CIVIL ENGINEERING
TUNNEL

地下空間・山岳トンネルの技術

飛島の技術-土木のメインビジュアル

TDRトンネルライニング工法

巻厚が不足した矢板工法トンネルの補強技術

工法概要

【技術の説明】

 本補強技術は、道路や鉄道トンネル等における既設覆工の内空側に補強鉄筋を配筋し、TDRショット(Tough and Durable Repair shot)工法により高品質のモルタルを吹付けた内巻補強工を行うことで、構造性能を向上させます。既設覆工と内巻補強工の接合面には円柱型シヤキーとあと施工アンカーを施して合成梁構造とすることで、巻厚が不足した既設覆工に対しても補強設計・施工が可能になります。

TDRトンネルライニング工法の概要

TDRトンネルライニング工法の概要

TDR モルタルの標準配合

単位量 [kg/m3]硬化促進剤※2
TDRモルタル※1[kg]
1,90026638

※10.5Vol%のビニロンファイバーを含む

※2表層20mmにはナイロンファイバー50g/m3も添加

TDR モルタルのフレッシュ性状と施工性

ミニスランプモルタル吐出量はね返り率
[mm][m3/hr][%]
95±250.2~1.02~5
円柱型シヤキーの概要

円柱型シヤキーの概要

    

【施工実績】

北九州都市高速道路4号線(上り線)

2008年補強施工

健全度15年点検(2024年7月)

健全度15年点検(2024年7月)
ひび割れ,浮き,剥離がないことを確認

北九州都市高速道路4号線(上り線)奥田トンネル

 令和6年10月現在での施工実績は56件で、約33,000m2の実績となっています。

【施工技術総合研究所模擬トンネルでの試験施工(2022.3)】

吹付け状況

吹付け状況

仕上げ状況

仕上げ状況

完成後の仕上がり面

完成後の仕上がり面

補強設計の概要

  1. STEP 1: 設計条件の整理

    • 事前調査に基づき、設計に必要な情報を整理
    • 目標とする耐力等の要求性能を設定
  2. STEP 2: 補強断面の検討

    • M-N破壊包絡曲線を用いた検討
    • 現状の断面性能の把握
    • 内巻補強工の厚さ、補強鉄筋の配筋を設定
  3. STEP 3: 構造設計

    • 既設覆工と内巻補強工の接合部を設計
    • 有限要素解析による構造計算
    • 設計荷重を与えた時の接合部に生じる応力を照査
設計フロー

設計フロー

TDRトンネルライニング工法の特徴

  • 接合部を確実に一体化することが可能
  • 既設覆工と内巻補強工を一体化と見なした信頼性の高い設計
  • 高い耐久性と剥落抵抗性
  • 仕上り面の健全性と平滑性
  • 既設覆工の形状や必要とする補強厚さに対する広い適用性

主な適用範囲

  • 巻厚が不足した矢板工法トンネルの補強
  • NATMで施工されたトンネルでの巻厚不足箇所の補強
  • 不良地山での耐震性能向上のための補強
Keyword
既設覆工,構造欠陥,補強設計,M-N破壊包絡曲線,有限要素解析
関連資料
関連技術
関連論文
  • 石田雄太郎,川端康夫,真下英人,進士正人,安井成豊,井野裕輝,細井秀憲,小原勝巳,阿部隆英,林久資,中村明彦,鯨井巧:巻厚不足の矢板工法トンネルにおける補強設計の提案,トンネル工学報告集,Vol.33,I-24,2023.
  • 小原勝巳,真下英人,中村明彦,安井成豊,林久資,川端康夫,鯨井巧,佐竹康伸,進士正人:構造欠陥を有する既設トンネル覆工の補強方法の研究,トンネル工学報告集,Vol.29,Ⅰ-14,2019.
外部リンク