JP3598293B2 - 地下構造物の構築方法における切羽の防護工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道、道路等の下部地中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おける切羽の防護工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道、道路等の下部地中に大幅員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等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が、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安全かつ確実に、しかも安価に工事ができ、また土被りも浅く施工できるものとして、次のような工法が知られている。
【０００３】
これは図７にも示すように、鉄道等上部交通１の脇に土留め鋼矢板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５を設置してこれでルーフ用筒体６を到達坑４に向けて圧入させる。
【０００４】
ルーフ用筒体６は鋼管による略正方形断面の箱型筒体であり、側面に鉤状の継手を介して長手方向に連続して形成し、上面にフリクションカッター７を設けたもので、長さ方向に順次接続して必要長を埋設することができ、さらに継手を介して横方向に並列させる。この並べ方は一例として図10に示すような一文字型である。
【０００５】
次いで、図８に示すように発進坑３内に反力壁８、コンクリート函体による地下構造物９をセットし、反力壁８と地下構造物９との間には推進ジャッキ10を設け、地下構造物９の先端に刃口11を設けるとともに地下構造物９の先端と前記ルーフ用筒体６との間に小ジャッキ12を介在させる。
【０００６】
図中13はルーフ用筒体６の支持材、14はフリクションカッター７の止め部材でこれらは発進坑３側に設け、一方、到達坑４側に受台15を設ける。
【０００７】
図９に示すように、小ジャッキ12を伸長して地下構造物９を反力としてフリクションカッター７を残しながらルーフ用筒体６を１本ずつ順次押し進め、一通りルーフ用筒体６が前進したならば、小ジャッキ12を縮め、今度は推進ジャッキ10を伸長して地下構造物９を掘進させる。図中16は推進ジャッキ10と地下構造物９間に介在させるストラットを示す。
【０００８】
このようにして、ルーフ用筒体６の前進と地下構造物９の前進とを交互に繰り返しながら、到達坑４に出たルーフ用筒体６は順次撤去する。
【０００９】
そして、地下構造物９の先端が到達坑４に達したならば、刃口11等を撤去し適宜裏込めグラウトを行って施工を完了する。
【００１０】
なお、地下構造物９はプレキャスト製のコンクリート函体を発進坑３内に順次吊り下ろして接続していくようにしてもよいし、発進坑３内でコンクリートを打設して必要長を増設するようにしてもよい。
【００１１】
また、地下構造物９の前進方法について、到達坑４側に反力壁及びセンターホール式の牽引ジャッキを設け、一端を地下構造物９に定着したＰＣ鋼線による牽引部材をこの牽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工法もある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
切羽部17の高さが高いと、その分だけ緩みの範囲も広がり、ルーフ用筒体６のみによる防護工では不十分であり、図６に示すように切羽部17の地山が崩壊して切羽高さを保てなくなるおそれがある。
【００１３】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、切羽部の高さが高い場合に、緩みの範囲を小さくして地山の崩壊を防止し、切羽部の安定を図ることのできる地下構造物の構築方法における切羽の防護工法を提供することにある。
【００１４】
【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、第１に、ルーフ用筒体を発進坑から到達坑に向けて地中に水平方向に圧入して並列させ、発進坑に残るルーフ用筒体の後方に地下構造物を配設し、地下構造物に反力をとったルーフ用筒体を先行させて到達坑に押出しながら後続の地下構造物を掘進させる地下構造物の構築方法において、前記地下構造物を掘進させる前に、芯材を配設した地盤改良体による水平な床状体を防護工として複数段、切羽部から到達坑に向けて構築しておくことを要旨とするものである。
【００１５】
第２に、防護工は、到達坑側に向けて切羽部をロッドで水平に削孔し、到達坑に到達したロッドの先端で芯材を把持し、ロッドを発進坑側に引き抜きながら到達坑側から芯材を削孔内に引き込み、同時にロッド先端からグラウト材を削孔内に注入し、芯材の周囲を地盤改良することを要旨とするものである。
【００１６】
請求項１記載の本発明によれば、芯材を配設した地盤改良体による水平な床状体が複数段に構築されるから、切羽部が高さ方向で水平に複数に分割され、これにより、切羽面が全体の高さで緩むことがなく、芯材を配設した地盤改良体で分割された区画毎に緩むことになり、緩みの範囲が小さくなり、地山の崩壊を防止できる。
【００１７】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、芯材の挿入は、ロッドの引き抜き時に同時に行えるから、施工性がよい。そして、グラウト材のみによる地盤改良体ではないから、水平に床状に形成する場合に十分な強度を確保できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の地下構造物の構築方法における切羽の防護工法の実施形態を示す縦断側面図、図２は同上正面図で、本発明の切羽の防護工法は、例えば図７〜図９に示した地下構造物の構築方法において実施されるものであり、地下構造物の構築方法の説明はここでは省略する。
【００１９】
本発明の切羽の防護工法も、これが実施される地下構造物の構築方法は、図７〜図９に示すように鉄道等上部交通１の脇に土留め鋼矢板２を打設して、発進坑３と到達坑４を築造し、該発進坑３内に圧入機を設置してこれでルーフ用筒体６を到達坑４に向けて圧入させ、発進坑３に残るルーフ用筒体６の後方にコンクリート函体による地下構造物９を配設し、地下構造物９に反力をとったルーフ用筒体６を先行させて到達坑４に押出しながら後続の地下構造物９を掘進させるものである。
【００２０】
かかる地下構造物の構築方法における、切羽の防護工を図３〜５について説明する。まず、前記のようにしてルーフ用筒体６を推進した後、地下構造物９を前進させる前に、図３に示すように第１工程として発進坑３側から到達坑４側に向けて、水平にロッド18を挿入し削孔19する。この削孔手段としては、例えば、ボーリングマシンなどでロッド18を地盤に水平に圧入し、ロッド先端から高圧の水ジェットや空気ジェットを噴射してこれにより地盤を切削する方法などを用いる。
【００２１】
第２工程として図４に示すように到達坑４側にロッド18の先端が到達したならば、ロッド18の先端に取り付けたアタッチメント20で芯材21の端部を把持し、この状態でロッド18を発進坑３側に引き抜けば、ロッド18の引き抜きに追随して芯材21が到達坑４側から発進坑３側に向けて削孔19内に挿入される。この場合、到達坑４側にガイド24を配設し芯材21の下部を支承して水平を保持し、また、到達坑４側に支圧壁25とジャッキ26を配設し、該ジャッキ26で芯材21の端部を発進坑３側に向けて押す。
【００２２】
そして、ロッド18の引き抜き、芯材21の挿入と同時に、ロッド18の先端からグラウト材22を芯材21の周囲の削孔19内に注入し、芯材21の周囲を地盤改良する。かかる芯材21の挿入とグラウト材22の注入とを水平方向に複数施工し、芯材21を中心に配置した地盤改良体による水平方向に強度を有する床状体23を切羽部17に水平に形成する。
【００２３】
かかる床状体23を図１、図２に示すように適宜間隔で複数段、切羽部17に形成し防護工とする。上下方向の床状体23の相互間隔は、切羽部17を高さ方向に分割したときに自立できる範囲の高さに設定する。これにより切羽部17の緩みの範囲が縮小し、切羽部17の自立を確保できる。
【００２４】
前記芯材21の構成としては、剛性を有する鋼材であれば、Ｈ形鋼でも鋼管でもよい。この芯材21は地下構造物９の掘進時には、掘進に先行して溶断機などを使用して人力で予め切断する。
【００２５】
【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における切羽の防護工法は、切羽部の高さが高い場合に、緩みの範囲を小さくして地山の崩壊を防止し、切羽部の安定を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地下構造物の構築方法における切羽の防護工法の実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】本発明の地下構造物の構築方法における切羽の防護工法の実施形態を示す正面図である。
【図３】本発明の地下構造物の構築方法における切羽の防護工法の実施形態を示す第１工程の縦断側面図である。
【図４】本発明の地下構造物の構築方法における切羽の防護工法の実施形態を示す第２工程の縦断側面図である。
【図５】本発明の地下構造物の構築方法における切羽の防護工法の実施形態を示す第３工程の縦断側面図である。
【図６】従来の地下構造物の構築方法における切羽部を示す縦断側面図である。
【図７】地下構造物の構築方法の第１工程の縦断側面図である。
【図８】地下構造物の構築方法の第２工程の縦断側面図である。
【図９】地下構造物の構築方法の第３工程の縦断側面図である。
【図１０】筒体の配列状態の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
１…上部交通 ２…土留め鋼矢板
３…発進坑 ４…到達坑
５…圧入機 ６…ルーフ用筒体
７…フリクションカッター ８…反力壁
９…地下構造物 10…推進ジャッキ
11…刃口 12…小ジャッキ
13…支持材 14…止め部材
15…受台 16…ストラット
17…切羽部 18…ロッド
19…削孔 20…アタッチメント
21…芯材 22…グラウト材
23…床状体 24…ガイド
25…支圧壁 26…ジャッキ

Claims (2)

1. ルーフ用筒体を発進坑から到達坑に向けて地中に水平方向に圧入して並列させ、発進坑に残るルーフ用筒体の後方に地下構造物を配設し、地下構造物に反力をとったルーフ用筒体を先行させて到達坑に押出しながら後続の地下構造物を掘進させる地下構造物の構築方法において、前記地下構造物を掘進させる前に、芯材を配設した地盤改良体による水平な床状体を防護工として複数段、切羽部から到達坑に向けて構築しておくことを特徴とした地下構造物の構築方法における切羽の防護工法。
2. 防護工は、到達坑側に向けて切羽部をロッドで水平に削孔し、到達坑に到達したロッドの先端で芯材を把持し、ロッドを発進坑側に引き抜きながら到達坑側から芯材を削孔内に引き込み、同時にロッド先端からグラウト材を削孔内に注入し、芯材の周囲を地盤改良する請求項１記載の地下構造物の構築方法における切羽の防護工法。

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