JP2003262097A - トンネル構造およびその構築方法 - Google Patents

トンネル構造およびその構築方法

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JP2003262097A
JP2003262097A JP2002063262A JP2002063262A JP2003262097A JP 2003262097 A JP2003262097 A JP 2003262097A JP 2002063262 A JP2002063262 A JP 2002063262A JP 2002063262 A JP2002063262 A JP 2002063262A JP 2003262097 A JP2003262097 A JP 2003262097A
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water
tunnel
tunnel structure
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concrete layer
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Hiroshi Ito
浩志 伊藤
Ichiro Yamamoto
一郎 山本
Sadatoshi Omori
禎敏 大森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネルの掘削内壁面(地山)で湧水処理を
おこなったトンネル構造およびその構築方法を提供する
ことである。 【解決手段】 トンネル構造1は、導水材2が直接貼り
付けられたトンネルの掘削内壁面3に吹付けコンクリー
ト層4が形成されてなり、この吹付けコンクリート層4
はトンネルの掘削内壁面3に導水材2を直接貼り付けた
後に、コンクリートを吹付けして形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は山岳工法で構築され
るトンネル構造およびその構築方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】山岳工法で構築されるトンネル構造の湧
水処理は、図10に示すように、トンネルの掘削内壁面
(地山)20に形成された吹付けコンクリート層21と
覆工コンクリート層22との間に防水シート23を設け
て行われるのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のトンネ
ル構造は吹付けコンクリート層と覆工コンクリート層と
の間に防水シートを設けた湧水処理であり、トンネルの
掘削内壁面(地山)で湧水処理をおこなったものがなか
った。
【0004】本発明は上記のような問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、トンネルの掘削内壁面(地
山)で湧水処理をおこなったトンネル構造およびその構
築方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】以上の課題を達成するた
めの本発明のトンネル構造の要旨は、導水材が直接貼り
付けられたトンネルの掘削内壁面に吹付けコンクリート
層が形成されたことを特徴とする。また導水材は帯状ま
たはシート状であることを含む。また帯状の導水材は、
底部を除くトンネル横断方向の掘削内壁面に沿って張り
付けられた導水材と、トンネル縦断方向の掘削内壁面に
沿って張り付けられた導水材とからなることを含む。ま
た導水材がサポート材に予め張り付けられたことを含
む。また吹付けコンクリート層の内面側に覆工コンクリ
ート層が形成されたことを含む。さらに導水材と吹付け
コンクリート層との間には遮水層が形成されたことを含
むものである。
【0006】またトンネル構造の構築方法は、導水材を
トンネルの掘削内壁面に直接貼り付けた後、該掘削内壁
面に導水材の上から吹付けコンクリート層を形成するこ
とを特徴とする。また吹付けコンクリート層の内面側に
覆工コンクリート層を形成することを含む。さらに導水
材は帯状またはシート状であることを含む。また導水材
と吹付けコンクリート層との間に遮水層を形成すること
を含むものである。
【0007】トンネルの掘削内壁面(地山)で直接湧水
処理がおこなえる。またトンネルの掘削内壁面からの湧
水は湾曲状の導水材を通じて処理されるとともに、直線
状の導水材で集められ、ここから湾曲状の導水材を流れ
て処理される。またトンネルの掘削内壁面からの湧水は
シート状の導水材を通じて処理される。また吹付けコン
クリート層と覆工コンクリート層とが一体となり、両者
間でせん断力が伝達可能なシングルシェル構造となるの
で、地山と一体となった合成構造として挙動する。さら
に遮水層を設けた場合には、トンネル内部への漏水を防
止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明のトンネル構造およ
びその構築方法の実施の形態を図面に基づいて説明す
る。はじめにトンネル構造について説明し、その後にト
ンネル構造の構築方法について説明する。また各実施の
形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異な
った構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【0009】図1は第1の実施の形態のトンネル構造1
を示したものである。このトンネル構造1は山岳トンネ
ルであり、帯状の導水材2が接着剤または釘などで馬蹄
形の掘削内壁面(以下地山という)3に貼り付けられ、
この地山3に導水材2を覆うように吹付けコンクリート
層4が形成されている。
【0010】この導水材2は、例えば不織布、菱形金
網、網状管、透水性コンクリートなどを単品または組み
合わせて形成したものであり、底部を除くトンネル横断
方向(トンネルの長さ方向の直交方向)の地山3に沿っ
て張り付けられた湾曲状の導水材5、トンネル縦断方向
(トンネルの長さ方向)の地山3に沿って張り付けられ
た直線状の導水材6とからなっている。この湾曲状の導
水材5はトンネルの長さ方向の地山3に適宜間隔ごとに
設置され、これらの導水材5の間、すなわち地山3の頂
部、両下端部およびその他の地山3に直線状の導水材6
が張り付けられている。したがって、地山3からの湧水
は直線状の導水材6で集められ、ここから湾曲状の導水
材5を通じて底部中央の排水管7に排水される。
【0011】この吹付けコンクリート層4は適宜間隔ご
とに打設されたロックボルト(図示せず)で地山3と一
体になる。
【0012】また図3は第2の実施の形態のトンネル構
造8を示したものである。このトンネル構造8は吹付け
コンクリート層4の内面側に、覆工コンクリート層9を
設けたものであり、これ以外は第1の実施の形態のトン
ネル構造1と同じ構成である。このトンネル構造1も吹
付けコンクリート層4と覆工コンクリート層9とが地山
3と一体になったシングルシェル構造である。
【0013】また図4は第3の実施の形態のトンネル構
造10を示したものである。このトンネル構造10は導
水材2をサポート材12の上面に止め具11などで設置
し、このサポート材12を地山3に押しつけた後に吹付
けコンクリート層4を形成したものであり、これ以外は
第1の実施の形態のトンネル構造1と同じ構成である。
このトンネル構造10は、サポート材12の建て込みと
同時に導水材2が設置できるという利点がある。また上
記導水材2は地山3に張り付けた後に、サポート材12
で押さえ付けるようにしても良い。
【0014】また図5は第4の実施の形態のトンネル構
造13を示したものである。このトンネル構造13は吹
付けコンクリート層4の内面側に、覆工コンクリート層
9を設けたものであり、これ以外は第3の実施の形態の
トンネル構造10と同じ構成である。
【0015】また図6は第5の実施の形態のトンネル構
造14を示したものである。このトンネル構造14は、
第1の実施の形態のトンネル構造1の導水材2をシート
状の導水材15に代えたものであり、これ以外は第1の
実施の形態のトンネル構造1と同じ構成である。また、
このトンネル構造14の内面側に覆工コンクリート層9
を設けたものが、図8に示す第6の実施の形態のトンネ
ル構造16である。
【0016】また図9は第7の実施の形態のトンネル構
造17を示したものである。このトンネル構造17は、
第1の実施の形態のトンネル構造1の導水材2と吹付け
コンクリート層4との間に遮水層18が形成されたもの
であり、この遮水層18を形成した以外は第1の実施の
形態のトンネル構造1と同じ構成である。この遮水層1
8は、例えばポリエチレンシートやゴム塗膜防水材など
により形成されている。このような遮水層18により、
トンネル内部への漏水を防止することができる。また上
記第2〜6の実施の形態のトンネル構造8、10、1
3、14、16における、導水材2と吹付けコンクリー
ト層4との間にも遮水層18を形成することができ、上
記と同じような効果を達成することができる。
【0017】次に、トンネル構造の構築方法を第1の実
施の形態のトンネル構造1に基づいて説明する。はじめ
に、湾曲状の導水材5を地山3に接着剤または釘で適宜
間隔ごとに貼り付ける。次に、これらの導水材5の間、
すなわち地山3の頂部、両下端部およびその他の地山3
に直線状の導水材6を、前記と同じ方法で貼り付けて平
面格子状に形成する。このように導水材2を地山3に貼
り付けた後、この地山3に導水材2の上からコンクリー
トを吹付けて、吹付けコンクリート層4を形成すると、
シングルシェル構造のトンネル構造1が構築される。そ
して、この吹付けコンクリート層4の内面側に型枠(図
示せず)を形成して覆工コンクリート層9を形成する
と、第2の実施の形態のトンネル構造8の構築方法にな
る。
【0018】また第5および6の実施の形態のトンネル
構造14、16は、帯状の導水材2の代わりにシート状
の導水材15を張り付けることのみが上記の構築方法と
異なり、これ以外は同じ方法で構築する。
【0019】また第3の実施の形態のトンネル構造10
の構築方法は、はじめに導水材2をサポート材12の上
面に設置し、このサポート材12の建て込みとともに導
水材2を地山3に設置する。次に、この地山3にサポー
ト材12の上からコンクリートを吹付けて、吹付けコン
クリート層4を形成する。そして、前記のサポート材を
支えていた支保工を撤去するとシングルシェル構造のト
ンネル構造10が構築される。そして、この吹付けコン
クリート層4の内面側に覆工コンクリート層9を形成す
ると、第4の実施の形態のトンネル構造13が構築され
る。
【0020】また第7の実施の形態のトンネル構造17
の構築方法、すなわち遮水層18を形成する方法は、第
1の実施の形態のトンネル構造1の構築において、地山
3に導水材2を平面格子状に貼り付けた後、この導水材
2の上から貼り付けもしくは吹き付けなどをして遮水層
18を形成し、この遮水層18の上から吹付けコンクリ
ート層4を形成するものであり、それ以外は第1の実施
の形態のトンネル構造1の構築方法と同じである。そし
て、この吹付けコンクリート層4の内面側に覆工コンク
リート層9を形成すると、第2の実施の形態のトンネル
構造8の構築方法になる。
【0021】また第3〜6の実施の形態のトンネル構造
10、13、14、16に遮水層18を形成する方法
も、上記と同じであり、シート状の導水材15を地山3
に貼り付けた後、またはサポート材12の建て込みとと
もに導水材2を地山3に設置した後に遮水層18を形成
し、この遮水層18の上から吹付けコンクリート層4お
よび覆工コンクリート層9を形成するものである。
【0022】
【発明の効果】地山で直接湧水処理がおこなえる。
【0023】地山からの湧水は湾曲状の導水材を通じて
処理されるとともに、直線状の導水材で集められ、ここ
から湾曲状の導水材を流れて処理することができる。
【0024】トンネルの掘削内壁面からの湧水をシート
状の導水材で処理することができる。
【0025】吹付けコンクリート層と覆工コンクリート
層とが一体となり、両者間でせん断力の伝達が可能なシ
ングルシェル構造となるので、地山と一体となった合成
構造として挙動させることができる。
【0026】遮水層を設けたことにより、トンネル内部
への漏水を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態のトンネル構造の斜視図であ
る。
【図2】(1)は第1の実施の形態のトンネル構造の断
面図、(2)は(1)のA−A線断面図である。
【図3】(1)は第2の実施の形態のトンネル構造の断
面図、(2)は(1)のB−B線断面図である。
【図4】(1)は第3の実施の形態のトンネル構造の断
面図、(2)は(1)のC−C線断面図である。
【図5】(1)は第4の実施の形態のトンネル構造の断
面図、(2)は(1)のD−D線断面図である。
【図6】第5の実施の形態のトンネル構造の斜視図であ
る。
【図7】(1)は第5の実施の形態のトンネル構造の断
面図、(2)は(1)のE−E線断面図である。
【図8】(1)は第6の実施の形態のトンネル構造の断
面図、(2)は(1)のF−F線断面図である。
【図9】(1)は第7の実施の形態のトンネル構造の断
面図、(2)は(1)のG−G線断面図である。
【図10】従来のトンネル構造の断面図である。
【符号の説明】
1、8、10、13、14、16、17 トンネル構造 2、15 導水材 3、20 掘削内壁面(地山) 4、21 吹付けコンクリート層 5 湾曲状の導水材 6 直線状の導水材 7 排水管 9、22 覆工コンクリート層 11 止め具 12 サポート材 18 遮水層 23 防水シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 禎敏 栃木県那須郡西那須野町四区町1534−1 五洋建設株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 2D055 BA05 BB02 CA01 CA02 CA04 DB00 KB06 KB16

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導水材が直接貼り付けられたトンネルの
    掘削内壁面に吹付けコンクリート層が形成されたことを
    特徴とするトンネル構造。
  2. 【請求項2】 導水材は帯状またはシート状であること
    を特徴とする請求項1に記載のトンネル構造。
  3. 【請求項3】 帯状の導水材は、底部を除くトンネル横
    断方向の掘削内壁面に沿って張り付けられた導水材と、
    トンネル縦断方向の掘削内壁面に沿って張り付けられた
    導水材とからなることを特徴とする請求項2に記載のト
    ンネル構造。
  4. 【請求項4】 導水材がサポート材に予め張り付けられ
    たことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のト
    ンネル構造。
  5. 【請求項5】 吹付けコンクリート層の内面側に覆工コ
    ンクリート層が形成されたことを特徴とする請求項1〜
    4のいずれかに記載のトンネル構造。
  6. 【請求項6】 導水材と吹付けコンクリート層との間に
    は遮水層が形成されたことを特徴とする請求項1〜5の
    いずれかに記載のトンネル構造。
  7. 【請求項7】 導水材をトンネルの掘削内壁面に直接貼
    り付けた後、該掘削内壁面に導水材の上から吹付けコン
    クリート層を形成することを特徴とするトンネル構造の
    構築方法。
  8. 【請求項8】 吹付けコンクリート層の内面側に覆工コ
    ンクリート層を形成することを特徴とする請求項7に記
    載のトンネル構造の構築方法。
  9. 【請求項9】 導水材は帯状またはシート状であること
    を特徴とする請求項7または8に記載のトンネル構造の
    構築方法。
  10. 【請求項10】導水材と吹付けコンクリート層との間に
    遮水層を形成することを特徴とする請求項7〜9のいず
    れかに記載のトンネル構造の構築方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101068616B1 (ko) * 2011-02-22 2011-09-28 대지종건(주) 유도 배수형 분할 요철판을 이용한 비개착 터널 및 관로와 이를 이용한 터널 및 관로 부설공법
JP2012031593A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Sekisui Plastics Co Ltd トンネル内の湧水排水構造

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