JPH0788751B2 - 既設地下構造物の支持工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、既設地下構造物の支持工法に関し、特に、
既設地下構造物に隣接して各種の工事を行なう際に、該
構造物の沈下を防止すべくこれの下方に支持構造を設置
するため、該構造物の底面直下にこれと交差して作業坑
を形成しつつ支持構造の設置作業を行なう既設地下構造
物の支持工法に関する。

《従来技術と問題点》 周知のように、都市部に構築される地下鉄トンネルなど
の施工に際しては、すでに形成されている地下鉄トンネ
ルや、自動車専用道路の橋脚基礎等の既設地下構造物に
極めて近接して工事を行なうケースが頻発している。

このような場合、既設地下構造物に何も対策を施さない
で施工すると、地下構造物に多大の損傷を与えることが
予測されるため、従来は例えば第２図に示す如き、地下
構造物の底面直下にこれと交差して作業坑を形成しつつ
支持構造の設置作業を行なう工法が採用されていた。

同図に示す対策は下受け工法と言われるものであって、
既設地下構造物として地下鉄トンネルを例に採って説明
する。

すなわち、かかる従来の地下構造物の底面直下に作業坑
を形成しつつ支持構造の設置作業を行なう工法ではま
ず、打設した支柱3,3と梁４とでトンネル１を囲む門型
ラーメンを架設し、その上部に路面覆工５を行ない、地
下鉄トンネル１の周囲をトンネル１の下方だけ残して、
その底版1aの下面下数メートル程度まで１次掘削２を行
なう。

しかる後、後述する受桁の設置予定場所に、トンネル１
の内部から底版1aを貫通するようにしてパイプ６を打ち
込み、予定場所にグラウトなどを注入して地盤補強７を
行なう。

次いで、トンネル１の一方側から地盤補強７を施した部
分を、トンネル１に直交するようにして、適宜あて土留
8,パイプ支保工９などによって崩壊を防止しつつ掘り進
んで、他方側まで貫通する横坑10を形成し、横坑10内に
受桁11を挿通し、受桁11の両端を１次掘削２面下に打設
した一対の杭12で支持するとともに、受桁11と底版との
間にジャキ13を介装する。

そして、上述した地盤補強７から以降の各工程を順に繰
り返し、トンネル１の長手方向に沿って、これに直交す
るようにして設けた複数の受桁11でトンネル１を支持し
て、新設トンネルの構築などによる損傷を防止する。

しかしながらこのような下受け工法には、次のような問
題があった。

すなわち、横坑10の掘削は、あて土留８による掘削のた
め、ある程度地盤の緩みが避けられず、トンネル１の沈
下や横坑の側面あるいは掘削面が崩壊する危険性がある
とともに能率良く作業を行なうことができないという問
題があった。

この発明は、上述した如き従来の問題点に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、地下構造物
の底面直下にこれと交差して作業坑を形成しつつ支持構
造の設置作業を行なう既設地下構造物の支持工法におい
て、安全かつ効率良く支持構造を設置することのできる
既設地下構造物の支持工法を提供することにある。

《問題点を解決するための手段》 この発明は、上記目的を達成するためになされたもの
で、既設地下構造物に隣接して各種の工事を行なう際
に、該構造物の沈下を防止すべくこれの下方に支持構造
を設置するため、該構造物の底面直下に作業坑を形成し
つつ支持構造の設置作業を行なう既設地下構造物の支持
工法において、既設地下構造物の底面直下の地盤に向け
て該構造物の側方地盤上に、一対のＩ型鋼,H型鋼等から
なる受桁をこれらのウェブ部を立設した状態で適宜間隔
を置いて平行に配置するとともに、これらの先端に矩形
断面に地盤を切削するための切刃口を設ける工程と、前
記受桁と、前記適宜間隔を保持するとともに当該間隔部
の掘削土砂を排出しつつかつ前記立設するウェブ部によ
り当該間隔部の側面を覆いつつ前記既設地下構造物の底
面と交差して当該底面直下の地盤を横断推進させ、横断
した受桁の両端部を、既設地下構造物の側方において該
構造物の底面より下方の地盤に打ち込まれた支柱や支持
杭により支持させる工程と、前記間隔部を掘削すること
により形成した作業坑において、前記既設地下構造物の
下面と前記受桁との間に介装する支持部材を取り付ける
ことにより、前記既設地下構造物の荷重を前記受桁に支
持させる工程とからなることを特徴とする既設地下構造
物の支持工法を要旨とするものである。

《作 用》 この発明に支持工法では、ウェブ部を立設した状態で適
宜間隔を置いて平行に配置したＩ型鋼,H型鋼等からなる
一対の受桁を、地下構造物の底面直下に貫入推進しつつ
これらの間の作業坑を形成するので、作業坑の側面は受
桁のウェブ部により覆われて強固に防護され、したがっ
て、作業坑の崩壊を確実に防止しつつ安全かつ効率的に
掘削土砂の搬出作業や支持構造の設置作業等を行なうこ
とができる。

また、推進作業に障害を及ぼす栗石等の地下構造物の基
礎部材が存在しても、切刃口の開口から作業員によりこ
れを撤去しつつ推進することにより、当該推進作業を容
易に行なうことができる。

《実 施 例》 以下、この発明の好適な実施例について添附図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図は、この発明に係る既設地下構造物の支持工法の
一実施例を示している。

同図に示す支持工法は、上述した従来例と同様に既設地
下鉄トンネル１に適用した場合であって、１次掘削面下
に打設した支柱3,3と梁４とで、トンネル１を囲む門型
ラーメンを架設し、その上部に路面覆工５を行ない、地
下鉄トンネル１の底版1aの下面下数メートル程度まで１
次掘削２を行なうことは従来例と同じである。

そして、同図に示す支持工法は、以下に示す点に特徴を
有する。

すなわち、上記１次掘削２を行なう際に、トンネル１の
一方の側方に、例えば地盤を段状に掘削して、後述する
推進作業用の反力受20を形成しておく。

次いで、トンネル１の底版1aの下面直下に近接して、そ
の側方、すなわち、トンネル１の長手方向に直交するよ
うにして、切刃口22を先端部に装着した、トンネル１の
横断長より弱冠長さの長い、例えばＩ型鋼からなる一対
の受桁24を、これらのウェブ部24aを立設した状態で適
宜間隔を置いて平行に配置するとともに、かかる一対の
受桁24を、反力受20に取付けられた推進ジャッキ26によ
り、これとの間に補助ピース28を介在させつつ、トンネ
ル１の底面直下に向けて推進貫入して行く。なお、受桁
24と１次掘削面との間には台板30とコロ32が介装されて
いる。また、一対の受桁24の間には幅止め鋼材29を所定
ピッチで介在させることにより、前記適宜間隔を保持し
つつこれの受桁24を一体化している。

そして、推進ジャッキ26を徐々に伸長すると、切刃口22
が地盤中にくい込み、掘削土砂が、一対の受桁24の間に
形成された作業坑の内部に取り込まれ、取り込まれた土
砂をベルトコンベアなどで外部に排出しつつ、受桁24は
トンネル１の他方側に向けて推進されて行く。

掘削に当たっては、例えば推進の障害となるトンネル１
の基礎部材である栗石34等が存在しても、作業坑の内部
に立ち入った作業員により、切刃口22の先端開口からこ
れらの除去すれば、作業に支障を来すことなく推進作業
を行なうことができる。

推進が進行して、受桁24がトンネル１の底面直下の地盤
の側面から突出して挿通状態になると、推進作業が終了
するとともに、かかる底面直下の地盤を横断した受桁24
の両端部を、トンネル１の底面より下方の地盤まで打ち
込まれている前記支柱3,3に支持させる。なお、従来技
術において、受桁を支持させた場合と同様に、支持坑を
トンネル１の底面より下方の地盤に打ち込んでこれに受
桁24を支持させることもできる。しかる後、第１図
（Ｂ）に示すように、前記作業坑内から受桁24のフラン
ジ部24bの上面と底版1aの下面の支持部材としてのチャ
ンバー36を打ち込み、受桁24と底版1a間を密に結合する
とともに、必要に応じて受桁24の下方のフランジ部24b
の上面にベース架台38を架設し、この架台38と底版1aの
下面間に同じく支持部材としての盛替用のジャッキ40を
設置することによって、受桁24、チャンバー36、盛替用
のジャッキ40等からなる支持構造が設置される。

なお、受桁24は、この実施例では、２本のＩ型鋼を対向
側面に配置し、その間に幅止め鋼材29を溶着して構成し
たものであって、簡単に現場で組立てることができる。

以上のようにして、一箇所の支持構造の設置作業が終了
すると、同じ作業を繰り返して、トンネル１の長手方向
に、所定の間隔を置いて受桁24を順次推進挿通し、複数
箇所の支持構造でトンネル１の全荷重を支持すようにす
る。

さて、上述の如く構成された既設地下構造物の支持工法
においては、従来の横坑掘削と受桁の設置に相当する作
業が、一対の受桁24の推進挿通作業で行なわれるため、
施工管理・計画が単純化され、作業能率を大幅に向上す
ることができる。また、一対の受桁24の間に形成される
作業坑は、その側面が受桁24のウェブ部24aによって覆
われることにより常に強固に防護されているので、作業
坑の崩壊が確実に防止され、したがって、これの内部に
おいて行われる、掘削及び掘削土砂の搬出作業、栗石34
等の撤去作業、チャンバー36や盛替用のジャッキ40等の
設置作業などを安全かつ能率良く行なうことができる。

なお、上記実施例では、既設地下構造物として地下鉄ト
ンネル１を例示したが、この発明の実施はこれに限られ
るものではなく、例えば橋梁や建築物などの基礎であっ
てもよい。

《発明の効果》 以上詳細に説明したように、この発明によれば、地下構
造物の底面直下にこれと交差して作業坑を形成しつつ支
持構造の設置作業を行なう既設地下構造物の支持工法に
おいて、ウェブ部を立設した状態で適宜間隔を置いて平
行に配置したＩ型鋼,H型鋼等からなる受桁を地下構造物
の底面直下に貫入推進しつつこれらの間に作業坑を形成
するので、作業坑の側面を受桁のウェブ部によって覆う
ことにより強固に防護しつつ、安全かつ効率的に既設地
下構造物を支持するための支持構造を設置することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示しており、同図（Ａ）は
その縦断面図、同図（Ｂ）はその要部横断面図である。 第２図は従来の支持工法の一例を示しており、同図
（Ａ）はその縦断面図、同図（Ｂ）はその要部横断面図
である。 20……反力受、22……切刃口 24……受桁、24a……ウェブ部 24b……フランジ部 26……推進ジャッキ 28……補助ピース 29……幅止め鋼材 30……台板、32……コロ 24……栗石、36……チャンバー 38……架台、40……ジャッキ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既設地下構造物に隣接して各種の工事を行
   なう際に、該構造物の沈下を防止すべくこれの下方に支
   持構造を設置するため、該構造物の底面直下に作業坑を
   形成しつつ支持構造の設置作業を行なう既設地下構造物
   の支持工法において、既設地下構造物の底面直下の地盤
   に向けて該構造物の側方地盤上に、一対のＩ型鋼,H型鋼
   等からなる受桁をこれらのウェブ部を立設した状態で適
   宜間隔を置いて平行に配置するとともに、これらの先端
   に矩形断面に地盤を切削するための切刃口を設ける工程
   と、前記受桁と、前記適宜間隔を保持するとともに当該
   間隔部の掘削土砂を排出しつつかつ前記立設するウェブ
   部により当該間隔部の側面を覆いつつ前記既設地下構造
   物の底面と交差して当該底面直下の地盤を横断推進さ
   せ、横断した受桁の両端部を、既設地下構造物の側方に
   おいて該構造物の底面より下方の地盤に打ち込まれた支
   柱や支持杭により支持させる工程と、前記間隔部を掘削
   することにより形成した作業坑において、前記既設地下
   構造物の下面と前記受桁との間に介装する支持部材を取
   り付けることにより、前記既設地下構造物の荷重を前記
   受桁に支持させる工程とからなることを特徴とする既設
   地下構造物の支持工法。