JPH02232498A - トンネルの構築方法と地下トンネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利ｎ１分野） 本発明はトンネル掘削方払及びその装置に係る〔従来技
術〕 従来、トンネル構築に対しプランナー （Ｂｒｏｎｎｅｒ　）の英国特ｉ１９１３．５２７ｅ及
び第９１３，５２８＠ならびにヴエーダ（Ｖｅｄａｒ　
）の米国特許第３．３１０．９５２号などに記載されて
いるスラリー溝掘削技術がｎノいられており、その一例
をあげると、ｆＩ４壁を形成ずる１対のスラリー溝がパ
ネル部状に形成され、側壁を形成づるコンクリートはト
ンネル用の２個のへだたりをＪ５いたａ壁を形成するそ
の本来の《９四で訪込まれ、このコンクリートは好適に
は鋼ケージ部材その他により鋼補強されている。ト．ン
ネル屋根部が次いで末だｉ！ＩＩされてないトンネル上
の竹に鋳込まれたコンクリート壁の間のスペースにわた
り鋳込むことができる。トンネル自体は鋳込みコンクリ
ートの下方が把削され，床又は逆迫持がコンクリート打
ちされる。別の方法として、壁がプレキャストによるパ
ネル部材としてあらかじめ作られており、このパネル部
材をスラリー溝拙削部内に降下させ土壌壁との間にグラ
ウチング注入を施す．壁パネルはミＡツヂ（｝４ｉ０ｔ
ｔｉ）の米ｌ特許第３，１３９，７２９号に示づ゜よう
に固形ビーム闇又はコンクリー１一柱聞に延び、相互に
ロックされトンネル壁を形成する。その侵、屋根及び床
部が前述の如く訪込まれる。

（発明の楕成） 本発明によれば、トンネルの軸線を横切る方向でかつト
ンネルの線又は軸線にそった定間隔にスラリー充満の横
溝を蝕削することによりトンネル特に浅いトンネルが［
５される．ｓプレハブによるフレーム要本部材が横溝内
に挿入されトンネル壁の備付け前におけるトンネル壁銅
方支持構造を作り出′１。次に、トンネルＩＩ！ｌ壁が
ベントナイト粘寸や泥スラリーの下で掘削され＃Ｊ述の
備付け支持フレーム間における横断満を形成する。次い
で、プレキャストによるコンクリート側壁又はパネルが
支持フレーム間に挿入される。各フレーム及び側壁には
それらを定位置に相ｈ嵌合さぜロツクさせるための咬合
いさねはぎ式構造又１よキーウエイＩＸｉｊ禍造が設番
ノられている．，側壁が定位胃におかれると、トンネル
の屋根Ｎ；が定位置に鋳込まれ、次に土壌が掘削され実
際のトンネルを形成し、次いで床が鋳込まれ若しくは１
−ンネルを床叉は逆迫持レベルまで下向きに掘削し次に
床又は逆迫持を鋳込み更に屋根を鋳込む。

〔発明の効果〕

本発明によれば、トンネルがより迅速により低い費用で
構築できしかも苔しく改良ざれた１・ンネル構築物が得
られる。パネル側材及び支持ノレームがプレキャスト又
はプレハブによる製品であるので、より大きな均一竹と
、コスト低減、良好な表面及び断面縮減（材料の節約を
もたらず）が得られ、これはスラリー壁掘削におけるも
ののＦｉＢ｛Ｈにもなり、又実際上、市飯の屁削工具に
は０．６ｙｙｔ（２１未満のものがない。トンネルの側
壁を構成するプレキＡ７ストによる鉄筋コンクリ一ト縛
部パネル壁又は板材は厚さが２５．４１（１０”）又は
３０．４ｃｌ（１２“》であり、掘削工具が約０．６ｍ
幅の場合このオーバサイズによる若１の遊びの司能付に
よりパネル及びフレーム材の完全な心合わせかり能にな
る。史に、この大きなＡ−バサイズにＪ，リパネル及び
フレームの外側壁とトンネルを形成ゆる残りのＪ一壌壁
との間にグラウヂングを打つことが可能になり建築上非
常に良好な成果がＬ７られる．更に、支持フレーム及び
壁パネル材のプレハブならびにブレ４．ヤストによる製
造が得利とされる点は、トンネル内に配ロされる構ｉ２
Ｉ４４の非常に良々Ｉな品質管理がｉ１１能となり又ス
ラリー壁のその本来の曳所にお１ノる鋳込みによる自然
の組トＩがｌｉノられるようにこれらの構造材が完べ６
・に位置ざめできることにある。

このための基本的考λｉｊ　ＩＪ、掘削方向又はトンネ
ル方向を横切るようにスラリー溝内にフレーム支持のた
めのプレハブによるコンクリートを配し、ｊ〜ンネル側
部壁（ならびに１ｖ根及び床）を備付ける前に支持構成
を作り出すという考え方である。

従って本発明の目的とする所は地下トンネル特に浅いト
ンネルの構築の改良型方法の促倶にある。

（実　施　例） 下記に述べる方法及び装四は地下トンネル特に浅いトン
ネル即ち一定のトンネル路又は軸線にそい表面以下又は
標準面以下余りにも深くはない［・ンネルの構築に係わ
るらのである、， Ｑ初、横フレーム要素部材１０（第３図）が、ペース部
材１８と好適にはＦ部横ビームｉｔ材１９とで一休に形
成された６１１部支持社１６．１７にキーウエイ１１．
１２．１３及び１４を設けて地上でプレキャストにより
製作されている，，鉄筋２０により高張力と高剪断力が
与えられている。Ｕ字型フレーム部材の場合、上部横支
持部４Ａ１９は省略され、フレーム下部は、垂直ＪＩＩ
ｌ１６及び１７がそれぞれの底部からトップにかけでｊ
−バがイ・ロノられ大きな力又は底部の負荷のため底郎
が強く補強されるよう底部で厚くなるように形状がりえ
られている。プレハブ及びプレキャストによるフレーム
１０は厚さ丁Ｆ＠有し、クレーンからス゛ラリ−充満溝
２１内へケーブルフック２０｛｛により下降できるよう
持１−げ川アイボルト又ｔよフツク２０が設けられ、ス
ラリー充満満はトンネルのね又は軸線２２を横断して掘
削されており、フレーム部材１０の厚さは下，より大き
い厚さ丁，を有している。第２ｖ４に承り如く、これら
の横断溝２１１．２１−２，２１−３・・・・・・２１
−Ｎｌ．ｔ台通の溝鮎り具又ｔよクラムシエル型掘削１
２２により屁られ一方渦はベントナイト泥又は粘土２３
などの掘削スラリーで一杯に保たれている。典型的スシ
リー満Ｅ削技術は」一記のプランナーとニオッチ及びヴ
１−ダの諸特許に記戟されている。地下壁構造を形成プ
る壁パネルなどのプレー？：１７ストによる鉄筋強化を
施せる壁構造の挿入は周知のことであり、これ以上詳細
に述べる必要はない。

第１対のフレーム部材１０がスラリー充満の拙削満２１
−１．２１−２・・・・・・２１−Ｎに挿入された後、
フレーム部材１０−１．１０−２．１０−３．１０−４
・・・・・・１０−Ｎの鉄筋強化による垂直？！　／ｇ
ｉ分１６及び１７の対向ずるｍ縁部局に間隔をおいた対
構成の横溝２５．２６が掘削スラリ−２７及び２８を受
けて眠られ、プレキャスｉ・による側壁パネル３０がそ
のキーウエイ又ははねつぎ式接合端部３５．３６をフレ
ーム部材における溝１１に係合せしめ次のＭ接フレーム
ｈ卓ｉｏの満に他端を係合させた状態で定位置へ下げら
れる。壁パネル３０にはクレーンフック２０｛］により
受りられる持上げ用アイボルト又はフック３１などの持
上げ貝がＩＧノられている。スラリー充ｆ）Ｆｉ２１−
１．２１−２．２１−３．２１−４・・・・・・２１Ｎ
はフレーム要素部材１０よりａかに人きい（Ｔ　　−Ｔ
，）厚さなので正確に｛９ｆｆぎめされバＥ ネル材の１枚１枚を収納できるようその｛＋７．　ｆｆ
ｌ及び方角が僅少調整できる。同様に、スラリー充満溝
２５−１．２６−１・・・・・・２５−Ｎ、２６−Ｎは
サイドパネル又は板材３０よりｊ７さが大きいので、パ
ネル３０の外面と土１８壁２５Ｅ及び２６Ｅどの間のス
ペースに（ｔセメン１・のグラウトＣＧが詰められる。

壁パネルのそれぞれの側端は、フレーム部材１Ｏのそれ
ぞれのＦＡ筋補強による垂直社部分１６及び１７に形成
された溝孔１１−１２．１３−１４内に、１一止めされ
る。第Ｉ　Ｃ−（３−ａ図に示すように、パネル３０の
端部には僅少な拡がり又は拡大部３５．３６が設けられ
、それぞれ対応形状の溝１１．１２に係合する。この場
合、溝１１．１２は拡人端部３５，３６の位置の調整が
できるようその喘部に対し十分人きくとられている．，
７ｌべてのスペースにセメントグラウトＣ，Ｇが詰めら
れる。第１　ｃ−ｅ−ｃ図において、溝１１″及び１２
“は矩形状である。満１１″は、ｉ・ンネルの同じ部分
における弯曲を収容できるよう僅少角度が付ＩＪられて
いる。弯曲その他の場合、対向する側壁パネル３０１よ
第１Ｃ図のパネル３０−Ｌ、３０−Ｒに示すように同じ
長さのものではない。

第５図に示す如く、パネル又は板材３０’はトンネルの
屋根の１二方に延びトンネル屋根のコンクリート打ちに
要する浅い討削作業のためのリテーナ壁としてｍｉｌｌ
ノるように構成できる。この高さは場合により２６４Ｔ
ｒＬ（８フィート）から３ｍ　（１０フィート）で良い
。

第６図には本発明を実施せる鉄道トンネルの一部断面図
が示されている。この場合、１〜ンネノレＧ．Ｌ高速道
路の中問部の下に位置している。鋼製の屋根支持形態５
０により酋通のコンクリート屋根４１が支持されている
。通常の逆迫持又は＝１ンクリート床構造４２及びレー
ル線ならびにベッド４３が図示の如く設けられる。床又
は逆迫持４２と屋根５０１ま壁３０が据付けられた｛艶
にコンクリート打ちされる。表面を急いで再構成し度い
場合、屋根のらようど底部まで掘り屋根４１をコンクリ
ート打らし、土壌４５を埋め戻し次に下方にかけ含有土
壌を掘り閉じ込められた土壌の内ｎ１削の進むにつれ逆
迫持又は床４３のコンクリート打らを行う工程が行われ
る。

鉄筋補強によるブレキＡ７ストのコンクリートフレーム
１０が一般に好適とされるも、本発明は支持フレーム１
０をすべて鋼ビーム及びチャンネルに構成して実施する
こともできる。

トンネルプレキャスト支持フレーム１０を最初に据付１
ノることによりバ通掘削が進むにつれ行われる全部の横
方向ロックの支持が不要となる。０つだんこの支持フレ
ームがおかれプレキャストによる壁パネルが定位置にお
かれると、ａｔ造は安定し土Ｉｎ壁が既に支持される。

更に、ベントナイトスラリーが現在当該分野で周知ρ如
く土１ｇ壁にｄ通没透しこれを安定させている。従って
この点に．ｔタいて、１ヘンネル躬削が安定様ｒＰＡ＠
えば支持フレーム１０及び４：一締めざれた壁パネル３
０の構造内部で進行Ｊるので支持についての懸念が全く
無く、らりをいずれのＩｊ払にせよ最も好適ｔτ方法で
除ム１るのが唯一の行うべきｔ柄である。従って、本発
明を実施せるトンネル構築は迅速で一段と粁演的である
。支持フレーム及び壁パネルがプレキャストで製作され
ているので、大きな・均一性を有しその品質（Ｌきわめ
て精密にコントロールできる。

トンネルの表面はより良好に形成され（円滑に）仕Ｆげ
工程が少なくて済む。又、断面従って使用材料が低減さ
れる。スラリー壁掘削の場合、好削装置は実際上約０．
６７１１（２フィート）以上である。時として、０．６
ｍ以下に設計されるが、実際上タラムシエルやケリー．
（　Ｋｅｌｌｙ　）　Ｒ削機その他などこのタイプの掘
削のもの１よ（’）．６ｍ（２フート》のｖ１限を有し
ている。黙しながら、トンネル壁はそれ程厚くなくても
良＜，　ｆＩＢ削部のＡ゛−バサイズは完ぺきに整列で
きるよう若干の遊びが許容される点で有利である。外側
パネル面と土壌壁との間におけるグラウヂング庫行によ
りパネルは定位置にしつかり固定され、建築１−より良
好＜ｒ結果が骨られる。

以上、本発明の好適実施例につき説明せるも、本開示は
図解目的のためであり又当！！！者による本発明実施を
可能ならしめることにある点理解さるべきであり、本発
明のその他実施例及び変史例ｔ．Ｌ特許請求の範囲記載
の本発明の本旨及び範囲を離脱せずに実施でぎるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

ｍ１ａ図はトンネルの長手力向軸線にそつた一連の横フ
レーム収容溝の【削を示せる俯撤図、第１ｂ図は横断側
方支持フレーム部材の洛内挿人を示せる第１ａ図同様の
俯撒図、 第１Ｃ図はサイドパネルのためのＢ削溝とプレハブによ
るサイドパネルの若干の掘削溝内の挿入を示せる１・ン
ネルの＋１１跪図、 第ＩＣ−Ｅ−Ａ図は第１Ｃ図の丸で囲んだ部分の拡大断
面図で、側方支持フレーム部材における溝とりイドパネ
ルとの聞のキーウエイ型接続様式を示し、 第Ｉ　Ｃ−Ｅ−Ｂ図は別のキーウエイ接続様式の好適実
施例を示し、 第ＩＣ−Ｅ−Ｃ図は弯曲その他の場合に対する更に別の
好適構造例を示し、 第２図１よ横溝が土壌中に作られるものを示す等角斜視
図、 第３図は側方支持フレームの１つがスラリー充満の横１
古内に下降ざれている所を示す等角斜視図、第４図は定
位四におけるサイドパネルを示す断面図、 第５図は本発明の変形例を示す断面図、第６図はフレー
ム部材の１つとレール路の位置を示す構築トンネルの横
断図をそれぞれ示す。 １０・・・・・・フレーム要素部材、１１〜１４・・・
・・・キーウエイ、１６．１７・・・・・・側方支持柱
、１８・・・・・・ベース部材、１９・・・・・・上部
横ビーム部４４，Ｔ，・・・・・・フレームの厚さ、２
１・・・・・・スラリー充満溝、２２・・・・・・トン
ネル通路ライン、ＴＥ・・・・・・渦のηさ、２１・・
・・・・横溝、３０・・・・・・プレキャストによる側
壁パネル、２５Ｅ．２６Ｅ・・・・・・ｔＩＩ４壁、Ｃ
Ｇ・・・・・・セメントグラウチ注入、３５．３６・・
・・・・僅少拡大部、４１・・・・・・屋根、４２・・
・・・・床。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）与えられた通路にそい地下トンネルを構築する方
   法にして、横支持材と垂直側方柱部材内に側壁キーウェ
   イ装置を形成して設けた１対の垂直側方柱部材とを有す
   る少なくとも１対のフレーム要素部材を地面上方で型内
   にプレキャストし、前記要素部材の前記垂直側方柱のそ
   れぞれの１つにおける前記キーウェイ装置に入るように
   なつた側方端部を有する少なくとも１対の壁パネル要素
   部材を地面上方で型内でプレキャストし、 前記与えられた通路にそい前記トンネルの長手方向を横
   切るように矩形状に横方向に延びる少なくとも１対の溝
   を土壌中にスラリーを受け掘削し、前記フレーム要素部
   材のそれぞれの１つを土壌中における前記矩形状の溝の
   それぞれに挿入し、前記対の矩形状横方向に延びる溝の
   側端部間に１対の側壁溝を掘削し、 前記側方溝内へ前記壁パネルのそれぞれの１つを挿入し
   前記パネルのそれぞれの側方端部を前記要素部材に形成
   せる前記キーウェイ装置にキーウエイ係合せしめ、 前記壁要素部材と前記フレーム要素部材との間における
   前記トンネルのためのコンクリート床及び屋根を形成す
   る段階を有する地下トンネルの構築方法。
2. （２）イ、長手方向軸線を横切る一連の細長いスラリー
   充満の溝を掘削し、 ロ、該スラリー充満の溝のそれぞれにプレハブによる鉄
   筋補強コンクリートのフレーム部材を挿入し、 ハ、該プレハブによるコンクリート部材の間に一連の細
   長いスラリー充満の横溝を掘削し、前記プレハブによる
   鉄筋補強コンクリートフレーム部材のそれぞれの対の間
   に平行なへだたりのある横溝を掘削して配し、 ニ、該横溝のそれぞれにプレハブによる壁パネル要素部
   材を挿入し、該壁パネル面と外側の土壌面との間にセメ
   ントグラウチを注入することにより前記壁パネルを安定
   せしめ、 ホ、前記壁と前記フレーム部材との間に前記トンネルの
   ためのコンクリート床及び屋根を形成する諸段階を有す
   る構築方法とプレハブによるトンネル。
3. （３）特許請求の範囲１項の方法により構築された地下
   トンネル。
4. （４）特許請求の範囲１第２項の方法により構築された
   地下トンネル。
5. （５）地下トンネルの構築のためのプレキヤストによる
   横方向壁支持フレームにして、 垂直に直立状の柱部材を有する「Ｕ」字型要素部材にお
   いて、前記柱部材は幅の広いベースから上方小径上端部
   にかけテーパが付けられ、一体形成のベース部材が前記
   幅の広いベースを接合する前記「Ｕ」字型要素部材を有
   し、 前記垂直直立状の柱部材のそれぞれには対向面上に前記
   トンネルの方向に開口せるキーウェイ溝が設けられてい
   るプレキャストによる横方向壁支持フレーム。