(57)【要約】 【課題】外殻構築の際、小径シールドトンネル間の間隙が大きくなる箇所での地山崩落を安全確実に防止する。【解決手段】本発明に係る大断面トンネルの構築方法においては、外殻７１を構築する前に、大断面トンネルの上半分に相当する範囲では、拡幅予定領域３の横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方であって該横断面輪郭線から離隔した位置に土圧支持用シールドトンネル５−１〜５、５−１６〜２０を、下半分に相当する範囲では、同じく隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙内方であって該横断面輪郭線から離隔した位置に土圧支持用シールドトンネル５−６〜５−１５をそれぞれ配置し、外殻７１を構築する際には、大断面トンネルの内外からの土圧を土圧支持用シールドトンネル５−１〜２０で支持しつつ、小径シールドトンネル４−１〜２０を構成する各シールドセグメントの対向面をそれぞれ切り開く。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大断面トンネルが構築される構築予定領域の周縁に沿って複数本からなる小径シールドトンネルを該大断面トンネルのトンネル軸線方向に延設し、該複数本の小径シールドトンネルを先受け構造体として外殻を構築した後、該外殻で囲まれた内側領域を掘削する大断面トンネルの構築方法において、
前記外殻を構築する前に、前記複数本の小径シールドトンネルのうち、前記構築予定領域の横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方であって該横断面輪郭線から離隔した位置に土圧支持用シールドトンネルを配置し、
前記外殻を構築する際、前記土圧支持用シールドトンネルの近傍であって前記横断面輪郭線と反対の側に拡がる地山からの土圧を該土圧支持用シールドトンネルで支持しつつ、前記隣り合う２つの小径シールドトンネルを構成する各シールドセグメントの対向面をそれぞれ切り開くことを特徴とする大断面トンネルの構築方法。
【請求項２】
大断面トンネルが構築される構築予定領域をシールドトンネルの拡幅予定領域とし、該拡幅予定領域の周縁に沿って複数本からなる小径シールドトンネルを該大断面トンネルのトンネル軸線方向に延設し、該複数本の小径シールドトンネルを先受け構造体として外殻を構築した後、該外殻で囲まれた内側領域を掘削する大断面トンネルの構築方法において、
前記拡幅予定領域の横断面が最大となる断面位置を基準断面位置とし、該基準断面位置を含む区間を大断面区間、前記基準断面位置よりも横断面の大きさが小さい区間を小断面区間、前記大断面区間と前記小断面区間に挟まれた区間であって該大断面区間の側から該小断面区間の側にかけて横断面の大きさが減少する区間を移行区間として、該移行区間では、前記外殻を構築する前に、前記複数本の小径シールドトンネルのうち、第１の群に属するシールドトンネルを前記横断面輪郭線に沿って配置しつつ、該第１の群に属する小径シールドトンネルを除く小径シールドトンネルを第２の群に属する小径シールドトンネルとして該第２の群に属する小径シールドトンネルを、前記大断面区間の側から前記小断面区間の側にかけて径方向外側に前記第１の群に属するシールドトンネルから離脱させるとともに、前記第１の群に属する小径シールドトンネルのうち、前記拡幅予定領域の横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方であって該横断面輪郭線から離隔した位置になおかつ前記第２の群に属するシールドトンネルと干渉しないように土圧支持用シールドトンネルを配置し、
前記外殻を構築する際、前記土圧支持用シールドトンネルの近傍であって前記横断面輪郭線と反対の側に拡がる地山からの土圧を該土圧支持用シールドトンネルで支持しつつ、前記隣り合う２つの小径シールドトンネルを構成する各シールドセグメントの対向面をそれぞれ切り開くことを特徴とする大断面トンネルの構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本からなる小径シールドトンネルを用いて大断面トンネルを構築する際、特にシールドトンネルに拡幅部を設ける際に適用される大断面トンネルの構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールドトンネルにおいては、その分岐合流部、典型的には本線トンネルとランプトンネルとの接合箇所における分岐合流部でトンネル断面を拡幅する必要がある。
【０００３】
トンネルの分岐合流部は、道路トンネルであれば、幅が２０ｍを上回る大断面となることも多く、直径が１５ｍを超えるシールドマシン（シールド機、以下、単にシールド）も製作されるようになってきたとはいえ、分岐合流部という限られた区間をシールドで全断面掘削することは現実的ではない。
【０００４】
このような状況下、シールドトンネルの断面を拡幅可能な技術として、分岐合流部が構築される構築予定領域の周縁に沿って複数本からなる小径のシールドトンネルをシールドトンネルのトンネル軸線方向に沿って複数本配置し、次いで、それらを用いてＲＣ躯体を円筒状に構築して外殻とした後、その内側領域を掘削して分岐合流部を構築する工法が開発されている（特許文献１〜４）。
【０００５】
これらの工法においては、小径シールドトンネルを先受け構造体として周辺土圧を支持しながら、これらを切り開きつつＲＣ躯体を連続的に構築することができるため、小径シールドトンネルの切り開きからＲＣ躯体の構築に至るまでの間、周辺地山の崩落に対する安全性を高めることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−４３７３８号公報
【特許文献２】特許第４２２８３１１号公報
【特許文献３】特許第４９５８０３５号公報
【特許文献４】特許第５６０５５２２号公報
【特許文献５】特開２０１５−１５１６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、複数本の小径シールドトンネルは、分岐合流部におけるトンネル横断面の大きさに応じて配置する必要があるため、特許文献１〜４記載の工法では、横断面が大きな断面位置で、隣り合う小径シールドトンネル相互の間隙が大きくなる。
【０００８】
また、分岐合流部におけるトンネル横断面の大きさに応じて小径シールドトンネルの本数を断面位置ごとに変化させる工法も提案されているが（特許文献５）、同工法であっても、小径シールドトンネルの本数が変化する断面区間では、小径シールドトンネル同士の間隙が大きくなる箇所が生じる。
【０００９】
このように小径シールドトンネル間の間隙が大きくなる箇所では、地山崩落防止のための地盤改良を適宜行う必要があるが、小径シールドトンネル間の間隙が大きい場合には地盤改良に多大な手間や時間を要し、工期やコストの面で拡幅工事全体に影響が及ぶという問題を生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、外殻構築の際、小径シールドトンネル間の間隙が大きくなる箇所での地山崩落を安全確実に防止することが可能な大断面トンネルの構築方法を提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る大断面トンネルの構築方法は請求項１に記載したように、大断面トンネルが構築される構築予定領域の周縁に沿って複数本からなる小径シールドトンネルを該大断面トンネルのトンネル軸線方向に延設し、該複数本の小径シールドトンネルを先受け構造体として外殻を構築した後、該外殻で囲まれた内側領域を掘削する大断面トンネルの構築方法において、
前記外殻を構築する前に、前記複数本の小径シールドトンネルのうち、前記構築予定領域の横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方であって該横断面輪郭線から離隔した位置に土圧支持用シールドトンネルを配置し、    
前記外殻を構築する際、前記土圧支持用シールドトンネルの近傍であって前記横断面輪郭線と反対の側に拡がる地山からの土圧を該土圧支持用シールドトンネルで支持しつつ、前記隣り合う２つの小径シールドトンネルを構成する各シールドセグメントの対向面をそれぞれ切り開くものである。
【００１２】
また、本発明に係る大断面トンネルの構築方法は、大断面トンネルが構築される構築予定領域をシールドトンネルの拡幅予定領域とし、該拡幅予定領域の周縁に沿って複数本からなる小径シールドトンネルを該大断面トンネルのトンネル軸線方向に延設し、該複数本の小径シールドトンネルを先受け構造体として外殻を構築した後、該外殻で囲まれた内側領域を掘削する大断面トンネルの構築方法において、
前記拡幅予定領域の横断面が最大となる断面位置を基準断面位置とし、該基準断面位置を含む区間を大断面区間、前記基準断面位置よりも横断面の大きさが小さい区間を小断面区間、前記大断面区間と前記小断面区間に挟まれた区間であって該大断面区間の側から該小断面区間の側にかけて横断面の大きさが減少する区間を移行区間として、該移行区間では、前記外殻を構築する前に、前記複数本の小径シールドトンネルのうち、第１の群に属するシールドトンネルを前記横断面輪郭線に沿って配置しつつ、該第１の群に属する小径シールドトンネルを除く小径シールドトンネルを第２の群に属する小径シールドトンネルとして該第２の群に属する小径シールドトンネルを、前記大断面区間の側から前記小断面区間の側にかけて径方向外側に前記第１の群に属するシールドトンネルから離脱させるとともに、前記第１の群に属する小径シールドトンネルのうち、前記拡幅予定領域の横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方であって該横断面輪郭線から離隔した位置になおかつ前記第２の群に属するシールドトンネルと干渉しないように土圧支持用シールドトンネルを配置し、
前記外殻を構築する際、前記土圧支持用シールドトンネルの近傍であって前記横断面輪郭線と反対の側に拡がる地山からの土圧を該土圧支持用シールドトンネルで支持しつつ、前記隣り合う２つの小径シールドトンネルを構成する各シールドセグメントの対向面をそれぞれ切り開くものである。
【００１３】
［第１の発明］
第１の発明に係る大断面トンネルの構築方法においては、外殻を構築する前に、複数本の小径シールドトンネルのうち、構築予定領域の横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方であって該横断面輪郭線から離隔した位置に土圧支持用シールドトンネルを配置し、外殻を構築する際には、土圧支持用シールドトンネルの近傍であって横断面輪郭線と反対の側に拡がる地山からの土圧を該土圧支持用シールドトンネルで支持しつつ、上述した隣り合う２つの小径シールドトンネルを構成する各シールドセグメントの対向面をそれぞれ切り開く。
【００１４】
このようにすると、地山からの土圧が土圧支持用シールドトンネルで支持されるため、隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙が大きくなっても、シールドセグメントの切り開き作業中に近傍地山が崩落したり、それによって地盤沈下が生じたりするおそれがなくなる。
【００１５】
［第２の発明］
また、第２の発明に係る大断面トンネルの構築方法において、大断面トンネルの構築予定領域がシールドトンネルの拡幅予定領域であって、大断面区間の側から小断面区間の側にかけて横断面の大きさが減少する区間、すなわち移行区間では、外殻を構築する前に、複数本の小径シールドトンネルのうち、第１の群に属するシールドトンネルを横断面輪郭線に沿って配置しつつ、該第１の群に属する小径シールドトンネルを除く小径シールドトンネルを第２の群に属する小径シールドトンネルとして該第２の群に属する小径シールドトンネルを、大断面区間の側から小断面区間の側にかけて径方向外側に第１の群に属するシールドトンネルから離脱させるとともに、第１の群に属する小径シールドトンネルのうち、拡幅予定領域の横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方であって該横断面輪郭線から離隔した位置になおかつ第２の群に属するシールドトンネルと干渉しないように土圧支持用シールドトンネルを配置する。
【００１６】
すなわち、移行区間では、第２の群に属するシールドトンネルが、拡幅予定領域の横断面輪郭線から外側に離隔した位置に配置されるため、該第２の群に属するシールドトンネルが配置されない箇所にのみ、土圧支持用シールドトンネルを配置することで、干渉を回避する。
【００１７】
次に、外殻を構築する際には、土圧支持用シールドトンネルの近傍であって横断面輪郭線と反対の側に拡がる地山からの土圧を該土圧支持用シールドトンネルで支持しつつ、隣り合う２つの小径シールドトンネルを構成する各シールドセグメントの対向面をそれぞれ切り開く。
【００１８】
このようにすると、地山からの土圧が土圧支持用シールドトンネルで支持されるため、隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙が大きくなっても、シールドセグメントの切り開き作業中に近傍地山が崩落したり、それによって地盤沈下が生じたりするおそれがなくなる。
【００１９】
ここで、大断面区間や小断面区間では、上述した第１の発明を適用することが可能であって、大断面区間では、複数本の小径シールドトンネルを拡幅予定領域の横断面輪郭線に沿ってすべて配置するとともに、それらのうち、拡幅予定領域の横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方であって該横断面輪郭線から離隔した位置に土圧支持用シールドトンネルを配置する構成を採用することができるし、小断面区間では、第１の群に属する小径シールドトンネルを横断面輪郭線に沿って配置するとともに、それらのうち、拡幅予定領域の横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方であって該横断面輪郭線から離隔した位置に土圧支持用シールドトンネルを配置する構成を採用することが可能である。
【００２０】
［各発明共通］
本発明に係る大断面トンネルの構築方法において、小径シールドトンネルとは、大断面トンネルに対する相対的概念を表した表現であって、その径がシールド工法における当業者の認識に拘束されるものではなく、本発明の小径シールドトンネルとして、シールド工法分野で中口径と呼ばれる大きさ、例えばφ４ｍ程度のシールドトンネルを用いる場合も本発明に包摂される。
【００２１】
土圧支持用シールドトンネルは、隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方であって該横断面輪郭線から離隔した位置に配置されるが、上方からの土圧を支持することが主たる役割となるため、大断面トンネルの上半分に相当する範囲では、隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方に、大断面トンネルの下半分に相当する範囲では、隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙内方にそれぞれ配置される構成が典型例となる。ちなみに、これら大断面トンネルの上半分に相当する範囲と下半分に相当する範囲の構成は、いずれか一方だけを採用することが可能であって、他方については、公知の地盤改良技術を用いて土圧を支持する構成としてもかまわないし、さらに言えば、大断面トンネルの上半分に相当する範囲、あるいは下半分に相当する範囲の一部だけに本発明を適用し、残りを公知の地盤改良技術を用いた構成とすることも可能である。
【００２２】
また、シールドセグメント切り開きの際、周辺地山からの地下水流入をどのように止水するは本発明の問題ではないが、かかる止水については、凍結、薬液注入、裏込め材注入といった公知の地盤改良技術を用いて適宜対策を講じればよいのであって、上述した各発明は、これら公知技術による止水構成と適宜組み合わせることが可能である。
【００２３】
例えば、上述の典型例で説明すると、大断面トンネルの上半分に相当する範囲では、隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方に土圧支持用シールドトンネルを配置する一方、間隙内方を地盤改良して該間隙内方からの地下水流入を遮断ように構成するとともに、大断面トンネルの下半分に相当する範囲では、隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙内方に土圧支持用シールドトンネルを配置する一方、間隙外方を地盤改良して該間隙外方からの地下水流入を遮断ように構成することができる。
【００２４】
上記典型例を第２の発明に適用するにあたっては、大断面トンネルの上半分に相当する範囲では、第２の群に属するシールドトンネルが配置されない箇所にのみ土圧支持用シールドトンネルを配置して該第２の群に属するシールドトンネルとの干渉を回避し、大断面トンネルの下半分に相当する範囲では、第２の群に属するシールドトンネルとは関係なく、隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙内方に土圧支持用シールドトンネルを配置すればよい。
【００２５】
なお、第２の発明における移行区間での第２の群に属するシールドトンネルは、第１の群に属するシールドトンネルから離脱して拡幅予定領域の横断面輪郭線から離隔した位置に配置されることになるため、大断面トンネルの上半分に相当する範囲では、土圧支持用シールドトンネルと同様の機能を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る大断面トンネルの構築方法において、本線トンネル１の拡幅部を複数本の小径シールドトンネル４−１〜４−２０で取り囲んだ様子を示した全体平面図。
【図２】本実施形態に係る大断面トンネルの構築方法において、土圧支持用シールドトンネル５−１〜２０を追加配置した様子を示した図であり、(a)は図１のＡ−Ａ線に相当する位置、(b)はＢ−Ｂ線に相当する位置での各横断面図。
【図３】同じく土圧支持用シールドトンネル５−１〜２０を追加配置した様子を示した図であり、(a)は図１のＣ−Ｃ線に相当する位置、(b)はＤ−Ｄ線に相当する位置での各横断面図。
【図４】土圧支持用シールドトンネル５−１〜５−２０を用いて土圧を支持しつつ、隣り合う２本の小径シールドトンネル４−１〜４−２０を構成する各シールドセグメントの対向面を切り開いて外殻７１を構築する様子を示した概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る大断面トンネルの構築方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、シールドトンネルとしての本線トンネル１をランプトンネル２と接合するための分岐合流部を設けるべく、該本線トンネルに大断面トンネルとしての拡幅部を形成する場合に本発明を適用した例であって、複数本の小径シールドトンネル４−１〜４−２０からなる先受け構造体を示した全体平面図である。
【００２９】
これらの図に示すように、本実施形態に係る大断面トンネルの構築方法は、まず、大断面トンネルが構築される構築予定領域であるところの本線トンネル１の拡幅予定領域３の周縁に沿って、計２０本からなる小径シールドトンネル４−１〜４−２０を該本線トンネルのトンネル軸線方向に沿って延設する。
【００３０】
これら２０本の小径シールドトンネル４−１〜４−２０は、拡幅予定領域３の掘削前に必要となる外殻７１を構築する際の先受け構造体となる。
【００３１】
小径シールドトンネル４−１〜４−２０は、本線トンネル１の外側近傍に設けられた発進エリア６からシールド（図示せず）を発進させて構築すればよい。
【００３２】
発進エリア６は、本線トンネル１のシールドセグメント（図示せず）を内側から一部切り開いて円周トンネル掘削機を挿入設置し、該円周トンネル掘削機で本線トンネル１の外側に拡がる周辺地盤を矩形断面の環状空間が形成されるように掘削形成した後、残りのシールドセグメントを切り開いて環状のトレンチとして露出させて構成することができる。
【００３３】
ここで、図１に示したように、拡幅予定領域３の横断面が最大となる断面位置、本実施形態では発進エリア６近傍を基準断面位置とするとともに、該基準断面位置を含む区間を大断面区間、基準断面位置よりも横断面の大きさが小さい区間を小断面区間、大断面区間と小断面区間に挟まれた区間であって該大断面区間の側から該小断面区間の側にかけて横断面の大きさが減少する区間を移行区間とし、大断面区間では図２に示す通り、小径シールドトンネル４−１〜４−２０を拡幅予定領域３の横断面輪郭線に沿ってすべて配置する。
【００３４】
また、拡幅予定領域３の横断面輪郭線から離隔した位置には、小径シールドトンネル４−１〜４−２０のうち、該横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方となるように、計２０本の土圧支持用シールドトンネル５−１〜５−２０を配置するが、これらのうち、大断面トンネルの上半分に相当する範囲に配置された土圧支持用シールドトンネル５−１〜５−５、５−１６〜２０については、横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方となるように配置し、大断面トンネルの下半分に相当する範囲に配置された土圧支持用シールドトンネル５−６〜５−１５については、横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙内方となるように配置する。なお、本線トンネル１が配置される範囲と重複する土圧支持用シールドトンネル５−１４，１５については、移行区間に隣接する側では、図２(b)に示すようにこれらを配置しないものとする。
【００３５】
一方、移行区間では、図３(a)に示す通り、複数本の小径シールドトンネル４−１〜４−２０のうち、第１の群に属するシールドトンネルとしての計１５本の小径シールドトンネル４−１，４−３〜５，４−７〜９，４−１１〜１３，４−１５〜１７，４−１９〜２０を拡幅予定領域３の横断面輪郭線に沿って配置するとともに、これらを除く小径シールドトンネル、すなわち第２の群に属する小径シールドトンネルとしての計５本の小径シールドトンネル４−２，６，１０，１４，１８を、大断面区間の側から小断面区間の側にかけて径方向外側に第１の群に属するシールドトンネルから離脱するように配置する。
【００３６】
また、拡幅予定領域３の横断面輪郭線から離隔した位置には、第１の群に属する小径シールドトンネル４−１，４−３〜５，４−７〜９，４−１１〜１３，４−１５〜１７，４−１９〜２０のうち、横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方となるように、なおかつ第２の群に属するシールドトンネル４−２，６，１０，１４，１８と干渉しないように、計９本の土圧支持用シールドトンネル５−３，４，７，８，１１，１２，１６，１９，２０を配置する。
【００３７】
ここで、大断面トンネルの上半分に相当する範囲に配置された土圧支持用シールドトンネル５−３，４，１６，１９，２０については、横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方となるように配置し、大断面トンネルの下半分に相当する範囲に配置された土圧支持用シールドトンネル５−７，８，１１，１２については、横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙内方となるように配置する。なお、本線トンネル１が配置される範囲と重複する土圧支持用シールドトンネル５−１３，１４，１５については、図３(a)に示すようにこれらを配置しないものとする。
【００３８】
また、小断面区間では、図３(b)に示す通り、第１の群に属する小径シールドトンネル４−１，４−３〜５，４−７〜９，４−１１〜１３，４−１５〜１７，４−１９〜２０が拡幅予定領域３の横断面輪郭線に沿って配置されるとともに、拡幅予定領域３の横断面輪郭線から離隔した位置には、第１の群に属する小径シールドトンネル４−１，４−３〜５，４−７〜９，４−１１〜１３，４−１５〜１７，４−１９〜２０のうち、横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方又は内方となるように、なおかつ第２の群に属するシールドトンネル４−２，６，１０，１４，１８と干渉しないように、計５本の土圧支持用シールドトンネル５−３，４，１６，１９，２０が配置される。
【００３９】
これらの土圧支持用シールドトンネル５−３，４，１６，１９，２０は、すべて大断面トンネルの上半分に相当する範囲であって、横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方となるように配置され、本線トンネル１が配置される範囲と重複する土圧支持用シールドトンネル５−７，８，１１，１２，１３，１４，１５については、図３(b)に示すように配置が省略される。
【００４０】
これらの小径シールドトンネル４−１〜４−２０や土圧支持用シールドトンネル５−１〜５−２０を構築するにあたっては、上述したように、発進エリア６からシールドを適宜発進させればよい。
【００４１】
このようにして小径シールドトンネル４−１〜４−２０及び土圧支持用シールドトンネル５−１〜５−２０を構築したならば、次に、土圧支持用シールドトンネル５−１〜５−２０の近傍であって横断面輪郭線と反対の側に拡がる地山からの土圧を該土圧支持用シールドトンネルで支持しつつ、隣り合う２つの小径シールドトンネル４−１〜４−２０を構成する各シールドセグメントの対向面をそれぞれ切り開くことで、外殻７１を構築する。
【００４２】
図４は、図２(a)で説明した大断面区間を例に、シールドセグメントを切り開いて外殻７１を構築している様子を示したものであり、同図(a)は、大断面トンネルの上半分に相当する範囲、同図(b)は、同じく下半分に相当する範囲での構築状況をそれぞれ示したものである。
【００４３】
同図(a)に示すように、大断面トンネルの上半分に相当する範囲では、小径シールドトンネル４−１〜４−２０のうち、横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方となるように、拡幅予定領域３の横断面輪郭線から離隔した位置に土圧支持用シールドトンネル５−１〜５、５−１６〜２０を配置してあり、外殻７１の構築作業においては、大断面トンネルの外側から作用する土圧を、土圧支持用シールドトンネル５−１〜５−５、５−１６〜２０で支持しながら、隣り合う２つの小径シールドトンネル、同図の例でいうと、例えば小径シールドトンネル４−１９と小径シールドトンネル４−２０を構成する各シールドセグメントを切り開いて空間を形成し、該空間にＲＣ躯体をトンネル軸方向及びトンネル周方向に連続させつつ構成して外殻７１とする。
【００４４】
また、大断面トンネルの下半分に相当する範囲では、同図(b)に示すように、小径シールドトンネル４−１〜４−２０のうち、横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙内方となるように、拡幅予定領域３の横断面輪郭線から離隔した位置に土圧支持用シールドトンネル５−６〜５−１５を配置してあり、外殻７１の構築作業においては、大断面トンネルの内側から作用する土圧を、土圧支持用シールドトンネル５−６〜５−１５で支持しながら、隣り合う２つの小径シールドトンネル、図４(b)の例でいうと、例えば小径シールドトンネル４−１２と小径シールドトンネル４−１３を構成する各シールドセグメントを切り開いて空間を形成し、該空間にＲＣ躯体をトンネル軸方向及びトンネル周方向に連続させつつ構成して外殻７１とする。
【００４５】
なお、シールドセグメントを切り開く際、地下水が流入して切り開き箇所が浸水するおそれがある場合には、凍結や薬液注入といった公知の手法を用いることにより、切り開き箇所近傍を地盤改良して止水性を確保する。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態に係る大断面トンネルの構築方法によれば、外殻７１を構築する前に、大断面トンネルの上半分に相当する範囲では、拡幅予定領域３の横断面輪郭線に沿って隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙外方であって該横断面輪郭線から離隔した位置に土圧支持用シールドトンネル５−１〜５、５−１６〜２０（大断面区間の例）を配置するとともに、大断面トンネルの下半分に相当する範囲では、同じく隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙内方であって該横断面輪郭線から離隔した位置に土圧支持用シールドトンネル５−６〜５−１５（大断面区間の例）を配置し、外殻７１を構築する際には、土圧支持用シールドトンネルの近傍であって横断面輪郭線と反対の側に拡がる地山からの土圧、すなわち、大断面トンネルの上半分に相当する範囲では、大断面トンネルの外側からの土圧を土圧支持用シールドトンネル５−１〜５、５−１６〜２０で、大断面トンネルの下半分に相当する範囲では、大断面トンネルの内側からの土圧を土圧支持用シールドトンネル５−６〜５−１５でそれぞれ支持しつつ、隣り合う２つの小径シールドトンネル４−１〜２０を構成する各シールドセグメントの対向面をそれぞれ切り開くようにしたので、外殻７１を構築する際、隣り合う２つの小径シールドトンネルの間隙が大きくなっても、シールドセグメントの切り開き作業中に近傍地山が崩落したり、それによって地盤沈下が生じたりするおそれがなくなる。
【００４７】
本実施形態では特に言及しなかったが、浸水のおそれがある場合には上述したように公知の方法で適宜地盤改良を行えば足りるものであって、本発明は、地下水の有無とは関係なく、あらゆる地盤に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１                    本線トンネル（シールドトンネル）
３                    拡幅予定領域（構築予定領域）
４−１〜４−２０      小径シールドトンネル
５−１〜５−２０      土圧支持用シールドトンネル
７１                  外殻
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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