JPH0240835B2 - Chishitsufuryochiniokerutonnerunokochikukoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、地質不良地におけるトンネルの構
築工法に関し、特に二重管を用いることで地山の
崩落を防止することができる地質不良地における
トンネルの構築工法に関するものである。

従来、トンネルを構築する場合に、掘削したト
ンネル地山の崩落を防止するためアーチ状の鋼製
支保工を、所定の距離掘削するたびに構築する工
法が、地質が堅固な場合を除き一般的に採用され
ており、トンネルの掘削作業はダイナマイトで爆
破するか、機械で直接掘削し、ずり出しを行なつ
て前記支保工を構築するという一連のサイクルを
繰返して行なわれていた。

そして、特に不良地質個所に構築する場合に
は、支保工を構築するまでにトンネル地山が崩落
する危険性があるため、すでに構築された支保工
とトンネル地山の間に矢板を差し込み、矢先の地
山を切崩した分だけ矢板をたたき込むことでこれ
を防止する、いわゆる縫地、送り矢板工法等が採
用されていた。

しかしながら、この工法を採用した場合には、
１次覆工としてトンネル地山にコンクリートの吹
付けを行なうと、矢板背面とトンネル地山間に空
隙を生じ、１次覆工としての機能が十分に発揮さ
れないという欠点があつた。

このため、掘削外周に向けてボルトやパイプを
打設する、いわゆる先行ロツクボルト工法、先行
パイプ工法が提案されているが、これらの工法に
おいては、ボルトやパイプのかなりの部分が掘削
範囲に入り、掘削廃棄されるため不経済となるだ
けでなく、打設作業は切羽で機械や足場を組んで
行なわなければならず、上記した一連の掘削サイ
クルにこの作業を組込むため掘削サイクルタイム
が延長されるという問題もあつた。

また、上記先行ロツクボルト工法等は、切羽か
ら斜め上方にボルト等を打設するため、ボルト等
の下部の地山は崩落し易くなり、その上掘削後の
トンネル面には、ボルト等が突出した状態で残存
するため、鋸歯状の余掘となり、吹付けコンクリ
ート量が増化するという問題もあつた。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みな
されたものであり、その目的とするところは、比
較的簡単な構成でもつて不良地質個所に安全に且
つ経済的にトンネルの構築を可能にする地質不良
地におけるトンネルの構築工法を提供するところ
にある。

この目的を達成するため、この発明は支保工を
用いるトンネルの構築工法において、支保工と掘
削後のトンネル地山の間に筒状の外管内に小径の
内管を収納した二重管を、掘削断面に沿つて且つ
これとほぼ直交するように複数本配設し前記支保
工に固定した後、掘削の進行に伴つてそれぞれの
内管を順次掘削面に沿つて掘削方向に延長するこ
とで地山の崩落を防止するようにしてなるという
特徴を有する。

以下に、この発明の好適な実施例を添付図面を
参照して説明する。

第１図から第３図は、この発明に係る地質不良
地におけるトンネルの構築工法の一実施例を示す
ものである。

同図に示す構築工法は、アーチ状に形成された
Ｈ型鋼からなる支保工１０，１０′を、掘削され
たトンネル内に順次設置して、所定のトンネルを
構築する工法をメイン工法として採用し、地質不
良個所においてのみ本発明の工法を補助として採
用した場合を示すものである。

地質不良個所は、トンネルの構築に当たつて綿
密な地質調査が行なわれるため、事前にこれを察
知することは比較的容易であり、地質不良個所ま
で工事が進行すると、先ず先行支保工１０，１
０′と掘削後のトンネル地山１２間に、円筒状の
外管１４の内部に、この外管１４より小径の円筒
状内管１６を収納した二重管１８を、第１図およ
び第２図に示すように先行支保工１０，１０′間
に掛け渡すように、掘削断面に沿つて且つこの掘
削断面とほぼ直交するように複数本配設し、、前
記外管１４の両端をＵ字ボルト２０でもつて前記
先行支保工１０，１０′のリブ１０ａに螺着固定
する。

この場合好ましくは、前方の先行支保工１０と
外管１４との間に、楔形のキヤンバー２２を介挿
させることで、第２図に示すように上記二重管１
８を傾斜させ地山に沿つた状態で、上記Ｕ字ボル
ト２０で螺着することが、後述するように掘削の
進行に伴つて上記内管１６を、掘削面側に延長さ
せた場合トンネル地山１２に、より良好に密着し
地山１２の崩落をより有効に防止できる。

そして、この後に上記先行支保工１０の一部お
よび上記二重管１８を埋め込むようにして、コン
クリート２３の吹付けを行ない、これらと地山１
２とを固着する１次覆工となし、次いで地質不良
個所の掘削をするものであるが、この場合掘削の
進行に伴つて上記二重管１８の内管１６を掘削面
に沿つて掘削方向に延長しながら掘削を進めるこ
とで、内管１６の外周面が掘削されたトンネル地
山１２に当接し、先行支保工１０上を支点する片
持梁として作用し、地山１２の崩落を防止しつつ
掘削を進めることができる。

次いで、所定長掘削が終了すると上記先行支保
工１０に隣接して後行支保工２４を設置し、コン
クリートを吹付け１次覆工を行なうものである。
この場合、上記二重管１８の延長した内管１６と
トンル地山１２間に、金鋼２５を掘削面の全面を
覆うように配置しておくことは、内管１６の間隙
部から小岩片の落下が防止されるとともに、外管
１４および内管１６同志の連結が補強されて地山
１２の崩落に対し強度が増すことになり、望まし
いところである。

また、上記実施例では上記二重管１８を先行支
保工１０，１０′にＵ字ボルト２０でもつて螺着
固定した後、コンクリート２４の吹付けを行なつ
た後、上記内管１６を延長させながら掘削をする
場合を示したが、このコンクリート２４の吹付け
を行なわず、Ｕ字ボルト２０でもつて螺着固定し
ただけで掘削作業を進行することも可能であり、
さらに、掘削後の地山１２を上述のように内管１
６を片持梁として機能させた状態で順次掘削を進
行し、数区間を１度にまとめてコンクリート２３
の吹付けを行ない11次覆工することも可能であ
る。

さて、上述のような構成で地質不良地にトンネ
ルを構築した場合には、上記二重管１８の支保工
１０，１０′への取付けは比較的簡単であること
と、この支保工１０，１０′間に配設する二重管
１８は、従来の工法において支保工１０，１０′
間に配置されていた径間パイプに代替することが
可能であり、径間パイプを減少させるため、掘削
のサイクルタイムが先行ボルト工法等のように大
幅に延長されることはなく、逆に短縮することが
できる。

また、上記二重管１８の取付けには、特別な足
場や機械は不要であり、さらにこの二重管１８は
安価なため経済的効果は、上記サイクルタイムの
短縮と併せて極めて大きなものとなる。

さらに、１次覆工としてコンクリートの吹付け
を行なつた場合においても、従来の縫地、送り矢
板工法のように、矢板の背面に空隙を生ずる恐れ
は全くなく、１次覆工を完全なものとすることが
できるとともに、従来の先行ロツクボルト工法等
のように余掘が生じないため、吹付けコンクリー
ト量が増加することもない。

さらにまた、トンネル地山１２の崩落は、金鋼
２５を設けることで小崩落も防止できるため、見
た目に安全であるという心理的効果も加わり、切
羽作業は安心して行える。

なお、上記実施例においては、構築されるトン
ネルの特定個所に地質不良個所を有する場合につ
いて説明したが、地質不良個所がトンネルの全長
に亙る場合においても、本発明が適用できること
は勿論である。

以上実施例で詳細に説明したように、この発明
は支保工を使用するトンネルの構築工法におい
て、支保工とトンネル地山の間に二重管を複数配
置し、掘削の進行に伴つて内管を延長すること
で、掘削後の地山の崩落を防止しながらトンネル
の掘削作業を行なうものであり、地質不良地にお
いて地山の崩落を、比較的簡単な構成でもつて、
掘削サイクルタイムを延長することなく有効に防
止できるため、安全且つ経済的にトンネルを構築
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は、この発明の一実施例を示
すもので、第１図は二重管の配置を示す説明図、
第２図は第１図の断面図、第３図は第１図の部分
拡大図である。 １０，１０′……先行支保工、１０ａ……リブ、
１２……トンネル地山、１４……外管、１６……
内管、１８……二重管、２０……Ｕ字ボルト、２
４……後行支保工。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 掘削後のトンネル地山の崩落を防止するため
   にトンネル内に順次支保工を設置してトンネルを
   掘削する工法において、支保工と掘削後のトンネ
   ル地山の間に筒状の外管内に該外管より小径の内
   管を収納した二重管を掘削断面に沿つてほぼこれ
   に直交するように複数本配設し該支保工と固定し
   た後、掘削の進行にともなつてそれぞれの該内管
   を順次掘削面に沿つて掘削方向に延長することで
   掘削後の地山の崩落を防止するようにしてなるこ
   とを特徴とする地質不良地におけるトンネルの構
   築工法。