(57)【要約】【課題】切羽前方の地質をより正確に把握し、切羽崩壊を防止することができる低コストなトンネルの施工方法を提供する。【解決手段】本坑１０の掘進に先立って本坑１０の切羽１２前方に小断面の先進導坑１４を掘削するトンネルの施工方法であって、先進導坑１４が少なくとも本坑１０の切羽面に対する長尺鏡部補強工として機能し得るだけの長さＬを有するものであり、先進導坑１４をＮＡＴＭ工法により掘削してその坑壁に支保工を施工する工程１と、本坑１０を先進導坑１４の先端１４ａまで掘削する工程２とを有し、工程１および工程２を繰り返すようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本坑の掘進に先立って前記本坑の切羽前方に小断面の先進導坑を掘削するトンネルの施工方法であって、
前記先進導坑が少なくとも前記本坑の切羽面に対する長尺鏡部補強工として機能し得るだけの長さを有するものであり、
前記先進導坑をＮＡＴＭ工法により掘削してその坑壁に支保工を施工する工程１と、
前記本坑を前記先進導坑の先端まで掘削する工程２とを有し、
工程１および工程２を繰り返すことを特徴とするトンネルの施工方法。
【請求項２】
前記先進導坑を前記本坑の天端に配置したことを特徴とする請求項１に記載のトンネルの施工方法。
【請求項３】
前記先進導坑に水抜孔を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のトンネルの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル切羽の安定性を確保するようにしたトンネルの施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、軟弱地山や破砕帯部を掘削する場合、あるいは、土被りが薄い坑口付近などの脆弱部においては、切羽面（鏡面）の崩壊が起こりやすいため、長尺鏡ボルトと鏡吹付けコンクリートによって切羽面を補強しながら掘削することが多い。
【０００３】
一般に、切羽前方の地質状況を正確に把握することは難しく、通常のトンネル掘削工事では探り穿孔やボーリングを行い、取得した点・線的なデータに基づいて切羽前方の地質状況を推測し、これに基づいて掘削を進行していた。また、切羽崩壊の際には湧水を伴うことが多く、湧水量が多い場合にはボーリングだけで完全に水抜きすることは難しい状況であった。
【０００４】
一方、切羽前方の地質把握や水抜きを行うのに適したトンネルの施工方法として、先進導坑を用いた方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、トンネル全長に亘って、本坑となるトンネルに先行して小断面の導坑を掘進するものであり、導坑の後を本坑が追っていく工事展開となる。先進導坑は、工事中は本坑を掘削する際の地質把握や水抜きとして、開通後は緊急時の避難通路や保守通路としての役割を担うこともある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２６７４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、切羽前方の地質をより正確に把握し、切羽崩壊を防止することができる低コストなトンネル施工技術の開発が強く望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、切羽前方の地質をより正確に把握し、切羽崩壊を防止することができる低コストなトンネルの施工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】
【０００８】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係るトンネルの施工方法は、本坑の掘進に先立って前記本坑の切羽前方に小断面の先進導坑を掘削するトンネルの施工方法であって、前記先進導坑が少なくとも前記本坑の切羽面に対する長尺鏡部補強工として機能し得るだけの長さを有するものであり、前記先進導坑をＮＡＴＭ工法により掘削してその坑壁に支保工を施工する工程１と、前記本坑を前記先進導坑の先端まで掘削する工程２とを有し、工程１および工程２を繰り返すことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係るトンネルの施工方法は、上述した請求項１において、前記先進導坑を前記本坑の天端に配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係るトンネルの施工方法は、上述した請求項１または２において、前記先進導坑に水抜孔を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るトンネルの施工方法によれば、本坑の掘進に先立って前記本坑の切羽前方に小断面の先進導坑を掘削するトンネルの施工方法であって、前記先進導坑が少なくとも前記本坑の切羽面に対する長尺鏡部補強工として機能し得るだけの長さを有するものであり、前記先進導坑をＮＡＴＭ工法により掘削してその坑壁に支保工を施工する工程１と、前記本坑を前記先進導坑の先端まで掘削する工程２とを有し、工程１および工程２を繰り返すことを特徴としている。
【００１２】
本坑の切羽前方にある小断面の先進導坑が長尺鏡部補強工として作用するので、本坑の切羽崩壊を未然に防止することができる。また、長尺鏡ボルトなどの長尺鏡部補強工が不要となるので、工事コストを低減することができる。さらに、先進導坑の坑壁観察等を通じて、切羽前方の地質を面的に直接観察することが可能となる。したがって、切羽前方の地質をより正確に把握し、切羽崩壊を防止することができる低コストなトンネルの施工方法を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係るトンネルの施工方法の工程１を例示する斜視図である。
【図２】図２は、先進導坑の断面を例示する図である。
【図３】図３は、本発明に係るトンネルの施工方法の工程２を例示する斜視図である。
【図４】図４は、工程２に続けて行われる工程１を例示する斜視図である。
【図５】図５は、水抜孔を設けた場合の先進導坑の断面を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係るトンネルの施工方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
本発明に係るトンネルの施工方法は、トンネル切羽前方が軟弱、あるいは、破砕帯があると予想される場合などに特に好適な施工方法であり、図１の工程１に示すように、本坑１０の掘進に先立って本坑１０の切羽１２前方に小断面の先進導坑１４を掘削するものである。
【００１６】
本坑１０は馬蹄形状の大断面としてあり、先進導坑１４はＤ字形状の小断面としてある。道路用トンネル工事などの場合には、先進導坑１４の断面積Ａとして例えばＡ＝数ｍ２〜十数ｍ２程度を採用することができる。
【００１７】
この工程１においては、本坑１０断面内の天端２０側に配置した先進導坑１４を、本坑１０の掘進方向（図１の手前側から奥側）に向けてＮＡＴＭ工法により掘削する。なお、本実施例では先進導坑１４を本坑１０断面内の天端２０側に配置する場合について説明するが、本坑１０の切羽前方であればこれ以外の場所にも配置可能である。
【００１８】
ここで、工程１において構築される先進導坑１４は、切羽１２から先端１４ａまでの長さＬが少なくとも本坑１０の切羽面に対する長尺鏡部補強工（例えば長尺鏡ボルト）として機能し得るだけの長さ（例えば５０ｍ程度）を有するようにする。先進導坑１４は手前側の切羽１２との一体化を図るように施工するものとする。また、施工段階においては、先進導坑１４周辺の地質観察を念入りに行うようにする。
【００１９】
また、図２の断面図に示すように、先進導坑１４の坑壁には支保工としてのロックボルト１６および吹き付けコンクリート１８を施工する。ここで、図には示していないが、鋼製支保工をさらに施工してもよい。なお、天端崩壊のおそれがある場合には上半のロックボルト長を長くすることが望ましい。
【００２０】
次に、図３の工程２に示すように、本坑１０を先進導坑１４の先端１４ａまで断面を拡幅しながら掘進する。この掘進により、本坑１０の断面内に位置していた先進導坑１４は消失することになる。そして、本坑１０を先進導坑１４の先端１４ａ付近まで掘削し終えたら一旦中断し、図４に示すように、切羽１２の天端２０の位置から先進導坑１４を掘進する。以後、工程２、工程１…という具合に工程１、２を交互に繰り返すことで、本坑１０の長さを延伸していく。
【００２１】
なお、工程１において構築される先進導坑１４は水抜き導坑としても機能することから、本坑１０の切羽前方の湧水を確実に抜水できるようになるが、湧水量が多い場合などに備え、図５に示すように、先進導坑１４の坑壁に水抜孔２２を設けてもよい。
【００２２】
次に、本発明に係るトンネルの施工方法の作用効果について説明する。
【００２３】
本坑１０の切羽前方に先進導坑１４が存在することで、強力な長尺鏡ボルトが打設してあるのと同様の効果が得られ、本坑１０の切羽崩壊を未然に防止することができる。この結果、従来設けていた長尺鏡ボルトなどの長尺鏡部補強工は不要となり、工事コストを低減することができる。
【００２４】
また、本坑１０の切羽前方に先進導坑１４を掘進することによって、先進導坑１４の坑壁観察等を通じて、切羽前方の地質を面的に直接観察することが可能となる。このため、切羽前方の地質をより正確に把握でき、さらなる切羽面の崩壊対策をするのに有用な情報を容易に得ることができる。
【００２５】
また、先進導坑１４は水抜き導坑としても作用することから、切羽前方の湧水を確実に抜くことができる。
【００２６】
先進導坑１４の掘削位置を本坑１０の天端２０付近に配置した場合やロックボルト１６（図２を参照）を本坑１０の上半側に多く打設すると本坑１０の天端補強にもつながる。
【００２７】
また、本坑１０の支保工数量や補助工法の施工工数を抑制し、工事コストを低減することができる。
【００２８】
以上説明したように、本発明に係るトンネルの施工方法によれば、本坑の掘進に先立って前記本坑の切羽前方に小断面の先進導坑を掘削するトンネルの施工方法であって、前記先進導坑が少なくとも前記本坑の切羽面に対する長尺鏡部補強工として機能し得るだけの長さを有するものであり、前記先進導坑をＮＡＴＭ工法により掘削してその坑壁に支保工を施工する工程１と、前記本坑を前記先進導坑の先端まで掘削する工程２とを有し、工程１および工程２を繰り返すことを特徴としている。
【００２９】
本坑の切羽前方にある小断面の先進導坑が長尺鏡部補強工として作用するので、本坑の切羽崩壊を未然に防止することができる。また、長尺鏡ボルトなどの長尺鏡部補強工が不要となるので、工事コストを低減することができる。さらに、先進導坑の坑壁観察等を通じて、切羽前方の地質を面的に直接観察することが可能となる。したがって、切羽前方の地質をより正確に把握し、切羽崩壊を防止することができる低コストなトンネルの施工方法を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明に係るトンネルの施工方法は、トンネル切羽の安定性を確保するのに有用であり、特に、切羽前方の地質をより正確に把握し、切羽崩壊を防止するのに適している。
【符号の説明】
【００３１】
１０  本坑
１２  切羽
１４  先進導坑
１４ａ  先端
１６  ロックボルト（支保工）
１８  吹き付けコンクリート（支保工）
２０  天端
２２  水抜孔
【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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