JPH0663420B2 - 地下構造物の構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉄道線路下や道路下を横断する地下構造物の構
築方法に関するものである。

〔従来の技術〕 踏切事故や道路交通渋滞の対策として、従来から鉄道と
道路とを立体交差によるための地下構造物が築造されて
いる。

このような地下構造物の構築方法としては、軌道又は道
路を挟んでその両側に立坑を掘削したのち、一方の立坑
側から他方の立坑に向かって、地盤に接する面にフリク
ションカット部材を配設した複数本の断面矩形状のパイ
プを計画地下道断面の少なくとも上床断面位置に並列状
態に圧入することにより、両立坑間に計画地下道部を貫
通したパイプルーフを形成し、しかるのち、一方の立坑
側において、パイプルーフの後端面に既製の地下構造物
の前端面を当接させた状態で該地下構造物の内部の土砂
を掘削排除しながらこの地下構造物を推進させ、前記フ
リクションカット部材を地中に残置したまゝパイプルー
フと地下構造物とを置換する方法が採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来方法によれば、地下構造物の上床
前端面でパイプルーフの後端を押圧しながら地下構造物
をフリクションカット部材の下面に沿って推進させるも
のであるから、パイプの上面、即ち、フリクションカッ
ト部材の下面が計画地下道の上面と一致するように、地
下構造物の埋設作業前に予め両立坑間に亘って複数本の
パイプを順次圧入してパイプルーフを形成しなければな
らない。

ところが、パイプの圧入作業は一方の立坑から他方の立
坑に向かって片押しするものであり、その上、地盤の硬
軟による強度差や地盤中に存在する転石等によって圧入
状態が変化すると共に、その圧入はパイプ内にアースオ
ーガを挿入して前方の地盤を掘削しながら行うためにパ
イプに回転反力が生じることになって、複数本のパイプ
をその全長に亘って同一水平面上となるように正確に圧
入することが困難となり、パイプルーフを構成する各パ
イプが先端に行くに従って上下方向に変位してパイプル
ーフの下面が凹凸面となる。

このため、地下構造物を該パイプルーフの下面に沿わせ
て円滑に推進させることが困難となるばかりでなく、そ
の推進中に地下構造物がパイプルーフの下面に押接して
上載の土砂を隆起させたり、或いはパイプルーフの下面
から離間して土砂を陥没させたりする場合が発生し、鉄
道や道路に悪影響を及ぼすという問題点があった。

特に、上記パイプルーフの施工距離、即ち、地下構造物
の構築長さを長くする場合には、上記問題点が顕著に発
生して施工が極めて困難となり、このような長距離施工
の場合には上記パイプルーフの形成を両立坑側から圧入
して中間地点で接合することによって行っているが、こ
の場合でも、パイプルーフを同一平面上で接合させるこ
とが困難となり、上記問題点が生じるものである。

本発明はこのような問題点を解消することを目的とした
地下構造物の構築方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明の地下構造物の構築
方法は、発進側と到達側間に貫通して複数本のパイプを
並列状態となるように水平に圧入することによりパイプ
ルーフを形成し、このパイプルーフの断面高さの中央部
分に地下構造物の上面が位置するように該地下構造物を
発進側に配設してこの地下構造物の前方側の地盤を該地
下構造物の内部を通じて掘削排除を行いながら前進させ
ると共にその前進に従って地下構造物の前端上部に接す
るパイプルーフ下半部を切除し、残余のパイプルーフ上
半部を地中に残置させた状態にして該パイプルーフの上
半部下面に沿って地下構造物を発進側と到達側間に埋設
させることを特徴とするものである。

又、本発明の請求項に記載した地下構造物の構築方法
は、上記地下構造物の構築方法を利用してパイプルーフ
の形成は発進側と到達側から行い、両方のパイプの先端
を発進側と到達側との中間部で互いに接合させると共
に、地下構造物の前進は発進側と到達側とから又は発進
側から到達側に向かって行うことを特徴とするものであ
る。

〔作 用〕

パイプルーフの断面高さの中央部分に上面が位置するよ
うに発進側に配設された該地下構造物を地中に前進させ
る時に、該地下構造物の上端部前面に当接するパイプル
ーフの下半部を切除していくものであるから、パイプル
ーフの各パイプが水平面上に精度良く並列していなくて
凹凸状態に配列した状態に圧入されている場合でも、そ
の圧入状態に関係なく地下構造物を到達側に向かって前
進させることができる。

さらに、切除された残余のパイプルーフの上半部は地中
に残し、このパイプルーフの下面に沿って地下構造物を
前進させていくものであるから、地下構造物の上面でパ
イプルーフを介し、該パイプルーフ上の地盤を確実に支
持させることができ、従って、パイプルーフに上載され
た土砂を隆起させたり陥没させることなく、施工距離が
長い場合でも能率良く地下構造物を構築することができ
るものである。

又、発進側と到達側から複数本のパイプを並列状態とな
るように水平に圧入して両方のパイプの先端を発進側と
到達側との中間部で互いに接合させることによりパイプ
ルーフを形成すれば、パイプの圧入作業が容易であると
共に先端側における凹凸の度合いが小さくなり、施工距
離が長い地下構造物の築造が可能となる。この場合、地
下構造物を発進側と到達側とから推進させることによっ
て構築作業性を一層向上させることができるものであ
る。

〔実施例〕

本発明の実施例を道路下に横断する地下道の構築方法に
ついて図面に基づき説明すると、まず、道路（１）を挟
んだ両側地盤に発進側立坑（２）と到達側立坑（３）を
掘削する。なお、道路（１）が高くなっていてその両側
に空間部が存在している場合には、一側方を発進側に他
側方を到達側にすればよい。

次いで、発進側立坑（２）から道路（１）を横断する方
向、即ち計画地下道方向に断面矩形状の角パイプ（４）
を道路（１）の下方地盤中に水平に圧入する。このパイ
プ（４）の圧入は、その中空内部にアースオーガ（図示
せず）を挿入して圧入先端側の地盤を掘削すると共に後
方に排除しながら発進側立坑（２）からパイプ後端をジ
ャッキ等で押圧して到達側立坑（３）に達するまで行
う。

こうして圧入した角パイプ（４）に並行して次の角パイ
プ（４）を上記同様な作業によって圧入し、道路下の両
立坑（２）（３）間の地盤中に計画地下道の幅よりも幅
広いパイプルーフ（５）を形成する。

なお、隣接する角パイプ（４）（４）はその対向側面同
士を摺接させながら或いは小間隔を存して並列状態とな
るように圧入してもよく、又、互いに対向する側面間を
適宜な連結部材、例えば、フック形状の突条を対向側面
の長さ方向に突設しておき、これらの突条を係合させな
がら並列状態となるように順次圧入してもよい。

このように計画地下道の上床部分にパイプルーフ（５）
を埋設したのち、該パイプルーフ（５）の後端にワイヤ
等の固定部材（10）を連結し、該固定部材（10）の後端
を発進側立坑（２）の後端壁面に設けた反力支持壁材
（11）に牽引状態に固着して前進移動を防止する。

さらに、発進立坑（２）の底面に滑り台（６）を敷設し
たのち、先端に刃先（９）を一体に設けているメッセル
掘進機、或いは先端に刃先（９）を有する刃口のみから
なる掘進機（７）を設置する。

この掘進機（７）の本体はその幅が地下道を構成する地
下構造物（８）の幅と略同等であって高さがやゝ低い断
面Ｕ字状に形成され、その前端面に前記刃先（９）を設
けているものであり、開口した上面側には幅方向に長い
受桁（12）を取付けてこの受桁（12）上にパイプルーフ
（５）の各角パイプ（４）に対応させてこれらの角パイ
プ（４）を支持するための複数本の支持ジャッキ（13）
を幅方向に一定間隔毎に配設してある。

さらに、この掘進機（７）の推進は、予め到達側立坑
（３）から発進側立坑（２）まで挿通しておいたワイヤ
ー等の牽引により行うか、或いは掘進機（７）の後端と
地下構造物（８）の前端間に複数本のジャッキ（図示せ
ず）を介在させておき、地下構造物（８）に反力をとっ
て該ジャッキの作動により行ってもよく、さらには、掘
進機（７）と地下構造物（８）とを一体的に後述の押圧
ジャッキ（12）によって推進させてもよい。

又、掘進機（７）はその刃先（９）の上端縁をパイプル
ーフ（５）の下面から僅かに下方に位置させると共に地
下構造物（８）はその上面がパイプルーフ（５）の断面
高さの中央部分に位置するように掘進機（７）に後続し
て滑り台（６）上に配設される。

このように配設した掘進機（７）と該掘進機（７）に後
続する地下構造物（８）を道路下の地盤中に圧入するに
は、まず、地下構造物（８）の上端部前端が当接する位
置にあるパイプルーフ（５）の下半部における発進側立
坑（２）から突出した後端部を適宜な切削装置（図示せ
ず）によって幅方向に並列する各角パイプ（４）の切除
端面が同一平面上となるように切除し、その切除開口端
に下面が平滑面に形成されたプレート（14）を溶接等に
よって固着して該開口端を閉止させると共に掘進機
（７）の上面に配設している支持ジャッキ（13）を収縮
させて上方からの外力を無負荷状態としたのち、押圧ジ
ャッキ（15）によって地下構造物（８）を押し進め、掘
進機（７）を一体に推進させてパイプルーフ（５）の下
方に沿ってその刃先（９）により地盤を掘削し、掘削し
た土砂を地下構造物（８）内に取り込んで発進側立坑
（２）に排出する。

掘進機（７）が一定のストロークだけ推進させたのち停
止させ、支持ジャッキ（13）を作動させてそのロッド上
端面でパイプルーフ（５）を支持させる。

次いで、既に下端部を切除したパイプルーフ（５）に連
なる未だ切除されていないパイプルーフ（５）が掘進機
（７）の上方に現れているので、その下半部を適宜長さ
前述同様に切除してその切除端面にプレート（12）を既
に取付けたプレート（12）と同一平面上に連なるように
溶接等によって各角パイプ（４）の切除開口端に固着す
ると共に掘進機（７）の上面に配設した支持ジャッキ
（13）を収縮させたのち、地下構造物（８）の上面をプ
レート（14）の下面に摺接させながら押圧ジャッキ（1
5）により掘進機（７）と一体的に前進させる。

又、地下構造物（８）の上面両側端部に露出する掘削面
を土留部材（16）（16）によって被覆する。

このように、掘進機（７）及び地下構造物（８）との一
定ストロークの推進と、パイプルーフ（５）の下半部の
切除作業と、その切除面に対するプレート（14）の張設
固着作業とを順次繰り返し行って一定長さを有する既製
の地下構造物（８）を地中に埋設するものであり、この
地下構造物（８）の埋設作業後、次の地下構造物（８）
を継ぎ足して既に切除したパイプルーフ（５）の下半部
に同一水平面にして固着してなるプレート（14）の下面
にその上面を摺接させ、掘進機（７）側で前記パイプル
ーフ（５）の所定長さ部分の下半部除去作業及びプレー
ト（14）の固着作業を繰り返し行いながら推進埋設さ
せ、以下、順次地下構造物（８）を接続させて上記作業
を繰り返し行うことにより両立坑（２）（３）間に一連
の地下構造物（８）による地下道を形成するものであ
る。

こうして最前側の地下構造物（８）が到達側立坑（３）
に達して一連の地下構造物（８）による地下道が築造さ
れると、全長に亘ってその下半部が切除され且つ開口下
端がプレート（14）により閉止されたパイプルーフ
（５）の各角パイプ（４）内に必要に応じてモルタル等
を充填する。

なお、以上の実施例においては、掘進機（７）と地下構
造物（８）とを一体的に推進させたが、掘進機（７）と
地下構造物（８）間に複数本のジャッキ（図示せず）を
介在させておき、このジャッキによって掘進機（７）を
一定のストロークだけ掘進させてその掘進により該掘進
機（７）の後部上方に露出するパイプルーフ（５）の下
半部を切除し、プレート（14）を各角パイプ（４）の切
除開口端に固着したのち、地下構造物（８）を発進側立
坑（２）の後部壁面に配設した反力支持壁材（11）に支
持されている複数本の押圧ジャッキ（15）により掘進機
（７）に向かってプレート（12）の下面にその上面を摺
接させながら前進させる作業を繰り返し行うことにより
地下構造物（８）を埋設させることもできる。

又、上記地下構造物の構築方法において、パイプルーフ
（５）の形成は、発進側立坑（２）から到達側立坑
（３）に向かってパイプ（４）を両立坑（２）（３）間
に貫通するように圧入することによって形成したが、こ
れらの両立坑（２）（３）側から、パイプ（４）を順次
地中に圧入し、両側のパイプ（４）を両立坑（２）
（３）間の中間部で接合させることによって形成しても
よく、この場合には各パイプ（４）の先端側における変
位量が量立坑（２）（３）間の全長に亘って圧入する場
合に比較して少なくなり、同じ変位量となるようにした
場合には２倍の長さの地下道の築造が可能となるもので
ある。

さらに、このようにして形成されたパイプルーフ（５）
の下方に沿って両立坑（２）（３）側から前記実施例と
同様にして、地下構造物（８）（８）を地中に推進、埋
設してもよく、この場合には、一連の地下構造物（８）
による地下道の築造が一層能率良く施工することができ
る。

なお、この施工法においては、両立坑間の中間部で対向
する刃口等の掘進機（７）は、解体して地下構造物
（８）内を通じ撤去すればよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の地下構造物の築造方法によれば、
パイプルーフの断面高さの中央部分に上面が位置するよ
うに発進側に配設された該地下構造物を地中に前進させ
る時に、該地下構造物の上端部前面に当接するパイプル
ーフの下半部を切除したのち、前進させていくものであ
るから、パイプルーフの各パイプが水平面上に精度良く
並列していなくて凹凸状態に配列した状態に圧入されて
いる場合でも、その圧入状態に関係なく地下構造物を到
達側に向かって前進させることができ、作業能率を向上
させることができるものである。

さらに、切除された残余のパイプルーフの上半部を地中
に残し、このパイプルーフの下面に沿って地下構造物を
推進させていくものであるから、地下構造物の上面でパ
イプルーフを介し、該パイプルーフ上の地盤を確実に支
持させることができ、従って、パイプルーフに上載され
た土砂を隆起させたり陥没させる虞れがなくなって鉄道
や道路に何等の悪影響を及ぼすことなく施工距離が長い
場合でも能率良く地下構造物を築造することができると
共に地下構造物を浅い位置に埋設することができるもの
である。

又、発進側と到達側から複数本のパイプを並列状態とな
るように水平に圧入して両方のパイプの先端を発進側と
到達側との中間部で互いに接合させることによりパイプ
ルーフを形成すれば、パイプの圧入作業が容易であると
共に先端側におけるパイプルーフの凹凸の度合いが小さ
くなり、そのため、施工距離の長い地下構造物の築造が
能率良く行えるものであり、その上、地下構造物を発進
側と到達側とから推進させることによって構築作業性を
一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は地下構造
物築造状態を示す簡略縦断側面図、第２図は掘進機の刃
口部分の簡略縦断正面図、第３図は地下構造物の埋設状
態を示す簡略縦断正面図である。 （１）……道路、（２）……発進側立坑、（３）……到
達側立坑、（４）……角パイプ、（５）……パイプルー
フ、（７）……掘進機、（８）……地下構造物、（14）
……プレート。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発進側と到達側間に貫通して複数本のパイ
   プを並列状態となるように水平に圧入することによりパ
   イプルーフを形成し、このパイプルーフの断面高さの中
   央部分に地下構造物の上面が位置するように該地下構造
   物を発進側に配設してこの地下構造物の前方側の地盤を
   該地下構造物の内部を通じて掘削排除を行いながら前進
   させると共にその前進に従って地下構造物の前端上部に
   接するパイプルーフ下半部を切除し、残余のパイプルー
   フ上半部を地中に残置させた状態にして該パイプルーフ
   の上半部下面に沿って地下構造物の発進側と到達側間に
   埋設させることを特徴とする地下構造物の構築方法。
2. 【請求項２】発進側と到達側から複数本のパイプを並列
   状態となるように水平に圧入して両方のパイプの先端を
   発進側と到達側との中間部で互いに接合させることによ
   りパイプルーフを形成し、このパイプルーフの断面高さ
   の中央部分に地下構造物の上面が位置させた状態で該地
   下構造物を発進側と到達側とから又は発進側から到達側
   に向かって、その前方側の地盤を該地下構造物の内部を
   通じて掘削排除を行いながら前進させると共にその前進
   に従って地下構造物の前端上部に接するパイプルーフ下
   半部を切除し、残余のパイプルーフ上半部を地中に残置
   させた状態にして該パイプルーフの上半部下面に沿って
   地下構造物を発進側と到達側間に埋設させることを特徴
   とする地下構造物の構築方法。