JP2001123798A - トンネル内工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設のトンネル内での工事を、交通を確保し
たまま行うトンネル内工法を提供する。 【解決手段】トンネル上部からの落下物を防ぐ断面の形
状が略門型のプロテクター１を、既設トンネル１１０内
の施工範囲に設置して、プロテクター１の内部にて交通
を確保しつつ、プロテクター１の外部にて工事を行う。
この工事としては、領域２０４〜２０７、２１３、２１
４の掘削工事を行ってトンネルの分岐や拡幅を行うほ
か、内壁の再覆工もある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既設のトンネル内
での工事を、交通を確保したまま行うトンネル内工法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネルは、築造後に、交通量を増加さ
せるために拡幅したり新たなトンネルを分岐する場合が
ある。また、拡幅や分岐以外にも、厳しい環境下で長期
にわたって使用されていると、トンネルの内壁が劣化す
る可能性があるため、内壁を覆工し直す必要もでてく
る。

【０００３】一方、山がちな地域にとって、トンネル
は、山々を迂回せずにすむため、その地域の交通の要と
なっている。さらに、地域によっては、トンネルの使用
が不可能になることは陸上交通の遮断を意味する場合も
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、トン
ネル内の交通を確保しつつトンネル内部で工事を行うこ
とが可能なトンネル内工法の確立が望まれている。しか
し、トンネル内での工事は、掘削物が出てきたり、施工
場所にて細かな土砂が落下する可能性もあるため、安全
性の観点から、従来は交通を工事期間中完全に遮断する
必要があった。

【０００５】上記事情に鑑み、本発明は、トンネル内の
交通を確保しつつトンネル内部で工事を行うトンネル内
工法を提供することも目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、既設のトンネルの交通を確保したまま、
当該トンネルの内部で工事を行うトンネル内工法であっ
て、トンネル上部からの落下物に対する保護空間を形成
する、断面の形状が略門型のプロテクター（１）を、ト
ンネル内の施工範囲に設置して、このプロテクターの内
部にて交通を確保しつつ、当該プロテクターの外部にて
工事を行うことを特徴とする。

【０００７】本発明において、施工現場で掘削やトンネ
ルの旧内壁の除去を行い、掘削物や旧内壁の破片が下に
落下しても、これらの工事はプロテクターの外部にて行
われているため、落下物はプロテクター内部には入って
こない。このため、プロテクターの内部を人や車、鉄道
などが通行しても、これらの安全は確保される。従っ
て、本発明のように、プロテクターの外部にて工事を行
い、プロテクターの内部にて交通を確保すると、トンネ
ル内の交通を確保しつつトンネル内部で工事を行うこと
ができる。

【０００８】本発明をさらに具体化した工法としては、
例えば請求項２〜４記載の工法がある。

【０００９】すなわち、請求項２記載の工法は、請求項
１記載のトンネル内工法において、プロテクターを既設
のトンネル内（１１０）に設置した後、新たなトンネル
（１２０）を、前記既設のトンネルのプロテクター設置
範囲に向けて掘削して、前記プロテクター設置範囲にお
いて当該既設のトンネルにつなげることにより、既設の
トンネルから新たなトンネルを分岐することを特徴とす
る。

【００１０】また、請求項３記載の工法は、請求項１記
載のトンネル内工法において、プロテクターを設置した
後、トンネルの覆工壁（１１２）を取り除いて新たな覆
工壁を施工することを特徴とする。

【００１１】また、請求項４記載の工法は、請求項３記
載のトンネル内工法において、トンネルの覆工壁を取り
除いた後、地山を掘削してトンネル内を拡幅してから新
たな覆工壁を施工して、トンネルの拡幅を行うことを特
徴とする。

【００１２】これら請求項２〜４記載の発明によれば、
トンネル内の交通を確保したまま既設のトンネルから新
たなトンネルを分岐したり、既設のトンネルの覆工壁を
覆工し直したり、既設のトンネルの拡幅を行うことがで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例である、
既設トンネル１１０から新設トンネル１２０を分岐する
トンネル分岐工事について詳細に説明する。図１は本ト
ンネル分岐工事の工程を説明する上面概略図であり、図
２，図３，図４，図５は、それぞれ図１のＡ−Ａ面、Ｂ
−Ｂ面、Ｃ−Ｃ面、Ｄ−Ｄ面における断面概略図であ
る。また、図６，図７は本工法に用いるプロテクター１
の断面概略図、側面概略図である。

【００１４】まず、プロテクター１の構成について図
３，図４を用いて説明する。プロテクター１は作業を行
う為に十分な大きさであり、図３に示すように、既設ト
ンネル１１０の床１１１上にそれぞれ敷桁１１ａを介し
て一定間隔毎に立設される支柱１１と、支柱１１によっ
て支えられていてトンネル１１０の上部（内面を覆う覆
工壁１１２を含む）からの落下物を防ぐ屋根１２と、に
より構成される。ここで、各支柱１１の下部側面には車
輪１３が設けられ、また、支柱１１と敷桁１１ａとは通
常ボルトおよびナットを用いて固定される。

【００１５】支柱１１は鋼柱であり、同一の列に配置さ
れた支柱１１の上部と下部はつなぎ鋼厚板１１ｂによっ
て隣接する支柱１１と連結される。また、プロテクター
１の剛性を向上させるため、補強棒１１ｃの一端を支柱
１１に固定し、さらに、この補強棒１１ｃの他端を隣接
する支柱１１に固定する。ここで、図４に示すように、
支柱１１−支柱１１間に２本の補強棒１１ｃを互いに交
差するように設けると、さらにプロテクター１の剛性は
向上する。

【００１６】屋根１２は、断面方向に各支柱１１，１１
の上にそれぞれ配置・固定される周知の横桁１２ａと、
隣接する横桁１２ａ，１２ａを互いに固定して屋根１２
の剛性を向上させる周知の縦桁１２ｂと、横桁１２ａの
上に敷設される周知の覆工板１２ｃと、により概略構成
される。

【００１７】車輪１３は、鋼製の車輪であり、図３に示
すように、車輪支持部１３ａによって、支柱１１の内側
に、プロテクター１を支えるのに十分な強度を有するよ
うに取り付けられる。ここで、車輪１３の下端は、支柱
１１の下端より低く、かつ、プロテクター１が敷桁１１
ａの上に取り付けられている状態においては床１１１よ
り高い。すなわち、車輪１３は、プロテクター１の運搬
を容易にするためのものであり、運搬中のプロテクター
１は、バランスを崩しても車輪１３によって支持される
ため、直線のみならずカーブに沿って容易に、かつ高速
で運搬できる。

【００１８】また、プロテクター１の側部には、歩行者
保護用の補助プロテクター２が取り付け可能となってい
る。補助プロテクター２は断面が略コ字状の鋼製のプロ
テクターであり、開口側をプロテクター１の側面に当接
固定する構成となっている。

【００１９】次に、本トンネル分岐工事の工程につい
て、図１および図２を用いて説明する。まず、既設トン
ネル１１０の内部に、プロテクター１…と補助プロテク
ター２とを連続設置する（図１においては図示省略）。
ここで、既設トンネル１１０と新設トンネル１２０との
分岐部２００がプロテクター１の設置範囲に含まれる。
また、プロテクター１の設置とは別個に、新設トンネル
１２０を、分岐部２００より先の部分から分岐部２００
に向けて掘り進めておく。そして、以下の工程に従って
掘削を進め、分岐部２００の施工を行う。

【００２０】まず、新設トンネル１２０の分岐部２００
の直前の区間を掘削する。この際、図１および図２に示
すように、当該部分は、まず、上半分を既設トンネル１
１０の反対側部から既設トンネル１１０側、すなわち図
中の領域２０１から領域２０２に向けて掘削し、その
後、下半分すなわち領域２０３を掘削する。

【００２１】次に、分岐部２００の交わり開始区間の上
半分、すなわち図中の領域２０４〜２０７を掘削する。
この際、図１および図３に示すように、当該部分は、ま
ず、新設トンネル１２０の上半分を既設トンネル１１０
の反対側から既設トンネル１１０側、ずなわち領域２０
４から領域２０５、領域２０６に向けて掘削し、さらに
既設トンネル１１０の覆工壁１１２の上側に位置する領
域２０７を掘削した後、覆工壁１１２の上半分１１２ａ
を取り除く。

【００２２】次に、分岐部２００の交わり中間区間の上
半分、すなわち図中の領域２０８〜２１０を掘削する。
この際、図１および図４に示すように、当該部分は、ま
ず、新設トンネル１２０の上半分を既設トンネル１１０
の反対側から既設トンネル１１０側、ずなわち領域２０
８から領域２０９に向けて掘削し、さらに既設トンネル
１１０の覆工壁１１２の上側に位置する領域２１０を掘
削した後、覆工壁１１２の上半分１１２ａを取り除く。

【００２３】次に、分岐部２００の交わり終了区間の上
半分、すなわち図中の領域２１１，２１２を掘削する。
この際、図１および図５に示すように、当該部分は、ま
ず、新設トンネル１２０の上半分である領域２１１を掘
削し、さらに既設トンネル１１０の覆工壁１１２の上側
に位置する領域２１２を掘削した後、覆工壁１１２の上
半分１１２ａを取り除く。

【００２４】これらの区間の上半分を掘削するに際し、
例えば覆工壁１１２の上半分１１２ａを取り除く際に覆
工壁１１２の破片が落下しても、落下物はプロテクター
１の内部には落ちないため、プロテクター１内部の交通
は妨げられず、また、通行者や通行車両に危険は及ばな
い。また、上述した各領域の掘削や覆工壁１１２の除去
作業は、プロテクター１の外部にて行われるため、掘削
作業が交通に影響を与える可能性も少ない。

【００２５】その後、交わり開始区間の下半分である領
域２１３を既設トンネル１１０の反対側から既設トンネ
ル１１０側に向けて掘削してから既設トンネル１１０の
覆工壁１１２の下半分１１２ｂを取り除く。交わり中間
区間、交わり終了区間においても、下半分である領域２
１４，領域２１５、を掘削した後に覆工壁の下半分１１
２ｂを取り除いて、分岐部１３０の施工を終了する。

【００２６】以上より、本発明の一実施例であるトンネ
ル分岐工事によれば、既設トンネル１１０内部にプロテ
クター１…を連続配置し、プロテクター１内部にて通行
者や通行車両の交通を確保した状態で、プロテクター１
外部にて分岐工事を行うため、既設トンネル１１０の交
通を確保した状態で、既設トンネル１１０から新設トン
ネル１２０の分岐を行える。

【００２７】また、プロテクター１の運搬を容易かつ迅
速に行えるため、交通量が多い時間帯や緊急車両を通行
させる場合のみ工事を一時的に中断してプロテクター１
を取り外し、既設トンネル１１０内を全面通行可能にす
るといった、状況に応じた柔軟な対応も可能である。

【００２８】なお、本発明は本実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形で
きる。例えば、交わり終了区間の施工は、実質的には既
設トンネル１１０の拡幅工事であるため、既設トンネル
１１０の全域にわたって交わり終了区間と同じ施工をす
ることにより、交通を確保したまま既設トンネル１１０
の拡幅を行うこともできる。さらに、プロテクター１…
を連続設置した後、プロテクター１上に必要な機材を設
置して、既設の覆工壁１１２を取り除いて新たな内壁を
覆工することにより、覆工壁１１２を覆工し直すことも
できる。

【００２９】

【発明の効果】以上より、本発明によれば、トンネルの
分岐、拡幅、覆工壁を覆工し直す等のトンネル内工事
を、トンネル内の交通を確保しつつ行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるトンネル分岐工事の工
程を説明する上面概略図である。

【図２】図１のＡ−Ａ面における断面概略図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ面における断面概略図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ面における断面概略図である。

【図５】図１のＤ−Ｄ面における断面概略図である。

【図６】本工法に用いるプロテクターの断面概略図であ
る。

【図７】同プロテクターの側面概略図である。

【符号の説明】

１ プロテクター １１０ 既設トンネル（既設のトンネル） １２０ 新設トンネル（新たなトンネル）

フロントページの続き (72)発明者 大橋 彰一 東京都千代田区富士見二丁目10番26号 前 田建設工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 BB02 BB04 BB10 FB05 GB01 LA17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既設のトンネルの交通を確保したまま、当
   該トンネルの内部で工事を行うトンネル内工法であっ
   て、 トンネル上部からの落下物に対する保護空間を形成す
   る、断面の形状が略門型のプロテクターを、トンネル内
   の施工範囲に設置して、 このプロテクターの内部にて交通を確保しつつ、当該プ
   ロテクターの外部にて工事を行うこと、 を特徴とするトンネル内工法。
2. 【請求項２】請求項１記載のトンネル内工法において、 プロテクターを既設のトンネル内に設置した後、 新たなトンネルを、前記既設のトンネルのプロテクター
   設置範囲に向けて掘削して、前記プロテクター設置範囲
   において当該既設のトンネルにつなげることにより、既
   設のトンネルから新たなトンネルを分岐することを特徴
   とするトンネル内工法。
3. 【請求項３】請求項１記載のトンネル内工法において、 プロテクターを設置した後、トンネルの覆工壁を取り除
   いて新たな覆工壁を施工することを特徴とするトンネル
   内工法。
4. 【請求項４】請求項３記載のトンネル内工法において、 トンネルの覆工壁を取り除いた後、地山を掘削してトン
   ネル内を拡幅してから新たな覆工壁を施工して、トンネ
   ルの拡幅を行うことを特徴とするトンネル内工法。