JPH0953396A

JPH0953396A - 地下空洞の覆工構造およびその覆工方法

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Publication number: JPH0953396A
Application number: JP7206287A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Takebayashi; 亜夫竹林; Kazuhiro Fukuda; 和寛福田; Masamichi Shintaku; 正道新宅; Kosuke Kakimi; 康介垣見; Makoto Hasegawa; 誠長谷川; Masahiro Soya; 雅宏征矢; Akira Fujino; 晃藤野; Hidesato Kojima; 英郷小島
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 1997-02-25
Anticipated expiration: 2015-08-11
Also published as: JP3491243B2

Abstract

(57)【要約】【課題】地下空洞の覆工構造およびその覆工方法にお
いて、大断面の地下空洞に対しても高い支保効果を得る
とともに、容易にＰＳアンカーの仮固定作業を行うこ
と、さらに特殊な吹付コンクリートを不要とすることを
課題とする。【解決手段】地下空洞の掘削面に吹付コンクリートに
よるコンクリート覆工壁が形成され、前記掘削面に沿っ
て、少なくとも該掘削面側の一部を前記コンクリート覆
工壁に埋設させて長尺の鋼製構造材が格子状に配設さ
れ、前記コンクリート覆工壁から地山に向けて、その基
端部を前記鋼製構造材に支持させた状態で、プレストレ
スが導入された長尺のＰＣ鋼材が打設されている技術が
採用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下発電所、地下
備蓄基地等の大空洞やトンネル等の地下空洞の覆工構造
およびその覆工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地下発電所やトンネル等の地下空洞を掘
削して支保する工法として、一般にＮＡＴＭ（New Aust
rian Tunneling Method）が採用されている。このＮＡ
ＴＭを応用した地下空洞の覆工構造として、例えば、特
公平６−６８７８号公報には、地下空洞の掘削面に鉄筋
等と吹付コンクリートにより形成された多角形状の格子
構造と、該格子構造から地山に打設されたロックボルト
とを備える技術が提示されている。この覆工構造は、鉄
筋や吹付コンクリート等によって空洞を内側から支持
し、掘削面近傍だけを固定することにより空洞全体を支
保し、格子構造によって集中荷重を防止するとともに、
ロックボルトにより空洞周辺の岩盤のゆるみを抑制し
て、地山応力を分散させるものである。

【０００３】しかしながら、空洞の大断面化に伴って、
掘削で生じた掘削面近傍のゆるみ域が広がり、空洞の内
側から支持するこの地下空洞の覆工構造では限界が生じ
る。このため、大空洞における拡大されたゆるみ域に対
する支保をさらに強化した覆工構造が必要である。

【０００４】そこで、近年、地下発電所や地下備蓄基地
等の大空洞には、図７の（ａ）に示すように、地山１を
掘削して形成された空洞の掘削面２に吹き付けによって
形成された複数の吹付コンクリート層３と、これらの吹
付コンクリート層３から地山１に向けて、図７の（ｂ）
に示すように打設された複数のロックボルト４およびプ
レストレスを導入した長尺のＰＣ鋼撚り線を有するＰＳ
アンカー５とを備えた覆工構造が適用されている。この
覆工構造は、大空洞が通常の道路等のトンネルに比べて
大断面であり、掘削による影響範囲が大きいことから、
空洞を内側から支保するのではなく、長尺のＰＳアンカ
ー５の端部を地山１の奥に固定してＰＳアンカー５の導
入力によって大空洞の支保を図るものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
地下空洞の覆工構造には、以下のような課題が残されて
いる。すなわち、ＰＳアンカー５のＰＣ鋼撚り線が１０
０〜１５０ｋｇ／本もの自重を有しており、特に上向き
施工の場合には、セメント系充填材で固定しプレストレ
スを導入するまでの間、落下を防止するために仮固定を
行う必要がある。

【０００６】例えば、従来は、図８の（ａ）に示すよう
に、ＰＣ鋼撚り線５ａの基端部５ｂを、該基端部５ｂの
近傍に打設した仮固定用のロックボルト６からワイヤー
Ｙ等で吊設して仮固定しているが、この固定作業におい
ては、仮固定用のロックボルト６の打設、ワイヤーＹの
取付け等の手間がかかるという不都合があった。さら
に、基端部５ｂには、ＰＣ鋼撚り線５ａの導入力を吹付
コンクリート層３に伝達するための支圧板として大径な
円盤状のベアリングプレート７が取り付けられており、
該ベアリングプレート７が重量物であるために、その取
付作業に多大な労力を必要としていた。

【０００７】また、図８の（ｂ）に示すように、ＰＣ鋼
撚り線５ａの仮止め装置としてブロッキングパイプ８を
嵌装状態に取り付けて吹付コンクリート層３および掘削
面２の岩盤に埋設するとともに、前記ベアリングプレー
ト７を吹付コンクリート層３およびブロッキングパイプ
８にボルト９にて固定している。この場合、各ＰＳアン
カー５にブロッキングパイプ８を用意しなければなら
ず、さらに掘削面２の岩盤にブロッキングパイプ８を埋
設するための孔８ａを形成する作業等を必要としてい
た。さらに、吹付コンクリート層３の最上層には、支保
効果の向上のためスティールファイバー吹付コンクリー
トを用いているが、このスティールファイバー吹付コン
クリートは高価であるとともに、施工時にスティールフ
ァイバーが団子状に吹き付けられ易く施工性に問題があ
った。

【０００８】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、大断面の地下空洞に対しても高い支保効果が得ら
れるとともに、容易にＰＳアンカーの仮固定作業を行う
ことができ、さらに特殊な吹付コンクリートが不要とな
る地下空洞の覆工構造およびその覆工方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、以下の構成を採用した。すなわち、請求
項１記載の地下空洞の覆工構造では、地下空洞の掘削面
に吹付コンクリートによるコンクリート覆工壁が形成さ
れ、前記掘削面に沿って、少なくとも該掘削面側の一部
を前記コンクリート覆工壁に埋設させて長尺の鋼製構造
材が格子状に配設され、前記コンクリート覆工壁から地
山に向けて、その基端部を前記鋼製構造材に支持させた
状態で、プレストレスが導入された長尺のＰＣ鋼材が打
設されている技術が採用される。この地下空洞の覆工構
造では、地山の奥に他端部が固定されたＰＣ鋼材がその
導入力により掘削や発破損傷に伴って生じる掘削面周辺
のゆるみ域を拘束し、該ゆるみ域の岩塊がすべり動くこ
とを抑制するとともに、前記導入力は、格子状の鋼製構
造材およびコンクリート覆工壁によって掘削面の岩盤に
伝達され、地山応力を分散させて、集中荷重や部分的な
変位を抑制する。したがって、単に掘削面近傍のゆるみ
域に打設されて掘削面近傍のみの比較的小さな岩塊を固
定するロックボルトとは異なり、前記ＰＣ鋼材は、鋼製
構造材およびコンクリート覆工壁と一体になって大空洞
の広範囲なゆるみ域全体を拘束して支保する。特に、Ｐ
Ｃ鋼材の基端部が鋼製構造材に支持され、ＰＣ鋼材の導
入力は鋼製構造材を介してコンクリート覆工壁へ伝達さ
れるので、ベアリングプレート等の導入力伝達用の大径
重量物を用いずとも、導入力は効果的に分散・伝達され
る。

【００１０】請求項２記載の地下空洞の覆工構造では、
請求項１記載の地下空洞の覆工構造において、前記ＰＣ
鋼材の基端部は、前記鋼製構造材の交点に固定されてい
る技術が採用される。ＰＣ鋼材は鋼製構造材の交点に固
定されるので、ＰＣ鋼材にかかる大きな導入力は前記交
点を構成する鋼製構造材によって四方に分散・伝達され
るとともに、掘削面に延在する鋼製構造材全体に分散さ
れ、ＰＣ鋼材の基端部への地山応力の集中がより抑制さ
れる。

【００１１】請求項３記載の地下空洞の覆工方法では、
地山を掘削して地下空洞を形成し、該地下空洞の掘削面
にコンクリートを吹き付けて一次覆工壁を形成する一次
覆工壁形成工程と、前記掘削面に沿って、一次覆工壁の
内側に長尺の鋼製構造材を格子状に配設し、前記一次覆
工壁の内側に、少なくとも前記鋼製構造材の掘削面側の
一部が埋設されるようにコンクリートを吹き付けて二次
覆工壁を形成する鋼製構造材配設工程と、前記一次およ
び二次覆工壁を通して地山中に長尺のＰＣ鋼材を打設す
るとともに、該ＰＣ鋼材の基端部を前記鋼製構造材に仮
固定した後、プレストレスを導入し基端部を固定するＰ
Ｃ鋼材打設工程とを備える技術が採用される。この地下
空洞の覆工方法では、ＰＣ鋼材の基端部を鋼製構造材に
仮固定するので、吹付コンクリート層に直接仮固定する
ための特殊な治具を用いることなく、簡易な部材で仮止
めが可能となるとともに、吹付コンクリート層表面の整
形等の作業が不要となる。

【００１２】請求項４記載の地下空洞の覆工方法では、
請求項３記載の地下空洞の覆工方法において、前記地下
空洞を掘削する際に、該地下空洞を上部から下部へ向け
て複数の領域に分け、上部から各領域ごとに前記一次覆
工壁工程、鋼製構造材配設工程およびＰＣ鋼材打設工程
を行う技術が採用される。この地下空洞の覆工方法で
は、地下空洞を上部から領域毎に掘削・覆工を繰り返し
行うので、地下空洞における覆工作業領域の上方が常に
支保されて作業の安全性が確保される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
１から図３を参照しながら説明する。これらの図にあっ
て、符号１１はコンクリート覆工壁、１２は鋼製構造
材、１３はＰＳアンカー、１４はロックボルトを示して
いる。

【００１４】本発明に係る地下空洞の覆工構造の一形態
は、図１に示すように、地山１を掘削して形成された地
下空洞の掘削面２に沿って吹付コンクリートによるコン
クリート覆工壁１１が形成され、前記掘削面２に沿っ
て、コンクリート覆工壁１１に埋設させて複数の長尺の
鋼製構造材１２が格子状に配設される。また、前記コン
クリート覆工壁１１から地山１に向けて、その基端部１
３ａを前記鋼製構造材１２に支持させた状態でプレスト
レスが導入された複数の長尺のＰＣ鋼撚り線１３ｂを有
するＰＳアンカー１３が打設されている。

【００１５】前記コンクリート覆工壁１１は、図２に示
すように、掘削面２上に直接形成される一次覆工壁１１
Ａと、該一次覆工壁１１Ａ上に積層状態に形成され第
１、２、３、４吹付コンクリート層１１ａ、１１ｂ、１
１ｃ、１１ｄの４層からなる二次覆工壁１１Ｂとから構
成されている。また、第１、２、３、４吹付コンクリー
ト層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの各層の間には、
溶接金網１５がそれぞれ配設される。

【００１６】前記鋼製構造材１２は、第１吹付コンクリ
ート層１１ａ上に配されて第２、３、４吹付コンクリー
ト層１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ内に埋設されるとともに、
地山１に向けて打設された複数の鋼棒等のロックボルト
１４の基端部１４ａに固定される。これらのロックボル
ト１４は、一次覆工壁１１Ａおよび第１吹付コンクリー
ト層１１ａを貫通状態に掘削面２から地山１に向けて打
設・固定されている。

【００１７】鋼製構造材１２は、図３の（ａ）に示すよ
うに、縦方向ラティスガーダ１２Ａと横方向ラティスガ
ーダ１２Ｂの２種類があり、これらを格子状に組み合わ
すことによって掘削面２を覆うように配されている。縦
方向ラティスガーダ１２Ａおよび横方向ラティスガーダ
１２Ｂは、共に四隅に平行して延在する４つの主筋Ｓ
と、これら主筋Ｓを互いに連結する複数のラティス材Ｒ
とを組み合わせて形成した鉄筋支保工であり、縦方向ラ
ティスガーダ１２Ａの両端部には継手板１２ａが設けら
れ、横方向ラティスガーダ１２Ｂの両端部には継手板１
２ｂ、１２ｃが設けられている。一方の継手板１２ｃ
は、他方の継手板１２ｂに比べて大型に形成されかつ補
強部材１２ｄによって強化・支持されている。

【００１８】また、縦方向ラティスガーダ１２Ａの下端
部には、図３の（ｂ）に示すように、該縦方向ラティス
ガーダ１２Ａを支持するため、掘削面２の底面に設置す
る底板１２ｅが設けられている。該底板１２ｅは、さら
に地下空洞を掘り下げた場合には、下方に配設された他
の縦方向ラティスガーダ１２Ａとの連結に用いる継手板
１２ａとして機能する。

【００１９】縦方向ラティスガーダ１２Ａは、掘削面２
の周方向に沿って配され、互いの継手板１２ａを当接さ
せて複数のボルトＢにより連結・固定されている。ま
た、縦方向ラティスガーダ１２Ａには、ロックボルト１
４が固定されるロックボルト取付部１６と、ＰＳアンカ
ー１３が固定されるアンカー取付部１７とが互いに離間
して設けられている。

【００２０】ロックボルト取付部１６は、図２に示すよ
うに、掘削面２側にロックボルト１４の基端部１４ａが
固定される固定部材１６ａが設けられ、また、アンカー
取付部１７には、アンカー取付孔１７ａが形成され、該
アンカー取付孔１７ａの空洞内側にはアンカー固定板１
７ｂ、１７ｃが設けられている。

【００２１】前記横方向ラティスガーダ１２Ｂは、図３
に示すように、継手板１２ｂが縦方向ラティスガーダ１
２Ａのロックボルト取付部１６の両側に複数のボルトＢ
で固定されて連結され、また、継手板１２ｃがアンカー
取付部１７の両側に複数のボルトＢで固定されて連結さ
れている。これにより、ロックボルト取付部１６および
アンカー取付部１７が、格子状に形成された鋼製構造材
１２の交点となる。

【００２２】前記ＰＳアンカー１３は、図２に示すよう
に、複数のＰＣ鋼撚り線１３ｂと、これらＰＣ鋼撚り線
１３ｂが貫通されかつ掘削面２から地山１に向けて形成
されたアンカー孔１８に挿入されたシース部材１３ｃと
を具備している。該シース部材１３ｃは、その基端がア
ンカー取付部１７のアンカー固定板１７ｂに接続されて
いる。

【００２３】前記ＰＣ鋼撚り線１３ｂは、その基端部１
３ａが前記鋼製構造材１２の交点であるアンカー取付部
１７のアンカー固定板１７ｃに固定用グリップ１９によ
って固定され、その他端部１３ｄは、シース部材１３ｃ
の他端から突出し、アンカー孔１８内に注入されたセメ
ント系充填材（モルタル等）２０によってシース部材１
３ｃとともに地山１の岩盤と固定されるとともに、１０
０ｔ程のプレストレスが導入された状態とされている。

【００２４】この一形態における地下空洞の覆工構造で
は、地山１の奥に他端部１３ｄが固定されたＰＣ鋼撚り
線１３ｂがその導入力により掘削に伴って生じる掘削面
２周辺のゆるみ域を拘束し、該ゆるみ域の岩塊がすべり
動くことを抑制するとともに、前記導入力は、格子状の
鋼製構造材１２およびコンクリート覆工壁１１によって
掘削面２の岩盤に伝達し、地山応力を分散させて、集中
荷重や部分的な変位を抑制する。したがって、単に掘削
面２近傍のゆるみ域に打設されて掘削面２近傍のみの岩
塊を固定するロックボルト１４とは異なり、前記ＰＣ鋼
撚り線１３ｂは、鋼製構造材１２およびコンクリート覆
工壁１１と一体になって大空洞の広範囲なゆるみ域全体
を拘束して支保する。さらに、アンカー取付部１７のア
ンカー固定板１７ｂ、１７ｃは、ＰＣ鋼撚り線１３ｂに
対する支圧板として機能することにより、ＰＣ鋼撚り線
１３ｂの導入力は鋼製構造材１２を介してコンクリート
覆工壁１１へ伝達される。

【００２５】また、ＰＣ鋼撚り線１３ｂは鋼製構造材１
２の交点に固定されるので、ＰＣ鋼撚り線１３ｂにかか
る１００ｔ程の大きな導入力は前記交点を構成する縦方
向ラティスガーダ１２Ａおよび横方向ラティスガーダ１
２Ｂによって４方に分散・伝達されるとともに、掘削面
２に延在する鋼製構造材１２全体に分散され、ＰＣ鋼撚
り線１３ｂの基端部１３ａへの地山応力の集中が抑制さ
れる。

【００２６】次に、地下空洞の覆工構造の一形態におけ
る覆工方法について、図４から図８を参照しながら説明
する。

【００２７】本形態における地下空洞の覆工方法では、
地下空洞を掘削する際に、図４に示すように、地下空洞
を上部から下部へ向けて複数の領域Ａ，Ｂ，Ｃ・・・Ｎ
に分け、上部から各領域ごとに覆工を行う。

【００２８】〔上部領域Ａの覆工〕まず、地山１を掘削
して地下空洞の上部領域である領域Ａを形成する。この
とき、水平方向に一定距離づつ掘削し、形成されたアー
チ状の掘削面２に順次下記の覆工工程を行って支保しな
がら掘削を進める。

【００２９】「一次覆工壁形成工程」領域Ａの掘削面２
にコンクリートを吹き付けて一次覆工壁１１Ａを形成
し、掘削面２の平坦化を行う。

【００３０】「鋼製構造材配設工程」そして、図５に示
すように、一次覆工壁１１Ａの内側にコンクリートを吹
き付けて第１吹付コンクリート層１１ａを形成する（図
中の）。また、ＰＳアンカー１３の施工までの一次支
保として、該第１吹付コンクリート層１１ａおよび一次
覆工壁１１Ａを貫通状態にロックボルト１４を打設して
モルタル等で固定することにより、掘削面２近傍の岩盤
表面の剥離等の局部破壊を防止する。（図中の）。こ
のとき、ロックボルト１４は、後に配設される鋼製構造
材１２のロックボルト取付部１６に対応する所定の各位
置に打設されるとともに、ロックボルト１４の基端部１
４ａは第１吹付コンクリート層１１ａから内側に突出状
態とされる。

【００３１】これらのロックボルト１４の基端部１４ａ
をロックボルト取付部１６に固定部材１６ａで固定する
とともに、掘削面２に沿って、第１吹付コンクリート層
１１ａの内側に鋼製構造材１２を格子状に配設する（図
中の）。

【００３２】鋼製構造材１２の配設後、さらにコンクリ
ートを吹き付けて鋼製構造材１２が埋設されるように第
２、３、４吹付コンクリート層１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ
を積層し、二次覆工壁１１Ｂを形成する（図中の）。
このとき、図２に示すように、アンカー取付部１７の内
側部分だけは埋設せずに露出されておくとともに、他の
部分は平坦状態とする。また、上記各層を積層する際
に、前層の表面に溶接金網１５を張り付け、その上から
コンクリートを吹き付けて形成する。

【００３３】「ＰＣ鋼材打設工程」アンカー取付部１７
から一次および二次覆工壁１１Ａ，１１Ｂを通して地山
１中に長尺のＰＣ鋼撚り線１３ｂを有するＰＳアンカー
１３を打設するとともに、該ＰＣ鋼撚り線１３ｂの基端
部１３ａをアンカー取付部１７に仮固定する。このと
き、仮固定手段として、例えば、図６に示すように、ア
ンカー固定板１７ｂを貫通して突出状態のＰＣ鋼撚り線
１３ｂの基端部１３ａに、雄螺子Ｍを形成しておくとと
もに、該雄螺子Ｍにナット２１を螺着させておき、さら
に、この基端部１３ａを、アンカー固定板１７ｂにボル
トＢによって接続された仮固定部材２２の貫通孔２２ａ
に挿通させておく。したがって、ナット２１が仮固定部
材２２に係止されて、ＰＣ鋼撚り線１３ｂが抜け落ちる
ことがない。仮固定後、ＰＣ鋼撚り線１３ｂにプレスト
レスを導入し基端部１３ｂをアンカー固定板１７ｂに固
定する。

【００３４】〔領域Ｂ，Ｃ・・・Ｎの覆工〕領域Ａの覆
工完了後、一定深さを掘削して次の領域Ｂを形成する。
この領域Ｂにおいても、領域Ａと同様に、上記の一次覆
工壁工程、鋼製構造材配設工程およびＰＣ鋼材打設工程
によって覆工を行う。さらに、領域Ｂの覆工完了後、同
様に掘削を繰り返し、最下部領域である領域Ｎまで各領
域毎に上記各工程によって覆工を施し、地下空洞全体を
支保する覆工構造を構築する。

【００３５】この地下空洞の覆工方法では、ＰＣ鋼撚り
線１３ｂの基端部１３ａを鋼製構造材１２に仮固定する
ので、吹付コンクリート層や掘削面２に直接仮固定する
ための特殊な治具としてブロッキングパイプ等を用いる
ことなく、前述した仮固定用部材２２等の簡易かつ軽量
な部材によりボルトやナット締めで仮止めが可能となる
とともに、吹付コンクリート層表面の整形等の作業が不
要となる。

【００３６】また、地下空洞を上部の領域Ａから下部の
領域Ｎまで領域毎に掘削・覆工を繰り返し行うので、地
下空洞における覆工作業領域の上方が常に支保されるこ
とにより作業の安全性を確保しながら大断面の地下空洞
を形成することができる。

【００３７】なお、上記一形態においては、鋼製構造材
１２は、縦方向ラティスガーダ１２Ａおよび横方向ラテ
ィスガーダ１２Ｂのようなラティス状の鉄筋支保工とし
たが、他の鋼製構造材でもよい。例えば、トラス状の鉄
筋支保工やＨ鋼等の型鋼からなる鉄骨支保工でも構わな
い。そして、鋼製構造材１２を四角形状の格子に構築し
たが、他の形状の格子状に形成しても構わない。例え
ば、三角形状の格子でもよい。

【００３８】また、本形態においては、鋼製構造材１２
の全体を二次覆工壁１１Ｂによって埋設したが、地下空
洞に必要とされる強度分布等の条件によって、部分的に
二次覆工壁１１Ｂの厚さを薄く設定しても構わない。す
なわち、少なくとも鋼製構造材１２の掘削面２側の一部
が埋設されるようにコンクリートを吹き付けて二次覆工
壁１１Ｂを形成すれば、鋼製構造材１２の内側を二次覆
工壁１１Ｂから露出状態としても構わない。また、二次
覆工壁１１Ｂを平坦状態としたが、鋼製構造材１２の部
分のみを二次覆工壁１１Ｂにより完全に埋設させ、格子
状の鋼製構造材１２に囲まれた部分は、薄い二次覆工壁
１１Ｂとすることにより、用いる吹付コンクリートの量
を削減しても構わない。

【００３９】さらに、ＰＳアンカー１３には、ＰＣ鋼撚
り線１３ｂを用いてプレストレスを導入したが、他のＰ
Ｃ鋼材によって導入しても構わない。例えば、長尺のＰ
Ｃ鋼線やＰＣ鋼棒等を用いてもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。（１）請求項１記載の地下空洞の覆工構造によれば、Ｐ
Ｃ鋼材の導入力が、鋼製構造材およびコンクリート覆工
壁に伝達されて、これらが一体となって地下空洞の広範
囲なゆるみ域全体を拘束し、地山応力を分散させ、集中
荷重や部分的な変位を抑制するとともに、鋼製構造材自
体が支保効果を向上させているので、大断面の地下空洞
においても強固な支保構造を得ることができる。また、
ＰＣ鋼材の基端部が鋼製構造材に支持され、その導入力
が鋼製構造材を介してコンクリート覆工壁へ伝達される
ので、ベアリングプレート等の導入力伝達用の大径重量
物が不要となるとともに、軽量かつ簡易な部材によりＰ
Ｃ鋼材の固定が可能となり、施工性および安全性を向上
させることができる。さらに、上記のように強固な支保
構造が得られることにより、従来の覆工構造において用
いられていたスティールファイバ吹付コンクリートを省
略、または通常の吹付コンクリートに置き換えすること
ができ、材料コストの低減および施工性の向上を図るこ
とができる。

【００４１】（２）請求項２記載の地下空洞の覆工構造
によれば、ＰＣ鋼材は鋼製構造材の交点に固定されるの
で、導入力は交点を構成する鋼製構造材によって四方に
分散・伝達されて、ＰＣ鋼材の基端部への地山応力の集
中をより抑制することができるとともに、ＰＣ鋼材の基
端部をより簡易かつ軽量な部材によって固定することが
できる。

【００４２】（３）請求項３記載の地下空洞の覆工方法
によれば、この地下空洞の覆工方法では、ＰＣ鋼材の基
端部を鋼製構造材に仮固定するので、簡易な部材で仮止
めが可能となることにより、仮固定用の特殊な部材等が
不要となるとともに、吹付コンクリート層表面の整形等
の作業が不要となり、仮固定作業の効率化および施工コ
ストの低減等を図ることができる。また、鋼製構造材を
格子状に配設するので、鋼製構造材が定規となって吹付
コンクリートの仕上がり形状を向上させて凹凸を低減さ
せることができる。

【００４３】（４）請求項４記載の地下空洞の覆工方法
によれば、地下空洞を上部から領域毎に掘削・覆工を繰
り返し行うので、地下空洞における覆工作業領域の上方
が常に支保されることにより、作業の安全性を確保しな
がら大断面の地下空洞を形成・覆工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る地下空洞の覆工構造の一形態を示
す概略断面図である。

【図２】本発明に係る地下空洞の覆工構造の一形態にお
ける一部を拡大した概略断面図である。

【図３】本発明に係る地下空洞の覆工構造の一形態にお
ける格子状に組まれた鋼製構造材を示す正面図および縦
方向ラチスガーダの下端部を示す正面図である。

【図４】本発明に係る地下空洞の覆工方法の一形態を説
明するための概略断面図である。

【図５】本発明に係る地下空洞の覆工方法の一形態にお
ける上部領域での工程を説明するための概念図である。

【図６】本発明に係る地下空洞の覆工方法の一形態にお
けるＰＣ鋼撚り線の仮固定を説明するための拡大断面図
である。

【図７】本発明に係る地下空洞の覆工構造の従来例を示
す概略断面図および掘削面におけるＰＳアンカーおよび
ロックボルトの打設配置図である。

【図８】本発明に係る地下空洞の覆工構造の従来例にお
けるＰＣ鋼撚り線の仮固定を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１地山２掘削面１１コンクリート覆工壁１１Ａ一次覆工壁１１Ｂ二次覆工壁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ第１、２、３、４吹
付コンクリート層１２鋼製構造材１２Ａ縦方向ラティスガーダ１２Ｂ横方向ラティスガーダ１３ＰＳアンカー１３ａ基端部１３ｂＰＣ鋼撚り線１７アンカー取付部１７ｂ、１７ｃアンカー固定板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者垣見康介東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者長谷川誠東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者征矢雅宏東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者藤野晃東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者小島英郷東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地下空洞の掘削面に吹付コンクリートに
よるコンクリート覆工壁が形成され、前記掘削面に沿って、少なくとも該掘削面側の一部を前
記コンクリート覆工壁に埋設させて長尺の鋼製構造材が
格子状に配設され、前記コンクリート覆工壁から地山に向けて、その基端部
を前記鋼製構造材に支持させた状態で、プレストレスが
導入された長尺のＰＣ鋼材が打設されていることを特徴
とする地下空洞の覆工構造。
【請求項２】請求項１記載の地下空洞の覆工構造にお
いて、前記ＰＣ鋼材の基端部は、前記鋼製構造材の交点に固定
されていることを特徴とする地下空洞の覆工構造。
【請求項３】地山を掘削して地下空洞を形成し、該地
下空洞の掘削面にコンクリートを吹き付けて一次覆工壁
を形成する一次覆工壁形成工程と、前記掘削面に沿って、一次覆工壁の内側に長尺の鋼製構
造材を格子状に配設し、前記一次覆工壁の内側に、少な
くとも前記鋼製構造材の掘削面側の一部が埋設されるよ
うにコンクリートを吹き付けて二次覆工壁を形成する鋼
製構造材配設工程と、前記一次および二次覆工壁を通して地山中に長尺のＰＣ
鋼材を打設するとともに、該ＰＣ鋼材の基端部を前記鋼
製構造材に仮固定した後、プレストレスを導入し基端部
を固定するＰＣ鋼材打設工程とを備えることを特徴とす
る地下空洞の覆工方法。
【請求項４】請求項３記載の地下空洞の覆工方法にお
いて、前記地下空洞を掘削する際に、該地下空洞を上部から下
部へ向けて複数の領域に分け、上部から各領域ごとに前
記一次覆工壁工程、鋼製構造材配設工程およびＰＣ鋼材
打設工程を行うことを特徴とする地下空洞の覆工方法。