JP2017125340A - Construction method of underground outer shell structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a construction method of an underground outer shell structure which may be applied to long distance construction and also has a response to increment in propulsion force of a steel shell element.SOLUTION: One square steel shell element is defined as a leading element 1. A square steel shell element established between adjacent two leading elements 1, 1 is defined as a closing element 2. The leading element comprises concave joints 14 to 17 on four corners, which respectively have opening directed to the side of the closing element 2 and has a c-shape section. The closing element 2 comprises plate convex joints 24 to 27 on four corners, which are respectively inserted into the concave joints. A leading element boring machine 3 comprises joint part cutters 33 to 36 capable of deleting the concave joint parts on four corners. Joint region is replaced with substitution material 9. The convex joints 24 to 27 of the closing element 2 is made into a jointed state to the concave joints 14 to 17 of the established leading element 1. It is established under the ground with a following closing element boring machine 4.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、非開削により地下に大断面の地中外殻構造体を構築する方法に関する。   The present invention relates to a method for constructing an underground shell structure having a large cross section underground by non-cutting.

従来より、地下にトンネル状に大断面の地中外殻構造体を構築する方法が提案されている。具体的には、特殊な継手を有する角型鋼殻エレメントを、前記継手を繋ぎ合わせながら連続して土中に推進工法により設置し、その鋼殻エレメント内にコンクリートを充填して、それを部材とする構造物本体を構築し、その後に、構造物本体の内部の土砂を掘削し、地中に外殻構造体を構築する工法が提案されている。   Conventionally, a method of constructing an underground shell structure having a large cross section in a tunnel shape underground has been proposed. Specifically, a square steel shell element having a special joint is continuously installed in the soil by a propulsion method while joining the joints, and the steel shell element is filled with concrete, and is used as a member. A construction method has been proposed in which a structure main body is constructed, and then the earth and sand inside the structure main body is excavated to construct an outer shell structure in the ground.

例えば、下記特許文献1では、鋼殻エレメントを推進して隣接位置に複数のトンネルを構築する際に、隣接する一方のトンネルの鋼殻エレメントの端部に形成した雄継手部と、他方のトンネルの鋼殻エレメントの端部に形成した雌継手部とを嵌合しつつ推進するための鋼殻エレメントの継手構造であって、前記雄継手部は、前記鋼殻エレメントの応力材部の厚さに略相当する段差を有して隣接する前記鋼殻エレメントの応力材部の外面を覆う突部を有し、前記雌継手部は、前記応力材部端面を前記雄継手部側の応力材部端面との間に隙間を残して対向させると共に、前記雄継手部の突部を覆う被覆部を有し、前記鋼殻エレメントの推進施工後、前記隙間を残して対向する応力材部の端面同士を溶接して連結可能とし、かつ 前記被覆部は、前記雄継手部の突部との間に施工クリアランスを残して覆い、推進施工時には前記施工クリアランス内に止水材を充填可能とした鋼殻エレメントの継手構造とともに、この鋼殻エレメントの継手構造を用いたトンネルの施工方法であって、鋼殻エレメントを推進して先行のトンネルを構築する工程と、この先行のトンネルの鋼殻エレメントに形成された雄継手部または雌継手部に後行のトンネル用の鋼殻エレメントの雌継手部または雄継手部を嵌合させ、かつ、雌継手部の被覆部と雄継手部の突部との間の施工クリアランスに止水材を充填した状態で後行の鋼殻エレメントを推進して後行のトンネルを構築する工程と、前記トンネルの推進施工終了後、前記先行及び後行の鋼殻エレメントの対向する応力材部の端面同士を溶接して連結する工程とを含むことを特徴とする鋼殻エレメントの継手構造を用いたトンネルの施工方法が提案されている。   For example, in Patent Document 1 below, when a plurality of tunnels are constructed at adjacent positions by propelling a steel shell element, a male joint portion formed at the end of the steel shell element of one adjacent tunnel and the other tunnel A steel shell element joint structure for propelling while engaging a female joint portion formed at an end of the steel shell element, wherein the male joint portion is a thickness of a stress material portion of the steel shell element. A protrusion that covers the outer surface of the stress material portion of the adjacent steel shell element with a step substantially corresponding to the above, and the female joint portion has the stress material portion end surface at the stress material portion on the male joint portion side. Between the end surfaces of the stress material portions facing each other with a gap between them and having a covering portion that covers the protruding portion of the male joint portion, and after the steel shell element is propelled, Can be connected by welding, and the covering portion is The steel shell element joint structure is used in addition to the steel shell element joint structure that covers the projecting part of the male joint part leaving a construction clearance and allows the water-stopping material to be filled in the construction clearance during propulsion. A method of constructing a tunnel, in which a steel shell element is promoted to construct a preceding tunnel, and a male joint portion or a female joint portion formed in the steel shell element of the preceding tunnel is used for a subsequent tunnel. In the state where the female joint part or male joint part of the steel shell element is fitted, and the construction clearance between the covering part of the female joint part and the projecting part of the male joint part is filled with a water-stopping material. A step of constructing a subsequent tunnel by propelling a steel shell element, and a step of welding and connecting end faces of opposing stress material portions of the preceding and subsequent steel shell elements after completion of the tunnel construction. When Tunnel construction method using the joint structure of the steel shell element, characterized in that it comprises has been proposed.

また、近年、地下道路の接合部分や地下駐車場などの構築に際して、複数の小断面シールド機でトンネルの外郭部分を構築した後に、枠内の土砂を取り除いてトンネルを作る非開削大断面工法(MMST工法)が提案されている。   In recent years, when constructing joints of underground roads, underground parking lots, etc., after constructing the outer part of the tunnel with multiple small-section shield machines, remove the earth and sand in the frame to create a tunnel (non-open-cut large-section method ( MMST method) has been proposed.

例えば、下記特許文献2では、所定の間隔をおいて隣接して掘削したトンネル間の地山を掘削して拡幅し、トンネル同士を構造的に連結するトンネルの連結工法であって、少なくとも一方のトンネルを構成するセグメントからトンネル間の地山に山留板を圧入して、トンネル間の地山を覆い、山留を行なう工程と、前記セグメントの拡幅側のセグメントピースに取り付けた複数の型鋼材を取り外してセグメントを開口させ、この開口部分から前記山留板に囲まれた地山を掘削してトンネルを拡幅する工程と、前記セグメント同士をPC鋼棒で連結する工程と、を含むことを特徴とするトンネルの連結工法が提案されている。   For example, in Patent Document 2 below, a tunnel connection method for excavating and widening a ground between adjacent tunnels excavated at a predetermined interval and structurally connecting the tunnels, A step of press-fitting a mountain retaining plate from a segment constituting the tunnel into a ground between the tunnels, covering the ground between the tunnels, and performing a mountain retaining; and a plurality of mold steel members attached to a segment piece on the wide side of the segment And opening the segment, and excavating a natural mountain surrounded by the mountain retaining plate from the opening to widen the tunnel, and connecting the segments with a PC steel rod. A characteristic tunnel connection method has been proposed.

さらに、下記特許文献3には、所定の間隔をおいて隣接して掘削したトンネル間の地山を掘削して拡幅し、トンネル同士を接続するトンネルの接続工法であって、少なくとも一方のトンネルを構成するセグメントからトンネル間の地山に山留板を圧入して、トンネル間の地山を覆い、山留を行なう工程と、前記山留板の内側で一方のセグメントから他方のセグメントに支保材を挿通させて固定する工程と、前記山留板に囲まれた地山を掘削してトンネルを拡幅する工程と、前記支保材と山留板との間に連結部材を設置して山留板を支持する工程と、を含むことを特徴とするトンネルの接続工法が提案されている。   Further, Patent Document 3 below discloses a tunnel connection method for excavating and widening a ground between adjacent tunnels excavated at a predetermined interval and connecting the tunnels, and at least one of the tunnels is connected. A step of press-fitting a mountain retaining plate from a segment to the ground between the tunnels, covering the ground between the tunnels, and performing a mountain retaining; and a supporting material from one segment to the other inside the mountain retaining plate A step of excavating a natural mountain surrounded by the mountain retaining plate to widen the tunnel, and a connecting member installed between the support material and the mountain retaining plate to fix the mountain retaining plate And a step of supporting the tunnel. A tunnel connection method characterized by including:

特開2006−200294号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-200294 特許第2777539号公報Japanese Patent No. 2777539 特許第2698317号公報Japanese Patent No. 2698317

しかしながら、前記特許文献1に係るトンネルの施工方法では、設置済みの鋼殻エレメントに隣接する鋼殻エレメントを継手同士を嵌合させながら順番に推進工法により設置していく手順によるものであるため、矩形状に1周回って最後の鋼殻エレメント(閉合エレメント)で閉合する際、この箇所に今までの施工誤差が累積して集中することになるため、別途接続用の閉合エレメントを製作する必要がある。また、施工誤差が発進部と到着部とで大きく異なった場合は、嵌合が不可能となるケースも想定されることになる。   However, the tunnel construction method according to Patent Document 1 is based on a procedure in which the steel shell elements adjacent to the installed steel shell elements are sequentially installed by the propulsion method while fitting the joints together. When closing the last steel shell element (closing element) after making one round in a rectangular shape, the construction errors up to now will be accumulated and concentrated at this location, so it is necessary to make a separate closing element for connection There is. In addition, when the construction error is greatly different between the start part and the arrival part, a case where fitting is impossible is assumed.

更に、特に推進距離が長距離となる場合には、施工誤差を50mm乃至100mm程度見込まなければならず、前記特許文献1に係る継手構造では対応できないとともに、推進距離の増大に伴って推進力が増大するという問題があった。   Furthermore, especially when the propulsion distance is long, the construction error must be expected to be about 50 mm to 100 mm. The joint structure according to Patent Document 1 cannot cope with this, and the propulsive force increases as the propulsion distance increases. There was a problem of increasing.

一方、前記特許文献2,3に係るMMST工法の場合は、隣接する鋼殻エレメント同士(先行トンネルと後行トンネル)が接続されていないため、山留板を専用の圧入機で掛け渡し、その外側の地盤に薬液を注入して地盤改良を行い止水を図った後、接続部分を掘削する手順によって鋼殻エレメント同士を接合するようにしていたため、地盤改良の範囲が広くなるとともに、止水の確実性が低い、更に山留板を圧入する圧入装置が必要になるといった問題があった。すなわち、鋼殻エレメント同士の接続作業に多くの手間と時間が掛かっていた。   On the other hand, in the case of the MMST method according to Patent Documents 2 and 3, since adjacent steel shell elements are not connected to each other (the preceding tunnel and the trailing tunnel), the mountain retaining plate is passed over with a dedicated press-fitting machine, After injecting chemicals into the outer ground to improve the ground and stop the water, the steel shell elements were joined together by the procedure of excavating the connection part, so the range of ground improvement became wider and the water stop There is a problem that the certainty is low and a press-fitting device for press-fitting the mountain retaining plate is required. That is, it takes a lot of work and time to connect the steel shell elements.

そこで本発明の主たる課題は、非開削により地下に大断面の地中外殻構造体を構築する方法において、施工誤差を吸収し易くして長距離施工に対応可能とするとともに、鋼殻エレメントの推進力の増大にも対応でき、更に止水性能及び強度性能に優れた地中外殻構造体を経済的かつ効率的に構築することにある。   Therefore, the main problem of the present invention is that in the method of constructing an underground shell structure having a large cross section in the basement by non-opening, it is easy to absorb construction errors and can be used for long-distance construction, and propulsion of steel shell elements. The purpose is to economically and efficiently construct an underground shell structure that can cope with an increase in force and that is further excellent in water stopping performance and strength performance.

上記課題を解決するために請求項1に係る本発明として、断面視で周方向に閉合するように、継手を介して相互に連結された多数の角型鋼殻エレメントを推進工法により地中に設置した後、前記角型鋼殻エレメント内にコンクリートを充填して構造体を構築し、その後に構造体の内部の土砂を掘削し、地中に外殻構造体を構築する地中外殻構造体の構築方法において、
前記多数の角型鋼殻エレメントの内、一つ置きの角型鋼殻エレメントを先行エレメントとし、先行エレメントを設置した後、隣接する二つの先行エレメントの間に設置される角型鋼殻エレメントを閉合エレメントとし、かつ前記先行エレメントは四隅にそれぞれ閉合エレメント側に開口を向けたコ字状断面の凹型継手を備えているとともに、前記閉合エレメントは四隅にそれぞれ前記凹型継手内に挿入される板状の凸型継手を備えており、
前記先行エレメントを推進工法により地中に設置するにあたり;先行エレメント用掘進機として、四隅の凹型継手部分を掘削できる継手部カッターを装備した掘進機を用い、前記先行エレメントを前記先行エレメント用掘進機に後続させながら地中に設置するとともに、前記継手部カッターによって掘削した領域を置換材によって置換しておき、
次いで、前記閉合エレメントを推進工法により地中に設置するに当たり;前記閉合エレメントの凸型継手を設置済みの先行エレメントの凹型継手内に嵌合させた状態とし、閉合エレメント用掘進機に後続させながら地中に設置し、
前記先行エレメントの凹部継手内にグラウト材を充填することにより各エレメント間の止水を行った後、隣接するエレメント間の隔壁を撤去してエレメント間を連通させ、前記エレメント内部にコンクリートを充填して構造体を構築した後、この構造体の内部の土砂を掘削することにより地中に外殻構造体を構築することを特徴とする地中外殻構造体の構築方法が提供される。
In order to solve the above-mentioned problem, as the present invention according to claim 1, a large number of square steel shell elements connected to each other through joints are installed in the ground by a propulsion method so as to be closed in the circumferential direction in a sectional view. After that, the concrete is filled in the square steel shell element to construct the structure, and then the earth and sand inside the structure is excavated to construct the outer shell structure in the ground. In the method
Among the many square steel shell elements, every other square steel shell element is used as a preceding element, and after installing the preceding element, a square steel shell element installed between two adjacent preceding elements is used as a closing element. And the preceding element is provided with a concave joint having a U-shaped cross section with openings toward the closing element at the four corners, respectively, and the closing element is inserted into the concave joint at the four corners. With fittings,
When installing the preceding element in the ground by the propulsion method; using as the preceding element excavator a digging machine equipped with a joint cutter capable of excavating the concave joints at the four corners; In addition to being installed in the ground while being followed, the area excavated by the joint cutter is replaced with a replacement material,
Next, when the closing element is installed in the ground by a propulsion method; the convex joint of the closing element is fitted in the concave joint of the preceding element that has already been installed, and is followed by the closing element excavator Installed in the ground,
After stopping the water between each element by filling the concave joint of the preceding element with a grout material, the partition between adjacent elements is removed to allow the elements to communicate with each other, and the inside of the element is filled with concrete. Then, after the structure is constructed, a method for constructing the underground shell structure is provided, wherein the shell structure is constructed in the ground by excavating the earth and sand inside the structure.

上記請求項1記載の発明では、多数の角型鋼殻エレメントの内、一つ置きの角型鋼殻エレメントを先行エレメントとし、先行エレメントを設置した後、隣接する二つの先行エレメントの間に設置される角型鋼殻エレメントを閉合エレメントとし、かつ前記先行エレメントは四隅にそれぞれ閉合エレメント側に開口を向けたコ字状断面の凹型継手を備えているとともに、前記閉合エレメントは四隅にそれぞれ前記凹型継手内に挿入される板状の凸型継手を備えている。   In the first aspect of the present invention, among the many square steel shell elements, every other square steel shell element is used as the preceding element, and after the preceding element is installed, it is installed between two adjacent preceding elements. A square steel shell element is used as a closing element, and the preceding element is provided with concave joints having a U-shaped cross section with openings toward the closing element at the four corners, respectively, and the closing elements are provided at the four corners in the concave joints, respectively. A plate-like convex joint to be inserted is provided.

すなわち、従来のように、設置済みの鋼殻エレメントに隣接する鋼殻エレメントを継手同士を嵌合させながら順番に推進設置していく手順による場合は、施工誤差が累積することになるが、本発明のように、多数の角型鋼殻エレメントの内、一つ置きの角型鋼殻エレメントを先行エレメントとして設置した後、隣接する二つの先行エレメントの間に閉合エレメントを設置する手順とした場合には、施工誤差が分散し累積することが無いため、たとえ長距離施工であってもすべてのエレメントを円滑に設置できるようになる。   In other words, as in the conventional method, when the steel shell element adjacent to the installed steel shell element is installed in order by fitting the joints together, the construction error accumulates. As in the case of the invention, after installing every other square steel shell element as a preceding element among a number of square steel shell elements, the procedure is to install a closing element between two adjacent preceding elements. Because construction errors are not dispersed and accumulated, all elements can be installed smoothly even in long-distance construction.

また、本発明では先行エレメントを推進工法により地中に設置するにあたり;先行エレメント用掘進機として、四隅の凹部継手部分を掘削できる継手部カッターを装備した掘進機を用い、前記先行エレメントを前記先行エレメント用掘進機に後続させながら地中に設置するとともに、前記継手部カッターによって掘削した領域を置換材によって置換しておき、次いで、前記閉合エレメントを推進工法により地中に設置するに当たり;前記閉合エレメントの凸型継手を設置済みの先行エレメントの凹型継手内に嵌合させた状態とし、閉合エレメント用掘進機に後続させながら地中に設置するようにしている。従って、前記先行エレメントの設置時に継手部分を置換材によって前もって置換してあるため、長距離施工であっても、鋼殻エレメントの推進力の増大に対応できるようになり、前記閉合エレメントの設置に当たり、凸型継手を先行エレメントの凹型継手内に嵌合させた状態としながら円滑に推進工法によって設置できるようになる。   Further, in the present invention, when the preceding element is installed in the ground by the propulsion method, an excavator equipped with a joint cutter capable of excavating the concave joint portion at the four corners is used as the preceding element excavator, When installing in the ground while following the element excavator, replacing the area excavated by the joint cutter with a replacement material, and then installing the closing element in the ground by a propulsion method; The convex joint of the element is fitted in the concave joint of the preceding element that has been installed, and the element is installed in the ground while following the closed element excavator. Therefore, since the joint portion has been replaced in advance by a replacement material when the preceding element is installed, it becomes possible to cope with an increase in the propulsive force of the steel shell element even in long-distance construction. Thus, it can be installed smoothly by the propulsion method while the convex joint is fitted in the concave joint of the preceding element.

更に、前記先行エレメントと閉合エレメントとを設置した後、前記先行エレメントの凹部継手内にグラウト材を充填することにより各エレメント間の止水を確実に図ることができる。   Furthermore, after installing the preceding element and the closing element, it is possible to reliably stop water between the elements by filling the recess joint of the preceding element with a grout material.

請求項2に係る本発明として、前記置換材は、低強度性能と、掘削壁崩壊防止性能と、止水性能とを備えた材料が用いられる請求項1記載の地中外殻構造体の構築方法が提供される。   The construction method of the underground shell structure according to claim 1, wherein the replacement material is made of a material having low strength performance, excavation wall collapse prevention performance, and water stoppage performance. Is provided.

上記請求項2記載の発明では、前記置換材として要求される性能を規定している。前記置換材としては、低強度性能と、掘削壁崩壊防止性能と、止水性能とを備えた材料が好適に用いられる。   In the invention according to the second aspect, the performance required as the replacement material is defined. As the replacement material, a material having low strength performance, excavation wall collapse prevention performance, and water stopping performance is preferably used.

請求項3に係る本発明として、前記先行エレメントの凹型継手の開口部に止水部を備えているとともに、該止水部は前記開口の両側からそれぞれ開口中央方向に向けて延びる板バネ状のパッキンを有し、前記凹継手と凸継手の嵌合時に、前記板状の凸型継手が前記パッキンを拡開させるように変形させながら前記両側のパッキンの間に嵌挿されるようにしてある請求項1、2いずれかに記載の地中外殻構造体の構築方法が提供される。   As a third aspect of the present invention, the opening portion of the concave joint of the preceding element includes a water stop portion, and the water stop portion has a leaf spring shape extending from both sides of the opening toward the center of the opening. A packing is provided, and when the concave joint and the convex joint are fitted, the plate-like convex joint is inserted between the packings on both sides while being deformed so as to expand the packing. Item 2. A method for constructing an underground shell structure according to any one of Items 1 and 2 is provided.

上記請求項3記載の発明は、先行エレメントの凹型継に対して閉合エレメントの凸型継手が嵌合した状態で、凹型継手内に土砂等が流入するのを防止できるシール構造を採用するものである。また、このようなシール構造を採用することにより、エレメントの設置が完了した後、凹型継手内にグラウト材を充填する際に、注入したグラウト材が外部に流出するのを防止できるようになる。   The invention of claim 3 employs a seal structure that can prevent earth and sand from flowing into the concave joint in a state where the convex joint of the closing element is fitted to the concave joint of the preceding element. is there. Further, by adopting such a seal structure, it is possible to prevent the injected grout material from flowing out to the outside when filling the grout material into the concave joint after the installation of the element is completed.

請求項4に係る本発明として、隣接するエレメント同士を上部及び下部に配設した複数の鋼棒により相互に連結する請求項1〜3いずれかに記載の地中外殻構造体の構築方法が提供される。   As a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for constructing an underground shell structure according to any one of claims 1 to 3, wherein adjacent elements are connected to each other by a plurality of steel bars arranged at the upper part and the lower part. Is done.

上記請求項4記載の発明は、隣接するエレメント同士を上部及び下部に配設した複数の鋼棒により相互に連結することにより、各エレメント同士を剛結でき十分な強度特性を確保することが可能となる。   In the invention according to the fourth aspect, adjacent elements can be connected to each other by a plurality of steel rods arranged at the upper and lower parts, whereby each element can be rigidly connected and sufficient strength characteristics can be secured. It becomes.

請求項5に係る本発明として、前記閉合エレメント用掘削機は、前記先行エレメントの凹型継手の開口部近傍の土砂を破砕するための継手部補助カッターを装備している請求項1〜4いずれかに記載の地中外殻構造体の構築方法が提供される。   As this invention which concerns on Claim 5, the said excavator for closing elements is equipped with the joint part auxiliary cutter for crushing the earth and sand in the vicinity of the opening part of the concave joint of the said preceding element. A method for constructing the underground shell structure described in 1. is provided.

上記請求項5記載の発明では、前記閉合エレメント用掘削機は、前記先行エレメントの凹型継手の開口部前面部分の土砂を排除するための継手部補助カッターを装備するようにしている。前記先行エレメント用掘削機の継手部カッターによって掘削された領域は置換材によって置換されるが、その後に閉合エレメント用掘削機を掘進させた際に、前記置換材によって置換された領域が荒らされ、土砂が肌落ちし、前記凸型継手によって推進力の増大を招く可能性があるため、閉合エレメント用掘削機に前記継手部補助カッターを設けておき、前記凹型継手の開口部近傍の土砂を破砕するようにする。   In the invention according to the fifth aspect, the excavator for the closing element is equipped with a joint portion auxiliary cutter for removing earth and sand from the front portion of the opening of the concave joint of the preceding element. The area excavated by the joint cutter of the preceding element excavator is replaced by the replacement material, but when the excavator for the closed element is subsequently excavated, the area replaced by the replacement material is roughened, Since there is a possibility that earth and sand may fall off and increase the propulsive force by the convex joint, the joint auxiliary cutter is provided in the closing element excavator, and the earth and sand near the opening of the concave joint is crushed. To do.

請求項6に係る本発明として、前記先行エレメントの凹型継手と、前記閉合エレメントの凸型継手との嵌合部の内面側に防水シートを張設して二重の止水構造とする請求項1〜5いずれかに記載の地中外殻構造体の構築方法が提供される。   According to a sixth aspect of the present invention, a waterproof sheet is stretched on the inner surface side of the fitting portion between the concave joint of the preceding element and the convex joint of the closing element to form a double water-stop structure. A construction method of the underground shell structure according to any one of 1 to 5 is provided.

上記請求項6記載の発明では、前記先行エレメントの凹型継手と、前記閉合エレメントの凸型継手との嵌合部の内面側に防水シートを張設して二重の止水構造とするものである。二重の止水構造とすることにより確実な止水性を確保することが可能となる。   In the invention according to claim 6, a waterproof sheet is stretched on the inner surface side of the fitting portion between the concave joint of the preceding element and the convex joint of the closing element to form a double water-stop structure. is there. It becomes possible to ensure a certain water stop by setting it as a double water stop structure.

以上詳説のとおり本発明によれば、非開削により地下に大断面の地中外殻構造体を構築する方法において、施工誤差を吸収し易くして長距離施工に対応可能とするとともに、鋼殻エレメントの推進力の増大にも対応でき、更に止水性能及び強度性能に優れた地中外殻構造体を経済的かつ効率的に構築することが可能となる。   As described above in detail, according to the present invention, in the method of constructing a large-section underground outer shell structure underground by non-open cutting, it is possible to easily absorb construction errors and support long-distance construction, and a steel shell element. Therefore, it is possible to economically and efficiently construct an underground shell structure that can cope with an increase in the propulsive force of the ground and that is further excellent in water stopping performance and strength performance.

角型鋼殻エレメントのエレメント割付け図である。It is an element allocation figure of a square steel shell element. 継手部の構造を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the structure of a coupling part. 先行エレメント1の断面図である。2 is a cross-sectional view of a preceding element 1. FIG. 先行エレメント1の凹型継手部分の拡大図である。3 is an enlarged view of a concave joint portion of a preceding element 1. FIG. 閉合エレメント2の断面図である。3 is a cross-sectional view of the closing element 2. FIG. 先行エレメント用掘削機3を示す、(A)は縦断面図、(B)は正面図である。The excavator 3 for leading elements is shown, (A) is a longitudinal sectional view, and (B) is a front view. 閉合エレメント用掘削機4を示す、(A)は縦断面図、(B)は正面図である。The closing element excavator 4 is shown, (A) is a longitudinal sectional view, and (B) is a front view. 閉合エレメント用掘削機4に装備した継手部補助カッター43を示す横断面図である。It is a transverse cross section showing joint part auxiliary cutter 43 with which excavator 4 for closure elements was equipped. 左右のエレメントが上下方向へ最大変位した場合のエレメント断面図である。It is element sectional drawing when the left and right elements are displaced maximum in the vertical direction. 凹型継手内へのグラウト充填状態を示す継手部拡大図である。It is a joint part enlarged view which shows the grout filling state in a concave type joint. 各エレメント間の土砂撤去要領作業図である。It is the earth and sand removal point work diagram between each element. 各エレメント同士を鋼棒で連結した状態を示す継手部拡大図である。It is a joint part enlarged view which shows the state which connected each element with the steel rod. 地中に構築した構造体60の断面図である。It is sectional drawing of the structure 60 constructed | assembled in the ground.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明に係る地中外殻構造体の構築方法は、断面視で周方向に閉合するように、例えば図1に示されるように、円形状に沿って、継手を介して相互に連結された多数の角型鋼殻エレメント1…、2…を推進工法により地中に設置した後、鋼殻エレメント1…、2…内にコンクリートを充填して構造体を構築し、その後に構造体の内部の土砂を掘削し、地中に外殻構造体を構築するものである。   A method for constructing an underground shell structure according to the present invention includes a large number of interconnected via joints along a circular shape, for example, as shown in FIG. Are installed in the ground by the propulsion method, and then the steel shell elements 1 ... 2, ... are filled with concrete to construct a structure, and then the earth and sand inside the structure The outer shell structure is built in the ground.

前記推進工法は、発進部(発進立坑等)と到達部(到達立坑等)を設け、推進設備を備えた発進部から元押し油圧ジヤッキにより掘進機を地中に押し出し、掘進機の後続に設置管を順次継ぎ足し、管列を推進することで掘進機を到達部に到達させ、地中に連続した管体を設置する工法であり、下水道、水道、ガス、電力、通信等のライフラインのための管きょを地中に設置したり、トンネル状に大断面の地中外殻構造体を構築する際、前記地中外殻構造体を構成する鋼殻エレメントを地中に設置するために採用されている工法である。   The propulsion method has a starter (starter shaft, etc.) and a reacher (reacher shaft, etc.), pushes the excavator into the ground from the starter equipped with propulsion equipment with a hydraulic push jack, and is installed after the excavator It is a construction method in which pipes are added in sequence, the row of pipes is pushed to reach the reaching part, and continuous pipes are installed in the ground, for lifelines such as sewerage, water, gas, power, communication, etc. It is used to install the steel shell elements that make up the underground shell structure in the ground when installing pipe pipes in the ground or constructing a tunnel-like underground shell structure with a large cross section. It is a construction method.

以下、具体的に本発明の地中外殻構造体の構築方法について詳述する。   Hereinafter, the construction method of the underground shell structure of the present invention will be specifically described in detail.

〔角型鋼殻エレメント1,2の構造〕
本発明では、角型鋼殻エレメント1…、2…(以下、単にエレメントという。)の割り付けに当たって、図1に示されるように、多数の角型鋼殻エレメント1…、2…の内、一つ置きの角型鋼殻エレメントを先行エレメント1、1…として割り付け(着色で示したエレメント)、好ましくはすべての先行エレメント1、1…を設置した後、隣接する二つの先行エレメント1、1の間に設置される角型鋼殻エレメントを閉合エレメント2、2…として割り付ける(白抜きで示したエレメント)。すなわち、従来のように、設置済みの鋼殻エレメントに隣接する鋼殻エレメントを継手同士を嵌合させながら順番に推進設置していく手順によるのではなく、図2にも示されるように、一つ置きの角型鋼殻エレメントを先行エレメント1、1…として設置した後、隣接する二つの先行エレメント1、1の間に閉合エレメント2を設置する手順による。従って、施工誤差が分散し累積することが無いため、たとえ長距離施工であってもすべてのエレメントを円滑に設置できるようになる。
[Structure of square steel shell elements 1 and 2]
In the present invention, as shown in FIG. 1, in assigning the square steel shell elements 1, 2,... (Hereinafter simply referred to as elements), one of the many square steel shell elements 1,. Are assigned as the preceding elements 1, 1... (Colored elements), preferably after all the preceding elements 1, 1... Are installed, installed between two adjacent preceding elements 1, 1. Are assigned as closed elements 2, 2,... (Elements shown in white). That is, it is not according to the procedure of pushing and installing the steel shell elements adjacent to the installed steel shell elements in order while fitting the joints, as shown in FIG. After installing the alternate square steel shell elements as the preceding elements 1, 1,..., The closed element 2 is installed between the two adjacent preceding elements 1, 1. Therefore, since construction errors are not dispersed and accumulated, all elements can be installed smoothly even in long-distance construction.

前記先行エレメント1は、図3に示されるように、頂版10、底版11及び側壁12,13によって構成される台形断面のエレメントであり、四隅に、すなわ前記頂版10の上面であってその両端部と、前記底版11の下面であってその両端部とにそれぞれ閉合エレメント2側に開口を向けたコ字状断面の凹型継手14〜17を備えている。前記凹型継手14〜17は、図4に示されるように(代表的に凹型継手15を示す。)、凹型継手15の開口部に止水部Sを備えている。この止水部Sは、前記開口の両側からそれぞれ開口中央方向に向けて延びる板バネ状のパッキン5A、5Bを備え、前記凹型継手15と凸型継手24との嵌合時に、前記板状の凸型継手24が前記パッキン5A、5Bを拡開させるように変形させながら前記両側のパッキン5A,5Bの間に嵌挿されるようにしてある。
前記パッキン5A、5Bは、両側からそれぞれ開口中央方向に向けて延びる板厚約0.3〜1.0mm程度の2枚の屈曲板状体を対向させることによって構成され、外側端部が凹型継手の開口縁に固定され、中央端側が自由端とされることにより板バネとして作用するものである。前記パッキン5A、5Bの自由端同士は、突き合わされるように設けられている。閉合エレメント2の板状の凸型継手25を嵌合させたときに、パッキン5A、5Bが溝部内側に向けて拡開するようになる。
更に、図示されるように、前記パッキン5A,5Bの外側には、前記開口の両側からそれぞれ開口中央方向に向けて延びる板バネ状の補助パッキン6A,6Bを設けることもできる。前記止水部Sを二重のパッキンによって構成することにより、確実な止水を図ることができる。また、これら二重のパッキンの間に、シール材を注入しておくことにより、更に確実な止水を図ることができる。
前記パッキン5A、5B及び補助パッキン6A、6Bの取り付けは、外側に配設された押え金具7A(7B)を介して、ボルト8A(8B)によって固設されている。
As shown in FIG. 3, the preceding element 1 is an element having a trapezoidal cross section composed of a top plate 10, a bottom plate 11, and side walls 12 and 13, and at the four corners, that is, the top surface of the top plate 10. Concave joints 14 to 17 having a U-shaped cross section with openings toward the closing element 2 are provided at both ends and the bottom surface of the bottom plate 11 and both ends thereof. As shown in FIG. 4 (typically, the concave joint 15 is shown), the concave joints 14 to 17 include a water stop portion S at the opening of the concave joint 15. This water stop portion S includes leaf spring-like packings 5A and 5B extending from both sides of the opening toward the center of the opening, respectively, and when the concave joint 15 and the convex joint 24 are fitted together, The convex joint 24 is inserted between the packings 5A and 5B on both sides while being deformed so as to expand the packings 5A and 5B.
The packings 5A and 5B are configured by opposing two bent plate-like bodies having a plate thickness of about 0.3 to 1.0 mm extending from both sides toward the center of the opening, and the outer end portion is a concave joint. The center edge side is fixed as a free end and acts as a leaf spring. The free ends of the packings 5A and 5B are provided so as to face each other. When the plate-like convex joint 25 of the closing element 2 is fitted, the packings 5A and 5B expand toward the inside of the groove.
Further, as shown in the figure, leaf spring-shaped auxiliary packings 6A and 6B extending from both sides of the opening toward the center of the opening can be provided outside the packings 5A and 5B. By constructing the water stop portion S with double packing, reliable water stop can be achieved. In addition, more reliable water stop can be achieved by injecting a sealing material between these double packings.
The packings 5A and 5B and the auxiliary packings 6A and 6B are attached by bolts 8A (8B) via presser fittings 7A (7B) disposed on the outside.

一方、前記閉合エレメント2は、図5に示されるように、頂版20、底版21及び側壁22、23によって構成される台形断面のエレメントであり、四隅に、すなわち前記頂版20の両端部と、前記底版21の両端部とにそれぞれ先行エレメント1の凹型継手14〜17に挿入される板状(鋼製)の凸型継手24〜27を備えている。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the closing element 2 is an element having a trapezoidal cross section constituted by a top plate 20, a bottom plate 21, and side walls 22 and 23, and is formed at four corners, that is, at both ends of the top plate 20. Further, plate-like (steel) convex joints 24 to 27 to be inserted into the concave joints 14 to 17 of the preceding element 1 are provided at both ends of the bottom plate 21, respectively.

前述のように、本発明では、先行エレメント1の凹型継手14〜17をコ字状断面の継手とし、前項閉合エレメントの凸型継手24〜27を板状の継手として前記コ字状断面の凹型継手に差し込むようにした継手構造を採用しているため、長距離推進による施工誤差を十分に吸収することが可能となっている。   As described above, in the present invention, the concave joints 14 to 17 of the preceding element 1 are joints having a U-shaped cross section, and the convex joints 24 to 27 of the closing element of the previous term are plate-shaped joints, and the concave shape is the U-shaped cross section. Since a joint structure that is inserted into the joint is employed, construction errors due to long-distance propulsion can be sufficiently absorbed.

〔推進用掘進機3,4の構造〕
前記先行エレメント1の推進設置時に先頭に装備される掘削機3(以下、先行エレメント用掘削機という。)は、前面部分に、図6に示されるように、先行エレメント1の断面形状で掘削するために、回転式掘削ヘッド30と、遊星カッター31、31…と、サブカッター32とを備えたカッター部を備える。また、前面部分に、掘削面の四隅に前記凹型継手14〜17を含む領域を掘削するための継手部カッター33〜36が装備されている。具体的には、先行エレメント用掘削機4の四隅にそれぞれ、3方向に伸びるスポーク状の掘削アームからなる継手カッター33〜36が装備されている。
[Structure of propulsion excavators 3 and 4]
An excavator 3 (hereinafter referred to as a “preceding element excavator”) equipped at the head when the preceding element 1 is propelled is excavated in the cross-sectional shape of the preceding element 1 as shown in FIG. Therefore, a cutter unit including a rotary excavation head 30, planetary cutters 31, 31, and a sub-cutter 32 is provided. Moreover, the joint part cutters 33-36 for excavating the area | region containing the said concave joints 14-17 in the four corners of an excavation surface are equipped in the front part. Specifically, joint cutters 33 to 36 composed of spoke-shaped excavating arms extending in three directions are provided at the four corners of the leading element excavator 4, respectively.

一方、前記閉合エレメント2の推進設置時に先頭に装備される掘削機4(以下、閉合エレメント用掘削機という。)は、前面部分に、図7に示されるように、閉合エレメント2の断面形状で掘削するために、回転式掘削ヘッド40と、遊星カッター41、41…と、サブカッター42、42…とを備えたカッター部を備える。また、閉合エレメント用掘削機4の後方側には、四隅にそれぞれ継手部補助カッター43、43…を備える。この継手部補助カッター43は、図8に示されるように、電動機によって駆動される水平板状の回転式カッターであり、前記先行エレメント1の凹型継手14〜17の開口部近傍を掘削する。前記先行エレメント用掘削機3の継手部カッター33〜36によって掘削された領域は置換材9によって置換されるが、その後に閉合エレメント用掘削機4を掘進させた際に、前記置換材9によって置換された領域が荒らされ、この領域に土砂が肌落ちし、前記凸型継手24〜27による推進力の増大を招く可能性があるため、閉合エレメント用掘削機4に前記継手部補助カッター43、43…を設けておき、前記凹型継手14〜17の開口部近傍の土砂を粉砕するようにする。   On the other hand, an excavator 4 (hereinafter referred to as a closing element excavator) installed at the head during the propulsion installation of the closing element 2 has a cross-sectional shape of the closing element 2 as shown in FIG. In order to excavate, a rotary excavation head 40, planetary cutters 41, 41..., And sub-cutters 42, 42. Further, on the rear side of the closing element excavator 4, joint portion auxiliary cutters 43, 43. As shown in FIG. 8, the joint auxiliary cutter 43 is a horizontal plate-like rotary cutter driven by an electric motor, and excavates the vicinity of the openings of the concave joints 14 to 17 of the preceding element 1. The area excavated by the joint portion cutters 33 to 36 of the preceding element excavator 3 is replaced by the replacement material 9, but when the closed element excavator 4 is subsequently excavated, the area is replaced by the replacement material 9. Since the area formed is roughened, there is a possibility that earth and sand may fall into this area and increase the propulsive force by the convex joints 24 to 27. Therefore, the joint element auxiliary cutter 43, 43 are provided, and the earth and sand near the openings of the concave joints 14 to 17 are crushed.

〔地中外殻構造体60の構築手順〕
先ず、最初に前述した先行エレメント1、1…を推進工法により地中に設置する。発進部から先行エレメント用掘削機3を発進させるとともに、この掘削機3の後部に所定長さの先行エレメント1を順次継ぎ足しながら後続させ、かつ発進部に設置された元押しジャッキにより先行エレメント1の後部から推力を与えるようにする。
[Procedure for constructing underground shell structure 60]
First, the preceding elements 1, 1... Described above are first installed in the ground by a propulsion method. The leading element excavator 3 is started from the starting part, and the leading element 1 having a predetermined length is successively added to the rear part of the excavating machine 3 while being sequentially added, and the leading element 1 is installed in the starting part by the main pushing jack. Apply thrust from the rear.

そして、前記先行エレメント1の推進設置時に、図6(A)に示されるように、前記先行エレメント用掘削機3に前記先行エレメント1を後続させながら地中に設置する際、前記継手部カッター33〜36によって前記凹型継手14〜17を含む領域を掘削した直後に、この掘削領域に掘削機内部から置換材9を注入し、置換材9によって置き換える。   When the preceding element 1 is propelled and installed, as shown in FIG. 6 (A), when the preceding element 1 is installed in the ground with the preceding element excavator 3 being followed, the joint cutter 33 Immediately after excavating the region including the concave joints 14 to 17 by ˜36, the replacement material 9 is injected into the digging region from the inside of the excavator and replaced by the replacement material 9.

前記置換材9としては、低強度性能と、掘削壁崩壊防止性能と、止水性能とを備えた材料が好適に用いられる。例えば、ベントナイト、粘土、スラグ微粉末又はセメント、ポリマー、流動化剤等をそれぞれ所定割合で配合することにより、前記性能を備えるようにすると同時に、水中不分離性、非圧縮性、高流動性を備えた材料とする。この材料の目標強度は概ね1.0〜2.0(N/m2)程度とするのが望ましい。また、スラグ微粉末やセメントを適量配合することにより自硬性を有し、施工完了後に徐々に強度を増すようにすることが望ましい。 As the replacement material 9, a material having low strength performance, excavation wall collapse prevention performance, and water stopping performance is preferably used. For example, by blending bentonite, clay, slag fine powder or cement, polymer, fluidizing agent, etc. at a predetermined ratio, it is possible to provide the above-mentioned performance, and at the same time, inseparability in water, incompressibility, high fluidity. Use the provided materials. The target strength of this material is preferably about 1.0 to 2.0 (N / m 2 ). In addition, it is desirable to add self-hardening by blending an appropriate amount of fine slag powder or cement and gradually increase the strength after completion of construction.

すべての先行エレメント1,1…の設置作業が完了したならば、次に隣接する二つの先行エレメント1,1の間に前記閉合エレメント2を推進工法により設置する。前記先行エレメント1の設置と同様に、発進部から閉合エレメント用掘削機4を発進させるとともに、この掘削機4の後部に所定長さの閉合エレメント2を順次継ぎ足しながら後続させ、かつ発進部に設置された元押しジャッキにより閉合エレメント2の後部から推力を与えるようにする。この際、閉合エレメント2の凸型継手24〜27は設置済みの先行エレメント1,1の凹型継手14〜17内に嵌合させた状態で推進させるようにする。   When the installation work of all the preceding elements 1, 1... Is completed, the closing element 2 is then installed between two adjacent preceding elements 1, 1 by a propulsion method. Similar to the installation of the preceding element 1, the excavator 4 for the closing element is started from the starting part, and the closing element 2 having a predetermined length is successively added to the rear part of the excavating machine 4 and installed in the starting part. A thrust is applied from the rear part of the closing element 2 by the pressed push jack. At this time, the convex joints 24 to 27 of the closing element 2 are propelled in a state of being fitted into the concave joints 14 to 17 of the installed preceding elements 1 and 1.

ところで、本形態例では、前記先行エレメント1の凹型継手14〜17は、前記頂版10の上面であってその両端部と、前記底版11の下面であってその両端部とにそれぞれ設けられ、前記閉合エレメント2の凸型継手24〜27は、前記頂版20の両端部と前記底版21の両端部とに設けられているため、前記先行エレメント1と閉合エレメント2との間で最大誤差が生じたとしてもエレメントの有効高さHは継手部分でも確保されるようになっている。例えば、図9に示されるように、隣接する3つのエレメント間において、左側のエレメントが上方側へ最大変位し、右側のエレメントが下方側へ最大変位した場合を想定した場合でも、有効高さH内に継手部分は存在せず、継手部において断面欠損が無いため、エレメントの有効高さHが確保されるようになっている。   By the way, in this embodiment, the concave joints 14 to 17 of the preceding element 1 are provided on the top surface of the top plate 10 at both ends thereof, and on the bottom surface of the bottom plate 11 and both ends thereof, Since the convex joints 24 to 27 of the closing element 2 are provided at both ends of the top plate 20 and both ends of the bottom plate 21, there is a maximum error between the preceding element 1 and the closing element 2. Even if it occurs, the effective height H of the element is secured at the joint portion. For example, as shown in FIG. 9, the effective height H is assumed even when the left side element is maximum displaced upward and the right element is maximum displaced downward between three adjacent elements. The joint portion does not exist inside, and there is no cross-sectional defect in the joint portion, so that the effective height H of the element is ensured.

前記先行エレメント1,1…と閉合エレメント2,2…とを地中に設置完了した状態の継手部断面を図10に示す。   FIG. 10 shows a cross section of the joint part in a state where the preceding elements 1, 1... And the closing elements 2, 2.

同図に示されるように、先行エレメント1の凹型継手16に対して、閉合エレメント2の板状の凸型継手27が挿入された状態となっているとともに、その外部(地山側)には、置換材9によって置換された領域が存在している。この段階で継手部における止水性を確保するため、前記先行エレメント1の凹型継手16内にグラウト材50を充填して、各エレメント1,2間の止水を行う。   As shown in the figure, the plate-like convex joint 27 of the closing element 2 is inserted into the concave joint 16 of the preceding element 1, and on the outside (the ground), There is a region replaced by the replacement material 9. At this stage, in order to ensure water-stopping at the joint portion, the concave joint 16 of the preceding element 1 is filled with a grout material 50, and water-stopping between the elements 1 and 2 is performed.

次に、図11に示されるように、先行エレメント1の側壁12,13と、閉合エレメント2の側壁22,23とを取り外し(主桁は残置し、スキンプレートのみを撤去)、これら側壁間に存在している土砂を手作業によって撤去し、周方向に各エレメント1,2間を連通させるようにする。   Next, as shown in FIG. 11, the side walls 12 and 13 of the preceding element 1 and the side walls 22 and 23 of the closing element 2 are removed (the main girder is left and only the skin plate is removed), and between these side walls The existing earth and sand are removed manually, and the elements 1 and 2 are communicated in the circumferential direction.

次いで、図12に示されるように、隣接するエレメント1,2同士を上部及び下部に配設した複数の鋼棒51,51…、好ましくはPC鋼棒により相互に連結し、エレメント1,2同士を剛結する。なお、前記鋼棒51,51…はエレメントの幅方向に沿って所定間隔が多数設置するようにする。また、同図に示されるように、前記先行エレメント1の凹型継手14〜17と、前記閉合エレメント2の凸型継手24〜27との嵌合部の内面側に防水シート52を張設して二重の止水構造としてもよい。   Then, as shown in FIG. 12, adjacent elements 1 and 2 are connected to each other by a plurality of steel bars 51, 51. Tighten. It should be noted that the steel bars 51, 51... Are arranged at a predetermined interval along the width direction of the elements. As shown in the figure, a waterproof sheet 52 is stretched on the inner surface side of the fitting portion between the concave joints 14 to 17 of the preceding element 1 and the convex joints 24 to 27 of the closing element 2. It is good also as a double water stop structure.

以上の工程が完了したならば、図13に示されるように、エレメント内部にコンクリートを充填して構造体60を構築した後、この構造体60の内部の土砂を掘削することにより地中に外殻構造体を構築する。   When the above steps are completed, as shown in FIG. 13, after the structure 60 is constructed by filling the inside of the element with concrete, the earth and sand inside the structure 60 is excavated to the ground. Build a shell structure.

〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、すべての先行エレメント1,1…を設置した後、先行エレメント1,1の間に閉合エレメント2を設置する手順としたが、閉合エレメント2は両側の先行エレメント1,1の設置が完了していれば、それらの間に設置することが可能であるため、すべての先行エレメント1,1…の設置が完了する前の任意の時期に設置するようにしてもよい。
[Other examples]
(1) In the above embodiment, after all the preceding elements 1, 1... Are installed, the closing element 2 is installed between the preceding elements 1, 1. If installation of 1 is completed, it is possible to install them between them, so that they may be installed at any time before the installation of all the preceding elements 1, 1.

1…先行エレメント、2…閉合エレメント、3…先行エレメント用掘削機、4閉合エレメント用掘削機…、5…パッキン、6…補助パッキン、9…置換材、10・20…頂版、11・21…底版、12・13・22・23…側壁、14〜17…凹型継手、24〜27…凸型継手、33〜36…継手部カッター、43…継手部補助カッター、50…グラウト材、51…鋼棒、52…防水シート、60…構造体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Preceding element, 2 ... Closing element, 3 ... Excavator for preceding element, 4 Excavating machine for closing element ... 5 ... Packing, 6 ... Auxiliary packing, 9 ... Replacement material, 10.20 ... Top plate, 11.21 ... bottom plate, 12, 13, 22, 23 ... side wall, 14-17 ... concave joint, 24-27 ... convex joint, 33-36 ... joint cutter, 43 ... joint auxiliary cutter, 50 ... grout material, 51 ... Steel bar, 52 ... tarpaulin, 60 ... structure

Claims (6)

断面視で周方向に閉合するように、継手を介して相互に連結された多数の角型鋼殻エレメントを推進工法により地中に設置した後、前記角型鋼殻エレメント内にコンクリートを充填して構造体を構築し、その後に構造体の内部の土砂を掘削し、地中に外殻構造体を構築する地中外殻構造体の構築方法において、
前記多数の角型鋼殻エレメントの内、一つ置きの角型鋼殻エレメントを先行エレメントとし、先行エレメントを設置した後、隣接する二つの先行エレメントの間に設置される角型鋼殻エレメントを閉合エレメントとし、かつ前記先行エレメントは四隅にそれぞれ閉合エレメント側に開口を向けたコ字状断面の凹型継手を備えているとともに、前記閉合エレメントは四隅にそれぞれ前記凹型継手内に挿入される板状の凸型継手を備えており、
前記先行エレメントを推進工法により地中に設置するにあたり;先行エレメント用掘進機として、四隅の凹型継手部分を掘削できる継手部カッターを装備した掘進機を用い、前記先行エレメントを前記先行エレメント用掘進機に後続させながら地中に設置するとともに、前記継手部カッターによって掘削した領域を置換材によって置換しておき、
次いで、前記閉合エレメントを推進工法により地中に設置するに当たり;前記閉合エレメントの凸型継手を設置済みの先行エレメントの凹型継手内に嵌合させた状態とし、閉合エレメント用掘進機に後続させながら地中に設置し、
前記先行エレメントの凹部継手内にグラウト材を充填することにより各エレメント間の止水を行った後、隣接するエレメント間の隔壁を撤去してエレメント間を連通させ、前記エレメント内部にコンクリートを充填して構造体を構築した後、この構造体の内部の土砂を掘削することにより地中に外殻構造体を構築することを特徴とする地中外殻構造体の構築方法。
A large number of square steel shell elements connected to each other through joints are installed in the ground by a propulsion method so that they are closed in the circumferential direction in cross-sectional view, and then the square steel shell elements are filled with concrete. In the construction method of the underground shell structure that constructs the body, then excavates the sediment inside the structure, and builds the shell structure in the ground,
Among the many square steel shell elements, every other square steel shell element is used as a preceding element, and after installing the preceding element, a square steel shell element installed between two adjacent preceding elements is used as a closing element. And the preceding element is provided with a concave joint having a U-shaped cross section with openings toward the closing element at the four corners, respectively, and the closing element is inserted into the concave joint at the four corners. With fittings,
When installing the preceding element in the ground by the propulsion method; using as the preceding element excavator a digging machine equipped with a joint cutter capable of excavating the concave joints at the four corners; In addition to being installed in the ground while being followed, the area excavated by the joint cutter is replaced with a replacement material,
Next, when the closing element is installed in the ground by a propulsion method; the convex joint of the closing element is fitted in the concave joint of the preceding element that has already been installed, and is followed by the closing element excavator Installed in the ground,
After stopping the water between each element by filling the concave joint of the preceding element with a grout material, the partition between adjacent elements is removed to allow the elements to communicate with each other, and the inside of the element is filled with concrete. A method for constructing an underground shell structure, comprising constructing a shell structure in the ground by excavating the soil inside the structure after the construction of the structure.
前記置換材は、低強度性能と、掘削壁崩壊防止性能と、止水性能とを備えた材料が用いられる請求項1記載の地中外殻構造体の構築方法。   The method for constructing an underground shell structure according to claim 1, wherein the replacement material is made of a material having low strength performance, excavation wall collapse prevention performance, and water stopping performance. 前記先行エレメントの凹型継手の開口部に止水部を備えているとともに、該止水部は前記開口の両側からそれぞれ開口中央方向に向けて延びる板バネ状のパッキンを有し、前記凹継手と凸継手の嵌合時に、前記板状の凸型継手が前記パッキンを拡開させるように変形させながら前記両側のパッキンの間に嵌挿されるようにしてある請求項1、2いずれかに記載の地中外殻構造体の構築方法。   The opening portion of the concave joint of the preceding element has a water stop portion, and the water stop portion has a leaf spring-like packing extending from both sides of the opening toward the center of the opening, The fitting according to any one of claims 1 and 2, wherein when the convex joint is fitted, the plate-like convex joint is inserted between the packings on both sides while being deformed so as to expand the packing. Construction method of underground shell structure. 隣接するエレメント同士を上部及び下部に配設した複数の鋼棒により相互に連結する請求項1〜3いずれかに記載の地中外殻構造体の構築方法。   The construction method of an underground shell structure according to any one of claims 1 to 3, wherein adjacent elements are connected to each other by a plurality of steel rods arranged at an upper part and a lower part. 前記閉合エレメント用掘削機は、前記先行エレメントの凹型継手の開口部近傍の土砂を破砕するための継手部補助カッターを装備している請求項1〜4いずれかに記載の地中外殻構造体の構築方法。   The excavator for a closing element is equipped with a joint auxiliary cutter for crushing earth and sand in the vicinity of the opening of the concave joint of the preceding element. Construction method. 前記先行エレメントの凹型継手と、前記閉合エレメントの凸型継手との嵌合部の内面側に防水シートを張設して二重の止水構造とする請求項1〜5いずれかに記載の地中外殻構造体の構築方法。   The ground according to any one of claims 1 to 5, wherein a waterproof sheet is stretched on an inner surface side of a fitting portion between the concave joint of the preceding element and the convex joint of the closing element to form a double water-stop structure. Method for constructing middle and outer shell structures.
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