(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設トンネルの側部に新設トンネルを斜めに合流させる場合の施工方法であって、
次の（ａ）〜（ｆ）の手順で施工することを特徴とするトンネル合流部の施工方法。
（ａ）新設トンネルが既設トンネルに合流する区間の手前まで新設トンネルを掘進した後、前記合流区間の開始領域で、所定ピッチずつ、新設トンネルの上半を掘削すると共に、その掘削面に本設の鋼製支保工を建込む。その際、既設トンネル側の未掘削域の掘削面を安定化処理すると共に、鋼製支保工の端部を仮支持する。
（ｂ）前記（ａ）の掘削が終了したら、開始領域における新設トンネルと既設トンネル間の未掘削域を新設トンネル側から切り上がり掘削し、掘削面に一次吹付けコンクリートを吹付けた後、既設トンネルの覆工コンクリートを解体・撤去する。また、新設側鋼製支保工の端部の当たる周辺地山を改良強化し、前記（ａ）の鋼製支保工に延長して鋼製支保工を建込み、二次吹付けコンクリートを吹付けて、本設支保構造体を完成する。
（ｃ）前記（ｂ）の作業を所定ピッチずつトンネル進行方向に進めることで、合流区間の開始領域の全体の切り拡げを行う。
（ｄ）前記（ｃ）の作業が終了したら、前記開始領域以降の領域について、開始領域側から、所定ピッチずつ合流区間の終端まで施工する。この段階では、既設トンネル側の上半を含めて、新設トンネルの上半を掘削し、掘削面に一次吹付けコンクリートを吹付けた後、既設トンネルの覆工コンクリートを解体・撤去する。また、新設側鋼製支保工の端部の当たる周辺地山を改良強化し、鋼製支保工を建込み、二次吹付けコンクリートを吹付けて本設支保構造体を完成する。
（ｅ）前記（ｄ）の作業が終了したら、合流区間の全域について、トンネル進行方向に所定ピッチずつ、トンネル下半掘削を行い、鋼製支保工を建込み、吹付けコンクリートを吹付けて、本設支保構造体を完成する。
（ｆ）前記（ｅ）の作業が終了したら、合流区間全域について、全断面スライドセントルを利用して変断面覆工コンクリートを打設する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設トンネルに新設トンネルを接続する場合のトンネル合流部の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既設トンネルに新設トンネルを接続するトンネル合流部の工事は、次に示すような施工手順で計画されている。
まず、図１０に示すように、新設トンネル２が既設トンネル１に合流する区間全体をＬとし、新設トンネルの施工進行方向（矢印Ｆ）を基準にして前半部分ＬＦと後半部分ＬＢに分ける。そして、前半部分ＬＦの（ア）の領域を、仮支保により新設トンネル２の断面で先行掘削する。
【０００３】
次に、前半部分ＬＦの既設トンネル１側の（イ）の未掘削域を、施工起点側に向かって仮支保を撒去しながら掘削し、本設支保を施工する。その後、既設トンネル１の覆工コンクリートを部分解体、撤去しつつ、既設トンネル天端部での本設支保を施工する。
【０００４】
前半部分ＬＦの施工を完了したら、後半部分ＬＢの（ウ）の領域をトンネル進行方法に向かって掘削する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この施工方法では、合流区間Ｌの前半部分ＬＦの施工時に、（ア）領域を仮支保で先行掘削し、この仮支保を撤去しながら（イ）領域を掘削して、本設支保を設置するという二段階掘削となる。従って、合流部トンネルの前半部分ＬＦの（イ）の天端部を二度にわたって掘削すること、本設支保構造体の完成時期が大幅に遅れることになり、トンネルの安定に悪影響を及ぼすことが懸念された。また、（イ）領域の掘削は、トンネル施工起点側に向かって施工を進めることになるから、安全上余り好ましくないという問題もあった。さらに、仮支保の使用量が多く、資材料費が高くなるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、トンネル構造及びその周辺地山の安定と、安全の確保と、資材費の低減を図ることのできるトンネル合流部の施工方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、既設トンネルの側部に新設トンネルを斜めに合流させる場合に、次の（ａ）〜（ｆ）の手順で施工することを特徴とする。
【０００８】
（ａ）新設トンネルが既設トンネルに合流する区間の手前まで新設トンネルを掘進した後、前記合流区間の開始領域で、所定ピッチずつ、新設トンネルの上半を掘削すると共に、その掘削面に本設の鋼製支保工を建込む。その際、既設トンネル側の未掘削域の掘削面を安定化処理すると共に、鋼製支保工の端部を仮支持する。
【０００９】
（ｂ）前記（ａ）の掘削が終了したら、開始領域における新設トンネルと既設トンネル間の未掘削域を新設トンネル側から切り上がり掘削し、掘削面に一次吹付けコンクリートを吹付けた後、既設トンネルの覆工コンクリートを解体・撤去する。また、新設側鋼製支保工の端部の当たる周辺地山を改良強化し、前記（ａ）の鋼製支保工に延長して鋼製支保工を建込み、二次吹付けコンクリートを吹付けて、本設支保構造体を完成する。
【００１０】
（ｃ）前記（ｂ）の作業を所定ピッチずつトンネル進行方向に進めることで、合流区間の開始領域の全体の切り拡げを行う。
【００１１】
（ｄ）前記（ｃ）の作業が終了したら、前記開始領域以降の領域について、開始領域側から、所定ピッチずつ合流区間の終端まで施工する。この段階では、既設トンネル側の上半を含めて、新設トンネルの上半を掘削し、掘削面に一次吹付けコンクリートを吹付けた後、既設トンネルの覆工コンクリートを解体・撤去する。また、新設側鋼製支保工の端部の当たる周辺地山を改良強化し、鋼製支保工を建込み、二次吹付けコンクリートを吹付けて本設支保構造体を完成する。
【００１２】
（ｅ）前記（ｄ）の作業が終了したら、合流区間の全域について、トンネル進行方向に所定ピッチずつ、トンネル下半掘削を行い、鋼製支保工を建込み、吹付けコンクリートを吹付けて、本設支保構造体を完成する。
【００１３】
（ｆ）前記（ｅ）の作業が終了したら、合流区間全域について、全断面スライドセントルを利用して変断面覆工コンクリートを打設する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の施工手順を図１〜図９を参照して説明する。なお、説明の便宜上、工事内容自体に符号を付ける場合もある。
（１）図１参照。まず、既設トンネル１の覆工コンクリートの背面に空隙充填工、及び補強ロックボルト工１１を実施し、既設トンネル坑内にプロテクタ１０を組立・搬入・設置する。
【００１５】
（２）図２参照。新設トンネル２が既設トンネル１に合流する区間Ｌの手前まで新設トンネル２を掘進する。
【００１６】
（３）図３参照。合流区間の開始領域ＬＳで、所定ピッチ（例えば１ｍピッチ）ずつ、新設トンネル２の上半を掘削すると共に、その掘削面に本設の鋼製支保工２０を建込む。その際、新設トンネル２側の掘削面には、吹付けコンクリート工、ロックボルト工２１を実施する。また、既設トンネル１側の未掘削域Ｍの掘削面２２を安定化処理する。安定化処理としては、吹付けコンクリート工とファイバーボルト工２３を実施する。また、鋼製支保工２０の端部を仮支柱２４で支持する。
【００１７】
（４）図４参照。開始領域ＬＳにおける新設トンネル２と既設トンネル１間の未掘削域Ｍ（図３参照）を新設トンネル２側から切り上がり掘削する。その際、後で既設トンネル２側に本設支保構造体を施工するため、開始領域ＬＳにおいて新設トンネル２の底盤部を一度埋め戻し、仮支柱２４を取り外した後に、トンネル軸に直交する方向に切り上がり掘削する。そして、掘削面に一次吹付けコンクリート工を実施した後、既設トンネル１の覆工コンクリート２５（図３参照）を不要部分のみ解体・撤去する。また、新設側鋼製支保工２７の端部２７ａの当たる周辺地山を吹付けコンクリート等で改良強化し、図３までの鋼製支保工２０に延長して鋼製支保工２７を建込み、二次吹付けコンクリートを吹付け、ロックボルト工２８を実施して、本設支保構造体を完成する。図３、図４の作業内容を図９に拡大して示す。図において、３０は大口径長尺のロックボルトである。
【００１８】
（５）図５参照。仮支柱を撤去しながら、図４での作業を所定ピッチ（例えば１ｍピッチ）ずつ、トンネル進行方向に進めることで、開始領域ＬＳの全体の切り拡げを行う。
【００１９】
（６）図６参照。開始領域ＬＳ以降の後半領域（図中斜線部）ＬＥについて、開始領域ＬＳ側から、所定ピッチ（例えば１ｍピッチ）ずつ合流区間の終端まで施工する。この段階では、既設トンネル１側の上半を含めて、新設トンネル２の上半を掘削し、掘削面に一次吹付けコンクリート工を実施した後、既設トンネル１の覆工コンクリートを解体・撤去する。また、新設側鋼製支保工２７の端部の当たる周辺地山を吹付けコンクリート等により改良強化し、鋼製支保工２７を建込み、二次吹付けコンクリート工、ロックボルト工２８を実施して、本設支保構造体を完成する。
【００２０】
（７）図７参照。合流区間の全域（斜線部）について、トンネル進行方向に所定ピッチ（例えば１ｍピッチ）ずつ、トンネル下半掘削を行い、鋼製支保工３２を建込み、吹付けコンクリート工、ロックボルト工を実施して、本設支保構造体を完成する。
【００２１】
（８）図８参照。（７）の作業が終了したら、合流区間全域について、全断面スライドセントルを利用して変断面覆工コンクリート４０を打設する。以上により、トンネル合流部の施工を終了する。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トンネル進行方向に掘削しながら、本設支保構造体を早期に掘進ピッチ単位で施工できるので、トンネル構造とその周辺地山の確実な安定が図れる上、安全が確保できる。また、仮支保の使用量が少ないので、資材費が少なくてすむ。また、切羽の進行方向が一方向であるから、トンネルの計測管理が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態の施工方法の工程説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２】  図１の次の工程の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】  図２の次の工程の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】  図３の次の工程の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】  図４の次の工程の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６】  図５の次の工程の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】  図６の次の工程の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図８】  図７の次の工程の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図９】  図３の工程の説明に用いる拡大断面図である。
【図１０】  従来の施工方法の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【符号の説明】
Ｌ  合流区間
ＬＳ  開始領域
Ｍ  未掘削域
１  既設トンネル
２  新設トンネル
２０、２７、３２  鋼製支保工
２５  既設トンネルの覆工コンクリート
４０  変断面覆工コンクリート
【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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【図１０】
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