JP4644060B2 - トンネルの構築方法および後行トンネルの構築方法 - Google Patents
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Description
各小断面トンネルの施工は、推進工法によりそれぞれ隣接する小断面トンネルに接するように行われており、先行して構築されたトンネル(以下、単に「先行トンネル」という場合がある)の函体の側面に形成されたガイド溝に、後行して構築されるトンネル(以下、単に「後行トンネル」という場合がある)の函体の側面に形成された突条を嵌合させながら掘進するものである。
つまり、元押しジャッキが函体に押し込み力を付与するとともに、掘進機の中折れジャッキが収縮するため、函体押し込み時の抵抗力が削減され、函体のスラスト分力を最小として、函体の損傷の可能性を最小化することが可能となる。また、中折れジャッキの収縮を調整することにより、函体を回転させて、所定の曲線線形による函体の配置が可能となる。
さらに元押しジャッキの函体側にスライド板を有していれば、曲線施工におけるジャッキの作用点の移動に容易に対応することが可能となる。
図1は、本実施形態に係るトンネルの構築方法および後行トンネルの構築方法により構築された大断面トンネルの概略を示す斜視図である。また、図2は、本実施形態に係る掘進機を示す図であって、(a)は平断面図、(b)は側断面図、(c)は(a)の部分拡大平断面図である。また、図3は、本実施形態に係る元押しジャッキを示す図であって、(a)は横断面図、(b)は側面図である。さらに、図4は、前記大断面トンネルの詳細を示す図であって、(a)は横断面図、(b)は(a)のX部分の拡大図である。
掘進機本体20は、図3(a)および(b)に示すように、鋼製の外殻を有しており、掘進機2の駆動系などを保護している。なお、本実施形態では、外殻が前側外殻20aと中央外殻20bと後側外殻20cとに3分割されている。なお、本実施形態では、前側外殻20aと中央外殻20bが請求項における前側胴体に対応し、後側外殻20cが後側胴体に対応する。ここで、掘進機本体20の分割数は3分割に限定されるものではないことはいうまでもなく、例えば、2分割でもよい。
ここで、掘進機本体20の構成は、前記のものに限定されるものではないことはいうまでもない。例えば、方向修正ジャッキ23および中折推進ジャッキ24の配置や設置数も限定されるものではなく、適宜トンネルの形状や現地の地質条件などに応じて設定するものとする。また、掘進機2の推進力が、元押しジャッキ3のみの推進力で切削が可能であれば、中折推進ジャッキではなく、中折れジャッキを配置すればよいことはいうまでもない。さらに、本実施形態では、中折れ機能と、推進機能とを備えた中折推進ジャッキを使用するものとしたが、中折れジャッキと推進ジャッキとをそれぞれ個別に配置してもよいことはいうまでもない。
ここで、そり部材22は、五角形に形成されており、突出時に前側外殻20aの外面よりも先行函体10a側に突出して先行函体10aとその面が当接する直線部22aと、直線部22aの前方において後方から前方に向かってそり部材22の突出長を徐々に小さくするテーパー部22bとを備えている。ここで、そり部材22の形状が限定されるものではないことはいうまでもない。また、そり部材22の突出の調整もそりジャッキ22cによるものではなく、適宜取り付け手段等を介して調整する等してもよい。
本実施形態に係る元押しジャッキ3は、図3(a)および(b)に示すように、トンネル1の軸方向に設置された複数(本実施形態では8本)のジャッキ30,30,…と、各ジャッキ30,30,…の両端に配設されたジャッキ受け31,31,…と、元押しジャッキ3の推進函体10と接する側の端部に配設された押輪32と、元押しジャッキ3の他方の端部に配設された反力板33とから構成されている。
また、本実施形態に係る掘進機2は、磁力検出部に加えて、先行函体10aに押し当てられたそり部材22の油圧力により、先行函体10aとの離隔距離を計測する。そして、先行函体10aと掘進機2との距離が近すぎる場合には、そり部材22を押出すことにより先行函体10aから反力をとって、掘進機2の方向を修正する。つまり、本実施形態における掘進機2の方向修正は、磁力検出部とそり部材22による2種類の離隔距離の計測結果に基づき、前側外殻20a(カッターヘッド21の向き)をそり部材22の圧力と方向修正ジャッキ23の伸縮により行い、中央外殻20bをそり部材22により先行函体10aから反力をとった状態で方向修正ジャッキ23を伸縮させるとともに中折推進ジャッキ24を伸張させることにより行い、後側外殻20cを中折推進ジャッキ24と元押しジャッキ3とのジャッキワークにより行う。
なお、下段内側のトンネル1cの構築に関して、掘進機2よる切削方法と掘進装置Mによるトンネル1の構築方法は、前記と同様なため、詳細な説明は省略する。
なお、下段内側のトンネル1cの構築に関して、掘進機2による切削方法と掘進装置Mによるトンネル1の構築方法は、前記と同様なため、詳細な説明は省略する。
なお、下段内側のトンネル1cの構築に関して、掘進機2よる切削方法と掘進装置Mによるトンネル1の構築方法は、前記と同様なため、詳細な説明は省略する。
そして、このセンサとそり部材22との2系統による離隔距離の測定を行うため、正確な施工を行うことを可能としている。
つまり、後行トンネル1Bとなる後行函体10bを先行トンネル1Aに沿って押し出す際には、後行函体10bのレール141は、先行函体10aのガイド溝13の内部にトンネル軸方向から挿入されことになるが、このレール141がガイド溝13の内部に遊嵌状態で入り込むので、先行トンネル1Aが蛇行等していても、あるいは、後行トンネル1Bの掘進機2にローリング等が生じていても、ガイド溝13とレール141とが直ちに競ってしまうというような不都合が発生することがなく、その結果、後行函体10bをスムーズに押し出すことが可能となる。
例えば、前記実施形態では、既設の盛土を貫通するトンネルについて、本発明のトンネルの構築方法および後行トンネルの構築方法を採用するものとしたが、例えば、大深度トンネルの施工や山岳地帯におけるトンネル施工など、本発明のトンネルの構築方法および後行トンネルの構築方法の適用箇所は限定されるものではないことはいうまでもない。
また、前記実施形態では、突部材を熱押形鋼からなるレールにより形成するものとしたが、例えば鋼板を組み合わせて形成してもよく、突部材の形成方法は限定されるものではない。同様に、前記実施形態では、ガイド溝について形鋼を組み合わせて形成するものとしたが、ガイド溝の形成方法も限定されるものではないことは、いうまでもない。
10 推進函体
13 ガイド溝
14 突部材
2 掘進機
20 掘進機本体
21 カッターヘッド
22 そり部材
23 方向修正ジャッキ
24 中折推進ジャッキ(中折れジャッキ)
3 元押しジャッキ
M 掘進装置
T 大断面トンネル
Claims (5)
- 前側胴体と後側胴体との接続部に中折れジャッキが配設された掘進機と、
前記掘進機の後方に連続して配設された函体を介して前記掘進機に推進力を付与する元押しジャッキと、
を利用して地中に前記函体を連続的に配置することにより曲線線形を有したトンネルを構築する方法であって、
曲線部において、
前記元押しジャッキにより推進力を付与するとともに前記中折れジャッキを伸縮させることにより前記前側胴体の向きを変更させる工程と、
前記元押しジャッキにより推進力を付与するとともに前記中折れジャッキを収縮させることにより前記後側胴体および前記後側胴体の後方から追従する函体の向きを前記前側胴体の向きに変更する工程と、
を含むことを特徴とする、トンネルの構築方法。 - 前側胴体と後側胴体との接続部に中折れジャッキが配設された掘進機と、
前記掘進機の後方に連続して配設された函体を介して前記掘進機に推進力を付与する元押しジャッキと、
前記掘進機に備えられたセンサと、
を利用して地中に前記函体を連続的に配置することにより曲線線形を有して先行して構築された先行トンネルに隣接して、後行トンネルを構築する方法であって、
前記センサにより先行して構築されたトンネルとの位置関係を測定し、前記位置関係に基づいて、前記元押しジャッキにより推進力を付与するとともに前記中折れジャッキを伸縮させることにより前記前側胴体の向きを変更させる工程と、
前記元押しジャッキにより推進力を付与するとともに前記中折れジャッキを収縮させることにより前記後側胴体および前記後側胴体の後方から追従する函体の向きを前記前側胴体の向きに変更する工程と、
を含むことを特徴とする、後行トンネルの構築方法。 - 前記掘進機が、前記掘進機本体の側面から前記先行トンネル方向に張り出すそり部材を備えており、前記センサにより測定された位置関係に基づいて前記そり部材の張り出し量を調節しながら前記先行トンネルに沿って後行トンネルを構築することを特徴とする、請求項2に記載の後行トンネルの構築方法。
- 前記そり部材が、該そり部材に作用する圧力により前記先行トンネルとの位置関係を測定し、該そり部材の張り出し力により前記掘進機の向きを変更させることを特徴とする、請求項3に記載の後行トンネルの構築方法。
- 前記センサが、磁力検出器であることを特徴とする、請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の後行トンネルの構築方法。
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