JP3010356B1 - How to build a tunnel - Google Patents
How to build a tunnelInfo
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- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 特にコストが嵩むことなしに、高盛土にした
場合の土圧にも十分耐えることができ、盛土高さが制限
されることがなく、また、足場などの支保工が不要で工
期を短縮でき低コストとなり、さらに、施工中でも道路
としてのトンネル内の通行が可能で施工性の向上も図れ
る。
【解決手段】 側壁部とアーチ部とからなり、盛土中に
構築するトンネルの構築方法において、型枠を使用しな
いでコンクリート版を連続舗設して側壁６を構築し、該
コンクリート版による側壁６の上にＨ鋼などによる鋼矢
板７をアーチ状に吊り込んで固定し、その周囲にコンク
リートをアーチ状に打設しアーチコンクリート25とし、
さらにその周囲に盛土となる補強土９を転圧して盛土中
にトンネル３を構築する。Abstract: [PROBLEMS] To be able to withstand the earth pressure in the case of high embankment sufficiently without increasing the cost in particular, the embankment height is not restricted, and no support work such as scaffolding is required. As a result, the construction period can be shortened and the cost can be reduced, and furthermore, it is possible to pass through the tunnel as a road even during construction, thereby improving the workability. SOLUTION: In a method for constructing a tunnel comprising a side wall portion and an arch portion and being built during embankment, a side wall 6 is constructed by continuously paving a concrete slab without using a formwork, and the side wall 6 is formed by the concrete slab. A steel sheet pile 7 made of H steel or the like is suspended in an arch shape and fixed thereon, and concrete is arched around the periphery to form an arch concrete 25,
Further, a reinforcing soil 9 serving as an embankment is rolled around the tunnel to construct the tunnel 3 in the embankment.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、盛土中に構築する
トンネルの構築方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for constructing a tunnel to be built during embankment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えばダム本体土捨場の整備工事、農道
土地改良事業における取付道路、スキーゲレンデやゴル
フ場などの取付道路、道路改良工事における河川付け替
えなどにおいて、道路や水路となるトンネルを盛土中に
構築する必要のある場合がある。図７はその一例とし
て、ダム本体土捨場の整備工事において、岩盤１の上に
トンネル３を構築し、その上に盛土２をしたものであ
る。2. Description of the Related Art For example, embankments of roads and waterways are being embanked in the construction of a dumping site for a dam body, an installation road in an agricultural land improvement project, an installation road such as a ski slope and a golf course, and a river replacement in a road improvement work. May need to be built. FIG. 7 shows an example in which a tunnel 3 is constructed on a bedrock 1 and an embankment 2 is placed on the tunnel 3 in the maintenance work of the dam body dumping site.
【０００３】このようなトンネル３を構築する方法とし
て、従来、種々のものがあり、例えば構築現場に型枠を
組み、この型枠内にコンクリートを打設して現場打ちに
よりボックスカルバートを構築したり、あるいは、プレ
キャストコンクリートブロックによるボックスカルバー
トを設置するなどしていた。Conventionally, there are various methods for constructing such a tunnel 3. For example, a formwork is assembled on a construction site, concrete is poured into the formwork, and a box culvert is constructed by casting on site. Or a box culvert made of precast concrete blocks.
【０００４】また、最近では高さ約10ｍのアーチ状で大
型のトンネル３を構築するものとして、図９に示すよう
に断面略円形の高さ約10ｍ、厚さ１ｍ程度の大型のプレ
キャストコンクリートブロック26も開発され、このプレ
キャストコンクリートブロック26を順次連接することで
トンネル３を構築している。この場合の土被りは約16ｍ
である。図９中、27は水路、28は側壁コンクリート、29
は中詰土、30はコンクリートレール、31は転倒防止柵、
32は均しコンクリートである。Recently, a large precast concrete block having a height of about 10 m and a thickness of about 1 m having a substantially circular cross section is shown in FIG. The tunnel 3 has been developed by connecting the precast concrete blocks 26 sequentially. The overburden in this case is about 16m
It is. In FIG. 9, 27 is a canal, 28 is a side wall concrete, 29
Is the fill, 30 is the concrete rail, 31 is the fall prevention fence,
32 is leveling concrete.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このようなボックスカ
ルバートによる構築方法では、土被り、土圧の関係から
盛土の高さが制限され、一般的には盛土高さは20ｍが限
界であり、それ以上の高盛土に対しては安全性の確保が
困難である。そして、安全性を確保しながら20ｍ以上の
高盛土にしようとすると、プレキャストコンクリートブ
ロックの部材厚を大きくしてこれに対処する必要があ
る。しかしながらこの場合には、重量増加のための運搬
上の問題や、部材継手の問題などが発生し、また、全体
的には非常にコスト高となって実現性に乏しくなる。In the construction method using such a box culvert, the height of the embankment is limited due to the relationship between the earth covering and the earth pressure. Generally, the embankment height is limited to 20 m. It is difficult to secure safety for the above high embankment. In order to secure a high embankment of 20 m or more while ensuring safety, it is necessary to cope with this by increasing the thickness of the precast concrete block. However, in this case, a problem in transportation due to an increase in weight, a problem in a member joint, and the like occur, and the cost becomes extremely high as a whole, and the feasibility is poor.
【０００６】また、現場打ちの場合は、側壁を施工する
にはブロックで型枠を組む必要があり、工期を要し、ア
ーチ状の上部の施工に際しては、これを支持するための
足場などの支保工を組む必要があり、工期と費用を要す
るだけでなく、この支保工のためにトンネルの完成まで
内部の通行が不可となって、工事の進行を妨げることに
もなっていた。Further, in the case of cast-in-place, it is necessary to form a frame with a block in order to construct a side wall, which requires a construction period, and when constructing an arched upper part, a scaffold for supporting the arch-shaped upper part is required. It was necessary to construct a shoring, which not only required construction time and cost, but also hampered construction until the tunnel was completed, which hindered the progress of construction.
【０００７】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、特にコストが嵩むことなしに、高盛土にした場合の
土圧にも十分耐えることができ、盛土高さが制限される
ことがなく、また、足場などの支保工が不要で工期を短
縮でき低コストとなり、さらに、施工中でも道路として
のトンネル内の通行が可能で施工性の向上も図れるトン
ネルの構築方法を提供することにある。An object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prior art, and to sufficiently withstand the earth pressure of a high embankment without increasing the cost, and to limit the embankment height. In addition, the present invention provides a method of constructing a tunnel that can shorten the construction period and reduce the cost because there is no need for a support work such as a scaffolding, and furthermore, it is possible to pass through the tunnel as a road during construction and improve the workability. .
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、側壁部とアーチ部とからなり、盛土
中に構築するトンネルの構築方法において、型枠を使用
しないでコンクリート版を連続舗設して側壁部を構築
し、該コンクリート版の上にＨ鋼などによる鋼矢板をア
ーチ状に吊り込んで固定し、その周囲にコンクリートを
アーチ状に打設し、さらにその周囲に盛土となる補強土
を転圧して盛土中にトンネルを構築すること、第２に、
補強土は、砂礫などの現地発生材にセメントを添加し混
合した補強材料であることを要旨とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention firstly provides a method for constructing a tunnel consisting of a side wall and an arch and embedding in an embankment without using a formwork. The side walls are constructed by continuously laying the slab, and a steel sheet pile of H steel or the like is suspended and fixed in an arch shape on the concrete slab, and concrete is cast in an arch shape around the arch, and further around the periphery. To build a tunnel in the embankment by compacting the embankment,
The gist of the reinforced soil is that it is a reinforcing material obtained by adding and mixing cement to locally generated materials such as sand and gravel.
【０００９】請求項１記載の本発明によれば、側壁部
は、コンクリート版を連続舗設して構築することで型枠
が不要となり、また、アーチ部も鋼矢板の使用により、
足場が不要となり、工期が短縮でき低コストになる。さ
らに、施工中の道路として使用も可能になる。そして、
鋼矢板を引張部材として利用することでその周囲に打設
するコンクリートの厚さを薄くでき、この鋼矢板と補強
土とによって土圧に耐えられる高盛土が可能となる。According to the first aspect of the present invention, the side wall is constructed by continuously laying concrete slabs, thereby eliminating the need for a formwork. The arch is also formed by using steel sheet pile.
Scaffolding is not required, shortening the construction period and lowering costs. Furthermore, it can be used as a road during construction. And
By using the steel sheet pile as the tension member, the thickness of the concrete cast around the steel sheet pile can be reduced, and a high embankment that can withstand the earth pressure can be made by the steel sheet pile and the reinforcing soil.
【００１０】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、補強土は、砂礫などの現地発生材にセメント
を添加し混合した補強材料とすることにより、現地発生
材を有効利用できるだけでなく、材料の強度強化が図ら
れ、例えば法勾配を急にすることも可能となり、地形、
地質、材料等の特性を活かした経済的、効率的な施工が
可能となる。According to the second aspect of the present invention, in addition to the above operation, the reinforcing soil is a reinforcing material obtained by adding cement to a locally generated material such as gravel and the like and mixing the cement, thereby effectively utilizing the locally generated material. Not only is it possible to enhance the strength of the material, for example, it is possible to steep the slope,
Economical and efficient construction utilizing characteristics such as geology and materials becomes possible.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１〜図６は本発明のトンネ
ルの構築方法の実施の形態を示す施工工程順の縦断正面
図で、トンネル３は水路としてのものを想定している。
図１に示すように第１工程では、基盤４を造成する。こ
の基盤４には造成現場などからでた掘削ずりを使用す
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 to 6 are longitudinal front views in the order of construction steps showing an embodiment of a method for constructing a tunnel according to the present invention. The tunnel 3 is assumed to be a waterway.
As shown in FIG. 1, in the first step, the base 4 is formed. For this base 4, excavated waste from a construction site or the like is used.
【００１２】次に図２に示すように第２工程として、こ
の基盤４の上に、トンネルの沈下、変状を防止するため
のものとしてインバートコンクリート５を打設し、第３
工程では、図３に示すようにこのインバートコンクリー
ト５の上部両側に側壁６を造成する。この側壁６は、ス
リップフォームヘーバなどによる特殊な舗設機械を使用
して型枠なしでコンクリート版を連続舗設するスリップ
フォーム工法により、造成する。この段階で、両側の側
壁６によりトンネル３の構築場所は水路としての使用が
可能となる。Next, as shown in FIG. 2, in a second step, invert concrete 5 is poured on the base 4 to prevent the tunnel from sinking and deforming.
In the process, side walls 6 are formed on both sides of the upper part of the inverted concrete 5 as shown in FIG. The side wall 6 is formed by a slip-form method in which a concrete slab is continuously laid without a form using a special laying machine such as a slip-form heaver. At this stage, the construction site of the tunnel 3 can be used as a water channel by the side walls 6 on both sides.
【００１３】次に第４工程として図４に示すように、Ｈ
鋼などによる鋼矢板７を側壁６の上にアーチ状に吊り込
み、支保工を組む。鋼矢板７の側壁６への固定は例えば
ボルトによるものとする。この段階で、水路８を側壁６
間に形成された溝部に完全に切り換える。なお、鋼矢板
７を間隔をおいて配設する場合には横矢板等で隙間を閉
塞することもある。Next, as a fourth step, as shown in FIG.
A steel sheet pile 7 made of steel or the like is suspended in an arch shape on the side wall 6 to form a support. The steel sheet pile 7 is fixed to the side wall 6 by, for example, bolts. At this stage, the waterway 8 is
Completely switch to the groove formed between them. When the steel sheet piles 7 are arranged at intervals, the gap may be closed by a horizontal sheet pile or the like.
【００１４】第５工程として、図５に示すように側壁６
の外側と基盤４およびインバートコンクリート５の外側
に補強土９をもり立てる。この補強土９は、砂礫等の現
地で利用可能な材料である現地発生材にセメントを添加
し、混合させたものであり、例えばＣＳＧ（Ｃｅｍｅｎ
ｔｅｄ Ｓａｎｄ ａｎｄ Ｇｒａｖｅｌ）工法による
ものを使用する。As a fifth step, as shown in FIG.
And the reinforcing soil 9 is erected outside the base 4 and the invert concrete 5. The reinforcing soil 9 is obtained by adding cement to a locally generated material such as gravel or the like, which is a locally available material, and mixing the cement with, for example, CSG (Cemen).
(Ted Sand and Gravel) method is used.
【００１５】ここで、ＣＳＧ工法による補強土９の製造
工程を図８について説明する。ダンプトラックなどで搬
入され、野積み状態でストックされた砂礫10を振動フィ
ーダ11、ベルトスケール12、シュート13を介してドラム
ミキサ14に供給する。他方、セメントサイロ15内のセメ
ントをロータリーフィーダ16、スクリューフィーダ17、
サージタンク18、スクリューフィーダ19を介して前記ド
ラムミキサ14に供給し、また、給水ポンプ20，21により
水も前記ドラムミキサ14に供給する。Here, a manufacturing process of the reinforcing soil 9 by the CSG method will be described with reference to FIG. Gravel 10 carried in a dump truck or the like and stocked in a piled state is supplied to a drum mixer 14 via a vibration feeder 11, a belt scale 12, and a chute 13. On the other hand, the cement in the cement silo 15 is supplied to the rotary feeder 16, the screw feeder 17,
Water is supplied to the drum mixer 14 via a surge tank 18 and a screw feeder 19, and water is also supplied to the drum mixer 14 by water supply pumps 20 and 21.
【００１６】ドラムミキサ14で砂礫とセメントと水を混
合して補強材料とし、これをシュート23により積み込み
ホッパー24に送り、ダンプトラックに積み込む。Gravel, cement and water are mixed by a drum mixer 14 to form a reinforcing material, which is sent to a loading hopper 24 by a chute 23 and loaded on a dump truck.
【００１７】このようにしてダンプトラックなどに搬入
された補強土９をブルドーザなどで敷き均し、振動ロー
ラで転圧する。The reinforcing soil 9 carried into a dump truck or the like in this manner is spread by a bulldozer or the like, and is compacted by a vibrating roller.
【００１８】そして、側壁５の外側に補強土９をもり立
てたならば、第６工程として図６に示すようにアーチ状
に吊り込んだ鋼矢板７の外側にダム用のコンクリートを
打設し、アーチコンクリート25とし、さらに、その外側
に補強土９を１層ずつ振動ローラで転圧していく。１層
の厚さは約50ｃｍとする。When the reinforcing soil 9 is erected outside the side wall 5, as a sixth step, concrete for a dam is cast outside the steel sheet pile 7 suspended in an arch shape as shown in FIG. The arch concrete 25 is formed, and the reinforcing soil 9 is further rolled out of the arch concrete 25 by a vibrating roller one layer at a time. The thickness of one layer is about 50 cm.
【００１９】以上のようにしてアーチコンクリート25の
外側に補強土９が盛土としてもり立てられる。この場
合、鋼矢板７が引張部材として作用し、アーチコンクリ
ート25の厚さを薄くできる。また、盛土にはＣＳＧ工法
による材料である補強土９を使用したから、一般のフィ
ル材料よりも強度の強化が図られ、例えば20ｍ以上の高
盛土が可能となる。なお、強度、変形係数、破壊ひずみ
は、セメント量が増すほど増加し、また、転圧回数を多
くして突き固めエネルギーを増し、密度を高くすること
で難透水性が得られる。As described above, the reinforcing soil 9 is erected outside the arch concrete 25 as an embankment. In this case, the steel sheet pile 7 functions as a tension member, and the thickness of the arch concrete 25 can be reduced. In addition, since the embankment uses the reinforced soil 9 which is a material obtained by the CSG method, the strength is strengthened as compared with a general fill material, and a high embankment of, for example, 20 m or more can be obtained. In addition, the strength, the deformation coefficient, and the breaking strain increase as the amount of cement increases. Also, by increasing the number of times of compaction to increase the compaction energy and increase the density, it is possible to obtain poor water permeability.
【００２０】なお、前記実施形態は水路として使用する
トンネルの構築の場合について説明したが、道路トンネ
ルの場合も同様にして施工できるものである。Although the above embodiment has been described in connection with the construction of a tunnel to be used as a water channel, it can be constructed in the same manner in the case of a road tunnel.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上述べたように本発明のトンネルの構
築方法は、型枠や足場などの支保工が不要となるから、
工期を短縮でき低コストとなり、盛土には例えばＣＳＧ
工法による補強材料を使用できるから、現地発生材を有
効利用できるだけでなく、高盛土にした場合の土圧にも
十分耐えることができ、盛土高さが制限されることがな
い。また、施工中でも道路としてのトンネル内の通行が
可能で施工性の向上も図れるものである。As described above, the tunnel construction method of the present invention eliminates the need for supports such as formwork and scaffolding.
The construction period can be shortened and the cost can be reduced.
Since the reinforcing material by the construction method can be used, not only the locally generated material can be effectively used, but also it can sufficiently withstand the earth pressure in the case of high embankment, and the embankment height is not limited. In addition, it is possible to pass through a tunnel as a road even during construction, thereby improving workability.
【図１】本発明のトンネルの構築方法の実施の形態を示
す第１工程の縦断正面図である。FIG. 1 is a vertical front view of a first step showing an embodiment of a tunnel construction method according to the present invention.
【図２】本発明のトンネルの構築方法の実施の形態を示
す第２工程の縦断正面図である。FIG. 2 is a vertical sectional front view of a second step showing the embodiment of the tunnel construction method according to the present invention.
【図３】本発明のトンネルの構築方法の実施の形態を示
す第３工程の縦断正面図である。FIG. 3 is a vertical sectional front view of a third step showing the embodiment of the tunnel construction method according to the present invention.
【図４】本発明のトンネルの構築方法の実施の形態を示
す第４工程の縦断正面図である。FIG. 4 is a vertical sectional front view of a fourth step showing the embodiment of the tunnel construction method according to the present invention.
【図５】本発明のトンネルの構築方法の実施の形態を示
す第５工程の縦断正面図である。FIG. 5 is a vertical sectional front view of a fifth step showing the embodiment of the tunnel construction method of the present invention.
【図６】本発明のトンネルの構築方法の実施の形態を示
す第６工程の縦断正面図である。FIG. 6 is a vertical sectional front view of a sixth step showing the embodiment of the tunnel construction method of the present invention.
【図７】盛土中に構築されたトンネルの例を示す縦断正
面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional front view showing an example of a tunnel constructed during embankment.
【図８】補強土の製造工程を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory view showing a manufacturing process of the reinforcing soil.
【図９】従来の盛土中のトンネルの構築方法の一例を示
す正面図である。FIG. 9 is a front view showing an example of a conventional method for constructing a tunnel during embankment.
１…岩盤 ２…盛土 ３…トンネル ４…基盤 ５…インバートコンクリート ６…側壁 ７…鋼矢板 ８…水路 ９…補強土 10…砂礫 11…振動フィーダ 12…ベルトスケール 13…シュート 14…ドラムミキサ 15…セメントサイロ 16…ロータリーフィ
ーダ 17…スクリューフィーダ 18…サージタンク 19…スクリューフィーダ 20，21…給水ポンプ 23…シュート 24…積み込みホッパ
ー 25…アーチコンクリート 26…プレキャストコ
ンクリートブロック 27…水路 28…側壁コンクリー
ト 29…中詰土 30…コンクリートレ
ール 31…転倒防止柵 32…均しコンクリー
トDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rock 2 ... Embankment 3 ... Tunnel 4 ... Foundation 5 ... Invert concrete 6 ... Side wall 7 ... Steel sheet pile 8 ... Waterway 9 ... Reinforcement soil 10 ... Gravel 11 ... Vibration feeder 12 ... Belt scale 13 ... Chute 14 ... Drum mixer 15 ... Cement Silo 16 ... Rotary feeder 17 ... Screw feeder 18 ... Surge tank 19 ... Screw feeder 20,21 ... Water pump 23 ... Chute 24 ... Loading hopper 25 ... Arch concrete 26 ... Precast concrete block 27 ... Water channel 28 ... Side wall concrete 29 ... Solid filling Soil 30 ... Concrete rail 31 ... Fall prevention fence 32 ... Leveled concrete
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 智寿 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−183653（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−78615（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−2860（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02D 29/05 E02D 29/045 E02D 29/055 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Tomohisa Hagiwara Kashima Construction Co., Ltd. 1-2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo (56) References JP-A-10-183653 (JP, A) JP-A-Hei 9-78615 (JP, A) JP 48-2860 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E02D 29/05 E02D 29/045 E02D 29/055
Claims (2)
構築するトンネルの構築方法において、型枠を使用しな
いでコンクリート版を連続舗設して側壁部を構築し、該
コンクリート版の上にＨ鋼などによる鋼矢板をアーチ状
に吊り込んで固定し、その周囲にコンクリートをアーチ
状に打設し、さらにその周囲に盛土となる補強土を転圧
して盛土中にトンネルを構築することを特徴とするトン
ネルの構築方法。1. A method for constructing a tunnel comprising a side wall portion and an arch portion and embedding in an embankment, wherein a side wall portion is constructed by continuously paving a concrete slab without using a formwork, and A steel sheet pile made of H steel or the like is suspended in an arch shape and fixed, concrete is cast in an arch shape around it, and a reinforcing soil that becomes embankment is rolled around the arch to build a tunnel in the embankment. Characteristic tunnel construction method.
ントを添加し混合した補強材料である請求項１記載のト
ンネルの構築方法。2. The method for constructing a tunnel according to claim 1, wherein the reinforcing soil is a reinforcing material obtained by adding cement to a locally generated material such as sand and gravel and mixing.
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