JP2000220158A - 水底トンネルの構築工法 - Google Patents
水底トンネルの構築工法Info
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- JP2000220158A JP2000220158A JP11022278A JP2227899A JP2000220158A JP 2000220158 A JP2000220158 A JP 2000220158A JP 11022278 A JP11022278 A JP 11022278A JP 2227899 A JP2227899 A JP 2227899A JP 2000220158 A JP2000220158 A JP 2000220158A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主航路水域上の船舶の往来を妨げずに、水底
トンネルの施工をきわめて効率的に行えるようにした水
底トンネルの構築工法を提供する。 【解決手段】 水底地盤2を掘進しつつ、掘進後の地盤
上に複数の函体1を互いに接合しながら設置して水底ト
ンネルAを構築する。その際、先頭に位置する函体1a
に掘進機4を、最後尾に位置する函体1に後押しジャッ
キ14をそれぞれ設置し、後押しジャッキ14で掘進機
4と複数の函体1を前に押し出しながら掘進機4の面板
5で水底地盤2を一定距離ずつ掘り進みかつ函体1を一
定距離ずつ前に押し出し、こうして函体一個分の距離を
掘り進みかつ函体一個分の距離を前に押し出したら、最
後尾の函体1の後に新たに函体1を設置し、これを繰り
返し行って連続する水底トンネルAを構築する。
トンネルの施工をきわめて効率的に行えるようにした水
底トンネルの構築工法を提供する。 【解決手段】 水底地盤2を掘進しつつ、掘進後の地盤
上に複数の函体1を互いに接合しながら設置して水底ト
ンネルAを構築する。その際、先頭に位置する函体1a
に掘進機4を、最後尾に位置する函体1に後押しジャッ
キ14をそれぞれ設置し、後押しジャッキ14で掘進機
4と複数の函体1を前に押し出しながら掘進機4の面板
5で水底地盤2を一定距離ずつ掘り進みかつ函体1を一
定距離ずつ前に押し出し、こうして函体一個分の距離を
掘り進みかつ函体一個分の距離を前に押し出したら、最
後尾の函体1の後に新たに函体1を設置し、これを繰り
返し行って連続する水底トンネルAを構築する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、陸上の製作ヤー
ドでプレキャスト方式で予め製作されたトンネル函体エ
レメント(以下「函体」という)を複数、互いに接合し
ながら水底の地盤面下に設置して水底トンネルを構築す
る水底トンネルの構築工法に関する。
ドでプレキャスト方式で予め製作されたトンネル函体エ
レメント(以下「函体」という)を複数、互いに接合し
ながら水底の地盤面下に設置して水底トンネルを構築す
る水底トンネルの構築工法に関する。
【0002】
【従来の技術】これまで、海底トンネル等のように水面
下で連続するトンネルを構築する方法として、沈埋トン
ネル工法が一般に知られている。沈埋トンネル工法は、
函体を基礎工事の終了した計画地点まで曳航し、そして
そこに函体を沈めかつ隣接する函体どうしを互いに接合
して海底に連続するトンネルを構築する方法である。
下で連続するトンネルを構築する方法として、沈埋トン
ネル工法が一般に知られている。沈埋トンネル工法は、
函体を基礎工事の終了した計画地点まで曳航し、そして
そこに函体を沈めかつ隣接する函体どうしを互いに接合
して海底に連続するトンネルを構築する方法である。
【0003】しかし、このような構築工法では、計画地
点で浚渫などの基礎工事を行う必要があるほか、函体の
製作ヤードから計画地点まで函体を一個一個曳航する必
要があるため、その間度々航路を塞いでしまう等の課題
があった。
点で浚渫などの基礎工事を行う必要があるほか、函体の
製作ヤードから計画地点まで函体を一個一個曳航する必
要があるため、その間度々航路を塞いでしまう等の課題
があった。
【0004】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、特に主航路水域上の船舶の往来を妨げ
ずに、水底トンネルの施工をきわめて効率的に行えるよ
うにした水底トンネルの構築工法を提供することを目的
とする。
なされたもので、特に主航路水域上の船舶の往来を妨げ
ずに、水底トンネルの施工をきわめて効率的に行えるよ
うにした水底トンネルの構築工法を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、この発明に係る請求項1記載の水底トンネルの構
築工法は、水底の地盤を掘進しつつ、掘進後の地盤上に
複数の函体を互いに接合しながら設置して水底トンネル
を構築する際に、先頭に位置する函体に掘進機を、最後
尾に位置する函体に後押しジャッキをそれぞれ設置し、
後押しジャッキで掘進機と函体を前に押し出しながら掘
進機で水底地盤を一定距離ずつ掘り進みかつ函体を一定
距離ずつ前に押し出し、こうして函体一個分の距離を掘
り進みかつ函体一個分の距離を前に押し出したら、最後
尾の函体の後に新たに函体を設置し、これを繰り返し行
って連続する水底トンネルを構築する。
めに、この発明に係る請求項1記載の水底トンネルの構
築工法は、水底の地盤を掘進しつつ、掘進後の地盤上に
複数の函体を互いに接合しながら設置して水底トンネル
を構築する際に、先頭に位置する函体に掘進機を、最後
尾に位置する函体に後押しジャッキをそれぞれ設置し、
後押しジャッキで掘進機と函体を前に押し出しながら掘
進機で水底地盤を一定距離ずつ掘り進みかつ函体を一定
距離ずつ前に押し出し、こうして函体一個分の距離を掘
り進みかつ函体一個分の距離を前に押し出したら、最後
尾の函体の後に新たに函体を設置し、これを繰り返し行
って連続する水底トンネルを構築する。
【0006】請求項2記載の水底トンネルの構築工法
は、水底の地盤を掘進しつつ、掘進後の地盤上に複数の
函体を互いに接合しながら設置して水底トンネルを構築
する際に、先頭に位置する函体に推進ジャッキを備えた
掘進機を、最後尾に位置する函体に後押しジャッキをそ
れぞれ設置し、推進ジャッキで掘進機を前に押し出しな
がら水底地盤を一定距離ずつ掘り進み、かつ後押しジャ
ッキで函体を前に一定距離ずつ押し出し、こうして函体
一個分の距離を掘り進みかつ函体一個分の距離を押し出
したら最後尾の函体の後に新たに函体を設置し、これを
繰り返し行って連続する水底トンネルを構築する。
は、水底の地盤を掘進しつつ、掘進後の地盤上に複数の
函体を互いに接合しながら設置して水底トンネルを構築
する際に、先頭に位置する函体に推進ジャッキを備えた
掘進機を、最後尾に位置する函体に後押しジャッキをそ
れぞれ設置し、推進ジャッキで掘進機を前に押し出しな
がら水底地盤を一定距離ずつ掘り進み、かつ後押しジャ
ッキで函体を前に一定距離ずつ押し出し、こうして函体
一個分の距離を掘り進みかつ函体一個分の距離を押し出
したら最後尾の函体の後に新たに函体を設置し、これを
繰り返し行って連続する水底トンネルを構築する。
【0007】請求項3記載の水底トンネルの構築工法
は、請求項1または2の構築工法において、水底トンネ
ルの発進基地側に反力受け材を設置し、この反力受け材
を反力受けとして後押しジャッキを作動させ、かつ反力
受け材を掘進方向に一個ないし複数ずつ重ねながら後押
しジャッキを作動させて一定距離ずつ掘り進みかつ一定
距離ずつ前に押し出す。
は、請求項1または2の構築工法において、水底トンネ
ルの発進基地側に反力受け材を設置し、この反力受け材
を反力受けとして後押しジャッキを作動させ、かつ反力
受け材を掘進方向に一個ないし複数ずつ重ねながら後押
しジャッキを作動させて一定距離ずつ掘り進みかつ一定
距離ずつ前に押し出す。
【0008】請求項4記載の水底トンネルの構築工法
は、請求項1、2または3の構築工法において、水底ト
ンネルの中間部付近の隣接する函体間に函体を前に押し
出す中押し機構を設置し、この中押し機構を後押しジャ
ッキと交互に作動させる。
は、請求項1、2または3の構築工法において、水底ト
ンネルの中間部付近の隣接する函体間に函体を前に押し
出す中押し機構を設置し、この中押し機構を後押しジャ
ッキと交互に作動させる。
【0009】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態1.図1は海底
トンネルの一例を示し、図において、複数の函体1を海
底の地盤面下の比較的浅い位置に、互いに接合しながら
設置することにより海底トンネルAが構築されている。
また、こうして構築された海底トンネルAの両端は別途
に構築されたトンネルBに接続され、このトンネルBを
介して地上に通じている。
トンネルの一例を示し、図において、複数の函体1を海
底の地盤面下の比較的浅い位置に、互いに接合しながら
設置することにより海底トンネルAが構築されている。
また、こうして構築された海底トンネルAの両端は別途
に構築されたトンネルBに接続され、このトンネルBを
介して地上に通じている。
【0010】例えば、図2は函体の一例を示し、中央に
鉄道用のトンネルaを、その両側に車道用のトンネルb
をそれぞれ配置して構築されている。また、函体1は地
上の製作ヤードでRC構造、PC構造または鋼板の中に
コンクリートを打設する鋼・コンクリート合成構造など
によって構築されている。
鉄道用のトンネルaを、その両側に車道用のトンネルb
をそれぞれ配置して構築されている。また、函体1は地
上の製作ヤードでRC構造、PC構造または鋼板の中に
コンクリートを打設する鋼・コンクリート合成構造など
によって構築されている。
【0011】こうして構築された函体1は、海底の地盤
面下の比較的浅い位置に互いに接合しながら設置され、
かつ各函体1と海底地盤2との間には摩擦の小さいも
の、例えばベントナイト系の充填材3が所定の厚さに充
填されている。
面下の比較的浅い位置に互いに接合しながら設置され、
かつ各函体1と海底地盤2との間には摩擦の小さいも
の、例えばベントナイト系の充填材3が所定の厚さに充
填されている。
【0012】また、この海底トンネルAの構築に際して
は、函体1を設置する溝を掘進する掘進機が使用され
る。図4(d)に掘進機の一例を図示しているが、掘進
機4は海底に沈設する際などにバラスト水を利用して浮
力を調整できる構造をなし、少なくとも、海底の地盤を
前に掘り進むための掘進手段として例えば面板5と、掘
削土を後方に排出する排土手段として例えば排泥ポンプ
(図省略)等をそれぞれ備えて構成されいる。
は、函体1を設置する溝を掘進する掘進機が使用され
る。図4(d)に掘進機の一例を図示しているが、掘進
機4は海底に沈設する際などにバラスト水を利用して浮
力を調整できる構造をなし、少なくとも、海底の地盤を
前に掘り進むための掘進手段として例えば面板5と、掘
削土を後方に排出する排土手段として例えば排泥ポンプ
(図省略)等をそれぞれ備えて構成されいる。
【0013】要するに、ここで使用される掘進機4は海
底地盤2を前に連続して掘り進むことができ、同時に掘
削土を後方に排出できる構成のものであればよい。この
ような構成において、次にこの発明に係る水底トンネル
の構築工法を順をおって説明する(図4〜図8参照)。 (1) 最初に、海底トンネルAの発進基地側に立坑6を構
築する(図4(a)参照)。立坑6は海底トンネルAを
地上と結ぶために構築されるトンネルBと海底トンネル
Aとの接続部として構築されるものである。 (2) 次に、発進基地の土留め壁となる発進側土留め壁7
を立坑6から主航路水域よりに構築する(図4(b)参
照)。
底地盤2を前に連続して掘り進むことができ、同時に掘
削土を後方に排出できる構成のものであればよい。この
ような構成において、次にこの発明に係る水底トンネル
の構築工法を順をおって説明する(図4〜図8参照)。 (1) 最初に、海底トンネルAの発進基地側に立坑6を構
築する(図4(a)参照)。立坑6は海底トンネルAを
地上と結ぶために構築されるトンネルBと海底トンネル
Aとの接続部として構築されるものである。 (2) 次に、発進基地の土留め壁となる発進側土留め壁7
を立坑6から主航路水域よりに構築する(図4(b)参
照)。
【0014】発進側土留め壁7の施工に際しては、船舶
の往来を妨げないように船舶が頻繁に行き来する主航路
の水域より外側の水域(立坑6寄りの水域)で施工する
ものとする。また、発進側土留め壁7は水中施工になる
ことから自立可能な、例えば鋼管矢板を多数打ち込む等
して構築する。 (3) 次に、立坑6と発進側土留め壁7間の海底地盤2a
を浚渫船8によって所定の深さまで掘り下げる(図4
(b)参照)。そして、掘り下げた底部(根切り底)に
必要に応じて鋼管杭などからなる基礎杭9を打ち込み、
その上にコンクリート基礎10を形成する(図4(c)
参照)。
の往来を妨げないように船舶が頻繁に行き来する主航路
の水域より外側の水域(立坑6寄りの水域)で施工する
ものとする。また、発進側土留め壁7は水中施工になる
ことから自立可能な、例えば鋼管矢板を多数打ち込む等
して構築する。 (3) 次に、立坑6と発進側土留め壁7間の海底地盤2a
を浚渫船8によって所定の深さまで掘り下げる(図4
(b)参照)。そして、掘り下げた底部(根切り底)に
必要に応じて鋼管杭などからなる基礎杭9を打ち込み、
その上にコンクリート基礎10を形成する(図4(c)
参照)。
【0015】また、発進側土留め壁7の外側の海底地盤
2bを一定範囲に渡って安定な地盤に地盤改良する(図
4(c)参照)。この地盤改良は掘進機4が発進側土留
め壁7を貫通して掘進を開始する際に、切り羽側から発
進基地側に泥水が流れ込むのを未然に防止するために行
うものである。
2bを一定範囲に渡って安定な地盤に地盤改良する(図
4(c)参照)。この地盤改良は掘進機4が発進側土留
め壁7を貫通して掘進を開始する際に、切り羽側から発
進基地側に泥水が流れ込むのを未然に防止するために行
うものである。
【0016】また、これらの浚渫作業と地盤改良は主航
路の水域より外側の水域(立坑6寄りの水域)内で行う
ことにより船舶の往来を妨げないようにする。こうし
て、海底トンネルAの発進基地11を構築する。 (4) 次に、コンクリート基礎10の上に掘進機4を沈設
し(図4(d)参照)、続いて掘進機4の後側に水底ト
ンネルAを形成する最初の函体1a(以下「第一函体1
a」という)を沈設する(図5(a)参照)。その際、
掘進機4と第一函体1aはクレーン船12でそれぞれ吊
り、バラスト水で浮力を調整しながら徐々に沈めてコン
クリート基礎10の上に設置する。
路の水域より外側の水域(立坑6寄りの水域)内で行う
ことにより船舶の往来を妨げないようにする。こうし
て、海底トンネルAの発進基地11を構築する。 (4) 次に、コンクリート基礎10の上に掘進機4を沈設
し(図4(d)参照)、続いて掘進機4の後側に水底ト
ンネルAを形成する最初の函体1a(以下「第一函体1
a」という)を沈設する(図5(a)参照)。その際、
掘進機4と第一函体1aはクレーン船12でそれぞれ吊
り、バラスト水で浮力を調整しながら徐々に沈めてコン
クリート基礎10の上に設置する。
【0017】また、掘進機4と第一函体1aはともに、
コンクリート基礎10の上に予め敷設しておいたレール
13の上に設置することにより発進土留め壁7側に移動
できるようにしておく。
コンクリート基礎10の上に予め敷設しておいたレール
13の上に設置することにより発進土留め壁7側に移動
できるようにしておく。
【0018】また、立坑6の側壁6aと第一函体1aと
の間に、第一函体1aと掘進機4を一緒に前に押しだす
ための後押しジャッキ14と必要に応じて鋼材などから
なる反力補強材15を設置する(図5(b)参照)。
の間に、第一函体1aと掘進機4を一緒に前に押しだす
ための後押しジャッキ14と必要に応じて鋼材などから
なる反力補強材15を設置する(図5(b)参照)。
【0019】後押しジャッキ14は掘進機4と第一函体
1aを前に均等に押し出せるように、適当な間隔で複数
配置する。さらに、発進側土留め壁7に掘進機4が通り
抜けて海底地盤2を掘り進めるように開口部7aを設け
る(図5(b)参照)。なお、開口部7aは、掘進機4
が発進土留め壁7をスムーズに貫通できるように設けら
れるものである。
1aを前に均等に押し出せるように、適当な間隔で複数
配置する。さらに、発進側土留め壁7に掘進機4が通り
抜けて海底地盤2を掘り進めるように開口部7aを設け
る(図5(b)参照)。なお、開口部7aは、掘進機4
が発進土留め壁7をスムーズに貫通できるように設けら
れるものである。
【0020】(5) 次に、こうして必要な掘進準備が完了
したら、複数の後押しジャッキ14を作動させることに
より第一函体1aと掘進機4を前に押して掘進機4を開
口部7aから発進側土留め壁7の外に押し出す(図5
(b)参照)。 (6) 次に、掘進機4の先端部分(面板5)が海底地盤面
に達したら、後押しジャッキ14(ピストンロッド)を
縮める(図5(c)参照)。そして、後押しジャッキ1
4を縮めることにより生じた後押しジャッキ14と第一
函体1aとの間隙aに最初の反力受け材16aを介在す
る(図5(d)参照)。なお、反力受け材16aは鋼材
などからなり、クレーン船22で吊って設置する。
したら、複数の後押しジャッキ14を作動させることに
より第一函体1aと掘進機4を前に押して掘進機4を開
口部7aから発進側土留め壁7の外に押し出す(図5
(b)参照)。 (6) 次に、掘進機4の先端部分(面板5)が海底地盤面
に達したら、後押しジャッキ14(ピストンロッド)を
縮める(図5(c)参照)。そして、後押しジャッキ1
4を縮めることにより生じた後押しジャッキ14と第一
函体1aとの間隙aに最初の反力受け材16aを介在す
る(図5(d)参照)。なお、反力受け材16aは鋼材
などからなり、クレーン船22で吊って設置する。
【0021】(7) 次に、反力受け材16aを介在して後
押しジャッキ14を作動させることにより第一函体1a
と掘進機4を前に押し出しながら掘進機4を駆動し、面
板5で海底地盤2を掘り進む(図6(a)参照)。こう
して一定距離(例えば、後押しジャッキ14のピストン
ロッドの1ストローク量)を掘進できたら後押しジャッ
キ14(ピストンロッド)を縮める(図6(b)参
照)。 (8) 次に、後押しジャッキ14を縮めることにより生じ
た後押しジャッキ14と反力受け材16aとの間隙に反
力受け材16bを新たに介在する(図6(c)参照)。
押しジャッキ14を作動させることにより第一函体1a
と掘進機4を前に押し出しながら掘進機4を駆動し、面
板5で海底地盤2を掘り進む(図6(a)参照)。こう
して一定距離(例えば、後押しジャッキ14のピストン
ロッドの1ストローク量)を掘進できたら後押しジャッ
キ14(ピストンロッド)を縮める(図6(b)参
照)。 (8) 次に、後押しジャッキ14を縮めることにより生じ
た後押しジャッキ14と反力受け材16aとの間隙に反
力受け材16bを新たに介在する(図6(c)参照)。
【0022】(9) 次に、反力受け材16aと16bを介
在して後押しジャッキ14を作動させることにより再び
第一函体1aと掘進機4を前に押し出しながら掘進機4
で海底地盤2をさらに掘り進む(図6(d)参照)。 (10) こうして、後押しジャッキ14で掘進機4と第一
函体1aを前に押し出しながら掘進機4で海底地盤2を
一定距離掘り進むことと、海底地盤2を一定距離掘り進
んだ後に後押しジャッキ14を縮めることにより第一函
体1aと後押しジャッキ14との間に生じた間隙に一本
ないし複数本の反力受け材16を介在することを繰り返
しおこなって、函体一個分に相当する距離を掘り進む
(図7(a),(b)参照)。
在して後押しジャッキ14を作動させることにより再び
第一函体1aと掘進機4を前に押し出しながら掘進機4
で海底地盤2をさらに掘り進む(図6(d)参照)。 (10) こうして、後押しジャッキ14で掘進機4と第一
函体1aを前に押し出しながら掘進機4で海底地盤2を
一定距離掘り進むことと、海底地盤2を一定距離掘り進
んだ後に後押しジャッキ14を縮めることにより第一函
体1aと後押しジャッキ14との間に生じた間隙に一本
ないし複数本の反力受け材16を介在することを繰り返
しおこなって、函体一個分に相当する距離を掘り進む
(図7(a),(b)参照)。
【0023】(11) 函体一個分に相当する距離を掘り進
み終えたら、第一函体1aと後押しジャッキ14との間
に介在された複数の反力受け材16を一本一本、クレー
ン22で吊って撤去する。 (12) 次に、すべての反力受け材16を撤去し終えた
ら、その後に第二番目の函体1b(以下「第二函体1
b」という)を沈設し、そして第一函体1aと第二函体
1bとを互いに接合する(図8(a),(b)参照)。
み終えたら、第一函体1aと後押しジャッキ14との間
に介在された複数の反力受け材16を一本一本、クレー
ン22で吊って撤去する。 (12) 次に、すべての反力受け材16を撤去し終えた
ら、その後に第二番目の函体1b(以下「第二函体1
b」という)を沈設し、そして第一函体1aと第二函体
1bとを互いに接合する(図8(a),(b)参照)。
【0024】以下同様にして、第三函体1c、第四函
体,……と複数の函体1を海底トンネルAの到達基地側
まで順に接合しながら設置して連続する海底トンネルA
を構築する(図8(c),(d)参照)。そして、海底
トンネルAの全長を構築し終えたら掘進機4は回収す
る。
体,……と複数の函体1を海底トンネルAの到達基地側
まで順に接合しながら設置して連続する海底トンネルA
を構築する(図8(c),(d)参照)。そして、海底
トンネルAの全長を構築し終えたら掘進機4は回収す
る。
【0025】なお、施工中、海底トンネルAの延長が長
くなるにつれて、函体1と海底地盤2との摩擦が大きく
なることから、函体1と海底地盤2との間にベントナイ
ト系の充填材3を充填することにより摩擦の低減化を図
るものとする。
くなるにつれて、函体1と海底地盤2との摩擦が大きく
なることから、函体1と海底地盤2との間にベントナイ
ト系の充填材3を充填することにより摩擦の低減化を図
るものとする。
【0026】また、トンネルAの終端部分は主航路の水
域より外側の水域(反対側の岸寄りの水域)内で終わる
ように施工するものとする。さらに、既設函体1の両側
と上は完全に埋め戻すものとする。
域より外側の水域(反対側の岸寄りの水域)内で終わる
ように施工するものとする。さらに、既設函体1の両側
と上は完全に埋め戻すものとする。
【0027】また特に、海底トンネルAの延長がきわめ
て長く、発進基地11に設置された後押しジャッキ14
のみで掘進機4と函体1を前に押し出すことができない
とき、あるいは無理に押せば函体1に許容応力以上の圧
縮応力がかかって函体1を損傷するおそれがあるとき
は、推進延長の中間くらいまで押したあとの函体1どう
しの接合部間に例えば図3に図示するような中押し機構
17を設置する。
て長く、発進基地11に設置された後押しジャッキ14
のみで掘進機4と函体1を前に押し出すことができない
とき、あるいは無理に押せば函体1に許容応力以上の圧
縮応力がかかって函体1を損傷するおそれがあるとき
は、推進延長の中間くらいまで押したあとの函体1どう
しの接合部間に例えば図3に図示するような中押し機構
17を設置する。
【0028】中押し機構17は隣接する前後の函体1,
1間にスキンプレート18(鋼製カラーの長くしたよう
なもの)と複数の中押しジャッキ19を設置し、中押し
ジャッキ19を後押しジャッキ14と交互に作動させる
ことにより掘進機4と函体1をスムーズに押し出すこと
ができる。また、ジャッキ力も半分ですみ、函体1に対
する圧縮力も半減できる等の効果がある。 発明の実施の形態2.図9〜図13は、この発明に係る
水底トンネルの構築工法の他の例を示し、この工法で
も、函体1を設置する溝を掘進するために掘進機が使用
される。
1間にスキンプレート18(鋼製カラーの長くしたよう
なもの)と複数の中押しジャッキ19を設置し、中押し
ジャッキ19を後押しジャッキ14と交互に作動させる
ことにより掘進機4と函体1をスムーズに押し出すこと
ができる。また、ジャッキ力も半分ですみ、函体1に対
する圧縮力も半減できる等の効果がある。 発明の実施の形態2.図9〜図13は、この発明に係る
水底トンネルの構築工法の他の例を示し、この工法で
も、函体1を設置する溝を掘進するために掘進機が使用
される。
【0029】図9(d)に掘進機の一例を図示している
が、自力で掘り進めるように推進ジャッキ20を備えて
いる以外は、図5(d)に図示する掘進機4と略同じ構
造をなしている。
が、自力で掘り進めるように推進ジャッキ20を備えて
いる以外は、図5(d)に図示する掘進機4と略同じ構
造をなしている。
【0030】次に、この発明に係る水底トンネルの構築
工法を順をおって説明する(図9〜図12参照)。 (1) 最初に、海底トンネルAの発進基地側に支圧壁21
を構築する(図9(a)参照)。支圧壁21は掘進機4
とその後に順次設置される函体1を前に押し出す際の反
力受けをなすもので、主航路水域の外側に(岸より)に
構築する。
工法を順をおって説明する(図9〜図12参照)。 (1) 最初に、海底トンネルAの発進基地側に支圧壁21
を構築する(図9(a)参照)。支圧壁21は掘進機4
とその後に順次設置される函体1を前に押し出す際の反
力受けをなすもので、主航路水域の外側に(岸より)に
構築する。
【0031】支圧壁21の施工に際しては、船舶の往来
を妨げないように主航路水域より外側の水域(岸よりの
水域)で施工するものとする。また、支圧壁21は水中
施工になることから自立可能な、例えば鋼管矢板を多数
打ち込む等して構築する。 (2) 次に、支圧壁21の主航路水域側の海底地盤2bを
浚渫船8によって所定の深さまで掘り下げる(図9
(b)参照)。そして、掘り下げた底部(根切り底)に
必要に応じて鋼管杭などからなる基礎杭9を打ち込み、
その上にコンクリート基礎10を形成する(図9(c)
参照)。
を妨げないように主航路水域より外側の水域(岸よりの
水域)で施工するものとする。また、支圧壁21は水中
施工になることから自立可能な、例えば鋼管矢板を多数
打ち込む等して構築する。 (2) 次に、支圧壁21の主航路水域側の海底地盤2bを
浚渫船8によって所定の深さまで掘り下げる(図9
(b)参照)。そして、掘り下げた底部(根切り底)に
必要に応じて鋼管杭などからなる基礎杭9を打ち込み、
その上にコンクリート基礎10を形成する(図9(c)
参照)。
【0032】その際、支圧壁21の岸寄り側の海底地盤
2cを予め地盤改良し、また一定の法面2dを付けなが
ら地盤の掘り下げを行うことにより、地山の崩落事故を
未然に防止して施工の安全性を図るものとする。
2cを予め地盤改良し、また一定の法面2dを付けなが
ら地盤の掘り下げを行うことにより、地山の崩落事故を
未然に防止して施工の安全性を図るものとする。
【0033】さらに、これらの浚渫作業と地盤改良は主
航路水域より外側の水域(岸寄りの水域)で行うことに
より船舶の往来を妨げないようにする。こうして、海底
トンネルAの発進基地11を構築する。 (3) 次に、コンクリート基礎10の上に掘進機4を沈設
し(図9(d)参照)、続いて掘進機4の後側に水底ト
ンネルAを形成する最初の函体1a(以下「第一函体1
a」という)を沈設する(図9(d)参照)。
航路水域より外側の水域(岸寄りの水域)で行うことに
より船舶の往来を妨げないようにする。こうして、海底
トンネルAの発進基地11を構築する。 (3) 次に、コンクリート基礎10の上に掘進機4を沈設
し(図9(d)参照)、続いて掘進機4の後側に水底ト
ンネルAを形成する最初の函体1a(以下「第一函体1
a」という)を沈設する(図9(d)参照)。
【0034】その際、掘進機4と第一函体1aはクレー
ン船12でそれぞれ吊り、バラスト水で浮力を調整しな
がら徐々に沈めてコンクリート基礎10の上に設置す
る。また、掘進機4と第一函体1aはともに、コンクリ
ート基礎10の上に予め敷設されたレール13の上に設
置して前に移動できるようにしておく。
ン船12でそれぞれ吊り、バラスト水で浮力を調整しな
がら徐々に沈めてコンクリート基礎10の上に設置す
る。また、掘進機4と第一函体1aはともに、コンクリ
ート基礎10の上に予め敷設されたレール13の上に設
置して前に移動できるようにしておく。
【0035】さらに、支圧壁21と第一函体1aとの間
に、第一函体1aと掘進機4を一緒に前に押し出すため
の後押しジャッキ14と必要に応じて鋼材などからなる
反力補強材15を設置する(図9(d)参照)。
に、第一函体1aと掘進機4を一緒に前に押し出すため
の後押しジャッキ14と必要に応じて鋼材などからなる
反力補強材15を設置する(図9(d)参照)。
【0036】なお、後押しジャッキ14は掘進機4と第
一函体1aを前に均等に押し出せるように適当な間隔で
複数配置する。 (4) 次に、こうして必要な掘進準備が完了したら、第一
函体1aを反力受けにして、掘進機4の推進ジャッキ2
0を作動させることにより掘進機4を前に押し出しなが
ら、面板5で海底の地盤2を掘り進む(図10(a)参
照)。
一函体1aを前に均等に押し出せるように適当な間隔で
複数配置する。 (4) 次に、こうして必要な掘進準備が完了したら、第一
函体1aを反力受けにして、掘進機4の推進ジャッキ2
0を作動させることにより掘進機4を前に押し出しなが
ら、面板5で海底の地盤2を掘り進む(図10(a)参
照)。
【0037】こうして一定距離(例えば、推進ジャッキ
20のピストンロッドの1ストローク量)を掘進できた
ら推進ジャッキ20(ピストンロッド)を縮め、同時に
支圧壁21を反力受けにして後押しジャッキ14を作動
させることにより第一函体1aを前に押し出す(図10
(b)参照)。 (5) 次に、第一函体1aを前に一定距離押し出せたら、
後押しジャッキ14(ピストンロッド)を縮める(図1
0(c)参照)。そして、後押しジャッキ14を縮める
ことにより生じた後押しジャッキ14と第一函体1a間
の間隙aに最初の反力受け材16aを介在する(図10
(d)、図11(a)参照)。 (6) 次に、第一函体1aを反力受けにして、推進ジャッ
キ20を作動させることにより掘進機4を再び前に押し
ながら、面板5で海底の地盤2をさらに一定距離掘り進
む(図11(b)参照)。こうして、一定距離を掘進で
きたら推進ジャッキ20を縮め、同時に支圧壁21を反
力受けにし、かつ反力受け材16aを介在して後押しジ
ャッキ14を作動させることにより第一函体1aを前に
一定距離押し出す(図11(c)参照)。
20のピストンロッドの1ストローク量)を掘進できた
ら推進ジャッキ20(ピストンロッド)を縮め、同時に
支圧壁21を反力受けにして後押しジャッキ14を作動
させることにより第一函体1aを前に押し出す(図10
(b)参照)。 (5) 次に、第一函体1aを前に一定距離押し出せたら、
後押しジャッキ14(ピストンロッド)を縮める(図1
0(c)参照)。そして、後押しジャッキ14を縮める
ことにより生じた後押しジャッキ14と第一函体1a間
の間隙aに最初の反力受け材16aを介在する(図10
(d)、図11(a)参照)。 (6) 次に、第一函体1aを反力受けにして、推進ジャッ
キ20を作動させることにより掘進機4を再び前に押し
ながら、面板5で海底の地盤2をさらに一定距離掘り進
む(図11(b)参照)。こうして、一定距離を掘進で
きたら推進ジャッキ20を縮め、同時に支圧壁21を反
力受けにし、かつ反力受け材16aを介在して後押しジ
ャッキ14を作動させることにより第一函体1aを前に
一定距離押し出す(図11(c)参照)。
【0038】(7) 次に、第一函体1aを前に一定距離押
し出せたら、後押しジャッキ14(ピストンロッド)を
縮める(図11(d)参照)。そして、後押しジャッキ
14を縮めることにより生じた後押しジャッキ14と第
一函体1aとの間隙に第二の反力受け材16bを新たに
介在する(図12(a)参照)。 (8) 次に、推進ジャッキ20で掘進機4を前に押しなが
ら、面板5で海底地盤2をさらに掘り進み(図12
(b)参照)、一定距離を掘り進み終えたら今度は、推
進ジャッキ20を縮め、同時に後押しジャッキ4によっ
て再び第一函体1aを前に一定距離押し出す(図12
(c)参照)。
し出せたら、後押しジャッキ14(ピストンロッド)を
縮める(図11(d)参照)。そして、後押しジャッキ
14を縮めることにより生じた後押しジャッキ14と第
一函体1aとの間隙に第二の反力受け材16bを新たに
介在する(図12(a)参照)。 (8) 次に、推進ジャッキ20で掘進機4を前に押しなが
ら、面板5で海底地盤2をさらに掘り進み(図12
(b)参照)、一定距離を掘り進み終えたら今度は、推
進ジャッキ20を縮め、同時に後押しジャッキ4によっ
て再び第一函体1aを前に一定距離押し出す(図12
(c)参照)。
【0039】(9) こうして、推進ジャッキ19で推力を
得ながら掘進機4によって海底地盤2を掘り進むこと
と、後押しジャッキ14で第一函体1を前に押し出すこ
とと、第一函体1を前に押し出した後に後押しジャッキ
14を縮めることにより第一函体1と後押しジャッキ1
4との間に生じた間隙aに一本ないし複数本の反力受け
材16を介在することを繰り返しおこなって、函体一個
分に相当する距離を掘り進む(図12(d),図13
(a)参照)。 (10) そして、函体一個分に相当する距離を掘り進み終
えたら、第一函体1aと後押しジャッキ14との間に介
在された複数の反力受け材16をクレーン12で吊って
撤去する。 (11) 次に、すべての反力受け材16を撤去し終えた
ら、その後に第二番目の函体1b(以下「第二函体1
b」という)を沈設し、そして第一函体1aと第二函体
1bを接合する(図13(b)参照)。
得ながら掘進機4によって海底地盤2を掘り進むこと
と、後押しジャッキ14で第一函体1を前に押し出すこ
とと、第一函体1を前に押し出した後に後押しジャッキ
14を縮めることにより第一函体1と後押しジャッキ1
4との間に生じた間隙aに一本ないし複数本の反力受け
材16を介在することを繰り返しおこなって、函体一個
分に相当する距離を掘り進む(図12(d),図13
(a)参照)。 (10) そして、函体一個分に相当する距離を掘り進み終
えたら、第一函体1aと後押しジャッキ14との間に介
在された複数の反力受け材16をクレーン12で吊って
撤去する。 (11) 次に、すべての反力受け材16を撤去し終えた
ら、その後に第二番目の函体1b(以下「第二函体1
b」という)を沈設し、そして第一函体1aと第二函体
1bを接合する(図13(b)参照)。
【0040】以下同様にして、第三函体1c、第四函
体,……と、複数の函体を掘進後の海底地盤2の上に互
いに接合しながら海底トンネルAの到達基地側まで順に
設置して連続する海底トンネルAを構築する(図13
(c)参照)。そして、海底トンネルAの全長を構築で
きたら掘進機4は回収する。
体,……と、複数の函体を掘進後の海底地盤2の上に互
いに接合しながら海底トンネルAの到達基地側まで順に
設置して連続する海底トンネルAを構築する(図13
(c)参照)。そして、海底トンネルAの全長を構築で
きたら掘進機4は回収する。
【0041】なお、海底トンネルAの到達基地側は主航
路の水域より外側の水域(反対側の岸寄りの水域)内で
終わるように施工するものとする。また、既設函体1の
両側と上は完全に埋め戻すものとする。
路の水域より外側の水域(反対側の岸寄りの水域)内で
終わるように施工するものとする。また、既設函体1の
両側と上は完全に埋め戻すものとする。
【0042】また特に、海底トンネルAの延長がきわめ
て長く、発進基地11に設置された後押しジャッキ14
のみで掘進機4と函体1を前に押しきれないとき等に
は、図3に図示するような中押し機構17を利用するも
のとする。
て長く、発進基地11に設置された後押しジャッキ14
のみで掘進機4と函体1を前に押しきれないとき等に
は、図3に図示するような中押し機構17を利用するも
のとする。
【0043】この構築工法によれば、特に掘進機を前に
押し出すジャッキ(推進ジャッキ20)と函体1を前に
押し出すジャッキ(後押しジャッキ)がそれぞれ設置さ
れているのでジャッキ力を分担でき、また函体に作用す
る圧縮力も軽減できるため函体に許容応力以上の圧縮応
力がかかって函体を損傷する等の心配は無くなる。
押し出すジャッキ(推進ジャッキ20)と函体1を前に
押し出すジャッキ(後押しジャッキ)がそれぞれ設置さ
れているのでジャッキ力を分担でき、また函体に作用す
る圧縮力も軽減できるため函体に許容応力以上の圧縮応
力がかかって函体を損傷する等の心配は無くなる。
【0044】
【発明の効果】この発明は以上説明した構成からなり、
特に主航路の水域より外側の水域から掘進を開始し、主
航路の水域の下を反対側の岸に向かって掘り進みかつ函
体を前に押し出し、これと並行して主航路の水域より外
側の水域において新設函体を順に沈めかつ最後尾の函体
の後に接合しながら設置して掘進開始側の岸から反対側
の岸まで連続する水底トンネルを構築することが可能な
ことにより、主航路水域内の船舶の往来を全く妨げるこ
となく、水底トンネルの施工をきわめて効率的に行うこ
とができる。
特に主航路の水域より外側の水域から掘進を開始し、主
航路の水域の下を反対側の岸に向かって掘り進みかつ函
体を前に押し出し、これと並行して主航路の水域より外
側の水域において新設函体を順に沈めかつ最後尾の函体
の後に接合しながら設置して掘進開始側の岸から反対側
の岸まで連続する水底トンネルを構築することが可能な
ことにより、主航路水域内の船舶の往来を全く妨げるこ
となく、水底トンネルの施工をきわめて効率的に行うこ
とができる。
【0045】また、掘進機を前に押し出す推進ジャッキ
と函体を前に押し出す後押しジャッキをそれぞれ設置す
ることにより、ジャッキの力を分担でき、ジャッキの小
型化が可能になる。
と函体を前に押し出す後押しジャッキをそれぞれ設置す
ることにより、ジャッキの力を分担でき、ジャッキの小
型化が可能になる。
【0046】また、函体に作用する圧縮力も軽減できる
ため函体に許容応力以上の圧縮応力がかかって函体を損
傷する等の心配は無くなる。さらに、水底トンネルの中
間部付近の隣接する函体間に函体を前に押し出す中押し
機構を設置し、この中押し機構を後押しジャッキと交互
に作動させることにより、その効果は倍増する。
ため函体に許容応力以上の圧縮応力がかかって函体を損
傷する等の心配は無くなる。さらに、水底トンネルの中
間部付近の隣接する函体間に函体を前に押し出す中押し
機構を設置し、この中押し機構を後押しジャッキと交互
に作動させることにより、その効果は倍増する。
【図1】海底トンネルの一例を示す断面図である。
【図2】函体の一部斜視図である。
【図3】中押し機構を示し、(a)は中押しジャッキの
ピストンロッドが縮んだ状態を示す断面図、(b)は中
押しジャッキのピストンロッドが伸びた状態を示す断面
図である。
ピストンロッドが縮んだ状態を示す断面図、(b)は中
押しジャッキのピストンロッドが伸びた状態を示す断面
図である。
【図4】(a)〜(d)は施工方法を示す工程図であ
る。
る。
【図5】(a)〜(d)は施工方法を示す工程図であ
る。
る。
【図6】(a)〜(d)は施工方法を示す工程図であ
る。
る。
【図7】(a)〜(d)は施工方法を示す工程図であ
る。
る。
【図8】(a)〜(d)は施工方法を示す工程図であ
る。
る。
【図9】(a)〜(d)は施工方法を示す工程図であ
る。
る。
【図10】(a)〜(d)は施工方法を示す工程図であ
る。
る。
【図11】(a)〜(d)は施工方法を示す工程図であ
る。
る。
【図12】(a)〜(d)は施工方法を示す工程図であ
る。
る。
【図13】(a)〜(c)は施工方法を示す工程図であ
る。
る。
1 函体(トンネル函体エレメント) 2 海底地盤 3 充填材 4 掘進機 5 面板 6 立坑 7 発進側土留め壁 7a 開口部 8 浚渫船 9 基礎杭 10 コンクリート基礎 11 発進基地 12 クレーン船 13 レール 14 後押しジャッキ 15 反力補強材 16 反力受け材 17 中押し機構 18 スキンプレート 19 中押しジャッキ 20 推進ジャッキ 21 支圧壁 22 クレーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芳野 雄一 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 高橋 忍 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 滝沢 清一郎 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 本間 茂希 東京都港区元赤坂1丁目3番8号 鹿島建 設株式会社東京支店内 (72)発明者 田中 秀夫 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 Fターム(参考) 2D055 AA09 EA01 EA05
Claims (4)
- 【請求項1】 水底の地盤を掘進しつつ、掘進後の地盤
上に複数の函体を互いに接合しながら設置して水底トン
ネルを構築する水底トンネルの構築工法において、先頭
に位置する函体に掘進機を、最後尾に位置する函体に後
押しジャッキをそれぞれ設置し、後押しジャッキで掘進
機と函体を前に押し出しながら掘進機で水底地盤を一定
距離ずつ掘り進みかつ函体を一定距離ずつ前に押し出
し、こうして函体一個分の距離を掘り進みかつ函体一個
分の距離を前に押し出したら、最後尾の函体の後に新た
に函体を設置し、これを繰り返し行って連続する水底ト
ンネルを構築することを特徴とする水底トンネルの構築
工法。 - 【請求項2】 水底の地盤を掘進しつつ、掘進後の地盤
上に複数の函体を互いに接合しながら設置して水底トン
ネルを構築する水底トンネルの構築工法において、先頭
に位置する函体に推進ジャッキを備えた掘進機を、最後
尾に位置する函体に後押しジャッキをそれぞれ設置し、
推進ジャッキで掘進機を前に押し出しながら水底地盤を
一定距離ずつ掘り進み、かつ後押しジャッキで函体を前
に一定距離ずつ押し出し、こうして函体一個分の距離を
掘り進みかつ函体一個分の距離を押し出したら最後尾の
函体の後に新たに函体を設置し、これを繰り返し行って
連続する水底トンネルを構築することを特徴とする水底
トンネルの構築工法。 - 【請求項3】 水底トンネルの発進基地側に反力受け材
を設置し、この反力受け材を反力受けとして後押しジャ
ッキを作動させ、かつ反力受け材を掘進方向に一個ない
し複数ずつ重ねながら後押しジャッキを作動させて一定
距離ずつ掘り進みかつ一定距離ずつ前に押し出すことを
特徴とする請求項1または2記載の水底トンネルの構築
工法。 - 【請求項4】 水底トンネルの中間部付近の隣接する函
体間に函体を前に押し出す中押し機構を設置し、この中
押し機構を後押しジャッキと交互に作動させることを特
徴とする請求項1、2または3記載の水底トンネルの構
築工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11022278A JP2000220158A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 水底トンネルの構築工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11022278A JP2000220158A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 水底トンネルの構築工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000220158A true JP2000220158A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=12078306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11022278A Pending JP2000220158A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 水底トンネルの構築工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000220158A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100491695C (zh) * | 2003-09-01 | 2009-05-27 | 植村技研工业株式会社 | 隧道建筑方法 |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP11022278A patent/JP2000220158A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100491695C (zh) * | 2003-09-01 | 2009-05-27 | 植村技研工业株式会社 | 隧道建筑方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031021 |