JP6443880B2 - 既設トンネルのインバートの構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、既設トンネルのインバートの構築方法に関するものである。

数十年使用したトンネルにおいては、路面の隆起や変状等により安全な使用が困難になる場合がある。このトンネル内の路面の隆起や変状等を防止するためには、トンネル内の底盤部にインバートを設置してトンネルを閉合することが有効である。このインバートの設置には、全幅一括施工法と、左右分割施工法とがある。全幅一括施工法の場合、トンネルの全幅を一括で施工するので、トンネル内の上下線を通行止めにする必要があるが、左右分割施工法の場合、トンネルの全幅を左右に分け、片側ずつ施工するので、片側線の通行を可能にした状態でインバートを設置することができる。なお、既設トンネル内にインバートを設置する技術については、例えば、特許文献１〜６に記載がある。

特開２０００−１４５３９０号公報 特開２０００−２５７３８９号公報 特開２０１０−１８０５６５号公報 特開２０１４−１１１８６１号公報 特開２０００−６４８００号公報 特開２０００−１４５３９０号公報

ところで、左右分割施工法の場合、トンネル内の片側線の通路を確保することができるが、建築限界を確保する観点から、トンネルの幅方向中央にインバート部を形成することができず、インバートを閉合することができない場合がある。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、その目的は、既設トンネル内のインバートの施工において、片側線を通行可能な状態で、インバートを閉合することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の既設トンネルのインバートの構築方法は、（ａ）トンネル内の路面において幅方向の一方の片側に第１の溝を形成する工程と、（ｂ）前記第１の溝の側面から前記トンネルの幅方向中央側の地盤部に、地盤抜取部を形成するためのパイプを設置する工程と、（ｃ）前記第１の溝の側面から前記地盤抜取部に、その地盤抜取部を引き出すための引出部材を設置する工程と、（ｄ）前記第１の溝の側面から前記トンネルの幅方向中央側の地盤部に、前記地盤抜取部の上方の地盤部を支える支持部材を設置する工程と、（ｅ）前記（ａ）〜（ｄ）の工程後、前記第１の溝内に、前記トンネルの覆工部の前記一方の片側に設けられた脚部に接続される第１のインバート部を形成する工程と、（ｆ）前記第１のインバート部の形成後、前記第１の溝を埋め戻す工程と、（ｇ）前記トンネル内の路面において幅方向の他方の片側に第２の溝を形成する工程と、（ｈ）前記第２の溝の側面から露出する前記パイプにワイヤソーのワイヤを通した後、前記ワイヤソーを駆動して前記トンネルの幅方向中央側の地盤部を切断することにより、前記トンネルの幅方向中央側の地盤部から前記地盤抜取部を分離する工程と、（ｉ）前記（ｈ）工程後、前記第２の溝の側面から露出する前記引出部材を用いて、前記トンネルの幅方向中央側の地盤部から前記第２の溝に向かって前記地盤抜取部を引き出すことにより、前記トンネルの幅方向中央側の地盤部において前記支持部材の下方に地盤抜取空間を形成する工程と、（ｊ）前記（ｉ）工程後、前記第２の溝および前記地盤抜取空間内に、前記トンネルの覆工部の前記他方の片側に設けられた脚部に接続されるとともに、前記地盤抜取空間を通じて前記第１のインバート部に接続される第２のインバート部を形成する工程と、（ｋ）前記第２のインバート部の形成後、前記第２の溝を埋め戻す工程と、を有することを特徴とする。

また、請求項２に記載の本発明は、上記請求項１記載の発明において、前記（ｂ）工程は、前記パイプとして、第１のパイプ部と、前記第１のパイプ部の延在方向の両端に前記第１のパイプ部に対して交差する方向に延在した状態で設けられた一対の第２のパイプ部とを有するＵ字状のパイプを用意する工程と、前記トンネル内の幅方向中央側の地盤部において前記地盤抜取部の角部側に前記第１の溝の側面から前記他方の片側に向かって延在する複数のパイプ挿入孔を形成する工程と、前記第１の溝の側面において、前記地盤抜取部の外周に前記第１のパイプ部が沿うように、前記一対の第２のパイプ部を前記パイプ挿入孔に挿入することにより前記パイプを設置する工程と、を有することを特徴とする。

また、請求項３に記載の本発明は、上記請求項１または２記載の発明において、前記（ｃ）工程は、前記地盤抜取部に前記第１の溝の側面から前記他方の片側に向かって延在する引出部材挿入孔を形成する工程と、前記引出部材挿入孔に、前記引出部材のボルト部を挿入することにより前記引出部材を設置する工程と、を有することを特徴とする。

また、請求項４に記載の本発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記（ｅ）工程の前に、前記トンネル内の幅方向中央側の前記第１の溝の側面に、前記地盤部と前記第１のインバート部とを仕切る仕切部材を設置する工程を有することを特徴とする。

また、請求項５に記載の本発明は、上記請求項４記載の発明において、前記仕切部材は、前記引出部材と一体的に設けられており、前記引出部材を設置する前記（ｃ）工程において設置されることを特徴とする。

本発明によれば、既設トンネル内のインバートの施工において、片側線を通行可能な状態で、インバートを閉合することが可能になる。

（ａ）は本発明の一実施の形態に係るインバートの構築方法を適用する既設トンネルの要部平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図１に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、（ｂ）は図２（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である （ａ）は図２に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、（ｂ）は図３（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図３に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、（ｂ）は図４（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図４に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、（ｂ）は図５（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 図５に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの断面図である。 （ａ）は親杭横矢板の機能を持つ図６のＨ鋼架台の斜視図、（ｂ）は図７（ａ）のＨ鋼架台の正面図である。 （ａ）は図６に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、（ｂ）は図８（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図８のインバートの構築工程における深溝部の要部拡大側面図、（ｂ）は図９（ａ）のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。 （ａ）は図８に続くインバートの構築工程中の深溝部の要部拡大側面図、（ｂ）は図１０（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。 （ａ）は図１０に続くインバートの構築工程中の深溝部の要部拡大側面図、（ｂ）は図１１（ａ）のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。 （ａ）は図１１に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、（ｂ）は図１２（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図１２に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、（ｂ）は図１３（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図１３に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、（ｂ）は図１４（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図１４に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、（ｂ）は図１５（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図１５に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、（ｂ）は図１６（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図１６に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、（ｂ）は図１７（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図１７に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、（ｂ）は図１８（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図１８に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、（ｂ）は図１９（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図１９のインバートの構築工程における深溝部の要部拡大側面図、（ｂ）は図２０（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。 （ａ）は図２０に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大断面図、（ｂ）は図２１の支持部材サポート台と引出反力架台の斜視図である。 （ａ）は図２１に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部断面図、（ｂ）は図２２（ａ）の地盤の切断箇所の拡大断面図である。 （ａ）は図２２に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面面、（ｂ）は図２３（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 （ａ）は図２３に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、（ｂ）は図２４（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 図２４に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの断面図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、以下の図において、平面図中の二点鎖線Ｌは、実際に形成されているものではないが、単位施工領域の境界線を示している。また、断面図中の符号Ｃは車両の一例を示し、符号ＧＬはガードレールを示している。

まず、図１（ａ）は本実施の形態のインバートの構築方法を適用する既設トンネルの要部平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。

トンネル１の覆工部２は、例えば、コンクリートからなり、その断面形状（トンネル１の延在方向に対して交差する断面の形状）は、例えば、上に凸の馬蹄形状に形成されている。トンネル１内の路面を形成する舗装部３は、路盤部３ａと、その上層の路盤上層部３ｂとを有している。トンネル１の幅方向中央において舗装部３の下層の地盤部Ｇには、排水管４が、トンネル１の延在方向に沿って延在した状態で設置されている。なお、地盤部Ｇは、岩盤等により構成されている。

次に、図２（ａ）は図１に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図、図３（ａ）は図２に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図、図４（ａ）は図３に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。

まず、図２に示すように、トンネル１内の一方の片側車線（図２の右側）の舗装部３から所定の深さに達する穴をオーガードリル等により掘削し、その穴内に親杭Ｆ１を設置する。続いて、トンネル１内の一方の片側車線（図２の右側）の舗装部３（路盤上層部３ｂおよび路盤部３ａ）を撤去する。また、舗装部３の撤去箇所において、親杭Ｆ１の隣接間に地山の崩壊を防ぐための横矢板Ｆ２を挿入する（親杭横矢板工法）。なお、図２（ａ）においては舗装部３の撤去箇所にハッチングを付した。

続いて、図３に示すように、トンネル１内の一方の片側車線（図３の右側）の単位施工領域の地盤部Ｇを浅く掘削して浅溝部（第１の溝）５ａを形成する。この時、親杭Ｆ１の隣接間に浅溝部５ａの側面を覆うように横矢板Ｆ２を順次継ぎ足して設置する。また、トンネル１内の一方の片側車線側の覆工部２の脚部下も掘り下げる。なお、図３（ａ）においては浅溝部５ａの形成箇所にハッチングを付した。

その後、図４に示すように、トンネル１内の一方の片側車線側（図４の右側）の覆工部２の脚部下にコンクリートを打設して足付け部６ａを形成する。この浅溝部５ａおよび足付け部６ａの形成工程をトンネル１の延在方向の単位施工領域毎に繰り返す。なお、図４（ａ）においては足付け部６ａにハッチングを付した。

次に、図５（ａ）は図４に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図、図６は図５に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの断面図、図７（ａ）は親杭横矢板の機能を持つ図６のＨ鋼架台の斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＨ鋼架台の正面図、図８（ａ）は図６に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図、図９（ａ）は図８のインバートの構築工程における深溝部の要部拡大側面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩＩ−ＩＩ線の断面図、図１０（ａ）は図８に続くインバートの構築工程中の深溝部の要部拡大側面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図、図１１（ａ）は図１０に続くインバートの構築工程中の深溝部の要部拡大側面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。

まず、図５に示すように、トンネル１内の一方の片側車線（図５の右側）の地盤部Ｇを深く掘削して深溝部（第１の溝）５ｂを形成する。なお、図５（ａ）においては深溝部５ｂおよび足付け部６ａにハッチングを付した。

続いて、図６に示すように、深溝部５ｂの側面において隣接する親杭Ｆ１，Ｆ１間に枠体部Ｆ３を組み付けてＨ鋼架台Ｆを組立てる。このＨ鋼架台Ｆは、この後の施工中に深溝部５ｂの側面部が崩れないようにするための土留め部材であり、図７に示すように、親杭Ｆ１と、その隣接間に配置された複数枚の横矢板Ｆ２と、横矢板Ｆ２の下方に配置された枠体部Ｆ３，Ｆ３とを一体的に備えている。Ｈ鋼架台Ｆの親杭Ｆ１は、例えば、Ｈ鋼からなり、その下部が地盤Ｇに打設され固定された状態でトンネル１の延在方向に沿って所定の間隔毎に立設されている。Ｈ鋼架台Ｆの横矢板Ｆ２は、例えば平板状の木材からなり、浅溝部５ａの側面上部側を覆うように親杭Ｆ１の隣接間に組み付けられている。Ｈ鋼架台Ｆの枠体部Ｆ３は、例えば、Ｈ鋼からなり、深溝部５ｂの側面下部側の施工領域を露出させるように親杭Ｆ１に組み付けられている。なお、図７（ｂ）においては、図面を見易くするためＨ鋼架台Ｆにハッチングを付した。

その後、図８および図９に示すように、トンネル１内の幅方向中央側において排水管４の下方の地盤部Ｇに、深溝部５ｂの側面から他方の片側車線（図８の左側）に向かって延在するパイプ挿入孔７ａ、ボルト挿入孔７ｂおよび支持孔７ｃをコアドリル等により削孔する。図８に示すように、パイプ挿入孔７ａ、ボルト挿入孔７ｂおよび支持孔７ｃは、トンネル１内の幅方向中央側の排水管４の位置を越えて他方の片側車線（図６の左側）まで延在した状態で形成されている。なお、図８（ａ）においては足付け部６ａのみにハッチングを付した。

また、図９（ａ）に示すように、パイプ挿入孔７ａは、例えば、地盤抜取部Ｇ１の角部近傍に形成されている。ボルト挿入孔７ｂは、例えば、深溝部５ｂの側面内の地盤抜取部Ｇ１の領域内に形成されている。支持孔７ｃは、排水管４と地盤抜取部Ｇ１との間の高さ位置に形成されている。なお、パイプ挿入孔７ａ、ボルト挿入孔７ｂおよび支持孔７ｃの配置位置は図９（ａ）に示したものに限定されず種々変更可能である。また、図９（ａ）においてはＨ鋼架台Ｆにハッチングを付した。

次いで、図１０に示すように、例えば、塩化ビニル製の複数のパイプ８を用意し、その各パイプ８をパイプ挿入孔７ａに挿入する。パイプ８は、図１０（ｂ）に示すように、例えば、Ｕ字状に形成されており、直線状に延在する第１のパイプ部８ａと、その延在方向両端側に接続され、第１のパイプ部８ａに対して交差する方向に直線状に延在する一対の第２のパイプ部８ｂ，８ｂとを有している。

ここでは、各パイプ８の第１のパイプ部８ａが深溝部５ｂの側面内の地盤抜取部Ｇ１の外周に沿うように各パイプ８を配置する。すなわち、各パイプ８の第１のパイプ部８ａが深溝部５ｂの側面内の地盤抜取部Ｇ１の一辺に沿うように、各パイプ８の一対の第２のパイプ部８ｂ，８ｂを、深溝部５ｂの側面内のパイプ挿入孔７ａ，７ａに挿入する。なお、図１０（ａ）においてはＨ鋼架台Ｆにハッチングを付した。

続いて、図１１に示すように、例えば、金属製の複数の引出部材９を用意し、その各引出部材９のボルト部９ａをボルト挿入孔７ｂに挿入する。引出部材９は、例えば、ボルト部９ａと、そのボルト部９ａが一体に接続されたプレート部（仕切部材）９ｂとを有している。プレート部９ｂにおいて、後ほど第１のインバート部が接触する表面にはコンクリートとの接着性が低くなるように表面処理を施しておいても良い。

ここでは、引出部材９のプレート部９ｂが深溝部５ｂの側面内の地盤抜取部Ｇ１の露出面の大半を覆うように、その引出部材９のボルト部９ａをボルト挿入孔７ｂ内に挿入する。なお、上記したパイプ８の装着は、引出部材９の装着後に行っても良い。また、図１１（ａ）においてはＨ鋼架台Ｆにハッチングを付した。

次に、図１２（ａ）は図１１に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図、図１３（ａ）は図１２に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、図１３（ｂ）は図１２（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図、図１４（ａ）は図１３に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。

まず、図１２に示すように、フォアパイリング工法等によりトンネル１内の一方の片側車線側（図１２の右側）の深溝部５ｂの側面から支持孔７ｃ内に支持部材１０を挿入する。支持部材１０は、その下方の地盤抜取部Ｇ１の引き出し工事の際に、地盤抜取部Ｇ１の上層の地盤部Ｇ（排水管４を含む）が崩落等しないように支持する部材であり、例えば、鋼管または鋼製の中空ボルトにより形成されている。

この支持部材１０は、図１２（ａ）に示すように、トンネル１の延在方向に沿って所定間隔毎に配置されているとともに、図１２（ｂ）に示すように、排水管４とパイプ８（地盤抜取部Ｇ１）との間の高さ位置において、一方の片側車線側（図１２の右側）の深溝部５ｂ内からトンネル１の幅方向中央側の排水管４を越えて他方の片側車線（図１０の左側）まで延在した状態で配置されている。なお、支持部材１０の設置は、パイプ８や引出部材９の設置の前に行っても良い。また、図１２（ａ）においては足付け部６ａにハッチングを付した。

続いて、図１３に示すように、一方の片側車線側（図１３の右側）の深溝部５ｂ内にコンクリートを打設することにより、一方の片側車線側に第１のインバート部１１ａを形成した後、舗装部３が形成されるＨ鋼架台Ｆの上部（親杭Ｆ１および横矢板Ｆ２の上部）を部分的に切断除去する。第１のインバート部１１ａは、一方の片側車線側の足付け部６ａに接合されている。また、土留め機能を持つＨ鋼架台Ｆの下部と、支持部材１０の一端部は第１のインバート部１１ａ内に埋め込まれ固定されている。なお、Ｈ鋼架台Ｆの上部を切断した後に、第１のインバート部１１ａを形成しても良い。図１３（ａ）においては足付け部６ａおよび第１のインバート部１１ａにハッチングを付した。

その後、図１４に示すように、トンネル１内の一方の片側車線（図１４の右側）の第１のインバート部１１ａの上層に舗装部３を形成することにより、トンネル１内の一方の片側車線でのインバートの構築作業を終了する。なお、図１４（ａ）においては足付け部６ａおよび第１のインバート部１１ａにハッチングを付した。

このように本実施の形態においては、トンネル１内の一方の片側車線でのインバートの構築作業中に、トンネル１内の他方の片側車線では車両の通行が可能である。また、トンネル１内の幅方向中央での作業は路面下での作業なので建築限界に反することもない。

次に、図１５（ａ）は図１４に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図、図１６（ａ）は図１５に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図、図１７（ａ）は図１６に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。

まず、図１５に示すように、トンネル１内の他方の片側車線（図１５の左側）の舗装部３から所定の深さに達する穴をオーガードリル等により掘削し、その穴内に親杭Ｆ１を設置する。続いて、トンネル１内の他方の片側車線（図１５の左側）の舗装部３（路盤上層部３ｂおよび路盤部３ａ）を撤去する。また、舗装部３の撤去箇所において、親杭Ｆ１の隣接間に地山の崩壊を防ぐための横矢板Ｆ２を挿入する（親杭横矢板工法）。なお、図１５（ａ）においては舗装部３の撤去箇所にハッチングを付した。

続いて、図１６に示すように、トンネル１内の他方の片側車線（図１６の左側）の単位施工領域の地盤部Ｇを浅く掘削して浅溝部（第２の溝）５ｃを形成する。この時、親杭Ｆ１の隣接間に浅溝部５ｃの側面を覆うように横矢板Ｆ２を順次継ぎ足して設置する。また、トンネル１内の他方の片側車線側の覆工部２の脚部下も掘り下げる。なお、図１６（ａ）においては浅溝部５ｃの形成箇所にハッチングを付した。

その後、図１７に示すように、トンネル１内の他方の片側車線側（図１７の左側）の覆工部２の脚部下にコンクリートを打設して足付け部６ｂを形成する。この浅溝部５ｃおよび足付け部６ｂの形成工程をトンネル１の延在方向の単位施工領域毎に繰り返す。なお、図１７（ａ）においては足付け部６ｂにハッチングを付した。

次に、図１８（ａ）は図１７に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部平面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図、図１９（ａ）は図１８に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、図１９（ｂ）は図１８（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図、図２０（ａ）は図１９のインバートの構築工程における深溝部の要部拡大側面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。

まず、図１８に示すように、トンネル１内の他方の片側車線（図１８の左側）の地盤部Ｇを深く掘削して深溝部（第２の溝）５ｄを形成する。深溝部５ｄの側面からは、上記したパイプ８、ボルト部９ａおよび支持部材１０の一端部が露出される。なお、図１８（ａ）においては深溝部５ｄの形成箇所および足付け部６ｂにハッチングを付した。

続いて、深溝部５ｄの側面において隣接する親杭Ｆ１，Ｆ１間に枠体部Ｆ３を組み付けて上記したＨ鋼架台Ｆを組立てる。このＨ鋼架台Ｆの構造や設置の仕方は、図６および図７で説明したのと同じである。その後、図１９および図２０に示すように、ワイヤソーＷＳのワイヤＷをパイプ８内に挿入した状態でワイヤＷを回転させることにより地盤部Ｇを切断する。その切断箇所に、切断した地盤抜取部Ｇ１を引き出し易いように鉄板（図示せず）を挿入しても良い。この切断作業を、トンネル１の延在方向に沿ってパイプ８毎に行うことにより、地盤抜取部Ｇ１を地盤部Ｇから分離する。ワイヤソーＷＳを使用することにより、地盤部Ｇを傷めることなく、地盤部Ｇの切断作業を進めることができる。なお、図１９（ａ）においては足付け部６ａ，６ｂおよび第１のインバート部１１ａにハッチングを付した。また、図１９（ｂ）および図２０（ｂ）中の矢印は、ワイヤＷの回転方向を示している。

次に、図２１（ａ）は図２０に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大断面図、図２１（ｂ）は図２１の支持部材サポート台および引出反力架台の拡大斜視図、図２２（ａ）は図２１に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大断面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）の地盤の切断箇所の拡大断面図、図２３（ａ）は図２２に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面面、図２３（ｂ）は図２３（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。

まず、図２１に示すように、トンネル１内の他方の片側車線（図２１の左側）の深溝部５ｄ内に、支持部材サポート台ＳＰおよび引出反力架台Ｒを設置する。支持部材サポート台ＳＰは、複数本の支持部材１０をサポートすることで、この後の施工時に上部の地盤が崩落するのを防止する支持台であり、枠体で構成されている。支持部材サポート台１０は、その高さを調節することが可能な構成にしても良い。引出反力架台Ｒは、地盤部Ｇの切断後に地盤抜取部Ｇ１を深溝部５ｄ側に引き出す際に、反力をとるとともに、支持部材サポート台ＳＰを支持するための固定台であり、枠体で構成されている。

続いて、図２２に示すように、ボルト部９ａを引っ張ることで地盤部Ｇ中の地盤抜取部Ｇ１を深溝部５ｄ側に引き出す。この際、図２２では図面を見易くするため図２１に示した支持部材サポート台ＳＰおよび引出反力架台Ｒを省略しているが、支持部材サポート台ＳＰにより複数本の支持部材１０を支持するとともに、引出反力架台Ｒで反力をとることで地盤抜取部Ｇ１を引き出す。これにより、引出施工時に引出部材１０の上方の地盤が崩落するのを防止することができるとともに、地盤抜取部Ｇ１を比較的小さな力で引き出すことができる。また、この際、引出部材９のプレート部９ｂが、第１のインバート部１１ａに対する仕切部材として機能することにより、第１のインバート部１１ａと地盤抜取部Ｇ１との接合性を低下させることができるので、地盤抜取部Ｇ１を比較的容易に引き出すことができる。なお、引き出した地盤抜取部Ｇ１は、静的破砕材により小割して搬出する。

このような引出作業をトンネル１の延在方向に沿って順に行うことにより、図２３に示すように、トンネル１内の幅方向中央側の排水管４の下方に地盤抜取空間Ｓを形成する。その後、支持部材サポート台ＳＰおよび引出反力架台Ｒを深溝部５ｄから撤去する。なお、図２３（ａ）においては足付け部６ａ，６ｂおよび第１のインバート部１１ａにハッチングを付した。

次に、図２４（ａ）は図２３に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの要部拡大平面図、図２４（ｂ）は図２４（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図、図２５は図２４に続くインバートの構築工程中の既設トンネルの断面図である。

まず、図２４に示すように、トンネル１内の他方の片側車線側（図２４の左側）の深溝部５ｄおよび幅方向中央側の地盤抜取空間Ｓ内にコンクリートを打設することにより、第２のインバート部１１ｂを形成してトンネル１内において路面下方に第１のインバート部１１ａおよび第２のインバート部１１ｂで構成されるインバート１１を構築する。第２のインバート部１１ｂは、他方の片側車線側の足付け部６ｂと接合されているとともに、トンネル１内の幅方向中央側の地盤抜取空間Ｓを通じて一方の片側車線側（図２４の右側）の第１のインバート部１１ａと接合されている。インバート１１の断面形状は、下に凸のアーチ状に形成されている。また、土留め機能を持つＨ鋼架台Ｆの下部と支持部材１０は、第２のインバート部１１ｂ内に埋め込まれ固定されている。なお、図２４（ａ）においては足付け部６ａ，６ｂ、第１のインバート部１１ａおよび第２のインバート部１１ｂにハッチングを付した。

続いて、図２５に示すように、舗装部３が形成されるＨ鋼架台Ｆの上部（親杭Ｆ１および横矢板Ｆ２の上部）を部分的に切断除去した後、トンネル１内の他方の片側車線（図２５の左側）の第２のインバート部１１ｂの上層に舗装部３を復旧してインバート１１の構築工事を終了する。なお、Ｈ鋼架台Ｆの上部を切断した後に、第２のインバート部１１ｂを形成しても良い。

このように本実施の形態においては、片側車線の通行を可能にした状態でインバートを設置することができる。特に、一方の片側車線側（図２５の右側）の第１のインバート部１１ａにＨ鋼架台Ｆの一部を固定させた状態で残したことにより、他方の片側車線（図２５の左側）の施工中には、トンネル１の幅方向中央および一方の片側車線側の地盤部Ｇを２つのＨ鋼架台Ｆ，Ｆで固定することができるので、トンネル１の幅方向中央および一方の片側車線側の地盤部Ｇの安定性をより向上させることができる。このため、他方の片側車線の第２のインバート部１１ｂの構築作業中に、トンネル１の幅方向中央および一方の片側車線側の地盤部Ｇの崩壊を防止することができるので、一方の片側車線に車両が通行していても、より安全な状態で他方の片側車線側の第２のインバート部１１ｂの構築作業を実施することができる。また、トンネル１内の幅方向中央での作業は路面下での作業なので建築限界に反することもない。さらに、既設のトンネル１内において、インバート１１を閉合することができるので、既設のトンネル１内の路面等において地盤の隆起や変状等が生じるのを防止することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、前記実施の形態においては、引出部材９のプレート部９ｂにボルト部９ａを接合した構造について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、引出部材９のプレート部９ｂにボルト部９ａに代えてワイヤを接合した構造としても良い。

また、前記実施の形態においては、引出部材９のプレート部９ｂを仕切部材として用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、仕切部材としてビニルシート等のようなシート部材を用いても良い。

以上のように、本発明は、既設トンネルのインバートの構築技術に適用して有効である。

１ トンネル
２ 覆工部
３ 舗装部
３ａ 路盤部
３ｂ 路盤上層部
４ 排水管
５ａ，５ｃ 浅溝部
５ｂ，５ｄ 深溝部
６ａ，６ｂ 足付け部
７ａ パイプ挿入孔
７ｂ ボルト挿入孔
８ パイプ
８ａ 第１のパイプ部
８ｂ 第２のパイプ部
９ 引出部材
９ａ ボルト部
９ｂ プレート部
１０ 支持部材
１１ａ 第１のインバート部
１１ｂ 第２のインバート部
１１ インバート
ＧＬ ガードレール
Ｇ 地盤部
Ｇ１ 地盤抜取部
Ｆ Ｈ鋼架台
Ｆ１ 土留め壁部
Ｆ２ 枠体部
ＳＰ 支持部材サポート台
Ｒ 引出反力架台
Ｓ 地盤抜取空間
ＷＳ ワイヤソー
Ｗ ワイヤ

Claims (5)

1. （ａ）トンネル内の路面において幅方向の一方の片側に第１の溝を形成する工程と、
   （ｂ）前記第１の溝の側面から前記トンネルの幅方向中央側の地盤部に、地盤抜取部を形成するためのパイプを設置する工程と、
   （ｃ）前記第１の溝の側面から前記地盤抜取部に、その地盤抜取部を引き出すための引出部材を設置する工程と、
   （ｄ）前記第１の溝の側面から前記トンネルの幅方向中央側の地盤部に、前記地盤抜取部の上方の地盤部を支える支持部材を設置する工程と、
   （ｅ）前記（ａ）〜（ｄ）の工程後、前記第１の溝内に、前記トンネルの覆工部の前記一方の片側に設けられた脚部に接続される第１のインバート部を形成する工程と、
   （ｆ）前記第１のインバート部の形成後、前記第１の溝を埋め戻す工程と、
   （ｇ）前記トンネル内の路面において幅方向の他方の片側に第２の溝を形成する工程と、
   （ｈ）前記第２の溝の側面から露出する前記パイプにワイヤソーのワイヤを通した後、前記ワイヤソーを駆動して前記トンネルの幅方向中央側の地盤部を切断することにより、前記トンネルの幅方向中央側の地盤部から前記地盤抜取部を分離する工程と、
   （ｉ）前記（ｈ）工程後、前記第２の溝の側面から露出する前記引出部材を用いて、前記トンネルの幅方向中央側の地盤部から前記第２の溝に向かって前記地盤抜取部を引き出すことにより、前記トンネルの幅方向中央側の地盤部において前記支持部材の下方に地盤抜取空間を形成する工程と、
   （ｊ）前記（ｉ）工程後、前記第２の溝および前記地盤抜取空間内に、前記トンネルの覆工部の前記他方の片側に設けられた脚部に接続されるとともに、前記地盤抜取空間を通じて前記第１のインバート部に接続される第２のインバート部を形成する工程と、
   （ｋ）前記第２のインバート部の形成後、前記第２の溝を埋め戻す工程と、
   を有することを特徴とする既設トンネルのインバートの構築方法。
2. 前記（ｂ）工程は、
   前記パイプとして、第１のパイプ部と、前記第１のパイプ部の延在方向の両端に前記第１のパイプ部に対して交差する方向に延在した状態で設けられた一対の第２のパイプ部とを有するＵ字状のパイプを用意する工程と、
   前記トンネル内の幅方向中央側の地盤部において前記地盤抜取部の角部側に前記第１の溝の側面から前記他方の片側に向かって延在する複数のパイプ挿入孔を形成する工程と、
   前記第１の溝の側面において、前記地盤抜取部の外周に前記第１のパイプ部が沿うように、前記一対の第２のパイプ部を前記パイプ挿入孔に挿入することにより前記パイプを設置する工程と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の既設トンネルのインバートの構築方法。
3. 前記（ｃ）工程は、
   前記地盤抜取部に前記第１の溝の側面から前記他方の片側に向かって延在する引出部材挿入孔を形成する工程と、
   前記引出部材挿入孔に、前記引出部材のボルト部を挿入することにより前記引出部材を設置する工程と、
   を有することを特徴とする請求項１または２記載の既設トンネルのインバートの構築方法。
4. 前記（ｅ）工程の前に、前記トンネル内の幅方向中央側の前記第１の溝の側面に、前記地盤部と前記第１のインバート部とを仕切る仕切部材を設置する工程を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の既設トンネルのインバートの構築方法。
5. 前記仕切部材は、前記引出部材と一体的に設けられており、前記引出部材を設置する前記（ｃ）工程において設置されることを特徴とする請求項４記載の既設トンネルのインバートの構築方法。

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