(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本線トンネルから分岐する分岐トンネルを構築する方法において、前記本線トンネルの側方に連続するトンネル分岐部付近の地盤改良を行った後、該地盤改良された地盤中に支保工を前記本線トンネルから離間する方向に連続して平面視にて略三角形状に構築し、前記略三角形状の支保工の前記分岐トンネル側の幅が広く、前記三角形状の支保工の前記本線トンネル側の幅が狭くなるように配置され、その支保工で囲まれた内部地山を掘削して、前記本線トンネルから出入りされる分岐シールド機が配置可能な大きさを有する分岐シールド機発進到達空間を構築し、その後、該分岐シールド機発進到達空間と連続すると共に前記本線トンネルから分岐する前記分岐トンネルを分岐シールド機により掘削し、前記トンネル分岐部の一方に前記本線トンネルが延びると共に、前記トンネル分岐部の他方に前記本線トンネルと前記分岐トンネルが延びるように設けられ、前記支保工のうちの分岐部側壁が前記本線トンネルから離間する方向に配置されて本線トンネルセグメント及び分岐トンネルセグメントの間が前記分岐部側壁で繋がれた状態にされると共に、前記分岐トンネル内が前記分岐トンネルセグメントで覆工されることを特徴とする分岐トンネル構築方法。
【請求項２】
本線トンネルから分岐する分岐トンネルを構築する方法において、前記本線トンネルの側方に連続するトンネル分岐部付近の地盤改良を行った後、該地盤改良された地盤中に支保工を前記本線トンネルに沿うように構築すると共に途中から前記本線トンネルから離間する方向に連続して構築し、その支保工で囲まれた内部地山を掘削して、前記本線トンネルから出入りされる分岐シールド機が配置可能な大きさを有する分岐シールド機発進到達空間を構築し、その後、該分岐シールド機発進到達空間と連続すると共に前記本線トンネルから分岐する前記分岐トンネルを分岐シールド機により掘削し、前記トンネル分岐部の一方に前記本線トンネルが延びると共に、前記トンネル分岐部の他方に前記本線トンネルと前記分岐トンネルが延びるように設けられ、その後、前記分岐トンネル内には、前記分岐シールド機発進到達空間と前記本線トンネルとの間を仕切ると共に、前記本線トンネルから離間する方向に配設されて本線トンネルセグメント及び分岐トンネルセグメントの間を繋ぐ仕切壁が構築されると共に、前記分岐トンネル内が前記分岐トンネルセグメントで覆工されることを特徴とする分岐トンネル構築方法。
【請求項３】
本線トンネルから分岐する分岐トンネルを構築する方法において、前記本線トンネルが２本並んで設けられ、該２本の本線トンネルの間に連続するトンネル分岐部付近の地盤改良を行った後、該地盤改良された地盤中に支保工を前記本線トンネルに沿うように連続して構築し、その支保工で囲まれた内部地山を掘削して、前記本線トンネルから出入りされる分岐シールド機が配置可能な大きさを有する分岐シールド機発進到達空間を構築し、その後、該分岐シールド機発進到達空間と連続すると共に前記本線トンネルから分岐する前記分岐トンネルを分岐シールド機により掘削し、前記トンネル分岐部の一方に前記本線トンネルが延びると共に、前記トンネル分岐部の他方に前記本線トンネルと前記分岐トンネルが延びるように設けられ、その後、前記分岐トンネル内には、前記分岐シールド機発進到達空間と前記本線トンネルとの間を仕切ると共に、前記本線トンネルから離間する方向に配設されて本線トンネルセグメント及び分岐トンネルセグメントの間を繋ぐ仕切壁が構築されると共に、前記分岐トンネル内が前記分岐トンネルセグメントで覆工されることを特徴とする分岐トンネル構築方法。
【請求項４】
前記分岐シールド機発進到達空間を形成する支保工は、筒状の支保工単体を順次接続して連続させ、この連通した内部空間にコンクリートを注入することにより構築され、前記トンネル分岐部の壁を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の分岐トンネル構築方法。
【請求項５】
前記分岐シールド機発進到達空間より前記分岐シールド機を発進させて前記分岐トンネルを掘削することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の分岐トンネル構築方法。
【請求項６】
前記分岐シールド機発進到達空間へ前記分岐シールド機を到達させて前記分岐トンネルを掘削することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の分岐トンネル構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、分岐トンネルを構築する方法、及び分岐トンネルが本線トンネルから分岐する部分の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シールド工法で地下高速道路等のトンネルの分岐部を構築する場合、地上より開削工法によって構築していた。この方法で本線トンネルを構築する場合、本線シールド機はトンネル分岐部に到達する毎に分解し、別のシールド機をトンネル分岐部到達側と反対側から発進させ、本線トンネルを構築していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものにあっては、トンネル分岐部を大規模な開削工法によって構築するため、供用中の道路を大幅に交通規制する必要があり、交通渋滞が発生し、隣接住民に対して騒音等の被害があった。また、トンネル分岐部毎に本線シールド機が必要であるため、使用するシールド機の台数が多くなってコストが高くなり、シールド工事に必要な設備を設置する立坑用地のコストも多大となっていた。
【０００４】
そこで、この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、供用中の道路を交通規制することなく、使用するシールド機の台数やシールド工事に必要な立坑用地を削減して、地下の分岐トンネルを構築することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、本線トンネルから分岐する分岐トンネルを構築する方法において、前記本線トンネルの側方に連続するトンネル分岐部付近の地盤改良を行った後、該地盤改良された地盤中に支保工を前記本線トンネルから離間する方向に連続して平面視にて略三角形状に構築し、前記略三角形状の支保工の前記分岐トンネル側の幅が広く、前記三角形状の支保工の前記本線トンネル側の幅が狭くなるように配置され、その支保工で囲まれた内部地山を掘削して、前記本線トンネルから出入りされる分岐シールド機が配置可能な大きさを有する分岐シールド機発進到達空間を構築し、その後、該分岐シールド機発進到達空間と連続すると共に前記本線トンネルから分岐する前記分岐トンネルを分岐シールド機により掘削し、前記トンネル分岐部の一方に前記本線トンネルが延びると共に、前記トンネル分岐部の他方に前記本線トンネルと前記分岐トンネルが延びるように設けられ、前記支保工のうちの分岐部側壁が前記本線トンネルから離間する方向に配置されて本線トンネルセグメント及び分岐トンネルセグメントの間が繋がれた状態にされると共に、前記分岐トンネル内が前記分岐トンネルセグメントで覆工される分岐トンネル構築方法としたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、本線トンネルから分岐する分岐トンネルを構築する方法において、前記本線トンネルの側方に連続するトンネル分岐部付近の地盤改良を行った後、該地盤改良された地盤中に支保工を前記本線トンネルに沿うように構築すると共に途中から前記本線トンネルから離間する方向に連続して構築し、その支保工で囲まれた内部地山を掘削して、前記本線トンネルから出入りされる分岐シールド機が配置可能な大きさを有する分岐シールド機発進到達空間を構築し、その後、該分岐シールド機発進到達空間と連続すると共に前記本線トンネルから分岐する前記分岐トンネルを分岐シールド機により掘削し、前記トンネル分岐部の一方に前記本線トンネルが延びると共に、前記トンネル分岐部の他方に前記本線トンネルと前記分岐トンネルが延びるように設けられ、その後、前記分岐トンネル内には、前記分岐シールド機発進到達空間と前記本線トンネルとの間を仕切ると共に、前記本線トンネルから離間する方向に配設されて本線トンネルセグメント及び分岐トンネルセグメントの間を繋ぐ仕切壁が構築されると共に、前記分岐トンネル内が前記分岐トンネルセグメントで覆工される分岐トンネル構築方法としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、本線トンネルから分岐する分岐トンネルを構築する方法において、前記本線トンネルが２本並んで設けられ、該２本の本線トンネルの間に連続するトンネル分岐部付近の地盤改良を行った後、該地盤改良された地盤中に支保工を前記本線トンネルに沿うように連続して構築し、その支保工で囲まれた内部地山を掘削して、前記本線トンネルから出入りされる分岐シールド機が配置可能な大きさを有する分岐シールド機発進到達空間を構築し、その後、該分岐シールド機発進到達空間と連続すると共に前記本線トンネルから分岐する前記分岐トンネルを分岐シールド機により掘削し、前記トンネル分岐部の一方に前記本線トンネルが延びると共に、前記トンネル分岐部の他方に前記本線トンネルと前記分岐トンネルが延びるように設けられ、その後、前記分岐トンネル内には、前記分岐シールド機発進到達空間と前記本線トンネルとの間を仕切ると共に、前記本線トンネルから離間する方向に配設されて本線トンネルセグメント及び分岐トンネルセグメントの間を繋ぐ仕切壁が構築されると共に、前記分岐トンネル内が前記分岐トンネルセグメントで覆工される分岐トンネル構築方法としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成に加えて、前記分岐シールド機発進到達空間を形成する支保工は、筒状の支保工単体を順次接続して連続させ、この連通した内部空間にコンクリートを注入することにより構築され、前記トンネル分岐部の壁を形成することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構成に加えて、前記分岐シールド機発進到達空間より前記分岐シールド機を発進させて前記分岐トンネルを掘削することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構成に加えて、前記分岐シールド機発進到達空間へ前記分岐シールド機を到達させて前記分岐トンネルを掘削することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、本線トンネル左１ａ又は本線トンネル右１ｂのトンネル分岐部６ａにこの発明を適用したものである。
【００１２】
また、以下、分岐部頂版鋼殻７ａ、分岐部底版鋼殻７ｂ、分岐部側壁鋼殻７ｃ、分岐部妻壁鋼殻７ｄ、分岐部頂版８ａ、分岐部底版８ｂ、分岐部側壁８ｃ及び分岐部妻壁８ｄ等の地盤を支える補強材を総称して「支保工」と呼ぶ。
【００１３】
［発明の実施の形態１］
図１〜図１９には、この発明の実施の形態１を示す。
【００１４】
《本線トンネルの構築》
図１には、この実施の形態１に係る、本線トンネル左１ａを本線シールド機９ａで掘削したときの平面図を示し、図２には、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図を示す。
【００１５】
その本線シールド機９ａは矩形シールド機で、この本線シールド機９ａを図示しない立坑から発進させて地下を掘削し、本線トンネルセグメント左３ａを組み立てて、図１及び図２に示す通り、本線トンネル左１ａを構築する。
【００１６】
《トンネル分岐部の構築（１）》
図３には、この実施の形態１に係るトンネル分岐部６ａの地盤中に分岐部頂版鋼殻７ａ等の鋼殻を構築した状態の平面図を示し、図４には図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５には図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図を示す。
【００１７】
まず、トンネル分岐部６ａの周辺地山の地盤改良１０を行った後、図４に示す通り、本線トンネルセグメント左３ａの側壁を一部取り外して、本線トンネル左１ａ内上部及び下部から、例えば図示しない手堀型矩形推進機により、トンネル分岐部６ａの道路の形状に合わせて、所定位置まで水平方向に地山を掘削し、分岐部頂版鋼殻７ａ及び分岐部底版鋼殻７ｂを構築する。同様にして、図５の通り、本線トンネル左１ａと分岐トンネル２との合流点付近である図３のＣ−Ｃ線に沿う断面位置には、分岐部妻壁鋼殻７ｄを構築する。
【００１８】
その後、分岐部頂版鋼殻７ａの先端部分を一部撤去し、分岐部底版鋼殻７ｂの先端部分に向かって垂直に地盤を手堀型矩形推進機により掘削しながら図４に示す分岐部側壁鋼殻７ｃを構築する。
【００１９】
図６には、図４又は図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図を示す。
【００２０】
本線トンネル左１ａの上部には分岐部頂版鋼殻７ａが水平方向に配列され、下部には分岐部底版鋼殻７ｂが水平方向に配列されている。また、Ｃ−Ｃ線に沿う断面部分には、分岐部妻壁鋼殻７ｄが垂直方向に配列されている。
【００２１】
図７には、「支保工」である前記分岐部頂版鋼殻７ａ、分岐部底版鋼殻７ｂ、分岐部側壁鋼殻７ｃ及び分岐部妻壁鋼殻７ｄの斜視図を示す。「支保工」とは、筒状の単体７０を連続して組み立てられた、地中で地盤を支える鋼材であり、その内部はコンクリート等を打設できるよう空洞となっている。分岐部頂版鋼殻７ａ、分岐部底版鋼殻７ｂ、分岐部側壁鋼殻７ｃ及び分岐部妻壁鋼殻７ｄにコンクリートを打設した「支保工」を、各々分岐部頂版８ａ、分岐部底版８ｂ、分岐部側壁８ｃ及び分岐部妻壁８ｄという。
【００２２】
《トンネル分岐部の構築（２）》
図８〜図１０を用いて、トンネル分岐部空間６ｂを構築する行程を説明する。
【００２３】
図８には、補強梁縦１１及び補強梁横１２等を設置しトンネル分岐部空間６ｂを構築した状態の、トンネル分岐部６ａの平面図を示す。
【００２４】
図９には図８のＥ−Ｅ断面図を、図１０には図９のＦ−Ｆ断面図を示す。
【００２５】
分岐部頂版鋼殻７ａ、分岐部底版鋼殻７ｂ、分岐部側壁鋼殻７ｃ及び分岐部妻壁鋼殻７ｄ各々の側方を一部撤去し、トンネル周方向及び長手方向に図示しない鉄筋や鉄骨等の補強材を配置する。そして、前記分岐部頂版鋼殻７ａ、分岐部底版鋼殻７ｂ、分岐部側壁鋼殻７ｃ及び分岐部妻壁鋼殻７ｄ内にコンクリートを打設し、分岐部ボックスカルバート６ｃの一部となる分岐部頂版８ａ、分岐部底版８ｂ、分岐部側壁８ｃ及び分岐部妻壁８ｄを構築する。
【００２６】
コンクリート硬化後、本線トンネルセグメント左３ａの側方を取り外し、地山の崩れを防ぐために補強梁縦１１及び補強梁横１２を設置する。その後、内部地山１６を掘削し、トンネル分岐部空間６ｂを構築する。
【００２７】
《分岐シールド機の発進》
次に、シールド機発進到達空間１５ｂに分岐シールド機９ｂを配置して、分岐トンネル２を構築する。図１１は、構築されたトンネル分岐部空間６ｂの分岐シールド機発進到達部１５ａに分岐シールド機９ｂを配置する様子を示す平面図であり、図１２は図１１のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【００２８】
まず、本線トンネル左１ａ内の底部に分岐部ボックスカルバート６ｃの一部となるコンクリートを打設して、分岐部底版８ｂを構築する。コンクリート硬化後、分岐シールド機９ｂを図示しない移動設備によって本線トンネル左１ａ内を移動させ、トンネル分岐部６ａに設けた分岐シールド機発進到達部１５ａの分岐シールド機発進到達空間１５ｂまで搬入する。分岐シールド機９ｂが本線トンネル左１ａ内を通過できない大きさの場合は、分岐シールド機９ｂを分割して本線トンネル左１ａ内を移動させ、分岐シールド機発進到達空間１５ｂにおいて再度分岐シールド機９ｂを組み立てる。
【００２９】
次に、図１３に示すように、分岐部頂版８ａ及び分岐部底版８ｂに反力受け１３を設置し、この反力受け１３と図示しないシールドジャッキ間に仮セグメント１４を組み立てる。
【００３０】
図１４は、分岐シールド機発進到達部１５ａから分岐シールド機９ｂを発進させて分岐トンネル２を構築した様子を示す平面図であり、図１５は、図１４のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【００３１】
前記仮セグメント１４に反力を取り、分岐シールド機９ｂを発進させて分岐トンネル２部分の地山を掘削しながら分岐トンネルセグメント４を組み立てて、分岐トンネル２を構築する。
【００３２】
その後、図１５に示す通り、本線トンネル左１ａ内にコンクリートを打設し、分岐部頂版８ａ及び分岐部側壁８ｃを構築し、分岐部底版８ｂ等と一体化して分岐部ボックスカルバート６ｃを構築する。
【００３３】
この実施の形態１における分岐トンネル２の完成図を図１６〜図１９に示す。
【００３４】
図１６は、完成したトンネル分岐部６ａ付近の平面図である。
【００３５】
図１７には、図１６のＪ−Ｊ線に沿う本線トンネル左１ａ部分の断面図を示す。
【００３６】
図１７に示す通り、本線トンネル左１ａは本線トンネルセグメント左３ａで囲まれており、下部は本線トンネル左底版７ｂが形成されている。
【００３７】
図１８には、図１６のＫ−Ｋ線に沿うトンネル分岐部６ａの断面図を示す。
【００３８】
トンネル分岐部空間６ｂは、分岐部頂版８ａ、分岐部底版８ｂ及び分岐部側壁８ｃを有する分岐部ボックスカルバート６ｃで囲まれており、本線トンネル左１ａ部分はさらにその外側を本線トンネルセグメント左３ａで囲まれている。
【００３９】
図１９には、図１６のＬ−Ｌ線に沿う断面図を示す。この断面は、本線トンネル左１ａ，分岐トンネル２とトンネル分岐部６ａとの接続部である。
【００４０】
分岐トンネル２は、その内周を分岐トンネルセグメント４で囲まれ、その外周を分岐部妻壁８ｄで囲まれている。本線トンネル左１ａは、分岐部頂版８ａ、分岐部底版８ｂ及び分岐部側壁８ｃからなる分岐部ボックスカルバート６ｃで囲まれており、さらにその外側を本線トンネルセグメント左３ａで囲まれている。
【００４１】
このトンネル分岐部６ａの構築方法によれば、図１８に示す通り「支保工」である分岐部頂版８ａ，分岐部底版８ｂ，分岐部側壁８ｃ及び分岐部妻壁８ｄは、そのままトンネル分岐部６ａの壁として使用することができる。
【００４２】
なお、この実施の形態１では、分岐シールド機９ｂをトンネル分岐部６ａ内に設けた分岐シールド機発進到達部１５ａから発進させたが、地上から開削工法で構築した立坑から分岐シールド機９ｂを発進させ、分岐シールド機発進到達部１５ａに到達させても良い。
【００４３】
［発明の実施の形態２］
図２０〜図２９には、この発明の実施の形態２を示す。
【００４４】
この発明の実施の形態１では、トンネル分岐部６ａを形成している分岐部頂版８ａ、分岐部底版８ｂ及び分岐部側壁８ｃは、分岐トンネル２の分岐トンネルセグメント４と連続しており、トンネル分岐部空間６ｂの分岐シールド機発進到達空間１５ｂから分岐シールド機９ｂを発進させることによって、トンネル分岐部６ａと分岐トンネル２を同時に構築したが、この発明の実施の形態２では、トンネル分岐部６ａの道路に一部を使用することとなるシールド機発進到達空間１５ｂから分岐シールド機９ｂを発進させて分岐トンネル２を掘削した後、トンネル分岐部６ａを構築する。
【００４５】
《本線トンネル及び分岐トンネルの構築》
図２０には実施の形態２に係るトンネル分岐部６ａ付近の平面図を示し、図２１には図２０のＭ−Ｍ線に沿う断面図を示す。
【００４６】
まず、本線シールド機９ａを図示しない立坑から発進させ、本線トンネル左１ａを構築し、図２０に示す分岐シールド機発進到達部１５ａ付近の地山の地盤改良１０を行う。
【００４７】
実施の形態１のトンネル分岐部６ａの構築方法と同様に、図示しない手堀矩形推進機によって分岐シールド機発進到達部１５ａの地山を掘削し、分岐部頂版鋼殻７ａ，分岐部底版鋼殻７ｂ及び分岐部側壁鋼殻７ｃを構築して、これらの内部にコンクリートを打設し、図２１に示す通り、分岐シールド機発進到達部１５ａに「支保工」である分岐部頂版８ａ，分岐部底版８ｂ，分岐部側壁８ｃ及び分岐シールド機発進到達部妻壁１７ｄを構築する。
【００４８】
ここで、分岐シールド機発進到達部１５ａは、分岐シールド機９ｂが発進及び到達する空間であるので、分岐シールド機９ｂが配置できるだけの空間であればよく、実施の形態１のように「支保工」をトンネル分岐部６ａの道路の形状に合わせて構築する必要はない。
【００４９】
次に、本線トンネルセグメント左３ａの一部を取り外し、図示しない補強梁縦１１及び補強梁横１２を設置しながら、内部地山１６を掘削し、分岐シールド機発進到達空間１５ｂを得る。そして、本線トンネル左１ａ内の底部にコンクリートを打設し、分岐部ボックスカルバート６ｃの一部となる分岐部底版８ｂを構築する。
【００５０】
次に、図２０に示す通り、分岐シールド機９ｂを図示しない移動設備によって本線トンネル左１ａ内を移動させ、分岐シールド機発進到部１５ａの分岐シールド機発進到達空間１５ｂまで搬入する。分岐シールド機９ｂが本線トンネル左１ａ内を通過できない大きさの場合は、分岐シールド機９ｂを分割してトンネル左１ａ内を移動させ、分岐シールド機発進到達空間１５ｂにおいて再度分岐シールド機９ｂを組み立てる。
【００５１】
その後、分岐シールド機発進到達部妻壁１７ｄと図示しないシールドジャッキ間に図示しない仮セグメント１４を組み立て、分岐シールド機発進到達部妻壁１７ｄに反力を取って分岐シールド機９ｂを発進させ、分岐トンネル２内の地山を掘削し分岐トンネル２を構築する。
【００５２】
《本線トンネルと分岐トンネルの接続》
次に、本線トンネル左１ａと分岐トンネル２を接続して、トンネル分岐部６ａを構築する。
【００５３】
次に、図２２〜図２５を用いて、本線トンネル左１ａと分岐トンネル２を接続する作業工程を説明する。
まず、図２２に示す通り、本線トンネル左１ａ及び分岐トンネル２の内部から周辺地山の地盤改良１０を行う。
【００５４】
次に、図２３に示す通り、補強梁縦１１及び補強梁横１２をトンネル内部に設置し、本線トンネルセグメント左３ａ及び分岐トンネルセグメント左４の不要な部分を撤去しながらコンクリートを底部に打設して、図２４に示す通り、分岐部底版８ｂを構築する。同様にして、分岐部頂版８ａ、分岐部側壁８ｃを構築する。
【００５５】
そして、図２５に示す通り、「支保工」である分岐部頂版８ａ、分岐部底版８ｂ及び分岐部側壁８ｃを有する分岐部ボックスカルバート６ｃを構築した後、補強梁縦１１及び補強梁横１２を撤去する。
【００５６】
その後、分岐シールド機発進到達空間１５ｂと分岐トンネル２との間を仕切り壁１８で道路の形状に仕切って、トンネル分岐部６ａは完成する。
【００５７】
図２６〜図２９には、実施の形態２に係るトンネル分岐部６ａの完成図を示す。
【００５８】
図２６には、トンネル分岐部６ａ付近の平面図を示す。
【００５９】
この実施の形態２においては、この分岐シールド機発進到達空間１５ｂは実施の形態１のようにトンネル分岐部６ａの壁には利用されないため、本線トンネル左１ａ及び分岐トンネル２とを接続する作業及び仕切壁１８で仕切る作業が必要となるが、トンネル分岐部６ａの道路の形状に合わせて「支保工」を構築する必要がなく、分岐シールド機９ｂを配置する分岐シールド機発進到達空間１５ｂのみ「支保工」を構築し、その分岐シールド機発進到達空間１５ｂから分岐シールド機９ｂによって一気に分岐トンネル２を掘削できる利点がある。
【００６０】
なお、この分岐シールド機発進到達空間１５ｂは、消化器や工事用具等の置場に利用してもよい。
【００６１】
図２７には、図２６のＮ−Ｎ線に沿う本線トンネル左１ａ部分の断面図を示す。本線トンネル左１ａは、本線トンネルセグメント左３ａで囲まれており、底部には本線トンネル左底版７ｂが構築されている。
【００６２】
図２８には、図２６のＯ−Ｏ線に沿う本線トンネル左１ａと分岐トンネル２との合流点終端付近の断面図を示す。
【００６３】
本線トンネル左１ａの空間は、分岐部頂版８ａ、分岐部側壁８ｃ及び分岐部底版８ｂを有する分岐部ボックスカルバート６ｃで囲まれ、さらにその外側を本線トンネルセグメント左３ａで囲まれている。また、分岐トンネル２の空間は、上面を分岐シールド機発進到達部頂版１７ａ、下面を分岐シールド機発進到達部底版１７ｂで囲まれ、側面は仕切壁１８によって仕切られており、一方、分岐部６ａの道路に使用しない分岐シールド機発進到達空間１５ｂは、仕切壁１８で仕切られ、分岐シールド機発進到達部頂版１７ａ、分岐シールド機発進到達部側版１７ｃ及び分岐シールド機発進到達部底版１７ｂで囲まれて道路の脇に残されている。
【００６４】
図２９には、図２６のＰ−Ｐ線に沿うトンネル分岐部６ａの本線トンネル左１ａと分岐トンネル２の合流点始点付近の断面図を示す。
【００６５】
本線トンネル左１ａと分岐トンネル２の空間は、上面を分岐部頂版８ａ、下面を分岐部底版８ｂで囲まれており、本線トンネル左１ａ側の側面を分岐部側壁８ｃで、分岐トンネル２側の側面を仕切壁１８で囲まれている。さらに、本線トンネル左１ａ側は、その外周が本線トンネルセグメント左３ａで囲まれ、分岐トンネル２側の外周は分岐トンネルセグメント４で囲まれている。
【００６６】
［発明の実施の形態３］
図３０〜図３４には、この発明の実施の形態３を示す。この実施の形態３は、上下線本線トンネル（本線トンネル左１ａ及び本線トンネル右１ｂ）間にトンネル分岐部６ａを構築する場合の実施の形態である。
【００６７】
図３０には、この発明の実施の形態３に係る分岐シールド機９ｂで分岐トンネル２を掘削しているときの平面図を示し、図３１には図３０のＱ−Ｑ線に沿う分岐点始点付近の断面図を示す。
【００６８】
以下、本線トンネル右１ｂが構築済みであるのを前提として、この発明の実施の形態３の説明を行う。
【００６９】
まず、本線シールド機９ａを図示しない立坑から発進させ、本線トンネル左１ａを構築し、分岐シールド機発進到達部１５ａ周辺の地山の地盤改良１０を行う。
【００７０】
実施の形態１と同様に、本線トンネルセグメント左３ａ側壁を一部取り外し、手堀型矩形推進機により、本線トンネル左１ａ内上部及び下部から本線トンネル右１ｂまで地山を掘削し、分岐部頂版鋼殻７ａ及び分岐部底版鋼殻７ｂを設置する。同様にして、分岐部妻壁鋼殻７ｄを設置する。これらの分岐部頂版鋼殻７ａ、分岐部底版鋼殻７ｂ及び分岐部妻壁鋼殻７ｄの内部にコンクリートを打設し、「支保工」である分岐部頂版８ａ、分岐部底版８ｂ及び分岐部妻壁８ｄを構築して分岐部ボックスカルバート６ｃの一部とする。
【００７１】
次に、図３１に示す通り、本線トンネルセグメント左３ａの側方を取り外し、補強梁縦１１及び図示しない補強梁横１２を設置しながら、図示しない内部地山１６を掘削し、トンネル分岐部空間６ｂを構築する。
【００７２】
次に、図３０に示すように、分岐シールド機９ｂを図示しない移動設備によって本線トンネル左１ａ内を通過させ、トンネル分岐部６ａに設けた分岐シールド機発進到部１５ａの分岐シールド機発進到達空間１５ｂまで移動させる。分岐シールド機９ｂが本線トンネル左１ａ内を通過できない大きさの場合は、分岐シールド機９ｂを分割して移動させ、分岐シールド機発進到達空間１５ｂにおいて再度分岐シールド機９ｂを組み立てる。この分岐シールド機９ｂを発進させ地山を掘削して分岐トンネル２を構築する。
【００７３】
その後、トンネル分岐部６ａ内部にコンクリートを打設して、分岐部頂版９ａ、分岐部底版９ｂ及び分岐部側壁８ｃからなる分岐部ボックスカルバート６ｃを構築する。
【００７４】
図３２は、図３０のＲ−Ｒ線に沿う分岐点終点付近の断面図である。本線トンネル左１ａの空間は本線トンネルセグメント左３ａと分岐部妻壁９ｄによって囲まれており、底部には分岐部底版９ｂが形成されている。本線トンネル右１ｂについても同様である。また、分岐トンネル２は周囲が分岐トンネルセグメント４で囲まれ、さらにその外側を分岐部妻壁９ｄで囲まれている。
【００７５】
その後、トンネル分岐部６ａに道路の形状に沿って、分岐トンネル２に向かう道路と本線トンネル左１ａとを隔てる仕切壁１８を設置し、トンネル分岐部６ａを完成させる。
【００７６】
図３３〜図３４には、この実施の形態３の完成図を示す。
【００７７】
図３３には、この発明の実施の形態３に係る、上下本線トンネルにトンネル分岐部６ａが完成した状態の平面図を示す。この実施の形態３においては、２つの仕切壁１８と分岐部妻壁９ｄに囲まれた部分がトンネル分岐部６ａに使用しない空間となっており、「支保工」は、本線トンネル右１ｂから分岐トンネル２に分岐する仕切壁１８に仕切られた直角三角形の分岐部頂版９ａの部分のみ壁として利用している。
【００７８】
図３４には、図３３のＳ−Ｓ線に沿う、本線トンネル右１ｂが分岐トンネル２に分岐する部分の断面図を示す。
【００７９】
本線トンネル左１ａ、本線トンネル右１ｂ及び分岐トンネル２の空間は、分岐部頂版９ａ，分岐部底版９ｂ、分岐部側壁８ｃよりなる分岐ボックスカルバート６ｃで囲まれ、本線トンネル左１ａと本線トンネル右１ｂ，分岐トンネル２との空間は仕切壁１８で仕切られている。また、本線トンネル左１ａ，右１ｂは、さらにその外側を本線トンネルセグメント左３ａ，右３ｂで囲まれている。
【００８０】
この実施の形態３では、分岐シールド機９ｂを分岐シールド機発進到達空間１５ｂから発進させたが、地上から開削工法で構築した立坑から分岐シールド機９ｂを発進させ、分岐シールド機発進到達空間１５ｂに到達させてもよい。
【００８１】
また、この実施の形態３ではトンネル分岐部空間６ｂを構築してから分岐シールド機９ｂを発進させ分岐トンネル２を掘削したが、実施の形態２と同様に分岐トンネル２を先行して構築してからトンネル分岐部６ａを構築し、本線トンネル右１ｂと分岐トンネル２を接続してもよい。
【００８２】
さらに、以上の各実施の形態では、本線シールド機９ａ及び分岐シールド機９ｂの形状は矩形で説明したが、円形、馬蹄形等どのような形状でもよく、またシールド形式も制限はなく、さらに以上の実施の形態では、分岐部頂版８ａ及び分岐部底版８ｂを手堀型推進工法によって構築したが、シールド工法又はパイプルーフ等で構築してもよい。
【００８３】
また、さらに以上の各実施の形態では、分岐シールド機９ｂを分岐シールド機発進到達空間１５ｂから発進させて掘削を行ったが、分岐シールド機９ｂを到達させる到達空間としてしても利用できる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、本線トンネルから分岐する分岐トンネルを構築する方法において、前記本線トンネルの側方に連続するトンネル分岐部付近の地盤改良を行った後、該地盤改良された地盤中に支保工を前記本線トンネルから離間する方向に連続して平面視にて略三角形状に構築し、前記略三角形状の支保工の前記分岐トンネル側の幅が広く、前記三角形状の支保工の前記本線トンネル側の幅が狭くなるように配置され、その支保工で囲まれた内部地山を掘削して、前記本線トンネルから出入りされる分岐シールド機が配置可能な大きさを有する分岐シールド機発進到達空間を構築し、その後、該分岐シールド機発進到達空間と連続すると共に前記本線トンネルから分岐する前記分岐トンネルを分岐シールド機により掘削し、前記トンネル分岐部の一方に前記本線トンネルが延びると共に、前記トンネル分岐部の他方に前記本線トンネルと前記分岐トンネルが延びるように設けられ、支保工のうちの分岐部側壁が本線トンネルから離間する方向に配置されて本線トンネルセグメント及び分岐トンネルセグメントの間が前記分岐部側壁で繋がれた状態にすると共に、分岐トンネル内が前記分岐トンネルセグメントで覆工されるので、地上の道路を交通規制して作業を行う必要がないため、交通渋滞や騒音等が発生しない。
【００８５】
請求項４に記載の発明によれば、前記支保工は、筒状の支保工単体を順次接続して連続させ、この連通した内部空間にコンクリートを注入することにより構築されていることを特徴とするので、強固なトンネル分岐部を構築することができる。
また、前記分岐シールド機発進到達空間を形成する支保工は、前記トンネル分岐部の壁を形成することを特徴とするので、新たにトンネル分岐部用の壁を構築する必要がなく、効率的な作業ができる。
【００８７】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の効果に加えて、前記分岐シールド機発進到達空間より前記分岐シールド機を発進させて前記分岐トンネルを掘削することを特徴とするので、分岐トンネルに影響されず本線シールド機の長距離施工が可能となり、立坑用地や本線シールド機の必要台数が少なくて済む。
【００８８】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の効果に加えて、前記分岐シールド機発進到達空間へ前記分岐シールド機を到達させて前記分岐トンネルを掘削することを特徴とするので、分岐トンネルに影響されず本線シールド機の長距離施工が可能となり、立坑用地や本線シールド機の必要台数が少なくて済む。
【００８９】
なお、本線トンネルから分岐トンネルが分岐する部分の構造において、前記本線トンネルの側方に支保工を設け、該支保工により前記本線トンネルと連続し、前記分岐トンネルを掘削する分岐シールド機が発進又は到達する分岐シールド機発進到達空間が形成されたことを特徴とすれば、地上の道路を交通規制して作業を行う必要がないため、交通渋滞や騒音等が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る本線トンネル左を本線シールド機で掘削したときの平面図である。
【図２】同実施の形態１に係る図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】同実施の形態１に係るトンネル分岐部の地盤中に鋼殻を構築した状態の平面図である。
【図４】同実施の形態１に係る図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】同実施の形態１に係る図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】同実施の形態１に係る図４又は図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図７】同実施の形態１に係る「支保工」の斜視図である。
【図８】同実施の形態１に係る、補強梁等を設置しトンネル分岐部空間を構築した状態を示すトンネル分岐部の平面図である。
【図９】同実施の形態１に係る図８のＥ−Ｅ断面図である
【図１０】同実施の形態１に係る図９のＦ−Ｆ断面図である。
【図１１】同実施の形態１に係る、トンネル分岐部空間の分岐シールド機発進到達部に分岐シールド機を配置する様子を示す平面図である。
【図１２】同実施の形態１に係る図１１のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【図１３】同実施の形態１に係る図１２のＨ−Ｈ線に沿う断面図である。
【図１４】同実施の形態１に係る分岐シールド機発進到達部から分岐シールド機を発進させて分岐トンネルを構築した様子を示す平面図である。
【図１５】同実施の形態１に係る図１４のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図１６】同実施の形態１に係る分岐トンネルが完成した状態を示す分岐部付近の平面図である。
【図１７】同実施の形態１に係る図１６のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図１８】同実施の形態１に係る図１６のＫ−Ｋ線に沿う断面図である。
【図１９】同実施の形態１に係る図１６のＬ−Ｌ線に沿う断面図である。
【図２０】  この発明の実施の形態２に係る分岐シールド機で分岐トンネルを掘削している状態を表す平面図である。
【図２１】同実施の形態２に係るＭ−Ｍ線に沿う断面図である。
【図２２】同実施の形態２に係る本線トンネル左と分岐トンネルを接続する作業工程を説明する図２０のＭ−Ｍ線に沿う断面図である。
【図２３】同実施の形態２に係る本線トンネル左と分岐トンネルを接続する作業工程を説明する図２０のＭ−Ｍ線に沿う断面図である。
【図２４】同実施の形態２に係る本線トンネル左と分岐トンネルを接続する作業工程を説明する図２０のＭ−Ｍ線に沿う断面図である。
【図２５】同実施の形態２に係る本線トンネル左と分岐トンネルを接続する作業工程を説明する図２０のＭ−Ｍ線に沿う断面図である。
【図２６】同実施の形態２に係る完成したトンネル分岐部付近の平面図である。
【図２７】同実施の形態２に係る図２６のＮ−Ｎ線に沿う断面図である。
【図２８】同実施の形態２に係る図２６のＯ−Ｏ線に沿う断面図である。
【図２９】同実施の形態２に係る図２６のＰ−Ｐ線に沿うトンネル分岐部の断面図である。
【図３０】この発明の実施の形態３に係る分岐シールド機で分岐トンネルを掘削している状態を表す平面図である。
【図３１】同実施の形態３に係る図３０のＱ−Ｑ線に沿う断面図である。
【図３２】同実施の形態３に係る図３０のＲ−Ｒ線に沿う断面図である。
【図３３】同実施の形態３に係る上下本線トンネル間にトンネル分岐部を構築し完成した状態の平面図である。
【図３４】同実施の形態３に係る図３３のＳ−Ｓ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ａ    本線トンネル左
１ｂ    本線トンネル右
２      分岐トンネル
６ａ    トンネル分岐部
８ａ    分岐部頂版（支保工）
８ｂ    分岐部底版（支保工）
８ｃ    分岐部側壁（支保工）
８ｄ    分岐部妻壁（支保工）
９ｂ    分岐シールド機
１０    地盤改良
１５ｂ  シールド機発進到達空間
１６    内部地山
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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