JP4812134B2

JP4812134B2 - 拡幅トンネルの構築方法

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Publication number: JP4812134B2
Application number: JP2008128659A
Authority: JP
Inventors: 憲治今井; 泰治花岡; 尉堀見; 賢治荒川; 正明大林
Original assignee: Hitachi Zosen Corp; Okumura Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp; Okumura Corp
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2008-05-15
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2020-09-28
Also published as: JP2008190321A

Description

本発明はトンネル掘削機によって掘削されるトンネル内の所定区間にトンネル本体部の形成と共にトンネル拡幅部を形成する拡幅トンネルの構築方法に関するものである。

トンネル掘削機によって地下トンネルを掘削する場合、トンネル内に道路部と共にこの道路部の一部区間における側部に該道路部を拡幅した非常駐車帯部や設備設置場所等の拡幅部を構築する必要がある。このような拡幅トンネルを構築する方法としては、従来から、大径のトンネル掘削機によって該トンネル拡幅部を包含する大径のトンネルを全長に亘って掘削し、拡幅部以外のトンネル部においては該拡幅部の幅寸法だけ小径のトンネル覆工をセグメントの組み立てによって形成すると共に拡幅部においてはその空間部を上記小径のトンネル覆工に連通させた状態にしてその他の部分を小径のトンネル覆工と同径のトンネル覆工を同じくセグメントを組み立てることによって形成し、大径のトンネル掘削壁面とトンネル覆工の外周面との間の空間部に土砂等の間詰め材を充填することによって構築する方法が開発されている。

また、このようなトンネル拡幅部の構築方法以外に、トンネル断面方向に拡縮自在なスキンプレートを有するシールド掘削機を用いて道路の側部における所定区間部分に拡幅部を構築する方法も知られている。

特開平９−１７７４７５号公報

しかしながら、前者の方法によれば、大径のトンネル掘削機によって全長に亘って拡幅部の径に等しいトンネルを掘削するものであるから、過大設計になって極めて不経済であるばかりでなくトンネルの掘削効率が低下するという問題点があり、その上、拡幅部以外のトンネル部においては該拡幅部の幅寸法だけ小径のトンネル覆工をセグメントの組み立てによって形成したのち、大径のトンネル掘削壁面とトンネル覆工の外周面との間の空間部に土砂等の間詰め材を充填しているため、多量の間詰め材を充填する必要があると共にその充填作業に長時間を要して施工期間が長期化し、工事費が高くつくという問題点がある。

一方、後者のトンネル断面方向に拡縮自在なスキンプレートを有するシールド掘削機を用いて道路の側部における所定区間部分に拡幅部を構築する方法においては、構造上、スキンプレートの拡大、縮小幅に制約があり、その上、シールド掘削機全体の構造が複雑となって、操作が煩雑化するという問題点がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、所定の広さを有する拡幅部を正確に且つ能率よく形成し得ると共に間詰め材の使用量を必要最小限度にすることができ、施工期間の短縮を図ることができる拡幅トンネルの構築方法を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の拡幅トンネルの構築方法は、請求項１に記載したように、トンネル内の一部区間の側部に拡幅部を設ける拡幅トンネルの構築方法であって、円筒形状のスキンプレートの一側部に外側方に向かって凸円弧状に膨出した拡幅部形成用スキンプレート部を一体に設けて、このスキンプレート部で囲まれた中空内部を上記円筒形状のスキンプレート内に全面的に連通させた拡幅形成部に形成しているシールド掘削機によって断面円形状のトンネル本体部とこのトンネル本体部の一側部に連通したトンネル拡幅部とをトンネル全長に亘って同時に掘削していくと共に、その掘削中に上記円筒形状のスキンプレートの内周面に沿ってトンネル周方向に湾曲した複数個のセグメントを連結することによって１リング分の円環状トンネル覆工部を順次組み立てると共にこれらの円環状トンネル覆工部をシールド掘削機によって掘削された上記トンネル本体部側に順次送り出すことにより、上記トンネル拡幅部を該トンネル拡幅部に対向した上記トンネル覆工部によって隠蔽している所定長のトンネル覆工を築造する一方、トンネル拡幅部を残しておきたい一部区間においては、上記円筒形状のスキンプレートの内周面から上記拡幅部形成用スキンプレート部の内周面に沿ってセグメントを組み立てることにより、上記拡幅形成部を隠蔽していない１リング分のトンネル覆工部を順次形成すると共にこれらのトンネル覆工部を後方の掘削壁面側に送り出すことにより、トンネル拡幅部を隠蔽することなくトンネル本体部と連通させた状態でトンネル本体部からトンネル拡幅部の掘削壁面全面にトンネル覆工を施工することを特徴とするものである。

さらに、請求項２に係る発明は、上記拡幅トンネルの構築方法において、トンネル覆工によって隠蔽されたトンネル拡幅部内に土砂等の間詰め材を充填すること特徴とする。

本発明の拡幅トンネルの構築方法によれば、円筒形状のスキンプレートの一側部に外側方に向かって凸円弧状に膨出した拡幅部形成用スキンプレート部を一体に設けて、このスキンプレート部で囲まれた中空内部を上記円筒形状のスキンプレート内に全面的に連通させた拡幅形成部に形成しているシールド掘削機によって断面円形状のトンネル本体部とこのトンネル本体部の一側部に連通したトンネル拡幅部とをトンネル全長に亘って同時に掘削していくと共に、その掘削中に上記円筒形状のスキンプレートの内周面に沿ってトンネル周方向に湾曲した複数個のセグメントを連結することによって１リング分の円環状トンネル覆工部を順次組み立てると共にこれらの円環状トンネル覆工部をシールド掘削機によって掘削された上記トンネル本体部側に順次送り出すことにより、上記トンネル拡幅部を該トンネル拡幅部に対向した上記トンネル覆工部によって隠蔽している所定長のトンネル覆工を築造する一方、トンネル拡幅部を残しておきたい一部区間においては、上記円筒形状のスキンプレートの内周面から上記拡幅部形成用スキンプレート部の内周面に沿ってセグメントを組み立てることにより、上記拡幅形成部を隠蔽していない１リング分のトンネル覆工部を順次形成すると共にこれらのトンネル覆工部を後方の掘削壁面側に送り出すことにより、トンネル拡幅部を隠蔽することなくトンネル本体部と連通させた状態でトンネル本体部からトンネル拡幅部の掘削壁面全面にトンネル覆工を施工することを特徴とするものであるから、円筒形状のスキンプレートを有する掘削機本体によって該掘削機本体と略同大、同径のトンネル本体部を全長に亘って能率よく掘削することができると共にこのトンネル本体部の掘削と同時に該トンネル本体部の側部に設けている拡幅形成部によって所定の広さを有する拡幅部を全長に亘って正確に且つ能率よく掘削、形成することができる。

さらに、トンネル内における所定区間部分において、これらのトンネル本体部の掘削壁面からこの掘削壁面に連続するトンネル本体部の側部に形成されたトンネル拡幅部の掘削壁面に亘ってトンネル覆工を施工するものであるから、該トンネル覆工の外周面側に間詰め材を充填することなくトンネル本体部側に設けられる道路部の側部にトンネル拡幅部側に設けられる非常駐車帯部や設備設置場所等を幅方向に拡幅形成したトンネル区間部を容易に施工することができると共に、その区間部以外のトンネル内においては、トンネル本体部の掘削壁面にトンネル拡幅部を隠蔽したトンネル覆工を施工するものであるから、該トンネル本体部の全長に亘って一定幅を有する道路部を能率よく築造し得るものである。

また、請求項２に係る発明によれば、トンネル覆工によって隠蔽された上記トンネル拡幅部内に土砂等の間詰め材を充填するものであるから、該間詰め材によってトンネル拡幅部内に地盤が崩落するのを確実に防止することができるのは勿論、間詰め材の充填はトンネル拡幅部内のみであるから、その充填量が少なくて経済的であると共に拡幅トンネルの施工期間の短縮を図ることができる。

次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１〜図４は拡幅トンネルを構築するためのトンネル掘削機を示すもので、断面円形状のトンネル本体部T₁を掘削する掘削機本体１と、この掘削機本体１の一側部に一体に設けられて上記トンネル本体部T₁の一側部に該トンネル本体部T₁と連通するトンネル拡幅部T₂を掘削するための拡幅形成部２とから構成されている。

掘削機本体１は、一定長さを有する円筒形状のスキンプレート11の開口前端部に隔壁12を一体に設けてこの隔壁12にスキンプレート11の開口前端に配設したカッターヘッド13を回転自在に支持させていると共に該隔壁12の後面に装着した駆動モータ14によってカッターヘッド13を回転させるように構成していると共にスキンプレート11の後部内周面に円環状のリブ15を固着してこのリブ15にスキンプレート11の内周面に沿って周方向に一定間隔毎に複数本の推進ジャッキ16を装着してあり、さらに、上記カッタヘッド13の後面と隔壁12の前面間で形成された土砂取込室17にスクリューコンベアからなる土砂排出手段18の開口前端部を連通させてある。

上記円筒形状のスキンプレート11の一側部には、図３、図４に示すように外側方に向かって凸円弧状に膨出した拡幅部形成用スキンプレート部21が一体に設けている。即ち、スキンプレート11の一側部を上記トンネル拡幅部T₂の形成に必要な円弧長だけ全長に亘って切除し、この切除部に外側方に向かって凸円弧状に湾曲した断面Ｃ字状のスキンプレート部21の上下端を一体に連設してあり、該スキンプレート部21で囲まれた中空内部をスキンプレート11内と全面的に連通している上記拡幅形成部２に形成し、この拡幅形成部２内にトンネル拡幅部T₂を掘削するためのカッタヘッド23を配設している。

このカッタヘッド23は図３に示すように、上記スキンプレート11の開口端に配設しているトンネル本体部掘削用カッタヘッド13よりも小径に形成されていると共に上記凸円弧状のスキンプレート部21の開口端にその外周一部を沿わせて該スキンプレート部21で囲まれた三日月形状の空間部、即ち、上記拡幅形成部２の開口前端からその一部を前方に露出させ且つ上記カッタヘッド13の後方一側部に大部分を重ね合わせた状態に配設して該小径カッタヘッド23の回転中心軸を隔壁12の一側部に回転自在に支持させていると共に該隔壁12の一側部後面に装着した駆動モータ24によってこの小径カッタヘッド23を回転させるように構成している。

また、上記隔壁12の一側部に凸円弧状スキンプレート部21で囲まれた空間部と同一形状の正面三日月形状の隔壁部22を一体に連設してこの隔壁部22の外周端面を上記スキンプレート部21の内周面に固着させてあり、さらに、この隔壁部22の前面と小径カッタヘッド23の後面間に上記土砂取込室17と連通した土砂取込室27を設けて該土砂取込室27にスクリューコンベアからなる土砂排出手段28の開口前端部を連通させてある。また、上記リブ15もその一側部に凸円弧状スキンプレート部21で囲まれた空間部と同一形状の正面三日月形状のリブ部25を一体に連設して図１に示すように、その外周端面を上記スキンプレート部21の後部内周面に固着させてあり、さらに、図４に示すように、このリブ部25にスキンプレート部21の内周面に沿って周方向に一定間隔毎に複数本の拡幅用シールドジャッキ26を装着している。

この拡幅用シールドジャッキ26は上記推進ジャッキ16と共に前後方向に向けて配設されてあり、そのピストンロッドの先端面（後端面）に妻型枠サポート部材３を介して拡幅形成部２の内部空間と同一断面形状、即ち、断面三日月形状の妻型枠４を着脱自在に連結している。この妻型枠４はその外周面をスキンプレート部21の内周面に前後摺動自在に摺接していると共に内周面にシール部材5Bを装着して該シール部材5Bをトンネル本体部T₁内で円形リング状に組み立てられるセグメントａの外周面の一部、即ち、掘削機本体１から拡幅形成部２の臨むセグメントａの外周面に圧接させるように構成している。同様に、スキンプレート11とスキンプレート部21の後端部内周面にもシール部材5Aが装着されている。

上記妻型枠４には前後方向に貫通した間詰め材注入孔31を設けていてこの開口前端部に機内側から間詰め材供給管32を着脱自在に連結、連通させてあり、この間詰め材供給管32は図５に示すように、機内から後方に延設され、既に施工したトンネル覆工Ａ内にシールド掘削機と一体に移動する台車上の圧送ポンプ34に連結している。

一方、上記スクリューコンベアからなる土砂排出手段18、28には該土砂排出手段18、28の土砂排出終端部から排出ポンプ19によって掘削土砂をトンネル後方に搬出する土砂搬出主管20を連結させていると共にこの土砂搬出主管20に掘削土砂の一部を土砂貯留槽35に供給する分岐管20a を連結、連通させている。土砂貯留槽35はその槽内の土砂をセメント系固化材槽36内のセメント系固化材と所定割合で混合して間詰め材Ｂを調製し、間詰め材貯留槽37内に貯留するように構成していると共にこの間詰め材貯留槽37内から上記圧送ポンプ34によって間詰め材Ｂを供給管32に送り出すように構成している。なお、土砂貯留槽35やセメント系固化材槽36及び間詰め材貯留槽37は上記圧送ポンプ34と同様にシールド掘削機と一体に移動する台車上に搭載されている。

このように構成したシールド掘削機によって、道路部を築造するためのトンネル本体部T₁と道路部の一側部に非常駐車帯部等の拡幅部T₂を構築する方法について次に説明する。まず、トンネル本体部T₁を築造するには図１、図６に示すように、掘削機本体１の円筒状スキンプレート11の内周面に沿ってトンネル周方向に湾曲した複数個のセグメントａを順次連結することによって１リング分の円環状トンネル覆工部A₁を組み立てる。この際、拡幅形成部２に対向するセグメントａは妻型枠サポート部材３の内周面に沿って組み立てる。

スキンプレート11内で組み立てたトンネル覆工部A₁の後端面は、先に組み立てられて機内から後方に送り出された既設のトンネル覆工Ａの前端面に突き合わせて一体に接続される。なお、既設のトンネル覆工Ａの外周面に妻型枠４の内周面に装着しているシール部材5B及びスキンプレート11の内周面に装着しているシール部材5Aに圧接させた状態にして機内への地下水等の浸入を防止する。また、隣接するリング状トンネル覆工部の接合端面にはパッキン部材が装着されていて接合した際に互いに密着している。

こうして組み立てたトンネル覆工部A₁の前端面にスキンプレート11の後部内周面に装着している複数本の推進ジャッキ16のロッドを図７に示すように伸長させることにより当接させ、その状態からさらにこれらの推進ジャッキ16のロッドを伸長させることによってトンネル覆工Ａに推進反力を支持させながらシールド掘削機全体を推進させると共にカッタヘッド13と小径カッタヘッド23とを回転駆動することによってカッタヘッド13により断面円形状の一定長のトンネル本体部T₁を、カッタヘッド13の一側部から突出した小径カッタヘッド23の一部によって該トンネル本体部T₁の一側部に連通した断面三日月形状のトンネル拡幅部T₂を掘削する。さらに、シールド掘削機の掘進に応じて拡幅用シールドジャッキ26を伸長させることにより妻型枠サポート部材３を介して妻型枠４をトンネル拡幅部T₂内に注入、充填された間詰め材Ｂを圧密状となるように押圧する。

シールド掘削機の掘進に従って、上記トンネル覆工部A₁は掘削されたトンネル本体部T₁側に押し出され、該トンネル覆工部A₁が妻型枠４の後端部の位置まで送り出された時にシールド掘削機の掘進を停止させて図８に示すように推進ジャッキ16を収縮させることによりスキンプレート11の後部に次のセグメントａの組立空間部を設け、再び、上記同様にしてスキンプレート11の内周面に沿って１リング分の円環状トンネル覆工部を組み立てたのち、推進ジャッキ16のロッドを伸長させてこのトンネル覆工部をシールド掘削機によって掘削されたトンネル本体部T₁側に送り出す。この作業を繰り返すことによって一側部のトンネル拡幅部T₂を該トンネル拡幅部T₂に対向した覆工部によって隠蔽している所定長のトンネル覆工Ａを築造するものである。なお、このトンネル覆工Ａの外周面とトンネル掘削壁面間の隙間に機内側からスキンプレートの外周面に沿って裏込め材を注入、充填する。

このトンネル覆工Ａの築造時において、機内で組み立てたトンネル覆工部A₁をトンネル本体部T₁側に送り出した時に、該トンネル覆工部A₁の一側外周面と小径カッタヘッド23により掘削された掘削壁面間、即ち、トンネル拡幅部T₂が未だ間詰め材Ｂをしていない空間部となり、この空間部内に先に注入、充填した間詰め材Ｂと連続するように間詰め材Ｂを注入、充填して硬化させる。

間詰め材Ｂの充填は、トンネル覆工部内に配設している台車上に搭載された上記圧送ポンプ34によって行われる。即ち、間詰め材貯留槽37内の間詰め材Ｂから該圧送ポンプ34によって間詰め材Ｂを供給管32に送り出し、該供給管32から妻型枠サポート部材３の供給孔31とこの供給孔31に連通している妻型枠４の注入孔33を通じてトンネル拡幅部T₂内の空間部に注入することによって行われる。

こうして、シールド掘削機によって掘削される所定長のトンネル本体部T₁にトンネル覆工Ａを施工し、シールド掘削機が非常駐車帯部等の拡幅部築造位置に達すると、図９に示すように、掘削機本体１の側部の拡幅形成部２側において、拡幅用シールドジャッキ26のロッド端に連結している妻型枠サポート部材３を取り外し、妻型枠４を最前部のトンネル覆工部A₁の一側部外周面上に残置させた状態で、取り外した妻型枠サポート部材３の空間部を利用して該空間部内にリング状に組立てた反力受けセグメント部材６の一側部を配設する。

この反力受けセグメント部材６は、上記セグメントａと同一厚みで同一湾曲度を有し、且つトンネル長さ方向の幅が一定に形成された複数個のセグメント部材6aを掘削機本体１のスキンプレート11の内周面に沿ってリング状に組立てると共に、拡幅形成部２側においては、該拡幅形成部２内に向かって膨出する肉厚のセグメント部材6bを組み込むことによって外周面が拡幅形成部２のスキンプレート部21の内周面に沿った断面三日月形状のセグメント部に形成されている。

この反力受けセグメント部材６における後端面内周部を上記最前部のトンネル覆工部A₁の前端面にボルト等により一体に連結すると共に拡幅形成部２内に突出しているセグメント部6bの後端面外周部を上記妻型枠４の前端面に当接させる一方、前端面に推進ジャッキ16と拡幅シールドジャッキ26とのロッド端を当接させてこれらのジャッキ16、26を伸長させることによりシールド掘削機を掘進させる共に、その掘進によって掘削されたトンネル本体部T₁とトンネル拡幅部T₂の掘削壁面に向かって反力受けセグメント部材６の一部を送り出す。

そして、一定長のトンネルが掘削されると、推進ジャッキ16及び拡幅シールドジャッキ26を収縮させてその収縮により形成されたスキンプレート11及びスキンプレート部21内の空間部にこれらのスキンプレート11の内周からスキンプレート部21の内周面に沿って図10、図11に示すようにセグメントａを組み立て、拡幅形成部２のスキンプレート部21に沿って組み立てたセグメントａによる膨出覆工部A₂₂ の上下端が掘削機本体１のスキンプレート11に沿って組み立てたセグメントａによる断面Ｃ字状の覆工部A₂₁ の上下端面に連続したトンネル覆工部A₂を形成する。

このトンネル覆工部A₂の後端面を上記反力受けセグメント部材６の前端面に当接させてボルト等により一体に連結すると共に、該トンネル覆工部A₂の上記断面Ｃ状状の覆工部A₂₁ の前端面と膨出覆工部A₂₂ の前端面とに推進ジャッキ16と拡幅用シールドジャッキ26とをそれぞれ当接させて伸長させることにより、シールド掘削機を掘進させる共に掘削されたトンネル本体部T₁とトンネル拡幅部T₂との掘削壁面側に反力受けセグメント部材６と該トンネル覆工部A₂の後部を送り出す。なお、拡幅用シールドジャッキ26の内側方に配設している複数個の推進ジャッキ16はトンネル覆工部A₂の前端面に対向していないから、収縮させた状態を維持する。

シールド掘削機の掘進によって一定長のトンネルが掘削されると、その掘進を停止させ、推進ジャッキ16と拡幅用シールドジャッキ26とを収縮させて１リング分のトンネル覆工部の組立用空間部を設け、該空間部に次の１リング分のトンネル覆工部A₂をスキンプレート11及びスキンプレート部21の内周面に沿って組み立ててその後端面を先に組み立てた上記トンネル覆工部A₂の前端面に接合、連結させ、再び、このトンネル覆工部A₂の前端面に図12に示すように推進ジャッキ16と拡幅用シールドジャッキ26とをそれぞれ当接させて伸長させることによりシールド掘削機後方の掘削壁面側に送り出す。

以下、同様にして機内で組み立てたトンネル覆工部A₂を順次トンネル長さ方向に接合、連結しながら掘削壁面に送り出して上記図11に示すように、トンネルの所定長さ区間の側部にトンネル本体部T₁側に向かって開口した非常駐車帯部等のトンネル拡幅部T₂を覆工している一定長さのトンネル覆工A'を築造する。なお、このトンネル覆工A'の外周面とトンネル掘削壁面間の隙間に機内側からスキンプレートの外周面に沿って裏込め材を注入、充填する。

こうして、所定長さのトンネル区間に道路部Ｃを築造するためのトンネル本体部T₁と共に非常駐車帯部Ｄ等を築造するためのトンネル拡幅部T₂を被覆したトンネル覆工A'を施工したのち、再び、道路のみを築造するためのトンネル部を構築する。このトンネル部の構築方法は、まず、図13に示すようにトンネル覆工A'の終端部前端面に上記反力受けセグメント部材６と同大、同形の反力受けセグメント部材6'の後端面を当接させて一体に連結し、この反力受けセグメント部材6'の前端面に推進ジャッキ16と拡幅用シールドジャッキ26のロッド端を当接させて伸長させることによりシールド掘削機を一定長、掘進させると共に反力受けセグメント部材6'をその一部が機内から後方に送り出した状態にする。

次いで、図14に示すように、推進ジャッキ16と拡幅用シールドジャッキ26とを収縮させて拡幅用シールドジャッキ26のロッド端に新たな妻型枠４を仮連結しておくと共に掘削機本体１の円筒状スキンプレート11の内周面と妻型枠４の内周面に沿って複数個のセグメントａを順次連結することによって１リング分の円環状トンネル覆工部A₁を組み立てたのち、このトンネル覆工部A₁の前端面に推進ジャッキ16を当接させて伸長させることによりシールド掘削機を一定長、掘進させると共にその掘進に従ってトンネル覆工部A₁の後部を掘削壁面側に送り出す。

しかるのち、推進ジャッキ16を収縮させてそのロッド端とトンネル覆工部A₁の前端間の空間部を通じて上記拡幅用シールドジャッキ26のロッド端に連結している妻型枠４の連結を一旦解いて拡幅用シールドジャッキ26のロッド端と該妻型枠４との間に妻型枠サポート部材３を介在、連結させると共に図15に示すように、スキンプレート11の内周面とこの妻型枠サポート部材３の内周面に沿って複数個のセグメントａを連結することにより次のトンネル覆工部A₁を組み立てたのち、推進ジャッキ16を該トンネル覆工部A₁の前端面に当接させ、図16に示すように伸長させることによってシールド掘削機を一定長、掘進させると共に該トンネル覆工部A₁を後方に送り出す。

この時、シールド掘削機の掘進によって妻型枠４と反力受けセグメント部材6'間におけるトンネル拡幅部T₂の掘削壁面とトンネル覆工部A₁の外周面とで囲まれた部分に空間部が形成されるので、このトンネル拡幅部T₂の空間部内に上記同様にして圧送ポンプ34により供給管32から妻型枠４の注入孔31を通じて間詰め材Ｂを注入、充填する。

再び、上記同様にしてスキンプレート11の内周面に沿って１リング分の円環状トンネル覆工部A₁を組み立てたのち、推進ジャッキ16のロッドを伸長させてこのトンネル覆工部A₁をシールド掘削機によって掘削されたトンネル本体部T₁側に送り出すと共に拡幅形成部２によって掘削されたトンネル拡幅部T₂内に間詰め材Ｂを充填し、シールド掘削機の掘進に応じて拡幅用シールドジャッキ26を伸長させることによって間詰め材Ｂを圧密状態に押圧する。この作業を繰り返すことによって一側部に間詰め材Ｂを充填しているトンネル拡幅部T₂を有し且つ該トンネル拡幅部T₂を側部の覆工部によって隠蔽している所定長のトンネル覆工Ａを築造するものである。

こうしてトンネル本体部T₁の掘削壁面にトンネル拡幅部T₂を隠蔽しているトンネル覆工Ａを施工したのち、該トンネル覆工Ａの下部に図17に示すように道路部Ｃを築造する一方、トンネル拡幅部T₂をトンネル本体部T₁の一側部に連通させた状態でこれらのトンネル本体部T₁とトンネル拡幅部T₂との掘削壁面に施工したトンネル覆工A'内においては、図18、図19に示すようにトンネル本体部T₁の断面Ｃ状状の覆工部A₂₁ の下部に上記道路部Ｃに連続する道路部Ｃを築造すると共にトンネル拡幅部T₂の掘削壁面を被覆した膨出覆工部A₂₂で囲まれた下方空間部に上記道路部Ｃの側路となる非常駐車帯部や設備設置場所等の拡幅部Ｄを築造する。

なお、以上の実施例においては、トンネル拡幅部T₂を埋設状態にする場合、トンネル覆工Ａによってトンネル本体部T₁と遮断された該トンネル拡幅部T₂の空間部内に掘削土砂の一部とセメント系固化材との混合物よりなる間詰め材Ｂを注入、充填しているが、このような間詰め材Ｂによることなく、既設の間詰め材B'を該トンネル拡幅部T₂の空間部内に嵌合、介在させてもよい。

シールド掘削機の横断平面図。その縦断側面図。カッタヘッドの配設状態を示す正面図。推進ジャッキと拡幅用シールドジャッキとの配列状態を示す背面図。間詰め材の供給手段を示す簡略側面図。トンネル本体部の築造状態を示す横断面図。推進ジャッキを伸長させた状態の一部の横断面図。セグメントの組立空間部を設けた状態の横断面図。トンネル拡幅部の築造開始状態を示す横断面図。セグメントを組み立てた状態の横断面図。そのトンネル覆工部の縦断正面図。次のトンネル覆工部を組み立てた状態の横断面図。トンネル本体部の築造開始状態を示す横断面図。セグメントを組み立てた状態の横断面図。次のトンネル覆工部を組み立てた状態の横断面図。推進ジャッキを伸長させた状態の横断面図。道路部を築造した状態の縦断正面図。道路部と拡幅部とを築造した状態の縦断正面図。その簡略横断面図。

符号の説明

１掘削機本体
２拡幅形成部
４妻型枠
11 スキンプレート
13 カッターヘッド
16 推進ジャッキ
21 スキンプレート部
26 拡幅用シールドジャッキ
ａセグメント
A₁〜A₃ トンネル覆工部
Ａトンネル覆工
T₁ トンネル本体部
T₂ トンネル拡幅部
Ｂ間詰め材
ｂ拡幅部材

Claims

トンネル内の一部区間の側部に拡幅部を設ける拡幅トンネルの構築方法であって、円筒形状のスキンプレートの一側部に外側方に向かって凸円弧状に膨出した拡幅部形成用スキンプレート部を一体に設けて、このスキンプレート部で囲まれた中空内部を上記円筒形状のスキンプレート内に全面的に連通させた拡幅形成部に形成しているシールド掘削機によって断面円形状のトンネル本体部とこのトンネル本体部の一側部に連通したトンネル拡幅部とをトンネル全長に亘って同時に掘削していくと共に、その掘削中に上記円筒形状のスキンプレートの内周面に沿ってトンネル周方向に湾曲した複数個のセグメントを連結することによって１リング分の円環状トンネル覆工部を順次組み立てると共にこれらの円環状トンネル覆工部をシールド掘削機によって掘削された上記トンネル本体部側に順次送り出すことにより、上記トンネル拡幅部を該トンネル拡幅部に対向した上記トンネル覆工部によって隠蔽している所定長のトンネル覆工を築造する一方、トンネル拡幅部を残しておきたい一部区間においては、上記円筒形状のスキンプレートの内周面から上記拡幅部形成用スキンプレート部の内周面に沿ってセグメントを組み立てることにより、上記拡幅形成部を隠蔽していない１リング分のトンネル覆工部を順次形成すると共にこれらのトンネル覆工部を後方の掘削壁面側に送り出すことにより、トンネル拡幅部を隠蔽することなくトンネル本体部と連通させた状態でトンネル本体部からトンネル拡幅部の掘削壁面全面にトンネル覆工を施工することを特徴とする拡幅トンネルの構築方法。
トンネル覆工によって隠蔽されたトンネル拡幅部内に土砂等の間詰め材を充填することを特徴とする請求項１に記載の拡幅トンネルの構築方法。