JPH04118497A - 地下鉄筋コンクリート連続壁工法 - Google Patents

地下鉄筋コンクリート連続壁工法

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JPH04118497A
JPH04118497A JP23791690A JP23791690A JPH04118497A JP H04118497 A JPH04118497 A JP H04118497A JP 23791690 A JP23791690 A JP 23791690A JP 23791690 A JP23791690 A JP 23791690A JP H04118497 A JPH04118497 A JP H04118497A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は土留め壁等として使用される地下鉄筋コンクリ
ート連続壁工法に関するものである。
〔発明の背景〕
この種の地下鉄筋コンクリート連続壁は掘削機にて地盤
を掘削して立溝を形成し、該立溝内に鉄筋籠を建込み、
その後該立溝内下部よりコンクリートを打設することに
より形成される。該立溝を掘削機で掘削する際には、該
立溝に安定液を注入して立溝周壁の土圧や地下水圧と該
安定液の液圧とをバランスさせて立溝周壁の崩壊を防止
する。
このようにして形成された地下鉄筋コンクリート連続壁
に地下洞道を接続する場合があるが、その際には該地下
鉄筋コンクリート連続壁の坑口からシールド機を発進さ
せて地下洞道を堀設したり、該坑口へ地下洞道を堀設し
て来たシールド機を到達させたりする。
〔従来の技術〕
従来は上記鉄筋コンクリート連続壁の鉄筋部を切断しか
つコンクリートを切削する鏡切り工を行なって坑口を開
設し、該坑口からシールド機を発進させあるいは該坑ロ
ヘシールト機を到達させていた。この際、坑口開設時に
地山側からの土砂の崩壊や地下水の侵入を防ぐため、坑
口開設に先立って該鉄筋コンクリート連続壁の坑口相当
部の周辺の地山側に凍結処理、あるいは薬液注入処理を
施して地盤安定を行なっていた。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記凍結処理にあって地山側の地盤の安
定化は計れるものの、施工日数が長くか\す、凍結のた
めの費用も相当高価なものになる。
また薬液注入処理では地盤の安定化が均一でなく、信頼
性が低く、出水や地盤崩壊の危険性がある。
更に上記鏡切り工では、作業能率の低下、作業環境の悪
化が伴い、安全施工管理上にも問題点が多く、このよう
な問題点は高深度、大口径のシールド工法になればます
ます深刻なものとなっている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記従来の課題を解決するだめの手段として、 ■安定液(2)を注入しつ\掘削機にて地盤を掘削して
立溝(1)を形成する工程1 ■該立溝(1)内にシールド機(16)発進到達坑口(
15)相当部に型枠(4)を組込んだ鉄筋部(3)を建
込み、該型枠(4)内には比重1.0〜1.2のビーズ
(9)を分散した泥水(10)を充填する工程2■該立
溝(1)内下部よりコンクリートを打設する工程3 ■該型枠(4)内にセメントミルク(14)を注入し該
泥水(10)と置換してシールド機(16)発進到達坑
口(15)相当部に間詰コンクリート壁(13)を打設
する工程4 ■該型枠(4)を解体撤去するとともに該坑口(15)
相当部内側に隔壁(15)Aを取付ける工程5以上の工
程1,2,3,4.5からなる地下鉄筋コンクリート連
続壁工法を提供するものである。
そして望ましくは該型枠(4)内には該間詰コンクリー
ト壁(13)の補強材(6)を予め上方に引抜き可能に
組込んでおく。
〔作用〕
本発明においては立溝(1)に鉄筋W! (3)を建込
む際、該鉄筋部(3)のシールド機(16)発進到達坑
口(15)相当部に組込んだ型枠(4)内にビーズ(9
)を分散した泥水(10)を充填するので、該型枠内(
4)に立溝(1)内の安定液(2)が侵入しない。該ビ
ーズ(9)は比重1.0〜1.2であるから該泥水(1
0)は周囲の安定液(2)と略同比重となり、鉄筋ia
 (3)建込時該泥水(10)は該安定液(2)と実質
的に混合されない。そして該型枠(4)内にセメントミ
ルク(14)を注入すると該セメントミルク(14)が
該泥水(10)と置換されるが、この際、該泥水(10
)に分散しているビーズ(9)のシ戸別効果により、セ
メントミルク(14)なかのセメント粒子カリ戸別捕捉
されて型枠内(4)から該泥水(10)とともに外方へ
逃散することを防止される。即ち該セメントミルク(1
4)は該泥水(10)と実質的に混合することなく置換
される。
そして該泥水(10)中のビーズ(9)はセメントミル
ク(14)内に残存して形成される間詰コンクリート壁
(13)の補強材となる。
このようにしてシールド機(16)発進到達坑口(15
)相当部に間詰コンクリートの壁03)が形成されるが
、型枠(4)に予め該間詰コンクリート壁(13)の補
強材(6)を上方に引抜き可能に組込んでおくと、該補
強材(6)は該間詰コンクリート壁(13)を補強する
。この補強材(6)はシールド機(16)の発進到達に
あたって間詰コンクリート壁(13)から上方に引抜か
れ撤去される。シールド機(16)は該間詰コンクリー
ト壁(13)を切削して坑口(15)を開設し、発進ま
たは到達するのであるが、この際、地山(1)A、(1
)B側からの土砂の崩壊や地下水の侵入は隔壁(15)
Aにより堰止められる。
〔発明の効果〕
したがって本発明では、立溝に建込む鉄筋部に予め組込
んだ型枠にビーズを分散した泥水を充填するから、該型
枠にセメントミルクを注入した際に立溝内の安定液との
混合を防止され、所定強度を持った間詰コンクリート壁
が容易に得られる。
そしてシールド機は該間詰コンクリート壁を直接切削し
て発進または到達するから、従来のような鏡切り工は必
要なく、騒音1作業能率の低下1作業環境の悪化が解消
される。また地山側からの土砂の崩壊や地下水の侵入は
隔壁で阻止するから、凍結処理や薬液注入処理が不要に
なり、高深度、大口径の地下洞道の接続でも安価に、し
かも信頼度の高い安全性をもって行なうことが出来る。
〔実施例〕
本発明を第1図〜第12図に示す一実施例によって説明
すれば、(1)は立溝であり工程1により従来と同様に
掘削機により掘設され、内部には泥水である安定液(2
)が充たされて地山(1)A、 (1)B側から及ぼさ
れる土圧や地下水圧に対抗している。
(3)は工程2より該立溝(1)に建込まれる鉄筋籠で
あり、該鉄筋籠(3)のシールド機発進到達坑口相当部
には鋼鉄製の型枠(4)が組込まれている。該型枠(4
)は円筒側壁(4)Aと、外側底抜(4)Bと、内側底
抜(4)Cと、該外側底抜(4)Bと内側底抜(4)C
との間に介在する補強リブ(4)Dおよび補強リング(
4)Eと、外側底抜(4)Bから外側に向かって差出さ
れている建込ガイド(4)Fと、円筒側壁(4)Aの周
縁に取付けられているセパレートブラシ(4)Gとから
なり、該内側底抜(4)Cには第1図および第2図に示
すようにセメントミルク注入管(5)が連絡するノズル
(4)Hが複数個配置されている。そして該型枠(4)
内には間詰コンクリート用補強材としての鋼管(6)お
よび該型枠(4)の上側には該鋼管(6)を収納する収
納筒(7)が組込まれ、更に排泥管(5)Aが連絡する
。該鋼管(6)は第4図および第5図に示すように内部
に断面十形状のリブ(6)Aが挿着され、このような構
造をとることによって該鋼管(6)に及ぼされる外力を
該リブ(6)Aで分散緩和させ、該鋼管(6)の変形を
防止するのである。更に該鋼管(6)の下端には空気抜
孔(6)Cを設けた底蓋(6)Bを取付ける。該底蓋(
6)Bは鋼管(6)を間詰コンクリート壁内に建込む時
、コンクリートが該鋼管(6)内に侵入するのを防止す
るものであるが、該鋼管(6)引抜き時に及ぼされる鋼
管(6)の内圧を逃すために該底蓋(6)Bに空気抜孔
(6)Cを設けるのである。
更に該鋼管(6)の周囲は硬質熱可塑性プラスチック層
(6)Dによって被覆される。そして該熱可塑性プラス
チック層(6)Dの内部には溶剤導入空間(6)Eが形
成されている。該熱可塑性プラスチック層(6)Dの材
料としてはポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメタク
リレート、アクリロニトリル−ブタジェン−スチレン共
重合体等の硬質な熱可塑性プラスチックまたは該熱可塑
性プラスチックの発泡体が用いられ、間詰コンクリート
壁の強度と等しいかまたはそれ以上の強度を有すること
が好ましく。
該硬質熱可塑性プラスチック層(6)Dにより地山側か
らの外力を間詰コンクリート壁から鋼管(6)に緩衝し
つ\伝達出来るようにする。型枠(4)の上側に組込ま
れている該収納筒(7)の径は該鋼管(6)(硬質熱可
塑性プラスチック層(6)Dも含める)の径よりも若干
大きめとして該鋼管(6)と収納筒(7)との摩擦係数
を出来るだけ低くし、また該収納筒(7)の長さは該鋼
管(6)の長さを収容出来る程度のものとする。そして
第6図に示すように該鋼管(6)のリブ(6)Aの頭部
には収納筒(7)を介して操作棒である鋼棒(8)が連
絡する。該鋼棒(8)の周囲には上記熱可塑性プラスチ
ック層(6)Dに用いられたものと同様な熱可塑性プラ
スチックの発泡体層(8)Aが被覆される。該発泡体層
(8)Aは通常3〜4kg/d程度の圧縮強度を有する
もので、鋼棒(8)とコンクリートとの摩擦抵抗を下げ
て鋼棒(8)の引抜きを容易にするものである。
上記工程2による鉄筋籠(3)を建込む際、該型枠(4
)には比重1.0〜1.2のビーズ(9)を分散した泥
水(10)を充填する。該ビーズ(9)はポリスチレン
、ポリメタクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のプラスチック、シラスバルーン、ガラスバルーン等
の無機質中空球体等がらなり、該プラスチックには比重
調節のために炭酸カルシウム、タルク、高炉スラグ、フ
ライアッシュ等の充填材が添加されてもよい。上記ビー
ズ(9)は通常上記泥水(10)に70〜100容量%
程度添加される。該ビーズ(9)を分散した該泥水(1
0)は、立溝(1)内の安定液(2)と略同比重であり
、工程2による鉄筋1! (3)建込みの際に該泥水(
10)は該安定液(2)と実質的に混合されないから、
該泥水(10)により型枠(4)内に安定液(2)が侵
入することを防止される。そして型枠(4)のセパレー
トブラシ(4)Gによって、泥水(10)中のビーズ(
9)が型枠(4)の外側に漏洩することが防止されてい
る。更に該型枠(4)は立溝(1)へ建込む際に建込ガ
イド(4)Fにガイドされつ\立溝(1)内を沈降して
行くが、該型枠(4)には外側底抜(4)Bと内側底抜
(4)Cとの間に空間(4)■が形成されているので、
該空間(4)■にもとづく浮力が型枠(4)に働いて鉄
筋!l! (3)建込みの際の重量バランスを取ること
が出来る。更に該型枠(4)はこのような二重底構造に
よって補強され形状が保持される。
上記鉄筋籠(3)を建込んだ後は、第7図に示すように
工程3において立溝(1)内下部よりコンクリート(1
1)を打設して鉄筋籠(3)で補強されたコンクリート
連続壁(12)を形成する。該コンクリート連続壁(1
2)を形成した後は、第8図に示すように工程4におい
て注入管(5)を介して型枠(4)内にセメントミルク
(14)を注入して第9図に示すように間詰コンクリー
ト壁(13)を打設する。この際用いられるセメントミ
ルク(14)にはベントナイト、粘土等の粘性土を混入
して間詰コンクリート壁(13)の強度の調節を行なう
。型枠(4)内にセメントミルク(14)を注入すると
ビーズ(9)を分散した泥水(10)は排泥管(5)A
を介して地上へ排出され、型枠(4)内はセメントミル
ク(14)に置換えられるけれども、ビーズ(9)によ
るセメントミルク(14)中のセメントのシ戸別捕捉効
果によって、セメントが該泥水(10)に混合して排泥
管(5)A内に流失することを防止される。かくして型
枠(4)内に注入されたセメントミルク(14)は実質
的に泥水(lO)と混合することなく泥水(10)と置
換され、所定強度の間詰コンクリート壁(13)が得ら
れるのであが、この際ビーズ(9)はセメントミルク(
14)内に残存して間詰コンクリート壁(13)を補強
する。本実施例においては、得られた間詰コンクリート
壁(13)の強度は120〜150kg/c+(とされ
るが、本発明においては特に間詰コンクリート壁(13
)の強度を限定するものではなく、通常70〜240k
g/d程度とされる。次いで内側の地山(1)Aを掘削
した上で型枠(4)の外側底板(4)8と内側底抜(4
)Cとを撤去するとともに第10図に示すように内側(
掘削側)に鋼鉄製リング(15)Aを取付けて隔壁とす
机 このようにしてシールド機発進坑口(15)が構成され
るが、該坑口(15)からシールド機を発進させるにあ
たってはまず第11図に示すようにシールド機(16)
を坑口(15)の鋼鉄製リング(15)A内に挿入する
のであるが、第12図に示すように該鋼鉄製リング(1
5)Aの内面において外端部側にはエントランスパツキ
ン(17)A、その内側にはエアバッグ(17)Bが取
付けられ、該エアバッグ(17)B内には外側からエア
パイプ(17)Cが連絡している6該エアバツグ(17
)Bはワッシャー(17)Eを介してボルト(17)D
によって鋼鉄製リング(15)Aに取付けられる。
該エントランスパツキン(17)Aおよび該エアバッグ
(17)Bはスチレン−ブタジェンゴム、アクリロニト
リル−ブタジェンゴム、クロロプレンゴム、イソプレン
ゴム、エチレン−プロピレンゴム、ウレタンゴム、シリ
コンゴム等の合成ゴムあるいは天然ゴムを材料とする。
そして該シールド機(16)前面空間(18)には潤滑
液(19)を充填してシールド機(16)が間詰コンク
リート壁(13)を切削する際の減摩剤とすると同時に
該空間(18)に該潤滑液(19)によって内圧を及ぼ
し、シールド機(16)先端が間詰コンクリート壁(1
3)を突破って地山側(1)Bに貫入する際の地下水や
地山上砂の流入を、エントランスパツキン(17)Aお
よびエアバッグ(17)Bと協働して防ぐ。該潤滑液は
例えば粘土、ベントナイト等を水に分散させた分散液で
あり、所望なれば該潤滑液には、ポリアクリル酸塩、ポ
リビニルアルコール、カルボキシメチルセルローズ、ア
ルギン酸塩等の潤滑性水溶性合成樹脂が添加されてもよ
し)。
そしてシールド機(16)の発進に先立って間詰コンク
リート壁(13)の鋼管(6)を上方へ引抜く。鋼管(
6)引抜にあたってはまず鋼管(6)の硬質熱可塑性プ
ラスチック層(6)Dの溶剤導入空間(6)Eに該硬質
熱可塑性プラスチック層(6)Dを溶解あるいは膨潤さ
せる溶剤を導入する。該溶剤の導入は地上から収納筒(
7)の上端に連絡する溶剤パイプ(20)を介して行な
う。本発明で用いられる溶剤としてはメタノール、エタ
ノール、イソプロパツール、 n−ブタノール等のアル
コール系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、
酢酸エチル、酢酸n−ブチル等の酢酸エステル系溶剤、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン等のケトン系溶剤、セロソルブアセテート、n−ブチ
ルセロソルブ等のセロソルブ系溶剤、ジクロルエタン、
トリクロロエチレン、四塩化炭素等の塩素系溶剤等、好
ましくは毒性の低い有機溶剤が用いられる。
該硬質熱可塑性プラスチック層(6)Dが該溶剤と接触
すると該硬質熱可塑性プラスチック層(6)Dは膨潤し
て該鋼管(6)と該間詰コンクリート壁(13)との間
の潤滑層となり、また溶解して該鋼管(6)と該間詰コ
ンクリート壁(13)との間に隙間を形成し、あるいは
該硬質熱可塑性プラスチック層(6)Dが低発泡体の場
合には該溶剤に膨潤収縮することによって該鋼管(6)
と該間詰コンクリート壁(13)との間に隙間を形成す
る。また鋼棒(8)は発泡体層(8)A内を滑動する。
この場合、鋼棒(8)と発泡体層(8)Aとの摩擦抵抗
は殆んど無視出来、実質的に引抜き抵抗は鋼管(6)が
該間詰コンクリート壁(13)から引抜かれて収納筒(
7)に収納される際の摩擦抵抗により支配されるので、
鋼棒(8)の引抜き抵抗は坑口(15)の深度に殆んど
関係なくなり、しかも上記摩擦抵抗は溶剤に膨潤もしく
は溶解した硬質熱可塑性プラスチック層(6)Dによっ
て極端に低下しているので本発明では坑口(15)が大
深度に位置していても鋼管(6)の間詰コンクリート壁
(13)からの引抜きは円滑に行なわれのである。
鋼管(6)の鋼棒(8)を介しての引抜きは例えば地上
から油圧ジヤツキ、多重式滑車、バイブロ式弓抜機等に
よって行なわれる。このようにして該鋼管(6)を間詰
コンクリート壁(13)から引抜き、第11図点線に示
すように収納筒(7)内に収納した上でシールド機(1
6)を第11図矢印方向外側の地山(1)B方向へ向か
って発進させるのであるが、この際、エアパイプ(17
)Cからエアバッグ(17)B内に空気圧を及ぼし、シ
ールド機(16)のスキンプレー)−(16)Aに圧接
させる。このようにしてシールド機(16)発進時の外
側の地山(1)Bからの地下水や土砂の流入を防止する
のであるが、該エントランスパツキン(17)Aも該シ
ールド機(16)のスキンプレート(16)Aに圧接し
エアバッグ(17)Hの密封性を補助する。該エアバッ
グ(17)Bの内圧は外側の地山(1)Bからの水圧、
土圧あるいはシールド機(16)のジヤツキ圧に相当す
る圧力とし、通常0.5〜10気圧程度とされる。
上記のようにしてシールド機(16)は第11図矢印方
向に進み坑口(15)の間詰コンクリート壁(13)を
切削し、突破って発進して外側の地山(1)Bに貫入す
るのである。
第13図にはシールド機(16)が鉄筋コンクリート連
続壁(12)の坑口(15)に外側の地山(1)Bから
到達する状態が示される。上記シールド機(16)到達
の場合には坑口(15)の鋼鉄製リング(15)Aに更
に鋼鉄製受箱(15)Bを取付けておき、該鋼鉄製受箱
(15)B内には外側の地山(1)Bから及ぼされる水
圧および土庄に対抗するために土砂(19)Aが充填せ
られる。
シールド機(16)の到達坑口(15)への到達に先立
ってシールド機(16)発進の場合と同様に鋼棒(8)
を介して鋼管(6)を間詰コンクリート壁(13)から
引抜くのであるが、この際、鋼管(6)に電流を流すこ
とにより該鋼管(6)を介して硬質熱可塑性プラスチッ
ク層(6)Dを加熱軟化させる。かくして軟化した硬質
熱可塑性プラスチック層(6)Dは鋼管(6)と間詰コ
ンクリート壁(13)との潤滑層となり、あるいは該硬
質熱可塑性プラスチック層(6)Dが低発泡構造を有す
る場合には体積収縮して該鋼管(6)と間詰コンクリー
ト壁(13)との間に隙間を生じ、該鋼管(6)を該間
詰コンクリート壁(13)から引抜く際の摩擦抵抗が極
端に低下する。
このようにして鋼棒(8)を介して鋼管(6)を間詰コ
ンクリート壁(13)から引抜いて収納筒(7)に収納
した上′で、外側の地山(1)Bから第13図矢印に示
すように到達したシールド機(16)は該間詰コンクリ
ート壁(13)を切削し、突破って鋼鉄製受箱(15)
B内の土砂(19)Aを削りながら該鋼鉄製受箱(15
)B内に収納される。その後収納状態のシールド機(1
6)の背面に止水剤の注入硬化等の手段により止水処置
を行なった上で鋼鉄製受箱(15)Bを解体し、該シー
ルド機(16)を埋設しあるいは回収作業を行なう。
【図面の簡単な説明】 第1図〜第12図は本発明の一実施例を示すものであり
、第1図は鉄筋能建込み状態の立溝部分側断面図5第2
図は型枠の外側底板切欠き正面図、第3図は型枠の縦断
面図、第4図は鋼管下端部縦断面図、第5図は鋼管横断
面図、第6図は収納筒上部分縦断面図、第7図はコンク
リート打設状態の立溝部分側断面図、第8図は型枠中に
セメントミルクを注入状態の立溝部分側断面図、第9図
は間詰コンクリート壁形成状態の立溝部分側断面図、第
10図は鋼鉄製リング取付は状態の鉄筋コンクリート連
続壁部分側断面図、第11図はシールド機発進時の説明
図、第12図はシールド部分拡大断面図、第13図は本
発明他の実施例を示すシールド機到達時の説明図である
。 図中、(1)・・・・立溝、(2)・・・・安定液、(
3)・・・・鉄筋能、(4)・・・・型枠、(6)・・
・・鋼管、(9)・・・・ビーズ、(10)・・・・泥
水、(13)・・・・間詰コンクリート壁、(14)・
・・・セメントミルク、 (15)・・・・坑口、(15)A・・・・鋼鉄製リン
グ、(16)・・・・シールド機、 特許出願人  株式会社鴻 池 組 第4閃 第5目 第7図 第9回 第11図 第130

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、安定液を注入しつゝ掘削機にて地盤を掘削して立溝
    を形成する工程1 該立溝内にシールド機発進到達坑口相当部に型枠を組込
    んだ鉄筋籠を建込み、該型枠内には比重1.0〜1.2
    のビーズを分散した泥水を充填する工程2 該立溝内下部よりコンクリートを打設する工程3 該型枠内にセメントミルクを注入し該泥水と置換してシ
    ールド機発進到達坑口相当部に間詰コンクリート壁を打
    設する工程4 該型枠を解体撤去するとともに該坑口相当部内側に隔壁
    を取付ける工程5 以上の工程1、2、3、4、5からなる地下鉄筋コンク
    リート連続壁工法 2、該型枠内には該間詰コンクリート壁の補強材が予め
    上方に引抜き可能に組込まれている特許請求の範囲1に
    記載の地下鉄筋コンクリート連続壁工法
JP23791690A 1990-09-07 1990-09-07 地下鉄筋コンクリート連続壁工法 Expired - Lifetime JP2891431B2 (ja)

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