JP2002070471A - 既設トンネルの断面拡大工法 - Google Patents
既設トンネルの断面拡大工法Info
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- JP2002070471A JP2002070471A JP2000265706A JP2000265706A JP2002070471A JP 2002070471 A JP2002070471 A JP 2002070471A JP 2000265706 A JP2000265706 A JP 2000265706A JP 2000265706 A JP2000265706 A JP 2000265706A JP 2002070471 A JP2002070471 A JP 2002070471A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 覆工コンクリートの補強を確実にすることに
より効率よく路盤を掘り下げできるようにし、もって交
通を確保しながら工期および工費面で大きな利益をもた
らす既設トンネルの断面拡大工法を提供する。 【構成】 既設トンネル１０内を仕切板２０によりほぼ
中央線Ｃから左右に仕切り、その片側の交通を確保しな
がら、その他側に施工機械２１を乗り入れて、覆工側壁
１３ａの脚部を通して傾め下方へマイクロパイル１４を
打設する。このマイクロパイル１４の打設は、既設トン
ネル１０の長手方向に所定の間隔で行い、所要数のマイ
クロパイル１４の打設を終えた時点で、隣接するマイク
ロパイル１４の杭頭部同士を連結板２２により連結する
と共に、この連結板２２を、覆工側壁１３ａを通して地
山に打設したロックボルト２３を用いて該覆工側壁１３
ａに固定し、その後、路盤１２を掘り下げてこれを造り
直し、片側の施工を終えたら他側へ施工を移す。
より効率よく路盤を掘り下げできるようにし、もって交
通を確保しながら工期および工費面で大きな利益をもた
らす既設トンネルの断面拡大工法を提供する。 【構成】 既設トンネル１０内を仕切板２０によりほぼ
中央線Ｃから左右に仕切り、その片側の交通を確保しな
がら、その他側に施工機械２１を乗り入れて、覆工側壁
１３ａの脚部を通して傾め下方へマイクロパイル１４を
打設する。このマイクロパイル１４の打設は、既設トン
ネル１０の長手方向に所定の間隔で行い、所要数のマイ
クロパイル１４の打設を終えた時点で、隣接するマイク
ロパイル１４の杭頭部同士を連結板２２により連結する
と共に、この連結板２２を、覆工側壁１３ａを通して地
山に打設したロックボルト２３を用いて該覆工側壁１３
ａに固定し、その後、路盤１２を掘り下げてこれを造り
直し、片側の施工を終えたら他側へ施工を移す。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、既設トンネルの断
面を拡大する工法に関する。
面を拡大する工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、物流の国際化、多様化に伴って、
輸送される貨物（コンテナ）は益々大型化する傾向にあ
る。しかし、完成時期が旧いトンネルでは、このような
大型貨物の通過を許容する内空断面を有しない、すなわ
ち建築限界を確保できないものが多く、その断面拡大が
必要になってきている。
輸送される貨物（コンテナ）は益々大型化する傾向にあ
る。しかし、完成時期が旧いトンネルでは、このような
大型貨物の通過を許容する内空断面を有しない、すなわ
ち建築限界を確保できないものが多く、その断面拡大が
必要になってきている。
【０００３】既設トンネルの内空断面を拡大する工法と
しては、大型特殊施工機械を利用して全断面を相似的に
拡幅する全面拡幅工法があるが、このような工法では、
施工が大規模となって工期および工費が著しく増大し、
その上、全面的な交通止めも必要となって生活基盤が損
なわれることになる。
しては、大型特殊施工機械を利用して全断面を相似的に
拡幅する全面拡幅工法があるが、このような工法では、
施工が大規模となって工期および工費が著しく増大し、
その上、全面的な交通止めも必要となって生活基盤が損
なわれることになる。
【０００４】そこで、例えば図５に示すように、既設ト
ンネル１Ａの左または右側に先進坑２を形成し、この先
進坑２の貫通後、中壁３を残しながら既設トンネル１Ａ
を拡大し、最終的に中壁３を撤去すると共に、覆工コン
クリート４をアンカー（またはロックボルト）５により
補強しながら打設する中壁工法が、あるいは図６に示す
ように、既設トンネル１Ｂの覆工コンクリート６の側壁
（覆工側壁）６ａを通して周辺地山にロックボルト７を
打設して、該ロックボルト７により覆工コンクリート６
を補強した後、路盤８を掘り下げて根継ぎコンクリート
壁９を覆工側壁６ａに継ぎ足す盤下げ工法が注目され、
その利用が図られている。これら中壁工法あるいは盤下
げ工法によれば、汎用施工機械による施工が可能になる
ことに加え、先進坑２内（図５）あるいは片側の非施工
域路盤８ａ（図６）を交通に利用することができ、上記
した全面拡幅工法における問題点がかなり解消されるよ
うになる。
ンネル１Ａの左または右側に先進坑２を形成し、この先
進坑２の貫通後、中壁３を残しながら既設トンネル１Ａ
を拡大し、最終的に中壁３を撤去すると共に、覆工コン
クリート４をアンカー（またはロックボルト）５により
補強しながら打設する中壁工法が、あるいは図６に示す
ように、既設トンネル１Ｂの覆工コンクリート６の側壁
（覆工側壁）６ａを通して周辺地山にロックボルト７を
打設して、該ロックボルト７により覆工コンクリート６
を補強した後、路盤８を掘り下げて根継ぎコンクリート
壁９を覆工側壁６ａに継ぎ足す盤下げ工法が注目され、
その利用が図られている。これら中壁工法あるいは盤下
げ工法によれば、汎用施工機械による施工が可能になる
ことに加え、先進坑２内（図５）あるいは片側の非施工
域路盤８ａ（図６）を交通に利用することができ、上記
した全面拡幅工法における問題点がかなり解消されるよ
うになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記中
壁工法によれば、汎用施工機械の使用が可能になるとは
いえ、既設トンネル１Ａとは独立した先進坑２を形成し
なければならないため、その施工に多くの時間と費用と
を要し、中壁３の撤去などの余分な施工も要して、工期
および工費面で益するところはほとんどないという問題
があった。また、上記盤下げ工法によれば、工期並びに
工費面での利益は大きいものの、引張材であるロックボ
ルト７による補強のみでは曲げ、せん断に対する耐力が
不足するため、盤下げに伴って地山のゆるみや覆工コン
クリート６の沈下、変形が生じ易く、盤下げ区間を短く
設定して千鳥掘削するなどの面倒な対策が必要となっ
て、期待するほどの工期および工費面での利益は得られ
ないという問題があった。
壁工法によれば、汎用施工機械の使用が可能になるとは
いえ、既設トンネル１Ａとは独立した先進坑２を形成し
なければならないため、その施工に多くの時間と費用と
を要し、中壁３の撤去などの余分な施工も要して、工期
および工費面で益するところはほとんどないという問題
があった。また、上記盤下げ工法によれば、工期並びに
工費面での利益は大きいものの、引張材であるロックボ
ルト７による補強のみでは曲げ、せん断に対する耐力が
不足するため、盤下げに伴って地山のゆるみや覆工コン
クリート６の沈下、変形が生じ易く、盤下げ区間を短く
設定して千鳥掘削するなどの面倒な対策が必要となっ
て、期待するほどの工期および工費面での利益は得られ
ないという問題があった。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、覆工コ
ンクリートの補強を確実にすることにより効率よく路盤
を掘り下げできるようにし、もって交通を確保しながら
工期および工費面で大きな利益をもたらす既設トンネル
の断面拡大工法を提供することにある。
めになされたもので、その目的とするところは、覆工コ
ンクリートの補強を確実にすることにより効率よく路盤
を掘り下げできるようにし、もって交通を確保しながら
工期および工費面で大きな利益をもたらす既設トンネル
の断面拡大工法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、既設トンネルの長手方向に沿い、その覆
工側壁の脚部を通して傾め下方へ複数のマイクロパイル
を打設すると共に、各マイクロパイルの杭頭部を前記覆
工側壁に固定し、しかる後、路盤を掘り下げてトンネル
の内空断面を下方へ拡大することを特徴とする。このよ
うに行う既設トンネルの断面拡大工法においては、覆工
側壁を通して斜め下方へ打設したマイクロパイルが、引
張り、曲げ、せん断に対して十分な耐力を発揮すること
に加え、水平方向および鉛直方向に十分な地盤支持力を
発揮するので、その後に路盤を掘り下げても、地山にゆ
るみが生じたり、あるいは覆工コンクリートが沈下、変
形してしまうことはない。しかも、既設トンネル内を片
側ずつ施工することで、非施工域となる他側を交通に利
用することができる。
め、本発明は、既設トンネルの長手方向に沿い、その覆
工側壁の脚部を通して傾め下方へ複数のマイクロパイル
を打設すると共に、各マイクロパイルの杭頭部を前記覆
工側壁に固定し、しかる後、路盤を掘り下げてトンネル
の内空断面を下方へ拡大することを特徴とする。このよ
うに行う既設トンネルの断面拡大工法においては、覆工
側壁を通して斜め下方へ打設したマイクロパイルが、引
張り、曲げ、せん断に対して十分な耐力を発揮すること
に加え、水平方向および鉛直方向に十分な地盤支持力を
発揮するので、その後に路盤を掘り下げても、地山にゆ
るみが生じたり、あるいは覆工コンクリートが沈下、変
形してしまうことはない。しかも、既設トンネル内を片
側ずつ施工することで、非施工域となる他側を交通に利
用することができる。
【０００８】本発明は、上記マイクロパイルを打設する
際、偏心拡径ビットとダウンザホールハンマーとを併用
して削孔を行うようにしてもよく、これらの併用によ
り、覆工コンクリートを含めて効率よく削孔を行うこと
ができる。
際、偏心拡径ビットとダウンザホールハンマーとを併用
して削孔を行うようにしてもよく、これらの併用によ
り、覆工コンクリートを含めて効率よく削孔を行うこと
ができる。
【０００９】本発明において、上記マイクロパイルはそ
の杭頭部を覆工側壁に直接固定するようにしてもよい
が、隣接するマイクロパイルの杭頭部同士を補強プレー
トで連結し、該補強プレートを介して覆工側壁に固定す
るようにしてもよく、これにより、隣接するマイクロパ
イルが協働して大きな支持力を発揮する。
の杭頭部を覆工側壁に直接固定するようにしてもよい
が、隣接するマイクロパイルの杭頭部同士を補強プレー
トで連結し、該補強プレートを介して覆工側壁に固定す
るようにしてもよく、これにより、隣接するマイクロパ
イルが協働して大きな支持力を発揮する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。
図面に基いて説明する。
【００１１】図１は、本発明に係る既設トンネルの断面
拡大工法の一つの実施の形態を示したものである。図１
の右半分は既設トンネル１０を、同図の左半分は本工法
の実施により拡大された拡大トンネル１１をそれぞれ表
しており、拡大トンネル１１は、既設トンネル１０の路
盤１２を所定深さＨだけ盤下げすることにより、すなわ
ち既設トンネル１０の内空断面を下方へ拡大することに
より所望の建築限界を確保している。また、この拡大ト
ンネル１１は、既設トンネル１０の覆工コンクリート１
３を共用して形成されており、この覆工コンクリート１
３は、その側壁（覆工側壁）１３ａの脚部を通して傾め
下方へ所定の角度θ（＝１５〜４５度）で打設したマイ
クロパイル１４により補強されている。マイクロパイル
１４は、比較的小口径（１５０〜３００ｍｍ）の鋼管１
５とその周りのグラウト固化層１６とからなっており、
地盤１７中に強固に定着されている。なお、覆工コンク
リート１３の脚部には根継ぎコンクリート壁１８が増設
されている。路盤１２は、ここでは薄肉の均しコンクリ
ート層１２ａ上に厚肉の舗装コンクリート層１２ｂを打
設した構造となっている。また、この路盤１２には側溝
を提供する溝形ブロック１９が付設されている。
拡大工法の一つの実施の形態を示したものである。図１
の右半分は既設トンネル１０を、同図の左半分は本工法
の実施により拡大された拡大トンネル１１をそれぞれ表
しており、拡大トンネル１１は、既設トンネル１０の路
盤１２を所定深さＨだけ盤下げすることにより、すなわ
ち既設トンネル１０の内空断面を下方へ拡大することに
より所望の建築限界を確保している。また、この拡大ト
ンネル１１は、既設トンネル１０の覆工コンクリート１
３を共用して形成されており、この覆工コンクリート１
３は、その側壁（覆工側壁）１３ａの脚部を通して傾め
下方へ所定の角度θ（＝１５〜４５度）で打設したマイ
クロパイル１４により補強されている。マイクロパイル
１４は、比較的小口径（１５０〜３００ｍｍ）の鋼管１
５とその周りのグラウト固化層１６とからなっており、
地盤１７中に強固に定着されている。なお、覆工コンク
リート１３の脚部には根継ぎコンクリート壁１８が増設
されている。路盤１２は、ここでは薄肉の均しコンクリ
ート層１２ａ上に厚肉の舗装コンクリート層１２ｂを打
設した構造となっている。また、この路盤１２には側溝
を提供する溝形ブロック１９が付設されている。
【００１２】本工法の実施に際しては、既設トンネル１
０内を仕切板２０によりほぼ中央線Ｃから左右に仕切
り、その片側の交通を確保しながら、その他側に施工機
械２１を乗り入れ、この施工機械２１を用いて前記覆工
側壁１３ａの脚部を通して傾め下方へ、後述する方法で
前記マイクロパイル１４を打設する。このマイクロパイ
ル１４の打設は、既設トンネル１０の長手方向に所定の
間隔で行い、所要数のマイクロパイル１４の打設を終え
た時点で、隣接するマイクロパイル１４の杭頭部（鋼管
１５の頭部）同士を、図２および図３に示すように、連
結板２２により連結すると共に、この連結板２２を、覆
工側壁１３ａを通して地山に打設したロックボルト２３
を用いて該覆工側壁１３ａに固定する。連結板２２は、
ここでは、各マイクロパイル１４の杭頭部に固結された
第１板部２４とこの第１板部２４同士を連結する第２板
部２５とからなっており、第１板部２４はマイクロパイ
ル１４に対して、第２板部２５は第１板部２４に対して
それぞれ溶接部２６により接合されている。なお、図２
中、２７はマイクロパイル１４の打設に際して覆工側壁
１３ａに開けられた孔で、この孔２７内にはマイクロパ
イル１４を構成するグラウト固化層１６の一部が充填さ
れている。
０内を仕切板２０によりほぼ中央線Ｃから左右に仕切
り、その片側の交通を確保しながら、その他側に施工機
械２１を乗り入れ、この施工機械２１を用いて前記覆工
側壁１３ａの脚部を通して傾め下方へ、後述する方法で
前記マイクロパイル１４を打設する。このマイクロパイ
ル１４の打設は、既設トンネル１０の長手方向に所定の
間隔で行い、所要数のマイクロパイル１４の打設を終え
た時点で、隣接するマイクロパイル１４の杭頭部（鋼管
１５の頭部）同士を、図２および図３に示すように、連
結板２２により連結すると共に、この連結板２２を、覆
工側壁１３ａを通して地山に打設したロックボルト２３
を用いて該覆工側壁１３ａに固定する。連結板２２は、
ここでは、各マイクロパイル１４の杭頭部に固結された
第１板部２４とこの第１板部２４同士を連結する第２板
部２５とからなっており、第１板部２４はマイクロパイ
ル１４に対して、第２板部２５は第１板部２４に対して
それぞれ溶接部２６により接合されている。なお、図２
中、２７はマイクロパイル１４の打設に際して覆工側壁
１３ａに開けられた孔で、この孔２７内にはマイクロパ
イル１４を構成するグラウト固化層１６の一部が充填さ
れている。
【００１３】そして、適当な区間（長さ）にわたって前
記マイクロパイル１４の打設および覆工側壁１３ａに対
する連結板２２の固定を終えたら、適宜の施工機構を搬
入して路盤１２を掘り下げ、新たに路盤１２を打設し、
さらに前記根継ぎコンクリート壁１８を打設する。一
方、この路盤１２の掘り下げ（盤下げ）と並行して、施
工機械２１によるマイクロパイル１４の打設作業を進め
る。このようにして、マイクロパイル１４の打設と盤下
げとを並行して進めて、既設トンネル１０内の片側の全
長にわたって盤下げを終えたら、この片側を交通に供し
て、他側へ工事を移し、以降、上記施工を繰返して他側
の全長にわたって盤下げを行い、これにて拡大トンネル
１１は完成する。
記マイクロパイル１４の打設および覆工側壁１３ａに対
する連結板２２の固定を終えたら、適宜の施工機構を搬
入して路盤１２を掘り下げ、新たに路盤１２を打設し、
さらに前記根継ぎコンクリート壁１８を打設する。一
方、この路盤１２の掘り下げ（盤下げ）と並行して、施
工機械２１によるマイクロパイル１４の打設作業を進め
る。このようにして、マイクロパイル１４の打設と盤下
げとを並行して進めて、既設トンネル１０内の片側の全
長にわたって盤下げを終えたら、この片側を交通に供し
て、他側へ工事を移し、以降、上記施工を繰返して他側
の全長にわたって盤下げを行い、これにて拡大トンネル
１１は完成する。
【００１４】ここで、上記マイクロパイル１４の打設に
は、一例として図４に示す工法を採用することができ
る。この工法は、先ず、同図(a)に示すように、管壁に
複数の逆止弁３０を有する鋼管３１を用意し、この鋼管
３１内に、偏心拡径ビット３２とダウンザホールハンマ
ー３３とを連設してなる削孔ツール３４を先端に有する
削孔ロッド３５を挿入する。
は、一例として図４に示す工法を採用することができ
る。この工法は、先ず、同図(a)に示すように、管壁に
複数の逆止弁３０を有する鋼管３１を用意し、この鋼管
３１内に、偏心拡径ビット３２とダウンザホールハンマ
ー３３とを連設してなる削孔ツール３４を先端に有する
削孔ロッド３５を挿入する。
【００１５】そして、これら鋼管３１と削孔ロッド３５
とを、前記施工機械２１（図１）に一体的に支持させ
て、鋼管３１をケーシングとして用いて削孔ロッド３５
を回転させながら、前記覆工側壁１３ａの脚部から地盤
１７中に斜め下方へ削孔を行い、鋼管（ケーシング）３
１を地盤１７中に貫入させる。ダウンザホールハンマー
３３は空気圧によりハンマー部を作動させて偏心拡径ビ
ット３２に衝撃荷重を加える機能を有するもので、この
ダウンザホールハンマー３３と偏心拡径ビット３２との
併用により地盤１７には、前記覆工側壁１３ａ内の貫通
孔２７に連続する孔３６が高能率に削孔される。なお、
この削孔の間の掘削ずりは、偏心拡径ビット３２に貫設
された流通孔（図示略）からケーシング３１と削孔ロッ
ド３５との間の環状通路３７を経て外部へ排出される。
このようにして、ケーシング３１を継ぎ足しながら予定
深度までの削孔を終えたら、上記削孔ロッド３５を削孔
ツール３４と一緒にケーシング３１から引抜き、ケーシ
ング３１のみを孔３６内に残す。
とを、前記施工機械２１（図１）に一体的に支持させ
て、鋼管３１をケーシングとして用いて削孔ロッド３５
を回転させながら、前記覆工側壁１３ａの脚部から地盤
１７中に斜め下方へ削孔を行い、鋼管（ケーシング）３
１を地盤１７中に貫入させる。ダウンザホールハンマー
３３は空気圧によりハンマー部を作動させて偏心拡径ビ
ット３２に衝撃荷重を加える機能を有するもので、この
ダウンザホールハンマー３３と偏心拡径ビット３２との
併用により地盤１７には、前記覆工側壁１３ａ内の貫通
孔２７に連続する孔３６が高能率に削孔される。なお、
この削孔の間の掘削ずりは、偏心拡径ビット３２に貫設
された流通孔（図示略）からケーシング３１と削孔ロッ
ド３５との間の環状通路３７を経て外部へ排出される。
このようにして、ケーシング３１を継ぎ足しながら予定
深度までの削孔を終えたら、上記削孔ロッド３５を削孔
ツール３４と一緒にケーシング３１から引抜き、ケーシ
ング３１のみを孔３６内に残す。
【００１６】次に、図４(b)に示すように、前記ケーシ
ング３１内に注入機４０を挿入する。この注入機４０
は、シングルパッカーと呼称されるもので、液圧（不凍
液が望ましい）または空気圧により膨出する１つの膨出
体４１と吐出ノズル４２とを備えており、膨出体４１に
は地上の圧縮空気源から延ばしたエアホース４３が、吐
出ノズル４２には地上のグラウト供給源から延ばしたグ
ラウト管４４がそれぞれ接続されている。
ング３１内に注入機４０を挿入する。この注入機４０
は、シングルパッカーと呼称されるもので、液圧（不凍
液が望ましい）または空気圧により膨出する１つの膨出
体４１と吐出ノズル４２とを備えており、膨出体４１に
は地上の圧縮空気源から延ばしたエアホース４３が、吐
出ノズル４２には地上のグラウト供給源から延ばしたグ
ラウト管４４がそれぞれ接続されている。
【００１７】上記シングルパッカー（注入機）４０は、
最初、ケーシング３１の最深位置まで挿入し、その位置
でエアホース４３を通じて膨出体４１に液体または圧縮
空気を送ってこれを膨出させ、ケーシング３１に対して
その位置を固定する。続いて、グラウト管４４を通じて
吐出ノズル４２にグラウトセメントミルク、セメントモ
ルタル等の硬化材グラウトを圧送する。すると、この硬
化材グラウトは、吐出ノズル４２から吐出してケーシン
グ３１の先端開口から前方の地盤１７内に加圧注入さ
れ、その一部はケーシング３１の先端部の外側にも回
り、さらにケーシング３１内の、膨出体４１より前方域
にフィルアップする。そして、ケーシング３１内へのフ
ィルアップにより内圧が高まると、逆止弁３０が開いて
硬化材グラウトがケーシング３１の周辺へ放射状に噴出
し、ケーシング３１の周りの地盤１７内に加圧注入され
る。しかして、吐出ノズル４２からの硬化材グラウトの
吐出圧力は、一例として、１〜２MPa（10〜20kgf/cm2）
程度とかなりの高圧に設定されており、これにより、硬
化材グラウトは地盤１７中に十分に浸透する。
最初、ケーシング３１の最深位置まで挿入し、その位置
でエアホース４３を通じて膨出体４１に液体または圧縮
空気を送ってこれを膨出させ、ケーシング３１に対して
その位置を固定する。続いて、グラウト管４４を通じて
吐出ノズル４２にグラウトセメントミルク、セメントモ
ルタル等の硬化材グラウトを圧送する。すると、この硬
化材グラウトは、吐出ノズル４２から吐出してケーシン
グ３１の先端開口から前方の地盤１７内に加圧注入さ
れ、その一部はケーシング３１の先端部の外側にも回
り、さらにケーシング３１内の、膨出体４１より前方域
にフィルアップする。そして、ケーシング３１内へのフ
ィルアップにより内圧が高まると、逆止弁３０が開いて
硬化材グラウトがケーシング３１の周辺へ放射状に噴出
し、ケーシング３１の周りの地盤１７内に加圧注入され
る。しかして、吐出ノズル４２からの硬化材グラウトの
吐出圧力は、一例として、１〜２MPa（10〜20kgf/cm2）
程度とかなりの高圧に設定されており、これにより、硬
化材グラウトは地盤１７中に十分に浸透する。
【００１８】このようにして、ケーシング３１の前方領
域および周辺領域には、土砂を含む厚肉のグラウト層４
５が形成され、このグラウト層４５は、シングルパッカ
ー４０を、逆止弁３０の配列ピッチに相当するピッチで
引上げながら、前記硬化材グラウトの吐出を繰返すこと
で次第に上方へ拡大する。そして、このグラウト層４５
が前記覆工側壁１３ａの位置まで拡大したら、シングル
パッカー４０からの硬化材グラウトの吐出を停止し、こ
れと同時に膨出体４１に接続するエアホース４３を大気
側に切換えて、膨出体４１を縮径させ、ケーシング３１
からシングルパッカー４０を引抜く。
域および周辺領域には、土砂を含む厚肉のグラウト層４
５が形成され、このグラウト層４５は、シングルパッカ
ー４０を、逆止弁３０の配列ピッチに相当するピッチで
引上げながら、前記硬化材グラウトの吐出を繰返すこと
で次第に上方へ拡大する。そして、このグラウト層４５
が前記覆工側壁１３ａの位置まで拡大したら、シングル
パッカー４０からの硬化材グラウトの吐出を停止し、こ
れと同時に膨出体４１に接続するエアホース４３を大気
側に切換えて、膨出体４１を縮径させ、ケーシング３１
からシングルパッカー４０を引抜く。
【００１９】次に、図４(c)に示すようにケーシング３
１内に前記マイクロパイル１４を構成する鋼管１５を挿
入する。鋼管１５は、ここではその長手方向に等間隔で
節５０を有すると共に、貫通孔５１を有する節付き孔明
き鋼管となっている。また、この鋼管１５は、前記ケー
シング３１内に余裕をもって挿入できる外径と該ケーシ
ング３１よりも十分に厚い肉厚とを有している。鋼管１
５は、その先端がケーシング３１の先端開口を挿通して
地盤１７に当接するまで挿入し、この挿入の間、鋼管１
５内にはケーシング３１内に充填されていた硬化材グラ
ウトが流入する。そして、この鋼管１５の挿入完了後、
ケーシング３１を地盤１７中から引抜く。このケーシン
グ３１の引抜きにより、ケーシング３１の周りに存在し
ていた硬化材グラウトがケーシング３１の抜け跡に流入
し、これにより鋼管１５はその内外がグラウト層４５に
埋込まれた状態となる。
１内に前記マイクロパイル１４を構成する鋼管１５を挿
入する。鋼管１５は、ここではその長手方向に等間隔で
節５０を有すると共に、貫通孔５１を有する節付き孔明
き鋼管となっている。また、この鋼管１５は、前記ケー
シング３１内に余裕をもって挿入できる外径と該ケーシ
ング３１よりも十分に厚い肉厚とを有している。鋼管１
５は、その先端がケーシング３１の先端開口を挿通して
地盤１７に当接するまで挿入し、この挿入の間、鋼管１
５内にはケーシング３１内に充填されていた硬化材グラ
ウトが流入する。そして、この鋼管１５の挿入完了後、
ケーシング３１を地盤１７中から引抜く。このケーシン
グ３１の引抜きにより、ケーシング３１の周りに存在し
ていた硬化材グラウトがケーシング３１の抜け跡に流入
し、これにより鋼管１５はその内外がグラウト層４５に
埋込まれた状態となる。
【００２０】その後、上記鋼管１５内に前記シングルパ
ッカー５０を挿入し、これに、上記した手順で硬化材グ
ラウトを再び圧送する。すると、この硬化材グラウト
は、鋼管１５内に充填されると共に、その貫通孔５１か
ら放射方向に噴出して鋼管１５の周辺に二次注入され
る。この二次注入はシングルパッカー４０を上方へ所定
のピッチで引上げながら繰返し行い、これにより、前記
グラウト層４５が次第に上方へ拡大して、削孔により形
成された覆工側壁１３ａ内の貫通孔２７にも充填され
る。本実施の形態においては、この二次注入を、上記ケ
ーシング３１を介しての硬化材グラウトの注入圧力より
も低い圧力で実施し、これにより前記孔３６の口部から
のグラウトの噴出が未然に防止される。
ッカー５０を挿入し、これに、上記した手順で硬化材グ
ラウトを再び圧送する。すると、この硬化材グラウト
は、鋼管１５内に充填されると共に、その貫通孔５１か
ら放射方向に噴出して鋼管１５の周辺に二次注入され
る。この二次注入はシングルパッカー４０を上方へ所定
のピッチで引上げながら繰返し行い、これにより、前記
グラウト層４５が次第に上方へ拡大して、削孔により形
成された覆工側壁１３ａ内の貫通孔２７にも充填され
る。本実施の形態においては、この二次注入を、上記ケ
ーシング３１を介しての硬化材グラウトの注入圧力より
も低い圧力で実施し、これにより前記孔３６の口部から
のグラウトの噴出が未然に防止される。
【００２１】この結果、鋼管１５のほぼ全長がグラウト
層４５内に埋込まれ、このグラウト層４５は、所定時間
経過することで硬化して前記グラウト硬化層１６（図
１）に変質し、心材としての鋼管１５とその周りのグラ
ウト硬化層１６とが一体となったマイクロパイル１４が
構築される。このように構築されたマイクロパイル１４
は、厚肉のグラウト硬化層１６と強度の大きい鋼管１５
とが一体となって、引張り、曲げ、せん断に対して十分
な耐力を発揮するものとなり、その上、傾斜方向への打
設により水平方向および鉛直方向に十分な地盤支持力を
発揮するものとなる。したがって、上記したように各マ
イクロパイル１４の杭頭部を連結板２２を用いて覆工側
壁１３ａに固定した後、路盤１２を所定深さＨだけ一気
に掘り下げても、地山にゆるみが生じたり、あるいは覆
工コンクリート１３が沈下、変形してしまうことはな
く、既設トンネル１０の内空断面を効率よくかつ安定し
て拡大できるようになる。しかも、既設トンネル１０内
を片側ずつ施工することで、非施工域となる片側を交通
に利用することができ、生活基盤の確保も可能になる。
層４５内に埋込まれ、このグラウト層４５は、所定時間
経過することで硬化して前記グラウト硬化層１６（図
１）に変質し、心材としての鋼管１５とその周りのグラ
ウト硬化層１６とが一体となったマイクロパイル１４が
構築される。このように構築されたマイクロパイル１４
は、厚肉のグラウト硬化層１６と強度の大きい鋼管１５
とが一体となって、引張り、曲げ、せん断に対して十分
な耐力を発揮するものとなり、その上、傾斜方向への打
設により水平方向および鉛直方向に十分な地盤支持力を
発揮するものとなる。したがって、上記したように各マ
イクロパイル１４の杭頭部を連結板２２を用いて覆工側
壁１３ａに固定した後、路盤１２を所定深さＨだけ一気
に掘り下げても、地山にゆるみが生じたり、あるいは覆
工コンクリート１３が沈下、変形してしまうことはな
く、既設トンネル１０の内空断面を効率よくかつ安定し
て拡大できるようになる。しかも、既設トンネル１０内
を片側ずつ施工することで、非施工域となる片側を交通
に利用することができ、生活基盤の確保も可能になる。
【００２２】本実施の形態においては特に、マイクロパ
イル１４の打設に際し、マイクロパイル１４の心材とし
て節付き孔明き鋼管１５を用いているので、平滑鋼管を
用いる場合に比べて地盤支持力は増大する。また、逆止
弁３０を有する鋼管３１をガイド管として用いて、これ
を繰返し使用するようにしているので、その分、コスト
負担は軽減される。なお、本発明は、このマイクロパイ
ル１４を打設する工法を特定するものでなく、逆止弁３
０を有する鋼管３１をそのまま心材として地盤１７中に
埋込むようにしてもよいもので、この場合は、当然のこ
ととして上記した節付き孔明き鋼管１５の挿入、グラウ
トの二次注入等は不要になる。
イル１４の打設に際し、マイクロパイル１４の心材とし
て節付き孔明き鋼管１５を用いているので、平滑鋼管を
用いる場合に比べて地盤支持力は増大する。また、逆止
弁３０を有する鋼管３１をガイド管として用いて、これ
を繰返し使用するようにしているので、その分、コスト
負担は軽減される。なお、本発明は、このマイクロパイ
ル１４を打設する工法を特定するものでなく、逆止弁３
０を有する鋼管３１をそのまま心材として地盤１７中に
埋込むようにしてもよいもので、この場合は、当然のこ
ととして上記した節付き孔明き鋼管１５の挿入、グラウ
トの二次注入等は不要になる。
【００２３】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る既
設トンネルの断面拡大工法によれば、覆工側壁を通して
斜め下方へ打設したマイクロパイルにより覆工を補強す
るので、路盤を掘り下げても、地山にゆるみが生じた
り、あるいは覆工コンクリートが沈下、変形してしまう
ことはなく、効率よくかつ安定して内空断面を拡大でき
る。しかも、既設トンネル内を片側ずつ施工すること
で、生活基盤の確保も可能になり、本発明の利用価値は
著しく大きなものがある。
設トンネルの断面拡大工法によれば、覆工側壁を通して
斜め下方へ打設したマイクロパイルにより覆工を補強す
るので、路盤を掘り下げても、地山にゆるみが生じた
り、あるいは覆工コンクリートが沈下、変形してしまう
ことはなく、効率よくかつ安定して内空断面を拡大でき
る。しかも、既設トンネル内を片側ずつ施工すること
で、生活基盤の確保も可能になり、本発明の利用価値は
著しく大きなものがある。
【図１】本発明に係る既設トンネルの断面拡大工法の一
つの実施の形態を示す断面図である。
つの実施の形態を示す断面図である。
【図２】本工法において打設したマイクロパイルと覆工
側壁との結合構造を示す断面図である。
側壁との結合構造を示す断面図である。
【図３】本工法において打設したマイクロパイルと覆工
側壁との結合構造を示す正面図である。
側壁との結合構造を示す正面図である。
【図４】本工法において行うマイクロパイルの打設工法
を順を追って示す断面図である。
を順を追って示す断面図である。
【図５】従来の既設トンネルの断面拡大工法の一つであ
る中壁工法を示す模式図である。
る中壁工法を示す模式図である。
【図６】従来の既設トンネルの断面拡大工法の一つであ
る盤下げ工法を示す模式図である。
る盤下げ工法を示す模式図である。
１０ 既設トンネル、 １１ 拡大トンネル １２ 路盤 １３ 覆工コンクリート、 １３ａ 覆工側壁 １４ マイクロパイル １５ マイクロパイルの鋼管 １６ マイクロパイルのグラウト固化層 ２２ 連結板、 ２３ ロックボルト ３２ 偏心拡径ビット ３３ ダウンザホールハンマー ３５ 削孔ロッド
Claims (3)
- 【請求項１】 既設トンネルの長手方向に沿い、その覆
工側壁の脚部を通して傾め下方へ複数のマイクロパイル
を打設すると共に、各マイクロパイルの杭頭部を前記覆
工側壁に固定し、しかる後、路盤を掘り下げてトンネル
の内空断面を下方へ拡大することを特徴とする既設トン
ネルの断面拡大工法。 - 【請求項２】 マイクロパイルを打設する際、偏心拡径
ビットとダウンザホールハンマーとを併用して削孔を行
うことを特徴とする請求項１に記載の既設トンネルの断
面拡大工法。 - 【請求項３】 隣接するマイクロパイルの杭頭部同士を
補強プレートで連結し、該補強プレートを介してマイク
ロパイルの杭頭部を覆工側壁に固定することを特徴とす
る請求項１または２に記載の既設トンネルの断面拡大工
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000265706A JP4269301B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 既設トンネルの断面拡大工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000265706A JP4269301B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 既設トンネルの断面拡大工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002070471A true JP2002070471A (ja) | 2002-03-08 |
| JP4269301B2 JP4269301B2 (ja) | 2009-05-27 |
Family
ID=18752933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000265706A Expired - Lifetime JP4269301B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 既設トンネルの断面拡大工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4269301B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010037864A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Fujita Corp | 場所打ち杭およびその構築方法 |
| JP2014227739A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 株式会社大林組 | トンネルの構築方法及びトンネル |
| JP5843413B1 (ja) * | 2015-04-20 | 2016-01-13 | 株式会社建設技術センター | 既設トンネルの盤下げ工法 |
| CN107642370A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-01-30 | 中国水利水电第十工程局有限公司 | 隧道仰拱修复二次衬砌加固结构及施工方法 |
| CN110241669A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-17 | 山西省交通规划勘察设计院有限公司 | 一种斜交正做箱板式通道 |
| CN113605896A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-05 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | 多洞室暗挖通道切割穿越既有竖井的施工方法 |
| CN113669502A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-11-19 | 广东建科建筑工程技术开发有限公司 | 一种埋地管道抢险加固装置及其施工方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107288655A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-10-24 | 北京交通大学 | 一种盾构隧道双线下穿既有隧道洞内注浆加固围岩方法 |
-
2000
- 2000-09-01 JP JP2000265706A patent/JP4269301B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2014227739A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 株式会社大林組 | トンネルの構築方法及びトンネル |
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| JP2016204938A (ja) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 株式会社建設技術センター | 既設トンネルの盤下げ工法 |
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| CN110241669A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-17 | 山西省交通规划勘察设计院有限公司 | 一种斜交正做箱板式通道 |
| CN110241669B (zh) * | 2019-07-12 | 2024-02-27 | 山西省交通规划勘察设计院有限公司 | 一种斜交正做箱板式通道 |
| CN113669502A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-11-19 | 广东建科建筑工程技术开发有限公司 | 一种埋地管道抢险加固装置及其施工方法 |
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| CN113605896A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-05 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | 多洞室暗挖通道切割穿越既有竖井的施工方法 |
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| JP4269301B2 (ja) | 2009-05-27 |
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