JP4205615B2 - How to construct a confluence of shield tunnels - Google Patents
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Description
本発明は、道路トンネルなど合流部・分岐部を備えるトンネルを構築するために好適に用いられるシールドトンネルの合流部の構築方法に関する。 The present invention relates to a method for constructing a junction portion of a shield tunnel that is preferably used for constructing a tunnel including a junction portion / branching portion such as a road tunnel.
近年、地下利用の進展に伴い、地下50m程度の大深度地下空間に、道路トンネルや下水道トンネルなどを構築することが行われつつある。特に、地下利用が進展している都市部の地下空間にトンネルを構築する際には、シールド工法が有利である。
道路トンネル等の構築にあっては、本線トンネルとランプトンネル等の支線トンネルとの合流部においては、互いに寄り添う二本のシールドトンネルを一体的に連結する必要がある。この場合、路上から開削した合流部にシールドトンネルを接続する方法が考えられるが、地上の専有面積が幅、長さともに広範囲になり、問題が大きい。
In recent years, with the progress of underground use, construction of road tunnels, sewer tunnels, etc. is being carried out in a deep underground space of about 50 m underground. In particular, the shield method is advantageous when building tunnels in underground spaces in urban areas where underground use is advancing.
In the construction of a road tunnel or the like, it is necessary to integrally connect two shield tunnels close to each other at the junction of the main tunnel and a branch tunnel such as a ramp tunnel. In this case, a method of connecting a shield tunnel to a converging part excavated from the road is conceivable, but the exclusive area on the ground is wide in both width and length, which is a serious problem.
そこで、地上の専有面積を小さくするために、支線トンネル用のシールド機を投入する立坑を構築し、この立坑内で本線トンネル用のシールド機と合体させ合流部を掘進し、合流部を掘削後に分岐する方法が考えられている。また、突起を設けたシールド機によって、先行シールドトンネルと後続シールドトンネルとの対向する箇所にそれぞれ上部及び下部に外方に突起部を形成した覆工体を設置し、それぞれの上部及び下部の突起部間のセグメントを撤去して接合するシールドトンネル間の接合方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、前者の方法では、合流部の全範囲を開削する必要はないが、立坑部分を開削する必要があり、地上部分を専有することに変わりはない。また、シールドトンネルの構築位置が大深度になるに従い、その構築費が高くなる。後者の方法では、地上から開削する必要はないが、シールド機の構造を突起部を形成するような特殊なものにしなければならず、その機械費が高くなる。また、従来の方法では、本線トンネルが供用されている場合に、その供用を中止することなく、支線トンネルを構築して合流させることは困難であった。 However, in the former method, it is not necessary to excavate the entire range of the merging portion, but it is necessary to excavate the shaft portion, and there is no change to occupying the ground portion. Moreover, as the construction position of the shield tunnel increases, the construction cost increases. In the latter method, it is not necessary to excavate from the ground, but the structure of the shield machine must be made special so as to form the protrusions, which increases the machine cost. Further, in the conventional method, when the main tunnel is in service, it is difficult to construct and join the branch tunnel without stopping the service.
本発明の課題は、地上から開削することなく、シールド機に工夫を必要とせず、シールドトンネルの合流部を構築することである。また、合流される本線トンネルを供用しながら、シールドトンネルの合流部を構築することである。 An object of the present invention is to construct a junction part of a shield tunnel without excavating from the ground and without requiring any ingenuity in the shield machine. In addition, it is to construct the junction part of the shield tunnel while using the main tunnel to be joined.
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、例えば図1に示すように、シールド工法によってそれぞれ構築される本線トンネルと支線トンネルとの合流部を構築するためのシールドトンネルの構築方法であって、前記合流部の区間において、前記本線トンネルと前記支線トンネルとを互いに寄り添うように掘進すると共に、それぞれ外枠セグメントとその中に移動自在に配置した移動セグメントからなる突起付きセグメントを上部及び下部に含むほぼ円形の覆工を組み立てて、次いで、前記本線トンネルと前記支線トンネルとを分け隔てる前記覆工の一部を除去して地山を掘削することにより連続させると共に、前記突起付きセグメントの外枠セグメントから移動セグメントを押し出して、本線トンネルと支線トンネルの上部及び下部に突起を形成し、これらの突起部間に架け渡すように鋼殻を取り付け、この鋼殻と前記覆工の間の空間に充填材を充填して本線トンネルと支線トンネルの覆工を一体化させ、これら本線トンネルと支線トンネルと鋼殻からなる覆工の断面の包絡線がほぼ円形になるようにすることを特徴とする。
ここで、上記「ほぼ円形」とは、正円形の他、楕円形や長円形等を指す。
In order to solve the above-described problems, the invention described in
Here, the “substantially circular” refers to an elliptical shape, an oval shape, etc. in addition to a regular circular shape.
このように、本線トンネルと支線トンネルとの合流部の区間において、これら本線トンネルと支線トンネルとを互いに寄り添うように掘進すると共に、それぞれ外枠セグメントとその中に移動自在に配置した移動セグメントからなる突起付きセグメントを上部及び下部に含むほぼ円形の覆工を組み立てて、次いで、前記本線トンネルと前記支線トンネルとを分け隔てる前記覆工の一部を除去して地山を掘削することにより連続させると共に、前記突起付きセグメントの外枠セグメントから移動セグメントを押し出して、本線トンネルと支線トンネルの上部及び下部に突起を形成し、これらの突起部間に架け渡すように鋼殻を取り付け、この鋼殻と前記覆工の間の空間に充填材を充填して本線トンネルと支線トンネルの覆工を一体化させるので、地上から開削することなく、シールド機に工夫を必要とせず、それらのコストを削減することができる。また、合流される本線トンネルを供用しながら、シールドトンネルの合流部を構築することができる。
また、本線トンネルと支線トンネルと鋼殻の覆工の断面の包絡線がほぼ円形になるようにすることにより、本線トンネルと支線トンネルとの合流部の断面を力学的に安定的なほぼ円形断面の形状に構築することができるので、特に大きな土圧を受ける大深度の地下空間において、本線トンネルと支線トンネルとの合流部を構築するのに適している。
In this way, in the section of the junction of the main line tunnel and the branch line tunnel, the main line tunnel and the branch line tunnel are dug so as to be close to each other, and each consists of an outer frame segment and a moving segment movably disposed therein. Assemble a substantially circular lining that includes protruding segments at the top and bottom, and then continue by excavating a natural ground by removing a portion of the lining that separates the main tunnel and the branch tunnel In addition, the moving segment is pushed out from the outer frame segment of the protruding segment to form protrusions at the upper and lower portions of the main line tunnel and the branch line tunnel, and a steel shell is attached so as to be bridged between these protrusions. And filling the space between the lining and the lining of the main tunnel and the branch tunnel. Without digging the ground, without the need for devising the shield machine can be reduced their cost. In addition, the merging part of the shield tunnel can be constructed while using the merged main tunnel.
In addition, by making the envelope of the cross section of the main tunnel, the branch tunnel, and the steel shell lining substantially circular, the cross section of the junction of the main tunnel and the branch tunnel is a substantially circular cross section that is mechanically stable. Therefore, it is suitable for constructing a junction between a main tunnel and a branch tunnel in a deep underground space that receives a large earth pressure.
請求項1に記載の発明によれば、本線トンネルと支線トンネルとの合流部の区間において、これら本線トンネルと支線トンネルとを互いに寄り添うように掘進すると共に、それぞれ外枠セグメントとその中に移動自在に配置した移動セグメントからなる突起付きセグメントを上部及び下部に含むほぼ円形の覆工を組み立てて、次いで、前記本線トンネルと前記支線トンネルとを分け隔てる前記覆工の一部を除去して地山を掘削することにより連続させると共に、前記突起付きセグメントの外枠セグメントから移動セグメントを押し出して、本線トンネルと支線トンネルの上部及び下部に突起を形成し、これらの突起部間に架け渡すように鋼殻を取り付け、この鋼殻と前記覆工の間の空間に充填材を充填して本線トンネルと支線トンネルの覆工を一体化させるので、地上から開削することなく、シールド機に工夫を必要とせず、それらのコストを削減することができる。また、合流される本線トンネルを供用しながら、シールドトンネルの合流部を構築することができる。 According to the first aspect of the present invention, in the section of the junction between the main line tunnel and the branch line tunnel, the main line tunnel and the branch line tunnel are dug so as to be close to each other, and the outer frame segment and each of the outer frame segments are freely movable therein. Assembling a substantially circular lining including protruding segments made up of moving segments arranged in the upper and lower parts, and then removing a part of the lining separating the main tunnel and the branch tunnel, , And the moving segment is pushed out from the outer frame segment of the segment with protrusions to form protrusions at the upper and lower portions of the main tunnel and the branch tunnel, and the steel is bridged between these protrusions. A shell is attached and the space between this steel shell and the lining is filled with a filler, and the main tunnel and the branch tunnel lining are covered. Because be integrated without digging the ground, without the need for devising the shield machine can be reduced their cost. In addition, the merging part of the shield tunnel can be constructed while using the merged main line tunnel.
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
本実施の形態のシールドトンネルの合流部の構築方法は、地下に建設される道路トンネルの本線トンネルT1とランプトンネル(支線トンネル)T2とをそれぞれ掘進すると共に、その合流部TJを構築するために適用されるものである。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The construction method of the junction part of the shield tunnel according to the present embodiment is for digging each of the main tunnel T1 and the ramp tunnel (branch line tunnel) T2 of the road tunnel constructed underground, and for constructing the junction part TJ. Applicable.
図1に示すように、本線トンネルT1は、およそ地下50mの深さに設けられる片側3車線の道路トンネルであり、既に供用を開始している。ランプトンネルT2は、本線トンネルT1の入口車線および出口車線として設けられるトンネルである。 As shown in FIG. 1, the main tunnel T1 is a one-sided three-lane road tunnel provided at a depth of about 50 m underground, and has already started operation. The ramp tunnel T2 is a tunnel provided as an entrance lane and an exit lane of the main tunnel T1.
本線トンネルT1及びランプトンネルT2は、従来からの標準的なシールド機を用いて標準的な覆工方法により構築され、その断面は標準的な円形断面である。本発明の特徴として、図1に示すように、その覆工の一部に、すなわち覆工1、2の上部及び下部に突起付きセグメント3,4を含んで構築される。
The main tunnel T1 and the lamp tunnel T2 are constructed by a standard lining method using a conventional standard shield machine, and the cross section is a standard circular cross section. As a feature of the present invention, as shown in FIG. 1, it is constructed by including
本線トンネルT1の覆工1の突起付きセグメント3は、図2、3に示すように、鋼製の外枠セグメント3b及び移動セグメント(突起部)3aと、ダミー部材で構成されている。外枠セグメント3bは、トンネルの外方と内方に向かって開放された枠状のものであり、覆工の一部をなして覆工の断面を円形に形成している。移動セグメント3aは、その上部が突起状に形成され、外枠セグメント3b内に収納されている。ダミー部材3c、3dは、移動セグメント3aと外枠セグメント3bの隙間を埋める部材である。ダミー部材3bが取り付けられることにより、シールド機に特別なテールシールを用いることなく、掘進時に水や土砂が浸入することを防止することができる。支線トンネルT2の覆工2の突起付きセグメント4の仕組みは、本線トンネルT1と同様である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
外枠セグメント3bの内側面には、外側セグメント3bと移動セグメント3aを接合するための接合部材3fが取り付けられている。また、移動セグメント3aの外側面との間を止水するためのシール部材3eが取り付けられている。
A joining
移動セグメント3aは、ダミー部材3dにより自由な形状の突起とすることができる。そして、移動セグメント3aとダミー部材3dは、矩形形状をなすため、トンネルの外方へ押し出すことが容易であり、止水も簡単にできる。
The moving
本実施の形態のシールドトンネルの合流部の構築方法の手順を説明する。
互いに並行するように構築された本線トンネルT1とランプトンネルT2の覆工1,2内部に、図1(b)に示すように、本線トンネルT1において車両の走行を妨げないように支保工6を設置する。また、本線トンネルT1とランプトンネルT2の覆工1,2間の上下の部分の地山に対して、地盤改良材注入、地盤凍結等により地盤改良7を施す。
The procedure of the construction method of the junction part of the shield tunnel of this Embodiment is demonstrated.
In the
そして、本線トンネルT1とランプトンネルT2の間の覆工1,2を構成するセグメントの一部を取り外すとともに地山を掘削し、二本のトンネルT1,T2を横方向に連続させる。
Then, a part of the segments constituting the
次に、突起付きセグメント3、4の移動セグメント3a,4aを、ジャッキ等によりトンネル内側から押し出して、覆工の上部及び下部に突起を形成する。そして、本線トンネルT1と支線トンネルT2の覆工1,2の上方と下方とに、移動セグメント3a,4aの突起部間に架け渡すように鋼殻5を取り付け、覆工1,2の間を覆うようにして配置する。このとき、図3(b)に示すように、止水性を高めるために、鋼殻5に部材5aを取り付け、部材5aと突起付きセグメント3,4との間にシール部材5bを設置することが望ましい。
Next, the
鋼殻5と覆工1,2の間の空間にコンクリートからなる充填材7を充填して、本線トンネルT1とランプトンネルT2との覆工1,2を一体化する。この一体化は、本線トンネルT1と支線トンネルT2と鋼殻5とからなる覆工の断面の包絡線がほぼ円形になるようにする。その後、支保工6を取り外す。これにより、本線トンネルT1とランプトンネルT2との合流部TJの覆工の断面がほぼ円形となり、力学的に安定したものとなる。このようにして、本線トンネルT1とランプトンネルT2との合流部TJの覆工が完成する。
The space between the
なお、本発明の本線トンネル及び支線トンネルの断面形状を円形としたが、上記の実施の形態に限定されることなく、合流部の断面形状がほぼ円形になるものであればよく、例えば楕円形等であってもよい。
また、上記の実施の形態では、道路トンネルの本線とランプを掘進すると共にその合流部を構築しているが、分岐部や拡幅部を備える鉄道トンネルや下水道トンネル等を構築する際にも本発明のシールドトンネルの合流部の構築方法を適用可能である。
また、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
In addition, although the cross-sectional shape of the main line tunnel and the branch line tunnel of the present invention is circular, it is not limited to the above-described embodiment, and any cross-sectional shape of the merging portion may be substantially circular, for example, oval Etc.
Further, in the above embodiment, the main road and the ramp of the road tunnel are dug and the junction portion is constructed, but the present invention is also provided when constructing a railway tunnel, a sewer tunnel, etc. having a branching portion and a widening portion. It is possible to apply the construction method of the confluence of shield tunnels.
Needless to say, the specific detailed structure and the like can be changed as appropriate.
1 、2 覆工
3 、4 突起付きセグメント
5 鋼殻
6 支保工
T1 本線トンネル
T2 支線トンネル
TJ 合流部
1, 2
Claims (1)
前記合流部の区間において、前記本線トンネルと前記支線トンネルとを互いに寄り添うように掘進すると共に、それぞれ外枠セグメントとその中に移動自在に配置した移動セグメントからなる突起付きセグメントを上部及び下部に含むほぼ円形の覆工を組み立てて、
次いで、前記本線トンネルと前記支線トンネルとを分け隔てる前記覆工の一部を除去して地山を掘削することにより連続させると共に、前記突起付きセグメントの外枠セグメントから移動セグメントを押し出して、本線トンネルと支線トンネルの上部及び下部に突起を形成し、これらの突起部間に架け渡すように鋼殻を取り付け、この鋼殻と前記覆工の間の空間に充填材を充填して本線トンネルと支線トンネルの覆工を一体化させ、
これら本線トンネルと支線トンネルと鋼殻とからなる覆工の断面の包絡線がほぼ円形になるようにすることを特徴とするシールドトンネルの合流部の構築方法。 A shield tunnel construction method for constructing a junction between a main tunnel and a branch tunnel respectively constructed by a shield method,
In the section of the merge section, the main tunnel and the branch tunnel are dug so as to be close to each other, and each includes an outer frame segment and a segment with a protrusion that is movably disposed in the upper and lower segments. Assemble an almost circular lining,
Next, a part of the lining that separates the main line tunnel and the branch line tunnel is removed to continue by excavating a natural ground, and a moving segment is pushed out from an outer frame segment of the protruding segment, Protrusions are formed on the upper and lower parts of the tunnel and the branch tunnel, and a steel shell is attached so as to be bridged between these protrusions, and the space between the steel shell and the lining is filled with a filler, and the main tunnel Integrate the lining of the branch tunnel,
A method for constructing a confluence of shield tunnels, characterized in that the envelope of the cross section of the lining consisting of the main tunnel, the branch tunnel and the steel shell is substantially circular.
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