推進函体、推進工法および大断面トンネルの構築方法
【課題】トンネル施工を簡易かつ安価に行うことを可能とした推進函体、推進工法および大断面トンネルの構築方法を提案する。
【解決手段】筒状の部材である本体部１０と、この本体部１０の内側空間に設けられ後方から付与された推力を前方へと伝達する推力伝達部２０とを備えてなり、本体部１０は、複数の主桁１１，１１，…と主桁１１，１１，…の外面を覆う外殻１２とからなり、推力伝達部２０は、主桁１１，１１，…の内側に配置されている推進函体１と、この推進函体１を連続して地中に配置することによりトンネルを形成する推進工法と、このトンネルを複数本並設し、これらのトンネル同士を連結する大断面トンネルの構築方法
【解決手段】筒状の部材である本体部１０と、この本体部１０の内側空間に設けられ後方から付与された推力を前方へと伝達する推力伝達部２０とを備えてなり、本体部１０は、複数の主桁１１，１１，…と主桁１１，１１，…の外面を覆う外殻１２とからなり、推力伝達部２０は、主桁１１，１１，…の内側に配置されている推進函体１と、この推進函体１を連続して地中に配置することによりトンネルを形成する推進工法と、このトンネルを複数本並設し、これらのトンネル同士を連結する大断面トンネルの構築方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進函体、推進工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】
推進工法は、図７（ａ）に示すように、トンネルの覆工となる筒状の函体１０１を、坑口Ｅから順次地中Ｇに圧入してトンネルを構築する工法である。
推進工法によるトンネル施工は、発進立坑Ｓに設置された元押しジャッキＪ等により、坑口Ｅ側から付与される推力を、函体１０１を介して切羽Ｋに配置された掘削機Ｍや刃口等に伝達することにより掘進するのが一般的ある。
【０００３】
そのため、函体１０１は、推力を切羽Ｋに伝達するために、その圧縮力に耐え得る圧縮強度を有している必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、図７（ｂ）に示すように、土圧や地下水圧に耐え得る強度を発現するためにトンネル軸方向に沿って並設された複数の主桁１１１，１１１，…と、後方からの推力を伝達するために主桁１１１同士の間においてトンネル軸方向に沿って配設された複数の縦リブ１１２，１１２，…と、これらの主桁１１１および縦リブ１１２の外周囲を覆う外殻１１０と、を備えた函体１０１が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−７０９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、縦リブ１１２は、施工時の推力の伝達のみを目的とする仮設部材であるにもかかわらず、施工時の圧縮強度に対して十分な耐力を備えた部材である必要があるため、断面の大きな部材を使用することや多数配設することを必要としていた。そのため、函体１０１が大規模となることで、函体１０１のコストが嵩むとともにその取り扱い性の悪化によりトンネル施工の手間もかかるという問題を有していた。
【０００６】
また、複数の函体１０１，１０１，…を断面方向に並設して大断面トンネルを構築する場合には、函体１０１，１０１，…の一部を撤去する必要があるが、縦リブ１１２が数多く存在しているのでその撤去の手間や、廃棄物として処分される鋼材量が多くなり、費用や環境面に悪影響を与えていた。
【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、トンネル施工を簡易かつ安価に行うことを可能とした推進函体、推進工法および大断面トンネルの構築方法を提案することを課題とする。
【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、地中に複数連続して配置されることによりトンネルを形成するものであって、筒状の部材である本体部と、前記本体部の内側空間に設けられ後方から付与された推力を前方へと伝達する推力伝達部と、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、推力の伝達を推力伝達部により行うため、従来の推進函体が備える縦リブを省略あるいは削減することにより、推進函体の製造コストを削減することが可能となる。また、縦リブを省略あるいは削減することで推進函体のスリム化（軽量化）が可能となるため、推進函体の取り扱いが容易になり、施工性の向上が可能となる。
【００１０】
また、前記推進函体において、前記推力伝達部が、トンネル軸方向に伸縮可能であるとともに、前記本体部の内面に沿って複数固定されていれば、曲線区間を有するトンネルの施工について、曲線線形の曲率に対応した部材を別途要することなく、曲線区間の外側に位置する推力伝達部を伸長させることでトンネル線形に応じた施工が可能となるため好適である。
さらに、複数の曲線が点在するトンネルであっても、適宜推力伝達部を伸縮させることで対応することが可能なため、施工性に優れている。
【００１１】
また、前記推進函体の本体部が、主桁と該主桁の外面を覆う外殻とからなり、前記推力伝達部が、前記主桁の内側に配置されていてもよい。
【００１２】
また、前記推力伝達部が、前記本体部に取り外し可能に固定されていれば、他のトンネルに転用することが可能であり、費用の削減が可能である。
【００１３】
また、本発明の推進工法は、推進函体を地中に連続して挿入することによりトンネルを構築する推進工法であって、前記推進函体が、筒状の部材である本体部と前記本体部の内側空間に設けられた推力伝達部とを備え、前記推進函体は、前後に隣接する他の推進函体と、互いの前記推力伝達部同士を突き合わせた状態で配設されており、後方から作用する推力を、前記推力伝達部に付与することで前方へと伝達し、該推進函体を前方へ推進させることを特徴としている。
【００１４】
かかる推進工法によれば、推力伝達部により元押しジャッキ等の推力を前方へと伝達するため、推進函体への縦リブの配設を省略あるいは削減することが可能となる。そのため、推進函体の軽量化が可能となり、推進函体の取り扱い性が向上するため、施工性が向上する。
【００１５】
また、本発明の第二の推進工法は、推進函体を地中に連続して挿入することにより曲線区間を有するトンネルを構築する推進工法であって、前記推進函体が、筒状の部材である本体部と、トンネル軸方向に伸長可能であるとともに前記本体部の内面に沿って設けられた複数の推力伝達部とを備え、前記推進函体は、前後に隣接する他の推進函体と、互いの前記推力伝達部同士を突き合わせた状態で配設されており、前記曲線区間において、外側に位置する推力伝達部を伸長させた状態で、後方から作用する推力を、該推力伝達部に付与することで前方へと伝達し、該推進函体を前方へ推進させることを特徴としている。
【００１６】
かかる推進工法によれば、曲線区間を有するトンネル施工において、曲線線形に対応する継手部材等を配設することなく、推力伝達部の伸縮のみで対応することが可能なため、施工性に優れているとともに経済性にも優れている。
また、曲線区間の数、角度、方向等も限定されることなく施工を行うことが可能なため、自由にトンネル線形を設計することが可能となるとともに、立坑の数も削減することが出来るため、好適である。
【００１７】
また、前記推進工法は、前記推力伝達部が、前記本体部に取り外し可能に固定されており、前記本体部は、前記推力により前方へ押し込まれた該推力伝達部により前方へ引き込まれるものであってもよい。
【００１８】
かかる推進工法によれば、本体部には推力が作用しないため、本体部を簡易に構成することが可能となる。また、推力伝達部は、取り外し可能に固定されているため、トンネル構築後は、他のトンネルに転用することが可能となり、経費の大幅な削減が可能となる。
【００１９】
さらに、本発明の大断面トンネルの構築方法は、前記推進工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構築方法であって、先行して構築されたトンネルの推進函体の推力伝達部を、後行して構築するトンネルの推進函体に転用することを特徴としている。
【００２０】
かかる大断面トンネルの構築方法によれば、各トンネルの施工時に、推力伝達部を転用して使用することで、材料費の大幅な削減を可能としている。
また、トンネル同士の接合時に発生する廃棄物についても、縦リブを省略した分、大幅に削減することが可能となり、好適である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の推進函体、推進工法および大断面トンネルの構築方法によれば、簡易かつ安価に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】
【００２２】
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。
【００２３】
本実施形態に係る推進函体１は、図１に示すように、筒状の部材である本体部１０と、本体部１０の内側空間に設けられ後方から付与された推力を前方へと伝達する推力伝達部２０とを備えて構成されている。
【００２４】
推進函体１は、図２に示すように、地中Ｇに複数連続して配置されることによりトンネルＴを形成するものである。
【００２５】
本実施形態に係る本体部１０は、図１に示すように、断面矩形に形成されており、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１１，１１，…とこの主桁１１，１１，…の外面を一体に覆う外殻１２とにより構成されている。
なお、本体部１０の断面形状は矩形に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００２６】
主桁１１は、図１に示すように、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Ｇ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６つの主桁１１，１１，…を配置するが、主桁１１の数は限定されるものではなく、想定される外力や推進函体１の形状寸法等により適宜設定すればよい。
【００２７】
主桁１１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。主桁１１は、鋼板を、外殻１２に対して直交するように立設させることで、外力に対して耐力を発現する。
なお、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１１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。
【００２８】
外殻１２は、図１に示すように、複数の主桁１１，１１，…を覆うように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、同形状の長方形に形成された上下のスキンプレートと、同形状の長方形に形成された左右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。なお、外殻１２は、例えば、一枚のスキンプレートを折り曲げることにより筒状に形成することで構成してもよく、その構成は、限定されるものではない。
【００２９】
推力伝達部２０は、図１に示すように、柱状の部材であって、トンネルＴの軸方向に沿って、主桁１１，１１，…の内側（内周側）の四隅にそれぞれ配置されている。そして、推力伝達部２０の端面は、トンネルＴの軸方向に隣接する他の推力伝達部２０の端面に当接する。
【００３０】
本実施形態に係る推力伝達部２０は、四角柱状に形成された前後の推力受部２１，２１と、推力受部２１，２１の間に配設されたジャッキ等の伸縮部２２とを備えており、トンネル軸方向に伸長可能に構成されている。
【００３１】
この推力伝達部２０は、伸縮部２２において、図示しない取付部材を介して、本体部１０に取り外し可能に固定されている。そして、推力伝達部２０は、伸縮部２２により伸長することで、前後の推力受部２１，２１が、本体部１０の前端または後端から突出することが可能に構成されている。
【００３２】
なお、推力伝達部２０の形状や構成は、前記のものに限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、推力伝達部２０の設置箇所や個数も限定されるものではない。
また、本実施形態では、推進函体１として、矩形断面のものについて説明したが、例えば、図３に示す推進函体１’のように円形にする等、推進函体１の形状は矩形に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
また、伸縮部２２の構成は、推力伝達部２０の長さを調節することが可能であれば限定されるものではなく、適宜公知の部材の中から選定して構成すればよい。
【００３３】
次に、本実施形態にかかる推進工法について、図面を参照して説明する。
なお、本実施形態では、図４に示すように、曲線区間Ｂ１，Ｂ２を２箇所有した線形からなるトンネルＴについて、本発明に係る推進函体１を利用して構築する場合について説明する。
【００３４】
本実施形態に係る推進工法は、推進函体１を地中Ｇに連続して挿入することにより複数の曲線区間を有するトンネルＴを構築する推進工法であって、図２および図５に示すように、推進函体１は、前後に隣接する他の推進函体１，１と、互いの推力伝達部２０同士を突き合わせた状態で地中Ｇに押し込まれる。
【００３５】
本実施形態の推進工法では、図２に示すように、掘進機Ｍの切削により地中Ｇに形成された掘削孔に、発進立坑Ｓ内に設置された元押しジャッキＪにより、最も発進立坑Ｓ側に配設された推進函体１の推力伝達部２０を押し込むことにより、この推力が各推進函体１の推力伝達部２０を介して掘削機Ｍに伝達される。
推進函体１は、推力伝達部２０が後方から伝達された元押しジャッキＪの推力により前方へ押し込まれることにより、本体部１０が推力伝達部２０に引きずられるように前方へ移動することで、地中に配置される。
【００３６】
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。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を要することなく刃口を利用するなど、トンネルＴの施工が可能であれば、掘進機Ｍは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。
【００３７】
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。
【００３８】
元押しジャッキＪは、推進函体１に配設された４つの推力伝達部２０，２０，…に対して、同時に推力を付与し、元押しジャッキＪにより付与された推力は、各推進函体１の推力伝達部２０を介して前方へと伝達される。
後方から作用する元押しジャッキＪの推力により、推力伝達部２０が前方へと押し込まれるため、本体部１０は、推力伝達部２０に引きずられるように前方へ移動する。
【００３９】
直線区間Ａ（図４参照）における施工は、推力伝達部２０を収縮させた状態で後方から作用する推力を、前方に配置された推進函体１の推力伝達部２０に伝達し、推進函体１を前方へと推進させることにより行う。ここで、推力伝達部２０が収縮させた状態とは、推力伝達部２０のトンネル軸方向の長さが、本体部１０の長さと同程度の状態をいう。
【００４０】
曲線区間Ｂ１，Ｂ２（図４参照）における施工では、図５に示すように、トンネルＴの中心に対して外側に位置する推力伝達部２０ａが、内側に位置する推力伝達部２０ｂよりも伸長された状態で、後方から作用する推力を、前方に配置された推進函体１の推力伝達部２０に伝達し、推進函体１を前方へと推進させることにより行う。
ここで、曲線区間Ｂ１，Ｂ２では、推力伝達部２０の伸縮部２２を伸長させることで、前後の推力受部２１，２１が、本体部１０の前後からそれぞれ突出した状態となり、前後に配設された推進函体１，１の推力伝達部２０と当接が可能な状態となっている。
【００４１】
なお、直線区間Ａと曲線区間Ｂ１、Ｂ２との切り替えは、推力伝達部２０の伸縮させることにより行う。
【００４２】
直線区間Ａから曲線区間Ｂ１への切り替えは、直線区間Ａにおいて収縮させた状態であった外側に位置する推力伝達部２０ａを、曲線区間Ｂ１に差し掛かった時点で伸長させることで、曲線線形に対応する。ここで内側に位置する推力伝達部２０ｂも必要に応じて伸長させるものとする。
【００４３】
次に曲線区間Ｂ１から直線区間Ａへの切り替えは、推進函体１が直線区間Ａに差し掛かった時点で、外側に位置する推力伝達部２０ａを収縮させることで、全ての推力伝達部２０の長さを本体部１０の長さと同等にすることにより行う。
直線区間Ａから曲線区間Ｂ２への切り替えおよび曲線区間Ｂ２から直線区間Ａへの切り替えも同様に行う。
【００４４】
次に、本実施形態に係るトンネルＴを複数本並設し、これらの複数のトンネルＴ，Ｔ，…を連結することにより大断面トンネルを構築する場合について説明する。
【００４５】
大断面トンネルＤは、図６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。
各トンネルＴは、複数の推進函体１，１，…を推進工法により地中Ｇに連続して配置することにより形成される。
【００４６】
本実施形態に係る大断面トンネルＤは、６本のトンネルＴ，Ｔ，…を左右に３本ずつ上下に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２参照）による地山の掘削とともに掘進機Ｍの後方に推進函体１，１，…を配置することにより形成した後、推進函体１，１，…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Ｄ）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Ｄ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Ｄの形状、トンネルＴの形状等に応じて設定すればよい。
【００４７】
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、トンネルＴ１（図面における右下側のトンネル）の施工を行う。
【００４８】
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、トンネルＴ２（図面における下段中央のトンネル）の施工を開始する。
この時、トンネルＴ１の推進函体１とトンネルＴ２の推進函体１に形成された図示しない連結部材を嵌合させた状態で、トンネルＴ２の推進函体１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。
【００４９】
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、トンネルＴ３の施工を開始する。
この時、トンネルＴ２の推進函体１とトンネルＴ３の推進函体１に形成された図示しない連結部材を嵌合させた状態で、トンネルＴ３の推進函体１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。
【００５０】
下段の各トンネルＴ１、Ｔ２Ｔ３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。
【００５１】
このとき、先行して構築されたトンネルＴの推進函体１の推力伝達部２０を、後行して構築するトンネルＴの推進函体１に転用する。つまり、トンネルＴ１の施工が、トンネルＴ４の施工開始時までに完了している場合は、トンネルＴ１の施工で使用した推力伝達部２０を、トンネルＴ４の推進函体１に固定して使用する。
【００５２】
トンネルＴ１〜Ｔ６の構築が完了したら、図６に示すように、大断面トンネルＤの断面形状に合せて、トンネルＴ１〜Ｔ６の推進函体１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、隙間と地山との境界に止水板を配置してもよい。
【００５３】
そして、地山との境界（すなわち、大断面トンネルＤの外縁）に沿って残置されたトンネルＴ１〜Ｔ６の推進函体１，１，…を利用して本設の頂版Ｄ１、底版Ｄ２および側壁Ｄ３，Ｄ３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Ｄ１、底版Ｄ２および側壁Ｄ３，Ｄ３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Ｄの頂版Ｄ１、底版Ｄ２および側壁Ｄ３，Ｄ３を構築してもよい。
なお、トンネルＴ１〜Ｔ６の施工順序は前記の順序に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００５４】
以上、本発明の推進函体１によれば、推力伝達部２０を備えていることで、本体部１０に推力を伝達するための部材（縦リブ等）を配置する必要がない。そのため、本体部１０は、推力を受け持つ必要がなく、土圧や水圧等に耐え得る強度を備えていればよいため、その構成を簡易にすることが可能となる。故に、推進函体１の製造コストの大幅な削減が可能となる。
【００５５】
推進函体１の本体部１０について、縦リブ等の推力を伝達するための部材を省略することで、本体部１０の薄肉化が可能となる。そのため、トンネルＴの掘削断面積の小断面化が可能となるため、掘削土量の削減が可能となる。故に、施工性が向上するとともに、残土処分等の費用や用地の削減が可能となるため、経済性および環境の面でも優れている。
【００５６】
推力伝達部２０は、本体部１０に取り外し可能に固定されているため、他のトンネルの施工に転用することができるため、経済性に優れている。
【００５７】
また、推進函体１が縦リブを必要としないため、大断面トンネルＤの施工時には、縦リブの撤去に要する作業の手間や処分費等を削減することが可能となり、工事費全体として大幅な削減が可能となる。
【００５８】
推力伝達部２０が、伸縮部２２を備えていることで、曲線部Ｂ１，Ｂ２に対応した施工が可能なため、例えば、図８に示す従来の推進工法のように、曲線部に対応した特別な部材（曲線部用ジャッキ１０２）を特別に配置する必要がないため、好適である。
【００５９】
また、従来の曲線部用ジャッキ１０２を利用した推進工法では、後方の推進函体１０１の本体部１１０に作用する推力を、曲線部用ジャッキ１０２を介して前方の推進函体１０１の本体部１１０に伝達するため、本体部１１０と曲線部用ジャッキ１０２との接合は、溶接等により強固に行う必要がある。一方、本実施形態の推進函体１は、推力は推力伝達部２０が受け持ち、本体部１０は、この推力伝達部２０の前進に伴い引き込まれる構成であるため、従来に比べて簡易な固定で施工が可能である。そのため、例えば、ピン等の簡易な取り付け部材（図示省略）を介して本体部１０と推力伝達部２０との固定を行うことが可能となる。
【００６０】
前後の推進函体１，１に配設された推力伝達部２０同士は、互いの端面が突き合わされた状態で、推力を伝達するため、後方から伝達された推力の分散を最小限にして前方へと伝達させることを可能としている。そのため、施工性に優れている。
【００６１】
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、前記実施形態では、曲線区間を有するトンネルの施工について、本発明に係る推進函体および推進工法を採用する場合について説明したが、直線のみあるいは曲線のみからなるトンネルの施工に本発明に係る推進函体および推進工法を採用してもよい。
また、曲線区間の区間長や箇所数も限定されるものではない。
【００６２】
また、前記実施形態では、推力伝達部が伸縮部を有していて伸長可能に構成されているものとしたが、トンネル線形に曲線区間を備えていないような場合には、収縮部を有していない柱状部材により推力伝達部を構成してもよい。この場合には、Ｈ形鋼等の公知の型鋼材等が好適に使用可能である。
【００６３】
また、前記実施形態では、推力伝達部を本体部に取り外し可能に固定するものとしたが、推力伝達部の固定方法は限定されるものではない。
また、推力伝達部は、推力を前方の切羽（掘削機や刃口）に伝達することが可能であれば、必ずしも本体部に固定されている必要はない。この場合において本体部は、推力伝達部を介して伝達された推力により押し込まれた掘削機または刃口により、地中に引き込まれることで地中に配設される。
【００６４】
また、推力伝達部の設置箇所は、本体部の内側空間であれば限定されるものではなく、必ずしも四隅に配置されている必要はない。例えば、主桁の４辺に沿って、それぞれ中間付近に配置されていても良いし、内側空間の中央に１本配置されていてもよい。
【００６５】
また、推進函体の本体部の構成は、鋼製の主桁と外殻により構成されたものに限定されるものではなく、例えば、筒状のコンクリート部材であってもよい。この場合、推力伝達部は、コンクリート部材の内周面に沿って配設すればよい。
なお、前記実施形態では、主桁と外殻により本体部を構成するものとしたが、主桁同士の間に、縦リブが配設されていてもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の好適な実施形態に係る推進函体を示す斜視図である。
【図２】本発明の好適な実施形態に係る推進工法を示す断面図である。
【図３】図１に示す推進函体の変形例を示す正面図である。
【図４】本発明の好適な実施形態に係る推進工法を示す平面図である。
【図５】図４に示す推進工法による曲線部の施工状況を示す平面図である。
【図６】本発明の好適な実施形態に係る大断面トンネルを示す断面図である。
【図７】（ａ）は従来の推進工法の施工状況を示す断面図、（ｂ）は従来の推進函体を示す斜視図である。
【図８】従来の推進工法による曲線部の施工状況を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 推進函体
１０ 本体部
１１ 主桁
１２ 外殻
２０ 推力伝達部
Ａ 直線区間
Ｂ１，Ｂ２ 曲線区間
Ｔ トンネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進函体、推進工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】
推進工法は、図７（ａ）に示すように、トンネルの覆工となる筒状の函体１０１を、坑口Ｅから順次地中Ｇに圧入してトンネルを構築する工法である。
推進工法によるトンネル施工は、発進立坑Ｓに設置された元押しジャッキＪ等により、坑口Ｅ側から付与される推力を、函体１０１を介して切羽Ｋに配置された掘削機Ｍや刃口等に伝達することにより掘進するのが一般的ある。
【０００３】
そのため、函体１０１は、推力を切羽Ｋに伝達するために、その圧縮力に耐え得る圧縮強度を有している必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、図７（ｂ）に示すように、土圧や地下水圧に耐え得る強度を発現するためにトンネル軸方向に沿って並設された複数の主桁１１１，１１１，…と、後方からの推力を伝達するために主桁１１１同士の間においてトンネル軸方向に沿って配設された複数の縦リブ１１２，１１２，…と、これらの主桁１１１および縦リブ１１２の外周囲を覆う外殻１１０と、を備えた函体１０１が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−７０９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、縦リブ１１２は、施工時の推力の伝達のみを目的とする仮設部材であるにもかかわらず、施工時の圧縮強度に対して十分な耐力を備えた部材である必要があるため、断面の大きな部材を使用することや多数配設することを必要としていた。そのため、函体１０１が大規模となることで、函体１０１のコストが嵩むとともにその取り扱い性の悪化によりトンネル施工の手間もかかるという問題を有していた。
【０００６】
また、複数の函体１０１，１０１，…を断面方向に並設して大断面トンネルを構築する場合には、函体１０１，１０１，…の一部を撤去する必要があるが、縦リブ１１２が数多く存在しているのでその撤去の手間や、廃棄物として処分される鋼材量が多くなり、費用や環境面に悪影響を与えていた。
【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、トンネル施工を簡易かつ安価に行うことを可能とした推進函体、推進工法および大断面トンネルの構築方法を提案することを課題とする。
【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、地中に複数連続して配置されることによりトンネルを形成するものであって、筒状の部材である本体部と、前記本体部の内側空間に設けられ後方から付与された推力を前方へと伝達する推力伝達部と、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、推力の伝達を推力伝達部により行うため、従来の推進函体が備える縦リブを省略あるいは削減することにより、推進函体の製造コストを削減することが可能となる。また、縦リブを省略あるいは削減することで推進函体のスリム化（軽量化）が可能となるため、推進函体の取り扱いが容易になり、施工性の向上が可能となる。
【００１０】
また、前記推進函体において、前記推力伝達部が、トンネル軸方向に伸縮可能であるとともに、前記本体部の内面に沿って複数固定されていれば、曲線区間を有するトンネルの施工について、曲線線形の曲率に対応した部材を別途要することなく、曲線区間の外側に位置する推力伝達部を伸長させることでトンネル線形に応じた施工が可能となるため好適である。
さらに、複数の曲線が点在するトンネルであっても、適宜推力伝達部を伸縮させることで対応することが可能なため、施工性に優れている。
【００１１】
また、前記推進函体の本体部が、主桁と該主桁の外面を覆う外殻とからなり、前記推力伝達部が、前記主桁の内側に配置されていてもよい。
【００１２】
また、前記推力伝達部が、前記本体部に取り外し可能に固定されていれば、他のトンネルに転用することが可能であり、費用の削減が可能である。
【００１３】
また、本発明の推進工法は、推進函体を地中に連続して挿入することによりトンネルを構築する推進工法であって、前記推進函体が、筒状の部材である本体部と前記本体部の内側空間に設けられた推力伝達部とを備え、前記推進函体は、前後に隣接する他の推進函体と、互いの前記推力伝達部同士を突き合わせた状態で配設されており、後方から作用する推力を、前記推力伝達部に付与することで前方へと伝達し、該推進函体を前方へ推進させることを特徴としている。
【００１４】
かかる推進工法によれば、推力伝達部により元押しジャッキ等の推力を前方へと伝達するため、推進函体への縦リブの配設を省略あるいは削減することが可能となる。そのため、推進函体の軽量化が可能となり、推進函体の取り扱い性が向上するため、施工性が向上する。
【００１５】
また、本発明の第二の推進工法は、推進函体を地中に連続して挿入することにより曲線区間を有するトンネルを構築する推進工法であって、前記推進函体が、筒状の部材である本体部と、トンネル軸方向に伸長可能であるとともに前記本体部の内面に沿って設けられた複数の推力伝達部とを備え、前記推進函体は、前後に隣接する他の推進函体と、互いの前記推力伝達部同士を突き合わせた状態で配設されており、前記曲線区間において、外側に位置する推力伝達部を伸長させた状態で、後方から作用する推力を、該推力伝達部に付与することで前方へと伝達し、該推進函体を前方へ推進させることを特徴としている。
【００１６】
かかる推進工法によれば、曲線区間を有するトンネル施工において、曲線線形に対応する継手部材等を配設することなく、推力伝達部の伸縮のみで対応することが可能なため、施工性に優れているとともに経済性にも優れている。
また、曲線区間の数、角度、方向等も限定されることなく施工を行うことが可能なため、自由にトンネル線形を設計することが可能となるとともに、立坑の数も削減することが出来るため、好適である。
【００１７】
また、前記推進工法は、前記推力伝達部が、前記本体部に取り外し可能に固定されており、前記本体部は、前記推力により前方へ押し込まれた該推力伝達部により前方へ引き込まれるものであってもよい。
【００１８】
かかる推進工法によれば、本体部には推力が作用しないため、本体部を簡易に構成することが可能となる。また、推力伝達部は、取り外し可能に固定されているため、トンネル構築後は、他のトンネルに転用することが可能となり、経費の大幅な削減が可能となる。
【００１９】
さらに、本発明の大断面トンネルの構築方法は、前記推進工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構築方法であって、先行して構築されたトンネルの推進函体の推力伝達部を、後行して構築するトンネルの推進函体に転用することを特徴としている。
【００２０】
かかる大断面トンネルの構築方法によれば、各トンネルの施工時に、推力伝達部を転用して使用することで、材料費の大幅な削減を可能としている。
また、トンネル同士の接合時に発生する廃棄物についても、縦リブを省略した分、大幅に削減することが可能となり、好適である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の推進函体、推進工法および大断面トンネルの構築方法によれば、簡易かつ安価に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】
【００２２】
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。
【００２３】
本実施形態に係る推進函体１は、図１に示すように、筒状の部材である本体部１０と、本体部１０の内側空間に設けられ後方から付与された推力を前方へと伝達する推力伝達部２０とを備えて構成されている。
【００２４】
推進函体１は、図２に示すように、地中Ｇに複数連続して配置されることによりトンネルＴを形成するものである。
【００２５】
本実施形態に係る本体部１０は、図１に示すように、断面矩形に形成されており、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１１，１１，…とこの主桁１１，１１，…の外面を一体に覆う外殻１２とにより構成されている。
なお、本体部１０の断面形状は矩形に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００２６】
主桁１１は、図１に示すように、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Ｇ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６つの主桁１１，１１，…を配置するが、主桁１１の数は限定されるものではなく、想定される外力や推進函体１の形状寸法等により適宜設定すればよい。
【００２７】
主桁１１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。主桁１１は、鋼板を、外殻１２に対して直交するように立設させることで、外力に対して耐力を発現する。
なお、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１１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。
【００２８】
外殻１２は、図１に示すように、複数の主桁１１，１１，…を覆うように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、同形状の長方形に形成された上下のスキンプレートと、同形状の長方形に形成された左右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。なお、外殻１２は、例えば、一枚のスキンプレートを折り曲げることにより筒状に形成することで構成してもよく、その構成は、限定されるものではない。
【００２９】
推力伝達部２０は、図１に示すように、柱状の部材であって、トンネルＴの軸方向に沿って、主桁１１，１１，…の内側（内周側）の四隅にそれぞれ配置されている。そして、推力伝達部２０の端面は、トンネルＴの軸方向に隣接する他の推力伝達部２０の端面に当接する。
【００３０】
本実施形態に係る推力伝達部２０は、四角柱状に形成された前後の推力受部２１，２１と、推力受部２１，２１の間に配設されたジャッキ等の伸縮部２２とを備えており、トンネル軸方向に伸長可能に構成されている。
【００３１】
この推力伝達部２０は、伸縮部２２において、図示しない取付部材を介して、本体部１０に取り外し可能に固定されている。そして、推力伝達部２０は、伸縮部２２により伸長することで、前後の推力受部２１，２１が、本体部１０の前端または後端から突出することが可能に構成されている。
【００３２】
なお、推力伝達部２０の形状や構成は、前記のものに限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、推力伝達部２０の設置箇所や個数も限定されるものではない。
また、本実施形態では、推進函体１として、矩形断面のものについて説明したが、例えば、図３に示す推進函体１’のように円形にする等、推進函体１の形状は矩形に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
また、伸縮部２２の構成は、推力伝達部２０の長さを調節することが可能であれば限定されるものではなく、適宜公知の部材の中から選定して構成すればよい。
【００３３】
次に、本実施形態にかかる推進工法について、図面を参照して説明する。
なお、本実施形態では、図４に示すように、曲線区間Ｂ１，Ｂ２を２箇所有した線形からなるトンネルＴについて、本発明に係る推進函体１を利用して構築する場合について説明する。
【００３４】
本実施形態に係る推進工法は、推進函体１を地中Ｇに連続して挿入することにより複数の曲線区間を有するトンネルＴを構築する推進工法であって、図２および図５に示すように、推進函体１は、前後に隣接する他の推進函体１，１と、互いの推力伝達部２０同士を突き合わせた状態で地中Ｇに押し込まれる。
【００３５】
本実施形態の推進工法では、図２に示すように、掘進機Ｍの切削により地中Ｇに形成された掘削孔に、発進立坑Ｓ内に設置された元押しジャッキＪにより、最も発進立坑Ｓ側に配設された推進函体１の推力伝達部２０を押し込むことにより、この推力が各推進函体１の推力伝達部２０を介して掘削機Ｍに伝達される。
推進函体１は、推力伝達部２０が後方から伝達された元押しジャッキＪの推力により前方へ押し込まれることにより、本体部１０が推力伝達部２０に引きずられるように前方へ移動することで、地中に配置される。
【００３６】
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。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を要することなく刃口を利用するなど、トンネルＴの施工が可能であれば、掘進機Ｍは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。
【００３７】
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。
【００３８】
元押しジャッキＪは、推進函体１に配設された４つの推力伝達部２０，２０，…に対して、同時に推力を付与し、元押しジャッキＪにより付与された推力は、各推進函体１の推力伝達部２０を介して前方へと伝達される。
後方から作用する元押しジャッキＪの推力により、推力伝達部２０が前方へと押し込まれるため、本体部１０は、推力伝達部２０に引きずられるように前方へ移動する。
【００３９】
直線区間Ａ（図４参照）における施工は、推力伝達部２０を収縮させた状態で後方から作用する推力を、前方に配置された推進函体１の推力伝達部２０に伝達し、推進函体１を前方へと推進させることにより行う。ここで、推力伝達部２０が収縮させた状態とは、推力伝達部２０のトンネル軸方向の長さが、本体部１０の長さと同程度の状態をいう。
【００４０】
曲線区間Ｂ１，Ｂ２（図４参照）における施工では、図５に示すように、トンネルＴの中心に対して外側に位置する推力伝達部２０ａが、内側に位置する推力伝達部２０ｂよりも伸長された状態で、後方から作用する推力を、前方に配置された推進函体１の推力伝達部２０に伝達し、推進函体１を前方へと推進させることにより行う。
ここで、曲線区間Ｂ１，Ｂ２では、推力伝達部２０の伸縮部２２を伸長させることで、前後の推力受部２１，２１が、本体部１０の前後からそれぞれ突出した状態となり、前後に配設された推進函体１，１の推力伝達部２０と当接が可能な状態となっている。
【００４１】
なお、直線区間Ａと曲線区間Ｂ１、Ｂ２との切り替えは、推力伝達部２０の伸縮させることにより行う。
【００４２】
直線区間Ａから曲線区間Ｂ１への切り替えは、直線区間Ａにおいて収縮させた状態であった外側に位置する推力伝達部２０ａを、曲線区間Ｂ１に差し掛かった時点で伸長させることで、曲線線形に対応する。ここで内側に位置する推力伝達部２０ｂも必要に応じて伸長させるものとする。
【００４３】
次に曲線区間Ｂ１から直線区間Ａへの切り替えは、推進函体１が直線区間Ａに差し掛かった時点で、外側に位置する推力伝達部２０ａを収縮させることで、全ての推力伝達部２０の長さを本体部１０の長さと同等にすることにより行う。
直線区間Ａから曲線区間Ｂ２への切り替えおよび曲線区間Ｂ２から直線区間Ａへの切り替えも同様に行う。
【００４４】
次に、本実施形態に係るトンネルＴを複数本並設し、これらの複数のトンネルＴ，Ｔ，…を連結することにより大断面トンネルを構築する場合について説明する。
【００４５】
大断面トンネルＤは、図６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。
各トンネルＴは、複数の推進函体１，１，…を推進工法により地中Ｇに連続して配置することにより形成される。
【００４６】
本実施形態に係る大断面トンネルＤは、６本のトンネルＴ，Ｔ，…を左右に３本ずつ上下に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２参照）による地山の掘削とともに掘進機Ｍの後方に推進函体１，１，…を配置することにより形成した後、推進函体１，１，…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Ｄ）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Ｄ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Ｄの形状、トンネルＴの形状等に応じて設定すればよい。
【００４７】
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、トンネルＴ１（図面における右下側のトンネル）の施工を行う。
【００４８】
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、トンネルＴ２（図面における下段中央のトンネル）の施工を開始する。
この時、トンネルＴ１の推進函体１とトンネルＴ２の推進函体１に形成された図示しない連結部材を嵌合させた状態で、トンネルＴ２の推進函体１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。
【００４９】
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、トンネルＴ３の施工を開始する。
この時、トンネルＴ２の推進函体１とトンネルＴ３の推進函体１に形成された図示しない連結部材を嵌合させた状態で、トンネルＴ３の推進函体１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。
【００５０】
下段の各トンネルＴ１、Ｔ２Ｔ３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。
【００５１】
このとき、先行して構築されたトンネルＴの推進函体１の推力伝達部２０を、後行して構築するトンネルＴの推進函体１に転用する。つまり、トンネルＴ１の施工が、トンネルＴ４の施工開始時までに完了している場合は、トンネルＴ１の施工で使用した推力伝達部２０を、トンネルＴ４の推進函体１に固定して使用する。
【００５２】
トンネルＴ１〜Ｔ６の構築が完了したら、図６に示すように、大断面トンネルＤの断面形状に合せて、トンネルＴ１〜Ｔ６の推進函体１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、隙間と地山との境界に止水板を配置してもよい。
【００５３】
そして、地山との境界（すなわち、大断面トンネルＤの外縁）に沿って残置されたトンネルＴ１〜Ｔ６の推進函体１，１，…を利用して本設の頂版Ｄ１、底版Ｄ２および側壁Ｄ３，Ｄ３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Ｄ１、底版Ｄ２および側壁Ｄ３，Ｄ３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Ｄの頂版Ｄ１、底版Ｄ２および側壁Ｄ３，Ｄ３を構築してもよい。
なお、トンネルＴ１〜Ｔ６の施工順序は前記の順序に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００５４】
以上、本発明の推進函体１によれば、推力伝達部２０を備えていることで、本体部１０に推力を伝達するための部材（縦リブ等）を配置する必要がない。そのため、本体部１０は、推力を受け持つ必要がなく、土圧や水圧等に耐え得る強度を備えていればよいため、その構成を簡易にすることが可能となる。故に、推進函体１の製造コストの大幅な削減が可能となる。
【００５５】
推進函体１の本体部１０について、縦リブ等の推力を伝達するための部材を省略することで、本体部１０の薄肉化が可能となる。そのため、トンネルＴの掘削断面積の小断面化が可能となるため、掘削土量の削減が可能となる。故に、施工性が向上するとともに、残土処分等の費用や用地の削減が可能となるため、経済性および環境の面でも優れている。
【００５６】
推力伝達部２０は、本体部１０に取り外し可能に固定されているため、他のトンネルの施工に転用することができるため、経済性に優れている。
【００５７】
また、推進函体１が縦リブを必要としないため、大断面トンネルＤの施工時には、縦リブの撤去に要する作業の手間や処分費等を削減することが可能となり、工事費全体として大幅な削減が可能となる。
【００５８】
推力伝達部２０が、伸縮部２２を備えていることで、曲線部Ｂ１，Ｂ２に対応した施工が可能なため、例えば、図８に示す従来の推進工法のように、曲線部に対応した特別な部材（曲線部用ジャッキ１０２）を特別に配置する必要がないため、好適である。
【００５９】
また、従来の曲線部用ジャッキ１０２を利用した推進工法では、後方の推進函体１０１の本体部１１０に作用する推力を、曲線部用ジャッキ１０２を介して前方の推進函体１０１の本体部１１０に伝達するため、本体部１１０と曲線部用ジャッキ１０２との接合は、溶接等により強固に行う必要がある。一方、本実施形態の推進函体１は、推力は推力伝達部２０が受け持ち、本体部１０は、この推力伝達部２０の前進に伴い引き込まれる構成であるため、従来に比べて簡易な固定で施工が可能である。そのため、例えば、ピン等の簡易な取り付け部材（図示省略）を介して本体部１０と推力伝達部２０との固定を行うことが可能となる。
【００６０】
前後の推進函体１，１に配設された推力伝達部２０同士は、互いの端面が突き合わされた状態で、推力を伝達するため、後方から伝達された推力の分散を最小限にして前方へと伝達させることを可能としている。そのため、施工性に優れている。
【００６１】
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、前記実施形態では、曲線区間を有するトンネルの施工について、本発明に係る推進函体および推進工法を採用する場合について説明したが、直線のみあるいは曲線のみからなるトンネルの施工に本発明に係る推進函体および推進工法を採用してもよい。
また、曲線区間の区間長や箇所数も限定されるものではない。
【００６２】
また、前記実施形態では、推力伝達部が伸縮部を有していて伸長可能に構成されているものとしたが、トンネル線形に曲線区間を備えていないような場合には、収縮部を有していない柱状部材により推力伝達部を構成してもよい。この場合には、Ｈ形鋼等の公知の型鋼材等が好適に使用可能である。
【００６３】
また、前記実施形態では、推力伝達部を本体部に取り外し可能に固定するものとしたが、推力伝達部の固定方法は限定されるものではない。
また、推力伝達部は、推力を前方の切羽（掘削機や刃口）に伝達することが可能であれば、必ずしも本体部に固定されている必要はない。この場合において本体部は、推力伝達部を介して伝達された推力により押し込まれた掘削機または刃口により、地中に引き込まれることで地中に配設される。
【００６４】
また、推力伝達部の設置箇所は、本体部の内側空間であれば限定されるものではなく、必ずしも四隅に配置されている必要はない。例えば、主桁の４辺に沿って、それぞれ中間付近に配置されていても良いし、内側空間の中央に１本配置されていてもよい。
【００６５】
また、推進函体の本体部の構成は、鋼製の主桁と外殻により構成されたものに限定されるものではなく、例えば、筒状のコンクリート部材であってもよい。この場合、推力伝達部は、コンクリート部材の内周面に沿って配設すればよい。
なお、前記実施形態では、主桁と外殻により本体部を構成するものとしたが、主桁同士の間に、縦リブが配設されていてもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の好適な実施形態に係る推進函体を示す斜視図である。
【図２】本発明の好適な実施形態に係る推進工法を示す断面図である。
【図３】図１に示す推進函体の変形例を示す正面図である。
【図４】本発明の好適な実施形態に係る推進工法を示す平面図である。
【図５】図４に示す推進工法による曲線部の施工状況を示す平面図である。
【図６】本発明の好適な実施形態に係る大断面トンネルを示す断面図である。
【図７】（ａ）は従来の推進工法の施工状況を示す断面図、（ｂ）は従来の推進函体を示す斜視図である。
【図８】従来の推進工法による曲線部の施工状況を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 推進函体
１０ 本体部
１１ 主桁
１２ 外殻
２０ 推力伝達部
Ａ 直線区間
Ｂ１，Ｂ２ 曲線区間
Ｔ トンネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に複数連続して配置されることによりトンネルを形成する推進函体であって、
筒状の部材である本体部と、
前記本体部の内側空間に設けられ後方から付与された推力を前方へと伝達する推力伝達部と、を備えることを特徴とする、推進函体。
【請求項２】
前記推力伝達部が、トンネル軸方向に伸長可能であるとともに、前記本体部の内面に沿って複数固定されてい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】
前記本体部が、主桁と該主桁の外面を覆う外殻とからなり、
前記推力伝達部が、前記主桁の内側に配置されてい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】
前記推力伝達部が、前記本体部に取り外し可能に固定されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の推進函体。
【請求項５】
推進函体を地中に連続して挿入することによりトンネルを構築する推進工法であって、
前記推進函体が、筒状の部材である本体部と前記本体部の内側空間に設けられた推力伝達部とを備え、
前記推進函体は、前後に隣接する他の推進函体と、互いの前記推力伝達部同士を突き合わせた状態で配設されており、
後方から作用する推力を、前記推力伝達部に付与することで前方へと伝達し、該推進函体を前方へ推進させることを特徴とする、推進工法。
【請求項６】
推進函体を地中に連続して挿入することにより曲線区間を有するトンネルを構築する推進工法であって、
前記推進函体が、筒状の部材である本体部と、トンネル軸方向に伸長可能であるとともに前記本体部の内面に沿って設けられた複数の推力伝達部とを備え、
前記推進函体は、前後に隣接する他の推進函体と、互いの前記推力伝達部同士を突き合わせた状態で配設されており、
前記曲線区間において、外側に位置する推力伝達部を伸長させた状態で、後方から作用する推力を、該推力伝達部に付与することで前方へと伝達し、該推進函体を前方へ推進させることを特徴とする、推進工法。
【請求項７】
前記推力伝達部が、前記本体部に取り外し可能に固定されており、
前記本体部は、前記推力により前方へ押し込まれた該推力伝達部により前方へ引き込まれることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の推進工法。
【請求項８】
請求項７に記載の推進工法により複数のトンネルを並設し、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大断面トンネルの構築方法であって、先行して構築されたトンネルの推進函体の推力伝達部を、後行して構築するトンネルの推進函体に転用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】
地中に複数連続して配置されることによりトンネルを形成する推進函体であって、
筒状の部材である本体部と、
前記本体部の内側空間に設けられ後方から付与された推力を前方へと伝達する推力伝達部と、を備えることを特徴とする、推進函体。
【請求項２】
前記推力伝達部が、トンネル軸方向に伸長可能であるとともに、前記本体部の内面に沿って複数固定されてい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】
前記本体部が、主桁と該主桁の外面を覆う外殻とからなり、
前記推力伝達部が、前記主桁の内側に配置されてい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】
前記推力伝達部が、前記本体部に取り外し可能に固定されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の推進函体。
【請求項５】
推進函体を地中に連続して挿入することによりトンネルを構築する推進工法であって、
前記推進函体が、筒状の部材である本体部と前記本体部の内側空間に設けられた推力伝達部とを備え、
前記推進函体は、前後に隣接する他の推進函体と、互いの前記推力伝達部同士を突き合わせた状態で配設されており、
後方から作用する推力を、前記推力伝達部に付与することで前方へと伝達し、該推進函体を前方へ推進させることを特徴とする、推進工法。
【請求項６】
推進函体を地中に連続して挿入することにより曲線区間を有するトンネルを構築する推進工法であって、
前記推進函体が、筒状の部材である本体部と、トンネル軸方向に伸長可能であるとともに前記本体部の内面に沿って設けられた複数の推力伝達部とを備え、
前記推進函体は、前後に隣接する他の推進函体と、互いの前記推力伝達部同士を突き合わせた状態で配設されており、
前記曲線区間において、外側に位置する推力伝達部を伸長させた状態で、後方から作用する推力を、該推力伝達部に付与することで前方へと伝達し、該推進函体を前方へ推進させることを特徴とする、推進工法。
【請求項７】
前記推力伝達部が、前記本体部に取り外し可能に固定されており、
前記本体部は、前記推力により前方へ押し込まれた該推力伝達部により前方へ引き込まれることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の推進工法。
【請求項８】
請求項７に記載の推進工法により複数のトンネルを並設し、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大断面トンネルの構築方法であって、先行して構築されたトンネルの推進函体の推力伝達部を、後行して構築するトンネルの推進函体に転用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７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１５０１６７（Ｐ２００９−１５０１６７Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３０２６５（Ｐ２００７−３３０２６５）
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【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２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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