JPH07208065A - トンネル構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】縦長大断面のトンネルを的確に構築する。 【構成】地山２に先進させた左右一対のサイロット坑７
Ａ、７Ｂを利用して、その下側の地山２中に土留壁９、
９を構築して、土留壁９、９間に下部支保地盤２Ａを形
成しておき、サイロット坑７Ａ、７Ｂの側壁部に側壁コ
ンクリート１０、１０を設置すると共に、サイロット坑
７Ａ、７Ｂ間の地山２にパイプルーフ１６を挿入して、
該パイプルーフ１６の下部でサイロット坑７Ａ、７Ｂ間
に上部支保地盤２Ｂを形成しておき、パイプルーフ１６
と左右の側壁コンクリート１０、１０によって地山２を
支持しながら、上部支保地盤２Ｂを掘削して上部空間５
を形成し、上部空間５に覆工体２１を構築し、土留壁
９、９と覆工体２１によって地山２を支持しながら、上
部空間５下側の下部支保地盤２Ａを掘り下げ掘削してト
ンネル空間３を形成し、これにコンクリート躯体２５を
構築するようにして構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上下線並列道路用のト
ンネルを構築する際に適用するのに好適なトンネル構築
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高速道路等の上り線と下り線が並
列走行するような道路に設けられるトンネルにおいて
は、該上下の線を一緒に通す形で大断面のトンネルを構
築したり、或いは、上り線と下り線の各々専用のトンネ
ルを別個に構築したり、さらには、トンネルの断面形状
をメガネ状にしたり、等の各種の方法が、道路の用途や
車線数、或いはトンネル構築箇所の現場条件等に応じて
任意採択されていた。しかし、これらの方法ではいずれ
にしても、トンネルが地盤中において左右方向に有る程
度の領域を占有する形になるため、既存の道路の下側
等、左右の幅が限定された領域では、こうしたトンネル
を構築することが出来ないという不都合がある。そこ
で、前記上り線と下り線が上下方向に並ぶような縦長大
断面のトンネルを構築したいという要求があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、地盤は、深
さに応じて異なる性状を有するものであるため、上述し
たように縦長断面のトンネルを構築しようとすると、該
トンネルを、互いに異なる性状をなす地盤の各領域に跨
るように構築しなければならない。特に、地盤中におい
て地下水位より上側の領域と下側の領域とでは、地盤性
状やこれに適した掘削及び支保方法が明らかに異なるた
めに、該地下水位より上側の領域と下側の領域の両方に
適した掘削及び支保方法でトンネルを構築するのは、非
常に難しい。それに加えて、土被りの浅い土砂地山にト
ンネルを構築するとなると更に一層難しくなる。そこ
で、深さに応じて異なる性状をなす地盤中に縦長大断面
のトンネルを的確に構築することが出来るような方法の
開発が望まれていた。そこで、本発明は、上記事情に鑑
み、縦長大断面のトンネルを的確に構築することが出来
るようにした、トンネル構築方法を提供するものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明のうち第一の
発明は、左右方向に所定の間隔（Ｌ１）をなす一対のサ
イロット坑（７Ａ、７Ｂ）を地盤（２）中に先進させ、
前記一対のサイロット坑（７Ａ、７Ｂ）を利用して、該
各々のサイロット坑（７Ａ、７Ｂ）の下側の地盤（２）
中に土留壁（９）を構築して、該左右の土留壁（９）間
に下部支保地盤（２Ａ）を形成しておき、前記各々のサ
イロット坑（７Ａ、７Ｂ）の側壁部（７ｃ）に側壁支保
部材（１０）を設置すると共に、前記一対のサイロット
坑（７Ａ、７Ｂ）間の地盤（２）に、これらサイロット
坑（７Ａ、７Ｂ）間を連絡する形の先行支保手段（１
６）を挿入して、該先行支保手段（１６）の下部で前記
一対のサイロット坑（７Ａ、７Ｂ）間に上部支保地盤
（２Ｂ）を形成しておき、前記先行支保手段（１６）
と、前記一対のサイロット坑（７Ａ、７Ｂ）に設置され
た左右の側壁支保部材（１０）によって地盤（２）を支
持しながら、前記上部支保地盤（２Ｂ）を掘削してトン
ネル上部空間（５）を形成し、該形成されたトンネル上
部空間（５）にトンネル上部覆工（２１）を構築し、前
記左右の土留壁（９）と前記トンネル上部覆工（２１）
によって地盤（２）を支持しながら、前記トンネル上部
空間（５）より下側の前記下部支保地盤（２Ａ）を掘り
下げていく形で掘削することによってトンネル空間
（３）を形成し、前記トンネル空間（３）にトンネル躯
体（２５）を構築するようにして構成される。また、本
発明のうち第二の発明は、第一の発明において、前記先
行支保手段がパイプルーフ（１６）からなる。また、本
発明のうち第三の発明は、第一の発明において、前記ト
ンネル躯体（２５）を、上下方向に並ぶ形のトンネル供
用空間（２６、２７）を形成するように構築した。ま
た、本発明のうち第四の発明は、第一の発明において、
前記サイロット坑（７Ａ、７Ｂ）及び、前記上部支保地
盤（２Ｂ）を地下水位（Ｐ１）より上のレベルに形成し
ておき、前記上部支保地盤（２Ｂ）を掘削した後、掘削
形成されたトンネル上部空間（５）を利用して地下水位
（Ｐ１）より下のレベルの地盤（２）を地盤改良し、そ
の後、前記下部支保地盤（２Ａ）を掘削するようにして
構成される。

【０００５】なお、（ ）内の番号等は、図面における
対応する要素を示す、便宜的なものであり、従って、本
記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以
下の作用の欄についても同様である。

【０００６】

【作用】上記した構成により、本発明のうち第一の発明
では、トンネル空間（３）は、この掘削に先立って別個
に形成された上部支保地盤（２Ｂ）及び、下部支保地盤
（２Ａ）を掘削する形で形成される。また、本発明のう
ち第二の発明では、パイプルーフ（１６）がパイプルー
フ（１６）より上方の地盤（２）を支持する。また、本
発明のうち第三の発明では、１本の道路幅のトンネル
（１）に上下に複数本の道路が納められる。また、本発
明のうち第四の発明は、左右の土留壁（９）と不透水性
の改良地盤（２ａ）によって、地下水位より下の下部支
保地盤（２Ａ）のうちトンネル空間（３）に相当する部
位が周囲の地盤（２）に対して水封される。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明を適用して構築されているト
ンネルの一例のうち、上部切羽付近を示した模式断面
図、図２は、図１に示すトンネルのうち、下部切羽付近
を示した模式断面図、図３は、図１のＸ１−Ｙ１線断面
図、図４は、図２のＸ２−Ｙ２線断面図である。

【０００８】構築中のトンネル１は、図１乃至図４に示
すように（但し、図１の紙面右端部位と図２の紙面左端
部位とは互いに連続している）、地山２中に図の紙面左
右方向である矢印Ａ、Ｂ方向（水平方向）に伸延した形
で掘削形成された断面が略半円形の上部空間５を有して
おり、該上部空間５の下側には、これに隣接した形で断
面が略長方形の下部空間６が掘削形成されている。上部
空間５の上部切羽５ａは下部空間６の下部切羽６ａより
も矢印Ａ側に先行しており、上部空間５と下部空間６と
が上下に隣接した箇所（図２の紙面右端部付近）では、
上部空間５と下部空間６とが上下に隣接連通して縦長大
断面のトンネル空間３が形成されている。なお、上部空
間５周囲の地山２は、土被りの浅い土砂地山となってい
る。上部空間５の上部切羽５ａからは、図１及び図３に
示すように、上部空間５の一部が矢印Ａ側に先行掘削さ
れた形で、矢印Ａ、Ｂ方向に伸延した小断面の２つのサ
イロット坑７Ａ、７Ｂが掘削形成されており、サイロッ
ト坑７Ａ、７Ｂの上部切羽５ａに形成された開口部７ａ
Ａ、７ａＢはそれぞれ、図３の紙面左右方向に間隔Ｌ１
で、上部切羽５ａの半円形形状の紙面左下、右下の両隅
に整合した形で形成されている。即ち、サイロット坑７
Ａ、７Ｂの底面７ｂ、７ｂと上部空間５の底面５ｂとは
矢印Ａ、Ｂ方向に水平連続しており、サイロット坑７Ａ
の図３紙面左側の側壁部７ｃと上部空間５の図３紙面左
側の側壁部５ｃ（二点鎖線で図示）とは矢印Ａ、Ｂ方向
に連続しており、サイロット坑７Ｂの図３紙面右側の側
壁部７ｃと上部空間５の図３紙面右側の側壁部５ｃ（二
点鎖線で図示）とは矢印Ａ、Ｂ方向に連続している。各
サイロット坑７Ａ、７Ｂの矢印Ａ側端部にはサイロット
切羽７ｄ、７ｄがそれぞれ形成されている。

【０００９】サイロット坑７Ａ、７Ｂのうち各サイロッ
ト切羽７ｄ、７ｄ付近からサイロット坑７Ａ、７Ｂの開
口部７ａＡ、７ａＢまでは、掘削された地山２の表面
に、コンクリートの吹き付けによって形成された吹き付
けコンクリート支保工（図示せず）が設けられている。
サイロット坑７Ａ、７Ｂは、上述したように、小断面で
形成されているため、吹き付けコンクリート支保工（図
示せず）によってこれらサイロット坑７Ａ、７Ｂ周囲の
地山２は安定している。また、サイロット坑７Ａ、７Ｂ
のうち各サイロット切羽７ｄ、７ｄから所定距離矢印Ｂ
側の位置より矢印Ｂ側部位（但し、図示しない前記吹き
付けコンクリート支保工が設けられている部位）におい
ては、各底面７ｂ、７ｂ側の地山２に、複数の鉛直な柱
状の壁部材片９ａが矢印Ａ、Ｂ方向の一重並列の形で互
いに隙間無く連続してそれぞれ打設されており、連続し
て打設された複数の壁部材片９ａはそれぞれ土留壁９、
９となっている。なお、各壁部材片９ａは内部にＨ型鋼
が埋め込まれたコンクリートによって構成されており、
各土留壁９、９は、サイロット坑７Ａでは図３の紙面左
側の側壁部７ｃ、サイロット坑７Ｂでは図３の紙面右側
の側壁部７ｃにそれぞれ沿った形で構築されている。従
って、地山２のうち土留壁９、９に挾まれた部分は水平
方向（図３の紙面左右方向）からの土圧から支保された
下部支保地盤２Ａとなっている。また、サイロット坑７
Ａ、７Ｂのうち前記土留壁９、９が構築されている部位
には、サイロット坑７Ａでは図３の紙面左側の側壁部７
ｃ、サイロット坑７Ｂでは図３の紙面左側の側壁部７ｃ
に沿った形で側壁コンクリート１０、１０がそれぞれ設
けられている。従って、側壁コンクリート１０、１０は
対応する各土留壁９、９の上端部に載置接合された形で
設けられている。

【００１０】サイロット坑７Ａ、７Ｂの矢印Ｂ側に連続
する前記上部空間５においては、該上部空間５の上部切
羽５ａに近接する形でプレサポート掘削機１１が配置さ
れており、プレサポート掘削機１１は、図１に示すよう
に、上部空間５の半円形断面に沿ってアーチ状をなす胴
型に形成された殻体１２を有している。殻体１２は、上
部空間５に整合した形で位置しているため、プレサポー
ト掘削機１１の配置箇所では、上部空間５周辺の地山２
は殻体１２によって支保され安定している。なお、サイ
ロット坑７Ａ、７Ｂの下方の地山２に打設されている土
留壁９、９及び、サイロット坑７Ａ、７Ｂに設けられて
いる側壁コンクリート１０、１０は、サイロット坑７
Ａ、７Ｂの矢印Ｂ側に連続する上部空間５の下方の地山
２及び、上部空間５内にも連続して、従って、矢印Ｂ方
向に延長された形で設けられている。従って、プレサポ
ート掘削機１１の殻体１２は、その配置箇所に存在する
側壁コンクリート１０、１０と干渉しない形態に形成さ
れている（但し、後述するようにプレサポート掘削機１
１が矢印Ａ方向に移動する際、側壁コンクリート１０、
１０によって殻体１２が移動方向にガイドされ得るよう
に、側壁コンクリート１０、１０と殻体１２とを干渉さ
せてもよい。）。殻体１２の内側には公知のパイプルー
フ施工を行い得るパイプルーフ支保工ユニット１３が設
けられており、パイプルーフ支保工ユニット１３は所定
の送り出し装置１５と、該送り出し装置１５に装着支持
された、矢印Ａ、Ｂ方向に伸延した鋼管等からなる複数
のパイプ１６ａを有している。複数のパイプ１６ａは図
３に示すように、前記上部空間５の上部輪郭（即ち、半
円形）に整合した形で一重に並列して装着支持されてお
り、これらパイプ１６ａはパイプルーフ１６を構成して
いる。つまり、パイプルーフ１６は、送り出し装置１５
の駆動によって、殻体１２に対して矢印Ａ、Ｂ方向に突
出後退し得るようになっている。なお、各パイプ１６ａ
の内部には、該パイプ１６ａの矢印Ａ側端部に掘削部先
端をもつ図示しないオーガ掘削機が設けられており、従
って、各パイプ１６ａがその矢印Ａ側より矢印Ａ方向に
地山２に挿入される際には、図示しない前記オーガ掘削
機が駆動されて、各パイプ１６ａの挿入が容易に行える
ようになっている。また、パイプルーフ１６は、図１に
示すように、その矢印Ａ側部分が前記上部切羽５ａから
矢印Ａ方向に地山２に挿入されているため、上部切羽５
ａ周辺の地山２はパイプルーフ１６によって支保され、
該上部切羽５ａは安定している。従って、パイプルーフ
１６の下部の地山２で、しかも前記側壁コンクリート１
０、１０に挾まれた部分はその周囲の地山２の土圧から
支保された上部支保地盤２Ｂとなっている。

【００１１】殻体１２の内側には、図１に示すように、
地山２を掘削し得るロードヘッダ等の削岩機１７が、そ
のビット部分を前記上部切羽５ａに向けた形で配設され
ており、殻体１２の内側の後部には、プレサポート掘削
機１１を矢印Ａ方向に向けて推進させるための推進ジャ
ッキ１９が設けられている。上部空間５のうちプレサポ
ート掘削機１１の矢印Ｂ側端部付近より矢印Ｂ側には、
アーチ形状の複数のセグメントリング２０ａが、上部空
間５の半円形断面に整合した形で、矢印Ａ、Ｂ方向に並
んだ形で設けられており、しかも各セグメントリング２
０ａの下端部２０ｂ、２０ｂが対応した位置に存在する
前記側壁コンクリート１０、１０の上端部１０ａ、１０
ａにそれぞれ搭載支持された形で設けられている。な
お、各セグメントリング２０ａは、複数のセグメントピ
ース２０ｃを、矢印Ｃ、Ｄ方向に示すトンネル周方向に
沿ってアーチ形状をなすように締結接続して構成されて
おり、複数のセグメントリング２０ａは、各セグメント
リング２０ａ相互間をボルト等によって締結接続された
形で設けられている。また、互いに締結接続された複数
のセグメントリング２０ａはセグメント構造物２０とな
っている。また、セグメント構造物２０の矢印Ａ側端部
付近は、前記殻体１２の内側に配置されており、セグメ
ント構造物２０の矢印Ａ側端部には前記推進ジャッキ１
９のラム側が当接し得るようになっている。つまり、推
進ジャッキ１９によってセグメント構造物２０を矢印Ｂ
方向に押圧することにより、前記プレサポート掘削機１
１は、この押圧の反力を受けて矢印Ａ方向に推進できる
ようになっている。なお、セグメント構造物２０の内側
には図示しない防水シートが敷設されており、セグメン
ト構造物２０のうち殻体１２よりも矢印Ｂ側に所定の間
隔をあけた位置から矢印Ｂ側の部分においては、セグメ
ント構造物２０と地山２との間にはモルタル等による裏
込めが施されている。以上のように、プレサポート掘削
機１１より矢印Ｂ側における上部空間５では、側壁コン
クリート１０、１０に支持された形で設けられたセグメ
ント構造物２０によって、該上部空間５周囲の地山２が
支保され安定している。

【００１２】プレサポート掘削機１１より所定距離だけ
矢印Ｂ側には、図２又は図３に示すように、セグメント
構造物２０の内周に沿って前述した防水シートを介して
現場打設されたコンクリートからなる二次巻アーチ部２
２が形成されており、二次巻アーチ部２２の下端部２２
ｂ、２２ｂは前記側壁コンクリート１０、１０の上端部
１０ａ、１０ａに搭載支持されている（即ち、側壁コン
クリート１０の上端部１０ａには、上述したセグメント
構造物２０の下端部２０ｂと共に、二次巻アーチ部２２
の下端部２２ｂをも搭載支持させ得る。）。二次巻アー
チ部２２が形成されていることにより、該二次巻アーチ
部２２の形成箇所には、側壁コンクリート１０、１０及
び、セグメント構造物２０及び、該セグメント構造物２
０の内側に敷設された図示しない防水シート及び、二次
巻アーチ部２２及び、セグメント構造物２０の背面側の
裏込め等によって構成された覆工体２１が構築完了され
ている。

【００１３】覆工体２１の矢印Ａ側端部より所定距離だ
け矢印Ｂ側より矢印Ｂ側では、上部空間５の底面５ｂ側
の地山２が掘削されて、上述した下部空間６が形成され
ている。下部空間６は、上部空間５の側壁コンクリート
１０、１０の下方に打設されている土留壁９、９の間で
ある下部支保地盤２Ａを掘削する形で形成されており、
従って、上部空間５の底面５ｂ側の地山２が掘削除去さ
れても、覆工体２１は、側壁コンクリート１０、１０に
おいて土留壁９、９を介して地山２に支持されているこ
とから、上部空間５の上方の地山２は安定して支保され
ている。なお、下部切羽６ａは、多段ベンチ式に形成さ
れているため、下部空間６は大断面に形成されている
が、この下部切羽６ａでは地山２の安定が確保されてい
る。また、掘削形成された下部空間６においては、対面
した土留壁９、９間に複数の切梁２３が適宜架設されて
いるので、下部空間６の水平側方の地山２はより確実に
支保されている。また、下部空間６の底面６ｃを形成し
ている地山２には所定の地盤改良薬液が注入されてお
り、不透水性の改良地盤２ａになっている。下部空間６
の下部切羽６ａより所定距離だけ矢印Ｂ側の位置より矢
印Ｂ側では、コンクリート躯体２５が構築されており、
コンクリート躯体２５は、互いに一体的に設けられた下
部スラブ２５ａ、側壁躯体２５ｂ、２５ｂ、上部スラブ
２５ｃから構成されている。即ち、下部スラブ２５ａは
下部空間６の底面６ｃに沿った形で水平に敷設構築され
ており、側壁躯体２５ｂ、２５ｂは、下部スラブ２５ａ
に立設された形で、しかも土留壁９、９に沿った形で鉛
直に構築されており、上部スラブ２５ｃは、側壁躯体２
５ｂ、２５ｂに支持された形で、しかも上部空間５と下
部空間６との境界をなす形で水平に構築されている。な
お、上部スラブ２５ｃは、該上部スラブ２５ｃの上面側
と覆工体２１の下端側とが互いに一体接合されるように
構築される。従って、上部空間５には、上部スラブ２５
ｃと覆工体２１によって包囲された上通行空間２６が形
成され、下部空間６にはコンクリート躯体２５内部に下
通行空間２７が形成されている。なお、このトンネル１
近辺の地山２中には図示しない帯水層が形成されてお
り、その水位は、トンネル１の上部空間５と下部空間６
との境界付近である図の水位Ｐ１に形成されている。し
かし、下部空間６は上述したように、その両側を土留壁
９、９によって挾まれ、土留壁９、９間であり、下部空
間６の下方である位置には不透水性の改良地盤２ａが形
成されているので、下部空間６内は地山２側との間で遮
水されている。

【００１４】構築中のトンネル１及びプレサポート掘削
機１１等は以上のような構成を有しているので、該トン
ネル１を構築するには、まず２本のサイロット坑７Ａ、
７Ｂを、図１及び図３に示すように、トンネル空間３を
掘削形成すべき地山２中に、掘削形成されるべき上部空
間５における両側下隅にそれぞれ配置させる形で、従っ
て、既設のサイロット坑７Ａ、７Ｂのサイロット切羽７
ｄ、７ｄより更に矢印Ａ方向に前進掘削させる形で、図
の矢印Ａ方向に先進掘削する。サイロット坑７Ａ、７Ｂ
の先進掘削と共に、従って、該先進掘削によるサイロッ
ト切羽７ｄ、７ｄの矢印Ａ方向への移動形成に追随する
形で、先進掘削直後のサイロット坑７Ａ、７Ｂの掘削面
にコンクリートの吹き付けを行い吹き付けコンクリート
支保工（図示せず）を構築して行く。なお、サイロット
坑７Ａ、７Ｂは、上述したように、小断面で掘削形成さ
れるため、吹き付けコンクリート支保工（図示せず）に
よってこれらサイロット坑７Ａ、７Ｂ周囲の地山２は安
定する。サイロット坑７Ａ、７Ｂにおける吹き付けコン
クリート支保工（図示せず）の構築箇所が矢印Ａ方向に
伸長されると共に、サイロット坑７Ａ、７Ｂの底面７
ｂ、７ｂより地山２に、複数の壁部材片９ａを、既設の
土留壁９、９の矢印Ａ側に隙間無く連続する形で打設し
て土留壁９、９を矢印Ａ方向に延長構築して行く。つま
り、土留壁９、９の延長構築によって、地山２のうちこ
れら土留壁９、９間の下部支保地盤２Ａを矢印Ａ方向に
延長形成して行く。なお、壁部材片９ａの打設は、まず
サイロット坑７Ａ、７Ｂの空間を利用して、図示しない
Ｈ型鋼を底面７ｂ、７ｂより地山２に挿入打設する。こ
の挿入打設はサイロット坑７Ａ、７Ｂ内で挿入打設可能
な長さの複数のＨ型鋼を順次溶接接続しながら挿入打設
することで可能となる。Ｈ型鋼を所定の長さ挿入打設し
た後、該Ｈ型鋼の周囲にコンクリートを注入して壁部材
片９ａが形成される。土留壁９、９の延長構築と共に、
サイロット坑７Ａ、７Ｂでは図３の紙面左、右側の側壁
部７ｃ、７ｃに沿った形で側壁コンクリート１０、１０
を、既設の側壁コンクリート１０、１０の矢印Ａ側に連
続する形で打設構築して、側壁コンクリート１０、１０
を矢印Ａ方向に延長構築して行く。

【００１５】側壁コンクリート１０、１０の延長構築に
従って、上部空間５の上部切羽５ａに近接する形で配置
されているプレサポート掘削機１１のパイプルーフ支保
工ユニット１３によって公知のパイプルーフ施工を進行
させる。即ち、送り出し装置１５の駆動によってパイプ
ルーフ１６を、殻体１２に対して矢印Ａ方向に突出させ
る。突出により、パイプルーフ１６は、図１に示すよう
に、その矢印Ａ側部分が前記上部切羽５ａから矢印Ａ方
向に地山２に挿入される（或いは、地山２への挿入が更
に矢印Ａ方向に深められる。）。パイプルーフ１６の挿
入により、地山２のうちパイプルーフ１６の下部で、し
かも既に構築されている側壁コンクリート１０、１０の
間の部分が上部支保地盤２Ｂとなる。また、パイプルー
フ施工の進行に伴って、プレサポート掘削機１１の削岩
機１７により、上部切羽５ａを矢印Ａ方向に掘削する。
上部空間５は半円形断面で扁平な大断面空間であるの
で、その掘削と同時に、該上部空間５の上部或いは、左
右の側壁部５ｃ、５ｃの下部に土圧が集中し易い。しか
し、掘削する箇所は前記上部支保地盤２Ｂであり、該上
部支保地盤２Ｂの上部にはパイプルーフ１６が施されて
おり、左右の側壁部５ｃ、５ｃには予め側壁コンクリー
ト１０、１０による支保が施されているので、掘削直後
の上部空間５周囲の地山２は安定している。更に、パイ
プルーフ１６を地山２に挿入した際、パイプ１６ａと地
山２との間に隙間が殆ど形成されないので、パイプルー
フ１６上部の地山２の沈下が防止されている。つまり、
トンネル構築作業による地表（図示せず）への影響が極
力防止されている。なお、パイプルーフ施工及び、削岩
機１７による掘削は、プレサポート掘削機１１の推進ジ
ャッキ１９のラム側を既設のセグメント構造物２０の矢
印Ａ側端部に当接させる形で矢印Ａ方向の反力を適宜得
る形で行う。上部切羽５ａが所定量掘削されて、該上部
切羽５ａが矢印Ａ方向に所定距離移動形成される毎に、
推進ジャッキ１９のラム側を矢印Ｂ方向に突出させて、
既設のセグメント構造物２０の矢印Ａ側端部を押圧す
る。この押圧の反力によりプレサポート掘削機１１を矢
印Ａ方向に摺動推進させる。所定距離推進させた後毎
に、推進ジャッキ１９のラム側を矢印Ａ方向に後退させ
て、図示しないエレクタ等によって、複数のセグメント
ピース２０ｃを、矢印Ｃ、Ｄ方向に示すトンネル周方向
に沿って半円形のアーチ形状をなすように上部空間５の
地山２表面に沿って敷設し、これらセグメントピース２
０ｃ間を締結接続して地山２表面に沿って敷設された形
でセグメントリング２０ａを構築し、また、敷設すべき
セグメントリング２０ａは、最も矢印Ａ側にある既設の
セグメントリング２０ａと互いに締結接続する形で敷設
構築する。従って、上部切羽５ａが所定量掘削される毎
に、プレサポート掘削機１１が矢印Ａ方向に所定距離推
進され、セグメント構造物２０が矢印Ａ方向に延長構築
される。つまり、上部切羽５ａが掘削されて矢印Ａ方向
に移動するに従って、殻体１２が矢印Ａ方向に移動し、
セグメント構造物２０が矢印Ａ方向に延長構築されるの
で、上部空間５周囲の地山２は継続して確実に支保され
ている。なお、セグメント構造物２０の延長構築に伴っ
て、セグメント構造物２０に対する防水シート（図示せ
ず）の敷設や裏込め等が進行施工される。

【００１６】セグメント構造物２０の延長構築と共に、
セグメント構造物２０の矢印Ａ側端部よりも所定距離矢
印Ｂ側の位置より、図２及び図４に示すように、セグメ
ント構造物２０の内周に沿ってコンクリートを現場打設
して形成される二次巻アーチ部２２を、既設の二次巻ア
ーチ部２２の矢印Ａ側に連続させる形で構築して、側壁
コンクリート１０、１０及び、セグメント構造物２０及
び、該セグメント構造物２０の内側に敷設された図示し
ない防水シート及び、二次巻アーチ部２２、及びセグメ
ント構造物２０の背面側の裏込め等からなる覆工体２１
を、既設の覆工体２１の矢印Ａ側に連続させる形で延長
構築する。

【００１７】覆工体２１の延長構築に従って、上部空間
５より、その底面５ｂ側の地山２に適宜ボーリング等を
行うことによって所定の地盤改良薬液を注入し、既設の
土留壁９、９間の下部支保地盤２Ａの一部（或いは全
て）を不透水性の改良地盤２ａとする。なお、改良地盤
２ａは土留壁９、９間に亙って隙間無く形成されると共
に、改良地盤２ａは形成されるべき下部空間６の底面６
ｃとなるレベルよりも下方のレベルに底端をもつ形で形
成される。また、改良地盤２ａは既設の改良地盤２ａの
矢印Ａ側に隙間無く連続する形で形成される。改良地盤
２ａの延長形成に従って、下部空間６の下部切羽６ａを
矢印Ａ方向に掘削前進させる。下部切羽６ａでの掘削
は、土留壁９、９間の範囲で、改良地盤２ａの底端より
も上の範囲で行われるので、土留壁９、９と改良地盤２
ａによって囲まれた下部空間６には、水位がレベルＰ１
であるにも拘らず地下水の進入が殆どない（なお、上部
空間５は、地下水のレベルＰ１以上に位置するので、そ
の掘削作業はドライ状態で円滑に行なわれる。）。つま
り、下部空間６での諸作業がドライ状態で行えるため、
作業が容易になる。なお、下部空間６の掘削は、土留壁
９、９の間である下部支保地盤２Ａを掘削する形で行わ
れるので、下部空間６の掘削形成によって形成されるト
ンネル空間３は、その上半部は土留壁９、９を介して下
部の地山２に支持されている覆工体２１によって支保さ
れており、下半部は、切梁２３等を介した土留壁９、９
によって支持されているため、トンネル空間３周辺の地
山２は安定して支保されている。下部切羽６ａでの掘削
と共に、下部空間６にコンクリート躯体２５を、既設の
コンクリート躯体２５の矢印Ａ側に連続した形で構築す
る。なお、コンクリート躯体２５は必要に応じてトンネ
ル空間３の図４における全断面について構築してもよい
ことは勿論である。コンクリート躯体２５の延長構築に
より、上部空間５では、上部スラブ２５ｃと覆工体２１
によって包囲された上通行空間２６が延長形成され、下
部空間６ではコンクリート躯体２５内部に下通行空間２
７が延長形成される。即ち、トンネル１のうち構築完了
された部分が矢印Ａ方向に延長された。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち第一
の発明は、左右方向に間隔Ｌ１等の所定の間隔をなす一
対のサイロット坑７Ａ、７Ｂ等のサイロット坑を地山２
等の地盤中に先進させ、前記一対のサイロット坑を利用
して、該各々のサイロット坑の下側の地盤中に土留壁９
等の土留壁を構築して、該左右の土留壁間に下部支保地
盤２Ａ等の下部支保地盤を形成しておき、前記各々のサ
イロット坑の側壁部７ｃ等の側壁部に側壁コンクリート
１０等の側壁支保部材を設置すると共に、前記一対のサ
イロット坑間の地盤に、これらサイロット坑間を連絡す
る形のパイプルーフ等の先行支保手段を挿入して、該先
行支保手段の下部で前記一対のサイロット坑間に上部支
保地盤２Ｂ等の上部支保地盤を形成しておき、前記先行
支保手段と、前記一対のサイロット坑に設置された左右
の側壁支保部材によって地盤を支持しながら、前記上部
支保地盤を掘削して上部空間５等のトンネル上部空間を
形成し、該形成されたトンネル上部空間に覆工体２１等
のトンネル上部覆工を構築し、前記左右の土留壁と前記
トンネル上部覆工によって地盤を支持しながら、前記ト
ンネル上部空間より下側の前記下部支保地盤を掘り下げ
ていく形で掘削することによってトンネル空間３等のト
ンネル空間を形成し、前記トンネル空間にコンクリート
躯体２５等のトンネル躯体を構築するようにして構成さ
れるので、トンネル空間３は、この掘削に先立って形成
された上部支保地盤及び、下部支保地盤を掘削する形で
形成されるので、トンネル空間３の掘削形成は周囲の地
盤の安定を図りながら安全且つ的確に行える。また、上
部支保地盤及び、下部支保地盤はそれぞれ別個に形成さ
れるので、上部支保地盤及び、下部支保地盤を形成する
際の支保の強度や態様は、それぞれの地盤の性状に応じ
て互いに異ならせることも可能である。つまり、トンネ
ル空間の上下で地盤の性状が異なる場合にも、上部支保
地盤及び、下部支保地盤はそれぞれ的確に形成される。
つまり、本発明を適用すると縦長大断面のトンネルを的
確に構築することが出来る。

【００１９】また、本発明のうち第二の発明は、第一の
発明において、前記先行支保手段がパイプルーフ１６等
のパイプルーフからなるので、第一の発明の効果に加え
て、パイプルーフを地盤に挿入することにより、該パイ
プルーフによりパイプルーフより上方の地盤が支持さ
れ、パイプルーフ上部の地盤の沈下が防止される。つま
り、軟弱な地盤や土被りの浅い土砂地盤等の施工条件の
厳しいところにおいても、縦長大断面のトンネルを安定
的に構築することが可能となる。

【００２０】また、本発明のうち第三の発明は、第一の
発明において、前記トンネル躯体を、上下方向に並ぶ形
の上通行空間２６、下通行空間２７等のトンネル供用空
間を形成するように構築したので、第一の発明の効果に
加えて、トンネル供用空間は自動車道路等の１本の道路
幅のトンネルに上下に複数本の道路を納めることができ
るので、既存の道路の下側等、左右の幅が限定された領
域に複数本の道路を納めることができるので都合が良
い。

【００２１】また、本発明のうち第四の発明は、第一の
発明において、前記サイロット坑及び、前記上部支保地
盤を水位Ｐ１等の地下水位より上のレベルに形成してお
き、前記上部支保地盤を掘削した後、掘削形成されたト
ンネル上部空間を利用して地下水位より下のレベルの地
盤を地盤改良し、その後、前記下部支保地盤を掘削する
ようにして構成されるので、第一の発明の効果に加え
て、左右の土留壁と不透水性の改良地盤２ａによって下
部支保地盤のうちトンネル空間に相当する部位は周囲の
地盤に対して水封される。つまり、トンネル空間の掘削
形成或いは、トンネル空間内での諸作業はトンネル空間
の全断面にわたりドライ状態で行うことができるのでト
ンネル構築作業は容易かつ円滑に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明を適用して構築されているトン
ネルの一例のうち、上部切羽付近を示した模式断面図で
ある。

【図２】図２は、図１に示すトンネルのうち、下部切羽
付近を示した模式断面図である。

【図３】図３は、図１のＸ１−Ｙ１線断面図である。

【図４】図４は、図２のＸ２−Ｙ２線断面図である。

【符号の説明】

２……地盤（地山） ２Ａ……下部支保地盤 ２Ｂ……上部支保地盤 ３……トンネル空間 ５……トンネル上部空間（上部空間） ７ｃ……側壁部 ７Ａ……サイロット坑 ７Ｂ……サイロット坑 ９……土留壁 １０……側壁支保部材（側壁コンクリート） １６……先行支保手段（パイプルーフ） ２１……トンネル上部覆工（覆工体） ２５……トンネル躯体（コンクリート躯体） ２６……トンネル供用空間（上通行空間） ２７……トンネル供用空間（下通行空間） Ｌ１……間隔 Ｐ１……地下水位（水位）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右方向に所定の間隔をなす一対のサイロ
   ット坑を地盤中に先進させ、 前記一対のサイロット坑を利用して、該各々のサイロッ
   ト坑の下側の地盤中に土留壁を構築して、該左右の土留
   壁間に下部支保地盤を形成しておき、 前記各々のサイロット坑の側壁部に側壁支保部材を設置
   すると共に、前記一対のサイロット坑間の地盤に、これ
   らサイロット坑間を連絡する形の先行支保手段を挿入し
   て、該先行支保手段の下部で前記一対のサイロット坑間
   に上部支保地盤を形成しておき、 前記先行支保手段と、前記一対のサイロット坑に設置さ
   れた左右の側壁支保部材によって地盤を支持しながら、
   前記上部支保地盤を掘削してトンネル上部空間を形成
   し、該形成されたトンネル上部空間にトンネル上部覆工
   を構築し、 前記左右の土留壁と前記トンネル上部覆工によって地盤
   を支持しながら、前記トンネル上部空間より下側の前記
   下部支保地盤を掘り下げていく形で掘削することによっ
   てトンネル空間を形成し、 前記トンネル空間にトンネル躯体を構築するようにして
   構成したトンネル構築方法。
2. 【請求項２】前記先行支保手段がパイプルーフからなる
   請求項１記載のトンネル構築方法。
3. 【請求項３】前記トンネル躯体を、上下方向に並ぶ形の
   トンネル供用空間を形成するように構築した請求項１記
   載のトンネル構築方法。
4. 【請求項４】前記サイロット坑及び、前記上部支保地盤
   を地下水位より上のレベルに形成しておき、 前記上部支保地盤を掘削した後、掘削形成されたトンネ
   ル上部空間を利用して地下水位より下のレベルの地盤を
   地盤改良し、 その後、前記下部支保地盤を掘削するようにして構成し
   た請求項１記載のトンネル構築方法。