JP2003082991A - Protective structure of existing tunnel lining - Google Patents
Protective structure of existing tunnel liningInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、老朽化した、また
は健全な鉄道トンネル、道路トンネル、水路トンネル等
の既設トンネルにおいて、覆工コンクリートの崩落・剥
落を未然に防止したり、覆工の剥落があった場合でもト
ンネル内に剥落片が落下しないように保護すること、さ
らには、土圧等の外力による変状に対して補強すること
を目的とした既設覆工内面の保護および補強構造に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an existing tunnel such as an aged or healthy railway tunnel, road tunnel, and waterway tunnel, which prevents the lining concrete from collapsing / stripping, or strips the lining. Even if there is a problem, it relates to the protection and reinforcement structure of the inner surface of the existing lining for the purpose of protecting the exfoliation piece from falling into the tunnel and further reinforcing it against deformation caused by external force such as earth pressure. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の老朽化したトンネルの補修・補強
対策については、「トンネル補強・補修マニュアル」：
平成２年１０月（鉄道技術研究所）や、「変状トンネル
対策工設計マニュアル」：平成１０年２月（鉄道技術研
究所）がある。[Prior Art] "Tunnel Reinforcement / Repair Manual":
October 1990 (Railway Technology Research Institute) and "Deformation Tunnel Countermeasures Design Manual": February 1998 (Railway Technology Research Institute).
【０００３】これらのマニュアルでは、トンネルの変状
原因に応じて十数種の対策工法が示され、適切なものを
選定するようにされている。この対策工法のうち、覆工
コンクリートの剥落対策として適用できるものは、
「当て板工法」、「鋼板接着工法」と「セントル補
強工」がある。In these manuals, more than a dozen types of countermeasure construction methods are shown according to the cause of the deformation of the tunnel, and an appropriate method is selected. Of these countermeasure methods, the ones that can be applied as a countermeasure against the stripping of lining concrete are:
There are "patch plate construction method", "steel plate adhesion construction method" and "centre reinforcement construction method".
【０００４】また、前記「鋼板接着工法」に類似する他
の従来技術として、特開平１０−１７６４８８号「既設
トンネルの内張構造」で開示されている「鋼板内張工
法」がある。Further, as another conventional technique similar to the above "steel plate adhering method", there is "steel sheet lining method" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-176488 "Inner tunnel lining structure".
【０００５】前記の「鋼板内張工法」は、既設トンネ
ル断面に対して僅かに小さい相似形のアーチ部材（鋼
板、強化プラスチックの内張り材）を、トンネルの下部
周壁に設置された受け部材の上部で支持させ、かつトン
ネル上部周壁の内面に隙間を設けて設置した後、受け部
材に固定し、上部周壁とアーチ部材の隙間には透水性グ
ラウト材を充填し、上部周壁からの漏水は透水性グラウ
ト材内を通過させてアーチ部材の下端から排出するもの
である。In the above-mentioned "steel plate lining method", an arch member (steel plate, reinforced plastic lining material) having a slightly smaller size than the cross section of the existing tunnel is used as an upper part of the receiving member installed on the lower peripheral wall of the tunnel. After installing it with a gap on the inner surface of the upper peripheral wall of the tunnel, it is fixed to the receiving member, the gap between the upper peripheral wall and the arch member is filled with water-permeable grout material, and water leakage from the upper peripheral wall is water-permeable. It is passed through the grout material and discharged from the lower end of the arch member.
【０００６】しかし、隣接するアーチ部材同士は漏水を
防ぐために溶接接合され、短時間内での施工が困難であ
ること、また、隙間に充填するグラウト材に対しては、
アーチ部材の端部からの漏れ防止処理を施す必要があ
り、施工に多大な時間と手間がかかることなり、鉄道・
道路トンネルのように車両通行規制等による短時間の制
約を受ける際、施工が不可能となる場合がある。However, the adjacent arch members are welded and joined together to prevent water leakage, which makes it difficult to carry out the work within a short period of time, and for the grout material to fill the gap,
Since it is necessary to prevent leakage from the end of the arch member, it will take a lot of time and labor for construction.
In some cases, such as road tunnels, when it is subject to short-term restrictions such as vehicle traffic restrictions, construction becomes impossible.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
技術の前記欠点を解決することであり、既設の老朽化し
たトンネルの補修・補強に際し、建築限界に対し、他工
法に比べて余裕を持って設置することができ、さらに、
セグメントの迅速施工、セグメント据付け高さの容易な
調整、アーチ材の形状調整、安定性の向上等を図った既
設トンネル覆工補強構造体を提供することを目的とす
る。なお、本発明において、アーチ材とは、覆工内面の
保護範囲にわたって配設したものをいい、周方向に複数
分割したセグメントをトンネル内で嵌合接合したもの
と、１枚もので形成したものをいい、後者をアーチセグ
メントという。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art. When repairing / reinforcing an existing aged tunnel, there is a margin compared to other construction methods against the construction limit. Can be installed with
It is an object of the present invention to provide an existing tunnel lining reinforcing structure for quick construction of segments, easy adjustment of segment installation height, adjustment of arch material shape, improvement of stability, and the like. In the present invention, the arch material means a material provided over the protection range of the inner surface of the lining, and a material formed by joining and joining a plurality of circumferentially divided segments in a tunnel and a single piece. The latter is called the arch segment.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は次のように構成する。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is constructed as follows.
【０００９】第１の発明は、既設トンネルの覆工内面に
狭い隙間を設けて、板状セグメントが隣接セグメントと
嵌合継手で接合されて配置され、セグメントの下端が覆
工側壁または覆工下端コーナーに高さ調整手段を用いて
固定され、各セグメントが覆工内面に密着手段により保
持されていることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, a plate-shaped segment is arranged by being joined to an adjacent segment by a fitting joint with a narrow gap provided on an inner surface of a lining of an existing tunnel, and a lower end of the segment is a lining side wall or a lining lower end. It is characterized in that it is fixed to the corner by using height adjusting means, and each segment is held on the inner surface of the lining by the contact means.
【００１０】第２の発明は、第１の発明において、前記
板状セグメントは、縮径して既設トンネル内に搬入可能
な覆工内面と相似形のアーチ形とし、トンネル長手方向
端部に嵌合継手を備えたことを特徴とする。In a second aspect based on the first aspect, the plate-shaped segment has an arc shape similar to the inner surface of the lining which is reduced in diameter and can be carried into the existing tunnel, and is fitted to the tunnel longitudinal end. It is characterized by having a joint.
【００１１】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、セグメントの嵌合継手を凹凸差し込み形式とし、
凹側継手の外側突片を内空側突片よりもトンネル軸方向
に長くしたことを特徴とする。A third aspect of the invention is the same as the first or second aspect of the invention, in which the fitting joint of the segment is a concave and convex insertion type,
The outer protrusion of the concave joint is longer than the inner protrusion in the tunnel axial direction.
【００１２】第４の発明は、第１〜第３の何れかの発明
において、前記セグメントを覆工内面に密着する手段
を、セグメントの複数箇所に設けたネジ孔に螺着して前
記覆工内面に押圧させるように設けたネジ棒、及びセグ
メント背面の覆工との隙間に配設したグラウト材充填の
袋体の何れか一方または、両部材の組み合わせで構成し
たことを特徴とする。A fourth aspect of the present invention is the lining according to any one of the first to third aspects, wherein the means for bringing the segment into close contact with the inner surface of the lining is screwed into screw holes provided at a plurality of locations of the segment. It is characterized in that either one of a screw rod provided so as to be pressed against the inner surface and a bag body filled with grout material provided in a gap between the segment back surface and the lining, or a combination of both members.
【００１３】第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明
において、セグメントの下端を覆工側壁または覆工下端
コーナーに固定する高さ調整手段を、当該覆工側壁また
は覆工下端コーナーにアンカーされた支持体に螺着した
ネジ棒を調整して、セグメント下端を押し上げ可能な構
成としたことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the height adjusting means for fixing the lower end of the segment to the lining side wall or the lining lower end corner is provided with the lining side wall or the lining lower end. It is characterized in that the lower end of the segment can be pushed up by adjusting a screw rod screwed to a support anchored at a corner.
【００１４】[0014]
【作用】セグメント（アーチ材）は薄肉構造であり、ト
ンネル内空側への張り出しが小さく、建築限界を侵すこ
となく設置できる構造である。[Function] The segment (arch material) has a thin wall structure, has a small protrusion to the inside of the tunnel, and can be installed without violating the construction limit.
【００１５】セグメントのリング継手、セグメント継手
は、嵌合継手構造であり、形成されたアーチ下端部に
は、高さ調整機構が設置されている。この構成によりセ
グメントの迅速施工が行えると共に、セグメントを覆工
内面に密着手段を介して押圧させ、アーチ形状を調整し
たり、アーチの安定性を高めることができる。The ring joint and the segment joint of the segment have a fitting joint structure, and a height adjusting mechanism is installed at the lower end of the formed arch. With this configuration, the segment can be quickly installed, and the segment can be pressed against the inner surface of the lining through the contact means to adjust the arch shape and enhance the stability of the arch.
【００１６】セグメント（アーチ材）の継手部は凹凸部
の嵌合継手となっており、嵌合凹部の既設覆工側の溝壁
（外側突片）は内空側の溝壁（突片）よりトンネル軸方
向に張り出ているため、新設アーチ材の嵌合凸部を、覆
工側の溝壁（嵌合凹部の外側突片）をガイドに迅速に嵌
合することができる。The joint portion of the segment (arch material) is a fitting joint for the concave and convex portion, and the groove wall (outside protruding piece) on the existing lining side of the fitting concave portion is the groove wall on the inner air side (projecting piece). Since it projects further in the tunnel axis direction, the fitting convex portion of the new arch material can be quickly fitted to the groove wall on the lining side (the outer protruding piece of the fitting concave portion) with the guide.
【００１７】既設覆工の内面と保護構造であるアーチ背
面との隙間を介しての密着手段として、アーチ周方向で
断続的にネジ棒（スペーサー）が配置され、これにより
アーチ材の形状調整や支持が容易かつ短時間で行える。
前記の密着手段として、ネジ棒（スペーサー）に代えて
グラウト袋を設置してもよく、この場合も前記と同様に
アーチ材の形状調整や保護構造の支持が容易かつ短時間
で行える。Screw rods (spacers) are intermittently arranged in the circumferential direction of the arch as a means for adhering through the gap between the inner surface of the existing lining and the back surface of the arch, which is a protective structure, to adjust the shape of the arch material. Support is easy and can be done in a short time.
As the contact means, a grout bag may be installed instead of the screw rod (spacer), and in this case also, similarly to the above, the shape adjustment of the arch material and the support of the protective structure can be easily performed in a short time.
【００１８】アーチ下端部に設けられた高さ調整機構に
は、アーチの押し上げをボルトにより簡易に行える部材
が設置されていて、この高さ調整機構とネジ棒（スペー
サー）又はグラウト袋との併用により、アーチ材に軸力
を付加することができ、安定性を一層向上させることが
できる。The height adjusting mechanism provided at the lower end of the arch is provided with a member for easily pushing up the arch with a bolt, and the height adjusting mechanism is used in combination with a screw rod (spacer) or a grout bag. As a result, axial force can be applied to the arch material, and stability can be further improved.
【００１９】前述のセグメント（アーチ材）は、覆工内
面全周に連続した１枚のセグメントからなるアーチセグ
メント（分割製作されたセグメントをトンネル坑外で溶
接接合して１枚としたものを含む）は、嵌合構造のリン
グ継手のみを有し、縮径してトンネル内に搬入した後、
設置箇所にて拡幅して設置することができ、施工が迅速
・容易にできる。The above-mentioned segment (arch material) includes an arch segment consisting of one segment continuous around the entire inner surface of the lining (segments produced separately are welded together outside the tunnel to form one segment). ) Has only a ring joint with a fitting structure, and after reducing the diameter and carrying it into the tunnel,
It can be widened and installed at the installation location, and construction can be done quickly and easily.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を参
照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２１】図１は、既設鉄道トンネルにおいて、トン
ネル上部の覆工コンクリート（既設覆工という）１の剥
落を防護する金属製アーチ保護構造（アーチ材２とい
う）を設置した正面断面図、図２は破断斜視図である。FIG. 1 is a front sectional view of an existing railway tunnel in which a metal arch protection structure (referred to as arch material 2) for protecting the concrete (existing lining) 1 on the upper part of the tunnel from being peeled off is installed. FIG.
【００２２】アーチ材２は、図３に示すトンネル周・軸
方向に分割されたセグメント３または、図１１に示すト
ンネル軸方向に分割されたアーチセグメント３ｂを主要
素として構成される。この構成の違い、および、それに
伴うセグメントの施工手段の相異により実施形態１（図
３〜図１０に示す）と、実施形態２（図１１〜図１５に
示す）とに大別することができる。（詳細は後述する）The arch member 2 is mainly composed of a segment 3 divided in the tunnel circumferential / axial direction shown in FIG. 3 or an arch segment 3b divided in the tunnel axial direction shown in FIG. Due to the difference in this configuration and the difference in the segment construction means associated therewith, it can be roughly divided into the first embodiment (shown in FIGS. 3 to 10) and the second embodiment (shown in FIGS. 11 to 15). it can. (Details will be described later)
【００２３】図１、図２によって、本発明の概要を説明
する。各図には、図３に示す板状のセグメント３、３ａ
または、図１１に示す板状のアーチセグメント３ｂから
なるアーチ材２が、既設覆工１の内面１ａに狭い隙間４
を形成した態様で配置されており、さらに、アーチ材２
の下端が、覆工下端コーナー６において高さ調整機構７
で支持されている。また、前記の隙間４が形成されるよ
うアーチ材２（セグメント）の背面にスペーサーとして
複数のネジ棒５を所定長突出させ、このネジ棒５の先端
を既設覆工１の内面１ａに押圧させてある。アーチ材２
の背面の隙間４には、ネジ棒５に代えてグラウト材を充
填して、覆工内面１ａに密着させることがある。（具体
的構造は図１２、図１３で説明する）The outline of the present invention will be described with reference to FIGS. In each figure, the plate-shaped segments 3 and 3a shown in FIG.
Alternatively, the arch material 2 composed of the plate-shaped arch segment 3b shown in FIG. 11 has a narrow gap 4 on the inner surface 1a of the existing lining 1.
And the arch material 2
The lower end of the lining is at the bottom corner 6 of the lining and the height adjustment mechanism 7
Supported by. Further, a plurality of screw rods 5 are projected as a spacer for a predetermined length on the back surface of the arch material 2 (segment) so that the gap 4 is formed, and the tips of the screw rods 5 are pressed against the inner surface 1a of the existing lining 1. There is. Arch material 2
In some cases, the gap 4 on the back surface of the lining may be filled with grout material in place of the screw rod 5 to be closely attached to the lining inner surface 1a. (Specific structure will be described with reference to FIGS. 12 and 13)
【００２４】アーチ材２（セグメント）は、セグメント
３、３ａにあっては、セグメント間とリング間を、また
アーチセグメント３ｂにあっては、リング間をそれぞれ
嵌合凹凸部で接合して構成され、トンネル内全周を覆う
ように設けられている。アーチ材２下端部は、前述の高
さ調整機構７により高さ調整自在に固定されることで、
当該アーチ材２が覆工内面を押圧するように支持されて
いる。（具体的構造は図９、図１０で説明する）The arch member 2 (segment) is formed by joining the segments and the rings in the segments 3 and 3a and the rings in the arch segment 3b by fitting concave and convex portions. , Is provided so as to cover the entire circumference of the tunnel. The lower end of the arch member 2 is fixed by the height adjusting mechanism 7 so that the height can be adjusted freely.
The arch member 2 is supported so as to press the inner surface of the lining. (Specific structure will be described with reference to FIGS. 9 and 10)
【００２５】アーチ材２（セグメント）を図３に示す実
施形態１と、図１１に示すアーチセグメントを用いた実
施形態２に分けた趣旨を簡単に説明する。何れのアーチ
材２も薄鋼板を主要素とする点では共通するが、前述の
とおり、実施形態１に係るアーチ材２（図３〜図１０に
示す）は、トンネル周方向・軸方向で分割された複数の
板状のセグメント３、３ａを凹凸の嵌合継手でトンネル
周方向・軸方向に接合し、トンネル内で組立てて構成さ
れる。The purpose of dividing the arch material 2 (segment) into the first embodiment shown in FIG. 3 and the second embodiment using the arch segment shown in FIG. 11 will be briefly described. The arch members 2 are common in that the main element is a thin steel plate, but as described above, the arch member 2 according to the first embodiment (shown in FIGS. 3 to 10) is divided in the tunnel circumferential direction and the axial direction. The plurality of plate-shaped segments 3 and 3a thus formed are joined to each other in the tunnel circumferential direction and the axial direction by a fitting joint having concavities and convexities, and are assembled in the tunnel.
【００２６】実施形態２に係るアーチ材２（図１１〜図
１５に示す）は、前述したとおり、トンネル軸方向には
分割されているが、トンネル周方向には連続した１枚の
板状のアーチセグメント３ｂからなっており、このアー
チセグメント３ｂをトンネル外で縮径したうえ、エレク
ター８を用いてトンネル内に搬入し、トンネル内の設置
箇所で拡径し、覆工内面１ａに僅かの隙間４をあけて近
接させ、かつ、トンネル軸方向に凹凸の嵌合継手で接合
して組立てて構成される。実施形態２の変形例として、
アーチ材２は、周方向に分断された複数の薄鋼板を施工
現場ヤードにて溶接接合して、トンネル周方向に連続し
た１枚のアーチ材としてトンネル内に搬入するように構
成される場合がある。As described above, the arch member 2 according to the second embodiment (shown in FIGS. 11 to 15) is divided in the axial direction of the tunnel, but is a continuous plate in the circumferential direction of the tunnel. It consists of arch segment 3b. After reducing the diameter of this arch segment 3b outside the tunnel, it is loaded into the tunnel using the erector 8 and expanded at the installation location inside the tunnel, and there is a slight gap on the inner surface 1a of the lining. 4 are made to be close to each other, and they are assembled by being assembled with a fitting joint having irregularities in the tunnel axial direction. As a modified example of the second embodiment,
The arch material 2 may be configured such that a plurality of thin steel plates divided in the circumferential direction are welded and joined at a construction site yard and carried into the tunnel as one continuous arch material in the tunnel circumferential direction. is there.
【００２７】実施形態１、２の何れのアーチ材２も、覆
工内面１ａに施工したときは、セグメント下端部は高さ
調整機構７によって、覆工下端コーナー６へ固定され
る。さらに、アーチ材２の背面から隙間４に向けてネジ
棒５を突出し、または、隙間４にグラウト材を充填する
ことで、アーチ材２を覆工内面１ａに密着させる。な
お、実施形態１は、主としてトンネル内の上部に給電線
を備えたトンネル覆工の保護に適用され、実施形態２
は、給電線などの障害物がなく、アーチセグメントを縮
径してトンネル内に搬入移動して設置可能なケースに適
用される。When any of the arch members 2 of Embodiments 1 and 2 is applied to the lining inner surface 1a, the lower end portion of the segment is fixed to the lining lower end corner 6 by the height adjusting mechanism 7. Furthermore, the screw rod 5 is projected from the back surface of the arch member 2 toward the gap 4, or the gap 4 is filled with grout material, so that the arch member 2 is brought into close contact with the lining inner surface 1a. The first embodiment is mainly applied to the protection of the tunnel lining provided with the power supply line in the upper part of the tunnel.
Is applied to the case where there is no obstacle such as a power supply line and the arch segment can be reduced in diameter and carried into the tunnel for installation.
【００２８】以下に、実施形態１、２を詳しく説明す
る。The first and second embodiments will be described in detail below.
【００２９】まず、図３〜図１０によって、実施形態１
に係るアーチ材２（トンネル周方向・軸方向で分割され
た複数の板状のセグメント３、３ａを接合して構成す
る）を説明する。First, referring to FIGS. 3 to 10, the first embodiment will be described.
The arch member 2 (formed by joining a plurality of plate-shaped segments 3 and 3a divided in the tunnel circumferential direction and the axial direction) will be described.
【００３０】図３は、実施形態１の保護構造に係るアー
チ材２の斜視図である。同図に示すように、アーチを構
成する部材は、トンネル周方向およびトンネル軸方向に
分割製作され、かつアーチ状に接合したとき、覆工内面
１ａの断面円弧状の形状とほぼ相似になるように、円弧
状に湾曲した板状のセグメント３からなる。FIG. 3 is a perspective view of the arch member 2 according to the protective structure of the first embodiment. As shown in the figure, the members forming the arch are divided in the circumferential direction of the tunnel and the axial direction of the tunnel, and when joined in an arch shape, they are substantially similar to the arc-shaped cross section of the inner surface 1a of the lining. In addition, the plate-shaped segment 3 is curved in an arc shape.
【００３１】このセグメント３同士を、それぞれのトン
ネル周方向およびトンネル軸方向の各辺に設けた嵌合継
手で接合し、アーチ状に構成され、既設の覆工内面１ａ
に沿って組立て設置される。トンネル軸方向に隣り合う
板状のセグメント３は、トンネル周方向に変位させて接
合箇所をずらし、千鳥状に配置されて、セグメントの継
手部に作用する荷重を分散させる。The segments 3 are joined to each other by fitting joints provided on the respective sides in the circumferential direction of the tunnel and in the axial direction of the tunnel so as to form an arch, and the inner surface 1a of the existing lining is constructed.
It is assembled and installed along with. The plate-shaped segments 3 adjacent to each other in the tunnel axial direction are displaced in the tunnel circumferential direction to shift the joints, and are arranged in a staggered manner to disperse the load acting on the joint portions of the segments.
【００３２】実施形態１のアーチを形成するセグメント
は、図４（Ａ）に示す面部材１０からなるセグメント３
または、図４（Ｂ）に示す面部材１０ａからなるセグメ
ント３ａをトンネル周方向の端縁に設けた凹凸嵌合のセ
グメント継手１２、およびトンネル軸方向の端縁に設け
た凹凸嵌合のリング継手１２ａを介してトンネル内にお
いて、組立てて構成される。The segment forming the arch of the first embodiment is the segment 3 including the surface member 10 shown in FIG. 4 (A).
Alternatively, a segment joint 12 having concave and convex fitting provided with a segment 3a including the surface member 10a shown in FIG. 4B at an end in the tunnel circumferential direction, and a ring joint having convex and concave fitting provided at an end in the axial direction of the tunnel. It is assembled and configured in the tunnel via 12a.
【００３３】本発明のセグメント材料は、鋼製、ダクタ
イル鋳鉄製、ステンレス製等の金属製のセグメントを使
用することができ、面部材は鋼板、デッキプレート材等
の他、鋼片（鋼板）を格子状に組立てた多数の開口部を
有する物、例えば、床材として用いられている多孔格子
状のグレーチングを使用してもよい。図４（Ａ）のセグ
メント３は、前述のとおり覆工内面とほぼ相似形に湾曲
させた比較的薄肉の鋼板からなる面部材１０で構成さ
れ、図４（Ｂ）のセグメント３ａは、前述のとおり面部
材１０ａが鋼片（鋼板）を格子状に組立てた多数の開口
部１１を有する部材、例えば、床材として用いられてい
る多孔格子状のグレーチングで構成された例を示す。な
お、開口部１１を有する面部材１０ａを使用すれば、工
事期間中、完成後に既設覆工内面を点検できる利点があ
る。As the segment material of the present invention, a metal segment such as steel, ductile cast iron, stainless steel, etc. can be used. As the surface member, in addition to steel plate, deck plate material, etc., a steel piece (steel plate) is used. An object having a large number of openings assembled in a lattice shape, for example, a perforated lattice grating used as a floor material may be used. The segment 3 in FIG. 4 (A) is composed of the surface member 10 made of a relatively thin steel plate curved in a shape similar to the inner surface of the lining as described above, and the segment 3a in FIG. 4 (B) is described above. As shown, an example is shown in which the surface member 10a is a member having a large number of openings 11 in which steel pieces (steel plates) are assembled in a grid shape, for example, a porous grid-shaped grating used as a floor material. The use of the surface member 10a having the opening 11 has an advantage that the inner surface of the existing lining can be inspected during the construction period after completion.
【００３４】図４（Ａ）、（Ｂ）のセグメント３、３ａ
は、前述のとおり、トンネル周方向両端部に、トンネル
軸方向に連続する嵌合凸部を有する雄嵌合継手または、
連続する嵌合凹部を有する雌嵌合継手からなるセグメン
ト継手１２および、トンネル軸方向両端部に、トンネル
周方向に連続する嵌合凹部を有する雌継手または、連続
する嵌合凸部を有する雄継手からなるリング継手１２ａ
を備えている。Segments 3 and 3a of FIGS. 4A and 4B
Is a male fitting joint having fitting projections that are continuous in the tunnel axial direction at both ends in the tunnel circumferential direction, or
A segment joint 12 made of a female fitting joint having continuous fitting concave portions, and a female joint having fitting concave portions continuous in the tunnel circumferential direction at both ends in the tunnel axial direction, or a male joint having continuous fitting convex portions. Ring joint 12a
Is equipped with.
【００３５】セグメント継手１２は、トンネル周方向に
隣り合うセグメント３、３ａ相互間を接合するための継
手であり、また、リング継手１２ａは、トンネル軸方向
に隣り合うセグメント３、３ａ相互を接合するための継
手である。The segment joint 12 is a joint for joining the segments 3 and 3a adjacent to each other in the tunnel circumferential direction, and the ring joint 12a joins the segments 3 and 3a adjacent to each other in the tunnel axial direction. It is a joint for.
【００３６】本発明において、セグメント継手１２、リ
ング継手１２ａのいずれも嵌合継手としていることでボ
ルトを使用せず、ボルト等の落下の危険をなくして、ト
ンネル内の安全性を図っている。そして、各セグメント
３は図に示すように、隣接するセグメント継手１２を嵌
合しながらトンネル軸方向にスライドし、リング継手を
先行して配設されたセグメント３のリング継手１２ａに
差し込んで嵌合させて接合する。In the present invention, since both the segment joint 12 and the ring joint 12a are fitting joints, bolts are not used, the danger of falling of bolts and the like is eliminated, and safety in the tunnel is achieved. Then, as shown in the figure, each segment 3 slides in the tunnel axial direction while fitting the adjacent segment joints 12, and inserts the ring joints into the ring joints 12a of the segment 3 arranged in advance so as to be fitted. Let them join.
【００３７】面部材１０、１０ａの周囲に設ける嵌合部
からなるセグメント継手１２、リング継手１２ａは、例
えば、面部材１０、１０ａの端面を凸状または凹状に切
削加工することで一体的に製作してもよいが、嵌合継手
部は厚肉になりがちであるため、嵌合凸部または嵌合凹
部を形成した鋼板等の金属製縁金物１３として別途製作
したものを面部材１０、１０ａの端部に溶接、かしめ、
またはその両者を併用して固着して製作するのがよい。The segment joint 12 and the ring joint 12a, which are the fitting portions provided around the surface members 10 and 10a, are integrally manufactured by, for example, cutting the end faces of the surface members 10 and 10a into a convex shape or a concave shape. However, since the fitting joint portion tends to have a large thickness, a separately manufactured metal edge fitting 13 such as a steel plate having a fitting convex portion or a fitting concave portion is a surface member 10, 10a. Welded and crimped at the end of
Alternatively, it is preferable to use both of them in combination to fix them.
【００３８】図５（Ａ）〜（Ｄ）、図６、図７は、それ
ぞれセグメント継手１２とリング継手１２ａの形態を示
したものである。（両継手は同じにつき、以下、セグメ
ント３のリング継手１２ａで説明する。）FIGS. 5A to 5D, 6 and 7 show the forms of the segment joint 12 and the ring joint 12a, respectively. (Since both joints are the same, the ring joint 12a of the segment 3 will be described below.)
【００３９】リング継手１２ａは、凹凸形状とした差込
嵌合構造であり、嵌合凹部（雌嵌合継手）１４は、アー
チ外面側の溝壁（突片）１４ａが内空側の溝壁（突片）
１４ｂよりトンネル軸方向側に張り出した構造とする。
嵌合凹部１４はセグメント面部材１０を板材１５で挟み
溶接１６で接合することによって形成したり（図５
（Ａ）に示す）、セグメントリング継手部の肉厚部を切
削加工したり（図５（Ｂ）に示す）、凹凸形状の金属部
材１７をセグメント辺に溶接１６で接合してもよい。ま
た、嵌合凹部１４は、板材１５をL字型に曲げ加工し、
面部材１０の外面に溶接１６で接合することによって形
成し、差し込み側の嵌合凸部１４ｃは、板材１５を面部
材１０の外面に溶接１６で接合することによって形成し
てもよい（図５（Ｄ）。The ring joint 12a has a concave and convex insertion fitting structure, and the fitting recess (female fitting joint) 14 has a groove wall (projection piece) 14a on the outer side of the arch and a groove wall on the inner air side. (Protrusion)
The structure projects from 14b toward the tunnel axis.
The fitting recess 14 is formed by sandwiching the segment surface member 10 between plate members 15 and joining them by welding 16 (see FIG. 5).
(Shown in (A)), the thick portion of the segment ring joint may be cut (shown in FIG. 5 (B)), or the uneven metal member 17 may be joined to the segment side by welding 16. Further, the fitting recess 14 is formed by bending the plate material 15 into an L shape,
It may be formed by welding 16 to the outer surface of the surface member 10, and the fitting projection 14c on the insertion side may be formed by welding the plate material 15 to the outer surface of the surface member 10 by welding 16 (FIG. 5). (D).
【００４０】前述の嵌合継手によると、新設のアーチ材
２を先行するアーチ材２に接合するに際し、トンネル軸
方向側に張り出したアーチ外面側の溝壁（突片）１４ａ
をガイドとして、新設側の嵌合凸部１４ｃを嵌合凹部１
４に迅速に嵌合できる。According to the above-described fitting joint, when joining the newly installed arch member 2 to the preceding arch member 2, the groove wall (projection piece) 14a on the outer side of the arch protruding toward the tunnel axial direction is formed.
With the fitting convex portion 14c on the new side as a guide
4 can be fitted quickly.
【００４１】また、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、
セグメント継手とリング継手の嵌合凹凸部間には、止水
ゴム、中空止水ゴム、水膨潤性止水材等の止水材１８を
入れ込み、漏水に対する止水を施す。Further, as shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B),
A water blocking material 18, such as a water blocking rubber, a hollow water blocking rubber, or a water-swellable water blocking material, is inserted between the fitting concavo-convex portions of the segment joint and the ring joint to stop water leakage.
【００４２】さらに、図７に示すように、止水材１８と
して止水ゴム等を設置した場合に、リング間継手部の反
力に抵抗するため、継手部には、断続的に止金具２０を
仮設設置する。止金具２０は、ボルト孔２１を有する連
結板２０ａと、スペーサー２３とボルト２２から構成さ
れる。図示のように、この連結板２０ａをリング間継手
部の両側に伸びるようにスペーサー２３を介して配置
し、連結板２０ａに開設のボルト孔２１とスペーサー２
３のボルト孔２４を挿通してボルト２２をセグメントに
開設のネジ孔２５に螺着する。これにより、リング間継
手部の止水ゴム等の止水材１８の圧縮状態を保持でき
る。止金具２０は、セグメント３と既設覆工との隙間確
保のために設けるネジ棒５を設置後、またはアーチ材背
面のグラウト材充填完了後に取り外してもよい。Further, as shown in FIG. 7, when a waterproof rubber or the like is installed as the waterproof material 18, it resists the reaction force of the inter-ring joint portion, so that the joint member 20 is intermittently attached to the joint portion. Is temporarily installed. The stopper 20 is composed of a connecting plate 20 a having a bolt hole 21, a spacer 23 and a bolt 22. As shown in the figure, the connecting plate 20a is arranged via spacers 23 so as to extend to both sides of the ring joint, and the bolt holes 21 and the spacers 2 provided in the connecting plate 20a are arranged.
The bolt 22 is screwed into the screw hole 25 provided in the segment by inserting it through the bolt hole 24 of No. 3. As a result, the compressed state of the water blocking material 18 such as the water blocking rubber of the ring joint can be maintained. The stopper 20 may be removed after the screw rod 5 provided to secure the gap between the segment 3 and the existing lining is installed or after the grout material filling on the back surface of the arch material is completed.
【００４３】スペーサーであるネジ棒５は、図８に示す
ように、セグメント内外面へ貫通するネジ孔２６に螺合
させ、セグメント同士を嵌合した後に、ネジ棒先端を既
設覆工に接触するまで張り出す。さらに、ネジ棒５を覆
工内面１ａに押圧することで、アーチ形状を調整した
り、アーチ材２の安定性を高める。As shown in FIG. 8, the threaded rod 5 serving as a spacer is screwed into a threaded hole 26 penetrating to the inner and outer surfaces of the segment, and after the segments are fitted together, the tip of the threaded rod contacts the existing lining. Overhang. Further, by pressing the screw rod 5 against the inner surface 1a of the lining, the arch shape is adjusted and the stability of the arch member 2 is enhanced.
【００４４】図９と図１を参照して、アーチ材２の下端
部の高さ調整機構７の第１例を説明する。A first example of the height adjusting mechanism 7 at the lower end of the arch member 2 will be described with reference to FIGS. 9 and 1.
【００４５】図９に示すように、覆工下端コーナー基盤
２７にアンカーボルト２８がアンカーされており、Ｈ形
鋼製の支持体２９の下フランジ２９ａに開設のボルト孔
に前記アンカーボルト２８を挿通し、下フランジ２９ａ
の上下面を挟んでダブルナット３１をアンカーボルト２
８のネジ部に螺着することで、支持体２９を所定高さに
支持する。As shown in FIG. 9, anchor bolts 28 are anchored to the bottom corner base 27 of the lining, and the anchor bolts 28 are inserted into the bolt holes formed in the lower flange 29a of the H-shaped steel support 29. Lower flange 29a
Insert the double nut 31 between the upper and lower surfaces of the anchor bolt 2
The support body 29 is supported at a predetermined height by being screwed onto the screw portion of 8.
【００４６】セグメント３の下端部には、内向き支承フ
ランジ３２が溶接され、補強リブ３７で補強して接合さ
れている。内向き支承フランジ３２と支持体２９の上フ
ランジ２９ｂに開設のボルト孔に高さ調整ボルト３３を
挿通し、高さ調整ボルト３３に螺着した下部のナット３
４で当該高さ調整ボルト３３を高さ調整可能に支持体２
９に支持させる。さらに、高さ調整ボルト３３に螺着し
た上部のダブルナット３５を高さ調整ボルト３３のネジ
部に螺着することで、支持体２９に対しアーチ材２を所
定高さに支持させるもので、こうして高さ調整機構７が
構成される。An inward bearing flange 32 is welded to the lower end of the segment 3 and is reinforced and joined by a reinforcing rib 37. The height adjusting bolt 33 is inserted through the bolt holes formed in the inward bearing flange 32 and the upper flange 29b of the support 29, and the lower nut 3 is screwed to the height adjusting bolt 33.
The height of the height adjusting bolt 33 can be adjusted with the support 2
9 to support. Further, the upper double nut 35 screwed to the height adjusting bolt 33 is screwed to the screw portion of the height adjusting bolt 33 to support the arch member 2 at a predetermined height with respect to the support body 29. Thus, the height adjusting mechanism 7 is configured.
【００４７】前述の押し上げ機構部材を具備する高さ調
整機構７を設置することで、アーチ材の高さ調整が図れ
ると共に、前記の密着手段（ネジ棒スペーサ）との相互
作用で軸力付加による安定性向上が図れるBy installing the height adjusting mechanism 7 having the above-mentioned pushing-up mechanism member, the height of the arch material can be adjusted and the axial force is applied by the interaction with the above-mentioned contact means (screw rod spacer). Improves stability
【００４８】高さ調整機構７でセグメント下端を押し上
げて、アーチ材２の据付け高さを調整した後は、内向き
支承フランジ３２と支持体２９の上フランジ２９ｂ間お
よび基盤２７と下フランジ２９ａ間の隙間にモルタル３
６を充填するもので、このモルタル硬化により、アーチ
材２を覆工内面１ａに圧接した状態が保持される。After the lower end of the segment is pushed up by the height adjusting mechanism 7 to adjust the installation height of the arch member 2, after the inward bearing flange 32 and the upper flange 29b of the support 29 and between the base 27 and the lower flange 29a. Mortar 3 in the gap
The mortar hardening keeps the arch material 2 pressed against the lining inner surface 1a.
【００４９】次に、図１０を参照して、アーチ材２を覆
工側端部の支持体に固定する高さ調整機構７の第２例を
説明する。Next, with reference to FIG. 10, a second example of the height adjusting mechanism 7 for fixing the arch member 2 to the support at the end on the lining side will be described.
【００５０】同図に示すように、第２例に係る高さ調整
機構７では、まず、正面矩形形状で所定板厚の金属板に
所定の切削加工を施してなる支持体３８を、ゴム等の反
発材（バネ性材料）からなる間隙材３９を介して覆工側
壁１ｂに当てがい、支持体３８と間隙材３９を貫通して
内空側からアンカーボルト４０を覆工側壁１ｂに打設す
ることで当該支持体３８を覆工側壁１ｂに固着する。As shown in the figure, in the height adjusting mechanism 7 according to the second example, first, a support 38 made of a metal plate having a rectangular front shape and having a predetermined plate thickness is subjected to a predetermined cutting process. Is applied to the lining side wall 1b through the gap material 39 made of a repulsive material (spring material), penetrates the support 38 and the gap material 39, and anchor bolts 40 are pierced from the inner space side to the lining side wall 1b. By doing so, the support 38 is fixed to the lining side wall 1b.
【００５１】支持体３８の上部において、段差部４１か
ら上が薄板部３８ａ、下が厚板部３８ｂとされていて、
厚板部３８ｂ内を上下に貫通してロッド挿通孔４２が開
削され、かつロッド挿通孔４２の下端部は、ネジ部４２
ａとされている。ネジ部４２ａには上向きに調整ボルト
４３が螺合されるとともに、ロッド挿通孔４２に昇降自
在に挿入した高さ調整ロッド４４の下端部を高さ調整ボ
ルト４３の先端で押し上げ可能に設けてある。On the upper part of the support 38, a thin plate portion 38a is formed above the step portion 41, and a thick plate portion 38b is formed below the step portion 41.
The rod insertion hole 42 is cut by vertically penetrating the thick plate portion 38b, and the lower end portion of the rod insertion hole 42 has a screw portion 42.
It is a. An adjusting bolt 43 is screwed upward to the screw portion 42a, and a lower end portion of a height adjusting rod 44 which is vertically inserted into the rod insertion hole 42 is provided so as to be pushed up by a tip of the height adjusting bolt 43. .
【００５２】支持体３８の段差部４１の上側において、
段差部４１から突出する高さ調整ロッド４４を間に挟ん
で薄板部３８ａと平行にと止め板４５を配置し、止め板
４５を挿通してボルト４６を薄板部３８ａに螺合するこ
とで、止め板４５を支持体３８の上部に固定する。Above the step 41 of the support 38,
By arranging the stop plate 45 parallel to the thin plate portion 38a with the height adjusting rod 44 protruding from the step portion 41 interposed therebetween, and inserting the stop plate 45 and screwing the bolt 46 into the thin plate portion 38a, The stop plate 45 is fixed to the upper part of the support 38.
【００５３】前記構成の支持体３８の上部における、止
め板４５と薄板部３８ａとの間隙にアーチ材２（セグメ
ント３）の下端部を挿入し、高さ調整ロッド４４の上端
で支持させる。そして、調整ボルト４３を回して高さ調
整ロッド４４を昇降させ、高さ調整ロッド４４の先端
で、セグメントの下端を押し上げて、アーチ材２の据付
け高さを調整し、アーチ材２を覆工内面１ａに圧接保持
させる。なお、高さ調整機構７の構成を、必要に応じて
部分的に変更することは構わない。The lower end portion of the arch member 2 (segment 3) is inserted into the gap between the stopper plate 45 and the thin plate portion 38a at the upper portion of the support member 38 having the above-mentioned structure, and is supported by the upper end of the height adjusting rod 44. Then, the adjusting bolt 43 is turned to move the height adjusting rod 44 up and down, and the lower end of the segment is pushed up by the tip of the height adjusting rod 44 to adjust the installation height of the arch material 2 to cover the arch material 2. The inner surface 1a is pressed and held. Note that the configuration of the height adjusting mechanism 7 may be partially changed as necessary.
【００５４】図１１は、既述のとおり、実施形態２に係
る金属製のアーチ材２を示す。実施形態２のアーチ材２
は、実施形態１と異なって、トンネル周方向全長に連続
し、かつ、トンネル軸方向に所定長延長する１枚の板状
のアーチセグメント３ｂを、予め工場にて曲げ加工して
構成される。このアーチ材２は、周方向に分断された複
数の薄鋼板を施工現場ヤードにて溶接接合して、トンネ
ル周方向に連続した１枚のアーチ材２としてトンネル内
に搬入する場合がある。As described above, FIG. 11 shows the metal arch member 2 according to the second embodiment. Arch material 2 of the second embodiment
Unlike in the first embodiment, one plate-shaped arch segment 3b, which is continuous over the entire length in the circumferential direction of the tunnel and extends a predetermined length in the axial direction of the tunnel, is preliminarily bent at a factory. The arch member 2 may be welded to a plurality of thin steel plates divided in the circumferential direction at a construction site yard and carried into the tunnel as one continuous arch member 2 in the tunnel circumferential direction.
【００５５】このアーチセグメント３ｂにおいては、ト
ンネル軸方向両端部に、図５〜図７に示した嵌合凹部と
嵌合凸部からなるリング継手１２ａが設けられている。
アーチセグメント３ｂの下端部に補強リブ３７を介して
内向き支承フランジ３２を設けることは実施形態１のセ
グメント３と同じである。また、アーチセグメント３ｂ
の下端部を高さ調整機構７で支持することも、実施形態
１と同じである。In this arch segment 3b, ring joints 12a consisting of a fitting concave portion and a fitting convex portion shown in FIGS. 5 to 7 are provided at both ends in the tunnel axial direction.
It is the same as the segment 3 of the first embodiment that the inward bearing flange 32 is provided at the lower end of the arch segment 3b via the reinforcing rib 37. Also, the arch segment 3b
Supporting the lower end of the with the height adjusting mechanism 7 is also the same as in the first embodiment.
【００５６】また、実施形態１、２に係るアーチ材２
を、隙間４を介して覆工内面１ａに密着させる手段とし
て、前記においてはネジ棒５をセグメント外面に突出し
て設ける例を説明した。このネジ棒５に代えて、セグメ
ント背面にグラウト材を充填してもよく、以下それを説
明する。Further, the arch member 2 according to the first and second embodiments.
In the above description, the screw rod 5 is provided so as to protrude from the segment outer surface as a means for closely contacting the inner wall surface 1a of the lining with the gap 4. Instead of the threaded rod 5, the back surface of the segment may be filled with grout material, which will be described below.
【００５７】グラウト材の充填によるセグメント背面の
密着性確保は、アーチ形状に組立てたセグメント、すな
わち、アーチ材２の変形を拘束し、セグメントの薄肉化
を図るうえで重要である。このグラウト材による密着手
段にあっては、セグメントの背面と既設トンネルの覆工
内面１ａとの間に設けた隙間４に、グラウト材を充填し
てセグメント背面のトンネル周方向ほぼ全長を覆工内面
１ａに密着させている。Ensuring the adhesion of the back surface of the segment by filling with the grout material is important for restraining the deformation of the segment assembled in the arch shape, that is, the arch material 2 and thinning the segment. In the contact means using the grout material, the gap 4 provided between the rear surface of the segment and the lining inner surface 1a of the existing tunnel is filled with the grout material so that the rear surface of the segment covers almost the entire length in the tunnel circumferential direction. It is closely attached to 1a.
【００５８】グラウト材の充填手段として、通常は、シ
ール材で仕切りを設けて注入する方法が行われている
が、この方法は、シール材のセットが困難で漏れが生じ
やすい。そこで、本発明におけるセグメント背面側のグ
ラウト材の充填には、グラウト袋４７を用いて施工の迅
速化と確実化を図っている。図１２、図１３には、図１
１に示した、トンネル周方向全長に延びる１枚の板状の
アーチ材２（アーチセグメント３ｂ）の背面にグラウト
袋４７を所定間隔をあけて多数設置し、このグラウト袋
４７へグラウト材を充填する態様を示している。As a means for filling the grout material, a method is generally used in which a partition is provided with a sealing material and the material is injected. However, this method makes it difficult to set the sealing material and leaks easily. Therefore, the grout bag 47 is used for filling the grout material on the back surface side of the segment in the present invention to speed up and ensure the construction. 12 and 13, FIG.
A large number of grout bags 47 are installed at predetermined intervals on the back surface of one plate-shaped arch material 2 (arch segment 3b) extending in the entire length in the circumferential direction of the tunnel shown in 1, and the grout bag 47 is filled with the grout material. The mode which does is shown.
【００５９】すなわち、図１２および図１３は、グラウ
ト袋４７の片面をセグメント背面の円弧状の全面に貼り
付けた例である。図示の全面グラウトの場合は、複数の
各グラウト袋４７の間に隙間を設けて漏水流路４８とし
ている。この漏水流路４８は、セグメント３（３ｂ）に
既設覆工１からの漏水が被圧水として作用しないように
設けるものである。セグメント背面と覆工内面１ａに流
水路を設けた各グラウト袋４７は、グラウト注入ホース
４７ａとエアー抜きホース４７ｂを有しており、各ホー
ス４７ａ、４７ｂはセグメントを内外に貫通する孔４９
を通してセグメント内空側に引き出している。また、グ
ラウト袋４７はトンネルに搬入前にセグメント背面に設
置する。That is, FIGS. 12 and 13 show an example in which one side of the grout bag 47 is attached to the entire arc-shaped rear surface of the segment. In the case of the entire surface grout shown in the drawing, a gap is provided between each of the plurality of grout bags 47 to form a water leakage channel 48. The water leakage flow path 48 is provided in the segment 3 (3b) so that the water leakage from the existing lining 1 does not act as pressurized water. Each grout bag 47 having a flowing water passage on the back surface of the segment and the inner surface 1a of the lining has a grout injection hose 47a and an air bleed hose 47b, and each hose 47a, 47b has a hole 49 penetrating the segment in and out.
Through to the empty side in the segment. Further, the grout bag 47 is installed on the back surface of the segment before being carried into the tunnel.
【００６０】前述のように、セグメント背面にグラウト
袋４７を設置したアーチセグメント３ｂを、トンネルに
搬入し拡径した後、セグメント内空側からグラウト注入
ホース４７ａを通してグラウト袋４７にグラウト充填を
行う。そして、グラウト袋４７に取付けられたエアー抜
きホース４７ｂからグラウト溢流を確認することで、袋
体にグラウト材が充填されたことを確認する。As described above, after the arch segment 3b having the grout bag 47 on the rear surface of the segment is carried into the tunnel and the diameter thereof is expanded, the grout bag 47 is grout-filled from the inner side of the segment through the grout injection hose 47a. Then, it is confirmed that the bag is filled with the grout material by checking the grout overflow from the air venting hose 47b attached to the grout bag 47.
【００６１】グラウト袋４７の材料は、柔軟性があっ
て、注入したグラウト材が内部に円滑に充填され、周り
の隙間を埋めるものがよく、例えば、合繊シート、テン
ト生地を縫製して袋状としたものなどがある。ゴム製袋
体を使用する場合は、過剰に膨張しないように変形を制
限するものと２重にした方がよい。The material of the grout bag 47 is preferably flexible so that the injected grout material is smoothly filled inside and fills the gaps around it. For example, a synthetic fiber sheet or a tent cloth is sewn into a bag shape. There is something like. When a rubber bag is used, it is better to double it with one that restricts deformation so as not to expand excessively.
【００６２】先に述べたように、グラウト材の充填によ
るセグメントン背面の覆工内面１ａとの密着性確保は、
アーチ形状に組立てたセグメントの変形を拘束し、セグ
メントの薄肉化を図るうえで重要である。この点で、図
示のようにグラウト材は、セグメント背面に全面的に配
設したのが望ましいが、少なくとも、トンネル軸方向に
隣り合うセグメント相互を連結するリング継手部１２ａ
に沿ってトンネル周方向全域に施せばよい。As described above, the adhesion of the grout material to the inner surface of the lining 1a on the rear surface of the segmenton is ensured.
It is important for restraining the deformation of the segment assembled in an arch shape and for making the segment thinner. In this respect, it is desirable that the grout material is entirely disposed on the back surface of the segment as shown in the figure, but at least the ring joint portion 12a for connecting the segments adjacent to each other in the tunnel axis direction.
Along the entire circumference of the tunnel.
【００６３】図１４、図１５は、実施形態２に係るアー
チ材２を縮径してトンネル内の所定場所に搬入し、エレ
クター８を用いて拡径し、覆工内面１ａに高さ調整機構
７で固定する態様示す。14 and 15, the arch material 2 according to the second embodiment is reduced in diameter, carried into a predetermined place in the tunnel, expanded using the erector 8, and the height adjusting mechanism is applied to the inner surface 1a of the lining. 7 shows a mode of fixing.
【００６４】エレクター８は公知の機構を有し、トンネ
ル９の底盤に敷設したレール５０に沿ってエレクター本
体８ａに設けた走行車輪５１が走行する。エレクター本
体８ａには、運転操作部５２に設けられたハンドル５
３、トンネル半径方向に伸縮自在に設けられた複数のセ
グメント拡径用ジャッキ５４などが設けられている。The erector 8 has a known mechanism, and traveling wheels 51 provided on the erector body 8a travel along rails 50 laid on the bottom of the tunnel 9. The erector body 8a has a handle 5 provided on the driving operation unit 52.
3. A plurality of segment diameter-expanding jacks 54 and the like which are provided to be expandable and contractable in the tunnel radial direction are provided.
【００６５】そして、トンネル外において、エレクター
８のセグメント拡径用ジャッキ５４の先端支持部５４ａ
で周方向に連続したアーチ材２を収縮した状態で支持し
た上、当該セグメント拡径用ジャッキ５４を図１４に示
すように、トンネル内の所定の設置場所に搬入する。Then, outside the tunnel, the tip end support portion 54a of the segment diameter expansion jack 54 of the erector 8 is provided.
After supporting the arch material 2 continuous in the circumferential direction in a contracted state, the segment diameter expansion jack 54 is carried into a predetermined installation place in the tunnel as shown in FIG.
【００６６】つぎに、図１５に示すように、エレクター
８のセグメント拡径用ジャッキ５４を伸長させ、アーチ
材２を拡径することで覆工内面１ａに僅かの隙間４をあ
けて近接させ、さらに、嵌合凹凸部からなるリング継手
１２ａを介してトンネル軸方向に隣り合うアーチ材２同
士を接合したうえ、アーチ材２をアンカーを介して覆工
内面１ａに固着する。アーチ材２の下端部は、覆工下端
コーナー６へ高さ調整機構７で固定され、さらに、アー
チ材２の背面に配置したグラウト袋（図示省略）にグラ
ウト材を充填することで、アーチセグメント３ｂが覆工
内面１ａに密着される。Next, as shown in FIG. 15, the segment diameter-increasing jack 54 of the erector 8 is extended to expand the diameter of the arch material 2 so that the inner surface 1a of the lining is closely spaced with a slight gap 4. Further, the arch members 2 adjacent to each other in the tunnel axial direction are joined via the ring joint 12a formed of the fitting concave and convex portions, and the arch member 2 is fixed to the lining inner surface 1a via the anchor. The lower end portion of the arch material 2 is fixed to the lining lower end corner 6 by the height adjusting mechanism 7, and further, the grout bag (not shown) arranged on the back surface of the arch material 2 is filled with the grout material, whereby the arch segment is formed. 3b is brought into close contact with the inner surface 1a of the lining.
【００６７】また、アーチ材２をトンネル内に搬入する
際、安全性、障害物などの関係で、アーチ材２を軌道の
車両限界内に収めて搬入することが必要な場合がある
が、この場合も、本発明の板状のアーチ材２は可撓性を
有しているから必要な径に収縮した状態を容易に保持し
て搬入できる。またこの場合、アーチ材２の周方向の長
さを短すれば、拡径時に比べて大きく収縮した状態を一
層容易に保持し易いことから、当該アーチ材２は、トン
ネル覆工内面の上半部分を被覆する構成とするとよい。
その場合、トンネル両側下半部分には受け部材を配置
し、この受け部材に半円状のアーチ材２の両端を接合す
るように構成する（但し、図示省略）。When the arch material 2 is carried into the tunnel, it may be necessary to carry the arch material 2 within the vehicle limit of the track due to safety and obstacles. Also in this case, since the plate-shaped arch member 2 of the present invention has flexibility, it can be carried in while easily holding the contracted state to the required diameter. Further, in this case, if the length of the arch member 2 in the circumferential direction is shortened, it is easier to maintain the state in which the arch member 2 is largely contracted as compared with when the diameter is expanded. It is preferable to cover the part.
In that case, receiving members are arranged in the lower half portions on both sides of the tunnel, and both ends of the semicircular arch member 2 are joined to the receiving members (however, not shown).
【００６８】以上説明した各実施形態は、適宜設計変更
して構成してよく、この設計的変更は本発明に含まれる
ものである。The respective embodiments described above may be configured by appropriately changing the design, and this design change is included in the present invention.
【００６９】[0069]
【発明の効果】本発明によると次の効果がある。The present invention has the following effects.
【００７０】金属製保護構造であるセグメント（アー
チ材）は、薄肉構造であり建築限界に対し、他工法に比
べ余裕を持って設置することができる。The segment (arch material), which is a metal protective structure, has a thin structure and can be installed with a margin compared to other construction methods with respect to the construction limit.
【００７１】アーチ状の金属製保護構造を形成するセ
グメントにおける、リング継手及びセグメント継手は、
接合作業が簡易な嵌合継手によるため、迅速施工が行
え、さらにセグメント下端の高さ調整機構により、据付
け高さを容易に調整でき、セグメントを覆工内面に押圧
することで、アーチ形状を調整したり、アーチの安定性
を高めることができる。The ring joint and the segment joint in the segment forming the arch-shaped metal protective structure are
Since the joining work is a simple fitting joint, quick construction can be performed, and the height adjustment mechanism at the bottom of the segment can easily adjust the installation height, and the arch shape can be adjusted by pressing the segment against the inner surface of the lining. Or can improve the stability of the arch.
【００７２】セグメントは、設置後は、前記の高さ
調整機構と相俟って、覆工内面との密着手段であるネジ
棒により、アーチの形状調整およびアーチの安定性を一
層容易に高めることができる。After the segment is installed, the shape adjustment of the arch and the stability of the arch can be more easily enhanced by the screw rod, which is a means for adhering to the inner surface of the lining in cooperation with the height adjusting mechanism described above. You can
【００７３】ネジ棒（スペーサー）に代えてグラウト
袋を設置した場合も、前記と同様にアーチ材の形状調
整や支持が容易かつ短時間で行える。Even when a grout bag is installed in place of the screw rod (spacer), the shape adjustment and support of the arch material can be performed easily and in a short time as described above.
【００７４】アーチ下端部を支持する高さ調整機構
に、ボルトによる押し上げ機構部材を設置することで、
アーチ材の高さ調整および軸力付加による安定性向上が
図れる。By installing a lifting mechanism member using bolts in the height adjusting mechanism that supports the lower end of the arch,
Stability can be improved by adjusting the height of the arch material and applying axial force.
【図１】既設鉄道トンネルにおいて、トンネル上部の覆
工コンクリートの剥落を防護する金属製アーチ保護構造
を設置した正面断面図である。FIG. 1 is a front cross-sectional view in which a metal arch protection structure is installed in an existing railway tunnel to protect the lining concrete on the top of the tunnel from falling off.
【図２】同じく金属製アーチ保護構造の破断斜視図であ
る。FIG. 2 is a cutaway perspective view of the same metal arch protection structure.
【図３】金属製アーチ保護構造を構成する実施形態１に
係るセグメントの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a segment according to the first embodiment which constitutes a metal arch protection structure.
【図４】（Ａ）は、セグメントの一例の斜視図、（Ｂ）
は、セグメントの他の一例の斜視図である。FIG. 4A is a perspective view of an example of a segment, FIG.
[Fig. 6] is a perspective view of another example of a segment.
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、セグメン
ト継手およびリング継手を構成する凹凸部からなる嵌合
継手の第１例、第２例、第３例、第４例の説明図であ
る。5 (A), (B), (C), and (D) are the first example, second example, third example, and third example of the fitting joint including the concavo-convex portion forming the segment joint and the ring joint. It is explanatory drawing of 4 examples.
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、第１例の嵌合継手に止水ゴ
ムを介在させ例の説明図で、（Ａ）は止水ゴムの圧縮前
を、（Ｂ）は止水ゴムの圧縮後を示す図である。6 (A) and 6 (B) are explanatory views of an example in which a water blocking rubber is interposed in the fitting joint of the first example, (A) shows a state before compression of the water blocking rubber, and (B) shows a state where the water blocking rubber is stopped. It is a figure which shows after compression of water rubber.
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、図６（Ｂ）に示す止水ゴム
の圧縮を保持するため、嵌合継手に止め金具を取付けた
断面図と底面図である。7 (A) and (B) are a cross-sectional view and a bottom view in which a stopper is attached to the fitting joint in order to maintain the compression of the waterproof rubber shown in FIG. 6 (B).
【図８】セグメントを覆工内面に密着させるためのネジ
棒（スペーサー）の取付け態様を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a mounting mode of a screw rod (spacer) for bringing the segment into close contact with the inner surface of the lining.
【図９】高さ調整機構の第１例を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a first example of a height adjusting mechanism.
【図１０】（Ａ）は、高さ調整機構の第２例を示す断面
図、（Ｂ）は、（Ａ）における高さ調整ネジの拡大断面
図である。10A is a sectional view showing a second example of the height adjusting mechanism, and FIG. 10B is an enlarged sectional view of the height adjusting screw in FIG. 10A.
【図１１】金属製アーチ保護構造を構成する実施形態２
に係るセグメント（アーチ材）の斜視図である。FIG. 11 is a second embodiment constituting a metal arch protection structure.
It is a perspective view of the segment (arch material) concerning.
【図１２】実施形態２に係るセグメント（アーチ材）の
背面にグラウト袋を配置した状態の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing a state in which a grout bag is arranged on the back surface of a segment (arch material) according to the second embodiment.
【図１３】（Ａ）は、グラウト袋を配置したセグメント
（アーチ材）の展開平面図、（Ｂ）は、グラウト袋の斜
視図、（Ｃ）は、グラウト袋の側面図である。13A is a developed plan view of a segment (arch material) in which a grout bag is arranged, FIG. 13B is a perspective view of the grout bag, and FIG. 13C is a side view of the grout bag.
【図１４】実施形態２に係るセグメント（アーチ材）を
縮径した状態でエレクターで支持して、トンネル内設置
箇所に搬入した状態の正面図である。FIG. 14 is a front view showing a state in which a segment (arch material) according to the second embodiment is reduced in diameter, supported by an erector, and carried into an installation location in a tunnel.
【図１５】図１４の縮径したセグメント（アーチ材）を
エレクターにより拡径した状態の正面図である。FIG. 15 is a front view showing a state where the diameter-reduced segment (arch material) of FIG. 14 is expanded by an erector.
１ 既設覆工 １ａ 覆工内面 １ｂ 覆工側壁 ２ アーチ材 ３ セグメント ３ａ セグメント ３ｂ アーチセグメント ４ 隙間 ５ ネジ棒 ６ 覆工下端コーナー ７ 高さ調整機構 ８ エレクター ９ トンネル １０ 面部材 １０ａ 面部材 １１ 開口部 １２ セグメント継手 １２ａ リング継手 １３ 金属製縁金物 １４ 嵌合凹部 １４ａ アーチ外面側溝壁（外側突片） １４ｂ アーチ内面側溝壁（内側突片） １５ 板材 １６ 溶接 １７ 金属部材 １８ 止水材 ２０ 止め金具 ２０ａ 連結板 ２１ ボルト孔 ２２ ボルト ２３ ボルト孔 ２４ ボルト孔 ２５ ネジ孔 ２６ ネジ孔 ２７ 覆工下端コーナー基盤 ２８ アンカーボルト ２９ 支持体 ２９ａ 下フランジ ３１ ダブルナット ３２ 内向き支承フランジ ３３ 高さ調整ボルト ３４ ナット ３５ ダブルナット ３６ モルタル ３７ 補強リブ ３８ 支持体 ３８ａ 薄板部 ３８ｂ 厚板部 ３９ 間隙材 ４０ アンカーボルト ４１ 段差部 ４２ ロッド挿通孔 ４２ａ ネジ部 ４３ 高さ調整ボルト ４４ 高さ調整ロッド ４５ 止め板 ４６ ボルト ４７ グラウト袋 ４７ａ グラウト材注入ホース ４７ｂ エアー抜きホース ４８ 漏水流路 ４９ 孔 ５０ レール ５１ 走行車輪 ５２ 運転操作部 ５３ ハンドル ５４ セグメント拡径用ジャッキ ５４ａ 先端支持部 1 Existing lining 1a Inner surface of lining 1b Lining side wall 2 arch material 3 segments 3a segment 3b arch segment 4 gap 5 screw rod 6 Lower lining corner 7 Height adjustment mechanism 8 Erector 9 tunnels 10-sided member 10a surface member 11 openings 12 segment fitting 12a ring joint 13 Metal edgings 14 Fitting recess 14a Arch outer side groove wall (outer protruding piece) 14b Arch inner side groove wall (inner protruding piece) 15 Plate material 16 welding 17 Metal member 18 Water stop material 20 metal fittings 20a connecting plate 21 bolt holes 22 volts 23 bolt holes 24 bolt holes 25 screw holes 26 screw holes 27 Lining bottom corner base 28 Anchor bolt 29 Support 29a Lower flange 31 double nut 32 Inward bearing flange 33 Height adjustment bolt 34 nuts 35 double nut 36 mortar 37 Reinforcing rib 38 Support 38a thin plate part 38b thick plate 39 Space material 40 anchor bolt 41 Step 42 Rod insertion hole 42a screw part 43 Height adjustment bolt 44 Height adjustment rod 45 stop plate 46 volts 47 grout bag 47a Grout material injection hose 47b Air bleeding hose 48 water leakage channel 49 holes 50 rails 51 running wheels 52 Operation Control Section 53 handle 54 segment diameter expansion jack 54a Tip support
フロントページの続き (72)発明者 桐山 和晃 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 羽上田 裕章 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 柿崎 稔 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 今福 健一郎 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 広沢 規行 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 AA01 AA02 BB02 CA03 FB01 JA04 KB03 KB04 KB09 LA02 LA16 Continued front page (72) Inventor Kazuaki Kiriyama 2-6-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo New Japan Steelmaking Co., Ltd. (72) Inventor Hiroaki Ueda 2-6-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo New Japan Steelmaking Co., Ltd. (72) Inventor Minoru Kakizaki 2-6-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo New Japan Steelmaking Co., Ltd. (72) Inventor Kenichiro Imafuku 20-1 Shintomi, Futtsu City Nippon Steel Co., Ltd. Inside the surgical development headquarters (72) Inventor Noriyuki Hirosawa 2-6-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo New Japan Steelmaking Co., Ltd. F term (reference) 2D055 AA01 AA02 BB02 CA03 FB01 JA04 KB03 KB04 KB09 LA02 LA16
Claims (5)
けて、板状セグメントが隣接セグメントと嵌合継手で接
合されて配置され、セグメントの下端が覆工側壁または
覆工下端コーナーに高さ調整手段を用いて固定され、各
セグメントが覆工内面に密着手段により保持されている
ことを特徴とする既設トンネル覆工の保護構造。1. A narrow segment is provided on the inner surface of the lining of an existing tunnel, and the plate-shaped segment is arranged so as to be joined to an adjacent segment by a fitting joint, and the lower end of the segment is located at the lining side wall or the lining lower end corner. A protection structure for an existing tunnel lining, characterized in that each segment is fixed by using an adjusting means, and each segment is held on the inner surface of the lining by a contact means.
ンネル内に搬入可能な覆工内面と相似形のアーチ形と
し、トンネル長手方向端部に嵌合継手を備えたことを特
徴とする請求項１記載の既設トンネル覆工の保護構造。2. The plate-shaped segment is reduced in diameter to have an arch shape similar to the inner surface of the lining that can be carried into an existing tunnel, and a fitting joint is provided at the longitudinal end of the tunnel. The protective structure for an existing tunnel lining according to claim 1.
式とし、凹側継手の外側突片を内空側突片よりもトンネ
ル軸方向に長くしたことを特徴とする請求項１または２
記載の既設トンネル覆工の保護構造。3. The fitting fitting of the segment is of a concavo-convex insertion type, and the outer protruding piece of the concave side joint is longer than the inner empty side protruding piece in the tunnel axial direction.
Protective structure for the existing tunnel lining described.
段を、セグメントの複数箇所に設けたネジ孔に螺着して
前記覆工内面に押圧させるように設けたネジ棒、及びセ
グメント背面の覆工との隙間に配設したグラウト材充填
の袋体の何れか一方または、両部材の組み合わせで構成
したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の
既設トンネル覆工の保護構造。4. A screw rod provided so that the means for closely contacting the segment with the inner surface of the lining is screwed into screw holes provided at a plurality of positions of the segment to press the inner surface of the lining, and a cover of the rear surface of the segment. The protection of the existing tunnel lining according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is constituted by either one of the grout material-filled bags arranged in the gap with the work or a combination of both members. Construction.
を、当該覆工側壁または覆工下端コーナーにアンカーさ
れた支持体に螺着したネジ棒を調整して、セグメント下
端を押し上げ可能な構成としたことを特徴とする請求項
１〜５の何れか１項記載の既設トンネル覆工の保護構
造。5. A structure capable of pushing up a lower end of a segment by adjusting a height adjusting means provided at a lower end of the segment with a screw rod screwed to a support anchored to the lining side wall or a lining lower end corner. The protection structure for an existing tunnel lining according to any one of claims 1 to 5, wherein:
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|---|---|---|---|
| JP2001268682A JP2003082991A (en) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | Protective structure of existing tunnel lining |
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