(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネルの内側にコンクリートを打設する工法であって、
シールドトンネルの内側には、トンネルの断面方向に支保工を設置して、この支保工には貫通孔を開口するとともに、
トンネルの軸方向と平行に補強材を配置し、この補強材の外周の一部には、付着絶縁材で包囲し、
該補強材を、前記支保工の貫通孔を貫通して配置し、
補強材よりもトンネルの内側には、プレキャストコンクリート版によって構成した型枠を設置し、
シールドトンネルの内面と型枠との間にコンクリートを打設して行う、シールドトンネルの補強方法。
【請求項２】
補強材としてＰＣ鋼棒を使用し、
このＰＣ鋼棒の外周の一部は、付着絶縁材で包囲し、
付着絶縁材で包囲していない位置には、鍔状に支圧板を取り付け、
さらにＰＣ鋼棒はらせん状の鉄筋を巻き付け、
前記支圧板とらせん鉄筋とを一体化した補強材を使用して行う、
請求項１記載の、シールドトンネルの補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネルの補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
セグメントで組み立てたシールドトンネルの内側に、鉄筋を配置し、コンクリートを打設して補強する方法が採用されている。
その場合に、トンネル内側に支保工を組み、この支保工に型枠として既成のコンクリート版を取り付ける方法が開発されている。
この方法であると、型枠の解体が不要で作業効率がよい。さらに打設したこの内面が既成のコンクリート版で被覆されるから品質の良好なトンネルを構成することができる。
また、コンクリート版を支保工に取り付ければ、型枠を固定するパイプなどが不要となり、型枠からトンネル中心側への突起物がなく、鉄道車両が走行中のトンネルにおいても採用できる方法である。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
その場合に前記した従来のシールドトンネルの補強方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞コンクリート版を固定するために、シールドトンネルの内側にＨ鋼で構成した支保工を等ピッチで設置する必要がある。
そのために軸方向の鉄筋の連続性が確保できない。
＜ロ＞トンネル軸工法の鉄筋が、引張力を伝達するから、トンネルに歪みが生じた場合に、新たなひび割れが次々に発生する。その結果、多数の微細なひび割れに分散されて吸収され、かえってトンネル全体の耐震性を低下させる可能性がある。
【０００４】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、分散したひび割れの発生を抑えて、トンネル全体の耐震性を向上させることができる、シールドトンネルの補強方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のシールドトンネルの補強方法は、
シールドトンネルの内側には、トンネルの断面方向に支保工を設置して、この支保工には貫通孔を開口するとともに、
トンネルの軸方向と平行に補強材を配置し、この補強材の外周の一部には、付着絶縁材で包囲し、
該補強材を、前記支保工の貫通孔を貫通して配置し、
補強材よりもトンネルの内側には、プレキャストコンクリート版によって構成した型枠を設置し、
シールドトンネルの内面と型枠との間にコンクリートを打設して行うものである。
更に、本発明の補強方法は、
前記補強材としてＰＣ鋼棒を使用し、
このＰＣ鋼棒の外周の一部は、付着絶縁材で包囲し、
付着絶縁材で包囲していない位置には、鍔状に支圧板を取り付け、
さらにＰＣ鋼棒はらせん状の鉄筋を巻き付け、
前記支圧板とらせん鉄筋とを一体化した補強材を使用して行うものである。
【０００６】
【本発明の実施の態様】
以下図面を参照しながら本発明のシールドトンネルの補強方法の実施例について説明する。
【０００７】
＜イ＞支保工の設置。
まずトンネルのセグメント２の内側に、トンネルの断面方向に平行に等ピッチで支保工１を配置する。
支保工１は例えばＨ鋼などの鋼材を使用し、そのウエブ部分にトンネルの軸方向と平行に貫通孔を開口する。
【０００８】
＜ロ＞補強材の構成。
本発明の補強方法において使用する補強材３は、その外周の一部を付着絶縁材３１で包囲する。
付着絶縁材３１とは、補強材３と、後に打設するコンクリートとの付着を絶縁するための材料であり、例えばテープで補強材３を被覆して構成することができる。
あるいは補強材３の外周にオイルを塗布し、オイルの外周を柔軟な材料で構成したパイプで被覆する構成を採用することもできる。
付着絶縁材３１は、補強材３の全長を被覆するものではなく、適宜の間隔を介在させて被覆する。したがって付着絶縁材３１で被覆していない非絶縁部３２はコンクリートと強固に付着することになる。
【０００９】
＜ハ＞補強材３の配置。
シールドトンネルの内側に、従来と同様にトンネル軸方向に平行の鉄筋、断面方向の鉄筋を配置する（図１では鉄筋を省略）。
鉄筋は、支保工１の位置を避けて配置する。すなわち外側の鉄筋は支保工１の外側に配置し、内側の鉄筋は支保工１の位置で不連続の状態で配置する。
さらに本発明の方法では、トンネルの軸方向と平行に補強材３を配置する。
補強材３の設置位置は支保工１の設置位置と重なるから、支保工１に開口した貫通孔を貫通させて配置する。
補強材３の配置に際しては、支保工１と支保工１の中間の位置に、前記した補強材３の非絶縁部３２を位置させて配置する。
【００１０】
＜ニ＞型枠の取り付け。
トンネル軸方向に配置した補強材３よりもトンネルの内側には、プレキャストコンクリート版４によって構成した型枠を設置する。
このコンクリート版４は、等ピッチで配置した支保工１に取り付ける。
したがって型枠の設置作業は、コンクリート版４を支保工１に取り付けるだけであるからきわめて簡単である。
【００１１】
＜ホ＞コンクリートの打設。
型枠としてのコンクリート版４の固定が終了したら、シールドトンネルの内面と型枠との間にコンクリート５を打設する。
コンクリート５は、補強材３の露出部、すなわち付着絶縁材３１で被覆していない非絶縁部３２においてコンクリート５と付着する。絶縁材３１で被覆した部分はコンクリート５と補強材３との間に、付着絶縁材３１が介在しているからコンクリートによって拘束されることがなく、コンクリート５の伸縮に同調して自由に伸縮することができる。
なお型枠として使用したコンクリート版４は、打設面の内側面を構成することになるから、品質の良好なコンクリートを得ることができる。
さらに打設したコンクリート５の硬化後には、コンクリート版４を解体する必要がないから作業の効率がよい。
【００１２】
＜ヘ＞補強材３としてＰＣ鋼棒を使用する場合。
コンクリート内部に配置する補強材３としてＰＣ鋼棒を使用しすることができる。（図４）
ＰＣ鋼棒の場合にも前記の実施例と同様に、その外周の一部には、付着絶縁材３１で包囲する。
そして付着絶縁材３１で包囲していない非絶縁部３２には、鍔状に支圧板３３を取り付ける。
さらにＰＣ鋼棒はらせん状の鉄筋３４を巻き付け、このらせん鉄筋３４と、支圧板３３とを一体化した補強材３を使用する。
すると、打設したコンクリート５と補強材３との付着、力の伝達はより完全な状態となる。
【００１３】
【本発明の効果】
本発明のシールドトンネルの補強方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞シールドトンネルの内側に新たに打設したコンクリートは、補強材３の露出部３２、すなわち付着絶縁材３１で被覆していない部分だけで補強材３と付着する。
一方、絶縁材３１で被覆した部分は、コンクリートと補強材３との間に付着絶縁材３１が介在している。したがって補強材３は絶縁材３１で被覆した部分ではコンクリートによって拘束されることがなく、コンクリートの伸縮に同調して自由に伸縮することができる。
＜ロ＞そのためにシールド掘進機の軸方向の地盤の動きに対して、各コンクリートブロックがバラバラに動くことがなく、連結ブロックとして挙動する。
その結果、本発明のシールドトンネルの補強法を採用すれば、１か所に有害な隙間を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシールドトンネルの補強方法の実施例の一部を切り欠いた説明図。
【図２】補強状態の断面図。
【図３】支保工部分の説明図。
【図４】他の補強材を使用した場合の説明図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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