分合流部構造及び分合流部の構築方法
【課題】分合流部空間の十分な強度を確保することが可能な分合流部構造を提供することを課題とする。
【解決手段】ランプトンネル１２ａの本線トンネル１１ａとは反対の側方位置に、ランプトンネル１２ａより上方となるように配置された上部アンカートンネル１３と、ランプトンネル１２ａより下方であって上部アンカートンネル１３の略鉛直下方となるように配置された下部アンカートンネル１５とを有すると共に、上部アンカートンネル１３と下部アンカートンネル１５とを連結する支保壁１７を有し、本線トンネル１１ａのランプトンネル１２ａ側の躯体上部と支保壁１７とが、略水平方向に連続する上床桁２１ａにより連結されると共に、本線トンネル１１ａのランプトンネル１２ａ側の躯体下部と支保壁１７とが、略水平方向に連続する下床桁２３ａにより連結され、上床桁２１ａと下床桁２３ａとの間に本線トンネル１１ａとランプトンネル１２ａとを連通する分合流部空間２０ａが形成されている。
【解決手段】ランプトンネル１２ａの本線トンネル１１ａとは反対の側方位置に、ランプトンネル１２ａより上方となるように配置された上部アンカートンネル１３と、ランプトンネル１２ａより下方であって上部アンカートンネル１３の略鉛直下方となるように配置された下部アンカートンネル１５とを有すると共に、上部アンカートンネル１３と下部アンカートンネル１５とを連結する支保壁１７を有し、本線トンネル１１ａのランプトンネル１２ａ側の躯体上部と支保壁１７とが、略水平方向に連続する上床桁２１ａにより連結されると共に、本線トンネル１１ａのランプトンネル１２ａ側の躯体下部と支保壁１７とが、略水平方向に連続する下床桁２３ａにより連結され、上床桁２１ａと下床桁２３ａとの間に本線トンネル１１ａとランプトンネル１２ａとを連通する分合流部空間２０ａが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、本線トンネルとランプトンネルとが接続される分合流部の構造であって、ランプトンネルの一部が本線トンネルに隣接配置されてその間を連通する分合流部空間を備えた分合流部構造と、この分合流部空間を地中にて築造する分合流部構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路トンネルや地下鉄のトンネル等の本線トンネルと、地上と連絡するアクセストンネルや他のトンネルと連絡する連絡トンネル等のランプトンネルとが接続される分合流部では、ランプトンネルの一部が本線トンネルの横に近接配置され、その間が連通されるように横幅の広い分合流部空間が形成された分合流部構造が構築されている。
【０００３】
従来、このような分合流部構造では、分合流部空間に相当する部位に対応する地上部分に開口を設け、この開口から掘削して分合流部構造を構築する開削工法が主流であった。
【０００４】
しかし、開削工法では、構築中に地上の広い範囲に開口を設ける必要があり、用地取得が困難であるなどの理由で、このような開削工法を使わずに分合流部を構築する方法も提案されている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１では、既設のシールドトンネルの側壁の一部を、トンネルの半径方向に押出可能な少なくとも一つの押出セグメントからなる押出セグメント部を軸方向に複数並べることで形成し、これら押出セグメント部毎に、押出セグメント部の内壁側の周縁部に、押出方向と逆方向に突出する筒状部を接合して箱状のブロック体を形成し、ブロック体を半径方向に既設のシールドトンネルの側壁からそれぞれ押し出し、これらを軸
方向に連接し、ブロック体同士を仕切る仕切り壁部を撤去して柱を設けてシールドトンネルを拡幅させている。
【特許文献１】特開２００４−２７７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来のものにあっては、分合流部をシールド工法によって構築するため、構築中に地上の広い範囲に開口を設ける必要はないものの、分合流部空間は、本線トンネルとランプトンネルの一部とが横に隣接配置されて、それらが連通した空間であるため、本線トンネルやランプトンネルの他の部位に比較して、横幅が格段に広くなり易い。そのため、横幅全幅において十分な強度を確保するには、掘削後に分合流部構造全体を、例えば躯体を非常に厚くしたり、縦横に多数の柱等を配置して、十分な補強を行う必要があるなど、構築に手間を要していた。
【０００７】
そこで、この発明は、上記の点に鑑み、分合流部空間の十分な強度を確保することが可能な分合流部構造を提供することを課題とする。
【０００８】
また、そのような分合流部構造を地上の開口部を抑えて、より安全に構築することができる分合流部の構築方法を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する請求項１に記載の分合流部構造は、本線トンネルと、分合流部で該本線トンネルの横に配置されるランプトンネルの一部とが連通された分合流部構造において、前記ランプトンネルの前記本線トンネルとは反対の側方位置に、該ランプトンネルより上方となるように配置された上部アンカートンネルと、前記ランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように配置された下部アンカートンネルとを有すると共に、該上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとを連結する支保壁を有し、前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する上床桁により連結されると共に、前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する下床桁により連結され、前記上床桁と前記下床桁との間に前記本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の分合流部構造は、一対の本線トンネルが配設され、分合流部で一方の本線トンネルのランプトンネルの一部が前記一対の本線トンネル間に隣接して配置されると共に、他方の本線トンネルのランプトンネルの一部が前記一対の本線トンネル間に隣接して配置され、各本線トンネルとそのランプトンネルの一部とがそれぞれ連通された分合流部構造において、前記一対のランプトンネルの間に相当する位置に、該一対のランプトンネルより上方となるように配設された上部アンカートンネルと、該一対のランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように配設された下部アンカートンネルとを有すると共に、前記上部アンカートンネルと前記下部アンカートンネルとを連結する支保壁を有し、前記各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する上床桁によりそれぞれ連結されると共に、前記各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する下床桁によりそれぞれ連結され、前記支保壁の両側の前記上床桁と前記下床桁との間に各本線トンネルとそのランプトンネルとを連通する分合流部空間がそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の分合流部構造は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記上部アンカートンネルと前記上床桁とを連結する上部補強部材と、前記下部アンカートンネルと前記下床桁とを連結する下部補強部材とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の分合流部構造は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、前記本線トンネルの躯体内に、前記上床桁と連続する上床桁延長部と、前記下床桁と連続する下床桁延長部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の分合流部の構築方法は、既設の本線トンネルの横に、分合流部でランプトンネルの一部を隣接配置して連通させる分合流部の構築方法において、前記ランプトンネルの前記本線トンネルとは反対の側方となる位置に該ランプトンネルより上方となるように上部アンカートンネルを構築すると共に、前記ランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように下部アンカートンネルを構築し、前記分合流部で前記上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとの間を掘削して両者を連結する支保壁を構築し、前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する上床桁を構築し、前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する下床桁を構築し、前記上床桁と前記下床桁との間で、前記本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、該本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間を形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の分合流部の構築方法は、既設の一対の本線トンネル間に、分合流部で一方の本線トンネルのランプトンネルの一部を隣接配置すると共に他方の本線トンネルのランプトンネルの一部を隣接配置し、各本線トンネルとそのランプトンネルの一部との間をそれぞれ連通させる分合流部の構築方法において、前記一対のランプトンネルの間に相当する位置に該一対のランプトンネルより上方となるように上部アンカートンネルを構築すると共に、前記一対のランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように下部アンカートンネルを構築し、前記上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとを連結する支保壁を構築し、前記支保壁の両側で、各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して各本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する上床桁を構築し、同じく前記支保壁の両側で、各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して各本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する下床桁を構築し、前記支保壁の両側の前記上床桁と前記下床桁との間で、それぞれ前記本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、該本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間をそれぞれ形成することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の分合流部の構築方法は、請求項５又は請求項６に記載の構成に加え、前記上部アンカートンネル及び前記下部アンカートンネルとを、前記ランプトンネルと並行に地上側から掘削して構築することを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の分合流部の構築方法は、請求項７に記載の構成に加え、前記ランプトンネルと前記上部アンカートンネル及び前記下部アンカートンネルとを、地上側の共通の立坑から掘削して構築することを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の分合流部の構築方法は、請求項５乃至は８に記載の構成に加え、前記上床桁と前記下床桁との間を掘削する前に、前記上部アンカートンネルと前記上床桁とを連結する上部補強部材と、前記下部アンカートンネルと前記下床桁とを連結する下部補強部材とを構築することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の分合流部構造によれば、ランプトンネルの本線トンネルとは反対の側方位置に配置された支保壁の両側に上床桁及び下床桁が連結され、上床桁及び下床桁が本線トンネルの躯体と連結されているので、全体として一体化された躯体を構成することができ、地山の土水圧により上床桁及び下床桁に負荷される荷重を、分力として支保壁で支持することができる。また、支保壁が一対のランプトンネルより上方及び下方となるように配設された上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルに連結されているので、支保壁に負荷される荷重に対して十分な保持性能を確保することができる。そのため、本線トンネルとランプトンネルとが連通して横幅が広くなり、強度が確保し難い各分合流部空間を十分な強度で確保することができる。
【００１９】
請求項２に記載の分合流部構造によれば、一対のランプトンネルの間に相当する位置に配置された支保壁の両側に上床桁及び下床桁がそれぞれ連結され、上床桁及び下床桁が各本線トンネルの躯体と連結されているので、全体として一体化された躯体を構成することができ、地山の土水圧により上床桁及び下床桁に負荷される荷重を、分力として支保壁で支持することができる。また、一対のランプトンネルの間に対応した位置で、支保壁が一対のランプトンネルより上方配置された上部アンカートンネルと下方に配置された下部アンカートンネルとに連結されているので、支保壁に負荷される荷重に対して十分な保持性能を確保することができる。そのため、本線トンネルとランプトンネルとが連通して横幅が広くなり、強度が確保し難い各分合流部空間を十分な強度で確保することができる。
【００２０】
しかも、一対のランプトンネルより上方配置された上部アンカートンネルと下方に配置された下部アンカートンネルとにより荷重の十分な保持性能が確保されている支保壁に対して、その両側にそれぞれ上床桁及び下床桁を設けているため、支保壁１７を中心にして分合流部の幅方向両側のバランスを良好に確保することができ、安定した分合流部構造を構成することができる。
【００２１】
請求項３に記載の分合流部構造によれば、上部アンカートンネルと上床桁とを連結する上部補強部材と、下部アンカートンネルと下床桁とを連結する下部補強部材とを備えたので、上床桁及び下床桁に土水圧により垂直方向に負荷される荷重を上部補強部材及び下部補強部材を介してより確実に支保壁に分力として分散することができ、より分合流空間の強度を確保し易い。
【００２２】
請求項４に記載の分合流構造によれば、本線トンネルの躯体内に、上床桁と連続する上床桁延長部と、下床桁と連続する下床桁延長部とを備えたので、本線トンネルの躯体をも一体的に補強することができ、本線トンネルの分合流部の強度をも十分に確保し易い。
【００２３】
請求項５に記載の構築方法によれば、ランプトンネルの上方及び下方に上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルを構築すると共に、分合流部でこれらの間を掘削して両者を連結する支保壁を構築し、本線トンネルと支保壁との間を略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と支保壁とを連結する上床桁と下床桁とを構築し、上床桁と下床桁との間で、本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、分合流部空間を形成するので、地上に分合流部空間に対応する開口部分を形成することなく、分合流部空間を形成することができる。同時に、本線トンネルと支保壁とを連結した上床桁と下床桁により十分な強度で補強された状態で、その間を掘削して分合流部空間を形成するため、極めて安全に分合流部空間を構築することができる。
【００２４】
請求項６に記載の構築方法によれば、既設の一対の本線トンネル間の分合流部で、一対のランプトンネルの上方及び下方に上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルを構築すると共に、一対のランプトンネル間を貫通して掘削し、両者を連結する支保壁を構築し、各本線トンネルと支保壁との間をそれぞれ略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と支保壁とを連結する上床桁と下床桁とをそれぞれ構築し、各上床桁と下床桁との間で、本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、分合流部空間を形成するので、地上に分合流部空間に対応する開口部分を形成することなく、分合流部空間を形成することができる。同時に、本線トンネルと支保壁とを連結した上床桁と下床桁により十分な強度で補強された状態で、その間を掘削して分合流部空間を形成するため、極めて安全に分合流部空間を構築することができる。
【００２５】
しかも、一対のランプトンネルより上方及び下方にそれぞれ配置された上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルにより十分な強度が確保できる支保壁の両側に、それぞれ上床桁及び下床桁を設けるため、一対の分合流部空間を形成するのに一組の上下部アンカートンネル及び支保壁を構築すればよく、効率よく、分合流部空間を構築することが可能である。
【００２６】
請求項７に記載の方法によれば、上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルとを、ランプトンネルと並行に地上側から掘削して構築するので、地上側の掘削位置を近接させることができ、各トンネルの構築中に地上側に形成される開口部分を集中させて、その範囲を少なく抑えることができる。
【００２７】
請求項８に記載の方法によれば、ランプトンネルと上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルとを、地上側の共通の立坑から掘削して構築するので、各トンネルの構築中に地上側に形成される開口部分を立坑の開口とすることができ、より地上側の開口部分の範囲を少なく抑えることができる。
【００２８】
請求項９に記載の方法によれば、前記上床桁と前記下床桁との間を掘削する前に、上部アンカートンネルと上床桁とを連結する上部補強部材と、下部アンカートンネルと下床桁とを連結する下部補強部材とを構築するので、上床桁及び下床桁を補強してからその間を掘削することができ、更に安全に分合流部空間を構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明の実施の形態について図を用いて説明する。
［発明の実施の形態１］
【００３０】
図１乃至図７には、この発明の実施の形態１を示す。
図１及び図２に示すように、地中に一対の３車線道路トンネルからなる本線トンネル１１ａ、１１ｂが配設されており、この一対の本線トンネル１１ａ、１１ｂ間に地上Ｇから一対の２車線のランプトンネル１２ａ、１２ｂが延びている。ここでは、この一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂはそれぞれ本線トンネル１１ａ、１１ｂに並行に構築されている。そして、分合流部１０において一方の本線トンネル１１ａに一方のランプトンネル１２ａが接続され、他方の本線トンネル１１ｂに他方のランプトンネル１２ｂが接続されている。
【００３１】
この分合流部１０の分合流部構造は、一方の本線トンネル１１ａに、そのランプトンネル１２ａの一部が横に隣接するように配置されると共に、他方の本線トンネル１１ｂに、そのランプトンネル１２ｂの一部が横に隣接するように配置され、各本線トンネル１１ａ、１１ｂとそれぞれの隣接するランプトンネル１２ａ、１２ｂとが連通するように構築されている。
【００３２】
この分合流部構造では、図３に示すように、本線トンネル１１ａ、１１ｂの配向方向に対して直交する断面において、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂ間となる位置に配置された上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５並びにこれらを連結する支保壁１７を備え、支保壁１７と各本線トンネル１１ａ、１１ｂとの間が上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂとによりそれぞれ連結された構成を備えている。
【００３３】
そして、支保壁１７の両側の上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの間に各本線トンネル１１ａ、１１ｂとそのランプトンネル１２ａ、１２ｂとを連通する分合流部空間２０ａ、２０ｂがそれぞれ形成されている。ここでは、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体は、分合流部１０の全長に渡り構築されているが、ランプトンネル１２ａ、１２ｂの躯体は、地上Ｇ側から分合流部１０までの区間構築されている。
【００３４】
上部アンカートンネル１３は、ランプトンネル１２ａ、１２ｂの間に相当する位置に、両方のランプトンネル１２ａ、１２ｂより上方となるように、これらに沿って並行に配設されている。言い換えれば、この上部アンカートンネル１３は、一方のランプトンネル１２ａの本線トンネル１１ａとは反対の側方位置の上方であると共に、他方のランプトンネル１２ｂの本線トンネル１１ｂとは反対の側方位置の上方に配置されている。
【００３５】
下部アンカートンネル１５は、両方のランプトンネル１２ａ、１２ｂより上方となる位置に、上部アンカートンネル１３の略鉛直下方となるように、上部アンカートンネル１３に沿って並行に構築されている。
【００３６】
これらの上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５の躯体は、例えば、弧状のコンクリートセグメントが周方向及び上下部アンカートンネル１３、１５の配向方向に多数連結された構成を有している。
【００３７】
そして、支保壁１７は、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの間を貫通して構築されており、上部アンカートンネル１３と下部アンカートンネル１５とを連結している。この支保壁１７は、例えば、多数の角筒形状の鋼殻１７ｃが上下に積層されると共に、上下部アンカートンネル１３、１５の配向方向に配列及び固着され、その内部がコンクリートＫで充填された構成を有している。
【００３８】
さらに、その上端部１７ａ側は、上部アンカートンネル１３の躯体下部の下部開口部１３ａから内部に突出した状態で、上部アンカートンネル１３内に打設されたコンクリートＫにより固定されている。また、下端部１７ｂ側は、下部アンカートンネル１５の躯体上部の上部開口部１５ａから内部に突出した状態で、下部アンカートンネル１５内に打設されたコンクリートＫにより固定されている。
【００３９】
これにより、上部アンカートンネル１３、下部アンカートンネル１５、及び支保壁１７は分合流部１０の全長に渡り連続して、一体化した状態となっている。
【００４０】
上床桁２１ａ、２１ｂは、各本線トンネル１１ａ、１１ｂのランプトンネル１２ａ、１２ｂ側の躯体上部と支保壁１７との間で略水平方向に連続して構築されており、各本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体上部と支保壁１７の側面とに強固に連結されている。この上床桁２１ａ、２１ｂは、例えば、多数の角筒形状の鋼殻２１ｃが本線トンネル１１ａ、１１ｂと支保壁１７との横幅方向に貫通軸を向けて多数配列及び固着されると共に、上下部アンカートンネル１３、１５の配向方向に並べて配列及び固着されており、その内部がコンクリートＫで充填された構成を有している。
【００４１】
また、上床桁２１ａ、２１ｂの本線トンネル１１ａ、１１ｂ側端部は、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体側部に分合流部１０の全長に渡り設けられた広幅開口部１１ｃ、１１ｄにおいて、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体上部に結合されている。一方、上床桁２１ａ、２１ｂの支保壁１７側の端部は、支保壁１７の鋼殻１７ｃに結合されている。
【００４２】
下床桁２３ａ、２３ｂも、上床桁２１ａ、２１ｂと同様に、各本線トンネル１１ａ、１１ｂのランプトンネル１２ａ、１２ｂ側の躯体下部と支保壁１７との間で略水平方向に連続して構築されており、各本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体下部と支保壁１７の側面とに強固に連結されている。この下床壁２３ａ、２３ｂは、例えば、多数の角筒形状の鋼殻２３ｃが本線トンネル１１ａ、１１ｂと支保壁１７との横幅方向に貫通軸を向けて多数配列及び固着されると共に、上下部アンカートンネル１３、１５の配向方向に並べて配列及び固着されて、その内部がコンクリートＫで充填された構成を有している。
【００４３】
また、下床桁２３ａ、２３ｂの本線トンネル１１ａ、１１ｂ側端部は、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体側部に分合流部１０の全長に渡り設けられた広幅開口部１１ｃ、１１ｄにおいて、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体下部に結合されている。一方、下床桁２３ａ、２３ｂの支保壁１７側の端部は、支保壁１７の鋼殻１７ｃに結合されている。
【００４４】
この分合流部構造においては、更に、上部アンカートンネル１３と上床桁２１ａ、２１ｂとの間を斜めに連結する上部補強部材２５ａ、２５ｂと、下部アンカートンネル１５と下床桁２３ａ、２３ｂとを斜めに連結する下部補強部材２７ａ、２７ｂとを備えている。
【００４５】
上部補強部材２５ａ、２５ｂ及び下部補強部材２７ａ、２７ｂは、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂを支持するなどの目的で、分合流部１０の全長に渡り設けられており、図１に示すように、上下部アンカートンネル１３、１５と本線トンネル１１ａ、１１ｂとの間の幅方向に配向する多数のパイプ補強材２９が本線トンネル１１ａ、１１ｂの長手方向に並べて配置された構成を有している。
【００４６】
各パイプ補強材２９は、図４及び図５に示すように、鋼管３１ａと、この鋼管３１ａ内に配置されて両側の端部が鋼管３１ａの端部より突出する鋼棒材、鉄筋、 鋼棒等からなる支持棒材３１ｂと、鋼管３１ａと支持棒材３１ｂとの間の空間に充填されたコンクリートＫとを有している。このような構成を有する各パイプ補強材２９は、個々に、一端が上下部アンカートンネル１３、１５に強固に連結され、他端が上床桁２１ａ、２１ｂ又は下床桁２３ａ、２３ｂに強固に連結されている。
【００４７】
上部補強部材２５ａ、２５ｂと上部アンカートンネル１３との連結構造は、図４に示されるように、コンクリートＫ内部に支保壁１７の上端部１７ａと固定された結合部材３３ａが埋設され、上部アンカートンネル１３に形成された傾斜開口部１３ｂに、パイプ補強材２９の一方の端部が挿入され、結合部材３３ａ内の両傾斜開口部１３ｂと対向する位置に設けられた固定台座３３ｂに、パイプ補強材２９の鋼管３１ａから突出する支持棒材３１ｂが例えばナット３３ｃ等で固定された構造となっている。
【００４８】
また、上部補強部材２５ａ、２５ｂと上床桁２１ａ、２１ｂとの連結構造は、図５に示されるように、上床桁２１ａ、２１ｂの各本線トンネル１１ａ、１１ｂ側の位置で、上床桁２１ａ、２１ｂを構成する鋼殻２１ｃ内に埋設された状態で固定台座３５ａが固定され、この固定台座３５ａにパイプ補強材２９の鋼管３１ａから突出する支持棒材３１ｂが例えばナット３５ｂ等で固定された構造となっている。
【００４９】
一方、下部補強部材２７ａ、２７ｂと下部アンカートンネル１５との連結構造は、図６に示されるように、コンクリートＫ内部に支保壁１７の下端部１７ｂと固定された結合部材３７ａが埋設され、下部アンカートンネル１５の両本線トンネル１１ａ、１１ｂ側に斜めに開口された傾斜開口部１５ｂに、パイプ補強材２９の一方の端部が挿入され、結合部材３７ａ内の両傾斜開口部１５ｂと対向する位置に設けられた固定台座３７ｂに、パイプ補強材２９の鋼管３１ａから突出する支持棒材３１ｂが例えばナット３７ｃ等で固定された構造となっている。
【００５０】
また、下部補強部材２７ａ、２７ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの連結構造は、図７に示されるように、下床桁２３ａ、２３ｂの各本線トンネル１１ａ、１１ｂ側の位置で、下床桁２３ａ、２３ｂを構成する鋼殻２３ｃ内に埋設された状態で固定台座３９ａが固定され、この固定台座３９ａにパイプ補強材２９の鋼管３１ａから突出する支持棒材３１ｂが例えばナット３９ｂ等で固定された構造となっている。
【００５１】
以上のような各部の連結により、この分合流部１０の構造では、上下部アンカートンネル１３、１５、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、及び下床桁２３ａ、２３ｂ全体が、一体的に連結された強固な構造体となっている。
【００５２】
そして、この強固な構造体において、上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの間に、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと、このランプトンネル１２ａ、１２ｂと各本線トンネル１１ａ、１１ｂとを連通する分合流部空間２０ａ、２０ｂがそれぞれ形成されている。
【００５３】
なお、各本線トンネル１１ａ、１１ｂには、図３等に示すように、避難路４１ａ、４１ｂを形成してインバート４３ａ、４３ｂが構築されている。
【００５４】
以上のようなこの実施の形態１の分合流部構造によれば、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの間に相当する位置に配置された支保壁１７の両側に、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂがそれぞれ連結され、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂが各本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体と連結されているので、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂが全体として一体化された躯体を構成することができる。そのため、地山の土水圧により上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂに負荷される荷重を、分力として支保壁１７で支持することができる。
【００５５】
また、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの間を貫通する支保壁１７が一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂより上方となるように配設された上部アンカートンネル１３と下方となるように配設された下部アンカートンネル１５とに連結されているので、支保壁１７に負荷される荷重に対して十分な保持性能を確保することができる。
【００５６】
そのため、本線トンネル１１ａ、１１ｂとランプトンネル１２ａ、１２ｂとが連通することにより横幅が広くなる分合流部１０であっても、各分合流部空間２０ａ、２０ｂを十分な強度で確保することが可能である。
【００５７】
しかも、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂより上方に配置された上部アンカートンネル１３と下方に配置された下部アンカートンネル１５とにより荷重の十分な保持性能が確保されている支保壁１７に対して、その両側にそれぞれ上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂを設けるため、支保壁１７を中心にして分合流部１０の幅方向両側のバランスを良好に確保することができ、安定した分合流部構造を構成することができる。
【００５８】
特に、この実施の形態１では、上部アンカートンネル１３と上床桁２１ａ、２１ｂとを斜めに連結する上部補強部材２５ａ、２５ｂと、下部アンカートンネル１５と下床桁２３ａ、２３ｂとを斜めに連結する下部補強部材２７ａ、２７ｂとを備えているので、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂに土水圧により垂直方向に負荷される荷重を、上部補強部材２５ａ、２５ｂ及び下部補強部材２７ａ、２７ｂを介してより確実に支保壁１７に分力として分散することができ、より分合流部空間２０ａ、２０ｂの強度を確保し易い。
【００５９】
次に、以上のような実施の形態１の分合流部構造の構築方法について説明する。
【００６０】
この構築方法は、一対の本線トンネル１１ａ、１１ｂが既に配設されている状態で、各本線トンネル１１ａ、１１ｂのための地上からのランプトンネル１２ａ、１２ｂをそれぞれ構築し、分合流部１０で一対の本線トンネル１１ａ、１１ｂの間の位置で、一方の本線トンネル１１ａにそのランプトンネル１２ａの一部を隣接配置すると共に、他方の本線トンネル１１ｂのランプトンネル１２ｂの一部を隣接配置し、この隣接した部分で、各本線トンネル１１ａ、１１ｂとそのランプトンネル１２ａ、１２ｂとの間を、それぞれ連通させて接続する方法である。
【００６１】
まず、図１及び図２に示すように、構築しようとするランプトンネル１２ａ、１２ｂの地上Ｇの開口部１２ｃ、１２ｄより分合流部１０側の位置に、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５との掘削を開始するための発進立坑４５を構築する。
【００６２】
この発進立坑４５は、ランプトンネル１２ａ、１２ｂ、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５に共通に使用するものであり、所定の深度で構築した後、各トンネルの掘進を開始する。各トンネルの掘進を開始する順序はお互いのトンネル築造の影響を考慮して下方のトンネルから築造することが一般的であり、下部アンカートンネル１５、ランプトンネル１２ａ、１２ｂ、上部アンカートンネル１３の順序で掘進を開始するのが好適である。
【００６３】
ここでは、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５は、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと並行に掘削する。
【００６４】
なお、発進立坑４５から地上部までの区間は、以後の分合流部１０の築造とは別に、或いはその後に、一般的な開削工法などにより掘削して設けることができる。その際、ランプトンネル１２ａ、１２ｂは必ず設ける必要があるものの、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５は、その後に利用することがない限り、設なくともよい。
【００６５】
この発進立坑４５を深く構築すれば、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５をより短くすることが可能であり、一方、地上部までの区間を開削工法で行う場合には、発進立坑４５をランプトンネル１２ａ、１２ｂの地上Ｇの開口部１２ｃ、１２ｄ側に近接させれば、地上部の開削部分を小さくすることが可能である。従って、発進立坑４５の位置や深度は、施工条件、経済性等から適宜選択するのが好適である。なお、このような発進立坑４５を設けることなく、各トンネルを地上部から構築することも可能である。
【００６６】
上述のような発進立坑４５からの分合流部１０の築造では、掘進を継続することにより、ランプトンネル１２ａ、１２ｂを地中の分合流部１０の施工位置の直前まで施工する。また、上部アンカートンネル１３を分合流部１０終端の上方位置まで掘削すると共に、下部アンカートンネル１５を分合流部１０終端の下方位置まで掘削する。このとき、掘削は同時に進行する必要はない。
【００６７】
この掘削と共に、分合流部構造の構築をより安全に行うために必要とされる範囲に地盤改良を施こす。
【００６８】
そして、ランプトンネル１２ａ、１２ｂの掘削を停止したまま、分合流部１０における一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの配設予定位置の間に相当する位置に、それらの配設予定位置より上方となるように上部アンカートンネル１３を掘削して構築する。また、それらの配設予定位置より下方であって、上部アンカートンネル１３の略鉛直下方となるように、下部アンカートンネル１５を掘削して構築する。
【００６９】
これらのランプトンネル１２ａ、１２ｂ、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５の掘削方法は推進工法、シールド工法等の適宜の方法、好ましくはシールド工法を使用して行うことができる。
【００７０】
このようにして、分合流部１０における上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５を掘削及び構築するのに伴ない、又は、掘削及び構築をした後に、支保壁１７を構築する。
【００７１】
この構築でシールド工法等の掘削を行うのに先立ち、上部アンカートンネル１３、下部アンカートンネル１５の補強用の支保工（図示を省略）を必要に応じて設置しておく。
【００７２】
上部アンカートンネル１３の躯体下部のセグメントを開口させて下部開口部１３ａを形成し、この下部開口部１３ａから鉛直下方の下部アンカートンネル１５に向かって、推進工法、シールド工法、深礎工法等の方法、好ましくは推進工法により鉛直方向に掘削を行い、多数の角筒状の鋼殻１７ｃを上下に積層して連結し、順次、支保壁１７の外殻を構築する。このとき、分合流部１０の一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの配設予定位置の間を、貫通するように掘削して構築する必要がある。
【００７３】
下部アンカートンネル１５の躯体上部のセグメントを開口させて上部開口部１５ａを形成し、上部開口部１５ａを支保壁１７の外殻が貫通した状態とする。
【００７４】
そして、このような施行を繰り返して多数の鋼殻１７ｃを連結することにより、上部アンカートンネル１３と下部アンカートンネル１５とを連結するように、分合流部全長にわたり連続して支保壁１７の外殻を構築する。
【００７５】
ここでは、推進工法の場合、使用する推進機の形状は、分合流部１０の断面方向は構造検討によって決定される厚さを有すると共に、分合流部１０の延長方向の幅は施工性を考慮して１辺の長さが１〜３ｍ程度のものが好適である。より広い幅の形状であっても使用可能である。
【００７６】
なお、支保壁１７の掘削後、推進工法等に使用した刃口あるいは推進機、押管は、鋼製部材であり、支保壁１７の鋼殻コンクリートの鋼殻部材となるため、構造物として使用することができる。支保壁１７を鉄筋コンクリート製とする場合には、刃口あるいは推進機、押管は外型枠材として使用し、断面内に所要の鉄筋を配筋し、コンクリートＫを打設する。
【００７７】
次に、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂを、各本線トンネル１１ａ、１１ｂ側から構築する。
【００７８】
この構築では、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体からセグメント（覆工体）を部分的に撤去して開口させる必要があるため、本線トンネル１１ａ、１１ｂの強度を保つために、予め本線トンネル１１ａ、１１ｂを支保工（図示を省略）で補強しておく。
【００７９】
一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの配設予定位置より上方に所望の厚さで略水平な上床桁２１ａ、２１ｂを構築できるように、本線トンネル１１ａ、１１ｂの上床桁２１ａ、２１ｂに対応する部位の躯体を開口させる。
【００８０】
この本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体の開口から、それぞれ水平方向に支保壁１７に向けて、推進工法、シールド工法等の方法、好ましくは推進工法により掘削を行い、角筒状の多数の鋼殻２１ｃを水平方向に順次配列させ、支保壁１７まで到達させて連結する。このような施行を繰り返して多数の鋼殻２１ｃを連結することにより、分合流部全長にわたり連続して、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体と支保壁１７とを連結するように上床桁２１ａ、２１ｂの外殻を構築する。
【００８１】
また、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの配設予定位置より下方に所望の厚さで略水平な下床桁２３ａ、２３ｂを構築できるように、本線トンネル１１ａ、１１ｂの下床桁２３ａ、２３ｂに対応する部位の躯体を開口させる。
【００８２】
この本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体の開口から、それぞれ水平方向に支保壁１７に向けて、推進工法、シールド工法等の方法により掘削を行い、角筒状の多数の鋼殻２３ｃを水平方向に順次配列させ、支保壁１７まで到達させて連結する。このような施行を繰り返して多数の鋼殻２３ｃを連結することにより、分合流部全長にわたり連続して、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体と支保壁１７とを連結するように下床桁２３ａ、２３ｂの外殻を構築する。
【００８３】
ここでは、推進工法の場合、使用する推進機の形状は、構造検討によって決定される桁高さ、幅方向は施工性を考慮して１辺の長さが１〜３ｍ程度のものが好適である。より広い幅の形状であっても使用可能である。
【００８４】
次に、上床桁２１ａ、２１ｂと上部アンカートンネル１３の躯体との間を繋ぐ上部補強部材２５ａ、２５ｂと、下部補強部材２７ａ、２７ｂと下部アンカートンネル１５の躯体とを繋ぐ下部補強部材２７ａ、２７ｂとを、本線トンネル１１ａ、１１ｂ側から施行して構築する。
【００８５】
多数の鋼管３１ａを上床桁２１ａ、２１ｂの本線トンネル１１ａ、１１ｂ側から上部アンカートンネル１３の傾斜開口部１３ｂまで到達させ、その内部に支持棒材３１ｂを配置する。支持棒材３１ｂは、一端側を上部アンカートンネル１３内で支保壁１７の上端部１７ａに固定された結合部材３３ａの固定台座３３ｂに結合し、他端側を上床桁２１ａ、２１ｂの固定台座３５ａに結合する。このような鋼管３１ａ及び支持棒材３１ｂを分合流部全長にわたり連続して配置することにより、上部補強部材２５ａ、２５ｂの鋼殻を構築する。
【００８６】
また、多数の鋼管３１ａを下床桁２３ａ、２３ｂの本線トンネル１１ａ、１１ｂ側から下部アンカートンネル１５の傾斜開口部１５ｂまで到達させ、その内部に支持棒材３１ｂを配置する。支持棒材３１ｂは、一端側を下部アンカートンネル１５内で支保壁１７の下端部１７ｂに固定された結合部材３７ａの固定台座３７ｂに結合し、他端側を下床桁２３ａ、２３ｂ固定台座３９ａに結合する。このような鋼管３１ａ及び支持棒材３１ｂを分合流部全長にわたり連続して配置することにより、下部補強部材２７ａ、２７ｂの鋼殻を構築する。
【００８７】
このようにして、各部の鋼殻の構築が完了した後で、各部の内部にコンクリートＫを打設充填する。具体的には、支保壁１７の外殻内部全体、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５内の結合部材３３ａ、３７ａ側及び結合部材３３ａ、３７ａ内部全体、上床桁２１ａ、２１ｂの外殻内部全体、下床桁２３ａ、２３ｂの外殻内部全体、上部補強部材２５ａ、２５ｂ及び下部補強部材２７ａ、２７ｂの全鋼管３１ａ内部全体である。このとき、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５内の結合部材３３ａ、３７ａ側にコンクリートＫを打設することにより、結合部材３３ａ、３７ａの結合をより強固にできる。その際、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５内全体にコンクリートＫを充填することも、構造を強固にする上では有効である。
【００８８】
このコンクリートＫとしては高流動コンクリートが好適である。
【００８９】
このコンクリートＫの打設、充填して、硬化させることにより、上部アンカートンネル１３、下部アンカートンネル１５、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、下床桁２３ａ、２３ｂ、上部補強部材２５ａ、２５ｂ及び下部補強部材２７ａ、２７ｂの全パイプ補強材２９が一体化された構造体が形成される。
【００９０】
更に、本線トンネル１１ａ、１１ｂ内にもコンクリートＫを打設し、避難路４１ａ、４１ｂを有するインバート４３ａ、４３ｂを構築する。これは、下床桁２３ａ、２３ｂの構築前に行うのが好ましい。
【００９１】
その後、分合流部１０の本線トンネル１１ａ、１１ｂに沿う両端面に、多数の鋼管３１ａを配設して内部にコンクリートＫを打設して形成される妻部パイプルーフ４６を構築する。ランプトンネル１２ａ、１２ｂの地上側と接続する端面では各トンネルを閉塞しない範囲に構築する。この両端部では、ランプトンネルの躯体の形状が大幅に変化するため、地山が露出するからである。
【００９２】
そして、このような構造を形成した後、支保壁１７の両側の上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの間の間隙を、それぞれ、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体のセグメント（覆工体）を撤去しながら、順次開口させて掘削することにより、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと、このランプトンネル１２ａ、１２ｂと本線トンネル１１ａ、１１ｂとの連通部分を含む分合流部空間２０ａ、２０ｂを形成する。
【００９３】
その後、妻部の構築処理や不要な支保工を撤去することにより、この実施の形態１の分合流部構造の構築を完了する。
【００９４】
以上のようにして分合流部１０を構築すれば、地上Ｇ側から分合流部１０まで掘削して、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの上方及び下方に上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５を構築し、両者を連結する支保壁１７を構築し、各本線トンネル１１ａ、１１ｂと支保壁１７との間を掘削して本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体と支保壁１７とを連結する上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとを構築し、上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの間で、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体を開口させて掘削し、分合流部空間２０ａ、２０ｂを形成するので、地上Ｇに分合流部空間２０ａ、２０ｂに対応する広い範囲の開口部分を形成することなく、分合流部空間２０ａ、２０ｂを形成することが可能である。
【００９５】
同時に、本線トンネル１１ａ、１１ｂと支保壁１７とを連結した上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂにより十分な強度で補強された状態で、その間を掘削して分合流部空間２０ａ、２０ｂを形成するため、極めて安全に分合流部空間２０ａ、２０ｂを構築することができる。
【００９６】
特に、上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとを、それぞれ上部補強部材２５ａ、２５ｂと下部補強部材補強部材２７ａ、２７ｂにより補強してからその間の掘削を行うので、更に安全に構築することが可能である。
【００９７】
しかも、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂより上方及び下方にそれぞれ配置された上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５により十分な強度が確保できる支保壁１７の両側に、それぞれ上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂを設けるため、一対の分合流部空間２０ａ、２０ｂを形成するのに一組の上下部アンカートンネル１３、１５及び支保壁１７を構築すればよく、効率よく、分合流部空間２０ａ、２０ｂを構築することが可能である。
【００９８】
この構築時に、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５とを、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと並行に地上Ｇ側から掘削して構築しているので、地上Ｇ側の掘削位置を近接させることができ、各トンネルの構築中に地上Ｇ側に形成される開口部分を集中させて、その範囲を少なく抑えることができる。
【００９９】
特に、ここでは、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５とを、地上Ｇ側の共通の発進立坑４５から掘削して構築しているので、各トンネル１２ａ、１２ｂ、１３、１５の構築中に地上Ｇ側に形成される開口部分を発進立坑４５の開口とすることができ、より地上Ｇ側の開口部分の範囲を少なく抑えることができる。
【０１００】
なお、上記実施の形態１では、本線トンネル１１ａ、１１ｂとして道路トンネルを説明したが、地中に形成される地下鉄等の他の用途のためのトンネルであってもよい。また、ランプトンネル１２ａ、１２ｂとして、地上とのアクセストンネルの例について説明したが、別の本線トンネルとの間を接続するためのランプトンネルであってもこの発明を適用することは可能である。更に、このランプトンネル１２ａ、１２ｂは、分合流部１０において各本線トンネル１１ａ、１１ｂに隣接配置されるものであれば、各本線トンネル１１ａ、１１ｂと並行して設けられていなくても適用可能である。
【０１０１】
さらに、上記実施の形態１では、ランプトンネル１２ａ、１２ｂの躯体を分合流部構造の上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂと共通にすることにより、よりシンプルな構成を採用したが、上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの間に、地上Ｇ側から分合流部１０までの区間のランプトンネル１２ａ、１２ｂの躯体と同じ躯体を配設して、隣接する本線トンネル１１ａ、１１ｂ側を開口させて、分合流部空間２０ａ、２０ｂや本線トンネル１１ａ、１１ｂと連通させることも可能である。
【０１０２】
また、上記実施の形態１では、上部補強部材２５ａ、２５ｂ及び下部補強部材２７ａ、２７ｂが設けられた構造を採用しているが、強度を確保できる限り、これらが設けられていなくても適用可能である。
【０１０３】
さらに、上記の構築方法では、支保壁１７の構築にあたり、上部アンカートンネル１３から下部アンカートンネル１５に向けて施工したが、下部アンカートンネル１５から上部アンカートンネル１３に向けて施工することも可能である。
［発明の実施の形態２］
【０１０４】
図８は、この発明の実施の形態２の分合流部構造を示す。
【０１０５】
この分合流部１０では、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体内に、上床桁２１ａ、２１ｂと連続する上床桁延長部４７ａ、４７ｂと、下床桁２３ａ、２３ｂと連続する下床桁延長部４９ａ、４９ｂとをそれぞれ備えている。ここでは上床桁２１ａ、２１ｂと上床桁延長部４７ａ、４７ｂとの間、下床桁２３ａ、２３ｂと下床桁延長部４９ａ、４９ｂとの間で上下の床桁構造が連続するように、鉄筋コンクリートあるいは上下床桁２１ａ…と同様な鋼殻コンクリートにて製作されている。その他は、実施の形態１と同一である。
【０１０６】
このような分合流部構造では、実施の形態１と同様の効果が得られる上に、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体内に、上床桁２１ａ、２１ｂと連続する上床桁延長部４７ａ、４７ｂと、下床桁２３ａ、２３ｂと連続する下床桁延長部４９ａ、４９ｂとを備えているので、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体を、より一体的に構成して補強することができ、本線トンネル１１ａ、１１ｂの分合流部の強度をも十分に確保し易い。
［発明の実施の形態３］
【０１０７】
図９は、この発明の実施の形態２の分合流部構造を示す。
【０１０８】
上記実施の形態１、２では一対の本線トンネル１１ａ、１１ｂ及び一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂを有する分合流部構造であったが、この実施の形態２では、１本の本線トンネル１１ａと、この本線トンネル１２ａの横に配置される１本のランプトンネル１２ａの一部とが連通されて分合流部１０が構成されている。
【０１０９】
即ち、この分合流部１０では、ランプトンネル１２ａの本線トンネル１１ａとは反対の側方位置において、ランプトンネル１２ａより上方となるように上部アンカートンネル１２が配置されると共に、ランプトンネル１３より下方であって上部アンカートンネル１２ａの略鉛直下方に下部アンカートンネル１５が配置され、上部アンカートンネル１３と下部アンカートンネル１５とが支保壁１７により連結されている。
【０１１０】
そして、本線トンネル１１ａのランプトンネル１２ａ側の躯体上部と支保壁１７とが、略水平方向に延びて連続した上床桁２１ａにより連結され、一方、本線トンネル１１ａのランプトンネル１２ａ側の躯体下部と支保壁１７とが、略水平方向に延びて連続した下床桁１５により連結されており、これらの上床桁１３と下床桁１５との間に分合流部空間２０ａが形成されている。
【０１１１】
更に、本線トンネル１１ａの躯体内に、上床桁２１ａと連続する上床桁延長部４７ａと、下床桁２３ａと連続する下床桁延長部４９ａとが設けられている。
【０１１２】
このような分合流部１０の構造であっても、実施の形態１、２と全く同様の効果が得られる。
［実施の形態４］
【０１１３】
図１０乃至図１２は、この発明の実施の形態４を示す。
【０１１４】
この分合流部１０では、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、及び下床桁２３ａ、２３ｂの掘削及び構築方法が異なる他は、実施の形態１と同様である。
【０１１５】
まず、実施の形態１と同様に、発進立坑４５から上部アンカートンネル１３、ランプトンネル１２ａ、１２ｂ、下部アンカートンネル１５の掘削を行い、ランプトンネル１２ａ、１２ｂを地中の分合流部１０の施工位置の直前までで停止し、分合流部１０に上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５を掘削して構築する。
【０１１６】
その後、実施の形態１では、例えば１辺の長さが１〜３ｍの角形の矩形推進機などを用い、例えば本線トンネル１１ａ、１１ｂの配向方向に対して直交する上下方向や幅方向に掘削を順次繰り返して支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、及び下床桁２３ａ、２３ｂを構築していたのに対し、この実施の形態４では、一辺の長さが大きい長方形の版状推進機などを用い、例えば本線トンネル１１ａ、１１ｂの配向方向に沿って掘削を行うことにより、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、及び下床桁２３ａ、２３ｂの掘削及び構築を行う。
【０１１７】
そのような掘削及び構築を行うために、ここでは、分合流部１０の施工位置の直前の位置の分合流部１０内の近傍位置において、上部アンカートンネル１３側から下部アンカートンネル１５側に向けて掘削して版状推進機５９の発進立坑５１を形成する。この発進立坑５１の掘進中に上床桁２１ａ、２１ｂに対応する位置に到達した段階で、本線トンネル１１ａ、１１ｂに向けて掘削し、上床桁２１ａ、２１ｂ用の版状推進機６１ａ、６１ｂの発進立坑５３ａ、５３ｂを形成する。更に、発進立坑５１が掘進して下床桁２３ａ、２３ｂに対応する位置に到達した段階で、本線トンネル１１ａ、１１ｂに向けて掘削し、下床桁２３ａ、２３ｂ用の版状推進機６３ａ，６３ｂの発進立坑５５ａ、５５ｂを形成する。
【０１１８】
各版状推進機５９、６１ａ，６１ｂ，６３ａ，６３ｂの発進立坑５１、５３ａ、５３ｂ、５５ａ、５５ｂがそれぞれ形成された後に、各版状推進機５９、６１ａ，６１ｂ，６３ａ，６３ｂにより、本線トンネル１１ａ、１１ｂの配向方向に掘削することにより、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、及び下床桁２３ａ、２３ｂを構築する。
【０１１９】
このとき、支保壁１７は上端部１７ａが上部アンカートンネル１３内に突出すると共に、下端部１７ｂが下部アンカートンネル１５内に突出するように、それぞれの躯体を順次開口させつつ掘削及び構築を行う。また、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂも、それぞれ本線トンネル１１ａ、１１ｂ内に突出するように、それぞれの躯体を順次開口させつつ掘削及び構築を行う。
【０１２０】
そして、分合流部１０全長を掘削し、各版状掘進機５９、６１ａ，６１ｂ，６３ａ，６３ｂを鋼殻として残留させてコンクリートＫを打設して構築を完了する。その他は、実施の形態１と同様である。
【０１２１】
これにより、この実施の形態４の分合流部構造が構築される。そして、このようにして分合流部構造を構築しても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】この発明の実施の形態１の分合流部及びその周囲を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１の分合流部構造を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１の分合流部構造における上部アンカートンネルの拡大部分断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１の分合流部構造における上部補強部材の上床桁との接合部分を示す拡大部分断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１の分合流部構造における下部アンカートンネルの拡大部分断面図である。
【図７】この発明の実施の形態１の分合流部構造における下部補強部材の下床桁との接合部分を示す拡大部分断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２の分合流部構造を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態３の分合流部構造を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態４の分合流部及びその周囲を示す平面図である。
【図１１】図１０のＢ−Ｂ断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態４の分合流部構築時を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２３】
Ｇ 地上
１０ 分合流部
１１ａ、１１ｂ 本線トンネル
１２ａ、１２ｂ ランプトンネル
１３ 上部アンカートンネル
１５ 下部アンカートンネル
１７ 支保壁
２１ａ、２１ｂ 上床桁
２３ａ、２３ｂ 下床桁
２５ａ、２５ｂ 上部補強部材
２７ａ、２７ｂ 下部補強部材
４５ 発進立坑
４７ａ、４７ｂ 上床桁延長部
４９ａ、４９ｂ 下床桁延長部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、本線トンネルとランプトンネルとが接続される分合流部の構造であって、ランプトンネルの一部が本線トンネルに隣接配置されてその間を連通する分合流部空間を備えた分合流部構造と、この分合流部空間を地中にて築造する分合流部構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路トンネルや地下鉄のトンネル等の本線トンネルと、地上と連絡するアクセストンネルや他のトンネルと連絡する連絡トンネル等のランプトンネルとが接続される分合流部では、ランプトンネルの一部が本線トンネルの横に近接配置され、その間が連通されるように横幅の広い分合流部空間が形成された分合流部構造が構築されている。
【０００３】
従来、このような分合流部構造では、分合流部空間に相当する部位に対応する地上部分に開口を設け、この開口から掘削して分合流部構造を構築する開削工法が主流であった。
【０００４】
しかし、開削工法では、構築中に地上の広い範囲に開口を設ける必要があり、用地取得が困難であるなどの理由で、このような開削工法を使わずに分合流部を構築する方法も提案されている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１では、既設のシールドトンネルの側壁の一部を、トンネルの半径方向に押出可能な少なくとも一つの押出セグメントからなる押出セグメント部を軸方向に複数並べることで形成し、これら押出セグメント部毎に、押出セグメント部の内壁側の周縁部に、押出方向と逆方向に突出する筒状部を接合して箱状のブロック体を形成し、ブロック体を半径方向に既設のシールドトンネルの側壁からそれぞれ押し出し、これらを軸
方向に連接し、ブロック体同士を仕切る仕切り壁部を撤去して柱を設けてシールドトンネルを拡幅させている。
【特許文献１】特開２００４−２７７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来のものにあっては、分合流部をシールド工法によって構築するため、構築中に地上の広い範囲に開口を設ける必要はないものの、分合流部空間は、本線トンネルとランプトンネルの一部とが横に隣接配置されて、それらが連通した空間であるため、本線トンネルやランプトンネルの他の部位に比較して、横幅が格段に広くなり易い。そのため、横幅全幅において十分な強度を確保するには、掘削後に分合流部構造全体を、例えば躯体を非常に厚くしたり、縦横に多数の柱等を配置して、十分な補強を行う必要があるなど、構築に手間を要していた。
【０００７】
そこで、この発明は、上記の点に鑑み、分合流部空間の十分な強度を確保することが可能な分合流部構造を提供することを課題とする。
【０００８】
また、そのような分合流部構造を地上の開口部を抑えて、より安全に構築することができる分合流部の構築方法を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する請求項１に記載の分合流部構造は、本線トンネルと、分合流部で該本線トンネルの横に配置されるランプトンネルの一部とが連通された分合流部構造において、前記ランプトンネルの前記本線トンネルとは反対の側方位置に、該ランプトンネルより上方となるように配置された上部アンカートンネルと、前記ランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように配置された下部アンカートンネルとを有すると共に、該上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとを連結する支保壁を有し、前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する上床桁により連結されると共に、前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する下床桁により連結され、前記上床桁と前記下床桁との間に前記本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の分合流部構造は、一対の本線トンネルが配設され、分合流部で一方の本線トンネルのランプトンネルの一部が前記一対の本線トンネル間に隣接して配置されると共に、他方の本線トンネルのランプトンネルの一部が前記一対の本線トンネル間に隣接して配置され、各本線トンネルとそのランプトンネルの一部とがそれぞれ連通された分合流部構造において、前記一対のランプトンネルの間に相当する位置に、該一対のランプトンネルより上方となるように配設された上部アンカートンネルと、該一対のランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように配設された下部アンカートンネルとを有すると共に、前記上部アンカートンネルと前記下部アンカートンネルとを連結する支保壁を有し、前記各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する上床桁によりそれぞれ連結されると共に、前記各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する下床桁によりそれぞれ連結され、前記支保壁の両側の前記上床桁と前記下床桁との間に各本線トンネルとそのランプトンネルとを連通する分合流部空間がそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の分合流部構造は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記上部アンカートンネルと前記上床桁とを連結する上部補強部材と、前記下部アンカートンネルと前記下床桁とを連結する下部補強部材とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の分合流部構造は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、前記本線トンネルの躯体内に、前記上床桁と連続する上床桁延長部と、前記下床桁と連続する下床桁延長部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の分合流部の構築方法は、既設の本線トンネルの横に、分合流部でランプトンネルの一部を隣接配置して連通させる分合流部の構築方法において、前記ランプトンネルの前記本線トンネルとは反対の側方となる位置に該ランプトンネルより上方となるように上部アンカートンネルを構築すると共に、前記ランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように下部アンカートンネルを構築し、前記分合流部で前記上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとの間を掘削して両者を連結する支保壁を構築し、前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する上床桁を構築し、前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する下床桁を構築し、前記上床桁と前記下床桁との間で、前記本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、該本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間を形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の分合流部の構築方法は、既設の一対の本線トンネル間に、分合流部で一方の本線トンネルのランプトンネルの一部を隣接配置すると共に他方の本線トンネルのランプトンネルの一部を隣接配置し、各本線トンネルとそのランプトンネルの一部との間をそれぞれ連通させる分合流部の構築方法において、前記一対のランプトンネルの間に相当する位置に該一対のランプトンネルより上方となるように上部アンカートンネルを構築すると共に、前記一対のランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように下部アンカートンネルを構築し、前記上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとを連結する支保壁を構築し、前記支保壁の両側で、各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して各本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する上床桁を構築し、同じく前記支保壁の両側で、各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して各本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する下床桁を構築し、前記支保壁の両側の前記上床桁と前記下床桁との間で、それぞれ前記本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、該本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間をそれぞれ形成することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の分合流部の構築方法は、請求項５又は請求項６に記載の構成に加え、前記上部アンカートンネル及び前記下部アンカートンネルとを、前記ランプトンネルと並行に地上側から掘削して構築することを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の分合流部の構築方法は、請求項７に記載の構成に加え、前記ランプトンネルと前記上部アンカートンネル及び前記下部アンカートンネルとを、地上側の共通の立坑から掘削して構築することを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の分合流部の構築方法は、請求項５乃至は８に記載の構成に加え、前記上床桁と前記下床桁との間を掘削する前に、前記上部アンカートンネルと前記上床桁とを連結する上部補強部材と、前記下部アンカートンネルと前記下床桁とを連結する下部補強部材とを構築することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の分合流部構造によれば、ランプトンネルの本線トンネルとは反対の側方位置に配置された支保壁の両側に上床桁及び下床桁が連結され、上床桁及び下床桁が本線トンネルの躯体と連結されているので、全体として一体化された躯体を構成することができ、地山の土水圧により上床桁及び下床桁に負荷される荷重を、分力として支保壁で支持することができる。また、支保壁が一対のランプトンネルより上方及び下方となるように配設された上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルに連結されているので、支保壁に負荷される荷重に対して十分な保持性能を確保することができる。そのため、本線トンネルとランプトンネルとが連通して横幅が広くなり、強度が確保し難い各分合流部空間を十分な強度で確保することができる。
【００１９】
請求項２に記載の分合流部構造によれば、一対のランプトンネルの間に相当する位置に配置された支保壁の両側に上床桁及び下床桁がそれぞれ連結され、上床桁及び下床桁が各本線トンネルの躯体と連結されているので、全体として一体化された躯体を構成することができ、地山の土水圧により上床桁及び下床桁に負荷される荷重を、分力として支保壁で支持することができる。また、一対のランプトンネルの間に対応した位置で、支保壁が一対のランプトンネルより上方配置された上部アンカートンネルと下方に配置された下部アンカートンネルとに連結されているので、支保壁に負荷される荷重に対して十分な保持性能を確保することができる。そのため、本線トンネルとランプトンネルとが連通して横幅が広くなり、強度が確保し難い各分合流部空間を十分な強度で確保することができる。
【００２０】
しかも、一対のランプトンネルより上方配置された上部アンカートンネルと下方に配置された下部アンカートンネルとにより荷重の十分な保持性能が確保されている支保壁に対して、その両側にそれぞれ上床桁及び下床桁を設けているため、支保壁１７を中心にして分合流部の幅方向両側のバランスを良好に確保することができ、安定した分合流部構造を構成することができる。
【００２１】
請求項３に記載の分合流部構造によれば、上部アンカートンネルと上床桁とを連結する上部補強部材と、下部アンカートンネルと下床桁とを連結する下部補強部材とを備えたので、上床桁及び下床桁に土水圧により垂直方向に負荷される荷重を上部補強部材及び下部補強部材を介してより確実に支保壁に分力として分散することができ、より分合流空間の強度を確保し易い。
【００２２】
請求項４に記載の分合流構造によれば、本線トンネルの躯体内に、上床桁と連続する上床桁延長部と、下床桁と連続する下床桁延長部とを備えたので、本線トンネルの躯体をも一体的に補強することができ、本線トンネルの分合流部の強度をも十分に確保し易い。
【００２３】
請求項５に記載の構築方法によれば、ランプトンネルの上方及び下方に上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルを構築すると共に、分合流部でこれらの間を掘削して両者を連結する支保壁を構築し、本線トンネルと支保壁との間を略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と支保壁とを連結する上床桁と下床桁とを構築し、上床桁と下床桁との間で、本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、分合流部空間を形成するので、地上に分合流部空間に対応する開口部分を形成することなく、分合流部空間を形成することができる。同時に、本線トンネルと支保壁とを連結した上床桁と下床桁により十分な強度で補強された状態で、その間を掘削して分合流部空間を形成するため、極めて安全に分合流部空間を構築することができる。
【００２４】
請求項６に記載の構築方法によれば、既設の一対の本線トンネル間の分合流部で、一対のランプトンネルの上方及び下方に上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルを構築すると共に、一対のランプトンネル間を貫通して掘削し、両者を連結する支保壁を構築し、各本線トンネルと支保壁との間をそれぞれ略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と支保壁とを連結する上床桁と下床桁とをそれぞれ構築し、各上床桁と下床桁との間で、本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、分合流部空間を形成するので、地上に分合流部空間に対応する開口部分を形成することなく、分合流部空間を形成することができる。同時に、本線トンネルと支保壁とを連結した上床桁と下床桁により十分な強度で補強された状態で、その間を掘削して分合流部空間を形成するため、極めて安全に分合流部空間を構築することができる。
【００２５】
しかも、一対のランプトンネルより上方及び下方にそれぞれ配置された上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルにより十分な強度が確保できる支保壁の両側に、それぞれ上床桁及び下床桁を設けるため、一対の分合流部空間を形成するのに一組の上下部アンカートンネル及び支保壁を構築すればよく、効率よく、分合流部空間を構築することが可能である。
【００２６】
請求項７に記載の方法によれば、上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルとを、ランプトンネルと並行に地上側から掘削して構築するので、地上側の掘削位置を近接させることができ、各トンネルの構築中に地上側に形成される開口部分を集中させて、その範囲を少なく抑えることができる。
【００２７】
請求項８に記載の方法によれば、ランプトンネルと上部アンカートンネル及び下部アンカートンネルとを、地上側の共通の立坑から掘削して構築するので、各トンネルの構築中に地上側に形成される開口部分を立坑の開口とすることができ、より地上側の開口部分の範囲を少なく抑えることができる。
【００２８】
請求項９に記載の方法によれば、前記上床桁と前記下床桁との間を掘削する前に、上部アンカートンネルと上床桁とを連結する上部補強部材と、下部アンカートンネルと下床桁とを連結する下部補強部材とを構築するので、上床桁及び下床桁を補強してからその間を掘削することができ、更に安全に分合流部空間を構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明の実施の形態について図を用いて説明する。
［発明の実施の形態１］
【００３０】
図１乃至図７には、この発明の実施の形態１を示す。
図１及び図２に示すように、地中に一対の３車線道路トンネルからなる本線トンネル１１ａ、１１ｂが配設されており、この一対の本線トンネル１１ａ、１１ｂ間に地上Ｇから一対の２車線のランプトンネル１２ａ、１２ｂが延びている。ここでは、この一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂはそれぞれ本線トンネル１１ａ、１１ｂに並行に構築されている。そして、分合流部１０において一方の本線トンネル１１ａに一方のランプトンネル１２ａが接続され、他方の本線トンネル１１ｂに他方のランプトンネル１２ｂが接続されている。
【００３１】
この分合流部１０の分合流部構造は、一方の本線トンネル１１ａに、そのランプトンネル１２ａの一部が横に隣接するように配置されると共に、他方の本線トンネル１１ｂに、そのランプトンネル１２ｂの一部が横に隣接するように配置され、各本線トンネル１１ａ、１１ｂとそれぞれの隣接するランプトンネル１２ａ、１２ｂとが連通するように構築されている。
【００３２】
この分合流部構造では、図３に示すように、本線トンネル１１ａ、１１ｂの配向方向に対して直交する断面において、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂ間となる位置に配置された上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５並びにこれらを連結する支保壁１７を備え、支保壁１７と各本線トンネル１１ａ、１１ｂとの間が上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂとによりそれぞれ連結された構成を備えている。
【００３３】
そして、支保壁１７の両側の上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの間に各本線トンネル１１ａ、１１ｂとそのランプトンネル１２ａ、１２ｂとを連通する分合流部空間２０ａ、２０ｂがそれぞれ形成されている。ここでは、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体は、分合流部１０の全長に渡り構築されているが、ランプトンネル１２ａ、１２ｂの躯体は、地上Ｇ側から分合流部１０までの区間構築されている。
【００３４】
上部アンカートンネル１３は、ランプトンネル１２ａ、１２ｂの間に相当する位置に、両方のランプトンネル１２ａ、１２ｂより上方となるように、これらに沿って並行に配設されている。言い換えれば、この上部アンカートンネル１３は、一方のランプトンネル１２ａの本線トンネル１１ａとは反対の側方位置の上方であると共に、他方のランプトンネル１２ｂの本線トンネル１１ｂとは反対の側方位置の上方に配置されている。
【００３５】
下部アンカートンネル１５は、両方のランプトンネル１２ａ、１２ｂより上方となる位置に、上部アンカートンネル１３の略鉛直下方となるように、上部アンカートンネル１３に沿って並行に構築されている。
【００３６】
これらの上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５の躯体は、例えば、弧状のコンクリートセグメントが周方向及び上下部アンカートンネル１３、１５の配向方向に多数連結された構成を有している。
【００３７】
そして、支保壁１７は、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの間を貫通して構築されており、上部アンカートンネル１３と下部アンカートンネル１５とを連結している。この支保壁１７は、例えば、多数の角筒形状の鋼殻１７ｃが上下に積層されると共に、上下部アンカートンネル１３、１５の配向方向に配列及び固着され、その内部がコンクリートＫで充填された構成を有している。
【００３８】
さらに、その上端部１７ａ側は、上部アンカートンネル１３の躯体下部の下部開口部１３ａから内部に突出した状態で、上部アンカートンネル１３内に打設されたコンクリートＫにより固定されている。また、下端部１７ｂ側は、下部アンカートンネル１５の躯体上部の上部開口部１５ａから内部に突出した状態で、下部アンカートンネル１５内に打設されたコンクリートＫにより固定されている。
【００３９】
これにより、上部アンカートンネル１３、下部アンカートンネル１５、及び支保壁１７は分合流部１０の全長に渡り連続して、一体化した状態となっている。
【００４０】
上床桁２１ａ、２１ｂは、各本線トンネル１１ａ、１１ｂのランプトンネル１２ａ、１２ｂ側の躯体上部と支保壁１７との間で略水平方向に連続して構築されており、各本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体上部と支保壁１７の側面とに強固に連結されている。この上床桁２１ａ、２１ｂは、例えば、多数の角筒形状の鋼殻２１ｃが本線トンネル１１ａ、１１ｂと支保壁１７との横幅方向に貫通軸を向けて多数配列及び固着されると共に、上下部アンカートンネル１３、１５の配向方向に並べて配列及び固着されており、その内部がコンクリートＫで充填された構成を有している。
【００４１】
また、上床桁２１ａ、２１ｂの本線トンネル１１ａ、１１ｂ側端部は、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体側部に分合流部１０の全長に渡り設けられた広幅開口部１１ｃ、１１ｄにおいて、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体上部に結合されている。一方、上床桁２１ａ、２１ｂの支保壁１７側の端部は、支保壁１７の鋼殻１７ｃに結合されている。
【００４２】
下床桁２３ａ、２３ｂも、上床桁２１ａ、２１ｂと同様に、各本線トンネル１１ａ、１１ｂのランプトンネル１２ａ、１２ｂ側の躯体下部と支保壁１７との間で略水平方向に連続して構築されており、各本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体下部と支保壁１７の側面とに強固に連結されている。この下床壁２３ａ、２３ｂは、例えば、多数の角筒形状の鋼殻２３ｃが本線トンネル１１ａ、１１ｂと支保壁１７との横幅方向に貫通軸を向けて多数配列及び固着されると共に、上下部アンカートンネル１３、１５の配向方向に並べて配列及び固着されて、その内部がコンクリートＫで充填された構成を有している。
【００４３】
また、下床桁２３ａ、２３ｂの本線トンネル１１ａ、１１ｂ側端部は、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体側部に分合流部１０の全長に渡り設けられた広幅開口部１１ｃ、１１ｄにおいて、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体下部に結合されている。一方、下床桁２３ａ、２３ｂの支保壁１７側の端部は、支保壁１７の鋼殻１７ｃに結合されている。
【００４４】
この分合流部構造においては、更に、上部アンカートンネル１３と上床桁２１ａ、２１ｂとの間を斜めに連結する上部補強部材２５ａ、２５ｂと、下部アンカートンネル１５と下床桁２３ａ、２３ｂとを斜めに連結する下部補強部材２７ａ、２７ｂとを備えている。
【００４５】
上部補強部材２５ａ、２５ｂ及び下部補強部材２７ａ、２７ｂは、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂを支持するなどの目的で、分合流部１０の全長に渡り設けられており、図１に示すように、上下部アンカートンネル１３、１５と本線トンネル１１ａ、１１ｂとの間の幅方向に配向する多数のパイプ補強材２９が本線トンネル１１ａ、１１ｂの長手方向に並べて配置された構成を有している。
【００４６】
各パイプ補強材２９は、図４及び図５に示すように、鋼管３１ａと、この鋼管３１ａ内に配置されて両側の端部が鋼管３１ａの端部より突出する鋼棒材、鉄筋、 鋼棒等からなる支持棒材３１ｂと、鋼管３１ａと支持棒材３１ｂとの間の空間に充填されたコンクリートＫとを有している。このような構成を有する各パイプ補強材２９は、個々に、一端が上下部アンカートンネル１３、１５に強固に連結され、他端が上床桁２１ａ、２１ｂ又は下床桁２３ａ、２３ｂに強固に連結されている。
【００４７】
上部補強部材２５ａ、２５ｂと上部アンカートンネル１３との連結構造は、図４に示されるように、コンクリートＫ内部に支保壁１７の上端部１７ａと固定された結合部材３３ａが埋設され、上部アンカートンネル１３に形成された傾斜開口部１３ｂに、パイプ補強材２９の一方の端部が挿入され、結合部材３３ａ内の両傾斜開口部１３ｂと対向する位置に設けられた固定台座３３ｂに、パイプ補強材２９の鋼管３１ａから突出する支持棒材３１ｂが例えばナット３３ｃ等で固定された構造となっている。
【００４８】
また、上部補強部材２５ａ、２５ｂと上床桁２１ａ、２１ｂとの連結構造は、図５に示されるように、上床桁２１ａ、２１ｂの各本線トンネル１１ａ、１１ｂ側の位置で、上床桁２１ａ、２１ｂを構成する鋼殻２１ｃ内に埋設された状態で固定台座３５ａが固定され、この固定台座３５ａにパイプ補強材２９の鋼管３１ａから突出する支持棒材３１ｂが例えばナット３５ｂ等で固定された構造となっている。
【００４９】
一方、下部補強部材２７ａ、２７ｂと下部アンカートンネル１５との連結構造は、図６に示されるように、コンクリートＫ内部に支保壁１７の下端部１７ｂと固定された結合部材３７ａが埋設され、下部アンカートンネル１５の両本線トンネル１１ａ、１１ｂ側に斜めに開口された傾斜開口部１５ｂに、パイプ補強材２９の一方の端部が挿入され、結合部材３７ａ内の両傾斜開口部１５ｂと対向する位置に設けられた固定台座３７ｂに、パイプ補強材２９の鋼管３１ａから突出する支持棒材３１ｂが例えばナット３７ｃ等で固定された構造となっている。
【００５０】
また、下部補強部材２７ａ、２７ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの連結構造は、図７に示されるように、下床桁２３ａ、２３ｂの各本線トンネル１１ａ、１１ｂ側の位置で、下床桁２３ａ、２３ｂを構成する鋼殻２３ｃ内に埋設された状態で固定台座３９ａが固定され、この固定台座３９ａにパイプ補強材２９の鋼管３１ａから突出する支持棒材３１ｂが例えばナット３９ｂ等で固定された構造となっている。
【００５１】
以上のような各部の連結により、この分合流部１０の構造では、上下部アンカートンネル１３、１５、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、及び下床桁２３ａ、２３ｂ全体が、一体的に連結された強固な構造体となっている。
【００５２】
そして、この強固な構造体において、上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの間に、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと、このランプトンネル１２ａ、１２ｂと各本線トンネル１１ａ、１１ｂとを連通する分合流部空間２０ａ、２０ｂがそれぞれ形成されている。
【００５３】
なお、各本線トンネル１１ａ、１１ｂには、図３等に示すように、避難路４１ａ、４１ｂを形成してインバート４３ａ、４３ｂが構築されている。
【００５４】
以上のようなこの実施の形態１の分合流部構造によれば、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの間に相当する位置に配置された支保壁１７の両側に、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂがそれぞれ連結され、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂが各本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体と連結されているので、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂが全体として一体化された躯体を構成することができる。そのため、地山の土水圧により上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂに負荷される荷重を、分力として支保壁１７で支持することができる。
【００５５】
また、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの間を貫通する支保壁１７が一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂより上方となるように配設された上部アンカートンネル１３と下方となるように配設された下部アンカートンネル１５とに連結されているので、支保壁１７に負荷される荷重に対して十分な保持性能を確保することができる。
【００５６】
そのため、本線トンネル１１ａ、１１ｂとランプトンネル１２ａ、１２ｂとが連通することにより横幅が広くなる分合流部１０であっても、各分合流部空間２０ａ、２０ｂを十分な強度で確保することが可能である。
【００５７】
しかも、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂより上方に配置された上部アンカートンネル１３と下方に配置された下部アンカートンネル１５とにより荷重の十分な保持性能が確保されている支保壁１７に対して、その両側にそれぞれ上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂを設けるため、支保壁１７を中心にして分合流部１０の幅方向両側のバランスを良好に確保することができ、安定した分合流部構造を構成することができる。
【００５８】
特に、この実施の形態１では、上部アンカートンネル１３と上床桁２１ａ、２１ｂとを斜めに連結する上部補強部材２５ａ、２５ｂと、下部アンカートンネル１５と下床桁２３ａ、２３ｂとを斜めに連結する下部補強部材２７ａ、２７ｂとを備えているので、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂに土水圧により垂直方向に負荷される荷重を、上部補強部材２５ａ、２５ｂ及び下部補強部材２７ａ、２７ｂを介してより確実に支保壁１７に分力として分散することができ、より分合流部空間２０ａ、２０ｂの強度を確保し易い。
【００５９】
次に、以上のような実施の形態１の分合流部構造の構築方法について説明する。
【００６０】
この構築方法は、一対の本線トンネル１１ａ、１１ｂが既に配設されている状態で、各本線トンネル１１ａ、１１ｂのための地上からのランプトンネル１２ａ、１２ｂをそれぞれ構築し、分合流部１０で一対の本線トンネル１１ａ、１１ｂの間の位置で、一方の本線トンネル１１ａにそのランプトンネル１２ａの一部を隣接配置すると共に、他方の本線トンネル１１ｂのランプトンネル１２ｂの一部を隣接配置し、この隣接した部分で、各本線トンネル１１ａ、１１ｂとそのランプトンネル１２ａ、１２ｂとの間を、それぞれ連通させて接続する方法である。
【００６１】
まず、図１及び図２に示すように、構築しようとするランプトンネル１２ａ、１２ｂの地上Ｇの開口部１２ｃ、１２ｄより分合流部１０側の位置に、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５との掘削を開始するための発進立坑４５を構築する。
【００６２】
この発進立坑４５は、ランプトンネル１２ａ、１２ｂ、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５に共通に使用するものであり、所定の深度で構築した後、各トンネルの掘進を開始する。各トンネルの掘進を開始する順序はお互いのトンネル築造の影響を考慮して下方のトンネルから築造することが一般的であり、下部アンカートンネル１５、ランプトンネル１２ａ、１２ｂ、上部アンカートンネル１３の順序で掘進を開始するのが好適である。
【００６３】
ここでは、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５は、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと並行に掘削する。
【００６４】
なお、発進立坑４５から地上部までの区間は、以後の分合流部１０の築造とは別に、或いはその後に、一般的な開削工法などにより掘削して設けることができる。その際、ランプトンネル１２ａ、１２ｂは必ず設ける必要があるものの、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５は、その後に利用することがない限り、設なくともよい。
【００６５】
この発進立坑４５を深く構築すれば、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５をより短くすることが可能であり、一方、地上部までの区間を開削工法で行う場合には、発進立坑４５をランプトンネル１２ａ、１２ｂの地上Ｇの開口部１２ｃ、１２ｄ側に近接させれば、地上部の開削部分を小さくすることが可能である。従って、発進立坑４５の位置や深度は、施工条件、経済性等から適宜選択するのが好適である。なお、このような発進立坑４５を設けることなく、各トンネルを地上部から構築することも可能である。
【００６６】
上述のような発進立坑４５からの分合流部１０の築造では、掘進を継続することにより、ランプトンネル１２ａ、１２ｂを地中の分合流部１０の施工位置の直前まで施工する。また、上部アンカートンネル１３を分合流部１０終端の上方位置まで掘削すると共に、下部アンカートンネル１５を分合流部１０終端の下方位置まで掘削する。このとき、掘削は同時に進行する必要はない。
【００６７】
この掘削と共に、分合流部構造の構築をより安全に行うために必要とされる範囲に地盤改良を施こす。
【００６８】
そして、ランプトンネル１２ａ、１２ｂの掘削を停止したまま、分合流部１０における一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの配設予定位置の間に相当する位置に、それらの配設予定位置より上方となるように上部アンカートンネル１３を掘削して構築する。また、それらの配設予定位置より下方であって、上部アンカートンネル１３の略鉛直下方となるように、下部アンカートンネル１５を掘削して構築する。
【００６９】
これらのランプトンネル１２ａ、１２ｂ、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５の掘削方法は推進工法、シールド工法等の適宜の方法、好ましくはシールド工法を使用して行うことができる。
【００７０】
このようにして、分合流部１０における上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５を掘削及び構築するのに伴ない、又は、掘削及び構築をした後に、支保壁１７を構築する。
【００７１】
この構築でシールド工法等の掘削を行うのに先立ち、上部アンカートンネル１３、下部アンカートンネル１５の補強用の支保工（図示を省略）を必要に応じて設置しておく。
【００７２】
上部アンカートンネル１３の躯体下部のセグメントを開口させて下部開口部１３ａを形成し、この下部開口部１３ａから鉛直下方の下部アンカートンネル１５に向かって、推進工法、シールド工法、深礎工法等の方法、好ましくは推進工法により鉛直方向に掘削を行い、多数の角筒状の鋼殻１７ｃを上下に積層して連結し、順次、支保壁１７の外殻を構築する。このとき、分合流部１０の一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの配設予定位置の間を、貫通するように掘削して構築する必要がある。
【００７３】
下部アンカートンネル１５の躯体上部のセグメントを開口させて上部開口部１５ａを形成し、上部開口部１５ａを支保壁１７の外殻が貫通した状態とする。
【００７４】
そして、このような施行を繰り返して多数の鋼殻１７ｃを連結することにより、上部アンカートンネル１３と下部アンカートンネル１５とを連結するように、分合流部全長にわたり連続して支保壁１７の外殻を構築する。
【００７５】
ここでは、推進工法の場合、使用する推進機の形状は、分合流部１０の断面方向は構造検討によって決定される厚さを有すると共に、分合流部１０の延長方向の幅は施工性を考慮して１辺の長さが１〜３ｍ程度のものが好適である。より広い幅の形状であっても使用可能である。
【００７６】
なお、支保壁１７の掘削後、推進工法等に使用した刃口あるいは推進機、押管は、鋼製部材であり、支保壁１７の鋼殻コンクリートの鋼殻部材となるため、構造物として使用することができる。支保壁１７を鉄筋コンクリート製とする場合には、刃口あるいは推進機、押管は外型枠材として使用し、断面内に所要の鉄筋を配筋し、コンクリートＫを打設する。
【００７７】
次に、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂを、各本線トンネル１１ａ、１１ｂ側から構築する。
【００７８】
この構築では、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体からセグメント（覆工体）を部分的に撤去して開口させる必要があるため、本線トンネル１１ａ、１１ｂの強度を保つために、予め本線トンネル１１ａ、１１ｂを支保工（図示を省略）で補強しておく。
【００７９】
一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの配設予定位置より上方に所望の厚さで略水平な上床桁２１ａ、２１ｂを構築できるように、本線トンネル１１ａ、１１ｂの上床桁２１ａ、２１ｂに対応する部位の躯体を開口させる。
【００８０】
この本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体の開口から、それぞれ水平方向に支保壁１７に向けて、推進工法、シールド工法等の方法、好ましくは推進工法により掘削を行い、角筒状の多数の鋼殻２１ｃを水平方向に順次配列させ、支保壁１７まで到達させて連結する。このような施行を繰り返して多数の鋼殻２１ｃを連結することにより、分合流部全長にわたり連続して、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体と支保壁１７とを連結するように上床桁２１ａ、２１ｂの外殻を構築する。
【００８１】
また、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの配設予定位置より下方に所望の厚さで略水平な下床桁２３ａ、２３ｂを構築できるように、本線トンネル１１ａ、１１ｂの下床桁２３ａ、２３ｂに対応する部位の躯体を開口させる。
【００８２】
この本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体の開口から、それぞれ水平方向に支保壁１７に向けて、推進工法、シールド工法等の方法により掘削を行い、角筒状の多数の鋼殻２３ｃを水平方向に順次配列させ、支保壁１７まで到達させて連結する。このような施行を繰り返して多数の鋼殻２３ｃを連結することにより、分合流部全長にわたり連続して、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体と支保壁１７とを連結するように下床桁２３ａ、２３ｂの外殻を構築する。
【００８３】
ここでは、推進工法の場合、使用する推進機の形状は、構造検討によって決定される桁高さ、幅方向は施工性を考慮して１辺の長さが１〜３ｍ程度のものが好適である。より広い幅の形状であっても使用可能である。
【００８４】
次に、上床桁２１ａ、２１ｂと上部アンカートンネル１３の躯体との間を繋ぐ上部補強部材２５ａ、２５ｂと、下部補強部材２７ａ、２７ｂと下部アンカートンネル１５の躯体とを繋ぐ下部補強部材２７ａ、２７ｂとを、本線トンネル１１ａ、１１ｂ側から施行して構築する。
【００８５】
多数の鋼管３１ａを上床桁２１ａ、２１ｂの本線トンネル１１ａ、１１ｂ側から上部アンカートンネル１３の傾斜開口部１３ｂまで到達させ、その内部に支持棒材３１ｂを配置する。支持棒材３１ｂは、一端側を上部アンカートンネル１３内で支保壁１７の上端部１７ａに固定された結合部材３３ａの固定台座３３ｂに結合し、他端側を上床桁２１ａ、２１ｂの固定台座３５ａに結合する。このような鋼管３１ａ及び支持棒材３１ｂを分合流部全長にわたり連続して配置することにより、上部補強部材２５ａ、２５ｂの鋼殻を構築する。
【００８６】
また、多数の鋼管３１ａを下床桁２３ａ、２３ｂの本線トンネル１１ａ、１１ｂ側から下部アンカートンネル１５の傾斜開口部１５ｂまで到達させ、その内部に支持棒材３１ｂを配置する。支持棒材３１ｂは、一端側を下部アンカートンネル１５内で支保壁１７の下端部１７ｂに固定された結合部材３７ａの固定台座３７ｂに結合し、他端側を下床桁２３ａ、２３ｂ固定台座３９ａに結合する。このような鋼管３１ａ及び支持棒材３１ｂを分合流部全長にわたり連続して配置することにより、下部補強部材２７ａ、２７ｂの鋼殻を構築する。
【００８７】
このようにして、各部の鋼殻の構築が完了した後で、各部の内部にコンクリートＫを打設充填する。具体的には、支保壁１７の外殻内部全体、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５内の結合部材３３ａ、３７ａ側及び結合部材３３ａ、３７ａ内部全体、上床桁２１ａ、２１ｂの外殻内部全体、下床桁２３ａ、２３ｂの外殻内部全体、上部補強部材２５ａ、２５ｂ及び下部補強部材２７ａ、２７ｂの全鋼管３１ａ内部全体である。このとき、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５内の結合部材３３ａ、３７ａ側にコンクリートＫを打設することにより、結合部材３３ａ、３７ａの結合をより強固にできる。その際、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５内全体にコンクリートＫを充填することも、構造を強固にする上では有効である。
【００８８】
このコンクリートＫとしては高流動コンクリートが好適である。
【００８９】
このコンクリートＫの打設、充填して、硬化させることにより、上部アンカートンネル１３、下部アンカートンネル１５、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、下床桁２３ａ、２３ｂ、上部補強部材２５ａ、２５ｂ及び下部補強部材２７ａ、２７ｂの全パイプ補強材２９が一体化された構造体が形成される。
【００９０】
更に、本線トンネル１１ａ、１１ｂ内にもコンクリートＫを打設し、避難路４１ａ、４１ｂを有するインバート４３ａ、４３ｂを構築する。これは、下床桁２３ａ、２３ｂの構築前に行うのが好ましい。
【００９１】
その後、分合流部１０の本線トンネル１１ａ、１１ｂに沿う両端面に、多数の鋼管３１ａを配設して内部にコンクリートＫを打設して形成される妻部パイプルーフ４６を構築する。ランプトンネル１２ａ、１２ｂの地上側と接続する端面では各トンネルを閉塞しない範囲に構築する。この両端部では、ランプトンネルの躯体の形状が大幅に変化するため、地山が露出するからである。
【００９２】
そして、このような構造を形成した後、支保壁１７の両側の上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの間の間隙を、それぞれ、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体のセグメント（覆工体）を撤去しながら、順次開口させて掘削することにより、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと、このランプトンネル１２ａ、１２ｂと本線トンネル１１ａ、１１ｂとの連通部分を含む分合流部空間２０ａ、２０ｂを形成する。
【００９３】
その後、妻部の構築処理や不要な支保工を撤去することにより、この実施の形態１の分合流部構造の構築を完了する。
【００９４】
以上のようにして分合流部１０を構築すれば、地上Ｇ側から分合流部１０まで掘削して、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂの上方及び下方に上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５を構築し、両者を連結する支保壁１７を構築し、各本線トンネル１１ａ、１１ｂと支保壁１７との間を掘削して本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体と支保壁１７とを連結する上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとを構築し、上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの間で、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体を開口させて掘削し、分合流部空間２０ａ、２０ｂを形成するので、地上Ｇに分合流部空間２０ａ、２０ｂに対応する広い範囲の開口部分を形成することなく、分合流部空間２０ａ、２０ｂを形成することが可能である。
【００９５】
同時に、本線トンネル１１ａ、１１ｂと支保壁１７とを連結した上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂにより十分な強度で補強された状態で、その間を掘削して分合流部空間２０ａ、２０ｂを形成するため、極めて安全に分合流部空間２０ａ、２０ｂを構築することができる。
【００９６】
特に、上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとを、それぞれ上部補強部材２５ａ、２５ｂと下部補強部材補強部材２７ａ、２７ｂにより補強してからその間の掘削を行うので、更に安全に構築することが可能である。
【００９７】
しかも、一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂより上方及び下方にそれぞれ配置された上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５により十分な強度が確保できる支保壁１７の両側に、それぞれ上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂを設けるため、一対の分合流部空間２０ａ、２０ｂを形成するのに一組の上下部アンカートンネル１３、１５及び支保壁１７を構築すればよく、効率よく、分合流部空間２０ａ、２０ｂを構築することが可能である。
【００９８】
この構築時に、上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５とを、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと並行に地上Ｇ側から掘削して構築しているので、地上Ｇ側の掘削位置を近接させることができ、各トンネルの構築中に地上Ｇ側に形成される開口部分を集中させて、その範囲を少なく抑えることができる。
【００９９】
特に、ここでは、ランプトンネル１２ａ、１２ｂと上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５とを、地上Ｇ側の共通の発進立坑４５から掘削して構築しているので、各トンネル１２ａ、１２ｂ、１３、１５の構築中に地上Ｇ側に形成される開口部分を発進立坑４５の開口とすることができ、より地上Ｇ側の開口部分の範囲を少なく抑えることができる。
【０１００】
なお、上記実施の形態１では、本線トンネル１１ａ、１１ｂとして道路トンネルを説明したが、地中に形成される地下鉄等の他の用途のためのトンネルであってもよい。また、ランプトンネル１２ａ、１２ｂとして、地上とのアクセストンネルの例について説明したが、別の本線トンネルとの間を接続するためのランプトンネルであってもこの発明を適用することは可能である。更に、このランプトンネル１２ａ、１２ｂは、分合流部１０において各本線トンネル１１ａ、１１ｂに隣接配置されるものであれば、各本線トンネル１１ａ、１１ｂと並行して設けられていなくても適用可能である。
【０１０１】
さらに、上記実施の形態１では、ランプトンネル１２ａ、１２ｂの躯体を分合流部構造の上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂと共通にすることにより、よりシンプルな構成を採用したが、上床桁２１ａ、２１ｂと下床桁２３ａ、２３ｂとの間に、地上Ｇ側から分合流部１０までの区間のランプトンネル１２ａ、１２ｂの躯体と同じ躯体を配設して、隣接する本線トンネル１１ａ、１１ｂ側を開口させて、分合流部空間２０ａ、２０ｂや本線トンネル１１ａ、１１ｂと連通させることも可能である。
【０１０２】
また、上記実施の形態１では、上部補強部材２５ａ、２５ｂ及び下部補強部材２７ａ、２７ｂが設けられた構造を採用しているが、強度を確保できる限り、これらが設けられていなくても適用可能である。
【０１０３】
さらに、上記の構築方法では、支保壁１７の構築にあたり、上部アンカートンネル１３から下部アンカートンネル１５に向けて施工したが、下部アンカートンネル１５から上部アンカートンネル１３に向けて施工することも可能である。
［発明の実施の形態２］
【０１０４】
図８は、この発明の実施の形態２の分合流部構造を示す。
【０１０５】
この分合流部１０では、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体内に、上床桁２１ａ、２１ｂと連続する上床桁延長部４７ａ、４７ｂと、下床桁２３ａ、２３ｂと連続する下床桁延長部４９ａ、４９ｂとをそれぞれ備えている。ここでは上床桁２１ａ、２１ｂと上床桁延長部４７ａ、４７ｂとの間、下床桁２３ａ、２３ｂと下床桁延長部４９ａ、４９ｂとの間で上下の床桁構造が連続するように、鉄筋コンクリートあるいは上下床桁２１ａ…と同様な鋼殻コンクリートにて製作されている。その他は、実施の形態１と同一である。
【０１０６】
このような分合流部構造では、実施の形態１と同様の効果が得られる上に、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体内に、上床桁２１ａ、２１ｂと連続する上床桁延長部４７ａ、４７ｂと、下床桁２３ａ、２３ｂと連続する下床桁延長部４９ａ、４９ｂとを備えているので、本線トンネル１１ａ、１１ｂの躯体を、より一体的に構成して補強することができ、本線トンネル１１ａ、１１ｂの分合流部の強度をも十分に確保し易い。
［発明の実施の形態３］
【０１０７】
図９は、この発明の実施の形態２の分合流部構造を示す。
【０１０８】
上記実施の形態１、２では一対の本線トンネル１１ａ、１１ｂ及び一対のランプトンネル１２ａ、１２ｂを有する分合流部構造であったが、この実施の形態２では、１本の本線トンネル１１ａと、この本線トンネル１２ａの横に配置される１本のランプトンネル１２ａの一部とが連通されて分合流部１０が構成されている。
【０１０９】
即ち、この分合流部１０では、ランプトンネル１２ａの本線トンネル１１ａとは反対の側方位置において、ランプトンネル１２ａより上方となるように上部アンカートンネル１２が配置されると共に、ランプトンネル１３より下方であって上部アンカートンネル１２ａの略鉛直下方に下部アンカートンネル１５が配置され、上部アンカートンネル１３と下部アンカートンネル１５とが支保壁１７により連結されている。
【０１１０】
そして、本線トンネル１１ａのランプトンネル１２ａ側の躯体上部と支保壁１７とが、略水平方向に延びて連続した上床桁２１ａにより連結され、一方、本線トンネル１１ａのランプトンネル１２ａ側の躯体下部と支保壁１７とが、略水平方向に延びて連続した下床桁１５により連結されており、これらの上床桁１３と下床桁１５との間に分合流部空間２０ａが形成されている。
【０１１１】
更に、本線トンネル１１ａの躯体内に、上床桁２１ａと連続する上床桁延長部４７ａと、下床桁２３ａと連続する下床桁延長部４９ａとが設けられている。
【０１１２】
このような分合流部１０の構造であっても、実施の形態１、２と全く同様の効果が得られる。
［実施の形態４］
【０１１３】
図１０乃至図１２は、この発明の実施の形態４を示す。
【０１１４】
この分合流部１０では、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、及び下床桁２３ａ、２３ｂの掘削及び構築方法が異なる他は、実施の形態１と同様である。
【０１１５】
まず、実施の形態１と同様に、発進立坑４５から上部アンカートンネル１３、ランプトンネル１２ａ、１２ｂ、下部アンカートンネル１５の掘削を行い、ランプトンネル１２ａ、１２ｂを地中の分合流部１０の施工位置の直前までで停止し、分合流部１０に上部アンカートンネル１３及び下部アンカートンネル１５を掘削して構築する。
【０１１６】
その後、実施の形態１では、例えば１辺の長さが１〜３ｍの角形の矩形推進機などを用い、例えば本線トンネル１１ａ、１１ｂの配向方向に対して直交する上下方向や幅方向に掘削を順次繰り返して支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、及び下床桁２３ａ、２３ｂを構築していたのに対し、この実施の形態４では、一辺の長さが大きい長方形の版状推進機などを用い、例えば本線トンネル１１ａ、１１ｂの配向方向に沿って掘削を行うことにより、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、及び下床桁２３ａ、２３ｂの掘削及び構築を行う。
【０１１７】
そのような掘削及び構築を行うために、ここでは、分合流部１０の施工位置の直前の位置の分合流部１０内の近傍位置において、上部アンカートンネル１３側から下部アンカートンネル１５側に向けて掘削して版状推進機５９の発進立坑５１を形成する。この発進立坑５１の掘進中に上床桁２１ａ、２１ｂに対応する位置に到達した段階で、本線トンネル１１ａ、１１ｂに向けて掘削し、上床桁２１ａ、２１ｂ用の版状推進機６１ａ、６１ｂの発進立坑５３ａ、５３ｂを形成する。更に、発進立坑５１が掘進して下床桁２３ａ、２３ｂに対応する位置に到達した段階で、本線トンネル１１ａ、１１ｂに向けて掘削し、下床桁２３ａ、２３ｂ用の版状推進機６３ａ，６３ｂの発進立坑５５ａ、５５ｂを形成する。
【０１１８】
各版状推進機５９、６１ａ，６１ｂ，６３ａ，６３ｂの発進立坑５１、５３ａ、５３ｂ、５５ａ、５５ｂがそれぞれ形成された後に、各版状推進機５９、６１ａ，６１ｂ，６３ａ，６３ｂにより、本線トンネル１１ａ、１１ｂの配向方向に掘削することにより、支保壁１７、上床桁２１ａ、２１ｂ、及び下床桁２３ａ、２３ｂを構築する。
【０１１９】
このとき、支保壁１７は上端部１７ａが上部アンカートンネル１３内に突出すると共に、下端部１７ｂが下部アンカートンネル１５内に突出するように、それぞれの躯体を順次開口させつつ掘削及び構築を行う。また、上床桁２１ａ、２１ｂ及び下床桁２３ａ、２３ｂも、それぞれ本線トンネル１１ａ、１１ｂ内に突出するように、それぞれの躯体を順次開口させつつ掘削及び構築を行う。
【０１２０】
そして、分合流部１０全長を掘削し、各版状掘進機５９、６１ａ，６１ｂ，６３ａ，６３ｂを鋼殻として残留させてコンクリートＫを打設して構築を完了する。その他は、実施の形態１と同様である。
【０１２１】
これにより、この実施の形態４の分合流部構造が構築される。そして、このようにして分合流部構造を構築しても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】この発明の実施の形態１の分合流部及びその周囲を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１の分合流部構造を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１の分合流部構造における上部アンカートンネルの拡大部分断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１の分合流部構造における上部補強部材の上床桁との接合部分を示す拡大部分断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１の分合流部構造における下部アンカートンネルの拡大部分断面図である。
【図７】この発明の実施の形態１の分合流部構造における下部補強部材の下床桁との接合部分を示す拡大部分断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２の分合流部構造を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態３の分合流部構造を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態４の分合流部及びその周囲を示す平面図である。
【図１１】図１０のＢ−Ｂ断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態４の分合流部構築時を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２３】
Ｇ 地上
１０ 分合流部
１１ａ、１１ｂ 本線トンネル
１２ａ、１２ｂ ランプトンネル
１３ 上部アンカートンネル
１５ 下部アンカートンネル
１７ 支保壁
２１ａ、２１ｂ 上床桁
２３ａ、２３ｂ 下床桁
２５ａ、２５ｂ 上部補強部材
２７ａ、２７ｂ 下部補強部材
４５ 発進立坑
４７ａ、４７ｂ 上床桁延長部
４９ａ、４９ｂ 下床桁延長部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本線トンネルと、分合流部で該本線トンネルの横に配置されるランプトンネルの一部とが連通された分合流部構造において、
前記ランプトンネルの前記本線トンネルとは反対の側方位置に、該ランプトンネルより上方となるように配置された上部アンカートンネルと、前記ランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように配置された下部アンカートンネルとを有すると共に、該上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとを連結する支保壁を有し、
前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する上床桁により連結されると共に、前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する下床桁により連結され、
前記上床桁と前記下床桁との間に前記本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間が形成されていることを特徴とする分合流部構造。
【請求項２】
一対の本線トンネルが配設され、分合流部で一方の本線トンネルのランプトンネルの一部が前記一対の本線トンネル間に隣接して配置されると共に、他方の本線トンネルのランプトンネルの一部が前記一対の本線トンネル間に隣接して配置され、各本線トンネルとそのランプトンネルの一部とがそれぞれ連通された分合流部構造において、
前記一対のランプトンネルの間に相当する位置に、該一対のランプトンネルより上方となるように配設された上部アンカートンネルと、該一対のランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように配設された下部アンカートンネルとを有すると共に、前記上部アンカートンネルと前記下部アンカートンネルとを連結する支保壁を有し、
前記各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する上床桁によりそれぞれ連結されると共に、前記各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する下床桁によりそれぞれ連結され、
前記支保壁の両側の前記上床桁と前記下床桁との間に各本線トンネルとそのランプトンネルとを連通する分合流部空間がそれぞれ形成されていることを特徴とする分合流部構造。
【請求項３】
前記上部アンカートンネルと前記上床桁とを連結する上部補強部材と、前記下部アンカートンネルと前記下床桁とを連結する下部補強部材とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の分合流部構造。
【請求項４】
前記本線トンネルの躯体内に、前記上床桁と連続する上床桁延長部と、前記下床桁と連続する下床桁延長部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の分合流部構造。
【請求項５】
本線トンネルの横に、分合流部でランプトンネルの一部を隣接配置して連通させる分合流部の構築方法において、
前記ランプトンネルの前記本線トンネルとは反対の側方となる位置に該ランプトンネルより上方となるように上部アンカートンネルを構築すると共に、
前記ランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように下部アンカートンネルを構築し、
前記分合流部で前記上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとの間を掘削して両者を連結する支保壁を構築し、
前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する上床桁を構築し、
前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する下床桁を構築し、
前記上床桁と前記下床桁との間で、前記本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、該本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間を形成することを特徴とする分合流部の構築方法。
【請求項６】
一対の本線トンネル間に、分合流部で一方の本線トンネルのランプトンネルの一部を隣接配置すると共に他方の本線トンネルのランプトンネルの一部を隣接配置し、各本線トンネルとそのランプトンネルの一部との間をそれぞれ連通させる分合流部の構築方法において、
前記一対のランプトンネルの間に相当する位置に該一対のランプトンネルより上方となるように上部アンカートンネルを構築すると共に、
前記一対のランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように下部アンカートンネルを構築し、
前記上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとを連結する支保壁を構築し、
前記支保壁の両側で、各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して各本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する上床桁を構築し、
同じく前記支保壁の両側で、各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して各本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する下床桁を構築し、
前記支保壁の両側の前記上床桁と前記下床桁との間で、それぞれ前記本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、該本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間をそれぞれ形成することを特徴とする分合流部の構築方法。
【請求項７】
前記上部アンカートンネル及び前記下部アンカートンネルとを、前記ランプトンネルと並行に地上側から掘削して構築することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の分合流部の構築方法。
【請求項８】
前記ランプトンネルと前記上部アンカートンネル及び前記下部アンカートンネルとを、地上側の共通の立坑から掘削して構築することを特徴とする請求項７に記載の分合流部の構築方法。
【請求項９】
前記上床桁と前記下床桁との間を掘削する前に、前記上部アンカートンネルと前記上床桁とを連結する上部補強部材と、前記下部アンカートンネルと前記下床桁とを連結する下部補強部材とを構築することを特徴とする請求項５乃至８に記載の分合流部の構築方法。
【請求項１】
本線トンネルと、分合流部で該本線トンネルの横に配置されるランプトンネルの一部とが連通された分合流部構造において、
前記ランプトンネルの前記本線トンネルとは反対の側方位置に、該ランプトンネルより上方となるように配置された上部アンカートンネルと、前記ランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように配置された下部アンカートンネルとを有すると共に、該上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとを連結する支保壁を有し、
前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する上床桁により連結されると共に、前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する下床桁により連結され、
前記上床桁と前記下床桁との間に前記本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間が形成されていることを特徴とする分合流部構造。
【請求項２】
一対の本線トンネルが配設され、分合流部で一方の本線トンネルのランプトンネルの一部が前記一対の本線トンネル間に隣接して配置されると共に、他方の本線トンネルのランプトンネルの一部が前記一対の本線トンネル間に隣接して配置され、各本線トンネルとそのランプトンネルの一部とがそれぞれ連通された分合流部構造において、
前記一対のランプトンネルの間に相当する位置に、該一対のランプトンネルより上方となるように配設された上部アンカートンネルと、該一対のランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように配設された下部アンカートンネルとを有すると共に、前記上部アンカートンネルと前記下部アンカートンネルとを連結する支保壁を有し、
前記各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する上床桁によりそれぞれ連結されると共に、前記各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と前記支保壁とが、略水平方向に連続する下床桁によりそれぞれ連結され、
前記支保壁の両側の前記上床桁と前記下床桁との間に各本線トンネルとそのランプトンネルとを連通する分合流部空間がそれぞれ形成されていることを特徴とする分合流部構造。
【請求項３】
前記上部アンカートンネルと前記上床桁とを連結する上部補強部材と、前記下部アンカートンネルと前記下床桁とを連結する下部補強部材とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の分合流部構造。
【請求項４】
前記本線トンネルの躯体内に、前記上床桁と連続する上床桁延長部と、前記下床桁と連続する下床桁延長部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の分合流部構造。
【請求項５】
本線トンネルの横に、分合流部でランプトンネルの一部を隣接配置して連通させる分合流部の構築方法において、
前記ランプトンネルの前記本線トンネルとは反対の側方となる位置に該ランプトンネルより上方となるように上部アンカートンネルを構築すると共に、
前記ランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように下部アンカートンネルを構築し、
前記分合流部で前記上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとの間を掘削して両者を連結する支保壁を構築し、
前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する上床桁を構築し、
前記本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する下床桁を構築し、
前記上床桁と前記下床桁との間で、前記本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、該本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間を形成することを特徴とする分合流部の構築方法。
【請求項６】
一対の本線トンネル間に、分合流部で一方の本線トンネルのランプトンネルの一部を隣接配置すると共に他方の本線トンネルのランプトンネルの一部を隣接配置し、各本線トンネルとそのランプトンネルの一部との間をそれぞれ連通させる分合流部の構築方法において、
前記一対のランプトンネルの間に相当する位置に該一対のランプトンネルより上方となるように上部アンカートンネルを構築すると共に、
前記一対のランプトンネルより下方であって前記上部アンカートンネルの略鉛直下方となるように下部アンカートンネルを構築し、
前記上部アンカートンネルと下部アンカートンネルとを連結する支保壁を構築し、
前記支保壁の両側で、各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体上部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して各本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する上床桁を構築し、
同じく前記支保壁の両側で、各本線トンネルの前記ランプトンネル側の躯体下部と該支保壁との間を略水平方向に掘削して各本線トンネルの躯体と前記支保壁とを連結する下床桁を構築し、
前記支保壁の両側の前記上床桁と前記下床桁との間で、それぞれ前記本線トンネルの躯体を開口させて掘削し、該本線トンネルと前記ランプトンネルとを連通する分合流部空間をそれぞれ形成することを特徴とする分合流部の構築方法。
【請求項７】
前記上部アンカートンネル及び前記下部アンカートンネルとを、前記ランプトンネルと並行に地上側から掘削して構築することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の分合流部の構築方法。
【請求項８】
前記ランプトンネルと前記上部アンカートンネル及び前記下部アンカートンネルとを、地上側の共通の立坑から掘削して構築することを特徴とする請求項７に記載の分合流部の構築方法。
【請求項９】
前記上床桁と前記下床桁との間を掘削する前に、前記上部アンカートンネルと前記上床桁とを連結する上部補強部材と、前記下部アンカートンネルと前記下床桁とを連結する下部補強部材とを構築することを特徴とする請求項５乃至８に記載の分合流部の構築方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１９７９２３（Ｐ２００７−１９７９２３Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５０２８（Ｐ２００６−１５０２８）
【出願日】平成１８年１月２４日（２００６．１．２４）
【出願人】（０００２０７７８０）大豊建設株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２４日（２００６．１．２４）
【出願人】（０００２０７７８０）大豊建設株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
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