(57)【要約】【課題】トンネルの拡幅部や合流部において、本線トンネルと支線トンネルとの間の誤差を容易に調整する。【解決手段】覆工セグメント６と連結セグメント９との対向部において、対向する一方のセグメント６の端部から他方のセグメント９の端部に向けて延在する鉄骨７５を設けるとともに、他方のセグメント９の端部から一方のセグメント６の端部に向けて延在する調節板７１、７２を設け、調節板７１、７２を鉄骨７５の周囲に配置し、その後、鉄骨７５と調節板７１、７２との間にコンクリート２０を打設するトンネルの構築方法である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ平行に掘進される本線トンネル及び支線トンネルの覆工間の地中を掘削して空洞部を形成した後、前記本線トンネル及び前記支線トンネルの上部の覆工セグメント間に連結セグメントを配置するとともに、前記本線トンネル及び前記支線トンネルの下部の覆工セグメント間に連結セグメントを配置し、
前記覆工セグメントと前記連結セグメントとの対向部において、
対向する一方のセグメントの端部から他方のセグメントの端部に向けて延在する鉄骨を設けるとともに、
前記他方のセグメントの端部から前記一方のセグメントの端部に向けて延在する調節板を設け、
前記調節板を前記鉄骨の周囲に配置し、
その後、前記鉄骨と前記調節板との間にコンクリートを打設することを特徴とするトンネルの構築方法。
【請求項２】
トンネル覆工の外周面に沿って第１の調節板を配置するとともに、トンネル覆工の内周面に沿って第２の調節板を配置し、
前記鉄骨を前記第１の調節板と前記第２の調節板との間に配置することを特徴とする請求項１に記載のトンネルの構築方法。
【請求項３】
前記調節板を断面略Ｃ字形に設け、
前記鉄骨を前記調節板の中央部に配置することを特徴とする請求項１に記載の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、道路トンネル等、合流部・分岐部や非常駐車帯などのトンネル拡幅部を有するトンネルの構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、本体周面から突出可能な拡幅用カッタを備えるシールド機を用いて、トンネル断面に拡幅部を構築する技術を提案した（特許文献１参照）。
【０００３】
また、本出願人は、本線トンネルと支線トンネルとの合流部を構築する技術を提案した（特許文献２参照）。具体的には、合流部の区間において、本線トンネルと支線トンネルとを互いに寄り添うように掘進すると共に、それぞれ突起付きセグメントを上部及び下部に含むほぼ円形の覆工を組み立てる。次いで、突起付きセグメントの突起部を押し出して、本線トンネルと支線トンネルの上部及び下部に突起を形成する。そして、これらの突起部間に架け渡すように鋼殻を取り付け、この鋼殻と覆工の間の空間に充填材を充填して本線トンネルと支線トンネルの覆工を一体化させ、これら本線トンネルと支線トンネルと鋼殻とからなる覆工の断面の包絡線がほぼ円形になるように構築する。これによれば、地上から開削することなく、シールド機に工夫を必要とせず、それらのコストを削減することができる。また、合流される本線トンネルを供用しながら、シールドトンネルの合流部を構築することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５４５２８号公報
【特許文献２】特開２００８−１４０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本線トンネルと支線トンネルとの間で、トンネル長さ方向の誤差、トンネル幅方向の誤差、鉛直方向の誤差、ローリングによる誤差が生じる。
【０００６】
本発明の課題は、トンネルの拡幅部や合流部において、本線トンネルと支線トンネルとの間の誤差を容易に調整することができるトンネルの構築方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、トンネルの構築方法であって、ほぼ平行に掘進される本線トンネル及び支線トンネルの覆工間の地中を掘削して空洞部を形成した後、前記本線トンネル及び前記支線トンネルの上部の覆工セグメント間に連結セグメントを配置するとともに、前記本線トンネル及び前記支線トンネルの下部の覆工セグメント間に連結セグメントを配置し、前記覆工セグメントと前記連結セグメントとの対向部において、対向する一方のセグメントの端部から他方のセグメントの端部に向けて延在する鉄骨を設けるとともに、前記他方のセグメントの端部から前記一方のセグメントの端部に向けて延在する調節板を設け、前記調節板を前記鉄骨の周囲に配置し、その後、前記鉄骨と前記調節板との間にコンクリートを打設することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトンネルの構築方法であって、トンネル覆工の外周面に沿って第１の調節板を配置するとともに、トンネル覆工の内周面に沿って第２の調節板を配置し、前記鉄骨を前記第１の調節板と前記第２の調節板との間に配置することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のトンネルの構築方法であって、前記調節板を断面略Ｃ字形に設け、前記鉄骨を前記調節板の中央部に配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トンネルの拡幅部や合流部において、本線トンネルと支線トンネルとの間の誤差を容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を適用した一実施形態の構成を示すもので、トンネル合流部の一体化覆工を示した概略正面図である。
【図２】トンネル合流部の構築方法を示す説明図である。
【図３】トンネル合流部の構築方法を示す説明図である。
【図４】トンネル合流部の構築方法を示す説明図である。
【図５】一般セグメント６と連結セグメント９との接合部１０の拡大図である。
【図６】図５のVI矢視断面図である。
【図７】一般セグメント６と連結セグメント９との接合部１０の拡大図である。
【図８】図７のVIII矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は本発明を適用した一実施形態の構成としてトンネル合流部の一体化覆工を示したものである。図示のように、トンネル合流部は、本線トンネル１を構成する一側方の一般セグメント２と、本線トンネル１に接近して平行する支線トンネルであるランプトンネル５を構成する反対側の一般セグメント６と、一般セグメント２及び一般セグメント６の上下を連結する連結セグメント９とからなる。一般セグメント２及び一般セグメント６と連結セグメント９とは接合部１０により接合されている。
【００１３】
トンネル合流部の構築方法について、以下説明する。まず、図２に示すように、地盤中に本線トンネル１を形成する。このとき、本線トンネルは、一般セグメント２及び切削セグメント４から形成する。一般セグメント２に対し、切削セグメント４は薄いものが用いられる。切削セグメント４は、ランプトンネル５を掘削するシールド掘削機のカッタによって掘削可能な材料からなる。
次に、上下の一般セグメント２の間に隔壁セグメント３を設置し、隔壁セグメント３と一般セグメント２との間の空間に図示しない内部支保工を設置する。なお、隔壁セグメント３は、後述するランプトンネル５を掘削するシールド掘削機のカッタによって切削されない位置に設置する。
次に、隔壁セグメント３と切削セグメント４との間の空間に裏込め材１６を裏込め充填する。
【００１４】
次に、図３に示すように、地盤中にランプトンネル５を形成する。このとき、ランプトンネル５は、一般セグメント６及び撤去用セグメント８から形成する。なお、ランプトンネル５を掘削するシールド掘削機のカッタによって切削セグメント４が切削される。その後、ランプトンネル５の内部にも図示しない内部支保工、作業構台を設置する。
【００１５】
次に、本線トンネル１及びランプトンネル５の覆工を囲む地中に対し、図示しないが、本線トンネル１の内部とランプトンネル５の内部から止水薬液注入工を予めそれぞれ行う。同様に、本線トンネル１及びランプトンネル５の覆工間の地中にも予め止水薬液注入工を行っておく。あるいは、凍結工法により本線トンネル１及びランプトンネル５の覆工を囲む地盤の改良を行ってもよい。
【００１６】
次に、上部の撤去用セグメント８の一部を撤去する。次に、本線トンネル１及びランプトンネル５の覆工間の上部の地盤を掘削し、連結セグメント９を設置するための空洞部を形成する。
【００１７】
次に、図４に示すように、掘削された上部の空洞部の天井部において、長尺鋼管フォアパイリング施工などにより図示しない支保工を形成し、支保工の下部に連結セグメント９を配置する。その後、一般セグメント２、６と連結セグメント９とを接続する。
同様に、掘削された空洞部の底部においても、一般セグメント２、６と連結セグメント９とを接続する。
【００１８】
その後、内部支保工、作業構台、撤去用セグメント８及び隔壁セグメント３を完全に撤去する。以上により、図１に示すようにトンネルの拡幅部が構築される。
【００１９】
ここで、一般セグメント６と連結セグメント９との接続構造について説明する。
図５は本発明の第１の実施形態に係る一般セグメント６と連結セグメント９との接合部１０の拡大図であり、図６は図５のVI矢視断面図である。図５に示すように、連結セグメント９の一般セグメント６側の端部には、トンネル外周側及びトンネル内周側から一般セグメント６側の端部に向かって鋼製の調節板７１、７２がそれぞれ突出している。トンネル外周側の調節板７１の内側面及びトンネル内周側の調節板７２の外側面には、それぞれ鋼板ジベル７３、７４が設けられている。
【００２０】
図６に示すように、トンネル長さ方向に隣接する調節板７１同士、調節板７２同士は、それぞれ接合されている。接合方法としては、溶接やボルト締結等の方法がある。あるいは、継手により接続してもよい。
なお、図６においては、一般セグメント６及び連結セグメント９のトンネル長さ方向の長さが２枚の調節板７１、７２の長さに対応している。
【００２１】
一般セグメント６の連結セグメント９側の端部からは、連結セグメント９に向かってＨ形鋼７５が突出している。Ｈ形鋼７５のウェブ部分には、鋼板ジベル７６が設けられている。Ｈ形鋼７５は調節板７１、７２の間に配置される。なお、調節板７１、７２とＨ形鋼７５との間には、図示しないが、せん断補強鉄筋が設けられる。
一般セグメント６と連結セグメント９との間には、コンクリート２０が打設される。コンクリート２０が打設することで、一般セグメント６と連結セグメント９との間に作用する圧縮応力に対抗することができる。また、鋼板ジベル７３、７４，７６がコンクリート２０に埋設されるので、一般セグメント６と連結セグメント９との間に作用する引張応力に対抗することができる。
【００２２】
以下、一般セグメント６と連結セグメント９との接続方法について説明する。まず、一般セグメント６と連結セグメント９との対向部において、Ｈ形鋼７５を連結セグメント９側に向けて配置する。次に、連結セグメント９の端部に調節板７１、７２を取り付ける。その後、一般セグメント６と連結セグメント９との間にコンクリート２０を打設する。調節板７１、７２の間だけではなく、調節板７１、７２の端部と一般セグメント６との間にもコンクリート２０を打設する。
【００２３】
なお、一般セグメント２と連結セグメント９との接合構造は、一般セグメント６と連結セグメント９との接合構造と同様であるので説明を割愛する。
【００２４】
ここで、本発明により本線トンネル１とランプトンネル５との誤差を吸収する方法について説明する。本線トンネル１とランプトンネル５との間には、トンネル長さ方向の誤差、トンネル幅方向の誤差、鉛直方向の誤差、ローリングによる誤差が生ずる。
【００２５】
本発明において、トンネル長さ方向の誤差については、調節板７１、７２とＨ形鋼７５との相対位置をトンネル長さ方向にずらすことにより調整することができる。また、トンネル幅方向の誤差については、調節板７１、７２とＨ形鋼７５との位置をトンネル幅方向にずらすことにより調整することができる。同様に、鉛直方向の誤差及びローリングによる誤差についても、調節板７１、７２とＨ形鋼７５との位置をずらすことにより調整することができる。
【００２６】
以上のとおり、本線トンネル１及びランプトンネル５の覆工において、その間の地中を掘削するとともに、上下の一般セグメント２、６の外周側の地中まで掘削して空洞部を形成した後、上下の一般セグメント２、６の間に連結セグメント９をそれぞれ架け渡すことで、シールド機に工夫を必要とせずに、図１に示すように、外圧に強い楕円形状のトンネル合流部を構築することができる。
【００２７】
〔第２実施形態〕
図７は本発明の第２の実施形態に係る一般セグメント６と連結セグメント９との接合部１０の拡大図であり、図８は図７のVIII矢視断面図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を割愛する。
【００２８】
本実施形態においては、図８に示すように、調節板７１と調節板７２の一端を接続するウェブ状の調節板７７がさらに設けられ、全体として断面略Ｃ形に形成されている。Ｈ形鋼７５は調節板７１、７２、７５により囲まれ、断面略Ｃ形の中央部に配置されている。調節板７７を設けることで、せん断強度が向上するため、せん断補強鉄筋を減らすことができる。
【００２９】
なお、以上の実施形態においては、鉄骨としてＨ形鋼７５を用いた場合について説明したが、任意の形状の鉄骨を用いることができる。
また、第２実施形態においては、全体として断面略Ｃ形の調節板を設けたが、本発明はこれに限らず、例えば調節板７１と調節板７２とを中央部で接続するウェブ状の調節板を設けてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１  本線トンネル
２、６  一般セグメント
４  切削セグメント
５  支線トンネル
８  撤去用セグメント
９  連結セグメント
２０  コンクリート
７１、７２、７７  調節板
７３、７４、７６  鋼板ジベル
７５  Ｈ形鋼（鉄骨）
【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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