JP3178357B2 - 大断面トンネルの構築工法 - Google Patents

大断面トンネルの構築工法

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JP3178357B2
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昭郎 上田
達郎 玉井
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鹿島建設株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数の小断面シ
ールドトンネルを互いに隣接して掘進するとともに、こ
の小断面シールドトンネルどうしを接合しかつ小断面シ
ールドトンネルのそれぞれにコンクリートを打設して大
断面トンネルの外郭部を構築し、次に前記外郭部の内部
土砂を掘削することにより任意断面形状の大断面トンネ
ルを構築する大断面トンネルの構築工法に関する。
【0002】
【従来の技術】当出願人は、これまで小断面矩形シール
ド機によって複数の小断面シールドトンネル1を互いに
隣接して掘進するとともに、この小断面シールドトンネ
ル1どうしを接合し、かつ小断面シールドトンネル1の
それぞれにコンクリートを打設して大断面トンネル2の
外郭部を構築し、その後にこの外郭部の内部土砂を掘削
することにより任意断面形状の大断面トンネルを構築す
る大断面トンネルの構築工法を開発した(図5(a),(b)
参照)。
【0003】この種のトンネルの構築工法においては、
大断面トンネル2の外郭部を構成する小断面シールドト
ンネル1どうしを、大断面トンネル2の周方向に連続的
に接合する必要があり、この小断面シールド1どうしの
接合に際しては、小断面シールドトンネル1,1 間の接合
部分イ周囲の土砂3を除去する必要があり、このため、
接合部分イの周囲を崩落しないように山止め地盤改良し
たり、あるいは接合部分イに土留め板を架け渡すなどし
て地盤の崩落を防止していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、山止め地盤改
良には大量の裏込め材を大量に消費するなどの理由によ
り工事費が嵩み、また裏込め材の中に空隙ができやす
く、この空隙に切り羽側から地下水や泥水が回り込むこ
とによって裏込め材の品質を低下させ、良質な山止め地
盤改良ができにくいなどの課題があった。
【0005】また、裏込め材の製造および供給用のプラ
ント設備を必要とするなどして設備が大規模化するなど
の課題があった。
【0006】一方、土留め板は一方の小断面シールドト
ンネルから隣接する小断面シールドトンネル間に油圧ジ
ャッキなどによって強制的に押し出して架け渡している
ため、地山との摩擦や周辺の土圧などによってスムーズ
に引き出せないことがあるなどの課題があった。
【0007】また、土留め板を小断面シールドトンネル
の内周を覆工するセグメントの中に、スライドさせて外
に引き出せるように取り付けるとすると、土留め板を外
側に自由に引き出せるようにするために、セグメントの
一部を切り欠く必要があることから断面欠損によりセグ
メントの強度低下を免れないなどの課題もあった。
【0008】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、小断面シールドトンネルの接合部分の
山止めを確実に行って、任意断面形状の大断面トンネル
を容易に構築できる大断面トンネルの構築工法を提供す
ることを目的とする。
【0009】なお、この種のトンネルの構築工法におい
ては、小断面シールドトンネル1を掘進する、少なくと
も3枚の面板4aと、接合部分イに地盤改良用トンネル5
を掘進するサイドカッター4bとを備えて矩形状に構成さ
れた小断面矩形シールド機4が使用されている(図6参
照)。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る大断面ト
ンネルの構築工法は、複数の小断面シールドトンネルを
互いに隣接して掘進するとともに、この小断面シールド
トンネルどうしを接合し、かつ小断面シールドトンネル
のそれぞれにコンクリートを打設して大断面トンネルの
外郭部を構築し、次に前記外郭部の内部土砂を掘削する
ことにより任意断面形状の大断面トンネルを構築する大
断面トンネルの構築工法において、隣接する前記小断面
シールドトンネル間の間隙部の外側に、山止め円柱体と
してコンクリートパイルまたは鋼管を前記小断面シール
ドトンネルの連続方向に沿って設置することを特徴とす
る。また、鋼管を排水管として利用することを特徴とす
る。
【0011】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態1.図1〜図3は、施工中の大断面ト
ンネルの一部を示し、図において、符号6は互いに隣接
して掘進され、大断面トンネル2の外郭部を構成する小
断面シールドトンネル、7はこの小断面シールドトンネ
ル6の内周をそれぞれ覆工しているセグメント、そし
て、符号8は隣接する小断面シールドトンネル6,6 のセ
グメント7,7 間に小断面シールドトンネル6の連続方向
に沿ってそれぞれ連続して設置され、小断面シールドト
ンネル6,6 間の間隙部Aを塞いで間隙部A周囲の山止め
を行う山止め円柱体である。
【0012】セグメント7には、鋼製セグメント又はP
Cセグメントが使用されている。また、山止め円柱体8
は間隙部Aの間隔よりやや大きい径の鋼管又はコンクリ
ートパイルから形成され、隣接する小断面シールドトン
ネル6のセグメント7に固定されている。
【0013】なお、山止め円柱体8はシールド機で掘進
しながらその後から順に継ぎ足しながら設置されてい
る。また、間隙部Aの空き寸法に応じて、最も適した外
径のコンクリートパイル又は鋼管が山止め円柱体8とし
て設置されている。
【0014】このようにして小断面シールドトンネル6,
6 間の間隙部Aが、鋼管又はコンクリートパイルからな
る山止め円柱体8によって山止めされていることによ
り、間隙部A周囲の山止めを確実に行うことができる。
【0015】また、山止め円柱体8が周囲の土圧によっ
て強く押し付けられて、裏込め材11を介して隣接する小
断面シールドトンネル6,6 のセグメント7に密着するこ
とにより、高い止水性も得られる。
【0016】なお、セグメント7と山止め円柱体8との
間にも裏込め材11を充填することにより、止水性はよ
り高められる。裏込め材11はセグメント7の設置と同
時に充填し、山止め円柱体8はこの裏込め材11を切削
して設置する。
【0017】発明の実施の形態2.図4は、セグメント
7として鋼製セグメントが使用され、かつ円柱状体8が
特に鋼管から形成されている状態を示す。
【0018】山止め円柱体8としての鋼管の下側部分a
は、セグメント7の外周面と略面一となる位置から切除
され、かつ下側部分aの両端部を隣接するセグメント7
に直接又は止水プレート9を介して溶接することによ
り、山止め円柱体8としての鋼管は隣接するセグメント
7にそれぞれ固定されている。
【0019】また、鋼管の下端部にプレート10を溶接に
よって取り付けて切除部分を塞ぐことによって鋼管が排
水管などとして使用されている。
【0020】このようにして小断面シールドトンネル6,
6 間の接合部を山止め円柱体8によってそれぞれ山止め
した後、小断面シールドトンネル6,6 間の土砂を掘削
し、かつこの部分に鉄筋を配筋し、コンクリートを打設
して隣接する小断面シールドトンネル1どうしを接合す
ることによって、大断面トンネル1の外郭部が大断面ト
ンネル1の周方向に連続して接合されている。
【0021】
【発明の効果】この発明に係る大断面トンネルの構築工
法は、以上説明した構成からなり、大断面トンネルの外
郭部を構成する小断面シールドトンネル間の外側に、コ
ンクリートパイル又は鋼管からなる山止め円柱体を小断
面シールドトンネルの連続方向に沿って連続して設置す
ることにより、山止め円柱体を隣接する小断面シールド
トンネル間の間隙部にきわめて安定した状態に設置でき
て隣接する小断面シールドトンネル間の間隙部の山止め
を確実に行うことができる。
【0022】また、隣接する小断面シールドトンネル間
の間隙部の空きの大きさに応じて、最も適した外径のコ
ンクリートパイル又は鋼管を山止め円柱体として設置で
きるので、施工誤差も簡単に修正できて間隙部の山止め
を確実に行うことができる。
【0023】さらに、山止め円柱体として鋼管を設置す
ることにより、山止め円柱体を湧水などを排水する排水
管などとしても利用できる効果がある。
【0024】また、この工法を採用することにより、小
断面矩形シールド機のサイドカッター(図6において、
符号4bに対応する部分)が不要になるので、小断面シー
ルド掘進機を簡単な構造にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】小断面シールドトンネルおよび山止め円柱体の
配置例を示す大断面トンネルの概略断面図である。
【図2】(a),(b) は、大断面トンネルの外郭部および山
止め円柱体を示す大断面トンネルの概略断面図である。
【図3】小断面シールドトンネルどうしの接合部を示す
拡大断面図である。
【図4】小断面シールドトンネルどうしの接合部を示す
拡大断面図である。
【図5】(a),(b) は、従来の大断面トンネルの工法の一
例を示す断面図である。
【図6】小断面矩形シールド機の斜視図である。
【符号の説明】
6…小断面シールドトンネル、7…セグメント、8…山
止め円柱体、9…止水プレート、10…底板プレート、11
…裏込め材。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の小断面シールドトンネルを互いに
    隣接して掘進するとともに、この小断面シールドトンネ
    ルどうしを接合し、かつ小断面シールドトンネルのそれ
    ぞれにコンクリートを打設して大断面トンネルの外郭部
    を構築し、次に前記外郭部の内部土砂を掘削することに
    より任意断面形状の大断面トンネルを構築する大断面ト
    ンネルの構築工法において、隣接する前記小断面シール
    ドトンネル間の間隙部の外側に、山止め円柱体としてコ
    ンクリートパイルまたは鋼管を前記小断面シールドトン
    ネルの連続方向に沿って設置することを特徴とする大断
    面トンネルの構築工法。
  2. 【請求項2】 鋼管を排水管として利用することを特徴
    とする請求項1記載の大断面トンネルの構築工法。
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