JP2657629B2 - シールドトンネル用二次覆工構造及びその施工方法 - Google Patents
シールドトンネル用二次覆工構造及びその施工方法Info
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- JP2657629B2 JP2657629B2 JP6191265A JP19126594A JP2657629B2 JP 2657629 B2 JP2657629 B2 JP 2657629B2 JP 6191265 A JP6191265 A JP 6191265A JP 19126594 A JP19126594 A JP 19126594A JP 2657629 B2 JP2657629 B2 JP 2657629B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シールドトンネル用二
次覆工構造及びその施工方法の改良に関する。
次覆工構造及びその施工方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、シールドトンネルは一次覆工及び
二次覆工からなっており、一次覆工にはコンクリート製
セグメント又は金属製（鋼又はダクタイル）セグメント
が用いられ、土圧及び水圧を支えている。二次覆工はコ
ンクリートを巻立てており、止水、蛇行の修正及び腐食
代として一般に１５０〜３００ｍｍ程度にとっている。
しかしながら、施工完了後期間を経過するとコンクリー
トの劣化、ひび割れ、漏水等の問題が発生し、一次覆工
であるセグメントの腐食劣化まで招来することがあり、
特に下水道の場合この現象が著しいといった問題があっ
た。
二次覆工からなっており、一次覆工にはコンクリート製
セグメント又は金属製（鋼又はダクタイル）セグメント
が用いられ、土圧及び水圧を支えている。二次覆工はコ
ンクリートを巻立てており、止水、蛇行の修正及び腐食
代として一般に１５０〜３００ｍｍ程度にとっている。
しかしながら、施工完了後期間を経過するとコンクリー
トの劣化、ひび割れ、漏水等の問題が発生し、一次覆工
であるセグメントの腐食劣化まで招来することがあり、
特に下水道の場合この現象が著しいといった問題があっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点に
鑑みて、施工完了後期間を経過しても、耐腐食性・耐薬
品性に優れたシールドトンネル用二次覆工構造及びその
施工方法を得ることを目的とする。また、従来のコンク
リート二次覆工の厚みに比し薄い二次覆工としてシール
ドトンネルの掘削直径を小さくでき、シールドトンネル
工事全体として低コスト化をはかることを目的とする。
尚、以下の説明において、内面とはトンネルの内部側の
面を指し、外面とはトンネルの外側即ち一次覆工側の面
を指すこととする。
鑑みて、施工完了後期間を経過しても、耐腐食性・耐薬
品性に優れたシールドトンネル用二次覆工構造及びその
施工方法を得ることを目的とする。また、従来のコンク
リート二次覆工の厚みに比し薄い二次覆工としてシール
ドトンネルの掘削直径を小さくでき、シールドトンネル
工事全体として低コスト化をはかることを目的とする。
尚、以下の説明において、内面とはトンネルの内部側の
面を指し、外面とはトンネルの外側即ち一次覆工側の面
を指すこととする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、請求項１の発明にあっては、トンネル内
面に巻立てたセグメント内面に金属製コルゲート板を外
面に貼着した繊維強化プラスチックシートを該コルゲー
ト板側を外向きにして固設し、前記セグメント内面と前
記繊維強化プラスチックシート外面の間に位置する間隙
にセメント系硬化材が充填されているシールドトンネル
の二次覆工構造により解決した。請求項２の発明にあっ
ては、トンネル内面に巻立てたコンクリート製セグメン
ト内面に金属製コルゲート板を外面に貼着した繊維強化
プラスチックシートの該コルゲート板頂部を固着し、前
記セグメント内面と前記繊維強化プラスチックシート外
面及びコルゲート板外面の間に位置する間隙にセメント
系硬化材が充填されている請求項１に記載のシールドト
ンネルの二次覆工構造とすることができる。請求項３の
発明にあっては、トンネル内面に巻立てた金属製セグメ
ントに嵌着され前記セグメント内面に突出する保持部材
と、金属製コルゲート板を外面に貼着した繊維強化プラ
スチックシートとを用い、前記繊維強化プラスチックシ
ートを前記保持部材突出端部に固着し、前記セグメント
内面と前記繊維強化プラスチックシート外面及びコルゲ
ート板外面の間に位置する間隙にセメント系硬化材が充
填されている請求項１に記載のシールドトンネルの二次
覆工構造とすることができる。請求項４の発明にあって
は、繊維強化プラスチックシートがＦＲＰ板よりなる請
求項１〜３のいずれかに記載のシールドトンネル用二次
覆工構造とするのが望ましい。請求項５の発明にあって
は、充填セメント系硬化材がセメントモルタル及びポリ
マーセメントモルタルのうちのいずれかである請求項１
〜４のいずれかに記載のシールドトンネル用二次覆工構
造とするのが望ましい。
成するために、請求項１の発明にあっては、トンネル内
面に巻立てたセグメント内面に金属製コルゲート板を外
面に貼着した繊維強化プラスチックシートを該コルゲー
ト板側を外向きにして固設し、前記セグメント内面と前
記繊維強化プラスチックシート外面の間に位置する間隙
にセメント系硬化材が充填されているシールドトンネル
の二次覆工構造により解決した。請求項２の発明にあっ
ては、トンネル内面に巻立てたコンクリート製セグメン
ト内面に金属製コルゲート板を外面に貼着した繊維強化
プラスチックシートの該コルゲート板頂部を固着し、前
記セグメント内面と前記繊維強化プラスチックシート外
面及びコルゲート板外面の間に位置する間隙にセメント
系硬化材が充填されている請求項１に記載のシールドト
ンネルの二次覆工構造とすることができる。請求項３の
発明にあっては、トンネル内面に巻立てた金属製セグメ
ントに嵌着され前記セグメント内面に突出する保持部材
と、金属製コルゲート板を外面に貼着した繊維強化プラ
スチックシートとを用い、前記繊維強化プラスチックシ
ートを前記保持部材突出端部に固着し、前記セグメント
内面と前記繊維強化プラスチックシート外面及びコルゲ
ート板外面の間に位置する間隙にセメント系硬化材が充
填されている請求項１に記載のシールドトンネルの二次
覆工構造とすることができる。請求項４の発明にあって
は、繊維強化プラスチックシートがＦＲＰ板よりなる請
求項１〜３のいずれかに記載のシールドトンネル用二次
覆工構造とするのが望ましい。請求項５の発明にあって
は、充填セメント系硬化材がセメントモルタル及びポリ
マーセメントモルタルのうちのいずれかである請求項１
〜４のいずれかに記載のシールドトンネル用二次覆工構
造とするのが望ましい。
【０００５】さらに請求項６の発明にあっては、トンネ
ル内面に巻立てたセグメント内面に金属製コルゲート板
を外面に貼着した繊維強化プラスチックシートを該コル
ゲート板側を外向きにして逐次固設し、前記セグメント
内面と前記繊維強化プラスチックシート外面の間に位置
する間隙にセメント系硬化材を注入充填させるシールド
トンネルの二次覆工施工方法により解決した。請求項７
の発明にあっては、トンネル内面に巻立てたコンクリー
ト製セグメント内面に接着剤を塗布し、金属製コルゲー
ト板を外面に貼着した繊維強化プラスチックシートの該
コルゲート板頂部を前記セグメント内面に固着させ、前
記セグメント内面と前記繊維強化プラスチックシート外
面及びコルゲート板外面の間に位置する間隙にセメント
系硬化材を注入充填させる請求項６に記載のシールドト
ンネルの二次覆工施工方法とすることができる。請求項
８の発明にあっては、トンネル内面に巻立てた金属製セ
グメントにセグメント内面に突出する保持部材を嵌着さ
せ、金属製コルゲート板を外面に貼着した繊維強化プラ
スチックシートを前記保持部材突出端部に固着させ、前
記セグメント内面と前記繊維強化プラスチックシート外
面及びコルゲート板外面の間に位置する間隙にセメント
系硬化材を注入充填させる請求項６に記載のシールドト
ンネルの二次覆工施工方法とすることができる。請求項
９の発明にあっては、繊維強化プラスチックシートがＦ
ＲＰ板よりなる請求項６〜８のいずれかに記載のシール
ドトンネル用二次覆工施工方法とするのが望ましい。請
求項１０の発明にあっては、充填セメント系硬化材がセ
メントモルタル及びポリマーセメントモルタルのうちの
いずれかである請求項６〜９のいずれかに記載のシール
ドトンネル用二次覆工施工方法とするのが望ましい。
ル内面に巻立てたセグメント内面に金属製コルゲート板
を外面に貼着した繊維強化プラスチックシートを該コル
ゲート板側を外向きにして逐次固設し、前記セグメント
内面と前記繊維強化プラスチックシート外面の間に位置
する間隙にセメント系硬化材を注入充填させるシールド
トンネルの二次覆工施工方法により解決した。請求項７
の発明にあっては、トンネル内面に巻立てたコンクリー
ト製セグメント内面に接着剤を塗布し、金属製コルゲー
ト板を外面に貼着した繊維強化プラスチックシートの該
コルゲート板頂部を前記セグメント内面に固着させ、前
記セグメント内面と前記繊維強化プラスチックシート外
面及びコルゲート板外面の間に位置する間隙にセメント
系硬化材を注入充填させる請求項６に記載のシールドト
ンネルの二次覆工施工方法とすることができる。請求項
８の発明にあっては、トンネル内面に巻立てた金属製セ
グメントにセグメント内面に突出する保持部材を嵌着さ
せ、金属製コルゲート板を外面に貼着した繊維強化プラ
スチックシートを前記保持部材突出端部に固着させ、前
記セグメント内面と前記繊維強化プラスチックシート外
面及びコルゲート板外面の間に位置する間隙にセメント
系硬化材を注入充填させる請求項６に記載のシールドト
ンネルの二次覆工施工方法とすることができる。請求項
９の発明にあっては、繊維強化プラスチックシートがＦ
ＲＰ板よりなる請求項６〜８のいずれかに記載のシール
ドトンネル用二次覆工施工方法とするのが望ましい。請
求項１０の発明にあっては、充填セメント系硬化材がセ
メントモルタル及びポリマーセメントモルタルのうちの
いずれかである請求項６〜９のいずれかに記載のシール
ドトンネル用二次覆工施工方法とするのが望ましい。
【０００６】本発明に用いられる繊維強化プラスチック
シートは、例えば強化材としてガラス繊維・カーボン繊
維・ビニロン繊維又はナイロン繊維等を用い、樹脂とし
ては、一般的には、熱硬化性樹脂として、例えば不飽和
ポリエステル樹脂・エポキシアクリレート樹脂・エポキ
シ樹脂・メラミン樹脂・フェノール樹脂・ユリア樹脂・
ジアレルフタレート樹脂・シリコーン樹脂・アルキッド
樹脂・ポリイミド樹脂・フラン樹脂又はウレタン樹脂等
を用いる。また、熱可塑性樹脂として例えばナイロン樹
脂・ポリカーボネート樹脂・ポリアセタール樹脂・ポリ
フェニレンサルファイド樹脂・塩化ビニリデン樹脂又は
ポリエチレンエンテレフタレート樹脂等も使用可能であ
る。また、例えば塩ビ樹脂・酢酸ビニル樹脂・ポリスチ
レン樹脂・ＡＢＳ樹脂・メタアクリル樹脂又はポリフェ
ニレンオキサイド樹脂等も使用可能である。この内最も
好適なのは強化材としてガラス繊維を用い、樹脂として
不飽和ポリエステル樹脂・エポキシ樹脂・フェノール樹
脂等を用いたいわゆるＦＲＰ板である。これらの繊維強
化プラスチックシートの厚さは、経済性及び作業性より
通常０．５〜１０ｍｍのものが用いられ、好ましくは２
〜５ｍｍが望ましい。寸法は各種サイズのものが用いら
れ、通常幅１〜３ｍ×長さ３〜１０ｍが最も経済的で、
トンネルの寸法に合わせて切断加工が可能であり自由度
が高い。
シートは、例えば強化材としてガラス繊維・カーボン繊
維・ビニロン繊維又はナイロン繊維等を用い、樹脂とし
ては、一般的には、熱硬化性樹脂として、例えば不飽和
ポリエステル樹脂・エポキシアクリレート樹脂・エポキ
シ樹脂・メラミン樹脂・フェノール樹脂・ユリア樹脂・
ジアレルフタレート樹脂・シリコーン樹脂・アルキッド
樹脂・ポリイミド樹脂・フラン樹脂又はウレタン樹脂等
を用いる。また、熱可塑性樹脂として例えばナイロン樹
脂・ポリカーボネート樹脂・ポリアセタール樹脂・ポリ
フェニレンサルファイド樹脂・塩化ビニリデン樹脂又は
ポリエチレンエンテレフタレート樹脂等も使用可能であ
る。また、例えば塩ビ樹脂・酢酸ビニル樹脂・ポリスチ
レン樹脂・ＡＢＳ樹脂・メタアクリル樹脂又はポリフェ
ニレンオキサイド樹脂等も使用可能である。この内最も
好適なのは強化材としてガラス繊維を用い、樹脂として
不飽和ポリエステル樹脂・エポキシ樹脂・フェノール樹
脂等を用いたいわゆるＦＲＰ板である。これらの繊維強
化プラスチックシートの厚さは、経済性及び作業性より
通常０．５〜１０ｍｍのものが用いられ、好ましくは２
〜５ｍｍが望ましい。寸法は各種サイズのものが用いら
れ、通常幅１〜３ｍ×長さ３〜１０ｍが最も経済的で、
トンネルの寸法に合わせて切断加工が可能であり自由度
が高い。
【０００７】繊維強化プラスチックシートをセグメント
内面に固着するには、通常接着剤を用いるがその種類は
熱硬化性樹脂の、例えば不飽和ポリエステル樹脂・メチ
ルメタアクリレート・エポキシ樹脂・シリコーン樹脂・
フラン樹脂又はウレタン樹脂等を用いことができるが、
これらの樹脂に砂・シラス又は軽量骨材等を混合してコ
ストダウンを計ることもできる。
内面に固着するには、通常接着剤を用いるがその種類は
熱硬化性樹脂の、例えば不飽和ポリエステル樹脂・メチ
ルメタアクリレート・エポキシ樹脂・シリコーン樹脂・
フラン樹脂又はウレタン樹脂等を用いことができるが、
これらの樹脂に砂・シラス又は軽量骨材等を混合してコ
ストダウンを計ることもできる。
【０００８】本発明の金属製コルゲート板は、通常材料
としてアルミ板・鉄板・亜鉛板・ブリキ板又はステンレ
ス板等を用い、経済性及び作業性より通常厚さ０．３〜
２ｍｍのものが用いられ、好ましくは０．６〜１ｍｍが
望ましい。断面形状は通常折板形・波形又は三角形等に
とり繊維強化プラスチックシートとの固着により断面二
次モーメントを大に保持できるようにし、通常高さ１５
〜３０ｍｍ、幅２０〜４０ｍｍのものが用いられる。
としてアルミ板・鉄板・亜鉛板・ブリキ板又はステンレ
ス板等を用い、経済性及び作業性より通常厚さ０．３〜
２ｍｍのものが用いられ、好ましくは０．６〜１ｍｍが
望ましい。断面形状は通常折板形・波形又は三角形等に
とり繊維強化プラスチックシートとの固着により断面二
次モーメントを大に保持できるようにし、通常高さ１５
〜３０ｍｍ、幅２０〜４０ｍｍのものが用いられる。
【０００９】繊維強化プラスチックシートを金属製コル
ゲート板内面に貼着するには、接着剤を用いるがその種
類は異種材料間で接着強度を要求されるため、通常いわ
ゆる構造用接着剤といわれる、例えばアクリル系・ゴム
／エポキシ系・シリコン／エポキシ系・変性シリコン系
・一液性変性エポキシ系・ウレタン系・ウレタン／エポ
キシ系又はウレタン／シリコン系等の接着剤が用いられ
る。繊維強化プラスチックシートの金属製コルゲート板
内面への貼着は、予めトンネル工事現場へ持ち込む前に
準備しておくのが望ましい。
ゲート板内面に貼着するには、接着剤を用いるがその種
類は異種材料間で接着強度を要求されるため、通常いわ
ゆる構造用接着剤といわれる、例えばアクリル系・ゴム
／エポキシ系・シリコン／エポキシ系・変性シリコン系
・一液性変性エポキシ系・ウレタン系・ウレタン／エポ
キシ系又はウレタン／シリコン系等の接着剤が用いられ
る。繊維強化プラスチックシートの金属製コルゲート板
内面への貼着は、予めトンネル工事現場へ持ち込む前に
準備しておくのが望ましい。
【００１０】本発明に用いられるセメント系硬化材とし
ては、例えばセメントモルタル又はポリマーセメントモ
ルタル等がある。これらのセメント系硬化材は、一般的
に液状で現場での充填が容易に可能である。本発明に用
いられるセグメント内面と繊維強化プラスチックシート
外面間の間隙は、大きい場合でも５０〜１３０ｍｍ程度
であり、小さい場合は金属製コルゲート板の高さ１５〜
３０ｍｍ程度であり、従来のコンクリート二次覆工の１
５０〜３００ｍｍに比し大幅に減少することができる。
ては、例えばセメントモルタル又はポリマーセメントモ
ルタル等がある。これらのセメント系硬化材は、一般的
に液状で現場での充填が容易に可能である。本発明に用
いられるセグメント内面と繊維強化プラスチックシート
外面間の間隙は、大きい場合でも５０〜１３０ｍｍ程度
であり、小さい場合は金属製コルゲート板の高さ１５〜
３０ｍｍ程度であり、従来のコンクリート二次覆工の１
５０〜３００ｍｍに比し大幅に減少することができる。
【００１１】
【作用】本発明を用いることにより、二次覆工の最内面
が繊維強化プラスチックシートよりなるため施工完了後
期間を経過しても、劣化することがなく、耐腐食性・耐
薬品性に有効に作用する。また、従来のコンクリート二
次覆工の厚みに比し薄い二次覆工とすることができるた
めシールドトンネルの掘削直径を小さくでき、シールド
トンネル工事全体として低コスト化が可能となる。
が繊維強化プラスチックシートよりなるため施工完了後
期間を経過しても、劣化することがなく、耐腐食性・耐
薬品性に有効に作用する。また、従来のコンクリート二
次覆工の厚みに比し薄い二次覆工とすることができるた
めシールドトンネルの掘削直径を小さくでき、シールド
トンネル工事全体として低コスト化が可能となる。
【００１２】
【実施例】実施例について、図面を参照しながら説明す
る。図１は、本発明のシールドトンネル用二次覆工構造
の一実施例を示す断面図（ａ）及び一部拡大図（ｂ）で
ある。図２は、本発明のシールドトンネル用二次覆工構
造に用いる金属製コルゲート板及び繊維強化プラスチッ
クシートの一例の断面図である。
る。図１は、本発明のシールドトンネル用二次覆工構造
の一実施例を示す断面図（ａ）及び一部拡大図（ｂ）で
ある。図２は、本発明のシールドトンネル用二次覆工構
造に用いる金属製コルゲート板及び繊維強化プラスチッ
クシートの一例の断面図である。
【００１３】図１において、シールドトンネル１内面に
巻立てた鋼製セグメント６のリブ７に、一端が二股状の
係止部８が嵌着され他端がセグメント６内面に突出する
保持部材９の突出端部に、アルミ製コルゲート板１０の
谷部１２をシリコン／エポキシ樹脂の接着剤１３により
外面に貼着した繊維強化プラスチックシートであるＦＲ
Ｐ板３を、コルゲート板１０の頂部１１と鋼製セグメン
ト６の内面を距離ｈ（本実施例では５３ｍｍ）に保って
エポキシ樹脂の接着剤により固着している。鋼製セグメ
ント６内面とＦＲＰ板３外面間の間隙には、コルゲート
板１０内の間隙も含んでセメント系硬化材１４として水
密性に富んだセメントモルタルが充填されたシールドト
ンネル用二次覆工構造となっている。二次覆工のＦＲＰ
板３内面の直径２４ｍで、コルゲート板１０は図２に示
すものを用いた。ＦＲＰ板３と保持部材９突出端部との
固着は接着剤を用いて行ってあるが、必ずしも接着によ
らず、保持部材９突出端部にねじ部を設けＦＲＰ板３を
貫通して、ＦＲＰ板３内面にナット等による螺着によっ
てもよい。ＦＲＰ板３は、強化材としてガラス繊維を用
い、樹脂として不飽和ポリエステル樹脂を用い、厚さ
１．２ｍｍ、幅１ｍ、長さ６．５ｍのものを用い、二次
覆工用ＦＲＰ板３内面の直径２４ｍであった。なお、シ
ールドトンネル１下部内面は道床コンクリート５が設け
られているが、これはシールドトンネル１の使用目的に
応じて必要な場合に設けられる。
巻立てた鋼製セグメント６のリブ７に、一端が二股状の
係止部８が嵌着され他端がセグメント６内面に突出する
保持部材９の突出端部に、アルミ製コルゲート板１０の
谷部１２をシリコン／エポキシ樹脂の接着剤１３により
外面に貼着した繊維強化プラスチックシートであるＦＲ
Ｐ板３を、コルゲート板１０の頂部１１と鋼製セグメン
ト６の内面を距離ｈ（本実施例では５３ｍｍ）に保って
エポキシ樹脂の接着剤により固着している。鋼製セグメ
ント６内面とＦＲＰ板３外面間の間隙には、コルゲート
板１０内の間隙も含んでセメント系硬化材１４として水
密性に富んだセメントモルタルが充填されたシールドト
ンネル用二次覆工構造となっている。二次覆工のＦＲＰ
板３内面の直径２４ｍで、コルゲート板１０は図２に示
すものを用いた。ＦＲＰ板３と保持部材９突出端部との
固着は接着剤を用いて行ってあるが、必ずしも接着によ
らず、保持部材９突出端部にねじ部を設けＦＲＰ板３を
貫通して、ＦＲＰ板３内面にナット等による螺着によっ
てもよい。ＦＲＰ板３は、強化材としてガラス繊維を用
い、樹脂として不飽和ポリエステル樹脂を用い、厚さ
１．２ｍｍ、幅１ｍ、長さ６．５ｍのものを用い、二次
覆工用ＦＲＰ板３内面の直径２４ｍであった。なお、シ
ールドトンネル１下部内面は道床コンクリート５が設け
られているが、これはシールドトンネル１の使用目的に
応じて必要な場合に設けられる。
【００１４】図２に示すものは、図１に示すシールドト
ンネル用二次覆工構造に使用されたＦＲＰ板３及びアル
ミ製コルゲート板１０で、ＦＲＰ板３の表面に断面折板
形のコルゲート板１０の谷部１２を接着剤１３により固
着してあり、谷部１２表面の幅、頂部１１裏面の幅、及
び谷部１２表面と頂部１１裏面の高低差をそれぞれａに
とり、谷部１２内部の幅ｂにとってある。本実施例で
は、ａを１７ｍｍ、ｂを２５ｍｍ、ＦＲＰ板３の厚さ
１．２ｍｍ、コルゲート板１０の厚さ０．６ｍｍにと
り、全体の幅１．０ｍ、長さ６．０ｍのものを用いた。
なお、コルゲート板１０の断面形状及は図２に示す折板
形に限定されず、例えば波形又は三角形等であってもよ
い。
ンネル用二次覆工構造に使用されたＦＲＰ板３及びアル
ミ製コルゲート板１０で、ＦＲＰ板３の表面に断面折板
形のコルゲート板１０の谷部１２を接着剤１３により固
着してあり、谷部１２表面の幅、頂部１１裏面の幅、及
び谷部１２表面と頂部１１裏面の高低差をそれぞれａに
とり、谷部１２内部の幅ｂにとってある。本実施例で
は、ａを１７ｍｍ、ｂを２５ｍｍ、ＦＲＰ板３の厚さ
１．２ｍｍ、コルゲート板１０の厚さ０．６ｍｍにと
り、全体の幅１．０ｍ、長さ６．０ｍのものを用いた。
なお、コルゲート板１０の断面形状及は図２に示す折板
形に限定されず、例えば波形又は三角形等であってもよ
い。
【００１５】つぎに、図１に示すシールドトンネル用二
次覆工構造において、鋼製セグメント６に代えて、コン
クリート製セグメントを一次覆工として用い、内面にＦ
ＲＰ板３を貼着したアルミ製コルゲート板１０の頂部を
直接エポキシ樹脂の接着剤によりコンクリート製セグメ
ント内面に貼着した構造とし、コンクリート製セグメン
ト内面とＦＲＰ板３外面間の間隙には、コルゲート板１
０内の間隙も含んでセメント系硬化材１４として水密性
に富んだセメントモルタルが充填されてシールドトンネ
ル用二次覆工構造とすることができる。
次覆工構造において、鋼製セグメント６に代えて、コン
クリート製セグメントを一次覆工として用い、内面にＦ
ＲＰ板３を貼着したアルミ製コルゲート板１０の頂部を
直接エポキシ樹脂の接着剤によりコンクリート製セグメ
ント内面に貼着した構造とし、コンクリート製セグメン
ト内面とＦＲＰ板３外面間の間隙には、コルゲート板１
０内の間隙も含んでセメント系硬化材１４として水密性
に富んだセメントモルタルが充填されてシールドトンネ
ル用二次覆工構造とすることができる。
【００１６】次に、本発明のシールドトンネル用二次覆
工施工方法の一実施例を従来のものと比較しながら説明
する。従来のシールドトンネル用二次覆工施工方法で
は、掘削したシールドトンネル内面に一次覆工として、
コンクリート製セグメント又は鋼製セグメントを巻き立
て、型枠を組立て、地上から立坑の導管を経て地下に待
機しているバッテリーカーに連結しているタンクにコン
クリートを送り、バッテリーカーによりタンクをピスト
ン搬送し、巻き立ての完了しているセグメント付近に停
車し、高圧空気によりタンクからノズルによりコンクリ
ートをセグメント内面に噴射打設し、コンクリート二次
覆工とするが、コンクリート二次覆工は通常１５０ｍｍ
〜３００ｍｍの厚さに打設しなければならず、その後長
時間（例えば１４時間）養生し、最後に型枠を脱型し立
坑側へ移動するといった工程を経ていた。
工施工方法の一実施例を従来のものと比較しながら説明
する。従来のシールドトンネル用二次覆工施工方法で
は、掘削したシールドトンネル内面に一次覆工として、
コンクリート製セグメント又は鋼製セグメントを巻き立
て、型枠を組立て、地上から立坑の導管を経て地下に待
機しているバッテリーカーに連結しているタンクにコン
クリートを送り、バッテリーカーによりタンクをピスト
ン搬送し、巻き立ての完了しているセグメント付近に停
車し、高圧空気によりタンクからノズルによりコンクリ
ートをセグメント内面に噴射打設し、コンクリート二次
覆工とするが、コンクリート二次覆工は通常１５０ｍｍ
〜３００ｍｍの厚さに打設しなければならず、その後長
時間（例えば１４時間）養生し、最後に型枠を脱型し立
坑側へ移動するといった工程を経ていた。
【００１７】一方、図１（ａ）（ｂ）に一実施例を示す
本発明のシールドトンネル用二次覆工構造の施工方法で
は、掘削したシールドトンネル１内面に一次覆工として
鋼製セグメント６を巻き立て、地下に待機しているバッ
テリーカーに連結している台車に地上の運搬車より積卸
してＦＲＰ板３を載置し、バッテリーカーにより台車を
ピストン搬送し、巻き立ての完了しているセグメント付
近に停車する。セグメント６のリブ７に一端が二股状の
係止部８を嵌着し他端がセグメント６内面に突出する保
持部材９の突出端部に、アルミ製コルゲート板１０を外
面に貼着したＦＲＰ板３をコルゲート板１０の頂部１１
とセグメント６の内面を距離ｈに保ってエポキシモルタ
ル樹脂の接着剤により固着し、次いでセグメント６内面
とＦＲＰ板３外面間の間隙にセメント系硬化材１４とし
て水密性に富んだセメントモルタルを注入充填すること
によって、シールドトンネル用二次覆工構造の施工を行
い、順次移動する。セメント系硬化材１４の注入は、Ｆ
ＲＰ板３の内面から貫通する開孔又はセメント系硬化材
未注入のセグメント６とＦＲＰ板３の間の間隙から行う
が、従来のコンクリート二次覆工より厚みを薄くとるこ
とができる。なお、ＦＲＰ板３と保持部材９突出端部と
の固着は接着剤を用いて行ったが、必ずしも接着によら
ず、保持部材９突出端部にねじ部を設けＦＲＰ板３を貫
通して、ＦＲＰ板３内面にナット等により螺着してもよ
い。この実施例ではセメント系硬化材注入の間隙が比較
的大きく、継ぎ目の止水等について考慮を要しセメント
系硬化材層の厚みをある程度必要とする場合例えばケー
ブルトンネル、共同溝、下水道等において主として用い
られるが、これに限定されない。
本発明のシールドトンネル用二次覆工構造の施工方法で
は、掘削したシールドトンネル１内面に一次覆工として
鋼製セグメント６を巻き立て、地下に待機しているバッ
テリーカーに連結している台車に地上の運搬車より積卸
してＦＲＰ板３を載置し、バッテリーカーにより台車を
ピストン搬送し、巻き立ての完了しているセグメント付
近に停車する。セグメント６のリブ７に一端が二股状の
係止部８を嵌着し他端がセグメント６内面に突出する保
持部材９の突出端部に、アルミ製コルゲート板１０を外
面に貼着したＦＲＰ板３をコルゲート板１０の頂部１１
とセグメント６の内面を距離ｈに保ってエポキシモルタ
ル樹脂の接着剤により固着し、次いでセグメント６内面
とＦＲＰ板３外面間の間隙にセメント系硬化材１４とし
て水密性に富んだセメントモルタルを注入充填すること
によって、シールドトンネル用二次覆工構造の施工を行
い、順次移動する。セメント系硬化材１４の注入は、Ｆ
ＲＰ板３の内面から貫通する開孔又はセメント系硬化材
未注入のセグメント６とＦＲＰ板３の間の間隙から行う
が、従来のコンクリート二次覆工より厚みを薄くとるこ
とができる。なお、ＦＲＰ板３と保持部材９突出端部と
の固着は接着剤を用いて行ったが、必ずしも接着によら
ず、保持部材９突出端部にねじ部を設けＦＲＰ板３を貫
通して、ＦＲＰ板３内面にナット等により螺着してもよ
い。この実施例ではセメント系硬化材注入の間隙が比較
的大きく、継ぎ目の止水等について考慮を要しセメント
系硬化材層の厚みをある程度必要とする場合例えばケー
ブルトンネル、共同溝、下水道等において主として用い
られるが、これに限定されない。
【００１８】また他の実施例として、コンクリート製セ
グメントを一次覆工として用い、ＦＲＰ板３の外側に貼
着したアルミ製コルゲート板１０の頂部１１を直接エポ
キシ樹脂の接着剤によりコンクリート製セグメント内面
に貼着し、次いでコンクリート製セグメント内面とＦＲ
Ｐ板３外面間の間隙にセメント系硬化材１４として水密
性に富んだセメントモルタルを注入充填することによっ
て、シールドトンネル用二次覆工構造の施工を行うこと
もできる。セメント系硬化材１４の注入は、ＦＲＰ板３
の内面から貫通する開孔又はセメント系硬化材未注入の
セグメントとＦＲＰ板３の間の間隙から行う。この実施
例ではセメント系硬化材注入の間隙が比較的小さく、継
ぎ目の止水等について余り考慮を要しない場合例えば山
岳トンネル、随道等において主として用いられるが、こ
れに限定されない。
グメントを一次覆工として用い、ＦＲＰ板３の外側に貼
着したアルミ製コルゲート板１０の頂部１１を直接エポ
キシ樹脂の接着剤によりコンクリート製セグメント内面
に貼着し、次いでコンクリート製セグメント内面とＦＲ
Ｐ板３外面間の間隙にセメント系硬化材１４として水密
性に富んだセメントモルタルを注入充填することによっ
て、シールドトンネル用二次覆工構造の施工を行うこと
もできる。セメント系硬化材１４の注入は、ＦＲＰ板３
の内面から貫通する開孔又はセメント系硬化材未注入の
セグメントとＦＲＰ板３の間の間隙から行う。この実施
例ではセメント系硬化材注入の間隙が比較的小さく、継
ぎ目の止水等について余り考慮を要しない場合例えば山
岳トンネル、随道等において主として用いられるが、こ
れに限定されない。
【００１９】つぎに、本発明のシールドトンネル用二次
覆工施工方法において、隣接する繊維強化プラスチック
シートの間の目地の処理法としては、すり合わせ接合を
基本とし、内面に粘着テープを貼着するか、ＦＲＰ又は
他の樹脂ライニングによりシールするのが望ましい。ま
た、目地に隙間がある場合には、シリコン樹脂、エポキ
シ樹脂、又はウレタン樹脂等の接着コーキング剤により
コーキングを行い、さらにその上に粘着テープを貼着す
るのが望ましい。
覆工施工方法において、隣接する繊維強化プラスチック
シートの間の目地の処理法としては、すり合わせ接合を
基本とし、内面に粘着テープを貼着するか、ＦＲＰ又は
他の樹脂ライニングによりシールするのが望ましい。ま
た、目地に隙間がある場合には、シリコン樹脂、エポキ
シ樹脂、又はウレタン樹脂等の接着コーキング剤により
コーキングを行い、さらにその上に粘着テープを貼着す
るのが望ましい。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、二次覆工の最内面が繊
維強化プラスチックシートよりなるため施工完了後期間
を経過しても、劣化することがなく、耐腐食性・耐薬品
性に優れている。また、従来のコンクリート二次覆工の
厚みに比し薄い二次覆工とすることができるためシール
ドトンネルの掘削直径を小さくでき、シールドトンネル
工事全体として低コスト化がはかれる。
維強化プラスチックシートよりなるため施工完了後期間
を経過しても、劣化することがなく、耐腐食性・耐薬品
性に優れている。また、従来のコンクリート二次覆工の
厚みに比し薄い二次覆工とすることができるためシール
ドトンネルの掘削直径を小さくでき、シールドトンネル
工事全体として低コスト化がはかれる。
【図１】本発明のシールドトンネル用二次覆工構造の一
実施例を示す断面図（ａ）及び一部拡大図（ｂ）であ
る。
実施例を示す断面図（ａ）及び一部拡大図（ｂ）であ
る。
【図２】本発明のシールドトンネルの二次覆工構造に用
いる金属製コルゲート板及び繊維強化プラスチックシー
トの一例の断面図である。
いる金属製コルゲート板及び繊維強化プラスチックシー
トの一例の断面図である。
１ シールドトンネル ３ ＦＲＰ板 ５ 道床コンクリート ６ 鋼製セグメント ７ リブ ８ 係止部 ９ 保持部材 １０ コルゲート板 １１ コルゲート板頂部 １２ コルゲート板谷部 １３ 接着剤 １４ セメント系硬化材 ａ 高低差 ｂ 幅 ｈ コルゲート板頂部と鋼製セグメント内面の距離
フロントページの続き (72)発明者 田中 正規 東京都八王子市狭間町1456 株式会社ス リーボンド内 (72)発明者 五野井 育郎 東京都港区高輪３丁目23番14号 日本コ ムシス株式会社内 (72)発明者 石井 文夫 東京都港区高輪３丁目23番14号 日本コ ムシス株式会社内 (72)発明者 三輪 充彦 東京都港区三田５丁目４番３号 通信土 木コンサルタント株式会社内 (72)発明者 十河 昂 東京都港区三田５丁目４番３号 通信土 木コンサルタント株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】 トンネル内面に巻立てたセグメント内面
に金属製コルゲート板を外面に貼着した繊維強化プラス
チックシートを該コルゲート板側を外向きにして固設
し、前記セグメント内面と前記繊維強化プラスチックシ
ート外面の間に位置する間隙にセメント系硬化材が充填
されていることを特徴とするシールドトンネルの二次覆
工構造。 - 【請求項２】 トンネル内面に巻立てたコンクリート製
セグメント内面に金属製コルゲート板を外面に貼着した
繊維強化プラスチックシートの該コルゲート板頂部を固
着し、前記セグメント内面と前記繊維強化プラスチック
シート外面及びコルゲート板外面の間に位置する間隙に
セメント系硬化材が充填されていることを特徴とする請
求項１に記載のシールドトンネルの二次覆工構造。 - 【請求項３】 トンネル内面に巻立てた金属製セグメン
トに嵌着され前記セグメント内面に突出する保持部材
と、金属製コルゲート板を外面に貼着した繊維強化プラ
スチックシートとを用い、前記繊維強化プラスチックシ
ートを前記保持部材突出端部に固着し、前記セグメント
内面と前記繊維強化プラスチックシート外面及びコルゲ
ート板外面の間に位置する間隙にセメント系硬化材が充
填されていることを特徴とする請求項１に記載のシール
ドトンネルの二次覆工構造。 - 【請求項４】 繊維強化プラスチックシートがＦＲＰ板
よりなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載のシールドトンネル用二次覆工構造。 - 【請求項５】 充填セメント系硬化材がセメントモルタ
ル及びポリマーセメントモルタルのうちのいずれかであ
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシ
ールドトンネル用二次覆工構造。 - 【請求項６】 トンネル内面に巻立てたセグメント内面
に金属製コルゲート板を外面に貼着した繊維強化プラス
チックシートを該コルゲート板側を外向きにして逐次固
設し、前記セグメント内面と前記繊維強化プラスチック
シート外面の間に位置する間隙にセメント系硬化材を注
入充填させることを特徴とするシールドトンネルの二次
覆工施工方法。 - 【請求項７】 トンネル内面に巻立てたコンクリート製
セグメント内面に接着剤を塗布し、金属製コルゲート板
を外面に貼着した繊維強化プラスチックシートの該コル
ゲート板頂部を前記セグメント内面に固着させ、前記セ
グメント内面と前記繊維強化プラスチックシート外面及
びコルゲート板外面の間に位置する間隙にセメント系硬
化材を注入充填させることを特徴とする請求項６に記載
のシールドトンネルの二次覆工施工方法。 - 【請求項８】 トンネル内面に巻立てた金属製セグメン
トにセグメント内面に突出する保持部材を嵌着させ、金
属製コルゲート板を外面に貼着した繊維強化プラスチッ
クシートを前記保持部材突出端部に固着させ、前記セグ
メント内面と前記繊維強化プラスチックシート外面及び
コルゲート板外面の間に位置する間隙にセメント系硬化
材を注入充填させることを特徴とする請求項６に記載の
シールドトンネルの二次覆工施工方法。 - 【請求項９】 繊維強化プラスチックシートがＦＲＰ板
よりなることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記
載のシールドトンネル用二次覆工施工方法。 - 【請求項１０】 充填セメント系硬化材がセメントモル
タル及びポリマーセメントモルタルのうちのいずれかで
あることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の
シールドトンネル用二次覆工施工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6191265A JP2657629B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | シールドトンネル用二次覆工構造及びその施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6191265A JP2657629B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | シールドトンネル用二次覆工構造及びその施工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835398A JPH0835398A (ja) | 1996-02-06 |
| JP2657629B2 true JP2657629B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=16271671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6191265A Expired - Fee Related JP2657629B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | シールドトンネル用二次覆工構造及びその施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657629B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102562092B (zh) * | 2012-01-31 | 2013-11-20 | 西南交通大学 | 一种隧道衬砌模型试验容器 |
| JP2016020726A (ja) * | 2014-07-15 | 2016-02-04 | 日鐵住金建材株式会社 | コルゲート金属板部材の連結構造、及びこれに用いる仮止めワッシャ |
| CN106930776A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-07-07 | 刘冲 | 煤矿主斜井修复方法 |
| CN107044288A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-08-15 | 中铁第勘察设计院集团有限公司 | 用于软岩大变形隧道的预制支护衬砌结构及施工方法 |
| CN110566240A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-13 | 中铁四局集团第五工程有限公司 | 一种适用于近接扩挖隧道施工对既有隧道防护的施工方法 |
| CN116291603B (zh) * | 2023-03-10 | 2023-11-28 | 云南省交通规划设计研究院有限公司 | 一种适用于软岩隧道的可缩式波纹板结构及设计方法 |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP6191265A patent/JP2657629B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0835398A (ja) | 1996-02-06 |
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