シールド掘進機の到達立坑の構築方法
【課題】シールド掘進機の到達立坑を構築するために地盤に設けられる土留壁の壊し領域の材料費の低減し、前記到達立坑の経済的な構築を可能にすること。
【解決手段】シールド掘進機の到達立坑の構築方法は、前記シールド掘進機が地盤中の到達位置に到達する前に、地表から該到達位置の下方まで縦方向に伸び、前記地盤の一部を取り囲む土留壁を前記地盤に設ける第１ステップと、前記シールド掘進機を前記地盤中で前記到達位置に向けて推進させて前記土留壁の壊し領域を貫通させる第２ステップと、前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域を貫通した前記シールド掘進機の下方まで掘削する第３ステップとを含む。
【解決手段】シールド掘進機の到達立坑の構築方法は、前記シールド掘進機が地盤中の到達位置に到達する前に、地表から該到達位置の下方まで縦方向に伸び、前記地盤の一部を取り囲む土留壁を前記地盤に設ける第１ステップと、前記シールド掘進機を前記地盤中で前記到達位置に向けて推進させて前記土留壁の壊し領域を貫通させる第２ステップと、前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域を貫通した前記シールド掘進機の下方まで掘削する第３ステップとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機の到達立坑の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールド掘進機が到達する到達立坑を構築するとき、まず、前記シールド掘進機が地盤中の到達位置に到達する前に、地表から該到達位置の下方まで縦方向に伸び、前記地盤の一部を取り囲む土留壁を前記地盤に設ける。次に、前記土留壁内の地盤を前記到達位置の下方まで掘削して前記到達立坑を形成する。前記到達立坑の構築後、前記シールド掘進機を該シールド掘進機が前記土留壁内に到達するまで前記地盤中で前記到達位置に向けて推進させて前記土留壁の壊し領域を貫通させる。
【特許文献１】特開平１−２０３５９０号公報
【０００３】
前記土留壁は、互いに隣接する複数の第１杭と、最外側の第１杭に隣接すると共に互いに隣接する複数の第２杭とを含む複数の杭からなる。前記第１杭及び前記第２杭のそれぞれは、場所打ちコンクリートからなる本体を有する。前記第１杭の前記本体は、該本体の内部に補強材として網状の繊維強化樹脂製部材が配置された第１部分と、該第１部分の上方及び下方のそれぞれにあって、格子状に組まれた複数の鉄筋が配置された第２部分とからなる。互いに隣接する２つの第１杭の前記第１部分は互いに隣接している。前記第２杭の前記本体は、その全部に、格子状に組まれた複数の鉄筋が配置されている。前記シールド掘進機を推進させて前記土留壁の壊し領域を貫通させるとき、前記シールド掘進機が前記第１杭の前記第１部分を貫通するようにする。
【０００４】
前記鉄筋は、その材質上、前記シールド掘進機のカッターにより破壊することが困難であるのに対して、前記繊維強化樹脂製部材は、材質上、前記カッターにより容易に破壊することができる。このため、前記シールド掘進機は前記土留壁の壊し領域を容易に貫通することができる。
【０００５】
ところで、前記土留壁内の地盤を掘削した後、前記土留壁が該土留壁外の地盤の土圧及び水圧（以下「土水圧」という。）を受けて前記土留壁に非常に大きな曲げ応力が生じる。このため、前記土留壁は、前記曲げ応力に耐えるのに必要とされる大きな曲げ強度を備える必要がある。前記鉄筋及び前記繊維強化樹脂製部材はいずれも比較的大きな曲げ強度を備え、前記第１杭の前記本体の前記第２部分及び前記第２杭の前記本体のそれぞれは前記鉄筋により補強され、前記第１杭の前記本体の前記第１部分は前記繊維強化樹脂製部材により補強されている。このため、前記土留壁は、前記曲げ応力に耐えるのに必要とされる大きな曲げ強度を備える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記繊維強化樹脂製部材のような、前記カッターにより破壊可能であり、かつ比較的大きな曲げ強度を備える材料は非常に高価である。このため、前記土留壁の壊し領域の材料費が高くつき、前記到達立坑の構築に多大な費用を要する。
【０００７】
本発明の目的は、シールド掘進機の到達立坑を構築するために地盤に設けられる土留壁の壊し領域の材料費を低減し、前記到達立坑の経済的な構築を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、シールド掘進機を土留壁の壊し領域を貫通させるまで前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域の下方まで掘削することをしない。これにより、前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通するまでの間、該壊し領域が前記土留壁外の地盤から受ける土水圧と前記壊し領域が前記土留壁内の地盤から受ける土水圧とを均衡させ、該壊し領域に大きな曲げ応力が生じないようにする。これにより、従来前記土留壁の壊し領域に必要とされた曲げ強度を小さくすることを可能にし、該壊し領域に安価な材料を用い、該壊し領域の材料費を低減し、前記到達立坑の経済的な構築を可能にする。
【０００９】
本発明に係る、シールド掘進機の到達立坑の構築方法は、前記シールド掘進機が地盤中の到達位置に到達する前に、地表から該到達位置の下方まで縦方向に伸び、前記地盤の一部を取り囲む土留壁を前記地盤に設ける第１ステップと、前記シールド掘進機を前記地盤中で前記到達位置に向けて推進させて前記土留壁の壊し領域を貫通させる第２ステップと、前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域を貫通した前記シールド掘進機の下方まで掘削する第３ステップとを含む。
【００１０】
前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通した後に前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域を貫通した前記シールド掘進機の下方まで掘削するため、前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通するまでの間、該壊し領域が前記土留壁外の地盤から受ける土水圧と前記壊し領域が前記土留壁内の地盤から受ける土水圧とが均衡し、該壊し領域に大きな曲げ応力が生じることはない。このため、従来前記土留壁の壊し領域に必要とされた曲げ強度を小さくすることができ、前記土留壁の壊し領域に安価な材料を用いて該壊し領域の材料費を低減することができる。
【００１１】
前記第１ステップの後、前記第２ステップに先立ち、前記土留壁内の地盤を前記到達位置の上方まで掘削してもよい。この場合においても、前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通した後に前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域を貫通した前記シールド掘進機の下方まで掘削するため、前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通するまでの間、該壊し領域が前記土留壁外の地盤から受ける土水圧と前記壊し領域が前記土留壁内の地盤から受ける土水圧とを均衡させて、該壊し領域に大きな曲げ応力が生じないようにすることができる。このため、従来前記土留壁の壊し領域に必要とされた曲げ強度を小さくすることができ、前記土留壁の壊し領域に安価な材料を用いて該壊し領域の材料費を低減することができる。
【００１２】
前記第２ステップは、前記シールド掘進機をその一部が前記土留壁内に到達するまで推進させてもよいし、前記シールド掘進機をその全部が前記土留壁内に到達するまで推進させてもよい。
【００１３】
前記第２ステップの後、前記第３ステップに先立ち、前記土留壁外にある、前記シールド掘進機又はその後方に構築された覆工の周囲の地盤の止水性を高める。これにより、前記第３ステップの後に前記土留壁外の地下水が前記土留壁と前記シールド掘進機又は前記覆工との間の隙間を経て前記土留壁内へ流入するのを防止する。
【００１４】
前記土留壁は、前記地盤に互いに隣接して穿たれた複数の第１孔と、最外側の第１孔に隣接して前記地盤に穿たれた、互いに隣接する複数の第２孔とを含む複数の孔のそれぞれに配置された杭と、各孔を満たす、セメント系材料からなる充填物とからなる。前記第１孔に配置された杭は、木材からなる第１部分と、該第１部分の上方及び下方のそれぞれに位置する、鋼材からなる第２部分とからなり、互いに隣接する２つの第１孔のうちの一方の第１孔に配置された杭の前記第１部分は他方の第１孔に配置された杭の前記第１部分に隣接している。前記第２孔に配置された杭は、その全部が鋼材からなる。前記第２ステップは、前記シールド掘進機を前記第１孔に配置された杭の前記第１部分を貫通させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、前記シールド掘進機を前記土留壁の壊し領域を貫通させるまで前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域の下方まで掘削することをしないため、前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通するまでの間、該壊し領域が前記土留壁外の地盤から受ける土水圧と前記壊し領域が前記土留壁内の地盤から受ける土水圧とを均衡させることができ、該壊し領域に大きな曲げ応力が生じないようにすることができる。これにより、従来前記土留壁の壊し領域に必要とされた曲げ強度を小さくすることができ、該壊し領域に安価な材料を用いることができる。したがって、前記土留壁の壊し領域の材料費を低減することができ、前記到達立坑を経済的に構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図７に示すように、地盤１０にトンネル１２を掘削するためのシールド掘進機１４の到達立坑１６が構築される。
【００１７】
図１に示すように、到達立坑１６を構築するとき、まず、シールド掘進機１４が地盤１０中の到達位置１８に到達する前に、地表２０から該到達位置の下方まで縦方向に伸び、地盤１０の一部１０ａを取り囲む土留壁２２を地盤１０に設ける。土留壁２２の平面形状は、図示の例では矩形であるが、これに代え、円形、楕円形、三角形、他の多角形等とすることができる。
【００１８】
図２ないし４に示すように、土留壁２２は、地盤１０に互いに隣接して穿たれた複数の孔２４、２６のそれぞれに配置された杭２８、３０と、各孔２４、２６を満たす、セメントミルク、モルタル、コンクリート等のセメント系材料からなる充填物３２とからなる。すなわち土留壁２２は柱列壁からなる。
【００１９】
複数の孔２４、２６は、図３に示したように、互いに隣接する複数の第１孔２４と、最外側の第１孔に隣接すると共に互いに隣接する複数の第２孔２６とを含む。第１孔２４に配置された杭２８は、図４に示したように、木材からなる第１部分３４と、該第１部分の上方及び下方のそれぞれに位置する、鋼材からなる第２部分３６とからなる。互いに隣接する２つの第１孔２４のうちの一方の第１孔２４に配置された杭２８の第１部分３４は他方の第１孔２４に配置された杭２８の第１部分３４に隣接している。第１孔２４に配置された杭２８の第１部分３８が存在する領域すなわち壊し領域２２ａの形状及び大きさはそれぞれシールド掘進機１４の断面の形状及び大きさにほぼ相当する（図４に、土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通するシールド掘進機１４の断面形状１４ａを破線で示す。）。第２孔２６に配置された杭３０は、その全部が鋼材からなる。
【００２０】
第１孔２４に配置された杭２８は、第１部分３４が、互いに平行な２つの棒状の角材３８からなり、第２部分３６が、両角材３８と同じ方向に伸びるＨ形鋼４０からなる。各角材３８は、上端部が第１部分３４の上方に位置する第２部分３６のＨ形鋼４０に接合され、下端部が第１部分３４の下方に位置する第２部分３６のＨ形鋼４０に接合されている。両第２部分３６が第１部分３８により互いに連結されているため、杭２８を第１孔２４に配置するとき、杭２８の両第２部分３６を個別に杭２８に配置することなく、杭２８の全部を一体で第１孔２４に配置することができ、作業性がよい。第２孔２６に配置された杭３０は、その全部がＨ形鋼４０からなる。
【００２１】
Ｈ形鋼４０は、相対する一対のフランジ４２と、該フランジ間のウェブ４４とを有する。一方の角材３８の上端部及び他方の角材３８の上端部はそれぞれ第１部分３４の上方に位置する第２部分３６のＨ形鋼４０のウェブ４４の一方の側及び他方の側に隣接して配置されている。一方の角材３８の上端部及び他方の角材３８の上端部のそれぞれにウェブ４４と反対側で隣接してプレート４６が配置されている。両角材３８とＨ形鋼４０とは、一方の角材３８の上端部に隣接するプレート４６、一方の角材３８の上端部、Ｈ形鋼４０のウェブ４４、他方の角材３８の上端部及びこれに隣接するプレート４６を貫通するボルト４８と、該ボルトと螺合されたナット５０とにより互いに接合されている。
【００２２】
一方の角材３８の下端部及び他方の角材３８の下端部はそれぞれ第１部分３４の下方に位置する第２部分３６のＨ形鋼４０のウェブ４４の一方の側及び他方の側に隣接して配置されている。一方の角材３８の下端部及び他方の角材３８の下端部のそれぞれにウェブ４４と反対側で隣接してプレート４６が配置されている。両角材３８とＨ形鋼４０とは、一方の角材３８の下端部に隣接するプレート４６、一方の角材３８の下端部、Ｈ形鋼４０のウェブ４４、他方の角材３８の下端部及びこれに隣接するプレート４６を貫通するボルト４８と、該ボルトと螺合されたナット５０とにより互いに接合されている。
【００２３】
地盤１０に土留壁２２を設けるとき、複数の孔２４、２６を複数個ずつ地盤１０に穿つ。このとき、まず、互いに隣接する複数個の孔２４、２６を地盤１０に同時に穿ちつつ、各孔２４、２６をセメント系材料からなる充填物３２で満たす。複数個の孔２４、２６は、それぞれの先端部にビットが取り付けられた、互いに平行な複数のロッドを備えるオーガー（図示せず）のような掘削機械を用いて穿つ。同時に穿つ複数個の孔２４、２６は、複数個の第１孔２４でもよいし、複数個の第２孔２６でもよいし、複数個の第１孔２４及び第２孔２６でもよい。その後、充填物３２が硬化する前に複数個の孔２４、２６のそれぞれに杭２８、３０を挿入する。
【００２４】
その後、互いに隣接する複数個の新たな孔２４、２６を既に穿たれた複数個の孔２４、２６に隣接して地盤１０に穿ちつつ、各新たな孔２４、２６を充填物３２で満たす。その後、充填物３２が硬化する前に各新たな孔２４、２６に杭２８、３０を挿入する。その後、互いに隣接する複数個の新たな孔２４、２６を既に穿たれた複数個の孔２４、２６に隣接して地盤１０に穿ちつつ、各新たな孔２４、２６を充填物３２で満たすこと、充填物３２が硬化する前に各新たな孔２４、２６に杭２８、３０を挿入することを繰り返す。このようにして地盤１０に土留壁２２を設ける。地盤１０に土留壁２２を設けるけるとき、複数の孔２４、２６を複数個ずつ穿つ上記の例に代え、複数の孔２４、２６を１個ずつ穿ってもよい。
【００２５】
図５、６に示すように、地盤１０に土留壁２２を設けた後、シールド掘進機１４を地盤１０中で到達位置１８に向けて推進させて土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通させる。第１孔２４に配置された杭２８の第１部分３８は、木材からなるため、比較的軟らかく、シールド掘進機１４のカッター（図示せず）により容易に破壊することができる。このため、シールド掘進機１４は土留壁２２の壊し領域２２ａを容易に貫通することができる。
【００２６】
ところで、シールド掘進機１４を用いて地盤１０にトンネル１２を掘削した後にシールド掘進機１４を回収しない場合と、シールド掘進機１４を回収する場合とがある。シールド掘進機１４を回収しない場合、図５、６に示したように、シールド掘進機１４を推進させて土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通させるとき、シールド掘進機１４をその一部が土留壁２２内に到達するまで推進させる。その後、土留壁２２外にあってシールド掘進機１４の周囲に位置する地盤５２を薬液注入工法又は凍結工法により改良する（図５）。これにより、土留壁２２外にあってシールド掘進機１４の周囲に位置する地盤５２の止水性を高め、後に土留壁２２内の地盤を土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通したシールド掘進機１４の下方まで掘削したときに土留壁２２外の地下水が土留壁２２とシールド掘進機１４との間の隙間を経て土留壁２２内へ流入するのを防止する。
【００２７】
地盤１０にトンネル１２を掘削した後にシールド掘進機１４を回収する場合、シールド掘進機１４をその一部が土留壁２２内に到達するまで推進させる図５、６に示した例に代え、シールド掘進機１４をその全部が土留壁２２内に到達するまで推進させる。その後、土留壁２２外にあって、シールド掘進機１４の後方に構築された覆工５４の周囲に位置する地盤を薬液注入工法又は凍結工法により改良する。これにより、土留壁２２外にあって覆工５４の周囲に位置する地盤の止水性を高め、後に土留壁２２内の地盤を土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通したシールド掘進機１４の下方まで掘削したときに土留壁２２外の地下水が土留壁２２と覆工５４との間の隙間を経て土留壁２２内へ流入するのを防止する。
【００２８】
図７に示すように、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通した後、土留壁２２内の地盤を土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通したシールド掘進機１４の下方まで掘削する。これにより到達立坑１６を形成する。このとき、土留壁２２内の地盤を掘削しつつ、該地盤が掘削されたできた空間に複数の切張り５６を間隔を置いて配置する。各切張り５６は、一端部が土留壁２２の相対する一対の側壁部分５８の一方に固定され、他端部が土留壁２２の側壁部分５８の他方に固定される。土留壁２２内の地盤を土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通したシールド掘進機１４の下方まで掘削した後、土留壁２２内の地盤上にコンクリートを打設して底盤６０を形成する。
【００２９】
シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通するまで土留壁２２内の地盤を掘削しないため、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通するまでの間、土留壁２２内の地盤の表面６２は土留壁２２外の地盤の表面６４と同じ高さに位置する。このため、土留壁２２の壊し領域２２ａは、土留壁２２外の地盤の土水圧による土留壁２２の外方から内方に向けての荷重と土留壁２２内の地盤の土水圧による土留壁２２の内方から外方に向けての荷重との双方を受け、土留壁２２の壊し領域２２ａが土留壁２２外の地盤から受ける荷重と土留壁２２の壊し領域２２ａが土留壁２２内の地盤から受ける荷重とは均衡している。このため、土留壁２２の壊し領域２２ａに曲げ応力が生じることはなく、従来土留壁２２の壊し領域２２ａに必要とされた曲げ強度を小さくすることができ、土留壁２２の壊し領域２２ａに、木材のような、曲げ強度が比較的小さく、かつ比較的安価な材料を用いることができる。このため、土留壁２２の材料費を低減することができ、到達立坑１６を経済的に構築することができる。
【００３０】
第１孔２４に配置された杭２８の第１部分３８は、木材からなる図示の例に代え、無筋コンクリート製の部材、プラスチック製の部材、ロープ、布、紙等のような、曲げ強度が比較的小さく、かつ比較的安価な他の材料からなるものでもよい。前記無筋コンクリートは、例えば、普通コンクリートでもよいし、繊維強化コンクリートでもよい。前記プラスチック製の部材は、例えば、塩化ビニル樹脂製の管からなるものとすることができる。
【００３１】
第１孔２４に配置された杭２８は、第１部分３８を有する図示の例に代え、第１部分３８を有しないものであってもよい。ただし、この場合、第１孔２４に配置された杭２８は、上下に間隔を置かれた２つの第２部分３６からなり、杭２８を第１孔２４に配置するとき、上方に位置する第２部分３６と、下方に位置する第２部分３６とを個別に第１孔２４に挿入しなければならない。このため、杭２８を第１孔２４に配置するときの作業性に劣る。
【００３２】
第１孔２４に配置された杭２８の第２部分３６及び第２孔２６に配置された杭３０のそれぞれは、Ｈ形鋼４０からなる図示の例に代え、他の形鋼、鋼管、互いに組み合わされた複数の鋼板等からなるものでもよい。
【００３３】
土留壁２２は、柱列壁からなる図示の例に代え、地中連続壁からなるものでもよい。この場合、土留壁２２は、地盤１０に形成された溝（図示せず）内に打設されたコンクリートからなる本体（図示せず）を有する。土留壁２２の壊し領域２２ａにおいて、前記本体の内部に、例えば、格子状に組まれた複数の木材が配置され、土留壁２２の壊し領域２２ａ以外の領域において、前記本体に、格子状に組まれた複数の鉄筋が配置されている。土留壁２２の壊し領域２２ａにおいて、前記本体の内部に、前記木材が配置されている上記の例に代え、無筋コンクリート製の部材、プラスチック製の部材、ロープ、布、紙等が配置されていてもよいし、何も配置されていなくてもよい。
【００３４】
図８、９に示す例では、地盤１０に土留壁２２を設けた後、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通するまで土留壁２２内の地盤を全く掘削しない図１、５に示した例に代え、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通する前に土留壁２２内の地盤を到達位置１８の上方まで掘削する。
【００３５】
この場合においても、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通するまでの間、土留壁２２の壊し領域２２ａは、土留壁２２外の地盤の土水圧による土留壁２２の外方から内方に向けての荷重と、土留壁２２内の地盤の土水圧による土留壁２２の内方から外方に向けての荷重との双方を受ける。このため、土留壁２２の壊し領域２２ａが土留壁２２外の地盤から受ける荷重と土留壁２２の壊し領域２２ａが土留壁２２内の地盤から受ける荷重とをほぼ均衡させて、土留壁２２の壊し領域２２ａに生じる曲げ応力を比較的小さくすることができる。このため、土留壁２２の壊し領域２２ａに従来必要とされた曲げ強度を小さくすることができ、土留壁２２の壊し領域２２ａに安価な材料を用いることができる。
【００３６】
土留壁２２内の地盤を掘削すると、土留壁２２内の地盤の表面６２から土留壁２２の壊し領域２２ａまでの深さは土留壁２２外の地盤の表面６４から土留壁２２の壊し領域２２ａまでの深さより浅くなり、土留壁２２の壊し領域２２ａは、土留壁２２外の地盤から主働土圧を受け、土留壁２２内の地盤から受働土圧を受ける。土留壁２２内の地盤の表面６２から土留壁２２の壊し領域２２ａまでの深さと土留壁２２外の地盤の表面６４から土留壁２２の壊し領域２２ａまでの深さとが異なる場合でも、その差が比較的小さいとき、前記主働土圧と前記受働土圧とは均衡し、土留壁２２の壊し領域２２ａに曲げ応力が生じない。このため、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通する前に土留壁２２内の地盤を到達位置１８の上方まで掘削するとき、前記主働土圧と前記受働土圧との均衡が保たれる範囲内で土留壁２２内の地盤を掘削するのが好ましい。
【００３７】
図９に示したように、土留壁２２内の地盤を到達位置１８の上方まで掘削した後、シールド掘進機１４を地盤１０中で到達位置１８に向けて推進させて土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通させる。その後、図７に示したように、土留壁２２内の地盤を土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通したシールド掘進機１４の下方まで掘削し、到達立坑１６を形成する。
【００３８】
シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通することに先立ち、土留壁２２内の地盤を到達位置１８の上方まで掘削することにより、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通した後に掘削しなければならない土留壁２２内の地盤の量を比較的少なくすることができる。これにより、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通した後に土留壁２２内の地盤の掘削に費やす時間を短くすることができ、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通してから比較的早い時期に到達立坑１６の構築を終えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施例に係る、地盤に土留壁を設けたときの土留壁の縦断面図。
【図２】図１の線２における土留壁の縦断面図。
【図３】図２の線３における土留壁の水平断面図。
【図４】図３の線４における土留壁の正面図。
【図５】本発明の第１実施例に係る、シールド掘進機が土留壁の壊し領域を貫通したときの土留壁の縦断面図。
【図６】図５の線６における土留壁の縦断面図。
【図７】本発明の第１実施例に係る、土留壁内の地盤を土留壁の壊し領域を貫通したシールド掘進機の下方まで掘削したときの土留壁の縦断面図。
【図８】本発明の第２実施例に係る、土留壁内の地盤を到達位置の上方まで掘削したときの土留壁の縦断面図。
【図９】本発明の第２実施例に係る、シールド掘進機が土留壁の壊し領域を貫通したときの土留壁の縦断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１０ 地盤
１０ａ 地盤の一部
１４ シールド掘進機
１６ 到達立坑
１８ 到達位置
２０ 地表
２２ 土留壁
２２ａ 壊し領域
２４ 第１孔
２６ 第２孔
２８ 第１孔に配置された杭
３０ 第２孔に配置された杭
３２ 充填物
３４ 第１部分
３６ 第２部分
５４ 覆工
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機の到達立坑の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールド掘進機が到達する到達立坑を構築するとき、まず、前記シールド掘進機が地盤中の到達位置に到達する前に、地表から該到達位置の下方まで縦方向に伸び、前記地盤の一部を取り囲む土留壁を前記地盤に設ける。次に、前記土留壁内の地盤を前記到達位置の下方まで掘削して前記到達立坑を形成する。前記到達立坑の構築後、前記シールド掘進機を該シールド掘進機が前記土留壁内に到達するまで前記地盤中で前記到達位置に向けて推進させて前記土留壁の壊し領域を貫通させる。
【特許文献１】特開平１−２０３５９０号公報
【０００３】
前記土留壁は、互いに隣接する複数の第１杭と、最外側の第１杭に隣接すると共に互いに隣接する複数の第２杭とを含む複数の杭からなる。前記第１杭及び前記第２杭のそれぞれは、場所打ちコンクリートからなる本体を有する。前記第１杭の前記本体は、該本体の内部に補強材として網状の繊維強化樹脂製部材が配置された第１部分と、該第１部分の上方及び下方のそれぞれにあって、格子状に組まれた複数の鉄筋が配置された第２部分とからなる。互いに隣接する２つの第１杭の前記第１部分は互いに隣接している。前記第２杭の前記本体は、その全部に、格子状に組まれた複数の鉄筋が配置されている。前記シールド掘進機を推進させて前記土留壁の壊し領域を貫通させるとき、前記シールド掘進機が前記第１杭の前記第１部分を貫通するようにする。
【０００４】
前記鉄筋は、その材質上、前記シールド掘進機のカッターにより破壊することが困難であるのに対して、前記繊維強化樹脂製部材は、材質上、前記カッターにより容易に破壊することができる。このため、前記シールド掘進機は前記土留壁の壊し領域を容易に貫通することができる。
【０００５】
ところで、前記土留壁内の地盤を掘削した後、前記土留壁が該土留壁外の地盤の土圧及び水圧（以下「土水圧」という。）を受けて前記土留壁に非常に大きな曲げ応力が生じる。このため、前記土留壁は、前記曲げ応力に耐えるのに必要とされる大きな曲げ強度を備える必要がある。前記鉄筋及び前記繊維強化樹脂製部材はいずれも比較的大きな曲げ強度を備え、前記第１杭の前記本体の前記第２部分及び前記第２杭の前記本体のそれぞれは前記鉄筋により補強され、前記第１杭の前記本体の前記第１部分は前記繊維強化樹脂製部材により補強されている。このため、前記土留壁は、前記曲げ応力に耐えるのに必要とされる大きな曲げ強度を備える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記繊維強化樹脂製部材のような、前記カッターにより破壊可能であり、かつ比較的大きな曲げ強度を備える材料は非常に高価である。このため、前記土留壁の壊し領域の材料費が高くつき、前記到達立坑の構築に多大な費用を要する。
【０００７】
本発明の目的は、シールド掘進機の到達立坑を構築するために地盤に設けられる土留壁の壊し領域の材料費を低減し、前記到達立坑の経済的な構築を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、シールド掘進機を土留壁の壊し領域を貫通させるまで前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域の下方まで掘削することをしない。これにより、前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通するまでの間、該壊し領域が前記土留壁外の地盤から受ける土水圧と前記壊し領域が前記土留壁内の地盤から受ける土水圧とを均衡させ、該壊し領域に大きな曲げ応力が生じないようにする。これにより、従来前記土留壁の壊し領域に必要とされた曲げ強度を小さくすることを可能にし、該壊し領域に安価な材料を用い、該壊し領域の材料費を低減し、前記到達立坑の経済的な構築を可能にする。
【０００９】
本発明に係る、シールド掘進機の到達立坑の構築方法は、前記シールド掘進機が地盤中の到達位置に到達する前に、地表から該到達位置の下方まで縦方向に伸び、前記地盤の一部を取り囲む土留壁を前記地盤に設ける第１ステップと、前記シールド掘進機を前記地盤中で前記到達位置に向けて推進させて前記土留壁の壊し領域を貫通させる第２ステップと、前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域を貫通した前記シールド掘進機の下方まで掘削する第３ステップとを含む。
【００１０】
前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通した後に前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域を貫通した前記シールド掘進機の下方まで掘削するため、前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通するまでの間、該壊し領域が前記土留壁外の地盤から受ける土水圧と前記壊し領域が前記土留壁内の地盤から受ける土水圧とが均衡し、該壊し領域に大きな曲げ応力が生じることはない。このため、従来前記土留壁の壊し領域に必要とされた曲げ強度を小さくすることができ、前記土留壁の壊し領域に安価な材料を用いて該壊し領域の材料費を低減することができる。
【００１１】
前記第１ステップの後、前記第２ステップに先立ち、前記土留壁内の地盤を前記到達位置の上方まで掘削してもよい。この場合においても、前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通した後に前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域を貫通した前記シールド掘進機の下方まで掘削するため、前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通するまでの間、該壊し領域が前記土留壁外の地盤から受ける土水圧と前記壊し領域が前記土留壁内の地盤から受ける土水圧とを均衡させて、該壊し領域に大きな曲げ応力が生じないようにすることができる。このため、従来前記土留壁の壊し領域に必要とされた曲げ強度を小さくすることができ、前記土留壁の壊し領域に安価な材料を用いて該壊し領域の材料費を低減することができる。
【００１２】
前記第２ステップは、前記シールド掘進機をその一部が前記土留壁内に到達するまで推進させてもよいし、前記シールド掘進機をその全部が前記土留壁内に到達するまで推進させてもよい。
【００１３】
前記第２ステップの後、前記第３ステップに先立ち、前記土留壁外にある、前記シールド掘進機又はその後方に構築された覆工の周囲の地盤の止水性を高める。これにより、前記第３ステップの後に前記土留壁外の地下水が前記土留壁と前記シールド掘進機又は前記覆工との間の隙間を経て前記土留壁内へ流入するのを防止する。
【００１４】
前記土留壁は、前記地盤に互いに隣接して穿たれた複数の第１孔と、最外側の第１孔に隣接して前記地盤に穿たれた、互いに隣接する複数の第２孔とを含む複数の孔のそれぞれに配置された杭と、各孔を満たす、セメント系材料からなる充填物とからなる。前記第１孔に配置された杭は、木材からなる第１部分と、該第１部分の上方及び下方のそれぞれに位置する、鋼材からなる第２部分とからなり、互いに隣接する２つの第１孔のうちの一方の第１孔に配置された杭の前記第１部分は他方の第１孔に配置された杭の前記第１部分に隣接している。前記第２孔に配置された杭は、その全部が鋼材からなる。前記第２ステップは、前記シールド掘進機を前記第１孔に配置された杭の前記第１部分を貫通させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、前記シールド掘進機を前記土留壁の壊し領域を貫通させるまで前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域の下方まで掘削することをしないため、前記シールド掘進機が前記土留壁の壊し領域を貫通するまでの間、該壊し領域が前記土留壁外の地盤から受ける土水圧と前記壊し領域が前記土留壁内の地盤から受ける土水圧とを均衡させることができ、該壊し領域に大きな曲げ応力が生じないようにすることができる。これにより、従来前記土留壁の壊し領域に必要とされた曲げ強度を小さくすることができ、該壊し領域に安価な材料を用いることができる。したがって、前記土留壁の壊し領域の材料費を低減することができ、前記到達立坑を経済的に構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図７に示すように、地盤１０にトンネル１２を掘削するためのシールド掘進機１４の到達立坑１６が構築される。
【００１７】
図１に示すように、到達立坑１６を構築するとき、まず、シールド掘進機１４が地盤１０中の到達位置１８に到達する前に、地表２０から該到達位置の下方まで縦方向に伸び、地盤１０の一部１０ａを取り囲む土留壁２２を地盤１０に設ける。土留壁２２の平面形状は、図示の例では矩形であるが、これに代え、円形、楕円形、三角形、他の多角形等とすることができる。
【００１８】
図２ないし４に示すように、土留壁２２は、地盤１０に互いに隣接して穿たれた複数の孔２４、２６のそれぞれに配置された杭２８、３０と、各孔２４、２６を満たす、セメントミルク、モルタル、コンクリート等のセメント系材料からなる充填物３２とからなる。すなわち土留壁２２は柱列壁からなる。
【００１９】
複数の孔２４、２６は、図３に示したように、互いに隣接する複数の第１孔２４と、最外側の第１孔に隣接すると共に互いに隣接する複数の第２孔２６とを含む。第１孔２４に配置された杭２８は、図４に示したように、木材からなる第１部分３４と、該第１部分の上方及び下方のそれぞれに位置する、鋼材からなる第２部分３６とからなる。互いに隣接する２つの第１孔２４のうちの一方の第１孔２４に配置された杭２８の第１部分３４は他方の第１孔２４に配置された杭２８の第１部分３４に隣接している。第１孔２４に配置された杭２８の第１部分３８が存在する領域すなわち壊し領域２２ａの形状及び大きさはそれぞれシールド掘進機１４の断面の形状及び大きさにほぼ相当する（図４に、土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通するシールド掘進機１４の断面形状１４ａを破線で示す。）。第２孔２６に配置された杭３０は、その全部が鋼材からなる。
【００２０】
第１孔２４に配置された杭２８は、第１部分３４が、互いに平行な２つの棒状の角材３８からなり、第２部分３６が、両角材３８と同じ方向に伸びるＨ形鋼４０からなる。各角材３８は、上端部が第１部分３４の上方に位置する第２部分３６のＨ形鋼４０に接合され、下端部が第１部分３４の下方に位置する第２部分３６のＨ形鋼４０に接合されている。両第２部分３６が第１部分３８により互いに連結されているため、杭２８を第１孔２４に配置するとき、杭２８の両第２部分３６を個別に杭２８に配置することなく、杭２８の全部を一体で第１孔２４に配置することができ、作業性がよい。第２孔２６に配置された杭３０は、その全部がＨ形鋼４０からなる。
【００２１】
Ｈ形鋼４０は、相対する一対のフランジ４２と、該フランジ間のウェブ４４とを有する。一方の角材３８の上端部及び他方の角材３８の上端部はそれぞれ第１部分３４の上方に位置する第２部分３６のＨ形鋼４０のウェブ４４の一方の側及び他方の側に隣接して配置されている。一方の角材３８の上端部及び他方の角材３８の上端部のそれぞれにウェブ４４と反対側で隣接してプレート４６が配置されている。両角材３８とＨ形鋼４０とは、一方の角材３８の上端部に隣接するプレート４６、一方の角材３８の上端部、Ｈ形鋼４０のウェブ４４、他方の角材３８の上端部及びこれに隣接するプレート４６を貫通するボルト４８と、該ボルトと螺合されたナット５０とにより互いに接合されている。
【００２２】
一方の角材３８の下端部及び他方の角材３８の下端部はそれぞれ第１部分３４の下方に位置する第２部分３６のＨ形鋼４０のウェブ４４の一方の側及び他方の側に隣接して配置されている。一方の角材３８の下端部及び他方の角材３８の下端部のそれぞれにウェブ４４と反対側で隣接してプレート４６が配置されている。両角材３８とＨ形鋼４０とは、一方の角材３８の下端部に隣接するプレート４６、一方の角材３８の下端部、Ｈ形鋼４０のウェブ４４、他方の角材３８の下端部及びこれに隣接するプレート４６を貫通するボルト４８と、該ボルトと螺合されたナット５０とにより互いに接合されている。
【００２３】
地盤１０に土留壁２２を設けるとき、複数の孔２４、２６を複数個ずつ地盤１０に穿つ。このとき、まず、互いに隣接する複数個の孔２４、２６を地盤１０に同時に穿ちつつ、各孔２４、２６をセメント系材料からなる充填物３２で満たす。複数個の孔２４、２６は、それぞれの先端部にビットが取り付けられた、互いに平行な複数のロッドを備えるオーガー（図示せず）のような掘削機械を用いて穿つ。同時に穿つ複数個の孔２４、２６は、複数個の第１孔２４でもよいし、複数個の第２孔２６でもよいし、複数個の第１孔２４及び第２孔２６でもよい。その後、充填物３２が硬化する前に複数個の孔２４、２６のそれぞれに杭２８、３０を挿入する。
【００２４】
その後、互いに隣接する複数個の新たな孔２４、２６を既に穿たれた複数個の孔２４、２６に隣接して地盤１０に穿ちつつ、各新たな孔２４、２６を充填物３２で満たす。その後、充填物３２が硬化する前に各新たな孔２４、２６に杭２８、３０を挿入する。その後、互いに隣接する複数個の新たな孔２４、２６を既に穿たれた複数個の孔２４、２６に隣接して地盤１０に穿ちつつ、各新たな孔２４、２６を充填物３２で満たすこと、充填物３２が硬化する前に各新たな孔２４、２６に杭２８、３０を挿入することを繰り返す。このようにして地盤１０に土留壁２２を設ける。地盤１０に土留壁２２を設けるけるとき、複数の孔２４、２６を複数個ずつ穿つ上記の例に代え、複数の孔２４、２６を１個ずつ穿ってもよい。
【００２５】
図５、６に示すように、地盤１０に土留壁２２を設けた後、シールド掘進機１４を地盤１０中で到達位置１８に向けて推進させて土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通させる。第１孔２４に配置された杭２８の第１部分３８は、木材からなるため、比較的軟らかく、シールド掘進機１４のカッター（図示せず）により容易に破壊することができる。このため、シールド掘進機１４は土留壁２２の壊し領域２２ａを容易に貫通することができる。
【００２６】
ところで、シールド掘進機１４を用いて地盤１０にトンネル１２を掘削した後にシールド掘進機１４を回収しない場合と、シールド掘進機１４を回収する場合とがある。シールド掘進機１４を回収しない場合、図５、６に示したように、シールド掘進機１４を推進させて土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通させるとき、シールド掘進機１４をその一部が土留壁２２内に到達するまで推進させる。その後、土留壁２２外にあってシールド掘進機１４の周囲に位置する地盤５２を薬液注入工法又は凍結工法により改良する（図５）。これにより、土留壁２２外にあってシールド掘進機１４の周囲に位置する地盤５２の止水性を高め、後に土留壁２２内の地盤を土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通したシールド掘進機１４の下方まで掘削したときに土留壁２２外の地下水が土留壁２２とシールド掘進機１４との間の隙間を経て土留壁２２内へ流入するのを防止する。
【００２７】
地盤１０にトンネル１２を掘削した後にシールド掘進機１４を回収する場合、シールド掘進機１４をその一部が土留壁２２内に到達するまで推進させる図５、６に示した例に代え、シールド掘進機１４をその全部が土留壁２２内に到達するまで推進させる。その後、土留壁２２外にあって、シールド掘進機１４の後方に構築された覆工５４の周囲に位置する地盤を薬液注入工法又は凍結工法により改良する。これにより、土留壁２２外にあって覆工５４の周囲に位置する地盤の止水性を高め、後に土留壁２２内の地盤を土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通したシールド掘進機１４の下方まで掘削したときに土留壁２２外の地下水が土留壁２２と覆工５４との間の隙間を経て土留壁２２内へ流入するのを防止する。
【００２８】
図７に示すように、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通した後、土留壁２２内の地盤を土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通したシールド掘進機１４の下方まで掘削する。これにより到達立坑１６を形成する。このとき、土留壁２２内の地盤を掘削しつつ、該地盤が掘削されたできた空間に複数の切張り５６を間隔を置いて配置する。各切張り５６は、一端部が土留壁２２の相対する一対の側壁部分５８の一方に固定され、他端部が土留壁２２の側壁部分５８の他方に固定される。土留壁２２内の地盤を土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通したシールド掘進機１４の下方まで掘削した後、土留壁２２内の地盤上にコンクリートを打設して底盤６０を形成する。
【００２９】
シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通するまで土留壁２２内の地盤を掘削しないため、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通するまでの間、土留壁２２内の地盤の表面６２は土留壁２２外の地盤の表面６４と同じ高さに位置する。このため、土留壁２２の壊し領域２２ａは、土留壁２２外の地盤の土水圧による土留壁２２の外方から内方に向けての荷重と土留壁２２内の地盤の土水圧による土留壁２２の内方から外方に向けての荷重との双方を受け、土留壁２２の壊し領域２２ａが土留壁２２外の地盤から受ける荷重と土留壁２２の壊し領域２２ａが土留壁２２内の地盤から受ける荷重とは均衡している。このため、土留壁２２の壊し領域２２ａに曲げ応力が生じることはなく、従来土留壁２２の壊し領域２２ａに必要とされた曲げ強度を小さくすることができ、土留壁２２の壊し領域２２ａに、木材のような、曲げ強度が比較的小さく、かつ比較的安価な材料を用いることができる。このため、土留壁２２の材料費を低減することができ、到達立坑１６を経済的に構築することができる。
【００３０】
第１孔２４に配置された杭２８の第１部分３８は、木材からなる図示の例に代え、無筋コンクリート製の部材、プラスチック製の部材、ロープ、布、紙等のような、曲げ強度が比較的小さく、かつ比較的安価な他の材料からなるものでもよい。前記無筋コンクリートは、例えば、普通コンクリートでもよいし、繊維強化コンクリートでもよい。前記プラスチック製の部材は、例えば、塩化ビニル樹脂製の管からなるものとすることができる。
【００３１】
第１孔２４に配置された杭２８は、第１部分３８を有する図示の例に代え、第１部分３８を有しないものであってもよい。ただし、この場合、第１孔２４に配置された杭２８は、上下に間隔を置かれた２つの第２部分３６からなり、杭２８を第１孔２４に配置するとき、上方に位置する第２部分３６と、下方に位置する第２部分３６とを個別に第１孔２４に挿入しなければならない。このため、杭２８を第１孔２４に配置するときの作業性に劣る。
【００３２】
第１孔２４に配置された杭２８の第２部分３６及び第２孔２６に配置された杭３０のそれぞれは、Ｈ形鋼４０からなる図示の例に代え、他の形鋼、鋼管、互いに組み合わされた複数の鋼板等からなるものでもよい。
【００３３】
土留壁２２は、柱列壁からなる図示の例に代え、地中連続壁からなるものでもよい。この場合、土留壁２２は、地盤１０に形成された溝（図示せず）内に打設されたコンクリートからなる本体（図示せず）を有する。土留壁２２の壊し領域２２ａにおいて、前記本体の内部に、例えば、格子状に組まれた複数の木材が配置され、土留壁２２の壊し領域２２ａ以外の領域において、前記本体に、格子状に組まれた複数の鉄筋が配置されている。土留壁２２の壊し領域２２ａにおいて、前記本体の内部に、前記木材が配置されている上記の例に代え、無筋コンクリート製の部材、プラスチック製の部材、ロープ、布、紙等が配置されていてもよいし、何も配置されていなくてもよい。
【００３４】
図８、９に示す例では、地盤１０に土留壁２２を設けた後、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通するまで土留壁２２内の地盤を全く掘削しない図１、５に示した例に代え、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通する前に土留壁２２内の地盤を到達位置１８の上方まで掘削する。
【００３５】
この場合においても、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通するまでの間、土留壁２２の壊し領域２２ａは、土留壁２２外の地盤の土水圧による土留壁２２の外方から内方に向けての荷重と、土留壁２２内の地盤の土水圧による土留壁２２の内方から外方に向けての荷重との双方を受ける。このため、土留壁２２の壊し領域２２ａが土留壁２２外の地盤から受ける荷重と土留壁２２の壊し領域２２ａが土留壁２２内の地盤から受ける荷重とをほぼ均衡させて、土留壁２２の壊し領域２２ａに生じる曲げ応力を比較的小さくすることができる。このため、土留壁２２の壊し領域２２ａに従来必要とされた曲げ強度を小さくすることができ、土留壁２２の壊し領域２２ａに安価な材料を用いることができる。
【００３６】
土留壁２２内の地盤を掘削すると、土留壁２２内の地盤の表面６２から土留壁２２の壊し領域２２ａまでの深さは土留壁２２外の地盤の表面６４から土留壁２２の壊し領域２２ａまでの深さより浅くなり、土留壁２２の壊し領域２２ａは、土留壁２２外の地盤から主働土圧を受け、土留壁２２内の地盤から受働土圧を受ける。土留壁２２内の地盤の表面６２から土留壁２２の壊し領域２２ａまでの深さと土留壁２２外の地盤の表面６４から土留壁２２の壊し領域２２ａまでの深さとが異なる場合でも、その差が比較的小さいとき、前記主働土圧と前記受働土圧とは均衡し、土留壁２２の壊し領域２２ａに曲げ応力が生じない。このため、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通する前に土留壁２２内の地盤を到達位置１８の上方まで掘削するとき、前記主働土圧と前記受働土圧との均衡が保たれる範囲内で土留壁２２内の地盤を掘削するのが好ましい。
【００３７】
図９に示したように、土留壁２２内の地盤を到達位置１８の上方まで掘削した後、シールド掘進機１４を地盤１０中で到達位置１８に向けて推進させて土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通させる。その後、図７に示したように、土留壁２２内の地盤を土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通したシールド掘進機１４の下方まで掘削し、到達立坑１６を形成する。
【００３８】
シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通することに先立ち、土留壁２２内の地盤を到達位置１８の上方まで掘削することにより、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通した後に掘削しなければならない土留壁２２内の地盤の量を比較的少なくすることができる。これにより、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通した後に土留壁２２内の地盤の掘削に費やす時間を短くすることができ、シールド掘進機１４が土留壁２２の壊し領域２２ａを貫通してから比較的早い時期に到達立坑１６の構築を終えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施例に係る、地盤に土留壁を設けたときの土留壁の縦断面図。
【図２】図１の線２における土留壁の縦断面図。
【図３】図２の線３における土留壁の水平断面図。
【図４】図３の線４における土留壁の正面図。
【図５】本発明の第１実施例に係る、シールド掘進機が土留壁の壊し領域を貫通したときの土留壁の縦断面図。
【図６】図５の線６における土留壁の縦断面図。
【図７】本発明の第１実施例に係る、土留壁内の地盤を土留壁の壊し領域を貫通したシールド掘進機の下方まで掘削したときの土留壁の縦断面図。
【図８】本発明の第２実施例に係る、土留壁内の地盤を到達位置の上方まで掘削したときの土留壁の縦断面図。
【図９】本発明の第２実施例に係る、シールド掘進機が土留壁の壊し領域を貫通したときの土留壁の縦断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１０ 地盤
１０ａ 地盤の一部
１４ シールド掘進機
１６ 到達立坑
１８ 到達位置
２０ 地表
２２ 土留壁
２２ａ 壊し領域
２４ 第１孔
２６ 第２孔
２８ 第１孔に配置された杭
３０ 第２孔に配置された杭
３２ 充填物
３４ 第１部分
３６ 第２部分
５４ 覆工
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機の到達立坑の構築方法であって、前記シールド掘進機が地盤中の到達位置に到達する前に、地表から該到達位置の下方まで縦方向に伸び、前記地盤の一部を取り囲む土留壁を前記地盤に設ける第１ステップと、前記シールド掘進機を前記地盤中で前記到達位置に向けて推進させて前記土留壁の壊し領域を貫通させる第２ステップと、前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域を貫通した前記シールド掘進機の下方まで掘削する第３ステップとを含む、シールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【請求項２】
前記第１ステップの後、前記第２ステップに先立ち、前記土留壁内の地盤を前記到達位置の上方まで掘削することを含む、請求項１に記載のシールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【請求項３】
前記第２ステップは、前記シールド掘進機をその一部が前記土留壁内に到達するまで推進させる、請求項１に記載のシールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【請求項４】
前記第２ステップは、前記シールド掘進機をその全部が前記土留壁内に到達するまで推進させる、請求項１に記載のシールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【請求項５】
前記第２ステップの後、前記第３ステップに先立ち、前記土留壁外にある、前記シールド掘進機又はその後方に構築された覆工の周囲の地盤の止水性を高めることを含む、請求項１に記載のシールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【請求項６】
前記土留壁は、前記地盤に互いに隣接して穿たれた複数の第１孔と、最外側の第１孔に隣接して前記地盤に穿たれた、互いに隣接する複数の第２孔とを含む複数の孔のそれぞれに配置された杭と、各孔を満たす、セメント系材料からなる充填物とからなり、前記第１孔に配置された杭は、木材からなる第１部分と、該第１部分の上方及び下方のそれぞれに位置する、鋼材からなる第２部分とからなり、互いに隣接する２つの第１孔のうちの一方の第１孔に配置された杭の前記第１部分は他方の第１孔に配置された杭の前記第１部分に隣接し、前記第２孔に配置された杭は、その全部が鋼材からなり、前記第２ステップは、前記シールド掘進機を前記第１孔に配置された杭の前記第１部分を貫通させる、請求項１に記載のシールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【請求項１】
シールド掘進機の到達立坑の構築方法であって、前記シールド掘進機が地盤中の到達位置に到達する前に、地表から該到達位置の下方まで縦方向に伸び、前記地盤の一部を取り囲む土留壁を前記地盤に設ける第１ステップと、前記シールド掘進機を前記地盤中で前記到達位置に向けて推進させて前記土留壁の壊し領域を貫通させる第２ステップと、前記土留壁内の地盤を前記土留壁の壊し領域を貫通した前記シールド掘進機の下方まで掘削する第３ステップとを含む、シールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【請求項２】
前記第１ステップの後、前記第２ステップに先立ち、前記土留壁内の地盤を前記到達位置の上方まで掘削することを含む、請求項１に記載のシールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【請求項３】
前記第２ステップは、前記シールド掘進機をその一部が前記土留壁内に到達するまで推進させる、請求項１に記載のシールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【請求項４】
前記第２ステップは、前記シールド掘進機をその全部が前記土留壁内に到達するまで推進させる、請求項１に記載のシールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【請求項５】
前記第２ステップの後、前記第３ステップに先立ち、前記土留壁外にある、前記シールド掘進機又はその後方に構築された覆工の周囲の地盤の止水性を高めることを含む、請求項１に記載のシールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【請求項６】
前記土留壁は、前記地盤に互いに隣接して穿たれた複数の第１孔と、最外側の第１孔に隣接して前記地盤に穿たれた、互いに隣接する複数の第２孔とを含む複数の孔のそれぞれに配置された杭と、各孔を満たす、セメント系材料からなる充填物とからなり、前記第１孔に配置された杭は、木材からなる第１部分と、該第１部分の上方及び下方のそれぞれに位置する、鋼材からなる第２部分とからなり、互いに隣接する２つの第１孔のうちの一方の第１孔に配置された杭の前記第１部分は他方の第１孔に配置された杭の前記第１部分に隣接し、前記第２孔に配置された杭は、その全部が鋼材からなり、前記第２ステップは、前記シールド掘進機を前記第１孔に配置された杭の前記第１部分を貫通させる、請求項１に記載のシールド掘進機の到達立坑の構築方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−９１７２４（Ｐ２００９−９１７２４Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６０５８１（Ｐ２００７−２６０５８１）
【出願日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【Ｆターム（参考）】
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