JP4986044B2 - Shield tunnel opening reinforcement method - Google Patents

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本発明はシールドトンネル内に形成された開口の補強方法に関する。   The present invention relates to a method for reinforcing an opening formed in a shield tunnel.

一般にシールドトンネルにおいて、一次覆工部材としてのセグメントはトンネルに作用する土圧や水圧などの荷重を受け持つように設計されている。そのため、どのようなタイプのセグメントを採用するかにあたっては、対象とするトンネルの土被り、水圧の大きさや用途を考えて、強度、変形性能、耐久性、経済性等を十分検討して選定することが重要となる。その中で、道路トンネル等の大断面のトンネルでは、経済的な観点から鉄筋コンクリートセグメント(以下、RCセグメントと記す)が多く採用されている。一般的な上下2車線の断面を有するトンネルでは、図9に示すように、防災上の規制等から500m程度の間隔で上下線を連絡する避難通路60が設けられている。避難通路60はトンネル内で火災及び事故等の発災があった場合に、道路利用者を発災トンネル側から非発災トンネル側へ避難させる役割を果たしている。   Generally, in a shield tunnel, a segment as a primary lining member is designed to handle loads such as earth pressure and water pressure acting on the tunnel. Therefore, when selecting the type of segment to be used, carefully consider the strength, deformation performance, durability, economy, etc. in consideration of the covering of the target tunnel, the size of the water pressure, and the application. It becomes important. Among them, reinforced concrete segments (hereinafter referred to as “RC segments”) are often adopted from large economic sections in tunnels with large cross sections such as road tunnels. In a tunnel having a general upper and lower two lane cross section, as shown in FIG. 9, evacuation passages 60 that connect the upper and lower lines at intervals of about 500 m are provided due to disaster prevention regulations and the like. The evacuation passage 60 plays the role of evacuating road users from the disaster tunnel side to the non-disaster tunnel side when a fire or accident occurs in the tunnel.

セグメントの設計は、曲げ剛性が一様のリングと仮定してトンネル横断方向の作用力に対して計算を行う慣用法が多用されている。しかし、開口が形成されたシールドトンネル50ではリングに断面欠損が生じ、この断面欠損に起因する応力集中により開口近傍のセグメント内の発生応力は増大する。そこで図10に示すように、開口16を中心としたシールドトンネル50の軸方向の所定区間に、材料強度が大きいスチールセグメントを用いる場合が多かった。また、特許文献1では、トンネル開口部における支保工のコストダウンを目的に、専用部品の使用を極力排除したセグメントの技術が提案されている。
特開2005−213851
As for the design of the segment, a conventional method is often used in which the calculation is performed on the acting force in the transverse direction of the tunnel on the assumption that the ring has a uniform bending rigidity. However, in the shield tunnel 50 in which the opening is formed, a cross-sectional defect occurs in the ring, and the stress generated in the segment near the opening increases due to stress concentration caused by the cross-sectional defect. Therefore, as shown in FIG. 10, a steel segment having a high material strength is often used in a predetermined section in the axial direction of the shield tunnel 50 around the opening 16. Further, Patent Document 1 proposes a segment technology that eliminates the use of dedicated parts as much as possible for the purpose of reducing the cost of supporting work in the tunnel opening.
JP-A-2005-213851

一般にスチールセグメントはRCセグメントの約3倍の材料費がかかり、スチールセグメントの使用はセグメント費の増加につながる。また、スチールセグメントは防錆上、化粧コンクリートや吹き付けコンクリートなどの二次覆工を行い、外気との接触を遮断する必要がある。その結果、工事費の増大にもつながっている。   In general, the steel segment costs about three times as much as the RC segment, and the use of the steel segment leads to an increase in segment cost. In addition, the steel segment needs to be protected against rust, and secondary lining such as decorative concrete and sprayed concrete must be applied to block contact with the outside air. As a result, construction costs have also increased.

また、特許文献1に記載の支保工を用いて開口部の補強を行う場合、トンネル内部に柱状の支保工を設置するため、内部空間を狭め、特にトンネル径が小さい場合は作業に支障をきたしていた。 In addition, when the opening is reinforced using the support described in Patent Document 1, a columnar support is installed inside the tunnel, so that the internal space is narrowed, particularly when the tunnel diameter is small, the work is hindered. It was.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、シールドトンネル内に形成された開口に簡便な補強を行うことにより、従来、スチールセグメントによる覆工が行われてきたシールドトンネルの開口周辺に、RCセグメントによる覆工でも実施可能なシールドトンネルの開口部補強方法を提供することを目的とする。
また、トンネル開口部周辺に配される支保工により、作業に支障をきたすことのないシールドトンネルの開口部補強方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such problems, and a shield that has been conventionally lined with a steel segment by simply reinforcing the opening formed in the shield tunnel. An object of the present invention is to provide a shield tunnel opening reinforcement method that can be implemented by lining with an RC segment around the tunnel opening.
It is another object of the present invention to provide a shield tunnel opening reinforcing method that does not hinder the work by supporting works arranged around the tunnel opening.

上記目的を達成するため、本発明に係るシールドトンネルの開口部補強方法は、リング状に組み立てられた覆工セグメントから構成されるシールドトンネルに形成される開口と該開口と周縁補強部とを含む範囲に、取り外し可能な開口部セグメントを組み込み、該開口部セグメントの周囲に開口補強支保工を建て込み、前記開口部セグメントを撤去しセグメント開口部を形成するとともに、該セグメント開口部の周縁補強部に、前記覆工セグメントの厚さ以下の組立鋼材からなる枠状補強部材を設け、その後前記開口補強支保工を撤去するようにしたことを特徴とする。 To achieve the above object, a shield tunnel opening reinforcing method according to the present invention includes an opening formed in a shield tunnel composed of a lining segment assembled in a ring shape, the opening, and a peripheral reinforcing portion. A removable opening segment is incorporated into the area, an opening reinforcing support is built around the opening segment, the opening segment is removed to form a segment opening, and a peripheral edge reinforcing portion of the segment opening Further, a frame-like reinforcing member made of an assembled steel material having a thickness equal to or less than the thickness of the lining segment is provided, and then the opening reinforcing support is removed.

また、本発明に係るシールドトンネルの開口部補強方法は、前記開口補強支保工は、前記覆工セグメントの内周面に沿って設置した複数本の周状支保工と補強梁とを組んでなるように構成してもよい。   Further, in the shield tunnel opening reinforcing method according to the present invention, the opening reinforcing support is formed by assembling a plurality of circumferential supports and reinforcing beams installed along the inner peripheral surface of the lining segment. You may comprise as follows.

また、本発明に係るシールドトンネルの開口部補強方法においては、前記覆工セグメントと前記開口部セグメントの幅は、前記開口と該開口の周縁補強部とを含む範囲をもとに決定されるように構成してもよい。   In the shield tunnel opening reinforcing method according to the present invention, the width of the lining segment and the opening segment is determined based on a range including the opening and a peripheral reinforcing portion of the opening. You may comprise.

また、本発明に係るシールドトンネルの開口部補強方法は、前記覆工セグメントはRCセグメントからなり、前記開口部セグメントはスチールセグメントからなるように構成してもよい。   The shield tunnel opening reinforcing method according to the present invention may be configured such that the lining segment is an RC segment and the opening segment is a steel segment.

以上のように本発明によれば、シールドトンネル内に形成された開口に簡便な補強を行うことにより、従来スチールセグメントで覆工していたシールドトンネルの開口近傍に、RCセグメントでも使用可能となる。その結果、セグメント費を抑制し、かつスチールセグメントの防錆上必要であった二次覆工の工程を削除できる、という効果を奏する。
また、周状支保工や予め補強材が組み込まれたセグメントを用いることにより、従来の工法に比べ、作業空間を確保することができる、という効果を奏する。
As described above, according to the present invention, by simply reinforcing the opening formed in the shield tunnel, the RC segment can be used in the vicinity of the shield tunnel opening conventionally covered with the steel segment. . As a result, there is an effect that the cost of the segment can be suppressed and the secondary lining process necessary for the rust prevention of the steel segment can be eliminated.
Further, by using a circumferential support or a segment in which a reinforcing material is previously incorporated, an effect is obtained that a working space can be ensured as compared with a conventional construction method.

以下、本発明に係るシールドトンネルの開口部補強方法を実施するための最良の形態の実施例について添付図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the best mode for carrying out a shield tunnel opening reinforcing method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

本発明の実施例1に係るシールドトンネルの開口部補強方法を、図1から図5を参照して説明する。なお、図1から図5まではシールドトンネルの開口部補強方法のステップ図となっている。   A method for reinforcing an opening of a shield tunnel according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 are step diagrams of the method for reinforcing the opening of the shield tunnel.

図1は、シールド機の掘進によりセグメント40が覆工されたシールドトンネルの開口部付近を示しており、(a)はトンネルの内周からみた部分縦断面図、(b)は(a)図中のIb−Ib断面線で示した横断面図である。
ドットが記された範囲はスチールセグメント11(開口部セグメント)を示しており、その他のセグメントはRCセグメント12(覆工セグメント)を示している。各セグメント40はトンネル周方向及び軸方向に連結され、リング10が軸方向に連続したシールドトンネルが構築されている。セグメント開口部16(図3)をセグメント40で組み立てる際、シールドトンネルの開口と後述する開口部補強材17(図4)とを形成する範囲をスチールセグメント11で組み立てる。隣接する各RCセグメント12同士は連結ボルトで強固に締結されており、一方、スチールセグメント11は隣接したセグメント40と取り外し可能に締結されている。スチールセグメント11の取り外しを容易にするために、例えばセグメント40に設置されたボルトボックスの寸法を大きくしたり、連結ボルトに六角ボルトを選択することが好ましい。
FIG. 1 shows the vicinity of an opening of a shield tunnel in which a segment 40 is lined by the excavation of a shield machine, (a) is a partial longitudinal sectional view seen from the inner periphery of the tunnel, and (b) is a diagram (a). It is the cross-sectional view shown by the Ib-Ib sectional line in the inside.
The range marked with dots indicates the steel segment 11 (opening segment), and the other segments indicate the RC segment 12 (lining segment). Each segment 40 is connected in the tunnel circumferential direction and the axial direction, and a shield tunnel in which the ring 10 is continuous in the axial direction is constructed. When assembling the segment opening 16 (FIG. 3) with the segment 40, the area where the shield tunnel opening and the opening reinforcing member 17 (FIG. 4) to be described later are formed is assembled with the steel segment 11. The adjacent RC segments 12 are firmly fastened with connecting bolts, while the steel segment 11 is detachably fastened with the adjacent segment 40. In order to facilitate the removal of the steel segment 11, for example, it is preferable to increase the size of a bolt box installed in the segment 40 or to select a hexagonal bolt as a connecting bolt.

セグメント40は、後述する開口部補強部材17(図4)の寸法が最小になるように幅Wが決定されている。本実施例では、シールドトンネルの開口18(図4)と開口部補強材17(図4)の設置に必要な範囲を2等分した長さが基準となるセグメント幅Wに設定されている。   The width of the segment 40 is determined so that the dimension of the opening reinforcing member 17 (FIG. 4) described later is minimized. In this embodiment, the segment width W is set to a length obtained by dividing the range required for the installation of the shield tunnel opening 18 (FIG. 4) and the opening reinforcing member 17 (FIG. 4) into two equal parts.

一般にシールドトンネルを構成するリング10は、継手部の剛性の影響を少なくするために、継手位置はリングごとにずらして組み立てられている。しかし、スチールセグメント11を含んだリング10は、開口18(図4)と開口部補強材17(図4)との形状を考慮し、または、後述するアーチ状の支保工20(図2)の設置を考慮して、同一箇所で継手を設ける(いわゆるイモ継ぎ)ことが望ましい。   In general, the ring 10 constituting the shield tunnel is assembled by shifting the joint position for each ring in order to reduce the influence of the rigidity of the joint portion. However, the ring 10 including the steel segment 11 takes into consideration the shape of the opening 18 (FIG. 4) and the opening reinforcing member 17 (FIG. 4), or of an arch-shaped support 20 (FIG. 2) described later. In consideration of installation, it is desirable to provide joints at the same location (so-called potato splicing).

シールド機の掘進によりセグメント40が組み立てられると、テールボイドに裏込め注入が行われる。裏込め注入材はセメントを主材とし各種の混和剤が混練されたものが使用される。裏込め注入はセグメント40に設置された注入孔(不図示)から地山との空隙に注入され、またはシールド機の後方の図示しないテールプレート後端部からテールボイドに向けて直接注入され、あるいはこれらを併用して注入される。   When the segment 40 is assembled by the excavation of the shield machine, the back void is injected into the tail void. As the backfilling injection material, cement is used as the main material and various admixtures are kneaded. The backfill injection is injected from the injection hole (not shown) installed in the segment 40 into the gap with the natural ground, or directly from the rear end of the tail plate (not shown) behind the shield machine toward the tail void, or these Infused in combination.

図2は、トンネル内周に支保工20が設置されたシールドトンネルの開口部付近を示しており、(a)はトンネルの内周からみた部分縦断面図、(b)は(a)図中のIIb−IIb断面線で示した横断面図である。 テールボイドの裏込め注入完了後に、開口部周辺に支保工20を設置する。支保工20は、後述する取り外されるスチールセグメント11が受け持っていた荷重を受けかえることにより、シールドトンネルの土圧や水圧による変形を防止する役割を果たす。支保工20は、H型鋼がセグメント40の内周面に沿って曲げ加工された円弧状支保工13と、略C字状支保工15と、開口部の相対する2辺の近傍にトンネルの軸方向と平行に配された角型鋼からなる梁部材支保工14とを組み立てて構成されている。円弧状支保工13は、開口部を挟んで開口部端から所定の距離離れて配設され、梁部材支保工14を連結して、梁部材支保工14とともに開口部を取り囲むように枠状をなしている。また、端部に梁部材支保工14が連結された4本の略C字状支保工15がほぼ等間隔に配設されている。なお、本実施例では、梁部材支保工14は円弧状支保工との取り合いを考慮して角型鋼を用いている。なお、支保工20は、シールドトンネルに作用する土圧や水圧などからトンネルの変形を防止することができるように、各部材の寸法や建込み間隔等が決定されている。上述した周状の支保工を採用することにより、従来工法と比べ作業空間を確保することができ、バランスよく支保することが可能となる。   FIG. 2 shows the vicinity of the opening of the shield tunnel in which the support work 20 is installed on the inner periphery of the tunnel, (a) is a partial longitudinal sectional view as seen from the inner periphery of the tunnel, and (b) is in FIG. It is the cross-sectional view shown by the IIb-IIb cross section line. After completion of tail void backfill injection, a support 20 is installed around the opening. The support work 20 plays a role of preventing deformation of the shield tunnel due to earth pressure or water pressure by receiving a load that the steel segment 11 to be removed, which will be described later, takes on. The support 20 includes an arc-shaped support 13 in which H-shaped steel is bent along the inner peripheral surface of the segment 40, a substantially C-shaped support 15, and a shaft of a tunnel in the vicinity of two opposite sides of the opening. It is constructed by assembling a beam member support work 14 made of square steel arranged in parallel with the direction. The arc-shaped support 13 is disposed at a predetermined distance from the end of the opening across the opening, and is connected to the beam member support 14 so as to surround the opening together with the beam member support 14. There is no. Further, four substantially C-shaped support members 15 having beam member support members 14 connected to the end portions are arranged at substantially equal intervals. In this embodiment, the beam member support 14 uses square steel in consideration of the relationship with the arc-shaped support. In addition, as for the support work 20, the dimension of each member, the installation interval, etc. are determined so that a deformation | transformation of a tunnel can be prevented from the earth pressure, water pressure, etc. which act on a shield tunnel. By adopting the above-described circumferential support, it is possible to secure a work space as compared with the conventional method, and it is possible to support in a balanced manner.

図3は、図2に示した状態からスチールセグメント11が取り外されたシールドトンネルの開口部付近を示しており、(a)はトンネルの内周からみた部分縦断面図、(b)は(a)図中のIIIb−IIIb断面線で示した横断面図である。
前述したように、シールドトンネルの開口部付近に支保工20が組み立てられた後、セグメント開口部16に設置されていたスチールセグメントが取り外される。
FIG. 3 shows the vicinity of the opening of the shield tunnel from which the steel segment 11 has been removed from the state shown in FIG. 2, (a) is a partial longitudinal sectional view as seen from the inner periphery of the tunnel, and (b) is (a) FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line IIIb-IIIb in the figure.
As described above, after the support work 20 is assembled in the vicinity of the opening of the shield tunnel, the steel segment installed in the segment opening 16 is removed.

図4は、図3に示した状態からセグメント開口部16(図3)に開口部補強材17が設置されたシールドトンネルの開口部付近を示しており、(a)はトンネルの内周からみた部分縦断面図、(b)は(a)図中のIVb−IVb断面線で示した横断面図である。
スチールセグメントが取り外されたセグメント開口部16には、RCセグメント12の厚さ以下の鋼材からなる開口部補強材17が配置され、開口18が形成される。開口部補強材17は、図示しないボルトボックスを備えたセグメント開口部16(図3)を形成するRCセグメント12とボルトで締結されている。RCセグメント12はシールドトンネルの周方向に所定の曲率を持って形成されているため、周方向に配される開口部補強材17も同じ曲率の曲げ加工が施される。また、開口部補強材17は、開口部周辺に組み立てられた支保工20が撤去された時に発生する開口部への作用力に対して設計なされている。開口部補強材17は、予め工場で組み立てておくと、現場での手間がかからず都合がよい。
FIG. 4 shows the vicinity of the opening of the shield tunnel in which the opening reinforcing member 17 is installed in the segment opening 16 (FIG. 3) from the state shown in FIG. 3, and (a) is viewed from the inner periphery of the tunnel. FIG. 4B is a partial longitudinal sectional view, and FIG. 4B is a transverse sectional view taken along the IVb-IVb sectional line in FIG.
In the segment opening 16 from which the steel segment has been removed, an opening reinforcing member 17 made of a steel material having a thickness equal to or less than that of the RC segment 12 is disposed, and an opening 18 is formed. The opening reinforcing member 17 is fastened with bolts to the RC segment 12 forming the segment opening 16 (FIG. 3) having a bolt box (not shown). Since the RC segment 12 is formed with a predetermined curvature in the circumferential direction of the shield tunnel, the opening reinforcing member 17 disposed in the circumferential direction is also bent with the same curvature. Moreover, the opening part reinforcement material 17 is designed with respect to the acting force to the opening part generated when the support work 20 assembled around the opening part is removed. If the opening reinforcing member 17 is assembled in advance at the factory, it is convenient because it does not take time and labor on site.

図5は、図4で示した状態から支保工20が撤去されたシールドトンネルを示しており、(a)はトンネルの内周からみた部分縦断面図、(b)は(a)図中のVb−Vb断面線で示した横断面図である。
開口部補強材17を設置すると、開口部近傍に配置された支保工20を撤去する。支保工20が受け持っていた荷重は、新たに設置された開口部補強材17が受けかえる。
5 shows a shield tunnel from which the support work 20 has been removed from the state shown in FIG. 4, wherein (a) is a partial longitudinal sectional view as seen from the inner periphery of the tunnel, and (b) is in FIG. It is the cross-sectional view shown by the Vb-Vb cross section line.
If the opening part reinforcement material 17 is installed, the support work 20 arrange | positioned in the opening part vicinity will be removed. The newly installed opening reinforcement member 17 can receive the load that the supporter 20 has taken over.

従来、シールドトンネルに開口が形成される場合、開口近傍に配されるセグメントは、高価なスチールセグメントが使用される場合が多かった。しかし、上述による構成によれば、開口近傍のセグメントをRCセグメントとすることができ、スチールセグメントの使用範囲を大幅に削減することができる。その結果、セグメント費を大幅に削減することが可能となる。   Conventionally, when an opening is formed in a shield tunnel, an expensive steel segment is often used as a segment disposed in the vicinity of the opening. However, according to the configuration described above, the segment in the vicinity of the opening can be the RC segment, and the range of use of the steel segment can be greatly reduced. As a result, segment costs can be significantly reduced.

また、開口部補強材の厚みはRCセグメントの同厚以下に設定されているため、開口部を部分的に拡幅しなくても開口部補強材がトンネル内側へ張り出すことがない。そのため、開口部も一般部と同じ大きさの掘削断面でよいため、経済的なシールド掘削が可能となる。   Moreover, since the thickness of the opening reinforcing material is set to be equal to or less than the thickness of the RC segment, the opening reinforcing material does not protrude to the inside of the tunnel without partially widening the opening. Therefore, since the opening may have an excavation cross section having the same size as the general portion, economical shield excavation is possible.

さらに、開口部付近に設置する支保工は1つの開口部補強が終わると撤去されるため、最も設計条件の厳しい支保パターン時の支保工を採用すれば他の開口部の箇所にも転用できる。そのため、特に築造する避難通路が多い場合は、経済的な施工が可能となる。   Further, since the support installed in the vicinity of the opening is removed after the reinforcement of one opening is completed, the support at the time of the support pattern having the strictest design conditions can be used for other openings. Therefore, particularly when there are many evacuation passages to be built, economical construction is possible.

上述した支保工の材料や本数などは、トンネルの周辺地盤の種類や地下水位、土かぶり等によって決まる設計条件により様々な形態が考えられる。また、開口部補強材についても同様であり、上述の補強方法に限定するものではない。   The above-mentioned materials and the number of support works can be considered in various forms depending on the design conditions determined by the type of ground around the tunnel, groundwater level, soil cover, and the like. The same applies to the opening reinforcing material, and is not limited to the above-described reinforcing method.

また、上述した実施例では、当初のシールドトンネルの開口部にはスチールセグメントが設置されていた。これはスチールセグメントの取り外しの容易性、繰り返し転用が可能であること、ハンドリングが良い等の理由による。そのため、本発明はスチールセグメントに限定するものではなく、他種のセグメント(例えばRCセグメント等)をトンネル開口部に配置してもよい。   In the above-described embodiment, a steel segment is installed at the opening of the original shield tunnel. This is because the steel segment can be easily removed, it can be repeatedly used, and handling is good. Therefore, the present invention is not limited to the steel segment, and other types of segments (for example, an RC segment) may be disposed in the tunnel opening.

上述の実施例では、開口部にスチールセグメントを組み込み、開口部近傍で支保工を組み上げてから開口部補強材を設置する方法について述べた。以下、他の実施例である実施例2について、図6から図8を参照して説明する。なお、図6から図7まではシールドトンネルの開口部補強方法のステップ図となっている。   In the above-described embodiment, a method was described in which a steel segment was incorporated in an opening and a support member was assembled in the vicinity of the opening and then the opening reinforcement was installed. Hereinafter, a second embodiment which is another embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 7 are step diagrams of the method for reinforcing the opening of the shield tunnel.

図6は、シールド機の掘進によりセグメント40が覆工されたシールドトンネルの開口部付近を示しており、(a)はトンネルの内周からみた部分縦断面図、(b)は(a)図中のVIb−VIb断面線で示した横断面図である。図中のドットが形成された範囲はスチールセグメント30(開口部セグメント)、その他のセグメントはRCセグメント12(覆工セグメント)を示している。各セグメント40は、トンネル周方向及び軸方向に各セグメント40が連結されてリング10が形成されている。実施例1と同様に、セグメント幅Wは、シールドトンネルの開口と開口部補強材に必要な大きさを2等分した幅を基準として設定されている。また、セグメント開口部を含んだ隣接したリング10は同一箇所で継手が設けられている。   FIG. 6 shows the vicinity of the opening of the shield tunnel in which the segment 40 is lined by the shield machine, (a) is a partial longitudinal sectional view seen from the inner periphery of the tunnel, and (b) is (a) FIG. It is the cross-sectional view shown by the VIb-VIb sectional line in the inside. The range in which dots are formed in the figure indicates the steel segment 30 (opening segment), and the other segments indicate the RC segment 12 (lining segment). Each segment 40 is connected to each other in the tunnel circumferential direction and the axial direction to form the ring 10. Similar to the first embodiment, the segment width W is set with reference to a width obtained by dividing the size required for the opening of the shield tunnel and the opening reinforcing material into two equal parts. Also, adjacent rings 10 including the segment openings are provided with joints at the same location.

図8は実施例2のスチールセグメント30の詳細図を示しており、(a)はトンネルの内周から見た平面図であり、(b)は(a)図中のVIIIb−VIIIb断面線で示した断面図であり、(c)はスチールセグメント30を2個の部材として分解した平面図である。   FIG. 8 shows a detailed view of the steel segment 30 of the second embodiment, where (a) is a plan view seen from the inner periphery of the tunnel, and (b) is a cross-sectional line VIIIb-VIIIb in FIG. It is sectional drawing shown, (c) is the top view which decomposed | disassembled the steel segment 30 into two members.

本実施例のスチールセグメント30は、開口補強セグメント31と開口セグメント32から構成され、隣接するRCセグメント12と締結される。開口補強セグメント31はコ字形をなした切り出し鋼材からなり、トンネルの周方向の形状に合わせて所定の曲率で形成される。開口セグメント32は所定の曲率に加工された底鋼板33の4辺を側面鋼板34で囲み、内部空間を補強リブ35で補強した箱状組み立て鋼材からなる。開口補強セグメント31と開口セグメント32とは、ボルト37にて締結される。底鋼板33には裏込め注入用の注入孔36が1箇所形成されている。開口補強セグメント31は開口部に作用する荷重に対して設計がなされている。なお、スチールセグメント30の厚さは、RCセグメント12の厚さと同等以下に設定されている。   The steel segment 30 of the present embodiment includes an opening reinforcing segment 31 and an opening segment 32 and is fastened to the adjacent RC segment 12. The opening reinforcing segment 31 is made of a U-shaped cut steel material and is formed with a predetermined curvature according to the shape of the tunnel in the circumferential direction. The opening segment 32 is made of a box-shaped assembled steel material in which four sides of a bottom steel plate 33 processed to a predetermined curvature are surrounded by side steel plates 34 and the internal space is reinforced by reinforcing ribs 35. The opening reinforcing segment 31 and the opening segment 32 are fastened by a bolt 37. The bottom steel plate 33 is formed with one injection hole 36 for backfill injection. The opening reinforcing segment 31 is designed with respect to a load acting on the opening. Note that the thickness of the steel segment 30 is set to be equal to or less than the thickness of the RC segment 12.

シールド機の掘進によりセグメント40が組み立てられると、このスチールセグメント30では裏込め注入材が注入孔36から注入される。   When the segment 40 is assembled by the excavation of the shield machine, the backfilling injection material is injected from the injection hole 36 in the steel segment 30.

図7は、図6に示す状況からスチールセグメント30の開口セグメント32(図8)が取り外されたシールドトンネルの開口部周辺を示しており、(a)はトンネルの内周からみた部分縦断面図、(b)は(a)図中のVIIb−VIIb断面線で示した横断面図である。裏込め注入が完了すると、スチールセグメント30の開口セグメント32が取り外される。開口セグメント32が受け持っていた荷重を、スチールセグメント30の開口補強セグメント31(図8)で受けかえることができ、シールドトンネルの安定を図ることができる   FIG. 7 shows the periphery of the opening of the shield tunnel from which the opening segment 32 (FIG. 8) of the steel segment 30 has been removed from the situation shown in FIG. 6, and (a) is a partial longitudinal sectional view as seen from the inner periphery of the tunnel. (B) is the cross-sectional view shown by the VIIb-VIIb sectional line in (a) figure. When the backfill injection is complete, the open segment 32 of the steel segment 30 is removed. The load carried by the opening segment 32 can be received by the opening reinforcing segment 31 (FIG. 8) of the steel segment 30 and the shield tunnel can be stabilized.

上述の実施例2でも、実施例1で示した本発明の効果を享受でき、さらには、実施例1で示した開口部近傍に設置した支保工20の設置が不要となり、現場での作業量を低減させることが可能となる。   Even in the above-described second embodiment, the effect of the present invention shown in the first embodiment can be enjoyed. Furthermore, the installation of the support work 20 installed in the vicinity of the opening shown in the first embodiment is not required, and the amount of work at the site is reduced. Can be reduced.

シールドトンネルの開口部付近の概略図。Schematic of the vicinity of the opening of the shield tunnel. 図1に示した状況から支保工が設置されたシールドトンネルの開口部付近の概略図。FIG. 2 is a schematic view of the vicinity of an opening of a shield tunnel where a support work is installed from the situation shown in FIG. 1. 図2に示した状態から開口部セグメントが取り外されたシールドトンネルの開口部付近の概略図Schematic diagram of the vicinity of the opening of the shield tunnel with the opening segment removed from the state shown in FIG. 図3に示した状態から開口部に開口部補強材が設置されたシールドトンネルの開口部付近の概略図。The schematic of the opening part vicinity of the shield tunnel by which the opening part reinforcement material was installed in the opening part from the state shown in FIG. 開口部付近の支保工が撤去されたシールドトンネルの開口部付近の概略図。Schematic of the vicinity of the opening part of the shield tunnel from which the support work near the opening part was removed. 他の実施例(実施例2)によるシールドトンネルの開口部付近の概略図。The schematic of the opening part vicinity of the shield tunnel by another Example (Example 2). 図6に示した状態から開口セグメントが取り外されたシールドトンネルの開口部付近の概略図。FIG. 7 is a schematic view of the vicinity of the opening of the shield tunnel from which the opening segment is removed from the state shown in FIG. 6. 実施例2のスチールセグメントの詳細図。FIG. 5 is a detailed view of a steel segment of Example 2. 従来の上下2車線が併設されたシールドトンネルの概要図。Schematic diagram of a conventional shield tunnel with two upper and lower lanes. 従来のシールドトンネル内に形成された開口部周辺の概略図。Schematic of the periphery of an opening formed in a conventional shield tunnel.

符号の説明Explanation of symbols

10 リング
11 スチールセグメント(開口部セグメント)
12 RCセグメント(覆工セグメント)
13 円弧状支保工
14 梁部材支保工
15 略C字状支保工
16 セグメント開口部
17 開口部補強材
18 開口
20 支保工
30 スチールセグメント(開口部セグメント)
31 開口補強セグメント
32 開口セグメント
33 底鋼板
34 側面鋼板
35 補強リブ
36 注入孔
37 ボルト
40 セグメント
50 シールドトンネル
60 避難通路
W セグメント幅
10 Ring 11 Steel segment (opening segment)
12 RC segment (lining segment)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Arc-shaped support 14 Beam member support 15 Substantially C-shaped support 16 Segment opening 17 Opening reinforcement 18 Opening 20 Supporting 30 Steel segment (opening segment)
31 Opening Reinforcing Segment 32 Opening Segment 33 Bottom Steel Plate 34 Side Steel Plate 35 Reinforcing Rib 36 Injection Hole 37 Bolt 40 Segment 50 Shield Tunnel 60 Evacuation Path W Segment Width

Claims (4)

リング状に組み立てられた覆工セグメントから構成されるシールドトンネルに形成される開口と該開口と周縁補強部とを含む範囲に、取り外し可能な開口部セグメントを組み込み、該開口部セグメントの周囲に開口補強支保工を建て込み、前記開口部セグメントを撤去しセグメント開口部を形成するとともに、該セグメント開口部の周縁補強部に、前記覆工セグメントの厚さ以下の組立鋼材からなる枠状補強部材を設け、その後前記開口補強支保工を撤去するようにしたことを特徴とするシールドトンネルの開口部補強方法。 A removable opening segment is incorporated in a range including an opening formed in a shield tunnel composed of a lining segment assembled in a ring shape, the opening, and a peripheral reinforcing portion, and an opening is formed around the opening segment. A reinforcement support is built in, the opening segment is removed to form a segment opening, and a frame-shaped reinforcing member made of an assembled steel material having a thickness equal to or less than the thickness of the lining segment is formed on the peripheral edge of the segment opening. A method for reinforcing an opening of a shield tunnel, comprising: providing and then removing the opening reinforcing support. 前記開口補強支保工は、前記覆工セグメントの内周面に沿って設置した複数本の周状支保工と補強梁とを組んでな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開口部補強方法。 2. The shield tunnel opening according to claim 1, wherein the opening reinforcing support is formed by assembling a plurality of circumferential supports installed along the inner peripheral surface of the lining segment and reinforcing beams. 3. Reinforcement method. 前記覆工セグメントと前記開口部セグメントの幅は、前記開口と該開口の周縁補強部とを含む範囲をもとに決定されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシールドトンネルの開口部補強方法。 3. The shield tunnel according to claim 1, wherein the width of the lining segment and the opening segment is determined based on a range including the opening and a peripheral reinforcing portion of the opening. How to reinforce the opening. 前記覆工セグメントはRCセグメントからなり、前記開口部セグメントはスチールセグメントからなることを特徴とする請求項1乃至請求項いずれか1項に記載のシールドトンネルの開口部補強方法。 The shield tunnel opening reinforcing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the lining segment is an RC segment, and the opening segment is a steel segment.
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