JP6252842B2 - Construction method of outer shield tunnel - Google Patents
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Description
本発明は、外殻シールドトンネルの施工方法に関する。 The present invention relates to an outer shell shield tunnel construction method.
従来、大断面トンネルを施工するに際し、予めその輪郭に沿って多数の小断面シールドトンネルを配列し、それら小断面トンネル同士を連結して外殻シールドトンネルの覆工体を施工した後、その外殻シールドトンネルの内側を掘削して大断面トンネルを完成させるという工法が提案されている。 Conventionally, when constructing a large cross-section tunnel, a number of small cross-section shield tunnels are arranged in advance along the contour, and after connecting the small cross-section tunnels and constructing a covering body for the outer shell shield tunnel, A method of excavating the inside of the shell shield tunnel to complete a large section tunnel has been proposed.
例えば、特許文献1には、小断面の先行トンネルと後行トンネルとを交互に配列してそれらの覆工体の一部を重合させた状態で一体化させ、かつ双方の覆工体どうしを補強材により連結した構造のトンネル構造体を施工し、その内側を掘削して大断面トンネルを完成させるという工法が提案されている。
For example,
しかしながら、上述した従来の大断面トンネルの施工方法では、以下のような問題があった。
すなわち、外殻シールドトンネルの先行トンネルと後行トンネルとを連結する際には、隣接する双方のトンネル間の対象地盤を凍結工法や薬液注入工法等の補助工法により、地山の崩壊と異常出水を防止したうえで、双方のトンネル間に位置するセグメントを取り除いて切り開きを行っている。
ところが、対象地盤が固結粘土で部分的に砂層が介在している場合に凍結工法を用いると、固結粘土における凍結膨張圧が大きくなり、近接する既設構造物に影響を及ぼすという問題があった。
また、外殻シールドトンネルの施工箇所の地盤が高水圧となる場合には、薬液注入工法のみでは十分な止水ができず、異常出水が生じたり、それに起因する土砂崩壊の可能性があった。
However, the conventional large-section tunnel construction method described above has the following problems.
In other words, when connecting the preceding and succeeding tunnels of the outer shell shield tunnel, the target ground between the two adjacent tunnels is collapsed by the auxiliary method such as the freezing method or the chemical injection method and the abnormal water discharge. In order to prevent this, the segment located between the two tunnels is removed to perform the opening.
However, if the target ground is solidified clay and the sand layer is partially interposed, using the freezing method increases the freezing expansion pressure of the solidified clay, which affects existing nearby structures. It was.
In addition, when the ground of the construction site of the outer shell shield tunnel is at a high water pressure, sufficient water stoppage could not be achieved by the chemical injection method alone, resulting in abnormal water outflow, possibly causing sediment collapse. .
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、地盤条件にかかわらずトンネル同士の接続部分を簡単に且つ確実に止水することができ、凍結工法を適用できない地盤にも効果的に採用することできる外殻シールドトンネルの施工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can easily and surely stop the connection part between tunnels regardless of the ground conditions, and is effective for the ground where the freezing method cannot be applied. The object is to provide an outer shell shield tunnel construction method that can be adopted.
上記目的を達成するため、本発明に係る外殻シールドトンネルの施工方法では、地中を掘削して地中空洞部を有する大断面トンネルを構築するに際して、構築するべき前記地中空洞部の輪郭に沿って外殻シールドトンネルを先行トンネルと後行トンネルに区分して、交互に配列して施工し、該外殻シールドトンネルに沿う前記大断面トンネルの外殻覆工壁を施工し、該外殻覆工壁の内側を掘削して前記地中空洞部を構築する外殻シールドトンネルの施工方法であって、前記地中空洞部の輪郭に沿って間隔をあけて、シールド掘進機で切削可能な先行セグメントを配置することにより先行トンネルを施工する工程と、前記先行トンネル内をシールド掘進機で切削可能な充填材を充填する工程と、前記先行トンネル同士の間に互いの断面同士が重なるようにして前記先行セグメントの一部を切削しながら、後行セグメントを配置することにより後行トンネルを施工する工程と、前記先行セグメントと前記後行セグメントの背面に裏込め材を注入する工程と、を有し、前記先行セグメントには、前記後行セグメントとの接続端部を下方から支持する押さえ部材が設けられ、前記押さえ部材は、前記後行セグメントの外周面に固定されて前記先行セグメントの内周面を支持していることを特徴としている。 To achieve the above object, the method of constructing the outer shell shield tunneling according to the present invention, when building a large section tunnel with underground cavities by drilling a ground, the contour of the ground cavity should be constructed The outer shield tunnel is divided into a preceding tunnel and a following tunnel, and arranged alternately, and the outer shell covering wall of the large section tunnel along the outer shield tunnel is constructed. A method of constructing an outer shell shield tunnel that excavates the inside of the shell lining wall to build the underground cavity, and can be cut by a shield machine at intervals along the contour of the underground cavity A step of constructing a leading tunnel by arranging a leading segment, a step of filling a filler that can be cut with a shield machine in the leading tunnel, and a cross section between the preceding tunnels overlapping each other. A step of constructing a trailing tunnel by arranging a trailing segment while cutting a part of the leading segment in the manner described above, and a step of injecting a backfill material to the back of the leading segment and the trailing segment If, have a, wherein the preceding segment, the pressing member is provided for supporting the connecting end portion of said trailing segment from below, the pressing member, the prior is fixed to the outer peripheral surface of the trailing segment It is characterized by supporting the inner peripheral surface of the segment .
本発明では、先行トンネル同士の間に互いの断面同士が重なるようにして後行トンネルを施工するシールド掘進機で切削することで、後行セグメントを配置することができる。これにより、先行トンネルと後行トンネルとを連結することができ、地中空洞部の輪郭に沿う形状の先行トンネルと後行トンネルとから形成される外殻シールドトンネルを施工することができる。このとき、先行トンネル内には切削可能な充填材が充填されて先行セグメントの形状が内側から保持されているので、後行トンネル用のシールド掘進機の切削に伴って先行セグメントに負荷がかかることによる変形を防止することができる。 In the present invention, the succeeding segment can be arranged by cutting with a shield machine that constructs the succeeding tunnel so that the cross sections of the preceding tunnels overlap each other. Thereby, a preceding tunnel and a succeeding tunnel can be connected, and the outer shell shield tunnel formed from the preceding tunnel and the succeeding tunnel having a shape along the contour of the underground cavity can be constructed. At this time, the preceding tunnel is filled with a cutting material and the shape of the preceding segment is held from the inside, so that the preceding segment is loaded with the cutting of the shield tunneling machine for the subsequent tunnel. It is possible to prevent deformation due to.
また、先行トンネル内に充填材を充填することにより変形が抑制されることから、先行セグメントと後行セグメントとの接続部分の隙間が形成されるのを防止することができる。そのため、外殻シールドトンネル内において地山が露出するのをなくことができ、地盤内の地下水が接続部分からトンネル内に流入するのを防ぐことができる。したがって、後行セグメントの先行セグメント内に位置する部分を取り除く切り開き作業を従来のような凍結工法を採用することなく簡単な方法により実施することができ、先行トンネルと後行トンネルの内部同士を連通させることができる。さらに、凍結工法が不要となるので、固結粘土等の地質で凍結工法を行う場合において凍結膨張圧が大きくなり、近接する既設構造物に影響を及ぼすといった不具合をなくすことができる。
また、本発明では、後行セグメント上に接続される先行セグメントの接続端部が押さえ部材によって下方より支持されているので、地盤から受ける荷重や水圧によって先行セグメントが後行セグメント上を滑って内空側へ押し出されるのを抑制することができる。そのため、先行セグメントと後行セグメントとの位置のずれを防止し、外殻シールドトンネルの内空断面を確保することができる。さらに、裏込め材の注入圧を高めることができるので、先行セグメントと後行セグメントとの間の接続部分に対して確実な注入を行うことが可能となる利点がある。
In addition, since the deformation is suppressed by filling the leading tunnel with the filler, it is possible to prevent the formation of a gap at the connection portion between the preceding segment and the succeeding segment. Therefore, it is possible to prevent the natural ground from being exposed in the outer shell shield tunnel, and to prevent the groundwater in the ground from flowing into the tunnel from the connection portion. Therefore, it is possible to carry out the slitting operation for removing the portion located in the preceding segment of the succeeding segment by a simple method without adopting the conventional freezing method, and the inside of the preceding tunnel and the succeeding tunnel are communicated with each other. Can be made. Furthermore, since the freezing method is not required, the freezing expansion pressure increases when the freezing method is performed on the geology such as solidified clay, and the inconvenience of affecting the existing existing structures can be eliminated.
In the present invention, since the connecting end portion of the preceding segment connected to the succeeding segment is supported from below by the pressing member, the preceding segment slides on the succeeding segment by the load or water pressure received from the ground. It can suppress pushing out to the sky side. Therefore, it is possible to prevent the positional shift between the preceding segment and the succeeding segment and to secure the inner air cross section of the outer shield tunnel. Furthermore, since the injection pressure of the backfilling material can be increased, there is an advantage that reliable injection can be performed on the connection portion between the preceding segment and the succeeding segment.
また、本発明に係る外殻シールドトンネルの施工方法では、前記先行セグメントと前記後行セグメントとの間の接続面に耐圧性を有する膨張袋体を配置し、該膨張袋体を膨張させる工程を有することが好ましい。 Further, in the construction method of the outer shell shield tunnel according to the present invention, the step of disposing the expansion bag body having pressure resistance on the connection surface between the preceding segment and the succeeding segment and inflating the expansion bag body. It is preferable to have.
また、後行トンネルの施工直後において、先行セグメントと後行セグメントとの間の接続面に設けられる膨張袋体を膨張させることで、その接続部分が水密な状態となり、外殻シールドトンネルの背面に十分な裏込め注入を行うことができ、接続部分の隙間を閉塞することができる。そのため、外殻シールドトンネル内において地山が露出するのをなくことができ、地盤内の地下水が接続部分からトンネル内に流入するのを防ぐことができる。
このように、外殻シールドトンネル内を膨張袋体を使用することによって、地盤の地質条件にかかわらずにより確実に止水することが可能となる。
In addition, immediately after the construction of the rear tunnel, by inflating the inflatable bag provided on the connection surface between the preceding segment and the rear segment, the connection portion becomes water-tight, and the back of the outer shield tunnel Sufficient backfill injection can be performed, and the gap at the connection portion can be closed. Therefore, it is possible to prevent the natural ground from being exposed in the outer shell shield tunnel, and to prevent the groundwater in the ground from flowing into the tunnel from the connection portion.
Thus, by using the expansion bag body in the outer shell shield tunnel, it becomes possible to stop water more reliably regardless of the geological conditions of the ground.
また、本発明に係る外殻シールドトンネルの施工方法では、前記先行セグメントと前記後行セグメントとの接続部分の背面側の地盤には、止水材が注入されていることが好ましい。 Moreover, in the construction method of the outer shell shield tunnel according to the present invention, it is preferable that a water stop material is injected into the ground on the back side of the connection portion between the preceding segment and the succeeding segment.
本発明では、先行セグメントと後行セグメントとの接続部分がエアバックの膨張により隙間なく水密な状態で連結しているので、その接続部分の背面の地盤に対して止水材を注入することができる。これにより、裏込め材に加えて止水材による止水効果を高めることができ、対象地盤が高圧水となる場合でも効果的な止水を行うことができる。 In the present invention, the connecting portion between the preceding segment and the succeeding segment is connected in a watertight state without any gap due to the expansion of the airbag, so that a water stop material can be injected into the ground on the back of the connecting portion. it can. Thereby, in addition to a backfill material, the water stop effect by a water stop material can be heightened, and effective water stop can be performed even when a target ground turns into high pressure water.
また、本発明に係る外殻シールドトンネルの施工方法では、前記後行セグメントは、前記先行セグメントよりも小径であることが好ましい。 In the outer shield tunnel construction method according to the present invention, it is preferable that the succeeding segment has a smaller diameter than the preceding segment.
この場合には、先行トンネルが後行トンネルよりも大径であるので、先後セグメントの後行トンネルのシールド掘進機による切削される割合が小さくなり、先行トンネルの切削による影響を抑えることができる。 In this case, since the preceding tunnel is larger in diameter than the succeeding tunnel, the cutting ratio of the succeeding tunnel in the succeeding tunnel by the shield tunneling machine is reduced, and the influence due to the cutting of the preceding tunnel can be suppressed.
また、本発明に係る外殻シールドトンネルの施工方法では、前記先行トンネル内で前記外殻覆工壁の一部を築造した後に、前記充填材を充填することが好ましい。 Moreover, in the construction method of the outer shell shield tunnel according to the present invention, it is preferable to fill the filler after building a part of the outer shell covering wall in the preceding tunnel.
本発明では、先行トンネル内で後行トンネルのシールド掘進機で切削しない領域に予め外殻覆工壁の一部を築造しておくことができるため、先行セグメントと後行セグメントを連結させ、先行トンネル内の充填材を取り除いてから外殻覆工壁を築造する場合と比較して施工効率を高めることができる。
さらに、先行トンネル内に充填される充填材は、外殻覆工壁の一部の周りの隙間に充填されれば良いことから、充填材の使用量を低減することができる利点がある。
In the present invention, since a part of the outer shell lining wall can be built in advance in a region not cut by the shield tunneling machine of the succeeding tunnel in the preceding tunnel, the preceding segment and the succeeding segment are connected, The construction efficiency can be increased as compared with the case where the outer wall is built after removing the filler in the tunnel.
Furthermore, since the filler filled in the preceding tunnel only needs to be filled in a gap around a part of the outer shell lining wall, there is an advantage that the amount of filler used can be reduced.
また、本発明に係る外殻シールドトンネルの施工方法では、前記先行セグメントのうち切削可能なセグメントは、前記後行トンネルを施工するシールド掘進機で切削される部分に配置されていることが好ましい。 Moreover, in the construction method of the outer shell shield tunnel according to the present invention, it is preferable that the segment that can be cut out of the preceding segments is arranged in a portion that is cut by a shield machine that constructs the subsequent tunnel.
この場合、シールド掘進機で切削可能な高価なセグメントの使用箇所が後行トンネルで切削される部分に限定されるので、部材コストの増大を抑えることができる。 In this case, since the use location of the expensive segment which can be cut with a shield machine is limited to the part cut with a subsequent tunnel, the increase in member cost can be suppressed.
本発明の外殻シールドトンネルの施工方法によれば、先行トンネルと後行トンネルの接続部分における地山の露出をなくすことができる。そのため、セグメントの切り開きを行う際に、地盤条件にかかわらずトンネル同士の接続部分を簡単に且つ確実に止水することができ、凍結工法を適用できない地盤にも効果的に採用することできる。 According to the construction method of the outer shield tunnel of the present invention, it is possible to eliminate the exposure of the natural ground at the connection portion between the preceding tunnel and the succeeding tunnel. Therefore, when the segment is cut open, the connection portion between the tunnels can be easily and reliably stopped regardless of the ground conditions, and can be effectively used for the ground to which the freezing method cannot be applied.
以下、本発明の実施の形態による外殻シールドトンネルの施工方法について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the construction method of the outer shell shield tunnel according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施の形態に外殻シールドトンネル1は、シール掘進機により施工され、例えば大断面の道路トンネルなどの地中空洞部Kを形成する大断面トンネル1Aを施工するに際して、その大断面トンネル1Aの輪郭(外殻部)に沿って多数(図1では20本)設けられている。大断面トンネル1Aは、前記外殻シールドトンネル1を貫き長軸を水平方向に向けた略楕円形状をなす外殻覆工壁Rをなしている。この略楕円形の躯体構造Rは、例えば鉄筋コンクリート製であって、現場で施工してもよいし、プレキャストコンクリート製の例えば工場等で製造された合成セグメントを用いることができる。
As shown in FIG. 1, the outer
外殻シールドトンネル1は、多数(図1では10本)の先行トンネル10と、先行トンネル10よりも小径の多数(図1では10本)の後行トンネル20とが前記外殻部に沿って交互に配置されている。先行トンネル10と後行トンネル20のそれぞれの中心O1、O2は、外殻部上に位置している。
The
外殻シールドトンネル1は、図2(a)〜(c)に示すように、先ず複数の先行トンネル10を、最終的に築造するべき大断面トンネル1Aの輪郭に沿って互いに間隔をあけて先行させて施工する。このとき、各先行トンネル10、10同士の間には、後工程で後行トンネル20を施工するための所定間隔を確保する。この所定間隔は、後行トンネル20の外径寸法よりも小さく、後行トンネル20の左右両側がそれぞれ先行トンネル10に重なる所定寸法に設定されている。そして、先行セグメント10の背面には、裏込め材6(図5参照)が注入されている。
As shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c), the
次いで、図3(a)〜(c)に示すように、シールド工法によって先行トンネル10同士の間に互いの断面同士が重なるようにして後行トンネル20を施工し、先行トンネル10と後行トンネル20のそれぞれのセグメント10a、20a同士を一体に連結する。そして、最終的には全ての先行トンネル10と後行トンネル20とを大断面トンネル1A(図1参照)の周方向に交互に連結する。
Next, as shown in FIGS. 3A to 3C, the
ここで、先行する先行トンネル10の先行セグメント10aは、後行トンネル20を施工するシールド掘進機(図示省略)で切削が可能なセグメント(以下、切削用セグメント10aという)から形成されている。この切削可能なセグメントとして、例えば切削可能な炭素繊維コンクリートを使用した構造のものを使用することができる。なお、この切削可能なセグメントは、先行トンネル10の全周でもよいが、後行トンネル20によって切削される一部のセグメント10dのみ(図3(a)に示す二点鎖線部分)とすることが好ましい。
Here, the preceding
図2(b)に示すように、先行した先行トンネル10の内部には、上述した外殻覆工壁Rの一部(第1覆工壁R1)が築造される。続いて、図2(c)に示すように、先行トンネル10の内部には、流動化処理土などの後行トンネル20のシールド掘進機で切削可能な充填材3で充填する。このときの充填作業は、先行トンネル10の内側で行うものであり、後行トンネル20の掘進先端の切羽位置よりも少なくとも前方に充填材3が充填された状態となるように施工されている。
As shown in FIG. 2B, a part of the outer shell lining wall R (first lining wall R1) is built in the preceding preceding
図3(a)に示すように、先行トンネル10、10同士の間に互いの断面同士が重なるようにして先行セグメント10aの一部(符号10dのセグメント)を切削しながら、後行セグメント20aを配置することにより後行トンネル20を施工する。
As shown in FIG. 3A, while cutting a part of the preceding
このとき、図4に示すように、先行セグメント10aと後行セグメント20aとの間の接続面に耐圧性を有する膨張袋体4を配置し、膨張袋体4内に例えばモルタル等の充填部材を圧力充填させることにより膨張させる。ここで、後行セグメント20aの外周面20bには、先行セグメント10aの周方向の破断端面10cが当接する箇所に前記膨張袋体4が装着されている。
At this time, as shown in FIG. 4, the
膨張袋体4は、トンネル軸方向Xに沿って延在し、後行トンネル20のシールド掘進機20Aの後端側(切羽側と反対側)において周方向に沿って延在し、後行セグメント20aの外周面に形成された凹溝20c内に未充填状態で収容されている。このとき、未充填状態の膨張袋体4は、外周面20bより突出しない状態であり、図5に示すように、前記充填部材を充填した状態で外周面20bより外方に膨出する。そして、この膨出した状態で、膨張袋体4が先行セグメント10aの破断端面10cに水密に密着する。
The
図5に示すように、先行セグメント10aには、後行セグメント20aとの接続端部を下方から支持する押さえ金物5(押さえ部材)が設けられている。押さえ金物5は、所定の角度をもって折り曲げられた形状をなし、後行セグメント20aの外周面20bにボルトにより固定される第1支持板51と、先行セグメント10aの内周面10bに下方から当接する第2支持板52と、を有している。この押さえ金物5は、トンネル軸方向Xに間隔をあけて設けられていても良いし、トンネル軸方向X(図4参照)に沿って直線上に延在され間隔をあけてボルトにより固定されるものでもよい。後行トンネル20を施工するシールド掘進機で切削されて分断された先行セグメント10aは、破断端面10cが後行セグメント20a上(外周面20b)に載置された状態となっており、その外周面20bの曲面に沿って滑り落ちるのを防止することができる。
As shown in FIG. 5, the preceding
次に、図4及び図5に示すように、後行セグメント20の背面の地山側に裏込め材6を注入する。つまり、後行トンネル20の内側から、先行トンネル10に重なる部分を除いた部分の地盤にのみ裏込め材6が注入される。このとき、先行セグメント10aと後行セグメント20aとの接続部分Tには、膨張袋体4で密接されているので、地山側の裏込め材6のトンネル内への流入が抑制されている。
Next, as shown in FIGS. 4 and 5, the
なお、裏込め材6の注入は、地盤の状態や先行セグメント10aの破断端面10cと後行セグメント20との密着状態によっては、後行セグメント20の組み立て後において膨張袋体4を膨出させる前に行っても良い。
また、裏込め材6の注入により十分な止水性が保たれると判断される場合には、前記膨張袋体4の設置を省略してもよい。或いは、設置されている膨張袋体4内に充填部材を充填せずに膨張させない方法とすることもできる。
The
In addition, when it is determined that sufficient water stoppage is maintained by the injection of the
また、本実施の形態では、図5に示すように、先行セグメント10と後行セグメント20との接続部分Tの外側の地盤に対して、後行トンネル20内から図示しない注入管を打ち込み、その注入管を通して止水材7を注入して地盤改良を行い、止水領域を形成し、これにより連結部Tでの止水性を確保する。この止水材7の注入は、必要に応じて適宜施工されればよく、省略することも可能である。
なお、止水材7を注入する場合には、本実施の形態のように膨張袋体4に充填部材を充填して膨張状態にしておくことが好ましい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, an injection pipe (not shown) is driven into the ground outside the connecting portion T between the preceding
In addition, when inject | pouring the
次に、図3(b)に示すように、先行トンネル10内に位置する後行セグメント20aを解体撤去し、形成される開口部を通して先行トンネル10と後行トンネル20とが連通されることになる。すなわち、外殻部に沿って連通する外殻シールドトンネル1が形成されることになる。なお、この解体撤去される部分を予め、スチールセグメントを使用したり、解体を前提とした継ぎ手を採用することが好ましい。
Next, as shown in FIG. 3B, the trailing
次いで、図3(c)に示すように、切り開いた空間を利用して、予め先行トンネル10の内部に築造した外殻覆工壁Rの一部(第1覆工壁R1)同士を連続する外殻覆工壁(第2覆工壁R2)を施工する。この第2覆工壁R2は、鉄筋コンクリート造とすれば良く、その施工に際して配筋や型枠その他の必要な関連作業は相前後して適宜行えば良い。
Next, as shown in FIG. 3C, a part of the outer shell lining wall R (first lining wall R <b> 1) that is built in advance in the preceding
以上の工程により、施工するべき大断面トンネル1Aの外殻覆工壁Rが先行して施工されたので、その外殻覆工壁Rの内側の地盤を掘削して地中空洞部Kを形成し、大断面トンネル1Aを完成させる。
Through the above steps, the outer shell lining wall R of the large-
次に、上述した外殻シールドトンネルの施工方法を実施することによる作用・効果について、図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、本実施の形態では、互いに間隔をあけて施工された先行トンネル10、10同士の間に互いの断面同士が重なるようにして後行トンネル20を施工するシールド掘進機20A(図4参照)で切削することで、後行セグメント20を配置することができる。これにより、先行トンネル10と後行トンネル20とを連結することができ、地中空洞部Kの輪郭に沿う形状の先行トンネル10と後行トンネル20とから形成される外殻シールドトンネル1を施工することができる。このとき、先行トンネル10内には切削可能な充填材3が充填されて先行セグメント10の形状が内側から保持されているので、後行トンネル20用のシールド掘進機20Aの切削に伴って先行セグメント10aに負荷がかかることによる変形を防止することができる。
Next, the action and effect by implementing the construction method of the outer shell shield tunnel mentioned above is demonstrated in detail based on drawing.
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, a
また、先行トンネル10内に充填材3を充填することにより変形が抑制されることから、先行セグメント10と後行セグメント20との接続部分Tに隙間が形成されるのを防止することができる。そのため、外殻シールドトンネル1内において地山が露出するのをなくことができ、地盤内の地下水が接続部分Tからトンネル1内に流入するのを防ぐことができる。
さらに、後行トンネル20の施工直後において、図5に示すように、先行セグメント10aと後行セグメント20aとの間の接続面に設けられるエアバック4を膨張させることで、その接続部分Tが水密な状態となり、外殻シールドトンネル1の背面に十分な量の裏込め材6を注入することができ、接続部分Tの隙間を閉塞することができる。そのため、外殻シールドトンネル1内において地山が露出するのをなくことができ、地盤内の地下水が接続部分Tからトンネル1内に流入するのを防ぐことができる。
Moreover, since the deformation | transformation is suppressed by filling the
Furthermore, immediately after the construction of the trailing
このように、外殻シールドトンネル1内をエアバック4を使用することによって、地盤の地質条件にかかわらずに確実に止水することが可能となる。そのため、後行セグメント20aの先行セグメント10a内に位置する部分を取り除く切り開き作業を従来のような凍結工法を採用することなく簡単な方法により実施することができ、先行トンネル10と後行トンネル20の内部同士を連通させることができる。さらに、凍結工法が不要となるので、固結粘土等の地質で凍結工法を行う場合において凍結膨張圧が大きくなり、近接する既設構造物に影響を及ぼすといった不具合をなくすことができる。
Thus, by using the
また、本実施の形態では、後行セグメント20a上に接続される先行セグメント10aの接続端部が押さえ金物5によって下方より支持されているので、地盤から受ける荷重や水圧によって先行セグメント10aが後行セグメント20a上を滑って内空側へ押し出されるのを抑制することができる。
そのため、先行セグメント10aと後行セグメント20aとの位置のずれを防止し、外殻シールドトンネル1の内空断面を確保することができる。さらに、裏込め材6の注入圧を高めることができるので、先行セグメント10aと後行セグメント20aとの間の接続部分に対して確実な注入を行うことが可能となる利点がある。
Further, in the present embodiment, since the connecting end portion of the preceding
Therefore, it is possible to prevent the positional deviation between the preceding
また、先行セグメント10aと後行セグメント20aとの接続部分がエアバック4の膨張により隙間なく水密な状態で連結しているので、その接続部分の背面の地盤に対して止水材7を注入することができる。これにより、裏込め材6に加えて止水材7による止水効果を高めることができ、対象地盤が高圧水となる場合でも効果的な止水を行うことができる。
Moreover, since the connection part of the preceding
また、本実施の形態では、先行トンネル10が後行トンネル20よりも大径であるので、先後セグメント10aの後行トンネル20のシールド掘進機20A(図4参照)による切削される割合が小さくなり、先行トンネル10の切削による影響を抑えることができる。
Further, in the present embodiment, since the leading
さらに、先行トンネル10内で後行トンネル20のシールド掘進機20Aで切削しない領域に予め外殻覆工壁Rの一部(第1覆工壁R1)を築造しておくことができるため、先行セグメント10aと後行セグメント20aを連結させ、先行トンネル10内の充填材3を取り除いてから外殻覆工壁Rを築造する場合と比較して施工効率を高めることができる。
さらに、先行トンネル10内に充填される充填材3は、第1覆工壁R1の周りの隙間に充填されれば良いことから、充填材3の使用量を低減することができる利点がある。
Furthermore, since a part of the outer shell lining wall R (first lining wall R1) can be built in advance in a region not cut by the
Furthermore, since the
また、本実施の形態による施工方法では、先行セグメント10aのうち切削可能なセグメントが後行トンネル20を施工するシールド掘進機20Aで切削される部分に配置されているので、シールド掘進機20Aで切削可能な高価なセグメントの使用箇所が後行トンネル20で切削される部分に限定されることとなり、部材コストの増大を抑えることができる。
Further, in the construction method according to the present embodiment, the segment that can be cut out of the preceding
上述のように本実施の形態による外殻シールドトンネルの施工方法では、先行トンネル10と後行トンネル20の接続部分Tが膨張袋体4の膨張により水密な状態で連結されるので、その接続部分Tにおける地山の露出をなくすことができる。
そのため、セグメントの切り開きを行う際に、地盤条件にかかわらずトンネル10、20同士の接続部分Tを簡単に且つ確実に止水することができ、凍結工法を適用できない地盤にも効果的に採用することできる。
As described above, in the construction method of the outer shield tunnel according to the present embodiment, the connection portion T of the preceding
Therefore, when the segment is cut open, the connection portion T between the
以上、本発明による外殻シールドトンネルの施工方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では、先行トンネル10と後行トンネル20とをそれぞれ10本ずつとして全20本の外殻シールドトンネル1を施工するものとしているが、これらトンネルの本数や径寸法は、施工するべき大断面トンネル1Aの規模や断面形状に応じて適正に設定すれば良いし、先行トンネル10と後行トンネル20との径寸法も限定されるものではない。例えば、本実施の形態では先後トンネル10が後行トンネル20より大径としているが、これに限らず、同径の径寸法でも良い。また、先行して施工される先行トンネル10同士の間隔も後行トンネル20の径寸法に対応させて設定すればよい。
As mentioned above, although embodiment of the construction method of the outer shell shield tunnel by this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.
For example, in this embodiment, it is assumed that 20
また、本実施の形態では、後行トンネル20の掘進前の先行トンネル10の内側に予め外殻覆工壁Rの一部(第1覆工壁R1)を配置し、その第1覆工壁R1の周囲に充填材3を充填しているが、このような施工方法に限定されることはない。例えば、先行トンネル10の内側に第1覆工壁R1を設けずに、その内側全域に充填材3を充填し、先行トンネル10に後行トンネル20を連結させセグメントの切り開きを行った後に、先行トンネル10内の充填材3を取り除いて、外殻シールドトンネル1内に外殻覆工壁R(第1覆工壁R1及び第2覆工壁R2)を築造する方法であっても良い。
In the present embodiment, a part of the outer shell lining wall R (first lining wall R1) is arranged in advance inside the preceding
さらに、本実施の形態では、膨張袋体4内に充填する充填部材として、モルタル等の固結材料を使用しているが、これに限定されることはなく、エアや水などの液体も充填部材として採用することができる。要は、先行セグメント10と後行セグメント20の接続面を膨張袋体4の膨張により隙間なく水密な状態とし、地盤に注入する裏込め材6や止水材7の流入や、高圧水な地盤における出水を防止できる構成となっていればよい。
また、出水がほとんど無いと判断される場合には、耐圧性を有する膨張袋体4を省略することも可能である。
Furthermore, in the present embodiment, a solidified material such as mortar is used as a filling member to be filled in the
Moreover, when it is judged that there is almost no water discharge, the
また、本実施の形態では、押さえ金物5を使用して先行セグメント10を下方から支持する方法としているが、押さえ金物5の形状、大きさ、数量などは適宜変更可能であり、また押さえ金物5を省略することも可能である。
In the present embodiment, the
さらに、本実施の形態では、裏込め材6の注入の他に止水材7を注入する施工の一例を示しているが、地盤条件に応じて止水材7の注入を省略することも勿論可能であるし、注入範囲も適宜設定することができる。
Furthermore, in the present embodiment, an example of construction for injecting the water-stopping
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.
1 外殻シールドトンネル
1A 大断面トンネル
3 充填材
4 膨張袋体
5 押さえ金物(押さえ部材)
6 裏込め材
7 止水材
10 先行トンネル
10a 先行セグメント
20 後行トンネル
20A シールド掘進機
20a 後行セグメント
K 地中空洞部
R 外殻覆工壁
R1 第1覆工壁
R2 第2覆工壁
T 接続部分
X トンネル軸方向
DESCRIPTION OF
6
Claims (6)
前記地中空洞部の輪郭に沿って間隔をあけて、シールド掘進機で切削可能な先行セグメントを配置することにより先行トンネルを施工する工程と、
前記先行トンネル内をシールド掘進機で切削可能な充填材を充填する工程と、
前記先行トンネル同士の間に互いの断面同士が重なるようにして前記先行セグメントの一部を切削しながら、後行セグメントを配置することにより後行トンネルを施工する工程と、
前記先行セグメントと前記後行セグメントの背面に裏込め材を注入する工程と、
を有し、
前記先行セグメントには、前記後行セグメントとの接続端部を下方から支持する押さえ部材が設けられ、
前記押さえ部材は、前記後行セグメントの外周面に固定されて前記先行セグメントの内周面を支持していることを特徴とする外殻シールドトンネルの施工方法。 When building a large section tunnel with underground cavities by drilling a ground, by classifying the shell shield tunnel prior tunnel and the following tunnel along the contour of the ground cavity to be constructed, alternating The outer shell for constructing the underground cavity by excavating the inside of the outer shell covering wall, constructing the outer shell covering wall of the large section tunnel along the outer shield tunnel A method for constructing a shield tunnel,
Constructing a preceding tunnel by placing a preceding segment that can be cut with a shield machine at intervals along the contour of the underground cavity,
Filling the preceding tunnel with a filler that can be cut with a shield machine;
While cutting a part of the preceding segment so that the cross-sections of the preceding tunnels overlap each other, constructing the trailing tunnel by arranging the trailing segment;
Injecting a backfill material into the back of the preceding and following segments;
I have a,
The preceding segment is provided with a pressing member that supports a connection end with the following segment from below.
The pressing member is fixed to the outer peripheral surface of the succeeding segment and supports the inner peripheral surface of the preceding segment .
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JP2002227584A (en) * | 2001-02-05 | 2002-08-14 | Kajima Corp | Tunnel construction method |
JP4322688B2 (en) * | 2004-01-13 | 2009-09-02 | 大成建設株式会社 | Construction method of large section tunnel |
JP4376770B2 (en) * | 2004-12-20 | 2009-12-02 | 株式会社鴻池組 | Construction method of shield tunnel fork or junction |
JP2006348718A (en) * | 2005-05-17 | 2006-12-28 | Taisei Corp | Construction method of underground structure and underground structure |
JP2007077677A (en) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Taisei Corp | Construction method for underground structure |
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