(57)【要約】【課題】地下トンネルを構成する既設地下構造物に拡幅部を安全・確実に増設する。【解決手段】拡幅部２０の施工予定箇所の側方に土留め壁として鉄筋コンクリートの地中連続壁２１を構築する。拡幅部の施工予定箇所の上方から既設地下構造物の少なくとも拡幅部の施工予定箇所に隣接する部分の上方までの範囲の地山を撤去する。既設地下構造物の上床版１３と同じ高さレベルに、既設地下構造物と地中連続壁とに一体化させて拡幅部の上床版２２を形成する。拡幅部の上床版の下方の土砂を底版の位置まで掘削し、既設地下構造物と地中連続壁に一体化させて拡幅部の側壁２３、２５と底版２６を逆巻き工法により形成する。既設地下構造物の内部に仮壁２７を形成する。既設地下構造物の側壁１５Ａを撤去して、既設地下構造物よりなる既設地下トンネルの内部と拡幅部の空間とを連通させる。仮壁を撤去し、地山を撤去した部分を軽量土８で埋め戻す。【選択図】図２
2006348472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下トンネルを構成する既設地下構造物に拡幅部を増設する既設地下トンネルの拡幅施工法において、
前記拡幅部の施工予定箇所の側方に土留め壁として鉄筋コンクリートの地中連続壁を構築する工程と、
前記拡幅部の施工予定箇所の上方から前記既設地下構造物の少なくとも前記拡幅部の施工予定箇所に隣接する部分の上方までの範囲の地山を撤去する工程と、
前記既設地下構造物の上床版と同じ高さレベルに、当該既設地下構造物と前記地中連続壁とに一体化させて拡幅部の上床版を形成する工程と、
前記拡幅部の上床版の下方の土砂を前記既設地下構造物の底版の位置まで掘削し、前記既設地下構造物と地中連続壁に一体化させて拡幅部の側壁と底版を逆巻き工法により形成する工程と、
前記既設地下構造物の内部に仮壁を形成する工程と、
前記既設地下構造物の側壁を撤去して、既設地下構造物よりなる既設地下トンネルの内部と拡幅部の空間とを連通させる工程と、
前記仮壁を撤去し、前記地山を撤去した部分を軽量土で埋め戻す工程と、
を具備することを特徴とする既設地下トンネルの拡幅施工法。
【請求項２】
請求項１に記載の既設地下トンネルの拡幅施工法であって、
前記拡幅部の底版を永久グランドアンカーで支持することを特徴とする既設地下トンネルの拡幅施工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下道または地下鉄などの既設地下トンネルの拡幅施工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、都市部において道路トンネルや鉄道（地下鉄）トンネルを施工する場合にはシールド工法が広く採用されているが、この種のトンネルでは分岐合流部や駅部においては一般部よりも大断面とする必要があるので、たとえば特許文献１に示される工法により断面を拡大することが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１４８０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、地下道または地下鉄などの地下トンネルの途中に、例えば、分岐や合流のための拡幅部を設ける場合、新規にこれを計画するときには、側壁部分に開口部を設け、その上下に補強桁を設け、その補強桁を支点として強度計算することにより、全体の構造設計をすることができるが、既設の地下トンネルに拡幅部を増設する場合、同様の考え方を取り入れようとしても、現実的には難しい。
【０００４】
即ち、既設地下構造物の側壁を撤去して拡幅部を構築すると、底版の設計スパンが増大するので、底版に作用する断面カがアップし、底版が強度的にもたなくなるおそれがある。そこで、新設する場合と同様に、補強桁を設けることが考えられるが、補強桁を設けるには、既設構造物の側壁などに大幅なはつりを施す必要があり、現実的には難しい。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮し、地下トンネルを構成する既設地下構造物に拡幅部を安全・確実に増設することのできる既設地下トンネルの拡幅施工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、地下トンネルを構成する既設地下構造物に拡幅部を増設する既設地下トンネルの拡幅施工法において、前記拡幅部の施工予定箇所の側方に土留め壁として鉄筋コンクリートの地中連続壁を構築する工程と、前記拡幅部の施工予定箇所の上方から前記既設地下構造物の少なくとも前記拡幅部の施工予定箇所に隣接する部分の上方までの範囲の地山を撤去する工程と、前記既設地下構造物の上床版と同じ高さレベルに、当該既設地下構造物と前記地中連続壁とに一体化させて拡幅部の上床版を形成する工程と、前記拡幅部の上床版の下方の土砂を前記既設地下構造物の底版の位置まで掘削し、前記既設地下構造物と地中連続壁に一体化させて拡幅部の側壁と底版を逆巻き工法により形成する工程と、前記既設地下構造物の内部に仮壁を形成する工程と、前記既設地下構造物の側壁を撤去して、既設地下構造物よりなる既設地下トンネルの内部と拡幅部の空間とを連通させる工程と、前記仮壁を撤去し、前記地山を撤去した部分を軽量土で埋め戻す工程と、を具備することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の既設地下トンネルの拡幅施工法であって、前記拡幅部の底版を永久グランドアンカーで支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、土留め壁として鉄筋コンクリートの地中連続壁を用い、その支持機能を利用して拡幅部を築造するので、大幅なはつりの必要がなく、補強桁を設けないでも、底版に作用する反力を低減できる。つまり、上床版に作用する土荷重、上床版の自重および側壁の自重などを鉄筋コンクリートの地中連続壁に伝達させ、その杭機能を利用して直接地下の支持層に伝達させることができるので、底版に作用する反力を大幅に低減することができ、底版に発生する断面カを軽減することができる。また、上方の地山を一部撤去し、既設地下構造物の側壁撤去後に軽量土に置き換えるので、それによっても、底版に作用する反力を低減できる。また、高剛性の上床版を最初に設け、逆巻き工法で拡幅部の側壁と底版とを施工するので、既設地下構造物への影響を最小限に抑えることができる。また、仮壁を設置してから既設地下構造物の側壁を撤去するから、稼動中の車や地下鉄の安全性を確保することができ、安全・確実に拡幅施工を行うことができる。また、底版を永久グランドアンカーで支持することにより、底版に作用する反力をより一層低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は実施形態の工法により施工した拡幅部分の平面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００１０】
図１において、１０は地下トンネルを構成する既設地下構造物、２０はその側方に増設した拡幅部である。既設地下構造物１０は、水平要素として底版１１、中間床版１２、上床版１３を有し、鉛直要素として側壁１４、１５を有する。７は既設土留め、１８は建築限界である。
【００１１】
拡幅部２０を施工するに当たり、拡幅箇所の側方に、支持層まで到達させた鉄筋コンクリート造の地中連続壁２１が設けられている。そして、この地中連続壁２１と既設構造物１０に支持をとることで上床版２２が設けられている。また、８はいったん地山を撤去した後に埋め戻された軽量土、１５Ａは既設側壁撤去部、１５ａは側壁を撤去したあとの開口部、２４は拡幅部の中間床版、２５は側壁、２６は底版、２９は永久グランドアンカー、２７は仮壁である。
【００１２】
次に拡幅施工法について、主に図４〜図７を参照して述べる。
施工は、次の工程順に進める。
（１）拡幅部２０（図２参照）の施工予定箇所の側方に土留め壁として鉄筋コンクリートの地中連続壁２１を構築する（図４参照）。
【００１３】
（２）拡幅部２０の施工予定箇所の上方から既設地下構造物１０の少なくとも拡幅部２０の施工予定箇所に隣接する部分の上方までの範囲の地山８ａを撤去する（図４参照）。
【００１４】
（３）既設地下構造物１０の上床版１３と同じ高さレベルに、既設地下構造物１０と地中連続壁２１とに一体化させて、拡幅部２０の上床版２２を形成する（図５参照）。
【００１５】
（４）拡幅部２０の上床版２２の下方の土砂を既設地下構造物１０の底版１１の位置まで掘削し、既設地下構造物１０と地中連続壁２１に一体化させて、拡幅部２０の側壁２３、２５、中間床版２４、底版２６を逆巻き工法により形成する（図５、図６参照）。ここで新設する底版２６や中間床版２４は、部材厚を大きくして剛性を高めておく。なお、掘削を進める際に、仮設梁３１を設置する。
【００１６】
（５）既設地下構造物１０の内部に仮壁２７を形成する（図６参照）。
（６）必要に応じて、永久グランドアンカー２９を構築して、底版２６を支持する。
（７）既設地下構造物１０の側壁１５Ａを撤去して、既設地下構造物１０よりなる既設地下トンネルの内部と拡幅部２０の空間とを連通させる（図７参照）。
（８）仮壁２７を撤去し、地山を撤去した部分を軽量土８で埋め戻す。
【００１７】
図８には、構造設計を行う場合の骨組構造モデルを一点鎖線で示してある。
【００１８】
以上のように施工を行うことにより、次の効果を得ることができる。
即ち、土留め壁として鉄筋コンクリートの地中連続壁２１を用い、その支持機能を利用して拡幅部２０を築造するので、大幅なはつりの必要がなく、補強桁を設けないでも、底版１１、２６に作用する反力を低減できる。つまり、上床版１３、２２に作用する土荷重、上床版１３、２２の自重および側壁２３、２５の自重などを鉄筋コンクリートの地中連続壁２１に伝達させ、その杭機能を利用して直接地下の支持層に伝達させることができるので、底版１１、２６に作用する反力を大幅に低減することができ、底版１１、２６に発生する断面カを軽減することができる。
【００１９】
また、上方の地山を一部撤去し、既設地下構造物１０の側壁撤去後に軽量土８に置き換えるので、それによっても、底版１１、２６に作用する反力を低減できる。
【００２０】
また、高剛性の上床版２２を最初に設け、逆巻き工法で拡幅部２０の側壁２３、２５、中間床版２４、底版２６を施工するので、既設地下構造物１０への影響を最小限に抑えることができる。また、仮壁２７を設置してから既設地下構造物１０の側壁１５Ａを撤去するから、稼動中の車や地下鉄の安全性を確保することができ、安全・確実に拡幅施工を行うことができる。なお、底版２６を永久グランドアンカー２７で支持するようにすれば、底版２６に作用する反力をより一層低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態の工法により施工した拡幅部分の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】本発明の実施形態の工程説明図であり、最初の工程を示す図である。
【図５】図４の次の工程を示す図である。
【図６】図５の次の工程を示す図である。
【図７】図６の次の工程を示す図である。
【図８】完成した構造の骨組計算をする場合のモデル説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
８  軽量土
１０  既設地下構造物
１１  底版
１３  上床版
１５  側壁
１５Ａ  側壁撤去部
２０  拡幅部
２１  鉄筋コンクリートの地中連続壁
２２  上床版
２３，２５  側壁
２４  中間床版
２６  底版
２７  仮壁
２９  永久グランドアンカー
【図１】
2006348472.tif 000003
【図２】
2006348472.tif 000004
【図３】
2006348472.tif 000005
【図４】
2006348472.tif 000006
【図５】
2006348472.tif 000007
【図６】
2006348472.tif 000008
【図７】
2006348472.tif 000009
【図８】
2006348472.tif 000010