JP2001115772A - 既設トンネルと新設トンネルの接合工法 - Google Patents
既設トンネルと新設トンネルの接合工法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本願発明は、接合部周辺の土壌改良工事を行う
ことなく、又既設トンネルに新設トンネルが接合される
部分に特殊な材料を使用することなくトンネル同士を接
合する工法を提供するものである。 【解決手段】新設トンネルが接合される箇所の既設トン
ネル内に支保材を組み立て、既設トンネル内に型枠を軸
方向に設けて支保材で支持し、型枠と既設トンネルで囲
まれた空間部へ、後に撤去することができ既設トンネル
のセグメントを補強する強度を備えたえた材料を充填し
て硬化し、シ−ルド掘削機によりセグメントを切削切断
してシ−ルド掘削機の先端部を既設トンネル内へ挿入し
た後トンネル内の支保材と型枠および充填された材料を
撤去する既設トンネルと新設トンネルの接合工法。
ことなく、又既設トンネルに新設トンネルが接合される
部分に特殊な材料を使用することなくトンネル同士を接
合する工法を提供するものである。 【解決手段】新設トンネルが接合される箇所の既設トン
ネル内に支保材を組み立て、既設トンネル内に型枠を軸
方向に設けて支保材で支持し、型枠と既設トンネルで囲
まれた空間部へ、後に撤去することができ既設トンネル
のセグメントを補強する強度を備えたえた材料を充填し
て硬化し、シ−ルド掘削機によりセグメントを切削切断
してシ−ルド掘削機の先端部を既設トンネル内へ挿入し
た後トンネル内の支保材と型枠および充填された材料を
撤去する既設トンネルと新設トンネルの接合工法。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本願発明は、既に建設されて
いるトンネルと、シ−ルド掘削機によって掘進しながら
地中で既設トンネルに接合される新しく建設されるトン
ネルとの接合工法に関するものである。
いるトンネルと、シ−ルド掘削機によって掘進しながら
地中で既設トンネルに接合される新しく建設されるトン
ネルとの接合工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より下水道、地中送電線、地下鉄等
の地中トンネルを軟弱地盤の地中において建設する場
合、シ−ルド掘削機によるシ−ルド工法により行われて
いるが、既に建設されているトンネルから新たにトンネ
ルを分岐させる場合、既設トンネルａに向けてシ−ルド
掘削機ｂを掘進させて新しいトンネルｃを建設し、シ−
ルド掘削機ｂが既設トンネルａに到達するとシ−ルド掘
削機２を一部解体した後シ−ルド掘削機２側より放射状
にボ−リングし、当該ボ−リング孔ｄにシ−ルド掘削機
ｂ側より凍結管ｅを挿入して当該凍結管ｅへ冷媒を流す
ことにより地盤を凍結して周囲の地盤を改良し、既設ト
ンネルａの周壁を構成する鉄筋コンクリ−トセグメント
の内接合予定部分を除去し、改良された地盤内にシ−ル
ド掘削機ｂを掘進させることによって既設トンネルａと
新設トンネルｃとを接合する工法（図５参照）や、既設
トンネルａ内部から新設されるトンネル掘進予定領域を
外囲するように突起板ｆを押出し、当該突起板ｆによっ
て外囲された領域へ既設トンネルａ内部から薬液を注入
して新設トンネル掘進予定領域内を地盤改良した後、既
設トンネルａの内部から新設トンネルｃとの接合予定部
分に穴を開け、その後新設トンネル用のシ−ルド掘削機
ｂにより地盤改良された部分を掘削しながら既設トンネ
ルａ内へ入り、既設トンネルａと新設トンネルｃとを接
合する工法（図６参照）や、既設トンネルと新設トンネ
ルとの接合部に、壁の大部分が鉄筋コンクリ−ト造り
で、一部のみが繊維補強コンクリ−トｇ造りである円形
ケ−ソンｈ、つまり、鉄筋コンクリ−ト造りの立抗の形
状を円形ケ−ソンｈとし、シ−ルド掘削機通過開口部に
相当する壁面のみを繊維補強コンクリ−トｇの無筋コン
クリ−ト造りとして発進立抗および到達立抗として構築
し、発進立抗内で組み立てたシ−ルド掘削機の発進時に
は先端の刃で円形ケ−ソンｈの繊維補強コンクリ−トｇ
を切削し、シ−ルド掘削機ｂの周囲と開口の間隙をシ−
リング材でシ−ルしながら前進し、シ−ルド掘削機ｂの
到達時にはシ−ルド掘削機ｂの先端の刃で円形ケ−ソン
ｈの繊維補強コンクリ−トｇを切削し、シ−ルド掘削機
ｂの周囲と開口の間隙に止水材ｉを注入して地山よりの
水の浸入を防止しながら前進して円形ケ−ソンｈに接合
する工法（図７参照）等により既設トンネルと新設トン
ネルが接合されている。
の地中トンネルを軟弱地盤の地中において建設する場
合、シ−ルド掘削機によるシ−ルド工法により行われて
いるが、既に建設されているトンネルから新たにトンネ
ルを分岐させる場合、既設トンネルａに向けてシ−ルド
掘削機ｂを掘進させて新しいトンネルｃを建設し、シ−
ルド掘削機ｂが既設トンネルａに到達するとシ−ルド掘
削機２を一部解体した後シ−ルド掘削機２側より放射状
にボ−リングし、当該ボ−リング孔ｄにシ−ルド掘削機
ｂ側より凍結管ｅを挿入して当該凍結管ｅへ冷媒を流す
ことにより地盤を凍結して周囲の地盤を改良し、既設ト
ンネルａの周壁を構成する鉄筋コンクリ−トセグメント
の内接合予定部分を除去し、改良された地盤内にシ−ル
ド掘削機ｂを掘進させることによって既設トンネルａと
新設トンネルｃとを接合する工法（図５参照）や、既設
トンネルａ内部から新設されるトンネル掘進予定領域を
外囲するように突起板ｆを押出し、当該突起板ｆによっ
て外囲された領域へ既設トンネルａ内部から薬液を注入
して新設トンネル掘進予定領域内を地盤改良した後、既
設トンネルａの内部から新設トンネルｃとの接合予定部
分に穴を開け、その後新設トンネル用のシ−ルド掘削機
ｂにより地盤改良された部分を掘削しながら既設トンネ
ルａ内へ入り、既設トンネルａと新設トンネルｃとを接
合する工法（図６参照）や、既設トンネルと新設トンネ
ルとの接合部に、壁の大部分が鉄筋コンクリ−ト造り
で、一部のみが繊維補強コンクリ−トｇ造りである円形
ケ−ソンｈ、つまり、鉄筋コンクリ−ト造りの立抗の形
状を円形ケ−ソンｈとし、シ−ルド掘削機通過開口部に
相当する壁面のみを繊維補強コンクリ−トｇの無筋コン
クリ−ト造りとして発進立抗および到達立抗として構築
し、発進立抗内で組み立てたシ−ルド掘削機の発進時に
は先端の刃で円形ケ−ソンｈの繊維補強コンクリ−トｇ
を切削し、シ−ルド掘削機ｂの周囲と開口の間隙をシ−
リング材でシ−ルしながら前進し、シ−ルド掘削機ｂの
到達時にはシ−ルド掘削機ｂの先端の刃で円形ケ−ソン
ｈの繊維補強コンクリ−トｇを切削し、シ−ルド掘削機
ｂの周囲と開口の間隙に止水材ｉを注入して地山よりの
水の浸入を防止しながら前進して円形ケ−ソンｈに接合
する工法（図７参照）等により既設トンネルと新設トン
ネルが接合されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の既設ト
ンネルに新設トンネルを接合する工法は、トンネルの接
合部分を凍結させることによってシ−ルド掘削機が既設
トンネル内へ挿入されるとき、或いは既設トンネル内か
ら接合予定部へ穴を開けるときに、その周囲の土砂或い
は水等が既設トンネル内へ浸入することを防ぐものであ
るが、土壌改良工事を行う工法は費用が高くなり、土壌
を凍結させるために施工時間が非常にかかるという問題
点があった。又、トンネルを接合する部分に円形ケ−ソ
ンを建設して接合する工法は、円形ケ−ソンに多くの費
用が必要であり、更に新設トンネルが接合される壁面
は、シ−ルド掘削機により切削できるように予め繊維補
強コンクリ−トの無筋コンクリ−ト造としなければなら
なかった。
ンネルに新設トンネルを接合する工法は、トンネルの接
合部分を凍結させることによってシ−ルド掘削機が既設
トンネル内へ挿入されるとき、或いは既設トンネル内か
ら接合予定部へ穴を開けるときに、その周囲の土砂或い
は水等が既設トンネル内へ浸入することを防ぐものであ
るが、土壌改良工事を行う工法は費用が高くなり、土壌
を凍結させるために施工時間が非常にかかるという問題
点があった。又、トンネルを接合する部分に円形ケ−ソ
ンを建設して接合する工法は、円形ケ−ソンに多くの費
用が必要であり、更に新設トンネルが接合される壁面
は、シ−ルド掘削機により切削できるように予め繊維補
強コンクリ−トの無筋コンクリ−ト造としなければなら
なかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本願発明は上記課題を解
決するために案出されたものであって、既設トンネルと
新設トンネルの接合部分の土壌を凍結させて土壌改良工
事を行うことなく、又新設トンネルが接合される既設ト
ンネルの接合部分に特殊な材料を使用することなく、新
しいトンネルを建設するために使用するシ−ルド掘削機
により直接既設トンネルの壁面を切削しながら切断し、
掘削機の先端部を既設トンネル内に挿入することによっ
て、新設トンネルと既設トンネルを接合するものであ
る。
決するために案出されたものであって、既設トンネルと
新設トンネルの接合部分の土壌を凍結させて土壌改良工
事を行うことなく、又新設トンネルが接合される既設ト
ンネルの接合部分に特殊な材料を使用することなく、新
しいトンネルを建設するために使用するシ−ルド掘削機
により直接既設トンネルの壁面を切削しながら切断し、
掘削機の先端部を既設トンネル内に挿入することによっ
て、新設トンネルと既設トンネルを接合するものであ
る。
【０００５】本願発明は、上記課題を解決するために以
下の具体的構成を採用した。
下の具体的構成を採用した。
【０００６】既設トンネルへシ−ルド掘削機により新設
されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法におい
て、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内に
支保材を組み立て、既設トンネル内を二分割する型枠を
軸方向に設けて支保材で支持し、型枠と既設トンネルで
囲まれた空間部を型枠の両端部に取り付けた型枠で閉鎖
し、閉鎖された空間部へ、後に撤去することができ既設
トンネルのセグメントを補強する強度を具えた材料を充
填して硬化し、次いで既設トンネルに到達したシ−ルド
掘削機によりセグメントを切削切断してシ−ルド掘削機
の先端部を既設トンネル内へ挿入した後既設トンネル内
の支保材と型枠および充填された材料を撤去して成る既
設トンネルと新設トンネルの接合工法。
されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法におい
て、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内に
支保材を組み立て、既設トンネル内を二分割する型枠を
軸方向に設けて支保材で支持し、型枠と既設トンネルで
囲まれた空間部を型枠の両端部に取り付けた型枠で閉鎖
し、閉鎖された空間部へ、後に撤去することができ既設
トンネルのセグメントを補強する強度を具えた材料を充
填して硬化し、次いで既設トンネルに到達したシ−ルド
掘削機によりセグメントを切削切断してシ−ルド掘削機
の先端部を既設トンネル内へ挿入した後既設トンネル内
の支保材と型枠および充填された材料を撤去して成る既
設トンネルと新設トンネルの接合工法。
【０００７】既設トンネルへシ−ルド掘削機により新設
されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法におい
て、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内に
支保材を組み立て、既設トンネル内を二分割する型枠を
軸方向に設けて支保材で支持し、型枠と既設トンネルで
囲まれた空間部を型枠の両端部に取り付けた型枠で閉鎖
し、閉鎖された空間部へ、後に撤去することができ既設
トンネルのセグメントを補強する強度を具えた材料を充
填して硬化し、次いで既設トンネルに到達したシ−ルド
掘削機によりセグメントを切削切断してシ−ルド掘削機
の先端部を既設トンネル内へ挿入した後シ−ルド掘削機
内部の機械部分を取り除き、残された殻の内部に鉄筋を
組み立て、コンクリ−トを打設して新設トンネルを形成
した後既設トンネル内の支保材と型枠および充填された
材料を撤去して成る既設トンネルと新設トンネルの接合
工法。
されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法におい
て、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内に
支保材を組み立て、既設トンネル内を二分割する型枠を
軸方向に設けて支保材で支持し、型枠と既設トンネルで
囲まれた空間部を型枠の両端部に取り付けた型枠で閉鎖
し、閉鎖された空間部へ、後に撤去することができ既設
トンネルのセグメントを補強する強度を具えた材料を充
填して硬化し、次いで既設トンネルに到達したシ−ルド
掘削機によりセグメントを切削切断してシ−ルド掘削機
の先端部を既設トンネル内へ挿入した後シ−ルド掘削機
内部の機械部分を取り除き、残された殻の内部に鉄筋を
組み立て、コンクリ−トを打設して新設トンネルを形成
した後既設トンネル内の支保材と型枠および充填された
材料を撤去して成る既設トンネルと新設トンネルの接合
工法。
【０００８】既設トンネルへシ−ルド掘削機により新設
されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法におい
て、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内部
全体に、新設トンネルの径の２〜３倍の長さで軸方向へ
支保材を組み立て、シ−ルド掘削機が挿入される支保材
の中に、挿入される部分のシ−ルド掘削機より若干大き
い空間で型枠を組み立てて支保材で支持し、型枠と既設
トンネル内壁で閉鎖された空間部に、後に取り除くこと
ができ既設トンネルのセグメントを補強する強度を備え
た材料を充填して硬化し、次いで既設トンネルに到達し
たシ−ルド掘削機によりセグメントを切削切断してシ−
ルド掘削機の先端部を既設トンネル内へ挿入した後既設
トンネル内の支保材と型枠および充填された材料を取り
除く既設トンネルと新設トンネルの接合工法。
されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法におい
て、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内部
全体に、新設トンネルの径の２〜３倍の長さで軸方向へ
支保材を組み立て、シ−ルド掘削機が挿入される支保材
の中に、挿入される部分のシ−ルド掘削機より若干大き
い空間で型枠を組み立てて支保材で支持し、型枠と既設
トンネル内壁で閉鎖された空間部に、後に取り除くこと
ができ既設トンネルのセグメントを補強する強度を備え
た材料を充填して硬化し、次いで既設トンネルに到達し
たシ−ルド掘削機によりセグメントを切削切断してシ−
ルド掘削機の先端部を既設トンネル内へ挿入した後既設
トンネル内の支保材と型枠および充填された材料を取り
除く既設トンネルと新設トンネルの接合工法。
【０００９】既設トンネルへシ−ルド掘削機により新設
されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法におい
て、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内部
全体に、新設トンネルの径の２〜３倍の長さで軸方向へ
支保材を組み立て、シ−ルド掘削機が挿入される支保材
の中に、挿入される部分のシ−ルド掘削機より若干大き
い空間で型枠を組み立てて支保材で支持し、型枠と既設
トンネル内壁で閉鎖された空間部に、後に取り除くこと
ができ既設トンネルのセグメントを補強する強度を備え
た材料を充填して硬化し、次いで既設トンネルに到達し
たシ−ルド掘削機によりセグメントを切削切断してシ−
ルド掘削機の先端部を既設トンネル内へ挿入した後シ−
ルド掘削機内部の機械部分を取り除き、残された殻の内
部に鉄筋を組み立て、コンクリ−トを打設して新設トン
ネルを形成した後既設トンネル内の支保材と型枠および
充填された材料を撤去して成る既設トンネルと新設トン
ネルの接合工法。
されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法におい
て、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内部
全体に、新設トンネルの径の２〜３倍の長さで軸方向へ
支保材を組み立て、シ−ルド掘削機が挿入される支保材
の中に、挿入される部分のシ−ルド掘削機より若干大き
い空間で型枠を組み立てて支保材で支持し、型枠と既設
トンネル内壁で閉鎖された空間部に、後に取り除くこと
ができ既設トンネルのセグメントを補強する強度を備え
た材料を充填して硬化し、次いで既設トンネルに到達し
たシ−ルド掘削機によりセグメントを切削切断してシ−
ルド掘削機の先端部を既設トンネル内へ挿入した後シ−
ルド掘削機内部の機械部分を取り除き、残された殻の内
部に鉄筋を組み立て、コンクリ−トを打設して新設トン
ネルを形成した後既設トンネル内の支保材と型枠および
充填された材料を撤去して成る既設トンネルと新設トン
ネルの接合工法。
【００１０】新設トンネルが接合される既設トンネルの
接合箇所に、鋼製セグメントを取り付けたことを特徴と
する既設トンネルと新設トンネルの接合工法。
接合箇所に、鋼製セグメントを取り付けたことを特徴と
する既設トンネルと新設トンネルの接合工法。
【００１１】新設トンネルが接合される既設トンネルの
接合箇所となるセグメント裏側に、補強リングを取り付
けたことを特徴とする既設トンネルと新設トンネルの接
合工法。
接合箇所となるセグメント裏側に、補強リングを取り付
けたことを特徴とする既設トンネルと新設トンネルの接
合工法。
【００１２】閉鎖された空間部へ充填される材料は、低
強度コンクリ−トであることを特徴とする既設トンネル
と新設トンネルの接合工法。
強度コンクリ−トであることを特徴とする既設トンネル
と新設トンネルの接合工法。
【００１３】閉鎖された空間部へ充填される材料の中
に、充填材料を破壊する材料を混入したことを特徴とす
る既設トンネルと新設トンネルの接合工法。
に、充填材料を破壊する材料を混入したことを特徴とす
る既設トンネルと新設トンネルの接合工法。
【００１４】
【発明の実施の形態】本願発明の既設トンネルと新設ト
ンネルとの接合工法は、図１および図２の既設トンネル
の正面図とシ−ルド掘削機の側断面図に示すように、既
設のトンネル或いは既設の立坑の一部分を構成するセグ
メントをシ−ルド掘削機で直接切削切断することによっ
てシ−ルド掘削機の先端部をトンネルの内部へ、或いは
立抗の内部へ挿入させることにより、既設トンネルと新
設トンネルを接合させるものである。下記に示す実施例
は、既設トンネル或いは立抗の周壁の一部分に設けた鋼
製セグメントの裏側を、既設トンネル内に組み立てた支
保材と型枠および充填材料により鋼製セグメントを補強
することにより、シ−ルド掘削機により直接鋼製セグメ
ントに穴を開けることができる接合工法を提供するもの
である。
ンネルとの接合工法は、図１および図２の既設トンネル
の正面図とシ−ルド掘削機の側断面図に示すように、既
設のトンネル或いは既設の立坑の一部分を構成するセグ
メントをシ−ルド掘削機で直接切削切断することによっ
てシ−ルド掘削機の先端部をトンネルの内部へ、或いは
立抗の内部へ挿入させることにより、既設トンネルと新
設トンネルを接合させるものである。下記に示す実施例
は、既設トンネル或いは立抗の周壁の一部分に設けた鋼
製セグメントの裏側を、既設トンネル内に組み立てた支
保材と型枠および充填材料により鋼製セグメントを補強
することにより、シ−ルド掘削機により直接鋼製セグメ
ントに穴を開けることができる接合工法を提供するもの
である。
【００１５】
【実施例】図１は、既設トンネル１の正面図と、既設ト
ンネル１に到達した新設トンネル工事に使用されるシ−
ルド掘削機２の縦断面図を示すものである。図２は、既
設トンネル１の正面図と、新設トンネル工事に使用され
たシ−ルド掘削機２の先端部が既設トンネル１の内部へ
挿入されたシ−ルド掘削機２の縦断面図を示すもので、
シ−ルド掘削機２の後方は新しく造られたトンネルの一
部である。既設トンネル１は鉄筋コンクリ−トからなる
セグメントにより構成されているが、新設トンネル３が
接合される予定の箇所には鋼製セグメント４が使用され
ている。
ンネル１に到達した新設トンネル工事に使用されるシ−
ルド掘削機２の縦断面図を示すものである。図２は、既
設トンネル１の正面図と、新設トンネル工事に使用され
たシ−ルド掘削機２の先端部が既設トンネル１の内部へ
挿入されたシ−ルド掘削機２の縦断面図を示すもので、
シ−ルド掘削機２の後方は新しく造られたトンネルの一
部である。既設トンネル１は鉄筋コンクリ−トからなる
セグメントにより構成されているが、新設トンネル３が
接合される予定の箇所には鋼製セグメント４が使用され
ている。
【００１６】シ−ルド掘削機２で地中を掘進することに
より新しいトンネル３が造られていくが、既設トンネル
１に近接してもそのままシ−ルド掘削機２を進め、既設
トンネル１の接合部となる鋼製セグメント４をシ−ルド
掘削機２により直接削りながら既設トンネル１内にその
先端部を挿入することにより既設トンネル１と新設トン
ネル３が接合される。
より新しいトンネル３が造られていくが、既設トンネル
１に近接してもそのままシ−ルド掘削機２を進め、既設
トンネル１の接合部となる鋼製セグメント４をシ−ルド
掘削機２により直接削りながら既設トンネル１内にその
先端部を挿入することにより既設トンネル１と新設トン
ネル３が接合される。
【００１７】このように既設トンネル１の接合部に設け
た鋼製セグメント４にシ−ルド掘削機２により直接穴５
が開けられるので、既設トンネル１はシ−ルド掘削機２
の推進圧に耐えられるような構造としなければならな
い。
た鋼製セグメント４にシ−ルド掘削機２により直接穴５
が開けられるので、既設トンネル１はシ−ルド掘削機２
の推進圧に耐えられるような構造としなければならな
い。
【００１８】既設トンネル１を構成する鋼製セグメント
４がシ−ルド掘削機２の推進圧によって壊れたり、或い
はシ−ルド掘削機２により鋼製セグメント４が切断され
るときに周辺の土砂或いは水等が既設トンネル内部へ入
る恐れがある。
４がシ−ルド掘削機２の推進圧によって壊れたり、或い
はシ−ルド掘削機２により鋼製セグメント４が切断され
るときに周辺の土砂或いは水等が既設トンネル内部へ入
る恐れがある。
【００１９】本願発明は、既設トンネル１の接合部の箇
所に設ける鋼製セグメント４を、シ−ルド掘削機２の推
進圧に耐える構造とするため、又、鋼製セグメント４を
切削切断した後その箇所より土砂、水等の浸入を防ぐた
め、鋼製セグメント４を設けた箇所の既設トンネル内部
に、例えば低強度コンクリ−ト６が充填される。
所に設ける鋼製セグメント４を、シ−ルド掘削機２の推
進圧に耐える構造とするため、又、鋼製セグメント４を
切削切断した後その箇所より土砂、水等の浸入を防ぐた
め、鋼製セグメント４を設けた箇所の既設トンネル内部
に、例えば低強度コンクリ−ト６が充填される。
【００２０】既設トンネル１内の低強度コンクリ−ト６
が充填される箇所には、既設トンネル１内を縦方向に型
枠７により二分割し、二分割された一方の空間部に鋼材
による支保材８を組み立て、支保材８により支持され垂
直方向に設けた型枠７と既設トンネル１内壁により空間
部が形成される。
が充填される箇所には、既設トンネル１内を縦方向に型
枠７により二分割し、二分割された一方の空間部に鋼材
による支保材８を組み立て、支保材８により支持され垂
直方向に設けた型枠７と既設トンネル１内壁により空間
部が形成される。
【００２１】この空間部に低強度コンクリ−ト６が打設
されるが、打設される軸方向の長さは新設トンネル３の
径の２〜３倍位とし、その中央へ開口部５が位置するよ
うに施工されるが、シ−ルド掘削機２がどれぐらいの推
進力で切削するかによって鋼製セグメント４に対する補
強を適宜変えることができる。
されるが、打設される軸方向の長さは新設トンネル３の
径の２〜３倍位とし、その中央へ開口部５が位置するよ
うに施工されるが、シ−ルド掘削機２がどれぐらいの推
進力で切削するかによって鋼製セグメント４に対する補
強を適宜変えることができる。
【００２２】このように支保材８と低強度コンクリ−ト
６とにより鋼製セグメント４に対する補強が行われる
が、必要に応じて鋼製セグメント４の裏側に補強リング
９を設置することにより、更に鋼製セグメント４に対す
る補強を強くすることができる
６とにより鋼製セグメント４に対する補強が行われる
が、必要に応じて鋼製セグメント４の裏側に補強リング
９を設置することにより、更に鋼製セグメント４に対す
る補強を強くすることができる
【００２３】既設トンネル内部に支保材８が組み立てら
れ、既設トンネル内部の空間部を縦方向に分割する型枠
７が取り付けられると、その型枠７と鋼製セグメント４
で形成される空間部を閉鎖するように、縦方向の型枠７
の前後に新たな型枠が取り付けられて空間部は閉鎖され
る。
れ、既設トンネル内部の空間部を縦方向に分割する型枠
７が取り付けられると、その型枠７と鋼製セグメント４
で形成される空間部を閉鎖するように、縦方向の型枠７
の前後に新たな型枠が取り付けられて空間部は閉鎖され
る。
【００２４】既設トンネル１内を縦方向の型枠７と前後
に取り付けた型枠により空間部を閉鎖した後、当該空間
部へ低強度コンクリ−ト６が打設される。空間部へ打設
されるコンクリ−トは、鋼製セグメント４に次いでコン
クリ−トも切削しながらシ−ルド掘削機２の先端部が既
設トンネル１の内部に挿入されるので低強度コンクリ−
ト６が使用されるが、鋼製セグメント４がシ−ルド掘削
機２の推進力に耐えることができ、且つ切削されて一部
が切断されることにより既設トンネル内部に土砂或いは
水等が入るのを阻止できる材料であれば、低強度コンク
リ−ト６に代えて使用することが可能である。
に取り付けた型枠により空間部を閉鎖した後、当該空間
部へ低強度コンクリ−ト６が打設される。空間部へ打設
されるコンクリ−トは、鋼製セグメント４に次いでコン
クリ−トも切削しながらシ−ルド掘削機２の先端部が既
設トンネル１の内部に挿入されるので低強度コンクリ−
ト６が使用されるが、鋼製セグメント４がシ−ルド掘削
機２の推進力に耐えることができ、且つ切削されて一部
が切断されることにより既設トンネル内部に土砂或いは
水等が入るのを阻止できる材料であれば、低強度コンク
リ−ト６に代えて使用することが可能である。
【００２５】シ−ルド掘削機２の先端部が鋼製セグメン
ト４を貫通することによって既設トンネル１と新設トン
ネル３が接合されると、既設トンネル１内の閉鎖された
空間部に打設された材料は最後は取り壊さなければなら
ないので、簡単に壊すことができるような材料、或いは
充填された材料を簡単に壊すための工夫が必要となる。
例えば、既設トンネル１内の空間部に打設された低強度
コンクリ−トを簡単に取り出すために、予めコンクリ−
トの中に破壊部材を混入しておく場合もある。
ト４を貫通することによって既設トンネル１と新設トン
ネル３が接合されると、既設トンネル１内の閉鎖された
空間部に打設された材料は最後は取り壊さなければなら
ないので、簡単に壊すことができるような材料、或いは
充填された材料を簡単に壊すための工夫が必要となる。
例えば、既設トンネル１内の空間部に打設された低強度
コンクリ−トを簡単に取り出すために、予めコンクリ−
トの中に破壊部材を混入しておく場合もある。
【００２６】このようにして新設トンネル３が接合され
る既設トンネル１に設けた鋼製セグメントの内側に支保
材８を組み立て、支保材８で支持された型枠と既設トン
ネル内壁で閉塞された空間部へ低強度コンクリ−ト６等
を充填することによって鋼製セグメント４の補強が完了
する。
る既設トンネル１に設けた鋼製セグメントの内側に支保
材８を組み立て、支保材８で支持された型枠と既設トン
ネル内壁で閉塞された空間部へ低強度コンクリ−ト６等
を充填することによって鋼製セグメント４の補強が完了
する。
【００２７】次いでシ−ルド掘削機２を既設トンネル１
に向けて掘進し、既設トンネル１の接合部である鋼製セ
グメント４をシ−ルド掘削機２により直接粉状に切削す
ることによってその一部が切断されてシ−ルド掘削機２
の先端部は既設トンネル１内部へ挿入され、新設トンネ
ル３と既設トンネル１が接合される。
に向けて掘進し、既設トンネル１の接合部である鋼製セ
グメント４をシ−ルド掘削機２により直接粉状に切削す
ることによってその一部が切断されてシ−ルド掘削機２
の先端部は既設トンネル１内部へ挿入され、新設トンネ
ル３と既設トンネル１が接合される。
【００２８】既設トンネル１の一部を構成する鋼製セグ
メント４を粉状に切削するシ−ルド掘削機２は、新しい
トンネルを造りながら掘進してきたシ−ルド掘削機２を
そのまま鋼製セグメント４へ切削切断し、その先端部が
既設トンネル１内に挿入されるが、地山を掘削するビッ
ト１０でもって鋼製セグメント４を切断することは容易
でなく、地山を掘削するビット１０と鋼製セグメント４
の一部を切削切断するビット１０をそれぞれ専用とした
ビット交換のできるシ−ルド掘削機２（図３参照）を使
用したり、或いはビット本体のセンタ−コア部の動きを
別駆動にする方法、更には高圧水を併用して切断する方
法を用いる場合もある。
メント４を粉状に切削するシ−ルド掘削機２は、新しい
トンネルを造りながら掘進してきたシ−ルド掘削機２を
そのまま鋼製セグメント４へ切削切断し、その先端部が
既設トンネル１内に挿入されるが、地山を掘削するビッ
ト１０でもって鋼製セグメント４を切断することは容易
でなく、地山を掘削するビット１０と鋼製セグメント４
の一部を切削切断するビット１０をそれぞれ専用とした
ビット交換のできるシ−ルド掘削機２（図３参照）を使
用したり、或いはビット本体のセンタ−コア部の動きを
別駆動にする方法、更には高圧水を併用して切断する方
法を用いる場合もある。
【００２９】シ−ルド掘削機２の先端部が既設トンネル
１内部に入り既設トンネル１と新設トンネル３が接合さ
れると、その接合部の周囲にシ−ルド掘削機２内からの
張り付け凍結並びに薬液注入等によりシ−ル材を詰めて
止水される。
１内部に入り既設トンネル１と新設トンネル３が接合さ
れると、その接合部の周囲にシ−ルド掘削機２内からの
張り付け凍結並びに薬液注入等によりシ−ル材を詰めて
止水される。
【００３０】次いで既設トンネル内部に組み立て鋼製セ
グメント４を補強した支保材８を撤去し、更に空間部内
へ充填した低強度コンクリ−ト６を壊すことによって既
設トンネル１内から支保材および低強度コンクリ−トが
取り除かれて元の形に戻る。
グメント４を補強した支保材８を撤去し、更に空間部内
へ充填した低強度コンクリ−ト６を壊すことによって既
設トンネル１内から支保材および低強度コンクリ−トが
取り除かれて元の形に戻る。
【００３１】シ−ルド掘削機２は、その先端部を既設ト
ンネル１内に入れた状態で掘進は終了するが、シ−ルド
掘削機２の本体をセグメント代わりに用いたり、又シ−
ルド掘削機全体を取り出して新たに鉄筋コンクリ−トか
らなるセグメントを組むか、或いは、シ−ルド掘削機内
部の機械だけ取り除いて周囲の殻を活かし、その内部に
鉄筋を組んでコンクリ−トを打設することにより既設ト
ンネル１と接合される新設トンネル３が形成される。以
上既設トンネルにおける新設トンネルが接合される部分
に鋼製セグメントを使用した実施例で説明したが、ＲＣ
セグメントを接合部材として使用する場合もある。
ンネル１内に入れた状態で掘進は終了するが、シ−ルド
掘削機２の本体をセグメント代わりに用いたり、又シ−
ルド掘削機全体を取り出して新たに鉄筋コンクリ−トか
らなるセグメントを組むか、或いは、シ−ルド掘削機内
部の機械だけ取り除いて周囲の殻を活かし、その内部に
鉄筋を組んでコンクリ−トを打設することにより既設ト
ンネル１と接合される新設トンネル３が形成される。以
上既設トンネルにおける新設トンネルが接合される部分
に鋼製セグメントを使用した実施例で説明したが、ＲＣ
セグメントを接合部材として使用する場合もある。
【００３２】図１および図２に示す支保材８は、円筒形
の空間部を型枠７により二分割した一方の空間部に組み
立てられたものであるが、図４に示す実施例は、新設ト
ンネル３が接合される箇所の既設トンネル１内部全体
に、新設トンネル３の径の２〜３倍の長さで軸方向へ支
保材８を組み立て、シ−ルド掘削機２が挿入される支保
材の中に、挿入される部分のシ−ルド掘削機２より若干
大きい空間となるように型枠を組み立てて支保材８によ
り支持し、型枠と既設トンネルのセグメントから形成さ
れる空間部に低強度コンクリ−ト６が打設される。実施
例１の場合と異なり、低強度コンクリ−ト６の打設され
る部分が少ないので低強度コンクリ−トの取り壊しを簡
単に行うことができる。
の空間部を型枠７により二分割した一方の空間部に組み
立てられたものであるが、図４に示す実施例は、新設ト
ンネル３が接合される箇所の既設トンネル１内部全体
に、新設トンネル３の径の２〜３倍の長さで軸方向へ支
保材８を組み立て、シ−ルド掘削機２が挿入される支保
材の中に、挿入される部分のシ−ルド掘削機２より若干
大きい空間となるように型枠を組み立てて支保材８によ
り支持し、型枠と既設トンネルのセグメントから形成さ
れる空間部に低強度コンクリ−ト６が打設される。実施
例１の場合と異なり、低強度コンクリ−ト６の打設され
る部分が少ないので低強度コンクリ−トの取り壊しを簡
単に行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】本願発明の既設トンネルと新設トンネル
の接合工法は、凍結による地盤改良を行わないので、凍
結による地盤の隆起、解凍による地盤沈下を生じること
もなく、又既設トンネルの接合部となる箇所へ、シ−ル
ド掘削機により直接切削し切断することによってシ−ル
ド掘削機の先端部を既設トンネル内部へ入れて接合され
るので、工期を大幅に短縮し、更に工費を大幅に削減す
ることが可能となった。
の接合工法は、凍結による地盤改良を行わないので、凍
結による地盤の隆起、解凍による地盤沈下を生じること
もなく、又既設トンネルの接合部となる箇所へ、シ−ル
ド掘削機により直接切削し切断することによってシ−ル
ド掘削機の先端部を既設トンネル内部へ入れて接合され
るので、工期を大幅に短縮し、更に工費を大幅に削減す
ることが可能となった。
【００３４】又、新設トンネルが接合される既設トンネ
ルのセグメント裏側に補強材料が打設されているので、
セグメントはシ−ルド掘削機の推進圧に充分耐えること
ができ、且つ切削切断された際に周辺の土壌或いは水等
が既設トンネル内に入ることを防ぐことができる。
ルのセグメント裏側に補強材料が打設されているので、
セグメントはシ−ルド掘削機の推進圧に充分耐えること
ができ、且つ切削切断された際に周辺の土壌或いは水等
が既設トンネル内に入ることを防ぐことができる。
【００３５】
【図１】本願発明の既設トンネルにおける接合部分の正
面図とシ−ルド掘削機の側断面図を示すものである。
面図とシ−ルド掘削機の側断面図を示すものである。
【図２】本願発明の既設トンネルにおける接合部分の正
面図とシ−ルド掘削機の側断面図を示すものである。
面図とシ−ルド掘削機の側断面図を示すものである。
【図３】本願発明の新設トンネルに使用されるシ−ルド
掘削機の正面図と側断面図を示すものである。
掘削機の正面図と側断面図を示すものである。
【図４】本願発明の既設トンネルにおける接合部分の正
面図とシ−ルド掘削機の側断面図を示すものである。
面図とシ−ルド掘削機の側断面図を示すものである。
【図５】従来の接合工法による既設トンネルの正面図と
シ−ルド掘削機の側断面図を示すものである。
シ−ルド掘削機の側断面図を示すものである。
【図６】従来の接合工法による既設トンネル（立抗）の
立面図とシ−ルド掘削機および新設トンネルの側断面図
を示すものである。
立面図とシ−ルド掘削機および新設トンネルの側断面図
を示すものである。
【図７】従来の接合工法による既設トンネル（立抗）の
立面図と、シ−ルド掘削機の先端部が既設トンネル（立
抗）内に挿入された断面図を示すものである。
立面図と、シ−ルド掘削機の先端部が既設トンネル（立
抗）内に挿入された断面図を示すものである。
１ 既設トンネル ２ シ−ルド掘削機 ３ 新設トンネル ４ 鋼製セグメント ５ 接合部の穴 ６ 充填材料 ７ 型枠 ８ 支保材 ９ 補強リング １０ ビット ａ 既設トンネル ｂ シ−ルド掘削機 ｃ 新設トンネル ｄ ボ−リング孔 ｅ 凍結管 ｆ 突起板 ｇ 繊維補強コンクリ−ト ｈ 円形ケ−ソン ｉ 止水材
Claims (8)
- 【請求項１】 既設トンネルへシ−ルド掘削機により新
設されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法にお
いて、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内
に支保材を組み立て、既設トンネル内を二分割する型枠
を軸方向に設けて支保材で支持し、型枠と既設トンネル
で囲まれた空間部を型枠の両端部に取り付けた型枠で閉
鎖し、閉鎖された空間部へ、後に撤去することができ既
設トンネルのセグメントを補強する強度を具えた材料を
充填して硬化し、次いで既設トンネルに到達したシ−ル
ド掘削機によりセグメントを切削切断してシ−ルド掘削
機の先端部を既設トンネル内へ挿入した後既設トンネル
内の支保材と型枠および充填された材料を撤去して成る
既設トンネルと新設トンネルの接合工法。 - 【請求項２】 既設トンネルへシ−ルド掘削機により新
設されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法にお
いて、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内
に支保材を組み立て、既設トンネル内を二分割する型枠
を軸方向に設けて支保材で支持し、型枠と既設トンネル
で囲まれた空間部を型枠の両端部に取り付けた型枠で閉
鎖し、閉鎖された空間部へ、後に撤去することができ既
設トンネルのセグメントを補強する強度を具えた材料を
充填して硬化し、次いで既設トンネルに到達したシ−ル
ド掘削機によりセグメントを切削切断してシ−ルド掘削
機の先端部を既設トンネル内へ挿入した後シ−ルド掘削
機内部の機械部分を取り除き、残された殻の内部に鉄筋
を組み立て、コンクリ−トを打設して新設トンネルを形
成した後既設トンネル内の支保材と型枠および充填され
た材料を撤去して成る既設トンネルと新設トンネルの接
合工法。 - 【請求項３】 既設トンネルへシ−ルド掘削機により新
設されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法にお
いて、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内
部全体に、新設トンネルの径の２〜３倍の長さで軸方向
へ支保材を組み立て、シ−ルド掘削機が挿入される支保
材の中に、挿入される部分のシ−ルド掘削機より若干大
きい空間で型枠を組み立てて支保材で支持し、型枠と既
設トンネル内壁で閉鎖された空間部に、後に取り除くこ
とができ既設トンネルのセグメントを補強する強度を備
えた材料を充填して硬化し、次いで既設トンネルに到達
したシ−ルド掘削機によりセグメントを切削切断してシ
−ルド掘削機の先端部を既設トンネル内へ挿入した後既
設トンネル内の支保材と型枠および充填された材料を取
り除く既設トンネルと新設トンネルの接合工法。 - 【請求項４】 既設トンネルへシ−ルド掘削機により新
設されるトンネルを接合する地中トンネル接合工法にお
いて、新設トンネルが接合される箇所の既設トンネル内
部全体に、新設トンネルの径の２〜３倍の長さで軸方向
へ支保材を組み立て、シ−ルド掘削機が挿入される支保
材の中に、挿入される部分のシ−ルド掘削機より若干大
きい空間で型枠を組み立てて支保材で支持し、型枠と既
設トンネル内壁で閉鎖された空間部に、後に取り除くこ
とができ既設トンネルのセグメントを補強する強度を備
えた材料を充填して硬化し、次いで既設トンネルに到達
したシ−ルド掘削機によりセグメントを切削切断してシ
−ルド掘削機の先端部を既設トンネル内へ挿入した後シ
−ルド掘削機内部の機械部分を取り除き、残された殻の
内部に鉄筋を組み立て、コンクリ−トを打設して新設ト
ンネルを形成した後既設トンネル内の支保材と型枠およ
び充填された材料を撤去して成る既設トンネルと新設ト
ンネルの接合工法。 - 【請求項５】 新設トンネルが接合される既設トンネル
の接合箇所に、鋼製セグメントを取り付けたことを特徴
とする請求項１乃至請求項４の何れか１に記載の既設ト
ンネルと新設トンネルの接合工法。 - 【請求項６】 新設トンネルが接合される既設トンネル
の接合箇所となるセグメント裏側に、補強リングを取り
付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか
１に記載の既設トンネルと新設トンネルの接合工法。 - 【請求項７】 閉鎖された空間部へ充填される材料は、
低強度コンクリ−トであることを特徴とする請求項１乃
至請求項６の何れか１に記載の既設トンネルと新設トン
ネルの接合工法。 - 【請求項８】 閉鎖された空間部へ充填される材料の中
に、充填材料を破壊する材料を混入したことを特徴とす
る請求項１乃至請求項７の何れか１に記載の既設トンネ
ルと新設トンネルの接合工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29900299A JP2001115772A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 既設トンネルと新設トンネルの接合工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29900299A JP2001115772A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 既設トンネルと新設トンネルの接合工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001115772A true JP2001115772A (ja) | 2001-04-24 |
Family
ID=17866974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29900299A Pending JP2001115772A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 既設トンネルと新設トンネルの接合工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001115772A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101781991A (zh) * | 2010-02-10 | 2010-07-21 | 中铁三局集团有限公司 | 盾构接收或始发端头的双井式加固方法及双井式盾构接收方法 |
| CN107784193A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-09 | 西安市地下铁道有限责任公司 | 单孔隧道施工过程下穿既有线路地层沉降量的计算方法 |
| CN108316307A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-07-24 | 青岛理工大学 | 盾构机车站始发的施工方法 |
| CN115507808A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-12-23 | 中国地质大学（武汉） | 模拟临近隧道施工条件下既有隧道受力变形特性的试验装置及方法 |
-
1999
- 1999-10-21 JP JP29900299A patent/JP2001115772A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101781991A (zh) * | 2010-02-10 | 2010-07-21 | 中铁三局集团有限公司 | 盾构接收或始发端头的双井式加固方法及双井式盾构接收方法 |
| CN101781991B (zh) * | 2010-02-10 | 2012-05-30 | 中铁三局集团有限公司 | 盾构接收或始发端头的双井式加固方法及双井式盾构接收方法 |
| CN107784193A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-09 | 西安市地下铁道有限责任公司 | 单孔隧道施工过程下穿既有线路地层沉降量的计算方法 |
| CN108316307A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-07-24 | 青岛理工大学 | 盾构机车站始发的施工方法 |
| CN108316307B (zh) * | 2018-02-08 | 2020-01-14 | 青岛理工大学 | 盾构机车站始发的施工方法 |
| CN115507808A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-12-23 | 中国地质大学（武汉） | 模拟临近隧道施工条件下既有隧道受力变形特性的试验装置及方法 |
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