JP3235932B2 - トンネル覆工工法 - Google Patents

トンネル覆工工法

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JP3235932B2
JP3235932B2 JP06808594A JP6808594A JP3235932B2 JP 3235932 B2 JP3235932 B2 JP 3235932B2 JP 06808594 A JP06808594 A JP 06808594A JP 6808594 A JP6808594 A JP 6808594A JP 3235932 B2 JP3235932 B2 JP 3235932B2
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忠夫 川原
督啓 白岩
光男 斉藤
廣 大澤
敬一 渡辺
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Nippon Concrete Industries Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、3分割以上のプレキ
ャストコンクリート製覆工版を用いてトンネルを覆工す
るためのトンネル覆工工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、比較的断面が大きい(半径4500
mm以上)トンネルをプレキャスト部材で覆工する場合、
従来実施している2分割3ヒンジアーチ方式では1パネ
ルの長さが大きく、ハンドリングが困難となるため、3
分割及び4分割のように分割数を増加して1パネルの長
さを調整している。
【0003】しかし、3分割以上の構造体では、継手
(構造上はピンと仮定)が4ヶ所以上となるため構造が
不安定となり自立出来ない。
【0004】従ってこのような場合には、下部パネルを
ロックボルトで地山に固定した後にこの上に上部パネル
を載せるという方法で施工していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の3分割以上の覆工工法では、下部パネルを固定した後
に上部パネルを載せるため、工程が2段階に分かれて作
業が手間取ると同時に、施工速度が大巾に低下するこ
と、またロックボルトの施工により防水シートを貫通す
るため、止水性能に問題を生ずる場合があり、さらに地
山及び既設覆工の強度が十分に期待出来ない場合ロック
ボルトの使用が不可能となり、下部パネルの固定ができ
ないなどの問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は前記従来の課
題を解決するために、覆工すべきトンネル1の左右の側
壁部に側壁2を構築すると共に、路盤上にレール3を敷
設した後、天端部及び左右側壁部の三分割構造の三枚の
円弧形PC覆工板4,5,5をアーチ方向に接合し、こ
れら覆工版の複数スパン分を一体にアーチ型に組立てて
それらの下端を左右の側壁2,2上に支持固定しなが
ら、既設トンネル1のアーチ部に沿って建込んで保持
し、この保持状態において各覆工版4,5,5の複数箇
所に埋設したインサート6に予め挿通しておいた支圧ボ
ルト7をトンネル1の内壁に向かって突出させ、その先
端に回転自在に取付けた支圧板8を圧接してこの内壁を
反力として各覆工版4,5,5をその外面側から押圧す
ることにより、覆工版4,5に円周上のストレスを与え
て自立させ、不安定構造のアーチを安定化させた後、ト
ンネル1と覆工板4,5との空隙に裏込め材9を充填し
て一体化するを特徴とするトンネル覆工工法。を提案す
るものである。
【0007】
【作用】覆工版4,5に内蔵した支圧ボルト7をトンネ
ル内部側からトンネル1の壁面に向かって突出して先端
の支圧板8を圧着することにより、覆工版4,5に円周
上のストレスを与えて自立させ、不安定構造を安定化さ
せることができる。
【0008】支圧ボルト7の先端には回転自在な支圧板
8が取付けられているため、地山あるいは既設覆工の強
度が不足する場合にも、ボルトが及ぼす支圧力の分散化
を計って着実に支圧反力をとることが可能となる。
【0009】覆工版4,5の搬送には自走式の運搬組立
台車14を使用し、この上で複数リングの覆工版4,5
を組立てて一挙に設置できるため、施工速度が速く工期
を短縮することができる。
【0010】ロックボルトを使用しないため、作業が簡
単で止水シートの破損の影響を少なくすることができ
る。
【0011】覆工版4,5の背面間隙には裏込め材9を
充填するため、既設覆工の剥落を防止して老朽化の進行
防止することができる。
【0012】
【実施例】図1に示すように、既設の老朽化トンネル又
はNATM工法における一次覆工トンネル等、覆工すべ
きトンネル1の左右の側壁部に、建築限界内において現
場打ちコンクリートにより側壁2を構築すると共に、路
盤上にレール3を敷設した後、天端部及び左右側壁部の
三分割構造の三枚の円弧形PC覆工板4,5,5をアー
チ方向に接合し、これらを複数スパン分を一体にアーチ
型に組立ててそれらの下端を左右の側壁2,2上に支持
固定しながら、既設トンネル1のアーチ部に沿って建込
んで保持する。
【0013】この保持状態において、図2に示すように
各覆工版4,5,5の複数箇所に埋設したインサート6
に予め挿通しておいた支圧ボルト7をトンネル1の内壁
に向かって突出させ、その先端に回転自在に取付けた支
圧板8を圧接してこの内壁を反力として各覆工版4,
5,5をその外面側から押圧することにより、覆工版
4,5に円周上のストレスを与えて自立させ、不安定構
造のアーチを安定化させた後、トンネル1と覆工板4,
5との空隙に裏込め材9を充填して一体化する。
【0014】覆工板4,5は、プレキャストコンクリー
ト製方形円弧板で、図3、図4に示すようにアーチ方向
の接合端には一方に凹部10が、また他方に凸部11が
相互に噛み合うように相対向して形成され、それぞれ上
端部及び下端部に巾方向にボルト挿通孔12が形成され
ており、図5に示すように各覆工板4,5,5を凸部1
0と凹部11を噛み合わせながら前後に複数対(図では
3対)接合し、各ボルト挿通孔12に一連にボルト13
を通してナットにより締結一体化することにより、下端
間の間隔がほぼ左右の側壁間隔に等しい複数スパン分の
アーチ型覆工板に組立てる。
【0015】このような覆工板4,5の組立は、トンネ
ル1のレール3上を走行駆動する運搬組立台車14にお
いて行う。
【0016】運搬組立台車14は図6,7に示すよう
に、下方を大型自動車等の車輛が通行可能な上部が屋根
形をなす門形フレームからなる車体15の左右の下端に
前後の車輪台車16が設けられ、車体15に搭載した自
家発電機を駆動電源として電動で駆動するようになって
いる。
【0017】運搬組立台車14の車体15の上面には、
その横巾方向に油圧シリンダによりスライド可能とした
横行ビーム17,17’が前後に平行に設置され、各横
行ビーム17,17’上にはその左右に昇降調節機構1
8が設けられ、この前後左右四点の昇降調節機構18に
覆工板4,5の支持架台19が昇降調節自在にかつ傾き
調整自在に支持されている。
【0018】支持架台19は、両側部が斜め下向きに傾
斜した屋根型に形成され、その中央の水平部の左右部上
に天端部の覆工版4を前後方向にスライド自在に載置支
持するための支持ロッド20が前後方向に水平に取付け
られ、また傾斜した両側部には両側部の覆工版5を前後
方向にスライド自在に載置支持するための支持ロッド2
1が、油圧シリンダ22により両側部の傾斜方向に沿っ
て平行移動可能に取付けられている。
【0019】支持架台19の前後端には、上記支持ロッ
ド20,21に支持された覆工板4,5,5の前後端を
押圧係止するための鉤型上向きに突設する前部押圧部材
23及び後部押圧部材24がそれぞれ覆工版4,5の載
置位置に対応して所要数が設けられている。
【0020】前部及び後部押圧部材23,24は、油圧
シリンダにより支持架台19の前後方向に進退作動し、
かつ上向き状態から覆工版4,5端に係止しないように
横又は下方向きに傾倒できるように構成されている。
【0021】支持架台19上に覆工板4,5,5を載置
する際には、予め覆工版4,5の内面に図8,9に示す
ように掛け金具25,26を取付けて、それらの円弧凹
部27,28をそれぞれ支持ロッド20,21に掛合し
てスライド自在に載置する。
【0022】側部の覆工版5はその掛け金具26で上部
を支持すると共に、その下部に車体15から進退調節自
在に突設した振れ止め金具29を当てて内面から支え
る。
【0023】このようにして複数組の覆工版4,5,5
を図10に示すように相互を離隔させて支持架台19上
に載置した後、まず前部押圧部材23及び後部押圧部材
24を収縮作動して図11に示すように前後方向に並べ
た覆工版4,4,4及び5,5,5を互いに密接するよ
うに引き寄せ、この状態で油圧シリンダ22を伸長作動
して支持ロッド21と共にこれに支持した覆工版5を引
き上げ、図12に示すように凹凸継手10,11を噛み
合わせて全体を引き寄せると共に、各ボルト挿通孔12
に一連にボルト13を通してナットで締結一体化する。
【0024】このようにして支持架台19上に覆工版
4,5,5を一体化させた状態で、運搬組立台車14を
先行して据え付けた覆工版部に接近するまで移動し、こ
こで後部押圧部材24をストロークエンドまで伸長作動
した後、前部押圧部材23を収縮作動して覆工版4,5
を後部側に後退移動させ、さらに前部押圧部材23を覆
工版4,5に当たらないように傾倒ないし俯向させる。
【0025】この状態で運搬組立台車14をこれに載せ
た組立覆工版4,5,5の先端と先行の覆工版との間隔
が僅少(25cm前後)になるまで前進させ、この状態で
後部押圧部材24を収縮作動してこれに掛合する組立覆
工版4,5,5を前方にスライドさせて先行の覆工版に
接合する。
【0026】この場合、組立覆工版4,5,5の高さや
左右の位置、あるいは姿勢や先端の向きは、先行の覆工
版に合わせて横行ビーム17,17’を適宜スライドさ
せたり、昇降調節機構18を昇降調節することにより、
支持架台19を昇降、左右移動及び水平旋回させて調節
する。
【0027】
【発明の効果】以上の通りこの発明によれば、覆工版に
内蔵した押出ボルトをトンネル内部側から地山 既設覆
工に向かって突出し、押圧を与えることにより、覆工版
に円周上のストレスを与えて自立させ、不安定構造を安
定化させることができる。
【0028】押出ボルトの先端には回転自在な支圧プレ
ートが取付けられているため、地山あるいは既設覆工の
強度が不足する場合にも、ボルトが及ぼす支圧力の分散
化を計って着実に支圧反力をとることが可能となる。
【0029】覆工版の搬送には自走式の運搬台車を使用
し、この上で複数リングの覆工版を組立てて一挙に設置
できるため、施工速度が速く工期を短縮することができ
る。
【0030】ロックボルトを使用しないため、作業が簡
単で止水シートの破損の影響を少なくすることができ
る。
【0031】覆工版の背面間隙には裏込め材を充填する
ため、既設覆工の剥落を防止して老朽化の進行防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明により覆工されたトンネルの縦断正面
図。
【図2】この発明に係る支圧ボルトの使用状態を示す縦
断側面図。
【図3】この発明に用いる天端部覆工版の平面図。
【図4】この発明に用いる側部覆工版の平面図。
【図5】この発明に用いる覆工版の組立状態を示す平面
図。
【図6】この発明に係る運搬組立台車の側面図。
【図7】この発明に係る運搬組立台車の正面図。
【図8】この発明に係る掛け金具の掛合状態の一態様を
示す縦断側面図。
【図9】この発明に係る掛け金具の掛合状態の他の態様
を示す縦断側面図。
【図10】この発明に用いる覆工版の運搬組立台車への
載置初期の状態を示す平面図。
【図11】この発明に用いる覆工版の運搬組立台車への
移動途中の態様を示す平面図。
【図12】この発明に用いる覆工版の運搬組立台車への
移動完了状態を示す平面図。
【符号の説明】
1 トンネル 2 側壁 3 レール 4 PC覆工板 5 PC覆工板 6 インサート 7 支圧ボルト 8 支圧板 9 裏込め材 10 凹部 11 凸部 12 ボルト挿通孔 13 ボルト 14 運搬組立台車 15 車体 16 車輪台車 17 横行ビーム 17’ 横行ビーム 18 昇降調節機構 19 支持架台 20 支持ロッド 21 支持ロッド 22 油圧シリンダ 23 前部押圧部材 24 後部押圧部材 25 掛け金具 26 掛け金具
フロントページの続き (72)発明者 川原 忠夫 東京都港区新橋1丁目8番3号 日本コ ンクリート工業株式会社内 (72)発明者 白岩 督啓 東京都港区新橋1丁目8番3号 日本コ ンクリート工業株式会社内 (72)発明者 斉藤 光男 東京都中央区八重洲2−6−21 石川島 建材工業株式会社内 (72)発明者 大澤 廣 新潟市弁天橋通1丁目8番23号 日本サ ミコン株式会社内 (72)発明者 渡辺 敬一 東京都港区芝4−2−3 日本プレスコ ンクリート株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−229099(JP,A) 特開 昭61−31599(JP,A) 特開 昭57−197398(JP,A) 特開 昭61−186697(JP,A) 実開 昭60−126595(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 11/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 覆工すべきトンネルの左右の側壁部に側
    壁を構築すると共に、路盤上にレールを敷設した後、天
    端部及び左右側壁部の三分割構造の三枚の円弧形PC覆
    工板をアーチ方向に接合し、これら覆工版の複数スパン
    分を一体にアーチ型に組立ててそれらの下端を左右の側
    壁上に支持固定しながら、既設トンネルのアーチ部に沿
    って建込んで保持し、この保持状態において各覆工版の
    複数箇所に埋設したインサートに予め挿通しておいた支
    圧ボルトをトンネルの内壁に向かって突出させ、その先
    端に回転自在に取付けた支圧板を圧接してこの内壁を反
    力として各覆工版をその外面側から押圧することによ
    り、これらの覆工版に円周上のストレスを与えて自立さ
    せ、不安定構造のアーチを安定化させた後、トンネルと
    覆工板との空隙に裏込め材を充填して一体化することを
    特徴とするトンネル覆工工法。
JP06808594A 1994-03-11 1994-03-11 トンネル覆工工法 Expired - Lifetime JP3235932B2 (ja)

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