(57)【要約】【課題】既設トンネルの断面拡幅のための工事を活線工事として行う際に、安全にかつ迅速な施工を行う。【解決手段】一般車両をプロテクタ３０で防護しながら既設トンネル２の断面を拡幅して新設トンネル１を構築する際に、先進導坑３内の基礎アバット５の天端面の一部に、ベアリングボール２０を収容可能なレール２５をトンネル延長方向に連続設置する。レール２５上にベアリングボール２２を分散して配置し、トンネル坑口で、１次覆工の内方に架設されライニング部材２０を組み立て、ライニング部材２０をベアリングボール２２の転動を利用してトンネル奥方の据え付け位置まで移動して据え付ける。据え付け位置で各ライニング部材２０の脚部を隅角インバート９と連結し、ライニング部材２０の背面に裏込め材を充填して２次覆工を完成させる。【選択図】  図１１
2004257109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先進導坑内に構築された基礎アバット上にアーチ支保の脚部を支持させるようにして、既設トンネルの一部と、該既設トンネルに連なる工事区域を通行する一般車両をプロテクタで防護しながら既設トンネルの断面を拡幅して新設トンネルを構築する既設トンネルの拡幅工法において、
前記基礎アバットのコンクリートブロック天端面の一部に、球状体を収容可能な凹所を有するレールをトンネル延長方向に連続設置し、該レールの凹所に複数の球状体を分散して配置し、トンネル坑口位置で、既施工の１次覆工の内方に架設され２次覆工の一部となる前記ライニング部材を組み立て、該ライニング部材を前記レール内の球状体の転動を利用してトンネル奥方の据え付け位置まで移動して据え付け、該据え付け位置で各ライニング部材の脚部を既施工の隅角インバートと連結するとともに、ライニング部材の背面及び脚部空間に裏込め材を充填して２次覆工を完成させることを特徴とする既設トンネルの拡幅工法。
【請求項２】
前記レールは、底面及び立面壁とで断面略Ｌ字形をなし、前記立面壁表面に形成された段部に球状体が収容され、該球状体に前記ライニング部材の外側面下端が当接して前記ライニング部材の脚部の外側方向への移動が阻止されることを特徴とする請求項１記載の既設トンネルの拡幅工法。
【請求項３】
先進導坑内に構築された基礎アバット上にアーチ支保の脚部を支持させるようにして、既設トンネルの一部と、該既設トンネルに連なる工事区域を通行する一般車両をプロテクタで防護しながら既設トンネルの断面を拡幅して新設トンネルを構築する既設トンネルの拡幅工法において、
前記既設トンネルの舗装面にレール路床コンクリートを、トンネル延長方向に打設し、該レール路床コンクリート天端面の一部に、球状体を収容可能な凹所を有するレールをトンネル延長方向に連続設置し、該レール内凹所に、複数の球状体を分散して配置し、該球状体上に前記プロテクタの脚部を載置し、前記レール内の球状体の転動を利用して、前記プロテクタをトンネルの掘削進行に合わせてトンネル奥方に移動させることを特徴とする既設トンネルの拡幅工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は既設トンネルの拡幅工法に係り、既設トンネルの断面拡幅のための工事を活線工事として行う際に、安全に施工でき、また新設トンネルの覆工にプレキャストコンクリート製のライニング部材を用いて連続構築することにより、新設トンネルの２次覆工を効率よく構築できるようにした既設トンネルの拡幅工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、老朽化した山岳トンネルの改築あるいはトンネル交通量の増大に伴う断面拡幅、車線増に対応するため、既設トンネルの断面拡幅工事が各地で実施されている。これらの拡幅工事は、既設トンネルにおける、従来の交通量を考慮した活線工事（車両通行を可能にした状態で工事を並行して行う）で施工されることが多い。この活線工事では、一般車両が既設トンネル内及び工事中の新設トンネル内を安全に通行できるように、防護工を設ける必要がある。従来、多くの同種の工事では、トンネル全長を覆う定置式、あるいは拡幅工事の進行に伴って移動させて工事区域を覆う移動式の一般車両保護構造（以下、プロテクタと呼ぶ。）が用いられている。
【０００３】
従来の通常のプロテクタは、内空断面が既設トンネルの車両限界ないし建築限界を確保するように設定された所定強度の鋼製の門型フレームの屋根部及び側面部を鋼板で覆って組み立てられた鋼構造物で、一般車両は既設トンネルの一部から工事中の新設トンネル内にかけての工事区域に設置されたプロテクタ内を走行するようになっている。また、掘削ズリの搬送ダンプや２次覆工コンクリート施工用のコンクリート運搬車両や型枠セントル等の工事車両は、拡幅された新設トンネル内で、工事の進行（切羽の進行）を追うように、既設トンネルから連なるプロテクタの上方を跨ぐように走行する。
【０００４】
ところで、出願人はトンネルの連続構築方法に関し、摩擦低減手段としてのベアリングボールを利用してボックスカルバート等のプレキャストコンクリート製品の合理的な連続布設を可能にした横引きベアリング工法（特許文献１参照）を開発している。また、これを基礎技術として、単位幅のプレキャストコンクリート部材を延長方向に多数連結してなるトンネルの連続構築方法も提案している（特許文献２参照）。これらの発明により、トンネル内に設置されるプレキャストコンクリート製のアーチ部材の応力状態の安定を図りつつ、アーチ部材を迅速に横引きしてトンネル構造を連続構築するを実現した。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２８７９０２１号公報
【特許文献２】
特開２００２−２５００４４公報（第２頁〜第３頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した活線工事で、たとえばトンネルの２次覆工としてプレキャストコンクリート製のアーチ形状部材をライニング部材として採用することは設計上可能であり、それらを上述の横引きベアリング工法でトンネル内に搬入して設置することも考えられる。しかし、既設トンネル拡幅工事では、一般交通に支障なく、工事の迅速な進行を図るために、さらに種々の改良が必要である。たとえば、新設トンネルに拡幅する地盤が悪い場合には、上半掘削時の上半アーチの支保（たとえば鋼支保工＋吹付コンクリート）を確実に行うために、側壁先進導坑工法を採用し、先進導坑に基礎アバットを構築し、その上に上半アーチの脚部支保工を設置する必要がある。また、上半アーチからの荷重の流れを、先進導坑内の基礎アバットとトンネルリングを閉合するインバートとに伝達できるような構造で、ライニング部材を据え付ける必要がある。このときライニング部材を連続構築するためには、基礎アバット上に、上述したように摩擦低減手段としてのベアリングボールを利用した横引き手段を導入するための方策をとることが望まれる。
【０００７】
また、既設トンネルの一部から工事中の新設トンネル内にかけての工事区域に設置されるプロテクタとしては、工事の進行に合わせて所定ユニット長さに製作されたものを特殊台車等に載せて搬入して連結したり、既設トンネル内にあらかじめレールを敷設しておき、脚部に車輪走行装置を備えたプロテクタを、工事の進行に合わせて、工事区域を覆うように移動させるタイプが使用されていた。しかし、特殊台車を用いてプロテクタをトンネル内に搬入するタイプでは、坑外で組み立てられた重量物であるプロテクタの積み込み、あるいはトンネル内での積み降ろし等の作業に時間と手間を要するという問題がある。また、プロテクタは屋根上で各種の施工機械が作業を行うため、頑丈な構造に設計されており、その重量も大きい。このためレール走行を可能にするためには大がかりな走行装置を必要とする。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、トンネル内におけるプロテクタのスムースな安定走行を確保し、新設トンネルの２次覆工を迅速に構築することにより、トンネルの掘削、覆工工事の各施工工程の作業効率を格段に向上させることのできる既設トンネルの拡幅工法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は先進導坑内に構築された基礎アバット上にアーチ支保の脚部を支持させるようにして、既設トンネルの一部と、該既設トンネルに連なる工事区域を通行する一般車両をプロテクタで防護しながら既設トンネルの断面を拡幅して新設トンネルを構築する既設トンネルの拡幅工法において、前記基礎アバットのコンクリートブロック天端面の一部に、球状体を収容可能な凹所を有するレールをトンネル延長方向に連続設置し、該レールの凹所に複数の球状体を分散して配置し、トンネル坑口位置で、既施工の１次覆工の内方に架設され２次覆工の一部となる前記ライニング部材を組み立て、該ライニング部材を前記レール内の球状体の転動を利用してトンネル奥方の据え付け位置まで移動して据え付け、該据え付け位置で各ライニング部材の脚部を既施工の隅角インバートと連結するとともに、前記ライニング部材の背面及び脚部空間に裏込め材を充填して２次覆工を完成させることを特徴とする。
【００１０】
前記レールは、底面及び立面壁とで断面略Ｌ字形をなし、前記立面壁表面に形成された段部に球状体が収容され、該球状体に前記ライニング部材の外側面下端が当接して前記ライニング部材の脚部の外側方向への移動を阻止することが好ましい。
【００１１】
また、他の発明として先進導坑内に構築された基礎アバット上にアーチ支保の脚部を支持させるようにして、既設トンネルの一部と、該既設トンネルに連なる工事区域を通行する一般車両をプロテクタで防護しながら既設トンネルの断面を拡幅して新設トンネルを構築する既設トンネルの拡幅工法において、前記既設トンネルの舗装面にレール路床コンクリートを、トンネル延長方向に打設し、該レール路床コンクリート天端面の一部に、球状体を収容可能な凹所を有するレールをトンネル延長方向に連続設置し、該レール内凹所に、複数の球状体を分散して配置し、該球状体上に前記プロテクタの脚部を載置し、前記レール内の球状体の転動を利用して、前記プロテクタの脚部をトンネルの掘削進行に合わせてトンネル奥方に移動させる特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の既設トンネルの拡幅工法の一実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明による既設トンネルの拡幅工法によって、構築された新設トンネル１の構成部材を示した横断断面と、比較のための既設トンネル２の外形断面（仮想線にて表示）とを示している。本実施の形態では対象トンネルの地山分類としてたとえばＤＩＩＩ（ＪＨ分類）程度の軟弱な地山でのトンネル拡幅工事を想定している。そのため、図１，図２に示したような先進導坑３（サイロット）を施工するＮＡＴＭ工法による掘削施工を行うものとした。馬蹄形断面の先進導坑３の施工は、鋼製支保工４、吹付コンクリートによる支保および地山状態に応じてロックボルト（図示せず）を打設して行う。切羽の進行に合わせて、あるいはトンネル延長が短い場合には先進導坑３の全長貫通後に、トンネル延長方向に連続する基礎アバット５の構築を行う。基礎アバット５は、図５に拡大して示したように、略Ｌ字形をなしたコンクリートブロックからなり、後に施工される上半アーチ支保の脚部を支持する下半鋼製支保工６及びプレキャストコンクリート製ライニング部材２０（後述する。）の脚部２１を支持する役割を果たす。
【００１３】
図２は、先進導坑３の掘削、基礎アバット５の構築後に既設トンネル２内に一部が設置されたプロテクタから新設トンネル１の断面を掘削する際のトンネル断面分割例（加背割）を模式的に示したトンネル断面図である。本実施の形態では、プロテクタ３０上に設置されたカッタローダ等のトンネル掘削機（図示せず）により、上半部分のアーチ形状に沿ったリングカット（▲１▼）を行った後に、上半アーチ鋼製支保工７を、すでに先進導坑３内にトンネル延長方向に所定ピッチで立設されている下半鋼製支保工６上に連結して立設するとともに、所定吹付厚の吹付コンクリート８を施工する。支保工寸法、吹付コンクリート厚は、地山分類によって規定された設計値を用いる。以後、プロテクタ３０の進行と並行して下半（▲２▼）、インバート（▲３▼）の掘削を進行させ、先進導坑３の本坑側支保を解体し、先進導坑３内に構築された基礎アバット５と連続する隅角インバート９を打設する。この隅角インバート９は図１，図２に示したように、基礎アバット５とともに、２次覆工としてのライニング部材２０の基礎構造としてアーチ荷重をインバート１０に伝達する機能を有する。
【００１４】
［プロテクタの構成］
本実施の形態では、活線防護のために設置されるプロテクタ３０は、新設トンネル１の工事進行に伴って走行移動させる構造とした。プロテクタ３０の全長としては先端側が既設トンネル２内に位置する一方、後端は、２次覆工としてのライニング部材２０が搬入され、設置された位置近傍までの長さとし、本実施の形態ではユニット長さ９ｍのプロテクタ３０を延長方向に連結し、全長約５４ｍのプロテクタ３０がトンネル延長方向に移動するようにした。その断面形状は、図３に示したように、車両の通行限界３９を囲むように、Ｈ型鋼からなる柱３３ａ、梁３３ｂを門型に組み立てたフレームをトンネル延長方向に所定間隔に配して上下位置の縦貫梁３２ａ，３２ｂで連結し、側面カバー３４および防護屋根３１で覆った箱形形状からなる。
【００１５】
ところで、上述したように、プロテクタ３０は、防護屋根３１の上を掘削重機等（図示せず）が走行するとともに、搬出される前の一部の掘削土砂等が積み上げられている場合がある。そのような荷重に十分抵抗可能な構造になっているため、相当の重量構造となっている。このような重量構造であるプロテクタ３０をスムースに走行させるために、図３，図４に示した横引きベアリングによる走行装置を備えるようにした。すなわち、プロテクタ３０の下端縦貫梁３２ａの下面が面する舗装面４０側に走行用レールとなる溝状レール３５を設置した。溝状レール３５内には、図４に示したように摩擦低減を図る球状体としてのベアリングボール３６が適当に分散する程度の数量がレール延長方向に多数配置されている。またトンネルの縦断勾配を考慮して、ベアリングボール３６が傾斜面を転がらないように、溝状レール３５内に乾燥砂等の粉状体を満たし、ベアリングボール３５をレール内に保持されることが好ましい（図４には粉状体が例示されている）。本実施の形態ではベアリングボール３６としてφ１１ｍｍ程度の鋼球が使用されている。このベアリングボール３６上にプロテクタ３０下端縦貫梁３２ａのフランジ下面に固着されたガイドプレート３７を介してプロテクタ３０の全重量が作用する。このときのベアリングボール３６で支持されたライニング部材の動摩擦係数μは０．０５以下が期待できるため、プロテクタ３０は既設トンネル２内の、一般交通に支障のない位置に据え付けられたウインチ等により容易に走行させることができる。
【００１６】
溝状レール３５は、図４に示したように、レールを敷設する延長方向に沿って既設舗装４０の表層４１、基層４２及び路盤４３の所定深さまで切削し、路床コンクリート４４を構築し、この路床コンクリート４４の表面に所定寸法のレール（細幅系Ｈ形鋼）を横向きに埋設した構造からなる。なお、このＨ形鋼レールのコンクリート埋設側ウェブには、プロテクタ３０走行時に溝状レール３５に伝達される走行反力に抵抗するためのズレ止めリブ３８等のせん断キーを設けておくことが好ましい。
【００１７】
［ライニング部材脚部の支持構造］
図５は、新設トンネル１の２次覆工として所定のプレキャストコンクリート製ライニング部材２０（以下、ライニング部材２０と記す。）を適用した実施の態様における脚部の拡大図である。本発明では、後述するように、新設トンネル１坑口位置で同一形状のプレキャストコンクリートアーチ部材を、１次覆工としての吹付コンクリートと鋼製支保工の内方に位置するように円弧アーチ状に組み立て、複数基をトンネル延長方向に接続し、トンネル内に搬入して所定位置に設置し、その後、その脚部２１と、ライニング部材２０の背面と１次覆工との間の空間を裏込めコンクリート（図９参照）で充填することで２次覆工としている。
【００１８】
このとき新設トンネル１内に構築されるライニング部材２０の脚部２１のベアリングボールによる支持構造の詳細について、図６各図を参照して説明する。ライニング部材２０の脚部２１は、本実施の形態では、図６（ａ）に示したように、先進導坑３内に構築された基礎アバット５のブロック上面隅角５ａに形成されたＬ型レールに支持されている。このＬ型レール２５は、あらかじめ基礎アバット５のブロック上面隅角５ａの切欠部の入り隅にアンカー２６を埋め込んで埋設固定されたＬ断面の型鋼材からなり、底面端部に形成されたわずかな立上げ部２５ａにより、図示したようなベアリングボール２２を収容する凹所２７が形成され、所定数量のベアリングボール２２上にライニング部材２０の脚部２１が載置されるようになっている。さらに立面壁２８表面に沿って側方ベアリングボール２３を１列に配置してある。すなわち、図６（ａ）に示したように、壁２８の表面に細棒状のボール保持棒材２９をレール延長方向に延設し、上下方向に２段に取り付けられたボール保持棒材２９の上面に側方ベアリングボール２３が、立面壁２８にその一部が接するように保持されている。これにより脚部２１が外側に広がるような水平方向力が作用した際（ライニング部材２０の自重等により）に、脚部２１が側方に移動しようとして立面壁２８を押圧する力に対して壁面２８に競ることなく、脚部２１での摩擦抵抗を十分小さく保持することができる。前述のボール保持部材の代替手段としては、トンネル延長方向に沿って所定間隔をあけてベアリングボール収容ポケットを形成し、そのポケット内にベアリングボールを収容するようにしても同様の効果が期待できる。
【００１９】
このときライニング部材２０の脚部２１を支持するベアリングボール２２，２３が接触するコンクリート面には、Ｌ形鋼等を埋設したガイドプレート２４が取り付けられている。これにより、ベアリングボール２２，２３で支持されるライニング部材２０の出隅部分のコンクリートが防護されている。図６（ｂ）は、基礎アバット５のブロック上面隅角部５ａにＬ型レール２５用鋼材を直置きして固定するようにした変形例を示している。このＬ型レール２５はコンクリートブロック上に後施工アンカー（図示せず）等で敷設できるので、レール設置のための工程を短縮することができるという効果を有する。
【００２０】
図７は、このライニング部材２０を、トンネル坑口付近に設置された組立架台５０上で組み上げる施工状態を示した正面図である。図８各図は、ライニング部材２０の組立状態及び搬送状態を示した平面図、側面図である。組立架台５０は、図７に示したように、トンネル坑口（図示せず）に設置された定置構造物で、基礎コンクリート５４上に立設された柱５５と山形フレーム５６とを組み立てた鋼製フレームからなる。この組立架台５０上でライニング部材２０が組み立てられる。すなわち、ライニング部材２０は、新設トンネル１の上半半径に等しい略４分の１アーチ形状のプレキャストコンクリート部材の脚部２１を組立架台５０の基礎ブロック５１の上面に設けられた溝状レール５２上に載置した状態で、組立架台５０をガイドとしてトンネル天頂部で合わせた略半円アーチ形状をなすように組み立てられる。なお、溝状レール５２はトンネル内で基礎アバット５上に設けられたＬ型レール２５に連続している。
【００２１】
図８（ａ）には組み立てられた複数基のライニング部材２０をトンネル奥方向に移動させるための推進ジャッキ５３が示されている。本実施の形態では、同図（ｂ）に示したように、アーチ天端で連結される２分割のライニング部材２０を延長方向に２列連結して搬送のための１ユニットとしている。アーチ天端及び延長方向に隣接したライニング部材２０間の長手方向は、連結ボルト（図示せず）によって連絡されている。なお、組立架台５０の下方空間は、ライニング部材２０の吊り込み、連結の作業時においても車両Ｃの通行を遮断しないように新設トンネル内でのプロテクタの役割を果たしている。なお、アーチ部材の長手方向の連結には、ワンタッチタイプのジョイント等を用いることで、より効率的な接合作業が果たせる。
【００２２】
推進ジャッキ５３は図８各図に示したように、組立架台５０よりさらに前方位置に設置されたジャッキ架台５７上に複数本のシリンダロッド５３ｂが水平をなして配設されるように装備されている。その後端は支圧盤５８に固定されている。一方、複数本の同期動作するシリンダロッド５３ｂ先端には押圧板５３ａが取り付けられている。２基の推進ジャッキ５３は同期をとりながら、そのシリンダロッド５３ｂの伸長縮退を行え、組立架台５０に載置されたライニング部材２０の脚部２１に押圧板５３ａを宛い、シリンダロッド５３ｂの伸長動作によりライニング部材２０をトンネル奥方にスライド移動させることができる。
【００２３】
このときライニング部材２０は、溝状レール５２内に収容されているベアリングボール（図示せず）上に載置されている。このため、脚部２１が推進ジャッキ５３のシリンダロッド５３ｂの伸長によってトンネル奥方に押されると、ライニング部材２０全体が容易にスライドし、トンネル坑口から既に建て込まれ、２次覆工の一部として連結されているライニング部材２０に向かって推し進められ、既にトンネル覆工の一部として連結されている複数基分をさらにトンネル奥方に推進させることができる。このとき既に連結されているライニング部材２０間には合成ゴム系あるいは発泡樹脂系のクッション材（図示せず）を挟在させることで、ライニング部材２０を傷めないようにすることができる。また、トンネル延長が長くなると、Ｌ型レール２５の動摩擦が小さくても坑口に設置された推進ジャッキ５３では連続した複数基のライニング部材２０を押し込むことができなくなる可能性もある。そこで、トンネル延長が長い場合には中間位置で中押しジャッキを配備することも好ましい。
【００２４】
図９は、設置後のライニング部材２０の脚部２１の固定について示した部分断面図である。同図に示したように、隅角インバート９とライニング部材２０の下端とをカバープレート６０で覆った後に、ライニング部材２０の長手方向に所定間隔をあけて設けられたグラウト孔（図示せず）からライニング部材２０の底部に位置するＬ型レール２５、ベアリングボール２２，２３及びベアリングボール２２，２３の収容空間を一体化、閉塞するように脚部グラウト６１を行う。このときのグラウト強度は、ライニング部材２０の脚部２１が基礎アバット５及び隅角インバート９との間で構造的に固定状態となるように、所定強度を発揮するモルタルを採用することが好ましい。さらにライニング部材２０の背面の１次覆工との間を閉塞するためにその上部に裏込めコンクリート６２を充填する。この裏込めコンクリート６２は、覆工としてのライニング部材２０との間に空隙を残さないように十分な流動性を有する配合とすることが好ましい。なお、地山、吹付コンクリートからの湧水処理を行うためにライニング部材２０背面に防水シート工（図示せず）を施すことも好ましい。この場合には防水シートとライニング部材２０背面との間で十分な密着性が発揮できるようなグラウト材を選定することが好ましい。
【００２５】
次に、本発明の既設トンネル２の拡幅工法による新設トンネル１の構築手順について図１０，１１を参照して説明する。
図１０（ａ）〜（ｆ）は、既設トンネル２から、断面が拡幅された新設トンネル１までの工程の進行を、模式的に縦断方向に配置し、平面及び側面で示した縦断面図である。まず、新設トンネル１のアーチ脚部２１位置に先進導坑３を掘削する。この先進導坑３内に基礎アバット５を構築し、さらにトンネル延長方向に所定ピッチで下半鋼製支保工６を立設する（Ａ−Ａ断面：（ａ））。このとき基礎アバット５のブロック上面隅角部に、ベアリングボール（図示せず）を収容するためのＬ型レール２５を埋設しておく。次いで、既設トンネル２の舗装面４０にプロテクタ３０の走行レール用の路床コンクリート４４を施工する（図３，図４）。この走行レールの溝内にベアリングボールを収容し、坑外で組み立てた単位長のプロテクタ３０を順次接続し、所定全長のプロテクタ３０を既設トンネル２内で完成させる。このプロテクタ３０の屋根上の作業エリアにカッタローダ等の掘削機、掘削土搬土装置、鋼製支保工建て込み、ロックボルト打設用ジャンボ、コンクリート吹付け機等を配置し、上半アーチのリングカット（▲１▼）を行う（Ｂ−Ｂ断面：（ｂ））。このときプロテクタ３０上に複数台の施工機械が載った状態でもプロテクタ３０を支えるベアリング支持構造の動摩擦係数が小さいので、既設トンネル２内に設置されたウインチ等により、各施工機械を載せたままのプロテクタ３０を掘削の進行にしたがって移動させることができる。あるいはプロテクタ３０の一部に基礎コンクリートに反力をとりながら進めるための推進装置を搭載することもできる。このとき推進装置としてはプロテクタ３０の脚部のベアリング支持構造位置での摩擦係数より大きな摩擦力で基礎コンクリートに反力をとることができるような押圧推進機構を備えることが好ましい。
【００２６】
上半アーチのリングカットに追従して先進導坑３の内側覆工を解体撤去しながら、下半掘削（▲２▼）を進める。下半掘削することにより、既設トンネル２の舗装面と同じ高さの底盤６３を残し、プロテクタ３０側方の底盤６３上にダンプトラック等の通行路６４を確保することが好ましい（Ｃ−Ｃ断面：（ｃ））。次いでインバート（▲３▼）の基礎アバット５側の一部を掘削し、基礎アバット５に連続する隅角インバート９を打設する（Ｄ−Ｄ断面：（ｄ））。
【００２７】
この状態で、横引きベアリング工法を利用したライニング部材２０の搬入、設置を行う。坑口で組立が完了したライニング部材２０は、複数基をトンネル延長方向に連結した状態で新設トンネル１の工事区域内に搬入され、１次覆工の表面に所定の隙間をあけて２次覆工の一部を構成するように設置される。この結果、ライニング部材２０が設置された範囲において、新設トンネル１内を通過する一般車両の安全通行が図られる（Ｅ−Ｅ断面：（ｅ））。このとき一般車両の通路は新設トンネル１の片側車線通行とし、反対車線のインバート掘削、インバートコンクリートの打設を片側車線ごとに行うことで一般車両の通行を制限することなく、インバート閉合を行うことができる（Ｆ−Ｆ断面：（ｆ））。その後、２次覆工としてのライニング部材２０と隅角インバート９との間のトンネル表面をカバープレート６０（図９）で覆うように接続し、ライニング部材２０の円周方向、延長方向に所定間隔で設けられた裏込めコンクリート注入孔（図示せず）を利用して１次覆工としての吹付コンクリートと、２次覆工としてのライニング部材２０との間の隙間に裏込めコンクリート６１を充填する。この裏込めコンクリート６１としては、２次覆工の一部構造として見なすため、２次覆工に要求されている設計強度を満たし、かつ施工時に充填空間に密実に充填可能な流動性を有する配合とする。
【００２８】
【発明の効果】
以上に述べたように、既設トンネルの断面拡幅による新設トンネルの構築を、活線工事として行う際に、施工機械を載せたプロテクタをトンネルの切羽の進行に伴ってスムースに移動させることができるとともに、新設トンネルのプレキャストコンクリート製のアーチ部材を組み立てて、２次覆工のライニング部材として新設トンネル内に構造的に安定した状態で、搬入して据え付けることができるため、安全で施工効率を高めたトンネルの拡幅工事が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の既設トンネルの拡幅工法によって構築された新設トンネルを示した横断面図。
【図２】本発明の既設トンネルの拡幅工法による新設トンネルの掘削分割段階（加背割）を示したトンネル横断面図。
【図３】基礎アバットのコンクリートブロック上に設置された下半鋼製支保工及びプレキャストコンクリートライニング部材の脚部の状態を示した拡大断面図。
【図４】プロテクタの全体構成を示した断面図。
【図５】図４に示したプロテクタの脚部及びレール路床コンクリートに埋設された溝状レールの構成を示した拡大断面図。
【図６】ライニング部材の脚部の支持状態を示した部分拡大断面図。
【図７】組立架台及びライニング部材の組立状態を示した全体正面図。
【図８】ライニング部材の組立、連結状態を示した平面図、側面図。
【図９】ライニング部材の脚部の固定状態を示した部分断面図。
【図１０】既設トンネルの断面拡幅工法の各工程を縦断方向に模式的に示した施工状態説明図。
【図１１】図１０に示した各断面（Ａ−Ａ〜Ｆ−Ｆ断面）での施工状態を模式的に示した施工状態説明図。
【符号の説明】
１  新設トンネル
２  既設トンネル
３  先進導坑
５  基礎アバット
２０  ライニング部材
２１  脚部
２２，２３，３６  ベアリングボール
２５  レール（Ｌ型レール）
２７  凹所
２８  立面壁
３０  プロテクタ
３５  レール（溝状レール）
４０  舗装面
４４  路床コンクリート
５０  組立架台
５１  基礎ブロック
５２  レール（溝状レール）
５３  推進用ジャッキ
６０  カバープレート
６１  裏込めグラウト
６２  裏込めコンクリート
【図１】
2004257109.tif 000003
【図２】
2004257109.tif 000004
【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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