JP2000337080A - 地中接合構造物の構築工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地下鉄駅部などの構築において、従来に比べ
大幅な工期短縮及びコスト低減が図れるようにする。 【解決手段】 一部分２１ａ・２２ａがシールド掘削機
で切削可能な土留め壁２１・２２をシールド掘削機で切
削可能になるように施工する土留め壁施工工程と、土留
め壁の切削可能部分を切削しながらシールド掘削機を掘
進させて、その土留め壁２１・２２にラップするシール
ドトンネル２７・２８を施工するトンネル施工工程と、
２つの土留め壁２１・２２間を掘削する掘削工程と、そ
の掘削部分においてシールドトンネルのセグメントを撤
去するセグメント撤去工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールドトンネル
と地中構造物を接合して地下鉄駅部や道路トンネルの分
・合流部などの地中接合構造物を構築する工法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】シールドトンネルと地中構造物を接合し
て、地下鉄駅部や道路トンネルの分・合流部などを構築
する場合、従来は次のような方法が一般的であった。

【０００３】図１に示すように、建設予定地に開削用の
２つの土留め壁１・２を所定の深度まで施工し、そのそ
れぞれの下端近傍に止水用の地盤改良３・４を施すとと
もに、ここより下方に施工することになるトンネル計画
路線５・６の下に、底床版の止水用の地盤改良７を施工
しておく。

【０００４】図２に示すように、トンネル計画路線５・
６に沿ってシールドトンネル８・９を施工する。

【０００５】図３に示すように、各シールドトンネル８
・９を内部から支保工１０にて補強するとともに、土留
め壁１・２間を地上から開削して地中構造物の施工に取
り掛かる。

【０００６】図４に示すように、土留め壁１・２とシー
ルドトンネル８・９の接続部分において、トンネル覆工
のセグメントを部分的に撤去し、支保工１０を盛り換え
ながら地中構造物の中床版１１を構築するとともに、地
盤改良７において底床版１２を構築する。この段階で中
床版１１と底床版１２は支保工１０にて支持されてい
る。

【０００７】図５に示すように、中床版１１と底床版１
２を連結する柱構造又は壁構造１３・１４を構築する。

【０００８】図６に示すように、支保工１０を撤去し、
付帯設備を施工して地中構造物１５を完成させる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術の場合、次のような問題点があった。 地中構造物施工時に、シールドトンネルを切り拡げ
のため、広範囲の地盤改良が必要である。 シールドトンネル近傍を掘削し、地山応力を解放す
る（トンネルの地盤反力がなくなる）ため、シールドト
ンネルの補強工が大掛かりになる。 トンネルの供用を先行し、接続作業を供用中に行う
場合には、補強部材の組み込み空間や作業スペースの確
保が困難である。 例えば、鉄道トンネルの場合、作業が列車運行時間
時（深夜）になる、或いは道路トンネルの場合、スペー
ス確保のため、車線規制が必要であり、交通量の比較的
少ない深夜作業となる、というように、作業時間が制限
され、工期も長くなり、更に作業効率も悪くなる。

【００１０】本発明の目的は、このような問題点を解決
し、地下鉄駅部や道路トンネルの分・合流部などの構築
において、従来に比べ大幅な工期短縮及びコスト低減が
図れるようにする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による地中接合構
造物の構築工法は、土留め壁構造として、シールド掘削
機のカッタにて切削可能な構造が既に提供されているこ
とに着目し、これを開削用の土留め壁として利用するも
ので、一部分がシールド掘削機で切削可能な土留め壁を
施工する土留め壁施工工程と、土留め壁の切削可能部分
を切削しながらシールド掘削機を掘進させて、その土留
め壁にラップするシールドトンネルを施工するトンネル
施工工程と、２つの土留め壁間を掘削する掘削工程と、
その掘削部分においてシールドトンネルのセグメントを
撤去するセグメント撤去工程とを有する。

【００１２】土留め壁施工工程において、切削可能な部
分とそれ以外の部分との境界部の周囲を止水のために地
盤改良する。

【００１３】シールドトンネルのセグメントとして、内
周に桁部を有する桁内蔵型セグメントを使用し、その桁
部に鉛直部材を建て込むと、シールドトンネルと供用空
間との間に隔壁や柱を簡単に施工でき、作業空間の確保
及び作業の安全性の確保が可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて工程順に説明する。

【００１５】＜第１実施例（地下鉄駅部の構築例）＞図
７に示すように、駅建設予定地に開削用の２つの土留め
壁２１・２２を所定の深度まで（トンネルの下部まで）
施工する。この場合、土留め壁２１・２２の一部分で２
本のトンネル計画路線２３・２４がラップする部分２１
ａ・２２ａは、シールド掘削機で切削可能な構造とし、
それ以外の部分との上下の境界部の周囲に止水用の地盤
改良２５・２６を施す。この地盤改良は、シールド掘進
後、シールドトンネル内からも可能である。

【００１６】図８に示すように、トンネル計画路線２３
・２４に沿ってシールド掘削機を掘進させ、つまり土留
め壁２１・２２の切削可能部分２１ａ・２２ａをシール
ド掘削機で切削しながら掘進させて２本のシールドトン
ネル２７・２８を施工し、各シールドトンネル２７・２
８内を支保工２９にて補強する。

【００１７】図９に示すように、土留め壁２１・２２間
を地上から開削して地中構造物の施工に取り掛かり、シ
ールドトンネル２７・２８間を掘削しながら、支保工３
０で補強したり、中床版３１を逆巻きスラブで接続しな
がら、底床深さまで掘削する。

【００１８】図１０に示すように、開削した底床にコン
クリート打設して底床版３２を施工した後、支保工２９
・３０及びシールドトンネル２７・２８の一部のセグメ
ントを撤去し、ホームを含めて駅施設を構築して地下鉄
駅部３３を完成させる。

【００１９】＜第２実施例（地下鉄駅部の構築例）＞第
１実施例と同様に、図１１に示すように駅建設予定地に
開削用の２つの土留め壁２１・２２を所定の深度まで
（トンネルの下部まで）施工する。この場合、土留め壁
２１・２２の一部分で２本のトンネル計画路線２３・２
４がラップする部分２１ａ・２２ａは、シールド掘削機
で切削可能な構造とし、それ以外の部分との上下の境界
部の周囲に止水用の地盤改良２５・２６を施す。この地
盤改良は、シールド掘進後、シールドトンネル内からも
可能である。

【００２０】図１２に示すように、トンネル計画路線２
３・２４に沿ってシールド掘削機を掘進させ、つまり土
留め壁２１・２２の切削可能部分２１ａ・２２ａをシー
ルド掘削機で切削しながら掘進させて２本のシールドト
ンネル２７・２８を施工する。この場合、シールドトン
ネル２７・２８のセグメントとして、図１５に示すよう
な上下の桁部３４・３５を有する桁内蔵型セグメントを
使用して、前後の桁内蔵型セグメントの桁部を連結し、
これに駅構造物の一部となる柱材（鉛直部材）３６を建
て込む。

【００２１】図１３に示すように、土留め壁２１・２２
間を地上から開削して地中構造物の施工に取り掛かり、
シールドトンネル２７・２８との接続部において中床版
３１を逆巻きスラブ工法にて施工するとともに、シール
ドトンネル２７・２８間に支保工３７を施工して底床深
さまで掘削する。

【００２２】図１４に示すように、開削した底床にコン
クリート打設して底床版３２を施工した後、支保工３７
及びシールドトンネル２７・２８の一部のセグメントを
撤去し、ホームを含めて駅施設を構築して地下鉄駅部３
８を完成させる。

【００２３】＜第３実施例（道路トンネルや換気塔や人
孔等の構築例）＞図１６に示すように、２つの土留め壁
４１・４２を所定の深度まで施工する。この場合、一方
の土留め壁４２の一部分でトンネル計画路線４３がラッ
プする部分４２ａは、シールド掘削機で切削可能な構造
とし、それ以外の部分との上下の境界部の周囲に止水用
の地盤改良４４・４５を施す。この地盤改良は、シール
ド掘進後、シールドトンネル内からも可能である。

【００２４】図１７に示すように、トンネル計画路線４
３に沿ってシールド掘削機を掘進させ、つまり土留め壁
４２の切削可能部分４２ａをシールド掘削機で切削しな
がら掘進させてシールドトンネル４６を施工し、その内
部を支保工４７にて補強する。

【００２５】図１８に示すように、土留め壁４１・４２
間を地上から開削して地中構造物の施工に取り掛かり、
支保工４８で補強して底床深さまで掘削する。

【００２６】図１９に示すように、コンクリート打設し
て中床版４９及び底床版５０を施工した後、支保工を盛
り換えながらシールドトンネル４６の一部のセグメント
を撤去し、付帯設備を施工して地中構造物５１を完成さ
せる。

【００２７】＜第４実施例（換気塔等の構築例）＞図２
０に示すように、２つの土留め壁６１・６２を所定の深
度まで施工する。この場合、トンネル計画路線６３がラ
ップする両方の土留め壁６１・６２の下端部６１ａ・６
２ａは、シールド掘削機で切削可能な構造とし、それ以
外の部分との上下の境界部の周囲に止水用の地盤改良６
４・６５を施す。この地盤改良は、シールド掘進後、シ
ールドトンネル内からも可能である。

【００２８】図２１に示すように、トンネル計画路線６
３に沿ってシールド掘削機を掘進させ、つまり土留め壁
６１・６２の切削可能部分６１ａ・６２ａをシールド掘
削機で切削しながら掘進させてシールドトンネル６６を
施工し、その内部を支保工６７にて補強する。

【００２９】図２２に示すように、土留め壁６１・６２
間を地上から開削して地中構造物の施工に取り掛かり、
支保工６８で補強して所定の掘削を行う。次に、支保工
を盛り換えながらシールドトンネル６６の一部のセグメ
ントを撤去する。

【００３０】図２３に示すように、付帯設備を施工して
地中構造物７０を完成させる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果が期待さ
れる。 地中構造物の前後の区間を１台のシールド掘削機で
連続して掘進可能であるため、当該箇所での発進工及び
到達工が不要となる。 シールドトンネルと地中構造物の接続が容易であ
る。 シールドトンネルの切り拡げのための広範囲な地盤
改良が不要となる（トンネルと土留め壁の接続部の改良
のみで済む）。 シールドトンネルの補強工が大幅に低減される。 上記〜の効果から従来に比べ大幅な工期短縮及
びコスト低減が図れる。

【００３２】また、シールドトンネルが供用中である場
合、以下のような効果も期待される。 （１）地中構造物接続時において、供用空間との間に隔
壁を設けることにより、鉄道、道路トンネルの場合の列
車運行や道路交通、上下水道トンネルの場合の上下水の
流れ等、その供用状態を遮断する必要がなくなる。 （２）作業の時間的制約がなくなることにより、作業の
安全性が確保されるとともに、作業効率の向上が期待さ
れ、工期短縮及び工費低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１〜図６は地下鉄駅部を構築する場合の従来
法を工程順に示す図で、図１は土留め壁と地盤改良の施
工後の状態である。

【図２】シールドトンネル施工後の状態である。

【図３】シールドトンネル内の支保工施工及び土留め壁
間の開削状態である。

【図４】シールドトンネルの一部セグメント撤去及び地
下構造物の中床版及び底床版施工後の状態である。

【図５】柱構造又は壁構造の構築後の状態である。

【図６】地下構造物完成後の状態である。

【図７】図７〜図１０は地下鉄駅部を構築する場合の本
発明工法の第１実施例を工程順に示す図で、図７は土留
め壁と地盤改良の施工後の状態である。

【図８】シールドトンネル施工及びその支保工施工後の
状態である。

【図９】土留め壁間の開削及び地下構造物の中床版施工
後の状態である。

【図１０】地下構造物完成後の状態である。

【図１１】図１１〜図１４は地下鉄駅部を構築する場合
の本発明工法の第２実施例を工程順に示す図で、図１１
は土留め壁と地盤改良の施工後の状態である。

【図１２】シールドトンネル施工及びその桁内蔵型セグ
メントへの柱材建て込み後の状態である。

【図１３】土留め壁間の開削及び地下構造物の中床版施
工後の状態である。

【図１４】地下構造物完成後の状態である。

【図１５】第２実施例において使用する桁内蔵型セグメ
ントの斜視図である。

【図１６】図１６〜図１９は本発明工法の第３実施例を
工程順に示す図で、図１６は土留め壁と地盤改良の施工
後の状態である。

【図１７】シールドトンネル施工及びその支保工施工後
の状態である。

【図１８】土留め壁間の開削及び地下構造物の中床版施
工後の状態である。

【図１９】地下構造物完成後の状態である。

【図２０】図２０〜図２３は本発明工法の第４実施例を
工程順に示す図で、図２０は土留め壁と地盤改良の施工
後の状態である。

【図２１】シールドトンネル施工及びその支保工施工後
の状態である。

【図２２】土留め壁間の開削及び地下構造物の中床版施
工後の状態である。

【図２３】地下構造物完成後の状態である。

【符号の説明】

２１・２２ 土留め壁 ２１ａ・２２ａ 切削可能部分 ２５・２６ 地盤改良 ２７・２８ シールドトンネル ３４・３５ 桁部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一部分がシールド掘削機で切削可能な土留
   め壁を施工する土留め壁施工工程と、土留め壁の切削可
   能部分を切削しながらシールド掘削機を掘進させて、そ
   の土留め壁にラップするシールドトンネルを施工するト
   ンネル施工工程と、２つの土留め壁間を掘削する掘削工
   程と、その掘削部分においてシールドトンネルのセグメ
   ントを撤去するセグメント撤去工程とを有することを特
   徴とする地中接合構造物の構築工法。
2. 【請求項２】土留め壁施工工程において、切削可能な部
   分とそれ以外の部分との境界部の周囲を地盤改良するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の地中接合構造物の構築
   工法。
3. 【請求項３】シールドトンネルのセグメントとして、内
   周に桁部を有する桁内蔵型セグメントを使用し、その桁
   部に鉛直部材を建て込むことを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の地中接合構造物の構築工法。