(57)【要約】【課題】滞水性の地盤に地盤沈下等のような地上に影響を及ぼすことなく所望径と所望長さを有するトンネルを能率よく築造する。【解決手段】トンネル切羽に造成した止水性を有する隔壁１から計画トンネル線上の所定長さのトンネル区域部ｔに多数本の薬液注入管を打設して次に掘削すべき該トンネル区域部ｔの外周部に筒状の遮水外殻壁２とこの遮水外殻壁２の先端側に次の隔壁１を造成したのち、上記トンネル切羽側の隔壁１側から水抜き管５を打ち込んでトンネル区域部ｔ内の地盤中の地下水を排除し、しかるのち、切羽側の隔壁１を除去して上記遮水外殻壁２内の地盤を掘削、排除し、この地盤の排除によって露出した隔壁１を次のトンネル区域部ｔの切羽側の隔壁として再び次のトンネル区域部ｔに上記遮水外殻壁２と隔壁１とを造成する工程を繰り返し行う。【選択図】    図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
滞水性の地盤に予め計画トンネルの長さ方向に順次区画された所定長さの区域部毎に該区域部内の地盤を順次掘削していくことによってトンネルを築造する方法であって、先に掘削したトンネル区域部の切羽に造成されている止水性を有する隔壁から次に掘削すべきトンネル区域部の外周部に遮水外殻壁を造成すると共に該遮水外殻壁の先端にトンネルを横断する方向に次の止水性隔壁を造成する第１工程と、上記両隔壁間の遮水外殻壁内の地盤中の水を外部に排出する第２工程と、上記トンネル切羽側の隔壁を除去すると共に遮水外殻壁で囲まれた上記区域内の地盤を排除する第３工程とからなり、この第１〜３工程を順次繰り返し行うことを特徴とするトンネル築造方法。
【請求項２】
掘削したトンネル区域部の切羽に造成されている隔壁から次に掘削すべきトンネル区域部の外周部と先端部に向かって複数本の薬液注入管を打設してこの注入管を通じて硬化性薬液を注入することにより、止水性を有する遮水外殻壁と隔壁とを造成することを特徴とする請求項１に記載のトンネル築造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は滞水性洪積地盤に導水路や上下水道、地下道路、鉄道用のトンネルをを築造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トンネル築造方法としては、主として開削工法とシールド工法とが広く知られている。開削工法は、地表から計画トンネル線に沿って地盤を溝状に掘削し、その底部にトンネルを構築した後、埋め戻す方法であるが、この方法によれば、都市域等において地上に道路が存在する場合には交通を遮断しないと工事ができなく、また、非常に深い地盤中にトンネルを構築するには工事費が著しく高騰するという問題点がある。
【０００３】
一方、シールド工法は、シールド掘削機によってトンネルを掘進しながら掘削壁面をセグメントによって覆工していく方法であるが、この方法ではシールド掘削機の径によってトンネルの断面形状の大きさが決定されるため、トンネル合流部や道路トンネルの非常駐車帯域のようにトンネル断面形状がトンネル延長方向に変化するトンネルを構築することができなく、また、一般に山岳トンネル工法よりも工事費が高いという問題点がある。
【０００４】
さらに、いずれのトンネル築造方法においても、地盤が滞水性を有している洪積地盤の場合には、その地盤中にトンネルを掘削する際に大規模な止水処理を必要とするばかりでなく、地下水を汲み上げると水位が低下して地盤沈下が発生するため、地上の建物等に悪影響を及ぼすことになり、都市区域では採用することができないという問題点がある。
【０００５】
このため、山岳トンネル工事ではあるが、築造すべきトンネルの上下部に存在する不透水性の固結シルト間の滞水性地盤中に地上側から多数本の薬液注入管を打設することにより、築造すべきトンネルの所望長さ部分に止水性を有する両側壁と前後隔壁とを造成し、これら壁と上下固結シルトとによって囲まれた地盤中の地下水を地上側から揚水井を通じて排除することにより、地下水位を低下させることなくトンネルを築造していく方法が開発されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
【非特許文献１】
株式会社土木工学社出版、「トンネルと地下」第２０巻１１号（１９８９年１１月）第３７〜４４頁（ウォータータイトトンネルに挑戦）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記トンネル築造方法では、地下水位の低下による地盤沈下を防止することができても、地上側から薬液注入管の打設や揚水井による地下水の排除を行っているために、都市区域でのトンネル施工として採用するには依然として困難性を伴うという問題点がある。また、計画トンネルの一部分のみが滞水性を有する地盤である場合には、そのトンネル部分だけ上記薬液注入による止水壁の造成することが可能であっても、計画トンネルが略全長に亘り滞水性地盤中に施工しなければならない場合には、例え、地上側からの薬液注入管の打設や揚水井の形成が行えてもその作業に著しい手間と労力を要すると共に工事費も高騰するという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、地上側に影響を及ぼすことなく、さらには地下水位を低下させることなく、滞水性地盤中に所望大きさの断面形状を有するトンネルを確実且つ能率よく築造することができるトンネル築造方法を提供するにある。
【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、本発明のトンネル築造方法は、請求項１に記載したように、滞水性の地盤に予め計画トンネルの長さ方向に順次区画された所定長さの区域部毎に該区域部内の地盤を順次掘削していくことによってトンネルを築造する方法であって、先に掘削したトンネル区域部の切羽に造成されている止水性を有する隔壁から次に掘削すべきトンネル区域部の外周部に遮水外殻壁を造成すると共に該遮水外殻壁の先端にトンネルを横断する方向に次の止水性隔壁を造成する第１工程と、上記両隔壁間の遮水外殻壁内の地盤中の水を外部に排出する第２工程と、上記トンネル切羽側の隔壁を除去すると共に遮水外殻壁で囲まれた区域部内の地盤を排除する第３工程とからなり、この露出させた隔壁を切羽側の隔壁として上記第１〜３工程を順次、繰り返し行うことを特徴とする。
【００１０】
上記トンネル築造方法において、請求項２に係る発明は、掘削したトンネル区域部の切羽に造成されている隔壁から次に掘削すべきトンネル区域部の外周部と先端部に向かって複数本の薬液注入管を打設してこの注入管を通じて硬化性薬液を注入することにより、上記止水性を有する遮水外殻壁と隔壁とを造成することを特徴とする。
【００１１】
【作用】
滞水性を有する地盤にトンネルを築造する際に、まず、計画トンネルを所定長さ毎に掘削すべきトンネル区域部に区画しておき、最初のトンネル区域部の外周部と先端部とに、止水性を有する隔壁を造成しているトンネル切羽側から多数本の薬液注入管を放射状に打設し、この薬液注入管を通じて硬化性薬液を注入することにより筒状の遮水外殻壁を造成すると共に、この遮水外殻壁の先端側に該遮水外殻壁に連続した隔壁をトンネルを横断する方向に造成する。
【００１２】
この際、トンネル切羽側の隔壁から多数本の薬液注入管を次に掘削すべきトンネル区域部の外周部と先端部に向かって打設するものであるから、薬液注入管の打ち込む角度と長さによって所望大きさと長さを有する断面形状のトンネル区域部を造成することができる。次いで、上記遮水外殻壁と両隔壁とで囲まれたこの区域部内の地盤（土砂）中に存在する地下水をトンネル切羽側の隔壁を通じて外部に排出する。この排水処理は、切羽側の隔壁から水抜きパイプを区域部内に貫入させることによって行うことができる。この際、排水によって区域部内の地盤が沈下しても、遮水外殻壁によって囲まれた該区域部内の土砂は地上側の地盤から遮断されているから地上側の地盤に影響を及ぼす虞れはない。
【００１３】
次いで、区域部内の地盤中の水が排除されると、切羽側の隔壁を除去して区域部内の地盤の掘削、排除を行う。この場合も、地上側の地盤に影響を及ぼすことなく遮水外殻壁と先端側の隔壁とによって囲まれた区域部内の地盤を掘削することができる。掘削された土砂は、排除した切羽側の隔壁側のトンネル内を通じて外部に排出する。
【００１４】
なお、築造すべきトンネルが地上側から地盤中に向かって斜め方向に築造される場合には、トンネル切羽側の隔壁を除去しても、先に掘削したトンネル部側に次に掘削すべきトンネル区域部内の地盤中の地下水が浸入する虞れがないので、隔壁を除去したのち、該トンネル区域部内の地盤中に水抜きパイプを貫入させてもよい。
【００１５】
こうして、一つのトンネル区域部における遮水外殻壁内の地盤を排除すると、該遮水外殻壁の先端側に造成している隔壁が露出することになり、次に、この隔壁を切羽面側の隔壁として再び、上記同様に前方の滞水性地盤における次の区域部の外周部と先端部とに薬液注入による遮水外殻壁と隔壁とを造成し、しかるのち、この区域部内の地盤中に存在する地下水の排除と、切羽側の隔壁の除去、区画部内の地盤の掘削、排除とを順次行って該区域部の長さに相当するトンネル部を造成する。そして、この作業を計画トンネル長さ方向に連続する区域部に繰り返し行うことによって滞水性の地盤中に所定長さのトンネルを築造するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、滞水性洪積地盤Ａ中にトンネルＴを築造するに際して、まず、図１に示すように、計画トンネルを挟んでトンネル掘削側の立坑Ｂとトンネル到達側の立坑Ｃとを地中の所定深さまで掘削し、これらの立坑Ｂ、Ｃの掘削周壁面及び底面に止水壁Ｄを設けて地下水の浸入を阻止した作業空間を形成する。しかるのち、トンネル掘削側の立坑Ｂからトンネル到達側の立坑Ｃに向かってトンネルＴを造成していく。
【００１７】
このトンネルＴを造成するに際して、予め、立坑Ｂ、Ｃ間の計画トンネルの全長を所定長さ（１０〜５０ｍ）毎に掘削すべき複数のトンネル区域部ｔａ、ｔｂ・・・ｔに区画しておく。そして、まず、トンネル掘削側の立坑ＢからトンネルＴの掘削を開始するものであるが、掘削開始時のトンネル切羽に相当する壁面部に設けている上記止水壁Ｄを最初の隔壁１として、立坑Ｂ内からこの隔壁１を通じて最初に掘削すべきトンネル区域部ｔａにおける外周部に該トンネル区域部ｔａの全長に亘り遮水外殻壁２ａを筒状に造成すると共にこの遮水外殻壁２ａの先端に次の止水性隔壁１ａをトンネル横断方向に造成し、これらの遮水外殻壁２ａと隔壁１、１ａとによってトンネル区域部ｔａ内の地下水と区域部外の地下水とを遮断する。
【００１８】
これらの遮水外殻壁２ａと隔壁１ａとの造成は、立坑Ｂ内に穿孔機兼用の管体打設機３を１台ないし数台設置し、この管体打設機３によって薬液注入管４を上記隔壁１を貫通させながらトンネル区域部ｔａの外周部と先端部とに向かって順次放射状に打設し、これらの薬液注入管４の先端を造成すべき遮水外殻壁２ａと隔壁１ａとに到達させたのち、該薬液注入管４を通じて硬化性薬液をトンネル区域部ｔａの外周部と先端部とに注入することによって行われる。
【００１９】
上記管体打設機３は一般的に知られた構造を有しており、上下左右方向に角度調整可能なガイド台上に前後方向に移動可能なドリフターを備えていてこのドリフターによって該ドリフターの先端部に設けている管体のチャック部を回転並びに打撃するように構成している。そして、複数本の薬液注入管４の打設角度や長さを変化させることによって、これらの薬液注入管４の先端がトンネル区域部ｔａの外周部に周方向並びに長さ方向に一定間隔毎に並ぶように打設する。同様に、トンネル区域部ｔａの先端部に対しても複数本の薬液注入管４をその先端がトンネル断面方向に一定間隔毎に並ぶように打設する。なお、薬液注入管４は定尺の管体を継ぎ足すことによって所望長さの薬液注入管４に形成され、先端部分のみに薬液注入孔を設けている。
【００２０】
この薬液注入管４は、まず、上記管体打設機３を使用して穿孔用ロッド体を薬液注入管４の打設予定位置に順次放射状に打ち込んだのち引き抜くことによって薬液注入管挿入孔を穿設し、この挿入孔に管体打設機３を使用して打設してもよく、或いは、挿入孔を穿設することなく直接、打設してもよい。
【００２１】
こうして、複数本の薬液注入管４を打設したのち、立坑Ｂ側からこれらの薬液注入管４内を通じてトンネル区域部ｔａの外周部地盤と先端部地盤とにモルタル、水ガラス、或いはウレタン樹脂液等の硬化性薬液を注入し、この薬液の硬化によってトンネル区域部ｔａの外周部地盤と先端部地盤とに図１、図２に示すように、所定厚みの止水性を有する上記筒状遮水外殻壁２ａとこの遮水外殻壁２ａの先端からトンネル断面方向に連続している所定厚み（３〜５ｍ）の止水性を有する上記隔壁１ａを造成するものである。なお、薬液注入管４は薬液注入後において抜き取られ、次の薬液注入に使用される。
【００２２】
次いで、図３、図４に示すように、立坑Ｂ側に面している隔壁１の下端部から数本の水抜き管５をトンネル区域部ｔａ内の地盤中に打ち込んで、該水抜き管５を通じてトンネル区域部ｔａ内の地盤中の地下水を立坑Ｂ側に排出し、立坑Ｂ内から地上に排除する。この際、立坑Ｂ側から隔壁１を通じてトンネル区域部ｔａの上端部内に空気流入孔６を設けておくことにより、遮水外殻壁２ａと両隔壁１、１ａとによって密封されているトンネル区域部ｔａ内の地盤中の地下水の排出が円滑に行えるようにする。
【００２３】
トンネル区域部ｔａ内の地盤中に存在する地下水が排除されて該地盤が乾燥状態になると、立坑Ｂ側の隔壁１を破壊等によって除去して遮水外殻壁２ａで囲まれたトンネル区域部ｔａ内の地盤を露出させ、しかるのち、図５〜図８に示すように、遮水外殻壁２ａで囲まれている区域部ｔａ内の地盤（土砂）を掘削し、掘削された土砂を立坑Ｂ内を通じて地上側に排出する。
【００２４】
上記区域部ｔａ内の地盤の掘削方法としては、まず、図５、図６に示すように適宜な土砂掘削機７によって区域部ｔａ内の上半地盤を掘削したのち、図７、図８に示すように下半部の地盤を掘削しているが、立坑Ｂ側から遮水外殻壁２ａの先端側の隔壁１ａに向かって全面的に掘削していってもよい。
【００２５】
こうして、遮水外殻壁２ａで囲まれた区域部ｔａ内の地盤を掘削することによって遮水外殻壁２ａの先端側に設けている上記隔壁１ａを露出させると共に、遮水外殻壁２ａの露出内周面に沿ってトンネル長さ方向に鋼製リング支保工を組み立てたのち、遮水外殻壁２ａの露出面に、図９、図１０に示すように、コンクリートを吹き付けることによってこの吹き付けコンクリート層内に上記鋼製リング支保工が埋設された状態の一定厚みの一次覆工８を形成し、遮水外殻壁２ａの内径と長さに相当する大きさを有する所定長さのトンネル部Ｔ１を造成する。
【００２６】
次いで、このトンネル部Ｔ１における遮水外殻壁２ａの先端側に露出させた隔壁１ａをトンネル切羽側の隔壁としてこの隔壁１ａからトンネル延長方向に設けられる次の区域部ｔｂの外周部と先端部とに上記同様にして薬液注入を行い、該隔壁１ａの外周から上記遮水外殻壁２ａのトンネル延長方向に次の遮水外殻壁２ｂを造成すると共に該遮水外殻壁２ｂの先端側に次の隔壁１ｂを造成する。
【００２７】
即ち、図１１、図１２に示すように、トンネル部Ｔ１内に上記穿孔機兼用の管体打設機３を１〜数台設置してこの管体打設機３により薬液注入管４を上記隔壁１ａを貫通させながら次のトンネル区域部ｔｂの外周部と先端部とに向かって順次放射状に打設し、これらの薬液注入管４の先端を造成すべき遮水外殻壁２ｂと隔壁１ｂとに到達させたのち、該薬液注入管４を通じてモルタル等の上記硬化性薬液を次のトンネル区域部ｔｂの外周部と先端部とに注入することによって行われる。
【００２８】
しかるのち、トンネル部Ｔ１の上記切羽側隔壁１ａの下端部から数本の水抜き管５をトンネル区域部ｔｂ内の地盤中に打ち込んで、該水抜き管５を通じてトンネル区域部ｔｂ内の地盤中の地下水を立坑Ｂ側に排出して該トンネル区域部ｔｂ内の地盤を乾燥状態にしたのち、上記隔壁１ａを除去して遮水外殻壁２ｂで囲まれたトンネル区域部ｔｂ内の地盤を露出させ、図１３、図１４に示すように、遮水外殻壁２ｂで囲まれている区域部ｔｂ内の地盤（土砂）を適宜な土砂掘削機７によって掘削して掘削された土砂を先に造成したトンネル部Ｔ１内から立坑Ｂ内を通じて地上側に排出する。
【００２９】
こうして、遮水外殻壁２ｂで囲まれた区域部ｔｂ内の地盤を掘削することによって遮水外殻壁２ｂの先端側に設けている上記隔壁１ｂを露出させると共に、遮水外殻壁２ｂの露出内周面に沿ってトンネル長さ方向に鋼製リング支保工を組み立てたのち、遮水外殻壁２ｂの露出面にコンクリートを吹き付けることによってこの吹き付けコンクリート層内に上記鋼製リング支保工が埋設された状態の一定厚みの一次覆工８を形成し、上記先に造成したトンネル部Ｔ１を延長する方向に遮水外殻壁２ｂの内径と長さに相当する大きさのトンネル部Ｔ２を造成する。
【００３０】
このように、トンネル長さ方向に順次区画された所定長さのトンネル区域部ｔ毎に、先に掘削したトンネル区域部ｔの切羽に造成されている止水性を有する隔壁１から次に掘削すべきトンネル区域部ｔの外周部に遮水外殻壁２を造成すると共に該遮水外殻壁２の先端にトンネルを横断する方向に次の止水性隔壁１を造成する第１工程と、上記両隔壁１、１と遮水外殻壁２とで囲まれたトンネル区域部ｔ内の地盤中の水を上記トンネル切羽側の隔壁１を通じて外部に排出する第２工程と、上記トンネル切羽側の隔壁１を除去すると共に遮水外殻壁２で囲まれた上記区域部ｔ内の地盤を排除して遮水外殻壁２先端の上記隔壁１を露出させる第３工程とを計画トンネルの長さ方向にに繰り返し行うことによって図１５に示すように、立坑Ｂ、Ｃ間にトンネル区画部ｔの長さに等しいトンネル部を順次連通させてなるトンネルＴを築造するものである。
【００３１】
なお、遮水外殻壁２の内周面に造成された一次覆工８の内周面には、トンネル全長に亘って図１６に示すように鉄筋コンクリートによる二次覆工９を施工することによってトンネルＴの築造を完成する。
【００３２】
次に、上記トンネル築造方法においては、計画トンネルの長さ方向の両端側に立坑Ｂ、Ｃを築造してこれらの立坑Ｂ、Ｃ間の滞水性地盤Ａ中にトンネルＴを水平方向に掘削、造成したが、立坑などを設けることなく地上側から直接、滞水性地盤内に向かって斜め方向にトンネルＴを掘削、造成してもよい。
【００３３】
図１７乃至図２０は上記斜行トンネルＴの造成方法の実施の形態を示すもので、まず、図１７に示すように、地上側に面している最初の斜行トンネル区域部ｔ１に対しては地表に止水性を有する隔壁１を設けることなく、地上側から直接、薬液注入管（図示せず）を斜行トンネル区域部ｔ１の外周部と先端部とに向かって放射状に打設して、該トンネル区域部ｔ１の外周部に全長に亘り遮水外殻壁２１を筒状に造成すると共にこの遮水外殻壁２１の先端に止水性隔壁１１をトンネル横断方向に造成する。
【００３４】
次いで、図１８に示すように、遮水外殻壁２１内の地盤中に該遮水外殻壁２１の内底面に沿って水抜き管５を打ち込んで、該水抜き管５を通じて斜行トンネル区域部ｔ１内の地盤中の地下水を地上側に排出する。そして、この地下水の排出に並行して、或いは、地下水の排出後、乾燥状態となった斜行トンネル区域部ｔ１内の地盤を上層側から隔壁１１に向かって掘削、除去して遮水外殻壁２１の先端側に設けている上記隔壁１１を露出させる。
【００３５】
なお、土砂が掘削、排除されて露出した上記遮水外殻壁２１の内周面には、上記実施の形態同様に、吹き付けコンクリートによる一定厚みの一次覆工を形成して遮水外殻壁２１の内径と長さに相当する大きさを有する所定長さの斜行トンネル部Ｔ１’を造成する。
【００３６】
こうして、地上側から所定長さの斜行トンネル部Ｔ１’  を造成したのち、この斜行トンネル部Ｔ１’  における遮水外殻壁２１の先端側に露出させた隔壁１１をトンネル切羽側の隔壁としてこの隔壁１１から斜行トンネル延長方向に設けられる次の斜行トンネル区域部ｔ２の外周部と先端部とに上記同様にして薬液注入管４の打設によって薬液注入を行い、図１９に示すように該隔壁１１の外周から上記遮水外殻壁２１のトンネル延長方向に次の遮水外殻壁２２を造成すると共に該遮水外殻壁２２の先端側に次の隔壁１２を造成する。
【００３７】
しかるのち、先に造成したトンネル部Ｔ１’  の上記切羽側隔壁１１の下端部から水抜き管５を斜行トンネル区域部ｔ２内の地盤中に打ち込んで、該水抜き管５を通じて斜行トンネル区域部ｔ２内の地盤中の地下水を排出して該トンネル区域部ｔ２内の地盤を乾燥状態にすると共に、上記隔壁１１を除去して遮水外殻壁２２で囲まれたトンネル区域部ｔ２内の地盤（土砂）を適宜な土砂掘削機によって掘削し、掘削土砂を先に造成した斜行トンネル部Ｔ１’内を通じて地上側に排出する。
【００３８】
なお、トンネル切羽側の隔壁を除去しても、先に掘削した斜行トンネル部側に次に掘削すべきトンネル区域部内の地盤中の地下水が浸入する虞れがない傾斜角度でもってトンネルを築造していく場合には、切羽側の隔壁を通じて水抜き管５を貫入させることなく、該切羽側の隔壁を除去したのち、次に掘削すべきトンネル区域部の地盤内に直接水抜きパイプを貫入させてもよい。
【００３９】
こうして、遮水外殻壁２２で囲まれた区域部ｔ２内の地盤を掘削することによって遮水外殻壁２２の先端側に設けている上記隔壁１２を露出させると共に、遮水外殻壁２２の露出内周面に沿って上記同様に一定厚みの一次覆工を形成し、上記先に造成した斜行トンネル部Ｔ１’  を延長する方向に遮水外殻壁２２の内径と長さに相当する大きさの斜行トンネル部Ｔ２’  を造成する。
【００４０】
このように、トンネル長さ方向に順次区画された所定長さの斜行トンネル区域部毎に、先に掘削した斜行トンネル区域部の切羽に造成されている止水性を有する隔壁から次に掘削すべき斜行トンネル区域部の外周部に遮水外殻壁を造成すると共に該遮水外殻壁の先端に斜行トンネルを横断する方向に次の止水性隔壁を造成する第１工程と、上記両隔壁間の遮水外殻壁内の地盤中の水を外部に排出する第２工程と、上記トンネル切羽側の隔壁を除去すると共に遮水外殻壁で囲まれた上記区域部内の地盤を排除して遮水外殻壁先端側の上記隔壁を露出させる第３工程とを計画トンネルの長さ方向にに繰り返し行うことによって地上側から滞水性を有する地盤の所望深さにまで、斜行トンネルを築造するものである。
【００４１】
なお、本発明の滞水性地盤内でのトンネル築造方法は、上記両立坑間にトンネルを築造したり、地上から所望深さにまで斜行トンネルを築造したりする以外に、例えば、図２１に示すように、滞水性地盤Ａ内に築造された本線トンネルＴ’から地上への出口となる斜行トンネルＴ’’  を造成する方法にも採用することができるものである。また、遮水外殻壁２や隔壁１は、上記のように地盤へのモルタルや水ガラス等の薬液注入による造成以外に、注入したモルタル等と地盤とを攪拌、混合することにより造成したり、或いはモルタル等と地盤との置換によって造成してもよく、さらには、地盤を凍結させることによって造成してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明のトンネル築造方法は、請求項１に記載したように、滞水性の地盤に予め計画トンネルの長さ方向に順次区画された所定長さの区域部毎に該区域部内の地盤を順次掘削していくことによってトンネルを築造する方法であって、まず、先に掘削したトンネル区域部の切羽に造成されている止水性を有する隔壁から次に掘削すべきトンネル区域部の外周部に遮水外殻壁を造成すると共に該遮水外殻壁の先端にトンネルを横断する方向に次の止水性隔壁を造成するものであるから、地上側に影響を及ぼすことなくトンネル切羽側の隔壁によって地下水が既に造成したトンネル部分側に浸入するのを確実に防止しながらこのトンネル部分の延長方向に次に造成すべきトンネル区域部の外周部に沿って筒状の遮水外殻壁を能率よく造成することができると共にこの遮水外殻壁の先端にトンネルを横断する方向に次の止水性隔壁も能率よく造成することができる。
【００４３】
次いで、この遮水外殻壁と隔壁とを造成したのち、該遮水外殻壁内の地盤中の地下水を排除するものであるから、遮水外殻壁外の滞水性地盤中の地下水を止水性隔壁によって遮水外殻壁内に浸入するのを確実に防止しながら、該遮水外殻壁内の地盤中の地下水のみを効率よく排除することができ、この遮水外殻壁周囲の地盤を沈下させる虞れもない。
【００４４】
さらに、この遮水外殻壁内の地盤中の水を排除すると共に、該遮水外殻壁で囲まれた上記区域内の地盤を排除して遮水外殻壁先端の上記隔壁を露出させるものであるから、遮水外殻壁の長さと断面形状に応じたトンネル部を能率よく造成することができると共に上記露出した隔壁を介して次のトンネル区域部に再び遮水外殻壁と隔壁とを造成することができる。そして、各トンネル区域部の遮水外殻壁内の地盤を上記のように順次掘削、排除することによって滞水性地盤中に所定長さのトンネルを容易に築造することができるものである。
【００４５】
また、請求項２に係る発明によれば、上記止水性を有する遮水外殻壁と隔壁とを、掘削したトンネル区域部の切羽に造成されている隔壁から次に掘削すべきトンネル区域部の外周部と先端部に向かって複数本の薬液注入管を打設してこの注入管を通じて硬化性薬液を注入することにより造成するものであるから、所望長さと所望径の遮水外殻壁を造成することができ、この遮水外殻壁内の地盤を掘削することによって築造されるトンネル部の径を自由に変更することができるものである。その際、地上側からではなく、既に築造したトンネル部側から隔壁を通じて薬液注入管を打設するものであるから、薬液注入管の長さも必要最小限度の長さであればよく、打設作業も確実且つ能率よく行えて工期の短縮を図ることができると共に、滞水性の地盤中にトンネルを経済的に築造することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】最初のトンネル区域部に遮水外殻壁と隔壁を造成した状態の簡略縦断側面図、
【図２】その遮水外殻壁の縦断正面図、
【図３】トンネル区域部内の地盤中の地下水を排出している状態の簡略縦断側面図、
【図４】その縦断正面図、
【図５】トンネル区域部内の上半地盤を掘削している状態の簡略縦断側面図、
【図６】その縦断正面図、
【図７】トンネル区域部内の下半地盤の掘削完了直前状態の簡略縦断側面図、
【図８】その縦断正面図、
【図９】遮水外殻壁の露出面に一次覆工を施工している状態の簡略縦断側面図、
【図１０】その縦断正面図、
【図１１】次のトンネル区域部に遮水外殻壁と隔壁を造成した状態の簡略縦断側面図、
【図１２】その縦断正面図、
【図１３】トンネル区域部内の地盤を掘削している状態の簡略縦断側面図、
【図１４】その縦断正面図、
【図１５】立坑間にトンネルを築造した状態の簡略縦断側面図、
【図１６】そのトンネルの拡大縦断正面図、
【図１７】斜行トンネル造成開始時の状態の簡略縦断側面図、
【図１８】その遮水外殻壁内の地下水と地盤を排除している状態の簡略縦断側面図、
【図１９】次のトンネル区域部に遮水外殻壁と隔離を造成した状態の簡略縦断側面図、
【図２０】その遮水外殻壁内の地下水と地盤を排除している状態の簡略縦断側面図、
【図２１】本発明の別な実施の形態を示す簡略縦断側面図。
【符号の説明】
１、１ａ  隔壁
２、２ａ  遮水外殻壁
３  薬液注入管
５  水抜き管
７  土砂掘削機
８  一次覆工
Ａ  滞水性地盤
Ｂ、Ｃ  立坑
ｔ  トンネル区域部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004238981.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004238981.tif 000008
【図７】
2004238981.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004238981.tif 000011
【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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