JP3352649B2 - 中壁分割工法による既設トンネルの断面拡幅工法 - Google Patents

中壁分割工法による既設トンネルの断面拡幅工法

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【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は既設トンネルの断面
幅を拡幅して拡幅トンネルを施工する既設トンネルの断
面拡幅工法に関わり、特に断面幅が６．０ｍ以下の既設
トンネルを１２ｍ以上の断面幅に拡幅して拡幅トンネル
を施工する場合に好適な中壁分割工法による既設トンネ
ルの断面拡幅工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】経年化した既設トンネルに対し、改修工
事のみを行うのではなく、交通量の増加などを勘案し、
改修工事と同時に既設トンネルの断面幅を拡幅する工事
を行う場合がある。
【０００３】特に、１９９３年１１月に道路構造令が改
正され、一般道路トンネルの整備に「２車線および歩
道」（第３種あるいは第４種道路に相当）の建築限界が
確保できる断面幅（標準的には１２ｍ）が義務付けられ
た。従って、経年化した既設トンネルを改修する場合、
既設トンネルの断面幅が１２ｍに満たないと、前記要求
規定を満たすように拡幅工事を行うことが必要となって
きている。
【０００４】かかる既設トンネルの拡幅工事を行う場
合、従来は一般車両の通行を止めて全断面工法で拡幅
工事を行うか、あるいは既設トンネル部に防護措置を
施して（即ち第三者災害防止対策を講じながら活線状態
で）既設トンネル部の両側を均等幅ずつ掘削する拡幅工
法で行っていた。この場合、例えば断面幅が６ｍの既設
トンネルを１２ｍの断面幅に拡幅する場合、既設トンネ
ルを中心に両側を３ｍずつ小型掘削機等で掘削してい
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般車両の
通行を止めて行う従来の拡幅工法では工事終了まで迂回
措置を講じなければならず、通行者に多大な迷惑をかけ
てしまうといった問題がある。
【０００６】また、活線状態で既設トンネル部の両側を
均等幅ずつ掘削する従来の拡幅工法では、掘削幅が狭い
ので（６ｍから１２ｍに拡幅する場合、掘削幅が３ｍと
狭いので）、通常重機の進入が困難になり、小型の機器
しか使用できないので、掘削月進が短くなってしまう。
更に、活線状態のトンネル上で工事を行うことになるの
で、第三者災害を防止しながら慎重に工事を行わなけれ
ばならない。従って、この工法では貫通までの工期が長
くかかってしまうといった問題があった。
【０００７】本発明は、前記課題に鑑みて創案されたも
のであり、第三者災害防止対策を講じながら全工期を通
じた一般車両通行の確保ができ、通常重機が使用できて
工期短縮が可能な中壁分割工法による既設トンネルの断
面拡幅工法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の中壁分割工法に
よる既設トンネルの断面拡幅工法は、上記課題を解決す
るために以下の手段を採用した。
【０００９】すなわち、本発明の中壁分割工法による既
設トンネルの断面拡幅工法は、既設トンネルの断面幅を
拡幅して拡幅トンネルを施工する既設トンネルの断面拡
幅工法において、前記拡幅トンネルの断面を前記既設ト
ンネルの断面に隣接する先進坑部分と前記既設トンネル
の断面を含む後進坑部分とに分け、前記先進坑を掘削す
る際に、前記先進坑と前記後進坑とを分割する仕切り面
に仮支保工としての中壁を構築すると共に、前記既設ト
ンネル内に一般車両の通行を防護するプロテクタを設置
し、前記先進坑貫通後、前記プロテクタを前記先進坑の
トンネル内に移し替えると共に、前記中壁を残したまま
で、前記後進坑を掘削し、前記後進坑貫通後、前記中壁
を撤去して前記先進坑と前記後進坑とを含む拡幅トンネ
ルとすることを特徴とする。
【００１０】この構成によれば、既設トンネルの拡幅工
事に際し、拡幅部を先進坑と後進坑とに分けて掘削する
ように構成したので、先進坑の断面幅が広く取れ、通常
重機（掘削機械）の作業エリアが確保できる。例えば、
断面幅が６ｍの既設トンネルを１２ｍの断面幅に拡幅す
る場合、先進坑を６ｍ幅に取れば、後進坑の断面幅も６
ｍ程度となるので、先進坑・後進坑ともに通常重機（掘
削機械）の作業エリアが確保できる。また、中壁を境に
新設トンネル同様に掘削できるので、従来のように直接
稼働中のトンネル上で作業することがないため貫通まで
の工期を非常に短くすることができる。なお、この構成
の工法で断面幅が６ｍの既設トンネルを１２ｍの断面幅
に拡幅する場合、月進は中硬岩地山で４９ｍ程度であ
り、全体完成までの工期は短縮でき、コストダウンもで
きる。
【００１１】また、この構成によれば、先進坑と後進坑
との間に中壁を構築して掘削するように構成したので、
この中壁が仮支保工の役割を果たし、第三者災害防止対
策を講じながら全工期を通じた一般車両通行の確保がで
る。
【００１２】以上のように、この構成の工法は、断面幅
が６．０ｍ以下の既設トンネルを１２ｍ以上の断面幅
（歩道付き２車線道路用の断面幅）に拡幅して拡幅トン
ネルを施工する場合に好適である。
【００１３】
【００１４】また、前記構成によれば、プロテクタ移動
時のみ、一時的な交通規制が必要になるが、第三者災害
防止対策が徹底できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態にか
かる中壁分割工法による既設トンネルの断面拡幅工法を
説明する。この実施の形態では、断面幅が６．０ｍの既
設トンネルを拡幅して断面幅が１２ｍの第３種道路（歩
道付き２車線道路）用の拡幅トンネルとする場合で説明
する。
【００１６】既設トンネル１は、図１に示すように、そ
の内壁面が覆工コンクリート２で覆われており、断面幅
は６．０ｍである。まず、拡幅トンネルを設計する段階
で、図２に示すように、拡幅トンネル３０の断面を、既
設トンネル１の断面に隣接する断面筍形の先進坑１０部
分と既設トンネル１の断面を含む後進坑２０部分とに分
け、先進坑１０部分を掘削して後、後進坑２０部分を掘
削する手順とする。
【００１７】そして、先進坑１０の掘削に先立ち、一般
車両の通行を確保するために、図１の既設トンネル１内
に一般車両を防護するプロテクタ３を設置する。先進坑
１０は、断面幅が６．０ｍ弱なので、重機の進入が確保
できる。すなわち、先進坑１０の掘削は、図３に示すよ
うに、大型の掘削機械である自由断面掘削機１３を用い
て行われる。そして、所定距離掘削する毎に、拡幅トン
ネル３０の覆工の一部を成す吹き付けコンクリート、鋼
製支保工、ロックボルト１４からなる支保構造物１１を
構築するとともに、先進坑１０と後進坑２０との間を仕
切る中壁１２を構築する（図２参照）。なお、支保構造
物１１を形成する吹き付けコンクリート、鋼製支保工、
ロックボルト１４は、必要に応じ適宜最適な厚さ、本数
が施工される。また、中壁１２を構築するに際しても上
記支保構造物１１と同様に吹き付けコンクリート、鋼製
支保工、ロックボルト１５は、必要に応じ適宜最適な厚
さ、本数が施工される。このように、先進坑１０は新規
トンネルを掘削するように施工できる。
【００１８】先進坑１０貫通後、図４に示すように、プ
ロテクタ３を先進坑１０のトンネル内に移し替える。な
お、プロテクタ３の移動時は一時的な交通規制を行う。
次に、中壁１２を残したままで、後進坑２０を掘削す
る。この中壁１２が仮支保工の役割を果たすので、先進
坑１０のトンネル内が第三者災害防止対策を講じられ一
般車両通行が確保できる。
【００１９】後進坑２０の掘削は、大型ブレーカ（掘削
機）２３を用いて行われる。そして、所定距離掘削する
毎に、拡幅トンネル３０の覆工の一部を成す吹き付けコ
ンクリート、鋼製支保工、ロックボルト２２からなる支
保構造物２１を構築する。なお、支保構造物１１を形成
する吹き付けコンクリート、鋼製支保工、ロックボルト
２２は、図５に示すように、必要に応じ適宜最適な厚
さ、本数が施工される。
【００２０】後進坑２０貫通後、中壁１２を撤去する
（図６参照）。中壁１２の撤去後は、図７に示すよう
に、支保構造物１１，２１に覆工げコンクリート３１を
打設して、覆工の仕上げを行う。なお、覆工げコンクリ
ート３１の打設工事の際、一般車両の通行を確保するた
めに、プロテクタ３を拡幅するトンネル３０の中央（セ
ンターライン位置）に移し替える。
【００２１】拡幅トンネル３０の覆工が終了すれば、プ
ロテクタ３を撤去して、既設トンネル１の拡幅工事が終
了する。この実施の形態によれば、既設トンネルの拡幅
工事に際し、拡幅部を先進坑１０と後進部２０とに分け
て掘削するように構成したので、先進坑１０および後進
坑２０の掘削時には、通常重機の作業エリアが確保でき
る。すなわち、先進坑１０掘削時には、自由断面掘削機
１３が使用でき、後進坑２０掘削時には、大型の掘削機
２３が使用できて月進が長くなるので貫通までの工期短
縮ができる。なお、この構成の工法の場合、月進は中硬
岩地山で４９ｍ程度であり、全体完成までの工期は短縮
でき、コストダウンが可能となる。
【００２２】また、この実施の形態によれば、先進坑１
０と後進坑２０との間に中壁１２を構築して掘削するよ
うに構成したので、この中壁１２が仮支保工の役割を果
たし、第三者災害防止対策を講じながら全工期を通じた
一般車両通行の確保がでる。更に、一般車両の通行を防
護するプロテクタ３を設置すれば、第三者災害防止対策
が一層確実なものになる。
【００２３】なお、この実施の形態では、断面幅が６．
０ｍの既設トンネルを拡幅して断面幅が１２ｍの第３種
道路（歩道付き２車線道路）用の拡幅トンネルを施工す
る場合で説明したが、本発明は断面幅が６．０ｍの既設
トンネルを拡幅する工事に限定されるものではない。本
発明は断面幅が６．０ｍ以下である既設トンネルを１２
ｍ以上の（すなわち、既設トンネル幅の２倍以上の）第
３種あるいは第４種道路用の断面幅に拡幅して拡幅トン
ネルとする拡幅工事に好適な工法である。
【００２４】また、この実施の形態では、先進坑１０掘
削時に自由断面掘削機１３を使用し、後進坑２０掘削時
に大型の掘削機２３を使用して説明したが、本発明に使
用する掘削機械は拡幅工事の環境条件に応じて適宜最適
な掘削機械を選択すればよいのであって、自由断面掘削
機１３や大型の掘削機２３に限定されるものではない。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、既設トンネルの拡幅工
事に際し、拡幅部を既設トンネルの断面に隣接する先進
坑部分と既設トンネルの断面を含む後進坑部分とに分け
て掘削するように構成したので、先進坑および後進坑の
断面幅が広く取れ、掘削の際、新設トンネル同様に通常
重機の作業エリアが確保でき、貫通までの工期短縮が可
能であり、コストダウンもできる。
【００２６】また、本発明によれば、先進坑と後進坑と
の間に中壁を構築して掘削するように構成したので、こ
の中壁が仮支保工の役割を果たし、第三者災害防止対策
を講じながら全工期を通じた一般車両通行の確保ができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる中壁分割工法によ
る既設トンネルの断面拡幅工法の説明図であり、既設ト
ンネル内にプロテクタを設置した状態を示す。
【図２】本発明の実施の形態にかかる中壁分割工法によ
る既設トンネルの断面拡幅工法の説明図であり、先進坑
を掘削している状態を示す。
【図３】本発明の実施の形態にかかる中壁分割工法によ
る既設トンネルの断面拡幅工法を適用したトンネル工事
の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる中壁分割工法によ
る既設トンネルの断面拡幅工法の説明図であり、後進坑
を掘削している状態を示す。
【図５】本発明の実施の形態にかかる中壁分割工法によ
る既設トンネルの断面拡幅工法の説明図であり、中壁が
残っている状態を示す。
【図６】本発明の実施の形態にかかる中壁分割工法によ
る既設トンネルの断面拡幅工法の説明図であり、支保構
造物を打設している状態を示す。
【図７】本発明の実施の形態にかかる中壁分割工法によ
る既設トンネルの断面拡幅工法の説明図であり、拡幅ト
ンネルが完成した状態を示す。
【符号の説明】
１…既設トンネル ２…既設トンネルの覆工コンクリート ３…プロテクタ １０…先進坑 １１…支保構造物 １２…中壁 １３…自由断面掘削機 １４…ロックボルト １５…ロックボルト ２０…後進坑 ２１…支保構造物 ２２…ロックボルト ２３…大型ブレーカ（掘削機） ３０…拡幅トンネル ３１…覆工コンクリート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 特許法第30条第１項適用申請有り 日刊建設産業新聞 （平成11年４月19日）に発表 特許法第30条第１項適用申請有り 日経コンストラクシ ョン（６月11日）日経ＢＰ社発行 第29〜30頁に発表 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21D 9/00 E21D 11/00 E21D 19/00 E21F 11/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】既設トンネルの断面幅を拡幅して拡幅トン
    ネルを施工する既設トンネルの断面拡幅工法において、
    前記拡幅トンネルの断面を前記既設トンネルの断面に隣
    接する先進坑部分と前記既設トンネルの断面を含む後進
    坑部分とに分け、 前記先進坑を掘削する際に、前記先進坑と前記後進坑と
    を分割する仕切り面に仮支保工としての中壁を構築する
    と共に、前記既設トンネル内に一般車両の通行を防護す
    るプロテクタを設置し、 前記先進坑貫通後、前記プロテクタを前記先進坑のトン
    ネル内に移し替えると共に、前記中壁を残したままで、
    前記後進坑を掘削し、 前記後進坑貫通後、前記中壁を撤去して前記先進坑と前
    記後進坑とを含む拡幅トンネルとすることを特徴とする
    中壁分割工法による既設トンネルの断面拡幅工法。
JP17035099A 1999-06-16 1999-06-16 中壁分割工法による既設トンネルの断面拡幅工法 Expired - Lifetime JP3352649B2 (ja)

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