(57)【要約】【課題】本線トンネルに対する分岐線トンネルを短期間で形成し工期短縮を図ること。【解決手段】分岐線トンネル３を有する本線トンネル１を設けるにあたり、先に分岐線トンネル３をシールド工法で形成後、分岐線トンネル３と本線トンネル１との交差予定箇所２００を本線トンネル専用のシールドマシーン５０で貫通し、本線トンネル１を設ける。【選択図】図１
2006002460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐線トンネルを有する本線トンネルを設けるにあたり、先に分岐線トンネルをシールド工法で形成後、分岐線トンネルと本線トンネルとの交差予定箇所を本線トンネル専用のシールドマシーンで貫通して本線トンネルを設けるトンネル形成方法。
【請求項２】
前記本線トンネルは上り・下り線を含み、前記分岐線トンネルを、前記上り線に対して分岐させ、前記下り線に対して合流させることを特徴とする請求項１に記載のトンネル形成方法。
【請求項３】
前記分岐線トンネルを前記本線トンネルとの交差部分で折り返し形状に形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトンネル形成方法。
【請求項４】
前記本線トンネルは上り・下り線を含み、前記分岐線トンネルを、前記上り・下り線に対して共に分岐させることを特徴とする請求項１に記載のトンネル形成方法。
【請求項５】
前記本線トンネルと前記分岐線トンネルとを斜めに交差させることを特徴とする請求項４に記載のトンネル形成方法。
【請求項６】
シールドマシーンによる切削が可能な材料で形成されたセグメントを用いて、前記分岐線トンネルのうち少なくとも前記交差部分を施工し、施工後当該交差部分をコンクリートで充填することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のトンネル形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路用や鉄道用の本線トンネルに対して分岐線トンネルを合流または分岐させるトンネル形成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば道路用の本線トンネルに対して分岐するランプウェイトンネル等の分岐線トンネルを形成する技術として、地上において直接土砂を掘削し、管やセグメントを埋めていく開削工法が周知である。しかしながら、沿道の環境から開削工法が採用できない場合が少なくない。
【０００３】
そこで、開削工法が採用できない場合、シールドマシンにより地中を掘り進み、その後方でセグメントを組み立ててトンネルを施工するシールド工法を採用することが、近年一般的になりつつある。ところでこれまでは、シールド工法で本線トンネルを構築後、本線トンネルに用いたシールドマシーンとは別のシールドマシーンを用いて本線トンネルの内側から外側に向けて分岐線トンネルを掘削することが提案されている。また、その場合、これに先立って、分岐線トンネル用のシールドマシーンは狭い本線トンネル内で組み立ててる必要がある。トンネル内は限られたスペースであり、よって作業性が悪く組み立てに時間が掛かり、工期短縮化の妨げとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような実情に鑑みて為されたものであり、その解決しようとする課題は、これまでよりも工期を短縮することができるトンネル形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記した課題を解決するために、本発明のトンネル形成方法は以下の手段を採用した。
【０００６】
すなわち本発明のトンネル形成方法は、分岐線トンネルが形成される本線トンネルを設けるにあたり、先に分岐線トンネルをシールド工法で形成後、分岐線トンネルと本線トンネルとの交差予定箇所を本線トンネル専用のシールドマシーンで貫通し、本線トンネルを設けるというものである。
【０００７】
本発明によれば、本線トンネルよりも先に分岐線トンネルを形成するが、分岐線トンネルの形成にあたり、分岐線トンネル形成用のシールドマシーンを予め地上にて組み立てておき、地上を起点としてそこから掘削し分岐線トンネルを形成することができる。
【発明の効果】
【０００８】
よって、本発明によれば、狭いトンネル内で、分岐線トンネル用のシールドマシーンを組み立てる必要がない分、工期を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態（以下、実施形態）を添付した図面を参照して説明する。
【００１０】
本実施形態を地下に敷設される自動車専用道路に適用する場合として例示する。
【００１１】
図１は、地中内における工事中の自動車専用道路Ｉの一部区間の概略平面図である。この自動車専用道路は、本線トンネル１と、分岐線トンネル３とを有し、本線トンネル１は
上り車線（）１１および下り車線１２を有する。図示する矢印は車の走行方向を示す。また図２は図１の側面図である。また図３及び図４は共に図１の断面図であり、図３は図１のＡ−Ａ線の図４は図１のＢ−Ｂ線の断面図である。
【００１２】
図１において、直線状に延びている本線トンネル１に対し、分岐線トンネル３は、Ｕの字を横倒しにしたごとき形態をしている。また、分岐線トンネル３は、本線トンネル１をその両側から挟み込むような形態となっている。分岐線トンネル３のうち、本線トンネル１の上り車線１１に対して分岐するランプウェイトンネルおよび下り車線１２に対して合流するランプウェイトンネルをそれぞれ符号３１および３２で示す。
【００１３】
このような分岐線トンネル３を有する本線トンネル１を敷設するには、本線トンネル１よりも先に分岐線トンネル３を敷設する。分岐線トンネル３の敷設にはシールド工法を用いるが、図１からわかるように、地上において、符号３００で示す立坑および開削区間を本線トンネル１の両側に設け、一方の立坑および開削区間３００を起点にして、そこから本線トンネル１と分岐線トンネル３とが交差する交差予定箇所２００を経由した後、他方の立坑および開削区間３００に到るまで、分岐線トンネル用のシールドマシーン４０を一気に折返し運転させる。
【００１４】
シールドマシーン４０は、地上にて予め組み立てておいたものである。分岐線トンネル３の形成後、本線トンネル専用のシールドマシーン５０，５０で本線トンネル１の上り・下り線１１及び１２を掘削する。また、分岐線トンネル３と本線トンネル１との交差予定箇所２００を本線トンネル専用のシールドマシーン５０で貫通する。
【００１５】
交差予定箇所２００を本線トンネル専用のシールドマシーン５０で掘削するにあたり、交差予定箇所２００内をコンクリートで充填しておく。当該コンクリートは、発泡剤を用いたコンクリートであってもよいし、焼成粘土のような人工骨材、火山礫およびその加工品等を用いて比較的切削を容易にできるようにしたものでもよい。なお、交差予定箇所２００は、Ｕ字形の分岐線トンネル３の折返し部分であり、符号２００を折返し部分を示唆する符号として適用する場合がある。
【００１６】
また、分岐線トンネル３のセグメントは、本線トンネル用のシールドマシーン５０による分岐線トンネル３の切削が可能なように、カーボン繊維，ガラス繊維，アラミド繊維またはビニロンのうちのいずれかを樹脂に含浸してなる棒状，板状，Ｌ形，Ｔ形，溝形，円筒，角筒等の成形材またはその短いファイバまたはスチールファイバを用いて補強したコンクリート構造のセグメントを利用する。また、交差予定箇所２００はコンクリートで充填し中実にしてある。よって、交差予定箇所２００は、これを構成するセグメントが中実状態であるからその周囲の地盤と比較して強度上遜色ない。よって、本線トンネル専用のシールドマシーン５０で既設の分岐線トンネル３の折返し部分である交差予定箇所２００内を掘削しても分岐線トンネル３に極度の集中応力が生じることはない。このため、交差予定箇所２００の掘削をシールドマシーン５０による他の地盤の掘削と同様に実行でき、両者は均質化する。
【００１７】
本実施形態によれば、本線トンネル１よりも先に分岐線トンネル３を形成するが、分岐線トンネル３の形成にあたり、上り車線１１のランプウェイトンネル３１および下り車線１２のランプウェイトンネル３２の両方をシールドマシーン４０にて一気に掘り進むことができる。このため、それだけでも工期を短縮できるが、これまでのように、狭いトンネル内で、分岐線トンネル用のシールドマシーンを組み立てる必要がないので、それによっても工期を短縮できる。
【００１８】
本実施形態では、Ｕ字形の分岐線トンネル３の折返し部分２００で本線トンネル１を交
差させたので、上り車線１１のランプウェイトンネル３１は上り車線１１から分岐し、下り車線１２のランプウェイトンネル３２は下り車線１２と合流する形態となるけれでも、図５に示すように、本線トンネル１に対し分岐線トンネル３が斜めに交差する形態にすることで、上り車線１１のランプウェイトンネル３１も下り車線１２のランプウェイトンネル３２も共に本線トンネル１に対して分離するランプウェイトンネルとなる。この場合、交差予定箇所２００も本線トンネル１に対し斜めに形成される。なお、本線トンネルおよび分岐線トンネルの形状は上記の形状に限定されない。
【００１９】
なお、本発明は上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種種変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】地中内における工事中の自動車専用道路の一部区間の平面概略図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図２に相当し、本線トンネルに対し分岐線トンネルを斜めに交差させた場合を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
Ｉ 自動車専用道路
１  本線トンネル
３  分岐線トンネル
１１  上り車線
１２  下り車線
３１  上り車線のランプウェイトンネル
３２  下り車線のランプウェイトンネル
４０  分岐線トンネル用のシールドマシーン
５０  本線トンネル用のシールドマシーン
２００  交差予定箇所（折返し部分）
３００  立坑および開削区間
【図１】
2006002460.tif 000003
【図２】
2006002460.tif 000004
【図３】
2006002460.tif 000005
【図４】
2006002460.tif 000006
【図５】
2006002460.tif 000007