JP6092359B1

JP6092359B1 - Large section lining body and large section tunnel construction method

Info

Publication number: JP6092359B1
Application number: JP2015239148A
Authority: JP
Inventors: 尚今石; 隆良中村; 佳文服部; 直俊日高; 大坂　衛; 衛大坂; 憲一郎長光; 敦谷口; 幸介岡村
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2035-12-08
Also published as: JP2017106190A

Abstract

【課題】既設トンネルを拡幅することが可能な大断面覆工体および大断面トンネルの構築方法を提供する。【解決手段】ランプトンネル１からトンネル軸の略直交方向に向けて径方向空間を構築する工程と、径方向空間の側壁からトンネル掘削機を発進させて環状に掘進させた後に径方向空間に到達させ環状トンネル３１Ａを構築する工程と、複数本の環状トンネル３１Ａ−３１Ｃを連続させることによってランプトンネル１を囲繞する円筒外殻部３を構築する工程と、円筒外殻部３内側の地盤を掘削して、円筒外殻部３の両端を塞ぐように妻壁部４を構築する工程と、妻壁部４の内側から妻壁部４の外側に向けて複数本の先行トンネルを間隔をあけて並設する先行トンネル施工工程と、隣り合う先行トンネル同士の間に後行トンネルを構築する後行トンネル施工工程と、先行トンネルおよび後行トンネルにより囲まれた領域を掘削して大断面を形成する掘削工程とを備えている。【選択図】図１A large cross-section lining body capable of widening an existing tunnel and a method for constructing a large cross-section tunnel are provided. A process of constructing a radial space from a ramp tunnel 1 in a direction substantially orthogonal to a tunnel axis, and a tunnel excavator is started from a side wall of the radial space to reach a radial space after being annularly excavated. A step of constructing the annular tunnel 31A, a step of constructing the cylindrical outer shell portion 3 surrounding the ramp tunnel 1 by continuing a plurality of annular tunnels 31A-31C, and excavating the ground inside the cylindrical outer shell portion 3 Then, the step of constructing the end wall 4 so as to close both ends of the cylindrical outer shell 3, and a plurality of preceding tunnels are spaced from the inside of the end wall 4 toward the outside of the end wall 4. Forming a large section by excavating the adjacent tunnel construction process, the succeeding tunnel construction process for constructing the succeeding tunnel between adjacent preceding tunnels, and the area surrounded by the preceding and succeeding tunnels And a drilling step of. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、大断面覆工体および大断面トンネルの構築方法に関する。 The present invention relates to a large-section lining body and a method for constructing a large-section tunnel.

道路トンネルの合流部や鉄道トンネルの駅舎部は、通常の本線トンネルよりも拡幅された大断面の地下空間になる。このため、特許文献１に開示されているように、平行に配列された複数本の小断面トンネルによって円筒状の外殻を形成し、その内部を掘削するという方法によって構築されることがある。 The junction of the road tunnel and the station building of the railway tunnel become an underground space with a large section that is wider than the normal main tunnel. For this reason, as disclosed in Patent Document 1, there is a case where a cylindrical outer shell is formed by a plurality of small cross-sectional tunnels arranged in parallel and excavated inside.

一方、特許文献２には、本線シールドトンネルの底部を切り広げて円周シールド発進基地を構築し、そこから本線シールドトンネルの外周に沿って周方向に掘進させた円周シールド機によって、リング状の外殻シールド発進基地を構築する方法が開示されている。この外殻シールド発進基地からは、本線シールドトンネルと平行に構築される複数本の外殻シールドトンネル用の掘削を行うための外殻シールド機を発進させる。 On the other hand, in Patent Document 2, a circular shield starting base is constructed by widening the bottom of the main shield tunnel, and a ring shield is formed by a circumferential shield machine that is dug in the circumferential direction along the outer periphery of the main shield tunnel. A method for constructing an outer shell shield launch base is disclosed. From this outer shield starting base, an outer shell shield machine for excavation for a plurality of outer shield tunnels constructed in parallel with the main shield tunnel is started.

特開２０１５−１０５５１３号公報JP-A-2015-105513 特開２０１５−１２９４１１号公報JP2015-129411A

しかしながら特許文献２に開示された方法では、円周シールド機の高さ分しか本線シールドトンネルを拡幅することができず、大断面の発進基地が必要となる場合には対応することができない。 However, the method disclosed in Patent Document 2 can widen the main shield tunnel only by the height of the circumferential shield machine, and cannot cope with a case where a large cross-section starting base is required.

特許文献２の施工方法は、外殻覆工壁を形成する際に後行トンネルに開口部を形成するので、後行トンネルの強度が低下するおそれがある。そのため、後行トンネルを支持し得る仮設支持部材を予め先行トンネルに設置しておくか、別途仮設支持部材を設置する必要がある。しかしながら、仮設支持部材の設置には、手間と費用がかかる。
また、特許文献２の施工方法は、先行トンネルと後行トンネルとの接合部における水密性を確保するために、膨張袋体を設けるなど、止水処理工に手間や費用がかかる。 Since the construction method of Patent Document 2 forms an opening in the trailing tunnel when forming the outer shell covering wall, the strength of the trailing tunnel may be reduced. Therefore, it is necessary to previously install a temporary support member that can support the following tunnel in the preceding tunnel or to install a temporary support member separately. However, it takes time and money to install the temporary support member.
Moreover, the construction method of patent document 2 requires an effort and expense for a water stop processing work, such as providing an expansion bag body in order to ensure the watertightness in the junction part of a preceding tunnel and a subsequent tunnel.

そこで、本発明は、既設トンネルを大幅に拡幅することが可能な大断面覆工体および大断面トンネルの構築方法を提案することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to propose the construction method of the large cross-section lining body which can expand the existing tunnel significantly, and a large cross-section tunnel.

前記目的を達成するために、本発明の地中構造物の構築方法は、既設トンネルから地中に構築した拡幅部を起点として大断面トンネルを構築する構築方法であって、前記既設トンネルからトンネル軸の略直交方向に向けて径方向空間を構築する工程と、前記径方向空間の側壁からトンネル掘削機を発進させて環状に掘進させた後に前記径方向空間に到達させることで環状トンネルを構築する工程と、複数本の前記環状トンネルを連続させることによって前記既設トンネルを囲繞する円筒外殻部を構築する工程と、前記円筒外殻部内側の地盤を掘削して、前記円筒外殻部の両端を塞ぐように妻壁部を構築する工程と、前記妻壁部の内側から該妻壁部の外側に向けて複数本の先行トンネルを間隔をあけて並設する先行トンネル施工工程と、隣り合う前記先行トンネル同士の間に後行トンネルを構築する後行トンネル施工工程と、前記先行トンネルおよび前記後行トンネルにより囲まれた領域を掘削して大断面トンネルを形成する掘削工程とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a construction method for an underground structure according to the present invention is a construction method for constructing a large-section tunnel starting from a widened portion constructed underground from an existing tunnel, the tunnel from the existing tunnel. Constructing a radial space in a direction substantially orthogonal to the axis, and constructing an annular tunnel by starting a tunnel excavator from the side wall of the radial space to reach the radial space A step of constructing a cylindrical outer shell that surrounds the existing tunnel by connecting a plurality of the annular tunnels, and excavating a ground inside the cylindrical outer shell, A step of constructing a wife wall portion so as to block both ends, a preceding tunnel construction step of arranging a plurality of preceding tunnels side by side from the inside of the wife wall portion toward the outside of the wife wall portion, Together A subsequent tunnel construction process for constructing a subsequent tunnel between the preceding tunnels, and an excavation process for excavating a region surrounded by the preceding tunnel and the subsequent tunnel to form a large-section tunnel. It is characterized by.

ここで、前記円筒外殻部の両端の地盤を凍結させることで凍結壁部を形成することが好ましい。また、前記各先行トンネル内に中詰コンクリートを充填することができる。また、前記各先行トンネル内および前記後行トンネル内に中詰コンクリートを充填することがで
きる。さらに、前記後行トンネル施工工程では、隣接する先行トンネルの断面の一部を切削しながら掘削孔を形成し、前記掘削孔内に型枠を設置した後、前記型枠と前記掘削孔の内面との間にコンクリートを充填することにより前記後行トンネルの覆工を形成すること
ができる。 Here, it is preferable to form the frozen wall portion by freezing the ground at both ends of the cylindrical outer shell portion. In addition, filling concrete can be filled in each preceding tunnel. Further, the filled concrete can be filled in each of the preceding tunnels and the subsequent tunnel. Furthermore, in the rear row tunnel construction process, the inner surface of the adjacent previously formed borehole while cutting a part of the cross section of the tunnel, after the setting of the formwork on the drill hole, the drill hole and the formwork The lining of the following tunnel can be formed by filling concrete between the two.

大断面覆工体の発明は、既設トンネルに接続された拡幅部を起点として筒状に並設された複数本のトンネルと、前記各トンネル内に充填された中詰コンクリートの硬化体と、を備える大断面覆工体であって、前記拡幅部は、既設トンネルを囲繞する複数本の連続した環状トンネルによって形成された円筒外殻部と、前記円筒外殻部の両端を塞ぐように設けられた妻壁部とからなり、前記複数本のトンネルは、間隔をあけて形成された複数本の第一トンネルと、隣り合う前記第一トンネル同士の間に形成された第二トンネルとからなり、前記第一トンネルの覆工は、切削可能なセグメントを組み合わせることにより形成されており、前記第二トンネルの覆工は、現場打ちコンクリートにより形成されているとともに、前記第一トンネル内に残置されていることを特徴とする。 The invention of the large cross-section lining body includes a plurality of tunnels arranged side by side in a cylindrical shape starting from a widened portion connected to an existing tunnel, and a hardened body of filled concrete filled in each of the tunnels. A wide section lining body provided, wherein the widening portion is provided so as to block a cylindrical outer shell portion formed by a plurality of continuous annular tunnels surrounding an existing tunnel and both ends of the cylindrical outer shell portion. A plurality of first tunnels formed at intervals, and a second tunnel formed between the adjacent first tunnels, The lining of the first tunnel is formed by combining cutable segments, and the lining of the second tunnel is formed of cast-in-place concrete and is left in the first tunnel. It is characterized in that is.

このように構成された本発明の大断面トンネルの構築方法は、まず既設トンネルからトンネル軸の略直交方向に向けて径方向空間を構築する。そして、その径方向空間から発進させたトンネル掘削機によって、既設トンネルを包含するように複数本の環状トンネルを構築することによって円筒外殻部を形成する。 In the construction method of the large section tunnel of the present invention configured as described above, first, a radial space is constructed from an existing tunnel toward a direction substantially orthogonal to the tunnel axis. Then, a cylindrical outer shell is formed by constructing a plurality of annular tunnels so as to include the existing tunnels by a tunnel excavator started from the radial space.

このため、径方向空間の長さに応じて、既設トンネルを任意の大きさに拡幅することができ、大幅に拡幅することも可能になる。特に、環状トンネルが矩形トンネルであれば、一定の壁厚の円筒外殻部にすることができる。 For this reason, the existing tunnel can be widened to an arbitrary size according to the length of the radial space, and can be greatly widened. In particular, if the annular tunnel is a rectangular tunnel, a cylindrical outer shell having a constant wall thickness can be obtained.

また、大断面覆工体の発明は、既設トンネルを囲繞する複数本の連続した環状トンネルによって形成された円筒外殻部と、その円筒外殻部の両端を塞ぐように設けられた妻壁部とによって構成される。すなわち、円筒外殻部の径が大きくなっても、妻壁部によって塞げばよいので、既設トンネルを大幅に拡幅することが可能になる。 The invention of the large cross-section lining body includes a cylindrical outer shell portion formed by a plurality of continuous annular tunnels surrounding an existing tunnel, and a wife wall portion provided so as to close both ends of the cylindrical outer shell portion. It is comprised by. That is, even if the diameter of the cylindrical outer shell portion increases, the existing tunnel can be closed by the end wall portion, so that the existing tunnel can be greatly widened.

さらに、第二トンネルを現場打ちコンクリートにより形成しているため、第一トンネルとの水密性が優れている。
なお、大断面覆工体は、第一トンネルと第二トンネルとの重ね合わせ厚さ（大断面覆工体の半径方向に対するトンネル同士のラップ長）により、構造上必要な覆工厚さを確保している。
また、第一トンネルと第二トンネルとの重ね合わせ幅（大断面覆工体の周方向に対するトンネル同士のラップ長）を調整すると、大断面覆工体の断面形状（直径）を変化させることができる。 Furthermore, since the second tunnel is made of cast-in-place concrete, the water tightness with the first tunnel is excellent.
In addition, the large cross-section lining body secures the lining thickness necessary for the structure by the overlapping thickness of the first tunnel and the second tunnel (the lap length of the tunnels in the radial direction of the large cross-section lining body) doing.
In addition, adjusting the overlap width of the first tunnel and the second tunnel (the wrap length of the tunnels with respect to the circumferential direction of the large cross-section lining body) can change the cross-sectional shape (diameter) of the large cross-section lining body. it can.

本実施の形態の大断面トンネルの構築方法によって構築された発進基地を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the start base constructed | assembled by the construction method of the large section tunnel of this Embodiment. 径方向空間を構築する工程を説明する横断面図である。It is a cross-sectional view explaining the process of constructing radial space. 径方向空間の外観を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the external appearance of radial direction space. 薬液注入によって環状に形成される薬液注入部を説明する横断面図である。It is a cross-sectional view explaining the chemical | medical solution injection | pouring part formed circularly by chemical | medical solution injection | pouring. 径方向空間から矩形シールド機を発進させる工程を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the process of starting a rectangular shield machine from radial direction space. 矩形シールド機を環状に掘進させる工程を説明する横断面図である。It is a cross-sectional view explaining the process of excavating a rectangular shield machine in an annular shape. 径方向空間に到達した矩形シールド機の一部を回収する工程を説明する横断面図である。It is a cross-sectional view explaining the process of collect | recovering a part of rectangular shield machine which reached | attained radial space. 径方向空間内で環状トンネルを完成させる工程を説明する横断面図である。It is a transverse cross section explaining the process of completing an annular tunnel in radial direction space. 複数本の環状トンネルを構築する工程を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the process of constructing a plurality of annular tunnels. 円筒外殻部の両端を凍結壁部で塞ぐ工程を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the process of plugging the both ends of a cylindrical outer shell part with a frozen wall part. 発進基地の内空となる掘削を行う工程を説明する横断面図である。It is a cross-sectional view explaining the process of performing excavation which becomes the inside of a starting base. 掘削によって解放された面に妻壁部を順に構築していく工程を説明する横断面図である。It is a cross-sectional view explaining the process of constructing a wife wall part in order on the surface released by excavation. 掘削によって解放された面に妻壁部を順に構築していく工程を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the process of constructing a wife wall part in order on the surface released by excavation. 発進基地となる内空の掘削及びそこに残されたランプトンネルのセグメントの一部を撤去する工程を説明する横断面図である。It is a cross-sectional view explaining the process of removing a part of the segment of the inner sky excavation used as a starting base and the lamp tunnel left there. 発進基地から外殻シールド機を発進させる工程を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the process of starting an outer shell shield machine from a starting base. 本発明の実施形態の大断面トンネルを示す横断図である。It is a sectional view showing a large section tunnel of an embodiment of the present invention. （ａ）は大断面トンネルの平面図、（ｂ）は同縦断図である。(A) is a top view of a large section tunnel, (b) is the longitudinal section. 大断面覆工体の一部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing a part of large section lining body. （ａ）は図１７（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ断面図である。(A) is AA sectional drawing of Fig.17 (a), (b) is the BB sectional drawing. （ａ）は本実施形態の大断面トンネルの施工方法の先行トンネル施工工程および先行トンネル充填工程を示す断面図、（ｂ）は同後行トンネル施工工程を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）に続く後行トンネル施工工程の断面図である。(A) is sectional drawing which shows the preceding tunnel construction process and leading tunnel filling process of the construction method of the large section tunnel of this embodiment, (b) is sectional drawing which shows the following tunnel construction process, (c) is (b) It is sectional drawing of the subsequent tunnel construction process following). （ａ）は本実施形態の大断面トンネルの施工方法の配筋工程を示す断面図、（ｂ）は後行トンネル充填工程を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the bar arrangement process of the construction method of the large section tunnel of this embodiment, (b) is sectional drawing which shows a subsequent tunnel filling process.

以下、本発明の実施の形態に係る大断面トンネルを構築するための外殻シールド機を発進させる発進基地について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a starting base for starting an outer shell shield machine for constructing a large section tunnel according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜発進基地２＞
図１は、本実施の形態によって構築される発進基地２と、その前後に接続される既設トンネル（１，１１）との関係を模式的に示した斜視図である。既設トンネルであるランプトンネル１と本線トンネル１１は、予め地中に構築されている。本実施の形態では、このランプトンネル１から地中に拡幅部となる発進基地２を地中構造物として構築する方法を説明する。 <Departure base 2>
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the relationship between a departure base 2 constructed according to the present embodiment and existing tunnels (1, 11) connected before and after that. The existing tunnels, the ramp tunnel 1 and the main tunnel 11, are built in advance in the ground. In the present embodiment, a method of constructing the start base 2 that becomes a widened portion from the ramp tunnel 1 into the ground as an underground structure will be described.

この発進基地２は、ランプトンネル１及び本線トンネル１１をさらに長い区間で拡幅させた大空間を構築するために、外殻シールド機７（図１５参照）を発進させる基地となる。
例えば、道路トンネルである本線トンネル１１及びランプトンネル１であれば、外殻シールド機７によって略平行に構築された複数本の小断面トンネルによって、合流本体部２１の外殻が円筒状に形成される。また、本線トンネル１１が鉄道トンネルであれば、発進基地２から構築される地下大空間は、駅舎部などになる。 This start base 2 is a base from which the outer shell shield machine 7 (see FIG. 15) is started in order to construct a large space in which the lamp tunnel 1 and the main tunnel 11 are widened in a longer section.
For example, in the case of the main tunnel 11 and the ramp tunnel 1 which are road tunnels, the outer shell of the merging main body portion 21 is formed in a cylindrical shape by a plurality of small cross-sectional tunnels constructed substantially in parallel by the outer shell shield machine 7. The If the main tunnel 11 is a railroad tunnel, the large underground space constructed from the departure base 2 is a station building or the like.

発進基地２は、ランプトンネル１及び本線トンネル１１を囲繞する複数本の連続した環状トンネル３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃによって形成された円筒外殻部３と、円筒外殻部３の両端を塞ぐように設けられた妻壁部４，４とによって主に構成される。 The starting base 2 is provided so as to block the cylindrical outer shell 3 formed by a plurality of continuous annular tunnels 31A, 31B, 31C surrounding the ramp tunnel 1 and the main tunnel 11, and both ends of the cylindrical outer shell 3. Mainly composed of the wife wall portions 4 and 4 formed.

環状トンネル３１Ａ−３１Ｃは、後述するように、トンネル掘削機によって掘削された地中に設置された鋼殻セグメント３２，・・・を繋ぎ合せることで、環状（円周状）に成形される。
そして、複数の環状トンネル３１Ａ−３１Ｃをランプトンネル１のトンネル軸に略平行する方向に連続させることで、所定の長さの円筒状の円筒外殻部３が形成される。
一方、妻壁部４は、繊維補強コンクリートや鉄筋コンクリートなどのセメント系混合材料によって、円板状に構築される。図１から明らかなように、ランプトンネル１の断面と比較して妻壁部４の面積は広く、発進基地２がランプトンネル１の拡幅部であると言える。 As will be described later, the annular tunnels 31A-31C are formed into an annular shape (circumferential shape) by connecting steel shell segments 32,... Installed in the ground excavated by a tunnel excavator.
A plurality of annular tunnels 31 </ b> A- 31 </ b> C are continued in a direction substantially parallel to the tunnel axis of the lamp tunnel 1 to form a cylindrical outer shell 3 having a predetermined length.
On the other hand, the end wall 4 is constructed in a disc shape by a cement-based mixed material such as fiber reinforced concrete or reinforced concrete. As apparent from FIG. 1, the area of the end wall 4 is larger than that of the cross section of the lamp tunnel 1, and it can be said that the starting base 2 is the widened portion of the lamp tunnel 1.

次に、本実施の形態の発進基地２の構築方法について、図２−図１５を参照しながら順に説明する。
図２に破線で示した長方形の外縁は、施工領域１２を示している。この施工領域１２の内側で発進基地２の構築が行われる。この構築は、例えばランプトンネル１を利用して行われる。 Next, the construction method of the departure base 2 of this Embodiment is demonstrated in order, referring FIGS. 2-15.
A rectangular outer edge indicated by a broken line in FIG. The departure base 2 is constructed inside the construction area 12. This construction is performed using, for example, the lamp tunnel 1.

まず、ランプトンネル１からトンネル軸の略直交方向に向けて径方向空間５を構築する工程について説明する。この工程では、最初に径方向空間５の外周に沿って凍結部５１を構築する。
この凍結部５１は、ランプトンネル１の底部から斜め下方に挿し込まれた凍結管（図示省略）などを使って形成される。その後、ランプトンネル１の覆工部を形成するセグメント１ａの一部を撤去し、凍結部５１によって保護された地盤を掘削する。
この掘削された地盤の孔壁は、平面視長方形の立坑鋼殻５２によって保護される。図３は、複数の立坑鋼殻５２，・・・によって外殻が形成された直方体状の径方向空間５を、側方から見た縦断面図である。径方向空間５の下面は、底蓋５３によって塞がれる。 First, the process of constructing the radial space 5 from the lamp tunnel 1 toward the direction substantially orthogonal to the tunnel axis will be described. In this step, first, the frozen portion 51 is constructed along the outer periphery of the radial space 5.
The freezing part 51 is formed using a freezing tube (not shown) or the like inserted obliquely downward from the bottom of the lamp tunnel 1. Thereafter, a part of the segment 1 a forming the lining portion of the ramp tunnel 1 is removed, and the ground protected by the frozen portion 51 is excavated.
The hole wall of the excavated ground is protected by a vertical shaft steel shell 52 having a rectangular shape in plan view. FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of a rectangular parallelepiped radial space 5 in which an outer shell is formed by a plurality of shaft steel shells 52,. The lower surface of the radial space 5 is closed by the bottom lid 53.

図４は、完成した径方向空間５を横断面図に示している。ランプトンネル１から斜め下方に向けて延伸された径方向空間５の底部の側壁からは、トンネル掘削機としての矩形シールド機３８（図６参照）を発進させることになる。なお、トンネル掘削機は、推進工法の先導掘進機であってもよい。また、径方向空間５は、鉛直下方に向けて延伸させるなど、任意の方向に向けて延伸させることができる。 FIG. 4 shows the completed radial space 5 in a cross-sectional view. A rectangular shield machine 38 (see FIG. 6) as a tunnel excavator is started from the bottom side wall of the radial space 5 extending obliquely downward from the lamp tunnel 1. The tunnel excavator may be a leading excavator using a propulsion method. Further, the radial space 5 can be extended in an arbitrary direction such as extending vertically downward.

この矩形シールド機３８は、径方向空間５から発進させて径方向空間５に再び戻るように円形の経路で掘進させる。この矩形シールド機３８の経路に沿ってランプトンネル１及び本線トンネル１１から薬液注入を行い、地盤を環状に改良した薬液注入部３３を形成しておく。 The rectangular shield machine 38 starts from the radial space 5 and digs along a circular path so as to return to the radial space 5 again. A chemical solution is injected from the lamp tunnel 1 and the main line tunnel 11 along the path of the rectangular shield machine 38 to form a chemical solution injection portion 33 having an improved ground shape.

また、矩形シールド機３８を発進及び到達させる径方向空間５の外側の地盤は、発進側凍結部３４及び到達側凍結部３５として凍結させておく。さらに、矩形シールド機３８を発進及び到達させる径方向空間５の側面には、図５に示すように、鋼製の梁材や柱材等を使って略長方形の開口補強部３６を構築する。 The ground outside the radial space 5 where the rectangular shield machine 38 starts and reaches is frozen as the start side freezing unit 34 and the arrival side freezing unit 35. Furthermore, as shown in FIG. 5, a substantially rectangular opening reinforcing portion 36 is constructed on the side surface of the radial space 5 where the rectangular shield machine 38 starts and reaches using a steel beam material, a column material, or the like.

そして、開口補強部３６の略中央を、矩形シールド機３８を発進させる鏡切部３７とするための補強を行う。ここで、矩形シールド機３８は、断面矩形の四角筒状に形成されている。この矩形シールド機３８を、図６に示すように環状の薬液注入部３３に沿って、その内部を掘進させる。
矩形シールド機３８の後方には、矩形の函体が鋼殻セグメント３２として設置されていく。なお、この図では、鋼殻セグメント３２の単位長さ当たりの継目の線は省略されている。 And the reinforcement for making the substantially center of the opening reinforcement part 36 into the mirror cutting part 37 which starts the rectangular shield machine 38 is performed. Here, the rectangular shield machine 38 is formed in a rectangular tube shape having a rectangular cross section. As shown in FIG. 6, the rectangular shield machine 38 is dug inside the annular chemical liquid injector 33.
A rectangular box is installed as a steel shell segment 32 behind the rectangular shield machine 38. In this figure, the seam line per unit length of the steel shell segment 32 is omitted.

そして、図７に示すように、矩形シールド機３８が到達側凍結部３５に貫入した段階で、径方向空間５の到達側の開口補強部３６内の一部を切り開き、矩形シールド機３８の前面のカッタ部３８１を解体して、径方向空間５に回収する。このカッタ部３８１は、再利用することができる。 Then, as shown in FIG. 7, when the rectangular shield machine 38 penetrates into the arrival side freezing part 35, a part of the opening reinforcing part 36 on the arrival side of the radial space 5 is cut open, The cutter unit 381 is disassembled and collected in the radial space 5. This cutter unit 381 can be reused.

一方、矩形シールド機３８の胴体部となる断面矩形の四角筒状のスキンプレート３８２は、そのまま地中に残置させる。そして、図８に示すように、スキンプレート３８２の先端と、発進側の開口補強部３６から突出させた鋼殻セグメント３２の後端とを、径方向空間５の内部で接続部３２１よって連続させる。 On the other hand, the rectangular cylindrical skin plate 382 that is the body of the rectangular shield machine 38 is left in the ground as it is. And as shown in FIG. 8, the front-end | tip of the skin plate 382 and the rear end of the steel shell segment 32 protruded from the opening side reinforcement part 36 at the starting side are made to continue by the connection part 321 inside the radial space 5. .

この接続部３２１は、鋼殻セグメント３２と同様の鋼材によって形成することができる。また、施工誤差を容易に吸収させることが可能な鉄筋コンクリート構造にすることもできる。そして、この接続によって、１本目の環状トンネル３１Ａが完成する。本実施の形態では、同様にしてさらに２本の環状トンネル３１Ｂ，３１Ｃを構築する。 The connection portion 321 can be formed of the same steel material as the steel shell segment 32. Moreover, it can also be set as the reinforced concrete structure which can absorb construction error easily. This connection completes the first annular tunnel 31A. In the present embodiment, two more annular tunnels 31B and 31C are constructed in the same manner.

図９は、径方向空間５の開口補強部３６の内側に、３本の環状トンネル３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが連続して並んだ状態を示した縦断面図である。なお、環状トンネル３１Ｂ，３１Ｃは、いずれが先に構築されてもよく、並行して構築することもできる。また、環状トンネル３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと底蓋５３との隙間は、流動化処理土などによる埋戻し部５４とする（図１１など参照）。 FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a state in which three annular tunnels 31A, 31B, and 31C are continuously arranged inside the opening reinforcing portion 36 in the radial space 5. In addition, any of the annular tunnels 31B and 31C may be constructed first, or may be constructed in parallel. Moreover, the clearance gap between annular tunnel 31A, 31B, 31C and the bottom cover 53 is used as the backfill part 54 by fluidization processing soil etc. (refer FIG. 11 etc.).

このようにして３本の環状トンネル３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃによってランプトンネル１及び本線トンネル１１を囲繞する円筒外殻部３が構築された後に、図１０に示すように、円筒外殻部３の両端を凍結壁部４１，４１で塞ぐ工程に移行する。
凍結壁部４１を形成するための凍結管４１１は、例えば覆工部が撤去されない箇所のランプトンネル１及び本線トンネル１１の内側から地中に向けて挿入される。また、ランプトンネル１からは、後述する掘削のための排土管６１，６１が上方に向けて押し込まれる。 After the cylindrical outer shell 3 surrounding the ramp tunnel 1 and the main tunnel 11 is constructed by the three annular tunnels 31A, 31B, 31C in this way, both ends of the cylindrical outer shell 3 are shown in FIG. The process proceeds to the step of closing the wall with the frozen wall portions 41, 41.
The freezing pipe 411 for forming the frozen wall portion 41 is inserted from the inside of the lamp tunnel 1 and the main line tunnel 11 where the lining portion is not removed toward the ground. Further, from the ramp tunnel 1, soil discharge pipes 61 and 61 for excavation described later are pushed upward.

円筒外殻部３及び両端の凍結壁部４１，４１で囲まれた地盤は、図１１に示すように、上部から掘削される。掘削は、排土管６１から徐々に広げるようにして行われ、ある程度の大きさの排土シャフト６に拡幅された後に、油圧ショベル６２が搬入されて、効率的に掘削が続けられる。 The ground surrounded by the cylindrical outer shell portion 3 and the frozen wall portions 41, 41 at both ends is excavated from above as shown in FIG. The excavation is performed by gradually spreading from the soil discharge pipe 61, and after being widened to the soil discharge shaft 6 having a certain size, the excavator 62 is carried in and excavation is continued efficiently.

掘削されて露出された円筒外殻部３の内周面には、外殻シールド機７を発進させる際に使用されるレール部２３が取り付けられていく。また、ランプトンネル１の底部には床版１ｂを設け、排土シャフト６を通って排出される掘削土を、効率よく搬送できるようにしておく。
そして、地盤の掘削によって露出した凍結壁部４１の内側の壁面には、繊維補強コンクリートや鉄筋コンクリートによって妻壁部４を構築していく。図１２には、妻壁部４の一部となる逆巻き部４ａを示した。
すなわち妻壁部４は、図１３にも示すように、環状トンネル３１Ｂ，３１Ｃの端部から下方に向けて、掘削の進捗に合わせて逆巻き工法によって構築される。掘削の進捗に合わせて逐次、逆巻き部４ａを構築していくことによって、凍結壁部４１の露出を最小限に抑えることができる。 The rail part 23 used when starting the outer shell shield machine 7 is attached to the inner peripheral surface of the cylindrical outer shell part 3 exposed by excavation. A floor slab 1b is provided at the bottom of the ramp tunnel 1 so that the excavated soil discharged through the soil discharging shaft 6 can be efficiently conveyed.
And on the inner wall surface of the frozen wall portion 41 exposed by excavation of the ground, the end wall portion 4 is constructed by fiber reinforced concrete or reinforced concrete. In FIG. 12, the reverse winding part 4a used as a part of the wife wall part 4 was shown.
That is, as shown in FIG. 13, the end wall 4 is constructed from the end portions of the annular tunnels 31 </ b> B and 31 </ b> C downward by a reverse winding method according to the progress of excavation. By sequentially constructing the reverse winding portion 4a in accordance with the progress of excavation, exposure of the frozen wall portion 41 can be minimized.

また、妻壁部４の外殻シールド機７を発進させる発進予定部４ｂについては、カッタでの切削が可能となるように、繊維補強コンクリートなどで鉄筋の無い状態に形成することができる。また、妻壁部４に予め箱抜きなどをしておくなどして、妻壁部４を鉄筋コンクリートで構築することもできる。図１４に、第１段階で発進させる外殻シールド機７の発進予定部４ｂ，・・・を破線で示した。 Moreover, about the start part 4b which starts the outer shell shield machine 7 of the wife wall part 4, it can form in a state without a reinforcing bar with fiber reinforced concrete etc. so that cutting with a cutter is possible. Moreover, the wife wall part 4 can also be constructed of reinforced concrete, for example, by boxing the wife wall part 4 in advance. In FIG. 14, the starting scheduled portions 4b,... Of the outer shell shield machine 7 to be started in the first stage are indicated by broken lines.

掘削ステップ６３，・・・で例示されているように、所定の高さ単位で掘削を進めていく際に、露出したランプトンネル１のセグメント１ａは、逐次、撤去していく。
但し、ランプトンネル１の床版１ｂ周辺は、外殻シールド機７によるトンネル構築時に、資機材の搬送などに利用されるため、そのまま残しておく。また、径方向空間５の立坑鋼殻５２，・・・についても、逐次撤去していく。 As illustrated in the excavation steps 63,..., When the excavation proceeds in a predetermined height unit, the exposed segment 1a of the ramp tunnel 1 is sequentially removed.
However, the periphery of the floor slab 1b of the lamp tunnel 1 is left as it is because it is used for transporting materials and equipment when the tunnel is constructed by the outer shell shield machine 7. Further, the shaft steel shells 52,... In the radial space 5 are also sequentially removed.

このようにして構築された発進基地２の内部から、合流本体部２１を構築するための外殻シールド機７を発進させる。ここで、図１４，図１５に示すように、発進基地２の内空には、妻壁部４，４間に架け渡される切梁と兼用させた作業床２４，・・・が複数の高さに設けられている。 From the inside of the starting base 2 constructed in this way, the outer shell shield machine 7 for constructing the merging main body 21 is started. Here, as shown in FIGS. 14 and 15, in the inner space of the departure base 2, there are a plurality of work floors 24,. Is provided.

また、掘削時に円筒外殻部３の内周面に敷設されたレール部２３には、資機材を供給するための資機材搬送装置７１が取り付けられる。この資機材搬送装置７１によって、外殻シールド機７を発進位置まで搬送したり、坑口の作業床としたりすることができる。 In addition, a material / material transport device 71 for supplying materials / materials is attached to the rail portion 23 laid on the inner peripheral surface of the cylindrical outer shell 3 at the time of excavation. By this equipment transporting device 71, the outer shell shield machine 7 can be transported to the starting position or can be used as a work floor at the wellhead.

外殻シールド機７は、円筒状のシールド掘削機で、妻壁部４の発進予定部４ｂから地中に向けて発進される。外殻シールド機７によって構築される大断面トンネル２２は、ランプトンネル１と略平行になるように構築される。図１５の下部には、セグメントで覆工部が形成された大断面トンネル２２の側面を図示した。 The outer shell shield machine 7 is a cylindrical shield excavator and is started from the scheduled start part 4b of the end wall part 4 toward the ground. The large section tunnel 22 constructed by the outer shell shield machine 7 is constructed so as to be substantially parallel to the lamp tunnel 1. In the lower part of FIG. 15, the side surface of the large-section tunnel 22 in which the lining portion is formed by the segments is illustrated.

次に、本実施の形態の発進基地２の構築方法及び発進基地２の作用について説明する。
このように構成された本実施の形態の発進基地２の構築方法では、まず既設のランプトンネル１からトンネル軸の略直交方向に向けて径方向空間５を構築する。そして、その径方向空間５から発進させた矩形シールド機３８によって、複数本の環状トンネル３１Ａ−３１Ｃを構築し、それらを連続させることによって円筒外殻部３を構築する。 Next, the construction method of the departure base 2 and the operation of the departure base 2 according to the present embodiment will be described.
In the construction method of the departure base 2 of the present embodiment configured as described above, the radial space 5 is first constructed from the existing ramp tunnel 1 in a direction substantially orthogonal to the tunnel axis. Then, a plurality of annular tunnels 31A-31C are constructed by the rectangular shield machine 38 started from the radial space 5, and the cylindrical outer shell 3 is constructed by continuing them.

このため、径方向空間５の長さに応じて、既設トンネルを任意の大きさに拡幅することができ、大幅に拡幅することも可能になる。本実施の形態では、ランプトンネル１だけでなく、本線トンネル１１も内部に含まれるような大断面の拡幅部について説明した。 For this reason, the existing tunnel can be widened to an arbitrary size according to the length of the radial space 5, and can be greatly widened. In the present embodiment, the widened portion having a large cross section that includes not only the lamp tunnel 1 but also the main line tunnel 11 has been described.

また、環状トンネル３１Ａ−３１Ｃを矩形トンネルとすることで、一定の壁厚の円筒外殻部３を形成することができる。そして、矩形トンネルであれば、上下左右に余分な掘削を行わなくても所望する厚さの壁を構築することができるので、経済的である。 Moreover, the cylindrical outer shell part 3 with a fixed wall thickness can be formed by making the annular tunnels 31A-31C into rectangular tunnels. And if it is a rectangular tunnel, since the wall of the desired thickness can be constructed | assembled, without performing extra excavation up and down, right and left, it is economical.

また、径方向空間５から矩形シールド機３８を発進させる前に、地盤が環状に改良された薬液注入部３３を形成しておくことで、矩形シールド機３８を環状に安定して掘進させることができる。すなわち矩形シールド機３８は、円筒シールド機のような地盤のアーチ効果が得られないため、地盤改良をしておくことによって、正確な経路で安定して掘進できるようにしておくことが望ましい。 Moreover, before starting the rectangular shield machine 38 from the radial direction space 5, the rectangular shield machine 38 can be stably dug in an annular shape by forming the chemical injection part 33 whose ground is improved in an annular shape. it can. That is, since the rectangular shield machine 38 cannot obtain the ground arch effect like the cylindrical shield machine, it is desirable that the rectangular shield machine 38 can be stably excavated through an accurate route by improving the ground.

さらに、円筒外殻部３及び凍結壁部４１，４１で囲まれた地盤の掘削土をランプトンネル１を通って排出させるのであれば、連続して効率的に排土を行うことができるので、短時間で掘削作業を行うことができる。 Furthermore, if the excavated soil of the ground surrounded by the cylindrical outer shell portion 3 and the frozen wall portions 41, 41 is discharged through the ramp tunnel 1, the soil can be discharged efficiently continuously. Excavation work can be performed in a short time.

また、本実施の形態の発進基地２は、ランプトンネル１及び本線トンネル１１を囲繞する複数本の連続した環状トンネル３１Ａ−３１Ｃによって形成された円筒外殻部３と、その円筒外殻部３の両端を塞ぐように設けられた円板状の妻壁部４，４とによって構成される。 In addition, the departure base 2 of the present embodiment includes a cylindrical outer shell 3 formed by a plurality of continuous annular tunnels 31A-31C surrounding the ramp tunnel 1 and the main tunnel 11, and the cylindrical outer shell 3 It is comprised by the disk-shaped wife wall parts 4 and 4 provided so that both ends might be plugged up.

すなわち、円筒外殻部３の径は、発進基地２として必要となる任意の大きさに構築することができ、円筒外殻部３の両端は、開放された大きさに合わせて現地で構築された妻壁部４，４によって塞げばよいので、ランプトンネル１の拡幅倍率に制限がなく、大幅に拡幅することもできる。 That is, the diameter of the cylindrical outer shell portion 3 can be constructed to an arbitrary size required for the starting base 2, and both ends of the cylindrical outer shell portion 3 are constructed in the field according to the open size. Since it is only necessary to close it with the end walls 4, 4, there is no restriction on the magnification ratio of the lamp tunnel 1, and the width can be greatly increased.

以上、図面を参照して、発進基地２の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 As described above, the embodiment of the departure base 2 has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes that do not depart from the gist of the present invention are as follows. It is included in the present invention.

例えば、前記実施の形態では、３本の環状トンネル３１Ａ−３１Ｃによって円筒外殻部３を構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、２本又は４本以上の環状トンネルによって、任意の大きさの円筒外殻部を構築することができる。 For example, in the above-described embodiment, the case where the cylindrical outer shell portion 3 is constructed by three annular tunnels 31A-31C has been described. However, the present invention is not limited to this, and two or four or more annular tunnels are used. A cylindrical outer shell of any size can be constructed.

また、前記実施の形態では、径方向空間５から矩形シールド機３８を発進させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、円筒状のシールド掘削機を径方向空間５から発進させて環状トンネルを構築することもできる。 In the above embodiment, the case where the rectangular shield machine 38 is started from the radial space 5 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the cylindrical shield excavator is started from the radial space 5. An annular tunnel can also be constructed.

さらに、前記実施の形態では、直方体状の径方向空間５を構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、円柱状の径方向空間とすることもできる。 Furthermore, although the case where the rectangular parallelepiped radial space 5 is constructed has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and a cylindrical radial space can also be used.

＜大断面トンネル２２＞
本実施形態では、図１６に示すように、道路トンネル（本線トンネル１１およびランプトンネル１）の合流部の構築に必要な大断面地下空間を形成するための大断面トンネル２２を例示する。
大断面トンネル２２は、本線トンネル１１およびランプトンネル１を内包可能な大断面覆工体２２により、外面が覆われている。 <Large section tunnel 22>
In the present embodiment, as shown in FIG. 16, a large-section tunnel 22 for forming a large-section underground space necessary for construction of a junction of road tunnels (main tunnel 11 and ramp tunnel 1) is illustrated.
The outer surface of the large section tunnel 22 is covered with a large section covering body 22 that can contain the main line tunnel 11 and the lamp tunnel 1.

大断面トンネル２２の外径（大断面覆工体１３の外径）は、図１７（ａ）および（ｂ）に示すように、発進基地２から到達立坑１８に向けて徐々に小さくなっている。
なお、大断面トンネル２２は、発進基地２から到達立坑１８に向って徐々に拡径していてもよいし、同一の外径であってもよい。大断面トンネル２２（大断面覆工体１３）の形状や寸法は限定されるものではない。
また、到達立坑は、地上から構築しなくても、本線トンネル１１またはランプトンネル１から構築する場合がある。工事用地等の関係から到達立坑を設けることができないときは、外殻シールド機７をすべて地中に埋め殺しとし、大断面トンネル２２の端部は妻壁のみ設ける場合もある。 The outer diameter of the large section tunnel 22 (the outer diameter of the large section lining body 13) gradually decreases from the starting base 2 toward the reaching shaft 18, as shown in FIGS. 17 (a) and (b). .
The large cross-section tunnel 22 may gradually increase in diameter from the departure base 2 toward the arrival shaft 18 or may have the same outer diameter. The shape and size of the large-section tunnel 22 (large-section lining body 13) are not limited.
Further, the reaching shaft may be constructed from the main tunnel 11 or the ramp tunnel 1 without being constructed from the ground. When the reach shaft cannot be provided due to the construction site or the like, the outer shell shield machine 7 may be buried in the ground, and the end of the large cross-section tunnel 22 may be provided only with the wife wall.

本実施形態の大断面覆工体１３は、図１６に示すように、交互に並設された第一トンネル（先行トンネル）１４および第二トンネル（後行トンネル）１５により円筒状に形成されている。各トンネル１４，１５の内部には、中詰コンクリート１６が充填されている。
なお、大断面覆工体１３の断面形状は円形に限定されるものではなく、例えば、矩形状や楕円形状等であってもよい。 As shown in FIG. 16, the large-section lining body 13 of the present embodiment is formed in a cylindrical shape by first tunnels (preceding tunnels) 14 and second tunnels (following tunnels) 15 that are alternately arranged side by side. Yes. Inside each of the tunnels 14, 15, filled concrete 16 is filled.
In addition, the cross-sectional shape of the large cross-section lining body 13 is not limited to a circular shape, and may be, for example, a rectangular shape or an elliptical shape.

隣り合う第一トンネル１４と第二トンネル１５は、図１８に示すように、一部を重ねた状態（ラップさせた状態）で並設されている。
大断面覆工体１３は、第一トンネル１４と第二トンネル１５との重ね合わせ厚さＬ_Ｔ（トンネルの覆工同士の地山側交点から内空側交点までの間隔）により構造上必要な覆工厚さを確保している。
また、大断面覆工体１３の内径は、第一トンネル１４と第二トンネル１５との重ね合わせ幅（一方のトンネルが他方のトンネルに入り込んでいる長さ）Ｌ_Ｂの大きさに応じて内径が変化する。 As shown in FIG. 18, the adjacent first tunnel 14 and second tunnel 15 are juxtaposed in a state of being partially overlapped (wrapped state).
The large cross-section lining body 13 is a covering necessary for the structure by the overlapping thickness L _{T of} the first tunnel 14 and the second tunnel 15 (the distance from the ground-side intersection between the tunnel linings to the inner-space side intersection). Work thickness is secured.
The inner diameter of the large cross-sectional lining body 13, depending on the size of the first tunnel 14 and superposition width of the second tunnel 15 (length one tunnel has entered the other tunnel) L _B inside diameter Changes.

本実施形態の第一トンネル１４および第二トンネル１５は、図１６に示すように、同じ外径の円筒状の覆工により形成されている。なお、第一トンネル１４および第二トンネル１５の断面形状は限定されるものではない。例えば、第一トンネル１４と第二トンネル１５とが、異なる外径を有していてもよい。 As shown in FIG. 16, the first tunnel 14 and the second tunnel 15 of the present embodiment are formed by a cylindrical lining with the same outer diameter. The cross-sectional shapes of the first tunnel 14 and the second tunnel 15 are not limited. For example, the first tunnel 14 and the second tunnel 15 may have different outer diameters.

第一トンネル１４の覆工１４０は、無筋コンクリート製のセグメントを組み合わせることにより形成されている。
本実施形態の第一トンネル１４の覆工１４０を構成するセグメントは鋼繊維補強コンクリートにより形成されているが、第一トンネル１４の形成に必要な強度を有し、かつ、シールド掘削機により切削が可能であれば、セグメントを構成する材料は限定されない。
本実施形態では、樹脂製ボルトを介してセグメント同士およびセグメントリング同士を接合する。また、セグメントリング同士の接合部では、一方のセグメントリングに凹部、他方のセグメントリングには凸部が形成されていて、互いに係合可能に形成されている。なお、セグメントリング同士の接合構造は、シールド掘削機により切削が可能であれば限定されない。 The lining 140 of the first tunnel 14 is formed by combining segments made of unreinforced concrete.
The segments constituting the lining 140 of the first tunnel 14 of this embodiment are formed of steel fiber reinforced concrete, but have the strength necessary for forming the first tunnel 14 and can be cut by a shield excavator. If possible, the material constituting the segment is not limited.
In this embodiment, segments and segment rings are joined via resin bolts. Moreover, in the junction part of segment rings, the recessed part is formed in one segment ring and the convex part is formed in the other segment ring, and it forms so that it can engage mutually. In addition, the joining structure of segment rings will not be limited if cutting with a shield excavator is possible.

第二トンネル１５の覆工１５０は、図１８に示すように、内面がスチールセグメント１５１により覆われた現場打ちコンクリート（覆工コンクリート）１５２により形成されている。なお、第二トンネル１５の覆工構造は限定されるものではなく、例えば、コンクリート製のセグメントを組み立てることにより形成してもよい。
第二トンネル１５の覆工１５０の一部は、両隣の第一トンネル１４，１４の内部に残置されている。 As shown in FIG. 18, the lining 150 of the second tunnel 15 is formed of cast-in-place concrete (covering concrete) 152 whose inner surface is covered with a steel segment 151. The lining structure of the second tunnel 15 is not limited, and may be formed by assembling concrete segments, for example.
A part of the lining 150 of the second tunnel 15 is left inside the first tunnels 14 and 14 on both sides.

中詰コンクリート１６は、繊維補強コンクリートである。なお、本実施形態では、第一トンネル１４と第二トンネル１５の内部に充填する中詰コンクリート１６として同じ配合のコンクリートを採用するが、第一トンネル１４と第二トンネル１５には、それぞれ異なる配合の中詰コンクリート１６を充填してもよい。
また、少なくとも第一トンネル１４に充填される中詰コンクリート１６は、大断面覆工体１３に作用する外力に対して第一トンネル１４の覆工と一体となって十分な耐力を発現するとともに、シールド掘削機による切削が可能な材料であれば限定されるものではない。一方、第二トンネル１５に充填される中詰コンクリート１６は、大断面覆工体１３に作用する外力に対して第二トンネル１５の覆工と一体となって十分な耐力を発現するものであればよい。 Filled concrete 16 is fiber reinforced concrete. In this embodiment, concrete of the same composition is adopted as the filling concrete 16 filled in the first tunnel 14 and the second tunnel 15, but the first tunnel 14 and the second tunnel 15 have different compositions. Filled concrete 16 may be filled.
In addition, at least the filling concrete 16 filled in the first tunnel 14 expresses sufficient proof strength integrally with the lining of the first tunnel 14 against the external force acting on the large cross-section lining body 13, The material is not limited as long as the material can be cut by the shield excavator. On the other hand, the filled concrete 16 filled in the second tunnel 15 is one that develops sufficient strength against the external force acting on the large cross-section lining body 13 together with the lining of the second tunnel 15. That's fine.

大断面覆工体１３には、周方向に連続する主筋１７が内空側と地山側にそれぞれ配筋されている。主筋１７は、並設されたトンネル１４，１５および中詰コンクリート１６を周方向に貫通している。
なお、主筋１７は、必要に応じて配筋すればよく、省略してもよい。 In the large cross-section lining body 13, main bars 17 that are continuous in the circumferential direction are arranged on the inner sky side and the ground side. The main reinforcement 17 penetrates the tunnels 14 and 15 and the filling concrete 16 arranged in parallel in the circumferential direction.
The main bars 17 may be arranged as necessary and may be omitted.

次に、本実施形態の大断面トンネルの構築方法について説明する。
大断面トンネルの構築方法は、先行トンネル施工工程、先行トンネル充填工程、後行トンネル施工工程、配筋工程、後行トンネル充填工程および掘削工程を備えている。 Next, the construction method of the large section tunnel of this embodiment will be described.
The construction method of a large section tunnel includes a preceding tunnel construction process, a preceding tunnel filling process, a subsequent tunnel construction process, a bar arrangement process, a subsequent tunnel filling process, and an excavation process.

先行トンネル施工工程は、図２０（ａ）に示すように、複数本の第一トンネル１４，１４，…を、間隔をあけて円筒状に並設する工程である。
第一トンネル１４の施工は、図示しないシールド掘削機により地山を切削するとともに、シールド掘削機の後部においてセグメントリングを形成し、このセグメントリングをシールド掘削機の後方に連設することにより行う。
第一トンネル１４同士の間隔は、トンネル１４，１５の断面形状、第一トンネル１４と第二トンネル１５とのラップ長（重ね合わせ幅）Ｌ_Ｂおよび大断面覆工体１３の断面形状等に応じて適宜設定する。 As shown in FIG. 20 (a), the preceding tunnel construction process is a process of arranging a plurality of first tunnels 14, 14,.
Construction of the first tunnel 14 is performed by cutting a natural ground with a shield excavator (not shown), forming a segment ring at the rear of the shield excavator, and connecting the segment ring to the rear of the shield excavator.
The interval between the first tunnel 14, depending on the cross-sectional shape of the tunnels 14 and 15, a first tunnel 14 wrap length of the second tunnel 15 (superposition width) L _B and the large cross sectional shape of the lining member 13 Set as appropriate.

先行トンネル充填工程は、第一トンネル１４内に中詰コンクリート１６を充填する工程である。
第一トンネル１４内への中詰コンクリート１６の打設は、コンクリートポンプにより中詰コンクリート１６を圧送することにより行う。本実施形態では、到達立坑１８側の坑口に型枠を設置した状態で、発進基地２側から配管されたコンクリート管を利用して、到達立坑１８側から中詰コンクリート１６を充填していく。なお、中詰コンクリート１６の打設方法は限定されるものでなく、例えば、発進基地２側から到達立坑１８側に向けて充填してもよいし、発進基地２および到達立坑１８の両側から配管されたコンクリート管を利用してトンネル中央部から充填してもよい。
なお、第一トンネル１４内への中詰コンクリート１６の打設のタイミングは限定されるものではなく、例えば、全ての第一トンネル１４の施工が完了してから実施してもよいし、施工が完了した第一トンネル１４から順に実施してもよい。 The preceding tunnel filling step is a step of filling the filled concrete 16 into the first tunnel 14.
The filling of the filled concrete 16 into the first tunnel 14 is performed by pumping the filled concrete 16 with a concrete pump. In the present embodiment, the filled concrete 16 is filled from the reaching shaft 18 side using the concrete pipe piped from the start base 2 side in a state where the formwork is installed at the wellhead on the reaching shaft 18 side. In addition, the placement method of the filling concrete 16 is not limited. For example, the filling concrete 16 may be filled from the start base 2 side toward the arrival shaft 18 side, or may be piped from both sides of the departure base 2 and the arrival shaft 18. It may be filled from the center of the tunnel using a concrete pipe made.
The timing of placing the filled concrete 16 in the first tunnel 14 is not limited. For example, the construction may be performed after the construction of all the first tunnels 14 is completed. You may implement in order from the completed first tunnel 14.

後行トンネル施工工程は、図２０（ｂ）に示すように、隣り合う第一トンネル１４，１４同士の間に第二トンネル１５を構築する工程である。
第二トンネル１５の施工は、まず、シールド掘削機（図示せず）を利用して、隣接する先行トンネル１４，１４の断面の一部を切削しながら掘削孔１５３を形成する。
シールド掘削機により所定延長掘進したら、シールド掘削機の後方にスチールセグメント１５１を配設する。スチールセグメント１５１は残置させる。このとき、スチールセグメント１５１と掘削孔１５３の内面との間には、所定の厚さの隙間が形成される。
次に、図２０（ｃ）に示すように、シールド掘削機の後部から、スチールセグメント１５１と掘削孔１５３の内面との隙間に覆工コンクリート１５２を打設する。すなわち、スチールセグメント１５１を内型枠として、覆工コンクリート１５２を打設する。
そして、覆工コンクリート１５２を養生し、覆工コンクリート１５２に所定の強度が発現することで、大断面覆工体１３としての第二トンネル１５の覆工が形成される。
なお、スチールセグメント１５１自体に所定の耐力があるため、覆工コンクリート１５２の強度発現に係わらず、シールド掘削機による掘削を連続的に行うことができる。 The subsequent tunnel construction step is a step of constructing the second tunnel 15 between the adjacent first tunnels 14 and 14 as shown in FIG.
In the construction of the second tunnel 15, first, a shield excavator (not shown) is used to form the excavation hole 153 while cutting a part of the cross section of the adjacent preceding tunnels 14,14.
After a predetermined extended excavation by the shield excavator, the steel segment 151 is disposed behind the shield excavator. The steel segment 151 is left behind. At this time, a gap having a predetermined thickness is formed between the steel segment 151 and the inner surface of the excavation hole 153.
Next, as shown in FIG. 20 (c), lining concrete 152 is placed in the gap between the steel segment 151 and the inner surface of the excavation hole 153 from the rear part of the shield excavator. That is, the lining concrete 152 is placed using the steel segment 151 as the inner mold.
Then, the lining concrete 152 is cured and a predetermined strength is developed in the lining concrete 152, so that the lining of the second tunnel 15 as the large-section lining body 13 is formed.
In addition, since the steel segment 151 itself has a predetermined yield strength, the shield excavator can continuously perform excavation regardless of the strength expression of the lining concrete 152.

配筋工程は、図２１（ａ）に示すように、主筋１７を配筋する工程である。
配筋工程では、まず、一の第二トンネル１５内から他の第二トンネル１５に向けて、隣接する第一トンネル１４を貫通する鉄筋挿入孔１７１を削孔する。鉄筋挿入孔１７１は、トンネル軸方向に対して所定の間隔をあけて、地山側と内空側にそれぞれ形成する。なお、鉄筋挿入孔１７１の形成ピッチ、内径および配置は限定されるものではなく、適宜、決定すればよい。
次に、鉄筋挿入孔１７１に鉄筋１７２を挿入し、第一トンネル１４を貫通させる。鉄筋挿入孔１７１に挿入される鉄筋１７２は、鉄筋挿入孔１７１の長さよりも十分に大きい長さを有している。 The bar arrangement process is a process of arranging the main bar 17 as shown in FIG.
In the bar arrangement process, first, a reinforcing bar insertion hole 171 penetrating the adjacent first tunnel 14 is drilled from one second tunnel 15 toward the other second tunnel 15. The reinforcing bar insertion holes 171 are formed on the natural mountain side and the inner sky side at a predetermined interval with respect to the tunnel axis direction. The formation pitch, inner diameter, and arrangement of the reinforcing bar insertion holes 171 are not limited, and may be determined as appropriate.
Next, the reinforcing bar 172 is inserted into the reinforcing bar insertion hole 171 and penetrates through the first tunnel 14. The reinforcing bar 172 inserted into the reinforcing bar insertion hole 171 has a length sufficiently larger than the length of the reinforcing bar insertion hole 171.

続いて、第二トンネル１５内において、左右に隣り合う第一トンネル１４，１４を貫通した鉄筋５２の端部同士を接続して、円形状の主筋１７を形成する（図２１（ｂ）参照）。なお、鉄筋５２同士の接続方法は限定されるものではなく、例えば、機械式継手を利用してもよいし、重ね継手を利用し、十分な継手長を確保した状態で番線等を巻き付けてもよい。
鉄筋挿入孔１７１と鉄筋５２との隙間には、モルタル等の充填材を充填する。 Then, in the 2nd tunnel 15, the edge part of the reinforcing bar 52 which penetrated the 1st tunnels 14 and 14 adjacent on the right and left is connected, and the circular main reinforcement 17 is formed (refer FIG.21 (b)). . In addition, the connection method of the reinforcing bars 52 is not limited. For example, a mechanical joint may be used, or a lap joint may be used to wind a wire or the like with a sufficient joint length secured. Good.
A gap between the reinforcing bar insertion hole 171 and the reinforcing bar 52 is filled with a filler such as mortar.

後行トンネル充填工程は、図２１（ｂ）に示すように、第二トンネル１５内に中詰コンクリート１６を充填する工程である。
第二トンネル１５内への中詰コンクリート１６の打設は、コンクリートポンプにより中詰コンクリート１６を圧送することにより行う。本実施形態では、到達立坑１８側の坑口に型枠を設置した状態で、発進基地２側から到達立坑１８側に向けて配管されたコンクリート管を利用して、到達立坑１８側から中詰コンクリート１６を充填していく。なお、中詰コンクリート１６の打設方法は限定されるものでなく、例えば、発進基地２側から充填してもよいし、発進基地２および到達立坑１８の両側から配管されたコンクリート管を利用してトンネル中央部から充填してもよい。
なお、第二トンネル１５内への中詰コンクリート１６の打設のタイミングは限定されるものではなく、例えば、全ての第二トンネル１５の施工が完了してから実施してもよいし、施工が完了した第二トンネル１５から順に実施してもよい。
中詰コンクリート１６に所定の強度が発現したら、大断面覆工体１３が完成する。 The subsequent tunnel filling step is a step of filling the filled concrete 16 into the second tunnel 15 as shown in FIG.
The filling of the filled concrete 16 into the second tunnel 15 is performed by pumping the filled concrete 16 with a concrete pump. In the present embodiment, in a state where a formwork is installed at the wellhead on the arrival shaft 18 side, a concrete pipe piped from the start base 2 side toward the arrival shaft 18 side is used to fill the concrete from the arrival shaft 18 side. 16 is filled. In addition, the placement method of the filling concrete 16 is not limited. For example, the filling concrete 16 may be filled from the start base 2 side, or a concrete pipe piped from both sides of the start base 2 and the arrival shaft 18 is used. It may be filled from the center of the tunnel.
The timing of placing the filled concrete 16 in the second tunnel 15 is not limited. For example, the construction may be performed after the construction of all the second tunnels 15 is completed. You may implement in order from the completed 2nd tunnel 15.
When predetermined strength develops in the filling concrete 16, the large cross-section lining body 13 is completed.

掘削工程は、大断面覆工体１３（第一トンネル１４および第二トンネル１５）により囲まれた領域を掘削して大断面トンネル２２を形成する工程である。
本実施形態では、大断面覆工体１３の頂部から掘削を行う。また、図１６に示すように、大断面覆工体１３の内部の掘削に伴い、大断面覆工体１３の内面に沿って、支保工１３０を設置し、さらに、支保工１３０と大断面覆工体１３の内面との間に、間詰コンクリート１３１を打設する。なお、支保工１３０および間詰コンクリート１３１は、必要に応じて施工すればよく、省略してもよい。また、大断面覆工体１３の内部の掘削方法は限定されるものではなく、例えば、下部（路盤）から掘削してもよい。 The excavation process is a process of excavating a region surrounded by the large cross-section lining body 13 (the first tunnel 14 and the second tunnel 15) to form the large cross-section tunnel 22.
In the present embodiment, excavation is performed from the top of the large cross-section lining body 13. Further, as shown in FIG. 16, along with the excavation inside the large cross-section lining body 13, a support work 130 is installed along the inner surface of the large cross-section lining body 13. Filled concrete 131 is placed between the inner surface of the work body 13. In addition, the support work 130 and the filling concrete 131 should just be constructed as needed, and may be abbreviate | omitted. Moreover, the excavation method inside the large cross-section lining body 13 is not limited, For example, you may excavate from the lower part (roadbed).

本実施形態の大断面覆工体１３および大断面トンネルの施工方法によれば、第二トンネル１５の覆工１５０を現場打ちコンクリートにより形成しているため、第一トンネル１４と第二トンネル１５との水密性が優れている。すなわち、覆工コンクリート１５２を第一トンネル１４の覆工１４０および第一トンネル１４内の中詰コンクリート１６に密着させた状態で打設することで、第一トンネル１４と第二トンネル１５との間に隙間が形成されることがなく、第一トンネル１４と第二トンネル１５とを密着させることができる。そのため、第一トンネル１４と第二トンネル１５との接合部における止水工法や保持工法等を省略あるいは縮小することができる。 According to the construction method of the large cross-section lining body 13 and the large cross-section tunnel of the present embodiment, since the lining 150 of the second tunnel 15 is formed of cast-in-place concrete, the first tunnel 14 and the second tunnel 15 The water tightness is excellent. That is, by placing the lining concrete 152 in close contact with the lining 140 of the first tunnel 14 and the filled concrete 16 in the first tunnel 14, the space between the first tunnel 14 and the second tunnel 15 is set. Therefore, the first tunnel 14 and the second tunnel 15 can be brought into close contact with each other. Therefore, it is possible to omit or reduce the water stop method, the holding method, and the like at the junction between the first tunnel 14 and the second tunnel 15.

また、第一トンネル１４と第二トンネル１５との重ね合わせ厚さＬ_Ｔにより、構造上必要な覆工厚さを確保している。つまり、大断面覆工体１３は、大断面トンネル２２の覆工として構造上必要な耐力を有しており、別途補助工法等を要することがない。
また、第一トンネル１４と第二トンネル１５との重ね合わせ幅Ｌ_Ｂを調整することにより、大断面覆工体１３の断面形状を、本線トンネル１１とランプトンネル１との接合部の形状に応じて変化させることができる。 Further, the thickness L _T overlay the first tunnel 14 and the second tunnel 15, has secured structurally necessary lining thickness. That is, the large cross-section lining body 13 has a structural strength required as a lining for the large cross-section tunnel 22 and does not require a separate auxiliary method or the like.
Further, by adjusting the first tunnel 14 the overlay width L _B of the second tunnel 15, the cross-sectional shape of the large section lining body 13, depending on the shape of the joint between the main tunnel 11 and the lamp tunnel 1 Can be changed.

また、本実施形態の大断面トンネルの構築方法によれば、中詰コンクリート１６が充填された第一トンネル１４および第二トンネル１５の集合体により大断面覆工体１３を形成するため、トンネル１４，１５に開口部を形成して覆工体を別途形成する必要がない。そのため、止水工法や凍結工法といった補助工法等を用いることがない。これにより、止水工法としての薬液注入工法の充填不良や、地震等の被災に伴う停電による凍結工法の凍結範囲の融解等のリスクがないこと、このような補助工法に要する手間や費用を削減し、簡易かつ安価に大断面トンネル２２（大断面覆工体１３）を構築することができる。
なお、トンネル１４，１５同士は、主筋１７を介して一体化された構造体（大断面覆工体１３）となる。 Moreover, according to the construction method of the large-section tunnel of the present embodiment, the large-section lining body 13 is formed by the aggregate of the first tunnel 14 and the second tunnel 15 filled with the filled concrete 16, so that the tunnel 14 15 need not be formed separately by forming an opening in. Therefore, there is no need to use an auxiliary method such as a water stop method or a freezing method. As a result, there is no risk of poor filling of the chemical injection method as a water stop method, melting of the freezing range of the freezing method due to a power outage due to earthquakes, etc., and the labor and cost required for such an auxiliary method In addition, the large-section tunnel 22 (large-section lining body 13) can be constructed easily and inexpensively.
In addition, the tunnels 14 and 15 become the structure (large cross-section lining body 13) integrated through the main reinforcement 17.

また、中詰コンクリート１６が充填された第一トンネル１４を切削するため、第一トンネル１４の覆工を切削した際に第一トンネル１４に破損が生じることが防止されており、安全な施工を可能としている。そのため、第二トンネル１５を施工する際に、第一トンネル１４内に支保構造を構築する必要がない。
第二トンネル１５の覆工を第一トンネル１４内に残置させておくことで、大断面覆工体１３の施工時（中詰コンクリート１６の打設および主筋１７の配筋）の安定性が確保されており、別途支保構造を構築するための手間や費用を省略することができる。 Further, since the first tunnel 14 filled with the filled concrete 16 is cut, the first tunnel 14 is prevented from being damaged when the lining of the first tunnel 14 is cut. It is possible. Therefore, it is not necessary to construct a support structure in the first tunnel 14 when constructing the second tunnel 15.
By leaving the lining of the second tunnel 15 in the first tunnel 14, the stability during construction of the large cross-section lining body 13 (placement of the filling concrete 16 and the reinforcement of the main reinforcement 17) is ensured. Therefore, it is possible to save time and expense for constructing a separate support structure.

以上、本発明の実施形態について説明したが本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
前記実施形態では、道路トンネルを構築する場合について説明したが、大断面トンネル２２（大断面覆工体１３）の用途は道路に限定されるものではなく、例えば鉄道等、その他のあらゆる地下構造物に適用することができる。
前記実施形態では、大断面覆工体１３が、本線トンネル１１とランプトンネル１との２本のトンネルを巻き込む場合について説明したが、大断面覆工体１３は、必ずしも２本のトンネルを巻き込んでいる必要はない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the above-described constituent elements can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
In the above embodiment, the case where a road tunnel is constructed has been described. However, the use of the large section tunnel 22 (large section lining body 13) is not limited to a road, and for example, any other underground structure such as a railway. Can be applied to.
In the above embodiment, the case where the large cross-section lining body 13 entrains two tunnels of the main tunnel 11 and the lamp tunnel 1 has been described. However, the large cross-section lining body 13 does not necessarily enclose two tunnels. There is no need to be.

前記実施形態では、大断面トンネル２２の前後に発進基地２と到達立坑１８を形成する場合について説明したが、到達立坑１８は、必ずしも形成する必要がない。例えば、立坑を形成する用地を確保することができない場合には、大断面トンネル２２を所定の到達位置まで構築し、到達位置の妻部外側を凍結させて止水対策を施した上で、大断面覆工体１３の内部掘削し、妻壁を構築すれば良い。
隣り合う第一トンネル１４と第二トンネル１５は、取付部材（例えば差し筋等）を介して連結してもよい。
トンネル１４，１５の形状寸法や本数等は、大断面トンネル２２の形状寸法に応じて適宜決定すればよい。 In the above-described embodiment, the case where the start base 2 and the reaching shaft 18 are formed before and after the large-section tunnel 22 has been described, but the reaching shaft 18 is not necessarily formed. For example, when the site for forming the shaft cannot be secured, the large-section tunnel 22 is constructed up to a predetermined arrival position, and the outer side of the end portion of the arrival position is frozen to take measures against water stoppage. What is necessary is just to excavate the cross-section lining body 13 and to construct a wife wall.
The adjacent first tunnel 14 and second tunnel 15 may be connected via an attachment member (for example, a reinforcing bar).
The shape and number of the tunnels 14 and 15 may be appropriately determined according to the shape and size of the large-section tunnel 22.

１ランプトンネル（既設トンネル）
１ａセグメント（覆工部）
２発進基地（地中構造物、拡幅部）
３円筒外殻部
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ環状トンネル
３３薬液注入部
３８矩形シールド機（トンネル掘削機）
４妻壁部
４１凍結壁部
５径方向空間
６排土シャフト
１３大断面覆工体
１４第一トンネル（先行トンネル）
１４０覆工
１５第二トンネル（後行トンネル）
１５０覆工
１５１スチールセグメント
１５２覆工コンクリート
１６中詰コンクリート
１７主筋 1 Lamp tunnel (existing tunnel)
1a segment (lining section)
2 departure base (underground structure, widening part)
3 Cylindrical outer shell parts 31A, 31B, 31C Annular tunnel 33 Chemical solution injection part 38 Rectangular shield machine (tunnel excavator)
4 Wife wall 41 Freezing wall 5 Radial space 6 Earth removal shaft 13 Large cross-section lining body 14 First tunnel (preceding tunnel)
140 lining 15 second tunnel (following tunnel)
150 Covering 151 Steel segment 152 Covering concrete 16 Filled concrete 17 Main reinforcement

Claims

A construction method for constructing a large section tunnel starting from a widened part constructed in the ground from an existing tunnel,
A step of constructing a radial space from the existing tunnel toward a direction substantially orthogonal to the tunnel axis;
Constructing an annular tunnel by starting a tunnel excavator from the side wall of the radial space to reach the radial space after excavating in an annular shape;
Constructing a cylindrical outer shell surrounding the existing tunnel by continuing a plurality of the annular tunnels;
Excavating the ground inside the cylindrical outer shell, and constructing the end wall so as to close both ends of the cylindrical outer shell,
A preceding tunnel construction step in which a plurality of preceding tunnels are arranged side by side at an interval from the inside of the wife wall portion toward the outside of the wife wall portion;
A subsequent tunnel construction process for constructing a subsequent tunnel between the adjacent preceding tunnels;
An excavation step of excavating a region surrounded by the preceding tunnel and the subsequent tunnel to form a large section tunnel;
A construction method of a large section tunnel characterized by comprising:

2. The method for constructing a large-section tunnel according to claim 1, further comprising a step of forming a frozen wall portion by freezing the ground at both ends of the cylindrical outer shell portion.

The large cross section according to claim 1, further comprising: a preceding tunnel filling step of filling the filled concrete in each of the preceding tunnels and the following tunnel, and a subsequent tunnel filling step. How to build a tunnel.

In the subsequent tunnel construction step, the excavation hole is formed while cutting a part of the cross section of the adjacent preceding tunnel, and after the mold is installed in the excavation hole , the mold and the inner surface of the excavation hole 4. The construction method of a large-section tunnel according to claim 3, wherein a lining of the succeeding tunnel is formed by filling concrete in between.

A plurality of tunnels juxtaposed in a cylindrical shape starting from the widened portion connected to the existing tunnel,
A hardened body of filled concrete filled in each of the tunnels, and a large cross-section lining body comprising:
The widened portion is a cylindrical outer shell formed by a plurality of continuous annular tunnels surrounding an existing tunnel;
It consists of a wife wall portion provided so as to close both ends of the cylindrical outer shell portion,
The plurality of tunnels includes a plurality of first tunnels formed at intervals and a second tunnel formed between the adjacent first tunnels,
The first tunnel lining is formed by combining segments that can be cut,
The lining of the second tunnel is made of cast-in-place concrete and is left in the first tunnel.