JPH03279600A - 大空洞の構築方法 - 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〉 本発明は大空洞の構築方法に関し、更に詳細には複車線
道路トンネル、鉄道トンネル、地下インターチェンジ、
地下駅等の超大な断面を有する大空洞の構築方法に関す
る。

〈従来の技術〉 近年、複車線道路トンネル、鉄道トンネル、地下インタ
ーチェンジ、地下駅等超大な断面を有する大空洞の需要
の増加に伴い、大空洞すなわち超大断面トンネルの施工
方法が種々開発されている。

その例として、超大断面を多分割して掘削する工法や先
進導坑を組み合わせた工法等が挙げられる。

これらの工法は、堅硬で土かぶりが厚く、付近に重要な
構造物がない地山条件の良好な地盤に対して有効である
。これに対し堅硬な地山以外に超大断面トンネルを施工
する場合、土かぶりが浅い場合、または重要な地中構造
物の直下にトンネルを構築する場合等の地山条件が悪い
ときの施工方法として、パイプルーフやロブインジェッ
トを打ち込むことにより、トンネルの延長方向に沿って
トンネル外周の地山を強化し、トンネル掘削時における
トンネルアーチ部の崩落を防ぐ工法が考えられている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら第３図（ａ）及び（ｂ）に示す従来のパイ
プルーフ４０によるトンネル１２の強化方法では、トン
ネル１２を掘削するにつれてトンネルアーチ部のパイプ
ルーフ４０が上部の土圧によって下方に撓みはじめる。

これを防止するには、掘削方向Ｘに所定のピッチで支保
部材４１を取り付けてパイプルーフ４０を支持する必要
がある。このため掘削作業が中断されるとともに作業が
煩雑になり、工期が長くなるという問題があった。

また前記パイプルーフ４ｏを支持する支保部材４１は、
接地面積が小さいので沈下しやすい、このためその沈下
に伴って、パイプルーフ４０が所定の位置より下がって
しまうという問題があった。

さらにまたパイプルーフ４０を掘削方向すなわちトンネ
ル延長方向Ｘに打設するには、パイプルーフ材料の強度
の点から、また施工技術の点からその施工長さに限界が
あるとともに、トンネル１２が曲線を含む場合、その曲
線にそった施工が困難であるという問題があった。

そこで本発明は上記問題点を解消すべくなされたもので
、パイプルーフが撓まないので掘削作業を中断してパイ
プルーフに支保部材を取り付ける必要がなく、したがっ
て大きな断面の特性を生かし、−括した掘削作業を連続
して行うことで工期の短縮と工事費の低減を図ることが
できる大空洞、すなわち超大断面トンネルの構築方法を
提供せんとする。

また本発明はパイプルーフを支持する支持部材が沈下し
ないので、パイプルーフが所定の位置より下がらない超
大断面トンネルの構築方法を提供せんとする。

さらにまた本発明は、施工延長が長いトンネルや曲線を
含むトンネルでも施工可能な超大断面トンネルの構築方
法を提供せんとする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、上記目的に鑑みてなされたものであり、その
要旨は、予定する大空洞すなわち超大断面トンネルの掘
削方向と並行して、アーチ状パイプルーフを掘進するた
めの発進基地及び到達基地を、前記大空洞の両側端に沿
って設ける工程と、前記発進基地から到達基地に、所定
の間隔で或いは相互に連結して、複数のアーチ状パイプ
ルーフを架けわたし、前記大空洞をアーチ状パイプルー
フによって覆う工程と、前記発進基地及び到達基地にお
いて、前記架けわたしたアーチ状パイプルーフを支持す
る架台を設ける工程と、前記アーチ状パイプルーフによ
って覆われた部分を掘削する工程とからなる大空洞の構
築方法にある。

ここでアーチ状パイプルーフは、例えば曲線施工が可能
でかつ広範囲な地盤に適用できる推進工法、オーガー圧
入工法、シールド工法等により。

推進管やシールド管をアーチ状に地中に挿入して施工さ
れる。

発進基地及び到達基地は、アーチ状パイプルーフの施工
のための支圧壁や必要な機材を備えるための作業空間で
あり、先進トンネルの構築や開削工による立坑の構築に
よって地中に設けられる他、地上に設けることもできる
。アーチ状パイプルーフの施工後は、アーチ状パイプル
ーフの両端を支持する架台をその中に構築する。また大
空洞の掘削後は、埋め戻されるか又は大空洞の空間と一
体となる。

く作用〉 本発明では、先ず予定する大空洞の両側端部に沿って、
アーチ状パイプルーフを施工するための。

発進基地及び到達基地として使用する作業空間を、トン
ネルの掘削方向と並行して設ける。この作業空間を地中
に設ける場合は、先進トンネルの掘削や開削工によって
構築する。次に発進基地から到達基地に向い、推進工法
、オーガー圧入工法、シールド工法等によって、予定す
る大空洞を覆うアーチ状パイプルーフを地中に挿入する
。前記作業空間をアーチ状パイプルーフの施工に必要な
区間構築した後は、前記作業空間の構築とアーチ状パイ
プルーフの施工とを並行して行うことができる。

挿入したアーチ状パイプルーフの両端には、前記作業空
間内において、アーチ状パイプルーフにかかる荷重を地
盤に伝える架台が取付けられる。架台の取り付けが所定
の区間行なわれたら、次に前記パイプルーフによって覆
われた部分を掘削する。

掘削断面が大きいので、大断面の掘削に適した重機、掘
削方法を採用して掘削作業を行なう、アーチ状パイプル
ーフが所定の間隔をおいて施工される場合は、その間の
露出した地山を吹き付はコンクリート、薬液注入、凍結
工法等によって保護及び補強する。

〈実施例〉 次に添付図面を参照し、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図に本発明にかかる大空洞の構築方法によって構築
した超大断面トンネル、すなわち３車線道路トンネル１
０が例示される。この超大断面トンネル１０の大空洞１
１は、トンネル１０の延長方向Ｘに対し略直角に架けわ
たされ、空洞１１を覆う複数のアーチ状鋼製パイプルー
フ２０と、アーチ状鋼製バイブルーフ２０の両端に構築
したコンクリート製の架台３０とによって保持されてい
る。アーチ状鋼製パイプルーフ２０はその断面が円形で
あるため、かつアーチ状に設置されるため土庄に対する
強度が大きい、よってアーチ状鋼製パイプルーフ２０に
かかる土圧を有効に支持するとともに土庄による変形が
少ない。アーチ状鋼製パイプルーフ２０にかかる土圧は
、架台３０を通して地盤に伝わる。架台３０は、図に示
すように、複数のアーチ状鋼製パイプルーフ２０の端部
を一体化しつつ連続して構築され、その接地面積が大き
い。このためアーチ状鋼製パイプルーフ２ｏにかかる土
圧を分散して地盤に伝えるのでほとんど沈下しない。

第２図（ａ）〜（ｄ）には、本発明にかがる大空洞の構
築方法による超大断面トンネル１０の施工順序を示す。

第２図（ａ）に示すように、まずトンネル１゜の延長方
向Ｘに向かって、かつ予定する空洞１１の両側に沿って
２本の先進トンネル２１を、既知の、山岳トンネルに用
いる工法やシールド工法等によって掘削する。

先進トンネル２１の掘削が所定の区間進んだら、第２図
（ｂ）に示すように、掘削作業と並行してアーチ状鋼製
パイプルーフ２０を掘削方向Ｘと略垂直に挿入する。こ
の作業では、一方の先進トンネル２１を発進基地として
１曲線施工が可能な小口径推進工法やオーガー圧入工法
等の既知の工法により、小口径の鋼管を継ぎたしながら
地中に挿入する。それぞれの先進トンネル２１が発進基
地及び到達基地を兼ねることができるので、双方の先進
トンネル２１から同時にアーチ状鋼製パイプルーフ２０
の挿入作業を行なうこともできる。アーチ状鋼製パイプ
ルーフ２０の間隔は、所定の設計条件に基づいて予め計
算され、相互に連結される場合もある。またアーチ状鋼
製パイプルーフ２０の中にコンクリート、鉄筋、ファイ
バー等を充填して、その強度を高めても良い。

次ぎ第２図（ｃ）に示すように、先進トンネル２１にお
いて、打ち込んだアーチ状鋼製パイプルーフ２０の両端
部に、アーチ状鋼製パイプルーフ２０にかかる荷重を地
盤に伝える架台３０を構築する。型枠及び必要ならば鉄
筋を組み立て、複数のアーチ状鋼製パイプルーフ２０の
端部を抱き込んで、コンクリートを打設する。基礎杭や
鉄筋等を地中に打ち込んで架台３０の支持力を高めるこ
ともできる。この作業も、前記アーチ状鋼製パイプルー
フ２０の挿入作業が所定区間進行したら、これと並行し
て行なうことができる。

最後に第２図（ｄ）に示すように、２本の先進トンネル
２１およびアーチ状鋼製パイプルーフ２０によって囲ま
れた部分を掘進し、大空洞１１を形成する。この際に、
大型の掘削用重機を使用する等大断面の掘削に適した有
利な掘削方法を採用する。アーチ状鋼製パイプルーフ２
ｏが間隔をおいて施工され、その間から地山が露出する
ときは、吹付はコンクリート、薬液注入、凍結工法等に
よって地山を保護しつつ掘削作業を行なう。先進トンネ
ル２１は掘削作業時に撤去されるが、そのままの残置し
て超大断面トンネル１０の内壁として使用しても良い。

この掘削作業も架台３０の構築が所定区間終了した後は
、他の作業と並行して行なうことができる。

〈発明の効果〉 本発明の大空洞の構築方法では、大空洞の掘削に先立っ
て、大空洞を横断してアーチ状パイプル−フを挿入し、
その両端を架台によって支持するので、掘削中にアーチ
状パイプルーフが下方に撓まない。したがって、掘削中
に一アーチ状パイプルーフを支保部材によって支持する
必要がなく、大断面掘削の特性を生かしつつ連続的に掘
削作業を行なうことができるので、工期及び工費の低減
を図ることができる。

また前記アーチ状バイブルーフは架台によって支持され
、該架台は、アーチ状パイプルーフにかかる荷重を分散
して支持地盤に伝えるので、大空洞の掘削中又は掘削後
において容易に沈下しない。

したがってアーチ状パイプルーフが所定の位置より下が
らない。

さらにまた本発明の大空洞の構築方法では、前記アーチ
状パイプルーフは大空洞の横断方向に架けわたされ、か
つその延長が短く施工の限界を越えることがない。した
がって延長の長いトンネルでも構築が可能であり、また
曲線部を有するトンネルであっても容易に施工すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる大空洞の構築方法によって構築
された超大断面トンネルの一例を示す略示斜視図である
。第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明にかかる大空洞の構築
方法の施工順序を示す説明図で、（ａ）は発進基地及び
到達基地のための先進トンネルを掘削する工程、（ｂ）
はアーチ状パイプルーフをかけわたす工程、（Ｃ）はア
ーチ状パイプルーフを支持する架台を構築する工程、（
ｄ）はアーチ状パイプルーフによって覆われた部分を掘
削する工程をそれぞれ示す。第３図（ａ）及び（ｂ）は
、従来の、バイブルーフによるトンネルの構築方法を示
し、（ａ）はトンネルの掘削方向に向かって見た正面図
、（ｂ）は一部を切り欠いて示す側面図である。 １ｏ・・超大断面トンネル、１１・・大空洞。 ２０・・アーチ状パイプルーフ、２１・・先進トンネル
、３０・・架台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 予定する大空洞の掘削方向と並行して、アーチ状パイプ
   ルーフを設置するための発進基地及び到達基地を対向す
   る位置に設ける工程と、 前記発進基地から到達基地に、予定する大空洞を覆って
   アーチ状パイプルーフを複数架けわたす工程と、 前記発進基地及び到達基地において、前記アーチ状パイ
   プルーフを支持する架台を設ける工程と、前記アーチ状
   パイプルーフによって覆われた部分を掘削する工程と、 からなる大空洞の構築方法。