JPH11270271A - トンネル掘削方法 - Google Patents
トンネル掘削方法Info
- Publication number
- JPH11270271A JPH11270271A JP10098396A JP9839698A JPH11270271A JP H11270271 A JPH11270271 A JP H11270271A JP 10098396 A JP10098396 A JP 10098396A JP 9839698 A JP9839698 A JP 9839698A JP H11270271 A JPH11270271 A JP H11270271A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tunnel
- excavator
- zone
- main
- section
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 全断面トンネル掘削機で掘進困難な破砕帯に
トンネルを掘削する。 【解決手段】 本坑トンネル１３の掘進を行ってきた全
断面トンネル掘削機１０を破砕帯２直前で停止させる。
全断面トンネル掘削機１０の後方位置の本坑トンネル１
３から分岐して全断面トンネル掘削機１０の停止位置と
破砕帯２の開始位置との間の本坑トンネル掘削予定線ま
でバイパストンネル１５を山岳トンネル工法で掘削す
る。さらにバイパストンネル１５を延長するようにして
本坑トンネルの掘削予定線に沿って破砕帯２内を通過す
る先行本坑１７を山岳トンネル工法で掘削して構築す
る。先行本坑１７内を走行させるようにして全断面トン
ネル掘削機１０を破砕帯通過させ、その後全断面トンネ
ル掘削機１０による本坑トンネル掘進を行うようにし
た。
トンネルを掘削する。 【解決手段】 本坑トンネル１３の掘進を行ってきた全
断面トンネル掘削機１０を破砕帯２直前で停止させる。
全断面トンネル掘削機１０の後方位置の本坑トンネル１
３から分岐して全断面トンネル掘削機１０の停止位置と
破砕帯２の開始位置との間の本坑トンネル掘削予定線ま
でバイパストンネル１５を山岳トンネル工法で掘削す
る。さらにバイパストンネル１５を延長するようにして
本坑トンネルの掘削予定線に沿って破砕帯２内を通過す
る先行本坑１７を山岳トンネル工法で掘削して構築す
る。先行本坑１７内を走行させるようにして全断面トン
ネル掘削機１０を破砕帯通過させ、その後全断面トンネ
ル掘削機１０による本坑トンネル掘進を行うようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はトンネル掘削方法に
係り、特に全断面トンネル掘削機による掘進が困難な大
規模破砕帯等において確実にトンネル掘削を行えるよう
にしたトンネル掘削方法に関する。
係り、特に全断面トンネル掘削機による掘進が困難な大
規模破砕帯等において確実にトンネル掘削を行えるよう
にしたトンネル掘削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】硬質の岩盤（硬岩）からなる地山のトン
ネル掘削にふさわしい工法として全断面トンネル掘削機
（以下、ＴＢＭと記す。TBM：Tunnel Boring Machine）
によるトンネル掘削工法がある。このＴＢＭによれば、
掘削機前面のカッターフェースに配設された超硬カッタ
によって硬岩地山中を全断面形状で効率よく掘進するこ
とができ、硬岩等からなる堅岩部においては極めて高性
能で経済的なトンネル掘削を実現する。
ネル掘削にふさわしい工法として全断面トンネル掘削機
（以下、ＴＢＭと記す。TBM：Tunnel Boring Machine）
によるトンネル掘削工法がある。このＴＢＭによれば、
掘削機前面のカッターフェースに配設された超硬カッタ
によって硬岩地山中を全断面形状で効率よく掘進するこ
とができ、硬岩等からなる堅岩部においては極めて高性
能で経済的なトンネル掘削を実現する。
【０００３】ところで、我が国の岩盤地層は欧米などに
比べ、岩盤の生成年代が新しく、各地において大規模な
断層地帯や破砕帯が確認されている。このような破砕帯
では掘削地盤面がＴＢＭの掘進反力を支持できる程、強
固でないため、予定掘進速度での掘進は望めない。ま
た、切羽近傍での小崩落等により機内に土砂等が流入し
たりして掘進できない場合もある。そこで、従来、ＴＢ
Ｍ５０で掘進を行うような長大トンネルで大規模破砕帯
や大断層に遭遇したような場合に、図３に示したよう
に、ＴＢＭ５０を破砕帯５２より手前の堅岩部５１内に
停止させておき、停止したＴＢＭ５０機内あるいはその
後方から前方の切羽５３及びその周辺地盤に向けて水抜
きボーリングや薬液注入による地盤改良を行って切羽の
安定を図り、その後ＴＢＭ５０による掘進を行ってい
た。
比べ、岩盤の生成年代が新しく、各地において大規模な
断層地帯や破砕帯が確認されている。このような破砕帯
では掘削地盤面がＴＢＭの掘進反力を支持できる程、強
固でないため、予定掘進速度での掘進は望めない。ま
た、切羽近傍での小崩落等により機内に土砂等が流入し
たりして掘進できない場合もある。そこで、従来、ＴＢ
Ｍ５０で掘進を行うような長大トンネルで大規模破砕帯
や大断層に遭遇したような場合に、図３に示したよう
に、ＴＢＭ５０を破砕帯５２より手前の堅岩部５１内に
停止させておき、停止したＴＢＭ５０機内あるいはその
後方から前方の切羽５３及びその周辺地盤に向けて水抜
きボーリングや薬液注入による地盤改良を行って切羽の
安定を図り、その後ＴＢＭ５０による掘進を行ってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような補
助工法を併用して掘進しても１回で行える補助工法の延
長が１０ｍ以下と短いため、連続した掘進が確保でき
ず、大規模破砕帯等に遭遇した場合にはＴＢＭとしての
高速掘進がまったく見込めない。このため工期、工費と
もに増大してしまうという問題がある。
助工法を併用して掘進しても１回で行える補助工法の延
長が１０ｍ以下と短いため、連続した掘進が確保でき
ず、大規模破砕帯等に遭遇した場合にはＴＢＭとしての
高速掘進がまったく見込めない。このため工期、工費と
もに増大してしまうという問題がある。
【０００５】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、大規模破砕帯においても確
実にトンネル掘進を果たせるようにしたトンネル掘削方
法を提供することにある。
術が有する問題点を解消し、大規模破砕帯においても確
実にトンネル掘進を果たせるようにしたトンネル掘削方
法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は本坑トンネル掘進を行ってきた全断面トン
ネル掘削機を破砕帯直前で停止させ、前記全断面トンネ
ル掘削機の後方位置の本坑トンネルから分岐して前記全
断面トンネル掘削機停止位置と破砕帯開始位置との間の
前記本坑トンネル掘削予定線までバイパストンネルを山
岳トンネル工法で掘削し、さらに該バイパストンネルを
延長するようにして前記本坑トンネルの掘削予定線に沿
って破砕帯内を通過する先行本坑を山岳トンネル工法で
掘削して構築し、前記先行本坑内を走行させるようにし
て前記全断面トンネル掘削機を破砕帯通過させ、その後
前記全断面トンネル掘削機による本坑トンネル掘進を行
うようにしたことを特徴とする。
に、本発明は本坑トンネル掘進を行ってきた全断面トン
ネル掘削機を破砕帯直前で停止させ、前記全断面トンネ
ル掘削機の後方位置の本坑トンネルから分岐して前記全
断面トンネル掘削機停止位置と破砕帯開始位置との間の
前記本坑トンネル掘削予定線までバイパストンネルを山
岳トンネル工法で掘削し、さらに該バイパストンネルを
延長するようにして前記本坑トンネルの掘削予定線に沿
って破砕帯内を通過する先行本坑を山岳トンネル工法で
掘削して構築し、前記先行本坑内を走行させるようにし
て前記全断面トンネル掘削機を破砕帯通過させ、その後
前記全断面トンネル掘削機による本坑トンネル掘進を行
うようにしたことを特徴とする。
【０００７】また、本坑トンネル掘進を行ってきた全断
面トンネル掘削機を破砕帯直前で停止させ、前記全断面
トンネル掘削機の後方位置の本坑トンネルから分岐して
該本坑トンネルの掘削予定軸線に並行して破砕帯内を通
過するパイロットトンネルを山岳トンネル工法で掘削し
て構築し、前記パイロットトンネル内から前記全断面ト
ンネル掘削機が掘進する破砕帯部分の地盤改良工を行
い、その後前記全断面トンネル掘削機で本坑トンネル掘
削予定線に沿って破砕帯内を掘進するようにしたことを
特徴とする。
面トンネル掘削機を破砕帯直前で停止させ、前記全断面
トンネル掘削機の後方位置の本坑トンネルから分岐して
該本坑トンネルの掘削予定軸線に並行して破砕帯内を通
過するパイロットトンネルを山岳トンネル工法で掘削し
て構築し、前記パイロットトンネル内から前記全断面ト
ンネル掘削機が掘進する破砕帯部分の地盤改良工を行
い、その後前記全断面トンネル掘削機で本坑トンネル掘
削予定線に沿って破砕帯内を掘進するようにしたことを
特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明のトンネル掘削方法
の一実施の形態について、添付図面を参照して説明す
る。図１各図は本発明のトンネル掘削方法による掘削状
態を模式的に示した施工状態説明図である。同図には堅
岩部１を掘進してきたＴＢＭ１０を破砕帯２の手前で停
止させてＴＢＭ１０の後方位置で本坑１３から分岐部１
４を設け、分岐部１４から本坑１３に沿って並行するバ
イパストンネル１５を、ＮＡＴＭとして総称される山岳
トンネル掘削工法（以下、本工法を山岳トンネル工法と
記す。）で掘削した状態が示されている。また、バイパ
ストンネル１５はＴＢＭ１０が停止している位置と破砕
帯２の開始位置との間の本坑１３の掘削予定線にかけて
斜めに掘削され、さらに本坑予定線上に達した後にＴＢ
Ｍ１０の掘削外径より大きなトンネル断面による先行本
坑１７の掘削が行われている。バイパストンネル１５は
堅岩部１を掘削するため、山岳トンネル工法のうち全断
面工法での掘削が基本である。また、トンネル断面寸法
は後に掘削を行う先行本坑１７の掘削に使用する掘削機
械が搬入可能な断面程度の大きさに設定すればよい。
の一実施の形態について、添付図面を参照して説明す
る。図１各図は本発明のトンネル掘削方法による掘削状
態を模式的に示した施工状態説明図である。同図には堅
岩部１を掘進してきたＴＢＭ１０を破砕帯２の手前で停
止させてＴＢＭ１０の後方位置で本坑１３から分岐部１
４を設け、分岐部１４から本坑１３に沿って並行するバ
イパストンネル１５を、ＮＡＴＭとして総称される山岳
トンネル掘削工法（以下、本工法を山岳トンネル工法と
記す。）で掘削した状態が示されている。また、バイパ
ストンネル１５はＴＢＭ１０が停止している位置と破砕
帯２の開始位置との間の本坑１３の掘削予定線にかけて
斜めに掘削され、さらに本坑予定線上に達した後にＴＢ
Ｍ１０の掘削外径より大きなトンネル断面による先行本
坑１７の掘削が行われている。バイパストンネル１５は
堅岩部１を掘削するため、山岳トンネル工法のうち全断
面工法での掘削が基本である。また、トンネル断面寸法
は後に掘削を行う先行本坑１７の掘削に使用する掘削機
械が搬入可能な断面程度の大きさに設定すればよい。
【０００９】先行本坑１７を破砕帯２直前まで掘削した
状態で先行地盤の地質調査を行うことが好ましい。破砕
帯２の岩盤状態が不良な場合には同図（ａ）に示したよ
うに先行本坑１７の掘削に先立ち、切羽前方の所定範囲
に地盤改良１８を行うことが好ましい。補助工法として
は薬液注入工法、水抜きボーリング等を実施することが
好ましい。
状態で先行地盤の地質調査を行うことが好ましい。破砕
帯２の岩盤状態が不良な場合には同図（ａ）に示したよ
うに先行本坑１７の掘削に先立ち、切羽前方の所定範囲
に地盤改良１８を行うことが好ましい。補助工法として
は薬液注入工法、水抜きボーリング等を実施することが
好ましい。
【００１０】先行本坑１７の掘削は破砕帯２の地山等級
に応じて適切な工法を採用するが、ショートベンチカッ
ト工法、全断面工法を基本とし、さらに部分的な崩落等
の防止のためにロックボルトの増し打ち、吹付コンクリ
ート厚の増加等によって対応することが好ましい。
に応じて適切な工法を採用するが、ショートベンチカッ
ト工法、全断面工法を基本とし、さらに部分的な崩落等
の防止のためにロックボルトの増し打ち、吹付コンクリ
ート厚の増加等によって対応することが好ましい。
【００１１】図１（ｂ）は先行本坑１７の切羽が破砕帯
２の先の堅岩部まで到達するまで山岳トンネル工法で先
行本坑１７を掘削した状態を示したものである。同図に
は、破砕帯２を通過した位置まで掘削され所定の支保が
施された先行本坑１７内を、このトンネル内空断面より
小さい外径寸法のＴＢＭ１０及び後続台車を図１（ａ）
の位置から自走させて破砕帯２を通過させた状態が示さ
れている。このようにしてＴＢＭ１０及び後続台車を先
行本坑１７の切羽１７ａまで移動した後にＴＢＭ１０を
運転して堅岩部１での掘進を再開することができる。
２の先の堅岩部まで到達するまで山岳トンネル工法で先
行本坑１７を掘削した状態を示したものである。同図に
は、破砕帯２を通過した位置まで掘削され所定の支保が
施された先行本坑１７内を、このトンネル内空断面より
小さい外径寸法のＴＢＭ１０及び後続台車を図１（ａ）
の位置から自走させて破砕帯２を通過させた状態が示さ
れている。このようにしてＴＢＭ１０及び後続台車を先
行本坑１７の切羽１７ａまで移動した後にＴＢＭ１０を
運転して堅岩部１での掘進を再開することができる。
【００１２】次に、他の実施の形態としてのトンネル掘
削方法について図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明す
る。図２各図は他のトンネル掘削方法による掘削状態を
模式的に示した施工状態説明図である。同図（ａ）には
堅岩部１を掘進してきたＴＢＭ１０を破砕帯２の手前で
停止させてＴＢＭ１０の後方位置の本坑１３に分岐部１
４を設け、分岐部１４から本坑１３に沿って並行するパ
イロットトンネル２０を、山岳トンネル工法で掘削した
状態が示されている。パイロットトンネル２０の切羽は
破砕帯２の開始位置直前まで進行している。本実施の形
態ではパイロットトンネル２０の破砕帯２内の掘削に先
立ち、破砕帯２に対して補助工法としての注入改良工を
行っている。パイロットトンネル２０はＴＢＭ１０が停
止している堅岩部１を掘削する場合には全断面工法での
掘削が基本である。なお、パイロットトンネル２０のト
ンネル内空断面寸法は本坑掘削予定位置の注入工を行う
施工機械が搬入可能な断面程度に設定すればよい。
削方法について図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明す
る。図２各図は他のトンネル掘削方法による掘削状態を
模式的に示した施工状態説明図である。同図（ａ）には
堅岩部１を掘進してきたＴＢＭ１０を破砕帯２の手前で
停止させてＴＢＭ１０の後方位置の本坑１３に分岐部１
４を設け、分岐部１４から本坑１３に沿って並行するパ
イロットトンネル２０を、山岳トンネル工法で掘削した
状態が示されている。パイロットトンネル２０の切羽は
破砕帯２の開始位置直前まで進行している。本実施の形
態ではパイロットトンネル２０の破砕帯２内の掘削に先
立ち、破砕帯２に対して補助工法としての注入改良工を
行っている。パイロットトンネル２０はＴＢＭ１０が停
止している堅岩部１を掘削する場合には全断面工法での
掘削が基本である。なお、パイロットトンネル２０のト
ンネル内空断面寸法は本坑掘削予定位置の注入工を行う
施工機械が搬入可能な断面程度に設定すればよい。
【００１３】図２（ｂ）にはパイロットトンネル２０の
切羽が破砕帯２の先の堅岩部１まで到達するまで山岳ト
ンネル工法でパイロットトンネル２０を掘削した状態が
示されている。また同図にはパイロットトンネル２０か
ら本坑掘削予定線位置にかけて行われた注入改良工１８
の範囲が示されている。このように本坑掘削線の近傍に
パイロットトンネル２０を掘削することで破砕帯２内で
の水抜きと岩盤調査を行うことができる。そして調査結
果に応じて必要な範囲に補助工法を行うことができる。
これにより本坑掘削予定範囲での岩質を安定させ、ＴＢ
Ｍ１０による確実な掘進を確保することができる。な
お、図２の例ではパイロットトンネル２０を先行掘削し
て破砕帯２を通過させた後に本坑区間の改良工を行った
が、パイロットトンネル２０の進行を本坑掘進よりわず
かに先行させるようにＴＢＭ１０を併進させて本坑掘削
を行うようにしてもよい。
切羽が破砕帯２の先の堅岩部１まで到達するまで山岳ト
ンネル工法でパイロットトンネル２０を掘削した状態が
示されている。また同図にはパイロットトンネル２０か
ら本坑掘削予定線位置にかけて行われた注入改良工１８
の範囲が示されている。このように本坑掘削線の近傍に
パイロットトンネル２０を掘削することで破砕帯２内で
の水抜きと岩盤調査を行うことができる。そして調査結
果に応じて必要な範囲に補助工法を行うことができる。
これにより本坑掘削予定範囲での岩質を安定させ、ＴＢ
Ｍ１０による確実な掘進を確保することができる。な
お、図２の例ではパイロットトンネル２０を先行掘削し
て破砕帯２を通過させた後に本坑区間の改良工を行った
が、パイロットトンネル２０の進行を本坑掘進よりわず
かに先行させるようにＴＢＭ１０を併進させて本坑掘削
を行うようにしてもよい。
【００１４】なお、以上の説明ではＴＢＭ１０を掘進さ
せて構築したトンネルを本坑トンネルと称したが、たと
えば大断面トンネルにおいてこのＴＢＭ１０によって構
築されたトンネルを先進導坑として使用する場合にも、
先進導坑を本発明の本坑と置き換えて考えることで上述
のトンネル掘削方法を実現することができることはいう
までもない。
せて構築したトンネルを本坑トンネルと称したが、たと
えば大断面トンネルにおいてこのＴＢＭ１０によって構
築されたトンネルを先進導坑として使用する場合にも、
先進導坑を本発明の本坑と置き換えて考えることで上述
のトンネル掘削方法を実現することができることはいう
までもない。
【図１】本発明によるトンネル掘削方法の一実施の形態
での施工状態を示した状態説明図。
での施工状態を示した状態説明図。
【図２】本発明によるトンネル掘削方法の他の実施の形
態での施工状態を示した状態説明図。
態での施工状態を示した状態説明図。
【図３】従来のＴＢＭによるトンネル施工状態の一例を
示した状態説明図。
示した状態説明図。
１ 堅岩部 ２ 破砕帯 １０ ＴＢＭ（全断面トンネル掘削機） １３ 本坑 １５ バイパストンネル １７ 先行本坑 １８ 注入改良工 ２０ パイロットトンネル
フロントページの続き (72)発明者 木内 勉 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 和田 利彦 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】本坑トンネル掘進を行ってきた全断面トン
ネル掘削機を破砕帯直前で停止させ、前記全断面トンネ
ル掘削機の後方位置の本坑トンネルから分岐して前記全
断面トンネル掘削機停止位置と破砕帯開始位置との間の
前記本坑トンネル掘削予定線までバイパストンネルを山
岳トンネル工法で掘削し、さらに該バイパストンネルを
延長するようにして前記本坑トンネルの掘削予定線に沿
って破砕帯内を通過する先行本坑を山岳トンネル工法で
掘削して構築し、前記先行本坑内を走行させるようにし
て前記全断面トンネル掘削機を破砕帯通過させ、その後
前記全断面トンネル掘削機による本坑トンネル掘進を行
うようにしたことを特徴とするトンネル掘削方法。 - 【請求項２】本坑トンネル掘進を行ってきた全断面トン
ネル掘削機を破砕帯直前で停止させ、前記全断面トンネ
ル掘削機の後方位置の本坑トンネルから分岐して該本坑
トンネルの掘削予定軸線に並行して破砕帯内を通過する
パイロットトンネルを山岳トンネル工法で掘削して構築
し、前記パイロットトンネル内から前記全断面トンネル
掘削機が掘進する破砕帯部分の地盤改良工を行い、その
後前記全断面トンネル掘削機で本坑トンネル掘削予定線
に沿って破砕帯内を掘進するようにしたことを特徴とす
るトンネル掘削方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10098396A JPH11270271A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | トンネル掘削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10098396A JPH11270271A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | トンネル掘削方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11270271A true JPH11270271A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=14218686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10098396A Pending JPH11270271A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | トンネル掘削方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11270271A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106761800A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 中铁十九局集团第工程有限公司 | 软弱围岩隧道开挖施工工艺 |
| CN114166082A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-11 | 中铁七局集团有限公司 | 一种隧道超前钻探孔组合精确控制爆破结构及施工工艺 |
| CN120312236A (zh) * | 2025-06-17 | 2025-07-15 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 基于平行导洞的敞开式tbm过富水断层带超前处理方法 |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP10098396A patent/JPH11270271A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106761800A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 中铁十九局集团第工程有限公司 | 软弱围岩隧道开挖施工工艺 |
| CN114166082A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-11 | 中铁七局集团有限公司 | 一种隧道超前钻探孔组合精确控制爆破结构及施工工艺 |
| CN114166082B (zh) * | 2021-12-10 | 2023-09-15 | 中铁七局集团有限公司 | 一种隧道超前钻探孔组合精确控制爆破结构及施工工艺 |
| CN120312236A (zh) * | 2025-06-17 | 2025-07-15 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 基于平行导洞的敞开式tbm过富水断层带超前处理方法 |
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