(57)【要約】【課題】  上容易に施工を行うことができ、かつ、構造上の安定性が高い道路トンネルを提供することを技術的課題とする。【解決手段】  上り車線１と、この上り車線１と逆方向に走行する下り車線２とが隣接した道路トンネルの構造であって、前記各々の車線１，２は、本レーン１１，２１と、この本レーン１１．２１の走行方向において左側に配置され、本レーン１１，２１と合流・分岐するための補助レーン１２，２２と、を備えており、一方の車線は、他方の車線と独立して設けられており、その走行方向において他方の車線の右側に位置しており、両車線間に前記補助レーン１２，２２が設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上り車線と、この上り車線と逆方向に走行する下り車線とが隣接した道路トンネルの構造であって、
前記各々の車線は、本レーンと、この本レーンの走行方向において左側に配置され、本レーンと合流・分岐するための補助レーンと、を備えており、
一方の車線は、他方の車線と独立して設けられており、その走行方向において他方の車線の右側に位置しており、両車線間に前記補助レーンが設けられていることを特徴とする道路トンネルの構造。
【請求項２】
前記両車線間には、駐車スペース等の補助スペースが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の道路トンネルの構造。
【請求項３】
前記道路トンネルは、地上部分と跨った地下部分に構築されており、
地上部分では、一方の車線はその走行方向において他方の車線の左側に位置しており、
地下部分では、一方の車線はその走行方向において他方の車線の右側に位置していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の道路トンネルの構造。
【請求項４】
前記補助レーンは、本レーンへ合流するための合流用補助レーンと、本レーンからの分岐するための分岐用補助レーンと、を有しており、
合流用補助レーンと分岐用補助レーンは、その高さ方向において、少なくとも一部が重なり合っていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の道路トンネルの構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木分野における道路トンネルの構造に関し、特に大深度の道路トンネルに好適に用いることが出来る技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市地域の地下に構築される道路トンネルは、主として、本レーン１０１と、この本レーン１０１に合流・分岐するための補助レーン１０２、駐車帯１０３等から構成されている。この本レーン１０１と補助レーン１０２の位置関係は、日本では左側通行であるため、本レーン１０１の左側に補助レーン１０２が配置されている。従って、対向する上下車線を備えた道路トンネルは、上下の本レーン１０１が中央部分に位置し、その側部に各々補助レーン１０２が配置される（図８参照）。そのため、道路の合流点、分岐点等補助レーンを設ける区間は、その道幅が大きくなっており、用地費の増大、施工期間の長期化を招いていた。
【０００３】
また、このような道路トンネルを構築する際は、まず、シールド工法によりセグメントを組み立てて断面円形の本レーン部分を施工する。従来のシールド工法におけるトンネルの断面の拡幅方法を補助レーンの施工に適用すると、前記補助レーンを構築する部分の地盤を改良した後、一旦組み立てた本レーンのセグメントを解体して、ＮＡＴＭ工法で補助レーンを拡幅して施工していた。しかし、この補助レーンを拡幅するためには、道路トンネルの周囲の地山の全面的な地盤改良を行わなければならず、長い工期と工費がかかるものであった。
【０００４】
例えば、片側三車線の道路トンネルを構築する場合では、トンネルの内幅は約１６ｍとなり、ここから二車線と分岐・合流させる場合には、約３０ｍの内幅が要される。このような大空間トンネルを構築するのは容易ではなく、膨大な工費と工期を要していた。さらに、上述のように本レーンから拡幅した補助レーンを構築すると道路トンネルの断面形状は、本レーンと比較して小さな断面の補助レーンが外側に延出するため、構造上不安定なものとなる。従って、前述のような従来の構造の道路トンネルは、構築するトンネルの厚みを大きくしなければならず、更なるコストの増大を招いていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みて成されたものであり、容易に施工を行うことができ、かつ、構造上の安定性が高い道路トンネルを提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、道路トンネルの構造であり、上記技術的課題を解決するために以下のように構成されている。
【０００７】
本発明は、上り車線と、この上り車線と逆方向に走行する下り車線とが隣接した道路トンネルの構造であって、前記各々の車線は、本レーンと、この本レーンの走行方向において左側に配置され、本レーンと合流・分岐するための補助レーンと、を備え、一方の車線は、他方の車線と独立して設けられており、その走行方向において他方の車線の右側に位置しており、両車線間に前記補助レーンが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、通常の左側通行の配置ではなく、右側通行の配置としているため、本レーン間に補助レーンを配置することが可能となり、簡易な構造とすることができる。また、各
々の車線の補助レーン等を、両車線間に集めることにより、掘削した空間を無駄なく利用することが可能となるとともに、各々の補助レーンを組み合わせることにより全体としての占有幅を狭くすることができる。また、従来の道路トンネルのように補助レーンを外側に設けた道路トンネルの構造と比較して、内側に補助レーンを設けた道路トンネルの構造は安定しており、トンネル覆工体の厚みを小さくすることができる。
【０００９】
本発明に係る道路トンネルの構築方法としては、例えば、各々の本レーンを一定距離をおいてシールド工法で構築した後、本レーンからの地盤改良やルーフシールドを組み合わせて本レーン間の補助レーンを構築する方法がある。このように、補助レーンを本レーン間に設けることにより、従来のＮＡＴＭ工法のような大規模な切り拡げを必要とせず、地中部分で補助レーンの構築を行うことができ、容易に道路トンネルの施工を行うことが可能となる。
【００１０】
さらに、本発明に係る道路トンネルの構造は、両車線間に駐車スペース等の補助スペースを設けることが望ましい。従来、非常駐車帯等の駐車スペースは、前記補助レーン同様に、本レーンの走行方向において左側に設けられており、全体としては道路トンネルの側部に配置されていた。そのため、構造上の安定性の低下、占有幅の増大等の要因となっていた。従って、補助レーンのみならず、駐車スペース等の補助スペースも本レーン間に設けることにより、占有幅の減少等にさらに貢献することが可能となる。
【００１１】
また、地上部分と跨った地下部分に構築されている道路トンネルにおいては、地上部分では、一方の車線はその走行方向において他方の車線の左側に位置しており、地下部分では、一方の車線はその走行方向において他方の車線の右側に位置していることが望ましい。本発明に係る道路トンネルの構造は、通常左側通行の車線を入れ替えて右側通行としている。この右側通行の構造は、上り車線と下り車線が各々独立して設けられていることにより、実現することが可能となる。また、一般的に地下部分は、周囲の地山を保持し道路トンネルを構築する必要があり、各々独立して車線を設けることは容易である。しかし、地上部分では、通常トンネルを構築する必要はなく、両車線間に中央分離帯等を設け、この中央分離帯によって車線間を分けている。すなわち、地上部分では、各々独立したトンネル構造とする必要性はなく、本発明のように独立した道路トンネルを車線毎に構築すると、却って、施工期間、工費の増大を招くこととなる。従って、地上部分と地下部分を跨る道路トンネルにおいては、地下部分では、上り車線と下り車線を右側通行の配置とし、地上付近で上り車線と下り車線を入れ替えて、地上部分では、上り車線と下り車線を左側通行の配置とすることにより、本発明をより好適に用いることが可能となる。
【００１２】
さらに、本レーンへ合流するための合流用補助レーンと、本レーンから分岐するための分岐用補助レーンを有している道路トンネルにおいては、この合流用補助レーンと分岐用補助レーンは、その高さ方向において、少なくとも一部が重なり合っていることが望ましい。例えば、合流用補助レーンをその高さ方向において上方に配置し、分岐用補助レーンを下方に配置することにより、両補助レーンを上下方向において重ね合わせて配置することが可能となる、すなわち、補助レーンの投影面積を小さくし、両車線間の空間を小さく設計できるとともに、掘削した空間を有効に利用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によれば、一方の上り車線と、この上り車線と逆方向に走行する他方の下り車線とが隣接して設けられ、本レーンと、この本レーンの走行方向において左側に配置された合流・分岐用の補助レーンと、を備える道路トンネルを容易に施工できるとともに、この道路トンネルの構造上の安定性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る道路トンネルの構造の一実施形態を詳細に説明する。本実施の形態は、地上部分と地下部分とを行き来する自動車専用道路である。図１は、本実施の形態に係る自動車専用道路の地下の一部区間の平面概略図である。この自動車専用道路は、上り車線１と、上り車線１と逆方向に走行する下り車線２とに大別されており、図示する矢印は車の走行方向である。前記上り車線１は、三車線からなる本レーン１１と、この本レーンに合流するための合流レーン１２とから構成されており、前記下り車線２は、三車線からなる本レーン２１と、この本レーンから分岐するための分岐レーン２２とから構成されている。この上り車線１と下り車線２の相対関係は、図１でみて左側に上り車線１が配置されており、右側通行に配置されている。
【００１５】
図２は、図１に示すＡ１からＡ６地点の断面図であり、この断面図に基づいて、まず上り車線に着目した断面構造の変化を詳細に説明する。Ａ１地点においては、上り車線１と下り車線２夫々の本レーン１１，２１及び合流レーン１２は、各々独立したトンネルとして構築されている。この合流レーン１２は、各車線の本レーン１１，２１間の上方に位置している（図２−１参照）。Ａ２地点においては、合流レーン１２が下降しており、各本レーン１１，２１を構築するリングと合流レーン１２を構築するリングが一部接続している（図２−２参照）。Ａ３地点においては、前記合流レーン１２は、本レーン１１と同じ高さに位置しており、本レーン１１に合流走行可能な状態である。そして、合流レーン１２は、その後本レーン１１に吸収される。
【００１６】
次いで、図２に示す断面図に基づいて、下り車線２に着目した断面構造の変化を詳細に説明する。Ａ６地点では、上り車線１と下り車線２夫々の本レーン１１，２１が独立して構築されている（図２−６参照）。そして、下り車線２の本レーン２１から分岐レーン２２が分離し、Ａ５地点では二車線の分岐レーン２２が構築されている（図２−５参照）。分岐レーン２２は、Ａ４地点で本レーン１１，２１間の上方に移動しており、Ａ３地点で本レーン１１，２１から独立し、異なるリングを形成している。その後、分岐レーン２２は、右上方向に移動し、本レーンから離れていく（図２−２参照）。
【００１７】
このように構成された本実施の形態に係る自動車専用道路の構築方法の一実施例を説明する。まず、上り車線１と下り車線２の各本レーン１１，２１は、それぞれシールド工法によりセグメントを組み立てて構築する。次いで、図２−５に示す断面構造、すなわち、本レーン１１，２１間に配置された補助レーン２２の構築例を図３の工程概略図に基づいて詳細に説明する。本レーン１１，２１間に配置される補助レーン２２の構築は、まず、本レーン１１，２１間の土砂を地盤改良する（工程１）。地盤改良した部分に仮設支保工３１を組み立てる（工程２）。拡幅しようとする部分と接するセグメントを一部解体し、この解体したトンネル開口部にＨ形鋼３３を設置し、開口した部分を補強する（工程３）。仮設支保工３１に囲まれた拡幅する部分を掘削した後（工程４）、この掘削した部分に本設構造体３４を組み立てる（工程５）。本設構造体３４を設置した後、工程４で掘削した地山と設置した本設構造体３４との隙間に土砂を埋め戻し、安定させる。このようにして、本レーン１１，２１間に配置される補助レーン２２を構築することができる。
【００１８】
次いで、本実施の形態における上り車線１のように、上方から他の独立した補助レーンが合流する場合、又は、本レーンから上方に他の独立したレーンを分岐する場合の道路トンネルの構築方法の一実施例を図４に基づいて詳細に説明する。この実施例は、上方に位置する合流レーンを本レーンに合流させる道路トンネルの構築であり、図１においてはＡ１からＡ４部分に対応している。まず、本レーン１１，２１間の上方に構築されたトンネルから合流しようとする下方に向けて土留壁３５を設置し（工程１１）、土留壁３５に囲まれた部分を地盤改良する（工程１２）。地盤改良した部分と接するセグメントを解体し、開口したリング部分にＨ形鋼３３を設置し、補強する（工程１３）。土留壁３５に囲まれた土砂を掘削し（工程１４）、この掘削した部分に本設構造体３４を構築する。このよ
うにして、上方から合流する道路トンネル、及び、上方へ分岐する道路トンネルを構築することができる。
【実施例１】
【００１９】
前述の実施の形態では、上方から本レーンへの合流、及び、本レーンから上方への分岐であったが、本実施例は、下方から本レーンへの合流、及び、本レーンから下方への分岐構造である。図５には、本実施例に係る自動車専用道路の地下の一部区間の平面概略図、図６には、図５に示すＢ１からＢ７地点の断面図が示されている。この道路トンネルは、左側に位置する上り車線４と、この上り車線４と逆方向に走行する下り車線５とに大別されており、各車線は、本レーン４１，５１と、この本レーン４１，５１の下方に配置された分岐・合流レーン４２，５２とを備えている。
【００２０】
まず、図６に示す断面図に基づいて、上り車線４に着目した断面構造の変化を詳細に説明する。Ｂ１地点においては、上り車線４と下り車線５夫々の本レーン４１，５１は、各々独立したトンネルとして構築されており、合流レーン４２は、本レーン４１の下方に位置している（図６−１参照）。Ｂ２地点においては、合流レーン４２は上方に移動しており、本レーン４１を構築するリング内に配置されている（図６−２参照）。Ｂ３地点においては、合流レーン４２は、一車線毎に分離しており、中央に一車線分の合流レーン４２ａが配置されている（図６−３参照）。Ｂ４地点においては、Ｂ３地点において中央に位置していた合流レーン４２ａは上方に移動し、本レーン４１に合流する（図６−４参照）。Ｂ５地点においては、本レーン４１の直下に配置されていた他方の合流レーン４２ｂが移動し中央に配置されている（図６−５参照）。Ｂ６地点においては、他方の合流レーン４２ｂが本レーン４１と同じ高さまで上昇し、本レーン４１に合流走行可能な状態である（図６−６参照）。その後、合流レーン４２は、本レーン４１に吸収される（図６−７参照）。
【００２１】
次いで、図６に示す断面図に基づいて、下り車線５に着目した断面構造の変化を詳細に説明する。Ｂ７地点では、上り車線４と下り車線５夫々の本レーン４１，５１は独立して構築されている（図６−７参照）。そして、下り車線５の本レーン５１から一車線分の分岐レーン５２ａが分離する（図６−６参照）。分岐レーン５２ａは、Ｂ５地点で本レーン４１，５１間の下方に移動している（図６−５参照）。次いで、分岐レーン５２ａが本レーン５１の直下に移動するとともに、更に一車線分の分岐レーン５２ｂが本レーン５１から分岐して、下方に移動する（図６−４参照）。Ｂ３地点では、両分岐レーン５２ａ，５２ｂは、本レーン５１の下方に配置されている。（図６−３参照）。Ｂ２地点では、分岐レーン５２ａ，５２ｂは一体化し、二車線の分岐レーン５２となり、本レーン５１の直下に配置されている（図６−２参照）。そして、Ｂ１地点においては、分岐レーン５２と本レーン５１とは夫々独立したトンネルによって構築されている（図６−１参照）。
【００２２】
このように構成された自動車専用道路の構築方法の一実施例を説明する。この実施例は、本レーンから下方に分岐させる分岐レーン、又は、下方から本レーンに合流する合流レーンの道路トンネルの構築であり、図５においてはＢ１からＢ２部分に対応している。まず、本レーン４１となるトンネルから下方に向けて土留壁３５を設置し、土留壁３５に囲まれた土砂を地盤改良する（工程２１）。地盤改良した部分と接するトンネルのセグメントを解体し、解体したトンネルの開口部分にＨ形鋼３３を設置し、補強する（工程２２）。次いで、補強したトンネルの開口部分と土留壁３５に囲まれた地盤改良した土砂を掘削する（工程２３）。行程２３で掘削した部分に本設構造体３４を構築する（工程２４）。このようにして、本レーン４１とこの本レーン４１の下方に位置する分岐・合流レーン４２を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態に係る自動車専用道路の一部区間の平面概略図である。
【図２】図１に示す自動車専用道路のＡ１地点からＡ６地点までの断面図である。
【図３】実施の形態に係る自動車専用道路の構築例の工程概略図である。
【図４】実施の形態に係る自動車専用道路の構築例の工程概略図である。
【図５】実施例１に係る自動車専用道路の一部区間の平面概略図である。
【図６】図５に示す自動車専用道路のＢ１地点からＢ７地点までの断面図である。
【図７】実施例１に係る自動車専用道路の構築例の工程概略図である。
【図８】従来の道路トンネルの平面概略図である。
【符号の説明】
【００２４】
１，４  上り車線
２，５  下り車線
１１，２１，４１，５１  本レーン
１２，４２  合流レーン
２２，５２  分岐レーン
３１  仮設支保工
３３  Ｈ形鋼
３４  本設構造体
３５  土留壁
【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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