JP4942504B2 - Branch tunnel construction segment - Google Patents
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Description
本発明は、親トンネルから分岐させる形で新たなトンネルを構築する場合に、その分岐トンネル施工箇所に設置されて好適な分岐トンネル施工用セグメントに関する。 The present invention relates to a branch tunnel construction segment that is preferably installed at a branch tunnel construction site when a new tunnel is constructed in a form of branching from a parent tunnel.
例えば、既に設置されたトンネル内で、新たなトンネルを分岐施工するための掘削機械を組み立て、一部が完成した状態で地山中に押し出し、逐次、組立と押出しを繰り返して掘削機械の発進を完了させる方法がある。
この方法では、既に設置されたトンネルの覆工のうち、新たなトンネルを発進させる部分のセグメントを、鉄筋などを取り除きかつ切削可能な素材としておくことで施工の効率化をはかることが多い(特許文献1)。
This method often improves the efficiency of construction by removing the rebar and making the material that can be cut into the segment of the tunnel lining already installed, where the new tunnel starts. Reference 1).
しかしながら、分岐施工する箇所に位置するセグメントは、シールド機により切削可能な材料で形成されているものの、土水圧に耐えられるように、セグメントは強度を有したコンクリートで形成され硬い。
そのため、クラックが生じないように、分岐施工する箇所でのシールド機の発進作業を慎重に行う必要があり、新たなトンネルの発進作業は時間のかかる作業となっている。
実際には、1分間に1ミリメートル程度しか進行できず、分岐施工する箇所に発進開口をあけるまで、10時間程度を費やしているのが現状であり、分岐トンネルの施工効率を高め、コストダウンを図る上で何らかの改善が望まれていた。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、親トンネルから分岐トンネルを施工する際に、分岐トンネルの施工効率を高める上で有利な分岐トンネル施工用セグメントを提供することにある。
However, although the segment located at the location to be branched is formed of a material that can be cut by a shield machine, the segment is formed of strong concrete and is hard so that it can withstand soil water pressure.
Therefore, it is necessary to carefully start the shield machine at the branch construction site so that cracks do not occur, and starting a new tunnel is a time-consuming work.
Actually, it can only travel about 1 millimeter per minute, and it currently takes about 10 hours to open the start opening at the branch construction site, increasing the construction efficiency of the branch tunnel and reducing the cost. Some improvement was desired in order to plan.
The present invention has been devised in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to provide a branch tunnel construction segment that is advantageous in improving the construction efficiency of the branch tunnel when constructing the branch tunnel from the parent tunnel. It is to provide.
前記目的を達成するため本発明は、トンネル内で新たなトンネルを分岐施工する箇所に設置される分岐トンネル施工用セグメントであって、厚さ方向の一方の面がトンネルに臨む内周面とされ、厚さ方向の他方の面が地山に臨む外周面とされ円弧の板状に延在するコンクリート製のセグメント本体と、前記セグメント本体に圧縮力を与える緊張材を挿通するための緊張材用挿通孔を構成している、前記セグメント本体に埋め込まれた、シールド機のカッターにより切削し易い材料からなる管体と、前記緊張材用挿通孔に挿通され、シールド機のカッターにより切削し易い材料からなる係止具を介して両端が前記セグメント本体に係止され、引っ張り力が与えられて前記セグメント本体に圧縮力を与える シールド機のカッターにより切削し易い材料からなる緊張材と、シールド機のカッターにより切削し易い材料からなり前記内周面と前記外周面にそれぞれ取着された補強シートとを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is a branch tunnel construction segment installed at a location where a new tunnel is branched in the tunnel, and one surface in the thickness direction is an inner peripheral surface facing the tunnel. , a concrete segment body the other surface in the thickness direction extends in an arcuate plate is an outer peripheral surface facing the natural ground, tendons for inserting the tension member to provide a compressive force prior Symbol segment body A tube body made of a material that is embedded in the segment main body and that is easily cut by a shield machine cutter, and is inserted into the tendon insertion hole and is easily cut by a shield machine cutter. Both ends are locked to the segment body through a locking tool made of material, and a tensile force is applied to apply a compressive force to the segment body. A tension material made of a material and a reinforcing sheet made of a material that can be easily cut by a cutter of a shield machine and attached to the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, respectively.
本発明によれば、分岐トンネル施工用セグメントに補助的な強度を加えることができるので、分岐トンネル施工用セグメントを、従来に比べて強度を低減したコンクリートで形成できる。
したがって、分岐施工する箇所に発進開口をあけるまでの時間を大幅に短縮でき、分岐トンネルの施工効率を高め、コストダウンを図る上で極めて有利となる。
また、従来の同じ強度のコンクリートを用いて分岐トンネル施工用セグメントを形成した場合には、分岐トンネル施工用セグメントの薄肉化が図れるため、分岐施工する箇所に発進開口をあけるまでの時間を短縮でき、分岐トンネルの施工効率を高め、コストダウンを図る上で有利となる。
According to the present invention, since auxiliary strength can be added to the branch tunnel construction segment, the branch tunnel construction segment can be formed of concrete having a reduced strength as compared with the prior art.
Therefore, it is possible to greatly shorten the time required to open the start opening at the branch construction site, and it is extremely advantageous for improving the construction efficiency of the branch tunnel and reducing the cost.
In addition, when a branch tunnel construction segment is formed using conventional concrete of the same strength, the thickness of the branch tunnel construction segment can be reduced, so the time required to open the start opening at the branch construction location can be shortened. This is advantageous for improving the construction efficiency of branch tunnels and reducing costs.
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
図1は分岐トンネル施工用セグメントの斜視図、図2は緊張材が配設された分岐トンネル施工用セグメントの側面図を示す。
分岐トンネル施工用セグメント12は、トンネル内で新たなトンネルを分岐施工する箇所に設置されるものである。
分岐トンネル施工用セグメント12は、セグメント本体14と、緊張材用挿通孔18と、補強シート20とを含んで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a branch tunnel construction segment, and FIG. 2 is a side view of the branch tunnel construction segment in which a tension material is disposed.
The branch
The branch
セグメント本体14は、円弧の板状に延在し、厚さ方向の一方の面がトンネルに臨む内周面12Aとされ、厚さ方向の他方の面が地山に臨む外周面12Bとされる。
本実施の形態では、セグメント本体14は、トンネルの軸方向に沿った幅Wよりも、トンネルの周面に沿って円弧状に延在する長さLが大きい寸法で形成されている。
セグメント本体14は、シールド機のカッターにより切削し易くしかも剛性が確保された材料で形成されている。このようなものとして、鉄筋などを用いないでガラス繊維や炭素繊維などを用いた従来公知の様々なセグメントが使用可能である。
The
In the present embodiment, the segment
The
緊張材用挿通孔18は、セグメント本体14の内部で延在し緊張材16を挿通してその緊張材16に引っ張り力を与えることでセグメント本体14に圧縮力を与えるためのものである。
本実施の形態では、緊張材挿通孔18は、セグメント本体14の内部で前記円弧方向に延在し、セグメント本体14の前記円弧方向の両端面12Cにそれぞれ開口している。
そして、緊張材挿通孔18に緊張材16を挿通してその緊張材16に引っ張り力を与えることでセグメント本体14の円弧方向に圧縮力を与えるように形成されている。
本実施の形態では、セグメント本体14の前記円弧方向の両端面12Cにそれぞれ凹部22が形成され、緊張材用挿通孔18は、両端面12Cの各凹部22の底面にそれぞれ開口している。
The tension material insertion hole 18 is for extending the inside of the
In the present embodiment, the tendon insertion holes 18 extend in the arc direction inside the
The
In the present embodiment,
本実施の形態では、セグメント本体14の内部で円弧方向に延在するように管体24が埋め込まれ、緊張材用挿通孔18は管体24の内部で構成されている。
管体24は、シールド機のカッターにより切削し易い材料で形成され、このような材料として例えば合成樹脂を用いることができる。
In the present embodiment, the tube body 24 is embedded so as to extend in the arc direction inside the
The tube body 24 is formed of a material that can be easily cut by a cutter of a shield machine. For example, a synthetic resin can be used as such a material.
また、セグメント本体14の内周面12Aと前記外周面12Bにそれぞれセグメント本体14の強度を高めるための補強シート20が取着されている。
補強シート20は、シールド機のカッターにより切削し易い材料から形成され、このような材料として、例えば、高強度炭素繊維などを使用可能である。
Further, reinforcing
The reinforcing
次に、分岐トンネル施工用セグメント12の使用方法について説明する。
緊張材16を緊張材用挿通孔18に挿通して緊張材16に引っ張り力を与え、セグメント本体14に前記円弧方向に圧縮力を与える。
より詳細に説明すると、緊張材16として、シールド機のカッターにより切削し易い材料を用い、このような材料として、例えば、炭素繊維やガラス繊維などがより糸状によられたものが使用可能である。
そして、緊張材16を緊張材用挿通孔18に挿通し、適宜機械や器具を用いて緊張材16に引っ張り力を与えたのち、両端面12Cの各凹部22内において、係止具30を緊張材16に取着し、係止具30から突出する緊張材16部分を切断する。
Next, a method for using the branch
The
More specifically, as the
Then, after the
この場合、係止具30として、シールド機のカッターにより切削し易い材料を用い、このような材料として、例えば、合成樹脂が使用可能である。
係止具30の緊張材16への取着は、かしめることにより、あるいは、接着剤を用いた接着によるなど、従来公知の様々な手段が採用可能である。
このように凹部22内において緊張材16の端部を固定することで、セグメント本体14の両端面12Cは、緊張材16や係止具30が突出していない平坦面となり、従来のセグメントと同様に取り扱われ、トンネル内に組み付けられていく。
なお、図面では省略されているが、分岐トンネル施工用セグメント12を含むセグメントどうしの結合は、それらの周方向の端面どうしや、幅方向の端面どうしが従来公知の様々な継ぎ手を用いて行なわれる。
In this case, a material that can be easily cut by a cutter of the shield machine is used as the
Various conventionally known means such as caulking or adhesion using an adhesive can be used to attach the
By fixing the end of the
Although not shown in the drawing, the segments including the branch
本実施の形態によれば、分岐トンネル施工用セグメント12に緊張材16を用いて補助的な強度を加えることができ、これにより分岐トンネル施工用セグメント12(セグメント本体14)を、従来に比べて強度を低減したコンクリートで形成できる。
しかも緊張材16、補強シート20、管体24、係止具30などのセグメント本体14に加えられた部材は、全てシールド機のカッターにより切削し易い材料で形成されている。
したがって、分岐施工する箇所に発進開口をあけるまでの時間を大幅に短縮でき、分岐トンネルの施工効率を高め、コストダウンを図る上で極めて有利となる。
すなわち、従来に比べて強度を低減したコンクリートで分岐トンネル施工用セグメント12を形成できるので、切削が従来に比べて簡単になされ、また、硬度が低下するため従来に比べクラックは発生しにくくなり、したがって、シールド機による切削を効率よく行なえるようになる。
According to the present embodiment, it is possible to add supplementary strength to the branch
In addition, all members added to the segment
Therefore, it is possible to greatly shorten the time required to open the start opening at the branch construction site, and it is extremely advantageous for improving the construction efficiency of the branch tunnel and reducing the cost.
That is, because the branch
実際には、1分間に2ミリメートル程度の進行が可能となり、分岐施工する箇所に発進開口をあけるまで5時間程度で済み、従来の半分の時間で発進開口が作れるようになる。
むろん、従来の同じ強度のコンクリートを用いて分岐トンネル施工用セグメント12を形成した場合にも、分岐トンネル施工用セグメント12の薄肉化が図れるため、分岐施工する箇所に発進開口をあけるまでの時間を短縮でき、分岐トンネルの施工効率を高め、コストダウンを図る上で有利となる。
Actually, it is possible to travel about 2 millimeters per minute, and it takes about 5 hours to open the start opening at the branch construction site, and the start opening can be made in half of the conventional time.
Of course, even when the branch
なお、緊張材16のセグメント本体14への取着は、セグメント本体14の製造工場で行ってもよく、あるいは、トンネル内の現場で行なってもよい。
また、緊張材用挿通孔18は、緊張材16に引っ張り力を与えることでセグメント本体14に圧縮力を与えられればよく、したがって、緊張材用挿通孔18の両端の開口の位置は両端面12Cに限定されず、例えば、両端面12C寄りの内周面12Aの箇所であってもよい。
また、上下に隣接して配置されるセグメントにも緊張材用挿通孔18を形成しておき、緊張材16の端部の係止は、それら上下に隣接して配置されるセグメントで行うようにしてもよい。
また、緊張材用挿通孔18の個数は、1つに限定されず、セグメント本体14の大きさや形状、与えるべき圧縮力に応じて適宜決定され、したがって、2つ以上であってもよい。
また、緊張材用挿通孔18の向きは円弧方向に限定されず、セグメント本体14の大きさや形状、与えるべき圧縮力の向きに応じて適宜決定され、例えば、セグメント本体14が、トンネルの軸方向に沿った幅Wが、トンネルの周面に沿って円弧状に延在する長さLよりも大きい寸法で形成されている場合には、緊張材用挿通孔18は、セグメント本体14の幅方向に延在形成される。
The
Further, the tension material insertion hole 18 only needs to apply a compressive force to the
Further, the tension material insertion holes 18 are formed in the segments arranged adjacent to each other in the vertical direction, and the end portions of the
Further, the number of the tendon insertion holes 18 is not limited to one, but is appropriately determined according to the size and shape of the
Further, the orientation of the tendon insertion hole 18 is not limited to the arc direction, and is determined as appropriate according to the size and shape of the
12……分岐トンネル施工用セグメント、14……セグメント本体、16……緊張材、18……緊張材用挿通孔、20……補強シート、24……管体。 12 ... Segment for branch tunnel construction, 14 ... Segment main body, 16 ... Tension material, 18 ... Tension material insertion hole, 20 ... Reinforcement sheet, 24 ... Tube.
Claims (5)
厚さ方向の一方の面がトンネルに臨む内周面とされ、厚さ方向の他方の面が地山に臨む外周面とされ円弧の板状に延在するコンクリート製のセグメント本体と、
前記セグメント本体に圧縮力を与える緊張材を挿通するための緊張材用挿通孔を構成している、前記セグメント本体に埋め込まれた、シールド機のカッターにより切削し易い材料からなる管体と、
前記緊張材用挿通孔に挿通され、シールド機のカッターにより切削し易い材料からなる係止具を介して両端が前記セグメント本体に係止され、引っ張り力が与えられて前記セグメント本体に圧縮力を与える シールド機のカッターにより切削し易い材料からなる緊張材と、
シールド機のカッターにより切削し易い材料からなり前記内周面と前記外周面にそれぞれ取着された補強シートと、
を備えることを特徴とする分岐トンネル施工用セグメント。 A branch tunnel construction segment installed at a location where a new tunnel is branched in the tunnel,
A concrete segment body extending in the shape of a circular arc plate with one surface in the thickness direction being an inner peripheral surface facing the tunnel and the other surface in the thickness direction being an outer peripheral surface facing the natural ground,
Constitute a tendon for the insertion holes for inserting the tension member to provide a compressive force prior Symbol segment body, embedded in the segment body, a tube body made of a material easily cut by a cutter shield machine,
Both ends are locked to the segment body through a locking tool made of a material that is inserted into the insertion hole for the tendon material and is easily cut by a cutter of a shield machine, and a tensile force is applied to apply a compressive force to the segment body. Give a tension material made of a material that is easy to cut with a cutter of the shield machine,
Reinforcing sheets made of a material that can be easily cut by a cutter of a shielding machine and attached to the inner peripheral surface and the outer peripheral surface,
A branch tunnel construction segment characterized by comprising:
前記緊張材挿通孔は、前記セグメント本体の内部で前記円弧方向に延在している、
ことを特徴とする請求項1記載の分岐トンネル施工用セグメント。 The segment main body is formed with a dimension that extends in a circular arc shape along the circumferential surface of the tunnel, rather than a width along the axial direction of the tunnel,
The tendon insertion hole is in extending the arc direction within said segment body,
The segment for branch tunnel construction according to claim 1 characterized by things.
ことを特徴とする請求項2記載の分岐トンネル施工用セグメント。 The tendon insertion holes are respectively opened at both end surfaces of the segment body in the arc direction.
The branch tunnel construction segment according to claim 2, wherein:
前記緊張材用挿通孔は、前記凹部の底面にそれぞれ開口しており、
前記係止具は、前記凹部内に配設されている、
ことを特徴とする請求項2記載の分岐トンネル施工用セグメント。 Recesses are formed on both end surfaces in the arc direction of the segment body,
The tendon for the insertion hole is respectively opened in the bottom surface of the front Ki凹 portion,
The locking tool is disposed in the recess .
The branch tunnel construction segment according to claim 2, wherein:
前記緊張材は炭素繊維またはガラス繊維のより糸から成り、The tendon consists of strands of carbon fiber or glass fiber,
前記係止具は合成樹脂から成り、The fastener is made of synthetic resin,
前記補強シートは炭素繊維から成る、The reinforcing sheet is made of carbon fiber.
ことを特徴とする請求項1記載の分岐トンネル施工用セグメント。The segment for branch tunnel construction according to claim 1 characterized by things.
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