JP4083334B2 - アーチ屋根を有する地下構造物およびその構築方法 - Google Patents

アーチ屋根を有する地下構造物およびその構築方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市部に構築される地下鉄駅舎や地下駐車場、建物間に通じる地下街、地下変電所、地下ポンプ場等のように地中に長手方向に延びる地下構造物、特に中柱や中壁等の支承物のない大空間を有する地下構造物とその構築方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、全国各地の主要都市においては、地下鉄の駅舎や地下駐車場、建物間をつなぐ地下街その他の地下構造物が構築されているが、都市部の場合は立地条件から交通量の多い道路や駅前広場の下が建設地の対象となることが多く、また、地下空間の有効利用面積を最大限に確保するため、或いは、駐車場のように車両の走行の自由度を広げるため、中柱や中壁等の支承物のない大空間を有する地下構造物が求められている。さらに、地下鉄駅舎や地下街等の地下構造物においては、利用者のために駐輪施設を設けることが義務づけられており、このような駐輪施設としては地下構造物に長手方向に沿って細長いボックス形状の駐輪施設を設けたものがあるが、地下構造物の構築後に別途に構築しているものであって、費用が嵩むと共に工期が長くなるといった問題点がある。
【0003】
また、上記のような交通量が多く且つ建物が密集した区域における地中の比較的浅い箇所に長手方向に延びる地下構造物を構築する方法としては、一般的に覆工式の開削工法が採用されている。この工法は地上から掘削していくもので、地中に地下構造物を構築するための空洞部分を設ける間、地上面には鉄板等の覆工板で仮路面を形成する一方、地中ではこの仮路面を仮設杭で支持すると共に空洞部分の側壁が崩れないように山留めを行いながら地盤を掘削する工法である。
【0004】
そして、上記仮路面は通常、地下構造物の構築が完了し、土被り部が埋め戻しされるまで敷設されているため、長期間に亘り工事現場の直上を車両や人が常時通行することとなり、この通行の安全対策に多大な費用を要するばかりでなく、工事の全期間中、仮路面や仮設杭を設けておかねばならないために、その費用も嵩むという問題点がある。さらに、上記山留めは地下構造物を構築するまでの仮工事であり、工事の進渉に応じて撤去しなければならないために、その撤去に多大な労力と費用を要していた。
【0005】
一方、上述した仮路面を地下構造物の工事中において早期に撤去して地上の公道部分を早期に開放させると共に、上記仮設設備の撤去費用をできるだけ省くようにした工法として、例えば、特開平7ー243269号公報や特開平5ー306530号公報に記載された工法が開発されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前者の工法は、地中に間隔を存して土留め材を施工すると共にこれらの土留め壁間に仮路面となる路面覆工の支持杭を施工し、路面覆工の完了後に該路面覆工の下方地盤をトップスラブが施工可能な深さまで掘削したのち、トップスラブの施工後、該スラブ上を埋戻土で埋戻して上記路面覆工を撤去し、この撤去と並行して該トップスラブ下方の地盤を最終掘削面まで掘削したのち、下層部から上層に亘って上記支持杭や土留め材を本設の構造物として利用して地下構造物を構築するものである。
【0007】
この工法によると、トップスラブ上方の埋戻しが早期に行えて路面覆工の早期撤去が可能となるので、地上の公道部分を早期に開放でき、車両や通行人に対する安全管理が容易になると共に施工の合理化を図ることができ、その上、仮設の支持杭や土留め材を本設構造物として利用することにより狭隘な作業空間でのこれらの支持杭や土留め材の解体、撤去を不要にすることができるという利点を有する。
【0008】
しかしながら、該地下構造物における上記トップスラブは、梁や柱で構成されるラーメン構造によって支持されているため、該トップスラブ下の空間内に中柱や中壁等の障害物ができ、有効利用面積が狭くなるばかりでなく、車両等の移動物の自由度や空間活用の自由度が妨げられるといった問題点がある。
【0009】
一方、後者の工法は、トップスラブとしてアーチ型鋼材の上面に既製のRC板を敷設すると共にこのRC板上に超流動性コンクリートを打設してなるアーチスラブ構造とし、且つ上記アーチ型鋼材の中央部を一本の支持杭で支えた構造としているので、トップスラブ下に中柱や中壁等の障害物を極力なくした大空間を確保できて上記工法の問題点を解決し得るが、この工法には次のような問題点がある。
【0010】
即ち、上記アーチスラブ構造の中央部を支持した支持杭は、地下構造物の構築時には山留材や土砂搬出装置の支持材等の仮設資材として用いられるが、地下構造物の構築完了後は、山留用資材の搬出量を低減すると共に省力化を図るために永久構造体として利用している。そのため、アーチスラブ構造の下方空間部における中央部に上記支持杭が存在することになり、この支持杭が支障となって有効利用面積が狭くなるだけでなく車両等の移動物の自由度及び空間活用の自由度が妨げられるという問題点がある。
【0011】
さらに、トップスラブはアーチ型であるから、上記前者のような平坦なスラブに比べて上載荷重に対する耐力が大きいためその厚みを薄くできるが、1本の支持杭とアーチ構造のみで上載荷重を支持するには相応の厚さを必要とする。その上、アーチスラブ構造はその両側端を地下構造物の幅方向に間隔を存して造成されている連続地中壁の対向側面に接合、連結しているが、この接合部にアーチスラブ側から鉛直荷重だけでなく、アーチスラブ構造にかかる上載荷重側からの水平分力としての大きな押圧力が作用し、そのため、上記接合部を連続地中壁の一部又は全長に亘って厚くして強度を増大させる必要がある。
【0012】
また、上記アーチスラブ構造は、アーチ型鋼材の上面に既製RC板を敷設し、その上にコンクリートを現場打ちしてなるものであるから、施工面においてもアーチ型鋼材の組立て、RC板の敷設、コンクリート打設の3工程を要して多大な労力を要する上に工期が長くなる等の問題点があった。
【0013】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、中柱や中間壁等の支承物の存在しない大空間を有し且つアーチ状の屋根が中柱によって支持されていないにもかかわらず比較的薄肉でもって優れた耐力を発揮し得る地下構造物と、この地下構造物を能率よく構築できる構築方法を提供するにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のアーチ屋根を有する地下構造物は、請求項1に記載したように、所定間隔を存して造成された連続地中壁の上端部間に、両側端から中央部に向かって斜め上方に円弧状に湾曲し且つその両側端を水平構造部材の両側端に一体に連結しているアーチ屋根が構築されていてこのアーチ屋根にかかる荷重を上記水平構造部材の耐引張強度によって支持させていると共に該アーチ屋根の両側端を上記水平構造部材と共に連続地中壁の対向側面に固着してあり、さらに、上記水平構造部材の下方における連続地中壁間に、少なくとも一階層の床スラブを設けていることを特徴としている。
【0015】
上記のように構成したアーチ屋根を有する地下構造物において、請求項2に係る発明は、アーチ屋根を複数枚のプレキャストコンクリート板の組み合わせによって形成してなるもので、連続地中壁間にプレキャストコンクリート板を順次、連結することによって組立てられている。一方、このアーチ屋根の両側端間を連結している上記水平構造部材としては、請求項3に記載したように、鉄筋コンクリート製のスラブから構成している。
【0016】
さらに、請求項4に係る発明は、上記アーチ屋根と水平構造部材とで形成されたトンネル状空間から地上側に連らなる通路トンネルと、水平構造部材で仕切られた下方の空間に連通する連絡通路とを設けていることを特徴としている。
【0017】
請求項5に係る発明は、上記アーチ屋根を有する地下構造物の築造方法であって、地中に所定間隔を存して一対の連続地中壁を造成したのち、これらの連続地中壁間の地盤を地表面から所定深さまで掘削すると共に地表部に仮路面を形成し、次いで、掘削した連続地中壁間の空間部に両側端が連続中壁の対向側面に固着した水平構造部材を施工したのち、両側端がこの水平構造部材の両側端に連結し且つその両側端から中央部に向かって斜め上方に円弧状に湾曲してなるアーチ屋根を構築し、しかるのち、該アーチ屋根の上面側の空間部を埋め戻すと共に水平構造部材の下方の上記連続地中壁間の地盤を掘削し、この掘削によって形成された空間部に少なくとも一階層の地下構造物の床スラブを構築することを特徴とするものである。
【0018】
上記アーチ屋根を有する地下構造物の築造方法において、請求項6に係る発明は、水平構造部材を鉄筋コンクリート製スラブで構築することを特徴とし、請求項7に係る発明は、上記水平構造部材を構築したのち、この水平構造部材の両側端部間に複数枚のプレキャストコンクリート板を順次連結して両側端が水平構造部材の両側端部に連結したアーチ屋根を構築することを特徴としている。また、請求項8に係る発明は、地中に連続地中壁の造成と共に仮路面を支持する仮設杭を打設しておき、地下構造物の構築に従って該仮設杭を撤去することを特徴とする。
【0019】
【作用効果】
請求項1に係る発明によれば、所定間隔を存して造成された連続地中壁の上端部間に、両側端から中央部に向かって斜め上方に円弧状に湾曲し且つその両側端を水平構造部材の両側端に一体に連結しているアーチ屋根が構築されていてこのアーチ屋根にかかる荷重を上記水平構造部材の耐引張強度によって支持させていると共に該アーチ屋根の両側端を上記水平構造部材と共に連続地中壁の対向側面に固着しているので、アーチ屋根と水平構造部材とが一体に連結しているから、従来のアーチスラブ構造に比べてアーチ屋根の厚みを薄くすることができるばかりでなく、アーチ屋根自体の荷重と該アーチ屋根に係る上載荷重とによってアーチ屋根が偏平状に変形させられる方向に圧力を受け、その圧力の水平方向の分力がアーチ屋根の両側端間の幅を広げようとする方向に作用するが、この水平力を両側端がアーチ屋根の両側端に連結している上記水平構造部材の耐引張強度によって強固に支持させることができる。即ち、水平構造部材がアーチ屋根の弦の役目を果たして強度の大きいアーチ屋根を形成することができる。
【0020】
従って、アーチ屋根の両側端を連結、固着させている連続地中壁の上端部に作用する水平方向の押圧力が小さくなり、連続地中壁を薄くすることができる。さらに、アーチ屋根はライズ(高さ)を低くする程、上記水平方向に作用する圧力が大きくなるが、上述したようにこの圧力は水平構造部材によって支持されるので、アーチ屋根のライズを低くすることができ、従って、アーチ屋根を地表面近くに築造しても該アーチ屋根上に充分な土被りを確保できるばかりでなく、アーチ屋根の下方空間部を中柱や中壁等の支障物の存在しない大空間に形成することができ、空間利用の自由度を著しく向上させることができる。
【0021】
上記アーチ屋根を有する地下構造物において、請求項2に係る発明は、アーチ屋根を複数枚のプレキャストコンクリート板を連続地中壁間に順次、連結することによって形成しているので、上記水平構造部材とを一体化したことによって薄くなった該アーチ屋根をさらに小分割して軽量化することができ、運搬や構築時の取扱性が向上すると共に構築作業が能率よく行える。
【0022】
請求項3に係る発明によれば、アーチ屋根の両側端間を連結している上記水平構造部材を鉄筋コンクリート製のスラブから構成しているので、アーチ屋根と水平構造部材とによって囲まれた天井裏空間を確保することができ、この天井裏空間を空調換気施設や給排水施設、機器管理施設、保管施設等の種々の施設に活用することができる。
【0023】
一方、請求項4に係る発明は、上記アーチ屋根と水平構造部材とで形成されたトンネル状空間から地上側に連らなる通路トンネルと、水平構造部材で仕切られた下方の空間に連通する連絡通路とを設けていることを特徴とするものであるから、アーチ屋根と水平構造部材とによって囲まれた中柱や中壁等の支障物の存在しない広い天井裏空間を駐輪場として有効的に利用することができる。
【0024】
また、上記アーチ屋根を有する地下構造物の構築方法としては、請求項5に記載したように、地中に所定間隔を存して一対の連続地中壁を造成したのち、これらの連続地中壁間の地盤を地表面から所定深さまで掘削すると共に地表部に仮路面を形成し、次いで、掘削した連続地中壁間の空間部に両側端が連続中壁の対向側面に固着した水平構造部材を施工したのち、両側端がこの水平構造部材の両側端に連結し且つその両側端から中央部に向かって斜め上方に円弧状に湾曲してなるアーチ屋根を構築するものであるから、水平構造部材によって補強されたアーチ屋根を能率よく構築することができると共に、アーチ屋根を中柱や中壁により支持させることなく施工することができてその下方に大空間を形成することができ、その上、アーチ屋根のライズ(高さ)を低くしても水平構造部材によって充分な強度を保持し得るから、これらの水平構造部材とアーチ屋根との築造に必要な連続地中壁間の掘削深さを浅くすることができ、地下構造物を能率よく施工することができて構築工期を短縮することができる。
【0025】
さらに、アーチ屋根の構築後、その上面側の空間部を埋め戻すので、仮路面等の覆工材を早期に撤去できて地上の公道部分を早期に開放でき、車両や通行人に対する安全管理が容易になると共に施工の合理化を図ることができる。
【0026】
このようなアーチ屋根を有する地下構造物の築造方法において、請求項6に係る発明によれば、水平構造部材は鉄筋コンクリート製スラブであるので、このスラブを足場としてアーチ屋根を組立施工することができ、その上、該アーチ屋根と水平構造部材との両端を一体化することによって上述したようにアーチ屋根のライズを低く形成することができるので、アーチ屋根の組立作業が容易に行えるものである。
【0027】
また、請求項7に係る発明によれば、上記水平構造部材を構築したのち、この水平構造部材の両側端部間に複数枚のプレキャストコンクリート板を順次連結して両側端が水平構造部材の両側端部に連結したアーチ屋根を構築するものであるから、複数枚のプレキャストコンクリート板を順次連結する一工程の作業によってアーチ屋根を構築することができ、作業効率が向上して工期の短縮を図ることができる。
【0028】
請求項8に係る発明は、地中に連続地中壁の造成と共に仮路面を支持する仮設杭を打設しておき、地下構造物の構築に従って該仮設杭を切断、撤去することを特徴とするものであるから、アーチ屋根の下方に中柱や中壁等の支障物の存在しない大空間を形成することができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図1は地中に築造した地下構造物Aの一部切欠斜視図、図2はその簡略縦断正面図であって、地下構造物Aは左右方向(幅方向)に所定間隔を存して造成された連続地中壁1、1における上端面から下方に所定長さ間隔を存した上端部対向側面に両側端から幅方向の中央部に向かって斜め上方に円弧状に湾曲したアーチ屋根2の該両側端部を一体に連結、固着していると共にこのアーチ屋根2の両側端にスラブからなる水平構造部材3の両側端を一体に連結してアーチ屋根2の両側端部と共に連続地中壁1、1の上端部対向面に連結、固着してあり、これらのアーチ屋根2とスラブよりなる水平構造部材3とで囲まれた天井裏空間部を中柱や中壁が存在しないトンネル形状の大空間4に形成している。
【0030】
さらに、水平構造部材3の下方における連続地中壁1、1の高さ方向の中間部に水平構造部材3から下方に順次、所定の階高間隔を存して両側端が連続地中壁1、1の対向面に一体的に固着した地下1階層部の床スラブ3Aと地下2階層部の床スラブ3Bが施工されてあり、これらの階層空間4A、4Bも中柱や中壁が存在しない大空間に形成されている。また、地下2階層部の床スラブ3Bの下方には仕切壁5によって複数の空間部に区画されている階層空間4C、4Dが形成されている。なお、アーチ屋根2の下方における中柱や中壁が存在しない大空間は、1階層のみであってもよく、2階層以上形成された地下構造物であってもよい。
【0031】
上記アーチ屋根2は、図3に示すように、一定幅と一定長さを有し且つ両側端から幅方向の中央部に向かって凸弧状に湾曲してなる平面矩形状の既製のプレキャストコンクリート板2a(以下、PC板2aとする) を複数枚、連続地中壁1、1間に幅方向及び長さ方向(図示せず)に順次連結することによって形成されている。この場合、隣接するPC板2a、2a間の対向側端面を全長に亘って凹凸の嵌合実部に形成しておき、この実部を互いに嵌合させた状態で対向側端面間をボルト18によって一体に連結している。
【0032】
一方、上記水平構造部材3は場所打ちにより形成された鉄筋コンクリート製のスラブからなり、このスラブの両側端と連続地中壁1、1の対向側面とを、これらの対向面から突設している配筋同士の連結と共に配筋を埋設した打設コンクリートによる腹起こし形状の接合部6によって一体に連結、固着している。そして、上記アーチ屋根2はこのスラブからなる水平構造部材3を足場として組立てられ、その両側端のPC板2aから突出している配筋を上記接合部6側の配筋と連結して接合部6内に埋設され、連続地中壁1と一体の接合部6を介してアーチ屋根2の両側端部と水平構造部材3の両側端部とを一体に連結した構造としている。
【0033】
このように、アーチ屋根2と水平構造部材3との両側端部を連続地中壁1、1の対向側面に一体に形成している接合部6を介して連結しているので、アーチ屋根2にかかる荷重を水平構造部材3によって支持させることができ、そのため、アーチ屋根2の厚みを薄く形成しても充分な耐力を有する屋根構造とすることができると共に、アーチ屋根2の高さ、即ち、ライズを低くすることができる。そして、このスラブよりなる水平構造部材3とで囲まれたトンネル形状の屋根裏の大空間4は、このような大空間4を有する上記地下構造物Aを都市部の地下鉄駅舎として利用した場合、設備機器や機械室、その他の付帯施設、或いは駐輪施設として有効利用することができ、その下方の大空間部階層空間4A、4Bも駐車施設等の車両などが自由移動し得る施設として利用することができる。
【0034】
駐輪場や駐車場として利用する場合、上記大空間4、4A、4Bは地上側に通路トンネル(図1に自動車用の通路トンネル7のみを示す)を通じて連通してあり、また、上下に隣接する大空間同士も適所に設けた連絡通路(図示せず)によってつながっている。
【0035】
次に、上記のような構造を有する地下構造物Aの築造方法を説明する。まず、図4に示すように、地下構造物Aを築造すべき地中に地表面から所望深さに達する連続地中壁1、1を計画地下構造物Aの幅間隔を存して互いに長さ方向に並設した状態となるように造成する。この連続地中壁1の造成方法は公知のように、地表から連続地中壁1の厚みに略々等しい幅を有する平面長方形状の孔を所定深さまで掘削し、この孔を築造すべき地下構造物Aの長さ方向に順次連続させると共に該孔内に鉄筋籠を挿入したのち、コンクリートを打設することによって造成される。さらに、この両側の連続地中壁1、1間の地盤中に幅方向並びに長さ方向に所望間隔毎に仮設杭8を連続地中壁1と略々等しい深さまで打ち込む。
【0036】
次いで、図5に示すように地表部における連続地中壁1、1間に覆工板9を敷設して仮設杭8に支持させることにより該覆工板9によって仮路面を形成すると共にこれらの連続地中壁1、1を土留壁として利用しながら該連続地中壁1、1間の地盤を浅く掘削してその掘削孔10の底面を足場して連続地中壁1と仮設杭8間、及び左右に隣接する仮設杭8,8間を鋼製の切梁11によって連結して該切梁11により連続地中壁1、1に作用している土圧(側圧)を支持し、連続地中壁1、1が内側に変形するのを阻止する。
【0037】
この状態にしたのち、図6に示すように上記掘削孔10をさらに掘削10a する。なお、掘削された土砂は連続地中壁1、1の形成中側、或いは連続地中壁1、1の始端部側から地上に排出される。この掘削孔10a は、上記切梁11の下方においてアーチ屋根2と水平構造部材3とを施工し得る深さまで掘削され、この掘削孔10a 内でアーチ屋根2と水平構造部材3との築造作業を行う。その作業はまず、水平構造部材3を連続地中壁1、1における上端面から所定長さ、下方部の上端部対向側面間に築造する。
【0038】
この水平構造部材3は場所打ちコンクリートによって形成されるスラブであり、上記掘削孔10a の底面を足場に利用して型枠(図示せず)を組立て、配筋を施したのちコンクリートを打設することによって築造されるものである。連続地中壁1、1の上端部対向側面には、これらの連続地中壁1、1の造成時において水平構造部材3の築造位置に上記鉄筋籠から図11に示すように、水平方向と斜め上方に向かって鉄筋12、13を突設してあり、まず、上記型枠の両側端に上記腹起こし形状の接合部6を形成するための型枠部を一体に設けておき、この型枠部内に連続地中壁1の内側面に沿って長さ方向にフープ鉄筋14を配筋すると共に型枠部内で連続地中壁1側の鉄筋11と築造すべき水平構造部材3の配筋15の端部とを連結したのち、型枠及び該型枠と連通した上記型枠部内にコンクリートを打設することによって、鉄筋コンクリート製の一定厚みのスラブと連続地中壁1に一体化した接合部6を同時に施工する。
【0039】
なお、接合部6の形成用型枠部内へのコンクリートの打設は、まず、連続地中壁1側から斜め上方に突設している上記鉄筋13の先端部が打設面から突出した状態となる高さまで行う。また、上記鉄筋12、13は連続地中壁1内に埋設させておいてもよく、その場合にはアーチ屋根2及び水平構造部材3の施工時に連続地中壁1の内側面をはつってこれらの鉄筋12、13を露出させればよい。
【0040】
こうして、両側端が接合部6を介して連続地中壁1、1に一体的に連結、固着したスラブからなる水平構造部材3を構築したのち、次いで、この水平構造部材3上を足場に利用して上記アーチ屋根2を組立てる。その組立ては、アーチ屋根2を形成する上記幅方向に凸弧状に湾曲した平面矩形状のPC板2aを複数枚、準備する。そして、連続地中壁1側においては側端面から上記鉄筋13に接続する鉄筋16を突設したPC板2aの該側端面を接合部6の上端角部に対向させて鉄筋13、16を通し筋17を介して接続し、この状態で上記型枠部の上端部内にコンクリートを打設することによりこれらの鉄筋を埋設すると共に該コンクリートの打設によって上記接合部6の上端部を一体に形成し、この上端部の内側角部にPC板2aの外側端面を一体に連結、固着させる。
【0041】
一方、水平構造部材3の幅方向及び長さ方向に隣接するPC板2a、2a間においては、互いにその対向端面を突き合わせ状に接合してボルト18により一体に連結することによって両端から幅方向の中央部に向かって斜め上向きに湾曲したアーチ屋根2を組立てる。
【0042】
このアーチ屋根2及び上記水平構造部材3を施工する際に、連続地中壁1、1間の上記掘削孔10a 内には覆工板9を支持している複数本の仮設杭8が存在しているので、アーチ屋根2及び水平構造部材3の施工時にはこの仮設杭8を貫通させた状態にする。即ち、アーチ屋根2の場合にはPC板2a、2a間の接合部分に互いに突き合わせ接合した際に仮設杭8を貫通させる孔を形成するための切欠部を設けておき、水平構造部材3の場合には仮設杭8を型枠を組立てる時に仮設杭8を貫通させた状態で組立てる。
【0043】
このように、アーチ屋根2と水平構造部材3との両端部同士を互いに連続地中壁1、1の対向面に設けた接合部6を介して一体的に連結しているので、図7に示すように、これらのアーチ屋根2と水平構造部材3とにより連続地中壁1、1に作用する土圧を受止して連続地中壁1、1が内側方に変形するのを阻止した構造となり、これらのアーチ屋根2と水平構造部材3とを築造したのち、切梁11を撤去する。
【0044】
さらに、上記切梁11の撤去と共に覆工板9も撤去し、しかるのち、掘削孔10aの底面から上方に突出している仮設杭8の突出部分を切除し、アーチ屋根2と水平構造部材3に貫通した部分を通じて上方に抜き取るか、或いは、貫通部分を切除して複数分割したのち、撤去する。なお、仮設杭8の撤去後には、該仮設杭8が貫通していたアーチ屋根2と水平構造部材3の孔部分にコンクリートを充填して詰めておく。こうして、アーチ屋根2と水平構造部材3とで囲まれた空間部を水平構造部材3が床スラブである偏平トンネル形状の大空間4を形成する。
【0045】
次いで、図8に示すようにアーチ屋根2の上面側の掘削孔の空間部に土砂19を埋め戻して車両や通行人が使用することのできる道路を復元する。一方、地中においては、連続地中壁1、1間に設けた上記掘削孔10a を上記水平構造部材3の下方からさらに所定深さだけ掘り下げると共にその掘り下げによって露出した仮設杭8の上端部を一定長さだけ切除し、図9に示すように、連続地中壁1と仮設杭8の上端間、及び左右に隣接する仮設杭8,8の上端間を鋼製の切梁11a によって連結して該切梁11a により連続地中壁1、1に作用している土圧(側圧)を支持し、連続地中壁1、1が内側に変形するのを阻止した状態とする。
【0046】
しかるのち、この切梁11a から下方の地盤を所定深さだ掘り下げて両側端が連続地中壁1、1の対向面に一体的に固着した地下1階層部の床スラブ3Aを築造して上記スラブからなる水平構造部材3とこの床スラブ3A間に中柱や中壁の存在しない大空間の階層空間4Aを形成する。床スラブ3Aの築造は、水平構造部材3の場合と同様であり、上記掘り下げによって形成した掘削孔の底面を足場として型枠を組立て、その型枠内の配筋の両端を連続地中壁1、1の対向側面から突出、或いは露出している鉄筋に連結したのち、型枠内にコンクリートを打設することにより形成する。
【0047】
こうして地下1階層部の空間4Aを築造したのち、切梁11a を撤去すると共に掘り下げた掘削孔底から突出している仮設杭8の突出上端部を切断、撤去し、再び地盤を掘り下げたのち、上記同様にして地下2階層部の床スラブ3Bを築造し、該床スラブ3Bと地下1階層部の上記床スラブ3Aとの間に中柱や中壁の存在しない大空間の階層空間4Bを形成する。さらに、必要に応じて、地下2階層部の床スラブ3Bの下方地盤を掘削し、上記スラブ施工方法と同様にして切梁によって連続地中壁1、1にかかる側圧を支持させた状態で地下3階層部や地下4階層部の床スラブ3C、3Dを順次、築造し、これらのスラブの築造完了毎に切梁の撤去と仮設杭8の突出部の切除を行う。また、上記地下3階層部や地下4階層部の階層空間4C、4Dを必要に応じて仕切壁5によって複数の空間部に区画し、地下鉄駅舎などに使用する。
【0048】
なお、以上の実施例においては、水平構造部材3を場所打ちコンクリートよりなるスラブによって形成しているが、両端が上記アーチ屋根2の両端に一体的に連結した既製の補強梁によって形成しておいてもよく、このように構成しても該補強梁によってアーチ屋根3にかかる荷重や圧力を上記スラブの場合と同様に支持することができ、その上、アーチ屋根3の下方に上記実施例よりもさらに大きな空間部を築造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】地下構造物の一部を段状に切欠した簡略斜視図、
【図2】地下構造物の簡略縦断正面図、
【図3】アーチ屋根部分の拡大縦断正面図、
【図4】地中に連続地中壁と仮設杭を設けた状態の簡略縦断正面図、
【図5】切梁と覆工板を施工した状態の簡略縦断正面図、
【図6】一定深さ掘削した状態の簡略縦断正面図、
【図7】アーチ屋根と水平構造部材の築造状態を示す簡略縦断正面図、
【図8】土砂を埋め戻した状態の簡略縦断正面図、
【図9】次の大空間を築造するために掘削孔を掘り下げた状態を示す簡略縦断正面図、
【図10】築造した地下構造物の簡略縦断正面図、
【図11】アーチ屋根と水平構造部材との築造を説明するための拡大縦断正面図。
【符号の説明】
1 連続地中壁
2 アーチ屋根
2a プレキャストコンクリート板
3 水平構造部材
3A、3B 床スラブ
4、4A、4B 大空間
6 接合部
8 仮設杭
9 覆工板
11 切梁
A 地下構造物

Claims (8)

  1. 所定間隔を存して造成された連続地中壁の上端部間に、両側端から中央部に向かって斜め上方に円弧状に湾曲し且つその両側端を水平構造部材の両側端に一体に連結しているアーチ屋根が構築されていてこのアーチ屋根にかかる荷重を上記水平構造部材の耐引張強度によって支持させていると共に該アーチ屋根の両側端を上記水平構造部材と共に連続地中壁の対向側面に固着してあり、さらに、上記水平構造部材の下方における連続地中壁間に、少なくとも一階層の床スラブを設けていることを特徴とするアーチ屋根を有する地下構造物。
  2. アーチ屋根は、複数枚のプレキャストコンクリート板を連続地中壁間に順次、連結することによって形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載のアーチ屋根を有する地下構造物。
  3. 水平構造部材は、鉄筋コンクリート製のスラブであることを特徴とする請求項1に記載のアーチ屋根を有する地下構造物。
  4. アーチ屋根と水平構造部材とでトンネル状空間が形成されてあり、このトンネル状空間に地上側に連らなる通路トンネルと、水平構造部材で仕切られた下方の空間に連通する連絡通路を設けていることを特徴とする請求項1又は請求項3に記載のアーチ屋根を有する地下構造物。
  5. 地中に所定間隔を存して一対の連続地中壁を造成したのち、これらの連続地中壁間の地盤を地表面から所定深さまで掘削すると共に地表部に仮路面を形成し、次いで、掘削した連続地中壁間の空間部に両側端が連続中壁の対向側面に固着した水平構造部材を施工したのち、両側端がこの水平構造部材の両側端に連結し且つその両側端から中央部に向かって斜め上方に円弧状に湾曲してなるアーチ屋根を構築し、しかるのち、該アーチ屋根の上面側の空間部を埋め戻すと共に水平構造部材の下方の上記連続地中壁間の地盤を掘削し、この掘削によって形成された空間部に少なくとも一階層の地下構造物の床スラブを構築することを特徴とするアーチ屋根を有する地下構造物の構築方法。
  6. 水平構造部材を鉄筋コンクリート製スラブで構築することを特徴とする請求項5に記載のアーチ屋根を有する地下構造物の構築方法。
  7. 水平構造部材を構築したのち、この水平構造部材の両側端部間に複数枚のプレキャストコンクリート板を順次連結して両側端が水平構造部材の両側端部に連結したアーチ屋根を構築することを特徴とする請求項5に記載のアーチ屋根を有する地下構造物の構築方法。
  8. 地中に連続地中壁の造成と共に仮路面を支持する仮設杭を打設しておき、地下構造物の構築に従って該仮設杭を切断、撤去することを特徴とする請求項5に記載のアーチ屋根を有する地下構造物の構築方法。
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