JP4132442B2

JP4132442B2 - トンネル施工法

Info

Publication number: JP4132442B2
Application number: JP20532499A
Authority: JP
Inventors: 宏志渡辺; 浩名倉
Original assignee: 株式会社間組
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2019-07-19
Also published as: JP2001032673A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下水制御のための遮水を行いながら非開削でトンネルを施工することができるトンネル施工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、都市部においてシールド工法によらずにトンネルを施工する場合、図１に示すような開削トンネル工法、又は図２に示すような都市ＮＡＴＭ工法が採られている。
【０００３】
図１の開削トンネル工法の場合、対向する土留め壁５１・５２を地上から構築し、その土留め壁５１・５２間を開削し、支保工５３にて支保して開削空間にトンネルの天井部５４及び底部５５を構築する。
【０００４】
図２の都市ＮＡＴＭ工法の場合、周辺の地盤改良５６を行い、トンネル上部の先受け工５７及び鋼製支保工５８を施工してから、山岳トンネル工法にて掘削して覆工５９を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来工法では次のような問題点があった。
（１）開削工法の場合、路面を終始使用することにより長期にわたり道路交通に支障を及ぼす。
（２）帯水砂層における山岳トンネル（都市ＮＡＴＭ）工法の場合、地下水対策として大規模な地盤改良による止水、又は深井戸による地下水低下が必要になる。地下水低下工法を採用した場合、別途、地盤の沈下対策が必要となる。
（３）山岳トンネルの場合、二次覆工は全ての掘削終了後となるため、掘削から二次覆工までの地山の開放期間が長い。
【０００６】
本発明の目的は、路上使用期間及び道路交通への影響を低減できるとともに、無水条件下における山岳トンネル掘削及び大断面トンネル施工が可能であり、かつ地盤改良等の補助工法の低減及び地盤沈下の抑制が可能である新規なトンネル施工法を提供することある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トンネル構造体の側壁部を兼ねることになる少なくとも２つの遮水壁を対向する連続地中壁として施工する遮水壁施工工程と、遮水壁間であってトンネル構造体の天井部となるところに先受け工としてパイプルーフをアーチ形に施工するパイプルーフ施工工程と、パイプルーフの両端部に沿って導坑を掘削し、これら導坑内において、トンネル構造体のアーチ形とする天井部の両端部のみを施工する端部施工工程と、パイプルーフの下側を掘削する第一次掘削工程と、パイプルーフに沿ってその下側に支保工を架設してから、トンネル構造体の天井部の残りをアーチ形に構築する天井部構築工程と、第一次掘削部分の下側を掘削する第二次掘削工程と、前記トンネル構造体の底部を構築する底部構築工程とを有する。
【０００８】
遮水壁施工工程では、遮水壁に揚水のためのディープウェルを内蔵させる。また、トンネル構造体の天井部より上側の遮水壁は、それより下側の遮水壁よりも簡素な仮設壁部とする。
【０００９】
本発明によれば、路上からの遮水壁工事以外は路面を使用しないため、道路交通への影響を最小限に抑えることができる。遮水壁を対向する連続地中壁として設置するので、地下水位の低下を遮水壁間の内部にのみ限定することが可能であり、外部には地下水変動の影響を及ぼさない。遮水壁をトンネル構造体の一部とすることにより、早い時期に地中にアーチ構造物を構築して地山の開放時間を短縮することが可能となる。遮水壁を利用して地下水を揚水することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
図３〜図１３に、本発明のトンネル施工法の一例を施工順序に従って示す。
【００１１】
図３に示すように、第１と第２の２つの遮水壁１・２を対向する連続地中壁として地上から施工し、遮水壁１・２間にディープウェル３を設置する。遮水壁１・２は、トンネル構造体の側壁部を兼ねさせるため、トンネル構造体の天井部より下側になる部分１ａ・２ａは、トンネル構造体の側壁部として耐え得るに十分な強度とするが、トンネル構造体の天井部より上側になる部分１ｂ・２ｂは、その必要性が無いため、簡素な仮設壁部とする。また、遮水壁１・２間の内部地下水を、遮水壁１・２を利用して揚水するため、遮水壁１・２のトンネル側壁面（内側面）にはディープウェルが内蔵されている。
【００１２】
次に、図４に示すように、遮水壁１・２間であってトンネル構造体の天井部となるところに、先受け工としてパイプルーフ４をアーチ形に施工する。この後、図５に示すように、パイプルーフ４の上側の地盤に薬液注入による地盤改良５を施工する。
【００１３】
次いで、図６に示すように、パイプルーフ４の両端部に沿って鋼製支保工を架設しながら導坑６・７を掘削し、これら導坑６・７内において、トンネル構造体のアーチ形とする両端部８・９のみを施工する。
【００１４】
次に、図７に示すように、パイプルーフ４の下側を掘削する第一次掘削を行い、パイプルーフ４に沿ってその下側に鋼製の支保工１０を架設してから、図８に示すように、トンネル構造体の天井部１１の残りをアーチ形に構築する。
【００１５】
図９に示すように、第一次掘削部分の下側を掘削する第二次掘削を行い、図１０に示すように、遮水壁１・２間に中間杭１２を打設するとともに、切梁１３を架設してから、図１１に示すように、下側へ第三次掘削を行う。
【００１６】
次に、図１２に示すように、トンネル構造体の底部（インバート部）１４を構築した後、図１３に示すように、切梁１３及び中間杭１２の一部を撤去し、トンネル構造体の側壁となる遮水壁１・２の一部に化粧壁を施してトンネル構造体を完成する。
【００１７】
なお、上記の実施例では、２つの遮水壁１・２を施工して一連のトンネル構造体を構築したが、第１、第２、第３の３つの遮水壁を対向させて施工し、第２と第３の遮水壁の間も、第１と第２の遮水壁の間の場合と同様の工事を行えば、二連のトンネル構造体を構築でき、また三連以上のトンネル構造体も同様に構築できる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の主な効果を挙げると次のとおりである。
（１）路上からの遮水壁工事以外は路面を使用しないため、路上使用期間及び道路交通への影響を低減できる。
（２）遮水壁を対向する連続地中壁として設置するので、地下水位の低下を遮水壁間の内部にのみ限定して外部には地下水変動の招かないので、地下水位を低下させて無水条件下における山岳トンネル掘削が可能となる。
（３）大断面トンネル施工が可能である。
（４）遮水壁をトンネル構造体の一部とすることにより、早い時期に地中にアーチ構造物を構築して地山の開放時間を短縮することが可能となる。
（５）地盤沈下の抑制が可能である。
（６）遮水壁を利用して地下水を揚水することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の開削トンネル工法を示す断面図である。
【図２】従来の都市ＮＡＴＭ工法を示す断面図である。
【図３】図３〜図１３は、本発明のトンネル施工法の一例を施工順序に従って示す断面図で、図３は２つの遮水壁を施工し、それらの間にディープウェルを設置した状態である。
【図４】パイプルーフを施工した状態である。
【図５】薬液注入施工した状態である。
【図６】導坑を掘削し、トンネル構造体の天井部のアーチとする両端部を施工した状態である。
【図７】第一次掘削し、支保工を架設した状態である。
【図８】トンネル構造体の天井部を構築した状態である。
【図９】第二次掘削した状態である。
【図１０】中間杭を打設し、切梁を架設した状態である。
【図１１】第三次掘削した状態である。
【図１２】トンネル構造体の底部を構築した状態である。
【図１３】切梁及び中間杭の一部を撤去し、トンネル構造体を完成させた状態である。

Claims

トンネル構造体の側壁部を兼ねることになる少なくとも２つの遮水壁を対向する連続地中壁として施工する遮水壁施工工程と、遮水壁間であってトンネル構造体の天井部となるところに先受け工としてパイプルーフをアーチ形に施工するパイプルーフ施工工程と、パイプルーフの両端部に沿って導坑を掘削し、これら導坑内において、前記トンネル構造体のアーチ形とする天井部の両端部のみを施工する端部施工工程と、前記パイプルーフの下側を掘削する第一次掘削工程と、パイプルーフに沿ってその下側に支保工を架設してから、前記トンネル構造体の天井部の残りをアーチ形に構築する天井部構築工程と、第一次掘削部分の下側を掘削する第二次掘削工程と、前記トンネル構造体の底部を構築する底部構築工程とを有することを特徴とするトンネル施工法。
遮水壁施工工程において、遮水壁に揚水のためのディープウェルを内蔵させることを特徴とする請求項１記載のトンネル施工法。
遮水壁施工工程において、トンネル構造体の天井部より上側の遮水壁は、それより下側の遮水壁よりも簡素な仮設壁部とすることを特徴とする請求項１又は２記載のトンネル施工法。