(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬岩を発破あるいは機械式掘削機によりトンネル掘削し、
掘削され浮石が処理されたトンネル壁面に覆工コンクリートを打設してトンネルを構築していくに際して、
可撓性を有し、かつ、トンネル壁面の両側面の高さ方向中間部から上面に沿って延在させた状態で小石の落下を防止するに足る引張強度、剪断強度を有する合成樹脂製の網状の補強体を用意し、
トンネル壁面の両側面の高さ方向中間部から上面にわたり前記補強体を延在させ、かつ、補強体にトンネルの壁面の円周方向に沿った方向に軸力を与えてトンネル壁面を前記補強体により押え付け、
前記覆工コンクリートをこの網状補強体の上から打設するようにした、
ことを特徴とするトンネル構築方法。
【請求項２】
硬岩を発破あるいは機械式掘削機によりトンネル掘削し、
掘削され浮石が処理されたトンネル壁面に覆工コンクリートを打設してトンネルを構築していくに際して、
可撓性を有し、かつ、トンネル壁面の両側面の高さ方向中間部から上面に沿って延在させた状態で小石の落下を防止するに足る引張強度、剪断強度を有する合成樹脂製の棒状あるいは板状の補強体を用意し、
トンネル壁面の両側面の高さ方向中間部から上面にわたり前記補強体を延在させかつ、補強体にトンネルの壁面の円周方向に沿った方向に軸力を与えてトンネル壁面を前記補強体により押え付け、
前記覆工コンクリートをこの補強体の上から打設するようにした、
ことを特徴とするトンネル構築方法。
【請求項３】
前記補強体はトンネル壁面の両側面の高さ方向中間部においてトンネル壁面に固定されている請求項１または２記載のトンネル構築方法。
【請求項４】
前記補強体は、トンネルの長手方向に間隔をおいてトンネル壁面に取り付けられる請求項１または２記載のトンネル構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は山岳トンネル工法等で硬岩をトンネル掘削する際に好適なトンネル構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルを山岳トンネル工法で掘削する手順は次の通りである。
１．発破あるいは機械式掘削機によりトンネル掘削を行う。
２．ピック等によりトンネル壁面の浮石を処理する。
３．Ｈ型鋼等をトンネル形状に合わせて曲げた鋼製支保工をトンネル壁面に建て込む。
４．トンネル壁面にコンクリートを所定の厚さ吹き付ける。
５．吹き付けたコンクリート面を貫通させてロックボルトを打設する。
６．覆工コンクリートを打設する。
通常は、上記の１〜５の手順をトンネル進行の１．５ｍ以内毎に繰り返し、後続して６の作業を行う。
そして、このような従来の工法は、ある程度、標準化されていると取られがちである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の工法では、工程数が多くトンネル工事の進行を早めることができない問題があった。
また、硬岩のトンネル工事では上記の３から５の作業が不必要な場合があり、従来の標準化された手順では不経済となる問題があった。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、トンネル工事の進行を早めることができ、また、作業時間を短縮し、コストダウンを図れるトンネル構築方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、硬岩を発破あるいは機械式掘削機によりトンネル掘削し、掘削され浮石が処理されたトンネル壁面に覆工コンクリートを打設してトンネルを構築していくに際して、可撓性を有し、かつ、トンネル壁面の両側面の高さ方向中間部から上面に沿って延在させた状態で小石の落下を防止するに足る引張強度、剪断強度を有する合成樹脂製の網状の補強体を用意し、トンネル壁面の両側面の高さ方向中間部から上面にわたり前記補強体を延在させ、かつ、補強体にトンネルの壁面の円周方向に沿った方向に軸力を与えてトンネル壁面を前記補強体により押え付け、前記覆工コンクリートをこの網状補強体の上から打設するようにしたことを特徴とする。
【０００５】
また、本発明は、硬岩を発破あるいは機械式掘削機によりトンネル掘削し、掘削され浮石が処理されたトンネル壁面に覆工コンクリートを打設してトンネルを構築していくに際して、可撓性を有し、かつ、トンネル壁面の両側面の高さ方向中間部から上面に沿って延在させた状態で小石の落下を防止するに足る引張強度、剪断強度を有する合成樹脂製の棒状あるいは板状の補強体を用意し、トンネル壁面の両側面の高さ方向中間部から上面にわたり前記補強体を延在させかつ、補強体にトンネルの壁面の円周方向に沿った方向に軸力を与えてトンネル壁面を前記補強体により押え付け、前記覆工コンクリートをこの補強体の上から打設するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、前記補強体がトンネル壁面の両側面の高さ方向中間部においてトンネル壁面に固定されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記補強体が、トンネルの長手方向に間隔をおいてトンネル壁面に取り付けられることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、従来の浮石処理後に、トンネル壁面を、軸力が与えられた補強体で押え付ける。
すなわち、硬岩のトンネル工事では、トンネル掘削後に落下する浮石は小さいものが多く、軸力が与えられた補強体でトンネル壁面を押えつけることで小石の落下を十分に防げる。
従って、トンネル壁面に、軸力を与えて補強体を取り付けるという簡単な作業により、従来の３〜４、あるいは、３〜５の作業手順を省くことが可能となり、トンネルの進行を早め、作業時間の短縮化、コストダウンを図れる。
補強体の形状としては、網状、棒状、板状のもの等が使用でき、これらを組み合わせて使用することもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図１はトンネルの断面図を示す。
２は硬岩を発破や機械式掘削機により掘削したトンネル、４はその壁面を示し、トンネル壁面４はピック等により浮石の処理がなされている。
６は網状補強体で、網状補強体６は、例えば、幅が３００〜５００mmで、トンネル壁面４の両側面４Ａ、４Ａ’の高さ方向中間部から上面４Ｂにわたって延在する長さを有し、現場において、ロール状に巻かれたものから切断して使用してもよいし、予め所定の長さに切断されたものをトンネル２内に搬入してもよい。
【０００９】
網状補強体６は合成樹脂製で、可撓性を有し、かつ、トンネル壁面４の両側面４Ａ、４Ａ’の高さ方向中間部から上面４Ｂに沿って延在させた状態で小石の落下を防止するに足る引張強度、剪断強度で形成されている。
網状補強体６は、図２（Ａ）、（Ｂ）で示すように、格子状に配設されたフレーム部分６１０と、そのフレーム部分６１０の間に形成された矩形状の空間部６１２とで構成され、空間部６１２の上下方向の寸法が例えば２８mmで、左右方向の寸法が例えば４０mmあるいは３３mmである。
また、網状補強体６は、図２（Ｃ）で示すように、フレーム部分６２０と、フレーム部分６２０に形成された長孔状の空間部６２２とで構成され、空間部６２２の上下方向の寸法が例えば２２mmで、左右方向の寸法が例えば１６６mmである。
このような網状補強体６として、例えば、三井石化産資株式会社の商品名「テンサー」や、前田工繊株式会社の商品名「アデム」などを用いることができる。
【００１０】
網状補強体６をトンネル壁面４に取り付けるには、トンネル壁面４の両側面４Ａ、４Ａ’のうちの一方の側面４Ａの中間部において、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、埋込ボルト８、押え板１０、ナット１２により網状補強体６の一端を固定する。
次に、人力により網状補強体６を一方の側面４Ａの上部、上面４Ｂ、他方の側面４Ａ’に沿って延在させ、網状補強体６の他端を他方の側面４Ａ’の中間部に位置させる。
次に、他方の側面４Ａ’の中間部において、図４に示すように、網状補強体６の他端からトンネル壁面４に沿わせつつ一端側に向けて軸力Ｆを与える。すなわち、他方の側面４Ａ’の中間部において網状補強体６の他端を上方に送り込む。
【００１１】
これにより、網状補強体６は可撓性を有していることから、図５、図６に想像線で示すように、網状補強体６はトンネル壁面４の凹部４１０内に侵入し、トンネル壁面４の凹凸に対応して変形し、これによりトンネル壁面４は網状補強体６により押え付けられる。
そして、前記と同様に、他方の側面４Ａ’の中間部において、埋込ボルト、押え板、ナットにより網状補強体６の一端を固定する。あるいは、トンネル壁面４に打ち込んだ釘１４等に網状補強体６の一端の空間部６１２（６２２）を掛止させて固定する。
【００１２】
尚、網状補強体６は、可撓性を有し、小石の落下を防止するに足る引張強度、剪断強度で形成されてことからある程度の剛性を有し、網状補強体６をトンネル壁面４に沿わせることで上方に凸の湾曲状になり、上方に凸の湾曲状になるように付勢されるので、この状態で網状補強体６に軸力Ｆを与えると、網状補強体６はトンネル壁面４の凹凸に対応して変形し、トンネル壁面４を押え付けることになる。
また、他方の側面４Ａ’の中間部において、網状補強体６に軸力Ｆを与える作業、すなわち、網状補強体６の他端を上方に送り込む作業は、例えば、図７に示すように、トンネル２の底面に設置した基台２０に支持された送り込み装置２２により自動的に送り込むようにしてもよい。
この場合、送り込み装置２２は、網状補強体６の空間部６１２（６２２）に掛止可能な多数の突起を備えるローラ２４と、このローラ２４を回転させる駆動手段等により構成することができる。
【００１３】
そして、このような網状補強体６の取付け作業を、トンネル２の長手方向に沿って複数回行う。
この場合、地山の性状に応じて、複数の網状補強体６を隙間を開けることなくトンネル２の長手方向に並べてもよいし、あるいは、トンネル２の長手方向に間隔をおいて取り付けるようにしてもよい。
次に、トンネル壁面４が網状補強体６により押え付けられ、１．５ｍ程度進行したならば、次ぎに、網状補強体６で押えつけられたトンネル壁面４の内側に、コンクリート型枠を組み込み、網状補強体６とコンクリート型枠の間にコンクリートを打設し、網状補強体６の上に覆工コンクリートを形成する。
そして、このような作業を繰り返してトンネル２を構築していく。
【００１４】
硬岩のトンネル工事では、トンネル掘削後に落下する浮石は小さいものが多く、トンネル２の崩壊は、これら小さな石の落下が契機となる。
このような小さな石の落下を防止する力は小さい力で足り、網状補強体６による押え付けにより小石の落下が十分に防げる。
従って、本発明によれば、網状補強体６をトンネル壁面４に取り付けるという簡単な作業により、従来の３〜４、あるいは、３〜５の作業手順、すなわち、鋼製支保工の建て込み作業や、コンクリートの吹き付け作業、ロックボルトの打設作業を省き、トンネル工事の進行を早め、また、作業時間の短縮化、コストダウンを図ることが可能となり、特に、硬岩のトンネル工事に好適である。
【００１５】
尚、実施例では、網状補強体６の場合について説明した、網状補強体６と同じ材料から、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように断面が円状や矩形状の棒状を呈する補強体６Ａや、図８（Ｃ）に示すように断面が板状の補強体６Ｂの場合も、地山の性状によっては使用可能である。
このような棒状補強体６Ａや板状補強体６Ｂによっても、網状補強体６と同様に、軸力Ｆが与えられた補強体６Ａ、６Ｂによる押え付けにより小石の落下が十分に防げ、補強体６Ａ、６Ｂをトンネル壁面４に取り付けるという簡単な作業により、従来の３〜４、あるいは、３〜５の作業手順、すなわち、鋼製支保工の建て込み作業や、コンクリートの吹き付け作業、ロックボルトの打設作業を省き、トンネル工事の進行を早め、また、作業時間の短縮化、コストダウンを図ることが可能となる。
また、図９に示すように、網状補強体６、棒状補強体６Ａ、板状補強体６Ｂを組み合わせて使用する等任意である。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明は、硬岩を発破あるいは機械式掘削機によりトンネル掘削し、掘削され浮石が処理されたトンネル壁面に覆工コンクリートを打設してトンネルを構築していくに際して、可撓性を有し、かつ、トンネル壁面の両側面の高さ方向中間部から上面に沿って延在させた状態で小石の落下を防止するに足る引張強度、剪断強度を有する合成樹脂製の網状、あるいは棒状、あるいは板状の補強体を用意し、トンネル壁面の両側面の高さ方向中間部から上面にわたり前記補強体を延在させ、かつ、補強体にトンネルの壁面の円周方向に沿った方向に軸力を与えてトンネル壁面を前記補強体により押え付け、前記覆工コンクリートをこの網状補強体の上から打設するようにした。
そのため、硬岩のトンネル工事において、トンネル壁面に、軸力を与えて補強体を取り付けるという簡単な作業により、鋼製支保工の建て込み作業や、コンクリートの吹き付け作業、ロックボルトの打設作業を省き、トンネル工事の進行を早め、また、作業時間を短縮し、コストダウンを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トンネルの断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は網状補強体の説明図である。
【図３】網状補強体の固定作業の説明図で、（Ａ）はトンネル壁面及び網状補強体をトンネル内側から見た図、（Ｂ）は断面図である。
【図４】網状補強体を上方に送り込む作業の説明図である。
【図５】軸力が与えられた場合の網状補強体の変形の説明図である。
【図６】図５の一部拡大図である。
【図７】網状補強体を上方に送り込む装置の説明図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は補強体の他の形状の説明図である。
【図９】各種の補強体を組み合わせて使用した説明図である。
【符号の説明】
４  トンネル壁面
６  網状補強体
８  埋込ボルト
１０  押さえ板
１２  ナット
１４  釘
６Ａ、６Ｂ  補強体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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