JP7284306B1 - Construction method of underground structure - Google Patents
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Abstract
【課題】上面にフリクションカッタープレートを配設した箱形ルーフを並列させて発進坑側から到達坑側へと地中に圧入し、フリクションカッタープレートを地中に残置しながら箱形ルーフおよびコンクリート函体を順次推進させる地下構造物の構築法において、フリクションカットプレートに伸びが発生しても、周辺地盤等への影響を抑制することができる。【解決手段】箱形ルーフ6の上側に設置するフリクションカットプレートを第1のフリクションカットプレート7aとしてその上に第2のフリクションカットプレート7bを重ね、第1、第2のフリクションカットプレート7a,7bのそれぞれ先頭部を溶接等で固定して土中に推進して設置し、箱形ルーフ6の推進貫通後は、第1のフリクションカットプレート7aおよび第2のフリクションカットプレート7bの先頭部溶接等の固定を解除する。【選択図】図1[Problem] To arrange box-shaped roofs having friction cutter plates on the upper surfaces thereof and press-into the ground from the starting pit side to the reaching pit side, leaving the friction cutter plates in the ground while box-shaped roofs and concrete boxes are placed side by side. In the method of constructing an underground structure in which the body is sequentially propelled, even if the friction cut plate is stretched, the influence on the surrounding ground and the like can be suppressed. A friction cut plate installed on the upper side of a box-shaped roof 6 is a first friction cut plate 7a, and a second friction cut plate 7b is superimposed thereon to form first and second friction cut plates 7a and 7b. are fixed by welding or the like and pushed into the ground and installed, and after the box-shaped roof 6 is pushed through, the top portions of the first friction cut plate 7a and the second friction cut plate 7b are welded, etc. to unlock. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、特に、鉄道、道路等の下部地中の土被りの浅い位置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法に関するものである。 In particular, the present invention is an underground structure that can be constructed without interfering with upper traffic when constructing a large underground structure in the transverse direction at a shallow position of overburden in the lower underground such as a railway or road. It relates to construction methods of structures.
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。 In order to excavate a large underground structure in a transverse direction into the underground of a railway, a road, etc., it is necessary to have protective work to support the upper traffic, and as such protective work, pipes, such as conventional steel pipes, are horizontally arranged. It is possible to install a roof, etc., but it is safe, reliable, and inexpensive because it is performed at the same time as the underground structure is excavated without having to construct the protection work for the underground structure as a separate construction. In addition, the following construction method is known as one that can be constructed with a shallow earth covering.
これは図8にも示すように、まず、鉄道等上部交通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、該発進坑3内に圧入機5を設置してこれで箱形ルーフ6を到達坑4に向けて圧入させる。
As shown in FIG. 8, first, earth retaining
箱形ルーフ6は図10、図11に示すように、鋼管による略正方形断面の箱形筒体であり、側面に鉤状の構成部材が外向きに並ぶ雄型継手6aと、内向きに並ぶ雌型継手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トプレート7を取付けている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the box-
かかる箱形ルーフ6は単位筒体を1本ずつ圧入するものであり、端部にボルト接合用の継手フランジ6cを形成し、この継手フランジ6c同士をボルト、ナット19で締結することにより1ピースずつ長さ方向に継ぎ足して必要長を埋設し、さらに継手6a,6bを介して横方向に連続させながら並列させる。
The box-
ボルト、ナット19での締結は、箱形ルーフ6の端部隅角を外向き開放の箱抜き6dとして、この部分において行なう。
Fastening with the bolts and
箱形ルーフ6の並べ方は一文字型、門型、函型などで配設するコンクリート函体9に合わせて適宜選択される。
The arrangement of the box-
次いで、発進坑3内に反力壁8、コンクリート函体9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の先端と前記箱形ルーフ6との間に小ジャッキ12を介在させる。
Next, a
図中13は箱形ルーフ6の支持材、14はフリクションカットプレート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。
In the figure,
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トプレート7を残しながら箱形ルーフ6を1本ずつ順次押し進め、一通り箱形ルーフ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間に介在させるストラットである。
The
このようにして、箱形ルーフ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に出た箱形ルーフ6は順次撤去する。
In this way, the forward movement of the box-
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。
Then, when the tip of the
下記特許文献は出願人がフリクションカットプレートを2重に重ねて使用することで箱形ルーフを使用せずにすむようすることで特許を取得したものである。
この特許文献1は、推進しようとする函体の外形に対応するようにフリクションカットプレートを二重にして圧入または牽引により地中に下部、側部及び上部の四辺矩形配列に組み配置した後、外側のフリクションカットプレートを固定し、内側のフリクションカットプレートの端部は函体の前に配置した押角に重合させ、内側のフリクションカットプレートを押角とともに函体の推進に伴い函体前部でフリクションカットプレート内部の土砂とともに押し出す。
In this
前記フリクションカットプレート7は鋼板による帯状板体であり、箱形ルーフ6に載せてともに地盤に圧入するものである。
The
前記のような函体推進施工または函体けん引施工(以下、函体推進法と言う)において、箱形ルーフとボックスカルバート(以下、函体と言う)を置き換えて地下構造物を構築する施工法では、函体周面に発生する摩擦抵抗による周辺地盤等への影響を遮断するため、薄鋼板であるフリクションカットプレート7を用いて周辺地盤や近接構造物への影響を抑制している。
Construction method for constructing an underground structure by replacing a box-shaped roof and a box culvert (hereinafter referred to as a box) in the box promotion construction or box traction construction (hereinafter referred to as a box promotion method) as described above. In order to block the influence of the frictional resistance generated on the peripheral surface of the box on the surrounding ground, etc., the
フリクションカットプレート7は、推進する箱形ルーフおよび函体の上面または、それらの周面において横断箇所の全長に配置する、前記施工法特有の鋼製部材である。
The
フリクションカットプレート7は、箱形ルーフ6およびコンクリート函体9を推進する際、フリクションカットプレート7を固定しておくことで、フリクションカットプレート7の上面側または外周面側の、地盤の水平移動を抑制する効果が認められている。
When the box-
ただし、箱形ルーフ6およびコンクリート函体9を推進する際、その接触面において、摩擦抵抗力の発生に伴い、フリクションカットプレート7の部材の板厚や長さ、作用する力により、鋼製部材のひずみを要因とした、伸びが発生し、フリクションカットプレート7の効果を減少する事象があった。
However, when the box-
なお、前記特許文献1はフリクションカットプレートを二重にして用いるもののフリクションカットプレート7の効果を減少することを防止するものではない。
In addition, although
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、上面にフリクションカットプレートを配設した箱形ルーフを並列させて発進坑側から到達坑側へと地中に圧入し、フリクションカットプレートを地中に残置しながら箱形ルーフおよびコンクリート函体を順次推進させる地下構造物の構築法において、フリクションカットプレートに伸びが発生しても、周辺地盤等への影響を抑制することができる地下構造物の構築法を提供することにある。 An object of the present invention is to eliminate the above-described problems of the conventional example, and to place the box-shaped roofs with friction cut plates on the upper surfaces side by side and press them into the ground from the departure pit side to the arrival pit side, and the friction cut plates are placed in the ground. In the method of constructing an underground structure in which a box-shaped roof and a concrete box are successively pushed forward while being left inside, an underground structure that can suppress the influence on the surrounding ground even if the friction cut plate is stretched. is to provide a construction method of
前記目的を達成するため請求項1記載の本発明は、上面にフリクションカットプレートを配設した箱形ルーフを並列させて発進坑側から到達坑側へと地中に圧入し、フリクションカットプレートを地中に残置しながら箱形ルーフおよびコンクリート函体を順次推進させる地下構造物の構築法において、箱形ルーフの上側に設置するフリクションカットプレートを第1のフリクションカットプレートとしてその上に第2のフリクションカットプレートを重ね、第1、第2のフリクションカットプレートのそれぞれ先頭部同士を溶接等で固定して土中に推進して設置し、箱形ルーフ推進貫通後は、第1のフリクションカットプレートおよび第2のフリクションカットプレートの先頭部溶接等の固定を解除し、コンクリート函体後方にジャッキによる戻し装置を設け、この戻し装置を第1のフリクションカットプレート後端に接続して、コンクリート函体の推進にともない共引きされた第1のフリクションカットプレートの変位を計測して設定範囲を超えた場合に前記戻し装置で引き戻すことを要旨とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, box-shaped roofs having friction cut plates on their upper surfaces are arranged side by side and pressed into the ground from the departure hole side to the arrival hole side, and the friction cut plates are installed. In a method of constructing an underground structure in which a box-shaped roof and a concrete box are successively pushed while remaining in the ground, a friction cut plate installed above the box-shaped roof is used as a first friction cut plate, and a second friction cut plate is placed thereon. Friction cut plates are piled up, the tops of the first and second friction cut plates are fixed by welding or the like , and installed by being pushed into the ground, and after the box-shaped roof is pushed through, the first friction cut plate And the fixation such as welding of the top part of the second friction cut plate is released, a return device by a jack is provided behind the concrete box, this return device is connected to the rear end of the first friction cut plate, and the concrete box The gist of the present invention is to measure the displacement of the first friction cut plate pulled together with the propulsion of the plate, and pull it back by the return device when it exceeds a set range.
請求項1記載の本発明によれば、第1のフリクションカットプレートの上に第2のフリクションカットプレートを重ねることで、箱形ルーフおよびコンクリート函体を推進する際に第1のフリクションカットプレートに伸びが発生しても、第2のフリクションカットプレートにはこのような伸びは発生せず、第2のフリクションカットプレートで周辺地盤等への影響を抑制することができる。
According to the present invention of
また、第1のフリクションカットプレートは箱形ルーフおよびコンクリート函体で共引きされるが、この共引きされてのびるなどして前にずれる分は戻し装置により後端を後方へ引かれ修正される。 In addition, the first friction cut plate is pulled together with the box-shaped roof and the concrete box, and the part that is displaced forward due to this extension is corrected by pulling the rear end backward with the return device. .
請求項2の本発明は、第2のフリクションカットプレートはその先端を到達坑に固定することを要旨とするものである。
The present invention of
請求項2の本発明によれば、第2のフリクションカットプレートはその先端を到達坑に固定することでより第1のフリクションカットプレートの変位の影響を受け難いものとすることができ、箱形ルーフおよびコンクリート函体の推進による周辺地盤等への影響を確実に抑制することができる。 According to the second aspect of the present invention, by fixing the tip of the second friction cut plate to the reaching hole, it is possible to make the second friction cut plate less susceptible to the displacement of the first friction cut plate. It is possible to reliably suppress the influence of the propulsion of the roof and concrete box on the surrounding ground.
以上述べたように本発明の地下構造物の構築法は、上面にフリクションカットプレートを配設した箱形ルーフを並列させて発進坑側から到達坑側へと地中に圧入し、フリクションカットプレートを地中に残置しながら箱形ルーフおよびコンクリート函体を順次推進させる地下構造物の構築法において、フリクションカットプレートに伸びが発生しても、周辺地盤等への影響を抑制することができるものである。 As described above, according to the construction method of the underground structure of the present invention, box-shaped roofs having friction cut plates on their upper surfaces are arranged side by side and pressed into the ground from the departure pit side to the arrival pit side, and the friction cut plates are placed side by side. In the construction method of the underground structure in which the box-shaped roof and the concrete box are successively pushed forward while leaving the ground in the ground, even if the friction cut plate stretches, the influence on the surrounding ground etc. can be suppressed. is.
以下、図面について本発明の実施の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法の第1実施形態を示す縦断側面図、図2は同上縦断正面図で、上面にフリクションカットプレートを配設した箱形ルーフ6を並列させて発進坑3側から到達坑4側へと地中に圧入し、フリクションカットプレートを地中に残置しながら箱形ルーフ6およびコンクリート函体9を順次推進させる地下構造物の構築法については前記図8、図9で説明した通りである。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical cross-sectional side view showing a first embodiment of the method for constructing an underground structure according to the present invention, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional front view of the same. The method of constructing an underground structure is described in FIG. , as described in FIG.
なお、箱形ルーフ6の推進については、前記のようにコンクリート函体9の先端と前記箱形ルーフ6との間に小ジャッキ12を介在させて行うものでも、また、小ジャッキ12を用いずにコンクリート函体9の推進で並べた箱形ルーフ6を全体として押し出すようにするものでもよい。
The box-
また、図示の本実施形態はコンクリート函体9に対して門型に箱形ルーフ6を並べた場合である。
Further, in the illustrated embodiment, the box-
本発明は、箱形ルーフ6の上側に設置するフリクションカットプレートを第1のフリクションカットプレート7aとしてその上に第2のフリクションカットプレート7bを重ね、第1、第2のフリクションカットプレート7a、7bのそれぞれ先頭部を溶接等で固定して土中に推進して設置する。
In the present invention, the friction cut plate installed on the upper side of the box-
なお、フリクションカットプレート7a、7bは平板鋼板からなるもので、箱形ルーフ6を1本ずつ圧入するが、端部に箱抜き継手フランジを形成し、この継手フランジ同士をボルト、ナットで締結することにより1ピースずつ長さ方向に継ぎ足されて必要長を埋設する際に、先端以外は箱形ルーフ6の上面に重合わせるだけであり、箱形ルーフ6を1本ずつ順次接続していく時に、このフリクションカットプレート7a、7bも箱形ルーフ6の長さ分だけ溶接等でつないで長くしていく。
The
また、第1、第2のフリクションカットプレート7a、7bのそれぞれ先頭部を箱形ルーフ6に固定する手段としては溶接以外にボルト・ナット止めも可能である。
Besides welding, bolts and nuts can also be used as a means for fixing the top portions of the first and second
第1、第2のフリクションカットプレート7a、7bの間に潤滑剤を挿入してもよい。
A lubricant may be inserted between the first and second
箱形ルーフ6の推進貫通後は、第1のフリクションカットプレート7aおよび第2のフリクションカットプレート7bの先頭部溶接等の固定を解除する。
After the box-shaped
前記第2のフリクションカットプレート7bの先端は到達坑4に設けたストラット22に溶接等で固定し、また、必要に応じて後端を発進坑3に固定する。なお、ストラット22を設けずに、第2のフリクションカットプレート7bの先端を到達坑4の土留鋼矢板2(図8参照)に固定してもよい。
The tip of the second friction cut
コンクリート函体9の後方に引き戻しジャッキ23による戻し装置を設け、この引き戻しジャッキ23を引き戻し部材24を介して第1のフリクションカットプレート7aの後端に連結した。
A return device with a pull-
第1のフリクションカットプレート7aの先端は到達坑4側で固定せずにフリーとする。
The tip of the first friction cut
引き戻し部材24にはPC鋼棒によるタイロッドを利用でき、フリクションカットプレート7aの後端には定着具を設け、この定着具とジャッキとを連結する。
A tie rod made of a PC steel bar can be used as the pull-
例えば引き戻しジャッキ23にセンターホール式のジャッキやネジ式のジャッキを使用したり、タイロッドに代えてワイヤーやPC鋼線等の紐部材を使用したりすることも可能である。
For example, it is possible to use a center hole type jack or a screw type jack for the pull-
このようにして、フリクションカットプレート7a、7bを残しながら、箱形ルーフ6およびコンクリート函体9を前進させるが、フリクションカットプレート7aが箱形ルーフ6やコンクリート函体9の推進に共ない共引きされた場合は図5に示すように引き戻しジャッキ23による制御を行う。引き戻しジャッキ23の引き戻す量は油圧ジャッキを作動させる油圧ポンプのオイルの吐出量をコントロール(電気抵抗器による)して調整する。
In this way, the box-shaped
図7は制御設定範囲の説明図で、原点位置に対して、制御設定範囲は一次設定値および二次設定値を定める。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the control setting range, and the control setting range defines the primary set value and the secondary set value with respect to the origin position.
図5(a)は箱形ルーフ6およびコンクリート函体9の推進前の状態を示し、引き戻しジャッキ23は、常時は低圧力で常時引っ張り力を維持している。フリクションカットプレート7bは水平移動防止を施された状態である。
FIG. 5(a) shows the state of the box-shaped
箱形ルーフ6またはコンクリート函体9を推進した際に、フリクションカットプレート7aが計測原点(a)の制御範囲を超えた場合、高圧力で瞬時に引き戻す。
When the box-shaped
図5(b)は箱形ルーフ6またはコンクリート函体9を1ストローク推進した状況で、引き戻しジャッキ23は低圧力で作動している。摩擦抵抗(a)は発生するが、フリクションカットプレート7aは変位していない状況を示す。
FIG. 5(b) shows a state in which the box-shaped
図5(c)はフリクションカットプレート7bは水平移動防止を施した状態で、コンクリート函体9および箱形ルーフ6を1ストローク推進した状況で、引き戻しジャッキ23は低圧力で作動している。摩擦抵抗(a)の発生により、変位量(a)が発生し、摩擦抵抗(a)と共に変位量(b)が発生した状況を示す。変位量(b)はFCプレート部材の伸び量を含む。フリクションカットプレート7bは、水平移動が無く、計測原点(b)を維持している。
FIG. 5(c) shows a state in which the friction cut
図5(d)はフリクションカットプレート7bは図5(c)の引き戻しジャッキ23を高圧力に切換え、フリクションカットプレート7aを引き戻した状況を示す。
FIG. 5(d) shows a state in which the friction cut
フリクションカットプレート7aが所定位置へ戻ったら、引き戻しジャッキ23は低圧力に切換え(戻り)で作動させる。なお、フリクションカットプレート7bは、水平移動が無く、計測原点(b)を維持している。
When the friction cut
図6に前記制御のフローを示す。 FIG. 6 shows the control flow.
図3、図4は本発明の第2実施形態を示すもので、コンクリート函体9に対して函型に箱形ルーフ6を並べた場合で、フリクションカットプレート7a、7bも箱形ルーフ6の外側に函型に並ぶ。
3 and 4 show a second embodiment of the present invention, in which a box-shaped
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に箱型ルーフ6を組み配置して、発進坑3から地中に圧入した後、前記箱型ルーフ6の端部にコンクリート函体9の先端部を配置してコンクリート函体9の推進とともに切羽部の土砂を箱型ルーフ6といっしょに到達坑4側に押し出すことができる。
A box-shaped
1…上部交通 2…土留鋼矢板
3…発進坑 4…到達坑
5…圧入機 6…箱形ルーフ
6a、6b…継手 6c…継手フランジ
6d…箱抜き
7,7a,7b…フリクションカットプレート
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…本体
19…ボルト、ナット 20…裏当板
21…ボルト 22…ストラット
23…引き戻しジャッキ 24…引き戻し部材
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