JP2816397B2

JP2816397B2 - トンネルの拡径方法および縮径方法

Info

Publication number: JP2816397B2
Application number: JP2171942A
Authority: JP
Inventors: 広志風間; 嘉信井上; 義昭根上; 紀治三宅; 篤傳田; 裕之久保; 和夫宮沢; 晋一西村; 英樹荻原; 雄一菊池; 勉木内; 徹後藤; 誠長谷川; 房男川上; 章浩本多; 昭栄池田; 孝雄中川; 都男渋江; 康正鈴木; 秀夫辻
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1998-10-27
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JPH0462292A

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、トンネルの断面を拡大あるいは縮小するた
めのトンネルの拡径方法および縮径方法に係わり、特
に、本出願人が先に発明した大断面トンネルに適用して
好適なトンネルの拡径方法および縮径方法に関するもの
である。

【従来の技術】

トンネルの構築方法としては既に様々なものが提供さ
れているが、特にシールド工法は硬岩以外のあらゆる地
山に適用でき、しかも地上施設に影響を与えず、地下深
部の施工が可能である等の利点を有するため、近年特に
その施工実績が増加している。また近年では、地下の利
用ニーズが高まり、それに伴いトンネルもその大断面化
が要求されてきている。そして、上記シールドトンネル
においても、そのようなトンネルの大断面化の要求に応
えるべく大口径のものが施工されるようになってきてお
り、最近では外径14m以上となるシールド機も計画され
ている。しかしながら、上記のようにシールドトンネルはほと
んどあらゆる地盤に対して使用することができ、かつ大
深度にも向くといった利点を有するものであるが、下記
の如き欠点がある。すなわち、シールド機はその掘削径
が大径となると、一般に、Ｗ＝2.5D²〜3.5D²（D:シール
ド機外径、W:シールド機重量）の関係で重量が増加する
と言われており、このように大形化されたシールド機は
単に重量が極めて重くなるばかりでなく、製作，仮組
み，運搬，現場組立，現場設備等のあらゆる面で人手お
よびコストが急激に嵩むものとなる。また、特にこのよ
うな超大形シールド機においては、工場設備等の関係
で、試運転の実施さえ極めて困難な状況にあるのが現状
となっている。また、特定のシールド掘削機を用いるものであるた
め、トンネル断面の変更に難があり、特にトンネルの拡
径、つまりトンネル断面の拡大は不可能といったよい状
況にある。鉄道用あるいは道路用のトンネルで、トンネ
ル内部に駅、駐車帯、バス停等をつくる場合にはその部
分においてトンネルを拡径する必要があるが、これら拡
径部をシールド工法により連続的に構築するのは不可能
なわけである。このため従来では、シールドトンネルにおいても、そ
のような拡径部についてはNATM工法あるいは開削工法に
より実施するか、あるいはこのように途中での拡縮径が
必要なトンネルについては当初よりNATM工法により計画
していた。NATMは、断面形状の変更が自由であるからで
ある。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、周知の如くNATMトンネルは切羽や掘削
地山の崩壊防止を図りながら掘り進めていくものである
ため、大断面となるとそのための付帯工事が大掛かりと
なり多大な工数が掛かるものとなる。また、特に大深度
では地下水対策のために薬注等の補助工法が必須であ
り、しかも薬注作業は非常に高価であるばかりでなく、
これら薬注を実施しても完全な遮水は臨むことができな
い、といった問題を含んでいる。また、拡径部を開掘工法で行う方法は、地表に於いて
広大な用地を必要とする上、特に大深度では山留め支保
工が大規模となると共に掘削土量も膨大なものとなり、
しかも、地中に地下鉄，下水等の構造物が存在する場合
には施工できないといった多々の問題が生ずる。ところで本出願人は、上記の如き弊害を生ずることな
くトンネルの大断面化が図れるトンネルとして、第23図
に示す如きトンネルを先に発明し、既に出願した（特願
平２−4074号明細書「大断面トンネルおよびその構築方
法」）。この大断面トンネルの概略を説明すると、該大断面ト
ンネル20は、アーチ状または筒状に形成され地山の土圧
に抗して内部空間を形成するトンネル構造体２と、該ト
ンネル構造体２の内側に形成されるトンネル空間３とか
らなる大断面トンネルにおいて、前記トンネル構造体２
を、多数の小径トンネル構造物4,4,…を連設することに
より構築したものである。小径トンネル構造物４は、シ
ールドトンネル工法あるいは推進管トンネル工法等によ
り構築される。そして、この大断面トンネル20は、それ
ら多数の小径トンネル構造物４により構成された前記ト
ンネル構造体２を地山Ｇ内に予め構築した後、該トンネ
ル構造体２により囲まれた部分を掘削してトンネル空間
３を形成することにより構築するものとしている。ま
た、トンネル構造体２を構成する前記各小径トンネル構
造物４は、隣合うものどうしでその覆工体８どうしが重
合（オーバーラップ）することにより該覆工体８が一体
に形成されたものとなっている。上記の大断面トンネル20によれば、例えば小径トンネ
ル構造物４をシールドトンネルにより構成した場合、小
径なるシールド機により低コストにて大断面トンネルを
構築することができる。しかも、前記覆工体８が一体化
されることにより強固なトンネル構造体２を実現でき、
さらには、シールド工法を適用できる全ての地山に適用
できる、等の優れた効果を奏するものとなる。本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、本出願
人が先に発明し、優れた作用を有する上記大断面トンネ
ルの拡径・縮径を実現することにより、シールドトンネ
ルおよびNATMトンネルがそれぞれ抱える上記弊害を一挙
解消する、トンネルの拡径方法および縮径方法を提供す
るものである。

【課題を解決するための手段】

本発明の請求項１に記載した発明は、アーチ状または
筒状に形成され地山の土圧に抗して内部空間を形成する
トンネル構造体と、該トンネル構造体の内側に形成され
るトンネル空間とから成り、しかも前記トンネル構造体
が、多数の小径トンネル構造物がそれらの径方向に重合
するように連設されることにより構成されて成るトンネ
ルの拡径方法であって、前記トンネル空間を形成してな
る一連の前記小径トンネル構造物の連設体の外方に、こ
れら小径トンネル構造物の連設体に沿う予備の小径トン
ネル構造物を予め略等間隔で複数本構築しておき、少な
くともトンネル断面変更開始点より手前において、前記
各予備の小径トンネル構造物を、該予備の小径トンネル
構造物の径方向に対する一部が前記トンネル構造体と重
合する状態とし、トンネル断面変更開始点より、前記小
径トンネル構造物の連設体を、小径トンネル構造物間の
離間距離を所定箇所に於いて漸次拡げていくことにより
前記トンネル空間の軸中心から徐々に遠ざかるようにテ
ーパ状に形成していくと共に、上記操作により互いの隣
接距離を漸次離されていく前記小径トンネル構造物間
に、前記予備の小径トンネル構造物を徐々に割り込ませ
て重合させてゆき、最終的に、前記小径トンネル構造物
の連設体と前記予備の小径トンネル構造物とが一定形状
に連続されたトンネル構造体を形成することにより前記
トンネル構造体を拡径することを特徴とするものであ
る。また、本発明の請求項２に記載した発明は、アーチ状
または筒状に形成され地山の土圧に抗して内部空間を形
成するトンネル構造体と、該トンネル構造体の内側に形
成されるトンネル空間とから成り、しかも前記トンネル
構造体が、多数の小径トンネル構造物がそれらの径方向
に重合するように連設されることにより構成されて成る
トンネルの縮径方法であって、前記小径トンネル構造物
のうち所定間隔を置いて選択した複数の間引用小径トン
ネル構造物を、該間引用小径トンネル構造物と隣接する
小径トンネル構造物との重合状態を保持したまま一連の
小径トンネル構造物の連設体の外方に徐々に外していく
と共に、前記間引用小径トンネル構造物を除く一連の小
径トンネル構造物の連設体を前記トンネル空間の軸中心
に徐々に近付くようにテーパ状に形成することにより、
前記間引用小径トンネル構造物に隣接した小径トンネル
構造物どうしを互いに漸次接近させてゆき、最終的に、
前記間引き用小径トンネル構造物に隣接していた小径ト
ンネル構造物どうしを互いに重合させることにより前記
トンネル構造体を縮径することを特徴とするものであ
る。

【作用】

本発明に係るトンネルの拡径方法は、多数の小径トン
ネル構造物を重合・連設することにより構成したトンネ
ル構造物の外方に、予め予備の小径トンネル構造物を形
成しておき、前記トンネル構造物を構成する一連の小径
トンネル構造物の形成間隔を所定箇所にて徐々に拡げて
いき、該間隔の拡がっていったところに前記予備の小径
トンネル構造物を漸次割り込ませて行くことによりトン
ネル構造体を拡径するものである。したがって、トンネル空間を構成するトンネル構造体
は拡径途中にあっても常に一連・一体の構造体を成し、
地盤支持体としての強度および止水性等が確保されるも
のとなる。一方、本発明に係るトンネルの縮径方法は、上記のト
ンネルの拡径方法の逆を行うことにより、トンネル構造
体の縮径を実現するものである。この場合も、トンネル構造体は常時その一体性が失わ
れず合理的な縮径が実現される。

【実施例】

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。第１図ないし第３図は本発明の請求項１に係るトンネ
ルの拡径方法の一実施例を、またそれと同時に本発明の
請求項２に係るトンネルの縮径方法の一実施例を示すも
のである。まず、本発明の請求項１に係る発明であるトンネルの
拡径方法について説明する。第１図ないし第３図において、第１図は拡径前のトン
ネルＴを、第３図は拡径後のトンネルＴ′を示してい
る。また、第２図は拡径途中にあるトンネルを示したも
のとなっている。第１図に示すトンネルＴは、先に第23図に示したもの
と同構成のものであり、全体として筒状に形成され地山
Ｇの土圧に抗して内部空間を形成するトンネル構造体２
と、該トンネル構造体２の内部に形成されるトンネル空
間３と、から構成されている。前記トンネル構造体２は、構築すべきトンネルＴの長
手方向に形成された多数の小径トンネル構造物4,4,…が
それらの径方向に連設されることにより構成されてい
る。本実施例においては、これら小径トンネル構造物4,
4,…が径方向に環状に配設されることにより、このトン
ネル構造体２は全体的に断面円形の筒状を成している。
また、これら小径トンネル構造物4,4,…の一つひとつ
は、本実施例ではシールドトンネルにより構成されたも
のとなっている。すなわち、第４図に示すように、これ
ら小径トンネル構造物４は、多数のセグメント5,5,…に
より組み立てられた筒状構造体６と、該筒状構造体６の
背面側に後打ちされたコンクリートあるいはモルタル等
の裏込め硬化充填材７とから成る覆工体８により覆工さ
れたものとなっている。ただしここで、前記筒状構造体
６の、シールド機によって掘削された掘削穴９の内径に
対する径は、通常一般のシールドトンネルと比べた場合
に小径のものとなっている。また、前記各小径トンネル
構造物４は、隣り合う小径トンネル構造物４との離間寸
法が小径トンネル構造物４自身の外径より小さく設定さ
れており、これにより、互いに隣接する小径トンネル構
造物４の前記裏込め硬化充填材７どうしは互いに重合し
たものとなっている。そして、これにより、各小径トン
ネル構造物4,4,…は連続して一体化されたものとなって
いる。なお、第１図に示す構成において、各小径トンネル構
造物４の外径は例えば4m、トンネルＴの内径（トンネル
空間３の径）は例えば20mのものとしている。前記トンネルＴを構築するには、初めに、多数の小径
トンネル構造物4,4,…より成るトンネル構造体２を地山
Ｇ内に先行構築する。このトンネル構造体２の構築は下
記の工程により行う。すなわちまず、第１図に示した完成時において互いに
隣接する小径トンネル構造物4,4,…のうち、一つ置きに
配列されるもの（先行小径トンネル構造物4A）を先行構
築する（第５図参照）。これら先行小径トンネル構造物4Aの構築は、各小径ト
ンネル構造物４をここでシールドトンネルより構成した
ものであるから、通常一般のシールド工法と同要領によ
り行うことができる。すなわち第９図に示すように、シ
ールド機10を、その前面に設けたカッタ11により地山Ｇ
を掘削しながら推進させるとともに、シールド機10の後
方にて掘削穴９内に円弧状のセグメント5,5,…をリング
状に組み上げて行き筒状構造体６を形成していく。ただ
し、この場合、前記シールド機10としてテールボイドの
極めて大きいものを使用し、これにより筒状構造体６
は、掘削穴９内径に対して小径に形成されたものとなっ
ている。筒状構造体６が形成された部分については、そ
の背面側空隙すなわち筒状構造体６と掘削穴９との間に
前記裏込め硬化充填材７を打設する。これによって覆工
体８が完成される。なお、同第９図中矢印は、裏込め硬
化充填材７の打設状態を示すものである。上記方法により、第６図に示すように先行小径トンネ
ル構造物4A,4A,…が地山Ｇ内に形成されたならば、次い
でそれら各先行小径トンネル構造物4Aの間に後行小径ト
ンネル構造物4B,4B,…を形成する。第７図に示すように、該後行小径トンネル構造物Ｂの
形成工程も前記先行小径トンネル構造物4Aと同様であ
る。ただし、先行小径トンネル構造物4A,4A,…の離間距
離は上述した如く小径トンネル構造物４自身の径寸法よ
りも小さく設定されているので、２本の先行小径トンネ
ル構造物4A,4A間に後行小径トンネル構造物4Bを形成す
る際には、地山Ｇと共に、両側の先行小径トンネル構造
物4A,4Aを構成する前記裏込め硬化充填材７の一部をも
同時に掘削（切削）するものとする。その際、先行小径
トンネル構造物4Aを構成する前記筒状構造体６が小径に
形成されているので、この筒状構造体６と干渉すること
なく裏込め硬化充填材７のみを切削するすることが可能
である。そして、上記の如くシールド機10にて２つの先行小径
トンネル構造物4A,4A間を掘削するとともに、その掘削
穴９内に筒状構造体６を組み立ててゆき、その後その背
面側に裏込め硬化充填材７を打設すれば、第８図に示す
ように、先行小径トンネル構造物4A,4A,…と連続した後
行小径トンネル構造物4B,4B,…が形成され、これにより
トンネル構造体２が構築される。そして、上記の如くこれら小径トンネル構造物4,4,…
によりトンネル構造体２が構築されたならば、地山Ｇに
おける該トンネル構造体２により囲繞された部分を掘削
して前記トンネル空間３を形成すれば、第１図（または
第23図）の如き目的とするトンネルＴが完成する。トン
ネル構造体２の内部地山の掘削は、通常一般に使用され
る掘削機によればよい。この際、前記トンネル構造体２
が既に地山Ｇ内に構築され、これにより地山Ｇが支持さ
れているので、支保工等、補強のための付帯工事を一切
行うことなく、あるいは極めて簡便な補強工事のみで安
全に掘削することができる。さて、上記の如く構築される前記トンネルＴの拡径で
あるが、前記トンネルＴを拡径するにあたっては、第１
図に示す如く前記トンネルＴの外方、つまり前記トンネ
ル構造体２の外方に、前記トンネル構造体２の延在方向
に沿って、複数の予備小径トンネル構造物４′,4′，…
を予め形成しておく。なお、ここで断っておくと、このトンネルの拡径方法
の後に本発明に係るトンネルの縮径方法を説明するが、
その説明をする上で、図の重複を避けるためこの上記第
１図〜第３図において、前記予備小径トンネル構造物
４′には別符号４″を同時に付して、それを“間引用小
径トンネル構造物”と称するものとしている。従って、
ここでのトンネルの拡径方法の説明においては、間引用
小径トンネル構造物４″は無視し前記予備小径トンネル
構造物４′のみを考慮されたい。前記予備小径トンネル構造物４′は、前記小径トンネ
ル構造物4,4,…の間に対応してこの場合１つ置きに構築
している。従って、本実施例のものでは、前記トンネル
構造体２を24本の小径トンネル構造物４で構成したのに
対し、前記予備小径トンネル構造物４′を12本構築した
ものとなっている。また、本実施例では該予備小径トン
ネル構造物４′もシールドトンネルにより構成してい
る。これら予備小径トンネル構造物４′の構築は、前記ト
ンネル構造体２の構築後、隣り合う小径トンネル構造物
4,4間の外方に、それら隣り合う両方の小径トンネル構
造物4,4と径方向に一部が重畳するように構築する。こ
の予備小径トンネル構造物４′の構築は前記小径トンネ
ル構造物４の構築と同様に行えばよい。先に構築された
小径トンネル構造物４との重合部については、上記の先
行小径トンネル構造物4Aに対する後行小径トンネル構造
物4Bの場合と同じように、その重合部を地盤Ｇと共に掘
削する。そして、上記トンネルＴが断面変更開始点つまり拡径
開始点に差し掛かったならば、第10図に示すように各小
径トンネル構造物4,4,…の進路をトンネルＴの中心軸
（トンネル空間３の中心軸）から遠ざかるように変更
し、トンネル構造体２をテーパ状に形成していく。この
ように、トンネル構造体２をテーパ状に拡径していくに
は前記小径トンネル構造物4,4,…の重合部寸法をそれに
応じて徐々に小さくしていく必要がある。その際本実施
例では第２図に示すように、各小径トンネル構造物４の
うち、共通の予備小径トンネル構造物４′と重合して隣
接した小径トンネル構造物4,4の間隔のみを漸次拡げて
いくようにする。つまり、それ以外の小径トンネル構造
物4,4間は拡径開始前（第１図の状態）と同寸法分重合
させてある。また、上記のように、共通の予備小径トンネル構造物
４′と重合して隣接した小径トンネル構造物4,4の間隔
を徐々に拡げていくのに伴い、第２図の如くそれら離間
させていく小径トンネル構造物4,4間に前記予備小径ト
ンネル構造物４′を順次割り込ませていく。この、離間
させていく小径トンネル構造物4,4に対する予備小径ト
ンネル構造物４′の割り込み率としては、小径トンネル
構造物4,4に対する該予備小径トンネル構造物４′の重
合寸法が、常に小径トンネル構造物4,4,…どうしの重合
寸法と同程度となるようにする。上記の如き作業を進めることにより、第３図に示すよ
うに各予備小径トンネル構造物４′はやがて離間された
小径トンネル構造物4,4の間に完全に入り込み、小径ト
ンネル構造物4,4,…と予備小径トンネル構造物４′とが
一体の形状に連続した構造体、すなわち拡径されたトン
ネル構造体２′が形成される。すなわち、これによって
拡径されたトンネルＴ′が構築される。本実施例におい
て、この拡径されたトンネルＴ′の内径は30mとなって
いる。そして、上記状態となったならば以後は、第10図にも
示すように各小径トンネル構造物4,4,…および予備小径
トンネル構造物４′,4′，…の進路を直進方向、つまり
トンネル空間３の軸中心に沿った方向に変更すれば、以
降は拡径されたトンネル構造体２′が長手方向に連続し
て形成されていく。以上のように、上記トンネルの拡径方法によれば、上
述した如き優れた利点を有するトンネルＴの断面を極め
て合理的に拡張することができる。また、トンネルＴの
拡径に当たっては、上記のように予備小径トンネル構造
物４′を常に、トンネル構造体２を構成する小径トンネ
ル構造体４に重合させているので、拡径途中においても
トンネル構造体２全体の強度が保たれかつ止水性も確保
することができる。なお、図示例のものでは予備小径トンネル構造物４′
を構成する筒状構造体６を、小径トンネル構造物４の筒
状構造体６に比較して大径のものとしている。これは、
予備小径トンネル構造物４′が小径トンネル構造物４よ
りも後から構築するものであって、小径トンネル構造物
４の如く構築後にその一部が切削されるようなことがな
いからである。よって、この予備小径トンネル構造物
４′の筒状構造物６を、小径トンネル構造物４の筒状構
造体６と同径としても別段構わない。また、上記実施例のものでは、トンネル構造体２の外
方に予め予備小径トンネル構造物４′を12本構築してお
くものとしているが、この予備トンネル構造物４′の設
置本数はトンネルＴの拡径率によって適宜変更可能であ
ることは言うまでもない。また、予備小径トンネル構造物４′は、拡径される前
のトンネル構造体２に予め不随させて形成しておくもの
であるが、その際、これら予備小径トンネル構造物４′
は、少なくともトンネルＴの拡径開始点以前において第
１図の如くトンネル構造物２に重合していればよく、拡
径開始点よりも十分手前の区間においては、該予備小径
トンネル構造物４′をトンネル構造体２と独立させてお
いても構わない。次に、第11図ないし第18図のものは、前記トンネルＴ
を構成するトンネル構造体２のその他の構成例を示した
ものである。これらの図において上記実施例のものと同
じ構成要素には同一符号を付してその説明を省略するも
のとする。上記図示されたものについて説明すると、第11図のも
のは、各小径トンネル構造物４を構成する覆工体８の内
部、つまりこの場合では筒状構造体６の内部空間内をコ
ンクリート15で充填したものである。また、第12図のものは、各小径トンネル構造物４のう
ち、先行小径トンネル構造物4Aの覆工体８を、後行小径
トンネル構造物4Bとの重なり部において非重なり部より
も肉厚に形成したものである。第13図のものは、小径トンネル構造物４の覆工体８の
内部に、小径トンネル構造物４の連設方向に延びた補強
部材16を設けたものである。また、本構成のものでは、
後行小径トンネル構造物4Bのテールボイドは先行小径ト
ンネル構造物4Aのテールボイドに対し小さいものとして
いる。第14図のものは、上記第13図のものにおいて前記補強
部材16どうしを接続金具17およびつなぎ部材18を介して
接続することにより補強部材16を一体化させたものであ
る。第15図のものは、上記第14図のものにおいて覆工体８
の内部にコンクリート15を充填したものである。第16図のものは、各小径トンネル構造物４の覆工体８
を、セグメント覆工法に因らず場所打ちライニング工法
により形成したものである。なお図示のものは、覆工体
８を上記第12図のものと同様の形状としている。さらに、第17図のものは、トンネル構造体２を構成す
る小径トンネル4,4,…のうち先行小径トンネル構造物4A
を第18図に示した構造としたものである。第18図に示す
先行小径トンネル構造物4Aは、覆工体８を全て特殊セグ
メント５′,5′，…により構成したものである。この特
殊セグメント５′は、前述のセグメント５と裏込め硬化
充填材７とにより構成される覆工体８におけるセグメン
ト５に相当する部分がRC造（鉄筋コンクリート造）また
は鋼製の高強度部5aとなっており、裏込め硬化充填材７
に相当する部分が無筋コンクリート部5bとなったもので
ある。すなわち、後行小径トンネル構造物4Bの構築の際
には該先行小径トンネル構造物4Aの前記無筋コンクリー
ト部5bの部分を切削するようにしたものである。ちなみ
にこの場合には、先行小径トンネル構造物4Aの構築の際
に、現場打ちコンクリートの打設が必要なくなると共
に、均一な品質がのものが確実に得られるものとなる。上記実施例に述べたトンネルの拡径方法は、トンネル
構造体２が例えば上記何れの構造のものであっても同様
に適用することができる。一例として、トンネル構造体
２が上記第13図のものであった場合には、第19図ないし
第21図に示すように施工すればよい。すなわち、予備小径トンネル構造物４′が小径トンネ
ル構造物4,4間に割り込みを開始した時点で、補強部材1
6をその予備小径トンネル構造物４′間にも掛け渡すよ
うにし、最終的に第21図に示す如く拡径されて連続した
トンネル構造体２′を構成するようにすればよい。さらに、上記実施例においては、トンネル構造体２が
縦断面において筒状に閉環された構成のものについて説
明したが、本発明に係るトンネルの拡径方法は、第22図
に示すように例えばトンネル空間３の一部（図示例のも
のは上半部）のみが上記の如く小径トンネル構造物4,4,
…により構成されたものに対しても上記同様に適用する
ことが可能である。なお、この第22図に示すトンネルＴ
では、トンネル底部（インバート部）にコンクリート19
を打設したものとなっている。次に、本発明に係るトンネルの縮径方法、つまりトン
ネル断面を縮小する方法について説明する。本発明に係るトンネルの縮径方法は、概略的には上記
説明したトンネルの拡径方法の逆の作業を行うことによ
って達成される。すなわち、縮径すべき元のトンネルが
上記第３図に示したトンネルＴ′であったと仮定する
と、第２図は縮径途中の状況を示したもの、そして第１
図に示すものが縮径完了されたトンネルＴとなる。な
お、先に断ったように、以降のトンネルの縮径方法にお
いては、各図中における前記予備小径トンネル構造物
４′を、間引用小径トンネル構造物４″と読み替えるも
のとする。本発明に係るトンネルの縮径方法についてさらに詳し
く説明すれば、第３図に示すトンネルＴ′を縮径するに
は、このトンネルＴ′のトンネル構造体２′を構成する
各小径トンネル構造物4,4,…のうちから、所定間隔置き
に複数の間引用小径トンネル構造物４″,4″，…を選択
する。そして、トンネルＴ′の断面変更地点つまり縮径開始
地点に指し掛かったならば、前記間引用小径トンネル構
造物４″を除く各小径トンネル構造物4,4,…を、トンネ
ル空間３の軸中心に近付くようにテーパ状に形成してい
く。そして、それに伴わせて間引用小径トンネル構造物
４″,4″，…の進路を、一連の小径トンネル構造物４の
配置列の外方に徐々に外していく。そして、それと共に、間引用小径トンネル構造物４″
を挟む位置に存在した小径トンネル構造物4,4間の離間
距離を第２図の如く徐々に小さくしていく。ただし、小
径トンネル構造物４におけるその他の重合部の重合率は
一定に保持する。そして、やがて第１図の如く、間引用小径トンネル構
造物４″を挟む位置にあった小径トンネル構造物4,4ど
うしを重合させることにより、縮径されたトンネル構造
体２が完成し、トンネルの縮径は完了する。そのとき、前記間引用小径トンネル構造物４″,4″，
…は図示の如く、縮径されたトンネル構造物２の外方に
存在するものとなる。これら外方に残された間引用小径
トンネル構造物４″について述べれば、前記縮径された
トンネルＴを再び拡径する必要がない場合には、上記の
如くトンネルの縮径が完了された時点でそれら間引用小
径トンネル構造物４″の構築をストップさせてよい。そ
の際、該間引小径トンネル構造物４″をシールドトンネ
ルにより構成していた場合には、シールド機をその時点
で埋め殺しとすればよい。また、上記のトンネルの縮径方法においても、該方法
の適用されるトンネルが第３図に示したものに限られる
ものではなく、例えば先に第12図ないし第22図に示した
構造のトンネルにも無論同様に適用できる。以上のように、上記トンネルの縮径方法によれば、大
断面にして優れた利点を有するトンネルＴ′の断面を極
めて合理的に縮小することができる。また、トンネル
Ｔ′の縮径に当たり、上記のように間引用小径トンネル
構造物４″を、常にトンネル構造体２を構成する小径ト
ンネル構造体４に重合させているので、縮径途中におい
てもトンネル構造体２全体の強度を保ちかつ止水性も確
保することができる。

【発明の効果】

以上説明したとおり、本発明に係るトンネルの拡径方
法によれば、アーチ状または筒状に形成され地山の土圧
に抗して内部空間を形成するトンネル構造体を有し、し
かも該トンネル構造体が、多数の小径トンネル構造物が
それらの径方向に重合するように連設されることにより
構成された大断面のトンネルにおいては、その断面を極
めて合理的に拡張することができる。しかも、トンネル
の拡径に当たっては、予備小径トンネル構造物を常にト
ンネル構造体を構成する小径トンネル構造体に重合させ
ているので、拡径途中においてもトンネル構造体全体の
強度を簡便な補強工事で確保することができ、かつ止水
性も確保することができる。また、本発明に係るトンネルの縮径方法によれば、同
じく上記構造を有した大断面トンネルの断面縮小を合理
的に実現し、上記のトンネルの拡径方法と相まって、上
記構造により優れた作用を発揮する大断面トンネルの各
種状況に対する順応性を大きく高めることができ、これ
により、上記構造により優れた作用を有する大断面トン
ネルの優位性を一層高めることができる、といった優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係るトンネルの拡径方法
および縮径方法の一実施例を示すものでそれぞれトンネ
ルの正面断面図、第４図は当実施例に係るトンネルのト
ンネル構造体を示す部分正面断面図、第５図ないし第９
図は当実施例に係るトンネル構造体の構築方法の一例を
示したもので第５図ないし第８図はそれぞれ小径トンネ
ル構造物を示す正面断面図、第９図は小径トンネル構造
物をシールド機と共に示す側断面図、第10図は本発明が
適用されたトンネルの拡径部（縮径部）近傍を概略的に
示す平面断面図、第11図ないし第17図は本発明が適用さ
れるトンネルのトンネル構造体の他の構成例を示したも
のでそれぞれトンネル構造体の部分正面断面図、第18図
は第17図におけるトンネル構造体を構成する先行小径ト
ンネル構造物を示す正面断面図、第19図ないし第21図は
第13図に示したトンネル構造体を有したトンネルの場合
の拡径方法（縮径方法）の一例を示すもので、それぞれ
トンネル構造体を予備小径トンネル構造物（間引用小径
トンネル構造物）と共に示した部分正面断面図、第22図
は本発明が適用されるその他のトンネルを示した全体正
面断面図、第23図は本出願人が先に発明した大断面トン
ネルを示す全体正面断面図である。Ｇ……地山、T,T′……トンネル、 2,2′……トンネル構造体、３……トンネル空間、４……小径トンネル構造物、４′……予備小径トンネル構造物、４″……間引用小径トンネル構造物、８……覆工体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三宅紀治東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者傳田篤東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者久保裕之東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者宮沢和夫東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者西村晋一東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者荻原英樹東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者菊池雄一東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者木内勉東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者後藤徹東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者長谷川誠東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者川上房男東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者本多章浩東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者池田昭栄東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者中川孝雄東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者渋江都男東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者鈴木康正東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者辻秀夫東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者荒砥太吉東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者今井実東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者後藤茂東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者河井徹東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者川口博行東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者田中大三東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者重田安彦東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (56)参考文献特開昭64−66394（ＪＰ，Ａ) 特開平２−144499（ＪＰ，Ａ) 特開平３−250195（ＪＰ，Ａ) 特開平４−62297（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/00 E21D 9/04 E21D 9/06 301 E21D 13/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アーチ状または筒状に形成され地山の土圧
に抗して内部空間を形成するトンネル構造体と、該トン
ネル構造体の内側に形成されるトンネル空間とから成
り、しかも前記トンネル構造体が、多数の小径トンネル
構造物がそれらの径方向に重合するように連設されるこ
とにより構成されて成るトンネルの拡径方法であって、前記トンネル空間を形成してなる前記トンネル構造体の
外方に、該トンネル構造体に沿う予備の小径トンネル構
造物を予め略等間隔で複数本構築しておき、少なくともトンネル断面変更開始点より手前において、
前記各予備の小径トンネル構造物を、該予備の小径トン
ネル構造物の径方向に対する一部が前記トンネル構造体
と重合する状態とし、トンネル断面変更開始点より、前記トンネル構造体を、
該トンネル構造体を構成する前記小径トンネル構造物間
の離間距離を所定箇所に於いて漸次拡げていくことによ
り前記トンネル空間の軸中心から徐々に遠ざかるように
テーパ状に形成していくと共に、上記操作により互いの隣接距離を漸次離されていく前記
小径トンネル構造物間に、前記予備の小径トンネル構造
物を重合状態を保持したまま徐々に割り込ませてゆき、最終的に、前記予備の小径トンネル構造物と前記トンネ
ル構造体を構成する小径トンネル構造体とが連続した拡
径されたトンネル構造体を形成することを特徴とするト
ンネルの拡径方法。
【請求項２】アーチ状または筒状に形成され地山の土圧
に抗して内部空間を形成するトンネル構造体と、該トン
ネル構造体の内側に形成されるトンネル空間とから成
り、しかも前記トンネル構造体が、多数の小径トンネル
構造物がそれらの径方向に重合するように連設されるこ
とにより構成されて成るトンネルの縮径方法であって、前記小径トンネル構造物のうち所定間隔を置いて選択し
た複数の間引用小径トンネル構造物を、該間引用小径ト
ンネル構造物と隣接する小径トンネル構造物との重合状
態を保持したまま一連の小径トンネル構造物の配置列の
外方に徐々に外していくと共に、前記間引用小径トンネル構造物を除く一連の小径トンネ
ル構造物を前記トンネル空間の軸中心に徐々に近付くよ
うにテーパ状に形成することにより、前記間引用小径ト
ンネル構造物に隣接した小径トンネル構造物どうしを互
いに漸次接近させてゆき、最終的に、前記間引き用小径トンネル構造物に隣接して
いた小径トンネル構造物どうしを互いに重合させること
により前記トンネル構造体を縮径することを特徴とする
トンネルの縮径方法。