鉄道営業線直下における３連めがねトンネルの計測結果

NATM部 立坑部 キノコ部 換気塔・非常階段部

渋谷方 横浜方

鉄道営業線直下における３連めがねトンネルの計測結果 

−東急東横線反町駅地下工事（その３）− 

鹿島建設     坂田 真一  松岡 誠一  鹿島建設 正会員 青柳 隆浩 ○横尾 敦

１．はじめに

当工事は東急東横線の地下化区間約２km のうち、反町駅を中心とした 210m 区間に３連めが ねトンネルをＮＡＴＭで施工するものである。周辺には商店、小学校、住宅等の構造物が密集 しており、また、鉄道営業線の直下 30m でのトンネル施工であることから、軌道をはじめとす る周辺構造物への影響を極力抑えるため各種の計測管理を行いながら慎重に施工を進めた。中 でも、キノコ断面と称している開削併用区間(55m)は、その複雑な形状から特に厳しい施工管理 が要求された。前回は中央坑掘削時の計測管理結果および逆解析結果について報告しており、

今回は左右坑掘削時の中央坑の挙動ならびに軌道への影響等について記述する。 

２．施工概要

トンネルは中央坑を掘削し内部構築を完了した後左右坑を施工する。キノコ断面では中央 坑 の内 部構 築 時に 、事 前 に打 設し た 構真 柱

(リ バー ス杭 )と接 続し た 後、 上柱 を 継ぎ 足し て 軌道 を

.

３．中央坑掘削時の逆解析結果

中央坑掘削時の計測データから地盤の物性値を逆算した結果、表−１のとおりとなった。

４．左右坑掘削時の計測結果  4.1 内空変位 

左右坑は上下半インバートに分割して掘削し、偏圧が作用しないように左右坑それぞれの 切 羽を交互に掘削した。左右坑掘削時の中央坑の内空変位と左右坑の切羽離れとの関係を図−４、 

キーワード：鉄道近接工事、

NATM、計測管理

連 絡 先：東京都港区赤坂

6-5-30  Tel:03-5561-2189  Fax:03-5561-2155

表−１解析用地盤物性値 

土 層 区 分   Ｎ 値   単 位   体 積   重 量 γ   (kN/m³) 

変 形 係 数 Ｅ (Mpa)

ﾎﾟｱｿﾝ 比   ν   盛 土・埋 土 ts 0〜 5  14  1.8

(2.2) 0.45 沖 積 粘 性

土   Am 2

0〜

10  15  1.7 (2.0) 0.45 上 総 層 群

砂 泥 互 層   T2 m s‑C >50 18  250 (300) 0.35 上 総 層 群

固 結 ｼﾙﾄ  T_{2 m}‑B >50 18  250 (300) 0.35 上 総 層 群

砂 泥 互 層   T2 m s‑A >50 19  250 (300) 0.35 (  )内 は 当 初 解 析 に お け る 変 形 係 数

図−１ キノコ断面(開削併用区間)の施工ステップ

図−２土層縦断図

(55ｍ)

構 真 柱 建 方(ﾘﾊﾞｰｽ杭) 中 央 坑 施 工

上 柱 建 方 中 央 坑 内 部 構 築

軌 道 受 替 え

左 右 坑 掘 削(上 下 半) 左 右 坑 内 部 構 築 構 真 柱

上 柱

土木学会第57回年次学術講演会（平成14年9月）

‑549‑

III‑275

５に示す。測線Ａについては切羽通過前 3m 付近 か ら 外 側 方 向 に 変 位 が 始 ま り 、 切 羽 通 過 後 15〜

30m で収束し、その時の変位量は 14mm であった。

そして、下半掘削後さらに 8mm の変位増加が見ら れた。測線Ｂについては上半掘削時に 2.5mm 内側 に変形し、下半掘削時には外側へと転じ、最終的 に外側方向に 15mm の変位量となった。また、左 右坑については、内側に５mm 程度変形しており、

ト ン ネ ル 全 体 の 変 形 モ ー ド は 図 − ３ の よ う に な る。 

 図−３ 左右坑掘削時のトンネル変形モード

4.2 構真柱軸力と軌道沈下 

図 − ６ に 構 真 柱 に 作 用 す る 軸 力 と 切 羽 離 れ との相関図を示すが、左右坑掘削による増分緩 み 荷 重 が 構 真 柱 に 伝 達 さ れ て い る こ と が 分 か る。また、解析結果と計測値については比較的 良く一致した。次に、構真柱は上部の電車軌道 を直接受けていることから、発生している軸力 から算出した構真柱の鉛直変位(圧縮)と軌道沈 下実測値を図−７に示す切羽離れ図で比較した ところ、実測沈下収束値 2mm うちの約半分が構 真柱の変位から生じた沈下量であることが分か った。 

５．おわりに

 中央坑掘削時同様、左右坑掘削においても問題となる変形挙動や応力状態は生じず、予測の 範囲内で施工をすすめることができた。特に、上部の軌道沈下は 2mm しか増加しておらず構真 柱による受替えの効果が確認できた。３連めがねトンネルは 2002 年２月末に掘削完了し、10 月に２次覆工が完了する予定である。今後上部開削を進めるにあたって、引き続き慎重な計測 管理を行うとともに安全な施工を実施していく所存である。 

表−２ 計測値と解析値の比較 

鋼 管 柱 発 生 軸 力 (kN/本 )

中 央 坑 内 空 変 位   (mm,＋ が 外 側 ) 

測 線 Ａ   測 線 Ｂ   左 右 坑 切 羽

進 捗   計 測 値  

解 析 値   計 測

値   解 析

値   計 測

値   解 析

値   上 半 切 羽 到

達 時   1200 1203 2.5 6.7 ‑1.7 ‑0.1 上 半 切 羽 通

過 後 収 束 値 2090 2141 14.0 16.5 ‑2.5 0.1 下 半 切 羽 通

過 後 収 束 値 2918 2778 23.0 10.2 15.0 0.7

-10 -8 -6 -4 -2 0 2

-10 0 10 20 30 40 50

左右坑上半切羽との離れ（ｍ）

沈下量(mm)

構 真 柱 圧 縮 変 位

軌 道 沈 下

図−５ 中央坑の内空変位（測線Ｂ）と 左右坑上半切羽との関係

図 − ６   構 真 柱 発 生 軸 力 と 左 右 坑 上 半 切

羽離れとの関係 図 − ７   軌 道 沈 下 と 左 右 坑 上 半 切 羽 離 れ との関係

-5 0 5 10 15 20 25

-10 0 10 20 30 40 50

左右坑上半切羽との離れ（ｍ）

内空変位（ｍｍ）

＋ が 外 側 変 位

下 半 掘 削 に よ る 変 位

-5 0 5 10 15 20

-10 0 10 20 30 40 50

左右坑上半切羽との離れ（ｍ）

内空変位（ｍｍ）

＋ が 外 側 変 位

下 半 掘 削 に よ る 変 位

図−４ 中央坑の内空変位（測線Ａ）と 左右坑上半切羽離れとの関係

-3000 -2000 -1000 0 1000

-10 0 10 20 30 40 50

左右坑上半切羽との離れ（ｍ）

支柱軸力（kN） 下 半 掘 削 に よ る

軸 力 増 加

− が 圧 縮

土木学会第57回年次学術講演会（平成14年9月）

‑550‑

III‑275