(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大断面トンネルに割り付けられる複数の小断面トンネルを添設して順次設置した上で、前記小断面トンネルのうち前記大断面トンネルの構造に係る部分同士を相互に接合することにより一体化し、その後、前記小断面トンネルのうち前記大断面トンネルの構造に係らない部分を撤去する大断面トンネルの構築方法であって、
前記各小断面トンネルを推進機により設置することを特徴とする大断面トンネルの構築方法。
【請求項２】
先行して設置された前記小断面トンネルに対して後行の前記小断面トンネルを案内することを特徴とする請求項１に記載の大断面トンネルの構築方法。
【請求項３】
先行して設置された前記小断面トンネルの外周部にトンネル延長方向で設けられる溝又は突条に、後行の前記小断面トンネルの外周部にトンネル延長方向で設けられる突条又は溝を摺動自在にはめることで、先行して設置された前記小断面トンネルに対して後行の前記小断面トンネルを案内することを特徴とする請求項１に記載の大断面トンネルの構築方法。
【請求項４】
先行して設置された前記小断面トンネルに対して前記推進機を案内することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の大断面トンネルの構築方法。
【請求項５】
先行して設置された前記小断面トンネルの外周部にトンネル延長方向で設けられる溝又は突条に、前記推進機の外周部にトンネル延長方向で設けられる突条又は溝を摺動自在にはめることで、先行して設置された前記小断面トンネルに対して前記推進機を案内することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の大断面トンネルの構築方法。
【請求項６】
前記小断面トンネルのうち前記大断面トンネルの構造に係る部分を鉄筋コンクリート構造とし、前記小断面トンネルのうち前記大断面トンネルの構造に係らない部分を鋼構造とすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の大断面トンネルの構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として道路や鉄道などの下を横断する大断面トンネルの構築に用いられる大断面トンネルの構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の大断面トンネルの構築方法としては、大断面トンネルの掘削領域外周に係る部位に箱体をセクションを噛ませながら列状に挿入して先受防護としての門形ルーフを形成すると共に、該門形ルーフの内側において大断面の函体（プレキャストコンクリート製）を掘削しながら推進させることにより大断面トンネルを構築するという箱形ルーフ工法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる箱形ルーフ工法では、大断面の函体を取り扱うことから、本来的に広いスペースを必要とし、加えて、大断面の函体を推進させるための大型の推進設備も必要とする。そして、それ故に、狭隘な現場における本工法の適用は事実上かなり困難である。
【０００４】
そこで、かかる不都合を解消する大断面トンネルの構築方法としては、小断面シールドにより、矩形大断面トンネルの外側に沿って割り付けられる複数の小断面シールドトンネルを地中に並設して外殻部を構成すると共に、該外殻部の内部をシールド工法によらずに掘削して矩形大断面トンネルを構築するという外殻部先行型シールド工法がある。
【０００５】
しかしながら、かかる外殻部先行型シールド工法では、シールドの構造上、テール部でクリアランスをとりながら複数の小断面シールドトンネルが並設されていくので、各小断面シールドトンネルの間に不可避的に隙間領域ができる不都合があった。
【０００６】
即ち、かかる隙間領域ができた状態では、矩形大断面トンネルの外殻部が一体の構造とならない。このため、かかる隙間領域を掘削し、鉄筋を組み立て、コンクリートの打設を行うことにより、矩形大断面トンネルの外殻部を一体化する煩雑で時間のかかる作業を強いられていたのである。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、狭隘な現場においても、大断面トンネルの構築が効率的に実施できる、大断面トンネルの構築方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る大断面トンネルの構築方法は、大断面トンネルに割り付けられる複数の小断面トンネルを添設して順次設置した上で、前記小断面トンネルのうち前記大断面トンネルの構造に係る部分同士を相互に接合することにより一体化し、その後、前記小断面トンネルのうち前記大断面トンネルの構造に係らない部分を撤去する大断面トンネルの構築方法であって、前記各小断面トンネルを推進機により設置することを特徴としている。
【０００９】
従って、この発明に係る方法によれば、推進機で大断面トンネルに割り付けられる小断面トンネル群を順次設置した上で、該小断面トンネル群のうち大断面トンネルの構造部分を一体化し、非構造部分を撤去することとしたので、狭隘な現場においても、大断面トンネルの構築が効率的にできることとなる。
【００１０】
また、請求項２の発明に係る大断面トンネルの構築方法は、請求項１に記載の大断面トンネルの構築方法であって、先行して設置された前記小断面トンネルに対して後行の前記小断面トンネルを案内することを特徴とし、請求項３の発明に係る大断面トンネルの構築方法は、請求項１に記載の大断面トンネルの構築方法であって、先行して設置された前記小断面トンネルの外周部にトンネル延長方向で設けられる溝又は突条に、後行の前記小断面トンネルの外周部にトンネル延長方向で設けられる突条又は溝を摺動自在にはめることで、先行して設置された前記小断面トンネルに対して後行の前記小断面トンネルを案内することを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、後行小断面トンネルの推進時において先行小断面トンネルに対して後行小断面トンネルの案内をすることができる。従って、先行小断面トンネルに対しての後行小断面トンネルの添設が効率的にできる。その結果、狭隘な現場における大断面トンネルの構築がより効率的にできることとなる。
【００１２】
更に、請求項４の発明に係る大断面トンネルの構築方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の大断面トンネルの構築方法であって、先行して設置された前記小断面トンネルに対して前記推進機を案内することを特徴とし、請求項５の発明に係る大断面トンネルの構築方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の大断面トンネルの構築方法であって、先行して設置された前記小断面トンネルの外周部にトンネル延長方向で設けられる溝又は突条に、前記推進機の外周部にトンネル延長方向で設けられる突条又は溝を摺動自在にはめることで、先行して設置された前記小断面トンネルに対して前記推進機を案内することを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、後行小断面トンネルの推進時において先行小断面トンネルに対して該後行小断面トンネルと一体となって推進する推進機の案内をすることができる。従って、先行小断面トンネルに対しての後行小断面トンネルの添設が効率的にできる。その結果、狭隘な現場における大断面トンネルの構築がより効率的にできることとなる。
【００１４】
請求項６の発明に係る大断面トンネルの構築方法は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の大断面トンネルの構築方法であって、前記小断面トンネルのうち前記大断面トンネルの構造に係る部分を鉄筋コンクリート構造とし、前記小断面トンネルのうち前記大断面トンネルの構造に係らない部分を鋼構造とすることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態が適用された小断面トンネル及び推進機の概略構成を示す横断面図（図１（ａ）は小断面トンネル、図１（ｂ）は推進機）、である。
【００１６】
本実施の形態が適用された小断面トンネル１は、図１（ａ）及び図２に示すように、構築されるべき大断面トンネル２の断面領域において割り付けられるものであり、具体的には、推進管１１をトンネル延長方向で連結してなるものである。
【００１７】
本実施の形態では、推進管１１は、大断面トンネル２の構造に係る部分に割り当てられた鉄筋コンクリート構造である本設材１１ａと、大断面トンネル２の構造に係らない部分に割り当てられた鋼構造である仮設材１１ｂとから構成されている。
【００１８】
ここで、本設材１１ａの厚さ寸法は、大断面トンネル２の構造に係る部分として必要とされる、即ち、大断面トンネル２に加わる土圧に耐えるのに必要とされる、大きさに設定されている。
【００１９】
これに対し、仮設材１１ｂの厚さ寸法は、大断面トンネル２の断面領域において割り付けられる一の小断面トンネル１に加わる土圧に耐えるのに必要とされる、大きさに設定されている。
【００２０】
従って、仮設材１１ｂの厚さ寸法は、本設材１１ａの厚さ寸法に比してかなり薄くなっており、経済的に無駄が生じないようになっている。
【００２１】
また、本設材１１ａには、大断面トンネル２の構造に係る部分、即ち、本設材１１ａ相互の接合を可能にするボルトボックス１２、及びＰＣ鋼線の挿通が自在である穴１３が設けられている。
【００２２】
更に、仮設材１１ｂには、後行小断面トンネルである二番目の小断面トンネル１ｂの推進時において先行小断面トンネルである一番目の小断面トンネル１ａに対して二番目の小断面トンネル１ｂを案内する役割を果たす小断面トンネルの案内構造２１が設けられている。
【００２３】
即ち、小断面トンネルの案内構造２１は、図１（ａ）に示すように、推進機３で先行して設置される一番目の小断面トンネル１ａの添設に係る外周部にトンネル延長方向で設けられる溝２１ａと、推進機３で一番目の小断面トンネル１ａに後行して添設される二番目の小断面トンネル１ｂの添設に係る外周部にトンネル延長方向で設けられ、一番目の小断面トンネル１ａの溝２１ａに対して摺動自在にはまる突条２１ｂとから構成されている。
【００２４】
そして、推進機３にも、図１（ｂ）に示すように、先行して設置される一番目の小断面トンネル１ａの添設に係る外周部にトンネル延長方向で設けられる溝２１ａに対して摺動自在にはまる突条２２が添設に係る外周部にトンネル延長方向で設けられている。尚、この突条２２は、推進機３に対して着脱が自在であり、何番目の小断面トンネル１を添設するかで側部や下部に任意に取り付けられるようになっている。
【００２５】
この突条２２の働きにより、推進機３は、二番目の小断面トンネル１ｂの推進時において一番目の小断面トンネル１ａに従って案内されることとなる。
【００２６】
尚、本実施の形態における仮設材１１ｂは、図示しないが、撤去や再利用をし易くするため、ボルトにより組みばらしが自在である分割構成となっている。
【００２７】
次に、図２及び図３、場合により図１を用いて、本実施の形態に係る大断面トンネルの構築方法について説明する。尚、この大断面トンネルの構築方法は、一番目設置工程と、二番目添設工程と、部分一体化工程と、部分撤去工程とから構成されている。
【００２８】
（１）一番目設置工程（図２（ａ）参照）
まず、推進機３により、構築されるべき大断面トンネル２の断面領域において割り付けられる一番目の小断面トンネル１ａを設置する一番目設置工程が行われる。
【００２９】
この一番目設置工程では、小断面トンネル１故、用いられる推進管１１が短尺であるため、地山への推進管１１の挿入を行うのに必要なスペースが狭くて足り、また、小断面で比較的軽量の推進管１１を推進させればよいため、推進設備も小規模のもので足りる。
【００３０】
また、この一番目設置工程では、小断面トンネル１という極めて限られた範囲を掘進するに過ぎないため、箱形ルーフ工法等の補助工法を別に実施しなくても、上部交通の安全性は十分に確保されることとなる。
【００３１】
（２）二番目添設工程（図２（ｂ）、図２（ｃ）参照）
次に、推進機３により、一番目設置工程及びこの二番目設置工程で設置された小断面トンネルに、大断面トンネル２の断面領域において割り付けられる二番目以後の小断面トンネル１を、添設する二番目添設工程が行われる。
【００３２】
即ち、まず、一番目の小断面トンネル１ａに対して、二番目の小断面トンネル１ｂが添設され、次いで一番目の小断面トンネル１ａに対して、三番目の小断面トンネル１ｃが添設され、以下、六番目の小断面トンネル１ｆの添設が完了するまでこの二番目添設工程が行われることとなる。
【００３３】
この二番目添設工程では、上記一番目設置工程におけるものと同様の効果が得られる他、小断面トンネルの案内構造２１、及び推進機３に設けられた突条２２の働きにより、後行小断面トンネル１の推進時において先行小断面トンネル１に対して後行小断面トンネル１を案内することができ、その結果、先行小断面トンネル１に対しての後行小断面トンネル１の添設が効率的にできることとなる。
【００３４】
（３）部分一体化工程（図３（ａ）参照）
続いて、一番目設置工程及び二番目添設工程で設置された小断面トンネル１のうち大断面トンネル２の構造に係る部分同士を相互に接合することにより一体化する部分一体化工程が行われる。
【００３５】
即ち、ボルトボックス１２においては、ボルトによる締結により、穴１３においては、ＰＣ鋼線を挿通、緊張させて両端部を定着する所謂圧着により、本設材１１ａ同士を相互に接合することにより一体化する。
【００３６】
この部分一体化工程では、ボルトによる締結のみならず、ＰＣ鋼線による圧着をも併用して本設材１１ａ相互の接合をすることとしたので、より強靱で永続性のある接合構造が得られることとなる。
【００３７】
（４）部分撤去工程（図３（ｂ）、図３（ｃ）参照）
そして、部分一体化工程の後に、小断面トンネル１のうち大断面トンネル２の構造に係らない部分を撤去する部分撤去工程が行われる。
【００３８】
即ち、この部分撤去工程では、ボルトによる締結をばらして仮設材１１ｂの分割をし、これを撤去する。
【００３９】
このとき、まず、三番目の小断面トンネル１ｃに係る推進管１１の仮設材１１ｂと、四番目の小断面トンネル１ｄに係る推進管１１の仮設材１１ｂとから撤去し、本設構造物である柱２３を構築した上で、一番目の小断面トンネル１ａ、二番目の小断面トンネル１ｂ、五番目の小断面トンネル１ｅ及び六番目の小断面トンネル１ｆに係る推進管１１の仮設材１１ｂを撤去する。そして、全ての仮設材１１ｂを撤去すれば部分撤去工程が終了する。
【００４０】
従って、本実施の形態に係る方法によれば、推進機３で大断面トンネル２に割り付けられる小断面トンネル１を順次設置した上で、小断面トンネル１のうち大断面トンネル２の構造部分である本設材１１ａを一体化し、非構造部分である仮設材１１ｂを撤去することとしたので、狭隘な現場においても、大断面トンネル２の構築が効率的にできることとなる。
【００４１】
尚、本実施の形態に係る方法を推進機ではなくシールドを用いて実施する方法も想定されるが、かかるシールドを用いた方法では、本実施の形態に係る方法と異なり、大断面トンネルの構築が効率的にできるという効果を当然には享受できない。
【００４２】
その理由は、シールドを用いて小断面シールドトンネルを並設しようとしても、テール部の内側とセグメントの外側との間でクリアランスを必要とするシールドの構造上、互いに並設される小断面シールドトンネルの間に隙間領域が必ずできてしまうので、大断面トンネルの外郭部を一体化するには、どうしても該隙間領域を構造物化する煩雑作業を強いられる結果となるからである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係る大断面トンネルの構築方法によれば、以上のように構成したため、狭隘な現場においても、効率的に大断面トンネルの構築を実施できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態が適用された小断面トンネル及び推進機の概略構成を示す横断面図（図１（ａ）は小断面トンネル、図１（ｂ）は推進機）である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る大断面トンネルの構築方法を説明する横断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る大断面トンネルの構築方法を説明する横断面図である。
【符号の説明】
１…小断面トンネル
１ａ…一番目の小断面トンネル
１ｂ…二番目の小断面トンネル
１ｃ…三番目の小断面トンネル
１ｄ…四番目の小断面トンネル
１ｅ…五番目の小断面トンネル
１ｆ…六番目の小断面トンネル
２…大断面トンネル
３…推進機
１１…推進管
１１ａ…本設材
１１ｂ…仮設材
１２…ボルトボックス
１３…穴
２１…小断面トンネルの案内構造
２１ａ…溝
２１ｂ…突条
２２…突条
２３…柱
【図１】
0003762603.tif 000002
【図２】
0003762603.tif 000003
【図３】
0003762603.tif 000004