JP6539718B1 - 地下構造物の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部材の厚みを薄くすることが可能で、開削部にも非開削部にも適用でき、大幅な工期短縮が可能な地下構造物の施工方法を提供すること。
【解決手段】地上の均しコンクリート１上で、アーチ形状を有する複数のセグメント９同士を止水部材を介して周方向に連結し、周方向にプレストレスを付与してリング状構造体１９を地組する。そして、クレーン３５を用いてリング状構造体１９を立て起こし、地盤に掘削された開削部４１の所定の位置に吊り降ろす。次に、長手方向に設計荷重より小さなプレストレスを付与してリング状構造体１９を既設のリング状構造体１９に仮固定し、仮固定したリング状構造体１９および既設のリング状構造体１９を水平ジャッキ４７を用いて長手方向に移動させる。これらの工程を繰り返した後、仮固定された所定数のリング状構造体１９に、長手方向に設計荷重通りのプレストレスを付与する。
【選択図】図６

Description

本発明は、プレキャストコンクリートを用いた地下構造物の施工方法に関する。

従来、地下に構造物を施工する方法としては、地上から地盤を開削し、場所打ちコンクリートによって地下の構造物を施工する方法がある。また、その一部にプレキャストコンクリートを用いる方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、開削部に施工した基礎コンクリート上でプレキャストコンクリートを用いてアーチ状の閉合リングを形成し、閉合リングを牽引ワイヤで所定位置まで横引きして連続したトンネルを構築する方法がある（例えば、特許文献２参照）。

他に、トンネル計画位置の上方の外周の地盤に周方向に所定の間隔で長尺材を押し込み、トンネル計画位置の外周を囲むように地盤改良を行った後、トンネル計画位置を掘削し、場所打ちコンクリートによってトンネルを構築する方法がある（例えば、特許文献３参照）。

特開２００８−２１５４号公報 特許第３４５３５６４号公報 特許第５３０８１１６号公報

しかし、プレキャストコンクリートを用いたボックスカルバートやアーチ状の閉合リングなどでは、地下での土圧や水圧に耐えるための耐力を得るために、所定以上の肉厚が必要であり、製造から運搬、設置過程などにおいて、必ずしも効率的ではなかった。

また、開削部、非開削部に関わらず、場所打ちコンクリートによって地下にトンネル等の構造物を構築すると、現地での作業時間が長くなり、多くの作業人員が必要であった。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、部材の厚みを薄くすることが可能で、開削部にも非開削部にも適用でき、大幅な工期短縮が可能な地下構造物の施工方法を提供することである。

前述した目的を達成するために、本発明は、地下構造物の施工方法であって、アーチ形状を有する複数のセグメント同士を止水部材を介して周方向に連結し、周方向にプレストレスを付与してリング状構造体を地組して構築する工程ａと、
前記リング状構造体を立て起こす工程ｂと、前記リング状構造体を地盤に掘削された空間内の所定の位置に吊り降ろす工程ｃと、前記リング状構造体を既設のリング状構造体に仮固定し、前記リング状構造体および前記既設のリング状構造体を周方向に垂直な長手方向に移動させる工程ｄと、仮固定された所定数の前記リング状構造体に、長手方向にプレストレスを付与する工程ｅと、を具備し、前記リング状構造体が、少なくとも２本の脚部を有し、前記脚部は、前記リング状構造体を側方から見た時に底部から突出するように設けられることを特徴とする地下構造物の施工方法である。

本発明によれば、アーチ形状を有する複数のセグメントを用いるため、アーチアクションを利用することで部材を薄く軽量化することができる。そのため、リング状構造体を地組して立て起こし、地盤に掘削された空間内に吊り下げる作業や、仮固定した複数の既設のリング状構造体を周方向に垂直な長手方向に移動する作業を容易に行うことができ、場所打ちコンクリートを用いる場合と比較して、工期を大幅に短縮することができる。

また、プレキャストのセグメントを地組してリング状構造体を構築するため、広い組み立てエリアを必要とせず、都市部の狭隘な場所でも施工可能である。さらに、地上部でセグメントを組み立てるので、地下部分においてセグメントの組み立て作業エリアが不要であり、地下の作業スペースを有効に利用することができる。

前記リング状構造体には、少なくとも２本の形状保持部材が取り付けられ、前記形状保持部材が、前記リング状構造体を立て起こした時の上下方向において、ほぼ平行に配置され、前記形状保持部材の下部に、立て起こし用の滑動装置を取り付け、前記脚部は、前記滑動装置の上部に当接するように配置されることが望ましい。
形状保持部材を取り付けることにより、立て起こし時や吊り下げ時に、リング状構造体の形状を保持することができる。

形状保持部材を取り付ける場合、例えば、前記工程ｂで、立て起こし用の前記滑動装置を前記形状保持部材に取り付けた状態で前記リング状構造体を立て起こし、前記工程ｂと前記工程ｃとの間に、前記滑動装置を前記形状保持部材から取り外す。
形状保持部材を立て起こし用の滑動装置に取り付けることにより、リング状構造体を、形状を保持しつつ、容易に立て起こすことができる。

前記工程ｄで、前記脚部を前記所定の位置からつながる軌道部材上で移動させることにより、前記リング状構造体を周方向に垂直な長手方向に移動させてもよい。
２本の脚部と軌道部材とを用いることにより、リング状構造体を所定の位置から長手方向に安定して移動させることができる。

前記軌道部材上に、ボールベアリング、丸棒、フッ素樹脂板のいずれかを配置してもよい。
また、前記軌道部材がレールであり、前記脚部が下端部に車輪を有し、前記滑動装置を前記形状保持部材から取り外した後、前記脚部に前記車輪を取り付けてもよい。
このような構成とすることにより、リング状構造体を滑らかに移動させることができる。

前記工程ｄで、移動用部材を有する転倒防止架台に前記リング状構造体を取り付けて、前記移動用部材を前記軌道部材上で移動させてもよい。
転倒防止架台にリング状構造体を取り付ければ、移動時にリング状構造体の転倒を防止することができる。

本発明によれば、部材の厚みを薄くすることが可能で、開削部にも非開削部にも適用でき、大幅な工期短縮が可能な地下構造物の施工方法を提供することができる。

セグメント９を配置する工程を示す図 リング状構造体１９を地組して構築する工程を示す図 リング状構造体１９を立て起こす工程を示す図 リング状構造体１９を立て起こした状態を示す図 リング状構造体１９を吊り降ろす準備をする工程を示す図 リング状構造体１９を開削部４１に吊り降ろし、移動させて仮固定する工程を示す図 所定数のリング状構造体１９を固定した状態を示す図 リング状構造体１９のセグメント９の長手方向の断面を示す図 脚部１５を用いずにリング状構造体１９を移動させる例を示す図 非開削部５９にリング状構造体１９を設置する工程を示す図

以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、セグメント９を配置する工程を示す図である。図１（ａ）、図１（ｂ）は、均しコンクリート１の上方から見た図ある。

図１に示す工程では、まず、図１（ａ）に示すように、均しコンクリート１を地表に打設する。均しコンクリート１には、レール３が所定の間隔で埋め込まれて敷設される。また、均しコンクリート１上に、セグメント架台７を放射状に設置し、形状保持部材５を所定の間隔で設置する。形状保持部材５は、例えば、Ｈ型鋼である。

次に、図１（ｂ）に示すように、セグメント９をセグメント架台７上に配置する。セグメント９は、プレキャストコンクリート製であり、それぞれアーチ形状を有する。セグメント９のうち、２つのセグメント９ａには、外側面１１から突出するように脚部１５が設けられる。セグメント９の周方向の端面１３には、図示しない止水部材が配置される。止水部材は、例えば水膨張性を有する。

セグメント９を配置する際には、セグメント架台７に設けられた図示しない外側アングル材をセグメント９の外側面１１の位置のガイドとして用い、図示しない止水部材が接触しないように、周方向の端面１３同士の間を２０ｍｍ程度開ける。

図２は、リング状構造体１９を地組して構築する工程を示す図である。図２（ａ）は、均しコンクリート１の上方から見た図、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す矢印Ａの方向から見た図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）の脚部１５付近の拡大図であり、図２（ｄ）は、図２（ｃ）に示す矢印Ｂの方向から見た図である。

図２に示す工程では、まず、図２（ａ）に示すように、セグメント９がリング状に配置された状態で、セグメント９内に周方向に設けられたシースに緊張材２３ａを挿通し、周方向にプレストレスを付与して、リング状構造体１０を構築する。セグメント９同士は、周方向のプレストレスで止水部材を確実に潰すことで、止水部材を介してリング状に連結される。プレストレスを付与する際には、セグメント架台７に設けられた図示しない内側アングル材をセグメント９の内側面１７の位置のガイドとして用いる。これにより、セグメント９の目違いが防止され、リング状構造体１０が真円状に構築される。リング状構造体１９は、８つのセグメント９が連結されて構成される。

そして、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、セグメント９のうち、２つのセグメント９ｂに、吊治具２１を取り付ける。また、形状保持部材５を、リング状構造体１９の下面に取り付ける。セグメント９ａに設けられた脚部１５は、リング状構造体１９を側方から見た時に底部３３から突出するように設けられている。

次に、図２（ｃ）、図２（ｄ）に示すように、立て起こし用の滑動装置２５を形状保持部材５に取り付ける。滑動装置２５は、Ｌ型部材２７、ピン２９、チルタンク３１等からなる。Ｌ型部材２７は、部材２７ａと部材２７ｂとを一体化したものである。Ｌ型部材２７は、曲がり部に設けられたピン２９によってチルタンク３１に連結される。チルタンク３１は、溝状のレール３に沿ってスライド移動可能である。Ｌ型部材２７は、ピン２９を中心として回転可能である。

図２（ｃ）に示すように、リング状構造体１９の脚部１５は、形状保持部材５に平行な脚部１５ａと、脚部１５ａの下端に脚部１５ａに垂直に設けられた脚部１５ｂとからなる。滑動装置２５は、Ｌ型部材２７の部材２７ｂと形状保持部材５とを固定することにより、形状保持部材５に取り付けられる。このとき、リング状構造体１９の脚部１５ｂは、Ｌ型部材２７の部材２７ａに当接する。

図３は、リング状構造体１９を立て起こす工程を示す図である。図３（ａ）、図３（ｂ）は、リング状構造体１９の側方から見た図である。図４は、リング状構造体１９を立て起こした状態を示す図であり、図３（ｂ）に示す矢印Ｄの方向から見た図である。

図３に示す工程では、まず、図３（ａ）に示すように、リング状構造体１９に取り付けた２ケ所の吊治具２１に、クレーン３５のワイヤ３７を接続する。ワイヤ３７は、途中に吊下げ用梁３９を有する。

そして、クレーン３５による吊位置を一定に保ちつつ、ワイヤ３７を巻き上げる。これにより、チルタンク３１がレール３に沿って矢印Ｃ２に示す方向にスライド移動すると同時に、Ｌ型部材２７がピン２９を中心に矢印Ｃ１に示す方向に回転し、リング状構造体１９が図３（ｂ）に示すように立て起こされる。

図３に示す工程では、離隔を設けて配置された２本の形状保持部材５に滑動装置２５を取り付け、２ケ所の吊治具２１にワイヤ３７を接続することにより、リング状構造体１９の回転や捻じれが防止され、リング状構造体１９が安定した状態で立て起こされる。立て起こしたリング状構造体１９は、図４に示すように、２本の脚部１５によって支持され、２本の形状保持部材５によって形状が保持される。

図５は、リング状構造体１９を吊り降ろす準備をする工程を示す図である。図５に示す各図は、図３（ｂ）に示す範囲Ｅを示す拡大図である。

図５に示す工程では、まず、図５（ａ）に示す滑動装置２５の部材２７ｂと、リング状構造体１９の形状保持部材５との固定を解除し、図５（ｂ）に示すように、形状保持部材５から滑動装置２５を取り外す。そして、図５（ｃ）に示すように、滑動装置２５を撤去し、脚部１５ａから脚部１５ｂを取り外す。その後、図５（ｄ）に示すように、車輪１６を有する脚部１５ｃを脚部１５ａに取り付ける。

図６は、リング状構造体１９を開削部４１に吊り降ろし、移動させて仮固定する工程を示す図である。図７は、所定数のリング状構造体１９を固定した状態を示す図である。

図６に示す工程では、リング状構造体１９を吊り降ろす前の適切な時期に、図６（ａ）に示すように、地盤に開削部４１を掘削し、開削部４１の底部に軌道部材であるレール４３を敷設する。レール４３は、リング状構造体１９を吊り降ろす所定の位置からリング状構造体１９の移動完了後の位置までを含むように敷設される。また、地上では、リング状構造体１９を所定の位置に吊り降ろすのに適した位置にクレーン３５を固定する。

さらに、開削部４１の底部に水平ジャッキ４７を固定する。また、水平ジャッキ４７からレール４３の軸方向に所定の間隔をおいて、レール４３上に移動用部材４９を有する転倒防止架台４５を設置する。移動用部材４９は図示しない車輪を有する。

そして、図６（ａ）に示すように、地上のクレーン３５を用いて、リング状構造体１９を開削部４１の所定の位置に吊り降ろし、脚部１５をレール４３上に載置する。リング状構造体１９は、転倒防止架台４５と水平ジャッキ４７との間に吊り降ろされる。そして、必要に応じて、水平ジャッキ４７でリング状構造体１９を転倒防止架台４５に沿うように移動させる。

次に、図６（ｂ）に示すように、吊り降ろしたリング状構造体１９の長手方向のシースに緊張材２３ｂを挿通し、緊張材２３ｂを用いてリング状構造体１９を転倒防止架台４５に仮固定して、クレーン３５のワイヤ３７を吊治具２１から取り外して吊荷重を解放する。転倒防止架台４５は、吊荷重を解放した状態のリング状構造体１９が転倒しないように支持する。その後、リング状構造体１９から形状保持部材５および吊治具２１を取り外し、地上に回収する。

次に、図６（ｃ）に示すように、水平ジャッキ４７を伸長して、リング状構造体１９を、周方向に垂直な長手方向すなわち矢印Ｆ１に示す方向に、１リング分移動させる。上述したようにリング状構造体１９の脚部１５ｃや移動用部材４９は車輪を有するため、リング状構造体１９および転倒防止架台４５は、車輪によってレール４３上を滑らかに移動する。

次に、図６（ｄ）に示すように、水平ジャッキ４７を縮める。そして、地上で地組したリング状構造体１９を、クレーン３５を用いて、既設のリング状構造体１９と水平ジャッキ４７との間に吊り降ろす。その後、必要に応じて、吊り降ろしたリング状構造体１９を水平ジャッキ４７で既設のリング状構造体１９に沿うように移動させる。そして、吊り降ろしたリング状構造体１９を既設のリング状構造体１９に緊張材２３ｂを用いて仮固定し、吊荷重を解放して、形状保持部材や吊治具２１を地上に回収する。

次に、図６（ｅ）に示すように、水平ジャッキ４７を伸長して、仮固定した２つのリング状構造体１９を、周方向に垂直な長手方向すなわち矢印Ｆ２に示す方向に、１リング分移動させる。

その後、地上で地組したリング状構造体１９を開削部４１の所定の位置に吊り降ろす工程と、リング状構造体１９を既設のリング状構造体１９に緊張材２３ｂを用いて仮固定し、リング状構造体１９および既設のリング状構造体１９を長手方向に移動させる工程とを、所定数のリング状構造体１９が仮固定されるまで繰り返す。

所定数のリング状構造体１９が仮固定された後、図７に示すように、所定数のリング状構造体１９の長手方向のシースに緊張材２３ｃを挿通する。そして、長手方向の緊張材２３ｂ、緊張材２３ｃに設計荷重通りのプレストレスを付与することにより、所定数のリング状構造体１９を固定する。

ここで、リング状構造体１９同士を仮固定する方法および固定する方法の詳細について説明する。図８は、リング状構造体１９のセグメント９の長手方向の断面を示す図である。図８（ａ）、図８（ｂ）は、それぞれ、緊張材２３ｂ、緊張材２３ｃの位置での断面を示す。

図８（ａ）に示すように、リング状構造体１９のセグメント９は、長手方向の端面に、仮固定のために用いる凹部５３を有する。凹部５３は、図示しないシースの端部において、隣り合うリング状構造体１９のセグメント９の対応する部位に形成される。既設のリング状構造体１９の凹部５３には、図示しない定着プレートおよびナットによって緊張材２３ｂの端部が定着され、緊張材２３ｂの端部には、カプラ５１が設置される。

吊り降ろしたリング状構造体１９を既設のリング状構造体１９に仮固定するには、吊り降ろしたリング状構造体１９の長手方向に設けられたシースに緊張材２３ｂを挿通し、緊張材２３ｂの一方の端部を既設のリング状構造体１９の凹部５３のカプラ５１に連結する。その後、緊張材２３ｂに、例えば設計荷重の３０％程度のプレストレスを付与し、緊張材２３ｂの他方の端部を図示しない定着プレートおよびナットを用いて凹部５３に定着し、カプラ５１を設置する。

図８（ｂ）に示すように、所定数のリング状構造体１９を固定するには、仮固定された所定数のリング状構造体１９の長手方向に設けられたシースに緊張材２３ｃを挿通する。緊張材２３ｃは、所定数のリング状構造体１９の全長とほぼ同等の長さを有する。その後、緊張材２３ｃおよび仮固定に用いた緊張材２３ｂに設計荷重通りのプレストレスを付与し、定着する。

なお、セグメント９の長手方向の端面には、適切なタイミングで、図示しない止水部材が配置される。止水部材は、例えば水膨張性を有する。リング状構造体１９同士は、長手方向のプレストレスで止水部材を確実に潰すことで、止水部材を介してトンネル状に連結される。

このように、第１の実施の形態によれば、アーチ形状を有する複数のセグメント９を用いるため、アーチアクションを利用することで部材を薄く軽量化することができる。そのため、リング状構造体１９を地組して立て起こし、地盤に掘削された開削部４１に吊り下げる作業や、仮固定した複数の既設のリング状構造体１９を長手方向に移動する作業を容易に行うことができ、場所打ちコンクリートを用いる場合と比較して、工期を大幅に短縮することができる。

また、プレキャストのセグメント９を地組してリング状構造体１９を構築するため、広い組み立てエリアを必要とせず、都市部の狭隘な場所でも施工可能である。さらに、地上部でセグメント９を組み立てるので、地下部分においてセグメントの組み立て作業エリアが不要であり、地下の作業スペースを有効に利用することができる。

第１の実施の形態では、リング状構造体１９に２本の形状保持部材５を取り付けることにより、立て起こし時や吊り下げ時に、リング状構造体１９の形状を確実に保持することができる。形状保持部材５を立て起こし用の滑動装置２５に取り付けることにより、リング状構造体１９を、形状を保持しつつ、容易に立て起こすことができる。

また、リング状構造体１９に２本の脚部１５を設け、開削部４１の底部に敷設したレール４３上で移動させることにより、リング状構造体１９を周方向に垂直な長手方向に安定した状態で滑らかに移動させることができる。

さらに、移動用部材４９を有する転倒防止架台４５をレール４３上に設置し、リング状構造体１９を転倒防止架台４５に取り付けることにより、移動時にリング状構造体１９の転倒を防止することができる。

なお、第１の実施の形態では、リング状構造体１９に車輪１６を有する脚部１５ｃを取り付けてレール４３上を移動させたが、車輪１６を有する脚部１５ｃは必須ではない。また、移動用部材４９の車輪も必須ではない。レール４３を用いる代わりに、開削部４１の底部に敷設する軌道部材上にボールベアリング、丸棒、フッ素樹脂板（テフロン（登録商標）板）のいずれかを配置し、図５に示す工程において脚部１５ｂを取り外さず、ボールベアリング、丸棒、フッ素樹脂板板のいずれかによって脚部１５ｂが軌道部材上を移動するようにしてもよい。

第１の実施の形態では、１台のクレーン３５と吊下げ用梁３９とを用いてリング状構造体１９を立て起こして吊り下げたが、２台のクレーンを用いて立て起こして吊り下げてもよい。

また、形状保持部材５の形状や本数は、上述したものに限らない。事前の検討によって、立て起こし時や吊下げ時に形状が保持できることが確認されていれば、形状保持部材５を設けなくてもよい。

さらに、滑動装置の構成は、上述したものに限らない。クレーンのみを用いてリング状構造体１９を立て起こして吊り下げることが可能であれば、滑動装置２５を用いなくてもよい。

第１の実施の形態では、リング状構造体１９を開削部４１に吊り降ろした後、脚部１５を用いてリング状構造体１９を長手方向に移動させたが、脚部１５を用いずにリング状構造体１９を移動させてもよい。

図９は、脚部１５を用いずにリング状構造体１９を移動させる例を示す図である。図９（ａ）に示す例では、第１の実施の形態の図６に示す工程において、リング状構造体１９を開削部４１に吊り下げる前の適切な時期に、開削部４１の底部にレール４３の代わりに軌道部材６３を設置しておく。軌道部材６３は、リング状構造体１９を吊り降ろす所定の位置からリング状構造体１９の移動完了後の位置までを含むように敷設される。軌道部材６３は、鉄骨製もしくはコンクリート製の架台であり、リング状構造体１９の外周に沿った形状の凹部６７が上面に形成される。

また、図９（ｂ）に示す例では、第１の実施の形態の図６に示す工程において、リング状構造体１９を開削部４１に吊り下げる前の適切な時期に、開削部４１の底部にレール４３の代わりに軌道部材６５を設置しておく。軌道部材６５は、リング状構造体１９を吊り降ろす所定の位置からリング状構造体１９の移動完了後の位置までを含むように敷設される。軌道部材６５は、均しコンクリートであり、リング状構造体１９の外周に沿った形状の凹部６９が上面に形成される。

図９（ａ）、図９（ｂ）に示す例では、開削部４１の底部に水平ジャッキを固定する。また、必要に応じて、軌道部材６３や軌道部材６５上を移動可能な転倒防止架台を配置する。

図９（ａ）、図９（ｂ）に示す例では、地上で地組したリング状構造体１９を開削部４１の所定の位置に吊り降ろし、軌道部材６３の凹部６７や軌道部材６５の凹部６９上に載置する工程と、リング状構造体１９を既設のリング状構造体１９に仮固定し、リング状構造体１９および既設のリング状構造体１９を軌道部材６３や軌道部材６５上で長手方向に移動させる工程とを、所定数のリング状構造体１９が仮固定されるまで繰り返す。

図９に示す例においても、リング状構造体１９を、開削部４１の底部に敷設した軌道部材６３や軌道部材６５上で移動させることにより、リング状構造体１９を周方向に垂直な長手方向に安定した状態で滑らかに移動させることができる。

次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と異なる点について説明し、同様の点については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。

図１０は、非開削部５９にリング状構造体１９を設置する工程を示す図である。非開削部５９にリング状構造体１９を設置する場合には、事前に、図１０（ａ）に示すように、地盤を掘削して立坑４１ａを形成する。また、立坑４１ａから所定の距離をおいて、立坑５５を形成する。

そして、立坑４１ａと立坑５５との間に、パイプルーフ５７を施工する。パイプルーフ５７は、複数の鋼管５７ａからなる。パイプルーフ５７は、断面が円形であり、内径がリング状構造体１９の外径よりも若干大きくなるように施工される。鋼管５７ａには、継手が設けられる。鋼管５７ａの継手は、パイプルーフ５７の断面が円形となるように鋼管５７ａの打設位置を決める役割を有する。

パイプルーフ５７の鋼管５７ａを打設した後、パイプルーフ５７の周囲の地盤を凍結工法、高圧噴射工法または薬液注入工法によって改良して改良地盤６１を形成するとともに、鋼管５７ａの内部および継手部にモルタルを注入し、止水性を確保する。そして、パイプルーフ５７の内部を掘削する。パイプルーフ５７の内部は、地盤の非開削部５９に掘削された空間となる。

図１０に示す工程では、まず、図１０（ａ）に示すように、第１の実施の形態と同様の方法で地組して立て起こしたリング状構造体１９を、クレーン３５で立坑４１ａ内の所定の位置に吊り降ろす。リング状構造体１９は、既設のリング状構造体１９と水平ジャッキ４７との間に吊り降ろされる。そして、必要に応じて、水平ジャッキ４７で吊り降ろしたリング状構造体１９を既設のリング状構造体１９に沿うように移動させた後、吊り降ろしたリング状構造体１９を既設のリング状構造体１９に緊張材２３ｂ（図８）を用いて仮固定し、吊荷重を解放する。

次に、図１０（ｂ）に示すように、水平ジャッキ４７を伸長して、仮固定されたリング状構造体１９および既設のリング状構造体１９を、パイプルーフ５７の内側に押し込むように長手方向に１リング分移動させる。このとき、パイプルーフ５７の外周からの外圧を、パイプルーフ５７と改良地盤６１との協働で支えているため、リング状構造体１９には荷重がかからない。

図１０に示す工程では、地上で地組したリング状構造体１９を立坑４１ａの所定の位置に吊り降ろす工程と、リング状構造体１９を既設のリング状構造体１９に緊張材２３ｂ（図８）を用いて仮固定して長手方向に移動させる工程とを、所定数のリング状構造体１９が仮固定されてパイプルーフ５７の内側に押し込まれるまで繰り返す。そして、仮固定された所定数のリング状構造体１９の長手方向の残りのシースに緊張材２３ｃ（図８）を挿通し、緊張材２３ｂ、緊張材２３ｃに設計荷重通りのプレストレスを付与する。

図１０に示す工程において、立坑４１ａ内でのリング状構造体１９の移動には、例えば図９（ａ）に示す軌道部材６３を用いる。この場合、立坑４１ａの底部に、パイプルーフ５７の内部に掘削される空間の底部に凹部６７が連続するように、軌道部材６３を設置しておく。そして、軌道部材６３上に吊り降ろしたリング状構造体１９を、軌道部材６３上からパイプルーフ５７の内側に押し込むように移動させる。

このように、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、アーチ形状を有する複数のセグメント９を用いるため、アーチアクションを利用することで部材を薄く軽量化することができる。そのため、リング状構造体１９を地組して立て起こし、地盤に掘削された立坑４１ａに吊り下げる作業や、仮固定した複数の既設のリング状構造体１９を長手方向に移動してパイプルーフ５７の内側に押し込む作業を容易に行うことができ、場所打ちコンクリートを用いる場合と比較して、工期を大幅に短縮することができる。

また、プレキャストのセグメント９を地組してリング状構造体１９を構築するため、広い組み立てエリアを必要とせず、都市部の狭隘な場所でも施工可能である。さらに、地上部でセグメント９を組み立てるので、地下部分においてセグメントの組み立て作業エリアが不要であり、地下の作業スペースを有効に利用することができる。

第２の実施の形態では、リング状構造体１９を、地盤に掘削された立坑４１ａから非開削部５９であるパイプルーフ５７の内側に押し出して移動させることにより、リング状構造体１９を非開削部５９の躯体に適用することができる。

なお、第２の実施の形態では、パイプルーフ５７の内側の掘削を完了した後にリング状構造体１９をパイプルーフ５７の内側に移動させたが、パイプルーフ５７の内側を掘削する作業と、リング状構造体１９および既設のリング状構造体１９を長手方向に移動させてパイプルーフ５７の内側に押し込む作業とを、並行して行ってもよい。これらの作業を並行して行えば、工期をさらに短縮できる。

第１の実施の形態では、水平ジャッキ４７と転倒防止架台４５との間にリング状構造体１９を吊り降ろし、転倒防止架台４５に仮固定したリング状構造体１９を水平ジャッキ４７で転倒防止架台４５の方向に押してリング状構造体１９を移動させたが、水平ジャッキ４７と転倒防止架台４５とリング状構造体１９との位置関係や移動方向はこれに限らない。転倒防止架台４５の一方の側に水平ジャッキ４７を設置し、他方の側にリング状構造体１９を吊り降ろしてもよい。すなわち、例えば図１０に示す第２の実施の形態において、水平ジャッキ４７と吊り降ろしたリング状構造体１９との間に転倒防止架台４５を設置してもよい。この場合、リング状構造体１９を仮固定した転倒防止架台４５を水平ジャッキ４７でリング状構造体１９の方向に押してリング状構造体１９を移動させる。

第１、第２の実施の形態では、リング状構造体１９を地盤内に直線状に形成された空間に移動させる場合について説明したが、リング状構造体は、曲線状に形成された空間にも施工可能である。この場合、曲線状に形成された空間に配置できるような形状のリング状構造体を用いる。

第１、第２の実施の形態において、リング状構造体１９を既設のリング状構造体１９に仮固定する際には、ガイド材を設置して、位置ずれを防止してもよい。また、リング状構造体１９の長手方向の端面に調整ピンを設けて、位置ずれを防止してもよい。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………均しコンクリート
３、４３………レール
５………形状保持部材
７………セグメント架台
９、９ａ、９ｂ………セグメント
１１………外側面
１３………端面
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ………脚部
１６………車輪
１７………内側面
１９………リング状構造体
２１………吊治具
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ………緊張材
２５………滑動部材
２７ａ、２７ｂ………部材
２９………ピン
３１………チルタンク
３３………底部
３５………クレーン
３７………ワイヤ
３９………吊下げ用梁
４１………開削部
４５………転倒防止架台
４７………水平ジャッキ
４９………移動用部材
５１………カプラ
５３………凹部
４１ａ、５５………立坑
５７………パイプルーフ
５７ａ………鋼管
５９………非開削部
６１………改良地盤
６３、６５………軌道部材
６７、６９………凹部

Claims (7)

1. 地下構造物の施工方法であって、
   アーチ形状を有する複数のセグメント同士を止水部材を介して周方向に連結し、周方向にプレストレスを付与してリング状構造体を地組して構築する工程ａと、
   前記リング状構造体を立て起こす工程ｂと、
   前記リング状構造体を地盤に掘削された空間内の所定の位置に吊り降ろす工程ｃと、
   前記リング状構造体を既設のリング状構造体に仮固定し、前記リング状構造体および前記既設のリング状構造体を周方向に垂直な長手方向に移動させる工程ｄと、
   仮固定された所定数の前記リング状構造体に、長手方向にプレストレスを付与する工程ｅと、
   を具備し、
   前記リング状構造体が、少なくとも２本の脚部を有し、
   前記脚部は、前記リング状構造体を側方から見た時に底部から突出するように設けられることを特徴とする地下構造物の施工方法。
2. 前記リング状構造体に、少なくとも２本の形状保持部材が取り付けられ、
   前記形状保持部材が、前記リング状構造体を立て起こした時の上下方向において、ほぼ平行に配置され、
   前記形状保持部材の下部に、立て起こし用の滑動装置を取り付け、
   前記脚部は、前記滑動装置の上部に当接するように配置されることを特徴とする請求項１記載の地下構造物の施工方法。
3. 前記工程ｂで、立て起こし用の前記滑動装置を前記形状保持部材に取り付けた状態で前記リング状構造体を立て起こし、
   前記工程ｂと前記工程ｃとの間に、前記滑動装置を前記形状保持部材から取り外すことを特徴とする請求項２記載の地下構造物の施工方法。
4. 前記工程ｄで、前記脚部を前記所定の位置からつながる軌道部材上で移動させることにより、前記リング状構造体を周方向に垂直な長手方向に移動させることを特徴とする請求項２から請求項３のいずれかに記載の地下構造物の施工方法。
5. 前記軌道部材上に、ボールベアリング、丸棒、フッ素樹脂板のいずれかを配置することを特徴とする請求項４記載の地下構造物の施工方法。
6. 前記軌道部材がレールであり、
   前記脚部が下端部に車輪を有し、
   前記滑動装置を前記形状保持部材から取り外した後、前記脚部に前記車輪を取り付けることを特徴とする請求項４記載の地下構造物の施工方法。
7. 前記工程ｄで、移動用部材を有する転倒防止架台に前記リング状構造体を取り付けて、前記移動用部材を前記軌道部材上で移動させることを特徴とする請求項４記載の地下構造物の施工方法。

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