JP2006104744A

JP2006104744A - 地下構造物の埋設施工方法

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Publication number: JP2006104744A
Application number: JP2004291833A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Fujita; 仁藤田
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2024-10-04
Also published as: JP4073428B2

Abstract

【課題】軌道下に地下構造物を推進、埋設して地下道を築造する際に、工事期間の短縮と工事費の低減を図ることができる地下構造物の埋設施工方法を提供する。
【解決手段】軌道１を挟んでその一側に発進側３を、他側に到達側４を形成したのち、到達側４から発進側３に向かって上面にフリクションカット板６を載置している角形鋼管5aを複数本、並列状に埋設することによりパイプルーフ５を形成し、このパイプルーフ５の施工作業に並行して発進側３で地下構造物２の推進、埋設作業の準備を行う。そして、パイプルーフ５の形成後、地下構造物２を推進させてその上床部2aの前端面で上記鋼管5aを到達側４に押し出し撤去しながら予め、不動地点に固定しておいた上記フリクションカット板６の下面に沿って地下構造物２を埋設する。
【選択図】図２

Description

本発明は、軌道下や道路下を横断してこれらの軌道や道路直下の地盤中に地下道となる地下構造物を埋設、施工する方法に関するものである。

従来から、例えば軌道下の地盤中に、ＲＣコンクリート構造物である地下構造物を推進等によって埋設して地下道を築造する場合、特許文献１に記載しているように、まず、軌道を挟んでその軌道下の地下構造物埋設計画域の両側に地下構造物の発進側と到達側となる立坑を掘削したのち、この地下構造物の上床部の埋設計画位置に、上面にフリクションカット板を載置した角形鋼管を複数本、発進側から並列状態に推進、埋設して到達側に貫通したパイプルーフを形成し、しかるのち、地下構造物を発進側に設置してその上床部の前端面をパイプルーフの後端に当接させ、地下構造物の前方地盤を掘削しながら該地下構造物を推進して上記フリクションカット板を不動状態で残したまま、このフリクションカット板の下面に沿ってパイプルーフを到達側に押し出し、地下構造物を埋設計画域に埋設することが行われている。

また、フリクションカット板を用いることなく、複数本の鋼管を発進側から到達側に向かって互いに並列状に推進、埋設してパイプルーフを形成したのち、このパイプルーフの下面に沿って地下構造物を発進側からその前方地盤を掘削しながら推進してパイプルーフの下方の埋設計画域に地下構造物を埋設する方法も実施されている。
特開昭６０−６２３９８号公報

しかしながら、上記いずれの方法においても、発進側と到達側間の軌道直下の地盤における地下構造物の埋設計画域に、この地下構造物を推進、埋設するに先立ってパイプルーフ形成用の鋼管を推進、埋設するには、発進側から到達側に向かって鋼管を並列状に推進、埋設することによって行われており、この鋼管の推進、埋設によるパイプルーフの施工工事の終了を待って地下構造物の推進、埋設作業の準備を行っているのが現状である。

地下構造物を発進側に設けるには、現場打ちの場合は、型枠の組立、形枠内への配筋、コンクリートの打設、養生、推進装置の設置等の作業を順次行う必要があり、これらの作業を上述したように、パイプルーフの施工工事が終わるのを待って行うものであるから、工事期間が著しく長期化すると共に工事費も高くなるといった問題点がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、パイプルーフの施工作業と並行して地下構造物の推進、埋設作業の準備を可能にし、工事期間の短縮と工事費の低減を図ることができる地下構造物の埋設施工方法を提供するにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る地下構造物の埋設施工方法は、地下構造物の埋設計画域を挟んだ両側に地下構造物の発進側と到達側とを設け、これらの発進側と到達側間を貫通するように埋設計画域の地盤内に複数本の鋼管を互いに並列させた状態となるように推進、埋設してパイプルーフを形成し、パイプルーフを不動状態にしたのち、発進側からこのパイプルーフの下面に沿って地下構造物を前進させて到達側に連通させる地下構造物の埋設施工方法において、上記複数本の鋼管を到達側から発進側に向かって推進、埋設させることによりパイプルーフを形成する一方、このパイプルーフの施工中に発進側において地下構造物の前進、埋設の準備作業を行うことを特徴とする。

また、請求項２に係る地下構造物の埋設施工方法は、地下構造物の埋設計画域を挟んだ両側に地下構造物の発進側と到達側とを設け、これらの発進側と到達側間を貫通するように埋設計画域の地盤内に、上面にフリクションカット板を載置した複数本の鋼管を互いに並列させた状態となるように推進、埋設してパイプルーフを形成したのち、上記フリクションカット板を不動状態にしてこのフリクションカット板の下面に沿って地下構造物を前進させてパイプルーフと地下構造物とを置換させながら地下構造物を道路又は軌道の直下の地盤に埋設する方法において、上記上面にフリクションカット板を載置した複数本の鋼管を到達側から発進側に向かって推進、埋設させることによりパイプルーフを形成する一方、このパイプルーフの施工中に発進側において地下構造物の前進、埋設の準備作業を行うことを特徴とする。

本発明の地下構造物の埋設施工方法によれば、地下構造物の埋設計画域を挟んだ両側に地下構造物の発進側と到達側とを設けたのち、到達側から複数本の鋼管を発進側に向かって推進、埋設してパイプルーフを形成することを特徴とするものであるから、このパイプルーフの施工作業に並行して、発進側で地下構造物を築造する場合には、該地下構造物を築造するための型枠の組立や形枠内への配筋、コンクリートの打設、養生、推進装置の設置等の作業を行うことができ、地下構造物がプレキャストコンクリート構造物からなる場合であっても、コンクリートの養生や地下構造物の設置作業、推進装置の設置作業等を並行して行うことができるものであり、従って、地下構造物の埋設、施工作業が円滑且つ能率よく行うことができて工事期間を短縮することができると共に工事費の低減を図ることができる。

本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、まず、道路又は軌道（以下、軌道１とする）を挟んでこの軌道１の一側方に地下構造物２の発進側３を、他側方に該地下構造物２の到達側４を形成する。この場合、発進側３と到達側４としては、図１に示すように、軌道１の両側に立坑を掘削している発進立坑と到達立坑とによって形成してもよいが、軌道１の両側に法面を対して広い空間部が存在する場合には、必ずしも立坑を掘削することなく一側方を上記発進側３に、他側方を到達側４にすればよい。

なお、発進側３や到達側４が立坑からなる場合には、それぞれの立坑の掘削壁面に土留工10、11を施工すると共に立坑の底面に上面が平坦なベースコンクリート12、13を打設する。この際、発進側３の立坑の深さを地下構造物２の推進、埋設作業が可能な深さにする一方、到達側４の立坑の深さをパイプルーフ５を形成するための鋼管5aが推進、埋設可能な深さ、即ち、発進側の立坑よりも深さの浅い立坑に形成しておく。また、発進側３や到達側４が立坑ではない場合には、上記土留工10、11に代えて、地下構造物２の推進反力壁、又は、牽引反力壁を築造しておく。

このように、軌道１の両側方に発進側３と到達側４とを設けたのち、図２に示すように、到達側４から軌道下の地盤７の地下構造物埋設計画域における地下構造物２の上床部埋設高さ部分に、上面に帯鋼板からなるフリクションカット板６を載置した断面矩形状の鋼管5aを複数本、互いに並列状態となるように推進、埋設して到達側２に貫通したパイプルーフ５を形成する一方、このパイプルーフ５の施工中に発進側３において、地下構造物２の推進、埋設の準備作業を行う。

到達側４から発進側３に向かって鋼管5aを推進、埋設するには、到達側４のベースコンクリート13上に鋼管5aのガイド架台14を設けてこのガイド架台14上に鋼管5aを発進側３に向けて長さ方向に摺動移動自在に設置すると共に、この鋼管5aを軌道下の地盤７中に推進、埋設する掘削推進機15を装着する。なお、ガイド架台14は、鋼管5aを軌道下の地盤７の地下構造物埋設計画域における地下構造物２の上床板の埋設高さ位置に相当する部分に推進、埋設させることができる高さに設置する。この際、地下構造物２を水平状に埋設する場合には、ガイド架台14もその鋼管ガイド面を水平となるように設置しておく。

鋼管5a内にはスクリューオーガからなる掘削手段（図示せず）が抜き取り可能に挿入配設されていて、そのオーガヘッドによって発進側３に向けている鋼管5aの開口端側の切羽地盤を掘削すると共に掘削土砂をスクリューによって到達側４に排出するように構成している一方、上記掘削推進機15は、推進ジャッキよりなる推進手段（図示せず）と上記掘削手段の回転駆動手段とを備えてなり、ガイド架台14上を発進側３に向かって移動自在に且つ移動後の位置に固定して鋼管5aの推進と掘削手段の回転駆動とを行えるように構成している。なお、鋼管5a内の掘削はスクリューオーガによることなく、人力によっても行うことができる。

また、鋼管5a上に載置したフリクションカット板６はその発進側３に向けた先端を鋼管5aの先端に溶接またはボルト等によって固着してあり、この鋼管5aを上記掘削推進機15によって発進側２から到達側２に向かって軌道１下の地盤の上記所定高さ位置に推進、埋設したのち、この鋼管5aの一側面に沿って次の鋼管5aを同様にして掘削推進機15により推進、埋設する。鋼管5aの両側面における上下部には図７に示すように、互いに係合可能な間隔を存して断面Ｌ字状の上下一対の係合突条16、16：17、17をそれぞれ全長に亘って管軸方向に平行に突設してあり、到達側４から発進側３に向かって推進、埋設された鋼管5aの係合突条16、16に次の鋼管5aの対向側面に突設している係合突条17、17を係合させて互いに並列状態となるように該鋼管5aを推進、埋設する。

なお、地下構造物２の埋設計画域の長さ、即ち、発進側３と到達側４との間の距離が鋼管5aの数倍の長さである場合には、その距離を数分割した長さを有する鋼管5aを順次、直列状に継ぎ足しながら且つ先頭の鋼管5a上のフリクションカット板６のみを該鋼管5aの先端にその先端を固着する一方、継ぎ足すことによって一体に連結される前後鋼管5a、5a上のフリクションカット板６、６を互いに溶接によってあたかも一枚のフリクションカット板となるように一体に連結しながら、掘削推進機15によって推進、埋設する。こうして、先端が発進側３に達した鋼管5aを複数本、並列状態に埋設することによって、図３に示すように、軌道下の地盤７の地下構造物埋設計画域における地下構造物２の上床部2aの埋設高さ位置に相当する部分に地下構造物２と略同幅のパイプルーフ５を形成する。

このように、到達側４において、該到達側４から発進側３に達するパイプルーフ５の形成作業を行う一方、発進側３においては、このパイプルーフ５の形成作業に並行して地下構造物２を発進側３から到達側４に向かって推進、埋設するための準備作業を行う。具体的には、到達側４で鋼管5aのガイド架台14の配置作業やガイド架台14上への掘削推進機15の配設作業、この掘削推進機15による複数本の鋼管5aの推進、埋設作業等の作業を行っている間に、発進側３において、地下構造物２を築造する場合にはその型枠の組立作業、型枠内への配筋作業、コンクタートの打設、養生、地下構造物２の推進装置８の設置作業等を行う。

なお、地下構造物２はプレキャストコンクリート構造物からなる場合は、上記パイプルーフ５の形成作業と並行して該地下構造物２の発進側３内への搬入、据え付け作業、複数本の推進ジャッキからなる推進装置８の設置作業等の地下構造物２の推進、埋設の準備作業を行う。また、パイプルーフ５の両側に、地下構造物２の推進、埋設時における該地下構造物２の両側上方の地盤の安定を図るために、到達側４から複数本の断面円形の張出鋼管5b（図３に示す）を並列状に埋設しておく。この張出鋼管5bは地下構造物２の推進、埋設時にも地中に残しておくものである。

パイプルーフ５の形成作業と地下構造物２の推進、埋設の準備作業とが完了すると、次に、地下構造物２の推進、埋設作業に移る。この際、予め、発進側３に突出しているパイプルーフ５の全ての鋼管5aの先端からフリクションカット板６の先端の固着を解いて全てのフリクションカット板６の先端を図４に示すように、発進側３後方の土留工10等の不動地点に固定材19を介して固定しておくと共に到達側４においてはガイド架台14を撤去しておく。また、地下構造物２における到達側４に向けた前端開口部（到達側方向を前側とする）に刃口９を装着しておく。

しかるのち、地下構造物２の後端と発進側３の後壁面との間に設置した上記推進装置８を構成している複数本の推進ジャッキを伸長させて地下構造物２を軌道１下の埋設計画域に向かって推進し、刃口９を地盤に圧入すると共に地下構造物２の上床部2aの上面がパイプルーフ５上のフリクションカット板６の下面に接するように該上床部2aの前端面をパイプルーフ５の後端面（突出端面）に押し付けた状態にして埋設計画域に埋設していく。

推進装置８の推進ジャッキを伸長させると共に地下構造物２の前方地盤を掘削しながら地下構造物２を軌道下の地盤７中における埋設計画域に一定長、推進、埋設させると、パイプルーフ６を形成している全ての鋼管5aがその推進長に応じた長さだけ到達側４に押し出されるので、その長さ部分を撤去する。また、地下構造物２が一定長、推進、埋設させられる毎に、推進装置８の推進ジャッキのピストンロッドを収縮させると共に推進装置８と発進側３の後壁面との埋設計画域に反力受スペーサ18を介在させて図５に示すように、再び推進ジャッキを伸長させることにより地下構造物２を推進させる。なお、地下構造物２によって築造すべき地下道の長さが長い場合には、地下道の長さを複数分割した長さを有する地下構造物を順次、接続しながら推進、埋設させればよい。

こうして、フリクションカット板６の下面に沿って軌道１下の地盤７中に発進側３から到達側４に貫通した地下構造物２を埋設して地下道を構築する。しかるのち、図６に示すように発進側３と到達側において、ベースコンクリート12、13をそれぞれ撤去したのち、発進側３内と到達側内とを埋め戻しすることによって地下構造物２内の通路の両開口端から地上に達するスロープ20、21をそれぞれ形成して地下構造物２からなる地下道の施工作業を完了する。

以上の実施の形態においては、軌道１下の地盤７中における埋設すべき地下構造物２の上床部2aに対応する部分のみに到達側４から複数本の鋼管5aを一列状に並設させてパイプルーフ５を形成しているので、到達側４の深さが鋼管5aを横方向（水平方向）に順次、推進、埋設し得るだけの比較的浅い深さであればよいが、図８、図９に示すように、到達側４側から埋設すべき地下構造物２の両側壁部2b、2bに対応する部分にも、地盤に接する側にフリクションカット板6aを載置している断面矩形状の鋼管5a' を複数本、上記パイプルーフ５の両側端から下方に向かって重ね合わせ状に推進、埋設して側壁ルーフ5A、5Aを形成する場合には、これらの鋼管5a' を推進、埋設することができるように到達側４の深さを深くし、ガイド架台14の高さをそれに応じて変更可能な構造としておく。

このように、地下構造物２の両側壁部2b、2bに対応する部分に鋼管5a' 列を縦方向に埋設して側壁ルーフ5A、5Aを形成しておくと、そのフリクションカット板6aを地中に残置させた状態で地下構造物２の両側壁部2b、2bの前端面により鋼管5a' を到達側４に押し進めながら地下構造物２を推進、埋設する際に、該地下構造物２の両側方の地盤の移動をフリクションカット板6aによって防止しながら地下構造物２を円滑に且つフリクションカット板6aに沿って精度よく所定の埋設計画域に推進、埋設することができる。なお、鋼管5a’には、フリクションカット板6aがなくてもよい。

なお、側壁ルーフとしては、上記のように地盤側にフリクションカット板6aを設けている断面矩形状の鋼管5a’を縦方向に複数本、到達側４から埋設することによって形成する以外に、フリクションカット板を用いることなく図10に示すように、丸形鋼管5bを複数本、縦方向に並列状に埋設することによって形成しておいてもよい。この場合、この側壁ルーフ5Bは、地下構造物２の両側壁部2b、2bに対応する部分に埋設しておくのではなく、該地下構造物２の両側壁部2b、2bの外側に両側壁部2b、2bを挟むようにして埋設する。そして、埋設計画域に地下構造物２を埋設したのちも撤去しなくてもよい。

この丸形鋼管5bは上記のように地下構造物２の両側壁部2b、2bの外側方に位置する地盤中に縦方向に埋設するものであるから、上記到達側４からのパイプルーフ５の形成作業に並行して発進側３側で行われる地下構造物２の推進、埋設の準備作業に殆ど影響を及ぼすことがないので、立坑の深さが到達側４よりも深い発進側３を利用して該発進側３から到達側４に向かって推進、埋設することもできる。

次に、上記いずれの実施の形態においても、軌道１下の地盤７中の地下構造物埋設計画域に地下構造物２を推進、埋設する際に、該地下構造物２の上床部2aの埋設位置に相当する部分に、上面にフリクションカット板６を載置している鋼管5aを複数本、埋設してパイプルーフ５を形成し、フリクションカット板６を地中に残置した状態で地下構造物２の上床部2aと鋼管5aとを置換するように地下構造物２を埋設計画域に推進、埋設しているが、鋼管を撤去することなくその下面に沿って地下構造物２の上床部2aの上面を接するように地下構造物２を推進、埋設してもよい。

図11、図12はその実施の形態を示すもので、まず、上記図１に示すように、軌道１を挟んでこの軌道１の一側方に地下構造物２の発進側３を、他側方に該地下構造物２の到達側４を形成する。この場合、到達側４としては、丸形鋼管5b' を横方向に並列状となるように順次推進、埋設することができる深さの浅い立坑によって形成する。そして、これらの発進側３と到達側４との底面に、上面が平坦なベースコンクリート12、13を打設、形成する。

このように、軌道１の両側方に発進側３と到達側４とを設けたのち、到達側４から軌道下の地盤７の地下構造物埋設計画域における地下構造物２の上床部2aの埋設計画位置の上方に沿うように、断面円形状の鋼管5b' を複数本、互いに並列状態となるように推進、埋設して到達側２に貫通したパイプルーフ5'を形成する一方、このパイプルーフ5'の施工中に発進側３において、上記実施の形態で述べたように、地下構造物２を造成するための型枠の組立作業や型枠内への配筋作業、コンクタートの打設、養生、地下構造物２の推進装置８の設置作業等を行う。

上記パイプルーフ5'の形成は、到達側４のベースコンクリート13上に鋼管5b' のガイド架台14を設けてこのガイド架台14上に鋼管5b' を発進側３に向けて長さ方向に摺動移動自在に設置すると共に、この鋼管5b' を軌道下の地盤７中に推進、埋設する掘削推進機15を装着する。そして、鋼管5b' 内にスクリューオーガからなる掘削手段（図示せず）を抜き取り可能に挿入し、上記掘削推進機15によって該掘削手段を回転させながら鋼管5b' を発進側３に向かって推進させて鋼管5b' の前方地盤を掘削しながら該鋼管5b' の先端を発進側３に到達させる。

なお、地下構造物２の埋設計画域の長さ、即ち、発進側３と到達側４との間の距離が鋼管5b' の数倍の長さである場合には、その距離を数分割した長さを有する鋼管を順次、直列状に継ぎ足しながら掘削推進機15によって推進、埋設する。こうして先端が発進側３に達した複数本の鋼管5b' を並列状態に埋設することによって、図12に示すように、軌道下の地盤７に上記パイプルーフ5'を形成する。そして、パイプルーフ5'の発進側端部を適宜不動地点に固定材19を介して固定する。

パイプルーフ5'の形成作業と地下構造物２の推進、埋設の準備作業とが完了すると、次に、地下構造物２の推進、埋設作業に移る。この地下構造物２の推進、埋設作業は、図示していないが発進側３に上記実施の形態と同様に地下構造物２の後端と発進側３の後壁面との間に複数本の推進ジャッキからなる推進装置を配設し、推進ジャッキを伸長させて地下構造物２を軌道１下の埋設計画域に向かって推進し、その開口端に装着している刃口９を地盤に圧入すると共に地下構造物２の上床部2aの上面がパイプルーフ5'の下面に接するようにパイプルーフ5'に沿って埋設計画域に埋設していく。

地下構造物２が一定長、推進、埋設させられる毎に、推進装置の推進ジャッキのピストンロッドを収縮させると共に推進装置と発進側３の後壁面との埋設計画域に反力受スペーサを介在させて、再び推進ジャッキを伸長させることにより地下構造物２を推進させる。こうして、パイプルーフ5'の下面に沿って軌道１下の地盤７中の埋設計画域に発進側３から到達側４に貫通した地下構造物２を埋設して地下道を構築する。以下、この地下道の両端開口部を地上側に導くためのスロープの造成等は上記実施の形態と同様であるのでその説明は省略する。なお、以上のいずれの実施の形態においても、発進側３から地下構造物２を軌道下の埋設計画域に埋設する手段として、推進ジャッキからなる推進装置８によって行っているが、到達側４から牽引する牽引手段を採用してもよい。

軌道の両側に発進側と到達側とを設けた状態の簡略縦断側面図。パイプルーフを形成している状態の簡略縦断側面図。パイプルーフの簡略縦断正面図。地下構造物の推進、埋設を行う直前状態を示す簡略縦断側面図。地下構造物を推進、埋設している状態のの簡略縦断側面図。地下道を形成した状態の簡略縦断側面図。鋼管の縦断正面図。本発明の変形例を示す簡略縦断側面図。そのパイプルーフの簡略縦断正面図。本発明のさらに別な変形例を示す簡略縦断正面図。本発明の別な実施の形態を示す簡略縦断側面図。そのパイプルーフの簡略縦断正面図。

符号の説明

１軌道
２地下構造物
３発進側
４到達側
５パイプルーフ
5a 鋼管
６フリクションカット板
８推進装置
15 掘削推進機

Claims

地下構造物の埋設計画域を挟んだ両側に地下構造物の発進側と到達側とを設け、これらの発進側と到達側間を貫通するように埋設計画域の地盤内に複数本の鋼管を互いに並列させた状態となるように推進、埋設してパイプルーフを形成し、パイプルーフを不動状態にしたのち、発進側からこのパイプルーフの下面に沿って地下構造物を前進させて到達側に連通させる地下構造物の埋設施工方法において、上記複数本の鋼管を到達側から発進側に向かって推進、埋設させることによりパイプルーフを形成する一方、このパイプルーフの施工中に発進側において地下構造物の前進、埋設の準備作業を行うことを特徴とする地下構造物の埋設施工方法。
地下構造物の埋設計画域を挟んだ両側に地下構造物の発進側と到達側とを設け、これらの発進側と到達側間を貫通するように埋設計画域の地盤内に、上面にフリクションカット板を載置した複数本の鋼管を互いに並列させた状態となるように推進、埋設してパイプルーフを形成したのち、上記フリクションカット板を不動状態にしてこのフリクションカット板の下面に沿って地下構造物を前進させてパイプルーフと地下構造物とを置換させながら地下構造物を道路又は軌道の直下の地盤に埋設する方法において、上記上面にフリクションカット板を載置した複数本の鋼管を到達側から発進側に向かって推進、埋設させることによりパイプルーフを形成する一方、このパイプルーフの施工中に発進側において地下構造物の前進、埋設の準備作業を行うことを特徴とする地下構造物の埋設施工方法。