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JP7841833B2 - Invert block - Google Patents
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JP7841833B2 - Invert block - Google Patents

Invert block

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JP7841833B2 JP2023005494A JP2023005494A JP7841833B2 JP 7841833 B2 JP7841833 B2 JP 7841833B2 JP 2023005494 A JP2023005494 A JP 2023005494A JP 2023005494 A JP2023005494 A JP 2023005494A JP 7841833 B2 JP7841833 B2 JP 7841833B2
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Description

本発明は、トンネル内の盤膨れを防止するための施工技術に関するものである。 This invention relates to a construction technique for preventing ground swelling within tunnels.

トンネル周辺部の応力状態によっては、下側底から押し上げる圧力を受けるために路面の隆起や変状等による盤膨れ箇所が発生し、トンネル構造物の健全性が低下する場合がある。 Depending on the stress conditions around the tunnel, upward pressure from the bottom can cause bulging or deformation of the road surface, potentially reducing the structural integrity of the tunnel.

そのために、下側底から押し上げる圧力に耐えるように、トンネルの底部地盤に当該トンネルに対して逆アーチ状となったインバートを設置する工事が行われる。 Therefore, construction work is carried out to install an inverted arch-shaped structure in the ground at the bottom of the tunnel to withstand the upward pressure from below.

なお、トンネルにインバートを施工する技術については、例えば特許文献1(特開2020-041381号公報)に記載されたものが知られている。 Regarding the technology for constructing inverts in tunnels, for example, the method described in Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 2020-041381) is known.

特開2020-041381号公報Japanese Patent Publication No. 2020-041381

ここで、トンネルにおけるインバートの設置は、現場打ちコンクリートによる工法が一般的である。しかしながら、現場打ちのコンクリートでは、コンクリートを打設するための型枠の設置、コンクリートの養生等に時間がかかり、工期が長くなる。特に、供用中の高速道路のトンネルに当該工法を適用すると、車線規制期間が長くなることから、影響が大きくなる。 In tunnels, the installation of inverts is generally done using cast-in-place concrete. However, this method requires time for formwork setup and concrete curing, resulting in longer construction periods. This is particularly problematic when applied to tunnels on expressways already in use, as it prolongs lane closures.

また、プレキャストのインバートを製造してトンネル内に搬入し、設置していく工法もあるが、費用がかかるのみならず、トンネル内での施工となるために使用重機の大きさが限定され、さらに、インバートを吊り上げて設置するためのクレーンの旋回が難しくなるなど、困難な設置作業となる。 Another construction method involves manufacturing precast inverts, transporting them into the tunnel, and installing them. However, this method is not only costly, but also difficult because the construction takes place inside the tunnel, limiting the size of the heavy machinery that can be used, and making it challenging to rotate the crane needed to lift and install the inverts.

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、トンネルにおける盤膨れ防止の施工を、短い工期で、低コスト且つ容易に行うことのできる技術を提供することを目的とする。 This invention was made in light of the above-described technical background, and aims to provide a technology that enables tunnel bulging prevention construction to be carried out easily, in a short construction period, and at low cost.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明のインバート用ブロックは、トンネルの底部地盤に設置され、トンネルの円周方向に沿って逆アーチ状を形成するインバート用ブロックであって、長尺形状を呈して長手側で軸方向に向けて相互に接続されてトンネル円周方向に長く配置された複数の鋼製のエレメントで構成されるとともに、これらのエレメントが一体になって上板、下板および側板からなる箱型に形成され、前記エレメントの長手側に形成された接続用開口部には、箱型の内部に打設されるコンクリートが一方の前記エレメントから他方の前記エレメントへ流れ込むことができる隙間が形成されるとともに上方向からの荷重を支持する支持部材が設置され、前記上板、前記下板および前記側板からなる箱型の内部にコンクリートが充填されており、前記エレメントの長手側には、双方の前記エレメントの前記上板同士および前記下板同士に跨がる接続板がそれぞれ設けられている、ことを特徴とする。 To solve the above problems, the invert block of the present invention as described in claim 1 is an invert block installed in the ground at the bottom of a tunnel and forming an inverted arch shape along the circumference of the tunnel, and is composed of a plurality of steel elements that are elongated in shape and connected to each other in the axial direction on their longitudinal side and arranged to be long in the circumference of the tunnel, and these elements are integrally formed into a box shape consisting of an upper plate, a lower plate and side plates, and a gap is formed in the connecting opening formed on the longitudinal side of the element in which concrete poured into the inside of the box shape can flow from one element to the other, and a support member is installed to support an upward load , concrete is filled inside the box shape consisting of the upper plate, the lower plate and the side plates , and connecting plates are provided on the longitudinal side of the element that span the upper plates of both elements and the lower plates of both elements.

請求項2に記載の本発明のインバート用ブロックは、上記請求項1に記載の発明において、双方の前記エレメントの前記上板同士に跨がる接続板は、一方の前記エレメントの前記上板の下面に、当該上板からはみ出すようにして前記上板の長手側の全長に亘って取り付けられ、双方の前記エレメントの前記下板同士に跨がる接続板は、一方の前記エレメントの前記下板の下面に、当該下板からはみ出すようにして前記下板の長手側の全長に亘って取り付けられている、ことを特徴とする。 The invert block of the present invention described in claim 2 is characterized in that, in the invention described in claim 1, the connecting plate spanning the upper plates of both elements is attached to the lower surface of the upper plate of one element, extending over the entire length of the upper plate on its longitudinal side, so as to protrude from the upper plate, and the connecting plate spanning the lower plates of both elements is attached to the lower surface of the lower plate of one element, extending over the entire length of the lower plate on its longitudinal side, so as to protrude from the lower plate.

請求項3に記載の本発明のインバート用ブロックは、上記請求項2に記載の発明において、一方の前記エレメントの前記上板に取り付けられた前記接続板には、貫通孔が形成されており、他方の前記エレメントの前記上板には、前記貫通孔を貫通してナットと螺合する接続ボルトが上側から締め付け可能に取り付けられている、ことを特徴とする。 The invert block of the present invention described in claim 3 is characterized in that, in the invention described in claim 2, the connecting plate attached to the upper plate of one of the elements has a through hole, and the upper plate of the other element is attached from above so that a connecting bolt that passes through the through hole and screws into a nut can be tightened.

請求項4に記載の本発明のインバート用ブロックは、上記請求項3に記載の発明において、前記貫通孔は、トンネルの軸方向に長く形成された長孔である、ことを特徴とする。 The invert block of the present invention described in claim 4 is characterized in that, in the invention described in claim 3, the through-hole is an elongated hole formed in the axial direction of the tunnel.

請求項5に記載の本発明のインバート用ブロックは、上記請求項4に記載の発明において、前記エレメントには、当該エレメントの短手方向に沿った前記側板である短手方向側板を備え、相互に隣接する前記エレメントの2枚の短手方向側板の間には、前記長孔に対する前記接続ボルトと前記ナットとの締結位置に応じて形成される隙間を閉塞するための閉塞板が設けられている、ことを特徴とする。 The invert block of the present invention described in claim 5 is characterized in that, in the invention described in claim 4, the element is provided with a short-direction side plate which is the side plate along the short direction of the element, and a closing plate is provided between two short-direction side plates of adjacent elements to close the gap formed according to the fastening position of the connecting bolt and the nut to the elongated hole.

請求項6に記載の本発明のインバート用ブロックは、上記請求項5に記載の発明において、前記閉塞板は、一方の前記短手方向側板の外面に、一部が隣接する前記エレメントの前記短手方向側板に重なるようにトンネル軸方向にはみ出して溶接されている、ことを特徴とする。 The invert block of the present invention described in claim 6 is characterized in that, in the invention described in claim 5, the closing plate is welded to the outer surface of one of the short-side plates, with a portion of it protruding in the tunnel axial direction so as to overlap the short-side plate of the adjacent element.

請求項7に記載の本発明のインバート用ブロックは、上記請求項2に記載の発明において、一方の前記エレメントの前記下板に取り付けられた前記接続板の上面には、他方の前記エレメントとの間をシールするシール材が貼着されている、ことを特徴とする。 The invert block of the present invention described in claim 7 is characterized in that, in the invention described in claim 2, a sealing material is attached to the upper surface of the connecting plate attached to the lower plate of one of the elements, thereby sealing the space between it and the other element.

本発明のインバート用ブロックによれば、複数個の鋼製のエレメントを現場に据え付け、接続板を介して相互に接続するだけで、インバート用ブロックが構成されてトンネルの底部地盤に設置される。したがって、本発明のインバート用ブロックを用いることにより、トンネルにおける盤膨れ防止の施工を、短い工期で、低コスト且つ容易に行うことが可能になる。 According to the invert block of the present invention, the invert block is constructed and installed in the tunnel bottom ground simply by setting up multiple steel elements on-site and connecting them to each other via connecting plates. Therefore, by using the invert block of the present invention, it becomes possible to prevent ground swelling in tunnels in a short construction period, at low cost, and easily.

本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを車両等が通過するトンネルの円周方向に沿うように2つ接続してトンネルの底部地盤に設置された状態を示す平面図である。This is a plan view showing an invert block, which is one embodiment of the present invention, installed on the ground at the bottom of a tunnel by connecting two blocks along the circumferential direction of the tunnel through which vehicles pass. トンネルの底部地盤に埋設された図1のインバート用ブロックとトンネルの下半とをトンネルの円周方向から示す断面図である。This is a cross-sectional view of the invert block shown in Figure 1, which is embedded in the ground at the bottom of the tunnel, and the lower half of the tunnel, taken from the circumferential direction of the tunnel. 本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを構成する両端部の内の設置方向先端部および両端部以外のエレメントの短手方向に沿った断面図である。This is a cross-sectional view of the end portion in the installation direction and the element other than both ends of the invert block, which is one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを構成する両端部の内の設置方向後端部のエレメントの短手方向に沿った断面図である。This is a cross-sectional view along the short direction of the element at the rear end in the installation direction, which is one of the two ends of the invert block that constitutes one embodiment of the present invention. 隣接するエレメントの短手方向側板を示す説明図である。This is an explanatory diagram showing the short-side plates of adjacent elements. (a)は隣接するエレメントの連結前における短手方向側板と閉塞板との関係を示す説明図、(b)は隣接するエレメントの連結後における短手方向側板と閉塞板との関係を示す説明図である。(a) is an explanatory diagram showing the relationship between the short-side plate and the closing plate before adjacent elements are connected, and (b) is an explanatory diagram showing the relationship between the short-side plate and the closing plate after adjacent elements are connected. 図1のインバート用ブロックに打設したコンクリートの流動方向を示す平面図である。This is a plan view showing the flow direction of the concrete poured into the invert block shown in Figure 1. 図7の断面図である。This is a cross-sectional view of Figure 7. 図1のインバート用ブロックをトンネルの軸方向に沿って連続的に設置するための一工程である掘削機械搬入工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。Figure 1 shows a diagram illustrating the process of bringing in the excavation machine, which is one step in the continuous installation of the invert blocks along the axial direction of the tunnel. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from a cross-sectional view of the tunnel along the axial direction. 図9に続く初期掘削工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the initial excavation process, with (a) being an explanatory diagram viewed from above and (b) being an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図10に続く床付け機械搬入工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the floor-laying machinery installation process, with (a) being an explanatory diagram viewed from above and (b) being an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図11に続く掘削・床付け工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the excavation and bed preparation process, with (a) being an explanatory diagram viewed from a plan view and (b) being an explanatory diagram viewed from an axial cross-section of the tunnel. 図12に続く荷下ろし・運搬機械搬入工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the unloading and transport machinery installation process, with (a) being an explanatory diagram viewed from above and (b) being an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図13に続く部材運搬車両の入場および後退工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the entry and exit process of the material transport vehicle, following Figure 13. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図14に続く部材荷下ろし工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the unloading process of the components, following Figure 14. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図15に続く部材仮置き工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the temporary placement process of the components, as shown in Figure 15. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図16に続く部材据付工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the component installation process, with (a) being an explanatory diagram viewed from above and (b) being an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図17に続く裏込め注入工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the backfill injection process, which follows Figure 17. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図18に続く埋め戻し機械搬入工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the process of bringing in backfilling machinery, following Figure 18. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図19に続く埋め戻し工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the backfilling process, with (a) being an explanatory diagram viewed from above and (b) being an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図20に続く転圧工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the compaction process, with (a) being an explanatory diagram viewed from above and (b) being an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図21に続く重機搬出および舗装用機械搬入工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the process of removing heavy machinery and bringing in paving machinery, following Figure 21. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross section of the tunnel. 図22に続く仮舗装工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the temporary paving process, as shown in Figure 22. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図23に続く仮舗装剥離および掘削工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the temporary pavement removal and excavation process, with (a) being an explanatory diagram viewed from above and (b) being an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 埋設されたインバート用ブロック内にコンクリートを打設するための一工程である仮舗装撤去工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。These diagrams illustrate the temporary pavement removal process, which is one step in pouring concrete into the buried invert blocks. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図25に続くコンクリート打設開始工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the concrete pouring commencement process, following Figure 25. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図26に続くコンクリート打設実行工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the concrete pouring process, following Figure 26. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel. 図27に続く再仮舗装工程を示す図面であり、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。The following diagram shows the temporary repaving process, which follows Figure 27. (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel.

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 The following describes an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings. In the drawings illustrating the embodiment, the same reference numerals are generally used for identical components, and repeated descriptions are omitted.

図1は本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを車両等が通過するトンネルの円周方向に沿うように2つ接続してトンネルの底部地盤に設置された状態を示す平面図、図2はトンネルの底部地盤に埋設された図1のインバート用ブロックとトンネルの下半とをトンネルの円周方向から示す断面図、図3は本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを構成する両端部の内の設置方向先端部および両端部以外のエレメントの短手方向に沿った断面図、図4は本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを構成する両端部の内の設置方向後端部のエレメントの短手方向に沿った断面図である。 Figure 1 is a plan view showing two invert blocks, one embodiment of the present invention, connected together along the circumferential direction of a tunnel through which vehicles pass, and installed in the ground at the bottom of the tunnel. Figure 2 is a cross-sectional view showing the invert blocks of Figure 1 embedded in the ground at the bottom of the tunnel and the lower half of the tunnel, viewed from the circumferential direction of the tunnel. Figure 3 is a cross-sectional view of the end portions of the invert block, one embodiment of the present invention, along the installation direction and the elements other than the end portions, along the short direction. Figure 4 is a cross-sectional view of the element at the rear end portion of the invert block, one embodiment of the present invention, along the short direction.

図1および図2に示すように、本実施の形態のインバート用ブロック10は、トンネルTの底部地盤に、トンネルTの円周方向に対して2個連結して逆アーチ状をなして設置されて埋設されるものである。本実施の形態において、1個のインバート用ブロック10の幅は1車線の幅に対応している。したがって、本実施の形態のインバート用ブロック10は、2車線(片側2車線の一方通行あるいは片側1車線の対面通行)になったトンネルTの底部地盤に敷設される。 As shown in Figures 1 and 2, the invert blocks 10 of this embodiment are installed and buried in the ground at the bottom of the tunnel T, with two blocks connected in a reverse arch shape in the circumferential direction of the tunnel T. In this embodiment, the width of one invert block 10 corresponds to the width of one lane. Therefore, the invert blocks 10 of this embodiment are laid in the ground at the bottom of a tunnel T with two lanes (one-way traffic with two lanes on each side or two-way traffic with one lane on each side).

なお、実際の設置工程においては、インバート用ブロック10を一車線全域に設置した後に、もう一方の車線全域に、既設のインバート用ブロック10と連結しながらインバート用ブロック10を設置する。また、トンネルによっては、インバート用ブロックを3個以上トンネルTの円周方向に連結して逆アーチ状をなすようにしてもよい。 In the actual installation process, the invert blocks 10 are installed across the entire lane of one lane, and then the invert blocks 10 are installed across the entire lane of the other lane, connecting them to the existing invert blocks 10. Furthermore, in some tunnels, three or more invert blocks may be connected circumferentially around the tunnel T to form an inverted arch.

図1に示すように、インバート用ブロック10は、設置されるトンネルTの円周方向に長くなった長尺形状を呈しており、長手側で軸方向に向けて相互に接続された4個の鋼製のエレメント10eで構成されている。そして、これら長尺形状のエレメント10eはトンネルTの円周方向に長く設置されている。すなわち、両端に位置するエレメント10e-1,10e-4と、これらのエレメント10e-1,10e-4の間に位置する2個のエレメント10e-2,10e-3とが、トンネルTの円周方向に長く設置され、トンネルTの軸方向(設置方向)に相互に並列に連結されている。なお、エレメント10eの個数は4個である必要はなく、2個以上であれば、つまり複数個であればよい。 As shown in Figure 1, the invert block 10 has an elongated shape that extends in the circumferential direction of the tunnel T in which it is installed, and is composed of four steel elements 10e that are interconnected in the axial direction along their longitudinal side. These elongated elements 10e are installed along the circumferential direction of the tunnel T. Specifically, elements 10e-1 and 10e-4 located at both ends, and two elements 10e-2 and 10e-3 located between them, are installed along the circumferential direction of the tunnel T and are connected in parallel to each other in the axial direction (installation direction) of the tunnel T. Note that the number of elements 10e does not necessarily have to be four; two or more elements are acceptable.

インバート用ブロック10は、各エレメント10eに分かれた上板10ts、下板10usおよび側板10sfを備えている。すなわち、インバート用ブロック10は、これらのエレメント10eが一体になることで上板10ts、下板10usおよび側板10sfからなる箱型の中空構造となっている。また、側板10sfは、長手方向に沿った側板10sf(トンネルの軸方向に位置する側板10sf)である長手方向側板10sf-1、および短手方向に沿った側板10sf(トンネルの円周方向に位置する側板10sf)である短手方向側板10sf-2からなる。そして、両端のエレメント10e-1,10e-4は、上板10ts、下板10us、長手方向側板10sf-1、および短手方向側板10sf-2を備えている。また、エレメント10e-2,10e-3は、上板10ts、下板10us、および短手方向側板10sf-2を備えている。なお、これら上板10ts、下板10usおよび側板10sfは、各エレメント10e毎に相互に溶接されている。 The invert block 10 comprises an upper plate 10ts, a lower plate 10us, and side plates 10sf, each separated into elements 10e. That is, the invert block 10, when these elements 10e are integrated, forms a box-shaped hollow structure consisting of the upper plate 10ts, the lower plate 10us, and the side plates 10sf. The side plates 10sf consist of a longitudinal side plate 10sf-1 (located in the axial direction of the tunnel) and a short-direction side plate 10sf-2 (located in the circumferential direction of the tunnel). The elements 10e-1 and 10e-4 at both ends comprise an upper plate 10ts, a lower plate 10us, a longitudinal side plate 10sf-1, and a short-direction side plate 10sf-2. Furthermore, elements 10e-2 and 10e-3 are equipped with an upper plate 10ts, a lower plate 10us, and a short-side plate 10sf-2. These upper plate 10ts, lower plate 10us, and side plate 10sf are welded to each other for each element 10e.

なお、図2および図8(後述する)においては、インバート用ブロック10が仮舗装により埋設されている状態を示している。仮舗装に至るまでの詳細は後述するが、本実施の形態における仮舗装は、インバート用ブロック10上に路床RBが形成され、路床RBの上に舗装路層L(下層路盤L1(砕石(クラッシャーラン))、上層路盤L2(粒度調整砕石)、基層L3(粗粒度アスファルトコンクリート)、表層L4(密粒度アスファルトコンクリート)が順次積層された層)を形成したものである。 Figures 2 and 8 (described later) show the invert blocks 10 embedded in temporary pavement. Details leading up to the temporary pavement will be described later, but in this embodiment, the temporary pavement consists of a subgrade RB formed on the invert blocks 10, with a pavement layer L (a layer in which the lower subbase L1 (crushed stone), upper subbase L2 (grade-adjusted crushed stone), base layer L3 (coarse-graded asphalt concrete), and surface layer L4 (dense-graded asphalt concrete) are sequentially layered on top of the subbase RB.

ここで、図3および図4に示すように、エレメント10e同士が接続される部位である長手側に形成されたエレメント10eの接続用開口部10eaの内側には、上下板10ts,10usと直角をなすリブ10ebが相互に対向して長手方向に沿って延びるように溶接されている。このリブ10ebには、上方向からの荷重を支持するための支持部材11が設置されている。図2に示すように、支持部材11はトラス状となっており、上から荷重に対して圧縮力が発生するが、曲げモーメントを受けにくくなっている。また、トラス状により、支持部材11間に隙間が形成され、これによって、中空構造のインバート用ブロック10を構成する各エレメント10eの内部空間が相互に連通されている。 Here, as shown in Figures 3 and 4, inside the connecting opening 10ea of the element 10e, which is formed on the longitudinal side where the elements 10e are connected, ribs 10eb are welded perpendicular to the upper and lower plates 10ts and 10us, extending along the longitudinal direction and facing each other. A support member 11 is installed on this rib 10eb to support loads from above. As shown in Figure 2, the support member 11 is truss-shaped, generating compressive force from the load from above, but less susceptible to bending moment. Furthermore, the truss shape creates gaps between the support members 11, thereby connecting the internal spaces of each element 10e that constitute the hollow invert block 10.

なお、支持部材11はトラス状である必要はなく、例えば縦格子状など、上方向からの荷重を支持するとともに、エレメント10eの内部が相互に連通される空間(詳しくは、後工程にて打設されるコンクリートが一方のエレメント10eから他方のエレメント10eへ流れ込むことができる程度の空間)が形成される構造となっていればよい。 Furthermore, the support member 11 does not need to be truss-shaped; for example, it can be a vertical grid shape, or any other structure that supports loads from above and creates a space where the insides of the elements 10e are interconnected (more specifically, a space large enough for concrete to be poured in a later step to flow from one element 10e to the other).

また、エレメント10e同士が接続される部位には、双方のエレメント10eに跨がるように配置される接続板10ed,10efが設けられている。詳しくは、一方のエレメント10eの上板10tsの下面に、トンネルの軸方向(設置方向)に長くなった長孔(図示せず)が形成された接続板10edが、上板10tsからはみ出すようにして当該上板10tsの長手側の全長に亘って取り付けられている。また、一方のエレメント10eの下板10usの下面に、スポンジ系のシール材10eeが上面に貼着された接続板10efが、下板10usからはみ出すようにして下板10usの長手側の全長に亘って取り付けられている。したがって、接続板10ed,10efのはみ出した部分が他方のエレメント10eの上板10tsと下板10usと重なり合うことで、当該接続板10ed,10efが双方のエレメント10eに跨がるように配置されるようになる。さらに、他方のエレメント10eの上板10tsには、接続板10edに形成された前述の長孔を貫通してナット10ecと螺合する接続ボルト10egが上側から締め付け可能に取り付けられている。 Furthermore, connecting plates 10ed and 10ef are provided at the points where the elements 10e are connected, so as to span both elements 10e. Specifically, a connecting plate 10ed, which has an elongated hole (not shown) formed in the axial direction (installation direction) of the tunnel, is attached to the lower surface of the upper plate 10ts of one element 10e, extending along the entire length of the upper plate 10ts so as to protrude from the upper plate 10ts. Also, a connecting plate 10ef, which has a sponge-type sealing material 10ee attached to its upper surface, is attached to the lower surface of the lower plate 10us of one element 10e, extending along the entire length of the lower plate 10us so as to protrude from the lower plate 10us. Therefore, the protruding portions of the connecting plates 10ed and 10ef overlap with the upper plate 10ts and lower plate 10us of the other element 10e, so that the connecting plates 10ed and 10ef are positioned to span both elements 10e. Furthermore, a connecting bolt 10eg is attached to the upper plate 10ts of the other element 10e so that it can be tightened from above, passing through the aforementioned elongated hole formed in the connecting plate 10ed and screwing into the nut 10ec.

このように、接続ボルト10egは、接続板10edに形成されてトンネルの軸方向(設置方向)に長くなった長孔を貫通している。そして、当該長孔が調整代となって、エレメント10e同士の接続時における設置方向のズレの影響を受けずに接続ボルト10egがナット10ecと螺合できるようになっている。すなわち、接続ボルト10egとナット10ecとの長孔に対する締結位置が調整できることから、設置される地盤の状態によって、エレメント10e同士を密着して設置できるときには、密着した状態における長孔の位置で接続ボルト10egとナット10ecとを螺合することができ、エレメント10e同士が密着することができずに設置方向にズレたときには、そのズレた状態における長孔の位置で接続ボルト10egtとナット10ecとを螺合することができる。但し、エレメント10e同士の接続時における設置方向のズレを考慮する必要がない場合には、接続板10edには、長孔ではなく接続ボルト10egが貫通できる径の丸孔を形成してもよい。 Thus, the connecting bolt 10eg passes through an elongated hole formed in the connecting plate 10ed, which is elongated in the axial direction (installation direction) of the tunnel. This elongated hole acts as an adjustment allowance, allowing the connecting bolt 10eg to be screwed into the nut 10ec without being affected by the misalignment in the installation direction when connecting the elements 10e. In other words, since the fastening position of the connecting bolt 10eg and the nut 10ec with respect to the elongated hole can be adjusted, depending on the ground conditions in which the elements 10e are installed, when they can be installed in close contact, the connecting bolt 10eg and the nut 10ec can be screwed into the elongated hole at the position in the close contact state. When the elements 10e cannot be installed in close contact and are misaligned in the installation direction, the connecting bolt 10egt and the nut 10ec can be screwed into the elongated hole at the position in the misaligned state. However, if it is not necessary to consider the misalignment in the installation direction when connecting the elements 10e, a round hole with a diameter through which the connecting bolt 10eg can pass may be formed in the connecting plate 10ed instead of an elongated hole.

なお、エレメント10e同士を密着して設置したときには、双方のエレメント10eの上板10ts相互間、下板10us相互間および短手方向側板10sf-2相互間には僅かの隙間しか形成されないが、エレメント10e同士が設置方向にズレて設置したときには、上板10ts相互間、下板10us相互間および短手方向側板10sf-2相互間には、ズレた寸法だけの隙間が形成されることになる。そして、これらの隙間(エレメント10e同士を密着して設置したときに形成される僅かの隙間、およびエレメント10e同士が設置方向にズレて設置したときに形成されるズレ分に対応した隙間)は、上板10ts相互間では接続板10edにより、下板10us相互間では接続板10efにより、短手方向側板10sf-2相互間では閉塞板10eh(後述する)により、それぞれ閉塞される。 When the elements 10e are installed in close contact, only small gaps are formed between the upper plates 10ts, lower plates 10us, and short-side plates 10sf-2 of both elements 10e. However, when the elements 10e are installed offset from each other in the installation direction, gaps equal to the offset are formed between the upper plates 10ts, lower plates 10us, and short-side plates 10sf-2. These gaps (the small gap formed when the elements 10e are installed in close contact, and the gap corresponding to the offset formed when the elements 10e are installed offset from each other) are closed by the connecting plate 10ed between the upper plates 10ts, by the connecting plate 10ef between the lower plates 10us, and by the closing plate 10eh (described later) between the short-side plates 10sf-2.

また、シール材10eeは、エレメント10e同士の接続されたときに他方のエレメント10eの下板10usにより上から押さえつけられて潰れる(例えば、1mm以下に潰れる)ことでシールされるようになっている。 Furthermore, the sealing material 10ee is designed to be compressed (for example, compressed to less than 1 mm) by being pressed down from above by the lower plate 10us of the other element 10e when the two elements 10e are connected, thereby creating a seal.

したがって、接続ボルト10egをナット10ecと螺合することにより、上側の接続板10edを介して隣接する2つのエレメント10eが相互に接続されるとともに、下側の接続板10efのシール材10eeが潰れてシールされ、中空になったインバート用ブロック10内に外部から土砂が進入しにくくなっている。 Therefore, by screwing the connecting bolt 10eg into the nut 10ec, the two adjacent elements 10e are connected to each other via the upper connecting plate 10ed, and the sealing material 10ee of the lower connecting plate 10ef is crushed and sealed, making it difficult for soil and sand to enter the hollow invert block 10 from the outside.

なお、シール材10eeは、上板10tsに設けられた接続板10edの上面にも、その全長に亘って設けられていてもよい。 Furthermore, the sealing material 10ee may also be provided along its entire length on the upper surface of the connecting plate 10ed, which is attached to the upper plate 10ts.

エレメント10eの下板10usを貫通した支持ボルト15が下方に突出して取り付けられている。この支持ボルト15は、エレメント10eを地盤に設置したときに、支持ボルト15の下端と地盤との間に台座16を挟んで当該エレメント10eの高さを調整するもので、エレメント10eの長手方向の両端部に設けられている。 Support bolts 15 are attached to the lower plate 10us of element 10e, protruding downwards. These support bolts 15 adjust the height of element 10e by inserting a base 16 between the lower end of the support bolt 15 and the ground when element 10e is installed on the ground. They are provided at both ends of the element 10e in the longitudinal direction.

また、エレメント10eにおける下板10usの各支持ボルト15が貫通する孔の位置には、支持ボルト15と螺合するナット17が溶接により固定されている。 Furthermore, nuts 17 that engage with the support bolts 15 are fixed by welding to the holes through which each support bolt 15 passes through the lower plate 10us of element 10e.

インバート用ブロック10の端部に位置してインバート用ブロック10の形成時に最初に設置されるエレメント10e-1(始端部エレメント)には長手方向の両端部に2本ずつ、合計4本の支持ボルト15が設けられており、それ以外のエレメント10e-2,10e-3,10e-4には長手方向の両端部に1本ずつ、合計2本の支持ボルト15が設けられている。これは、エレメント10e-1は最初に設置されるために4本の支持ボルト15で安定させておく必要があるのに対して、エレメント10e-2,10e-3,10e-4は既設のエレメント10e-1,10e-2,10e-3にそれぞれ後続して順次接続されることから2本の支持ボルト15で安定が図れるからである。但し、支持ボルト15の本数は前述した4本あるいは2本に限定されるものではなく、本実施の形態に示す以上の本数であればよい。なお、図示する場合には、エレメント10e-2,10e-3,10e-4に設けられた支持ボルト15の位置は、長手方向の両端部のエレメント設置方向側となっているが、この位置ではなくてもよく、例えばエレメント設置方向と反対側であってもよい。 Element 10e-1 (starting end element), located at the end of the invert block 10 and the first element installed when the invert block 10 is formed, is provided with two support bolts 15 at each of its longitudinal ends, for a total of four bolts. The other elements 10e-2, 10e-3, and 10e-4 are provided with one support bolt 15 at each of their longitudinal ends, for a total of two bolts. This is because element 10e-1 needs to be stabilized with four support bolts 15 because it is the first element to be installed, whereas elements 10e-2, 10e-3, and 10e-4 are connected sequentially to the existing elements 10e-1, 10e-2, and 10e-3, respectively, and can be stabilized with two support bolts 15. However, the number of support bolts 15 is not limited to the four or two bolts mentioned above, and any number greater than or equal to that shown in this embodiment is acceptable. In the illustration, the support bolts 15 on elements 10e-2, 10e-3, and 10e-4 are shown at both ends in the longitudinal direction, on the side facing the element installation direction. However, their position is not necessarily limited to this; for example, they could be on the opposite side of the element installation direction.

なお、図3に示すように、最初に設置されるエレメント10e-1のエレメント設置方向と反対側の支持ボルト15(図3のエレメント10e-1の左側に示された支持ボルト15)の位置は奥部となるために、作業者が接続用開口部10eaから手を入れても届きにくくなる。そこで、当該位置の支持ボルト15は、エレメント10eを上下方向に貫通したボルト孔H4内に収容されるとともに、頭部にレンチ孔(六角レンチ孔など)が形成されている。そして、ボルト孔H4の上部から長い棒レンチ(六角棒レンチなど)を入れて支持ボルト15を回してエレメント10e-1の高さを調整するようにしている。 As shown in Figure 3, the support bolt 15 on the opposite side of the element installation direction of the initially installed element 10e-1 (the support bolt 15 shown on the left side of element 10e-1 in Figure 3) is located at the back, making it difficult for an operator to reach it through the connection opening 10ea. Therefore, the support bolt 15 at this location is housed within a bolt hole H4 that penetrates the element 10e vertically, and a wrench hole (such as a hexagonal wrench hole) is formed in its head. A long wrench (such as a hexagonal wrench) is inserted from the top of the bolt hole H4 to rotate the support bolt 15 and adjust the height of element 10e-1.

また、同じく図3に示すように、エレメント10e-1のエレメント設置方向側に位置する支持ボルト15(図3のエレメント10e-1の右側に示された支持ボルト15)、およびエレメント10e-1とエレメント10e-4(インバート用ブロック10の端部に位置してインバート用ブロック10の形成時に最後に設置されるエレメント:終端部エレメント)との間に位置するエレメント10e-2,10e-3の支持ボルト15(図3のエレメント10e-2,10e-3に示された支持ボルト15)は、作業者が接続用開口部10eaから手を入れて届く位置であるため、接続用開口部10eaから回転可能な位置に設けられている。 Furthermore, as also shown in Figure 3, the support bolt 15 located on the element installation side of element 10e-1 (the support bolt 15 shown to the right of element 10e-1 in Figure 3), and the support bolts 15 of elements 10e-2 and 10e-3 located between element 10e-1 and element 10e-4 (the element located at the end of the invert block 10 and the last element installed when the invert block 10 is formed: the terminal element) (the support bolts 15 shown for elements 10e-2 and 10e-3 in Figure 3) are positioned so that they can be rotated from the connection opening 10ea, as they are within reach of the worker by reaching through the connection opening 10ea.

さらに、図4に示すように、エレメント10e-4の支持ボルト15は、当該エレメント10e-4が隣接するエレメント10e-3と接続されることにより、作業者が接続用開口部10eaから手を入れることができなくなるために、エレメント10e-4と地盤との隙間から回転可能な位置に設けられている。この場合、図示するように、支持ボルト15の頭部15a(つまり、支持ボルトを回す部分)がエレメント10e-4と地盤との間になるようにするため、支持ボルト15は下板10usの下方から上方に向けてねじ込まれている。 Furthermore, as shown in Figure 4, the support bolt 15 of element 10e-4 is positioned to rotate from the gap between element 10e-4 and the ground, because when element 10e-4 is connected to the adjacent element 10e-3, it becomes impossible for an operator to reach through the connection opening 10ea. In this case, as shown in the figure, the support bolt 15 is screwed in from below the bottom plate 10us upwards so that the head 15a of the support bolt 15 (i.e., the part that rotates the support bolt) is between element 10e-4 and the ground.

ここで、インバート用ブロック10の側板10sfの構造について、図5および図6を用いて説明する。図5は隣接するエレメントの短手方向側板を示す説明図、図6は隣接するエレメントの短手方向側板と閉塞板との関係を示す説明図であり、(a)は隣接するエレメントの連結前を、(b)は隣接するエレメントの連結後を示している。 Here, the structure of the side plate 10sf of the invert block 10 will be explained using Figures 5 and 6. Figure 5 is an explanatory diagram showing the short-side plate of adjacent elements, and Figure 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the short-side plate and the closing plate of adjacent elements; (a) shows the adjacent elements before connection, and (b) shows the adjacent elements after connection.

インバート用ブロック10は、エレメント10e毎に分かれた側板10sf(長手方向側板10sf-1、短手方向側板10sf-2)を備えている。そして、相互に隣接したエレメント10eの短手方向側板10sf-2の間には、前述したように、接続板10edに形成された長孔に対する接続ボルト10egとナット10ecとの締結位置に応じた隙間が形成される(図6(a)参照)。 The invert block 10 is equipped with separate side plates 10sf (longitudinal side plate 10sf-1, transverse side plate 10sf-2) for each element 10e. Between the transverse side plates 10sf-2 of adjacent elements 10e, a gap is formed corresponding to the fastening position of the connecting bolt 10eg and nut 10ec in the elongated hole formed in the connecting plate 10ed, as described above (see Figure 6(a)).

そして、この隙間をそのままにしておくと、中空になったインバート用ブロック10内に土砂が入り込んだり、後工程でコンクリートを打設した場合に当該コンクリートが隙間から漏出することになる。そこで、図5および図6(a)に示すように、エレメント10e同士(ここでは、エレメント10e-1とエレメント10e-2)を連結した際に2枚の短手方向側板10sf-2の間に形成される隙間を閉塞するために、閉塞板10ehが設けられている。 If this gap is left as is, soil and sand will enter the hollow invert block 10, and concrete will leak out through the gap when it is poured in a later step. Therefore, as shown in Figures 5 and 6(a), a closing plate 10eh is provided to close the gap formed between the two short-side plates 10sf-2 when the elements 10e (in this case, element 10e-1 and element 10e-2) are connected.

この閉塞板10ehは、一方のエレメント10e(図示する場合には、エレメント10e-2)の短手方向側板10sf-2の側端部の外面に、一部が隣接するエレメント(図示する場合には、エレメント10e-1)の短手方向側板10sfに重なるようにトンネル軸方向にはみ出して溶接されている。これにより、エレメント10e同士(ここでは、エレメント10e-1とエレメント10e-2)を連結したときに形成される前述の隙間が、閉塞板10ehにより閉塞されることになる。なお、エレメント10e同士を連結したならば、他方のエレメント10e(ここでは、エレメント10e-1)と閉塞板10ehとの間も溶接しておくか、予め設けておいたシール材でシールするようにしておくのが望ましい。 This closing plate 10eh is welded to the outer surface of the side end of the short-side plate 10sf-2 of one element 10e (element 10e-2 in the illustration), with a portion of it overlapping the short-side plate 10sf of the adjacent element (element 10e-1 in the illustration) in the tunnel axial direction. This ensures that the gap formed when two elements 10e (in this case, elements 10e-1 and 10e-2) are connected is closed by the closing plate 10eh. It is desirable that, after connecting two elements 10e, the gap between the other element 10e (in this case, element 10e-1) and the closing plate 10eh be welded or sealed with a pre-installed sealing material.

さて、図1において、複数本(ここでは2本)のH型鋼の杭12が立設されている。この杭12は、2つの車線を区画するためのガードレールの支柱と地盤掘削時の横矢板(インバート用ブロック10の設置のために地盤を掘削する際における土留め壁としての横矢板)の親杭とを兼用している。したがって、インバート用ブロック10を構成するエレメント10eには、杭12との干渉を回避するための凹部が形成されている。 Now, in Figure 1, multiple (two in this case) H-shaped steel piles 12 are erected. These piles 12 serve both as support posts for guardrails separating the two lanes and as main piles for sheet piles used during ground excavation (sheet piles acting as retaining walls when excavating the ground for the installation of the invert blocks 10). Therefore, the elements 10e constituting the invert blocks 10 have recesses formed to avoid interference with the piles 12.

また、図1に示すように、インバート用ブロック10の設置方向(トンネル軸方向)両端に位置するエレメント10e-1,10e-4には、ナットが内側に固定された連結孔13が上板10tsに形成されている。この連結孔13は、隣接するインバート用ブロック10同士を連結プレート(図示せず)を介して連結するためのものである。すなわち、連結プレートに形成された貫通孔を通してボルトを連結孔13内のナットと螺合することにより、連結プレートがインバート用ブロック10に固定される。そして、隣接するインバート用ブロック10にも同じ連結プレートをボルト止めすることにより、連結プレートを介して相互に隣接したインバート用ブロック10が連結される。なお、連結孔13は、本実施の形態のように複数箇所ではなく、1箇所だけでもよい。 Furthermore, as shown in Figure 1, elements 10e-1 and 10e-4 located at both ends of the invert block 10 in the installation direction (tunnel axis direction) have connecting holes 13 formed in the upper plate 10ts, with nuts fixed to the inside. These connecting holes 13 are for connecting adjacent invert blocks 10 via connecting plates (not shown). That is, by screwing a bolt through a through-hole formed in the connecting plate into the nut in the connecting hole 13, the connecting plate is fixed to the invert block 10. Then, by bolting the same connecting plate to an adjacent invert block 10, the adjacent invert blocks 10 are connected via the connecting plates. Note that the connecting holes 13 may be located in only one place, rather than multiple locations as in this embodiment.

また、図2に示すように、各エレメント10eの上板10tsの長手方向の2カ所には、エレメント10eをクレーン(クローラクレーンなど)のワイヤで吊ってトンネルTの底部地盤に設置するために、ワイヤ先端に取り付けられたフックが係合可能な吊り金具14が設けられている。 Furthermore, as shown in Figure 2, each element 10e is provided with two lifting fittings 14 at two locations along its longitudinal direction on the upper plate 10ts. These fittings allow the element 10e to be suspended by a wire from a crane (such as a crawler crane) and installed on the ground at the bottom of the tunnel T.

さらに、図1および図3,図4に示すように、各エレメント10eには、トンネルの底部地盤に設置した際にエレメント10eと地盤との間にグラウトを注入してエレメント10eと地盤との間の空隙を埋めるためのグラウト注入孔H3が設けられている。このグラウト注入孔H3は、エレメント10eを上下方向に貫通した筒状になっている(つまり、中空になった内部空間と隔絶されている)。したがって、上部のグラウト注入孔H3から注入されたグラウトは、筒状のグラウト注入孔H3内を通ってエレメント10eと地盤との間に充填される。 Furthermore, as shown in Figures 1, 3, and 4, each element 10e is provided with a grout injection hole H3 for injecting grout between the element 10e and the ground when installed in the tunnel bottom ground, thereby filling the void between the element 10e and the ground. This grout injection hole H3 is cylindrical, penetrating the element 10e vertically (i.e., isolated from the hollow internal space). Therefore, grout injected from the upper grout injection hole H3 passes through the cylindrical grout injection hole H3 and fills the space between the element 10e and the ground.

図1に示すように、インバート用ブロック10の上板10tsには、後工程において、中空構造となった内部にコンクリートを打設するためのコンクリート打設孔H1、および打設されたコンクリートが吹き出すコンクリート吹出孔H2が形成されている。 As shown in Figure 1, the upper plate 10ts of the invert block 10 has concrete pouring holes H1 for pouring concrete into the hollow interior in a subsequent process, and concrete blowing holes H2 for blowing out the poured concrete.

図示するように、コンクリート打設孔H1は、トンネルTの底部地盤に設置されたときにおけるインバート用ブロック10の上板10tsの低い位置(設置されるトンネルTの側壁と反対側の中央付近)の1カ所に形成され、コンクリート吹出孔H2は、トンネルTの底部地盤に設置されたときにおけるインバート用ブロック10の上板10tsの高い位置(設置されるトンネルTの側壁側の隅部)の2箇所に形成されている。なお、コンクリート打設孔H1およびコンクリート吹出孔H2の数および形成位置は本実施の形態に示す場合には限定されない。但し、コンクリート吹出孔H2は、コンクリート打設時において内部の空気がスムーズに排出されるように、設置されるトンネルTの側壁側の隅部に形成されているのが望ましい。 As shown in the figure, the concrete placement hole H1 is formed at one location on the upper plate 10ts of the invert block 10 when it is installed in the ground at the bottom of the tunnel T (near the center on the side opposite the side wall of the tunnel T where it is installed). The concrete blowout holes H2 are formed at two locations on the upper plate 10ts of the invert block 10 when it is installed in the ground at the bottom of the tunnel T (at the corners on the side wall side of the tunnel T where it is installed). Note that the number and location of the concrete placement holes H1 and concrete blowout holes H2 are not limited to the example shown in this embodiment. However, it is desirable that the concrete blowout holes H2 be formed at the corners on the side wall side of the tunnel T where it is installed so that the air inside can be smoothly discharged during concrete placement.

ここで、4個(偶数個)のエレメント10eで構成された本実施の形態のインバート用ブロック10においては、コンクリート打設孔H1は、中央部に位置する2個のエレメント10e(10e-2,10e-3)の内のエレメント10e-2に形成されている。但し、エレメント10eが偶数個の場合であってこれらのエレメント10eがトンネルTの軸方向に勾配をつけて設置される場合には、コンクリート打設孔H1は、中央部に位置する2個のエレメント10eの内でより低い位置に設置されたエレメント10eに形成するのが望ましい。なお、奇数個のエレメント10eで構成されたインバート用ブロック10においては、コンクリート打設孔H1は、中央に位置するエレメント10eに形成される。 In this embodiment, the invert block 10, composed of four (even) elements 10e, has the concrete pouring hole H1 formed in element 10e-2, one of the two elements 10e (10e-2, 10e-3) located in the central part. However, if there is an even number of elements 10e and these elements 10e are installed with a slope in the axial direction of the tunnel T, it is desirable to form the concrete pouring hole H1 in the element 10e located at the lower position among the two elements 10e located in the central part. In the case of an invert block 10 composed of an odd number of elements 10e, the concrete pouring hole H1 is formed in the element 10e located in the center.

なお、コンクリート打設孔H1は2カ所以上に形成されていてもよく(つまり、少なくとも設置されるトンネルTの側壁と反対側の1カ所に形成されていればよく)、コンクリート吹出孔H2は、3カ所以上にされていてもよい(つまり、少なくとも設置されるトンネルTの側壁側の両側の2カ所に形成されていればよい)。 Furthermore, concrete pouring holes H1 may be formed in two or more locations (i.e., at least one on the side opposite the side wall of the tunnel T where it will be installed is sufficient), and concrete blowout holes H2 may be formed in three or more locations (i.e., at least two on both sides of the side wall of the tunnel T where it will be installed are sufficient).

また、後工程において、インバート用ブロック10がトンネルTの底部地盤に埋設された状態でコンクリートが打設されることから、図2に示すように、コンクリート打設孔H1およびコンクリート吹出孔H2には、接続管Pが上方に向けてそれぞれ取り付けられている。これにより、インバート用ブロック10が埋設された地盤から接続管Pを露出するだけで、インバート用ブロック10内へのコンクリートの打設およびインバート用ブロック10内からのコンクリートの吹き出しが可能になる。なお、接続管Pの先端には、コンクリートの打設以外のときに土砂が内部に入り込むことを防止するための蓋(図示せず)が着脱可能に装着されている。 Furthermore, in a subsequent process, concrete is poured with the invert block 10 embedded in the ground at the bottom of the tunnel T. Therefore, as shown in Figure 2, connecting pipes P are attached upwards to the concrete pouring hole H1 and the concrete blowout hole H2. This allows for concrete pouring into and blowing out of the invert block 10 simply by exposing the connecting pipes P from the ground where the invert block 10 is embedded. A detachable cap (not shown) is attached to the tip of the connecting pipe P to prevent soil and sand from entering the pipe when concrete is not being poured.

本実施の形態において、接続管Pは直径6インチ程度の鋼管であり、後工程においてコンクリートを打設する際にジョイントを介して接続される圧送管(ポンプ車に装着されてコンクリートを圧送するための管)と同じ径となっている。但し、接続管Pの直径はコンクリート打設孔H1およびコンクリート吹出孔H2の径や圧送管の径に応じて決定されるものであり、本実施の形態の6インチに限定されるものではない。 In this embodiment, the connecting pipe P is a steel pipe with a diameter of approximately 6 inches, and has the same diameter as the pressure pipe (a pipe attached to a concrete pump truck for pumping concrete) that is connected via a joint when concrete is placed in a subsequent process. However, the diameter of the connecting pipe P is determined according to the diameters of the concrete placement hole H1 and concrete discharge hole H2, and the diameter of the pressure pipe, and is not limited to 6 inches in this embodiment.

ここで、後工程(インバート用ブロック10を設置した後の工程)においてインバート用ブロック10にコンクリートを打設する際のコンクリートの流れについて、図7および図8を用いて説明する。図7は図1のインバート用ブロックに打設したコンクリートの流動方向を示す平面図、図8は図7の断面図である。 Here, the flow of concrete when pouring concrete into the invert block 10 in the subsequent process (the process after installing the invert block 10) will be explained using Figures 7 and 8. Figure 7 is a plan view showing the flow direction of the concrete poured into the invert block in Figure 1, and Figure 8 is a cross-sectional view of Figure 7.

前述のように、コンクリート打設孔H1は、トンネルTの底部地盤に設置されたときにおけるインバート用ブロック10の上板10tsの低い位置に形成され、コンクリート吹出孔H2は、トンネルTの底部地盤に設置されたときにおけるインバート用ブロック10の上板10tsの高い位置に形成されている。 As described above, the concrete pouring hole H1 is formed at a lower position on the upper plate 10ts of the invert block 10 when it is installed in the ground at the bottom of the tunnel T, and the concrete blowout hole H2 is formed at a higher position on the upper plate 10ts of the invert block 10 when it is installed in the ground at the bottom of the tunnel T.

したがって、図7および図8に示すように、エレメント10e-2に形成されたコンクリート打設孔H1(より詳しくは、コンクリート打設孔H1に取り付けられた接続管P)からインバート用ブロック10内にコンクリートCが打設されると、コンクリートCはコンクリート打設孔H1の直下から支持部材11の隙間を通って他のエレメント10e-1,10e-3,10e-4へと流れ込むとともに、中空構造となった内部の空気をコンクリート吹出孔H2から押し出すようにして充填されていく。そして、最も高い位置に形成されたコンクリート吹出孔H2(より詳しくは、コンクリート吹出孔H2に取り付けられた接続管P)からコンクリートCが吹き出したならば、インバート用ブロック10の内部全域にコンクリートCが充填されたと推測されることになる。 Therefore, as shown in Figures 7 and 8, when concrete C is poured into the invert block 10 from the concrete pouring hole H1 formed in element 10e-2 (more specifically, the connecting pipe P attached to the concrete pouring hole H1), the concrete C flows from directly below the concrete pouring hole H1 through the gap in the support member 11 to the other elements 10e-1, 10e-3, and 10e-4, filling the hollow structure by pushing out the air inside through the concrete blowing hole H2. Then, when the concrete C is blown out from the highest concrete blowing hole H2 (more specifically, the connecting pipe P attached to the concrete blowing hole H2), it can be inferred that the entire interior of the invert block 10 has been filled with concrete C.

図8に示すように、コンクリート打設孔H1に取り付けられた接続管Pとコンクリート吹出孔H2に取り付けられた接続管Pの先端は、舗装路層Lを構成する基層L3と上層路盤L2との境界(つまり、路盤層(下層路盤L1、上層路盤L2)とアスファルト層(基層L3、表層L4)との境界)に位置している。したがって、後工程において埋設されたインバート用ブロック10内にコンクリートCを打設する際には、表層L4および基層L3の2層(つまり、アスファルト層)を剥離して接続管Pの先端を露出させて蓋を取り、図示しないジョイントを介してコンクリート打設孔H1に取り付けられた接続管Pとポンプ車からの圧送管とを接続すればよい。 As shown in Figure 8, the tips of the connecting pipes P attached to the concrete pouring hole H1 and the connecting pipes P attached to the concrete blowing hole H2 are located at the boundary between the base layer L3 and the upper subgrade L2 that constitute the pavement roadbed L (i.e., the boundary between the subgrade layer (lower subgrade L1, upper subgrade L2) and the asphalt layer (base layer L3, surface layer L4)). Therefore, when pouring concrete C into the embedded invert block 10 in a subsequent process, the two layers of the surface layer L4 and base layer L3 (i.e., the asphalt layer) should be peeled off to expose the tips of the connecting pipes P, the cover should be removed, and the connecting pipe P attached to the concrete pouring hole H1 should be connected to the pumping pipe from the pump truck via a joint (not shown).

このように、コンクリート打設孔H1およびコンクリート吹出孔H2に接続管Pを取り付けておくことにより、インバート用ブロック10内にコンクリートを打設する場合、アスファルト層である基層L3および表層L4を剥離して接続管Pの先端を露出させれば足り、路床RBまで撤去してインバート用ブロック10自体を露出させる必要がなくなるので、コンクリートの打設を容易に行うことが可能になる。 By attaching connecting pipes P to the concrete pouring holes H1 and concrete discharge holes H2 in this manner, when pouring concrete into the invert block 10, it is only necessary to peel off the asphalt layers L3 and L4 to expose the tips of the connecting pipes P. This eliminates the need to remove the subgrade RB to expose the invert block 10 itself, thus simplifying the concrete pouring process.

なお、本実施の形態では、下層路盤L1、上層路盤L2、基層L3および表層L4が順次積層されて舗装路層Lが形成されており、接続管Pの先端は基層L3と上層路盤L2との境界に位置しているが、舗装路層Lの構成および接続管Pの先端位置は、これに限定されるものではない。つまり、舗装路層Lは路盤層および路盤層に積層されたアスファルト層で形成され、接続管Pの先端位置は路盤層とアスファルト層との境界または境界よりも下(つまり、アスファルト層の下部)になっていればよい。なお、接続管Pの先端位置が路盤層とアスファルト層との境界よりも下になっている場合には、インバート用ブロック10内にコンクリートCを打設する際には、表層L4および基層L3の2層(つまり、アスファルト層)および路盤層の一部を剥離して接続管Pの先端を露出させる。 In this embodiment, the lower subbase L1, upper subbase L2, base layer L3, and surface layer L4 are sequentially stacked to form the pavement subbase L, and the tip of the connecting pipe P is located at the boundary between the base layer L3 and the upper subbase L2. However, the composition of the pavement subbase L and the position of the connecting pipe P's tip are not limited to this. In other words, the pavement subbase L is formed from the subbase layer and the asphalt layer stacked on top of the subbase layer, and the tip of the connecting pipe P only needs to be at or below the boundary between the subbase layer and the asphalt layer (i.e., below the asphalt layer). If the tip of the connecting pipe P is below the boundary between the subbase layer and the asphalt layer, when pouring concrete C into the invert block 10, the surface layer L4 and base layer L3 (i.e., the asphalt layer) and a portion of the subbase layer are peeled off to expose the tip of the connecting pipe P.

ここで、剥離する仮舗装の範囲は、コンクリートを打設するインバート用ブロック10が埋設されている部分の全域でもよいし、接続管Pの周辺だけでもよい。但し、高速道路を施工する場合には、コンクリートを打設するインバート用ブロック10が埋設されている部分の全域の仮舗装を剥離するのが望ましい。また、一般道を施工する場合には、接続管Pの周辺の仮舗装を剥離するだけでもよい。 Here, the area to be stripped of the temporary pavement may be the entire area where the invert blocks 10 for concrete placement are embedded, or it may be just the area around the connecting pipe P. However, when constructing a highway, it is desirable to strip the temporary pavement over the entire area where the invert blocks 10 for concrete placement are embedded. When constructing a general road, it may be sufficient to strip only the temporary pavement around the connecting pipe P.

以上説明したように、本実施の形態のインバート用ブロック10は、長手側で軸方向に向けて相互に接続された長尺形状の4個の鋼製のエレメント10eで構成されており、上板10ts、下板10usおよび側板10sfを備えた中空構造となっている。そして、エレメント10e同士が接続される長手側に形成された当該エレメント10eの接続用開口部10eaの内側には、双方のエレメント10eの内部空間を連通させるとともに上方向からの荷重を支持する支持部材11が設置されている。 As described above, the invert block 10 of this embodiment is composed of four elongated steel elements 10e that are interconnected axially along their longitudinal sides, and has a hollow structure with an upper plate 10ts, a lower plate 10us, and a side plate 10sf. A support member 11 is installed inside the connection opening 10ea formed on the longitudinal side where the elements 10e are connected, allowing the internal spaces of both elements 10e to communicate and supporting loads from above.

よって、4個の鋼製のエレメント10eを現場に据え付けて相互に接続するだけで、インバート用ブロック10が構成されてトンネルの底部地盤に設置される。そして、現場打ちのコンクリートによりインバートを設置する場合のように工期が長くなったり、プレキャストのインバートをトンネル内に搬入して設置する場合のように費用が嵩んだり困難な設置作業となることがない。 Therefore, by simply installing four steel elements 10e on-site and connecting them to each other, the invert block 10 is constructed and installed in the ground at the bottom of the tunnel. This avoids the lengthy construction period associated with installing inverts using cast-in-place concrete, and eliminates the increased costs and difficult installation work associated with transporting and installing precast inverts into the tunnel.

したがって、本実施の形態のインバート用ブロック10を用いることにより、トンネルにおける盤膨れ防止の施工を、短い工期で、低コスト且つ容易に行うことが可能になる。 Therefore, by using the invert block 10 of this embodiment, it becomes possible to perform tunnel bulging prevention construction in a short construction period, at low cost, and easily.

続いて、以上に説明したインバート用ブロック10をトンネルTに設置する際の工程について、図9~図24を用いて説明する。ここでは、一例として、片側2車線の一方通行となっているトンネルT内の一方の車線下にインバート用ブロック10を設置する場合について説明する。 Next, the process for installing the invert block 10 described above into tunnel T will be explained using Figures 9 to 24. Here, as an example, we will describe the case where the invert block 10 is installed under one lane in a tunnel T that is a one-way tunnel with two lanes in each direction.

図9は図1のインバート用ブロックをトンネルの軸方向に沿って連続的に設置するための一工程である掘削機械搬入工程を示す説明図、図10は図9に続く初期掘削工程を示す説明図、図11は図10に続く床付け機械搬入工程を示す説明図、図12は図11に続く掘削・床付け工程を示す説明図、図13は図12に続く荷下ろし・運搬機械搬入工程を示す説明図、図14は図13に続く部材運搬車両の入場および後退工程を示す説明図、図15は図14に続く部材荷下ろし工程を示す説明図、図16は図15に続く部材仮置き工程を示す説明図、図17は図16に続く部材据付工程を示す説明図、図18は図17に続く裏込め注入工程を示す説明図、図19は図18に続く埋め戻し機械搬入工程を示す説明図、図20は図19に続く埋め戻し工程を示す説明図、図21は図20に続く転圧工程を示す説明図、図22は図21に続く重機搬出および舗装用機械搬入工程を示す説明図、図23は図22に続く仮舗装工程を示す説明図、図24は図23に続く仮舗装剥離および掘削工程を示す説明図である。なお、これらの図面において、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図となっている。 Figure 9 is an explanatory diagram showing the excavation machine delivery process, which is one step in the continuous installation of the invert blocks shown in Figure 1 along the axial direction of the tunnel; Figure 10 is an explanatory diagram showing the initial excavation process following Figure 9; Figure 11 is an explanatory diagram showing the floor-laying machine delivery process following Figure 10; Figure 12 is an explanatory diagram showing the excavation and floor-laying process following Figure 11; Figure 13 is an explanatory diagram showing the unloading and transport machine delivery process following Figure 12; Figure 14 is an explanatory diagram showing the entry and withdrawal process of the material transport vehicle following Figure 13; Figure 15 is an explanatory diagram showing the material unloading process following Figure 14; Figure 16 Figure 15 is an explanatory diagram showing the temporary placement of components, Figure 17 is an explanatory diagram showing the component installation process, Figure 18 is an explanatory diagram showing the backfill injection process, Figure 19 is an explanatory diagram showing the backfilling machinery delivery process, Figure 20 is an explanatory diagram showing the backfilling process, Figure 21 is an explanatory diagram showing the compaction process, Figure 22 is an explanatory diagram showing the heavy equipment removal and paving machinery delivery process, Figure 23 is an explanatory diagram showing the temporary paving process, Figure 24 is an explanatory diagram showing the temporary pavement removal and excavation process, Figure 23. In these drawings, (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel.

先ず、図9に示すように、一方の車線はインバート用ブロック10を敷設するために一般車両の通行が規制される規制帯とし、他方の車線は一般車両が通行可能な通行帯としておく。そして、掘削機械としてのバックホー(例えば、0.45クラスのバックホー)20が搭載されたトレーラ21を通行帯から規制帯へと進入させ、当該バックホー20を降ろして規制帯に搬入する(掘削機械搬入工程)。なお、トレーラ21は規制帯の終端部(進入口と反対側の端部)よりトンネルの外に退出する。 First, as shown in Figure 9, one lane is designated as a restricted zone where general vehicle traffic is restricted in order to lay the invert blocks 10, while the other lane is designated as a traffic lane where general vehicle traffic is permitted. Then, a trailer 21 equipped with a backhoe (for example, a 0.45-class backhoe) 20 is brought in from the traffic lane into the restricted zone, and the backhoe 20 is unloaded and transported into the restricted zone (excavation machine transport process). The trailer 21 then exits the tunnel from the end of the restricted zone (the end opposite the entrance).

ここで、本実施の形態においては、地盤を掘削するための重機としてバックホーが用いられているが、バックホー以外の油圧ショベルを用いてもよい。 In this embodiment, a backhoe is used as the heavy machinery for excavating the ground, but a hydraulic excavator other than a backhoe may also be used.

次に、図10に示すように、ダンプトラック(例えば、10tダンプ)22を通行帯から規制帯へと進入させ、掘削した土砂の積み込み位置まで後退させておく。そして、バックホー20で規制帯の土砂を掘削してダンプトラック22に積載していく(初期掘削工程)。なお、ダンプトラック22は、規定重量まで土砂を積載したならば、規制帯の終端部よりトンネルの外に退出する。 Next, as shown in Figure 10, a dump truck (for example, a 10-ton dump truck) 22 is moved from the traffic lane into the restricted area and then reversed to the loading position for the excavated soil. Then, the backhoe 20 is used to excavate the soil in the restricted area and load it onto the dump truck 22 (initial excavation process). Once the dump truck 22 has loaded the specified weight of soil, it exits the tunnel from the end of the restricted area.

次に、図11に示すように、床付け機械としての小型のバックホー(例えば、0.1クラスのバックホー)23が搭載されたトレーラ21を通行帯から規制帯へと進入させ、バックホー20と掘削済みの範囲(バックホー20で掘削された範囲)Sとの間にバックホー23を降ろす(床付け機械搬入工程)。なお、トレーラ21は、前方にバックホー20があって規制帯を進行することができないために、通行帯に導入された図示しない速度規制車により当該速度規制車に後続の一般車両の速度を規制することにより安全を確保しておいて、速度規制車より前方になるタイミングで規制帯から通行帯に出てトンネルの外に退出する。 Next, as shown in Figure 11, a trailer 21 equipped with a small backhoe (for example, a 0.1-class backhoe) 23, which serves as the floor-setting machine, is brought in from the traffic lane into the restricted area. The backhoe 23 is then lowered between the backhoe 20 and the excavated area (the area excavated by the backhoe 20) S (floor-setting machine delivery process). Since the trailer 21 cannot proceed through the restricted area due to the backhoe 20 in front, safety is ensured by a speed control vehicle (not shown) introduced into the traffic lane, which regulates the speed of following general vehicles. The trailer 21 then exits the restricted area into the traffic lane and out of the tunnel when it is ahead of the speed control vehicle.

次に、図12に示すように、バックホー20で規制帯の土砂を掘削してダンプトラック22に積載するとともに、小型のバックホー23で掘削済みの範囲Sの床付け面を平面に堀り揃える(掘削・床付け工程)。なお、ダンプトラック22は、規定重量まで土砂を積載したならば、規制帯の終端部よりトンネルの外に退出する。 Next, as shown in Figure 12, the backhoe 20 excavates the soil in the restricted area and loads it onto the dump truck 22. Simultaneously, a small backhoe 23 is used to level the excavated area S (excavation and leveling process). Once the dump truck 22 has loaded the specified weight of soil, it exits the tunnel from the end of the restricted area.

次に、図13に示すように、荷下ろし・運搬機械としてのクローラクレーン(例えば、4.9t吊りクローラクレーン)24が搭載されたトレーラ(図示せず)を通行帯から規制帯へと進入させ、掘削済みの範囲Sの手前(掘削済みの範囲Sの掘削・床付けをする方向と反対側)にクローラクレーン24を下ろす(荷下ろし・運搬機械搬入工程)。なお、トレーラは、前方に掘削済みの範囲Sがあって規制帯を進行することができないために、通行帯に導入された図示しない速度規制車により当該速度規制車に後続の一般車両の速度を規制することにより安全を確保しておいて、速度規制車より前方になるタイミングで規制帯から通行帯に出てトンネルの外に退出する。また、この間も、掘削・床付け工程(図12参照)は継続して行われる。 Next, as shown in Figure 13, a trailer (not shown) equipped with a crawler crane (e.g., a 4.9-ton lifting crawler crane) 24, which serves as unloading and transporting machinery, is brought in from the traffic lane into the restricted area. The crawler crane 24 is lowered in front of the excavated area S (on the opposite side of the direction in which excavation and bed preparation are being carried out in the excavated area S) (unloading and transporting machinery installation process). Since the trailer cannot proceed through the restricted area due to the excavated area S ahead, safety is ensured by a speed control vehicle (not shown) introduced into the traffic lane, which regulates the speed of following general vehicles. The trailer exits the restricted area into the traffic lane and leaves the tunnel when it is ahead of the speed control vehicle. During this time, the excavation and bed preparation process (see Figure 12) continues.

次に、図14に示すように、エレメント10eを積載した部材運搬車両としてのダンプトラック(例えば、4tダンプ)25を、通行帯から規制帯の掘削済みの範囲Sとクローラクレーン24との間に進入させ、クローラクレーン24の近くまで後退させる(部材運搬車両の入場および後退工程)。なお、この間も、掘削・床付け工程(図12参照)は継続して行われる。 Next, as shown in Figure 14, a dump truck (e.g., a 4-ton dump truck) 25, which is used as a material transport vehicle and loaded with element 10e, is moved from the traffic lane between the excavated area S of the restricted zone and the crawler crane 24, and then reversed to near the crawler crane 24 (material transport vehicle entry and reversal process). During this time, the excavation and bed preparation process (see Figure 12) continues.

次に、図15に示すように、ダンプトラック25に積載したエレメント10eをクローラクレーン24で下ろす(部材荷下ろし工程)。なお、この間も、掘削・床付け工程(図12参照)は継続して行われる。 Next, as shown in Figure 15, the elements 10e loaded onto the dump truck 25 are unloaded using the crawler crane 24 (component unloading process). During this time, the excavation and bed preparation process (see Figure 12) continues.

次に、図16に示すように、荷下ろししたエレメント10eを掘削済みの範囲Sの手前に仮置きする(部材仮置き工程)。なお、この間も、掘削・床付け工程(図12参照)は継続して行われる。また、エレメント10eを積載してきたダンプトラック25は、前方に掘削済みの範囲Sがあって規制帯を進行することができないために、通行帯に導入された図示しない速度規制車により当該速度規制車に後続の一般車両の速度を規制することにより安全を確保しておいて、速度規制車より前方になるタイミングで規制帯から通行帯に出てトンネルの外に退出する。なお、この間も、掘削・床付け工程(図12参照)は継続して行われる。 Next, as shown in Figure 16, the unloaded elements 10e are temporarily placed in front of the excavated area S (temporary placement of components). During this time, the excavation and bed preparation process (see Figure 12) continues. Furthermore, the dump truck 25 carrying the elements 10e cannot proceed through the restricted area because of the excavated area S ahead. Therefore, safety is ensured by a speed control vehicle (not shown) introduced into the traffic lane, which regulates the speed of following general vehicles. The dump truck exits the restricted area into the traffic lane and exits the tunnel when it is ahead of the speed control vehicle. During this time, the excavation and bed preparation process (see Figure 12) continues.

次に、図17に示すように、クローラクレーン24により、荷下ろししたエレメント10eを掘削済みの範囲Sに据え付ける(部材据付工程)。すなわち、図示するように、エレメント10eの長手方向をトンネル円周方向に向け、クローラクレーン24によってエレメント10eをトンネルTの軸方向(設置方向)に沿って据え付ける。そして、支持ボルト15の伸縮量を調整して4つのエレメント10e相互間の高さを揃え、接続ボルト10egをナット10ecと螺合してエレメント10e同士を接続し、これらのエレメント10eを一体化したインバート用ブロック10を形成する(図3,図4参照)。 Next, as shown in Figure 17, the crawler crane 24 is used to install the unloaded elements 10e into the excavated area S (member installation process). That is, as shown in the figure, the longitudinal direction of the elements 10e is oriented in the direction of the tunnel circumference, and the crawler crane 24 installs the elements 10e along the axial direction (installation direction) of the tunnel T. Then, the expansion and contraction of the support bolts 15 is adjusted to align the heights of the four elements 10e, and the connecting bolts 10eg are screwed into nuts 10ec to connect the elements 10e, forming an integrated invert block 10 (see Figures 3 and 4).

なお、前述のように、本実施の形態では、1体のインバート用ブロック10を形成するために4つのエレメント10eを据え付ける。これらのエレメント10eによるトンネルTの軸方向の長さは、例えば3mとなっている。但し、当該長さは、据え付けるエレメント10eの個数やエレメント10eの幅により異なるもので、3mとの数値に限定されるものではない。なお、この間も、掘削・床付け工程(図12参照)は継続して行われる。 As mentioned above, in this embodiment, four elements 10e are installed to form a single invert block 10. The axial length of the tunnel T formed by these elements 10e is, for example, 3m. However, this length varies depending on the number of elements 10e installed and their widths, and is not limited to 3m. During this time, the excavation and bed preparation process (see Figure 12) continues.

ここで、エレメント10eの設置する(据え付ける)作業、設置されたエレメント10e同士の高さを揃える作業、および高さの揃えられたエレメント10eを接続してインバート用ブロック10を形成する作業は、1つずつのエレメント10e単位で行ってもよいし、インバート用ブロック10を構成する全てのエレメント10eで一括して行ってもよい。 Here, the tasks of installing (mounting) the elements 10e, aligning the heights of the installed elements 10e, and connecting the elements 10e with aligned heights to form the invert block 10 may be performed on an element 10e-by-element basis, or they may be performed collectively on all elements 10e constituting the invert block 10.

詳しくは、エレメント10eを1つずつ設置して高さを揃えて接続する作業を繰り返してインバート用ブロック10を形成するようにしてもよい。あるいは、インバート用ブロック10を構成するエレメント10eを1つずつ設置して高さを揃える作業を繰り返し、全てのエレメント10eを一括して接続してインバート用ブロックを形成するようにしてもよい。あるいは、インバート用ブロック10を構成する全てのエレメント10eを一括して設置し、インバート用ブロック10を構成する全てのエレメント10eの高さを一括して揃え、インバート用ブロック10を構成する全てのエレメント10eを一括して接続してインバート用ブロックを形成するようにしてもよい。 More specifically, the invert block 10 may be formed by repeatedly installing each element 10e one by one, aligning their heights, and connecting them. Alternatively, the invert block 10 may be formed by repeatedly installing each element 10e that constitutes the invert block 10, aligning their heights, and then connecting all the elements 10e at once. Alternatively, all the elements 10e that constitute the invert block 10 may be installed at once, the heights of all the elements 10e constituting the invert block 10 may be aligned at once, and all the elements 10e constituting the invert block 10 may be connected at once to form the invert block.

次に、1体のインバート用ブロック10を形成したならば、図20に示すように、インバート用ブロック10と設置地盤との間にグラウト(裏込め材)Gを注入する(裏込め材注入工程)。なお、本実施の形態にいて、グラウトGには、短時間で高強度に達する早期強度発現性に優れた早強タイプが用いられる。但し、早強タイプ以外のグラウトを用いてもよい。 Next, once one invert block 10 has been formed, grout (backfill material) G is injected between the invert block 10 and the installation ground, as shown in Figure 20 (backfill injection process). In this embodiment, a rapid-strength type grout G, which exhibits excellent early strength development and reaches high strength in a short time, is used. However, other types of grout may also be used.

この工程では、先ず、注入されたグラウトGが流出しないようにインバート用ブロック10の側面(詳しくは、トンネル軸方向端側のエレメント10e-4の側面、およびインバート用ブロック10のトンネル側壁側の側面)にコンクリートパネル(コンパネ)などの流出防止壁Wを立設し、さらに流出防止壁Wの外側に土嚢Dをおいてに当該流出防止壁Wが倒れないようにしておく。そして、グラウトGおよびグラウトGを圧送するためのポンプなどのグラウト圧送設備GEを積載したダンプトラック(例えば、2tダンプ)26を規制帯に進入させ、各エレメント10eに設けられたグラウト注入孔H3(図1,図3,図4参照)からインバート用ブロック10の底面と設置地盤との間にグラウトGを注入する。なお、本実施の形態では、1日分施工後にグラウトを注入するようにしている。但し、グラウトの注入タイミングは1日分施工後に限定されるものではなく、他の注入タイミングであってもよい。また、流出防止壁Wの転倒を防止する部材としては土嚢D以外であってもよい。 In this process, first, to prevent the injected grout G from flowing out, a spill-prevention wall W made of concrete panels (plywood) or the like is erected on the side of the invert block 10 (specifically, the side of element 10e-4 on the tunnel axial end side and the side of the invert block 10 on the tunnel side wall side), and sandbags D are placed outside the spill-prevention wall W to prevent it from collapsing. Then, a dump truck (for example, a 2-ton dump truck) 26 loaded with grout G and grout pumping equipment GE such as a pump for pumping the grout G is brought into the restricted zone, and the grout G is injected between the bottom surface of the invert block 10 and the installation ground through the grout injection holes H3 (see Figures 1, 3, and 4) provided in each element 10e. In this embodiment, the grout is injected after one day's worth of construction. However, the timing of grout injection is not limited to after one day's worth of construction, and other injection timings are also possible. Furthermore, the components used to prevent the collapse of the runoff prevention wall W may be other than sandbags D.

なお、裏込め材注入工程から後述する埋め戻し工程前までの間に、各エレメント10eに形成されたコンクリート打設孔H1と当該コンクリート吹出孔H2に接続管P(図2,図8参照)を取り付ける。また、内部に土砂が入り込まないように、当該接続管Pの先端に蓋(図示せず)をしておく。但し、図18~図24において、接続管Pの図示は省略されている。また、この間も、掘削・床付け工程(図12参照)は継続して行われる。 Furthermore, between the backfill material injection process and the backfilling process described later, connecting pipes P (see Figures 2 and 8) are attached to the concrete pouring holes H1 and concrete blowout holes H2 formed in each element 10e. A cap (not shown) is placed over the end of the connecting pipe P to prevent soil from entering. However, the connecting pipes P are not shown in Figures 18 to 24. During this time, the excavation and base preparation process (see Figure 12) continues.

次に、グラウトが硬化したならば、流出防止壁Wおよび土嚢Dを撤去し、図19に示すように、路床材で埋め戻すためのバックホー(例えば、0.45クラスのバックホー)27および埋め戻した路床材を押し固めるための転圧ローラ28を規制帯に搬入する(埋め戻し機械搬入工程)。なお、この間も、掘削・床付け工程(図12参照)は継続して行われる。 Next, once the grout has hardened, the runoff prevention wall W and sandbags D are removed, and as shown in Figure 19, a backhoe (for example, a 0.45 class backhoe) 27 for backfilling with subgrade material and a compaction roller 28 for compacting the backfilled subgrade material are brought into the restricted area (backfilling machine delivery process). During this time, the excavation and subgrade preparation process (see Figure 12) continues.

次に、図20に示すように、埋め戻し用の土砂(路床材)を積載したダンプトラック(例えば、4tダンプ)29を通行帯から規制帯へと進入させて、バックホー27と転圧ローラ28との間に導入する。そして、バックホー27でダンプトラック29の路床材をインバート用ブロック10(すなわち、相互に接続されて一体化されたエレメント10e)の上に移載して当該部分を埋め戻す(埋め戻し工程)。図20および次の図21において、符号ESは埋め戻し土である路床材を示している。なお、路床材が移載されて空になったダンプトラック29は、規制帯から通行帯に移ってトンネルの外に退出する。また、この間も、掘削・床付け工程(図12参照)は継続して行われる。さらに、図示する場合には、1つのインバート用ブロック10を形成する個数だけのエレメント10eを設置した後に埋め戻しているが、複数のインバート用ブロック10を形成する個数だけのエレメント10eを設置した後に埋め戻すようにしてもよいことはもちろんである。 Next, as shown in Figure 20, a dump truck (e.g., a 4-ton dump truck) 29 loaded with backfill soil (subgrade material) is moved from the traffic lane into the restricted area and introduced between the backhoe 27 and the compaction roller 28. The backhoe 27 then transfers the subgrade material from the dump truck 29 onto the invert blocks 10 (i.e., interconnected and integrated elements 10e) to backfill that section (backfilling process). In Figure 20 and the following Figure 21, the symbol ES indicates the subgrade material, which is the backfill soil. The dump truck 29, now empty after the subgrade material has been transferred, moves from the restricted area to the traffic lane and exits the tunnel. During this time, the excavation and subgrade preparation process (see Figure 12) continues. Furthermore, while the illustration shows backfilling after installing the number of elements 10e required to form one invert block 10, it is also possible to backfill after installing the number of elements 10e required to form multiple invert blocks 10.

次に、図21に示すように、路床材ESを転圧ローラ28で押し固めて路床RB(図22)を形成する(転圧工程)。この転圧工程では、路床材ESが押し固められるために、形成された路床RBの表面は周辺の路面よりも低くなっている(図22参照)。なお、この間も、掘削・床付け工程(図12参照)は継続して行われる。 Next, as shown in Figure 21, the subgrade material ES is compacted with a compaction roller 28 to form the subgrade RB (Figure 22) (compaction process). During this compaction process, the subgrade material ES is compacted, so the surface of the formed subgrade RB is lower than the surrounding road surface (see Figure 22). During this time, the excavation and subgrade preparation process (see Figure 12) continues.

そして、例えば、土曜日および日曜日には規制帯も一般車両に開放するために月曜日~金曜日を1作業単位とした場合、以上に説明した掘削・床付け工程(図12)から転圧工程(図21)までの各工程を月曜日~木曜日にわたって順次繰り返して、インバート用ブロック10がトンネルの軸方向に沿って連続的に設置されたインバート用ブロック連続構造体を形成し、これらを路床材ESが押し固められた路床RBで埋設する。ここで、相互に隣接するインバート用ブロック10については、前述のように、連結プレートに形成された貫通孔を通してボルトを連結孔13内のナットと螺合することにより連結して、高さを揃えるようにする。 For example, if the restricted zone is opened to general traffic on Saturdays and Sundays, and Monday through Friday is considered one work unit, then the processes described above, from the excavation and bed preparation process (Figure 12) to the compaction process (Figure 21), are repeated sequentially from Monday to Thursday to form a continuous invert block structure in which the invert blocks 10 are continuously installed along the axial direction of the tunnel. These are then embedded in the roadbed RB, which is made of compacted roadbed material ES. Here, adjacent invert blocks 10 are connected by screwing bolts through through holes formed in the connecting plates into nuts in the connecting holes 13, as described above, to ensure that their heights are aligned.

なお、1作業単位および1作業単位における工程の進め方は、本実施の形態に説明するものに限定されることはなく、自由に設定することができるのはもちろんである。 Furthermore, the work unit and the process within each work unit are not limited to those described in this embodiment and can be freely configured.

さて、木曜日の最後の転圧工程(図21)の終了後は、図22に示すように、転圧ローラ28以外の各種の掘削用重機をトンネルから搬出するとともに、アスファルトフィニッシャ33など舗装用重機を搬入する(掘削用重機搬出および舗装用重機搬入工程)。なお、作業の進捗状況によっては、図22に示すように、埋め戻された掘削済みの範囲Sには、インバート用ブロック10が埋設された範囲と、埋設されていない範囲とが存在する。 After the final compaction process on Thursday (Figure 21) is completed, as shown in Figure 22, various excavation equipment other than the compaction roller 28 is removed from the tunnel, and paving equipment such as the asphalt finisher 33 is brought in (excavation equipment removal and paving equipment arrival process). Depending on the progress of the work, as shown in Figure 22, the backfilled excavated area S may contain areas where invert blocks 10 are embedded and areas where they are not.

次に(本実施の形態の場合では、金曜日に)、図23に示すように、月曜日~木曜日で掘削した掘削済みの範囲Sに仮舗装を行う(仮舗装工程)。これは、前述のように、土曜日および日曜日には規制帯も一般車両に開放することにより、工事のための片側通行による一般車両への影響を最小限とするためである。なお、本実施の形態において、仮舗装では、路床RBの上に、下層路盤L1、上層路盤L2、基層L3および表層L4を順次積層した舗装路層Lを形成することで行われる。また、仮舗装完了後は、搬入された舗装用重機を撤去し、規制帯を開放する。 Next (in this embodiment, on Friday), as shown in Figure 23, temporary paving is carried out on the excavated area S, which was excavated from Monday to Thursday (temporary paving process). This is done to minimize the impact on general traffic caused by one-way traffic for construction, as the restricted zone is opened to general vehicles on Saturday and Sunday, as mentioned above. In this embodiment, temporary paving is carried out by forming a pavement layer L on top of the subgrade RB, by sequentially stacking the lower subgrade L1, upper subgrade L2, base layer L3, and surface layer L4. After the temporary paving is completed, the paving heavy machinery that was brought in is removed and the restricted zone is opened.

次に(本実施の形態では、翌週の月曜日に)、図24に示すように、インバート用ブロック10が埋設されていない掘削済みの範囲Sの仮舗装をバックホー20で剥ぐ(仮舗装剥離工程)。そして、前述した掘削・床付け工程(図12)から転圧工程(図21)までの各工程を月曜日~木曜日にわたって順次繰り返していく。さらに、木曜日の最後の転圧工程(図21)の終了後は掘削用重機搬出および舗装用重機搬入工程(図22)を実行し、金曜日には仮舗装工程工程(図23)を実行する。 Next (in this embodiment, on the following Monday), as shown in Figure 24, the temporary pavement in the excavated area S where the invert blocks 10 are not embedded is removed using the backhoe 20 (temporary pavement removal process). Then, the processes described above, from the excavation and base preparation process (Figure 12) to the compaction process (Figure 21), are repeated sequentially from Monday to Thursday. Furthermore, after the final compaction process on Thursday (Figure 21), the excavation equipment removal and paving equipment delivery process (Figure 22) is carried out, and on Friday, the temporary paving process (Figure 23) is performed.

以上のようにして複数個の連続したインバート用ブロック10(インバート用ブロック連続構造体)をトンネルTの一車線の一部あるいは全体に埋設したならば、次のプロセスとして、埋設したインバート用ブロック10内にコンクリートを打設する。そこで、次に、インバート用ブロック10にコンクリートを打設する工程について図25~図28を用いて説明する。 Once multiple consecutive invert blocks 10 (continuous invert block structure) have been embedded in part or throughout one lane of tunnel T as described above, the next process involves pouring concrete into the embedded invert blocks 10. Therefore, the process of pouring concrete into the invert blocks 10 will now be explained using Figures 25 to 28.

図25は埋設されたインバート用ブロック内にコンクリートを打設するための一工程である仮舗装撤去工程を示す説明図、図26は図25に続くコンクリート打設開始工程を示す説明図、図27は図26に続くコンクリート打設実行工程を示す説明図、図28は図27に続く再仮舗装工程を示す説明図である。なお、これらの図面において、(a)は平面から見た説明図、(b)はトンネルの軸方向断面から見た説明図となっている。 Figure 25 is an explanatory diagram showing the temporary pavement removal process, which is one step in pouring concrete into the buried invert block; Figure 26 is an explanatory diagram showing the concrete pouring commencement process following Figure 25; Figure 27 is an explanatory diagram showing the concrete pouring execution process following Figure 26; and Figure 28 is an explanatory diagram showing the re-temporary pavement process following Figure 27. In these drawings, (a) is an explanatory diagram viewed from above, and (b) is an explanatory diagram viewed from the axial cross-section of the tunnel.

先ず、図25に示すように、掘削機械としてのバックホー(例えば、0.45クラスのバックホー)30により仮舗装を剥離して、コンクリート打設孔H1およびコンクリート吹出孔H2に取り付けられた接続管Pの先端を露出させる(仮舗装剥離工程)。なお、前述のように、本実施の形態において、接続管Pの先端は、舗装路層Lを構成する基層L3と上層路盤L2との境界に位置しているので、表層L4および基層L3の2層(アスファルト層)を剥離し、上層路盤L2および下層路盤L1の2層(路盤層)は剥離しない。但し、図25~図27において、表層L4、基層L3、上層路盤L2および下層路盤L1の図示は省略されている。 First, as shown in Figure 25, the temporary pavement is removed using a backhoe (for example, a 0.45 class backhoe) 30 as an excavation machine, exposing the tips of the connecting pipes P attached to the concrete pouring holes H1 and concrete blowout holes H2 (temporary pavement removal step). As mentioned above, in this embodiment, the tip of the connecting pipe P is located at the boundary between the base layer L3 and the upper subgrade L2 that constitute the pavement roadbed L. Therefore, the two layers (asphalt layers) of the surface layer L4 and base layer L3 are removed, while the two layers (subgrade layers) of the upper subgrade L2 and lower subgrade L1 are not removed. However, in Figures 25 to 27, the surface layer L4, base layer L3, upper subgrade L2, and lower subgrade L1 are not shown.

なお、前述のように、接続管Pの先端を露出させるために剥離する仮舗装の範囲は、接続管Pの周辺だけでもよいし、コンクリートを打設するインバート用ブロック10が埋設されている全面でもよいが、ここでは後者の剥離範囲としている。 As mentioned above, the area of temporary pavement to be peeled off to expose the tip of the connecting pipe P may be limited to the area around the connecting pipe P, or it may be the entire area where the invert block 10 for concrete pouring is embedded. Here, however, the latter peeling area is used.

また、本実施の形態では、既設のインバート用ブロック10内にコンクリートを打設するに際しては、図25および以下に述べる図26,図27に示すように、前述した掘削・床付け工程(図12)から転圧工程(図21)までの各工程が異なる範囲で並行して実行される。このように、埋設された既設のインバート用ブロック10内へのコンクリートの打設と、未掘削範囲に対するインバート用ブロック10の設置・埋設とが相互に異なる範囲で並行して行われることにより、より短い工期で一連の作業を完了することが可能になる。 Furthermore, in this embodiment, when pouring concrete into the existing invert block 10, as shown in Figure 25 and Figures 26 and 27 described below, each of the processes from the excavation and base preparation process (Figure 12) to the compaction process (Figure 21) is performed in parallel within different ranges. In this way, by performing the concrete pouring into the buried existing invert block 10 and the installation and burying of the invert block 10 in the unexcavated area in parallel within mutually different ranges, it becomes possible to complete the series of operations in a shorter construction period.

さて、図25に示す仮舗装剥離工程で接続管Pの先端を露出させたならば、次に、図26に示すように、生コンクリート(生コン)を運搬するミキサ車31、およびミキサ車31とドッキングして生コンをホッパに受け入れ、装備したポンプ(図示せず)により圧送管32aで当該生コンを圧送するコンクリートポンプ車32を規制帯に導入する。また、コンクリート打設孔H1およびコンクリート吹出孔H2に取り付けられた接続管Pの先端の蓋を外し、ジョイントを用いて、コンクリート打設孔H1に取り付けられた接続管P(ここでは、最もコンクリートポンプ車32に近い位置に埋設されたインバート用ブロック10の接続管P)にコンクリートポンプ車32の圧送管32aを接続する。そして、インバート用ブロック10内へのコンクリートの打設を開始する(コンクリート打設開始工程)。なお、ミキサ車31は、必要な量の生コンをコンクリートポンプ車32のホッパに投入したならば、通行帯に出てトンネルの外に退出する。 Now, after the tip of the connecting pipe P is exposed in the temporary pavement removal process shown in Figure 25, the mixer truck 31, which transports ready-mix concrete, and the concrete pump truck 32, which docks with the mixer truck 31 to receive the ready-mix concrete into a hopper and pumps the concrete through a pumping pipe 32a using an equipped pump (not shown), are introduced into the restricted zone, as shown in Figure 26. Furthermore, the caps on the tips of the connecting pipes P attached to the concrete placement holes H1 and concrete discharge holes H2 are removed, and the pumping pipe 32a of the concrete pump truck 32 is connected to the connecting pipe P attached to the concrete placement hole H1 (in this case, the connecting pipe P of the invert block 10 buried closest to the concrete pump truck 32) using a joint. Then, concrete placement into the invert block 10 begins (concrete placement start process). Once the mixer truck 31 has loaded the required amount of ready-mix concrete into the hopper of the concrete pump truck 32, it exits the tunnel and moves out into the traffic lane.

ここで、本実施の形態においては、打設されるコンクリートには、高流動コンクリートが用いられている。高流動コンクリートは、使用する水を通常のコンクリートより少なくし、高い流動性を有するコンクリートであるため、振動を加えたり締め固めをしなくてもインバート用ブロック10内の隅々まで確実に充填されるからである。但し、打設されるコンクリートとして、普通コンクリートや流動化コンクリートなど、高流動コンクリート以外のコンクリートを用いてもよいことはもちろんである。 In this embodiment, high-flow concrete is used as the concrete to be poured. High-flow concrete requires less water than ordinary concrete and has high fluidity, ensuring that it reliably fills every corner of the invert block 10 without the need for vibration or compaction. However, it is also possible to use other types of concrete, such as ordinary concrete or fluidized concrete, as the concrete to be poured.

図26に示すコンクリート打設開始工程でコンクリートの打設を開始したならば、コンクリートポンプ車32の圧送管32aを埋設された各インバート用ブロック10のコンクリート打設孔H1に取り付けられた接続管Pに順次接続してコンクリートを圧送し、打設を行う。 Once concrete placement begins as shown in Figure 26, the concrete pumping pipe 32a of the concrete pump truck 32 is sequentially connected to the connecting pipes P attached to the concrete placement holes H1 of each embedded invert block 10, and the concrete is pumped and placed.

各インバート用ブロック10内へのコンクリートの打設に際しては、2箇所のコンクリート吹出孔H2に取り付けられた接続管Pのうちで最初にコンクリートが吹き出した方の接続管Pには、吹き出してきた時点で蓋をして漏出を阻止する。また、コンクリート吹出孔H2に取り付けられた他方の接続管Pも、コンクリートが吹き出してきた時点で蓋をする。そして、コンクリート吹出孔H2に取り付けられた2本の接続管Pに蓋をしたならば、コンクリート打設孔H1に取り付けられた接続管Pにも蓋をする。 When pouring concrete into each invert block 10, the connecting pipe P attached to the two concrete discharge holes H2 from which concrete is discharged first should be capped to prevent leakage as soon as the concrete begins to discharge. The other connecting pipe P attached to the concrete discharge hole H2 should also be capped as soon as the concrete begins to discharge. Once both connecting pipes P attached to the concrete discharge holes H2 are capped, the connecting pipe P attached to the concrete pouring hole H1 should also be capped.

このようにして、図27に示すように、埋設されたインバート用ブロック10内へのコンクリートの打設を実行し(コンクリート打設実行工程)、インバートを作製する。ここで、前述のように、インバート用ブロック10の設置・埋設と埋設された既設のインバート用ブロック10内へのコンクリートの打設とが並行して行われる。しかしながら、インバート用ブロック10内へコンクリートを打設することでインバートが作製されることから、最終段階では、このように並行して行われることはなく、既設のインバート用ブロック10内へのコンクリートの打設だけが行われることになる。 In this way, as shown in Figure 27, concrete is poured into the embedded invert blocks 10 (concrete pouring execution step) to create the invert. Here, as mentioned above, the installation and burial of the invert blocks 10 and the pouring of concrete into the existing embedded invert blocks 10 are carried out in parallel. However, since the invert is created by pouring concrete into the invert blocks 10, in the final stage, these processes are no longer carried out in parallel, and only the pouring of concrete into the existing invert blocks 10 is performed.

そして、埋設された全てのインバート用ブロック10内へのコンクリートの打設を行ってインバートを作製したならば、図28に示すように、剥離した基層L3および表層L4を上層路盤L2の上に順次積層して、再仮舗装を行う(再仮舗装工程)。ここで、接続管Pの周辺範囲だけの仮舗装を剥離した場合には、再仮舗装においては、基層L3および表層L4を順次積層するのに代えて、例えば粗粒度アスファルトコンクリートなどを剥離箇所に充填するようにしてもよい。なお、図28において、接続管Pの図示は省略されている。また、インバート用ブロック10を埋設するために掘削した掘削済みの範囲Sには仮舗装を行う(図23参照)。 Then, after pouring concrete into all the embedded invert blocks 10 to create the invert, the detached base layer L3 and surface layer L4 are sequentially stacked on top of the upper subgrade L2, as shown in Figure 28, and temporary paving is performed (temporary paving step). Here, if the temporary pavement is detached only around the connecting pipe P, in the temporary paving, instead of sequentially stacking the base layer L3 and surface layer L4, for example, coarse-grained asphalt concrete may be used to fill the detached area. Note that the connecting pipe P is not shown in Figure 28. Furthermore, temporary paving is performed in the excavated area S used to bury the invert blocks 10 (see Figure 23).

このようにして、トンネルTの一車線に埋設されたインバート用ブロック10内にコンクリートの打設が行われ、インバートが作製される。そして、トンネルTの一方の車線の全体にインバート用ブロック10の埋設(図9~図24)とコンクリートの打設(図25~図28)とを行ってインバートを作製したならば、他方の車線についても、同様にしてインバート用ブロック10の埋設とコンクリートの打設とを行い、インバートを作製する。したがって、トンネルの軸方向に複数個が連続したインバート用ブロック10であるインバート用ブロック連続構造体がトンネルの軸方向に対して複数列(本実施の形態では2列)になって設置される。そして、トンネルTの円周方向で相互に対向した2個のインバート用ブロック10(2個のインバート)によってトンネルTの円周方向に沿って逆アーチ状が形成される(図2参照)。なお、他方の車線にインバート用ブロック10を設置するときに、既にコンクリートの打設まで行った一方の車線における向かい合ったインバート用ブロック10とボルトで締結する。 In this way, concrete is poured into the invert blocks 10 embedded in one lane of tunnel T, thereby creating an invert. Once the invert is created by embedding the invert blocks 10 (Figures 9-24) and pouring concrete (Figures 25-28) throughout one lane of tunnel T, the same process is repeated for the other lane. Therefore, a continuous invert block structure, consisting of multiple invert blocks 10 arranged in a series (two series in this embodiment) along the axial direction of the tunnel, is installed. Then, two invert blocks 10 (two inverts) facing each other in the circumferential direction of tunnel T form an inverted arch shape along the circumferential direction of tunnel T (see Figure 2). When installing the invert blocks 10 in the other lane, they are fastened with bolts to the opposing invert blocks 10 in the lane where concrete has already been poured.

最後に、再仮舗装されているトンネルT内の全範囲を剥離して、最後の仕上げ工程である本舗装(本来の厚みで行われる舗装)を行うことで、一連の工程が終了する。 Finally, the entire area of tunnel T, which has been temporarily repaved, is stripped, and the final finishing step, permanent paving (paving with the original thickness), is carried out, completing the entire process.

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。 The invention made by the present inventors has been specifically described above based on embodiments. However, the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not limited to the disclosed technology. That is, the technical scope of the present invention should not be interpreted restrictively based on the description of the embodiments above, but rather in accordance with the claims, and includes all equivalent technologies to those described in the claims and all modifications that do not depart from the essence of the claims.

以上の説明では、本発明のインバート用ブロックを、供用中のトンネルに設置する場合について説明したが、新設のトンネルに設置することもできる。 The above description focuses on the installation of the invert block of the present invention in a tunnel already in use, but it can also be installed in newly constructed tunnels.

10 インバート用ブロック
10e エレメント
10ea 接続用開口部
10eb リブ
10ec ナット
10ed 接続板
10ee シール材
10ef 接続板
10eg 接続ボルト
10eh 閉塞板
10sf 側板
10sf-1 長手方向側板
10sf-2 短手方向側板
10ts 上板
10us 下板
11 支持部材
12 杭
13 連結孔
14 吊り金具
15 支持ボルト
16 台座
17 ナット
20 バックホー
21 トレーラ
22 ダンプトラック
23 バックホー
24 クローラクレーン
25 ダンプトラック
26 ダンプトラック
27 バックホー
28 転圧ローラ
29 ダンプトラック
30 バックホー
31 ミキサ車
32 コンクリートポンプ車
32a 圧送管
33 アスファルトフィニッシャ
C コンクリート
D 土嚢
ES 路床材
G グラウト(裏込め材)
GE グラウト圧送設備
H1 コンクリート打設孔
H2 コンクリート吹出孔
H3 グラウト注入孔
H4 ボルト孔
L 舗装路層
L1 下層路盤
L2 上層路盤
L3 基層
L4 表層
P 接続管
RB 路床
S 掘削済みの範囲
T トンネル
W 流出防止壁
10 Invert block 10e Element 10ea Connection opening 10eb Rib 10ec Nut 10ed Connection plate 10ee Sealant 10ef Connection plate 10eg Connection bolt 10eh Closure plate 10sf Side plate 10sf-1 Longitudinal side plate 10sf-2 Shortitudinal side plate 10ts Top plate 10us Bottom plate 11 Support member 12 Stake 13 Connecting hole 14 Lifting bracket 15 Support bolt 16 Base 17 Nut 20 Backhoe 21 Trailer 22 Dump truck 23 Backhoe 24 Crawler crane 25 Dump truck 26 Dump truck 27 Backhoe 28 Compaction roller 29 Dump truck 30 Backhoe 31 Mixer truck 32 Concrete pump truck 32a Pressure pipe 33 Asphalt finisher C Concrete D Sandbag ES Subgrade material G Grout (backfill material)
GE Grout pumping equipment H1 Concrete placement hole H2 Concrete blowout hole H3 Grout injection hole H4 Bolt hole L Pavement subgrade L1 Lower subgrade L2 Upper subgrade L3 Base layer L4 Surface layer P Connecting pipe RB Subgrade S Excavated area T Tunnel W Runoff prevention wall

Claims (7)

トンネルの底部地盤に設置され、トンネルの円周方向に沿って逆アーチ状を形成するインバート用ブロックであって、
長尺形状を呈して長手側で軸方向に向けて相互に接続されてトンネル円周方向に長く配置された複数の鋼製のエレメントで構成されるとともに、これらのエレメントが一体になって上板、下板および側板からなる箱型に形成され、
前記エレメントの長手側に形成された接続用開口部には、箱型の内部に打設されるコンクリートが一方の前記エレメントから他方の前記エレメントへ流れ込むことができる隙間が形成されるとともに上方向からの荷重を支持する支持部材が設置され、
前記上板、前記下板および前記側板からなる箱型の内部にコンクリートが充填されており、
前記エレメントの長手側には、双方の前記エレメントの前記上板同士および前記下板同士に跨がる接続板がそれぞれ設けられている、
ことを特徴とするインバート用ブロック。
An invert block installed in the ground at the bottom of a tunnel, forming an inverted arch shape along the circumferential direction of the tunnel,
It is composed of multiple steel elements that have an elongated shape, are interconnected along their longitudinal side in the axial direction, and are arranged to extend along the circumference of the tunnel, and these elements are collectively formed into a box shape consisting of an upper plate, a lower plate, and side plates.
A gap is formed in the connecting opening on the longitudinal side of the element, allowing concrete poured into the box-shaped interior to flow from one element to the other, and a support member is installed to support the load from above .
Concrete is filled inside the box-shaped structure consisting of the upper plate, the lower plate, and the side plates.
On the longitudinal side of the element, a connecting plate is provided that spans the upper plates of both elements and the lower plates of both elements.
An invert block characterized by the following features.
双方の前記エレメントの前記上板同士に跨がる接続板は、一方の前記エレメントの前記上板の下面に、当該上板からはみ出すようにして前記上板の長手側の全長に亘って取り付けられ、
双方の前記エレメントの前記下板同士に跨がる接続板は、一方の前記エレメントの前記下板の下面に、当該下板からはみ出すようにして前記下板の長手側の全長に亘って取り付けられている、
ことを特徴とする請求項1記載のインバート用ブロック。
The connecting plate that spans the upper plates of both elements is attached to the lower surface of the upper plate of one of the elements, extending along the entire length of the upper plate on the longitudinal side, so as to protrude from the upper plate.
The connecting plate that spans the lower plates of both elements is attached to the lower surface of the lower plate of one of the elements, extending along the entire length of the longitudinal side of the lower plate so as to protrude from the lower plate.
The invert block according to claim 1, characterized in that it is as described above.
一方の前記エレメントの前記上板に取り付けられた前記接続板には、貫通孔が形成されており、
他方の前記エレメントの前記上板には、前記貫通孔を貫通してナットと螺合する接続ボルトが上側から締め付け可能に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項2記載のインバート用ブロック。
The connecting plate attached to the upper plate of one of the elements has a through hole formed in it.
On the other element, the upper plate is fitted with a connecting bolt that passes through the through hole and screws onto a nut, which can be tightened from above.
The invert block according to claim 2, characterized in that it is as described above.
前記貫通孔は、トンネルの軸方向に長く形成された長孔である、
ことを特徴とする請求項3記載のインバート用ブロック。
The aforementioned through-hole is an elongated hole formed in the axial direction of the tunnel.
The invert block according to claim 3, characterized in that it is as described above.
前記エレメントには、当該エレメントの短手方向に沿った前記側板である短手方向側板を備え、
相互に隣接する前記エレメントの2枚の短手方向側板の間には、前記長孔に対する前記接続ボルトと前記ナットとの締結位置に応じて形成される隙間を閉塞するための閉塞板が設けられている、
ことを特徴とする請求項4記載のインバート用ブロック。
The element is provided with a short-side plate which is the side plate along the short-side direction of the element,
Between the two short-side plates of the mutually adjacent elements, a closing plate is provided to close the gap formed according to the fastening position of the connecting bolt and the nut to the elongated hole.
The invert block according to claim 4, characterized in that it is as described above.
前記閉塞板は、一方の前記短手方向側板の外面に、一部が隣接する前記エレメントの前記短手方向側板に重なるようにトンネル軸方向にはみ出して溶接されている、
ことを特徴とする請求項5記載のインバート用ブロック。
The closing plate is welded to the outer surface of one of the short-side plates, with a portion of it protruding in the tunnel axis direction so as to overlap the short-side plate of the adjacent element.
The invert block according to claim 5, characterized in that it is as described above.
一方の前記エレメントの前記下板に取り付けられた前記接続板の上面には、他方の前記エレメントとの間をシールするシール材が貼着されている、
ことを特徴とする請求項2記載のインバート用ブロック。
A sealing material is attached to the upper surface of the connecting plate, which is attached to the lower plate of one of the elements, to seal the gap between it and the other element.
The invert block according to claim 2, characterized in that it is as described above.
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