JP5087501B2 - Tunnel leg reinforcement structure and reinforcement method - Google Patents

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Description

本発明は、トンネル脚部の補強構造に係り、特に、支保工の沈下を効果的に抑制することが可能なトンネル脚部の補強構造及び補強工法に関する。   The present invention relates to a reinforcing structure for a tunnel leg, and more particularly, to a reinforcing structure for a tunnel leg and a reinforcing method capable of effectively suppressing settlement of a support work.

山岳トンネルの施工にあたり、発破や機械等によって地山を掘削し、トンネルの内周面に吹き付けコンクリートを打設し、地山とコンクリートとを固定するロックボルトを地山内に打設することにより、トンネル周辺の地山自体のアーチアクションを期待してトンネル構造を安定させるＮＡＴＭ（Ｎｅｗ Ａｕｓｔｒｉａｎ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ）が広く実施されている。   In the construction of the mountain tunnel, excavating the natural ground by blasting or machine, etc., placing the sprayed concrete on the inner peripheral surface of the tunnel, and placing the rock bolt that fixes the natural ground and the concrete in the natural ground, NATM (New Australian Tunneling Method) that stabilizes the tunnel structure in anticipation of the arch action of the natural ground itself around the tunnel is widely implemented.

この工法では、トンネル掘削時に低強度地山帯に遭遇した場合に、コンクリートの吹き付け前にトンネルの内周面の内側に鋼製支保工を設置してトンネル内周面を補強することがあり、一般的な鋼製支保工では、トンネル内周面を支持する鋼製支保工の下端が、掘削されたトンネル底盤面により支持されている。このため、地山の耐力が小さいときは、鋼製支保工に作用する地圧等で鋼製支保工の脚部がトンネル底盤内に沈下することがある。
これに対し、従来より鋼製支保工の脚部の沈下を抑制するための技術が提案されている。 In this construction method, when a low-strength mountain belt is encountered during tunnel excavation, a steel support may be installed inside the inner peripheral surface of the tunnel to reinforce the inner peripheral surface of the tunnel before spraying the concrete. In a general steel support, the lower end of the steel support that supports the inner peripheral surface of the tunnel is supported by the excavated tunnel bottom. For this reason, when the strength of the natural ground is small, the legs of the steel support may sink into the tunnel bottom due to the earth pressure acting on the steel support.
On the other hand, conventionally, a technique for suppressing the settlement of the legs of the steel support has been proposed.

例えば、特許文献１には、鋼製支保工の脚部にトンネルの内方に突出するリブを取り付けてトンネル底盤面に接する面積を拡張させることにより、鋼製支保工から地山に伝達する単位面積当たりの荷重を軽減して、鋼製支保工の脚部の沈下を抑制する補助支持具（以下、ウィングリブという）が開示されている。
特開２００５−１７９９６９号公報 For example, Patent Document 1 discloses a unit for transmitting from a steel support to a natural ground by attaching a rib protruding inward of the tunnel to the leg of the steel support and expanding the area in contact with the bottom surface of the tunnel. An auxiliary support (hereinafter referred to as wing rib) that reduces the load per area and suppresses the settlement of the legs of the steel support is disclosed.
JP 2005-179969 A

しかしながら、特許文献１に記載されたウィングリブによる接地面積の拡張量はわずかなので、耐力が小さい地山ではなお沈下がすすむ場合がある。   However, since the amount of expansion of the ground contact area by the wing rib described in Patent Document 1 is slight, there is a case where the settlement still proceeds in the ground where the proof stress is small.

また、ウィングリブは、Ｈ型鋼等の剛性の高い部材が使用される。このようなウィングリブを取り付けた支保工は、一般的な支保工と比べて重量が重くなり、また重量バランスも悪くなるので、設置の作業性が低下する。さらに、このような重量物をトンネル内に搬入したり設置したりするのに、専用機が必要となる場合もある。   The wing rib is made of a highly rigid member such as H-shaped steel. The support work with such a wing rib attached is heavier than a general support work, and the weight balance is also deteriorated, so that the installation workability is lowered. In addition, a dedicated machine may be required to carry and install such heavy objects in the tunnel.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡便に施工可能で、かつ、支保工の沈下を確実に抑制することが可能なトンネル脚部の補強構造及び補強工法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a reinforcing structure and a reinforcing method for a tunnel leg that can be easily constructed and can reliably suppress the settlement of a support work. Objective.

上記の目的を達成するため、本発明は、トンネルの脚部を補強する補強構造であって、前記トンネル内に、前記トンネルの長手方向に所定の間隔で建て込まれた支保工と、隣接する前記支保工間で、かつ、前記トンネルの内周面の内側に所定の厚さに形成されたコンクリート壁と、前記トンネルの脚部に、前記トンネルの内方に突出するとともに、前記トンネルの長手方向に連続して前記支保工及び前記コンクリート壁と一体化し、かつ、トンネル底盤面に接するように構築された補強構造体とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a reinforcing structure for reinforcing a leg portion of a tunnel, and is adjacent to a support work built in the longitudinal direction of the tunnel at a predetermined interval in the tunnel. A concrete wall formed with a predetermined thickness between the support works and on the inner side of the inner peripheral surface of the tunnel, and projecting inward of the tunnel to the leg of the tunnel, and the length of the tunnel And a reinforcing structure that is integrated with the support and the concrete wall continuously in a direction and is constructed so as to be in contact with the bottom surface of the tunnel.

本発明のトンネル脚部の補強構造によれば、トンネルの脚部に、そのトンネルの内方に突出するとともに、トンネルの長手方向に連続して支保工及びコンクリート壁と一体化し、かつ、トンネル底盤面に接するように補強構造体が設けられているので、支保工の脚部に作用する荷重を確実に補強構造体に伝達することができる。そして、この補強構造体により、支保工のトンネル底盤面に対する接地面積をトンネルの横断方向及び長手方向へ拡張して、支保工の脚部に作用する荷重を分散させることができる。すなわち、地山に伝達する単位面積当たりの荷重が軽減されるので、支保工の脚部の沈下を確実に抑制することができる。   According to the reinforcing structure of the tunnel leg of the present invention, the tunnel leg protrudes inward of the tunnel, and is integrated with the support and the concrete wall continuously in the longitudinal direction of the tunnel, and the tunnel base plate Since the reinforcing structure is provided so as to be in contact with the surface, the load acting on the legs of the support work can be reliably transmitted to the reinforcing structure. And by this reinforcement structure, the contact area with respect to the tunnel base of the tunnel of the support can be expanded in the transverse direction and the longitudinal direction of the tunnel, and the load acting on the legs of the support can be dispersed. That is, since the load per unit area transmitted to the natural ground is reduced, it is possible to reliably suppress the settlement of the legs of the support work.

本発明において、前記補強構造体は、コンクリートからなることとしてもよい。
本発明のトンネル脚部の補強構造によれば、補強構造体は、コンクリートからなるので、支保工及びコンクリート壁に密着して一体化することができる。 In the present invention, the reinforcing structure may be made of concrete.
According to the reinforcing structure of the tunnel leg portion of the present invention, the reinforcing structure is made of concrete, and can be integrated into close contact with the support work and the concrete wall.

また、コンクリートは、吹き付けることが可能なので、コンクリート壁の吹き付け作業と同時に補強構造体を構築することができる。したがって、短時間で効率良く、構築することができる。   Moreover, since concrete can be sprayed, a reinforcing structure can be constructed simultaneously with the concrete wall spraying operation. Therefore, it can be constructed efficiently in a short time.

さらに、地山が急に悪くなった場合でも、補強構造体の接地面積が大きくなるように、トンネルの横断方向及び長手方向へ吹き付け領域を拡張するだけなので、早急に対応することができる。   Furthermore, even if the natural ground suddenly deteriorates, the spraying area is simply expanded in the transverse direction and the longitudinal direction of the tunnel so as to increase the ground contact area of the reinforcing structure.

本発明において、前記補強構造体は、前記補強構造体の表層部に埋設されるとともに、一端が前記支保工の脚部に接続され、他端がトンネルの内方に突出するように配置される補強鋼材と、前記補強構造体の下端部に埋設されるとともに、下面がトンネル底盤面に接するように配置され、隣接する前記補強鋼材同士をトンネルの長手方向に一連に連結する桁鋼材とを備えることとしてもよい。   In the present invention, the reinforcing structure is embedded in a surface layer portion of the reinforcing structure, and is disposed so that one end is connected to a leg portion of the support and the other end protrudes inward of the tunnel. A reinforcing steel material and a girder steel material embedded in the lower end portion of the reinforcing structure and arranged so that the lower surface is in contact with the bottom surface of the tunnel and connecting adjacent reinforcing steel materials in series in the longitudinal direction of the tunnel. It is good as well.

本発明のトンネル脚部の補強構造によれば、支保工の脚部にトンネルの内方に突出するように接続され、かつ、補強構造体の表層部に埋設される補強鋼材と、補強構造体の下端部に埋設されるとともに、下面がトンネル底盤面に接するように配置され、隣接する補強鋼材同士をトンネルの長手方向に一連に連結する桁鋼材とを備えているので、補強構造体の強度を高めることができる。   According to the reinforcement structure of the tunnel leg portion of the present invention, the reinforcement steel material connected to the support leg portion so as to protrude inward of the tunnel and embedded in the surface layer portion of the reinforcement structure, and the reinforcement structure body It is embedded in the lower end portion of the steel plate and is arranged so that the lower surface is in contact with the bottom surface of the tunnel, and is equipped with a girder steel material that connects adjacent reinforcing steel materials in series in the longitudinal direction of the tunnel. Can be increased.

本発明は、トンネルの脚部を補強する補強工法において、前記トンネルの長手方向に所定の間隔で建て込まれた支保工間で、かつ、前記トンネルの内周面の内側にコンクリートを吹き付けてコンクリート壁を形成すると同時に、前記トンネルの脚部に、前記トンネルの内方に突出するとともに、前記トンネルの長手方向に連続して前記支保工及び前記コンクリート壁と一体化し、かつ、トンネル底盤面に接する補強構造体を構築するコンクリート吹き付け工程を備えることを特徴とする。   The present invention relates to a reinforcing method for reinforcing the legs of a tunnel, in which concrete is sprayed between supporting works built at a predetermined interval in the longitudinal direction of the tunnel and inside the inner peripheral surface of the tunnel. At the same time as forming the wall, the tunnel protrudes inward of the tunnel, is integrated with the support and the concrete wall continuously in the longitudinal direction of the tunnel, and is in contact with the bottom surface of the tunnel A concrete spraying process for constructing a reinforcing structure is provided.

本発明のトンネル脚部の補強工法によれば、トンネルの掘削作業に伴うコンクリートの吹き付け作業工程内に補強構造体を構築する作業を組み込むことができるので、工期への影響が少ない。また、補強構造体を構築するための専用の装置等を準備する必要が無いので、手間がかからない。   According to the tunnel leg portion reinforcing method of the present invention, the work of constructing the reinforcing structure can be incorporated into the concrete spraying work process accompanying the excavation work of the tunnel, so that the influence on the work period is small. In addition, since it is not necessary to prepare a dedicated device for constructing the reinforcing structure, it does not take time.

本発明において、前記コンクリート吹き付け工程において、新たに構築する前記補強構造体を既設の前記補強構造体とトンネルの長手方向に一体化するように構築することとしてもよい。   In the present invention, in the concrete spraying step, the newly constructed reinforcing structure may be constructed so as to be integrated with the existing reinforcing structure in the longitudinal direction of the tunnel.

本発明のトンネル脚部の補強工法によれば、トンネルの長手方向に補強構造体を一体化することにより、支保工の脚部に作用する荷重を既設の補強構造体及び新たな補強構造体を利用して分散させることができるので、地山に伝達する単位面積当たりの荷重が軽減され、支保工の脚部の沈下を確実に抑制することができる。   According to the tunnel leg reinforcing method of the present invention, the reinforcing structure is integrated in the longitudinal direction of the tunnel, so that the load acting on the leg of the supporting work is loaded with the existing reinforcing structure and the new reinforcing structure. Since it can be used and dispersed, the load per unit area transmitted to the ground is reduced, and the settlement of the legs of the support can be reliably suppressed.

本発明において、前記コンクリート吹き付け工程の前に、前記支保工の脚部に補強鋼材を前記トンネルの内方に突出するように接続して、隣接する前記補強鋼材同士をトンネルの長手方向に桁鋼材で一連に連結する補強材取り付け工程を更に備えることとしてもよい。   In the present invention, before the concrete spraying step, a reinforcing steel material is connected to the legs of the support so as to protrude inward of the tunnel, and the adjacent reinforcing steel materials are connected to each other in the longitudinal direction of the tunnel with a girder steel material. It is good also as providing the reinforcing material attachment process connected in series.

本発明のトンネル脚部の補強工法によれば、前記支保工の脚部に補強鋼材を前記トンネルの内方に突出するように接続して、隣接する前記補強鋼材同士をトンネルの長手方向に桁鋼材で一連に連結する補強材取り付け工程を更に備えるので、補強構造体の強度を高めることができる。   According to the tunnel leg reinforcing method of the present invention, a reinforcing steel material is connected to the support leg so as to protrude inward of the tunnel, and the adjacent reinforcing steel materials are connected to each other in the longitudinal direction of the tunnel. Since it further includes a reinforcing material attachment step of connecting in series with a steel material, the strength of the reinforcing structure can be increased.

本発明によれば、簡便に施工可能で、かつ、支保工の沈下を確実に抑制することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to easily perform construction, and it is possible to reliably suppress the settlement of the support work.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて説明する。
図１及び図２は、本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造１を示し、それぞれ横断方向断面図、拡大斜視図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG.1 and FIG.2 shows the reinforcement structure 1 of the tunnel leg part which concerns on this embodiment, and is a cross-sectional view and an enlarged perspective view, respectively.

図１及び図２に示すように、トンネル脚部の補強構造１は、トンネル２の長手方向に所定の間隔で建て込まれた支保工３と、隣接する支保工３間において、トンネル２の内周面２ａの内側に所定の厚さに形成されたコンクリート壁４と、トンネル２の脚部に、コンクリート壁４と一体化するように構築された補強構造体５とを備えている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the reinforcing structure 1 of the tunnel leg portion is formed between the support 3 built at a predetermined interval in the longitudinal direction of the tunnel 2 and the adjacent support 3 in the tunnel 2. A concrete wall 4 formed to a predetermined thickness inside the peripheral surface 2a, and a reinforcing structure 5 constructed so as to be integrated with the concrete wall 4 are provided at the legs of the tunnel 2.

支保工３は、トンネル２の横断面の周方向に沿って設置される支保工本体３ａと、支保工本体３ａの下端に取り付けられ、トンネル底盤面２ｂに接地するための底板３ｂとから構成されている。支保工本体３ａは、例えば、Ｈ型鋼からなるアーチ型の鋼製支保工３である。   The support 3 is composed of a support main body 3a installed along the circumferential direction of the cross section of the tunnel 2, and a bottom plate 3b attached to the lower end of the support main body 3a and grounded to the tunnel bottom surface 2b. ing. The support body 3a is, for example, an arch-type steel support 3 made of H-shaped steel.

コンクリート壁４は、コンクリートの吹き付けにより、隣接する支保工３間に、支保工３の内側のフランジ３ｃの表面を覆わない程度の厚さに形成される。   The concrete wall 4 is formed to a thickness that does not cover the surface of the flange 3 c inside the support 3 between the adjacent support 3 by spraying concrete.

補強構造体５は、トンネル２の内方に突出するとともに、トンネル２の長手方向に連続した略三角柱状のコンクリート塊で、コンクリート壁４と一体化し、かつ、トンネル底盤面２ｂに接している。そして、補強構造体５は、トンネル底盤面２ｂに対する接地面積をトンネル２の横断方向及び長手方向へ拡張して支保工３の脚部に作用する荷重を分散させる。   The reinforcing structure 5 protrudes inward of the tunnel 2 and is a substantially triangular pillar-shaped concrete block continuous in the longitudinal direction of the tunnel 2, and is integrated with the concrete wall 4 and is in contact with the tunnel bottom surface 2 b. The reinforcing structure 5 extends the ground contact area with respect to the tunnel bottom surface 2b in the transverse direction and the longitudinal direction of the tunnel 2 to disperse the load acting on the legs of the support 3.

図３は、本実施形態に係るトンネル脚部の拡大断面図である。図３に示すように、補強構造体５は、一端が支保工３の脚部に接続され、他端がトンネル２の内方に突出するように配置された補強鋼材６と、下面がトンネル底盤面２ｂに接するように配置され、隣接する補強鋼材６同士をトンネル２の長手方向に一連に連結する桁鋼材７とを備えている。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a tunnel leg according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the reinforcing structure 5 includes a reinforcing steel member 6 that has one end connected to the leg portion of the support 3 and the other end protruding inward of the tunnel 2, and a lower surface that is a tunnel base. A girder steel material 7 is provided so as to be in contact with the surface 2 b and connect the adjacent reinforcing steel materials 6 in series in the longitudinal direction of the tunnel 2.

補強鋼材６は略三角柱状のコンクリート塊の表層部に埋設され、桁鋼材７は略三角柱状のコンクリート塊の下端部に埋設されている。
補強鋼材６及び桁鋼材７は、例えば、Ｈ型鋼からなる棒状の鋼材である。補強鋼材６及び桁鋼材７は、支保工３を設置後、現場で溶接によりそれぞれ接続される。 The reinforcing steel material 6 is embedded in the surface layer portion of the substantially triangular prism-shaped concrete block, and the girder steel material 7 is embedded in the lower end portion of the substantially triangular column-shaped concrete block.
The reinforcing steel material 6 and the girder steel material 7 are, for example, rod-shaped steel materials made of H-shaped steel. The reinforcing steel material 6 and the girder steel material 7 are connected to each other by welding on site after the support 3 is installed.

次に、トンネル脚部の補強構造１を構築する施工手順について説明する。本実施形態においては、補強構造体５を切羽から所定の長さＳだけ坑口側に構築する方法について説明する。   Next, a construction procedure for constructing the reinforcing structure 1 for the tunnel leg will be described. In this embodiment, a method for constructing the reinforcing structure 5 on the wellhead side by a predetermined length S from the face will be described.

図４は、本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造１を構築する施工手順を示す工程図である。また、図５〜図７は、本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造１の施工手順を示すトンネル２の平面図である。   FIG. 4 is a process diagram showing a construction procedure for constructing the reinforcing structure 1 for a tunnel leg according to this embodiment. Moreover, FIGS. 5-7 is a top view of the tunnel 2 which shows the construction procedure of the reinforcement structure 1 of the tunnel leg part which concerns on this embodiment.

図４に示すように、トンネル脚部の補強構造１は、補強材取り付け工程Ｓ１０と、コンクリートの二次吹き付け工程Ｓ２０とのサイクルをトンネル２の長手方向に繰り返して行うことにより構築される。   As shown in FIG. 4, the reinforcement structure 1 of the tunnel leg is constructed by repeating the cycle of the reinforcing material attaching step S <b> 10 and the concrete secondary spraying step S <b> 20 in the longitudinal direction of the tunnel 2.

まず、図５に示すように、発破や機械掘削等により上部半断面（以下、上半という）２ｃの切羽を所定の長さＬだけ掘削し、一次吹き付けを実施した後に、トンネル２の横断面の周方向に沿って支保工３を建て込む。本実施形態においては、上半２ｃの切羽を掘削する所定の長さＬを、例えば、２ｍとし、上半２ｃを１ｍ掘削したら掘削作業を停止し、その掘削した箇所に支保工３を建て込んだ。そして、掘削作業と建て込み作業とを１サイクルとし、このサイクルを２回繰り返した。   First, as shown in FIG. 5, after cutting a face of an upper half section (hereinafter referred to as the upper half) 2c by a predetermined length L by blasting, mechanical excavation, etc., and performing primary spraying, a cross section of the tunnel 2 The support 3 is built along the circumferential direction. In this embodiment, the predetermined length L for excavating the face of the upper half 2c is, for example, 2 m, and when excavating the upper half 2c for 1 m, the excavation work is stopped, and the support work 3 is installed at the excavated location. It is. Then, the excavation work and the erection work were taken as one cycle, and this cycle was repeated twice.

次に、図６に示すように、切羽から所定の長さＳ以上坑口側に存在し、上記上半２ｃ掘削よりも前に建て込まれた支保工３（以下、既設の支保工という）の脚部に補強鋼材６、桁鋼材７を取り付ける図４の補強材取り付け工程Ｓ１０を実施する。本実施形態においては、切羽からの所定の長さＳを、例えば、４ｍとした。なお、所定の長さＳは、切羽付近での作業領域を確保するために必要な長さであり、各現場によって適宜決定される。   Next, as shown in FIG. 6, a support 3 (hereinafter referred to as an existing support) that exists on the wellhead side by a predetermined length S or more from the face and was built before the excavation of the upper half 2c. The reinforcing material attaching step S10 of FIG. 4 for attaching the reinforcing steel material 6 and the girder steel material 7 to the leg is performed. In the present embodiment, the predetermined length S from the face is, for example, 4 m. The predetermined length S is a length necessary for securing a work area in the vicinity of the face and is appropriately determined depending on each site.

補強材取り付け工程Ｓ１０では、既設の支保工３の脚部に補強鋼材６を接続する。そして、隣接する補強鋼材６同士をトンネル２の長手方向に一連に連結するように桁鋼材７を接続する。これら補強鋼材６及び桁鋼材７を切羽から坑口側に所定の長さＳの位置まで設置する。   In the reinforcing material attaching step S <b> 10, the reinforcing steel material 6 is connected to the legs of the existing support 3. And the girder steel material 7 is connected so that adjacent reinforcement steel materials 6 may be connected in series in the longitudinal direction of the tunnel 2. The reinforcing steel material 6 and the girder steel material 7 are installed from the face to the wellhead side to a position of a predetermined length S.

次に、図７に示すように、補強鋼材６及び桁鋼材７を取り付けた位置に図４のコンクリートの二次吹き付け工程Ｓ２０を実施する。   Next, as shown in FIG. 7, the concrete secondary spraying step S <b> 20 of FIG. 4 is performed at the position where the reinforcing steel material 6 and the girder steel material 7 are attached.

コンクリートの二次吹き付け工程Ｓ２０では、まず、隣接する支保工３間のトンネル２の内周面２ａの内側にコンクリートを吹き付けてコンクリート壁４を形成する。コンクリート壁４は、支保工３の内側のフランジ３ｃの表面を覆わない程度の厚さに形成する。そして、トンネル２の脚部に、トンネル２の内方に突出するとともに、トンネル２の長手方向に連続してコンクリート壁４と一体化するようにコンクリートを吹き付けて補強構造体５を構築する。補強構造体５は、略三角柱状を形成し、表層部が補強鋼材６を覆う程度に構築する。また、補強構造体５を既設の補強構造体５とトンネル２の長手方向に一体化するように留意しつつ、コンクリートを吹き付ける。   In the concrete secondary spraying step S <b> 20, first, concrete is sprayed to the inside of the inner peripheral surface 2 a of the tunnel 2 between the adjacent support works 3 to form the concrete wall 4. The concrete wall 4 is formed to a thickness that does not cover the surface of the flange 3 c inside the support 3. Then, the reinforcing structure 5 is constructed by projecting the concrete to the legs of the tunnel 2 so as to project inward of the tunnel 2 and to be integrated with the concrete wall 4 continuously in the longitudinal direction of the tunnel 2. The reinforcing structure 5 is formed to have a substantially triangular prism shape and the surface layer portion covers the reinforcing steel material 6. Moreover, concrete is sprayed, paying attention to integrate the reinforcing structure 5 and the existing reinforcing structure 5 in the longitudinal direction of the tunnel 2.

ここで、使用するコンクリートには、ＮＡＴＭ等で通常用いられる早期に硬化する性質のものを用いる。
また、吹き付けの際には、コンクリートが、支保工３と補強鋼材６と桁鋼材７との間に密実に充填されるように留意する。
そして、吹き付けられたコンクリートは充分に養生して硬化させる。 Here, as the concrete to be used, the one having the property of being hardened at an early stage which is usually used in NATM or the like is used.
Also, when spraying, care should be taken that the concrete is densely filled between the support 3, the reinforcing steel material 6 and the girder steel material 7.
The sprayed concrete is sufficiently cured and cured.

このように工程Ｓ１０及びＳ２０を、トンネル２の長手方向に繰り返して行うことにより、本実施形態のトンネル脚部の補強構造１が構築される。   In this way, by repeating steps S10 and S20 in the longitudinal direction of the tunnel 2, the tunnel leg reinforcement structure 1 of the present embodiment is constructed.

上述したように、切羽の掘削、工程Ｓ１０及びＳ２０等を繰り返して行い、上半２ｃを予め設計等により決定された距離だけ掘進したら、次に、下半２ｄの掘削を開始する。下半２ｄを掘削する際に、補強構造体５を撤去する。補強構造体５の撤去の際には、補強構造体５と一体化しているコンクリート壁４を破砕しないように留意する。   As described above, excavation of the face, steps S10 and S20, etc. are repeated, and after excavating the upper half 2c by a distance determined in advance by design or the like, excavation of the lower half 2d is started. When excavating the lower half 2d, the reinforcing structure 5 is removed. When removing the reinforcing structure 5, care should be taken not to crush the concrete wall 4 integrated with the reinforcing structure 5.

なお、本実施形態においては、上半先進工法の上半２ｃ掘削時に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図８に示すように、上半先進工法の下半２ｄ掘削時にも適用可能である。   In addition, in this embodiment, although the case where it applied at the time of excavation of the upper half 2c of the upper half advanced construction method was demonstrated, it is not limited to this, As shown in FIG. It can also be applied during excavation.

以上説明した本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造１によれば、トンネル２の脚部に、そのトンネル２の内方に突出するとともに、トンネル２の長手方向に連続して支保工３及びコンクリート壁４と一体化し、かつ、トンネル底盤面２ｂに接するように補強構造体５が設けられているので、支保工３の脚部に作用する荷重を補強構造体５に伝達することができる。そして、この補強構造体５により、支保工３のトンネル底盤面２ｂに対する接地面積をトンネル２の横断方向及び長手方向へ拡張して、支保工３の脚部に作用する荷重を分散させることができる。すなわち、地山に伝達する単位面積当たりの荷重が軽減されるので、支保工３の脚部の沈下を確実に抑制することができる。   According to the tunnel leg reinforcing structure 1 according to the present embodiment described above, the tunnel 2 protrudes inward of the tunnel 2 at the leg 2 and is continuously supported in the longitudinal direction of the tunnel 2. Since the reinforcing structure 5 is provided so as to be integrated with the concrete wall 4 and in contact with the tunnel bottom surface 2 b, the load acting on the legs of the support 3 can be transmitted to the reinforcing structure 5. And by this reinforcement structure 5, the contact area with respect to the tunnel bottom base surface 2b of the support 3 can be expanded in the transverse direction and the longitudinal direction of the tunnel 2, and the load acting on the legs of the support 3 can be dispersed. . That is, since the load per unit area transmitted to the natural ground is reduced, it is possible to reliably suppress the settlement of the legs of the support 3.

また、補強構造体５は、吹き付けにより構築可能なので、コンクリート壁４を構築する吹き付け作業、すなわち二次吹き付け作業と同時に構築することができる。したがって、二次吹き付け作業内に補強構造体５を構築する作業を組み込むことができるので、工期への影響が少ない。そして、この補強構造体５は、コンクリートからなるので、支保工３及びコンクリート壁４と強固に一体化することができる。さらに、補強構造体５を構築するための専用の装置等を準備する必要が無いので、手間がかからない。   Further, since the reinforcing structure 5 can be constructed by spraying, it can be constructed simultaneously with the spraying operation for constructing the concrete wall 4, that is, the secondary spraying operation. Therefore, since the work for constructing the reinforcing structure 5 can be incorporated in the secondary spraying work, the influence on the construction period is small. Since the reinforcing structure 5 is made of concrete, it can be firmly integrated with the support 3 and the concrete wall 4. Furthermore, since it is not necessary to prepare a dedicated device or the like for constructing the reinforcing structure 5, it does not take time.

また、補強構造体５は、補強鋼材６及び桁鋼材７等の鋼材を備えているので、強度を高めることができる。   Moreover, since the reinforcement structure 5 is provided with steel materials, such as the reinforcement steel material 6 and the girder steel material 7, intensity | strength can be raised.

そして、地山が急に悪くなった場合でも、補強構造体５の接地面積が大きくなるように、トンネル２の横断方向及び長手方向へ吹き付けを拡張するだけなので、早急に対応することができる。   And even if the natural ground suddenly deteriorates, it is possible to cope with it immediately because the spraying is only expanded in the transverse direction and the longitudinal direction of the tunnel 2 so that the ground contact area of the reinforcing structure 5 is increased.

また、特許文献１に記載のウィングリブのような重量物を有する支保工と比べると、一般的な支保工３を用いるので、トンネル２内への搬入や設置作業を、特に専用機を用いることなく行うことができる。   In addition, compared to the support structure having a heavy object such as the wing rib described in Patent Document 1, since the general support structure 3 is used, especially the special equipment is used for carrying in and setting work into the tunnel 2. Can be done without.

なお、本実施形態においては、補強構造体５を切羽から所定の長さＳだけ坑口側に構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、切羽直前の支保工３の脚部に補強構造体５を構築してもよい。   In addition, in this embodiment, although the case where the reinforcement structure 5 was constructed | assembled by the predetermined length S from a face to the wellhead side was demonstrated, it is not limited to this, The leg part of the support work 3 just before a face Alternatively, the reinforcing structure 5 may be constructed.

また、本実施形態においては、上部半断面先進工法に適用した場合について説明したが、この工法に限定されるものではなく、トンネル２を掘削する工法全般、例えば、全断面掘削工法等に適用可能である。   In the present embodiment, the case where the method is applied to the upper half-section advanced construction method has been described. However, the present invention is not limited to this method, and can be applied to all construction methods for excavating the tunnel 2, for example, the full-section excavation method. It is.

さらに、本実施形態においては、トンネル２の長手方向の全長に補強構造体５を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図９に示すように、地山の耐力が大きい箇所では補強構造体５を設けずに、耐力が小さい箇所のみに設けてもよい。   Furthermore, in this embodiment, although the case where the reinforcement structure 5 was provided in the full length of the longitudinal direction of the tunnel 2 was demonstrated, it is not limited to this, As shown in FIG. In some places, the reinforcing structure 5 may not be provided, and the reinforcement structure 5 may be provided only in a place where the proof stress is small.

本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造を示す横断方向断面図である。It is a transverse direction sectional view showing a reinforcement structure of a tunnel leg concerning this embodiment. 本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the reinforcement structure of the tunnel leg part concerning this embodiment. 本実施形態に係るトンネル脚部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the tunnel leg part concerning this embodiment. 本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造を構築する施工手順を示す工程図である。It is process drawing which shows the construction procedure which builds the reinforcement structure of the tunnel leg part concerning this embodiment. 本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造の施工手順を示すトンネルの平面図である。It is a top view of the tunnel which shows the construction procedure of the reinforcement structure of the tunnel leg part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造の施工手順を示すトンネルの平面図である。It is a top view of the tunnel which shows the construction procedure of the reinforcement structure of the tunnel leg part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造の施工手順を示すトンネルの平面図である。It is a top view of the tunnel which shows the construction procedure of the reinforcement structure of the tunnel leg part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造を下半掘削時に適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which applied the reinforcement structure of the tunnel leg part which concerns on this embodiment at the time of lower half excavation. 本実施形態に係るトンネル脚部の補強構造を適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which applied the reinforcement structure of the tunnel leg part which concerns on this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ トンネル脚部の補強構造 ２ トンネル
２ａ トンネル内周面 ２ｂ トンネル底盤面
２ｃ 上半 ２ｄ 下半
３ 支保工 ３ａ 支保工本体
３ｂ 底板 ３ｃ フランジ
４ コンクリート壁 ５ 補強構造体
６ 補強鋼材 ７ 桁鋼材
Ｓ１０ 補強材取り付け工程 Ｓ２０ コンクリートの二次吹き付け工程
Ｌ 切羽を掘削する所定の長さ Ｓ 切羽から補強構造体までの所定の長さ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tunnel leg reinforcement structure 2 Tunnel 2a Tunnel inner peripheral surface 2b Tunnel bottom board surface 2c Upper half 2d Lower half 3 Supporting work 3a Supporting work main body 3b Bottom plate 3c Flange 4 Concrete wall 5 Reinforcement structure 6 Reinforcement steel 7 Girder steel S10 Reinforcement Material attachment process S20 Secondary spraying process of concrete L Predetermined length for excavating face S S Predetermined length from face to reinforcing structure

Claims (6)

トンネルの脚部を補強する補強構造であって、
前記トンネル内に、前記トンネルの長手方向に所定の間隔で建て込まれた支保工と、
隣接する前記支保工間で、かつ、前記トンネルの内周面の内側に所定の厚さに形成されたコンクリート壁と、
前記トンネルの脚部に、前記トンネルの内方に突出するとともに、前記トンネルの長手方向に連続して前記支保工及び前記コンクリート壁と一体化し、かつ、トンネル底盤面に接するように構築された補強構造体とを備えることを特徴とするトンネル脚部の補強構造。 A reinforcing structure for reinforcing the leg of the tunnel,
In the tunnel, support works built at predetermined intervals in the longitudinal direction of the tunnel,
A concrete wall formed between the adjacent support works and with a predetermined thickness inside the inner peripheral surface of the tunnel;
Reinforcement constructed so as to project inward of the tunnel to the leg portion of the tunnel, and to be integrated with the support and the concrete wall continuously in the longitudinal direction of the tunnel and to be in contact with the bottom surface of the tunnel A reinforcement structure for a tunnel leg, comprising a structure. 前記補強構造体は、コンクリートからなることを特徴とする請求項１に記載のトンネル脚部の補強構造。   2. The tunnel leg reinforcement structure according to claim 1, wherein the reinforcement structure is made of concrete. 前記補強構造体は、
前記補強構造体の表層部に埋設されるとともに、一端が前記支保工の脚部に接続され、他端がトンネルの内方に突出するように配置される補強鋼材と、
前記補強構造体の下端部に埋設されるとともに、下面がトンネル底盤面に接するように配置され、隣接する前記補強鋼材同士をトンネルの長手方向に一連に連結する桁鋼材とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のトンネル脚部の補強構造。 The reinforcing structure is
Reinforced steel material that is embedded in the surface layer portion of the reinforcing structure, one end is connected to the support leg, and the other end is disposed so as to protrude inward of the tunnel;
A girder steel material embedded in the lower end portion of the reinforcing structure and disposed so that the lower surface is in contact with the bottom surface of the tunnel and connecting the adjacent reinforcing steel materials in series in the longitudinal direction of the tunnel. The tunnel leg reinforcement structure according to claim 1 or 2. トンネルの脚部を補強する補強工法において、
前記トンネルの長手方向に所定の間隔で建て込まれた支保工間で、かつ、前記トンネルの内周面の内側にコンクリートを吹き付けてコンクリート壁を形成すると同時に、前記トンネルの脚部に、前記トンネルの内方に突出するとともに、前記トンネルの長手方向に連続して前記支保工及び前記コンクリート壁と一体化し、かつ、トンネル底盤面に接する補強構造体を構築するコンクリート吹き付け工程を備えることを特徴とするトンネル脚部の補強工法。 In the reinforcement method to reinforce the leg of the tunnel,
A concrete wall is formed by spraying concrete on the inner peripheral surface of the tunnel between support works built at a predetermined interval in the longitudinal direction of the tunnel, and at the same time, the tunnel legs And a concrete spraying step for constructing a reinforcing structure that is integrated with the support and the concrete wall continuously in the longitudinal direction of the tunnel and is in contact with the bottom surface of the tunnel. Reinforcement method for tunnel legs. 前記コンクリート吹き付け工程において、
新たに構築する前記補強構造体を既設の前記補強構造体とトンネルの長手方向に一体化するように構築することを特徴とする請求項４に記載のトンネル脚部の補強工法。 In the concrete spraying process,
5. The tunnel leg reinforcing method according to claim 4, wherein the newly constructed reinforcing structure is constructed so as to be integrated with the existing reinforcing structure in the longitudinal direction of the tunnel. 前記コンクリート吹き付け工程の前に、
前記支保工の脚部に補強鋼材を前記トンネルの内方に突出するように接続して、隣接する前記補強鋼材同士をトンネルの長手方向に桁鋼材で一連に連結する補強材取り付け工程を更に備えることを特徴とする請求項４又は５に記載のトンネル脚部の補強工法。 Before the concrete spraying process,
Further comprising a reinforcing material attaching step of connecting a reinforcing steel material to the support leg so as to protrude inward of the tunnel, and connecting the adjacent reinforcing steel materials in series with a girder steel material in the longitudinal direction of the tunnel. The tunnel leg reinforcement method according to claim 4 or 5, wherein the tunnel leg is reinforced.
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