JP4248120B2

JP4248120B2 - トンネル撤去方法及びトンネル埋め戻し方法及び管周縁切り装置

Info

Publication number: JP4248120B2
Application number: JP2000071501A
Authority: JP
Inventors: 義博伊勢田; 潤一池口; 喜久雄石田
Original assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: JP2001262976A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不要になったトンネルを好適に撤去することのできるトンネル撤去方法及びトンネル埋め戻し方法及び管周縁切り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水管などの使用されなくなった古いトンネルを撤去し埋め戻す工事が行われている。従来このようなトンネル埋め戻し工事においては、シールド機により既設トンネルの外周地山を掘削し、地山から掘り出されたトンネル覆工をシールド機内で解体し、トンネル覆工が解体撤去された空間に埋め戻し材を打設していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、既設トンネルを推進工法により構築した場合には、トンネル覆工が推進管により形成されている。従来より推進管には小口径のものも多く採用されており、この場合、上述したトンネル埋め戻し工事で使用するシールド機も小口径のものが使用される。しかし小口径のシールド機では機内の作業スペースが非常に狭く、例えば該機内で推進管を解体することは容易な作業ではなかった。
【０００４】
そこで本発明は上記事情に鑑み、推進管等により形成された小口径トンネルの撤去及び埋め戻しを容易に行うことのできるトンネル撤去方法及びトンネル埋め戻し方法及び管周縁切り装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のうち請求項１は、推進工法により地盤（８０）中に複数の推進管（６１）からなる推進管列（６２）を敷設して構築したトンネル（６０）を撤去するトンネル撤去方法において、撤去するトンネル（６０）の両端部にそれぞれ作業用立坑（５０，５０）を構築し、これら２つの作業用立坑を連通するように、前記推進管（６１）の外周に沿って所定の間隔をあけてボーリング孔（５５）を複数個穿孔し、前記２つの作業用立坑に亘って配置されるように、各ボーリング孔（５５）にそれぞれ接続部材（９２）を通し、端部に切断刃（９１ａ）が形成された筒状の縁切り部材（９１）を、該縁切り部材の内部に前記推進管列を挿嵌させると共に前記切断刃を移動方向前方に向ける形で、前記一方の作業用立坑に配置し、前記複数の接続部材（９２）を前記縁切り部材（９１）に接続し、前記他方の作業用立坑の側から前記接続部材（９２）を牽引することにより、前記縁切り部材（９１）を該推進管列の一方の端部から他方の端部まで移動させて、前記推進管列と該推進管列外部の地盤側とを縁切りし、該推進管列を推進させて撤去することを特徴とする。
【０００６】
また本発明のうち請求項２は、請求項１に係る発明において、前記複数の接続部材は、前記縁切り部材の中心軸を中心に等角度間隔となるように配置したことを特徴とする。
【０００７】
また本発明のうち請求項３は、請求項１又は２に係る発明において、前記一方の作業用立坑から各ボーリング孔を介して前記縁切り部材の外周側には流体輸送管を配置して、前記切断刃の近傍に加圧流体を供給することを特徴とする。
【００１１】
また本発明のうち請求項４は、上記トンネル撤去方法により前記推進管列を地盤より推進撤去する際に、これら推進管列が推進した後の地中空間に埋め戻し材（２１）を設置してトンネルの埋め戻しをすることを特徴とする。
【００１２】
また本発明のうち請求項５は、地盤中のトンネル管体（６１）と地盤側との間の縁切りを行う管周縁切り装置（９０）において、接続部材（９２）を牽引自在な牽引手段（９６）と、該牽引手段の牽引方向後方に前記接続部材を介して接続される縁切り手段と、を備え、前記縁切り手段は、内部に前記トンネル管体が挿嵌自在となった筒状の縁切り部材（９１）を有し、前記縁切り部材の牽引方向前端部に切断刃（９１ａ）を形成して構成され、前記接続部材（９２）は、前記トンネル管体に沿うようにその外周に穿孔された複数のボーリング孔（５５）にそれぞれ配置されて前記縁切り部材（９１）に牽引自在に接続されたことを特徴とする。
【００１３】
また本発明のうち請求項６は、前記切断刃の近傍に加圧流体を供給自在な加圧流体供給手段（９１ｂ、９３、９７）を設けたことを特徴とする。
【００１４】
また本発明のうち請求項７は、前記加圧流体供給手段は、前記加圧流体を前記縁切り手段まで輸送する流体輸送管（９３）を有し、前記流体輸送管は、前記縁切り部材の外周側に接続されており、前記接続部材は、前記縁切り部材の外周側に接続されていると共に、前記流体輸送管に対して直列対向して配置されている。さらに、請求項８は、前記接続部材は、前記縁切り部材の中心軸を中心に等角度間隔となるように複数配置され、前記流体輸送管は、前記縁切り部材の中心軸を中心に等角度間隔となるように複数配置されていることを特徴とする。
【００１５】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００１６】
【発明の効果】
上記構成により本発明のうち請求項１によると、縁切り部材を推進管列の一方の端部から他方の端部まで移動させて、該推進管列と地盤側とを縁切りするので、地盤中で該推進管列を推進させることが容易になる。つまり、この推進管列を地盤中から容易に推進させて撤去するので、撤去作業が容易であると共に、従来のようにシールド機内に作業員が入って推進管を解体するといった作業は必要ない。従って、たとえ推進管が小口径であったとしても作業員が該推進管内に入る必要が殆どないので、工事の妨げとなる要因にはならずに済む。つまり本発明により、小口径トンネルの撤去を容易に行うことができる。
【００２３】
また本発明のうち請求項８では、接続部材を介して接続された縁切り部材を牽引手段で牽引方向に牽引することにより、該縁切り部材を、その内部に挿嵌させたトンネル管体に沿って移動させる。この移動時に、縁切り部材の切断刃により推進管列と外部の地盤側とが切断されるので縁切りが実現する。これにより地盤中でトンネル管体（推進管等）を推進させることが容易になる。つまり、このトンネル管体を地盤中から容易に推進させて撤去できるようになるので、撤去作業が容易であると共に、従来のようにシールド機内に作業員が入って推進管を解体するといった作業は必要ない。つまり本発明により、小口径トンネルの撤去を容易に行うことができる。
【００２４】
また本発明のうち請求項９によると、切断刃により切断された裏込め材等が該切断刃近傍において塊を形成しようとするが、供給される加圧流体により分散させることで該塊の形成が防止される。よって、切断刃に対する抵抗が低減されるので縁切り部材の移動はスムーズに行える。また、地山からの偏った抵抗により移動中の縁切り部材の姿勢が不用意に変化するようなことは防止される。
【００２５】
また本発明のうち請求項１０によると、接続部材と流体輸送管とが直列対向して配置されているので、縁切り手段の移動時には抵抗が少なくなり移動がスムーズになる。また、接続部材を配置するためのボーリング孔に流体輸送管をも配置できるのでボーリング孔を穿孔する手間が省ける。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。図１はフリクションカット工程を示す模式側断面図、図２は先導リング装置を示す斜視図、図３は図１のＫ−Ｋ’断面図、図４はトンネル埋め戻し工程を示す模式側断面図、図５はトンネル埋め戻し装置付近の拡大図、図６は図５のＡ−Ａ’断面図、図７はトンネル埋め戻し工事の手順を示した図、図８はフリクションカット工程前のトンネルを示した模式断面図である。
【００２７】
埋め戻すべきトンネル６０は図８に示すように、地盤８０に形成された既設の人孔６５、６５と、これら人孔６５、６５を接続する形で推進工法により構築された推進管列６２と、を有している（人孔６５の一部は撤去部分であるため破線で表示した）。推進管列６２は、円筒状のヒューム管からなる複数の推進管６１を略水平直列に接続して構成されており、推進管６１は小口径のものである（本実施形態では直径８００ｍｍ程度のものを想定したが、本発明はこの数値に限定されるものではない。）。
【００２８】
なお図８に示すように各人孔６５は、トンネル６０の埋め戻しに先立って作業用立坑５０に改築されている。即ち各人孔６５の周囲には、該人孔６５を環状に囲む形で土留め用の矢板６６が打設されており、この矢板６６で囲んだ領域のうち地上から所定深さまでの領域６７が開削されている。該開削に伴い人孔６５の一部（破線表示部）は撤去されている。このように作業用立坑５０を形成することにより、作業に必要な開口を確保している。
【００２９】
上記推進管６１の外周と地山との間には図示しない裏込め材が設けられており、図１乃至図３ではこの裏込め材を切断除去するための先導リング装置９０がトンネル６０に設置されている。先導リング装置９０は鋼製円筒状のリング９１を有しており、該リング９１はその内部に推進管６１を貫通させた形で推進管６１に設置されている。リング９１の先端部（図１及び図２の紙面左側）には、前方に肉厚が薄くなる形で刃９１ａが形成されている。
【００３０】
リング９１の外周部には複数のＰＣ鋼線９２が接続されており、これらＰＣ鋼線９２は図３の「×」で示すように、リング９１の中心軸ＣＴを中心に等角度間隔で配置されている。なお、本実施形態では３本のＰＣ鋼線９２が中心軸ＣＴを中心に略１２０度間隔で配置されているが、ＰＣ鋼線９２の本数や配置間隔等はこの例に限定されるものではない。またＰＣ鋼線９２の代わりにＰＣ鋼棒等を採用することも可能である。このように上記各ＰＣ鋼線９２はその紙面（図１）左側端部が、前記リング９１の紙面（図１）右側端部近傍に接合されており、該ＰＣ鋼線９２の他端側（図１の紙面右側）は推進管６１に沿って伸延し、図１紙面右側の作業用立坑５０内に到達している。
【００３１】
リング９１の外周部には水等を輸送できる複数の送水管９３が接続されており、これら送水管９３は図３に示すように、リング９１の中心軸ＣＴを中心に等角度間隔で配置されている。図２及び図３で示すように、送水管９３とＰＣ鋼線９２の位置はリング９１の軸心方向（図２の紙面左右方向）に一対一で直列対向されている。なお、本実施形態では３本の送水管９３が中心軸ＣＴを中心に略１２０度間隔で配置されているが、送水管９３の本数や配置間隔等はＰＣ鋼線９２の本数や配置間隔等と一致していれば良く、この例に限定されるものではない。このように上記各送水管９３はその紙面（図１）右側端部が、前記リング９１の紙面（図１）左側端部近傍に接合されており、該送水管９３の他端側（図１の紙面左側）は推進管６１に沿って伸延し、図１紙面左側の作業用立坑５０内に到達している。
【００３２】
なお、リング９１における前記各送水管９３の接続部位には、図２及び図３に示すように、該リング９１の内外を貫通し、かつリング９１の内周面９１ｔに開口した形の通水穴９１ｂがそれぞれ形成されており、各送水管９３と通水穴９１ｂとの相互間は水等が流通自在になっている。上記リング９１等が縁切り手段であり、先導リング装置９０は該縁切り手段の他に下記牽引手段（後述のセンタホールジャッキ９６等）を有している。
【００３３】
図１紙面右側の作業用立坑５０の内壁５１ａには、上記推進管６１が接続している部位を覆う形で適宜な反力桁部材９５が設置されており、該反力桁部材９５には複数のセンタホールジャッキ９６が略水平向きに設置されている。上述したように作業用立坑５０内に到達している各ＰＣ鋼線９２は上記センタホールジャッキ９６により略水平方向に牽引自在に把持されている。他方、図１紙面左側の作業用立坑５０側に到達している各送水管９３は、該作業用立坑５０を通って地上に導かれ、ポンプ等からなる送水装置９７或いは排水装置９８にそれぞれ接続されている。
【００３４】
次に図４乃至図６には、上述したトンネル６０を埋め戻す際に使用するトンネル埋め戻し装置１が示されている。即ち、トンネル埋め戻し装置１はシールド機２を有しており、シールド機２は円筒状鋼管により形成された殻体３を有している。殻体３の内部のうち先端側（図４及び図５の紙面右側）には上述した推進管６１の端部が挿入自在になっており、殻体３の内径は推進管６１の外径よりも若干大きくなっている。
【００３５】
殻体３内には、図５に示すように該殻体３の内部を前後方向（図５の紙面左右方向）に閉塞する隔壁５が設けられており、該隔壁５は殻体３の内部において前後方向に摺動移動自在となっている。また殻体３には、該殻体３に固定された適宜な支持部材６を介して、油圧ジャッキ等である隔壁ジャッキ７がラム７ａを後方に向けて設置されており、該隔壁ジャッキ７のシリンダ側は支持部材６に、ラム７ａは隔壁５にそれぞれ固定されている。本実施形態では図６に示すように隔壁ジャッキ７は２個設けられており、これら隔壁ジャッキ７、７は殻体３の中心軸ＣＴを中心に対称的に配置されている（なお隔壁ジャッキ７の個数及び配置態様は本実施形態に限定されない。）。
【００３６】
また殻体３内には、図５及び図６に示すように、該殻体３と略同心状に形成された環状の押輪９が設けられており、該押輪９は殻体３の内部において前後方向に摺動移動自在となっている。また殻体３には、上記支持部材６を介して油圧ジャッキ等である方向修正ジャッキ１０がラム１０ａを前方に向けて設置されており、該方向修正ジャッキ１０のシリンダ側は支持部材６に固定され、ラム１０ａは前記押輪９を前方に押圧自在に配置されている。本実施形態では図６に示すように方向修正ジャッキ１０は４個並列に設けられており、これら方向修正ジャッキ１０は殻体３の中心軸ＣＴを中心に等角度ピッチ（９０度）で配置されている（なお方向修正ジャッキ１０の個数及び配置態様は本実施形態に限定されない。）。
【００３７】
更に上記支持部材６には、図５及び図６に示すように２本のＰＣ鋼線１１、１１が、それらの鋼線後端部付近において固定されている。そしてこれらＰＣ鋼線１１の他端側は、殻体３内部を通って前方に伸びている。殻体３の内部に推進管６１の端部が挿入されている状態では、図４及び図５に示すように各ＰＣ鋼線１１は該推進管６１及び該推進管６１の前方に接続された複数の推進管６１の内部を通って前方に伸びている。本実施形態では図６に示すようにＰＣ鋼線１１は２本設けられており、これらＰＣ鋼線１１は殻体３の中心軸ＣＴを中心に対称的に配置されている（なおＰＣ鋼線１１の本数及び配置態様は本実施形態に限定されない。）。
【００３８】
また、隔壁５には該隔壁５の後方に埋め戻し材を打設自在な埋め戻し材打設手段２０が設置されている。この埋め戻し材打設手段２０は公知のものであり、埋め戻し材注入装置と、これに接続されたＡ液注入管、Ｂ液注入管、洗浄管等より構成されている。これら注入管２０ａ等は、上述したＰＣ鋼線１１と同様に殻体３の内部及び複数の推進管６１の内部を通って前方に伸びている。
【００３９】
またトンネル埋め戻し装置１は、図４に示すように牽引装置３０を有しており、牽引装置３０は上記複数の推進管６１の前方にある作業用立坑５０内に配置されている。牽引装置３０はグリッパ本体３１を有しており、列最前に配置され作業用立坑５０内に位置した推進管６１の端部から出ているＰＣ鋼線１１及び注入管２０ａ（これらは上記シールド機２側からのもの）が該グリッパ本体３１を貫通している。グリッパ本体３１の中央部には適宜なグリッパ手段３２が設けられており、該グリッパ本体３１を貫通しているＰＣ鋼線１１はこのグリッパ手段３２により着脱自在に把持されている。
【００４０】
また牽引装置３０は油圧ジャッキ等からなる複数の牽引ジャッキ３３を有している。作業用立坑５０の内壁５１ａには、上記推進管６１が貫通している部位の周囲を囲む形で適宜な反力受け材３５が設置されており、上述した複数の牽引ジャッキ３３は該反力受け材３５にシリンダ側を当てるように設置され、前記推進管６１の周囲を囲んで環状に配置されている。これら牽引ジャッキ３３のラム３３ａは前方に向いており、これらラム３３ａの先端は上記グリッパ本体３１に接続されている。つまり、牽引ジャッキ３３によりグリッパ本体３１が前後に移動駆動自在となっている。
【００４１】
なお、図４の符号４０は地上に設置された埋め戻し材プラントであり、前記注入管２０ａに所定の埋め戻し材を供給するためのものである。また符号４１は操作盤であり、上記シールド機２の隔壁ジャッキ７や方向修正ジャッキ１０、或いは上記牽引装置３０の牽引ジャッキ３３を制御するためのものである。また符号４２はラフタークレーンであり、作業用立坑５０内で解体された推進管６１を揚重して地上に搬出するためのものである。
【００４２】
既設のトンネル６０及び先導リング装置９０及びトンネル埋め戻し装置１は以上のように構成されているので、これら先導リング装置９０及びトンネル埋め戻し装置１を用いてトンネル６０を埋め戻すには図７に示すように以下のような手順で行う。
【００４３】
［撤去埋戻し立坑架設］
まず図８に示すように、既設の人孔６５を作業用立坑５０に改築しておく。即ち各人孔６５の周囲に、該人孔６５を環状に囲む形で矢板６６を打設し（図７のステップＳＴ１）、この矢板６６で囲んだ領域のうち地上から所定深さまでの領域６７を開削する（図７のステップＳＴ２）。これにより以降の作業に必要な開口及び作業スペースを確保する。
【００４４】
［坑口改良］
次いで図８に示すように、各作業用立坑５０の覆工体５１の外周のうち、該作業用立坑５０に接続されている推進管６１の周囲に防護注入材５３を注入して土質を改良しておく（図７のステップＳＴ３）。これにより前記推進管６１が移動する際に地山が崩れないようにする。その後、各作業用立坑５０の覆工体５１と、該覆工体５１に接合されていた推進管６１とをコアドリル等の適宜な手段で縁切り切断する（図７のステップＳＴ４）。この時できた開口には止水材を適宜注入しておく（図７のステップＳＴ５）。
【００４５】
［管周抵抗減衰］
次に、推進管６１の外周と地山との間に設けられている図示しない裏込め材を切断除去するフリクションカット工程（図７のステップＳＴ６）に入る。まず作業用立坑５０の覆工体５１から該作業用立坑５０に接合されている推進管６１外周の裏込め材（図示せず）の位置に適宜な手段により小径のボーリングを行う。このボーリングは、図８の矢印Ｂで示すように、上記推進管６１の伸延方向に沿って行う。該ボーリングによって穿孔されるボーリング孔５５（図３参照）は他方の作業用立坑５０まで到達させる。なおボーリング孔５５は、図３に示すように推進管６１の外周に沿って所定の間隔をあけて複数個穿孔する。このボーリング孔５５の位置と個数は図３に示すように先導リング装置９０のＰＣ鋼線９２及び送水管９３の位置と本数に対応一致させる。
【００４６】
次いで、先導リング装置９０の各ＰＣ鋼線９２をカプラ等（図示せず）で接続することにより、前記穿孔した各ボーリング孔５５にそれぞれ通し、これら各ＰＣ鋼線９２を、ボーリング孔５５を介して２つの作業用立坑５０、５０間に亘り配置する。その後、発進側（本実施形態では図１紙面左側）の作業用立坑５０に準備してあるリング９１の所定位置に上記ＰＣ鋼線９２をそれぞれ接続する。これと共に、到達側（本実施形態では図１紙面右側）の作業用立坑５０には既に説明したように反力桁部材９５及びセンタホールジャッキ９６を設置し、各センタホールジャッキ９６には上記各ＰＣ鋼線９２を把持させておく。
【００４７】
次いで、発進側の作業用立坑５０ではリング９１の刃９１ａ側を推進管６１の端部に合わせておき（図１の二点鎖線）、到着側の作業用立坑５０ではセンタホールジャッキ９６によりＰＣ鋼線９２を略水平方向（図１の紙面右方向）に牽引する。これによりＰＣに接続されたリング９１は図１紙面右方向に牽引される。リング９１の内径は推進管６１の外径よりもやや大きいので（図３参照）、上記牽引によりリング９１はその内部に推進管６１を挿嵌させつつ図１紙面右方向に地中へと推進される。なお、リング９１の推進は、該リング９１の刃９１ａが推進管６１の外部の裏込め材（図示せず）の位置に食い込む形でスムーズに行われる。また、リング９１が推進することにより推進管６１の外部の裏込め材（図示せず）が切断され、推進管６１と地盤８０側が縁切りされる。
【００４８】
リング９１の推進と共に、送水装置９７からは加圧水を送水管９３に供給している。本実施形態の場合は図３に示す最も上側の送水管９３だけに加圧水を供給している。供給された加圧水はリング９１の通水穴９１ｂを介して、リング９１と該リング９１に挿嵌した推進管６１との間にジェット噴出される。ジェット噴出された加圧水はこれらリング９１と推進管６１との隙間を通りリング９１の刃９１ａ付近まで到達する。水はリング９１と推進管６１との隙間を通るので、刃９１ａに到達する途中で外周地山に吸収されることがなく効率的である。
【００４９】
ところで、リング９１の推進時には、先端の刃９１ａにおいて切断された裏込め材及び土砂等が塊を形成しやすい。塊が形成されてしまうと大きな抵抗となりリング９１がうまく推進できなかったり、推進姿勢が変化するといった不都合が考えられる。しかし本実施形態では、加圧水が刃９１ａ付近まで到達しており、該刃９１ａにおいて塊を形成しようとする裏込め材及び土砂等を塊を形成する前に流動分散させるので上記問題が回避できる。
【００５０】
送水装置９７と共に排水装置９８も運転されている。従って、該排水装置９８に接続された送水管９３を介して泥水の排出が行われる。本実施形態の場合は図３に示すように最も上側の送水管９３以外の下方２本の送水管９３が排水装置９８に接続されている。即ち、最も上側の送水管９３で送水されリング９１と推進管６１との間でジェット噴出された加圧水は、リング９１の刃９１ａ近傍等を通過しながら泥水として該リング９１の下方に移動し、上記排水装置９８に接続された送水管９３、９３に通じる通水穴９１ｂ、９１ｂを介してこれら送水管９３、９３に吸水される。このようにリング９１と推進管６１との間においては加圧水（泥水）が好適に循環される。
【００５１】
以上説明した、センタホールジャッキ９６によるＰＣ鋼線９２の牽引、該ＰＣ鋼線９２によるリング９１の推進、該リング９１の推進と共に行われる裏込め材の切断及び加圧水による塊形成の防止、を続けることによりリング９１を到着側の作業用立坑５０に到着させることでフリクションカット工程を完了する。なお、裏込め材が切断され、推進管６２と地盤８０側との縁切りが行われた個所には、適宜な滑材導入手段７０（図３参照）により推進管列６２の外周地山に滑材等を注入する。これにより推進管６１周囲の空隙には前記滑材等が充填され、地山と推進管６１との摩擦低減を向上させる。
【００５２】
［発進準備］
続いてトンネル埋め戻し工程を行う。まず、前記フリクションカット工程で使用した先導リング装置９０等を撤去し、作業用立坑５０の内壁５１ａにできている開口にエントランス装置としてゴムパッキン等を適宜設置しておく（図７のステップＳＴ７）。そして図４紙面左側の作業用立坑５０内にシールド機２を搬入し、該作業用立坑５０に接続されている推進管６１の端部にシールド機２を装着する（図７のステップＳＴ８）。即ち図５に示すように、シールド機２の殻体３の内部に推進管６１の端部を挿入するようにしてシールド機２の装着を行う。推進管６１と地盤８０との間は上記フリクションカット工程で縁切りされているのでシールド機２の装着は容易に行える。装着により、押輪９が推進管６１の端部と軸方向（前後方向）に当接して配置された。また、該シールド機２からのＰＣ鋼線１１及び注入管２０ａは複数の推進管６１内を通して別の（図４では右側）の作業用立坑５０内まで届かせる。
【００５３】
また、上記別の作業用立坑５０内に牽引装置３０を設置する（図７のステップＳＴ９）。即ち、既に説明したように該作業用立坑５０の内壁５１ａに設置した反力受け材３５に複数の牽引ジャッキ３３を設置すると共に、該牽引ジャッキ３３に接続されたグリッパ本体３１に上記シールド機２からのＰＣ鋼線１１及び注入管２０ａを貫通させる。貫通したＰＣ鋼線１１はグリッパ手段３２により把持させる。また貫通した注入管２０ａは地上の埋め戻し材プラント４０まで接続する（図７のステップＳＴ１０）。
【００５４】
［推進管撤去埋戻し］
以上のようにトンネル埋め戻し装置１の設置が完了した後、以下のように埋め戻し作業を行う（図７のステップＳＴ１１）。即ちまず牽引装置３０側において、牽引ジャッキ３３を駆動してラム３３ａを突出させる。これにより反力受け材３５を介して反力を求める形でグリッパ本体３１を前方（図４の右方向）に所定ストローク押圧移動させる。グリッパ本体３１にはグリッパ手段３２を介してＰＣ鋼線１１が把持接続されているので、該ＰＣ鋼線１１が前方に引かれ、従って該ＰＣ鋼線１１の後端側に支持部材６を介して接続された殻体３が牽引方向前方に牽引される。
【００５５】
殻体３と、支持部材６、方向修正ジャッキ１０、押輪９を介して牽引方向（軸方向）に当接している最後端（図４の最も左側）の推進管６１には、該殻体３の牽引に伴い、上記方向修正ジャッキ１０及び押輪９を介して押圧力が伝達され前方に押圧移動される。つまり、地中にある推進管列６２全体は、その後端側から押圧されることにより前方に推進移動される。推進移動により最前の推進管６１は牽引装置３０が設置されている側の作業用立坑５０内に導入される。推進管列６２と地盤８０との間は上記フリクションカット工程で縁切りされ、更に滑材等が注入されているので推進管列６２と地盤８０との間の摩擦抵抗は、少なくとも推進管列６２の牽引力が管許容耐荷力以下となるように小さくなる。
【００５６】
牽引ジャッキ３３を所定ストローク駆動することにより、上述したように複数の推進管６１を所定距離押圧移動させた状態では、シールド機２の殻体３全体が作業用立坑５０（図４の左側）より地中へ完全に移動したものとする。またこの状態で、シールド機２の隔壁５は最も後ろ側の位置（図５の破線で図示）に配置されているものとする。この状態で前記作業用立坑５０（図４の左側）の覆工体５１のうち推進管６１が接合されていた部位（穴）を適宜な仮壁５２で塞ぐ。
【００５７】
次いでシールド機２においては、隔壁ジャッキ７を駆動して隔壁５を殻体３に対して前方に移動させる。同時に、埋め戻し材打設手段２０により該隔壁５の後側（殻体３の内部）に埋め戻し材２１を打設し充填する。なお、隔壁５に圧力センサ５ａを設けておき、該圧力センサ５ａにより隔壁５後方の打設済みの埋め戻し材の圧力を計測しながら、該圧力を適切な値に維持するように上記埋め戻し材２１の打設を行うことが好ましい。
【００５８】
こうして隔壁ジャッキ７を所定のストローク引き戻して、所定量の埋め戻し材２１の打設が完了すると、以降は下記の手順Ａ、Ｂ、Ｃを繰り返す形で作業を進める。
【００５９】
＊手順Ａ：牽引装置３０においてグリッパ手段３２によるＰＣ鋼線１１の把持を解放し、牽引ジャッキ３３を駆動してグリッパ本体３１を所定のストローク後方に戻す。戻した後、グリッパ手段３２によりＰＣ鋼線１１を把持する。即ちこの手順Ａは、グリッパ手段３２によるＰＣ鋼線１１の把持位置を後方に移動させる作業である。
【００６０】
＊手順Ｂ：牽引装置３０において牽引ジャッキ３３を駆動してグリッパ本体３１を所定のストローク前方に押圧移動させる。これによりＰＣ鋼線１１で接続されたシールド機２を介して複数の推進管６１を前方に押圧し推進移動させる。この推進移動に伴って、シールド機２では隔壁ジャッキ７を駆動して隔壁５を後方に移動させ、殻体３内に打設されていた埋め戻し材２１を殻体３の後方の地中に設置する。即ちこの手順Ｂは、複数の推進管６１を前方に推進移動させると共に、推進管６１が進んだ後の地中空間に埋め戻し材２１を設置する作業である。
【００６１】
なお、上記手順Ｂでは、作業用立坑５０に導入された推進管６１を適宜解体し、ラフタークレーン４２等を介して順次地上に搬出する。また、シールド機２の殻体３と地山との摩擦力等が一定せず、ＰＣ鋼線１１を介して殻体３を牽引する最中に該殻体３の姿勢が崩れることもある（例えば殻体３の中心軸と推進管６１の中心軸がずれる。）。このような場合、シールド機２の複数の方向修正ジャッキ１０を選択的に駆動して殻体３の姿勢を修正する。例えば、図５において殻体３の前側が紙面斜め下に傾いたとすると、図５に示されている方向修正ジャッキ１０のラム１０ａを突出させることにより、殻体３を図５の紙面反時計周りに回転させて修正する。これによりシールド機２の姿勢の崩れを即座に修正して作業を継続できる。
【００６２】
＊手順Ｃ：シールド機２において、隔壁ジャッキ７を駆動して隔壁５を殻体３に対して前方に戻すと共に、埋め戻し材打設手段２０により該隔壁５の後側（殻体３の内部）に埋め戻し材２１を打設し充填する。
【００６３】
以上の手順Ａ、Ｂ、Ｃを順次繰り返すことにより、複数の推進管６１を作業用立坑５０（図４の右側）内に順次導入し、これら推進管６１が推進され撤去された後の地中空間に埋め戻し材２１を順次打設し配置する。これにより推進管６１が地中から撤去され、その代わり埋め戻し材２１が地中に充填されて、トンネル６０の埋め戻しが完了する。
【００６４】
［人孔・立坑撤去］
その後、トンネル埋め戻し装置１を撤去する（図７のステップＳＴ１２）。そして必要に応じて作業用立坑５０の解体・埋め戻しを行う（図７のステップＳＴ１３、ＳＴ１４、ＳＴ１５）。但し、これらの作業は公知技術を採用して行うので説明は省略する。以上でトンネル埋め戻し工事の全てを完了した。
【００６５】
以上のように本実施形態によると、推進管６１の解体はシールド機２内では行わず、十分な作業スペースのある作業用立坑５０内で行うので、解体作業が容易であり作業効率が向上する。その結果、経済的でもある。また、シールド機２内部に作業員が入らなくてもよいので安全性が高い。更に、既設のトンネル６０の周囲土砂を掘削する必要がないので、作業に手間がかからず、しかも経済的である。短期間で施工でき、騒音も少ない。
【００６６】
特に、推進管列６２を推進撤去する前に、該推進管列６２の外周の裏込め材（図示せず）を先導リング装置９０により切断し除去するので、推進管列６２を推進撤去する際には地山との摩擦抵抗が小さく、推進がスムーズに行える。また、推進管６１の端部６１ａ、６１ｂにおける開口（坑口の開口部）はＰＣ鋼線９２と送水管９３が配置されたボーリング孔５５の部分だけであるので止水処理が容易である。更に、先導リング装置９０は小型であるので、作業用立坑５０の形状による制約を受けず、様々な環境の現場で採用可能である。
【００６７】
また本実施形態では既設の人孔６５を利用して作業用立坑５０を形成しているので、新たに立坑を構築する場合に比べて工事の手間が省ける。
【００６８】
なお、殻体３を牽引するＰＣ鋼線１１を、図５及び図６の符号１１’（二点鎖線）で示すように、殻体３の内部ではなく該殻体３の外周に複数接続してもよい。外周に接続することにより、牽引中に殻体３の姿勢が崩れにくくなり好都合である（方向修正ジャッキ１０を省略することも可能。）。またシールド機２の内部や推進管６１の内部にＰＣ鋼線を配置する必要がなくなるので、その分、作業スペースを確保しやすく好都合である。特に本実施形態では、シールド機２を推進管６１に装着する前に推進管６１と地盤８０との縁切りを行っているので、推進管６１の外周側にＰＣ鋼線を配置する方法は容易に実現できる。
【００６９】
特に図３と図６を比較して解るように、ＰＣ鋼線９２や送水管９３を配置していた位置（ボーリング孔５５の位置）にＰＣ鋼線１１’を配置すると、新たにボーリング等を行う必要が無く好都合である。また、ＰＣ鋼線９２の位置にＰＣ鋼線１１’を配置することで、該ＰＣ鋼線１１’を牽引するための手段は牽引装置３０を使用する代わりに先導リング装置９０で用いたもの（センタホールジャッキ９６及び反力桁部材９５等）をそのまま使用できる。これにより、機材の節約ができ、しかも設置・撤去の手間を省くことができる。
【００７０】
またＰＣ鋼線１１’を採用する場合には、これらＰＣ鋼線１１’を牽引するための複数の牽引ジャッキ３３（又はセンタホールジャッキ９６）を個別に圧力・ストローク管理することにより、推進管６１に偏圧等を与えないように制御することができる。
【００７１】
更に先導リング装置９０に関しては、ＰＣ鋼線９２を牽引するための複数のセンタホールジャッキ９６を個別に圧力・ストローク管理することにより、リング９１の方向制御が可能となる。これにより先導リング装置９０を用いるフリクションカット工程は曲線施工においても採用することができる。
【００７２】
また上述した実施形態では送水管９３を介して加圧水をリング９１と推進管６１との隙間を経由して供給したが、リング９１の刃９１ａにおける塊形成を防止する目的を達成できるならば加圧水以外の流体を供給することも可能である。例えば、滑材が安価に入手できるようになったと仮定すれば、加圧水の代わりに滑材を供給してもよい。これにより、滑材導入手段７０を用いて別途に滑材を注入する作業が省略できるという利点がある。
【００７３】
また加圧水の供給方法は、リング９１と推進管６１との隙間を経由して供給する方法に限らず、リング９１の外周側より供給するなど色々な方法が可能である。
【００７４】
また上述した実施形態では加圧水の供給は１本の送水管９３により行っているが、２本或いは３本全ての送水管９３により加圧水の供給を行うことも可能である。例えば、３本全ての送水管９３により加圧水の供給を行う場合には、泥水の排水は立坑側の坑口より行うことになる。
【００７５】
また上述した実施形態では送水管９３やＰＣ鋼線９２をリング９１の外周側に接続しているが、これら両方又は一方をリング９１の内周側に接続したり、リングの縁端部に接続することも可能である。
【００７６】
更に、上述した実施形態では既設のトンネル６０を埋め戻す例を示したが、該トンネル６０を新しいトンネルに更新することも可能である。例えば上述した実施形態と同様にフリクションカット工程まで行った後、トンネル埋め戻し工程の替わりに、従来の推進工法と同様にして推進管敷設工程を行う。即ち、一方の作業用立坑５０より新たな推進管を適宜な元押しジャッキ等で地中に推進させる。この時、地中に推進させた新たな推進管により既設の推進管列６２を他方の作業用立坑５０に向けて押圧する。既設の推進管列６２は上記フリクションカット工程により地山との摩擦が低減されているので新たな推進管に押圧されて容易に推進する。こうして新たな推進管を一方の作業用立坑５０より順次継ぎ足し推進させることにより、他方の作業用立坑５０に前記推進管列６２の推進管６１を順次押し出し、該作業用立坑５０に押し出された推進管６１を順次解体撤去する。この作業を繰り返すことにより、既設の推進管列６２を新たな推進管からなる推進管列に更新敷設して推進管敷設工程を完了する。このように本発明によるトンネル撤去方法を応用するとトンネルの更新も容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】フリクションカット工程を示す模式側断面図。
【図２】先導リング装置を示す斜視図。
【図３】図１のＫ−Ｋ’断面図。
【図４】トンネル埋め戻し工程を示す模式側断面図。
【図５】トンネル埋め戻し装置付近の拡大図。
【図６】図５のＡ−Ａ’断面図。
【図７】トンネル埋め戻し工事の手順を示した図。
【図８】フリクションカット工程前のトンネルを示した模式断面図。
【符号の説明】
２１埋め戻し材
５０立坑（作業用立坑）
６０トンネル
６１推進管
６２推進管列
６５既設人孔（人孔）
８０地盤
９０管周縁切り装置（先導リング装置）
９１縁切り部材（リング）
９１ａ切断刃（刃）
９２接続部材（ＰＣ鋼線）
９３加圧流体供給手段、流体輸送管（送水管）
９６牽引手段（センタホールジャッキ）
９７加圧流体供給手段（送水装置）

Claims

推進工法により地盤中に複数の推進管からなる推進管列を敷設して構築したトンネルを撤去するトンネル撤去方法において、
撤去するトンネルの両端部にそれぞれ作業用立坑を構築し、
これら２つの作業用立坑を連通するように、前記推進管の外周に沿って所定の間隔をあけてボーリング孔を複数個穿孔し、
前記２つの作業用立坑に亘って配置されるように、各ボーリング孔にそれぞれ接続部材を通し、
端部に切断刃が形成された筒状の縁切り部材を、該縁切り部材の内部に前記推進管列を挿嵌させると共に前記切断刃を移動方向前方に向ける形で、前記一方の作業用立坑に配置し、
前記複数の接続部材を前記縁切り部材に接続し、
前記他方の作業用立坑の側から前記接続部材を牽引することにより、前記縁切り部材を該推進管列の一方の端部から他方の端部まで移動させて、前記推進管列と該推進管列外部の地盤側とを縁切りし、
該推進管列を推進させて撤去する、ことを特徴とするトンネル撤去方法。
前記複数の接続部材は、前記縁切り部材の中心軸を中心に等角度間隔となるように配置した、
ことを特徴とする請求項１に記載のトンネル撤去方法。
前記一方の作業用立坑から各ボーリング孔を介して前記縁切り部材の外周側には流体輸送管を配置して、前記切断刃の近傍に加圧流体を供給する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のトンネル撤去方法。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトンネル撤去方法により前記推進管列を地盤より推進撤去する際に、これら推進管列が推進した後の地中空間に埋め戻し材を設置してトンネルの埋め戻しをすることを特徴とするトンネル埋め戻し方法。
地盤中のトンネル管体と地盤側との間の縁切りを行う管周縁切り装置において、
接続部材を牽引自在な牽引手段と、該牽引手段の牽引方向後方に前記接続部材を介して接続される縁切り手段と、を備え、
前記縁切り手段は、内部に前記トンネル管体が挿嵌自在となった筒状の縁切り部材を有し、前記縁切り部材の牽引方向前端部に切断刃を形成して構成され、
前記接続部材は、前記トンネル管体に沿うようにその外周に穿孔された複数のボーリング孔にそれぞれ配置されて前記縁切り部材に牽引自在に接続された、
ことを特徴とする管周縁切り装置。
前記切断刃の近傍に加圧流体を供給自在な加圧流体供給手段を設けたことを特徴とする請求項５記載の管周縁切り装置。
前記加圧流体供給手段は、前記加圧流体を前記縁切り手段まで輸送する流体輸送管を有し、
前記流体輸送管は、前記縁切り部材の外周側に接続されており、
前記接続部材は、前記縁切り部材の外周側に接続されていると共に、前記流体輸送管に対して直列対向して配置されていることを特徴とする請求項６記載の管周縁切り装置。
前記接続部材は、前記縁切り部材の中心軸を中心に等角度間隔となるように複数配置され、前記流体輸送管は、前記縁切り部材の中心軸を中心に等角度間隔となるように複数配置されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の管周縁切り装置。