JP6088883B2 - Connection method and connection structure of fiber reinforced pile material for shield excavation - Google Patents

Connection method and connection structure of fiber reinforced pile material for shield excavation Download PDF

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Description

本発明は、一般には、地中を掘削するシールド掘進機の発進又は到達のための発進到達部を有するトンネル掘進用立坑におけるシールド掘削用繊維補強壁体の構造に関するものであり、特に、シールド掘進機により切削可能な繊維補強壁体を構成するシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法及び接続構造に関するものである。   The present invention generally relates to a structure of a fiber reinforced wall body for shield excavation in a tunnel excavation shaft having a start reaching portion for starting or reaching a shield machine for excavating underground, and in particular, shield excavation. It is related with the connection method and connection structure of the fiber reinforced pile material for shield excavation which comprises the fiber reinforced wall body which can be cut with a machine.

図11(a)、(b)に示すように、トンネル掘進用立坑200は鉄筋コンクリート製の壁体201及び底板202などにて構築されるが、立坑200のシールド掘進機203が発進又は到達する開口部分には、シールド掘進機203により掘削が可能なように、繊維補強コンクリート壁体204を使用することが提案され、又実施されている。   As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the tunnel digging shaft 200 is constructed with a reinforced concrete wall body 201, a bottom plate 202, and the like, but an opening through which the shield digging machine 203 of the shaft 200 starts or arrives. It is proposed and practiced to use a fiber reinforced concrete wall 204 for the part so that it can be excavated by the shield machine 203.

つまり、立坑200の鉄筋コンクリート製の壁体201は、H型鋼或いは箱形鋼などの鋼部材101とされる打込部材100にて構築されているが、シールド掘進機203により切削可能な繊維補強コンクリート壁体204は、プレキャスト材とされる細長形状のシールド掘削用繊維補強コンクリート材(杭材)1を縦方向に所定の間隔にて配列して構成される。図13に、シールド掘削用繊維補強コンクリート材1の一例を示す。   That is, the wall 201 made of reinforced concrete of the shaft 200 is constructed by the driving member 100 which is a steel member 101 such as H-shaped steel or box steel, but is fiber-reinforced concrete that can be cut by the shield machine 203. The wall body 204 is configured by arranging elongated elongated shield-reinforced fiber reinforced concrete materials (pile materials) 1 which are precast materials in the vertical direction at predetermined intervals. FIG. 13 shows an example of the fiber reinforced concrete material 1 for shield excavation.

繊維補強コンクリート材1は、図12をも参照すると理解されるように、補強筋3として、炭素繊維、有機繊維などに樹脂を含浸して作製された繊維強化樹脂材、即ち、主筋(FRPロッド)3a及びスターラップ筋(FRPスターラップ)3bを、例えば、籠状に組み立て、石灰砕石を粗骨材とするコンクリート、即ち、高強度石灰石コンクリート2に埋設して構成される。このような構造の繊維補強コンクリート材1は、シールド掘進機203による掘削が可能である。   As understood with reference to FIG. 12, the fiber reinforced concrete material 1 is a fiber reinforced resin material produced by impregnating carbon fiber, organic fiber or the like with a resin as a reinforcing bar 3, that is, a main bar (FRP rod). ) 3a and stirrup muscle (FRP stirrup) 3b are assembled, for example, in a bowl shape and embedded in concrete using lime crushed stone as coarse aggregate, that is, high-strength limestone concrete 2. The fiber reinforced concrete material 1 having such a structure can be excavated by the shield machine 203.

通常、繊維補強コンクリート材1は、断面が概略矩形状とされ、主筋3aは、地山側及び掘削側に沿って配置されている。   Usually, the fiber reinforced concrete material 1 has a substantially rectangular cross section, and the main reinforcement 3a is disposed along the natural ground side and the excavation side.

また、繊維補強コンクリート材1の上下両端には、立坑200の構成鋼部材101であるH型鋼或いは箱形鋼などに接続するための継手部10が一体に形成される。継手部10は、例えば、図13に示すように、連結金具10a及び定着治具10b等を備え、連結金具10aの一端は、立坑構成鋼部材101に溶接、ボルトなどにより接続され、連結金具10aの他端は、例えば繊維補強コンクリート材1の作製時に一体に成形された定着治具10bの鋼製端板10cに溶接、ボルトなどにより一体に接続される。   Further, joint portions 10 for connecting to H-shaped steel, box-shaped steel, or the like, which is a constituent steel member 101 of the shaft 200, are integrally formed at the upper and lower ends of the fiber reinforced concrete material 1. For example, as shown in FIG. 13, the joint portion 10 includes a connection fitting 10a, a fixing jig 10b, and the like, and one end of the connection fitting 10a is connected to the shaft member steel member 101 by welding, a bolt, or the like. The other end is integrally connected to the steel end plate 10c of the fixing jig 10b formed integrally when the fiber reinforced concrete material 1 is manufactured, for example, by welding or bolts.

上記構成のシールド掘削用繊維補強コンクリート材1を使用した繊維補強コンクリート壁体204は、シールド掘進機203により掘削が可能であるという特長を有しているが、次のような問題があることが分かった。   The fiber reinforced concrete wall 204 using the fiber reinforced concrete material 1 for shield excavation having the above configuration has a feature that it can be excavated by the shield excavator 203, but has the following problems. I understood.

つまり、上記構成のシールド掘削用繊維補強コンクリート材1を掘削側から地山側へとシールド掘進機203により切削していった場合に、主筋(FRPロッド)3a及びスターラップ筋(FRPスターラップ)3b等のFRP補強筋3が必ずしもシールド掘進機203により細片状態に切削されるとは限らず、長尺の状態の切り屑が発生することが分かった。   That is, when the shield excavation fiber-reinforced concrete material 1 having the above-described configuration is cut from the excavation side to the ground mountain side by the shield excavator 203, the main reinforcement (FRP rod) 3a and the stirrup reinforcement (FRP stirrup) 3b. It has been found that the FRP reinforcing bars 3 such as the above are not necessarily cut into a strip state by the shield machine 203, and long chips are generated.

このような長尺の切り屑は、コンクリート塊と共にシールド掘進機203のチャンバーに取り込まれ、チャンバーから排出される際に、チャンバー部取込口を閉鎖することがある。その場合には、シールド掘進機203を完全に停止し、人手でそのコンクリート塊を取り除くことをしなければならない。   Such long chips may be taken into the chamber of the shield machine 203 together with the concrete block and close the chamber inlet when discharged from the chamber. In that case, the shield machine 203 must be completely stopped and the concrete block must be removed manually.

そこで、炭素繊維又はガラス繊維などの繊維を使用し樹脂含浸した縦格子筋及び横格子筋にて作製された繊維強化樹脂製格子状部材(FRP格子筋)を埋め込み固定したシールド掘削用繊維補強コンクリート材1が提案されている(特許文献1など参照)。図14に示す例では、繊維補強コンクリート1の掘削側及び地山側に主筋としてFRP格子筋5が配置された場合を示す。   Therefore, fiber reinforced concrete for shield excavation in which fiber-reinforced resin grid-like members (FRP grids) made of vertical and horizontal grid bars impregnated with resin using carbon fiber or glass fiber are embedded and fixed. A material 1 has been proposed (see Patent Document 1). In the example shown in FIG. 14, a case where the FRP lattice bars 5 are arranged as main bars on the excavation side and the ground side of the fiber reinforced concrete 1 is shown.

斯かる構成のシールド掘削用繊維補強コンクリート材1は、FRP格子筋5で補強されているので、壁強度の調整が容易であり、且つ、シールド掘進機203による切削が容易であり、また切削屑が細かくなるためシールド掘進機203のチャンバ部取込口を詰まらせることもない。   Since the fiber reinforced concrete material 1 for shield excavation having such a configuration is reinforced by the FRP lattice reinforcement 5, the wall strength can be easily adjusted, and the cutting by the shield machine 203 can be easily performed. Therefore, the chamber entrance of the shield machine 203 is not clogged.

特開2002−89175号公報JP 2002-89175 A

しかし、FRP格子筋5で補強されたシールド掘削用繊維補強コンクリート材1もまた、シールド掘削用繊維補強コンクリート材1をH型鋼に接続する継手構造は、図14に示した従来例と同様に、継手部10が連結金具10a及び定着治具10b等を備え、連結金具10aの一端は、立坑構成鋼部材101に溶接、ボルトなどにより接続され、連結金具10aの他端は、例えば繊維補強コンクリート材1の作製時に一体に成形された定着治具10bの鋼製端板10cに溶接、ボルトなどにより一体に接続される構成とされる。従って、この継手構造は、シールド掘進機による切削領域外に位置することとされている。   However, the fiber structure reinforced concrete material 1 for shield excavation reinforced with the FRP lattice reinforcement 5 also has a joint structure for connecting the fiber reinforced concrete material 1 for shield excavation to the H-shaped steel as in the conventional example shown in FIG. The joint portion 10 includes a connection fitting 10a, a fixing jig 10b, and the like. One end of the connection fitting 10a is connected to the shaft member steel member 101 by welding, bolts, or the like. It is configured to be integrally connected to the steel end plate 10c of the fixing jig 10b integrally formed at the time of manufacturing 1 by welding, bolts, or the like. Therefore, this joint structure is supposed to be located outside the cutting area by the shield machine.

ところが、工事現場が、例えば、高速道路橋下などといった空頭制限がある現場では、長尺のシールド掘削用繊維補強コンクリート材1を立坑溝204に建て込むことが不可能であり、複数のピースに分割されたシールド掘削用繊維補強コンクリート材1を現場で接合して建て込むことが余儀なくされている。この場合、上下端部の構造と同じく金属部材を用いた継手構造では、シールド掘進機203による切削は不可能か、極めて困難となる。   However, when the construction site has an overhead restriction such as under a highway bridge, it is impossible to build the long shield fiber reinforced concrete material 1 for excavation into the shaft groove 204 and divide it into a plurality of pieces. It is forced to construct the fiber reinforced concrete material 1 for shield excavation joined in the field. In this case, in the joint structure using the metal member as in the structure of the upper and lower ends, cutting by the shield machine 203 is impossible or extremely difficult.

そこで、本発明の目的は、現場での接続作業性を向上させることができ、しかも、接続後の接続構造がシールド掘進機による切削が可能であり、且つ、FRP補強筋などの細片化を促進することのできる、繊維補強コンクリート壁体を構成するシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法及び接続構造を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to improve the connection workability in the field, and the connection structure after connection can be cut by a shield machine, and the FRP reinforcing bars and the like can be cut into pieces. It is an object of the present invention to provide a connection method and a connection structure of a fiber reinforced pile material for shield excavation that constitutes a fiber reinforced concrete wall body that can be promoted.

上記目的は本発明に係るシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法及び接続構造にて達成される。要約すれば、本発明の一態様によれば、長手軸線に直交する横断面形状が矩形状とされ、少なくとも対向する両面が補強用FRP格子筋にて補強された細長形状のシールド掘削用繊維補強杭材であって、長手方向にて複数のピースに分割されたシールド掘削用繊維補強杭材を、現場にて長手方向に一体に接続するための接続方法において、
上側に位置した上側ピースは、下端部に前記補強用FRP格子筋が露出した上側接続領域を有し、
下側に位置した下側ピースは、上端部に前記補強用FRP格子筋が露出した下側接続領域を有し、
前記上側ピースと前記下側ピースとを長手軸線方向に整列して、前記上側ピースの下端部と前記下側ピースの上端部とを接合し、
前記上側ピースの下端部の前記露出した補強用FRP格子筋と、前記下側ピースの上端部の前記露出した補強用格子筋とに重なるように接続用FRP格子筋を適合して重ね合わせ、
前記接続用FRP格子筋が配設された前記上側ピースの上側接続領域、及び、前記接続用FRP格子筋が配設された前記下側ピースの下側接続領域の外周にFRPスターラップ筋を配置し、
前記上側ピースの上側接続領域及び前記下側ピースの下側接続領域を囲包して成形型枠を取付け、前記成形型枠内に被覆材を打設して、前記被覆材を前記補強用FRP格子筋及び前記接続用FRP格子筋のマス目に充填すると共に、前記上側ピースの上側接続領域及び前記下側ピースの下側接続領域の外周囲を被覆し、そして、前記被覆材を固化する、
ことを特徴とするシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法である。
The above object is achieved by the method and the connection structure of the fiber reinforced pile material for shield excavation according to the present invention. In summary, according to one aspect of the present invention, an elongated shield excavation fiber reinforcement in which the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal axis is a rectangular shape and at least both opposing surfaces are reinforced with reinforcing FRP lattice bars. In the connection method for connecting the fiber reinforced pile material for shield excavation, which is a pile material and divided into a plurality of pieces in the longitudinal direction, integrally in the longitudinal direction at the site,
The upper piece located on the upper side has an upper connection region where the reinforcing FRP lattice is exposed at the lower end,
The lower piece located on the lower side has a lower connection region where the reinforcing FRP lattices are exposed at the upper end,
Aligning the upper piece and the lower piece in the longitudinal axis direction, joining the lower end of the upper piece and the upper end of the lower piece,
Fitting and overlapping the connecting FRP lattices to overlap the exposed reinforcing FRP lattices at the lower end of the upper piece and the exposed reinforcing lattices at the upper end of the lower piece,
FRP stirrup bars are arranged on the outer periphery of the upper connection area of the upper piece in which the connection FRP lattice bars are disposed and the lower connection area of the lower piece in which the connection FRP lattice lines are disposed. And
A molding die is attached so as to surround the upper connection region of the upper piece and the lower connection region of the lower piece, a covering material is placed in the molding die, and the covering material is attached to the reinforcing FRP. Filling the grids and grids of the connecting FRP grids, covering the outer periphery of the upper connection region of the upper piece and the lower connection region of the lower piece, and solidifying the coating material;
It is the connection method of the fiber reinforced pile material for shield excavation characterized by the above-mentioned.

本発明の一実施態様によれば、前記複数のピースに分割された前記シールド掘削用繊維補強杭材は、マトリックス材としてコンクリート、モルタル、又は、発泡樹脂を使用したプレキャスト材である。   According to an embodiment of the present invention, the shield excavation fiber-reinforced pile material divided into the plurality of pieces is a precast material using concrete, mortar, or foamed resin as a matrix material.

本発明の他の実施態様によれば、前記被覆材は、コンクリート、モルタル、又は、樹脂モルタルである。   According to another embodiment of the present invention, the covering material is concrete, mortar, or resin mortar.

本発明の他の実施態様によれば、前記成形型枠は、木材、樹脂材、FRP材、又は、FRU材である。   According to another embodiment of the present invention, the mold is a wood, a resin material, an FRP material, or an FRU material.

本発明の他の実施態様によれば、前記補強用FRP格子筋及び前記接続用FRP格子筋のマス目内に予め補強骨材を充填する。   According to another embodiment of the present invention, the reinforcing aggregate is filled in advance in the grids of the reinforcing FRP lattice and the connecting FRP lattice.

本発明の他の実施態様によれば、前記補強骨材は、普通砕石、石灰砕石、スラグ砕石などの骨材、樹脂材、FRP材、又は、FRU材である。   According to another embodiment of the present invention, the reinforcing aggregate is an aggregate such as ordinary crushed stone, lime crushed stone, slag crushed stone, resin material, FRP material, or FRU material.

本発明の他の実施態様によれば、前記FRP格子筋及び前記スターラップ筋は、強化繊維に樹脂を含浸させた繊維強化樹脂材であり、
前記強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維、ボロン繊維、バサルト繊維等の無機繊維;チタン、スチール等の金属繊維;アラミド、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン、ビニロン、ポリアセタール、PBO、高強度ポリプロピレン等の有機繊維;から選択されるいずれかの繊維であるか、前記繊維を複数種混入したハイブリッドタイプとされ、
前記樹脂としては、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、又は、MMA、エポキシアクリレート等のラジカル反応系樹脂を少なくとも一種以上含むものを使用する。
According to another embodiment of the present invention, the FRP lattice and the stirrup are a fiber reinforced resin material obtained by impregnating a reinforced fiber with a resin,
Examples of the reinforcing fibers include inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, ceramic fibers, boron fibers, and basalt fibers; metal fibers such as titanium and steel; aramid, polyester, polyethylene, nylon, vinylon, polyacetal, PBO, and high-strength polypropylene. An organic fiber such as, or a hybrid type in which a plurality of the fibers are mixed,
As the resin, at least one kind of radical reaction resin such as vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, polyamide resin, room temperature curable epoxy resin, thermosetting epoxy resin, polycarbonate resin, urethane resin, MMA, epoxy acrylate, etc. Use what includes the above.

本発明の他の実施態様によれば、前記上側ピース及び前記下側ピースの接合面は、凹凸形状に嵌り合うコッタ―構造に形成される。   According to another embodiment of the present invention, the joint surface of the upper piece and the lower piece is formed in a cotter structure that fits in an uneven shape.

本発明の他の態様によれば、上記いずれかのシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法にて接続されたシールド掘削用繊維補強杭材の接続構造が提供される。   According to the other aspect of this invention, the connection structure of the fiber reinforced pile material for shield excavation connected by the said any connection method of the fiber reinforced pile material for shield excavation is provided.

本発明によれば、現場での接続作業性を向上させることができ、しかも、接続後の接続構造がシールド掘進機による切削が可能であり、且つ、FRP補強筋などの細片化を促進することができる。   According to the present invention, on-site connection workability can be improved, and the connection structure after connection can be cut by a shield machine, and the fragmentation of FRP reinforcing bars and the like is promoted. be able to.

図1(a)は、本発明の接続方法を実施するための複数のピースに分割されたシールド掘削用繊維補強杭材の一実施例を示す斜視図であり、図1(b)は、横断面図である。Fig.1 (a) is a perspective view which shows one Example of the fiber reinforced pile material for shield excavation divided | segmented into the several piece for implementing the connection method of this invention, FIG.1 (b) is crossing FIG. 図2(a)、(b)は、それぞれ、一体とされたシールド掘削用繊維補強杭材の上端部及び下端部の接続金具を説明する概略斜視図である。2 (a) and 2 (b) are schematic perspective views for explaining the connection fittings at the upper end and the lower end of the fiber reinforced pile material for shield excavation that are integrated. 図3(a)、(b)は、FRP格子筋の一実施例を説明する斜視図である。FIGS. 3A and 3B are perspective views for explaining an embodiment of the FRP lattice. 本発明の接続方法を説明するために、複数のピースに分割されたシールド掘削用繊維補強杭材を接合した状態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the state which joined the fiber reinforced pile material for shield excavation divided | segmented into the several piece in order to demonstrate the connection method of this invention. 本発明の接続方法を説明するために、複数のピースに分割されたシールド掘削用繊維補強杭材を接合した状態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the state which joined the fiber reinforced pile material for shield excavation divided | segmented into the several piece in order to demonstrate the connection method of this invention. シールド掘削用繊維補強杭材を接続した接続構造の横断面図である。It is a cross-sectional view of the connection structure which connected the fiber reinforced pile material for shield excavation. 本発明の接続方法及び接続構造を説明するために、複数のピースに分割されたシールド掘削用繊維補強杭材を接合した状態を示す概略断面図である。In order to demonstrate the connection method and connection structure of this invention, it is a schematic sectional drawing which shows the state which joined the fiber reinforced pile material for shield excavation divided | segmented into the several piece. 図7のA部の詳細図である。FIG. 8 is a detailed view of part A in FIG. 7. 図7のA部の詳細図であり、他の実施例を示す。FIG. 8 is a detailed view of part A in FIG. 7 and shows another embodiment. 本発明の接続方法の他の実施例を説明するために、複数のピースに分割されたシールド掘削用繊維補強杭材の接合前の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state before joining of the fiber reinforced pile material for shield excavation divided | segmented into the several piece in order to demonstrate the other Example of the connection method of this invention. 図11(a)は、立坑の概略構成を示す縦断面図であり、図11(b)は、立坑内から見たシールド掘進機により切削可能な壁体の構造を示す。Fig.11 (a) is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of a shaft, FIG.11 (b) shows the structure of the wall body which can be cut with the shield machine seen from the shaft. 従来のシールド掘削用繊維補強杭材を使用して構成される壁体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the wall body comprised using the conventional fiber reinforced pile material for shield excavation. 従来のシールド掘削用繊維補強杭材の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the conventional fiber reinforced pile material for shield excavation. 従来のシールド掘削用繊維補強杭材の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the conventional fiber reinforced pile material for shield excavation.

以下、本発明に係るシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法及び接続構造を図面に則して更に詳しく説明する。   Hereinafter, the connection method and the connection structure of the fiber reinforced pile material for shield excavation which concern on this invention are demonstrated in detail according to drawing.

実施例1
図1〜図3に本発明の接続方法を実施するための複数のピースに分割されたシールド掘削用繊維補強杭材1の一実施例を示す。
Example 1
1 to 3 show an embodiment of the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation divided into a plurality of pieces for carrying out the connection method of the present invention.

本実施例にて、本発明の接続方法を実施するためのシールド掘削用繊維補強杭材1は、上側ピース1Aと下側ピース1Bとにて構成される。図2(a)、(b)に示すように、上側ピース1Aの上端には、立坑200の構成鋼部材101であるH型鋼或いは箱形鋼などに接続するための継手部10が一体に形成される。また、下側ピース1Bの下端には、立坑200の構成鋼部材101であるH型鋼或いは箱形鋼などに接続するための継手部10が一体に形成される。   In this embodiment, the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation for carrying out the connection method of the present invention is composed of an upper piece 1A and a lower piece 1B. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a joint portion 10 is integrally formed at the upper end of the upper piece 1A for connection to an H-shaped steel or a box-shaped steel that is a constituent steel member 101 of the shaft 200. Is done. Moreover, the joint part 10 for connecting with the H-shaped steel which is the structural steel member 101 of the shaft 200, or box-shaped steel etc. is integrally formed in the lower end of the lower piece 1B.

上側ピース1Aの上端及び下側ピース1Bの下端の継手部10は、従来と同様に、連結金具10a及び定着治具10b等を備え、連結金具10aの一端は、立坑構成鋼部材101に溶接、ボルトなどにより接続され、連結金具10aの他端は、繊維補強杭材1の作製時に一体に成形された定着治具10bの構成端板10cに溶接、ボルトなどにより一体に接続される。継手部10の構造は、これに限定されるものではなく、当業者には周知のその他種々の構造が可能である。   The joint portion 10 at the upper end of the upper piece 1A and the lower end of the lower piece 1B includes a connection fitting 10a, a fixing jig 10b, and the like, and one end of the connection fitting 10a is welded to the shaft constituting steel member 101. The other end of the connecting metal fitting 10a is connected to the component end plate 10c of the fixing jig 10b integrally formed at the time of manufacturing the fiber reinforced pile material 1 by welding, a bolt, or the like. The structure of the joint portion 10 is not limited to this, and various other structures well known to those skilled in the art are possible.

(シールド掘削用繊維補強杭材)
更に、図1(a)、(b)を参照して、本発明の接続方法を実施する際に使用するシールド掘削用繊維補強杭材1について説明すると、本実施例にて、シールド掘削用繊維補強杭材1は、軸線方向に延在した細長形状とされ、上側ピース1Aと下側ピース1Bとにて構成され、上側ピース1Aと下側ピース1Bは、本発明に従った接続構造によって接続される。また、本実施例では、上側ピース1Aと下側ピース1Bは同様の構成とされる。つまり、本実施例では、シールド掘削用繊維補強杭材1は、プレキャスト部材とされ、横断面形状が、縦(L0)が30〜200cm、横(W0)が20〜200cmとされ、従来と同様の形状寸法とされる。
(Fiber reinforced pile material for shield excavation)
Furthermore, referring to FIGS. 1A and 1B, the shield excavation fiber reinforced pile material 1 used when carrying out the connection method of the present invention will be described. In this embodiment, the shield excavation fiber The reinforcing pile material 1 has an elongated shape extending in the axial direction, and is composed of an upper piece 1A and a lower piece 1B. The upper piece 1A and the lower piece 1B are connected by a connection structure according to the present invention. Is done. In the present embodiment, the upper piece 1A and the lower piece 1B have the same configuration. That is, in this example, the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation is a precast member, and the cross-sectional shape is 30 to 200 cm in length (L0) and 20 to 200 cm in width (W0), which is the same as the conventional one. It is made the shape dimension.

ただ、本実施例では、シールド掘削用繊維補強杭材1は、高速道路橋下の現場などで使用されるものであるので、上側ピース1A及び下側ピース1Bは、高さ(H0)が1〜4m程度とされ、従来のような長尺のものは使用することができない。従って、シールド掘削用繊維補強杭材1を構成する上側ピース1A及び下側ピース1Bは、詳しくは後述するように、シールド掘進機203による切削可能な重ね継手による接続構造にて接続される。   However, in this embodiment, since the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation is used at a site under a highway bridge or the like, the upper piece 1A and the lower piece 1B have a height (H0) of 1 to 1. The length is about 4 m, and a conventional long one cannot be used. Therefore, the upper piece 1A and the lower piece 1B constituting the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation are connected by a connection structure using a lap joint that can be cut by the shield machine 203 as will be described in detail later.

また、本実施例では、シールド掘削用繊維補強杭材1は、即ち、上側ピース1Aと下側ピース1Bは、図1(a)に示すように、強化繊維に樹脂を含浸して作製された繊維補強材とされる繊維強化樹脂製格子状部材、即ち、FRP格子筋(主筋)5が、柱状体とされる杭材1の前面側(シールド掘進機による切削開始側である掘削側)及び後面側(地山側)に配置され、マトリクス材(芯材)2に埋設されたプレキャスト材とされる。   Moreover, in this example, the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation, that is, the upper piece 1A and the lower piece 1B were produced by impregnating reinforcing fibers with resin as shown in FIG. A fiber-reinforced resin grid-like member used as a fiber reinforcing material, that is, an FRP lattice (main bar) 5 is a front side of a pile material 1 used as a columnar body (excavation side that is a cutting start side by a shield machine), and The precast material is disposed on the rear surface side (natural ground side) and embedded in the matrix material (core material) 2.

なお、シールド掘削用繊維補強杭材1は、図1(b)に示すように、FRP格子筋(主筋)5、及び、同じく強化繊維に樹脂を含浸して作製され、芯材2の周囲に巻き付く態様で配置された繊維補強材とされる繊維強化樹脂製筋材、即ち、FRPスターラップ筋(FRPスターラップ)を籠状に組み立て、マトリクス材(芯材)2に埋設して作製することもできる。   The fiber reinforced pile material 1 for shield excavation is produced by impregnating a resin into the FRP lattice reinforcement (main reinforcement) 5 and the reinforcing fibers, as shown in FIG. A fiber reinforced resin reinforcing material to be used as a fiber reinforcing material arranged in a winding manner, that is, an FRP stirrup streak (FRP stirrup) is assembled in a bowl shape and embedded in a matrix material (core material) 2 to prepare. You can also

本実施例にてマトリックス材2として、粗骨材としての石灰砕石を含むコンクリート、即ち、石灰砕石コンクリートが好適に使用し得るが、更に、モルタル、又は、硬質ウレタン樹脂発泡体のような発泡樹脂とすることもできる。このような構造のプレキャスト材は、シールド掘進機による掘削が可能である。   In the present embodiment, concrete containing crushed limestone as a coarse aggregate, that is, crushed crushed stone concrete can be suitably used as the matrix material 2, but further, foamed resin such as mortar or hard urethane resin foam. It can also be. The precast material having such a structure can be excavated by a shield machine.

FRP格子筋5は、図3(a)に示すように、通常、直角に交差して格子状に配置された複数の補強筋、即ち、縦補強筋5aと横補強筋5bとを含み、各補強筋5a、5bは、強化繊維を一方向に並べて樹脂を含浸させた帯状強化繊維を複数層積層して形成されたものである。   As shown in FIG. 3 (a), the FRP lattice 5 usually includes a plurality of reinforcing bars arranged in a lattice pattern so as to intersect at right angles, that is, vertical reinforcing bars 5a and lateral reinforcing bars 5b. The reinforcing bars 5a and 5b are formed by laminating a plurality of layers of belt-shaped reinforcing fibers in which reinforcing fibers are arranged in one direction and impregnated with a resin.

本実施例にて使用される各補強筋5a、5bは、補強筋幅(w)が1〜20mm、厚さ(t)が0.5〜25mm、であり、格子間距離(W1)が25〜250mmの格子状に成形硬化され、全体としてシート状のFRP格子筋5を形成する。このFRP格子筋5は、図3(b)に示すように、筋の交差部分の厚さが他の部分の厚さと略等しくなるように成形硬化されている。また、FRP格子筋5における、強化繊維の体積含有率は、5〜65%とされる。   Reinforcing bars 5a and 5b used in this embodiment have a reinforcing bar width (w) of 1 to 20 mm, a thickness (t) of 0.5 to 25 mm, and an interstitial distance (W1) of 25. Formed and hardened in a lattice shape of ˜250 mm to form a sheet-like FRP lattice line 5 as a whole. As shown in FIG. 3B, the FRP lattice 5 is molded and hardened so that the thickness of the intersection of the lines is substantially equal to the thickness of the other portion. Further, the volume content of the reinforcing fiber in the FRP lattice 5 is 5 to 65%.

FRPスターラップ筋6は、図1(b)に示すように、強化繊維を一方向に並べて樹脂を含浸させた紐状或いはロッド状の繊維強化樹脂(FRP)とすることができる。FRPスターラップ6は、円形断面形状のみならず矩形断面形状とすることもできる。FRPスターラップ筋6は、通常、直径(矩形断面の場合は換算直径)が2〜40mmとされる。また、FRPスターラップ筋6における、強化繊維の体積含有率は、5〜65%とされる。なお、FRPスターラップ筋6は、上記構造に限定されず、当業者には周知の種々の寸法、形態、例えば、図4、図7に示すように、FRP格子筋の一部構造を利用した分枝付きスターラップ筋などとすることもできる。   As shown in FIG. 1B, the FRP stirrup muscle 6 can be a string-like or rod-like fiber-reinforced resin (FRP) in which reinforcing fibers are arranged in one direction and impregnated with a resin. The FRP stirrup 6 may have a rectangular cross-sectional shape as well as a circular cross-sectional shape. The FRP stirrup muscle 6 usually has a diameter (converted diameter in the case of a rectangular cross section) of 2 to 40 mm. Further, the volume content of the reinforcing fiber in the FRP stirrup muscle 6 is set to 5 to 65%. The FRP stirrup muscle 6 is not limited to the above-described structure, and various dimensions and forms well known to those skilled in the art, for example, as shown in FIGS. 4 and 7, use a partial structure of the FRP lattice muscle. It can also be a stirrup muscle with a branch.

FRP格子筋5及びFRPスターラップ筋6を構成する繊維補強材は、強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維、ボロン繊維、バサルト繊維等の無機繊維;チタン、スチール等の金属繊維;アラミド、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン、ビニロン、ポリアセタール、PBO、高強度ポリプロピレン等の有機繊維;から選択されるいずれかの繊維であるか、前記繊維を複数種混入したハイブリッドタイプとされる。   The fiber reinforcement constituting the FRP lattice 5 and the FRP stirrup 6 includes, as reinforcing fibers, inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, ceramic fibers, boron fibers, and basalt fibers; metal fibers such as titanium and steel; Organic fiber such as aramid, polyester, polyethylene, nylon, vinylon, polyacetal, PBO, high-strength polypropylene, or the like, or a hybrid type in which a plurality of the fibers are mixed.

また、樹脂としては、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、又は、MMA、エポキシアクリレート等のラジカル反応系樹脂を少なくとも一種以上含むものを使用することができる。   Further, as the resin, at least a radical reaction resin such as vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, polyamide resin, room temperature curable epoxy resin, thermosetting epoxy resin, polycarbonate resin, urethane resin, MMA, epoxy acrylate or the like. What contains 1 or more types can be used.

(接続方法及び接続構造)
図2を参照して上述したように、シールド掘削用繊維補強杭材1を構成する上側ピース1Aの上端及び下側ピース1Bの下端は、従来と同様に、連結金具10a及び定着治具10b等から成る継手部10が設けられている。
(Connection method and connection structure)
As described above with reference to FIG. 2, the upper end of the upper piece 1 </ b> A and the lower end of the lower piece 1 </ b> B constituting the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation are the same as in the prior art, such as the connecting bracket 10 a and the fixing jig 10 b A joint portion 10 is provided.

これに対して、上側ピース1Aの下端と、下側ピース1Bの上端は、本発明に係る重ね継手構造を利用した接続方法にて接続される。本発明の接続構造10Aが図7に示される。   On the other hand, the lower end of the upper piece 1A and the upper end of the lower piece 1B are connected by a connection method using the lap joint structure according to the present invention. A connection structure 10A of the present invention is shown in FIG.

先ず、図4、図5を参照して、シールド掘削用繊維補強杭材1の上側ピース1Aの下端部及び下側ピース1Bの上端部の構造について説明する。上側ピース1Aの下端部は、下端面1Aaより所定の長さ(Ha)、例えば、略100cmの長さに亘って、また、下側ピース1Bの上端部は、上端面1Baより所定の長さ(Hb)、例えば、略100cmの長さに亘って、プレキャスト材の外周囲のマトリクス材、例えばコンクリート2が除去されており、シールド掘削用繊維補強杭材1の掘削側及び地山側に配置された補強材であるFRP格子筋5が露出している。このFRP格子筋5が露出した領域が、継手構造の接続領域H(Ha、Hb)となる。また、上側ピース1Aの下端面1Aaは、芯材コンクリート部分2Aが凸状に成形され、下側ピース1Bの上端面1Baに形成された凹状コンクリート部分2Bに嵌合するようにされる。つまり、上側ピース1A及び下側ピース1Bの接合面2A、2Bは、両ピース部材間のせん断伝達のためのコッター構造とされる。勿論、上側ピース1Aの下端面1Aaに凹形状を形成し、下側ピース1Bの上端面1Baに凸形状を形成することもできる。   First, with reference to FIG. 4, FIG. 5, the structure of the lower end part of the upper piece 1A of the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation and the upper end part of the lower piece 1B is demonstrated. The lower end portion of the upper piece 1A extends over a predetermined length (Ha) from the lower end surface 1Aa, for example, approximately 100 cm, and the upper end portion of the lower piece 1B has a predetermined length from the upper end surface 1Ba. (Hb), for example, the matrix material around the outer periphery of the precast material, for example, concrete 2 has been removed over a length of about 100 cm, and is disposed on the excavation side and the natural ground side of the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation. The FRP lattice 5 which is a reinforcing material is exposed. A region where the FRP lattice 5 is exposed is a connection region H (Ha, Hb) of the joint structure. Further, the lower end surface 1Aa of the upper piece 1A is formed such that the core concrete portion 2A is formed in a convex shape and is fitted into a concave concrete portion 2B formed on the upper end surface 1Ba of the lower piece 1B. That is, the joining surfaces 2A and 2B of the upper piece 1A and the lower piece 1B have a cotter structure for shear transmission between the two piece members. Of course, a concave shape can be formed on the lower end surface 1Aa of the upper piece 1A, and a convex shape can be formed on the upper end surface 1Ba of the lower piece 1B.

接続作業に際し、上記構成とされた上側ピース1A及び下側ピース1Bを互いに接合するためには、図4に示すように、下側ピース1Bは立坑溝204内に設置される。下側ピース1Bは、接続領域Hbが立坑溝204より上方へと位置するように、下側ピース1Bに形成した支持穴7に支持棒8を貫通して支持台9に支持させることによって支持する。次に、クレーン等にて吊り下げられた上側ピース1Aを下側ピース1Bの上方に配置して、長手軸線方向に整列して、上側ピース1A及び下側ピース1Bの接合面1Aa、1Baをコッタ―構造2A、2Bを介して接合し、その状態に保持する。   In connecting work, in order to join the upper piece 1A and the lower piece 1B configured as described above, the lower piece 1B is installed in the shaft groove 204 as shown in FIG. The lower piece 1B is supported by passing the support bar 8 through the support hole 7 formed in the lower piece 1B and supporting it on the support base 9 so that the connection region Hb is located above the shaft groove 204. . Next, the upper piece 1A suspended by a crane or the like is arranged above the lower piece 1B, aligned in the longitudinal axis direction, and the joining surfaces 1Aa and 1Ba of the upper piece 1A and the lower piece 1B are cottered. -Joined through structures 2A, 2B and held in that state.

上側ピース1A及び下側ピース1Bの接続領域H(Ha、Hb)に位置するFRP格子筋5、5に重なるようにして、接続用のFRP格子筋50を外側から被せ、重ね合わせる。つまり、本実施例では、図4、図5に示すように、接続用FRP格子筋50は、シールド掘削用繊維補強杭材1の掘削側及び地山側の両側から接続領域H(Ha、Hb)に適合され、図4、図6、図7に示すように、FRPスターラップ筋6にて上側ピース1A及び下側ピース1Bの接続領域H(Ha、Hb)に固定される。接続用FRP格子筋50は、上述した補強用FRP格子筋5と同じものを使用することができる。   The FRP lattice lines 50 for connection are covered from the outside so as to overlap the FRP lattice lines 5 and 5 located in the connection regions H (Ha, Hb) of the upper piece 1A and the lower piece 1B, and are overlapped. That is, in this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the connecting FRP lattice reinforcing bars 50 are connected to the connection regions H (Ha, Hb) from the both sides of the shield excavation fiber reinforced pile material 1 on the excavation side and the natural ground side. 4, 6, and 7, the FRP stirrup muscle 6 is fixed to the connection region H (Ha, Hb) of the upper piece 1 </ b> A and the lower piece 1 </ b> B. As the connecting FRP lattice line 50, the same one as the reinforcing FRP lattice line 5 described above can be used.

次いで、図7に示すように、接続用FRP格子筋50及びFRPスターラップ筋6が配置された上側ピース1A及び下側ピース1Bの接続領域H(Ha、Hb)の周囲に成形型枠60が設置され、成形型枠60内に被覆材20、例えば、モルタル、コンクリート、樹脂モルタルなどが打設される。なお、被覆材20の打設は、現場にてポンプで杭回り接続部の成形型枠60内に、流し込みや、逆打ち等で行うことができる。このように、これら被覆材20は、流動性に優れており、ポンプにより逆打ちが可能であり、また、速硬化性を有しており、極めて作業性が良い。被覆材20の特性としては、
・流動性:スランプフロー300〜1200mm
・即硬化:5〜1500分
・高圧縮強度:18〜100N/mm2
・ポンプによる逆打ちが可能であること
が要求される。
Next, as shown in FIG. 7, the molding frame 60 is formed around the connection region H (Ha, Hb) of the upper piece 1 </ b> A and the lower piece 1 </ b> B where the connecting FRP lattice bars 50 and the FRP stirrup bars 6 are arranged. The covering material 20 such as mortar, concrete, resin mortar, or the like is placed in the forming mold 60. The covering material 20 can be placed on the site by pouring into the forming mold 60 at the connection portion around the pile with a pump or by counter-strike. As described above, these coating materials 20 are excellent in fluidity, can be reversed by a pump, have fast curing properties, and have extremely good workability. As a characteristic of the covering material 20,
-Fluidity: Slump flow 300-1200mm
・ Immediate curing: 5 to 1500 minutes ・ High compressive strength: 18 to 100 N / mm 2
・ It is required to be able to strike back with a pump.

図8に示すように、被覆材20を成形型枠60内に打設することにより、被覆材20が補強用FRP格子筋5及び接続用FRP格子筋50のマス目5A、50A内に充填され、固化される。被覆材20が補強用FRP格子筋5及び接続用FRP格子筋50のマス目5A、50A内に充填されることにより、継手強度が達成される。なお、図8に示すように、補強用FRP格子筋5のマス目5Aに対応した芯材(マトリクス材)2をも所定の深さ(h)、例えばh=2〜100mmだけ除去して凹所2Cとし、この凹所部分2Cにも被覆材20が充填されるように構成するのが好ましい。この構成とすることにより、更に継手強度が増大する。   As shown in FIG. 8, the covering material 20 is filled in the cells 5 </ b> A and 50 </ b> A of the reinforcing FRP lattice 5 and the connecting FRP lattice 50 by placing the covering material 20 in the mold 60. , Solidified. The covering material 20 is filled in the cells 5A and 50A of the reinforcing FRP lattice 5 and the connecting FRP lattice 50, whereby the joint strength is achieved. As shown in FIG. 8, the core material (matrix material) 2 corresponding to the grid 5A of the reinforcing FRP lattice 5 is also removed by a predetermined depth (h), for example, h = 2 to 100 mm. It is preferable that the portion 2C is formed so that the covering portion 20 is also filled in the recessed portion 2C. With this configuration, the joint strength is further increased.

また、図9に示すように、被覆材20を打設する前に、補強用FRP格子筋5及び接続用FRP格子筋50のマス目5A、50A、更には、芯材の凹所2Cにて形成される空間部に、例えば、普通砕石、石灰砕石、スラグ砕石などの骨材、樹脂材、FRP材、又は、FRU材などとされる補強骨材71を例えばメッシュ状袋72内に入れて構成される補強材70を予め配置することによって、更に継手強度を増大させることができる。   Further, as shown in FIG. 9, before the covering material 20 is placed, the reinforcing FRP lattice 5 and the connecting FRP lattice 50 have the grids 5A and 50A, and the core recess 2C. In the formed space, for example, a reinforcing aggregate 71 such as an aggregate such as ordinary crushed stone, lime crushed stone, slag crushed stone, resin material, FRP material, or FRU material is placed in a mesh bag 72, for example. By arranging the reinforcing member 70 configured in advance, the joint strength can be further increased.

尚、成形型枠60は、被覆材20が固化した後除去することもできるが、例えば、木材、樹脂材、FRP材、FRU(ファイバーレインフォースドウレタン)などのシールド掘進機203による切削可能材を使用することにより、除去する必要がなくなり、従って、作業性を向上させることができる。また、この場合は、成形型枠60は、FRPや樹脂製のボルトを使用して上側、下側ピース1A、1Bに固定するのが好ましい。   The molding frame 60 can be removed after the coating material 20 is solidified, but can be removed by a shield machine 203 such as wood, resin material, FRP material, FRU (fiber reinforcement urethane), etc. By using this, it is not necessary to remove it, so that workability can be improved. In this case, it is preferable that the molding frame 60 is fixed to the upper and lower pieces 1A and 1B using FRP or resin bolts.

上記接続方法を実施することにより、本発明に従った接続構造が、即ち、長手軸線に直交する横断面形状が矩形状とされ、少なくとも対向する両面が補強用FRP格子筋5にて補強された細長形状のシールド掘削用繊維補強杭材1であって、長手方向にて複数のピースに分割されたシールド掘削用繊維補強杭材1A、1Bを長手方向に一体に接続するための接続構造10Aが具現化される。この接続構造10Aは、図4〜図7などを参照すると理解されるように、
(a)上側に位置した上側ピース1Aは、下端部に補強用FRP格子筋5が露出した上側接続領域Haを有し、
(b)下側に位置した下側ピース1Bは、上端部に補強用FRP格子筋5が露出した下側接続領域Hbを有し、
(c)上側ピース1Aと下側ピース1Bとを長手軸線方向に整列して、上側ピース1Aの下端部と下側ピース1Bの上端部とを接合し、
(d)上側ピース1Aの下端部の露出した補強用FRP格子筋5と、下側ピース1Bの上端部の露出した補強用格子筋5とに重なるように接続用FRP格子筋50を適合して重ね合わせ、
(e)接続用FRP格子筋50が配設された上側ピース1Aの上側接続領域Ha、及び、接続用FRP格子筋50が配設された下側ピース1Bの下側接続領域Hbの外周にFRPスターラップ筋6を配置し、
(f)上側ピース1Aの上側接続領域Ha及び下側ピース1Bの下側接続領域Hbを囲包して被覆材20を打設して、被覆材20を補強用FRP格子筋5及び接続用FRP格子筋50のマス目50Aに充填すると共に、上側ピース1Aの上側接続領域Ha及び下側ピース1Bの下側接続領域Hbの外周囲を被覆し、そして、被覆材20を固化する、
構造とされる。
By carrying out the above connection method, the connection structure according to the present invention, that is, the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal axis is rectangular, and at least both opposing surfaces are reinforced by the reinforcing FRP lattice bars 5. A fiber reinforced pile material 1 for elongated shield digging, and a connection structure 10A for integrally connecting the fiber reinforced pile materials 1A and 1B for shield digging divided into a plurality of pieces in the longitudinal direction. Embodied. As can be understood with reference to FIGS.
(A) The upper piece 1A located on the upper side has an upper connection region Ha where the reinforcing FRP lattice bars 5 are exposed at the lower end,
(B) The lower piece 1B located on the lower side has a lower connection region Hb in which the reinforcing FRP lattice bars 5 are exposed at the upper end,
(C) The upper piece 1A and the lower piece 1B are aligned in the longitudinal axis direction, and the lower end portion of the upper piece 1A and the upper end portion of the lower piece 1B are joined,
(D) The connecting FRP lattice 50 is adapted to overlap the exposed reinforcing FRP lattice 5 at the lower end of the upper piece 1A and the exposed reinforcing lattice 5 at the upper end of the lower piece 1B. Superposition,
(E) FRP on the outer periphery of the upper connection region Ha of the upper piece 1A in which the connecting FRP lattice bars 50 are disposed and the lower connection region Hb of the lower piece 1B in which the connection FRP lattice bars 50 are disposed. Place stirrup muscle 6,
(F) The covering material 20 is placed so as to surround the upper connection region Ha of the upper piece 1A and the lower connection region Hb of the lower piece 1B, and the covering material 20 is formed into the reinforcing FRP lattice 5 and the connecting FRP. Filling the grid 50A of the lattice line 50, covering the outer periphery of the upper connection region Ha of the upper piece 1A and the lower connection region Hb of the lower piece 1B, and solidifying the covering 20;
Structured.

このようにして、上側ピース1Aの下端と、下側ピース1Bの上端とが本発明に従って重ね継手構造により接続された接続構造を有するシールド掘削用繊維補強杭材1は、下側ピース1Aを支持していた支持棒8を取り除くことにより、立坑溝204内へと建て込まれる。   Thus, the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation having the connection structure in which the lower end of the upper piece 1A and the upper end of the lower piece 1B are connected by the lap joint structure according to the present invention supports the lower piece 1A. By removing the supporting rod 8, the shaft is built into the shaft groove 204.

上述のように、本発明に係る接続方法を使用して極めて作業性良く上側ピース1Aの下端と下側ピース1Bの上端を接続してシールド掘削用繊維補強杭材1を作製しながら、図12に示すように、立坑溝204に建て込み、壁体を形成することができた。また、この壁体を、直径7mのシールド掘進機203にて切削したが、極めて好適に切削することができ、また、切削した切り屑は、細片化されており、繊維補強材5、6、コンクリート塊などによりシールド掘進機203のチャンパーが詰まることはなかった。   As described above, while producing the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation by connecting the lower end of the upper piece 1A and the upper end of the lower piece 1B with extremely good workability using the connection method according to the present invention, FIG. As shown in Fig. 5, the wall body could be formed by being built in the shaft groove 204. Moreover, although this wall body was cut with the shield machine 203 having a diameter of 7 m, it can be cut very suitably, and the cut chips are cut into pieces, and the fiber reinforcements 5 and 6 are cut into pieces. The chamfer of the shield machine 203 was not clogged with concrete lump.

また、地山側の圧力により立坑側に抜ける、所謂、押抜きせん断を有効に防止することができた。   In addition, the so-called punching shear, which escapes to the shaft side due to the pressure on the natural ground side, could be effectively prevented.

実施例2
図10を参照して本発明の他の実施例について説明する。
Example 2
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

実施例1では、シールド掘削用繊維補強杭材1を構成する上側ピース1Aの下端と下側ピース1Bの上端を接続する接続方法について説明したが、空頭制限により長尺のシールド掘削用繊維補強杭材1を、更に分割することが必要とされる場合がある。この場合には、実施例1で説明した上側ピースと下側ピースを、更に、中間接続ピースを介して接続しなければならない場合が生じる。   In Example 1, although the connection method which connects the lower end of the upper piece 1A which comprises the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation, and the upper end of the lower piece 1B was demonstrated, the long fiber excavation pile for shield excavation by a head limitation It may be necessary to further divide the material 1. In this case, the upper piece and the lower piece described in the first embodiment may have to be further connected via an intermediate connection piece.

図10を参照すると、シールド掘削用繊維補強杭材1が、上側ピース1Aと下側ピース1Bと、更に、中間接続ピース1Cにて構成される場合を示す。この場合、上側ピース1Aと下側ピース1Bは、実施例1で説明したと同様の構成とされる。中間接続ピース1Cは、その上端及び下端の両端において、それぞれ接続領域Hb、Haが形成される。   Referring to FIG. 10, a case where the fiber reinforced pile material 1 for shield excavation is configured by an upper piece 1A, a lower piece 1B, and an intermediate connection piece 1C is shown. In this case, the upper piece 1A and the lower piece 1B have the same configuration as described in the first embodiment. In the intermediate connection piece 1C, connection regions Hb and Ha are formed at both ends of the upper end and the lower end, respectively.

つまり、本実施例では、上側ピース1Aの下端と中間接続ピース1Cの上端が、本発明に従った接続方法にて接続用FRP格子筋50を使用して接続され、且つ、中間接続ピース1Cの下端と下側ピース1Bの上端が、本発明に従った接続方法にて接続用FRP格子筋50を使用して接続される。   That is, in this embodiment, the lower end of the upper piece 1A and the upper end of the intermediate connection piece 1C are connected using the connection FRP lattice line 50 by the connection method according to the present invention, and the intermediate connection piece 1C The lower end and the upper end of the lower piece 1B are connected using the connecting FRP lattice line 50 by the connecting method according to the present invention.

接続方法は、実施例1で説明したと同様の方法にて実施される。同じ構成及び機能をなす部材には、同じ参照番号を付し、詳しい説明は省略する。   The connection method is performed in the same manner as described in the first embodiment. Members having the same configuration and function are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施例によると、複数の接続箇所にて接続され、同じ構成の複数の接続構造を有した長尺のシールド掘削用繊維補強杭材1を使用した立坑壁が可能となる。   According to the present embodiment, a vertical wall using a long shield excavation fiber-reinforced pile material 1 having a plurality of connection structures having the same configuration is connected at a plurality of connection locations.

本実施例でも、実施例1と同様の作用効果を達成し得る。   Also in the present embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be achieved.

1 シールド掘削用繊維補強杭材
1A 上側ピース
1B 下側ピース
1C 中間接続ピース
5 繊維強化樹脂製格子状部材(補強用FRP格子筋)
5A マス目
6 繊維強化樹脂製筋材(FRPスターラップ筋)
10A シールド掘削用繊維補強杭材の接続構造
20 被覆材
50 繊維強化樹脂製格子状部材(接続用FRP格子筋)
50A マス目
60 成形型枠
71 補強骨材
H 接続領域
Ha 上側接続領域
Hb 下側接続領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fiber reinforcement pile material for shield excavation 1A Upper piece 1B Lower piece 1C Intermediate connection piece 5 Fiber-reinforced resin lattice member (reinforcing FRP lattice)
5A Mass 6 Fiber-reinforced resin reinforcing material (FRP stirrup)
10A Connection structure of fiber reinforced pile material for shield excavation 20 Coating material 50 Fiber-reinforced resin lattice-like member (FRP lattice for connection)
50A cell 60 molding frame 71 reinforcing aggregate H connection area Ha upper connection area Hb lower connection area

Claims (9)

長手軸線に直交する横断面形状が矩形状とされ、少なくとも対向する両面が補強用FRP格子筋にて補強された細長形状のシールド掘削用繊維補強杭材であって、長手方向にて複数のピースに分割されたシールド掘削用繊維補強杭材を、現場にて長手方向に一体に接続するための接続方法において、
上側に位置した上側ピースは、下端部に前記補強用FRP格子筋が露出した上側接続領域を有し、
下側に位置した下側ピースは、上端部に前記補強用FRP格子筋が露出した下側接続領域を有し、
前記上側ピースと前記下側ピースとを長手軸線方向に整列して、前記上側ピースの下端部と前記下側ピースの上端部とを接合し、
前記上側ピースの下端部の前記露出した補強用FRP格子筋と、前記下側ピースの上端部の前記露出した補強用格子筋とに重なるように接続用FRP格子筋を適合して重ね合わせ、
前記接続用FRP格子筋が配設された前記上側ピースの上側接続領域、及び、前記接続用FRP格子筋が配設された前記下側ピースの下側接続領域の外周にFRPスターラップ筋を配置し、
前記上側ピースの上側接続領域及び前記下側ピースの下側接続領域を囲包して成形型枠を取付け、前記成形型枠内に被覆材を打設して、前記被覆材を前記補強用FRP格子筋及び前記接続用FRP格子筋のマス目に充填すると共に、前記上側ピースの上側接続領域及び前記下側ピースの下側接続領域の外周囲を被覆し、そして、前記被覆材を固化する、
ことを特徴とするシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法。
A cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal axis is a rectangular shape, and is a long and slender shape fiber reinforced pile material for shield excavation reinforced with reinforcing FRP lattices, and a plurality of pieces in the longitudinal direction In the connection method for connecting the fiber reinforced pile material for shield excavation divided into a single piece in the longitudinal direction at the site,
The upper piece located on the upper side has an upper connection region where the reinforcing FRP lattice is exposed at the lower end,
The lower piece located on the lower side has a lower connection region where the reinforcing FRP lattices are exposed at the upper end,
Aligning the upper piece and the lower piece in the longitudinal axis direction, joining the lower end of the upper piece and the upper end of the lower piece,
Fitting and overlapping the connecting FRP lattices to overlap the exposed reinforcing FRP lattices at the lower end of the upper piece and the exposed reinforcing lattices at the upper end of the lower piece,
FRP stirrup bars are arranged on the outer periphery of the upper connection area of the upper piece in which the connection FRP lattice bars are disposed and the lower connection area of the lower piece in which the connection FRP lattice lines are disposed. And
A molding die is attached so as to surround the upper connection region of the upper piece and the lower connection region of the lower piece, a covering material is placed in the molding die, and the covering material is attached to the reinforcing FRP. Filling the grids and grids of the connecting FRP grids, covering the outer periphery of the upper connection region of the upper piece and the lower connection region of the lower piece, and solidifying the coating material;
A method for connecting a fiber-reinforced pile material for shield excavation.
前記複数のピースに分割された前記シールド掘削用繊維補強杭材は、マトリックス材としてコンクリート、モルタル、又は、発泡樹脂を使用したプレキャスト材であることを特徴とする請求項1に記載のシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法。   2. The shield excavation material according to claim 1, wherein the shield excavation fiber-reinforced pile material divided into the plurality of pieces is a precast material using concrete, mortar, or foamed resin as a matrix material. How to connect fiber reinforced piles. 前記被覆材は、コンクリート、モルタル、又は、樹脂モルタルであることを特徴とする請求項1又は2に記載のシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法。   The said covering material is concrete, mortar, or resin mortar, The connection method of the fiber reinforced pile material for shield excavation of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 前記成形型枠は、木材、樹脂材、FRP材、又は、FRU材であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載のシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法。   The method for connecting a fiber reinforced pile material for shield excavation according to any one of claims 1 to 3, wherein the molding form is wood, resin material, FRP material, or FRU material. 前記補強用FRP格子筋及び前記接続用FRP格子筋のマス目内に予め補強骨材を充填することを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載のシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法。   5. The fiber reinforced pile material for shield excavation according to claim 1, wherein a reinforcing aggregate is filled in advance in the grids of the reinforcing FRP lattice and the connecting FRP lattice. Connection method. 前記補強骨材は、普通砕石、石灰砕石、スラグ砕石などの骨材、樹脂材、FRP材、又は、FRU材であることを特徴とする請求項5に記載のシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法。   6. The fiber reinforced pile material for shield excavation according to claim 5, wherein the reinforcing aggregate is an aggregate such as ordinary crushed stone, lime crushed stone, slag crushed stone, resin material, FRP material, or FRU material. Connection method. 前記FRP格子筋及び前記スターラップ筋は、強化繊維に樹脂を含浸させた繊維強化樹脂材であり、
前記強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維、ボロン繊維、バサルト繊維等の無機繊維;チタン、スチール等の金属繊維;アラミド、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン、ビニロン、ポリアセタール、PBO、高強度ポリプロピレン等の有機繊維;から選択されるいずれかの繊維であるか、前記繊維を複数種混入したハイブリッドタイプとされ、
前記樹脂としては、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、常温硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、又は、MMA、エポキシアクリレート等のラジカル反応系樹脂を少なくとも一種以上含むものを使用する、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかの項に記載のシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法。
The FRP lattice line and the stirrup line are fiber reinforced resin materials obtained by impregnating a reinforced fiber with a resin,
Examples of the reinforcing fibers include inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, ceramic fibers, boron fibers, and basalt fibers; metal fibers such as titanium and steel; aramid, polyester, polyethylene, nylon, vinylon, polyacetal, PBO, and high-strength polypropylene. An organic fiber such as, or a hybrid type in which a plurality of the fibers are mixed,
As the resin, at least one kind of radical reaction resin such as vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, polyamide resin, room temperature curable epoxy resin, thermosetting epoxy resin, polycarbonate resin, urethane resin, MMA, epoxy acrylate, etc. Use what includes
The connection method of the fiber reinforced pile material for shield excavation as described in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
前記上側ピース及び前記下側ピースの接合面は、凹凸形状に嵌り合うコッタ―構造に形成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれかの項に記載のシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法。   The fiber-reinforced pile material for shield excavation according to any one of claims 1 to 7, wherein a joining surface of the upper piece and the lower piece is formed in a cotter structure that fits in an uneven shape. Connection method. 請求項1〜8のいずれかの項に記載のシールド掘削用繊維補強杭材の接続方法にて接続されたシールド掘削用繊維補強杭材の接続構造。   The connection structure of the fiber reinforced pile material for shield excavation connected by the connection method of the fiber reinforced pile material for shield excavation in any one of Claims 1-8.
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