JPH10227199A - 大断面トンネルの施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣り合う小断面トンネル同士を構造材により
接合することで、支保工に相当する強度をもたらし、大
断面トンネル掘削時における支保工架設工程を省略ない
しは簡略化できるようにした。 【解決手段】 得ようとする大断面トンネル１の断面外
形に沿って多数の小断面トンネル２をその覆工５，６同
士が一部重合するように先行して構築し、各小断面トン
ネル２で囲われた内部を掘削することで大断面トンネル
を構築する方法において、大断面トンネル１の施工に先
立ち、互いに隣接する小断面トンネル２間のセグメント
５及び裏込め硬化体６を所定間隔をおいてコア抜きして
連通させ、この各連通箇所に、互いに相手側小断面トン
ネル２に跨って継手となる鋼材７を貫通配置し、各鋼材
７により各小断面トンネル２間を接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大断面トンネルの
外周構造体を多数の小断面トンネルにより先行構築する
ようにした大断面トンネルの施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市部において、例えば内空断面２００
ｍ² を超える大断面トンネルを非開削工法により構築し
ようとする場合、一度に大断面掘削を行うシールド工法
を採用すると、近接構造物の変状に対して大きな影響を
及すことが懸念されることから、例えば特開平３−２５
０１９５号公報に示すように、多数の小断面トンネルで
大断面トンネルの外周部を構築した後、大断面トンネル
の内部掘削を行う施工方法が提案されている。

【０００３】この施工方法によれば、外周を小断面トン
ネルの覆工で覆ってからトンネル内部を掘削するため、
近接構造物に影響を及すことなく全作業を推進させるこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この施工方法
では、隣合う小断面トンネル間は、覆工によって接合さ
れているだけなので、そのトンネル間の接合強度がどの
程度あるのかを評価することが困難であり、内部掘削時
の設計上の評価をトンネル断面方向で行うことができな
い問題があった。

【０００５】このため、トンネル軸方向の設計断面を想
定し、大断面トンネル掘削時における支保工を決定する
ことが必要となり、掘削毎に支保工の架設を余儀なくさ
れ、また、これにより掘削時の効率が低下する欠点があ
った。

【０００６】本発明は以上の問題を解決するものであっ
て、その目的は、小断面トンネルの完成後、隣り合う小
断面トンネル同士を構造材により接合することで、支保
工に相当する強度をもたらし、大断面トンネル掘削時に
おける支保工架設工程を省略ないしは簡略化できるよう
にした大断面トンネルの施工方法を提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明のうち請求項１記載の発明は、得ようとする
大断面トンネルの断面外形に沿って多数の小断面トンネ
ルをその覆工同士が一部重合するように先行して構築
し、各小断面トンネルで囲われた内部を掘削することで
大断面トンネルを構築する方法において、前記大断面ト
ンネルの施工に先立ち、互いに隣接する小断面トンネル
間の覆工を所定間隔をおいてコア抜きして連通させ、こ
の各連通箇所に、互いに相手側小断面トンネルに跨って
継手となる鋼材を貫通配置し、各鋼材により各小断面ト
ンネル間を接合することを特徴とするものである。

【０００８】従って、この請求項１記載の発明方法にあ
っては、隣合う小断面トンネル間は鋼材によって補強さ
れ、支保工と同等の機能を生じさせることができる。

【０００９】本発明のうち請求項２記載の発明は、請求
項１記載の発明において、互いに相手側小断面トンネル
に跨って継手となる鋼材を貫通配置した後、各小断面ト
ンネルの覆工内部にコンクリートを充填することを特徴
とするものである。

【００１０】従って、この請求項２記載の発明にあって
は、充填コンクリートによる鋼材の定着を図ることがで
きる。

【００１１】本発明のうち請求項３記載の発明は、請求
項１記載の発明において、互いに相手側小断面トンネル
に跨って継手となる鋼材を貫通配置し、それぞれの覆工
の内周に配置されたリブ材に接合することを特徴とする
ものである。

【００１２】従って、この請求項３記載の発明では、鋼
材の定着をリブにより行うことができ、また、小断面ト
ンネルは開口させたままで良いため、通気孔その他の目
的に使用することができる。

【００１３】本発明のうち請求項４記載の発明は、請求
項１記載の発明において、互いに相手側小断面トンネル
に跨って継手となる鋼材を貫通配置し、それぞれの覆工
の軸方向中心位置に立設配置された桁材に接合したこと
を特徴とするものである。

【００１４】従って、この請求項４記載の発明では、大
断面トンネルを利用してトンネル軸方向に桁材が構造部
材として架設されることになるため、小断面トンネルの
継手数を減らすことが可能となる。

【００１５】なお、上記構成において、覆工とは、セグ
メントや現場打ちコンクリートによって、形成されるい
わゆる一次覆工体の他、各種の注入材による裏込め硬化
体をも含むものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１〜
図３は、本発明の第一の実施の形態を示している。

【００１７】先ず図１は、大断面トンネル１の構築に先
立ち、大断面トンネル１の設計外形に沿ってシールド工
法などにより多数の小断面トンネル２を形成し、大断面
トンネル１の周囲を囲うトンネル構造体３を構築した状
態を示している。

【００１８】各小断面トンネル２は、同図１および図２
に一部拡大して示すように、円筒形のセグメント５と、
セグメント５の周囲を覆う裏込め硬化体６とからなり、
各裏込め硬化体６を重複させることで円周方向に連続す
るトンネル構造体３を形成している。なお、図２では各
小断面トンネル２を直線状に描いているが、実際には大
断面トンネル１の外周形状に応じて円弧状に配列され
る。また、セグメント５と裏込め硬化体６が一体となっ
て本発明の覆工が構成されることになる。

【００１９】以上の工事終了後に、図３に示すように隣
合う小断面トンネル２間のセグメント５及び裏込め硬化
体６をその軸方向に適宜間隔をおいてコア抜きして互い
に連通させ、この連通箇所に鋼管７を貫通し、その両端
を互いに相手側トンネル２の内側に配置し、さらに鋼管
７の両端部外周にアンカーとなる鉄筋８を溶接する。

【００２０】以上の作業を全小断面トンネル２の間およ
び軸方向の全域で行った後、図４に示すように、各小断
面トンネル２にコンクリートＣを充填することで、各鋼
管７同士はトンネル構造体３の周方向全体に配置された
状態で充填コンクリートＣにより一体に接合され、各小
断面トンネル２同士を強固に連結する。

【００２１】その後、トンネル構造体３の内部を掘削す
ることにより大断面トンネルが構築されることになる。
この場合、内壁面は、強化されたトンネル構造体３によ
り強固に支持されるため、掘削作業に伴う支保工材の設
置作業は不要ないしは作業足場となる簡易な支保工の設
置のみで良いため、高能率掘削が可能となる。

【００２２】次に図５は、本発明の第二の実施の形態を
示すものである。なお、図における前記と同一箇所には
同一符号を付し、異なる部分のみ異なる符号を用いて説
明する。この実施の形態では、隣合う各小断面トンネル
２間におけるセグメント５及び裏込め硬化体６をコア抜
きし、その連通部分に鋼管７を貫通させることは前記と
同様であるが、各鋼管７の端部には取付け用プレート１
０が一体化され、このプレート１０はセグメント５内側
にあってセグメント５の主桁方向に配置されたリブ材１
１にボルト１２を介して接合されている。

【００２３】本実施の形態では、各鋼管７同士がセグメ
ント５を介して強固に接合され、全体としての強度が高
いので、第一の実施の形態に比べて小断面トンネル２の
内部にコンクリートを充填する必要がなく、トンネル完
成後、個々の小断面トンネル２を換気孔、配線、配管用
などに活用できる。

【００２４】図６は、本発明の第三の実施の形態を示し
ている。図において、各小断面トンネル２のセグメント
５の内部中央には、Ｈ型鋼などからなる桁材２０が軸方
向に沿って固定配置され、隣合う各小断面トンネル２を
貫通する鋼管７の両端部に配置された取付用プレート１
０を桁材２０にボルト１２を介して接合している。

【００２５】従って、本実施の形態においても各鋼管７
同士が強固に接合され、全体強度を増すため、コンクリ
ートを充填する必要がなく、トンネル完成後、個々の小
断面トンネル２を第二の実施の形態と同様の用途に活用
できる。

【００２６】また、本実施の形態では、小断面トンネル
２の軸方向に桁材２０が構造部材として配置されること
になり、各小断面トンネル２間の鋼管７による接合間隔
も広くとることができる。

【００２７】なお、以上の各実施の形態では、各小断面
トンネル２間を連結する鋼材として鋼管７を用いたが、
その他、例えばＨ型鋼などを用いても良いことは勿論で
ある。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による大断面トンネルの施工方法では、トンネル構造
体となる個々の小断面トンネル同士の接合強度が高く、
大断面トンネルの掘削時には支保工の組立が不要とな
り、これにより掘削時における作業能率を十分に向上で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】大断面トンネルの外形状を示す全体断面図であ
る。

【図２】第一の実施の形態における小断面トンネルの部
分拡大図である。

【図３】同小断面トンネル間を鋼管で接合した状態を示
す部分斜視図である。

【図４】同コンクリート充填完了状態を示す部分拡大図
である。

【図５】第二の実施の形態における鋼管の配置形状を示
す部分拡大図である。

【図６】第三の実施の形態における鋼管の配置形状を示
す部分拡大図である。

【符号の説明】

１ 大断面トンネル ２ 小断面トンネル ３ トンネル構造体 ５ セグメント（覆工） ６ 裏込め硬化体（覆工） ７ 鋼材 Ｃ 充填コンクリート １１ リブ材 ２０ 桁材

フロントページの続き (72)発明者 松原 健太 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 得ようとする大断面トンネルの断面外形
   に沿って多数の小断面トンネルをその覆工同士が一部重
   合するように先行して構築し、各小断面トンネルで囲わ
   れた内部を掘削することで大断面トンネルを構築する方
   法において、 前記大断面トンネルの施工に先立ち、互いに隣接する小
   断面トンネル間の覆工を所定間隔をおいてコア抜きして
   連通させ、この各連通箇所に、互いに相手側小断面トン
   ネルに跨って継手となる鋼材を貫通配置し、各鋼材によ
   り各小断面トンネル間を接合することを特徴とする大断
   面トンネルの施工方法。
2. 【請求項２】 互いに相手側小断面トンネルに跨って継
   手となる鋼材を貫通配置した後、各小断面トンネルの覆
   工内部にコンクリートを充填することを特徴とする請求
   項１記載の大断面トンネルの施工方法。
3. 【請求項３】 互いに相手側小断面トンネルに跨って
   継手となる鋼材を貫通配置し、それぞれの覆工の内周に
   配置されたリブ材に接合することを特徴とする請求項１
   記載の大断面トンネルの施工方法。
4. 【請求項４】 互いに相手側小断面トンネルに跨って継
   手となる鋼材を貫通配置し、それぞれの覆工内部の軸方
   向中心位置に立設配置された桁材に接合したことを特徴
   とする請求項１記載の大断面トンネルの施工方法。