JP4934416B2 - How to construct a junction and junction of shield tunnel - Google Patents
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本発明は、先行トンネル(例えば、本線トンネル)に対して後行トンネル(例えば、ランプトンネル)を斜めに進入させて本線トンネルにランプトンネルを合流させる場合、あるいは本線トンネルからランプトンネルを斜めに退出させて本線トンネルからランプトンネルを分岐させる場合に使用されるシールドトンネルの分岐合流部施工方法に関する。 In the present invention, when a subsequent tunnel (for example, a ramp tunnel) enters obliquely with respect to a preceding tunnel (for example, a main tunnel) and merges the ramp tunnel with the main tunnel, or the ramp tunnel exits diagonally from the main tunnel. The present invention also relates to a method for constructing a branching / merging portion of a shield tunnel used when a ramp tunnel is branched from a main tunnel.
都市部においては、交通渋滞の対策の1つとしてシールド工法による長さ数kmの地下道路トンネルが数例計画されている。地下道路トンネルの場合、交通ネットワークの形成上、本線の途中に数カ所の出入り口ランプを設置する必要があるが、本線が地下にあるためにランプの接続が難しい工事になっている。 In urban areas, several examples of underground road tunnels with a length of several kilometers using the shield method are planned as one of the measures against traffic congestion. In the case of an underground road tunnel, it is necessary to install several entrance / exit ramps in the middle of the main line due to the formation of a traffic network. However, because the main line is underground, it is difficult to connect the lamps.
ランプ接続施工方法として、従来、開削で施工する方法と非開削で施工する方法があった。開削で施工する方法では、本線トンネルに沿った長い区間に山留工を設けて開削し、その内でランプ部を構築する。この方法では、地表面(主に道路)を長期間専用する必要がある。一方、非開削で施工する方法では、地中に本線トンネルとランプトンネルを併設した後、両トンネルから周辺地盤の改良・防護を行いながら切り拡げ、接続を行いランプ部を構築する。 As a lamp connection construction method, there have been a method of construction by open cutting and a method of non-cutting construction. In the method of construction by excavation, excavation is carried out by installing a mountain stop in a long section along the main tunnel, and a ramp part is constructed within that excavation. In this method, it is necessary to dedicate the ground surface (mainly roads) for a long time. On the other hand, in the non-open-cutting method, a main tunnel and a ramp tunnel are installed in the ground, then the surrounding ground is improved and protected from both tunnels, and connected to establish a ramp.
しかし、開削で施工する方法では、既交通流に大きな影響を与える問題があった。
非開削で施工する方法では、本線トンネルとランプトンネルとを併設させておき、それらを外挿する規模の構造を地下の土水圧の作用の下で施工することとなり、工期・工費が多大なものになってしまう。このように、一つのトンネルから別のトンネルを分岐させることは、周辺地山の地盤改良に非常に費用がかかり、また、工期短縮の妨げとなり、かつ安全面においても不安な点があった。
However, the method of construction by open-cutting has a problem that greatly affects the traffic flow.
In the method of non-open cutting construction, a main tunnel and a ramp tunnel are installed side by side, and a structure of a scale that extrapolates them is constructed under the action of underground soil water pressure, which requires a large construction period and cost. Become. As described above, branching from one tunnel to another tunnel is very expensive to improve the ground of the surrounding ground, hinders shortening of the construction period, and is uneasy in terms of safety.
ところで、本線トンネルに対してランプトンネルを斜めに進入させて本線トンネルにランプトンネルを合流させる発明が、提案されている(特許文献1参照)。
しかし、特許文献1の技術を実施する場合、下記に示す困難な問題がある。 However, when the technique of Patent Document 1 is implemented, there are the following difficult problems.
先ず第1に、シールドマシンによる掘削、掘進を容易にするための地山改良を、切削状況に応じて行う効率的かつ経済的な工法が未解決である。 First of all, an efficient and economical construction method for performing ground improvement for facilitating excavation and excavation by a shield machine according to the cutting situation has not been solved.
第2に、本線トンネルとランプトンネルの合流部では、合流施工に際して広い占有面積を必要とするが、占有面積を小さくする効率的な工法が未解決である。 Secondly, at the junction between the main tunnel and the ramp tunnel, a large occupied area is required for the merge construction, but an efficient construction method for reducing the occupied area has not been solved.
第3に、本線トンネルとランプトンネルを合流させる場合、本線トンネル側とランプトンネル側とを対向させて大掛かりに開口させ、不要になった多数のセグメントを解体する作業を必要とするが、セグメント解体作業の効率的な工法が未解決である。 Thirdly, when the main tunnel and the ramp tunnel are merged, the main tunnel side and the ramp tunnel side are opposed to each other, and a large-scale opening is required to dismantle many segments that are no longer needed. An efficient work method is still unsolved.
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、先行トンネルに対して後行トンネルを合流させるに際して、安全に、効率良く工事ができ、工期の短縮と工事費用の大幅な削減が可能で、種々の合流角度にも対応できるシールドトンネルの分岐合流部施工方法を
提供することを課題とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and when joining the succeeding tunnel to the preceding tunnel, the construction can be performed safely and efficiently, and the construction period can be shortened and the construction cost can be greatly reduced. Thus, an object of the present invention is to provide a method for constructing a branching / merging portion of a shield tunnel that can cope with various merging angles.
本発明は、前述の課題を解決するために、以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means in order to solve the aforementioned problems.
すなわち、本発明のシールドトンネルの分岐合流部施工方法は、
先行トンネルに対して後行トンネルを斜めに進入させて先行トンネルに後行トンネルを合流させる場合、あるいは先行トンネルから後行トンネルを斜めに退出させて先行トンネルから後行トンネルを分岐させる場合に使用されるシールドトンネルの分岐合流部施工方法であって、
先行トンネルと後行トンネルの合流前及び合流初期の段階において、
先行トンネル側の前記分岐合流部内に中埋材を充填する中埋材充填工程と、
先行トンネルに常設するセグメントに比して、後行側シールド掘進機の切削が可能な切削可能セグメントを常設セグメントの代わりに先行トンネル側の分岐合流部に備えておく先行トンネル施工工程と、
前記後行側シールド掘進機によって後行トンネルを施工しつつ掘進して前記中埋材及び先行トンネル側の前記切削可能セグメントを切削して前記先行トンネル内に進行方向斜めから進入する後行トンネル進入施工工程と、
前記分岐合流部の周辺の地山を両トンネルより改良する地山改良工程と、
前記進入した後行トンネルと先行トンネルとが対向する部分の常設セグメントを外して両トンネルの対向部分を開口し、この開口部周辺の前記中埋材を除去すると共に、先行トンネルの切削されずに残った前記切削可能セグメントを外して前記先行トンネル側及び後行トンネル側の対向する側面を連通させる側面連通工程と、
両トンネルの建築部分を構築する建築部分構築工程と、
を備えていることを特徴とする。
That is, the method for constructing the branching junction of the shield tunnel of the present invention is as follows.
Used when the succeeding tunnel is obliquely entered with respect to the preceding tunnel and the succeeding tunnel is merged with the preceding tunnel, or when the succeeding tunnel is obliquely exited from the preceding tunnel and the succeeding tunnel is branched from the preceding tunnel A method for constructing a branching junction of a shield tunnel,
Before joining the early and succeeding tunnels and at the early stage of joining,
A filling material filling step of filling the filling material in the branching junction on the preceding tunnel side;
Compared to the segment that is permanently installed in the preceding tunnel, the preceding tunnel construction process in which a cutable segment that can be cut by the trailing shield machine is provided in the branching junction on the preceding tunnel side instead of the permanent segment,
The following tunnel entering into the preceding tunnel obliquely entering the preceding tunnel by excavating while constructing the succeeding tunnel by the following shield excavator and cutting the cutable segment on the buried material and the preceding tunnel side. Construction process,
A natural ground improvement process for improving the natural ground around the branch and junction part from both tunnels,
Remove the permanent segment of the portion where the following incoming tunnel and the preceding tunnel face each other, open the opposite portions of both tunnels, remove the embedding material around this opening, and without cutting the preceding tunnel A side surface communication step of removing the remaining cuttable segments and communicating opposite side surfaces of the preceding tunnel side and the subsequent tunnel side; and
Building part construction process to build the building parts of both tunnels,
It is characterized by having.
なお、前記中埋材充填工程では、前記後行側シールド掘進機が先行トンネル内に進入する際のトンネル中心間の距離と切削部角度との関係に応じて、先行トンネル側の前記分岐合流部を仮壁で覆い、仮壁で覆った前記分岐合流部内に中埋材を充填する。また、先行トンネル施工工程では、前記後行側シールド掘進機が先行トンネル内に進入する際のトンネル中心間の距離と切削部角度との関係に応じて、先行トンネル側の分岐合流部に配置する前記切削可能セグメントを決定する。 Note that, in the filling material filling step, depending on the relationship between the distance between the center of the tunnel and the cutting portion angle when the trailing shield engraver enters the preceding tunnel, the branch merging portion on the preceding tunnel side Is covered with a temporary wall, and the embedded material is filled into the branch joint part covered with the temporary wall. Further, in the preceding tunnel construction step, the trailing shield excavator is arranged at the branching junction on the preceding tunnel side according to the relationship between the distance between the tunnel centers and the cutting portion angle when entering the preceding tunnel. The cuttable segment is determined.
この構成によれば、先行トンネルの切削可能セグメントを含む覆工体に後行トンネルを切削貫入させることで、両トンネルを外挿する構造の寸法を最小化でき、構造の安全と工期・工費の縮減を図ることができる。 According to this configuration, the size of the structure that extrapolates both tunnels can be minimized by cutting and penetrating the subsequent tunnel into the lining body that includes the cutable segment of the preceding tunnel, and the safety of the structure and the construction period and cost can be reduced. Reduction can be achieved.
本発明のシールドトンネルの分岐合流部施工方法において、前記切削可能セグメントは、細径の炭素繊維強化材と軽量骨材とを含む新素材コンクリート部材であることを特徴とする。なお、炭素繊維強化材は、炭素繊維を用いた繊維強化プラスチック(CFRP=Carbon Fiber Reinforced Plastics)であり、炭素繊維強化材を格子材としたものを使用する。また、前記切削可能セグメントには、セグメントの大割防止策として、格子材のかぶりを小さくしたり、炭素以外の繊維材の混入や繊維シートの貼付を行うことがある。更に、前記切削可能セグメントには、側面連通工程での止水対策に用いる注入パイプを予め埋設することを特徴とする。更に、前記切削可能セグメントは、切削性の向上を考え、部材強度と部材厚さを調整することもある。この構成によれば、シールド掘進機の直接発進(到達)の壁部材として実績のある新素材コンクリート部材(例えば、ノムスト(NOMST:商標登録)工法に用いる新素材コンクリート部材)を改良して切削可能セグメントとして使用することで、掘進速度を早める(例えば、直接発進では20mm/分の掘進)ことができる。 In the method for constructing a branching / merging portion of a shield tunnel according to the present invention, the cuttable segment is a new material concrete member including a carbon fiber reinforcing material having a small diameter and a lightweight aggregate. The carbon fiber reinforcing material is a fiber reinforced plastic (CFRP = Carbon Fiber Reinforced Plastics) using carbon fiber, and a carbon fiber reinforcing material made of a lattice material is used. In addition, as a measure for preventing segment segmentation, the cover of the cuttable segment may be reduced in the covering of the lattice material, mixed with a fiber material other than carbon, or attached with a fiber sheet. Furthermore, an injection pipe used for water stoppage measures in the side surface communication process is embedded in the cuttable segment in advance. Further, the cuttable segment may adjust the member strength and the member thickness in consideration of improvement of the machinability. According to this configuration, cutting can be performed by improving a new material concrete member (for example, a new material concrete member used in the NOMST (registered trademark) construction method) that has a proven record as a wall member for direct start (reaching) of a shield machine. By using it as a segment, the excavation speed can be increased (for example, excavation of 20 mm / min in direct start).
本発明のシールドトンネルの分岐合流部施工方法において、前記切削可能セグメントは、前記シールド掘進機が切削する切削面に目荒らし凹凸加工を施すことで、掘進速度を更に早めることができる。 In the method for constructing a junction / junction portion of a shield tunnel according to the present invention, the cuttable segment can further increase the excavation speed by roughening the cutting surface cut by the shield excavator.
本発明のシールドトンネルの分岐合流部施工方法において、先行トンネル側の前記分岐合流部に位置検出手段を設けておき、前記後行トンネル進入施工工程では、前記後行側シールド掘進機が前記位置検出手段の位置情報に基づき前記先行トンネル内に進入することを特徴とする。この構成によれば、後行トンネル進入施工の位置精度を上げることができ、掘進位置の誤差による無駄な工事を除くことができる。 In the method for constructing a branching / merging portion of a shield tunnel according to the present invention, a position detection means is provided in the branching / merging portion on the preceding tunnel side, and in the subsequent tunnel approaching construction step, the following shield-side shield excavator detects the position. Based on the position information of the means, the vehicle enters the preceding tunnel. According to this configuration, it is possible to improve the position accuracy of the subsequent tunnel approach construction, and it is possible to eliminate useless construction due to the excavation position error.
本発明のシールドトンネルの分岐合流部施工方法において、前記地山改良工程では、前記後行側シールド掘進機が先行トンネル内に進入する際のトンネル中心間の距離と切削部角度との関係に応じて、薬液注入による地山改良に加え、両トンネル間に形鋼を渡すかんざし桁を用いて地山を補強する工事(かんざし桁工法)、圧入式長尺鋼管を交互に交差させて地山を補強する工事(AGF工法)、あるいはルーフシールドを用いて地山を補強する工事のいずれかを用いた補強工事(ルーフシールド工法)を行うことを特徴とする。この構成によれば、シールド掘進機が先行トンネル内に進入する状況に応じてかんざし桁工法、AGF工法、あるいはルーフシールド工法のいずれかを用いた補強工事を使い分けることで、効率のよい仮設時の地山改良工事が可能となる。 In the shield tunnel branching junction construction method according to the present invention, in the natural ground improvement step, according to the relationship between the distance between the tunnel centers and the cutting portion angle when the trailing shield excavator enters the preceding tunnel. In addition to improving the natural ground by injecting chemicals, work to reinforce the natural ground using a shearing girder that passes the shape steel between the two tunnels (Kanzashi Girder method), and crossing the press-fit long steel pipes alternately Reinforcement construction (roof shield construction method) using either reinforcement work (AGF construction method) or construction work of reinforcing ground using a roof shield is performed. According to this configuration, depending on the situation where the shield excavator enters the preceding tunnel, the reinforcement work using either the girders girder method, the AGF method, or the roof shield method is properly used. Natural ground improvement work becomes possible.
本発明のシールドトンネルの分岐合流部施工方法において、前記側面連通工程では、前記後行側シールド掘進機が先行トンネル内に進入する際のトンネル中心間の距離と切削部角度との関係に応じて、前記分岐合流部に中間壁を設置する工程を含むことを特徴とする。また、前記側面連通工程では、前記後行側シールド掘進機が先行トンネル内に進入する際のトンネル中心間の距離と切削部角度との関係に応じて、側面連通部以外には厚型のセグメントを用いておき、前記先行トンネル側及び後行トンネル側の向かい合う上下2カ所のそれぞれの厚型のセグメントを鋼鉄大梁で接合して上下2カ所の床版を形成する工程を含むことを特徴とする。更に、前記厚型のセグメントを鋼鉄大梁で接合して上下2カ所の床版を形成する工程は、先行トンネル側の前記厚型のセグメントと後行トンネル側の厚型のセグメントとが対向する連通工事部分に、この連通工事部分の間隔Lnより寸法の小さい幅Li(Ln>Li)の前記鋼鉄大梁を配置し、接合部材により前記鋼鉄大梁と前記厚型のセグメントとを接合すると共に、前記鋼鉄大梁と前記厚型のセグメントとの接合部の隙間に超高強度コンクリートを打設し、前記床版を形成することを特徴とする。 In the method for constructing a branching junction of shield tunnels according to the present invention, in the side surface communication step, depending on the relationship between the distance between the center of the tunnel and the angle of the cutting part when the trailing shield machine enters the preceding tunnel. The method further includes a step of installing an intermediate wall at the branching / merging portion. Further, in the side surface communication step, depending on the relationship between the distance between the center of the tunnel and the cutting portion angle when the trailing shield machine enters the preceding tunnel, a thick segment other than the side surface communication portion is used. And the two upper and lower thick segments facing each other on the preceding tunnel side and the succeeding tunnel side are joined with steel beams to form two upper and lower floor slabs. . Further, the step of joining the thick segments with steel beams to form two upper and lower floor slabs is a communication in which the thick segments on the preceding tunnel side and the thick segments on the subsequent tunnel side face each other. The steel girder having a width Li (Ln> Li) smaller than the interval Ln of the communication work part is disposed in the construction part, the steel girder and the thick segment are joined by a joining member, and the steel The floor slab is formed by placing ultra-high-strength concrete in the gap between the joints of the girder and the thick segment.
この構成によれば、後行側シールド掘進機が先行トンネル内に進入する状況に応じて分岐合流部に中間壁を設けるか、あるいは中間壁を設置せずに先行側及び後行側の厚型のセグメントを鋼鉄大梁で接合して上下2カ所の床版を形成するかを使い分けることで、効率のよい側面連通工事が可能となる。また、連通工事部分では、先行トンネルに対して後行トンネルを斜めに進入させているので、連通工事部分の間隔Lnが変化し(進行方向に沿って狭くなり)床版の形状は一様ではなく、連通工事部分では、土水圧に押される中での床版形成工事となるので、連通工事部分の間隔Lnより寸法の小さい幅Li(Ln>Li)の前記鋼鉄大梁を配置し、接合部材により前記鋼鉄大梁と前記厚型のセグメントとを接合してその接合部の隙間に超高強度コンクリートを打設することで、効率のよい側面連通工事が可能となる。 According to this configuration, the intermediate wall is provided at the branching / merging portion according to the situation in which the trailing shield machine enters the preceding tunnel, or the leading and trailing thick plates are installed without installing the intermediate wall. By connecting the two segments with steel beams to form two upper and lower floor slabs, it is possible to perform efficient side communication work. In the communication construction part, the downstream tunnel is obliquely entered with respect to the preceding tunnel, so the interval Ln of the communication construction part changes (becomes narrower in the traveling direction) and the shape of the floor slab is not uniform. However, in the communication construction part, the floor slab is pressed while being pressed by earth and water pressure. Therefore, the steel large beam having a width Li (Ln> Li) smaller than the interval Ln of the communication construction part is arranged, and the joining member By joining the steel girder and the thick segment and placing ultra-high strength concrete in the gap between the joints, it is possible to perform efficient side surface communication.
本発明のシールドトンネルの分岐合流部施工方法において、前記中埋材充填工程では、前記切削可能セグメントと前記仮壁との間に筒状部材を設置して前記中埋材を充填しない空間を予め設けておき、この空間により前記後行側シールド掘進機のビートを交換するビット交換用作業空間施工工程を含むことを特徴とする。この構成によれば、ビットが摩耗
し交換が必要と思われる位置に予めビット交換用作業空間を複数設けておき、その位置で人力によりビットを交換することができ、効率のよい掘削が可能となる。
In the method for constructing a junction portion of a shield tunnel of the present invention, in the filling material filling step, a space in which the filling material is not filled by installing a cylindrical member between the cuttable segment and the temporary wall in advance. A bit exchange work space construction step is provided, in which the beat of the trailing shield machine is exchanged by this space. According to this configuration, a plurality of bit replacement work spaces are provided in advance at positions where the bits are worn and need to be replaced, and the bits can be replaced by human power at those positions, enabling efficient excavation. Become.
本発明によれば、先行トンネルに対して後行トンネルを合流させるに際して、安全に、効率良く工事ができ、工期の短縮と工事費用の大幅な削減が可能で、種々の合流角度にも対応できるシールドトンネルの分岐合流部施工方法を提供することができる。 According to the present invention, when joining the succeeding tunnel to the preceding tunnel, the construction can be performed safely and efficiently, the construction period can be shortened and the construction cost can be greatly reduced, and various joining angles can be dealt with. It is possible to provide a method for constructing a branching junction of a shield tunnel.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。尚、以下の説明では、先行して掘進を開始した施工途中の口径の大きな本線トンネルに対して、平行に近い進入角度で口径の小さなランプトンネル(後行トンネル)を後行掘進して合流を図る場合について説明する。なお、図1は、本発明のシールドトンネルの分岐合流部施工方法の概略を示す斜視図である。図2は、本線トンネル1とランプトンネル2の分岐合流部に建設される本線1aとランプ2aの平面図である。
The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. In the following explanation, the main tunnel with a large diameter in the middle of construction, which has started excavation in advance, will follow a ramp tunnel with a small diameter (following tunnel) at an approach angle close to the parallel, and then merge. The case where it aims is demonstrated. In addition, FIG. 1 is a perspective view which shows the outline of the branch merging part construction method of the shield tunnel of this invention. FIG. 2 is a plan view of the
シールドトンネルの分岐合流部施工方法は、本線トンネル1とランプトンネル2の合流前及び合流初期の段階において使用される。すなわち、本実施の形態のシールドトンネルの分岐合流部施工方法は、本線トンネル1に対してランプトンネル2を斜めに進入させて本線トンネル1にランプトンネル2を合流させる場合では、本線トンネル施工工程と、中埋材充填工程と、ランプトンネル進入施工工程と、地山改良工程と、側面連通工程と、建築部分構築工程と、を備えている。
The method for constructing the branching junction of the shield tunnel is used before joining the main tunnel 1 and the
本線トンネル施工工程は、本線トンネル1を施工する際に、予めシールド掘進機3によって切削可能な切削可能セグメント6を、本線トンネル1のランプトンネル2との分岐合流部(図1の二点鎖線部分)に設けておくように、本線トンネル1を施工する工程である。切削可能セグメント6は、細径の炭素繊維強化材と軽量骨材とを含む新素材コンクリート部材である。なお、炭素繊維強化材は、炭素繊維を用いた繊維強化プラスチック(CFRP=Carbon Fiber Reinforced Plastics)であり、炭素繊維強化材を格子材としたものを使用する。また、切削可能セグメント6には、セグメントの大割防止策として、格子材のかぶりを小さくしたり、炭素以外の繊維材の混入や繊維シートの貼付を行う。更に、切削可能セグメント6には、側面連通工程での止水対策に用いる注入パイプを予め埋設する。更に、切削可能セグメント6は、切削性の向上を考え、部材強度と部材厚さを調整してもよい。そして、シールド掘進機3の直接発進(到達)の壁部材として実績のある新素材コンクリート部材(例えば、ノムスト(NOMST:商標登録)工法に用いる新素材コンクリート部材)を改良して切削可能セグメントとして使用することで、掘進速度を早める(例えば、直接発進では20mm/分の掘進)ことができる。
In the main tunnel construction process, when the main tunnel 1 is constructed, the
なお、切削可能セグメント6を、本線トンネル1のランプトンネル2との分岐合流部(図1の二点鎖線部分)に何枚分配置するかの設計は、本線トンネル1とランプトンネル2の間の中心距離C(図14参照)から決まるランプトンネル2のシールド掘進機3によって切削される本線トンネル1側の切削部角度との関係により決定する(図15のグラフ参照)。すなわち、中心距離Cが遠い位置では切削可能セグメント6の配置は、この実施の形態の場合、0枚ないし1枚であるが、中心距離Cが近くなって本線トンネル1側の切削部角度が最大となると、最大3枚となり、その後は、中心距離Cが近くなるにつれて1枚、0枚と減少する。
It should be noted that the design of how many
更に、本線トンネル側分岐合流部の切削可能セグメント6には、位置検出センサ(位置検出手段)が複数個設置されている。位置検出センサは、位置を示す信号(位置情報)を出力する送信機を有している。位置を示す信号は、本線トンネル側の切削位置を示すもの
であり、シールド掘進機3に設けられた受信機により受信される。
Further, a plurality of position detection sensors (position detection means) are installed in the
中埋材充填工程は、本線トンネル側の前記分岐合流部内に中埋材を充填する工程であるが、ランプ側シールド掘進機3が本線トンネル内に進入する際のトンネル中心間の距離C(図14,図15参照)と切削部角度との関係に応じて、図3に示すように、本線トンネル側の分岐合流部の切削可能セグメント6の外側を仮壁7で覆い、仮壁7で覆った分岐合流部に中埋材8を充填する。ここで、中埋材8としては、流動化処理土等を使用する。
The middle filling material filling step is a step of filling the middle joining material into the branch and merge portion on the main tunnel side, and the distance C between the tunnel centers when the lamp
また、中埋材充填工程は、切削可能セグメント6と仮壁7との間に筒状部材を配置して中埋材8を充填しない空間を複数箇所施工する工程(交換用作業空間施工工程)を有している。この空間は、図16に示すように、シールド掘進機3のビット3aを人力で交換するための空間である。そして、ビット3aが摩耗し交換が必要と思われる位置(単数あるいは複数箇所)に予めビット交換用作業空間Sを設けておき、その位置で人力によりビット3aを交換することで、効率のよい掘削が可能となる。
Further, the filling material filling step is a step of arranging a cylindrical member between the
地山改良工程は、分岐合流部周辺の地山を改良する工程である。この地山改良工程は、本線トンネル1とランプトンネル2の合流部周辺に地山改良剤(薬液)を注入し、側面連通工程の時に水の浸入を防止するための工程である。
The natural ground improvement process is a process for improving the natural ground around the branching junction. This natural ground improvement process is a process for injecting a natural ground improvement agent (chemical) around the junction of the main tunnel 1 and the
なお、地山改良工程は、ランプ側シールド掘進機3が本線トンネル内に進入する際のトンネル中心間の距離C(図14,図15参照)と切削部角度との関係に応じて、薬液注入による地山改良に加え、両トンネル間に形鋼を渡すかんざし桁を用いて地山を補強する工事(かんざし桁工法)、圧入式長尺鋼管を交互に交差させて地山を補強する工事(AGF工法)、あるいはルーフシールドを用いて地山を補強する工事のいずれかを用いた補強工事(ルーフシールド工法)を行う。この具体的な補強工事内容については、後述する。
The natural ground improvement process is performed by injecting chemical solution according to the relationship between the distance C between the tunnel centers when the lamp-
ランプトンネル進入施工工程は、シールド掘進機3によって当該本線トンネル内に進行方向斜めに進入し、地山、本線トンネル1の切削可能セグメント6及び中埋材8を切削しつつ掘進してランプトンネル2を施工する工程である。このランプトンネル進入施工工程において、シールド掘進機3は本線トンネル1に設けられた位置検出センサ(例えば、磁気センサ等非接触型センサ)の出力位置情報により切削位置(進入位置)を確認しながら、本線トンネル1内に進入する。このランプトンネル進入施工工程では、位置検出手段により、ランプトンネル進入施工の位置精度を上げることができるので、掘進位置の誤差による無駄な工事を除くことができる。
In the ramp tunnel entry construction process, the
側面連通工程は、両トンネルを仮支柱9で補強した後、進入したランプトンネル2と本線トンネル1とが対向する部分の常設セグメント5を外して開口し、この開口部周辺の中埋材8及び仮壁7を除去し、本線トンネル1の切削されずに残った切削可能セグメント6を外して両トンネル1,2を側面で連通させる工程である。
In the side surface communication step, both tunnels are reinforced with
また、側面連通工程では、シールド掘進機3が本線トンネル内に進入する初期(後述するA位置からE位置)において、分岐合流部に中間壁13(図2参照)を設置する。
Further, in the side surface communication step, the intermediate wall 13 (see FIG. 2) is installed at the branch junction at the initial stage (the A position to the E position described later) when the
また、側面連通工程では、シールド掘進機3が本線トンネル内に進入する初期を除く期間(後述するF位置からI位置)において、本線トンネル側及びランプトンネル側の向かい合う上下2カ所のそれぞれの厚型のセグメントを鋼鉄大梁で接合して上下2カ所の床版を形成する。この具体的な側面連通工事内容については、後述する。
Further, in the side surface communication process, in the period excluding the initial stage when the
建築部分構築工程は、両トンネルの建築部分を構築する工程である。この具体的な建築部分構築工事内容については、後述する。 The building part building process is a process of building the building parts of both tunnels. Details of this construction part construction work will be described later.
前述したように、ランプ側シールド掘進機3が本線トンネル内に進入する際のトンネル中心間の距離C(図14,図15参照)と切削部角度との関係(図1のA〜Jの位置)に応じて、使用する施工工程が異なる。次に、図1のA〜Jの位置のそれぞれの状況に応じて、使用する施工工程を図3〜図13に基づいて説明する。
As described above, the relationship between the distance C between the tunnel centers when the lamp-
なお、図3〜図13において、(a)は切削時の施工図を示し、(b)は仮設時の施工図を示し、(C)は構築時の施工図を示す。 3 to 13, (a) shows a construction drawing at the time of cutting, (b) shows a construction drawing at the time of temporary installation, and (C) shows a construction drawing at the time of construction.
なお、図1のA位置は、ランプトンネル2と本線トンネル1が外接した位置(切削部角度0°)を示す(図3参照)。図1のB位置は、ランプトンネル2が本線トンネル1の内面に顔を出す位置(切削可能セグメント6の厚さを一般部(常設セグメント)同等の50cmとした場合:切削部角度14.72°)を示す(図4参照)。図1のC位置は、ランプトンネル2が本線トンネル1の切削可能セグメント6を2ピース分用いる部分にきた位置(切削部角度20.79°)を示す(図5参照)。図1のD位置は、ランプトンネル2が本線トンネル1の建築限界位置まで切削した位置(切削部角度35.02°)を示す(図6参照)。図1のE位置は、側面連通工程で分岐合流部に中間壁を設置する最終位置までランプトンネル2が進出した位置(切削部角度39.00°)を示す(図7参照)。図1のF位置は、Eと同一位置で側面連通工程で分岐合流部に中間壁を設けない端部設置(切削部角度39.00°)を示す(図8参照)。図1のG位置は、ランプトンネル2が本線トンネル1の加減速区間まで切削した位置(切削部角度47.85°:同一断面が100m程続く)を示す(図10参照)。図1のH位置は、ランプトンネル2が本線トンネル1に進出し、本線トンネル1の切り口が最大となる位置(切削部角度48.92°)を示す(図11参照)。図1のI位置は、ランプトンネル2が本線トンネル1に進出し、ランプトンネル2と本線トンネル1の両建築限界が内接する位置(切削部角度20.55°)を示す(図12参照)。図1のJ位置は、H位置からI位置の間で、部分拡幅工法であるM−ESS工法の採用により拡幅部分を標準の施工と並行して行う場合を示す(図13参照)。
Note that the position A in FIG. 1 indicates a position where the
[A位置の説明]
切削時の施工図(図3(a)参照)に示すように、本線トンネル施工工程において、本線トンネル1側の分岐合流部に常設セグメント4ではなく、切削可能セグメント6(1枚)を設けておく。また、中埋材充填工程において、本線トンネル側分岐合流部の切削可能セグメント6の外側を仮壁7で覆い、仮壁7で覆った分岐合流部に中埋材8を充填する。
[Description of position A]
As shown in the construction drawing at the time of cutting (see FIG. 3A), in the main tunnel construction process, not the permanent segment 4 but the cutable segment 6 (one piece) is provided at the branch and merge part on the main tunnel 1 side. deep. Further, in the middle filling material filling step, the outer side of the
仮設時の施工図(図3(b)参照)に示すように、地山改良工程において、本線トンネル1とランプトンネル2の合流部周辺に地山改良剤を注入する。更に、ランプトンネル2と本線トンネル1とのそれぞれに補強工事として仮支柱9を立設させる。そうしておいて、側面連通工程において、進入したランプトンネル2と本線トンネル1とが対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメント5から外して開口し、この開口部周辺の中埋材8及び仮壁7を除去し、本線トンネル1の切削されずに残った切削可能セグメント6を外して両トンネル1,2を側面で連通させる。
As shown in the construction drawing at the time of temporary installation (see FIG. 3B), in the ground improvement process, a ground improvement agent is injected around the junction of the main tunnel 1 and the
構築時の施工図(図3(c)参照)に示すように、側面連通工程において、分岐合流部に中間壁13を設置する。なお、図3(c)において、11は道路構造令に基づく本線トンネル1の建築限界線を示し、12はランプトンネル2の建築限界線を示す。そして、建築部分構築工程において、両トンネルの建築部分(図2のA位置に示す本線車線1aおよびランプ車線2a)を構築する。
As shown in the construction drawing at the time of construction (see FIG. 3C), in the side surface communication step, the
[B位置の説明]
切削時の施工図(図4(a)参照)に示すように、本線トンネル施工工程において、本線トンネル1側の分岐合流部に常設セグメント4ではなく、切削可能セグメント6(1枚:切削部角度14.72°)を設けておく。また、中埋材充填工程において、本線トンネル側分岐合流部の切削可能セグメント6の外側を仮壁7で覆い、仮壁7で覆った分岐合流部に中埋材8を充填する。
[Description of position B]
As shown in the construction drawing at the time of cutting (see FIG. 4A), in the main tunnel construction process, not the permanent segment 4 but the cutable segment 6 (one piece: angle of the cutting portion) at the branch merging portion on the main tunnel 1 side. 14.72 °). Further, in the middle filling material filling step, the outer side of the
仮設時の施工図(図4(b)参照)に示すように、地山改良工程において、本線トンネル1とランプトンネル2の合流部周辺に地山改良剤を注入する。また、ランプトンネル2と本線トンネル1とのそれぞれに補強工事として仮支柱9を立設させる。そうしておいて、側面連通工程において、進入したランプトンネル2と本線トンネル1とが対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメント5から外して開口し、この開口部周辺の中埋材8及び仮壁7を除去し、本線トンネル1の切削されずに残った切削可能セグメント6を外して両トンネル1,2を側面で連通させる。
As shown in the construction drawing at the time of temporary installation (see FIG. 4B), in the ground improvement process, a ground improvement agent is injected around the junction of the main tunnel 1 and the
構築時の施工図(図4(c)参照)に示すように、側面連通工程において、分岐合流部に中間壁13を設置する。なお、図4(c)において、11は道路構造令に基づく本線トンネル1の建築限界線を示し、12はランプトンネル2の建築限界線を示す。そして、建築部分構築工程において、両トンネルの建築部分(図2のB位置に示す本線車線1aおよびランプ車線2a)を構築する。
As shown in the construction drawing at the time of construction (refer to FIG. 4C), the
[C位置の説明]
切削時の施工図(図5(a)参照)に示すように、本線トンネル施工工程において、本線トンネル1側の分岐合流部に常設セグメント4ではなく、切削可能セグメント6(2枚:切削部角度20.79°)を設けておく。また、中埋材充填工程において、本線トンネル側分岐合流部の切削可能セグメント6の外側を仮壁7で覆い、仮壁7で覆った分岐合流部に中埋材8を充填する。更に、掘削時の衝撃により本線トンネル1の変形を防止するために、変形防止工15を複数箇所設けておく。なお、この変形防止工15は構築時に取り外す。
[Explanation of position C]
As shown in the construction drawing at the time of cutting (see FIG. 5 (a)), in the main tunnel construction process, not the permanent segment 4 but the cutable segment 6 (two pieces: the angle of the cutting section) at the branch merging portion on the main tunnel 1 side. 20.79 °) is provided. Further, in the middle filling material filling step, the outer side of the
仮設時の施工図(図5(b)参照)に示すように、地山改良工程において、撤去部が広くなるので、両トンネルの上下部で形鋼14を渡し込み(「かんざし桁」という)補強した上で、かんざし桁14の周辺に地山改良剤を注入する。ランプトンネル2と本線トンネル1とのそれぞれに補強工事として仮支柱9,9を立設させる。さらに、補強工事として、両トンネル1,2の変形を防止するために、変形防止工15を複数箇所設けておく。次に、側面連通工程において、進入したランプトンネル2と本線トンネル1とが対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメント5から外して開口し、この開口部周辺の中埋材8及び仮壁7を除去し、本線トンネル1の切削されずに残った切削可能セグメント6を外して両トンネル1,2を側面で連通させる。
As shown in the construction drawing at the time of temporary installation (see FIG. 5 (b)), in the natural ground improvement process, the removal part becomes wide, so the
構築時の施工図(図5(c)参照)に示すように、側面連通工程において、分岐合流部に中間壁13を設置する。両トンネルの位置関係よりここでは中間壁13の上下端を拡幅し常設セグメント4,5と接続する。なお、図5(c)において、11は道路構造令に基づく本線トンネル1の建築限界線を示し、12はランプトンネル2の建築限界線を示す。さらに、建築部分構築工程において、両トンネルの建築部分(図2のC位置に示す本線車線1aおよびランプ車線2a)を構築する。
As shown in the construction drawing at the time of construction (refer to FIG. 5C), the
[D位置の説明]
切削時の施工図(図6(a)参照)に示すように、本線トンネル施工工程において、本線トンネル1側の分岐合流部に常設セグメント4ではなく、切削可能セグメント6(2枚:切削部角度35.02°)を設けておく。また、中埋材充填工程において、本線トンネ
ル側分岐合流部の切削可能セグメント6の外側を仮壁7で覆い、仮壁7で覆った分岐合流部に中埋材8を充填する。更に、掘削時の衝撃により本線トンネル1の変形を防止するために、変形防止工15を複数箇所設けておく。なお、この変形防止工15は構築時に取り外す。
[Description of D position]
As shown in the construction drawing at the time of cutting (see FIG. 6A), in the main tunnel construction process, not the permanent segment 4 but the cutable segment 6 (two pieces: cutting section angle) at the branch and merge section on the main tunnel 1 side. 35.02 °). Further, in the middle filling material filling step, the outer side of the
仮設時の施工図(図6(b)参照)に示すように、地山改良工程において、本線トンネル1とランプトンネル2の合流部周辺に地山改良剤10を注入する。このように撤去部が狭い場合は、注入のみで対応可能となる。また、ランプトンネル2と本線トンネル1とのそれぞれに補強工事として仮支柱9,9を立設させる。さらに、補強工事として、ランプトンネル2の変形を防止するために、ランプトンネル2側に変形防止工15を複数箇所設けておく。次に、側面連通工程において、進入したランプトンネル2と本線トンネル1とが対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメント5から外して開口し、この開口部周辺の中埋材8及び仮壁7を除去し、本線トンネル1の切削されずに残った切削可能セグメント6を外して両トンネル1,2を側面で連通させる。
As shown in the construction drawing at the time of temporary installation (see FIG. 6B), the
構築時の施工図(図6(c)参照)に示すように、側面連通工程において、分岐合流部に中間壁13を設置する。なお、図6(c)において、11は道路構造令に基づく本線トンネル1の建築限界線を示し、12はランプトンネル2の建築限界線を示す。なお、D位置では両トンネルの建築限界線11,12が接しており、その境界部に中間壁13が位置する。さらに、建築部分構築工程において、両トンネルの建築部分(図2のD位置に示す本線車線1aおよびランプ車線2a)を構築する。
As shown in the construction drawing at the time of construction (refer to FIG. 6C), the
[E位置の説明]
切削時の施工図(図7(a)参照)に示すように、本線トンネル施工工程において、本線トンネル1側の分岐合流部に常設セグメント4ではなく、切削可能セグメント6(2枚:切削部角度39.00°)を設けておく。また、中埋材充填工程において、本線トンネル側分岐合流部の切削可能セグメント6の外側を仮壁7で覆い、仮壁7で覆った分岐合流部に中埋材8を充填する。更に、掘削時の衝撃により本線トンネル1の変形を防止するために、変形防止工15を複数箇所設けておく。なお、この変形防止工15は構築時に取り外す。
[Explanation of position E]
As shown in the construction drawing at the time of cutting (see FIG. 7A), in the main tunnel construction process, not the permanent segment 4 but the cutable segment 6 (two pieces: angle of the cutting section) at the branch and merge part on the main tunnel 1 side. 39.00 °). Further, in the middle filling material filling step, the outer side of the
仮設時の施工図(図7(b)参照)に示すように、地山改良工程において、本線トンネル1とランプトンネル2の合流部周辺に地山改良剤10を注入する。また、ランプトンネル2と本線トンネル1とのそれぞれに補強工事として仮支柱9,9を立設させる。さらに、補強工事として、ランプトンネル2の変形を防止するために、ランプトンネル2側に変形防止工15を複数箇所設けておく。次に、側面連通工程において、進入したランプトンネル2と本線トンネル1とが対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメント5から外して開口し、この開口部周辺の中埋材8及び仮壁7を除去し、本線トンネル1の切削されずに残った切削可能セグメント6を外して両トンネル1,2を側面で連通させる。
As shown in the construction drawing at the time of temporary installation (see FIG. 7B), in the ground improvement process, the
構築時の施工図(図7(c)参照)に示すように、側面連通工程において、分岐合流部に中間壁13を設置する。なお、図7(c)において、11は道路構造令に基づく本線トンネル1の建築限界線を示し、12はランプトンネル2の建築限界線を示す。符号11と符号12では、750mmラップしており、両車線間2500mmの内に中間壁13が位置する。さらに、建築部分構築工程において、両トンネルの建築部分(図2のE位置に示す本線車線1aおよびランプ車線2a)を構築する。
As shown in the construction drawing at the time of construction (refer to FIG. 7C), the
[F位置の説明]
E位置と同一位置で、ここから中間壁13が無い区間が始まる。
[Explanation of F position]
The section without the
切削時の施工図(図8(a)参照)に示すように、本線トンネル施工工程において、本線トンネル1側の分岐合流部に常設セグメント4ではなく、切削可能セグメント6(3枚:切削部角度39.00°以上)を設けておく。なお、分岐合流部以外では常設セグメント4と厚型のセグメント4aを用いる。ランプトンネル2側も常設セグメント5と厚型のセグメント5aを用いる。また、中埋材充填工程において、本線トンネル側分岐合流部の切削可能セグメント6の外側を仮壁7で覆い、仮壁7で覆った分岐合流部に中埋材8を充填する。更に、掘削時の衝撃により本線トンネル1の変形を防止するために、変形防止工15を複数箇所設けておく。なお、この変形防止工15は構築時に取り外す。
As shown in the construction drawing at the time of cutting (see FIG. 8A), in the main tunnel construction process, not the permanent segment 4 but the cutable segment 6 (three pieces: angle of the cutting section) at the branch and merge part on the main tunnel 1 side. 39.00 ° or more). In addition, the permanent segment 4 and the
仮設時の施工図(図8(b)参照)に示すように、地山改良工程において、本線トンネル1とランプトンネル2の合流部周辺に地山改良剤10を注入する。また、ランプトンネル2と本線トンネル1とのそれぞれに補強工事として仮支柱9,9を立設させる。さらに、補強工事として、ランプトンネル2の変形を防止するために、ランプトンネル2側に変形防止工15を複数箇所設けておく。さらに、厚型のセグメント4a,5a端部付近からそれぞれ向かい合う斜め上方、および斜め下方に向けて注入式長尺鋼管を交互に複数本交差させた補強工事(AGF工法)をする。
As shown in the construction drawing at the time of temporary installation (see FIG. 8B), in the natural ground improvement process, the natural
次に、側面連通工程において、進入したランプトンネル2と本線トンネル1とが対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメント5から外して開口し、この開口部周辺の中埋材8及び仮壁7を除去し、本線トンネル1の切削されずに残った切削可能セグメント6を外して両トンネル1,2を側面で連通させる。構築時の施工図(図8(c)参照)に示すように、側面連通工程において、分岐合流部に中間壁を設置せずに本線側のセグメント4aとランプ側の厚型のセグメント5aとが対向する連通工事部分(間隔Ln)に上下2カ所共鋼鉄大梁17を挿入して連通工事部分を接合し上下2カ所の床版を形成する。
Next, in the side surface communication step, the segment of the part where the entered
次に、床版の接合工程について、詳しく説明する。
連通工事部分では、本線トンネル1に対してランプトンネル2を斜めに進入させているので、連通工事部分の間隔Lnが変化し(進行方向に沿って狭くなり)床版の形状は一様ではない。しかし、連通工事部分では、注入式長尺鋼管を交差させて補強工事(AGF工法)をしてはいるが、土水圧に押される中での床版形成工事となるので、床版形状の寸法は高い精度が求められる。
Next, the floor slab joining process will be described in detail.
In the communication construction part, since the
そこで、床版の接合工程では、次のように行う。
まず、連通工事部分の間隔Lnより寸法の小さい幅L1(Ln>L1)の鋼鉄大梁17を予め製作しておく。なお、鋼鉄大梁17とセグメント4a(5a)との向かい合う端部には、図9に示すように、ボルト取付用穴を有する継ぎ手Tが設けられている。
Therefore, the floor slab joining process is performed as follows.
First, the
次に、連通工事部分の間隔Lnに土水圧に抗して幅の狭い鋼鉄大梁17を押し込み、向かい合う前記ボルト取付用穴同士に渡りボルトBを挿入し、ナットNにより鋼鉄大梁17とセグメント4a(5a)とを接合する。すなわち、この実施の形態では、接合部材はボルトBとナットNである。ついで、鋼鉄大梁17とセグメント4a(5a)との接合部の隙間にダクタル等の超高強度コンクリートCを打設し、床版を形成する。
Next, the
さらに、建築部分構築工程において、両トンネルの建築部分(図2のF位置に示す本線車線1aおよびランプ車線2a)を構築する。
Further, in the construction part construction process, construction parts of both tunnels (
[G位置の説明]
加減速区間として同一断面が100m程連続している。
[Explanation of G position]
The same cross section continues for about 100 m as the acceleration / deceleration section.
切削時の施工図(図10(a)参照)に示すように、本線トンネル施工工程において、
本線トンネル1側の分岐合流部に常設セグメント4ではなく、切削可能セグメント6(3枚:切削部角度47.85°)を設けておく。なお、分岐合流部以外では常設セグメント4と厚型のセグメント4aを用いる。ランプトンネル2側も常設セグメント5と厚型のセグメント5aを用いる。また、中埋材充填工程において、本線トンネル側分岐合流部の切削可能セグメント6の外側を仮壁7で覆い、仮壁7で覆った分岐合流部に中埋材8を充填する。更に、掘削時の衝撃により本線トンネル1の変形を防止するために、変形防止工15を複数箇所設けておく。なお、この変形防止工15は構築時に取り外す。
As shown in the construction drawing during cutting (see Fig. 10 (a)), in the main tunnel construction process,
Instead of the permanent segment 4, a cutable segment 6 (3 sheets: cutting portion angle 47.85 °) is provided at the branch junction at the main tunnel 1 side. In addition, the permanent segment 4 and the
仮設時の施工図(図10(b)参照)に示すように、地山改良工程において、本線トンネル1とランプトンネル2の合流部周辺に地山改良剤を注入する。また、ランプトンネル2と本線トンネル1とのそれぞれに補強工事として仮支柱9,9を立設させる。さらに、補強工事として、ランプトンネル2の変形を防止するために、ランプトンネル2側に変形防止工15を複数箇所設けておく。さらに、厚型のセグメント4a,5a端部付近の上側及び下側にルーフシールドを設置した補強工事(ルーフシールド工法:図16参照)をする。この場合、厚型のセグメント4a,5aの上側及び下側にルーフシールドを設置する溝を加工する。次に、側面連通工程において、進入したランプトンネル2と本線トンネル1とが対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメント5から外して開口し、この開口部周辺の中埋材8及び仮壁7を除去し、本線トンネル1の切削されずに残った切削可能セグメント6を外して両トンネル1,2を側面で連通させる。
As shown in the construction drawing at the time of temporary installation (see FIG. 10B), in the ground improvement process, a ground improvement agent is injected around the junction of the main tunnel 1 and the
構築時の施工図(図10(c)参照)に示すように、側面連通工程において、分岐合流部に中間壁を設置せずに本線側のセグメント4aとランプ側の厚型のセグメント5aとが対向する連通工事部分(間隔Ln)に上下2カ所共鋼鉄大梁17を挿入して連通工事部分を接合し上下2カ所の床版を形成する。なお、床版の接合工程は、F位置の場合と同様に、連通工事部分の作業条件が、連通工事部分の間隔Lnが変化し(進行方向に沿って狭くなり)、土水圧に押される中での床版形成工事となるので、床版形状の寸法は高い精度が求められる。
As shown in the construction drawing at the time of construction (see FIG. 10 (c)), in the side surface communication process, the main
そこで、床版の接合工程では、連通工事部分の間隔Lnより寸法の小さい幅L2(Ln>L2)の鋼鉄大梁17を予め製作し、連通工事部分の間隔Lnに土水圧に抗して幅の狭い鋼鉄大梁17を押し込み、向かい合う前記ボルト取付用穴同士に渡りボルトBを挿入し、ナットNにより鋼鉄大梁17とセグメント4a(5a)とを接合する(図8(d)参照)。ついで、鋼鉄大梁17とセグメント4a(5a)との接合部の隙間にダクタル等の超高強度コンクリートCを打設し、床版を形成する。
Therefore, in the floor slab joining process, a
さらに、建築部分構築工程において、両トンネルの建築部分(図2のG位置に示す本線車線1aおよびランプ車線2aの3車線の加減速区間)を構築する。
Further, in the construction part construction process, construction parts of both tunnels (acceleration / deceleration sections of three lanes of the
[H位置の説明]
ランプによる切口が最大となる位置、これ以降はランプ側シールドの回収が可能になる。
[Explanation of H position]
The position where the cut by the lamp is maximized, and after this, the lamp side shield can be collected.
切削時の施工図(図11(a)参照)に示すように、本線トンネル施工工程において、本線トンネル1側の分岐合流部に常設セグメント4ではなく、切削可能セグメント6(3枚:切削部角度48.92°)を設けておく。なお、分岐合流部以外では常設セグメント4と厚型のセグメント4aを用いる。ランプトンネル2側も常設セグメント5と厚型のセグメント5aを用いる。また、中埋材充填工程において、本線トンネル側分岐合流部の切削可能セグメント6の外側を仮壁7で覆い、仮壁7で覆った分岐合流部に中埋材8を充填する。更に、掘削時の衝撃により本線トンネル1の変形を防止するために、変形防止工15を複数箇所設けておく。なお、この変形防止工15は構築時に取り外す。
As shown in the construction drawing at the time of cutting (see FIG. 11A), in the main tunnel construction process, not the permanent segment 4 but the cutable segment 6 (three pieces: angle of the cutting section) at the branch and merge part on the main tunnel 1 side. 48.92 °) is provided. In addition, the permanent segment 4 and the
仮設時の施工図(図11(b)参照)に示すように、地山改良工程において、本線トンネル1とランプトンネル2の合流部周辺に地山改良剤を注入する。また、ランプトンネル2と本線トンネル1とのそれぞれに補強工事として仮支柱9,9を立設させる。さらに、補強工事として、ランプトンネル2の変形を防止するために、ランプトンネル2側に変形防止工15を複数箇所設けておく。さらに、厚型のセグメント4a,5aの端部付近から斜め上方、および斜め下方に向けて注入式長尺鋼管を交互に複数本交差させた補強工事(AGF工法)をする。次に、側面連通工程において、進入したランプトンネル2と本線トンネル1とが対向する部分のセグメントをランプ側常設セグメント5から外して開口し、この開口部周辺の中埋材8及び仮壁7を除去し、本線トンネル1の切削されずに残った切削可能セグメント6を外して両トンネル1,2を側面で連通させる。
As shown in the construction drawing at the time of temporary installation (see FIG. 11B), in the ground improvement process, a ground improvement agent is injected around the junction of the main tunnel 1 and the
構築時の施工図(図11(c)参照)に示すように、側面連通工程において、分岐合流部に中間壁を設置せずに本線側のセグメント4aとランプ側の厚型のセグメント5aとが対向する連通工事部分(間隔Ln)に上下2カ所共鋼鉄大梁17を挿入して連通工事部分を接合し上下2カ所の床版を形成する。なお、床版の接合工程は、F位置の場合と同様に、連通工事部分の作業条件が、連通工事部分の間隔Lnが変化し(進行方向に沿って狭くなり)、土水圧に押される中での床版形成工事となるので、床版形状の寸法は高い精度が求められる。
As shown in the construction drawing at the time of construction (see FIG. 11 (c)), in the side surface communication process, the main
そこで、床版の接合工程では、連通工事部分の間隔Lnより寸法の小さい幅L3(Ln>L3)の鋼鉄大梁17を予め製作し、連通工事部分の間隔Lnに土水圧に抗して幅の狭い鋼鉄大梁17を押し込み、向かい合う前記ボルト取付用穴同士に渡りボルトBを挿入し、ナットNにより鋼鉄大梁17とセグメント4a(5a)とを接合する(図9参照)。ついで、鋼鉄大梁17とセグメント4a(5a)との接合部の隙間にダクタル等の超高強度コンクリートCを打設し、床版を形成する。
Therefore, in the floor slab joining process, a
さらに、建築部分構築工程において、両トンネルの建築部分(図2のH位置に示す本線車線1aおよびランプ車線2aの3車線の加減速区間)を構築する。
Furthermore, in the construction part construction process, construction parts of both tunnels (acceleration / deceleration sections of three lanes of the
[I位置の説明]
切削時の施工図(図12(a)参照)に示すように、本線トンネル施工工程において、本線トンネル1側の分岐合流部に常設セグメント4ではなく、切削可能セグメント6(2枚:切削部角度20.55°)を設けておく。また、中埋材充填工程において、本線トンネル内に中埋材8を充填する。
[Explanation of I position]
As shown in the construction drawing at the time of cutting (see FIG. 12 (a)), in the main tunnel construction process, not the permanent segment 4 but the cutable segment 6 (two pieces: the angle of the cutting portion) at the branch and merging portion on the main tunnel 1 side. 20.55 °) is provided. Further, in the middle filling material filling step, the
仮設時の施工図(図12(b)参照)に示すように、地山改良工程において、ランプトンネル2から合流部周辺に地山改良剤を注入する。また、側面連通工程において、仮支柱9を立設させておき、進入したランプトンネル2の本線トンネル1に進入した部分のセグメントをランプ側常設セグメント5から外して開口し、この開口部周辺および本線トンネル1内の中埋材8を除去し、本線トンネル1の切削されずに残った切削可能セグメント6を外す。
As shown in the construction drawing at the time of temporary installation (see FIG. 12B), in the natural ground improvement process, the natural ground improving agent is injected from the
構築時の施工図(図12(c)参照)に示すように、側面連通工程において、常設セグメント4,5を連結する。なお、図12(c)において、11は道路構造令に基づく本線トンネル1の建築限界線を示し、12はランプトンネル2の建築限界線を示す。そして、さらに、建築部分構築工程において、両トンネルの建築部分(図2のI位置に示す本線車線1a)を構築する。
As shown in the construction drawing at the time of construction (see FIG. 12C), the
[J位置の説明]
拡幅の規模が小さいH〜I区間においては、図18に示す本線トンネル1のシールド掘進機31による部分拡幅工法(M−ESS工法)を採用することも可能になる。すなわち、切削時の施工図(図13(a)参照)に示すように、本線トンネル施工工程において、サイドカッター18で側部を拡幅すると共に、掘削した拡幅部分に地山改良剤10を注入する。
[Explanation of J position]
In the H to I section where the scale of the widening is small, it is also possible to adopt the partial widening method (M-ESS method) by the
次に、仮設時の施工図(図13(b)参照)に示すように、拡幅部分に設置する押出セグメント19を用意し、押出セグメント19を拡幅方向に押し出すセグメント押し出し装置20により押し出すと共に、拡幅部分に注入した地山改良剤10を回収する。
Next, as shown in the construction drawing at the time of temporary installation (see FIG. 13B), an extruded
次に、構築時の施工図(図13(c)参照)に示すように、建築部分構築工程において、本線トンネル1の建築部分(図2のJ位置に示す本線車線1aおよびランプ車線2a)を構築する。なお、図13(c)において、11は道路構造令に基づく本線トンネル1の建築限界線を示し、12はランプトンネル2の建築限界線を示す。
Next, as shown in the construction drawing at the time of construction (see FIG. 13C), in the construction part construction process, the construction part of the main tunnel 1 (
前述の実施の形態では、先行トンネル(本線トンネル)に対して後行トンネル(ランプトンネル)を斜めに進入させて先行トンネル(本線トンネル)に後行トンネル(ランプトンネル)を合流させる場合を説明したが、施工順序を代えて、ランプトンネルを先行させ、本線側シールド掘進機で先行のランプトンネルに進入する場合もこの発明に含まれる。 In the above-described embodiment, the case has been described in which the following tunnel (ramp tunnel) is obliquely entered with respect to the preceding tunnel (main line tunnel) and the succeeding tunnel (ramp tunnel) is merged with the preceding tunnel (main line tunnel). However, the present invention also includes a case in which the construction order is changed, the lamp tunnel is advanced, and the main line side shield machine advances into the preceding lamp tunnel.
本発明は、先行トンネルに対して後行トンネルを斜めに進入させて先行トンネルに後行トンネルを合流させるトンネル施工、より具体的には、種々の合流角度に簡単に対応したい場合に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for tunnel construction in which a succeeding tunnel is obliquely entered with respect to a preceding tunnel and the succeeding tunnel is joined to the preceding tunnel, more specifically, when it is desired to easily cope with various joining angles.
1 本線トンネル
2 ランプトンネル
3 シールド掘進機(ランプ側)
4 常設セグメント(本線側)
4a 厚型のセグメント(本線側)
5 常設セグメント(ランプ側)
5a 厚型のセグメント(ランプ側)
6 切削可能セグメント
7 仮壁
8 中埋材
9 仮支柱
10 地山改良剤
11 建築限界線(本線側)
12 建築限界線(ランプ側)
13 中間壁
14 かんざし桁
15 変形防止工
16 鋼管
17 鋼鉄大梁(床版)
B ボルト
N ナット
T 継ぎ手
C 超高強度コンクリート
1
4 Permanent segment (main line side)
4a Thick mold segment (main line side)
5 Permanent segment (lamp side)
5a Thick mold segment (lamp side)
6
12 Building limit line (lamp side)
13
B Bolt N Nut T Joint C Super high strength concrete
Claims (11)
先行トンネルと後行トンネルの合流前及び合流初期の段階において、
先行トンネル側の前記分岐合流部内に中埋材を充填する中埋材充填工程と、
先行トンネルに常設するセグメントに比して、後行側シールド掘進機の切削が可能な切削可能セグメントを常設セグメントの代わりに先行トンネル側の分岐合流部に備えておく先行トンネル施工工程と、
前記後行側シールド掘進機によって後行トンネルを施工しつつ掘進して前記中埋材及び先行トンネル側の前記切削可能セグメントを切削して前記先行トンネル内に進行方向斜めから進入する後行トンネル進入施工工程と、
前記分岐合流部の周辺の地山を両トンネルより改良する地山改良工程と、
前記進入した後行トンネルと先行トンネルとが対向する部分の常設セグメントを外して両トンネルの対向部分を開口し、この開口部周辺の前記中埋材を除去すると共に、先行トンネルの切削されずに残った前記切削可能セグメントを外して前記先行トンネル側及び後行トンネル側の対向する側面を連通させる側面連通工程と、
両トンネルの建築部分を構築する建築部分構築工程と、を備え、
前記切削可能セグメントには、側面連通工程での止水対策に用いる注入パイプを予め埋設することを特徴とするシールドトンネルの分岐合流部施工方法。 Used when the succeeding tunnel is obliquely entered with respect to the preceding tunnel and the succeeding tunnel is merged with the preceding tunnel, or when the succeeding tunnel is obliquely exited from the preceding tunnel and the succeeding tunnel is branched from the preceding tunnel A method for constructing a branching junction of a shield tunnel,
Before joining the early and succeeding tunnels and at the early stage of joining,
A filling material filling step of filling the filling material in the branching junction on the preceding tunnel side;
Compared to the segment that is permanently installed in the preceding tunnel, the preceding tunnel construction process in which a cutable segment that can be cut by the trailing shield machine is provided in the branching junction on the preceding tunnel side instead of the permanent segment,
The following tunnel entering into the preceding tunnel obliquely entering the preceding tunnel by excavating while constructing the succeeding tunnel by the following shield excavator and cutting the cutable segment on the buried material and the preceding tunnel side. Construction process,
A natural ground improvement process for improving the natural ground around the branch and junction part from both tunnels,
Remove the permanent segment of the portion where the following incoming tunnel and the preceding tunnel face each other, open the opposite portions of both tunnels, remove the embedding material around this opening, and without cutting the preceding tunnel A side surface communication step of removing the remaining cuttable segments and communicating opposite side surfaces of the preceding tunnel side and the subsequent tunnel side; and
An architectural part construction process for constructing the architectural parts of both tunnels ,
A method for constructing a branching / merging portion of a shield tunnel, characterized in that an injection pipe used for water stoppage measures in a side surface communication step is embedded in the cuttable segment in advance .
前記後行トンネル進入施工工程では、前記後行側シールド掘進機が前記位置検出手段の位置情報に基づき前記先行トンネル内に進入することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のシールドトンネルの分岐合流部施工方法。 A position detecting means is provided at the branching junction on the preceding tunnel side,
The said subsequent tunnel entrance construction process WHEREIN: The said subsequent shield excavation machine approachs into the said preceding tunnel based on the positional information on the said position detection means, The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. To construct a junction and junction of a shield tunnel.
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