JP2004346664A

JP2004346664A - Dividable caisson, and method of constructing large cross-sectional tunnel using the dividable caisson

Info

Publication number: JP2004346664A
Application number: JP2003146830A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kaneko; 金子研一; Mitsuhiko Ota; 太田光彦; Masaki Yuguchi; 湯口正樹; Yutaka Ohata; 大畑裕; Kenro Ueda; 植田堅朗; Katsumi Kadota; 門田克美; Hiroyuki Ito; 伊藤広幸; Yuji Sakuma; 佐久間裕治; Hirohide Hashimoto; 橋本博英; Masanori Wakabayashi; 若林正憲
Original assignee: Taisei Corp; IHI Corp; Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd; Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
Current assignee: Taisei Corp; IHI Corp; Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd; Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: JP4185401B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of constructing a large cross-sectional tunnel having shallow overburden. SOLUTION: According to the method the large cross-sectional tunnel is constructed by developing an excavated groove 2 having a rectangular cross section in the ground, and setting the dividable caisson 1 consisting of an upper floor slab-forming trapezoidal column body 10, a lower floor slab-forming trapezoidal column body 11, and dividable caisson right and left column bodies 12, 13, in the excavated groove 2. The upper slab-forming trapezoidal column body constitutes part of an upper floor slab 15 and its longer bottom side forms an upper surface of the upper floor slab 15 in a cross section obtained by cutting the dividable caisson 1 perpendicularly to a cylindrical axis. The lower floor slab trapezoidal column body constitutes part of a lower floor slab 16 and its longer bottom side forms a lower surface of the lower floor slab 16 in the cross section obtained by cutting the dividable caisson 1 perpendicularly to the cylindrical axis. The dividable caisson right and left column bodies constitute the dividable caisson 1 after removing the upper and lower floor slab trapezoidal column bodies 10, 11. COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小断面の分割函体を利用しながら大断面トンネルを構築する際に使用する分割函体及びかかる分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地下にトンネルを構築する場合、トンネル軸に沿ってトンネルの両側に山留壁を構築し、その内部を掘削してトンネル函体を構築した後に埋戻しをおこない、山留壁を撤去する開削工法がおこなわれている。
一方、道路や鉄道などの下に地下立体交差トンネルを構築する場合は、上記する開削工法による地上交通への障害を回避するために、シールド工法や推進工法による施工が一般的である。
ところで、近年の交通量の増加や地下トンネルの適用の多様化などから、地下トンネルが大断面化してきている。かかる大断面トンネルを構築する場合、シールド工法にて複数の小断面トンネルを構築して連結させて大断面トンネルを構築している。また、開削工法では、地盤改良等の補助工法を併用し、広範な作業帯を占有しながら施工をおこなっている。
発明者等においては、図１２に示すように、大断面トンネルの構築に際し、複数の小断面トンネルを相互に隣接させるように推進工法にて設置する方法を考案し、開示している（特許文献１参照）。ここで、推進管ａの推進は、一方の側壁に刻設した溝ｂに他方の側壁に設けた突条ｃを嵌装させながら設置していく。
【０００３】
また、開削工法とシールド工法の利点を兼ね備えた工法としてオープンシールド工法が使用されている。オープンシールド工法とは、前方および上方を開放したシールド掘進機を使用し、切羽掘削チャンバー内の地山をバックホウで掘削排土し、油圧ジャッキにより敷設函体を反力にシールド掘進機を推進し、函体を敷設し、テールボイドの注入をおこない、函体上部を埋戻していく工法である。なお、特許文献２にオープンシールド機およびかかるオープンシールド機を使用したオープンシールド工法について開示している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２１４６９９号公報
【特許文献２】
特開２００２−７０４８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の大断面トンネルの施工方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞開削工法では大型機械の必要性などから広範な作業帯を占有するため、地上の交通渋滞の要因となり得る。
＜ロ＞開削工法においては、施工場所に近接した周辺施設への影響が大きいため、地盤改良等の補助工法の併用が不可避となる。
＜ハ＞大断面を小断面に分割した分割体を結合して大断面トンネルを構築する場合であっても、分割函体が大きくなると、分割函体の施工場所への運搬車輌及び分割函体の設置用重機の規模が大型化し得る。
＜ニ＞シールド工法では大断面に対応した掘削が困難となる。また、大断面を小断面に分割した分割体を結合して大断面トンネルを構築する場合であっても、土被りが少ない場合にはシールド工法の使用は困難となる。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、大断面トンネルの施工時に地上に広範な作業帯を占有する必要のない分割函体及び分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法を提供することを目的とする。また、施工場所に近接した周辺施設への影響が少ない分割函体及び分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法を提供することを目的とする。また、分割函体の規模を小型化し得る分割函体及び分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法を提供することを目的とする。さらに、土被りが少ない条件下での大断面トンネルの施工を可能とする分割函体及び分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の大断面トンネルの施工方法に使用する分割函体は、大断面トンネルを分割施工する際に使用する、上床版、下床版、右側壁、左側壁からなる四角柱の筒状の分割函体であって、前記分割函体の筒体軸に垂直に切断した断面において、前記上床版の上面が台形の長手底辺となる台形柱体が前記上床版の一部を構成する上床版台形柱体と、前記分割函体の筒体軸に垂直に切断した断面において、前記下床版の下面が台形の長手底辺となる台形柱体が前記下床版の一部を構成する下床版台形柱体と、前記上床版台形柱体及び前記下床版台形柱体を除いた前記分割函体を構成する分割函体左側柱体及び分割函体右側柱体と、からなることを特徴とする分割函体である。
【０００８】
また、本発明の大断面トンネルの施工方法に使用する分割函体は、前記する分割函体において、前記上床版と前記下床版の間に、前記上床版及び前記下床版と略並行に中床版を設け、前記分割函体の筒体軸に垂直に切断した断面において、前記中床版の上面が台形の長手底辺となる台形柱体が前記上床版の一部を構成する中床版台形柱体を備えたことを特徴とする分割函体を使用できる。
【０００９】
また、前記する分割函体において、前記中床版を複数備えたことを特徴とする分割函体を使用できる。
【００１０】
さらに、本発明の分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法は、前記する分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法であって、地盤に断面視矩形の掘削溝を造成しながら、前記下床版台形柱体を設置し、前記分割函体左側柱体及び前記分割函体右側柱体を設置し、前記上床版台形柱体を設置することによって前記分割函体を構築し、掘削溝に複数の前記分割函体を鉛直方向に積み上げ設置して分割函体群を構成し、前記掘削溝に分割函体群を隣接設置していく分割函体設置工程と、前記分割函体群の上部を埋戻す埋戻し工程と、によって分割函体群列を構築し、間隔を置いて略並行に構築した複数の前記分割函体群列の間を掘削し、前記分割函体郡列を山留め支保部材として利用しながら本設大断面トンネルを構築することを特徴とする分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法である。
【００１１】
また、本発明の分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法は、前記する分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法であって、地盤に断面視矩形の掘削溝を造成しながら、前記下床版台形柱体を設置し、前記分割函体左側柱体及び前記分割函体右側柱体を設置し、前記中床版台形柱体を設置し、前記上床版台形柱体を設置することによって前記分割函体を構築し、掘削溝に前記分割函体を隣接設置していく分割函体設置工程と、前記分割函体の上部を埋戻す埋戻し工程と、によって分割函体列を構築し、間隔を置いて略並行に構築した複数の前記分割函体列の間を掘削し、前記分割函体列を山留め支保部材として利用しながら本設大断面トンネルを構築することを特徴とする分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法を使用できる。
【００１２】
また、本発明の分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法は、前記する分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法において、前面に掘削カッタを備えた密閉型の下段部と少なくとも前面を開放した開放型の上段部とからなり、前記上段部はスライド式の庇部とスライド式の側壁部とを備えたシールド掘進機を使用して前記掘削溝を造成することを特徴とする分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法を使用できる。
【００１３】
さらに、本発明の分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法は、異形断面を掘進可能な異形断面シールド掘進機を使用して矩形シールド函体を設置していく函体設置工程と、前記矩形シールド函体の上床版に沿って地盤に掘削溝を造成しながら、前記矩形シールド函体上に前記分割函体を隣接設置していく分割函体設置工程と、前記分割函体の上部を埋戻す埋戻し工程と、によって矩形シールド函体及び分割函体からなる函体列を構築し、間隔を置いて略並行に構築した複数の前記函体列の間を掘削し、前記函体列を山留め支保部材として利用しながら本設大断面トンネルを構築することを特徴とする分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法を使用できる。
【００１４】
【発明の実施の形態１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態１について説明する。
【００１５】
＜イ＞分割函体（図１）
本発明の大断面トンネルの施工方法において使用する分割函体１は、上床版１５、下床版１６、右側壁１７、左側壁１８からなる筒状の四角柱を４分割した函体ピースから構成される。４分割した函体ピースの一つ目は、分割函体１を筒体軸に垂直に切断した断面において、上床版１５の上面が台形の長手底辺となるような台形の柱体が上床版１５の一部を構成する上床版台形柱体１０である。４分割した函体ピースの二つ目は、分割函体１を筒体軸に垂直に切断した断面において、下床版１６の下面が台形の長手底辺となるような台形の柱体が下床版１６の一部を構成する下床版台形柱体１１である。４分割した函体ピースのその他は、上記する上床版台形柱体１０及び下床版台形柱体１１を除いた分割函体１を構成する、右側壁１７と上床版１５及び下床版１６の一部より構成される分割函体右側柱体１２と、左側壁１８と上床版１５及び下床版１６の一部より構成される分割函体左側柱体１３である。
【００１６】
下床版台形柱体１１を上記のような断面視形状（ハの字状）に成形するのは、分割函体１の組立て時に下床版台形柱体１０の両端部のテーパー面に沿って分割函体右側柱体１２及び分割函体左側柱体１３を設置し易くするためである。
また、上床版台形柱体１０を上記のような断面視形状（逆ハの字状）に成形するのは、分割函体１の最終組立て時に上床版台形柱体１０を分割函体右側柱体１２及び分割函体左側柱体１３の端部のテーパー面に嵌合させるためである。
【００１７】
下床版台形柱体１１、上床版台形柱体１０、分割函体右側柱体１２、分割函体左側柱体１３の組立て時には、各柱体をボルトなどにて仮止めしておくのがよい。かかる分割函体１は仮設部材であることから、施工中に分割体同士が相互にずれたりしても何ら問題はない。もっとも、分割函体１を本設部材の一部として使用することもできるが、かかる場合には例えばボルトなどにて確実に連結させる必要がある。
【００１８】
分割函体１は、鋼製函体、コンクリート函体として製作することができる。
【００１９】
大断面トンネルの構築時に使用する分割函体１を本発明のようにさらに複数の分割ピースに分割することによって、地上６１からのクレーン等による分割ピース吊り下ろし時の分割体重量の軽減を図ることができるため、地上６１にて旋回する重機の規模を小さくすることが可能となる。分割体重量の軽減は、さらに分割体運搬車輌の小型化にもつながる。
【００２０】
また、地上６１から地下トンネルへと通ずるアプローチ部は、分割函体１を構成する側壁８（右側壁１７及び左側壁１８の高さを調整して側壁途中で上部を切断して構成した側壁）上に覆工板９を設置することによって施工できる（図１１参照）。覆工板９はゴム板等の緩衝具９３を介して側壁８上に設置し、ボルト９１やずれ止めアングル９２などによって側壁８に係止するのがよい。
【００２１】
＜ロ＞シールド掘進機（図３、図４）
シールド掘進機５は上段部５１と下段部５２から構成される。上段部５１は少なくとも前面が開放された開放型掘進機である。また、下段部５２は前面に掘削カッタ５２１を備えた密閉型掘進機である。上段部５１は下段部５２よりも掘進方向に突出させておくのが好ましい。このように上段部５１を突出させることで、下段部５２の前面を密閉状態にでき、下段部５２を土圧式シールド機とした場合の排土を円滑に行うことができる。
シールド掘進機５の後方には、分割函体１と外殻の間からの地下水や土砂の侵入を阻止するための公知のテールシール５３を配置する。また、掘進用のシールドジャッキ５４を必要箇所に配置する。
また、シールド掘進機５は、曲線区間を施工する場合には、外殻をトンネル軸方向で分割し、中折れジャッキ５５を配置するなどして公知の中折れ構造とすることが好ましい。
【００２２】
下段部５２は、シールド掘進機５の下部を構成する部分であり、掘削カッタ５２１で掘削しながら掘進を行う部分である。下段部５２の断面視は、例えば矩形や正方形などの四角形や、上段部５１との境界で截頭した円形に形成することができる。
前面に配置する掘削カッタ５２１には、公知の密閉型のシールド掘進機用の掘削カッタが使用できる。また、図４に示すように、掘進軸方向の掘進軸回りに揺動する揺動カッタ５２１を複数配備して使用することもできる。かかる複数の揺動カッタ５２１は夫々の揺動カッタ５２１の掘削範囲を重複させないように制御することができる。例えば２基の揺動カッタ５２１を同一平面内又は双方が前後するように配置して、夫々の揺動カッタ５２１を自己の持分範囲のみを掘削させる。矩形断面を掘進する場合には、矩形断面を例えば均等に２分割して、２基の揺動カッタ５２１が各分割範囲内を揺動しながら地盤を切削することができる。この場合に、揺動カッタ５２１の揺動は揺動軸を中心に双方が相反する方向に揺動するように制御することができる。かかる制御によって、２基の揺動カッタ５２１は相互に干渉することなく、またシールド掘進機５の進行方向を一定方向に確保しながら掘進させることが可能となる。
【００２３】
下段部５２を土圧式にした場合は、排土のためのスクリューコンベア５２２を配置する。また、スクリューコンベア５２２の後方には、例えば掘削土砂をトンネル内で搬送するためのベルトコンベア５２３を配置して、下段部５２の掘削土砂を下段部５２で搬出させることができる。
【００２４】
上段部５１は、シールド掘進機５の上部を構成する部分である。上段部５１の断面視は、矩形や正方形などの四角形に形成することができる。上段部５１は、天井及び側壁と、必要に応じて下段部５２との境界に配置する底板で構成する。
上段部５１の側壁の掘進方向の最前部は、スライド式の側壁部５１２とする。側壁部５１２は、スライド用ジャッキ５１４などで掘進方向に向けて伸びたり、縮んだりすることができる。側壁部５１２は一体となって伸縮するようにも構成できるが、複数段に分けて、それぞれ別個に稼動できるように構成するのが好ましい。図３、４に示した側壁部５１２は、３段に分割した側壁部５１２の実施例である。
また、上段部５１の天井の掘進方向の最前部は、スライド式の庇部５１１とする。庇部５１１も側壁部５１２と同様に、スライド用ジャッキ５１４などで伸縮が可能である。ただし、庇部５１１と側壁部５１２は、独立して別個に稼動するように構成する。庇部５１１も側壁部５１２と同様に複数に分割して構成することができる。図４のように組み合わせると、庇部５１１の両端は側壁部５１２の役割も果たすことになる。庇部５１１や側壁部５１２の先端は、地盤に押し込み易いように刃型に形成するのが好ましい。
【００２５】
地上６１から上段部５１を掘削する場合は、庇部５１１を縮めて地上６１に設置した大型のバックホウ７などを使用して掘削をおこなう。また、庇部５１１を伸ばして上段部５１の内側から掘削を行う場合は、油圧ショベルや回転カッタなどの公知の開放型シールド機で使用する掘削機を使用したり、小型のバックホウなどの掘削機械を上段部５１に設置したりして掘削をおこなう。
また、上段部５１の天井には、開閉式の開口部５１３を設けるのが好ましい。開口部５１３は、地上６１から掘削を行うときには開放し、シールド掘進機５の天井が地中に埋もれる場合には閉塞させる。開口部５１３の開閉は機械式に限定されるものではなく、必要に応じて鋼板などで穴を塞ぐという構成であってもよい。開口部５１３は、分割函体１や資材の搬入、掘削土砂の排出などに使用することができる。
上段部５１の排土は、地上から掘削を行う場合は地上に排出することができるが、内側から掘削を行う場合は、ベルトコンベア５１６などを配置して掘削土砂の搬送を行う。また、上段部５１の姿勢を制御するために公知の可動ソリ５１５などを上段部５１の側面に配置することもできる。
【００２６】
上段部５１を地上６１から掘削する場合は、地上６１と上段部５１の上端の間を山留めするための切削山留め体５６を配置するのが好ましい。切削山留め体５６はシールド掘進機５の上段部５１の天井に着脱可能な構造で取り付ける。
ここで、切削山留め体５６とは、例えば２つの山留め板５６１をシールド掘進機５の幅程度の間隔を置いてほぼ並行に直立させて配置し、かかる間隔に複数の間隔保持部材５６２を夫々の山留め板５６１に垂直に連結させて製作したものである。山留め板５６１としては例えば鋼製板など山留め部材としての剛性を有する材料を使用するのが好ましい。また、間隔保持部材５６２としては、例えばＨ型鋼材を使用できる。
切削山留め体５６を使用する目的は、シールド掘進機５の掘進に応じて山留め板５６１を地盤内に推進させ、かかる山留め板５６１で土留めをしながら、山留め板５６１内を地上からバックホウ７等で掘削するためである。
【００２７】
なお、本発明の施工方法において使用するシールド掘進機５は上記するシールド掘進機５に拘泥するものではない。すなわち、縦長の開放型掘進機（その下方に密閉型シールド掘進機を備えていない掘進機）を使用して掘削溝２を施工しながら分割函体１を設置することもできる。また、掘削溝２の下方を密閉型シールド掘進機にて先行施工して分割体を設置した後に、その上方を開放型掘進機にて掘削するとともに分割函体１を設置することもできる。
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法１について説明する。
【００２９】
＜イ＞分割函体設置工程
シールド掘進機５を使用して、地盤に断面視矩形の掘削溝２を造成する。掘削溝２を造成しながら分割函体１（を構成する部材）を地上からクレーン等で吊り下ろして掘削溝２内に設置する。かかる分割函体１の構成部材の設置状況を図５に示す。
まず、下床版台形柱体１１を掘削溝２内に設置した後、分割函体右側柱体１２及び分割函体左側柱体１３を下床版台形柱体１１の端部のテーパー面に係合設置し、その後、上床版台形柱体１０を設置して分割函体１を構築する（図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）参照）。
構築した分割函体１上に上記と同様の手順で分割函体１を構築して分割函体群１１０を構築する（図７（ｂ）参照）。
【００３０】
＜ロ＞埋戻し工程及び分割函体群列の構築
分割函体群１１０を構築しながら、かかる分割函体群１１０の上部の埋戻し６２をおこなう。すなわち、埋戻し工程は、上記の分割函体設置工程と並行しながら進めていくのが好ましい。分割函体群１１０を隣接設置していくことによってトンネル延長方向に伸びた１列の分割函体群列１２０が構築される（図５参照）。
本発明においては、上記の分割函体群列１２０を間隔３をおいてほぼ並行に複数構築するため（図８（ａ）参照）、かかる複数の分割函体群列１２０の構築は、工期や工費を勘案して１列ごとにおこなうこともできるし、シールド掘進機５を複数使用して各列を同時に構築することもできる。
埋戻し工程完了後は舗装を施工することで、地上道路として供用することができる。
【００３１】
＜ハ＞分割函体群列の間の掘削
分割函体群列１２０、１２０の間の間隔３の掘削において、分割函体群１１０の土被り部分については、例えば、地上から所定の法面を形成しながら開削施工をおこない、分割函体群１１０、１１０の間の掘削は分割函体群１１０を山留め支保部材として利用しながら掘り下げていくことができる（図８（ｂ）参照）。
【００３２】
＜ニ＞本設大断面トンネルの構築
分割函体群列１２０、１２０の間の掘削完了後、または分割函体郡列１２０、１２０の間の掘削と並行して本設大断面トンネル４の構築をおこなう。分割函体郡列１２０を構成する各構成部材を外型枠とし、分割函体郡列１２０の構成部材を撤去しながら本設大断面トンネル４を構成する構成部材（上床版、側壁、柱脚、底版など）を構築する。また、分割函体郡列１２０を本設大断面トンネル４の構成部材の一部として使用する場合には、分割函体郡列１２０を構成する構成部材を巻き込んで本設大断面トンネル４の構成部材を構築するとともに、不要な分割函体郡列１２０構成部材は撤去しながら本設大断面トンネルを完成させる（図９参照）。
【００３３】
以下、本発明の分割函体を使用した大断面トンネルの施工方法２について説明する。なお、上記する施工方法１と重複する工程については省略する。
【００３４】
＜イ＞函体設置工程
異形断面シールド掘進機（シールド掘進機５の下段部５２に相当する）を使用して矩形のシールド函体を設置して矩形シールド函体列を構築する。かかる函体列は間隔３を置いて複数設置できる（図示せず）。
＜ロ＞分割函体設置工程
矩形シールド函体の上床版に沿って地盤に掘削溝２を造成しながら、矩形シールド函体上に分割函体１を設置していく。ここで、掘削溝２の造成は、シールド掘進機５の上段部５１に相当する開放型掘進機を使用するのが好ましい。分割函体１の設置方法は上記する施工方法１と同様である。なお、分割函体１は矩形シールド函体の上床版上に１段設置することもできるし、２段以上設置することもできる（図示せず）。
＜ハ＞埋戻し工程及び本設大断面トンネルの構築
最上段の分割函体１上部を埋戻して矩形断面シールド函体及び分割函体１からなる函体列を構築する。かかる函体列は間隔３を置いて複数設置する（図示せず）。
その後の間隔３の掘削及び本設大断面トンネルの構築は施工方法１と同様である。
【００３５】
【発明の実施の形態２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態２について説明する。
【００３６】
分割函体１を構成する上床版１５と下床版１６の間に、上床版１５及び下床版１６と並行（またはほぼ並行）に中床版１９を備えた分割函体１を使用する（図２（ａ）参照）。ここで、分割函体１を筒体軸に垂直に切断した断面において、中床版１９の上面が台形の長手底辺となるような台形の柱体を中床版１９から分割して構成される中床版台形柱体１４を備えた中床版１９とする。すなわち、本実施形態における分割函体１は、上床版台形柱体１０、下床版台形柱体１１、分割函体右側柱体１２、分割函体左側柱体１３、及び中床版台形柱体１４から構成された分割函体１である。
なお、中床版１９（及び中床版台形柱体１４）を上床版１５と下床版１６の間に複数設けることもできる。図２（ｂ）には、中床版１９を２箇所設けた場合の分割函体１を示している。
【００３７】
中床版１９を備えた分割函体１を使用することによって、中床版１９のない分割函体１（実施形態１の分割函体１）を使用する場合に要していた複数の分割函体１を鉛直方向に積み上げ設置していく工程を省略することができるため、作業効率の向上を図ることができる。
【００３８】
以下、図面を参照しながら中床版１９を備えた分割函体１を使用した大断面トンネルの施工方法について説明する。なお、実施の形態１における施工方法と重複する工程については省略する。
【００３９】
分割函体設置工程として、掘削溝２内に中床版を備えた分割函体１を設置する（図１０（ａ）参照）。すなわち、下床版台形柱体１１を掘削溝２内に設置した後、分割函体右側柱体１２及び分割函体左側柱体１３を下床版台形柱体１１の端部のテーパー面に係合設置し、その後、中床版台形柱体１４を設置し、上床版台形柱体１０を設置して分割函体１を構築する。
上記する分割函体１を掘削溝２内で隣接設置するとともに分割函体１の上部を埋戻して分割函体列１３０を構築し（埋戻し工程）、略並行に複数設けた分割函体列１３０の間の間隔３を掘削（図１０（ｂ）参照）及び本設大断面トンネル４の構築は実施の形態１における施工方法と同様である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の大断面トンネルの施工方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞広範な作業帯を占有しないため、地上の交通障害を少なくして工事をおこなうことができる。
＜ロ＞切削山留め体を備えた開放型シールド機及び密閉型シールド掘進機からなるシールド掘進機を使用して地上に掘削溝を造成するため、掘削の影響が周辺におよび難い。
＜ハ＞分割函体をさらに複数の分割ピースに分割するため、函体を吊り下ろす重機及び運搬車輌の小型化を図ることができる。
＜ニ＞仮設用の函体や本設の分割函体が土留め壁および土留め支保部材としての役割を担うため、土留め壁の施工や切梁設置などの必要がなく、全体工程を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の分割函体を示した斜視図。（ｂ）分割函体を上床版台形柱体と下床版台形柱体と分割函体左側柱体と分割函体右側柱体に分割した場合の斜視図。
【図２】中床版を備えた分割函体を示した斜視図であり、（ａ）中床版を１段備えた分割函体を示した斜視図。（ｂ）中床版を２段備えた分割函体を示した斜視図。
【図３】本発明の施工方法に使用するシールド掘進機の縦断図。
【図４】本発明の施工方法に使用するシールド掘進機の正面図。
【図５】本発明の施工方法においてシールド掘進機で掘進しながら分割函体を吊り下ろしている状況を説明した説明図。
【図６】本発明の施工方法を説明した説明図であり、（ａ）下床版台形柱体を設置したことを説明した説明図。（ｂ）下床版台形柱体設置後に分割函体左側柱体を設置し、分割函体右側柱体を設置している状況を説明した説明図。
【図７】本発明の施工方法を説明した説明図であり、（ａ）下床版台形柱体、分割函体左側柱体、分割函体右側柱体設置後に上床版台形柱体を設置している状況を説明した説明図。（ｂ）２段目分割函体のうち、上床版台形柱体を設置している状況を説明した説明図。
【図８】本発明の施工方法を説明した説明図であり、（ａ）間隔を置いて２列の分割函体群列の構築が完成した状況を説明した説明図。（ｂ）間隔を掘削している状況を説明した説明図。
【図９】本設大断面トンネルの構築が完成した状況を説明した説明図。
【図１０】中床版を備えた分割函体を使用した本発明の施工方法を説明した説明図であり、（ａ）中床版台形柱体を設置している状況を説明した説明図。（ｂ）間隔を掘削している状況を説明した説明図。
【図１１】アプローチ部の分割函体を設置した状況を説明した説明図。
【図１２】従来の大断面トンネルの施工方法を説明した説明図。
【符号の説明】
１・・・分割函体
１０・・上床版台形柱体
１１・・下床版台形柱体
１２・・分割函体右側柱体
１３・・分割函体左側柱体
１４・・中床版台形柱体
１５・・上床版
１６・・下床版
１７・・右側壁
１８・・左側壁
１９・・中床版
１１０・分割函体群
１２０・分割函体群列
１３０・分割函体列
２・・・掘削溝
３・・・間隔
４・・・本設大断面トンネル
５・・・シールド掘進機
５１・・上段部
５２・・下段部
５１１・庇部
５１２・側壁部
５２１・掘削カッタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a divided box used when constructing a large-section tunnel using a small-section divided box, and a method of constructing a large-section tunnel using such a divided box.
[0002]
[Prior art]
When constructing a tunnel underground, open-cutting method is to construct a retaining wall on both sides of the tunnel along the tunnel axis, excavate the inside of the tunnel, construct a tunnel body, and then bury the tunnel and remove the retaining wall. Is being performed.
On the other hand, when constructing an underground flyover tunnel under a road, a railway, or the like, construction using a shield method or a propulsion method is generally performed in order to avoid obstacles to ground traffic due to the above-mentioned excavation method.
By the way, underground tunnels have been increasing in cross section due to an increase in traffic volume and diversification of applications of underground tunnels in recent years. When such a large-section tunnel is constructed, a plurality of small-section tunnels are constructed and connected by a shield method to construct a large-section tunnel. In the excavation method, an auxiliary method such as ground improvement is used in combination, and construction is performed while occupying a wide work zone.
As shown in FIG. 12, the present inventors have devised and disclosed a method of installing a plurality of small-section tunnels by a propulsion method so as to make them adjacent to each other when constructing a large-section tunnel. 1). Here, the propulsion of the propulsion pipe a is performed while fitting the protrusions c provided on the other side wall into the grooves b engraved on one side wall.
[0003]
Also, an open shield method is used as a method combining the advantages of the open-cut method and the shield method. With the open shield method, a shield excavator whose front and upper sides are opened is used to excavate and excavate the ground in the face excavation chamber with a backhoe, and a hydraulic jack is used to propel the shield excavator in reaction to the laying box. In this method, a box is laid, tail voids are injected, and the upper part of the box is buried. Patent Document 2 discloses an open shield machine and an open shield method using the open shield machine.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-214699A [Patent Document 2]
JP-A-2002-70481 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described conventional method for constructing a large-section tunnel has the following problems.
 The open-cutting method occupies a wide range of work zones due to the necessity of large machines and the like, which may cause ground traffic congestion.
 In the open-cutting method, the peripheral facilities near the construction site are greatly affected, so it is inevitable to use auxiliary methods such as ground improvement.
<C> Even if a large cross section is divided into small cross sections and a large cross section tunnel is constructed, if the split box becomes large, the transport vehicle and the split box to the construction site of the split box The size of the heavy equipment for installation can be increased.
<D> With the shield method, it is difficult to excavate large sections. In addition, even when a large-section tunnel is constructed by combining divided bodies obtained by dividing a large section into small sections, it is difficult to use the shield method when there is little earth covering.
[0006]
[Object of the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and has a divided box that does not need to occupy a wide working zone on the ground when constructing a large-section tunnel, and a large section using the divided box. The purpose is to provide a construction method of a tunnel. It is another object of the present invention to provide a divided box and a method for constructing a large-section tunnel using the divided box, which has little effect on peripheral facilities close to the construction site. It is another object of the present invention to provide a split box capable of reducing the size of the split box and a method for constructing a large-section tunnel using the split box. It is still another object of the present invention to provide a divided box capable of constructing a large-section tunnel under conditions of low earth covering and a method of constructing a large-section tunnel using the divided box.
The present invention achieves at least one of these objects.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the split box used in the method for constructing a large-section tunnel of the present invention is used when dividing and constructing a large-section tunnel, an upper deck, a lower deck, a right wall, A quadrangular prism cylindrical split box composed of a left side wall, and in a cross section cut perpendicularly to a cylindrical axis of the split box, the trapezoidal column in which the upper surface of the upper floor slab is a trapezoidal long base. The upper floor slab trapezoidal column constituting a part of the upper floor slab, and in a cross section cut perpendicular to the cylinder axis of the divided box, the trapezoidal column in which the lower surface of the lower floor slab is the longitudinal base of the trapezoid is the lower part. A lower slab trapezoidal column constituting a part of the slab, and a divided box left column and a divided box constituting the divided box excluding the upper slab trapezoidal column and the lower slab trapezoidal column And a right-hand column.
[0008]
Further, the split box used in the method for constructing a large-section tunnel of the present invention, in the split box, between the upper slab and the lower slab, substantially parallel to the upper slab and the lower slab. A middle floor where a middle floor slab is provided and a trapezoidal column in which a top surface of the middle floor slab is a long base of a trapezoid in a cross section cut perpendicular to the cylinder axis of the divided box constitutes a part of the upper floor slab. A divided box having a trapezoidal column can be used.
[0009]
In the above-mentioned divided box, a divided box provided with a plurality of the middle floor slabs can be used.
[0010]
Furthermore, the method of constructing a large-section tunnel using the divided box of the present invention is a method of constructing a large-section tunnel using the divided box described above, while forming an excavation groove having a rectangular cross section in the ground. The lower floor slab trapezoidal column is installed, the split box left side column and the split box right side column are installed, and the upper floor slab trapezoidal column is installed to construct the split box and excavate. A plurality of the divided boxes are vertically stacked in the trench to form a divided box group, and the divided box group is installed adjacent to the excavation groove, and the divided box group is provided. A backfilling step of backfilling the upper part of the frame, constructing a divided box group sequence, excavating between the plurality of divided box group lines constructed substantially in parallel at intervals, the divided box group sequence The main feature is to construct a permanent large section tunnel while using it as a retaining member A large sectional tunnel construction method using the split box making body that.
[0011]
The method of constructing a large-section tunnel using the divided box of the present invention is a method of constructing a large-section tunnel using the divided box described above, while forming a rectangular excavation groove having a rectangular cross section in the ground. The lower floor slab trapezoidal column is installed, the split box left side column and the split box right side column are installed, the middle floor slab trapezoidal column is installed, and the upper floor slab trapezoidal column is installed. By constructing the divided box, a divided box installation step of installing the divided box adjacent to the excavation groove, and a back-filling step of backfilling the upper part of the divided box, the divided box row by Constructing, excavating between the plurality of divided box rows constructed substantially in parallel at intervals, and constructing a permanent large section tunnel while using the divided box rows as mountain retaining support members. Construction method of large section tunnel using split box can be used
[0012]
In addition, the method for constructing a large-section tunnel using the divided box of the present invention is the method for constructing a large-section tunnel using the divided box described above, wherein the closed lower portion having an excavation cutter on the front and at least the front. And an open type upper step portion having an open end, wherein the upper step portion is formed by using a shield excavator having a slide type eaves portion and a slide type side wall portion to form the excavation groove. The construction method of a large section tunnel using a box can be used.
[0013]
Further, the construction method of the large section tunnel using the split box of the present invention, a box installation step of installing a rectangular shield box using a deformed section shield excavator capable of excavating a deformed section, While forming an excavation groove in the ground along the upper floor slab of the rectangular shield box, a split box installation step of installing the split box adjacently on the rectangular shield box, and the upper part of the split box A backfilling step, backfilling, by constructing a box row consisting of a rectangular shield box and a divided box, excavating between a plurality of said box rows constructed in parallel at intervals, said box row The method for constructing a large-section tunnel using a split box, which is characterized in that a permanent large-section tunnel is constructed while using the ridge as a retaining member, can be used.
[0014]
Embodiment 1 of the present invention
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
 Split box (Fig. 1)
The divided box 1 used in the method for constructing a large-section tunnel according to the present invention is constituted by a box piece obtained by dividing a cylindrical quadrangular prism composed of an upper floor slab 15, a lower floor slab 16, a right side wall 17, and a left side wall 18 into four. Is done. The first of the four divided box pieces is a trapezoidal column in which the upper surface of the upper floor slab 15 is a trapezoidal longitudinal base in a cross section obtained by cutting the divided box 1 perpendicular to the cylinder axis. Is a trapezoidal column 10 on the upper floor slab that constitutes a part of. The second of the four divided box pieces is a trapezoidal column in which the lower surface of the lower floor plate 16 is a trapezoidal longitudinal base in a cross section of the divided box 1 cut perpendicular to the cylinder axis. The lower floor slab trapezoidal column 11 constituting a part of the stencil 16. The other of the box pieces divided into four parts constitute the divided box 1 excluding the above-described upper floor slab trapezoidal column 10 and lower floor slab trapezoidal column 11, the right side wall 17, the upper floor slab 15, and the lower floor slab 16. There are a divided box right column 12 composed of a part, and a divided box left column 13 composed of a part of the left side wall 18, the upper floor slab 15 and the lower floor slab 16.
[0016]
The lower floor slab trapezoidal column 11 is formed into the above-described sectional view shape (C-shape) in accordance with the tapered surfaces at both ends of the lower floor slab trapezoidal column 10 at the time of assembling the divided box 1. This is to facilitate installation of the divided box right column 12 and the divided box left column 13.
The upper floor slab trapezoidal column 10 is formed into the above-described sectional view shape (inverted C-shape) because the upper floor slab trapezoidal column 10 is divided into the divided box right side column at the time of final assembly of the divided box 1. This is for fitting to the tapered surface of the end portion of the split box 12 and the left column 13 of the split box.
[0017]
When assembling the lower floor slab trapezoidal column 11, the upper floor slab trapezoidal column 10, the divided box right side column 12, and the divided box left side column 13, it is preferable to temporarily fix each column with bolts or the like. . Since such a divided box 1 is a temporary member, there is no problem even if the divided bodies are mutually shifted during construction. Of course, the split box 1 can be used as a part of the main member, but in such a case, it is necessary to securely connect the split box 1 with, for example, a bolt.
[0018]
The divided box 1 can be manufactured as a steel box or a concrete box.
[0019]
By dividing the divided box 1 used for constructing the large-section tunnel into a plurality of divided pieces as in the present invention, the weight of the divided body can be reduced when the divided pieces are suspended from the ground 61 by a crane or the like. Therefore, it is possible to reduce the scale of the heavy equipment turning on the ground 61. Reducing the weight of the divided body also leads to downsizing of the divided body transport vehicle.
[0020]
In addition, the approach part that leads from the ground 61 to the underground tunnel is a side wall 8 (a side wall formed by adjusting the height of the right side wall 17 and the left side wall 18 and cutting the upper part in the middle of the side wall). It can be constructed by installing a lining plate 9 thereon (see FIG. 11). The lining plate 9 is preferably installed on the side wall 8 via a buffer 93 such as a rubber plate, and is preferably locked to the side wall 8 by a bolt 91 or a slip-off preventing angle 92.
[0021]
 Shield excavator (Figs. 3 and 4)
The shield machine 5 includes an upper section 51 and a lower section 52. The upper section 51 is an open excavator having at least an open front. The lower section 52 is a hermetic excavator provided with an excavating cutter 521 on the front side. It is preferable that the upper part 51 is made to protrude more in the excavation direction than the lower part 52. By protruding the upper section 51 in this manner, the front surface of the lower section 52 can be kept in a closed state, and the earth discharging when the lower section 52 is an earth pressure shield machine can be smoothly performed.
A well-known tail seal 53 for preventing intrusion of groundwater or earth and sand from between the divided casing 1 and the outer shell is disposed behind the shield machine 5. In addition, the shield jack 54 for excavation is arranged at a necessary place.
When constructing a curved section, the shield excavator 5 preferably has a known middle-bent structure by dividing the outer shell in the tunnel axial direction and arranging a middle-bend jack 55.
[0022]
The lower part 52 is a part that constitutes a lower part of the shield machine 5, and is a part that excavates while excavating with the excavating cutter 521. The cross-sectional view of the lower portion 52 can be formed, for example, as a rectangle such as a rectangle or a square, or as a circle truncated at the boundary with the upper portion 51.
As the excavating cutter 521 disposed on the front surface, a well-known excavating cutter for a shielded excavator can be used. Further, as shown in FIG. 4, a plurality of swing cutters 521 that swing around the excavation axis in the excavation axis direction can be provided and used. The plurality of swing cutters 521 can be controlled so that the excavation ranges of the respective swing cutters 521 do not overlap. For example, two oscillating cutters 521 are arranged in the same plane or both in front and back, and each oscillating cutter 521 is excavated only in its own share area. When excavating a rectangular cross section, the rectangular cross section can be divided into, for example, two equal parts, and the ground can be cut while the two rocking cutters 521 rock within each divided range. In this case, the swing of the swing cutter 521 can be controlled so as to swing in opposite directions about the swing axis. With this control, the two rocking cutters 521 can excavate without interfering with each other and while maintaining the traveling direction of the shield excavator 5 in a fixed direction.
[0023]
When the lower part 52 is of an earth pressure type, a screw conveyor 522 for discharging the earth is disposed. Further, for example, a belt conveyor 523 for transporting excavated earth and sand in a tunnel can be arranged behind the screw conveyor 522, and the excavated earth and sand in the lower section 52 can be carried out by the lower section 52.
[0024]
The upper part 51 is a part that constitutes the upper part of the shield machine 5. The cross section of the upper portion 51 can be formed in a quadrangle such as a rectangle or a square. The upper part 51 is formed of a bottom plate arranged on the boundary between the ceiling and the side wall and, if necessary, the lower part 52.
The foremost part of the side wall of the upper step part 51 in the excavation direction is a slide-type side wall part 512. The side wall portion 512 can be extended or contracted in the excavation direction by a slide jack 514 or the like. The side wall portion 512 can be configured to extend and contract integrally, but it is preferable that the side wall portion 512 be configured to be divided into a plurality of stages so that they can be operated separately. The side wall portion 512 shown in FIGS. 3 and 4 is an example of the side wall portion 512 divided into three stages.
The foremost part of the ceiling of the upper part 51 in the excavation direction is a sliding eave part 511. The eaves portion 511 can be expanded and contracted by a sliding jack 514 or the like, similarly to the side wall portion 512. However, the eave portion 511 and the side wall portion 512 are configured to operate independently and separately. The eaves portion 511 can also be configured by being divided into a plurality of portions similarly to the side wall portion 512. When combined as shown in FIG. 4, both ends of the eave portion 511 also play the role of the side wall portion 512. The tips of the eaves 511 and the side walls 512 are preferably formed in a blade shape so as to be easily pushed into the ground.
[0025]
When excavating the upper part 51 from the ground 61, the excavation is performed using the large backhoe 7 or the like installed on the ground 61 by shrinking the eaves part 511. When excavating from the inside of the upper section 51 by extending the eaves section 511, an excavator used in a known open shield machine such as a hydraulic shovel or a rotary cutter is used, or an excavating machine such as a small backhoe is used. Is installed on the upper part 51 for excavation.
Further, it is preferable to provide an opening / closing opening 513 in the ceiling of the upper section 51. The opening 513 is opened when excavating from the ground 61 and closed when the ceiling of the shield machine 5 is buried in the ground. The opening and closing of the opening 513 is not limited to the mechanical type, and a configuration in which the hole is closed with a steel plate or the like as necessary may be employed. The opening 513 can be used for carrying in the divided casing 1 and materials, discharging excavated earth and sand, and the like.
When excavating from the ground, the upper part 51 can be discharged to the ground, but when excavating from the inside, a belt conveyor 516 or the like is arranged to convey the excavated earth and sand. Further, a known movable sled 515 or the like can be arranged on the side surface of the upper section 51 in order to control the attitude of the upper section 51.
[0026]
When the upper part 51 is excavated from the ground 61, it is preferable to arrange a cutting mountain retaining body 56 for retaining the ground between the ground 61 and the upper end of the upper part 51. The cutting mountain retaining body 56 is attached to the ceiling of the upper section 51 of the shield machine 5 with a detachable structure.
Here, the cutting mountain retaining body 56 is, for example, arranged in such a manner that two mountain retaining plates 561 are erected substantially in parallel at an interval of about the width of the shield machine 5 and a plurality of interval holding members 562 are arranged at the interval. It is manufactured by being vertically connected to a mountain retaining plate 561. As the mountain retaining plate 561, it is preferable to use a material having rigidity as a mountain retaining member such as a steel plate, for example. Further, as the spacing member 562, for example, an H-shaped steel material can be used.
The purpose of using the cutting mountain retaining body 56 is to propel the mountain retaining plate 561 into the ground in accordance with the excavation of the shield excavator 5, while retaining the soil with the mountain retaining plate 561, and moving the inside of the mountain retaining plate 561 from the ground to the backhoe 7 or the like. For excavation.
[0027]
The shield machine 5 used in the construction method of the present invention is not limited to the shield machine 5 described above. That is, it is also possible to install the divided casing 1 while constructing the excavation groove 2 using a vertically long open type excavator (excavator having no closed shield excavator below). Alternatively, the divided body may be installed by pre-constructing the lower part of the excavation groove 2 with a closed shield excavator, and then excavating the upper part by an open excavator and the division box 1 may be installed.
[0028]
Hereinafter, a method 1 of constructing a large-section tunnel using the divided box of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0029]
 Split Box Installation Step Using the shield machine 5, the excavation groove 2 having a rectangular cross section is formed in the ground. While forming the excavation groove 2, the divided box 1 (members constituting it) is suspended from the ground with a crane or the like and installed in the excavation groove 2. FIG. 5 shows an installation state of the components of the split box 1.
First, after the lower floor slab trapezoidal column 11 is installed in the excavation groove 2, the divided box right side column 12 and the divided box left side column 13 are engaged with the tapered surface at the end of the lower floor slab trapezoidal column 11. Then, the upper floor slab trapezoidal column 10 is installed to construct the divided box 1 (see FIGS. 6A, 6B and 7A).
The divided box 1 is constructed on the constructed divided box 1 by the same procedure as described above to construct the divided box group 110 (see FIG. 7B).
[0030]
 Backfilling process and construction of divided box group sequence While the divided box group 110 is being constructed, the backfill 62 on the upper part of the divided box group 110 is performed. That is, it is preferable that the backfilling step is performed in parallel with the above-described split box installation step. By arranging the divided box groups 110 adjacent to each other, one row of divided box group 120 extending in the tunnel extending direction is constructed (see FIG. 5).
In the present invention, since a plurality of the divided box group rows 120 are constructed substantially in parallel at intervals of 3 (see FIG. 8 (a)), the construction of the plurality of divided box group rows 120 takes It can be performed for each row in consideration of the construction cost, or each row can be simultaneously constructed using a plurality of shield excavators 5.
After the completion of the backfilling process, it can be used as a ground road by constructing pavement.
[0031]
<C> Excavation between divided box group rows In the excavation at the interval 3 between the divided box group rows 120, 120, for the overburden portion of the divided box group 110, for example, a predetermined slope is cut from the ground. Open-cutting work is performed while forming, and excavation between the divided box groups 110, 110 can be performed by using the divided box group 110 as a mountain retaining support member (see FIG. 8 (b)).
[0032]
<D> Construction of the permanent large section tunnel Construction of the permanent large section tunnel 4 after the excavation between the divided box group rows 120, 120 is completed or in parallel with the excavation between the divided box group rows 120, 120 Perform The constituent members constituting the divided box body group row 120 are used as outer molds, and the constituent members (the upper deck, the side walls, the column pedestal) constituting the main large-section tunnel 4 while removing the constituent members of the divided box body group row 120 are removed. , Bottom plate, etc.). When the divided box body group row 120 is used as a part of the constituent members of the permanent large section tunnel 4, the constituent members constituting the divided box body group row 120 are rolled up to construct the main large section tunnel 4. While constructing the members, the unnecessary large-sized section tunnels 120 are completed while removing unnecessary constituent members of the box group 120 (see FIG. 9).
[0033]
Hereinafter, a method 2 of constructing a large-section tunnel using the split box of the present invention will be described. In addition, the process which overlaps with the above-mentioned construction method 1 is omitted.
[0034]
<A> Box installation process A rectangular shield box is installed using a deformed section shield excavator (corresponding to the lower part 52 of the shield excavator 5) to construct a rectangular shield box array. A plurality of such boxes can be installed at intervals of 3 (not shown).
 Split Box Installation Step The split box 1 is installed on the rectangular shield box while forming the excavation groove 2 in the ground along the upper floor of the rectangular shield box. Here, it is preferable to use an open excavator corresponding to the upper section 51 of the shield excavator 5 for forming the excavation groove 2. The installation method of the split box 1 is the same as the construction method 1 described above. In addition, the division | segmentation box 1 can be installed in one step on the upper floor slab of a rectangular shield box, and can also be installed in two or more steps (not shown).
<C> Backfilling process and construction of a permanent large section tunnel The upper part of the uppermost divided box 1 is backfilled to construct a box row composed of a shield box having a rectangular cross section and a divided box 1. A plurality of such boxes are arranged at intervals of 3 (not shown).
Subsequent excavation at the interval 3 and construction of the permanent large section tunnel are the same as in the construction method 1.
[0035]
Embodiment 2 of the present invention
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0036]
Between the upper slab 15 and the lower slab 16 constituting the divided box 1, the divided box 1 provided with the middle slab 19 in parallel (or almost in parallel) with the upper slab 15 and the lower slab 16 is used ( FIG. 2A). Here, a trapezoidal column in which the upper surface of the middle floor slab 19 is the longest base of the trapezoid in the section obtained by cutting the divided box 1 perpendicular to the cylinder axis is divided from the middle floor slab 19. An intermediate floor slab 19 including the intermediate floor slab trapezoidal column 14 is provided. That is, the divided box 1 in the present embodiment includes an upper slab trapezoidal column 10, a lower slab trapezoidal column 11, a divided box right column 12, a divided box left column 13, and an intermediate slab trapezoidal column. 14 is a divided box 1 composed of
In addition, a plurality of middle floor slabs 19 (and the middle floor slab trapezoidal pillars 14) may be provided between the upper floor slab 15 and the lower floor slab 16. FIG. 2B shows the divided box 1 in the case where two intermediate floor slabs 19 are provided.
[0037]
By using the divided box 1 having the middle floor slab 19, a plurality of divided boxes required when using the divided box 1 without the middle slab 19 (the divided box 1 of the first embodiment). Since the step of stacking and installing the bodies 1 in the vertical direction can be omitted, the work efficiency can be improved.
[0038]
Hereinafter, a method of constructing a large-section tunnel using the divided box 1 provided with the middle floor slab 19 will be described with reference to the drawings. In addition, the process which overlaps with the construction method in Embodiment 1 is omitted.
[0039]
As a divided box installation step, the divided box 1 having the intermediate floor slab is installed in the excavation groove 2 (see FIG. 10A). That is, after the lower floor slab trapezoidal column 11 is installed in the excavation groove 2, the divided box right side column 12 and the divided box left side column 13 are engaged with the tapered surface of the end of the lower floor slab trapezoidal column 11. Then, the intermediate floor slab trapezoidal pillars 14 are installed, and the upper floor slab trapezoidal pillars 10 are installed to construct the divided box 1.
The above-mentioned divided boxes 1 are placed adjacent to each other in the excavation groove 2 and the upper part of the divided boxes 1 is back-filled to construct a divided box row 130 (backfilling step), and a plurality of divided box rows provided substantially in parallel. Excavation of the interval 3 between 130 (see FIG. 10B) and construction of the permanent large-section tunnel 4 are the same as the construction method in the first embodiment.
[0040]
【The invention's effect】
Since the method for constructing a large-section tunnel according to the present invention is as described above, the following effects can be obtained.
 Since it does not occupy a wide range of work zones, construction work can be performed with less traffic obstacles on the ground.
 Since the excavation groove is formed on the ground using a shield excavator including an open shield machine and a closed shield excavator equipped with a cutting mountain retaining body, the influence of excavation is hard to reach the periphery.
<C> Since the divided box is further divided into a plurality of divided pieces, it is possible to reduce the size of the heavy equipment for hanging the box and the transport vehicle.
<D> Temporary housing and permanent split housing play the role of retaining walls and retaining members, so there is no need to construct retaining walls or install cutting beams, thus shortening the overall process. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a perspective view showing a divided box of the present invention. (B) A perspective view of the case where the divided box is divided into a trapezoidal column of upper floor slab, a trapezoidal column of lower floor slab, a left column of the divided box, and a right column of the divided box.
FIG. 2 is a perspective view showing a divided box provided with an intermediate floor slab, and FIG. 2 (a) is a perspective view showing a divided box provided with one step of an intermediate floor slab. (B) The perspective view which showed the division | segmentation box body provided with the two steps of the middle floor slabs.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a shield machine used in the construction method of the present invention.
FIG. 4 is a front view of a shield machine used in the construction method of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view illustrating a state in which a divided box is suspended while excavating with a shield machine in the construction method of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view for explaining the construction method of the present invention, and (a) an explanatory view for explaining that a lower floor slab trapezoidal column is installed. (B) Explanatory drawing explaining the situation where the split box left column is installed after the lower floor slab trapezoidal column is installed, and the split box right column is installed.
FIG. 7 is an explanatory view for explaining a construction method of the present invention, in which (a) an upper floor slab trapezoidal column is set after a lower slab trapezoidal column, a split box left column, and a split box right column are installed. FIG. (B) Explanatory drawing explaining the situation in which the upper floor slab trapezoidal column is installed among the second-stage divided boxes.
FIG. 8 is an explanatory view for explaining the construction method of the present invention, and (a) is an explanatory view for explaining a situation where the construction of two divided box group rows at intervals is completed. (B) Explanatory drawing explaining the situation which is excavating the space | interval.
FIG. 9 is an explanatory view illustrating a situation in which the construction of the permanent large section tunnel is completed.
FIGS. 10A and 10B are explanatory views illustrating a construction method of the present invention using a divided box provided with an intermediate floor slab, and FIG. 10A is an explanatory view illustrating a situation where a trapezoidal column of an intermediate floor slab is installed. (B) Explanatory drawing explaining the situation which is excavating the space | interval.
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a situation in which a divided box of the approach section is installed.
FIG. 12 is an explanatory view illustrating a conventional method for constructing a large-section tunnel.
[Explanation of symbols]
1 ・・・ Division box 10 ・・ Top floor plate trapezoidal column 11 ・・ Lower floor plate trapezoidal column 12 ・・ Division box right side column 13 ・・ Division box left side column 14 ・・ Medium floor plate trapezoidal column Body 15 Upper floor slab 16 Lower floor slab 17 Right wall 18 Left wall 19 Middle floor slab 110 Split box group 120 Split box group row 130 Split box row 2 Excavation groove 3 Interval 4 Main large section tunnel 5 Shield excavator 51 Upper part 52 Lower part 511 Eave 512 Side wall 521 Excavation cutter

Claims

A quadrangular prism-shaped split box consisting of an upper floor slab, a lower floor slab, a right side wall, and a left side wall, which is used when splitting a large section tunnel.
An upper floor slab trapezoidal column in which a trapezoidal column in which the upper surface of the upper slab is a longitudinal base of the trapezoid forms a part of the upper slab,
In a cross section cut perpendicular to the cylinder axis of the divided box, a trapezoidal column in which the lower surface of the lower floor slab is a long base of a trapezoid is a lower floor slab trapezoidal column constituting a part of the lower floor slab. ,
The upper box slab trapezoidal column and the lower box slab trapezoidal column except for the divided box left column and the divided box right column that constitute the divided box,
Split box.

The divided box according to claim 1,
Between the upper floor slab and the lower floor slab, an intermediate floor slab is provided substantially in parallel with the upper floor slab and the lower floor slab, and in a cross section cut perpendicular to the cylinder axis of the divided box, the intermediate floor slab A trapezoidal column whose upper surface is a trapezoidal longitudinal base has an intermediate floor slab trapezoidal column constituting a part of the upper floor slab,
Split box.

The divided box according to claim 2, wherein a plurality of the intermediate floor slabs are provided,
Split box.

A method for constructing a large-section tunnel using the divided box according to claim 1,
While creating a rectangular excavation groove in cross section in the ground, installing the lower floor slab trapezoidal column, installing the split box left column and the split box right column, and forming the upper floor slab trapezoidal column. By constructing the divided box by installing, a plurality of the divided boxes are vertically stacked in the excavation groove to form a divided box group, and the divided box group is installed adjacent to the excavation groove. The split box installation process,
A backfilling step of backfilling the upper part of the divided box group, thereby constructing a divided box group sequence,
Excavating between the plurality of divided box group rows constructed substantially in parallel at intervals,
Constructing a large-scale tunnel with the divided box body group as a retaining member using a mountain retaining structure,
Construction method of large section tunnel using split box.

A method for constructing a large-section tunnel using the divided box according to claim 2 or 3,
While forming a rectangular excavation groove of a rectangular cross section in the ground, installing the lower floor slab trapezoidal column, installing the split box left column and the split box right column, the middle slab trapezoidal column Installed, constructing the divided box by installing the trapezoidal column of the upper floor slab, a divided box installation step of installing the divided box adjacent to the excavation groove,
A backfilling step of backfilling the upper part of the split box, to build a split box row,
Excavating between the plurality of divided box rows constructed substantially in parallel at intervals,
It is characterized by constructing a permanent large section tunnel while using the divided box row as a mountain retaining support member,
Construction method of large section tunnel using split box.

In a method for constructing a large-section tunnel using the divided box according to claim 4 or 5,
The shield excavator includes a closed lower portion having a drilling cutter on the front surface and an open upper portion having at least the front surface opened, and the upper portion has a sliding eaves portion and a sliding side wall portion. Characterized in that it is used to create the dig trench,
Construction method of large section tunnel using split box.

A box installation process of installing a rectangular shield box using a deformed section shield excavator that can excavate a deformed section,
A split box installation step of installing the split box according to claim 1 adjacently on the rectangular shield box while forming an excavation groove in the ground along the upper floor slab of the rectangular shield box,
A backfilling step of backfilling the upper part of the split box, by constructing a box row consisting of a rectangular shield box and a split box,
Excavating between a plurality of the box rows constructed substantially in parallel at intervals,
It is characterized by constructing a permanent large section tunnel while using the box row as a mountain retaining support member,
Construction method of large section tunnel using split box.