JP2017043983A - Underground structure, and construction method of underground structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地下構造物と、その構築方法とに関する。 The present invention relates to an underground structure and a construction method thereof.
地下空間を構築するための非開削工法の一例としては、NEW TULIP工法（登録商標）が知られている。この工法は曲線パイプルーフ工法の一例であり、例えば、既設のトンネルから曲線鋼管を推進設置し、曲線鋼管単独あるいは凍結工法や薬液注入などの地盤改良を併用して非開削で地下空間を構築する（非特許文献１参照）。 A NEW TULIP method (registered trademark) is known as an example of a non-cutting method for constructing an underground space. This method is an example of a curved pipe roof method.For example, a curved steel pipe is propelled and installed from an existing tunnel, and the underground space is constructed without cutting by using a curved steel pipe alone or with ground improvement such as the freezing method or chemical injection. (Refer nonpatent literature 1).
この点、特許文献１では、地下構造物の構築方法において、並設されたトンネルの各々の対向する側を掘削して拡幅部を形成するに際し、トンネル内に支保工を設置すると共に、一方のトンネル側から他方のトンネル側に掘削機を押し進め、複数の鋼管を継ぎ足しながら円弧状に連続するように設置することで、前述の曲線鋼管を推進設置している。また、特許文献２は、前述の曲線鋼管を推進する推進装置の一例を開示している。また、特許文献３は前述の掘削機の一例を開示している。 In this regard, in Patent Document 1, in the construction method of the underground structure, when excavating each facing side of the tunnels arranged in parallel to form the widened portion, a support work is installed in the tunnel, The aforementioned curved steel pipe is propelled and installed by pushing the excavator from the tunnel side to the other tunnel side and installing the steel pipes so as to continue in an arc shape while adding a plurality of steel pipes. Patent Document 2 discloses an example of a propulsion device that propels the curved steel pipe described above. Patent Document 3 discloses an example of the excavator described above.
ところで、例えば、既設の地下道路トンネルの途中を拡幅してランプ部を構築する場合には、当該地下道路トンネル内における車両の通行が可能な状態で工事を進めることが好ましい。
しかしながら、このランプ部の構築に際して、前述の特許文献１〜３及び非特許文献１に開示の曲線鋼管の設置手法を既設の地下道路トンネルに適用しようとすると、当該地下道路トンネル内に支保工や前述の推進装置を設置する必要があるので、当該地下道路トンネル内での車両の通行ができなくなることが想定される。
By the way, for example, when a ramp portion is constructed by widening the middle of an existing underground road tunnel, it is preferable to proceed with the construction in a state where vehicles can pass through the underground road tunnel.
However, when constructing the ramp portion, if the installation method of the curved steel pipe disclosed in Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Document 1 described above is applied to an existing underground road tunnel, Since it is necessary to install the propulsion device described above, it is assumed that vehicles cannot pass through the underground road tunnel.
本発明は、このような実状に鑑み、既設のトンネル内を車両などが通行可能な状態のままで、少なくとも当該トンネルの上方に鋼管からなる構造体を配置させた地下構造物を構築することを目的とする。 In view of such a situation, the present invention is to construct an underground structure in which a structure made of a steel pipe is disposed at least above the tunnel while a vehicle or the like can pass through the existing tunnel. Objective.
上記課題に対して、本発明に係る地下構造物の構築方法は、その一態様として、既設のトンネルの側部に沿って延び前記トンネルと一体となる第１導坑を地盤内に構築することと、前記トンネルの前記第１導坑とは反対側の側部と離間しつつ前記トンネルに並んで延びる第２導坑を地盤内に構築することと、地盤内における前記第１導坑と前記第２導坑との間に少なくとも前記トンネルの上方を横切るように鋼管を架け渡して構造体を構築することと、を含む。 In order to solve the above-mentioned problem, the construction method of the underground structure according to the present invention, as one aspect thereof, constructs the first guide shaft extending along the side portion of the existing tunnel and integrated with the tunnel in the ground. And constructing in the ground a second shaft that extends alongside the tunnel while being spaced apart from the side of the tunnel opposite to the first shaft, and the first shaft in the ground and the And constructing a structure by bridging a steel pipe so as to cross at least the upper part of the tunnel with the second guide mine.
そして、本発明に係る地下構造物は、その一態様として、既設のトンネルと、前記トンネルの側部に沿って延び前記トンネルと一体となるように、地盤内に構築された第１導坑と、前記トンネルの前記第１導坑とは反対側の側部と離間しつつ前記トンネルに並んで延びるように、地盤内に構築された第２導坑と、地盤内における前記第１導坑と前記第２導坑との間に少なくとも前記トンネルの上方を横切るように鋼管を架け渡して構築された構造体と、を備え、前記構造体と前記トンネルとの間に空間を有する。 The underground structure according to the present invention includes, as one aspect thereof, an existing tunnel and a first guide mine constructed in the ground so as to extend along a side portion of the tunnel and to be integrated with the tunnel. A second tunnel constructed in the ground so as to extend alongside the tunnel while being separated from a side portion of the tunnel opposite to the first tunnel, and the first tunnel in the ground And a structure constructed by bridging a steel pipe so as to cross at least the upper part of the tunnel between the second guide mine and having a space between the structure and the tunnel.
本発明に係る地下構造物及びその構築方法の上記一態様によれば、第１導坑が既設のトンネルの側部に沿って延びるように地盤内に構築されると共に、第２導坑が前記トンネルの第１導坑とは反対側の側部と離間しつつトンネルに並んで延びるように地盤内に構築され、地盤内における第１導坑と第２導坑との間に少なくともトンネルの上方を横切るように鋼管が架け渡される。これにより、前述の推進装置を第１導坑内又は第２導坑内に設置して鋼管を第１導坑と第２導坑との間に架け渡すことができるので、既設のトンネル内に推進装置を配置せずに工事を進めることができる。したがって、工事期間中においても、既設のトンネル内に、車両を通行させる十分なスペースを確保できるため、既設のトンネル内を車両などが通行可能な状態のままで、少なくとも当該トンネルの上方に鋼管からなる構造体を配置させた地下構造物を構築することができる。 According to the above-described aspect of the underground structure and the construction method thereof according to the present invention, the first guide mine is constructed in the ground so as to extend along the side of the existing tunnel, and the second guide mine is the above-mentioned It is constructed in the ground so as to extend alongside the tunnel while being spaced apart from the side opposite to the first shaft of the tunnel, and at least above the tunnel between the first and second shafts in the ground A steel pipe is laid across the road. Thereby, since the above-mentioned propulsion device can be installed in the first or second guiding mine and the steel pipe can be bridged between the first and second guiding mine, the propulsion device is installed in the existing tunnel. Construction can be carried out without placing Therefore, even during the construction period, it is possible to secure a sufficient space for the vehicle to pass through the existing tunnel, so that the vehicle can pass through the existing tunnel and at least from the steel pipe above the tunnel. It is possible to construct an underground structure in which a structure is formed.
図１及び図２は、本発明の一実施形態における地下構造物の概略構成を示す。詳しくは、図１は地下構造物の上面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面における断面図である。
本実施形態では、地下構造物の構築方法の一例として、既設の地下道路トンネルの途中を拡幅してランプ部の一部を構築する例を挙げて以下説明するが、本発明に係る地下構造物の構築方法はこれに限らない。尚、地下構造物は、ランプ部に適用する場合に限らない。また、説明の便宜上、図１に示すように前後左右を規定して、以下説明する。
FIG.1 and FIG.2 shows schematic structure of the underground structure in one Embodiment of this invention. Specifically, FIG. 1 is a top view of the underground structure, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
In the present embodiment, as an example of a construction method for an underground structure, an example in which a part of a ramp portion is constructed by widening the middle of an existing underground road tunnel will be described below. However, the underground structure according to the present invention is described below. The construction method is not limited to this. In addition, an underground structure is not restricted to the case where it applies to a lamp part. In addition, for convenience of explanation, front and rear, left and right are defined as shown in FIG.
本実施形態では、地下構造物１は、地盤内に予め掘削形成された既設のトンネルである本線トンネル２にランプトンネル３を合流させるためのランプ部の一部を構成するものであり、図１及び図２では、その前端部１１に本線トンネル２とランプトンネル３とが接続され、後端部１２に本線トンネル２の後続部分が接続されている状態を示している。 In the present embodiment, the underground structure 1 constitutes a part of a ramp portion for joining the ramp tunnel 3 to the main tunnel 2 which is an existing tunnel excavated and formed in advance in the ground. 2 and FIG. 2 show a state in which the main tunnel 2 and the lamp tunnel 3 are connected to the front end portion 11 and the subsequent portion of the main tunnel 2 is connected to the rear end portion 12.
ここで、ランプ部全体の構築には、長期間の工期を要する場合がある。この場合、ランプ部全体の工事区間を複数の工区に分割し、工期をずらして進めることがある。本実施形態における地下構造物１は、このようにランプ部の工事を分割して進める場合を想定したものである。
図１では、図の簡略化のため、本線トンネル２とランプトンネル３とが接続されるランプ部全体の前端部、つまり、ランプ部全体のうちの本実施形態の地下構造物１が適用される部分を示した。ランプ部全体のうちの地下構造物１以外の残り部分（後続部分）は、この地下構造物１の構築後に構築されるものとして、以下説明する。尚、図示を省略するが、この後続部分の地下構造物は、本実施形態の地下構造物１と同様の構造を有しているが、その外形は徐々に又は段階的に縮径されて、最終的には後続する既設の本線トンネル２に接続可能に構築される。また、この後続部分の地下構造物のうちの本線トンネル２と接続される部分（つまり、ランプ部全体の後端部）の断面形状だけは、本実施形態の地下構造物１と異なり、後述する第２導坑２２に相当する部分についても本線トンネル２の側部（左側部）に沿って本線トンネル２と一体となるように構築されている。
Here, the construction of the entire lamp portion may require a long construction period. In this case, the construction section of the entire lamp section may be divided into a plurality of work sections, and the work schedule may be shifted. The underground structure 1 in the present embodiment assumes a case where the construction of the lamp part is divided and advanced as described above.
In FIG. 1, for simplification of the drawing, the front end portion of the entire lamp portion to which the main tunnel 2 and the lamp tunnel 3 are connected, that is, the underground structure 1 of the present embodiment in the entire lamp portion is applied. Showed the part. The remaining part (subsequent part) other than the underground structure 1 in the entire lamp portion will be described below as being constructed after the construction of the underground structure 1. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, although the underground structure of this subsequent part has the structure similar to the underground structure 1 of this embodiment, the external shape is diameter-reduced gradually or in steps, Eventually, it is constructed so that it can be connected to the existing main tunnel 2 that follows. Also, only the cross-sectional shape of the portion connected to the main tunnel 2 (that is, the rear end portion of the entire lamp portion) in the subsequent underground structure is different from the underground structure 1 of the present embodiment and will be described later. The portion corresponding to the second guide shaft 22 is also constructed so as to be integrated with the main tunnel 2 along the side portion (left side portion) of the main tunnel 2.
本線トンネル２はシールドトンネルであり、円筒状の覆工体４（図１及び後述の図４参照）を含んで構成される。覆工体４は、図示しない円弧状のセグメントがトンネル周方向及びトンネル軸方向に連結されることで構築される。尚、本線トンネル２の覆工体４内には、床版５と、床版５を支持する支持部材６とが設けられている。車両などは床版５上を走行可能である。 The main tunnel 2 is a shield tunnel and includes a cylindrical cover 4 (see FIG. 1 and FIG. 4 described later). The lining body 4 is constructed by connecting arc-shaped segments (not shown) in the tunnel circumferential direction and the tunnel axis direction. Note that a floor slab 5 and a support member 6 that supports the floor slab 5 are provided in the lining body 4 of the main tunnel 2. A vehicle or the like can run on the floor slab 5.
本線トンネル２と合流するランプトンネル３はシールドトンネルであり、本線トンネル２と同様に円筒状の覆工体７（図１参照）を含んで構成される。覆工体７は、図示しない円弧状のセグメントがトンネル周方向及びトンネル軸方向に連結されることで構築される。ここで、ランプトンネル３の覆工体７は、地下構造物１の前端部１１に接続されている。尚、本実施形態では、本線トンネル２及びランプトンネル３の断面形状が円形状であるが、断面形状はこれに限らず、例えば、楕円形状、又は、矩形形状であってもよい。 The ramp tunnel 3 that merges with the main tunnel 2 is a shield tunnel, and is configured to include a cylindrical covering body 7 (see FIG. 1) as with the main tunnel 2. The lining body 7 is constructed by connecting arc-shaped segments (not shown) in the tunnel circumferential direction and the tunnel axis direction. Here, the covering body 7 of the lamp tunnel 3 is connected to the front end portion 11 of the underground structure 1. In the present embodiment, the cross-sectional shapes of the main tunnel 2 and the lamp tunnel 3 are circular. However, the cross-sectional shape is not limited to this, and may be, for example, an elliptical shape or a rectangular shape.
図１に示すように、地下構造物１は、覆工コンクリート１３と、第１導坑２１と、第２導坑２２と、複数の構造体３０とを含んで構成される。 As shown in FIG. 1, the underground structure 1 includes a lining concrete 13, a first guide shaft 21, a second guide shaft 22, and a plurality of structures 30.
覆工コンクリート１３は、前後方向に延びる筒状であり、かつ、その後端部では後続側に向かうほど縮径している。覆工コンクリート１３の前端部には、略円柱状の褄壁コンクリートが形成されている。覆工コンクリート１３の後端部には、前述したランプ部の後続部分である地下構造物の覆工コンクリートの前端部（図示省略）が接続され得る。
前記褄壁コンクリートは略円柱状をなしており、その高さ方向中央で且つ右側の部分を本線トンネル２の端部が前後方向に貫通し、また、左側の部分をランプトンネル３の端部が前後方向に貫通し得る。尚、褄壁コンクリートの形状は略円柱状に限らず、例えば略直方体状であってもよい。また、褄壁コンクリートの構築は、例えば、覆工コンクリート１３の構築に並行して行われ得る。
The lining concrete 13 has a cylindrical shape extending in the front-rear direction, and the rear end portion thereof is reduced in diameter toward the rear side. A substantially columnar wall concrete is formed at the front end of the lining concrete 13. The rear end portion of the lining concrete 13 can be connected to the front end portion (not shown) of the lining concrete of the underground structure that is the subsequent portion of the ramp portion described above.
The wall concrete has a substantially columnar shape, and the end of the main tunnel 2 penetrates the center of the height direction on the right side in the front-rear direction, and the end of the lamp tunnel 3 extends on the left side. It can penetrate in the front-rear direction. In addition, the shape of a ridge wall concrete is not restricted to a substantially cylindrical shape, For example, a substantially rectangular parallelepiped shape may be sufficient. In addition, the construction of the reinforced concrete can be performed in parallel with the construction of the lining concrete 13, for example.
複数の構造体３０は、前後方向（本線トンネル２の軸方向）に互いに間隔を空けて並んでいる。本実施形態において、構造体３０は上に凸の半円アーチ状に配置され、その下方に隣接して覆工コンクリート１３が構築されている。つまり、構造体３０の径方向内側に隣接して覆工コンクリート１３が構築されている。また、構造体３０は、ＣＦＴ（コンクリート充填鋼管）構造である。 The plurality of structures 30 are arranged at intervals in the front-rear direction (the axial direction of the main tunnel 2). In the present embodiment, the structural body 30 is arranged in a convex semicircular arch shape, and the lining concrete 13 is constructed adjacent to the lower portion thereof. That is, the lining concrete 13 is constructed adjacent to the inside of the structure 30 in the radial direction. The structure 30 has a CFT (concrete filled steel pipe) structure.
本実施形態において、第１導坑２１及び第２導坑２２は、山岳部等におけるトンネル工法のひとつであるNATM（New Austrian Tunneling Method（ナトム））を用いて構築されるものである。
第１導坑２１は、覆工コンクリート１３の右側にて覆工コンクリート１３に沿って前後方向に延びている。また、第１導坑２１は、後述する図６及び図７等に示すように、本線トンネル２の右側部に沿って延び本線トンネル２と一体となるように、地盤内に構築されたものである。
第２導坑２２は、覆工コンクリート１３の左側にて覆工コンクリート１３の左側部と離間しつつ覆工コンクリート１３と並列して前後方向に延びている。また、第２導坑２２は、後述する図６及び図７等に示すように、本線トンネル２の第１導坑２１とは反対側の側部（左側部）と離間しつつ本線トンネル２に並んで延びるように、地盤内に構築されたものである。各構造体３０は、第１導坑２１及び第２導坑２２の頂部を貫通して、その端部が各導坑２１，２２内に位置されている。尚、第１導坑２１の内部空間２１ａと第２導坑２２の内部空間２２ａには、それぞれ、モルタルなどの充填材が充填（打設）されており、この充填材により、各構造体３０の端部を支持する支持体３１が構築されている。
また、本実施形態において、第１導坑２１及び第２導坑２２の頂部は、それぞれ、アーチ形状を有して構築されている。
In the present embodiment, the first guide shaft 21 and the second guide shaft 22 are constructed using NATM (New Austrian Tunneling Method (Natom)), which is one of tunneling methods in mountainous areas.
The first guide shaft 21 extends in the front-rear direction along the lining concrete 13 on the right side of the lining concrete 13. Further, the first guide shaft 21 is constructed in the ground so as to extend along the right side of the main tunnel 2 and to be integrated with the main tunnel 2 as shown in FIGS. is there.
The second guide shaft 22 extends in the front-rear direction in parallel with the lining concrete 13 while being separated from the left side portion of the lining concrete 13 on the left side of the lining concrete 13. Further, as shown in FIGS. 6 and 7 to be described later, the second tunnel 22 is formed in the main tunnel 2 while being separated from the side (left side) opposite to the first tunnel 21 of the main tunnel 2. It is built in the ground to extend side by side. Each structure 30 penetrates the tops of the first and second guide shafts 21 and 22, and the end portions thereof are located in the guide shafts 21 and 22. The internal space 21a of the first guide shaft 21 and the internal space 22a of the second guide shaft 22 are filled (placed) with a filler such as mortar, and each structure 30 is filled with the filler. The support body 31 which supports the edge part of this is constructed.
Moreover, in this embodiment, the top part of the 1st guide shaft 21 and the 2nd guide shaft 22 has each constructed | assembled with an arch shape.
覆工コンクリート１３内には、底部コンクリート４１と、複数（図２では、合計５つ）の支持コンクリート４２と、床版４３とが設けられている。
底部コンクリート４１と覆工コンクリート１３の底部とによって囲まれる空間内４４には、例えば、地下構造物１の施工時に発生する掘削土砂が埋め戻される。
In the lining concrete 13, a bottom concrete 41, a plurality of (in FIG. 2, a total of five) supporting concretes 42, and a floor slab 43 are provided.
In a space 44 surrounded by the bottom concrete 41 and the bottom of the lining concrete 13, for example, excavated earth and sand generated during construction of the underground structure 1 is backfilled.
支持コンクリート４２は、底部コンクリート４１と覆工コンクリート１３の下部との少なくとも一方によって支持されて、床版４３をその下方から支持する。
床版４３と、支持コンクリート４２と、底部コンクリート４１とにより区画される空間４５は、例えば避難通路として用いられ得る。
The supporting concrete 42 is supported by at least one of the bottom concrete 41 and the lower part of the lining concrete 13 to support the floor slab 43 from below.
A space 45 defined by the floor slab 43, the supporting concrete 42, and the bottom concrete 41 can be used as an escape passage, for example.
覆工コンクリート１３内には、その内周面と床版４３の上面とによって空間４６が区画形成されている。
ここで、床版４３の上面と、本線トンネル２の床版５の上面と、ランプトンネル３の床版（図示せず）の上面とは車両などの通行が可能なように連続するように配置される。
A space 46 is defined in the lining concrete 13 by the inner peripheral surface thereof and the upper surface of the floor slab 43.
Here, the upper surface of the floor slab 43, the upper surface of the floor slab 5 of the main tunnel 2, and the upper surface of the floor slab (not shown) of the ramp tunnel 3 are arranged so as to be able to pass a vehicle or the like. Is done.
次に、地下構造物１の構築方法について、図１及び図２に加えて、図３〜図１５を参照して説明する。図３〜図１５は地下構造物１の構築方法を説明するための図である。ここで、図３、図６、図８は、地下構造物１の構築の推移をその上方から見た図である。図４は図３のＢ−Ｂ断面における断面図であり、図５は図３のＣ−Ｃ断面における断面図であり、図７は図６のＤ−Ｄ断面における断面図である。図９〜図１５は、それぞれ、図８のＥ−Ｅ断面における地下構造物１の構築の推移を示す。また、図４、図５、図７、図９〜図１４には、覆工コンクリート１３の構築予定領域が２点鎖線で示されている。 Next, the construction method of the underground structure 1 will be described with reference to FIGS. 3 to 15 in addition to FIGS. 1 and 2. 3-15 is a figure for demonstrating the construction method of the underground structure 1. FIG. Here, FIG. 3, FIG. 6, FIG. 8 is the figure which looked at the transition of construction of the underground structure 1 from the upper direction. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 3, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line DD in FIG. 9 to 15 show the transition of the construction of the underground structure 1 in the EE cross section of FIG. Further, in FIGS. 4, 5, 7, and 9 to 14, the planned construction area of the lining concrete 13 is indicated by a two-dot chain line.
尚、ここでは、地下構造物１の構築方法のうち、主として、第１導坑２１及び第２導坑２２の構築と、複数の構造体３０の構築と、覆工コンクリート１３の構築と、覆工コンクリート１３内での床版４３の設置とを説明する。前述した褄壁コンクリートについては、図示は省略するが、例えば、覆工コンクリート１３の構築の際に適宜構築され得る。 Here, in the construction method of the underground structure 1, mainly, the construction of the first guide shaft 21 and the second guide shaft 22, the construction of the plurality of structures 30, the construction of the lining concrete 13, The installation of the floor slab 43 in the engineered concrete 13 will be described. Although the illustration of the above-mentioned reinforced concrete is omitted, it can be appropriately constructed, for example, when the lining concrete 13 is constructed.
まず、図３に示すように、既設の本線トンネル２に隣接するところまで、シールド掘進機８を用いて、ランプトンネル３を掘削形成する。 First, as shown in FIG. 3, the ramp tunnel 3 is excavated using the shield machine 8 until it is adjacent to the existing main tunnel 2.
次に、図３〜図５に示すように、本線トンネル２から分岐するように横坑２３，２４を構築する。横坑２３，２４の構築に先立って、その構築予定箇所における本線トンネル２の覆工体４の側部の一部が撤去されている。
横坑２３は、図３及び図４に示すように、本線トンネル２の右側に形成されており、その内部空間が、本線トンネル２の内部空間と連通している。ここで、横坑２３は、第１導坑２１を構築するために用いられる掘進機（図示せず）を配置するための空間として機能し得る。
Next, as shown in FIGS. 3 to 5, the horizontal shafts 23 and 24 are constructed so as to branch from the main tunnel 2. Prior to the construction of the horizontal shafts 23, 24, a part of the side portion of the lining body 4 of the main tunnel 2 at the planned construction site has been removed.
As shown in FIGS. 3 and 4, the horizontal shaft 23 is formed on the right side of the main tunnel 2, and the internal space communicates with the internal space of the main tunnel 2. Here, the horizontal shaft 23 can function as a space for placing an excavator (not shown) used for constructing the first guide shaft 21.
横坑２４は、図３及び図５に示すように、本線トンネル２の左側に形成されており、その内部空間が、本線トンネル２の内部空間と連通している。ここで、横坑２４は、本線トンネル２の側部から十分に離間した位置まで掘削されており、第２導坑２２を構築するために用いられる掘進機（図示せず）を配置するための空間として機能し得る。 As shown in FIGS. 3 and 5, the horizontal shaft 24 is formed on the left side of the main tunnel 2, and its internal space communicates with the internal space of the main tunnel 2. Here, the horizontal pit 24 has been excavated to a position sufficiently separated from the side of the main tunnel 2 and is used to arrange an excavator (not shown) used to construct the second guide pit 22. Can function as a space.
本実施形態において、第１導坑２１構築用の横坑２３は、地下構造物１の前端部１１の右側部に位置し得る。第２導坑２２構築用の横坑２４は、地下構造物１の後端部１２に後続する本線トンネル２の左側部に位置し得る。 In the present embodiment, the horizontal shaft 23 for constructing the first guide shaft 21 can be located on the right side of the front end portion 11 of the underground structure 1. The horizontal shaft 24 for constructing the second shaft 22 can be located on the left side of the main tunnel 2 following the rear end 12 of the underground structure 1.
ここで、図３〜図５に示すように、第１導坑２１及び第２導坑の構築に先立って、注入式長尺鋼管先受工を施す。具体的には、適宜外径及び長さの長尺鋼管２５を、切羽前方の地山に各導坑２１，２２の構築予定領域の上方を覆うように周方向に適宜間隔を空けて複数本打設し、その後、該長尺鋼管２５を介して注入材を地山内に注入することによって、各導坑２１，２２の構築予定領域の地山を補強する。これにより、切羽天端の崩落防止及び先行地山の緩みの防止を図ることができる。また、鋼管の間からの地山の抜け落ちを防止でき、安全な掘削作業と、掘削に伴う先行変位の抑制などの先受け効果を十分に発揮することができる。この先受け工としては、地盤の条件等によってＡＧＦ工法等の適宜工法を選択することができる。 Here, as shown in FIGS. 3 to 5, prior to the construction of the first guide shaft 21 and the second guide shaft, an injection-type long steel pipe tip receiving work is performed. Specifically, a plurality of long steel pipes 25 having an appropriate outer diameter and length are provided at appropriate intervals in the circumferential direction so as to cover the area above the planned construction area of each of the guide shafts 21 and 22 on the ground in front of the face. After that, by injecting the injected material into the natural ground via the long steel pipe 25, the natural ground in the planned construction area of each of the guide shafts 21 and 22 is reinforced. As a result, it is possible to prevent the fall of the top of the face and the loosening of the preceding ground. Moreover, the fall of the natural ground from between the steel pipes can be prevented, and the receiving effect such as the safe excavation work and the suppression of the preceding displacement accompanying the excavation can be sufficiently exhibited. As this pre-construction work, an appropriate construction method such as an AGF construction method can be selected depending on the ground conditions and the like.
次に、横坑２３から掘削機（図示せず）を用いて前側から後側に向って、本線トンネル２に沿って本線トンネル２の外側の地山を掘削して、床版５と連続する底面及びアーチ形状の頂部を含む掘削面を形成しながら、次々にこの掘削面にコンクリートを吹き付けて掘削した部分を素早く固める。その後、この吹き付けコンクリートの頂部部分等に複数のロックボルト（図示せず）を打ち込んで、吹き付けコンクリートと地山とを一体化させる。この掘削は、ベンチカット工法のように上から下へ、また前側から後側へ進められ得る。そして、図６に示すように、覆工体４の一部撤去、上記掘削機による地盤の掘削、コンクリート吹き付け及びロックボルト打ち込みを後側まで順次進めることにより、図７に示すアーチ形状の頂部を有し、本線トンネル２の右側部に沿って延び本線トンネル２と一体となる第１導坑２１を地盤内に構築する。 Next, an excavation machine (not shown) is used to excavate a natural ground outside the main tunnel 2 along the main tunnel 2 from the horizontal shaft 23 to continue to the floor slab 5. While forming the excavation surface including the bottom surface and the arch-shaped top, concrete is sprayed one after another on the excavation surface to quickly solidify the excavated portion. Thereafter, a plurality of lock bolts (not shown) are driven into the top portion of the sprayed concrete and the like, and the sprayed concrete and the ground are integrated. This excavation can be advanced from top to bottom and from the front side to the rear side like a bench cut method. Then, as shown in FIG. 6, the arch-shaped top portion shown in FIG. 7 is moved forward by sequentially removing a part of the lining body 4, excavating the ground with the excavator, spraying concrete, and driving a lock bolt to the rear side. The first guide shaft 21 that extends along the right side of the main tunnel 2 and is integrated with the main tunnel 2 is constructed in the ground.
また、横坑２４から掘削機（図示せず）を用いて後側から前側に向って、本線トンネル２の外側の地山を掘削して、床版５と連続する底面及びアーチ形状の頂部を含む掘削面を形成しながら、次々にこの掘削面にコンクリートを吹き付けて掘削した部分を素早く固める。その後、この吹き付けコンクリートの頂部部分等に複数のロックボルト（図示せず）を打ち込んで、吹き付けコンクリートと地山とを一体化させる。この掘削は、ベンチカット工法のように上から下へ、また後側から前側へ進められ得る。そして、図６に示すように、覆工体４の一部撤去、上記掘削機による地盤の掘削、コンクリート吹き付け及びロックボルト打ち込みを前側まで進めることにより、図８に示すアーチ形状の頂部を有し、本線トンネル２の左側部と離間しつつ本線トンネル２に並んで延びる（すなわち、本線トンネル２に並行して延びる）第２導坑２２を地盤内に構築する。
また、本実施形態において、第２導坑２２は、本線トンネル２から横坑２４を介して分岐している。
Further, from the rear pit 24 using an excavator (not shown), the ground outside the main tunnel 2 is excavated from the rear side to the front side, and the bottom surface and the arch-shaped top portion continuous with the floor slab 5 are formed. While forming the excavation surface, including the excavation surface, concrete is sprayed one after another to quickly solidify the excavated portion. Thereafter, a plurality of lock bolts (not shown) are driven into the top portion of the sprayed concrete and the like, and the sprayed concrete and the ground are integrated. This excavation can proceed from top to bottom and back to front as in the bench cut method. Then, as shown in FIG. 6, the arch-shaped top portion shown in FIG. 8 is obtained by advancing a part of the lining body 4, excavating the ground by the excavator, spraying concrete, and driving a lock bolt to the front side. A second guide shaft 22 extending in parallel with the main tunnel 2 (that is, extending in parallel with the main tunnel 2) is constructed in the ground while being separated from the left side portion of the main tunnel 2.
In the present embodiment, the second guide shaft 22 is branched from the main tunnel 2 via the horizontal shaft 24.
次に、図８〜図１１に示すように、第１導坑２１と第２導坑２２との間に、上に凸の半円アーチ状の複数の曲線鋼管３２を架け渡す。ここで、複数の曲線鋼管３２は、本線トンネル２の軸方向に互いに間隔を空けて並んでいる。 Next, as shown in FIGS. 8 to 11, a plurality of curved semicircular arch-shaped curved steel pipes 32 are bridged between the first guide shaft 21 and the second guide shaft 22. Here, the plurality of curved steel pipes 32 are arranged at intervals in the axial direction of the main tunnel 2.
曲線鋼管３２は、例えば、第２導坑２２側から第１導坑２１側に掘削機３３（図９参照）を押し進め、複数の鋼管（図示せず）を継ぎ足しながら円弧状に連結することで、地盤内に設置され得る。尚、第１導坑２１及び第２導坑２２のいずれも、曲線鋼管３２を設置するための掘削機３３の発進に用いられ得る。また、掘削機３３の発進に用いられる導坑には、曲線鋼管３２を推進するための推進装置（図示せず）が設けられ得る。この推進装置は、例えば、曲線鋼管３２と同曲率を有する曲線フランジ（図示せず）をその上方に備えた傾斜架台（図示せず）と、この傾斜架台の脚部でその一端が回転自在に装着された推進ジャッキ（図示せず）とにより構成され、この推進ジャッキをストローク制御することで曲線鋼管３２を地盤内に推進させ得る。このような推進装置は例えば特許文献２に開示されている。また、掘削機３３の一例は特許文献３に開示されている。 The curved steel pipe 32 is formed by, for example, pushing the excavator 33 (see FIG. 9) from the second guide shaft 22 side to the first guide shaft 21 side and connecting a plurality of steel tubes (not shown) in an arc shape. Can be installed in the ground. It should be noted that both the first guide shaft 21 and the second guide shaft 22 can be used for starting the excavator 33 for installing the curved steel pipe 32. The guide shaft used for starting the excavator 33 may be provided with a propulsion device (not shown) for propelling the curved steel pipe 32. This propulsion device has, for example, an inclined gantry (not shown) having a curved flange (not shown) having the same curvature as that of the curved steel pipe 32, and one end of the inclined gantry that is freely rotatable by the legs of the inclined gantry. The curved steel pipe 32 can be propelled into the ground by controlling the stroke of the propulsion jack (not shown). Such a propulsion device is disclosed in Patent Document 2, for example. An example of the excavator 33 is disclosed in Patent Document 3.
このようにして、地盤内における第１導坑２１と第２導坑２２との間に少なくとも本線トンネル２の上方を横切るように曲線鋼管３２が架け渡される。また、第１導坑２１と第２導坑２２との間に曲線鋼管３２を架け渡すことは、複数の曲線鋼管３２が本線トンネル２の軸方向に互いに間隔を空けて並ぶように、各曲線鋼管３２を第１導坑２１と第２導坑２２との間に架け渡すことを含む。 In this way, the curved steel pipe 32 is bridged between the first guide pit 21 and the second guide pit 22 in the ground so as to cross at least the upper part of the main tunnel 2. In addition, when the curved steel pipes 32 are bridged between the first and second wells 21 and 22, the curved steel pipes 32 are arranged so that the plurality of curved steel pipes 32 are arranged at intervals in the axial direction of the main tunnel 2. This includes bridging the steel pipe 32 between the first guide shaft 21 and the second guide shaft 22.
次に、全ての曲線鋼管３２内にコンクリートを充填する。これにより、ＣＦＴ構造とすることができる。 Next, concrete is filled in all the curved steel pipes 32. Thereby, it can be set as a CFT structure.
ここで、図１１に示すように、第１導坑２１及び第２導坑２２内に、各曲線鋼管３２の左右両端部（下端部）を支持する支持体３１を構築する。
具体的には、右側の支持体３１は、覆工コンクリート１３の内周面になり得る図中内側の２点鎖線に沿うように側壁用スライドセントルを配置し、この側壁用スライドセントルと第１導坑２１の右側内周面との間にコンクリートを打設することにより構築される。このとき、本線トンネル２内には、支保工と上記側壁用スライドセントルとが配置された状態となり得るが、この場合であっても、本線トンネル２内に、車両を通行させる十分なスペースを確保可能である。
また、左側の支持体３１は、図中内側の２点鎖線に沿うように側壁用スライドセントルを配置し、この側壁用スライドセントルと第２導坑２２の左側内周面との間にコンクリートを打設することにより構築される。
このように、本実施形態においては、この支持体３１の構築の際に、この支持体３１と一体的に側壁コンクリート１３ａが構築される。つまり、支持体３１のうちの図中２点鎖線で示した領域内の部分が、側壁コンクリート１３ａとして機能する。この側壁コンクリート１３ａは、前述の覆工コンクリート１３の一部を構成するものである。
各曲線鋼管３２の端部が支持体３１に支持されることにより、上に凸の半円アーチ状の構造体３０が構築される。このようにして、第１導坑２１と第２導坑２２との間に少なくとも本線トンネル２の上方を横切るように曲線鋼管３２を架け渡して、複数の構造体３０が構築される。
Here, as shown in FIG. 11, support bodies 31 that support the left and right end portions (lower end portions) of each curved steel pipe 32 are constructed in the first guide shaft 21 and the second guide shaft 22.
Specifically, the right side support 31 is arranged with a side wall slide centle along a two-dot chain line on the inner side in the figure which can be the inner peripheral surface of the lining concrete 13, It is constructed by placing concrete between the right inner peripheral surface of the guide shaft 21. At this time, the main tunnel 2 can be in a state in which the supporting work and the slide centre for the side wall are arranged, but even in this case, a sufficient space for allowing the vehicle to pass in the main tunnel 2 is secured. Is possible.
Further, the left side support 31 has a side wall slide centle arranged along the two-dot chain line on the inner side in the figure, and concrete is placed between the side wall slide centle and the left inner peripheral surface of the second guide shaft 22. It is constructed by placing.
Thus, in the present embodiment, the side wall concrete 13a is constructed integrally with the support 31 when the support 31 is constructed. That is, the part in the area | region shown with the dashed-two dotted line in the figure of the support body 31 functions as the side wall concrete 13a. The side wall concrete 13a constitutes a part of the above-described lining concrete 13.
An end portion of each curved steel pipe 32 is supported by the support body 31, whereby an upward convex semicircular arch-shaped structure 30 is constructed. In this way, the plurality of structures 30 are constructed by bridging the curved steel pipes 32 so as to cross at least the upper part of the main tunnel 2 between the first guide shaft 21 and the second guide shaft 22.
次に、図１２に示すように、構造体３０の下方であって、かつ、本線トンネル２、第１導坑２１及び第２導坑２２の外側の土砂５１を、この構造体３０から下方の所定深さまで掘削して空間５２を形成する。図１２に示す状態において、この空間５２は、構造体３０の下方に位置する土砂５１を構造体３０から所定深さまで適宜掘削することにより、構造体３０と本線トンネル２との間に形成されるものである。この土砂５１の掘削に用いられるバックホーなどの重機は、例えば、本線トンネル２の覆工体４の一部又は導坑２１，２２の一部を予め切り開いて形成された開口部（図示せず）を通って、構造体３０の下方に入って、掘削施工場所に向かうことができる。土砂５１の掘削は、例えばベンチカット工法のように上から下へ、また前側から後側へ進められる。尚、前述の開口部を形成するとき、又は、その開口部を前述の重機などが通過するときなどにおいて、本線トンネル２のうち前述の開口部に近い部分では、車両などの一時的な通行止めや車線数の減少などが行われ得るが、基本的には、車両などが通行可能な状態が継続される。 Next, as shown in FIG. 12, the earth and sand 51 below the structure 30 and outside the main tunnel 2, the first guide pit 21, and the second guide pit 22 is moved downward from the structure 30. A space 52 is formed by excavating to a predetermined depth. In the state shown in FIG. 12, this space 52 is formed between the structure 30 and the main tunnel 2 by appropriately excavating the earth and sand 51 located below the structure 30 from the structure 30 to a predetermined depth. Is. A heavy machine such as a backhoe used for excavation of the earth and sand 51 is, for example, an opening (not shown) formed by previously cutting a part of the lining body 4 of the main tunnel 2 or a part of the guide shafts 21 and 22. Through, it can enter the lower part of the structure 30 and go to the excavation site. The excavation of the earth and sand 51 is advanced from top to bottom and from the front side to the rear side, for example, as in a bench cut method. In addition, when the above-mentioned opening is formed, or when the above-mentioned heavy machinery passes through the opening, in the portion close to the above-mentioned opening of the main tunnel 2, temporary closure of vehicles, etc. Although the number of lanes can be reduced, basically, the state in which the vehicle can pass is continued.
また、図１２に示すように、土砂５１の掘削の進行に伴う空間５２の拡張に応じて、複数の構造体３０をその内方から覆うように、領域５３（図１２に示す太い実線部）に、止水鉄板を設置すると共に、モルタルを吹き付ける。 Further, as shown in FIG. 12, in accordance with the expansion of the space 52 accompanying the progress of excavation of the earth and sand 51, a region 53 (thick solid line portion shown in FIG. 12) is provided so as to cover the plurality of structures 30 from the inside thereof. In addition to installing a still water iron plate, spray mortar.
ここで、図１２に示す工程において、空間５２は、本線トンネル２の横断面（図１２における紙面）で見て、本線トンネル２内の空間と連通していない。 Here, in the process shown in FIG. 12, the space 52 is not in communication with the space in the main tunnel 2 when viewed in the cross section of the main tunnel 2 (the paper surface in FIG. 12).
次に、土砂５１の掘削を本線トンネル２の床版５の上面位置の位置する深さまで進める。その後、図１３に示すように、本線トンネル２の覆工体４のうち、床版５の上方に位置する部分を除去する。ここで、覆工体４は本線トンネル２の周壁をなすものであり、それゆえ、本線トンネル２の周壁の少なくとも一部が除去されたことになる。これにより、空間５２と本線トンネル２内の空間とが連通する。また、この本線トンネルの覆工体４の一部除去の際に、第１導坑２１の頂部のうち、構造体３０の径方向内側に位置する部分を除去する。これと同時に、第２導坑２２の頂部及び側部のうち、構造体３０の径方向内側に位置する部分を除去すると共に、第２導坑２２の床部のうち、支持体３１が構築されていない部分を除去する。これにより、空間５２と第１導坑２１及び第２導坑２２内の空間とが連通する。 Next, excavation of the earth and sand 51 is advanced to a depth where the upper surface position of the floor slab 5 of the main tunnel 2 is located. Thereafter, as shown in FIG. 13, a portion of the lining body 4 of the main tunnel 2 located above the floor slab 5 is removed. Here, the lining body 4 forms a peripheral wall of the main tunnel 2, and therefore, at least a part of the peripheral wall of the main tunnel 2 is removed. Thereby, the space 52 and the space in the main line tunnel 2 communicate. Further, when part of the main tunnel lining body 4 is removed, a portion of the top portion of the first mine shaft 21 that is located on the radially inner side of the structure 30 is removed. At the same time, the portion located on the radially inner side of the structure 30 is removed from the top and side portions of the second guide shaft 22, and the support 31 is built out of the floor portion of the second guide shaft 22. Remove the parts that are not. Thereby, the space 52 and the space in the 1st guide shaft 21 and the 2nd guide shaft 22 communicate.
ここで、図１３に示す工程において、空間５２は、本線トンネル２の横断面（図１３における紙面）で見て、本線トンネル２内の空間と連通している。 Here, in the process shown in FIG. 13, the space 52 communicates with the space in the main tunnel 2 when viewed in the cross section of the main tunnel 2 (the paper surface in FIG. 13).
次に、図１４に示すように、側壁コンクリート１３ａに連続するようにアーチコンクリート１３ｂを打設する。ここで、アーチコンクリート１３ｂは、前述の覆工コンクリート１３の一部を構成するものである。このとき、空間５２には、アーチコンクリート打設用スライドセントルが配置された状態となり得るが、この場合であっても、本線トンネル２の床版５上に、車両を通行させる十分なスペースを確保可能である。 Next, as shown in FIG. 14, arch concrete 13b is placed so as to be continuous with the side wall concrete 13a. Here, the arch concrete 13b constitutes a part of the lining concrete 13 described above. At this time, the space 52 may be in a state where a slide centle for arch concrete placement is arranged, but even in this case, a sufficient space for passing the vehicle on the floor slab 5 of the main line tunnel 2 is secured. Is possible.
次に、構造体３０の下方に位置する土砂の掘削を覆工コンクリート１３の下部の構築予定領域の内側まで進めて、図１５に示すように、側壁コンクリート１３ａに連続するようにインバートコンクリート１３ｃを打設する。ここで、インバートコンクリート１３ｃは、前述の覆工コンクリート１３の一部を構成するものである。ゆえに、側壁コンクリート１３ａ、アーチコンクリート１３ｂ、及びインバートコンクリート１３ｃにより、本線トンネル２を囲むように、円環状の断面を有する覆工コンクリート１３が形成される。 Next, the excavation of earth and sand located below the structure 30 is advanced to the inside of the planned construction area below the lining concrete 13, and the invert concrete 13c is continuous with the side wall concrete 13a as shown in FIG. To cast. Here, the invert concrete 13c constitutes a part of the lining concrete 13 described above. Therefore, the lining concrete 13 having an annular cross section is formed so as to surround the main tunnel 2 by the side wall concrete 13a, the arch concrete 13b, and the invert concrete 13c.
最後に、図１に示すように、覆工コンクリート１３内に、底部コンクリート４１と、複数（図１では、合計５つ）の支持コンクリート４２と、床版４３とを設ける。尚、底部コンクリート４１と覆工コンクリート１３の底部とによって囲まれる空間内４４には、前述のように掘削土砂が埋め戻される。 Finally, as shown in FIG. 1, a bottom concrete 41, a plurality (in total, five in FIG. 1) of supporting concrete 42 and a floor slab 43 are provided in the lining concrete 13. In the space 44 surrounded by the bottom concrete 41 and the bottom of the lining concrete 13, excavated earth and sand are backfilled as described above.
尚、床版４３を設ける際には、その設置予定箇所に位置する本線トンネル２内の床版５を撤去する必要がある。このため、例えば、当該床版５の撤去に先立って、覆工コンクリート１３内における当該床版５の左方に仮設床版（図示せず）を設置し、この架設床版上を車両などが通行できるようにすることで、当該床版５の撤去から床版４３の設置までの期間において、覆工コンクリート１３内を車両などが通行できるようにすることが可能である。
以上のようにして、図１及び図２に示す地下構造物１が構築される。
In addition, when providing the floor slab 43, it is necessary to remove the floor slab 5 in the main line tunnel 2 located in the installation planned location. Therefore, for example, prior to the removal of the floor slab 5, a temporary floor slab (not shown) is installed on the left side of the floor slab 5 in the lining concrete 13, and a vehicle or the like is placed on the installation floor slab. By allowing the vehicle to pass, it is possible to allow a vehicle or the like to pass through the lining concrete 13 during the period from the removal of the floor slab 5 to the installation of the floor slab 43.
As described above, the underground structure 1 shown in FIGS. 1 and 2 is constructed.
本実施形態によれば、地下構造物１の構築方法は、既設の本線トンネル２（トンネル）の側部に沿って延び本線トンネル２と一体となる第１導坑２１を地盤内に構築することと、本線トンネル２の第１導坑２１とは反対側の側部と離間しつつ本線トンネル２に並んで延びる第２導坑２２を地盤内に構築することと、地盤内における第１導坑２１と第２導坑２２との間に少なくとも本線トンネル２の上方を横切るように曲線鋼管３２（鋼管）を架け渡して構造体３０を構築することと、を含む。これにより、曲線鋼管３２を推進するための推進装置を第１導坑２１内又は第２導坑２２内に設置して曲線鋼管３２を第１導坑２１と第２導坑２２との間に架け渡すことができるので、既設の本線トンネル２内に推進装置を配置せずに工事を進めることができる。したがって、工事期間中においても、既設の本線トンネル２内に、車両を通行させる十分なスペースを確保できるため、既設の本線トンネル２内を車両などが通行可能な状態のままで、少なくとも本線トンネル２の上方に曲線鋼管３２からなる構造体３０を配置させた地下構造物１を構築することができる。 According to this embodiment, the construction method of the underground structure 1 is to construct the first guide shaft 21 extending along the side of the existing main tunnel 2 (tunnel) and integrated with the main tunnel 2 in the ground. And constructing in the ground a second guide shaft 22 that extends side by side in the main tunnel 2 while being separated from the side of the main tunnel 2 opposite to the first guide shaft 21, and the first guide shaft in the ground And constructing the structural body 30 by bridging a curved steel pipe 32 (steel pipe) so as to cross at least the upper part of the main tunnel 2 between 21 and the second tunnel 22. Accordingly, a propulsion device for propelling the curved steel pipe 32 is installed in the first guiding shaft 21 or the second guiding shaft 22, and the curved steel pipe 32 is interposed between the first guiding shaft 21 and the second guiding shaft 22. Since it can be bridged, it is possible to proceed with the construction without arranging a propulsion device in the existing main tunnel 2. Therefore, even during the construction period, a sufficient space for passing the vehicle can be secured in the existing main tunnel 2, so that at least the main tunnel 2 remains in a state in which the vehicle can pass through the existing main tunnel 2. It is possible to construct the underground structure 1 in which the structure 30 composed of the curved steel pipe 32 is disposed above the structure.
また本実施形態によれば、第２導坑２２は本線トンネル２から分岐している。これにより、本線トンネル２内から第２導坑２２内に容易にアクセスすることができる。 Further, according to the present embodiment, the second guide shaft 22 branches off from the main tunnel 2. Thereby, it is possible to easily access the second tunnel 22 from the main tunnel 2.
また本実施形態によれば、第１導坑２１及び第２導坑２２の頂部はアーチ形状を有している。これにより、アーチ効果により、各導坑２１，２２の強度を容易に高めることができる。 Moreover, according to this embodiment, the top part of the 1st guide shaft 21 and the 2nd guide shaft 22 has arch shape. Thereby, the intensity | strength of each guide shaft 21 and 22 can be raised easily by the arch effect.
また本実施形態によれば、第１導坑２１と第２導坑２２との間に曲線鋼管３２（鋼管）を架け渡すことは、複数の曲線鋼管３２が本線トンネル２の軸方向に互いに間隔を空けて並ぶように、各曲線鋼管３２を第１導坑２１と第２導坑２２との間に架け渡すことを含む。これにより、地下構造物１の上半分を構成し得る曲線パイプルーフを構築することができる。 Moreover, according to this embodiment, bridging the curved steel pipes 32 (steel pipes) between the first and second wells 21 and 22 is such that the plurality of curved steel pipes 32 are spaced from each other in the axial direction of the main tunnel 2. It includes bridging the curved steel pipes 32 between the first guide pit 21 and the second guide pit 22 so that they are lined up. Thereby, the curved pipe roof which can comprise the upper half of the underground structure 1 can be constructed | assembled.
また本実施形態によれば、地下構造物１の構築方法は、導坑２１，２２間に架け渡された曲線鋼管３２（鋼管）内にコンクリートを充填することを更に含む。これにより、構造体３０をＣＦＴ構造とすることができる。 Moreover, according to this embodiment, the construction method of the underground structure 1 further includes filling concrete in the curved steel pipe 32 (steel pipe) spanned between the guide shafts 21 and 22. Thereby, the structure 30 can be made into a CFT structure.
また本実施形態によれば、地下構造物１の構築方法は、構造体３０の下方に位置する土砂５１を構造体３０から所定深さまで掘削して構造体３０と本線トンネル２（トンネル）との間に空間５２を形成すること更に含む（図１２及び図１３参照）。これにより、構造体３０の下方に拡張空間を形成することができる。 Moreover, according to this embodiment, the construction method of the underground structure 1 excavates the earth 51 located below the structure 30 to a predetermined depth from the structure 30, and the structure 30 and the main tunnel 2 (tunnel). It further includes forming a space 52 between them (see FIGS. 12 and 13). Thereby, an expansion space can be formed below the structure 30.
また本実施形態によれば、地下構造物１の構築方法は、本線トンネル２の周壁の少なくとも一部を除去することにより、空間５２と本線トンネル２内の空間とを連通させることを更に含む（図１３参照）。これにより、本線トンネル２内の空間を上下方向及び左右方向に実質的に拡張することができる。 Moreover, according to this embodiment, the construction method of the underground structure 1 further includes communicating the space 52 and the space in the main tunnel 2 by removing at least a part of the peripheral wall of the main tunnel 2 ( (See FIG. 13). Thereby, the space in the main line tunnel 2 can be substantially expanded in the up-down direction and the left-right direction.
また本実施形態によれば、地下構造物１の構築方法は、第１導坑２１及び第２導坑２２内に、構造体３０の端部を支持する支持体３１を構築することを更に含む（図１１参照）。これにより、支持体３１の端部を確実に支持することができる。 Moreover, according to this embodiment, the construction method of the underground structure 1 further includes constructing the support body 31 that supports the end portion of the structure body 30 in the first guide shaft 21 and the second guide shaft 22. (See FIG. 11). Thereby, the edge part of the support body 31 can be supported reliably.
また本実施形態によれば、空間５２は、本線トンネル２の横断面で見て、本線トンネル２内の空間と連通している（図１３参照）。これにより、本線トンネル２内の空間が上下方向及び左右方向に実質的に拡張される。 Further, according to the present embodiment, the space 52 communicates with the space in the main tunnel 2 as seen in the cross section of the main tunnel 2 (see FIG. 13). Thereby, the space in the main tunnel 2 is substantially expanded in the vertical direction and the horizontal direction.
また本実施形態によれば、空間５２は、本線トンネル２の横断面で見て、本線トンネル２内の空間と連通していない（図１２参照）。これにより、本線トンネル２の所定の横断面において、空間５２と、本線トンネル２内の空間とが、本線トンネル２の覆工体４で仕切られるので、土砂５１の掘削場所で発生する粉じんなどが本線トンネル２内に直接的に流入することを抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, the space 52 is not in communication with the space in the main tunnel 2 as seen in the cross section of the main tunnel 2 (see FIG. 12). Thereby, in the predetermined cross section of the main tunnel 2, the space 52 and the space in the main tunnel 2 are partitioned by the lining body 4 of the main tunnel 2, so that dust generated at the excavation site of the earth and sand 51 is generated. Direct inflow into the main tunnel 2 can be suppressed.
次に、地下構造物１及びその構築方法の変形例を図１６及び図１７を用いて説明する。
本変形例においては、構造体３０を構築する工程において、本線トンネル２の軸方向に並ぶ複数の曲線鋼管３２の周辺地山を凍結させて凍土層３５を形成する工程を含む。
図１６は、構造体３０を構成する曲線鋼管３２内に凍結管３４が挿通されると共に、その両端部（下端部）が、各導坑２１，２２の床部まで伸びると共に、床部に沿って互いに近づく方向に延びている状態を示している。また、図１７は、本線トンネル２の軸方向に並ぶ複数の曲線鋼管３２の上部断面図に対応するものであり、曲線鋼管３２、凍結管３４、及び凍土層３５を示している。
Next, a modified example of the underground structure 1 and its construction method will be described with reference to FIGS.
In the present modification, the step of constructing the structure 30 includes the step of forming the frozen soil layer 35 by freezing the surrounding ground of the plurality of curved steel pipes 32 aligned in the axial direction of the main tunnel 2.
In FIG. 16, the freezing pipe 34 is inserted into the curved steel pipe 32 constituting the structure 30, and both end portions (lower end portions) extend to the floor portions of the guide shafts 21 and 22, and along the floor portions. It shows a state extending in a direction approaching each other. FIG. 17 corresponds to an upper sectional view of a plurality of curved steel pipes 32 arranged in the axial direction of the main tunnel 2 and shows the curved steel pipe 32, the frozen pipe 34, and the frozen soil layer 35.
図１７に示すように、曲線鋼管３２内の地山側（すなわち、本線トンネル２と反対の側）には、前後両側にそれぞれ凍結管３４が設けられている。凍結管３４は、曲線鋼管３２の延在方向に沿って延びている。凍結管３４の内部には、本線トンネル２や第２導坑２２に予め設置されたポンプなど（図示せず）によって冷媒を流すことが可能である。ここで、冷媒の一例としては塩水等の不凍液を挙げることができる。従って、凍結管３４内に冷媒を流すと、図１６及び図１７に示すように、凍結管３４近傍の曲線鋼管３２を介して周辺の地盤が凍結されて凍土層３５が形成される。この凍土層３５は、曲線鋼管３２間の隙間を塞ぎ、かつ、設置された全ての曲線鋼管３２をその地山側（すなわち、本線トンネル２と反対の側）から覆うように形成される。 As shown in FIG. 17, the freezing pipe 34 is provided in the front and back both sides in the natural mountain side in the curved steel pipe 32 (namely, the side opposite to the main line tunnel 2). The freezing pipe 34 extends along the extending direction of the curved steel pipe 32. Inside the freezing pipe 34, it is possible to flow a refrigerant by a pump or the like (not shown) installed in advance in the main tunnel 2 or the second guiding tunnel 22. Here, as an example of the refrigerant, an antifreeze such as salt water can be cited. Therefore, when the refrigerant is caused to flow into the freezing pipe 34, the surrounding ground is frozen through the curved steel pipe 32 in the vicinity of the freezing pipe 34 and a frozen soil layer 35 is formed as shown in FIGS. The frozen soil layer 35 is formed so as to close the gap between the curved steel pipes 32 and to cover all the installed curved steel pipes 32 from the natural ground side (that is, the side opposite to the main tunnel 2).
従って、凍土層３５の下方（すなわち、構造体３０の下方）では、周辺地山からの地下水の流入が凍土層３５によって抑制される（すなわち凍土層３５によって止水される）。その後、全ての曲線鋼管３２内にコンクリートを充填する。これにより、ＣＦＴ構造の曲線鋼管３２を構成する。その後、図示を省略したが、支持体３１が図１１と同様に構築される。ここで、曲線鋼管３２内にコンクリートが充填された後であっても凍結管３４内を冷媒が循環できるように配管が予めなされているので、凍土層３５が引き続き形成され得る。尚、凍結管３４内への冷媒の供給は、例えば、円環状の覆工コンクリート１３の構築が完了するまで行われ、その完了後、凍結管３４内の冷媒の流通を停止することで、凍土層３５を解凍する。 Accordingly, below the frozen soil layer 35 (that is, below the structure 30), the inflow of groundwater from the surrounding ground is suppressed by the frozen soil layer 35 (that is, stopped by the frozen soil layer 35). Thereafter, all the curved steel pipes 32 are filled with concrete. Thereby, the curved steel pipe 32 of a CFT structure is comprised. Then, although illustration was abbreviate | omitted, the support body 31 is constructed | assembled similarly to FIG. Here, even after the curved steel pipe 32 is filled with concrete, since the piping is made in advance so that the refrigerant can circulate in the freezing pipe 34, the frozen soil layer 35 can be continuously formed. The supply of the refrigerant into the freezing pipe 34 is performed until, for example, the construction of the annular lining concrete 13 is completed, and after the completion, the circulation of the refrigerant in the freezing pipe 34 is stopped, thereby freezing soil. Thaw layer 35.
このように、本変形例によれば、地下構造物１の構築方法は、本線トンネル２の軸方向に並ぶ複数の曲線鋼管３２（鋼管）の周辺地山を凍結させて凍土層３５を形成することを更に含む。これにより、複数の曲線鋼管３２からなる曲線パイプルーフにて止水性を確保することができる。 Thus, according to this modification, the construction method of the underground structure 1 forms the frozen soil layer 35 by freezing the surrounding ground of the plurality of curved steel pipes 32 (steel pipes) arranged in the axial direction of the main tunnel 2. Further includes. Thereby, the water stoppage can be ensured by the curved pipe roof formed of the plurality of curved steel pipes 32.
尚、本実施形態及び上記変形例では、構造体３０は半円アーチ状である場合を一例に挙げて説明したが、構造体３０の形状はこれに限らない。例えば、構造体３０は、その径方向内側に本線トンネル２が配置されるように、円環状や楕円環状等の適宜形状を採用することができる。つまり、曲線鋼管３２の断面形状は、上に凸の半円アーチ状に限らず、例えば、円形状、楕円形状、又は、矩形形状であってもよい。これにより、構造体３０によって本線トンネル２の周囲を囲み、周辺地山からの圧力を構造体３０で良好に受け止めることができる。この場合、凍土層３５も円環状に設けることができ、より良好な止水性を確保することができる。 In the present embodiment and the above modification, the case where the structure 30 has a semicircular arch shape has been described as an example, but the shape of the structure 30 is not limited thereto. For example, the structure 30 can adopt an appropriate shape such as an annular shape or an elliptical shape so that the main line tunnel 2 is disposed on the radially inner side. That is, the cross-sectional shape of the curved steel pipe 32 is not limited to an upwardly convex semicircular arch shape, and may be, for example, a circular shape, an elliptical shape, or a rectangular shape. Thereby, the structure 30 surrounds the periphery of the main tunnel 2, and the pressure from the surrounding natural ground can be satisfactorily received by the structure 30. In this case, the frozen soil layer 35 can also be provided in an annular shape, and a better water stoppage can be ensured.
また、各導坑２１，２２は、底部とアーチ形状の頂部とを有する断面形状である場合を一例にして挙げて説明したが、断面形状はこれに限らず、円形状、楕円形状、又は、矩形形状であってもよい。 Further, each of the guide shafts 21 and 22 has been described by taking as an example the case of a cross-sectional shape having a bottom portion and an arch-shaped top portion, but the cross-sectional shape is not limited to this, but a circular shape, an elliptical shape, or It may be rectangular.
以上、本発明の好ましい実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上記実施形態及び変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment and its modification of this invention were described, this invention is not restrict | limited to the said embodiment and modification, A various deformation | transformation and change are possible based on the technical idea of this invention. It is.
１…地下構造物
２…本線トンネル（既設のトンネル）
３…ランプトンネル
４…覆工体
５…床版
６…支持部材
７…覆工体
８…シールド掘進機
１１…前端部
１２…後端部
１３…覆工コンクリート
１３ａ…側壁コンクリート
１３ｂ…アーチコンクリート
１３ｃ…インバートコンクリート
２１…第１導坑
２２…第２導坑
２１ａ，２２ａ…内部空間
２３，２４…横坑
３０…構造体
３２…曲線鋼管
３３…掘削機
３４…凍結管
３５…凍土層
４１…底部コンクリート
４２…支持コンクリート
４３…床版
４４，４５…空間
５１…土砂
５２…空間
５３…領域
1 ... Underground structure 2 ... Main line tunnel (existing tunnel)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Lamp tunnel 4 ... Covering body 5 ... Floor slab 6 ... Support member 7 ... Covering body 8 ... Shield machine 11 ... Front end part 12 ... Rear end part 13 ... Covering concrete 13a ... Side wall concrete 13b ... Arch concrete 13c ... Invert concrete 21 ... 1st guide shaft 22 ... 2nd guide shaft 21a, 22a ... Internal space 23, 24 ... Horizontal shaft 30 ... Structure 32 ... Curved steel pipe 33 ... Excavator 34 ... Freezing pipe 35 ... Frozen soil layer 41 ... Bottom Concrete 42 ... Support concrete 43 ... Floor slabs 44 and 45 ... Space 51 ... Earth and sand 52 ... Space 53 ... Area
Claims (11)
前記トンネルの前記第１導坑とは反対側の側部と離間しつつ前記トンネルに並んで延びる第２導坑を地盤内に構築することと、
地盤内における前記第１導坑と前記第２導坑との間に少なくとも前記トンネルの上方を横切るように鋼管を架け渡して構造体を構築することと、
を含む、地下構造物の構築方法。 Constructing a first guiding mine in the ground extending along the side of the existing tunnel and integrated with the tunnel;
Constructing in the ground a second shaft that extends alongside the tunnel while being spaced apart from the side of the tunnel opposite the first shaft;
Constructing a structure by spanning a steel pipe so as to cross at least above the tunnel between the first and second guide shafts in the ground;
Construction method of underground structure including
前記トンネルの側部に沿って延び前記トンネルと一体となるように、地盤内に構築された第１導坑と、
前記トンネルの前記第１導坑とは反対側の側部と離間しつつ前記トンネルに並んで延びるように、地盤内に構築された第２導坑と、
地盤内における前記第１導坑と前記第２導坑との間に少なくとも前記トンネルの上方を横切るように鋼管を架け渡して構築された構造体と、
を備え、
前記構造体と前記トンネルとの間に空間を有する、地下構造物。 The existing tunnel,
A first guide shaft constructed in the ground so as to extend along the side of the tunnel and to be integrated with the tunnel;
A second tunnel constructed in the ground so as to extend side by side with the tunnel while being spaced apart from a side of the tunnel opposite to the first tunnel,
A structure constructed by bridging a steel pipe so as to cross at least above the tunnel between the first and second guide shafts in the ground;
With
An underground structure having a space between the structure and the tunnel.
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