JPH04343995A - 併設トンネルの中間部覆工構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、併設トンネルの中間部
覆工構造に関し、特に、中間部の掘削に先立って地中に
構築する併設トンネルの中間部覆工構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、並設する上下線の鉄道トンネル
の中間部に駅を構築する場合には、その中間部を掘削し
て作業空間を形成する必要がある。かかる空間を形成す
る工法として、従来より、当該中間部に両トンネルから
地盤改良剤を注入して地盤を安定させ、しかる後にアー
チ状のシールド機を推進しセグメントを組立てながらそ
の内部を掘削する、いわゆるルーフシールド工法が知ら
れているが、この工法では、切り羽（掘削部）が開放さ
れるため、深度が深く、また地下水位が高いところでは
施工することができない。一方、掘削に先立って覆工構
造を構築し、掘削部を密閉構造として地質条件の悪いと
ころでも中空間部の施工を可能にする工法として、並設
したトンネルの一方から他方のトンネルに向かって曲線
鋼管を所定間隔で掛け渡して覆工構造とする工法が開発
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の円弧状にかけ渡した曲線鋼管による覆工構造では
、掘削完成後は安定して荷重を支持するが、掘削作業に
伴ない曲線鋼管や中間部両側のトンネルにかかる偏荷重
について考慮が払われていない。すなわち、図１２に示
すように、密閉された中間部５０の上部からの掘削に伴
ない、上方からかかる荷重Ｐによって曲線鋼管５１に生
じる軸力Ｎの、曲線鋼管５１の端部における両トンネル
を押し広げようとする力としての水平分力Ａや、両トン
ネル５２を中央に押し寄せようとする力Ｈに対抗する構
造を有していないため、これらの偏荷重によりトンネル
が回転する等の問題を生じる。

【０００４】そこで、本発明は、かかる従来の問題点に
着目してなされたものであり、その目的は、トンネル中
間部の掘削に伴って生じる偏荷重を安定支持することに
より、トンネル等の変位・変形を防止してトンネル中間
部の施工を安全に行なうことのできる併設トンネルの中
間部覆工構造を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨は、併設トンネルの
中間部に空間を形成するため、中間部の掘削に先立って
設けた覆工構造において、両トンネルを渡って架設した
円弧状パイプと、該円弧状パイプの弦方向に設置して両
トンネルを押し広げようとする力を支持する牽引部材と
、両トンネルを中央に押し寄せようとする力を支持する
切梁材とを備えた併設トンネルの中間部覆工構造にある
。

【０００６】なお、前記円弧状パイプは、所定長の曲が
りパイプを溶接等により連結したものの他、所定長の単
直パイプを円弧状に連結した、いわゆる多角形ルーフを
も含むものである。ここで、多角形ルーフを用いれば、
各所定長のパイプの製造が容易になるとともに、先端の
掘削機構の簡略化を図ることができる。

【０００７】

【作用】本発明の併設トンネルの中間部覆工構造では、
円弧状パイプの弦方向に設置した牽引部材は、円弧状パ
イプに生じた軸力による、両トンネルを押し広げようと
する分力を支持する。また、円弧状パイプの弦方向に設
置した切梁材は、両トンネルを中央に押し寄せようとす
る力を支持する。すなわち、円弧状パイプは、牽引部材
及び切梁材とともにに、両トンネル間において、互いの
軸力によって荷重を支持するいわゆる三角トラスを形成
し、両トンネルを強固に固定してこれらの変位・変形を
防止する。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面を基に詳細
に説明する。

【０００９】図１に示すように、本発明の併設トンネル
の中間部覆工構造１０は、並設トンネル１１に、トンネ
ル軸方向に所定間隔、例えば２００ｍｍ程度の間隔をお
いて掛け渡した円弧状の多角形ルーフ１２と、多角形ル
ーフ１２の両端部間において、弦方向に介装する切梁材
としての直線ルーフ１３と、直線ルーフ１３内に挿通し
た牽引材としてのＰＣケーブル１５とによって構成され
る。なお、本実施例では、覆工構造１０を並設トンネル
１１の上下に設置するとともに多角形ルーフ１２間の間
隙を地盤改良により密閉し、トンネル中間部を閉合する
覆工体１を形成している。多角形ルーフ１２は、例えば
、直径５００ｍｍ，長さ０．５〜２ｍ程度の単直管１４
を円弧状に多数連結したもので、その両端部はトンネル
１１内に設けた、多角形ルーフ１２、直線ルーフ１３及
びＰＣケーブル１５の端部を一体支持する固定部材１６
に埋設固定される。一方直線ルーフ１３は前記単直管を
直線状に連結したもので、同様にその両端部は前記固定
部材１６に埋設固定される。またＰＣケーブル１５は、
固定ブロック１７を介して固定部材１６に緊張締結され
、グラウト等により直線ルーフ１３内に固定される。ま
た、上下の固定部材１６間には柱１８が構築され、鉛直
方向の荷重を互いに支持している。

【００１０】そして、かかる覆工構造１０により覆工体
をを構築するには、図２に示すように、まず、多角形ル
ーフ１２の施工を行なう。すなわち、単直管１４を弧状
に連結しつつ、一方のトンネル１１内の架台２０に据え
付けた推進ジャッキ２１と先端に設けた掘削装置２３と
によって多角形ルーフ１２を推進設置する。ここで、多
角形ルーフ１２の発進口元部２２には、図３に示すよう
に、サヤ管１９が取付けられ、これと単直管１４の間に
ウレタンホーム等のパッキン材２４が充填され、推進時
の止水性を確保している。また、単直管１４の端部は斜
めに切断されているため、図４に示すように、複数の単
直管１４が連結されると、アーチ状のルーフを形成する
ことになる。さらに、これらの単直管１４は、内周に設
けたフランジ２５を介して、図５に示すように、先行す
る単直管１４後端のフランジ２５ａに取付けたチャック
２６に、後続する単直管１４先端のフランジ２５ｂに取
付けた鎮錠ピン２７を差込むことによって連結する。ま
た、図６及び図７に示すように、多角形ルーフ１２の内
部には、多角形ルーフ１２の設置後に多角形ルーフ１２
周囲の地盤を改良固化する地盤改良剤を供給するための
薬液注入管２６が配設され、該薬液注入管２６は、これ
を多角形ルーフ１２に固定するための三方向に放射状に
配設した取付けパイプ３０により注入ノズル２８と連通
している。なお、注入ノズル２８の先端開口には、図８
に示すように、多角形ルーフ１２の外側から塩ビキャッ
プ２９が取付けられ、該塩ビキャップ２９は、掘進中は
開口からの土砂等の流入を防止し、地盤改良剤の注入時
には注入圧により地山側に押出される。また、薬液注入
管２６は、これに沿って測量用センサーを往復させれば
多角形ルーフ１２の正確な先端軌跡を測量することがで
きる。

【００１１】多角形ルーフ１２の施工が終了したら、次
に、直線ルーフ１３を施工する。直線ルーフ１３の施工
は、多角形ルーフ１２と略同様の工法、すなわち、単直
管１４を直線状に連結しつつ、トンネル１１内の架台２
０に据え付けた推進ジャッキ２１と先端に設けた掘削装
置２３（図２参照）とによって直線ルーフ１３を多角形
ルーフ１２の弦方向に推進設置する。

【００１２】さらに、図９に示すように、多角形ルーフ
１２及び直線ルーフ１３の端部には双方の端部を一体に
埋設固定する固定部材１６をコンクリートにより構築す
るとともに、直線ルーフ１３にＰＣケーブル１５を挿通
し、これを固定部材１６に取付けた固定ブロック１７を
介して固定部材１６に緊張締結する。そして、ＰＣケー
ブル１５を挿通した直線ルーフ１３にはグラウトを注入
してＰＣケーブル１５を固定する。

【００１３】そして、薬液注入管２６に地盤改良剤を圧
入して多角形ルーフ１２の周囲を固化させることにより
（図６、図７参照）多角形ルーフ１２間の間隙を密閉す
るとともに、必要に応じて多角形ルーフ１２内にコンク
リートを充填してその剛性を高める。さらに、図１０に
示すように、トンネル方向に所定間隔で上下の固定部材
１６間に柱１８を構築し、覆工体１（図１参照）が完成
する。

【００１４】また、高水圧下の施工において薬液注入工
法だけでは止水ができない場合には、図１１に示すよう
に、予め単直管１４に配設した凍結用配管３１に凍結液
を流して接合部に凍土３２を形成すれば、より確実な止
水を行なうことができる。

【００１５】そして、上述のように構築された覆工体で
は、そのトンネル中間部の上下に設置した覆工構造１０
が多角形ルーフ１２、直線ルーフ１３及びＰＣケーブル
１５によるいわゆる三角トラスとして両トンネルを強固
に固定する。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、円弧状
パイプと、該円弧状パイプの弦方向に設けた牽引部材及
び切梁材とによって並設トンネルの中間部を覆うととも
に両トンネルを強固に固定するので、中間部の掘削中に
生じる偏荷重を安定支持することにより、トンネル等の
変位・変形が防止され、したがってトンネル中間部の施
工を安全に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の覆工構造を用いた覆工体を示す斜視図
である。

【図２】本発明の覆工構造の施工状況を示す説明図であ
る。

【図３】本発明の覆工構造の施工時における発進口元部
の詳細を示す説明図である。

【図４】円弧状パイプとしての多角形ルーフの構成を示
す略示図である。

【図５】多角形ルーフの連結構造を示す説明図である。

【図６】多角形ルーフの内部に薬液注入管を取付けた状
況を示す説明図である。

【図７】多角形ルーフの内部に薬液注入管を取付けた状
況を示す図６のＩ−Ｉに沿った断面図である。

【図８】多角形ルーフの吹き出しノズルにキャップを取
付けた状況を示す説明図である。

【図９】本発明の覆工構造の施工状況を示す正面図であ
る。

【図１０】施工完了後の覆工構造を示す正面図である。

【図１１】凍結用配管を用いて凍土３２を形成する状況
を示す説明図である。

【図１２】従来の覆工構造において、中間部掘削中に生
じる荷重についての説明図である。

【符号の説明】

１０　　覆工構造 １１　　トンネル １２　　多角形ルーフ（円弧状パイプ）１３　　直線ル
ーフ（切梁材） １５　　ＰＣケーブル（牽引部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　併設トンネルの中間部に空間を形成す
   るため、中間部の掘削に先立って設置した覆工構造にお
   いて、両トンネルに架設した円弧状パイプと、該円弧状
   パイプの弦方向に設置して、両トンネルを押し広げよう
   とする力を支持する牽引部材と、両トンネルを中央に押
   し寄せようとする力を支持する切梁材とを備えた併設ト
   ンネルの中間部覆工構造。