JP5429637B2 - How to correct segment rolling - Google Patents
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Description
本発明は、トンネル築造時の覆工材として六角形セグメントを使用する場合に生じるローリングやセグメントの変位などを計画的にコントロールする方法に関するものである。 The present invention relates to a method for systematically controlling rolling, segment displacement, and the like that occur when a hexagonal segment is used as a lining material during tunnel construction.
トンネル築造時の覆工材として使用される六角形セグメントは、セグメント同士が凸凹に組み立てられるため、トンネル周囲の土や地下水などから、セグメントが受ける力に対し、セグメント自体が持つ強度で抵抗できる。さらに、真円に近い覆工ができることなど多くの利点があり採用が増えている。しかし、六角形セグメントは、すべてのセグメント同士が正確にかみ合ってこそ、その利点を十分に発揮するので、精密に製作、施工されなければならないのであるが、微小な製作、施工誤差は防げない。その製作誤差や施工誤差が積み重なってセグメントのローリングが大きくなり、セグメントが破損したり、漏水が発生したり、シールド掘進工法などの施工時に、掘進ジャッキの靴の部分（スプレッダー）が、セグメントの垂直継ぎ手（リング間継ぎ手）面から外れてしまい掘進不能になる危険性がある。そこで、ローリングを修正する方法として、セグメントの組み立て順番を変えたり、無理やり修正方向に力を加えたり、傾斜端（ピース間継ぎ手）面にシート材を設置する方法（特許文献１参照）が知られている。
また、セグメントが傾いた場合に対する修正方法は明確でない。Since the hexagonal segments used as a lining material when building a tunnel are assembled unevenly, they can resist the strength of the segment itself against the force received by the segment from soil or groundwater around the tunnel. In addition, there are many advantages such as the ability to perform lining close to a perfect circle, and the adoption is increasing. However, the hexagonal segment can fully exhibit its advantages only when all the segments are accurately meshed with each other, so it must be precisely manufactured and constructed, but minute manufacturing and construction errors cannot be prevented. The manufacturing error and construction error accumulate, and the rolling of the segment increases, the segment breaks, water leakage occurs, and when the shield excavation method is applied, the shoe portion (spreader) of the excavation jack is perpendicular to the segment. There is a risk of digging impossible due to detachment from the joint (inter-ring joint) surface. Therefore, as a method for correcting rolling, a method of changing the assembly order of segments, forcibly applying force in the correction direction, or installing a sheet material on the inclined end (piece joint) surface is known (see Patent Document 1). ing.
Moreover, the correction method for the case where the segment is tilted is not clear.
ローリング修正のために、組み立て順番を変えたり、無理やり修正方向に力を加えたりして施工しても簡単に修正できない。特許文献１のように、ピース間継ぎ手にシート材を設置する方法では、リング間に隙間ができ、掘進時のジャッキ圧力によってセグメントに曲げモーメントがかかりセグメントが破損する危険性がある。ジャッキ圧力によって、セグメントが、「くさび」のように食い込んだ場合は、既設のセグメントの間隔が強制的に広げられてしまい、リングの径が大きくなるだけであり、セグメントに異常な応力を加えずに、計画的にローリングを修正する方法がない。また、何らかの理由によって発生するセグメントの掘進方向への傾きを、早めに察知し修正する方法がない。
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものである。Even if the construction order is changed or force is applied in the correction direction for rolling correction, it cannot be easily corrected. As in Patent Document 1, in the method of installing the sheet material at the joint between pieces, there is a risk that a gap is formed between the rings and a bending moment is applied to the segment due to jacking pressure during digging, and the segment is damaged. If the segment bites like a “wedge” due to jack pressure, the spacing between the existing segments will be forcibly widened, and the ring diameter will only increase, and no abnormal stress will be applied to the segment. There is no way to fix rolling in a planned manner. In addition, there is no method for detecting and correcting the inclination of the segment in the direction of excavation for some reason.
The present invention has been made to solve the above problems.
互いに接する３個のセグメントで構成される継ぎ手の交差部は、正常ならＹ字形または逆Ｙ字形になるが、ローリングや傾きが生じた場合はＹ字形が微妙に変形する。このＹ字形の変形量を測定しながら正常のＹ字形になるようにセグメントの挙動をコントロールしてローリングの進行を止め、逆にローリングさせることによってローリングを修正すると同時にＹ字形の変形を正常に戻すという、例えば、車のハンドルのようにセグメントの挙動を自由にコントロールする方法である。その手段は、止水シールと同等な材質などの、劣化しない不透水性の薄い板状の材料で、セグメントの厚さより多少小さい幅で、リング間継ぎ手面やピース間継ぎ手面と同様な形状の、リング間挙動コントロール材とピース間挙動コントロール材を予め製作する。
現場で測定した、セグメントの継ぎ手の交差部の変位測定結果に基づき、掘進方向に対し、遅れている新たに組み立てるセグメントの既設側のリング間継ぎ手に、リング間挙動コントロール材を接着剤で設置してから組立てて、セグメントを進めて、リング間継ぎ手を正常な位置に修正する。進んでいるセグメントには、極力、リング間挙動コントロール材を使用しない。次のセグメントのリング間継ぎ手の隙間を大きくさせないように、隣接するセグメントのピース間継ぎ手に、ピース間挙動コントロール材を設置して組み立てる。次のリングで、リング間継ぎ手と片側のピース間継ぎ手に、挙動コントロール材を設置し、セグメントを逆回転させる。こうすることによって、リング間に隙間を作らないで、かつ、リング径を変えない。変形量が大きい場合は、同様な作業を繰り返してローリングを修正する。
セグメントの掘進方向への傾きを修正する方法は、リング間継ぎ手の長さの半分以下のリング間挙動コントロール材を傾きが直る側に設置する。The intersection of joints composed of three segments that are in contact with each other is normally Y-shaped or inverted Y-shaped. However, when rolling or tilting occurs, the Y-shape is slightly deformed. While measuring the amount of Y-shaped deformation, control the movement of the segment so that it becomes a normal Y-shape, stop the progress of rolling and reversely roll to correct the rolling, and at the same time return the Y-shaped deformation to normal For example, it is a method of freely controlling the behavior of a segment like a car handle. Its means is a thin plate-like material that is impervious to water and does not deteriorate, such as the same material as the water seal, and has a width slightly smaller than the thickness of the segment, and has the same shape as the joint surface between rings and joint surfaces The inter-ring behavior control material and the inter-piece behavior control material are manufactured in advance.
Based on the measurement results of the displacement at the intersection of the segment joints, the inter-ring behavior control material is installed with an adhesive on the joint between the rings on the existing side of the newly assembled segment that is behind the direction of excavation. Then assemble and advance the segment to correct the inter-ring joint in the correct position. As much as possible, avoid the use of inter-ring behavior control materials for the advanced segments. In order not to increase the gap between the ring joints of the next segment, an inter-piece behavior control material is installed and assembled at the joint between pieces of adjacent segments. In the next ring, place a behavior control material on the joint between rings and the piece joint on one side, and rotate the segment in the reverse direction. By doing so, there is no gap between the rings and the ring diameter is not changed. If the amount of deformation is large, the same operation is repeated to correct the rolling.
To correct the inclination of the segment in the direction of excavation, an inter-ring behavior control material that is less than half the length of the inter-ring joint is installed on the side where the inclination is corrected.
本発明は、互いに接する３個のセグメントで構成される継ぎ手の交差部のＹ字形の変形量を測定し、薄い板状のコントロール材を計画的に使用することによって、継ぎ手の交差部が正確なＹ字形になるようにセグメントの挙動をコントロールし、ローリングを計画的に確実に修正することができる。さらに、故意にローリングを進行させたり、停止させたりできる。
また、常に、継ぎ手の交差部の変位を測定することによって、セグメントの掘進方向への傾きを早期に発見でき、早期にローリング防止や、セグメントの破損防止措置ができる。
このように、誰でも計画的に簡単にセグメントの挙動をコントロールできる方法を提供することにより、品質の良いトンネルを築造できる。The present invention measures the amount of Y-shaped deformation at the intersection of a joint composed of three segments in contact with each other, and uses a thin plate-shaped control material in a planned manner, so that the intersection of the joint can be accurately determined. The behavior of the segment can be controlled to be Y-shaped, and rolling can be corrected systematically. Furthermore, rolling can be intentionally advanced or stopped.
In addition, by always measuring the displacement of the joint at the joint, the inclination of the segment in the direction of excavation can be found at an early stage, and measures for preventing rolling and preventing breakage of the segment can be performed at an early stage.
In this way, it is possible to build a high-quality tunnel by providing a method by which anyone can control the behavior of segments easily and systematically.
以下、既設六角形セグメント（１〜４２）は、６ピース（１〜６）で１リングとし、掘進方向（６５）に掘進するものとして、新設六角形セグメント（４３〜５４）でローリングを修正する場合において説明する。
２リング（７〜１２）目のセグメント（９）に、製作誤差や施工誤差などのローリング原因物（５５）によって下向きの、セグメント変位方向（６０）に変位が生じ、３リング（１３〜１８）目で下向きのローリング（５６）が発生する。４リング（１９〜２４）目で、すでに提案されているローリング修正シート材（５７）によって、ローリング（５６）を修正する場合、リング間に隙間が生じ、セグメントの破損や漏水が生じる危険性がある。それらを許せば、５リング（２５〜３０）目でローリングは修正できることにはなるが、セグメントの破損や漏水の危険を冒しながらの修正では、真の修正方法とは言えない。
以下、本発明の実施の形態を説明する。
六角形セグメントのセグメント継ぎ手の交差部（６１）が正常なら、六角形セグメントの３ピース（２、４、８）の交差部のようにきれいなＹ字形になる。セグメントが変位した場合は、六角形セグメントの３ピース（７、１０、１３）の交差部や、六角形セグメントの３ピース（１５、１７、２１）の交差部ように変形する。
６リング（３１〜３６）目のセグメント（３３）に、ローリング原因物（５５）が発生し、７リング（３７〜４２）目にローリング（５６）が発生した時の修正方法を説明する。
（イ）六角形セグメントのセグメント継ぎ手の交差部（６１）の、三角形の頂点になるセ グメント（４、１０、１７）の頂点が掘進側のセグメント（８、１３、２１）に対 しどれだけ変位しているかを測定する。
（ロ）六角形セグメント（４）は、六角形セグメント（８）に対し、変位はゼロであるが 、六角形セグメント（１０）は、六角形セグメント（１３）に対し、遅れており、 さらに、上に変位している。六角形セグメント（１７）は、六角形セグメント（２ １）に対し、遅れており、さらに、下に変位している。
（ハ）（イ）（ロ）に従い、新設セグメント（４４）を組み立てる直前の既設セグメント （３４，３８，４０）の交差部と、既設セグメント（３５、３８、４１）の交差部 の変位量を０．１ミリメートル単位程度で測定記録する。
（ニ）（ハ）で測定した結果、既設セグメント（４０）と比べ、掘進方向（６５）に遅れ ているセグメント（３８）の遅れを取り戻すように、新規セグメント（４４）の既 設セグメント（３８）側にリング間挙動コントロール材（５８）を接着剤で設置し 組み立てる。
（ホ）（ニ）で、既設セグメントとなったセグメント（４４）が、セグメント（４１，４ ４，４７）の交差部の変位量測定結果で、既設セグメント（３８）に比べて下方向 に変位していることを確認し、新設セグメント（５０）を上方向に回転させるため に、セグメント（４７）側に、ピース間挙動コントロール材（５９）を設置する。 このとき、ピース間挙動コントロール材を設置し、掘進力を与えた時、セグメント （４６）とセグメント（４７）の間隔を広げてリングの周長を変えたり、セグメン ト（４６）とセグメント（４７）が支点になって、セグメント（５０）に曲げモー メントを与えたりしないように、セグメント（４４）との間に、リング間挙動コン トロール材を設置して組み立てることが重要である。
（ヘ）ローリングが修正するまで（ハ）（ニ）（ホ）を繰り返す。
（ト）正常六角形セグメント（６２）が、ローリング原因物（５５）によって、傾いた六 角形セグメント（６３）になった場合は、リング間継ぎ手の半分以下の長さにした リング間挙動コントロール材（５８）を、傾きが直る側に設置して修正六角形セグ メント（６４）のように修正する。Hereinafter, assuming that the existing hexagonal segment (1 to 42) is one ring with 6 pieces (1 to 6), and the rolling is corrected with the new hexagonal segment (43 to 54) as digging in the digging direction (65). The case will be described.
The segment (9) of the second ring (7 to 12) is displaced downward in the segment displacement direction (60) due to rolling causes (55) such as manufacturing errors and construction errors, and the three rings (13 to 18). Downward rolling (56) occurs with the eyes. When the rolling (56) is corrected by the rolling correction sheet material (57) that has already been proposed at the 4th ring (19-24), there is a risk that a gap will be created between the rings, resulting in breakage of the segment or water leakage. is there. If these are allowed, the rolling can be corrected at the 5th ring (25-30), but the correction while taking the risk of segment breakage and water leakage is not a true correction method.
Embodiments of the present invention will be described below.
If the intersection (61) of the segment joint of the hexagonal segment is normal, it becomes a clean Y-shape like the intersection of the three pieces (2, 4, 8) of the hexagonal segment. When the segment is displaced, the segment is deformed into an intersection of three pieces (7, 10, 13) of the hexagonal segment or an intersection of three pieces (15, 17, 21) of the hexagonal segment.
A correction method when a rolling cause (55) occurs in the sixth ring (31-36) segment (33) and a rolling (56) occurs in the seventh ring (37-42) will be described.
(B) How many vertices of the segment (4, 10, 17) that become the apex of the triangle at the intersection (61) of the segment joint of the hexagonal segment are relative to the segment (8, 13, 21) on the excavation side Measure whether it is displaced.
(B) The hexagonal segment (4) has zero displacement with respect to the hexagonal segment (8), but the hexagonal segment (10) is delayed with respect to the hexagonal segment (13). Displaced upward. The hexagonal segment (17) is delayed with respect to the hexagonal segment (21) and further displaced downward.
(C) In accordance with (b) (b), the amount of displacement between the intersection of the existing segment (34, 38, 40) just before assembling the new segment (44) and the intersection of the existing segment (35, 38, 41) is calculated. Measure and record to the nearest 0.1 millimeter.
(D) As a result of measurement in (c), compared with the existing segment (40), the existing segment (38) of the new segment (44) is recovered so as to recover the delay of the segment (38) that is delayed in the digging direction (65). ) Install the inter-ring behavior control material (58) on the side with an adhesive and assemble it.
(E) The segment (44) that became the existing segment in (d) is displaced downward compared to the existing segment (38) in the displacement measurement result of the intersection of the segments (41, 44, 47). In order to make sure that the new segment (50) is rotated upward, an inter-piece behavior control material (59) is installed on the segment (47) side. At this time, when an inter-piece behavior control material is installed and a digging force is applied, the interval between the segment (46) and the segment (47) is widened to change the circumference of the ring, or the segment (46) and the segment (47 It is important that an inter-ring behavior control material is installed and assembled with the segment (44) so that the bending moment is not given to the segment (50) as a fulcrum.
(F) Repeat (c) (d) (e) until rolling is corrected.
(G) When the normal hexagonal segment (62) becomes an inclined hexagonal segment (63) due to the rolling cause (55), the inter-ring behavior control material has a length less than half of the joint between the rings. Install (58) on the side where the inclination is corrected and correct it like the modified hexagonal segment (64).
１〜４２既設六角形セグメント、４３〜５４新設六角形セグメント、５５ローリング原因物、５６ローリング量、５７ローリング修正用シート材、５８リング間挙動コントロール材、５９ピース間挙動コントロール材、６０セグメント変位方向、６１セグメント継ぎ手の交差部、６２正常六角形セグメント、６３傾いた六角形セグメント、６４修正六角形セグメント、６５掘進方向 1-42 existing hexagonal segment, 43-54 new hexagonal segment, 55 rolling cause, 56 rolling amount, 57 rolling correction sheet material, 58 ring behavior control material, 59 piece behavior control material, 60 segment displacement direction , 61 segment joint intersection, 62 normal hexagonal segment, 63 tilted hexagonal segment, 64 modified hexagonal segment, 65 digging direction
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