JP2015098734A - Tunnel covering arch concrete placing stop management method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、掘削されたトンネルの吹付けコンクリート等の壁面と移動型枠との空間にフレッシュコンクリートを打ち込みトンネル覆工アーチコンクリートを構築するためのトンネル覆工アーチコンクリート打止管理方法に関する。 The present invention relates to a tunnel lining arch concrete stop management method for constructing a tunnel lining arch concrete by driving fresh concrete into a space between a wall surface such as shot concrete of an excavated tunnel and a movable mold.
トンネル覆工アーチコンクリートの施工は、掘削されたトンネルの壁面または壁面表面に張り付けた防水シートと移動型枠間の空間に吹上げ方式でフレッシュコンクリートを打ち込む。フレッシュコンクリートの充填状態を確認するためフレッシュコンクリート充填領域に圧力センサ等を型枠に取付けフレッシュコンクリートの充填状態を検知するシステムが提案されている。 Tunnel lining arch concrete is constructed by blowing fresh concrete into the space between the waterproof sheet affixed to the wall surface or wall surface of the excavated tunnel and the movable formwork. In order to confirm the filling state of fresh concrete, a system has been proposed in which a pressure sensor or the like is attached to a formwork in a fresh concrete filling region to detect the filling state of fresh concrete.
しかしながら、従来のフレッシュコンクリートの充填状態を検知するシステムは、圧力センサ等の充填検知センサは型枠等に支持して取り付けられている。この充填検知システムは、充填領域の充填状態を検知することは可能であるが、フレッシュコンクリートの打止めの判断は、ハンマー等で褄(つま)型枠(フレッシュコンクリート充填のための型枠の終端)を打撃した際の打音の変化と天端部の褄型枠間隙から逸出させているブリージング水がセメントペーストに移行した時点で密充填したものと判断する方法が一般に行われている。また、地山側凸形状部打込み空間へのフレッシュコンクリート充填性の確認は、コンクリート硬化後のレーダー探査などを用いて後確認が行われている。 However, in a conventional system for detecting the filling state of fresh concrete, a filling detection sensor such as a pressure sensor is attached to a mold or the like. Although this filling detection system can detect the filling state of the filling area, it is possible to determine whether to stop fresh concrete with a hammer or the like using a hammer or the like (the end of the form for filling fresh concrete). In general, a method of determining that the filling sound is densely filled at the time when the breathing water escaped from the gutter form gap at the top end moves to the cement paste is performed. Moreover, the confirmation of the fresh concrete filling property to the ground-mountain-side convex-shaped portion driving space has been carried out using radar exploration after the concrete is hardened.
従来のフレッシュコンクリート充填検知センサは、接触物の振動特性で接触物をコンクリート、水、空気に区別するだけのもので密実の程度が分からず、フレッシュコンクリート充填検知センサではフレッシュコンクリートの打止めを確認することができないという問題を有していた。また、フレッシュコンクリート充填後は、圧力センサは移動型枠と共に回収して圧力センサの機能を終了させていた。 Conventional fresh concrete filling detection sensors only distinguish contact materials from concrete, water, and air based on the vibration characteristics of the contact materials, and the degree of solidity is not known. It had a problem that it could not be confirmed. In addition, after filling with fresh concrete, the pressure sensor was recovered together with the movable mold to finish the function of the pressure sensor.
本発明は、従来の技術が持つ課題を解決する、フレッシュコンクリートの密充填を確実に確認してフレッシュコンクリートの打止することが可能で、コンクリート硬化後の脱型後までセンサの機能を維持させ、硬化したコンクリートの品質を確認することが可能なトンネル覆工アーチコンクリート打止管理方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the prior art, and can confirm the close filling of fresh concrete and stop the fresh concrete, maintaining the function of the sensor until after demolding after the concrete is hardened. An object of the present invention is to provide a tunnel lining arch concrete stop management method capable of confirming the quality of hardened concrete.
本発明のトンネル覆工アーチコンクリート打止管理方法は、前記課題を解決するために、掘削されたトンネル壁面と移動型枠との間の空間にフレッシュコンクリートを打ち込み充填し固化させ覆工アーチコンクリートを構築する際、トンネルの軸方向に沿って壁面の最凹部、褄(つま)型枠のそれぞれの天端の少なくともどちらか一方に圧力を数値で測定することが可能なフレッシュコンクリート打止管理センサを壁面に直接又は壁面に設置した防水シートに固定し、フレッシュコンクリート打ち込みにより前記複数のフレッシュコンクリート打止管理センサの圧力データが全て閾値に達したとき密充填と判断しフレッシュコンクリートの打ち込みを止めることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the tunnel lining arch concrete stop management method of the present invention drives the filling concrete into the space between the excavated tunnel wall surface and the movable formwork, and solidifies by filling and solidifying the lining arch concrete. When constructing a fresh concrete stop management sensor that can measure the pressure numerically at the most concave part of the wall surface along the axial direction of the tunnel and / or at the top of each of the ridges. It is fixed directly on the wall surface or on a waterproof sheet installed on the wall surface. Features.
また、本発明のトンネル覆工アーチコンクリート打止管理方法は、前記フレッシュコンクリート打止管理センサに温度を数値で測定することが可能な機能を組み込み、フレッシュコンクリート打ち込み時、水の接触による圧力データかフレッシュコンクリートの接触による圧力データかの判別を温度データにより行うことを特徴とする。 In addition, the tunnel lining arch concrete stop management method of the present invention incorporates a function capable of measuring the temperature numerically in the fresh concrete stop management sensor. It is characterized by determining whether the pressure data is due to contact with fresh concrete based on temperature data.
また、本発明のトンネル覆工アーチコンクリート打止管理方法は、前記フレッシュコンクリート打止管理センサの機能を脱型後まで維持し、脱型時の圧力データの変化により構築された覆工アーチコンクリートの品質を確認することを特徴とする。 Further, the tunnel lining arch concrete stop management method of the present invention maintains the function of the fresh concrete stop management sensor until after demolding, and the lining arch concrete constructed by the change of pressure data at the time of demolding. It is characterized by checking the quality.
また、本発明のトンネル覆工アーチコンクリート打止管理方法は、前記フレッシュコンクリート打止管理センサと作業現場近傍に設置したデータ処理ボックスとを通信ケーブルで連結し、前記データ処理ボックスから無線またはUSB接続で作業現場及び作業現場から離れた場所のパソコン等と連結し、前記フレッシュコンクリート打止管理センサの測定データを作業現場及び作業現場から離れた位置で管理することを可能とすることを特徴とする。 Further, the tunnel lining arch concrete stop management method of the present invention connects the fresh concrete stop management sensor and a data processing box installed in the vicinity of a work site with a communication cable, and connects the data processing box wirelessly or via USB. In connection with a work site and a personal computer away from the work site, the measurement data of the fresh concrete stop management sensor can be managed at a position away from the work site and the work site. .
また、本発明のトンネル覆工アーチコンクリート打止管理方法は、覆工アーチコンクリートの圧力を打込み時から脱型後まで計測することにより、打込みプレストレスの導入により覆工品質を向上するために、打込み時の圧力による打込み圧力管理、脱型圧力管理の方法を提供することを特徴とする。 Moreover, the tunnel lining arch concrete stop management method of the present invention is to measure the pressure of the lining arch concrete from the time of driving to after the demolding, in order to improve the lining quality by introducing the driving prestress, It is characterized by providing a method for controlling the pressure to be driven and the pressure to be released from the mold during the driving.
掘削されたトンネル壁面と移動型枠との間の空間にフレッシュコンクリートを打ち込み充填し固化させ覆工アーチコンクリートを構築する際、トンネルの軸方向に沿って壁面の最凹部、褄(つま)型枠のそれぞれの天端の少なくともどちらか一方に圧力を数値で測定することが可能なフレッシュコンクリート打止管理センサを壁面に直接又は壁面に設置した防水シートに固定し、フレッシュコンクリート打ち込みにより前記複数のフレッシュコンクリート打止管理センサの圧力データが全て閾値に達したとき密充填と判断しフレッシュコンクリートの打ち込みを止めることで、フレッシュコンクリートの打止めを数値で管理、判断することができ確実に密充填を確認することが可能となり、構築されるトンネル覆工アーチコンクリートの品質を確保することが可能となる。
フレッシュコンクリート打止管理センサに温度を数値で測定する機能を組み込み、フレッシュコンクリート打ち込み時、水の接触による圧力データかフレッシュコンクリートの接触による圧力データかの判別を温度データにより行うことで、水の接触による圧力上昇による誤データを排除することが可能となる。
フレッシュコンクリート打止管理センサの機能を脱型後まで維持し、脱型時の圧力データの変化により構築された覆工アーチコンクリートの品質を確認することで、脱型時、圧力が低下するような場合、構築されたトンネル覆工アーチコンクリートの脱型時の強度が不足していると判別することが可能となる。
フレッシュコンクリート打止管理センサと作業現場近傍に設置したデータ処理ボックスとを通信ケーブルで連結し、前記データ処理ボックスから無線またはUSB接続で作業現場及び作業現場から離れた場所のパソコン等と連結し、前記フレッシュコンクリート打止管理センサの測定データを作業現場及び作業現場から離れた位置で管理することを可能とすることで、複数の管理者が同時に測定データを管理することで確実にフレッシュコンクリートの打止めを管理することが可能となる。
さらに、当該コンクリート打止管理方法によれば脱型後に覆工コンクリートに残留する圧縮力(以降、「打込みプレストレス」と称す。)を把握でき、好ましい「打込みプレストレス」を導入するための打込み管理、脱型管理に使用でき、「打込みプレストレス」の導入により覆工品質を向上できる。すなわち、適切な「打込みプレストレス」を導入することにより、覆工アーチコンクリートには、打込み時の圧力がある程度残留し、初期の温度低下、乾燥収縮のひび割れを抑制する効果が期待できる。
When constructing a lining arch concrete by filling and solidifying fresh concrete into the space between the excavated tunnel wall and the moving formwork, the most concave part of the wall along the tunnel axial direction, the toe formwork A fresh concrete stop management sensor capable of measuring pressure numerically at at least one of the top ends of each of the above is fixed directly to a wall surface or a waterproof sheet installed on the wall surface, and the plurality of fresh When all of the pressure data of the concrete stop management sensor reaches the threshold value, it is judged that the filling is done by placing the fresh concrete and the fresh concrete is stopped by numerically. The quality of the tunnel lining arch concrete to be constructed and constructed It is possible to secure.
Incorporates a function to measure the temperature numerically in the fresh concrete stop management sensor. When fresh concrete is put in, the temperature data determines whether the pressure data is due to contact with water or the pressure data due to contact with fresh concrete. It is possible to eliminate erroneous data due to pressure increase due to.
The function of the fresh concrete stop management sensor is maintained until after demolding, and the quality of the lining arch concrete constructed by the change of pressure data during demolding is checked, so that the pressure drops during demolding. In this case, it is possible to determine that the strength of the constructed tunnel lining concrete is insufficient.
A fresh concrete stop management sensor and a data processing box installed in the vicinity of the work site are connected by a communication cable, and the data processing box is connected to a work site and a personal computer away from the work site by wireless or USB connection, By making it possible to manage the measurement data of the fresh concrete stop management sensor at the work site and at a position away from the work site, a plurality of managers can manage the measurement data at the same time to ensure that the fresh concrete is placed. It is possible to manage stops.
In addition, according to the concrete stop management method, it is possible to grasp the compressive force remaining on the lining concrete after demolding (hereinafter referred to as “injection prestress”), and to introduce a preferable “injection prestress”. It can be used for management and demolding management, and the lining quality can be improved by introducing “driving prestress”. That is, by introducing an appropriate “striking prestress”, the lining arch concrete remains to some extent at the time of driving, and an effect of suppressing the initial temperature drop and cracking of drying shrinkage can be expected.
本発明の実施の形態を図により説明する。図1は、岩盤等の地山1に掘削されたトンネル壁面内にトンネル覆工アーチコンクリートを構築する状態を示す側面図、図2は正面図、図3は上面図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a state in which a tunnel lining arch concrete is constructed in a tunnel wall surface excavated in a
既構築トンネル覆工アーチコンクリート2の前側に地山1の壁面と一定空間を開けて移動型枠3が設置される。通常、掘削された壁面には防水シートが設置される。岩盤グラウチングを行う場合は防水シートを設置しない場合がある。
The
既構築トンネル覆工アーチコンクリート2に移動式型枠の端部を重ね、移動型枠3の前端部を閉じる褄(つま)型枠5を設置する。移動型枠3の既設側に移動型枠3と壁面間の空間にフレッシュコンクリートを吹上げ方式で打ち込むためのフレッシュコンクリート打ち込み口が設けられる。また、移動型枠3の内側には、打ち込まれたフレッシュコンクリートを締固めるための各種型枠バイブレータ10(棒状・型枠・引抜等が使用される。)が複数設置される。
The end of the movable mold is overlapped on the already constructed tunnel lining arch concrete 2 and the hook mold 5 is installed to close the front end of the
褄(つま)型枠5の近傍の天端部にフレッシュコンクリート打止管理センサ6bを配置し、地山1の天端部の最凹部1aにフレッシュコンクリート打止管理センサ6cを配置する。この実施形態では2個のフレッシュコンクリート打止管理センサ6b、6cを配置しているが移動型枠3の長さに応じて褄(つま)型枠5の近傍の天端部または地山1の天端部の最凹部1aのどちらか一方でもよい。また、各部の詳細な管理のために型枠3のラップ側に設けたフレッシュコンクリート打込み口の近傍の天端部等にさらにフレッシュコンクリート打止管理センサを設置してもよい。
A fresh concrete
フレッシュコンクリート打止管理センサ6b、6cは、圧力の大きさを数値で測定する機能を有しており、さらに温度を数値で測定する機能を組み込んでいる。図4はフレッシュコンクリート打止管理センサ6b、6cの一例を示す図である。フレッシュコンクリート打止管理センサ6b、6cは、小型でモールド7により保護されている。フレッシュコンクリート打止管理センサ6b、6cは、壁面に直接また壁面に設置された防水シート上に接着剤等の固定手段により設置される。
The fresh concrete
各フレッシュコンクリート打止管理センサ6b、6cには、通信ケーブル7が連結され、通信ケーブル7は、褄(つま)型枠5に形成した挿通口にシールして挿通され、作業現場近傍に配置したデータ処理ボックス8に連結される。データ処理ボックス8は、フレッシュコンクリート打止管理センサ6b、6cに電力を供給する機能と、フレッシュコンクリート打止管理センサ6b、6cからの測定データを処理しそのデータを保管する機能を有している。さらに、データ処理ボックス9は、無線またはUSBで作業現場及び作業現場から離れた位置のパソコン等と連結され、データ送信、データ管理する機能を有している。
A
移動型枠3、褄(つま)型枠5、フレッシュコンクリート打止管理センサ6b、6cを図1のように配置し、移動型枠3ラップ側に設けたフレッシュコンクリート打ち込み口からフレッシュコンクリートの吹上げ方式による打ち込みを開始する。打ち込み時のフレッシュコンクリートの温度は30°Cで、地山の温度は16°Cであった。
The
打ち込まれたフレッシュコンクリートは型枠バイブレータ10により締固められる。移動型枠3のラップ側に設けたフレッシュコンクリート打込み口の近傍の天端にフレッシュコンクリート打止管理センサを設置した(6a)ものを含め複数の試験を実施したが、フレッシュコンクリート打止管理センサ6a、6b、6cのフレッシュコンクリートの打止め時の圧力値は、フレッシュコンクリートの打ち込み口の近傍に配置したフレッシュコンクリート打止管理センサ6aの圧力値が最も高く0.031N/mm2であるのに対して、最小は、褄(つま)型枠5近傍に配置したフレッシュコンクリート打止管理センサ6bの0.025N/mm2であった。コンクリート圧力は、時間経過とともに除々に低下し、打止め約15時間後のフレッシュコンクリートの打ち込み口の近傍の圧力値は約6%低下した。施工条件によって変化するが、フレッシュコンクリート打込み口の近傍のセンサの圧力値よりも褄(つま)型枠近傍または地山1の天端部の最凹部のセンサの圧力値が低いことが確認され、少なくともどちらか一方のセンサが設置されていれば打込み管理が可能であることが確認できた。
The poured fresh concrete is compacted by the
打ち止め時の各フレッシュコンクリート打止管理センサ6a、6b、6cの温度は、打ち込み開始時の温度30℃から打ち止め時の温度34℃であった。試験の結果、褄(つま)型枠5近傍に配置したフレッシュコンクリート打止管理センサ6bの圧力値0.025N/mm2程度をフレッシュコンクリートの密充填と判定してフレッシュコンクリート打止めの閾値とすることが良いことが確認された。
The temperature of each fresh concrete
フレッシュコンクリート打止管理センサ6a、6b、6cの圧力値で、フレッシュコンクリートの接触による場合と、水の接触による場合がある。フレッシュコンクリートの接触によるものなのか、水の接触によるのかの判別は、フレッシュコンクリートの温度に比較して水の温度が数度低いのに着目し、温度の低いフレッシュコンクリート打止管理センサ6a、6b、6cを水の接触によるものと判断し、打止めの判定の誤判定を無くすことが可能となる。
The pressure values of the fresh concrete
フレッシュコンクリート打止管理センサ6a、6b、6cの機能は、脱型後まで維持される。脱型時にフレッシュコンクリート打止管理センサ6a、6b、6cの圧力が急激に低下するような場合、構築されたトンネル覆工アーチコンクリートの脱型時の強度が不足していると判断して、脱型を中止し、品質を確認する。
The functions of the fresh concrete
以上のように本発明のトンネル覆工アーチコンクリート打止管理方法によれば、フレッシュコンクリートの打止めを数値で管理、判断することができ確実に密充填を確認することが可能となり、構築されるトンネル覆工アーチコンクリートの品質を確保することが可能となる。
さらに、当該コンクリート打止管理方法によれば脱型後に覆工コンクリートに残留する圧縮力(以降、「打込みプレストレス」と称す。)を把握でき、好ましい「打込みプレストレス」を導入するための打込み管理、脱型管理に使用でき、「打込みプレストレス」の導入により覆工品質を向上できる。すなわち、適切な「打込みプレストレス」を導入することにより、覆工アーチコンクリートには、打込み時の圧力がある程度残留し、初期の温度低下、乾燥収縮のひび割れを抑制する効果が期待できる。
As described above, according to the tunnel lining arch concrete stop management method of the present invention, the stop of fresh concrete can be managed and judged numerically, and it is possible to surely check the tight filling and build. It is possible to ensure the quality of tunnel lining arch concrete.
In addition, according to the concrete stop management method, it is possible to grasp the compressive force remaining on the lining concrete after demolding (hereinafter referred to as “injection prestress”), and to introduce a preferable “injection prestress”. It can be used for management and demolding management, and the lining quality can be improved by introducing “driving prestress”. That is, by introducing an appropriate “striking prestress”, the lining arch concrete remains to some extent at the time of driving, and an effect of suppressing the initial temperature drop and cracking of drying shrinkage can be expected.
1:地山、2:既構築トンネル覆工アーチコンクリート、3:移動型枠、5:褄(つま)型枠、6a、6b、6c:フレッシュコンクリート打止管理センサ、7:モールド、8:通信ケーブル、9:データ処理ボックス、10:型枠バイブレータ 1: ground mountain, 2: constructed tunnel lining arch concrete, 3: moving formwork, 5: toe formwork, 6a, 6b, 6c: fresh concrete stop management sensor, 7: mold, 8: communication Cable, 9: Data processing box, 10: Formwork vibrator
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