JP3335157B2 - 地下構造物構築工法における限定裏込め注入工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地下構造物構築
工法における限定裏込め注入工法に関し、さらに詳細に
は、線路や道路等の車両走行路の下方の地山に、多数の
エレメントを挿入して走行路を横断する地下構造物を構
築するに際し、エレメントと地山との間に生じる空隙を
充填する裏込め注入工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】線路や道路等を横断する地下構造物（ト
ンネル）を構築するアンダーパス工法の１つとして、鋼
製で中空箱形のエレメントを用いるＵＲＴ（Ｕｎｄｅｒ
Ｒａｉｌｗａｙ／Ｒｏａｄ Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ
Ｍｅｔｈｏｄ）工法が知られている。この工法は多数の
長尺エレメントを並列させて順次地山に挿入した後、エ
レメント列の内方に区画される地山部分を掘削して、エ
レメント列を地下構造物として利用する工法である。

【０００３】各エレメントは、その先端に連結した掘削
装置（刃口）で地山を掘削しながら、牽引又は推進によ
り地山に挿入されるが、掘削及びエレメントの挿入によ
りエレメントと地山との間に空隙が生じるのを避けるこ
とはできない。このため、従来、空隙を充填するために
裏込め注入を行っている。

【０００４】しかしながら、従来の裏込め注入工法は、
全てのエレメントを布設した後、立坑内から注入するの
が一般的であり、次のような問題が生じていた。 （１）空隙は各エレメントを地山に挿入する毎に生じる
が、各エレメントの挿入から時間が経過し、地山の緩み
に即座に対応できない。 （２）裏込め材は土中に直接注入されるため、注入経路
が不確定であり、必要箇所に注入されないことがある。 （３）その一方、裏込め材の性質から、例えば土とエレ
メントとの境界面を通じて、不必要な個所に流入する傾
向があった。 （４）特に土被りが浅い場合などには、道床部より軌道
面に漏洩する事態も生じる。

【０００５】ところで、裏込め材の注入工法として、例
えば特開平８−１４４６９６号公報に開示されているよ
うに、地山に挿入される桁材に裏込め材を注入するため
の間詰め袋を装着する方法も提案されている。このよう
な袋をエレメントに装着すれば、必要箇所にのみ即座に
裏込め注入を行うことができる。

【０００６】しかしながら、単に袋をエレメントに装着
して裏込め注入を行うだけでは、エレメントは長尺であ
ることから、注入圧が均一にならず、過剰圧の場合には
道床の隆起等、軌道への影響を及ぼすおそれがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。この発明の目的は、エレメン
トの地山への挿入施工後、限定された必要箇所にのみ即
座に裏込め注入をして、地山の緩みを抑えることがで
き、しかも注入による軌道変状等の影響も防止すること
ができる地下構造物構築工法における限定裏込め注入工
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。すなわ
ち、この発明は、多数の長尺のエレメントを並列させて
順次地山に挿入した後、このエレメント列によって区画
される内方の地山部分を掘削して、エレメント列による
地下構造物を構築する工法において、所要の前記エレメ
ントの外面に、該エレメントの長手方向に沿って延び、
かつ内部に注入管が収容された間詰め袋を装着し、前記
エレメントの先端が所定位置に到達した後、前記注入管
を前記間詰め袋から引き抜きながら、該間詰め袋に裏込
め材を注入することを特徴とする地下構造物構築工法に
おける限定裏込め注入工法にある。

【０００９】この発明によれば、間詰め袋を用いて裏込
め注入するので、エレメントの地山への挿入施工後、限
定された必要箇所にのみ即座に裏込め材を充填すること
ができ、時間経過に伴う地山の緩みを確実に抑えること
ができる。また、間詰め袋に内蔵された注入管を引抜き
ながら裏込め注入するので、裏込め材を間詰め袋の長さ
方向全体に亘って均等圧で注入することができ、過剰圧
による道床の隆起等、軌道への影響を及ぼすことがな
い。

【００１０】前記間詰め袋はロール状にして前記エレメ
ントの先端部内に設置され、前記エレメントの地山への
挿入に伴って、その外面に引き出される。また、前記エ
レメント列による地下構造物は上床版と側壁版とを含
み、前記上床版を構成する各エレメントの上面及び下面
に前記間詰め袋を装着して、裏込め注入する。さらに、
前記上床版と前記側壁版とがなす隅角部のエレメントの
外面に前記間詰め袋を装着して、裏込め注入する。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照しながら以下に説明する。図１は、間詰め袋を装着し
たエレメントを示す側面図、図２は平面図、図３はエレ
メント軸方向に直角に切断した断面図である。エレメン
ト１は中空鋼製のものであり、長尺で断面四角形の形状
を有している。

【００１２】このようなエレメント１は、図８に示すよ
うに、線路や道路等の走行路下の地山に多数、並列させ
て互いに連結しながら順次挿入される。そして、各エレ
メント１の内部にコンクリートを打設し、エレメント列
を覆工壁として、これによって区画される内方の地山部
分２を掘削し、さらに化粧コンクリート３を施してエレ
メント列による地下構造物が構築される。

【００１３】再び、図１〜図３を参照し、所要のエレメ
ント１の内部には間詰め袋４がロール体５として設置さ
れている。間詰め袋４は可撓性のものであり、エレメン
ト１の外面に、その長手方向に沿って帯状に引き出し可
能となっている。間詰め袋４の内部には、これと同様に
可撓性の注入管６が収容されている。間詰め袋４の本数
は、エレメント１の断面の大きさによって単数あるいは
複数とすることができる（図示の例では２本）。

【００１４】図４〜図７は、この発明工法の手順を示す
断面図である。線路や道路等の走行路の両側には発進立
坑７及び到達立坑８が掘削されている。エレメント１
は、通常その軸方向に継ぎ足しながら地山に挿入され、
図４に示すように、先頭のエレメント１の後端には、ロ
ール体５からエレメント外面に帯状に引き出された間詰
め袋４の端部が仮止め固定されている。

【００１５】また、先頭のエレメント１には中間エレメ
ント９を介して掘削機１０が連結され、エレメント１は
掘削機１０により掘削しながら牽引又は推進により、発
進立坑７から到達立坑８に向けて地山に挿入される。先
頭のエレメント１が地山にほぼ挿入されたら、図示しな
い後続のエレメントを継ぎ足すが、その際間詰め袋４を
引き出し、その後続のエレメントの後端に仮止め固定す
る。以下、同様にして、エレメントの挿入に伴って間詰
め袋４を引き出す。

【００１６】そして、エレメント１の先端が到達立坑８
に到達すると（図５）、直ちに図６に示すように間詰め
袋４の端部１１の閉塞処理をしたうえ、間詰め袋４の内
部に裏込め材１２を注入する。その際、裏込め材１２
は、注入管６により該注入管６を間詰め袋４から引き抜
きながら注入される。なお、地山の状況によって、圧力
を調整して、裏込め材１２を注入する。

【００１７】裏込め材１２の注入により間詰め袋４は膨
張し、地山とエレメント１との間の空隙に適合した形状
で地山に密着し、空隙が充填されてゆく。図７は、注入
完了直前の状態を示し、注入管６を完全に間詰め袋４か
ら引き抜いたら、他端部１３の閉塞処理を施す。

【００１８】上記間詰め袋４を用いた裏込め注入工法に
よれば、限定された必要箇所にのみ即座に裏込め注入す
ることができ、地山の緩みを抑えることができる。ま
た、間詰め袋４に内蔵された注入管６を引抜きながら裏
込め注入するので、裏込め材１２を間詰め袋４の長さ方
向全体に亘って均等圧で注入することができ、過剰圧に
よる道床の隆起等、軌道への影響を及ぼすことがない。

【００１９】図８は、間詰め袋４による裏込め注入が施
される部位を示し、間詰め袋４は上床版１５を構成する
上床エレメント１の上面及び下面、また下床版１６を構
成する下床エレメント１の下面に装着されて、それらの
部位に裏込め注入される。間詰め袋４は、上床エレメン
ト１の上面のみならず、その下面及び下床エレメント１
の下面にも装着して裏込め注入することにより、上床版
１５及び下床版１６は一体の梁構造物として機能し、そ
れらの沈下を防止することができる。なお、上床エレメ
ント１の下面の間詰め袋４は、地山部分２の掘削時に撤
去される。

【００２０】さらに、図９に拡大して示すように、間詰
め袋４は上床版１５と側壁版１７とのなす隅角部（肩部
分）２０を構成するエレメント１の外面にも、全体とし
て鈎状となるように装着され、その部位に裏込め注入さ
れる。この隅角部２０については、空隙周囲の地山が崩
落しやすく、従来陥没に至る事故が多発していた。

【００２１】これを防止するため、従来では、隅角部２
０の外側に捨てのエレメントを１本布設するなどの対策
がとられていた。このような従来の対策に比較して、本
工法では前記のように、隅角部２０の外面にも間詰め袋
４による裏込め注入を行うことで、肩部分に密着した裏
込め注入が可能となり、崩落による地山の緩みの拡大を
防止することができる。

【００２２】再び、図８を参照し、間詰め袋４による限
定裏込め注入は、各エレメント１の布設直後に実施され
るため、その即時性に期待することができる。この間詰
め袋４による裏込め注入を補足するために、上床版１
５、側壁版１７及び下床版１６が構築されるごとに、エ
レメント内部からこれら床版の外周に裏込め材２１を注
入する。これにより、上床版１５、側壁版１７及び下床
版１６からなる地下構造物が、最終構造物として地山に
密着し、完全な空隙充填がなされる。

【００２３】上記実施の形態は例示にすぎず、この発明
は種々の改変が可能である。例えば、間詰め袋による裏
込め注入はエレメントを１本施工するごとに、即座に行
うことが望ましい態様ではあるが、施工状況に応じて複
数本のエレメントの挿入施工後に裏込め注入する場合
も、この発明の概念に包含される。

【００２４】エレメントの断面形状は四角形に限らず、
例えばこの出願人が特開平１１−２４７５７９号で開示
したコ字形等種々の形状のものを使用することができ
る。また、構築される地下構造物の形状も図示のような
ボックス形に限らず、門型等種々の形状の場合がある。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、間詰
め袋を用いて裏込め注入するので、エレメントの地山へ
の挿入施工後、限定された必要箇所にのみ即座に裏込め
材を充填することができ、時間経過に伴う地山の緩みを
確実に抑えることができる。

【００２６】また、間詰め袋に内蔵された注入管を引抜
きながら裏込め注入するので、裏込め材を間詰め袋の長
さ方向全体に亘って均等圧で注入することができ、過剰
圧による道床の隆起等、軌道への影響を及ぼすことがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は間詰め袋を装着したエレメントを示す側
面図である。

【図２】図２は同エレメントの平面図である。

【図３】図３は同エレメントの軸方向に直角に切断した
断面図である。

【図４】図４は、この発明工法の手順を示す断面図であ
る。

【図５】図５は、図４に引き続く手順を示す断面図であ
る。

【図６】図６は、図５に引き続く手順を示す断面図であ
る。

【図７】図７は、図６に引き続く手順を示す断面図であ
る。

【図８】図８は、間詰め袋による裏込め注入が施される
部位を示す断面図である。

【図９】図９は、間詰め袋による隅角部への裏込め注入
を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１：エレメント ２：地山部分 ４：間詰め袋 ５：ロール体 ６：注入管 ７：発進立坑 ８：到達立坑 １０：掘削機 １２：裏込め材 １５：上床版 １６：下床版 １７：側壁版 ２０：隅角部 ２１：裏込め材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗田 隆夫 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東 日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 齋藤 雅春 東京都千代田区三崎町二丁目５番３号 鉄建建設株式会社内 (72)発明者 岩井 昭夫 東京都千代田区三崎町二丁目５番３号 鉄建建設株式会社内 (72)発明者 田中 誠次 東京都千代田区三崎町二丁目５番３号 鉄建建設株式会社内 (72)発明者 加取 新 東京都千代田区三崎町二丁目５番３号 鉄建建設株式会社内 (72)発明者 鈴木 唯夫 東京都千代田区三崎町二丁目５番３号 鉄建建設株式会社内 審査官 中槙 利明 (56)参考文献 特開 平８−144696（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−63893（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−303185（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−217374（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−24803（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/00 E21D 9/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の長尺のエレメントを並列させて順次
   地山に挿入した後、このエレメント列によって区画され
   る内方の地山部分を掘削して、エレメント列による地下
   構造物を構築する工法において、 所要の前記エレメントの外面に、該エレメントの長手方
   向に沿って延び、かつ内部に注入管が収容された間詰め
   袋を装着し、 前記エレメントの先端が所定位置に到達した後、前記注
   入管を前記間詰め袋から引き抜きながら、該間詰め袋に
   裏込め材を注入することを特徴とする地下構造物構築工
   法における限定裏込め注入工法。
2. 【請求項２】前記間詰め袋をロール状にして前記エレメ
   ントの先端部内に設置し、前記エレメントの地山への挿
   入に伴って、その外面に引き出すことを特徴とする請求
   項１記載の地下構造物構築工法における限定裏込め注入
   工法。
3. 【請求項３】前記エレメント列による地下構造物は上床
   版と側壁版とを含み、前記上床版を構成する各エレメン
   トの上面及び下面に前記間詰め袋を装着して、裏込め注
   入することを特徴とする請求項１又は２記載の地下構造
   物構築工法における限定裏込め注入工法。
4. 【請求項４】前記上床版と前記側壁版とがなす隅角部の
   エレメントの外面に前記間詰め袋を装着して、裏込め注
   入することを特徴とする請求項３記載の地下構造物構築
   工法における限定裏込め注入工法。