(57)【要約】      （修正有）【課題】連続する複数の施工単位を一纏めの止水バリアとして凍結を行えるとともに、止水バリアを一施工単位刻み移動できる広幅ブロックの構築工法、移動式止水バリア形成方法および止水バリア形成用冷媒回路を提供する。【解決手段】後行シールドトンネル７内に第１の複数施工単位である施工単位を除く一つまたは複数の施工単位に対応する第１の冷媒回路と、一施工単位ずれた第２の複数施工単位である第２の冷媒回路を構成し、第１の冷媒回路と第２の冷媒回路とを交互に二施工単位移動させて、第１，第２の冷媒回路を再構成することにより、第１，第２の複数施工単位のセグメント外側の地山中の水分の全体としての止水バリアＭを一施工単位ずつ前進させるとともに、第１，第２の複数施工単位内での複数種工事Ｑ，Ｒ，Ｓの盛替えを交互に行って、先行シールドトンネルの先行ブロックと一体にとなるように広幅ブロック１５を延設する。【選択図】図１９
2018165434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側または両側に隣り合う先行シールドトンネルにオーバーラップするように前記先行シールドトンネルのセグメントを切削しつつ構築された後行シールドトンネルのセグメント内に、トンネル全長に渡るように鉄筋コンクリート製の帯板状の後行ブロックを設けるとともに、前記後行ブロックの両側部を、各前記先行シールドトンネル内にトンネル全長に渡るように設けられた鉄筋コンクリート製の帯板状の先行ブロックと一体連結して広幅ブロックを構築し、前記広幅ブロックの構築に際し、移動式止水バリア形成方法を利用する広幅ブロックの構築工法であって、
前記後行シールドトンネルのセグメント内を、トンネル軸方向に一回に施工する基準長さを施工単位として第１の立坑から第２の立坑までを複数の施工単位に割り振り、前記後行シールドトンネルの各施工単位に対応するセグメントの前記オーバーラップ部分を避けてセグメント領域の内面全域に、第１，第２の冷媒往管と第１，第２の冷媒復管を張り巡らしかつ断熱材で覆う冷媒配管工事を行い、
次いで、第１の複数施工単位である連続する三以上の施工単位に対応する前記第１の冷媒往管と前記第１の冷媒復管を一本に接続して前記第１の冷媒回路を構成することにより第１の凍結ユニットを構成するとともに、
第２の複数施工単位である、第１の立坑から第２の立坑に向かう施工前進方向に一施工単位ずれた連続する三以上の施工単位に対応する前記第２の冷媒往管と前記第２の冷媒復管を一本に接続して前記第２の冷媒回路を構成することにより第２の凍結ユニットを構成し、
その後、前記第１の凍結ユニットの前記第１の冷媒回路に前記施工前進方向の先頭側から冷媒を通流することにより前記後行シールドトンネルの前記第１の複数施工単位のセグメント外側の地山中の水分を凍結させて止水バリアを形成し、
次いで、前記第１の複数施工単位のうちの両端の施工単位を除く一つまたは複数の施工単位において、前記後行シールドトンネルのオーバーラップ部分に対応する領域のセグメントを取り外し、前記先行シールドトンネル内の充填材を除いて前記先行ブロックの側縁部を露出させる撤去工事を行ってから、前記施工前進方向の先頭側から順に、前記先行ブロックの配筋と接続する配筋工事と、配筋工事後の型枠取付工事と、型枠取付工事後の前記先行ブロックと一体形状とするコンクリート打設工事・充填材による埋め戻し工事と、を並行して行い、
次いで、施工場所が一施工単位前進可能となった後に、前記第２の凍結ユニットの前記第２の冷媒回路に冷媒を通流することにより前記第１の複数施工単位に対し一施工単位前進した位置の前記第２の複数施工単位のセグメント外側の地山中の水分の凍結を開始し止水バリアの形成を引き継ぎ、その後、前記第１の凍結ユニットの前記第１の冷媒回路から冷媒を回収して前記冷凍機との接続を解除し、前記第２の凍結ユニットの三以上の施工単位のうちの両端の施工単位を除く一つまたは複数の施工単位で、前記施工前進方向の先頭側から順に、前記撤去工事および前記先行ブロックの配筋と接続する配筋工事と、配筋工事後の型枠取付工事と、型枠取付工事後の前記先行ブロックと一体形状とするコンクリート打設工事・充填材による埋め戻し工事と、なるよう工事の盛替えを行うとともに、前記第１の冷媒回路について、二施工単位施工前進方向に移動するように前記冷媒配管の接続と接続解離を行い、第１の冷媒回路を再構成し、
以後同様に、前記第１の複数施工単位と前記第２の複数施工単位とを交互に前後して一施工単位ずれるようにかつ交互に二施工単位移動するようにして、第１，第２の冷媒回路を再構成し、かつ、交互に冷媒の通流を行うことにより、第１，第２の複数施工単位のセグメント外側の地山中の水分の全体としての止水バリアを交互に一施工単位前進させるとともに、前記第１，第２の複数施工単位での各種工事の盛替えを交互に行って前記第１，第２の複数施工単位の全体を前進させ、広幅ブロックを構築することを特徴とする広幅ブロックの構築工法。
【請求項２】
片側または両側に隣り合う先行シールドトンネルにオーバーラップするように前記先行シールドトンネルのセグメントを切削しつつ構築された後行シールドトンネルのセグメント内を、トンネル軸方向に一回に施工する基準長さを施工単位として第１の立坑から第２の立坑までを複数の施工単位に割り振り、前記後行シールドトンネルのセグメントの各施工単位の前記オーバーラップ部分を避けてセグメント領域の内面全域に、第１，第２の冷媒往管と第１，第２の冷媒復管１１ａ，１２ｂとを張り巡らしかつ断熱材で覆う冷媒配管工事を行い、
次いで、第１の複数施工単位である連続する三以上の施工単位に対応する前記冷媒往管と前記冷媒復管を一本に接続して前記第１の冷媒回路を構成することにより第１の凍結ユニットを構成するとともに、
第２の複数施工単位である、第１の立坑から第２の立坑に向かう施工前進方向に一施工単位ずれた連続する三以上の施工単位に対応する前記冷媒往管と前記冷媒復管を一本に接続して前記第２の冷媒回路を構成することにより第２の凍結ユニットを構成し、
第１の凍結ユニットの第１の冷媒回路に冷凍機からの冷媒を通流することにより、第１の凍結ユニットのセグメント外側の地山中の水分を凍結させて止水バリアを形成し、
次いで、施工場所が一施工単位前進可能となった後に、前記第２の冷媒回路に冷凍機からの冷媒を通流することにより、前記第２の凍結ユニットのセグメント外側の地山中の水分の凍結を開始し止水バリアの形成を引き継ぎ、その後、前記第１の冷媒回路の冷媒を回収してから、前記第１の冷媒回路の冷媒往管と冷媒復管の接続・解離を行うことにより、前記第１の凍結ユニットが前記前進方向に二施工単位分移動するように前記第１の冷媒回路を再構成し、
以後同様に、施工場所が一施工単位前進可能となる毎に、前記第１の凍結ユニットと前記第２の凍結ユニットとを、交互に前後して一施工単位ずれるようにかつ交互に二施工単位移動するように第１，第２の冷媒回路を交互に再構成し、かつ交互に冷媒を通流させることにより、全体としての止水バリアを一施工単位ずつ移動することを特徴とする移動式止水バリア形成方法。
【請求項３】
片側または両側に隣り合う先行シールドトンネルにオーバーラップするように前記先行シールドトンネルのセグメントを切削しつつ構築された後行シールドトンネル内の、トンネル軸方向に一回に施工する基準長さを施工単位として第１の立坑から第２の立坑までを複数の施工単位に割り振られた各前記施工単位のセグメントの、前記オーバーラップ部分を避けてセグメント領域の内面全域に張り巡らすように備えられた第１の冷媒往管および第１の冷媒復管と、
前記内面全域に張り巡らすように備えられた第２の冷媒往管および第２の冷媒復管と、
前記施工単位の各境界に位置して設けられた管接続スペースと、
前記第１，第２の冷媒往管および前記第１，第２の冷媒復管を覆う断熱材と、を備え、
一の施工単位の第１，第２の冷媒往管の一方の管端および第１，第２の冷媒復管の一方の管端が、前記管接続スペース内に配置されているとともに、前記一の施工単位の第１，第２の冷媒往管の他方の管端および第１，第２の冷媒復管の他方の管端が、前記一の施工単位の反対側の前記管接続スペース内に配置されていることを特徴とする止水バリア形成用冷媒回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大深度にて、先行シールドトンネル内に設けられた鉄筋コンクリート製の帯板状の先行ブロックと一体連結するように、先行シールドトンネルにオーバーラップして構築された後行シールドトンネル内に鉄筋コンクリート製の帯板状の後行ブロックを設けることに際して適用される広幅ブロックの構築工法、移動式止水バリア形成方法および止水バリア形成用冷媒回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
大深度にて、二つの小断面の先行シールドトンネルを間隔を開けて構築し、各先行シールドトンネル内に鉄筋コンクリート製の帯板状の先行ブロックを設けてから空隙を充填材で埋戻し、その後、二つの先行シールドトンネルの間に先行シールドトンネルのセグメントを切削しつつオーバーラップする後行シールドトンネルを構築し、この後行シールドトンネル内に、先行シールドトンネルとのオーバーラップ領域のセグメントを取り外して先行ブロックの側端を露出させ、鉄筋コンクリート製の帯板状の後行ブロックを設けるとともに、後行ブロックの両側部を先行ブロックと一体連結してコンクリート製の帯板状の広幅ブロックを構築し、このように広幅ブロックの構築を繰り返して、広幅ブロックを逐次に拡幅していくことにより、大断面トンネルの壁体を逐次構築していく施工方法がある。
【０００３】
大深度にて、上記のような大断面トンネルの壁体を逐次構築していく施工方法を適用可能とするには、後行シールドトンネルのセグメントを取り外した領域に対応するトンネル外周に止水バリアを設ける必要がある。止水バリアについて、シールドトンネルの外周の地山中の水分を凍結しかつ止水バリアを移動する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示されているシールドトンネル施工の凍結方法は、二つの先行シールドトンネルを、その直径より小さな間隔で平行状態となるように構築し、次いで先行覆工となる鉄筋コンクリート躯体による壁体の一部（先行ブロック）を構築し、内壁面および壁体の一部に沿ってそれぞれ埋込凍結管を設置し、各埋込凍結管に冷媒を循環させて地盤と壁体の部分の表面を冷却し、先行シールドトンネルの外周側及び内周側の外側に凍結改良体を形成して包囲し、並びに壁体の部分の表面に凍結膜を形成して、それぞれ地下水の浸入経路を閉塞する。
【０００５】
次に、先行シールドトンネル間の未掘削部分をシールドマシンで両側の先行シールドトンネルの切削セグメントを切削しながら掘進して後行シールドトンネルを先行シールドトンネルとオーバーラップした状態に鋼製セグメントで構築し、鋼製セグメントの内壁に沿って凍結管を設置して凍結管に冷媒を循環させて後行シールドトンネルの外周側及び内周側の外側に凍結改良体を形成し地下水の浸入を阻止する。
【０００６】
次に、後行シールドトンネルの内部において、鋼製セグメントのスキンプレートを取り外し、隣接する先行シールドトンネル内部の壁体の部分（先行ブロック）の端部を露出させ、後行シールドトンネルの内部を横断して壁体の部分（後行ブロック）を構築し、かつ、先行シールドトンネルの内部の壁体の部分（先行ブロック）の端部と連結させ、空洞部分を充填材で埋め戻す。
【０００７】
上記の後行シールドトンネル内の壁体の部分（後行ブロック）の端部と先行シールドトンネル内の壁体の部分の端部（先行ブロック）との接続は、トンネル長さ方向に複数の施工単位に分けて、施工単位毎に配筋工事、型枠工事、コンクリート打設工事を経て行われるとともに、一方の立坑の側から他方の立坑に向かって逐次に施工単位を移動していくものである。これに合わせるように、冷却領域を逐次移動する凍結手段は、凍結管を外管（ケーシング）の摩擦低減コートが施された内面を滑動可能な構造とされ、牽引装置と牽引索を用いて凍結管の冷媒の供給端を前部とする前進方向に牽引可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１６−１６０７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、土圧または人為的な損傷により外管の円形断面形状に変形が生じる場合や、外管が長い場合には、外管と凍結管との摩擦抵抗が非常に大きくなり、凍結管を牽引装置で牽引できない恐れがあるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解消するために案出されたもので、後行シールドトンネルの連続する複数の施工単位を一纏めの止水バリアとしてセグメントの外周の地下水の凍結を行うことができるとともに、止水バリアを一施工単位刻み移動していくことができ、止水バリアを一施工単位刻み移動する際に凍結停止状態が生じないようにすることができ、かつ止水バリアから外れ不要となる一施工単位分の冷媒を通す配管について回収する必要がない広幅ブロックの構築工法、移動式止水バリア形成方法および止水バリア形成用冷媒回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した問題点を解消するため、本願第１の発明に係る広幅ブロックの構築工法は、片側または両側に隣り合う先行シールドトンネルにオーバーラップするように前記先行シールドトンネルのセグメントを切削しつつ構築された後行シールドトンネルのセグメント内に、トンネル全長に渡るように鉄筋コンクリート製の帯板状の後行ブロックを設けるとともに、前記後行ブロックの両側部を、各前記先行シールドトンネル内にトンネル全長に渡るように設けられた鉄筋コンクリート製の帯板状の先行ブロックと一体連結して広幅ブロックを構築し、前記広幅ブロックの構築に際し、移動式止水バリア形成方法を利用する広幅ブロックの構築工法であって、前記後行シールドトンネルのセグメント内を、トンネル軸方向に一回に施工する基準長さを施工単位として第１の立坑から第２の立坑までを複数の施工単位に割り振り、前記後行シールドトンネルの各施工単位に対応するセグメントの前記オーバーラップ部分を避けてセグメント領域の内面全域に、第１，第２の冷媒往管と第１，第２の冷媒復管を張り巡らしかつ断熱材で覆う冷媒配管工事を行い、次いで、第１の複数施工単位である連続する三以上の施工単位に対応する前記第１の冷媒往管と前記第１の冷媒復管を一本に接続して前記第１の冷媒回路を構成することにより第１の凍結ユニットを構成するとともに、第２の複数施工単位である、第１の立坑から第２の立坑に向かう施工前進方向に一施工単位ずれた連続する三以上の施工単位に対応する前記第２の冷媒往管と前記第２の冷媒復管を一本に接続して前記第２の冷媒回路を構成することにより第２の凍結ユニットを構成し、その後、前記第１の凍結ユニットの前記第１の冷媒回路に前記施工前進方向の先頭側から冷媒を通流することにより前記後行シールドトンネルの前記第１の複数施工単位のセグメント外側の地山中の水分を凍結させて止水バリアを形成し、次いで、前記第１の複数施工単位のうちの両端の施工単位を除く一つまたは複数の施工単位において、前記後行シールドトンネルのオーバーラップ部分に対応する領域のセグメントを取り外し、前記先行シールドトンネル内の充填材を除いて前記先行ブロックの側縁部を露出させる撤去工事を行ってから、前記施工前進方向の先頭側から順に、前記先行ブロックの配筋と接続する配筋工事と、配筋工事後の型枠取付工事と、型枠取付工事後の前記先行ブロックと一体形状とするコンクリート打設工事・充填材による埋め戻し工事と、を並行して行い、次いで、施工場所が一施工単位前進可能となった後に、前記第２の凍結ユニットの前記第２の冷媒回路に冷媒を通流することにより前記第１の複数施工単位に対し一施工単位前進した位置の前記第２の複数施工単位のセグメント外側の地山中の水分の凍結を開始し止水バリアの形成を引き継ぎ、その後、前記第１の凍結ユニットの前記第１の冷媒回路から冷媒を回収して前記冷凍機との接続を解除し、前記第２の凍結ユニットの三以上の施工単位のうちの両端の施工単位を除く一つまたは複数の施工単位で、前記施工前進方向の先頭側から順に、前記撤去工事および前記先行ブロックの配筋と接続する配筋工事と、配筋工事後の型枠取付工事と、型枠取付工事後の前記先行ブロックと一体形状とするコンクリート打設工事・充填材による埋め戻し工事と、なるよう工事の盛替えを行うとともに、前記第１の冷媒回路について、二施工単位施工前進方向に移動するように前記冷媒配管の接続と接続解離を行い、第１の冷媒回路を再構成し、以後同様に、前記第１の複数施工単位と前記第２の複数施工単位とを交互に前後して一施工単位ずれるようにかつ交互に二施工単位移動するようにして、第１，第２の冷媒回路を再構成し、かつ、交互に冷媒の通流を行うことにより、第１，第２の複数施工単位のセグメント外側の地山中の水分の全体としての止水バリアを交互に一施工単位前進させるとともに、前記第１，第２の複数施工単位での各種工事の盛替えを交互に行って前記第１，第２の複数施工単位の全体を前進させ、広幅ブロックを構築する構成である。
【００１２】
この構成によれば、本願第１の発明に係る広幅ブロックの構築工法は、本願第２の発明に係る移動式止水バリア形成方法を含んでいる構成であるので、本願第２の発明の効果が得られるから、複数の施工単位を一纏めとした止水バリア内で、かつ、止水バリアを一施工単位刻み移動していく毎に、止水バリアを確保しつつ、先行ブロックの配筋と接続する配筋工事と、配筋工事後の型枠取付工事と、型枠取付工事後の前記先行ブロックと一体形状とするコンクリート打設・埋め戻し工事を進行させることができる。
【００１３】
上述した問題点を解消するため、本願第２の発明に係る移動式止水バリア形成方法は、片側または両側に隣り合う先行シールドトンネルにオーバーラップするように前記先行シールドトンネルのセグメントを切削しつつ構築された後行シールドトンネルのセグメント内を、トンネル軸方向に一回に施工する基準長さを施工単位として第１の立坑から第２の立坑までを複数の施工単位に割り振り、前記後行シールドトンネルのセグメントの各施工単位の前記オーバーラップ部分を避けてセグメント領域の内面全域に、第１，第２の冷媒往管と第１，第２の冷媒復管とを張り巡らしかつ断熱材で覆う冷媒配管工事を行い、次いで、第１の複数施工単位である連続する三以上の施工単位に対応する前記冷媒往管と前記冷媒復管を一本に接続して前記第１の冷媒回路を構成することにより第１の凍結ユニットを構成するとともに、第２の複数施工単位である、第１の立坑から第２の立坑に向かう施工前進方向に一施工単位ずれた連続する三以上の施工単位に対応する前記冷媒往管と前記冷媒復管を一本に接続して前記第２の冷媒回路を構成することにより第２の凍結ユニットを構成し、第１の凍結ユニットの第１の冷媒回路に冷凍機からの冷媒を通流することにより、第１の凍結ユニットのセグメント外側の地山中の水分を凍結させて止水バリアを形成し、次いで、施工場所が一施工単位前進可能となった後に、前記第２の冷媒回路に冷凍機からの冷媒を通流することにより、前記第２の凍結ユニットのセグメント外側の地山中の水分の凍結を開始し止水バリアの形成を引き継ぎ、その後、前記第１の冷媒回路の冷媒を回収してから、前記第１の冷媒回路の冷媒往管と冷媒復管の接続・解離を行うことにより、前記第１の凍結ユニットが前記前進方向に二施工単位分移動するように前記第１の冷媒回路を再構成し、以後同様に、施工場所が一施工単位前進可能となる毎に、前記第１の凍結ユニットと前記第２の凍結ユニットとを、交互に前後して一施工単位ずれるようにかつ交互に二施工単位移動するように第１，第２の冷媒回路を交互に再構成し、かつ交互に冷媒を通流させることにより、全体としての止水バリアを一施工単位ずつ移動する構成である。
【００１４】
この構成によれば、本願第２の発明に係る移動式止水バリア形成方法は、後行シールドトンネルの連続する複数の施工単位について、第１，第２の冷媒往管および第１，第２の冷媒復管を所要の接続状態とすることにより一施工単位ずれた第１，第２の冷媒回路を構成するとともに、接続状態を変更することにより第１，第２の冷媒回路が交互に前後して止水バリアを一施工単位ずれて移動するように構成し、および第１，第２の冷媒回路を交互に冷媒を通すように構成したので、連続する複数の施工単位を一纏めとする止水バリアを一施工単位刻み移動していくことができ、かつ止水バリアを一施工単位移動する際に凍結停止状態が生じないようにすることができる。
【００１５】
またこの構成によれば、止水バリアから外れ不要となる一施工単位分の冷媒を通す配管である第１，第２の冷媒往管および第１，第２の冷媒復管については接続を解くだけで埋め殺しとし、回収する必要がない。
【００１６】
上述した問題点を解消するため、本願第３の発明に係る止水バリア形成用冷媒回路は、片側または両側に隣り合う先行シールドトンネルにオーバーラップするように前記先行シールドトンネルのセグメントを切削しつつ構築された後行シールドトンネル内の、トンネル軸方向に一回に施工する基準長さを施工単位として第１の立坑から第２の立坑までを複数の施工単位に割り振られた各前記施工単位のセグメントの、前記オーバーラップ部分を避けてセグメント領域の内面全域に張り巡らすように備えられた第１の冷媒往管および第１の冷媒復管と、前記内面全域に張り巡らすように備えられた第２の冷媒往管および第２の冷媒復管と、前記施工単位の各境界に位置して設けられた管接続スペースと、前記第１，第２の冷媒往管および前記第１，第２の冷媒復管を覆う断熱材と、を備え、一の施工単位の第１，第２の冷媒往管の一方の管端および第１，第２の冷媒復管の一方の管端が、前記管接続スペース内に配置されているとともに、前記一の施工単位の第１，第２の冷媒往管の他方の管端および第１，第２の冷媒復管の他方の管端が、前記一の施工単位の反対側の前記管接続スペース内に配置されている構成である。
【００１７】
この構成によれば、本願第３の発明に係る止水バリア形成用冷媒回路は、次の本願第２の発明を適用することができ、本願第２の発明の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、後行シールドトンネルの連続する複数の施工単位を一纏めの止水バリアとしてセグメントの外周の地下水の凍結を行うことができるとともに、止水バリアを一施工単位刻み移動していくことができ、止水バリアを一施工単位刻み移動する際に凍結停止状態が生じないようにすることができ、かつ止水バリアから外れ不要となる一施工単位分の冷媒を通す配管について回収する必要がない広幅ブロックの構築工法、移動式止水バリア形成方法および止水バリア形成用冷媒回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用する先行シールドトンネルの概略の構成を示す立面図である。
【図２】本発明を適用する先行シールドトンネルの概略の構成を示す平面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】本発明を適用する後行シールドトンネルの概略の構成を示す平面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る止水バリア形成用冷媒回路を、後行シールドトンネルのセグメントの内面に構築した状態を示すトンネル軸方向に垂直な断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る止水バリア形成用冷媒回路の構成を示すものであって、最初位置の第１，第２の冷媒回路の構成を示す展開図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、セグメント領域の外周の地山の水分を凍結させて、止水バリアを形成した状態を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、最初位置の止水バリアを形成し、オーバーラップ部分のセグメントの取り外しと先行ブロックの露出する撤去工事を行った状態を示すトンネル軸方向に沿った縦断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、オーバーラップ部分のセグメントの取り外しと先行ブロックの露出する撤去工事を行った状態を示すトンネル軸方向に対し直角な断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、撤去工事後の配筋工事を行った状態を示すトンネル軸方向に対し直角な断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、配筋工事後の型枠取付工事を行った状態を示すトンネル軸方向に対し直角な断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、型枠取付工事後のコンクリート打設・充填材による埋め戻し工事を行った状態を示すトンネル軸方向に対し直角な断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、図９の次工程の、最初の施工単位に対し広幅ブロックを構築し、かつ充填材を凍結して止水バリアを形成した状態を示すトンネル軸方向に沿った縦断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、図１４の次工程の、最初の複数施工単位に対し、配筋工事、型枠取付工事、コンクリート打設工事、埋め戻し工事を並行して行い、広幅ブロックを一施工単位だけ延設した状態を示すトンネル軸方向に沿った縦断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、図１５の次工程の、止水バリアを一施工単位延設した状態を示すトンネル軸方向に沿った縦断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る止水バリア形成用冷媒回路の構成を示すものであって、最初位置から二施工単位ずれた第１の冷媒回路の構成および第２の冷媒回路の最初位置の構成を示す展開図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、図１６の次工程の、最初の複数施工単位に対応する止水バリアが消失した状態を示すトンネル軸方向に沿った縦断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、図１８の次工程の、三番目から五番目の施工単位に対し、配筋工事、型枠取付工事、コンクリート打設工事、埋め戻し工事を並行して行い、広幅ブロックを三番目の施工単位まで延設した状態を示すトンネル軸方向に沿った縦断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、図１９の次工程の、止水バリアを一施工単位延設した状態を示すトンネル軸方向に沿った縦断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態に係る止水バリア形成用冷媒回路の構成を示すものであって、最初位置から二施工単位ずれた第１，第２の冷媒回路の構成を示す展開図である。
【図２２】本発明の実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法を示すものであって、図２０の次工程の、最初の複数施工単位に対し、配筋工事、型枠取付工事、コンクリート打設工事、埋め戻し工事を並行して行い、広幅ブロックを四番目の施工単位まで延設した状態および二番目の施工単位に対応する止水バリアが消失した状態を示すトンネル軸方向に沿った縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本願発明に係る広幅ブロックの構築工法の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態の説明において、移動式止水バリア形成方法、および止水バリア形成用冷媒回路について併せて説明する。
【００２１】
まず、本実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法について、前提となる構成部分について説明する。この広幅ブロックの構築工法は、大深度において特に有効であるが、地下水が出る浅い深度においても有効である。
【００２２】
図１−図５に示すように、前提となる構成部分とは、二つの先行シールドトンネル３と、先行シールドトンネル３内に設けられた先行ブロック５と、二つの先行シールドトンネル３にオーバーラップするように設けられた後行シールドトンネル７と、を有する。二つの先行シールドトンネル３および後行シールドトンネル７は、第１の立坑１と第２の立坑２との間を大深度において貫通している。二つの先行シールドトンネル３および後行シールドトンネル７は、例えば直径が２．５−４ｍ位である。なお、先行シールドトンネル３は、一つであってもよい。
【００２３】
図３に示すように、二つの先行シールドトンネル３は、自己の直径よりも所要寸法小さい間隔Ｃを開けて互いに平行となるように設けられている。二つの先行シールドトンネル３は、トンネル内面がシールド掘削機で切削され易い複数のセグメント４で構築されている。各先行シールドトンネル３は、内部に先行ブロック５が設けられ、さらにトンネル内空間が充填材６で埋め戻されている。なお、充填材６には、エアモルタルまたは流動化処理土が用いられる。
【００２４】
先行ブロック５は、鉄筋コンクリート製であり、トンネル軸方向の両端が先行シールドトンネル３の両端と一致し、かつ自己の直径を通りかつ三つのシールドトンネル３，３，７の配列方向に垂直な方向に所要の厚さを有する帯板状に構築されている。
【００２５】
先行ブロック５は、トンネル配列方向の両側のコンクリート端面より鉄筋が張り出していて、一側の鉄筋の張出端から他側の鉄筋の張出端までの幅寸法Ｗが、後行シールドトンネル７の構築時に、シールド掘削機による先行シールドトンネル３に対するオーバーラップ部分の掘削と干渉しないように寸法設定されている。
【００２６】
図４に示すように、後行シールドトンネル７は、二つの先行シールドトンネル３の間に位置しかつ各先行シールドトンネル３にオーバーラップするように設けられている。なお、後行シールドトンネル７の径は、先行シールドトンネル３の径と同一に形成されているが、これに限定されるものではない。
【００２７】
図５に示すように、後行シールドトンネル７は、シールド掘削機で両隣となる二つの先行シールドトンネル３にオーバーラップするように先行シールドトンネル３のセグメント４を切削しつつ、トンネル内面を複数のセグメント８で構築されている。
【００２８】
先行シールドトンネル３のセグメント４と後行シールドトンネル７のセグメント８は、例えば周方向に１２個配列され、オーバーラップ部分Ｘの掘削で切削される先行シールドトンネル３の周方向の個数が２個となるのが好ましい。
【００２９】
以下の説明は、本実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法で新しく構築される構成部分に関する。
【００３０】
まず、施工単位の割り振りを行う。この広幅ブロックの構築工法は、後行シールドトンネル７内を、トンネル軸方向に一回に施工する基準長さを施工単位として第１の立坑１から第２の立坑２までを複数の施工単位に割り振る。図４および後述する図７，図１７，図２１中の符号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，・・・は、施工単位を識別する符号である。施工単位ａは、第１の立坑１に隣接している。なお、説明の便宜上、トンネル軸方向の施工単位の長さとセグメント８の長さとを一致させて図示しているが、施工単位の長さとセグメント８の長さとが一致している必要はない。
【００３１】
次に、止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂを構築する。図６，図７に示すように、この広幅ブロックの構築工法は、最初に、後行シールドトンネル７のセグメント８の、オーバーラップ部分Ｘを避けて上下に分かれたセグメント領域８Ａ，８Ｂの各内面全域に張り巡らすように、上下に分かれた止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂを設ける。止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂは、全ての各施工単位を対象に、かつ各施工単位で管端が接続可能に分断された二つの冷媒回路分の冷媒配管を有する。止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂは、管端同士を接続する構成部材を含んでいない。
【００３２】
次に、最初位置の第１，第２の冷媒回路１１，１２を構成する。図７に示すように、この広幅ブロックの構築工法は、止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂを設けた後に、施工単位を除く五つの施工単位ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの冷媒配管の管端同士を接続して最初位置の第１の冷媒回路１１を構成するとともに、一施工単位ずれた施工単位を除く五つの施工単位ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの冷媒配管の管端同士を接続して最初位置の第２の冷媒回路１２を構成する。
【００３３】
止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂは、全ての各施工単位を対象に、かつ各施工単位で管端が接続可能に分断された二つの冷媒回路分の、第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａおよび第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂを有する。第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａは短い直管であり、第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂは蛇行管である。なお、第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａが蛇行管であり、第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂが短い直管であってもよい。
【００３４】
止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂは、施工単位ａ，ｂ，ｃ，・・・の各境界に位置して管接続スペース１３と、第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａおよび第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂを覆う断熱材１４を備えている。
【００３５】
各管接続スペース１３には、両側の施工単位に設けられる第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａおよび第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂの合計数八つの管端が臨んでおり、蓋が被される。各施工単位に設けられる第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａおよび第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂについて注目すると、一の施工単位の第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａの一方の管端および第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂの一方の管端が、管接続スペース１３内に配置されるとともに、一の施工単位の第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａの他方の管端および第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂの他方の管端が、一の施工単位の反対側の管接続スペース１３内に配置される。
【００３６】
次に、最初位置の第１，第２の凍結ユニットＵ１，Ｕ２を構成する。図７に示すように、この広幅ブロックの構築工法は、最初位置の第１，第２の冷媒回路１１，１２を後行シールドトンネル７内に設置する図示しない冷凍機に対して切り替え可能に接続することで、第１の冷媒回路１１を含む最初位置の第１の凍結ユニットＵ１と、第２の冷媒回路１２を含む最初位置の第２の凍結ユニットＵ２とを構成する。
【００３７】
最初位置の第１の凍結ユニットＵ１は、施工単位を除く五つの施工単位ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを一纏めとする第１の複数施工単位Ａに対応して構成する。
【００３８】
第１の凍結ユニットＵ１は、第１の複数施工単位Ａに構成される第１の冷媒回路１１を含む。第１の冷媒回路１１は、施工単位ａの第１の冷媒往管１１ａと第１の冷媒復管１１ｂの管端同士を、それぞれ管継手１１ｃで接続し、施工単位ａ，ｂ間、ｂ，ｃ間、ｃ，ｄ間、ｄ，ｅ間の各境界位置の管接続スペース１３内に対向する、第１の冷媒往管１１ａ同士、および第１の冷媒復管１１ｂ同士をそれぞれ管継手１１ｄで接続する。
【００３９】
これにより、五つの施工単位ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅのセグメント領域８Ａ，８Ｂの内面全域に張り巡らした第１の冷媒往管１１ａと第１の冷媒復管１１ｂは一本に接続され、第１の冷媒回路１１を構成する。
【００４０】
さらに、左半分の施工単位ｅ，ｆ間の管接続スペース１３内に位置する、止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂの施工単位ｅに対応する第１の冷媒往管１１ａの各管端を、管端が三つあるＹ形中継管１１ｅの二つの管端に接続し、Ｙ形中継管１１ｅの残り一つの管端を、冷凍機の冷媒往管に対し、図示しない管継手と仕切り弁を介して接続する。
【００４１】
また、施工単位ｅ，ｆ間の管接続スペース１３内に位置する施工単位ｅの左半分と右半分の二つの第１の冷媒復管１１ｂの各管端を、管端が三つあるＹ形中継管１１ｆの二つの管端に接続し、Ｙ形中継管１１ｆの残り一つの管端を、図示しない管継手と仕切り弁を介して冷凍機の冷媒復管に接続する。以上により、最初位置の第１の凍結ユニットＵ１を構成することができる。
【００４２】
最初位置の第２の凍結ユニットＵ２は、施工単位を除く五つの施工単位ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを一纏めとする第２の複数施工単位Ｂに対応して構成する。
【００４３】
最初位置の第２の凍結ユニットＵ２は、第２の複数施工単位Ｂに構成される第２の冷媒回路１２を含む。第２の冷媒回路１２は、施工単位ｂの第２の冷媒往管１２ａと第２の冷媒復管１２ｂの管端同士を、それぞれ管継手１２ｃで接続し、施工単位ｂ，ｃ間、ｃ，ｄ間、ｄ，ｅ間、ｅ，ｆ間の各境界位置の管接続スペース１３内に対向する、第２の冷媒往管１２ａ同士、および第２の冷媒復管１２ｂ同士をそれぞれ管継手１２ｄで接続する。
【００４４】
これにより、五つの施工単位ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆのセグメント領域８Ａ，８Ｂの内面全域に張り巡らした第２の冷媒往管１２ａと第２の冷媒復管１２ｂは一本に接続され、第２の冷媒回路１２を構成する。
【００４５】
さらに、左半分の施工単位ｆ，ｇ間の管接続スペース１３内に位置する、施工単位ｆに対応する止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂの第２の冷媒往管１２ａの各管端を、Ｙ形中継管１２ｅの二つの管端に接続し、Ｙ形中継管１２ｅの残り一つの管端を、冷凍機の冷媒往管に対し、図示しない管継手と仕切り弁を介して接続する。
【００４６】
また、施工単位ｆ，ｇ間の管接続スペース１３内に位置する、施工単位ｆに対応する止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂの第２の冷媒復管１２ｂの各管端を、Ｙ形中継管１２ｆの二つの管端に接続し、Ｙ形中継管１２ｆの残り一つの管端を、図示しない管継手と仕切り弁を介して冷凍機の冷媒復管に接続する。以上により、最初位置の第２の凍結ユニットＵ２を構成することができる。
【００４７】
次に、最初位置の第１の凍結ユニットＵ１で止水バリアＭを形成する。最初位置の第１の凍結ユニットＵ１を構成する第１の冷媒回路１１に冷凍機から冷媒を通流させることにより、図８，図９に示すように、五つの施工単位ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅに対応するセグメント領域８Ａ，８Ｂの外周の地山の水分を凍結させて、止水バリアＭを形成する。
【００４８】
次に、図９，図１０に示すように、四つの施工単位ａ，ｂ，ｃ，ｄに対応するオーバーラップ部分Ｘのセグメントの取り外しと先行ブロック５の露出する撤去工事Ｐを行い、施工単位ａに対してのみ広幅ブロック１５を構築する。次に、施工単位ａに対してのみ、図１１，図１２，図１３に示すように、順次に、配筋工事Ｑ、型枠取付工事Ｒ、コンクリート打設工事Ｓ・充填材による埋め戻し工事Ｔを行うことにより、図１４に示すように、施工単位ａに対応する後行ブロック９を設けるとともに、後行ブロック９の両側部を、両隣の先行ブロック５と一体連結して広幅ブロック１５を構築し、併せて、後行シールドトンネル７の工事前進方向後端が閉じて、施工単位ａに対応する充填材による埋め戻し部分の水分が凍結して止水バリアＭが形成される。
【００４９】
次に、施工単位ｂ，ｃ，ｄに対し複数種工事Ｑ，Ｒ，Ｓの盛替え工事を並行して行う。図１５に示すように、施工単位ｂ，ｃ，ｄに対し、配筋工事Ｑ（図１１参照）を行う。次に、施工単位ｂに対応し型枠取付工事Ｒ（図１２参照）を盛替えて行うとともに、施工単位ｃに対応し配筋工事Ｑ（図１１参照）を行う。次に、施工単位ｂに対応しコンクリート打設工事Ｓ・充填材による埋め戻し工事Ｔを（図１３参照）を盛替えて行い、施工単位ｃに対応し型枠取付工事Ｒ（図１２参照）を盛替えて行い、および施工単位ｄに対応し配筋工事Ｑ（図１１参照）を行う。これにより、両隣の先行ブロック５と一体連結された施工単位ａに形成される広幅ブロック１５が施工単位ｂにも延設される。上記の施工単位ｂ，ｃ，ｄの工事が完了することにより、施工単位ｂに対応する充填材による埋め戻し部分の水分が凍結して止水バリアＭが形成され、施工場所が一施工単位前進可能となる。
【００５０】
次に、最初位置の第２の凍結ユニットＵ２を作動する。複数種工事Ｑ，Ｒ，Ｓの盛替え工事を施工場所が一施工単位ずれた施工単位ｃ，ｄ，ｅに前進させるには、図１０で説明した、オーバーラップ部分Ｘのセグメントの取り外しと先行ブロック５の露出する撤去工事Ｐを施工単位ｅに対応して行うことになるので、その前に、止水バリアＭを施工単位ｆに及ばせる必要がある。また、止水バリアＭを施工単位ｆに及ばせないで、最初位置の第１の凍結ユニットＵ１を前進方向に二施工単位移動するように再構成すると、最初位置の第１の凍結ユニットＵ１による止水バリアＭの施工単位ａに対応する部分が消失してしまう不都合が生じてしまう。そこで、最初位置の第１の凍結ユニットＵ１に対する冷媒の通流を止めないで、最初位置の第２の凍結ユニットＵ２にも冷媒を通流させる。これによって、図１６に示すように、止水バリアＭの範囲を施工単位ｆにも及ばせる。
【００５１】
その後、図１７に示すように、第１の凍結ユニットＵ１を最初位置から二施工単位移動し再構成する。これにより、図１８に示すように、止水バリアＭは施工単位ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆに引き続いて形成され、施工単位ａに対応する止水バリアＭは消失する。
【００５２】
図１７に示すように、第１の凍結ユニットＵ１の再構成は、施工単位ｂ，ｃ間の境界位置の管接続スペース１３内に対向する、第１の冷媒往管１１ａ同士、および第１の冷媒復管１１ｂ同士の管継手１１ｄによる接続（図７参照）を解いて、施工単位ｂ，ｃ間の境界位置の管接続スペース１３内の施工単位ｃの第１の冷媒往管１１ａと第１の冷媒復管１１ｂの管端同士を管継手１１ｇで接続するとともに、施工単位ｆ，ｇ間の境界位置の管接続スペース１３内に対向する、第１の冷媒往管１１ａ同士、および第１の冷媒復管１１ｂ同士をそれぞれ管継手１１ｈで接続し、さらに、止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂの施工単位ｆ，ｇ間の管接続スペース１３内に位置する施工単位ｇの二つの第１の冷媒往管１１ａの各管端、および第１の冷媒復管１１ｂの各管端を、Ｙ形中継管１１ｅ，１１ｆの各二つの管端に接続し、Ｙ形中継管１１ｅ，１１ｆの残り各一つの管端を、図示しない管継手と仕切り弁を介して冷凍機の冷媒復管に接続することで達成される。図１７において、施工単位ａ，ｂに対応する第１の冷媒往管１１ａおよび第１の冷媒復管１１ｂは埋め殺しになる。
【００５３】
図１７，図１８に示すように、最初位置の第２の凍結ユニットＵ２により、止水バリアＭの範囲が施工単位ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆに及んだ後に、施工単位ｅのオーバーラップ部分Ｘに対応するセグメントの取り外しと先行ブロック５の露出する撤去工事Ｐを行い、さらに、図１９に示すように、施工単位ｃ，ｄ，ｅに対し、コンクリート打設工事Ｓ・充填材による埋め戻し工事Ｔ、型枠取付工事Ｒ、配筋工事Ｑを行う。これら複数種工事Ｑ，Ｒ，Ｓの盛替え工事は、図１５に示す施工単位ｂ，ｃ，ｄに対して行ったことと同一である。
【００５４】
これにより、両隣の先行ブロック５と一体連結された施工単位ａに形成された広幅ブロック１５が施工単位ｃまで延設される。上記の施工単位ｃ，ｄ，ｅの工事が完了することにより、施工単位ｃに対応する充填材による埋め戻し部分の水分が凍結して止水バリアＭが形成され、施工場所が一施工単位前進可能となる。
【００５５】
次に、再構成した第１の凍結ユニットＵ１を作動する。図１０−図１３に示す複数種工事Ｐ、Ｑ，Ｒ，Ｓの盛替え工事を施工場所が一施工単位ずれた施工単位ｄ，ｅ，ｆに前進させるには、最初位置の第２の凍結ユニットＵ２に対する冷媒の通流を止めないで、再構成した第１の凍結ユニットＵ１にも冷媒を通流させる。これによって、図２０に示すように、止水バリアＭの範囲を施工単位ｇにも及ばせる。
【００５６】
その後、図２１に示すように、第２の凍結ユニットＵ２を最初位置から二施工単位移動し再構成する。これにより、図２２に示すように、止水バリアＭは施工単位ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇに引き続いて形成され、施工単位ｂに対応する止水バリアＭは消失する。
【００５７】
図２１に示すように、第２の凍結ユニットＵ２の再構成は、施工単位ｃ，ｄ間の境界位置の管接続スペース１３内に対向する、第１の冷媒往管１１ａ同士、および第１の冷媒復管１１ｂ同士の管継手１１ｄによる接続（図１７参照）を解いて、施工単位ｃ，ｄ間の境界位置の管接続スペース１３内の、施工単位ｄの第２の冷媒往管１２ａと第２の冷媒復管１２ｂの管端同士を管継手１２ｇで接続するとともに、施工単位ｇ，ｈ間の境界位置の管接続スペース１３内に対向する、第２の冷媒往管１２ａ同士、および第２の冷媒復管１２ｂ同士をそれぞれ管継手１２ｈで接続し、さらに、止水バリア形成用冷媒回路１０Ａ，１０Ｂの施工単位ｇ，ｈ間の管接続スペース１３内に位置する施工単位ｈの二つの第２の冷媒往管１２ａの各管端、および第２の冷媒復管１２ｂの各管端を、Ｙ形中継管１２ｅ，１２ｆの各二つの管端に接続し、Ｙ形中継管１２ｅ，１２ｆの残り各一つの管端を、図示しない管継手と仕切り弁を介して冷凍機の冷媒復管に接続することで達成される。図２１において、施工単位ｂ，ｃに対応する第２の冷媒往管１２ａおよび第２の冷媒復管１２ｂは埋め殺しになる。
【００５８】
図２１に示すように、再構成された第２の凍結ユニットＵ２により、図２２に示すように、止水バリアＭの範囲が施工単位ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇに及んだ後に、施工単位ｆのオーバーラップ部分Ｘに対応するセグメントの取り外しと先行ブロック５の露出する撤去工事Ｐを行い、さらに、施工単位ｄ，ｅ，ｆに対し、コンクリート打設工事Ｓ・充填材による埋め戻し工事Ｔ、型枠取付工事Ｒ、配筋工事Ｑを行う。これら複数種工事Ｑ，Ｒ，Ｓの盛替え工事は、図１５，図１９に示す施工単位ｂ，ｃ，ｄに対して行ったことと同一である。
【００５９】
これにより、両隣の先行ブロック５と一体連結された施工単位ａに形成された広幅ブロック１５が施工単位ｄまで延設される。上記の施工単位ｄ，ｅ，ｆの工事が完了することにより、施工単位ｄに対応する充填材による埋め戻し部分の水分が凍結して止水バリアＭが形成され、施工場所が一施工単位前進可能となる。
【００６０】
以後同様に、施工場所が一施工単位前進可能となる毎に、第１の凍結ユニットＵ１と第２の凍結ユニットＵ２とを交互に前後して一施工単位ずれるようにかつ交互に二施工単位移動するようにして、第１，第２の冷媒回路１１，１２を交互に再構成し、かつ交互に冷媒を通流させることにより、全体としての止水バリアＭを一施工単位ずつ移動し、施工場所が一施工単位ずれた連続する三つの施工単位に対して複数種工事Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓの盛替え工事を行い、両隣の先行ブロック５と一体連結された施工単位ａに形成された広幅ブロック１５をシールドトンネルの全長に及ぶように構築する。
【００６１】
以上説明した本実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法について、再度、最初から一通り説明すると、
片側または両側に隣り合う先行シールドトンネル３にオーバーラップするように先行シールドトンネル３のセグメント４を切削しつつ構築された後行シールドトンネル７のセグメント４内に、トンネル全長に渡るように鉄筋コンクリート製の帯板状の後行ブロック９を設けるとともに、後行ブロック９の両側部を、各先行シールドトンネル３内にトンネル全長に渡るように設けられた鉄筋コンクリート製の帯板状の先行ブロック５と一体連結して広幅ブロック１５を構築し、広幅ブロック１５の構築に際し、止水バリア移動式凍結方法を利用する広幅ブロック１５の構築工法であって、
後行シールドトンネル７のセグメント４内を、トンネル軸方向に一回に施工する基準長さを施工単位として第１の立坑１から第２の立坑２までを複数の施工単位に割り振り、
後行シールドトンネル７の各施工単位に対応するセグメント４のオーバーラップ部分Ｘを避けてセグメント４領域の内面全域に、第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａと第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂを張り巡らしかつ断熱材１４で覆う冷媒配管工事を行い、
次いで、第１の複数施工単位Ａである連続する三以上の施工単位に対応する第１の冷媒往管１１ａと第１の冷媒復管１１ｂを一本に接続して第１の冷媒回路１１を構成することにより第１の凍結ユニットＵ１を構成するとともに、第２の複数施工単位Ｂである、第１の立坑１から第２の立坑２に向かう施工前進方向に一施工単位ずれた連続する三以上の施工単位に対応する第２の冷媒往管１２ａと第２の冷媒復管１２ｂを一本に接続して第２の冷媒回路１２を構成することにより第２の凍結ユニットＵ２を構成し、
その後、第１の凍結ユニットＵ１の第１の冷媒回路１１に施工前進方向の先頭側から冷媒を通流することにより後行シールドトンネル７の第１の複数施工単位Ａのセグメント４外側の地山中の水分を凍結させて止水バリアＭを形成し、
次いで、第１の複数施工単位Ａのうちの両端の施工単位を除く一つまたは複数の施工単位において、後行シールドトンネル７のオーバーラップ部分Ｘに対応する領域のセグメント４を取り外し、先行シールドトンネル３内の充填材を除いて先行ブロック５の側縁部を露出させる撤去工事Ｐを行ってから、施工前進方向の先頭側から順に、先行ブロック５の配筋と接続する配筋工事Ｑと、配筋工事後の型枠取付工事Ｒと、型枠取付工事後の先行ブロック５と一体形状とするコンクリート打設工事Ｓ・充填材による埋め戻し工事Ｔと、を並行して行い、
次いで、施工場所が一施工単位前進可能となった後に、第２の凍結ユニットＵ２の第２の冷媒回路１２に冷媒を通流することにより第１の複数施工単位Ａに対し一施工単位前進した位置の第２の複数施工単位Ｂのセグメント４外側の地山中の水分の凍結を開始し止水バリアＭの形成を引き継ぎ、
その後、第１の凍結ユニットＵ１の第１の冷媒回路１１から冷媒を回収して冷凍機との接続を解除し、第２の凍結ユニットＵ２の三以上の施工単位のうちの両端の施工単位を除く一つまたは複数の施工単位で、施工前進方向の先頭側から順に、撤去工事Ｐおよび先行ブロック５の配筋と接続する配筋工事Ｑと、配筋工事後の型枠取付工事Ｒと、型枠取付工事後の先行ブロック５と一体形状とするコンクリート打設工事Ｓ・充填材による埋め戻し工事Ｔと、なるよう工事の盛替えを行うとともに、第１の冷媒回路１１について、二施工単位施工前進方向に移動するように冷媒配管の接続と接続解離を行い、第１の冷媒回路１１を再構成し、
以後同様に、第１の複数施工単位Ａと第２の複数施工単位Ｂとを交互に前後して一施工単位ずれるようにかつ交互に二施工単位移動するようにして、第１，第２の冷媒回路１１，１２を再構成し、かつ、交互に冷媒の通流を行うことにより、第１，第２の複数施工単位Ａ，Ｂのセグメント８外側の地山中の水分の全体としての止水バリアＭを交互に一施工単位前進させるとともに、第１，第２の複数施工単位Ａ，Ｂでの複数種工事Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓの盛替えを交互に行って第１，第２の複数施工単位Ａ，Ｂの全体を前進させ、広幅ブロック１５を構築する構成である。
【００６２】
上述した本実施の形態に係る広幅ブロックの構築工法は、第１の複数施工単位Ａ、第２の複数施工単位Ｂ、第１の冷媒回路１１、第２の冷媒回路１２、第１の凍結ユニットＵ１、および第２の凍結ユニットＵ２について、連続する五つの施工単位に対応するように概念付けた上で、一番最初は一番端の施工単位において複数種工事Ｑ，Ｒ，Ｓの盛替え工事を行って後行シールドトンネル７を閉塞してこれを止水バリアＭとし、その後は、連続する五つの施工単位のうちの両端を除く三つの施工単位において複数種工事Ｑ，Ｒ，Ｓの盛替え工事を行う事例を示した。しかし、本発明に係る広幅ブロックの構築工法は、少なくとも連続する三つ以上の施工単位に対応するように概念付けて、中程の一つの施工単位において複数種工事Ｑ，Ｒ，Ｓの盛替え工事を行う構成であればよい。
【００６３】
また、本実施の形態に係る移動式止水バリア形成方法について、一通り説明すると、
片側または両側に隣り合う先行シールドトンネル３にオーバーラップするように先行シールドトンネル３のセグメント４を切削しつつ構築された後行シールドトンネル７のセグメント８を、トンネル軸方向に一回に施工する基準長さを施工単位として第１の立坑１から第２の立坑２までを複数の施工単位に割り振り、
後行シールドトンネル７のセグメント８の各施工単位のオーバーラップ部分Ｘを除くセグメント領域８Ａ，８Ｂの内面全域に、第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａと第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂとを張り巡らしかつ断熱材１４で覆う冷媒配管工事を行い、
次いで、第１の複数施工単位Ａである連続する三以上の施工単位に対応する冷媒往管１１ａと冷媒復管１１ｂを一本に接続して第１の冷媒回路１１を構成することにより第１の凍結ユニットＵ１を構成するとともに、
第２の複数施工単位Ｂである、第１の立坑１から第２の立坑２に向かう施工前進方向に一施工単位ずれた連続する三以上の施工単位に対応する第２の冷媒往管１２ａと第２の冷媒復管１２ｂを一本に接続して第２の冷媒回路１２を構成することにより第２の凍結ユニットＵ２を構成し、
第１の凍結ユニットＵ１の第１の冷媒回路１１に冷凍機からの冷媒を通流することにより、第１の凍結ユニットＵ１のセグメント外側の地山中の水分の凍結を行い止水バリアＭを形成し、
次いで、施工場所が一施工単位前進可能となった後に、第２の冷媒回路１２に冷凍機からの冷媒を通流することにより、第２の凍結ユニットＵ２のセグメント外側の地山中の水分の凍結を開始し止水バリアＭの形成を引き継ぎ、その後、第１の冷媒回路１１の冷媒を回収してから、第１の冷媒回路１１の冷媒往管１１ａと冷媒復管１１ｂの接続・解離を行うことにより、第１の凍結ユニットＵ１が前進方向に二施工単位分移動するように第１の冷媒回路１１を再構成し、
以後同様に、施工場所が一施工単位前進可能となる毎に、第１の凍結ユニットＵ１と第２の凍結ユニットＵ２とを、交互に前後して一施工単位ずれるようにかつ交互に二施工単位移動するように第１，第２の冷媒回路１１，１２を交互に再構成し、かつ交互に冷媒を通流させることにより、全体としての止水バリアＭを一施工単位ずつ移動する構成である。
【００６４】
また、本実施の形態に係る止水バリア形成用冷媒回路について、一通り説明すると、
片側または両側に隣り合う先行シールドトンネル３にオーバーラップするように前記先行シールドトンネル３のセグメント４を切削しつつ構築された後行シールドトンネル７内の、トンネル軸方向に一回に施工する基準長さを施工単位として第１の立坑１から第２の立坑２までを複数の施工単位に割り振られた各前記施工単位のセグメント８の、前記オーバーラップ部分Ｘを除くセグメント領域８Ａ，８Ｂの内面全域に張り巡らすように備えられた第１の冷媒往管１１ａおよび第１の冷媒復管１１ｂと、
前記内面全域に張り巡らすように備えられた第２の冷媒往管１２ａおよび第２の冷媒復管１２ｂと、
前記施工単位の各境界に位置して設けられた管接続スペース１３と、
前記第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａおよび前記第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂを覆う断熱材１４と、を備え、
一の施工単位の第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａの一方の管端および第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂの一方の管端が、前記管接続スペース１３内に配置されているとともに、前記一の施工単位の第１，第２の冷媒往管１１ａ，１２ａの他方の管端および第１，第２の冷媒復管１１ｂ，１２ｂの他方の管端が、前記一の施工単位の反対側の前記管接続スペース１３内に配置されている構成である。
【００６５】
本発明の広幅ブロックの構築工法は、広幅ブロックを構築を繰り返して、広幅ブロックを逐次に拡幅していくことにより、大断面トンネルの壁体を逐次構築していく施工方法に適用される。
【００６６】
本発明によれば、後行シールドトンネルの連続する複数の施工単位を一纏めの止水バリアとしてセグメントの外周の地下水の凍結を行うことができるとともに、止水バリアを一施工単位刻み移動していくことができ、止水バリアを一施工単位刻み移動する際に凍結停止状態が生じないようにすることができ、かつ止水バリアから外れ不要となる一施工単位分の冷媒を通す配管について回収する必要がないという効果を有するので、優れた広幅ブロックの構築工法、移動式止水バリア形成方法および止水バリア形成用冷媒回路を提供することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  第１の立坑
２  第２の立坑
３  先行シールドトンネル
４  セグメント
５  先行ブロック
６  充填材
７  後行シールドトンネル
８  セグメント
９  後行ブロック
１０Ａ，１０Ｂ  止水バリア形成用冷媒回路
１１  第１の冷媒回路
１１ａ  第１の冷媒往管
１１ｂ  第１の冷媒復管
１２  第２の冷媒回路
１２ａ  第２の冷媒往管
１２ｂ  第２の冷媒復管
１３  管接続スペース
１４  断熱材
１５  広幅ブロック
Ａ  第１の複数施工単位
Ｂ  第２の複数施工単位
Ｍ  止水バリア
Ｐ  撤去工事
Ｑ  配筋工事
Ｒ  型枠取付工事
Ｓ  コンクリート打設工事
Ｔ  埋め戻し工事
Ｕ１  第１の凍結ユニット
Ｕ２  第２の凍結ユニット
Ｘ  オーバーラップ部分
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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