JPH04194200A

JPH04194200A - 地下空洞の構築方法

Info

Publication number: JPH04194200A
Application number: JP2321830A
Authority: JP
Inventors: Tomio Tamura; 富雄田村; Masao Hirai; 正雄平井
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1992-07-14

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】（ａ）、産業上の利用分野本発明は、可燃性ガス等の燃料、圧縮空気又は水などを
貯蔵したり、或いは駐車場として利用することが出来る
地下空洞の構築方法に関する。

（ｂ）、従来の技術最近、大深度地下に地下空洞を設け、該地下空洞内に多
量の燃料、圧縮空気又は水などを貯蔵せんとする提案が
なされている。

（Ｃ）１発明が解決しようとする問題点しかし、この種
の地下空洞は、構築現場の状況に対応して各種の構築方
法を選択し得ることが望ましく、地下空洞の種々の構築
方法の開発が待たれている。

本発明は、上記事情に鑑み、地上の作業スペースが限ら
れていても実行可能な地下空洞の構築方法を提供するこ
とを目的とする。

（ｄ）１問題点を解決するための手段即ち、本発明は、地山（５）に対して１本の坑道（２）
を地上面（７）に連通ずる形で設け、掘削機（９）によ
り前記坑道（２）を包囲する地山（５）中にトンネル（
３）をその両端部（３ａ、３ｂ）が共に前記坑道（２）
に開口する形で形成するようにして構成される。

また、上記掘削機（９）が地上面（７）に向かって掘進
する形でトンネル（３）を形成するようにして構成する
ことも出来る。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記
載に限定拘束されるものではない。以下のｒ（ｅ）、作
用」の欄についても同様である。

（ｅ）、作用上記した構成により、本発明は、坑道（２）内に作業ス
ペースを確保した形で該坑道（２）の周囲にトンネル（
３）が形成されるように作用する。

また、本発明は、トンネル（３）の形成に際して、地山
（５）中に含まれている水が掘削機（９）の後方に抜け
るように作用する。

（ｆ）、実施例以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による地下空洞の構築方法の一実施例が
適用された地下空洞構築現場の一例を示す斜視図、第２図は第１図の平面図、第３図は本発明による地下空洞の構築方法の別の実施例
が適用された地下空洞構築現場の一例を示す斜視図であ
る。

地下空洞構築現場１は、第１図に示すように。

地上面７から垂直下方である矢印Ｂ方向に所定の深さＤ
ｌに穿設形成された１本の立坑２を有しており、立坑２
の周囲の地山５部分には、第１図及び第２図に示すよう
に、複数個のトンネル３が、互いに所定の深度差を有す
る形でそれぞれ水平ループ状に形成されている。即ち、
各トンネル３は、その両端部３ａ、３ｂが立坑２に開口
した形で水平面内で略円環状に形成されており、トンネ
ル３及び立坑２内には、それ等によって形成される地下
空洞６が構築されている。

地下空洞構築現場１は以上のような構成を有するので、
地下空洞６を構築する際には、地上面７から第１図矢印
Ｂ方向、即ち垂直下方に向けて立坑２を所定の深さＤｌ
に達するまで穿設形成する。次いで、該穿設形成された
立坑２内にシールド掘削機、トンネルボーリングマシン
等の掘削機９を複数基搬入し、各掘削機９を立坑２内の
所定の発進位置Ｐ１にそれぞれ水平に設置する。こうし
て、各掘削機９が所定の発進位置Ｐ１に設置されたとこ
ろで、これ等掘削機９を水平方向、即ち立坑２に対して
直角な方向に向けて発進させる。

その後、各掘削機９の掘進方向を各水平面内で徐々に変
更して、各掘削機９の後方に、第２図に示すように、ト
ンネル３を略円環状に形成していき、最終的には各掘削
機９を元の立坑２内に到達させる。すると、立坑２の周
囲の地山５部分には、第１図に示すように、複数個のト
ンネル３がそれぞれ所定の深度でその両端部３ａ、３ｂ
を立坑２に開口した形で水平ループ状に形成され、その
結果、これ等トンネル３及び立坑２内には所定容積の地
下空洞６が構築される。

この際、立坑２の周囲に形成するトンネル３の本数を増
減させたり、各トンネル３の直径や全長を変更すること
により、地下空洞６の容積を該地下空洞６の用途（燃料
、圧縮空気、水等の貯槽や地下駐車場など）に応じた形
で所望の大きさに設定することが出来る。しかも、地下
空洞６の構築に際しては、第１図に示すように、地上面
７から所定深さＤｌの立坑２を１本設けておくだけで、
その後は該立坑２内に必要な作業スペースを確保した形
で（即ち、地上面７での作業スペースを極力小さくした
形で）地下の広大な地山５を有効に利用して掘削機９に
よるトンネル３の掘削動作を行なうことが出来や。従っ
て、地上面７での作業スペースが限られている場合でも
任意の容積を有する地下空洞６の構築が可能となる。更
に、地下空洞６の構築後、即ち地下空洞６を各用途に利
用する際には、立坑２の第１図上端の開口部２ｂのみが
地上面７付近に設けられており、立坑２の他の部分及び
各トンネル３は全て地下に設けられていることから、地
上権への影響を小さくすることが出来る。また、立坑２
の周囲に形成すべきトンネル３の本数（第１図に示す地
下空洞構築現場１においては５本）に対応した１基以上
の掘削機９を用いて、各トンネル３の掘削動作を同時に
行なうことが出来るので、工期を短縮することが可能で
ある。なお、工期を短縮する必要がない場合には、１基
の掘削機９で各トンネル３の掘削動作を順次行なうこと
が出来るので、掘削機９の台数は少なくて済む。

また、地下空洞６の構築に際して、立坑２を最初の最上
部のトンネル３を掘削すべき所定深度まで掘削し、その
状態で、対応するトンネル３を掘削し、当該トンネル３
の掘削が完了したところで、更に立坑２を所定深度掘削
し、その状態で別のトンネル３を、既に掘削形成された
トンネル３よりも深い位置に構築するようにし、以後同
様に、立坑２の掘削動作とトンネル３の掘削動作を交互
に行ない、第１図下方へ向けて順次地下空洞６を構築す
るようにしてもよい。

なお、上述の実施例においては、第１図に示すように、
立坑２の周囲の地山５部分に複数個のトンネル３がそれ
ぞれ所定の深度で水平ループ状に形成された地下空洞構
築現場１について説明したが、トンネル３は、内部に所
定容量を確保出来る限りどのような形状でもよい。従っ
て、例えば第３図に示すように、立坑２の周囲の地山５
部分にトンネル３を該立坑２を螺旋状に取り巻く形で形
成することも可能である。以下、立坑２の周囲の地山５
部分に螺旋状のトンネル３が形成された地下空洞構築現
場ＩＡについて説明する。

即ち、該地下空洞構築現場ＩＡは、第３図に示すように
、地上面７から垂直下方である矢印Ｂ方向に所定の深さ
Ｄｌに穿設形成された１本の立坑２を有しており、立坑
２の周囲の地山５部分にはトンネル３が立坑２を半径Ｒ
１の螺旋状に取り巻く形で形成されている。更に、トン
ネル３及び立坑２内には地下空洞６が構築されている。

地下空洞構築現場ＩＡは以上のような構成を有するので
、地下空洞６を構築する際には、地上面７から第３図矢
印Ｂ方向、即ち垂直下方に向けて立坑２を所定の深さＤ
ｌに達するまで穿設形成する。次いで、該穿設形成され
た立坑２内にシールド掘削機、トンネルボーリングマシ
ン等の掘削機９を搬入し、該掘削機９を立坑２の底面２
ａ近傍の所定の発進位置Ｐ１に、当該掘削機９の先端の
カンタ部分が水平方向より角度αだけ上向きの矢印Ｇ方
向に向く形で設置する。こうして、掘削機９が所定の発
進位置Ｐ１に設置されたところで、これ等掘削機９を前
記矢印Ｇ方向に向けて発進させる。その後、掘削機９の
掘進方向を徐々に変更して、該掘削機９が立坑２の周囲
を半径Ｒ１の円周に沿って旋回しつつ角度αで地上面７
に向かって上昇する形で地山５の掘削動作を実行してい
く。

すると、掘削機９の後方には、第３図に示すように、ト
ンネル３が立坑２の周囲を螺旋状に取り巻く形で形成さ
れていく。この際、掘削機９は常に、水平方向に対して
角度αだけ上向きに掘進していくので、地山５の掘削に
伴なって切羽面付近に流入してくる地下水等の水は、自
重によりトンネル３内を下方、即ち掘削機９の後方に流
れていき、切羽面付近に溜ることはない。従って、トン
ネル３の形成に際して、地山５中の地下水等の水が掘削
動作の妨げとなるようなことはなく、掘削作業性は良好
である。

こうして、掘削機９が地上面７付近に達したところで、
掘削機９の掘進方向を適宜変更して、該掘削機９を元の
立坑２内に到達させる。すると、螺旋状のトンネル３は
、その両端部３ａ、３ｂが立坑２に開口する形で形成さ
れ、その結果、トンネル３及び立坑２内には所定容積の
地下空洞６が構築される。この際、掘削機９の掘進方向
の水平方向に対する角度αや旋回半径Ｒ１を増減させて
螺旋状のトンネル３の全長を変更したり、該トンネル３
の直径を変更することにより、地下空洞６の容積を該地
下空洞６の用途（燃料、圧縮空気、水等の貯槽や地下駐
車場など）に応じた形で所望の大きさに設定することが
出来る。しかも、地下空洞６の構築に際しては、第３図
に示すように、地上面７から所定深さＤｌの立坑２を１
本設けておくだけで、その後は該立坑２内に必要な作業
ヌペースを確保した形で（即ち、地上面７での作業スペ
ースを極力小さくした形で）地下の広大な地山５を有効
に利用して掘削機９によるトンネル３の掘削動作を行な
うことが出来る。従って、地上面７での作業スペースが
限られている場合でも任意の容積を有する地下空洞６の
構築が可能となる。

更に、地下空洞６の構築後、即ち地下空洞６を各用途に
利用する際には、立坑２の第３図上端の開口部２ｂのみ
が地上面７付近に設けられており、立坑２の他の部分及
びトンネル３は地下に設けられていることから、地上権
への影響を小さくすることが出来る。

また、上述の２つの実施例においては、第１図及び第３
図に示すように、立坑２、即ち垂直な矢印Ａ、Ｂ方向に
形成された坑道を有する地下空洞構築現場１、ＩＡにつ
いて説明したが、坑道は必ずしも垂直に設ける必要はな
い。従って、斜坑や水平坑から掘削機９を発進させてト
ンネル３を形成することにより、地下空洞６を構築する
ことも勿論可能である。

（ｇ）１発明の詳細な説明したように、本発明によれば、地山５に対して１
本の立坑２、斜坑、水平坑等の坑道を地上面７に連通ず
る形で設け、掘削機９により前記坑道を包囲する地山５
中にトンネル３をその両端部３ａ、３ｂが共に前記坑道
に開口する形で形成するようにして構成したので、これ
までに蓄積された掘削機９によるトンネル掘削技術を駆
使して、可燃性ガス等の燃料、圧縮空気又は水などを貯
蔵したり、或いは駐車場として利用することが出来る地
下空洞６を坑道内に作業スペースを確保した形で構築す
ることが可能となり、地上の作業スペースが限られてい
ても実行可能な地下空洞の構築方法を提供することが出
来る。

また、掘削機９が地上面７に向かって掘進する形でトン
ネル３を形成するようにして構成すると、トンネル３の
形成に際して、地山５中に含まれている地下水等の水は
掘削機９の後方に抜けるので、掘削作業性が向上し、工
期の短縮に寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による地下空洞の構築方法の一実施例が
適用された地下空洞構築現場の一例を示す斜視図、第２図は第１図の平面図。第３図は本発明による地下空洞の構築方法の別の実施例
が適用された地下空洞構築現場の一例を示す斜視図であ
る。２・・・・・・坑道（立坑）３・・・・・・トンネル３ａ、３ｂ・・・・・・端部５・・・・・・地山６・・・・・・地下空洞７　・・地上面９・・・・掘削機出願人　　　　三井建設株式会社代理人　　弁理士　　相１）伸二く←→の

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、地山に対して１本の坑道を地上面に連通する形
で設け、掘削機により前記坑道を包囲する地山中にトンネルをそ
の両端部が共に前記坑道に開口する形で形成するように
して構成した地下空洞の構築方法。
（２）、掘削機が地上面に向かって掘進する形でトンネ
ルを形成するようにして構成した特許請求の範囲第１項
記載の地下空洞の構築方法。