JP2554507B2 - 地下空間構築方法 - Google Patents

地下空間構築方法

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JP2554507B2 JP62239873A JP23987387A JP2554507B2 JP 2554507 B2 JP2554507 B2 JP 2554507B2 JP 62239873 A JP62239873 A JP 62239873A JP 23987387 A JP23987387 A JP 23987387A JP 2554507 B2 JP2554507 B2 JP 2554507B2
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亜夫 竹林
潤治 佐々木
博行 川口
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  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は主として都市部に設けられる地下空間、た
とえば地下鉄駅舎や道路トンネル等、を構築する場合に
採用して好適な地下空間の構築方法に関するものであ
る。
「従来の技術およびその問題点」 都市部に上記のような地下空間を構築する場合の施工
方法としては、従来、在来のトンネル工法や推進工法、
シールド工法、あるいは開削工法等が採用されている。
しかしながら、上記の工法のうち、在来のトンネル工
法や推進工法、シールド工法はいずれも掘削断面の大き
さに限界があって大空間を構築する場合には適しないも
のである。また、開削工法は地上の状況によっては採用
し難い場合があるばかりでなく、土被りが大きい場合に
は掘削量が多くなって不経済である、といった欠点があ
る。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、上記
従来の各工法の欠点を除き、特に都市部において大規模
地下空間を構築する場合に採用して好適な地下空間の構
築方法を提供することを目的としている。
「問題点を解決するための手段」 この発明は、地中に地下空間を構築するに当たり、所
定距離離間して対向する互いに平行な少なくとも2つの
地中連続壁を地表より設けた後、それら地中連続壁相互
間の地下部分に対して地盤改良を施すことにより、構築
すべき地下空間の上壁部および底版部を形成するべき位
置にそれぞれ上部地盤改良部および下部地盤改良部を設
け、それら双方の地盤改良部の相互間を掘削して上部が
アーチ状に湾曲するとともに底部が平坦な空洞を形成
し、この空洞の上部および下部に、前記地中連続壁同士
をつなぐアーチ状のコンクリート壁体からなる上壁部お
よび平坦なコンクリート底版からなる底版部をそれぞれ
設けることを特徴とするものである。
前記地下空間の高さ方向中間部に中間部スラブを設け
るようにしても良く、その場合、該地下空間を構築する
に際しては、まず前記上部地盤改良部と前記中間部スラ
ブを形成するべき位置との間を掘削して前記上壁部およ
び前記中間部スラブを形成し、次いで、前記中間部スラ
ブと前記下部地盤改良部との間を掘削して前記底版部を
形成することが良い。
また、前記上壁部を設けるに先立ち、前記空洞の内部
より前記上部地盤改良部に向けてロックボルトやアース
アンカー等の定着手段を施工し、該定着手段により前記
上壁部を地盤に対して定着せしめるようにしても良い。
「実施例」 以下、この発明の一実施例を第1図および第2図を参
照して説明する。
まず、第1図を参照してこの実施例の方法によって構
築された地下空間Aの構造について説明する。この地下
空間Aは、互いに平行な状態で設けられた一対の地中連
続壁1,1の相互間に構築されて紙面に直交する方向に延
在しており、その断面は馬蹄形状とされたものである。
この地下空間Aは、上部のアーチ状のコンクリート壁体
(上壁部)2、下部のほぼ水平なコンクリート底版(底
版部)3、上記地中連続壁11の内面に一体に形成された
側壁4,4によって内面を覆われている。また、この地下
空間Aの高さ方向中間部にはほぼ水平な中間部スラブ5
が設けられており、この中間部スラブ5によって空間A
内部は上下に2分割されたものとなっている。また、こ
の空間Aの上部の地盤には空間Aの内部からロックボル
ト(定着手段)6…が打ち込まれており、これらのロッ
クボルト6…によって地盤の緩みが防止されるようにな
っている。
上記構造の地下空間Aは、一対の地中連続壁1,1相互
間に設けられていることから、この空間Aに作用する横
方向の土圧や水圧がそれらの地中連続壁1,1によって支
えられるようになっている。同時に、アーチ状のコンク
リート壁体2、コンクリート底版3、中間部スラブ5
は、それぞれ地中連続壁1,1を内側から支える切り梁と
して作用することになる。また、空間A上部の土被りに
よる上載荷重はアーチ状のコンクリート壁体2が支える
が、その荷重はコンクリート壁体2から地中連続壁1,1
にも伝達され、これらの地中連続壁1,1は支持杭として
も作用する。なお、空間Aの下部からの土圧や水圧に対
してはコンクリート底版3が抵抗することになる。
次に、上記構造の地下空間Aを比較的軟弱な地盤に対
して構築する場合の施工方法について第2図を参照して
説明する。第2図(イ)〜(ニ)はその施工手順を工程
順に示すものであって、図中の破線は構築するべき地下
空間Aの断面形状を示すものである。
(i)まず、第2図(イ)に示すように、所定距離離間
して互いに平行に対向する一対の地中連続壁1,1を構築
する。それには、まず地表より溝を掘削し、それらの溝
の内部に鉄筋籠(図示せず)を建て込み、その後、溝内
にコンクリートを打設すれば良い。
(ii)次に、上記で形成された地中連続壁1,1の相互間
所定位置に、構築するべき地下空間Aの底部に至る深さ
の立坑を掘削する。そして、その立坑から地中連続壁1,
1相互間の地盤中に薬液を注入して地盤改良を行い、第
2図(ロ)に斜線で示す範囲に上部および下部の地盤改
良部S,Sを設ける。それら地盤改良部S,Sの範囲は、それ
ぞれ、アーチ状コンクリート壁体2を形成する位置を含
んでその上部にわたる部分、およびコンクリート底版3
を形成する位置を含んでその下部にわたる部分とする。
(iii)続いて、上記の立坑から構築するべき空間Aの
ほぼ上半分の部分すなわちアーチ状コンクリート壁体2
を形成する位置から中間部スラブ5を形成する位置まで
掘削して、上部がアーチ状であって下部がほぼ水平な空
洞を形成する。そして、第2図(ハ)に示すように、そ
の掘削された空洞の底部にコンクリートを打設して中間
部スラブ5を形成する。一方、その空洞の上部の地盤改
良された地盤に対して空洞の内側から吹付けコンクリー
トを施工し、ロックボルト6…を放射状に打ち込み、そ
の後、空洞の上面にコンクリートを打設してコンクリー
ト壁体2を形成する。中間部スラブ5、アーチ状のコン
クリート壁体2を形成する際には、それらと地中連続壁
1,1とが構造的に充分に一体化するように、地中連続壁
1,1の内面を若干斫ると良い。また、必要に応じて、コ
ンクリート壁体2や中間部スラブ5を鉄筋等を用いて地
中連続壁に接合するようにしても良い。
(iv)次に、上記で形成された中間部スラブ5の下部を
コンクリート底版3を形成する位置まで掘削し、その底
部にコンクリートを打設してコンクリート底版3を形成
するとともに、地中連続壁1,1の内面に一体にコンクリ
ートを打設して側壁4,4を形成する。側壁4,4を形成する
に際しては、上記と同様にして地中連続壁1,1の内面を
若干斫って地中連続壁1,1と側壁4,4との一体化を図ると
ともに、必要に応じて鉄筋等を用いて接合する。
(v)上記(i)〜(iv)の手順を所定の長さずつ繰り
返して掘進する。これにより、中間部スラブ5によって
上下に2分割された地下空間Aが地中連続壁1,1の相互
間に形成される。
以上で説明した手順によれば、一対の地中連続壁1,1
を形成した後にその相互間を掘削するので、掘削に際し
て地盤が緩んでしまうことを有効に防止することができ
る。しかも、掘削に先立って薬液による地盤改良を行う
ようにしたので軟弱地盤であっても格別の支保工を必要
とすることなく掘削を支障なく行うことができるし、注
入された薬液が地中連続壁1,1の外側に流出してしまう
という無駄がなく、また、地盤改良を行う範囲をコンク
リート壁体2を形成する範囲とコンクリート底版3を形
成する範囲にほぼ限定しているから、後段で掘削してし
まう部分に対しても地盤改良を行うという無駄がない。
そして、上記の施工方法では、地中連続壁1,1の相互
間隔およびその深さを適宜設定するのみで、それらの相
互間に構築する地下空間Aの大きさは特に限定されるこ
とがなく、在来のトンネル工法や推進工法、シールド工
法による場合に比して大規模な地下空間を構築すること
ができる。
その上、上記の施工方法では、地表には地中連続壁1,
1を構築できるだけのスペースおよび掘進を開始するた
めの立坑を設けるだけのスペースを確保すれば良く、構
築するべき地下空間A全体を地表より掘削する開削工法
の場合に比して地上の状況の影響を受けることが少な
く、また掘削量も少なくて済むという利点がある。
以上でこの発明の一実施例を説明したが、この発明は
上記実施例に限定されるものではない。たとえば、上記
では中間部スラブ5を設けて地下空間Aを上下2段に分
割した形態としたが、必ずしもそうすることはなく、た
とえば第3図に示すように中間スラブを省略してただ一
つの空間を構築することでも良いし、あるいは第4図に
示すように中間部スラブ5,5を2段にわたって設けるこ
とによって上下3段に分割することもできる。勿論、同
様にしてさらに多段に分割することもできる。また、第
5図に示すように互いに平行な3つの地中連続壁1,1,1
を設けてそれらの間にそれぞれ地下空間A,Aを形成する
こともでき、さらに多数の地中連続壁を設けて多数の地
下空間を横方向に連設することもできる。このように地
下空間を上下方向に分割するとともに横方向に連設して
いくことにより、全体としてより大規模な地下空間を構
築することができる。
また、上記では地中連続壁1,1の内面側にそれらの地
中連続壁1,1と一体となる側壁4,4を設けるようにした
が、第6図、第7図に示すように側壁を省略して地中連
続壁と側壁とを兼用することも可能である。その場合、
地中連続壁1,1の内面には表面仕上げのためのコンクリ
ートを打設あるいは吹き付けるようにすると良い。ま
た、この場合、地中連続壁1,1は地下空間Aの側部にの
み設けるようにしてその上部とアーチ状のコンクリート
壁体2とが一体になるようにすれば良く、そのために
は、地中連続壁1,1を形成するための溝の底部にのみコ
ンクリートを打設して、溝の上部は埋め戻しを行えば良
い。なお、第6図は2つの地中連続壁1,1間に1つの地
下空間Aを設けた場合の例、第7図は3つの地中連続壁
1,1,1間に2つの地下空間A,Aを設けた場合の例である
が、この場合も上記と同様に地下空間を上下方向に分割
したり、横方向に多数連設することができることは勿論
である。
さらに、上記実施例は比較的軟弱な地盤に対して適用
した場合であるので、地下空間A上部の地盤に対してロ
ックボルト6…を打ち込むようにしたが、地盤の強度等
によってそれが不要の場合は省略しても良い。また、必
要に応じて、ロックボルトに代えてアースアンカー等の
他の定着手段でアーチ部を支えるようにしても良い。
「発明の効果」 以上で詳細に説明したように、この発明によれば、地
中連続壁を設けた後にそれらの相互間の地下部分に対し
て地盤改良を施して上壁部と底版部を形成するべき位置
にそれぞれ地盤改良部を設け、それら地盤改良部の間を
掘削して空洞を設け、その空洞の上部および下部に地中
連続壁同士をつなぐアーチ状のコンクリート壁体および
コンクリート底版を設けるようにしたから、掘削に際し
て地盤が緩んでしまうことを有効に防止することができ
る。また、掘削に先立って地盤改良を行うことにより軟
弱地盤であっても格別の支保工を必要とすることなく支
障なく掘削を行うことができるとともに、地盤改良の範
囲が自ずと地中連続壁の間に限定されるし、特に地盤改
良の範囲を上壁部と底版部の形成位置の範囲にほぼ限定
することにより、後段で掘削してしまう範囲に対しても
地盤改良を行うという無駄が防止される。さらに、地中
連続壁の相互間隔および深さを適宜設定することによっ
て、従来のトンネル工法による場合に比して大規模な地
下空間を形成することが可能であるし、しかも、開削工
法による場合に比して地上の状況の影響を受けることが
少なく、また掘削量も少なくて済むという効果を奏し、
特に都市部に大規模地下空間を構築する場合に採用して
好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はこの発明の実施例を示すものであ
る。第1図はこの実施例の方法によって構築された地下
空間を示す断面図、第2図(イ)〜(ニ)はこの実施例
の施工方法を工程順に示す図であって、(イ)は地中連
続壁を施工した状態、(ロ)は地盤に薬液を注入して地
盤改良を行った状態、(ハ)はアーチ状のコンクリート
壁体および中間部スラブが形成された状態、(ニ)は側
壁およびコンクリート底版が形成されて施工が完了した
状態をそれぞれ示す断面図である。第3図ないし第7図
はそれぞれこの実施例の方法で構築される地下空間の形
態の例を示す断面図である。 A……地下空間、S……地盤改良部、1……地中連続
壁、2……アーチ状のコンクリート壁体(上壁部)、3
……コンクリート底版(底版部)、5……中間部スラ
ブ、6……ロックアンカー(定着手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤田 昌義 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−97229(JP,A) 特公 平6−54016(JP,B2)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】地中に地下空間を構築するに当たり、所定
    距離離間して対向する互いに平行な少なくとも2つの地
    中連続壁を地表より設けた後、それら地中連続壁相互間
    の地下部分に対して地盤改良を施すことにより、構築す
    べき地下空間の上壁部および底版部を形成するべき位置
    にそれぞれ上部地盤改良部および下部地盤改良部を設
    け、それら双方の地盤改良部の相互間を掘削して上部が
    アーチ状に湾曲するとともに底部が平坦な空洞を形成
    し、この空洞の上部および下部に、前記地中連続壁同士
    をつなぐアーチ状のコンクリート壁体からなる上壁部お
    よび平坦なコンクリート底版からなる底版部をそれぞれ
    設けることを特徴とする地下空間構築方法。
  2. 【請求項2】前記地下空間の高さ方向中間部に中間部ス
    ラブを設けることとし、該地下空間を構築するに際して
    は、まず前記上部地盤改良部と前記中間部スラブを形成
    するべき位置との間を掘削して前記上壁部および前記中
    間部スラブを形成し、次いで、前記中間部スラブと前記
    下部地盤改良部との間を掘削して前記底版部を形成する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の地下空間
    構築方法。
  3. 【請求項3】前記上壁部を設けるに先立ち、前記空洞の
    内部より前記上部地盤改良部に向けてロックボルトやア
    ースアンカー等の定着手段を施工し、該定着手段により
    前記上壁部を地盤に対して定着せしめることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項または第2項記載の地下空間構
    築方法。
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