(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルによる地下構築物の構築工法において、駅部トンネルと該トンネルの左右に結合したランニングトンネルのような３連トンネルを構築する際に、トンネル壁を換気ダクト立坑など既存の構築物を貫通して設置し、該トンネル壁の前記構築物を貫通していない前後両側の近接部位における両交差部の上部を前記構築物と左右均等に接続し地盤中に打ち込んだ上部アンカーで吊って支持するとともに、同近接部位における両交差部の下部を地盤中に打ち込んだ下部アンカーで支持し、上部アンカーによってトンネル壁にかかる下向土圧に対抗し、下部アンカーによってトンネル壁にかかる地下水圧に対抗させることを特徴とする擬似円形地下構築物の構築工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トンネルによる地下構築物の構築工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の地下構築物の構築工法の典型的なものとしては、図15，16に示すような２連トンネルをあげることができ、この２連トンネルを構築するに際しては、図15に示すように地盤に２連円形シールドによって掘削されたトンネル壁に、上部かもめセグメント２、円形セグメント３、下部かもめセグメント４からなるセグメントによってトンネル壁を構築し、その工事中トンネル壁にかかる下向きの土圧及び上向きの地下水圧に対抗させるために、かもめセグメント２，４間に本柱６及び隣接する本柱６の中間においてかもめセグメント２，４間に仮柱７を立設し、さらに各柱６，７間に中壁８を構築する。このようなことを単位長ごとに、全体が必要長さとなるまで順次繰り返し、この構築工程の終了後図14に示すように、前記下向きの土圧及び上向きの地下水圧に対抗して、完成した擬似円形地下構築物に強度を付与するための、本柱６を残して仮柱７及び中壁８を除去して全体の工程を終了し、所望の２連トンネルからなる擬似円形地下構築物がえられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのようにして構築された地下構築物の場合、前記のようにその構築作業後不要となった仮柱７や中壁８を除去する必要があり、そのための方法として各種の方法があるが、いずれもその作業が困難であって、作業効率がきわめて悪く、また完成した擬似円形地下構築物が鉄道駅等の場合には、ホームに残された本柱６が人の流れの邪魔になり、また道路トンネルの交叉部や離合部の場合には、この本柱が車両の流れの邪魔になるという問題がある。
【０００４】
そこでこの発明の目的は、前記のような従来の地下構築物の構築工法のもつ問題を解消し、構築工程の終了後不要な仮柱や中壁を除去する必要がなくて作業効率が良好であり、また完成した擬似円形地下構築物が鉄道駅等の場合には、ホームに残される本柱がなくて人の流れの邪魔になることがなく、また道路トンネルの交叉部や離合部の場合には、この本柱が車両の流れの邪魔になることがない擬似円形地下構築物の構築工法を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記のような目的を達成するために、トンネルによる地下構築物の構築工法において、駅部トンネルと該トンネルの左右に結合したランニングトンネルのような３連トンネルを構築する際に、トンネル壁を換気ダクト立坑など既存の構築物を貫通して設置し、該トンネル壁の前記構築物を貫通していない前後両側の近接部位における両交差部の上部を前記構築物と左右均等に接続し地盤中に打ち込んだ上部アンカーで吊って支持するとともに、同近接部位における両交差部の下部を地盤中に打ち込んだ下部アンカーで支持し、上部アンカーによってトンネル壁にかかる下向土圧に対抗し、下部アンカーによってトンネル壁にかかる地下水圧に対抗させることを特徴とするものである。
【０００８】
【実施の形態】
図面に示す各実施形態において、前記従来のものと同様の部分及び第２実施形態以下の各実施態様において第１実施形態と同様の部分には、それぞれ同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる部分について説明する。
【０００９】
図１〜５に示すこの発明の第１実施形態は、地盤が良質な場合において２連トンネルによる地下構築物にこの発明を適用した場合の実施態様を示し、図１，２に示すように、地盤１に立坑11を利用して、図示しない２連円形のシールド機によって掘削されたトンネル壁に上部かもめセグメント２、円形セグメント３、下部かもめセグメント４、仮柱７等のセグメントを組立てる。
【００１０】
その後図３に示すように、適宜の削孔機13によって、仮柱７の中間において、上下部かもめセグメント２，４を貫通したうえ、地盤１に上下部アンカー孔14，15を削孔する。その後図４に示すように、上下部アンカー孔14，15に上下部アンカー材16，17を挿入し、その後上下部アンカー孔14，15内にグラウト材を注入して、上下部アンカー材16，17の先端に膨出したアンカーブロックが形成された上下部アンカー18，19を構成し、孔内において上下部アンカー材16，17の後端を、上下部かもめセグメント２，４に設置した図示しない適宜の張力調節機で位置調節して緊張したうえ、適宜の固定金具を使用して定着し、その後仮柱７を撤去する。このようにして図５に示すように２連トンネルからなる地下構築物の構築が完了する。
【００１１】
前記のようにしてなされるこの構築工法においては、トンネル壁の構築作業時に、該トンネル壁は地盤１中に打ち込まれた、上下部アンカー18，19によって支持され、上部アンカー18によってトンネル壁にかかる下向土圧に対抗し、下部アンカー19によってトンネル壁にかかる地下水圧に対抗させることとなって、必要強度に保持されることとなるため、従来の工法におけるように、本柱６及び中壁８のような補強部材を構築する必要がないので、地下構築物の構築完了後これらの補強部材を除去するための厄介な作業を行う必要がない。
【００１２】
またこのようにして構築された地下構築物は、上下部アンカー18，19によって支持されて、上部アンカー18によってトンネル壁にかかる下向土圧に対抗し、下部アンカー19によってトンネル壁にかかる地下水圧に対抗させて、必要強度に保持されるので、従来の工法におけるように、構築完了後の擬似円形地下構築物に補強のための本柱６を設けておく必要がないので、鉄道駅等の場合には、ホームに残される本柱がなくて人の流れの邪魔になることがなく、また道路トンネルの交叉部や離合部の場合には、この本柱が車両の流れの邪魔になることがない。
【００１３】
図６〜10に示すこの発明の第２実施形態は、地盤が悪かったり、又は下向きの力が大きい場合において、２連トンネルにこの発明を適用した場合の実施態様を示し、図６，７に示すように２連トンネルが掘削される予定位置の上方において、既設の立坑11や図示しない斜坑を利用して２連トンネルとほぼ並行して、地盤１に推進工法によって吊りトンネル21を掘削し、その内部下方にモルタル部22を打設する。ついでその下方において、前記と同様にして２連トンネルを掘削したうえ、そのトンネル壁に所定のセグメント２，３，４を組立てる。
【００１４】
その後図８に示すように、このセグメントのかもめセグメント２，４の上下部に、前記と同様にして又は削孔機13を吊りトンネル21内に設置して上下部アンカー孔14，15を削孔し、この場合上部アンカー孔14は、図９に示すように吊りトンネル21及びモルタル部22を貫通する。そして図９に示すように、上下部アンカー孔14，15にアンカー材17を挿入し、その後上下部アンカー孔14，15内にグラウト材を注入する。そして上部アンカー材16は、その上下端のいずれか又は両方を、かもめセグメント２又はモルタル部22に設置した図示しない適宜の張力調節機で位置調節して緊張したうえ、適宜の固定金具を使用して定着されて上部アンカー18を構成する。一方下部アンカー材17は先端に膨出したアンカーブロックが形成された下部アンカー19を構成し、その上端は下部かもめセグメント４に設置した図示しない適宜の張力調節機で位置調節して緊張したうえ、適宜の固定金具を使用して定着し、その後仮柱７を撤去する。このようにして図10に示すように２連トンネルからなる擬似円形地下構築物の構築が完了する。
【００１５】
またこのようにして構築された地下構築物は、第１実施形態と同様に上部アンカー18によってトンネル壁にかかる下向土圧に対抗し、下部アンカー19によってトンネル壁にかかる地下水圧に対抗させて、必要強度に保持されるので、従来の工法におけるように、構築完了後の地下構築物に補強のための本柱を設ける必要がなく、そのため鉄道駅等の場合には、人の流れの邪魔になるものがなく、また道路トンネルの交叉部や離合部の場合には、車両の流れの邪魔になるものがない。特にこの実施形態では、吊りトンネル21を設けて、上部アンカー材16の上端をこれに結合したので、地盤が悪かったり、又は下向きの力が大きい場合において、上向き下向きの圧力に有効に対向することができる。そしてその後吊りトンネル21は、通路又は非常用機材貯蔵所等に利用される。
【００１６】
図11，12に示すこの発明の第３実施形態は、トンネル24，25の交差部にこの発明を適用した例を示し、この実施形態における吊りトンネル21は、通常既設の換気用ダクトのようなものを利用し、上部アンカー18及び下部アンカー19は、第２実施形態と同様にして構成するものであるが、トンネル24，25の交差部を上部アンカーで吊っており、またアンカーが傾斜している点で第２実施形態のものと相違している。このような第３実施形態は、わざわざ吊りトンネル21を削孔する必要がなくて、安価に地下構築物を提供することができる。
【００１７】
図13，14に示すこの発明の第４実施形態は、エレベータ、換気ダクト立坑26を駅部トンネル27が貫通し、この駅部トンネル27に各１対のランニングトンネル28，29及びアクセスビークル用トンネル31，32が結合されたものにこの発明を適用した例を示し、この実施形態においては上部アンカー33が立坑26と各トンネル27，28，29，31，32との間に斜めに張設され、下部アンカー34は、第３実施形態と同様にして構成されている。なお36はアクセスビークル、37は中二階コンコースをそれぞれ示す。前記各実施形態はいずれも円筒径のトンネルとなっているが、これに限らず楕円形、多角形等の異形トンネルであっても差し支えない。
【００１８】
【発明の効果】
この発明は前記のようであって、トンネルによる地下構築物の構築工法であって、駅部トンネルと該トンネルの左右に結合したランニングトンネルのような３連トンネルを構築する際に、トンネル壁を換気ダクト立坑など既存の構築物を貫通して設置し、該トンネル壁の前記構築物を貫通していない前後両側の近接部位における両交差部の上部を前記構築物と左右均等に接続し地盤中に打ち込んだ上部アンカーで吊って支持するとともに、同近接部位における両交差部の下部を地盤中に打ち込んだ下部アンカーで支持し、上部アンカーによってトンネル壁にかかる下向土圧に対抗し、下部アンカーによってトンネル壁にかかる地下水圧に対抗させるので、構築工程の終了後不要な仮柱や中壁を除去する必要がなくて作業効率が良好であり、また完成した地下構築物が鉄道駅等の場合には、ホームに残される本柱がなくて人の流れの邪魔になることがなく、また道路トンネルの交叉部や離合部の場合には、この本柱が車両の流れの邪魔になることがない。また、既存の構築物を利用することができるので、地盤が悪かったり、又は下向きの力が大きい場合において、上向き下向きの圧力に有効に対向することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態の施工状態を示す説明図である。
【図２】同上の線２−２による断面図である。
【図３】同上の線３−３による断面図である。
【図４】同上の線４−４による断面図である。
【図５】同上の線５−５による断面図である。
【図６】この発明の第２実施形態の施工状態を示す説明図である。
【図７】同上の線７−７による断面図である。
【図８】同上の線８−８による断面図である。
【図９】同上の線９−９による断面図である。
【図１０】同上の線10−10による断面図である。
【図１１】この発明の第３実施形態の施工状態を示す説明図である。
【図１２】同上の線12−12による断面図である。
【図１３】この発明の第４実施形態の一部切欠斜面図である。
【図１４】同上の要部の縦断面図である。
【図１５】この発明と同種の従来の地下構築物の構築工法の施工状態を示す説明図である。
【図１６】同上の完成した状態を示す斜面図である。
【符号の説明】
１  地盤                        ２  上部かもめセグメント
３  円形セグメント              ４  下部かもめセグメント
６  本柱                        ７  仮柱
８  中壁                        11  立坑
12  シールド機                  13  削孔機
14  上部アンカー孔              15  下部アンカー孔
16  上部アンカー材              17  下部アンカー材
18  上部アンカー                19  下部アンカー
21  吊りトンネル                22  モルタル部
24  トンネル                    25  トンネル
26  立坑                        27  駅部トンネル
28  ランニングトンネル          29  ランニングトンネル
31  アクセスビークル用トンネル  32  アクセスビークル用トンネル
33  上部アンカー                34  下部アンカー
【図１】
0003789184.tif 000002
【図２】
0003789184.tif 000003
【図３】
0003789184.tif 000004
【図４】
0003789184.tif 000005
【図５】
0003789184.tif 000006
【図６】
0003789184.tif 000007
【図７】
0003789184.tif 000008
【図８】
0003789184.tif 000009
【図９】
0003789184.tif 000010
【図１０】
0003789184.tif 000011
【図１１】
0003789184.tif 000012
【図１２】
0003789184.tif 000013
【図１３】
0003789184.tif 000014
【図１４】
0003789184.tif 000015
【図１５】
0003789184.tif 000016
【図１６】
0003789184.tif 000017