JP6906411B2 - tunnel - Google Patents

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本発明は、トンネル及びトンネルの施工方法に関する。 The present invention relates to tunnels and tunnel construction methods.

シールド工法によりシールドトンネルを施工する際の地盤改良工法の一つに、シールドトンネルのトンネル覆工体に取り付けた凍結管に冷媒を循環させて地下水を含む土を凍らせることにより地盤を固める地盤凍結工法が知られている（特許文献１，２参照）。地盤凍結工法では、凍結土壌（凍土）が所定の厚みに到達したことを判断するために凍土の温度が測定される。また、凍土の温度は、凍土が所定の厚みに到達してからトンネル覆工体内部の工事が完了するまでの間、その厚みが適切に維持されていることを判断するためにも用いられる。 One of the ground improvement methods when constructing a shield tunnel by the shield method is to freeze the soil by circulating a refrigerant through a freezing pipe attached to the tunnel lining of the shield tunnel to freeze the soil containing groundwater. The construction method is known (see Patent Documents 1 and 2). In the ground freezing method, the temperature of the frozen soil is measured in order to determine that the frozen soil (glisol) has reached a predetermined thickness. The temperature of the frozen soil is also used to determine that the thickness is appropriately maintained from the time when the frozen soil reaches a predetermined thickness until the construction inside the tunnel lining body is completed.

特許文献１には、トンネル覆工体を構成する鋼管の内部から凍土に向けて温度計を挿入し、凍土の温度を測定することが記載されている。温度計は、鋼管の軸方向（延在方向）に複数個所設けられる。 Patent Document 1 describes that a thermometer is inserted from the inside of a steel pipe constituting a tunnel lining body toward the frozen soil to measure the temperature of the frozen soil. A plurality of thermometers are provided in the axial direction (extending direction) of the steel pipe.

特開２０１２−２１５０２５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-215025 特開２０１６−１５３６０１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-153601

特許文献１に記載の発明では、鋼管の軸方向に所定の間隔で温度計を配置するので、軸方向に隣り合う温度計間の凍土の温度の推定精度を上げるためには、温度計の配置間隔を狭くする必要がある。したがって、トンネルの規模が大きい程、温度計の数が増加してしまうという問題がある。 In the invention described in Patent Document 1, since the thermometers are arranged at predetermined intervals in the axial direction of the steel pipe, the thermometers are arranged in order to improve the estimation accuracy of the temperature of the frozen soil between the thermometers adjacent to each other in the axial direction. It is necessary to narrow the interval. Therefore, there is a problem that the number of thermometers increases as the scale of the tunnel increases.

また、凍土の温度管理とは別に、シールドトンネルの施工中にトンネル覆工体に加わる荷重の変化を監視するために複数のひずみ計を配置する場合、上記と同様、トンネルの規模が大きい程、ひずみ計の数が増加してしまうという問題がある。 In addition to controlling the temperature of the frozen soil, when multiple strain gauges are installed to monitor changes in the load applied to the tunnel lining during the construction of the shield tunnel, the larger the tunnel scale, the larger the tunnel scale. There is a problem that the number of strain gauges increases.

このように、シールド工法によりシールドトンネルを施工する際に、トンネルの施工管理のために多数の検出装置（温度計、ひずみ計等）を配置する場合、これらの検出装置の設置に手間がかかり施工工数が増加するので、施工コストが増加してしまうという問題がある。 In this way, when constructing a shield tunnel by the shield method, if a large number of detectors (thermometers, strain gauges, etc.) are arranged for tunnel construction management, it takes time and effort to install these detectors. Since the number of steps increases, there is a problem that the construction cost increases.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、トンネルを施工する際の施工コストを低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the construction cost when constructing a tunnel.

本発明に係るトンネルは、掘削機により掘削された掘削坑の内周面に沿って設けられるトンネル覆工体と、トンネル軸方向に沿ってトンネル覆工体の表面に設けられトンネル覆工体の状態を検出する状態検出線と、を備え、前記トンネル覆工体の前記表面には、前記状態検出線を収容する凹部が設けられ、前記トンネル覆工体は、複数のセグメントピースを有し、前記セグメントピースは、トンネル軸方向に互いに離間して配置され、トンネル周方向に延在する円弧状の一対の主桁と、トンネル周方向に互いに離間して配置され、隣接する前記セグメントピースを連結する一対の連結板と、一対の主桁及び一対の連結板によって形成される枠の地山側の開口を塞ぐスキンプレートと、を有し、
前記凹部の底面は、周方向に隣接する一方のセグメントピースの前記連結板の外周面と、他方のセグメントピースの前記連結板の外周面と、によって構成され、前記凹部の一対の側面の一方は、周方向に隣接する一方のセグメントピースの前記スキンプレートの端面によって構成され、前記凹部の一対の側面の他方は、周方向に隣接する他方のセグメントピースの前記スキンプレートの端面によって構成される。 The tunnel according to the present invention includes a tunnel lining body provided along the inner peripheral surface of an excavation pit excavated by an excavator and a tunnel lining body provided on the surface of the tunnel lining body along the tunnel axial direction. A state detection line for detecting a state is provided , and a recess for accommodating the state detection line is provided on the surface of the tunnel lining body, and the tunnel lining body has a plurality of segment pieces. The segment pieces are arranged apart from each other in the tunnel axial direction, and a pair of arcuate main girders extending in the tunnel circumferential direction are arranged apart from each other in the tunnel circumferential direction, and the adjacent segment pieces are connected. It has a pair of connecting plates and a skin plate that closes the opening on the ground side of the frame formed by the pair of main girders and the pair of connecting plates.
The bottom surface of the recess is composed of an outer peripheral surface of the connecting plate of one segment piece adjacent in the circumferential direction and an outer peripheral surface of the connecting plate of the other segment piece, and one of the pair of side surfaces of the recess is , The other of the pair of side surfaces of the recess is composed of the end faces of the skin plate of the other segment piece adjacent in the circumferential direction .

本発明に係るトンネルは、掘削機により掘削された掘削坑の内周面に沿って設けられるトンネル覆工体と、トンネル軸方向に沿って前記トンネル覆工体の表面に設けられ前記トンネル覆工体の状態を検出する状態検出線と、を備え、前記トンネル覆工体の前記表面には、前記状態検出線を収容する凹部が設けられ、前記トンネル覆工体は、複数のセグメントピースを有し、前記セグメントピースは、トンネル軸方向に互いに離間して配置され、トンネル周方向に延在する円弧状の一対の主桁と、トンネル周方向に互いに離間して配置され、隣接する前記セグメントピースを連結する一対の連結板と、一対の主桁及び一対の連結板によって形成される枠の地山側の開口を塞ぐスキンプレートと、一対の前記主桁の一方から他方に向かって延在する縦リブと、を有し、前記凹部の底面は、前記縦リブの地山側の端面によって構成され、前記凹部の一対の側面は、前記スキンプレートに形成される。 The tunnel according to the present invention includes a tunnel lining body provided along the inner peripheral surface of an excavation pit excavated by an excavator and the tunnel lining body provided on the surface of the tunnel lining body along the tunnel axial direction. A state detection line for detecting the state of the body is provided, and a recess for accommodating the state detection line is provided on the surface of the tunnel lining body, and the tunnel lining body has a plurality of segment pieces. The segment pieces are arranged apart from each other in the tunnel axial direction, and are arranged apart from each other in the tunnel circumferential direction with a pair of arcuate main girders extending in the tunnel circumferential direction, and are adjacent to each other. A pair of connecting plates connecting the two, a skin plate closing the opening on the ground side of the frame formed by the pair of main girders and the pair of connecting plates, and a vertical extending from one of the pair of main girders toward the other. The bottom surface of the recess is formed by the end faces of the vertical ribs on the ground side, and the pair of side surfaces of the recess are formed on the skin plate.

本発明に係るトンネルは、掘削機により掘削された掘削坑の内周面に沿って設けられるトンネル覆工体と、トンネル軸方向に沿って前記トンネル覆工体の表面に設けられ前記トンネル覆工体の状態を検出する状態検出線と、を備え、前記トンネル覆工体の前記表面に設けられた凹部の底面には、前記状態検出線が配置される溝が形成され、前記トンネル覆工体は、複数のセグメントピースを有し、前記セグメントピースは、トンネル軸方向に互いに離間して配置され、トンネル周方向に延在する円弧状の一対の主桁と、トンネル周方向に互いに離間して配置され、隣接する前記セグメントピースを連結する一対の連結板と、一対の主桁及び一対の連結板によって形成される枠の地山側の開口を塞ぐスキンプレートと、を有し、前記凹部の底面は、周方向に隣接する一方のセグメントピースの前記連結板の外周面と、他方のセグメントピースの前記連結板の外周面と、によって構成され、前記凹部の一対の側面の一方は、周方向に隣接する一方のセグメントピースの前記スキンプレートの端面によって構成され、前記凹部の一対の側面の他方は、周方向に隣接する他方のセグメントピースの前記スキンプレートの端面によって構成され、前記凹部には、前記溝に配置された前記状態検出線を覆う保護板が設置され、前記スキンプレートの周方向端部には、保護板係止部が設けられ、周方向に隣接する一対の前記セグメントピースの前記保護板係止部同士は、端面が互いに対向するように配置され、対向して配置される一対の前記保護板係止部の隙間は、前記保護板の幅よりも短く、かつ、前記状態検出線が挿通可能な寸法に設定される。The tunnel according to the present invention includes a tunnel lining body provided along the inner peripheral surface of an excavation pit excavated by an excavator and the tunnel lining body provided on the surface of the tunnel lining body along the tunnel axial direction. A state detection line for detecting the state of the body is provided, and a groove on which the state detection line is arranged is formed on the bottom surface of a recess provided on the surface of the tunnel lining body, and the tunnel lining body is provided. Has a plurality of segment pieces, the segment pieces are arranged apart from each other in the tunnel axial direction, and a pair of arcuate main girders extending in the tunnel circumferential direction and separated from each other in the tunnel circumferential direction. It has a pair of connecting plates that are arranged and connect the adjacent segment pieces, and a skin plate that closes the opening on the ground side of the frame formed by the pair of main girders and the pair of connecting plates, and has a bottom surface of the recess. Is composed of an outer peripheral surface of the connecting plate of one segment piece adjacent in the circumferential direction and an outer peripheral surface of the connecting plate of the other segment piece, and one of the pair of side surfaces of the recess is in the circumferential direction. The end face of the skin plate of one adjacent segment piece is formed, and the other of the pair of side surfaces of the recess is formed of the end face of the skin plate of the other segment piece adjacent in the circumferential direction. A protective plate is installed to cover the state detection line arranged in the groove, a protective plate locking portion is provided at the circumferential end of the skin plate, and the pair of segment pieces adjacent to each other in the circumferential direction. The protective plate locking portions are arranged so that their end faces face each other, and the gap between the pair of protective plate locking portions arranged so as to face each other is shorter than the width of the protective plate, and the state detection The wire is set to a size that allows it to be inserted.
また、本発明に係るトンネルは、掘削機により掘削された掘削坑の内周面に沿って設けられるトンネル覆工体と、トンネル軸方向に沿って前記トンネル覆工体の表面に設けられ前記トンネル覆工体の状態を検出する状態検出線と、を備え、前記状態検出線は、前記トンネル覆工体の内周側の前記表面に設けられ、前記トンネル覆工体は、複数のセグメントピースを有し、前記セグメントピースは、隣接する前記セグメントピースを連結する一対の連結板を有し、前記連結板は、前記状態検出線が挿通する開口部と、前記トンネル覆工体の外側から前記開口部を通じて前記トンネル覆工体の内側に水が侵入することを防止するシール部材と、を有する。 Further, the tunnel according to the present invention includes a tunnel lining body provided along the inner peripheral surface of the excavation pit excavated by the excavator and the tunnel provided on the surface of the tunnel lining body along the tunnel axial direction. A state detection line for detecting the state of the lining body is provided, and the state detection line is provided on the surface on the inner peripheral side of the tunnel lining body, and the tunnel lining body has a plurality of segment pieces. The segment piece has a pair of connecting plates for connecting the adjacent segment pieces, and the connecting plate has an opening through which the state detection line is inserted and the opening from the outside of the tunnel lining body. It has a sealing member that prevents water from entering the inside of the tunnel lining through the portion.

本発明によれば、トンネルを施工する際の施工コストを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the construction cost when constructing a tunnel.

本線とランプとが分岐・合流する分岐合流部の平面図である。It is a top view of the branch confluence part where the main line and the lamp branch and merge. 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the line II-II of FIG. 分岐合流部の施工方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the construction method of a branch merging part. 凍土管理システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the glisol management system. 外殻シールドを構成するセグメントリングの正面図である。It is a front view of the segment ring which constitutes the outer shell shield. 外殻シールドを構成するセグメントリングの展開図である。It is a development view of the segment ring which constitutes the outer shell shield. Ａ型セグメントの横断面図であり、図７ＢのＶＩＩａ−ＶＩＩａ線に沿う断面を示す。It is a cross-sectional view of the A type segment, and shows the cross section along the line VIIa-VIIa of FIG. 7B. 図７ＡのＶＩＩｂ方向から見たＡ型セグメントの背面図である。It is a rear view of the A type segment seen from the VIIb direction of FIG. 7A. 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図であり、本発明の第１実施形態に係るトンネルの光ファイバケーブルの設置位置を示す。It is sectional drawing along the line VIII-VIII of FIG. 6, and shows the installation position of the optical fiber cable of the tunnel which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図６のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図であり、本発明の第１実施形態に係るトンネルの光ファイバケーブルの設置位置を示す。It is sectional drawing along the IX-IX line of FIG. 6, and shows the installation position of the optical fiber cable of the tunnel which concerns on 1st Embodiment of this invention. シールド掘削機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a shield excavator. 光ファイバケーブルの設置方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the installation method of an optical fiber cable. 本発明の第２実施形態に係るトンネルの光ファイバケーブルの設置位置を示すトンネルの横断面図であり、トンネル周方向に隣接するセグメントの連結部を拡大して示す。It is sectional drawing of the tunnel which shows the installation position of the optical fiber cable of the tunnel which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and shows the connecting part of the segment which is adjacent in the tunnel circumferential direction enlarged. 本発明の第３実施形態に係るトンネルの光ファイバケーブルの設置位置を示すトンネルの横断面図であり、光ファイバケーブルの収容部を拡大して示す。It is sectional drawing of the tunnel which shows the installation position of the optical fiber cable of the tunnel which concerns on 3rd Embodiment of this invention, and shows the accommodating part of the optical fiber cable in an enlarged manner. 本発明の第４実施形態に係るトンネルの光ファイバケーブルの設置位置を示すトンネルの縦断面図であり、トンネル軸方向に隣接するセグメントリングの連結部を拡大して示す。It is a vertical cross-sectional view of a tunnel which shows the installation position of the optical fiber cable of the tunnel which concerns on 4th Embodiment of this invention, and shows the connection part of the segment ring which is adjacent in the tunnel axial direction enlarged. 本発明の第５実施形態に係るトンネルの光ファイバケーブルの設置位置を示すトンネルの縦断面図であり、トンネル軸方向に隣接するセグメントリングの連結部を拡大して示す。It is a vertical cross-sectional view of a tunnel which shows the installation position of the optical fiber cable of the tunnel which concerns on 5th Embodiment of this invention, and shows the connection part of the segment ring which is adjacent in the tunnel axial direction enlarged. 本発明の実施形態の変形例１に係るトンネルにおける外殻シールドの横断面模式図であり、光ファイバケーブルの設置位置を示す。It is a schematic cross-sectional view of the outer shell shield in the tunnel which concerns on the modification 1 of the Embodiment of this invention, and shows the installation position of the optical fiber cable. 本発明の実施形態の変形例１に係るトンネルにおける外殻シールドの平面模式図であり、光ファイバケーブルの設置位置を示す。It is a plan view of the outer shell shield in the tunnel which concerns on the modification 1 of the Embodiment of this invention, and shows the installation position of an optical fiber cable.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るトンネル及びその施工方法について説明する。 Hereinafter, the tunnel and the construction method thereof according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜第１実施形態＞
図１は、本線とランプ（傾斜路）とが分岐・合流する分岐合流部１の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、分岐合流部１の施工方法を説明するための模式図である。本発明の第１実施形態において、本発明が適用されるトンネルは、分岐合流部１の外殻体１０を形成する過程で形成される外殻シールドトンネル１１（図３（ａ）〜図３（ｃ）参照）である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view of a branch merging portion 1 in which a main line and a ramp (inclined road) branch and merge, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. FIG. 3 is a schematic view for explaining a construction method of the branch merging portion 1. In the first embodiment of the present invention, the tunnel to which the present invention is applied is an outer shell shield tunnel 11 (FIGS. 3 (a) to 3 (FIG. 3) to FIG. c) See).

図１に示すように、本線シールドトンネル１５１及びランプシールドトンネル１５２は、それぞれシールド工法によって地中に掘削された断面が円形のシールドトンネルである。 As shown in FIG. 1, the main line shield tunnel 151 and the lamp shield tunnel 152 are shield tunnels having a circular cross section excavated in the ground by the shield method, respectively.

図１及び図２に示すように、本線１５１ａとランプ（傾斜路）１５２ａとが分岐・合流する分岐合流部１では、本線１５１ａとランプ１５２ａの外周を覆う外殻体１０が設けられる。本実施形態に係る分岐合流部１は、周知の工法（特許文献２参照）により形成される。以下、図３を参照して、分岐合流部１の施工方法について簡単に説明する。図３に示すように、分岐合流部１の施工方法は、先行シールドトンネル形成工程（図３（ａ）参照）と、後行シールドトンネル形成工程（図３（ｂ）参照）と、凍土造成工程（図３（ｃ）参照）と、外殻体形成工程（図３（ｄ）参照）と、凍土解凍工程（図３（ｅ）参照）と、外殻体内掘削工程（図３（ｆ）参照）と、を備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the branch merging portion 1 where the main line 151a and the lamp (inclined road) 152a branch and merge, an outer shell body 10 covering the outer periphery of the main line 151a and the lamp 152a is provided. The branch merging portion 1 according to the present embodiment is formed by a well-known construction method (see Patent Document 2). Hereinafter, the construction method of the branch merging portion 1 will be briefly described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the construction method of the branch merging portion 1 includes a leading shield tunnel forming step (see FIG. 3A), a trailing shield tunnel forming step (see FIG. 3B), and a frozen soil forming step. (See FIG. 3 (c)), outer shell forming step (see FIG. 3 (d)), frozen soil thawing step (see FIG. 3 (e)), and outer shell excavation step (see FIG. 3 (f)). ) And.

−先行シールドトンネル形成工程−
図３（ａ）を参照して、先行シールドトンネル形成工程について説明する。先行シールドトンネル形成工程では、本線シールドトンネル１５１またはランプシールドトンネル１５２からシールド掘削機（不図示）を発進させる。シールド掘削機により地中（地山）を掘削することで先行掘削坑１６１を形成する。シールド掘削機は、掘削した先行掘削坑１６１の内周面に沿って複数のセグメントピース１０２を組み立てて周方向に閉合された所定幅（例えば１ｍ）のセグメントリング１０１（図５参照）を形成する。シールド掘削機の掘進とセグメントリング１０１の組立を繰り返して、トンネル軸方向に複数のセグメントリング１０１を連結することで、外殻シールド１００（図６参照）としての先行シールド１００ａを形成する。これにより、先行シールドトンネル（外殻シールドトンネル１１）が形成される。 -Preceding shield tunnel formation process-
The preceding shield tunnel forming step will be described with reference to FIG. 3A. In the preceding shield tunnel forming step, a shield excavator (not shown) is started from the main line shield tunnel 151 or the ramp shield tunnel 152. The preceding excavation pit 161 is formed by excavating the underground (ground) with a shield excavator. The shield excavator assembles a plurality of segment pieces 102 along the inner peripheral surface of the excavated preceding excavation pit 161 to form a segment ring 101 (see FIG. 5) having a predetermined width (for example, 1 m) closed in the circumferential direction. .. By repeating the excavation of the shield excavator and the assembly of the segment ring 101 and connecting the plurality of segment rings 101 in the tunnel axial direction, the leading shield 100a as the outer shell shield 100 (see FIG. 6) is formed. As a result, the preceding shield tunnel (outer shell shield tunnel 11) is formed.

−後行シールドトンネル形成工程−
図３（ｂ）を参照して、後行シールドトンネル形成工程について説明する。後行シールドトンネル形成工程では、上記先行シールドトンネル形成工程と同様に、シールド掘削機（不図示）により、掘進とセグメントリング１０１（図５参照）の組立を繰り返して、外殻シールド１００（図６参照）としての後行シールド１００ｂを形成する。これにより、後行シールドトンネル（外殻シールドトンネル１１）が形成される。先行シールド１００ａと後行シールド１００ｂとは周方向に交互に配置され、複数の先行シールド１００ａと複数の後行シールド１００ｂとにより環状の外殻枠体１０ａが形成される。 -Sequential shield tunnel formation process-
The subsequent shield tunnel forming step will be described with reference to FIG. 3 (b). In the trailing shield tunnel forming step, as in the preceding shield tunnel forming step, the outer shell shield 100 (FIG. 6) is repeatedly excavated and assembled with the segment ring 101 (see FIG. 5) by a shield excavator (not shown). (See) to form a trailing shield 100b. As a result, a trailing shield tunnel (outer shell shield tunnel 11) is formed. The leading shield 100a and the trailing shield 100b are alternately arranged in the circumferential direction, and the plurality of leading shields 100a and the plurality of trailing shields 100b form an annular outer shell frame body 10a.

先行シールドトンネル形成工程及び後行シールドトンネル形成工程では、光ファイバケーブルの設置作業が実施される。光ファイバケーブルの設置作業の詳細については、後述する。 In the leading shield tunnel forming step and the trailing shield tunnel forming step, the installation work of the optical fiber cable is carried out. The details of the installation work of the optical fiber cable will be described later.

−凍土造成工程−
図３（ｃ）を参照して、凍土造成工程について説明する。凍土造成工程では、凍結管（不図示）に冷媒を流すことにより、地盤を固める周知の地盤凍結工法（特許文献２参照）により、外殻枠体１０ａの外側に凍結土壌（凍土）１７０を造成する。これにより、次の外殻体形成工程（図３（ｄ）参照）において、外殻シールド１００の内部への水の侵入を防止することができる。なお、凍土１７０の造成が完了したか否かは、光ファイバケーブル１４１（図４参照）で検出した温度に基づいて判断する。光ファイバケーブル１４１による温度検出に基づく凍土１７０の造成管理の詳細については、後述する。 -Gelisol preparation process-
The frozen soil preparation process will be described with reference to FIG. 3 (c). In the frozen soil preparation step, frozen soil (frozen soil) 170 is created on the outside of the outer shell frame 10a by a well-known ground freezing method (see Patent Document 2) that hardens the ground by flowing a refrigerant through a freezing pipe (not shown). do. Thereby, in the next outer shell body forming step (see FIG. 3D), it is possible to prevent water from entering the inside of the outer shell shield 100. Whether or not the formation of the frozen soil 170 is completed is determined based on the temperature detected by the optical fiber cable 141 (see FIG. 4). Details of the creation management of the frozen soil 170 based on the temperature detection by the optical fiber cable 141 will be described later.

−外殻体形成工程−
図３（ｄ）を参照して、外殻体形成工程について説明する。外殻体形成工程では、外殻シールドトンネル（先行シールドトンネル及び後行シールドトンネル）１１の内部において、鉄筋１０ｂを組み立て、コンクリート１０ｃを打設することにより、複数の外殻シールド１００が環状に一体とされた外殻体１０が形成される。 -Outer shell formation process-
The outer shell body forming step will be described with reference to FIG. 3 (d). In the outer shell body forming step, a plurality of outer shell shields 100 are integrally integrated in an annular shape by assembling the reinforcing bars 10b and placing concrete 10c inside the outer shell shield tunnel (preceding shield tunnel and trailing shield tunnel) 11. The outer shell body 10 is formed.

−凍土解凍工程−
図３（ｅ）を参照して、凍土解凍工程について説明する。凍土解凍工程では、凍結管（不図示）内に流れる冷媒の循環を停止し、外殻体１０の外側に造成された凍土１７０の解凍を行う。 -Gelisol thawing process-
The frozen soil thawing step will be described with reference to FIG. 3 (e). In the frozen soil thawing step, the circulation of the refrigerant flowing in the freezing pipe (not shown) is stopped, and the frozen soil 170 formed on the outside of the outer shell 10 is thawed.

−外殻体内掘削工程−
図３（ｆ）を参照して、外殻体内掘削工程について説明する。外殻体内掘削工程では、外殻体１０の内側が掘削される。この掘削工程では、上部から下部に向かって徐々に掘削を行う。また、掘削作業と平行して、分岐合流部１における褄部（トンネル軸方向端部）においてコンクリートが打設され、褄壁１５３が形成される。 -Excavation process inside the outer shell-
The excavation process inside the outer shell will be described with reference to FIG. 3 (f). In the outer shell body excavation step, the inside of the outer shell body 10 is excavated. In this excavation process, excavation is gradually performed from the upper part to the lower part. Further, in parallel with the excavation work, concrete is poured at the ridge portion (end in the tunnel axial direction) at the branch merging portion 1 to form the fold wall 153.

以上の工程を経て、図１及び図２に示す分岐合流部１が完成する。 Through the above steps, the branch merging portion 1 shown in FIGS. 1 and 2 is completed.

凍土造成工程では、凍土１７０が所定の厚みに到達したことを判断するために凍土１７０の温度が測定される。また、凍土１７０の温度は、凍土１７０が所定の厚みに到達し、凍土造成工程（図３（ｃ）参照）が完了してから外殻体形成工程（図３（ｄ）参照）が完了するまでの間、その厚みが適切に維持されていることを判断するためにも用いられる。 In the frozen soil preparation step, the temperature of the frozen soil 170 is measured in order to determine that the frozen soil 170 has reached a predetermined thickness. Further, the temperature of the frozen soil 170 is such that the outer shell forming step (see FIG. 3D) is completed after the frozen soil 170 reaches a predetermined thickness and the frozen soil forming step (see FIG. 3C) is completed. It is also used to determine that the thickness is properly maintained until.

本実施形態に係る外殻シールドトンネル（先行シールドトンネル及び後行シールドトンネル）１１は、凍土１７０の造成、維持を管理するために、図４に示す凍土管理システム１４０を備える。図４は、凍土管理システム１４０の構成を示す図である。 The outer shell shield tunnel (preceding shield tunnel and trailing shield tunnel) 11 according to the present embodiment includes the frozen soil management system 140 shown in FIG. 4 in order to manage the creation and maintenance of the frozen soil 170. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the gelisol management system 140.

凍土管理システム１４０は、外殻シールド１００に敷設される光ファイバケーブル１４１と、制御装置１４９と、を備える。制御装置１４９は、光ファイバケーブル１４１へ光を入射する光源装置１４２と、光源装置１４２から出射された光を透過し、光ファイバケーブル１４１からの散乱光（反射波）を検出器１４４に向けて反射するビームスプリッタ１４３と、光ファイバケーブル１４１からの散乱光（反射波）を受信して温度を検出する検出器１４４と、光源装置１４２の動作を制御するとともに、検出器１４４で検出された温度分布情報が入力されるコントローラ１３０と、コントローラ１３０からの信号に基づいて、所定の情報を報知する報知装置１３９と、を備える。 The gelisol management system 140 includes an optical fiber cable 141 laid on the outer shell shield 100 and a control device 149. The control device 149 transmits the light emitted from the light source device 142 that injects light into the optical fiber cable 141 and the light emitted from the light source device 142, and directs the scattered light (reflected wave) from the optical fiber cable 141 toward the detector 144. The reflected beam splitter 143, the detector 144 that receives scattered light (reflected wave) from the optical fiber cable 141 and detects the temperature, and the temperature detected by the detector 144 while controlling the operation of the light source device 142. It includes a controller 130 into which distribution information is input, and a notification device 139 that notifies predetermined information based on a signal from the controller 130.

報知装置１３９は、音声を出力するスピーカや表示画像を表示する表示装置等により構成される。 The notification device 139 is composed of a speaker that outputs sound, a display device that displays a display image, and the like.

光ファイバケーブル１４１は、光ファイバを外被で覆った線状部材である。シールド掘削機１１０内にはケーブル繰出し機１７２（図１０参照）が設置されており、光ファイバケーブル１４１はケーブル繰出し機１７２のドラムに巻回された状態でシールド掘削機１１０内に収容される。 The optical fiber cable 141 is a linear member in which an optical fiber is covered with an outer cover. A cable feeding machine 172 (see FIG. 10) is installed in the shield excavator 110, and the optical fiber cable 141 is housed in the shield excavator 110 in a state of being wound around a drum of the cable feeding machine 172.

光源装置１４２は、所定のパルス幅のレーザ光（パルス光）を一定の周期で出力する。光源装置１４２は、コントローラ１３０からの制御信号に基づいて制御される。レーザ光は、レンズ１４５、ビームスプリッタ１４３及びレンズ１４６を通って光ファイバケーブル１４１の光源側端部から光ファイバケーブル１４１内に進入する。 The light source device 142 outputs a laser beam (pulse light) having a predetermined pulse width at a constant cycle. The light source device 142 is controlled based on a control signal from the controller 130. The laser beam enters the optical fiber cable 141 from the light source side end of the optical fiber cable 141 through the lens 145, the beam splitter 143 and the lens 146.

光ファイバケーブル１４１内に進入した光の一部は、光ファイバを構成する分子により後方散乱される。後方散乱光には、レイリー（Rayleigh）散乱光と、ブリルアン（Brillouin）散乱光と、ラマン（Raman）散乱光とが含まれる。レイリー散乱光は入射光と同一波長の光であり、ブリルアン散乱光及びラマン散乱光は入射波長からシフトした波長の光である。 A part of the light entering the optical fiber cable 141 is backscattered by the molecules constituting the optical fiber. Backscattered light includes Rayleigh scattered light, Brillouin scattered light, and Raman scattered light. Rayleigh scattered light is light having the same wavelength as incident light, and Brilluan scattered light and Raman scattered light are light having a wavelength shifted from the incident wavelength.

ラマン散乱光には、入射光よりも長波長側にシフトしたストークス光と、入射光よりも短波長側にシフトした反ストークス光とがある。ストークス光及び反ストークス光の強度はいずれも温度により変化する。ストークス光は温度による変化量が小さく、反ストークス光は温度による変化量が大きい。すなわち、ストークス光は温度依存性が小さく、反ストークス光は温度依存性が大きい。 Raman scattered light includes Stokes light shifted to a longer wavelength side than incident light and anti-Stokes light shifted to a shorter wavelength side than incident light. The intensity of both Stokes light and anti-Stokes light changes with temperature. Stokes light has a small amount of change with temperature, and anti-Stokes light has a large amount of change with temperature. That is, Stokes light has a small temperature dependence, and anti-Stokes light has a large temperature dependence.

後方散乱光は、光ファイバケーブル１４１を戻って光源側端部から出射される。光ファイバケーブル１４１から出射された後方散乱光は、レンズ１４６を透過し、ビームスプリッタ１４３により反射されて、波長分離フィルタ１４７に進入する。 The backscattered light returns from the optical fiber cable 141 and is emitted from the end on the light source side. The backscattered light emitted from the optical fiber cable 141 passes through the lens 146, is reflected by the beam splitter 143, and enters the wavelength separation filter 147.

波長分離フィルタ１４７は、入力された後方散乱光を反ストークス光とストークス光とに分離する。反ストークス光とストークス光は検出器１４４に入力され、検出器１４４において時系列的に記録される。 The wavelength separation filter 147 separates the input backscattered light into anti-Stokes light and Stokes light. The anti-Stokes light and the Stokes light are input to the detector 144 and recorded in the detector 144 in time series.

上述したように、反ストークス光とストークス光は、温度感受性が異なる。このため、検出器１４４は、反ストークス光とストークス光の強度比に基づいて、温度を検出する。検出器１４４は、光ファイバケーブル１４１にパルス光を入射してから、後方散乱光が光源側端部に戻ってくるまでの往復時間を測定することにより、散乱光が発生した位置（距離）を演算する。 As described above, anti-Stokes light and Stokes light have different temperature sensitivities. Therefore, the detector 144 detects the temperature based on the intensity ratio of the anti-Stokes light to the Stokes light. The detector 144 measures the position (distance) at which the scattered light is generated by measuring the round-trip time from when the pulsed light is incident on the optical fiber cable 141 until the backscattered light returns to the end on the light source side. Calculate.

つまり、検出器１４４は、光ファイバに沿った温度分布を検出することができる。換言すれば、光ファイバケーブル１４１は、光の反射波に基づいて、線上の任意の位置における温度を検出することができる。 That is, the detector 144 can detect the temperature distribution along the optical fiber. In other words, the fiber optic cable 141 can detect the temperature at any position on the line based on the reflected wave of light.

コントローラ１３０は、動作回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）、その他の周辺回路を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ１３０は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。 The controller 130 is composed of a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit) as an operating circuit, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output interface (I / O interface), and other peripheral circuits. Will be done. The controller 130 can also be configured by a plurality of microcomputers.

コントローラ１３０は、検出器１４４で検出された温度に基づいて、凍土１７０の厚みを推定する厚み推定部１３１と、推定した凍土１７０の厚みに基づいて、凍土１７０の造成が完了したか否かを判定する造成完了判定部１３２と、推定した凍土１７０の厚みが維持されているか否かを監視する凍土監視部１３３と、を備える。 The controller 130 determines whether or not the creation of the frozen soil 170 is completed based on the thickness estimation unit 131 that estimates the thickness of the frozen soil 170 based on the temperature detected by the detector 144 and the estimated thickness of the frozen soil 170. It is provided with a construction completion determination unit 132 for determining, and a frozen soil monitoring unit 133 for monitoring whether or not the estimated thickness of the frozen soil 170 is maintained.

光ファイバケーブル１４１は、外殻シールド１００の外周側の表面（以下、外周面と記す）に沿って敷設される。本実施形態では、光ファイバケーブル１４１は、トンネル軸方向（延在方向）に沿って敷設され、トンネル覆工体としての外殻シールド１００の温度を検出する。なお、光ファイバケーブル１４１は、先行シールド１００ａ及び後行シールド１００ｂに同様に敷設される。 The optical fiber cable 141 is laid along the outer peripheral surface (hereinafter referred to as the outer peripheral surface) of the outer shell shield 100. In the present embodiment, the optical fiber cable 141 is laid along the tunnel axial direction (extending direction), and detects the temperature of the outer shell shield 100 as the tunnel lining body. The optical fiber cable 141 is similarly laid on the leading shield 100a and the trailing shield 100b.

本実施形態では、凍土１７０の厚みを精度良く推定するために、トンネルの径方向の温度分布を測定する高精度測温部１４１ａが複数設けられる。複数の高精度測温部１４１ａは、トンネルの軸方向（延在方向）に所定の間隔で設置される。高精度測温部１４１ａは、棒状部材に光ファイバケーブル１４１を螺旋状に巻回させることにより形成される。なお、高精度測温部１４１ａは、筒状部材に螺旋状に巻回した光ファイバケーブル１４１を収納することにより形成してもよい。螺旋状に光ファイバケーブル１４１を巻回することにより、光ファイバケーブル１４１による温度検出の分解能を高くすることができる。高精度測温部１４１ａは、外殻シールド１００の外周面から径方向外方に向かって延在する。 In the present embodiment, in order to accurately estimate the thickness of the frozen soil 170, a plurality of high-precision temperature measuring units 141a for measuring the temperature distribution in the radial direction of the tunnel are provided. The plurality of high-precision temperature measuring units 141a are installed at predetermined intervals in the axial direction (extending direction) of the tunnel. The high-precision temperature measuring unit 141a is formed by spirally winding an optical fiber cable 141 around a rod-shaped member. The high-precision temperature measuring unit 141a may be formed by accommodating the optical fiber cable 141 spirally wound around the tubular member. By winding the optical fiber cable 141 in a spiral shape, the resolution of temperature detection by the optical fiber cable 141 can be increased. The high-precision temperature measuring unit 141a extends radially outward from the outer peripheral surface of the outer shell shield 100.

高精度測温部１４１ａは、トンネル軸方向に敷設される光ファイバケーブル１４１を用いて形成してもよいし、トンネル軸方向に敷設される光ファイバケーブル１４１とは別の光ファイバケーブルを用いて形成してもよい。 The high-precision temperature measuring unit 141a may be formed by using an optical fiber cable 141 laid in the tunnel axial direction, or by using an optical fiber cable different from the optical fiber cable 141 laid in the tunnel axial direction. It may be formed.

厚み推定部１３１は、高精度測温部１４１ａの設置点Ｐにおけるトンネル径方向の温度分布に基づいて、設置点Ｐにおける凍土１７０の厚み（トンネル径方向の厚み）を推定する。高精度測温部１４１ａの設置点Ｐにおける外殻シールド１００の外表面の温度と、設置点Ｐにおける凍土１７０の厚みは、コントローラ１３０の記憶装置に記憶される。 The thickness estimation unit 131 estimates the thickness of the frozen soil 170 (thickness in the tunnel radial direction) at the installation point P based on the temperature distribution in the tunnel radial direction at the installation point P of the high-precision temperature measuring unit 141a. The temperature of the outer surface of the outer shell shield 100 at the installation point P of the high-precision temperature measuring unit 141a and the thickness of the frozen soil 170 at the installation point P are stored in the storage device of the controller 130.

厚み推定部１３１は、高精度測温部１４１ａの設置点Ｐ間の外殻シールド１００の外周面の温度と、設置点Ｐにおける外殻シールド１００の温度と設置点Ｐにおける凍土１７０の厚みとの関係と、に基づき、設置点Ｐ間の凍土１７０の厚みを推定する。 The thickness estimation unit 131 determines the temperature of the outer peripheral surface of the outer shell shield 100 between the installation points P of the high-precision temperature measuring unit 141a, the temperature of the outer shell shield 100 at the installation point P, and the thickness of the glisol 170 at the installation point P. Based on the relationship and, the thickness of the glisol 170 between the installation points P is estimated.

造成完了判定部１３２は、予め設定される所定の判定範囲において、厚み推定部１３１により推定された凍土１７０の厚みが、所定厚み以上になっているか否かを判定する。凍土１７０の厚みが、所定厚み以上になっている場合、造成完了判定部１３２は、造成が完了したことを表す第１報知信号を報知装置１３９に出力する。報知装置１３９は、第１報知信号に基づいて、凍土１７０の造成が完了したことを報知する。 The creation completion determination unit 132 determines whether or not the thickness of the frozen soil 170 estimated by the thickness estimation unit 131 is equal to or greater than the predetermined thickness within a predetermined determination range set in advance. When the thickness of the frozen soil 170 is equal to or greater than a predetermined thickness, the creation completion determination unit 132 outputs a first notification signal indicating that the formation is completed to the notification device 139. The notification device 139 notifies that the preparation of the frozen soil 170 is completed based on the first notification signal.

凍土監視部１３３は、凍土１７０の造成が完了した後、凍土１７０の厚みが所定の厚み以上に維持されているか否かを判定する。凍土１７０の厚みが所定の厚み未満となった場合、凍土監視部１３３は、凍土１７０の厚みが所定の厚みよりも小さくなったことを表す第２報知信号を報知装置１３９に出力する。報知装置１３９は、第２報知信号に基づいて、凍土１７０の厚みが所定の厚みよりも小さくなったことを報知する。 After the formation of the frozen soil 170 is completed, the frozen soil monitoring unit 133 determines whether or not the thickness of the frozen soil 170 is maintained at a predetermined thickness or more. When the thickness of the frozen soil 170 is less than a predetermined thickness, the frozen soil monitoring unit 133 outputs a second notification signal indicating that the thickness of the frozen soil 170 is smaller than the predetermined thickness to the notification device 139. The notification device 139 notifies that the thickness of the frozen soil 170 has become smaller than a predetermined thickness based on the second notification signal.

凍土１７０の厚みが所定の厚みよりも小さくなった場合、作業員は、凍結管（不図示）に流れる冷媒の流量等を制御し、凍土１７０の厚みが所定の厚み以上となるように、維持作業を行う。なお、コントローラ１３０が、凍土監視部１３３の判定結果に基づいて、冷媒の流量等を自動で制御するようにしてもよい。 When the thickness of the frozen soil 170 becomes smaller than the predetermined thickness, the worker controls the flow rate of the refrigerant flowing through the freezing pipe (not shown) and maintains the thickness of the frozen soil 170 so as to be equal to or larger than the predetermined thickness. Do the work. The controller 130 may automatically control the flow rate of the refrigerant and the like based on the determination result of the frozen soil monitoring unit 133.

図５は外殻シールド１００を構成するセグメントリング１０１の正面図であり、図６は外殻シールド１００を構成するセグメントリング１０１の展開図である。図６には、複数のセグメントリング１０１の展開図が図示されている。すなわち、図６には、外殻シールド１００の展開図が図示されている。図５及び図６に示すように、外殻シールド１００は、複数のセグメントリング１０１がトンネル軸方向に連結されることで構成される。 FIG. 5 is a front view of the segment ring 101 constituting the outer shell shield 100, and FIG. 6 is a developed view of the segment ring 101 constituting the outer shell shield 100. FIG. 6 shows a development view of the plurality of segment rings 101. That is, FIG. 6 shows a developed view of the outer shell shield 100. As shown in FIGS. 5 and 6, the outer shell shield 100 is configured by connecting a plurality of segment rings 101 in the tunnel axial direction.

セグメントリング１０１は、鉛直上方に配置される１つのＫ型セグメントピース１０２ｋと、Ｋ型セグメントピース１０２ｋを挟むように配置される一対のＢ型セグメントピース１０２ｂと、一対のＢ型セグメントピース１０２ｂ間に配置される複数のＡ型セグメントピース１０２ａと、を有する。各セグメントピース１０２は、周方向に隣接するセグメントピース１０２に連結される。Ａ型セグメントピース１０２ａ，Ｂ型セグメントピース１０２ｂ，Ｋ型セグメントピース１０２ｋはそれぞれが、セグメントリング１０１を構成する鋼製のセグメントピース１０２となる。 The segment ring 101 is formed between one K-type segment piece 102k arranged vertically above, a pair of B-type segment pieces 102b arranged so as to sandwich the K-type segment piece 102k, and a pair of B-type segment pieces 102b. It has a plurality of A-type segment pieces 102a to be arranged. Each segment piece 102 is connected to a segment piece 102 adjacent in the circumferential direction. Each of the A-type segment piece 102a, the B-type segment piece 102b, and the K-type segment piece 102k is a steel segment piece 102 constituting the segment ring 101.

図６に示すように、Ａ型セグメントピース１０２ａは、周方向の長さ（弧長）が一定である。Ｋ型セグメントピース１０２ｋは、周方向の長さ（弧長）がトンネルの切羽側（図示左方）から坑口側（図示右方）に向けて漸減する。Ｂ型セグメントピース１０２ｂは、周方向の長さ（弧長）がトンネルの切羽側（図示左方）から坑口側（図示右方）に向けて漸増する。 As shown in FIG. 6, the length (arc length) of the A-type segment piece 102a in the circumferential direction is constant. The length (arc length) of the K-shaped segment piece 102k in the circumferential direction gradually decreases from the face side (left side in the drawing) to the wellhead side (right side in the drawing) of the tunnel. The length (arc length) of the B-shaped segment piece 102b in the circumferential direction gradually increases from the face side (left side in the drawing) to the wellhead side (right side in the drawing) of the tunnel.

図７ＡはＡ型セグメントピース１０２ａの横断面図であり、図７ＢのＶＩＩａ−ＶＩＩａ線に沿う断面を示す。図７Ｂは、図７ＡのＶＩＩｂ方向から見たＡ型セグメントピース１０２ａの背面図である。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、Ａ型セグメントピース１０２ａは、一対の主桁１０４と、一対の継手板１０３と、一対のスキンプレート（分割スキンプレート）１０６と、複数の縦リブ１０５と、を備える。 FIG. 7A is a cross-sectional view of the A-type segment piece 102a, showing a cross section taken along the line VIIa-VIIa of FIG. 7B. FIG. 7B is a rear view of the A-type segment piece 102a as viewed from the VIIb direction of FIG. 7A. As shown in FIGS. 7A and 7B, the A-type segment piece 102a includes a pair of main girders 104, a pair of joint plates 103, a pair of skin plates (divided skin plates) 106, and a plurality of vertical ribs 105. To be equipped.

一対の継手板１０３は、トンネル周方向に互いに離間して配置される。継手板１０３は、トンネル周方向に隣接するセグメントピース１０２の継手板１０３に連結される連結板として機能する。継手板１０３には、トンネル周方向に貫通し、隣接するセグメントピース１０２の継手板１０３同士を締結するボルトが挿通するボルト挿通孔１０３ｈが設けられる。トンネル周方向に隣接するセグメントピース１０２の継手板１０３同士を当接させた状態で、ボルト挿通孔１０３ｈにボルトを挿通し、ナットをボルトに螺合することにより、周方向に隣接するセグメントピース１０２が連結される。互いに当接する一対の継手板１０３同士の間には、シール部材１９０が設けられ（図８参照）、シール部材１９０によって、一対の継手板１０３間の隙間が閉塞される。 The pair of joint plates 103 are arranged apart from each other in the tunnel circumferential direction. The joint plate 103 functions as a connecting plate connected to the joint plate 103 of the segment piece 102 adjacent in the tunnel circumferential direction. The joint plate 103 is provided with a bolt insertion hole 103h through which a bolt penetrating in the circumferential direction of the tunnel and fastening the joint plates 103 of adjacent segment pieces 102 is inserted. With the joint plates 103 of the segment pieces 102 adjacent in the circumferential direction of the tunnel in contact with each other, the bolt is inserted into the bolt insertion hole 103h and the nut is screwed into the bolt, so that the segment piece 102 adjacent in the circumferential direction is abutted. Are concatenated. A sealing member 190 is provided between the pair of joint plates 103 that are in contact with each other (see FIG. 8), and the gap between the pair of joint plates 103 is closed by the sealing member 190.

図５に示すように、複数のセグメントピース１０２が環状に配置され、隣接するセグメントピース１０２同士が継手板１０３によって連結されることにより、セグメントリング１０１が形成される。 As shown in FIG. 5, a plurality of segment pieces 102 are arranged in an annular shape, and adjacent segment pieces 102 are connected to each other by a joint plate 103 to form a segment ring 101.

図７Ａ及び図７Ｂに示すように、主桁１０４は、トンネル周方向に延在する円弧状の板状部材である。主桁１０４は、土圧、水圧等を受け持つセグメントピース１０２の側板である。 As shown in FIGS. 7A and 7B, the main girder 104 is an arc-shaped plate-shaped member extending in the circumferential direction of the tunnel. The main girder 104 is a side plate of the segment piece 102 that is responsible for earth pressure, water pressure, and the like.

一対の主桁１０４は、トンネル軸方向（トンネルの延在方向）に互いに離間して配置される。一対の主桁１０４は、互いに平行に配置される。主桁１０４は、トンネル軸方向に隣接するセグメントピース１０２の主桁１０４に連結される連結板として機能する。主桁１０４には、トンネル軸方向に貫通し、隣接するセグメントピース１０２の主桁１０４同士を締結するボルトが挿通するボルト挿通孔１０４ｈが設けられる。トンネル軸方向に隣接するセグメントピース１０２の主桁１０４同士を当接させた状態で、ボルト挿通孔１０４ｈにボルトを挿通し、ナットをボルトに螺合することにより、軸方向に隣接するセグメントピース１０２が連結される。互いに当接する一対の主桁１０４同士の間には、シール部材（不図示）が設けられ、シール部材（不図示）によって、一対の主桁１０４間の隙間が閉塞される。 The pair of main girders 104 are arranged apart from each other in the tunnel axial direction (tunnel extending direction). The pair of main girders 104 are arranged parallel to each other. The main girder 104 functions as a connecting plate connected to the main girder 104 of the segment piece 102 adjacent in the tunnel axial direction. The main girder 104 is provided with a bolt insertion hole 104h through which a bolt penetrating in the tunnel axial direction and fastening the main girders 104 of adjacent segment pieces 102 is inserted. With the main girders 104 of the segment pieces 102 adjacent in the tunnel axial direction in contact with each other, the bolts are inserted into the bolt insertion holes 104h and the nuts are screwed into the bolts to screw the segment pieces 102 adjacent in the axial direction. Are concatenated. A sealing member (not shown) is provided between the pair of main girders 104 that are in contact with each other, and the gap between the pair of main girders 104 is closed by the sealing member (not shown).

これにより、図６に示すように、隣接するセグメントリング１０１同士が連結される。複数のセグメントリング１０１は、トンネル軸方向に隣接するセグメントリング１０１が周方向にずれた状態となるように、すなわち各セグメントピース１０２が千鳥状に配置されるように位置決めされる。これにより、トンネル軸方向に継手板１０３の位置が揃うことが防止される。 As a result, as shown in FIG. 6, adjacent segment rings 101 are connected to each other. The plurality of segment rings 101 are positioned so that the segment rings 101 adjacent to each other in the tunnel axial direction are displaced in the circumferential direction, that is, the segment pieces 102 are arranged in a staggered manner. This prevents the joint plates 103 from being aligned in the tunnel axial direction.

図７Ａ及び図７Ｂに示すように、スキンプレート１０６は、一対の主桁１０４及び一対の継手板１０３によって形成される枠の地山側の開口を塞ぐ板であり、トンネルの内部に土砂、水が侵入することを防止する。スキンプレート１０６は、主桁１０４及び継手板１０３に溶接により接続される。 As shown in FIGS. 7A and 7B, the skin plate 106 is a plate that closes the opening on the ground side of the frame formed by the pair of main girders 104 and the pair of joint plates 103, and is filled with earth and sand and water inside the tunnel. Prevent intrusion. The skin plate 106 is connected to the main girder 104 and the joint plate 103 by welding.

縦リブ１０５は、シールド掘削機１１０の推進力を受け持つ支持部材である。セグメントリング１０１は、隣接する一方のセグメントリング１０１の縦リブ１０５（図７Ａ、図７Ｂ参照）が、他方のセグメントリング１０１の縦リブ１０５または継手板１０３の位置と揃うように配置される。このように配置することで、軸力をトンネル軸方向に沿って配置される各セグメントリング１０１に適切に伝えることができる。 The vertical rib 105 is a support member that takes charge of the propulsive force of the shield excavator 110. The segment ring 101 is arranged so that the vertical ribs 105 (see FIGS. 7A and 7B) of one of the adjacent segment rings 101 are aligned with the positions of the vertical ribs 105 or the joint plate 103 of the other segment ring 101. By arranging in this way, the axial force can be appropriately transmitted to each segment ring 101 arranged along the tunnel axial direction.

本実施形態では、縦リブ１０５は、Ｌ字状の断面形状を有するが、Ｉ字状、Ｔ字状など種々の断面形状とすることができる。縦リブ１０５は、一対の主桁１０４の一方から他方に向かって延在し、一対の主桁１０４及びスキンプレート１０６に溶接により固定される。 In the present embodiment, the vertical rib 105 has an L-shaped cross-sectional shape, but may have various cross-sectional shapes such as an I-shape and a T-shape. The vertical rib 105 extends from one of the pair of main girders 104 toward the other and is fixed to the pair of main girders 104 and the skin plate 106 by welding.

図６において二点鎖線で示すように、光ファイバケーブル１４１は、トンネル軸方向に沿って敷設される。本実施形態では、トンネル周方向に沿って、所定の間隔を空けて４本の光ファイバケーブル１４１が敷設される。図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図であり、図９は、図６のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図であり、図７ＡのＩＸ部を拡大して示す。図８及び図９を参照して、本実施形態に係る外殻シールドトンネル１１に敷設される光ファイバケーブル１４１の設置位置について説明する。図８及び図９に示すように、光ファイバケーブル１４１は、外殻シールド１００の外周面に当接するように敷設される。 As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 6, the optical fiber cable 141 is laid along the tunnel axial direction. In the present embodiment, four optical fiber cables 141 are laid at predetermined intervals along the tunnel circumferential direction. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 6, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 6, and the IX portion of FIG. 7A is enlarged and shown. The installation position of the optical fiber cable 141 laid in the outer shell shield tunnel 11 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. As shown in FIGS. 8 and 9, the optical fiber cable 141 is laid so as to abut on the outer peripheral surface of the outer shell shield 100.

なお、外殻シールド１００と光ファイバケーブル１４１とは、必ずしも当接している必要はなく、外殻シールド１００の外表面と光ファイバケーブル１４１との間に隙間が設けられていてもよい。光ファイバケーブル１４１は、外殻シールド１００の温度状態を検出できるように配置されていればよい。 The outer shell shield 100 and the optical fiber cable 141 do not necessarily have to be in contact with each other, and a gap may be provided between the outer surface of the outer shell shield 100 and the optical fiber cable 141. The optical fiber cable 141 may be arranged so that the temperature state of the outer shell shield 100 can be detected.

トンネル軸方向に沿って配置される複数のセグメントリング１０１は、上述したように、周方向に所定距離ずれて配置される。このため、本実施形態では、セグメントリング１０１に形成される２種類の凹部１２０ａ，１２０ｂに光ファイバケーブル１４１を収容する。 As described above, the plurality of segment rings 101 arranged along the tunnel axial direction are arranged so as to be displaced by a predetermined distance in the circumferential direction. Therefore, in the present embodiment, the optical fiber cable 141 is housed in the two types of recesses 120a and 120b formed in the segment ring 101.

図８及び図９に示すように、光ファイバケーブル１４１は、外殻シールド１００の外周面に設けられた凹部１２０ａ，１２０ｂに収容される。凹部１２０ａ，１２０ｂは、底面１２１ａ，１２１ｂと、底面１２１ａ，１２１ｂから立ち上がる一対の側面１２２ａ，１２２ｂと、を有する。 As shown in FIGS. 8 and 9, the optical fiber cable 141 is housed in recesses 120a and 120b provided on the outer peripheral surface of the outer shell shield 100. The recesses 120a and 120b have bottom surfaces 121a and 121b and a pair of side surfaces 122a and 122b rising from the bottom surfaces 121a and 121b.

図８に示すように、凹部１２０ａの底面１２１ａは、周方向に隣接する一方のセグメントピース１０２の継手板１０３の外周面（地山側の端面）と、他方のセグメントピース１０２の継手板１０３の外周面（地山側の端面）と、によって構成される。凹部１２０ａの一対の側面１２２ａの一方は、周方向に隣接する一方のセグメントピース１０２のスキンプレート１０６の端面によって構成される。凹部１２０ａの一対の側面１２２ｂの他方は、周方向に隣接する他方のセグメントピース１０２のスキンプレート１０６の端面によって構成される。 As shown in FIG. 8, the bottom surface 121a of the recess 120a has an outer peripheral surface (end surface on the ground side) of the joint plate 103 of one segment piece 102 adjacent in the circumferential direction and an outer circumference of the joint plate 103 of the other segment piece 102. It is composed of a surface (end surface on the ground side). One of the pair of side surfaces 122a of the recess 120a is composed of the end faces of the skin plate 106 of one of the segment pieces 102 adjacent in the circumferential direction. The other side of the pair of side surfaces 122b of the recess 120a is composed of the end faces of the skin plate 106 of the other segment piece 102 adjacent in the circumferential direction.

図９に示すように、凹部１２０ｂの底面１２１ｂは、縦リブ１０５の地山側の端面によって構成される。凹部１２０ｂの一対の側面１２２ｂは、隣接する一対のスキンプレート１０６の互いに対向する端面によって構成される。なお、本実施形態では、所定のセグメントピース１０２のスキンプレートを分割した一対のスキンプレート１０６によって凹部１２０ｂを形成したが、凹部１２０ｂの形成方法はこれに限らない。例えば、単一のスキンプレート１０６の外周面を切削加工するなどして、所定深さの凹部１２０ｂを形成してもよい。 As shown in FIG. 9, the bottom surface 121b of the recess 120b is formed by the end face of the vertical rib 105 on the ground side. The pair of side surfaces 122b of the recess 120b is composed of the opposing end faces of the pair of adjacent skin plates 106. In the present embodiment, the recess 120b is formed by a pair of skin plates 106 obtained by dividing the skin plate of the predetermined segment piece 102, but the method of forming the recess 120b is not limited to this. For example, the outer peripheral surface of a single skin plate 106 may be machined to form a recess 120b having a predetermined depth.

光ファイバケーブル１４１が収容される凹部１２０ａ，１２０ｂの幅、すなわち一対の側面１２２ａ，１２２ｂ間の寸法をできるだけ小さくすることで、光ファイバケーブル１４１の周方向の位置ずれを抑制することができる。このため、凹部１２０ａ，１２０ｂの幅は、光ファイバケーブル１４１の直径の２倍以下とすることが好ましい。 By making the width of the recesses 120a and 120b in which the optical fiber cable 141 is accommodated, that is, the dimension between the pair of side surfaces 122a and 122b as small as possible, the positional deviation of the optical fiber cable 141 in the circumferential direction can be suppressed. Therefore, the width of the recesses 120a and 120b is preferably not more than twice the diameter of the optical fiber cable 141.

光ファイバケーブル１４１は、シールド掘削機１１０により、地中を掘削するとともに掘削坑の内周面に沿ってトンネル覆工体としての外殻シールド１００を組み立てる際に、外殻シールド１００に沿うように設置される。 The optical fiber cable 141 is aligned with the outer shell shield 100 when excavating the ground with the shield excavator 110 and assembling the outer shell shield 100 as a tunnel lining body along the inner peripheral surface of the excavation pit. Will be installed.

図１０は、シールド掘削機１１０の概略構成図である。図１０に示すように、シールド掘削機１１０は、掘削機本体１１１の後方に設けられる円筒状のテール部１１２の内部に、セグメント組立装置としてのエレクタ１７１を備えている。テール部１１２の内部に運ばれたセグメントピース１０２は、エレクタ１７１に把持されてトンネル内周面に運ばれて、周方向に隣接するセグメントピース１０２の継手板１０３同士を連結して組み立てられる。 FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the shield excavator 110. As shown in FIG. 10, the shield excavator 110 includes an elector 171 as a segment assembly device inside a cylindrical tail portion 112 provided behind the excavator main body 111. The segment piece 102 carried inside the tail portion 112 is gripped by the elector 171 and carried to the inner peripheral surface of the tunnel, and is assembled by connecting the joint plates 103 of the segment pieces 102 adjacent in the circumferential direction.

光ファイバケーブル１４１は、セグメントピース１０２を組み立てる過程で、テール部１１２の内側でセグメントピース１０２に取り付けられる。以下、光ファイバケーブル１４１の設置方法について詳しく説明する。なお、光ファイバケーブル１４１が収容される凹部１２０ａ及び凹部１２０ｂについては、凹部１２０と総称して説明する。 The optical fiber cable 141 is attached to the segment piece 102 inside the tail portion 112 in the process of assembling the segment piece 102. Hereinafter, the installation method of the optical fiber cable 141 will be described in detail. The recess 120a and the recess 120b in which the optical fiber cable 141 is housed will be collectively referred to as the recess 120.

−ケーブル固定工程−
図１１（ａ）に示すように、光ファイバケーブル１４１の一端部（先端部）は、所定のセグメントピース１０２の凹部１２０に、テール部１１２の内部でエレクタ１７１によってセグメントピース１０２が組み立てられる際に固定される。光ファイバケーブル１４１は、例えば、直接、凹部１２０に結束バンドや接着剤等を使用して固定される。 -Cable fixing process-
As shown in FIG. 11A, one end (tip) of the optical fiber cable 141 is formed in the recess 120 of the predetermined segment piece 102 when the segment piece 102 is assembled by the elector 171 inside the tail 112. It is fixed. The optical fiber cable 141 is directly fixed to the recess 120, for example, by using a binding band, an adhesive, or the like.

−セグメントピース組み立て工程−
図１１（ｂ）に示すように、光ファイバケーブル１４１が固定されたセグメントピース１０２を含む、複数のセグメントピース１０２が組み立てられ、所定のセグメントリング１０１Ａが完成する。 -Segment piece assembly process-
As shown in FIG. 11B, a plurality of segment pieces 102 including the segment piece 102 to which the optical fiber cable 141 is fixed are assembled to complete a predetermined segment ring 101A.

−掘進工程−
図１１（ｃ）に示すように、完成した既設セグメントリング１０１Ａにシールドジャッキ１２２を当接させ、シールドジャッキ１２２によりシールド掘削機１１０に推進力を付与し、シールド掘削機１１０を前進させる。シールド掘削機１１０は、前進しながら地山を掘削する（すなわち掘進する）。シールド掘削機１１０により、セグメントリング１０１の軸方向距離だけ掘進が行われると、掘進が終了する。なお、シールド掘削機１１０を掘進させると、シールド掘削機１１０を基準としてシールド掘削機１１０からセグメントリング１０１を見た場合に、トンネル覆工体を構成するセグメントリング１０１は相対的に後方へ押し出されることになる。 -Digging process-
As shown in FIG. 11C, the shield jack 122 is brought into contact with the completed existing segment ring 101A, propulsive force is applied to the shield excavator 110 by the shield jack 122, and the shield excavator 110 is advanced. The shield excavator 110 excavates (that is, excavates) the ground while advancing. When the shield excavator 110 excavates by the axial distance of the segment ring 101, the excavation ends. When the shield excavator 110 is dug, the segment ring 101 constituting the tunnel lining body is relatively pushed backward when the segment ring 101 is viewed from the shield excavator 110 with reference to the shield excavator 110. It will be.

テール部１１２の後部の内周面には、シールド掘削機１１０の外側から内側に水等が侵入することを防止するテールブラシ（テールシール）１２８が、前後方向に複数段設けられている。テールブラシ１２８は、テール部１１２を構成する円筒状の外殻の内周面に環状に設けられ、テール部１１２の外殻の内周面とセグメントリング１０１の外周面との間をシールする。したがって、掘進工程では、光ファイバケーブル１４１が収容されたセグメントリング１０１Ａは、テールブラシ１２８にシールされ、止水性が確保された状態で、シールドジャッキ１２２によってテール部１１２の後方へ押し出される。掘進終了後、シールドジャッキ１２２を収縮する。 A plurality of tail brushes (tail seals) 128 are provided on the inner peripheral surface of the rear portion of the tail portion 112 in the front-rear direction to prevent water or the like from entering from the outside to the inside of the shield excavator 110. The tail brush 128 is provided in an annular shape on the inner peripheral surface of the cylindrical outer shell constituting the tail portion 112, and seals between the inner peripheral surface of the outer shell of the tail portion 112 and the outer peripheral surface of the segment ring 101. Therefore, in the excavation step, the segment ring 101A in which the optical fiber cable 141 is housed is sealed by the tail brush 128, and is pushed out to the rear of the tail portion 112 by the shield jack 122 while the water stoppage is ensured. After the excavation is completed, the shield jack 122 is contracted.

−ケーブル取り付け工程−
図１１（ｄ）に示すように、完成した既設セグメントリング１０１Ａの凹部１２０からトンネルの切羽側に延在する光ファイバケーブル１４１を新たなセグメントピース１０２の凹部１２０に取り付ける。例えば、凹部１２０に光ファイバケーブル１４１を収容した後、凹部１２０の開口部を部分的に塞ぐ複数の固定部材１７３（図８、図９参照）をトンネル軸方向に所定の間隔で接着する。これにより、光ファイバケーブル１４１が、凹部１２０から外れないように取り付けられる。なお、取り付けられた光ファイバケーブル１４１は、新たなセグメントピース１０２の凹部１２０内でトンネル軸方向に移動可能である。 -Cable installation process-
As shown in FIG. 11D, the optical fiber cable 141 extending from the recess 120 of the completed existing segment ring 101A to the face side of the tunnel is attached to the recess 120 of the new segment piece 102. For example, after accommodating the optical fiber cable 141 in the recess 120, a plurality of fixing members 173 (see FIGS. 8 and 9) that partially close the opening of the recess 120 are bonded at predetermined intervals in the tunnel axial direction. As a result, the optical fiber cable 141 is attached so as not to come off from the recess 120. The attached optical fiber cable 141 can be moved in the tunnel axial direction in the recess 120 of the new segment piece 102.

−セグメントピース組み立て工程−
図１１（ｅ）に示すように、エレクタ１７１によって、新たなセグメントピース１０２を既設セグメントリング１０１Ａに取り付け可能な位置に配置する。新たなセグメントピース１０２を移動させている間、光ファイバケーブル１４１に適度な張力を付与し、新たなセグメントピース１０２と既設セグメントリング１０１Ａとの間で光ファイバケーブル１４１が挟まることを防止する。 -Segment piece assembly process-
As shown in FIG. 11E, the elector 171 arranges the new segment piece 102 at a position where it can be attached to the existing segment ring 101A. While moving the new segment piece 102, an appropriate tension is applied to the optical fiber cable 141 to prevent the optical fiber cable 141 from being pinched between the new segment piece 102 and the existing segment ring 101A.

この状態で、新たなセグメントピース１０２をボルト、ナットにより既設セグメントリング１０１Ａに取り付ける。新たなセグメントピース１０２を含む、複数のセグメントピース１０２が組み立てられ、新たなセグメントリング１０１Ｂが完成する。 In this state, the new segment piece 102 is attached to the existing segment ring 101A with bolts and nuts. A plurality of segment pieces 102, including the new segment piece 102, are assembled to complete the new segment ring 101B.

−掘進工程−
図１１（ｆ）に示すように、完成した新たなセグメントリング１０１Ｂにシールドジャッキ１２２を当接させ、シールドジャッキ１２２によりシールド掘削機１１０に推進力を付与し、シールド掘削機１１０を前進させる。これにより、光ファイバケーブル１４１が収容されたセグメントリング１０１Ｂは、テールブラシ１２８にシールされ、止水性が確保された状態で、シールドジャッキ１２２によってテール部１１２の後方へ押し出される。 -Digging process-
As shown in FIG. 11 (f), the shield jack 122 is brought into contact with the completed new segment ring 101B, propulsive force is applied to the shield excavator 110 by the shield jack 122, and the shield excavator 110 is advanced. As a result, the segment ring 101B in which the optical fiber cable 141 is housed is sealed by the tail brush 128, and is pushed out to the rear of the tail portion 112 by the shield jack 122 while the water stoppage is ensured.

上記ケーブル取り付け工程（図１１（ｄ）参照）、セグメントピース組み立て工程（図１１（ｅ）参照）、掘進工程（図１１（ｆ）参照）を繰り返し行うことで、トンネル軸方向（外殻シールド１００の延在方向）に沿って光ファイバケーブル１４１が外殻シールド１００の外周面に敷設されることになる。 By repeating the cable attachment step (see FIG. 11 (d)), the segment piece assembly step (see FIG. 11 (e)), and the excavation step (see FIG. 11 (f)), the tunnel axial direction (outer shell shield 100) is repeated. The optical fiber cable 141 is laid on the outer peripheral surface of the outer shell shield 100 along the extending direction of the outer shell shield 100.

このように、本実施形態に係る光ファイバケーブル１４１の設置方法では、光ファイバケーブル１４１が、シールド掘削機１１０の内側で予めセグメントピース１０２の凹部１２０に取り付けられ（図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｄ）、図１１（ｅ）参照）、シールドジャッキ１２２により、光ファイバケーブル１４１の取り付けられたセグメントリング１０１をシールド掘削機１１０の後方に押し出すようにした（図１１（ｃ）、図１１（ｆ）参照）。 As described above, in the method of installing the optical fiber cable 141 according to the present embodiment, the optical fiber cable 141 is previously attached to the recess 120 of the segment piece 102 inside the shield excavator 110 (FIGS. 11A and 11A). (B), FIG. 11 (d), FIG. 11 (e)), the shield jack 122 pushed the segment ring 101 to which the optical fiber cable 141 was attached to the rear of the shield excavator 110 (FIG. 11 (FIG. 11). c), see FIG. 11 (f)).

このため、上述したように、光ファイバケーブル１４１が収容されたセグメントリング１０１は、テールブラシ１２８に接してシールされ、止水性が確保された状態で、シールドジャッキ１２２によりテール部１１２の後方に押し出されることになる。これにより、光ファイバケーブル１４１を設置する過程で、シールド掘削機１１０の内側に地下水等が流入することを防止できる。 Therefore, as described above, the segment ring 101 containing the optical fiber cable 141 is sealed in contact with the tail brush 128, and is pushed out to the rear of the tail portion 112 by the shield jack 122 in a state where water stoppage is ensured. Will be. As a result, it is possible to prevent groundwater or the like from flowing into the shield excavator 110 in the process of installing the optical fiber cable 141.

また、光ファイバケーブル１４１は凹部１２０に収容されている。このため、光ファイバケーブル１４１がセグメントリング１０１とともにシールド掘削機１１０の後方に押し出される際、光ファイバケーブル１４１がテールブラシ１２８や地山との接触に起因して損傷することが防止される。光ファイバケーブル１４１とテールブラシ１２８との接触に起因したテールブラシ１２８の損傷も防止される。 Further, the optical fiber cable 141 is housed in the recess 120. Therefore, when the optical fiber cable 141 is pushed out to the rear of the shield excavator 110 together with the segment ring 101, the optical fiber cable 141 is prevented from being damaged due to contact with the tail brush 128 or the ground. Damage to the tail brush 128 due to contact between the optical fiber cable 141 and the tail brush 128 is also prevented.

さらに、本実施形態によれば、光ファイバケーブル１４１がシールド掘削機１１０の後方に送り出されるときに、光ファイバケーブル１４１がテールブラシ１２８に接触することで隙間が形成されることが防止される。このため、光ファイバケーブル１４１が送り出されるときに、テールブラシ１２８のシール機能（止水機能）が損なわれるおそれが少ない。 Further, according to the present embodiment, when the optical fiber cable 141 is sent out to the rear of the shield excavator 110, it is prevented that the optical fiber cable 141 comes into contact with the tail brush 128 to form a gap. Therefore, when the optical fiber cable 141 is sent out, there is little possibility that the sealing function (water stopping function) of the tail brush 128 is impaired.

なお、光ファイバケーブル１４１の設置方法は、これに限定されるものではない。 The installation method of the optical fiber cable 141 is not limited to this.

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。 According to the above-described embodiment, the following effects are exhibited.

光ファイバケーブル１４１は、トンネル覆工体としての外殻シールド１００の延在方向、すなわちトンネル軸方向に沿って敷設される。したがって、本実施形態では、凍土１７０の造成管理に用いる温度計を多数設ける必要がない。このため、トンネルを施工する際の施工コストを低減することができる。 The optical fiber cable 141 is laid along the extending direction of the outer shell shield 100 as the tunnel lining body, that is, the tunnel axial direction. Therefore, in the present embodiment, it is not necessary to provide a large number of thermometers used for the creation management of the frozen soil 170. Therefore, the construction cost when constructing the tunnel can be reduced.

さらに、光ファイバケーブル１４１で検出される温度に基づいて、凍土１７０の厚みを推定することができるので、凍土１７０の造成管理を適切に行うことができ、作業効率の向上を図ることができる。 Further, since the thickness of the frozen soil 170 can be estimated based on the temperature detected by the optical fiber cable 141, the formation management of the frozen soil 170 can be appropriately performed, and the work efficiency can be improved.

本実施形態に係るトンネルの施工方法では、シールド掘削機１１０により、地中を掘削するとともに掘削坑の内周面に沿って外殻シールド１００を組み立てる際に、光ファイバケーブル１４１を外殻シールド１００に沿うように設置する方法を採用した。本実施形態に係る光ファイバケーブル１４１の設置方法では、光ファイバケーブル１４１をシールド掘削機１１０の内側においてセグメントリング１０１の凹部１２０に取り付けた後、シールド掘削機１１０を掘進させることにより、シールド掘削機１１０から見て光ファイバケーブル１４１が取り付けられたセグメントリング１０１をシールド掘削機１１０の後方へ押し出すようにした。これにより、外殻シールド１００を形成してから光ファイバケーブル１４１を設置する場合に比べて、効率的に光ファイバケーブル１４１を設置できる。 In the tunnel construction method according to the present embodiment, when excavating the ground with the shield excavator 110 and assembling the outer shell shield 100 along the inner peripheral surface of the excavation pit, the optical fiber cable 141 is attached to the outer shell shield 100. The method of installing along the above was adopted. In the method of installing the optical fiber cable 141 according to the present embodiment, the optical fiber cable 141 is attached to the recess 120 of the segment ring 101 inside the shield excavator 110, and then the shield excavator 110 is excavated to excavate the shield excavator. The segment ring 101 to which the optical fiber cable 141 was attached was pushed out to the rear of the shield excavator 110 when viewed from 110. As a result, the optical fiber cable 141 can be installed more efficiently than in the case where the optical fiber cable 141 is installed after the outer shell shield 100 is formed.

本実施形態では、外殻シールド１００のスキンプレート１０６の外周面に対して形成される凹部１２０に光ファイバケーブル１４１が収容される。このため、光ファイバケーブル１４１は、セグメントリング１０１とともにシールド掘削機１１０から押し出される際にテールブラシ１２８や地山との接触により損傷することを低減できる。さらに、テールブラシ１２８の止水（シール）機能を損なうおそれも少ない。 In the present embodiment, the optical fiber cable 141 is housed in the recess 120 formed with respect to the outer peripheral surface of the skin plate 106 of the outer shell shield 100. Therefore, when the optical fiber cable 141 is extruded from the shield excavator 110 together with the segment ring 101, it can be reduced from being damaged by contact with the tail brush 128 and the ground. Further, there is little possibility that the water blocking (sealing) function of the tail brush 128 is impaired.

＜第２実施形態＞
図１２を参照して、本発明の第２実施形態に係るトンネルについて説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、図中、上記第１実施形態で説明した構成と同一の構成または相当する構成には同一の符号を付して説明を省略する。図１２は、本発明の第２実施形態に係るトンネルの光ファイバケーブル１４１の設置位置を示すトンネルの横断面図であり、トンネル周方向に隣接するセグメントピース１０２の連結部を拡大して示す。 <Second Embodiment>
The tunnel according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the points different from those of the first embodiment will be mainly described, and in the drawings, the same configurations as those described in the first embodiment or the corresponding configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. .. FIG. 12 is a cross-sectional view of the tunnel showing the installation position of the optical fiber cable 141 of the tunnel according to the second embodiment of the present invention, and shows an enlarged connection portion of the segment pieces 102 adjacent to each other in the circumferential direction of the tunnel.

第１実施形態では、光ファイバケーブル１４１が地山側に露出する構成とされていた。これに対して、第２実施形態では、外殻シールド１００の外周面に沿って敷設される光ファイバケーブル１４１を覆って保護する保護板２６０が設けられる。 In the first embodiment, the optical fiber cable 141 is exposed to the ground side. On the other hand, in the second embodiment, a protective plate 260 is provided to cover and protect the optical fiber cable 141 laid along the outer peripheral surface of the outer shell shield 100.

図１２は、図８と同様の図である。第２実施形態では、上記第１実施形態で説明した凹部１２０ａの底面１２１ａに溝２２５が形成され、この溝２２５の内側に光ファイバケーブル１４１が配置される。溝２２５の径方向外方に位置する凹部１２０ａには、保護板２６０が設置される。保護板２６０は、凹部１２０ａの開口を塞ぎ、光ファイバケーブル１４１を覆う。 FIG. 12 is a diagram similar to that of FIG. In the second embodiment, the groove 225 is formed in the bottom surface 121a of the recess 120a described in the first embodiment, and the optical fiber cable 141 is arranged inside the groove 225. A protective plate 260 is installed in the recess 120a located on the outer side of the groove 225 in the radial direction. The protective plate 260 closes the opening of the recess 120a and covers the optical fiber cable 141.

スキンプレート１０６の周方向端部には、保護板係止部２６１が設けられる。保護板係止部２６１は板状部材からなり、スキンプレート１０６に溶接により固定される。隣接する一対のセグメントピース１０２の保護板係止部２６１同士は、端面が互いに対向するように配置される。互いに対向して配置される一対の保護板係止部２６１間の隙間は、保護板２６０の幅よりも短くなるように設定される。これにより、凹部１２０ａに設置される保護板２６０は、保護板係止部２６１によって、径方向外方に移動することが規制される。 A protective plate locking portion 261 is provided at the circumferential end of the skin plate 106. The protective plate locking portion 261 is made of a plate-shaped member and is fixed to the skin plate 106 by welding. The protective plate locking portions 261 of the pair of adjacent segment pieces 102 are arranged so that their end faces face each other. The gap between the pair of protective plate locking portions 261 arranged to face each other is set to be shorter than the width of the protective plate 260. As a result, the protective plate 260 installed in the recess 120a is restricted from moving outward in the radial direction by the protective plate locking portion 261.

一対の保護板係止部２６１間の隙間は、光ファイバケーブル１４１を挿通可能な寸法に設定される。このため、光ファイバケーブル１４１を、セグメントピース１０２の径方向外側から一対の保護板係止部２６１間を通過させて溝２２５に配置することができる。保護板２６０は、光ファイバケーブル１４１が溝２２５に配置された後、光ファイバケーブル１４１と保護板係止部２６１との間の凹部１２０ａにトンネル軸方向外方から挿入される。保護板２６０も第１実施形態と同様に、掘削機後方のテール部１１２の内部でセグメント組立装置であるエレクタ１７１によってセグメントピース１０２が組み立てられる際に、取り付けられる（図１１（ｄ）参照）。なお、第２実施形態では、凹部１２０の開口部を部分的に塞ぐ固定部材１７３（図８、図９参照）は不用となる。 The gap between the pair of protective plate locking portions 261 is set to a size that allows the optical fiber cable 141 to be inserted. Therefore, the optical fiber cable 141 can be arranged in the groove 225 by passing between the pair of protective plate locking portions 261 from the radial outside of the segment piece 102. After the optical fiber cable 141 is arranged in the groove 225, the protective plate 260 is inserted into the recess 120a between the optical fiber cable 141 and the protective plate locking portion 261 from the outside in the tunnel axial direction. Similar to the first embodiment, the protective plate 260 is also attached when the segment piece 102 is assembled by the segment assembly device Elekta 171 inside the tail portion 112 behind the excavator (see FIG. 11D). In the second embodiment, the fixing member 173 (see FIGS. 8 and 9) that partially closes the opening of the recess 120 is unnecessary.

また、第２実施形態では、凹部１２０ａと同様、凹部１２０ｂ（図９参照）の底面１２１ｂにも溝（不図示）が形成され、この溝（不図示）の内側に光ファイバケーブル１４１が配置される。凹部１２０ｂには、保護板（不図示）が設置され、光ファイバケーブル１４１を覆う。 Further, in the second embodiment, a groove (not shown) is formed on the bottom surface 121b of the recess 120b (see FIG. 9) as in the recess 120a, and the optical fiber cable 141 is arranged inside the groove (not shown). NS. A protective plate (not shown) is installed in the recess 120b to cover the optical fiber cable 141.

このように、第２実施形態に係るトンネルは、光ファイバケーブル１４１を覆って保護する保護板２６０を備えている。したがって、第２実施形態によれば、第１実施形態と比べて、光ファイバケーブル１４１が、テールブラシ１２８や地山に直接接触することがさらに回避されるので、断線等の損傷のリスクをさらに低減できるという作用効果を奏する。 As described above, the tunnel according to the second embodiment includes a protective plate 260 that covers and protects the optical fiber cable 141. Therefore, according to the second embodiment, as compared with the first embodiment, the optical fiber cable 141 is further prevented from coming into direct contact with the tail brush 128 and the ground, so that the risk of damage such as disconnection is further increased. It has the effect of being able to be reduced.

＜第３実施形態＞
図１３を参照して、本発明の第３実施形態に係るトンネルについて説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、図中、上記第１実施形態で説明した構成と同一の構成または相当する構成には同一の符号を付して説明を省略する。図１３は、本発明の第３実施形態に係るトンネルの光ファイバケーブル１４１の設置位置を示すトンネルの横断面図であり、光ファイバケーブル１４１の収容部を拡大して示す。 <Third Embodiment>
A tunnel according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the points different from those of the first embodiment will be mainly described, and in the drawings, the same configurations as those described in the first embodiment or the corresponding configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. .. FIG. 13 is a cross-sectional view of the tunnel showing the installation position of the optical fiber cable 141 of the tunnel according to the third embodiment of the present invention, and shows an enlarged accommodation portion of the optical fiber cable 141.

第３実施形態では、スキンプレート１０６の外周面に、断面がコ字状の溝形鋼３６０が溶接により固定される。溝形鋼３６０は、トンネル軸方向に延在し、溝形鋼３６０の内周面とスキンプレート１０６の外周面とによって、光ファイバケーブル１４１を収容する収容空間が画成される。 In the third embodiment, channel steel 360 having a U-shaped cross section is fixed to the outer peripheral surface of the skin plate 106 by welding. The channel steel 360 extends in the direction of the tunnel axis, and the inner peripheral surface of the channel steel 360 and the outer peripheral surface of the skin plate 106 define a storage space for accommodating the optical fiber cable 141.

第３実施形態では、光ファイバケーブル１４１を溝形鋼３６０に挿通させてから、セグメントピース１０２をエレクタ１７１によって他のセグメントピース１０２に組み付ける。 In the third embodiment, the optical fiber cable 141 is inserted through the channel steel 360, and then the segment piece 102 is assembled to the other segment piece 102 by the elector 171.

このように、第３実施形態に係るトンネルは、光ファイバケーブル１４１を覆って保護する保護部材としての溝形鋼３６０を備えている。これにより、第１実施形態及び第２実施形態と同様の作用効果を奏する。 As described above, the tunnel according to the third embodiment includes channel steel 360 as a protective member that covers and protects the optical fiber cable 141. As a result, the same effects as those of the first embodiment and the second embodiment are obtained.

＜第４実施形態＞
図１４を参照して、本発明の第４実施形態に係るトンネルについて説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、図中、上記第１実施形態で説明した構成と同一の構成または相当する構成には同一の符号を付して説明を省略する。図１４は、本発明の第４実施形態に係るトンネルの光ファイバケーブル１４１の設置位置を示すトンネルの縦断面図であり、トンネル軸方向に隣接するセグメントリング１０１の連結部を拡大して示す。 <Fourth Embodiment>
A tunnel according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the points different from those of the first embodiment will be mainly described, and in the drawings, the same configurations as those described in the first embodiment or the corresponding configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. .. FIG. 14 is a vertical cross-sectional view of the tunnel showing the installation position of the optical fiber cable 141 of the tunnel according to the fourth embodiment of the present invention, and shows an enlarged connection portion of the segment ring 101 adjacent in the tunnel axial direction.

第１実施形態では、光ファイバケーブル１４１を外殻シールド１００の外周側の表面である外周面に敷設する例について説明した。これに対して、第４実施形態では、光ファイバケーブル１４１が外殻シールド１００の内周側の表面である内周面に敷設される。主桁１０４には、光ファイバケーブル１４１が挿通する挿通開口部４０４ａが形成される。 In the first embodiment, an example in which the optical fiber cable 141 is laid on the outer peripheral surface, which is the outer peripheral surface of the outer shell shield 100, has been described. On the other hand, in the fourth embodiment, the optical fiber cable 141 is laid on the inner peripheral surface which is the inner peripheral surface of the outer shell shield 100. An insertion opening 404a through which the optical fiber cable 141 is inserted is formed in the main girder 104.

光ファイバケーブル１４１は、結束バンド等の固定具４８０により、スキンプレート１０６の内周面に固定される。光ファイバケーブル１４１は、第１実施形態と同様、トンネル軸方向に延在している。光ファイバケーブル１４１は、主桁１０４の近傍において、主桁１０４に近づくにつれてスキンプレート１０６の内周面から遠ざかるように撓んでいる。光ファイバケーブル１４１は、主桁１０４に設けられた挿通開口部４０４ａを挿通する。 The optical fiber cable 141 is fixed to the inner peripheral surface of the skin plate 106 by a fixture 480 such as a binding band. The optical fiber cable 141 extends in the tunnel axial direction as in the first embodiment. The optical fiber cable 141 bends in the vicinity of the main girder 104 so as to move away from the inner peripheral surface of the skin plate 106 as it approaches the main girder 104. The optical fiber cable 141 inserts the insertion opening 404a provided in the main girder 104.

挿通開口部４０４ａは、トンネル軸方向に隣接するセグメントピース１０２を連結する一対の主桁１０４間に設置されるシール部材１９１よりも、トンネル中心軸側に設けられる。シール部材１９１は、一対の主桁１０４間の隙間を閉塞するように設けられ、外殻シールド１００の外側から外殻シールド１００の内側に水等が侵入することを防止する。 The insertion opening 404a is provided on the tunnel central axis side with respect to the seal member 191 installed between the pair of main girders 104 connecting the segment pieces 102 adjacent to each other in the tunnel axial direction. The seal member 191 is provided so as to close the gap between the pair of main girders 104, and prevents water or the like from entering the inside of the outer shell shield 100 from the outside of the outer shell shield 100.

このように、第４実施形態では、外殻シールド１００の内周面に光ファイバケーブル１４１が敷設される。したがって、第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果に加え、光ファイバケーブル１４１が地山に直接接触することが回避され、断線のリスクを低減することができるという作用効果が得られる。 As described above, in the fourth embodiment, the optical fiber cable 141 is laid on the inner peripheral surface of the outer shell shield 100. Therefore, according to the fourth embodiment, in addition to the same action and effect as in the first embodiment, the action and effect that the optical fiber cable 141 is prevented from coming into direct contact with the ground and the risk of disconnection can be reduced. Is obtained.

光ファイバケーブル１４１が挿通する挿通開口部４０４ａは、シール部材１９１よりも内側に設けられる。このため、シール部材１９１によって、外殻シールド１００の外側から挿通開口部４０４ａを通じて外殻シールド１００の内側に水等が侵入することが防止される。これにより、水漏れに起因して、外殻体形成工程が中断してしまうといった不具合を防止できる。 The insertion opening 404a through which the optical fiber cable 141 is inserted is provided inside the seal member 191. Therefore, the seal member 191 prevents water or the like from entering the inside of the outer shell shield 100 from the outside of the outer shell shield 100 through the insertion opening 404a. As a result, it is possible to prevent a problem that the outer shell forming process is interrupted due to water leakage.

＜第５実施形態＞
図１５を参照して、本発明の第５実施形態に係るトンネルについて説明する。以下では、上記第４実施形態と異なる点を中心に説明し、図中、上記第４実施形態で説明した構成と同一の構成または相当する構成には同一の符号を付して説明を省略する。図１５は、本発明の第５実施形態に係るトンネルの光ファイバケーブル１４１の設置位置を示すトンネルの縦断面図であり、トンネル軸方向に隣接するセグメントリング１０１の連結部を拡大して示す。 <Fifth Embodiment>
The tunnel according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the points different from those of the fourth embodiment will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the same configurations or the corresponding configurations as those described in the fourth embodiment in the drawings, and the description thereof will be omitted. .. FIG. 15 is a vertical cross-sectional view of the tunnel showing the installation position of the optical fiber cable 141 of the tunnel according to the fifth embodiment of the present invention, and shows an enlarged connection portion of the segment ring 101 adjacent in the tunnel axial direction.

第４実施形態では、挿通開口部４０４ａがシール部材１９１よりも径方向内側に配置される例について説明した。これに対して、第５実施形態では、挿通開口部５０４ａがシール部材１９１よりも径方向外側に配置される。 In the fourth embodiment, an example in which the insertion opening 404a is arranged radially inside the seal member 191 has been described. On the other hand, in the fifth embodiment, the insertion opening 504a is arranged radially outside the seal member 191.

第５実施形態では、挿通開口部５０４ａの径方向外方に環状のシールリング５９１が設けられる。主桁１０４のトンネル軸方向の外側端面には環状のシール溝が設けられ、このシール溝にシールリング５９１が設けられる。 In the fifth embodiment, an annular seal ring 591 is provided on the outer side in the radial direction of the insertion opening 504a. An annular seal groove is provided on the outer end surface of the main girder 104 in the tunnel axial direction, and a seal ring 591 is provided in this seal groove.

このように、第５実施形態では、ボルト、ナットにより締結される一対の主桁１０４間の隙間をシールするシールリング５９１が、挿通開口部５０４ａを囲むように設置される。これにより、上記第４実施形態と同様、外殻シールド１００の外側から挿通開口部５０４ａを通じて外殻シールド１００の内側に水等が侵入することが防止される。 As described above, in the fifth embodiment, the seal ring 591 that seals the gap between the pair of main girders 104 that are fastened by the bolts and nuts is installed so as to surround the insertion opening 504a. As a result, as in the fourth embodiment, it is possible to prevent water or the like from entering the inside of the outer shell shield 100 from the outside of the outer shell shield 100 through the insertion opening 504a.

このような第５実施形態によれば、第４実施形態と同様の作用効果が得られる。 According to such a fifth embodiment, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。 The following modifications are also within the scope of the present invention, and the configurations shown in the modifications and the configurations described in the above-described embodiments can be combined, the configurations described in the above-mentioned different embodiments can be combined, and the following differences can be made. It is also possible to combine the configurations described in the modified example.

（変形例１）
上記実施形態では、光ファイバケーブル１４１がトンネル軸方向（外殻シールド１００の延在方向）に敷設される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、トンネル周方向、すなわち外殻シールド１００の周方向に沿って光ファイバケーブル１４１を敷設してもよい。このような場合であっても、凍土１７０の造成管理に用いる温度計を多数設ける必要がない。このため、トンネルを施工する際の施工コストを低減することができる。 (Modification example 1)
In the above embodiment, an example in which the optical fiber cable 141 is laid in the tunnel axial direction (extending direction of the outer shell shield 100) has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIGS. 16A and 16B, the optical fiber cable 141 may be laid along the circumferential direction of the tunnel, that is, the circumferential direction of the outer shell shield 100. Even in such a case, it is not necessary to provide a large number of thermometers used for managing the formation of the frozen soil 170. Therefore, the construction cost when constructing the tunnel can be reduced.

上記第４及び第５実施形態では、トンネル軸方向に延在する光ファイバケーブル１４１が、主桁１０４の挿通開口部４０４ａ，５０４ａを挿通していた。これに対して、本変形例１では、外殻シールド１００の内周面に敷設される光ファイバケーブル１４１は、継手板１０３の挿通開口部（不図示）を挿通することになる。なお、本変形例１においても第４、第５実施形態と同様、シール部材１９０、シールリング（不図示）によって、継手板１０３の挿通開口部を通じて水等が外殻シールド１００内に侵入することを防止することが好ましい。 In the fourth and fifth embodiments, the optical fiber cable 141 extending in the tunnel axial direction inserts the insertion openings 404a and 504a of the main girder 104. On the other hand, in the present modification 1, the optical fiber cable 141 laid on the inner peripheral surface of the outer shell shield 100 is inserted through the insertion opening (not shown) of the joint plate 103. In the first modification as well, as in the fourth and fifth embodiments, the seal member 190 and the seal ring (not shown) allow water or the like to enter the outer shell shield 100 through the insertion opening of the joint plate 103. It is preferable to prevent.

また、光ファイバケーブル１４１は、トンネル軸方向及びトンネル周方向に沿って、外殻シールド１００の外周面または内周面に螺旋状に敷設してもよい。 Further, the optical fiber cable 141 may be spirally laid on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the outer shell shield 100 along the tunnel axial direction and the tunnel peripheral direction.

（変形例２）
上記実施形態では、光ファイバケーブル１４１が、線上の任意の位置における温度を検出する状態検出線として機能する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、光ファイバケーブル１４１が、線上のひずみの変化を検出する状態検出線として機能する場合も本発明の範囲内である。 (Modification 2)
In the above embodiment, an example in which the optical fiber cable 141 functions as a state detection line for detecting a temperature at an arbitrary position on the line has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the case where the optical fiber cable 141 functions as a state detection line for detecting a change in strain on the line is also within the scope of the present invention.

光ファイバケーブル１４１を外殻シールド１００の外周面または内周面に沿って敷設することにより、トンネルの施工中に外殻シールド１００に加わる荷重の変化を監視することができる。例えば、地震等の外圧に起因して外殻シールド１００が変形した場合、その変形が大きい位置を特定することができる。このように、光ファイバケーブル１４１が、線上のひずみを検出する状態検出線として機能する場合、ひずみ計を多数設ける必要がない。このため、トンネルを施工する際の施工コストを低減することができる。 By laying the optical fiber cable 141 along the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the outer shell shield 100, it is possible to monitor the change in the load applied to the outer shell shield 100 during the construction of the tunnel. For example, when the outer shell shield 100 is deformed due to an external pressure such as an earthquake, it is possible to specify a position where the deformation is large. As described above, when the optical fiber cable 141 functions as a state detection line for detecting strain on the line, it is not necessary to provide a large number of strain gauges. Therefore, the construction cost when constructing the tunnel can be reduced.

（変形例３）
上記実施形態では、状態検出線として、光ファイバケーブル１４１を採用する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、トンネル覆工体の状態を検出する種々の状態検出線を敷設するトンネルに適用することができる。 (Modification example 3)
In the above embodiment, an example in which the optical fiber cable 141 is adopted as the state detection line has been described, but the present invention is not limited thereto. The present invention can be applied to a tunnel in which various state detection lines for detecting the state of the tunnel lining body are laid.

（変形例４）
上記実施形態では、外殻シールド１００を構成するセグメントピース１０２が、鋼製である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。主にコンクリートからなるＲＣセグメントや、主にコンクリートと鋼材とからなる合成セグメントを用いて外殻シールド１００を形成してもよい。 (Modification example 4)
In the above embodiment, an example in which the segment piece 102 constituting the outer shell shield 100 is made of steel has been described, but the present invention is not limited thereto. The outer shell shield 100 may be formed by using an RC segment mainly made of concrete or a synthetic segment mainly made of concrete and steel.

（変形例５）
分岐合流部１の形成方法は、上記実施形態に限定されない。また、上記実施形態では、外殻シールドトンネル１１に本発明を適用する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。本線シールドトンネル１５１やランプシールドトンネル１５２に本発明を適用してもよい。 (Modification 5)
The method of forming the branching / merging portion 1 is not limited to the above embodiment. Further, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the outer shell shield tunnel 11 has been described, but the present invention is not limited thereto. The present invention may be applied to the main line shield tunnel 151 and the lamp shield tunnel 152.

（変形例６）
上記実施形態では、シールド掘削機１１０により形成されるシールドトンネルに本発明を適用する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ＴＢＭ（トンネルボーリングマシン）により形成されるトンネルに本発明を適用してもよい。 (Modification 6)
In the above embodiment, an example of applying the present invention to a shield tunnel formed by the shield excavator 110 has been described, but the present invention is not limited thereto. The present invention may be applied to a tunnel formed by a TBM (tunnel boring machine).

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. do not have.

１００・・・外殻シールド（トンネル覆工体）、１０１・・・セグメントリング（トンネル覆工体）、１０２・・・セグメントピース、１０３・・・継手板（連結板）、１０４・・・主桁（連結板）、１１０・・・シールド掘削機（掘削機）、１４１・・・光ファイバケーブル（状態検出線）、１６１・・・先行掘削坑（掘削坑）、１６２・・・後行掘削坑（掘削坑）、１９０，１９１・・・シール部材、２６０・・・保護板（保護部材）、３６０・・・溝形鋼（保護部材）、４０４ａ，５０４ａ・・・挿通開口部（開口部）、５９１・・・シールリング（シール部材） 100 ... outer shell shield (tunnel lining body), 101 ... segment ring (tunnel lining body), 102 ... segment piece, 103 ... joint plate (connecting plate), 104 ... main Girder (connecting plate), 110 ... shield excavator (excavator), 141 ... optical fiber cable (state detection line), 161 ... leading excavation pit (excavator), 162 ... trailing excavation Tunnel (excavation pit), 190, 191 ... Seal member, 260 ... Protective plate (protective member), 360 ... Channel steel (protective member), 404a, 504a ... Insertion opening (opening) ), 591 ... Seal ring (seal member)

Claims (5)

掘削機により掘削された掘削坑の内周面に沿って設けられるトンネル覆工体と、
トンネル軸方向に沿って前記トンネル覆工体の表面に設けられ前記トンネル覆工体の状態を検出する状態検出線と、を備え、
前記トンネル覆工体の前記表面には、前記状態検出線を収容する凹部が設けられ、
前記トンネル覆工体は、複数のセグメントピースを有し、
前記セグメントピースは、
トンネル軸方向に互いに離間して配置され、トンネル周方向に延在する円弧状の一対の主桁と、
トンネル周方向に互いに離間して配置され、隣接する前記セグメントピースを連結する一対の連結板と、
一対の主桁及び一対の連結板によって形成される枠の地山側の開口を塞ぐスキンプレートと、を有し、
前記凹部の底面は、周方向に隣接する一方のセグメントピースの前記連結板の外周面と、他方のセグメントピースの前記連結板の外周面と、によって構成され、
前記凹部の一対の側面の一方は、周方向に隣接する一方のセグメントピースの前記スキンプレートの端面によって構成され、前記凹部の一対の側面の他方は、周方向に隣接する他方のセグメントピースの前記スキンプレートの端面によって構成される、トンネル。 A tunnel lining body provided along the inner peripheral surface of the excavator excavated by the excavator,
A state detection line provided on the surface of the tunnel lining body along the tunnel axial direction to detect the state of the tunnel lining body is provided .
A recess for accommodating the state detection line is provided on the surface of the tunnel lining body.
The tunnel lining body has a plurality of segment pieces and has a plurality of segment pieces.
The segment piece is
A pair of arcuate main girders arranged apart from each other in the tunnel axial direction and extending in the tunnel circumferential direction,
A pair of connecting plates arranged apart from each other in the circumferential direction of the tunnel and connecting the adjacent segment pieces,
It has a skin plate that closes the opening on the ground side of the frame formed by a pair of main girders and a pair of connecting plates.
The bottom surface of the recess is composed of an outer peripheral surface of the connecting plate of one segment piece adjacent in the circumferential direction and an outer peripheral surface of the connecting plate of the other segment piece.
One of the pair of side surfaces of the recess is composed of the end faces of the skin plate of one segment piece adjacent in the circumferential direction, and the other of the pair of side surfaces of the recess is said of the other segment piece adjacent in the circumferential direction. A tunnel made up of the end faces of a skin plate. 掘削機により掘削された掘削坑の内周面に沿って設けられるトンネル覆工体と、 A tunnel lining body provided along the inner peripheral surface of the excavator excavated by the excavator,
トンネル軸方向に沿って前記トンネル覆工体の表面に設けられ前記トンネル覆工体の状態を検出する状態検出線と、を備え、 A state detection line provided on the surface of the tunnel lining body along the tunnel axial direction to detect the state of the tunnel lining body is provided.
前記トンネル覆工体の前記表面には、前記状態検出線を収容する凹部が設けられ、 A recess for accommodating the state detection line is provided on the surface of the tunnel lining body.
前記トンネル覆工体は、複数のセグメントピースを有し、 The tunnel lining body has a plurality of segment pieces and has a plurality of segment pieces.
前記セグメントピースは、 The segment piece is
トンネル軸方向に互いに離間して配置され、トンネル周方向に延在する円弧状の一対の主桁と、 A pair of arcuate main girders arranged apart from each other in the tunnel axial direction and extending in the tunnel circumferential direction,
トンネル周方向に互いに離間して配置され、隣接する前記セグメントピースを連結する一対の連結板と、 A pair of connecting plates arranged apart from each other in the circumferential direction of the tunnel and connecting the adjacent segment pieces,
一対の主桁及び一対の連結板によって形成される枠の地山側の開口を塞ぐスキンプレートと、 A skin plate that closes the opening on the ground side of the frame formed by a pair of main girders and a pair of connecting plates,
一対の前記主桁の一方から他方に向かって延在する縦リブと、を有し、 With a pair of vertical ribs extending from one of the main girders to the other,
前記凹部の底面は、前記縦リブの地山側の端面によって構成され、 The bottom surface of the recess is formed by the end face of the vertical rib on the ground side.
前記凹部の一対の側面は、前記スキンプレートに形成される、トンネル。 A pair of side surfaces of the recess are tunnels formed in the skin plate. 掘削機により掘削された掘削坑の内周面に沿って設けられるトンネル覆工体と、 A tunnel lining body provided along the inner peripheral surface of the excavator excavated by the excavator,
トンネル軸方向に沿って前記トンネル覆工体の表面に設けられ前記トンネル覆工体の状態を検出する状態検出線と、を備え、 A state detection line provided on the surface of the tunnel lining body along the tunnel axial direction to detect the state of the tunnel lining body is provided.
前記トンネル覆工体の前記表面に設けられた凹部の底面には、前記状態検出線が配置される溝が形成され、 A groove on which the state detection line is arranged is formed on the bottom surface of the recess provided on the surface of the tunnel lining body.
前記トンネル覆工体は、複数のセグメントピースを有し、 The tunnel lining body has a plurality of segment pieces and has a plurality of segment pieces.
前記セグメントピースは、 The segment piece is
トンネル軸方向に互いに離間して配置され、トンネル周方向に延在する円弧状の一対の主桁と、 A pair of arcuate main girders arranged apart from each other in the tunnel axial direction and extending in the tunnel circumferential direction,
トンネル周方向に互いに離間して配置され、隣接する前記セグメントピースを連結する一対の連結板と、 A pair of connecting plates arranged apart from each other in the circumferential direction of the tunnel and connecting the adjacent segment pieces,
一対の主桁及び一対の連結板によって形成される枠の地山側の開口を塞ぐスキンプレートと、を有し、 It has a skin plate that closes the opening on the ground side of the frame formed by a pair of main girders and a pair of connecting plates.
前記凹部の底面は、周方向に隣接する一方のセグメントピースの前記連結板の外周面と、他方のセグメントピースの前記連結板の外周面と、によって構成され、 The bottom surface of the recess is composed of an outer peripheral surface of the connecting plate of one segment piece adjacent in the circumferential direction and an outer peripheral surface of the connecting plate of the other segment piece.
前記凹部の一対の側面の一方は、周方向に隣接する一方のセグメントピースの前記スキンプレートの端面によって構成され、前記凹部の一対の側面の他方は、周方向に隣接する他方のセグメントピースの前記スキンプレートの端面によって構成され、 One of the pair of side surfaces of the recess is composed of the end faces of the skin plate of one segment piece adjacent in the circumferential direction, and the other of the pair of side surfaces of the recess is said of the other segment piece adjacent in the circumferential direction. Consists of the end faces of the skin plate,
前記凹部には、前記溝に配置された前記状態検出線を覆う保護板が設置され、 In the recess, a protective plate is installed to cover the state detection line arranged in the groove.
前記スキンプレートの周方向端部には、保護板係止部が設けられ、 A protective plate locking portion is provided at the circumferential end of the skin plate.
周方向に隣接する一対の前記セグメントピースの前記保護板係止部同士は、端面が互いに対向するように配置され、対向して配置される一対の前記保護板係止部の隙間は、前記保護板の幅よりも短く、かつ、前記状態検出線が挿通可能な寸法に設定される、トンネル。 The protective plate locking portions of the pair of segment pieces adjacent to each other in the circumferential direction are arranged so that their end faces face each other, and the gap between the pair of protective plate locking portions arranged facing each other is protected. A tunnel that is shorter than the width of the board and is set to a dimension that allows the state detection line to be inserted. 掘削機により掘削された掘削坑の内周面に沿って設けられるトンネル覆工体と、
トンネル軸方向に沿って前記トンネル覆工体の表面に設けられ前記トンネル覆工体の状態を検出する状態検出線と、を備え、
前記状態検出線は、前記トンネル覆工体の内周側の前記表面に設けられ、
前記トンネル覆工体は、複数のセグメントピースを有し、
前記セグメントピースは、隣接する前記セグメントピースを連結する一対の連結板を有し、
前記連結板は、
前記状態検出線が挿通する開口部と、
前記トンネル覆工体の外側から前記開口部を通じて前記トンネル覆工体の内側に水が侵入することを防止するシール部材と、を有する、トンネル。 A tunnel lining body provided along the inner peripheral surface of the excavator excavated by the excavator,
A state detection line provided on the surface of the tunnel lining body along the tunnel axial direction to detect the state of the tunnel lining body is provided.
The state detection line is provided on the surface on the inner peripheral side of the tunnel lining body.
The tunnel lining body has a plurality of segment pieces and has a plurality of segment pieces.
The segment piece has a pair of connecting plates that connect the adjacent segment pieces.
The connecting plate is
The opening through which the state detection line is inserted and
Having a seal member to prevent water inside the tunnel lining member enters through the opening from the outside of the tunnel lining member, tunnel. 前記状態検出線は、光の反射波に基づいて線上の任意の位置における温度を検出する光ファイバケーブルである、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のトンネル。 The state detection line is an optical fiber cable that detects a temperature at an arbitrary position on the line based on a reflected wave of light.
The tunnel according to any one of claims 1 to 4.
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