JPH09235983A - トンネルの接続工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設トンネル同士の施工誤差を吸収し、
トンネルを接続することが可能である、トンネルの接続
工法を提供する。 【解決手段】 トンネルの接続工法において、隣り合う
トンネル１、１間の上部および下部の地山２に地盤改良
を施し、前記トンネル１、１間の地山１１を掘削し、前
記トンネル１、１間の上部の地山２を山留し、トンネル
１を構成するライナー１４の上縁部１４１および下縁部
１４２より接続材４を引き出し、対向するライナー１４
の上縁部１４１および下縁部１４２同士を接続材４によ
り接続し、前記トンネル１、１間とライナー１４内部に
コンクリート５を打設することを特徴とする、トンネル
の接続工法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルの接続工
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】大断面トンネルなどを構築する際、その
外周線に沿って複数のトンネルを並行に構築し、これら
既設トンネル間を接続することにより、大断面トンネル
の躯体とする工法が提案されている。ここで問題となる
のは、隣り合うトンネル間に存在する土砂を掘削するた
めの山留手段と躯体の構築手段である。山留手段として
は、隣り合うトンネル上部の地山に山留材を圧入し、ト
ンネル上方の地山を支保した状態で掘削して接合するよ
うな方法が考えられる。前述した山留方法の場合、トン
ネルライナーに沿って山留材を圧入するためには、各ト
ンネルを相互に平行となるように高い精度で施工する必
要がある。しかしながら、トンネルにライナーの施工誤
差（上下蛇行、ローリング、軸方向の距離程など）によ
るトンネル間の段差があるような場合は、山留材を圧入
することでトンネルの施工誤差を吸収できず、適切な山
留を行うことが困難となる。 また、仮にトンネルを高
精度に構築した場合、高精度の施工による工費の高額化
という新たな問題も発生してしまう。以上のことより、
ライナーの施工誤差のあるトンネル同士でも、適切な接
続を行うことを可能とする新技術の提案が望まれてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点を鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、既設ト
ンネル同士の施工誤差を吸収し、トンネルを接続するこ
とが可能である、トンネルの接続工法を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、トンネルの接
続工法において、隣り合うトンネル間の上部および下部
の地山に地盤改良を施し、前記トンネル間の地山を掘削
し、前記トンネル間の上部の地山を山留し、トンネルを
構成するライナーの上縁部および下縁部より接続材を引
き出し、対向するライナーの上縁部および下縁部同士を
接続材により接続し、前記トンネル間とライナー内部に
コンクリートを打設することを特徴とする、トンネルの
接続工法である。また、前述したトンネルの接続工法に
おいて、ライナーの上縁部および下縁部より接続材を引
き出し、対向するライナーの上縁部および下縁部に装着
した接続材装着部に挿入し、前記接続材装着部に充填材
を充填することにより接続材を定着させることを特徴と
する、トンネルの接続工法である。また、前述したトン
ネルの接続工法において、ライナー同士の対向する上縁
部および下縁部よりそれぞれ接続材を引き出し、前記接
続材の接続部分に接続体を介して接続させることを特徴
とする、トンネルの接続工法である。さらに、前述した
いずれかのトンネルの接続工法において、対向するライ
ナーの上縁部および下縁部同士を接続する接続材として
鉄筋を用いたことを特徴とする、トンネルの接続工法で
ある。また、前述したトンネルの接続工法において、対
向するライナーの上縁部および下縁部同士をフレキシブ
ル鉄筋で接続させることを特徴とする、トンネルの接続
工法である。また、前述したトンネルの接続工法におい
て、トンネル間の接続材として、掘削したトンネル間に
鉄骨を掛け渡したことを特徴とする、トンネルの接続工
法である。トンネルの接続工法において、隣り合うトン
ネル間の上部および下部地山に地盤改良を施し、前記ト
ンネル間の地山を掘削し、前記トンネル間の上部地山を
山留し、一方のトンネルの先端部よりトンネル間を介し
他方のトンネル先端部に渡る部分にコンクリートを打設
し、打設したコンクリートに予め形成した複数の連通孔
にＰＣ鋼材を配置し、前記ＰＣ鋼材の両端部より緊張力
を付与することにより、トンネルを接続させることを特
徴とする、トンネルの接続工法である。また、前述した
トンネルの接続工法において、アンボンドＰＣ鋼材を打
設するコンクリートに予め配置したことを特徴とする、
トンネルの接続工法である。さらに、前述したいずれか
のトンネルの接続工法において、各トンネルの接続予定
面を構成するライナーの外周面に、予めシート材を被覆
しておき、ライナーに地盤改良材が付着するのを防止し
たことを特徴とする、トンネルの接続工法である。

【０００５】

【発明の実施の形態１】以下図面を参照しながら水平方
向に隣り合うように構築されたトンネルの接続工法につ
いて説明する。

【０００６】＜イ＞トンネル間の地盤改良 図２に示すように、隣り合うように構築された二つの既
設トンネル１に挟まれたトンネル接続部１１の上部１２
および下部１３に地盤改良を施す。地盤改良としては、
モルタル注入などにより行う、公知の方法が考えられ
る。即ち、トンネル１を構成する各ライナー１４（セグ
メントなど以下ライナーと呼ぶ）より地山２中に注入管
を差し込み、モルタルなどの固化材を地山２に注入する
ことにより、地山２に補強部２１を構築する。

【０００７】＜ロ＞トンネル間の掘削 前述した方法により、図２に示すように地盤改良したト
ンネル接続部１１の地山を掘削し、隣り合う既設トンネ
ル１，１を連通させる。トンネル接続部１１の地山２掘
削は、人力による掘削やバック・ホウなどの機械による
掘削など現場の状況により公知の掘削方法を採用するこ
とが考えられる。

【０００８】＜ハ＞トンネル間の山留 図２に示すように、掘削により開放されたトンネル接続
部１１は、トンネル１の上部１２に地山の山留を施す。
地山２の山留は、トンネル接続部１１の掘削により露出
した各トンネル１の上部１２に矢板などの公知の山留材
３を掛け渡すことにより行う。

【０００９】＜ニ＞トンネル間の接続 山留されたトンネル接続部１１の坑内で、トンネル１，
１の接続作業を行う。図３に示すようにトンネル１，１
の接続作業は、トンネル１を構築するライナー１４より
鉄筋などの接続材４を引き出し、これらを接続すること
により行う。詳しくは、対向するトンネル１のライナー
１４内より対向するライナー１４に向けてそれぞれ接続
材４を引き出し、トンネル接続部１１の坑内で重ね継手
など公知手段により接続させる。接続材４は、ライナー
１４の上縁部１４１と下縁部１４２でありトンネル１の
長手方向に沿った位置に必要数を配置する。接続に際
し、対向するライナー１４に施工誤差が生じていても、
接続材４により誤差を吸収することが可能であるから、
トンネル１，１を接続できる。

【００１０】＜ホ＞コンクリートの打設 図１に示すように、複数の接続材４により対向するライ
ナー１４，１４を接続した後に、ライナー１４，１４の
内部およびトンネル接続部１１にコンクリート５などを
打設することによりトンネル１，１を一体化させる。ラ
イナー１４の内部およびトンネル接続部１１へのコンク
リート５の打設は、公知であるコンクリートポンプ（図
示せず）などを用いて行うことが考えられる。

【００１１】

【発明の実施の形態２】発明の実施の形態１で説明した
ように、鉄筋などの接続材をトンネル接続部に引き出し
て接続する他に図４に示したような接続方法が考えられ
るので、以下に詳述する。トンネル１，１間の掘削後、
一方のライナー１４ａに装填された鉄筋などの接続材４
を他方のライナー１４ｂに向けて引き出す。引き出され
た接続材４は、他方のライナーに予め装着した接続材装
着部４１に挿入する。接続材装着部４１は、両側のライ
ナー１４，１４の施工誤差（上下蛇行、ローリング、軸
方向の距離程など）を収束できるような許容誤差を有す
るようにする。 接続材装着部４１に挿入された接続材
４は、装着部４１内に充填材４２を充填することによ
り、定着される。充填材４２としては、弾性の高いもの
を採用することにより、ライナーの施工誤差に対する接
続材４の収束性を高めることも考えられる。引き出され
た接続材４の後方（装填側）は、支圧板や接続材の定着
長などの従来の方法によって定着されている。また接続
材４および接続材装着部４１は、実施の形態１でも説明
したように、ライナー１４ａ，１４ｂの上縁部１４１と
下縁部１４２にトンネル１の長手方向に沿って必要数を
配置する。

【００１２】

【発明の実施の形態３】前述した各実施の形態に対し
て、図５に示すような実施の形態も考えられるので、以
下に詳述する。トンネル１，１間の掘削後、両側のライ
ナー１４，１４に装填された鉄筋などの接続材４をトン
ネル接続部の坑内に引き出す。引き出された各接続材４
は、トンネル接続部の坑内において弾性体からなる接続
体４３にそれぞれ接続する。接続体４３は、両側のライ
ナー１４，１４の施工誤差（上下蛇行、ローリング、軸
方向の距離程など）を収束できるような弾性を有するも
のとする。引き出された各接続材４の後方（装填側）
は、支圧板や接続材の定着長などの従来の方法によって
定着されている。また各接続材４は、前述してきたもの
と同様に、ライナー１４の上縁部１４１と下縁部１４２
にトンネル１の長手方向に沿って必要数を配置する。

【００１３】

【発明の実施の形態４】前述した各実施の形態に対し
て、以下に説明するような実施の形態も考えられる。ト
ンネル１，１間の掘削後、ライナー１４に装填されたフ
レキシブル鉄筋４４を他方のライナー１４に向けて引き
出す。この際、フレキシブル鉄筋４４は、図６に示よう
にロール状に巻上げたものをライナー１４内に搬入し
て、ライナー１４，１４間に配筋することも考えられ
る。 引き出されたフレキシブル鉄筋４４は、他方のラ
イナー１４に予め形成しておいた孔１４３内に所定の定
着長を挿入する。フレキシブル鉄筋４４は、その柔軟性
により両側のライナー１４，１４の施工誤差（上下蛇
行、ローリング、軸方向の距離程など）を収束できる。
ライナー１４に挿入されたフレキシブル鉄筋４４は、支
圧板や接続材の定着長などの従来公知である方法によっ
て定着されている。またフレキシブル鉄筋４４は、各実
施の形態の接続材などと同様に、ライナー１４，１４の
上縁部１４１と下縁部１４２にトンネルの長手方向に沿
って必要数を配置する。

【００１４】

【発明の実施の形態５】前述した各実施の形態のよう
に、トンネル間に接続材やフレキシブル鉄筋を渡して接
続する工法に対して、以下に説明するように鉄骨を用い
たトンネルの接続工法も考えられる。図７に、本実施の
形態により接続したトンネル間の断面図を示す。トンネ
ル１，１間の掘削後、両トンネル１，１間に鉄骨６を掛
け渡す。鉄骨６は、両側のライナー１４，１４の施工誤
差（上下蛇行、ローリング、軸方向の距離程など）を吸
収できるように、ライナー１４の内径より小さな寸法に
設定することが考えられる。即ちライナー１４，１４の
施工誤差があっても、鉄骨６がトンネル１間で変位する
ことにより施工誤差を吸収することになる。鉄骨６に
は、トンネル１内へのコンクリート５打設時にコンクリ
ート５との付着力を高め、トンネル１，１を屈強に接合
するために、そのフランジ６１に複数のスタッドジベル
６２を取り付けておくことも考えられる。

【００１５】

【発明の実施の形態６】前述した各実施の形態のよう
に、トンネル間に接続材やフレキシブル鉄筋を渡して接
続する方法に対して、以下に説明するようにＰＣ鋼材に
緊張力を付与することによるトンネルの接続工法も考え
られる。図８に、本実施の形態により接続したトンネル
間の断面図を示す。トンネル１，１間の掘削後、両トン
ネル１，１間にコンクリート５を打設する。 この際、
ＰＣ鋼材７を挿通させるための孔（図示せず）を形成し
たり、ＰＣ鋼材７をアンボンドタイプとなるように被覆
材（図示せず）で被覆し、打設するコンクリート５中に
配置することも考えられる。コンクリート５にＰＣ鋼材
７を挿入する孔を形成する場合、コンクリート５の硬化
後、形成した孔にＰＣ鋼材７を挿入して配置する。その
後、ＰＣ鋼材７の両端部にそれぞれ緊張力を付与するこ
とにより、コンクリート５により接続されたトンネル
１，１同士の接続力を更に高める。この際、コンクリー
ト５に設置するＰＣ鋼材７は、フルプレストレスにより
引張応力を発生させない構造とする。本実施の形態の場
合は、コンクリート５を打設してトンネル１，１を接続
することにより両側のライナー１４，１４の施工誤差
（上下蛇行、ローリング、軸方向の距離程など）を吸収
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態７】前述してきた各実施の形態で説
明してきたトンネルの接続工法は、大断面のトンネルを
構築する際に実施することが考えられる。図９を参照
に、大断面トンネル８を構築する際のトンネル１，１の
接続工法について説明する。先ず、構築予定の大断面ト
ンネル８の外枠予定線に沿って複数のトンネル１を構築
する。これら各トンネル１を、本発明のトンネルの接続
工法により接続すると、大断面トンネル８の外枠が完成
する。後は外枠の内部の地山を掘削することにより、大
断面トンネル８が構築が完了する。この際、水平方向の
トンネル１，１の接続については、本発明の各実施の形
態において説明した通りであるが、垂直方向のトンネル
１ａ，１ｂの接続については、山留材３をトンネル１，
１間の両側部に配置することにより、トンネル１，１間
両側部の地山崩落を防止すれば、後は水平方向の接続工
法と同様にして実施できる。

【００１７】

【発明の実施の形態８】以上説明してきたトンネルの接
続工法において、接続されるトンネルはライナーの周囲
にシート体を張り付けた状態で構築することが考えられ
る。これによりトンネル間の掘削時に、地盤改良により
モルタルなどの固化材がライナーに付着することを防止
する。これにより、ライナーに付着した固化材を剥離す
るためのケレン作業が一切不要となる。即ち、ライナー
に固着した固化材をシート体ごとライナーから引き剥が
すことにより固化材の除去が容易に可能となるため、ケ
レン作業が不要となる。シート体としては、公知である
土木シート（ビニールシート）、ポリプロピレン製シー
ト、ベラシートなどを採用することが考えられる。この
際シート体９は図１０に示すように、各トンネル１，１
の接続予定面を構成するライナー４，４の接続面に張り
付けることが考えられる。また、大断面トンネルの躯体
として接続するトンネルのライナーにシート体を用いる
場合、ライナーの接続面に加えて、大断面トンネルの躯
体を構成する各トンネルの内部掘削面に張り付けること
が考えられる。これにより、大断面トンネルの躯体を構
築した後に、その内部を掘削する際に、ライナーと固化
材との付着を防止し、ケレン作業を不要とする。さら
に、ライナーの外周にあたる部位には、防水シートを張
ることが考えられる。ライナーの外周に張られた防水シ
ートは、トンネル間の接続部の掘削後に双方の防水シー
トを接続部で追加して溶着などすることで大断面トンネ
ルなど構造体の全周に設置することが考えられる。前述
したシート体と防水シートとを一体型に形成し、ラッピ
ングシールドの装置を用いてライナーに張り付けること
も考えられる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。 ＜イ＞ トンネル間の接続部にそれぞれ柔軟性を付与す
ることにより、ライナーの施工誤差（上下蛇行、ローリ
ング、軸方向の距離程など）による、トンネル間の段差
を吸収してトンネルを接続できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るトンネル接続部の断面図

【図２】 発明の実施の形態１に係る地盤改良時の説明
図

【図３】 発明の実施の形態１に係る接続材によるトン
ネル間の接続時の説明図

【図４】 発明の実施の形態２に係るトンネル接続部の
断面図

【図５】 発明の実施の形態３に係るトンネル接続部の
断面図

【図６】 発明の実施の形態４に係るトンネル接続工法
の説明図

【図７】 発明の実施の形態５に係るトンネル接続部の
断面図

【図８】 発明の実施の形態６に係るトンネル接続部の
断面図

【図９】 発明の実施の形態７に係る大断面のトンネル
を構築する際の説明図

【図10】 発明の実施の形態８に係るライナーに張るシ
ール体の説明図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネルの接続工法において、 隣り合うトンネル間の上部および下部の地山に地盤改良
   を施し、 前記トンネル間の地山を掘削し、 前記トンネル間の上部の地山を山留し、 トンネルを構成するライナーの上縁部および下縁部より
   接続材を引き出し、対向するライナーの上縁部および下
   縁部同士を接続材により接続し、 前記トンネル間とライナー内部にコンクリートを打設す
   ることを特徴とする、 トンネルの接続工法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のトンネルの接続工法
   において、ライナーの上縁部および下縁部より接続材を
   引き出し、対向するライナーの上縁部および下縁部に装
   着した接続材装着部に挿入し、前記接続材装着部に充填
   材を充填することにより接続材を定着させることを特徴
   とする、トンネルの接続工法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のトンネルの接続工法
   において、ライナー同士の対向する上縁部および下縁部
   よりそれぞれ接続材を引き出し、前記接続材の接続部分
   に接続体を介して接続させることを特徴とする、トンネ
   ルの接続工法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のト
   ンネルの接続工法において、対向するライナーの上縁部
   および下縁部同士を接続する接続材として鉄筋を用いた
   ことを特徴とする、トンネルの接続工法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のトンネルの接続工法
   において、対向するライナーの上縁部および下縁部同士
   をフレキシブル鉄筋で接続させることを特徴とする、ト
   ンネルの接続工法。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のトンネルの接続工法
   において、トンネル間の接続材として、掘削したトンネ
   ル間に鉄骨を掛け渡したことを特徴とする、トンネルの
   接続工法。
7. 【請求項７】 トンネルの接続工法において、 隣り合うトンネル間の上部および下部地山に地盤改良を
   施し、 前記トンネル間の地山を掘削し、 前記トンネル間の上部地山を山留し、 一方のトンネルの先端部よりトンネル間を介し他方のト
   ンネル先端部に渡る部分にコンクリートを打設し、 打設したコンクリートに予め形成した複数の連通孔にＰ
   Ｃ鋼材を配置し、 前記ＰＣ鋼材の両端部より緊張力を付与することによ
   り、トンネルを接続させることを特徴とする、 トンネルの接続工法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のトンネルの接続工法
   において、アンボンドＰＣ鋼材を打設するコンクリート
   に予め配置したことを特徴とする、トンネルの接続工
   法。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載のト
   ンネルの接続工法において、各トンネルの接続予定面を
   構成するライナーの外周面に、予めシート材を被覆して
   おき、ライナーに地盤改良材が付着するのを防止したこ
   とを特徴とする、トンネルの接続工法。