JPH03161698A - トンネル構造物における補強工法 - 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】 （ａ）．産業上の利用分野 本発明は、地下の鉄道又は道路トンネルの拡大，分岐、
接合部等に適用するに好適な、トンネル構造物における
補強工法に関する． （ｂ）．従来の技術 第６図は支柱により補強された従来の異形断面トンネル
構造物の断面図である． 従来、異形断面トンネル構造物１の隅角部３Ａ、３Ｂ等
には，第６図に示すように、地山１９の土圧，水圧等の
外部応力が集中するため、該集中応力に抗する形でトン
ネル１２内に支柱１１等の補強部材を設置して、構造上
の補強を行なうのが一般的である。

（Ｃ）．発明が解決しようとする問題点しかし，これで
は，支柱１１等の補強部材が、鉄道トンネルにおいては
軌道を分岐する際に、また道路トンネルにおいては車線
変更時及び分岐又は合流時に障害となる． 本発明は，上記の問題点を解消すべく、トンネル内に支
柱等の補強部材を設置することなく構造上の補強を行な
うことが出来る、トンネル構造物における補強工法を提
供することを目的とするものである． （ｄ）．問題点を解決するための手段 即ち，本発明は、主トンネル（２ａ）及び副トンネル（
２ｂ）からなる異形断面を有するトンネル構造物（１）
における補強工法において、前記主トンネル（２ａ）及
び副トンネル（２ｂ）の接続部（９Ａ．９Ｂ）に定着孔
（１３）を，地山（ｌ９）からトンネル（１２）内に開
口した形で形成し、該定着孔（ｌ３）に定着部材（６）
を挿入し、該定着部材（６）を地山（ｌ９）に固定し，
更に該定着部材（６）のトンネル側端部（６ａ）に締結
部材（ｌＯ）を，当該定着部材（６）を介して前記接続
部（９Ａ、９Ｂ）を地山（１９）側に押圧支持する形で
設けるようにして構成される．なお，括弧内の番号等は
，図面における対応する要素を示す便宜的なものであり
，従って，本記述は図面上の記載に限定拘束されるもの
ではない．以下のｒ　（ｅ）．作用」の欄についても同
様である． （ｅ）．作用 上記した構成により、本発明は，接続部補強手段（５Ａ
．５Ｂ）がトンネル（１２）内の空間を占領することな
く接続部（９Ａ．９Ｂ）を補強するように作用する． （ｆ）．実施例 以下，本発明の実施例を図面に基づき説明する． 第１図は本発明によるトンネル構造物における補強工法
の一実施例が適用されたトンネル構造物の断面図、 第２図は本発明によるトンネル横造物における補強工法
の一実旅例を示す工程図、 第３図は本発明によるトンネル構造物における補強工法
の別の実施例が適用されたトンネル構造物の断面図、 第４図は本発明によるトンネル構造物における補強工法
の更に別の実施例が適用されたトンネル構造物の断面図
、 第５図は本発明によるトンネル構造物における袖強工法
の更に別の実施例が適用されたトンネル構造物の断面図
である． 本発明によるトンネル構造物における補強工法が適用さ
れ九トンネル構造物ｌは，第１図に示すように、半径Ｒ
１の円筒状に形成された主トンネル２ａと、主トンネル
２ａに沿う形で主トンネル２ａの半径Ｒｌより小さい半
径Ｒ２の円筒状に形成された副トンネル２ｂが図中上下
二箇所の接続部９Ａ．９Ｂを介して水平方向に接続され
て、全体としてｇ＆鏡形断面をなすトンネル覆工２を有
しており（従って、接続部９Ａ、９Ｂがトンネル覆工２
の隅角部３Ａ、３Ｂとなる．）、トンネル覆工２は，そ
の断面を第１図紙面と直交する方向（以下，トンネル覆
工２軸心方向と称する．）に伸延した形で地中に埋設さ
れている．トンネル覆工２の隅角部３Ａ．３Ｂには各々
接続部補強手段５Ａ、５Ｂが、該隅角部３Ａ、３Ｂを支
持する形で，トンネル覆工２軸心方向に所定の間隔で複
数個設けられており，各接続部補強手段５Ａ．５Ｂは、
アンカー鋼捧又は鋼線等の定着部材６、グラウト材７及
び締結部材１０から構成されている．即ち、互いに所定
の角度で交差する二本の定着部材６、６はそれぞれグラ
ウト材７、７を介して地山１９に固着されており、各定
着部材６は、締付け金具等の締結部材１０を介してトン
ネル覆工２の隅角部３Ａ、３Ｂを支持している． トンネル構造物１は，以上のような構或を有するので、
トンネル構造物１の構築作業は以下の手順で行なわれる
．即ち，まず公知のシールド工法により，第２図に示す
ように，半径Ｒｌの円筒状の主トンネル２ａを形成し、
その後主トンネル２ａの図中右側に沿う形で半径Ｒ２の
円筒状の副トンネル２ｂを形成して、［ｉｉ！形断面の
トンネル覆工２を築造する．次に，支柱１１を主及び副
トンネル２ａ、２ｂの接続部９Ａ、９Ｂ、即ちトンネル
覆工２の第２図上下の隅角部３Ａ、３Ｂを固定連結する
形で，トンイ・ル覆工２軸心方向に所定の間隔で複数個
仮架設する．こうして、トンネル覆工２の隅角部３Ａ、
３Ｂに作用する応力を複数の支柱１１に負担させた状態
で、図中上側の隅角部３Ａに対して、第２図想像線で示
すように、トンイ、ル覆工２内から地山１９に向けて斜
め上方である矢印八方向及びＣ方向に向けて定着孔１３
、１３をトンネル蓮工２軸心方向に所定の間隔で複数個
穿設する。同様にして、図中下側の隅角部３Ｂに対して
も、１−ンネル覆エ２西から地山１９に岬］けて斜め下
方である矢印Ｂ方向及びＤ方向に向けて定着孔ｌ３、１
３をトンイ、ル覆工２軸心方向レこ所定の間隔で複数個
穿設ずる。なお、定着孔】３、１３の穿設個数は、トン
ネル覆工２の構造及び外部応力によって決定される。

両方の隅角部３Ａ、３Ｂに定着孔１３、１３が必要数だ
け穿般形成されたところで、第１図に示すように、該定
着孔ｌ３、１３内にアンカー鋼捧又は鋼線等の定着部材
６，６を各々挿入設置し、その状態で、図示しないグラ
ウトポンプに接続されたグラウト材供給′ｆ（図示せず
）を定着部材６に沿う形で定着孔ｌ３の底部１３ａ付近
まで神大する。この際，定着部材６，６は，その全長Ｌ
ｌを定着孔１３、１３内に挿入されるのではなく、トン
ネル覆工２内に若干突出した状態で挿入設置されている
．次に、タラウトポンプを翻動して、グラウト材７をグ
ラウト材供給管を介して定着孔１３内に注入する．する
と、グラウ１〜材７は定着孔１３の底部１３ａから定着
部材６の周囲の空間を充ｔＡする形で注入される。グラ
ウト村７か定着孔１３内に所定量注入されたところで、
詠注入動作を中止して，所定の長さＬ２の定着部１５を
形成する． こうして、全ての定着孔１３内に定着部材６が挿入され
、定着部１５が形成された後、定着部１５を養生して，
定着部材６が該定着部１５を介して地山ｌ９に確実に固
定されたところで、定着部材６のトンネル覆工２内に突
出したトンネル側端部６ａに締付け金具等の締結部材ｌ
Ｏを取り付け、更にトンネル覆工２の隅角部３Ａ．３Ｂ
を地山１９側へ押圧する形で締結部材１０を締め付ける
．すると、定着部材６には引張応力が発生し、隅角部３
Ａ、３Ｂと地山１９を強固に結び付けることとなる．こ
うして、全ての定着部材６に締結部材１０が締結され、
隅角部３Ａ．３Ｂがトンネル覆工２軸心方向に沿って均
等に補強された後、前記仮架設された支柱１１を撤去し
、トンネル構造物工の構築作業は終了する。

こうして，複数組の定着部材６，グラウト材７及び締結
部材１０からなる接続部補強手段５Ａ、５Ｂを用いて補
強されたトンネル構造物１は、第１図に示すように、ト
ンネル１２内の空間に支柱１ｌ等の補強部材を一切有し
ていないので，該空間を効率的に利用することが可能と
なる．なお、上述の実施例においては、主トンネル２ａ
の半径Ｒ１が副トンネル２ｂの半径Ｒ２より大きい眼鏡
形断面のトンネル覆工２の補強工法について説明したが
、逆に副トンネル２ｂの半径Ｒ２が主トンネル２ａの半
径Ｒ１より大きいトンイ、ル覆工２であっても、或いは
同じ半径Ｒ１、Ｒ２の主及び副トンネル２ａ、２ｂから
なるトンネル覆工２であっても、トンネル覆工２が隅角
部３Ａ，３Ｂを有する限り、当然該隅角部３Ａ、３Ｂに
対して同様の補強工法を実施することが出来る．また，
トンネル覆工２は必ずしも隅角部３Ａ．３Ｂを有してい
なくてもよく，例えば第３図に示すような、主及び副ト
ンネル２ａ．２ｂの接続部９Ａ、９Ｂが隅角部３Ａ、３
Ｂを形成しない長円形断面のトンネル覆工２の場合でも
、該接続部９Ａ、９Ｂが構造上の最弱部位となる（該接
続部９Ａ、９Ｂに外部応力が集中する）ので、該接続部
９Ａ、９Ｂに対して同様の補強工法を実施することが出
来る． なお、上述の実施例においては、第１図に示す隅角部３
Ａ、３Ｂの内、上側の隅角部３Ａに形成された定着孔ｌ
３、１３に対して接続部補強手段５Ａを設ける際に、各
定着孔１３に定着部材６を上向きに挿入設置し，グラウ
ト材供給管を上向きに挿入してグラウト材７を定着孔１
３内に上向きに注入した．しかし，こうした上向きの作
業は施工性がよくないので、例えば第４図に示すように
，該隅角部３Ａの上方にパイロットトンネル、ピット等
の仮設作業空間２０、２０を紙面と直交する方向，即ち
トンネル覆工２軸心方向に設け，該仮設作業空間２０、
２０から隅角部３Ａへ下向きに定着部材６及びグラウト
材７の挿入Ｈ　７８作業等を行なうことにより，施工性
を向上させることも可能である． 更に，上述の実施例等においては、第１凶及び第３図に
示すように，主トンネル２ａと副トンイ・ル２ｂか水平
力向に隣接した，所謂横長のトンネル構造物１について
述べたが，本発明は、横長のトンネル４４ｉ２ｉ物１に
限らず、例えば第５図に示すように、主トンネル２ａと
副トンネル２ｂが垂直方向に隣接した、所謂縦長のトン
ネル構造物１に対して適用することも可能である． また、上述の実施例においては、定着部１５をクラウト
材７にて形成したが、定着部材６がグランドアンカーと
しての機能を有する限り、他の手段を用いて定着部１５
を形成してもよい．（ｇ）．発明の効果 以上説明したように，本発明によれば、主トンネル２８
及び副トンネル２ｂからなる眼鏡形，長円形，ｆｕ穴形
等の異形断面を有するトンネル構造物１における補強工
法において，前記主トンネル２ａ及び副トンネル２ｂの
隅角部３Ａ、３Ｂ等の接続部９Ａ．９Ｂに定着孔１３を
、地山１９からトンネル１２内に開口した形で形成し、
該定着孔１３に定着部材６を挿入し、該定着部材６を地
山１９に固定し，更に該定着部材６のトンネル側端部６
ａに締結部材１０を，当該定着部材６を介して前記接続
部９Ａ．９Ｂを地山ｌ９側に押圧支持する形で設けるよ
うにして構成したので，定着部材６及び締結部材１０等
からなる接続部補強手段５Ａ．５Ｂが、第６図に示すよ
うな，トンネル置工２の隅角部３Ａ．３Ｂに架設された
支柱１１と異なり，トンネルｌ２内の空間を占領するこ
となく隅角部３Ａ，３Ｂ等の接続部９Ａ、９Ｂを補強す
ることが可能となる．従って、トンネル１２内の全空間
を有効かつ安全に利用することが出来る．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるトンネル構造物における補強工法
の一実施例が適用されたトンネル構造物の断面図、 第２図は本発明によるトンネル構造物における補強工法
の一実施例を示す工程図、 第３図は本発明による１−ンネル構造物における補強工
法の別の実施例が適用されたトンネル構這物の断面図、 第４図は本発明によるトンネル構造物における補強工法
の更に別の実施例が適用されたトンネル構造物の断面図
、 第５図は本発明によるトンネル構造物における補強工法
の更に別の実施例が適用されたトンネル構造物の断面図
， 第６図は支柱により袖強された従来の異形断面トンネル
構造物の断面図である． １・・・・・・トンネル構造物 ２・・・・・・トンネル覆工 ２ａ・・・・・・主トンネル ２ｂ・・・・・・副トンネル ３Ａ．３Ｂ・・・・・・隅角部 ６・・・・・・定着部材 ６ａ・・・・・・トンネル側端゛部 ９Ａ、９Ｂ・・・・・・接続部 １０・・・・・・締結部材 １２・・・・・・トンネル ′１３・・・・・・定着孔 １９・・・・・・地山

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 主トンネル及び副トンネルからなる異形断 面を有するトンネル構造物における補強工法において、 前記主トンネル及び副トンネルの接続部に 定着孔を、地山からトンネル内に開口した形で形成し、 該定着孔に定着部材を挿入し、 該定着部材を地山に固定し、 更に、該定着部材のトンネル側端部に締結 部材を、当該定着部材を介して前記接続部を地山側に押
   圧支持する形で設けるようにして構成したトンネル構造
   物における補強工法。