(57)【要約】【課題】      トンネル外での作業をなくし、トンネルの構築深度に関係なく施工することができるトンネル連結工法の提供。【解決手段】  トンネル連結工法は、トンネル間に跨るようにして、横断方向に延設される剛性桁１４を設ける工法である。トンネル１０，１２の連結予定個所の外周地盤に地盤改良部を設ける工程と、地盤改良部の形成前または形成後に、各トンネル１０，１２内の上下に、分断した剛性桁１４の両端部１４ａ，１４ｂを、支保工を設けてそれぞれ設置する工程と、記連結予定個所の各トンネル１０，１２の側部を撤去し、トンネル間の地盤を掘削する工程と、掘削後に、各トンネル１０，１２の側部間を接続して、トンネル同士の側部を連結した閉断面構造とする工程と、両端部１４ａ，１４ｂ間に中間部１４ｃを連結形成して、剛性桁１４を形成し、この後に前記支保工を撤去する。【選択図】    図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトンネルの軸線が相互に平行になるように隣接構築し、前記トンネル間の隣接部分を横断方向に連通させて、前記トンネル間に跨るようにして、前記トンネルの上下に所定の間隔を隔てて、横断方向に延設される剛性桁を設けるトンネル連結工法であって、
前記トンネルの連結予定個所の外周地盤に地盤改良部を設ける工程と、
前記地盤改良部の形成前または形成後に、前記各トンネル内の上下に、分断した前記剛性桁の両端部を、支保工を設けてそれぞれ設置する工程と、
前記連結予定個所の前記各トンネルの側部を撤去し、前記トンネル間の前記地盤改良部の地盤を掘削する工程と、
前記掘削後に、前記各トンネルの側部間を接続して、前記トンネル同士の側部を連結した閉断面構造とする工程と、
前記両端部間に中間部を連結形成して、前記剛性桁を形成し、この後に前記支保工を撤去することを特徴とするトンネル連結工法。
【請求項２】
前記閉断面構造とした後に、前記トンネルの側部間の接続部分の背面側に裏込め充填を行うことを特徴とする請求項１記載のトンネル連結工法。
【請求項３】
前記トンネルは、シールド工法で構築することを特徴とする請求項１または２記載のトンネル連結工法。
【請求項４】
前記トンネルの一方は、道路トンネルの本線部であり、他方のトンネルは、合流用のランプトンネルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のトンネル連結工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トンネル連結工法に関し、特に、相互に隣接するように平行に配置された一対のトンネルの連結工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地下にシールド工法などにより構築した道路トンネルは、分岐部を設けて地上側に連絡したり、あるいは、地上側からの合流部が設けられる。このような分岐部ないしは合流部は、一対のトンネルを隣接構築して、トンネル間を横断方向に連結することで構築されていた。
【０００３】
この場合、トンネル構造の安定化は、トンネル間に立設した中柱により確保していた。ところが、このような中柱を設ける連結構造では、車両の車線変更に障害を来たすことになる。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１には、中柱を設けない連結構造が提案されている。この特許文献１に開示されている連結構造は、一対のトンネルを隣接構築し、これらのトンネルの連結部の上方地盤中に地中ビームを設け、連結部と地中ビームとの間に両端が定着された吊りアンカーを設けることを要旨としている。
【０００５】
この構成によれば、吊りアンカーを介して、地中ビームで連結部の荷重を支持することができるので、連結部に中柱を設けることが不要になる。
【０００６】
しかしながら、このようなトンネルの連結構造には、以下に説明する課題があった。
【特許文献１】特開２００３−１３８８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
すなわち、特許文献１に提案されている連結構造では、地中ビームは、一対のトンネルの側方に発進部と到達部とを設け、発進部からシールド掘進機を発進させて到達部に到達させることで構築しており、その殆どがトンネル外での作業であり、また、トンネルの構築深度が浅く、土被りが小さい場合には、上部に地中ビームを構築することが困難になり、適用できる個所に制限があるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、トンネル外での作業をなくし、トンネルの構築深度に関係なく施工することができるトンネル連結工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、複数のトンネルの軸線が相互に平行になるように隣接構築し、前記トンネル間の隣接部分を横断方向に連通させて、前記トンネル間に跨るようにして、前記トンネルの上下に所定の間隔を隔てて、横断方向に延設される剛性桁を設けるトンネル連結工法であって、前記トンネルの連結予定個所の外周地盤に地盤改良部を設ける工程と、前記地盤改良部の形成前または形成後に、前記各トンネル内の上下に、分断した前記剛性桁の両端部を、支保工を設けてそれぞれ設置する工程と、前記連結予定個所の前記各トンネルの側部を撤去し、前記トンネル間の前記地盤改良部の地盤を掘削する工程と、前記掘削後に、前記各トンネルの側部間を接続して、前記トンネル同士の側部を連結した閉断面構造とする工程と、前記両端部間に中間部を連結形成して、前記剛性桁を形成し、この後に前記支保工を撤去するようにした。
【００１０】
このように構成したトンネル連結工法によれば、トンネル間の隣接部分を横断方向に連通させて、トンネル間に跨るようにして、トンネルの上下に所定の間隔を隔てて、横断方向に延設される剛性桁を設けるので、剛性桁によりトンネル形状の安定性が確保され、連結した部分に中柱を設ける必要がなくなる。
【００１１】
この際に、剛性桁は、地盤改良部の形成前または形成後に、各トンネル内の上下に、分断した剛性桁の両端部を、支保工を設けてそれぞれ設置し、連結予定個所の各トンネルの側部を撤去し、トンネル間の地盤改良部の地盤を掘削した後に、各トンネルの側部同士を接続して、トンネル同士の側部を連結した閉断面構造とし、その後に、両端部間に接続部を連結形成して、剛性桁とするので、トンネル外の作業が殆どなくなり、また、トンネルの形成深度が浅く、土被りが小さい場合でも施工することができる。
【００１２】
本発明のトンネル連結工法では、前記閉断面構造とした後に、前記トンネルの側部間の接続部分の背面側に裏込め充填を行うことができる。
【００１３】
前記トンネルは、シールド工法で構築することができる。
前記トンネルの一方は、道路トンネルの本線部であり、他方のトンネルは、合流用のランプトンネルとすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかるトンネル連結工法によれば、連結部の中柱の設置が不要になり、トンネル外での作業を殆どなくして、トンネルの形成深度に影響を受けることなく施工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１から図９は、本発明にかかるトンネル連結工法の一実施例を示している。これらの図に示した連結工法は、道路トンネルの本線部１０に、合流用のランプトンネル１２を連結する場合の適用例であり、本線部１０とランプトンネル１２は、それぞれシールド工法で構築され、本線部１０の方がランプトンネル１２の直径よりも大きくなっている。なお、本線部１０とランプトンネル１２の直径は、このような関係に限る必要はなく、これらが同じ直径であっても何ら問題はない。
【００１７】
本実施例の場合、図１に各トンネルの走行方向を示すように、本線部１０の側方からランプトンネル１２を近接するように構築し、本線部１０とランプトンネル１２の中心軸線Ｏ１，Ｏ２が相互に平行になるように隣接構築する。なお、本実施例の場合、図２に示すように、本線部１０とランプトンネル１２の中心軸線Ｏ１，Ｏ２は、深度方向（上下方向）において、同一面上に位置するように構築しているが、この方向に対しては、中心軸線Ｏ１，Ｏ２が、各トンネルの直径などの関係から上下にズレていても問題はない。
【００１８】
この場合、直線状に延設されている本線部１０に対して、ランプトンネル１２は、一端側が地上の道路と連絡し、他端側が本線部１０に隣接配置されていて、これらのトンネル間の隣接部分（図１に示した連結区間）を横断方向に連通させる。
【００１９】
この際に、本実施例では、図９に示すように、本線部１０とランプトンネル１２間に跨るようにして、剛性桁１４が横断方向に延設される。剛性桁１４は、本実施例の場合、本線部１０とランプトンネル１２の上下方向に所定の間隔隔てて、一対設けられている。
【００２０】
このような連結構造を構築する際には、まず、図２に示すように、本線部１０に対して、ランプトンネル１２が所定長さだけ隣接するように構築される。本線部１０とランプトンネル１２は、それぞれ環状に組立てられたセグメント１０ａ，１２ａを備えている
【００２１】
ランプトンネル１２が本線部１０に対して隣接構築されると、次に、図３に示すように、本線部１０とランプトンネル１２の連結予定個所の外周地盤に地盤改良部１６が形成される。
【００２２】
この地盤改良部１６は、本線部１０およびランプトンネル１２の内部から、薬液注入管を突出させて、薬液を地盤中に注入する方法や、凍結用の液体を流通させる管を突出させて、凍結液を循環させて、地盤を凍結させる方法などにより形成され、本線部１０とランプトンネル１２とが隣接した部分の、上下方向の地盤の所定範囲に形成される。
【００２３】
地盤改良部１６が形成されると、次に、図４に示すように、本線部１０とランプトンネル１２内に、剛性桁１４の両端部である一端部１４ａと他端部１４ｂとが設置される。
【００２４】
本実施例の場合、剛性桁１４は、ほぼ同一形状のものが本線部１０およびランプトンネル１２の上下方向に所定間隔を置いて一対設けられ、各剛性桁１４は、両端部となる一端部１４ａおよび他端部１４ｂと、これらの端部１４ａ，１４ｂ間に位置する中間部１４ｃに、予めそれぞれ分断される。
【００２５】
この場合、各端部１４ａ，１４ｂの長さは、本線部１０とランプトンネル１２との直径が異なっているので、各トンネルの直径に応じて、その全長が決定され、各端部１４ａ，１４ｂは、支保工１８を用いて、所定の高さ位置に、それぞれ設置される。また、この際に、剛性桁１４の各端部１４ａ，１４ｂは、それぞれの外端縁が、セグメント１０ａ，１２ａの内面にボルトなどを用いて固定される。
【００２６】
なお、このような剛性桁１４の各端部１４ａ，１４ｂの設置作業は、地盤改良部１６の形成後だけでなく、地盤改良部１６の形成前、あるいは、形成と同時進行的に行うこともできる。
【００２７】
剛性桁１４の端部１４ａ，１４ｂの設置が終了すると、次に、図５に示すように、本線部１０およびランプトンネル１２の側部の撤去が行われる。この側部の撤去では、本線部１０およびランプトンネル１２のセグメント１０ａ，１２ａを部分的に除去して、開口部１０ｃ，１２ｃが形成される。
【００２８】
このようなセグメント１０ａ，１２ａの部分的な撤去と共に、その外周部分の地盤改良部１６の掘削も行われて、この掘削により、本線部１０とランプトンネル１２とは、開口部１０ｃ，１２ｃを介して、相互に側方で連通される。このとき形成する開口部１０ｃ，１２ｃの大きさは、剛性桁１４の端部１４ａ，１４ｂ間に中間部１４ｃの連結が可能になる形状とする。なお、支保工１８は、開口部１０ｃ，１２ｃを形成した際に、本線部１０とランプトンネル１２の全体補強と、開口部１０ｃ，１２ｃの補強も兼ねている。
【００２９】
次に、図６に示すように、開口部１０ｃ，１２ｃの端部同士を接続部２０で接続して、本線部１０とランプトンネル１２とを一体的に連結した閉断面構造にする。
【００３０】
トンネルが閉断面構造に形成されると、次に、図７に示すように、両端部１４ａ，１４ｂ間に、それぞれ中間部１４ｃを一体的に連結形成して、剛性桁１４を完成させる。
【００３１】
剛性桁１４の形成が完了すると、次に、図８に示すように、接続部２０の背面側に裏込め材２２を注入充填し、この注入充填作業が終了すると、次いで、図９に示すように、支保工１８を撤去し、床版や隔壁部および天井部を施工して、連結工事を完了することになる。
【００３２】
さて、以上のように構成したトンネル連結工法では、本線部１０，ランプトンネル１２（トンネル）間の隣接部分を横断方向に連通させて、本線部１０，ランプトンネル１２（トンネル）間に跨るようにして、本線部１０，ランプトンネル１２（トンネル）の上下に所定の間隔を隔てて、横断方向に延設される剛性桁１４を設けるので、剛性桁１４によりトンネル形状の安定性が確保され、連結した部分に中柱を設ける必要がなくなる。
【００３３】
この際に、剛性桁１４は、地盤改良部１６の形成前または形成後に、各本線部１０，ランプトンネル１２（トンネル）内の上下に、分断した剛性桁１４の端部１４ａ，１４ｂを、支保工１８を設けてそれぞれ設置し、連結予定個所の各本線部１０，ランプトンネル１２（トンネル）の側部を撤去し、本線部１０，ランプトンネル１２（トンネル）間の地盤改良部１６を掘削した後に、各本線部１０，ランプトンネル１２（トンネル）の側部同士を接続して、トンネル同士を側部で一体的に連結した閉断面構造とし、その後に、端部１４ａ，１４ｂ間に中間部１４ｃを連結形成して、剛性桁１４とするので、トンネル外の作業が殆どなくなり、また、トンネルの形成深度が浅く、土被りが小さい場合でも施工することができる。
【００３４】
なお、上記実施例では、道路トンネルの本線部１０に対して、これよりも小径のランプトンネル１２を合流連結する場合を例示したが、本発明の実施は、これに限定されることはなく、例えば、車両の２車線走行が可能な同じ大きさのトンネルを軸線同士が相互に隣接するように構築して、これらの全線に亘って剛性桁１４を横断方向に設けた連結部を形成して、車両の４車線走行が可能なトンネルとする場合にも適用することができる。
【００３５】
また、上記実施例では、一対のトンネル（本線部１０およびランプトンネル１２）を連結する場合を例示したが、連結対象のトンネルは、一対だけでなく、３以上であっても良い。
【００３６】
さらに、上記実施例では、本発明を道路トンネルの本線部１０とランプトンネル１２の合流連結に適用した場合を例示したが本発明の実施は、道路トンネルに限定されることはなく、例えば、地下鉄トンネルの合流，分岐にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明にかかるトンネル連結工法では、トンネルの形成深度に影響を受けることなく施工することができるので、例えば、道路トンネルの合流部などに有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかるトンネル連結工法が適用される一対のトンネルの構築状態の上面説明図である。
【図２】本発明にかかるトンネル連結工法の施工初期の断面説明図である。
【図３】図２に引き続いて行われる工程の断面説明図である。
【図４】図３に引き続いて行われる工程の断面説明図である。
【図５】図４に引き続いて行われる工程の断面説明図である。
【図６】図５に引き続いて行われる工程の断面説明図である。
【図７】図６に引き続いて行われる工程の断面説明図である。
【図８】図７に引き続いて行われる工程の断面説明図である。
【図９】図８に引き続いて行われる工程の断面説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０          本線部（トンネル）
１０ａ        セグメント
１２          ランプトンネル
１２ａ        セグメント
１４          剛性桁
１４ａ        端部
１４ｂ        端部
１４ｃ        中間部
１６          地盤改良部
１８          支保工
２０          接続部
２２          裏込め材
【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】
2005194764.tif 000008
【図７】
2005194764.tif 000009
【図８】
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【図９】
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