JPH03202598A

JPH03202598A - 眼鏡型トンネルの補強構造

Info

Publication number: JPH03202598A
Application number: JP34228989A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Suganuma; 菅沼　義則; Kazuyoshi Yamamoto; 和義山本
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-09-04
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH07119548B2

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〕本発明は２本のトンネルが構造的に一体として隣接形成
されてなる眼鏡型トンネルの補強構造に係わり、特に２
本のトンネルの隣接部周辺の地山を効果的に補強し得る
、眼鏡型トンネルの補強構造に関するものである。

〔従来の技術〕

大断面のトンネルが必要とされる際に、１つのトンネル
では断面が大き過ぎ、地山の自立性の確保が難しい場合
等には、眼鏡型トンネルとする場合がある。眼鏡型トン
ネルは、はぼ同形のトンネルを中央の支持構造体を介し
て２本隣接状態に並設したものである。

眼鏡型トンネルは、例えば、２本のトンネルの隣接部に
相当する部分に予め小径の中央導坑を構築した後、その
中央導坑の両側を掘削することで形成される。また通常
は、中央導坑内に支持構造体を構築し、両側のトンネル
の構造体（覆工体）の一部をこの支持構造体に支持させ
る等の手段が採られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のように眼鏡型トンネルによれば、ｌ本
当たりのトンネルの断面を小さくして総体的に地山の自
立性を向上させることができるが、下記の如き問題が生
ずる場合がある。

すなわち、２本のトンネルの近接部は地山断面が小さく
なるため、応力状態の極めて厳し・い状況となる。この
ため、他山が軟岩や土砂質等、軟弱なしのであった場合
には、地山残柱（他山における双方のトンネルの間に形
成された部分：“ピラ一部”とも言う）の崩壊や沈下、
あるいは中央導坑内に形成した前記支持構造体に沈下な
どが生じ、これにより、隣接側のトンネル構造体の変形
、またそれによる亀裂等の問題が発生する。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、眼鏡型トンネルを構成する上で、上記
問題を解消し得る効果的な補強構造を実現、提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、互いに共有する支持構造体を介して隣接構築
された２氷のトンネルを有する眼鏡型トンネルの補強構
造であって、前記２本のトンネルの隣接底部近傍の地山
内に、上端をトンネル構造体に定着した多数のルートパ
イルを網状に埋設するとともに、前記２本のトンネル間
に形成される地山の残柱部分に、該残柱部分を横切る縫
付は鋼棒を、該鋼棒の両端を前記２本のトンネルの構造
体にそれぞれ定着して多数埋設したものである。

〔作用〕

２本のトンネルの隣接底部近傍の地山内に網状に設けた
ルートパイルは、トンネル隣接部を構成する支持構造体
の沈下およびそれに伴うトンネル構造体の側方変位（沈
下を受けた地山が両側のトンネルを底部から押し上げる
ことにより生ずる）を防止することができる。

また、２本のトンネル間に形成される地山の残柱部分に
設けた鋼棒は、該残柱部の地山の崩壊と緩みを抑えるこ
とによりトンネル構造体の変形を防止し、トンネル構造
系を安定化させる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、眼鏡型トンネ
ルｌの正面断面を表したものである。該眼鏡型トンネル
ｌは、互いに隣接してほぼ同形に構築された２本のトン
ネル２Ａ、２Ｂ　　から成っている。

この眼鏡型トンネルｌを構成する前記双方のトンネル２
Ａ、２Ｂ　　は、この場合機械掘りにより構築されたも
のとなっている。それらトンネル２Ａ。

２Ｂ　の掘削穴３の壁面３ａは、吹付はコンクリート４
、および他山Ｇ内に埋設された多数のロックボルト５，
５．・・・により一次覆工されている。また、それら−
次覆工体の内面には二次覆工コンクリート６か巻かれて
いる。この場合、図示は省略しであるが、府記−次覆工
を構成する吹付はコンクリート４には二重金網が埋設さ
れたものとなっている。また、この吹付はコンクリート
４にはＳＦ　ＲＣ（Ｓｔｅｅｌ　ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆ
ｏｒｃｅｄ　Ｃ１ｃｔｅｔｅ；鋼繊維補強コンクリート
）等を必要に応じて用いるものとなっている。

図中符号２０はこの眼鏡型トンネルｌを構築する際に先
進構築された中央導坑、また符号２５はその中央導坑２
０内に構築された支持構造体である。前記支持構造体２
５は、双方のトンネル２Ａ。

２Ｂのちょうど隣接部に位置して構築され、トンネル２
　Ａ、２　Ｂ　の掘削時には鯛アーチ支保工（図示せず
）の一端を支持するのに利用され、トンネル完成時には
双方のトンネル２　Ａ、２　Ｂ　　に共通な構造体とし
て機能する。

そして、前記トンネル２Ａ、２Ｂの隣接部底部には、上
端をトンネル構造体に定着されたルートパイル７．７．
・・・が多数埋設されている。

これらルートパイル７は例えば直径（Ｄ）が２０〜５０
ｆｆｌｆｆ１程度の異形鋼棒（実施例ではＤ　３２　ｍ
ｍ）から成るもので、第２図に示すように埋設すべき部
分を削孔した後、その削孔８内に挿入される。

該ルートパイル７が挿入された後、前記削孔８内にはモ
ルタル等の硬化材９が充填される。未実施例において、
このルートパイル７の長さは数メートルのもので、第４
図に示す如くトンネル長１゜２５ｍ当たりｌＯ本程度設
けである。また、第１図および第４図に示すように、こ
れら多数のルートパイル７．７．・・・のうち一部本数
は鉛直方向に設けられるが、その他人多数は、その先端
部（下端部）７ｂ、７ｂ、・がトンネルの軸方向と直交
した方向に振られることにより鉛直方向に対し傾けて設
けられている。これにより、第１図に示すように前記ル
ートパイル７は、トンネル夏の正面視状態において、こ
れら多数のルートパイル７．７．・が互いに織り重なっ
た網状を呈したものとなっている。また、前記ルートパ
イル７の上端７ａはこの場合、第２図に示した如く前記
吹付はコンクリート４内、あるいは前記支持構造体２５
内に定着されたものとなっている。

さらに、前記支持構造体２５の上方で、双方のトンネル
２Ａ、２Ｂ　間に位置する地山Ｇの残柱（ピラ一部）Ｇ
ｐには、両端をそれら２本のトンネル２Ａ　　２Ｂ　の
構造体に定着されて該残柱部分Ｇｐを横切る縫付は鋼棒
ｌＯが多数埋設されている。

前記縫付は鋼棒ｌＯは前記ルートパイル７と同様、異形
鋼棒を用いたもので、ここでは例えばＤ（直径）３２ｍ
ｍのものを使用している。この縫付は鋼棒１０は、両ト
ンネル２Ａ、２Ｂｆａ’Ｔにわたりほぼ水平に埋設され
たもので、第５図に示すように、前記ルートパイル７同
様、埋設位置を削孔後、その削孔１１内に挿入されてい
る。また該縫付は鋼棒ｌＯの挿入された前記削孔１１内
にはモルタル等の硬化材９が充填される。この縫付は鋼
棒１０の両端部１０ａ、ｆｏｂは、トンネル２　Ａ、２
　Ｂ　　の構造体内で終端し定着されている。すなわち
、同図（端部１０ａのみ図示）に示すように本実施例で
は、鋼棒１０の前記端部１０ａ、１０ｂには２枚の支圧
板１２．１４が設けられており、地山Ｇ側の支圧板１２
は吹付はコンクリート４内に定着され、鋼棒１０の端部
側の支圧板１４は二次覆工コンクリート６内に定着され
たものとなっている。

前記支圧板１２は、該支圧板１２の背面側（地山側）に
おいて鋼棒ｌＯに蝶着されたナツト１３により位置決め
されている。また前記支圧板Ｉ４は、前記吹付はコンク
リート４の施工後に定着され、該支圧板１４の内側（灰
地山側）において鋼棒ｌＯに螺着されたナツト１５によ
り位置決めされている。

そして、前記縫付は鋼棒１０，１０．・・・は実施例に
おいて、上下方向に互いに約１ｍの間隔をおいて３段に
設けられ、トンネル長１．０ｍ当たり３本か設けられた
構成となっている。

上記の如き眼鏡型トンネル１１およびその補強構造は、
例えば下記の要領により施工される。

まず、双方のトンネル２　Ａ、２　Ｂ　　の隣接部とな
る部分に中央導坑２０を形成する。さらに詳述すれば、
本実施例において該中央導坑２０は、構築されるべき２
＊のトンネル２Ａ、２Ｂ　　における真の中央部ではな
く、第１図に示すように若干一方のトンネル２Ａ側に偏
って形成される。第１図中符号２１は、中央導坑２０を
構成する吹付はコンクリート、符号２２，２２．・・・
はファイバーロックボルトである。

中央導坑２０が形成されたら、前記ルートパイル７．７
．・・のうち、前記支持構造体２５に定着されるものに
ついては、本トンネル２Ａを掘削する前に、該中央導坑
２０内部より施工しておく。第３図にその施工状況を示
す。同図中符号３０は足場、符号３１は削孔機である。

本実施例の場合、第１図に示すようにルートパイル７．
７．・・・の大半が支持構造体２５に定着されるものと
なるから、大部分のルートパイル７がこのように中央導
坑２０より施工される。

上記の如く中央導坑２０底部への所要のルートパイル７
の埋設が終了したら、その中央導坑２０内部に支持構造
体２５を構築する。この際、該支持構造体２５の下部に
位置するルートパイル７の上端７ａは、該支持構造体２
５によって定着されるものとなる。

次いで、２本のトンネル２Ａ、２Ｂ　　のうちの−方（
実施例ではトンネル２Ａ）を掘削する。このトンネル２
Ａを掘削する際、前記中央導坑２０を形成していた前記
吹付はコンクリート２１およびファイバーロックボルト
２２は、地山Ｇの掘削と同時に取り壊す。

掘削を完了した部分は、前記ロックボルト５゜５、・・
・および吹付はコンクリート４により順次−次覆工して
いくが、ロックボルト５を施工する際、それと同時に、
前記縫付は鋼棒１０，１０．・・・の設置、およびルー
トパイル７　（トンネル２Ａ側より施工されるルートパ
イル７）の設置作業も行う。

この時点において他方のトンネル２Ｂはまた掘削されて
いないため、トンネル２Ａ側より施工された前記縫付は
鋼棒ｌＯの一方の先端１０ｂは他山Ｇ内で終端したもの
となる。

上記の如く、所定のルートパイル７とともに支持構造体
２５か完了し、ロックボルト５と吹付はコンクリート４
、および縫付は鋼棒１０の設置が完了したら、他方のト
ンネル２Ｂを、トンネル２Ａにおける上記−次覆工の完
了した部分に対応して掘削する。

そして、前記一方のトンネル２Ａと同様に、掘削の完了
した部分については、ロックボルト５゜５、・・・を取
り付け、さらに、該トンネル２Ｂ側から埋設するルート
パイル７の埋設作業を行う。縫付は鋼棒１０は既に埋設
されているから、掘削によりその端部ｌＯｂを露出させ
、該端部にナツト１３および支圧板１２を取り付ける。

その後、吹付はコンクリート４を施工して一次覆工を完
了させ、縫付は鋼棒ｌＯの端部ｔｏｂに支圧板１４およ
びナツト１５を取り付ける。

ここで、前記支圧板１２，１４　　は、地山Ｇ　（残柱
Ｇｐ）の挙動、変位等に応してその大きさを決定し、残
柱ｃｐの応力状態に対応させるようにする。

上記工程までで、双方のトンネル２Ａ、２Ｂ　の所定部
分の一次覆工が完了するから、その後前記二次覆工コン
クリート６を施工して、トンネル２Ａ、２　Ｂ　を構築
し、これにより眼鏡型トンネルｌを完成する。

以降は、上記同様に、中央導坑２０を先進形成しながら
、その左右にトンネル２　Ａ、２　Ｂ　を構築していく
ことにより順次銃眼鏡型トンネルｌを延長してゆけばよ
い。

上記眼鏡型トンネルｌの補強構造によれば、前記ルート
パイル７により両トンネル２　Ａ、２　Ｂ　の隣接部底
部の地山か補強される。また、前記縫付は鋼棒ｌＯによ
り両トンネル２　Ａ、２　Ｂ　間に形成される残Ｂ　Ｇ
　ｐの崩壊と緩みが抑制されるから、これらルートパイ
ル７および鋼棒ＩＯによる地山浦強作ｍの相乗効果によ
り、両トンネル２Ａ、２Ｂにおける隣接部近傍の地山を
きわめて効果的に補強して、前記支持構造体２５の沈下
、およびそれに伴うトンネル構造体（覆工体）の変形や
亀裂等の発生を防止することができる。さらに、縫付け
＃ｉ４棒ｌＯにより、双方のトンネル２Ａ、２Ｂ　　が
それらの近接部において一体化され、これによってトン
ネル構造系全体の安定化が図られるから、眼鏡型トンネ
ル１のより一層の補強効果を得ることができる。

したがって、眼鏡型トンネル１を、変形、変状が極力小
さく、より完成された構造体とすることが可能となり、
これにより補修等の手間も省け、維持コスト等の大幅低
減を実現することに加え、従来より軟弱な地山での施工
も可能となり、眼鏡型トンネルｌの施工領域の拡大が図
れるものとなる。

なお、上記実施例では、縫付は鋼棒■０の定着構造を、
第５図に示したように支圧板１２．１４をダブルに設け
たものとした。これは、鋼棒１０の端部１０ａ、ｌＯｂ
に加わる力の方向に対応させたものであって、例えば第
５図において鋼棒ｌＯに右向きの力か加えられたときに
は、主としてナツト１５および支圧板１４を介してその
力を吹付はコンクリート４さらには地山Ｇに支持させる
ことができ、一方、鋼棒１０に左向きの力が加えられた
ときには、主としてナツト１３および支圧板■２を介し
てその力を吹付はコンクリート４および二次覆工コンク
リート６に支持させることができる。

したがって、本実施例ては、−例として前記吹付はコン
クリート４として上述の如＜５ＦＲＣを用いるとともに
、該吹付はコンクリート４内に埋設する補強金網を二重
として耐力を高めた構成としたが、さらに好ましくは、
二次覆工コンクリート６にも５ＦＲＣを用いる、さらに
は該二次覆工コンクリート６内に埋設する補強筋を複鉄
筋とする、等の手段を講じることが望ましい。このよう
にした場合には、縫付は鋼棒ｌＯによる該眼鏡型トンネ
ルｌの構造系の一体化かより一層効果的になさ乙、該眼
鏡型トンネルＩの変形、変状等の防１に作用がさらに向
上する。

また、上記実施例における第２図ては、−例として、ル
ートパイル７の上端７ａの定着構造を一枚の支圧板にて
構成したものを示したか、応力作用状態を考慮して、そ
れら上端７ａの定着構造を、第５図に示した縫付けＵ棒
ｌＯの端部１０ａ、１０ｂの定着構造と同じらのとして
も勿論よい。

さらに、本発明に係る支持構造体とは、上記実施例の如
く中央導坑２０により先行構築される前記支持構造体２
５に限定されるものではなく、双方のトンネル２　Ａ、
２　Ｂ　　を形成するトンネル構造体における共有隣接
部を構成する部分を指すものである。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり本発明に係る眼鏡型トンネルの補強
構造によれば、ルートパイルにより該眼鏡型トンネルを
構成する双方のトンネルにおける隣接部底部の他山が補
強され、かつ縫付は鋼棒により両トンネル間の地山すな
わち残柱部分の緩みが防止されるから、これらルートパ
イルおよび鋼棒による地山確信作用の相乗効果により、
両トンネルにおける隣接部近傍の他山をきわめて効果的
に補強して、両トンネルの接合部を構成オろ支持構造体
の注下、およびそれに伴うトンネル構造体（覆工体）の
変形や亀裂等の発生を極めて効果的に防止することがで
きる。さらに、縫付は鋼棒により、双方のトンネルがそ
れらの隣接部において一体化されるため、これによりト
ンネル構造系全体の安定化を図ることができる。

したがって、眼鏡型トンネルを、変形、変状が極力小さ
く、より完成された構造体とすることが可能となり、こ
れにより補修等の手間も省け、維持コスト等の大幅低減
を実現することに加え、従来より軟弱な地山での施工も
可能となり、眼鏡型トンネルの施工領域の拡大が図れる
、等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すもので眼鏡型トンネル
の正面断面図、第２図はルートパイルの定着状態を示す
トンネル底部の部分正面断面図、第３図は本発明に係る
補強構造の施工例を示す部分正面断面図、第４図はルー
トパイルの設置状態を示す部分上面図、第５図は縫付は
鋼棒の定着状態を示す部分正面断面図である。第２図・地山、　　ｃｐ　　・・・残柱、眼鏡型トンネル、２Ａ、２Ｂ　　・　トンネル、７　・・・・ルートパイル、　　　７ａ　・・・上端、
ＩＯ・縫付は鋼棒、１０ａ、ＩＯｂ・・−・端部、　　２５・・・・支持構
造体。

Claims

【特許請求の範囲】互いに共有する支持構造体を介して隣接構築された２本
のトンネルを有する眼鏡型トンネルの補強構造であって
、前記２本のトンネルの隣接部底部近傍の地山内には、上
端をトンネル構造体に定着された多数のルートパイルが
網状に埋設されるとともに、前記２本のトンネル間に形
成される地山の残柱部分には、両端をそれら２本のトン
ネルの構造体にそれぞれ定着されて該残柱部分を横切る
縫付け鋼棒が多数埋設されてなる眼鏡型トンネルの補強
構造。