JPH07197771A - トンネル構築方法 - Google Patents

トンネル構築方法

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Publication number
JPH07197771A
JPH07197771A JP34965893A JP34965893A JPH07197771A JP H07197771 A JPH07197771 A JP H07197771A JP 34965893 A JP34965893 A JP 34965893A JP 34965893 A JP34965893 A JP 34965893A JP H07197771 A JPH07197771 A JP H07197771A
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JP
Japan
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ground
tunnel
pilot
pair
space
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Application number
JP34965893A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Takahashi
義幸 高橋
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Mitsui Construction Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Construction Co Ltd
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】縦長大断面トンネルの構築 【構成】一対のパイロット坑31、31を先進させ、各
パイロット坑31を利用して、土被り地盤改良と土留壁
7、7の構築を行い、該土留壁7、7間に支保地盤22
を形成する。パイロット坑31、31間にルーフ坑32
を掘削形成し、該ルーフ坑32に設置したアーチセグメ
ント11と上スラブ12によって、支保地盤22の上側
の地盤2を支持しながら、ルーフ坑32下を、上半部3
3aを掘り下げてから地下水位WL以下を地盤改良し、
その後下半部33bを掘り下げる形で掘削して、トンネ
ル空間3を形成する。土留壁7、7間にコンクリート躯
体13を、上スラブ12の下側に接続するよう打設し、
これによって構造躯体10を、上下に並ぶ供用領域3
0、30を形成した形で構築する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、上下線並列道路用のト
ンネルを構築する際に適用するに好適なトンネル構築方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高速道路等の上り線と下り線が並
列走行するような道路に設けられるトンネルにおいて
は、該上下の線を一緒に通す形で大断面のトンネルを構
築したり、或いは、上り線と下り線の各々専用のトンネ
ルを別個に構築したり、さらには、トンネルの断面形状
をメガネ状にしたり、等の各種の方法が、道路の用途や
車線数、或いはトンネル構築箇所の現場条件等に応じて
任意採択されていた。しかし、これらの方法ではいずれ
にしても、トンネルが地盤中において左右方向に有る程
度の領域を占有する形になるため、既存の道路の下側
等、左右の幅が限定された領域では、こうしたトンネル
を構築することが出来ないという不都合がある。そこ
で、前記上り線と下り線が上下方向に並ぶような縦長大
断面のトンネルを構築したい、という要求があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、地盤は、深
さに応じて異なる性状を有するものであるため、上述し
たように縦長断面のトンネルを構築しようとすると、該
トンネルを、互いに異なる性状をなす地盤の各領域に跨
るように構築しなければならない。特に、地盤中におい
て地下水位より上側の領域と下側の領域とでは、地盤性
状やこれに適した掘削及び支保方法が明らかに異なるた
めに、該地下水位より上側の領域と下側の領域の両方に
適した掘削及び支保方法でトンネルを構築するのは、非
常に難しい。そこで、深さに応じて異なる性状をなす地
盤中に縦長大断面のトンネルを的確に構築することが出
来るような方法の開発が望まれていた。そこで、本発明
は、上記事情に鑑み、縦長大断面のトンネルを的確に構
築することが出来るようにした、トンネル構築方法を提
供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、左右方向
に所定の間隔(L1)をなす形の一対のパイロット坑
(31、31)を地盤(2)中に先進させ、前記一対の
パイロット坑(31、31)を利用して、該各々のパイ
ロット坑(31、31)の下側の地盤(2)中に土留壁
(7、7)を構築して、該左右の土留壁(7、7)間に
支保地盤(22)を形成しておき、前記一対のパイロッ
ト坑(31、31)間の地盤(2)を掘削してルーフ坑
(32)を、前記支保地盤(22)の上側に位置する形
で形成し、該掘削形成されたルーフ坑(32)に地盤支
持部材(14)、(16)を設置し、前記左右の土留壁
(7、7)と前記地盤支持部材(14)、(16)によ
り地盤(2)を支持しながら、前記ルーフ坑(32)よ
り下側の前記支保地盤(22)を掘り下げていく形で掘
削することによって、トンネル空間(3)を形成し、該
形成されたトンネル空間(3)にトンネル躯体(10)
を構築するようにして、構成される。また、本発明にお
いて、前記地盤支持部材(14)は前記一対のパイロッ
ト坑(31、31)間を連絡する形でアーチ状に接続さ
れた複数のセグメントピース(11a)からなる上部支
保部材(11)を有するよう、構成される。また、本発
明において、前記地盤支持部材(16)は前記一対のパ
イロット坑(31、31)間に懸架された複数の鋼材
(15a)からなる上部支保部材(15)を有するよ
う、構成される。さらに、本発明において、前記地盤支
持部材(14)、(16)は前記上部支保部材(1
1)、(15)の下方のパイロット坑(31、31)間
に打設形成されたスラブ躯体(12)を有するように、
構成される。また、本発明において、前記トンネル躯体
(10)は上下方向に並ぶ形のトンネル供用空間(3
0、30)を形成するように構築することを特徴とし
て、構成される。また、本発明において、前記支保地盤
(22)を掘り下げて前記トンネル空間(3)を形成す
る際に、地下水位(WL)までの該支保地盤(22)を
掘り下げていく第1掘削を行い、次に、地下水位(W
L)以下の前記支保地盤(22)の地盤改良を行い、そ
の後、該改良された地下水位(WL)以下の前記支保地
盤(22)を掘り下げていく第2掘削を行うようにし
て、構成される。さらに、本発明において、前記ルーフ
坑(32)を形成する際に、前記一対のパイロット坑
(31、31)から該一対のパイロット坑(31、3
1)間の地盤(2)の土被り部分に地盤改良を行って
後、該地盤改良された一対のパイロット坑(31、3
1)間の地盤(2)を掘削するようにして、構成され
る。なお、( )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。以下の作用
の欄についても同様である。
【0005】
【作用】上記した構成により、本発明における支保地盤
(22)は、その左右両側を土留壁(7、7)に挟まれ
て該支保地盤(22)の左右に位置する不安定な地盤
(2)と切り離されて、また、その上側位置に形成され
たルーフ坑(32)に設置された地盤支持部材(1
4)、(16)によって、該ルーフ坑(32)より上側
の不安定な地盤(2)を支持された形で掘削されるよう
に作用する。また、本発明において、複数のセグメント
ピース(11a)からなる上部支保部材(11)は、一
対のパイロット坑(31、31)間においてルーフ坑
(32)より上側の地盤(2)をアーチ状に支持するよ
うに作用する。また、本発明において、複数の鋼材(1
5a)からなる上部支保部材(15)は、一対のパイロ
ット坑(31、31)間においてルーフ坑(32)より
上側の地盤(2)を梁状に支持するように作用する。さ
らに、本発明において、スラブ躯体(12)は、支保地
盤(22)を掘削する際には地盤支持部材(14)、
(16)の一部として機能し、後には、該支保地盤(2
2)の掘削によって形成される前記トンネル空間(3)
に構築されるトンネル躯体(10)の一部として機能し
得るように作用する。また、本発明において、支保地盤
(22)の掘削によって形成されたトンネル空間(3)
にトンネル躯体(10)を構築することによって、上下
方向に並ぶ形のトンネル供用空間(30、30)を形成
するように作用する。また、本発明において、地下水位
(WL)以下の軟弱な支保地盤(22)は、前記第1掘
削に次いで行う地盤改良によって改良してから掘り下げ
るように作用する。さらに、本発明において、一対のパ
イロット坑(31、31)を利用して地盤改良を行っ
た、該一対のパイロット坑(31、31)間の地盤
(2)を掘削する形で、ルーフ坑(32)を形成するよ
うに作用する。
【0006】
【実施例】図1は本発明によるトンネル構築方法の一実
施例を用いて構築中のトンネルの一例を示す断側面図、
図2は図1に示すトンネル構築方法によって構築された
トンネルを示す横断面図、図3乃至図8は本発明による
トンネル構築方法におけるトンネル構築手順を示す一連
の図、図9は本発明によるトンネル構築方法の別の実施
例を用いて構築されたトンネルの一例を示す横断面図で
ある。
【0007】構築中のトンネル1は、図1に示すよう
に、掘削によって地盤2中に形成されたトンネル空間3
を有しており、トンネル空間3は、地盤2中に想定され
る地下水位WLの上側と下側に跨る形で形成配置されて
いる。トンネル空間3の図1矢印A方向に示す先頭位置
には、それぞれが略横転円柱状に形成された一対のパイ
ロット坑31、31が、図2に示すように、トンネル1
の左右上部に位置する形で、先進掘削されており、各パ
イロット坑31には、該パイロット坑31を掘進するた
めの公知のオープンメカによる先進シールド機5が、そ
れぞれ配置されている。各先進シールド機5の後側に
は、図1に示すように、スチールセグメント6が、パイ
ロット坑31の仮覆工として該先進シールド機5に後続
するよう矢印A、B方向に連続して設けられており、ス
チールセグメント6は、図2に示すように、円環状に形
成されて、その一部に形成されたセグメント支持部6a
を、トンネル空間3側に向けた形になるようそれぞれ建
て込み配設されている。
【0008】また、一対のパイロット坑31、31間の
地盤2の土被り部分には、図1又は図2に示すように、
ここに位置する地盤2中に土被り防護用薬液が注入され
て地盤改良が施された形で注入地盤21が形成配置され
ており、さらに、各パイロット坑31の下側の地盤2中
には、図1に示すように、所定深さD1をなす土留壁7
が、矢印A、B方向に連続する壁状にそれぞれ形成され
ている。各土留壁7は、図2に示すように、1本1本を
柱状に形成するよう現場打設されたモルタル杭71と、
該モルタル杭71中にそれぞれ埋設されたH鋼72を、
該パイロット坑31の下側で、トンネル軸方向に連続す
るよう複数並べて構成されている。従って、土留壁7
1、71は、図2に示すように、トンネル1の横断面方
向に対して左右に、所定の間隔をもって並ぶ形に配置形
成されており、左右の土留壁71、71間には、該土留
壁71、71によって支保された形の支保地盤22が形
成されている。(なお、図2に示すトンネル1において
は、既に支保地盤22が掘削撤去された状態になってい
る。)
【0009】また、一対のパイロット坑31、31の各
切羽31aより所定距離だけ矢印B方向側に示す後方側
のトンネル空間3には、図1に示すように、ルーフ坑3
2が、図2に示すように、該一対のパイロット坑31、
31間を掘削することによって接続した形で扁平形状に
形成配置されており、ルーフ坑32は、図5に示すよう
に、前記支保地盤22の上側に位置する形になってい
る。ルーフ坑32の先頭位置には、図1に示すように、
ルーフシールド機9が設けられており、ルーフシールド
機9は、図1又は図6に示すように、アーチ状に形成さ
れた殻体91を有している。殻体91の矢印A方向側に
示す前側には、ムーバブルフード92が、該殻体91の
前端から前方側に向けて図6一点鎖線で示すように、突
出駆動自在な形で設けられており、また、殻体91の内
側には、自由断面掘削方式の掘削機93が、その刃93
aをルーフ坑32の切羽32aに当接させて、該切羽3
2aに沿って移動自在な形で設けられている。さらに、
殻体91の内側には、図6に示すように、切羽32a側
に向けて突出後退駆動自在なフェイスジャッキ94、後
側に向けて突出後退駆動自在な推進ジャッキ95、エレ
クタ96等がそれぞれ設けられている。
【0010】また、ルーフ坑32には、図1に示すよう
に、上部躯体14が、後にトンネル空間3の開削空間3
3を掘削する際に用いる地盤支持部材として、さらに後
にはトンネル1の構造躯体10のアーチ部分を形成する
形で設置されており、上部躯体14は、ルーフシールド
機9に後続するよう矢印A、B方向に連続して設けられ
た上部支保部材であるアーチセグメント11を有してい
る。アーチセグメント11は、図2に示すように、前記
一対のパイロット坑31、31間を連絡する形でアーチ
状に接続された複数のセグメントピース11aによって
構成されており、各セグメントピース11aは、版状に
形成されたプレキャスト部材によって構成されている。
そして、アーチセグメント11は、図2に示すように、
一対のパイロット坑31、31に建て込み覆工されたス
チールセグメント6、6のセグメント支持部6a、6a
にその左右両側端部を載せた形で、該スチールセグメン
ト6、6に接続支持されている。また、上部躯体14
は、図2に示すように、上記アーチセグメント11の下
方のパイロット坑31、31間に打設形成されたスラブ
躯体である上スラブ12を有しており、上スラブ12
は、アーチセグメント11の前端より所定距離だけ矢印
B方向側に示す後方側において、コンクリートを現場打
設された形で、該アーチセグメント11の下側に接続一
体化されている。
【0011】そして、ルーフ坑32の後側には、トンネ
ル空間3の開削空間33が、縦長大断面状に掘削形成さ
れつつあり、開削空間33は、前記支保地盤22を掘り
下げていく形で掘削することによって形成されている。
開削空間33は、図1又は図2に示すように、前記地下
水位WLより略上側に位置する(即ち地下水位WLまで
の支保地盤22の掘削によって形成される)上半部33
aと、該地下水位WLより略下側に位置する(即ち地下
水位WL以下の支保地盤22の掘削によって形成され
る)下半部33bによって構成されており、開削空間3
3には、該開削空間33を掘削形成するためのバックホ
ー等からなる掘下機8が、地盤2を掘り下げるように掘
削自在な形で配設されている。また、後に掘削によって
下半部33aになる部分(即ち支保地盤22)及びその
周囲の地盤2には、ここに位置する地盤2中に地盤改良
材が注入された形で、改良地盤23が形成配置されてお
り、そして、開削空間33の先頭切羽33cより所定距
離だけ矢印B方向側に示す後方側には、トンネル1の構
造躯体10が、既に構築完了されている。
【0012】構造躯体10は、図2に示すように、トン
ネル空間3において上下方向真中に位置する中段スラブ
13cを形成するよう現場打設されたコンクリート躯体
13を有しており、これによって構造躯体10は、図2
点線で示すトンネル供用空間である供用領域30、30
を、トンネル1内において上下方向に並べて形成するよ
う構築されている。なお、構造躯体10のコンクリート
躯体13は、前記左右の土留壁7、7を左右方向に接続
するように打設されており、また、構造躯体10が形成
している上側の供用領域30の上蓋部分には、先に述べ
たように前記アーチセグメント11と上スラブ12によ
って構成される上部躯体14が、該コンクリート躯体1
3とも一体をなすよう接続配設されている。なお、コン
クリート躯体13の底部13aの下側には、基礎部13
bが、該コンクリート躯体13とその下側に位置する地
盤2を接続する形で、略平板状に打設形成されており、
また、前記パイロット坑31に建て込まれるスチールセ
グメント6は、該上スラブ12やコンクリート躯体13
の打設のために既に撤去された形で、構造躯体10を構
成していない。即ち、構造躯体10は、地下水位WLよ
り上側と下側の領域に跨るように掘削形成されたトンネ
ル空間3に構築された、上部躯体14、コンクリート躯
体13等によって構成された形で、地盤2中に埋設され
た状態になっている。
【0013】トンネル1は以上のような構成を有してい
るので、該トンネル1を構築する際には、まず、図3に
示すように、トンネル1の左右の上部に配置させること
が出来るように、一対のパイロット坑31、31を先進
掘削する。即ち、立坑等を利用して、地盤2中の所定の
位置において、左右方向に所定距離L1をなすようにそ
のトンネル軸心31c、31cを定めた形で、先進シー
ルド機5、5を左右に並べて配置させる。そして、該そ
れぞれの先進シールド機5を用いてパイロット坑31
を、トンネル空間3の掘削形成に先行して地盤2中に先
進させ、ここに、スチールセグメント6をそれぞれ建て
込んでいく。なお、スチールセグメント6は、トンネル
軸方向(矢印A、B方向)に所定長さをなすように形成
されたものを、先進シールド機5に後続させる形になる
ように、矢印A、B方向に順次接続していく。
【0014】こうして一対のパイロット坑31、31
を、所定の径をなす略横転円柱状に掘削してここにそれ
ぞれスチールセグメント6を建て込むと、該各々のパイ
ロット坑31は、スチールセグメント6によって支保さ
れた作業空間として、地盤2中に配置することが出来
る。そこで、該一対のパイロット坑31、31を利用し
て、後に掘削によってトンネル空間3のルーフ坑32を
形成するために、該一対のパイロット坑31、31間の
地盤2の土被り部分に地盤改良を行う。即ち、まず、各
パイロット坑31からこれより上側の地盤2中に向けた
形で、土被り防護用の適宜な薬液を注入し、これによっ
て地盤2の締結力を高める形で、一対のパイロット坑3
1、31間の地盤2の土被り部分に注入地盤21を形成
する。すると、該注入地盤21の形成によって、後にト
ンネル空間3のルーフ坑32となる領域の上側付近に位
置する地盤2の安定化が図られる。
【0015】次に、再び、各パイロット坑31を利用し
て、該パイロット坑31の下側の地盤2中に所定径のボ
アホールを、所定深さD1迄穿設し、図4に示すよう
に、該ボアホール中にH鋼72を埋け込んだ形でモルタ
ルを現場打設して、モルタル杭71を柱状に構築する。
この際、H鋼72は、パイロット坑31の径に対応した
長さのものを順次上下方向に並べて継ぎ足していく。そ
して、該モルタル杭71を、図4紙面と交差方向である
図1矢印A、B方向に示すトンネル軸方向に沿って複数
並べていくことによって、左右の土留壁7を構築してい
く。すると、該構築された左右の土留壁7、7間の地盤
2は、図4に示すように、該土留壁7、7によって支保
された形になって、ここに支保地盤22が形成される。
なお、土留壁7、7は、その各々の図4左又は右側に示
す外側面側が地盤2に定着された形になる一方で、後に
支保地盤22を順次掘削撤去していくときには、該地盤
2に定着されたと反対側が開放されるので、この際に
は、左右の土留壁7、7間に、図4一点鎖線で示すよう
に、水平梁73を架け渡していくことになる。
【0016】こうして注入地盤22の形成(即ち土被り
防護)と、土留壁7、7の構築(即ちこれによる支保地
盤22の形成)を行ったところで、次に、ルーフ坑32
の形成及び上部躯体14の構築(即ちアーチセグメント
11の建て込み及び上スラブ12の打設構築)を行う。
これには、ルーフシールド機9を、パイロット坑31、
31間においてこれに後続するよう配置させる。する
と、ルーフ坑32の上側の地盤2は、先にパイロット坑
31を利用して土被り防護用薬液が注入された注入地盤
21であり、また該注入地盤21は、アーチ状に形成さ
れた殻体91によって支持される形になる。この状態
で、図6に示すように、ムーバブルフード92を矢印A
方向側に向けて突出させる形で切羽32aに当接させる
と、該突出状態のムーバブルフード92によって、切羽
32a面前の坑壁も支保される。そこで、フェイスジャ
ッキ94を切羽32aに向けて突出当接させた状態にし
て、掘削機93の刃93aを該切羽32aに沿って移動
させながら、ルーフ坑32を、図5に示すように、後に
トンネル空間3となる領域のルーフ部に沿った扁平な断
面形状をなすように掘削形成する。
【0017】また、このようにしてルーフシールド機9
の掘削機93が、前記アーチセグメント11の1スパン
の幅L2(図6に図示)に対応した距離分だけ、パイロ
ット坑31を掘進したなら、ムーバブルフード92及び
フェイスジャッキ94を後退駆動させる形で、切羽32
aとそれぞれ引き離し、推進ジャッキ95を矢印B方向
側に示す後方側に向けて突出駆動させて、既に建て込み
済みのアーチセグメント11の前端面を介して、殻体9
1を矢印A方向側に示す前方側に、該距離L2分推進さ
せる。その後再び推進ジャッキ95を矢印A方向側に示
す前方側に後退駆動させると、該推進ジャッキ95と建
て込み済みのアーチセグメント11の前端面との間に
は、殻体91の推進によって、新たにアーチセグメント
11を1スパン分建て込むべき空間が形成される。そこ
で、該空間に、エレクタ96を介してセグメントピース
11aを、図5に示すようにアーチ状に複数並べて接続
していく形で、アーチセグメント11を構築延長する。
この際、アーチセグメント11は、その両端部がスチー
ルセグメント6、6のセグメント支持部6a、6aに搭
載支持された形でアーチ状に接続されるので、空間部分
であるルーフ坑32にセグメントピース11aが落ちる
ことはない。
【0018】そこでさらに、ルーフ坑32を利用して、
コンクリート打設面が平板状に形成された適宜なセント
ルフォーム(図示せず)等を配置させ、図7に示すよう
に、アーチセグメント11の下方のパイロット坑31、
31間に打設形成する形で、即ち実施例においてはアー
チセグメント11の下側に接続するようにコンクリート
を現場打設する形で、上スラブ12を打設構築する。こ
の際、上スラブ12は、先に構築された土留壁7を利用
して、各モルタル杭71中に埋設されたH鋼72に接続
するように打設する。また、当該上スラブ12の構築時
には、先にパイロット坑31の仮支保に建て込んだスチ
ールセグメント6の一部は、不要になるので、先に述べ
たようにルーフ坑32を掘削する際の作業手順中に組み
込むか、或いは、上スラブ12の打設構築作業と共に、
図7一点鎖線で示す部分等は、順次撤去していく。な
お、スチールセグメント6のうち、地盤2に定着されて
いて撤去が不可能な部分であり、また、覆工10の外縁
部に位置する部分(図7実線で示す部分)は、図7に示
すように、撤去しないで残しておく。すると、上スラブ
12は、アーチセグメント11と未撤去のスチールセグ
メント6に接続一体化された形で構築されて、これによ
り、ルーフ坑32には、上部躯体14が、地盤支持部材
として、また、後に構築される構造躯体10のアーチ部
分として構築設置される。
【0019】このように、ルーフ坑32を利用してここ
に上部躯体14を構築すると、該上部躯体14は、先に
構築された土留壁7、7の上側に位置する形の地盤支持
手段になる。そして、該一対の土留壁7、7間は先に述
べたように支保地盤22になっており、また、該上部躯
体14よりさらに上側は、先に土被り防護用薬液の注入
によって締結安定化された注入地盤21になっているの
で、該支保地盤22は、その周囲(即ち左右及び上側)
に位置する地盤2からの土圧を受けないように極めて安
定した状態下に保持される。そこで、上部躯体14の下
側では、ルーフ坑32を利用して、一対の土留壁7、7
と上部躯体14により地盤2を支持させながら、該ルー
フ坑32下の支保地盤22を、図1に示すように、掘下
機8を用いて上から下に順に掘り下げていく形で、トン
ネル空間3の開削空間33部分を掘削形成していく。
【0020】なお、このようにしてトンネル空間3の開
削空間33部分を掘り下げ形成する際に、該開削空間3
3に相当する領域の左右に位置する地盤2からの土圧
は、土留壁7、7に支持されているため、該土留壁7、
7は、開削空間33側に土圧を受けて孕み出す形にな
る。そこで、掘り下げ撤去した地盤2と入れ替える形
で、左右の土留壁7、7間には、図7に示すように、順
次水平梁73を架け渡していく。ところで、地盤2中に
は、先に述べたように地下水位WLが所定深さ位置に設
定されており、トンネル1のトンネル空間3は、該地下
水位WLの上側と下側の地盤2に跨る形で掘削形成され
るところから、上記開削空間33の形成時には、地盤2
において互いに異なる性状をなす領域を堀り進んでいく
ことになる。
【0021】そこで、支保地盤22を掘り下げてトンネ
ル空間3の開削空間33部分を形成する際には、まず、
地下水位WLまでの地盤2を掘る形で、図7実線で示す
上半インバート33eの位置まで掘り下げる第1掘削を
行って、上半部33aを形成する。そして、該上半部3
3aの空間を利用して、地下水位WL以下の支保地盤2
2、及びその周囲に位置する地盤2中に、図8に示すよ
うに、地盤改良材を注入する形で地盤改良を施して、改
良地盤23を形成する。このように改良地盤23を形成
すると、該改良地盤23中の間隙水は、ここに保留され
た形になるので、地下水位WLより下側でも、円滑に、
支保地盤22を掘り下げる形で掘削作業を行うことが出
来る。そこで、該改良された地下水位WL以下の支保地
盤22を掘り下げていく形で、第2掘削を行って、開削
空間33の下半部33bを形成する。すると、トンネル
空間3において最も大きな領域をなす開削空間33部分
を、安定的に且つ効率的に掘り下げ形成することが出来
る。このようにして、支保地盤22を順次掘り下げ撤去
することによって開削空間33を形成すると(即ち、こ
れによってトンネル空間3の全領域を掘削形成する
と)、図8に示すように、該開削空間33は、既に構造
躯体10のアーチ構造部分として構築済みの上部躯体1
4下において土留壁7、7によって支保された支保地盤
22を撤去する形で形成されるので、該開削空間33が
大断面であっても、地表面側に影響を及ぼして地盤沈下
を引き起こす危険性がない。
【0022】そこで、図8に示すように開削空間33が
形成されたトンネル空間3に、構造躯体10を構築す
る。まず、下半インバート33f上に、基礎部13bを
構築し、該基礎部13b上にコンクリート躯体13を、
先に仮設された土留壁7、7間の水平梁73を撤去しな
がら順次これと置き換えていく形で、構築する。この
際、コンクリート躯体13は、その上蓋部が既に打設済
みの上部躯体14になり、また、該コンクリート躯体1
3の左右の外側壁を前記左右の土留壁7、7に接続する
ように、打設構築する。さらに、コンクリート躯体13
の真中部分には、中段スラブ13cを形成する。する
と、該コンクリート躯体13の打設構築によって、構造
躯体10は、図2に示すように、トンネル空間3に供用
領域30、30を上下方向に並ぶ形のトンネル供用空間
として形成する形で構築される。なお、このようにトン
ネル空間3に構造躯体10を構築する際に、コンクリー
ト躯体13の打設構築を行う開削空間33は、その上側
を上部躯体14によって覆われて、左右両側を土留壁
7、7によって支保された形になっているため、当該構
造躯体10の構築作業は安全且つ円滑に進行する。
【0023】このようにして、常に地盤2を安定的に支
持しながら掘削することによって、パイロット坑31、
ルーフ坑32、開削空間33からなるトンネル空間3を
形成すれば、これが大断面であっても常に効率的且つ安
全にトンネル掘削を行うことが出来る。従って、トンネ
ル空間3を的確に縦長の大断面にすることが出来る。さ
らに、該掘削形成されたトンネル空間3に構造躯体10
を、トンネル躯体として構築すると、該構造躯体10
は、弛みのない地盤2中に安定的に保持された形になっ
て、頑強な構造状態を呈することが出来る。従って、該
構造躯体10が形成する上下の供用領域30、30を、
例えば自動車道路の上り線と下り線として、耐久的に供
用することが出来る。ところで、上述した実施例におい
ては、上部躯体14の上部支保部材を、アーチ状をなす
アーチセグメント11によって構成した例を述べたが、
本発明に用いる上部支保部材は、アーチ状になっていな
くても良い。
【0024】即ち、図9に示すようなトンネル1’にお
いては、トンネル空間3を形成するためにルーフ坑32
に設置する地盤支持部材である上部躯体16が、図9紙
面と交差方向に連続する形で平板状に形成された連続梁
15による上部支保部材を有している。連続梁15は、
前記一対のパイロット坑31、31間に懸架された複数
のH鋼15a等の鋼材からなり、各H鋼15aは、その
図9左右両側端部を先に述べたようにパイロット坑3
1、31に建て込み仮覆工されたスチールセグメント
6、6のセグメント支持部6a、6aに搭載支持された
形になっている。そして、連続梁15の下方のパイロッ
ト坑31、31間には、先に述べて図2に示した場合と
同様に、上スラブ12が、該連続梁15と共に上部躯体
16を構成する形で、土留壁7、7の各H鋼72に接続
するよう打設配設されている。
【0025】従って、図9に示すトンネル1’において
は、トンネル空間3のルーフ坑32を掘削形成する際
に、H鋼15aからなる連続梁15の上面に沿った天端
部形状で平らに掘削することが出来る。即ち、掘削が少
なくてすむ。なお、こうした平らな天端部形状を採用し
ても、該掘削によってルーフ坑32となる部分の地盤2
の土被り部分は、先に述べたように、パイロット坑3
1、31を利用して地盤改良を施してから、該ルーフ坑
32の掘削を行うことが出来るので、掘削断面形状に拘
らず常に安定的に掘削を行うことが出来る。そして、ル
ーフ坑32を、先の実施例で述べたと同様の手順にし
て、前記ルーフシールド機5と同様のルーフシールド機
を用いてパイロット坑31、31間の地盤2を掘削する
形で形成したなら、該ルーフシールド機に後続させる形
でH鋼15aを順次設置していく。この際、連続梁15
は、各H鋼15aを、単に左右のスチールセグメント
6、6のセグメント支持部6a、6aに搭載することに
よって、一対のパイロット坑31、31に懸架するよう
に設置出来るので、設置手間が簡単である。従って、簡
単に上部支保部材を設置することが出来る。よって、先
に述べたように上部支保部材にアーチセグメント11を
用いた場合と全く同様に、縦長の大断面のトンネル空間
3を形成して、ここに構造躯体10を、供用領域30、
30を上下に並べて形成するよう構築することが的確に
出来る。
【0026】なお上述した実施例においては、地下水位
WL以下の支保地盤22の地盤改良を行うために、薬液
注入を行って改良地盤23を形成した例を述べたが、地
下水位WL以下に地盤改良を施すには、薬液注入に代わ
って、ディープウエルを施しても良い。また、実施例に
おいては、パイロット坑31の仮支保としてスチールセ
グメント6を建て込んだ例を述べたが、該パイロット坑
31の仮支保部材は、前記アーチセグメント11、連続
梁15等の上部支保部材を支持することが出来、また、
後に構造躯体10の躯体構築の障害にならないものであ
れば、何であっても構わない。また、実施例において
は、各土留壁7を、H鋼72を埋設したモルタル杭71
をトンネル軸方向に複数打設することによって連続的に
構築した例を述べたが、土留壁7は、パイロット坑31
を利用して該パイロット坑31の下側の地盤2中に構築
出来るものであれば、これ以外の構成部材及び方法で構
築されても差し支えない。また、パイロット坑31やル
ーフ坑32の掘削のために用いる掘進機械は、先進シー
ルド機5やルーフシールド機9に限定されるものではな
く、また、支保地盤22を掘り下げてトンネル空間3の
開削部分33を掘削形成するための掘削手段は、掘下機
8に限定されない。また、実施例においては、ルーフ坑
32に設ける地盤支持部材として、アーチセグメント1
1や連続梁15と、上スラブ12によって構成される上
部躯体14、16を用いた例を述べたが、上スラブ12
は該地盤支持部材に必須のものではない。従って、地盤
支持部材はセグメントピース11aやH鋼15aのよう
にスチールセグメント6、6を利用して設置出来るもの
のみによって構成しておき、上スラブ12部分は、後に
コンクリート躯体13の打設と同時に構築しても構わな
い。さらに、実施例においては、構造躯体10によっ
て、供用領域30、30等の上下方向に2ヶ並ぶ供用空
間を形成して、該上下の供用空間を自動車道路の上り線
と下り線の走行に供用するようにした例を述べたが、ト
ンネル躯体である構造躯体10は、必ずしも2ヶの供用
空間を形成するものではなく、単一の供用空間を形成し
たり、或いは3以上の複数の供用空間を形成しても構わ
ない。また、その供用用途は、道路に限定されるもので
はない。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、左
右方向に所定の間隔L1をなす形の一対のパイロット坑
31、31を地盤2中に先進させ、前記一対のパイロッ
ト坑31、31を利用して、該各々のパイロット坑3
1、31の下側の地盤2中に土留壁7、7を構築して、
該左右の土留壁7、7間に支保地盤22を形成してお
き、前記一対のパイロット坑31、31間の地盤2を掘
削してルーフ坑32を、前記支保地盤22の上側に位置
する形で形成し、該掘削形成されたルーフ坑32に、上
部躯体14、16等の地盤支持部材を設置し、前記左右
の土留壁7、7と前記地盤支持部材により地盤2を支持
しながら、前記ルーフ坑32より下側の前記支保地盤2
2を掘り下げていく形で掘削することによって、トンネ
ル空間3を形成し、該形成されたトンネル空間3に構造
躯体10等のトンネル躯体を構築するようにしたので、
支保地盤22は、その左右両側を土留壁7、7に挟まれ
て該支保地盤22の左右に位置する不安定な地盤2と切
り離されて、また、その上側に形成されたルーフ坑32
に設置された地盤支持部材によって、該ルーフ坑32よ
り上側の不安定な地盤2を支持された形で掘削されるこ
とが出来る。従って、左右の土留壁7、7と地盤支持部
材によって支保地盤22の周囲(即ち左右及び上側)の
地盤2の安定的支持を図ってから、該支保地盤22を掘
り下げる形で、安全且つ効率的に掘削出来るので、該支
保地盤22の掘削により形成されるトンネル空間3を、
縦長の大断面に形成することが出来る。即ち、地盤2
は、深さに応じて異なる性状を有するものであるため、
縦長大断面のトンネルを構築するのは難しいが、本発明
によれば、常に地盤の安定を図りつつ効率的に支保地盤
22を掘削してトンネル空間3にトンネル躯体を構築す
る形で、トンネル構築作業を円滑に進行出来る。よっ
て、縦長大断面のトンネルを的確に構築することが出来
る。なお、本発明によれば、支保地盤22を掘り下げる
形で掘削する作業を、ルーフ坑32から掘り下げる形で
行うことによって、地表面を開削する必要がないので、
経済的である。また、地上構造物に影響を与えない。ま
た、トンネル空間3を大断面にしても、その掘削に際し
ては常に被掘削地盤(即ち支保地盤22部分)の上側及
び左右両側を抑える形で確実なる地盤安定を図りながら
行うので、不当な地盤沈下を抑止出来る。従って、本発
明を用いれば、軟弱な地盤や土被りの浅い地盤等の施工
条件の厳しいところにおいても、縦長大断面のトンネル
を安定的に構築することが可能となる。
【0028】また、本発明において、前記上部躯体14
等の地盤支持部材は、前記一対のパイロット坑31、3
1間を連絡する形でアーチ状に接続された複数のセグメ
ントピース11aからなるアーチセグメント11等の上
部支保部材を有するように構成すると、複数のセグメン
トピース11aからなる上部支保部材が一対のパイロッ
ト坑31、31間において前記ルーフ坑32より上側の
地盤2をアーチ状に支持することが出来る。また、本発
明において、前記上部躯体16等の地盤支持部材は前記
一対のパイロット坑31、31間に懸架された複数のH
鋼15a等の鋼材からなる連続梁15等の上部支保部材
を有するように構成すると、複数の鋼材からなる上部支
保部材が一対のパイロット坑31、31間においてルー
フ坑32より上側の地盤2を梁状に支持することが出来
る。従って、先に述べたようにルーフ坑32より下側の
支保地盤22を掘削する際に、アーチセグメント11や
連続梁15等の上部支保部材を有する地盤支持部材は、
アーチ状或いは梁状の上部支保部材が地盤を支持する形
で、確実にルーフ坑32より上側の地盤2を支持するこ
とが出来る。よって、掘削作業の安全性が高い。また、
こうした上部支保部材は、一対のパイロット坑31、3
1に建て込まれるスチールセグメント6、6等の仮支保
を利用して、セグメント支持部6a、6a等に載せる形
で、ルーフ坑32に設置出来るので、設置作業が簡単で
ある。
【0029】さらに、本発明において、前記上部躯体1
4、16等の地盤支持部材は前記アーチセグメント1
1、連続梁15等の上部支保部材の下方のパイロット坑
31、31間に打設形成された上スラブ12等のスラブ
躯体を有するように構成すると、スラブ躯体は、支保地
盤22を掘削する際には地盤支持部材の一部として機能
し、後には、該支保地盤22の掘削によって形成される
前記トンネル空間3に構築される構造躯体10等のトン
ネル躯体の一部として機能することが出来る。即ち、ト
ンネル空間3は、先に述べたようにルーフ坑32より下
側の支保地盤22を掘り下げる形で掘削形成するもので
あるところから、該ルーフ坑32は、トンネル空間3の
上部に位置する。従って、ここに設置される地盤支持部
材を形成するスラブ躯体を、トンネル空間3に構築され
るトンネル躯体の上部構造部分として、該トンネル躯体
の構築時に利用することが出来る。従って、パイロット
坑31、31間にスラブ躯体を打設形成することによっ
て、地盤支持部材の設置と、トンネル躯体の一部の構築
作業を同時に行う結果になるので、一層施工効率が良く
なる。また、スラブ躯体の設置作業は、ルーフ坑32を
利用してコンクリートを現場打設する形で出来るので、
簡単である。
【0030】また、本発明において、前記構造躯体10
等のトンネル躯体は上下方向に並ぶ形の供用領域30、
30等のトンネル供用空間を形成するように構築する
と、支保地盤22の掘削によって形成されたトンネル空
間3にトンネル躯体を構築することによって、上下方向
に並ぶ形のトンネル供用空間を形成することが出来る。
即ち、先に述べたように、縦長大断面のトンネルを的確
に構築することによって、上下方向に並ぶ形の供用空間
を形成することが出来るので、該供用空間を例えば自動
車道路の上り線と下り線の自動車走行空間として好適に
利用することが出来る。よって、上下線並列道路用のト
ンネルを構築する際に本方法を適用すれば、既存の道路
下に上下に自動車走行空間を並べた形の縦長大断面トン
ネルを的確に構築出来るので、非常に都合が良い。
【0031】また、本発明において、前記支保地盤22
を掘り下げて前記トンネル空間3を形成する際に、地下
水位WLまでの該支保地盤22を掘り下げていく第1掘
削を行い、次に、地下水位WL以下の前記支保地盤22
の地盤改良を行い、その後、該改良された地下水位WL
以下の前記支保地盤22を掘り下げていく第2掘削を行
うようにすると、地下水位WL以下の軟弱な支保地盤2
2は、前記第1掘削に次いで行う地盤改良によって改良
してから掘り下げることが出来る。従って、縦長大断面
のトンネルを構築する際には、地下水位WLを境界線に
してその上側と下側で明らかに異なる性状をなす地盤を
掘削しなければならないが、前述したように常に地盤安
定を図りつつ支保地盤22を掘削していく際に、このよ
うに地下水位WL以下の支保地盤22の地盤改良を行っ
て、被掘削部分の遮水を図ってから、該地下水位WL以
下の第2掘削を行うことによって、一層安全且つ確実に
支保地盤22を掘り下げる作業を行うことが出来る。
【0032】さらに、本発明において、前記ルーフ坑3
2を形成する際に、前記一対のパイロット坑31、31
から該一対のパイロット坑31、31間の地盤2の土被
り部分に地盤改良を行って後、該地盤改良された一対の
パイロット坑31、31間の地盤2を掘削するようにす
ると、一対のパイロット坑31、31を利用して地盤改
良を行った、該一対のパイロット坑31、31間の地盤
2を掘削する形で、ルーフ坑32を形成することが出来
る。従って、大断面トンネルの構築によって地表面に与
える影響を一層確実に抑止して、地盤沈下の危険性を回
避することが出来る。そして、当該パイロット坑31、
31間の地盤2の土被り部分の地盤改良は、先進掘削さ
れたパイロット坑31、31を利用して出来るので、先
に述べたようにルーフ坑32に設置される地盤支持部材
に先行して、該ルーフ坑32となる被掘削地盤の改良を
行うことが出来る。従って、一層安定的に大断面トンネ
ルを構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるトンネル構築方法の一実施例を用
いて構築中のトンネルの一例を示す断側面図である。
【図2】図1に示すトンネル構築方法によって構築され
たトンネルを示す横断面図である。
【図3】本発明によるトンネル構築方法におけるトンネ
ル構築手順を示す一連の図のうちの1つである。
【図4】本発明によるトンネル構築方法におけるトンネ
ル構築手順を示す一連の図のうちの1つである。
【図5】本発明によるトンネル構築方法におけるトンネ
ル構築手順を示す一連の図のうちの1つである。
【図6】本発明によるトンネル構築方法におけるトンネ
ル構築手順を示す一連の図のうちの1つである。
【図7】本発明によるトンネル構築方法におけるトンネ
ル構築手順を示す一連の図のうちの1つである。
【図8】本発明によるトンネル構築方法におけるトンネ
ル構築手順を示す一連の図のうちの1つである。
【図9】本発明によるトンネル構築方法の別の実施例を
用いて構築されたトンネルの一例を示す横断面図であ
る。
【符号の説明】
1、1’……トンネル 10……トンネル躯体(構造躯体) 2……地盤 22……支保地盤 3……トンネル空間 30……供用空間(供用領域) 31……パイロット坑 32……ルーフ坑 7……土留壁 14、16……地盤支持部材(上部躯体) 11……上部支保部材(アーチセグメント) 11a……セグメントピース 15……上部支保部材(連続梁) 15a……鋼材(H鋼) WL……地下水位 L1……一対のパイロット坑の間隔

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】左右方向に所定の間隔をなす形の一対のパ
    イロット坑を地盤中に先進させ、 前記一対のパイロット坑を利用して、該各々のパイロッ
    ト坑の下側の地盤中に土留壁を構築して、該左右の土留
    壁間に支保地盤を形成しておき、 前記一対のパイロット坑間の地盤を掘削してルーフ坑
    を、前記支保地盤の上側に位置する形で形成し、該掘削
    形成されたルーフ坑に地盤支持部材を設置し、 前記左右の土留壁と前記地盤支持部材により地盤を支持
    しながら、前記ルーフ坑より下側の前記支保地盤を掘り
    下げていく形で掘削することによって、トンネル空間を
    形成し、 該形成されたトンネル空間にトンネル躯体を構築する、
    トンネル構築方法。
  2. 【請求項2】前記地盤支持部材は前記一対のパイロット
    坑間を連絡する形でアーチ状に接続された複数のセグメ
    ントピースからなる上部支保部材を有する、請求項1記
    載のトンネル構築方法。
  3. 【請求項3】前記地盤支持部材は前記一対のパイロット
    坑間に懸架された複数の鋼材からなる上部支保部材を有
    する、請求項1記載のトンネル構築方法。
  4. 【請求項4】前記地盤支持部材は前記上部支保部材の下
    方のパイロット坑間に打設形成されたスラブ躯体を有す
    る、請求項2又は請求項3記載のトンネル構築方法。
  5. 【請求項5】前記トンネル躯体は上下方向に並ぶ形のト
    ンネル供用空間を形成するように構築する、請求項1記
    載のトンネル構築方法。
  6. 【請求項6】前記支保地盤を掘り下げて前記トンネル空
    間を形成する際に、地下水位までの該支保地盤を掘り下
    げていく第1掘削を行い、 次に、地下水位以下の前記支保地盤の地盤改良を行い、 その後、該改良された地下水位以下の前記支保地盤を掘
    り下げていく第2掘削を行うようにして構成した、請求
    項1記載のトンネル構築方法。
  7. 【請求項7】前記ルーフ坑を形成する際に、前記一対の
    パイロット坑から該一対のパイロット坑間の地盤の土被
    り部分に地盤改良を行って後、該地盤改良された一対の
    パイロット坑間の地盤を掘削するようにして構成した、
    請求項1記載のトンネル構築方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008121365A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Taisei Corp 多連円弧状トンネルの施工方法およびトンネルと接合体との接続構造
JP2010090608A (ja) * 2008-10-08 2010-04-22 Taisei Corp 地下空間の構築方法及び地下空間の構造

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008121365A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Taisei Corp 多連円弧状トンネルの施工方法およびトンネルと接合体との接続構造
JP2010090608A (ja) * 2008-10-08 2010-04-22 Taisei Corp 地下空間の構築方法及び地下空間の構造

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