JP2732007B2 - 地下構造物の構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に、鉄道、道路等の
下部地中の土被りの浅い位置に大幅員の地下構造物を横
断方向に掘進建設する際に上部交通に支障を与えること
なく施工することができる地下構造物の構築方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道、道路等の下部地中に大幅員の鉄筋
コンクリート製の地下構造物を横断方向に掘進させるに
は、上部交通を支承するための防護工が必要となり、か
かる防護工として従来鋼管パイプを水平に並列させるパ
イプルーフを設けることなどが挙げられる。しかし、こ
のような従来のパイプルーフ防護工では、このパイプル
ーフ防護工を施工するための工事は、トンネル掘削の工
事や地下構造物の構築工事に先行して行わなければなら
ず、３種の工事を別々に施工するため、工期、工費が大
となり、苦労と経済的損失が大きい。

【０００３】また、パイプルーフとしての鋼管パイプを
地中に埋設し、それによって鉄道及び土被り分を支持し
てその下方に地下道となるトンネルを構築するものであ
るから、土被り分と鋼管パイプの直径に加えてトンネル
天端とパイプルーフ間にトンネル天端を作る際の作業空
間が必要となり、これらの分だけトンネルを深く構築し
なければならない。

【０００４】これに対して、出願人は先に、図５に示す
ような地下構造物の構築方法を発明し、これを箱型ルー
フ工法と名付けた。この工法によれば、地中に掘進させ
る地下構造物の防護工を別工事として施工することな
く、地下構造物の掘進と同時に行うので数種の工事を同
時に一挙に行うことができ、しかも安全かつ確実に、ま
た安価に工事ができ、さらに、土被りも浅く施工でき
る。

【０００５】鉄道等上部交通１の脇に土留鋼矢板２を打
設して、発進坑３と到達坑４を築造し、該発進坑３内に
圧入機（図示せず）を設置してこれで断面箱型のルーフ
用鋼管５を到達坑４へ向けて圧入させる。前記圧入機は
ルーフ用鋼管５のジャッキ等による押出機構とオーガー
等による鋼管５の内部掘削機構とを有する。

【０００６】ルーフ用鋼管５は、略正方形断面の箱型筒
体であり、左右側面に鉤状の継手を長手方向に連続して
形成し、また上面に平板鋼板からなるフリクションカッ
タープレート６を載置している。かかるルーフ用鋼管５
は単位筒体を１本ずつ圧入するが、端部に箱抜き継手フ
ランジを形成し、この継手フランジ同士をボルト、ナッ
トで締結することにより１ピースずつ長さ方向に継ぎ足
されて必要長を埋設することができ、また、フリクショ
ンカッタープレート６はその先端はルーフ用鋼管５の先
端に溶接等で固着するが、先端以外はルーフ用鋼管５の
上面に重合わせるだけであり、ルーフ用鋼管５を１本ず
つ順次接続していく時に、このフリクションカッタープ
レート６もルーフ用鋼管５の長さ分だけ溶接等でつない
で長くしていく。

【０００７】ルーフ用鋼管５の並べ方は、計画トンネル
断面の外周に合わせるもので、発進坑３内に反力壁８、
地下構造物としてのコンクリート函体９をセットし、反
力壁８とコンクリート函体９との間にはストラット14お
よび元押し推進ジャッキ10を設け、コンクリート函体９
の先端に刃口11を設ける。

【０００８】コンクリート函体９の先端と前記ルーフ用
鋼管５の後端との間には該ルーフ用鋼管５を押し出す小
ジャッキ12を配設し、また、フリクションカッタープレ
ート６の後端は止め部＊13で発進坑３側に固定し、一
方、到達坑４側に仮受台15を設ける。

【０００９】フリクションカッタープレート６の先端と
ルーフ用鋼管５の前端との固着を解除しておき、推進ジ
ャッキ10を伸長して反力壁８に反力を取りながらコンク
リート函体９を掘進させるが、その際、小ジャッキ12で
コンクリート函体９に先行してルーフ用鋼管５を押し進
める。この時、フリクションカッタープレート６は地中
に残置される。

【００１０】このようにフリクションカッタープレート
６を残しながら、ルーフ用鋼管５およびコンクリート函
体９を前進させることで、これらルーフ用鋼管５および
コンクリート函体９は地盤とは縁が切れた状態で進み、
土圧による摩擦抵抗を受けずにすむ。また、コンクリー
ト函体９を掘進させるには、刃口11の前部を掘削する
が、この作業はルーフ用鋼管５で防護されたものとな
り、土砂崩壊のおそれがなく安全に行える。到達坑４に
出たルーフ用鋼管５の先端部分は仮受台15で受けながら
ボルト、ナットでの締結を解除して１ピースずつ順次撤
去する。

【００１１】なお、コンクリート函体９の推進方法に関
しては、到達坑４側に反力受材及びセンターホール式の
けん引ジャッキを設け、一端を地下構造物に定着具で定
着したＰ．Ｃ鋼線によるけん引部材をこのけん引ジャッ
キで引くことにより、到達坑４側から地下構造物９を引
き込むようにすることもできる。また、小ジャッキ12を
設けずにコンクリート函体９の前端で直接ルーフ用鋼管
５を押すようにすることもできる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このようにフリクショ
ンカッタープレート６はこれがあるために、ルーフ用鋼
管５およびコンクリート函体９が地盤とは縁が切れた状
態で進み、土圧による摩擦抵抗を受けずにすむものであ
るが、コンクリート函体９とルーフ用鋼管５との相互の
位置関係にもよるがコンクリート函体９の上面にフリク
ションカッタープレート６を直接的にかつ完全に接合さ
せることは困難である。

【００１３】これはフリクションカッタープレート６と
コンクリート函体９の上面とを完全に合致させるために
は、ルーフ用鋼管５の上面とコンクリート函体９の上面
とを合わせる必要があるが、図６に示すようにそれがず
れ易いことによる。

【００１４】フリクションカッタープレート６とコンク
リート函体９の上面との間に隙間を生じると、その分フ
リクションカッタープレート６上方の土がこの隙間に回
り込み、陥没等の現象で地表面に悪影響を与えるおそれ
がある。

【００１５】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、フリクションカッタープレートを先に配設し、この
フリクションカッタープレート下でコンクリート函体を
押し進める場合に、フリクションカッタープレートとコ
ンクリート函体との間に隙間なく、かつ、コンクリート
函体が低い摩擦で進み易い状態で係合させることができ
る地下構造物の構築方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、上面にフリクションカッタープレートを配設
した断面箱型のルーフ用鋼管を並列させて発進坑側から
到達坑側へと地中に圧入し、フリクションカッタープレ
ートを地中に残置しながらルーフ用鋼管およびその後方
の地下構造物用のコンクリート函体を順次推進させる地
下構造物の構築方法において、コンクリート函体は外周
面で前後方向に延びるように鋼材をリブ状に並べて設
け、鋼材間には摩擦軽減材としての砂を充填してベット
を作製し、もしくは、コンクリート函体は外周面で前後
方向に延びるように凸条を一体的に設け、この凸条間の
凹部には摩擦軽減材としての砂を充填して全体としてベ
ットを作製し、このベットをフリクションカッタープレ
ートに下側から当接させることを要旨とするものであ
る。

【００１７】

【作用】本発明によれば、コンクリート函体の外周面に
砂を充填してベットを作製し、このベットを介してフリ
クションカッタープレートにコンクリート函体を係合さ
せるので、その間に隙間が生じ、土砂が入り込むことは
ない。さらに、このベットは摩擦軽減材としての砂を充
填してなるものであるから、フリクションカッタープレ
ートの効果を助長させ、コンクリート函体は地盤とは完
全に縁が切れた状態で進み、土圧による摩擦抵抗を受け
ずにすむ。

【００１８】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１本発明の地下構造物の構築方法の第１実
施例を示す要部の縦断正面図、図２は同上縦断側面図
で、工法の主要部分については前記図５で説明した従来
例と同じく、上面にフリクションカッタープレート６を
配設した断面箱型のルーフ用鋼管５を並列させて発進坑
３側から到達坑４側へと地中に圧入し、フリクションカ
ッタープレート６を地中に残置しながらルーフ用鋼管５
およびその後方の地下構造物用のコンクリート函体９を
順次推進させる地下構造物の構築方法であり、詳細説明
は前記従来例と同一なので省略する。

【００１９】本発明は、コンクリート函体９は外周面、
例えば上面にこのコンクリート函体９の前後方向に延び
るようなＨ型鋼材16をそのフランジが上下になるように
して設けた。このＨ型鋼材16はフリクションカッタープ
レート６の幅以下の間隔を存してリブ状に並べて設け
る。

【００２０】なお、Ｈ型鋼材16はコンクリート函体９を
作製する際にその下フランジを埋め込むようにしてこの
コンクリート函体９に一体的に設けてもよい。さらに、
Ｈ型鋼材16の代わりに他のＴ型鋼材やＩ型鋼材など他の
形状の鋼材を使用することもある。

【００２１】このようにしてコンクリート函体９を発進
坑を設置する際に、前記Ｈ型鋼材16の間には摩擦軽減材
としての砂17を充填してベット18を作製する。この砂17
はＨ型鋼材16の上方にまで盛り上げて、Ｈ型鋼材16を越
えて隣のＨ型鋼材16間につながるようにしておいてもよ
い。

【００２２】本発明ではフリクションカッタープレート
６の後端は止め部材で発進坑３側に固定することなく、
コンクリート函体９の上方に重なる位置まで延ばしてお
き、該フリクションカッタープレート６の後端の下側を
前記ベット18を当接させる。その場合、フリクションカ
ッタープレート６はＨ型鋼材16間に両サイドが載るよう
に架け渡される配置となる。

【００２３】そしてフリクションカッタープレート６を
残しながら、コンクリート函体９を押し進めれば、コン
クリート函体９は地盤とは完全に縁が切れた状態で進
み、土圧による摩擦抵抗を受けずにすむ。

【００２４】図３、図４は本発明の第２実施例を示すも
ので、コンクリート函体９は外周面、例えば上面に前後
方向に延びるように凸条19をコンクリートで一体的に設
け、この凸条19間には凹部20が形成されるようにした。
かかる凸条19および凹部20はコンクリート函体９を成形
する際に同時に形成するようにすればよい。

【００２５】そしてこの凹部20に摩擦軽減材としての砂
17を充填して全体としてベット18を作製し、このベット
18をフリクションカッタープレート６に下側から当接さ
せるようにした。なお、凹部20の幅はフリクションカッ
タープレート６の幅より少し小さく、フリクションカッ
タープレート６は凸部19間に両サイドが載るように架け
渡される配置となるのは前記従来例と同じである。

【００２６】この第２実施例の場合は、コンクリート函
体９に直接砂17を充填できるものなので、コスト的にも
Ｈ型鋼材16を使用する第１実施例よりは安価なものとな
る。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明の地下構造物の
構築方法は、上面にフリクションカッタープレートを配
設した断面箱型のルーフ用鋼管を並列させて発進坑側か
ら到達坑側へと地中に圧入し、フリクションカッタープ
レートを地中に残置しながらルーフ用鋼管およびその後
方の地下構造物用のコンクリート函体を順次推進させる
地下構造物の構築方法において、フリクションカッター
プレートとコンクリート函体との間に隙間なく、かつ、
コンクリート函体が低い摩擦で進み易い状態で係合させ
ることができ、地表面に悪影響を与えるおそれもないも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地下構造物の構築方法の１実施例を示
す要部の縦断正面図である。

【図２】本発明の地下構造物の構築方法の１実施例を示
す要部の縦断側面図である。

【図３】本発明の地下構造物の構築方法の１実施例を示
す要部の縦断正面図である。

【図４】本発明の地下構造物の構築方法の１実施例を示
す要部の縦断側面図である。

【図５】本発明を使用しない従来工法の縦断正面図であ
る。

【図６】本発明を使用しない従来工法の要部の縦断正面
図である。

【符号の説明】

１…上部交通 ２…土留鋼矢板 ３…発進坑 ４…到達坑 ５…ルーフ用鋼管 ６…フリクションカッタープレート ８…反力壁 ９…コンクリート函体 10…元押し推進ジャッキ 11…刃口 12…小ジャッキ 13…止め部材 14…ストラット 15…仮受台 16…Ｈ型鋼材 17…砂 18…ベッド 19…凸条 20…凹部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面にフリクションカッタープレートを
   配設した断面箱型のルーフ用鋼管を並列させて発進坑側
   から到達坑側へと地中に圧入し、フリクションカッター
   プレートを地中に残置しながらルーフ用鋼管およびその
   後方の地下構造物用のコンクリート函体を順次推進させ
   る地下構造物の構築方法において、コンクリート函体は
   外周面で前後方向に延びるように鋼材をリブ状に並べて
   設け、鋼材間には摩擦軽減材としての砂を充填してベッ
   トを作製し、このベットをフリクションカッタープレー
   トに下側から当接させることを特徴とした地下構造物の
   構築方法。
2. 【請求項２】 上面にフリクションカッタープレートを
   配設した断面箱型のルーフ用鋼管を並列させて発進坑側
   から到達坑側へと地中に圧入し、フリクションカッター
   プレートを地中に残置しながらルーフ用鋼管およびその
   後方の地下構造物用のコンクリート函体を順次推進させ
   る地下構造物の構築方法において、コンクリート函体は
   外周面で前後方向に延びるように凸条を一体的に設け、
   この凸条間の凹部には摩擦軽減材としての砂を充填して
   全体としてベットを作製し、このベットをフリクション
   カッタープレートに下側から当接させることを特徴とし
   た地下構造物の構築方法。