JPH0684711B2 - トンネル拡幅区間の施工方法 - Google Patents

トンネル拡幅区間の施工方法

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JPH0684711B2
JPH0684711B2 JP17876290A JP17876290A JPH0684711B2 JP H0684711 B2 JPH0684711 B2 JP H0684711B2 JP 17876290 A JP17876290 A JP 17876290A JP 17876290 A JP17876290 A JP 17876290A JP H0684711 B2 JPH0684711 B2 JP H0684711B2
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pipe
tunnel
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春雄 藤田
雄二 千代
康尊 湯浅
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Mitsui Construction Co Ltd
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

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拡幅区間を
形成する施工方法に関する。
(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).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
工と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).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)とを連通する形で構築し、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「(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、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、本発明の実施例を説明する。
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II−II線による断面図、 第3図は、パイプルーフ工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VII−VII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。
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
とが連通する形で、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の土圧・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10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、貼り付け凍結管
9aが設置されている。
そして、地下鉄駅部付近の取り付け区間等として、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A方向へ所定の区間長L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の施工に使用す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ている。そして、本
体15の前面・即ち隔壁15aの矢印A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16と隔壁15a間のチャンバ1
5cには、送排泥水管17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の内側に配置されており、カッタ16
がパイプルーフ用鋼管12の前方、即ち矢印A方向に配置
されており、本体15とパイプルーフ用鋼管12の間隙には
パッカ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プ用鋼
管12と推進用鋼管20の後方、即ち矢印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20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21が接続されており、押し輪21の
矢印B方向側には、複数の推進ジャッキ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、エントランス鋼
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、エントランスパッキン
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、推進ジャッキ22のラ
ム22aを押し輪21と共に矢印A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を介して外部に非出され、
穴3bがカッタ16の後方に形成されて行く。それと同時
に、推進ジャッキ22及び押し輪21を介してパイプルーフ
用鋼管12を泥水式推進掘削機13と一体的に矢印A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方向へ掘削すると共
に、パイプルーフ用鋼管12が泥水式推進掘削機13により
形成された穴3bに矢印A方向へ挿入されると、推進ジャ
ッキ22のラム22a及び押し輪21を矢印B方向へ地山3の
土圧・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12及び推進用鋼管20と押し輪21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122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12及び推進用鋼管20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、
推進ジャッキ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13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Lまで行う。この際、泥水式推進掘削機
13とパイプルーフ用鋼管12とは同一の推進ジャッキ22を
介して一体的に矢印A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、パイプルーフ用鋼管12とエントランス
鋼管23間はエントランスパッキン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、パイプループ用鋼管12が、第3図に示すように
立坑5から区間長L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3a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、泥水式推進掘削機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12に最も近い
位置(各パイプルーフ用鋼管12が接するジョイント部11
b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に平行にボーリングし、
ボーリングされた各位置SP、PP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
り付け凍結管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、ジョイント部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、ジョイント部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を分離撤去すると共に、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、鋼板支保工29
を内径D2の円環状に設置してパイプルーフ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3c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10の施工を行うことが出来る。
(g).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とを連通する形で構築し、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
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II−II線による断面図、 第3図は、パイプルーフ工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VII−VII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……トンネル 10……拡幅区間 11……パイプルーフ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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。
JP17876290A 1990-07-06 1990-07-06 トンネル拡幅区間の施工方法 Expired - Lifetime JPH0684711B2 (ja)

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CN103527214A (zh) * 2013-11-04 2014-01-22 南京林业大学 一种水平冻结与管棚联合加固地铁盾构进出洞端头及方法

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