JP2006316221A - Ground improvement material and construction method of large section tunnel - Google Patents
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Abstract
【課題】 圧縮性能と曲げ性能、靭性性能を備え、可使時間を長くするとともに必要に応じて早期強度の発現を可能とした地盤改良材と、かかる地盤改良材を使用することによって、小断面トンネル間を繋ぐ際の施工安全性とその工期の短縮化を図ることが可能となる大断面トンネルの構築方法を提供すること。
【解決手段】 主材と硬化剤からなる地盤改良材において、主材は、圧縮性能と曲げ性能を備えたセメント系固化材と、主材に流動性能を付与するとともにブリージングを防止するための微粒子からなる助材と、主材の可使時間を長くするための安定剤と、主材のゲルタイムを調整するための調整材と、靭性性能を高めるための繊維補強材から構成されている。小断面トンネル１ａ〜１ｆの外周の地盤改良体２を相互にラップさせながら外郭の構造体を構築し、内部を掘削して大断面トンネルが構築される。
【選択図】図６
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ground improvement material having a compression performance, a bending performance, a toughness performance, extending a pot life and capable of developing an early strength as required, and a small cross section by using the ground improvement material. To provide a construction method of a large section tunnel that can shorten construction time and construction safety when connecting tunnels.
In a ground improvement material comprising a main material and a curing agent, the main material is a cement-based solidified material having compression performance and bending performance, and fine particles for imparting flow performance to the main material and preventing breathing. And a stabilizer for increasing the pot life of the main material, an adjusting material for adjusting the gel time of the main material, and a fiber reinforcing material for enhancing the toughness performance. The outer structure is constructed by wrapping the ground improvement bodies 2 on the outer circumferences of the small-section tunnels 1a to 1f, and the large-section tunnel is constructed by excavating the inside.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、地盤改良材と、該地盤改良材を使用してなる大断面トンネルの構築方法に係り、特に、圧縮性能と曲げ性能、靭性性能を備え、可使時間を長くするとともに必要に応じて早期強度の発現を可能とした地盤改良材と、かかる地盤改良材を使用することによって、小断面トンネル間を繋ぐ際の施工安全性とその工期の短縮化を図ることが可能となる大断面トンネルの構築方法に関するものである。 The present invention relates to a ground improvement material and a method for constructing a large-section tunnel using the ground improvement material, and in particular, has compression performance, bending performance, and toughness performance, and increases the pot life as needed. By using the ground improvement material that enables early strength development and such ground improvement material, it is possible to reduce the construction safety and shorten the construction period when connecting small cross-section tunnels. The present invention relates to a tunnel construction method.
特に都市部を中心に地下空間の利用は活性化の一途を辿っており、地下道や地下鉄路線、ガスや上下水道用のトンネルをはじめとするインフラ施設は勿論のこと、アミューズメント施設や居住空間としての巨大地下空間の開発も進んでいる。かかる地下施設の建設に際しては、これまで、地上を広範にわたって占有し、開削工法にて所望深度までの掘削を完了した後にトンネルの敷設や構造物の建設がおこなわれていた。かかる開削工法により、地上交通への影響や開削による周辺地盤への影響などが大きな問題となっており、かかる問題を解決する地下トンネル／地下構造物の構築方法としてシールド工法や推進工法が現在の主流な工法となってきている。 In particular, the use of underground spaces has been revitalized, especially in urban areas, and it is used not only for infrastructure facilities such as underground passages, subway lines, and tunnels for gas and water and sewage, but also as amusement facilities and living spaces. Development of a huge underground space is also progressing. In the construction of such underground facilities, tunnels and structures have been constructed after occupying the ground extensively and completing excavation to the desired depth by the open-cut method. Due to the excavation method, the impact on ground traffic and the impact on the surrounding ground due to excavation have become major problems. The shield tunneling method and the propulsion method are the current methods for constructing underground tunnels / underground structures to solve such problems. It has become a mainstream construction method.
近年、シールドトンネルの大断面化が進んでいる。これは、上記するように地下空間利用の多様化／大規模化のほかに、地下の本線道路へランプトンネルが合流することによるトンネル拡張などに伴うものである。ところで、大断面トンネルを大断面の面盤を有する１台のシールドマシンにて一気に構築することは、シールドマシンの製作コストの高騰と、トンネル断面の多様な変化に対応が困難であるなどの理由から、複数の小断面トンネルを地盤内に併設施工し、小断面トンネル間を繋ぐことによって大断面トンネルを構築する方法が多用されるようになってきている。かかる施工方法として、例えば、大断面トンネルの外郭部を複数の小断面の矩形断面単体シールドマシンにより先行掘削し、それらを相互に連結しながら外郭部をＲＣ構造の壁体で包囲し、その後に、汎用機械にて内部掘削をおこなうことで大断面トンネルを完成させる、ＭＭＳＴ工法（Ｍｕｌｔｉ Ｍｉｃｒｏ Ｓｈｉｅｌｄ Ｔｕｎｎｅｌ ｍｅｔｈｏｄ）などが知られている。かかるシールド工法においては、それが小断面トンネルの単体施工の場合には、シールドマシンの掘進に伴い発生するテールボイドに裏込め材を注入／充填することにより、周辺地盤の変状防止や、トンネルの止水性の向上を図っているし、記述する大断面トンネルの場合には、各小断面トンネルにおけるテールボイドへの裏込め注入に加えて、小断面トンネル間の対向する壁面に跨るように地盤改良がなされている。ここで、シールド工法における裏込め注入（地盤改良）は、主材と硬化剤からなる裏込め材を地上のプラントからトンネル内に設けた各々の配管を通してポンプにて注入孔付近まで圧送し、注入直前に混合させる、２液型の注入工法が一般的である。大断面トンネルの構築に際しては、併設する小断面トンネル間の対向壁面間に跨るように双方の小断面トンネル内部から裏込め材を地盤内に注入硬化させ、小断面トンネル間への外部からの漏水や外部地盤の崩落を一時的に回避しながらトンネル間の掘削をおこない、トンネル同士を接続している。 In recent years, shield tunnels have become larger in cross section. As described above, this is due to diversification / enlargement of the use of underground space, as well as the expansion of the tunnel by the ramp tunnel joining the underground main road. By the way, constructing a large-section tunnel at once with a single shield machine having a large-section face plate makes it difficult to cope with a rise in the production cost of the shield machine and various changes in the tunnel section. Therefore, a method of constructing a large cross section tunnel by constructing a plurality of small cross section tunnels in the ground and connecting the small cross section tunnels has come to be used frequently. As such a construction method, for example, the outer portion of the large-section tunnel is pre-excavated by a plurality of small-section rectangular cross-section single shield machines, and the outer portion is surrounded by the RC structure wall while interconnecting them. An MMST method (Multi Micro Shield Tunnel method), which completes a large section tunnel by performing internal excavation with a general-purpose machine, is known. In such a shield method, when it is a single construction of a small cross-section tunnel, the back voiding material is injected / filled into the tail void that is generated when the shield machine is excavated, so that the surrounding ground can be prevented from being deformed. In the case of the large cross section tunnel described, the ground improvement is to be carried over the opposing wall surfaces between the small cross section tunnels in addition to the backfill injection into the tail void in each small cross section tunnel. Has been made. Here, the backfill injection (ground improvement) in the shield method is carried out by pumping the backfill material consisting of the main material and hardener from the ground plant to the vicinity of the injection hole through each pipe provided in the tunnel. A two-component injection method that is mixed immediately before is generally used. When constructing a large cross-section tunnel, the backfill material is injected into the ground from both small cross-section tunnels so as to straddle between the opposing wall surfaces between the adjacent small cross-section tunnels, and water leaks from the outside between the small cross-section tunnels. And excavating between tunnels while temporarily avoiding the collapse of the external ground, the tunnels are connected.
従来の上記裏込め材は、周辺地盤の変状防止、すなわち、地盤の沈下などに対する圧縮強度や止水性のみが重視されており、かかる材料に曲げ強度や靭性性能が備えられていないものが一般的である。したがって、上記するように、大断面トンネル構築時の小断面トンネル間を繋ぐ際に、特にトンネル間距離がある程度長くなると、裏込め材（地盤改良材）には土被り圧によって曲げ荷重が作用することとなるため、従来の裏込め材では、かかる土被り圧を軽減するための別途の地盤改良工事などが余儀なくされ、工期の長期化と施工コストの高騰に繋がっていた。小断面トンネル間の離隔を長く取ることにより、シールドマシンによる掘進回数を低減することができるが、かかる離間が長くなることで、該離間を掘削しながら小断面トンネル間を繋ぐ作業の安全性の確保が困難な状況となる。 Conventional back-filling materials are important only for preventing deformation of the surrounding ground, i.e., compressive strength and water-stopping properties against ground subsidence, etc., and such materials generally do not have bending strength or toughness performance. Is. Therefore, as described above, when connecting small-section tunnels when constructing large-section tunnels, bending load acts on the backfill material (ground improvement material) due to soil covering pressure, especially when the distance between the tunnels increases to some extent. As a result, the conventional backfilling material required additional ground improvement work to reduce the earth pressure, leading to longer construction periods and higher construction costs. By taking a long separation between the small cross-section tunnels, the number of times of digging by the shield machine can be reduced, but by increasing the separation, the safety of the work of connecting the small cross-section tunnels while excavating the separation. It will be difficult to secure.
複数の小断面トンネルを繋ぎながら大断面トンネルを構築する方法に関しては、従来様々な発明が開示されており、例えば、以下に示す特許文献１，２などがある。特許文献１には、本出願人によって開示された大断面トンネルの施工方法に係る発明が開示されている。これは、大断面トンネルの構築に先行して外郭部にシールド工法による小断面トンネルを列状に配置するものであり、面盤の一部が併設トンネルに嵌合可能な形状に切り欠かれたシールドマシンを使用することで小断面トンネルを順次ラップさせながらリング状に小断面トンネルを配設していく方法である。ここでは、最後に繋がる小断面トンネル間に離間が設けられ、かかる離間に地盤改良材を充填硬化させ、双方のトンネル間を繋ぐようになっている。本発明では、一部をラップさせながら小断面トンネルを併設施工していくため、小断面トンネルによる掘進回数が増大し、工期の長期化に繋がってしまうという問題がある。また、特許文献２に開示の大断面トンネルの構築方法は、３連の面盤式カッターとその隅角部に配設された小型の面盤式カッターを備え、さらに、余掘り用のストローク式ドラムカッターを外側４隅に設け、シールドマシンの掘進に応じて、該ドラムカッターのフード後方から地盤改良材を充填硬化させることによって小断面トンネルを構築していく。この地盤改良部を再掘削するように併設する小断面トンネルを構築し、かかる施工を繰り返すことにより、大断面トンネルの外郭部を構築するものである。
特許文献１に開示の大断面トンネルの施工方法では、一部をラップさせながら小断面トンネルを併設施工していくため、小断面トンネルによる掘進回数が増大し、工期の長期化に繋がってしまうという問題がある。また、小断面トンネル間を連通する際には別途の地盤改良が必要になってくるが、かかる地盤改良材に関する具体的な説明はなく、既述するように、原地盤内に注入されることにより、圧縮強度の高い地盤改良材（裏込め注入材）が使用されることが想定される。また、特許文献２に開示の大断面トンネルの構築方法においても、小断面トンネル間の地盤に注入される地盤改良材として、通常のセメント系硬化材等の使用に関する記載がある。したがって、地盤改良材の有する性能として、圧縮性能は勿論のこと、曲げ性能や靭性などを期待することはできず、したがって、１つの地盤改良施工にて、一気に長い小断面トンネル間の離間を安全に掘削できるような地盤の改良をおこなうことはできない。すなわち、トンネル間の離間が長くなるにつれて、地盤改良体には圧縮力のみならず、曲げが作用するし、かかる曲げによって掘削作業時に改良体が脆性的な破壊を生じないためには、地盤改良体に所要の靭性性能も要求されることとなる。
In the construction method of the large cross-section tunnel disclosed in Patent Document 1, since the small cross-section tunnel is installed side by side with a part of the lap, the number of times of excavation by the small cross-section tunnel increases, leading to an increase in the construction period. There's a problem. In addition, when communicating between small cross-section tunnels, separate ground improvement is required, but there is no specific explanation for such ground improvement material, and as described above, it must be injected into the original ground. Therefore, it is assumed that a ground improvement material (backfilling injection material) with high compressive strength is used. Also, in the construction method of the large section tunnel disclosed in
本発明の地盤改良材は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、シールドトンネルの構築や、地盤改良材を有する基礎工事において、その圧縮性能のみならず、曲げ性能や靭性性能を有することによって、該地盤改良材によって改良された地盤改良体の様々な性能を向上でき、結果として施工安全性と工程の短縮、施工コストの低減を図ることのできる地盤改良材を提供することを目的としている。また、本発明の大断面トンネルの構築方法は、該大断面トンネルを構成する隣接小断面トンネル間に上記の地盤改良材を適用することにより、小断面トンネル間を接続する際の掘削施工の安全性を高め、さらには別途の地盤改良材の適用を無用とすることで施工コストの低減と、工期の短縮を図ることのできる大断面トンネルの構築方法を提供することを目的としている。 The ground improvement material of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a bending performance and a toughness performance as well as its compression performance in construction of a shield tunnel and foundation work having a ground improvement material. The purpose of the present invention is to provide a ground improvement material that can improve various performances of the ground improvement body improved by the ground improvement material, and as a result, can reduce the construction safety, the process, and the construction cost. Yes. Further, the construction method of the large cross-section tunnel of the present invention is the safety of excavation work when connecting the small cross-section tunnels by applying the above ground improvement material between the adjacent small cross-section tunnels constituting the large cross-section tunnel. The purpose of the present invention is to provide a construction method of a large-section tunnel that can improve the workability and further reduce the construction cost and shorten the construction period by eliminating the need to apply a separate ground improvement material.
前記目的を達成すべく、本発明による地盤改良材は、硬化することによって強度を発現する主材と、該主材の硬化を促進させる硬化剤と、からなる地盤改良材であって、前記主材は、圧縮性能と曲げ性能を備えたセメント系固化材と、主材に流動性能を付与するとともにブリージングを防止するための微粒子からなる助材と、主材の可使時間を長くするための安定剤と、主材のゲルタイムを調整するための調整材と、からなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the ground improvement material according to the present invention is a ground improvement material comprising a main material that develops strength when cured, and a curing agent that accelerates the curing of the main material, The material consists of cement-based solidified material with compression performance and bending performance, auxiliary material consisting of fine particles to impart flow performance to the main material and prevent breathing, and to increase the working life of the main material It consists of a stabilizer and an adjusting material for adjusting the gel time of the main material.
本発明の地盤改良材は各種の地盤改良工事に適用できるが、強度を発現する主材の可使時間を可及的に長くする必要があり、主材の硬化（強度発現）を可及的に短時間でおこなわせる地盤改良工事への適用に特に好適である。かかる地盤改良工事の代表例がシールド工法である。主材を硬化させることなく注入孔付近まで圧送させるためにはその流動性能や可使時間の長さが要求されるし、シールドマシンの掘進に伴って生じるテールボイドには充填された裏込め材（地盤改良材）が速やかに硬化して強度発現することが重要である。作液した主材と硬化剤をシールドマシンのスキンプレート部分（セグメントとの境界）まで別々にポンプ圧送し、注入直前でミキシング装置で混合、ゲル化させてセグメントと地山の隙間に充填することができる。 The ground improvement material of the present invention can be applied to various ground improvement works, but it is necessary to increase the pot life of the main material that exhibits strength as much as possible, and hardening of the main material (strength development) is possible as much as possible. It is especially suitable for application to ground improvement work that can be performed in a short time. A typical example of such ground improvement work is the shield method. In order to pump the main material to the vicinity of the injection hole without hardening, the flow performance and the length of usable time are required, and the back void material filled in the tail void that occurs as the shield machine advances ( It is important that the ground improvement material) hardens quickly and develops strength. Pump the main material and hardener separately to the skin plate part (boundary of the segment) of the shield machine, mix and gel with a mixing device just before injection, and fill the gap between the segment and ground Can do.
本発明の地盤改良材は、主材として、従来一般に要求されていた圧縮性能に加えて曲げ性能を備えたセメント系固化材を使用する。これは、従来のように一軸強度（圧縮強度）のみが卓越していた固化材ではなく、この一軸強度を抑えることで、相対的に曲げ強度を高くすることにより、圧縮性能と曲げ性能の双方を備えた固化材である。また、セメント系固化材の流動性を確保しながらブリージングを防止するための助材として、適宜の粘土鉱物微粒子を主材の成分とする。さらに、セメント系固化材の可使時間を長くするための安定剤として、適宜の遅延／分散効果のある材料を使用する。また、セメント系固化材のゲルタイム調整用の適宜の調整材も主材の成分とする。ここで、各材料の成分比率は、所望可使時間やゲルタイム、さらには所望の圧縮性能や曲げ性能となるようにそれぞれの成分を適宜の割合で混合すればよい。 The ground improvement material of the present invention uses, as a main material, a cement-based solidified material having bending performance in addition to the compression performance generally required. This is not a solidified material in which only uniaxial strength (compressive strength) is superior as in the past, but by suppressing this uniaxial strength, both the compression performance and the bending performance are increased by relatively increasing the bending strength. Is a solidifying material. Moreover, as an auxiliary material for preventing breathing while ensuring the fluidity of the cement-based solidified material, appropriate clay mineral fine particles are used as the main component. Further, a material having an appropriate delay / dispersion effect is used as a stabilizer for extending the pot life of the cement-based solidified material. An appropriate adjusting material for adjusting the gel time of the cement-based solidifying material is also a component of the main material. Here, the component ratio of each material should just mix each component in a suitable ratio so that it may become desired pot life, gel time, and also desired compression performance and bending performance.
また、本発明による地盤改良材の他の実施形態において、前記セメント系固化材は、石膏が混入されたスラグ系固化材からなり、前記助材は、ベントナイトからなり、前記安定剤は、オキシカルボン酸系材料からなり、前記調整材は、消石灰の繊維材からなることを特徴とする。 In another embodiment of the ground improvement material according to the present invention, the cement-based solidifying material is made of slag-based solidified material mixed with gypsum, the auxiliary material is made of bentonite, and the stabilizer is oxycarboxylic. It consists of an acid system material, The said adjustment material consists of a fiber material of slaked lime, It is characterized by the above-mentioned.
曲げ性能の向上により、例えば、２つの小断面トンネル間に地盤改良材を注入硬化させてトンネル間の掘削をおこなう際に、トンネル同士の離間を長くしても、該地盤改良材に生じ得る曲げモーメントに抗し得る改良体を造成することができる。なお、かかる施工に際しては、鋼板など、適宜の支保工を地盤改良体の下部に配設することで、圧縮強度の低下や所要曲げ耐力に対する強度不足分を担保すればよい。また、曲げ性能を有する本発明の地盤改良材をＳＭＷ工法などのソイルセメント柱列壁として適用することもできる。ソイルセメント柱列壁は、例えば断面円形のソイルセメント柱体同士を一部ラップさせながら構築するものであり、１つまたは２つおきに柱体内にＩ型鋼やＨ型鋼からなる芯材を埋設したものである。ここで、従来のソイルセメント柱体にはせん断耐力のみが期待され、曲げ性能が期待できないことから、芯材はせいぜい２つの柱体を飛ばすに留まっていた。このソイルセメント柱体自体に曲げ性能が付与されることにより、芯材の埋設ピッチ間隔をさらに長くすることができるため、工費の低減や工期の短縮を図ることに繋がる。 Due to the improvement in bending performance, for example, when excavating between tunnels by injecting and hardening the ground improvement material between two small cross-section tunnels, the bending that can occur in the ground improvement material even if the distance between the tunnels is increased. An improved body capable of resisting the moment can be created. In addition, what is necessary is just to ensure the strength shortage with respect to the fall of compressive strength or a required bending strength by arrange | positioning appropriate support works, such as a steel plate, in the lower part of a ground improvement body in this construction. Moreover, the ground improvement material of the present invention having bending performance can also be applied as a soil cement column wall for the SMW method. The soil cement column wall is constructed by, for example, partially wrapping soil cement columns having a circular cross section, and a core material made of I-type steel or H-type steel is embedded in every other or every other column. Is. Here, the conventional soil cement column body is expected only to have a shear strength and cannot be expected to have a bending performance. Therefore, the core material has been limited to flying the two column bodies at most. By imparting bending performance to the soil cement column itself, the embedded pitch interval of the core material can be further increased, leading to reduction in construction cost and shortening of the construction period.
助材としては、ベントナイトを使用することができ、安定剤としては、オキシカルボン酸系材料を使用することができる。さらに、調整材として消石灰を使用し、該消石灰の量を変化させることにより、主材の温度を調整することで所望のゲルタイムを得ることが可能となる。ゲルタイムを例えば瞬結から中結まで調整することで、地盤内の亀裂や割れ目への地盤改良材の逸走を防止でき、所望の設計改良範囲内への限定注入が可能となる。 Bentonite can be used as an auxiliary material, and an oxycarboxylic acid-based material can be used as a stabilizer. Furthermore, desired gel time can be obtained by adjusting the temperature of the main material by using slaked lime as the adjusting material and changing the amount of the slaked lime. By adjusting the gel time from, for example, instantaneous setting to intermediate setting, it is possible to prevent the ground improvement material from running away to cracks or cracks in the ground, and it is possible to perform limited injection into a desired design improvement range.
また、本発明による地盤改良材の他の実施形態において、前記硬化剤が、特殊水ガラスからなることを特徴とする。 In another embodiment of the ground improvement material according to the present invention, the curing agent is made of special water glass.
特殊水ガラスを使用することにより、地盤改良材の瞬結性を得ることができることは勿論のこと、例えばウレタン系の硬化剤に比して、環境負荷への軽減を図ることが可能となる。 By using special water glass, it is possible not only to obtain the instantaneous setting property of the ground improvement material, but also to reduce the environmental load as compared with, for example, a urethane-based curing agent.
また、本発明による地盤改良材の他の実施形態において、前記主材には繊維補強材がさらに混入されており、その靭性性能が高められていることを特徴とする。 In another embodiment of the ground improvement material according to the present invention, a fiber reinforcing material is further mixed in the main material, and its toughness performance is enhanced.
繊維補強材は特に限定するものではないが、例えば、鋼繊維や炭素繊維、ガラス繊維、高強度樹脂繊維など、適宜の繊維材料を使用することができる。なお、繊維材料の選定に際しては、ミキサーによる練り混ぜ時に配管等が閉塞しないような分散性の良好な材料であることが望ましい。繊維補強材が混入されることでセメント系固化材の曲げ性能はさらに向上し、引張強度も高められ、結果として靭性性能を向上させることができる。 The fiber reinforcing material is not particularly limited. For example, an appropriate fiber material such as steel fiber, carbon fiber, glass fiber, and high-strength resin fiber can be used. When selecting the fiber material, it is desirable that the material has good dispersibility so that the pipes and the like are not blocked when kneaded by the mixer. By mixing the fiber reinforcing material, the bending performance of the cement-based solidified material is further improved, the tensile strength is also increased, and as a result, the toughness performance can be improved.
また、本発明による地盤改良材の他の実施形態において、前記繊維補強材が、親水性能を有するビニロン系繊維からなることを特徴とする。 In another embodiment of the ground improvement material according to the present invention, the fiber reinforcing material is made of vinylon fiber having hydrophilic performance.
ビニロン系繊維はセメント系固化材との間で高い付着強度を有することから、地盤改良材の引張強度や靭性性能を効果的に高めることに繋がる。ビニロン系繊維としては、繊維径が１０〜５０μｍ程度、繊維長が数ｍｍ〜２０ｍｍ程度、繊維破断強度は、１０００〜１５００ＭＰａ程度の材料を使用することができる。親水性能の良好なビニロン系繊維を使用することで、繊維補強材が主材から分離して配管を閉塞させる可能性を軽減することができる。 Since the vinylon fiber has a high adhesion strength with the cement-based solidified material, it leads to effectively increasing the tensile strength and toughness performance of the ground improvement material. As the vinylon fiber, a material having a fiber diameter of about 10 to 50 μm, a fiber length of about several mm to 20 mm, and a fiber breaking strength of about 1000 to 1500 MPa can be used. By using a vinylon fiber having good hydrophilic performance, the possibility that the fiber reinforcing material is separated from the main material to block the pipe can be reduced.
また、本発明による大断面トンネルの構築方法は、小断面トンネル間に間隔を置いて、または小断面トンネル同士を一部ラップさせながら複数の小断面トンネルを地盤内に構築し、対向する小断面トンネル同士の壁面間に跨るように該壁面周辺に地盤改良材を充填硬化させ、壁面間を繋ぐことによって大断面トンネルを構築する大断面トンネルの構築方法であって、前記地盤改良材は、硬化することによって強度を発現する主材と、該主材の硬化を促進させる硬化剤と、からなり、前記主材は、圧縮性能と曲げ性能を備えたセメント系固化材と、主材に流動性能を付与するとともにブリージングを防止するための微粒子からなる助材と、主材の可使時間を長くするための安定剤と、主材のゲルタイムを調整するための調整材と、主材の靭性性能を高めるための繊維補強材と、からなることを特徴とする。 Further, the construction method of the large-section tunnel according to the present invention is configured such that a plurality of small-section tunnels are constructed in the ground with a space between the small-section tunnels or while partially wrapping the small-section tunnels. Filling and hardening a ground improvement material around the wall surface so as to straddle between the wall surfaces of the tunnels, and constructing a large section tunnel by connecting the wall surfaces, the ground improvement material is hardened A main material that develops strength and a curing agent that accelerates the hardening of the main material, the main material comprising a cement-based solidified material having compression performance and bending performance; Auxiliaries consisting of fine particles to prevent breathing and stabilizers to increase the pot life of the main material, adjustment materials to adjust the gel time of the main material, and toughness of the main material And fiber reinforcement to enhance, characterized in that it consists of.
本発明は、例えば、既設の地下本線トンネルにランプトンネルなどが分合流することによって形成される断面拡張区間の構築や、矩形または円形断面の単体シールドトンネルを左右／上下に複数併設施工し、それらを相互に繋ぎ、本設の大断面トンネルに支障となるセグメントを解体撤去することによって構築される大断面トンネルなどが実施例として挙げられる。例えば、相互に併設する小断面トンネル間に離隔をもった姿勢で小断面トンネルを構築し、かかる離隔部に既述する地盤改良材を小断面トンネル内部から注入する。本発明の地盤改良材は、曲げ性能や靭性性能を備えていることから、地盤改良体にて包囲された離隔部の掘削施工時の施工安全性を高めることができ、したがって、可及的に小断面トンネル間の離隔を長くすることが可能となる。この際、鋼板などの支保部材を適宜併用することもできる。 The present invention, for example, constructs a cross section expansion section formed by a lamp tunnel or the like merging into an existing underground main line tunnel, or installs a plurality of single shield tunnels having a rectangular or circular cross section in the left / right / up / down direction. Examples include a large cross-section tunnel constructed by disassembling and removing segments that interfere with the main large-section tunnel. For example, a small cross-section tunnel is constructed in a posture with a space between the small cross-section tunnels provided adjacent to each other, and the ground improvement material described above is injected into the remote space from the inside of the small cross-section tunnel. Since the ground improvement material of the present invention has bending performance and toughness performance, it is possible to improve the construction safety at the time of excavation work of the separated part surrounded by the ground improvement body, and therefore as much as possible. It is possible to lengthen the separation between the small cross-section tunnels. At this time, a supporting member such as a steel plate can be used in combination as appropriate.
また、本発明による大断面トンネルの構築方法の他の実施形態は、小断面トンネル間に間隔を置いて、または小断面トンネル同士を一部ラップさせながら複数の小断面トンネルを地盤内に構築し、対向する小断面トンネル同士の壁面間に跨るように該壁面周辺に地盤改良材を充填硬化させ、壁面間を繋ぐことによって断面視の外郭形状が矩形状または円形状または楕円状の覆工体となるトンネル構造体を形成し、該トンネル構造体内に充填材を充填することによってトンネル構造体を構築し、該トンネル構造体内の地盤の全部または一部を掘削することによって大断面トンネルを構築する大断面トンネルの構築方法であって、前記地盤改良材は、硬化することによって強度を発現する主材と、該主材の硬化を促進させる硬化剤と、からなり、前記主材は、圧縮性能と曲げ性能を備えたセメント系固化材と、主材に流動性能を付与するとともにブリージングを防止するための微粒子からなる助材と、主材の可使時間を長くするための安定剤と、主材のゲルタイムを調整するための調整材と、主材の靭性性能を高めるための繊維補強材と、からなることを特徴とする。 In another embodiment of the method for constructing a large section tunnel according to the present invention, a plurality of small section tunnels are constructed in the ground with a space between the small section tunnels or while partially wrapping the small section tunnels. In addition, a ground improvement material is filled and cured around the wall surface so as to straddle between the wall surfaces of the opposing small-section tunnels, and the outer wall shape in cross-sectional view is rectangular, circular or elliptical by connecting the wall surfaces A tunnel structure is formed by filling the tunnel structure with a filler, and a large section tunnel is constructed by excavating all or part of the ground in the tunnel structure. A method for constructing a large-section tunnel, wherein the ground improvement material comprises a main material that develops strength by hardening, and a curing agent that promotes the hardening of the main material, The main material is a cement-based solidified material with compression performance and bending performance, an auxiliary material consisting of fine particles to impart flow performance to the main material and prevent breathing, and lengthen the working life of the main material And a fiber reinforcing material for improving the toughness performance of the main material, and a stabilizer for adjusting the gel time of the main material.
本発明は、既述するＭＭＳＴ工法のような大断面トンネルの外郭部分を小断面トンネルを列状に併設施工することによって構築し、この外郭部分の内部空間にモルタルやコンクリートなどの充填材を充填したり、外郭部分の内部空間に配筋を施した姿勢でコンクリートを充填（ＲＣ構造）し、その後に外郭内部の地盤を掘削することによって大断面トンネルを構築するものである。ここで、外郭内部の地盤を全て掘削する場合には、コンクリートなどが充填された外郭部分がトンネル構造体となるし、外郭内部を一部掘削することによって大断面トンネルを構築する場合には、外郭部分はあくまでも覆工体の役割を担うこととなる。小断面トンネルをシールド工法にて施工する際に、小断面トンネルのテールボイドに比較的広範囲にわたって地盤改良材を充填（裏込め注入）し、地盤改良体を隣接する小断面トンネル構築用のシールドマシンが切削しながら小断面トンネルを構築していくことができる。この際に、本発明の地盤改良材を使用することで、小断面トンネル間の離隔を可及的に長くすることができ、施工安全性を確保した状態で、構築する小断面トンネルの数を低減することが可能となる。 The present invention is constructed by constructing the outer section of the large section tunnel like the MMST method described above by arranging the small section tunnels in a line, and filling the inner space of the outer section with a filler such as mortar or concrete. Or filling concrete (RC structure) in a posture in which the inner space of the outer part is laid, and then excavating the ground inside the outer part to construct a large section tunnel. Here, when excavating the entire ground inside the outer shell, the outer shell portion filled with concrete or the like becomes a tunnel structure, and when constructing a large section tunnel by excavating part of the outer shell, The outer part will play the role of the lining body. When constructing a small section tunnel with the shield method, the tail void of the small section tunnel is filled with ground improvement material over a relatively wide area (backfill injection), and the shield machine for constructing the adjacent small section tunnel is the ground improvement body. Small section tunnel can be built while cutting. At this time, by using the ground improvement material of the present invention, the separation between the small cross-section tunnels can be made as long as possible, and the number of small cross-section tunnels to be constructed is assured while securing the construction safety. It becomes possible to reduce.
さらに、本発明による大断面トンネルの構築方法の他の実施形態において、前記セメント系固化材は、石膏が混入されたスラグ系固化材からなり、前記助材は、ベントナイトからなり、前記安定剤は、オキシカルボン酸系材料からなり、前記調整材は、消石灰からなり、前記硬化剤は、特殊水ガラスからなることを特徴とする。 Furthermore, in another embodiment of the method for constructing a large-section tunnel according to the present invention, the cement-based solidified material is made of slag-based solidified material mixed with gypsum, the auxiliary material is made of bentonite, and the stabilizer is The adjusting material is made of slaked lime, and the curing agent is made of special water glass.
以上の説明から理解できるように、本発明の地盤改良材によれば、圧縮性能に加えて曲げ性能や靭性性能を備えた地盤改良材であるため、ソイルセメント柱列式の山留め壁やシールドトンネルのテールボイド、さらには大断面トンネルの構築に際して構築される併設小断面トンネル間などにそれぞれ充填されることにより、他の地盤改良などを不要とでき、施工コストの低減と工期の短縮を図ることができる。また、本発明の地盤改良材を使用してなる大断面トンネルの構築方法によれば、圧縮性能と曲げ性能、靭性性能を備えた地盤改良材によって地盤改良体が造成されるため、併設する小断面トンネル間の離間を可及的に長くすることが可能となり、さらには該離間を掘削する際の施工安全性を十分に確保することができる。 As can be understood from the above description, according to the ground improvement material of the present invention, since it is a ground improvement material having bending performance and toughness performance in addition to compression performance, soil cement column-type mountain retaining walls and shield tunnels By filling each of the tail voids, and between the small cross-section tunnels built when constructing the large-section tunnel, it is possible to eliminate other ground improvements and reduce construction costs and construction periods. it can. Further, according to the construction method of the large-section tunnel using the ground improvement material of the present invention, since the ground improvement body is created by the ground improvement material having compression performance, bending performance, and toughness performance, The distance between the cross-section tunnels can be made as long as possible, and furthermore, the construction safety when excavating the distance can be sufficiently secured.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜７は、大断面トンネルの構築方法の一実施形態を示した断面図であり、順にその施工手順を示した図である。図８は、大断面トンネルの構築方法の他の実施形態を示した断面図を、図９は、図８のＩＸ部拡大図を、図１０は、大断面トンネルの構築方法のさらに他の実施形態を示した断面図をそれぞれ示したものである。なお、本発明の地盤改良材は、図示する大断面トンネルの構築方法以外にも、ソイルセメント柱列壁などの山留め壁やその他の地盤改良施工に適用できることは勿論のことである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1-7 is sectional drawing which showed one Embodiment of the construction method of a large section tunnel, and is the figure which showed the construction procedure in order. FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of a method for constructing a large section tunnel, FIG. 9 is an enlarged view of the IX portion of FIG. 8, and FIG. 10 is still another embodiment of a method for constructing a large section tunnel. Each of the sectional views showing the form is shown. Of course, the ground improvement material of the present invention can be applied to a retaining wall such as a soil cement column wall and other ground improvement constructions in addition to the construction method of the large-section tunnel shown in the figure.
以下の施工実施例にて使用する地盤改良材について、まず説明する。地盤改良材としては、ビニロン系の繊維補強材を主材に混入するタイプと、混入しないタイプに大別でき、そのどちらを使用してもよいが、該地盤改良材によって製造される地盤改良体の靭性や曲げ強度の向上を図る観点からすれば、繊維補強材を混入したタイプを使用するのが好ましい。また、いずれの地盤改良材も、主材と硬化剤とを地盤注入直前にミキシング装置で混合することによって製造される。 First, the ground improvement material used in the following construction examples will be described. As the ground improvement material, it can be roughly divided into a type in which a vinylon fiber reinforcing material is mixed into the main material and a type in which vinylon-based fiber reinforcement is not mixed, either of which can be used, but the ground improvement body manufactured by the ground improvement material From the viewpoint of improving the toughness and bending strength, it is preferable to use a type in which a fiber reinforcing material is mixed. In addition, any of the ground improvement materials is manufactured by mixing the main material and the curing agent with a mixing device immediately before the ground injection.
まず、繊維補強材が主材に混入されていないタイプの地盤改良材（以下、タイプＡとする）の成分組成について説明する。主材は石膏を加えたスラグ系のセメント系固化材と、高品質のベントナイト微粒子からなる助材と、オキシカルボン酸系材料からなる安定剤と、高品質の消石灰の繊維材からなる調整材から構成される。例えば、固化材を２５０ｋｇ、助材を８０ｋｇ、調整材を８ｋｇ、安定剤を３リットルとし、これらを８８０リットルの水に混入することによって主材が製造される。なお、かかる配合の主材は、Ｐフロート法によるフロー値が８〜１１秒の範囲となる。一方、硬化剤は特殊水ガラスからなり、上記配合の主材に対して、硬化剤を９０リットル混ぜ合わせることにより地盤改良材が製造される。かかる配合の地盤改良材においては、ゲルタイムが１０〜２０秒、ブリージング率が１時間で３％以内となる。さらに、地盤改良材の強度特性については、１時間後の一軸圧縮強度が０．２ｋｇｆ／ｃｍ２以上、２８日強度が３０ｋｇｆ／ｃｍ２以上となる。また、４×４×１６（ｃｍ）の角柱供試体による曲げ試験によると、その２８日曲げ強度は６．７ｋｇｆ／ｃｍ２以上を得ることができる。 First, the component composition of a ground improvement material (hereinafter referred to as type A) in which the fiber reinforcing material is not mixed in the main material will be described. Main material is slag cement solidified material with gypsum, auxiliary material made of high quality bentonite fine particles, stabilizer made of oxycarboxylic acid material, and adjustment material made of high quality slaked lime fiber material. Composed. For example, 250 kg of the solidifying material, 80 kg of the auxiliary material, 8 kg of the adjusting material, 3 liters of the stabilizer, and these are mixed into 880 liters of water to produce the main material. In addition, the main material of such a composition has a flow value by the P float method in the range of 8 to 11 seconds. On the other hand, the curing agent is made of special water glass, and the ground improvement material is produced by mixing 90 liters of the curing agent with the main material having the above composition. In the ground improvement material having such a composition, the gel time is 10 to 20 seconds and the breathing rate is within 3% in 1 hour. Further, regarding the strength characteristics of the ground improvement material, the uniaxial compressive strength after 1 hour is 0.2 kgf / cm 2 or more, and the 28-day strength is 30 kgf / cm 2 or more. Further, according to a bending test using a 4 × 4 × 16 (cm) prismatic specimen, the 28-day bending strength can be 6.7 kgf / cm 2 or more.
次に、繊維補強材が主材に混入されたタイプの地盤改良材（以下、タイプＢとする）の成分組成について説明する。主材の配合はタイプＡと同じであるが、安定剤を混入しない実施例もある。タイプＢは主材に混入される繊維補強材の混入量によって、さらにタイプＢ１〜タイプＢ４までの４種類を製造することができる。ここで、使用されるビニロン系の繊維補強材は、以下の表１のタイプを使用することができる。 Next, the component composition of a ground improvement material (hereinafter referred to as type B) in which a fiber reinforcing material is mixed into the main material will be described. The formulation of the main material is the same as that of Type A, but there is also an example in which no stabilizer is mixed. Type B can further produce four types from type B1 to type B4, depending on the amount of fiber reinforcement mixed in the main material. Here, as the vinylon-based fiber reinforcement used, the types shown in Table 1 below can be used.
タイプＢ１の主材には繊維補強材が２ｋｇ、タイプＢ２の主材には４ｋｇ、タイプＢ３の主材には５ｋｇ、タイプＢ４の主材には６ｋｇがそれぞれ混入されている。すべてのタイプのゲルタイムは２５〜３０秒である。それぞれのタイプの地盤改良材からなる１０×１０×４０（ｃｍ）の角柱供試体による圧縮強度と曲げ強度試験結果を以下に示す。 The type B1 main material is mixed with 2 kg of fiber reinforcing material, the type B2 main material is 4 kg, the type B3 main material is 5 kg, and the type B4 main material is 6 kg. All types of gel times are 25-30 seconds. The compressive strength and bending strength test results of 10 × 10 × 40 (cm) prismatic specimens made of each type of ground improvement material are shown below.
タイプＢ１では、圧縮強度（３日）が４０．６ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度（３日）が９．５ｋｇｆ／ｃｍ２、圧縮強度（２８日）が４８．４ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度（２８日）が７．６ｋｇｆ／ｃｍ２であった。タイプＢ２では、圧縮強度（３日）が３９．９ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度（３日）が９．１ｋｇｆ／ｃｍ２、圧縮強度（２８日）が５９．５ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度（２８日）が８．８ｋｇｆ／ｃｍ２であった。タイプＢ３では、圧縮強度（３日）が３６．２ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度（３日）が６．４ｋｇｆ／ｃｍ２、圧縮強度（２８日）が５０．９ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度（２８日）が１１．０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。タイプＢ４では、圧縮強度（３日）が３６．８ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度（３日）が８．８ｋｇｆ／ｃｍ２、圧縮強度（２８日）が５１．７ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度（２８日）が１０．２ｋｇｆ／ｃｍ２であった。今回の実施例における配合では、繊維補強材を５ｋｇ程度混入した主材とすることで、高い曲げ強度を有する地盤改良材が製造できることとなる。 In type B1, the compressive strength (3 days) is 40.6 kgf / cm 2 , the bending strength (3 days) is 9.5 kgf / cm 2 , the compressive strength (28 days) is 48.4 kgf / cm 2 , and the bending strength (28 Day) was 7.6 kgf / cm 2 . In type B2, the compressive strength (3 days) is 39.9 kgf / cm 2 , the bending strength (3 days) is 9.1 kgf / cm 2 , the compressive strength (28 days) is 59.5 kgf / cm 2 , and the bending strength (28 Day) was 8.8 kgf / cm 2 . In type B3, the compressive strength (3 days) is 36.2 kgf / cm 2 , the bending strength (3 days) is 6.4 kgf / cm 2 , the compressive strength (28 days) is 50.9 kgf / cm 2 , and the bending strength (28 Day) was 11.0 kgf / cm 2 . In type B4, the compressive strength (3 days) is 36.8 kgf / cm 2 , the bending strength (3 days) is 8.8 kgf / cm 2 , the compressive strength (28 days) is 51.7 kgf / cm 2 , and the bending strength (28 Day) was 10.2 kgf / cm 2 . In the blending in this example, a ground improvement material having high bending strength can be manufactured by using a fiber reinforcing material as a main material mixed with about 5 kg.
次に、上記する曲げ性能（および靭性性能）を有する地盤改良材を使用する施工実施例について説明する。まず、図１〜図７は、矩形断面の小断面シールドトンネルを間隔を置いて列状に構築し、該小断面シールドトンネル間を繋いで大断面トンネルの外郭部となる構造体を構築し、その内部を掘削することによって大断面トンネルを構築する施工方法を説明したものである。これは、既述するＭＭＳＴ工法（Ｍｕｌｔｉ Ｍｉｃｒｏ Ｓｈｉｅｌｄ Ｔｕｎｎｅｌ ｍｅｔｈｏｄ）に相当するものである。この工法では、シールドマシンのテール部からの裏込め注入に際し、地盤改良範囲を拡張することによって可及的に小断面シールドトンネル間の離間を長くすることが望ましい。ここで、地盤改良材に要求される性能としては、1)テールボイドに充填されて地表面沈下を最小限に抑えるために、ゲルタイムとして５〜２０秒、可塑状態保持時間として１５〜４０分程度、初期の圧縮強度として１時間一軸圧縮強度が０．２〜０．８ｋｇｆ／ｃｍ２程度であること、2)地盤改良体は後行のシールドマシンにて切削されることによって小断面シールドトンネル間に地盤改良体による止水や土留め壁が構築されることとなる。したがって、シールドマシンによって切削可能な適度の強度を有していることが必要であり、長期の一軸圧縮強度が３０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２程度であること、3)小断面シールドトンネル間を掘削する際の地盤改良体による曲げ強度として、長期の所要曲げ強度を４．５ｋｇｆ／ｃｍ２に安全率：１．５を見込んで、６．７ｋｇｆ／ｃｍ２以上とすること、などの条件を満足することを要する。上記する本発明の地盤改良材の実施例では、いずれのタイプの地盤改良材も上記の条件を満足するものである。 Next, construction examples using the ground improvement material having the bending performance (and toughness performance) described above will be described. First, FIG. 1 to FIG. 7 are constructed in a row with a small cross-section shield tunnel having a rectangular cross section, and a structure that forms an outer portion of the large cross-section tunnel by connecting the small cross-section shield tunnels, It explains the construction method to construct a large section tunnel by excavating the inside. This corresponds to the MMST method (Multi Micro Shield Tunnel method) described above. In this construction method, it is desirable to extend the space between the small-section shield tunnels as much as possible by expanding the ground improvement range when backfilling from the tail portion of the shield machine. Here, as the performance required for the ground improvement material, 1) In order to fill the tail void and minimize ground surface settlement, the gel time is 5 to 20 seconds, the plastic state retention time is about 15 to 40 minutes, The initial compressive strength is uniaxial compressive strength of about 0.2 to 0.8 kgf / cm 2 for 1 hour. 2) The ground improvement body is cut by the shield machine of the succeeding section, and between the small-section shield tunnels The water stop and earth retaining wall by the ground improvement body will be constructed. Therefore, it is necessary to have an appropriate strength that can be cut by a shield machine, and the long-term uniaxial compressive strength is about 30 to 50 kgf / cm 2. 3) When excavating between shield tunnels with a small cross section As the bending strength of the ground improvement body, the long-term required bending strength should be 4.5 kgf / cm 2 and the safety factor: 1.5 is expected to be 6.7 kgf / cm 2 or more. Cost. In the embodiment of the ground improvement material of the present invention described above, any type of ground improvement material satisfies the above-mentioned conditions.
図１では、まず、３連式の横長のシールドマシンａにて鋼殻の小断面トンネル１ａを構築する。この際、シールドマシンａのテール部より地盤改良材を注入し、地盤改良体２をトンネルの外周に造成していく。なお、小断面トンネル１ａのうち、次に構築される小断面トンネルと対向する側の側壁隅角部には、改良範囲が拡張された地盤改良体２，２を造成しておく。
In FIG. 1, first, a small-
次に、図２に移り、後行の３連式シールドマシンａにて併設する小断面トンネル１ｂを構築する。かかるトンネルの外周にも地盤改良体２を造成するが、先行の小断面トンネル１ａ外周の地盤改良体２とその一部がラップするように（ラップ部２ａ）地盤改良体２を造成していく。
Next, moving to FIG. 2, a small
地盤改良体２が所要の強度を発現した後に、双方のトンネルの対向する壁を解体／撤去し、必要に応じて鋼板などの支保工３を設置しながら地盤の掘削をおこない、双方のトンネル間を連通させる。
After the
次に、図４に移り、小断面トンネル１ａ，１ｂを繋いだ部分（鋼殻のない部分）には、他の部分に比して剛性が低いため、繋ぎ補強用の鉄筋４，４，…を配筋した姿勢でコンクリート５を充填する。かかる施工と並行するように、大断面トンネルの側壁を構成する小断面トンネル１ｃを構築し、該トンネル外周に造成される地盤改良体２の一部を小断面トンネル１ｂ外周の地盤改良体２との間でラップ部２ａを形成するように造成する。図５に移り、小断面トンネル１ｂ、１ｃ間を連通させるとともに、他方の側壁を構成する小断面トンネル１ｄも同様に構築し、小断面トンネル１ａ，１ｄ間も同様に連通させる。
Next, moving to FIG. 4, the portion connecting the small-
図６に移り、大断面トンネルを構成する上床スラブを構成する小断面トンネル１ｅ，１ｆを下床スラブを構成する小断面トンネル１ａ，１ｂと同じように構築し、側壁部の小断面トンネル１ｃ、１ｄ外周の地盤改良体２との間でラップ部２ａを形成させながら地盤改良体２の造成をおこなう。また、かかる小断面トンネルの構築に並行して、下床スラブ〜側壁にかけてコンクリート５の充填をおこなっていく。この際、小断面トンネル間を繋ぐ部分には、上記するように適宜配筋をおこなっておく。
Turning to FIG. 6, the
図７に移り、すべての小断面トンネル間を連通させるとともに、小断面トンネル間にコンクリート５を充填硬化させることにより、大断面トンネルの外郭の構造体が構築される。その後、内部（図６におけるＧ１）をバックホーなどによって掘削していき、大断面トンネル１０が完成することとなる。このように、小断面トンネル間に地盤改良体を造成し、トンネル間を連通させながら大断面トンネルの外郭構造体を形成する際に、本発明の地盤改良材を使用することで、小断面トンネル間の離隔を可及的に長くすることが可能となる。したがって、トンネル間の掘削施工時の安全性も十分に確保しながら、小断面トンネルの断面寸法の小型化や小断面トンネルの構築数量の低減などを図ることが可能となる。
Moving to FIG. 7, all the small-section tunnels communicate with each other, and the
図８は、大断面トンネルの構築方法の他の実施形態を示したものである。これは、断面円形でその内部に隔壁を有する小断面トンネル１ｇ、１ｇ、…をその一部同士でラップさせながら大断面トンネル構築用の覆工体を構築し、かかる覆工体に土圧を支持させた姿勢で、覆工体内部に大断面トンネル２０ａ，２０ｂを構築するものである。図９は、覆工体の一部を拡大した図であるが、小断面トンネル１ｇを構成する隔壁１ｇ１にて小断面トンネルの構造体の剛性を確保させ、ラップする小断面トンネル１ｇ、１ｇ間に跨るように地盤改良体２が造成されている。小断面トンネル１ｇ、１ｇ間に跨るように、止水性と曲げ性能、圧縮性能に優れた地盤改良体２が造成されることにより、覆工体内が掘削された後も該覆工体の有する強度と靭性性能により、内部の大断面トンネル２０ａ，２０ｂを外部地盤から防護することができる。
FIG. 8 shows another embodiment of a method for constructing a large section tunnel. This is to construct a lining body for constructing a large section tunnel while wrapping a
また、図１０には、大断面トンネルの構築方法のさらに他の実施形態が示されている。ここでは、断面が台形の外側の鋼殻１ｈ１と、その内部の中空断面のコンクリート体１ｈ２から構成される小断面トンネル１ｈを側壁同士を係合させながら覆工体を構築し、該覆工体の内部に大断面トンネル３０を構築するものである。かかる大断面トンネルの構築方法においても、小断面トンネル１ｈ、１ｈ間に跨る高強度で靭性性能を有する地盤改良体２により、覆工体の強度や靭性、止水性が十分に確保されることとなる。
FIG. 10 shows still another embodiment of a method for constructing a large section tunnel. Here, a covering body is constructed by engaging a small-
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ、１ｇ、１ｈ…小断面トンネル、１ｇ１…隔壁、１ｈ１…鋼殻、１ｈ２…コンクリート体、２…地盤改良体、２ａ…ラップ部、３…支保工、４…鉄筋、５…コンクリート、１０、２０ａ，２０ｂ，３０…大断面トンネル 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h ... small section tunnel, 1g1 ... partition wall, 1h1 ... steel shell, 1h2 ... concrete body, 2 ... ground improvement body, 2a ... wrap part, 3 ... support work, 4 ... Reinforcing bars, 5 ... Concrete, 10, 20a, 20b, 30 ... Large section tunnel
Claims (8)
前記主材は、圧縮性能と曲げ性能を備えたセメント系固化材と、主材に流動性能を付与するとともにブリージングを防止するための微粒子からなる助材と、主材の可使時間を長くするための安定剤と、主材のゲルタイムを調整するための調整材と、からなることを特徴とする地盤改良材。 A ground improvement material comprising a main material that develops strength by hardening, and a curing agent that accelerates the hardening of the main material,
The main material is a cement-based solidified material having compression performance and bending performance, an auxiliary material composed of fine particles for imparting flow performance to the main material and preventing breathing, and extending the pot life of the main material. A ground improvement material characterized by comprising a stabilizer for the adjustment and an adjustment material for adjusting the gel time of the main material.
前記地盤改良材は、硬化することによって強度を発現する主材と、該主材の硬化を促進させる硬化剤と、からなり、前記主材は、圧縮性能と曲げ性能を備えたセメント系固化材と、主材に流動性能を付与するとともにブリージングを防止するための微粒子からなる助材と、主材の可使時間を長くするための安定剤と、主材のゲルタイムを調整するための調整材と、主材の靭性性能を高めるための繊維補強材と、からなることを特徴とする大断面トンネルの構築方法。 Build a plurality of small cross-section tunnels in the ground with a space between the small cross-section tunnels or partially wrapping the small cross-section tunnels. It is a construction method of a large section tunnel that fills and hardens the ground improvement material and constructs a large section tunnel by connecting the wall surfaces,
The ground improvement material is composed of a main material that develops strength when cured, and a curing agent that accelerates the curing of the main material, and the main material is a cement-based solidified material having compression performance and bending performance. And an auxiliary material composed of fine particles for imparting flow performance to the main material and preventing breathing, a stabilizer for extending the pot life of the main material, and an adjusting material for adjusting the gel time of the main material And a fiber reinforcing material for enhancing the toughness performance of the main material.
前記地盤改良材は、硬化することによって強度を発現する主材と、該主材の硬化を促進させる硬化剤と、からなり、前記主材は、圧縮性能と曲げ性能を備えたセメント系固化材と、主材に流動性能を付与するとともにブリージングを防止するための微粒子からなる助材と、主材の可使時間を長くするための安定剤と、主材のゲルタイムを調整するための調整材と、主材の靭性性能を高めるための繊維補強材と、からなることを特徴とする大断面トンネルの構築方法。 Build a plurality of small cross-section tunnels in the ground with a space between the small cross-section tunnels or partially wrapping the small cross-section tunnels. Fill and harden the ground improvement material, and connect the wall surfaces to form a tunnel structure with a rectangular, circular or elliptical lining body in cross-sectional view, and fill the tunnel structure with the filler A construction method of a large cross-section tunnel that constructs a tunnel structure by constructing a large cross-section tunnel by excavating all or part of the ground in the tunnel structure,
The ground improvement material is composed of a main material that develops strength when cured, and a curing agent that accelerates the curing of the main material, and the main material is a cement-based solidified material having compression performance and bending performance. And an auxiliary material composed of fine particles for imparting flow performance to the main material and preventing breathing, a stabilizer for extending the pot life of the main material, and an adjusting material for adjusting the gel time of the main material And a fiber reinforcing material for enhancing the toughness performance of the main material.
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| CN110593881A (en) * | 2019-09-17 | 2019-12-20 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | Method for realizing large-section underground space excavation by using small-section combined jacking pipe |
| JP7504841B2 (en) | 2021-07-02 | 2024-06-24 | 大成建設株式会社 | Tunnel box group unit and its construction method |
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-
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