JP4485373B2 - Construction method of tunnel junction - Google Patents
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Description
本発明は、トンネルの分合流部の構築方法に係り、特に、併設するトンネル間を繋ぐ連通部の構築を安価におこなうことのできるトンネルの分合流部の構築方法に関するものである。 The present invention relates to a method for constructing a junction / junction portion of a tunnel, and more particularly to a method for constructing a junction / junction portion of a tunnel that can construct a communication portion that connects adjacent tunnels at a low cost.
道路トンネルのうち、本線トンネルと車両の出入り線となるランプトンネルが分合流する区間(以下、分合流部とする)の施工方法に関しては、従来さまざまな技術が公表されるとともに実施工もおこなわれている(特許文献1,2など)。これらの施工方法は、分合流部を掘削する複合円シールドマシンとランプトンネルや本線トンネルを掘削する単円シールドマシンとをメカニカルドッキングさせたり、分離および連結自在の複合円シールドマシンで分合流部を掘削した後に、シールドマシンを分離させて本線トンネルとランプトンネルを並行して掘削する方法など多岐にわたるものである。
Of the road tunnels, various techniques have been publicly announced and construction work has been carried out regarding the construction method of the section where the main tunnel and the ramp tunnel, which serves as the vehicle entry / exit line, merge (hereinafter referred to as the “merging / merging section”). (
上記特許文献に開示の施工方法においては、複合円シールドマシンを使用することからマシンの製作コストが高騰するといった問題がある。そこで、円形シールドマシンによってランプトンネルおよび本線トンネルを間隔を置いて構築し、双方のシールドトンネル間を掘削して連通部空間を形成し、該連通部を天井スラブや天井梁、および柱や壁から形成することによってトンネルの分合流部を構築する方法が一般的である。 In the construction method disclosed in the above-mentioned patent document, there is a problem that the manufacturing cost of the machine rises because the composite circular shield machine is used. Therefore, a ramp tunnel and a main tunnel are constructed with a circular shield machine at an interval, and a communication space is formed by excavating between both shield tunnels. The communication portion is formed from a ceiling slab, a ceiling beam, a column, and a wall. It is common to build a tunnel junction by forming.
上記するように併設する円形シールドトンネル間を繋いで連通部を構築する場合、双方が断面円形であるために、連通部を形成する梁やスラブの延長が長くなり、したがってこれらの構成部材が大規模になってしまうといった問題があった。さらに、分合流部が地下水位以下に構築される場合においては、連通部の延長が長くなることにより、止水施工も大掛かりなものとなり、せっかくシールドマシンの製作コストを低減させたとしても全体工費が高騰してしまうといった問題が生じていた。 As described above, when the communicating portion is constructed by connecting the circular shield tunnels provided side by side, since both of them are circular in cross section, the extension of the beams and slabs forming the communicating portion becomes long, so these components are large. There was a problem of becoming a scale. In addition, when the merging and merging section is constructed below the groundwater level, the extension of the communication section lengthens the water stoppage construction, even if the production cost of the shield machine is reduced. There was a problem that soared.
本発明のトンネルの分合流部の構築方法は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、分合流部を構成するランプトンネルと本線トンネル間の離隔を可及的に短くすることにより、工費を格段に低減することのできるトンネルの分合流部の構築方法を提供することを目的としている。これは、一般に使用されている円形断面のシールドマシンを使用することと、ランプトンネルと本線トンネル間を繋ぐ連通部の構成部材が比較的小規模であることから招来されるものである。 The construction method of the junction / junction part of the tunnel of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the construction cost can be reduced by shortening the separation between the ramp tunnel and the main tunnel constituting the junction / confluence part as much as possible. It is an object of the present invention to provide a method for constructing a junction / junction part of a tunnel that can significantly reduce the above. This is caused by the use of a shield machine having a generally used circular cross section and the relatively small components of the communication portion connecting the lamp tunnel and the main tunnel.
前記目的を達成すべく、本発明によるトンネルの分合流部の構築方法は、併設する第一のトンネルと第二のトンネルを双方の軸心に直交する方向に繋ぐことによって形成されるトンネルの分合流部の構築方法であって、坑内が隔壁によって2つに分割された第一のトンネルをシールドマシンによって構築する第一工程と、前記第一のトンネルのうち、隔壁よりも第二のトンネル側の一部と干渉するように該第二のトンネルをシールドマシンによって構築する第二工程と、前記隔壁を構成するセグメントおよび該隔壁に対向する第二のトンネルのセグメントを撤去し、併設するトンネルの間を連通させる連通部空間を形成し、該連通部を構成する天井と床と柱または壁を構築する第三工程と、からなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for constructing a junction / junction portion of a tunnel according to the present invention is a method of dividing a tunnel formed by connecting a first tunnel and a second tunnel provided in a direction perpendicular to both axes. A method for constructing a merge portion, a first step of constructing a first tunnel divided into two by a partition wall by a shield machine, and a second tunnel side of the first tunnel from the partition wall A second step of constructing the second tunnel with a shield machine so as to interfere with a part of the tunnel, and removing the segment constituting the partition and the second tunnel segment facing the partition, It is characterized by comprising a third step of forming a communication part space for communication between them, and constructing a ceiling, a floor, a pillar or a wall constituting the communication part.
第一のトンネルは、一般的な円形断面のシールドトンネルの坑内に少なくとも一つの隔壁が設けられた構成となっており、この隔壁もセグメントから形成されている。第一工程において、第一のトンネルが構築された後、第一のトンネルのうち、隔壁よりも第二のトンネル側のセグメントをシールドマシンによって切削しながら第二のトンネルを第一のトンネルに併設させながら構築していく(第二工程)。したがって、第二工程が終了した段階で、第一のトンネルは、その断面が円形の一部を削り取られた欠損円形状となっている。この場合、第一のトンネルのうち、隔壁よりも第二のトンネルと反対側の坑内は隔壁によって防護されていることから安定した欠損円形状のトンネルを構成している。なお、第一工程と第二工程で使用されるシールドマシンは、同一のマシンでも別途のマシンでもよく、工費と工期から任意に選定できる。 The first tunnel has a configuration in which at least one partition wall is provided in a well of a shield tunnel having a general circular cross section, and this partition wall is also formed of segments. In the first step, after the first tunnel is constructed, the second tunnel is attached to the first tunnel while cutting the segment on the second tunnel side of the first tunnel with a shield machine. (2nd process). Therefore, at the stage where the second step is completed, the first tunnel has a defective circular shape whose cross section is partially cut off. In this case, since the inside of the first tunnel opposite to the second tunnel from the partition is protected by the partition, a stable defect circular tunnel is formed. The shield machine used in the first process and the second process may be the same machine or a separate machine, and can be arbitrarily selected from the construction cost and the construction period.
次に、第三工程として双方のトンネル間を連通する連通部の構築をおこなう。まず、第一のトンネルの隔壁(セグメント)と第二のトンネルの隔壁に対向するセグメントを撤去し、連通部空間を形成することによって双方のトンネル間の往き来を可能とする。なお、セグメントの撤去に際し、双方のトンネルのセグメント撤去領域では、土圧を一時的に受けるための内部支保工などを仮設しておくのがよい。 Next, as a third step, a communication part that communicates between both tunnels is constructed. First, by removing the partition (segment) of the first tunnel and the segment facing the partition of the second tunnel and forming a communication space, it is possible to come and go between the two tunnels. When removing the segment, it is preferable to temporarily set up an internal support for temporarily receiving earth pressure in the segment removal area of both tunnels.
セグメントを撤去した後、双方または一方のトンネル坑内から、連通部を構成する床スラブと柱または壁、および天井スラブ(または梁)を構築する。床スラブや天井スラブは、双方のトンネルを構成するセグメントの一部が埋め込まれるように構築されるのが好ましく、予め、スラブに埋め込まれるセグメントにはスタッドジベルが取り付けられている実施形態もある。 After the segment is removed, a floor slab and a column or wall and a ceiling slab (or beam) constituting the communication part are constructed from both or one of the tunnel tunnels. The floor slab and the ceiling slab are preferably constructed so that a part of the segments constituting both tunnels is embedded, and in some embodiments, a stud diver is attached to the segment embedded in the slab in advance.
本発明によれば、併設するトンネルの一方が欠損円となることによって対向するトンネル壁間の離隔を短くすることができ、したがって、この離隔に構築される連通部の構成部材を比較的小規模な部材とすることが可能となる。また、この連通部は、壁から天井スラブと床スラブが張り出した形態や、双方のトンネル間に跨る床スラブ上に梁を支持する一組の柱が構築され(ラーメン構造)、このラーメン構造が分合流部の長手方向に間隔を置いて構築される形態などの適宜の実施形態を適用でき、原則的にはトンネルのセグメント撤去部まわりの補強を必要としない構造が採用できる。したがって、双方のトンネルのセグメント撤去部周りを補強しながら該撤去部周り同士を梁等で直接繋ぐ構造に比べて、連通部の構成部材は小規模なものとなる。 According to the present invention, the distance between the opposing tunnel walls can be shortened by forming one of the adjacent tunnels into a deficient circle. Therefore, the constituent members of the communication portion constructed in this distance can be made relatively small. It becomes possible to use a simple member. In addition, in this communication section, a form in which the ceiling slab and floor slab overhang from the wall, and a set of pillars that support the beam on the floor slab spanning between both tunnels (ramen structure), this ramen structure is Appropriate embodiments such as a configuration constructed with an interval in the longitudinal direction of the merging / merging portion can be applied, and in principle, a structure that does not require reinforcement around the segment removal portion of the tunnel can be adopted. Therefore, compared to a structure in which the periphery of the removed portions of both tunnels is directly connected by a beam or the like while reinforcing the periphery of the segment removed portions, the constituent members of the communicating portion are small-scale.
また、本発明によるトンネルの分合流部の構築方法の他の実施形態は、前記第一のトンネルがランプトンネルであり、前記第二のトンネルが本線トンネルであることを特徴とする。 In another embodiment of the method for constructing a junction / merging portion of a tunnel according to the present invention, the first tunnel is a ramp tunnel and the second tunnel is a main tunnel.
本発明のトンネルの分合流部の構築方法は、併設するランプトンネルと本線トンネルから構成される分合流部を構築する際に使用されるのが好適である。この場合、ランプトンネルは、分合流部区間のみに隔壁を有する構造とし、その他の地上とのアプローチ区間は隔壁を持たない通常の円形断面トンネルでよい。なお、ここでいう分合流部とは、ランプトンネルと本線トンネルとが併設する区間すべてを意味することのほかに、かかる併設区間が長い場合には、比較的延長の短い分流部区間と合流部区間を意味するものである。 The method for constructing a junction / merging portion of the tunnel of the present invention is preferably used when constructing a junction / merging portion composed of a ramp tunnel and a main tunnel that are provided side by side. In this case, the ramp tunnel may have a structure having a partition wall only in the junction / merging section, and the other approach section to the ground may be a normal circular cross-section tunnel having no partition wall. In addition, the term “merging / merging section” here means all sections where the ramp tunnel and the main tunnel are installed side by side. It means a section.
また、本発明によるトンネルの分合流部の構築方法の好ましい実施形態において、前記隔壁を形成するセグメントと、該隔壁に対向する本線トンネルのセグメントは、鋼製セグメントからなることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the method for constructing a junction / merging portion of a tunnel according to the present invention, the segment forming the partition wall and the segment of the main tunnel facing the partition wall are made of steel segments.
一般のコンクリート製セグメントでは、その重量などから一度組付けた後で撤去することが困難となる。一方、鋼製セグメントであれば、相対的に軽量となり、組付けた後の撤去は格段に容易となる。そこで、ランプトンネル(第一のトンネル)と本線トンネル(第二のトンネル)においては、撤去される部分のセグメントを予め鋼製セグメントとしておくことにより、連通部構築時のセグメント撤去作業をスムーズにおこなうことができる。なお、鋼製セグメントを使用する場合においても、スラブコンクリートや梁コンクリートに埋め込まれる箇所には、スタッドジベルが取り付けられた構成とすることで、連通部構成部材と双方のトンネルとの接合強度を高めることが可能となる。 In a general concrete segment, it is difficult to remove it after it is assembled once because of its weight. On the other hand, if it is a steel segment, it will become comparatively lightweight and the removal after attachment will become markedly easy. Therefore, in the ramp tunnel (first tunnel) and main tunnel (second tunnel), the segment to be removed is made a steel segment in advance, so that the segment removal work at the time of constructing the communication part is performed smoothly. be able to. In addition, even when using steel segments, the joint strength between the communication component parts and both tunnels is increased by adopting a configuration in which stud gibbles are attached to places embedded in slab concrete or beam concrete. It becomes possible.
また、本発明によるトンネルの分合流部の構築方法の他の実施形態において、前記鋼製セグメントは、トンネルの周方向に延びる複数の主桁と、主桁間に取り付けられたスキンプレートとから構成されており、前記第三工程においては、該スキンプレートを撤去した後に連通部を構築し、その後に主桁の撤去をおこなうことを特徴とする。 Further, in another embodiment of the method for constructing a junction / merging portion of a tunnel according to the present invention, the steel segment is composed of a plurality of main girders extending in the circumferential direction of the tunnel and a skin plate attached between the main girders. In the third step, the communication plate is constructed after removing the skin plate, and then the main girder is removed.
鋼製セグメントは、トンネルの周方向に延びる複数の主桁と、主桁間に取り付けられたスキンプレートから構成されているのが一般的である。したがって、鋼製セグメントを使用する場合は、第三工程において、まず、スキンプレートのみを撤去することによって双方のトンネル間の往き来を可能とし、連通部の構築をおこなった後に主桁の撤去をおこなうのがよい。このような作業の流れとすることで、連通部を構築するまでは主桁にて土圧を支持し、連通部が構築された後は主桁を撤去しても該連通部にて土圧を支持することが可能となるため、セグメント撤去に際して別途支保工の仮設をおこなう必要がなくなる。 The steel segment is generally composed of a plurality of main girders extending in the circumferential direction of the tunnel and skin plates attached between the main girders. Therefore, when using steel segments, in the third step, first, only the skin plate is removed to enable the traffic between the two tunnels to come and go, and the main girder is removed after the communication part is constructed. It is good to do. With this work flow, the earth pressure is supported by the main girder until the communication section is constructed, and after the communication section is constructed, the earth pressure is maintained at the communication section even if the main girder is removed. Therefore, it is not necessary to provide a temporary support for the removal of the segment.
また、本発明によるトンネルの分合流部の構築方法の他の実施形態において、隔壁によって2つに分割されたトンネル坑内のうち、前記本線トンネルと干渉する側の切削部には、モルタルを含む裏込め材が充填されていることを特徴とする。 Further, in another embodiment of the method for constructing a junction / junction portion of a tunnel according to the present invention, a cutting portion on the side that interferes with the main tunnel among tunnel tunnels divided into two by a partition wall includes mortar. It is characterized by being filled with filling material.
シールドマシン内部において、断面が例えば円弧状(優弧)のセグメントと隔壁セグメントが閉合するするようにエレクタ装置によってセグメントが組立てられ、地盤内に断面が欠損円形状のシールドトンネルが構築されるとともに、隔壁の一方側の切削部にモルタルなどの裏込め材を充填するものである。したがって、本発明においても、円形断面のシールドマシンを使用することができる。 Inside the shield machine, the segment is assembled by the erector device so that the segment having a circular arc shape (super arc) and the bulkhead segment are closed, and a shield tunnel having a circular cross section is constructed in the ground, The cutting part on one side of the partition wall is filled with a backfill material such as mortar. Therefore, also in the present invention, a shield machine having a circular cross section can be used.
また、本発明によるトンネルの分合流部の構築方法の他の実施形態において、隔壁によって2つに分割されたランプトンネルのうち、本線トンネルと干渉する側のトンネル壁は、本線トンネルを構築するシールドマシンによって切削可能なセグメントから形成されていることを特徴とする。 In another embodiment of the method for constructing a junction / junction portion of a tunnel according to the present invention, a tunnel wall that interferes with a main tunnel among the lamp tunnels divided into two by a partition wall is a shield that constructs the main tunnel. It is formed from a segment that can be cut by a machine.
ここで、切削可能なセグメントの実施形態としては、コンクリート製のセグメントの内部に切削が容易な繊維補強筋が配筋されてなるセグメントや、鋼製、樹脂製、繊維強化樹脂製の少なくとも1種以上からなる繊維補強材がコンクリート内に混練添加された材料にて製作されたセグメントなどが一例として挙げられる。ここで、繊維補強筋は、ガラスや炭素、アラミドに代表される繊維にて強化されたプラスチック(一般にFRPと称されている)からなり、より好ましくは炭素繊維強化樹脂(CFRPと称されている)からなるものである。また、他の実施形態としては、ランプトンネルのうち、シールドマシンによって切削される領域を通常のコンクリート製セグメントとし、切削されない領域を鋼製セグメントとし、両者をリング方向に一体に形成してシールドトンネルを構成する形態もある。 Here, as an embodiment of the segment that can be cut, at least one of a segment in which a fiber reinforcing bar that can be easily cut is arranged inside a concrete segment, steel, resin, and fiber reinforced resin is used. An example is a segment made of a material obtained by kneading and adding the above-mentioned fiber reinforcing material into concrete. Here, the fiber reinforcing bars are made of plastic (generally referred to as FRP) reinforced with fibers such as glass, carbon, and aramid, and more preferably carbon fiber reinforced resin (CFRP). ). Further, as another embodiment, in the lamp tunnel, the region cut by the shield machine is a normal concrete segment, the non-cut region is a steel segment, and both are integrally formed in the ring direction to form a shield tunnel. There is also a form which constitutes.
また、本発明によるトンネルの分合流部の構築方法の他の実施形態において、本線トンネルのうち、分合流部を形成する区間においては、ランプトンネルと対向する側と反対側のトンネル壁が拡幅施工されることを特徴とする。 Further, in another embodiment of the method for constructing the junction / merging portion of the tunnel according to the present invention, in the section where the junction / merging portion is formed in the main tunnel, the tunnel wall opposite to the side facing the ramp tunnel is widened. It is characterized by being.
分合流部においては、本線トンネルをランプトンネルと反対側に拡幅する必要が生じ得る。また、本線トンネルにおいては、その他の一般部においても車両の待避区間などにおいてはトンネルを側方へ拡幅させる必要がある。そこで、このような拡幅区間の施工においては、予め使用するシールドマシンを拡幅カッターを備えたマシンとすることによって効率的な施工が可能となる。 In the junction part, it may be necessary to widen the main tunnel to the side opposite to the lamp tunnel. Also, in the main tunnel, it is necessary to widen the tunnel laterally in other general parts, such as in a vehicle retreat section. Therefore, in the construction of such a widening section, efficient construction is possible by using a shield machine used in advance as a machine equipped with a widening cutter.
上記するように、分合流部区間の本線トンネルにおいては、ランプトンネルと反対側を拡幅することにより、本線トンネルの内部空間を確保しながら分合流部区間に門型の構造体を構成する壁や柱、天井を構築するための空間を設けることができる(門型の構造体を構成する一方の壁や柱の構築によって侵された本線トンネルの一部空間は、拡幅部を設けることによって担保されることになる)。連通部がかかる門型の構造体から構築されることにより、連通部を構成する構成部材をより一層小規模化することができる。 As described above, in the main tunnel of the junction / merging section, by widening the opposite side of the ramp tunnel, the wall that forms the portal structure in the branch / merging section is secured while securing the internal space of the main tunnel. Space for constructing pillars and ceilings can be provided (partial space of the main tunnel that has been invaded by construction of one wall or pillar that constitutes a gate-shaped structure is secured by providing a widening section. ) By constructing the communication portion from such a gate-type structure, the constituent members constituting the communication portion can be further reduced in scale.
さらに、本発明によるトンネルの分合流部の構築方法の他の実施形態において、トンネルの分合流部が地下水位以下で構築される場合には、前記第三工程において双方のトンネルを連通させる前に、前記連通部の上方地盤および下方地盤に止水施工がおこなわれることを特徴とする。 Furthermore, in another embodiment of the method for constructing a junction / junction portion of a tunnel according to the present invention, when the junction / junction portion of the tunnel is constructed at a groundwater level or lower, before communicating both tunnels in the third step, The water stop construction is performed on the upper ground and the lower ground of the communication part.
止水施工方法は、特に限定するものではないが、例えば、一方の坑内から単管や二重管を地盤内に挿入して薬液を注入する方法(薬液注入工法)や、同様に坑内から単管や二重管を地盤内に挿入し、硬化剤と圧縮空気を地盤内に噴出しながら水平コラムを造成する方法(高圧噴射撹拌工法)などがある。 The water stop construction method is not particularly limited. For example, a single pipe or double pipe is inserted into the ground from one of the pits, and a chemical solution is injected (chemical injection method). There is a method (high-pressure jet agitation method) in which a horizontal column is formed by inserting a pipe or a double pipe into the ground and injecting a hardener and compressed air into the ground.
連通部の上方地盤および下方地盤に上記する地盤改良を実施した後、双方のトンネルのセグメントの一部を撤去し、セグメントが撤去された部分の輪郭線に沿って双方のトンネル同士を止水用のプレートにて繋ぐ実施形態がある。止水用のプレートを取付けた後に、連通部の躯体の構築に移行する。 After implementing the above ground improvement on the upper ground and lower ground of the communication part, part of the segments of both tunnels are removed, and both tunnels are used to stop water along the outline of the part where the segments were removed There is an embodiment that connects with the plate. After installing the water stop plate, the process moves to building the housing of the communication part.
以上の説明から理解できるように、本発明のトンネルの分合流部の構築方法によれば、分合流部を構成する2つのトンネルの一方を欠損円形状の断面としながら双方のトンネルを併設施工するため、連通部を小規模とすることができ、したがって、工期の短縮と工費の低減を図ることができる。特に、分合流部区間の本線トンネルにおいてはランプトンネルと反対側を拡幅施工することにより、本線トンネルの内部空間を確保しながら、連通部を門型の構造体から構成することが可能となり、該連通部の構成部材をより小規模なものとすることができる。また、本発明のトンネルの分合流部の構築方法によれば、撤去される部分を鋼製セグメントとするとともに、鋼製セグメントを構成するスキンプレートを撤去した後で連通部を構築し、その後に鋼製セグメントを構成する主桁を撤去することにより、支保工を必要としない効率的な施工を実現することができる。また、本発明のトンネルの分合流部の構築方法によれば、1台の円形断面シールドマシンを使用して分合流部を含む本線トンネルおよびランプトンネルを構築することができるため、工費を格段に低減させることができる。 As can be understood from the above description, according to the method for constructing a junction / merging portion of the tunnel according to the present invention, both tunnels are installed side by side with one of the two tunnels constituting the junction / merging portion having a cross section of a defective circle shape. Therefore, the communication portion can be made small, and therefore the construction period can be shortened and the construction cost can be reduced. In particular, by widening the opposite side of the main tunnel to the main tunnel in the branch section, it is possible to configure the communication section from a gate-type structure while securing the internal space of the main tunnel. The constituent members of the communication part can be made smaller. Further, according to the method for constructing the junction / merging portion of the tunnel of the present invention, the portion to be removed is a steel segment, and the communication portion is constructed after the skin plate constituting the steel segment is removed, and thereafter By removing the main girder constituting the steel segment, it is possible to realize an efficient construction that does not require a support work. In addition, according to the method for constructing a junction / junction part of the tunnel of the present invention, a main tunnel and a ramp tunnel including the junction / junction part can be constructed using a single circular cross-section shield machine. Can be reduced.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明のトンネルの分合流部の概要を説明した平面図を、図2は、第一工程を説明した断面図を、図3は、鋼製セグメントを説明した斜視図それぞれ示している。図4は、第二工程を説明した断面図を、図5は、第三工程を説明した断面図を、図6は、図5に続いて第三工程を説明した断面図をそれぞれ示している。図7は、完成した分合流部の一実施形態を示した断面図を、図8は、完成した分合流部の他の実施形態をそれぞれ示している。なお、図示する実施形態は、分合流部が地下水位以下で構築される場合を示しているが、地下水位以浅で構築される場合には、地盤改良等による止水施工の必要はない。さらに、連通部の躯体は、他の壁式構造等、図示する実施形態以外の構造であってもよいことは勿論のことである。また、図示する実施形態では、ランプトンネルと本線トンネルとが併設する区間すべてを分合流部とする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view illustrating an outline of a junction / merging portion of a tunnel according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view illustrating a first step, and FIG. 3 is a perspective view illustrating a steel segment. Yes. 4 is a cross-sectional view illustrating the second step, FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the third step, and FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the third step following FIG. . FIG. 7 is a cross-sectional view showing one embodiment of the completed junction / merging portion, and FIG. 8 shows another embodiment of the completed junction / merging portion. In addition, although embodiment shown in figure has shown the case where a divergent junction part is constructed | assembled below a groundwater level, when constructed below a groundwater level, the water stop construction by ground improvement etc. is not required. Furthermore, it goes without saying that the housing of the communication portion may have a structure other than the illustrated embodiment, such as another wall type structure. Further, in the illustrated embodiment, all the sections where the ramp tunnel and the main tunnel are provided are assumed to be branching / merging portions.
図1は、トンネルの分合流部3の概要を示した平面図である。地上に連通する立坑7から図示しないシールドマシンを発進させ、地盤G内をシールドマシンが掘進しながらランプトンネル1が構築される。図示する実施形態では、発進立坑7と到達立坑7との間をシールドマシンが掘進することによってランプトンネル1が構築される。なお、ランプトンネル1は立坑7の適宜の深度から発進および到達するものであり、地上へのアプローチ部は該立坑7からさらに地上へ向かって掘進するシールドマシンにより構築される。ランプトンネル1の一定区間には、このランプトンネル1と併設する本線トンネル2が構築される。この一定区間には、後述する施工方向により、分合流部3が構築される。
FIG. 1 is a plan view showing an outline of a junction / merging portion 3 of a tunnel. A shield machine (not shown) is started from the
次に、図2〜図8に基づいて、トンネルの分合流部の構築方法について説明する。
第一工程において、発進立坑7から発進したシールドマシンが、ランプトンネル1を構築していく。図2は、ランプトンネル1のうち、本線トンネル2と併設する区間、すなわち分合流部3を形成する区間の断面を示したものである。この区間のランプトンネル1は、本線トンネル2を構築するシールドマシンによって切削されない一般部11と隔壁12、および隔壁12よりも本線トンネル側に充填された裏込め材13とから構成される。一般部11は、通常のコンクリート製セグメントにて構築され、隔壁12は、鋼製セグメント12a,12bによって構築される。ランプトンネル1の構築は、通常の円形断面のシールドマシンを使用しておこなわれる。シールドマシン内部において、一般部11と隔壁12が閉合するようにエレクタ装置によって組みつけられ、地盤G内に組みつけられたセグメント(断面視が欠損円形状)が設置される。円形の面盤により地盤Gは断面が円形に切削されるため、隔壁12よりも本線トンネル側(一般部11と反対側)においては、隔壁12と地盤Gとの間に空洞が生じることとなる。この空洞内には、シールドマシン内部からモルタル等の裏込め材13が充填されることにより、図2に示す断面のランプトンネル1が構築できる。なお、ランプトンネル1のうち、分合流部3を形成しない区間においては、隔壁12や裏込め材13が充填される部分のない一般的な円形断面シールドトンネルが構築される。
Next, a method for constructing the junction / junction portion of the tunnel will be described with reference to FIGS.
In the first step, the shield machine started from the
図3は、図2における隔壁12を構成する鋼製セグメントのうち、鋼製セグメント12aの一実施形態を示したものである。鋼製セグメント12aは、トンネルの周方向に延びる複数の主桁12a1,12a1,…と、主桁12a1,12a1間に取り付けられたスキンプレート12a2とから構成される。このスキンプレート12a2は、後述するように、施工の途中で主桁12a1,12a1から取り外されることから、主桁12a1とスキンプレート12a2の取り付けは、例えばボルト接合が好ましいが、溶接接合であってもよい。
FIG. 3 shows an embodiment of the
次に、第二工程に移行し、本線トンネル2をシールドマシンによって構築する。図4は、本線トンネル2がランプトンネル1と併設する区間の断面を示したものである。本線トンネル2の構築に際しては、シールドマシンにより、ランプトンネル1を構成する裏込め材13が充填された部分を切削しながら本線トンネル2の構築がおこなわれる。ここで、ランプトンネル1は、一般部11と隔壁12とによって構造的に安定している。
Next, it transfers to a 2nd process and the
このトンネル併設区間において、本線トンネル2を側方へ拡幅する場合(拡幅部23)には、シールドマシンの面盤側面に装着され、面盤の径方向に伸縮可能な公知の拡幅カッター(図示せず)を稼動させることによって容易に拡幅施工をおこなうことができる。なお、使用するシールドマシンは一基であっても複数基であってもよい。すなわち、1基のシールドマシンを使用する場合には、はじめにランプトンネル1を構築し、その後に本線トンネル2を構築する手順となり、例えば2基のシールドマシンを使用する場合には、ランプトンネル1の施工を先行させ、遅れて別途のシールドマシンにより本線トンネル2の施工がおこなわれる手順となる。1基のシールドマシンによって施工がおこなわれる場合には、上記する拡幅カッターを備えたシールドマシンを使用するのが好ましく、2基以上のシールドマシンを使用する場合には、少なくとも本線トンネル2を構築するシールドマシンに拡幅カッターが備えられていればよい。
When the
ランプトンネル1と本線トンネル2の併設施工後、第三工程に移行する。まず、図5に示すように、一方のトンネルの坑内から他方のトンネルに向かって地盤改良4を造成する。地盤改良4は、構築される連通部の上方および下方の地盤内に造成される。この地盤改良は、一方の坑内から単管や二重管を地盤内に挿入して薬液を注入する方法(薬液注入工法)や、坑内から単管や二重管を地盤内に挿入し、硬化剤と圧縮空気を地盤内に噴出しながら水平コラムを造成する方法(高圧噴射撹拌工法)など適宜の方法が使用できる。
After the
地盤改良4の造成後、双方のトンネルを構成する鋼製セグメントのスキンプレートを撤去し、裏込め材13を切削することにより、双方のトンネル間の往き来を可能にする。裏込め材13は地盤改良4部分が露出するまで確実におこない、連通部の内壁面に露出した地盤改良4部分に止水用プレート5を当接させ、双方のトンネルと止水用プレート5とを溶接接合させる。地盤改良4と止水用プレート5とにより、二重の止水対策がおこなわれることとなる。
After the
次に、連通部6の躯体の構築をおこなう。連通部6の躯体は、図6に示すように、双方のトンネルに跨る床スラブ63と、一方のトンネル内に構築される柱61,61,…と、柱61,61,…から他方のトンネルに延びる梁62,62,…とから構成される。ここで、ランプトンネル1側の鋼製セグメントの主桁12b1と本線トンネル2側の鋼製セグメントの主桁22a1は残置した状態となっており、この主桁12b1,22a1を巻き込むように床スラブ63や梁62が構築される。床スラブ63や梁62、柱61はコンクリートを現場打ちする方法によっておこなわれるが、主桁12b1,22a1が残置しているため、かかるコンクリートが強度を発現するまでは、この主桁12b1,22a1によって連通部6に作用する土圧を支持することが可能となる。
Next, the housing of the
なお、主桁12b1,22a1のうち、床スラブ63や梁62によって埋め込まれる箇所には予めスタッドジベルを取り付けておくことにより、連通部6と双方のトンネルとの接合部の強度を高めることができる。
In addition, the strength of the junction part of the
連通部6の躯体強度が所定強度まで発現した段階で、主桁12b1,22a1の撤去をおこなうことにより、連通部6の構築が完了する。連通部6の構築完了により、分合流部3の構築が完了することとなる(図7参照)。
By removing the main girders 12b1 and 22a1 at the stage where the frame strength of the
一方、本線トンネル2の側方に拡幅部23が形成されている場合の完成した分合流部3が図8に示されている。拡幅部23を成形することで、本線トンネル2の初期の内部空間を確保しながら、連通部を門型の構造体7(天井73と、柱71,72からなる構造体)にて構築することができる。図からも明らかなように、柱72の構築によって侵された本線トンネル2の内部空間は、拡幅部23によって担保される。連通部をかかる門型の構造体7から構成することで、各構成部材を小規模化することができ、さらには部材仕様をランクダウンさせることができるため、さらに工費の低減を図ることが可能となる。
On the other hand, the completed junction part 3 in the case where the
上記する本発明のトンネルの分合流部の構築方法によれば、併設するトンネル間の離隔を可及的に短くすることで、連通部の規模を比較的小規模なものとでき、止水用の地盤改良範囲も小さくすることができる。また、一般の円形断面のシールドマシンを使用でき、場合によっては該シールドマシンを1基使用するだけで、ランプトンネル〜本線トンネル、および分合流部のすべての施工をおこなうことが可能となる。したがって、工費を従来の施工方法に比べて格段に低減することが可能となる。 According to the above-described method for constructing the junction / junction part of the tunnel according to the present invention, the size of the communication part can be made relatively small by shortening the separation between adjacent tunnels as much as possible, The ground improvement range of can also be reduced. In addition, a shield machine having a general circular cross section can be used. In some cases, it is possible to perform all construction of the lamp tunnel to the main line tunnel and the merging / merging portion by using only one shield machine. Therefore, the construction cost can be significantly reduced as compared with the conventional construction method.
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
1…ランプトンネル(第一のトンネル)、11…一般部、12…隔壁、12a…鋼製セグメント、12a1,12b1,22a1…主桁、12a2…スキンプレート、13…裏込め材、2…本線トンネル(第二のトンネル)、21…一般部、22…撤去部、23…拡幅部、3…分合流部、4…改良地盤、5…止水用プレート、6…連通部、61…柱、62…梁、63…床スラブ、7…門型の構造体
DESCRIPTION OF
Claims (7)
坑内が隔壁によって2つに分割された第一のトンネルをシールドマシンによって構築する第一工程と、
前記第一のトンネルのうち、隔壁よりも第二のトンネル側の一部と干渉するように該第二のトンネルをシールドマシンによって構築する第二工程と、
前記隔壁を構成するセグメントおよび該隔壁に対向する第二のトンネルのセグメントを撤去し、併設するトンネルの間を連通させる連通部空間を形成し、該連通部を構成する天井と床と柱または壁を構築する第三工程と、からなり、
前記第一のトンネルがランプトンネルであり、前記第二のトンネルが本線トンネルであることを特徴とするトンネルの分合流部の構築方法。 A method for constructing a merging and merging portion of a tunnel formed by connecting a first tunnel and a second tunnel to be provided in a direction perpendicular to both axial centers,
A first step of constructing a first tunnel in which a mine is divided into two by a partition wall by a shield machine;
A second step of constructing the second tunnel by a shield machine so as to interfere with a part of the first tunnel on the second tunnel side from the partition;
The segment constituting the partition and the segment of the second tunnel facing the partition are removed to form a communication space that communicates between the adjacent tunnels, and the ceiling, floor, column, or wall constituting the communication and the third step to build, Ri Tona,
A method for constructing a junction / merging portion of a tunnel, wherein the first tunnel is a ramp tunnel and the second tunnel is a main tunnel .
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