JP5411076B2 - Tunnel construction method - Google Patents
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Description
本発明は、ナトム(NATM)工法に利用されるトンネル構築方法に関するものである。 The present invention relates to a tunnel construction method used for a NATOM method.
従来、このような分野の技術として、特開2010−1633号公報がある。この公報に記載されたトンネル構築方法は、覆工コンクリートの頂部に発生した空洞による覆工コンクリートのヒビ割れを防止するために、吹付けコンクリートの表面の全体に渡って緩衝材を固定している。この緩衝材は、防水シートの裏面に配置され、コンクリート釘によって吹付けコンクリートに固定される。このように緩衝材を利用することで、地山からの外力が覆工コンクリートに伝え難くなり、覆工コンクリートにヒビ割れを発生させ難くしている。 Conventionally, there is JP, 2010-1633, A as a technique of such a field. In the tunnel construction method described in this publication, in order to prevent cracking of the lining concrete due to the cavity generated at the top of the lining concrete, the cushioning material is fixed over the entire surface of the shotcrete. . This cushioning material is disposed on the back surface of the waterproof sheet and is fixed to the shotcrete with concrete nails. By using the cushioning material in this way, it is difficult to transmit external force from the natural ground to the lining concrete, and it is difficult to generate cracks in the lining concrete.
しかしながら、前述した従来のトンネル構築方法では、吹付けコンクリートの全面に緩衝材を施工しなければならないので、施工性が悪く、工期の大幅な延長を招来するといった問題点がある。 However, the conventional tunnel construction method described above has a problem in that the cushioning material must be applied to the entire surface of the shotcrete, so that the workability is poor and the construction period is greatly extended.
本発明は、施工性が良好で、工期の大幅な延長を伴わなくても済むようにしたトンネル構築方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a tunnel construction method that has good workability and does not require a significant extension of the construction period.
本発明は、地山の掘削後にコンクリートの吹き付けにより地山に形成されてなる一次覆工コンクリートと、
一次覆工コンクリートから地山に向けて打ち込まれたロックボルトと、
一次覆工コンクリートの表面に固着された防水シートと、
防水シートと型枠との間にコンクリートを打設して、防水シートの表面に形成された二次覆工コンクリートと、を備えたトンネルにおいて、
二次覆工コンクリートに利用されるセメントのPHのアルカリ水で溶解する素材からなる袋体と、この袋体内に封入されたセメントと、を有する袋セメントを、防水シートのトンネル頂部に固着させ、その後、二次覆工コンクリートを打設することを特徴とする。
The present invention is a primary lining concrete formed in a natural ground by spraying concrete after excavation of the natural ground,
Rock bolts driven from primary lining concrete to natural ground,
A tarpaulin fixed to the surface of the primary lining concrete;
In a tunnel comprising concrete laid between the waterproof sheet and the formwork, and secondary lining concrete formed on the surface of the waterproof sheet,
A bag cement having a bag made of a material dissolved in alkaline water of PH of cement used for secondary lining concrete, and cement encapsulated in the bag, is fixed to the tunnel top of the waterproof sheet, Then, secondary lining concrete is cast.
トンネルを構築するにあたって、二次覆工コンクリートを打設した際に、防水シートの頂部にブリーディング水が集まってくる。このブリーディング水が蒸発するとこの場所に空洞ができ、この空洞により二次覆工コンクリートにヒビ割れが発生し易くなる。この二次覆工コンクリートは、流動性を高めるために一次覆工コンクリートよりも水分が多く含まれているので、ブリーディング水の発生が多く、空洞が出来易い。そこで、本発明は、二次覆工コンクリートの打設時に防水シートの頂部にブリーディング水が集まってくることに着目してなされ、この場所に袋セメントを配置させることにある。この袋セメントは、二次覆工コンクリートに利用されるセメントのPH以上のアルカリ水で溶解する素材からなる袋体と、この袋体内に封入されたセメントと、を有しているので、ブリーディング水が発生すると、袋セメントの袋体が溶解され、これによって、セメントとブリーディング水とが反応して、ブリーディング水が溜まり易い部分すなわち空洞が出来やすい部分をコンクリートで埋めることができる。このような袋セメントの施工は、防水シートへの全面施工ではなく、防水シートの頂部だけの部分施工で良いので、施工性が良好で、しかも工期の大幅な延長を伴わなくても済むといった優れた効果を奏している。 When constructing the tunnel, bleeding water collects at the top of the waterproof sheet when the secondary lining concrete is placed. When this bleeding water evaporates, a cavity is formed at this location, and this cavity tends to cause cracks in the secondary lining concrete. Since this secondary lining concrete contains more water than the primary lining concrete in order to improve fluidity, there is much generation of bleeding water and it is easy to make a cavity. Then, this invention is made | formed paying attention to bleeding water gathering on the top part of a waterproof sheet at the time of casting of secondary lining concrete, and is providing the bag cement in this place. This bag cement has a bag body made of a material that dissolves in alkaline water having a pH higher than that of cement used for secondary lining concrete, and cement enclosed in the bag body. When this occurs, the bag body of the bag cement is dissolved, whereby the cement and the bleeding water react with each other, and the portion where the bleeding water is likely to accumulate, that is, the portion where the cavity is likely to be formed, can be filled with concrete. The construction of such bag cement is not an entire construction on the waterproof sheet, but a partial construction on the top of the waterproof sheet is sufficient, so that the workability is good and it is not necessary to significantly extend the construction period. Has an effect.
また、袋体は、二次覆工コンクリートの打設時に防水シートの頂部に集まるブリーディング水との接触から予定時間後であって、二次覆工コンクリートの硬化所用時間までの間に溶け、袋体内のセメントとブリーディング水とが反応すると好適である。
ブリーディング水によって袋体が溶けて、セメントがブリーディング水と反応を開始する時間は、セメントとブリーディング水との接触から予定時間後である。この予定時間は、二次覆工コンクリート用のセメントが固まり始めて半固化状態になる例えば2〜3時間が適切であり、これは、二次覆工コンクリート用セメントと空洞用セメントとが混ざり合うことができる時間を考慮して適宜決定されるものである。二次覆工コンクリートの固化前は、二次覆工コンクリート用セメントと空洞用のセメントとが混ざり合い易く、境界ができ難く、確実な空洞埋めが達成される。
In addition, the bag body is melted between the contact time with the bleeding water gathered on the top of the waterproof sheet at the time of placing the secondary lining concrete and before the hardening time of the secondary lining concrete, It is preferable that the cement in the body reacts with bleeding water.
The time when the bag is melted by the bleeding water and the cement starts to react with the bleeding water is a predetermined time after the contact between the cement and the bleeding water. This scheduled time is appropriate, for example, 2 to 3 hours when the cement for the secondary lining concrete starts to solidify and becomes semi-solidified. This is because the cement for the secondary lining concrete and the cement for the cavity are mixed. It is determined appropriately in consideration of the time that can be performed. Before the secondary lining concrete is solidified, the cement for the secondary lining concrete and the cement for the cavities are likely to mix with each other, making it difficult to form a boundary, thereby achieving a reliable cavity filling.
本発明によれば、施工性が良好で、工期の大幅な延長を伴わなくても済む。 According to the present invention, workability is good and it is not necessary to significantly extend the construction period.
以下、図面を参照しつつ本発明に係るトンネル構築方法の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a tunnel construction method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、トンネル1は、ナトム(NATM)工法により構築されている。このナトム工法にあっては、地山2を掘削し、地山2の壁面にコンクリートを吹付けて一次吹付けコンクリートを打設する。一次吹付けコンクリートの打設後、トンネル1内に鋼製の支保工を立て込んで、金網を設置する。その後、一次吹付けコンクリートにコンクリートを吹き付けて二次吹付けコンクリートを打設し、一次吹付けコンクリートと二次吹付けコンクリートとで一次覆工コンクリート3がトンネル1内に構築される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the tunnel 1 is constructed by a NATOM method. In this natom method, the
その後、一次覆工コンクリート3から地山2に向かってロックボルト4を打ち込んで、トンネル1の周囲をアーチ状の構造物にする。一次覆工コンクリート3の表面に防水シート5を固着させる。防水シート5の施工後、トンネル1内に型枠をセットし、防水シート5と型枠との間にコンクリートを打設して、防水シート5の表面に二次覆工コンクリート6が構築される。
Thereafter, a
このようなナトム工法で構築されたトンネル1は、図4に示すように、二次覆工コンクリート6を打設する際に、防水シート5の頂部5aにブリーディング水が集まってくる。このブリーディング水が蒸発するとこの場所に深さ5〜20mm程度の空洞Sができて、この空洞Sにより二次覆工コンクリート6にヒビ割れPが発生し易くなる。この二次覆工コンクリート6は、流動性を高めるために一次覆工コンクリート3よりも水分が多く含まれているので、ブリーディング水の発生が多く、空洞Sが出来易い。
As shown in FIG. 4, when the
そこで、二次覆工コンクリート6の打設時に防水シート5の頂部5aにブリーディング水が集まってくることに着目して発明がなされ、この場所に袋セメント10を配置させる。図3に示すように、この袋セメント10は、二次覆工コンクリート6に利用されるセメントのPH以上のアルカリ水で溶解する素材からなる袋体11と、この袋体11内に封入されたセメント12と、を有している。
Therefore, the invention is made by paying attention to the fact that bleeding water collects at the
なお、セメント12に混じって骨材として砂や砂利等が含まれていてもよい。袋体11の素材としては、木材パルプ繊維、非木材系パルプ繊維、レーヨン繊維、ポリエステル繊維などからなる水解紙が適切である。
Note that sand, gravel, or the like may be included as aggregate in the
図1及び図2に示すように、この袋セメント10の厚さや幅は、空洞Sの深さや幅に対応し、袋セメント10長さは、二次覆工コンクリート6の施工に利用される型枠の長さに対応している。また、袋セメント10は、トンネル1内で落下しないように、両面テープや所望の接着剤によって防水シート5に貼り付けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the thickness and width of the
二次覆工コンクリート6を構築する際に、防水シート5と型枠との間にコンクリートを注入すると、防水シート5の頂部5aにブリーディング水が集まってくる。このブリーディング水により袋セメント10の袋体11が溶解され、これによって、セメントとブリーディング水とが反応して、ブリーディング水が溜まり易い部分すなわち空洞Sが出来やすい部分をコンクリートで埋めることができる。
When constructing the
このような袋セメント10の施工は、防水シート5への全面施工ではなく、防水シート5の頂部5aだけの部分施工で良いので、施工性が良好で、しかも工期の大幅な延長を伴わなくても済むといった優れた効果を奏している。
The construction of the
ブリーディング水によって袋体11が溶けて、セメント12がブリーディング水と反応を開始する時間は、セメント12とブリーディング水との接触から予定時間後である。この予定時間は、二次覆工コンクリート6用のセメントが固まり始めて半固化状態になる例えば2〜3時間が適切であり、これは、二次覆工コンクリート用セメントと空洞用セメント12とが混ざり合うことができる時間を考慮して適宜決定されるものである。二次覆工コンクリート6の固化前は、二次覆工コンクリート6に利用されるセメントと空洞Sの埋設に利用されるセメント12とが混ざり合い易く、境界ができ難く、確実な空洞埋めが達成される。
The time when the
袋体11の溶ける時間は、繊維同士の結合力を調整することや、表面処理や、厚さの変更によって調整が行われるが、トンネル構築前に行われるモデル型枠による施工実験を踏まえて決定するのが好ましい。
The melting time of the
1…トンネル 2…地山 3…一次覆工コンクリート 4…ロックボルト 5…防水シート 5a…頂部 6…二次覆工コンクリート 10…袋セメント 11…袋体 12…セメント S…空洞
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (2)
前記一次覆工コンクリートから前記地山に向けて打ち込まれたロックボルトと、
前記一次覆工コンクリートの表面に固着された防水シートと、
前記防水シートと型枠との間にコンクリートを打設して、前記防水シートの表面に形成された二次覆工コンクリートと、を備えたトンネルにおいて、
前記二次覆工コンクリートに利用されるセメントのPHのアルカリ水で溶解する素材からなる袋体と、この袋体内に封入されたセメントと、を有する袋セメントを、前記防水シートのトンネル頂部に固着させ、その後、前記二次覆工コンクリートを打設することを特徴とするトンネル構築方法。 Primary lining concrete formed in the natural ground by spraying concrete after excavation of natural ground,
A rock bolt driven from the primary lining concrete toward the natural ground;
A waterproof sheet fixed to the surface of the primary lining concrete;
In a tunnel comprising concrete placed between the waterproof sheet and a formwork, and secondary lining concrete formed on the surface of the waterproof sheet,
A bag cement made of a material that is dissolved in alkaline water of PH of cement used for the secondary lining concrete, and cement encapsulated in the bag is fixed to the tunnel top of the waterproof sheet. And then laying the secondary lining concrete.
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