プレロードシェル工法
沈下抑制補助システム
About プレロードシェル工法（沈下抑制補助システム）とは？
画期的な沈下制御方法
土木工事（道路、鉄道、水路等）の構造物を構築する際には、トンネル、シールド、立坑、函渠など地山を掘削する工事が発生します。
掘削に際しては、地山の地質、地山の土被り、荷重の関数的特長等が変化するのでトンネルは複雑な荷重を受けます。この荷重を支える為に支保工が用いられます。
支保工は、荷重が掛かる前に設置されますが地山との間に空隙が生ずる為、この間隙を埋めなければ地山が沈下することとなります。
この沈下を早期抑制しトンネルを安定させる為には、荷重を滑らかに且つ速やかに支保工及び地山へ伝達させる支保部材が必要となります。
この目的の為に開発された画期的な沈下抑制方法が「プレロードシェル工法」で、地山と支保工の間に袋体（ジャケット）をセットし、袋に無収縮モルタルを充填することで、支保工と地山が一体化され、確実な支保能力を発揮します。
Mortar プレロードモルタル
プレロードモルタルとは？
プレロードシェル工法用に開発されたプレミックスタイプの急硬性充填材です。
デンカプレロードモルタルは、凝結調整剤｢デンカセッターD500｣を併用することで、硬化時間を調節出来ます。デンカプレロードモルタルは、流動性に優れ、高充填性が確保出来ます。
デンカプレロードモルタルは、加圧脱水性、無収縮性に優れ、注入直後から効果を発揮します。
プレロードモルタルの標準配合
ブレロードモルタルT-1
| タイプ | 流動性 J14ロー卜(秒) | 水/材料比 (%) | 単位重量(kg/m3) | |
|---|---|---|---|---|
| プレロードモルタル | 水 | |||
| 高強度タイプ | 2.5 ～ 5.0 | 17.4 | 1,850 | 321 |
プレロードモルタルの物性例
ブレロードモルタルT-1
| セッター量 (材量×%) | 20℃でのゲル化時間 (min) | ブリーディング (%) | 圧縮強度(N/mm2) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3時間 | 1日 | 3日 | 7日 | 28日 | |||
| 0.0～0.2 | 40～80 | 0 | 7.7 (15.4) | 16.7 (25.9) | 25.3 (39.1) | 37.4 (47.1) | 52.9 (64.6) |
プレロードモルタル注入3時間後の性状
プレロードモルタルType-1
普通セメントモルタル
※データ等記載内容は、代表的な実験値や調査にもとつくもので、その記載内についていかなる保証をなすものではありません。
Jacket プレロードジャケット
プレロードジャケットの性状
| 標準口径(mm) | φ150 | φ200 | φ250 |
|---|
上記以外の口径については、お問合せください。
耐圧性：0.3MPa／長さ：500㎜以上、必要な長さに応じて製作します。
注入口形状：現場状況に応じて、取付位置、形状を選定してください。
注入回標準タイプ
注入回標準タイプ(上向き)
逆止弁付注入口
ホース注入口
Flow プレロードシェル工法 施工手順
支保工にプレロードジャケットを設置
掘削サイクルヘの影響を削減。
トンネル掘削・支保工建込み
トンネル堀削作業。
注入機材設置
注入量により規模の選択。
プレロードモルタル混練り
プレミックスタイプにより練り混ぜが簡単。
加圧注入
加圧脱水性・無収縮性に優れ注入直後から効果を発揮。
Case プレロードシェル工法 施工例
アンブレラアーチやパイプと支保工の間隙を充填し、更に地山にプレロードを導入して沈下を抑制する事例
アンブレラアーチ
脚部のジャケットに充填し、プレロードを導入して沈下を抑制する
パイプルーフ周辺の間隙を充填し、プレロードを導入
ここまで
（公開サイトには表示されません）
NATMトンネル天端部補強例
注入状況
注入完了
ここまで
（公開サイトには表示されません）
シールドトンネルのリング支保工補強例
注入完了(天端部)
注入完了(側部)
ここまで
（公開サイトには表示されません）
Research Society プレロードシェル工法研究会
土木工事(道路、鉄道、水路等)の構造物を構築する際には、トンネル、シールド、立坑、函渠など地山を掘削する工事が発生する。掘削に際しては、地山の地質、地山の深さ、荷重の関数的特徴等が複雑に変化するのでトンネルは複雑な荷重を受ける、この荷重を支えるのに支保工が用いられる。
支保工は、荷重が掛る前に設置されるが地山との間に空隙が生ずるので、この間隙を埋めねば地山が沈下することになる。これを防ぐには速く空隙を埋める必要がある、これに対応するのが「プレロード工」でトンネルを長期にわたる供用に対して、荷重を滑らかに支保工に伝達させる支保部材で、一般には、トンネル掘削後吹付コンクリートで地山を覆うがその前にロックボルトで地山を補強する。
トンネルを掘削すると、取り除かれた岩、土などが負担していた応力が開放され、新しい応力の釣り合いの状態になる、これが応力の再配分と呼ばれる現象である。
この緩み現象に対してトンネルを早く安定させるため、速やかに支保部材で地山を受けてやることが必要となる、建て込まれた鋼支保工は地山との間に空隙は避けられず、そのため速やかに地山との一体化を施さないとその分沈下することになる。
この目的のために開発されたのが「プレロードシェル」で、地山と支保工の間に袋体をセットし袋にモルタルなどを圧入することで支保工と地山が一体化され支保能力を発揮する。
