推進函体、トンネルの構築方法および大断面トンネルの構築方法
【課題】 簡易かつ安価に曲線線形を含むトンネルを構築することを可能とした推進函体と、この推進函体を利用した曲線線形を有したトンネルの構築方法と、このトンネルの構築方法により並設された複数のトンネルを利用して曲線線形を有した大断面トンネルを構築する方法を提案する。
【解決手段】 平面視で曲線区間の曲線に対して内側の辺の長さＬ２が外側の辺の長さＬ１よりも短い台形状に形成された筒状の部材である本体部１１と、直線区間において、本体部１１の切羽側に配置されて、隣り合う他の函体との間に平面視で三角形状の空間（切欠き部分１２）の幅Ｌ３を維持する固定冶具１３とを備える曲線函体１０を推進工法により地中に連続して配置する。
【解決手段】 平面視で曲線区間の曲線に対して内側の辺の長さＬ２が外側の辺の長さＬ１よりも短い台形状に形成された筒状の部材である本体部１１と、直線区間において、本体部１１の切羽側に配置されて、隣り合う他の函体との間に平面視で三角形状の空間（切欠き部分１２）の幅Ｌ３を維持する固定冶具１３とを備える曲線函体１０を推進工法により地中に連続して配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲線区間と直線区間とを有するトンネルの施工に用いる推進函体と、この推進函体を利用したトンネルの構築方法および大断面トンネルの構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大断面トンネルを構築する方法として、例えば、特許文献１に示すように、並設された複数本の小断面トンネルを利用して行う場合がある。この大断面トンネルの構築方法は、複数本の小断面トンネルを並設した後、各小断面トンネルの不要な覆工を撤去することにより大きな空間を形成しつつ、各小断面トンネルの残置された覆工を利用して外殻を形成して、大断面トンネルを構築するものである。
各小断面トンネルの施工は、推進工法によりそれぞれ隣接する小断面トンネルに接するように行われており、先行して構築されたトンネル（以下、単に「先行トンネル」という場合がある）の函体の側面に形成されたガイド溝に、後行して構築されるトンネル（以下、単に「後行トンネル」という場合がある）の函体の側面に形成された突条を嵌合させながら掘進するものである。
【０００３】
このような小断面トンネルに関して、従来、直線と曲線とを組み合わせた路線を構築する場合には、函体同士の接合部に、ソケットを介することにより、このソケットのゆるみの範囲内で折れ角を調整していた。ところが、ソケットを介して小断面トンネルを構築すると、ガイド溝を設置することができなくなるため、大断面トンネルの施工精度の確保が困難となる場合があった。
【０００４】
このため、特許文献２には、シールド工法により所定の線形に応じて形成されたセグメントを組み立てて先行トンネルを掘進した後、推進工法により、この先行トンネルのセグメントの側面に構築されたガイド溝に後行トンネルの推進函体の突条を嵌合させながら掘進することにより、大断面トンネルを構築する工法が開示されている。
【０００５】
ここで、推進工法とは、トンネルの覆工となる筒状の函体を坑口から順次地中に圧入してトンネルを構築する工法である。なお、函体の先端には、刃口から掘進機などが取り付けられている。推進工法の掘進機は、函体に反力をとって自ら推進するもの（つまり、推進ジャッキを装備しているもの）でもよいし、函体を介して伝達された元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよい。一方、シールド工法とは、トンネル切羽に設置された掘削機で地山を掘削するとともに、掘進機の内部でトンネル覆工となるセグメントを組み立ててトンネルを構築する工法である。なお、シールド掘進機は、その内部で組み立てられたセグメントに反力を取って自ら掘進する。
【特許文献１】特開２００１−２１４６９９号公報（［００２２］、図１）
【特許文献２】特開２００４−２５０９５７号公報（［００１４］−［００１７］、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、シールド工法によるトンネルの構築は、一般的に高価であるとともに、推進工法に比べて工期が長くなるという問題点を有していた。また、シールド工法の施工後、推進工法への段取り替えに手間がかかることや、都心等における施工では、シールド工法と推進工法とのそれぞれに使用する設備機器を配置するスペースを確保することができない場合があった。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、簡易かつ安価に曲線線形を含むトンネルを構築することを可能とした推進函体と、この推進函体を利用した曲線線形を有したトンネルの構築方法と、このトンネルの構築方法により並設された複数のトンネルを利用して曲線線形を有した大断面トンネルを構築する方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の推進函体は、曲線区間と直線区間とを有するトンネルを推進工法により構築する際に使用される推進函体であって、平面視したときに、前記曲線区間において内側となる辺が外側となる辺よりも短い台形状に形成された筒状の部材である本体部と、前記直線区間において、少なくとも前記本体部の前端または後端のいずれか一方に配置されて、隣り合う他の推進函体との間に平面視で三角形状の空間を形成する固定冶具と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
かかる推進函体によれば、曲線区間に関しては、前後に連続する台形状に形成された本体部を連結することにより、曲線区間に応じた曲線線形によるトンネルの構築を可能とする。また、直線区間においては、固定冶具を介して前後の推進函体同士の間に三角形状の空間を形成することで推進函体を直線状に配置するため、直線線形を維持した状態で、推進することが可能となる。したがって、比較的安価かつ簡易な推進工法のみにより曲線区間と直線区間とを有したトンネルを構築することが可能なため、好適である。
【００１０】
また、前記推進函体が、前記本体部の外周に配置されて、前記直線区間において形成された前記平面視で三角形状の空間を覆うように張り出した保護プレートを備えていれば、固定冶具を介して曲線区間を推進する際に、保護プレートにより前記空間から土砂がトンネル内に進入することを防止するため、好適である。
【００１１】
また、前記推進函体が、前記本体部の前端または後端のいずれか一方の曲線線形外側に、ヒンジ軸を備えていれば、直線区間と曲線区間との切換え部において、前後の推進函体同士の角度の調節を、ヒンジ軸を介して容易に行うことが可能となるため、好適である。
【００１２】
また、本発明のトンネルの構築方法は、平面視が台形形状の本体部を備え、少なくとも前記本体部の前端または後端のいずれか一方に固定冶具が配置された推進函体を地中に連続して配置することにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルの構築方法であって、前記本体部を連結することにより曲線区間を推進し、前記本体部の側面がトンネルの線形に対して平行となるように前記固定冶具を利用して前後の本体部との間に平面視で三角形状の空間を形成して直線区間を推進することを特徴としている。
【００１３】
かかるトンネルの構築方法によれば、推進工法にて曲線区間と直線区間とを有するトンネルの構築を簡易に行うことを可能とするため、好適である。
【００１４】
また、前記トンネルの構築方法において、前記推進函体が、前記平面視で三角形状の空間を覆うように前記本体部から張り出した保護プレートを備えており、前記直線区間においては、前記平面視で三角形状の空間を前記保護プレートで閉塞し、前記曲線区間においては、前記保護プレートが隣接する本体部を内挿した状態で推進すれば、保護プレートが、直線区間において前後の推進函体の隙間からの土砂の浸入を防止し、曲線区間における本体部の連続的な配置を妨害することがない。
【００１５】
また、前記トンネルの構築方法において、前記推進函体が、前記本体部の前端または後端のいずれか一方の曲線線形に対して外側に、ヒンジ軸を備えており、前記曲線区間と前記直線区間との切換え時において、前記ヒンジ軸を軸として前後の推進函体同士の角度を変化させれば、曲線区間への進入をスムーズに行うことができる。
【００１６】
さらに、本発明の大断面トンネルの構築方法は、前記トンネル構築方法により複数のトンネルを並設して、該複数のトンネルを連結することにより大断面トンネルを構築することを特徴としている。
【００１７】
かかる大断面トンネルの構築方法によれば、曲線区間と直線区間とを有した大断面トンネルについて、複数のトンネルを高精度に構築しているため、並設されたトンネル同士の連結を容易に行うことを可能とし、簡易かつ確実に施工を行う。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の推進函体によれば、簡易かつ安価に曲線区間を含むトンネルを構築することが可能となる。そして、この推進函体を利用したトンネルの構築方法により、曲線区間および直線区間を有したトンネル構築を簡易に行うことが可能となり、このトンネルの構築方法により複数本とトンネルを並設すれば、簡易に曲線区間と直線区間とを有した大断面トンネルを構築することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
図１は、本実施形態に係る大断面トンネルを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は横断面図である。図２は、本実施形態に係る推進函体を示す斜視図である。また、図３は、固定冶具を示す図であって、（ａ）は直線区間、（ｂ）は曲線区間における使用状況をそれぞれ示している。また、図４は固定冶具の変形例を示す図である。また、図５は、同推進函体の使用状況を示す図であって、（ａ）は直線区間における平面図、（ｂ）は曲線区間における平面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ部分を示す拡大図である。さらに、図６の（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る大断面トンネルの施工手順を示す平面図である。
【００２０】
本実施形態では、図１（ａ）に示すように、曲線区間Ａと直線区間Ｂとを有した大断面トンネル１を構築する場合について説明する。大断面トンネル１は、図１（ｂ）に示すように、並設された複数本（本実施形態では６本）のトンネルＴ，Ｔ，…を連結することにより構築される。
【００２１】
各トンネルＴは、複数の推進函体を推進工法により地中に連続して配置することにより形成される。
本実施形態では、推進函体として、曲線区間Ａの曲線線形に対応して形成された曲線函体（請求項における推進函体）１０と、直線区間Ｂの線形に対応して形成された直線函体２０とを使用する。以下、「曲線函体１０」と「直線函体２０」とを区別しない場合は、単に「函体１０，２０」と称する場合がある。
【００２２】
本実施形態に係る大断面トンネル１は、６本のトンネルＴ，Ｔ，…を３本ずつ２段並設し、連結することで形成されている。つまり、各トンネルＴを掘進機Ｍ（図６参照）による地山の掘削とともに掘進機Ｍの後方に函体１０，２０を配置することにより形成した後、函体１０，２０の不要な部分を撤去することにより大きな空間（大断面トンネル１）を形成する。
なお、本実施形態では、６本のトンネルＴ，Ｔ，…を利用して大断面トンネル１を形成するものとしたが、トンネルＴの本数や配置は限定されるものではなく、適宜、地山の状況、大断面トンネル１の形状、トンネルＴの形状等に応じて設定すればよい。また、掘進機Ｍは、必要に応じて使用するものであり、掘進機Ｍを要することなく、トンネルＴの施工が可能であれば、使用しなくてもよい。さらに掘進機Ｍの形式や形状等は限定されないことはいうまでもない。
【００２３】
本実施形態に係る曲線函体１０は、図２に示すように、平面視で、曲線区間Ａの曲線に対して内側の辺が外側の辺よりも短い台形状に形成された筒状の部材である本体部１１と、直線区間Ｂにおいて、本体部１１の前端（切羽側）に配置されて、本体部１１の側面がトンネルＴの線形に対して平行となるように前方の本体部１１との間に平面視で三角形状の空間（図５（ａ）参照）を形成する固定冶具１３とを備えている。つまり、本体部１１の先端は、曲線区間Ａの線形に応じて内側の辺Ｌ２が外側の辺Ｌ１（図５（ａ）参照）よりも短くなるようにテーパー状に形成されており、切欠き部分１２を有している。
本実施形態では、曲線函体１０のトンネルの進行方向端面、つまり切羽側端面に、切欠き部分１２を形成するものとするが、切欠き部分１２を形成する箇所は、曲線函体１０の切羽側に限定されるものではなく、坑口側や、切羽側と坑口側の両方に形成してもよい。
【００２４】
本体部１１は、角筒状に形成された外殻１４と、トンネルＴの軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁１５，１５，…と、隣り合う主桁１５，１５，…間においてトンネルＴの軸方向に沿って配置された複数の縦リブ１６，１６，…とを備えて構成されている。
【００２５】
主桁１５は、鋼材を矩形状に組み合わせることにより形成されており、地中に配置された状態で、トンネルＴに作用する外力（土圧、地下水圧等）に対して十分な耐力を有している。本実施形態では、１体の曲線函体１０に対して４つの主桁１５，１５，…を配置するものとする。これらの主桁１５のうち、最前部の主桁１５ａは、切欠き部分１２を形成するように、つまり、トンネルＴの曲線線形内側の辺が外側の辺よりも後ろ側に位置するように、斜めに設置されている。
【００２６】
なお、主桁１５を形成する鋼材は限定されるものではなく、Ｈ形鋼、Ｌ形鋼、溝形鋼、鋼管等、あらゆる公知の鋼材を使用することが可能であるが、本実施形態では、鋼板を使用するものとする。また、本実施形態では、鋼材を組み合わせることにより矩形状の主桁１５を形成するものとしたが、例えば矩形状の鋼板の内側部分を切り取ることにより構成しても良く、その形成方法は限定されるものではない。また、本実施形態では１体の曲線函体１０に対して４つの主桁１５，１５，…を設置するものとしたが、主桁１５の数量が限定されないことはいうまでもない。
【００２７】
また、４つの主桁１５，１５，…のうち、最前部の主桁１５ａと最後部の主桁１５ｂには、後記する固定冶具１３を設置するための挿通孔１５ｈが、内側の辺に所定の間隔で複数個所（本実施形態では３箇所）形成されている。なお、挿通孔１５ｈの形状および数量は、固定冶具１３の形状や強度等に応じて決定するものであり、適宜設定すればよい。また、固定冶具１３の形式によっては、挿通孔１５ｈが形成されないことはいうまでもない。
【００２８】
縦リブ１６は、隣り合う主桁１５，１５の間に配置されて、主桁１５同士の間隔を保持するとともに、推進時に作用する軸力に対して、十分な耐力を発現するように構成されている。
なお、本実施形態では、縦リブ１６として、主桁１５と同種の鋼板を使用するものとするが、縦リブ１６を構成する材料は限定されるものではなく、Ｈ形鋼、Ｌ形鋼、溝形鋼、鋼管等、あらゆる公知の鋼材を使用することが可能である。また、縦リブ１６の数量は限定されるものではないことはいうまでもない。
【００２９】
外殻１４は、複数の主桁１５，１５，…を覆うように形成された複数枚のスキンプレートを溶接により接合することで形成されており、全体として、断面矩形を呈している。つまり、同形状の台形に形成された上下のスキンプレートと、幅広の曲線線形外側のスキンプレートと、幅狭の曲線線形内側のスキンプレートとを組み合わせることにより形成されている。
【００３０】
切欠き部分１２は、本体部１１の前面側に形成されており、最前部の主桁１５ａを斜めに設置することにより形成された、三角柱状の空間である。
そして、この切欠き部分１２は、本体部１１の外周に配置されて、本体部１１の前面側に張り出す保護プレート１７により周囲が覆われている。
【００３１】
保護プレート１７は、図２に示すように、本体部１１の切羽側周囲に配置されて、切欠き部分１２の上下左右を覆うように、本体部１１の切羽側に張り出している。
保護プレート１７は、上下に配設される横鋼板１７ａ，１７ａと、トンネルＴの内側と外側にそれぞれ配設される縦鋼板１７ｂ，１７ｃとにより角筒状に形成されており、本体部１１の切羽側から張り出すように設置されることで、曲線函体１０が平面視で長方形を呈するように構成されている。
【００３２】
なお、トンネルＴの外側に配設された縦鋼板１７ｃと上下に配設された横鋼板１７ａ，１７ａは、溶接により一体に接合されて断面コの字状に形成されたのち、本体部１１の外周に設置される。一方、トンネルＴの内側に配設された縦鋼板１７ｂは、上下の横鋼板１７ａ，１７ａに固定されることなく、直接本体部１１の内側側面に固定されている。本実施形態では、上下の横鋼板１７ａ，１７ａと内側の縦鋼板１７ｂとの当接部分から、地下水や土砂の浸透を防止することを目的として、当該当接部分に伸縮性の止水材（図示省略）を配置する。
【００３３】
最前部の主桁１５ａの外側の切羽側表面には、縦方向に溝が形成されており、この溝にヒンジ軸１８が配置されている。
ヒンジ軸１８は、断面円形の鋼棒により形成されており、主桁１５ａの溝に配置された状態で、主桁１５ａの表面から突出するように形成されている。なお、ヒンジ軸１８を構成する材料は鋼棒に限定されるものではなく、推進時の軸力により変形することのない強度を有していれば、鋼管等、あらゆる公知の材料を使用することが可能である。また、ヒンジ軸の配置方法も限定されるものではなく、例えば、溝を形成することなく直接溶接接合する等、適宜、公知の手段により固定すればよい。また、主桁１５ａに直接突条を形成することによりヒンジ軸１８を構成してもよい。
【００３４】
固定冶具１３は、図１および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、前後に隣接する曲線函体１０，１０の主桁１５，１５（前側の曲線函体１０の最後部の主桁１５ｂと後側の曲線函体１０の最前部の主桁１５ａ）を連結するものであり、両主桁１５ｂ，１５ａの内側辺に上下に所定の間隔で複数本配置されている。つまり、固定冶具１３は、前後に隣接する曲線函体１０，１０の主桁１５ｂ，１５ａにそれぞれ予め形成された挿通孔１５ｈを挿通して主桁１５ｂと主桁１５ａとを跨ぐように配置されている。なお、本実施形態では、固定冶具１３を曲線函体１０の内側辺に配置するものとしたが、固定冶具１３の本数、位置等は限定されるものではなく、例えば内側辺に加えて上下辺に配置してもよい。
【００３５】
本実施形態に係る固定冶具１３は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、主桁１５ｂ，１５ａを挿通するネジ棒１３ａと、ネジ棒１３ａに螺合される４個のナット１３ｂ，１３ｂ，…により構成されている。そして、ナット１３ｂは、２個ずつ前後の主桁１５を把持するように、それぞれ主桁１５の切羽側と坑口側に配置されている。
【００３６】
なお、本実施形態では、固定冶具１３として、ネジ棒１３ａとナット１３ｂ，１３ｂ，…からなるものを使用したが、固定冶具１３は、直線区間Ｂにおいて曲線函体１０の切欠き部分１２の幅（前後の曲線函体１０間に形成される三角形状の空間）を維持することが可能な耐力を有し、曲線区間Ａにおいて、この切欠き部分１２の幅を無くして前方に配置された函体１０，２０と当接することを可能とするものであれば、その構成や形状等は限定されるものではない。つまり、例えば図４に示すように、鋼板１３ｃとボルト１３ｄとから構成された固定冶具１３’を使用してもよい。この固定冶具１３’によれば、直線区間Ｂでの推進時には、前後の曲線函体１０，１０の縦リブ１６，１６に鋼板１３ｃをボルト１３ｄ，１３ｄを介して固定することで、切欠き部分１２の幅を維持し、曲線区間Ａでは、当該固定冶具１３’を取り外すことで、曲線線形に応じた曲線函体１０の配置を可能とするものである。
【００３７】
本実施形態に係る直線函体２０は、平面視で矩形状に形成されており、角筒状に形成された外殻と、トンネルＴの軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁と、隣り合う主桁間においてトンネルＴの軸方向に沿って配置された複数の縦リブとを備えて構成されている。
なお、直線函体２０としては、公知の推進函体を適宜選定して使用すればよく、詳細な説明は省略する。
【００３８】
また、函体１０，２０には、ガイド溝Ｊ１および突部材Ｊ２の両方または一方が外殻１４の隅角部の近傍に取り付けられている。なお、ガイド溝Ｊ１および突部材Ｊ２の位置および個数は、トンネルＴの配置に応じて適宜設定する。
【００３９】
ガイド溝Ｊ１は、トンネル軸方向に沿って、外殻１４に形成されており、溝型鋼や鋼板等を組み合わせることにより、幅狭部と幅広部とを備える断面Ｔ字形状の溝（いわゆるＴ溝）に形成されている。
【００４０】
突部材Ｊ２は、外殻１４の外周面において隣接する函体１０，２０のガイド溝Ｊ１に対応する位置に配置されており、外殻１４の外側に突出している。この突部材Ｊ２は、レールを外殻１４の外周面に溶接接合することにより構成されている。
【００４１】
レール（突部材Ｊ２）は、熱押形鋼からなり、外殻１４の外周面に固定されるフランジと、このフランジから立ち上がるウェブと、このウェブの突端部分に形成された頭部とを備えている。レールのウェブの幅（厚さ）がガイド溝Ｊ１の幅狭部の幅よりも小さくなっており、かつ、頭部の断面積がガイド溝Ｊ１の幅広部の断面積よりも小さくなっているので、レールは、上下左右に動き得るクリアランスをもってガイド溝Ｊ１の内部に入り込む。つまり、突部材Ｊ２は、ガイド溝Ｊ１と遊嵌状態で結合することになる。また、レールの頭部は、ガイド溝Ｊ１の幅狭部の幅よりも大きい幅寸法に成形されている。このようにすると、レールのガイド溝Ｊ１からの抜け出しが阻止されることから、隣り合う函体１０，２０同士が必要以上に離間することを防ぐことができる。以下、ガイド溝Ｊ１と突部材Ｊ２とからなる継ぎ手を「継手部Ｊ」と称する場合がある。
【００４２】
次に、本実施形態にかかる大断面トンネル１の構築方法について、図面を参照して説明する。
【００４３】
各トンネルＴ，Ｔ，…は、図６に示すように、地山を切削する掘進機Ｍと、掘進機Ｍの後方から掘進機Ｍにより切削された掘削孔に函体１０，２０を押し込む元押しジャッキ（図示せず）とにより構築される。
【００４４】
ここで、掘進機Ｍの形式等は限定されるものではなく、地山の状況やトンネルＴの断面形状等に応じて適宜公知の掘進機から選定して採用すればよい。
元押しジャッキは、トンネルＴの坑口から、函体１０，２０を圧入する装置であって、函体１０，２０の後端面に均等にジャッキ推力が伝達されるように設置される。
【００４５】
本実施形態に係るトンネルＴの構築は、直線区間Ｂにおいては、図５（ａ）に示すように、固定冶具１３により切欠き部分１２の幅Ｌ３を維持した状態で曲線函体１０を連続的に推進する。つまり、本体部１１の内側の辺の長さＬ２に固定冶具１３により確保される切欠き部分１２の幅Ｌ３を加えることにより外側の辺の長さＬ１と同じ長さ（Ｌ２＋Ｌ３）を確保して、連続する曲線函体１０（本体部１１）の側面が直線を成すように曲線函体１０を配置する。一方、曲線区間Ａでは、図５（ｂ）に示すように、固定冶具１３を取り外すこと、あるいは、固定冶具１３のナット１３ｂにより主桁１５，１５の間隔を狭めることにより（図３（ｂ）参照）、曲線線形に応じた曲線を描くように、曲線函体１０を配置する。
【００４６】
この時、図５（ａ）および（ｂ）に示すように曲線函体１０の保護プレート１７が、直前に隣接する曲線函体１０（直線函体２０）の本体部１１の後部（坑口側端部）を内挿した状態で配置されている。
なお、保護プレート１７は、内側の縦鋼板１７ｂが上下の横鋼板１７ａ，１７ａと分割されているため、図５（ｂ）に示すように、角度を有した状態で切羽側の曲線函体１０の後部を内挿することを可能としている。つまり、図５（ｃ）に示すように、切羽側の本体部１１の内側面が保護プレート１７から内側に突出する角度により曲線函体１０を配置する場合でも、切羽側の本体部１１の内側面により縦鋼板１７ｂが押し広げられるため、保護プレート１７が本体部１１，１１の連結の妨げとなることがない。
また、上下の横鋼板１７ａ,１７ａと内側の縦鋼板１７ｂとの隅角部には、伸縮性の止水材（図示せず）が設置されているため、曲線区間Ａにおいて、縦鋼板１７ｂが押し広げられた状態でも、土砂や地下水のトンネルＴへの浸透を防止している。
【００４７】
また、トンネルＴの構築時に、直線区間Ｂから曲線区間Ａへの切換え時には、ヒンジ軸１８を軸として前後の曲線函体１０，１０の切欠き部分１２の幅を調整する。
【００４８】
複数本のトンネルＴ，Ｔ，…は、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、計画された曲線線形に対して下段内側のトンネルＴ１からトンネルＴ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６（図１（ｂ）参照）の順で構築する。なお、複数本のトンネルＴ，Ｔ，…の施工順序は上記の順序に限定されないことはいうまでもない。
【００４９】
６本のトンネルが３本ずつ２段並設される計画に対して、まず、図６（ａ）に示すように、下段内側（図面における右下側）のトンネルＴ１の施工を行う。
【００５０】
本実施形態におけるトンネルの線形は、直線区間Ｂを通過した後、曲線区間Ａを有している。
そのため、トンネルＴの施工は、曲線区間Ａに対応する個数の曲線函体１０を圧入させた後、直線函体２０を連続して圧入する（図６（ｂ）参照）。ここで、図における符号３０は、掘進機Ｍと曲線函体１０との連結を行うための調整函体である。
【００５１】
曲線函体１０による直線区間Ｂの通過は、図６（ａ）に示すように、固定冶具１３により切欠き部分１２の幅を維持した状態で行う。
【００５２】
そして、曲線函体１０が、曲線区間Ａに到達したら、図６（ｂ）に示すように、固定冶具１３を取り外して、トンネル軸方向に連続する曲線函体１０,１０の本体部１１,１１の前端と後端とを密着させる。このようにすると、曲線函体１０が曲線線形に応じて配置される。
【００５３】
内側のトンネルＴ１の施工が完了あるいはトンネルＴ１の施工が所定延長まで到達したら、トンネルＴ１に隣接して、中央のトンネルＴ２の施工を開始する。
この時、トンネルＴ２の函体１０，２０に形成された突部材Ｊ２をトンネルＴ１の函体１０，２０に形成されたガイド溝Ｊ１に挿入させた状態で、函体１０，２０の配置を行う。この他のトンネルＴ２の施工方法は、トンネルＴ１の施工方法と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００５４】
中央のトンネルＴ２の施工が完了あるいはトンネルＴ２の施工が所定延長まで到達したら、トンネルＴ２に隣接して、外側のトンネルＴ３の施工を開始する。
この時、トンネルＴ３の函体１０，２０に形成された突部材Ｊ２をトンネルＴ２の函体１０，２０に形成されたガイド溝Ｊ１に挿入させた状態で、函体１０，２０の配置を行う。この他のトンネルＴ３の施工方法は、トンネルＴ１の施工方法と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００５５】
下段内側のトンネルＴ１、下段中央のトンネルＴ２および下段外側のトンネルＴ３の施工が完了あるいは所定延長まで完了したら、同様にして、上段のトンネルＴ４，Ｔ５，Ｔ６の施工を行う。この時、上段のトンネルＴ４，Ｔ５，Ｔ６の施工方法、施工順序等は、前記に示した下段のトンネルＴ１，Ｔ２，Ｔ３と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００５６】
トンネルＴ１〜Ｔ６の構築が完了したら、図１（ｂ）に示すように、大断面トンネル１の断面形状に合せて、トンネルＴ１〜Ｔ６の函体１０，２０の不要な部分を撤去して大きな空間を形成する。この時、各トンネルＴ同士の間に形成された隙間ｓには、地下水の浸透を防止することを目的として、充填材を充填する。また、必要に応じて、隙間ｓに対応する周辺の地山に止水を目的とした薬液注入や、隙間ｓと地山との境界に止水板を配置してもよい。
【００５７】
そして、地山との境界（すなわち、大断面トンネル１の外縁）に沿って残置されたトンネルＴ１〜Ｔ６の函体１０，２０を利用して本設の頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを形成すると、大断面トンネル１となる。なお、函体１０，２０の不要な部分を全部撤去した後に頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを形成してもよいし、トンネルＴ１〜Ｔ６の不要な部分の一部を撤去しつつ、大断面トンネル１の頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを構築してもよい。
【００５８】
以上、本発明の推進函体によれば、曲線区間Ａに関しては、前後に連続する本体部１１を連結することにより、所定の角度で形成された切欠き部分１２により、曲線区間Ａに応じた曲線線形によるトンネルＴの構築を可能とする。また、直線区間Ｂにおいては、固定冶具１３を介して、切欠き部分１２の幅を維持するため、直線線形を維持した状態で、推進することが可能となる。故に、曲線区間Ａと直線区間Ｂとを有するトンネルＴの構築に関して、安価かつ簡易な推進工法による施工を行うことが可能となる。
【００５９】
また、曲線函体１０が、切欠き部分１２の曲線線形外側に、ヒンジ軸１８を備えているため、直線区間Ｂと曲線区間Ａとの切換え部において、前後の曲線函体１０同士の角度の調節を、ヒンジ軸１８を介して容易に行うことが可能となる。また、直線区間Ｂの推進時に、曲線函体１０後方からの推進力を、ヒンジ軸１８を介して前方の函体１０，２０に伝達するため、前後の函体１０，２０の外側角部の破損を防止する。
【００６０】
本発明のトンネルの構築方法によれば、推進工法にて曲線区間Ａと直線区間Ｂとを有するトンネルの構築を簡易に行うことを可能とするため好適である。
【００６１】
また、本発明のトンネルの構築方法によれば、曲線函体１０が、本体部１１の外周に配置されて、切欠き部分１２を覆うように本体部１１から張り出した保護プレート１７を備えているため、固定冶具１３を介して直線区間Ｂを推進する際に、保護プレート１７が切欠き部分１２により形成された開口部を閉塞し、曲線区間Ａにおいて保護プレート１７が隣接する函体１０，２０の後部を内挿した状態で曲線区間Ａを推進する。そのため、直線区間Ｂにおいて前後に隣り合う函体１０，２０同士の隙間から地下水や土砂が浸入することがなく、また、曲線区間Ａにおいて本体部１１の連続的な配置が可能に構成されている。
【００６２】
また、保護プレート１７は、内側の縦鋼板１７ｂが分離されているため、曲線区間Ａにおいて、前後に隣接する曲線函体１０の角度に応じて押し広げられることが可能に構成されており、曲線函体１０同士の接続を妨げることがなく、所望の曲線線形を有したトンネルＴの構築を可能としている。
【００６３】
また、固定冶具１３のナット１３ｂのネジ棒１３ａに対しする幅を調節することにより、固定冶具１３を取り外すことなく切欠き部分１２の幅を調節することが可能なため、曲線区間Ａの後に直線区間Ｂを有する線形に対しても、スムーズな推進施工を可能としている。
【００６４】
さらに、本発明の大断面トンネルの構築方法によれば、曲線区間Ａと直線区間Ｂとを有した大断面トンネル１について、並設されたトンネルＴ同士の連結容易に行うことを可能とし、簡易かつ確実に施工を行う。
【００６５】
また、隣接するトンネルＴのガイド溝Ｊ１に後行するトンネルＴの突部材Ｊ２を挿入しながら構築するため、簡易且つ高品質に複数のトンネルＴ，Ｔ，…からなる大断面トンネル１を構築することを可能としている。
【００６６】
また、突部材Ｊ２がガイド溝Ｊ１の内部に遊嵌されるように形成されていれば、先行したトンネルＴが蛇行し、あるいは捩れている場合や、後行するトンネルＴの掘進機Ｍにローリングやピッチング等が発生した場合であっても、これらの影響が両トンネルＴ，Ｔの継手部Ｊで吸収されることになるので、その施工を確実に行うことが可能となる。
つまり、後行するトンネルＴとなる函体１０，２０を先行したトンネルＴに沿って押し出す際には、後行の函体１０，２０の突部材Ｊ２は、先行の函体１０，２０のガイド溝Ｊ１の内部にトンネル軸方向から挿入されことになるが、この突部材Ｊ２がガイド溝Ｊ１の内部に遊嵌状態で入り込むので、先行したトンネルＴが蛇行等していても、あるいは、後行するトンネルＴの掘進機Ｍにローリング等が生じていても、ガイド溝Ｊ１と突部材Ｊ２とが直ちに競ってしまうというような不都合が発生することがなく、その結果、後行する函体１０，２０をスムーズに押し出すことが可能となる。
【００６７】
また、図１（ｂ）に示すように、このガイド溝Ｊ１および突部材Ｊ２は、遊嵌状態で結合してトンネルＴの蛇行等に対応可能に構成されている一方で、突部材Ｊ２の頭部がガイド溝Ｊ１の幅狭部の幅よりも大きい幅寸法に成形されているので、隣り合う函体１０，２０同士が必要以上に離間することがなく、その結果、寸法精度の高い大断面トンネル１を構築することが可能となる。
【００６８】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、複数のトンネルを並設した後、これらのトンネルを連結することで大断面トンネルを構築する場合について説明したが、本発明の推進函体は、単一のトンネルを構築する場合にも使用可能であることはいうまでもない。
【００６９】
また、前記実施形態では、大断面トンネルを構築する場合について説明したが、本発明の推進函体は、大断面トンネルに限らずあらゆる地下構造物の構築に適用可能であることはいうまでもない。
【００７０】
また、前記実施形態では、複数のトンネルを連結することにより、大断面トンネルを構築するものとしたが、本発明のトンネルの構築方法により、大断面トンネルの外殻を形成した後、外殻の内側を掘削して大断面トンネルを構築してもよいことはいうまでもない。
【００７１】
また、前記実施形態では、直線区間Ｂの後に曲線区間Ａを有する線形のトンネルについて説明したが、例えば、曲線区間Ａの後に直線区間Ｂを有する線形等にも本発明の推進函体が適用可能であることはいうまでもない。
【００７２】
また、突部材を溶接により推進函体の側面に取り付ける構成としたが、例えばレールのフランジ部を推進函体の側面にボルトとナットを介して締着してもよく、突部材の取り付け方法は限定されるものではない。
また、前記実施形態では、突部材を熱押形鋼からなるレールにより形成するものとしたが、例えば鋼板を組み合わせて形成してもよく、突部材の形成方法は限定されるものではない。同様に、前記実施形態では、ガイド溝について形鋼を組み合わせて形成するものとしたが、ガイド溝の形成方法も限定されるものではないことは、いうまでもない。
【００７３】
また、各トンネルの施工を正確に行うことが可能であれば、継手部は必ずしも必要ではなく、省略してもよい。
さらに、継手部の構成が限定されないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本実施形態に係る大断面トンネルを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は横断面図である。
【図２】本実施形態に係る推進函体を示す斜視図である。
【図３】固定冶具を示す図であって、（ａ）は直線区間、（ｂ）は曲線区間における使用状況をそれぞれ示している。
【図４】固定冶具の変形例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る推進函体の使用状況を示す図であって、（ａ）は直線区間における平面図、（ｂ）は曲線区間における平面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ部分を示す拡大図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る大断面トンネルの施工手順を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 大断面トンネル
１０ 曲線函体（推進函体）
１１ 本体部
１２ 切欠き部分
１３ 固定冶具
１４ 外殻
１７ 保護プレート
１８ ヒンジ軸
２０ 直線函体
Ａ 曲線区間
Ｂ 直線区間
Ｔ トンネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲線区間と直線区間とを有するトンネルの施工に用いる推進函体と、この推進函体を利用したトンネルの構築方法および大断面トンネルの構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大断面トンネルを構築する方法として、例えば、特許文献１に示すように、並設された複数本の小断面トンネルを利用して行う場合がある。この大断面トンネルの構築方法は、複数本の小断面トンネルを並設した後、各小断面トンネルの不要な覆工を撤去することにより大きな空間を形成しつつ、各小断面トンネルの残置された覆工を利用して外殻を形成して、大断面トンネルを構築するものである。
各小断面トンネルの施工は、推進工法によりそれぞれ隣接する小断面トンネルに接するように行われており、先行して構築されたトンネル（以下、単に「先行トンネル」という場合がある）の函体の側面に形成されたガイド溝に、後行して構築されるトンネル（以下、単に「後行トンネル」という場合がある）の函体の側面に形成された突条を嵌合させながら掘進するものである。
【０００３】
このような小断面トンネルに関して、従来、直線と曲線とを組み合わせた路線を構築する場合には、函体同士の接合部に、ソケットを介することにより、このソケットのゆるみの範囲内で折れ角を調整していた。ところが、ソケットを介して小断面トンネルを構築すると、ガイド溝を設置することができなくなるため、大断面トンネルの施工精度の確保が困難となる場合があった。
【０００４】
このため、特許文献２には、シールド工法により所定の線形に応じて形成されたセグメントを組み立てて先行トンネルを掘進した後、推進工法により、この先行トンネルのセグメントの側面に構築されたガイド溝に後行トンネルの推進函体の突条を嵌合させながら掘進することにより、大断面トンネルを構築する工法が開示されている。
【０００５】
ここで、推進工法とは、トンネルの覆工となる筒状の函体を坑口から順次地中に圧入してトンネルを構築する工法である。なお、函体の先端には、刃口から掘進機などが取り付けられている。推進工法の掘進機は、函体に反力をとって自ら推進するもの（つまり、推進ジャッキを装備しているもの）でもよいし、函体を介して伝達された元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよい。一方、シールド工法とは、トンネル切羽に設置された掘削機で地山を掘削するとともに、掘進機の内部でトンネル覆工となるセグメントを組み立ててトンネルを構築する工法である。なお、シールド掘進機は、その内部で組み立てられたセグメントに反力を取って自ら掘進する。
【特許文献１】特開２００１−２１４６９９号公報（［００２２］、図１）
【特許文献２】特開２００４−２５０９５７号公報（［００１４］−［００１７］、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、シールド工法によるトンネルの構築は、一般的に高価であるとともに、推進工法に比べて工期が長くなるという問題点を有していた。また、シールド工法の施工後、推進工法への段取り替えに手間がかかることや、都心等における施工では、シールド工法と推進工法とのそれぞれに使用する設備機器を配置するスペースを確保することができない場合があった。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、簡易かつ安価に曲線線形を含むトンネルを構築することを可能とした推進函体と、この推進函体を利用した曲線線形を有したトンネルの構築方法と、このトンネルの構築方法により並設された複数のトンネルを利用して曲線線形を有した大断面トンネルを構築する方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の推進函体は、曲線区間と直線区間とを有するトンネルを推進工法により構築する際に使用される推進函体であって、平面視したときに、前記曲線区間において内側となる辺が外側となる辺よりも短い台形状に形成された筒状の部材である本体部と、前記直線区間において、少なくとも前記本体部の前端または後端のいずれか一方に配置されて、隣り合う他の推進函体との間に平面視で三角形状の空間を形成する固定冶具と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
かかる推進函体によれば、曲線区間に関しては、前後に連続する台形状に形成された本体部を連結することにより、曲線区間に応じた曲線線形によるトンネルの構築を可能とする。また、直線区間においては、固定冶具を介して前後の推進函体同士の間に三角形状の空間を形成することで推進函体を直線状に配置するため、直線線形を維持した状態で、推進することが可能となる。したがって、比較的安価かつ簡易な推進工法のみにより曲線区間と直線区間とを有したトンネルを構築することが可能なため、好適である。
【００１０】
また、前記推進函体が、前記本体部の外周に配置されて、前記直線区間において形成された前記平面視で三角形状の空間を覆うように張り出した保護プレートを備えていれば、固定冶具を介して曲線区間を推進する際に、保護プレートにより前記空間から土砂がトンネル内に進入することを防止するため、好適である。
【００１１】
また、前記推進函体が、前記本体部の前端または後端のいずれか一方の曲線線形外側に、ヒンジ軸を備えていれば、直線区間と曲線区間との切換え部において、前後の推進函体同士の角度の調節を、ヒンジ軸を介して容易に行うことが可能となるため、好適である。
【００１２】
また、本発明のトンネルの構築方法は、平面視が台形形状の本体部を備え、少なくとも前記本体部の前端または後端のいずれか一方に固定冶具が配置された推進函体を地中に連続して配置することにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルの構築方法であって、前記本体部を連結することにより曲線区間を推進し、前記本体部の側面がトンネルの線形に対して平行となるように前記固定冶具を利用して前後の本体部との間に平面視で三角形状の空間を形成して直線区間を推進することを特徴としている。
【００１３】
かかるトンネルの構築方法によれば、推進工法にて曲線区間と直線区間とを有するトンネルの構築を簡易に行うことを可能とするため、好適である。
【００１４】
また、前記トンネルの構築方法において、前記推進函体が、前記平面視で三角形状の空間を覆うように前記本体部から張り出した保護プレートを備えており、前記直線区間においては、前記平面視で三角形状の空間を前記保護プレートで閉塞し、前記曲線区間においては、前記保護プレートが隣接する本体部を内挿した状態で推進すれば、保護プレートが、直線区間において前後の推進函体の隙間からの土砂の浸入を防止し、曲線区間における本体部の連続的な配置を妨害することがない。
【００１５】
また、前記トンネルの構築方法において、前記推進函体が、前記本体部の前端または後端のいずれか一方の曲線線形に対して外側に、ヒンジ軸を備えており、前記曲線区間と前記直線区間との切換え時において、前記ヒンジ軸を軸として前後の推進函体同士の角度を変化させれば、曲線区間への進入をスムーズに行うことができる。
【００１６】
さらに、本発明の大断面トンネルの構築方法は、前記トンネル構築方法により複数のトンネルを並設して、該複数のトンネルを連結することにより大断面トンネルを構築することを特徴としている。
【００１７】
かかる大断面トンネルの構築方法によれば、曲線区間と直線区間とを有した大断面トンネルについて、複数のトンネルを高精度に構築しているため、並設されたトンネル同士の連結を容易に行うことを可能とし、簡易かつ確実に施工を行う。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の推進函体によれば、簡易かつ安価に曲線区間を含むトンネルを構築することが可能となる。そして、この推進函体を利用したトンネルの構築方法により、曲線区間および直線区間を有したトンネル構築を簡易に行うことが可能となり、このトンネルの構築方法により複数本とトンネルを並設すれば、簡易に曲線区間と直線区間とを有した大断面トンネルを構築することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
図１は、本実施形態に係る大断面トンネルを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は横断面図である。図２は、本実施形態に係る推進函体を示す斜視図である。また、図３は、固定冶具を示す図であって、（ａ）は直線区間、（ｂ）は曲線区間における使用状況をそれぞれ示している。また、図４は固定冶具の変形例を示す図である。また、図５は、同推進函体の使用状況を示す図であって、（ａ）は直線区間における平面図、（ｂ）は曲線区間における平面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ部分を示す拡大図である。さらに、図６の（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る大断面トンネルの施工手順を示す平面図である。
【００２０】
本実施形態では、図１（ａ）に示すように、曲線区間Ａと直線区間Ｂとを有した大断面トンネル１を構築する場合について説明する。大断面トンネル１は、図１（ｂ）に示すように、並設された複数本（本実施形態では６本）のトンネルＴ，Ｔ，…を連結することにより構築される。
【００２１】
各トンネルＴは、複数の推進函体を推進工法により地中に連続して配置することにより形成される。
本実施形態では、推進函体として、曲線区間Ａの曲線線形に対応して形成された曲線函体（請求項における推進函体）１０と、直線区間Ｂの線形に対応して形成された直線函体２０とを使用する。以下、「曲線函体１０」と「直線函体２０」とを区別しない場合は、単に「函体１０，２０」と称する場合がある。
【００２２】
本実施形態に係る大断面トンネル１は、６本のトンネルＴ，Ｔ，…を３本ずつ２段並設し、連結することで形成されている。つまり、各トンネルＴを掘進機Ｍ（図６参照）による地山の掘削とともに掘進機Ｍの後方に函体１０，２０を配置することにより形成した後、函体１０，２０の不要な部分を撤去することにより大きな空間（大断面トンネル１）を形成する。
なお、本実施形態では、６本のトンネルＴ，Ｔ，…を利用して大断面トンネル１を形成するものとしたが、トンネルＴの本数や配置は限定されるものではなく、適宜、地山の状況、大断面トンネル１の形状、トンネルＴの形状等に応じて設定すればよい。また、掘進機Ｍは、必要に応じて使用するものであり、掘進機Ｍを要することなく、トンネルＴの施工が可能であれば、使用しなくてもよい。さらに掘進機Ｍの形式や形状等は限定されないことはいうまでもない。
【００２３】
本実施形態に係る曲線函体１０は、図２に示すように、平面視で、曲線区間Ａの曲線に対して内側の辺が外側の辺よりも短い台形状に形成された筒状の部材である本体部１１と、直線区間Ｂにおいて、本体部１１の前端（切羽側）に配置されて、本体部１１の側面がトンネルＴの線形に対して平行となるように前方の本体部１１との間に平面視で三角形状の空間（図５（ａ）参照）を形成する固定冶具１３とを備えている。つまり、本体部１１の先端は、曲線区間Ａの線形に応じて内側の辺Ｌ２が外側の辺Ｌ１（図５（ａ）参照）よりも短くなるようにテーパー状に形成されており、切欠き部分１２を有している。
本実施形態では、曲線函体１０のトンネルの進行方向端面、つまり切羽側端面に、切欠き部分１２を形成するものとするが、切欠き部分１２を形成する箇所は、曲線函体１０の切羽側に限定されるものではなく、坑口側や、切羽側と坑口側の両方に形成してもよい。
【００２４】
本体部１１は、角筒状に形成された外殻１４と、トンネルＴの軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁１５，１５，…と、隣り合う主桁１５，１５，…間においてトンネルＴの軸方向に沿って配置された複数の縦リブ１６，１６，…とを備えて構成されている。
【００２５】
主桁１５は、鋼材を矩形状に組み合わせることにより形成されており、地中に配置された状態で、トンネルＴに作用する外力（土圧、地下水圧等）に対して十分な耐力を有している。本実施形態では、１体の曲線函体１０に対して４つの主桁１５，１５，…を配置するものとする。これらの主桁１５のうち、最前部の主桁１５ａは、切欠き部分１２を形成するように、つまり、トンネルＴの曲線線形内側の辺が外側の辺よりも後ろ側に位置するように、斜めに設置されている。
【００２６】
なお、主桁１５を形成する鋼材は限定されるものではなく、Ｈ形鋼、Ｌ形鋼、溝形鋼、鋼管等、あらゆる公知の鋼材を使用することが可能であるが、本実施形態では、鋼板を使用するものとする。また、本実施形態では、鋼材を組み合わせることにより矩形状の主桁１５を形成するものとしたが、例えば矩形状の鋼板の内側部分を切り取ることにより構成しても良く、その形成方法は限定されるものではない。また、本実施形態では１体の曲線函体１０に対して４つの主桁１５，１５，…を設置するものとしたが、主桁１５の数量が限定されないことはいうまでもない。
【００２７】
また、４つの主桁１５，１５，…のうち、最前部の主桁１５ａと最後部の主桁１５ｂには、後記する固定冶具１３を設置するための挿通孔１５ｈが、内側の辺に所定の間隔で複数個所（本実施形態では３箇所）形成されている。なお、挿通孔１５ｈの形状および数量は、固定冶具１３の形状や強度等に応じて決定するものであり、適宜設定すればよい。また、固定冶具１３の形式によっては、挿通孔１５ｈが形成されないことはいうまでもない。
【００２８】
縦リブ１６は、隣り合う主桁１５，１５の間に配置されて、主桁１５同士の間隔を保持するとともに、推進時に作用する軸力に対して、十分な耐力を発現するように構成されている。
なお、本実施形態では、縦リブ１６として、主桁１５と同種の鋼板を使用するものとするが、縦リブ１６を構成する材料は限定されるものではなく、Ｈ形鋼、Ｌ形鋼、溝形鋼、鋼管等、あらゆる公知の鋼材を使用することが可能である。また、縦リブ１６の数量は限定されるものではないことはいうまでもない。
【００２９】
外殻１４は、複数の主桁１５，１５，…を覆うように形成された複数枚のスキンプレートを溶接により接合することで形成されており、全体として、断面矩形を呈している。つまり、同形状の台形に形成された上下のスキンプレートと、幅広の曲線線形外側のスキンプレートと、幅狭の曲線線形内側のスキンプレートとを組み合わせることにより形成されている。
【００３０】
切欠き部分１２は、本体部１１の前面側に形成されており、最前部の主桁１５ａを斜めに設置することにより形成された、三角柱状の空間である。
そして、この切欠き部分１２は、本体部１１の外周に配置されて、本体部１１の前面側に張り出す保護プレート１７により周囲が覆われている。
【００３１】
保護プレート１７は、図２に示すように、本体部１１の切羽側周囲に配置されて、切欠き部分１２の上下左右を覆うように、本体部１１の切羽側に張り出している。
保護プレート１７は、上下に配設される横鋼板１７ａ，１７ａと、トンネルＴの内側と外側にそれぞれ配設される縦鋼板１７ｂ，１７ｃとにより角筒状に形成されており、本体部１１の切羽側から張り出すように設置されることで、曲線函体１０が平面視で長方形を呈するように構成されている。
【００３２】
なお、トンネルＴの外側に配設された縦鋼板１７ｃと上下に配設された横鋼板１７ａ，１７ａは、溶接により一体に接合されて断面コの字状に形成されたのち、本体部１１の外周に設置される。一方、トンネルＴの内側に配設された縦鋼板１７ｂは、上下の横鋼板１７ａ，１７ａに固定されることなく、直接本体部１１の内側側面に固定されている。本実施形態では、上下の横鋼板１７ａ，１７ａと内側の縦鋼板１７ｂとの当接部分から、地下水や土砂の浸透を防止することを目的として、当該当接部分に伸縮性の止水材（図示省略）を配置する。
【００３３】
最前部の主桁１５ａの外側の切羽側表面には、縦方向に溝が形成されており、この溝にヒンジ軸１８が配置されている。
ヒンジ軸１８は、断面円形の鋼棒により形成されており、主桁１５ａの溝に配置された状態で、主桁１５ａの表面から突出するように形成されている。なお、ヒンジ軸１８を構成する材料は鋼棒に限定されるものではなく、推進時の軸力により変形することのない強度を有していれば、鋼管等、あらゆる公知の材料を使用することが可能である。また、ヒンジ軸の配置方法も限定されるものではなく、例えば、溝を形成することなく直接溶接接合する等、適宜、公知の手段により固定すればよい。また、主桁１５ａに直接突条を形成することによりヒンジ軸１８を構成してもよい。
【００３４】
固定冶具１３は、図１および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、前後に隣接する曲線函体１０，１０の主桁１５，１５（前側の曲線函体１０の最後部の主桁１５ｂと後側の曲線函体１０の最前部の主桁１５ａ）を連結するものであり、両主桁１５ｂ，１５ａの内側辺に上下に所定の間隔で複数本配置されている。つまり、固定冶具１３は、前後に隣接する曲線函体１０，１０の主桁１５ｂ，１５ａにそれぞれ予め形成された挿通孔１５ｈを挿通して主桁１５ｂと主桁１５ａとを跨ぐように配置されている。なお、本実施形態では、固定冶具１３を曲線函体１０の内側辺に配置するものとしたが、固定冶具１３の本数、位置等は限定されるものではなく、例えば内側辺に加えて上下辺に配置してもよい。
【００３５】
本実施形態に係る固定冶具１３は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、主桁１５ｂ，１５ａを挿通するネジ棒１３ａと、ネジ棒１３ａに螺合される４個のナット１３ｂ，１３ｂ，…により構成されている。そして、ナット１３ｂは、２個ずつ前後の主桁１５を把持するように、それぞれ主桁１５の切羽側と坑口側に配置されている。
【００３６】
なお、本実施形態では、固定冶具１３として、ネジ棒１３ａとナット１３ｂ，１３ｂ，…からなるものを使用したが、固定冶具１３は、直線区間Ｂにおいて曲線函体１０の切欠き部分１２の幅（前後の曲線函体１０間に形成される三角形状の空間）を維持することが可能な耐力を有し、曲線区間Ａにおいて、この切欠き部分１２の幅を無くして前方に配置された函体１０，２０と当接することを可能とするものであれば、その構成や形状等は限定されるものではない。つまり、例えば図４に示すように、鋼板１３ｃとボルト１３ｄとから構成された固定冶具１３’を使用してもよい。この固定冶具１３’によれば、直線区間Ｂでの推進時には、前後の曲線函体１０，１０の縦リブ１６，１６に鋼板１３ｃをボルト１３ｄ，１３ｄを介して固定することで、切欠き部分１２の幅を維持し、曲線区間Ａでは、当該固定冶具１３’を取り外すことで、曲線線形に応じた曲線函体１０の配置を可能とするものである。
【００３７】
本実施形態に係る直線函体２０は、平面視で矩形状に形成されており、角筒状に形成された外殻と、トンネルＴの軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁と、隣り合う主桁間においてトンネルＴの軸方向に沿って配置された複数の縦リブとを備えて構成されている。
なお、直線函体２０としては、公知の推進函体を適宜選定して使用すればよく、詳細な説明は省略する。
【００３８】
また、函体１０，２０には、ガイド溝Ｊ１および突部材Ｊ２の両方または一方が外殻１４の隅角部の近傍に取り付けられている。なお、ガイド溝Ｊ１および突部材Ｊ２の位置および個数は、トンネルＴの配置に応じて適宜設定する。
【００３９】
ガイド溝Ｊ１は、トンネル軸方向に沿って、外殻１４に形成されており、溝型鋼や鋼板等を組み合わせることにより、幅狭部と幅広部とを備える断面Ｔ字形状の溝（いわゆるＴ溝）に形成されている。
【００４０】
突部材Ｊ２は、外殻１４の外周面において隣接する函体１０，２０のガイド溝Ｊ１に対応する位置に配置されており、外殻１４の外側に突出している。この突部材Ｊ２は、レールを外殻１４の外周面に溶接接合することにより構成されている。
【００４１】
レール（突部材Ｊ２）は、熱押形鋼からなり、外殻１４の外周面に固定されるフランジと、このフランジから立ち上がるウェブと、このウェブの突端部分に形成された頭部とを備えている。レールのウェブの幅（厚さ）がガイド溝Ｊ１の幅狭部の幅よりも小さくなっており、かつ、頭部の断面積がガイド溝Ｊ１の幅広部の断面積よりも小さくなっているので、レールは、上下左右に動き得るクリアランスをもってガイド溝Ｊ１の内部に入り込む。つまり、突部材Ｊ２は、ガイド溝Ｊ１と遊嵌状態で結合することになる。また、レールの頭部は、ガイド溝Ｊ１の幅狭部の幅よりも大きい幅寸法に成形されている。このようにすると、レールのガイド溝Ｊ１からの抜け出しが阻止されることから、隣り合う函体１０，２０同士が必要以上に離間することを防ぐことができる。以下、ガイド溝Ｊ１と突部材Ｊ２とからなる継ぎ手を「継手部Ｊ」と称する場合がある。
【００４２】
次に、本実施形態にかかる大断面トンネル１の構築方法について、図面を参照して説明する。
【００４３】
各トンネルＴ，Ｔ，…は、図６に示すように、地山を切削する掘進機Ｍと、掘進機Ｍの後方から掘進機Ｍにより切削された掘削孔に函体１０，２０を押し込む元押しジャッキ（図示せず）とにより構築される。
【００４４】
ここで、掘進機Ｍの形式等は限定されるものではなく、地山の状況やトンネルＴの断面形状等に応じて適宜公知の掘進機から選定して採用すればよい。
元押しジャッキは、トンネルＴの坑口から、函体１０，２０を圧入する装置であって、函体１０，２０の後端面に均等にジャッキ推力が伝達されるように設置される。
【００４５】
本実施形態に係るトンネルＴの構築は、直線区間Ｂにおいては、図５（ａ）に示すように、固定冶具１３により切欠き部分１２の幅Ｌ３を維持した状態で曲線函体１０を連続的に推進する。つまり、本体部１１の内側の辺の長さＬ２に固定冶具１３により確保される切欠き部分１２の幅Ｌ３を加えることにより外側の辺の長さＬ１と同じ長さ（Ｌ２＋Ｌ３）を確保して、連続する曲線函体１０（本体部１１）の側面が直線を成すように曲線函体１０を配置する。一方、曲線区間Ａでは、図５（ｂ）に示すように、固定冶具１３を取り外すこと、あるいは、固定冶具１３のナット１３ｂにより主桁１５，１５の間隔を狭めることにより（図３（ｂ）参照）、曲線線形に応じた曲線を描くように、曲線函体１０を配置する。
【００４６】
この時、図５（ａ）および（ｂ）に示すように曲線函体１０の保護プレート１７が、直前に隣接する曲線函体１０（直線函体２０）の本体部１１の後部（坑口側端部）を内挿した状態で配置されている。
なお、保護プレート１７は、内側の縦鋼板１７ｂが上下の横鋼板１７ａ，１７ａと分割されているため、図５（ｂ）に示すように、角度を有した状態で切羽側の曲線函体１０の後部を内挿することを可能としている。つまり、図５（ｃ）に示すように、切羽側の本体部１１の内側面が保護プレート１７から内側に突出する角度により曲線函体１０を配置する場合でも、切羽側の本体部１１の内側面により縦鋼板１７ｂが押し広げられるため、保護プレート１７が本体部１１，１１の連結の妨げとなることがない。
また、上下の横鋼板１７ａ,１７ａと内側の縦鋼板１７ｂとの隅角部には、伸縮性の止水材（図示せず）が設置されているため、曲線区間Ａにおいて、縦鋼板１７ｂが押し広げられた状態でも、土砂や地下水のトンネルＴへの浸透を防止している。
【００４７】
また、トンネルＴの構築時に、直線区間Ｂから曲線区間Ａへの切換え時には、ヒンジ軸１８を軸として前後の曲線函体１０，１０の切欠き部分１２の幅を調整する。
【００４８】
複数本のトンネルＴ，Ｔ，…は、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、計画された曲線線形に対して下段内側のトンネルＴ１からトンネルＴ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６（図１（ｂ）参照）の順で構築する。なお、複数本のトンネルＴ，Ｔ，…の施工順序は上記の順序に限定されないことはいうまでもない。
【００４９】
６本のトンネルが３本ずつ２段並設される計画に対して、まず、図６（ａ）に示すように、下段内側（図面における右下側）のトンネルＴ１の施工を行う。
【００５０】
本実施形態におけるトンネルの線形は、直線区間Ｂを通過した後、曲線区間Ａを有している。
そのため、トンネルＴの施工は、曲線区間Ａに対応する個数の曲線函体１０を圧入させた後、直線函体２０を連続して圧入する（図６（ｂ）参照）。ここで、図における符号３０は、掘進機Ｍと曲線函体１０との連結を行うための調整函体である。
【００５１】
曲線函体１０による直線区間Ｂの通過は、図６（ａ）に示すように、固定冶具１３により切欠き部分１２の幅を維持した状態で行う。
【００５２】
そして、曲線函体１０が、曲線区間Ａに到達したら、図６（ｂ）に示すように、固定冶具１３を取り外して、トンネル軸方向に連続する曲線函体１０,１０の本体部１１,１１の前端と後端とを密着させる。このようにすると、曲線函体１０が曲線線形に応じて配置される。
【００５３】
内側のトンネルＴ１の施工が完了あるいはトンネルＴ１の施工が所定延長まで到達したら、トンネルＴ１に隣接して、中央のトンネルＴ２の施工を開始する。
この時、トンネルＴ２の函体１０，２０に形成された突部材Ｊ２をトンネルＴ１の函体１０，２０に形成されたガイド溝Ｊ１に挿入させた状態で、函体１０，２０の配置を行う。この他のトンネルＴ２の施工方法は、トンネルＴ１の施工方法と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００５４】
中央のトンネルＴ２の施工が完了あるいはトンネルＴ２の施工が所定延長まで到達したら、トンネルＴ２に隣接して、外側のトンネルＴ３の施工を開始する。
この時、トンネルＴ３の函体１０，２０に形成された突部材Ｊ２をトンネルＴ２の函体１０，２０に形成されたガイド溝Ｊ１に挿入させた状態で、函体１０，２０の配置を行う。この他のトンネルＴ３の施工方法は、トンネルＴ１の施工方法と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００５５】
下段内側のトンネルＴ１、下段中央のトンネルＴ２および下段外側のトンネルＴ３の施工が完了あるいは所定延長まで完了したら、同様にして、上段のトンネルＴ４，Ｔ５，Ｔ６の施工を行う。この時、上段のトンネルＴ４，Ｔ５，Ｔ６の施工方法、施工順序等は、前記に示した下段のトンネルＴ１，Ｔ２，Ｔ３と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００５６】
トンネルＴ１〜Ｔ６の構築が完了したら、図１（ｂ）に示すように、大断面トンネル１の断面形状に合せて、トンネルＴ１〜Ｔ６の函体１０，２０の不要な部分を撤去して大きな空間を形成する。この時、各トンネルＴ同士の間に形成された隙間ｓには、地下水の浸透を防止することを目的として、充填材を充填する。また、必要に応じて、隙間ｓに対応する周辺の地山に止水を目的とした薬液注入や、隙間ｓと地山との境界に止水板を配置してもよい。
【００５７】
そして、地山との境界（すなわち、大断面トンネル１の外縁）に沿って残置されたトンネルＴ１〜Ｔ６の函体１０，２０を利用して本設の頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを形成すると、大断面トンネル１となる。なお、函体１０，２０の不要な部分を全部撤去した後に頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを形成してもよいし、トンネルＴ１〜Ｔ６の不要な部分の一部を撤去しつつ、大断面トンネル１の頂版１Ａ、底版１Ｂおよび側壁１Ｃ，１Ｃを構築してもよい。
【００５８】
以上、本発明の推進函体によれば、曲線区間Ａに関しては、前後に連続する本体部１１を連結することにより、所定の角度で形成された切欠き部分１２により、曲線区間Ａに応じた曲線線形によるトンネルＴの構築を可能とする。また、直線区間Ｂにおいては、固定冶具１３を介して、切欠き部分１２の幅を維持するため、直線線形を維持した状態で、推進することが可能となる。故に、曲線区間Ａと直線区間Ｂとを有するトンネルＴの構築に関して、安価かつ簡易な推進工法による施工を行うことが可能となる。
【００５９】
また、曲線函体１０が、切欠き部分１２の曲線線形外側に、ヒンジ軸１８を備えているため、直線区間Ｂと曲線区間Ａとの切換え部において、前後の曲線函体１０同士の角度の調節を、ヒンジ軸１８を介して容易に行うことが可能となる。また、直線区間Ｂの推進時に、曲線函体１０後方からの推進力を、ヒンジ軸１８を介して前方の函体１０，２０に伝達するため、前後の函体１０，２０の外側角部の破損を防止する。
【００６０】
本発明のトンネルの構築方法によれば、推進工法にて曲線区間Ａと直線区間Ｂとを有するトンネルの構築を簡易に行うことを可能とするため好適である。
【００６１】
また、本発明のトンネルの構築方法によれば、曲線函体１０が、本体部１１の外周に配置されて、切欠き部分１２を覆うように本体部１１から張り出した保護プレート１７を備えているため、固定冶具１３を介して直線区間Ｂを推進する際に、保護プレート１７が切欠き部分１２により形成された開口部を閉塞し、曲線区間Ａにおいて保護プレート１７が隣接する函体１０，２０の後部を内挿した状態で曲線区間Ａを推進する。そのため、直線区間Ｂにおいて前後に隣り合う函体１０，２０同士の隙間から地下水や土砂が浸入することがなく、また、曲線区間Ａにおいて本体部１１の連続的な配置が可能に構成されている。
【００６２】
また、保護プレート１７は、内側の縦鋼板１７ｂが分離されているため、曲線区間Ａにおいて、前後に隣接する曲線函体１０の角度に応じて押し広げられることが可能に構成されており、曲線函体１０同士の接続を妨げることがなく、所望の曲線線形を有したトンネルＴの構築を可能としている。
【００６３】
また、固定冶具１３のナット１３ｂのネジ棒１３ａに対しする幅を調節することにより、固定冶具１３を取り外すことなく切欠き部分１２の幅を調節することが可能なため、曲線区間Ａの後に直線区間Ｂを有する線形に対しても、スムーズな推進施工を可能としている。
【００６４】
さらに、本発明の大断面トンネルの構築方法によれば、曲線区間Ａと直線区間Ｂとを有した大断面トンネル１について、並設されたトンネルＴ同士の連結容易に行うことを可能とし、簡易かつ確実に施工を行う。
【００６５】
また、隣接するトンネルＴのガイド溝Ｊ１に後行するトンネルＴの突部材Ｊ２を挿入しながら構築するため、簡易且つ高品質に複数のトンネルＴ，Ｔ，…からなる大断面トンネル１を構築することを可能としている。
【００６６】
また、突部材Ｊ２がガイド溝Ｊ１の内部に遊嵌されるように形成されていれば、先行したトンネルＴが蛇行し、あるいは捩れている場合や、後行するトンネルＴの掘進機Ｍにローリングやピッチング等が発生した場合であっても、これらの影響が両トンネルＴ，Ｔの継手部Ｊで吸収されることになるので、その施工を確実に行うことが可能となる。
つまり、後行するトンネルＴとなる函体１０，２０を先行したトンネルＴに沿って押し出す際には、後行の函体１０，２０の突部材Ｊ２は、先行の函体１０，２０のガイド溝Ｊ１の内部にトンネル軸方向から挿入されことになるが、この突部材Ｊ２がガイド溝Ｊ１の内部に遊嵌状態で入り込むので、先行したトンネルＴが蛇行等していても、あるいは、後行するトンネルＴの掘進機Ｍにローリング等が生じていても、ガイド溝Ｊ１と突部材Ｊ２とが直ちに競ってしまうというような不都合が発生することがなく、その結果、後行する函体１０，２０をスムーズに押し出すことが可能となる。
【００６７】
また、図１（ｂ）に示すように、このガイド溝Ｊ１および突部材Ｊ２は、遊嵌状態で結合してトンネルＴの蛇行等に対応可能に構成されている一方で、突部材Ｊ２の頭部がガイド溝Ｊ１の幅狭部の幅よりも大きい幅寸法に成形されているので、隣り合う函体１０，２０同士が必要以上に離間することがなく、その結果、寸法精度の高い大断面トンネル１を構築することが可能となる。
【００６８】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、複数のトンネルを並設した後、これらのトンネルを連結することで大断面トンネルを構築する場合について説明したが、本発明の推進函体は、単一のトンネルを構築する場合にも使用可能であることはいうまでもない。
【００６９】
また、前記実施形態では、大断面トンネルを構築する場合について説明したが、本発明の推進函体は、大断面トンネルに限らずあらゆる地下構造物の構築に適用可能であることはいうまでもない。
【００７０】
また、前記実施形態では、複数のトンネルを連結することにより、大断面トンネルを構築するものとしたが、本発明のトンネルの構築方法により、大断面トンネルの外殻を形成した後、外殻の内側を掘削して大断面トンネルを構築してもよいことはいうまでもない。
【００７１】
また、前記実施形態では、直線区間Ｂの後に曲線区間Ａを有する線形のトンネルについて説明したが、例えば、曲線区間Ａの後に直線区間Ｂを有する線形等にも本発明の推進函体が適用可能であることはいうまでもない。
【００７２】
また、突部材を溶接により推進函体の側面に取り付ける構成としたが、例えばレールのフランジ部を推進函体の側面にボルトとナットを介して締着してもよく、突部材の取り付け方法は限定されるものではない。
また、前記実施形態では、突部材を熱押形鋼からなるレールにより形成するものとしたが、例えば鋼板を組み合わせて形成してもよく、突部材の形成方法は限定されるものではない。同様に、前記実施形態では、ガイド溝について形鋼を組み合わせて形成するものとしたが、ガイド溝の形成方法も限定されるものではないことは、いうまでもない。
【００７３】
また、各トンネルの施工を正確に行うことが可能であれば、継手部は必ずしも必要ではなく、省略してもよい。
さらに、継手部の構成が限定されないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本実施形態に係る大断面トンネルを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は横断面図である。
【図２】本実施形態に係る推進函体を示す斜視図である。
【図３】固定冶具を示す図であって、（ａ）は直線区間、（ｂ）は曲線区間における使用状況をそれぞれ示している。
【図４】固定冶具の変形例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る推進函体の使用状況を示す図であって、（ａ）は直線区間における平面図、（ｂ）は曲線区間における平面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ部分を示す拡大図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る大断面トンネルの施工手順を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 大断面トンネル
１０ 曲線函体（推進函体）
１１ 本体部
１２ 切欠き部分
１３ 固定冶具
１４ 外殻
１７ 保護プレート
１８ ヒンジ軸
２０ 直線函体
Ａ 曲線区間
Ｂ 直線区間
Ｔ トンネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲線区間と直線区間とを有するトンネルを推進工法により構築する際に使用される推進函体であって、
平面視したときに、前記曲線区間において内側となる辺が外側となる辺よりも短い台形状に形成された筒状の部材である本体部と、
前記直線区間において、少なくとも前記本体部の前端または後端のいずれか一方に配置されて、隣り合う他の推進函体との間に平面視で三角形状の空間を形成する固定冶具と、を備えることを特徴とする、推進函体。
【請求項２】
前記本体部の外周に配置されて、前記直線区間において形成された前記平面視で三角形状の空間を覆うように張り出した保護プレートを備えることを特徴とする、請求項１に記載の推進函体。
【請求項３】
前記本体部の前端または後端のいずれか一方の曲線線形外側に、ヒンジ軸を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の推進函体。
【請求項４】
平面視が台形形状の本体部を備え、少なくとも前記本体部の前端または後端のいずれか一方に固定冶具が配置された推進函体を地中に連続して配置することにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルの構築方法であって、
前記本体部を連結することにより曲線区間を推進し、
前記本体部の側面がトンネルの線形に対して平行となるように前記固定冶具を利用して前後の本体部との間に平面視で三角形状の空間を形成して直線区間を推進することを特徴とする、トンネルの構築方法。
【請求項５】
前記推進函体が、前記平面視で三角形状の空間を覆うように前記本体部から張り出した保護プレートを備えており、
前記直線区間においては、前記平面視で三角形状の空間を前記保護プレートで閉塞し、
前記曲線区間においては、前記保護プレートが隣接する本体部を内挿した状態で推進することを特徴とする、請求項４に記載のトンネルの構築方法。
【請求項６】
前記推進函体が、前記本体部の前端または後端のいずれか一方の曲線線形に対して外側に、ヒンジ軸を備えており、
前記曲線区間と前記直線区間との切換え時において、前記ヒンジ軸を軸として前後の推進函体同士の角度を変化させることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載のトンネルの構築方法。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のトンネル構築方法により複数のトンネルを並設して、該複数のトンネルを連結することにより大断面トンネルを構築することを特徴とする、大断面トンネルの構築方法。
【請求項１】
曲線区間と直線区間とを有するトンネルを推進工法により構築する際に使用される推進函体であって、
平面視したときに、前記曲線区間において内側となる辺が外側となる辺よりも短い台形状に形成された筒状の部材である本体部と、
前記直線区間において、少なくとも前記本体部の前端または後端のいずれか一方に配置されて、隣り合う他の推進函体との間に平面視で三角形状の空間を形成する固定冶具と、を備えることを特徴とする、推進函体。
【請求項２】
前記本体部の外周に配置されて、前記直線区間において形成された前記平面視で三角形状の空間を覆うように張り出した保護プレートを備えることを特徴とする、請求項１に記載の推進函体。
【請求項３】
前記本体部の前端または後端のいずれか一方の曲線線形外側に、ヒンジ軸を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の推進函体。
【請求項４】
平面視が台形形状の本体部を備え、少なくとも前記本体部の前端または後端のいずれか一方に固定冶具が配置された推進函体を地中に連続して配置することにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルの構築方法であって、
前記本体部を連結することにより曲線区間を推進し、
前記本体部の側面がトンネルの線形に対して平行となるように前記固定冶具を利用して前後の本体部との間に平面視で三角形状の空間を形成して直線区間を推進することを特徴とする、トンネルの構築方法。
【請求項５】
前記推進函体が、前記平面視で三角形状の空間を覆うように前記本体部から張り出した保護プレートを備えており、
前記直線区間においては、前記平面視で三角形状の空間を前記保護プレートで閉塞し、
前記曲線区間においては、前記保護プレートが隣接する本体部を内挿した状態で推進することを特徴とする、請求項４に記載のトンネルの構築方法。
【請求項６】
前記推進函体が、前記本体部の前端または後端のいずれか一方の曲線線形に対して外側に、ヒンジ軸を備えており、
前記曲線区間と前記直線区間との切換え時において、前記ヒンジ軸を軸として前後の推進函体同士の角度を変化させることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載のトンネルの構築方法。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のトンネル構築方法により複数のトンネルを並設して、該複数のトンネルを連結することにより大断面トンネルを構築することを特徴とする、大断面トンネルの構築方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−５６５４４（Ｐ２００７−５６５４４Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４３２７０（Ｐ２００５−２４３２７０）
【出願日】平成１７年８月２４日（２００５．８．２４）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２４日（２００５．８．２４）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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