JP4469304B2 - トンネル内面の補強構造 - Google Patents
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Description
尚、実施形態2では、引張補強材26と一体化したグラウトを梁として機能させるには、トンネル軸方向の異なるセグメントリングに渡って設置する必要がある。すなわち、トンネル軸方向の少なくとも2つ以上のセグメントリングに渡って設置する必要があり、崩落・剥落するコンクリート等の大きさを考えると3つ以上のセグメントリングに渡って設置することが好ましい。上限は特に規定しないが、引張補強材26として使用する部材の種類により、その製造上、長さの制約を受けることがある。
尚、実施形態3では、繊維補強充填材28をRC梁部材として機能させるには、トンネル軸方向の異なるセグメントリングに渡って充填する必要がある。すなわち、トンネル軸方向の少なくとも2つ以上のセグメントリングに渡って充填する必要があり、崩落・剥落するコンクリート等の大きさを考えると3つ以上のセグメントリングに渡って設置することが好ましい。
尚、実施形態4では、補強部材32によりグラウト42を介して荷重を分散して伝達する機能を持たせるには、トンネル軸方向の異なるセグメントリングに対面する既設覆工40に渡って設置する必要がある。すなわち、トンネル軸方向の少なくとも2つ以上のセグメントリングに渡って設置する必要があり、崩落・剥落するコンクリート等の大きさを考えると3つ以上のセグメントリングに渡って設置することが好ましい。
(A)グラウトと引張補強材を一体化することでグラウトに梁機能を持たせる場合
1.一般部のセグメントを組み立てる。
2.開口部のセグメントを組み立てる
3.引張補強材の端になる端部まで開口部の隣の1リング(または1リング以上)を組み立てる。
4.引張補強材を設置する。
5.残りのリングを組み立てる。
6.グラウトを充填する。(なお、開口部が多い場合は、グラウト充填を最後にして、セグメント組み立てと梁部材の設置を先に繰り返す手順を実行してもよい)
1.一般部のセグメントを組み立てる。
2.開口部のセグメントを組み立てる
3.残りのリングを組み立てる。
4.繊維補強充填材を充填する。
1.開口断面のセグメントリングを設置する予定の位置において、既設覆工に補強部材を配置して固定する。
2.一般部のセグメントを組み立てる(1と平行して設置することもある)。
3.開口部のセグメントリングを組み立てる
4.残りのリングを組み立てる。
5.グラウトを充填する。
(A)グラウトと引張補強材を一体化することでグラウトに梁機能を持たせる場合
1.トンネル軸方向方な梁を形成して補強したいセグメントリング部分を、複数リング(例えばNリング)組んだ後、Nリングに渡るセグメントリングの裏面に受け治具を介して引張補強材を設置する。また、複数リング組んでその裏面に引張補強材を設置する。前記の手順を繰り返す。この場合、リング数は、引張補強材の長さとほぼ同じなので施工しやすい引張補強材の長さを施工性を考慮して決めるとよい。通常は3リングから10リングの範囲に施工するとよい。
2.前記のセグメントリングの組み立てと引張補強材の設置が終わった後にグラウトを充填する。
1.セグメントリングを順次組み立てる。
2.補強したいセグメントリングの設置予定の範囲に繊維補強充填材を充填する。
3.繊維補強充填材を充填する工程と並行して、補強が必要ない箇所には普通グラウトを充填する。
1.補強したいセグメントリングの設置予定の範囲において、あらかじめ既設覆工に補強部材を配置して固定する。
2.セグメントリングを順次組み立てる。
3.最後にグラウトを充填する。
1aトンネル覆工内面保護・補強用のセグメント
2 トンネル覆工内面保護・補強用のセグメント本体
3 シアキー
4 既設側の円弧状辺
5 新設側の円弧状辺
6 鋼製板体
7 セグメントリング
7a 既設側のセグメントリング
7b 新設側のセグメントリング
7c 開口部が形成されているセグメントリング
7d セグメントリング
7e セグメントリング
7f セグメントリング
7g セグメントリング
8 突っ張りねじ軸
9 雌ねじ孔
10 突っ張り螺杆
11 地山
12 電車
13 回動工具係合用凹部
14 リング間固定治具
15 周方向のセグメント間固定治具
16 治具
17 治具
18 ボルト
19 治具
20 治具
21 ボルト
22 ブラケット
23 吊下げ治具
24 開口部
25 一方のセグメント下端部
25a 他方のセグメント下端部
26 引張補強材
26a 引張補強材
27 取り付け用治具
27a 取り付け用治具
27b 取り付け用治具
27c 取り付け用治具
28 繊維補強充填材
29 ボルト挿通孔
30 ブラケット
31 アンカーボルト
32 補強部材
32a 補強部材
32b 補強部材
32c 補強部材
33 ナット
34 コンクリート製床版
35 固定金具
36 腕辺
37 腕辺
38 溝
39 押し付けボルト
40 既設覆工
41 内壁面材
42 グラウト
43 トンネル
44 部分的剥落
45 嵌合鍔
46 嵌合溝
Claims (9)
- トンネル円周方向及びトンネル軸方向に分割された、略矩形板状の補修・補強用のセグメントをトンネル内面に沿って千鳥あるいは芋継ぎに配置し、セグメントリングのトンネル周方向の下端部は、固定手段で既設トンネルの床版に固定されており、前記セグメントリングとトンネル内面との間に経時硬化性充填材を充填したトンネル内面の補強構造において、セグメントリングの裏面に、トンネル軸方向の少なくとも2つ以上のセグメントリングに渡って引張補強材を設置して前記充填材に埋設一体化することで、硬化した前記充填材と引張補強材により荷重を分散して複数のセグメントリングに伝達する梁部材を構成し、かつ、トンネル長手方向の所定の箇所のセグメントリングは、トンネル内面の既設設備を回避するために形成される開口部が設けられてトンネル周方向に分断されており、前記開口部のトンネル周方向直近の両側の各分断されたセグメントリングの裏面には、前記開口部を中心として、引張補強部材がトンネル軸方向に延長すると共にトンネル周方向に間隔をおいて対称に、開口部が設けられていないセグメントリングに亘って配置されて前記充填材に埋設一体化されていることを特徴とするトンネル内面の補強構造。
- 前記経時硬化性充填材が、繊維補強充填材であることを特徴とする請求項1に記載のトンネル内面の補強構造。
- トンネル内面に沿って、且つトンネル軸方向の少なくとも2つ以上のセグメントリングに渡って補強部材を設置し、アンカーボルト等の固定手段を介してトンネル内面に固定することで、前記補強部材により荷重を分散して複数のセグメントリングに伝達する梁部材を構成したことを特徴とする請求項1又は2に記載のトンネル内面の補強構造。
- 引張補強材は異形鉄筋や金網等、表面平坦の鉄筋よりも充填材との付着効果が高いもので構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のトンネル内面の補強構造。
- 引張補強材は、セグメントの裏面に設けた支持用の治具によってトンネル軸方向に渡って所定位置に支持されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のトンネル内面の補強構造。
- 引張補強材は、鋼、ガラス繊維・炭素繊維・アラミド繊維などを用いたFRP、および有機系繊維等の材料からなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のトンネル内面の補強構造。
- 請求項2記載の繊維補強充填材は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、鋼繊維、有機系繊維等の引張力に抵抗できる材料が混合された繊維補強モルタルや繊維補強コンクリートで構成されていることを特徴とするトンネル内面の補強構造。
- 請求項3記載の補強部材は、鋼、ガラス繊維・炭素繊維・アラミド繊維などを用いたFRP、および有機系繊維等の材料からなり、その断面形状は、四角形、丸、H等の曲げ剛性が高められた断面形状であることを特徴とするトンネル内面の補強構造。
- 請求項1〜8の何れか1項に記載の引張補強材や繊維補強充填材または補強部材は、トンネル内面の既設設備を回避するために形成される開口部によってトンネル周方向が開口断面となったセグメントリングにおける、少なくとも開口部のトンネル周方向に直近のセグメントの裏面に設置され、且つ少なくとも開口部のトンネル軸方向両側の直近に位置するセグメントリングに渡って設けられていることを特徴とするトンネル内面の補強構造。
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