JP7345409B2 - How to construct a tunnel support structure - Google Patents
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Description
本発明は、トンネルを支保する構造を構築する方法に関する。 The present invention relates to a method of constructing a supporting structure for a tunnel.
NATM(New Austrian Tunneling Method)工法等で山岳トンネルを構築する際には、トンネル掘削坑の坑壁を鋼製部材及び吹付けコンクリートにより支持してトンネルの安定化を図る。地山には、トンネル掘削坑を縮小するように坑壁が変位するのに伴って地圧が低下する特性が有り、特許文献1には、トンネル掘削坑の坑壁の変位を許容し地圧を低下させた状態でトンネル掘削坑の坑壁を支持可能な支保構造が開示されている。 When constructing a mountain tunnel using the NATM (New Austrian Tunneling Method) method, etc., the tunnel walls are supported with steel members and shotcrete to stabilize the tunnel. The ground has a characteristic that the ground pressure decreases as the shaft wall of the tunnel excavation is displaced so as to reduce the size of the tunnel. Disclosed is a support structure capable of supporting the wall of a tunnel excavation shaft in a state where the support structure is lowered.
特許文献1に開示された支保構造では、圧縮変形容易部が鋼製部材及び吹付けコンクリートにトンネル周方向に隣接して設けられる。圧縮変形容易部は、中空ガラス微粒子等の中空殻又は体積率で10%以上の気泡を含むコンクリート部材である。支保構造に地圧が作用すると、圧縮変形容易部が潰れるように変形し、トンネル掘削坑の坑壁が鋼製部材及び吹付けコンクリートと共に変位して地圧が低下する。圧縮変形容易部の変形が収束した後には、圧縮変形容易部は、所要の耐荷重性能を発揮し、地圧が低下した状態でトンネル掘削坑の坑壁を鋼製部材及び吹付けコンクリートと協働して支持する。
In the support structure disclosed in
特許文献1に開示された支保構造では、圧縮変形容易部の中空殻又は気泡が潰れ圧縮変形容易部の変形が自然に収束するまでトンネル掘削坑の内壁が変位する。そのため、トンネル掘削坑の坑壁が必要以上に変位し、トンネルの断面が設計断面よりも小さくなるおそれがある。この場合、構築済みの支保構造を撤去してトンネル掘削坑の内壁を掘削し再度支保構造を構築するいわゆる縫返しが必要になり、トンネルを効率よく構築することができない。
In the support structure disclosed in
本発明は、トンネルを効率よく構築することを目的とする。 The present invention aims to efficiently construct tunnels.
本発明は、トンネル支保構造の構築方法であって、トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、鋼製部材よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、構築方法は、鋼製部材を設置済みの鋼製部材からトンネル軸方向に所定の間隔でトンネル掘削坑壁に沿って設けると共に、圧縮変形容易部材を鋼製部材にトンネル周方向に隣接して設ける鋼製部材設置工程と、トンネル軸方向に隣り合う鋼製部材の間にコンクリート構造体を設けるコンクリート構造体設置工程と、圧縮変形容易部材の変形過程において、圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、圧縮変形容易部材は、当該圧縮変形容易部材が圧縮変形するに伴って狭くなる間隙を有し、そして当該間隙の存在ゆえに圧縮変形容易部材の剛性が鋼製部材及びコンクリート構造体よりも低く、変形抑止工程では、圧縮変形容易部材の間隙にセメント系硬化材料を充填することにより圧縮変形容易部材の変形を抑止する。
また、本発明は、トンネル支保構造の構築方法であって、トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、鋼製部材よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、構築方法は、鋼製部材を設置済みの鋼製部材からトンネル軸方向に所定の間隔でトンネル掘削坑壁に沿って設けると共に、圧縮変形容易部材を鋼製部材にトンネル周方向に隣接して設ける鋼製部材設置工程と、トンネル軸方向に隣り合う鋼製部材の間にコンクリート構造体を設けるコンクリート構造体設置工程と、圧縮変形容易部材の変形過程において、圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、鋼製部材設置工程では、鋼製部材をトンネル周方向に所定の間隔で複数設け、圧縮変形容易部材をトンネル周方向に隣り合う鋼製部材の間に設け、変形抑止工程では、鋼材を、トンネル周方向に圧縮変形容易部材を跨いで配置すると共に鋼製部材に連結することにより、圧縮変形容易部材の変形を抑止する。
また、本発明は、トンネル支保構造の構築方法であって、トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、鋼製部材よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、構築方法は、鋼製部材を設置済みの鋼製部材からトンネル軸方向に所定の間隔でトンネル掘削坑壁に沿って設けると共に、圧縮変形容易部材を鋼製部材にトンネル周方向に隣接して設ける鋼製部材設置工程と、トンネル軸方向に隣り合う鋼製部材の間にコンクリート構造体を設けるコンクリート構造体設置工程と、圧縮変形容易部材の変形過程において、圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、コンクリート構造体設置工程後、トンネル掘削坑を掘進し、その後、変形抑止工程を行なう。
The present invention is a method for constructing a tunnel support structure, and the tunnel support structure includes a plurality of steel members provided along a tunnel excavation wall at predetermined intervals in the tunnel axial direction, and adjacent steel members. The construction method includes a concrete structure provided between the concrete structure and an easily compressible deformable member that can be compressively deformed more easily than steel members. A steel member installation process in which compressive deformable members are installed along the tunnel excavation wall at intervals of A concrete structure installation step for providing a structure; and a deformation suppression step for suppressing deformation of the easily compressible member during the deformation process of the easily compressible member. It has a gap that narrows as it deforms, and because of the presence of this gap, the stiffness of the easily compressible deformable member is lower than that of steel members and concrete structures.In the deformation suppression process, cement-based By filling the hardening material, deformation of the compressively deformable member is suppressed.
The present invention also provides a method for constructing a tunnel support structure, which includes a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the tunnel axis direction along a tunnel excavation wall, and adjacent steel members. It is equipped with a concrete structure installed between the steel members and a member that is easily compressible and deformable than steel members, and the construction method is to move the steel members from the already installed steel members in the tunnel axis A steel member installation process in which compressive deformable members are provided along the tunnel excavation wall at predetermined intervals and adjacent to the steel members in the circumferential direction of the tunnel, and between steel members adjacent in the tunnel axial direction. A concrete structure installation step in which a concrete structure is installed in the steel member, and a deformation suppression step in which deformation of the easily compressible member is suppressed during the deformation process of the easily compressible member. A plurality of easily compressible deformable members are provided at predetermined intervals in the tunnel circumferential direction, and a compressively deformable member is provided between adjacent steel members in the tunnel circumferential direction, and in the deformation suppression process, steel members are placed across the compressively deformable members in the tunnel circumferential direction. At the same time, by connecting it to the steel member, deformation of the easily compressible deformable member is suppressed.
The present invention also provides a method for constructing a tunnel support structure, which includes a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the tunnel axis direction along a tunnel excavation wall, and adjacent steel members. It is equipped with a concrete structure installed between the steel members and a member that is easily compressible and deformable than steel members, and the construction method is to move the steel members from the already installed steel members in the tunnel axis A steel member installation process in which compressive deformable members are provided along the tunnel excavation wall at predetermined intervals and adjacent to the steel members in the circumferential direction of the tunnel, and between steel members adjacent in the tunnel axial direction. A concrete structure installation process in which a concrete structure is installed in the concrete structure, and a deformation suppression process in which deformation of the easily compressible deformable member is suppressed during the deformation process of the easily compressible deformable member, and after the concrete structure installation process, the tunnel excavation shaft is After excavation, a deformation prevention process is performed.
また、本発明は、トンネル支保構造の構築方法であって、トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、コンクリート構造体よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、構築方法は、鋼製部材を設置済みの鋼製部材からトンネル軸方向に所定の間隔でトンネル掘削坑壁に沿って設ける鋼製部材設置工程と、トンネル軸方向に隣り合う鋼製部材の間にコンクリート構造体を設けると共に、圧縮変形容易部材をコンクリート構造体にトンネル周方向に隣接して設けるコンクリート構造体設置工程と、圧縮変形容易部材の変形過程において、圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、圧縮変形容易部材は、当該圧縮変形容易部材が圧縮変形するに伴って狭くなる間隙を有し、そして当該間隙の存在ゆえに圧縮変形容易部材の剛性が鋼製部材及びコンクリート構造体よりも低く、変形抑止工程では、圧縮変形容易部材の間隙にセメント系硬化材料を充填することにより圧縮変形容易部材の変形を抑止する。
また、本発明は、トンネル支保構造の構築方法であって、トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、コンクリート構造体よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、構築方法は、鋼製部材を設置済みの鋼製部材からトンネル軸方向に所定の間隔でトンネル掘削坑壁に沿って設ける鋼製部材設置工程と、トンネル軸方向に隣り合う鋼製部材の間にコンクリート構造体を設けると共に、圧縮変形容易部材をコンクリート構造体にトンネル周方向に隣接して設けるコンクリート構造体設置工程と、圧縮変形容易部材の変形過程において、圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、コンクリート構造体設置工程では、コンクリート構造体をトンネル周方向に所定の間隔で複数設け、圧縮変形容易部材をトンネル周方向に隣り合うコンクリート構造体の間に設け、変形抑止工程では、鋼材を、トンネル周方向に圧縮変形容易部材を跨いで配置すると共にコンクリート構造体に連結することにより、圧縮変形容易部材の変形を抑止する。
また、本発明は、トンネル支保構造の構築方法であって、トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、コンクリート構造体よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、構築方法は、鋼製部材を設置済みの鋼製部材からトンネル軸方向に所定の間隔でトンネル掘削坑壁に沿って設ける鋼製部材設置工程と、トンネル軸方向に隣り合う鋼製部材の間にコンクリート構造体を設けると共に、圧縮変形容易部材をコンクリート構造体にトンネル周方向に隣接して設けるコンクリート構造体設置工程と、圧縮変形容易部材の変形過程において、圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、コンクリート構造体設置工程後、トンネル掘削坑を掘進し、その後、変形抑止工程を行なう。
The present invention also provides a method for constructing a tunnel support structure, which includes a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the tunnel axis direction along a tunnel excavation wall, and adjacent steel members. It is equipped with a concrete structure installed between steel members, and members that are easily compressible and deformable than the concrete structure, and the construction method is as follows: The steel members are installed along the walls of the tunnel excavation at predetermined intervals, the concrete structure is provided between adjacent steel members in the tunnel axis direction, and the easily compressible deformable members are attached to the concrete structure around the tunnel periphery. A concrete structure installation step that is provided adjacent to the direction of the compressive deformable member; and a deformation suppressing step that suppresses deformation of the easily compressible deformable member during the deformation process of the easily compressible deformable member. has a gap that narrows as it is compressively deformed, and because of the existence of this gap, the rigidity of the easily compressible deformable member is lower than that of steel members and concrete structures. By filling the cement-based hardening material, deformation of the easily compressible deformable member is suppressed.
The present invention also provides a method for constructing a tunnel support structure, which includes a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the tunnel axis direction along a tunnel excavation wall, and adjacent steel members. It is equipped with a concrete structure installed between steel members, and members that are easily compressible and deformable than the concrete structure, and the construction method is as follows: The steel members are installed along the walls of the tunnel excavation at predetermined intervals, the concrete structure is provided between adjacent steel members in the tunnel axis direction, and the easily compressible deformable members are attached to the concrete structure around the tunnel periphery. The concrete structure installation step includes a concrete structure installation step that is provided adjacent to the direction, and a deformation suppression step that suppresses deformation of the easily compressible deformable member during the deformation process of the easily compressible deformable member. A plurality of members are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the tunnel, and a member that is easily deformed by compression is provided between adjacent concrete structures in the circumferential direction of the tunnel, and in the deformation suppression process, steel materials are placed across the members that are easily deformed by compression in the circumferential direction of the tunnel. At the same time, by connecting it to the concrete structure, deformation of the compressively deformable member is suppressed.
The present invention also provides a method for constructing a tunnel support structure, which includes a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the tunnel axis direction along a tunnel excavation wall, and adjacent steel members. It is equipped with a concrete structure installed between steel members, and members that are easily compressible and deformable than the concrete structure, and the construction method is as follows: The steel members are installed along the walls of the tunnel excavation at predetermined intervals, the concrete structure is provided between adjacent steel members in the tunnel axis direction, and the easily compressible deformable members are attached to the concrete structure around the tunnel periphery. A concrete structure installation process is provided adjacent to the direction of the concrete structure, and a deformation suppressing process for suppressing deformation of the easily compressible deformable member during the deformation process of the easily compressible deformable member, and after the concrete structure installation process, the tunnel excavation shaft is After excavation, a deformation prevention process is performed.
本発明によれば、トンネルを効率よく構築することができる。 According to the present invention, a tunnel can be efficiently constructed.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るトンネル支保構造100及びトンネル支保構造100の構築方法について説明する。
Hereinafter, a
トンネル支保構造100は、NATM工法を用いたトンネル掘進工事において構築される。NATM工法では、発破工程、ズリ出し工程、及び支保構造構築工程を所定距離(例えば1~3m)毎に繰り返すことにより、トンネルTを軸方向に構築していく。支保構造構築工程では、図1及び図2に示すように、トンネル支保構造100をトンネル掘削坑内に構築してトンネル掘削坑壁(以下、単に「坑壁」とも称する)Wを支持することにより、トンネルTの安定化を図る。
The
以下において、トンネルTの中心軸に沿う方向を「トンネル軸方向」と称し、トンネルTの中心軸周りの方向を「トンネル周方向」と称し、トンネルTの中心軸を中心とする放射方向を「トンネル径方向」と称する。 Hereinafter, the direction along the central axis of the tunnel T will be referred to as the "tunnel axial direction", the direction around the central axis of the tunnel T will be referred to as the "tunnel circumferential direction", and the radial direction centered on the central axis of the tunnel T will be referred to as "the tunnel axial direction". tunnel radial direction.
地山には、トンネル掘削坑が縮小する方向に坑壁Wが変位するのに伴って地圧が低下する特性がある。図3(a)及び(b)を参照して、地山の地圧特性について説明する。図3(a)は、地点Aまで掘削が完了した地山の断面図である。図3(a)では、トンネル支保構造100の図示が省略されている。図3(b)は、地点Aにおける地山の圧力特性を示す図である。横軸は、地点Aにおける坑壁Wの変位ΔWを表し、縦軸は、地点Aにおける地圧Pを表している。
The ground has a characteristic that the ground pressure decreases as the tunnel wall W is displaced in the direction in which the tunnel excavation shaft shrinks. The ground pressure characteristics of the ground will be explained with reference to FIGS. 3(a) and 3(b). FIG. 3(a) is a cross-sectional view of the rock where excavation has been completed up to point A. In FIG. 3(a), illustration of the
地山の掘削が地点Aまで完了した時点では、地点Aにおける坑壁Wの変位ΔWはほとんどなく、地点Aにおける地圧Pは、掘削されていない状態での地圧と略等しいP1である。地点Aにおける坑壁Wの変位ΔWは、トンネル掘削坑の掘進に伴い、誘発されて大きくなる。具体的には、地山の掘削が地点Bまで完了すると、地点Aにおける坑壁Wの変位ΔWは、地山の掘削が地点Aまで完了した時点と比較して大きくなる。このとき、地点Aにおける地圧Pは、坑壁Wの変位に伴い、P1よりも小さいP2まで低下する。 When the excavation of the earth is completed up to point A, there is almost no displacement ΔW of the mine wall W at point A, and the ground pressure P at point A is P1, which is approximately equal to the ground pressure in the unexcavated state. The displacement ΔW of the tunnel wall W at point A is induced and increases as the tunnel excavation progresses. Specifically, when the excavation of the earth is completed to point B, the displacement ΔW of the mine wall W at point A becomes larger than when the excavation of the earth is completed to point A. At this time, the ground pressure P at point A decreases to P2, which is smaller than P1, with the displacement of the mine wall W.
トンネル掘削坑を更に掘進し地山の掘削が地点Cまで完了すると、地点Aにおける坑壁Wの変位ΔWは、地山の掘削が地点Bまで完了した時点と比較して大きくなる。このとき、地点Aにおける地圧Pは、坑壁Wの変位に伴い、P2よりも小さいP3まで低下する。同様に、地山の掘削が地点Dまで完了すると、地点Aにおける坑壁Wの変位ΔWは、地山の掘削が地点Cまで完了した時点と比較して大きくなる。このとき、地点Aにおける地圧Pは、P3よりも小さいP4まで低下する。 When the tunnel excavation shaft is further excavated and the excavation of the ground is completed to point C, the displacement ΔW of the tunnel wall W at point A becomes larger compared to the time when the excavation of the ground is completed to point B. At this time, the ground pressure P at point A decreases to P3, which is smaller than P2, with the displacement of the mine wall W. Similarly, when the excavation of the earth is completed to point D, the displacement ΔW of the mine wall W at point A becomes larger than when the excavation of the earth is completed to point C. At this time, the ground pressure P at point A decreases to P4, which is smaller than P3.
このように、坑壁Wは、トンネル掘削坑の掘進に伴って変位し、地山の地圧Pは、坑壁Wの変位に伴って低下する。 In this way, the tunnel wall W is displaced as the tunnel excavation shaft progresses, and the ground pressure P of the ground decreases as the tunnel wall W is displaced.
トンネル支保構造100は、地山のこの特性を利用して坑壁Wを支持する。具体的には、トンネル支保構造100は、以下に示す構成により、坑壁Wの変位をある程度許容し地圧を低下させた状態で坑壁Wを支持する。したがって、地圧を低下させずに坑壁Wを支持する場合と比較して、トンネル支保構造100が受ける荷重を小さくすることができ、トンネルTの安定性を向上させることができる。
The
図1及び図2に示すように、トンネル支保構造100は、坑壁Wに沿って、トンネル軸方向に互いに所定の間隔で設けられる複数の鋼製部材10と、坑壁Wに沿って、トンネル軸方向に隣り合う鋼製部材10の間に設けられるコンクリート構造体20と、鋼製部材10及びコンクリート構造体20よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材30と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
鋼製部材10は、例えばH形鋼であり、トンネル周方向に延在する。鋼製部材10は、トンネル周方向に所定の間隔で複数設けられており、トンネル周方向に隣り合う鋼製部材10の間に圧縮変形容易部材30が設けられている。また、鋼製部材10は、トンネル周方向に設けられ、その一部に圧縮変形容易部材30が介在するように設けられている。つまり、圧縮変形容易部材30は隣り合う鋼製部材10の間に隣接して設けられている。
The
コンクリート構造体20は、坑壁Wにコンクリート材料を吹付けることによって形成される吹付けコンクリートである。コンクリート材料は、セメント系硬化材料を用いることができ、例えば、水中不分離性コンクリート、高流動コンクリート又はモルタルである。
The
コンクリート構造体20は、鋼製部材10と同様に、トンネル周方向に所定の間隔で複数設けられている。トンネル周方向に隣り合うコンクリート構造体20の間に圧縮変形容易部材30が設けられている。また、コンクリート構造体20は、トンネル周方向に設けられ、その一部に圧縮変形容易部材30が介在するように設けられる。つまり、圧縮変形容易部材30はコンクリート構造体20に隣接して設けられる。なお、圧縮変形容易部材30はトンネル軸方向に複数並べられている。
Similar to the
ここで、図4を参照して、圧縮変形容易部材30の構造及び強度特性について説明する。
Here, with reference to FIG. 4, the structure and strength characteristics of the compressively deformable
図4(a)~(c)は、圧縮変形容易部材30を模式的に示す断面図である。図4(a)は、圧縮変形が生じる前の状態を示し、図4(b)は、圧縮変形過程にある状態を示し、図4(c)は、圧縮変形が収束した状態を示す。
FIGS. 4(a) to 4(c) are cross-sectional views schematically showing the compressively
図4(a)~(c)に示すように、圧縮変形容易部材30は、いわゆるジャッキであり、シリンダケース31と、ピストン32と、ロッド33と、受け板34と、を有している。シリンダケース31、ピストン32、ロッド33及び受け板34は、鋼材により形成されている。
As shown in FIGS. 4(a) to 4(c), the compression-
ピストン32は、シリンダケース31に摺動自在に収容されており、シリンダケース31の内部を一対の流体室35a,35bに区画している。ロッド33は、一端がピストン32に連結されており、シリンダケース31から延出している。ロッド33の他端に受け板34が連結されている。ピストン32が流体室35aを収縮する方向に摺動すると、ロッド33がシリンダケース31に進入し、圧縮変形容易部材30は圧縮される。圧縮変形が生じる前の状態(図4(a))、及び圧縮変形過程にある状態(図4(b))では、シリンダケース31と受け板34との間に間隙が形成されている。
The
圧縮変形容易部材30は、圧縮変形容易部材30の圧縮方向がトンネル周方向と略一致するように、トンネル周方向に隣り合う鋼製部材10の間又はトンネル周方向に隣り合うコンクリート構造体20の間に配置される。そのため、地山の地圧は、圧縮変形容易部材30を圧縮する方向(図4(b)に示す白抜き矢印の方向)に作用する。
The compression-
シリンダケース31には、流体室35aに通じるポート36aと、流体室35bに通じるポート36bと、が形成される。ポート36a,36bは、制御弁(不図示)を介してアキュムレータ(不図示)に接続されている。制御弁及びアキュムレータは、圧縮変形容易部材30が圧縮方向に所定の荷重を受けたときに流体室35aから流体を排出すると共に流体室35bに流体を供給して流体室35a及び流体室35bの圧力を略一定に保つように動作する。流体は、例えば空気である。図4(d)を参照して、圧縮変形容易部材30の強度特性を詳述する。
A
図4(d)は、図4(b)に示す白抜き矢印の方向に荷重を加えたときの圧縮変形容易部材30の強度特性を示す図である。横軸は、シリンダケース31に対する受け板34の変位ΔM(圧縮変形容易部材30の変形量)を表し、縦軸は、圧縮変形容易部材30に加えられる荷重Lを表している。図4(d)では、鋼製部材10の強度特性を併記している。コンクリート構造体20の強度特性は、鋼製部材10の強度特性と略同じであるため、その図示を省略する。
FIG. 4(d) is a diagram showing the strength characteristics of the compressively deformable
図4(d)において、ΔM1は0(零)よりも大きく、ΔM2はΔM1よりも大きい(0<ΔM1<ΔM2)。また、L1は0(零)よりも大きく、L2はL1よりも大きい(0<L1<L2)。L2は、鋼製部材10及びコンクリート構造体20の耐荷重に相当する。
In FIG. 4(d), ΔM1 is larger than 0 (zero), and ΔM2 is larger than ΔM1 (0<ΔM1<ΔM2). Further, L1 is larger than 0 (zero), and L2 is larger than L1 (0<L1<L2). L2 corresponds to the load capacity of the
図4(d)に示すように、ΔM1未満の範囲では、圧縮変形容易部材30における荷重Lは変位ΔMの増加に伴ってL1まで増加する。これは、図4(a)に示すように、流体室35a及び流体室35bに対して流体が流入出せず、流体室35a内の流体の圧縮によりピストン32、ロッド33及び受け板34の変位を許容している状態である。
As shown in FIG. 4(d), in a range less than ΔM1, the load L on the compressively
ΔM1以上ΔM2以下の範囲では、圧縮変形容易部材30における荷重Lは、変位ΔMが増加してもL1である。これは、流体室35a及び流体室35bの圧力を略一定に保つように流体室35aから流体を排出すると共に流体室35bに流体を供給することにより、ピストン32、ロッド33及び受け板34の変位を許容している状態である。変位ΔMがΔM2に達した状態は、図4(c)に示すように流体室35aの容積が最小になり圧縮変形容易部材30の圧縮変形が自然に収束した状態に相当する。
In the range from ΔM1 to ΔM2, the load L on the compressively
ΔM2を超える範囲では、圧縮変形容易部材30における荷重Lは変位ΔMの増加に伴ってL1まで増加する。これは、シリンダケース31及びロッド33が圧縮変形して受け板34が変位している状態である。
In a range exceeding ΔM2, the load L on the compressively
このように、圧縮変形容易部材30は、圧縮変形過程にある状態では、シリンダケース31と受け板34との間に間隙が形成されており、鋼製部材10及びコンクリート構造体20と比較して単位断面当たりの剛性が小さい。そのため、圧縮変形容易部材30は、鋼製部材10及びコンクリート構造体20よりも圧縮変形が容易である。
In this way, in the compressively
圧縮変形容易部材30は、図4(a)に示すジャッキに限られない。図5(a)及び(b)に示される部材を圧縮変形容易部材30として用いてもよい。
The compression-
図5(a)に示す例では、圧縮変形容易部材30は、間隔を空けて互いに略平行に配置される一対の受け板131と、一対の受け板131の間に配置される筒状部132と、を有している。筒状部132は、中心軸が一対の受け板131に沿うように配置されている。筒状部132の外周には、筒状部132の中心軸に沿って複数の棒状部133が設けられており、筒状部132は、棒状部133を介して受け板131に連結されている。筒状部132によって一対の受け板131の間に間隙が形成されており、筒状部132が塑性変形して潰れることにより、圧縮変形容易部材30は鋼製部材10及びコンクリート構造体20よりも容易に圧縮変形する。
In the example shown in FIG. 5(a), the compression deformation easily
図5(b)に示す例では、圧縮変形容易部材30は、間隔を空けて互いに略平行に配置される一対の受け板231と、一対の受け板231に渡って設けられる一対の支持板232と、を有している。一対の支持板232によって一対の受け板231の間に間隙が形成されており、一対の支持板232が塑性変形して潰れることにより、圧縮変形容易部材30は鋼製部材10及びコンクリート構造体20よりも容易に圧縮変形する。
In the example shown in FIG. 5(b), the compressible deformation easily
図5(a)及び(b)に示す圧縮変形容易部材30の強度特性も、図4(d)に示される強度特性となる。
The strength characteristics of the compressively deformable
圧縮変形容易部材30の変形が自然に収束するまで坑壁Wの変位を許容した場合、坑壁Wが必要以上に変位し、トンネルTの断面が設計断面よりも小さくなるおそれがある。トンネルTの断面が設計断面よりも小さくなった場合、いわゆる縫返しが必要になり、トンネルTを効率よく構築することができない。
If the displacement of the tunnel wall W is allowed until the deformation of the compressively deformable
トンネル支保構造100は、図6(a)に示すように、圧縮変形容易部材30の変形過程において圧縮変形容易部材30の変形を抑止する変形抑止部40を備えている。そのため、圧縮変形容易部材30は、変形が抑止された時点で所定の剛性を発揮し、鋼製部材10又はコンクリート構造体20と協働して坑壁Wを支持する。したがって、圧縮変形容易部材30の変形が自然に収束するまで坑壁Wを変位させる場合と比較して、坑壁Wの変位を小さくすることができる。これにより、いわゆる縫返しを減らすことができ、トンネルTを効率よく構築することができる。
As shown in FIG. 6(a), the
以下において、トンネル周方向に所定の間隔で複数設けられた鋼製部材10と、トンネル周方向に隣り合う鋼製部材10の間に設けられた圧縮変形容易部材30と、によって構成される構造体を「鋼製支保工」とも称する。また、トンネル周方向に所定の間隔で複数設けられたコンクリート構造体20と、トンネル周方向に隣り合うコンクリート構造体20の間に設けられた圧縮変形容易部材30と、によって構成される構造体を「コンクリート支保工」とも称する。変形抑止部40によって圧縮変形容易部材30の変形が抑止された構造体も、「鋼製支保工」、「コンクリート支保工」と称する。
In the following, a structure constituted by a plurality of
変形抑止部40による効果を、図6(b)を参照してより詳細に説明する。図6(b)は、変形過程において圧縮変形容易部材30の変形が抑止された鋼製支保工の強度特性を示す図である。図6(b)では、地山の地圧特性の一例を併記している。コンクリート支保工の強度特性は、鋼製支保工の強度特性と略同じであるため、その図示を省略する。
The effect of the
図6(b)に示すように、圧縮変形容易部材30の変形を変形過程において抑止しない場合(破線で示す場合)には、坑壁Wは、鋼製支保工における応力と地圧Pとが釣り合うΔW1まで変位する。圧縮変形容易部材30の変形を変形過程において抑止する場合(実線で示す場合)には、坑壁Wは、鋼製支保工における応力と地圧Pとが釣り合うΔW2まで変位する。ΔW2は、ΔW1よりも小さくなる。したがって、坑壁Wの変位を、ΔW1とΔW2との差の分、小さくすることができる。
As shown in FIG. 6(b), if the deformation of the compressively deformable
変形抑止部40は、圧縮変形容易部材30のシリンダケース31と受け板34との間に充填され固化したコンクリート材料である。コンクリート材料としては、コンクリート構造体20と同様に、セメント系硬化材料を用いることができ、具体的には、水中不分離性コンクリート、高流動コンクリート、又はモルタルを用いることができる。変形抑止部40として、コンクリート材料に代えてエポキシ樹脂を用いてもよい。
The
次に、トンネル支保構造100の構築方法について、図7及び図8を参照して説明する。図7(a)及び(b)は、地点Aまで掘削が完了した状態を示している。図7(c)は、地点Aから更に地山を掘削した状態を示している。
Next, a method for constructing the
トンネル支保構造100の構築方法では、まず、図7(a)に示すように、鋼製部材10を設置済みの鋼製部材10からトンネル軸方向に所定の間隔でトンネル掘削坑内に設ける(鋼製部材設置工程)。鋼製部材設置工程は、地山を掘削してトンネル掘削坑を所定の長さ(例えば、1~3m)掘進した後に行われ、鋼製部材10は、切羽近傍に設けられる。鋼製部材設置工程では、鋼製部材10をトンネル周方向に所定の間隔で複数設けると共に、圧縮変形容易部材30をトンネル周方向に隣り合う鋼製部材10の間に設ける。
In the method for constructing the
次に、図7(b)に示すように、トンネル軸方向に隣り合う鋼製部材10の間にコンクリート材料を吹付け固化させることにより、コンクリート構造体20をトンネル掘削坑内に設ける(コンクリート構造体設置工程)。コンクリート構造体設置工程では、コンクリート構造体20をトンネル周方向に所定の間隔で複数設けると共に、圧縮変形容易部材30をトンネル周方向に隣り合うコンクリート構造体20の間に設ける。
Next, as shown in FIG. 7(b), a
コンクリート構造体設置工程では、コンクリート材料を吹付けた後に圧縮変形容易部材30をコンクリート構造体20に隣接して設けてもよいし、圧縮変形容易部材30をトンネル掘削坑内に設けた後にコンクリート材料を吹付けてもよい。圧縮変形容易部材30をトンネル掘削坑内に設けた後にコンクリート材料を吹付ける場合には、圧縮変形容易部材30にコンクリート材料が吹付けられないように圧縮変形容易部材30をシートなどで養生をしておくことが好ましい。
In the concrete structure installation process, the easily compressible
図8(a)は、地点Aにおける地山の圧力特性及び鋼製支保工の強度特性を示す図である。図7(a)及び(b)に示す状態では、地山は地点Aまでの掘削されているので、坑壁Wの変位ΔWはほとんどなく、地点Aにおける地圧Pは、掘削されていない状態での地圧と略等しいP1である。坑壁Wの変位ΔWはほとんどないため、鋼製支保工の変形もほとんど生じない。 FIG. 8(a) is a diagram showing the pressure characteristics of the ground at point A and the strength characteristics of the steel shoring. In the states shown in FIGS. 7(a) and (b), the ground has been excavated up to point A, so there is almost no displacement ΔW of the mine wall W, and the ground pressure P at point A is the same as in the state where it is not excavated. P1 is approximately equal to the ground pressure at . Since there is almost no displacement ΔW of the pit wall W, almost no deformation of the steel shoring occurs.
次に、図7(c)に示すように、トンネル掘削坑を掘進する。トンネル掘削坑の掘進に伴い、坑壁Wの変位が誘発されて大きくなる。坑壁Wの変位に伴い、鋼製支保工が変形する。 Next, as shown in FIG. 7(c), a tunnel is dug. As the tunnel excavation progresses, displacement of the tunnel wall W is induced and increases. With the displacement of the pit wall W, the steel shoring is deformed.
具体的には、図8(a)に示すように、地点B(図3参照)までの掘削が完了した時点では、坑壁Wの変位ΔWはΔW3となる。鋼製支保工は、坑壁Wの変位により、ΔW3だけ変形する。トンネル掘削坑を更に掘進して地点C(図3参照)までの掘削が完了した時点では、坑壁Wの変位ΔWは、ΔW3よりも大きいΔW4となる。鋼製支保工は、坑壁Wの変位により、ΔW4だけ変形する。 Specifically, as shown in FIG. 8(a), when excavation to point B (see FIG. 3) is completed, the displacement ΔW of the mine wall W becomes ΔW3. The steel shoring is deformed by ΔW3 due to the displacement of the pit wall W. When the tunnel excavation shaft is further excavated to a point C (see FIG. 3), the displacement ΔW of the tunnel wall W becomes ΔW4, which is larger than ΔW3. The steel shoring is deformed by ΔW4 due to the displacement of the pit wall W.
その後、圧縮変形容易部材30の変形過程において、圧縮変形容易部材30の変形を抑止する(変形抑止工程)。具体的には、圧縮変形容易部材30の間隙にコンクリート材料を吹付けて変形抑止部40を形成する。
Thereafter, in the deformation process of the compressively deformable
変形抑止工程は、鋼製部材10及びコンクリート構造体20の剛性で坑壁Wの変位を停止できるまで地圧が低下した後に行われることが好ましい。例えば、地点C(図3参照)までの掘削が完了した時点で地点Aにおける鋼製部材10の剛性で坑壁Wの変位を停止できると判断した場合には、その時点以降に変形抑止工程を行なう。これにより、鋼製支保工の強度特性は、図8(b)に示される強度特性となる。
It is preferable that the deformation suppression step is performed after the ground pressure has decreased until the displacement of the mine wall W can be stopped by the rigidity of the
変形抑止工程後、トンネル掘削坑を更に掘進すると、鋼製支保工における応力と地圧Pとが釣り合う。そのため、坑壁Wの変位が停止する。したがって、圧縮変形容易部材30の変形が自然に収束するまで坑壁Wを変位させる場合と比較して、坑壁Wの変位を小さくすることができる。これにより、いわゆる縫返しを減らすことができ、トンネルTを効率よく構築することができる。
After the deformation suppression process, when the tunnel excavation shaft is further excavated, the stress in the steel support and the ground pressure P are balanced. Therefore, the displacement of the pit wall W stops. Therefore, the displacement of the shaft wall W can be reduced compared to the case where the shaft wall W is displaced until the deformation of the compressively deformable
鋼製部材設置工程、コンクリート構造体設置工程及び変形抑止工程を繰り返し行なうことにより、トンネルTの全長に渡ってトンネル支保構造100が構築される。
The
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above embodiment, the following effects are achieved.
トンネル支保構造100及びその構築方法では、圧縮変形容易部材30の変形過程において圧縮変形容易部材30の変形を抑止する。そのため、圧縮変形容易部材30は、変形が抑止された時点で所定の剛性を発揮し、鋼製部材10及びコンクリート構造体20と協働して坑壁Wを支持する。したがって、坑壁Wが必要以上に変位するのを防止することができ、トンネルTの断面が設計断面よりも小さくなるのを防止することができる。これにより、いわゆる縫返しを減らすことができ、トンネルTを効率よく構築することができる。
In the
また、変形抑止工程では、圧縮変形容易部材30の間隙にセメント系硬化材料を充填することにより、圧縮変形容易部材30の変形を抑止する。そのため、変形抑止部40は、圧縮変形容易部材30の間隙に形成される。したがって、変形抑止部40を圧縮変形容易部材30からトンネル径方向内側に突出させることなく坑壁Wの変位を停止することができ、トンネルTの断面が設計断面よりも小さくなるのを防止することができる。
Further, in the deformation suppression step, the deformation of the easily compressible
また、コンクリート構造体設置工程後、トンネル掘削坑を掘進し、その後、変形抑止工程を行なう。トンネル掘削坑の掘進に伴って坑壁Wが変位すると共に圧縮変形容易部材30が圧縮変形する。したがって、坑壁Wを変位させて地山の地圧を低下させることができ、トンネルTの安定性を向上させることができる。また、トンネル掘削坑の掘進中に圧縮変形容易部材30の変形を進行させることができ、トンネルTの構築に要する時間を短縮することができる。
Further, after the concrete structure installation process, a tunnel is excavated, and then a deformation suppression process is performed. As the tunnel excavation shaft progresses, the tunnel wall W is displaced and the compressively
以上、トンネル支保構造100及びその構築方法について説明したが、次のような変形例も本発明の範囲内である。また、変形例に示す構成と上記の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。
Although the
<第1変形例>
図9は、本実施形態の第1変形例に係るトンネル支保構造101の断面図であり、図9(a)及び(b)は、それぞれ、図2(a)及び(b)に対応する。
<First modification example>
FIG. 9 is a sectional view of a
図2に示すトンネル支保構造100では、変形抑止部40は、圧縮変形容易部材30の間隙に充填されている。トンネル支保構造101では、図9に示すように、変形抑止部40は、トンネル周方向に圧縮変形容易部材30を跨いで配置されている。変形抑止部40は、例えば鋼材である。変形抑止部40は、トンネル周方向に隣り合う鋼製部材10、及びトンネル周方向に隣り合うコンクリート構造体20に例えばボルト又は溶接により連結されている。
In the
トンネル支保構造101の構築方法では、変形抑止工程において、図9(a)に示すように、変形抑止部40を、トンネル周方向に圧縮変形容易部材30を跨いで配置すると共にトンネル周方向に隣り合う鋼製部材10に連結する。また、図9(b)に示すように、変形抑止部40を、トンネル周方向に圧縮変形容易部材30を跨いで配置すると共にトンネル周方向に隣り合うコンクリート構造体20に連結する。
In the method for constructing the
トンネル支保構造101及びその構築方法では、トンネル支保構造100及びその構築方法と同様に、坑壁Wが必要以上に変位するのを防止することができ、トンネルTの断面が設計断面よりも小さくなるのを防止することができる。これにより、トンネルTを効率よく構築することができる。
The
また、トンネル支保構造101及びその構築方法では、変形抑止部40は、圧縮変形容易部材30を跨いで配置されるため、圧縮変形容易部材30の形状に関わらず、圧縮変形容易部材30の変形を抑止することができる。したがって、中実に形成されたプレキャストブロックを圧縮変形容易部材30として用いることができる。プレキャストブロックとしては、例えば硬質ウレタン樹脂にガラス繊維を配合したブロックを用いることができる。なお、プレキャストブロックは、トンネル周方向に圧縮されて変形(縮小)する一方で、ポアソン比に応じてトンネル径方向に膨張する。変形抑止部40をプレキャストブロックに接するように設置する場合、変形抑止部40は、プレキャストブロックの膨張を抑制する働きをなす。このとき、トンネル周方向におけるプレキャストブロックの圧縮剛性は高まる。この効果によって、変形抑止部40による変形抑止の効果は更に高められる。
In addition, in the
<第2変形例>
図10は、本実施形態の第2変形例に係るトンネル支保構造102の断面図であり、図2(a)に対応して示す。
<Second modification example>
FIG. 10 is a sectional view of a
図10に示すように、トンネル支保構造102は、鋼製部材10、コンクリート構造体20及び圧縮変形容易部材30をトンネル径方向内側から支持する内側支保部50を備えている。内側支保部50は、例えば、吹付けコンクリートである。
As shown in FIG. 10, the
内側支保部50は、変形抑止工程後に、鋼製部材10、コンクリート構造体20及び圧縮変形容易部材30のトンネル径方向内側に設けられる。そのため、内側支保部50の設置後に圧縮変形容易部材30が圧縮変形するのを防止することができ、内側支保部50における応力が局所的に増大するのを防止することができる。したがって、トンネルTの安定性を更に向上させることができる。
The
<第3変形例>
図11は、本実施形態の第3変形例に係るトンネル支保構造103の断面図であり、図2(b)に対応して示す。
<Third modification example>
FIG. 11 is a sectional view of a
図2に示すトンネル支保構造100では、複数のコンクリート構造体20がトンネル周方向に間隔を空けて設けられており圧縮変形容易部材30がトンネル周方向に隣り合うコンクリート構造体20の間に設けられている。トンネル支保構造103では、図11に示すように、圧縮変形容易部材30はコンクリート構造体20とトンネル掘削坑の底面BTとの間に設けられていてもよい。つまり、圧縮変形容易部材30は、コンクリート構造体20にトンネル周方向に隣接して設けられていればよい。
In the
図示を省略するが、圧縮変形容易部材30は鋼製部材10とトンネル掘削坑の底面BTとの間に設けられていてもよい。つまり、圧縮変形容易部材30は、鋼製部材10にトンネル周方向に隣接して設けられていればよい。
Although not shown in the drawings, the compression-
<第4変形例>
トンネル周方向に隣り合う鋼製部材10の間に配置される圧縮変形容易部材30と、トンネル周方向に隣り合うコンクリート構造体20の間に配置される圧縮変形容易部材30と、は一体化されていてもよい。つまり、1つの圧縮変形容易部材が鋼製部材10とコンクリート構造体20とにトンネル周方向に隣接して設けられていてもよい。
<Fourth variation>
The easily compressible
<第5変形例>
トンネル支保構造100は、鋼製部材10に隣接する圧縮変形容易部材30と、コンクリート構造体20に隣接する圧縮変形容易部材30と、の両方を備えているが、本発明はこの形態に限られない。具体的には、本発明は、鋼製部材10に隣接する圧縮変形容易部材30のみを備える形態であってもよい。この場合には、鋼製部材設置工程においてのみ、圧縮変形容易部材30をトンネル掘削坑内に設ければよい。また、本発明は、コンクリート構造体20に隣接する圧縮変形容易部材30のみを備える形態であってもよい。この場合には、コンクリート構造体設置工程においてのみ、圧縮変形容易部材30をトンネル掘削坑内に設ければよい。
<Fifth modification example>
Although the
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 merely show a part of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments. do not have.
100,101,102,103・・・トンネル支保構造
10・・・鋼製部材
20・・・コンクリート構造体
30・・・圧縮変形容易部材
32・・・筒状部
40・・・変形抑止部
50・・・内側支保部
T・・・トンネル
W・・・トンネル掘削坑内壁
100, 101, 102, 103...
Claims (8)
前記トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う前記鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、前記鋼製部材よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、
前記構築方法は、
前記鋼製部材を設置済みの前記鋼製部材から前記トンネル軸方向に所定の間隔で前記トンネル掘削坑壁に沿って設けると共に、前記圧縮変形容易部材を前記鋼製部材にトンネル周方向に隣接して設ける鋼製部材設置工程と、
前記トンネル軸方向に隣り合う前記鋼製部材の間に前記コンクリート構造体を設けるコンクリート構造体設置工程と、
前記圧縮変形容易部材の変形過程において、前記圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、
前記圧縮変形容易部材は、当該圧縮変形容易部材が圧縮変形するに伴って狭くなる間隙を有し、そして当該間隙の存在ゆえに前記圧縮変形容易部材の剛性が前記鋼製部材及び前記コンクリート構造体よりも低く、
前記変形抑止工程では、前記圧縮変形容易部材の前記間隙にセメント系硬化材料を充填することにより前記圧縮変形容易部材の変形を抑止する、
トンネル支保構造の構築方法。 A method for constructing a tunnel support structure, the method comprising:
The tunnel support structure includes a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the tunnel axial direction along the wall of the tunnel excavation, a concrete structure provided between the adjacent steel members, and the An easily compressible deformable member that can be compressively deformed more easily than a steel member,
The construction method includes:
The steel member is provided along the tunnel excavation wall at a predetermined interval from the already installed steel member in the tunnel axial direction, and the compressively deformable member is adjacent to the steel member in the tunnel circumferential direction. A steel member installation process,
a concrete structure installation step of providing the concrete structure between the steel members adjacent in the tunnel axial direction;
a deformation inhibiting step of suppressing deformation of the compressively deformable member in the deformation process of the compressively deformably easily deformable member;
The compressively deformable member has a gap that becomes narrower as the compressively deformable member is compressively deformed, and because of the existence of the gap, the stiffness of the compressively deformable member is higher than that of the steel member and the concrete structure. is also low,
In the deformation inhibiting step, deformation of the compressively deformable member is suppressed by filling the gap of the compressively deformable member with a cement-based hardening material.
How to construct a tunnel support structure.
前記トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う前記鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、前記鋼製部材よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、
前記構築方法は、
前記鋼製部材を設置済みの前記鋼製部材から前記トンネル軸方向に所定の間隔で前記トンネル掘削坑壁に沿って設けると共に、前記圧縮変形容易部材を前記鋼製部材にトンネル周方向に隣接して設ける鋼製部材設置工程と、
前記トンネル軸方向に隣り合う前記鋼製部材の間に前記コンクリート構造体を設けるコンクリート構造体設置工程と、
前記圧縮変形容易部材の変形過程において、前記圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、
前記鋼製部材設置工程では、前記鋼製部材を前記トンネル周方向に所定の間隔で複数設け、前記圧縮変形容易部材を前記トンネル周方向に隣り合う前記鋼製部材の間に設け、
前記変形抑止工程では、鋼材を、前記トンネル周方向に前記圧縮変形容易部材を跨いで配置すると共に前記鋼製部材に連結することにより、前記圧縮変形容易部材の変形を抑止する、
トンネル支保構造の構築方法。 A method for constructing a tunnel support structure, the method comprising:
The tunnel support structure includes a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the tunnel axial direction along the wall of the tunnel excavation, a concrete structure provided between the adjacent steel members, and the An easily compressible deformable member that can be compressively deformed more easily than a steel member,
The construction method includes:
The steel member is provided along the tunnel excavation wall at a predetermined interval from the already installed steel member in the tunnel axial direction, and the compressively deformable member is adjacent to the steel member in the tunnel circumferential direction. A steel member installation process,
a concrete structure installation step of providing the concrete structure between the steel members adjacent in the tunnel axial direction;
a deformation inhibiting step of suppressing deformation of the compressively deformable member in the deformation process of the compressively deformably easily deformable member;
In the steel member installation step, a plurality of the steel members are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the tunnel, and the easily compressible deformable member is provided between the steel members adjacent in the circumferential direction of the tunnel,
In the deformation suppressing step, a steel material is disposed across the compressively deformable member in the circumferential direction of the tunnel and is connected to the steel member, thereby suppressing deformation of the compressively deformable member.
How to construct a tunnel support structure.
前記トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う前記鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、前記鋼製部材よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、
前記構築方法は、
前記鋼製部材を設置済みの前記鋼製部材から前記トンネル軸方向に所定の間隔で前記トンネル掘削坑壁に沿って設けると共に、前記圧縮変形容易部材を前記鋼製部材にトンネル周方向に隣接して設ける鋼製部材設置工程と、
前記トンネル軸方向に隣り合う前記鋼製部材の間に前記コンクリート構造体を設けるコンクリート構造体設置工程と、
前記圧縮変形容易部材の変形過程において、前記圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、
前記コンクリート構造体設置工程後、トンネル掘削坑を掘進し、その後、前記変形抑止工程を行なう、
トンネル支保構造の構築方法。 A method for constructing a tunnel support structure, the method comprising:
The tunnel support structure includes a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the tunnel axial direction along the wall of the tunnel excavation, a concrete structure provided between the adjacent steel members, and the An easily compressible deformable member that can be compressively deformed more easily than a steel member,
The construction method includes:
The steel member is provided along the tunnel excavation wall at a predetermined interval from the already installed steel member in the tunnel axial direction, and the compressively deformable member is adjacent to the steel member in the tunnel circumferential direction. A steel member installation process,
a concrete structure installation step of providing the concrete structure between the steel members adjacent in the tunnel axial direction;
a deformation inhibiting step of suppressing deformation of the compressively deformable member in the deformation process of the compressively deformably easily deformable member;
After the concrete structure installation step, a tunnel is excavated, and then the deformation suppression step is performed.
How to construct a tunnel support structure.
前記トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う前記鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、前記コンクリート構造体よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、
前記構築方法は、
前記鋼製部材を設置済みの前記鋼製部材から前記トンネル軸方向に所定の間隔で前記トンネル掘削坑壁に沿って設ける鋼製部材設置工程と、
前記トンネル軸方向に隣り合う前記鋼製部材の間に前記コンクリート構造体を設けると共に、前記圧縮変形容易部材を前記コンクリート構造体にトンネル周方向に隣接して設けるコンクリート構造体設置工程と、
前記圧縮変形容易部材の変形過程において、前記圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、
前記圧縮変形容易部材は、当該圧縮変形容易部材が圧縮変形するに伴って狭くなる間隙を有し、そして当該間隙の存在ゆえに前記圧縮変形容易部材の剛性が前記鋼製部材及び前記コンクリート構造体よりも低く、
前記変形抑止工程では、前記圧縮変形容易部材の前記間隙にセメント系硬化材料を充填することにより前記圧縮変形容易部材の変形を抑止する、
トンネル支保構造の構築方法。 A method for constructing a tunnel support structure, the method comprising:
The tunnel support structure includes a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the tunnel axial direction along the wall of the tunnel excavation, a concrete structure provided between the adjacent steel members, and the Compressively deformable members that are easier to compressively deform than concrete structures,
The construction method includes:
a steel member installation step of installing the steel member along the tunnel excavation shaft wall at a predetermined interval in the tunnel axial direction from the already installed steel member;
a concrete structure installation step in which the concrete structure is provided between the steel members adjacent in the tunnel axial direction, and the compressively deformable member is provided adjacent to the concrete structure in the tunnel circumferential direction;
a deformation inhibiting step of suppressing deformation of the compressively deformable member in the deformation process of the compressively deformably easily deformable member;
The compressively deformable member has a gap that becomes narrower as the compressively deformable member is compressively deformed, and because of the existence of the gap, the stiffness of the compressively deformable member is higher than that of the steel member and the concrete structure. is also low,
In the deformation inhibiting step, deformation of the compressively deformable member is suppressed by filling the gap of the compressively deformable member with a cement-based hardening material.
How to construct a tunnel support structure.
前記トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う前記鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、前記コンクリート構造体よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、
前記構築方法は、
前記鋼製部材を設置済みの前記鋼製部材から前記トンネル軸方向に所定の間隔で前記トンネル掘削坑壁に沿って設ける鋼製部材設置工程と、
前記トンネル軸方向に隣り合う前記鋼製部材の間に前記コンクリート構造体を設けると共に、前記圧縮変形容易部材を前記コンクリート構造体にトンネル周方向に隣接して設けるコンクリート構造体設置工程と、
前記圧縮変形容易部材の変形過程において、前記圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、
前記コンクリート構造体設置工程では、前記コンクリート構造体を前記トンネル周方向に所定の間隔で複数設け、前記圧縮変形容易部材を前記トンネル周方向に隣り合う前記コンクリート構造体の間に設け、
前記変形抑止工程では、鋼材を、前記トンネル周方向に前記圧縮変形容易部材を跨いで配置すると共に前記コンクリート構造体に連結することにより、前記圧縮変形容易部材の変形を抑止する、
トンネル支保構造の構築方法。 A method for constructing a tunnel support structure, the method comprising:
The tunnel support structure includes a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the tunnel axial direction along the wall of the tunnel excavation, a concrete structure provided between the adjacent steel members, and the Compressively deformable members that are easier to compressively deform than concrete structures,
The construction method includes:
a steel member installation step of installing the steel member along the tunnel excavation shaft wall at a predetermined interval in the tunnel axial direction from the already installed steel member;
a concrete structure installation step in which the concrete structure is provided between the steel members adjacent in the tunnel axial direction, and the compressively deformable member is provided adjacent to the concrete structure in the tunnel circumferential direction;
a deformation inhibiting step of suppressing deformation of the compressively deformable member in the deformation process of the compressively deformably easily deformable member;
In the concrete structure installation step, a plurality of the concrete structures are provided at predetermined intervals in the tunnel circumferential direction, and the compressive deformation easy member is provided between the concrete structures adjacent in the tunnel circumferential direction,
In the deformation suppressing step, a steel material is placed across the compressively deformable member in the circumferential direction of the tunnel and is connected to the concrete structure, thereby suppressing deformation of the compressively deformable member.
How to construct a tunnel support structure.
前記トンネル支保構造は、トンネル掘削坑壁に沿って、トンネル軸方向に所定の間隔で設けられた複数の鋼製部材と、隣り合う前記鋼製部材の間に設けられたコンクリート構造体と、前記コンクリート構造体よりも圧縮変形が容易な圧縮変形容易部材と、を備え、
前記構築方法は、
前記鋼製部材を設置済みの前記鋼製部材から前記トンネル軸方向に所定の間隔で前記トンネル掘削坑壁に沿って設ける鋼製部材設置工程と、
前記トンネル軸方向に隣り合う前記鋼製部材の間に前記コンクリート構造体を設けると共に、前記圧縮変形容易部材を前記コンクリート構造体にトンネル周方向に隣接して設けるコンクリート構造体設置工程と、
前記圧縮変形容易部材の変形過程において、前記圧縮変形容易部材の変形を抑止する変形抑止工程と、を備え、
前記コンクリート構造体設置工程後、トンネル掘削坑を掘進し、その後、前記変形抑止工程を行なう、
トンネル支保構造の構築方法。 A method for constructing a tunnel support structure, the method comprising:
The tunnel support structure includes a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the tunnel axial direction along the wall of the tunnel excavation, a concrete structure provided between the adjacent steel members, and the Compressively deformable members that are easier to compressively deform than concrete structures,
The construction method includes:
a steel member installation step of installing the steel member along the tunnel excavation shaft wall at a predetermined interval in the tunnel axial direction from the already installed steel member;
a concrete structure installation step in which the concrete structure is provided between the steel members adjacent in the tunnel axial direction, and the compressively deformable member is provided adjacent to the concrete structure in the tunnel circumferential direction;
a deformation inhibiting step of suppressing deformation of the compressively deformable member in the deformation process of the compressively deformably easily deformable member;
After the concrete structure installation step, a tunnel is excavated, and then the deformation suppression step is performed.
How to construct a tunnel support structure.
請求項1、2、4、5のいずれか1項に記載のトンネル支保構造の構築方法。 After the concrete structure installation step, a tunnel is excavated, and then the deformation suppression step is performed.
The method for constructing a tunnel support structure according to any one of claims 1, 2, 4, and 5.
請求項1から7のいずれか1項に記載のトンネル支保構造の構築方法。 After the deformation suppressing step, an inner supporting portion for supporting the tunnel excavation shaft wall is provided inside the steel member, the concrete structure, and the compressively deformable member in the tunnel radial direction.
A method for constructing a tunnel support structure according to any one of claims 1 to 7.
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