JPH0349356B2 - - Google Patents
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- JPH0349356B2 JPH0349356B2 JP59134016A JP13401684A JPH0349356B2 JP H0349356 B2 JPH0349356 B2 JP H0349356B2 JP 59134016 A JP59134016 A JP 59134016A JP 13401684 A JP13401684 A JP 13401684A JP H0349356 B2 JPH0349356 B2 JP H0349356B2
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- primary support
- tunnel
- shoring
- primary
- support
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Description
【発明の詳細な説明】
(a) 産業上の利用分野
本発明は、シールド掘削機によりトンネル等を
掘削する際に適用されるシールド工法における支
保の構築方法に係り、特に断面が楕円形のトンネ
ルを掘削する際に適用するに好適なシールド工法
における支保の構築方法に関する。[Detailed Description of the Invention] (a) Industrial Application Field The present invention relates to a method for constructing supports in the shield construction method applied when excavating tunnels, etc. with a shield excavator, and particularly for tunnels with an oval cross section. This invention relates to a method for constructing supports in the shield construction method, which is suitable for use when excavating.
(b) 従来の技術
第8図aは従来の支保の構築方法によつて断面
が楕円のトンネルの一次支保を構築した際の断面
図、bはaに示した断面の一次支保に作用する曲
げモーメントを示す曲げモーメント図である。(b) Prior art Figure 8a is a cross-sectional view of primary support for a tunnel with an elliptical cross section constructed using the conventional support construction method, and b is a diagram showing the bending that acts on the primary support in the cross section shown in a. It is a bending moment diagram showing a moment.
従来、シールド掘削機によりトンネルを掘削す
る際には、一次支保としてプレキヤストコンクリ
ート製のセグメントを組立てて用い、二次支保と
してコンクリートの内巻を施す方法が一般的であ
つた。 Conventionally, when excavating a tunnel with a shield excavator, it has been common practice to assemble and use precast concrete segments as primary support, and to apply an inner wrap of concrete as secondary support.
(c) 発明が解決しようとする問題点
トンネルの断面が円形の場合、掘削機の掘削動
作に伴つて一次支保が構築された後、二次支保が
構築されるまでの間は、何らの支持も一次支保に
対しては行つていなかつたが(即ち、一次支保の
みで十分土圧に対抗することが出来た。)、第8図
aに示すように、トンネル断面を楕円形にした場
合、断面が円形のトンネルに比して、一次支保に
土圧による大きな曲げモーメントMSが作用する
(第8図b参照。)。従つて、一次支保の構築後、
二次支保が構築されるまでの間に、何らかの補強
対策を施さない限り、トンネルが土圧により崩壊
してしまう危険性が有る。なお、一次支保の厚さ
を厚くすることにより、前記曲げモーメントに対
抗することは可能であるが、その場合、一次支保
の厚さが極めて厚くなり、不経済かつ、同一掘削
径のトンネルにおいては、道路等への供用部分の
大きさがそれだけ小さくなる不都合が有つた。(c) Problems to be solved by the invention When the cross section of the tunnel is circular, there is no need to provide any support after the primary support is constructed as the excavator excavates, until the secondary support is constructed. Although this was not done for the primary shoring (that is, the primary shoring alone was sufficient to resist the earth pressure), as shown in Figure 8a, when the tunnel cross section was made oval. , compared to a tunnel with a circular cross section, a large bending moment MS due to earth pressure acts on the primary support (see Figure 8b). Therefore, after the construction of primary support,
Unless some reinforcement measures are taken until the secondary shoring is constructed, there is a risk that the tunnel will collapse due to earth pressure. It is possible to counteract the bending moment by increasing the thickness of the primary support, but in that case, the thickness of the primary support would be extremely thick, which would be uneconomical and unsuitable for tunnels with the same excavation diameter. However, there was a disadvantage that the size of the part used for roads etc. was correspondingly smaller.
また、従来、一次支保を構築するセグメント内
にPC鋼線やPC鋼棒を設置して一次支保にプレス
トレスを導入する方法も提案されているが、セグ
メント内にPC鋼線やPC鋼棒を設置する作業は極
めて煩雑であり、セグメントの内部構造がPC鋼
線やPC鋼棒を設置するために複雑化する不都合
が有る。 In addition, conventionally, a method has been proposed in which prestress is introduced into the primary support by installing prestressed steel wires or prestressed steel bars within the segment where the primary support is constructed; The installation work is extremely complicated, and there is a disadvantage that the internal structure of the segment becomes complicated due to the installation of PC steel wires and PC steel bars.
本発明は、前述の欠点を解消すべく、セグメン
ト内にPC鋼線やPC鋼棒を設置する必要が無く、
土圧による曲げモーメントに対向しつつ、一次支
保の厚さを薄くすることが出来、従つて同一掘削
径のトンネルにおいては、道路等への供用部分の
大きさを大きく取れる経済的な、シールド工法に
おける支保の構築方法を提供することを目的とす
るものである。 In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, the present invention eliminates the need to install a PC steel wire or a PC steel bar within the segment,
This is an economical shield construction method that can reduce the thickness of the primary support while resisting the bending moment caused by earth pressure, and therefore allows for a larger portion of the tunnel to be used for roads, etc. in tunnels with the same excavation diameter. The purpose of this study is to provide a method for constructing support.
(d) 問題点を解決するための手段
即ち、本発明は、シールド掘削機により、シー
ルド掘削機の直後にセグメントによる一次支保を
構築しつつ掘削されるトンネルにおいて、一次支
保を構築する際に、前記シールド掘削機の前進に
伴つて前記一次支保が地山と接触して土圧が前記
一次支保に作用する前に、トンネルの内部空間に
おいて前記一次支保の互いに対向する部位間にプ
レストレス導入機構を接続して、前記プレストレ
ス導入機構によりトンネルの内部空間側から、土
圧によつて一次支保に作用する曲げモーメントを
打ち消す方向に打消力を前記一次支保に作用さ
せ、その状態で、一次支保を地山と接触させ、そ
の後前記一次支保の内側に二次支保を構築し、当
該二次支保が構築された後、前記プレストレス導
入機構を除去し、土圧を前記一次支保及び二次支
保で共同で負担するようにして構成される。(d) Means for Solving the Problems That is, the present invention provides for a tunnel that is excavated by a shield excavator while constructing primary support by segments immediately after the shield excavator, and when constructing the primary support, As the shield excavator moves forward, the primary support comes into contact with the ground and before earth pressure acts on the primary support, a prestress introduction mechanism is provided between mutually opposing portions of the primary support in the internal space of the tunnel. is connected, and the prestress introduction mechanism applies a countervailing force to the primary support from the inner space side of the tunnel in a direction that cancels out the bending moment acting on the primary support due to earth pressure, and in this state, the primary support is brought into contact with the ground, and then a secondary shoring is constructed inside the primary shoring, and after the secondary shoring is constructed, the prestress introducing mechanism is removed and the earth pressure is applied to the primary shoring and the secondary shoring. It will be structured so that the burden will be paid jointly.
(e) 作用
上記した構成により、本発明は、プレストレス
導入機構により発生させられる打ち消し力によ
り、一次支保に作用する土圧による曲げモーメン
トが打ち消されるので、一次支保が構築されて二
次支保が構築されるまでの間、一次支保を土圧に
よる崩壊から守るように作用する。(e) Effect With the above configuration, the bending moment due to earth pressure acting on the primary shoring is canceled by the canceling force generated by the prestress introducing mechanism, so that the primary shoring is constructed and the secondary shoring is Until it is constructed, it acts to protect the primary support from collapse due to earth pressure.
(f) 実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。(f) Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
第1図は本発明の一実施例であるシールド工法
における支保の構築方法によつて、断面が楕円の
トンネルの一次支保を構築した際の断面図、bは
aに示した断面の一次支保に作用する曲げモーメ
ントを示す曲げモーメント図、第2図は本発明の
別の実施例であるシールド工法における支保の構
築方法によつて、断面が楕円のトンネルの一次支
保を構築した際の断面図、bはaに示した断面の
一次支保に作用する曲げモーメントを示す曲げモ
ーメント図、第3図は本発明の更に別の実施例で
あるシールド工法における支保の構築方法によつ
て、断面が楕円のトンネルの一次支保を構築した
際の断面図、bはaに示した断面の一次支保に作
用する曲げモーメントを示す曲げモーメント図、
第4図はプレストレス導入機構の一例を示す正面
図、第5図は各セグメントとプレストレス導入機
構をPC鋼線により接続する場合の一例を示す斜
視図、第6図はプレストレス導入機構の別の例を
示す正面図、第7図は第6図のプレストレス導入
機構の詳細を示す部分拡大正面図である。 Figure 1 is a cross-sectional view of the primary support for a tunnel with an elliptical cross section constructed using the shield construction method, which is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a bending moment diagram showing the acting bending moment; FIG. 2 is a sectional view when primary support for a tunnel with an elliptical cross section is constructed by a support construction method in the shield construction method, which is another embodiment of the present invention; b is a bending moment diagram showing the bending moment acting on the primary support in the cross section shown in a, and Fig. 3 is a bending moment diagram showing the bending moment acting on the primary support in the cross section shown in a. A sectional view when the primary support of the tunnel is constructed, b is a bending moment diagram showing the bending moment acting on the primary support of the cross section shown in a,
Fig. 4 is a front view showing an example of the prestress introducing mechanism, Fig. 5 is a perspective view showing an example of connecting each segment and the prestress introducing mechanism with a PC steel wire, and Fig. 6 is a front view showing an example of the prestress introducing mechanism. FIG. 7 is a front view showing another example, and FIG. 7 is a partially enlarged front view showing details of the prestress introducing mechanism of FIG.
シールド掘削機により掘削されるトンネル1
は、第1図aに示すように、シールド掘削機によ
り掘削され、その時点で構築される一次支保2を
有しており、一次支保2は断面が楕円の形状を呈
している。一次支保2は通常、複数のプレキヤス
トコンクリート製のセグメントから構成されてお
り、一次支保2の中央部には水平方向にプレスト
導入機構3が設けられ、プレストレス導入機構3
は、第4図に示すように、一次支保2を構成する
各セグメント2aを貫通装着されたスタツド5,
6に接続されている。スタツド5,6の一端は、
各セグメント2aの外周部に穿設された穴2b中
に突出しており、該穴2b中で支圧板9を貫通し
た形でナツト7と螺合している。スタツド6,6
には前述のプレストレス導入機構3を構成する引
張機構12が着脱自在に設けられており、引張機
構12は、受桁15に取り付けられ、受桁15は
スタツド6とカツプラ11を介して接続される複
数の接続ボルト13を有している。受桁15には
ラムチエア16を介してセンタホールジヤツキ1
7が設けられており、センタホールジヤツキ17
にはラム17aが水平方向、即ち矢印A、B方向
に突出駆動自在に設けられている。ラム17aに
はカツプラ11を介してテンシヨンバー19が螺
着されており、テンシヨンバー19は受桁15に
穿設さてた穴15aを貫通して、他端がスタツド
5にカツプラ11を介して螺着されている。な
お、テンシヨンバー19にはロツクボルト19a
が螺合している。 Tunnel 1 excavated by shield excavator
As shown in FIG. 1a, the primary support 2 is excavated by a shield excavator and constructed at that time, and the primary support 2 has an oval shape in cross section. The primary support 2 is usually composed of a plurality of precast concrete segments, and a prestress introduction mechanism 3 is provided in the center of the primary support 2 in the horizontal direction.
As shown in FIG. 4, the studs 5,
6. One end of studs 5 and 6 is
The segment 2a protrudes into a hole 2b bored in the outer periphery of each segment 2a, and is screwed into the nut 7 while penetrating the bearing plate 9 in the hole 2b. stud 6,6
is detachably provided with a tensioning mechanism 12 that constitutes the prestress introduction mechanism 3 described above, and the tensioning mechanism 12 is attached to a receiving girder 15, and the receiving girder 15 is connected to the stud 6 via a coupler 11. It has a plurality of connection bolts 13. A center hole jack 1 is connected to the support girder 15 via a ram chair air 16.
7 is provided, and the center hole jack 17
A ram 17a is provided on the ram 17a so as to be freely protrusive and driveable in the horizontal direction, that is, in the directions of arrows A and B. A tension bar 19 is screwed onto the ram 17a via a coupler 11, and the tension bar 19 passes through a hole 15a drilled in the support girder 15, and the other end is screwed onto the stud 5 via the coupler 11. ing. Note that the tension bar 19 has a lock bolt 19a.
are screwed together.
トンネル1は、以上のような構成を有するの
で、図示しないシールド掘削機により断面が楕円
に掘削されたトンネル1は、掘削機内で一次支保
2を、複数のセグメント2aを組み立てることに
より構築する。掘削機は、組み立てられた一次支
保2を足場にして更に掘削作業を継続してゆく
が、掘削機内で楕円形状に組み立てられたセグメ
ント2aは、該セグメント2aが掘削機の前進に
伴つて周囲の地山と接触して土圧を受ける前に、
掘削機内の組み立てられた状態のセグメント、即
ちトンネルの内部空間内で、プレストレス導入機
構3が装着される。 Since the tunnel 1 has the above configuration, the tunnel 1, which is excavated with an elliptical cross section by a shield excavator (not shown), is constructed by assembling the primary support 2 and a plurality of segments 2a in the excavator. The excavator continues the excavation work using the assembled primary support 2 as a foothold, but the segment 2a assembled into an elliptical shape inside the excavator is moved by the surrounding area as the excavator moves forward. Before coming into contact with the ground and receiving earth pressure,
In the interior space of the assembled segment of the excavator, ie the tunnel, a prestress introduction mechanism 3 is mounted.
即ち、セグメント2aには、第4図に示すよう
に、予めスタツド5,6が設けられており、セグ
メント2aを所定位置に設置したところで、トン
ネル内に互いに対向する形で位置するスタツド
5,6とプレストレス導入機構3のテンシヨンバ
ー19及び接続ボルト13をカツプラ11を用い
て接続する。プレストレス導入機構3は、第1図
に示すように、トンネル1の中央部に水平に設置
されるが、一次支保2を構成する各セグメント2
aは、トンネル1の断面が楕円であるために、各
部分の曲率が同一断面で全て異なる。従つて、各
セグメント2aの設置位置はすべてその曲率から
一義的に決定されるので、所定の曲率のセグメン
ト2a(即ち、トンネル1の側面部分を構成する
セグメント2a)にスタツド5,7を設けておく
ことにより、プレストレス導入機構3は、容易に
トンネル1中に水平方向に設定される。 That is, as shown in FIG. 4, the segment 2a is provided with studs 5 and 6 in advance, and when the segment 2a is installed at a predetermined position, the studs 5 and 6 located opposite each other in the tunnel are installed. and the tension bar 19 and connection bolt 13 of the prestress introducing mechanism 3 are connected using the coupler 11. The prestress introducing mechanism 3 is installed horizontally in the center of the tunnel 1, as shown in FIG.
Since the tunnel 1 has an elliptical cross section, the curvatures of each part are all different in the same cross section. Therefore, since the installation position of each segment 2a is uniquely determined from its curvature, the studs 5 and 7 are provided in the segment 2a having a predetermined curvature (that is, the segment 2a forming the side surface portion of the tunnel 1). By placing the prestress introduction mechanism 3 in the tunnel 1, the prestress introduction mechanism 3 can be easily set horizontally in the tunnel 1.
こうして、プレストレス導入機構3が設定され
たところで、センタホールジヤツキ17を駆動し
てラム17aを矢印B方向に引つ張る。すると、
カツプラ11を介してテンシヨンバー19もB方
向に引つ張られ、更にスタツド5もB方向に引つ
張られる。また、その反作用で受桁15、接続ボ
ルト13を介してスタツド6はA方向に引つ張ら
れ、トンネル1には全体的に、第1図に示すよう
に、トンネル1側部をトンネル1内方に引つ張る
引張力FTが作用する。この引張力FTは、セグメ
ント2aが土壌にいまだ接触しない掘削機内で生
成されるので、一次支保2にとつてはプレストレ
スとして作用する。 After the prestress introduction mechanism 3 is thus set, the center hole jack 17 is driven to pull the ram 17a in the direction of arrow B. Then,
The tension bar 19 is also pulled in the B direction via the coupler 11, and the stud 5 is also pulled in the B direction. In addition, due to the reaction, the stud 6 is pulled in the direction A via the support girder 15 and the connecting bolt 13, and as a whole, the tunnel 1 has a side portion inside the tunnel 1, as shown in FIG. A tensile force FT that pulls in the direction acts. This tensile force FT acts as a prestress for the primary shoring 2, since it is generated within the excavator, where the segments 2a are not yet in contact with the soil.
この状態でロツクボルト19aを締め付けて、
引張力FTがジヤツキ17を介することなく、テ
ンシヨンバー19及び接続ボルト13により発生
させるようにする。 In this state, tighten the lock bolt 19a,
The tensile force FT is generated by the tension bar 19 and the connecting bolt 13 without passing through the jack 17.
その状態で、一次支保2が地山中に押し出され
ると、一次支保2は、その外周面が地山と接触し
て土圧が作用する。この土圧は、一次支保2に対
して曲げモーメントMSを発生させるが、一次支
保2には既にプレストレス導入機構3により引張
力FTが作用し、引張力FTは土圧による曲げモー
メントMSとは反対方向の曲げモーメントを一次
支保2に生じさせるので、その合成モーメント
は、第1図bに示すように、プレストレス導入機
構3を用いない場合の曲げモーメントMS(第8
図b参照。)に比して極めて小さな値となる。な
お、第1図、第2図、第3図、第8図における曲
げモーメントMSの分布図は、トンネル1の右半
分の断面についてのものであり、図中PRFはト
ンネル1の輪郭を表わすものである。 In this state, when the primary support 2 is pushed out into the ground, the outer peripheral surface of the primary support 2 comes into contact with the ground and earth pressure acts on it. This earth pressure generates a bending moment MS on the primary support 2, but a tensile force FT is already applied to the primary support 2 by the prestress introducing mechanism 3, and the tensile force FT is different from the bending moment MS due to the earth pressure. Since a bending moment in the opposite direction is generated in the primary support 2, the resultant moment is equal to the bending moment MS (No. 8
See figure b. ) is an extremely small value compared to The bending moment MS distribution diagrams in Figures 1, 2, 3, and 8 are for the cross section of the right half of tunnel 1, and PRF in the figures represents the contour of tunnel 1. It is.
また、上述の実施例は、プレストレス導入機構
3とてテンシヨンバー19、接続ボルト13等の
棒状の部材を各セグメント2a間に張設した場合
について述べたが、プレストレス導入機構3は、
棒状の部材に限らず、第5図に示すように、トン
ネル内で互いに対向するセグメント2aに複数の
フツク20を埋め込み、該フツク20にPC鋼線
21を引つ掛けて、それらPC鋼線21を、該セ
グメント2aの曲率中心付近に配置されたブロツ
ク22により集合1本化してジヤツキ等で引張力
FTを与えるように構成することも可能である。 Further, in the above embodiment, the prestress introducing mechanism 3 is a case in which rod-shaped members such as the tension bar 19 and the connecting bolt 13 are stretched between the segments 2a, but the prestress introducing mechanism 3 is
Not limited to rod-shaped members, as shown in FIG. are assembled into one by a block 22 placed near the center of curvature of the segment 2a, and a tensile force is applied using a jack or the like.
It is also possible to configure it to give FT.
更に、第6図及び第7図に示すように、トンネ
ル内で互いに対向するセグメント2a,2aにH
形鋼等の鋼材23,23を埋め込んでおき、一次
支保2の構築に際して、それ等鋼材23,23
に、同様に鋼材25,25及び該鋼材25,25
間に直列にボルト接合された油圧ジヤツキ26等
からなるプレストレス導入機構3を鋼材25,2
5、ボルト10を介して装着し、その状態で、油
圧ジヤツキ26を駆動して矢印C方向に引き込
み、所定のプレストレスを一次支保2に作用させ
るように構成することも可能である。また、本実
施例の場合、油圧ジヤツキ26により所定の引張
力FTが作用したところで、各鋼材25に油圧ジ
ヤツキ26を鋏んで対向する形で設けられたブラ
ケツト25a間に、複数のボルト27を設置し、
該ボルト27をナツト29により締結することに
より、油圧ジヤツキ26による引張力FTを肩代
りし、その状態で油圧ジヤツキ26を取り外して
しまうように構成することも当然可能である。こ
うした場合には、第4図に示した実施例と同様
に、油圧ジヤツキ26を次々に次のセグメント2
aの構築用に転用することが出来るので、経済的
である(第4図の場合も、ロツクボルト19a締
め付け後、センタホールジヤツキ17を受桁15
から取り外して、次のセグメント構築用に転用す
る。)。 Furthermore, as shown in FIGS. 6 and 7, H is applied to segments 2a and 2a facing each other in the tunnel.
Steel materials 23, 23 such as shaped steel are embedded, and when constructing the primary support 2, the steel materials 23, 23 are buried.
Similarly, the steel materials 25, 25 and the steel materials 25, 25
A prestress introduction mechanism 3 consisting of a hydraulic jack 26 etc. bolted in series between the steel materials 25, 2
5. It is also possible to install it via the bolt 10, and in that state, drive the hydraulic jack 26 to pull it in the direction of arrow C, thereby applying a predetermined prestress to the primary support 2. Further, in the case of this embodiment, when a predetermined tensile force FT is applied by the hydraulic jack 26, a plurality of bolts 27 are installed between the brackets 25a which are provided in such a manner that the hydraulic jacks 26 are scissored to each steel material 25 and facing each other. death,
Of course, it is also possible to take over the tensile force FT from the hydraulic jack 26 by tightening the bolt 27 with the nut 29, and then remove the hydraulic jack 26 in this state. In such a case, similarly to the embodiment shown in FIG.
(In the case of Fig. 4, after tightening the lock bolt 19a, the center hole jack 17 is attached to the support girder 15.
Remove it and reuse it for constructing the next segment. ).
また、一次支保2に装着され所定の引張力FT
を作用させるプレストレス導入機構3は、二次支
保の構築に際して、二次支保が構築され、トンネ
ル1が一次支保及び二次支保により十分に土圧に
対抗することが出来るようになつた時点で取り外
すように構成する。 In addition, it is attached to the primary support 2 and has a predetermined tensile force FT.
The prestress introduction mechanism 3 that applies the prestress introduction mechanism 3 is used when the secondary shoring is constructed and the tunnel 1 is able to sufficiently resist earth pressure by the primary shoring and the secondary shoring. Configure to remove.
なお、第2図に、プレストレス導入機構3を一
次支保2の中央部に設けずに、トンネル1断面の
それぞれ上部と下部に2個所設けた場合について
示す。通常、断面が円形ないしは楕円形のトンネ
ル1は、その中央部分に道路等の供用部分が構築
されるので、こうして、プレストレス導入機構3
をトンネル1の上下に設けることにより、プレス
トレス導入機構3が供用部分の構築に際して邪魔
になるようなことが無い。第2図bに、その際の
曲げモーメントMSの状態を示す。 In addition, FIG. 2 shows a case where the prestress introduction mechanism 3 is not provided in the center of the primary support 2, but is provided in two locations, one at the top and one at the bottom of the cross section of the tunnel 1. Normally, a tunnel 1 having a circular or elliptical cross section has a public part such as a road built in its center, so the prestress introducing mechanism 3
By providing these above and below the tunnel 1, the prestress introduction mechanism 3 does not become an obstacle when constructing the part for use. FIG. 2b shows the state of the bending moment MS at that time.
更に、トンネル1に作用させるプレストレス
は、土圧による曲げモーメントMSを打ち消す方
向に作用する限り、どのような態様で作用しても
よく、従つて、プレストレス導入機構3を、第3
図に示すように、トンネル1の垂直方向に設け、
プレストレス導入機構3により、一次支保2の上
端及び下端を一次支保2の外側に押し広げる形
の、拡張力FEを作用させるように構成すること
も可能である。第3図bに、その際の曲げモーメ
ントMSの状態を示す。 Further, the prestress applied to the tunnel 1 may be applied in any manner as long as it acts in a direction to cancel the bending moment MS due to earth pressure.
As shown in the figure, provided in the vertical direction of the tunnel 1,
It is also possible to configure the prestress introduction mechanism 3 to apply an expansion force FE that pushes the upper and lower ends of the primary support 2 outwards. FIG. 3b shows the state of the bending moment MS at that time.
なお、二次支保を構築後に、プレストレス導入
機構3を取り外す際には、第4図及び第7図に示
すように、セグメント2aに取り付けられるスタ
ツド5,6、鋼材23等の先端を二次支保30が
構築される表面位置Xと一致させると、二次支保
30を構築してからのプレストレス導入機構3の
除去を容易に行うことが出来る。 In addition, when removing the prestress introducing mechanism 3 after constructing the secondary support, as shown in FIGS. By matching the surface position X where the support 30 is constructed, the prestress introduction mechanism 3 can be easily removed after the secondary support 30 is constructed.
更に、上述の実施例は、本発明を断面が楕円の
トンネル1を掘削する場合に適用した場合につい
て説明したが、本発明は断面が楕円のトンネルに
限らず、円形のトンネルにも適用が可能なことは
勿論である。 Further, in the above embodiment, the present invention was applied to excavating a tunnel 1 having an elliptical cross section, but the present invention is not limited to a tunnel having an elliptical cross section, but can also be applied to a circular tunnel. Of course.
(g) 発明の効果
以上、説明したように、シールド掘削機によ
り、シールド掘削機の直後にセグメント2aによ
る一次支保2を構築しつつ掘削されるトンネル1
において、一次支保2を構築する際に、前記シー
ルド掘削機の前進に伴つて前記一次支保が地山と
接触して土圧が前記一次支保に作用する前に、ト
ンネルの内部空間において前記一次支保の互いに
対向する部位間にプレストレス導入機構3を接続
して、前記プレストレス導入機構によりトンネル
の内部空間側から、土圧によつて一次支保に作用
する曲げモーメントを打ち消す方向に引つ張り力
FTや拡張力FEなどの打消力を前記一次支保2に
作用させ、その状態で、一次支保を地山と接触さ
せ、その後前記一次支保の内側に二次支保を構築
し、当該二次支保が構築された後、前記プレスト
レス導入機構を除去し、土圧を前記一次支保及び
二次支保で共同で負担するようにして構成したの
で、二次支保が構築されていない状態で地山に接
触することになる一次支保は、二次支保が構築さ
れるまでの間、プレストレス導入機構3が二次支
保に変わつて一次支保と共に土圧を支持するの
で、一次支保は、二次支保が構築されるまでの
間、本来一次支保の厚さだけでは支持出来ない土
圧を支持することが可能となる。また、二次支保
を構築し、土圧を一次支保と2次支保で共同で負
担することが出来る状態となつたところで、プレ
ストレス導入機構3を除去することが出来るの
で、プレストレス導入機構3がトンネルの内部空
間を占有することが無く、トンネル内部空間の有
効な活用が可能となると共に、トンネルの任意の
位置にプレストレス導入機構3を設置してプレス
トレスを一次支保に導入することが可能となり、
設計及び施工の柔軟性を飛躍的に高めることがで
きる。また、土圧への対向を、従来の一次支保2
のみで行い、二次支保は単なる化粧材として考え
ていた方法に比して、本発明は、二次支保が構築
された状態で、二次支保を構造部材として一次支
保2と共に用いるので、従来一次支保2が全て負
担していた土圧による曲げモーメントMSを一次
支保2と二次支保とで共同で負担させることが可
能となり、その分一次支保2のセグメント2aの
厚さを薄くすることが出来、経済的であるばかり
か、同一掘削径では、道路等への供用部分を大き
く取ることが可能となる。(g) Effect of the invention As explained above, the tunnel 1 is excavated by the shield excavator while constructing the primary support 2 by the segment 2a immediately after the shield excavator.
When constructing the primary support 2, before the primary support comes into contact with the ground as the shield excavator moves forward and earth pressure acts on the primary support, the primary support is constructed in the inner space of the tunnel. A prestress introduction mechanism 3 is connected between mutually opposing parts of the tunnel, and the prestress introduction mechanism applies a tensile force from the inner space side of the tunnel in a direction that cancels out the bending moment acting on the primary support due to earth pressure.
A countervailing force such as FT or expansion force FE is applied to the primary support 2, and in that state, the primary support is brought into contact with the ground, and then a secondary support is constructed inside the primary support, and the secondary support is After the construction, the prestress introduction mechanism was removed and the earth pressure was jointly borne by the primary and secondary supports. Until the secondary shoring is constructed, the prestress introduction mechanism 3 changes to the secondary shoring and supports the earth pressure together with the primary shoring. Until this happens, it becomes possible to support earth pressure that cannot be supported by the thickness of the primary shoring alone. In addition, when the secondary shoring is constructed and the earth pressure can be jointly borne by the primary shoring and the secondary shoring, the prestress introducing mechanism 3 can be removed, so the prestress introducing mechanism 3 can be removed. does not occupy the internal space of the tunnel, making it possible to effectively utilize the internal space of the tunnel, and also allowing prestress to be introduced into the primary support by installing the prestress introducing mechanism 3 at any position in the tunnel. It becomes possible,
Flexibility in design and construction can be dramatically increased. In addition, conventional primary support 2
Compared to the method in which the secondary shoring is used as a mere decorative material, the present invention uses the secondary shoring as a structural member together with the primary shoring 2 after the secondary shoring has been constructed. The bending moment MS due to earth pressure, which was previously borne entirely by the primary support 2, can now be jointly borne by the primary support 2 and the secondary support, and the thickness of the segment 2a of the primary support 2 can be made thinner accordingly. Not only is it efficient and economical, but with the same excavation diameter, a larger area can be used for roads, etc.
また、プレストレス導入機構3によつて発生さ
せる打ち消し力を調整することにより、地山や一
次支保2の状況に応じた曲げモーメントMSの作
用状態を作り出すことが出来るので、支保の構築
作業を現場の状況に応じて臨機応変に行うことが
出来る。 In addition, by adjusting the canceling force generated by the prestress introducing mechanism 3, it is possible to create the operating state of the bending moment MS according to the conditions of the ground and the primary support 2, so that support construction work can be carried out on site. This can be done flexibly depending on the situation.
また、また、プレストレス導入機構3はトンネ
ル内部空間に設けられるので、セグメント内部に
PC鋼線やPC鋼棒などを設置する必要が無く、一
次支保を構成するセグメントの構造を簡単にする
ことが出来るばかりか、PC鋼線やPC鋼棒などを
設置する煩雑な作業を不要とすることができる。 In addition, since the prestress introduction mechanism 3 is provided in the tunnel interior space, it can be placed inside the segment.
There is no need to install PC steel wires, PC steel bars, etc., which not only simplifies the structure of the segments that make up the primary support, but also eliminates the complicated work of installing PC steel wires, PC steel bars, etc. can do.
第1図は本発明の一実施例であるシールド工法
における支保の構築方法によつて、断面が楕円の
トンネルの一次支保を構築した際の断面図、bは
aに示した断面の一次支保に作用する曲げモーメ
ントを示す曲げモーメント図、第2図は本発明の
別の実施例であるシールド工法における支保の構
築方法によつて、断面が楕円のトンネルの一次支
保を構築した際の断面図、bはaに示した断面の
一次支保に作用する曲げモーメントを示す曲げモ
ーメント図、第3図は本発明の更に別の実施例で
あるシールド工法における支保の構築方法によつ
て、断面が楕円のトンネルの一次支保を構築した
際の断面図、bはaに示した断面の一次支保に作
用する曲げモーメントを示す曲げモーメント図、
第4図はプレストレス導入機構の一例を示す正面
図、第5図は各セグメントとプレストレス導入機
構をPC鋼線により接続する場合の一例を示す斜
視図、第6図はプレストレス導入機構の別の例を
示す正面図、第7図は第6図のプレストレス導入
機構の詳細を示す部分拡大正面図、第8図aは従
来の支保の構築方法によつて断面が楕円のトンネ
ルの一次支保を構築した際の断面図、bはaに示
した断面の一次支保に作用する曲げモーメントを
示す曲げモーメント図である。
1……構造物(トンネル)、2……一次支保、
3……プレストレス導入機構、30……二次支
保、MS……曲げモーメント、FT……打ち消し
力(引張力)、FE……打ち消し力(拡張力)。
Figure 1 is a cross-sectional view of the primary support for a tunnel with an elliptical cross section constructed using the shield construction method, which is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a bending moment diagram showing the acting bending moment; FIG. 2 is a sectional view when primary support for a tunnel with an elliptical cross section is constructed by a support construction method in the shield construction method, which is another embodiment of the present invention; b is a bending moment diagram showing the bending moment acting on the primary support in the cross section shown in a, and Fig. 3 is a bending moment diagram showing the bending moment acting on the primary support in the cross section shown in a. A sectional view when the primary support of the tunnel is constructed, b is a bending moment diagram showing the bending moment acting on the primary support of the cross section shown in a,
Fig. 4 is a front view showing an example of the prestress introducing mechanism, Fig. 5 is a perspective view showing an example of connecting each segment and the prestress introducing mechanism with a PC steel wire, and Fig. 6 is a front view showing an example of the prestress introducing mechanism. A front view showing another example, FIG. 7 is a partially enlarged front view showing details of the prestress introduction mechanism shown in FIG. 6, and FIG. A sectional view when the support is constructed, and b is a bending moment diagram showing the bending moment acting on the primary support in the cross section shown in a. 1...Structure (tunnel), 2...Primary support,
3... Prestress introduction mechanism, 30... Secondary support, MS... Bending moment, FT... Cancelling force (tensile force), FE... Cancelling force (expansion force).
Claims (1)
後にセグメントによる一次支保を構築しつつ掘削
されるトンネルにおいて、 一次支保を構築する際に、前記シールド掘削機
の前進に伴つて前記一次支保が地山と接触して土
圧が前記一次支保に作用する前に、トンネルの内
部空間において前記一次支保の互いに対向する部
位間にプレストレス導入機構を接続して、前記プ
レストレス導入機構によりトンネルの内部空間側
から、土圧によつて一次支保に作用する曲げモー
メントを打ち消す方向に打消力を前記一次支保に
作用させ、 その状態で、一次支保を地山と接触させ、 その後前記一次支保の内側に二次支保を構築
し、 当該二次支保が構築された後、前記プレストレ
ス導入機構を除去し、土圧を前記一次支保及び二
次支保で共同で負担するようにして構成したシー
ルド工法における支保の構築方法。[Scope of Claims] 1. In a tunnel excavated by a shield excavator while constructing primary support by segments immediately after the shield excavator, when constructing the primary support, as the shield excavator moves forward, Before the primary support comes into contact with the ground and earth pressure acts on the primary support, a prestress introduction mechanism is connected between mutually opposing parts of the primary support in the internal space of the tunnel, and the prestress introduction mechanism From the inner space side of the tunnel, a counteracting force is applied to the primary support in the direction of canceling the bending moment acting on the primary support due to earth pressure, and in this state, the primary support is brought into contact with the ground, and then the primary support is A secondary shoring was constructed inside the shoring, and after the secondary shoring was constructed, the prestress introduction mechanism was removed, and the earth pressure was jointly borne by the primary shoring and the secondary shoring. How to construct supports in the shield method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134016A JPS6114399A (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Construction of timbering in shield construction method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134016A JPS6114399A (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Construction of timbering in shield construction method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114399A JPS6114399A (en) | 1986-01-22 |
| JPH0349356B2 true JPH0349356B2 (en) | 1991-07-29 |
Family
ID=15118401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59134016A Granted JPS6114399A (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Construction of timbering in shield construction method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114399A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008240366A (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Okumura Corp | Fixing structure |
| JP2012172336A (en) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Ohbayashi Corp | Vertical crush prevention structure of shield tunnel, vertical crush prevention method of shield tunnel, and shield tunnel |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH041400A (en) * | 1990-04-18 | 1992-01-06 | Pub Works Res Inst Ministry Of Constr | Roughly elliptic shield tunnel of almost-horizontal long shaft |
| JP2015021322A (en) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | 鉄建建設株式会社 | Tunnel construction method and tunnel structure |
| JP6832696B2 (en) * | 2016-12-22 | 2021-02-24 | 大成建設株式会社 | Widening structure of the tunnel |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5341026A (en) * | 1976-09-24 | 1978-04-14 | Kubota Ltd | Underground structure |
| JPS58180979U (en) * | 1982-05-26 | 1983-12-02 | 石川島建材工業株式会社 | Prestressed concrete box culvert |
-
1984
- 1984-06-28 JP JP59134016A patent/JPS6114399A/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6114399A (en) | 1986-01-22 |
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