大断面隧道沙丁鱼骨架施工法 本发明涉及改进加强隧道周边岩体建造人工岩体拱形、安全而迅速地掘进隧道的施工法。
在现有技术中，作为在软地盘掘进隧道的施工法，为了加强岩体、提高自立性、防止崩蹋，从开挖面在隧道周边岩体中向掘进方向进行钻孔，在钻孔内插入注入管，注入地盘硬化材料以加强周边岩体，一边反复掘削加强了的部分并进行支护衬砌一边向前掘进(参照日专利特开平1-137094号)。
但是，在这样的施工法中，由于为加强岩体必须交互反复进行钻孔与注入作业、和进行隧道掘削与衬砌作业，故有着作业烦杂、效能低、工期长的问题。
本发明即是为了解决隧道掘进中的这些问题，其目的在于，提供由沿隧道施工区全长预先进行岩体的改进加强而可对大断面隧道进行安全而迅速的掘进的施工法。
在本发明大断面隧道的沙丁鱼骨架施工法(SBR施工法)中，在沿隧道施工区全长掘进导坑贯通后，由钻岩机与弯曲钢管按规定间隔从导坑沿隧道断面周缘进行弯曲钻孔，在钻孔内插入注入管后拔出弯曲钢管，从注入管向隧道周边岩体注入注入材料建造人造岩体拱形之后，掘削隧道，使模板前移浇注水泥再进行二次衬砌，由此来掘进隧道，这样就解决了上述课题。
在这种施工法中，首先由于是沿隧道施工区全长急速掘进导坑贯通之后，从导坑进行了由钻岩机与弯曲钢管实施弯曲钻孔、插入注入管后拔出弯曲钢管、由注入注入材料来改进加强岩体的作业，故其与在开挖面于掘削作业间隔时间进行作业情况不同，可高效进行作业。另外，由于弯曲钻孔与注入在多处同时平行进行，故可迅速建造人造岩体拱形。
由于在建造人造岩体拱形之后掘削隧道，可安全进行掘削作业；另外，由于在开挖面仅连续进行掘削与衬砌作业，作业不烦杂，并可提高掘进效率。
如将导坑做为顶设导坑，在以上部半断面先进施工法掘进隧道的情况下，可在上部建造人造岩体拱形方面取得良好效果。
如将导坑做为中段壁导坑，从导坑向上方沿隧道断面拱形进行弯曲钻进直至顶部，则可适用于软岩体上半掘进。
图1是说明本发明施工法一实施例的设置顶设导坑的大断面隧道断面图；图2是表示设置顶设导坑的大断面隧道概况立体图；图3是由钻岩机与弯曲钢管进行弯曲钻孔的说明图。
下面按附图说明本发明一实施例。
在掘进大断面隧道1的情况下，首先，使隧道钻进机(TBM)或横向加载头(RH)等掘进机沿隧道1施工区全长急速掘进宽5m左右的顶设导坑2并使之贯通。
而后，使用通常的钻岩机20与弯曲钢管3从顶设导坑2沿隧道1断面的拱形进行弯曲钻孔。这时，一边续进直径120mm单位长度1.5～2m左右的弯曲钢管一边钻孔。
在这种钻孔内插入克夫(マンシェツト)管的注入管后拔出弯曲钢管3，从注入管向隧道周边岩体注入注入材料，建造人造岩体拱形4。
为进行注入，使用两重管的双层密封器，从注入管在外侧岩体约2m范围注入轴向压缩强度σgd＞3MPa左右的高压水泥系注入材料。向隧道掘进方向设置注入管的间隔，依岩体条件取1.5～2m。有关弯曲钻孔地曲率，可使钻孔方向前后倾斜45°左右。
这样，如图2所示，即可在隧道1断面拱形上建造沙丁鱼骨架(Sardin Bone)状人造岩体拱形4。
当人造岩体拱形4的建造完后，对隧道1的上半部1A进行每次行进1.5～3m的掘削。强度高达150MPa程度的岩体掘削，原则上可由大型破碎机(BK)与横向加载头(RH)进行机械掘削。
掘削后立即前移吊挂模架6，浇注厚50～70cm的混入40～50kg/m3钢纤维的高流动性速固水泥，完成拱形部的二次衬砌。
下半部1B的掘削最好也用机械掘削，但如有必要，可并用解体爆破。在侧壁部8上施工上吹拂水泥9和锁紧螺栓10。侧壁部8与倒拱部11的衬砌原则上也取用钢纤维加强水泥，而钢纤维的量可适当加减。关于变成反卷的上下半施工缝，如有必要，可预先设置塑料管等，而后注入低粘度的丙烯酸盐系材料等来止水。
这样，首先由于沿施工区全长急速掘进顶设导坑2并贯通后，从顶设导坑2进行由钻岩机20与弯曲钢管3的钻孔、注入管插入后拔出弯曲钢管3、由注入注入材料来改进加强岩体的作业，故与在开挖面于掘削作业间隙进行的情况不同，可高效率进行作业。另外，在进行岩体改进加强作业时，由于已贯通了顶设导坑2，弯曲钻孔与注入也可在多处同时平行进行，故可迅速建造人造岩体拱形。
由于在必要的处所建造了人造岩体拱形之后来掘削隧道1，掘削作业可安全进行。另外，上半部1A、下半部1B可分别专进，由于仅需在开挖面连续进行掘削与衬砌作业，作业不烦杂，可高效快速进行掘进。
而且，依条件也可将导坑做成中段侧壁导坑。这时，在侧壁部掘进导坑，从该导坑，由钻岩机与弯曲钢管，在上方沿隧道断面拱形进行弯曲钻孔直至顶部，插入注入管后拔出弯曲钢管，从注入管向隧道周边岩体注入注入材料，建造人造岩体拱形。这时，左右钢管前端部位置也可以不必一致。
如上所述，如依本发明施工法，由于预先沿隧道施工区全长进行了岩体改进加强，故可安全而迅速地掘进大断面隧道。