JP4134089B2 - 地下構造物の施工法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道、道路など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施工法に関するものである。

鉄道、道路など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、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あげられる。

しかし、先に別工事としてパイプルーフを形成し、その中を掘削して地下構造物を構築したり、また地下構造物をパイプルーフ下を掘進させるようにしたのでは、このパイプルーフが存在する分だけ土被りが厚くなる。しかも、パイプルーフ施工の防護工が地下構造物埋設の本工事と別工事となり、工費、工期が大である。

かかる不都合を解消するものとして、従来、図７から図９に示すような地下構造物の施工法がある（例えば特許文献１参照）。これは、図７に示すように、鉄道などの上部交通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、前記発進坑３内に推進機５を設置してこれでルーフ用筒体である箱型ルーフ６を到達坑４に向けて圧入させる。

図１０は箱型ルーフ６の正面図で、略正方形断面の箱型筒体であり、側面に鉤状の継手６ａ，６ｂを長手方向に連続して形成し、また、上面に平板からなるフリクションカッタープレート７を取り付けている。箱型ルーフ６は長さ方向に順次接続して必要長を埋設することができ、さらに鉤状の継手６ａ，６ｂを介して縦横方向に連続しながら並列させる。図１１はロ字形に並べた場合である。

前記推進機５は、箱型ルーフ６のジャッキなどによる押出機構とオーガなどによる箱型ルーフ６の内部掘削機構とを有する。

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９による地下構造物をセットし、反力壁８とコンクリート函体９との間には元押しジャッキ１０を設け、コンクリート函体９の先端に刃口１１を設けるとともにコンクリート函体９の先端と前記箱型ルーフ６との間には小ジャッキ１２を介在させる。

図中１３は箱型ルーフ６の支持材、１４はフリクションカッタープレート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。

小ジャッキ１２を伸長してコンクリート函体９を反力としてフリクションカッタープレート７を残しながら箱型ルーフ６を１本ずつ順次推し進め、一通り箱型ルーフ６が前進したならば、小ジャッキ１２を縮め、今度は元押しジャッキ１０を伸長してコンクリート函体９を掘進させる。

図中１６は元押しジャッキ１０とコンクリート函体９との間に介在させるストラットを示す。

このようにして、箱型ルーフ６の前進とコンクリート函体９の前進とを交互に繰り返しながら、到達坑４に出た箱型ルーフ６を順次撤去する。

そして、コンクリート函体９の先端が到達坑４に達したならば、刃口１１などを撤去し適宜裏込めグラウトを行って施工を完了する。

前記施工法は、コンクリート函体９を発進坑３から到達坑４に向けて元押ジャッキ１０で押出して推進する推進方式であるが、図１２、図１３に示すように到達坑４側に設置した牽引設備で発進坑３側から到達坑４側に向けてコンクリート函体９を引っ張る牽引方式もある。

この牽引方式は、到達坑４側に地山による反力体２１を設け、この反力体２１の前方をさらに掘削して立坑を築造し、この立坑内に反力杭２２として反力壁２３を設ける。

そして、発進坑３の発進台２０にセットしたコンクリート函体９の後部に牽引ジャッキ２４を取り付け、この牽引ジャッキ２４に一端を取り付けた牽引ケーブル２５の他端を、反力壁２３に固定した定着装置２６に定着する。

このようにして牽引ジャッキ２４を作動して牽引ケーブル２５でコンクリート函体９を発進坑３から到達坑４に向けて牽引する。
特開昭５５−１９３１２号公報

前記した施工法では箱型ルーフ６の前進後、切羽部の掘削を行ってからコンクリート函体９を牽引させている。よって、箱型ルーフ６の前進とコンクリート函体９の前進との間に、切羽部を掘削する工程が入り、コンクリート函体９の牽引作業とは別のものとして掘削作業を必要としていた。このため、工費がかさむだけでなく、工期もその分だけ長いものになる。

しかも切羽部の掘削作業は切羽崩壊などの危険を伴いものであり、切羽安定のための安定処理などの地盤改良のための作業も必要としていた。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、箱型ルーフを圧入後、コンクリート函体を牽引させる場合、切羽部を掘削する作業を別途必要とせず、コスト削減と工期短縮を図ることができ、また、危険を伴う切羽部の掘削作業を省くことで安全性も向上できる地下構造物の施工法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、牽引しようとする函体の外形に対応するように箱型ルーフを四角形状に組み配置して、発進坑から地中に圧入した後、前記箱型ルーフ端部に函体の先端部を配置するとともに箱型ルーフで囲まれた切羽部には土留部材を配設し、到達坑側からの函体の牽引と同時に箱型ルーフも押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱型ルーフを押出すときに同時に箱型ルーフで囲まれた部分に配設し、タイロット材で相互に結合して固定された土留部材を押出すことにより函体前方の土砂も同時に押出すことを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、切羽部の土砂を箱型ルーフとともに函体の先端で押し出すから、箱型ルーフの推進と函体の牽引とが同時に行え、箱型ルーフの推進と函体の牽引との工程の間に従来存在した切羽部の掘削工程を省くことができ、工費削減と工期短縮が図れる。また、危険を伴う切羽部の掘削作業がなくなることで施工の安全性が向上する。

そして、切羽部の土砂の押出しは、土留部材を介して行うから箱型ルーフ内の土砂を容易に押出すことができる。

以上述べたように本発明の地下構造物の施工法は、箱型ルーフを圧入後、コンクリート函体を牽引させる場合、箱型ルーフの押出しと同時に切羽部の土砂を押出すから、函体牽引中における切羽部を掘削する作業を別途必要とせず、切羽部の安定処理のための地盤改良を行う必要もなく、コスト削減と工期短縮を図ることができ、また、危険を伴う切羽部の掘削作業を省くことで安全性も向上できるものである。

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施工法の実施形態を示すコンクリート函体推進前の状態の縦断側面図、図２は同上正面図で、牽引方式によりコンクリート函体を牽引する場合であり、図中、図７〜図９に示した従来例と同一の構成要素には同一の参照符号を付してある。

図３〜図６の工程図に基づいて本発明の地下構造物の施工法を説明する。従来と同様の方法で、第１工程として図３に示すように鉄道などの上部交通（図示は省略した）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、前記発進坑３内に推進機５を設置してこれでルーフ用筒体である箱型ルーフ６を到達坑４に向けて圧入させる。箱型ルーフ６の上面には従来と同様にフリクションカッタープレート７を取り付けて、箱型ルーフ６とともに押出す。

この場合、箱型ルーフ６は図２に示すように推進させようとするコンクリート函体９の外形に対応するように四角形状に配置し、箱型ルーフ６で囲まれた切羽部には土留部材１９を配設する。

図中１７は腹起こし材、発進坑３側の土留鋼矢板２と到達坑４側の土留鋼矢板２とを結合するタイロット材１８で固定する。２０は発進台を示す。

さらに、到達坑４側に地山による反力体２１を設け、この反力体２１の前方をさらに掘削して立坑を築造し、この立坑内に反力杭２２として反力壁２３を設ける。

次に第２工程の図４に示すようにコンクリート函体９を発進坑３の発進台に設置し、コンクリート函体９の後部に牽引ジャッキ２４を取り付け、この牽引ジャッキ２４に一端を取り付けた牽引ケーブル２５の他端を、反力壁２３に固定した定着装置２６に定着する。

そして、止め部材１４でフリクションカッタープレート７を発進坑３側に固定する。このフリクションカッタープレート７により箱型ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りを行う。

次に先行して押出した箱型ルーフ６の後端にコンクリート函体９の先端を接合し、または当接させて、第３工程として図５に示すように牽引ジャッキ２４を作動して牽引ケーブル２５でコンクリート函体９を発進坑３から到達坑４に向けて牽引する。

コンクリート函体９の牽引と同時に箱型ルーフ６も押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱型ルーフ６を押出すときに同時に箱型ルーフ６で囲まれた部分に配設し、タイロット材１８で相互に結合して固定された土留部材１９を押出すことによりその前方の土砂も同時に押出す。この場合、前記のようにフリクションカッタープレート７により箱型ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りがなされているから、箱型ルーフ６およびコンクリート函体９はスムーズに牽引される。

このようにして第４工程として図６に示すように箱型ルーフ６とこの箱型ルーフ６に囲まれて同時に押出された土砂が到達坑４に到達したならば、到達坑４で箱型ルーフ６を撤去すると同時に、土砂を掘削して排土する。

そして、さらにコンクリート函体９の先端が到達坑４に達するまで牽引してコンクリート函体９の全長の推進が完了する。

本発明の地下構造物の施工法の実施形態を示すコンクリート函体前進前の状態の縦断側面図である。 本発明の地下構造物の施工法の実施形態を示すコンクリート函体前進前の状態の正面図である。 本発明の地下構造物の施工法の実施形態を示す第１工程の縦断側面図である。 本発明の地下構造物の施工法の実施形態を示す第２工程の縦断側面図である。 本発明の地下構造物の施工法の実施形態を示す第３工程の縦断側面図である。 本発明の地下構造物の施工法の実施形態を示す第４工程の縦断側面図である。 従来の地下構造物の施工法の第１工程を示す縦断側面図である。 従来の地下構造物の施工法の第２工程を示す縦断側面図である。 従来の地下構造物の施工法の第３工程を示す縦断側面図である。 箱型ルーフの正面図である。 箱型ルーフの配置状態を示す正面図である。 牽引方式による地下構造物の施工法を示す縦断側面図である。 箱型ルーフの牽引方式による場合の配置状態を示す正面図である。

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 推進機 ６ 箱型ルーフ
６ａ，６ｂ 鉤状の継手 ７ 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 腹起こし材
１８ タイロット材 １９ 土留部材
２０ 発進台 ２１ 反力体
２２ 反力杭 ２３ 反力壁
２４ 牽引ジャッキ ２５ 牽引ケーブル
２６ 定着装置

Claims (1)

1. 牽引しようとする函体の外形に対応するように箱型ルーフを四角形状に組み配置して、発進坑から地中に圧入した後、前記箱型ルーフ端部に函体の先端部を配置するとともに箱型ルーフで囲まれた切羽部には土留部材を配設し、到達坑側からの函体の牽引と同時に箱型ルーフも押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱型ルーフを押出すときに同時に箱型ルーフで囲まれた部分に配設し、タイロット材で相互に結合して固定された土留部材を押出すことにより函体前方の土砂も同時に押出すことを特徴とする地下構造物の施工法。

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