JPS63201295A - 既存トンネルの防護工法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば市街地などにおける地下トンネルの
老朽化に伴ない、トンネルの使用に支障を与えることな
くこれを外部より補強するための既存トンネルの防護工
法に関する。

（従来の技術） 地下トンネルの老朽°化に伴ない、このトンネルを壊さ
ずにそのままの状態で使用し、しかもトンネルの補強工
事を行うための工法として、最も簡単には第８図に示す
ように、既存トンネル１の両側部を地下連続壁２で囲い
、その状態で既存トンネル１の上部を開削し、コンクリ
ート頂板３を架設し、既存トンネル１を包囲することで
ある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、市街地などでこの工事を行うためには、地上部
における既存建物との関係や、既存トンネル１の上部の
地中内に配置されているガス管や上下水道管、電話ケー
ブルの埋設管など種々の地下埋設物を考慮しなければな
らない。特に繁華街において老朽化が進んでいる地下鉄
のトンネルなどではその上部の埋設物が錯雑に配置され
、どの位置にあるかも解らないし、既存建物がトンネル
上部の地表面に位置している場合もあり、したがって、
実質的にはこの種の工法は採用範囲が非常に限定される
。

また、この種の防護工事に替で既存トンネル１を壊して
新たなトンネルを構築する場合にも営業用の線路を迂回
させるための代替地を予め確保しなければならないため
、代替地の余裕がない状態では建替え工事もままになら
ないものとなっていた。

この発明は以上の実状に鑑みなされたものであり、その
目的とするところは、既”存トンネルを壊さずにしかも
地表面の占有面積を余り必要としないでその防護構造物
が構築できる工法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するため、この発明は、既存トンネルの
上部側に少なくとも１つの発進竪坑を掘削し、この発進
竪坑から前記既存トンネルの長手方向に沿ってその頂版
上に中空函体を順次密接状態に並列配置し、これらの中
空函体内部にフンクリートを打設して防護版を構築する
とともに、前記発振竪坑から前記既存トンネルの両側部
に一対の導坑を掘削し、この導坑の内部にコンクリート
を打設して、前記既存トンネルの両側部の外方に防護壁
を構築することを特徴とする。

（作　用） 上記防護工法では、防護しようとする区間内で既存の建
物や、埋設物に影響されない小面積の土地をえらんでこ
こに発進竪坑を掘削すれば、その後はトンネル上部の既
存埋設物に影響や干渉されることなく、中空函体の推進
や既存トンネルの両側部に沿って導坑を掘削できる。

（実　施　例） 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図〜第７図はこの発明に係る既存トンネルの防護工
法の一実施例を示している。

図において、１０は市街地における老朽化した既存トン
ネルを示し、実施例ではこの既存トンネル１０の外周の
所定区間を防護工事する場合を例示している。

まず、既存トンネル１０の内部に必要に応じて、第４図
に示すように、仮設の補強工１２９本設の補強工１４．
基礎杭１６の造成、中間柱１８の構築などの坑内補強工
事が施工される。

次いで、第１図および第２図に示ずように、既存トンネ
ル１０の頂板１０ａ上に、トンネル１０の長手方向に直
交するようにして、その幅よりも長い発進竪坑２０が掘
削形成される。

発進竪坑２０は、地上の建物や地下埋設物の影響がない
場所が選択され、第６図および第７図にその詳細を示す
ように、土留杭２２と矢板２４および腹起こし２６とに
よって長方形状に形成され、その掘削深さは既存トンネ
ル１０の頂板１０ａに到達するまで行なわれる。

発進竪坑２０が構築されると、この発進竪坑２０を始点
として既存トンネル１０の長手方向に沿ってその頂板１
０ａ上に中空函体２８の配置が推進工法によって行なわ
れる。

中空函体２８の推進に先立って、発進竪坑２０の内部に
は、その長手方向の一辺に沿って反力受壁３０が形成さ
れるとともに、他辺側には一対のレール３２．３２が敷
設される。

レール３２上には中空函体２８の運搬用台車３４と、こ
の運搬用台車°３４で運ばれた中空函体２８を受承し、
これを発進竪坑２０の一側に位置決めする架台３６と、
間挿リング３８を載せた台車４０とが設置される。

また、上記架台３６上には、反力受鋼１／Ａ４２を介し
て上記反力受壁３０に当接され、中空函体２８を推進す
るための推進ジヤツキ４４が設置されており、推進ジヤ
ツキ４４の伸縮プランジャ側には押リング４６が装着さ
れている。

以上の如き推進の準備作業が終了すると、まず推進ジヤ
ツキ４４を載置した架台３６が既存トンネル１０の上部
に施工される防護工の一端側にセットされる。

次いで、運搬用台車３４に中空函体２８を載せて架台３
６の近傍まで走行した後、中空函体２８を架台３６に移
し替え、発進竪坑２０の側壁に−端が当接するようにセ
ットする。

この場合、第１段目の中空函体２８の先端には刃口４８
が装着される。

次いで、推進ジヤツキ４４を伸長して中空函体２８の後
端を押圧し、既存トンネル１０の頂板１０ａと平行にな
るようにしてこれを圧入する。

圧入に当って、推進ジヤツキ４４のジヤツキストローク
が短い場合には、押リング４６と中空函体２８との間に
間挿リング３８を挿入する。

また、中空函体２８の圧入と同時に、その内部の土砂を
掘削し、掘削された土砂はベルトコンベアなどを使用し
て発進竪坑２０の外部に排出する。

第１段目の中空函体２８が所定位置まで圧入されると、
その間に運搬用台車３４で運ばれた２段目の中空函体２
８が、架台３６上に移し替えられ、函体２８．２８同士
をカラーで接合して、推進ジヤツキ４４による圧入と内
部の掘削が行なわれる。

以上の作業を繰返すことにより、第１段目の中空函体６
０の先端が須坂１０ａ上の所定の位置まで到達すると第
１列の推進作業が終了する。

そして、１列分の中空函体２８の設置が終了すると、架
台３６を中空函体２８の幅にほぼ相当する距離だけ移動
させて、上記と同様な作業を繰返して第２列以降の中空
函体２８の設置が行なわれる。

ここで、この実施例で用いられる中空函体２８について
説明すると、中空函体２８は矩形断面の２種類のものが
使用されている。

一種類の中空函体２８ａは、両端が開口し４側面に鋼板
を固着した角形鋼管であって、防護版の第１列と最終列
とに用いられる。もう一種類の中空函体２８ｂは、中間
部分の各列に使用するものであって、その詳細を第３図
に示している。

中空函体２８ｂは、天板２８１および底板２８２は前記
と同様の鋼板製であるが、−側部が開口したコ字形断面
をなし、他側部はラスなどの金網板２８３から構成され
ている。また、両側部の上下にはアングル板２８４で補
強されているとともに、各アングル板２８４の側面には
互いに逆向の鉤形フック部２８５が側面に突出状態で一
体化され、隣り合う列間の各中空函体２８ｂ同士が駒形
に係合しあった状態で接合されるようになっており、隣
接列間の中空函体２８ｂ同士が繋がれた状態で密接配置
できるようにしである。

なお、フック部２８５の係合面内部にコーキング材４９
を充填することによって、各中空函体２８ｂ同士の接合
面は完全にシールされ、水密状態を保つことができる。

またフック部２８５の係合だけでは結合が弱いので、前
記と同様に一推進作業完了ごとに前後段の中空函体２８
ｂのアングル板２８４同士をボルトＢによって結合すれ
ば各中空函体２８ｂ同士は縦横に結合し、強固な結合と
なる。

さらに、第１列ないしは最終列の中空函体２８ａと上記
中空函体２８ｂとをフック部２８５およびボルトＢによ
って結合させることも勿論可能である。

さて、以上の手順を繰り返しつつ防護工区全体に中空函
体２８を配置すれば、隣接する列同士は金網板２８３を
通じて横に連通した状態で縦横マトリックス状に接合さ
れ、平板状の一つの空間を各中空函体２８で囲んだ状態
にし、その内部に縦゛横に鉄筋を配筋し、コンクリート
を打設して防護版５０を構築する。

一方、既存トンネル１０の幅よりも外方に突出した発進
立坑２０の両端部分は、防護版５０を形成するためのコ
ンクリートの打設前に、既存トンネル１０の側壁１０ｂ
に沿うようにして、その下端に一致する深度まで掘削し
た後、防護壁を構築する部分に一対の下段導坑５２がト
ンネル工法（手掘りないしは機械掘り）によって掘削さ
れる（第５図参照）。

下段導坑５２の断面形状は、この実施例では矩形状であ
って、Ｈ形鋼を組合せた支保工５４が掘削方向に沿って
適宜間隔に配列され、掘削壁面は吹き付はコンクリート
によって覆工されている。

下段導坑５２が所定の範囲に形成されると、導坑５２の
下方には場所打ち杭工法により補強杭５６が、掘削方向
に沿って適宜間隔で造成され、防護壁体の鉛直支持力お
よび側部土圧の水平支持カを補強する。

次いで、下段導坑５２の内部には、既存トンネル１０の
側壁１０ｂから間隔をあけて、上記防護板５０の形状、
荷重などによって生じる断面力によって決走される壁厚
を備えた下段防護壁５８が、図外の形枠を導坑５２に沿
って設置し、コンクリートを打設して形成される。

そして、下段防ＩＩ壁５８が構築されると型枠を撤去し
て、防護壁５８と導坑５２どの間に気泡コンクリートな
どの充填材６０が注入充填される。

次いで、下段導坑５２の上方に上段導坑６２が掘削され
る。

上段導坑６２は、下段導坑５２とほぼ同じ断面形状を有
し、支保工５４を適宜配置して構築され、上段導坑６２
の造成が終了した段階で上記中空函体２８内にコンクリ
ートを打設して防護板５０を構築する（第６図参照）。

防護板５０が形成されると、上段導坑６２内に防護板５
０と下段防護壁５８とを連結する上段防護壁６４を形成
する。

この後、上段導坑６２内の上段防護壁６４以外の部分に
充填材６０を充填して防護工事を終了する。

なお、上記実施例では既存トンネル１０の上方形成する
防護板５０の一端側にのみ発進竪坑２０を設けたが、発
進竪坑２０を構築する防護板５２の両端に位置するよう
に複数設けてもよい。

また、この実施例では既存トンネル１０の両側部に形成
される導坑５２，６２を二段重ね状態に形成したが、既
存トンネル１０の高さや、作業性を考慮して一段であっ
てもいいし、それ以上あってもよい。

さらに、上記実施例で示した断面口字形の中空函体２８
ｂの一側開口は、着脱可能な鋼板で構成しておき、設置
後にこれを除去するようにしてもよい。

さらにまた、他方の金網板２８ｃは、適宜個所に孔部を
穿設して孔あき板であってもよく、また、防護壁５８．
６４は、各導坑５２．６２内に配筋を施してコンクリー
トを打設して、その新面積全体を防護壁とすることもで
きる。

（効　果） 以上実施例によって詳細に説明したように、この発明の
既存トンネルの防護工法にあっては、少なくとも地表面
に露出する部分が１つの発進竪坑のみであって、他の大
多数の作業部分は地中であるため、工事に必要な地表面
積を最小限に止どめることができ、既存トンネル上部の
地下埋設物や、既存建物の基礎に干渉されることなく作
業を進捗できる。

したがって、この発明工法では、特に市街地などで老朽
化したトンネルの防護補強工事に好適であり、最少の工
費で施工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明工法を示す平面図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ断面図、第３図は中空函体の詳細図、第４図から
第７図は防護壁の構築順序をそれぞれ示す縦断面図、第
８図は一般の地下連続壁工法によって既存トンネルの防
護を行う場合を示す正断面図である。 １０・・・既存トンネル　２０・・・発進竪坑２８・・
・中空函体　　　５０・・・防護板５８・・・下段防護
壁　　６４・・・上段防護壁特許出願人　　　　株式会
社　大　林　組代理人　　　　　弁理士　−色　健　軸
向　　　　　　　　　弁理士　　松　　本　　雅　　利
第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）既存トンネルの上部側に少なくとも１つの発進竪
   坑を掘削し、この発進竪坑から前記既存トンネルの長手
   方向に沿ってその頂版上に中空函体を順次密接状態に並
   列配置し、これらの中空函体内部にコンクリートを打設
   して防護版を構築するとともに、前記発振竪坑から前記
   既存トンネルの両側部に一対の導坑を掘削し、この導坑
   の内部にコンクリートを打設して、前記既存トンネルの
   両側部の外方に防護壁を構築することを特徴とする既存
   トンネルの防護工法。
2. （２）前記導坑の下方に場所打ち杭工法により順次補強
   杭を構築することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の既存トンネルの防護工法。