特許 6872931 インバート施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6872931

(24)【登録日】2021年4月22日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】インバート施工方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/10 20060101AFI20210510BHJP

【ＦＩ】

   E21D11/10 Z

【請求項の数】1

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-33736(P2017-33736)

(22)【出願日】2017年2月24日

(65)【公開番号】特開2018-138738(P2018-138738A)

(43)【公開日】2018年9月6日

【審査請求日】2019年12月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹中 計行

(72)【発明者】

【氏名】高倉 克彦

【審査官】 荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１０２３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２５７３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３２２０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１５１３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１１１８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４３９６３１３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｄ １１／００−１９／０６

Ｅ２１Ｄ ２３／００−２３／２６

Ｅ０２Ｄ ２９／００

Ｅ０２Ｄ ２９／０４５−３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネル断面中央の一方側を供用させた状態で、他方側においてインバート施工を行う先施工工程と、
トンネル断面中央の他方側を供用させた状態で、一方側においてインバート施工を行う後施工工程と、を備える供用中のトンネルのインバート施工方法であって、
前記先施工工程は、既設道路の一方側部分を第一仮設通行路として開放した状態で行う作業として、
他方側のインバート掘削を行う第一掘削作業と、
前記第一掘削作業により露出した地山に対してインバートコンクリートを打ち込み、養生して他方側インバートを形成する第一打設作業と、
前記他方側のインバート上に支保部材を介して覆工板を敷設して第二仮設通行路を構築する通行路仮設作業と、を備えており、
前記後施工工程は、第二仮設通行路を開放した状態で行う作業として、
一方側のインバート掘削を行う第二掘削作業と、
前記第二掘削作業により露出した地山に対してインバートコンクリートを打ち込み、養生して一方側インバートを形成する第二打設作業と、
通行路を構築する通行路構築作業と、を備えており、
前記第二打設作業において、前記一方側インバートの端部を前記他方側インバートに接続することで一方側から他方側に連続するインバートを形成し、
前記通行路構築作業において前記一方側インバート上を埋め戻すとともに通行路の一方側部分を形成した後、前記通行路の一方側部分を第三仮設通行路として開放した状態で、前記第二仮設通行路の撤去、他方側インバート上の埋め戻しおよび前記通行路の一方側部分に接続する通行路の他方側部分の施工を行うことを特徴とするインバート施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インバート施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

供用後のトンネルにおいて、何らかの原因により盤ぶくれが生じて、路盤が浮き上がる場合がある。盤ぶくれの対策工としては、盤ぶくれが生じた箇所に対してインバートを施工するのが最も効果的である。
供用中のトンネルにおいてインバートを施工する場合は、掘削、インバートコンクリートの打設・養生および埋め戻しを片側ずつ行う、いわゆる半割施工を採用するのが一般的である。ところが、一般的な道路トンネルにおいて半割施工を実施する場合には、トンネル中央部でのインバート施工を行う際に道路幅員を縮小する必要がある。一方、高速道路等、道路幅員を縮小することができないトンネルでは、通行止めにした状態で施工を行う必要があった。

【0003】

そのため、特許文献１には、通行止めを要することなく、供用中のトンネルにおいてインバート施工を行う施工方法として、中央部を除いた左右のインバートを施工するとともに、インバートの中央部に対応する箇所に挿入された鋼管により左右のインバートを接続する方法が開示されている。
また、特許文献２には、中央部を除いた左右のインバートを施工するとともに、一方のインバートを施工する際に、インバートの中央部に対応する位置から土塊を抜き出すことにより形成された隙間にコンクリートを打設することにより、トンネル中央部において左右のインバートを接続する施工方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−１１１８６１号公報

【特許文献2】特開２０１６−１０２３６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のインバート施工方法は、インバートの構造が複雑であるとともに、鋼管の圧入等の施工に手間がかかるため、工期が長くなる。
また、特許文献２のインバート施工方法も同様に、土塊の抜き出しに手間がかかるため工期が長くなる。また、供用中の道路の下側を掘削するため、施工を慎重に行う必要がある。
このような観点から、本発明は、安全かつ早期に施工を行うことが可能なインバート施工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】

【0006】

前記課題を解決するための本発明のインバート施工方法は、トンネル断面中央の一方側を供用させた状態で他方側においてインバート施工を行う先施工工程と、トンネル断面中央の他方側を供用させた状態で一方側においてインバート施工を行う後施工工程とを備える、いわゆる半割施工方法を採用するものである。前記先施工工程は、既設道路の一方側部分を第一仮設通行路として開放した状態で行う作業として、他方側のインバート掘削を行う第一掘削作業と、前記第一掘削作業により露出した地山に対してインバートコンクリートを打ち込み、養生して他方側インバートを形成する第一打設作業と、前記他方側のインバート上に支保部材を介して覆工板を敷設して第二仮設通行路を構築する通行路仮設作業とを備えている。また、前記後施工工程は、第二仮設通行路を開放した状態で行う作業として、一方側のインバート掘削を行う第二掘削作業と、記第二掘削作業により露出した地山に対してインバートコンクリートを打ち込み、養生して一方側インバートを形成する第二打設作業と、通行路を構築する通行路構築作業とを備えている。そして、前記第二打設作業において、前記一方側インバートの端部を前記他方側インバートに接続することで一方側から他方側に連続するインバートを形成し、前記通行路構築作業において前記一方側インバート上を埋め戻すとともに通行路の一方側部分を形成した後、前記通行路の一方側部分を第三仮設通行路として開放した状態で、前記第二仮設通行路の撤去、他方側インバート上の埋め戻しおよび前記通行路の一方側部分に接続する通行路の他方側部分の施工を行うことを特徴としている。

【0007】

かかるインバート施工方法によれば、トンネル内を全面的に通行止めにすることなく、供用中のトンネルに対してインバートを施工することができる。そのため、盤ぶくれ等に起因する浮き上がりを効果的に防止することができる。また、トンネル底部に対して連続したインバートを設置するため、構造が複雑ではなく、施工性に優れている。

【発明の効果】

【0008】

本発明のインバート施工方法によれば、安全かつ早期にトンネルのインバートを施工することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係るトンネルを示す断面図である。

【図2】先行施工工程の作業状況を示す断面図であって、（ａ）は第一掘削作業、（ｂ）は第一打設作業である。

【図3】（ａ）は先行施工工程の通行路仮設作業を示す断面図、（ｂ）は後行施工工程の第二掘削作業を示す断面図である。

【図4】図３（ｂ）に続く後行施工工程の作業状況を示す断面図であって、（ａ）は第二打設作業、（ｂ）は通行路構築作業である。

【図5】（ａ）および（ｂ）は、図４（ｂ）に続く通行路構築作業を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本実施形態では、図１に示すように、供用中の道路トンネル（以下、単に「トンネル１」という。）に対して、盤ぶくれ防止を目的として、全面的に通行止めにすることなく、インバート２を新設する場合について説明する。
本実施形態のトンネル１は、アーチ状の覆工コンクリート１１により側壁及び頂部が被覆されていて、底部にはインバートを備えておらず、既設道路３が地山に直接構築されている。なお、既設道路３の下側中央部には、中央排水路４が形成されている。

【0011】

本実施形態のインバート施工方法は、トンネル断面中央Ｃの一方側（本実施形態では右側）を供用させた状態で他方側（本実施形態では左側）においてインバート施工を行う先施工工程と、トンネル断面中央Ｃの他方側を供用させた状態で一方側においてインバート施工を行う後施工工程とを備える、いわゆる半割施工方法である。

【0012】

先行施工工程は、第一掘削作業と、第一打設作業と、通行路仮設作業とを備えている。
先行施工工程では、図２（ａ）に示すように、既設道路３の右側部分を仮設通行路５として開放する。なお、仮設通行路５は、車道５１の左右に路肩５２，５２を確保しておく。仮設通行路５のトンネル断面中央Ｃ側の端部には、必要に応じて防護柵等の安全設備６を設置しておく。

【0013】

第一掘削作業では、トンネル断面中央Ｃの左側部分のインバート掘削（以下、「第一インバート掘削」という。）を行う。
第一インバート掘削に先立ち、既設の付帯設備（避難通路等）を撤去し、覆工コンクリート１１および支保工（吹付けコンクリートや鋼製支保工）１２の脚部に足付けコンクリート部材２１を形成する。足付けコンクリート部材２１の施工が完了したら、バックホウ等の掘削機Ｍを利用して、トンネル１の底部を掘削する。第一インバート掘削は、道路中心（トンネル断面中央Ｃ）よりも左側であって、中央排水路４から所定の間隔を確保できるように行う。すなわち、第一インバート掘削では、既設道路３の中央部を含めた右側部分を残置させた状態で、トンネル１の底部の左側部分を掘削する。第一インバート掘削の掘削深度および形状は、新設するインバート２の断面形状および寸法に応じて決定する。

【0014】

第一打設作業は、図２（ｂ）に示すように、第一掘削作業により露出した地山に対してインバートコンクリートを打ち込み、養生して、トンネル１のインバート２の左側部分（左インバート２２）を形成する。このとき、左インバート２２の左側端部は、足付けコンクリート部材２１に接続する。また、必要に応じてインバートコンクリートを締め固める。なお、インバート２（左インバート２２）の厚さは、地山状況等に応じて適宜決定する。また、インバート２には、必要に応じて鉄筋を配筋してもよい。

【0015】

通行路仮設作業では、図３（ａ）に示すように、左インバート２２上に仮設通行路５を構築する。仮設通行路５は、左インバート２２上に形成された支保部材５３を介して覆工板５４を敷設することにより形成する。覆工板５４は、道路（既設道路３）の路面以上の高さ位置において、トンネル１の側壁の近傍からトンネル断面中央部までの範囲に敷設する。すなわち、仮設通行路５（右端に敷設された覆工板５４）の右端部は、既設道路３の残置部分の左端部上に、片持ち梁上に張り出している。なお、仮設通行路５の構造は限定されるものではなく、例えば、トンネル軸方向に沿って仮桟橋を架設することにより形成してもよい。仮設通行路５は、通行路として必要な幅員（図２（ａ）に示す車道５１および左右の路肩５２の幅）を確保している。また、仮設通行路５のトンネル断面中央Ｃ側の端部には、必要に応じて防護柵等の安全設備６を設置しておく。

【0016】

後施工工程は、第二掘削作業と、第二打設作業と、通行路構築作業とを備えている。
後施工工程では、図３（ｂ）に示すように、覆工板５４により形成された仮設通行路５を開放する。第二掘削作業では、トンネル中央部および右側（一方側）部分のインバート掘削（以下、「第二インバート掘削」という。）を行う。第二インバート掘削に先立ち、既設の付帯設備を撤去し、覆工コンクリート１１および支保工（吹付けコンクリートや鋼製支保工）１２の脚部に足付けコンクリート部材２１を形成する。足付けコンクリート部材２１の施工が完了したら、バックホウ等の掘削機Ｍを利用して、トンネル１の底部を掘削する。このとき、仮設通行路５（覆工板５４）の下側も含めて掘削する。

【0017】

第二打設作業では、図４（ａ）に示すように、第一掘削作業により露出した地山に対してインバートコンクリートを打ち込み、養生して、トンネル１の右側のインバート２（右インバート２３）を形成する。右インバート２３は、左端部を左インバート２２に接続するとともに、右端部を足付けコンクリート部材２１に接続する。また、必要に応じてインバートコンクリートを締め固める。

【0018】

通行路構築作業では、インバート２上に本設道路７を構築する。まず、図４（ｂ）に示すように、右インバート２３上を埋め戻すとともに、幅方向中央部に中央排水路４を配設する。次に、中央排水路４の上方を含めて本設道路（通行路）７の右側部分の舗装を行う。このとき、本設道路７の側溝も敷設する。本設道路７の右側部分の施工が完了したら、図５（ａ）に示すように、この本設道路７の右側部分を仮設通行路５として開放し、支保部材５３および覆工板５４（図４（ｂ）参照）を撤去する。そして、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、トンネル１の左側部分の埋め戻し、側溝の敷設および舗装を行い、本設道路７を完成させる。

【0019】

以上、本実施形態のインバート施工方法によれば、トンネル１内を全面的に通行止めにすることなく、供用中のトンネル１に対してインバート２を施工することができる。そのため、供用中のトンネル１に対して、盤ぶくれ等に起因する浮き上がりを効果的に防止することができる。
また、支保部材５３を介して敷設された覆工板５４により仮設通行路５を形成しているため、標準的な内空断面のトンネルであっても、仮設通行路５の幅員を縮小せずに、中央部の掘削を行うことができる。その結果、トンネル底部に対して連続したインバート２を施工することができる。また、インバート２は、トンネル１の横断方向に対して一体に連続しているため、盤ぶくれ対策工として、効果的であり、なおかつ、安定性に優れている。したがって、施工性に優れており、ひいては、短期間で効果的な盤ぶくれ防止対策を行うことができる。
また、仮設通行路５を構成する覆工板５４は、支保部材５３により支持されているため、安全性に優れている。

【0020】

以上、本発明に係る実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
インバート２を新設するトンネル１は、道路トンネルに限定されるものではない。
また、前記実施形態では、トンネル１の左側を先に施工する場合について説明したが、施工の順序は限定されるものではなく、右側を先に施工してもよい。

【符号の説明】

【0021】

１ トンネル
２ インバート
３ 既設道路
４ 中央排水路
５ 仮設通行路
６ 安全設備
７ 本設道路（通行路）
Ｃ トンネル断面中央

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】