JP2022021003A - PCa BOARD SUPPORT DEVICE AND TUNNEL LINING CONSTRUCTION METHOD - Google Patents

PCa BOARD SUPPORT DEVICE AND TUNNEL LINING CONSTRUCTION METHOD Download PDF

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正憲 鈴木
Masanori Suzuki
重行 河野
Shigeyuki Kono
幸博 古戸
Yukihiro Furuto
竜之介 鹿島
Ryunosuke Kajima
謙二 吉武
Kenji Yoshitake
勝也 土谷
Katsuya Tsuchiya
悠介 小池
Yusuke Koike
英人 真下
Hideto Mashita
成豊 安井
Narutoyo Yasui
秀和 寺戸
Hidekazu Terado
裕輝 井野
Yuki Ino
岳洋 夏目
Takehiro Natsume
善英 伊勢
Yoshihide Ise
定雄 平野
Sadao Hirano
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Gifu Industry Co Ltd
IHI Construction Materials Co Ltd
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Gifu Industry Co Ltd
IHI Construction Materials Co Ltd
Japan Construction Machinery and Construction Association JCMA
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Abstract

To provide a PCa board support device and a tunnel lining construction method that can suppress construction errors in a connection portion when multiple PCa boards are assembled, and deformation due to self-weight and pressure during backfilling.SOLUTION: A PCa board support device 3, which supports a plurality of PCa boards 12 assembled along a tunnel circumferential direction, has: a frame 31; and a plurality of PCa board support sections 32 attached to the frame 31 and pressing the plurality of PCa boards 12 assembled along the tunnel circumferential direction from inside to outside in a tunnel radial direction. The plurality of PCa board support sections 32 each have a holding section 321 that contacts the PCa boards 12 and presses the PCa boards 12, and an arm 322 that is attached to the frame 31 and movably supports the holding section 321 in a tunnel axial direction and the tunnel radial direction, and the plurality of PCa board support sections 32 are arranged in the tunnel circumferential direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ＰＣａ板支持装置およびトンネル覆工の施工方法に関する。 The present invention relates to a PCa plate support device and a method for constructing a tunnel lining.

従来、トンネル覆工の施工方法として、セントル（移動式型枠）を設置して覆工コンクリートを打ち込んでトンネル覆工を構築する方法や、複数の円弧板状のプレキャストコンクリート板（ＰＣａ板）をトンネルの周方向に沿ってアーチ状やリング状に組み立ててトンネル覆工を構築する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as a method of constructing tunnel lining, a method of installing a centre (movable formwork) and driving lining concrete to construct a tunnel lining, or a method of constructing a tunnel lining, or a plurality of arc plate-shaped precast concrete plates (PCa plates) are used. A method of constructing a tunnel lining by assembling in an arch shape or a ring shape along the circumferential direction of the tunnel is known (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１９－１２３９９７号公報JP-A-2019-123997

覆工コンクリートを打ち込んでトンネル覆工を構築する方法では、技能労働者の不足や、技量の差により品質にばらつきが生じる虞がある。また、覆工コンクリートの養生期間が必要であるため、工期短縮には限界がある。
また、複数のＰＣａ板を組み立ててトンネル覆工を構築する方法は、覆工コンクリートの養生期間が必要なく工期短縮に有利な方法であるが、ＰＣａ板同士の連結部分に多少のガタが発生し易く、施工誤差が生じる虞がある。特に、トンネル径が大きい場合、トンネルの周方向に配列されるＰＣａ板の数が多くなるため、施工誤差が生じるとＰＣａ板をアーチ状やリング状に組み立てた際に自重や裏込め充填時の圧力等により変形する虞がある。 In the method of constructing a tunnel lining by driving lining concrete, there is a risk that the quality will vary due to a shortage of skilled workers and differences in skills. In addition, there is a limit to shortening the construction period because the lining concrete needs to be cured.
In addition, the method of assembling a plurality of PCa plates to construct a tunnel lining is an advantageous method for shortening the construction period because the curing period of the lining concrete is not required, but some play occurs in the connecting portion between the PCa plates. It is easy and there is a risk of construction errors. In particular, when the tunnel diameter is large, the number of PCa plates arranged in the circumferential direction of the tunnel increases. There is a risk of deformation due to pressure or the like.

そこで、本発明は、複数のＰＣａ板を組み立てた際の連結部分の施工誤差や、自重や裏込め充填時の圧力等による変形を抑制することができるＰＣａ板支持装置およびトンネル覆工の施工方法を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, the present invention is a method for constructing a PCa plate support device and a tunnel lining that can suppress deformation due to a construction error of a connecting portion when a plurality of PCa plates are assembled, a self-weight, a pressure at the time of backfill filling, and the like. The purpose is to provide.

上記目的を達成するため、本発明に係るＰＣａ板支持装置は、トンネルの周方向に沿って配列して組み立てられた複数のＰＣａ板を支えるＰＣａ板支持装置において、フレームと、前記フレームに取り付けられて前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板を前記トンネルの径方向の内側から外側に向かって押さえる複数のＰＣａ板支持部と、を有し、前記複数のＰＣａ板支持部は、それぞれ、前記ＰＣａ板に接触して前記ＰＣａ板を押さえる押さえ部と、前記フレームに取り付けられ、前記押さえ部を前記トンネルの軸方向および前記トンネルの径方向に移動可能に支持するアームと、を有し、前記複数のＰＣａ板支持部は、前記トンネルの周方向に配列されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the PCa plate support device according to the present invention is attached to a frame and the frame in a PCa plate support device that supports a plurality of PCa plates arranged and assembled along the circumferential direction of a tunnel. It has a plurality of PCa plate support portions for pressing the plurality of PCa plates assembled along the circumferential direction of the tunnel from the inside to the outside in the radial direction of the tunnel, and the plurality of PCa plate support portions. A pressing portion that contacts the PCa plate and presses the PCa plate, and an arm that is attached to the frame and supports the pressing portion so as to be movable in the axial direction of the tunnel and the radial direction of the tunnel, respectively. The plurality of PCa plate support portions are arranged in the circumferential direction of the tunnel.

本発明では、ＰＣａ板を押さえる押さえ部がトンネルの周方向およびトンネルの軸方向に移動可能に支持されていることにより、所望の位置においてＰＣａ板を支持することができる。これにより、ＰＣａ板どうしの連結部分に近い位置など、ＰＣａ板を連結する際に安定する位置においてＰＣａ板を支持することができ、連結部分の施工誤差や、自重による変形を抑制することができる。
また、複数のＰＣａ板を押さえる押さえ部は、トンネルの周方向に配列されていることにより、トンネルの周方向に配列された複数のＰＣａ板をそれぞれ支持することができる。 In the present invention, the holding portion for holding the PCa plate is movably supported in the circumferential direction of the tunnel and the axial direction of the tunnel, so that the PCa plate can be supported at a desired position. As a result, the PCa plate can be supported at a position that is stable when the PCa plates are connected, such as a position close to the connecting portion between the PCa plates, and it is possible to suppress construction errors in the connecting portion and deformation due to its own weight. ..
Further, since the holding portions for holding the plurality of PCa plates are arranged in the circumferential direction of the tunnel, the plurality of PCa plates arranged in the circumferential direction of the tunnel can be supported respectively.

また、本発明に係るＰＣａ板支持装置は、前記複数のＰＣａ板支持部は、前記トンネルの周方向に１列に配列されていてもよい。
このような構成とすることにより、本発明に係る複数のＰＣａ板を押さえる押さえ部は、トンネルの周方向に１列に配列されているため、複数のＰＣａ板支持部（押さえ部）が複数列に配列されたＰＣａ板支持装置と比べて簡便な構造とすることができる。 Further, in the PCa plate support device according to the present invention, the plurality of PCa plate support portions may be arranged in a row in the circumferential direction of the tunnel.
With such a configuration, the holding portions for holding the plurality of PCa plates according to the present invention are arranged in one row in the circumferential direction of the tunnel, so that the plurality of PCa plate supporting portions (holding portions) are arranged in a plurality of rows. The structure can be simpler than that of the PCa plate support device arranged in.

また、本発明に係るＰＣａ板支持装置は、前記フレームが取り付けられて、前記トンネルの路盤に設置されるレールに沿って走行可能な走行部を有していてもよい。
このような構成とすることにより、ＰＣａ板支持装置は、トンネルの軸方向に延びるレールに沿って移動可能となるため、ＰＣａ板が１列分組み立てられ、ＰＣａ板支持装置による支持が不要となったら、ＰＣａ板支持装置を新に組み立てられるＰＣａ板を支持可能な位置へ容易に移動させることができる。 Further, the PCa plate support device according to the present invention may have a traveling portion to which the frame is attached and capable of traveling along a rail installed on the roadbed of the tunnel.
With such a configuration, the PCa plate support device can move along the rail extending in the axial direction of the tunnel, so that the PCa plates are assembled for one row, and the support by the PCa plate support device becomes unnecessary. Then, the PCa plate that can be newly assembled can be easily moved to a position where the PCa plate can be supported.

また、本発明に係るトンネル覆工の施工方法は、地山の掘削面に施工されたトンネルの吹付コンクリートの内周側に、複数のＰＣａ板を前記トンネルの周方向に沿って配列して組み立て、その隣に新たな複数のＰＣａ板を既に組み立てられた前記ＰＣａ板に連結させながら前記トンネルの周方向に沿って組み立ててトンネル覆工を構築するトンネル覆工の施工方法において、前記複数のＰＣａ板をＰＣａ板支持装置で支えながら前記トンネルの周方向に沿って組み立てる第１組み立て工程と、前記トンネルの周方向に沿って組み立てられ前記ＰＣａ板支持装置に支持された前記複数のＰＣａ板を、形状保持ボルトで正位置に保持し、前記ＰＣａ板支持装置による支持を解除する形状保持ボルト設置工程と、既に前記トンネルの周方向に沿って組み立てられて前記形状保持ボルトで正位置に保持された前記複数のＰＣａ板の隣に、新たに複数のＰＣａ板を前記ＰＣａ板支持装置で支えながら前記トンネルの周方向に沿って組み立てる第２組み立て工程と、を有し、前記ＰＣａ板支持装置は、フレームと、前記フレームに取り付けられて前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板を前記トンネルの径方向の内側から外側に向かって押さえる複数のＰＣａ板支持部と、を有し、前記形状保持ボルトは、前記ＰＣａ板を貫通するネジ孔に螺合し、一方の端部側が前記ＰＣａ板から外方に突出し、その突出寸法を調整することで前記吹付コンクリートの内周面に押し付けられるように構成され、前記第２組み立て工程と、前記形状保持ボルト設置工程と、を繰り返し行うことを特徴とする。 Further, in the method of constructing the tunnel lining according to the present invention, a plurality of PCa plates are arranged and assembled along the circumferential direction of the tunnel on the inner peripheral side of the sprayed concrete of the tunnel constructed on the excavated surface of the ground. In the tunnel lining construction method, in which a plurality of new PCa plates are connected to the already assembled PCa plates and assembled along the circumferential direction of the tunnel to construct the tunnel lining, the plurality of PCa plates are used. The first assembly step of assembling the plate along the circumferential direction of the tunnel while supporting the plate by the PCa plate support device, and the plurality of PCa plates assembled along the circumferential direction of the tunnel and supported by the PCa plate support device. The shape-retaining bolt installation step of holding the tunnel in the normal position and releasing the support by the PCa plate support device, and the shape-retaining bolt already assembled along the circumferential direction of the tunnel and held in the normal position by the shape-retaining bolt. Next to the plurality of PCa plates, the PCa plate support device comprises a second assembly step of newly assembling the plurality of PCa plates along the circumferential direction of the tunnel while supporting the plurality of PCa plates by the PCa plate support device. It has a frame and a plurality of PCa plate support portions that are attached to the frame and are assembled along the circumferential direction of the tunnel and hold the plurality of PCa plates from the inside to the outside in the radial direction of the tunnel. The shape-retaining bolt is screwed into a screw hole penetrating the PCa plate, and one end side protrudes outward from the PCa plate, and the protrusion dimension is adjusted to form an inner peripheral surface of the sprayed concrete. It is configured to be pressed, and is characterized in that the second assembly step and the shape-retaining bolt installation step are repeated.

本発明では、ＰＣａ板支持装置で支えながら複数のＰＣａ板を組み立て、組み立て終わったら形状保持ボルトによって複数のＰＣａ板を正位置に保持して、ＰＣａ板支持装置による複数のＰＣａ板の支持を解除している。これにより、既にトンネルの周方向に沿って組み立てたＰＣａ板に隣接して新たにＰＣａ板を組み立てる際に、同一のＰＣａ板支持装置を使用して施工を行うことができる。
そして、ＰＣａ板を組み立てる際に、既に組み立てられたＰＣａ板がＰＣａ板支持装置によって支持されていなくても、形状保持ボルトによって正位置に保持されている。このため、ＰＣａ板どうしの連結部分の施工誤差を抑制でき、自重や裏込め充填時の圧力等による鉛直方向の力を精度よくトンネル覆工の周方向の圧縮力へと変えることができ、確実にアーチアクション効果を得ることによって変形も抑制することができる。 In the present invention, a plurality of PCa plates are assembled while being supported by the PCa plate support device, and after the assembly is completed, the plurality of PCa plates are held in the normal positions by the shape holding bolts, and the support of the plurality of PCa plates by the PCa plate support device is released. is doing. As a result, when a new PCa plate is newly assembled adjacent to the PCa plate already assembled along the circumferential direction of the tunnel, the construction can be performed using the same PCa plate support device.
Then, when assembling the PCa plate, even if the already assembled PCa plate is not supported by the PCa plate support device, it is held in the normal position by the shape holding bolt. For this reason, it is possible to suppress the construction error of the connecting part between the PCa plates, and it is possible to accurately change the vertical force due to its own weight and the pressure at the time of backfill filling into the compressive force in the circumferential direction of the tunnel lining. Deformation can also be suppressed by obtaining an arch action effect.

また、本発明に係るトンネル覆工の施工方法では、前記形状保持ボルトは、前記ネジ孔に挿通されるボルトと、前記ボルトの端部に連結され前記吹付コンクリートの内周面に押し付けられるプレートと、を有し、前記ボルトと前記プレートとは着脱可能に構成され、前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板によって構築された前記トンネル覆工と、前記吹付コンクリートとの間にグラウト材を充填する裏込め充填工程を有し、裏込め充填工程では、前記複数のＰＣａ板を前記形状保持ボルトで正位置に保持した状態で前記トンネル覆工と前記吹付コンクリートとの間にグラウト材を充填し、グラウト材が硬化した後に前記ボルトを前記プレートから外すとともに前記ＰＣａ板からも外すようにしてもよい。
このような構成とすることにより、ボルトを再利用することができる。 Further, in the tunnel lining construction method according to the present invention, the shape-retaining bolt includes a bolt inserted into the screw hole and a plate connected to the end of the bolt and pressed against the inner peripheral surface of the sprayed concrete. , The bolt and the plate are detachably configured, and between the tunnel lining constructed by the plurality of PCa plates assembled along the circumferential direction of the tunnel and the sprayed concrete. In the backfill filling step, the tunnel lining and the sprayed concrete are held in a state where the plurality of PCa plates are held in the normal positions by the shape-retaining bolts. The grout material may be filled and the bolt may be removed from the plate and also from the PCa plate after the grout material is cured.
With such a configuration, the bolt can be reused.

本発明によれば、複数のＰＣａ板を組み立てた際の連結部分の施工誤差や、自重や裏込め充填時の圧力等による変形を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a construction error of a connecting portion when a plurality of PCa plates are assembled, and deformation due to its own weight, pressure at the time of backfill filling, and the like.

本発明の実施形態によるＰＣａ支持装置を示す正面図である。It is a front view which shows the PCa support apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるＰＣａ支持装置を示す平面図である。It is a top view which shows the PCa support apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるＰＣａ支持装置のＰＣａ板の支持を解除した状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which the support of the PCa plate of the PCa support device by embodiment of this invention is released. 建込装置の正面図である。It is a front view of the built-in device. トンネル覆工の施工方法を示す図である。It is a figure which shows the construction method of a tunnel lining. トンネル覆工の施工方法を示す図である。It is a figure which shows the construction method of a tunnel lining. トンネル覆工の施工方法を示す図である。It is a figure which shows the construction method of a tunnel lining. トンネル覆工の施工方法を示す図である。It is a figure which shows the construction method of a tunnel lining. トンネル覆工の施工方法を示す図である。It is a figure which shows the construction method of a tunnel lining.

以下、本発明の実施形態によるＰＣａ板支持装置およびトンネル覆工の施工方法について、図１－図９に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態によるトンネル覆工１１は、複数の円弧板状のＰＣａ板１２（プレキャストコンクリート板）を組み立てて構築されている。トンネルが延びる方向をトンネル軸方向（図中の矢印Ａの方向）とし、トンネルの軸線回りの方向でトンネルの内周面に沿った方向をトンネル周方向とする。トンネルの軸線からトンネル軸方向に直交して延びる方向をトンネル径方向とする。トンネル径方向のうち、トンネルの軸線から離れる側を外側とし、トンネルの軸線に近づく側を内側とする。また、トンネルの軸線に直交する面内における水平方向をトンネル幅方向（図中の矢印Ｂの方向）とする。 Hereinafter, a method of constructing the PCa plate support device and the tunnel lining according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
As shown in FIG. 1, the tunnel lining 11 according to the present embodiment is constructed by assembling a plurality of arc plate-shaped PCa plates 12 (precast concrete plates). The direction in which the tunnel extends is the tunnel axis direction (direction of arrow A in the figure), and the direction around the axis of the tunnel along the inner peripheral surface of the tunnel is the tunnel circumferential direction. The direction extending orthogonally to the tunnel axis direction from the tunnel axis is defined as the tunnel radial direction. Of the tunnel radial direction, the side away from the tunnel axis is the outside, and the side closer to the tunnel axis is the inside. Further, the horizontal direction in the plane orthogonal to the axis of the tunnel is defined as the tunnel width direction (direction of arrow B in the figure).

トンネル覆工１１は、トンネル軸方向の一方側から他方側に向かって構築される。トンネル軸方向の一方側を後側とし、他方側を前側とする。トンネル覆工１１は、後側から前側に向かって順次構築される。
トンネル覆工１１のトンネル径方向の外側には、地山の掘削面１３に吹き付けられた吹付コンクリート１４が施工され、吹付コンクリート１４とトンネル覆工１１のＰＣａ板１２との間には、グラウト材１５が充填されている。 The tunnel lining 11 is constructed from one side in the tunnel axial direction toward the other side. One side in the tunnel axial direction is the rear side, and the other side is the front side. The tunnel lining 11 is sequentially constructed from the rear side to the front side.
Sprayed concrete 14 sprayed on the excavated surface 13 of the ground is constructed on the outside of the tunnel lining 11 in the tunnel radial direction, and a grout material is formed between the sprayed concrete 14 and the PCa plate 12 of the tunnel lining 11. 15 is filled.

複数のＰＣａ板１２は、トンネル周方向および軸方向に配列されている。トンネル周方向に隣り合うＰＣａ板１２どうし、およびトンネル軸方向に隣り合うＰＣａ板１２どうしは、連結されている。トンネル覆工１１の複数のＰＣａ板１２は、トンネル軸方向から見るとトンネル周方向に沿ったアーチ状に配列されている。以下では、「トンネル周方向に沿ったアーチ状」を「アーチ状」と表記する。
本実施形態によるトンネル覆工の施工方法では、まず。複数のＰＣａ板１２をトンネル周方向に沿って順次配置し、１列に組み立てて、複数のＰＣａ板１２による１列のアーチを形成する。その後に、このアーチの前側に新たに複数のＰＣａ板１２をトンネル周方向に沿って順次配置し、１列に組み立てて、複数のＰＣａ板１２による１列のアーチを形成する。そして、１列のアーチを前側に向かって順次形成する。なお、ＰＣａ板１２を設置位置に配置する毎に、そのＰＣａ板１２を、トンネル周方向に隣り合うＰＣａ板１２およびトンネル軸方向に隣り合うＰＣａ板１２と連結する。 The plurality of PCa plates 12 are arranged in the tunnel circumferential direction and the axial direction. The PCa plates 12 adjacent to each other in the tunnel circumferential direction and the PCa plates 12 adjacent to each other in the tunnel axial direction are connected to each other. The plurality of PCa plates 12 of the tunnel lining 11 are arranged in an arch shape along the tunnel circumferential direction when viewed from the tunnel axial direction. In the following, "arch shape along the tunnel circumferential direction" is referred to as "arch shape".
In the construction method of tunnel lining according to this embodiment, first. A plurality of PCa plates 12 are sequentially arranged along the tunnel circumferential direction and assembled in a row to form a row of arches by the plurality of PCa plates 12. After that, a plurality of PCa plates 12 are newly arranged sequentially along the tunnel circumferential direction on the front side of the arch and assembled in one row to form a row of arches by the plurality of PCa plates 12. Then, a row of arches is sequentially formed toward the front side. Each time the PCa plate 12 is placed at the installation position, the PCa plate 12 is connected to the PCa plate 12 adjacent to each other in the tunnel circumferential direction and the PCa plate 12 adjacent to each other in the tunnel axial direction.

トンネル覆工１１の施工時には、建込装置２（図４、図５参照）を使用してＰＣａ板１２を設置位置に配置し、隣り合うＰＣａ板１２と連結する。また、ＰＣａ板支持装置３および形状保持ボルト４（図３参照）を使用して、設置位置に配置されたＰＣａ板１２を位置ずれしないように正位置に支持または保持する。
ＰＣａ板支持装置３は、建込装置２によって複数のＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てる際に、ＰＣａ板１２が設置位置に配置されたら、そのＰＣａ板１２を支持するように構成されている。
形状保持ボルト４は、アーチ状に組み立てられた複数のＰＣａ板１２がトンネル周方向に隣り合うＰＣａ板１２およびトンネル軸方向に隣り合うＰＣａ板１２と連結された後に、複数のＰＣａ板１２をそれぞれ正位置に保持し、複数のＰＣａ板１２をアーチ状の形状に保持するように構成されている。
すなわち、複数のＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てる際には、ＰＣａ板支持装置３が設置位置に配置された複数のＰＣａ板１２を支持する。複数のＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てて、トンネル軸方向の後側に隣接するＰＣａ板１２と連結した後には、形状保持ボルト４が複数のＰＣａ板１２をアーチ状の形状に保持する。形状保持ボルト４の詳細については、後述する。 At the time of construction of the tunnel lining 11, the PCa plate 12 is arranged at the installation position by using the building device 2 (see FIGS. 4 and 5) and is connected to the adjacent PCa plates 12. Further, the PCa plate support device 3 and the shape holding bolt 4 (see FIG. 3) are used to support or hold the PCa plate 12 arranged at the installation position in a normal position so as not to be displaced.
The PCa plate support device 3 is configured to support the PCa plate 12 when the PCa plate 12 is arranged at the installation position when a plurality of PCa plates 12 are assembled in an arch shape by the built-in device 2.
The shape-retaining bolt 4 is formed by connecting a plurality of PCa plates 12 assembled in an arch shape to a PCa plate 12 adjacent to each other in the tunnel circumferential direction and a PCa plate 12 adjacent to each other in the tunnel axial direction, and then connecting the plurality of PCa plates 12 respectively. It is configured to hold in a normal position and hold a plurality of PCa plates 12 in an arch shape.
That is, when assembling the plurality of PCa plates 12 in an arch shape, the PCa plate support device 3 supports the plurality of PCa plates 12 arranged at the installation position. After assembling the plurality of PCa plates 12 in an arch shape and connecting them to the PCa plates 12 adjacent to the rear side in the tunnel axial direction, the shape-retaining bolt 4 holds the plurality of PCa plates 12 in an arch shape. Details of the shape-retaining bolt 4 will be described later.

ＰＣａ板支持装置３は、建込装置２の後側に配置される。トンネルの路盤１６には、トンネル軸方向に延びる一対のレール１７が設けられている。ＰＣａ板支持装置３および建込装置２は、レール１７に沿ってトンネル軸方向に走行可能に構成されている。 The PCa plate support device 3 is arranged behind the built-in device 2. The roadbed 16 of the tunnel is provided with a pair of rails 17 extending in the direction of the tunnel axis. The PCa plate support device 3 and the built-in device 2 are configured to be able to travel in the tunnel axial direction along the rail 17.

図１および図２に示すように、ＰＣａ板支持装置３は、フレーム３１と、フレーム３１に取り付けられた複数のＰＣａ板支持部３２と、フレーム３１に取り付けられた走行部３３と、フレーム３１に取り付けられた足場３４と、を有している。ＰＣａ板支持部３２は、アーチ状に組み立てられた複数のＰＣａ板１２をトンネルの径方向の内側から外側に向かって押さえるように構成されている。走行部３３は、トンネルの路盤１６に設置されるレール１７に沿って走行可能に構成されている。走行部３３は、レール１７に沿って走行可能な台車部３５と、台車部３５の上に取り付けられて台車部３５に支持される架台部３６と、を有している。レール１７に沿って移動可能なＰＣａ板支持装置３は、所定の位置に停止可能に構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the PCa plate support device 3 is attached to a frame 31, a plurality of PCa plate support portions 32 attached to the frame 31, a traveling portion 33 attached to the frame 31, and a frame 31. It has an attached scaffold 34 and. The PCa plate support portion 32 is configured to hold a plurality of PCa plates 12 assembled in an arch shape from the inside to the outside in the radial direction of the tunnel. The traveling unit 33 is configured to be able to travel along the rail 17 installed on the roadbed 16 of the tunnel. The traveling portion 33 has a bogie portion 35 that can travel along the rail 17, and a gantry portion 36 that is mounted on the bogie portion 35 and supported by the bogie portion 35. The PCa plate support device 3 that can move along the rail 17 is configured to be able to stop at a predetermined position.

フレーム３１は、幅方向に対称となる門型に形成されている、フレーム３１は、前側に位置する前フレーム３１１と、後側に位置する後フレーム３１２と、前フレーム３１１と後フレーム３１２との間に架設された架設材３１３と、を有している。前フレーム３１１と後フレーム３１２とは、前後方向に間隔をあけて配置されている。前フレーム３１１と後フレーム３１２とは、略同じ形状に形成されている。
前フレーム３１１および後フレーム３１２は、それぞれ幅方向の一方側の端部に位置する第１柱部３１４と、幅方向の他方側の端部に位置する第２柱部３１５と、第１柱部３１４の上端部と第２柱部３１５の上端部の間に架設された梁部３７と、を有している。前フレーム３１１の第１柱部３１４の後方に間隔をあけて後フレーム３１２の第１柱部３１４が配置され、前フレーム３１１の第２柱部３１５の後方に間隔をあけて後フレーム３１２の第２柱部３１５が配置され、前フレーム３１１の梁部３７の後方に間隔をあけて後フレーム３１２の梁部３７が配置されている。
第１柱部３１４、第２柱部３１５および梁部３７は、それぞれ鉄骨材で製作されている。架設材３１３は、鋼板や鉄骨材などの鋼材で製作されている。 The frame 31 is formed in a gate shape symmetrical in the width direction. The frame 31 includes a front frame 311 located on the front side, a rear frame 312 located on the rear side, and a front frame 311 and a rear frame 312. It has an erection material 313 erected between them. The front frame 311 and the rear frame 312 are arranged at intervals in the front-rear direction. The front frame 311 and the rear frame 312 are formed in substantially the same shape.
The front frame 311 and the rear frame 312 have a first pillar portion 314 located at one end in the width direction, a second pillar portion 315 located at the other end in the width direction, and a first pillar portion, respectively. It has a beam portion 37 erected between the upper end portion of the 314 and the upper end portion of the second pillar portion 315. The first pillar portion 314 of the rear frame 312 is arranged at a distance behind the first pillar portion 314 of the front frame 311, and the first pillar portion 314 of the rear frame 312 is spaced behind the second pillar portion 315 of the front frame 311. The two pillar portions 315 are arranged, and the beam portions 37 of the rear frame 312 are arranged at intervals behind the beam portion 37 of the front frame 311.
The first pillar portion 314, the second pillar portion 315, and the beam portion 37 are each made of steel frame material. The erection material 313 is made of a steel material such as a steel plate or a steel frame material.

第１柱部３１４および第２柱部３１５は、鉛直方向に延びている。第１柱部３１４および第２柱部３１５は、走行部３３の架台部３６の上に建てられている。第１柱部３１４および第２柱部３１５の下端部は、架台部３６に接合されている。
梁部３７は、幅方向の中央が幅方向の両端部よりも高く、幅方向に対称となる山型に形成されている。
図１に示すように、梁部３７は、第１梁部３７１、第２梁部３７２、第３梁部３７３および第４梁部３７４を有している。第１梁部３７１、第２梁部３７２、第３梁部３７３および第４梁部３７４は、この順に幅方向の一方側から他方側に向かって配列されている。 The first pillar portion 314 and the second pillar portion 315 extend in the vertical direction. The first pillar portion 314 and the second pillar portion 315 are built on the gantry portion 36 of the traveling portion 33. The lower ends of the first pillar portion 314 and the second pillar portion 315 are joined to the gantry portion 36.
The beam portion 37 is formed in a mountain shape in which the center in the width direction is higher than both ends in the width direction and is symmetrical in the width direction.
As shown in FIG. 1, the beam portion 37 has a first beam portion 371, a second beam portion 372, a third beam portion 373, and a fourth beam portion 374. The first beam portion 371, the second beam portion 372, the third beam portion 373, and the fourth beam portion 374 are arranged in this order from one side to the other side in the width direction.

第１梁部３７１は、第１柱部３１４の上端部に接合され、幅方向の他方側に向かって漸次上側に向かう斜め方向に延びている。第２梁部３７２は、第１梁部３７１の幅方向の他方側の端部に接合され、幅方向一方側から他方側に向かって第１梁部３７１よりも緩い勾配漸次上側に向かう斜め方向に延びている。第３梁部３７３は、第２梁部３７２の幅方向の他方側の端部に接合され、幅方向一方側から他方側に向かって漸次下側に向かう斜め方向に延びている。第４梁部３７４は、第３梁部３７３の幅方向の他方側の端部に接合され、幅方向一方側から他方側に向かって第３梁部３７３よりも急な勾配で漸次下側に向かう斜め方向に延びている。第４梁部３７４の幅方向の他方側の端部は、第２柱部３１５の上端部と接合されている。
第１梁部３７１と第４梁部３７４とが、幅方向に対称となり、第２梁部３７２と第４梁部３７４とが、幅方向に対称となる。 The first beam portion 371 is joined to the upper end portion of the first pillar portion 314, and extends in an oblique direction gradually upward toward the other side in the width direction. The second beam portion 372 is joined to the other end in the width direction of the first beam portion 371, and the slope is gradually upward from one side in the width direction to the other side with a gentler gradient than the first beam portion 371. Extends to. The third beam portion 373 is joined to the other end portion in the width direction of the second beam portion 372, and extends in an oblique direction gradually downward from one side in the width direction toward the other side. The fourth beam portion 374 is joined to the other end portion in the width direction of the third beam portion 373, and gradually decreases downward from one side in the width direction toward the other side with a steeper slope than the third beam portion 373. It extends diagonally toward you. The other end of the fourth beam portion 374 in the width direction is joined to the upper end portion of the second column portion 315.
The first beam portion 371 and the fourth beam portion 374 are symmetrical in the width direction, and the second beam portion 372 and the fourth beam portion 374 are symmetrical in the width direction.

図１および図２に示すように、ＰＣａ板支持部３２は、ＰＣａ板１２に接触してＰＣａ板１２を押さえる押さえ部３２１と、フレーム３１に取り付けられ、押さえ部３２１をトンネル軸方向およびトンネル径方向に移動可能に支持するアーム３２２と、を有している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the PCa plate support portion 32 is attached to a holding portion 321 that contacts the PCa plate 12 to hold the PCa plate 12 and a frame 31, and holds the holding portion 321 in the tunnel axial direction and the tunnel diameter. It has an arm 322 that supports it so as to be movable in the direction.

図２に示すように、アーム３２２は、梁部３７に接合されトンネル軸方向に延びる第１アーム３２３と、第１アーム３２３の先端部に接合されトンネル径方向に延びる第２アーム３２４と、を有している。第１アーム３２３と第２アーム３２４とは直交するように配置されている。
第１アーム３２３は、トンネル軸方向に伸縮可能に構成されている。第２アーム３２４は、トンネル径方向に伸縮可能に構成されている。第１アーム３２３および第２アーム３２４は、例えば、油圧式シリンダなどで構成されている。 As shown in FIG. 2, the arm 322 includes a first arm 323 joined to the beam portion 37 and extending in the tunnel axial direction, and a second arm 324 joined to the tip end portion of the first arm 323 and extending in the tunnel radial direction. Have. The first arm 323 and the second arm 324 are arranged so as to be orthogonal to each other.
The first arm 323 is configured to be expandable and contractible in the tunnel axial direction. The second arm 324 is configured to be expandable and contractible in the radial direction of the tunnel. The first arm 323 and the second arm 324 are composed of, for example, a hydraulic cylinder or the like.

押さえ部３２１は、第２アーム３２４の先端部に連結されている。
押さえ部３２１は、第１アーム３２３の伸縮に伴ってトンネル軸方向に移動し、第２アーム３２４を伸縮に伴ってトンネル径方向に移動する。ＰＣａ板支持部３２は、第１アーム３２３および第２アーム３２４の伸縮を調整することで押さえ部３２１を任意の位置に配置することができる。
押さえ部３２１は、その位置が調整されて、トンネル径方向の外側の面がアーチ状に組まれたＰＣａ板１２のトンネル径方向の内側の面と面接触してＰＣａ板１２を押さえるように構成されている。押さえ部３２１のトンネル径方向の外側の面を押さえ面３２１ａとする。
図３では、押さえ部３２１がＰＣａ板１２のトンネル径方向の内側の面と離れた状態を示している。 The holding portion 321 is connected to the tip end portion of the second arm 324.
The holding portion 321 moves in the tunnel axial direction as the first arm 323 expands and contracts, and moves the second arm 324 in the tunnel radial direction as the first arm 323 expands and contracts. The PCa plate support portion 32 can arrange the pressing portion 321 at an arbitrary position by adjusting the expansion and contraction of the first arm 323 and the second arm 324.
The position of the pressing portion 321 is adjusted so that the outer surface in the radial direction of the tunnel comes into surface contact with the inner surface in the radial direction of the tunnel of the PCa plate 12 assembled in an arch shape to press the PCa plate 12. Has been done. The outer surface of the holding portion 321 in the tunnel radial direction is referred to as the holding surface 321a.
FIG. 3 shows a state in which the holding portion 321 is separated from the inner surface of the PCa plate 12 in the tunnel radial direction.

本実施形態では、１つのＰＣａ板支持装置３に、４つのＰＣａ板支持部３２が設けられている。４つのＰＣａ板支持部３２は、トンネル周方向に配列されている。
４つのＰＣａ板支持部３２を、第１ＰＣａ板支持部３２６、第２ＰＣａ板支持部３２７、第３ＰＣａ板支持部３２８、第４ＰＣａ板支持部３２９とする。
第１ＰＣａ板支持部３２６は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第１梁部３７１に接合されている。第２ＰＣａ板支持部３２７は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第２梁部３７２に接合されている。第３ＰＣａ板支持部３２８は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第３梁部３７３に接合されている。第４ＰＣａ板支持部３２９は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第４梁部３７４に接合されている。第１－第４ＰＣａ板支持部３２９は、互いに同じ構成となり、設置される位置および向きが異なっている。
各ＰＣａ板支持部３２（第１－第４ＰＣａ板支持部３２９）の第２アーム３２４が延びる方向および押さえ面３２１ａが向く方向は、各ＰＣａ板支持部３２が接合された梁部３７（第１－第４梁部３７４）に直交する方向となっている。 In the present embodiment, one PCa plate support device 3 is provided with four PCa plate support portions 32. The four PCa plate support portions 32 are arranged in the tunnel circumferential direction.
The four PCa plate support portions 32 are the first PCa plate support portion 326, the second PCa plate support portion 327, the third PCa plate support portion 328, and the fourth PCa plate support portion 329.
The first PCa plate support portion 326 is joined to the first beam portion 371 of the front frame 311 and the rear frame 312. The second PCa plate support portion 327 is joined to the second beam portion 372 of the front frame 311 and the rear frame 312. The third PCa plate support portion 328 is joined to the third beam portion 373 of the front frame 311 and the rear frame 312. The fourth PCa plate support portion 329 is joined to the fourth beam portion 374 of the front frame 311 and the rear frame 312. The 1st to 4th PCa plate support portions 329 have the same configuration as each other, and are installed in different positions and orientations.
The beam portion 37 (first) to which the PCa plate support portions 32 are joined is in the direction in which the second arm 324 of each PCa plate support portion 32 (first to fourth PCa plate support portion 329) extends and in the direction in which the holding surface 321a faces. -The direction is orthogonal to the fourth beam portion 374).

４つのＰＣａ板支持部３２が設けられていることにより、トンネル周方向に配列された４つのＰＣａ板１２を１つずつＰＣａ板支持部３２が支持することができる。
４つのＰＣａ板支持部３２の第１アーム３２３および第２アーム３２４の伸縮は、一括で動作するように操作可能であってもよいし、個別に動作するように操作可能であってもよい。また、一括の動作と、個別の動作とを切り替え可能に構成されていてもよい。 By providing the four PCa plate support portions 32, the PCa plate support portions 32 can support the four PCa plates 12 arranged in the tunnel circumferential direction one by one.
The expansion and contraction of the first arm 323 and the second arm 324 of the four PCa plate support portions 32 may be operated so as to operate collectively or may be operated so as to operate individually. Further, it may be configured so that a batch operation and an individual operation can be switched.

足場３４は、前フレーム３１１の前側、および前フレーム３１１と後フレーム３１２との間の架設部に取り付けられている。足場３４は、フレーム３１の門型に沿った形状に形成されている。足場３４は、ＰＣａ板支持部３２の操作やＰＣａ板支持部３２の支持状態の確認や、保守点検などに使用される。 The scaffold 34 is attached to the front side of the front frame 311 and to the erection portion between the front frame 311 and the rear frame 312. The scaffold 34 is formed in a shape along the gate shape of the frame 31. The scaffold 34 is used for operating the PCa plate support portion 32, confirming the support state of the PCa plate support portion 32, maintenance and inspection, and the like.

図４に示すように、建込装置２は、ガイド部２１と、ガイド部２１に取り付けられたＰＣａ板保持部２２と、ガイド部２１に取り付けられた走行部２３と、を有している。走行部２３は、レール１７に沿って走行可能な台車部２４と、台車部２４の上に取り付けられて台車部２４に支持される架台部２５と、を有している。レール１７に沿って移動可能な建込装置２は、所定の位置に停止可能に構成されている。
ガイド部２１は、アーチ状に形成されている。ガイド部２１は、架台部２５の上に設置されている。建込装置２は、ガイド部２１のアーチがトンネル周方向に沿った向きとなるように配置されている。
ＰＣａ板保持部２２は、ＰＣａ板１２を着脱可能で、１つのＰＣａ板１２を取り付けた状態でガイド部２１に沿ってトンネル周方向に移動可能に構成されている。 As shown in FIG. 4, the built-in device 2 has a guide portion 21, a PCa plate holding portion 22 attached to the guide portion 21, and a traveling portion 23 attached to the guide portion 21. The traveling portion 23 has a bogie portion 24 that can travel along the rail 17, and a gantry portion 25 that is mounted on the bogie portion 24 and supported by the bogie portion 24. The built-in device 2 that can move along the rail 17 is configured to be able to stop at a predetermined position.
The guide portion 21 is formed in an arch shape. The guide portion 21 is installed on the gantry portion 25. The building device 2 is arranged so that the arch of the guide portion 21 faces in the circumferential direction of the tunnel.
The PCa plate holding portion 22 is configured so that the PCa plate 12 can be attached and detached and can move in the tunnel circumferential direction along the guide portion 21 with one PCa plate 12 attached.

建込装置２は、ＰＣａ板保持部２２でＰＣａ板１２を保持してトンネル周方向に移動し、保持したＰＣａ板１２を取り付け位置に配置して、トンネル周方向またはトンネル軸方向に隣接する既に設置されているＰＣａ板１２と連結可能に構成されている。 The built-in device 2 holds the PCa plate 12 by the PCa plate holding portion 22 and moves in the tunnel circumferential direction, arranges the held PCa plate 12 at the mounting position, and is already adjacent to the tunnel circumferential direction or the tunnel axial direction. It is configured to be connectable with the installed PCa plate 12.

図３に示す形状保持ボルト４は、ＰＣａ板１２に形成されたネジ孔１２１に挿通されたボルト４１と、ＰＣａ板１２の外側においてボルト４１の先端部に着脱可能に取り付けられたプレート４２と、を有している。プレート４２は、その面が吹付コンクリート１４と接触している。ボルト４１をネジ孔１２１にねじ込み、ＰＣａ板１２の外側に突出させることで、ボルト４１の先端部に取り付けられたプレート４２が吹付コンクリート１４に押し付けられる。これにより、吹付コンクリート１４に対するボルト４１の位置が固定され、複数のＰＣａ板１２で構成されたアーチ状の形状が保持される。 The shape-retaining bolt 4 shown in FIG. 3 includes a bolt 41 inserted into a screw hole 121 formed in the PCa plate 12, a plate 42 detachably attached to the tip of the bolt 41 on the outside of the PCa plate 12, and a plate 42. have. The surface of the plate 42 is in contact with the sprayed concrete 14. By screwing the bolt 41 into the screw hole 121 and projecting it to the outside of the PCa plate 12, the plate 42 attached to the tip of the bolt 41 is pressed against the sprayed concrete 14. As a result, the position of the bolt 41 with respect to the sprayed concrete 14 is fixed, and the arch-shaped shape composed of the plurality of PCa plates 12 is maintained.

次に、トンネル覆工の施工方法について説明する。
トンネル覆工１１を施工する前には、掘削された地山の掘削面１３に吹付コンクリート１４を施工し、Ｈ形鋼による支保工（不図示）およびロックボルト（不図示）の一方または両方を施工する。必要に応じて吹付コンクリートの内周面に防水シート（不図示）を施工する。トンネル覆工の施工方法を説明する図５－図９では、ＰＣａ板１２の外側の吹付コンクリート１４および地山を省略している。 Next, the construction method of tunnel lining will be described.
Before constructing the tunnel lining 11, sprayed concrete 14 is constructed on the excavated surface 13 of the excavated ground, and one or both of H-shaped steel support (not shown) and lock bolt (not shown) are installed. To construct. If necessary, install a tarpaulin (not shown) on the inner peripheral surface of the sprayed concrete. In FIGS. 5 to 9 explaining the construction method of the tunnel lining, the sprayed concrete 14 and the ground on the outside of the PCa plate 12 are omitted.

トンネル覆工１１の施工では、トンネル覆工１１におけるトンネル軸方向の後側から前側に向かって複数のＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てる。
まず、後側に位置する複数のＰＣａ板１２を、１列のアーチ状に組み立てる第１組み立て工程を行う。
まず、建込装置２およびＰＣａ板支持装置３を、レール１７上を走行させてＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てる位置に移動させる。
続いて、図５に示すように、ＰＣａ板１２を建込装置２で保持し、図６に示すように、建込装置２で保持したＰＣａ板１２を設置位置に配置する。
ＰＣａ板１２を設置位置に配置したら、図３に示すように、そのＰＣａ板１２をＰＣａ板支持装置３のＰＣａ板支持部３２で支える。ＰＣａ板支持部３２のアーム３２２（図１、２参照）を伸縮させて押さえ部３２１の位置を調整し、押さえ部３２１の押さえ面３２１ａをＰＣａ板１２に接触させ、ＰＣａ板１２を支持する。
同様に、図８に示すように、同様にして、１列のアーチを形成する複数のＰＣａ板１２を順次設置位置に配置し、ＰＣａ板支持部３２で支持してからトンネル周方向およびトンネル軸方向に隣接するＰＣａ板１２と連結する。
本実施形態のＰＣａ板支持装置３は、トンネル周方向に配列された４つのＰＣａ板支持部３２を有しているため、トンネル周方向に配列された４つのＰＣａ板１２を個別に支持することができる。 In the construction of the tunnel lining 11, a plurality of PCa plates 12 are assembled in an arch shape from the rear side to the front side in the tunnel axial direction in the tunnel lining 11.
First, a first assembly step of assembling a plurality of PCa plates 12 located on the rear side in an arch shape in a row is performed.
First, the building device 2 and the PCa plate support device 3 are moved on the rail 17 to a position where the PCa plate 12 is assembled in an arch shape.
Subsequently, as shown in FIG. 5, the PCa plate 12 is held by the built-in device 2, and as shown in FIG. 6, the PCa plate 12 held by the built-in device 2 is arranged at the installation position.
After arranging the PCa plate 12 at the installation position, the PCa plate 12 is supported by the PCa plate support portion 32 of the PCa plate support device 3 as shown in FIG. The arm 322 (see FIGS. 1 and 2) of the PCa plate support portion 32 is expanded and contracted to adjust the position of the pressing portion 321 and the pressing surface 321a of the pressing portion 321 is brought into contact with the PCa plate 12 to support the PCa plate 12.
Similarly, as shown in FIG. 8, in the same manner, a plurality of PCa plates 12 forming a row of arches are sequentially arranged at installation positions, supported by the PCa plate support portion 32, and then in the tunnel circumferential direction and the tunnel axis. It is connected to the PCa plate 12 adjacent in the direction.
Since the PCa plate support device 3 of the present embodiment has four PCa plate support portions 32 arranged in the tunnel circumferential direction, the four PCa plate 12 arranged in the tunnel circumferential direction are individually supported. Can be done.

続いて、図９に示すように、アーチ状に組み立てられ、ＰＣａ板支持装置３に支持された複数のＰＣａ板１２を形状保持ボルト４で正位置に保持し、ＰＣａ板支持装置３による支持を解除する形状保持ボルト設置工程を行う。
形状保持ボルト設置工程では、形状保持ボルト４のボルト４１をネジ孔１２１にねじ込んで、ＰＣａ板１２の外側に突出させ、図３に示すように、ボルト４１の先端部に取り付けられたプレート４２を吹付コンクリート１４に押し付ける。これにより、吹付コンクリート１４に対するボルト４１の位置が固定される。その結果、複数のＰＣａ板１２が正位置に保持され、複数のＰＣａ板１２で構成されたアーチ状の形状が保持される。
ＰＣａ板１２が形状保持ボルト４に正位置に保持されたら、ＰＣａ板支持装置３のアーム３２２（図３参照）を収縮させて押さえ部３２１をＰＣａ板１２から離し、ＰＣａ板支持装置３による支持を解除する。 Subsequently, as shown in FIG. 9, a plurality of PCa plates 12 assembled in an arch shape and supported by the PCa plate support device 3 are held in the normal positions by the shape holding bolts 4, and are supported by the PCa plate support device 3. Perform the shape holding bolt installation process to be released.
In the shape-retaining bolt installation process, the bolt 41 of the shape-retaining bolt 4 is screwed into the screw hole 121 to project to the outside of the PCa plate 12, and as shown in FIG. 3, the plate 42 attached to the tip of the bolt 41 is attached. Press against the sprayed concrete 14. As a result, the position of the bolt 41 with respect to the sprayed concrete 14 is fixed. As a result, the plurality of PCa plates 12 are held in the normal positions, and the arch-shaped shape composed of the plurality of PCa plates 12 is maintained.
When the PCa plate 12 is held in the normal position by the shape holding bolt 4, the arm 322 (see FIG. 3) of the PCa plate support device 3 is contracted to separate the holding portion 321 from the PCa plate 12, and the PCa plate support device 3 supports the PCa plate 12. To cancel.

続いて、既にアーチ状に組み立てられて形状保持ボルト４によって正位置に保持された複数のＰＣａ板１２の隣に、新たに複数のＰＣａ板１２をＰＣａ板支持装置３で支えながら建込装置２でアーチ状に１列分組み立てる第２組み立て工程を行う。
第２組み立て工程は、第１組み立て工程と同様に行い、ＰＣａ板１２を連結する際に、トンネル周方向に隣接するＰＣａ板１２およびトンネル軸方向に隣接するＰＣａ板１２それぞれと連結する。 Subsequently, next to the plurality of PCa plates 12 that have already been assembled in an arch shape and held in the normal position by the shape-retaining bolts 4, a new plurality of PCa plates 12 are newly supported by the PCa plate support device 3 while the building device 2 is installed. Perform the second assembly process of assembling one row in an arch shape.
The second assembly step is performed in the same manner as the first assembly step, and when the PCa plates 12 are connected, they are connected to the PCa plate 12 adjacent in the tunnel circumferential direction and the PCa plate 12 adjacent in the tunnel axial direction.

上記の形状保持ボルト設置工程と第２組み立て工程とを交互に行い、トンネル軸方向全体にわたってＰＣａ板１２をアーチ状に組み立ててトンネル覆工１１を構築する。 The shape-retaining bolt installation step and the second assembly step are alternately performed, and the PCa plate 12 is assembled in an arch shape over the entire tunnel axial direction to construct the tunnel lining 11.

アーチ状に組み立てられた複数のＰＣａ板１２によって構築されたトンネル覆工１１と、吹付コンクリート１４との間にグラウト材１５（図３参照）を充填する裏込め充填工程を行う。
裏込め充填工程では、複数のＰＣａ板１２が形状保持ボルト４によってアーチ状の形状に保持された状態で、トンネル覆工１１と吹付コンクリート１４との間にグラウト材１５を充填する。
グラウト材１５が硬化した後にボルト４１をプレート４２から外すとともにＰＣａ板１２からも外す。プレート４２はグラウト材１５とともに吹付コンクリート１４とＰＣａ板１２との間に残される。 A backfill filling step of filling the grout material 15 (see FIG. 3) between the tunnel lining 11 constructed by the plurality of PCa plates 12 assembled in an arch shape and the sprayed concrete 14 is performed.
In the backfill filling step, the grout material 15 is filled between the tunnel lining 11 and the sprayed concrete 14 in a state where the plurality of PCa plates 12 are held in an arch shape by the shape holding bolts 4.
After the grout material 15 is cured, the bolt 41 is removed from the plate 42 and also from the PCa plate 12. The plate 42 is left between the sprayed concrete 14 and the PCa plate 12 together with the grout material 15.

次に、上記の本実施形態によるＰＣａ板支持装置３およびトンネル覆工の施工方法の作用・効果について説明する。
上記の本実施形態によるＰＣａ板１２を押さえる押さえ部３２１がトンネル周方向およびトンネル軸方向に移動可能に支持されていることにより、所望の位置においてＰＣａ板１２を支持することができる。これにより、ＰＣａ板１２どうしの連結部分に近い位置など、ＰＣａ板１２を連結する際に安定する位置においてＰＣａ板１２を支持することができ、連結部分の施工誤差や、自重や裏込め充填時の圧力等による変形を抑制することができる。
また、複数のＰＣａ板１２を押さえる押さえ部３２１は、トンネル周方向に配列されていることにより、トンネル周方向に配列された複数のＰＣａ板１２をそれぞれ支持することができる。また、本実施形態の複数のＰＣａ板１２を押さえる押さえ部３２１は、トンネル周方向に１列に配列されているため、複数のＰＣａ板支持部３２が複数列に配列されたＰＣａ板支持装置３と比べて簡便な構造とすることができる。 Next, the operation and effect of the PCa plate support device 3 and the tunnel lining construction method according to the present embodiment will be described.
Since the holding portion 321 that holds the PCa plate 12 according to the present embodiment is movably supported in the tunnel circumferential direction and the tunnel axial direction, the PCa plate 12 can be supported at a desired position. As a result, the PCa plate 12 can be supported at a position that is stable when the PCa plates 12 are connected, such as a position close to the connecting portion between the PCa plates 12, and the construction error of the connecting portion, its own weight, and the filling of the backfill can be performed. Deformation due to pressure or the like can be suppressed.
Further, since the pressing portions 321 for pressing the plurality of PCa plates 12 are arranged in the tunnel circumferential direction, the plurality of PCa plates 12 arranged in the tunnel circumferential direction can be supported respectively. Further, since the pressing portions 321 for pressing the plurality of PCa plates 12 of the present embodiment are arranged in one row in the tunnel circumferential direction, the PCa plate supporting device 3 in which the plurality of PCa plate supporting portions 32 are arranged in a plurality of rows. The structure can be simpler than that of the above.

また、本実施形態によるＰＣａ板支持装置３は、フレーム３１が取り付けられて、トンネルの路盤１６に設置されるレール１７に沿って走行可能な走行部３３を有している。
このような構成とすることにより、ＰＣａ板支持装置３は、トンネル軸方向に延びるレール１７に沿って移動可能となるため、ＰＣａ板１２が１列分組み立てられ、ＰＣａ板支持装置３による支持が不要となったら、ＰＣａ板支持装置３を新に組み立てられるＰＣａ板１２を支持可能な位置へ容易に移動させることができる。 Further, the PCa plate support device 3 according to the present embodiment has a traveling portion 33 to which the frame 31 is attached and capable of traveling along the rail 17 installed on the roadbed 16 of the tunnel.
With such a configuration, the PCa plate support device 3 can move along the rail 17 extending in the tunnel axial direction, so that the PCa plate 12 is assembled for one row and is supported by the PCa plate support device 3. When it is no longer needed, the PCa plate 12 to which the PCa plate support device 3 can be newly assembled can be easily moved to a position where it can be supported.

また、本実施形態によるトンネル覆工の施工方法は、ＰＣａ板支持装置３で支えながら複数のＰＣａ板１２を組み立て、組み立て終わったら形状保持ボルト４によって複数のＰＣａ板１２で構成されるアーチ状の形状を保持して、ＰＣａ板支持装置３による複数のＰＣａ板１２の支持を解除している。これにより、既にアーチ状に組み立てたＰＣａ板１２に隣接して新たにＰＣａ板１２を組み立てる際に、同一のＰＣａ板支持装置３を使用して施工を行うことができる。
そして、ＰＣａ板１２を組み立てる際に、既に組み立てられたＰＣａ板１２がＰＣａ板支持装置３によって支持されていなくても、形状保持ボルト４によって正位置に保持されているため、連結部分の施工誤差を抑制でき、自重や裏込め充填時の圧力等による変形も抑制することができる。 Further, in the method of constructing the tunnel lining according to the present embodiment, a plurality of PCa plates 12 are assembled while being supported by the PCa plate support device 3, and when the assembly is completed, the arch-shaped structure is composed of the plurality of PCa plates 12 by the shape holding bolt 4. The shape is maintained, and the support of the plurality of PCa plates 12 by the PCa plate support device 3 is released. As a result, when a new PCa plate 12 is newly assembled adjacent to the PCa plate 12 already assembled in an arch shape, the construction can be performed using the same PCa plate support device 3.
Then, when assembling the PCa plate 12, even if the already assembled PCa plate 12 is not supported by the PCa plate support device 3, it is held in the normal position by the shape-retaining bolt 4, so that a construction error of the connecting portion is obtained. It is also possible to suppress deformation due to its own weight, pressure during backfill filling, and the like.

また、本実施形態によるトンネル覆工の施工方法では、裏込め充填工程では、複数のＰＣａ板１２が形状保持ボルト４によってアーチ状の形状に保持された状態でトンネル覆工１１と、吹付コンクリート１４との間にグラウト材１５を充填し、グラウト材１５が硬化した後にボルト４１をプレート４２から外すとともにＰＣａ板１２からも外している。
このような構成とすることにより、ボルト４１を再利用することができる。 Further, in the tunnel lining construction method according to the present embodiment, in the backfill filling step, the tunnel lining 11 and the sprayed concrete 14 are held in an arch shape by the shape-retaining bolts 4. The grout material 15 is filled between the two, and after the grout material 15 is cured, the bolt 41 is removed from the plate 42 and also from the PCa plate 12.
With such a configuration, the bolt 41 can be reused.

以上、本発明によるＰＣａ板支持装置３およびトンネル覆工の施工方法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、上記の実施形態では、ＰＣａ板支持装置３は、フレーム３１が取り付けられて、トンネルの路盤１６に設置されるレール１７に沿って走行可能な走行部３３を有しているが、ＰＣａ板支持装置３を移動させる機構は、上記以外であってもよい。
また、上記の実施形態では、形状保持ボルト４は、ネジ孔１２１に挿通されるボルト４１と、ボルト４１の端部に連結され吹付コンクリート１４の内周面に押し付けられるプレート４２と、を有し、ボルト４１とプレート４２とは着脱可能に構成されているが、形状保持ボルト４は、吹付コンクリート１４の内周面に押し付けられる構成であれば、上記以外であってもよい。
また、本発明の「複数のＰＣａ板支持部がトンネル周方向に１列に配列されている」とは、複数のＰＣａ板支持部が必ずしも同一線上に並んでいることを意味せず、複数のＰＣａ板の配置形状によっては、隣り合う複数のＰＣａ板支持部どうしが同一線上から多少のずれがあってもよい。例えば、複数のＰＣａ板支持部が、トンネル周方向に延びる直線の両側に交互にジグザグに位置するようにトンネル周方向に沿って配列されていてもよい。 Although the embodiment of the construction method of the PCa plate support device 3 and the tunnel lining according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be appropriately changed without departing from the spirit thereof. Is.
For example, in the above embodiment, the PCa plate support device 3 has a traveling portion 33 to which the frame 31 is attached and can travel along the rail 17 installed on the roadbed 16 of the tunnel, but the PCa plate. The mechanism for moving the support device 3 may be other than the above.
Further, in the above embodiment, the shape-retaining bolt 4 has a bolt 41 inserted into the screw hole 121 and a plate 42 connected to the end of the bolt 41 and pressed against the inner peripheral surface of the sprayed concrete 14. The bolt 41 and the plate 42 are detachably configured, but the shape-retaining bolt 4 may be other than the above as long as it is pressed against the inner peripheral surface of the sprayed concrete 14.
Further, "a plurality of PCa plate support portions are arranged in a row in the tunnel circumferential direction" of the present invention does not mean that a plurality of PCa plate support portions are necessarily arranged on the same line, and a plurality of PCa plate support portions are not necessarily arranged on the same line. Depending on the arrangement shape of the PCa plates, the plurality of adjacent PCa plate support portions may be slightly displaced from the same line. For example, a plurality of PCa plate supports may be arranged along the tunnel circumferential direction so as to be alternately located on both sides of a straight line extending in the tunnel circumferential direction in a zigzag manner.

３ ＰＣａ板支持装置
４ 形状保持ボルト
１１ トンネル覆工
１２ ＰＣａ板
１３ 掘削面
１４ 吹付コンクリート
１５ グラウト材
１６ 路盤
１７ レール
２３ 走行部
３１ フレーム
３２ ＰＣａ板支持部
３３ 走行部
４１ ボルト
４２ プレート
１２１ ネジ孔
３２１ 押さえ部
３２１ａ 押さえ面
３２２ アーム 3 PCa plate support device 4 Shape-retaining bolt 11 Tunnel lining 12 PCa plate 13 Excavation surface 14 Sprayed concrete 15 Grout material 16 Roadbed 17 Rail 23 Running part 31 Frame 32 PCa plate supporting part 33 Running part 41 Bolt 42 Plate 121 Screw hole 321 Holding part 321a Holding surface 322 Arm

Claims (5)

トンネルの周方向に沿って配列して組み立てられた複数のＰＣａ板を支えるＰＣａ板支持装置において、
フレームと、
前記フレームに取り付けられて前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板を前記トンネルの径方向の内側から外側に向かって押さえる複数のＰＣａ板支持部と、を有し、
前記複数のＰＣａ板支持部は、それぞれ、
前記ＰＣａ板に接触して前記ＰＣａ板を押さえる押さえ部と、
前記フレームに取り付けられ、前記押さえ部を前記トンネルの軸方向および前記トンネルの径方向に移動可能に支持するアームと、を有し、
前記複数のＰＣａ板支持部は、前記トンネルの周方向に配列されていることを特徴とするＰＣａ板支持装置。 In a PCa plate support device that supports a plurality of PCa plates arranged and assembled along the circumferential direction of a tunnel.
With the frame
It has a plurality of PCa plate supports which are attached to the frame and are assembled along the circumferential direction of the tunnel and hold the plurality of PCa plates from the inside to the outside in the radial direction of the tunnel.
The plurality of PCa plate support portions are each
A holding portion that contacts the PCa plate and presses the PCa plate,
It has an arm that is attached to the frame and supports the holding portion so as to be movable in the axial direction of the tunnel and the radial direction of the tunnel.
The PCa plate support device, wherein the plurality of PCa plate support portions are arranged in the circumferential direction of the tunnel. 前記複数のＰＣａ板支持部は、前記トンネルの周方向に１列に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のＰＣａ板支持装置。 The PCa plate support device according to claim 1, wherein the plurality of PCa plate support portions are arranged in a row in the circumferential direction of the tunnel. 前記フレームが取り付けられて、前記トンネルの路盤に設置されるレールに沿って走行可能な走行部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のＰＣａ板支持装置。 The PCa plate support device according to claim 1 or 2, wherein the frame is attached and the traveling portion is capable of traveling along a rail installed on the roadbed of the tunnel. 地山の掘削面に施工されたトンネルの吹付コンクリートの内周側に、複数のＰＣａ板を前記トンネルの周方向に沿って配列して組み立て、その隣に新たな複数のＰＣａ板を既に組み立てられた前記ＰＣａ板に連結させながら前記トンネルの周方向に沿って組み立ててトンネル覆工を構築するトンネル覆工の施工方法において、
前記複数のＰＣａ板をＰＣａ板支持装置で支えながら前記トンネルの周方向に沿って組み立てる第１組み立て工程と、
前記トンネルの周方向に沿って組み立てられ前記ＰＣａ板支持装置に支持された前記複数のＰＣａ板を、形状保持ボルトで正位置に保持し、前記ＰＣａ板支持装置による支持を解除する形状保持ボルト設置工程と、
既に前記トンネルの周方向に沿って組み立てられて前記形状保持ボルトで正位置に保持された前記複数のＰＣａ板の隣に、新たに複数のＰＣａ板を前記ＰＣａ板支持装置で支えながら前記トンネルの周方向に沿って組み立てる第２組み立て工程と、を有し、
前記ＰＣａ板支持装置は、
フレームと、
前記フレームに取り付けられて前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板を前記トンネルの径方向の内側から外側に向かって押さえる複数のＰＣａ板支持部と、を有し、
前記形状保持ボルトは、前記ＰＣａ板を貫通するネジ孔に螺合し、一方の端部側が前記ＰＣａ板から外方に突出し、その突出寸法を調整することで前記吹付コンクリートの内周面に押し付けられるように構成され、
前記第２組み立て工程と、前記形状保持ボルト設置工程と、を繰り返し行うことを特徴とするトンネル覆工の施工方法。 Multiple PCa plates are arranged and assembled along the circumferential direction of the tunnel on the inner peripheral side of the sprayed concrete of the tunnel constructed on the excavated surface of the ground, and new multiple PCa plates are already assembled next to it. In the tunnel lining construction method, which is connected to the PCa plate and assembled along the circumferential direction of the tunnel to construct the tunnel lining.
The first assembly step of assembling the plurality of PCa plates along the circumferential direction of the tunnel while supporting the plurality of PCa plates with the PCa plate support device.
A shape holding bolt is installed to hold the plurality of PCa plates assembled along the circumferential direction of the tunnel and supported by the PCa plate support device in a normal position with shape holding bolts and release the support by the PCa plate support device. Process and
Next to the plurality of PCa plates already assembled along the circumferential direction of the tunnel and held in the normal position by the shape-retaining bolts, a plurality of PCa plates are newly supported by the PCa plate support device of the tunnel. Has a second assembly process, which assembles along the circumferential direction,
The PCa plate support device is
With the frame
It has a plurality of PCa plate supports which are attached to the frame and are assembled along the circumferential direction of the tunnel and hold the plurality of PCa plates from the inside to the outside in the radial direction of the tunnel.
The shape-retaining bolt is screwed into a screw hole penetrating the PCa plate, and one end side protrudes outward from the PCa plate and is pressed against the inner peripheral surface of the sprayed concrete by adjusting the protruding dimension thereof. Is configured to be
A method for constructing a tunnel lining, which comprises repeatedly performing the second assembly step and the shape-retaining bolt installation step. 前記形状保持ボルトは、前記ネジ孔に挿通されるボルトと、前記ボルトの端部に連結され前記吹付コンクリートの内周面に押し付けられるプレートと、を有し、
前記ボルトと前記プレートとは着脱可能に構成され、
前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板によって構築された前記トンネル覆工と、前記吹付コンクリートとの間にグラウト材を充填する裏込め充填工程を有し、
裏込め充填工程では、前記複数のＰＣａ板を前記形状保持ボルトで正位置に保持した状態で前記トンネル覆工と前記吹付コンクリートとの間にグラウト材を充填し、グラウト材が硬化した後に前記ボルトを前記プレートから外すとともに前記ＰＣａ板からも外すことを特徴とする請求項４に記載のトンネル覆工の施工方法。 The shape-retaining bolt has a bolt inserted into the screw hole and a plate connected to the end of the bolt and pressed against the inner peripheral surface of the sprayed concrete.
The bolt and the plate are detachably configured and are configured to be removable.
It has a backfill filling step of filling a grout material between the tunnel lining constructed by the plurality of PCa plates assembled along the circumferential direction of the tunnel and the sprayed concrete.
In the backfill filling step, the grout material is filled between the tunnel lining and the sprayed concrete while the plurality of PCa plates are held in the normal positions by the shape-retaining bolts, and after the grout material is cured, the bolts are filled. The tunnel lining construction method according to claim 4, wherein the tunnel lining is removed from the plate and also from the PCa plate.
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