JP2011080285A - Construction method of tunnel - Google Patents

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憲二 三戸
Ikuo Oe
郁夫 大江
Mitsushi Akutagawa
充志 芥川
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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】ほぼ平行に掘進される本線トンネル１及び支線トンネル５の覆工２、６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の上部の覆工セグメント２、６間に連結セグメント９を配置するとともに、本線トンネル２及び支線トンネル６の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６及び連結セグメント９の端部に、他方のセグメントの端部に向けて延在するフラットバー７１、７２を複数設け、両セグメント６、９に設けられたフラットバー７１、７２を交互に配置した状態でコンクリート２０に埋設するトンネルの構築方法である。
【選択図】図５An error between a main tunnel and a branch tunnel is easily adjusted in a widened portion or a merge portion of the tunnel.
A hollow portion is formed by excavating the ground between the linings 2 and 6 of the main line tunnel 1 and the branch line tunnel 5 that are dug substantially in parallel, and then the upper part of the main line tunnel 1 and the branch line tunnel 5 is covered. The connecting segment 9 is arranged between the segments 2 and 6, and the connecting segment 9 is arranged between the lining segments 2 and 6 below the main tunnel 2 and the branch tunnel 6, and the end portions of the lining segment 6 and the connecting segment 9 are arranged. A plurality of flat bars 71 and 72 extending toward the end of the other segment are provided, and the flat bars 71 and 72 provided in both the segments 6 and 9 are alternately arranged and buried in the concrete 20. This is the construction method.
[Selection] Figure 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。   The present invention relates to a method for constructing a tunnel having a tunnel widening portion such as a junction, a branching portion, or an emergency parking zone such as a road tunnel.

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）。   The present applicant has proposed a technique for constructing a widened portion in a cross section of a tunnel using a shield machine provided with a widening cutter that can protrude from the peripheral surface of the main body (see Patent Document 1).

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。   In addition, the present applicant has proposed a technology for constructing a junction between a main tunnel and a branch tunnel (see Patent Document 2). Specifically, in the section of the junction, the main tunnel and the branch tunnel are dug so as to be close to each other, and a substantially circular lining including a segment with a protrusion at the upper part and the lower part is assembled. Next, the projections of the segments with projections are extruded to form projections on the upper and lower portions of the main tunnel and the branch tunnel. Then, a steel shell is attached so as to be bridged between these protrusions, and the space between the steel shell and the lining is filled with a filler to integrate the lining of the main tunnel and the branch tunnel. And the envelope of the cross section of the lining consisting of the branch tunnel and steel shell is constructed so as to be almost circular. According to this, without cutting from the ground, it is not necessary to devise the shield machine, and it is possible to reduce their costs. In addition, the merging part of the shield tunnel can be constructed while using the merged main tunnel.

特開２００５−５４５２８号公報JP 2005-54528 A 特開２００８−１４０７６号公報JP 2008-14076 A

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。   By the way, an error in the tunnel length direction, an error in the tunnel width direction, an error in the vertical direction, and an error due to rolling occur between the main tunnel and the branch tunnel.

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。   The subject of this invention is providing the construction method of the tunnel which can adjust easily the difference | error between a main line tunnel and a branch line tunnel in the widening part and confluence | merging part of a tunnel.

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及び前記連結セグメントの端部に、他方のセグメントの端部に向けて延在するフラットバーを複数設け、両セグメントに設けられたフラットバーを交互に配置した状態でコンクリートに埋設することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is a tunnel construction method, in which a hollow portion is formed by excavating the underground between the main tunnel and the branch tunnel lining that are dug in parallel. After forming, a connecting segment is arranged between the main line tunnel and the upper lining segment of the branch tunnel, and a connecting segment is arranged between the main line tunnel and the lower lining segment of the branch tunnel, and the lining A plurality of flat bars extending toward the end of the other segment are provided at the ends of the segments and the connecting segments, and the flat bars provided in both segments are alternately embedded in the concrete. And

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主鉄筋により接続することを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the tunnel construction method according to claim 1, wherein the lining segment and the connecting segment are connected by a main reinforcing bar.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のトンネルの構築方法であって、前記フラットバーと前記主鉄筋とをせん断補強鉄筋により接続することを特徴とする。   A third aspect of the present invention is the tunnel construction method according to the second aspect, wherein the flat bar and the main reinforcing bar are connected by a shear reinforcing bar.

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。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the error between a main line tunnel and a branch line tunnel can be easily adjusted in the widening part and confluence | merging part of a tunnel.

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。The structure of one Embodiment to which this invention is applied is shown, and it is the schematic front view which showed the integrated lining of the tunnel merge part. トンネル合流部の構築方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the construction method of a tunnel junction part. トンネル合流部の構築方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the construction method of a tunnel junction part. トンネル合流部の構築方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the construction method of a tunnel junction part. 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。It is an enlarged view of the junction part 10 of the general segment 6 and the connection segment 9. FIG. 図５のVI矢視断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along arrow VI in FIG. 5. 図５のVII矢視図である。It is a VII arrow line view of FIG.

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。
〔第１実施形態〕
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。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an integrated lining of a tunnel junction as a configuration of an embodiment to which the present invention is applied. As shown in the figure, the tunnel junction is composed of a general segment 2 on one side of the main tunnel 1 and an opposite side of the ramp tunnel 5 that is a branch tunnel that is dug in parallel to the main tunnel 1. The general segment 6 and a general segment 2 and a connecting segment 9 that connects the upper and lower sides of the general segment 6. The general segment 2, the general segment 6, and the connection segment 9 are joined by a joint 10.

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は薄いものが用いられる。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。 The construction method of the tunnel junction will be described below. First, as shown in FIG. 2, the main tunnel 1 is formed in the ground. At this time, the main tunnel is formed from the general segment 2 and the cutting segment 4. The cutting segment 4 is thinner than the general segment 2. The cutting segment 4 is made of a material that can be excavated by a cutter of a shield excavator that excavates the ramp tunnel 5.
Next, the partition segment 3 is installed between the upper and lower general segments 2, and an internal support (not shown) is installed in the space between the partition segment 3 and the general segment 2. In addition, the partition segment 3 is installed in the position which is not cut by the cutter of the shield excavator which excavates the ramp tunnel 5 mentioned later.
Next, the backfill material 16 is backfilled into the space between the partition wall segment 3 and the cutting segment 4.

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。   Next, as shown in FIG. 3, the ramp tunnel 5 is formed in the ground. At this time, the ramp tunnel 5 is formed from the general segment 6 and the removal segment 8. The cutting segment 4 is cut by a cutter of a shield excavator that excavates the ramp tunnel 5. Thereafter, an internal support and a work gantry (not shown) are also installed inside the lamp tunnel 5.

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。   Next, although not shown in the figure surrounding the lining of the main tunnel 1 and the lamp tunnel 5, a water-stopping chemical injection is performed in advance from the inside of the main tunnel 1 and the inside of the lamp tunnel 5. Similarly, a water-stopping chemical injection is performed in advance in the ground between the main tunnel 1 and the ramp tunnel 5. Alternatively, the ground surrounding the lining of the main tunnel 1 and the ramp tunnel 5 may be improved by a freezing method.

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。   Next, a part of the upper removal segment 8 is removed. Next, an upper ground between the linings of the main tunnel 1 and the ramp tunnel 5 is excavated to form a cavity for installing the connecting segment 9.

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。 Next, as shown in FIG. 4, in the ceiling of the excavated upper cavity, a support not shown is formed by long steel pipe fore-piling construction, and the connecting segment 9 is arranged in the lower part of the support. Thereafter, the general segments 2 and 6 and the connecting segment 9 are connected.
Similarly, the general segments 2 and 6 and the connecting segment 9 are connected at the bottom of the excavated cavity.

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。   Thereafter, the internal support work, the work gantry, the removal segment 8 and the bulkhead segment 3 are completely removed. Thus, the widened portion of the tunnel is constructed as shown in FIG.

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は本発明の第１の実施形態に係る一般セグメント６と連結セグメント９との接合部１０の拡大図であり、図６は図５のVI矢視断面図であり、図７は図５のVII矢視図である。図５、図７に示すように、一般セグメント６の連結セグメント９との対向面には、トンネル外周側の端部から連結セグメント９に向かって突出する複数のフラットバー７１が設けられている。同様に、連結セグメント９の一般セグメント６との対向面には、トンネル外周側の端部から一般セグメント６に向かって突出する複数のフラットバー７２が設けられている。 Here, a connection structure between the general segment 6 and the connecting segment 9 will be described.
FIG. 5 is an enlarged view of the joint 10 between the general segment 6 and the connecting segment 9 according to the first embodiment of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the arrow VI in FIG. 5, and FIG. It is a VII arrow directional view. As shown in FIGS. 5 and 7, a plurality of flat bars 71 projecting from the end portion on the outer peripheral side of the tunnel toward the connection segment 9 are provided on the surface of the general segment 6 facing the connection segment 9. Similarly, a plurality of flat bars 72 projecting from the end portion on the outer peripheral side of the tunnel toward the general segment 6 are provided on the surface of the connecting segment 9 facing the general segment 6.

図６、図７に示すように、複数のフラットバー７１及びフラットバー７２は、トンネル長さ方向に互い違いに配置されている。フラットバー７１、７２には、それぞれ鋼板ジベル７３、７４が設けられている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the plurality of flat bars 71 and flat bars 72 are alternately arranged in the tunnel length direction. The flat bars 71 and 72 are provided with steel plate gibbels 73 and 74, respectively.

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複数の主鉄筋７７により接続されている。複数の主鉄筋７７は交差するせん断補強鉄筋７８により接続されている。
一般セグメント６と連結セグメント９との間には、コンクリート２０が打設される。コンクリート２０により、フラットバー７１、７２、主鉄筋７７及びせん断補強鉄筋７８が埋設される。硬化したコンクリート２０により、一般セグメント６と連結セグメント９との間に作用する圧縮応力に対抗することができる。また、フラットバー７１、７２に鋼板ジベル７３、７４が設けられているので、コンクリート２０に埋設されたフラットバー７１、７２により一般セグメント６と連結セグメント９との間に作用する引張応力に対抗することができる。 In addition, the general segment 6 and the connecting segment 9 are connected to each other at a tunnel inner portion at opposite ends by a plurality of main reinforcing bars 77. The plurality of main reinforcing bars 77 are connected by intersecting shear reinforcing bars 78.
Concrete 20 is placed between the general segment 6 and the connecting segment 9. The flat bars 71 and 72, the main reinforcing bar 77, and the shear reinforcing bar 78 are embedded by the concrete 20. The hardened concrete 20 can counter the compressive stress acting between the general segment 6 and the connecting segment 9. Further, since the steel plates dowels 73 and 74 are provided on the flat bars 71 and 72, the flat bars 71 and 72 embedded in the concrete 20 counteract the tensile stress acting between the general segment 6 and the connecting segment 9. be able to.

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６及び連結セグメント９の端部にフラットバー７１、７２を取り付ける。次に、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、対向する端部のトンネル内側部分同士を主鉄筋７７で接続する。そして、せん断補強鉄筋を配筋した後、一般セグメント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。   Hereinafter, the connection method of the general segment 6 and the connection segment 9 is demonstrated. First, the flat bars 71 and 72 are attached to the end portions of the general segment 6 and the connection segment 9 at the opposing portions of the general segment 6 and the connection segment 9. Next, in the opposing part of the general segment 6 and the connecting segment 9, the tunnel inner portions of the opposing ends are connected by the main reinforcing bar 77. Then, after arranging the shear reinforcing bars, the concrete 20 is placed between the general segment 6 and the connecting segment 9.

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。   In addition, since the joining structure of the general segment 2 and the connection segment 9 is the same as the joining structure of the general segment 6 and the connection segment 9, description is omitted.

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。   Here, a method for absorbing an error between the main tunnel 1 and the lamp tunnel 5 according to the present invention will be described. Between the main tunnel 1 and the ramp tunnel 5, an error in the tunnel length direction, an error in the tunnel width direction, an error in the vertical direction, and an error due to rolling are generated.

本発明においては、トンネル長さ方向の誤差、トンネル幅方向の誤差、鉛直方向の誤差及びローリングによる誤差のいずれについても、フラットバー７１、７２の相対位置をトンネル長さ方向にずらすことにより調整することができる。   In the present invention, the tunnel length direction error, tunnel width direction error, vertical direction error and rolling error are all adjusted by shifting the relative positions of the flat bars 71 and 72 in the tunnel length direction. be able to.

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。   As described above, in the lining of the main tunnel 1 and the ramp tunnel 5, after excavating the underground between them and excavating to the outer periphery of the upper and lower general segments 2 and 6 to form the cavity, By connecting the connecting segments 9 between the general segments 2 and 6, respectively, it is possible to construct an elliptical tunnel junction that is resistant to external pressure as shown in FIG. it can.

なお、以上の実施形態においては、条鋼としてフラットバー７１、７２を用いた場合について説明したが、任意の形状の条鋼を用いることができる。
また、フラットバー７１、７２と主鉄筋７７とをせん断補強鉄筋で接続してもよい。フラットバー７１、７２と主鉄筋７７とをせん断補強鉄筋で接続することで、接合部１０のせん断強度をさらに向上させることができる。 In addition, although the above embodiment demonstrated the case where the flat bars 71 and 72 were used as a strip, the strip of arbitrary shapes can be used.
Moreover, you may connect the flat bars 71 and 72 and the main reinforcement 77 with a shear reinforcement reinforcement. By connecting the flat bars 71 and 72 and the main reinforcing bar 77 with a shear reinforcing bar, the shear strength of the joint 10 can be further improved.

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
２０ コンクリート
７１、７２ フラットバー
７３、７４ 鋼板ジベル 1 Main tunnel 2, 6 General segment 4 Cutting segment 5 Branch line tunnel 8 Removal segment 9 Connection segment 20 Concrete 71, 72 Flat bar 73, 74 Steel plate gibber

Claims (3)

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及び前記連結セグメントの端部に、他方のセグメントの端部に向けて延在するフラットバーを複数設け、
両セグメントに設けられたフラットバーを交互に配置した状態でコンクリートに埋設することを特徴とするトンネルの構築方法。 After excavating the ground between the lining of the main line tunnel and the branch line tunnel excavated substantially in parallel, a connecting segment is arranged between the lining segments at the upper part of the main line tunnel and the branch line tunnel. , A connecting segment is arranged between the main line tunnel and the lining segment under the branch line tunnel,
A plurality of flat bars extending toward the end of the other segment are provided at the ends of the lining segment and the connecting segment,
A tunnel construction method comprising embedding in concrete in a state where flat bars provided in both segments are alternately arranged. 前記覆工セグメントと前記連結セグメントとを主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。   The tunnel construction method according to claim 1, wherein the lining segment and the connecting segment are connected by a main reinforcing bar. 前記フラットバーと前記主鉄筋とをせん断補強鉄筋により接続することを特徴とする請求項２に記載のトンネルの構築方法。   The tunnel construction method according to claim 2, wherein the flat bar and the main reinforcing bar are connected by a shear reinforcing bar.
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