JPH0468188A

JPH0468188A - トンネル拡幅区間の施工方法

Info

Publication number: JPH0468188A
Application number: JP17876290A
Authority: JP
Inventors: Haruo Fujita; 藤田　春雄; Yuji Sendai; 千代　雄二; Yasutaka Yuasa; 湯浅　康尊
Original assignee: NIPPON TETSUDO KENSETSU KODAN; Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: NIPPON TETSUDO KENSETSU KODAN; Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1990-07-06
Filing date: 1990-07-06
Publication date: 1992-03-03
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPH0684711B2

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、地下鉄駅部などトンネルの一部に（ｂ）、従
来の技術従来、地下鉄駅部などトンネルの一部に拡幅区間を形成
する施工は、拡幅区間全体の地山を開削することにより
行われている。

（Ｃ）９発明が解決しようとする問題点しかし、従来の
拡幅区間全体の地山を開削する施工方法では、大深度地
下の開発等においては、高水圧下での施工どなるので困
難であり、また、開削する領域が大きくなるため工事が
大掛かりになり、莫大な費用が掛かると共に工期が長く
なるという問題点があった。

本発明は、上記の問題点を解消すべく、開削領域を縮小
して拡幅区間を好適に形成することが出来るトンネル拡
幅区間の施工方法を提供することを目的とする。

（ｄ）０問題点を解決するための手段即ち、本発明は、拡幅区間（１０）を形成すべきトンネ
ル（７）と立坑（５）とを連通ずる形で構築し、パイプ
ルーフ（１１）を、前記トンネル（７）の形成すべき拡
幅区間（１０）を包囲する形で、前記立坑（５）から構
築し、前記１ヘンネル（７）と前記パイプルーフ（１１
）間の、前記形成すべき拡幅区間（１０）の終端近傍を
止水し、止水された前記トンネル（７）と前記パイプル
ーフ（１１）間を掘削し、トンネル（７）を立坑（５）
から拡大することにより拡幅区間（１０）を形成するよ
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）８作用上記した構成により、最小限の開削により構築された立
坑（５）から、トンネル（７）を拡大することにより、
拡幅区間（１０）が形成されるように作用する。

（ｆ）、実施例以下、図面に基づき、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明によるトンネル拡幅区間の施工方法が
適用される１−ンネル拡輻工事現場の一例を示す正断面
図、第２図は、第１図の■−■線による断面図、第３図は、
パイプルーフエの様子を示す正断面図、第４図は、第３図のＩＶ−ＩＶ線による断面図。

第５図は、パイプルーフ用鋼管の埋入方法を示す正断面
図、第６図は、凍結工の様子を示す正断面図。

第７図は、第６図の■−■線による断面図、第８図は、
第７図の拡大図、第９図は、拡幅工の様子を示す正断面図、第１０図は、
第９図のＸ−Ｘ線による断面図＝３− である。

トンネル拡幅工事現場１には、第１図に示すように、立
坑５が、地上２から鉛直下向き、即ち図中下方に穿設形
成されており、立坑５内部には、土留壁６が、地山３の
土圧・水圧に対抗する形で設けられている。そして、立
坑５の図中下方には、第１図及び第２図に示すように、
地下鉄等のトンネル７が、トンネル７内部と立坑５内部
とが連通ずる形で、水平方向、即ち図中左右方向にシー
ルド掘削機等により穿設形成されている。そして、トン
ネル７内部には、セグメント９が、地山３の土庄・水圧
に対抗する形で、所定の内径Ｄ１の円筒状に分解自在に
組立設置されており、立坑５の近傍の後述の拡幅区間１
ｏに対応する位置に設置された鋼製のセグメント９の外
周面には、第１図及び第８図に示すように、貼り付は凍
結管９ａが設置されている。

そして、地下鉄駅部付近の取り付は区間等と＝４− して、第１図に２点鎖線で示すように、トンネル７の内
径Ｄ１より大きい内径Ｄ２の拡幅区間１０を形成する際
には、以下のようにして立坑５からトンネル７を拡大し
てしてゆく形で施工を行う。

まず、第３図及び第４図に示すように、複数のパイプル
ーフ用鋼管１２を、トンネル７の周辺に互いに接する形
で円環状に配置する形で、トンネル７の軸方向に平行に
立坑５から矢印六方向へ所定の区間長りだけ埋設して、
拡大すべき内径Ｄ２よりも後述の鋼製支保工２９の厚さ
だけ大きい内径Ｄ３のパイプルーフ１１をトンネル７を
包囲する形で円筒状に形成する。

パイプルーフ１１の施工に使用される泥水式推進掘削機
１３は、第５図に示すように、埋設すべきパイプルーフ
用鋼管１２の内径よりも小さい外径の円筒状の本体１５
を有しており、本体１５には隔壁１５ａが、本体１５内
部の空間を矢印Ａ、Ｂ方向へ遮断する形で設けられでい
る。そして、本体１５の前面、即ち隔壁１５ａの矢印八
方向側には、埋設すべきパイプルーフ用鋼管１２の外径
に対応した円形のカッタ１６が、図示しない駆動モータ
により回転駆動自在に設けられている。また、カッタ１
６と隔壁１５ａ間のチャンバ１５ｃには、送排泥水管１
７が接続されており、本体１５の後端部、即ち矢印Ｂ方
向側の端部には、フランジ１５ｂが設けられている。

そして、泥水式推進掘削機１３は、本体１５が埋設すべ
きパイプルーフ用鋼管１２の内側に配置されおり、カッ
タ１６がパイプルーフ用鋼管１２の前方、即ち矢印入方
向に配置されており、本体１５とパイプルーフ用鋼管１
２の間隙にはパツカ１９が当該間隙を密閉する形で装着
されている。

また、パイプルーフ用鋼管１２は長さＲＬで円環状に組
立てられた形で矢印Ａ、Ｂ方向に複数個連結されており
、また、本体１５には、同様に長さＲＬでパイプルーフ
用鋼管１２の内径よりも小なる外径を有する形で円環状
に組立てられた複数の推進用鋼管２０がフランジ１５ｂ
、２０ａを介してボルト接合されてパイプルーフ用鋼管
１２と平行に矢印Ａ、Ｂ方向に連結されており、連結さ
れたパイプルーフ用鋼管１２と推進用鋼管２０の後方、
即ぢ矢印Ｂ方向側は立坑５内部に伸延している。そして
、最後方、即ち最も矢印Ｂ方向側に連結されたパイプル
ーフ用鋼管１２＾及び推進用鋼管２ｏＡの後端部、即ち
矢印Ｂ方向側の端部には、円環状に形成された押し輪２
１が接続されており、押し＠２１の矢印Ｂ方向側には、
複数の推進ジヤツキ２２のラム２２ａが、矢印Ａ、Ｂ方
向へ突出後退駆動自在に装着されている。また、立坑５
内部の土留壁６には、エン１〜ランス鋼管２３がパイプ
ルーフ用鋼管１２を包囲する形で設置されており、エン
トランス鋼管２３には、エントランスパツキン２３ａが
、エントランス鋼管２３とパイプルーフ用鋼管１２の間
隙を密閉する形で装着されている。

泥水式推進掘削機１３及び該泥水式推進掘削機１３の設
置形態は以上のような構成を有するので、パイプルーフ
用鋼管１２を地山３中に埋設する際には、泥水式推進掘
削機１３のカッタ１６を回転駆動すると共に、推進ジヤ
ツキ２２のラム２２ａを押し＠２１と共に矢印入方向に
突出させて、推進用鋼管２０を介して本体１５を前進さ
せつつ、本体１５を介してカッタ１６を切羽３ａ方向、
即ち矢印Ａ方向に押圧する。すると、その押圧力により
、カッタ１６と切羽３ａは所定の接触圧力で接し、切羽
３ａはカッタ１６により掘削されると共に掘削土砂は送
排泥水管１７を介して外部に排出され、穴３ｂがカッタ
１６の後方に形成されて行く。それと同時に、推進ジヤ
ツキ２２及び押し＠２１を介してパイプルーフ用鋼管１
２を泥水式推進掘削機１３と一体的に矢印入方向へ前進
させ。

パイプルーフ用鋼管１２をカッタ１６により掘削形成さ
れた穴３ｂ内へ挿入してゆく。そして、パイプルーフ用
鋼管１２及び推進用鋼管２０の１リング分の長さＲＬだ
け、泥水式推進掘削機１３が矢印Ａ方向へ掘進すると共
に、パイプルーフ用鋼管１２が泥水式推進掘削機１８に
より形成された穴３ｂに矢印入方向へ挿入されると、推
進ジヤツキ２２のラム２２ａ及び押し輪２１を矢印Ｂ方
向へ地山３の土庄・水圧に対抗し得る形で選択的に後退
させる。すると、最後方、即ち最も矢印Ｂ方向側のパイ
プルーフ用鋼管１２Ａ及び推進用鋼管２ｏＡと押し＠２
１との間に空間が形成されるので、該空間に長さＲＬの
新たなパイプルーフ用鋼管１２及び推進用鋼管２０を順
次挿入組立し、それぞれパイプルーフ用鋼管１２Ａ及び
推進用鋼管２０Ａの後端部、即ち矢印Ｂ方向側の端部に
連結する。新たなパイプルーフ用鋼管１２及び推進用鋼
管２０が継ぎ足されると、再び、泥水式推進掘削機１３
のカッタ１６を回転駆動すると共に、推進ジヤツキ２２
のラム２２ａ及び押し輪２１を矢印Ａ方向に突出させて
、泥水式推進掘削機］、３による掘進及びパイプルーフ
用鋼管１２の埋入を、長さＲＬづつ、立坑５から第３図
に示す区間長りまで行う。この際、泥水式推進掘削機１
３とパイプルーフ用鋼管１２とは同一の推進ジヤツキ２
２を介して一体的に矢印入方向へ前進すると共に、泥水
式推進掘削機１３とパイプルーフ用鋼管１２間はパッカ
１９により止水され、また、パイプル−フ眉鋼管１２と
エントランス鋼管２３間はエントランスパツキン２３ａ
により止水されるので、大深度地下等の高水圧下におい
ても好適にパイプルーフ用鋼管１２を埋入してゆくこと
が出来る。

そして、パイプルーフ用鋼管１２が、第３図に示すよう
に立坑５から区間長りまで埋入されると、掘削時に掘削
土砂の排出用に使用した第５図に示す送排泥水管１７を
介して流動性のよいエアモルタル等の充填材２５をパイ
プルーフ用鋼管１２の内部に供給し、カッタ１６と切羽
３８間に充填材２５を充填しつつ泥水式推進掘削機１３
を矢印Ｂ方向へ後退させて、泥水式推進掘削機１３をパ
イプルーフ用鋼管１２内部から取り出す。すると、埋設
の終了したパイプルーフ用鋼管１２の内部は充填材２５
で充填され、該充填材２５により止水されるので、大深
度地下等の高水圧下においても好適にパイプルーフ１１
の施工を行ってゆくことが出来る。

こうして、パイプルーフ用鋼管１２を、第４図に示すよ
うに円環状に配置されるトンネル７の周囲の各位置に、
上述のようにして、泥水式ＨＬ進掘削機１３を介して立
坑５からトンネル７に平行（第４図紙面と垂直）に地山
３に埋入すると共に。

内部に充填材２５を充填して埋設し、トンネル７を包囲
する形で円筒状にパイプルーフ１１を形成する。

パイプルーフ１１が形成されると、第８図に示すように
、各パイプルーフ用鋼管１２内部の硬化した充填材２５
を、セグメント９に最も近い位置（パイプルーフ１１の
内側の位置）ｓｐ、及び隣接するパイプルーフ用鋼管１
２に最も近い位置（各パイプルーフ用鋼管１２が接する
ジヨイント部１１ｂの位置）ＰＰにおいて、第６図に示
すように、立坑５側から当該パイプルーフ用鋼管１２に
平行にポーリングし、ポーリングされた各位置ＳＰ、Ｐ
Ｐに凍結管２６を設置する。従って、各パイプルーフ用
鋼管１２の内部には、２本の凍結管２６が設置される。

また、凍結管２７を、第６図及び第７図に示すように、
トンネル７内部からセグメント９の外側に放射状に突出
する形で、パイプルーフ用鋼管１２の先端部１２ａ近傍
、即ち拡幅区間１０の終端部近傍に設置する。そして、
パイプルーフ１１とトンネル７のセグメント９間の地山
３を、セグメント９の外周面に設置された貼り伺は凍結
管９ａと上述の凍結管２６．２７により凍結させ、凍土
３ｃを形成する。尚、パイプルーフ用鋼管１２には、前
述の掘削機構を簡易にするため、ジヨイント部１１ｂに
パイプルーフ用鋼管１２同士を接続するジャンクション
は設けられていないが、ジヨイント部１１ｂ近傍は位置
ＰＰに設置された凍結管２６によって地山３が凍結され
、止水される。

こうして、凍土３ｃが形成されることにより止水される
と、第９図に示すように、トンネル７の立坑５側のセグ
メント９を分解撤去すると共に、セグメント９の撤去に
よりトンネル７内に露出したパイプルーフ１１の内側の
凍土３Ｃを掘削する。

そして、凍土３ｃの掘削によりトンネル７内に露出した
パイプルーフ１１の内側に、鋼製支保工２９を内径Ｄ２
の円環状にｔｉしてパイプルーフ１１を支保する。こう
して、立坑５側から順次、セグメント９の撤去、凍土３
ｃの掘削、鋼製支保工２９の設置を行ってゆくことによ
り、トンネル７の内径Ｄ１を拡大して、所定の内径Ｄ２
の拡幅区間１０を形成する。

従って、拡幅区間１０全体を開削することなく、最小限
の開削により構築された立坑５側からトンネル７の内径
を拡大してゆくことにより、拡幅区間１０を形成するこ
とが出来るので、大深度地下の開発等においても、比較
的容易に短期間に拡幅区間１ｏの施工を行うことが出来
る。

（ｇ）０発明の効果以上、説明したように本発明は、拡幅区間１０を形成す
べきトンネル７と立坑５とを連通ずる形で構築し、パイ
プルーフ１１を、前記トンネル７の形成すべき拡幅区間
１０を包囲する形で、前記立坑５から構築し、前記トン
ネル７と前記パイブルーフ１１間の、前記形成すべき拡
幅区間１０の終端近傍を止水し、止水された前記トンネ
ル７と前記パイプルーフ１１間を掘削し、トンネル７を
立坑５から拡大することにより拡幅区間１０を形成する
ようにして構成したので、開削すべき立坑５を最小限の
領域に縮小することが出来る。従って、大深度地下の開
発等においても、安全に拡幅区間１０の施工を行うこと
が出来、また、費用、工期を低減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるトンネル拡幅区間の施工方法が
適用されるトンネル拡幅工事現場の一例を示す正断面図
、第２図は、第１図のｎ−ｎ線による断面図、第３図は、
パイプルーフエの様子を示す正断面図、第４図は、第３図のＩＶ−ＩＶ線による断面図、第５図
は、パイプルーフ用鋼管の埋入方法を示す正断面図、第６図は、凍結工の様子を示す正断面図、第７図は、第
６図の■−■線による断面図、第８図は、第７図の拡大
図、第９図は、拡幅工の様子を示す正断面図。第１０図は、第９図のＸ−Ｘ線による断面図である。５・・・・立坑７・・・・・１〜ンネル１０・・・・・拡幅区間１１・・・・・パイプルーフ

Claims

【特許請求の範囲】拡幅区間を形成すべきトンネルと立坑とを連通する形で
構築し、パイプルーフを、前記トンネルの形成すべき拡幅区間を
包囲する形で、前記立坑から構築し、前記トンネルと前記パイプルーフ間の、前記形成すべき
拡幅区間の終端近傍を止水し、止水された前記トンネル
と前記パイプルーフ間を掘削し、トンネルを立坑から拡大することにより拡幅区間を形成
するようにして構成したトンネル拡幅区間の施工方法。