JP4715610B2 - Construction method inside tunnel - Google Patents
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Description
本発明は、トンネルの両側部に側壁ブラケットを備えたブラケット一体型のセグメントを設置し、前記トンネルの底部にプレキャストインバートを設置し、前記セグメントの側壁ブラケット間にプレキャスト床版を設置し、かつ当該プレキャスト床版と前記プレキャストインバートの間にプレキャスト中壁を設置してなるトンネル内部の構築工法に関するものである。 The present invention provides a bracket-integrated segment with side wall brackets on both sides of the tunnel, a precast invert is installed at the bottom of the tunnel, a precast floor slab is installed between the side wall brackets of the segment, and The present invention relates to a construction method inside a tunnel in which a precast inner wall is installed between a precast floor slab and the precast invert.
道路やライフライン用として掘進されたシールドトンネルの内部は、一般に、例えば図9に図示するようにトンネルのほぼ中央に構築されたスラブ30を境に車道として利用される上部空間Aと、排水、電気などの保全施設や避難施設などとして利用される下部空間Bに区画され、さらに下部空間Bは必要に応じて中壁31によって複数の空間に区画されている。
The inside of the shield tunnel excavated for roads and lifelines is generally an upper space A used as a roadway with a slab 30 constructed almost at the center of the tunnel as shown in FIG. It is partitioned into a lower space B that is used as a maintenance facility such as electricity or an evacuation facility, and the lower space B is further partitioned into a plurality of spaces by an
また、上記したスラブ30や中壁31、さらにインバート32などの各部分は、近年現場施工の省力化と工期の短縮化等を図るべく、可能な限りプレキャストコンクリート部材によって構築されるようになってきている。
In addition, in recent years, each part such as the
しかし、トンネルの内周を覆うセグメントの多くは、掘進時の施工誤差を伴ったままの状態で設置されており、特にローリングに伴うセグメントの施工誤差は、トンネル内にプレキャスト床版などのプレキャストコンクリート部材を設置するに際し、設置位置や固定する位置がずれて施工上の大きな妨げになるという課題があった。 However, most of the segments covering the inner circumference of the tunnel are installed with the construction error at the time of excavation. Especially, the construction error of the segment due to rolling is precast concrete such as precast floor slab in the tunnel. When installing a member, there existed a subject that the installation position and the position to fix shift | deviate and become a big hindrance on construction.
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、トンネル内にプレキャスト床版などのプレキャストコンクリート部材を精度よく設置することができ、効率的施工を可能にしたトンネル内部の構築工法を提供することを目的とする。 The present invention was made in order to solve the above-described problems. A construction method for the inside of a tunnel, which can accurately install a precast concrete member such as a precast floor slab in a tunnel and enables efficient construction. The purpose is to provide.
請求項1記載のトンネル内部の構築工法は、トンネルの両側部に側壁ブラケットを備えたブラケット一体型のセグメントを設置し、前記トンネルの底部にプレキャストインバートを設置し、前記側壁ブラケット間にプレキャスト床版を設置し、かつ当該プレキャスト床版と前記プレキャストインバートの間にプレキャスト中壁を設置してなるトンネル内部の構築工法において、前記プレキャス床版は、当該プレキャスト床版の高さ調整機能を備えた支持装置とプレキャストコンクリート製の増設ブラケットを介して前記側壁ブラケットの上に設置し、前記支持装置は前記増設ブラケットの上に突設された支持ボルトと、当該支持ボルト間に架け渡された支持ブロックと、前記支持ボルトに螺合されたレベル調整ナットを備え、前記レベル調整ナットを回して前記支持ブロックを上下方向に移動することにより前記プレキャスト床版の高さおよび水平調整を行うことを特徴とするものである。
The construction method for the inside of a tunnel according to
本発明は、プレキャスト床版やプレキャストインバート等のプレキャストコンクリート部材をすべて後付けとし、しかもこれらの部材を高さ方向および水平方向の位置調整機能を備えた固定ボルトによってセグメントに固定することにより、トンネル掘進時の施工誤差を伴って設置されているセグメントに、当該セグメントの施工誤差を修正しながら精度よく固定することにより、トンネルの内部を精度よく効率的に構築できるようにしたものである。 In the present invention, all of the precast concrete members such as precast floor slabs and precast inverts are retrofitted, and these members are fixed to the segments by fixing bolts having a position adjustment function in the height direction and the horizontal direction. By accurately fixing the segment with the construction error at the time while fixing the construction error of the segment, the inside of the tunnel can be constructed with high accuracy and efficiency.
また特に、増設ブラケットは、位置調整機能を備えた固定ボルトによって単に後付けするだけでなく、設置場所ごとに設置位置、断面形状、高さ、迫出し量、ボルト孔等を計測し、最も適した大きさ、形状のものを製作して設置することにより、間詰めコンクリートを無くして合理的な施工を可能にしたものである。 In particular, the extension bracket is not only retrofitted with a fixing bolt with a position adjustment function, but the installation position, cross-sectional shape, height, protruding amount, bolt hole, etc. are measured at each installation location, making it the most suitable. By manufacturing and installing the size and shape, it is possible to eliminate the interstitial concrete and enable rational construction.
また、トンネル内部の構築に際し、プレキャスト床版の下側に、例えば図8(a),(b)に図示するような移動式の養生シェルターを設置することにより、プレキャスト床版の下側にセグメント等の搬送通路を容易に確保することができる。
さらに、トンネルのクロソイド部や曲線部などで、車道となるプレキャスト床版にトンネルの径方向に傾斜する勾配(カント)を付ける必要がある場合に、プレキャスト床版の微調整を容易に行えるようにしたものである。
Also, when constructing the inside of the tunnel, install a mobile curing shelter as shown in Figs. 8 (a) and 8 (b) below the precast floor slab, for example. It is possible to easily secure a transport path such as the above.
Furthermore, fine adjustment of the precast floor slab can be easily performed when it is necessary to add a gradient (cant) inclined in the radial direction of the tunnel to the precast floor slab that becomes the roadway at the clothoid part or curved part of the tunnel. It is a thing.
請求項2記載のトンネル内部の構築工法は、請求項1記載のトンネル内部の構築工法において、支持装置は、トンネルの軸方向に所定間隔おきに設置し、当該支持装置間にレール梁をトンネルの軸方向に設置することを特徴とするものである。
The construction method for the interior of the tunnel according to
請求項3記載のトンネル内部の構築工法は、請求項1または2記載のトンネル内部の構築工法において、前記プレキャストインバートは、トンネルの底部に当該プレキャストインバートの高さ調整機能を備えた固定ボルトによって固定することを特徴とするものである。
Construction method inside the tunnel according to
請求項4記載のトンネル内部の構築工法は、請求項1〜3のいずれかひとつに記載のトンネル内部の構築工法において、前記プレキャスト中壁は、前記プレキャストインバートの上に当該プレキャスト中壁の水平位置調整機能を備えた固定ボルトによって固定することを特徴とするものである。
The construction method inside a tunnel according to
請求項5記載のトンネル内部の構築工法は、請求項1〜4のいずれかひとつに記載のトンネル内部の構築工法において、プレキャストインバートの下側に、当該プレキャストインバートの高さ調整用のモルタルバックを介在することを特徴とするものである。
The tunnel construction method according to
本発明は、道路やライフライン用トンネルの建設におけるトンネルの掘進と内部構築並行して行う際に、トンネル掘進時の施工誤差を伴って設置されているセグメントに、当該セグメントの施工誤差を修正しながらプレキャストインバートやプレキャスト床版などのプレキャストコンクリート部材を固定することによりトンネルの内部を精度よく、かつ効率的に構築することができる等の効果を有する。 The present invention corrects a construction error of a segment in a segment installed with a construction error at the time of tunnel excavation when performing tunnel excavation and internal construction in parallel in the construction of a road or lifeline tunnel. However, by fixing a precast concrete member such as a precast invert or a precast floor slab, the inside of the tunnel can be constructed with high accuracy and efficiency.
図1〜図7は、シールドトンネル(以下「トンネル」という)の内部を示し、図において、特にトンネルの両側の地山は、内側部に側壁ブラケット1aを備えたブラケット一体型のセグメント1によって覆工されている。
FIGS. 1 to 7 show the inside of a shield tunnel (hereinafter referred to as “tunnel”). In the figure, the grounds on both sides of the tunnel are covered with a bracket-integrated
また、トンネル内の底部に複数のプレキャストインバート2からなるインバートが構築され、ほぼ中間部に複数のプレキャスト床版3からなる床スラブが構築され、さらにプレキャストインバート2とプレキャスト床版3との間に複数のプレキャスト中壁4からなる中壁が構築されている。こうしてトンネル内は、床スラブによって上部空間Aと下部空間Bに区画され、さらに下部空間Bは中壁によって左右二つの空間に区画されている。
Also, an invert composed of a plurality of
側壁ブラケット1aは、プレキャスト床版3の端部を受ける支持部であり、セグメント1の成形時に下部空間Bの側壁を兼ねるようにセグメント1と一体に形成されている。
The
なお、側壁ブラケット1aはセグメント1と別体に形成し、セグメント1の内側部にボルト止め等の方法によって後付けすることによりセグメント1と一体化するものでもよい。側壁ブラケット1aを後付けタイプにすれば、トンネル掘進時のセグメント1のローリング修正や蛇行修正を簡単に行うことができる。
The
また特に、トンネルの曲線部やクロソイド部などで、プレキャスト床版3にトンネルの径方向に傾斜する勾配(カント)が必要な場所、あるいはプレキャスト床版3に拡幅部が必要な場所、さらにはセグメントのローリングや蛇行等のために側壁ブラケット1aの高さ調整が必要な場所には、例えば図2(a),(b),(c)に図示するような増設ブラケット5が設置されている。
In particular, in places where the
増設ブラケット5はプレキャストコンクリート製で、側壁ブラケット1aの上にトンネルの軸方向に連続した状態に設置されている。また、側壁ブラケット5はトンネルの中心側に面する表側の上端部は水平に、側面部は鉛直にそれぞれ形成され、その裏側は側壁ブラケット1aおよびセグメント1の内側面に密着し得るように、側壁ブラケット1aと対応する部分は水平および鉛直面状に、セグメント1と対応する部分は凸曲面状に形成されている。
The
また、各増設ブラケット5のトンネル軸方向の長さは、各セグメント1の幅とほぼ同じ長さに形成され、原則として一枚のセグメントにつき一個の増設ブラケット5が設置されている。さらに、各増設ブラケット5の大きさや断面形状は一様ではなく、設置場所ごとに予め計測され、最も適した大きさや断面形状に形成されている。
Further, the length of each
このように形成された増設ブラケット5は、側壁ブラケット1aの上側に複数のアンカーボルト6によってそれぞれ固定されている。この場合のアンカーボルト6は、セグメント1に埋設されたインサート(図省略)に螺合されている。
The
そして、側壁ブラケット1aまたは増設ブラケット5の上に、プレキャスト床版3の端部が当該プレキャスト床版3の高さ調整機能を備えた支持装置7を介して載置されている。
Then, the end portion of the
支持装置7は、増設ブラケット5の上にトンネルの径方向に所定間隔をおいて鉛直に突設された複数の支持ボルト8,8と当該支持ボルト8,8間に架け渡された支持ブロック9と、支持ボルト8,8に螺合され、支持ブロック9を上下方向に移動させると共に支持ブロック9を支持ボルト8,8に固定する複数のレベル調整ナット10および固定ナット11とから構成され、当該支持装置7は増設ブラケット5の上にトンネルの軸方向に沿って所定間隔おきに設置されている。
The
そして、各支持装置7,7の支持ブロック9,9間にレール梁12がトンネルの軸方向に沿って架け渡され、当該レール梁12の上にプレキャスト床版3の端部が載置されている。
And the
レール梁12は、プレキャストインバート2やプレキャスト床版3等のプレキャスト部材を敷設するためにトンネル内を走行する施工用台車(図省略)のレールと兼用させたものでもよい。
The
なお、図3(a),(b)は、側壁ブラケット1aの上にプレキャスト床版3の端部が支持装置7とレール梁12を介して支持されている状態を示し、特に図3(b)は、レール梁12を列に敷設して安定化を図ったものである。
3A and 3B show a state in which the end of the
図4(a),(b),(c)は、トンネルの両側部に設置されたブラケット一体型のセグメント1の側壁ブラケット1aを、図1の例で説明した側壁ブラケット1aの位置よりさらに下方よりに突設して、増設ブラケット5を併用することを基本構造としたものである。
4 (a), 4 (b), and 4 (c) show the
この場合、側壁ブラケット1aの上端部にトンネルの中心側からトンネルの外側に向って下り勾配となるようにテーパ部1bを付け、この傾斜したテーパ部1bで増設ブラケット5を受ける構造とすることで、増設ブラケット1をより安定した状態で受けることができる。また、増設ブラケット5を大型化することで、増設ブラケット内に配水管や避難用シュートのスペースを確保することができる。
In this case, a
さらに、図4(b)に図示するように、側壁ブラケット1aと増設ブラケット5の内側にこれらのブラケットを覆うように張出しブラケット5Aを設置して下部空間Bの側壁とすることもできる。
Further, as illustrated in FIG. 4B, an overhanging
なお、これらの側壁ブラケット5および張出しブラケット5Aもセグメント1に複数のアンカーボルト(図省略)によって固定されている。
The
プレキャストインバート2は、例えば図5に図示するようにトンネルの底部に設置されたセグメント1の上側に当該トンネルの軸方向に互いに連続した状態に敷設され、かつレベル調整機能を備えた複数の固定ボルト13によってトンネルの底部にそれぞれ固定されている。
For example, as shown in FIG. 5, the
固定ボルト13は、セグメント1の上にトンネルの軸方向と軸直角方向にそれぞれ所定間隔をおいて鉛直に突設され、各固定ボルト13の中間部と上端部にはレベル調整用の調整ナット14と固定ナット15がそれぞれ螺合されている。
The fixing
そして、各固定ボルト13の調整ナット14より上の部分がプレキャストインバート2の各コーナ部に形成された貫通孔2aを貫通し、各固定ボルト13の固定ナット15を強く締め付けることによって、各プレキャストインバート2はトンネルの底部に固定されている。
And the part above the
また、固定ナット15を締め付ける前に各固定ボルト13のレベル調整ナット14を上下方向に移動することで各プレキャストインバート2の高さ調整がなされている。そして、こうして設置された各プレキャストインバート2とセグメント1との間にモルタルバック16が充填されている。なお、モルタルバック16は麻袋などの袋の中にモルタルが充填されたものである。
Further, the height of each
図6(a),(b)は、プレキャストインバート2の他の例を示し、図6(a)の例においては、セグメント1の上にプレキャストインバート2が直に敷設され、セグメント1にレベル調整機能を備えない固定ボルト13によって固定されている。この例によれば、プレキャストインバート2をセグメント1に密着させて設置するため、モルタルバックを省略することができる。
FIGS. 6A and 6B show another example of
また、図6(b)は、インバートがセグメント1と一体に形成されている例を示したもので、この例によればプレキャストインバートの敷設作業を省略することができる。
FIG. 6B shows an example in which the invert is formed integrally with the
プレキャスト床版3は、先に説明したように側壁ブラケット1a,1a間または側壁ブラケット1aと増設ブラケット5間、あるいは増設ブラケット5,5間に架け渡され、当該プレキャスト床版3の両端は側壁ブラケット1aまたは増設ブラケット5の上に支持装置7とレール梁12を介して載置されている。
As described above, the
また、当該プレキャスト床版3の中央はプレキャスト中壁4の上端部に硬質合成ゴム等からなる調整ブロック17を介して載置され、固定ボルト18によってプレキャスト中壁4の上端部に固定されている。
The center of the
なお、プレキャスト床版3の中央と両端部には補強リブ3aと補強リブ3bがトンネルの軸方向にそれぞれ連続して突設されている。
Reinforcing
また、トンネルの軸方向に隣接するプレキャスト床版3どうしは、複数の超長ボルト、長ボルト(ボルトボックス有)またはPC鋼棒などによって互いに接合されている。
Further, the
プレキャスト中壁4は、プレキャストインバート2とプレキャスト床版3との間に設置され、当該プレキャスト中壁4の下端部はプレキャストインバート2の上側に形成された建込み溝2b内に建て込まれている。そして、当該建込み溝2b内にプレキャスト中壁4の水平方向の位置調整機能を備えた固定ボルト19、19によって固定されている。
The precast
この場合、固定ボルト19の一端側は、建込み溝2bの内側部に埋設されたインサートナット(図省略)に水平に螺入され、他端側はプレキャスト中壁4の下端部に水平に形成された貫通孔4a内に挿入されている。また、固定ボルト19の他端側に調整ナット20がプレキャスト中壁5の側面に接した状態で螺合されている。
In this case, one end side of the fixing
そして、固定ボルト19を固定した状態で調整ナット20をプレキャスト中壁4の側面に当接させた状態で回し、プレキャスト中壁4側に移動させることによりプレキャスト中壁4を固定ボルト19の他端側方向に移動させることができる。こうした構成の固定ボルト19と調整ナット20がプレキャスト中壁4の両側の、少なくとも2ヶ所に取り付けられている。
Then, with the fixing
なお、建込み溝2a内にプレキャスト中壁4の下端部を建て込む際は、固定ボルト19が障害にならないように、固定ボルト19をインサートナットの奥深く螺入しておくものとする。
When the lower end portion of the precast
なお、図6(b)は、セグメント1と一体に形成されたインバートにプレキャスト中壁4の下端部が固定されている例を示したものである。
FIG. 6B shows an example in which the lower end portion of the precast
この場合、調整ナット20を備えた固定ボルト19は、インバートの上側に形成された建込み溝2aの両側に突設され、図5(a)の例で説明したような構成によって、プレキャスト中壁4の下端部は固定されている。さらに、プレキャスト中壁4の下端部はインバートにL字形に形成された固定金具21によって固定されている。
In this case, the fixing
図5(b)と図6(a)は、プレキャスト中壁4の下端部を固定する方法の他の例を示し、いずれも、プレキャスト中壁4の下端部をプレキャストインバート2の上にL字形の固定金具21によって簡単に固定するものであり、また特に図6(a)は、プレキャスト中壁4の下端部とプレキャストインバート2との間にモルタル等の充填材22を充填してプレキャスト中壁4のレベル調整を行うものである。
FIGS. 5B and 6A show another example of a method of fixing the lower end portion of the precast
いずれの例においても、トンネルの軸方向に隣接するプレキャスト中壁4,4の当接面には、図7(a)に図示するように、互いに係合する凹部4bと凸部4cが形成されている。また、隣接する各プレキャスト中壁4,4の上端部は連結プレート23によって互いに結合されている。
In any of the examples, as shown in FIG. 7A, a
次に、本発明のトンネル内部の構築工法の施工手順について説明する。 Next, the construction procedure of the construction method inside the tunnel of the present invention will be described.
最初に、例えば図5(a)に図示するようにトンネルの底部に設置されたセグメント1の上にプレキャストインバート2を敷設する。プレキャストインバート2は、シールドマシン(図省略)のテール内においてセグメントと共にトンネルの低部に設置し、セグメント1の上に敷設した後、各固定ボルト13の調整ナット14よって高さ調整を行う。そして各固定ナット15を締め付けて固定し、プレキャストインバート2の下側にモルタルバック16を充填する。
First, as shown in FIG. 5A, for example, a
モルタルバック16の充填に際しては、最初に袋のみをプレキャストインバート2の下側に挿入し、続いて当該袋の中にモルタルを高圧で充填すれば、モルタルを周囲に漏らすことなく、隙間の隅々まで確実に充填することができ、モルタルバック16の充填作業を非常に効率的かつ経済的に行うことができる。
When filling the
次に、プレキャストインバート2の上にプレキャスト中壁4を建て付ける。この場合、プレキャスト中壁4の下端部をプレキャストインバート2の建込み溝2a内に建て込む。そして、プレキャスト中壁4の下端部に形成された貫通孔4aに固定ボルト19の他端側19bを挿入する。
Next, the precast
そして、調整ナット20を適宜回してプレキャスト中壁4の位置調整を行い、調整が完了したら両側の調整ナット20,20を強く締め付けてプレキャスト中壁4の下端部をプレキャストインバート2の上に固定する。
Then, the position of the precast
この場合、両側の固定ボルト19,19に螺合された調整ナット20,20でプレキャスト中壁4の下端部を強く挟み付けるだけでも、プレキャスト中壁4の下端部は固定できるが、例えば図6(b)に図示するように固定金具21を併用することにより強固に固定することができる。
In this case, the lower end portion of the precast
また、トンネルの軸方向に隣接するプレキャスト中壁4,4の各上端部は連結プレート23によって互いに結合する。
Further, the upper ends of the precast
次に、プレキャスト中壁4の上端部と両側の側壁ブラケット1a,1a間、側壁ブラケット1aと増設ブラケット5間にプレキャスト床版3を架け渡す(図ではプレキャスト床版の片側のみを図示)。この場合、プレキャスト床版3の両端は側壁ブラケット1aまたは増設ブラケット5の上に予め敷設されたレール梁18の上に載置し、中央はプレキャスト中壁4の上端部に調整ブロック17を介して載置する。
Next, the
そして、各支持装置7の固定ボルト9の調整ナット10を回して調整ブロック8を適当に上げ下げすることによりプレキャスト床版3の水平および高さ調整を行う。当該調整が完了したら各プレキャスト床版3の中央部分をプレキャスト中壁4の上端部に固定ボルト18によって固定する。また、プレキャスト床版3を既設のプレキャスト床版3に長ボルトまたはPC鋼棒によって結合する。
Then, the
以下同様にして、プレキャストインバート2、プレキャスト中壁4およびプレキャスト床版3をトンネルの掘進方向に順次設置することにより、トンネル内に当該トンネルの軸方向に連続するインバート、床スラブおよび中壁を構築することができる。
In the same manner, the
なお、トンネル内部の構築に際しては、例えば図8(a),(b)に図示するように、プレキャスト床版3の下側に移動式の養生シェルター24を設置することにより、既設床版3の下側にセグメント等の搬送通路を確保することができる。この場合の養生シェルター24としては、例えばトンネルの底部に敷設されたレール(図省略)の上を動力によってトンネルの掘進方向に走行するもの等が望ましい。
When constructing the inside of the tunnel, for example, as shown in FIGS. 8A and 8B, by installing a
本発明は、道路やライフライン用トンネルの建設におけるトンネルの掘進と内部構築の同時施工法において、トンネル掘進時の施工誤差を伴って設置されているセグメントに、施工誤差を修正しながらプレキャストインバートやプレキャスト床版などのプレキャストコンクリート部材を固定することによりトンネルの内部を精度よく構築することができる。 The present invention relates to a method of simultaneous construction of tunnel excavation and internal construction in the construction of a tunnel for roads and lifelines, in a segment installed with construction error at the time of tunnel excavation while correcting the construction error, By fixing a precast concrete member such as a precast floor slab, the inside of the tunnel can be constructed with high accuracy.
1 ブラケット一体型のセグメント
1a 側壁ブラケット
2 プレキャストインバート
3 プレキャスト床版
4 プレキャスト中壁
5 増設ブラケット
5A 張出しブラケット
6 アンカーボルト
7 支持装置
8 支持ボルト
9 支持ブロック
10 レベル調整ナット
11 固定ナット
12 レール梁
13 固定ボルト
14 調整ナット
15 固定ナット
16 モルタルバック
17 調整ブロック
18 固定ボルト
19 固定ボルト
20 調整ナット
21 固定金具
22 充填材
23 連結プレート
24 養生シェルター
1 Bracket-integrated
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