JPH03202599A

JPH03202599A - 双設トンネル

Info

Publication number: JPH03202599A
Application number: JP34229089A
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: JPH07119549B2

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〕本発明は独立する２本のトンネルが近接した状態で並設
されてなる双設トンネルの補強構造に係わり、特に２本
のトンネル間に形成される地山残柱の沈下、変形等を効
果的に防止することのできる双設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
では断面が大きすぎ、地山の自立性の確保が難しい場合
等には、トンネルを２本に分割して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
２本を構造的に一体とした隣接状態に並設したものであ
る。

しかしながら、眼鏡型トンネルは、２本のトンネル構造
体が連続する構造であるため施工面での制約があり、工
期を要し、かつコストもかかる場合が多く、このため、
それら２太のトンネルを独立させて近接状態に並設した
双設トンネルとすることがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記の如き双設トンネルによれば、トンネル
単体当たりの断面積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、この双設トンネルを施工
するにあたっては下記の問題がある。

すなわち、双設トンネルにおいては、双方のトンネルの
中心間隔か小さくなればトンネル周辺地山の崩壊と応力
集中度か高まり、トンネル構造体として応力的に不利と
なってくる。このため、２本のトンネルか同一径であっ
たとすると、一般に土砂地山における双設トンネルの近
接度は、双方のトンネルの掘削外壁面の最も近接した位
置の距離で、１本のトンネルの掘削穴径に対して、１〜
１／２　か限界とされている。しかしながら、双方のト
ンネル間距離を大きくとることは、それだけトンネルへ
の取付アプローチのための用地、および区分地上権用地
幅を必要とし、コストのかかるものとなる。そして、か
かる問題は、特に都市域において深刻となってきている
。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、地山が土
砂層等の軟弱なものであった場合でも双方のトンネルの
離間距離をさらに短縮することができるとともに、眼鏡
型トンネルに対して施工性の面で有利である双設トンネ
ルの施工領域を、さらに広げることのできる双設トンネ
ルの補強構造を実現、提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、独立する２本のトンネルがＬ接した状態で並
設されてなる双設トンネルの補強構造であって、前記２
本のトンネル間に形成される地山残柱の底部近傍に、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を
網状に埋設するとともに、前記地山残柱内に、該地山残
柱を横切る縫付は鋼棒を該鋼棒の両端を前記２本のトン
ネルの構造体に定着して、多数埋設したことを特徴とす
るものである。

〔作用　〕

２本のトンネル間に形成される地山残柱の底部近傍に網
状に設けたルートパイルは、地山残柱の沈下およびそれ
に伴う側方変位（沈下した部分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、地山残柱に設けた鋼棒は、残柱部分の地山の緩み
を抑えることによりトンネル構造体の変形を防止すると
ともに、双方のトンネル構造系を安定させる。

〔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、双設トンネル
ｌの正面断面を表したものである。該双設トンネルｌは
、互いに近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。

このように、２本のトンネル２　Ａ、２　Ｂ　が近接し
て構築されることにより、地山Ｇにおけるこれら両トン
ネル２　Ａ、２　Ｂ　間に形成される部分は通常“残柱
（ピラ一部）”と称される。

この双設トンネルｌを構成する前記双方のトンネル２　
Ａ、２　Ｂ　　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。これらトンネル２Ａ。

２Ｂ　の掘削穴３の壁面３ａは、吹付はコンクリート４
、および地山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が巻かれて
いる。この場合、図示は省略しであるが、前記−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　Ｆｉｂｅｒ　Ｒｅ１ｎ
ｆｏｒｃｅｄ　Ｃｎｃｒｅｔｅ；　＠＠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。

両トンネル２Ａ、２Ｂ　の前記地山残柱Ｇｐの底部近傍
には、上端７ａ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
＋ｎａ＋程度の異形鋼棒（実施例ではＤ　３２　ｍｍ）
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。本実施例において、
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２０ｍ当たり１６太程度設けで
ある。また、第３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．・・・のうち一部末数は鉛
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）７　ｂ、　７　ｂ、−・・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ｌの正面視状態におい
て、これら多数のルートパイル７．７．・が互し）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内に定着されたも
のとなっている。

さらに、双方のトンネル２　Ａ、２　Ｂ　間に装置する
地山残柱ＧＩ）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地山残柱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１０は前記ルートノ＜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）３２
ｍｍのものを使用している。この縫付は鋼棒ＩＯは、両
トンネル２　Ａ、２　Ｂ　間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ＩＯ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、ｌＯｂは、トンネル２Ａ、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ｌＯの前記端部１０ａ、ｌＯｂには２枚の支圧板１
２．１４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ｌＯ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ＩＯに螺着されたナツト１３により位置決め
され、また前記支圧板１４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１０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６段に設
けられ、トンネル長１．０ｍ当たり６木が設けられた構
成となっている。

上記の如き双設トンネルｌ、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、２本のトンネル２　Ａ、２　Ｂ　　のうちの一方
（実施例ではトンネル２Ａ）を掘削する。

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、
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）および前記縫付は鋼棒１０，１０．・・の
設置作業を行う。ちなみに第３図は、ルートパイル７の
施工状態を示しており、図中符号３０は足場、符号３１
は削孔機である。この時点において他方のトンネル２Ｂ
はまだ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ｔａｂは地山Ｇ
内で終端したものとなる。

上記の如くロックボルト５と吹付はコンクリート４、お
よび所定のルートパイル７および縫付は鋼棒ＩＯ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５５、・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ｆｏｂに支圧板１４およ
びナツトＩ５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、変位等に応じてその大きさを決定し、残柱ｃ
ｐ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２　Ａ、２　Ｂ　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、これにより双設トンネルｌを完成する。

以降は、上記同様に、双方のトンネル２Ａ、２Ｂをそれ
らの一方を先行させて構築していくことにより、順次該
双設トンネル１を延長してゆけばよい。

上記双設トンネルｌの補強構造によれば、前記縫付は鋼
棒ＩＯにより地山残柱ｃｐ自体が、また前記ルートパイ
ル７により地山残柱Ｇｐの底部周辺の地山Ｇが補強され
る。したがって、これらルートパイル７および鋼棒１０
による相乗効果により、地山残柱ｃｐの沈下、側方移動
、およびそれに伴うトンネル構造体（覆工体）の変形、
亀裂等の発生を防止することができる。さらに、両端Ｉ
Ｏａ、１０ｂをそれぞれ両トンネル２　Ａ、２　Ｂ　　
の構造体に定着された縫付は鋼棒１０は、双方のトンネ
ル２Ａ、２Ｂ　の構造体を接続して、両トンネル構造体
を一体化するから、これによりトンネル系全体を安定さ
せ、双設トンネルｌのより一層の補強効果を得ることが
できる。

したがって、上記補強構造によれば、双設トンネルｌを
、変形、変状の極力小さい構造体とすることが可能とな
り、土砂地山等の軟弱地山においても、双方のトンネル
を従来の双設トンネルに比べ接近させることが可能とな
る。以てこれにより、アプローチ用地および区分地上権
用地の狭小化が図れ経済的となる。また、トンネル構造
体の変状等を有効に防止し得ることから補修等の手間も
省け、維持コスト等の大幅低減が実現される。

なお、上記実施例では、縫付は鋼棒１０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１１０ａ、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に右向きの力が加えられたときに
は、主としてナラ）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ｌＯに左向きの力が加えられた
ときには、主としてナタト１３および支圧板１２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、本実施例では、−１ＦＩＪ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
網を二重金網としたが、さらに好ましくは、二次覆工コ
ンクリート６にも５ＦＲＣを用いたり、あるいは該二次
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１０による該双設トンネル１の構造
系の一体化がより一層効果的になされ、該双設トンネル
ｌの変形、変状等の防止作用がさらに向上する。

また、上記実施例における第２図では、−４１Ｊ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が、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図に示した縫付は
鋼棒１０の端部’ｌｏａ、１０ｂの定着構造と同じもの
としても勿論よい。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり本発明に係る双設トンネルの補強構
造によれば、縫付は鋼棒により地山残柱自体が、さらに
ルートパイルにより地山残柱の底部周辺の地山が補強さ
れる。したがって、これらルートパイルおよび鋼棒によ
る相乗効果により地山残柱の沈下、およびそれに伴うト
ンネル構造体（覆工体）の変形、亀裂等の発生を防止す
ることができる。さらに、両端をそれぞれ両トンネルの
構造体に定着された縫付は鋼棒は、双方のトンネルの構
造体を接続して両トンネル構造体を一体化するから、こ
れによりトンネル系全体を安定させ、双設トンネルのよ
り一層の補強効果を得ることができる。

したがって、本発明の補強構造によれば、双設トンネル
を、変形、変状の極力小さい構造体とすることが可能と
なり、土砂地山等の軟弱地山においても、双方のトンネ
ルを従来の双設トンネルに比べ接近させることが可能と
なる。以てこれにより、アプローチ用地および区分地上
権用地の狭小化が図れ経済的となる。また、トンネル構
造体の変状等を有効に防止し得ることから補修等の手間
ら省け、推持コスト等の大幅低減が実現される。

【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双設トンネルの
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図は未発明に係る補
強構造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。Ｇ・・・・・・地山、　　Ｇｐ・・・・・ｌ・　・双設
トンネル、２Ａ、２Ｂ　　・・・・・・トンネル、７・・・・ルー
トパイル、ＩＯ・・・・・縫付は鋼棒、１０ａ、１０ｂ　　・・・・・・端部。残柱、７ａ・・・・・・上端、

Claims

【特許請求の範囲】

独立する２本のトンネルが近接した状態で並設されてな
る双設トンネルの補強構造であって、前記２本のトンネ
ル間に形成される地山残柱の底部近傍には、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、前記地山残柱内には、両端前記２本
のトンネルの構造体に定着されて該地山残柱を横切る縫
付け鋼棒が多数埋設されてなる双設トンネルの補強構造
。