JPH0441900A

JPH0441900A - 大深度地下空間の施工方法

Info

Publication number: JPH0441900A
Application number: JP2147457A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Tomoishi; 友石　研三; Kiichirou Tanaka; 田中　暉一郎; Tamotsu Endo; 保遠藤; Yukinobu Yamamoto; 幸信山本
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1990-06-07
Filing date: 1990-06-07
Publication date: 1992-02-12
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: JP2561968B2

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、地下数十ｍの大深度地下に大空間部を構築す
るための施工方法に関する。

（従来の技術および解決しようとする課題）近年、地下
の有効利用として大深度部分に地下空間を建設しようと
する構想が現実化されようとしている。

ところで、このような大深度地下空間を施工しようとす
る地質は、主として軟岩を対象としており、例えば泥岩
層に構築される。

しかし、泥岩は一般的には過圧密状態にあり、吸水状態
で応力解放すると急速に吸水膨脂し、強度が低下してし
まう。

また、地山強度比が２以下の地盤では、地山の剪断破壊
を防止するために、掘削後は可能な限り早期に地山の露
出部を抑える必要がある。

ところで、地下空間の掘削施工では一般的に次の工法か
考えられる。

■圧気工法。

■連壁等で外壁（外殻）を先行して構築後気中掘削する
工法。

■掘削とライニングを平行して施工する逆巻工法。

■静水圧、泥水圧等で地山を安定させて水中掘削する工
法。

しかし、これらの工法を大深度地下空間に当てはめて施
工するには困難性が伴い、経済性の大幅な悪化が来され
る。

また、かかる大深度地下工法として、例えば、特開平２
−１０８７９９号公報に開示されたものが在るが、これ
は想定された地下空間の外周を幅広に掘削するため、地
山の剪断破壊が発生し易くなってしまう等の課題があっ
た。

そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、地山の剪
断破壊を防止しつつ簡易に大深度地下を掘削することが
できる、大深度地下空間の施工方法を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段）かかる目的を達成するために本発明は、予め想定された
地下空間と地上とを垂直に連通し、各種構築機械を搬入
するための立坑を掘削する立坑掘削工程と、予め想定さ
れた地下空間を上下方向に複数段に分割し、この想定さ
れた分割段の上方から各分割段毎に地下空間の路外用に
沿ってチェーンカッターにより所定幅に切削する外周切
削工程と、前記チェーンカッターにより切削された隙間
に、ライニング材を注入して固化させる一部ライニング
工程と、一次ライニングが施された前記分割段毎に内方
土砂を掘削排除する土砂排除工程と、前記分割段の全て
において、それぞれ外周切削工程、一次ライニング工程
および土砂排除工程か完了した後、前記一次ライニング
の更に内側および地下空間の底部を全体的にライニング
する二次ライニング工程とを備えることにより構成する
。

（作　用）以上の構成により本発明の大深度地下空間の施工方法に
あっては、立坑掘削工程により掘削された立坑から構築
機械を搬入し、外周切削工程。

次ライニング工程および土砂排除工程が施される。

前記外周切削工程１一次ライニング工程および土砂排除
工程は、予め想定された地下空間を上下方向に複数段に
分割された分割段の上方から順次施工される。

そして、外周切削工程ではチェーン力・ツタ−により想
定された地下空間の外周が切削され、このときに切削さ
れる幅はこのチェーン力・ツタ−の厚さと略等しい隙間
となり、この隙間が一部ライニング工程によりライニン
グ材の注入で充填されていくため、地山露出部を迅速に
抑えることかでき、従って、地山破壊を防止しつつ工事
を進めていくことができる。

また、想定された前記分割段が全て土砂排除工程まで完
了すると、前記一次ライニングの内側および地下空間の
底部を二次ライニングすることにより、大深度地下空間
の内側が確実に補強される。

（実施例）以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

即ち、第１図から第７図は本発明の一実施例を示す大深
度地下空間の施工方法で、第１図から順次施工される工
程を説明する。

第１図は立坑掘削工程を示し、施工しようとする大深度
の地下空間Ｓを想定し、この地下空間Ｓの上方中心部に
向かって地上から垂直に立坑１０を掘削する。

そして、前記立坑１０から地下空間Ｓを構築するための
各種構築機械が搬入される。

第２図は搬入された構築機械により、前記想定された地
下空間Ｓの外周に沿って隙間Ｃを形成して行く外周切削
工程を示し、このときに用いられる構築機械としては、
第３図（ａ）、（ｂ）に不すようにチェーンカッター１
２を取り付けたバックホウ１４が使用される。

前記チェーンカッター１２は第３図（ａ）に示すように
湾曲しており、この湾曲されたチェーンカッター１２を
前記想定された地下空間Ｓの外周の一部に差し込み、そ
して、前記バックホウ１４を移動しつつ地下空間Ｓの外
周に沿って切削する。

ところで、前記チェーンカッター１２で地下空間Ｓの外
周を切削する際、この地下空間Ｓを上下方向に複数段に
分割して、この分割段ｄ、、ｄ２゜ｄ３＋　・・・の上
方から順に行われる。

第４図は、前記外周切削工程でチェーンカッター１２に
より切削された隙間Ｃに、ライニング材１６を注入して
これを固化させる一次ライニング工程を示し、このとき
に用いられる構築機械としてはライニング材の注入機１
８が使用される。

前記一次ライニング工程で用いられるライニング材とし
ては、ファイバーモルタル等が用いられる。

また、前記一次ライニング工程は、前記チェーンカッタ
ーで隙間Ｃが形成された前記分割段ｄｌ＋ｄ２＋ｄ３＋
　・・・毎に行われることは勿論である。

第５図は、前記外周切削工程および一次ライニング工程
が施された各分割段ｄ、、ｄ２．ｄ３＋・・・毎に、一
次ライニング材１６で囲まれた内方の土砂を掘削排除す
る土砂排除工程を示し、この土砂排除工程を行うことに
より、前記地下空間Ｓは各分割段ｄ、、ｄ２．ｄ、、・
・・毎に掘り進ぬられて行く。

尚、前記土砂排除工程で用いられる機械としては、同図
に示すように掘削機２０が使用され、この掘削機２０で
掘削された土砂は図外の搬出機械を介して地上に排出さ
れる。

第６図は、前記外周切削工程２一次ライニング工程およ
び土砂排除工程が全ての分割段ｄ、、ｄ２＋ｄ３＋　・
・・に亙って完了された後に、前記一次ライニング材１
６の内側および地下空間Ｓの底部２２を全体的にライニ
ングする二次ライニング工程を示す。

前記二次ライニング工程では、まず、底部２２を二次ラ
イニング材２４により固定した後、前記一次ライニング
材１６の内側を下方から上方に向かって順次固定して行
く。

ところで、前記一次ライニング材１６の内側に二次ライ
ニングを施す際、図示するように型枠２６を用い、この
型枠２６を一次ライニング材１６から適宜間隙δを設け
て配置し、この間隙δ内に二次ライニング材２４を順次
注入して行く。

そして、前記二次ライニング工程が施されることにより
、最終的に第７図に示す大深度地下空間Ｓが構築される
。

以上の施工方法をもって構築される大深度地下空間Ｓは
、この地下空間Ｓの外周が、まず、チェーンカッター１
２により切削され、この切削された間隙Ｃを一次ライニ
ング材１６で抑えつつ、各分割段ｄｌｒ　　ｄ２＋　　
ｄ３＋　・・・毎に掘り進められるため、工事の迅速な
進行を可能とする。

そして、前記分割段ｄ、、ｄ２．ｄ３．・・全ての土砂
排除工程が完了した後、前記一次ライニング材１６の更
に内側が二次ライニング材２４により固定されて行くた
め、地下空間Ｓの外殻強度を高く設定して、その崩壊を
防止することができる。

ところで、前記チェーンカッター１２により地下空間Ｓ
の外周が切削されるときの切削幅は、このチェーンカッ
ター１２の厚さに略一致する狭い間隙Ｃであり、この間
隙Ｃが一次ライニング材１６により順次充填されて固定
されていくため、地山の露出部を迅速に抑えることがで
き、地山破壊の防止を図ることができる。

また、前記地下空間Ｓは立坑１０を介して地上と連通さ
れるが、この立坑１０は各種構築機械を搬入できる開口
面積を有しておればよく、地下空間Ｓの大きな面積に比
較して、この立坑１０の占有面積を著しく小さくするこ
とができ、地上の土地有効利用を図ることができる。

（発明の効果）以上説明したように本発明の大深度地下空間の施工方法
にあっては、外周切削工程、一次ライニング工程および
土砂排除工程が各分割段毎に施されつつ掘り進められ、
最終的に地下空間内側に二次ライニング工程が施される
ようになっており、前記外周切削工程で切削されるとき
の幅は、チェーンカッターの厚さと略等しい小さな隙間
となり、この隙間が一次ライニング工程によりライニン
グ材の注入で充填されていくため、地山露出部を迅速に
抑えることができる。

このように、地山露出部が迅速に抑えられることにより
、地下空間を掘り進めていく段階で他山破壊を防止する
ことができ、従って、安全な工事の遂行を行うことがで
きる。

また、前記外周切削工程はチェーンカッターにより行わ
れるため、迅速な切削を可能として工事の迅速な進展が
可能となり、大幅な経費削減を図ることができるという
各種優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の立坑掘削の工程説明図、第２図は本発
明の外周切削の工程説明図、第３図は本発明の外周切削
工程に用いられるチェーンカッターを備えた構築機械を
示し、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は平面図、第４
図は本発明の一次ライニングの工程説明図、第５図は本
発明の土砂排除の工程説明図、第６図は本発明の二次ラ
イニングの工程説明図、第７図は本発明の工法をもって
構築された大深度地下空間の断面図である。１４・・・バックホウ（構築機械）１６・・・一次ライニング材１８・・・注入機（構築機械）２０・・・掘削機（構築機械）２２・・・地下空間底部２４・・・二次ライニング材２６・・・型枠（構築機械）

Claims

【特許請求の範囲】予め想定された地下空間と地上とを垂直に連通し、各種
構築機械を搬入するための立坑を掘削する立坑掘削工程
と、予め想定された地下空間を上下方向に複数段に分割し、
この想定された分割段の上方から各分割段毎に地下空間
の略外周に沿ってチェーンカッターにより所定幅に切削
する外周切削工程と、前記チェーンカッターにより切削
された隙間に、ライニング材を注入して固化させる一次
ライニング工程と、一次ライニングが施された前記分割段毎に内方土砂を掘
削排除する土砂排除工程と、前記分割段の全てにおいて、それぞれ外周切削工程、一
次ライニング工程および土砂排除工程が完了した後、前
記一次ライニングの内側および地下空間の底部を全体的
にライニングする二次ライニング工程とを備えたことを
特徴とする大深度地下空間の施工方法。