JP2000319911A - 水底トンネルの構築方法 - Google Patents

水底トンネルの構築方法

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JP2000319911A
JP2000319911A JP11132880A JP13288099A JP2000319911A JP 2000319911 A JP2000319911 A JP 2000319911A JP 11132880 A JP11132880 A JP 11132880A JP 13288099 A JP13288099 A JP 13288099A JP 2000319911 A JP2000319911 A JP 2000319911A
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tunnel
water
constructing
underwater
bridge
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Masayoshi Matsukida
正義 松木田
Kenji Wada
憲治 和田
Osamu Nakagawa
修 中川
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Taisei Corp
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Taisei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、人工島を小規模化して、工期の短
縮及び工費の低減ができる水底トンネルの構築方法を提
供することを課題とする。 【解決手段】 上記課題を解決するための手段として、
本発明は、水上橋梁部と連続する水底トンネルの構築方
法において、水上橋梁部と連続させて沈埋トンネル又は
押出トンネルを構築した後、この沈埋トンネル、押出ト
ンネルの先端部よりシールドマシンを発進させて水底ト
ンネルを構築することを特徴とした、水底トンネルの構
築方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水底トンネルの構
築方法に関するものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】従来、水上橋梁部と水
底トンネル部とを接続する場合、それらの接続部に大規
模な人工島を構築する必要があった。そのため、工期、
工費が増大になるという問題があった。そこで、本発明
は、人工島を小規模化して、工期の短縮及び工費の低減
ができる水底トンネルの構築方法を提供することを目的
とする。
【0003】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は請求項1として、水上橋梁部と
連続する水底トンネルの構築方法において、水上橋梁部
と連続させて函体を沈設して沈埋トンネルを構築した
後、この沈埋トンネルの先端内部よりシールドマシンを
発進させて水底トンネルを構築することを特徴とした、
水底トンネルの構築方法を提供する。
【0004】請求項2として、水上橋梁部と連続する水
底トンネルの構築方法において、水上橋梁部と水底トン
ネルとの接続部に人工島を構築し、この人工島には、水
上橋梁部の端部側から水底トンネル側に向けて下方に傾
斜する傾斜面を形成し、水底トンネルの構築予定側の水
底面には、前記傾斜面を延長して水底トンネルの設置溝
を開削した後、水上橋梁部と連続させて、人工島の前記
斜面に沿って函体を沈設し、前記設置溝底部まで到達す
る沈埋トンネルを構築し、前記設置溝を埋め戻した後、
沈埋トンネルの先端内部よりシールドマシンを発進させ
て水底トンネルを構築することを特徴とした、水底トン
ネルの構築方法を提供する。
【0005】請求項3として、上記請求項2に記載の水
底トンネルの構築方法において、水上橋梁部と沈埋トン
ネル部との間に、水上橋梁部と沈埋トンネル部とに接続
可能な構造の接続部を構築することを特徴とした、水底
トンネルの構築方法を提供する。
【0006】請求項4として、水上橋梁部と連続する水
底トンネルの構築方法において、水上橋梁部と連続させ
て、先端にシールドマシンを装備した函体群を水底に向
けて押し出して押出トンネルを構築した後、この押出ト
ンネルの先端よりシールドマシンを発進させて水底トン
ネルを構築することを特徴とした、水底トンネルの構築
方法を提供する。
【0007】請求項5として、水上橋梁部と連続する水
底トンネルの構築方法において、水上橋梁部と水底トン
ネルとの接続部に人工島を構築し、この人工島には、水
上橋梁部の端部側から水底トンネル側に向けて下方に傾
斜する傾斜面を形成し、水底トンネルの構築予定側の水
底面には、前記傾斜面を延長して水底トンネルの設置溝
を開削した後、水上橋梁部と連続させて、人工島の前記
斜面に沿って、先端にシールドマシンを装備した函体群
を水底に向けて押し出し、前記設置溝底部まで到達する
押出トンネルを構築し、前記設置溝を埋め戻した後、押
出トンネルの先端部よりシールドマシンを発進させて水
底トンネルを構築することを特徴とした、水底トンネル
の構築方法を提供する。
【0008】請求項6として、上記請求項4又は5に記
載の水底トンネルの構築方法において、函体群の押出方
法は、函体の押出し発進側の水域内に、函体を貫通させ
た状態で止水機能を有する止水壁を立設し、止水壁の岸
側に水位調節可能な押出しヤ−ドを設け、この押出しヤ
−ドにて、連結させた函体群を前記止水壁を貫通させて
順次水底に押し出して行うことを特徴とした、水底トン
ネルの構築方法を提供する。以下、図を参照しながら本
発明の実施の形態について説明する。
【0009】
【発明の実施の形態1】本発明の水底トンネルの構築方
法は以下の手順で行われる。
【0010】<イ>人工島、設置溝の構築工程 図1に示すように、本発明の水底トンネルは、水底面S
上に構築された水上橋梁部と、水底面S下に構築された
シールドトンネル部とを、人工島1に構築される接続部
及び沈埋トンネル部とで接続して構築される。
【0011】先ず、図2に示すように、埋立方式、ジャ
ケット方式、橋脚方式等の施工方法によって、水底面S
上に、水面から露出する高さまで人工島1を構築する。
この人工島1は、水上橋梁部と水底シールドトンネル部
との接続部に構築し、水上橋梁部の端部側から水底シー
ルドトンネル側に向けて下方に傾斜する傾斜面11を有
している。
【0012】次に、シールドトンネルの構築予定側の水
底面Sに、人工島1の傾斜面11を延長して水底トンネ
ル設置用の設置溝12を浚渫して開削する。設置溝12
は、シールドトンネルの必要土被りを確保できる深さに
開削する。
【0013】<ロ>接続部、防波堤の構築工程 図2に示すように、人工島1の傾斜面11の上部に締切
工13を行ない、図3に示すように、接続部2をコンク
リートを現場打ちして構築する。接続部2は、水上橋梁
部と沈埋トンネル部との間に構築され、水上橋梁部と沈
埋トンネル部とに接続可能な構造を有している。なお、
接続部2を沈埋函体で構築してもよい。
【0014】<ハ>沈埋トンネルの構築工程 接続部2の上部に防波堤21を構築した後、他の陸部に
て製作した沈埋函31を曳航し、接続部2の下部に連結
して、人工島1の傾斜面11に沿って順次沈設する。そ
して、図4に示すように、設置溝12の底部まで到達さ
せて沈埋トンネル3を構築する。
【0015】<ニ>埋め戻し工程 図4に示すように、沈埋トンネル3の構築完了後、沈埋
トンネル3の周囲と、設置溝12に埋戻4を行なう。埋
戻材にはプレミックス等を用いる。沈埋トンネル3の上
部には、さらに消波ブロック41等を設置する。
【0016】<ホ>シールドトンネルの構築工程 接続部2の上部でシールドマシン5を組み立て、沈埋ト
ンネル3内を先端まで搬送する。そして、図5に示すよ
うに、その先端内部よりシールドマシン5を発進させ
て、シールドトンネル51を構築する。これによって、
接続部2と沈埋トンネル3を介して水上橋梁部14に連
続するシールドトンネル51の施工を完了する。
【0017】
【発明の実施の形態2】上記実施の形態1は、水上橋梁
部とシールドトンネル部との間を、沈埋トンネルで接続
する工法であるが、本実施の形態2は、沈埋トンネルの
代わりに押出トンネルを構築する工法である。
【0018】<イ>押出トンネルの構築工程 図6に示すように、実施の形態1と同様に、人工島1、
設置溝12、締切工13の施工後、止水壁61を構築
し、その後方に押出しヤード6を設ける。そして、この
押出しヤード6から、水上橋梁部と連続させて、人工島
1の斜面11に沿って、先端にシールドマシン7を装備
した函体71群を水底に向けて押し出す。
【0019】そして、図7に示すように、函体71群を
設置溝12底部に到達するまで押し出して、押出トンネ
ル72を構築する。その後は、実施の形態1と同様に、
埋戻を行なった後、押出トンネル72の先端部よりシー
ルドマシン7を発進させてシールドトンネルを構築す
る。
【0020】<ロ>押出方法 以下、函体71群の押出方法について詳細に説明する。
【0021】(1)押出しヤードの構造 図8に示すように、人工島1の傾斜面11上の浸水する
位置に、止水壁61と、その両側の側壁62で包囲した
押出しヤード6を構築する。止水壁61の構築位置は、
函体71全体が水没可能な水深の当たりに構築するとよ
い。止水壁61の形状は、例えば函体71群通過のため
の開口部を設けて門型に形成し、その開口部の大きさは
函体71断面外形よりやや大きく設計する。そして、そ
の開口部内面にはワイヤ−ブラシ等の函体71周面に接
触する止水部材を設け、函体71が貫通した状態で止水
機能を持たせる。
【0022】止水壁61から人工島1の頂上部にかけて
は、順に押出しヤ−ド6、製作ヤ−ド63、資材等仮置
場64を設ける。押出しヤ−ド6と製作ヤ−ド63との
境界部付近には、門型等の制動用反力受け壁65又は梁
を構築する。このように、止水壁61を設けることによ
って、押出しヤ−ド6を水域内に設けることができるた
め、函体71群の押出しを人工島1の頂上部から行なわ
ずに済むため、押出し距離を短縮することができる。
【0023】(2)滑り支承の設置 人工島1の傾斜面11に沿って所定間隔で滑り支承66
を設置する。滑り支承66の一例としては、鋼管杭で鉄
骨コンクリ−ト造の台を支持し、その台の表面に鉄板等
を張付けて構成する。
【0024】(3)函体の製作 製作ヤ−ド63にて、鉄筋コンクリート構造及び鋼殻方
式の合成構造等の函体71をドライな状態で製作する。
函体71は、1ブロックを製作ヤ−ド63上でブロック
部位ごとに流れ作業的に製作し、順次コンクリートを打
ち継いで所定数のブロック群を連続的に一体に構成す
る。例えば、10ブロックの100m単位で一体に製作
し、プレストレスを導入して、10ブロック単位間は継
ぎ手等で連結する。
【0025】(4)函体の押出し装置 函体71の先端部が反力受け壁65を通過したら、先端
部バルクヘッドに手延べ桁等の先端機器を取り付け、押
出し装置67を設置する。押出し装置67は、止水壁6
1と反力受け壁65との間にPC鋼より線68を所定本
数張設し、その途上に装着する。押出し装置67の具体
例としては、PC鋼より線68を把持開放可能な一対の
センタ−ホ−ルジャッキを用いる。このセンタ−ホ−ル
ジャッキによるPC鋼より線68の把持開放を交互に繰
り返しながら函体71を押出し、押出し装置67が止水
壁61に接近したら、反力受け壁65側に押出し装置6
7を盛り替えて上記動作を繰り返す。
【0026】(5)注水 函体71が止水壁61を貫通した後、押出しヤ−ド6内
に止水壁61の外側水域よりも低い水位で水を注入し、
函体71前面に作用する水圧を低減させることで、函体
71群の押出しに必要な力を低減させると共に、函体7
1群が押出しヤ−ド6側に押し戻されないよう設定す
る。即ち、製作ヤ−ド63の勾配と、移動する函体71
群の重量を支持する滑り支承66との摩擦係数により、
外側水域からの水圧が作用しても函体71群が停止して
いる状態とする。
【0027】(6)函体の押出し工 上述のように函体71の製作と押出しを繰り返して行
い、図7に示すように、函体71群の先端部が設置溝1
2の底部に到達するまで押出し、押出トンネル72の施
工を完了する。
【0028】
【発明の効果】本発明は、従来のように人工島に深い立
坑を掘削する必要がなく、また、沈埋トンネルや押出ト
ンネルの埋め戻しの土被りは小さくて済む。従って、人
工島を小規模にできるため、工期の短縮および工費の低
減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の施工概略の説明図
【図2】 人工島、設置溝、締切工の構築工程の説明図
【図3】 沈埋トンネルの構築工程の説明図
【図4】 埋め戻し工程の説明図
【図5】 シールドトンネル構築工程の説明図
【図6】 本発明の実施の形態2の押出トンネル構築工
程の説明図
【図7】 本発明の実施の形態2の押出トンネル構築工
程の説明図
【図8】 押出しヤードの詳細構造の説明図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 修 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 Fターム(参考) 2D054 AB05 AC01 EA03 2D055 AA09 EA01 EA05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水上橋梁部と連続する水底トンネルの構
    築方法において、 水上橋梁部と連続させて函体を沈設して沈埋トンネルを
    構築した後、 この沈埋トンネルの先端内部よりシールドマシンを発進
    させて水底トンネルを構築することを特徴とした、 水底トンネルの構築方法。
  2. 【請求項2】 水上橋梁部と連続する水底トンネルの構
    築方法において、 水上橋梁部と水底トンネルとの接続部に人工島を構築
    し、 この人工島には、水上橋梁部の端部側から水底トンネル
    側に向けて下方に傾斜する傾斜面を形成し、 水底トンネルの構築予定側の水底面には、前記傾斜面を
    延長して水底トンネルの設置溝を開削した後、 水上橋梁部と連続させて、人工島の前記斜面に沿って函
    体を沈設し、前記設置溝底部まで到達する沈埋トンネル
    を構築し、 前記設置溝を埋め戻した後、沈埋トンネルの先端内部よ
    りシールドマシンを発進させて水底トンネルを構築する
    ことを特徴とした、 水底トンネルの構築方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の水底トンネルの構築方
    法において、 水上橋梁部と沈埋トンネル部との間に、水上橋梁部と沈
    埋トンネル部とに接続可能な構造の接続部を構築するこ
    とを特徴とした、 水底トンネルの構築方法。
  4. 【請求項4】 水上橋梁部と連続する水底トンネルの構
    築方法において、 水上橋梁部と連続させて、先端にシールドマシンを装備
    した函体群を水底に向けて押し出して押出トンネルを構
    築した後、 この押出トンネルの先端よりシールドマシンを発進させ
    て水底トンネルを構築することを特徴とした、 水底トンネルの構築方法。
  5. 【請求項5】 水上橋梁部と連続する水底トンネルの構
    築方法において、 水上橋梁部と水底トンネルとの接続部に人工島を構築
    し、 この人工島には、水上橋梁部の端部側から水底トンネル
    側に向けて下方に傾斜する傾斜面を形成し、 水底トンネルの構築予定側の水底面には、前記傾斜面を
    延長して水底トンネルの設置溝を開削した後、 水上橋梁部と連続させて、人工島の前記斜面に沿って、
    先端にシールドマシンを装備した函体群を水底に向けて
    押し出し、前記設置溝底部まで到達する押出トンネルを
    構築し、 前記設置溝を埋め戻した後、押出トンネルの先端部より
    シールドマシンを発進させて水底トンネルを構築するこ
    とを特徴とした、 水底トンネルの構築方法。
  6. 【請求項6】 請求項4又は5に記載の水底トンネルの
    構築方法において、 函体群の押出方法は、函体の押出し発進側の水域内に、
    函体を貫通させた状態で止水機能を有する止水壁を立設
    し、 止水壁の岸側に水位調節可能な押出しヤ−ドを設け、 この押出しヤ−ドにて、連結させた函体群を前記止水壁
    を貫通させて順次水底に押し出して行うことを特徴とし
    た、 水底トンネルの構築方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102345300A (zh) * 2011-07-12 2012-02-08 中交四航工程研究院有限公司 海岸及人工岛地下结构建造方法
CN106640091A (zh) * 2016-08-31 2017-05-10 广州市恒盛建设工程有限公司 一种浅埋隧道分段施工方法
CN111502725A (zh) * 2020-04-20 2020-08-07 中交第三航务工程局有限公司 一种海底掘进隧道的人工岛式中间井结构

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