JP2010077605A - Construction method for widening tunnel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、先行構築したトンネルを側方に拡幅して横長断面の拡幅トンネルを施工するための工法に関する。 The present invention relates to a construction method for constructing a widened tunnel having a horizontally long cross section by widening a previously constructed tunnel to the side.
この種の工法としては特許文献1,2に示すものが周知である。これらはいずれも横2連に設けた2つの円形トンネルの間を掘削することにより双方の円形トンネルを連通させて横長断面のトンネルを施工するものである。
上記従来の工法はトンネル全長にわたって拡幅を行う場合、つまり全長にわたって横長の大断面トンネルを構築する場合には好適に採用可能な工法であるが、たとえば道路トンネルにおける分岐合流部のようにトンネルの全長のうちのごく一部のみを拡幅すれば良い場合においては施工が大がかりに過ぎて必ずしも合理的ではなく、そのような場合に好適に採用し得る有効適切な工法の開発が望まれているのが実状である。 The conventional method described above is a method that can be suitably used when widening the entire length of the tunnel, that is, when constructing a horizontally large cross-section tunnel over the entire length. In the case where only a small part of it is required to be widened, the construction is too large and not necessarily rational, and the development of an effective and appropriate construction method that can be suitably used in such a case is desired. It's real.
上記事情に鑑み、本発明は第1のトンネルを側方に拡幅して横長断面の拡幅トンネルを施工するためのトンネル拡幅工法であって、拡幅すべき第1のトンネルの少なくとも側方に第2のトンネルを施工して、該第2のトンネル内から前記第1のトンネルの側方に位置する地中壁を施工するとともに、前記第2のトンネルと前記第1のトンネルの上部相互間にアーチ形状の先受工を施工し、それら第1のトンネルと先受工と第2のトンネルと地中壁とにより囲まれる領域を掘削することにより第1のトンネルを側方に拡幅して拡幅トンネルを施工することを特徴とする。 In view of the above circumstances, the present invention is a tunnel widening method for widening a first tunnel laterally to construct a widened tunnel having a laterally long cross section, and the second tunnel is formed at least laterally of the first tunnel to be widened. And an underground wall located on the side of the first tunnel from within the second tunnel, and an arch between the upper part of the second tunnel and the first tunnel. A wide-width tunnel is constructed by excavating a region surrounded by the first tunnel, the first-hand construction, the second tunnel, and the underground wall, and then widening the first tunnel to the side. It is characterized by constructing.
本発明においては、前記第2のトンネルの下方に間隔をおいて第3のトンネルを設け、第2のトンネルから前記先受工を施工し、第2のトンネルと第3のトンネルの間に前記地中壁を施工することが考えられる。
また、前記地中壁を柱体を密に配列してなる柱列壁として施工することが好ましい。
In the present invention, a third tunnel is provided at an interval below the second tunnel, the pre-construction is performed from the second tunnel, and the second tunnel and the third tunnel It is conceivable to construct underground walls.
Moreover, it is preferable to construct the underground wall as a columnar wall formed by densely arranging columns.
本発明においては、前記先受工を前記第2のトンネルから前記第1のトンネルの上部に達する曲線パイプルーフにより形成して該曲線パイプルーフの先端部を前記第1のトンネルの上部に接合し、該曲線パイプルーフの下方を掘削することが好ましい。
あるいは、前記先受工を前記第2のトンネルから前記第1のトンネルの上方に達する曲線パイプルーフにより形成し、該曲線パイプルーフの下方において前記第2のトンネルと前記第1のトンネルの間に鋼管先受工からなる二次先受工を前記第1のトンネルの軸方向に形成していきつつ該二次先受工の下方を掘削しても良い。
もしくは、前記先受工として前記第2のトンネルと前記第1のトンネルの間に鋼管先受工を形成し、該鋼管先受工を前記第1のトンネルの軸方向に施工していきつつ該鋼管先受工の下方を掘削することも考えられる。
In the present invention, the receiving work is formed by a curved pipe roof that reaches the upper part of the first tunnel from the second tunnel, and the tip of the curved pipe roof is joined to the upper part of the first tunnel. It is preferable to excavate below the curved pipe roof.
Alternatively, the first construction is formed by a curved pipe roof reaching from above the second tunnel to the upper side of the first tunnel, and between the second tunnel and the first tunnel below the curved pipe roof. You may excavate the lower part of the secondary receiving work while forming a secondary receiving work made of a steel pipe receiving work in the axial direction of the first tunnel.
Alternatively, a steel pipe tip receiver is formed between the second tunnel and the first tunnel as the tip receiver, and the steel pipe tip receiver is being constructed in the axial direction of the first tunnel. It is also conceivable to excavate below the steel pipe tip receiving work.
本発明によれば、拡幅予定領域を第1のトンネルと先受工と第2のトンネルと地中壁とにより取り囲んだうえでその内側を掘削して拡幅部を施工するので、拡幅掘削時の地盤安定性を確保できるものであり,特に上半アーチ部にかかる応力を先受工と第2のトンネルと地中壁との全体で安定に保持し得て沈下抑制を充分に図ることができるし、側方変位も地中壁により確実に抑制することができる。
また、地中壁と先受工を施工するための小断面の第2のトンネルを拡幅予定位置に設ければ良いので、従来工法のように拡幅予定位置に2本の大断面の円形トンネルを併設する場合に較べて全体作業を合理化でき、工費削減と工期短縮を実現することができる。
According to the present invention, since the widened area is surrounded by the first tunnel, the first receiver, the second tunnel, and the underground wall, and the widened portion is constructed by excavating the inner side, The ground stability can be ensured. Especially, the stress applied to the upper half arch part can be stably maintained in the entire receiving work, the second tunnel and the underground wall, and the settlement can be sufficiently suppressed. In addition, lateral displacement can be reliably suppressed by the underground wall.
Moreover, it is only necessary to provide a second tunnel with a small cross-section for constructing the underground wall and the receiving work at the planned widening position, so two circular tunnels with a large cross-section at the planned widening position as in the conventional construction method. Compared to the case where it is installed side by side, the overall work can be streamlined, and the construction cost and the construction period can be shortened.
「第1実施形態」
図1は本発明の第1実施形態を示すものである。これは、最終的に(f)に示すような横長断面形状(転倒ダルマ形)の拡幅トンネル3を施工するに際し、まず(a)に示すように円形トンネル(第1のトンネル)1を施工するとともにその側方に2本の小断面の導坑2(上段の第2のトンネル2a、および下段の第3のトンネル2b)を上下2段に設けて、それらの間を掘削することによって拡幅トンネル3を施工するようにしたものである。
“First Embodiment”
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. When constructing the
具体的には,通常のシールド工法により円形トンネル1を施工するとともに、その側方に上下に間隔をおいて2段の導坑2を設ける。それら円形トンネル1および導坑2の施工順序は適宜で良く、導坑2を先進導坑として円形トンネル1に先行して施工することでも良いし、あるいはそれらを同時並行作業により施工することでも良い。
Specifically, the circular tunnel 1 is constructed by a normal shield method, and a two-
そして、(b)に示すように上下の導坑2間に地中壁4を施工するとともに、上段の導坑2と円形トンネル1との間にアーチ状の先受工5を施工する。
地中壁4としては鋼管柱等の柱体を密に配列した構造の柱列壁として施工することが好適であるが、可能であれば地中連続壁の如き構成のものでも良い。いずれにしても地中壁4としては後段の掘削工程(円形トンネル1の側方への切り開き工程)において山留めとして機能し得るとともに、その際に上下の導坑2および先受工5とともに上半アーチ部にかかる応力を支保し得る機能を有するものとして施工する。
アーチ状の先受工5としては曲線パイプルーフによるもの、特に円弧状に湾曲させた鋼管を導坑2から円形トンネル1の上部に向けて打設してその内部にH形鋼等の心材を挿入してコンクリートを充填した構造のものが好適に採用可能である。いずれにしても本実施形態においては先受工5の先端部を円形トンネル1の上部に到達させてそこに接合することにより、この先受工5により導坑2と円形トンネル1とを構造的に一体に連結してそれらの全体で堅固な支保構造体を構成する。
And as shown in (b), while constructing the
The
As the arch-shaped
以上のように、円形トンネル1の側方の拡幅予定領域をその下方を除いて円形トンネル1と上下の導坑2と地中壁4と先受工5とにより取り囲んだ後、その内側を掘削していく。
具体的には、まず(c)に示すように先受工5の直下の上半アーチ部(斜線を付した部分)を掘削し、続いて(d)に示すように地中壁4の側方(同)を掘削し、さらに(e)に示すように下半アーチ部(同)を掘削する。
以上の掘削は、導坑2あるいは円形トンネル1もしくはそれらの双方の要所のセグメントを解体撤去してそれらの内部を通して行えば良く、その際には必要に応じて円形トンネル1内に適宜の支保工6を設置し、また掘削に伴って円形トンネル1と導坑2との間にも適宜の支保工7を設置していけば良い。
As described above, after the area to be widened on the side of the circular tunnel 1 is surrounded by the circular tunnel 1, the upper and
Specifically, first, as shown in (c), the upper half arch part (the hatched part) just below the
The above excavation can be performed by dismantling and removing the
拡幅予定領域に対する掘削完了後、(f)に示すように拡幅部に面する円形トンネルのセグメントを解体撤去して拡幅部の内面全体に一連の覆工壁8を施工して拡幅トンネル3を完成させる。
After completion of excavation for the area to be widened, as shown in (f), the segment of the circular tunnel facing the widened part is dismantled and a series of
「第2実施形態」
図2は本発明の第2実施形態を示すものである。なお、上記の第1実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を簡略化する。
本第2実施形態においては(a)に示すように円形トンネル1の側方に1本の導坑2を施工し、(b)に示すようにその下方に地中壁4を施工する。
また、先受工5は第1実施形態と同様に曲線パイプルーフにより形成するが、その先端は円形トンネル1には接合せずにその上方を覆う形態で施工し、(c)に示すようにその曲線パイプルーフの下方に二次先受工9としての鋼管先受工をさらに施工する。
二次先受工9としての鋼管先受工としてはいわゆるAGF工法によるものが好適に採用可能であり、それを導坑2と円形トンネル1間において円形トンネル1の軸方向に所定長さづつ施工していきつつその下方を掘削する。
“Second Embodiment”
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as said 1st Embodiment, and description is simplified.
In this 2nd Embodiment, as shown to (a), one
In addition, the front receiving
The steel pipe tip receiving work as the
以降は第1実施形態と同様に、(c)〜(e)に示すように円形トンネル1と二次先受工(鋼管先受工)9と導坑2と地中壁4とにより囲まれる領域を掘削していき、拡幅部に覆工壁8を施工して拡幅トンネル3を完成させる。
Thereafter, as in the first embodiment, as shown in (c) to (e), it is surrounded by the circular tunnel 1, the secondary tip receiving (steel pipe tip receiving) 9, the
「第3実施形態」
図3は本発明の第3実施形態を示す。これは導坑2を馬蹄形断面とし、導坑2と円形トンネル1との間に鋼管先受工からなる先受工10を施工するものである。すなわち、本第3実施形態では上記第2実施形態において二次先受工9とした鋼管先受工自体を曲線パイプルーフに代わる本来の先受工10として施工するものであり、その鋼管先受工からなる先受工10を導坑2と円形トンネル1の間において施工していきつつその下方を掘削するようにしたものであり、その他の工程は上記実施形態と同様である。
“Third Embodiment”
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In this, the guiding
以上で説明した第1〜第3実施形態のトンネル拡幅工法によれば、いずれも拡幅部の周囲を円形トンネル(第1のトンネル)1と、導坑2(第2のトンネル2aおよび第3のトンネル2b)と、先受工5(曲線パイプルーフ)あるいは先受工10(鋼管先受工)と、地中壁4により取り囲んだうえでその内側を掘削して拡幅部を施工するので、拡幅掘削時の地盤安定性を確保できるものであり,特に上半アーチ部にかかる応力を先受工5,10と導坑2と地中壁4により安定に保持し得て沈下抑制を充分に図ることができるし、地中壁4により側方変位を確実に抑制することができる。
また、地中壁4と先受工5,10を施工するための小断面の導坑2(第2のトンネル2aおよび第3のトンネル2b)を拡幅予定位置に設ければ良いので、従来技術のように拡幅予定位置に2本の大断面の円形トンネルを併設する場合に較べて全体作業を合理化でき、工費削減と工期短縮を実現することができる。
According to the tunnel widening method of the first to third embodiments described above, the circular tunnel (first tunnel) 1 and the guide tunnel 2 (
In addition, since the
なお,本発明は上記各実施形態に限定されるものでは勿論なく、施工するべき拡幅トンネルの規模や断面形状、地盤状況その他の諸条件に応じて、本発明の要旨を逸脱しない範囲でで適宜の設計的変更が可能であることは言うまでもない。
たとえば第1実施形態において採用した上下2段の導坑(第2のトンネルおよび第3のトンネル)の間に地中壁を設けることは他の実施形態においても採用可能であるし、第3実施形態において採用した馬蹄形断面の導坑(第2のトンネル)は他の実施形態においても採用可能である。
Of course, the present invention is not limited to the above embodiments, and may be appropriately selected within a range not departing from the gist of the present invention, depending on the scale, cross-sectional shape, ground condition, and other conditions of the widening tunnel to be constructed. Needless to say, the design can be changed.
For example, providing an underground wall between the upper and lower two-stage shafts (second tunnel and third tunnel) adopted in the first embodiment can also be adopted in other embodiments, and the third embodiment The horseshoe-shaped cross-section shaft (second tunnel) employed in the embodiment can be employed in other embodiments.
1 円形トンネル(第1のトンネル)
2 導坑
2a 第2のトンネル
2b 第3のトンネル
3 拡幅トンネル
4 地中壁(柱列壁)
5 先受工(曲線パイプルーフ)
6,7 支保工
8 覆工壁
9 二次先受工(鋼管先受工)
10 先受工(鋼管先受工)
1 Circular tunnel (first tunnel)
2
5 Prior construction (curved pipe roof)
6, 7
10 Prior construction (steel pipe prior construction)
Claims (6)
拡幅すべき第1のトンネルの少なくとも側方に第2のトンネルを施工して、該第2のトンネル内から前記第1のトンネルの側方に位置する地中壁を施工するとともに、前記第2のトンネルと前記第1のトンネルの上部相互間にアーチ形状の先受工を施工し、
それら第1のトンネルと先受工と第2のトンネルと地中壁とにより囲まれる領域を掘削することにより第1のトンネルを側方に拡幅して拡幅トンネルを施工することを特徴とするトンネル拡幅工法。 A tunnel widening method for widening a first tunnel to the side and constructing a wide tunnel with a transverse section,
A second tunnel is constructed at least on the side of the first tunnel to be widened, an underground wall located on the side of the first tunnel is constructed from within the second tunnel, and the second tunnel is constructed. An arch-shaped receiving work is constructed between the upper part of the tunnel and the upper part of the first tunnel,
A tunnel characterized in that a widening tunnel is constructed by widening the first tunnel laterally by excavating a region surrounded by the first tunnel, the first receiving work, the second tunnel, and the underground wall. Widening method.
前記第2のトンネルの下方に間隔をおいて第3のトンネルを設け、第2のトンネルから前記先受工を施工し、第2のトンネルと第3のトンネルの間に前記地中壁を施工することを特徴とするトンネル拡幅工法。 The tunnel widening method according to claim 1,
A third tunnel is provided at an interval below the second tunnel, the pre-construction is constructed from the second tunnel, and the underground wall is constructed between the second tunnel and the third tunnel. A tunnel widening method characterized by:
前記地中壁を柱体を密に配列してなる柱列壁として施工することを特徴とするトンネル拡幅工法。 The tunnel widening method according to claim 1 or 2,
A tunnel widening method characterized in that the underground wall is constructed as a columnar wall formed by densely arranging columns.
前記先受工を前記第2のトンネルから前記第1のトンネルの上部に達する曲線パイプルーフにより形成して該曲線パイプルーフの先端部を前記第1のトンネルの上部に接合し、該曲線パイプルーフの下方を掘削することを特徴とするトンネル拡幅工法。 The tunnel widening method according to claim 1, 2 or 3,
The leading construction is formed by a curved pipe roof extending from the second tunnel to the upper part of the first tunnel, and a tip end portion of the curved pipe roof is joined to the upper part of the first tunnel. A tunnel widening method characterized by excavating the lower part of the tunnel.
前記先受工を前記第2のトンネルから前記第1のトンネルの上方に達する曲線パイプルーフにより形成し、該曲線パイプルーフの下方において前記第2のトンネルと前記第1のトンネルの間に鋼管先受工からなる二次先受工を前記第1のトンネルの軸方向に形成していきつつ該二次先受工の下方を掘削することを特徴とするトンネル拡幅工法。 The tunnel widening method according to claim 1, 2 or 3,
The receiving work is formed by a curved pipe roof that extends from the second tunnel to the upper side of the first tunnel, and a steel pipe tip is provided between the second tunnel and the first tunnel below the curved pipe roof. A tunnel widening method characterized by excavating a lower side of the secondary front receiving work while forming a secondary front receiving work made of the receiving work in the axial direction of the first tunnel.
前記先受工として前記第2のトンネルと前記第1のトンネルの間に鋼管先受工を形成し、該鋼管先受工を前記第1のトンネルの軸方向に施工していきつつ該鋼管先受工の下方を掘削することを特徴とするトンネル拡幅工法。 The tunnel widening method according to claim 1, 2 or 3,
A steel pipe tip receiving work is formed between the second tunnel and the first tunnel as the prior receiving work, and the steel pipe tip receiving work is carried out in the axial direction of the first tunnel. Tunnel widening method, characterized by excavating under the receiving work.
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