JP4754391B2 - Tunnel excavation method, tunnel entrance / exit branch / confluence widening section using the same, and tunnel entrance / exit branch / confluence widening section constructed thereby - Google Patents
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Description
本発明は、本線トンネルに対して出入り口トンネルを形成する場合におけるトンネルの掘削方法、それを用いたトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法及びそれによって構築されされたトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部に関する。 The present invention relates to a tunnel excavation method in the case of forming an entrance / exit tunnel for a main tunnel, a tunnel entrance / exit branch / confluence widening portion construction method using the tunnel, and an entrance / exit branch / confluence widening of the tunnel constructed thereby Related to the department.
本線トンネルと出入り口トンネルとの分岐・合流拡幅部を構築する場合、建設予定地に開削用の2つの土留壁を所定の深度まで施工し、各土留壁の可鍛近傍に止水用の地盤改良を施すと共に、トンネル計画路線の下に底床版の止水用の地盤改良を施工しておき、トンネル計画路線に沿って本線トンネルを施工し、本線トンネルを内部から支保工にて補強し、土留壁間を地上から開削して地中構造物の施工を行うようにしている(特許文献1、図1〜図6参照)。
このようなトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築にあっては、開削によって地上部を占用するため、上部道路交通を疎外し、渋滞などにより周辺環境が悪化することとなり、しかも、大規模な掘削工事となるため、非常に多量の掘削土を運搬処分することによる社会環境への影響だけでなく、数多くのダンプトラックの走行が周辺環境に多大な影響を与えることとなる。 In the construction of the entrance branch / junction widening part of such a tunnel, since the ground part is occupied by excavation, the upper road traffic will be alienated, the surrounding environment will deteriorate due to traffic jams, etc. Because of the excavation work, not only the impact on the social environment due to the transportation and disposal of a very large amount of excavated soil, but also the running of numerous dump trucks will have a great impact on the surrounding environment.
また、非常に大きな空間を掘削するため、周辺地盤変化が大きく、周辺構造物に与える影響が大きい。 In addition, since a very large space is excavated, the surrounding ground changes greatly, and the influence on surrounding structures is great.
さらに、土留壁や中間杭、腹起し、切梁などの多量の鋼材量などが必要となり、工費、工期の増大を招くこととなる。 Furthermore, a large amount of steel materials such as retaining walls, intermediate piles, upsets, and beams are required, leading to an increase in construction cost and construction period.
本発明の目的は、掘削残土を必要最少限に抑制して社会環境、周辺環境の保全を確保することができ、しかも、周辺地盤への影響を最小限とした安全施工を行うことができ、さらには、本線トンネルと出入り口トンネルの接合距離の短縮化による接合工の簡素化を図ることのできるトンネルの掘削方法、それを用いたトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法及びそれによって構築されたトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部を提供することにある。 The purpose of the present invention is to ensure the preservation of the social environment and the surrounding environment by suppressing the excavated residual soil to the minimum necessary, and furthermore, it is possible to perform safe construction with minimal influence on the surrounding ground, Furthermore, the tunnel excavation method that can simplify the joint work by shortening the junction distance between the main tunnel and the entrance tunnel, the construction method of the entrance entrance branch / confluence widening section using the tunnel excavation method, and the construction The purpose is to provide an entrance branch / junction widening part of the tunnel.
(1)前記目的を達成するため本発明のトンネルの掘削方法は、シールド掘進機により本線トンネルを掘削形成する工程と、
所定間隔を置いて配設した一対の第1の掘進機間に第2の掘進機を連結したコ字状のシールド掘進機を用いてコ字状のトンネルを前記本線トンネルに沿って掘削する工程と、
前記コ字状のトンネルの両端部のトンネル坑内から下方に地中土留壁を打設構築する工程と、
前記コ字状のトンネル内にコンクリートを打設して出入り口トンネルの頂版部を構築する工程と、
前記地中土留壁及び頂版部で囲まれた内部の地山を掘削して出入り口トンネルの残りの躯体を構築する工程と、
出入り口分岐・合流拡幅部において、前記コ字状のシールド掘進機により前記コ字状のトンネルを前記本線トンネルに近接させて本線トンネルと合流する工程と、
を含むことを特徴とする。
(1) A tunnel excavation method of the present invention for achieving the above object includes a step of excavating and forming a main tunnel with a shield machine,
A step of excavating a U-shaped tunnel along the main tunnel using a U-shaped shielded excavator in which a second excavator is connected between a pair of first excavators disposed at a predetermined interval. When,
A step of constructing an underground retaining wall from the inside of the tunnel mine at both ends of the U-shaped tunnel,
A step of placing concrete in the U-shaped tunnel to construct a top plate portion of the entrance tunnel;
Excavating an internal ground surrounded by the underground retaining wall and the top plate part to construct the remaining frame of the entrance and exit tunnels;
At the entrance branch / confluence widening part, the U-shaped tunnel is brought close to the main tunnel by the U-shaped shield machine, and the main tunnel is joined.
It is characterized by including.
本発明によれば、コ字状のシールド掘進機は比較的断面積が小さく、コ字状のトンネル坑内から土留壁を構築することにより、大きな構造物を非開削で構築することができ、地上周辺環境に与える影響を最小限に抑制することができ、しかも、最小限の掘削範囲により、掘削土の運搬処分が比較的少量となるため、社会環境への負荷低減と周辺環境の保全を確保することができる。 According to the present invention, the U-shaped shield machine has a relatively small cross-sectional area, and by constructing a retaining wall from the inside of the U-shaped tunnel mine, a large structure can be constructed without excavation, The impact on the surrounding environment can be minimized, and the minimum excavation area reduces the amount of excavated soil that can be transported and disposed of in a relatively small amount, thus reducing the burden on the social environment and securing the surrounding environment. can do.
また、頂版部を先行構築後に、比較的小断面の内部掘削を行うため、周辺地盤への影響を最小限に抑制した安全施工を実現することができる。 In addition, since the excavation of a relatively small cross section is performed after the top plate portion has been constructed in advance, it is possible to achieve safe construction with minimal influence on the surrounding ground.
さらに、コ字状のシールド掘進機を本線トンネルに近接させることで、本線トンネルとの接合距離を短くすることができ、接合工を大幅に簡素化することができ、安全性の向上はもとより、工期短縮、コスト削減がなし得ることとなる。 Furthermore, by bringing the U-shaped shield machine close to the main tunnel, the junction distance with the main tunnel can be shortened, and the joining process can be greatly simplified, as well as improved safety, The construction period and cost can be reduced.
(2)本発明においては、(1)において、
前記コ字状のトンネルを前記本線トンネルと合流させた後、前記コ字状のシールド掘進機を斜め上方に掘進させることができる。
(2) In the present invention, in (1),
After the U-shaped tunnel merges with the main tunnel, the U-shaped shield machine can be advanced obliquely upward.
このような構成とすることにより、(1)の状態に加え、一度の掘進により2本の出入り口トンネルの形成が可能となり、しかも、非開削で施工することが可能となる。 By adopting such a configuration, in addition to the state of (1), it is possible to form two entrance / exit tunnels by one excavation, and it is possible to perform construction without cutting.
(3)本発明においては、(2)において、
前記コ字状のシールド掘進機を斜め上方に掘進させた後、所定高さ位置より斜め下方に掘進させて再度前記本線トンネルに近接させて合流することができる。
(3) In the present invention, in (2),
After the U-shaped shield machine is excavated obliquely upward, it can be excavated obliquely downward from a predetermined height position and again brought close to the main tunnel and merged.
このような構成とすることにより、(2)の状態に加え、一度の掘進で、合流点をもう1箇所増やし、しかも、出入り口トンネルを形成することが可能で、開削範囲を極力抑えることが可能となる。 By adopting such a configuration, in addition to the state of (2), it is possible to increase the number of confluences by one excavation and to form an entrance / exit tunnel, thereby suppressing the excavation range as much as possible. It becomes.
(4)本発明のトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法は、(1)のトンネルの掘削方法を用いたトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法であって、
前記コ字状のシールド掘進機により前記コ字状のトンネルを前記本線トンネルに近接させた後、前記コ字状のトンネルの一端部と本線トンネルとを接続し、コ字状のトンネルの他端部下方に地中土留壁を構築する工程と、
前記コ字状のトンネル内にコンクリートを打設して出入り口トンネルの頂版部を構築する工程と、
前記頂版部下方の地山を掘削して出入り口トンネルの残りの躯体を構築し、本線トンネルと接続して分岐・合流拡幅部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
(4) The tunnel entrance / exit branching / merging widening part construction method of the present invention is a tunnel entrance / exit branching / merging widening part construction method using the tunnel excavation method of (1),
After the U-shaped tunnel is brought close to the main tunnel by the U-shaped shield machine, one end of the U-shaped tunnel is connected to the main tunnel, and the other end of the U-shaped tunnel is connected. A process of constructing an underground retaining wall below the head,
A step of placing concrete in the U-shaped tunnel to construct a top plate portion of the entrance tunnel;
Excavating the natural ground below the top plate part to construct the remaining frame of the entrance / exit tunnel, connecting to the main line tunnel to form a branching / merging widened part,
It is characterized by including.
本発明によれば、トンネルの出入り口分岐・合流拡幅部において、コ字状のシールド掘進機を本線トンネルに近接させることで、本線トンネルとの接合距離を短くすることができ、接合工を大幅に簡素化することができ、安全性の向上はもとより、工期短縮、コスト削減がなし得ることとなる。 According to the present invention, the U-shaped shield tunneling machine is brought close to the main tunnel at the entrance branch / junction widening portion of the tunnel, so that the junction distance with the main tunnel can be shortened, and the joining work is greatly increased. It can be simplified and not only the safety can be improved, but also the construction period and cost can be reduced.
また、頂版部を先行構築後に、比較的小断面の内部掘削及び本線トンネルとの接続を行うため、周辺地盤への影響を最小限に抑制した安全施工を実現することができる。 In addition, after the top plate is pre-constructed, internal excavation with a relatively small cross section and connection with the main tunnel are performed, so that safe construction with minimal influence on the surrounding ground can be realized.
さらに、出入り口トンネルを形成するコ字状のシールド掘進機コ字状のシールド掘進機は比較的断面積が小さく、コ字状のトンネルの一端部と本線トンネルの接続及びコ字状のトンネルの他端部下方への土留壁の構築を行うことにより、大きな構造物を非開削で構築することができ、地上周辺環境に与える影響を最小限に抑制することができ、しかも、最小限の掘削範囲により、掘削土の運搬処分が比較的少量となるため、社会環境への負荷低減と周辺環境の保全を確保することができる。 In addition, the U-shaped shield tunneling machine that forms the entrance and exit tunnels has a relatively small cross-sectional area, and the connection between one end of the U-shaped tunnel and the main line tunnel and the U-shaped tunnel. By constructing the retaining wall below the edge, it is possible to construct large structures without excavation, minimizing the impact on the environment surrounding the ground, and the minimum excavation range. Therefore, since the excavated soil can be transported and disposed of in a relatively small amount, it is possible to reduce the burden on the social environment and to protect the surrounding environment.
(5)本発明の他のトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法は、(1)のトンネルの掘削方法を用いたトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法であって、
前記本線トンネルを2本併設する工程と、
前記コ字状のシールド掘進機により前記コ字状のトンネルを前記2本の本線トンネル上にまたがるように近接させた後、前記コ字状のトンネルの両端部と本線トンネルとを接続する工程と、
前記コ字状のトンネル内にコンクリートを打設して出入り口トンネルの頂版部を構築する工程と、
前記頂版部下方の地山を掘削して出入り口トンネルの残りの躯体を構築し、本線トンネルと接続して分岐・合流拡幅部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
(5) Another tunnel construction method of the present invention is a method for constructing the tunnel entrance / exit branching / merging widened portion using the tunnel excavation method of (1),
A step of providing two main tunnels;
Connecting the two ends of the U-shaped tunnel to the main tunnel after bringing the U-shaped tunnel close to the two main tunnels by the U-shaped shield machine; ,
A step of placing concrete in the U-shaped tunnel to construct a top plate portion of the entrance tunnel;
Excavating the natural ground below the top plate part to construct the remaining frame of the entrance / exit tunnel, connecting to the main line tunnel to form a branching / merging widened part,
It is characterized by including.
本発明によれば、トンネルの出入り口分岐・合流拡幅部において、コ字状のシールド掘進機を本線トンネルに近接させることで、本線トンネルとの接合距離を短くすることができ、接合工を大幅に簡素化することができ、安全性の向上はもとより、工期短縮、コスト削減がなし得ることとなる。 According to the present invention, the U-shaped shield tunneling machine is brought close to the main tunnel at the entrance branch / junction widening portion of the tunnel, so that the junction distance with the main tunnel can be shortened, and the joining work is greatly increased. It can be simplified and not only the safety can be improved, but also the construction period and cost can be reduced.
また、頂版部を先行構築後に、比較的小断面の内部掘削及び本線トンネルとの接続を行うため、周辺地盤への影響を最小限に抑制した安全施工を実現することができる。 In addition, after the top plate is pre-constructed, internal excavation with a relatively small cross section and connection with the main tunnel are performed, so that safe construction with minimal influence on the surrounding ground can be realized.
さらに、出入り口トンネルを形成するコ字状のシールド掘進機コ字状のシールド掘進機は比較的断面積が小さく、コ字状のトンネル両端部と本線トンネルとの接続を行うことにより、大きな構造物を非開削で構築することができ、地上周辺環境に与える影響を最小限に抑制することができ、しかも、最小限の掘削範囲により、掘削土の運搬処分が比較的少量となるため、社会環境への負荷低減と周辺環境の保全を確保することができる。 In addition, the U-shaped shield machine that forms the entrance and exit tunnels has a relatively small cross-sectional area. By connecting the two ends of the U-shaped tunnel to the main line tunnel, a large structure Can be constructed without excavation, and the impact on the environment around the ground can be minimized. Can reduce the load on the environment and preserve the surrounding environment.
(6)本発明のトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法においては、(4)または(5)において、
前記分岐・合流拡幅部を形成した後、前記コ字状のシールド掘進機を斜め上方に掘進させて再度出入り口トンネルを形成することができる。
(6) In the method of constructing the entrance / exit branching / merging widening portion of the tunnel of the present invention, in (4) or (5),
After the branching / merging widening portion is formed, the U-shaped shield machine can be dug obliquely upward to form an entrance / exit tunnel again.
このような構成とすることにより、(4)または(5)の状態に加え、一度の掘進で、2本の出入り口トンネル及び分岐・合流拡幅部を形成することができ、しかも、非開削で施工することが可能となる。 By adopting such a configuration, in addition to the state of (4) or (5), it is possible to form two entrance / exit tunnels and branching / merging widened portions by one excavation, and it is also possible to construct without excavation It becomes possible to do.
(7)本発明のトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法においては、(4)または(5)において、
前記分岐・合流拡幅部から前記コ字状のシールド掘進機により斜め上方に掘進させ、所定の高さ位置で下降させて、前記コ字状のトンネルを前記本線トンネル近接させた後、前記コ字状のトンネルの両端部と本線トンネルとを接続する工程と、
前記所定高さ位置から本線トンネル上までのコ字状のトンネル内にコンクリートを打設して前記出入り口トンネルと同方向の出入り口トンネルの頂版部を再構築する工程と、
前記再構築した頂版部下方の地山を掘削して再構築する出入り口トンネルの残りの躯体を構築し、本線トンネルと接続して分岐・合流拡幅部を再形成する工程と、
前記最初に形成した分岐・合流拡幅部から所定高さ位置のコ字状のトンネルに至るまでの範囲を開削して再構築した出入り口トンネルを地上に接続する工程と、
を含むことができる。
(7) In the method of constructing the entrance / exit branching / merging widening portion of the tunnel of the present invention, in (4) or (5),
The U-shaped tunnel is engraved obliquely upward from the branching / merging widened portion and lowered at a predetermined height position, and the U-shaped tunnel is brought close to the main tunnel, then the U-shaped Connecting both ends of the tunnel and the main tunnel,
Placing concrete in a U-shaped tunnel from the predetermined height position to the main tunnel to reconstruct the top plate portion of the entrance / exit tunnel in the same direction as the entrance / exit tunnel;
Constructing the remaining frame of the entrance / exit tunnel for excavating and reconstructing the natural ground below the reconstructed top plate part, connecting the main line tunnel, and re-forming the branch / merging widened part;
Connecting the entrance / exit tunnel reconstructed by excavating and reconstructing the range from the initially formed branching / merging widening part to the U-shaped tunnel at a predetermined height; and
Can be included.
このような構成とすることにより、(4)または(5)の状態に加え、一度の掘進で、分岐・合流拡幅部をもう1箇所増やし、しかも、増設した分岐合流拡幅部への出入り口トンネルを形成し、残りの出入り口トンネルを開削して形成することができ、所定高さのコ字状のトンネル位置から第2の分岐・合流拡幅部までの間の開削を省略して、開削範囲を極力抑えることが可能となる。 By adopting such a configuration, in addition to the state of (4) or (5), one more excavation, another branch / merging widening part is added, and an entrance / exit tunnel to the additional branching / merging widening part is provided. It can be formed by cutting the remaining entrance / exit tunnels, omitting the cutting between the U-shaped tunnel position of the predetermined height to the second branch / confluence widening part, and reducing the cutting range as much as possible It becomes possible to suppress.
また、2本の出入り口トンネルを同方向に形成することが可能である。 It is also possible to form two entrance / exit tunnels in the same direction.
(8)本発明のトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部は、(4)〜(7)記載のトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法によって構築される。 (8) The entrance / exit branching / merging widening portion of the tunnel of the present invention is constructed by the tunnel entrance / exit branching / merging widening portion construction method described in (4) to (7).
本発明によれば、比較的少量の鋼材量を用いて、工期、工費の低減がなし得るトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部が得られることとなる。 According to the present invention, by using a relatively small amount of steel material, it is possible to obtain a tunnel entrance / exit branching / confluence widening portion that can reduce the work period and cost.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図12は、本発明の一実施の形態にかかるトンネルの掘削方法を用いたトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法を示す図である。 FIGS. 1-12 is a figure which shows the construction method of the entrance / exit branching / confluence widening part of a tunnel using the excavation method of the tunnel concerning one Embodiment of this invention.
図1は、本実施の形態にかかるトンネルの掘削方法により構築したトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の状態を示す断面図で、シールド掘進機により2本の本線トンネル10を所定間隔を置き併設して掘削形成すると共に、地上12から本線トンネル10に向けて出入り口トンネル14を掘削形成し、この出入り口トンネル14を本線トンネル10に対して出入り口分岐・合流拡幅部16にて近接、合流させた状態としている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state of the entrance branch / junction widening portion of the tunnel constructed by the tunnel excavation method according to the present embodiment. Two
2本の本線トンネル10は、図2、図3に示すように、円形シールド掘進機により円形断面のトンネルとして掘削形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the two
出入り口トンネル14は、図4に示すコ字状のシールド掘進機20を用いて、図2、図3に示すような下向きのコ字状のトンネル18を掘削形成し、図2に示すように、このコ字状のトンネル18の坑内より両端部下方に向けて土留壁19を構築し、コ字状のトンネル18内にコンクリートを打設して頂版部21を構築した後、頂版部21及び土留壁19で囲まれる地山を掘削して出入り口トンネル14の残りの躯体22を構築して形成されるようになっている。
The entrance /
コ字状のシールド掘進機20は、例えば、図4(1)の正面図及び(2)の平面図に示すように、所定間隔を置いて配設した一対の第1の掘進機24と、この一対の第1の掘進機24を連結する第2の掘進機26とを有している。
The
第1の掘進機24は、円形断面の本体部24aの前面にカッタービット付きの円形の面盤24bを有し、この面盤24bの回転によって、本体部24aの断面形状に沿って切羽を掘削可能とされている。
The
本体部24a内には、面盤24bを回転させる駆動モータ28、シールドジャッキ30、セグメント組立用のエレクター32等が配設されている。
A
第2の掘進機26は、ボックス状の本体部26aの前面にカッター26bを有し、本体部26a内にはシールドジャッキ34、エレクター36等が配設されている。
The
また、このコ字状のシールド掘進機20は、コピーカッター38及びオーバーカッターにより、シールド掘進機20の移動方向の地山を余掘りし、地盤反力を低減し、シールドジャッキ30、34を進行方向に対し回転方向へ偏心させることにより、直進力と共に、回転力を与えたり、シールド掘進機20内より適度に固結した高濃度塑性流動化材等を強制注入することにより、シールド掘進機20に上向き力を与えたり、地山を押し付けるジャッキを装備して、ジャッキによる押付け力の反力により、シールド掘進機20に上向き力を与えるなどして、姿勢制御を容易に行えるようになっている。
In addition, this
出入り口分岐・合流拡幅部16は、図3に示すように、図2の状態から、コ字状のシールド掘進機20により、コ字状のトンネル18を2本の本線トンネル10上にまたがるように本線トンネル10に接近した後、コ字状のトンネル18の両端部と各本線トンネル10とを接続工40にて接続し、コ字状のトンネル18内にコンクリートを打設して頂版部21を構築した後、頂版部21、土留壁40及び本線トンネル10によって囲まれた地山を掘削し、本線トンネル10の接続部を解体して本線トンネル10と一体化した残りの躯体42を構築して形成するようになっている。
As shown in FIG. 3, the entrance / exit branching / merging widening
次に、この出入り口分岐・合流拡幅部16の構築方法について、図5〜図12を参照して説明する。
Next, a construction method of the entrance / exit branching / merging widening
まず、図5に示すように、コ字状のシールド掘進機20により、コ字状のトンネル18を2本の本線トンネル10間にまたがるように近接させて形成する。
First, as shown in FIG. 5, the
このように、コ字状のシールド掘進機20を本線トンネル10に接近させることで、コ字状のトンネル18と本線トンネル10の接続幅を短くして接続工の簡略化を図ることができる。
In this manner, by bringing the
次に、図6に示すように、本線トンネル10とコ字状のトンネル18との接続部及び本線トンネル10の下部間の地山を地盤改良して地盤改良部44a、44bを形成し、止水を行う。
Next, as shown in FIG. 6, the ground improvement between the connecting portion of the
この場合、本線トンネル10とコ字状のトンネル18との接続部の地盤改良部44aはコ字状のトンネル18内から地盤改良工を行い、本線トンネル10下部間の地盤改良部44bは本線トンネル10内から地盤改良工を行う。
In this case, the
この本線トンネル10とコ字状のトンネル18との接続部の地盤改良工は、接続幅の最小化により、地盤改良工の簡略化による工期短縮、工費削減が可能となる。
The ground improvement work at the connection portion between the
次いで、図7に示すように、各本線トンネル10内に仮受け支柱43を設置し、コ字状のトンネル18の両端部と各本線トンネル10とを接続工40にて接続する。
Next, as shown in FIG. 7,
次に、図8に示すように、コ字状のトンネル18内にコンクリート45を打設して構造体としての頂版部21を構築する。
Next, as shown in FIG. 8, concrete 45 is placed in a
次いで、図9に示すように、各本線トンネル10内に変状防止補強工46を施し、コ字状のトンネル18及び各本線トンネル10により囲まれた地山47を掘削機48を用いて掘削する。
Next, as shown in FIG. 9,
この場合、構造躯体である頂版部21の構築後に内部地山を掘削することとなるため、セグメントへの負荷を低減し、周辺地山への影響を抑制することが可能となる。
In this case, since the internal natural ground is excavated after the construction of the
次に、図10に示すように、本線トンネル10間に補強梁51を設置し、本線トンネル10の対向部のセグメントを撤去して、底板コンクリート50を打設する。
Next, as shown in FIG. 10, the reinforcing beam 51 is installed between the
次いで、図11に示すように、コンクリートを打設して残りの躯体42を構築する。
Next, as shown in FIG. 11, concrete is placed to construct the remaining
そして、図12に示すように、変状防止補強工46を撤去して、出入り口分岐・合流拡幅部16が完成することとなる。
And as shown in FIG. 12, the deformation |
図13は、本発明の他の実施の形態にかかるトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法を示す図である。 FIG. 13 is a diagram showing a method for constructing the entrance / exit branching / merging widening portion of the tunnel according to another embodiment of the present invention.
この実施の形態では、前記実施の形態における出入り口トンネル14を本線トンネル10に接続して分岐・合流拡幅部16の形成の後、コ字状のシールド掘進機を斜め上方に掘進させて再度出入り口トンネル56を地上12まで形成することで、一度の掘進で、例えば出入り口トンネル14を入口とすると、出入り口トンネル56を出口として形成することが可能となる。
In this embodiment, after the entrance /
したがって、開削を行うことなく入口、分岐・合流拡幅部16、出口を形成することができ、地上周辺環境に与える影響を最小限に抑制することができ、しかも、最小限の掘削範囲により、掘削土の運搬処分が比較的少量となるため、社会環境への負荷低減と周辺環境の保全を確保することができることとなる。
Therefore, the entrance, branching / merging widening
他の構成及び作用は、前記実施の形態と同様につき説明を省略する。 Other configurations and operations are the same as those in the above embodiment, and a description thereof will be omitted.
図14は、本発明のさらに他の実施の形態にかかるトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing a method for constructing the entrance / exit branching / merging widening portion of the tunnel according to still another embodiment of the present invention.
この実施の形態では、所定間隔を置いて併設された2本の本線トンネル10a、10bが互いに逆の走行方向A、Bとなっており、この2本の本線トンネル10a、10bに対して第1の出入り口トンネル14aと第2の出入り口トンネル14bとが、第1の出入り口分岐・合流拡幅部16aと第2の出入り口分岐・合流拡幅部16bとによって各本線トンネル10a、10bに接続されており、これら第1の出入り口トンネル14aと第2の出入り口トンネル14bとは、同方向に向けて構築された状態となっている。
In this embodiment, the two
この場合、例えば、第1の出入り口トンネル14aは矢印Cで示すように出口用、第2の出入り口トンネル14bは矢印Dで示すように入口用とされている。
In this case, for example, the first entrance /
そして、このような第1の出入り口トンネル14a及び第2の出入り口トンネル14bと、第1の出入り口分岐・合流拡幅部16a及び第2の出入り口分岐・合流拡幅部16bとを構築するに際しては、第1の出入り口トンネル14a及び第1の出入り口分岐・合流拡幅部16aの構築までは前記実施の形態と同様にして構築する。
In constructing the first entrance /
この第1の出入り口分岐・合流拡幅部16aでは、一方の本線トンネル10a側に接続される。
The first entrance branch /
次いで、第2の出入り口トンネル14bを構築するに際しては、第1の出入り口分岐・合流拡幅部16aを構築した後、コ字状のシールド掘進機20によりそこから斜め上方に掘進させ、所定の高さ位置Pに達した後、そこから再度下降させて途中から第2の出入り口トンネル14bを構築して本線トンネル10a、10bと合流させて第2の出入り口分岐・合流拡幅部16bを構築するようにしている。
Then, when constructing the second entrance /
この下降を開始して第2の出入り口トンネル14bを構築し、本線トンネル10a、10bと合流させて第2の出入り口分岐・合流拡幅部16bを構築するまでは、前記実施の形態と同様である。
The process from the start of the descending to the construction of the second entrance /
この第2の出入り口分岐・合流拡幅部16bでは、他方の本線トンネル10bと接続される。
The second entrance / exit branching / merging widening
そして、この状態で、第1の出入り口分岐・合流拡幅部16aから所定高さ位置Pのコ字状のトンネル18に至るまでの範囲L1を地上12から開削して、第2の出入り口トンネル14bの地上接続部14cを構築して地上12に接続するようにしている。
Then, in this state, a range L1 from the first entrance / exit branching / merging widening
このように、本来開削工法にて第2の出入り口トンネル14b及び第2の出入り口分岐・合流拡幅部16bを構築する場合、第1の出入り口分岐・合流拡幅部16aの終了位置から第2の出入り口分岐・合流拡幅部16b位置までの範囲(L1及びL2)を開削しなければならないが、本実施形態の場合、範囲L2の開削を省略して、範囲L1のみの開削とすることで、開削範囲を大幅に減少させ、地上周辺環境に与える影響を抑制し、社会環境への負荷低減と周辺環境の保全を確保することができる。
As described above, when the second entrance /
図15は、本発明のさらに他の実施の形態にかかるトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing a method for constructing the entrance / exit branching / merging widening portion of the tunnel according to still another embodiment of the present invention.
この実施の形態では、1本の本線トンネル10に対してトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部52を構築する場合を示すもので、コ字状のシールド掘進機により本線トンネル10に向けてコ字状のトンネルを掘削し、コ字状のトンネルの両端部より下方に土留壁を打設した後コ字状のトンネル内にコンクリートを打設して頂版部を構築し、頂版部及び土留壁で囲まれた地山を掘削して出入り口トンネルの残りの躯体を構築することで地上より出入り口トンネルを構築し、出入り口分岐・合流拡幅部位置において、コ字状のトンネル18を一端側が本線トンネル10の頂部付近に位置し、他端側が下降傾斜する状態で近接させるようにしている。
In this embodiment, a case where a tunnel entrance / exit branching / merging widening
そして、近接状態で、コ字状のトンネル18の両端部から地盤改良工を行い、一端部側では本線トンネル10との接続工40を行い、他端部側では内部より土留壁19の打設構築を行い、コ字状のトンネル18内にコンクリートを打設して頂版部21を構築した後、頂版部21下方の地山を掘削し、出入り口トンネル14の残りの躯体54を構築すると共に、本線トンネル10と接続して出入り口分岐・合流拡幅部52を構築するようにしている。
Then, in the proximity state, ground improvement work is performed from both ends of the
このようにすることにより、構造躯体である頂版部21を構築後に内部掘削を行うので周辺地盤に与える影響を最小限に抑制した安全施工を行うことができ、しかも、頂版部21が傾斜状態となっており、応力集中が発生しにくく、構造安定性に優れたものとすることができる。
By doing in this way, since excavation is performed after the
なお、このトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法を用いて、前記各実施の形態に示したような掘削を行うことが可能である。 It should be noted that excavation as shown in each of the above-described embodiments can be performed by using this tunnel entrance / exit branching / merging widening method construction method.
図16は、コ字状のシールド掘進機の変形例を示す図である。 FIG. 16 is a view showing a modification of the U-shaped shield machine.
このコ字状のシールド掘進機58は、所定間隔を置いて配設された一対の第1の掘進機24間に設けられる第2の掘進機60を弓形状に曲折した形状としている。
The
このような形状とすることにより、頂版部が弓形状に曲折した出入り口トンネルや出入り口分岐・合流拡幅部を構築することができ、応力集中が発生しにくく、構造安定性に優れたものとすることができる。 By adopting such a shape, it is possible to construct an entrance / exit tunnel and an entrance / exit branching / confluence widening portion where the top plate is bent in a bow shape, and stress concentration is unlikely to occur, and structural stability is excellent. be able to.
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified into various forms within the scope of the gist of the present invention.
例えば、前記実施の形態では、両側が円形の第1の掘進機を有するコ字状のシールド掘進機にてコ字状のトンネルを掘削する場合について説明したが、この例に限らず、両側がボックス形状の第1の掘進機を有するコ字状のシールド掘進機にてコ字状のトンネルを掘削することも可能である。 For example, in the above-described embodiment, the case where the U-shaped tunnel is excavated by the U-shaped shield excavator having the first excavator that is circular on both sides has been described. It is also possible to excavate a U-shaped tunnel with a U-shaped shield machine having a box-shaped first excavator.
10 本線トンネル
14、56 出入り口トンネル
16、52 出入り口分岐・合流拡幅部
18 コ字状のトンネル
19 土留壁
20 コ字状のシールド掘進機
21 頂版部
22 残りの躯体
24 第1の掘進機
26 第2の掘進機
40 接続工
44a、44b 地盤改良部
45 コンクリート
47 地山
10
Claims (8)
所定間隔を置いて配設した一対の第1の掘進機間に第2の掘進機を連結したコ字状のシールド掘進機を用いてコ字状のトンネルを前記本線トンネルに沿って掘削する工程と、
前記コ字状のトンネルの両端部のトンネル坑内から下方に地中土留壁を打設構築する工程と、
前記コ字状のトンネル内にコンクリートを打設して出入り口トンネルの頂版部を構築する工程と、
前記地中土留壁及び頂版部で囲まれた内部の地山を掘削して出入り口トンネルの残りの躯体を構築する工程と、
出入り口分岐・合流拡幅部において、前記コ字状のシールド掘進機により前記コ字状のトンネルを前記本線トンネルに近接させて本線トンネルと合流する工程と、
を含むことを特徴とするトンネルの掘削方法。 A process of excavating and forming a main tunnel with a shield machine,
A step of excavating a U-shaped tunnel along the main tunnel using a U-shaped shielded excavator in which a second excavator is connected between a pair of first excavators disposed at a predetermined interval. When,
A step of constructing an underground retaining wall from the inside of the tunnel mine at both ends of the U-shaped tunnel,
A step of placing concrete in the U-shaped tunnel to construct a top plate portion of the entrance tunnel;
Excavating an internal ground surrounded by the underground retaining wall and the top plate part to construct the remaining frame of the entrance and exit tunnels;
At the entrance branch / confluence widening part, the U-shaped tunnel is brought close to the main tunnel by the U-shaped shield machine, and the main tunnel is joined.
A tunnel excavation method comprising:
前記コ字状のトンネルを前記本線トンネルと合流させた後、前記コ字状のシールド掘進機を斜め上方に掘進させることを特徴とするトンネルの掘削方法。 In claim 1,
A tunnel excavation method characterized in that after the U-shaped tunnel merges with the main tunnel, the U-shaped shield excavator is excavated obliquely upward.
前記コ字状のシールド掘進機を斜め上方に掘進させた後、所定高さ位置より斜め下方に掘進させて再度前記本線トンネルに近接させて合流することを特徴とするトンネルの掘削方法。 In claim 2,
A tunnel excavation method characterized in that after the U-shaped shield excavator is excavated obliquely upward, it is excavated obliquely downward from a predetermined height position and again brought close to the main tunnel and joined.
前記コ字状のシールド掘進機により前記コ字状のトンネルを前記本線トンネルに近接させた後、前記コ字状のトンネルの一端部と本線トンネルとの接続し、コ字状のトンネルの他端部下方に地中土留壁を構築する工程と、
前記コ字状のトンネル内にコンクリートを打設して出入り口トンネルの頂版部を構築する工程と、
前記頂版部下方の地山を掘削して出入り口トンネルの残りの躯体を構築し、本線トンネルと接続して分岐・合流拡幅部を形成する工程と、
を含むことを特徴とするトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法。 A method for constructing a tunnel entrance / exit branching / merging widening portion using the tunnel excavation method according to claim 1,
After the U-shaped tunnel is brought close to the main tunnel by the U-shaped shield machine, one end of the U-shaped tunnel is connected to the main tunnel, and the other end of the U-shaped tunnel is connected. A process of constructing an underground retaining wall below the head,
A step of placing concrete in the U-shaped tunnel to construct a top plate portion of the entrance tunnel;
Excavating the natural ground below the top plate part to construct the remaining frame of the entrance / exit tunnel, connecting to the main line tunnel to form a branching / merging widened part,
A method for constructing the entrance branch / junction widening part of a tunnel characterized by including
前記本線トンネルを2本併設する工程と、
前記コ字状のシールド掘進機により前記コ字状のトンネルを前記2本の本線トンネル上にまたがるように近接させた後、前記コ字状のトンネルの両端部と本線トンネルとを接続する工程と、
前記コ字状のトンネル内にコンクリートを打設して出入り口トンネルの頂版部を構築する工程と、
前記頂版部下方の地山を掘削して出入り口トンネルの残りの躯体を構築し、本線トンネルと接続して分岐・合流拡幅部を形成する工程と、
を含むことを特徴とするトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法。 A method for constructing a tunnel entrance / exit branching / merging widening portion using the tunnel excavation method according to claim 1,
A step of providing two main tunnels;
Connecting the two ends of the U-shaped tunnel to the main tunnel after bringing the U-shaped tunnel close to the two main tunnels by the U-shaped shield machine; ,
A step of placing concrete in the U-shaped tunnel to construct a top plate portion of the entrance tunnel;
Excavating the natural ground below the top plate part to construct the remaining frame of the entrance / exit tunnel, connecting to the main line tunnel to form a branching / merging widened part,
A method for constructing the entrance branch / junction widening part of a tunnel characterized by including
前記分岐・合流拡幅部を形成した後、前記コ字状のシールド掘進機を斜め上方に掘進させて再度出入り口トンネルを形成することを特徴とするトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法。 In claim 4 or 5,
A method for constructing an entrance / exit branching / merging widening part of a tunnel, wherein after forming the branching / merging widening part, the U-shaped shield machine is dug obliquely upward to form an entrance / exit tunnel again.
前記分岐・合流拡幅部から前記コ字状のシールド掘進機により斜め上方に掘進させ、所定の高さ位置で下降させて、前記コ字状のトンネルを前記本線トンネル近接させた後、前記コ字状のトンネルの両端部と本線トンネルとを接続する工程と、
前記所定高さ位置から本線トンネル上までのコ字状のトンネル内にコンクリートを打設して前記出入り口トンネルと同方向の出入り口トンネルの頂版部を再構築する工程と、
前記再構築した頂版部下方の地山を掘削して再構築する出入り口トンネルの残りの躯体を構築し、本線トンネルと接続して分岐・合流拡幅部を再形成する工程と、
前記最初に形成した分岐・合流拡幅部から所定高さ位置のコ字状のトンネルに至るまでの範囲を開削して再構築した出入り口トンネルを地上に接続する工程と、
を含むことを特徴とするトンネルの出入り口分岐・合流拡幅部の構築方法。 In claim 4 or 5,
The U-shaped tunnel is engraved obliquely upward from the branching / merging widened portion and lowered at a predetermined height position, and the U-shaped tunnel is brought close to the main tunnel, then the U-shaped Connecting both ends of the tunnel and the main tunnel,
Placing concrete in a U-shaped tunnel from the predetermined height position to the main tunnel to reconstruct the top plate portion of the entrance / exit tunnel in the same direction as the entrance / exit tunnel;
Constructing the remaining frame of the entrance / exit tunnel for excavating and reconstructing the natural ground below the reconstructed top plate part, connecting the main line tunnel, and re-forming the branch / merging widened part;
Connecting the entrance / exit tunnel reconstructed by excavating and reconstructing the range from the initially formed branching / merging widening part to the U-shaped tunnel at a predetermined height; and
A method for constructing the entrance branch / junction widening part of a tunnel characterized by including
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