(57)【要約】【課題】本線トンネルの供用を早期に開始し、それを使用しながらランプトンネルと分岐合流部を施工する。【解決手段】本線トンネル１をランプトンネル２よりも先行掘進し、本線トンネルからルーフシールド機５を発進させて、分岐合流部４の施工予定位置の外側にシールドルーフ先受工３を構築し、その内側を掘削して分岐合流部を施工し、その時点で本線トンネルの供用を開始した後、分岐合流部にランプトンネルを接続する。あるいは本線トンネルを先行構築してその供用を開始した後、ランプトンネルを分岐合流部の施工予定位置に到達させてそこからルーフシールド機を発進させてシールドルーフ先受工を構築し、その内側を掘削して分岐合流部を施工する。【選択図】図１
2008308907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本線トンネルとランプトンネルをそれぞれシールド工法により施工するとともに、それら本線トンネルとランプトンネルとを接続するための分岐合流部を施工するためのトンネル工法であって、
分岐合流部を通過する本線トンネルを分岐合流部に接続されるランプトンネルよりも先行掘進して、該本線トンネルを分岐合流部の施工予定位置の内側を通過させ、
本線トンネルからルーフシールド機を発進させて、分岐合流部の施工予定位置の外側に多数のルーフシールドトンネルを分岐合流部の輪郭に沿って密に配列した状態で施工することにより、分岐合流部を取り囲むシールドルーフ先受工を構築し、
前記シールドルーフ先受工の内側において本線トンネルを拡幅するように周囲地山を掘削して分岐合流部を施工し、
その時点で本線トンネルの供用を開始し、
ランプトンネルを掘進して分岐合流部に到達させて該分岐合流部に接続することを特徴とするトンネル工法。
【請求項２】
本線トンネルとランプトンネルをそれぞれシールド工法により施工するとともに、それら本線トンネルとランプトンネルとを接続するための分岐合流部を施工するためのトンネル工法であって、
分岐合流部を通過する本線トンネルを分岐合流部に接続されるランプトンネルよりも先行掘進して、該本線トンネルを分岐合流部の施工予定位置の内側を通過させ、
その時点で本線トンネルの供用を開始し、
ランプトンネルが分岐合流部の施工予定位置に到達した時点で、その先端部付近からルーフシールド機を発進させて、分岐合流部の施工予定位置の外側に多数のルーフシールドトンネルを分岐合流部の輪郭に沿って密に配列した状態で施工することにより、分岐合流部を取り囲むシールドルーフ先受工を構築し、
前記シールドルーフ先受工の内側を掘削して分岐合流部を施工することを特徴とするトンネル工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本線トンネルとランプトンネルとを分岐合流部において接続する構造のトンネルを施工するための工法、特に本線トンネルを先行構築してそれを供用しながらランプトンネルと分岐合流部とを施工するための工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路トンネルをシールド工法により施工するに際して、本線トンネルの他にランプトンネルを設けてそれら双方のトンネルを要所にて接合して分岐合流部を施工する場合があるが、そのような分岐合流部の施工は必ずしも容易ではない。
すなわち、本線トンネルおよびランプトンネルはそれぞれ在来のシールド工法により地山を安定に支保し、また止水性を確保しつつ支障なく施工できるが、分岐合流部では断面を漸次変化させつつ双方のトンネルを接合する必要があることから、分岐合流部の施工に際しては在来のシールド工法をそのまま適用できるものではない。
【０００３】
そのため、分岐合流部の施工に際しては何らかの補助工法の採用が不可欠であり、たとえば特許文献１には分岐合流部の施工予定位置に予めシールドルーフ先受工を施工するというトンネル工法が提案されている。
【０００４】
これは、図３に示すように、本線トンネル１とランプトンネル２どうしの分岐合流部４を施工するに際し、本線トンネル１よりもランプトンネル２を先行掘進してそれが分岐合流部４の施工予定位置に到達したら、ランプトンネル２からルーフシールド機５を発進させることにより、分岐合流部４の施工予定位置の外側にその輪郭に沿って複数のルーフシールドトンネル６を密に配列した状態で施工することによって、分岐合流部４を取り囲むシールドルーフ先受工３を構築するものである。
そして、本線トンネル１をシールドルーフ先受工３の内側を通過させるとともに、各ルーフシールドトンネル６の内側から周囲地山を改良してそれらの間に改良ゾーン７を形成して分岐合流部４の施工予定位置全体を取り囲み、その状態でシールドルーフ先受工３の内側において本線トンネル１を周囲に拡幅するように掘削して分岐合流部４を完成させるものである。なお、ルーフシールドトンネル６間に形成する改良ゾーン７としては凍結工法による凍結ゾーンが好適であるとされている。
【０００５】
上記のトンネル工法によれば、大規模な分岐合流部の施工を効率的にしかも安全に施工可能であって全体工期の短縮と工費削減を図ることができ、特に都市圏における大深度かつ大断面の道路トンネルの施工に適用して好適であると考えられている。
【特許文献１】特開２００６−７０５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような道路トンネルを構築するに際して、取りあえず本線トンネルのみを先行構築してその供用を早期に開始し、ランプトンネルと分岐合流部は本線トンネルを供用しながら構築する計画とされる場合がある。あるいは、何らかの事情により本線トンネルとランプトンネルの同時施工が困難であるような場合には、まず本線トンネルを先行構築して供用を開始した後、ランプトンネルと分岐合流部を後施工することも想定される。
【０００７】
そのように本線トンネルとランプトンネルとを段階的に施工する場合においても、特許文献１に示されるトンネル工法を適用できれば有効であると考えられるのであるが、上述したようにそのトンネル工法は本線トンネル１とランプトンネル２および分岐合流部４の全体を一括して並行施工することが前提であるから、上記のように段階的に施工する計画の場合にはそのまま適用することは困難である。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明は特許文献１に示されるトンネル工法を基本としつつそれをさらに改良して本線トンネルの早期供用が可能となる有効適切なトンネル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】
【０００９】
請求項１記載の発明は、本線トンネルとランプトンネルをそれぞれシールド工法により施工するとともに、それら本線トンネルとランプトンネルとを接続するための分岐合流部を施工するためのトンネル工法であって、分岐合流部を通過する本線トンネルを分岐合流部に接続されるランプトンネルよりも先行掘進して、該本線トンネルを分岐合流部の施工予定位置の内側を通過させ、本線トンネルからルーフシールド機を発進させて、分岐合流部の施工予定位置の外側に多数のルーフシールドトンネルを分岐合流部の輪郭に沿って密に配列した状態で施工することにより、分岐合流部を取り囲むシールドルーフ先受工を構築し、前記シールドルーフ先受工の内側において本線トンネルを拡幅するように周囲地山を掘削して分岐合流部を施工し、その時点で本線トンネルの供用を開始し、ランプトンネルを掘進して分岐合流部に到達させて該分岐合流部に接続することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、本線トンネルとランプトンネルをそれぞれシールド工法により施工するとともに、それら本線トンネルとランプトンネルとを接続するための分岐合流部を施工するためのトンネル工法であって、分岐合流部を通過する本線トンネルを分岐合流部に接続されるランプトンネルよりも先行掘進して、該本線トンネルを分岐合流部の施工予定位置の内側を通過させ、その時点で本線トンネルの供用を開始し、ランプトンネルが分岐合流部の施工予定位置に到達した時点で、その先端部付近からルーフシールド機を発進させて、分岐合流部の施工予定位置の外側に多数のルーフシールドトンネルを分岐合流部の輪郭に沿って密に配列した状態で施工することにより、分岐合流部を取り囲むシールドルーフ先受工を構築し、前記シールドルーフ先受工の内側を掘削して分岐合流部を施工することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、本線トンネルを先行構築することによりその供用を早期に開始することが可能であり、かつ本線トンネルを使用しながらランプトンネルの施工が可能であるので、本線トンネルの構築とランプトンネルの構築を独立に行う場合にも本工法を支障なく適用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は特許文献１に示されるトンネル工法を基本とするものであるが、その基本となるトンネル工法では図３に示したように本線トンネル１とランプトンネル２と分岐合流部４を同時に構築するものであるのに対し、本発明では本線トンネル１を先行構築してその供用を早期に開始した後、本線トンネル１を使用しながらランプトンネル２と分岐合流部４を構築することを主眼するものである。
以下、本発明のトンネル工法の実施形態を説明するが、以下の説明では図３に示した基本的なトンネル工法と本発明のトンネル工法の双方に共通する構成要素については同一符号を付して説明を簡略化している。
【００１３】
図１（ａ）〜（ｅ）は第１実施形態を示すものである。
本第１実施形態では、（ａ）に示すように本線トンネル１をランプトンネル２よりも先行掘進して、まず本線トンネル１を分岐合流部４の施工予定位置の内側を通過させる。
また、本線トンネル１の先端部が少なくとも分岐合流部４の施工予定位置に到達した時点で、（ｂ）に示すように本線トンネル１内からルーフシールド機５を発進させ、分岐合流部４の施工予定位置の外側に多数のルーフシールドトンネル６を分岐合流部４の輪郭に沿って密に配列した状態で施工することにより、分岐合流部４を取り囲むシールドルーフ先受工３を構築する。
【００１４】
また、シールドルーフ先受工３を構成している各ルーフシールドトンネル６内からその周囲地山に対して地盤改良工法あるいは凍結工法を実施して、（ｃ）に示すように各ルーフシールドトンネル６間に改良ゾーン（あるいは凍結ゾーン）７を形成し、分岐合流部４の施工予定位置の周囲をシールドルーフ先受工３および改良ゾーン７により取り囲み、その後、ルーフシールドトンネル６内にコンクリートを充填する。なお、必要に応じて分岐合流部４の端部に対しても同様の改良ゾーン（あるいは凍結ゾーン）を形成して分岐合流部４の施工予定位置全体を改良ゾーン（あるいは凍結ゾーン）取り囲む。
以上により分岐合流部４の施工予定位置がシールドルーフ先受工３および改良ゾーン７により取り囲まれてその内部は安定に支保されるので、本線トンネル１から拡幅掘削し、（ｄ）に示すようにシールドルーフ先受工３および改良ゾーン７の内側に覆工コンクリート９を打設して分岐合流部４を築造する。その際、後段でランプトンネル２が到達する位置にはその受口となる壁を設けておく。
そして、本線トンネル１の供用が可能となった時点でその供用を速やかに開始する。
【００１５】
以上の工程と並行してランプトンネル２を掘進し、その先端を上記工程で掘削した分岐合流部４の受口に到達させ、（ｅ）に示すように分岐合流部４に接続して分岐合流部４とランプトンネル２を完成させれば、ランプトンネル２が分岐合流部４を介して本線トンネル１に接続されてそれ以降はランプトンネル２の供用も可能となる。
【００１６】
本第１実施形態によれば、本線トンネル１を先行構築してその本線トンネル１からルーフシールド機５を発進させてシールドルーフ先受工３を構築し、シールドルーフ先受工３には改良ゾーン７を一体に形成して、その内側を掘削して分岐合流部４とランプトンネル２の受口を築造し、その時点で本線トンネル１の供用を開始した後に、ランプトンネル２の施工を行って全体を完成させるようにしたので、本線トンネル１の早期供用開始が可能であって本線トンネル１を使用しながらランプトンネル２の施工が可能となり、したがって本線トンネル１の構築とランプトンネル２の構築を独立に行うことが可能であり、そのような計画とされる場合にも本工法を支障なく適用することが可能である。
【００１７】
図２（ａ）〜（ｆ）は本発明の第２実施形態を示す。上記第１実施形態ではシールドルーフ先受工３を施工するためのルーフシールド機５を本線トンネル１から発進させるようにしたが、本第２実施形態ではルーフシールド機５をランプトンネル２から発進させるようにしたものである。
【００１８】
すなわち、本第２実施形態では（ａ）に示すように本線トンネル１を先行構築したら直ちに（ｂ）に示すようにその供用を開始する。
その一方でランプトンネル２を掘進し、その先端部を分岐合流部４付近に到達させたら、（ｃ）に示すようにランプトンネル２内からルーフシールド機５を発進させて各ルーフシールドトンネル６を施工し、分岐合流部４の施工予定位置を取り囲むシールドルーフ先受工３を構築する。そして、（ｄ）に示すように各ルーフシールドトンネル６間に改良ゾーン（あるいは凍結ゾーン）７を形成する。
【００１９】
以上により分岐合流部４の施工予定位置がシールドルーフ先受工３および改良ゾーン７により取り囲まれてその内部は安定に支保されるので、ランプトンネル２内から分岐合流部４の内部に対する掘削を行い、（ｅ）に示すようにシールドルーフ先受工３および改良ゾーン７の内側に覆工コンクリート９を打設した後、本線トンネル１内にプロテクター８を設けて本線トンネル１を使用しながらそのセグメントを解体撤去していき、最終的に（ｆ）に示すように分岐合流部４を完成させる。
【００２０】
本第２実施形態においても本線トンネル１の構築とランプトンネル２の構築を独立に行うことが可能であり、本線トンネル１の供用を早期に開始してそれを使用しながらランプトンネル２と分岐合流部４の施工を行うことが可能である。
【００２１】
なお、地山の状況や、ルーフシールドトンネル６どうしを充分に密に設けるような場合においては、ルーフシールドトンネル６で構成されるシールドルーフ先受工３のみで安定な支保が可能な場合もあり、その場合には上記実施形態においてルーフシールドトンネル６間に設けた改良ゾーン７を省略することも可能である。
逆に、より安定な支保を行うために、改良ゾーン７をコンクリート構造体として設けることも考えられる。その場合、ルーフシールドトンネル６から、このルーフシールドトンネル６と施工するべきコンクリート構造体の施工部分の外方に、凍結あるいは薬液注入による改良ゾーンを形成した後、改良ゾーンの内部を掘削してコンクリート構造体の施工部分を空洞として確保し、そこに鉄筋等の補強材を配設してコンクリートを打設充填することによりコンクリート構造体を形成すれば良い。これにより、頑強なコンクリート構造体をルーフシールドトンネル６と一体の構造体として施工することができ、したがって分岐合流部４の空間掘削の際の支保工としてより強度増強が図れるばかりでなく、これらの内方に設ける覆工コンクリート９を省略あるいは薄くすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のトンネル工法の第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明のトンネル工法の第２実施形態を示す図である。
【図３】本線トンネルとランプトンネルを同時施工するトンネル工法を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  本線トンネル
２  ランプトンネル
３  シールドルーフ先受工
４  分岐合流部
５  ルーフシールド機
６  ルーフシールドトンネル
７  改良ゾーン（凍結ゾーン）
８  プロテクター
９  覆工コンクリート
【図１】
2008308907.tif 000003
【図２】
2008308907.tif 000004
【図３】
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