JP6886376B2 - Sentry for lining concrete placement and its installation and usage - Google Patents

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Description

本発明は、トンネル工事に用いられる覆工コンクリート打設用セントル(型枠装置)及びその設置(及び利用)方法に関する。 The present invention relates to a lining concrete casting center (formwork device) used for tunnel construction and a method for installing (and using) the center.

覆工コンクリート打設用セントルは、トンネルの内周面との間に覆工コンクリートの打設空間を形成する型枠体(パネルフォーム)と、型枠体を支持し設置位置を決める型枠体支持装置(走行架台及びジャッキ)とを含んで構成される。
そして、覆工コンクリート打設用セントルは、覆工コンクリートの打設後、脱型して、トンネル軸方向に移動させ、次回打設箇所に設置する。
The lining concrete placing center is a formwork (panel foam) that forms a space for placing lining concrete between the inner peripheral surface of the tunnel and a formwork that supports the formwork and determines the installation position. It is configured to include a support device (running stand and jack).
Then, the lining concrete placing center is removed from the mold after the lining concrete is placed, moved in the direction of the tunnel axis, and installed at the next placement location.

ここで、型枠体のトンネル軸方向の一端部にはラップ部が設けられ、このラップ部の外周面は、打設済みの覆工コンクリートの内周面に押付けられる。 Here, a wrap portion is provided at one end of the formwork in the tunnel axial direction, and the outer peripheral surface of the wrap portion is pressed against the inner peripheral surface of the cast lining concrete.

しかし、セントルを次回打設箇所に設置する際、ラップ部で、打設済みの覆工コンクリートに対し、局所的に過度な押当てがなされ、打設済みの覆工コンクリートがひび割れることがある。かかるひび割れは、ブロック剥落の要因となり、事故につながる。 However, when the centre is installed at the next casting location, the wrapping portion may be locally excessively pressed against the cast lining concrete, and the cast lining concrete may crack. Such cracks cause the block to come off, leading to an accident.

そこで、特許文献1では、セントルのラップ部の適所に圧力センサ(ロードセル、歪ゲージ箔等の感圧センサ)を設置し、検出結果が上限値を超える場合に、警報を発したり、押付け動作を停止したりすることが提案されている。 Therefore, in Patent Document 1, a pressure sensor (pressure sensor such as a load cell or strain gauge foil) is installed at an appropriate position in the wrap portion of the center, and when the detection result exceeds the upper limit value, an alarm is issued or a pressing operation is performed. It has been proposed to stop.

特許第3535464号公報Japanese Patent No. 3535464

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、セントルの局所的な過度の押当て等の検知が、圧力センサの配置位置や数に依存するため、常に的確に検知できるわけではなく、見逃してしまう恐れもあった。
また、各センサ位置での検出結果について上限値との比較結果が示されるだけであるので、検出結果からどのように型枠体を操作すればよいか、直感的にわからず、操作性という観点でも改善の余地がある。
However, in the technique described in Patent Document 1, since the detection of local excessive pressing of the center depends on the arrangement position and number of pressure sensors, it cannot always be detected accurately and may be overlooked. There was also.
Moreover, since the comparison result with the upper limit value is only shown for the detection result at each sensor position, it is not intuitively understood how to operate the formwork from the detection result, and from the viewpoint of operability. But there is room for improvement.

本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、セントルの局所的な過度の押当て等を見逃すことなく検知でき、しかも、型枠体の偏り状態を直感的に認識可能な構成とすることを課題とする。 The present invention has been made in view of such an actual situation, and has a configuration in which it is possible to detect the local excessive pressing of the center without overlooking, and it is possible to intuitively recognize the biased state of the formwork. The task is to do.

本発明に係る覆工コンクリート打設用セントルは、トンネルの内壁面との間に覆工コンクリートの打設空間を形成する型枠体と、前記型枠体を支持し設置位置を決める型枠体支持装置と、を備え、前記型枠体が、トンネル軸方向の一方の端部に設けられるラップ部の外周面で、打設済みの覆工コンクリートの内周面に押付けられる。
そして、前記ラップ部の外周面のうち、少なくとも天端部の外周面に配置されて、トンネル周方向に連続するシート状の圧力センサを含み、前記圧力センサは、前記ラップ部と前記打設済みの覆工コンクリートとの間のトンネル周方向の圧力分布を測定可能である。
また、前記圧力センサにより検出されるトンネル周方向の圧力分布を多色のグラデーションにより表示する色画像表示装置を更に含むとよい。
また、前記圧力センサは、前記ラップ部から覆工コンクリートの打設空間内に延長される延長部を有し、この延長部により、覆工コンクリート打設時のコンクリート充填圧力を検出可能である。
The lining concrete casting center according to the present invention is a formwork that forms a space for placing lining concrete between the inner wall surface of the tunnel and a formwork that supports the formwork and determines the installation position. The formwork is provided with a support device, and the formwork is pressed against the inner peripheral surface of the cast lining concrete at the outer peripheral surface of the wrap portion provided at one end in the tunnel axial direction.
Then, among the outer peripheral surfaces of the lap portion, at least the outer peripheral surface of the top end portion includes a sheet-shaped pressure sensor that is continuous in the tunnel circumferential direction, and the pressure sensor is the lap portion and the driven portion. It is possible to measure the pressure distribution in the circumferential direction of the tunnel with the lining concrete.
Further, it is preferable to further include a color image display device that displays the pressure distribution in the tunnel circumferential direction detected by the pressure sensor with a multicolor gradation.
Further, the pressure sensor has an extension portion extending from the wrap portion into the casting space of the lining concrete, and the extension portion can detect the concrete filling pressure at the time of placing the lining concrete.

本発明によれば、トンネル周方向に連続するシート状の圧力センサを用いて、トンネル周方向の圧力分布を測定するので、セントルの局所的な過度の押当て等を見逃すことがなく、型枠体の偏り状態についても容易に認識可能となる。
特に、圧力分布を多色のグラデーションで表示することにより、偏り状態を直感的に認識して、直感的な操作が可能となる。
また、圧力センサの延長部により、覆工コンクリート打設空間へのコンクリート充填を簡単に検知することができ、圧力センサを、セントル設置時のみならず、コンクリート充填時にも有効利用することができる。
According to the present invention, since the pressure distribution in the tunnel circumferential direction is measured by using the sheet-shaped pressure sensor continuous in the tunnel circumferential direction, the mold is not overlooked such as local excessive pressing of the centre. It becomes possible to easily recognize the biased state of the body.
In particular, by displaying the pressure distribution in a multicolor gradation, it is possible to intuitively recognize the biased state and perform an intuitive operation.
In addition, the extension of the pressure sensor makes it possible to easily detect the filling of concrete into the lining concrete placing space, and the pressure sensor can be effectively used not only when the centre is installed but also when the concrete is filled.

本発明の一実施形態を示すセントル設置状態のトンネルの断面図Cross-sectional view of a tunnel in a center-installed state showing an embodiment of the present invention. セントル・ラップ部のトンネル軸方向に沿う断面図Cross-sectional view of the center wrap along the tunnel axis direction 圧力センサの積層構造を示す概略断面図Schematic cross-sectional view showing the laminated structure of pressure sensors 圧力センサの概略平面図及び回路図Schematic plan and circuit diagram of pressure sensor 本発明の他の実施形態を示すセントル・ラップ部のトンネル軸方向に沿う断面図A cross-sectional view of a center wrap portion along the tunnel axial direction showing another embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態を示すセントル設置状態のトンネルの断面図である。
本実施形態の覆工は、二次覆工である。従って、覆工対象のトンネル1は、掘削直後に、トンネル1の内周面(掘削面)に対し、吹付コンクリート2による一次覆工がなされ、その表面に防水シート(図示せず)が装着されている。
また、覆工対象のトンネル1の底面(路盤)3には、覆工コンクリート打設用セントルをトンネル軸方向に移動させるための、レール4が敷設されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tunnel in a center-installed state showing an embodiment of the present invention.
The lining of the present embodiment is a secondary lining. Therefore, in the tunnel 1 to be lining, immediately after excavation, the inner peripheral surface (excavation surface) of the tunnel 1 is first lining with sprayed concrete 2, and a waterproof sheet (not shown) is attached to the surface thereof. ing.
Further, on the bottom surface (roadbed) 3 of the tunnel 1 to be lining, a rail 4 is laid for moving the lining concrete placing center in the direction of the tunnel axis.

覆工コンクリート打設用セントル(移動式型枠装置)5は、トンネル軸方向に、打設単位の所定長さ(例えば5〜6m)ずつ移動して、各移動位置で、型枠をセットして、打設し、その後、脱型して、次の打設位置に移動する。 The lining concrete placing center (movable formwork device) 5 moves in the direction of the tunnel axis by a predetermined length (for example, 5 to 6 m) of the placing unit, and sets the formwork at each moving position. And then cast, then demold and move to the next casting position.

セントル5について、更に詳しく説明する。
セントル5は、架台(台車)6と、架台6に取付けられた複数のジャッキ7と、ジャッキ7の先端部に支持された型枠体(パネルフォーム)8とを含んで構成される。
ここで、架台6及びジャッキ7が、型枠体8を支持し設置位置を決める型枠体支持装置を構成する。
The center 5 will be described in more detail.
The center 5 includes a gantry (trolley) 6, a plurality of jacks 7 attached to the gantry 6, and a formwork (panel foam) 8 supported by the tip of the jacks 7.
Here, the gantry 6 and the jack 7 form a formwork support device that supports the formwork 8 and determines the installation position.

架台6は、トンネル1の底面3上に敷設されるレール4に沿ってトンネル軸方向に移動可能であり、また任意の移動位置で位置決め固定可能である。 The gantry 6 can be moved in the direction of the tunnel axis along the rail 4 laid on the bottom surface 3 of the tunnel 1, and can be positioned and fixed at an arbitrary moving position.

型枠体8は、トンネル1の内壁面(一次覆工後の内壁面)との間に覆工コンクリート打設空間9を形成する。
そして、型枠体8は、複数の型枠部材(パネルフォーム部材)8a〜8cがトンネル周方向にヒンジ接続されて、全体でアーチ状となるように構成されている。
The formwork body 8 forms a lining concrete placing space 9 with the inner wall surface (inner wall surface after the primary lining) of the tunnel 1.
The formwork body 8 is configured such that a plurality of formwork members (panel foam members) 8a to 8c are hinged in the tunnel circumferential direction to form an arch shape as a whole.

本実施形態では、型枠体8は、1つの天端部パネルフォーム部材8aと、その左右の2つの側部パネルフォーム部材8b、8bと、それらの各下側の2つの脚部パネルフォーム部材8c、8cとの5分割構造である。 In the present embodiment, the formwork body 8 includes one top panel foam member 8a, two side panel foam members 8b and 8b on the left and right sides thereof, and two leg panel foam members on each lower side thereof. It has a five-divided structure with 8c and 8c.

ここで、天端部パネルフォーム部材8aは、上下方向に伸縮可能な左右一対のジャッキ7a、7aにより支持されている。
各側部パネルフォーム部材8bは、側方に伸縮可能な上下一対のジャッキ7b、7bにより支持されている。
各脚部パネルフォーム部材8cは、斜め下向きに配置されて伸縮可能なジャッキ7cにより支持されている。
従って、これらのジャッキ7(7a〜7c)の操作により、型枠体8を拡径及び縮径可能である。
Here, the top panel foam member 8a is supported by a pair of left and right jacks 7a and 7a that can be expanded and contracted in the vertical direction.
Each side panel foam member 8b is supported by a pair of upper and lower jacks 7b, 7b that can be expanded and contracted sideways.
Each leg panel foam member 8c is arranged obliquely downward and supported by a stretchable jack 7c.
Therefore, the diameter of the formwork 8 can be increased or decreased by operating these jacks 7 (7a to 7c).

図2は、セントル・ラップ部のトンネル軸方向に沿う断面図である。
セントル5の型枠体8のトンネル軸方向の一端部(トンネル覆工の進行方向で、後側の端部;トンネル掘削方向にトンネル覆工を進行させる場合は、坑口側の端部)にラップ部10が設定される。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the center wrap portion along the tunnel axial direction.
Wrap around one end of the formwork 8 of the center 5 in the tunnel axial direction (the rear end in the direction of tunnel lining; the end on the wellhead side when tunnel lining is advanced in the tunnel excavation direction). Part 10 is set.

ラップ部10は、その外周面で、打設済みの覆工コンクリート(既設コンクリート)11の内周面に押付けられることで、覆工コンクリート打設空間9の一端部側を塞ぐ。 The wrap portion 10 closes one end side of the lining concrete placing space 9 by being pressed against the inner peripheral surface of the lining concrete (existing concrete) 11 that has already been placed on the outer peripheral surface thereof.

尚、覆工コンクリートのトンネル軸方向の継ぎ目には、角欠け防止のために、予め角をとるように目地部を設ける。このため、図2に示されるように、ラップ部10側の打設済みの覆工コンクリート11と覆工コンクリート打設空間9との間には、三角形断面のゴム面木(目地材)12が配置されている。
また、覆工コンクリート打設空間9の他端部側は、図示しない妻型枠により塞がれる。
It should be noted that joints of the lining concrete in the tunnel axial direction are provided with joints in advance so as to have corners in order to prevent corner chipping. Therefore, as shown in FIG. 2, a rubber face wood (joint material) 12 having a triangular cross section is formed between the already placed lining concrete 11 on the wrap portion 10 side and the lining concrete placing space 9. Have been placed.
Further, the other end side of the lining concrete placing space 9 is closed by a wife form (not shown).

ここにおいて、セントル5の型枠体8のラップ部10の外周面上に、可撓性を有するシート状の圧力センサ13が配置され、型枠体8の設置時に、シート状の圧力センサ13が、型枠体8のラップ部10の外周面と、打設済みの覆工コンクリート11の内周面との間に介在する。
この圧力センサ13は、ラップ部10と打設済みの覆工コンクリート11との間のトンネル周方向の圧力分布を測定するもので、ラップ部10の全周にわたって設けてもよいが、ラップ部10の外周面のうち、少なくとも天端部の外周面において(例えば時計の10時〜2時の角度範囲において)、トンネル周方向に連続するように設ければよい。トンネル側部については、角欠け等によりブロックの剥落を生じても、被害は少なく、補修も容易だからである。
Here, a flexible sheet-shaped pressure sensor 13 is arranged on the outer peripheral surface of the wrap portion 10 of the formwork 8 of the center 5, and when the formwork 8 is installed, the sheet-shaped pressure sensor 13 is placed. , It is interposed between the outer peripheral surface of the wrap portion 10 of the formwork 8 and the inner peripheral surface of the lining concrete 11 that has already been cast.
The pressure sensor 13 measures the pressure distribution in the tunnel circumferential direction between the wrap portion 10 and the cast lining concrete 11, and may be provided over the entire circumference of the wrap portion 10, but the wrap portion 10 may be provided. Of the outer peripheral surfaces of the above, at least the outer peripheral surface of the top end portion (for example, in the angle range of 10 o'clock to 2 o'clock of the clock) may be provided so as to be continuous in the tunnel circumferential direction. This is because even if the block is peeled off due to a chipped corner or the like on the side of the tunnel, there is little damage and repair is easy.

圧力センサ13の具体的構成について、図3及び図4により説明する。
図3は圧力センサの積層構造を示す概略断面図、図4は圧力センサの概略平面図及び回路図である。
The specific configuration of the pressure sensor 13 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a laminated structure of pressure sensors, and FIG. 4 is a schematic plan view and a circuit diagram of pressure sensors.

シート状の圧力センサ13は、電磁誘導方式であり、図3に示されるように、下から上に、複数の駆動コイル31cがマトリクス状に配置される駆動コイル層21と、前記複数の駆動コイル31cとそれぞれペアをなすように複数の検出コイル32cがマトリクス状に配置される検出コイル層22と、絶縁性を有する弾性体(クッション材)からなる弾性体層23と、導電体(例えばアルミ等の金属シート)からなる導電体層24とが、積層されてなる。尚、図4の平面図では、駆動コイル層21(点線示)及び検出コイル層22(実線示)のみを図示し、弾性体層23及び導電体層24の図示を省略している。 The sheet-shaped pressure sensor 13 is of an electromagnetic induction method, and as shown in FIG. 3, a drive coil layer 21 in which a plurality of drive coils 31c are arranged in a matrix from the bottom to the top, and the plurality of drive coils. A detection coil layer 22 in which a plurality of detection coils 32c are arranged in a matrix so as to form a pair with 31c, an elastic body layer 23 made of an insulating elastic body (cushion material), and a conductor (for example, aluminum or the like). The conductor layer 24 made of the above metal sheet) is laminated. In the plan view of FIG. 4, only the drive coil layer 21 (dotted line) and the detection coil layer 22 (solid line) are shown, and the elastic layer 23 and the conductor layer 24 are not shown.

駆動コイル層21は、フレキシブル基板上に、X軸方向に複数、それぞれY軸方向に伸びて折り返すループ電極線31を設け、各ループ電極線31上に所定の間隔で多角形又は円形等の平面コイルを形成して、駆動コイル31cとしている。
検出コイル層22は、フレキシブル基板上に、Y軸方向に複数、それぞれX軸方向に延びて折り返すループ電極線32を設け、各ループ電極線32上に所定の間隔で多角形又は円形等の平面コイルを形成して、検出コイル32cとしている。
ここにおいて、駆動コイル31c及び検出コイル32cは、それぞれマトリクス状に配置されて、上下方向に重なり、それぞれペアをなす。
The drive coil layer 21 is provided with a plurality of loop electrode wires 31 extending in the X-axis direction and folded back on the flexible substrate, and is a flat surface such as a polygon or a circle on each loop electrode wire 31 at predetermined intervals. A coil is formed to form a drive coil 31c.
The detection coil layer 22 is provided with a plurality of loop electrode lines 32 extending in the Y-axis direction and folded back on the flexible substrate, and is a flat surface such as a polygon or a circle on each loop electrode line 32 at predetermined intervals. A coil is formed to form a detection coil 32c.
Here, the drive coil 31c and the detection coil 32c are arranged in a matrix and overlap each other in the vertical direction to form a pair.

弾性体層23は、絶縁性を有し、外力(面圧)により厚さが変化する弾性部材(クッション材)であればよいが、シリコンスポンジシートなどを好適に用いることができる。
導電体層24は、アルミ箔、銅箔など、導電性を有するものであれば、種々のものを利用可能である。
ここで、弾性体層23及びその表面側の導電体層24は、外力により厚さが変化して、駆動コイル31cと検出コイル32cとの各ペアの電磁結合の度合いを変化させる層である。
The elastic body layer 23 may be an elastic member (cushion material) having an insulating property and whose thickness changes depending on an external force (surface pressure), but a silicon sponge sheet or the like can be preferably used.
As the conductor layer 24, various materials such as aluminum foil and copper foil can be used as long as they have conductivity.
Here, the elastic body layer 23 and the conductor layer 24 on the surface side thereof are layers whose thickness is changed by an external force to change the degree of electromagnetic coupling of each pair of the drive coil 31c and the detection coil 32c.

ここにおいて、駆動コイル31cを高周波駆動した状態で、電磁結合する駆動コイル31cと検出コイル32cとのペアに、弾性体層23が圧縮されることで、導電体層24が近づくと、電磁結合の度合いが弱くなり、検出コイル32cから測定される誘導電流又は誘導電圧が小さくなる。この現象を利用することで、駆動コイル31cと検出コイル32cとの各ペアの位置にかかる圧力に応じて変化する弾性体層23の厚さの変化を電磁結合の度合いから測定することができる。 Here, in a state where the drive coil 31c is driven at a high frequency, the elastic body layer 23 is compressed into the pair of the drive coil 31c and the detection coil 32c that are electromagnetically coupled, and when the conductor layer 24 approaches, the electromagnetic coupling is performed. The degree becomes weaker, and the induced current or induced voltage measured from the detection coil 32c becomes smaller. By utilizing this phenomenon, it is possible to measure the change in the thickness of the elastic body layer 23, which changes according to the pressure applied to the position of each pair of the drive coil 31c and the detection coil 32c, from the degree of electromagnetic coupling.

尚、導電体層24に代えて、磁性体からなる磁性体層を用いる場合、電磁結合する駆動コイル31cと検出コイル32cとのペアに磁性体が近づくと、電磁結合の度合いが強くなり、検出コイル32cから測定される誘導電流又は誘導電圧が大きくなる。従って、この現象を利用することもできる。 When a magnetic material layer made of a magnetic material is used instead of the conductor layer 24, when the magnetic material approaches the pair of the driving coil 31c and the detection coil 32c that are electromagnetically coupled, the degree of electromagnetic coupling becomes stronger and the detection is performed. The induced current or induced voltage measured from the coil 32c becomes large. Therefore, this phenomenon can also be used.

また、導電体層24に関し、導電性物質をシート状に全面に設けるのではなく、マトリクス状に配置される駆動コイル及び検出コイルに対応させて、複数の独立した導電性物質をマトリクス状に配置するようにしてもよい。
この場合は、駆動コイルと検出コイルとの各ペアに導電性物質が近づくと、導電性物質に渦電流が流れ、垂直方向に磁界が発生するため、電磁結合の度合いが強くなる。従って、この現象を利用するのである。
Further, regarding the conductor layer 24, instead of providing the conductive substance on the entire surface in the form of a sheet, a plurality of independent conductive substances are arranged in the form of a matrix corresponding to the drive coil and the detection coil arranged in the form of a matrix. You may try to do so.
In this case, when the conductive substance approaches each pair of the drive coil and the detection coil, an eddy current flows through the conductive substance and a magnetic field is generated in the vertical direction, so that the degree of electromagnetic coupling becomes stronger. Therefore, this phenomenon is used.

更に、複数の駆動コイルがマトリクス状に配置される駆動コイル層21と、前記複数の駆動コイルとそれぞれペアをなすように複数の検出コイルがマトリクス状に配置される検出コイル層22との間に、絶縁性を有する弾性体(クッション材)からなる弾性体層を設け、駆動コイルと検出コイルとの距離の変化により、各ペアの電磁結合の度合いを変化させるように構成することもできる。 Further, between the drive coil layer 21 in which a plurality of drive coils are arranged in a matrix and the detection coil layer 22 in which a plurality of detection coils are arranged in a matrix so as to form a pair with the plurality of drive coils. It is also possible to provide an elastic layer made of an elastic body (cushion material) having an insulating property, and to change the degree of electromagnetic coupling of each pair by changing the distance between the drive coil and the detection coil.

次に圧力分布測定のための回路構成について図4により説明する。
駆動回路41は、発振器42及び電流ドライバ43からなり、マルチプレクサなどにより構成される切換スイッチ44により、駆動コイル31c側のループ電極線31の一端に順次接続して、ループ電極線31ごとに駆動コイル31cを駆動する。尚、ループ電極線31の他端は接地されている。
Next, the circuit configuration for measuring the pressure distribution will be described with reference to FIG.
The drive circuit 41 is composed of an oscillator 42 and a current driver 43, and is sequentially connected to one end of the loop electrode line 31 on the drive coil 31c side by a changeover switch 44 composed of a multiplexer or the like, and the drive coil is connected to each loop electrode line 31. Drive 31c. The other end of the loop electrode wire 31 is grounded.

検出回路45は、電流アンプ46、同期検波部47及びAD変換部48からなり、マルチプレクサなどにより構成される切換スイッチ49により、検出コイル32c側のループ電極線32の一端に順次接続して、ループ電極線32ごとに駆動中の駆動コイル31cとペアをなす検出コイル32cの信号を検出する。尚、ループ電極線32の他端は接地されている。 The detection circuit 45 includes a current amplifier 46, a synchronous detection unit 47, and an AD conversion unit 48, and is sequentially connected to one end of the loop electrode wire 32 on the detection coil 32c side by a changeover switch 49 composed of a multiplexer or the like to form a loop. For each electrode line 32, the signal of the detection coil 32c paired with the driving coil 31c being driven is detected. The other end of the loop electrode wire 32 is grounded.

ここにおいて、電流アンプ46で増幅された電流は同期検波部47に入力され、同期検波部47には、発振器42からの出力も接続される。従って、同期検波部47にて発振器42からの出力と電磁結合による信号との同期をとって、AD変換部48でデジタル信号に変換される。 Here, the current amplified by the current amplifier 46 is input to the synchronous detection unit 47, and the output from the oscillator 42 is also connected to the synchronous detection unit 47. Therefore, the synchronous detection unit 47 synchronizes the output from the oscillator 42 with the signal by electromagnetic coupling, and the AD conversion unit 48 converts the signal into a digital signal.

演算処理部(MPU)50は、切換スイッチ44、49を制御する一方、AD変換部48からデジタル信号を読込んで、圧力分布検出に必要な処理を行う。すなわち、切換スイッチ44により選択したX方向の一位置の駆動コイル31c側のループ電極線31を駆動している間、切換スイッチ49をY方向に次々と切換えて、当該ループ電極線31上の駆動コイル31cと検出コイル32cとのペアの電磁結合の度合いを読込む。次いで、切換スイッチ44の選択位置をX方向に変更し、この状態で切換スイッチ49をY方向に次々と切換えて、同様の操作を繰り返す。これにより、マトリクス状に配置される駆動コイル31cと検出コイル32cとのペアの電磁結合の度合いを全て読込むことができ、これによって圧力分布を検出できる。 The arithmetic processing unit (MPU) 50 controls the changeover switches 44 and 49, while reading a digital signal from the AD conversion unit 48 to perform processing necessary for pressure distribution detection. That is, while driving the loop electrode wire 31 on the drive coil 31c side at one position in the X direction selected by the changeover switch 44, the changeover switch 49 is switched one after another in the Y direction to drive on the loop electrode wire 31. The degree of electromagnetic coupling between the coil 31c and the detection coil 32c is read. Next, the selection position of the changeover switch 44 is changed in the X direction, and in this state, the changeover switch 49 is changed one after another in the Y direction, and the same operation is repeated. As a result, it is possible to read all the degrees of electromagnetic coupling between the drive coil 31c and the detection coil 32c arranged in a matrix, thereby detecting the pressure distribution.

色画像表示装置51は、圧力センサ13(その演算処理部50)により検出される圧力分布を多色のグラデーションにより表示する。具体的には、圧力ゼロの部分を濃い青色、最大圧力の部分を濃い赤色として、その中間を濃淡で表示する。 The color image display device 51 displays the pressure distribution detected by the pressure sensor 13 (the calculation processing unit 50 thereof) with a multicolor gradation. Specifically, the zero pressure portion is displayed in dark blue, the maximum pressure portion is displayed in dark red, and the middle is displayed in shades.

次に上記の圧力センサ13(及び色画像表示装置51)を用いたセントル・ラップ部での圧力分布測定及びセントル設置方法について説明する。 Next, the pressure distribution measurement and the centre installation method in the centre wrap portion using the pressure sensor 13 (and the color image display device 51) will be described.

上記の圧力センサ13をセントル・ラップ部に適用する場合は、X軸方向又はY軸方向のいずれか一方(図4ではY軸方向)を長くして、トンネル周方向に対応させ、他方(図4ではX軸方向)を短くして、ラップ部の幅方向(トンネル軸方向)に対応させる。これにより、トンネル周方向(図4のY軸方向)の圧力分布を測定することができる。
尚、ラップ部の幅方向(トンネル軸方向)の圧力分布を測定することも可能であるが、ラップ部の幅方向(トンネル軸方向)の圧力分布については、一定とみなしてよいので、X軸方向の出力変化については無視してもよいし、平均化処理を施してもよい。
When the above pressure sensor 13 is applied to the center wrap portion, either the X-axis direction or the Y-axis direction (Y-axis direction in FIG. 4) is lengthened so as to correspond to the tunnel circumferential direction, and the other (FIG. 4). In 4, the X-axis direction) is shortened so as to correspond to the width direction (tunnel axis direction) of the lap portion. This makes it possible to measure the pressure distribution in the tunnel circumferential direction (Y-axis direction in FIG. 4).
Although it is possible to measure the pressure distribution in the width direction (tunnel axis direction) of the lap portion, the pressure distribution in the width direction (tunnel axis direction) of the wrap portion can be regarded as constant, so the X axis. The output change in the direction may be ignored, or an averaging process may be performed.

これより、演算処理部50は、ラップ部10の周方向の圧力分布を測定することができ、色画像表示装置51は、圧力センサ13(その演算処理部50)により検出されるトンネル周方向の圧力分布を多色のグラデーションにより表示することができる。 From this, the arithmetic processing unit 50 can measure the pressure distribution in the circumferential direction of the lap unit 10, and the color image display device 51 can measure the pressure distribution in the circumferential direction of the tunnel detected by the pressure sensor 13 (the arithmetic processing unit 50). The pressure distribution can be displayed by multicolor gradation.

上記のように、セントル5の型枠体8と打設済みの覆工コンクリート11とのラップ部10に、トンネル周方向に連続するシート状の圧力センサ13を配置して、トンネル周方向の圧力分布を測定するので、セントル5の局所的な過度の押当て等を見逃すことがなく、型枠体8の偏り状態についても容易に認識可能となる。従って、圧力分布の測定結果に基づいて、左右のジャッキ7a、7bによりバランス調整を行って、偏圧が発生しないようにセントル5を設置することができる。 As described above, a sheet-shaped pressure sensor 13 continuous in the tunnel circumferential direction is arranged on the wrap portion 10 between the formwork 8 of the center 5 and the cast lining concrete 11 to obtain pressure in the tunnel circumferential direction. Since the distribution is measured, the local excessive pressing of the center 5 and the like are not overlooked, and the biased state of the mold 8 can be easily recognized. Therefore, based on the measurement result of the pressure distribution, the balance can be adjusted by the left and right jacks 7a and 7b, and the center 5 can be installed so that the unbalanced pressure does not occur.

特に、色画像表示装置51を用いて、圧力分布を多色のグラデーションで表示することにより、偏り状態を直感的に認識して、直感的な操作が可能となる。 In particular, by displaying the pressure distribution in a multicolor gradation using the color image display device 51, it is possible to intuitively recognize the biased state and perform an intuitive operation.

このように、セントル5の設置に際し、点ではなく、面でモニタリングすることにより、偏圧が発生しないように管理することが可能となることから、既設コンクリートにひび割れが発生したり、角欠けが発生することがほぼなくなり、補修作業及び補修費用の削減が可能となる。また、ひび割れや角欠けが発生し、これを施工中に発見することができないと、供用後にその部分が落下して第三者被害を引き起こすことがあるが、偏圧を抑制できることから、第三者被害を防止可能となる。 In this way, when installing the Centre 5, it is possible to manage the existing concrete so that unbalanced pressure does not occur by monitoring not at points but at surfaces, so that the existing concrete is cracked or chipped. It will almost never occur, and repair work and repair costs can be reduced. In addition, if cracks or corner chips occur and cannot be found during construction, the part may fall after operation and cause damage to a third party. It is possible to prevent personal damage.

尚、圧力センサとしては、上記実施形態で用いた電磁誘導方式の他、感圧抵抗方式、静電容量方式などがあるが、耐久性及び価格の面で、電磁誘導方式が優れていると言うことができる。 As the pressure sensor, in addition to the electromagnetic induction method used in the above embodiment, there are a pressure sensitive resistance method, a capacitance method, etc., but it is said that the electromagnetic induction method is superior in terms of durability and price. be able to.

次に、本発明の他の実施形態について、図5により説明する。
図5は本発明の他の実施形態を示すセントル・ラップ部のトンネル軸方向に沿う断面図である。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the center wrap portion along the tunnel axial direction showing another embodiment of the present invention.

本実施形態では、シート状の圧力センサ13の幅(トンネル軸方向の長さ)を長くし、ラップ部10から覆工コンクリートの打設空間9内に延長される延長部13aを設けている。
これによれば、圧力センサ13の延長部13aにより、覆工コンクリート打設時のコンクリート充填圧力を検出可能となる。
In the present embodiment, the width (length in the tunnel axis direction) of the sheet-shaped pressure sensor 13 is increased, and an extension portion 13a extending from the wrap portion 10 into the lining concrete casting space 9 is provided.
According to this, the extension portion 13a of the pressure sensor 13 can detect the concrete filling pressure at the time of placing the lining concrete.

覆工コンクリート打設空間9へのコンクリートの充填は、一般的に妻型枠側からなされるため、ラップ部10近傍まで正しく充填がなされたか否かの判断は極めて重要である。従って、本実施形態によれば、覆工コンクリート打設空間9へのコンクリート充填を簡単に検知することができ、圧力センサ13を、セントル設置時のみならず、コンクリート充填時にも有効利用することができる。 Since the lining concrete placing space 9 is generally filled with concrete from the end formwork side, it is extremely important to determine whether or not the filling is correctly performed up to the vicinity of the wrap portion 10. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to easily detect the filling of concrete into the lining concrete placing space 9, and the pressure sensor 13 can be effectively used not only when the centre is installed but also when the concrete is filled. it can.

この場合、圧力センサ13の表面側が打設されるコンクリートと接触するため、圧力センサ13の表面側を剥離が容易な保護フィルムで覆う構成とすると、次回打設位置での圧力センサ13の再利用が確実となる。 In this case, since the surface side of the pressure sensor 13 comes into contact with the concrete to be cast, if the surface side of the pressure sensor 13 is covered with a protective film that can be easily peeled off, the pressure sensor 13 can be reused at the next casting position. Is certain.

尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。 It should be noted that the illustrated embodiments merely illustrate the present invention, and the present invention includes various improvements and improvements made by those skilled in the art within the scope of claims, in addition to those directly shown by the described embodiments. It goes without saying that it involves changes.

1 トンネル
2 吹付コンクリート
3 トンネル底面
4 レール
5 セントル
6 架台
7 ジャッキ
8 型枠体
9 覆工コンクリート打設空間
10 ラップ部
11 打設済みの覆工コンクリート
12 ゴム面木
13 圧力センサ
21 駆動コイル層
22 検出コイル層
23 弾性体層
24 導電体層
31 駆動コイル31c側のループ電極線
32 検出コイル32c側のループ電極線
41 駆動回路
42 発振器
43 電流ドライバ
44 切換スイッチ
45 検出回路
46 電流アンプ
47 同期検波部
48 AD変換部
49 切換スイッチ
50 演算処理部(MPU)
51 色画像表示装置
1 Tunnel 2 Sprayed concrete 3 Tunnel bottom surface 4 Rail 5 Center 6 Stand 7 Jack 8 Form frame 9 Ladening concrete Placement space 10 Wrap part 11 Placed lining concrete 12 Rubber surface wood 13 Pressure sensor 21 Drive coil layer 22 Detection coil layer 23 Elastic layer 24 Conductor layer 31 Loop electrode wire on the drive coil 31c side 32 Loop electrode wire on the detection coil 32c side 41 Drive circuit 42 Oscillator 43 Current driver 44 Changeover switch 45 Detection circuit 46 Current amplifier 47 Synchronous detector 48 AD conversion unit 49 selector switch 50 arithmetic processing unit (MPU)
51 color image display device

Claims (2)

トンネルの内壁面との間に覆工コンクリートの打設空間を形成する型枠体と、
前記型枠体を支持し設置位置を決める型枠体支持装置と、を備え、
前記型枠体が、トンネル軸方向の一方の端部に設けられるラップ部の外周面で、打設済みの覆工コンクリートの内周面に押付けられる、覆工コンクリート打設用セントルであって、
前記ラップ部の外周面のうち、少なくとも天端部の外周面に配置されるシート状の圧力センサを含み、
前記圧力センサは、前記ラップ部と前記打設済みの覆工コンクリートとの間のトンネル周方向の圧力分布を測定可能であり、
前記圧力センサは、前記ラップ部から覆工コンクリートの打設空間内に延長される延長部を有し、この延長部により、覆工コンクリート打設時のコンクリート充填圧力を検出可能であることを特徴とする、覆工コンクリート打設用セントル。
A formwork body that forms a space for placing lining concrete between the inner wall surface of the tunnel and
A formwork support device that supports the formwork and determines the installation position is provided.
The formwork is a lining concrete placing center that is pressed against the inner peripheral surface of the lining concrete that has already been placed on the outer peripheral surface of the wrap portion provided at one end in the tunnel axial direction.
Of the outer peripheral surface of the lap portion comprises a sheet-like pressure sensor that is disposed on the outer peripheral surface of at least top end portion,
The pressure sensor can measure the pressure distribution in the tunnel circumferential direction between the lap portion and the cast lining concrete .
The pressure sensor is characterized in that it has an extension portion extending from the wrap portion into the casting space of the lining concrete, and the extension portion can detect the concrete filling pressure at the time of placing the lining concrete. A center for lining concrete placement.
トンネルの内壁面との間に覆工コンクリートの打設空間を形成する型枠体を、当該型枠体のトンネル軸方向の一方の端部に設けられるラップ部の外周面を、打設済みの覆工コンクリートの内周面に押付けて、設置する際に、
前記ラップ部の外周面のうち、少なくとも天端部の外周面と、打設済みの覆工コンクリートとの間に配置され、圧力分布を測定可能なシート状の圧力センサを用い、
前記圧力分布の測定結果に基づいて、前記型枠体の設置位置を調整すること、及び、
前記圧力センサは、前記ラップ部から覆工コンクリートの打設空間内に延長される延長部を有し、この延長部により、覆工コンクリート打設時にコンクリート充填圧力を検出することを特徴とする、覆工コンクリート打設用セントルの設置及び利用方法。
A formwork that forms a space for placing lining concrete between the inner wall surface of the tunnel and the outer peripheral surface of the wrap portion provided at one end of the formwork in the tunnel axial direction has been placed. When pressing against the inner peripheral surface of lining concrete and installing
Of the outer peripheral surface of the wrap portion, a sheet-shaped pressure sensor arranged between at least the outer peripheral surface of the top end portion and the cast lining concrete and capable of measuring the pressure distribution is used.
Adjusting the installation position of the formwork based on the measurement result of the pressure distribution, and
The pressure sensor has an extension portion extending from the wrap portion into the casting space of the lining concrete, and the extension portion detects the concrete filling pressure at the time of placing the lining concrete . How to install and use the lining concrete placing center.
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