JPH0464697A

JPH0464697A - トンネルの構築方法

Info

Publication number: JPH0464697A
Application number: JP2176741A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Matsunaga; 松永　孝介; Masato Honda; 正人本多; Sakae Nakai; 栄中井; Kiyoshi Matsushita; 清松下
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1990-07-04
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1992-02-28
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: JPH0781486B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）、産業上の利用分野本発明は、大断面トンネル、地下鉄駅部、地下大空間な
どを構築する際に適用するに好適な掘削空間の構築方法
に関する。

（ｂ）、従来の技術従来、地山強度の低いトンネルの掘削は、トンネル上端
部付近の掘削を先行して当該部分の覆工を構築し、ｊ＠
次次リンネル下方向けて掘削を行なってゆく方法が用い
られている。

（Ｃ）１発明が解決すべき問題点しかし、こうした方法では、トンネル上端部の掘削が先
行することから、作業スペースが必然的に限られたもの
となり、掘削機械の導入が困難であり、人力による掘削
に頼らさるを得ない不都合が有る。また、トンネルが大
断面化すると天端部地山の崩壊を防止するために細かく
加背割する必要が有り、上記した不都合がより増大する
。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、大断面のトンネル
などの掘削空間を効率良く掘削することの出来る地下空
間の構築方法を提供することを目的とするものである。

（ｄ）１問題点を解決するための手段即ち１本発明は、地山（２）を掘削してトンネルなどの
掘削空間を構築する際に、２本の先進坑（３，５）を、
掘削すべきトンネル（１）などの掘削空間に沿って両側
に構築し、それら先進坑（３，５）間を接続する形で地
山中にアーチ状にパイプ支保工（６）を掘削空間断面に
沿う形で複数個敷設し、そ九ら敷設されたパイプ支保工
（６）の下部の地山（２）を掘削して掘削空間を形成す
るようにして構成される。

また、本発明は、地山を掘削してトンネルなどの掘削空
間を構築する際に、１本の先進坑（５）を、掘削すべき
トンネル（１）などの掘削空間に沿って構築し、前記先
進坑（５）の反対側の切羽（１ａ）部分から地山中に、
前記掘削空間の掘削方向に対して斜めに前記先進坑（５
）に向けて、アーチ状にパイプ支保工（６）を掘削空間
断面に沿う形で複数個敷設し、それら敷設されたパイプ
支保工（６）の下部の地山（２）を掘削して掘削空間を
形成するようにして構成される。

また、本発明は、地山（２）を掘削して掘削空間を構築
する際に、３本の先進坑（３，５，１７）を、掘削すべ
き掘削空間に沿って両側及び上部に構築し、それら先進
坑間を接続する形で地山中にアーチ状にパイプ支保工（
６）を掘削空間断面に沿う形で複数個敷設し、それら敷
設されたパイプ支保工の下部の地山（２）を掘削して掘
削空間を形成するようにして構成される。

なお、括弧内の番号などは、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ｒ（ｅ）、
作用」の欄についても同様である。

（ｅ）０作用上記した構成により、本発明は、先進坑（３゜５．１７
）側からパイプ支保工（６）が敷設され、切羽（１ａ）
側から該パイプ支保工（６）の構築された部位の地山（
２）が掘削されるように作用する。

また１本発明は、切羽（１ａ）側の一端から他方の先進
坑（５）に向けてパイプ支保工（６）が構築されるよう
に作用する。

（ｆ）、実施例以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例が適用されたトンネル掘削現
場の断面図、第２図は第１図の平面図、第３図は第２図のパイプ支保工部の拡大図、第４図は第
１図のＩＶ−ＩＶ線による断面図、第５図はパイプ支保
工の別の施工例を示す断面図。

第６図乃至第９図は本発明を用いたトンネルの掘削方法
の一例を示す図、第１０図は本発明の別の実施例が適用されたトンネルの
掘削現場の平面図、第１１図は本発明の別の実施例が適用されたトンネルの
掘削現場の断面図である。

トンネル１の掘削現場は、第１図に示すように、トンネ
ル１が掘削される予定の地山２の両側に先進坑３．５が
掘削されており、先進坑３．５は、トンネル１の掘削方
向に沿って、図中紙面と直角方向に形成されている。先
進坑３．５間には第１図及び第２図に示すように、トン
ネルの掘削形状に沿ってアーチ状にパイプ支保工６が形
成されており、パイプ支保工６は、第２図に示すように
トンネルの掘削方向である矢印Ａ方向に対して直交する
方向に、互いに隣接する形で多数敷設されている。

各パイプ支保工６は、第２図及び第４図に示すように、
断面が円形で、長さがＬｌに形成された複数の鋼管パイ
プ７が継手９を介して直列に接続されており、各鋼管パ
イプ７の第４図左側面には、ガイドフック７ａが鋼管パ
イプの軸心方向に沿って所定の間隔で植設されている。

鋼管パイプ７の第４図右方にはガイド管７ｂが鋼管パイ
プの軸心方向に沿って設けられており、ガイド管７ｂの
側面にはスリット７Ｃが鋼管パイプの軸心方向に沿って
穿設されている。第４図左方の鋼管パイプ７Ａのガイド
管７ｂのスリット７Ｃには、鋼管パイプ７Ａに隣接して
敷設された鋼管パイプ７Ｂのガイドフック７ａが嵌入係
合しており、更に鋼管パイプ７１のガイド管７ｂのスリ
ット７Ｃには、鋼管パイプ７Ｂに隣接して敷設された鋼
管パイプ７Ｉ）のガイドフック７ａが嵌入係合し、以後
順次、隣接する鋼管パイプ７はガイド管７ｂ及びガイド
フック７ａを介して接続されている。

トンネル１の掘削現場は、以上のような構成を有するの
で、トンネルの掘削に際しては、まず、地山２に５第１
図に示すように、図中左方の先進坑３から、既に敷設さ
れた状態のパイプ支保工６の内、第２図最上方の支保工
６に沿って、先端に掘削ビットｌｌａが回転跣動自在に
装着された掘削機１１を、対向する先進坑５に向けて発
進させる。この際、掘削機１１は鋼管パイプ７と略同様
の直径及び長さを有しており、掘削機１１の後方には長
さＬｌなる鋼管パイプ７を１本、継手９を介して接続し
ておく。

この状態で、第６図に示すように、鋼管パイプ７の後端
を矢印Ｂ方向に押圧すると共に、掘削機１１のビットｌ
ｌａを回転させて掘削機１１をいまだ掘削されていない
トンネルの断面形状に沿ってアーチ形に進行させるが、
鋼管パイプ７は、第４図に示すように、ガイドフック７
ａを既にアーチ状に敷設された状態の、第２図下方のパ
イプ支保工６の鋼管パイプ７のガイド管７ｂにスリット
７ｃを介して接続しているので、掘削機１１に接続され
た鋼管パイプ７は、既設のパイプ支保工６にガイドされ
る形で、第１図に示すように、アーチ状に対向する先進
坑５方向に円滑に移動する。

なお、掘削機１１が所定距離Ｌ１だけ進行したところで
、鋼管パイプ７の後方に更に新たな鋼管パイプ７を継手
９を介して接続する。こうして、第７図に示すように、
先端の掘削機１１が対向する先進坑５に到達したところ
で、掘削機１１を鋼管パイプ７から取外すと、地山２内
には、新たに鋼管パイプ７からなるパイプ支保工６が敷
設されたこととなる。なお、掘削機１１の掘進に際して
は。

掘削機１１にも鋼管パイプ７と同様のガイドフックを装
着して、既設の隣接するパイプ支保工６のガイド管７ｂ
を掘進の際のガイトレールとして使用することも当然可
能であり、更に、第２図に示すように、既設のパイプ支
保工６のガイド管７ｂ内に牽引ワイヤ１２を通し、先端
を掘削機１１又は鋼管パイプ７のガイドフック７３など
に接続し、他端を先進坑５内に設置されたウィンチで牽
引して、掘削機１１の掘削動作を支援するように構成す
ることも可能である。

こうして、１本のパイプ支保工６が敷設されたところで
、更に、今回敷設したパイプ支保工６の第２図上方に掘
削機１１により新たなパイプ支保工６を敷設してゆく。

所定本数の支保工６が敷設されたところで、第８図に示
すように新たに敷設された支保工６の下部に側壁コンク
リート１３．１３を打設し、支保工の構築を完了させる
。なお、この際、周囲の地山２を補強するために、敷設
の完了したパイプ支保工６の内部から周囲の地山２に地
盤改良剤などを注入して地山２を補強することも可能で
あり、更にはｍ管パイプ７内にコンクリートを充填した
り補強部材を設置して支保工６自体の強度を向上させる
ことも可能である。

こうして、地山２を支持するパイプ支保工６が側壁コン
クリート１３と共に構築されたところで、第８図に示す
ように、パイプ支保工６下部の地山２の掘削を、第２図
下方の切羽１ａ側から重機などを用いて行なうが、この
際、地山２は既にパイプ支保工６により支持されている
ので、支保工６内部の地山を重機などを用いて大掛かり
に掘削したとしても、地山２が変形したりトンネルが落
盤するような事態が生じるようなことはなく、円滑かつ
迅速にトンネル１掘削することが出来る。

また、トンネル１の掘削と並行して、先進坑３゜５側で
は引き続き、前述の掘削機１１を用いた新たなパイプ支
保工６の敷設動作が地山２に対して行なわれ、トンネル
１の切羽１ａ側からの掘削動作と先進坑３．５側からの
支保工の敷設動作が同時並行的に、効率良く行なわれる
。パイプ支保工６の構築された部位に対応した切羽１ａ
の掘削が完了したところで、第９図に示すように、側壁
コンクリート１３．１３を接続する形でインバート１６
を構築し、当該部分のトンネルの構築を完了する。

なお、上述の実施例は、パイプ支保工６を、第４図に示
すように、隣接する支保工６同士を間隔を置くことなく
、相互に接触した状態で敷設した場合について述べたが
、地山２の状態などに応じて、第５図に示すように、ト
ンネル掘削方向に所定の間隔Ｌ２を形成する形で敷設す
るように構成することも当然可能である。なお、この場
合には隣接する支保工６．６間の地山２の崩壊を防止す
るために、必要に応じて地盤改良剤１５などを注入して
周囲地山２を補強するようにする。

なお、上述の実施例は、パイプ支保工６を。

第２図に示すように、トンネルの掘削方向（矢印六方向
）に対して直角な方向、即ちトンネル断面方向に平行に
敷設した場合について述べたが、パイプ支保工６の敷設
方向は、トンネルの断面方向に平行な方向に限らず１例
えば第１０図に示すように、トンネル断面方向に対して
角度θだけ傾けた形で敷設することも可能である。こう
した方法を用いると、パイプ支保工６の敷設に際して、
掘削機１１の発進位置を図中左端の切羽１８部分から図
中斜め上方に向けて行なうことが可能となるので、先進
坑５を、掘削機１１が発進した切羽１８部分の反対側、
即ち掘削機１１が到達する側の、第１０図右側だけに設
ければよいので、極めて経済的な施工が可能となる。

また、先進坑を、上記した他に、例えば、第１１図に示
すように、トンネル１の両側及び上部に掘削しておき、
パイプ支保工６を先進坑３．１７間及び１７．５間に敷
設するようにすると、度に掘削機１１により掘削する距
離が短くなるので、掘削機１１によるパイプ支保工６の
敷設作業を容易かつ高精度に行なうことが出来る。

更に、上述の実施例は１本発明をトンネルの掘削に適用
した場合について述べたが、本発明はトンネルの掘削に
限らず、地山中に大断面の空間を掘削する必要の有る全
ての場合に適用が可能であり、地下鉄の駅部の構築、地
下空間の構築など各種の場合に施工が可能である。

また、パイプ支保工６を構成する鋼管パイプ７は断面が
円形のほかに、四角形など任意の形状のものが使用可能
である。

（ｇ）０発明の詳細な説明したように本発明によれば、地山を掘削してトン
ネルなどの掘削空間を構築する際に、２本の先進坑３．
５を、掘削すべきトンネル１などの掘削空間に沿って両
側に構築し、それら先進坑３．５間を接続する形で地山
２中にアーチ状にパイプ支保工６を掘削空間断面に沿う
形で複数個敷設し、それら敷設されたパイプ支保工６の
下部の地山２を掘削して掘削空間を形成するようにして
構成したので、地山２は、その掘削時には既にパイプ支
保工６により支持された状態となっているので、重機に
よる掘削を行なっても落盤などの危険性がなく、効率よ
く掘削作業を行なうことが出来る。また、パイプ支保工
６の敷設作業は先進坑３．５側で、地山の掘削作業は切
羽側で行なわれるので、従来、交互に行なわれてきた。

切羽の掘削作業と支保工の構築作業を、同時並行的に行
なうことが可能となり、掘削空間の構築を効率よく行な
うことが出来る。

更に、地山を掘削してトンネルなどの掘削空間を構築す
る際に、１本の先進状５を、掘削すべきトンネル１など
の掘削空間に沿って構築し、前記先進状５の反対側の切
羽１８部分から地山中に、前記掘削空間の掘削方向に対
して斜めに前記先進状５に向けて、アーチ状にパイプ支
保工６を掘削空間断面に沿う形で複数個敷設し、それら
敷設されたパイプ支保工６の下部の地山２を掘削して掘
削空間を形成するようにして構成すると、上記した効果
に加えて１本の先進状５により掘削空間の掘削が可能と
なり、極めて経済的な施工が可能となる。

また、地山を掘削して掘削空間を構築する際に、３本の
先進状３．５．１７を、掘削すべき掘削空間に沿って両
側及び上部に構築し、そわら先進状３．１７及び１７．
５間を接続する形で地山中にアーチ状にパイプ支保工６
を掘削空間断面に沿う形で複数個敷設し、そわら敷設さ
れたパイプ支保工の下部の地山２を掘削して掘削空間を
形成するようにして構成すると、掘削機１１により一度
に掘削する距離を短くすることが出来るので、パイプ支
保工６を精度よく容易に敷設することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が適用されたトンネル掘削現
場の断面図、第２図は第１図の平面図。第３図は第２図のパイプ支保工部の拡大図、第４図は第
１回のＩＶ−ＩＶ線による断面図、第５図はパイプ支保
工の別の施工例を示す断面図。第６図乃至第９図は本発明を用いたトンネルの掘削方法
の一例を示す図。第１０図は本発明の別の実施例が適用されたトンネルの
掘削現場の平面図。第１１図は本発明の別の実施例が適用されたトンネルの
掘削現場の断面図である。第４図１・・・・・・掘削空間（トンネル）１ａ・・・・・・切羽２・・・・地山３．５．１７・・・・・・先進状６・・・・パイプ支保工第５図呂願人　　　　　三井建設株式会社代理人　　弁理士　　相１）　伸二第６図Ｕ）禰トーーーー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、地山を掘削して掘削空間を構築する際に、２本
の先進坑を、掘削すべき掘削空間に沿って両側に構築し
、それら先進坑間を接続する形で地山中にアーチ状にパイ
プ支保工を掘削空間断面に沿う形で複数個敷設し、それら敷設されたパイプ支保工の下部の地山を掘削して
掘削空間を形成するようにして構成した掘削空間の構築
方法。
（２）、地山を掘削して掘削空間を構築する際に、１本
の先進坑を、掘削すべき掘削空間に沿って構築し、前記先進坑の反対側の切羽部分から地山中に、前記掘削
空間の掘削方向に対して斜めに前記先進坑に向けて、ア
ーチ状にパイプ支保工を掘削空間断面に沿う形で複数個
敷設し、それら敷設されたパイプ支保工の下部の地山を掘削して
掘削空間を形成するようにして構成した掘削空間の構築
方法。
（３）、地山を掘削して掘削空間を構築する際に、３本
の先進坑を、掘削すべき掘削空間に沿って両側及び上部
に構築し、それら先進坑間を接続する形で地山中にアーチ状にパイ
プ支保工を掘削空間断面に沿う形で複数個敷設し、それら敷設されたパイプ支保工の下部の地山を掘削して
掘削空間を形成するようにして構成した掘削空間の構築
方法。