JP2011058299A - 大断面トンネルの構築方法および大断面トンネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】並設された複数本の小断面トンネル10,10,…を利用して頂版2、底版3および左右の側壁4,4が形成する大断面トンネル1の構築方法であって、隣り合う前記各小断面トンネル10の鋼殻のうち、他の小断面トンネル10に面する部分の外殻を撤去する工程と、隣り合う小断面トンネル10同士の境界に跨って接合部引張鉄筋を配筋するとともに接合部引張鉄筋の両端部において互いに対峙するように支圧板を配置する工程と、連結された複数本の小断面トンネル10の内部にコンクリート20を充填する工程と、頂版2、底版3および左右の側壁4,4により囲まれた部分に残存する地山Gを掘削する工程と、を備える大断面トンネルの構築方法。
【選択図】図1
Description
また、このような接合部の施工時には、接合部の止水工が必要となるため、そのための費用や手間を別途要していた。
主桁補強材が施工時の支保工として機能するとともに、完成時のせん断補強部材として機能するため、別途補強部材を用いることなく或いは補強部材の量を削減して、高品質な大断面トンネルを構築することができる。
また、主桁補強材がせん断補強部材として機能するため、頂版、底版および左右の側壁の部材仕様の低減化が可能となる。
さらに、前記止水部材が、一方の前記小断面トンネルに固定された断面V字状の止水板と、他方の前記小断面トンネルの前記止水板に対応する位置に固定された止水ブロックと、により構成されており、前記止水板と前記止水ブロックとが互いに当接していてもよい。
なお、本実施形態では、縦リブ13として、主桁12と同種の鋼板を使用するが、縦リブ13を構成する材料は限定されるものではなく、H形鋼、L形鋼、溝形鋼、鋼管等、適宜他の鋼材を使用することが可能である。また、縦リブ13の数量は限定されるものではない。
本実施形態では、隣り合うトンネル10同士の連結に伴い、トンネル10同士の当接面に面する外殻14を撤去するものとする。
本実施形態では、大断面トンネル1に作用する外力により、小断面トンネル10同士の接合部において引張力が発生することが想定される個所に接合部材30を配設するものとする。つまり、大断面トンネル1の角部に配設された小断面トンネル10と他の小断面トンネル10との接合部においては、地山側のみに接合部材30を配置すればよく、その他の小断面トンネル10同士の接合部においては、地山側と内空側に接合部材30を配置するものとする。なお、接合部材30の設置箇所は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
なお、接合部材30の構成は限定されるものではなく適宜設定することが可能である。
また、鉄筋とPC鋼材とを併用してもよい。この場合には、鉄筋を圧縮側に配置し、PC鋼材を引張側に配置する。
さらに、追加鉄筋40やPC鋼材の配置の有無や配置箇所は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
なお、止水部材50の構成は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、本実施形態では止水板51および止水ブロック52として、クロロブレン系の止水ゴムを採用するが、高水圧下に耐えうる止水性を発現することができれば、止水板51および止水ブロック52を構成する材料は限定されるものではない。
すなわち、小断面トンネル10を構成する鋼殻11について、頂版2、底版3または側壁4,4に作用する応力が引張りとなる部分に配置される増強部に対して、応力が圧縮となる部分に配置される一般部よりも鋼材量を多く配分させる。
なお、増強部における鋼材量の増加方法は、例えば、縦リブ13の本数の増加、外殻14の部材厚を増加、主桁12や縦リブ13の断面積を大きくしたり、補助的に鋼材量を増加させたりするなど、限定されるものではない。
かかる大断面トンネル1の構築は、小断面トンネル構築工程と、連結工程と、接合部材設置工程と、追加鉄筋配設工程と、コンクリート打設工程と、内部掘削工程と、により行う。
小断面トンネル10,10,…は、大断面トンネル1の内空となる領域を取り囲むように形成する。
なお、第二小断面トンネル102〜第七小断面トンネル107の施工は、同時に行ってもよい。
まず、一方の側壁4の下部分を構成する第八小断面トンネル108の構築を行う。このとき、他方の側壁4の下部分を構成する第十一小断面トンネル111の施工を同時または先行して行ってもよい。第八小断面トンネル108は、第六小断面トンネル106の直上において第六小断面トンネル106に沿って構築し、第十一小断面トンネル111は、第七小断面トンネル107の直上において第七小断面トンネル107に沿って構築する。
頂版2に対応する小断面トンネル114〜120の施工は、頂版2の一方の端部の小断面トンネル114(120)から他方の端部の小断面トンネル120(114)まで順次行う。このように施工を行うことで、先行小断面トンネル10の位置が施工誤差によりずれていた場合であっても調整することが可能となる。
小断面トンネル10同士の連結は、各小断面トンネル10を構成する鋼殻11の外殻14のうち、隣接する他の小断面トンネル10の鋼殻11との当接面に対応する部分を撤去することにより行う。これにより、頂版2、底版3および側壁4に対応する位置に、連続した空間が形成される。
また、当該大断面トンネル1は、大深度、高水圧下においても構築することができる。
例えば、前記実施形態では、小断面トンネル10の断面形状は限定されるものではなく、大断面トンネル1の計画断面や大断面トンネル1に作用することが予想させる応力や施工サイクル等に応じて適宜設定すればよい。
また、複数の小断面トンネル10,10,…の施工は、複数の掘削機械を用いて同時に行ってもよいし、1台の掘削機械を利用して順番に行ってもよい。
また、小断面トンネル10の施工順序は前記の順番に限定されるものではない。
2 頂版
3 底版
4 側壁
10 小断面トンネル
11 鋼殻
15 主桁補強材
20 コンクリート
30 接合部材
31 接合部引張鉄筋
33 支圧板
40 追加鉄筋
50 止水部材
51 止水板
52 止水ブロック
G 地山
Claims (5)
- 並設された複数本の小断面トンネルを利用して頂版、底版および左右の側壁を形成する大断面トンネルの構築方法であって、
主桁補強材が配設された断面矩形状の鋼殻を推進工法により連設して前記小断面トンネルを構築する工程と、
隣り合う前記各小断面トンネルの鋼殻のうち、他の前記小断面トンネルに面する部分の外殻を撤去する工程と、
前記隣り合う小断面トンネル同士の境界に跨って接合部引張鉄筋を配筋するとともに前記接合部引張鉄筋の両端部において互いに対峙するように支圧板を配置する工程と、
前記複数本の小断面トンネルの内部にコンクリートを充填して前記頂版、前記底版および前記左右の側壁を構築する工程と、
前記頂版、前記底版および前記左右の側壁により囲まれた部分に残存する地山を掘削する工程と、
を備えることを特徴とする、大断面トンネルの構築方法。 - 推進工法により並設された複数本の小断面トンネル同士を連結することで形成された頂版、底版および左右の側壁を有する大断面トンネルであって、
トンネル軸方向に沿って連設されて前記小断面トンネルを構成する鋼殻と、
隣接する前記小断面トンネル同士の境界に跨って配設された接合部引張鉄筋と、
前記接合部引張鉄筋の両端部において互いに対峙するように前記鋼殻に固定された支圧板と、
前記小断面トンネル内に充填されたコンクリートと、を備え、
前記鋼殻が、トンネル軸方向に対して所定の間隔をあけて並設された枠状の主桁と、前記主桁同士の間においてトンネル軸方向に沿って並設された縦リブと、前記主桁の互いに直交する二辺または対向する二辺に跨って配設された主桁補強材と、を備えていることを特徴とする、大断面トンネル。 - 前記小断面トンネル同士の接合部の地山側に止水部材が配置されていることを特徴とする、請求項2に記載の大断面トンネル。
- 前記止水部材が、一方の前記小断面トンネルに固定された断面V字状の止水板と、
他方の前記小断面トンネルの前記止水板に対応する位置に固定された止水ブロックと、により構成されており、
前記止水板と前記止水ブロックとが互いに当接していることを特徴とする、請求項3に記載の大断面トンネル。 - 前記鋼殻は、前記頂版、前記底版または前記側壁に作用する応力が引張りとなる部分に配置される増強部と、圧縮となる部分に配置される一般部と、を備えており、前記増強部の断面積が前記一般部の断面積よりも大きくなるように、前記増強部の鋼材量が前記一般部の鋼材量よりも多く配分されていることを特徴とする、請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の大断面トンネル。
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