JP6740156B2 - Construction method of underground structure and underground structure - Google Patents
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Description
本発明は、地下構造物の施工方法及び地下構造物に関する。 The present invention relates to a method for constructing an underground structure and an underground structure.
従来、地下構造物の施工方法として、特許文献１に記載された方法が知られている。特許文献１に記載された方法は、本線シールドトンネルと支線シールドトンネルとの合流領域に、大断面トンネルを施工する方法である。具体的には、まず、本線シールドトンネルと支線シールドトンネルとの合流領域において、本線シールドトンネル及び支線シールドトンネルの双方を囲むように、軸方向に延伸する複数のシールドトンネル（小断面トンネル）を周方向に構築する。このとき、全てのシールドトンネルを、大断面トンネルの一方端部に位置する立坑から大断面トンネルの他方端部に位置する立坑まで延伸させる。次に、複数のシールドトンネルにより外郭躯体を構築し、外郭躯体の内周側領域を掘削する。これにより、一方端部から他方端部まで同じ断面となる大断面トンネルが施工される。 Conventionally, as a method of constructing an underground structure, the method described in Patent Document 1 is known. The method described in Patent Document 1 is a method of constructing a large-section tunnel in a confluence region of a main line shield tunnel and a branch line shield tunnel. Specifically, first, in the confluence region of the main line shield tunnel and the branch line shield tunnel, a plurality of shield tunnels (small cross section tunnels) extending in the axial direction are surrounded so as to surround both the main line shield tunnel and the branch line shield tunnel. Build in the direction. At this time, all the shield tunnels are extended from the vertical shaft located at one end of the large-section tunnel to the vertical shaft located at the other end of the large-section tunnel. Next, an outer frame is constructed by a plurality of shield tunnels, and the inner peripheral region of the outer frame is excavated. Thereby, a large cross section tunnel having the same cross section from one end to the other end is constructed.
支線シールドトンネルは、本線シールドトンネルに徐々に合流していく。これに対し、特許文献１に記載された方法で施工された大断面トンネルは、一方端部から他方端部まで同じ断面となるため、大断面トンネルに無駄な領域が多く発生して、工期が長期化するという問題がある。 The branch line shield tunnel gradually merges with the main line shield tunnel. On the other hand, the large cross section tunnel constructed by the method described in Patent Document 1 has the same cross section from one end to the other end, and therefore a large amount of useless area is generated in the large cross section tunnel, resulting in a construction period. There is a problem of becoming longer.
そこで、本発明は、効率的に地下構造物や地下空洞を形成することができる地下構造物の施工方法及び地下構造物を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an underground structure construction method and an underground structure capable of efficiently forming an underground structure or an underground cavity.
本発明に係る地下構造物の施工方法は、内部に地下空洞を形成する地下構造物の施工方法であって、地下構造物の施工予定領域である地下構造物予定領域の一方端部と他方端部との間において、軸方向に延伸する複数のシールドトンネルを周方向に構築するシールドトンネル構築工程と、複数のシールドトンネルを連結してなる地下構造物の外郭躯体を構築する外郭躯体構築工程と、外郭躯体の内周側領域を掘削して地下空洞を形成する掘削工程と、を備え、シールドトンネル構築工程は、複数のシールドトンネルのうちの一部のシールドトンネルである先行シールドトンネルを延伸する先行延伸工程と、隣り合う先行シールドトンネルの間に、複数のシールドトンネルのうちの残りのシールドトンネルである後行シールドトンネルを延伸する後行延伸工程と、を有し、後行延伸工程は、後行シールドトンネルとして、他方端部に向けて第一後行シールドトンネルを延伸する第一後行延伸工程と、後行シールドトンネルとして、第一後行シールドトンネルの先端と他方端部との間に、第一後行シールドトンネルよりも小径の第二後行シールドトンネルを延伸する第二後行延伸工程と、を有し、地下空洞の断面積を、一方端部から他方端部に向けて小さくする。 The construction method of an underground structure according to the present invention is a construction method of an underground structure that forms an underground cavity inside, and one end and the other end of the planned underground structure area which is a construction planned area of the underground structure. Between the section, a shield tunnel construction step of constructing a plurality of shield tunnels extending in the axial direction in the circumferential direction, and an outer shell construction step of constructing an outer shell of an underground structure formed by connecting the plurality of shield tunnels, And a digging step of digging an inner circumferential side region of the outer frame body to form an underground cavity, and the shield tunnel building step extends a preceding shield tunnel that is a shield tunnel of a part of the plurality of shield tunnels. There is a preceding stretching step and a trailing stretching step of stretching a trailing shield tunnel that is the remaining shield tunnel among the plurality of shield tunnels between adjacent leading shield tunnels, and the trailing stretching step is As a trailing shield tunnel, a first trailing stretching step of stretching the first trailing shield tunnel toward the other end, and as a trailing shield tunnel, between the tip and the other end of the first trailing shield tunnel. A second trailing stretching step of stretching a second trailing shield tunnel having a diameter smaller than that of the first trailing shield tunnel, and having a cross-sectional area of the underground cavity from one end to the other end. Make it smaller.
この地下構造の施工方法では、隣り合う先行シールドトンネルの間に後行シールドトンネルを延伸する後行延伸工程において、後行シールドトンネルとして、他方端部に向けて第一後行シールドトンネルを延伸するとともに、第一後行シールドトンネルの先端と他方端部との間に、第一後行シールドトンネルよりも小径の第二後行シールドトンネルを延伸する。このため、後行シールドトンネルを延伸する際の先行シールドトンネルの切削量を低減しつつ、地下空洞の断面積を一方端部から他方端部に向けて小さくすることができる。これにより、効率的に地下空洞を形成することができる。 In the construction method of this underground structure, in the trailing extension step of extending the trailing shield tunnel between adjacent leading shield tunnels, as the trailing shield tunnel, the first trailing shield tunnel is extended toward the other end. At the same time, a second trailing shield tunnel having a diameter smaller than that of the first trailing shield tunnel is extended between the tip and the other end of the first trailing shield tunnel. Therefore, it is possible to reduce the cross-sectional area of the underground cavity from one end to the other end while reducing the cutting amount of the leading shield tunnel when extending the trailing shield tunnel. Thereby, the underground cavity can be efficiently formed.
第一後行延伸工程では、一方端部から第一後行シールドトンネルを延伸し、第二後行延伸工程では、第一後行シールドトンネルの先端から他方端部まで第二後行シールドトンネルを延伸してもよい。この地下構造物の施工方法では、一方端部から第一後行シールドトンネルを延伸するとともに第一後行シールドトンネルの先端から他方端部まで第二後行シールドトンネルを延伸することで、効率的に後行シールドトンネルを延伸することができる。 In the first trailing stretching step, the first trailing shield tunnel is stretched from one end, and in the second trailing stretching step, the second trailing shield tunnel is run from the tip of the first trailing shield tunnel to the other end. You may stretch. In this method of constructing an underground structure, it is efficient to extend the first trailing shield tunnel from one end and extend the second trailing shield tunnel from the tip of the first trailing shield tunnel to the other end. The trailing shield tunnel can be extended.
後行延伸工程では、一方端部から他方端部までの少なくとも一部において、先行シールドトンネルと後行シールドトンネルとが重なるように先行シールドトンネルの一部を切削して後行シールドトンネルを延伸してもよい。この地下構造物の施工方法では、一方端部から他方端部までの少なくとも一部において、先行シールドトンネルの一部を切削して後行シールドトンネルを延伸することで、外郭躯体を構築する際に隣り合うシールドトンネルを連結する作業を低減することができるため、先行シールドトンネルの切削量を低減しつつ、外郭躯体の構築を簡易化することができる。 In the trailing stretching step, at least a part from one end to the other end, a part of the leading shield tunnel is cut so that the leading shield tunnel and the trailing shield tunnel overlap each other to extend the trailing shield tunnel. May be. In this construction method of underground structure, at least a part from one end to the other end, by cutting a part of the leading shield tunnel and extending the trailing shield tunnel, when constructing the outer frame Since the work of connecting the adjacent shield tunnels can be reduced, it is possible to simplify the construction of the outer frame body while reducing the cutting amount of the preceding shield tunnel.
後行延伸工程では、一方端部から他方端部までの全域において、先行シールドトンネルと後行シールドトンネルとが重なるように先行シールドトンネルの一部を切削して後行シールドトンネルを延伸してもよい。この地下構造物の施工方法では、一方端部から他方端部までの全域において先行シールドトンネルの一部を切削して後行シールドトンネルを延伸することで、外郭躯体を構築する際に隣り合うシールドトンネルを連結する作業を低減又は削減することができるため、外郭躯体の構築を簡易化することができる。 In the trailing stretching step, even if the trailing shield tunnel is stretched by cutting a part of the leading shield tunnel so that the leading shield tunnel and the trailing shield tunnel overlap each other in the entire region from one end to the other end. Good. In this method of constructing an underground structure, by cutting a part of the leading shield tunnel and extending the trailing shield tunnel in the entire area from one end to the other end, adjacent shields are constructed when constructing the outer frame. Since the work of connecting the tunnels can be reduced or eliminated, the construction of the outer shell can be simplified.
第一後行延伸工程では、第一シールド機により第一後行シールドトンネルを延伸し、第二後行延伸工程では、第二シールド機により第二後行シールドトンネルを延伸し、第二シールド機の外径は第一シールド機の外径より小さくてもよい。この地下構造物の施工方法では、外径の異なる第一シールド機及び第二シールド機を用いることで、容易に第一後行シールドトンネル及び第二後行シールドトンネルを延伸することができる。 In the first trailing stretching step, the first trailing shield tunnel is stretched by the first shield machine, and in the second trailing stretching step, the second trailing shield tunnel is stretched by the second shield machine. The outer diameter of may be smaller than the outer diameter of the first shield machine. In this method for constructing an underground structure, the first trailing shield tunnel and the second trailing shield tunnel can be easily extended by using the first shield machine and the second shield machine having different outer diameters.
第一シールド機と第二シールド機とは親子シールド機であり、親子シールド機の親シールド機により第一後行シールドトンネルを延伸し、親子シールド機の子シールド機により第二後行シールドトンネルを延伸してもよい。この地下構造物の施工方法では、後行延伸工程で親子シールド機を用いることで、容易に第一後行シールドトンネル及び第二後行シールドトンネルを延伸することができる。 The first shield machine and the second shield machine are parent-child shield machines.The parent shield machine of the parent-child shield machine extends the first trailing shield tunnel, and the child shield machine of the parent-child shield machine constructs the second trailing shield tunnel. You may stretch. In this method for constructing an underground structure, the first trailing shield tunnel and the second trailing shield tunnel can be easily stretched by using the parent-child shield machine in the trailing extension step.
本発明に係る地下構造物は、内部に地下空洞を形成する地下構造物であって、地下構造物の一方端部と他方端部との間に軸方向に延伸されるとともに周方向に配置された複数のシールドトンネルと、複数のシールドトンネルを連結してなる地下構造物の外郭躯体と、を備え、複数のシールドトンネルの一部は、一方端部と他方端部との間において複数の外径からなる異形シールドトンネルにより構成されており、異形シールドトンネルは、一方端部側の大径の第一シールドトンネルと、他方端部側の小径の第二シールドトンネルと、を有し、地下空洞の断面積は、一方端部から他方端部に向けて小さくなっている。 The underground structure according to the present invention is an underground structure that forms an underground cavity inside, and is axially stretched between one end and the other end of the underground structure and arranged in the circumferential direction. A plurality of shield tunnels and an outer frame of an underground structure formed by connecting the plurality of shield tunnels, and a part of the plurality of shield tunnels includes a plurality of outer tunnels between one end and the other end. The deformed shield tunnel has a large-diameter first shield tunnel on one end side and a small-diameter second shield tunnel on the other end side. Has a smaller cross-sectional area from one end toward the other end.
この地下構造物では、複数のシールドトンネルの一部が、一方端部と他方端部との間において複数の外径からなるとともに、一方端部側の大径の第一シールドトンネルと他方端部側の小径の第二シールドトンネルとを有する異形シールドトンネルにより構成されているため、一方端部から他方端部に向けて断面積が小さくなっている地下空洞を、効率的に形成することができる。 In this underground structure, a part of the plurality of shield tunnels has a plurality of outer diameters between the one end portion and the other end portion, and the large-diameter first shield tunnel on the one end portion side and the other end portion. Since it is composed of a deformed shield tunnel having a small-diameter second shield tunnel on the side, it is possible to efficiently form an underground cavity whose cross-sectional area decreases from one end to the other end. ..
第一シールドトンネルは、一方端部から他方端部側に向けて延びており、第二シールドトンネルは、第一シールドトンネルの先端から他方端部まで延びていてもよい。この地下構造物では、第一シールドトンネルが一方端部から他方端部側に向けて延びており、第二シールドトンネルが第一シールドトンネルの先端から他方端部まで延びているため、効率的に異形シールドトンネルを延伸することができる。 The first shield tunnel may extend from one end toward the other end, and the second shield tunnel may extend from the tip of the first shield tunnel to the other end. In this underground structure, the first shield tunnel extends from one end toward the other end, and the second shield tunnel extends from the tip of the first shield tunnel to the other end, so that The modified shield tunnel can be extended.
隣り合うシールドトンネルは、一方端部から他方端部までの全域において重なっていてもよい。この地下構造物では、隣り合うシールドトンネルが一方端部から他方端部までの全域において重なっているため、外郭躯体を容易に構築することができるとともに、外郭躯体の強度を向上することができる。 Adjacent shield tunnels may overlap in the entire area from one end to the other end. In this underground structure, since the adjacent shield tunnels overlap in the entire area from one end to the other end, the outer frame can be easily constructed and the strength of the outer frame can be improved.
本発明によれば、効率的に地下構造物や地下空洞を形成することができる。 According to the present invention, an underground structure or an underground cavity can be efficiently formed.
以下、図面を参照して、本発明に係る地下構造物の施工方法及び地下構造物の好適な実施形態について詳細に説明する。本実施形態に係る地下構造物の施工方法は、既設の本線シールドトンネルに新設の支線シールドトンネルを合流させるために、本線シールドトンネルと支線シールドトンネルとの合流領域に本線シールドトンネル及び支線シールドトンネルの双方を囲む大断面トンネルを施工する方法である。また、本実施形態に係る地下構造物は、このような方法により施工される大断面トンネルである。但し、本発明の地下構造物の施工方法及び地下構造物は、このような大断面トンネルの施工方法及び大断面トンネルに限定されるものではない。全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。 Hereinafter, preferred embodiments of an underground structure construction method and an underground structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The method for constructing an underground structure according to the present embodiment, in order to join a newly installed branch line shield tunnel to an existing main line shield tunnel, a main line shield tunnel and a branch line shield tunnel are formed in a confluence region between the main line shield tunnel and the branch line shield tunnel. This is a method of constructing a large-section tunnel that surrounds both sides. The underground structure according to the present embodiment is a large-section tunnel constructed by such a method. However, the method for constructing an underground structure and the underground structure of the present invention are not limited to such a method for constructing a large-section tunnel and a large-section tunnel. In all the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.
まず、地下構造物について説明する。図１〜図４に示すように、本実施形態に係る地下構造物１は、本線シールドトンネル２と支線シールドトンネル３との合流領域に施工された、本線シールドトンネル２及び支線シールドトンネル３の双方を囲む大断面トンネルである。地下構造物１の内部には、地下構造物１の軸線方向に延びる地下空洞４が形成されており、地下構造物１は、複数のシールドトンネル１１を連結してなる地下空洞４の外郭躯体１２を備えている。 First, the underground structure will be described. As shown in FIGS. 1 to 4, the underground structure 1 according to the present embodiment has both the main line shield tunnel 2 and the branch line shield tunnel 3 that are constructed in a confluence region of the main line shield tunnel 2 and the branch line shield tunnel 3. It is a large-section tunnel that surrounds. An underground cavity 4 extending in the axial direction of the underground structure 1 is formed inside the underground structure 1, and the underground structure 1 has an outer frame body 12 of the underground cavity 4 formed by connecting a plurality of shield tunnels 11. Equipped with.
シールドトンネル１１は、公知のシールド掘進工法又はシールド推進工法により施工されたトンネルである。すなわち、シールドトンネル１１は、シールド掘進機で地中を掘進しながら、シールド掘進機の後方でトンネルの壁面となるセグメントを組み立てていくことや、シールド掘進機を推進管により推力を得て掘進して、推進管を組み立てていくことにより構築されるトンネルである。つまり、シールドトンネル１１は、シールド掘進機を掘進して組み立てられたセグメントや掘進に伴い組み立てられた推進管によりトンネル覆工体またはトンネル躯体を構築することで延伸される。地下構造物１では、地下構造物１の一方端部１ａ（図１における右上側の端部）と他方端部１ｂ（図１における左下側の端部）との間において、軸方向に延伸される複数のシールドトンネル１１が、本線シールドトンネル２及び支線シールドトンネル３の双方を囲むように、周方向に配置されている。 The shield tunnel 11 is a tunnel constructed by a known shield excavation method or shield propulsion method. That is, the shield tunnel 11 digs into the ground with a shield machine and assembles a segment that becomes the wall surface of the tunnel behind the shield machine, or excavates the shield machine with thrust from a propulsion tube. It is a tunnel constructed by assembling a propulsion pipe. That is, the shield tunnel 11 is extended by constructing a tunnel lining body or a tunnel skeleton by the segment assembled by excavating the shield machine and the propulsion pipe assembled by the excavation. The underground structure 1 is axially stretched between one end 1a (upper right end in FIG. 1) and the other end 1b (lower left end in FIG. 1) of the underground structure 1. A plurality of shield tunnels 11 are arranged in the circumferential direction so as to surround both the main line shield tunnel 2 and the branch line shield tunnel 3.
外郭躯体１２は、地下空洞４の外郭を構成する略円弧状の躯体となる。外郭躯体１２は、隣り合うシールドトンネル１１が連結されることにより構築されている。外郭躯体１２は、鉄筋コンクリートにより形成されている。本実施形態では、隣り合うシールドトンネル１１が重なることで連結されており、この連結されたシールドトンネル１１により外郭躯体１２が形成されている。 The outer shell body 12 is a substantially arc-shaped body forming the outer shell of the underground cavity 4. The outer frame body 12 is constructed by connecting adjacent shield tunnels 11. The outer frame body 12 is formed of reinforced concrete. In the present embodiment, adjacent shield tunnels 11 are connected by being overlapped with each other, and the connected shield tunnels 11 form an outer frame 12.
地下構造物１の一方端部１ａには、外郭躯体１２の一方側面を封止（止水）する一方側褄壁１５が構築されており、地下構造物１の他方端部１ｂには、外郭躯体１２の他方側面を封止（止水）する他方側褄壁１６が構築されている。 The one side wall 15 that seals (stops water) one side surface of the outer shell 12 is constructed at the one end 1a of the underground structure 1, and the outer shell is formed at the other end 1b of the underground structure 1. The other side wall 16 that seals (stops water) the other side surface of the body 12 is constructed.
そして、一方側褄壁１５及び他方側褄壁１６に挟まれた外郭躯体１２の内周側領域の一部又は全部の土砂が掘削除去されることで、地下構造物１の内部に地下空洞４が形成されている。 Then, by excavating and removing a part or all of the earth and sand in the inner peripheral side region of the outer shell body 12 sandwiched between the one side wall 15 and the other side wall 16, the underground cavity 4 is formed inside the underground structure 1. Are formed.
次に、上述した複数のシールドトンネル１１について更に詳しく説明する。複数のシールドトンネル１１の一部は、一方端部１ａと他方端部１ｂとの間において複数の外径からなる異形シールドトンネルにより構成されている。そして、この異形シールドトンネルは、一方端部１ａ側の大径の第一シールドトンネルと、他方端部１ｂ側の小径の第二シールドトンネルとを有する。つまり、異形シールドトンネルの外径は、一方端部１ａから他方端部１ｂに向けて段階的に小さくなっている。 Next, the plurality of shield tunnels 11 described above will be described in more detail. A part of the plurality of shield tunnels 11 is formed by a deformed shield tunnel having a plurality of outer diameters between the one end 1a and the other end 1b. This variant shield tunnel has a large-diameter first shield tunnel on the one end 1a side and a small-diameter second shield tunnel on the other end 1b side. That is, the outer diameter of the odd-shaped shield tunnel is gradually reduced from the one end 1a to the other end 1b.
より具体的に説明すると、複数のシールドトンネル１１は、複数のシールドトンネル１１のうちの一部のシールドトンネル１１である先行シールドトンネル１３と、複数のシールドトンネル１１のうちの残りのシールドトンネル１１である後行シールドトンネル１４と、により構成される。 More specifically, the plurality of shield tunnels 11 include a leading shield tunnel 13 which is a part of the plurality of shield tunnels 11 and a remaining shield tunnel 11 of the plurality of shield tunnels 11. And a certain trailing shield tunnel 14.
先行シールドトンネル１３は、一方端部１ａから他方端部１ｂまで延伸されている。後行シールドトンネル１４は、一方端部１ａから他方端部１ｂまで延伸されている。つまり、先行シールドトンネル１３及び後行シールドトンネル１４の両端は、一方端部１ａ及び他方端部１ｂに至っている。後行シールドトンネル１４は、先行シールドトンネル１３を延伸した後に延伸されるシールドトンネルであり、隣り合う先行シールドトンネル１３の間に配置されている。 The leading shield tunnel 13 extends from one end 1a to the other end 1b. The trailing shield tunnel 14 extends from one end 1a to the other end 1b. That is, both ends of the leading shield tunnel 13 and the trailing shield tunnel 14 reach the one end 1a and the other end 1b. The trailing shield tunnel 14 is a shield tunnel that is stretched after the leading shield tunnel 13 is stretched, and is arranged between adjacent leading shield tunnels 13.
そして、隣り合う先行シールドトンネル１３の中心軸線と後行シールドトンネル１４の中心軸線との間隔が一方端部１ａから他方端部１ｂに向けて狭くなることで、地下空洞４が本線シールドトンネル２及び支線シールドトンネル３の外形に沿うように、地下空洞４の断面積が一方端部１ａから他方端部１ｂに向けて小さくなっている。また、地下空洞４の断面積が一方端部１ａから他方端部１ｂに向けて小さくなるように、隣り合う先行シールドトンネル１３と後行シールドトンネル１４とが重なるとともに、一方端部１ａから他方端部１ｂに向かって、その重なり度合いが大きくなっている。隣り合う先行シールドトンネル１３と後行シールドトンネル１４とは、一方端部１ａから他方端部１ｂの全域において重なっている。 Then, the space between the center axis of the adjacent shield tunnel 13 and the center axis of the trailing shield tunnel 14 that are adjacent to each other becomes narrower from one end 1a to the other end 1b, so that the underground cavity 4 becomes a main line shield tunnel 2 and The cross-sectional area of the underground cavity 4 is reduced from one end portion 1a toward the other end portion 1b so as to follow the outer shape of the branch line shield tunnel 3. Further, the adjoining leading shield tunnel 13 and trailing shield tunnel 14 overlap each other so that the cross-sectional area of the underground cavity 4 decreases from the one end 1a to the other end 1b, and the one end 1a to the other end. The degree of overlap increases toward the portion 1b. The leading shield tunnel 13 and the trailing shield tunnel 14 that are adjacent to each other overlap each other in the entire region from the one end 1a to the other end 1b.
後行シールドトンネル１４は、他方端部１ｂに向けて延伸された第一後行シールドトンネル１４Ａと、第一後行シールドトンネル１４Ａの先端と他方端部１ｂとの間に延伸された第二後行シールドトンネル１４Ｂと、により構成されている。第一後行シールドトンネル１４Ａは、先行シールドトンネル１３と同径のシールドトンネルであり、第二後行シールドトンネル１４Ｂは、第一後行シールドトンネル１４Ａよりも小径のシールドトンネルである。第一後行シールドトンネル１４Ａは、一方端部１ａから他方端部１ｂに向けて延伸されており、第二後行シールドトンネル１４Ｂは、第一後行シールドトンネル１４Ａの先端から他方端部１ｂまで延伸されている。このため、一本の後行シールドトンネル１４のうち、一方端部１ａ側の部分が大径の第一後行シールドトンネル１４Ａとなり、他方端部１ｂ側の部分が小径の第二後行シールドトンネル１４Ｂとなる。つまり、第二後行シールドトンネル１４Ｂの外径は、第一後行シールドトンネル１４Ａの外径より小さい。このため、後行シールドトンネル１４は、一方端部１ａと他方端部１ｂとの間において複数の外径からなる異形シールドトンネルとなり、第一後行シールドトンネル１４Ａは、異形シールドトンネルの第一シールドトンネルとなり、第二後行シールドトンネル１４Ｂは、異形シールドトンネルの第二シールドトンネルとなる。 The trailing shield tunnel 14 includes a first trailing shield tunnel 14A extending toward the other end 1b and a second trailing tunnel extending between the tip of the first trailing shield tunnel 14A and the other end 1b. And a row shield tunnel 14B. The first trailing shield tunnel 14A is a shield tunnel having the same diameter as the leading shield tunnel 13, and the second trailing shield tunnel 14B is a shield tunnel having a smaller diameter than the first trailing shield tunnel 14A. The first trailing shield tunnel 14A extends from the one end 1a to the other end 1b, and the second trailing shield tunnel 14B extends from the tip of the first trailing shield tunnel 14A to the other end 1b. It has been stretched. Therefore, of the one trailing shield tunnel 14, the portion on the one end 1a side is the large-diameter first trailing shield tunnel 14A, and the portion on the other end 1b side is the second trailing shield tunnel having the small diameter. 14B. That is, the outer diameter of the second trailing shield tunnel 14B is smaller than the outer diameter of the first trailing shield tunnel 14A. Therefore, the trailing shield tunnel 14 is a modified shield tunnel having a plurality of outer diameters between the one end 1a and the other end 1b, and the first trailing shield tunnel 14A is the first shield of the modified shield tunnel. The second trailing shield tunnel 14B serves as a second shield tunnel of a variant shield tunnel.
上述したように、隣り合う先行シールドトンネル１３の間隔は、一方端部１ａ側よりも他方端部１ｂ側の方が狭くなるため、一方端部１ａから他方端部１ｂまでの全域において後行シールドトンネル１４が同径であると、先行シールドトンネル１３と後行シールドトンネル１４との重なる量が過大となる。そこで、一方端部１ａ側では後行シールドトンネル１４を大径の第一後行シールドトンネル１４Ａとし、他方端部１ｂ側では後行シールドトンネル１４を小径の第二後行シールドトンネル１４Ｂとすることで、先行シールドトンネル１３と後行シールドトンネル１４との重なる量を小さくして、後行シールドトンネル１４構築時の、先行シールドトンネル１３の切削量を低減している。 As described above, the interval between the adjacent leading shield tunnels 13 is smaller on the side of the other end 1b than on the side of the one end 1a, so that the trailing shield is formed in the entire region from the one end 1a to the other end 1b. If the tunnels 14 have the same diameter, the amount of overlap between the leading shield tunnel 13 and the trailing shield tunnel 14 becomes excessive. Therefore, the trailing shield tunnel 14 should be a large-diameter first trailing shield tunnel 14A on the one end 1a side, and the trailing shield tunnel 14 should be a small-diameter second trailing shield tunnel 14B on the other end 1b side. Then, the overlapping amount of the leading shield tunnel 13 and the trailing shield tunnel 14 is reduced to reduce the cutting amount of the leading shield tunnel 13 when the trailing shield tunnel 14 is constructed.
具体的に説明すると、シールドトンネル１１は、１８本の先行シールドトンネル１３と、１８本の後行シールドトンネル１４と、の合計３６本により構成される。つまり、先行シールドトンネル１３と後行シールドトンネル１４とは、同数である。地下構造物１は、地下構造物１の一方端部１ａから他方端部１ｂに向けて第一領域Ａ１及び第二領域Ａ２の２領域に分けられている。先行シールドトンネル１３は、第一領域Ａ１と第二領域Ａ２とで、同じ径となっている。後行シールドトンネル１４は、第一領域Ａ１では大径の第一後行シールドトンネル１４Ａとなっており、第二領域Ａ２では小径の第二後行シールドトンネル１４Ｂとなっている。そして、先行シールドトンネル１３と後行シールドトンネル１４とが交互に配置されており、後行シールドトンネル１４が、隣り合う先行シールドトンネル１３の間に配置されている。 Specifically, the shield tunnel 11 is composed of 18 leading shield tunnels 13 and 18 trailing shield tunnels 36, for a total of 36 tunnels. That is, the number of leading shield tunnels 13 and the number of trailing shield tunnels 14 are the same. The underground structure 1 is divided into two regions, a first region A1 and a second region A2, from one end 1a of the underground structure 1 toward the other end 1b. The leading shield tunnel 13 has the same diameter in the first area A1 and the second area A2. The trailing shield tunnel 14 is a large-diameter first trailing shield tunnel 14A in the first area A1, and is a small-diameter second trailing shield tunnel 14B in the second area A2. The leading shield tunnels 13 and the trailing shield tunnels 14 are alternately arranged, and the trailing shield tunnels 14 are arranged between the leading shield tunnels 13 adjacent to each other.
次に、上述した地下構造物１の施工方法について説明する。本実施形態に係る地下構造物の施工方法は、発進基地構築工程（Ｓ１）と、シールドトンネル構築工程（Ｓ２）と、外郭躯体構築工程（Ｓ３）と、褄壁構築工程（Ｓ４）と、掘削工程（Ｓ５）と、を備える。 Next, a method of constructing the above-mentioned underground structure 1 will be described. The construction method of the underground structure according to the present embodiment includes a starting base construction step (S1), a shield tunnel construction step (S2), an outer shell construction step (S3), a sill wall construction step (S4), and excavation. And a step (S5).
発進基地構築工程（Ｓ１）では、図５及び図６に示すように、シールドトンネル１１を延伸させるための発進基地２１を構築する。発進基地２１は、支線シールドトンネル３から支線シールドトンネル３の半径方向外周側に延びる発進坑口２２と、本線シールドトンネル２及び支線シールドトンネル３の双方を囲むように発進坑口２２から円周状に延びる円周シールドトンネル２３と、を備える。発進坑口２２は、周知のシールド掘進機により施工することができ、円周シールドトンネル２３は、周知の円周シールド掘進機により施工することができる。 In the starting base construction step (S1), as shown in FIGS. 5 and 6, the starting base 21 for extending the shield tunnel 11 is built. The starting base 21 extends circumferentially from the starting tunnel 22 so as to surround both the main tunnel tunnel 2 and the branch shield tunnel 3 and the starting tunnel entrance 22 extending from the branch shield tunnel 3 to the radially outer side of the branch shield tunnel 3. And a circumferential shield tunnel 23. The starting hole 22 can be constructed by a known shield machine, and the circumferential shield tunnel 23 can be constructed by a known shield machine.
シールドトンネル構築工程（Ｓ２）では、図７〜図１５に示すように、地下構造物１の施工予定領域である地下構造物予定領域（不図示）の一方端部１ａと他方端部１ｂとの間において、軸方向に延伸する複数のシールドトンネル１１を周方向に構築する。なお、地下構造物予定領域の一方端部１ａ及び他方端部１ｂは、地下構造物１の一方端部１ａ及び他方端部１ｂと同じである。 In the shield tunnel construction step (S2), as shown in FIGS. 7 to 15, the one end portion 1a and the other end portion 1b of the underground structure planned area (not shown) which is the construction planned area of the underground structure 1 are formed. In between, a plurality of shield tunnels 11 extending in the axial direction are constructed in the circumferential direction. The one end 1a and the other end 1b of the planned underground structure area are the same as the one end 1a and the other end 1b of the underground structure 1, respectively.
シールドトンネル構築工程（Ｓ２）では、複数のシールドトンネル１１のうちの一部のシールドトンネルである先行シールドトンネル１３を延伸する先行延伸工程（Ｓ２１）と、隣り合う先行シールドトンネル１３の間に、複数のシールドトンネル１１のうちの残りのシールドトンネルである後行シールドトンネル１４を延伸する後行延伸工程（Ｓ２２）と、を行う。なお、隣り合う先行シールドトンネル１３が構築されていれば、全ての先行シールドトンネル１３の延伸が終了する前に後行延伸工程（Ｓ２２）を開始して、構築されている隣り合う先行シールドトンネル１３の間に後行シールドトンネル１４を延伸してもよい。 In the shield tunnel construction step (S2), a plurality of shield tunnels 11 are provided between a preceding extension step (S21) of extending a preceding shield tunnel 13 which is a part of the plurality of shield tunnels 11 and an adjacent preceding shield tunnel 13. The subsequent stretching step (S22) of stretching the subsequent shield tunnel 14 that is the remaining shield tunnel of the shield tunnel 11 of FIG. If the adjacent leading shield tunnels 13 are constructed, the trailing extension step (S22) is started before the extension of all the leading shield tunnels 13 is completed, and the adjacent leading shield tunnels 13 are constructed. The trailing shield tunnel 14 may be extended in the meantime.
先行延伸工程（Ｓ２１）では、一方端部１ａに施工された発進基地２１から他方端部１ｂまで先行シールドトンネル１３を延伸する。そして、先行延伸工程（Ｓ２１）では、一方端部１ａから他方端部１ｂに向かうに従い、隣り合う先行シールドトンネル１３の中心軸線が近接して行くように、複数の先行シールドトンネル１３を延伸する。後行延伸工程（Ｓ２２）では、一方端部１ａに施工された発進基地２１から他方端部１ｂまで後行シールドトンネル１４を延伸する。そして、後行延伸工程（Ｓ２２）では、一方端部１ａから他方端部１ｂに向かうに従い、隣り合う後行シールドトンネル１４の中心軸線が近接して行くとともに、隣り合う先行シールドトンネル１３の中心軸線と後行シールドトンネル１４の中心軸線とが近接して行くように、複数の後行シールドトンネル１４を延伸する。これにより、地下空洞の断面積を、一方端部１ａから他方端部１ｂに向けて小さくすることができる。 In the preceding stretching step (S21), the preceding shield tunnel 13 is stretched from the starting base 21 constructed on the one end 1a to the other end 1b. Then, in the preceding drawing step (S21), the plurality of preceding shield tunnels 13 are drawn so that the central axes of the adjacent preceding shield tunnels 13 approach each other from the one end 1a toward the other end 1b. In the trailing stretch step (S22), the trailing shield tunnel 14 is stretched from the starting base 21 constructed at the one end 1a to the other end 1b. Then, in the subsequent stretching step (S22), the central axis lines of the adjacent trailing shield tunnels 14 approach and the central axis lines of the preceding shield tunnels 13 adjacent to each other approach from one end portion 1a to the other end portion 1b. A plurality of trailing shield tunnels 14 are extended so that the central axis of the trailing shield tunnel 14 approaches each other. Thereby, the cross-sectional area of the underground cavity can be reduced from the one end 1a to the other end 1b.
また、後行延伸工程（Ｓ２２）では、一方端部１ａから他方端部１ｂの全域において、隣り合う先行シールドトンネル１３と後行シールドトンネル１４とが重なるように、先行シールドトンネル１３の一部を切削して後行シールドトンネル１４を延伸する。 In the subsequent stretching step (S22), a part of the leading shield tunnel 13 is arranged so that the leading shield tunnel 13 and the trailing shield tunnel 14 that are adjacent to each other overlap each other in the entire region from the one end 1a to the other end 1b. After cutting, the trailing shield tunnel 14 is extended.
ここで、先行シールドトンネル１３は、後行シールドトンネル１４を延伸するシールド掘進機により切削可能である部分を含む必要がある。このため、先行シールドトンネル１３は、シールドトンネルの壁面となるセグメント又は推進管を組み立てる際に、切削される箇所のセグメント又は推進管を切削可能なものとする。切削可能なセグメント又は推進管としては、例えば、特許第４８５１１３３号や特許第４９３９８０３号に記載されたような繊維強化樹脂製の掘削可能セグメント又は切削可能推進管を用いる。 Here, the leading shield tunnel 13 needs to include a portion that can be cut by a shield machine that extends the trailing shield tunnel 14. For this reason, the preceding shield tunnel 13 is capable of cutting the segment or the propulsion pipe at a location to be cut when assembling the segment or the propulsion pipe which becomes the wall surface of the shield tunnel. As the machinable segment or the propulsion pipe, for example, an excavable segment or a machinable propulsion pipe made of a fiber reinforced resin as described in Japanese Patent Nos. 4851133 and 4939803 is used.
また、先行シールドトンネル１３では、後行シールドトンネル１４を延伸するシールド掘進機が先行シールドトンネル１３と重なりながら掘進できるように、後行シールドトンネル１４を延伸する前に、その内部を充填しておく必要がある。先行シールドトンネル１３内に充填する充填物としては、シールド掘進機により切削可能である必要があるため、エアモルタル等の切削可能充填材を用いることが好ましい。しかしながら、先行シールドトンネル１３の内部全体を切削可能充填材で充填すると、先行シールドトンネル１３内に強固な外郭躯体１２を構築することができない。 In the leading shield tunnel 13, the inside of the trailing shield tunnel 14 is filled before the trailing shield tunnel 14 is stretched so that a shield machine that extends the trailing shield tunnel 14 can proceed while overlapping the leading shield tunnel 13. There is a need. Since the filler to be filled in the preceding shield tunnel 13 needs to be cut by a shield machine, it is preferable to use a cutable filler such as air mortar. However, if the entire inside of the leading shield tunnel 13 is filled with the machinable filler, the strong outer frame 12 cannot be built in the leading shield tunnel 13.
そこで、図１６及び図１７に示すように、先行シールドトンネル１３の内部領域の内、少なくとも後行シールドトンネル１４を延伸するシールド掘進機により切削される領域に、切削可能充填材１９Ａを充填し、その他の領域に、コンクリート１９を打設する。なお、後行シールドトンネル１４を延伸するシールド掘進機により切削される領域に切削可能充填材１９Ａを充填すれば、コンクリート１９を打設する領域及び切削可能充填材１９Ａを充填する領域は特に限定されない。本実施形態では、作業容易性の観点から、後行シールドトンネル１４を延伸するシールド掘進機により切削される領域を、切削可能充填材１９Ａを充填する領域とし、残りの領域を、コンクリート１９を打設する領域とする。 Therefore, as shown in FIG. 16 and FIG. 17, among the inner regions of the leading shield tunnel 13, at least a region to be cut by a shield machine that extends the trailing shield tunnel 14 is filled with the machinable filler 19A, Concrete 19 is placed in other areas. In addition, if the area cut by the shield machine that extends the trailing shield tunnel 14 is filled with the machinable filler material 19A, the area where the concrete 19 is placed and the area where the machinable filler material 19A is filled are not particularly limited. .. In the present embodiment, from the viewpoint of workability, the region cut by the shield machine extending the trailing shield tunnel 14 is set as the region filled with the machinable filling material 19A, and the remaining region is filled with concrete 19. The area to be set.
先行シールドトンネル１３へのコンクリート１９及び切削可能充填材１９Ａの充填は、例えば、次のように行うことができる。先行シールドトンネル１３の延伸が終了すると、シールド掘進機の残置物を先行シールドトンネル１３の先端に残置し、シールド掘削機の回収物を当該先行シールドトンネル１３から一方端部１ａの発進基地２１に回収する。その際、先行シールドトンネル１３の先端から一方端部１ａに向かって順にコンクリート１９及び切削可能充填材１９Ａを充填してく。コンクリート１９及び切削可能充填材１９Ａの充填は、先行シールドトンネル１３を複数のスパンに区切り、これから充填しようとするスパンの一方端部１ａ側に隔壁を構築する。そして、当該スパンに、コンクリート１９を打設した後、切削可能充填材１９Ａを充填する。シールド掘削機の回収物とは、例えば、カッターモータやシールドジャッキや電装品などが該当する。シールド掘進機の内、カッター部分、及び外周鋼殻部分等などのシールド掘進機の外郭をなして地中の土砂の流入を防止する機能を有する部分は、地中に残置物として残置する。 Filling the preceding shield tunnel 13 with the concrete 19 and the machinable filler 19A can be performed as follows, for example. When the extension of the leading shield tunnel 13 is completed, the remains of the shield machine are left at the tip of the leading shield tunnel 13, and the collected materials of the shield machine are collected from the leading shield tunnel 13 to the starting base 21 of the one end 1a. To do. At that time, the concrete 19 and the machinable filler 19A are sequentially filled from the tip of the leading shield tunnel 13 toward the one end 1a. The filling of the concrete 19 and the machinable filling material 19A divides the leading shield tunnel 13 into a plurality of spans, and constructs a partition wall on one end 1a side of the span to be filled. Then, after the concrete 19 is cast into the span, the machinable filler 19A is filled. The collected items of the shield excavator correspond to, for example, a cutter motor, a shield jack, and electrical equipment. The portion of the shield machine, which has a function of preventing the inflow of earth and sand by forming the outer shell of the shield machine, such as the cutter portion and the outer peripheral steel shell portion, is left as a remnant in the ground.
詳しく説明すると、先行延伸工程（Ｓ２１）では、図７〜図１０に示すように、１８本の先行シールドトンネル１３を、外郭躯体予定領域において、一方端部１ａに施工された発進基地２１から他方端部１ｂまで延伸する。このとき、隣り合う先行シールドトンネル１３を同時に延伸せずに、隣り合う先行シールドトンネル１３のうち、一方の先行シールドトンネル１３を先行して延伸した後に、他方の先行シールドトンネル１３を後行して延伸することが好ましい。また、先行シールドトンネル１３の掘進には、２機以上のシールド掘進機を使用することが好ましい。２機以上のシールド掘進機を使用することで、複数の先行シールドトンネル１３を並行して延伸できる。 More specifically, in the preceding stretching step (S21), as shown in FIGS. 7 to 10, 18 preceding shield tunnels 13 are provided from the starting base 21 constructed at one end 1a to the other in the outer shell structure planned region. Extend to the end 1b. At this time, the adjacent leading shield tunnels 13 are not extended at the same time, and one of the adjacent leading shield tunnels 13 is first extended and then the other leading shield tunnel 13 is trailed. It is preferable to stretch. Further, it is preferable to use two or more shield excavators for excavation of the leading shield tunnel 13. By using two or more shield excavators, a plurality of leading shield tunnels 13 can be extended in parallel.
後行延伸工程（Ｓ２２）では、図１１〜図１５に示すように、１８本の後行シールドトンネル１４を、外郭躯体予定領域において、一方端部１ａに施工された発進基地２１から他方端部１ｂまで延伸する。このとき、シールドトンネル上部の土砂が緩みやすい傾向にあることから、上部を後からシールドトンネルで延伸するように、下方に配置される後行シールドトンネル１４から順に延伸することが好ましい。また、先行シールドトンネル１３の延伸と同様に、後行シールドトンネル１４の掘進には、２機以上のシールド掘進機を使用することが好ましい。２機以上のシールド掘進機を使用することで、複数の後行シールドトンネル１４を並行して延伸できる。 In the subsequent stretching step (S22), as shown in FIGS. 11 to 15, eighteen rearward shield tunnels 14 are formed in the outer shell structure planned region from the starting base 21 constructed at the one end 1a to the other end. Stretch to 1b. At this time, since the earth and sand on the upper portion of the shield tunnel tends to loosen, it is preferable to extend the upper portion of the trailing shield tunnel 14 in order so that the upper portion extends later in the shield tunnel. Further, like the extension of the leading shield tunnel 13, it is preferable to use two or more shield excavators for excavating the trailing shield tunnel 14. By using two or more shield excavators, a plurality of trailing shield tunnels 14 can be extended in parallel.
そして、後行延伸工程（Ｓ２２）では、第一領域Ａ１の後行シールドトンネル１４として、他方端部１ｂに向けて第一後行シールドトンネル１４Ａを延伸する第一後行延伸工程（Ｓ２２Ａ）と、第二領域Ａ２の後行シールドトンネル１４として、第一後行シールドトンネル１４Ａの先端と他方端部１ｂとの間に、第一後行シールドトンネル１４Ａよりも小径の第二後行シールドトンネル１４Ｂを延伸する第二後行延伸工程（Ｓ２２Ｂ）と、を行う。第一後行延伸工程（Ｓ２２Ａ）では、一方端部１ａから第一後行シールドトンネル１４Ａを延伸し、第二後行延伸工程（Ｓ２２Ｂ）では、第一後行シールドトンネル１４Ａの先端から他方端部１ｂまで第二後行シールドトンネル１４Ｂを延伸する。これにより、一方端部１ａから他方端部１ｂに至る一本の後行シールドトンネル１４を延伸する。 Then, in the subsequent drawing step (S22), as the following shield tunnel 14 of the first region A1, a first following drawing step (S22A) of extending the first following shield tunnel 14A toward the other end 1b is performed. As the trailing shield tunnel 14 of the second region A2, a second trailing shield tunnel 14B having a diameter smaller than that of the first trailing shield tunnel 14A is provided between the tip of the first trailing shield tunnel 14A and the other end 1b. And a second subsequent stretching step (S22B) of stretching. In the first trailing stretch step (S22A), the first trailing shield tunnel 14A is stretched from the one end 1a, and in the second trailing stretch step (S22B), the tip of the first trailing shield tunnel 14A is moved to the other end. The second trailing shield tunnel 14B is extended to the portion 1b. As a result, one trailing shield tunnel 14 extending from the one end 1a to the other end 1b is extended.
第一後行シールドトンネル１４Ａ及び第二後行シールドトンネル１４Ｂの延伸は、例えば、特開２００５−１９４７５２号公報、特開平１０−１５３０８３号公報、特開平１０−０９６３９２号公報に記載された親子シールド機（親子シールド掘進機）を用いることで、容易に行うことができる。つまり、第一後行延伸工程（Ｓ２２Ａ）では、親子シールド機の親シールド機により第一後行シールドトンネル１４Ａを延伸し、その後、親子シールド機から子シールド機を発進させ、この子シールド機により第一後行シールドトンネル１４Ａの先端から第二後行シールドトンネル１４Ｂを延伸する。 The extension of the first trailing shield tunnel 14A and the second trailing shield tunnel 14B is described in, for example, JP 2005-194752A, JP 10-153083A, and JP 10-096392A. This can be easily done by using a machine (parent-child shield machine). That is, in the first trailing stretching step (S22A), the parent shield machine of the parent-child shield machine extends the first trailing shield tunnel 14A, and thereafter, the child shield machine is started from the parent-child shield machine, and this child shield machine is used. The second trailing shield tunnel 14B is extended from the tip of the first trailing shield tunnel 14A.
なお、本実施形態では、他方端部１ｂに一方端部１ａの発進基地２１に対応する到達基地（内部空洞）が構築されていないが、他方端部１ｂに一方端部１ａの発進基地２１に対応する到達基地が構築されている場合は、他方端部１ｂに到達したシールド掘進機を、他方端部１ｂから一方端部１ａに向けて掘進してもよい。この場合、シールド掘進機を他方端部１ｂから一方端部１ａに移動する必要がなくなる。 In the present embodiment, the arrival base (internal cavity) corresponding to the starting base 21 of the one end 1a is not constructed in the other end 1b, but the starting base 21 of the one end 1a is formed in the other end 1b. When the corresponding reaching base is constructed, the shield machine having reached the other end 1b may be dug from the other end 1b toward the one end 1a. In this case, it is not necessary to move the shield machine from the other end 1b to the one end 1a.
外郭躯体構築工程（Ｓ３）では、複数のシールドトンネル１１を連結してなる地下構造物１の外郭躯体１２を構築する。外郭躯体１２の構築は、例えば、次のように行うことができる。まず、隣り合うシールドトンネル１１を連通させる。なお、隣り合うシールドトンネル１１は重なっているため、シールドトンネル構築工程（Ｓ２）において既に隣り合うシールドトンネル１１が連通されている場合は、外郭躯体構築工程（Ｓ３）において隣り合うシールドトンネル１１を連通させなくてもよい。そして、この連通したシールドトンネル１１の内部空間に、鉄筋（不図示）を配設し、コンクリート１９を打設する。これにより、外郭躯体１２が、シールドトンネル１１と、シールドトンネル１１内の鉄筋コンクリート（鉄筋及びコンクリート１９）と、により構築される。 In the outer shell structure building step (S3), an outer shell structure 12 of the underground structure 1 is constructed by connecting a plurality of shield tunnels 11. The outer frame body 12 can be constructed, for example, as follows. First, adjacent shield tunnels 11 are made to communicate with each other. Since the adjacent shield tunnels 11 are overlapped with each other, if the adjacent shield tunnels 11 have already been communicated with each other in the shield tunnel construction step (S2), the adjacent shield tunnels 11 are communicated with each other in the outer shell construction step (S3). You don't have to. Then, a reinforcing bar (not shown) is arranged in the internal space of the shield tunnel 11 communicating with this, and concrete 19 is poured. Thereby, the outer frame body 12 is constructed by the shield tunnel 11 and the reinforced concrete (rebar and concrete 19) in the shield tunnel 11.
褄壁構築工程（Ｓ４）では、図１８に示すように、地下構造物１の一方端部１ａに、外郭躯体１２の一方側面を封止（止水）する一方側褄壁１５を構築し、地下構造物１の他方端部１ｂに、外郭躯体１２の他方側面を封止（止水）する他方側褄壁１６を構築する。一方側褄壁１５及び他方側褄壁１６の構築は、例えば、地下構造物１の一方端部１ａ及び他方端部１ｂを凍結止水し、一方側褄壁１５及び他方側褄壁１６を構築する領域を掘削して鉄筋コンクリートを打設する。これにより、一方側褄壁１５及び他方側褄壁１６を構築することができる。 In the case wall construction step (S4), as shown in FIG. 18, the one side case wall 15 for sealing (stopping water) one side surface of the outer shell 12 is formed on the one end 1a of the underground structure 1, On the other end 1b of the underground structure 1, the other side wall 16 that seals (stops water) the other side surface of the outer frame body 12 is constructed. The one side wall 15 and the other side wall 16 are constructed, for example, by freeze-stopping the one end 1a and the other end 1b of the underground structure 1 to construct the one side wall 15 and the other side wall 16. Excavate the area to be filled and place reinforced concrete. Thereby, the one side wall 15 and the other side wall 16 can be constructed.
掘削工程（Ｓ５）では、図１９に示すように、一方側褄壁１５及び他方側褄壁１６に挟まれた外郭躯体１２の内周側領域の一部又は全部を掘削して地下空洞４を形成する。つまり、一方側褄壁１５及び他方側褄壁１６に挟まれた外郭躯体１２の内周側領域の一部又は全部を掘削し、掘削した土砂を排出することで、外郭躯体１２の内周側に地下空洞４を形成する。そして、掘削した土砂を、本線シールドトンネル２から排出する。 In the excavation step (S5), as shown in FIG. 19, a part or all of the inner peripheral side region of the outer shell body 12 sandwiched between the one side wall 15 and the other side wall 16 is excavated to form the underground cavity 4. Form. That is, the inner peripheral side of the outer shell 12 is excavated by excavating a part or all of the inner peripheral side region of the outer shell 12 sandwiched between the one side wall 15 and the other side shoulder wall 16 and discharging the excavated earth and sand. An underground cavity 4 is formed in the. Then, the excavated earth and sand is discharged from the main line shield tunnel 2.
以上説明したように、本実施形態では、隣り合う先行シールドトンネル１３の間に後行シールドトンネル１４を延伸する後行延伸工程（Ｓ２２）において、後行シールドトンネル１４として、他方端部１ｂに向けて第一後行シールドトンネル１４Ａを延伸するとともに、第一後行シールドトンネル１４Ａの先端と他方端部１ｂとの間に、第一後行シールドトンネル１４Ａよりも小径の第二後行シールドトンネル１４Ｂを延伸する。このため、後行シールドトンネル１４を延伸する際の先行シールドトンネル１３の切削量を低減しつつ、地下空洞４の断面積を一方端部１ａから他方端部１ｂに向けて小さくすることができる。これにより、効率的に地下空洞４を形成することができる。 As described above, in the present embodiment, in the trailing stretching step (S22) of stretching the trailing shield tunnels 14 between the adjacent leading shield tunnels 13, the trailing shield tunnels 14 are directed toward the other end 1b. The second trailing shield tunnel 14B having a diameter smaller than that of the first trailing shield tunnel 14A between the tip of the first trailing shield tunnel 14A and the other end 1b. Is stretched. Therefore, it is possible to reduce the cutting amount of the leading shield tunnel 13 when extending the trailing shield tunnel 14 and reduce the cross-sectional area of the underground cavity 4 from the one end 1a to the other end 1b. Thereby, the underground cavity 4 can be efficiently formed.
また、一方端部１ａから第一後行シールドトンネル１４Ａを延伸するとともに第一後行シールドトンネル１４Ａの先端から他方端部１ｂまで第二後行シールドトンネル１４Ｂを延伸することで、効率的に後行シールドトンネル１４を延伸することができる。 In addition, by extending the first trailing shield tunnel 14A from the one end 1a and extending the second trailing shield tunnel 14B from the tip of the first trailing shield tunnel 14A to the other end 1b, the trailing shield tunnel 14B is efficiently reared. The row shield tunnel 14 can be extended.
また、一方端部１ａから他方端部１ｂまでの全域において先行シールドトンネル１３の一部を切削して後行シールドトンネル１４を延伸することで、外郭躯体１２を構築する際に隣り合うシールドトンネル１１を連結する作業を低減又は削減することができるため、外郭躯体１２（地下構造物）の構築を簡易化することができる。 In addition, by cutting a part of the leading shield tunnel 13 and extending the trailing shield tunnel 14 in the entire region from the one end portion 1a to the other end portion 1b, the shield tunnels 11 adjacent to each other when the outer frame body 12 is constructed are constructed. Since it is possible to reduce or reduce the work of connecting the above, it is possible to simplify the construction of the outer frame body 12 (underground structure).
また、後行延伸工程（Ｓ２２）で親子シールド機を用いることで、容易に第一後行シールドトンネル１４Ａ及び第二後行シールドトンネル１４Ｂを延伸することができる。 Further, by using the parent-child shield machine in the subsequent stretching step (S22), the first posterior shield tunnel 14A and the second posterior shield tunnel 14B can be easily stretched.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、後行延伸工程では、一方端部から他方端部までの少なくとも一部において、先行シールドトンネルと後行シールドトンネルとが重なるように先行シールドトンネルの一部を切削して後行シールドトンネルを延伸してもよい。これにより、外郭躯体を構築する際に隣り合うシールドトンネルを連結する作業を低減することができるため、先行シールドトンネルの切削量を低減しつつ、外郭躯体の構築を簡易化することができる。 For example, in the subsequent stretching step, at least a part from one end to the other end, a part of the leading shield tunnel is cut so that the leading shield tunnel and the trailing shield tunnel overlap each other to form the trailing shield tunnel. You may stretch. This can reduce the work of connecting the adjacent shield tunnels at the time of constructing the outer shell, so that the construction of the outer shell can be simplified while reducing the cutting amount of the preceding shield tunnel.
また、後行延伸工程では、親子シールド機ではない別のシールド機により、第一後行シールドトンネル１４Ａと第二後行シールドトンネル１４Ｂとを延伸してもよい。第一後行シールドトンネル１４Ａを延伸する第一シールド機の外径は、第二後行シールドトンネル１４Ｂを延伸する第二シールド機の外径より小さい。この場合、第一後行シールドトンネル１４Ａと第二後行シールドトンネル１４Ｂとの延伸順序は特に限定されるものではない。例えば、他方端部１ｂに一方端部１ａの発進基地２１に対応する到達基地が構築されている場合は、第二後行延伸工程（Ｓ２２Ｂ）において、他方端部１ｂの到達基地から第一後行シールドトンネル１４Ａの先端に向けて第二後行シールドトンネル１４Ｂを延伸してもよい。この場合、第一後行シールドトンネル１４Ａの延伸が終了する前に第二後行シールドトンネル１４Ｂの延伸を開始することができ、更には、第一後行シールドトンネル１４Ａの延伸を開始する前に第二後行シールドトンネル１４Ｂの延伸を開始することもできる。 In the subsequent stretching step, the first downstream shield tunnel 14A and the second downstream shield tunnel 14B may be extended by another shield machine that is not the parent-child shield machine. The outer diameter of the first shield machine extending the first trailing shield tunnel 14A is smaller than the outer diameter of the second shield machine extending the second trailing shield tunnel 14B. In this case, the extension order of the first trailing shield tunnel 14A and the second trailing shield tunnel 14B is not particularly limited. For example, when the arrival base corresponding to the starting base 21 of the one end 1a is built in the other end 1b, in the second subsequent stretching step (S22B), the first rear from the arrival base of the other end 1b. The second trailing shield tunnel 14B may be extended toward the tip of the row shield tunnel 14A. In this case, the extension of the second trailing shield tunnel 14B can be started before the extension of the first trailing shield tunnel 14A is completed, and further, before the extension of the first trailing shield tunnel 14A is started. It is also possible to start the extension of the second trailing shield tunnel 14B.
また、各工程の一部を並行して行ってもよい。例えば、先行延伸工程が終了する前に後行延伸工程を開始してもよい。つまり、全ての先行シールドトンネルの延伸が終了する前に後行シールドトンネルの延伸を開始してもよい。また、第一後行延伸工程が終了する前に第二後行延伸工程を開始してもよい。つまり、全ての第一後行シールドトンネルの延伸が終了する前に第二後行シールドトンネルの延伸を開始してもよい。また、シールドトンネル構築工程が終了する前に外郭躯体構築工程を開始してもよい。また、外郭躯体構築工程が終了する前に掘削工程を開始してもよい。 Moreover, you may perform a part of each process in parallel. For example, the subsequent stretching step may be started before the preceding stretching step is completed. That is, the extension of the trailing shield tunnel may be started before the extension of all the leading shield tunnels is completed. Further, the second subsequent stretching step may be started before the completion of the first subsequent stretching step. That is, the extension of the second trailing shield tunnel may be started before the extension of all the first trailing shield tunnels is completed. Further, the outer frame building process may be started before the shield tunnel building process is completed. Further, the excavation process may be started before the outer frame body construction process is completed.
また、シールドトンネルの断面形状、シールドトンネル、先行シールドトンネル及び後行シールドトンネルの本数等は特に限定されるものではない。 Further, the cross-sectional shape of the shield tunnel, the number of shield tunnels, leading shield tunnels, trailing shield tunnels, and the like are not particularly limited.
また、異形シールドトンネルは、先行シールドトンネルであってもよい。また、異形シールドトンネルは、一方端部１ａ側の大径の第一シールドトンネルと、他方端部１ｂ側の小径の第二シールドトンネルとを有すれば、その外径の数は特に限定されず、３以上あってもよい。 The variant shield tunnel may be a leading shield tunnel. The deformed shield tunnel is not particularly limited in its number of outer diameters as long as it has a large-diameter first shield tunnel on the one end 1a side and a small-diameter second shield tunnel on the other end 1b side. There may be three or more.
１…地下構造物、１ａ…一方端部、１ｂ…他方端部、２…本線シールドトンネル、３…支線シールドトンネル、４…地下空洞、１１…シールドトンネル、１２…外郭躯体、１３…先行シールドトンネル、１４…後行シールドトンネル（異形シールドトンネル）、１４Ａ…第一後行シールドトンネル（第一シールドトンネル）、１４Ｂ…第二後行シールドトンネル（第二シールドトンネル）、１５…一方側褄壁、１６…他方側褄壁、１９…コンクリート、１９Ａ…切削可能充填材、２１…発進基地、２２…発進坑口、２３…円周シールドトンネル、Ａ１…第一領域、Ａ２…第二領域。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Underground structure, 1a... One end part, 1b... The other end part, 2... Main line shield tunnel, 3... Main line shield tunnel, 4... Underground cavity, 11... Shield tunnel, 12... Outer frame, 13... Leading shield tunnel , 14... Trailing shield tunnel (deformed shield tunnel), 14A... First trailing shield tunnel (first shield tunnel), 14B... Second trailing shield tunnel (second shield tunnel), 15... One side wall, 16... Other side wall, 19... Concrete, 19A... Machinable filling material, 21... Starting base, 22... Starting hole, 23... Circumferential shield tunnel, A1... 1st area|region, A2... 2nd area|region.
Claims (8)
前記地下構造物の施工予定領域である地下構造物予定領域の一方端部と他方端部との間において、軸方向に延伸する複数のシールドトンネルを周方向に構築するシールドトンネル構築工程と、
前記複数のシールドトンネルを連結してなる前記地下構造物の外郭躯体を構築する外郭躯体構築工程と、
前記外郭躯体の内周側領域を掘削して前記地下空洞を形成する掘削工程と、を備え、
前記シールドトンネル構築工程は、
前記複数のシールドトンネルのうちの一部のシールドトンネルである先行シールドトンネルを延伸する先行延伸工程と、
隣り合う前記先行シールドトンネルの間に、前記複数のシールドトンネルのうちの残りのシールドトンネルである後行シールドトンネルを延伸する後行延伸工程と、を有し、
前記後行延伸工程は、
前記後行シールドトンネルとして、前記他方端部に向けて第一後行シールドトンネルを延伸する第一後行延伸工程と、
前記後行シールドトンネルとして、前記第一後行シールドトンネルの先端と前記他方端部との間に、前記第一後行シールドトンネルよりも小径の第二後行シールドトンネルを延伸する第二後行延伸工程と、を有し、
前記地下空洞の断面積を、前記一方端部から前記他方端部に向けて小さくする、
地下構造物の施工方法。 A method of constructing an underground structure that forms an underground cavity inside,
Between one end and the other end of the underground structure expected area is a construction planned area of the underground structure, a shield tunnel construction step of building a plurality of shield tunnels extending in the axial direction in the circumferential direction,
An outer frame building step of building an outer frame of the underground structure formed by connecting the plurality of shield tunnels,
An excavation step of excavating an inner peripheral side region of the outer frame body to form the underground cavity,
The shield tunnel construction process,
A preceding stretching step of stretching a preceding shield tunnel which is a shield tunnel of a part of the plurality of shield tunnels,
Between adjacent leading shield tunnels, a trailing extension step of extending a trailing shield tunnel that is the remaining shield tunnel of the plurality of shield tunnels,
The subsequent stretching step,
As the trailing shield tunnel, a first trailing stretching step of stretching the first trailing shield tunnel toward the other end portion,
As the trailing shield tunnel, a second trailing wire that extends a second trailing shield tunnel having a smaller diameter than the first trailing shield tunnel between the tip and the other end of the first trailing shield tunnel. And a stretching step,
The cross-sectional area of the underground cavity is reduced from the one end toward the other end,
Construction method of underground structure.
前記第二後行延伸工程では、前記第一後行シールドトンネルの先端から前記他方端部まで前記第二後行シールドトンネルを延伸する、
請求項１に記載の地下構造物の施工方法。 In the first trailing stretching step, stretching the first trailing shield tunnel from the one end portion,
In the second trailing stretching step, stretching the second trailing shield tunnel from the tip of the first trailing shield tunnel to the other end portion,
The method for constructing an underground structure according to claim 1.
請求項１又は２に記載の地下構造物の施工方法。 In the subsequent stretching step, in at least a part from the one end to the other end, a part of the preceding shield tunnel is cut so that the preceding shield tunnel and the following shield tunnel overlap with each other. Extend the trailing shield tunnel,
The method for constructing an underground structure according to claim 1 or 2.
前記第二後行延伸工程では、第二シールド機により前記第二後行シールドトンネルを延伸し、
前記第二シールド機の外径は前記第一シールド機の外径より小さい、
請求項１〜３の何れか一項に記載の地下構造物の施工方法。 In the first trailing stretching step, stretching the first trailing shield tunnel with a first shield machine,
In the second trailing stretching step, the second trailing shield tunnel is stretched by a second shield machine,
The outer diameter of the second shield machine is smaller than the outer diameter of the first shield machine,
The method for constructing an underground structure according to any one of claims 1 to 3.
請求項４に記載の地下構造物の施工方法。 The first shield machine and the second shield machine is a parent-child shield machine, the parent shield machine of the parent-child shield machine extends the first trailing shield tunnel, the child shield machine of the parent-child shield machine Second, extend the trailing shield tunnel,
The method for constructing an underground structure according to claim 4.
前記地下構造物の一方端部と他方端部との間に軸方向に延伸されるとともに周方向に配置された複数のシールドトンネルと、
前記複数のシールドトンネルを連結してなる前記地下構造物の外郭躯体と、を備え、
前記複数のシールドトンネルの一部は、前記一方端部と前記他方端部との間において複数の外径からなる異形シールドトンネルにより構成されており、
前記異形シールドトンネルは、前記一方端部側の大径の第一シールドトンネルと、前記他方端部側の小径の第二シールドトンネルと、を有し、
前記第一シールドトンネル及び前記第二シールドトンネルのそれぞれは、前記周方向に隣り合う前記シールドトンネルと、前記一方端部から前記他方端部までの少なくとも一部において重なっており、
前記地下空洞の断面積は、前記一方端部から前記他方端部に向けて小さくなっている、
地下構造物。
An underground structure that forms an underground cavity inside,
A plurality of shield tunnels arranged in the circumferential direction while being axially extended between the one end and the other end of the underground structure,
An outer frame of the underground structure formed by connecting the plurality of shield tunnels,
A part of the plurality of shield tunnels is formed by a deformed shield tunnel having a plurality of outer diameters between the one end portion and the other end portion,
The deformed shield tunnel has a large-diameter first shield tunnel on the one end side and a small-diameter second shield tunnel on the other end side,
Each of the first shield tunnel and the second shield tunnel, the shield tunnel adjacent in the circumferential direction, at least partly overlaps from the one end to the other end,
The cross-sectional area of the underground cavity is reduced from the one end toward the other end,
Underground structure.
前記第二シールドトンネルは、前記第一シールドトンネルの先端から前記他方端部まで延びている、
請求項６に記載の地下構造物。 The first shield tunnel extends from the one end toward the other end,
The second shield tunnel extends from the tip of the first shield tunnel to the other end,
The underground structure according to claim 6.
請求項６又は７に記載の地下構造物。 The adjacent shield tunnels overlap in the entire area from the one end to the other end,
The underground structure according to claim 6 or 7.
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