JP2000186331A - 大断面トンネル及びその構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストアップを招くことなく、大断面トンネ
ルを容易に構築する。 【解決手段】 インバート１２の基礎部１３の上部に、
トンネル本体１４の内面を構成する壁部２２のトンネル
周方向に沿ってリブ部２３が形成された複数のプレキャ
スト壁２１を立設し、プレキャスト壁２１同士をトンネ
ル軸方向へ接合する。リブ部２３同士の間の凹部２４に
カゴ型鉄筋２５を配設し、プレキャスト壁２１の外周側
に型枠板３３を取り付け、プレキャスト壁２１と型枠板
３３との間にコンクリートＣを打設し、側壁部１５を構
築する。側壁部１５の上部に、プレキャスト版４１を組
み付けてアーチ型のトンネル１１を完成させ、その後、
埋め戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、開削工法によっ
て構築される大断面トンネル及びその構築方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネルの構築方法の一つとして、地盤
を開削し、この開削した部分に、図７に示すように、成
形型によって成形された２分割のプレキャスト製アーチ
版１を現場にて互いに突き合わせて組み立ててアーチ型
のトンネル２を構築し、その後、埋め戻す開削工法等が
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記プレキ
ャスト製のアーチ版１を用いた開削工法によるトンネル
の構築工法は、施工が容易であるという利点を有する
が、構築するトンネル２が大断面の場合、アーチ版１が
大型化してしまい、次のような課題があった。 ．大型のアーチ版１を成形する型枠も大型化してしま
い、設備費が嵩んでしまう。また、内部に配設する鉄筋
の製作が困難であり、さらには、成形したアーチ版１を
移動させる大型の天井クレーンが必要であり、やはり、
設備費が嵩んでしまう。 ．運搬用トラックは、その積み荷の大きさ、積載重量
に制限があるため、大型のアーチ版１を運搬することが
困難である。 ．大型のアーチ版１を工場、現場にてストックする広
大なストックヤードが必要である。 ．現場にて大型のアーチ版１を吊り上げる大型のクレ
ーン等の重機が必要であり、また、このように大型重機
を用いることにより、現場にて様々な制約が生じてしま
う。

【０００４】即ち、大型のアーチ版１によって大断面ト
ンネルを構築するのは、極めて困難であった。ここで、
このアーチ版１を複数に分割して小型化すれば良いが、
アーチ版１を複数分割した場合、周方向において、複数
箇所にアーチ版同士の接合箇所ができてしまい、トンネ
ル２が不安定なものとなってしまう。

【０００５】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、コストアップを招くことなく、容易に構築するこ
とが可能な大断面トンネル及びその構築方法を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の大断面トンネルは、開削した地盤上
にて組み立てた後埋め戻される開削工法によって構築さ
れる大断面トンネルであって、底版部と、この底版部上
に設けられたアーチ型のトンネル本体とから構成され、
該トンネル本体は、このトンネル本体の側部を構成する
側壁部と、これら側壁部の上端に連結されてトンネル本
体の上部を構成する天井部とを有し、該天井部は、互い
にトンネル周方向へ突き合わせて組み立てられるプレキ
ャスト版から構成され、前記側壁部は、トンネル軸方向
へ互いに接合されたプレキャスト壁の外周側に鉄筋が配
設され、さらに、この鉄筋を埋設するようにコンクリー
トが打設されてなることを特徴としている。

【０００７】このように、アーチ型のトンネル本体が、
その両側部を構成する側壁部と、これら側壁部の上端に
連結されてトンネル本体の上部を構成する天井部とから
構成され、この天井部が互いに突き合わされて接合され
るプレキャスト版から構成されているので、トンネル本
体全部を、互いに突き合わされて接合されるプレキャス
ト版から構成した場合と比較して、プレキャスト版を大
幅に小型化させることができる。これにより、プレキャ
スト版の成形用型枠及び内部に配設する鉄筋等の小型化
を図ることができるとともに、大型の天井クレーンも不
要となり、設備費及び製造費の低コスト化を図ることが
できる。また、プレキャスト版の小型化に伴い、積み荷
の大きさ、積載重量の制限があるトラックにて、プレキ
ャスト版を容易に運搬することができ、しかも、工場、
現場において、広大なストックヤードも不要とすること
ができ、さらには、現場における大型クレーン等の重機
も不要となり、現場での制約を緩和させることができ
る。さらには、トンネル本体を構成する側壁部にも、プ
レキャスト壁を用いているので、この側壁部の施工作業
の容易化を図ることができる。

【０００８】請求項２記載の大断面トンネルは、請求項
１記載の大断面トンネルにおいて、前記プレキャスト壁
が、トンネル本体の内面を構成する壁部と、この壁部の
外周側に、トンネル周方向へ沿って形成されたリブ部と
を有する断面Ｔ字状に形成され、これらプレキャスト壁
同士をトンネル軸方向へ接合した際に、前記リブ部同士
の間に形成される凹部に、前記鉄筋が配設されることを
特徴としている。

【０００９】つまり、側壁部に用いられるプレキャスト
壁が、トンネル本体の内面を構成する壁部の外周側に、
トンネル周方向へ沿ってリブ部が形成された断面Ｔ字状
とされているので、このプレキャスト壁の強度を大幅に
高めることができる。また、これらプレキャスト壁同士
をトンネル軸方向へ接合することにより形成されるリブ
部間の凹部に鉄筋が配設された構造であるので、構築時
における鉄筋の配設作業を容易に行うことができ、側壁
部の構築作業の容易化を図ることができる。

【００１０】請求項３記載の大断面トンネルの構築方法
は、地盤を開削し、この開削した地盤上に、底版部と、
この底版部上に設けられたアーチ型のトンネル本体とか
らなる大断面トンネルを構築し、その後、このトンネル
を埋め戻す開削工法によって大断面トンネルを構築する
構築方法であって、開削地盤上に構築した底版の両側部
における上部に、プレキャスト製の壁体を支持し、その
外周側に鉄筋を配設してコンクリートを打設することに
より側壁部を構築し、該側壁部の上端に、トンネル周方
向へ突き合わせるプレキャスト版を組み立てて天井部を
構築することを特徴としている。

【００１１】このように、底版の両側部における上部
に、トンネル本体の両側部を構成する側壁部を構築し、
これら側壁部の上端に、トンネル周方向へ突き合わされ
るプレキャスト版を組み立てて天井部を構築するので、
トンネル本体全部を、互いに突き合わせて接合させるプ
レキャスト版から構成する場合と比較して、天井部を構
成するプレキャスト版として小型のものを用いることが
できる。これにより、現場におけるプレキャスト版の組
み立て作業性を大幅に向上させることができ、また、プ
レキャスト版の組み立て用のクレーン等の重機として小
型のものを用いることができ、現場における作業制約が
大幅に緩和される。さらには、プレキャスト壁をトンネ
ル軸方向へ接合し、その外側に鉄筋を配設して型枠板を
設置し、コンクリートを充填するので、側壁部の構築時
における内面側での型枠を不要とすることができ、施工
作業の簡略化を図ることができる。

【００１２】請求項４記載の大断面トンネルの構築方法
は、請求項３記載の大断面トンネルの構築方法におい
て、前記側壁部を構成する前記プレキャスト壁として、
トンネル本体の内面を構成する壁部と、この壁部の外周
側に、トンネル周方向へ沿って形成されたリブ部とを有
する断面Ｔ字状のプレキャスト壁を用い、該プレキャス
ト壁同士をトンネル軸方向へ接合し、これらプレキャス
ト壁の前記リブ間に、鉄筋を配設するとともに、外周側
に型枠板を配設し、前記壁部と前記型枠板との間にコン
クリートを打設することを特徴としている。

【００１３】このように、プレキャスト壁が、トンネル
本体の内面を構成する壁部の外周側に、トンネル周方向
へ沿ってリブ部が形成されて高強度化された断面Ｔ字状
のプレキャスト壁を用いるので、十分な強度を有する側
壁部を構築することができる。また、これらプレキャス
ト壁同士をトンネル軸方向へ接合することにより形成さ
れるリブ部間の凹部に鉄筋を配設するので、この鉄筋の
配設作業を容易に行うことができ、側壁部の構築作業の
容易化を図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の大断面トンネル及
びその構築方法の実施の形態を図によって説明する。図
１において、符号１１は、大断面トンネルである。この
トンネル１１は、現場施工により構築されたインバート
（底版部）１２と、このインバート１２の両側部の基礎
部１３上に架け渡すように構築されたアーチ型のトンネ
ル本体１４とから構成されている。トンネル本体１４
は、その両側部が側壁部１５とされ、中間部が天井部１
６とされている。

【００１５】側壁部１５は、図２〜図４に示すように、
トンネル軸方向へ接合された複数のプレキャスト壁２１
と、これらプレキャスト壁２１の外周側に打設されたコ
ンクリートＣとを有している。プレキャスト壁２１は、
図５及び図６にも示すように、側壁部１５の内周面を形
成する壁部２２と、トンネル周方向へ沿って形成された
リブ部２３とを有する断面Ｔ字状に形成されたもので、
壁部２２には、ボルト・ナットによって、トンネル軸方
向へ互いに接合される継手部２２ａが設けられている。

【００１６】これらプレキャスト壁２１同士をトンネル
軸方向へ接合した際に、それぞれのプレキャスト壁２１
の各リブ部２３同士の間に形成された凹部２４には、カ
ゴ型鉄筋（鉄筋）２５が配設されている。また、これら
プレキャスト壁２１には、リブ部２３に、複数の挿通孔
２６が形成されており、これら挿通孔２６には、トンネ
ル軸方向へ沿って配力筋２７が挿通されている。

【００１７】プレキャスト壁２１には、前記リブ部２３
の下端部に、挿入孔２８が形成されたフランジ部２９が
設けられており、このフランジ部２９の挿入孔２８に
は、インバート１２の基礎部１３に立設されたアンカー
フレーム３０が挿通されている。また、基礎部１３に
は、複数のアンカー筋３１が立設されており、これらア
ンカー筋３１が、凹部２４内に配設されるカゴ型鉄筋２
５とラップされている。また、凹部２４の外周側には、
それぞれ型枠板３３が設けられており、これら型枠板３
３は、プレキャスト壁２１のリブ部２３に設けられたイ
ンサートナット（図示略）へネジ止めされて固定されて
いる。

【００１８】天井部１６は、一対のプレキャスト版４１
から構成されたもので、各プレキャスト版４１の一端
が、互いに接合される接合端４１ａとされ、例えば、ボ
ルト・ナット等によって締結固定されている。このプレ
キャスト版４１は、高強度コンクリートから成形されて
その厚さが薄くされている。

【００１９】また、天井部１６の両端を構成するプレキ
ャスト版４１の他端部は、側壁部１５の上端との連結端
４１ｂとされている。この連結端４１ｂは、外周方向へ
突出したフランジ部４２が形成されてその厚さが側壁部
１５の厚さと略同一とされており、この連結端４１ｂの
フランジ部４２には、トンネル軸方向へ間隔をあけて複
数の連通孔４３が形成されている。

【００２０】そして、この連通孔４３には、側壁部１５
の上端に立設された連結筋４４が挿通されている。な
お、この連結筋４４は、その上端部が、プレキャスト版
４１のフランジ部４２の上方に突出されており、この突
出された部分にナット４０が螺合されて締結固定されて
いる。

【００２１】次に、上記構造のトンネル１１を構築する
場合について説明する。 （１）まず、現場打ちコンクリートにより、インバート
１２を構築する。 （２）次に、このインバート１２の基礎部１３の上部
に、基礎部１３のアンカーフレーム３０を、フランジ部
２９の挿入孔２８へ挿入させながらプレキャスト壁２１
を立設し、アンカーフレーム３０へナット３２を螺合さ
せて締結固定する。

【００２２】（３）上記のように基礎部１３上に立設さ
せたプレキャスト壁２１同士を、その壁部２２の継手部
２２ａにてボルト・ナットによって締結固定して接合す
る。このようにすると、これらプレキャスト壁２１のリ
ブ部２３間に、凹部２４が形成される。 （４）そして、この凹部２４に、カゴ型鉄筋２５を配設
する。 （５）また、これらプレキャスト壁２１のそれぞれのリ
ブ部２３に形成された挿通孔２６へ配力筋２７を挿通さ
せる。 （６）次に、プレキャスト壁２１のリブ部２３へ型枠板
３３をネジ止め固定することにより、リブ部２３間に形
成された凹部２４を型枠板３３によって覆う。

【００２３】（７）この状態において、型枠板３３によ
って閉鎖された各凹部２４内へコンクリートＣを打設
し、側壁部１５を完成させる。なお、側壁部１５の構築
時に用いた型枠板３３は、コンクリートＣの硬化後に取
り外しても、あるいはそのまま埋め殺す捨て型枠として
用いても良い。 （８）次に、上記のようにして構築した側壁部１５の上
端に、プレキャスト版４１を設置する。つまり、プレキ
ャスト版４１の連結端４１ｂを構成するフランジ部４２
に形成された連通孔４３に、側壁部１５の上端に設けら
れた連結筋４４を挿通させながら連結端４１ｂを側壁部
１５上へ載せ、このプレキャスト版４１の接合端４１ａ
同士を互いに突き合わせ、ボルト・ナットによって接合
させる。さらに、連結筋４４にナット４０を螺合させ、
プレキャスト版４１のフランジ部４２を側壁部１５の上
端部に締結固定してトンネル１１を完成させ、その後、
このトンネル１１を埋め戻す。

【００２４】このように、上記の大断面トンネル及びそ
の構築方法によれば、アーチ型のトンネル本体１４が、
その両側部を構成する側壁部１５と、これら側壁部１５
の上端に連結されてトンネル本体１４の上部を構成する
天井部１６とから構成され、この天井部１６が互いに突
き合わされて接合されるプレキャスト版４１から構成さ
れているので、トンネル本体１４全部を、互いに突き合
わされて接合されるプレキャスト版４１から構成した場
合と比較して、プレキャスト版４１を大幅に小型化させ
ることができる。

【００２５】これにより、プレキャスト版４１の成形用
型枠及び内部に配設する鉄筋等の小型化を図ることがで
きるとともに、大型の天井クレーンも不要となり、設備
費及び製造費の低コスト化を図ることができる。また、
プレキャスト版４１の小型化に伴い、積み荷の大きさ、
積載重量の制限があるトラックにて、プレキャスト版４
１を容易に運搬することができる。しかも、工場、現場
において、広大なストックヤードも不要とすることがで
き、さらには、現場における大型クレーン等の重機も不
要となり、現場での制約を緩和させることができる。

【００２６】さらには、トンネル本体１４を構成する側
壁部１５にも、プレキャスト壁２１を用いているので、
この側壁部１５の施工作業の容易化を図ることができ
る。また、プレキャスト壁２１をトンネル軸方向へ接合
し、その外側にカゴ型鉄筋２５を配設して型枠板３３を
設置し、コンクリートＣを充填するので、側壁部１５の
構築時における内面側での型枠を不要とすることがで
き、施工作業の簡略化を図ることができる。

【００２７】また、側壁部１５に用いられるプレキャス
ト壁２１が、トンネル本体１４の内面を構成する壁部２
２の外周側に、トンネル周方向へ沿ってリブ部２３が形
成された断面Ｔ字状とされているので、このプレキャス
ト壁２１の強度を大幅に高めることができ、十分な強度
を有する側壁部１５とすることができる。また、これら
プレキャスト壁２１同士をトンネル軸方向へ接合するこ
とにより形成されるリブ部２３間の凹部２４にカゴ型鉄
筋２５が配設された構造であるので、構築時におけるカ
ゴ型鉄筋２５の配設作業を容易に行うことができ、側壁
部１５の構築作業の容易化を図ることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の大断面
トンネル及びその構築方法によれば、下記の効果を得る
ことができる。請求項１記載の大断面トンネルによれ
ば、アーチ型のトンネル本体が、その両側部を構成する
側壁部と、これら側壁部の上端に連結されてトンネル本
体の上部を構成する天井部とから構成され、この天井部
が互いに突き合わされて接合されるプレキャスト版から
構成されているので、トンネル本体全部を、互いに突き
合わされて接合されるプレキャスト版から構成した場合
と比較して、プレキャスト版を大幅に小型化させること
ができる。これにより、プレキャスト版の成形用型枠及
び内部に配設する鉄筋等の小型化を図ることができると
ともに、大型の天井クレーンも不要となり、設備費及び
製造費の低コスト化を図ることができる。また、プレキ
ャスト版の小型化に伴い、積み荷の大きさ、積載重量の
制限があるトラックにて、プレキャスト版を容易に運搬
することができ、しかも、工場、現場において、広大な
ストックヤードも不要とすることができ、さらには、現
場における大型クレーン等の重機も不要となり、現場で
の制約を緩和させることができる。さらには、トンネル
本体を構成する側壁部にも、プレキャスト壁を用いてい
るので、この側壁部の施工作業の容易化を図ることがで
きる。

【００２９】請求項２記載の大断面トンネルによれば、
側壁部に用いられるプレキャスト壁が、トンネル本体の
内面を構成する壁部の外周側に、トンネル周方向へ沿っ
てリブ部が形成された断面Ｔ字状とされているので、こ
のプレキャスト壁の強度を大幅に高めることができる。
また、これらプレキャスト壁同士をトンネル軸方向へ接
合することにより形成されるリブ部間の凹部に鉄筋が配
設された構造であるので、構築時における鉄筋の配設作
業を容易に行うことができ、側壁部の構築作業の容易化
を図ることができる。

【００３０】請求項３記載の大断面トンネルの構築方法
によれば、底版の両側部における上部に、トンネル本体
の両側部を構成する側壁部を構築し、これら側壁部の上
端に、トンネル周方向へ突き合わされるプレキャスト版
を組み立てて天井部を構築するので、トンネル本体全部
を、互いに突き合わせて接合させるプレキャスト版から
構成する場合と比較して、天井部を構成するプレキャス
ト版として小型のものを用いることができる。これによ
り、現場におけるプレキャスト版の組み立て作業性を大
幅に向上させることができ、また、プレキャスト版の組
み立て用のクレーン等の重機として小型のものを用いる
ことができ、現場における作業制約が大幅に緩和され
る。さらには、プレキャスト壁をトンネル軸方向へ接合
し、その外側に鉄筋を配設して型枠板を設置し、コンク
リートを充填するので、側壁部の構築時における内面側
での型枠を不要とすることができ、施工作業の簡略化を
図ることができる。

【００３１】請求項４記載の大断面トンネルの構築方法
によれば、プレキャスト壁が、トンネル本体の内面を構
成する壁部の外周側に、トンネル周方向へ沿ってリブ部
が形成されて高強度化された断面Ｔ字状のプレキャスト
壁を用いるので、十分な強度を有する側壁部を構築する
ことができる。また、これらプレキャスト壁同士をトン
ネル軸方向へ接合することにより形成されるリブ部間の
凹部に鉄筋を配設するので、この鉄筋の配設作業を容易
に行うことができ、側壁部の構築作業の容易化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の大断面トンネル及びそ
の構築方法を説明する大断面トンネルの断面図である。

【図２】 本発明の実施の形態の大断面トンネル及びそ
の構築方法を説明する大断面トンネルの一部の断面図で
ある。

【図３】 本発明の実施の形態の大断面トンネル及びそ
の構築方法を説明する大断面トンネルの分解側面図であ
る。

【図４】 本発明の実施の形態の大断面トンネル及びそ
の構築方法を説明する大断面トンネルを構成する側壁部
の断面図である。

【図５】 本発明の実施の形態の大断面トンネル及びそ
の構築方法を説明する大断面トンネルの側壁部に用いら
れるプレキャスト壁の側面図である。

【図６】 本発明の実施の形態の大断面トンネル及びそ
の構築方法を説明する大断面トンネルの側壁部に用いら
れるプレキャスト壁の正面図である。

【図７】 プレキャスト版を用いたトンネルの一例を示
すトンネルの概略斜視図である。

【符号の説明】

１１ 大断面トンネル １２ インバート（底版部） １４ トンネル本体 １５ 側壁部 １６ 天井部 ２１ プレキャスト壁 ２２ 壁部 ２３ リブ部 ２４ 凹部 ２５ 鉄筋 ３３ 型枠板 ４１ プレキャスト版 Ｃ コンクリート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開削した地盤上にて組み立てた後埋め戻
   される開削工法によって構築される大断面トンネルであ
   って、 底版部と、この底版部上に設けられたアーチ型のトンネ
   ル本体とから構成され、 該トンネル本体は、このトンネル本体の側部を構成する
   側壁部と、これら側壁部の上端に連結されてトンネル本
   体の上部を構成する天井部とを有し、 該天井部は、互いにトンネル周方向へ突き合わせて組み
   立てられるプレキャスト版から構成され、 前記側壁部は、トンネル軸方向へ互いに接合されたプレ
   キャスト壁の外周側に鉄筋が配設され、さらに、この鉄
   筋を埋設するようにコンクリートが打設されてなること
   を特徴とする大断面トンネル。
2. 【請求項２】 前記プレキャスト壁は、トンネル本体の
   内面を構成する壁部と、この壁部の外周側に、トンネル
   周方向へ沿って形成されたリブ部とを有する断面Ｔ字状
   に形成され、これらプレキャスト壁同士をトンネル軸方
   向へ接合した際に、前記リブ部同士の間に形成される凹
   部に、前記鉄筋が配設されることを特徴とする請求項１
   記載の大断面トンネル。
3. 【請求項３】 地盤を開削し、この開削した地盤上に、
   底版部と、この底版部上に設けられたアーチ型のトンネ
   ル本体とからなる大断面トンネルを構築し、その後、こ
   のトンネルを埋め戻す開削工法によって大断面トンネル
   を構築する構築方法であって、 開削地盤上に構築した底版の両側部における上部に、プ
   レキャスト製の壁体を支持し、その外周側に鉄筋を配設
   してコンクリートを打設することにより側壁部を構築
   し、該側壁部の上端に、トンネル周方向へ突き合わせる
   プレキャスト版を組み立てて天井部を構築することを特
   徴とする大断面トンネルの構築方法。
4. 【請求項４】 前記側壁部を構成する前記プレキャスト
   壁として、トンネル本体の内面を構成する壁部と、この
   壁部の外周側に、トンネル周方向へ沿って形成されたリ
   ブ部とを有する断面Ｔ字状のプレキャスト壁を用い、該
   プレキャスト壁同士をトンネル軸方向へ接合し、これら
   プレキャスト壁の前記リブ間に、鉄筋を配設するととも
   に、外周側に型枠板を配設し、前記壁部と前記型枠板と
   の間にコンクリートを打設することを特徴とする請求項
   ３記載の大断面トンネルの構築方法。