JP3031191B2 - Construction method of large section tunnel - Google Patents
Construction method of large section tunnelInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本願発明は、小断面シールドトン
ネルを複数近接して施工し、各小断面シールドトンネル
間を連結して一体化し、その内側を掘削することにより
大断面のトンネルを構築する大断面トンネルの施工方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention constructs a plurality of small-section shield tunnels close to each other, connects and integrates the small-section shield tunnels, and excavates the inside thereof to construct a large-section tunnel. The present invention relates to a method for constructing a large section tunnel.
【0002】[0002]
【従来の技術】大断面のトンネルの施工方法として、シ
ールド工法が広く用いられており、大型のシールド機を
用いたシールド工法、多円形シールド工法、矩形断面の
掘削を行う四角形シールド工法等、大断面の掘削あるい
は任意の断面形状の掘削を可能とする種々のシールド工
法が開発されている(例えば、特開平2−35190号
公報、特公平3−78917号公報等参照)。2. Description of the Related Art As a method of constructing a tunnel having a large cross section, a shield method is widely used, such as a shield method using a large shield machine, a multi-circle shield method, and a square shield method for excavating a rectangular section. Various shield construction methods have been developed which enable excavation of a cross section or excavation of an arbitrary cross-sectional shape (for example, see JP-A-2-35190, JP-B-3-78917, etc.).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、さらに
大きな断面のトンネルを効率良く、経済的に構築しよう
とする場合、シールド機の大型化にも限度がある。However, in order to efficiently and economically construct a tunnel having a larger cross section, the size of the shield machine is limited.
【0004】そのため、例えば図4に示すように、小断
面シールドトンネル1aを近接させて多数施工し、各小
断面シールドトンネル1a間を連結した後、連結した内
側を掘削することで、大断面トンネル1Aを施工するこ
とが検討されている。なお、図中、符号3は後掘削部分
を示している。また、シールド機2のカッター部分は種
々の形式、構造のものが利用可能であり、図示を省略し
ている。For this reason, as shown in FIG. 4, for example, a large number of small-section tunnels 1a are constructed in close proximity to each other, and the small-section shield tunnels 1a are connected to each other. Construction of 1A is being considered. In addition, in the figure, the code | symbol 3 has shown the rear excavation part. Also, the cutter portion of the shield machine 2 can be of various types and structures, and is not shown.
【0005】しかし、小断面シールドトンネル1aを複
数連結して行う大断面トンネル1Aの施工実績は皆無で
あり、特に近接させて施工した小断面シールドトンネル
1aどうしをどのように連結するか等、施工の実現のた
めには解決しなければならない課題が残っている。[0005] However, there is no record of construction of a large-section tunnel 1A in which a plurality of small-section shield tunnels 1a are connected to each other. There are still issues that need to be solved in order to achieve this.
【0006】例えば、通常、小断面シールドトンネルの
施工には、鋼製セグメントを使用するが、鋼製セグメン
トを大断面トンネルの構造部材として本体利用する場
合、トンネル部材の強度確保のためには、小断面シール
ドトンネル間の連結部において、セグメントどうしを互
いに連結する必要がある。For example, usually, a steel segment is used for the construction of a small-section shield tunnel, but when the steel segment is used as a structural member of a large-section tunnel, in order to secure the strength of the tunnel member, At the connection between the small-section shield tunnels, the segments need to be connected to each other.
【0007】しかし、各小断面シールドトンネルは、そ
れぞれが施工時に多少の誤差を生じるため、連結部では
相対的に3次元的なずれが生じる。これに対し、添接板
を介したボルト接合や溶接等の接合方法では、施工的に
困難であったり、要求品質を十分に満足できない接合と
なることが予想される。However, each of the small-section shield tunnels causes a slight error at the time of construction, so that a relatively three-dimensional displacement occurs at the connection portion. On the other hand, with a joining method such as bolt joining or welding via an attachment plate, it is expected that joining will be difficult in terms of construction or will not sufficiently satisfy required quality.
【0008】本願発明は、このような並列する小断面シ
ールドトンネルどうしの連結方法を工夫することで、大
断面で任意の断面形状を有するトンネルを構築を可能と
することを目的としたものである。An object of the present invention is to make it possible to construct a tunnel having a large cross-section and an arbitrary cross-sectional shape by devising a method of connecting such parallel small-section shield tunnels. .
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本願発明に係る大断面ト
ンネルの施工方法は、シールド機を用いて複数の小断面
シールドトンネルを近接して施工し、隣接する小断面シ
ールドトンネル間を連結し、連結されたこれらの小断面
シールドトンネルによって囲まれた内部を掘削すること
で、大断面のトンネルを構築するものである。According to the method for constructing a large-section tunnel according to the present invention, a plurality of small-section shield tunnels are constructed in close proximity by using a shield machine, and adjacent small-section shield tunnels are connected to each other. By excavating the inside surrounded by these connected small-section shield tunnels, a large-section tunnel is constructed.
【0010】隣接する小断面シールドトンネル間の連結
については、連結位置のセグメントどうしを、後から掘
削される大断面トンネルの地山側または内空側あるいは
その両位置において棒状の連結部材で連結し、連結した
セグメント間にコンクリートを打設して、小断面シール
ドトンネルどうしを一体化する。Regarding the connection between adjacent small-section shield tunnels, the segments at the connection position are connected by a rod-shaped connection member on the ground side and / or inside the large-section tunnel to be excavated later, Concrete is cast between the connected segments to integrate the small section shield tunnels together.
【0011】棒状の連結部材は小断面シールドトンネル
どうしのセグメント間において、引張力を伝達する機能
を有し、特にセグメントとして小断面シールドトンネル
において通常用いられている鋼製セグメントを用いるこ
とで、セグメントに大断面トンネル覆工の引張部材とし
ての機能を十分果たさせることが可能となる。The rod-shaped connecting member has a function of transmitting a tensile force between the segments of the small-section shield tunnel. In particular, by using a steel segment usually used in the small-section shield tunnel as the segment, Thus, the function as a tension member of the tunnel lining with a large cross section can be sufficiently achieved.
【0012】本願の請求項1に係る発明では、棒状の連
結部材として複数本の鉄筋を用い、これらの複数本の鉄
筋の両端を、連結しようとする鋼製セグメントどうしの
それぞれ厚さ方向に形成した凹部に収容して鋼製セグメ
ント内部に貫通させ、鋼製セグメント内にもコンクリー
トを打設することで、鋼製セグメントどうしをこれら複
数本の鉄筋によりラップ継手的に連結することを特徴と
するものであり、このようにして、隣接する小断面シー
ルドトンネルのセグメントどうしを連結することができ
る。[0012] In the invention according to claim 1 of the present application, a rod-shaped link is provided.
Using a plurality of rebars as binding members,
Connect the ends of the streaks between the steel segments
Each steel segment is housed in a recess formed in the thickness direction.
Through the inside of the steel
By casting the steel segments, the steel segments
It is characterized by being connected like a lap joint by several reinforcing bars
In this way, the segments of the adjacent small-section shield tunnel can be connected to each other.
【0013】請求項2は、さらに請求項1について、小
断面シールドトンネルの施工時において、あらかじめ鉄
筋を連結される鋼製セグメントどうしの一方に設けた凹
部に収納しておき、小断面シールドトンネルの施工後、
この凹部より他方の小断面シールドトンネルの鋼製セグ
メントの凹部内に向けて引き出し、コンクリートの打設
により隣接する小断面シールドトンネルどうしを一体化
する場合を規定したものである。あらかじめ鉄筋を鋼製
セグメント内に収納しておくことで、現場作業を効率良
く行うことができる。[0013] Claim 2 is further for claim 1, Te during construction smell of small section shield tunnel, leave housed in a recess provided on one of the steel segments each other to be connected in advance iron <br/> muscle After the construction of the small section shield tunnel,
The case is defined in which the small-section shield tunnel is drawn out from the recess toward the inside of the steel segment of the other small-section shield tunnel, and the adjacent small-section shield tunnels are integrated by casting concrete. By storing the rebar in the steel segment in advance, the on-site work can be performed efficiently.
【0014】請求項3は、棒状の連結部材の両端を鋼製
セグメントの主桁に対し、例えばユニバーサル継手的な
接合金具や、ターンバックル、カプラー等(長さ調整)
で、3次元的に回転可能に連結することを規定したもの
である。機能は、鉄筋の場合と同様であるが、小断面シ
ールドトンネルどうしの3次元的なずれに対し、さらに
容易に対処させることができる。[0014] Claim 3, to the main girder of steel segments at both ends of the rod-shaped connecting member, for example, a universal joint Bonding fittings, turnbuckles, couplers (length adjustment)
That is, the connection is defined so as to be rotatable three-dimensionally. The function is the same as that of the reinforcing bar, but it is possible to more easily cope with the three-dimensional displacement between the small-section shield tunnels.
【0015】この他、棒状の連結部材として、ワイヤー
等、可撓性のある部材を用いてもよく、また材質も鋼に
限らず合成樹脂材料、その他新素材等を用いることも可
能である。In addition, a flexible member such as a wire may be used as the rod-shaped connecting member, and the material is not limited to steel, but a synthetic resin material or another new material may be used.
【0016】本願の請求項4は、各小断面シールドトン
ネルの断面が矩形である場合を規定したものであり、矩
形断面の場合、大断面トンネル覆工部材としての小断面
シールドトンネルの連結体の厚さを均一にできるという
利点があるが、矩形に限らず、円形、楕円形、その他特
に限定されない。Claim 4 of the present application defines a case where the cross section of each small-section shield tunnel is rectangular. In the case of a rectangular cross section, the connection of the small-section shield tunnel as a large-section tunnel lining member is defined. There is an advantage that the thickness can be made uniform, but the thickness is not limited to a rectangle, and is not particularly limited to a circle, an ellipse, or the like.
【0017】本願の請求項5は、小断面シールドトンネ
ルどうしを連結した後、小断面シールドトンネル内にコ
ンクリートを打設することを規定したもので、大断面ト
ンネル覆工部材として非常に高い強度の覆工が形成され
る。コンクリートの打設に際しては、必要に応じ、各小
断面シールドトンネル内に鉄筋や鉄骨を配置する。[0017] Claim 5 of the present application specifies that after connecting the small-section shield tunnels, concrete is poured into the small-section shield tunnel. A lining is formed. When placing concrete, rebars and steel frames will be placed in each small-section shield tunnel as necessary.
【0018】[0018]
【実施例】図3は、大断面トンネル1Aの覆工部分を複
数の小断面シールドトンネル1aで構成する場合の配置
例を示したもので、この例では14台のシールド機で矩
形断面の14個の小断面シールドトンネル1aを施工
し、これらを連結して一体化することで長方形断面の覆
工(通常、この小断面シールドトンネル1aによる覆工
内部には鉄筋を配筋する等してコンクリートを打設す
る)を構築し、その後、内部を掘削することで、大断面
トンネル1Aが形成される。FIG. 3 shows an example of an arrangement in which the lining portion of a large-section tunnel 1A is constituted by a plurality of small-section shield tunnels 1a. A plurality of small section shield tunnels 1a are constructed, and they are connected and integrated to form a lining of a rectangular section (usually, a reinforcing bar is arranged inside the lining by the small section shield tunnel 1a to form concrete. And then excavating the inside to form the large-section tunnel 1A.
【0019】図1は、連結部材として鉄筋16等を用い
た場合の、図3中、Cで示した連結位置の実施例を示し
たものである。FIG. 1 shows an embodiment of the connecting position indicated by C in FIG. 3 when a reinforcing bar 16 or the like is used as a connecting member.
【0020】連結すべき鋼製セグメント11間のずれが
比較的小さい場合、鋼製セグメント11の主桁13間許
容応力度を満足する鉄筋16またはその他の棒状部材を
セグメント11間に渡し、この部分にコンクリートを打
設して接合させる。When the displacement between the steel segments 11 to be connected is relatively small, a reinforcing bar 16 or other bar-like member satisfying the allowable stress between the main girders 13 of the steel segment 11 is passed between the segments 11, and this portion is Pour concrete into the joints.
【0021】鉄筋16が十分な定着長をとれない場合、
鋼製セグメント11の縦リブ14に凹部17等をあらか
じめ切断しておく等の必要がある。なお、この凹部17
を利用して、鉄筋16を連結される一方のセグメント1
1内に収納した状態で、小断面シールドトンネル1aの
施工を行い、セグメント11どうしの連結に際して鉄筋
16を凹部17から引き出すようにすることで、施工の
効率化が図れる。When the reinforcing bar 16 cannot have a sufficient fixing length,
It is necessary to cut in advance the concave portion 17 and the like in the vertical rib 14 of the steel segment 11. The recess 17
, One of the segments 1 to which the reinforcing bar 16 is connected
The small-section shield tunnel 1a is constructed in the state of being housed in the inside 1, and the reinforcing bar 16 is pulled out from the concave portion 17 when the segments 11 are connected to each other, so that the construction efficiency can be improved.
【0022】図中、12はセグメントリング間の継手を
構成する継手板、15はスキンプレートを示す。In the drawing, reference numeral 12 denotes a joint plate constituting a joint between segment rings, and 15 denotes a skin plate.
【0023】図2は、端部が3次元的に回転可能な連結
部材26を用いた場合の、図3中、Dで示した連結位置
の実施例を示したものである。FIG. 2 shows an embodiment of the connecting position indicated by D in FIG. 3 when a connecting member 26 whose end is rotatable three-dimensionally is used.
【0024】棒状の連結部材26端部は、鋼製セグメン
ト21の主桁23に対し、連結金具27を介してボルト
28で接合され、中間部はカプラー29でねじ式に接合
し、セグメント間の間隔に対応する長さ調整を行う。The end of the rod-shaped connecting member 26 is joined to the main girder 23 of the steel segment 21 by a bolt 28 via a connecting fitting 27, and the intermediate part is joined by a coupler 29 in a threaded manner. Adjust the length corresponding to the interval.
【0025】本実施例において連結金具27はコ字状断
面に形成され、主桁23を挟み込む形でボルト28で止
め付ける。このボルト28を中心に図2(a) において鉛
直面内で回転可能となっている。また、連結金具27に
は長孔27aが設けられており、図3(c) において破線
で示される連結部材26の端部の係止部26aが水平面
内で回転可能となっている。In this embodiment, the connection fitting 27 is formed in a U-shaped cross section, and is fastened with bolts 28 so as to sandwich the main girder 23. The bolt 28 is rotatable in a vertical plane in FIG. 2A. The connection fitting 27 is provided with a long hole 27a, and the locking portion 26a at the end of the connection member 26 indicated by a broken line in FIG. 3C is rotatable in a horizontal plane.
【0026】連結金具27の接合に関しては、一端をま
ず連結金具27で主桁23に止め付けた後、ねじ切りし
た他端をカプラー29で接続することで、鋼製セグメン
ト21どうしの連結を行い、この部分にコンクリートを
打設して接合させる。Regarding the joining of the connecting metal fittings 27, first, one end is fixed to the main girder 23 with the connecting metal fitting 27, and then the other end which has been threaded is connected with the coupler 29, thereby connecting the steel segments 21 with each other. Concrete is poured into this part and joined.
【0027】なお、鋼製セグメント21の主桁23がせ
ん断許容応力度を満足しないようであれば、プレート等
を使用して補強を行う。If the main girder 23 of the steel segment 21 does not satisfy the allowable shear stress, reinforcement is performed using a plate or the like.
【0028】図中、22は小断面シールドトンネルの施
工時に充填されるテールボイド充填材である。In the figure, reference numeral 22 denotes a tail void filler which is filled when the small-section shield tunnel is constructed.
【0029】[0029]
【発明の効果】 棒状の連結部材を用いて小断面シールドトンネルど
うしの3次元的な施工誤差に対処できるようにしている
ため、小断面シールドトンネル間の連結を確実なものと
して、大断面トンネルの覆工部材としての一体化が図れ
る。Since the three-dimensional construction error between the small-section shield tunnels can be dealt with by using the rod-shaped connecting member, the connection between the small-section shield tunnels is ensured, and the large-section tunnels are connected. Integration as a lining member can be achieved.
【0030】 請求項1、2に係る施工方法では、鉄
筋をラップ継手的に使用するため、溶接やボルト接合等
の面倒な作業がなく、施工性がよい。In the construction method according to the first and second aspects, since the reinforcing bar is used as a lap joint, there is no troublesome work such as welding or bolt joining, and the workability is good.
【0031】 請求項3に係る施工方法では、連結部
材端部の連結部等でシールドトンネルの施工誤差を3次
元的に吸収することができる。[0031] In the construction method according to claim 3, it is possible to absorb the construction errors of the shield tunnel three-dimensionally at the junction or the like of the connecting member end.
【0032】 以上により、小断面シールドトンネル
を利用した大断面トンネルの安全、かつ経済的な施工が
可能となる。As described above, safe and economical construction of a large-section tunnel using a small-section shield tunnel becomes possible.
【図1】 連結部材として鉄筋を用いた場合の実施例を
示したもので、(a)は連結部をトンネル軸方向にみた断
面図、(b) はそのA−A断面図、(c) はB−B断面図で
ある。FIG. 1 shows an embodiment in which a reinforcing bar is used as a connecting member. FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of a connecting portion viewed in a tunnel axial direction, FIG. 1 (b) is an A-A cross-sectional view thereof, and FIG. Is a BB cross-sectional view.
【図2】 端部が3次元的に回転可能な連結部材を用い
た場合の実施例を示したもので、(a) は連結部をトンネ
ル軸方向にみた断面図、(b) はそのC−C断面図、(c)
はそのD−D断面図である。FIG. 2 shows an embodiment in which a connecting member whose end is rotatable three-dimensionally is used. FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of the connecting portion in the tunnel axial direction, and FIG. -C sectional view, (c)
Is a DD sectional view thereof.
【図3】 大断面トンネルの覆工部分を構成する小断面
シールドトンネルの配置例を示すトンネル直角方向の断
面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the tunnel showing an example of the arrangement of a small-section shield tunnel constituting a lining portion of a large-section tunnel.
【図4】 小断面シールド工法を利用した大断面トンネ
ルの構築方法の概要を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an outline of a method for constructing a large-section tunnel using a small-section shield method.
1A…大断面トンネル、1a…小断面シールドトンネ
ル、2…シールド機、3…後掘削部分、11…鋼製セグ
メント、12…継手板、13…主桁、14…縦リブ、1
5…スキンプレート、16…鉄筋、17…凹部、21…
鋼製セグメント、22…テールボイド充填材、23…主
桁、24…縦リブ、25…スキンプレート、26…連結
部材、26a…係止部、27…連結金具、27a…長
孔、28…ボルト、29…カプラー1A: Large section tunnel, 1a: Small section shield tunnel, 2: Shield machine, 3: Rear excavated portion, 11: Steel segment, 12: Joint plate, 13: Main girder, 14: Vertical rib, 1
5 ... skin plate, 16 ... rebar, 17 ... recess, 21 ...
Steel segment, 22: tail void filler, 23: main girder, 24: vertical rib, 25: skin plate, 26: connecting member, 26a: locking portion, 27: connecting metal fitting, 27a: long hole, 28: bolt, 29 ... Coupler
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 11/00 E21D 13/00 E21D 11/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 11/00 E21D 13/00 E21D 11/04
Claims (5)
て施工し、隣接する小断面シールドトンネル間を連結
し、前記小断面シールドトンネルによって囲まれた内部
を掘削して大断面のトンネルを構築する大断面トンネル
の施工方法であって、隣接する小断面シールドトンネル
を構成する鋼製セグメントどうしを、前記大断面トンネ
ルの地山側または内空側あるいはその両位置において棒
状の連結部材で連結するとともに、前記連結部材で連結
した鋼製セグメント間にコンクリートを打設して、前記
複数の小断面シールドトンネルどうしを一体化する大断
面トンネルの施工方法において、前記棒状の連結部材と
して複数本の鉄筋を用い、これらの複数本の鉄筋の両端
を、連結しようとする鋼製セグメントどうしのそれぞれ
厚さ方向に形成した凹部に収容して鋼製セグメント内部
に貫通させ、鋼製セグメント内にもコンクリートを打設
することで、前記鋼製セグメントどうしを前記鉄筋によ
りラップ継手的に連結することを特徴とする大断面トン
ネルの施工方法。1. A method of constructing a plurality of small-section shield tunnels in close proximity, connecting adjacent small-section shield tunnels, and excavating an interior surrounded by the small-section shield tunnels to construct a large-section tunnel. A method for constructing a large-section tunnel, wherein steel segments constituting adjacent small-section shield tunnels are connected with a bar-shaped connecting member at the ground side or the inner space side or at both positions of the large-section tunnel, A large section for casting concrete between the steel segments connected by the connecting member to integrate the plurality of small-section shield tunnels.
In the method of constructing a surface tunnel, the rod-shaped connecting member
Using multiple rebars, the ends of these multiple rebars
Each of the steel segments to be joined
Housed in steel segment inside recess formed in thickness direction
And concrete is poured into the steel segment
By doing so, the steel segments are
A method for constructing a large-section tunnel, characterized in that the connection is made in the form of a lap joint .
セグメントどうしの一方の凹部に収納しておき、小断面
シールドトンネルの施工後、前記凹部より互いに連結さ
れる他方の小断面シールドトンネルの鋼製セグメントの
凹部内に向けて引き出し、コンクリートの打設により隣
接する小断面シールドトンネルどうしを一体化する請求
項1記載の大断面トンネルの施工方法。Wherein said rebar, leave housed in one of the recessed portions of the steel <br/> segments to each other to be connected in advance, after construction of a small cross-section shield tunnel, other small to be connected to each other than the recess Cross section of steel segment for shield tunnel
Drawer towards the recess, the large sectional tunnel construction method, according to claim 1, characterized in that integrating the small section shield tunnel adjacent to each other by pouring concrete.
て施工し、隣接する小断面シールドトンネル間を連結
し、前記小断面シールドトンネルによって囲まれた内部
を掘削して大断面のトンネルを構築する大断面トンネル
の施工方法であって、隣接する小断面シールドトンネル
を構成する鋼製セグメントどうしを、前記大断面トンネ
ルの地山側または内空側あるいはその両位置において棒
状の連結部材で連結するとともに、前記連結部材で連結
した鋼製セグメント間にコンクリートを打設して、前記
複数の小断面シールドトンネルどうしを一体化する大断
面トンネルの施工方法において、前記鋼製セグメントは
小断面シールドトンネルのトンネル周方向に延びる主桁
を有し、前記棒状の連結部材の両端を前記主桁に対し、
3次元的に回転可能に連結することを特徴とする大断面
トンネルの施工方法。3. A plurality of small-section shield tunnels are constructed adjacent to each other, adjacent small-section shield tunnels are connected to each other, and an inside surrounded by the small-section shield tunnels is excavated to construct a large-section tunnel. A method for constructing a large-section tunnel, wherein steel segments constituting adjacent small-section shield tunnels are connected with a bar-shaped connecting member at the ground side or the inner space side or at both positions of the large-section tunnel, A large section for casting concrete between the steel segments connected by the connecting member to integrate the plurality of small-section shield tunnels.
In construction methods side tunnel, the steel segment have a main girder extending tunnel circumferential direction of the small cross-section shield tunnel, relative to the main beam at both ends of the connecting member of the bar,
A method for constructing a large-section tunnel, characterized in that the tunnel is rotatably connected in three dimensions.
である請求項1、2または3記載の大断面トンネルの施
工方法。4. A large section tunnel construction method of the small section according to claim 1, wherein the shield tunnel cross section is rectangular.
た後、小断面シールドトンネル内にコンクリートを打設
する請求項1、2、3または4記載の大断面トンネルの
施工方法。After connecting 5. small section shield tunnel each other, a large sectional tunnel construction method of claim 1, 2, 3 or 4, wherein for pouring the concrete into a small cross-section shield the tunnel.
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