JP3999853B2 - How to build a tunnel - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル断面が卵型又は縦長の形状を有するトンネルの構築方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のトンネルでは、上り線、下り線のトンネルを構築する場合、それぞれ別の2本のトンネルを構築するか、又は、大断面のトンネルを構築しなければならなかった。
しかし、限られたスペースの既存道路下にトンネルを構築する場合などにおいては、2本のトンネルを構築したり、大断面のトンネルを構築することは困難であり、1本のトンネルで2本分のトンネルを構築する技術が要望されていたが、現在まだその施工例が無かった。
【0003】
そこで従来技術により、限られたスペースの既存道路下にトンネルを構築する方法としては、トンネルを2階建て又は複数階建てにする必要がある。
そのための施工法として考えられるのは、上方から順次掘り下げ、掘削が完了してから二次覆工コンクリートを打設し、トンネルを構築する方法が考えられる。
【0004】
しかし、この方法では、掘削途中に地盤がトンネル内部へ崩落するなど不測の事態が発生し、周辺の既存構造物に被害を与える可能性がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点として予想される事項を解決するためなされたもので、トンネルを安全に、且つ、限られたスペースの既存道路下にトンネルを構築する方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
トンネルを構築する方法において、トンネル側壁部の下部に形成した中床版を含むトンネル躯体の上部半断面の構築を全区間先行して完成させ、続いて、上部半断面の下方を掘削して、前記上部半断面と一体に中床版以下のトンネル躯体の下部半断面の構築を行い、2階建て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であり、また、上部半断面の構築は、一次補強、掘削、支保工、フットパイル及び床版の構築順序で行い、下部半断面の構築は、土平掘削、支保工、大背掘削、インバートの構築順序で行うことを特徴とする、トンネルの構築方法である。
【0007】
【発明の実施の形態1】
以下図面を参照しながら、2階建てのトンネルを構築する場合の実施の形態について説明する。
【0008】
<イ>トンネル構築の概要
図1は本発明によるトンネルの構築方法により完成したトンネルの横断面図を示す。
2階建ての卵型又は縦長の形状を有する大断面トンネル1の構築において、まず、一次補強4を行い、1段ベンチ及び2段ベンチまでの掘削、支保工2、フットパイル3、二次覆工5を行い、中床版6以上の上部半断面7部分を全区間先行して完成させる。
続いて、3段ベンチ及び4段ベンチの掘削、支保工2、フットパイル3、二次覆工5を行い、中床版6以下の下部半断面8部分を施工し、最後にインバートコンクリート9を打設し、全区間のトンネル1の構築を完成させるものである。
【0009】
<ロ>1段ベンチ掘削
図2〜図4は1段ベンチまでの掘削、ズリ出し、鋼製支保工建込み及び吹付けコンクリート打設状況を示す横断面図である。
図2は既に一次補強4、支保工2、フットパイル3が完了した地点よりも前進した地点を、掘削機10で掘削している状況を示し、図3はその掘削土砂をダンプ11により搬出している状況を示し、図4は掘削が終わったトンネル断面に、新たな支保工2を建込み、コンクリートポンプ車12により一次補強4を行っている状況を示す。
【0010】
<ハ>2段ベンチ掘削
図5〜図7は2段ベンチまでの掘削、ズリ出し、鋼製支保工建込み及び吹付けコンクリート打設状況を示す横断面図である。
図5において、2段ベンチ掘削を行う前に、切羽前方よりフットパイル3を打設し、以下は1段ベンチ掘削と同様に作業を進めていく。
【0011】
<ニ>中床版及び一次覆工の構築
2段ベンチ掘削完了後、図8に示すように、新たに掘り進んだ部分の一次覆工4を構築し、更に中床版6を構築する。
以上、一次補強4、1段ベンチ掘削から2段ベンチ掘削及び中床版6の構築までを全区間に亘って先行して施工する。
この施工により、2階建てのトンネル上階部分が完成したことになる。
また、中床版6(トンネル中央のスラブに相当。)が側壁部の地山のはらみ出しを拘束するために、側壁地山の安定性を大幅に向上させることができる。
【0012】
<ホ>3段ベンチ掘削
図9、図10は3段ベンチ掘削の掘削順序を示す横断面図である。
3段ベンチ掘削の場合は、図9に示すようにまず坪部分13(両側壁部分)を掘削機10で掘削し、引続き支保工2を建込む。
その後、図10に示すように大背部分14の掘削、ズリ出しを掘削機10、ダンプ11、ショベルカー15により完了させる。
【0013】
<ヘ>4段ベンチ掘削
図11、図12は4段ベンチ掘削の作業状況を示す横断面図である。
4段ベンチ掘削も、2段ベンチ掘削と同様に作業を進めていく。
【0014】
<ト>インバートコンクリート打設
最後に、図1に示すようにインバートコンクリート9を打設して、全区間のトンネル1の構築が完成する。
【0015】
【発明の実施の形態2】
図13は第2実施例であり、完成した3階建てのトンネルの横断面図を示す。
本実施例においては、第1実施例の更に下部に、フットパイル3を打設し、中床版6を構築して3階建てのトンネルを構築するものである。
施工方法については、第1実施例の繰り返しであるので、説明を省略する。
【0016】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから、次のような効果を得ることができる。
<イ>2階建て又は多層階建ての、卵型又は縦長の形状を有する大断面トンネルとしたので、限られたスペースの既存道路下に複数本のトンネルを構築することができる。
<ロ>1段ベンチを全区間先行して構築し、一次補強を行っているので、安全な作業ができる。
<ハ>中床版(トンネル中央のスラブに相当。)が側壁部の地山のはらみ出しを拘束するために、側壁地山の安定性を大幅に向上させることができる。
<ニ>側壁部の地山のはらみ出しを拘束しているので、隣接の既存構造物に対する沈下や傾斜などの影響を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるトンネルの構築方法により完成したトンネルの横断面図。
【図2】1段ベンチまでの掘削状況を示す横断面図。
【図3】同上のズリ出し状況を示す横断面図。
【図4】同上の鋼製支保工建込み、吹付けコンクリート打設及びフットパイルの打設状況を示す横断面図。
【図5】2段ベンチまでの掘削状況を示す横断面図。
【図6】同上のズリ出し状況を示す横断面図。
【図7】同上の鋼製支保工建込み、吹付けコンクリート打設及びフットパイルの打設状況を示す横断面図。
【図8】2段ベンチ掘削完了後、新たに掘り進んだ部分の中床版を構築した横断面図。
【図9】3段ベンチ掘削のため、まず土平部分(両側壁部分)を掘削している状況を示す横断面図。
【図10】大背部分の掘削、ズリ出しをしている状況を示す横断面図。
【図11】4段ベンチ掘削の作業状況を示す横断面図。
【図12】同上のズリ出し状況を示す横断面図。
【図13】第2実施例の、完成した3階建てトンネルの横断面図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for constructing a tunnel whose tunnel cross section has an oval or vertically long shape.
[0002]
[Prior art]
In the conventional tunnel, when constructing the tunnel of the up line and the down line, it is necessary to construct two different tunnels or to construct a tunnel having a large cross section.
However, it is difficult to build two tunnels or large-section tunnels when building tunnels under existing roads with limited space. Although there was a demand for technology to construct a tunnel, there was no construction example yet.
[0003]
Therefore, as a method of constructing a tunnel under an existing road with a limited space according to the prior art, it is necessary to make the tunnel two stories or plural stories.
As a construction method for that purpose, a method is considered in which a tunnel is constructed by digging up sequentially from above, and placing secondary lining concrete after excavation is completed.
[0004]
However, this method may cause unforeseen circumstances such as the ground collapsing into the tunnel during excavation and may damage existing surrounding structures.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the problems expected as problems of the above-described prior art, and provides a method for constructing a tunnel safely and under an existing road in a limited space. Objective.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the method of constructing the tunnel, the construction of the upper half section of the tunnel frame including the intermediate floor slab formed at the lower portion of the tunnel side wall is completed in advance of the entire section, and then the lower half of the upper half section is excavated, A tunnel construction method characterized by constructing a lower half section of a tunnel frame below the mid-floor plate integrally with the upper half section and constructing a two -story tunnel, and also constructing the upper half section Is constructed in the order of construction of primary reinforcement, excavation, support, foot pile and floor slab, and construction of the lower half section is conducted in the order of construction of horizon, excavation, support, large back excavation, and invert. This is a tunnel construction method.
[0007]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1
Hereinafter, an embodiment for constructing a two-story tunnel will be described with reference to the drawings.
[0008]
<A> Outline of tunnel construction FIG. 1 is a cross-sectional view of a tunnel completed by the tunnel construction method according to the present invention.
In the construction of a two-storied egg-shaped or long-section tunnel 1 having a vertically long shape, first, primary reinforcement 4 is performed, excavation up to the first and second benches,
Subsequently, excavation of the 3rd and 4th benches,
[0009]
<B> Excavation of 1st bench FIGS. 2 to 4 are cross-sectional views showing excavation up to the 1st bench, slipping out, steel support construction, and shotcrete placement.
FIG. 2 shows a situation where the
[0010]
<C> Two-stage bench excavation FIGS. 5 to 7 are cross-sectional views showing excavation up to the second-stage bench, slipping, steel support construction, and shotcrete placement.
In FIG. 5, before performing the two-stage bench excavation, the
[0011]
<D> Construction of the middle floor slab and primary lining After the completion of the two-stage bench excavation, as shown in FIG. 8, the primary lining 4 of the newly dug portion is constructed, and further the
As described above, the primary reinforcement 4, the first-stage bench excavation, the second-stage bench excavation, and the construction of the
With this construction, the upper floor part of the two-story tunnel is completed.
Further, since the mid-slab slab 6 (corresponding to the slab at the center of the tunnel) restrains the protrusion of the side wall, the stability of the side wall can be greatly improved.
[0012]
<E> Three-stage bench excavation FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views showing the excavation order of the three-stage bench excavation.
In the case of three-stage bench excavation, as shown in FIG. 9, first, the tsubo portion 13 (both side wall portions) is excavated by the
Thereafter, as shown in FIG. 10, the
[0013]
<F> Four-stage bench excavation FIGS. 11 and 12 are cross-sectional views showing the work status of four-stage bench excavation.
The 4-stage bench excavation will proceed in the same way as the 2-stage bench excavation.
[0014]
<G> Invert concrete placement Finally, as shown in FIG. 1, the
[0015]
Second Embodiment of the Invention
FIG. 13 is a second embodiment and shows a cross-sectional view of a completed three-story tunnel.
In this embodiment, a
About a construction method, since it is a repetition of 1st Example, description is abbreviate | omitted.
[0016]
【The invention's effect】
Since the present invention has been described above, the following effects can be obtained.
<A> Since it is a two-story or multi-story large-section tunnel having an oval or vertically long shape, a plurality of tunnels can be constructed under an existing road in a limited space.
<B> Since the first stage bench is constructed in advance of all sections and the primary reinforcement is performed, safe work can be performed.
<C> Since the middle floor slab (corresponding to the slab at the center of the tunnel) restrains the protrusion of the side wall, the stability of the side wall can be greatly improved.
<D> Since the protrusion of the natural ground on the side wall is restrained, the influence of subsidence, inclination, etc. on the adjacent existing structure can be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tunnel completed by a tunnel construction method according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the state of excavation up to the first stage bench.
FIG. 3 is a transverse cross-sectional view showing the situation of slippage.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a steel support construction, shotcrete placement, and foot pile placement situation.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state of excavation up to a two-stage bench.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the situation of slipping out.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the steel support construction, the shotcrete placement, and the foot pile placement situation.
FIG. 8 is a cross-sectional view in which a middle floor slab of a newly dug portion is constructed after completion of excavation of a two-stage bench.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a situation where a horizon portion (both side wall portions) is first excavated for excavating a three-stage bench.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a situation where a large back portion is being excavated and displaced.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the work status of four-stage bench excavation.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the situation of slipping out of the above.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a completed three-story tunnel according to the second embodiment.
Claims (2)
トンネル側壁部の下部に形成した中床版を含むトンネル躯体の上部半断面の構築を全区間先行して完成させ、
続いて、上部半断面の下方を掘削して、前記上部半断面と一体に中床版以下のトンネル躯体の下部半断面の構築を行い、2階建て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。In the method of building a tunnel,
Completed the construction of the upper half section of the tunnel frame including the mid-floor formed at the bottom of the tunnel side wall in advance for all sections,
Subsequently, the lower half section of the upper half section is excavated, and the lower half section of the tunnel frame below the mid-slab is constructed integrally with the upper half section, and a two -story tunnel is constructed.
How to build a tunnel.
トンネル側壁部の下部に形成した中床版を含むトンネル躯体の上部半断面の構築を全区間先行して完成させ、
引続き、上部半断面の下方を掘削して、前記上部半断面と一体に中床版以下のトンネル躯体の下部半断面の構築を行い、2階建てトンネルを構築し、
上部半断面の構築は、一次補強、掘削、支保工、フットパイル及び中床版の構築順序で行い、
下部半断面の構築は、土平掘削、支保工、大背掘削、インバートの構築順序で行うことを特徴とする、
トンネルの構築方法。In the method of building a tunnel,
Completed the construction of the upper half section of the tunnel frame including the mid-floor formed at the bottom of the tunnel side wall in advance for all sections,
Subsequently, the lower half of the upper half section is excavated, and the lower half section of the tunnel frame below the mid-slab slab is constructed integrally with the upper half section , and a two -story tunnel is constructed,
The upper half section is constructed in the order of primary reinforcement, excavation, support, footpile, and mid- slab,
The construction of the lower half section is characterized by the construction sequence of horizon excavation, support work, large back excavation, invert construction,
How to build a tunnel.
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