JPH06180097A - 馬蹄形既設トンネルの内張り補修方法 - Google Patents
馬蹄形既設トンネルの内張り補修方法Info
- Publication number
- JPH06180097A JPH06180097A JP4333247A JP33324792A JPH06180097A JP H06180097 A JPH06180097 A JP H06180097A JP 4333247 A JP4333247 A JP 4333247A JP 33324792 A JP33324792 A JP 33324792A JP H06180097 A JPH06180097 A JP H06180097A
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- tunnel
- lining
- steel plates
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 トンネルの内張り補修における内張り鋼板の
板厚をできるだけ薄くして経済的な施工を実現する。 【構成】 馬蹄形の既設トンネル１の内周壁に沿って鋼
板２を張り付け、鋼板２相互を溶接接合するとともに、
これらの鋼板をロックボルト３で地山に固定し、既設ト
ンネル１と鋼板２との間隙にグラウト材４を充填して構
成する。
板厚をできるだけ薄くして経済的な施工を実現する。 【構成】 馬蹄形の既設トンネル１の内周壁に沿って鋼
板２を張り付け、鋼板２相互を溶接接合するとともに、
これらの鋼板をロックボルト３で地山に固定し、既設ト
ンネル１と鋼板２との間隙にグラウト材４を充填して構
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、上水道、工業用水、農
業用水等の各種水路や、道路、鉄道等のトンネルが老朽
化した場合の補修方法に関する。
業用水等の各種水路や、道路、鉄道等のトンネルが老朽
化した場合の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上水道、工業用水、農業用水等の各種水
路や、道路、鉄道等のトンネルが老朽化して内張りに亀
裂を生じるようになると、漏水が激しくなったり、内張
りの煉瓦やコンクリートが脱落したりして危険であるか
ら、内張りを補修しなければならないが、老朽化した内
張りを撤去して再構築することは長期にわたるトンネル
の使用休止を伴うため不可能である場合が多い。また、
老朽化した内張りをそのまま残し、その内側に新たな内
張り材を設置する方法もあるが、たとえばコンクリート
を新規に打設するとコンクリートの厚み分だけトンネル
断面が縮小されてしまうため、建築限界を確保するため
に底面を掘り下げていわゆる「盤下げ」を行うことを余
儀なくされるなどの問題点がある。
路や、道路、鉄道等のトンネルが老朽化して内張りに亀
裂を生じるようになると、漏水が激しくなったり、内張
りの煉瓦やコンクリートが脱落したりして危険であるか
ら、内張りを補修しなければならないが、老朽化した内
張りを撤去して再構築することは長期にわたるトンネル
の使用休止を伴うため不可能である場合が多い。また、
老朽化した内張りをそのまま残し、その内側に新たな内
張り材を設置する方法もあるが、たとえばコンクリート
を新規に打設するとコンクリートの厚み分だけトンネル
断面が縮小されてしまうため、建築限界を確保するため
に底面を掘り下げていわゆる「盤下げ」を行うことを余
儀なくされるなどの問題点がある。
【０００３】これらの問題点を解決するトンネル補修方
法として、既設トンネルの内側に鋼板による内張りを行
うことが提案されている。その一例として、特開平1-97
724号公報記載の馬蹄形既設トンネル内張り補修方法を
図４により説明する。１は既設トンネル、２は補修材で
ある内張り鋼板、４はグラウト材、５はアンカ部材であ
る。内張り鋼板２は馬蹄形の既設トンネルの内周壁に沿
うように鋼板を曲げ加工したもので、下部コーナ付近で
下部内張り鋼板26と上部内張り鋼板27とに上下に２分割
されており、トンネル内に搬入、位置決めして組み立て
た後、分割位置で溶接部23により接合される。上部内張
り鋼板27の天井部分にはグラウト注入口24が設けられて
いる。
法として、既設トンネルの内側に鋼板による内張りを行
うことが提案されている。その一例として、特開平1-97
724号公報記載の馬蹄形既設トンネル内張り補修方法を
図４により説明する。１は既設トンネル、２は補修材で
ある内張り鋼板、４はグラウト材、５はアンカ部材であ
る。内張り鋼板２は馬蹄形の既設トンネルの内周壁に沿
うように鋼板を曲げ加工したもので、下部コーナ付近で
下部内張り鋼板26と上部内張り鋼板27とに上下に２分割
されており、トンネル内に搬入、位置決めして組み立て
た後、分割位置で溶接部23により接合される。上部内張
り鋼板27の天井部分にはグラウト注入口24が設けられて
いる。
【０００４】下部内張り鋼板26の底部に下方に突出して
設けられたアンカ部材５により、内張り鋼板２は既設ト
ンネル１上に固定され、地下水圧等による底部の変形が
防止される。このような鋼板製補修材による既設トンネ
ルの内張り補修は、短期間で施工でき、あるいはトンネ
ルを使用しながら区間毎に工事が行えること、また、施
工後のトンネル断面の縮小が少なくてすむことなどの長
所を有する。しかし、大断面となるにつれて鋼板に作用
する荷重が増大し、本来ならば板厚を増加させなければ
ならないが、作業性その他に制約があるため現実には鋼
板をあまり厚くできず、強度が不足したり鋼板が地山や
地下水圧等で変形する例も発生している。
設けられたアンカ部材５により、内張り鋼板２は既設ト
ンネル１上に固定され、地下水圧等による底部の変形が
防止される。このような鋼板製補修材による既設トンネ
ルの内張り補修は、短期間で施工でき、あるいはトンネ
ルを使用しながら区間毎に工事が行えること、また、施
工後のトンネル断面の縮小が少なくてすむことなどの長
所を有する。しかし、大断面となるにつれて鋼板に作用
する荷重が増大し、本来ならば板厚を増加させなければ
ならないが、作業性その他に制約があるため現実には鋼
板をあまり厚くできず、強度が不足したり鋼板が地山や
地下水圧等で変形する例も発生している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解消し、鋼板の板厚を極力薄いままで強度上問題
のない補修方法を実現することを目的とする。
題点を解消し、鋼板の板厚を極力薄いままで強度上問題
のない補修方法を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、馬蹄形の既設
トンネルの内周壁に沿って鋼板を張り付け、鋼板相互を
接合するとともに、各鋼板を複数のロックボルトで地山
に固定し、既設トンネルと鋼板との間隙にグラウト材を
充填することを特徴とする馬蹄形既設トンネルの内張り
補修方法である。
トンネルの内周壁に沿って鋼板を張り付け、鋼板相互を
接合するとともに、各鋼板を複数のロックボルトで地山
に固定し、既設トンネルと鋼板との間隙にグラウト材を
充填することを特徴とする馬蹄形既設トンネルの内張り
補修方法である。
【０００７】
【作 用】本発明においては内張り補修材として鋼板を
使用し、これをロックボルトあるいはアースアンカ（以
下、本明細書では代表としてロックボルトの語を用い
る）によって地山に定着させる構造であるから、鋼板に
作用する荷重はロックボルトを介して地山に負担させる
ので鋼板自体の荷重負担が軽減され、鋼板の板厚を薄く
でき、かつ変形等のトラブルは発生しない。使用場所に
よって板厚を変えることも容易であり、板厚はロックボ
ルトの間隔によって決定すればよいが、全体として軽量
構造となるから地山の負担増も少ない。
使用し、これをロックボルトあるいはアースアンカ（以
下、本明細書では代表としてロックボルトの語を用い
る）によって地山に定着させる構造であるから、鋼板に
作用する荷重はロックボルトを介して地山に負担させる
ので鋼板自体の荷重負担が軽減され、鋼板の板厚を薄く
でき、かつ変形等のトラブルは発生しない。使用場所に
よって板厚を変えることも容易であり、板厚はロックボ
ルトの間隔によって決定すればよいが、全体として軽量
構造となるから地山の負担増も少ない。
【０００８】主として岩盤地区における新設トンネルに
おいて内部空間から地山に放射状にロックボルトを打ち
込み、内部空間表面にコンクリートを吹きつけて支持リ
ングを形成させるトンネル技術はＮＡＴＭ工法（New Au
strian Tunnelling Method）として知られているが、本
発明におけるロックボルトはＮＡＴＭ工法とは機能が異
なり、鋼板を既設トンネル表面に貼り付け、かつ地山に
定着する役割を果している。
おいて内部空間から地山に放射状にロックボルトを打ち
込み、内部空間表面にコンクリートを吹きつけて支持リ
ングを形成させるトンネル技術はＮＡＴＭ工法（New Au
strian Tunnelling Method）として知られているが、本
発明におけるロックボルトはＮＡＴＭ工法とは機能が異
なり、鋼板を既設トンネル表面に貼り付け、かつ地山に
定着する役割を果している。
【０００９】
【実施例】本発明の道路トンネルにおける一実施例を図
１ないし図３により説明する。さきの図４と共通するも
のについては同一の符号を使用している。この実施例で
はトンネル断面が逆Ｕ字形をしており、かつ路面は補修
対象となっていないため、内張り鋼板２は左右腰壁部分
の平面状の側部内張り鋼板21、21と天井部分のアーチ部
内張り鋼板22の３枚で構成されている。３は既設トンネ
ル２の裏側の地山まで打ち込まれたロックボルトで、各
鋼板に複数本配置される。長さ 5m 程度まではロックボ
ルトが使用できるが、地山の地層が悪く、それ以上の長
さが必要な場合はアースアンカを使用する。ロックボル
トやアースアンカはさまざまな種類のものが製造されて
いるが、いずれもボルト周面あるいは先端部分で地山に
固定されるから、頭部のナットを締付けて内張り鋼板２
とロックボルト３とを締結することにより、内張り鋼板
２を地山に定着させることができる。
１ないし図３により説明する。さきの図４と共通するも
のについては同一の符号を使用している。この実施例で
はトンネル断面が逆Ｕ字形をしており、かつ路面は補修
対象となっていないため、内張り鋼板２は左右腰壁部分
の平面状の側部内張り鋼板21、21と天井部分のアーチ部
内張り鋼板22の３枚で構成されている。３は既設トンネ
ル２の裏側の地山まで打ち込まれたロックボルトで、各
鋼板に複数本配置される。長さ 5m 程度まではロックボ
ルトが使用できるが、地山の地層が悪く、それ以上の長
さが必要な場合はアースアンカを使用する。ロックボル
トやアースアンカはさまざまな種類のものが製造されて
いるが、いずれもボルト周面あるいは先端部分で地山に
固定されるから、頭部のナットを締付けて内張り鋼板２
とロックボルト３とを締結することにより、内張り鋼板
２を地山に定着させることができる。
【００１０】この実施例では幅員3500mmの道路部分の両
脇に点検用歩道が設けられており、既設トンネル１の内
側は路面上高さ2000mmまでは直平面で間隔は4800mm、天
井部分のアーチ部の半径は2400mmである。内張り補修材
２としては左右腰壁部分の側部内張り鋼板21には板厚11
mm、アーチ部内張り鋼板22には板厚14mmの普通鋼板を使
用した。側部内張り鋼板21とアーチ部内張り鋼板22との
接合部の詳細を図２に示す。23は溶接部、24は裏当て材
で、ルート間隔 6mm、開先角度は側部内張り鋼板21側が
15°、アーチ部内張り鋼板22側が30°である。
脇に点検用歩道が設けられており、既設トンネル１の内
側は路面上高さ2000mmまでは直平面で間隔は4800mm、天
井部分のアーチ部の半径は2400mmである。内張り補修材
２としては左右腰壁部分の側部内張り鋼板21には板厚11
mm、アーチ部内張り鋼板22には板厚14mmの普通鋼板を使
用した。側部内張り鋼板21とアーチ部内張り鋼板22との
接合部の詳細を図２に示す。23は溶接部、24は裏当て材
で、ルート間隔 6mm、開先角度は側部内張り鋼板21側が
15°、アーチ部内張り鋼板22側が30°である。
【００１１】内張り鋼板２裏側のグラウト代は36mmとし
たから、トンネル幅員の縮小は鋼板の板厚と合わせ腰壁
部分で片側47mm、両側で94mmに留まっている。ロックボ
ルト３は直径25mm長さ3000mmのものを１断面あたり12
本、トンネル長手方向には 1m 間隔に配置した。本実施
例では同一断面に並ぶようにロックボルトを配置した
が、交互に半ピッチずらした千鳥配置、その他任意の配
置をとることができる。
たから、トンネル幅員の縮小は鋼板の板厚と合わせ腰壁
部分で片側47mm、両側で94mmに留まっている。ロックボ
ルト３は直径25mm長さ3000mmのものを１断面あたり12
本、トンネル長手方向には 1m 間隔に配置した。本実施
例では同一断面に並ぶようにロックボルトを配置した
が、交互に半ピッチずらした千鳥配置、その他任意の配
置をとることができる。
【００１２】このように、ロックボルト３を鋼板表面に
配置することにより鋼板の厚さはアーチ部でも14mmの板
厚で済んでいるが、かりにロックボルトで固定しない単
純なアーチと考えると、鋼板の厚さはおよそ30mm程度必
要である。また、この実施例では鋼板を一断面当たり３
枚で構成するとしたが、作業現場における搬送手段や吊
り上げ機器の容量等によってさらに細かく分割すること
は任意である。
配置することにより鋼板の厚さはアーチ部でも14mmの板
厚で済んでいるが、かりにロックボルトで固定しない単
純なアーチと考えると、鋼板の厚さはおよそ30mm程度必
要である。また、この実施例では鋼板を一断面当たり３
枚で構成するとしたが、作業現場における搬送手段や吊
り上げ機器の容量等によってさらに細かく分割すること
は任意である。
【００１３】本実施例の施工手順としては、まず既設ト
ンネル１の表面を清掃したのちロックボルト位置を罫書
き、とりあえず鋼板１枚当たり２〜３本のロックボルト
３を打設する。ついで、このロックボルト３を利用して
左右腰壁部分の側部鋼板21、21を仮り付けする。引き続
いてトンネル天井部にもアーチ部内張り鋼板22を取り付
け、側部内張り鋼板21、21の上部と溶接接合する。この
際、曲げ加工した鋼板を天井に押しつける必要があるの
で、搬入台車上に複数のジャッキを搭載したような取り
付け治具が必要である。
ンネル１の表面を清掃したのちロックボルト位置を罫書
き、とりあえず鋼板１枚当たり２〜３本のロックボルト
３を打設する。ついで、このロックボルト３を利用して
左右腰壁部分の側部鋼板21、21を仮り付けする。引き続
いてトンネル天井部にもアーチ部内張り鋼板22を取り付
け、側部内張り鋼板21、21の上部と溶接接合する。この
際、曲げ加工した鋼板を天井に押しつける必要があるの
で、搬入台車上に複数のジャッキを搭載したような取り
付け治具が必要である。
【００１４】鋼板の取り付けが一通り終了したら、残り
のロックボルト３を打設する。ロックボルト３と内張り
鋼板２との結合部分の詳細を図３に示す。美観上ロック
ボルト３の頭部を隠すこととロックボルトの位置ずれの
吸収とを兼ねて、内張り鋼板２のロックボルト予定位置
には鋼板表面よりも引っ込んだ凹部25が形成され、ロッ
クボルト３の直径25mmに対し大きめの 100mmの孔が開け
られている。内張り鋼板２とロックボルト３は、外径 1
50mmの座金32を介してナット31で締付けられる。ナット
31の締付け後、ロックボルト３の突き出し部分が残った
場合は切断し、最後にゴム製の蓋33を嵌め込むと、内張
り鋼板の表面は平滑となる。
のロックボルト３を打設する。ロックボルト３と内張り
鋼板２との結合部分の詳細を図３に示す。美観上ロック
ボルト３の頭部を隠すこととロックボルトの位置ずれの
吸収とを兼ねて、内張り鋼板２のロックボルト予定位置
には鋼板表面よりも引っ込んだ凹部25が形成され、ロッ
クボルト３の直径25mmに対し大きめの 100mmの孔が開け
られている。内張り鋼板２とロックボルト３は、外径 1
50mmの座金32を介してナット31で締付けられる。ナット
31の締付け後、ロックボルト３の突き出し部分が残った
場合は切断し、最後にゴム製の蓋33を嵌め込むと、内張
り鋼板の表面は平滑となる。
【００１５】最後に、内張り鋼板２の適当位置に配置さ
れたグラウト注入口24から既設トンネルと内張り鋼板２
の間隙にモルタル、コンクリート等のグラウト材４を注
入し、注入が終了すればトンネルの使用は再開可能であ
る。グラウト材４が硬化すればすべての工事は完了とな
る。なお、側部内張り鋼板21、21の上部とアーチ部内張
り鋼板22との接合は溶接によるほか、ボルト接合その他
いかなる接合法でもよい。
れたグラウト注入口24から既設トンネルと内張り鋼板２
の間隙にモルタル、コンクリート等のグラウト材４を注
入し、注入が終了すればトンネルの使用は再開可能であ
る。グラウト材４が硬化すればすべての工事は完了とな
る。なお、側部内張り鋼板21、21の上部とアーチ部内張
り鋼板22との接合は溶接によるほか、ボルト接合その他
いかなる接合法でもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、内張り補修材として鋼
板を使用ることにより工事によるトンネル使用休止期間
がきわめて短くてすむばかりでなく、鋼板を複数のロッ
クボルトによって地山に定着させる構造であるから、鋼
板に作用する荷重はロックボルトを介して地山に負担さ
せるので鋼板自体の荷重負担が軽減され、鋼板の板厚を
薄くでき、軽量構造となるから地山の負担増も少なく、
トンネル有効断面の減少もごく僅かですむなどの多くの
すぐれた効果がある。
板を使用ることにより工事によるトンネル使用休止期間
がきわめて短くてすむばかりでなく、鋼板を複数のロッ
クボルトによって地山に定着させる構造であるから、鋼
板に作用する荷重はロックボルトを介して地山に負担さ
せるので鋼板自体の荷重負担が軽減され、鋼板の板厚を
薄くでき、軽量構造となるから地山の負担増も少なく、
トンネル有効断面の減少もごく僅かですむなどの多くの
すぐれた効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１の一部拡大詳細図である。
【図３】図１の一部拡大詳細図である。
【図４】従来の技術を示す断面図である。
１ 既設トンネル ２ 内張り鋼板 21 側部内張り鋼板 22 アーチ部内張り鋼板 23 溶接部 24 グラウト注入口 25 凹部 26 下部内張り鋼板 27 上部内張り鋼板 ３ ロックボルト 31 ナット 32 座金 33 蓋 ４ グラウト材 ５ アンカ部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 則武 享 愛知県春日井市神屋町645番147号
Claims (1)
- 【請求項１】 馬蹄形の既設トンネル（１）の内周壁に
沿って鋼板（２）を張り付け、鋼板（２）相互を接合す
るとともに、各鋼板（２）を複数のロックボルト（３）
で地山に固定し、既設トンネル（１）と鋼板（２）との
間隙にグラウト材（４）を充填することを特徴とする馬
蹄形既設トンネルの内張り補修方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4333247A JPH06180097A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 馬蹄形既設トンネルの内張り補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4333247A JPH06180097A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 馬蹄形既設トンネルの内張り補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06180097A true JPH06180097A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18263974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4333247A Pending JPH06180097A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 馬蹄形既設トンネルの内張り補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06180097A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006299512A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Sekisui Jushi Co Ltd | トンネル間仕切壁用基礎およびその製造方法 |
| JP2014084565A (ja) * | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Taisei Corp | 地下構造物の補強構造 |
| JP2019019505A (ja) * | 2017-07-13 | 2019-02-07 | 積水化学工業株式会社 | トンネル更生方法及びロックボルト |
| CN111365018A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-03 | 上海同岩土木工程科技股份有限公司 | 一种适用于小隧道净空的套拱加固补强方法 |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP4333247A patent/JPH06180097A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006299512A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Sekisui Jushi Co Ltd | トンネル間仕切壁用基礎およびその製造方法 |
| JP2014084565A (ja) * | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Taisei Corp | 地下構造物の補強構造 |
| JP2019019505A (ja) * | 2017-07-13 | 2019-02-07 | 積水化学工業株式会社 | トンネル更生方法及びロックボルト |
| CN111365018A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-03 | 上海同岩土木工程科技股份有限公司 | 一种适用于小隧道净空的套拱加固补强方法 |
| CN111365018B (zh) * | 2020-03-25 | 2021-08-06 | 上海同岩土木工程科技股份有限公司 | 一种适用于小隧道净空的套拱加固补强方法 |
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