JP2011080242A

JP2011080242A - トンネルの構築方法

Info

Publication number: JP2011080242A
Application number: JP2009232936A
Authority: JP
Inventors: Kenji Mito; 憲二三戸; Ikuo Oe; 郁夫大江; Mitsushi Akutagawa; 充志芥川
Original assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Current assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2011-04-21

Abstract

【課題】トンネルの拡幅部や合流部において、本線トンネルと支線トンネルとの間の誤差を容易に調整する。
【解決手段】本線トンネル１及び支線トンネル５の覆工間の地中を掘削して空洞部を形成した後、本線トンネル１及び支線トンネル５の上下部の覆工セグメント２、６間に連結セグメント９を配置し、覆工セグメント２、６と連結セグメント９の対向部において、覆工セグメント２、６または連結セグメント９の一方の外周部に、トンネルの長さ方向または周方向に延在する第１の長穴７２を設け、第１の長穴７２と交差する方向に延在する第２の長穴７４を有する調節板７３を、第１の長穴７２及び第２の長穴７４に締結部材７５を挿入して締結し、覆工セグメント２，６または連結セグメント９の他方の外周部に、調節板７３の一端が当接する当接部材９１を設ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、道路トンネル等、合流部・分岐部や非常駐車帯などのトンネル拡幅部を有するトンネルの構築方法に関する。

本出願人は、本体周面から突出可能な拡幅用カッタを備えるシールド機を用いて、トンネル断面に拡幅部を構築する技術を提案した（特許文献１参照）。

また、本出願人は、本線トンネルと支線トンネルとの合流部を構築する技術を提案した（特許文献２参照）。具体的には、合流部の区間において、本線トンネルと支線トンネルとを互いに寄り添うように掘進すると共に、それぞれ突起付きセグメントを上部及び下部に含むほぼ円形の覆工を組み立てる。次いで、突起付きセグメントの突起部を押し出して、本線トンネルと支線トンネルの上部及び下部に突起を形成する。そして、これらの突起部間に架け渡すように鋼殻を取り付け、この鋼殻と覆工の間の空間に充填材を充填して本線トンネルと支線トンネルの覆工を一体化させ、これら本線トンネルと支線トンネルと鋼殻とからなる覆工の断面の包絡線がほぼ円形になるように構築する。これによれば、地上から開削することなく、シールド機に工夫を必要とせず、それらのコストを削減することができる。また、合流される本線トンネルを供用しながら、シールドトンネルの合流部を構築することができる。

特開２００５−５４５２８号公報特開２００８−１４０７６号公報

ところで、本線トンネルと支線トンネルとの間で、トンネル長さ方向の誤差、トンネル幅方向の誤差、鉛直方向の誤差、ローリングによる誤差が生じる。

本発明の課題は、トンネルの拡幅部や合流部において、本線トンネルと支線トンネルとの間の誤差を容易に調整することができるトンネルの構築方法を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、トンネルの構築方法であって、ほぼ平行に掘進される本線トンネル及び支線トンネルの覆工間の地中を掘削して空洞部を形成した後、前記本線トンネル及び前記支線トンネルの上部の覆工セグメント間に連結セグメントを配置するとともに、前記本線トンネル及び前記支線トンネルの下部の覆工セグメント間に連結セグメントを配置し、前記覆工セグメントと前記連結セグメントの対向部において、前記覆工セグメントまたは前記連結セグメントの一方の外周部に、トンネルの長さ方向または周方向に延在する第１の長穴を設け、前記第１の長穴と交差する方向に延在する第２の長穴を有する調節板を、前記第１の長穴及び前記第２の長穴に締結部材を挿入して締結し、前記覆工セグメントまたは前記連結セグメントの他方の外周部に、前記調節板の一端が当接する当接部材を設け、前記調節板よりも内側であって前記覆工セグメントと前記連結セグメントとの間にコンクリートを打設することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトンネルの構築方法であって、前記覆工セグメントと前記連結セグメントとを鉄筋により接続することを特徴とする。

本発明によれば、トンネルの拡幅部や合流部において、本線トンネルと支線トンネルとの間の誤差を容易に調整することができる。

本発明を適用した一実施形態の構成を示すもので、トンネル合流部の一体化覆工を示した概略正面図である。トンネル合流部の構築方法を示す説明図である。トンネル合流部の構築方法を示す説明図である。トンネル合流部の構築方法を示す説明図である。一般セグメント６と連結セグメント９との接合部１０の拡大図である。図５のVI矢視図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用した一実施形態の構成としてトンネル合流部の一体化覆工を示したものである。図示のように、トンネル合流部は、本線トンネル１を構成する一側方の一般セグメント２と、本線トンネル１に接近してほぼ平行に掘進される支線トンネルであるランプトンネル５を構成する反対側の一般セグメント６と、一般セグメント２及び一般セグメント６の上下を連結する連結セグメント９とからなる。一般セグメント２及び一般セグメント６と連結セグメント９とは接合部１０により接合されている。

トンネル合流部の構築方法について、以下説明する。まず、図２に示すように、地盤中に本線トンネル１を形成する。このとき、本線トンネルは、一般セグメント２及び切削セグメント４から形成する。一般セグメント２に対し、切削セグメント４は薄いものを用いることができる。切削セグメント４は、ランプトンネル５を掘削するシールド掘削機のカッタによって掘削可能な材料からなる。
次に、上下の一般セグメント２の間に隔壁セグメント３を設置し、隔壁セグメント３と一般セグメント２との間の空間に図示しない内部支保工を設置する。なお、隔壁セグメント３は、後述するランプトンネル５を掘削するシールド掘削機のカッタによって切削されない位置に設置する。
次に、隔壁セグメント３と切削セグメント４との間の空間に裏込め材１６を裏込め充填する。

次に、図３に示すように、地盤中にランプトンネル５を形成する。このとき、ランプトンネル５は、一般セグメント６及び撤去用セグメント８から形成する。なお、ランプトンネル５を掘削するシールド掘削機のカッタによって切削セグメント４が切削される。その後、ランプトンネル５の内部にも図示しない内部支保工、作業構台を設置する。

次に、本線トンネル１及びランプトンネル５の覆工を囲む地中に対し、図示しないが、本線トンネル１の内部とランプトンネル５の内部から止水薬液注入工を予めそれぞれ行う。同様に、本線トンネル１及びランプトンネル５の覆工間の地中にも予め止水薬液注入工を行っておく。あるいは、凍結工法により本線トンネル１及びランプトンネル５の覆工を囲む地盤の改良を行ってもよい。

次に、上部の撤去用セグメント８の一部を撤去する。次に、本線トンネル１及びランプトンネル５の覆工間の上部の地盤を掘削し、連結セグメント９を設置するための空洞部を形成する。

次に、図４に示すように、掘削された上部の空洞部の天井部において、長尺鋼管フォアパイリング施工などにより図示しない支保工を形成し、支保工の下部に連結セグメント９を配置する。その後、一般セグメント２、６と連結セグメント９とを接続する。
同様に、掘削された空洞部の底部においても、一般セグメント２、６と連結セグメント９とを接続する。

その後、内部支保工、作業構台、撤去用セグメント８及び隔壁セグメント３を完全に撤去する。以上により、図１に示すようにトンネルの拡幅部が構築される。

ここで、一般セグメント６と連結セグメント９との接続構造について説明する。
図５は一般セグメント６と連結セグメント９との接合部１０の拡大図であり、図６は図５のVI矢視図である。図５、図６に示すように、一般セグメント６のトンネル外側部分には、連結セグメント９側の端部から連結セグメント９に向かって取付板７１が突出している。取付板７１には、トンネルの長さ方向に長穴７２が設けられている。

取付板７１よりもトンネルの外側には、鋼製の調節板７３が取り付けられている。調節板７３には、長穴７２と交差するように、トンネルの周方向に長穴７４が設けられている。長穴７２、７４が交差する部分には、トンネルの外側から接続ボルト７５が挿通されている。接続ボルト７５にナット７６を螺合させることで、取付板７１に調節板７３が取り付けられる。
また、一般セグメント６と連結セグメント９とは、対向する端部のトンネル内側部分が鉄筋７７により接続されている。

連結セグメント９の端部には、ピン９２によりアングル部材９１（当接部材）が固定されている。アングル部材９１の位置はピン９２により任意に調整することができる。アングル部材９１のトンネル外側の面には、調節板７３が当接している。
一般セグメント６と連結セグメント９との間であって、調節板７３の内側部分には、鉄筋７７のかぶり厚が充分となるようにコンクリート２０が打設されている。

以下、一般セグメント６と連結セグメント９との接続方法について説明する。まず、一般セグメント６と連結セグメント９との対向部において、一般セグメント２、６の取付板７１の外側に調節板７３を配置する。そして、長穴７２、７４に接続ボルト７５を挿通させ、ナット７６により仮固定する。また、連結セグメント９の端部に、アングル部材９１をピン９２により固定する。

次に、一般セグメント２、６と連結セグメント９との対向部において、対向する端部のトンネル内側部分同士を鉄筋７７で接続する。そして、図示しないせん断補強鉄筋を配筋した後、一般セグメント２、６と連結セグメント９との間にコンクリート２０を打設する。
なお、一般セグメント２と連結セグメント９との接合構造は、一般セグメント６と連結セグメント９との接合構造と同様であるので説明を割愛する。

ここで、本発明により本線トンネル１とランプトンネル５との誤差を吸収する方法について説明する。本線トンネル１とランプトンネル５との間には、トンネル長さ方向の誤差、トンネル幅方向の誤差、鉛直方向の誤差、ローリングによる誤差が生ずる。

本発明において、トンネル長さ方向の誤差については、長穴７２により調整することができ、トンネル幅方向の誤差については、長穴７４により調整することができる。また、鉛直方向の誤差及びローリングによる誤差については、調節板７３とアングル部材９１との位置関係により調整することができる。

以上のとおり、本線トンネル１及びランプトンネル５の覆工において、その間の地中を掘削するとともに、上下の一般セグメント２、６の外周側の地中まで掘削して空洞部を形成した後、上下の一般セグメント２、６の間に連結セグメント９をそれぞれ架け渡すことで、シールド機に工夫を必要とせずに、図１に示すように、外圧に強い楕円形状のトンネル合流部を構築することができる。

なお、以上の実施形態においては、長穴７２をトンネルの長さ方向に、長穴７４をトンネルの周方向に設けたが、本発明はこれに限らず、長穴７２をトンネルの周方向に、長穴７４をトンネルの長さ方向に設けてもよい。また、取付板７１を連結セグメント９側に設け、アングル部材を一般セグメント２、６側に設けてもよい。

１本線トンネル
２、６一般セグメント
４切削セグメント
５支線トンネル
８撤去用セグメント
９連結セグメント
７１取付板
７２、７４長穴
７３調節板
９１アングル部材（当接部材）

Claims

ほぼ平行に掘進される本線トンネル及び支線トンネルの覆工間の地中を掘削して空洞部を形成した後、前記本線トンネル及び前記支線トンネルの上部の覆工セグメント間に連結セグメントを配置するとともに、前記本線トンネル及び前記支線トンネルの下部の覆工セグメント間に連結セグメントを配置し、
前記覆工セグメントと前記連結セグメントの対向部において、前記覆工セグメントまたは前記連結セグメントの一方の外周部に、トンネルの長さ方向または周方向に延在する第１の長穴を設け、
前記第１の長穴と交差する方向に延在する第２の長穴を有する調節板を、前記第１の長穴及び前記第２の長穴に締結部材を挿入して締結し、
前記覆工セグメントまたは前記連結セグメントの他方の外周部に、前記調節板の一端が当接する当接部材を設け、
前記調節板よりも内側であって前記覆工セグメントと前記連結セグメントとの間にコンクリートを打設することを特徴とするトンネルの構築方法。
前記覆工セグメントと前記連結セグメントとを鉄筋により接続することを特徴とする請求項１に記載のトンネルの構築方法。