JPH0296094A - 水底トンネル工法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、水底の比較的浅い部分にトンネルを構築す
る水底トンネル工法の改良に関するものである。

（従来の技術） 従来のこの種のトンネル工法としては、たとえば沈埋工
法がある。

この方法は、トンネルエレメントを、ドライドツクその
他の場所にてプレハブ形式に製造した後、その両端を仮
隔壁で閉塞し、次いで、そのトンネルエレメントを、水
の浮力を利用して施工現場まで曳航し、そこで、予め浚
渫したトレンチにそれを沈設させて水中結合を行い、し
かる後、埋戻しを行って水底トンネルを構築する工法で
ある。

（発明が解決しようとする課題） ところが、かかる従来技術にあっては、予め製造したト
ンネルエレメントの両端を水密に閉止するための仮隔壁
が必要になる他、トンネルエレメントをトレンチに沈設
するためのバラスト給排水装置が必要になり、しかも、
トレンチの浚渫を、トンネルエレメントの沈設スペース
のみならず、埋戻し領域にわたって広範囲に行うととも
に、余剰浚渫領域を再び埋戻すことが必要になるという
問題があった。

二の発明は、従来技術のかかる問題をことごとく解決す
ることができる、新規な水底トンネル工法を提供するも
のである。

（課題を解決するための手段） この発明の水底トンネル工法は、ポンツーンから水底内
へ吊下したドレッジング装置により、水底の土砂をウォ
ータジェットで掘削し、この掘削土砂を、ドレッジング
装置の後端部に順次水密に連結される複数の推進装置お
よびトンネルエレメント内のドレッジパイプを経て排出
するとともに、前記推進装置を、そこへの加圧流体の給
排によって作動させて、ドレッジング装置の、新たな掘
削位置への進出と、そのドレッジング装置へのそれぞれ
のトンネルエレメントの追従とをもたらすことを特徴と
するものである。

（作　用） この水底トンネル工法では、ポンツーンから、たとえば
ウィンチを介して、水底の所定の深さへ吊下したドレッ
ジング装置を先頭とし、そこへ、たとえば中空弾性リン
グからなる推進装置およびトンネルエレメントの複数を
、それぞれ順次に水密に連結して、特定位置での掘削を
終了したドレッジング装置の、新たな掘削位置への進出
ならびに、それに連結したそれぞれのトンネルエレメン
トの、ドレッジング装置への追従を、加圧流体の、中空
弾性リングへの所要に応じた給排によってもたらすこと
により、それぞれのトンネルエレメントを、その外側寸
法に対応する大きさに掘削された孔内の所定位置へ、陸
上から直接的に押込むことができる。

従ってここでは、トンネルエレメントを水上輸送するこ
と、ひいては、その両端を、仮隔壁にて閉塞することを
不要ならしめるとともに、トンネルエレメントの沈設の
ためのバラスト給排水装置を不要ならしめることができ
、さらには、浚渫領域を必要最小限とすることができる
とともに、余剰浚渫領域の埋戻し作業を全く不要らしめ
ることができる。

（実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の方法によるトンネル構築例を示す
部分断面図であり、図中１は水面、２は水底、３は陵部
をそれぞれ示す。

ここでは、水面上にポンツーン４を配置し、このポンツ
ーン４に搭載したウィンチ５から、ウィンチワイヤー６
によってドレッジング装置７を吊下する。このドレッジ
ング装置７は、ウィンチワイヤー６の、巻きほぐし長さ
の調節により、通常は、軟質な水底２の表面下数ｍに配
置され、そこに存在する土砂を、第２図に示すように噴
出する高圧のウォータジェット８の作用によって掘削す
る。ここで、このウォータジェット８は併せて、それの
噴出方向との関連の下で、掘削された土砂を、ドレッジ
ング装置７に接続したドレッジパイプ９内へ流入させる
べく機能する。

なおここにおいて、ドレッジパイプ９は、ドレッジング
装置７の後端部に順次水密に連結される、複数の推進装
置１０およびトンネルエレメント１１の内部に延在し、
このドレッジパイプ９内へ導かれた掘削土砂の、外部へ
の強制的な排出は、ドレッジバイプ９に設けたポンプ１
２にて行われる。

このようなドレッジング装置７を用いてトンネルを構築
するに際しては、はじめに、ウィンチワイヤ６の延長下
で、そのドレッジング装置７を、陵部３の所要位置に、
所要の方向へ向けて配設し、そこで、ウォータジェット
８を噴出することにて、土砂の掘削を開始する。

ところで、ドレッジング装置７の後端部には上述したよ
うな掘削の開始後または開始前において、有し、１０ｍ
〜２０ｍの長さを有するトンネルエレメント１１とのそ
れぞれを、少なくとも一つづつ順次水密に連結する。

そして、ドレッジング装置７が、その初期配設位置での
掘削を終了した後は、好ましくは、トンネルエレメント
１１の、後方への変位を完全に拘束して、第３図（ａ）
に断面図で示すような収縮状態の推進装置１０内へ、た
とえば、加圧空気もしくは加圧水を供給して、その推進
装置１０を、第３図（ｂ）に示すように膨張させること
によって、ドレッジング装置７の所定量の進出変位をも
たらす。

このようにして新規な掘削位置にもたらされたドレッジ
ング装置７に対しては、たとえばそれの掘削作業中に、
そのドレッジング装置７に隣接する推進装置１０の収縮
変形と、第１番目のトンネルエレメントＩＩの後端に隣
接させて設けた推進装置１０の膨張変形とをもたらすこ
とにより、第１番目のトンネルエレメント１１を追従進
出させることができ、このことは、第１番目のトンネル
エレメント１１の後方側に、推進装置１０を介して連結
されるそれぞれのトンネルニレメン目１についても同様
である。すなわち、−のトンネルエレメント１１の、前
方に隣接する推進装置１０の収縮変形と、後方に隣接す
る推進装置１０の膨張変形とをもたらすことにて、その
トンネルエレメント１１を、前方に位置するトンネルエ
レメント１１、ひいてはドレッジング装置７の進出変位
に追従させることができる。

ここで、シール部材としても機能する、図示のような中
空弾性リングにて推進装置１０を構成する場合において
、その中空弾性リング・の耐張力を、埋設補強層その他
によって十分に高めたときには、−の推進装置１０の膨
張変形により、複数本のトンネルエレメント１１を同時
に進出変位させることもでき、このことによれば、トン
ネルエレメント１１の、ドレッジング装置７への追従作
業効率を大きく向上させることができる。

なお、−の推進装置１０によって、−のトンネルエレメ
ント１１だけを進出作動させる場合であっても、ドレッ
ジング装置７の、上述したような進出変位の繰返しによ
り、多数のトンネルエレメント１１が、第４図に示すよ
うに連結されるに至ったときには、複数の推進装置１０
を、第４図（ａ）に示すように、所定の間隔をおいて加
圧するとともに、各加圧推進装置１０の前方側に隣接す
る推進装置１０を減圧することにて、複数個のトンネル
エレメント１１の同時の進出変位をもたらすことができ
、このことによれば、第４図（ｂ）〜（ｄ）に示すよう
に、加圧および減圧する推進装置１０を、加圧間隔内に
含まれた所定数のトンネルエレメント１１の進出変位が
完了するまで、順次後方側ヘシフトさせることにより、
全てのトンネルニレメン目１が一回づつ進出変位される
ことになる。

以上のようにして、ドレッジング装置７による土砂の掘
削を、ウィンチワイヤ６の伸長量によって定まる深さに
て繰返すとともに、その後方に連結したそれぞれのトン
ネルエレメント１１の、そのドレッジング装置７への追
従変位を繰返すことによって、所定の位置に、所定長さ
のトンネルを構築した後は、ドレッジング装置７を対岸
陵部その他の所定個所から地外へ取出し、その後、その
ドレッジング装置７を、トンネル、ひいては、ドレッジ
ング装置７の後方に隣接する推進装置１ｏがら取外すこ
とにより、一連のトンネル構築作業が終了する。

このようにここでは、推進装置１０を介して相互連結し
たそれぞれのトンネルニレメン１−１１を、ドレッジン
グ装置７で掘削した大向にて直接的に進出変位させるこ
とによって、所要のトンネルを構築することができるの
で、従来技術におけるように、トンネルエレメントの両
端を、浮力に基づく水上輸送の目的で、仮隔壁によって
閉塞することが不要になるとともに、トンネルエレメン
トを所定位置に沈設するためのバラスト給排水装置が不
要になり、しかも、掘削領域を必要最小限として、埋戻
し作業を全く不要ならしめることができる。

（発明の効果） かくして、この発明によれば、ドレッジング装置から噴
出されるウォータジェットで水底の土砂を掘削し、掘削
土砂を、ドレッジング装置の後端部に順次水密に連結さ
れる複数の推進装置およびトンネルエレメント内のドレ
ッジパイプを経て排出する一方、ドレッジング装置の、
新たな掘削位置への進出および、それぞれのトンネルエ
レメントの、そのドレッジング装置への追従を、前記推
進装置の膨縮変形によってもたらすことにより、トンネ
ルエレメント両端を水密に閉塞する仮隔壁、トンネルエ
レメントの沈設のためのバラスト給排水装置などの使用
を全く不要ならしめることができる他、土砂の掘削量を
必要最小限として、掘削作業効率の著しい向上をせたら
すことができるとともに、埋戻し作業を全く不要ならし
めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の方法によるトンネル構築例を示す
部分断面図、 第２図は、ドレッジング装置を示す拡大断面図、第３図
は、ドレッジング装置の進出変位工程を示す部分拡大断
面図、 第４図は、トンネルエレメントの進出変位工程を例示す
る図である。 ■・・・水面　　　　　　　２・・・水底３・・・陵部
　　　　　　　４・・・ポンツーン５・・・ウィンチ　
　　　　６・・・ウィンチワイヤー７・・・ドレッジン
グ装置　８・・・ウォータジェット９・・・ドレッジパ
イプ　　１０・・・推進装置１１・・・トンネルエレメ
ント 欠口’＞　（）　−？−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポンツーンから水底内へ吊下したドレッジング装置
   により、水底の土砂をウォータジェットで掘削し、この
   掘削土砂を、ドレッジング装置の後端部に順次水密に連
   結される複数の推進装置およびトンネルエレメント内の
   ドレッジパイプを経て排出するとともに、前記推進装置
   を、そこへの加圧流体の給排によって作動させて、ドレ
   ッジング装置の、新たな掘削位置への進出と、そのドレ
   ッジング装置へのそれぞれのトンネルエレメントの追従
   とをもたらすことを特徴とする水底トンネル工法。