JPH086552B2 - Existing tunnel expansion method and underground wall construction device - Google Patents
Existing tunnel expansion method and underground wall construction deviceInfo
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- JPH086552B2 JPH086552B2 JP2199399A JP19939990A JPH086552B2 JP H086552 B2 JPH086552 B2 JP H086552B2 JP 2199399 A JP2199399 A JP 2199399A JP 19939990 A JP19939990 A JP 19939990A JP H086552 B2 JPH086552 B2 JP H086552B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は既設トンネルの所望部分に避難場所その他の
拡大空間部を築造する方法と、その方法の実施に使用す
る地中壁造成装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for constructing an evacuation site or other expanded space portion in a desired portion of an existing tunnel, and an underground wall construction apparatus used for carrying out the method. Is.
（従来の技術） 近年、地下空間利用の活発化に伴い、都市トンネルの
多様化が要求されつつあり、このため、既設トンネルの
所望長さ部分に拡大トンネル部を設けて地下鉄における
避難場所や分岐部の構築、或いは換気設備の設置場所や
駐車場等に利用することが行われている。(Prior Art) In recent years, diversification of urban tunnels has been demanded along with the active use of underground space. Therefore, by providing an enlarged tunnel part in a desired length part of an existing tunnel, evacuation sites and branch points in subways It is being used for building departments, installing ventilation equipment, parking lots, etc.
このような拡大トンネル部は、通常、シールド工法に
よってトンネルを掘削したのち、地上からトンネル拡大
予定位置に立坑を掘削し、この立坑を利用して所望のト
ンネル拡大部に築造することが行われているが、このよ
うな方法ではトンネル拡大部が大深度に位置する場合に
はその築造が困難であると共に市街地などにおいては道
路事情の悪化や環境保全等に鑑みて地上から立坑を掘削
することができない場合がある。Such an expanded tunnel section is usually constructed by excavating a tunnel by the shield method, then excavating a vertical shaft from the ground to a planned tunnel expansion position, and using this vertical shaft to construct a desired tunnel expansion section. However, with such a method, it is difficult to build the tunnel expansion part when it is located at a large depth, and it is possible to excavate a vertical shaft from the ground in urban areas in consideration of the deterioration of road conditions and environmental protection. Sometimes you can't.
このため、例えば特公昭62−16309号公報に記載され
ているように、シールド工法によって施工した既設トン
ネルにおける拡大予定区域において、その一端部のトン
ネル覆工を切り広げて拡大掘削部を形成し、この拡大掘
削部に既設トンネルの外周部を掘削する拡大用シールド
掘削機を配設してその前方の既設トンネル覆工を順次取
り外しながら拡大用シールド掘削機を推進させて拡大計
画予定区域に拡大部を築造する方法が開発されている。Therefore, for example, as described in Japanese Examined Patent Publication No. 62-16309, in the expansion planned area in the existing tunnel constructed by the shield construction method, the tunnel lining at one end thereof is cut to form an expanded excavation portion, An expansion shield excavator for excavating the outer periphery of the existing tunnel is installed in this expansion excavation part, and the expansion shield excavator is promoted while sequentially removing the existing tunnel lining in front of it, and the expansion part is expanded to the planned expansion area. A method of building a building has been developed.
（発明が解決しようとする課題） この工法によれば、立坑を掘削することなくトンネル
拡大部を築造できるが、複雑な構造を有する掘削機を必
要とする上に該掘削機の断面形状に等しい大きさ、形状
の拡大トンネル部しか築造することができず、又、拡大
用シールド掘削機による拡大部の掘削に先行して既設ト
ンネル覆工を順次取り外していくものであるから、軟弱
地盤や滞水地盤中に施工された既設トンネル覆工を取り
外すと、地盤が崩壊したり地下水がトンネル内に浸入し
て作業性を著しく低下させるという問題点がある。(Problem to be Solved by the Invention) According to this method, an enlarged tunnel portion can be constructed without excavating a vertical shaft, but an excavator having a complicated structure is required and the sectional shape of the excavator is equal. Only the enlarged tunnel part of the size and shape can be built, and the existing tunnel lining is removed sequentially before excavation of the enlarged part by the shield excavator for enlargement. When the existing tunnel lining constructed in the water ground is removed, there is a problem that the ground collapses and groundwater enters the tunnel, significantly reducing workability.
本発明はこのような問題点を解消することを目的とす
るもので、既設トンネルの所望長さ部分に拡大用シール
ド掘削機などを使用することなく所望広さの拡大空間部
を築造し得る既設トンネルの拡大方法とその方法に使用
する地中壁造成装置を提供するものである。The present invention is intended to solve such a problem, and it is possible to construct an enlarged space portion having a desired width in a desired length portion of an existing tunnel without using an expansion shield excavator or the like. (EN) A tunnel expansion method and an underground wall construction apparatus used for the method.
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の既設トンネルの
拡大方法は、シールド工法によって築造した既設トンネ
ル覆工の拡大予定区域において、ジエット噴射通路と土
砂排出通路とモルタル等の硬化材料供給通路とを設けた
ロッド体を既設トンネル覆工内から地盤中に貫入してこ
の既設トンネルから所望距離を存した地盤を該ロッド体
の先端から噴射するジエットによって掘削すると共に掘
削土砂を土砂排出通路を通じて既設トンネル内に排除し
たのち、その掘削排除部分に前記硬化材料供給通路を通
じて硬化材料を充填し、この作業を既設トンネル覆工の
拡大予定区域の全長に亘って既設トンネルの周方向並び
に長さ方向に適宜間隔毎に行うことにより既設トンネル
の拡大予定区域の外周方に硬化材料による連続固化壁を
形成し、しかるのち、既設トンネルの覆工を撤去すると
共にこの既設トンネルと固化壁間の土砂を掘削、排除し
て固化壁を露出させることを特徴とするものである。(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the method for expanding an existing tunnel according to the present invention includes a jet injection passage and a sediment discharge passage in an expansion planned area of an existing tunnel lining constructed by a shield construction method. A rod body provided with a hardening material supply passage such as mortar penetrates into the ground from inside the existing tunnel lining, and the ground at a desired distance from the existing tunnel is excavated by a jet that jets from the tip of the rod body. After excavating the excavated earth and sand into the existing tunnel through the earth and sand discharge passage, the excavated and removed portion is filled with the hardened material through the hardened material supply passage, and this work is carried out over the entire length of the expansion planned area of the existing tunnel lining. In the circumferential direction and the length direction of the existing tunnel, the hardening material is connected to the outer circumference of the planned expansion area of the existing tunnel. It is characterized by forming a continuous solidification wall and then removing the lining of the existing tunnel and excavating and removing earth and sand between the existing tunnel and the solidification wall to expose the solidification wall.
又、この方法の実施に使用する地中壁造成装置は、中
心部にジエット通路を形成していると共に頭部を大径の
掘削ビットに形成し且つ該頭部外周面にジエット噴射口
を開口させてなるロッド体の外周面に、内周側を土砂排
出通路に形成していると共に外周側をモルタル等の硬化
材料供給通路に形成してなる中空二重管を摺動自在に被
嵌し、さらに、前記ジエット通路と土砂排出通路および
硬化材料供給通路との基端に夫々ジエット圧送パイプと
土砂排出管および硬化材料供給パイプを接続し、この中
空二重管付設ロッド体を既設トンネル内に移動自在に配
設された架台に地盤に対して貫入自在に取付けた構造を
有するものである。Further, the underground wall forming apparatus used for carrying out this method has a jet passage formed at the center thereof, a head formed on a large-diameter drill bit, and a jet injection port opened on the outer peripheral surface of the head. On the outer peripheral surface of the rod body, a hollow double pipe having an inner peripheral side formed in a sediment discharge passage and an outer peripheral side formed in a hardening material supply passage such as mortar is slidably fitted. Further, the jet pressure feed pipe, the earth and sand discharge pipe and the hardening material supply pipe are connected to the proximal ends of the jet passage, the earth and sand discharging passage and the hardening material supply passage, respectively, and the hollow double pipe-attached rod body is installed in the existing tunnel. It has a structure in which it is attached to a movably arranged frame so that it can penetrate into the ground.
（作用） 既設トンネル内から該トンネル覆工を貫通させて、土
砂排出通路と硬化材料供給通路とを備えた内外二重管を
摺動自在に外嵌させているロッド体を地盤中に圧入し、
その先端掘削ビットで地盤に穿孔しながら該先端を既設
トンネルから所望距離を存した地盤に到達させる。(Operation) A rod body is slidably fitted into the ground by penetrating the tunnel lining from the inside of the existing tunnel and slidably fitting an inner and outer double pipe having a sediment discharge passage and a hardening material supply passage. ,
While piercing the ground with the tip excavation bit, the tip is made to reach the ground at a desired distance from the existing tunnel.
次いで、その位置でロッド体の中心部に設けたジエッ
ト通路に既設トンネル内からジエット圧送パイプを通じ
て水等の流体を供給し、頭部外周面の噴射口から放射状
に噴出させると、地盤はその噴出流によって既設トンネ
ルの長さ方向並びに周方向に沿う所定区域部分が掘削さ
れると共に流動化し、この流動化した土砂は土砂排出通
路を通じて既設トンネル内に排除されてロッド体の頭部
周囲には空間部が形成される。Then, at that position, a fluid such as water is supplied from the inside of the existing tunnel to the jet passage provided in the center of the rod body through the jet pressure feed pipe, and is ejected radially from the injection port on the outer peripheral surface of the head, and the ground is ejected. A certain area along the length and circumference of the existing tunnel is excavated by the flow and fluidized, and this fluidized sediment is removed into the existing tunnel through the sediment discharge passage, and a space is provided around the head of the rod body. Parts are formed.
さらに、ロッド体を長さ方向に移動させながら掘削を
行うと、その空間部の厚さが拡大され、所望厚みの空間
部が得られると、硬化材料供給通路を通じて該空間部に
モルタル等の硬化材料を充填し、この硬化材料の固化に
よって地中壁部を形成する。Furthermore, when excavation is performed while moving the rod body in the length direction, the thickness of the space portion is enlarged, and when a space portion having a desired thickness is obtained, the mortar or the like is cured in the space portion through the curing material supply passage. The material is filled and the underground wall is formed by solidifying the hardened material.
地中の一定区域部分における地中壁部の形成後、ロッ
ド体を既設トンネル内に没入させ、再び該既設トンネル
の別な位置から二重管付設ロッド体をその先端が前記と
同等の距離に達するまで圧入して地中の一定区域部分に
上記同様の硬化材料による地中壁部を形成する。After the formation of the underground wall in a certain area in the ground, the rod body is immersed in the existing tunnel, and the tip of the rod body with the double pipe is moved from another position of the existing tunnel to the same distance as the above. By press-fitting until reaching, a ground wall portion made of a hardening material similar to the above is formed in a certain area portion in the ground.
このような地中壁部形成作業を既設トンネルの長さ方
向並びに周方向に沿って所定間隔毎に行うことにより該
地中壁部が一連に連続した所望厚みの地中壁を築造す
る。By performing such an underground wall part forming operation at predetermined intervals along the lengthwise direction and the circumferential direction of the existing tunnel, the underground wall part having a desired thickness in which the underground wall part is continuous is constructed.
この地中壁の築造後、該壁体によって囲まれた既設ト
ンネルの覆工部分を撤去し、次いで、壁体に達するまで
既設トンネル内から該壁体で囲繞されている土砂を適宜
な掘削手段により掘削除去すると、既設トンネルの所望
長さ部分に拡大空間部が形成されるものである。After the construction of this underground wall, the lining part of the existing tunnel surrounded by the wall is removed, and then the earth and sand surrounded by the wall are appropriately excavated until reaching the wall. When excavated and removed by, an enlarged space is formed in a desired length portion of the existing tunnel.
（実施例） 次に、本発明の実施例を図面について説明すると、第
１図乃至第５図において、（１）は公知のシールド工法
によって築造された既設トンネルであり、（２）はこの
既設トンネルの所望長さ部分の外周方に築造すべき拡大
空間部である。(Embodiment) Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIGS. 1 to 5, (1) is an existing tunnel constructed by a known shield construction method, and (2) is the existing tunnel. It is an enlarged space to be built around the outer periphery of the desired length of the tunnel.
（３）はこの拡大空間部（２）を築造するに際して、
既設トンネル（１）から外径方向に所望距離を存した地
盤に地中壁（４）を形成するための壁体造成装置であ
る。(3) is to build this expanded space (2),
This is a wall body building device for forming an underground wall (4) on the ground at a desired distance from the existing tunnel (1) in the outer diameter direction.
この壁体造成装置（３）は、第６、７図に示すよう
に、既設トンネル（１）内から地盤中に圧入される長尺
の二重管付設ロッド体（５）と、このロッド体（５）の
圧入機構（６）と、ロッド体（５）の架台（７）とから
構成されている。As shown in FIGS. 6 and 7, this wall forming device (3) comprises a long double pipe-equipped rod body (5) press-fitted into the ground from within an existing tunnel (1), and this rod body. It is composed of a press-fitting mechanism (6) of (5) and a mount (7) of the rod body (5).
ロッド体（５）は一定長さ寸法のロッドを適宜な継手
によって順次接続することにより所望長さに形成され、
第８図に示すように、その先端頭部を円錐形状の大径掘
削ビット（８）に形成していると共にその中心部に基端
面から頭部に達するジエット水通路（９）を穿設し、該
ジエット水通路（９）の先端を大径掘削ビット（８）の
外周面複数個所にロッド体（５）の長さ方向と直角する
方向に向けて穿設しているジエット噴射口（10）に連通
させてあり、さらに、このロッド体（５）の頭部下面か
ら下端近傍部に至る外周面に外管（11a）の外径が前記
大径掘削ビット（８）の外径に略等しく形成している二
重管（11）を長さ方向に摺動自在に被嵌させてある。The rod body (5) is formed to have a desired length by sequentially connecting rods having a certain length with appropriate joints.
As shown in FIG. 8, the tip of the head is formed into a large diameter conical drill bit (8), and a jet water passage (9) reaching the head from the base end face is bored at the center thereof. A jet injection port (10) in which the tip of the jet water passage (9) is bored at a plurality of outer peripheral surfaces of the large diameter drill bit (8) in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rod body (5). ), And the outer diameter of the outer pipe (11a) is approximately equal to the outer diameter of the large diameter drill bit (8) on the outer peripheral surface from the lower surface of the head of the rod body (5) to the vicinity of the lower end. A double pipe (11) having the same shape is fitted so as to be slidable in the longitudinal direction.
この二重管（11）もロッド体（５）と同様に、一定長
さ寸法の管体を適宜な継手によって順次接続することに
より所望長さに形成され、その内外管（11a）（11b）間
の空間部はベントナイトに適量のセメントを混合してな
るゲル化状物質、或いはモルタル等よりなる硬化材料供
給通路（12）に形成されている一方、内管（11b）とロ
ッド体（５）の外周面間の空間部を土砂排出通路（13）
に形成してあり、二重管（11）の基端開口部を閉止して
これらの通路（12）（13）の基端に硬化材料供給パイプ
（14）と土砂排出管（15）を夫々連結、連通させている
と共に二重管の先端を前記大径掘削ビット（８）の傾斜
下面に平行する傾斜端板で閉止してこれらの傾斜下面と
端板間に土砂排出通路（13）に連通する土砂取入口（13
a）に形成し、さらに、外管（11a）の先端周面の複数個
所に前記ジエット噴出口（10）と同一方向に向けて硬化
材料注出口（16）を穿設してある。Similar to the rod body (5), the double pipe (11) is also formed to have a desired length by sequentially connecting pipe bodies having a certain length dimension with appropriate joints, and the inner and outer pipes (11a) (11b) thereof. The space between is formed in the hardening material supply passage (12) made of a gelled substance formed by mixing bentonite with an appropriate amount of cement or mortar, while the inner pipe (11b) and rod body (5) are formed. The space between the outer peripheral surfaces of the earth and sand discharge passage (13)
The base material of the double pipe (11) is closed and the hardening material supply pipe (14) and the sediment discharge pipe (15) are respectively provided at the base ends of these passages (12) and (13). The tip end of the double pipe is closed by an inclined end plate parallel to the inclined lower surface of the large-diameter excavating bit (8) while being connected and communicated with each other to form a sediment discharge passageway (13) between the inclined lower surface and the end plate. Sediment intake (13
a), and further, a hardening material pouring port (16) is bored at a plurality of positions on the tip peripheral surface of the outer pipe (11a) in the same direction as the jet jet port (10).
このように構成した二重管付設ロッド体（５）は、第
７図に示すように、圧入機構（６）を内装したケーシン
グ（17）にその下部を長さ方向に移動自在に挿着されて
ある。As shown in FIG. 7, the double pipe-equipped rod body (5) constructed in this manner is inserted into a casing (17) containing a press-fitting mechanism (6) so that its lower portion is movable in the longitudinal direction. There is.
即ち、同図において、ケーシング（17）の上端部対向
面間に支持部材（18）を揺動可能に枢着してこの支持部
材（18）の中央に第１のチャック機構（19）を一体に挿
着し、該チャック機構（19）に二重管付設ロッド体
（５）を掴持可能に挿通させているものである。That is, in the figure, the support member (18) is pivotably mounted between the upper end facing surfaces of the casing (17), and the first chuck mechanism (19) is integrated at the center of the support member (18). And the double tube-equipped rod body (5) is inserted into the chuck mechanism (19) so that it can be grasped.
ケーシング（17）内に配設された圧入機構（６）は、
前記支持部材（18）の下面両側部に第１のジャッキ（2
0）（20）を連結し、これらのジャッキ（20）（20）の
ロッド端に前記二重管付設ロッド体（５）の下端部を掴
持自在に挿通させた第２のチャック機構（21）を連結、
支持させてなるものであり、さらに、この第２のチャッ
ク機構（21）の下面両側部に第２のジャッキ（22）（2
2）を連結し、これらのジャッキ（22）（22）のロッド
端にロッド体回転駆動機構（23）を支持させてある。The press-fitting mechanism (6) arranged in the casing (17) is
The first jack (2) is provided on both sides of the lower surface of the support member (18).
A second chuck mechanism (21) in which the lower ends of the double pipe-equipped rod bodies (5) are inserted into the rod ends of the jacks (20) and (20) so that they can be grasped freely. ),
The second chuck mechanism (21) is supported by the second jacks (22) (2) on both sides of the lower surface of the second chuck mechanism (21).
2) are connected, and a rod body rotation drive mechanism (23) is supported on the rod ends of these jacks (22) (22).
ロッド体回転駆動機構（23）は二重管（11）の下端か
ら突出したロッド体（５）を囲繞する枠体（24）にモー
タ（25）を設置し、このモータ（25）の回転軸に固着し
た小歯車（26）をロッド体（５）の周面長さ方向に刻設
した直状溝（27）にその中心部を摺動自在に係合してい
る歯車（28）に噛合させてなるものである。The rod body rotation drive mechanism (23) installs the motor (25) on the frame body (24) surrounding the rod body (5) protruding from the lower end of the double pipe (11), and the rotation shaft of the motor (25). The small gear (26) fixed to the gear meshes with the gear (28) whose center portion is slidably engaged with the straight groove (27) formed in the circumferential direction of the rod body (5). It is something that can be done.
（29）はロッド体（５）の下端にスイベルジョイント
（30）を介して接続したジエット水圧送パイプである。(29) is a jet water pressure feed pipe connected to the lower end of the rod body (5) through a swivel joint (30).
（31）（31）はケーシング（17）の両側面に回転自在
に軸支されたローラで、前記架台（７）の上端部に一体
に取付けられている円形状のリングガイド（32）に沿っ
て二重管付設ロッド体（５）を円周方向に移動させるせ
のである。Reference numerals (31) and (31) denote rollers rotatably supported on both side surfaces of the casing (17), which follow a circular ring guide (32) integrally attached to the upper end of the mount (7). The double tube-equipped rod body (5) is moved in the circumferential direction.
詳しくは、拡大空間部（２）の築造予定区域における
既設トンネル（１）の内底面のセグメント覆工（1a）上
にレール（33）（33）をトンネル長さ方向に敷設すると
共に該レール（33）（33）上に前記架台（７）を移動自
在に設置し、この架台（７）の上端部に断面コ字状の前
記円形リングガイド（32）（32）を既設トンネル（１）
の覆工（1a）と同心にして且つ前後に一定の小間隔を存
して固着支持させ、対向するリングガイド（32）（32）
の円周溝にローラ（31）（31）を転動自在に係合させて
いるものである。Specifically, the rails (33) and (33) are laid in the tunnel length direction on the segment lining (1a) on the inner bottom surface of the existing tunnel (1) in the planned construction area of the expanded space (2) and the rail ( 33) The mount (7) is movably installed on (33), and the circular ring guides (32) (32) having a U-shaped cross section are provided at the upper end of the mount (7) in the existing tunnel (1).
Ring guides (32) (32) that are concentric with the lining (1a) and are fixedly supported with a certain small space in the front and rear,
The rollers (31) and (31) are rotatably engaged with the circumferential groove of.
なお、ローラ（31）は適宜なモータ駆動によって回転
させてリングガイド（32）上の所望の位置まで移動自在
にしているが、ケーシング（17）を適宜なアーム部材の
先端部に一体的に装着し、該アーム部材を架台（７）に
駆動機構を介して回転自在に配設してもよい。The roller (31) is rotated by an appropriate motor to be freely movable to a desired position on the ring guide (32), but the casing (17) is integrally attached to the tip of an appropriate arm member. However, the arm member may be rotatably arranged on the gantry (7) through a drive mechanism.
このように構成した壁体造成装置を使用して既設トン
ネル（１）に拡大空間部を築造する方法を述べると、ま
ず、既設トンネル（１）の拡大予定区域における既設ト
ンネル（１）内に架台（７）を配置させ、該架台（７）
のリングガイド（32）（32）に配設している壁体造成装
置のケーシング（17）内にロッド体（５）と該ロッド体
（５）に被嵌している二重管（11）との先端部を挿入し
て該二重管（11）の外周面を第１及び第２のチャック機
構（19）（21）に挿通状態で掴持させると共に、ロッド
体（５）の大径掘削ビット（８）を既設トンネル（１）
の覆工セグメント（1a）の適所に開放可能に穿設してい
る挿通用孔（34）に対向させる。A method of constructing an expanded space part in an existing tunnel (1) using the wall building device configured as described above is as follows. First, a pedestal is installed in the existing tunnel (1) in the expansion planned area of the existing tunnel (1). (7) is placed and the pedestal (7) is placed.
Rod body (5) and a double pipe (11) fitted on the rod body (5) in the casing (17) of the wall body forming device arranged in the ring guides (32) (32) of And the outer peripheral surface of the double pipe (11) is held by the first and second chuck mechanisms (19) and (21) while being inserted, and the rod body (5) has a large diameter. Excavation bit (8) for existing tunnel (1)
Of the lining segment (1a) is made to face an insertion hole (34) which is openable at an appropriate position.
この状態で、第１のチャック機構（19）による掴持を
解いたのち、第１のジャッキ（20）のロッドを収縮させ
ると、第２のチャック機構（21）に掴持されている二重
管（11）は前進すると共にロッド体（５）も一体に前進
して前記挿通孔（34）から地盤（Ａ）中に圧入する。In this state, the grip of the first chuck mechanism (19) is released, and then the rod of the first jack (20) is contracted, so that the double chuck mechanism (21) is gripped by the double chuck mechanism. The pipe (11) moves forward and the rod body (5) also moves forward integrally, and is pressed into the ground (A) through the insertion hole (34).
先端部分のロッド体（５）及び二重管（11）が地盤
（Ａ）中に圧入されると、次の一定長さ寸法を有するロ
ッド体部分と二重管部分とを継ぎ足して上記同様な操作
により地盤（Ａ）中に圧入してゆき、この作業を必要回
数繰り返して所望長さのロッド体（５）と二重管（11）
との先端が既設トンネル（１）から所望距離を存した地
盤（Ａ）中にまで圧入させる（第９図）。When the rod body (5) and the double pipe (11) at the tip portion are press-fitted into the ground (A), the rod body portion having the following constant length dimension and the double pipe portion are replenished, and the same as above. It is pressed into the ground (A) by operation, and this work is repeated a necessary number of times to obtain a rod body (5) and a double pipe (11) of a desired length.
The tips of and are pressed into the ground (A) at a desired distance from the existing tunnel (1) (Fig. 9).
この際、モータ（25）を駆動してロッド体（５）を回
転させてやれば、その先端掘削ビット（８）の回転によ
って円滑に地盤（Ａ）を穿孔しながら二重管付設ロッド
体（５）を圧入することができる。At this time, if the motor (25) is driven to rotate the rod body (5), the tip end excavating bit (8) is rotated to smoothly perforate the ground (A) and the double pipe-equipped rod body ( 5) can be press-fitted.
ロッド体（５）の先端掘削ビット（８）が所望位置の
地盤（Ａ）中に達すると、ロッド体（５）の基端にスイ
ベルジョイント（30）を介してジエット水圧送パイプ
（29）を接続すると共に二重管（11）の基端側に硬化材
料供給パイプ（14）と土砂排出管（15）とを接続する。
なお、これらのパイプ（14）（29）や管（15）は予め、
接続しておいてもよい。When the tip drill bit (8) of the rod body (5) reaches the ground (A) at the desired position, the jet water pressure feed pipe (29) is attached to the base end of the rod body (5) via the swivel joint (30). In addition to the connection, the hardening material supply pipe (14) and the earth and sand discharge pipe (15) are connected to the base end side of the double pipe (11).
In addition, these pipes (14) (29) and pipes (15) are
It may be connected.
この状態で、まず、ロッド体（５）に接続したジエッ
ト水圧送パイプ（29）に既設トンネル（１）内から空気
を混入した圧力水を供給すると、該圧力水はロッド体
（５）の大径掘削ビット（８）の外周面に開口している
複数の噴射口（10）から地盤（Ａ）に向かって噴射し、
地盤（Ａ）はその噴出流によって既設トンネル（１）の
長さ方向並びに周方向に沿う所定区域部分が掘削される
と共に流動化する。In this state, first, when pressure water containing air is supplied from the inside of the existing tunnel (1) to the jet water pressure feed pipe (29) connected to the rod body (5), the pressure water becomes larger than that of the rod body (5). Injecting toward the ground (A) from a plurality of injection ports (10) opened on the outer peripheral surface of the diameter excavation bit (8),
Due to the jet flow, the ground (A) excavates a predetermined area along the lengthwise and circumferential directions of the existing tunnel (1) and fluidizes.
この時、第１並びに第２のジャッキ（20）（22）を作
動させてロッド体（５）と二重管（11）とを相対的に移
動させ、ロッド体（５）の大径掘削ビット（８）と二重
管（11）の先端間に土砂取入口（13a）を開口させてお
けば、流動化した土砂は土砂取入口（13a）から排出通
路（13）、既設トンネル（１）内の土砂排出管（15）を
通じて既設トンネル（１）内に排除され、地盤（Ａ）中
にはその土砂の排出による空間部（Ｂ）が形成される。At this time, the first and second jacks (20) (22) are actuated to relatively move the rod body (5) and the double pipe (11), and the large-diameter drill bit of the rod body (5). If the earth and sand intake (13a) is opened between the tip of (8) and the double pipe (11), the fluidized earth and sand will be discharged from the earth and sand intake (13a) to the discharge passageway (13) and the existing tunnel (1). It is removed into the existing tunnel (1) through the sediment discharge pipe (15) inside, and a space (B) is formed in the ground (A) by discharging the sediment.
次いで、第１ジャッキ（20）をさらに作動させてロッ
ド体（５）を二重管（11）と一体に次の掘削区域まで前
進させて同様に地盤の掘削、排除を行うことにより空間
部（Ｂ）の厚みを拡大する一方、上記空間部（Ｂ）に既
設トンネル（１）内から供給パイプ（14）、二重管（1
1）内の通路（12）を通じて注出口（16）からモルタル
等の硬化材料を充填する。Then, the first jack (20) is further actuated to move the rod body (5) together with the double pipe (11) to the next excavation area to excavate and remove the ground in the same manner as the space ( While increasing the thickness of B), supply pipe (14) and double pipe (1) from inside the existing tunnel (1) to the space (B).
A hardening material such as mortar is filled from the spout (16) through the passage (12) in the inside.
この作業を繰り返して既設トンネル（１）から所望距
離を存した地盤（Ａ）の一定区域部分に所望厚みの空間
部（Ｂ）を形成すると共に該空間部（Ｂ）に硬化材料を
充填したのち、二重管付設ロッド体（５）を既設トンネ
ル（１）内に引き抜いて撤去し、再び既設トンネル
（１）の別な覆工セグメント（1a）に設けている挿通用
孔（34）を通じて二重管付設ロッド体（５）をその先端
が前記と同等の距離に達するまで圧入して地中の一定区
域部分の土砂を排除すると共にその排除によって形成さ
る空間部（Ｂ）に硬化材料を充填する。After repeating this operation, a space portion (B) having a desired thickness is formed in a certain area of the ground (A) at a desired distance from the existing tunnel (1), and the space material (B) is filled with a hardening material. , The double pipe-attached rod body (5) is pulled out into the existing tunnel (1) and removed, and the rod body (5) is inserted again through the insertion hole (34) provided in another lining segment (1a) of the existing tunnel (1). The heavy pipe-equipped rod body (5) is press-fitted until its tip reaches a distance equivalent to that described above to remove soil in a certain area in the ground and fill the space (B) formed by the removal with a hardening material. To do.
この作業は架台（７）のリングガイド（32）に沿って
二重管付設ロッド体（５）の圧入位置を既設トンネル
（１）の円周方向に所定間隔毎に移動させると共に架台
（７）を既設トンネル（１）の長さ方向に所定距離毎に
移動させることにより順次行い、既設トンネル（１）か
ら所望距離を存した地盤（Ａ）の拡大予定区域に一連に
連続した所望厚みの硬化材料層を形成し、該硬化材料の
固化によって地中壁（４）を築造するものである（第１
図）。This work involves moving the press-fitting position of the double pipe-equipped rod body (5) along the ring guide (32) of the gantry (7) in the circumferential direction of the existing tunnel (1) at predetermined intervals and at the same time, gantry (7). Are sequentially performed by moving at a predetermined distance in the length direction of the existing tunnel (1), and hardening of a desired thickness that is continuous in a planned expansion area of the ground (A) at a desired distance from the existing tunnel (1). The material layer is formed, and the underground wall (4) is built by solidifying the hardened material (first).
Figure).
なお、拡大予定区域の始端部と終端部とにおいては、
二重管付設ロッド体（５）によって地中壁（４）の一部
を形成する際に、既設トンネル（１）のセグメント覆工
（1a）の外周面から計画地中壁（４）に至るまで二重管
付設ロッド体（５）による掘削と硬化材料の充填を行っ
て既設トンネル（１）の覆工（1a）に一体的に結合した
前後囲繞壁（41）（42）を形成するものである。In addition, at the beginning end and the end of the expansion planned area,
When part of the underground wall (4) is formed by the double pipe-equipped rod body (5), the outer surface of the segment lining (1a) of the existing tunnel (1) reaches the planned underground wall (4). Excavation by double rod with attached pipe (5) and filling of hardening material to form front and rear surrounding walls (4 1 ) (4 2 ) integrally connected to lining (1a) of existing tunnel (1) To do.
こうして、既設トンネル（１）の所望長さ部分の外周
方に該既設トンネル（１）を囲む地中壁（４）を築造し
たのち、第３図に示すように、この地中壁（４）によっ
て囲まれた既設トンネル（１）の覆工セグメント（1a）
の一部を撤去し、次いで、その撤去部から地中壁（４）
に達するまでの土砂を適宜な掘削手段によって掘削する
と共に掘削土砂を既設トンネル（１）内を通じて排出
し、土砂の掘削によって露出した地中壁（４）の内周面
に拡大セグメント覆工（Ｃ）を施工するものであり、こ
の作業を地中壁（４）で囲まれた既設トンネル（１）の
長さ部分に順次行って拡大空間部（２）を形成するもの
である。In this way, the underground wall (4) surrounding the existing tunnel (1) is built around the desired length of the existing tunnel (1), and then the underground wall (4) is constructed as shown in FIG. Lined segment (1a) of an existing tunnel (1) surrounded by
Part of the ground, and then the ground wall (4)
Up to the point where the sediment is excavated by an appropriate excavation means, the excavated sediment is discharged through the existing tunnel (1), and an expanded segment lining (C) is applied to the inner peripheral surface of the underground wall (4) exposed by the excavation of the sediment. ) Is performed, and this work is sequentially performed on the length portion of the existing tunnel (1) surrounded by the underground wall (4) to form the enlarged space portion (2).
この場合、地中壁（４）を全面的に露出させたのち、
拡大セグメント覆工（Ｃ）を施工してもよい。In this case, after exposing the underground wall (4) entirely,
An enlarged segment lining (C) may be applied.
なお、以上の実施例においては、架台（７）のリング
ガイド（32）にロッド体回転駆動機構（23）やチャック
機構（19）（21）及びジャッキ（20）等を内装している
ケーシング（17）を配設して継ぎ足しによる形成される
二重管付設ロッド体（５）を地盤中に圧入するようにし
たが、予め、所望長さの二重管付設ロッド体を形成して
おき、これを既設トンネル（１）の径方向に配した状態
で架台（７）に前後移動自在に装着し、適宜な圧入機構
によって地盤に圧入させるようにしてもよいものであ
り、又、ロッド体（５）の回転駆動機構はケーシング外
の適所に設けておくこともできるものであり、さらにロ
ッド体（５）と二重管（11）とを一体化した構造やロッ
ド体自体にジエット噴射通路と土砂排出通路とモルタル
等の硬化材料供給通路を設けておいてもよい。In addition, in the above-mentioned embodiments, the ring guide (32) of the pedestal (7) is internally provided with the rod rotation drive mechanism (23), the chuck mechanisms (19) (21), the jack (20), and the like ( Although the double pipe-equipped rod body (5) formed by adding 17) is arranged to be press-fitted into the ground, a double pipe-equipped rod body having a desired length is previously formed. It may be mounted in the gantry (7) so as to be movable back and forth while being arranged in the radial direction of the existing tunnel (1), and may be press-fitted into the ground by an appropriate press-fitting mechanism. The rotary drive mechanism of 5) can be installed in a proper place outside the casing, and further, a structure in which the rod body (5) and the double pipe (11) are integrated or a jet injection passage is formed in the rod body itself. A sediment discharge passage and a supply passage for hardening materials such as mortar It may have been.
（発明の効果） 以上のように本発明の既設トンネルの拡大方法によれ
ば、ジエット噴射通路と土砂排出通路とモルタル等の硬
化材料供給通路とを設けたロッド体を既設トンネル覆工
内から地盤中に貫入し、該ロッド体の先端からジエット
を噴射させて地盤を掘削すると共に掘削土砂を土砂排出
通路を通じて既設トンネル内に排出し、掘削跡の空間部
にモルタル等の硬化材料を充填することによって既設ト
ンネルから所望距離を存した地盤中に地中壁を形成する
ものであるから、既設トンネルに対する該地中壁の形成
区域や厚さ、形状等を自由に設定することができ、従っ
て、既設トンネルが大深度に位置している場合であって
も、該地中壁により囲まれた地盤を既設トンネル側から
掘削することによって所望大きさ、所望長さの拡大空間
部を得ることができるものであり、さらに、その掘削時
に既設トンネルの覆工を撤去しても、既設トンネルは地
中壁によって囲繞されているので、軟弱地盤や滞水地盤
であっても地盤の崩壊や地下水等の発生を確実に防止し
ながら地盤の掘削、排除が行え、既設トンネルの所望部
分に避難場所等の拡大空間部を能率よく築造することが
できるものである。(Effects of the Invention) As described above, according to the method for expanding an existing tunnel of the present invention, the rod body provided with the jet injection passage, the earth and sand discharge passage, and the hardening material supply passage such as mortar is installed in the existing tunnel lining from the ground. To penetrate into the inside of the rod body, jet a jet from the tip of the rod body to excavate the ground, discharge the excavated earth and sand into the existing tunnel through the earth and sand discharge passage, and fill the space part of the excavation site with a hardening material such as mortar. Since the underground wall is formed in the ground at a desired distance from the existing tunnel, it is possible to freely set the formation area, thickness, shape, etc. of the underground wall for the existing tunnel. Even if the existing tunnel is located at a large depth, by excavating the ground surrounded by the underground wall from the side of the existing tunnel, an enlarged space part of desired size and length can be created. In addition, even if the lining of the existing tunnel is removed during the excavation, the existing tunnel is surrounded by the underground wall, so the ground collapses even on soft ground or flooded ground. It is possible to excavate and remove the ground while reliably preventing the generation of groundwater and groundwater, and to efficiently construct an expanded space such as an evacuation site at a desired portion of an existing tunnel.
又、上記地中壁を造成する装置としては、中心部にジ
エット通路を形成していると共に頭部を大径の掘削ビッ
トに形成し且つ該頭部外周面にジエット噴射口を開口さ
せてなるロッド体の外周面に、内周側を土砂排出通路に
形成していると共に外周側をモルタル等の硬化材料供給
通路に形成してなる中空二重管を摺動自在に被嵌し、前
記ジエット通路と土砂排出通路および硬化材料供給通路
との基端に夫々ジエット圧送パイプと土砂排出管および
硬化材料供給パイプを接続し、この中空二重管付設ロッ
ド体を既設トンネル内に移動自在に配設された架台に地
盤に対して貫入自在に取付けた構造としているので、二
重管付設ロッド体を既設トンネル内から地盤中の所望位
置にまで頭部掘削ビットで穿孔しながら圧入してその先
端頭部からジエットを噴出させることにより、一定区域
部の地盤を掘削、排除できると共にその排除跡の空間部
に供給通路を通じて硬化材料を確実に充填することがで
き、その上、中空二重管付設ロッド体をその位置で長さ
方向に移動させながら地盤の掘削、排除と硬化材料の充
填を行うことができて、所望厚さの地中壁の築造作業が
円滑且つ能率よく行えるものである。In addition, the device for forming the underground wall is such that a jet passage is formed in the central portion, the head is formed into a large-diameter excavation bit, and the jet injection port is opened on the outer peripheral surface of the head. On the outer peripheral surface of the rod body, a hollow double pipe having an inner peripheral side formed in a sediment discharge passage and an outer peripheral side formed in a hardening material supply passage such as mortar is slidably fitted, The jet pressure feed pipe, the earth and sand discharge pipe, and the hardening material supply pipe are connected to the base ends of the passage, the earth and sand discharging passage, and the hardening material supply passage, respectively, and this hollow double pipe-attached rod body is movably arranged in the existing tunnel. Since the structure is such that it can be inserted into the ground so that it can penetrate into the ground, the rod with a double pipe is press-fitted from the inside of the existing tunnel to the desired position in the ground with a head drilling bit while press-fitting the tip of the rod. From the department By jetting, the ground in a certain area can be excavated and removed, and the space part of the exclusion trace can be surely filled with the hardened material through the supply passage, and furthermore, the hollow double pipe-attached rod body can be positioned at that position. It is possible to excavate the ground, remove it, and fill it with the hardened material while moving it in the lengthwise direction, so that the construction work of the underground wall of a desired thickness can be performed smoothly and efficiently.
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は既設トン
ネルの所望長さ区域の外周方に地中壁を形成した状態の
縦断側面図、第２図はその縦断正面図、第３図は拡大空
間部の築造状態を示す縦断側面図、第４図は第３図Ｘ−
Ｘ線における縦断正面図、第５図は築造した拡大空間部
の縦断側面図、第６図は地中壁を形成している状態の縦
断正面図、第７図は二重管付設ロッド体を架台のガイド
リングに装着している状態の縦断側面図、第８図は二重
管付設ロッド体の断面図、第９図乃至第11図は地中壁の
形成工程を示す簡略縦断側面図である。 （１）…既設トンネル、（２）…拡大空間部、（３）…
地中壁造成装置、（４）…地中壁、（５）…ロッド体、
（６）…圧入機構、（７）…架台、（８）…掘削ビッ
ト、（９）…ジエット水通路、（11）…二重管、（12）
…硬化材料供給通路、（13）…土砂排出通路、（Ａ）…
地盤。The drawings show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a vertical sectional side view showing a state in which an underground wall is formed on the outer peripheral side of a desired length area of an existing tunnel, FIG. 2 is a vertical sectional front view thereof, and FIG. The figure is a vertical side view showing the construction of the enlarged space, and Fig. 4 is Fig. 3 X-.
Fig. 5 is a vertical sectional front view of the X-ray, Fig. 5 is a vertical sectional side view of the built-up expanded space portion, Fig. 6 is a vertical sectional front view of a state in which an underground wall is formed, and Fig. 7 is a double pipe attached rod body. FIG. 8 is a cross-sectional side view of the rod attached to the double pipe, and FIGS. 9 to 11 are simplified vertical side views showing the process of forming the underground wall. is there. (1) ... Existing tunnel, (2) ... Enlarged space, (3) ...
Underground wall creation device, (4) ... Underground wall, (5) ... Rod body,
(6) ... Press-fitting mechanism, (7) ... Stand, (8) ... Drilling bit, (9) ... Jet water passage, (11) ... Double pipe, (12)
... Hardened material supply passage, (13) ... Sediment discharge passage, (A) ...
ground.
Claims (2)
ル覆工の拡大予定区域において、ジエット噴射通路と土
砂排出通路とモルタル等の硬化材料供給通路とを設けた
ロッド体を既設トンネル覆工内から地盤中に貫入してこ
の既設トンネルから所望距離を存した地盤を該ロッド体
の先端から噴射するジエットによって掘削すると共に掘
削土砂を土砂排出通路を通じて既設トンネル内に排除し
たのち、その掘削排除部分に前記硬化材料供給通路を通
じて硬化材料を充填し、この作業を既設トンネル覆工の
拡大予定区域の全長に亘って既設トンネルの周方向並び
に長さ方向に適宜間隔毎に行うことにより既設トンネル
の拡大予定区域の外周方に硬化材料による連続固化壁を
形成し、しかるのち、既設トンネルの覆工を撤去すると
共にこの既設トンネルと固化壁間の土砂を掘削、排除し
て固化壁を露出させることを特徴とする既設トンネルの
拡大方法。1. A rod body provided with a jet injection passage, a sediment discharge passage, and a hardening material supply passage such as mortar in an expansion planned area of an existing tunnel lining constructed by the shield construction method from the inside of the existing tunnel lining to the ground. After excavating the ground that has penetrated into the existing tunnel and has a desired distance from the existing tunnel by a jet that jets from the tip of the rod body, and excavating the excavated earth and sand into the existing tunnel through the earth and sand discharge passage, the excavated portion is hardened by the above-mentioned hardening. By filling the hardened material through the material supply passage and performing this work at appropriate intervals in the circumferential direction and length direction of the existing tunnel over the entire length of the planned expansion area of the existing tunnel lining, A continuous solidified wall made of hardened material is formed on the outer circumference, and then the lining of the existing tunnel is removed and the existing ton Existing tunnel expansion method, wherein the exposing drilled Le and solidified walls of the soil, the elimination to solidify the wall.
に頭部を大径の掘削ビットに形成し且つ該頭部外周面に
ジエット噴射口を開口させてなるロッド体の外周面に、
内周側を土砂排出通路に形成していると共に外周側をモ
ルタル等の硬化材料供給通路に形成してなる中空二重管
を摺動自在に被嵌し、さらに、前記ジエット通路と土砂
排出通路および硬化材料供給通路との基端に夫々ジエッ
ト圧送パイプと土砂排出管および硬化材料供給パイプを
接続し、この中空二重管付設ロッド体を既設トンネル内
に移動自在に配設された架台に地盤に対して貫入自在に
取付けられていことを特徴とする地中壁造成装置。2. An outer peripheral surface of a rod body, which has a jet passage formed in a central portion thereof, a head portion formed into a large-diameter drill bit, and a jet injection port is opened on an outer peripheral surface of the head portion.
A hollow double pipe having an inner peripheral side formed in a sediment discharge passage and an outer peripheral side formed in a hardening material supply passage such as mortar is slidably fitted, and further, the jet passage and the sediment discharge passage. And, the jet pressure feed pipe, the earth and sand discharge pipe, and the hardening material supply pipe are connected to the base ends of the hardening material supply passage, respectively, and the hollow double pipe-attached rod body is installed on the base movably arranged in the existing tunnel. The underground wall construction device is characterized in that it is attached so that it can penetrate freely.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199399A JPH086552B2 (en) | 1990-07-28 | 1990-07-28 | Existing tunnel expansion method and underground wall construction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199399A JPH086552B2 (en) | 1990-07-28 | 1990-07-28 | Existing tunnel expansion method and underground wall construction device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0485496A JPH0485496A (en) | 1992-03-18 |
| JPH086552B2 true JPH086552B2 (en) | 1996-01-24 |
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ID=16407142
Family Applications (1)
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| JP2199399A Expired - Fee Related JPH086552B2 (en) | 1990-07-28 | 1990-07-28 | Existing tunnel expansion method and underground wall construction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH086552B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116537798B (en) * | 2023-05-31 | 2025-09-16 | 佛山轨道交通设计研究院有限公司 | Construction method for underground excavation rectangular tunnel penetrating existing subway station under zero distance |
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- 1990-07-28 JP JP2199399A patent/JPH086552B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0485496A (en) | 1992-03-18 |
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