(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のトンネルを横方向に間隔をあけて先行構築し、前記一対のトンネルの上方の地山を掘削して上部空間を形成するとともに該上部空間に前記一対のトンネルを一体に繋げる躯体を構築し、前記一対のトンネル間の拡幅部の地山を掘削して前記一対のトンネルを連通させることによって大断面トンネルを構築するトンネル構築方法において、
前記一対のトンネルを先行構築した段階で、前記一対のトンネルを連通させるトンネル軸方向の拡幅区間の一部に、一方のトンネルから他方のトンネルに向けて曲線パイプルーフを打設して、該曲線パイプルーフで地山を先受け支持しながら曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を先行形成し、
該曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を通じて前記トンネル軸方向に長尺鋼管を打設し、前記曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を順次前記トンネル軸方向に延ばすように前記長尺鋼管で地山を先受け支持しながら長尺鋼管設置区間の前記上方の地山を掘削して、前記拡幅区間全体に亘って連通する前記上部空間を形成することを特徴とするトンネル構築方法。
【請求項２】
請求項１記載のトンネル構築方法において、
前記拡幅区間の前記トンネル軸方向中央側に前記曲線パイプルーフ設置区間を設け、該曲線パイプルーフ設置区間を挟んで前記トンネル軸方向前後の前記長尺鋼管設置区間の前記上方の地山を並行して掘削し、前記曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を順次前記トンネル軸方向前後に延ばすようにして前記上部空間を形成することを特徴とするトンネル構築方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のトンネル構築方法において、
前記曲線パイプルーフの先端と後端をそれぞれ、前記一方のトンネルと前記他方のトンネルの中心線上の頂部に繋げて前記曲線パイプルーフを設置することを特徴とするトンネル構築方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のトンネル構築方法において、
前記曲線パイプルーフの先端を前記他方のトンネルから離した地山内に到達させて前記曲線パイプルーフを設置することを特徴とするトンネル構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のトンネルを横方向に間隔をあけて先行構築し、一対のトンネル間の拡幅部の地山を掘削し一対のトンネルを連通させることによって大断面トンネルを構築するトンネル構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路トンネルの分岐・合流部や鉄道トンネルの渡り線部などを構築する際に、切開き工法を採用するケースが多くなっている。この切開き工法では、例えば２本のシールドトンネル（一対のトンネル）を横方向に間隔をあけて先行構築し、一方のトンネルから他方のトンネルに向けて両トンネルに掛け渡すように円弧状の曲線パイプルーフ（曲管）を打設し、曲線パイプルーフを両トンネルのセグメント（覆工体）に一体に繋げて設置する。
【０００３】
そして、曲線パイプルーフで両トンネルの間の拡幅部の上方の地山を支持させ、曲線パイプルーフの下方の地山、すなわち両トンネルの上方の地山を掘削して上部空間を形成し、この上部空間に両トンネルの覆工体に一体に掛け渡すように例えばＲＣ造の上部床版（躯体）を構築する。また、両トンネルの下方の地山を掘削し、この下部空間に両トンネルの覆工体の下部に一体に掛け渡すように例えばＲＣ造の下部床版（躯体）を構築する。
【０００４】
このように拡幅部の上下に構築した躯体で両トンネルを一体に繋げた状態で、両トンネルの側部側のセグメントを解体撤去して切開き、上部床版と下部床版の間に位置する拡幅部の地山を掘削し両トンネルを連通させる。これにより、２本のシールドトンネルを分岐・合流部や渡り部などとなる拡幅部で連通させた大断面トンネルが構築される（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭４９−３４１３７号公報
【特許文献２】特開２００６−２１９９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のトンネル構築方法においては、上部空間を形成する際に地山を支持する曲線パイプルーフを、両トンネルを連通させるトンネル軸方向の拡幅区間全体に亘って設置するようにしており、曲線パイプルーフの設置に多大な時間とコストを要し、この曲線パイプルーフの設置作業が大断面トンネルを構築する施工性の低下及び施工コストの増大を招く要因となっていた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、先行構築した一対のトンネル間の拡幅部の上方の地山を掘削して上部空間を形成する際に、確実に地山を支持しつつ効率的に上部空間を形成することができ、大断面トンネルを構築する施工性の向上及び施工コストの低減を図ることが可能なトンネル構築方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】
【０００７】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００８】
本発明のトンネル構築方法は、一対のトンネルを横方向に間隔をあけて先行構築し、前記一対のトンネルの上方の地山を掘削して上部空間を形成するとともに該上部空間に前記一対のトンネルを一体に繋げる躯体を構築し、前記一対のトンネル間の拡幅部の地山を掘削して前記一対のトンネルを連通させることによって大断面トンネルを構築するトンネル構築方法において、前記一対のトンネルを先行構築した段階で、前記一対のトンネルを連通させるトンネル軸方向の拡幅区間の一部に、一方のトンネルから他方のトンネルに向けて曲線パイプルーフを打設して、該曲線パイプルーフで地山を先受け支持しながら曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を先行形成し、該曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を通じて前記トンネル軸方向に長尺鋼管を打設し、前記曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を順次前記トンネル軸方向に延ばすように前記長尺鋼管で地山を先受け支持しながら長尺鋼管設置区間の前記上方の地山を掘削して、前記拡幅区間全体に亘って連通する前記上部空間を形成することを特徴とする。
【０００９】
この発明においては、一対のトンネルを連通させるトンネル軸方向の拡幅区間を、地山を先受け支持する先受け支保工として曲線パイプルーフを用いる曲線パイプルーフ設置区間と、長尺鋼管を用いる長尺鋼管設置区間とに分け、曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を先行して形成し、この曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を基地として長尺鋼管を地山に打設して長尺鋼管設置区間の上方空間を形成してゆくことによって、施工速度が遅い曲線パイプルーフの設置区間を短くして効率的に拡幅区間全体に連通する上部空間を形成することが可能になる。
【００１０】
また、本発明のトンネル構築方法においては、前記拡幅区間の前記トンネル軸方向中央側に前記曲線パイプルーフ設置区間を設け、該曲線パイプルーフ設置区間を挟んで前記トンネル軸方向前後の前記長尺鋼管設置区間の前記上方の地山を並行して掘削し、前記曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を順次前記トンネル軸方向前後に延ばすようにして前記上部空間を形成することが望ましい。
【００１１】
この発明においては、曲線パイプルーフ設置区間を挟んでトンネル軸方向前後の長尺鋼管設置区間の上方の地山を並行して掘削することにより、より効率的に拡幅区間全体に連通する上部空間を形成することが可能になる。
【００１２】
さらに、本発明のトンネル構築方法においては、前記曲線パイプルーフの先端と後端をそれぞれ、前記一方のトンネルと前記他方のトンネルの中心線上の頂部に繋げて前記曲線パイプルーフを設置することが望ましい。
【００１３】
この発明においては、曲線パイプルーフの先端と後端を一方のトンネルと他方のトンネルの頂部に繋げることによって、この曲線パイプルーフの支保荷重を、アーチアクションを利用して確実に両トンネルで受けて支持することが可能になる。これにより、地山の沈下やゆるみなどが生じることなく、地山を確実に安定した状態で支持することが可能になる。
【００１４】
また、本発明のトンネル構築方法においては、前記曲線パイプルーフの先端を前記他方のトンネルから離した地山内に到達させて前記曲線パイプルーフを設置してもよい。
【００１５】
この発明においては、曲線パイプルーフの先端を他方のトンネルから離れた地山内に到達させることによって、曲線パイプルーフを地山で支持させて支保反力を確保することができる。これにより、トンネルの覆工体を形成するセグメントに高耐力のセグメントを用いる必要がなく、軽量でハンドリング性のよいセグメントを用いることが可能になるため、トンネルを先行構築する際のセグメントの組立てや設置を効率的に行うことが可能になる。また、曲線パイプルーフの先端を他方のトンネルに到達させて覆工体に繋げる場合には、曲線パイプルーフを高精度で打設する必要が生じるのに対し、曲線パイプルーフの先端を他方のトンネルから離して地山内に到達させるようにしたことで、曲線パイプルーフの施工に厳しい精度を求める必要がなくなり、効率的に曲線パイプルーフを設置することが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のトンネル構築方法によれば、一対のトンネルを連通させるトンネル軸方向の拡幅区間を、曲線パイプルーフ設置区間と長尺鋼管設置区間とに分けて上部空間を形成するようにしたことで、従来のように施工速度が遅い曲線パイプルーフを拡幅区間全体に設置する場合と比較し、確実に地山を支持しつつ効率的に上部空間を形成することが可能になり、大断面トンネルを構築する施工性の向上及び施工コストの低減を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１から図１１を参照し、本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法について説明する。本実施形態は、例えば高速道路のジャンクションの道路トンネルを構築する方法に関し、４本のシールドトンネルを２段２連に先行構築し、各段の２本のシールドトンネルを連通させることによって上り線と下り線の上下２本の大断面道路トンネルを構築する方法に関するものである。
【００１８】
本実施形態のトンネル構築方法においては、はじめに、図１に示すように、２本のシールドトンネル１（１Ａ）、２（２Ａ）を上下に間隔をあけて構築するとともに、これら上下２本のシールドトンネル１Ａ、２Ａの側方にそれぞれ間隔をあけて２本のシールドトンネル１（１Ｂ）、２（２Ｂ）を構築する。すなわち、４本のシールドトンネル１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂを上下方向及び横方向に間隔をあけて２段２連で先行構築する。なお、上段と下段のそれぞれ横方向に並設した一対のシールドトンネル１（１Ａ、１Ｂ）、２（２Ａ、２Ｂ）は、一方のシールドトンネル（一方のトンネル）１Ａ、２Ａが道路のランプ線、他方のシールドトンネル（他方のトンネル）１Ｂ、２Ｂが本線となる。
【００１９】
ついで、図２に示すように、上段の一方のシールドトンネル１Ａの覆工体（セグメントリング）３に形成した図示せぬ発進口を通じて、円弧状の曲線パイプルーフ（曲管）４を、この上段の一方のシールドトンネル１Ａ内から上段の他方のシールドトンネル１Ｂに向けて上方に凸円弧となるように地山Ｇに打設する。また、この曲線パイプルーフ４は、図６に示すように、一対のシールドトンネル１Ａ、１Ｂを連通させるトンネル軸方向Ｏ１の拡幅区間（大断面トンネル構築区間）Ｌの一部に設置する。そして、このように曲線パイプルーフ４を設置した区間が曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１とされ、本実施形態において、この曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１は、拡幅区間Ｌのトンネル軸方向Ｏ１中央側に設けられ、後工程で形成される曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１の上部空間５ａ（５）に施工機械（掘削機など）６が配置できる程度の長さ、例えばトンネル軸方向Ｏ１の３０ｍ程度の長さで設定されている。なお、曲線パイプルーフ４はその内部にコンクリートを充填するようにしてもよい。
【００２０】
ここで、従来のトンネル構築方法では、先端４ａを他方のシールドトンネル１Ｂに到達させるように曲線パイプルーフ４を打設し、この先端４ａを他方のシールドトンネル１Ｂの覆工体３に繋げて曲線パイプルーフ４を設置していた。このため、従来では先端４ａを他方のシールドトンネル１Ｂの所定位置に到達させることが必要となり、曲線パイプルーフ４を高精度で打設する必要が生じていた。
【００２１】
これに対し、本実施形態では、図２に示すように、先端４ａを他方のシールドトンネル１Ｂから外側に離れた地山Ｇ内に到達させて曲線パイプルーフ４を設置する。このため、曲線パイプルーフ４による地山Ｇの支持力を確保でき、且つ他方のシールドトンネル１Ｂの覆工体３に悪影響を及ぼすことがない範囲で、例えば５００ｍｍ程度の施工誤差が許容され、曲線パイプルーフ４の施工に厳しい精度を求める必要がない。これにより、従来と比較して、曲線パイプルーフ４の施工が効率的に行われる。
【００２２】
なお、本実施形態においては、曲線パイプルーフ４を打設するとともに、一方のシールドトンネル１Ａ内に例えばＨ形鋼などの内部支保工７をその軸線を上下方向に向けて設置し、この内部支保工７に曲線パイプルーフ４の後端４ｂを支持させる。これにより、先端４ａが地山Ｇに、後端４ｂが一方のシールドトンネル１Ａの覆工体３に繋がる内部支保工７に支持されて、一方のシールドトンネル１Ａと他方のシールドトンネル１Ｂのそれぞれの覆工体３に直接支持させることなく曲線パイプルーフ４が設置される。
【００２３】
ついで、上記のように拡幅区間Ｌの一部に曲線パイプルーフ４を設置した段階で、図３に示すように、各シールドトンネル１、２内に覆工体３を支持する内部支保工８を設置するとともに、上段の一方のシールドトンネル１Ａの下部側のセグメント（覆工体３）を解体撤去して切開き、この上段の一方のシールドトンネル１Ａ内から４本のシールドトンネル１、２で囲まれた中央部分の地山Ｇを掘削して中央空間９を拡幅区間Ｌの全長に渡って形成する。また、このように中央空間９を形成するとともに、掘削面（上面、下面、両側面）に例えばＨ形鋼と吹付けコンクリートからなる土留め１０を構築する。
【００２４】
そして、図４に示すように、この中央空間９にＲＣ造（鉄筋コンクリート造）の支保構造体１１を構築する。この支保構造体１１は、上壁部１１ａと下壁部１１ｂと左右の側壁部１１ｃ、１１ｄとを備えた断面略矩形状に形成され、四隅をそれぞれ４本のシールドトンネル１、２の覆工体３に繋げるようにして構築される。なお、このように構築した支保構造体１１は、それ自体がトンネルとして機能するとともに、上壁部１１ａが後工程で施工する上段側の拡幅部の下部床版（躯体）となり、下壁部１１ｂが下段側の拡幅部の上部床版（躯体）となり、左右の側壁部１１ｃ、１１ｄがこれら下部床版と上部床版とを構造的に連結する補強壁版として機能する。
【００２５】
ついで、上記の支保構造体１１を拡幅区間Ｌの全長に渡って構築した段階で、図５及び図６に示すように、上段の一方のシールドトンネル１Ａの上部側の一部のセグメント（覆工体３）を解体撤去して切開き（開口部１２を形成し）、この一方のシールドトンネル１Ａ内から曲線パイプルーフ４で地山Ｇを先受け支持しながら曲線パイルーフ４の下方の地山Ｇを上段の他方のシールドトンネル１Ｂにかけて機械掘削して上部空間５ａ（５）を形成する。すなわち、拡幅区間Ｌのうち曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１のみ先行して両シールドトンネル１Ａ、１Ｂの上方の地山Ｇを掘削し、この曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１に上部空間５ａ（５）を形成する。また、このとき、本実施形態においては、曲線パイプルーフ４の先端４ａ側を、所定の根入れ長Ｓで地山Ｇ内に埋設状態で残すようにして上部空間５ａを形成する。なお、掘削した地山Ｇは開口部１２を通じて一方のシールドトンネル１Ａから外部に搬出する。
【００２６】
ついで、上記のように形成した曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１の上部空間５ａを基地として、図６に示すように、この上部空間５ａを通じてトンネル軸方向Ｏ１に注入式長尺鋼管（長尺鋼管、フォアパイリング）１３を打設するとともに、例えばセメントミルクなどの注入材を周辺地山Ｇに注入し、この注入式長尺鋼管１３によって拡幅区間Ｌのうち曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１以外の区間（長尺鋼管設置区間Ｌ２）の地山Ｇを先受け支持させる。そして、注入式長尺鋼管１３で地山Ｇを先受け支持しながら、曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１に配置した施工機械（掘削機など）６で、曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１の上部空間５ａを順次トンネル軸方向Ｏ１に延ばすように長尺鋼管設置区間Ｌ２の上方の地山Ｇを掘削してゆく。
【００２７】
また、本実施形態においては、拡幅区間Ｌのトンネル軸方向Ｏ１中央側に設けた曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１の上部空間５ａから、この曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１を挟んでトンネル軸方向Ｏ１の前方と後方の地山Ｇにそれぞれ並行して注入式長尺鋼管１３を打設し、トンネル軸方向Ｏ１前後の長尺鋼管設置区間Ｌ２の上方の地山Ｇを並行して掘削してゆく。これにより、曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１の上部空間５ａをトンネル軸方向Ｏ１前後に延ばすようにして長尺鋼管設置区間Ｌ２に上部空間５ｂ（５）が形成され、順次注入式長尺鋼管１３の打設と上方の地山Ｇの掘削を繰り返し行うことで、拡幅区間Ｌ全体に亘って連通する上部空間５が形成される。なお、掘削した地山Ｇは、シャフローダやキャリアダンプなどを用いて曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１に搬送され、一方のシールドトンネル１Ａの覆工体３に形成した開口部１２から外部に搬出される。
【００２８】
そして、このように拡幅区間Ｌを曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１と長尺鋼管設置区間Ｌ２に分けることにより、施工速度が遅い曲線パイプルーフ４を拡幅区間Ｌのうち一部の区間にのみ設置すればよく、他の区間を施工速度が速い注入式長尺鋼管１３で先受け支持して、効率的に上部空間５が形成される。また、本実施形態のように、曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１を挟んでトンネル軸方向Ｏ１の前後にそれぞれ注入式長尺鋼管１３を打設し、トンネル軸方向Ｏ１前後の上部空間５ｂの形成を並行して行うことによって、より効率的に拡幅区間Ｌ全体に亘る上部空間５が形成されることになる。
【００２９】
そして、トンネル軸方向Ｏ１に延びる上部空間５を形成した段階で、図７に示すように、この上部空間５に露出した曲線パイプルーフ４の下面や地山Ｇの掘削面に吹付けコンクリート１５を施すとともに、上部空間５にＲＣ造の上部床版（躯体）１６を上段の一方のシールドトンネル１Ａと他方のシールドトンネル１Ｂの覆工体３を一体に繋げるように構築する。さらに、曲線パイプルーフ４や地山Ｇの掘削面とこの上部床版１６の間に例えば軽量モルタル１７などを充填する。
【００３０】
また、図８に示すように、上段の一方のシールドトンネル１Ａ及び他方のシールドトンネル１Ｂ内にＲＣ造の側壁１８ａなどの躯体１８を構築する。このとき、本実施形態においては、曲線パイプルーフ４を支持する内部支保工７を側壁１８ａの内部に埋設して残置させる。
【００３１】
また、上記のように上段の地山Ｇの掘削、上部床版１６や側壁１８ａなどの躯体を構築するとともに、図９に示すように、下段の一方のシールドトンネル２Ａの下部側の一部のセグメント（覆工体３）を解体撤去して切開き、この下段の一方のシールドトンネル２Ａ内から他方のシールドトンネル２Ｂにかけて下方の地山Ｇを掘削し下部空間１９を形成する。このとき、下部空間１９の下方の掘削面に、例えばＨ形鋼などの円弧状の切梁と吹付けコンクリートからなる土留め２０を、切梁の両端部をそれぞれ下段の一方のシールドトンネル２Ａと他方のシールドトンネル２Ｂの覆工体３に繋げて構築し、下方の地山Ｇを支持させて盤ぶくれなどを防止する。また、下部空間１９の上方の掘削面にＨ形鋼の切梁と吹付けコンクリートからなる土留め２１を設けて上方の地山Ｇを支持させる。
【００３２】
ついで、図１０に示すように、このように形成した下部空間１９にＲＣ造の下部床版（躯体）２２を構築するとともに、下段の一方のシールドトンネル２Ａ及び他方のシールドトンネル２Ｂ内にＲＣ造の側壁などの躯体２３を構築する。
【００３３】
最後に、図１０に示す上段の一方のシールドトンネル１Ａと他方のシールドトンネル１Ｂの間の拡幅部２４の地山Ｇと、下段の一方のシールドトンネル２Ａと他方のシールドトンネル２Ｂの間の拡幅部２５の地山Ｇとを、これら上段と下段の一対のシールドトンネル１、２の対向する側部側のセグメント（覆工体３）をそれぞれ解体撤去して切開くとともに拡幅掘削する。これにより、図１１に示すように、上段と下段のそれぞれ一対のシールドトンネル１、２が連通して、上下段にそれぞれ一対のシールドトンネル１、２の覆工体３を上部床版１６、１１ｂと下部床版１１ａ、２２を介して一体形成してなる２段２連の大断面の道路トンネル（大断面トンネル）２６、２７が構築される。
【００３４】
ここで、上記のように大断面トンネル２６、２７を構築する本実施形態のトンネル構築方法においては、曲線パイプルーフ４が、先端４ａ側（根入れ長Ｓ）を上段の他方のシールドトンネル１Ｂから離れた地山Ｇに支持させ、後端４ｂを上段の一方のシールドトンネル１Ａ内に設置した内部支保工７に支持させて設置されている。このため、従来のトンネル構築方法のように、曲線パイプルーフ４の両端（先端４ａ、後端４ｂ）を一方のシールドトンネル１Ａと他方のシールドトンネル１Ｂのそれぞれの覆工体３に繋げて支持させた場合と比較し、各シールドトンネル１Ａ、１Ｂの覆工体３で大きな支持力を受け持つ必要がなく、覆工体３を形成するセグメントに高耐力のセグメントを用いる必要がない。例えば、曲線パイプルーフ４を直接覆工体３に繋げた場合には、主桁の厚さが８１ｍｍ（ＳＭ５７０−Ｈ）のセグメント（鋼製セグメント）を要するのに対し、本実施形態では、主桁の厚さが約半分の４０ｍｍ程度（ＳＭ５７０−Ｈ）のセグメントを用いることが可能になる。これにより、本実施形態のシールドトンネル１は、従来と比べて軽量のセグメントを用いて構築されることになり、このような軽量であることによってハンドリング性に優れたセグメントを適用することで、セグメントの組立て、設置が容易となり、シールドトンネル１の先行構築時の施工性が向上し、この点からも効率的に大断面トンネル２６、２７が構築されることになる。
【００３５】
したがって、本実施形態のトンネル構築方法においては、一対のシールドトンネル１Ａ、１Ｂを連通させるトンネル軸方向Ｏ１の拡幅区間Ｌを、地山Ｇを先受け支持する先受け支保工として曲線パイプルーフ４を用いる曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１と、注入式長尺鋼管１３を用いる長尺鋼管設置区間Ｌ２とに分け、曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１の上部空間５ａを先行して形成し、この曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１の上部空間５ａを基地として長尺鋼管１３を地山Ｇに打設し、長尺鋼管設置区間Ｌ２の上方空間５ｂを形成してゆくことによって、施工速度が遅い曲線パイプルーフ４の設置区間を短くして効率的に拡幅区間Ｌ全体に連通する上部空間５を形成することが可能になる。
【００３６】
また、このとき、曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１を挟んでトンネル軸方向Ｏ１前後の長尺鋼管設置区間Ｌ２の上方の地山Ｇを並行して掘削することにより、より効率的に拡幅区間Ｌ全体に連通する上部空間５を形成することが可能になる。さらに、長尺鋼管として例えば１００ｍ程度の超長尺の鋼管を適用することで、さらに効率的に上部空間５を形成することが可能になる。
【００３７】
また、曲線パイプルーフ４の先端４ａを他方のシールドトンネル１Ｂから外側に離した地山Ｇ内に到達させて曲線パイプルーフ４を設置することによって、曲線パイプルーフ４を地山Ｇで支持させて支保反力を確保することができる。これにより、シールドトンネル１Ｂの覆工体３を形成するセグメントに高耐力のセグメントを用いる必要がなく、軽量でハンドリング性のよいセグメントを用いることが可能になるため、シールドトンネル１Ｂを先行構築する際のセグメントの組立てや設置を効率的に行うことが可能になる。また、曲線パイプルーフ４の先端４ａを他方のシールドトンネル１Ｂから離して地山Ｇ内に到達させるようにしたことで、曲線パイプルーフ４の施工に厳しい精度を求める必要がなくなり、効率的に曲線パイプルーフ４を設置することが可能になる。
【００３８】
よって、本実施形態のトンネル構築方法によれば、従来のように施工速度が遅い曲線パイプルーフ４を拡幅区間Ｌ全体に設置する場合と比較し、確実に地山Ｇを支持しつつ効率的に上部空間５を形成することが可能になり、大断面トンネル２６を構築する施工性の向上及び施工コストの低減を図ることが可能になる。
【００３９】
以上、本発明に係るトンネル構築方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、４本のシールドトンネル１、２を２段２連に先行構築し、各段の２本のシールドトンネル１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂを連通させることによって上り線と下り線の上下２本の大断面道路トンネル２６、２７を構築する方法を例に挙げて説明を行ったが、本発明に係るトンネル構築方法は、単に一対のトンネルを横方向に間隔をあけて先行構築し、効率的に上部空間を形成して、これら一対のトンネルを連通させて大断面トンネルを構築するために適用されればよく、本実施形態のように道路トンネルの分岐・合流部を構築する際や、鉄道トンネルの渡り線部などを構築する際に適用することに限定する必要はない。
【００４０】
また、本実施形態では、拡幅区間Ｌのトンネル軸方向Ｏ１中央側に曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１を設け、この曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１を挟んでトンネル軸方向Ｏ１前後の長尺鋼管設置区間Ｌ２の上方の地山Ｇを並行して掘削することにより、効率的に拡幅区間Ｌ全体に連通する上部空間５を形成することが可能であるものとして説明を行ったが、曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１を拡幅区間Ｌのトンネル軸方向Ｏ１の端部側に設け、この曲線パイプルーフ設置区間Ｌ１の上部空間５ａからトンネル軸方向Ｏ１の一方向に長尺鋼管１３を打設しながら拡幅区間Ｌ全体に亘る上部空間５を形成するようにしてもよい。
【００４１】
さらに、本実施形態では、曲線パイプルーフ４の先端４ａを他方のシールドトンネル１Ｂから外側に離した地山Ｇ内に到達させて曲線パイプルーフ４を設置するものとしたが、従来のように曲線パイプルーフ４の先端４ａを他方のシールドトンネル１Ｂに到達させてもよい。また、このような場合において、例えば図１２に示すように、曲線パイプルーフ４の先端４ａと後端４ｂをそれぞれ、一方のシールドトンネル１Ａと他方のシールドトンネル１Ｂの中心線Ｏ２上の覆工体３の頂部３ａに繋げ、各シールドトンネル１Ａ、１Ｂ内に設置した内部支保工３０で支持して曲線パイプルーフ４を設置することにより、曲線パイプルーフ４の支保荷重を、アーチアクションを利用して確実に両トンネル１Ａ、１Ｂで受けて支持することが可能になる。これにより、地山Ｇの沈下やゆるみなどが生じることなく、地山Ｇを確実に安定した状態で支持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法において、４本のシールドトンネルを先行構築した状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法において、曲線パイプルーフを設置した状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法において、４本のシールドトンネルで囲まれた中央部分の地山を掘削し中央空間を形成した状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法において、中央空間に支保構造体を構築した状態を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法において、曲線パイプルーフの下方の地山（一対のトンネルの上方の地山）を掘削して曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を形成した状態を示す図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ線矢視図であって、本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法において、曲線パイプルーフ設置区間の上部空間を通じて長尺鋼管を打設するとともに長尺鋼管設置区間の上部空間を形成している状態を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法において、上部空間に上部床版（躯体）を構築した状態を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法において、上段の一対のシールドトンネル内に躯体を構築した状態を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法において、下段の一対のシールドトンネルの下方の地山を掘削して下部空間を形成した状態を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法において、下部空間に下部床版（躯体）を構築した状態を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法を用いて構築した大断面トンネルを示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１      上段の一対のシールドトンネル
１Ａ    一方のシールドトンネル（一方のトンネル）
１Ｂ    他方のシールドトンネル（他方のトンネル）
２      下段の一対のシールドトンネル
２Ａ    一方のシールドトンネル
２Ｂ    他方のシールドトンネル
３      覆工体（セグメント）
４      曲線パイプルーフ
４ａ    先端
４ｂ    後端
５      上部空間
５ａ    曲線パイプルーフ設置区間の上部空間
５ｂ    長尺鋼管設置区間の上部空間
６      施工機械
７      内部支保工
１１    支保構造体
１３    注入式長尺鋼管（長尺鋼管）
１６    上部床版（躯体）
１９    下部空間
２２    下部床版（躯体）
２４    拡幅部
２５    拡幅部
２６    大断面トンネル
２７    大断面トンネル
Ｇ      地山
Ｌ      拡幅区間
Ｌ１    曲線パイプルーフ設置区間
Ｌ２    長尺鋼管設置区間
Ｓ      根入れ長
Ｏ１    トンネル軸方向
Ｏ２    中心線
【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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