JPH09302682A - 既設の地下構造物の支持構造及び支持方法 - Google Patents

既設の地下構造物の支持構造及び支持方法

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JPH09302682A
JPH09302682A JP13773596A JP13773596A JPH09302682A JP H09302682 A JPH09302682 A JP H09302682A JP 13773596 A JP13773596 A JP 13773596A JP 13773596 A JP13773596 A JP 13773596A JP H09302682 A JPH09302682 A JP H09302682A
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Masaki Arioka
正樹 有岡
Shigeru Watanabe
繁 渡辺
Michiyasu Terada
倫康 寺田
Tatsuya Ikeda
龍也 池田
Masuhira Ooishi
益平 大石
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の地下構造物を支持する作業の作業性を
改善し、工期を短縮しかつ工費を低減すること、特に、
既存の地下構造物の安全性に影響を与えることなく該地
下構造物を支持すること。 【解決手段】 既存の地下構造物の両側部に支持杭を固
定して該地下構造物を杭支持すると共に、支持杭で吊桁
を支持し、該吊桁に地下構造物を連結して該構造物を吊
持する地下構造物の支持構造及び支持方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くは、埋設管、
道路又は鉄道用の覆工トンネル等の既設の地下構造物の
支持構造及びその支持方法に関し、特に、このような既
設の地下構造物をその直下で交差する構造物を新たに構
築するために該地下構造物の直下を掘削するに先立っ
て、該地下構造物を支持する構造及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術の1つは、既設の地下構造物を
その下から受けるものであり、地表から既設構造物の底
部レベルまで掘削し、地下構造物直下の地盤を改良し、
該地盤にメッセル工法のようなトンネル工法により地下
構造物を横切る方向へ複数の導坑を設け、該導坑内に杭
打機、H形鋼のような杭資材等を搬入し、各導坑内での
杭打ち作業によって該導坑からその下方へ多数の支持杭
を造成し、該支持杭と前記地下構造物との間にジャッキ
を設置し、掘削に先立って、このジャッキを作動させて
地下構造物の荷重を支持杭に担わせるものである。従来
技術の他の1つは既設の地下構造物をその相対する下側
部で受けるものであり、特開平5−331866号工法
に記載されているように、既設構造物の両側に連続の又
は不連続の地中壁を支持構造として設け、該支持構造が
有するブラケット受け台で既設構造物を受けて支持する
ものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の1つ
は、導坑内での作業、すなわち、狭い導坑内に杭打機、
杭の芯材となるH形鋼等を搬入し、このH形鋼を継ぎ足
しながら導坑下に地中連続壁を構築するものであるか
ら、この従来技術には、作業性が悪く、長い施工期間を
要し、地盤改良及び導坑掘削を必要とすることもあって
工事費が高価につくという問題がある。
【0004】また、上記従来技術の他の1つは、連続又
は不連続の地中壁は地上作業によるものであるから、こ
の従来技術には、他の埋設物等の地下構造物が存在し、
これが前記地中壁の構築に支障となる現場では採用でき
ないという問題がある。また、この従来技術によれば、
連続又は不連続の地中壁が支持構造として地下構造物両
側に設けられることから、該地下構造物の直下に別の構
造物を構築しようとする場合、その支持構造が支障とな
るおそれがある。さらに、この従来技術によれば、地下
構造物はその相対する下側部でのみ支持されるから、ブ
ラケット受け台の間隔が大きくなるような地下構造物の
場合、その自重による撓みが大きくなり、また、その地
下構造物が地下鉄用の覆工トンネルであるときは活過重
の影響による撓みも考慮しなければならないから、この
従来技術にはそのような場合に採用できないという問題
がある。
【0005】したがって、本発明の目的は、基本的に、
既存の地下構造物を支持する作業の作業性を改善し、工
期を短縮しかつ工費を低減することにあり、特に、既存
の地下構造物の安全性に影響を与えることなく該地下構
造物を支持することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、既存の地下構造物の両側部に支持杭を
固定して該地下構造物を杭支持すると共に、支持杭で吊
桁を支持し、該吊桁に地下構造物を連結して該構造物を
吊持することを地下構造物の支持構造及び支持方法の基
本とする。さらに、本発明にかかる支持構造は、前記地
下構造物の両側に間隔をおいて設置された、該地下構造
物より下方の地盤から該地下構造物の頂面に達する複数
の支持杭であってそれぞれが下方杭部分と上方杭部分と
両杭部分間に配置したジャッキとからなる支持杭と、各
支持杭を前記地下構造物の側部に固定する手段と、前記
地下構造物を横切って配置され、前記支持杭に支持され
た吊桁と、前記地下構造物の軸線方向へ間隔をおいてそ
のほぼ中央を貫通して設置された、地下構造物と前記吊
桁とを連結する手段とを含む。前記固定手段及び前記連
結手段は、それぞれ、鋼棒と樹脂系接着剤とを含む。
【0007】さらに、本発明にかかる支持方法は、地表
から既設の地下構造物の頂面に至る地盤を掘削し、前記
地下構造物の両側に該地下構造物より下方の地盤から該
地下構造物の頂面に至る支持杭の下方杭部分を前記地下
構造物より下方の地盤から該地下構造物の底面近傍まで
設置し、前記地下構造物の頂面のレベルからその底面の
レベルまでの地盤を掘削し、前記支持杭の下方杭部分上
にジャッキを設置しかつ前記支持杭の上方杭部分を前記
ジャッキ上から前記地下構造物の頂面まで設置し、各支
持杭の上方杭部分を前記地下構造物の側部に固定し、前
記地下構造物を横切って吊桁を配置しかつ該吊桁を前記
支持杭で支持し、前記地下構造物の軸線方向へ間隔をお
いてそのほぼ中央を貫通する連結手段により前記地下構
造物の底部と前記吊桁とを連結し、その後前記地下構造
物の直下を掘削するために、前記ジャッキを作動させて
該地下構造物の荷重を前記下方杭部分に担わせることを
含む。前記上方杭部分はH形鋼からなり、該H形鋼のフ
ランジ部及び前記地下構造物の側壁に孔を穿ち、該孔中
に鋼棒を挿入し、該鋼棒を樹脂系接着剤で固着させるこ
とにより、前記上方杭部分を前記地下構造物の側部に固
定する。また、前記上方杭部分を鉄筋コンクリートによ
り、前記地下構造物の側壁と一体化させる。
【0008】
【発明の作用効果】本発明によれば、既存の地下構造物
の直下で杭打ち作業を行うことがないことから、既存の
地下構造物を支持する作業の作業性を改善し、工期を短
縮しかつ工費を低減することができる。また、既存の地
下構造物の両側部に支持杭を固定して該地下構造物を杭
支持すると共に、支持杭で吊桁を支持し、該吊桁に地下
構造物を連結して該構造物を吊持することから、既存の
地下構造物の安全性を確保することができる。
【0009】
【実施の形態】図1を参照するに、既設の地下構造物の
直下を掘削するための、本発明にかかる支持構造10に
よって支持された既存の地下構造物12が示されてい
る。この地下構造物12は、図示の例では、地下鉄用覆
工トンネルである。地下構造物としては、他に埋設管、
道路用覆工トンネル等がある。
【0010】支持構造10は、地下構造物12の両側の
それぞれにおいて間隔をおいて設置された複数の支持杭
14を含む。各支持杭14は、全体に、地下構造物10
より下方の地盤から該地下構造物の頂面に達する長さを
有する。また、各支持杭14は、下方杭部分14aと、
上方杭部分14bと、両杭部分間に配置されたジャッキ
14cとからなる。支持構造10が図示のように地下構
造物12を支持している状態では、各ジャッキ14c
は、作動状態にあって上方杭部分14b及びこれに掛か
る荷重を受けて下方杭部分14aに担わせている。各支
持杭14は、その上方杭部分14bが地下構造物10の
側部に固定手段16により固定されている。この固定手
段16は、複数の鋼棒16aと、これを地下構造物に固
着させる樹脂系接着剤とからなる。複数の吊桁18が地
下構造物12の上を横切って配置され、各吊桁は受桁2
0を介して支持杭10に支持されている。さらに、吊桁
18に地下構造物10を連結する連結手段22が、地下
構造物12の軸線方向へ間隔をおいてそのほぼ中央を貫
通して配置されている。この連結手段22は、複数の鋼
棒22aと、これを地下構造物に固着させる樹脂系接着
剤を含む。
【0011】支持構造物10の構築に際して、図2に示
すように、掘削域24を取り囲む山留壁26を設けた
後、地表28から地下構造物12の頂面30までの地盤
をブルドーザ32、バックホウ34等の掘削機械を使用
して掘削する。地表28には、安全及び交通のために蓋
36が設けてある。
【0012】次に、図3に示すように、穿孔装置38を
使用して、地下構造物12の両側のそれぞれにおいてか
つ該地下構造物の側壁に近接させて、複数の杭孔40を
間隔をおいて穿孔する。
【0013】各杭孔の穿孔後、図4に示すように、地下
構造物12の頂面30のレベルからその底面43のレベ
ルまでの地盤を掘削し、各杭孔中に杭の芯材としてH形
鋼を挿入しかつ充填材としてモルタル42を充填する。
H形鋼の後端に後続のH形鋼の先端をボルトで接続し、
モルタルを充填し、これを繰り返して支持杭10の下方
部分、すなわち地下構造物12の下方からその底面43
近傍までの下方杭部分14aを造成する。この際、モル
タル42の充填は、掘削を考慮して、後の掘削レベル4
4までとする。各下方杭部分14aの先端にジャッキ1
4cを配置し、その後、該ジャッキ14c上にH形鋼を
配置して、該ジャッキ上から地下構造物12の頂面30
までの杭上方部分14bを設け、これを後に説明するよ
うにして、地下構造物10の側部に固定する。H形鋼
は、前記ボルトに代え、溶接により接続することもでき
る。
【0014】各杭上方部分14bの固定のために、H形
鋼の両フランジを経て地下構造物12の側部に至る多数
の孔を穿ち、該孔内に樹脂系接着剤(例えばポリエステ
ルフィルムにより仕切られた2室に充填されたレジン組
成物)と、端部にねじ溝を有する異型鉄筋のような鋼棒
16aとを挿入し、該鋼棒を地下構造物12に固着させ
ると共に、ナット(図示せず)によりH形鋼に止める。
このように、各杭上方部分14bは、樹脂系接着剤、鋼
棒16a及びナットからなる固定手段16により地下構
造物12の側部に固定される。
【0015】その後、杭上方部分14b間に鉄筋(図示
せず)を配置し、これらを包囲する型枠(図示せず)を
置いてコンクリートを打設し、これによりジャッキ46
を介して杭下方部14aに支持された、地下構造物12
の両側にこれと一体化された鉄筋コンクリート造の添壁
48(図5)を地下構造物12の両側部に造る。
【0016】次に、図6に示すように、添壁48上に受
桁20を配置し、該受桁上に地下構造物12横切る吊桁
18を配置する。その結果、受桁20は添壁48を介し
てまた吊桁18は受桁20を介してそれぞれ支持杭10
に支持される。
【0017】その後、図7に示すように、地下構造物1
2の軸線方向へ間隔をおいてそのほぼ中央を貫通する孔
を縦方向に穿孔し、各孔内に前記したと同様の樹脂系接
着剤と、端部にねじ溝を有する異型PC鉄筋のような鋼
棒22aとを挿入して、該鋼棒を地下構造物12に固着
させ、該鋼棒の上端を吊桁18にナット50で止める。
これにより地下構造物12と吊桁18とを樹脂系接着
剤、鋼棒22a及びナット50からなる連結手段により
連結し、地下構造物12の荷重を吊桁18を介して支持
杭10に支持させる。
【0018】最後に、地下構造物12直下を所定の掘削
レベル44まで掘削する(図1参照)。この掘削に先立
って、ジャッキ14cを作動させて地下構造物12の荷
重を受け、これを下方杭部分14aに担わせる。これに
より、地下構造物12の両側部に支持杭10を固定して
該地下構造物を杭支持すると共に、支持杭10で吊桁1
8を支持し、該吊桁に地下構造物を連結して該構造物を
吊持し、地下構造物12の安全性を確保した状態で地下
構造物下方の地盤を掘削することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って地下構造物を支持杭で支持した
状態を示す図。
【図2】地下構造物の頂面までの掘削状況を示す図。
【図3】地下構造物の両側での、支持杭造成のための穿
孔状況を示す図。
【図4】造成された支持杭が固定された地下構造物の横
断面図。
【図5】造成された支持杭が固定された地下構造物の部
分拡大側面図。
【図6】地下構造物を横切って配置された吊桁が受桁を
介して支持杭に支持された状況を示す図。
【図7】吊桁に地下構造物が連結され、吊持された状態
を示す図。
【符号の説明】
10 支持構造 12 地下構造物 14 支持杭 14a 下方杭部分 14b 上方杭部分 14c ジャッキ 16 固定手段 16a 鋼棒 18 吊桁 20 受桁 22 連結手段 54 鋼棒 56 ナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 龍也 大阪府大阪市都島区片町2丁目10番5号 株式会社熊谷組大阪支店内 (72)発明者 大石 益平 大阪府大阪市都島区片町2丁目10番5号 株式会社熊谷組大阪支店内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 既存の地下構造物の両側部に固定され、
    該地下構造物を支持する複数の支持杭と、該支持杭に支
    持され、前記地下構造物に連結されて該構造物を吊持す
    る吊桁とを含む、地下構造物の支持構造。
  2. 【請求項2】 既設の地下構造物の直下を掘削するため
    に該地下構造物を支持する支持構造であって、前記地下
    構造物の両側に間隔をおいて設置された、該地下構造物
    より下方の地盤から該地下構造物の頂面に達する複数の
    支持杭であってそれぞれが下方杭部分と上方杭部分と両
    杭部分間に配置したジャッキとからなる支持杭と、各支
    持杭を前記地下構造物の側部に固定する手段と、前記地
    下構造物を横切って配置され、前記支持杭に支持された
    吊桁と、前記地下構造物の軸線方向へ間隔をおいてその
    ほぼ中央を貫通して設置された、地下構造物と前記吊桁
    とを連結する手段とを含む、既設地下構造物の支持構
    造。
  3. 【請求項3】 既存の地下構造物の両側部に支持杭を固
    定して該地下構造物を支持し、前記支持杭で吊桁を支持
    し、該吊桁に地下構造物を連結して該構造物を吊持す
    る、地下構造物の支持方法。
  4. 【請求項4】 既設の地下構造物の直下を掘削するため
    に該地下構造物を支持する方法であって、地表から既設
    の地下構造物の頂面に至る地盤を掘削し、前記地下構造
    物の両側に該地下構造物より下方の地盤から該地下構造
    物の頂面に至る支持杭の下方杭部分を前記地下構造物よ
    り下方の地盤から該地下構造物の底面近傍まで設置し、
    前記地下構造物の頂面のレベルからその底面のレベルま
    での地盤を掘削し、前記支持杭の下方杭部分上にジャッ
    キを設置しかつ前記支持杭の上方杭部分を前記ジャッキ
    上から前記地下構造物の頂面まで設置し、各支持杭の上
    方杭部分を前記地下構造物の側部に固定し、前記地下構
    造物を横切って吊桁を配置しかつ該吊桁を前記支持杭で
    支持し、前記地下構造物の軸線方向へ間隔をおいてその
    ほぼ中央を貫通する連結手段により前記地下構造物の底
    部と前記吊桁とを連結し、その後前記地下構造物の直下
    を掘削するために、前記ジャッキを作動させて該地下構
    造物の荷重を前記下方杭部分に担わせることを含む、既
    設地下構造物の支持方法。
  5. 【請求項5】 前記上方杭部分はH形鋼からなり、該H
    形鋼のフランジ部及び前記地下構造物の側壁に孔を穿
    ち、該孔中に鋼棒を挿入し、該鋼棒を樹脂系接着剤で固
    着させることにより、前記上方杭部分を前記地下構造物
    の側部に固定する、請求項4に記載の支持方法。
  6. 【請求項6】 前記上方杭部分を鉄筋コンクリートによ
    り前記地下構造物の側壁と一体化させる、請求項4に記
    載の支持方法。
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