JP2016183516A - Tunnel structure and tunnel construction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネル構造およびトンネル施工方法に関する。 The present invention relates to a tunnel structure and a tunnel construction method.
NATMトンネルは、一般的に、吹付けコンクリートと、吹付けコンクリートの表面に貼設された防水シートと、防水シートの内空側に打設された覆工コンクリートとを備えて構成されている。
防水シートは、釘や鋲等の止め具を多数打ちこむことにより吹付けコンクリートの表面に固定するのが一般的である。
ところが、止め具を利用した防水シートの固定作業は手間がかかる。また、余掘り部分が大きい場合には覆工コンクリートのコンクリート量が増加してしまう。
The NATM tunnel is generally configured by including shotcrete, a waterproof sheet stuck on the surface of the shotcrete, and lining concrete placed on the inner side of the waterproof sheet.
In general, the waterproof sheet is fixed to the surface of the shotcrete by hitting a large number of stoppers such as nails and scissors.
However, the work of fixing the waterproof sheet using the stopper is troublesome. In addition, when the overexcavated portion is large, the amount of lining concrete increases.
そのため、特許文献1には、型枠等を介して吹付けコンクリートの内空側に防水シートを配設し、この防水シートと吹付けコンクリートとの隙間に裏込め材を充填した後、防水シートの内空側に覆工コンクリートを打設するトンネル施工方法が開示されている。
このトンネル施工方法によれば、防水シートの設置が容易であるとともに、裏込め材と防水シートにより平滑面を形成することで、覆工コンクリートを設計通りに施工することができる。
Therefore, in
According to this tunnel construction method, it is easy to install the waterproof sheet, and the lining concrete can be constructed as designed by forming a smooth surface with the backfill material and the waterproof sheet.
特許文献1のトンネル施工方法により形成されたトンネルにおいて、裏込め材に亀裂が生じると、この亀裂が水みちとなって防水シートの背面に湧水が溜まり、防水シートが膨張するおそれがある。また、裏込め材の打継目地から浸透した湧水が防水シートの背面に溜まるおそれもある。
覆工コンクリートの施工前に背面に溜まった湧水により防水シートが膨張すると、覆工コンクリートの工事に支障をきたす。
また、覆工コンクリートの設計時に地下静水圧を考慮していない場合に、覆工コンクリートの施工後に背面に湧水が溜まると構造耐力上の問題が発生する。さらに、覆工コンクリートの背面通水効率が悪いがために地下水が上昇した場合にも、構造耐力上の問題が発生する。
In the tunnel formed by the tunnel construction method of
If the waterproof sheet expands due to spring water collected on the back before the lining concrete is constructed, it will hinder the construction of the lining concrete.
In addition, when the underground hydrostatic pressure is not taken into consideration when designing the lining concrete, problems arise in structural strength when spring water accumulates on the back surface after the construction of the lining concrete. Furthermore, even when groundwater rises due to the poor efficiency of the backside of the lining concrete, there is a problem in structural strength.
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、覆工コンクリートの背面に排水機能を備えたトンネル構造およびトンネル施工方法を提案することを課題とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to propose a tunnel structure and a tunnel construction method having a drainage function on the back surface of lining concrete.
前記課題を解決するために、本発明に係るトンネル構造は、吹付けコンクリートと、覆工コンクリートと、前記覆工コンクリートの外面を覆う防水シートと、前記防水シートの外面を覆う緩衝材層と、前記緩衝材層と前記吹付けコンクリートとの間に充填された裏込め材と、前記緩衝材層と前記防水シートとの間に形成された排水層とを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a tunnel structure according to the present invention includes shotcrete, lining concrete, a waterproof sheet that covers the outer surface of the lining concrete, and a buffer layer that covers the outer surface of the waterproof sheet, A backfilling material filled between the cushioning material layer and the shotcrete and a drainage layer formed between the cushioning material layer and the waterproof sheet are provided.
かかるトンネル構造によれば、防水シートの外面(背面)に排水層が形成されているため、裏込め材から湧水が発生した場合であっても、排水層により排水することができる。そのため、湧水や地下水の流れによって防水シートの背面に溜まることを防止することができる。
また、緩衝材層を備えているため、排水層の目詰まりを防止することができるとともに、湧水を排水層に誘導することができる。
According to such a tunnel structure, since the drainage layer is formed on the outer surface (rear surface) of the waterproof sheet, even if spring water is generated from the backfill material, the drainage layer can drain the water. Therefore, it can prevent that it accumulates on the back surface of a waterproof sheet by the flow of spring water or groundwater.
Moreover, since the buffer material layer is provided, clogging of the drainage layer can be prevented and spring water can be guided to the drainage layer.
なお、前記排水層は、異なる二種類の排水路を備えていてもよい。
また、前記トンネル構造は、前記緩衝材層よりも地山側に第二の排水層を備えていてもよい。
かかるトンネル構造によれば、より効果的に湧水処理を行うことができる。
前記第二の排水層としては、例えば、ロックボルトの端部を覆う排水ドレーンや、裏込め材の打継目地を覆うドレーン等がある。
In addition, the said drainage layer may be equipped with two different types of drainage channels.
Moreover, the said tunnel structure may be equipped with the 2nd drainage layer in the natural ground side rather than the said buffer material layer.
According to such a tunnel structure, spring treatment can be performed more effectively.
Examples of the second drainage layer include a drainage drain that covers the end of the rock bolt, a drain that covers the joint of the backfill material, and the like.
また、本発明のトンネル施工方法は、吹付けコンクリートの内面から隙間をあけて防水シートを配設する工程と、前記防水シートの外面に排水層を形成する工程と、前記排水層の外面に緩衝材層を形成する工程と、前記吹付けコンクリートと前記緩衝材層との間に裏込め材を充填する工程と、前記防水シートの内面に覆工コンクリートを打設する工程とを備えることを特徴としている。
かかるトンネル施工方法によれば、覆工コンクリートの背面に排水機能を有したトンネルを簡易に構築することができる。
Further, the tunnel construction method of the present invention includes a step of disposing a waterproof sheet with a gap from the inner surface of the shotcrete, a step of forming a drainage layer on the outer surface of the waterproof sheet, and a buffer on the outer surface of the drainage layer. A step of forming a material layer, a step of filling a backfill material between the shotcrete and the buffer material layer, and a step of placing lining concrete on the inner surface of the waterproof sheet. It is said.
According to such a tunnel construction method, a tunnel having a drainage function on the back surface of the lining concrete can be easily constructed.
本発明のトンネル構造およびトンネル施工方法によれば、覆工コンクリートの背面に排水機能を備えたトンネルを構築することが可能となる。 According to the tunnel structure and the tunnel construction method of the present invention, it is possible to construct a tunnel having a drainage function on the back surface of the lining concrete.
<第一の実施形態>
第一の実施形態に係るトンネル構造1は、図1および図2に示すように、支保工2と、覆工コンクリート3と、裏込め材4と、防水シート5と、排水層6と、緩衝材層7と、インバート8を備えている。
<First embodiment>
As shown in FIGS. 1 and 2, the
支保工2は、掘削により露出した地山Gを早期に閉合して地山Gの安定化を図るものである。
本実施形態の支保工2は、図2(a)および(b)に示すように、吹付けコンクリート21と、鋼製支保工22と、ロックボルト23とを備えている。
吹付けコンクリート21は、地山Gに対して吹付けられたコンクリートの硬化体である。吹付けコンクリート21は、地山等級に応じた設計吹付け厚を確保できるように、施工する。
The
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the
The
鋼製支保工22は、トンネルTの断面形状に応じてアーチ状に形成されたH形鋼により形成されていて、図2(b)に示すように、トンネル軸方向に対して所定の間隔により配設されている。鋼製支保工22は、地山等級に応じて断面寸法や配設ピッチを設定すればよく、また、地山等級によっては省略してもよい。
ロックボルト23は、図1に示すように、地山Gに対して放射状に埋め込まれている。ロックボルト23は、必要に応じて適宜配設すればよく、地山等級によっては省略してもよい。
なお、支保工2として、必要に応じて先受け工法等の補助工法を採用してもよい。
The
As shown in FIG. 1, the
In addition, you may employ | adopt auxiliary construction methods, such as a receiving construction method, as the
覆工コンクリート3は、図1に示すように、吹付けコンクリート2の内空側に打設されたコンクリートの硬化体であって、トンネルTの仕上げ面を形成するとともに、トンネルTに作用する長期荷重に対して十分な耐力を備えた構造体として機能する。
覆工コンクリート3の厚さは地山等級等に応じて適宜設定すればよい。
As shown in FIG. 1, the
What is necessary is just to set the thickness of the
裏込め材4は、図2(a)および(b)に示すように、吹付けコンクリート21と緩衝材層7との間に充填された硬化体により形成されている。
裏込め材4を構成する材料は、固化することにより所定の強度を発現するものであれば限定されないが、本実施形態ではモルタルを使用する。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
Although the material which comprises the
防水シート5は、覆工コンクリート3の外面を覆うことで、トンネルT内への地下水の浸透を防止している。防水シート5は、トンネルTの全長に亘って配設してもよいし、湧水が予想される区間のみに配設してもよい。
本実施形態では、防水シート5にエチレン酢酸ビニル共重合体製の樹脂製シートを使用するが、防水シート5を構成する材料は限定されない。
The
In the present embodiment, a resin sheet made of an ethylene vinyl acetate copolymer is used for the
排水層6は、防水シート5と緩衝材層7との間に介設されていて、吹付けコンクリート2および裏込め材4から浸出した地下水をトンネルTの下方へと誘導する。
本実施形態の排水層6は、面状の排水材により構成されていて、多量の湧水が予想される区間において、防水シート5の外面を覆っている。排水層6は、トンネルTの断面周方向に対して連続していて、吹付けコンクリート2および裏込め材4から浸出した地下水は、排水層6によりトンネルTの下方に誘導される。
The
The
排水層6(排水材)は、通水可能な空間を形成できる部材であれば限定されるものではない。
例えば、複数の凸部が形成された樹脂製シートにより排水層を構成してもよい。この場合には、凸部が柱となり、凸部の周囲に地下水を通水可能な空間が形成される。
また、繊維または合成樹脂により構成された立体網目構造の排水材により構成することで、通水性を確保してもよい。
さらに、水分によって溶解する材質からなる面材(板状部材)により構成すれば、常時は所定の強度を有した覆工の一部を構成し、湧水時に部分的に溶解することで水みちが形成され、湧水を下方に誘導することが可能なものとしてもよい。
なお、排水層6は、必ずしも面状の部材により構成する必要はなく、例えば、防水シート5と緩衝材層7との間に介設されたアーチ状の有孔管61により形成してもよい(図6参照)。有孔管61の設置個所は限定されるものではなく、例えば、トンネル軸方向に沿って所定のピッチで配管してもよいし、鋼製支保工22やロックボルト23の近傍に配管してもよいし、裏込め材4の打ち継ぎ面に沿って配管してもよい。
The drainage layer 6 (drainage material) is not limited as long as it is a member that can form a water-permeable space.
For example, the drainage layer may be constituted by a resin sheet on which a plurality of convex portions are formed. In this case, a convex part becomes a pillar and the space which can let groundwater flow around the convex part is formed.
Moreover, you may ensure water permeability by comprising with the drainage material of the three-dimensional network structure comprised with the fiber or the synthetic resin.
Furthermore, if it is composed of a face material (plate-like member) made of a material that dissolves with moisture, it will always form part of the lining with a predetermined strength, and partially dissolve during spring water. It is good also as what can be formed and can guide spring water below.
The
緩衝材層7は、図2(a)および(b)に示すように、防水シート5の外面を覆う不織布により形成されている。緩衝材層7は、トンネル全長に亘って形成してもよいし、排水層6が形成された範囲のみに形成してもよい。緩衝材層7の層厚は、適宜設定するものとする。
緩衝材層7は、モルタル(裏込め材4)が排水層6に浸透することを防止するとともに、裏込め材4の注入時の圧力や覆工コンクリート3の打設時の圧力の緩衝材としても機能する。すなわち、緩衝材層7は、裏込め材4の注入によって排水層6に目詰まりが生じることや、排水層6が潰れること等を防止することにより、排水層6の通水機能を確保する。また、排水層6が所定の間隔により配設された有孔管等により構成されている場合には、緩衝材層7は湧水を有孔管等に誘導する機能も発揮する。
なお、緩衝材層7を構成する材料は、裏込め材4の浸透を防止しつつ、水分を浸透させることが可能な材料であれば、不織布に限定されるものではない。例えば、織布やスポンジ状の樹脂等であってもよい。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
The
In addition, the material which comprises the
インバート8は、覆工コンクリート3の脚部に連続して形成されることで閉合断面を形成し、トンネルTの耐力を増加させて、沈下・変状を防止する。
なお、トンネルTは、必要に応じてインバート8の下面に沿って下排水層(図示せず)を有していてもよい。
下排水層を形成する場合には、排水層6に連続するように設けることで、排水層6により誘導された地下水が下排水層を通って排水されるようにする。
The
The tunnel T may have a lower drainage layer (not shown) along the lower surface of the
In the case of forming the lower drainage layer, it is provided so as to be continuous with the
本実施形態のトンネル施工方法は、掘削工程と、一次覆工工程と、防水シート配設工程と、排水層形成工程と、緩衝材層形成工程と、充填工程と、二次覆工工程と、を備えている。 The tunnel construction method of the present embodiment includes an excavation process, a primary lining process, a waterproof sheet disposing process, a drainage layer forming process, a buffer material layer forming process, a filling process, and a secondary lining process. It has.
掘削工程は、地山Gを掘削して、地中に所定の断面形状からなる空間を形成する工程である。
なお、トンネルTの掘削方法は限定されるものではなく、機械掘削でもよいし、発破掘削でもよい。
The excavation step is a step of excavating the natural ground G to form a space having a predetermined cross-sectional shape in the ground.
The excavation method of the tunnel T is not limited, and mechanical excavation or blast excavation may be used.
一次覆工工程は、図3(a)に示すように、地山Gの掘削により露出した地山面に対して、吹付けコンクリート21の吹き付け、鋼製支保工22の建て込みおよびロックボルト23の打設を行う工程である。なお、一次覆工工程では、地山状況に応じて補助工法の施工を行ってもよい。
In the primary lining process, as shown in FIG. 3 (a),
防水シート配設工程は、図3(b)に示すように、吹付けコンクリート21の内面から隙間をあけて防水シート5を配設する工程である。防水シート配設工程は、掘削工程によるトンネル掘削および一次覆工工程による支保工2の施工がトンネル全延長に亘って完了した後か、あるいは、切羽から十分に離れてから実施する。
The waterproof sheet disposing step is a step of disposing the
防水シート5は、吹付けコンクリート21の表面(内空側の面)から隙間をあけて配設された型枠Fの表面に設置する。型枠Fは、スライドセントルまたは専用台車等で支持すればよい。なお、防水シート5の配設方法は限定されるものではなく、例えば、仮設支持部材などにより配設してもよい。
防水シート5は、覆工コンクリート3の外面を覆う位置に配設する。なお、吹付けコンクリート21から十分に離れた位置(防水シート5、排水層6および緩衝材層7の施工が可能なスペースを確保できる位置)に型枠Fを配置し、防水シート5の外面に排水層6および緩衝材層7を形成してから所定に位置に型枠Fを移動させてもよい。なお、防水シート5と吹付けコンクリート21との隙間の大きさは、掘削時の余掘り量に応じて変化する。
The
The
排水層形成工程は、図3(b)に示すように、防水シート5の外面(地山G側の面)に排水層6を形成する工程である。
本実施形態では、型枠Fに設置された状態の防水シート5の外面に排水材を固定することにより行う。排水材の防水シート5への固定方法は限定されるものではないが、例えば、接着剤により接着すればよい。
なお、排水層6は、予め防水シート5の外面に設置(積層)してもよい。このようにすれば、防水シート5の設置とともに、排水層6の設置が完了する。
The drainage layer forming step is a step of forming the
In the present embodiment, the drainage material is fixed to the outer surface of the
The
緩衝材層形成工程は、図3(b)に示すように、排水層6の外面に緩衝材層7を形成する工程である。
緩衝材層7は、不織布を排水層6または防水シート5に接着剤等を介して固定することにより形成する。
なお、緩衝材層7は、予め防水シート5の外面に排水層6とともに積層してもよい。このようにすれば、防水シート4の設置とともに、緩衝材層7の設置が完了する。
The buffer material layer forming step is a step of forming the
The
The
充填工程は、図3(c)に示すように、吹付けコンクリート21の内面と緩衝材層7との間に裏込め材4を充填する工程である。
裏込め材4の充填後、裏込め材4に所定の強度が発現したら型枠Fを撤去する。このとき、裏込め材4の一部が緩衝材層7に浸透した状態で固化することで、緩衝材層7、排水層6および防水シート5は、裏込め材4の表面(内空側の面)に貼り付けられた状態となっている。なお、緩衝材層7を裏込め材4に固定するための治具等を予め配設しておいてもよい。
The filling step is a step of filling the
After filling the
二次覆工工程は、図3(d)に示すように、防水シート5の内面に覆工コンクリート3を打設する工程である。
覆工コンクリート3は、図示せぬ型枠(スライドセントル)と防水シート4との間に打設する。型枠は、防水シート4から所定の隙間(トンネルの計画断面の覆工コンクリート厚に応じた隙間)を開けた状態で設置する。
覆工コンクリート3に所定の強度が発現したら、型枠を撤去する。
The secondary lining process is a process of placing the lining
The lining
When a predetermined strength develops in the lining
そして、上記の掘削工程と、一次覆工工程と、排水層形成工程と、防水シート配設工程と、充填工程と、二次覆工工程とを繰り返すと、所定延長のトンネル構造1が形成される。なお、トンネル構造1はトンネルT全長に亘って形成してもよい。
本実施形態では、覆工コンクリート3の施工がある程度進行してから、覆工コンクリート3の後方(坑口側)で、インバート8の施工を行う。なお、インバート8の施工は、トンネル全延長に亘って、覆工コンクリート3の施工が完了してから行ってもよい。
Then, when the above excavation process, primary lining process, drainage layer forming process, waterproof sheet arranging process, filling process, and secondary lining process are repeated, a
In this embodiment, after the construction of the lining concrete 3 proceeds to some extent, the construction of the
以上、本実施形態のトンネル構造1およびトンネル施工方法によれば、防水シート5の外面(背面)に排水層6が形成されているため、裏込め材4から湧水が発生した場合であっても、排水層6によりトンネルTの下方へ排水することができる。そのため、湧水が防水シート5の背面に溜まることを防止することができ、ひいては、覆工コンクリート3の施工に支障をきたすことを防止することができる。
また、裏込め材4を充填した後、覆工コンクリート3を打設するまでの間に時間があく場合においても、排水層6により湧水を排水できるため、覆工セントルのセット時や覆工コンクリート3の打設時に湧水処理を要することなく作業を行うことができる。
排水層6により十分な排水機能が確保されているため、湧水による覆工コンクリート3への負担を軽減し、経年劣化を最小限に抑えることができる。
As described above, according to the
In addition, even when there is a time between filling the
Since a sufficient drainage function is ensured by the
排水層6と裏込め材4の間には、緩衝材層7が介設されているため、排水層6の目詰まりを防止することができるとともに、裏込め材4注入時の圧力や覆工コンクリート3打設時の圧力を緩衝材層7が吸収し、排水層6が変形することを防止できる。
また、地下水が排水層6によりトンネルの下側に誘導されるため、地下水が吹付けコンクリート21や裏込め材4を浸透した場合であっても、覆工コンクリート3に作用する負担が小さい。したがって、地下水圧により覆工コンクリート3にひび割れが生じることやトンネルTが変形することを防止できる。
Since the
Further, since the groundwater is guided to the lower side of the tunnel by the
また、裏込め材4および防水シート5により平滑に成型されたトンネル壁面に沿って覆工コンクリート3を打設するため、余掘り量にかかわらず覆工コンクリート3のコンクリート量が一定である。したがって、施工誤差等によりコンクリート打設量が増加することがなく、経済的であるとともに、計画された均一な構造のトンネル覆工を形成することができる。
また、防水シート5は、型枠Fの表面に敷設するため、吹付けコンクリート2の表面に防水シート4を設置する場合に比べて、防水シート4の敷設に要する手間を低減することができる。
Moreover, since the lining
Moreover, since the
<第二の実施形態>
第二の実施形態に係るトンネル構造1は、図4に示すように、支保工2と、覆工コンクリート3と、裏込め材4と、防水シート5と、排水層6と、緩衝材層7と、第二の排水層9を備えている。
第二の実施形態のトンネル構造1に係る支保工2、覆工コンクリート3、裏込め材4および防水シート5の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
<Second Embodiment>
As shown in FIG. 4, the
Since the details of the supporting
排水層6は、防水シート5と緩衝材層7との間に介設されていて、吹付けコンクリート21および裏込め材4から浸出した地下水をトンネルTの下方へと誘導する。
本実施形態の排水層6は、トンネルTの軸方向に対して所定の間隔をあけて配設された複数の有孔管61により構成されている。各有孔管61は、トンネルの断面形状に応じてアーチ状に形成されている。
本実施形態では、排水層6を構成する有孔管61として、断面円形のものを使用するが、有孔管61の断面形状は限定されるものではなく、例えば、断面矩形、断面小判型または断面楕円形であってもよい。また、排水層6は、必ずしも有孔管により構成する必要はない。
The
The
In the present embodiment, as the
緩衝材層7は、防水シート5の外面を覆っている。緩衝材層7は、トンネル全長に亘って形成してもよいし、排水層6が形成された区間のみに形成してもよい。緩衝材層7の層厚は、適宜設定するものとする。
緩衝材層7は、モルタル(裏込め材4)が排水層6に浸透することを防止するとともに、裏込め材4の注入時の圧力や覆工コンクリート3の打設時の圧力の緩衝材としても機能する。すなわち、緩衝材層7は、排水層6に目詰まりが生じることや、排水層6が潰れること等を防止するものである。また、緩衝材層7は、裏込め材4から浸出した地下水を有孔管61に誘導する。
The
The
第二の排水層(排水ドレーン)9は、緩衝材層7よりも地山G側に配設されている。
本実施形態の第二の排水層9は、断面コ字状の排水ドレーン9により構成されている。なお、排水ドレーン9の断面形状は限定されるものではなく、例えば半円状であってもよい。
The second drainage layer (drainage drain) 9 is disposed closer to the natural ground G than the
The
排水ドレーン9は、トンネルの断面形状に応じてアーチ状に形成されている。
排水ドレーン9は、ロックボルト23の位置において、ロックボルト23の端部を覆うように、配置されている。ロックボルトの周囲には、排水ドレーン9によって地下水を通水可能な空間が形成されている。
すなわち、第二の排水層9は、ロックボルト23に沿って浸出した地下水を、トンネルの下方に誘導するように構成されている。
なお、排水ドレーン9の設置個所は限定されるものではなく、例えば、裏込め材4の打ち継ぎ面を覆うように、裏込め材4の内面(内空側の面)に設置してもよい。
The
The
That is, the
In addition, the installation location of the
本実施形態のトンネル施工方法は、掘削工程と、一次覆工工程と、排水ドレーン設置工程と、防水シート配設工程と、排水層形成工程と、緩衝材層形成工程と、充填工程と、二次覆工工程と、を備えている。
なお、掘削工程および一次覆工工程の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
The tunnel construction method of the present embodiment includes an excavation process, a primary lining process, a drainage drain installation process, a waterproof sheet disposing process, a drainage layer forming process, a buffer material layer forming process, a filling process, And a next lining process.
The details of the excavation process and the primary lining process are the same as the contents shown in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
排水ドレーン設置工程は、一次覆工工程後に、ロックボルト23の端部を覆うように排水ドレーン9を配設する工程である。
排水ドレーン9は、吹付けコンクリート21に端面を当接させた状態で配設する。排水ドレーン9の端面には、必要に応じて緩衝材を配設し、吹付けコンクリート21と排水ドレーン9との間に隙間が形成されることを防止する。
この他、防水シート配設工程、排水層形成工程、緩衝材層形成工程、充填工程および二次覆工工程の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
The drainage drain installation process is a process of disposing the
The
In addition, the details of the waterproof sheet disposing step, drainage layer forming step, buffer material layer forming step, filling step and secondary lining step are the same as the contents shown in the first embodiment, so the detailed explanation is as follows. Omitted.
以上、第二の実施形態のトンネル構造1によれば、ロックボルト23に沿って浸透した湧水が発生した場合であっても、排水ドレーン9によりトンネルTの下方へ排水することができる。そのため、湧水が防水シート5の背面に溜まることを防止することができ、ひいては、覆工コンクリート3の施工に支障をきたすことを防止することができる。
また、裏込め材4に亀裂が生じるなどして、裏込め材4から湧水が発生した場合であっても、排水層6によりトンネルTの下方へ排水することができる。裏込め材4を浸透した湧水は、緩衝材層7により有孔管61に誘導されるか、防水シート5の表面を流れることにより有孔管61内に取り込まれて、トンネルTの下方へと排水される。
この他の第二の実施形態のトンネル構造1の作用効果は、第一の実施形態のトンネル構造1と同様なため、詳細な説明は省略する。
As described above, according to the
Further, even when spring water is generated from the
Since the operational effects of the
<第三の実施形態>
第三の実施形態に係るトンネル構造1は、図5に示すように、支保工2と、覆工コンクリート3と、裏込め材4と、防水シート5と、排水層6と、緩衝材層7と、インバート8を備えている。
第三の実施形態のトンネル構造1に係る支保工2、覆工コンクリート3、裏込め材4、防水シート5、緩衝材層7の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
<Third embodiment>
As shown in FIG. 5, the
The details of the supporting
第三の実施形態の排水層6は、有孔管61と排水ドレーン62とを備えている。
有孔管61は、複数の孔が貫通した管材である。有孔管61は、トンネルの軸方向に間隔をあけて複数配管されている。有孔管61は、トンネルの断面形状に沿うアーチ状に形成されている。
The
The
排水ドレーン62は、断面コ字状を呈していて、開口部が外側(地山G側)となるように配置されている。排水ドレーン62は、トンネルの断面形状に沿うアーチ状に形成されている。
排水ドレーン62は、裏込め材4の打ち継ぎ箇所(打ち継ぎ面41)を覆うように配置されている。排水ドレーン62の外側の端面は、緩衝材層7に当接している。
すなわち、排水ドレーン62は、裏込め材4の打ち継ぎ面41に沿って浸出した地下水を、トンネルTの下方に誘導するように構成されている。
The
The
That is, the
なお、第三の実施形態の排水層6の構成は、異なる二種類の排水路を備えるものであれば限定されるものではなく、例えば、面状の排水材と有孔管または排水ドレーンとを組み合わせたものであってもよい。
The configuration of the
以上、第三の実施形態のトンネル構造1によれば、打ち継ぎ面41に沿って地下水が浸出した場合であっても、排水ドレーン62によりトンネルTの下方へ排水することができる。そのため、湧水が防水シート5の背面に溜まることを防止することができ、ひいては、覆工コンクリート3の施工に支障をきたすことを防止することができる。
また、裏込め材4に亀裂が生じるなどして、裏込め材4から湧水が発生した場合であっても、有孔管61によりトンネルTの下方へ排水することができる。裏込め材4から浸出した湧水は、緩衝材層7により有孔管61に誘導されるか、防水シート5の表面を流れることにより有孔管61内に取り込まれて、トンネルTの下方へと排水される。
この他の第三の実施形態のトンネル構造1の作用効果は、第一の実施形態のトンネル構造1と同様なため、詳細な説明は省略する。
As described above, according to the
Further, even when spring water is generated from the backfilling
Since the operational effects of the
以上、本発明に係る実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、トンネルの断面形状は限定されるものではなく、例えば円形や馬蹄形等であってもよい。
また、前記実施形態では、インバートを形成する場合について説明したが、インバートはトンネルの掘削区分に応じて形成すればよく、必ずしも形成する必要はない。
The embodiment according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described components can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, the cross-sectional shape of the tunnel is not limited, and may be, for example, a circular shape or a horseshoe shape.
Moreover, although the case where invert was formed was demonstrated in the said embodiment, invert should just be formed according to the excavation division of a tunnel, and does not necessarily need to form.
また、内空側から順番に、覆工コンクリート、防水シート、緩衝材層、排水層、緩衝材層および裏込め材が積層されていてもよい。
また、トンネル構造1は、図6に示すように、防水シート5と緩衝材層7との間に複数の有孔管61,61,…を配管することにより排水層6を形成してもよい。有孔管61の断面形状は円形に限定されるものではなく、例えば矩形であってもよい。また、有孔管61に代えて、樋状の部材(排水ドレーン)を採用してもよい。また、排水層6は、異なる3種類以上の排水路を有していてもよい。
Moreover, the lining concrete, the waterproof sheet, the buffer material layer, the drainage layer, the buffer material layer, and the backfill material may be laminated in order from the inner space side.
Further, as shown in FIG. 6, the
1 トンネル構造
2 支保工
21 吹付けコンクリート
22 鋼製支保工
23 ロックボルト
3 覆工コンクリート
4 裏込め材
5 防水シート
6 排水層
61 有孔管(排水路)
62 排水ドレーン(排水路)
7 緩衝材層
8 インバート
9 第二の排水層(排水ドレーン)
F 型枠
G 地山
T トンネル
DESCRIPTION OF
62 Drainage drainage
7
F Formwork G Ground mountain T Tunnel
Claims (5)
覆工コンクリートと、
前記覆工コンクリートの外面を覆う防水シートと、
前記防水シートの外面を覆う緩衝材層と、
前記緩衝材層と前記吹付けコンクリートとの間に充填された裏込め材と、
前記緩衝材層と前記防水シートとの間に形成された排水層と、を備えていることを特徴とする、トンネル構造。 Shotcrete,
Lining concrete,
A waterproof sheet covering the outer surface of the lining concrete;
A cushioning material layer covering the outer surface of the waterproof sheet;
A backfilling material filled between the cushioning material layer and the shotcrete;
A tunnel structure comprising a drainage layer formed between the buffer material layer and the waterproof sheet.
前記防水シートの外面に排水層を形成する工程と、
前記排水層の外面に緩衝材層を形成する工程と、
前記吹付けコンクリートの内面と前記緩衝材層との間に裏込め材を充填する工程と、
前記防水シートの内面に覆工コンクリートを打設する工程と、を備えることを特徴とする、トンネル施工方法。 Arranging a waterproof sheet with a gap from the inner surface of the shotcrete,
Forming a drainage layer on the outer surface of the waterproof sheet;
Forming a buffer layer on the outer surface of the drainage layer;
Filling a backfill material between the inner surface of the shotcrete and the buffer layer;
And a step of placing lining concrete on the inner surface of the waterproof sheet.
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