(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の導坑の少なくとも一方の内面に、平行な止水レールを導坑に沿って設けるとともに、その止水レールの間の導坑覆工部を切削可能な切削覆工部としておき、２本の導坑間にわたる長さの掘削機を覆工部材を介して推進し、この掘削機の止水継手部を、一方の導坑内において前記平行な止水レールと摺動可能に嵌合させて止水しながら、一方の導坑の前記切削覆工部を他方の導坑の切削覆工部と共に掘削機で切削しつつ２本の導坑間を掘削し、それに伴い前記覆工部材を順次押入して２本の導坑間に外殻覆工体を構築することを特徴とする導坑を用いた覆工工法。
【請求項２】
覆工部材の止水継手部も導坑内で止水レールと摺動可能に嵌合させて止水しながら、覆工部材を推進させることを特徴とする請求項１に記載の導坑を用いた覆工工法。
【請求項３】
掘削機から張り出した止水プレートを、掘削機の止水継手部よりも導坑内で先行させて切削覆工部との間を止水することを特徴とする請求項１又は２に記載の導坑を用いた覆工工法。
【請求項４】
２本の導坑のうちの一方の導坑は、平行な止水レールを設けて掘削機の止水継手部との嵌合により止水し、他方の導坑は、その内部に設けた隔壁よりも外側の部分を切削容易な切削覆工部として、この隔壁にて止水することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の導坑を用いた覆工工法。
【請求項５】
外殻覆工体を構築した後、導坑内に充填材を充填することを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の導坑を用いた覆工工法。
【請求項６】
上下左右４本の導坑間に請求項１〜５のいずれかの覆工工法により上下左右の外殻覆工体を構築して閉合した後、これらで囲繞されたその内部を掘削することを特徴とする導坑を用いたトンネル施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行して施工した導坑を用いて外殻覆工体を構築する覆工工法、及びその外殻覆工体で囲繞されたトンネルを施工するトンネル施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導坑を用いて外殻覆工体を構築する覆工工法、及びその構築後のトンネル施工方法として、特許文献１（特開２００２−２６６５９８号公報）に記載の方法がある。
この方法は、シールド工法を応用したもので、次の手順で施工する。
（１）発進立坑から到達立坑まで、任意の距離を隔てて平行に複数の導坑を施工する。
（２）導坑内から地下に向けて、導坑の全長に渡り連続した止水壁を予め構築し、導坑内に立っている止水壁の上部にガイドレールを敷設しておく。
（３）発進立坑からシールド掘進機を発進させ、導坑内のガイドレールによってシールド掘進機の進行方向をガイドし、シールド掘進機に設けた破砕ロータで導坑の支保構造の一部を切削しながら、二本の導坑間の地山を掘削していく。
（４）所定の距離を掘進した後、シールド掘進機後部で袋詰コンクリート覆工により外殻覆工体を構築していく。
（５）このようにして目的とする地下空間のルーフ部となる外殻覆工体を構築した後、隣接する導坑において止水壁の間の地山を掘削し、これを次の隣接する導坑間でも繰り返して、隣接する導坑間の外殻覆工体が一区画のルーフ部となる大断面のトンネルを構築する。
【０００３】
しかし、これによると次のような問題点がある。
（ア）導坑内から地下へ延びる止水壁を導坑の全長に渡り構築するので、導坑構築後に、その内部から止水壁を構築する補助工法が必要であり、多大な時間と費用を必要とする。
（イ）止水壁は、外殻覆工体の構築後に、その下側を掘削する際の止水壁となるものの、シールド掘進機で導坑の支保構造の一部を切削しながら導坑間の地山をシールド掘進機で掘削していく際の止水、すなわち、切削される導坑に対する止水については、何らの配慮もされていない。
（ウ）止水壁の上部のガイドレールに沿ってシールド掘進機を推進させて地山を掘削し、シールド掘進機後部から袋詰コンクリート覆工により外殻覆工体を構築していくので、地下駐車場等の地下空間のルーフ部となる外殻覆工体しか構築することができない。
（エ）導坑を、その内部から地下に向けて止水壁を構築することができる充分な大きさの断面で、しかも、底部に覆工のない底部開放形とする必要があり、導坑をヒューム管等の既製のもので簡易に構築することができない。
【特許文献１】特開２００２−２６６５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、導坑内から特殊な補助工法をしなくとも、導坑のみを利用して外殻覆工体を簡単かつ経済的に、しかも、導坑に対する止水を行いながら推進工法により能率的に構築でき、また、地下空間のルーフ部ばかりでなく、地下空間の側壁部及び底部にも導坑を利用した外殻覆工体を同様に構築できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る本発明の覆工工法は、２本の導坑の少なくとも一方の内面に、平行な止水レールを導坑に沿って設けるとともに、その止水レールの間の導坑覆工部を切削可能な切削覆工部としておき、２本の導坑間にわたる長さの掘削機を覆工部材を介して推進し、この掘削機の止水継手部を、一方の導坑内において平行な止水レールと摺動可能に嵌合させて止水しながら、一方の導坑の切削覆工部を他方の導坑の切削覆工部と共に掘削機で切削しつつ２本の導坑間を掘削し、それに伴い覆工部材を順次押入して２本の導坑間に外殻覆工体を構築する。
【０００６】
その実施形態である請求項２に係る発明は、覆工部材の止水継手部も導坑内で止水レールと摺動可能に嵌合させて止水しながら、覆工部材を推進させる。
【０００７】
同じく請求項３に係る発明は、掘削機から張り出した止水プレートを、掘削機の止水継手部よりも導坑内で先行させて切削覆工部との間を止水する。
【０００８】
請求項４に係る発明は、２本の導坑のうちの一方の導坑は、平行な止水レールを設けて掘削機の止水継手部との嵌合により止水し、他方の導坑は、その内部に設けた隔壁よりも外側の部分を切削容易な切削覆工部として、この隔壁にて止水する。
【０００９】
請求項５に係る発明は、外殻覆工体を構築した後、導坑内に充填材を充填する。
【００１０】
請求項６に係る本発明のトンネル施工方法は、上下左右４本の導坑間に上記のような覆工工法により上下左右の外殻覆工体を構築して閉合した後、これらで囲繞されたその内部を掘削する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の覆工工法によれば、導坑の内面に、平行な止水レールを導坑に沿って設けるとともに、その止水レールの間の導坑覆工部を切削可能な切削覆工部としておき、この切削覆工部を切削しながら掘削機を覆工部材を介して推進工法で推進させ、その際に掘削機の止水継手部を、平行な止水レールと摺動可能に嵌合させて止水しながら導坑間を掘削するので、導坑内から特殊な補助工法をしなくとも、導坑のみを利用して外殻覆工体を簡単かつ経済的に、しかも、導坑に対する止水を行いながら推進工法により能率的に構築できる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、覆工部材の止水継手部も導坑内で止水レールと摺動可能に嵌合させて止水しながら、覆工部材を推進させるので、切削覆工部を切削された導坑と外殻覆工体となる覆工部材との間からの浸水も防止できる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、掘削機から張り出した止水プレートを、掘削機の止水継手部よりも導坑内で先行させて切削覆工部との間を止水するので、切削直前の切削覆工部との間を止水プレートで止水しながら、つまり、掘削機先端での止水性を確保しながら切削覆工部を切削できる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、２本の導坑のうちの他方の導坑は、その内部に設けた隔壁よりも外側の部分を切削容易な切削覆工部として、この隔壁にて止水するので、簡易な止水で代用できる。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、外殻覆工体を構築した後、導坑内に充填材を充填するので、導坑を外殻覆工体完成後にその一部とすることができる。
【００１６】
請求項６に係る本発明のトンネル施工方法は、上下左右の外殻覆工体を上記のようにして構築して閉合した後、これらで囲繞されたその内部を掘削するので、大断面トンネルを効率的にかつ経済的に築造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図１に本発明の実施例の全体図を示す。
発進立坑１から平行する上下左右４本の導坑２・３・４・５を推進工法によりヒューム管にて施工する。
今、これら４本の導坑２・３・４・５のうち、上側の左右２本の導坑２・３間に外殻覆工体を構築する場合を例にする。
【００１９】
２本の導坑２・３は、図２及び図３に示すように、ヒューム管６にその軸線方向のスリット７を設けて断面Ｃ形とし、このスリット７を貧配合モルタル８で補填してその補填した導坑覆工部を切削可能な切削覆工部２ａ・３ａとしたものであるが、内部構造が異なる。
【００２０】
すなわち、導坑２は、図３及び図５に示すように、ヒューム管６の内部に隔壁９を設けて、スリット７からこの隔壁９までの間に貧配合モルタル８を充填して切削覆工部２ａを形成している。なお、図６に示すように、隔壁９及び貧配合モルタル８による切削覆工部２ａで強度が保てない場合には、その外側に、切削可能な素材による切削補強部材１０を所要の間隔で設ける。また、スリット７の開口縁を含むその周囲の内外面を覆うように補強用鋼板７ａを付設する。
【００２１】
一方、導坑３は、図３、図４及び図７に示すように、スリット７に沿って平行な２本の止水レール１１・１２を内面に設け、スリット７から止水レール１１・１２の間の途中までに貧配合モルタル８を充填して切削覆工部３ａを形成している。止水レール１１・１２の側縁はＣ形の嵌合継手部１１ａ・１２ａとなっている。
【００２２】
このような２本の導坑２・３間を掘削する掘削機１３は、２本の導坑２・３間に渡る長さの平板状の掘削機であって、その前面に設けたロータリ式カッタ１４により地山を掘削するとともに、２本の導坑２・３の切削覆工部２ａ・３ａを切削する。この掘削機１３には、導坑３内の止水レール１１・１２の嵌合継手部１１ａ・１２ａと摺動自在に嵌合する止水継手部１５・１６が設けられている。カッタ１４は、掘削機１３の一端に設けられているカッタ駆動モータ１７により導坑３内から駆動される。
【００２３】
２本の導坑２・３間に外殻覆工体を構築する場合、掘削機１３を発進立坑１から発進させ、導坑２・３間に渡る長さの平板状の覆工部材１８を掘削機１３の後ろに設置し、これを発進立坑１内から複数の推進ジャッキ１９で押して掘削機１３を覆工部材１８と共に推進させる。なお、推進ジャッキ１９は発進立坑１内に設置した反力壁１ａで反力をとる。
【００２４】
その推進中、掘削機１３の止水継手部１５・１６を導坑３内の止水レール１１・１２の嵌合継手部１１ａ・１２ａと摺動自在に嵌合させるとともに、覆工部材１８の一端に設けられた止水継手部（図示せず）も、止水レール１１・１２の嵌合継手部１１ａ・１２ａと摺動自在に嵌合させる。また、図８に示すように、掘削機１３の一側端から止水プレート２２を導坑３内で前方へ張り出しておく。この止水プレート２２にはワイヤーブラシやパテグリス等を設置しておく。
【００２５】
このような状態で掘削機１３及び覆工部材１８を同時に推進させると、２本の導坑２・３間の地山がスリット状に掘削されるとともに、導坑２・３の切削覆工部２ａ・３ａが切削され、その際、導坑２内では隔壁９により止水され、導坑３内では、止水プレート２２が先行して進むことにより、切削直前の切削覆工部３ａとの間を止水プレート２２で止水しながら切削覆工部３ａを切削できるとともに、掘削機１３の止水継手部１５・１６及び覆工部材１８の止水継手部２０・２１が、止水レール１１・１２の嵌合継手部１１ａ・１２ａと摺動自在に嵌合していることにより、切削覆工部３ａの切削後にできる隙間からの浸水を防止できる。なお、導坑３内では、掘削機１３の後方で補強用支保工２３を順次建て込んでいく。
【００２６】
掘削機１３による掘削の進行に伴い、覆工部材１８を順次継ぎ足しながら推進することにより、２本の導坑２・３間に覆工部材１８によるフラットな外殻覆工体２４が構築される。
【００２７】
このようにして導坑２・３間に外殻覆工体２４を構築した後、図９（Ａ）〜（Ｅ）に工程を示すように、導坑２と導坑４との間、導坑３と導坑５との間、導坑４と導坑５との間でも同様にして外殻覆工体２５・２６・２７を構築し、各導坑２・３・４・５内に充填材２８を充填して上下左右の外殻覆工体２４・２５・２６・２７を閉合した後、これらで囲繞されたその内部を掘削すると、矩形大断面のトンネルが完成する。
【００２８】
なお、上記の実施例では、２本の導坑２・３のうちの一方の導坑３については、止水レール１１・１２を設けて掘削機１３の止水継手部１５・１６との嵌合により止水し、他方の導坑２については隔壁９を設けて止水したが、掘削機１３の止水継手部１５・１６と止水レール１１・１２との嵌合による止水を両方の導坑２・３について行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の覆工工法は、トンネル施工に限らず、トンネルの拡幅工法等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例の全体斜視図である。
【図２】その水平断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線位置の断面図である。
【図４】同じくＢ−Ｂ線位置の断面図である。
【図５】２本の導坑のうち隔壁により止水する導坑側の構造を示す斜視図である。
【図６】その他の例を示す斜視図である。
【図７】２本の導坑のうち掘削機の止水継手部と止水レールとの嵌合による止水する導坑側の構造を示す斜視図である。
【図８】図７の状態に加えて掘削機の一側端から止水プレートを前方へ張り出した状態の斜視図である。
【図９】上下左右の導坑施工後から上下左右の外殻覆工体を構築し、それらで囲繞されたその内部を掘削して矩形大断面のトンネルが完成するまでの工程を（Ａ）〜（Ｅ）の順に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  発進立坑
１ａ  反力壁
２・３・４・５  導坑
２ａ・３ａ  切削覆工部
６  ヒューム管
７  スリット
８  貧配合モルタル
９  隔壁
１０  切削補強部材
１１・１２  止水レール
１１ａ・１２ａ  嵌合継手部
１３  掘削機
１４  カッタ
１５・１６  止水継手部
１７  カッタ駆動モータ
１８  覆工部材
１９  推進ジャッキ
２２  止水プレート
２３  補強用支保工
２４・２５・２６・２７  外殻覆工体
【図１】
0004809300.tif 000002
【図２】
0004809300.tif 000003
【図３】
0004809300.tif 000004
【図４】
0004809300.tif 000005
【図５】
0004809300.tif 000006
【図６】
0004809300.tif 000007
【図７】
0004809300.tif 000008
【図８】
0004809300.tif 000009
【図９】
0004809300.tif 000010