の支持部を遮水シートを介して既設トンネルの内周面に押し付けることにより、補強部材を既設トンネルの内周面に支持させたことを特徴とするトンネル内巻補強方法。 Attaching the water shielding sheet to the inner peripheral surface of the existing tunnel, and supporting the reinforcing member on the inner peripheral surface of the existing tunnel so that the reinforcing member is installed along the inner peripheral surface of the existing tunnel inside the existing tunnel; In the tunnel inner winding reinforcement method comprising the steps of installing the mold inside the reinforcing member, and filling the filler between the mold and the water shielding sheet,
The reinforcing member is supported on the inner peripheral surface of the existing tunnel by pressing the support portion of the reinforcing member supporting device that supports the reinforcing member on the inner peripheral surface of the existing tunnel, against the inner peripheral surface of the existing tunnel through the water shielding sheet. A tunnel inner winding reinforcement method characterized by the above.
The tunnel inner winding reinforcement method according to claim 1 or 2, wherein the support portion includes a surface that contacts the inner surface of the water-impervious sheet and presses the water-impervious sheet against the inner peripheral surface of the existing tunnel. .
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