JP6908666B2 - Construction method of underground structure - Google Patents
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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。 The present invention relates to a method for constructing an underground structure that can be constructed without hindering upper traffic when excavating and constructing a large number of underground structures in the lower ground such as a railroad or a road in the transverse direction. be.
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。 In order to dig a large number of underground structures in the lower ground such as railroads and roads in the crossing direction, protective work is required to support the upper traffic, and a pipe roof for horizontally paralleling steel pipes, etc. is required. Can be given.
しかし、先に別工事としてパイプルーフを形成し、その下や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。 However, if a pipe roof was formed as a separate work first and excavated under and inside to construct an underground structure, or if the underground structure was dug under the pipe roof, this pipe roof would be The overburden becomes thicker as much as it exists. Moreover, the protection work for the pipe roof construction is separate from the main work for burying the underground structure, and the construction cost and construction period are large.
かかる不都合を解消するものとして、本発明者等は、下記特許文献に示すように箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させる場合、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押し出すので、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、しかも、函体を推進するための反力抵抗を分散することで、大掛かりな設備を必要としない地下構造物の施工法を出願し、特許権を取得した。
この工法はSFT工法(登録商標)と名付けられた。SFT工法は、(Simple and Face-Less Method of Construction of Tunnel)は、「シンプルで切羽の無いトンネルの構築工法」の略称である。 This method was named the SFT method (registered trademark). The SFT method (Simple and Face-Less Method of Construction of Tunnel) is an abbreviation for "a simple and face-less tunnel construction method."
SFT工法は、第1工程として図2に示すように鉄道などの上部交通の脇に土留鋼矢板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形ルーフ6を到達坑4に向けて圧入させる。箱形ルーフ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、箱形ルーフ6とともに押し出す。
In the SFT method, as shown in FIG. 2, as the first step, a retaining
この場合、箱形ルーフ6は図7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、箱形ルーフ6で囲まれた切羽部には土留部材19を配設する。
In this case, the box-
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。
In the figure, 17 is fixed by a
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、この立坑内に反力坑22として反力壁23を設ける。
Further, a
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の後部にけん引ジャッキ24を取り付け、このけん引ジャッキ24に一端を取り付けたけん引ケーブル25の他端を、反力壁23に固定した定着装置26に定着する。
Next, as shown in FIG. 4 of the second step, the
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により箱形ルーフ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。
Then, the
次に先行して押出した箱形ルーフ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に示すようにけん引ジャッキ24を作動してけん引ケーブル25でコンクリート函体9を発進坑3から到達坑4に向けてけん引する。
Next, the tip of the
コンクリート函体9のけん引と同時に箱形ルーフ6も押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱形ルーフ6を押し出すときに同時に箱形ルーフ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を押し出すことによりその前方の土砂も同時に押し出す。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により箱形ルーフ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、箱形ルーフ6およびコンクリート函体9はスムーズにけん引される。
The box-
このようにして第4工程として図6に示すように箱形ルーフ6とこの箱形ルーフ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で箱形ルーフ6を撤去すると同時に、土砂を掘削して排土する。
In this way, as a fourth step, as shown in FIG. 6, when the box-
そして、さらにコンクリート函体9の先端が到達坑4に達するまでけん引してコンクリート函体9の全長の推進が完了する。
Then, the
前記従来のSFT工法でけん引タイプでは、前進は到達側の反力体と函体後部をPC鋼線であるけん引ケーブル25で連結し、けん引ジャッキ24により行われる。
In the towing type by the conventional SFT method, the forward movement is performed by the
コンクリート函体9はけん引ケーブル25の緊張力がコンクリート函体9および押し抜き部(箱形ルーフ6で囲まれた部分)の抵抗力を上回った時に動き出すため、函体けん引初期の縁切りや函体到達付近などの抵抗力が大きい時には急激な動きをすることがあり、このような急激な動きは下記の問題を引き起こす可能性がある。
(1)横断箇所周辺(特に上部)への悪影響
(2)函体けん引精度の低下
(3)現場周辺への騒音や振動問題
Since the
(1) Adverse effect on the area around the crossing point (especially the upper part) (2) Deterioration of box towing accuracy (3) Noise and vibration problems around the site
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させるのに、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押し出す地下構造物の施工法において、函体けん引精度の向上、横断箇所周辺部への影響の低減、現場周辺部への騒音や振動が改善される地下構造物の施工法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned inconvenience of the conventional example, and to propel the concrete box body after press-fitting the box-shaped roof, an underground structure that pushes out the earth and sand of the face portion together with the box-shaped roof while propelling the box body. The purpose of the construction method is to provide a construction method for an underground structure that improves the accuracy of box towing, reduces the influence on the periphery of a crossing point, and improves noise and vibration on the periphery of the site.
前記目的を達成するため請求項1記載の本発明は、推進しようとするコンクリート函体の外形に対応するように箱形ルーフを下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置して地中に圧入し、この箱形ルーフおよび箱形ルーフに囲まれている土砂を押抜部として、その後方にコンクリート函体を配置し、コンクリート函体のけん引とともに押抜部を一緒に押し出す地下構造物の施工法において、到達側に設ける反力体もしくは地山と押抜部との間に油圧ジャッキと鋼材によるスペーサーもしくはストラットからなり、油圧ジャッキをフリーとして油圧ジャッキのシリンダーが徐々に縮むことで緩衝させる緩衝装置を設け、コンクリート函体のけん引の際はこの緩衝装置を作動させることを要旨とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 arranges box-shaped roofs in a rectangular arrangement in the lower, side and upper stages so as to correspond to the outer shape of the concrete box to be propelled, and arranges them in the ground. An underground structure that is press-fitted and the concrete box is placed behind the box-shaped roof and the earth and sand surrounded by the box-shaped roof as the punching part, and the punching part is pushed out together with the towing of the concrete box. In the construction method, it consists of a hydraulic jack and a spacer or strut made of steel material between the reaction force body or the ground and the punched part provided on the reaching side, and the hydraulic jack is made free and the cylinder of the hydraulic jack gradually contracts to buffer it. The purpose is to provide a shock absorber and operate this shock absorber when towing a concrete box.
請求項1記載の本発明によれば、函体の急激な動きを抑制するため、押抜部と到達側反力体(もしくは地山)の間に緩衝装置を設けたもので、コンクリート函体のけん引の際はこの緩衝装置を作動させることで、けん引ケーブルの緊張力がコンクリート函体および押し抜き部(箱形ルーフ6で囲まれた部分)の抵抗力を上回った時にコンクリート函体が急激に動き出したとしてもその衝撃を押抜部の前で緩和し、現場周辺部への騒音や振動を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, in order to suppress the sudden movement of the box body, a shock absorber is provided between the punched portion and the reaction force body (or the ground) on the reaching side, and the concrete box body. By activating this shock absorber during towing, the concrete box suddenly becomes sharp when the tension of the towing cable exceeds the resistance of the concrete box and the punched part (the part surrounded by the box-shaped roof 6). Even if it starts to move, the impact can be mitigated in front of the punched part, and noise and vibration to the surrounding part of the site can be prevented.
なお、緩衝装置は油圧ジャッキと鋼材によるスペーサーもしくはストラットからなり、油圧ジャッキのシリンダーを伸ばした状態で配置する。 The shock absorber consists of a hydraulic jack and a spacer or strut made of steel, and the cylinder of the hydraulic jack is arranged in an extended state.
前記油圧ジャッキのシリンダーが函体および押抜部の前進に伴い徐々に縮むことによって緩衝部となる。 The cylinder of the hydraulic jack gradually contracts as the box body and the punching portion move forward, thereby serving as a buffering portion.
この時、函体の前進はシリンダー内の油圧によって制限されるため、急激な挙動を抑制することができる。 At this time, since the advance of the box is restricted by the oil pressure in the cylinder, sudden behavior can be suppressed.
油圧ジャッキが1ストローク分縮んだら鋼材(スペーサー・ストラット)を組み換え、再びシリンダーを伸ばした状態で配置し、以下函体が所定位置に到達するまで繰り返す。 When the hydraulic jack contracts by one stroke, the steel material (spacer strut) is recombined, the cylinder is placed in the extended state again, and the process is repeated until the box reaches the predetermined position.
以上述べたように本発明の地下構造物の施工法は、箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させるのに、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押し出す地下構造物の施工法において、函体けん引精度の向上、横断箇所周辺部への影響の低減、現場周辺部への騒音や振動が改善され、特に鉄道下工事では、横断上部(軌道)への影響とともに、夜間施工時の周辺環境への騒音や振動の低減が有効である。 As described above, in the construction method of the underground structure of the present invention, after the box-shaped roof is press-fitted, the concrete box is propelled, and the earth and sand of the face portion is pushed out together with the box-shaped roof while the box is propelled. In the construction method of the structure, the box body towing accuracy is improved, the influence on the area around the crossing is reduced, the noise and vibration on the area around the site are improved, and especially in the construction under the railway, the influence on the upper part (track) of the crossing. At the same time, it is effective to reduce noise and vibration to the surrounding environment during nighttime construction.
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1実施形態を示す縦断側面図で、図中6はルーフ用筒体である箱形ルーフ、9はコンクリート函体である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical sectional side view showing one embodiment of the construction method of the underground structure of the present invention. In the figure, 6 is a box-shaped roof which is a cylinder for a roof, and 9 is a concrete box.
箱形ルーフ6は推進しようとするコンクリート函体9の外形に対応するよう下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置して地中に圧入し、この箱形ルーフ6および箱形ルーフに囲まれている土砂を押抜部8として、その後方にコンクリート函体9を配置し、コンクリート函体9のけん引とともに押抜部8を一緒に押し出す。
The box-
なお、箱形ルーフ6は図2〜図6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、発進側34(発進坑3の場合もある)と到達側35(到達坑4の場合もある)を築造し、発進側34に推進機5を設置してこれでルーフ用筒体である箱形ルーフ6を到達側15に向けて圧入させ、箱形ルーフ6の上面にはフリクションカッタープレート7を取り付けて、箱形ルーフ6とともに押し出す。
As shown in FIGS. 2 to 6, the box-
この場合、箱形ルーフ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、箱形ルーフ6で囲まれた切羽部には土留部材19を配設する。
In this case, the box-
発進側34の土留部材19と到達側35の土留部材19とをタイロット材18で固定する。20は発進台を示す。
The
さらに、到達側35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、この立坑内に反力壁23を設ける。なお、反力壁23は反力体21をそのまま利用してもよく、また、反力体21とは別体としてこれを構築してもよい。
Further, a
さらに、反力体21として特別に構成しなくても地山そのものを反力体として使用することもできる。
Further, the ground itself can be used as a reaction force body without being specially configured as a
次に第2工程の図4に示すようにコンクリート函体9を発進台20に設置し、コンクリート函体9の後部にけん引ジャッキ24を取り付け、このけん引ジャッキ24に一端を取り付けたけん引ケーブル25の他端を、反力壁23に固定した定着装置26に定着する。
Next, as shown in FIG. 4 of the second step, the
そして、止め部材14でフリクションカッタープレート7を発進側34側に固定する。(図5参照)このフリクションカッタープレート7により箱形ルーフ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。
Then, the
次に先行して押出した箱形ルーフ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に示すようにけん引ジャッキ24を作動してけん引ケーブル25でコンクリート函体9を発進側34から到達側35に向けてけん引する。
Next, the tip of the
箱形ルーフ6および箱形ルーフ6に囲まれている土砂を押抜部8として、コンクリート函体9のけん引と同時に押抜部8も押し出す。
The earth and sand surrounded by the box-shaped
このようにコンクリート函体9のけん引と同時に押抜部8を押し出す前に、到達側35に設ける反力体21もしくは地山と押抜部8との間に緩衝装置30を設け、コンクリート函体9のけん引の際はこの緩衝装置30を作動させることする。
In this way, before pushing out the punched portion 8 at the same time as towing the
該緩衝装置30は、油圧ジャッキ31と鋼材によるスペーサーもしくはストラット33からなる。
The
スペーサーもしくはストラット33はH形鋼等の鋼材により、水平枠状に組んだものであり、組立により適宜、その長さを増していくことができる。 The spacer or strut 33 is assembled in a horizontal frame shape from a steel material such as H-shaped steel, and its length can be increased as appropriate by assembly.
また、油圧ジャッキ31は図示は省略するが、操作盤、ポンプに連結され、また、横方向(コンクリート函体9の幅方向)に複数台を並べる。
Although not shown, the
緩衝装置30は反力体21もしくは地山と押抜部8との間で、下方位置、例えば、下段に位置する箱形ルーフ6の先端に当接するようにするのが望ましい。
It is desirable that the
前記コンクリート函体9のけん引と同時に押抜部8を押す場合、前記のようにフリクションカッタープレート7により箱形ルーフ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、箱形ルーフ6およびコンクリート函体9はスムーズにけん引される。
When the punching portion 8 is pushed at the same time as the towing of the
前記油圧ジャッキ31はこれを油圧力をフリーとし、油圧ジャッキ31のシリンダーが油圧力により伸長することなく、コンクリート函体9および押抜部8の前進に伴い徐々に縮むことによって緩衝部となる。
The
この時コンクリート函体9の前進はシリンダー内の油圧によって制限されるため、急激な挙動を抑制することができる。
At this time, since the advance of the
油圧ジャッキ31が1ストローク分縮んだら鋼材(スペーサーもしくはストラット33)を組み換え、再び油圧ジャッキ31(シリンダー)を伸ばした状態で配置し、以下コンクリート函体9が所定位置に到達するまで繰り返す。
When the
このようにして第4工程として図6に示すように箱形ルーフ6とこの箱形ルーフ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で箱形ルーフ6を撤去すると同時に、土砂を掘削して排土する。
In this way, as a fourth step, as shown in FIG. 6, when the box-shaped
そして、さらにコンクリート函体9の先端が到達坑4に達するまでけん引してコンクリート函体9の全長の推進が完了する。
Then, the
1 上部交通 2 土留鋼矢板
3 発進坑 4 到達坑
5 推進機 6 箱形ルーフ
6a,6b 継手 7 フリクションカッタープレート
8 押抜部 9 コンクリート函体
10 土砂 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 反力坑 23 反力壁
24 けん引ジャッキ 25 けん引ケーブル
26 定着装置 30 緩衝装置
31 油圧ジャッキ 33 スペーサーもしくはストラット
34 発進側 35 到達側
1
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