JP7595329B1 - Construction method of guide tunnel and steel protective shelter structure - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易かつ迅速に、しかも安全に施工ができるガイド導坑の施工法を提供する。
【解決手段】前端刃口部と推進ジャッキ設置部と支保工組立部とからなる鋼製防護シェルターを使用し、鋼製防護シェルターと支保工はともに蓮の花びらもしくは馬蹄形の外形状の外周であり、支保工はこの蓮の花びらもしくは馬蹄形の外形状の半割組立タイプとし、鋼製防護シェルターの前端刃口部で掘削し、推進ジャッキ設置部の推進ジャッキで鋼製防護シェルターを推進させ、鋼製防護シェルターの支保工組立部で支保工を組立てる工程を繰り返して、支保工を漸次延長していく。
【選択図】図1
To provide a method for constructing guide pilot tunnels that can be easily, quickly, and safely constructed.
[Solution] A steel protective shelter consisting of a front blade section, a thrust jack installation section, and a support assembly section is used, and both the steel protective shelter and the support have the outer circumference of a lotus petal or horseshoe shape, and the support is a half-assembled type with this lotus petal or horseshoe shape.The support is gradually extended by repeating the process of excavating with the front blade section of the steel protective shelter, thrusting the steel protective shelter with a thrust jack in the thrust jack installation section, and assembling the support in the support assembly section of the steel protective shelter.
[Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、線路や道路の直下に設けるボックスカルバート等のトンネルの構築に先駆けて、トンネルの底版部となる位置に掘削する小トンネルであるガイド導坑の施工法に関するものである。 The present invention relates to a method for constructing guide tunnels, which are small tunnels excavated at the location that will become the tunnel base prior to the construction of tunnels such as box culverts directly beneath railway tracks or roads.
ガイド導坑については下記特許文献にも示されており、図15に示すように、発進立坑21と到達立坑22の間に防護パイプルーフ3を構築し、トンネルの底版部となる位置にガイド導坑6を掘削する。
ガイド導坑6は公知のトンネル掘削方法により構築できる。例えば、矢板工法により、支保工組立→矢板建込み→掘削→支保工組立の繰り返しでトンネルを構築する方法が採用できる。
The
コンクリート函体5を発進立坑21の内部で構築し、コンクリート函体5の掘削方向と反対側の端部、即ち後端に、バックフレームである枠材8を取り付ける。なお、このようなコンクリート函体5をRC構造の現場打設函体として構築する他にプレキャスト工場製品のコンクリートボックスとする場合や鋼製セグメントボックスとする場合もある。
The
けん引部材71の一端は例えば到達立坑22側に設けた固定点91に固定し、他端はけん引ジャッキ73を介して枠材8に取り付ける。
One end of the
トンネルの下方に設置するけん引部材72は、ガイド導坑6に挿入する。下方に設置するけん引部材72は、上方に設置するけん引部材71と同様に、その一端は固定点92に固定し、他端はけん引ジャッキ73を介して枠材8に取り付ける。
The
コンクリート函体5をガイド導坑構築地盤1に牽引する。コンクリート函体5の牽引は、コンクリート函体5の前面(地盤と接する面)での掘削機等による掘削と、ジャッキ73を稼動してのコンクリート函体5の牽引とを併用しておこなう。
The
以上はけん引方式の場合を説明したが、推進方式でも可能であり、図16に示すように、発進立坑21に推進ジャッキ74を設置し、コンクリート函体5をこの推進ジャッキ74で推進させるとともにそれに先立ち、防護パイプルーフ3に変えて箱形ルーフ76を配設する。
The above describes the case of the towing method, but the pushing method is also possible. As shown in Figure 16, a pushing
箱形ルーフ76は根本のジャッキ収容管に小ジャッキ77を収めたもので、1本ずつコンクリート函体5を反力に掘進させたならば、コンクリート函体5を掘進させる。
The box-
図中75は発進立坑21に設ける反力壁、78は到達立坑22に設ける箱形ルーフ76の受台である。
In the figure, 75 is a reaction wall installed in the
前記のようにガイド導坑6は公知のトンネル掘削方法により構築するもので、矢板工法により、鋼製支保工の建てこみをおこないながらガイド導坑を構築する。矢板工法は掘削した地山を鋼製支保と矢板により支える工法であり、掘削およびズリだしの後で支保工の建て込みを行うが、これは矢板を設置していない鋼製支保工を行うための1m程度の区間をむき出しの背面地盤下で行うもので、一般的には薬液注入工等の地盤改良等の背面地盤の補強を行うものの施工性と安全性を欠くものであった。
As described above, the
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、簡易かつ迅速に、しかも安全に施工ができるガイド導坑の施工法および鋼製防護シェルター構造を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a method for constructing guide tunnels and a steel protective shelter structure that can eliminate the inconveniences of the above-mentioned conventional examples and can be constructed easily, quickly, and safely.
前記目的を達成するため請求項1記載の本発明は、切羽の崩壊を抑えるため先端面の上が張り出すようにテーパーをつけてフードを形成した前端刃口部と推進ジャッキ設置部と支保工組立部とからなる鋼製防護シェルターを使用し、鋼製防護シェルターと支保工はともに蓮の花びらもしくは馬蹄形の外形状の外周であり、支保工はこの蓮の花びらもしくは馬蹄形の外形状の半割組立タイプとし、鋼製防護シェルターの前端刃口部で掘削し、推進ジャッキ設置部の推進ジャッキで鋼製防護シェルターを推進させ、鋼製防護シェルターの支保工組立部で支保工を組立てる工程を繰り返して、支保工を漸次延長していくことを要旨とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention described in
請求項1記載の本発明によれば、前端刃口部と推進ジャッキ設置部と支保工組立部とからなる鋼製防護シェルターを使用してガイド導坑を構築するものであり、鋼製防護シェルターの支保工組立部で支保工を組立てることができるので安全にかつ迅速に工事を行うことができる。
According to the present invention described in
さらに、鋼製防護シェルターと支保工はともに蓮の花びらもしくは馬蹄形の外形状の外周であり、鋼製防護シェルターの支保工組立部で支保工を簡単に組立てることができる。 Furthermore, both the steel protection shelter and the shoring have a lotus petal or horseshoe shaped outer circumference, and the shoring can be easily assembled in the shoring assembly section of the steel protection shelter.
請求項2記載の本発明は、蓮の花びらもしくは馬蹄形の外形状の半割組立タイプの支保工は、片方を先に立て、これを仮受けして、他の片方を立てて頂部同士をボルト固定して輪体を形成することを要旨とするものである。
The gist of the present invention described in
請求項2記載の本発明によれば、前記鋼製防護シェルターの支保工組立部で支保工を簡単に組立てることができるとともに、支保工は、片方を先に立て、これを仮受けして、他の片方を立てて頂部同士をボルト固定して輪体を形成するので、より安全に組み立てることができる。
According to the present invention described in
請求項3記載の本発明は、テーパーをつけてフードを形成することで余掘り量を少なくし、刃口部前方の切羽部で支保工を立て込むことなく、刃口部と鋼製防護シェルターを一体として推進することによりシェルター後方部でガイド導坑背面の地盤がむき出しになる区間を大幅に抑えることを要旨とするものである。 The present invention as described in claim 3 has the gist that by forming a tapered hood, the amount of over-excavation is reduced, and by advancing the cutting edge and the steel protective shelter as a single unit without erecting support structures at the face in front of the cutting edge, the section of the ground exposed behind the guide tunnel at the rear of the shelter is significantly reduced .
請求項3記載の本発明によれば、掘削に応じて順次鋼製防護シェルターを順次推進することで、ガイド導坑背面となる地盤がむき出しとなる区間を0.2m程度に抑え、切羽の掘削を安全に行うことができる。 According to the present invention as described in claim 3, by sequentially advancing the steel protective shelter in accordance with excavation, the section of exposed ground behind the guide tunnel can be kept to approximately 0.2 m, allowing safe excavation of the face.
請求項4記載の本発明は、請求項1のガイド導坑の施工法に使用する鋼製防護シェルターであり、蓮の花びらもしくは馬蹄形として先端にテーパーをつけ、刃口部と推進ジャッキ設置部と支保工組立部とをボルト接合で組み立てることで3分割にした構造とし、支保工組立部は前方のみ底版があり、後方後半は下面開放としたことを要旨とするものである。
The present invention described in
請求項4記載の本発明によれば、鋼製防護シェルターは蓮の花びら型で先端にテーパーをつけることで、先端部の強度を増すことで、掘削性能を向上することができる。
According to the present invention as set forth in
また、支保工組立部は前方のみ底版があり、後方後半は下面開放で、地盤を露出させ、この地盤が露出するシェルター後方部分で支保工が組立てられる構造とし、支保工組立部には支保工組立空間を確保するため、補強部材がもうけられておらず、一部にジャッキを組み込んだ変形防止としての着脱式補強材を支承梁として配置できるようにし、これにより、鋼製防護シェルター内面と支保工との隙間を狭くし、裏込め注入量を少なくすることができるようになり、掘削時の安全性確保と施工性向上が実現できる。In addition, the support assembly section has a bottom slab only at the front, while the rear half is open at the bottom, exposing the ground. The support is assembled in the rear part of the shelter where the ground is exposed. In order to ensure space for assembly of the support, no reinforcing members are provided in the support assembly section, and removable reinforcing members with built-in jacks can be placed as support beams to prevent deformation. This makes it possible to narrow the gap between the inner surface of the steel protective shelter and the support and reduce the amount of backfill injected, ensuring safety during excavation and improving workability.
鋼製防護シェルター内の支保工組立部には、脱着式補強材を設けることで補強部材を設けなくても鋼製防護シェルターのガイド導坑土圧に対する変形を抑えることができ、鋼製防護シェルター内面に接近させて支保工の組立ができるので裏込め厚さ50mm程度にでき地盤の掘削を最低限に抑えて裏込め注入量を抑えることができる。 By installing removable reinforcement materials in the support assembly section inside the steel protective shelter, deformation of the steel protective shelter due to earth pressure in the guide pilot tunnel can be suppressed without installing reinforcing materials, and since the support can be assembled close to the inner surface of the steel protective shelter, the backfill thickness can be kept to around 50 mm, minimizing ground excavation and reducing the amount of backfill injected.
以上述べたように本発明のガイド導坑の施工法および鋼製防護シェルター構造は、簡易かつ迅速に、しかも安全にガイド導坑の構築ができるものである。 As described above, the guide tunnel construction method and steel protective shelter structure of the present invention allow for the construction of guide tunnels easily, quickly, and safely.
以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明のガイド導坑の施工法の1実施形態を示す縦断側面図で、図中21は発進立坑、2は鋼製防護シェルターである。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Figure 1 is a vertical cross-sectional side view showing one embodiment of the guide tunnel construction method of the present invention, in which 21 is the starting shaft and 2 is a steel protective shelter.
本発明工法はガイド導坑の施工に鋼製防護シェルター2を使用するもので、鋼製防護シェルター2は断面が蓮の花びらもしくは馬蹄形の外形状の外周の鋼製胴殻である。
The construction method of the present invention uses a steel
また、前記鋼製防護シェルター2は設置や回収を容易にするために分割とすることも可能である。本図は前端刃口部2aと推進ジャッキ設置部2bと支保工組立部2cとをフランジのボルト接合等で組立てることで3分割にした構造である。
The steel
このうち前端刃口部2aは図3に示すように切羽の崩壊を抑えるため先端面が上が張り出すようなテーパーのフードであることにより、切羽に勾配を持たせて掘削を行うことができる。
Of these, the front
また、テーパーをつけてフードを形成することで余掘り量を少なくし、刃口部前方の切羽部で支保工を立て込むことなく、刃口部と鋼製防護シェルターを一体として推進することによりシェルター後方部でガイド導坑地山がむき出しになる区間を大幅に抑えることができる。 In addition, by tapering the hood to form a hood, the amount of overexcavation can be reduced, and by advancing the cutting edge and the steel protective shelter as a single unit without erecting support structures at the face in front of the cutting edge, the area where the guide tunnel ground is exposed behind the shelter can be significantly reduced .
推進ジャッキ設置部2bは内部に推進ジャッキ4の設置架台7を横向きブラケットとして4箇所設けている。
The propulsion
前記前端刃口部2aと推進ジャッキ設置部2bはともに底板9を有する閉鎖タイプの鋼製胴殻であり、一方、支保工組立部2cは前方のみ底板があり、後方後半は下面開放で、地盤が露出する。この地盤が露出する箇所で後述の支保工が組立てられる。
The front
また、支保工組立部2cには支保工組立空間を確保するため、補強部材8が設けられていないが、一部にジャッキを組み込んだ変形防止としての着脱式補強材10を支承梁として配置できるようにした。これにより、鋼製防護シェルター内面と支保工との隙間を狭くし、裏込め注入量を少なくすることができる。
In addition, in order to secure space for assembling the shoring, the reinforcing
さらに鋼製防護シェルター2の内部に照明(LED)11aと照明(蛍光灯)11bを設けた。
In addition, lighting (LED) 11a and lighting (fluorescent lamp) 11b were installed inside the steel
発進立坑21に推進反力体12を鋼材およびブラケットで形成し、ストラット(推進工事用)13を介在させながら鋼製防護シェルター2を順次掘進させる。この掘進は前端刃口部2aの切羽面を手掘りもしくは小型のバックフォーやシャフローダーなどで掘削し、掘削土砂は台車17で後方に送り、推進ジャッキ4を伸長して鋼製防護シェルター2を掘進させ、推進ジャッキ4を縮めた空所にストラット13を継ぎ足す。
The
鋼製防護シェルター2の支保工組立部2cで支保工14を組立てる。これにより、鋼製防護シェルターにより防護された空間で支保工の組立ができ、安全な支保工組立が可能となる。支保工14は組立てられた状態では前記鋼製防護シェルター2と同じように蓮の花びらもしくは馬蹄形の外形状の外周であり、支保工リングとして湾曲する支保工材14aと支保工材14bとの結合である。
The shoring 14 is assembled in the shoring
図10~図13はこの支保工14の建込み手順を示し、鋼製防護シェルター2の支保工組立部2cで片方の支保工材14aを先に建て、これをパイプ等の仮受け材15で仮受けして、他の片方の支保工材14bを立てて頂部同士をボルト固定し,下端同士にストラット(支保工材)16を渡して輪体を形成した。
Figures 10 to 13 show the procedure for erecting this shoring 14. One side of the shoring
前記支保工14は間隔を存して並べられ、図13に示すようにその外側に木矢板18を取付ける。該木矢板18は上部に配列するものはパッカー19仕込みのものである。 The supports 14 are arranged at intervals, and wooden sheet piles 18 are attached to the outside as shown in Figure 13. The wooden sheet piles 18 arranged at the top are equipped with packers 19.
鋼製防護シェルター2を順次掘進させ、地盤がむき出しとなる区間を0.2m程度にして、トンネルの地山の崩壊を抑えて掘削を行うことができ、鋼製防護シェルター2の支保工組立部2cから出た支保工14の木矢板18の隙間から裏込め材20を注入する。
The steel
鋼製防護シェルター2の掘進と支保工14の組立のタイミングは、支保工14の2リング分を構築して、一部木矢板18を配置した段階で鋼製防護シェルター2の掘進を行い、支保工14が鋼製防護シェルター2の支保工組立部2cから出た段階で残りの木矢板18を配置し、裏込め材20を注入する。
The timing of excavation of the steel
前記裏込め材20を注入はこれに変えて埋め戻し土による間詰めを行ってもよい。 Instead of injecting the backfill material 20, backfill soil may be used to fill the gap.
このように鋼製防護シェルター2の掘進とともに支保工を漸次延長していき、ガイド導坑を構築していく。
In this way, the support structure is gradually extended as the steel
なお、前端刃口部を掘削に応じて順次鋼製防護シェルターを推進させ、ガイド導坑背面地盤がむき出しとなる区間を大幅に抑える。 In addition, a steel protective shelter will be gradually advanced along the front cutting edge as excavation progresses, significantly reducing the area where the ground behind the guide tunnel is exposed.
これにより、掘削に応じて順次鋼製防護シェルターを順次推進することで、ガイド導坑となる背面地盤がむき出しとなる区間を0.2m程度に抑え、切羽の掘削を安全に行うことができる。 This allows the steel protective shelters to be advanced in sequence as excavation progresses, keeping the section of exposed ground behind the guide tunnel to around 0.2 m, allowing for safe excavation of the face.
また、支保工背面とガイド導坑背面地盤の隙間を小さくする。これにより、鋼製防護シェルター内の支保工組立部には、脱着式補強材を設けることで補強部材を設けなくても鋼製導坑シェルターのガイド導坑土圧に対する変形を抑えることができ、鋼製防護シェルター内面に接近させて支保工の組立ができるので裏込め厚さ50mm程度にでき地山の掘削を最低限に抑えて裏込め注入量を抑えることができる。 In addition, the gap between the back of the support and the ground behind the guide pilot tunnel is reduced . This allows the installation of removable reinforcement materials in the support assembly section inside the steel protection shelter, making it possible to suppress deformation of the steel pilot shelter due to the earth pressure of the guide pilot tunnel without the need for reinforcement materials, and since the support can be assembled close to the inner surface of the steel protection shelter, the backfill thickness can be kept to about 50 mm, minimizing excavation of the ground and reducing the amount of backfill injection.
図9に完成形を示すが、鋼製防護シェルター2が到達立坑22に到達したならば、これを回収する。
Figure 9 shows the completed form, but once the steel
1…ガイド導坑構築地盤 2…鋼製防護シェルター
2a…前端刃口部 2b…推進ジャッキ設置部
2c…支保工組立部 3…防護パイプルーフ
4…推進ジャッキ 5…コンクリート函体
6…ガイド導坑 7…ジャッキ受部材
8…枠材 9…底板
10…着脱式補強材 11a…照明(LED)
11b…照明(蛍光灯) 12…推進反力体
13…ストラット(推進工事用) 14…支保工
14a…支保工材 14b…支保工材
15…仮受け材 16…ストラット(支保工材)
17…台車 18…木矢板
19…パッカー 20…裏込め材
21…発進立坑 22…到達立坑
71,72…けん引部材 73…けん引ジャッキ
74…推進ジャッキ 75…反力壁
76…箱形ルーフ 77…小ジャッキ
78…受台
Reference Signs List 1: Guide pilot tunnel construction ground 2: Steel
11b... Lighting (fluorescent lamp) 12...
17 ... Dolly 18 ... Wooden sheet pile 19 ... Packer 20 ...
Claims (4)
A steel protective shelter used in the construction method of the guide tunnel of claim 1 , characterized in that it has a lotus petal or horseshoe shape with a tapered tip, and is divided into three parts by assembling the cutting edge section, the thrust jack installation section and the support assembly section with bolt connections, and the support assembly section has a bottom slab only at the front and the rear half is open at the bottom.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2024039179A JP7595329B1 (en) | 2024-03-13 | 2024-03-13 | Construction method of guide tunnel and steel protective shelter structure |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002242582A (en) | 2001-02-21 | 2002-08-28 | East Japan Railway Co | How to build a tunnel |
| JP2017106272A (en) | 2015-12-11 | 2017-06-15 | 大成建設株式会社 | Tunnel support and construction method |
-
2024
- 2024-03-13 JP JP2024039179A patent/JP7595329B1/en active Active
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