JP2005248546A - Construction method of underpass structure - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、道路や鉄道の下方地盤中にこれらと交差するようにして構築されるアンダーパス構造物の構築方法に関するものである。 The present invention relates to a method for constructing an underpass structure constructed so as to intersect with a lower ground of a road or a railway.
道路や鉄道に交差するようにして、その下方地盤中に大断面のアンダーパス構造物を非開削工法で築造する場合には、シールド工法,函体推進・函体牽引工法,エレメント推進・牽引工法などが採用されている。 When building an underpass structure with a large cross-section in the ground below the road or railway by the non-open cutting method, the shield method, box propulsion / box pulling method, element propulsion / traction method Etc. are adopted.
この種の構造物は、交差部での深さをできるだけ浅くし、アプローチ部の延長を短くすることが、総合的に有利であり、このために、通常は、エレメント推進・牽引工法が多用されていた。 For this type of structure, it is generally advantageous to make the depth at the intersection as shallow as possible and to shorten the extension of the approach part. For this reason, element propulsion and traction methods are usually used frequently. It was.
この種の工法の一例が特許文献1に開示されている。この特許文献1に開示されている工法は、推進機を使用して、特定の地上側設備の下方領域を通過するように、地上の掘削開始地点から地上の掘削終了地点までトンネルを掘削し、掘削されたトンネル内に、トンネル断面と対応する断面形状を備えた函体を設置することを要旨とし、函体を複数隣接設置することで、矩形断面のアンダーパス構造物が構築される。 An example of this type of construction method is disclosed in Patent Document 1. The construction method disclosed in Patent Document 1 uses a propulsion device to excavate a tunnel from a ground excavation start point to a ground excavation end point so as to pass through a lower region of a specific ground side facility, The gist is to install a box having a cross-sectional shape corresponding to the tunnel cross section in the excavated tunnel. By installing a plurality of boxes adjacent to each other, an underpass structure having a rectangular cross section is constructed.
特許文献1に開示されている工法では、発進及び到達立坑を必要としないが、以下に説明する課題があった。
すなわち、特許文献1に開示されている工法では、推進機により函体を1本ずつ設置し、アンダーパス構造物を構築する際には、複数の函体同士を結合するため、施工期間が長くなるという問題があった。 That is, in the construction method disclosed in Patent Document 1, when a box is installed one by one by a propulsion unit and an underpass structure is constructed, a plurality of boxes are connected to each other. There was a problem of becoming.
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、施工期間を短縮することができるアンダーパス構造物の構築方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a conventional problem, The place made into the objective is to provide the construction method of the underpass structure which can shorten a construction period.
上記目的を達成するために、本発明は、道路や鉄道などの地上設備の下方地盤中を迂回して、両端が地上に到達するアンダーパス構造物を構築する際に、前記アンダーパス構造物の構築予定個所の一端側に発進立坑を設けるとともに、他端側に到達立坑を設け、前記発進立坑から前記到達立坑に向けて、推進機を推進させてその後方に順次函体を設置して、閉塞した断面形状からなる前記アンダーパス構造物の外殻体を形成する工程と、前記外殻を形成した後に、前記函体で囲繞された内部を掘削して、前記アンダーパス構造物とする工程とからなる構築方法であって、前記外殻体を形成する際に、前記推進機の複数台を連結して連結ユニット推進機とし、前記連結ユニット推進機の各推進機をほぼ同時に推進させるとともに、前記函体は、前記連結ユニット推進機の連結状態に応じて、前記連結ユニット推進機と外形が概略同一になるような函体ブロックとするようにした。 In order to achieve the above object, the present invention bypasses the lower ground of ground facilities such as roads and railroads, and constructs an underpass structure in which both ends reach the ground. A starting shaft is provided on one end side of the planned construction site, a reaching shaft is provided on the other end side, the propulsion device is propelled from the starting shaft to the reaching shaft, and a box is sequentially installed behind it. A step of forming an outer shell of the underpass structure having a closed cross-sectional shape, and a step of excavating an inside surrounded by the box to form the underpass structure after forming the outer shell. When forming the outer shell body, the plurality of propulsion units are connected to form a connection unit propulsion unit, and the propulsion units of the connection unit propulsion unit are propelled substantially simultaneously. The box is Depending on the connection state of the serial connection unit propulsion unit, the connecting unit propulsion unit and the outer shape was made to the box body block such that substantially the same.
このように構成したアンダーパス構造物の構築方法によれば、外殻体を形成する際に、推進機の複数台を連結して連結ユニット推進機とし、連結ユニット推進機の各推進機をほぼ同時に推進させるとともに、函体は、連結ユニット推進機の連結状態に応じて、連結ユニット推進機と外形が概略同一になるような函体ブロックとするので、函体を1本ずつ設置する場合よりも施工能率が向上する。 According to the construction method of the underpass structure configured in this way, when forming the outer shell, a plurality of propulsion units are connected to form a connected unit propulsion unit, and each propulsion unit of the connected unit propulsion unit is substantially While the box is propelled at the same time, the box is a box block whose outer shape is approximately the same as the connected unit propulsion unit according to the connection state of the connected unit propulsion unit. The construction efficiency is also improved.
前記外殻体は、前記函体ブロックの複数を上下左右方向に隣接設置して、端部同士を連結することにより矩形断面形状に形成することができる。 The outer shell can be formed in a rectangular cross section by connecting a plurality of box blocks adjacent to each other in the vertical and horizontal directions and connecting the ends.
前記推進機は、略正方形断面の外形を備え、前記函体ブロックは、前記推進機の断面形状と概略同一形状の単位函体を相互に連結して、前記連結ユニット推進機と外形を概略同一に形成することができる。 The propulsion unit has an outer shape with a substantially square cross section, and the box block interconnects unit boxes having substantially the same shape as the cross-sectional shape of the propulsion unit, so that the outer shape is substantially the same as the connection unit propulsion unit. Can be formed.
前記連結ユニット推進機は、前記矩形状外殻体の角部に配置されるL字ないしは逆L字断面の連結ユニット推進機と、前記矩形状外殻体の水平ないしは垂直部に配置される一直線状の連結ユニット推進機とから構成することができる。 The connecting unit propulsion unit includes an L-shaped or inverted L-shaped connecting unit propulsion unit disposed at a corner of the rectangular outer shell body, and a straight line disposed at a horizontal or vertical portion of the rectangular outer shell body. It is possible to configure the connecting unit propulsion unit.
前記函体ブロックの同士の連結個所は、前記外殻体の曲げモーメントの絶対値がほぼ最小となる位置に設定することができる。 The connecting portion between the box blocks can be set at a position where the absolute value of the bending moment of the outer shell body is substantially minimum.
前記連結ユニット推進機は、方向制御が可能な中折れ機構を設けることができる。 The connecting unit propulsion device can be provided with a folding mechanism capable of direction control.
前記連結ユニット推進機は、各推進機の推進を個別に制御する中押しジャッキを設けることができる。 The connecting unit propulsion device may be provided with an intermediate push jack for individually controlling the propulsion of each propulsion device.
前記連結ユニット推進機は、前記矩形状外殻体の中間に設けられる隔壁部に配置する凸または逆凸状断面の連結ユニット推進機を有することができる。 The connection unit propulsion unit may include a connection unit propulsion unit having a convex or reverse convex cross section disposed in a partition wall provided in the middle of the rectangular outer shell.
本発明にかかるアンダーパス構造物の構築方法によれば、施工能率が向上し、施工期間の短縮化を図ることができる。 According to the construction method of an underpass structure concerning the present invention, construction efficiency improves and construction time can be shortened.
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1から図13は、本発明にかかるアンダーパス構造物の構築方法の一実施例を示している。これらの図に示したアンダーパス構造物の構築方法は、道路や鉄道などの地上設備の下方地盤中を迂回して、両端が地上に到達するアンダーパス構造物10を構築する方法である。
1 to 13 show an embodiment of a method for constructing an underpass structure according to the present invention. The construction method of the underpass structure shown in these drawings is a method of constructing the
本実施例の場合、アンダーパス構造物10は、その断面形状を図2,3に示すように、閉塞した矩形断面のものであって、このようなアンダーパス構造物10を構築する際には、図1に示すように、アンダーパス構造物10の構築予定個所に一端側に発進立坑12を設けるとともに、他端側に到達立坑14が構築される。
In the case of the present embodiment, the
発進および到達立坑12,14は、土留め材を用いて地盤中の比較的浅い深度に設けられる。発進立坑12内には、推進機16の発進架台18が設けられ、この発進架台18から到達立坑14に向けて推進機16を推進させ、その際に、推進機16の後方に順次函体20を設置して、閉塞した矩形断面形状のアンダーパス構造物10の外殻体22を形成する。
The start and reach shafts 12 and 14 are provided at a relatively shallow depth in the ground using earth retaining materials. A
外殻体22は、発進立坑12から所定角度下方に傾斜した部分と、この傾斜部分に連続して、地表面とほぼ平行な部分と、この平行な部分に連続して、上方に向けて傾斜して、到達立坑14に達する上方傾斜部分とから形成されている。
The
このような形状の外殻体22が形成されると、その後、外殻体22の内部を掘削して、函体22内にコンクリートなどの硬化性充填材を注入して、アンダーパス構造物10が構築される。
When the
このような外殻体22を形成する際に、本実施例では、推進機16は、単位形状が概略正方形断面の掘削が可能な正方形推進機が用いられ、函体20も、単一の推進機16で掘削された正方形断面と相似断面を有し、所定長さの角筒体からなる単体函体が用いられる。以上のようなアンダーパス構造物10の構築方法は、従来の方法と実質的に同じ構成であるが、本実施例の構築方法は、以下の点に顕著な特徴がある。
In forming the
すなわち、まず、外殻体22を形成する際に用いる推進機16は、複数の同一構成の推進機16を連結して、連結ユニット推進機160〜161とされる。本実施例の場合、図2に示した矩形断面形状の外殻体22を、水平方向の上下辺の中央部に位置する6連結ユニット推進機160(図2に示した外殻体22の水平方向に白色で示したものと外形が同じ)と、この両側に位置し、水平方向に3連結されるとともに、垂直方向に2連結された逆L字連結ユニット推進機161(図2に示した外殻体22の角部にハッチングで示したものと外形が同じ)、および、垂直方向の左右辺の中央部に位置する3連結推進ユニット(図2に示した外殻体22の鉛直方向に白色で示したものと外形が同じ)とから構成している。
That is, first, the
なお、逆L字連結ユニット推進機161は、水平方向の3連結の位置が、外殻体22の左右端で異なるが、連結構造においては、実質的に同一なので、以下の説明では、一方のものを代表して示している。
In the inverted L-shaped connecting
また、3連結ユニット推進機は、6連結ユニット推進機160と連結数が異なるだけで、その他の構成は同一なので、以下の説明では、図示および説明を省略している。
In addition, since the three-connection unit propulsion unit is different from the six-connection
図4〜図7に6連結ユニット推進機160の詳細を示している。これらの図に示した6連結ユニット推進機160を構成する各推進機16は、実質的に同一構成のものであって、その詳細を図8に示している。
4 to 7 show details of the six-connection
同図に示した推進機16は、正方形断面両端が開口した前,中,後胴部16a,16b,16cを備えている、前胴部16a内には、旋回状態で回転駆動される掘削ビット16dが設けられており、掘削ビット16dには、回転駆動用のモータ16eが連結されている。
The
前胴部16aと中胴部16bとの間には、方向制御用の中折れジャッキ16f(これと前,中胴部16a,16bの結合部とで中折れ機構を構成している。)が設けられている。この中折れジャッキ16fは、図8には、1つしか示していないが、実際には、周方向に沿って複数設けられている。
Between the
中折れジャッキ16fは、周方向に沿って設けられている複数のジャッキストロークを適宜調整することにより、図7に示すように、推進機16の前胴部16aを上下(左右)方向に移動させることができ、これにより6連結ユニット推進機160の方向を調整することができる。
The
中折れジャッキ16fによる方向制御の一例を説明すると、本実施例の場合、外殻体22は、発進立坑12から所定角度下方に傾斜した部分と、この傾斜部分に連続して、地表面とほぼ平行な部分と、この平行な部分に連続して、上方に向けて傾斜して、到達立坑14に達する上方傾斜部分とから形成されているので、下方に傾斜した部分では、図7の右端に示すように、推進機160の先端側(前胴部16a)を下方傾斜角度に合わせて、下に傾ける。
An example of the direction control by the half-
また、平行な部分では、推進機160の先端側(前胴部16a)を水平に保ち、さらに、到達立坑14に達する上方傾斜部分では、図7の左端に示すように、推進機160の先端側(前胴部16a)を上方傾斜角度に合わせて、上に傾けるように制御する。このように制御すると、6連結ユニット推進機160の全体を上下方向に向かせることが可能になる。
Further, in the parallel portion, the tip side (
なお、中折れジャッキ16fによる6連結ユニット推進機160の方向制御では、例えば、図7に示したように、両端側の推進機16の前胴部16aを上下に調整移動させることで、6連結ユニット推進機160のローリング調整を行うこともできる。
In the direction control of the 6-connection
また、前胴部16aと中胴部16bとの間には、両者間を連通して、掘削土砂を、中胴部16bに取り込む連通管(排土ゲート)16gが設けられている。さらに、従管と作業管とを備えた中胴部16bには、掘削土砂の排出用の排泥管16hが設けられている。
Further, a communication pipe (soil discharging gate) 16g is provided between the
また、中胴部16bの側面には、その側面外方の土砂を掘削するサイドカッター16iが突設されている。なお、このサイドカッター16iは、6連結ユニット推進機160においては、各推進機16の上下方向と、横方向の両端に設けられた一対の推進機16の左右のいずれか一方の外側だけに配置されている。
Further, a
さらに、後胴部16cは、二重管構造の伸縮管となっていて、伸縮管の内部には、各推進機16を前方に推進させるための中押ジャッキ16jが設置されている。この中押ジャッキ16jは、角形形状の後胴部16cの四隅に対応して複数設置され、先端側が伸縮管の外管に固設され、後端側が伸縮管の内管に固設されている。
Further, the
一方、図1に示した発進架台18は、所定角度傾斜した傾斜台部18aと、この傾斜台部18aと直交する反力受け部18bと、元押しジャッキ18cとから構成され、元押しジャッキ18cは、傾斜台部18aに載置されて、後端が反力受け部18bに当接するように設置される。
On the other hand, the starting
アンダーパス構造物10を構築する際には、連結ユニット推進機160,161が傾斜台部18a上に載置され、その後端側からも元押しジャッキ18cにより推進移動させる。
When constructing the
そして、元押しジャッキ18cを伸長駆動させて、連結ユニット推進機160,161をそのジッャキストロークに対応する長さだけ前進させた後に、ジャッキ18cを収縮させると、連結ユニット推進機160,161の後方に空間ができるので、この空間に函体20を挿入設置して、再び元押しジャッキ18cを伸長駆動させる操作を繰り返すことで、連結ユニット推進機160,161を到達立坑14側に向けて推進させる。
When the
この際には、各推進機16の掘削ビット16dを回転駆動して、前胴部16aの前方の土砂を掘削して、その内部に取り込み、取り込んだ土砂は、順次後胴部16c側に移送されて、その後外部に排出される。
At this time, the
このような推進操作の過程において、本実施例の中押ジャッキ16jは、図12に示すように、連結ユニット推進機160,161の推進方向を制御する際に用いられる。
In the course of such propulsion operation, the
連結ユニット推進機160,161を側方に曲げようとすると、同図(A)に示すように、中折れジャッキ16fの調整だけでは、隣接する推進機16の前胴部16a同士の相互干渉が発生する。
When the connecting
そこで、本実施例では、同図(B)に示すように、各中押しジャッキ16jの伸長ストロークを調整しながら、中折れジャッキ16fを伸長させることで、推進機16同士の干渉を避けながら、曲線状態に推進機16を調整するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5B, by adjusting the extension stroke of each
なお、図9〜11には、逆L字連結ユニット推進機161の詳細を示しており、これらの図に示した連結ユニット推進機161は、水平方向に3台の推進機16が連結され、鉛直方向に2台の推進機16が連結された形状になっているが、推進機16の構成は、上述した6連結ユニット推進機160と実質的に同一なので、その説明を省略する。
9 to 11 show the details of the inverted L-shaped connecting
また、本実施例で示した外殻体の形状は、図2に示した矩形状に限る必要はなく、例えば、図15に示すように、中央部分に隔壁23を設けた外殻体22’であっても良い。このような形状のアンダーパス構造物を構築する際には、連結ユニット推進機は、上記した推進機160,161に加えて、図15にハッチングで示したように、凸または逆凸状断面の連結ユニット推進機を用いればよい。
Further, the shape of the outer shell shown in the present embodiment is not necessarily limited to the rectangular shape shown in FIG. 2. For example, as shown in FIG. 15, the
函体20は、単体が推進機16の胴部16a〜16cとほぼ同じ正方形断面の中空な角筒体から構成され、本実施例の場合には、複数の推進機16を連結した連結ユニット推進機160,161の連結状態に合わせ、外形が連結ユニット推進機160,161と実質的に同一となる複数種の函体ブロックとして設置される。
The
すなわち、本実施例の場合には、連結ユニット推進機160,161は、矩形断面形状の外殻体22を、水平方向の上下辺の中央部に位置する6連結ユニット推進機160と、この両側に位置し、水平方向に2連結されるとともに、垂直方向に3連結された逆L字連結ユニット推進機161、および、垂直方向の左右辺の中央部に位置する3連結推進ユニット162とから構成しているので、函体ブロックもこれに合わせて、図2に示すように、6連結函体ブロック200,逆L字連結函体ブロック201,3連結函体ブロック202とされる。
In other words, in the case of the present embodiment, the connection
このような形状の函体ブロック200〜202は、予め、複数の函体20を溶接などにより固着することで、所要の形状に形成され、連結ユニット推進機160〜162の推進により、その後部側に順次設置されることになる。
The box blocks 200 to 202 having such a shape are formed in a required shape by fixing a plurality of
この場合、各函体ブロック200〜202は、必ずしも単一函体20を連結した構造とする必要はなく、外形が、各連結ユニット推進機160,161と実質的に同一であれば、内部に隔壁やトラス構造などを設けたものであっても良い。
In this case, each box block 200 to 202 does not necessarily have a structure in which the
なお、この場合、連結ユニット推進機160〜162の各推進機16は、ほぼ同時に推進され、これにより函体ブロック200〜202の設置空間が確保されることになる。
In this case, the
設置された函体ブロック200〜202間は、図13および図14に示す連結構造23により相互に連結されて、外殻体22が形成される。これらの図に示した連結構造23では、連結対象となる一方の函体ブロック200〜202の上下端に、一端にスリット状開口を設けたC字断面の筒体24を突設固定し、他方の函体ブロック200〜202の上下端に、筒体24の内にスリット開口を介して、挿入される突起26を設けている。
The installed box blocks 200 to 202 are connected to each other by a connecting
突起26の先端には、筒体24のスリット開口よりも径大な球体28が固設され、突起26を筒体24のスリット開口を介して、筒体の軸方向からその内部に挿入すると、球体28が設けられているので、函体20は、横方向(幅方向)に抜け出すことが防止される。
A
突起26を筒体24内に挿入して連結させると、函体20間には、複数のボルトナット30を装着して、函体20同士の連結が固定され、さらに、函体20間の隙間には、中詰モルタル32を注入固化させて、函体20間の連結を強固なものとする。
When the
本実施例の場合、各連結ユニット函体200〜202同士間の連結位置は、図2に示すように、外殻体22の水平および鉛直方向の曲げモーメントの最小位置(値0)になるように設定している。このような個所に連結位置を設定すると、連結構造23が構造上の弱点になることが回避され、連結構造の簡素化も図ることができる。
In the case of the present embodiment, the connection position between the
なお、図3は、土被りなどの設計条件を代えて、外殻体22の曲げモーメントを計算した例であり、この図に示した例では、外殻体22の水平部分では、各連結ユニット函体200〜202同士間の連結位置は、曲げモーメントが0になる位置にほぼ設定しているが、外殻体22の鉛直部分では、曲げモーメントの絶対値がほぼ最小となる位置に設定しており、このような条件の連結位置でも、前述した効果が得られる。
FIG. 3 shows an example in which the bending moment of the
連結ユニット推進機160〜162の推進と、これに伴って連結ユニット函体200〜202を設置して、発進立坑12から到達立坑14に達する外殻体22が形成されると、次に、外殻体22の内部を掘削して、アンダーパス構造物10が構築される。この際には、必要に応じて、外殻体22を構成する各函体20内には、中詰モルタルなどを充填固化させても良い。
When the connection
さて、以上のように構成したアンダーパス構造物の構築方法によれば、外殻体22を形成する際に、推進機16の複数台を連結してユニット推進機160〜162とし、ユニット推進機160〜162の各推進機16を同時に推進させるとともに、函体20をユニット推進機160〜162の連結状態に合わせて、複数連結したユニット函体200〜202として設置するので、函体20を1本ずつ設置する場合よりも施工能率が向上する。
Now, according to the construction method of the underpass structure configured as described above, when the
本発明にかかるアンダーパス構造物の構築方法によれば、施工能率を向上させて、この種の構造物が構築できるので、道路や鉄道などの立体交差を設ける際に有効に活用することができる。 According to the construction method of the underpass structure according to the present invention, the construction efficiency can be improved and this kind of structure can be constructed, so that it can be effectively utilized when providing a three-dimensional intersection such as a road or a railway. .
10 アンダーパス構造物
12 発進立坑
14 到達立坑
16 推進機
160 6連結ユニット推進機
161 逆L字連結ユニット推進機
18 発進台
20 函体
200 6連結ユニット函体
201 逆L字連結ユニット函体
202 3連結ユニット函体
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記アンダーパス構造物の構築予定個所の一端側に発進立坑を設けるとともに、他端側に到達立坑を設け、
前記発進立坑から前記到達立坑に向けて、推進機を推進させてその後方に順次函体を設置して、閉塞した断面形状からなる前記アンダーパス構造物の外殻体を形成する工程と、
前記外殻を形成した後に、前記函体で囲繞された内部を掘削して、前記アンダーパス構造物とする工程とからなる構築方法であって、
前記外殻体を形成する際に、前記推進機の複数台を連結して連結ユニット推進機とし、前記連結ユニット推進機の各推進機をほぼ同時に推進させるとともに、前記函体は、前記連結ユニット推進機の連結状態に応じて、前記連結ユニット推進機と外形が概略同一になるような函体ブロックとすることを特徴とするアンダーパス構造物の構築方法。 When constructing an underpass structure that bypasses the lower ground of ground facilities such as roads and railways and both ends reach the ground,
A starting shaft is provided on one end side of the planned construction site of the underpass structure, and a reaching shaft is provided on the other end side,
From the starting shaft to the reaching shaft, propelling the propulsion device and sequentially setting the box behind it, forming the outer shell of the underpass structure having a closed cross-sectional shape;
After forming the outer shell, excavating the interior surrounded by the box, the construction method comprising the step of making the underpass structure,
When forming the outer shell, a plurality of the propulsion units are connected to form a connection unit propulsion unit, and the propulsion units of the connection unit propulsion unit are driven almost simultaneously. A construction method of an underpass structure, characterized in that a box block whose outer shape is substantially the same as that of the connection unit propulsion unit according to the connection state of the propulsion unit.
前記函体ブロックは、前記推進機の断面形状と概略同一形状の単位函体を相互に連結して、前記連結ユニット推進機と外形を概略同一に形成することを特徴とする請求項2記載のアンダーパス構造物の構築方法。 The propulsion device has an outer shape with a substantially square cross section,
3. The box body according to claim 2, wherein unit boxes having substantially the same shape as a cross-sectional shape of the propulsion unit are connected to each other so that the outer shape is substantially the same as the connection unit propulsion unit. How to build an underpass structure.
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