JP2698316B2 - トンネルの接続工法及びトンネル接続用セグメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネルの接続工法及
びトンネル接続用セグメントに関し、特に所定の間隔を
おいて隣接して掘削したトンネル間の地山を掘削して拡
幅し、トンネル同士を接続するためのトンネルの接続工
法及びトンネル接続用セグメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、都市トンネルは地上構造物に比
べて建設コストが高く、維持費も地上部の道路に比べて
不経済なことが多い。このため、やむを得ない箇所に地
下道路が建設されることが多く、トンネル区間はなるべ
く短く、なるべく浅く設置してアプローチ部分を短くす
るのが普通である。

【０００３】また、地下トンネルの施工にあたっては、
一般に開削工法が採用されることが多いが、最近の工事
では沿道の環境から開削工法が採用できない場合が増加
する傾向にある。

【０００４】このように開削工法が採用できない場合、
シールド工法を採用して対処することが一般的である。
現在のシールド工法では、円形断面が基本断面であり、
その最大直径は１４ｍに達し、更には直径１９ｍ程度の
大口径シールドの計画もなされているのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の大口径の円形シ
ールドを採用する場合には、機械製作費が巨大となり、
機械重量の増加、セグメント重量の増加や立坑用地の確
保等大都市内での工事環境に対して適応し難いという問
題があった。

【０００６】また、大口径のシールドの場合、土被りが
大きく必要となり、比較的土被りの小さなトンネルを設
置するような場合には採用し難いものである。

【０００７】更に、トンネル断面の拡大、縮小が大きい
場合や地下に分岐や合流などの施設を設置したいような
場合、あるいは非常駐車帯等を一定区間毎に設置したい
ような場合に、対応し難いという問題があった。

【０００８】また、数百ｍ程度の中距離や短距離のトン
ネルに対しては、シールド機が過大設備となってしまう
という問題があった。

【０００９】そこで、比較的小型のシールド機を用い
て、トンネルを隣接させて掘削し、トンネル間の地山に
セグメントから山留板をスライドさせて突出させること
により山留を行い、トンネル間の地山を掘削して、隣接
するトンネル同士を接続することにより、前述の問題に
対処することが考えられる。

【００１０】この場合、山留板に土圧がかかるため、ト
ンネル間の間隔が増大するにしたがって、山留板の地山
内への圧入時に山留板が前下がり状態となりやすく、止
水処理等に困難が生じることとなり、土圧に耐え得るよ
うにするためには山留板の厚さを厚くしなければなら
ず、山留板が厚くなるとそれだけ大きな圧入力が必要と
なり、圧入のための機械設備が大きくなって、コスト高
になるという問題があった。

【００１１】本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、機械製作費を抑え、機械
重量やセグメント重量を抑え、立坑用地の確保等大都市
内での工事環境に対して容易に適応し得、土被りも小さ
くて済み、トンネル断面の拡大、縮小、分岐や合流など
の施設の設置、非常駐車帯等の一定間隔毎の設置に容易
に対処でき、数百ｍ程度の中距離、短距離のトンネルに
対してもシールド機が過大となることがなく、しかも土
圧対策や止水対策を行いつつトンネル間の地山の掘削を
行うことのできるトンネルの接続工法及びトンネル接続
用セグメントを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明にあっては、
所定の間隔をおいて隣接して掘削したトンネル間の地山
を掘削して拡幅し、トンネル同士を接続するトンネルの
接続工法であって、少なくとも一方のトンネルを構成す
るセグメントからトンネル間の地山に支持部材を圧入す
る工程と、前記支持部材を突出させたセグメントから前
記支持部材に先端側を支持させつつ、前記トンネル間の
地山に山留板を圧入して、トンネル間の地山を覆い、止
水及び山留を行なう工程と、前記山留板に囲まれた地山
を掘削してトンネルを拡幅し、接続する工程と、を含む
ことを特徴としている。

【００１３】第２の発明にあっては、前記支持部材及び
山留板の圧入に先立って、トンネル内部からトンネル間
周囲の地山の地盤改良を行なうことを特徴としている。

【００１４】第３の発明にあっては、隣接するトンネル
を構成する相互のセグメントから支持部材及び山留板を
トンネル間の地山に圧入して、各山留板の先端部分を重
合させ、この重合部分の地山に止水剤を注入して止水を
行なうことを特徴としている。

【００１５】第４の発明にあっては、所定の間隔をおい
て隣接して掘削したトンネル間の地山を掘削して拡幅
し、トンネル同士を接続する際に用いるトンネル接続用
セグメントであって、矩形断面のセグメント本体と、こ
のセグメント本体の矩形断面対向位置のスキンプレート
外面にスライド可能に設けられた山留板と、前記セグメ
ント本体内から前記トンネル間の地山内に圧入されて前
記山留板の先端部を支持する支持部材とを備え、前記支
持部材は、セグメント本体に形成した開閉可能な支持部
材挿入口より地山内に圧入可能とされることを特徴とし
ている。

【００１６】第５の発明にあっては、前記支持部材挿入
口には、支持部材との間の隙間を塞ぐ止水材が配設され
たことを特徴としている。

【００１７】第６の発明にあっては、前記支持部材挿入
口には、着脱可能な蓋が設けられ、前記蓋には、開閉可
能な地盤改良剤の注入口が設けられていることを特徴と
している。

【００１８】第７の発明にあっては、前記支持部材は、
型鋼材又は鋼管で形成され、前記型鋼材又は鋼管の圧入
完了時におけるセグメント本体対応位置に土砂流入防止
用の中仕切板を取付けたことを特徴としている。

【００１９】第８の発明にあっては、前記中仕切板に
は、支持部材圧入時の空気圧を逃がすエア抜き孔が形成
されていることを特徴としている。

【００２０】第９の発明にあっては、前記支持部材は、
セグメント本体内に配設した架台上に設置され、かつ、
反力受け材を介してセグメント本体の主桁に当接された
油圧ジャッキにより、地山内に圧入されることを特徴と
している。

【００２１】第１０の発明にあっては、前記支持部材
は、主桁に直接取付けられ、この主桁を反力受けとして
支持部材を押圧する圧入装置により、地山内に圧入され
ることを特徴としている。

【００２２】

【作用】第１の発明にあっては、少なくとも一方のセグ
メントからトンネル間の地山に支持部材を圧入し、この
支持部材に先端部分を支持させた状態で山留板を圧入す
ることにより、山留板を厚くすることなく、土圧に充分
に耐えることができ、かつ、山留板の圧入時における前
下がり状態を防止することが可能で、容易かつ確実に止
水及び山留を行うことが可能となり、従って前記山留板
に囲まれた地山の拡幅を確実な止水及び山留の状態のも
とで容易に行うことが可能となる。

【００２３】第２の発明にあっては、第１の発明の状態
に加えて、トンネル内部からトンネル間周囲の地山の地
盤改良を行うことにより、より確実な止水対策及び土圧
対策を行うことが可能となる。

【００２４】第３の発明にあっては、第１又は第２の発
明の状態に加えて、隣接する相互のセグメントから支持
部材及び山留板を地山に圧入し、各山留板の重合部分に
止水剤を注入することにより、山留板の重合部分におけ
る止水を最少限の止水剤の注入にて、確実に行うことが
可能となり、止水効率を高めて、トンネルの拡幅作業を
容易にすることが可能となる。

【００２５】第４の発明にあっては、支持部材挿入口を
閉じた状態でセグメント本体を組立て、トンネル間の地
山の拡幅時に支持部材挿入口を開けてセグメント本体内
から地山内に支持部材を圧入することにより、止水処理
を済ませた状態で支持部材の圧入を行うことができ、し
かもこの支持部材により山留板を支持しながら山留板の
圧入を行うことができ、山留板の薄型化が可能で、かつ
圧入時の山留板の前下がり状態を防止することが可能と
なる。

【００２６】第５の発明にあっては、第４の発明の状態
に加えて、支持部材挿入口に止水材を配設し、支持部材
との間の隙間を塞ぐことにより、支持部材圧入時の漏水
を確実に防止することが可能となる。

【００２７】第６の発明にあっては、第４の発明又は第
５の発明の状態に加え、支持部材挿入口の蓋に開閉可能
な地盤改良剤の注入口を設けることにより、必要に応じ
て支持部材の圧入前に注入口より地山に地盤改良剤を注
入して地盤改良を行い、拡幅作業を容易に行えるように
することが可能となる。

【００２８】第７の発明にあっては、第４〜第６の発明
の状態に加えて、型鋼材又は鋼管製の支持部材の圧入完
了時におけるセグメント本体対応位置に中仕切板を取付
けることにより、支持部材挿入口からのセグメント本体
内への土砂等の流入を防止することが可能となる。

【００２９】第８の発明にあっては、第７の発明の状態
に加えて、中仕切板にエア抜き孔を形成することによ
り、支持部材圧入時の空気圧を逃がして、圧入力を減少
させ、支持部材の圧入を容易にすることが可能となる。

【００３０】第９の発明にあっては、第４の発明の状態
に加えて、支持部材圧入用の油圧ジャッキを反力受け材
を介してセグメント本体の主桁に当接させることによ
り、主桁に反力を持たせることができ、支持部材の圧入
を容易にすることが可能となる。

【００３１】第１０の発明にあっては、第４の発明の状
態に加えて、圧入装置を直接主桁に取付けることによ
り、反力受け材等の部材を用いることなく、主桁に反力
を持たせることが可能となる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、図面
を参照しつつ詳細に説明する。

【００３３】図１〜図９は、本発明の一実施例に係るト
ンネル接続用セグメントを示す図である。

【００３４】このトンネル接続用セグメント１０は、図
１に示すように、セグメント本体１２と、山留板１４
と、支持部材１６とを備えている。

【００３５】セグメント本体１２は、断面略矩形をなす
鋼製のもので、上下部及び両側部の４つの板状のセグメ
ントピース１８、２０と、コーナー部に配設される４つ
の隅角部ピース２２ａ、２２ｂとから構成されている。

【００３６】上下部の板状のセグメントピース１８は、
型鋼材を矩形に枠組みした主桁２４ａおよび継手板２４
ｂの片側面に鋼板製のスキンプレート２６を取付け、主
桁２４ａ間に複数のリブ２８を掛渡して形成されるよう
になっている。

【００３７】両側部の板状のセグメントピース２０は、
型鋼材を矩形に枠組みした主桁２４ａおよび継手板２４
ｂのうち主桁２４ａ間に複数のチャンネル状の型鋼材３
０を取外し可能に取付けて形成されるようになってい
る。

【００３８】隅角部ピース２２ａは、曲折部分を面取り
した状態の略Ｌ字状の鋼材３２ａと、この鋼材３２ａの
周囲に取付けられた主桁３４ａおよび継手板３４ａと、
この主桁３４ａ間に取付けられた複数のリブ３６とから
構成され、長手辺に位置する継手板３４ｂと隣接するセ
グメントピース１８の継手板２４ｂとを連結することに
より、セグメント本体１２が形成されるようになってい
る。隅角部ピース２２ｂは、面取りしていない状態の鋼
板３２ｂを用いるようにしている。

【００３９】また、隅角部ピース２２ａには、鋼材３２
ａの両端部分に山留板１４を支持する鋼材製の支持部材
１６を突出させるための蓋３８付きの支持部材挿入口４
０が形成され、トンネルの拡幅時に前記蓋を外して支持
部材挿入口４０から支持部材１６を地山に挿入し得るよ
うにしている。また、支持部材挿入口４０は、鋼材３２
ａの裏面に取付けた筒部材にて形成され、この筒部材の
セグメント本体１２内側端部にセグメント本体１２内に
突出した状態で取付けられている。

【００４０】更に、セグメントピース１８の継手板２４
ｂ並びに隅角部ピース２２ａ、２２ｂの継手板３４ｂ及
び鋼材３２ａ、３２ｂには、隣接するセグメント本体１
２同士を連結するための鉄筋又はＰＣ鋼棒等の応力材を
挿通させる貫通孔が所定間隔で形成されている。なお、
鋼材３２ａ、３２ｂに形成される貫通孔には、蓋が取付
けられ、トンネルの拡幅時に蓋を取り外して応力材を挿
入し得るようにしている。また、この鋼材３２ａ、３２
ｂの貫通孔は、トンネル接続部分の地盤改良を行うため
の注入孔としても利用できるようになっている。

【００４１】山留板１４は、セグメント本体１２の矩形
断面対向位置のスキンプレート２６外面にスライド可能
に設けられるもので、この実施例においては、セグメン
ト本体１２の上下面に位置するスキンプレート２６の外
面に鋼板製の山留板１４をスライド可能に設け、トンネ
ルを横方向に拡幅し得るようにしている。なお、トンネ
ルを上下方向に拡幅する場合には、セグメント本体１２
の側面に位置するスキンプレート２６の外面に山留板１
４をスライド可能に設け、山留板１４を上下方向にスラ
イドさせることにより、トンネル上下の拡幅を行うこと
が可能となる。

【００４２】また、山留板１４を設けたスキンプレート
２６には、図２及び図３に示すように、セグメント本体
１２の軸方向と直交する方向にわたる一対の長孔４４が
形成され、山留板１４にはスキンプレート２６の長孔４
４に臨むスライド駆動手段接続用のねじ穴４６が所定間
隔で複数形成されている。そして、この長孔４４の周囲
外面には止水材４８が配設され、山留板１４との間の止
水を行うようにされている。この止水材４８としては、
例えばゴムリングが用いられる。

【００４３】更に、ねじ穴４６は、長孔４４の長さＬ1
よりも短い間隔Ｌ2 で形成され、かつ前記長孔４４をこ
えた位置にも形成され、スキンプレート２６の長孔４４
をこえた位置のねじ穴４６対応位置に山留板１４固定用
の接合ボルト取付孔が形成され、この接合ボルト取付孔
より接合ボルトを差込んでねじ穴４６に螺合させること
により、山留板１４をスキンプレート２６に対して固定
し得るようにしている。また、接合ボルトを取り外した
後は、蓋を螺合させて閉塞し得るようにしており、しか
も必要時には蓋を取外して裏込め剤注入孔として利用で
きるようにしている。

【００４４】スライド駆動手段としては、図３に示すよ
うに、油圧ジャッキ５０を用いるようにしており、この
油圧ジャッキ５０を上下に位置するセグメントピース１
８の内側に配設し、この油圧ジャッキ５０の先端に山留
板接続治具５２を取付け、この山留板接続治具５２に設
けたボルト５３を山留板１４のねじ穴４６に螺合させて
油圧ジャッキ５０を作動させることにより、山留板１４
をスライドさせるようにしている。そして、長孔４４の
長さＬ1 の範囲で山留板１４をスライドさせた後、次に
長孔４４内に臨んだねじ穴４６にボルト５３を付け替
え、順次スライドさせていくことにより、短い長孔４４
でも山留板１４の充分なスライド量を確保し得るように
している。また、長孔４４を短くすることにより、止水
区域を少なくして止水性を向上させることが可能とな
る。また、油圧ジャッキ５０の後端には、継手板２４ｂ
に当接する反力受け材５４が取付けられ、この反力受け
材５４を介して継手板２４ｂに山留板１４圧入時の反力
を持たせるようにしている。

【００４５】更に、上下に位置するセグメントピース１
８のスキンプレート２６には、図２に示すように、山留
板１４側部対応位置に一対のスライドガイド５６を平行
に配設し、山留板１４のガイドを行うようにしている。
このスライドガイド５６は、アングル型鋼材の一辺をス
キンプレート２６に取付け、山留板１４の差込み溝を対
抗形成した状態となっている。また、スライドガイド５
６の取付け位置は、山留板１４を完全に地山内に差込ん
だ状態で、山留板１４が外れない位置に設けるようにし
ている。そして、このスライドガイド５６の存在によっ
て、山留板１４の移動にともなって山留板１４が前下が
り状態になるのを防止することができ、山留板１４とス
キンプレート２６との密着状態を維持して、止水材４８
による止水効果を維持できるようにしている。

【００４６】支持部材１６は、図４に示すように、断面
四角形の鋼管を用いて形成されたもので、支持部材挿入
口４０よりトンネル間の地山内に斜めに差込まれるよう
になっており、その先端部片面には斜めに切込まれて山
留板１４の内側面を水平状態で支持する水平支持部５７
が形成されている。

【００４７】また、支持部材１６には、圧入完了時に、
セグメント本体１２と対応した位置、具体的には、支持
部材挿入口４０を構成する筒部材に対応した位置の内部
に、土砂流入防止用の中仕切板５８が取付けられ、支持
部材１６内を通って土砂がセグメント本体１２内に流入
するのを防止するようにしている。

【００４８】更に、中仕切板５８には、四隅にエア抜き
孔５９が形成され、このエア抜き孔５９を通して、地山
に対する支持部材１６の圧入時に空気圧を逃がすことに
より、圧入力を小さくできるようにしている。

【００４９】また、図４に示す支持部材１６にかえて、
図５に示すような支持部材１６ａを用いることも可能で
ある。この支持部材１６ａは、断面Ｈ形の型鋼材を用い
て形成されたもので、その先端部片面には斜めに切込ま
れた山留板１４の水平支持部５７ａが形成され、その途
中位置のウエブ両側にエア抜き孔５９ａを有する中仕切
板５８ａが取付けられるようになっている。なお、図示
せぬが、断面円形の鋼管を用いることも可能である。

【００５０】更に、支持部材１６は、図６に示すよう
に、油圧ジャッキ６０により地山内に圧入されるもの
で、この油圧ジャッキ６０は、移動車６１上に傾斜状態
で設置した断面コ字状の架台６２上に配設され、かつ反
力受け材６３を介してセグメントピース２０の主桁２４
ａに当接され、この主桁２４ａに反力を持たせた状態
で、架台６２の先端部分に設置した支持部材１６を支持
部材挿入口４０より地山内に圧入することにより、充分
な圧入力が得られるようにしている。

【００５１】また、前記支持部材挿入口４０には、図７
〜図９に示すように、支持部材１６との間の隙間を塞ぐ
止水材６４が配設され、支持部材１６圧入時の漏水を防
止するようにしている。この止水材６４は、支持部材挿
入口４０を形成する筒部材と支持部材１６の外面との間
に挿入されたゴムパッキン６５と、このゴムパッキン６
５を貫通して筒部材に固定され支持部材挿入口４０より
突出するボルト６６と、このボルト６６にスライド可能
に取付けられた押え板６７と、前記ボルト６６に螺合し
て押え板６７をゴムパッキン６５側に押し付ける締付ナ
ット６８とを備え、前記ゴムパッキン６５を圧縮して支
持部材１６及び筒部材に密着させることにより、止水を
行うようにしている。このように鋼管を用い、止水材６
４にて止水することにより、容易かつ確実に止水処理を
行うことが可能となる。

【００５２】図１０には、本発明の他の実施例に係るト
ンネル接続用セグメントを示す。

【００５３】この実施例では、支持部材挿入口４０を形
成する筒部材の内部に注入孔付きの蓋３８を取付けるよ
うにして、前述の実施例と同様の効果を得るようにして
いる。

【００５４】他の構成及び作用は前記実施例と同様につ
き説明を省略する。

【００５５】図１１には、本発明の更に他の実施例に係
るトンネル接続用セグメントを示す。

【００５６】この実施例では、支持部材１６を把持する
チャック部６９を有し、支持部材１６を把持した状態で
支持部材１６を圧入する圧入装置７１の取付脚部７３を
セグメントピース２０の主桁３４ａに直接取付け、この
主桁３４ａを直接反力受けとすることにより、反力受け
材等の部材を用いることなく、容易に主桁３４ａに反力
を持たせることができるようにしている。

【００５７】他の構成及び作用は前記実施例と同様につ
き説明を省略する。

【００５８】図１２には、本発明の更に他の実施例に係
るトンネル接続用セグメントを示す。

【００５９】この実施例では、一方のセグメント本体か
ら突出する支持部材１６ｂを他方のセグメント本体から
突出する支持部材１６よりも長く設定し、この支持部材
１６ｂの先端部分で山留板１４同士の重合部分を支持す
ることにより、山留板１４の土圧に対する耐力を向上さ
せるようにしている。

【００６０】他の構成及び作用は前記実施例と同様につ
き説明を省略する。

【００６１】次に、本発明の一実施例に係るトンネルの
接続工法について、図１６〜図２２を参照しつつ説明す
る。

【００６２】まず、図１６に示すように、矩形のシール
ド機を用いて所定間隔を置いて隣接する２本のトンネル
７０を掘削しつつ、トンネル接続用セグメント１０を組
立て連結して、シールド機による掘進を完了させる。

【００６３】次に、図１７に示すように、トンネル７０
の内部からトンネル７０の拡幅部分上下の地山７２の地
盤改良を行う。この場合、セグメント本体１２を構成す
る隅角部ピース２２ａの型鋼材３２に形成した貫通孔よ
り注入管７４を地山７２内に差込み、地盤改良用の薬液
を地山７２内に注入して地盤改良を行う。

【００６４】次いで、図１８に示すように、隅角部ピー
ス２２ａの鋼材３２ａに形成した支持部材挿入口４０を
開け、この支持部材挿入口４０より支持部材１６を地山
７２内に差込む。この場合、支持部材１６の差込みに際
しては、セグメント本体１２内の支持部材１６圧入位置
に移動車６１を移動させ、この移動車６１上に設置した
架台６２の先端部分に支持部材１６を配設し、この架台
６２上に設置した油圧ジャッキ６０にて、反力受け材６
３にて主桁３４に反力を持たせつつ、充分な圧入力によ
り、支持部材１６を地山７２内に差込む。また、支持部
材１６の先端は、セグメント本体１２のスキンプレート
２６裏面と一致する位置まで差込まれる。更に、支持部
材１６の差込みに際しては、支持部材挿入口４０と支持
部材１６との間よりセグメント本体１２内に水が浸入し
ないように、支持部材挿入口４０に止水材６４を施して
止水処理をしておくことにより、充分な止水効果が得ら
れることとなる。更に、支持部材１６には、中仕切板５
８が設けられているため、支持部材１６内を通してセグ
メント本体１２内に土砂が流入するのを確実に防止する
ことができる。そして更に、中仕切板５８にエア抜き孔
５９が形成されているため、支持部材１６の圧入時に、
エア抜き孔５９から空気圧を逃がすことができ、圧入抵
抗を低くして、支持部材１６の圧入を容易にすることが
できる。

【００６５】次に、図１９に示すように、各トンネル接
続用セグメント１０の上下から、山留板１４を前記地盤
改良した地山７２に対して圧入し、山留板１４の先端部
同士が重合する状態とする。この場合、接合ボルト取付
穴を貫通して山留板１４のねじ穴４６に螺合する接合ボ
ルトを取外し、必要に応じて接合ボルト取付穴より周囲
の地山７２に裏込め剤を注入する。裏込め剤注入後は、
接合ボルト取付穴に蓋を取付けて、止水しておけばよ
い。また、油圧ジャッキ５０先端の山留板接続治具５２
に設けたボルト５３をスキンプレート２６の長孔４４よ
り臨むねじ穴４６に螺合させて油圧ジャッキ５０を作動
させ、順次長孔４４に臨むねじ穴４６に山留板接続治具
５２を付け替えつつ、油圧ジャッキ５０を作動させてい
くことにより、所定距離の山留板１４の圧入を行うよう
にしている。この場合、長孔４４が短くて済むため、止
水区域が少なく、止水性が向上することとなる。更に、
油圧ジャッキ５０による山留板１４の圧入時における反
力は、反力受け部材５４を介して継手板２４ｂが受ける
ようになっているため、充分な圧入力を得ることが可能
である。

【００６６】また、山留板１４の地山７２への圧入時に
は、セグメントピース１８のスキンプレート２６に取付
けたスライドガイド５６が山留板１４のガイドを行うと
共に、セグメント本体１２より突出させた支持部材１６
が山留板１４を支持するため、山留板１４の移動にとも
なって、山留板１４が前下がりになるのを防止すること
ができ、山留板１４とスキンプレート２６との密着状態
を維持して、止水材４８による止水効果を確実に維持す
ることが可能となる。

【００６７】更に、山留板１４同士の重合部分におい
て、止水が必要な場合には、鋼材３２ａの貫通孔を開
け、注入管を差込んで止水剤を注入し確実な止水を行う
ようにしている。

【００６８】次いで、図２０に示すように、山留板１４
によって囲まれたトンネル７０間の地山７２を拡幅掘削
する。この場合、各セグメント本体１２の拡幅する地山
７２に面した側の側部の板状のセグメントピース２０か
らチャンネル状の型鋼材３０を取外して、側部を開放す
る。そして、この開放した側部からミニバックホー等の
掘削機を用いてトンネル７０間の地山を拡幅掘削するよ
うにしている。

【００６９】次に、地山７２を完全に掘削した状態にお
いて、図２１に示すように、前述のセグメントピース２
０から取外した複数のチャンネル状の型鋼材３０を用い
て、側部のセグメントピース２０の主桁２４同士を連結
すると共に、隅角部ピース２２ａの貫通孔にＰＣ鋼棒７
６を挿通して締めつけ、ＰＣ鋼棒７６にゆるみとり程度
の軸力を加える。

【００７０】そして、このような工程を、繰り返すこと
により、任意の幅の、しかも拡張、縮小のあるトンネル
を容易に形成することができ、このようにして形成した
トンネルを例えば大断面のトンネルの壁面として形成す
るような場合には、図２２に示すように、トンネル７０
の内部及び拡幅部分に高流動のコンクリート７８を打設
し、更に上部の空隙に２次注入することにより、完成さ
れることとなる。

【００７１】このようなトンネルの接続工法を用いるこ
とにより、例えば、図１３に示すように、矩形のシール
ド機を用いてトンネルの輪郭に沿って所定間隔を置きな
がら小断面の矩形の複数のトンネル７０を掘削し、この
トンネル７０間の地山を拡幅掘削して、トンネル７０同
士を連結し、内部にコンクリート７８を打設して壁８０
を構築した後、壁８０に囲まれた地山を掘削して大断面
の矩形のトンネル８２を構築することが可能となる。ま
た、このトンネル８２の断面形状は、図１１のような形
状に限らず、凸型、凹型、Ｌ型、Ｔ型等種々の形状とす
ることが可能である。

【００７２】また、図１４に示すように、２本のトンネ
ル８４の途中でトンネル８４間の地山を拡幅掘削して、
トンネル８４同士を連結し、２本のトンネル８４の途中
に駅部８６を形成することも可能である。

【００７３】更に、図１５に示すように、隣接する２本
のトンネル８８をそれぞれ途中で離反する方向に屈曲さ
せた後、またトンネル８８同士を隣接させ、離反した部
分のトンネル８８間の地山を拡幅掘削し、トンネル８８
の途中に非常駐車帯９０を形成することも可能である。

【００７４】本発明は、前記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施
が可能である。

【００７５】例えば、前記実施例においては、山留板の
スライド駆動手段として油圧ジャッキを用いた場合につ
いて説明したが、この例に限らず、例えば、パイル打ち
機をセグメント本体に固定し、その先端を山留板に連結
してスライドさせる他、種々のスライド駆動手段を用い
ることが可能である。

【００７６】また、山留板を隣接する双方のトンネル接
続用セグメントから突出させるようにしているが、これ
に限らず、拡幅幅が小さいような場合には一方のトンネ
ル接続用セグメントのみから山留板を突出させるように
することも可能である。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明にあっ
ては、少なくとも一方のセグメントからトンネル間の地
山に支持部材を圧入し、この支持部材に先端部分を支持
させた状態で山留板を圧入することにより、山留板を厚
くすることなく、土圧に充分に耐えることができ、か
つ、山留板の圧入時における前下がり状態を防止するこ
とが可能で、容易かつ確実に止水及び山留を行うことが
でき、従って前記山留板に囲まれた地山の拡幅を確実な
止水及び山留の状態のもとで容易に行うことができると
いう効果がある。

【００７８】第２の発明にあっては、第１の発明の状態
に加えて、トンネル内部からトンネル間周囲の地山の地
盤改良を行うことにより、より確実な止水対策及び土圧
対策を行うことができるという効果がある。

【００７９】第３の発明にあっては、第１又は第２の発
明の状態に加えて、隣接する相互のセグメントから支持
部材及び山留板を地山に圧入し、各山留板の重合部分に
止水剤を注入することにより、山留板の重合部分におけ
る止水を最少限の止水剤の注入にて、確実に行うことが
可能となり、止水効率を高めて、トンネルの拡幅作業を
容易にすることができるという効果がある。

【００８０】第４の発明にあっては、支持部材挿入口を
閉じた状態でセグメント本体を組立て、トンネル間の地
山の拡幅時に支持部材挿入口を開けてセグメント本体内
から地山内に支持部材を圧入することにより、止水処理
を済ませた状態で支持部材の圧入を行うことができ、し
かもこの支持部材により山留板を支持しながら山留板の
圧入を行うことができ、山留板の薄型化が可能で、かつ
圧入時の山留板の前下がり状態を防止することができる
という効果がある。

【００８１】第５の発明にあっては、第４の発明の状態
に加えて、支持部材挿入口に止水材を配設し、支持部材
との間の隙間を塞ぐことにより、支持部材圧入時の漏水
を確実に防止することができるという効果がある。

【００８２】第６の発明にあっては、第４の発明又は第
５の発明の状態に加え、支持部材挿入口の蓋に開閉可能
な地盤改良剤の注入口を設けることにより、必要に応じ
て支持部材の圧入前に注入口より地山に地盤改良剤を注
入して地盤改良を行い、拡幅作業を容易に行えるように
することができるという効果がある。

【００８３】第７の発明にあっては、第４〜第６の発明
の状態に加えて、型鋼材又は鋼管製の支持部材の圧入完
了時におけるセグメント本体対応位置に中仕切板を取付
けることにより、支持部材挿入口からのセグメント本体
内への土砂等の流入を防止することができるという効果
がある。

【００８４】第８の発明にあっては、第７の発明の状態
に加えて、中仕切板にエア抜き孔を形成することによ
り、支持部材圧入時の空気圧を逃がして、圧入力を減少
させ、支持部材の圧入を容易にすることができるという
効果がある。

【００８５】第９の発明にあっては、第４の発明の状態
に加えて、支持部材圧入用の油圧ジャッキを反力受け材
を介してセグメント本体の主桁に当接させることによ
り、主桁に反力を持たせることができ、支持部材の圧入
を容易にすることができるという効果がある。

【００８６】第１０の発明にあっては、第４の発明の状
態に加えて、圧入装置を直接主桁に取付けることによ
り、反力受け材等の部材を用いることなく、主桁に反力
を持たせることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るトンネル接続用セグメ
ントの概略断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図２の山留板を駆動させる油圧ジャッキの取付
け状態を示す部分断面図である。

【図４】支持部材の斜視図である。

【図５】支持部材の変形例を示す斜視図である。

【図６】支持部材の圧入状態を示す断面図である。

【図７】支持部材挿入口の状態を示す断面図である。

【図８】図８の支持部材挿入口の正面図である。

【図９】支持部材挿入口の止水材を示す断面図である。

【図１０】本発明の他の実施例に係るトンネル接続用セ
グメントを示す断面図である。

【図１１】本発明の更に他の実施例に係るトンネル接続
用セグメントを示す正面図である。

【図１２】本発明の更に他の実施例に係るトンネル接続
用セグメントを示す部分正面図である。

【図１３】本発明の一実施例に係るトンネルの接続工法
によって大断面のトンネルを構築する状態を示す説明図
である。

【図１４】本発明の一実施例に係るトンネルの接続工法
によってトンネルに駅を構築する状態を示す説明図であ
る。

【図１５】本発明の一実施例に係るトンネルの接続工法
によってトンネルに非常駐車帯を設置する状態を示す説
明図である。

【図１６】所定の間隔をおいてトンネルを隣接して掘削
した状態を示す断面図である。

【図１７】図１６の状態から接続部分の地山の地盤改良
を行った状態を示す断面図である。

【図１８】図１７の状態から各セグメントより山留板の
支持部材を地山に差込んだ状態を示す断面図である。

【図１９】図１８の状態から山留板を地山に差込んだ状
態を示す断面図である。

【図２０】図１９の状態からトンネル間の地山の掘削を
行った状態を示す断面図である。

【図２１】図２０の状態からセグメント同士を接続した
状態を示す断面図である。

【図２２】図２１の状態からセグメント内にコンクリー
トを打設した状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ トンネル接続用セグメント １２ セグメント本体 １４ 山留板 １６ 支持部材 １８、２０ セグメントピース ２２ａ、２２ｂ 隅角部ピース ２４ａ、３４ａ 主桁 ２６ スキンプレート ２８ リブ ３２ 型鋼材 ３８ 蓋 ５０ 油圧ジャッキ ５８、５８ａ 中仕切板 ５９、５９ａ エア抜き孔 ６０ 油圧ジャッキ ６２ 架台 ６３ 反力受け材 ６４ 止水材 ７１ 圧入装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舘川 裕次 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田 建設株式会社内 (72)発明者 請川 誠 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−280278（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−343995（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−280296（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隔をおいて隣接して掘削したト
   ンネル間の地山を掘削して拡幅し、トンネル同士を接続
   するトンネルの接続工法であって、 少なくとも一方のトンネルを構成するセグメントからト
   ンネル間の地山に支持部材を圧入する工程と、 前記支持部材を突出させたセグメントから前記支持部材
   に先端側を支持させつつ、前記トンネル間の地山に山留
   板を圧入して、トンネル間の地山を覆い、止水及び山留
   を行なう工程と、 前記山留板に囲まれた地山を掘削してトンネルを拡幅
   し、接続する工程と、 を含むことを特徴とするトンネルの接続工法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記支持部材及び山留板の圧入に先立って、トンネル内
   部からトンネル間周囲の地山の地盤改良を行なうことを
   特徴とするトンネルの接続工法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 隣接するトンネルを構成する相互のセグメントから支持
   部材及び山留板をトンネル間の地山に圧入して、各山留
   板の先端部分を重合させ、この重合部分の地山に止水剤
   を注入して止水を行なうことを特徴とするトンネルの接
   続工法。
4. 【請求項４】 所定の間隔をおいて隣接して掘削したト
   ンネル間の地山を掘削して拡幅し、トンネル同士を接続
   する際に用いるトンネル接続用セグメントであって、 矩形断面のセグメント本体と、このセグメント本体の矩
   形断面対向位置のスキンプレート外面にスライド可能に
   設けられた山留板と、前記セグメント本体内から前記ト
   ンネル間の地山内に圧入されて前記山留板の先端部を支
   持する支持部材とを備え、 前記支持部材は、セグメント本体に形成した開閉可能な
   支持部材挿入口より地山内に圧入可能とされることを特
   徴とするトンネル接続用セグメント。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記支持部材挿入口には、支持部材との間の隙間を塞ぐ
   止水材が配設されたことを特徴とするトンネル接続用セ
   グメント。
6. 【請求項６】 請求項４又は５において、 前記支持部材挿入口には、着脱可能な蓋が設けられ、 前記蓋には、開閉可能な地盤改良剤の注入口が設けられ
   ていることを特徴とするトンネル接続用セグメント。
7. 【請求項７】 請求項４〜６のいずれかにおいて、 前記支持部材は、型鋼材又は鋼管で形成され、 前記型鋼材又は鋼管の圧入完了時におけるセグメント本
   体対応位置に土砂流入防止用の中仕切板を取付けたこと
   を特徴とするトンネル接続用セグメント。
8. 【請求項８】 請求項７において、 前記中仕切板には、支持部材圧入時の空気圧を逃がすエ
   ア抜き孔が形成されていることを特徴とするトンネル接
   続用セグメント。
9. 【請求項９】 請求項４において、 前記支持部材は、セグメント本体内に配設した架台上に
   設置され、かつ、反力受け材を介してセグメント本体の
   主桁に当接された油圧ジャッキにより、地山内に圧入さ
   れることを特徴とするトンネル接続用セグメント。
10. 【請求項１０】 請求項４において、 前記支持部材は、主桁に直接取付けられ、この主桁を反
    力受けとして支持部材を押圧する圧入装置により、地山
    内に圧入されることを特徴とするトンネル接続用セグメ
    ント。