JP3648524B2 - Fireproof plate mounting structure on the inner surface of tunnel lining - Google Patents
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Description
本発明は、例えばシールドトンネル等のトンネル覆工内面への耐火板取付構造に関する。 The present invention relates to a fireproof plate mounting structure on the inner surface of a tunnel lining such as a shield tunnel.
従来、例えばシールドトンネルにおいては、トンネル内面の覆工材としてコンクリート製のセグメントを用いるのが一般的であり、また最近この種のシールドトンネルを耐火構造にすることが求められる場合が多い。その耐火構造としては、例えば下記特許文献1のようにセグメント内面に耐火材料を直接吹き付け塗布して耐火被膜を形成する方法や、特許文献2のようにセグメントに予め埋設したインサートナットにスタッドボルトをねじ込むことによって耐火板をセグメント内面に直接取付ける方法等が提案されている。
Conventionally, for example, in a shield tunnel, a concrete segment is generally used as a lining material for the inner surface of the tunnel, and recently, this type of shield tunnel is often required to have a fireproof structure. As the fireproof structure, for example, a method of forming a fireproof film by spraying and applying a fireproof material directly to the inner surface of the segment as in
しかしながら、上記前者のように、耐火材料を吹き付け塗布するものは、その作業中に粉塵が発生し、それによりトンネル内の作業環境が悪化する等の不具合がある。またシールドトンネル等に用いる耐火構造としては、耐火性能だけでなく耐震性能も考慮する必要があるが、上記前者のようにセグメント内面に耐火材料を直接吹き付け塗布して耐火被膜を形成したり、前記後者のように耐火板をボルトで直接セグメント内面に取付けた場合には、地震による振動等でセグメントが僅かに動いただけでも、耐火被膜や耐火板に亀裂や剥離が生じたり、破損する等のおそれがあった。 However, as in the former case, the one that sprays and applies a refractory material has a problem that dust is generated during the operation, thereby deteriorating the working environment in the tunnel. In addition, as a fireproof structure used for shield tunnels, etc., it is necessary to consider not only fireproof performance but also seismic performance, but as in the former case, a fireproof material is directly sprayed on the inner surface of the segment to form a fireproof film, When the refractory plate is attached directly to the inner surface of the segment with bolts as in the latter case, even if the segment moves slightly due to vibrations caused by earthquakes, there is a risk that the refractory coating or the refractory plate will crack or peel off or be damaged. was there.
このようにして耐火被膜や耐火板に亀裂や剥離もしくは破損等が生じると、耐火性能が著しく低下する不具合がある。また上記の耐火板を互いに突き合わせて敷設する場合には隣り合う耐火板相互間に隙間が生じるのは避け難く、ごく僅かな隙間であっても火災発生時の火の勢いによっては上記の隙間からセグメント表面に火炎が直接吹き付けられてコンクリート製のセグメントが劣化したり、変質して大きなダメージを与えてしまう等の問題があった。 When cracks, delamination, damage, etc. occur in the fireproof coating or fireproof plate in this way, there is a problem that the fireproof performance is remarkably lowered. In addition, when laying the refractory plates against each other, it is unavoidable to create a gap between adjacent refractory plates, and even from a very small gap, depending on the momentum of the fire in the event of a fire, There was a problem that a flame was directly blown onto the surface of the segment to deteriorate the concrete segment, or the quality of the segment deteriorated and caused great damage.
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、耐火性能と耐震性能とを同時に満足させることができ、しかも隣接する耐火板相互の隙間からの火炎侵入を良好に防止することのできるトンネル覆工内面への耐火板取付構造を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and can satisfy both fire resistance and earthquake resistance at the same time, and can satisfactorily prevent flame intrusion from the gap between adjacent fire plates. An object of the present invention is to provide a fireproof plate mounting structure on the inner surface of a tunnel lining.
上記の目的を達成するために本発明による耐火板取付構造は、以下の構成としたものである。即ち、パネル状に形成された耐火板の上下辺部のそれぞれに設けた係止金具を、トンネル覆工セグメントの内面に取付けた間隔保持金具に係合させて、該セグメントの内面に所定の間隔をおいて耐火板を取付け支持させるトンネル覆工内面への耐火板取付構造であって、前記間隔保持金具は少なくとも前記耐火板側が開口する凹部と、その凹部を挟んで上下に突出する差込片とを有し、その上下の差込片のそれぞれを耐火板の下辺及び上辺部に設けた係止金具に挿入係合させることによってトンネル周方向および軸線方向に複数個の耐火板を前記間隔保持金具を介して前記セグメントに取付け支持させ、上下方向に隣接する耐火板の継ぎ目を閉塞する帯状の火炎巻込防止材を上記継ぎ目位置に沿って設けると共に、該火炎巻込防止材を前記間隔保持金具の凹部内に位置決め保持させるようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the fireproof plate mounting structure according to the present invention has the following configuration. In other words, the locking metal fittings provided on the upper and lower sides of the fireproof plate formed in a panel shape are engaged with the interval holding metal fittings attached to the inner surface of the tunnel lining segment, and a predetermined interval is provided on the inner surface of the segment. A fireproof plate mounting structure on the inner surface of the tunnel lining for mounting and supporting the fireproof plate, wherein the spacing holding metal includes at least a recess opening on the fireproof plate side and an insertion piece protruding up and down across the recess A plurality of refractory plates are held in the circumferential and axial directions of the tunnel by inserting and engaging each of the upper and lower insertion pieces with locking brackets provided on the lower and upper sides of the refractory plate. A belt-like flame entrainment preventive material that is attached to and supported by the segment via a metal fitting and closes the joint of the refractory plates adjacent in the vertical direction is provided along the seam position. Characterized in that so as to positioned and held in the recess of the retaining bracket.
本発明では、間隔保持金具の差込片を耐火板の係止金具に挿入することにより、耐火板を下から上に積み上げていく形で施工することができるので、施工性がよい。また、耐火板をセグメントに対して浮かし貼り、すなわちセグメントと耐火板の間に空間を設けて敷設することができるので、セグメント或いは耐火板に動きがあった場合にも、個々の耐火板が動きに追従することができ、剥がれ、変形、破損等を防止することができる。 In the present invention, by inserting the insertion pieces of the spacing metal fittings into the locking metal fittings of the fireproof plate, it is possible to construct the fireproof plates by stacking them from the bottom to the top, so that the workability is good. In addition, the refractory plate can be floated and attached to the segment, that is, a space can be provided between the segment and the refractory plate, so that even if the segment or the refractory plate moves, each refractory plate follows the movement. It is possible to prevent peeling, deformation, breakage and the like.
さらに、上下方向に隣接する耐火板相互間の隙間を火炎巻込防止材で塞ぐ一方、左右方向に隣接する耐火板相互間は、耐火板施工一巻きごとに火炎巻込防止材の敷設が可能であるため、これを行うことにより、火災発生時に、耐火板背面に火炎が回り込んで拡がるのを防ぐことができる。即ち、耐火板個々の動きをある程度許容しながら、火災発生時に隣り合う耐火板の隙間から火炎が侵入するのを的確に防止することができるものである。 Furthermore, while the gap between the fireproof plates adjacent in the vertical direction is closed with a flame entrainment material, it is possible to lay the flame entrainment material between the fireproof plates adjacent in the left-right direction for each roll of fireproof plate construction. Therefore, by doing this, it is possible to prevent a flame from spreading around the back of the fireproof plate and spreading when a fire occurs. That is, while allowing the movement of each refractory plate to some extent, it is possible to accurately prevent a flame from entering through the gap between adjacent refractory plates when a fire occurs.
以下、本発明を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図1〜図3は本発明によるトンネル覆工内面への耐火板取付構造の一実施形態を示すもので、図1は本発明による耐火板取付構造を施工している状態のトンネルの横断面図、図2(a)はその一部の拡大図、同図(b)はその内面図、同図(c)は(b)におけるc−c断面図、図3(a)〜(c)は図2(a)〜(c)の更に一部の拡大図である。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments shown in the drawings. 1 to 3 show an embodiment of a fireproof plate mounting structure on the inner surface of a tunnel lining according to the present invention, and FIG. 1 is a cross-sectional view of the tunnel in a state where the fireproof plate mounting structure according to the present invention is being constructed. 2 (a) is an enlarged view of a part thereof, FIG. 2 (b) is an inner surface view thereof, FIG. 2 (c) is a sectional view taken along the line cc in FIG. 2 (b), and FIGS. FIG. 3 is an enlarged view of a part of FIGS. 2 (a) to 2 (c).
図において、1はトンネルTの内面に敷設したコンクリート製のトンネル覆工用セグメントで、そのセグメント1は図1および図4(a)に示すように円弧状に形成され、トンネル掘削後その内面に上記セグメント1を周方向に順次配設すると共に、トンネル軸方向に順次継ぎ足しながらトンネル内面全面を覆って行くもので、その隣り合うセグメントは図には省略した連結ボルト等で順次連結固定する構成である。
In the figure, 1 is a concrete tunnel lining segment laid on the inner surface of the tunnel T. The
上記のようにしてセグメント1を敷設したトンネルTの底部内面には、通常図1のようにインバートコンクリート2を打設し、そのインバートコンクリート2よりも上側のセグメント内周に耐火板3を敷設する。図1はインバートコンクリート2の左上部のセグメント内周面に下から順に耐火板3を敷設している状態をあらわしている。
As shown in FIG. 1, invert
上記各セグメント1の内面には、図4(a)および(b)に示すように予め所定の位置にインサートナット4が埋設されており、本実施形態においては円弧状のセグメント1の周方向に6列、幅方向(トンネル軸方向)に3列のインサートナット4が埋設されている。
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b),
また前記耐火板3の材質は適宜であるが、例えば珪酸カルシウム板またはセラミック系の板材等を用いることができる。また耐火板3の大きさ形状等も適宜であるが、本実施形態においては、図2に示すように横長の長方形状に形成され、そのトンネル軸方向(図2(c)において左右方向)の長さはセグメント1の幅方向長さと略同等で、トンネル周方向の長さは上記セグメント1に埋設したインサートナット4の周方向の配列ピッチ(間隔)と略同等に形成されている。
Moreover, although the material of the said
上記耐火板3は、図3に示すようにセグメント1の内面に間隔保持金具5等を介して取付ける構成であり、その間隔保持金具5は、図5に示すように上記インサートナット4に対する取付孔50を有する取付基部5aと、その基部5aの上下両側縁にそれと一体に且つ直角方向に屈曲させて設けた対向片5b・5cとで断面略コ字形に形成すると共に、その両対向片5b・5cの基部5aと反対側の端部に、それぞれ上方に突出する差込片5dと、下方に突出する差込片5eとを設けた構成である。その上側の差込片5dは本実施形態においては上側の対向片5bの長手方向全長にわたって設けられ、また下側の差込片5eは下側の対向片5cの長手方向両側に所定の間隔をおいて設けられ、その両差込片5e・5e間には押え片5fが設けられている。その押え片5fと両差込片5e・5eとは、それらの厚さ方向にずらして設けられ、それらの片5fと5e・5eの間に、後述する係止金具7を挟んで固定する構成である。
The
上記の間隔保持金具5は、基部5aに設けた取付孔50にボルト6を挿通し、前記セグメント1のインサートナット4にねじ込むことによって取付ける構成であり、上記取付孔50は上下方向に長い長孔状に形成されている。一方、耐火板3の背面側(セグメント側)の上下両辺部には、前記の差込片5d・5eを係合させる係止金具7が設けられ、その係止金具7は、本実施形態においては前記セグメント1に埋設したインサートナット4に対応して各耐火板3の背面側の上下両辺部にそれぞれ3つずつ設けられている。
The
その各係止金具7は、本実施形態においては、図5に示すように長手方向両端部が厚さ方向に段差状に屈曲した全体略帯板状に形成され、その両端部に設けた取付孔(不図示)に図3および図4に示すように固定用ボルト8を挿通し、そのボルト8を耐火板3内に予め埋設したインサートナット9にねじ込むことによって耐火板3に取付けた構成である。
In the present embodiment, each of the
上記各係止金具7の長手方向中間部と耐火板3との間には、図5に示すようにスリット状の隙間Sが形成され、その隙間S内に前記間隔保持金具5の差込片5d・5eを差し込むことによって図3のように間隔保持金具5に係止金具7を係合保持させる構成である。また下側の差込片5e・5eは、その間に設けた前記押え片5fとで係止金具7を、その厚さ方向両側から挟むように構成されている。
As shown in FIG. 5, a slit-shaped gap S is formed between the middle portion in the longitudinal direction of each of the
さらに前記の間隔保持金具5は、図3(a)に示すように、その取付基部5aと対向片5b・5cとで形成される断面略コ字形の凹部51が、上下方向(トンネル周方向)に隣接する耐火板3・3の継ぎ目位置(継手位置もしくは突き合わせ位置)に配置されるように構成すると共に、上記凹部51内に帯状の火炎巻込防止材10を設けることによって上記耐火板3・3間の隙間を塞ぐようにしたものである。
Further, as shown in FIG. 3 (a), the
その火炎巻込防止材10としては、耐火性のよいものであれば材質等は適宜であるが、例えばロックウールやセラミックブランケットあるいは両者を積層したもの等を用いることができる。また火炎巻込防止材10の耐火板3または間隔保持金具5もしくは両者に対する固定方法としては接着その他適宜であるが、弾力性のあるものを用いれば、上記凹部51内にやや圧縮状態で挿入するだけで、耐火板3に密着固定させることもできる。なお、図示例においては、トンネル軸線方向に隣り合う耐火板3・3の継手位置におけるそれらの耐火板3・3とセグメント1との間にも上記と同様の火炎巻込防止材10が設けられている。
As the flame
上記のように構成された耐火板取付構造を施工するに当たっては、予め工場等でインサートナット4、9をそれぞれ埋設し且つ各々所定の形状に形成したセグメント1と耐火板3、及び同様に工場等で所定の形状に成形した間隔保持金具5や係止金具7等を施工現場に搬入する。そして耐火板3の上下両辺部に予め係止金具7を取付けるもので、その係止金具7は予め工場等で組み付けておくこともできる。
In constructing the refractory plate mounting structure configured as described above, the
そしてトンネルTの内面へのセグメント1の組み付け設置作業およびインバートコンクリート2の打設作業が終了したところから、そのインバートコンクリート2よりも上側のセグメント内面側に耐火板3を順次敷設するもので、その作業は例えば図1の矢印のようにトンネル両側の下から上に向かって耐火板3を順に積み上げるようにして敷設して行けばよい。
Then, after the assembly and installation work of the
その際、各耐火板3は下側の係止金具7を下側の間隔保持金具5を介してセグメント1に固定してから上側の係止金具7を上側の間隔保持金具5を介してセグメント1に固定するもので、その際、間隔保持金具5は予めセグメント1に組み付けてからその間隔保持金具5の差込片5d・5eに係止金具7を係合させるか、或いは間隔保持金具5の差込片5d・5eを係止金具7に係合させてから該間隔保持金具5をセグメント1に固定するようにしてもよい。
At that time, each
図6はその一例を示すもので、先ず同図(a)に示すように耐火板3の図に省略した下側の係止金具を下側の間隔保持金具5に係合保持させた状態で、上側の係止金具7に上側の間隔保持金具5の下向きの差込片5eを図中矢印のように係合させ、その間隔保持金具5を同図(b)のようにセグメント1に埋設したインサートナット4にボルト6等で取付ける。次いで、上記間隔保持金具5の凹部51内に火炎巻込防止材10を組み付けた後、上記間隔保持金具5の上向きの差込片5dに上側の耐火板3の下辺側に設けた係止金具7を係合させる。このようにして下から順に耐火板3を取付けて行けばよい。
FIG. 6 shows an example. First, as shown in FIG. 6A, the lower locking metal fitting omitted in the drawing of the
なお上記の火炎巻込防止材10として柔軟な材質のものを用いる場合には、1つの間隔保持金具5に対して上下いずれか一方の耐火板3が取付けられていない状態であれば、先に取付けた耐火板3が図6(c)のように前記凹部51のセグメント1と反対側の開口部の一部を塞ぐように凹部内に突出した状態においても容易に装着することができる。また図のように凹部51内にボルト6等があっても柔軟な火炎巻込防止材にあっては圧縮状態で装着すれば何ら支障はない。一方、火炎巻込防止材10として硬質のものを用いる場合であって間隔保持金具5にいずれか一方の耐火板3を取付けた後には装着できない場合には、耐火板3を取付ける前に火炎巻込防止材10を装着すればよく、また火炎巻込防止材10を装着する際にボルト6等と干渉したり、ボルト6のねじ込むことができなくなるおそれがあるときは、火炎巻込防止材10の一部を切除したり、分離して装着すればよい。
In addition, when using a flexible material as the above-mentioned flame
また上記実施形態のように耐火板3をインバートコンクリート2の上部のトンネル両側下部から上方に向かって順次敷設していくと、トンネル天端部では前記と同要領で敷設できない場合があるが、そのような場合には、例えば図8のように隣り合う耐火板3の端部3aを重ね合わせて固定するようにしてもよい。図の場合は上記重ね合わせ部に位置するトンネル天端部のセグメント1に、あと施工アンカーを打設すると共に、その内側に間隔保持用の耐火性スペーサ11と上記重ね合わせ端部3aとを順に配置してボルト12・ナット13で固定した構成である。
In addition, when the
上記のようにしてトンネル周方向に耐火板3を敷設した後は、トンネルの掘進方向、すなわちトンネル軸線方向にも耐火板3を敷設していくもので、その際、トンネル軸方向に隣り合う耐火板3・3間にも前記図2(b)および(c)のように火炎巻込防止材10を設けるとよい。その火炎巻込防止材10の固定手段等は適宜であるが、例えばセグメント1の内面または耐火板の外面もしくはそれら両面に接着材等で固定すればよい。
After laying the
以上のように本発明においては、耐火板3の背面側の上下両辺部に設けた係止金具7に間隔保持金具5の差込片5d・5eを順次差し込むと共に、間隔保持金具5をボルト止めする作業を繰り返すだけで、耐火板3を容易に取付けることができ、その際、上記ボルト止め作業はセグメント1と耐火板3のとの間(通常は手を入れることは困難な場合が多い)に手を差し込んで作業を行う必要はなく、施工性が良く、容易・迅速に作業を行うことができる。
As described above, in the present invention, the
また上記耐火板3は間隔保持金具5および係止金具7等を介してセグメント内面に敷設した構成であるから、セグメント1と耐火板3および耐火板同士が、間隔保持金具5および係止金具7を介して間接的に係合保持され、さらに間隔保持金具5の差込片5d・5eは係止金具7と耐火板3との間のスリット状の隙間S内でスライドすることも可能であるため、地震等でセグメント1に動きがあった場合にも、個々の耐火板が個別に動きに追従することとなって、剥がれたり、破損することがない。従って、耐震性にも優れる。
In addition, since the
さらにトンネル内で火災が発生した場合には、上下に隣接する耐火板3・3間の継手位置に隙間があっても、その継手位置に沿って配設された火炎巻込防止材10によってセグメント側に火炎が侵入するのが防止され、上記の金具5,7やセグメント1が火炎や熱で劣化するのが防止される。また万一、火災によって耐火板3や間隔保持金具5および係止金具7等が熱膨張しても、それらの金具で耐火板3の動きが規制されることがなく、耐火板3が変形したり、割れてしまうことがない。よって、耐火性能を良好に維持し続けることができるので、信頼性が高い。
Further, when a fire occurs in the tunnel, even if there is a gap in the joint position between the upper and lower adjacent
1 セグメント
2 インバートコンクリート
3 耐火板
4、9 インサートナット
5 間隔保持金具
5a 取付基部
5b、5c 対向片
5d、5e 差込片
5f 押え片
6 取付ボルト
7 係止金具
8 固定用ボルト
10 火炎巻込防止材
T トンネル
S 隙間
1
Claims (1)
前記間隔保持金具は少なくとも前記耐火板側が開口する凹部と、その凹部を挟んで上下に突出する差込片とを有し、その上下の差込片のそれぞれを耐火板の下辺及び上辺部に設けた係止金具に挿入係合させることによってトンネル周方向および軸線方向に複数個の耐火板を前記間隔保持金具を介して前記セグメントに取付け支持させ、上下方向に隣接する耐火板の継ぎ目を閉塞する帯状の火炎巻込防止材を上記継ぎ目位置に沿って設けると共に、該火炎巻込防止材を前記間隔保持金具の凹部内に位置決め保持させるようにしたことを特徴とするトンネル覆工内面への耐火板取付構造。
Engage locking brackets provided on the upper and lower sides of the fireproof plate formed in a panel shape with the interval holding brackets attached to the inner surface of the tunnel lining segment, and keep a predetermined interval on the inner surface of the segment. And a fireproof plate mounting structure on the inner surface of the tunnel lining that supports and supports the fireproof plate,
The spacing metal fitting has at least a recess opening on the fireproof plate side, and an insertion piece projecting up and down across the recess, and the upper and lower insertion pieces are provided on the lower and upper sides of the fireproof plate, respectively. A plurality of refractory plates are attached to and supported by the segment via the spacing metal fittings in the tunnel circumferential direction and the axial direction by inserting and engaging with the locking metal fittings, and the joints of the refractory plates adjacent in the vertical direction are closed. A flame-shaped flame wrap prevention material is provided along the seam position, and the flame wrap prevention material is positioned and held in the recess of the spacing metal fitting. Plate mounting structure.
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