地下構造物の構築方法及び推進機
【課題】道路などの地上の利用に与える影響を低減できるとともに施工性に優れた地下構造物の構築方法を提供する。
【解決手段】推進機2及びその後方に設置されるU型鋼殻4を地中に押し出してトンネル1を構築する地下構造物の構築方法である。
そして、推進機2には、底面に開口部2cが形成され、その開口部2cから下方を掘削するチェーンソー型掘削機3が備えられており、U型鋼殻4の後端を押し出すことによって推進機2を前進させるとともに、所定の長さ前進したところでその後端にU型鋼殻4を継ぎ足し、推進機2の下方にはチェーンソー型掘削機3によって地中の深度方向に延伸される連続地中壁8を設ける。
【解決手段】推進機2及びその後方に設置されるU型鋼殻4を地中に押し出してトンネル1を構築する地下構造物の構築方法である。
そして、推進機2には、底面に開口部2cが形成され、その開口部2cから下方を掘削するチェーンソー型掘削機3が備えられており、U型鋼殻4の後端を押し出すことによって推進機2を前進させるとともに、所定の長さ前進したところでその後端にU型鋼殻4を継ぎ足し、推進機2の下方にはチェーンソー型掘削機3によって地中の深度方向に延伸される連続地中壁8を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トンネルを構築する際にその下方に連続地中壁や杭などの構造体を設ける地下構造物の構築方法、及びそれに使用する推進機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1に記載されているように、シールドトンネルのセグメントの一部を取り除き、トンネルの内部から連続地中壁を構築する方法が知られている。
【0003】
また、特許文献2に記載されているようにシールド掘削機の内部に連続地中壁用の連壁掘削機を設置しておいて、トンネルの掘削と並行して連続地中壁の構築をおこなう方法が知られている。
【特許文献1】特開平7−26877号公報
【特許文献2】特開2004−143744号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載された地下構造物の構築方法では、トンネルの外殻を構成するセグメントの一部を撤去しなければならず、トンネルが力学的に不安定な状態になるおそれがある。
【0005】
また、特許文献2に記載された連続地中壁の構築工法では、シールド掘削機が使用されるが、シールド掘削機の内部にはシールド掘削機の後方に組み立てられたセグメントを反力にして推進するための推進ジャッキが備えられるとともに、トンネルの外殻となるセグメントを設置するためのエレクタ装置が備えられている。
【0006】
そして、これらの設備に加えて連壁掘削機を設置するとなると、シールド掘削機の機長が非常に長くなり、製作費が増加するだけでなく、立坑の規模が増大したり、曲線部の施工ができなくなったりするなどの問題がある。
【0007】
また、シールド掘削機の狭い機内で、セグメントや連続地中壁用の芯材が錯綜することになるため、施工効率が非常に低下するおそれがある。
【0008】
そこで、本発明は、道路などの地上の利用に与える影響を低減できるとともに施工性に優れた地下構造物の構築方法及び推進機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記目的を達成するために、本発明は、推進機及びその後方に設置される外殻部材を地中に押し出してトンネルを構築する地下構造物の構築方法において、前記推進機には底面に開口部が形成され、その開口部から下方を掘削する下方掘削機が備えられており、前記外殻部材の後端を押し出すことによって前記推進機を前進させるとともに、所定の長さ前進したところでその後端に外殻部材を継ぎ足し、前記トンネルの下方には前記下方掘削機によって地中の深度方向に延伸される構造体を設ける地下構造物の構築方法であることを特徴とする。
【0010】
ここで、前記推進機及び前記外殻部材は、トンネル前方から押し込まれた順に撤去することができる。
【0011】
また、前記下方掘削機は、地中を掘削するとともにその掘削部にセメント系注入材を混入してソイルセメント部を形成するものであって、そのソイルセメント部の前記推進機に接する上部には硬化を遅延させる遅延材を混入させておくことができる。
【0012】
さらに、前記下方掘削機は、地中を掘削するとともにその掘削部にセメント系注入材を混入してソイルセメント部を形成するものであって、そのソイルセメント部が硬化する前にトンネル延伸方向に間隔を置いて芯材が挿入され、その芯材の頭部間が連結材によって連結されるようにしてもよい。
【0013】
また、前記トンネルを構築する地盤の地上には予め覆工部が設けられ、その覆工部の下を前記推進機が進行し、その推進機の後方に設置される外郭部材は断面がU字型で上方が開放されているものであってもよい。
【0014】
また、前面に掘削手段を備えるとともに後方から地中に押し出されることによってトンネルを構築する推進機であって、前記掘削手段後方の胴体部の底面には開口部が形成され、その開口部から下方の地盤を掘削する下方掘削機と、その下方掘削機の稼働に必要となる移動可能な可動プラントとが備えられている推進機であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
このように構成された本発明によれば、立坑などに備えられた推進ジャッキによって地中に押し出される推進機を使用するため、エレクタ装置などを機内に設ける必要がなく、機内の設備を簡素化できる。
【0016】
このため、トンネルの構築と下方掘削機による構造体の構築を並行しておこなっても、施工性が低下することがない。
【0017】
また、推進機及び外殻部材を撤去することで、再利用が可能になり経済的である。さらに、地中に推進機や外郭部材を障害物として残さないので、再度、その土地を利用して建造物を構築する際の問題の発生を抑えることができる。
【0018】
また、ソイルセメント部を形成する場合に、推進機及び外殻部材が摺動する上部が硬化していなければ、推進に対する抵抗が低減されて、推進機が押し出し易くなる。
【0019】
さらに、ソイルセメント部に芯材を挿入し、その芯材の頭部間を連結材で連結することで、推進機及び外殻部材の摺動などによって芯材の位置がずれるのを防ぐことができる。また、連結材の上面を推進機及び外殻部材が摺動するようにすることで、推進に対する抵抗が低減されて、推進機が押し出し易くなる。
【0020】
また、地表を覆工部で覆い、断面がU字型の外郭部材を使用することで、覆工部の一部を撤去することで容易に必要な部材をトンネル内に供給することができる。
【0021】
また、下方掘削機の稼働に必要な可動プラントを備えた推進機であれば、地上にプラント設備を設ける必要がなく、地上の占有面積を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0023】
本実施の形態の地下構造物の構築方法では、トンネル1の下に構造体として連続地中壁8を構築する方法について説明する。
【0024】
このトンネル1は、図1に示すように、推進機2及びその後方に設置される外郭部材としてのU型鋼殻4を、発進立坑6Aに設置した推進ジャッキ5,・・・で地中に押し出すことによって構築される。
【0025】
この推進機2は、前面に掘削手段としての掘進カッタ2a,・・・を備えており、その掘進カッタ2a,・・・で掘削された土砂は、その後方の排土スクリュー2dによって排出される。
【0026】
また、この掘削カッタ2a,・・・の後方には、図2に示すような断面視U字型の胴体部2bが鋼板などによって形成されている。
【0027】
そして、この胴体部2bの底面には、図3に示すように推進機2の進行方向に延伸された矩形の開口部2cが設けられており、この開口部2cから下方の地盤を掘削する。
【0028】
このため、開口部2cの周辺には下方掘削機としてチェーンソー型掘削機3が設置され、その切削部3aが開口部2cに挿入可能な位置に調整される。
【0029】
このチェーンソー型掘削機3は、長円状に回動するチェーン部の表面に切削ビットを固定した切削部3aを有しており、この切削部3aによって地盤を掘削するとともにセメント系注入材として混入されるセメントミルクなどと掘削された地盤を撹拌して、地中にソイルセメント部8aを形成する。
【0030】
このチェーンソー型掘削機3には、クローラなどの自走手段を設けておき、推進機2から独立して移動できるようにしておくことができる。
【0031】
また、図3に示すように、切削部3aを挿入する開口部2cには、間隔保持材11,11を設置して、開口部2cが変形して幅が狭くなって切削部3aに接触することがないようにしておく。そして、切削部3aをトンネル1の延伸方向に前後させる際には、間隔保持材11,11を外して切削部3aが接触しないようにする。
【0032】
さらに、開口部2cの切削部3aを挿入させない部分には蓋(図示せず)をしておくことができる。
【0033】
また、チェーンソー型掘削機3には、セメントミルクを供給したり、掘削した土砂を排出したり、動力を供給したりするのに必要となる可動プラント3bを、連結ホース3cなどを介して連結しておく。
【0034】
この可動プラント3bには車輪などを付けて移動可能な状態にしておき、トンネル1内に敷設されたレール4a,4a上を走行できるように構成しておくのが好ましい。
【0035】
また、チェーンソー型掘削機3によって形成されたソイルセメント部8aには、トンネル1の延伸方向に間隔を置いてH型鋼材などの芯材8bを挿入する。この芯材8bは一本の単位長さがトンネル1の内空高さより短いものであって、ソイルセメント部8aに挿入した単位部材の上端に別の単位部材の下端を接合することによって深度方向に所望する長さに形成できる。
【0036】
さらに、芯材8b,8bの頭部間には溝型鋼材などからなる頭部連結材8cを設置して、芯材8b,8bの間隔を保持させるとともに、頭部連結材8cの上面をソイルセメント部8aから露出させて、推進機2の移動の際に底面が接触する面が頭部連結材8cの上面となるようにしておく。
【0037】
このようにソイルセメント8aと芯材8b,・・・と頭部連結材8c,・・・とによって本実施の形態の連続地中壁8は構成される。
【0038】
また、この推進機2の後方に設置されるU型鋼殻4は、図4に示すように断面がU字型で上方が開放された形状に鋼板や鋼材を組み合わせて形成されている。
【0039】
またU型鋼殻4と推進機2、及びU型鋼殻4,4間は、図示しない連結手段によって連結されており、連結後は一体になって移動することになる。
【0040】
このU型鋼殻4の上方は、覆工部7で覆われており、この覆工部7は地盤上にトンネル1の延伸方向に向けて設置された敷桁7c,7cと、その敷桁7c,7cに直交して架け渡された覆工桁7b,・・・と、覆工桁7b,7b間に架け渡される覆工板7a,・・・とによって構成される。
【0041】
図5は、トンネル1を到達立坑6Bまで構築した後に、推進機2及びU型鋼殻4,・・・を到達立坑6Bから撤去する作業工程を説明する図である。
【0042】
このようにトンネル1を構築するために地中に設置した推進機2及びU型鋼殻4,・・・は、到達立坑6Bに設置した引抜きジャッキ13,13などによって引き出して、後続との連結を解除することによって撤去することができる。
【0043】
この撤去に際しては、トンネル1の後端に位置するU型鋼殻4の後端に埋戻準備用鋼殻12を接続し、その埋戻準備用鋼殻12からU型鋼殻4を撤去した部分に親杭12b,・・・や矢板等の土留材12c,・・・を設置して土留めをおこなう。
【0044】
また、一部の親杭12bの上には桁受部材12aを設置して、トンネル1の上方に新たに設置された敷桁7cを介して覆工部7の荷重を受けさせることができる。
【0045】
次に、本実施の形態の地下構造物の構築方法の作業工程について説明するとともに、その作用について説明する。
【0046】
まず、トンネル1を延伸させる経路の地上に図1,2に示すような覆工部7を設ける。このように覆工部7を設けておけば、工事中も道路などとして地上を共用することが可能になり、渋滞の発生を抑えることができる。
【0047】
そして、トンネル1の始点には発進立坑6Aを設け、終点には到達立坑6Bを設けておく。
【0048】
推進機2は、この発進立坑6Aから発進させることになり、地盤は推進機2の掘進カッタ2a,・・・によって掘削され、推進ジャッキ5,・・・によって発進立坑6A内から押し出されることによって地中を前進する。
【0049】
そして、推進機2の開口部2cが地中に押し出された位置で、チェーンソー型掘削機3の切削部3aを開口部2cに挿入し、地盤を所定の深度まで掘削・撹拌してソイルセメント部8aを形成する。
【0050】
このチェーンソー型掘削機3の稼働に必要な可動プラント3bを発進立坑6Aやトンネル1内に設置しておけば、地上にプラント設備を設ける必要がなく、地上の占有面積を減らすことができる。
【0051】
切削部3aが所定の深度まで延伸された状態で推進機2を前進させると、ソイルセメント部8aもその進行に伴ってトンネル延伸方向に延伸される。また、ソイルセメント部8aの所定の位置には、頭部連結材8c及び芯材8bを開口部2cから挿入して設置する。
【0052】
この頭部連結材8cや芯材8bなどの搬入は、発進立坑6Aから投入してトンネル1の内部を通じておこなうこともできるが、夜間などの交通量の少ない時間帯に、覆工板7a,・・・の一部を撤去して上からおこなうこともできる。
【0053】
また、芯材8bをソイルセメント部8aに挿入する際にも、覆工板7a,・・・の一部を撤去すれば、トンネル1内空の高さより長い芯材8bを一度に挿入することも可能になる。
【0054】
そして、この推進機2がほぼ地中に押し出された状態で、発進立坑6A内に吊り降ろされたU型鋼殻4を推進機2の後端に接続し、U型鋼殻4の後端を推進ジャッキ5,5で押すことによって推進機2をさらに前進させる。
【0055】
U型鋼殻4は、発進立坑6Aに供給するので、トンネル内を搬送されるシールドトンネルのセグメントのように分割する必要がなく、一体の部材を使用することが出来る。このため、施工性が良い上に、弱部となり易い接合部の発生を抑えることができるので、接合部の補強などによる制作費の増加を抑えることができる。
【0056】
このように推進機2の掘進カッタ2a,・・・による掘削と、推進ジャッキ5,・・・による押し出しと、U型鋼殻4,・・・の継ぎ足しを繰り返して、所定の長さのトンネル1を構築し、到達立坑6Bに到達した推進機2を撤去して回収する。
【0057】
そして、到達立坑6Bのトンネル1側の壁面に、対向する壁面に向けて伸長可能となるように引抜きジャッキ13,・・・を取り付け、図5に示すようにその引抜きジャッキ13,・・・の先端をU型鋼殻4の側面に固定する。
【0058】
また、発進立坑6Aから埋戻準備用鋼殻12を挿入し、U型鋼殻4,・・・群の後端に連結する。
【0059】
この状態で引抜きジャッキ13,・・・を伸長すると、U型鋼殻4,・・・群が到達立坑6B側に移動するとともに埋戻準備用鋼殻12がトンネル1内部に引き込まれ、先端のU型鋼殻4が完全に到達立坑6B内に突出した状態で引抜きジャッキ13,・・・とU型鋼殻4の連結及びU型鋼殻4,4間の連結を解除して、先端のU型鋼殻4を到達立坑6Bから撤去する。
【0060】
また、U型鋼殻4が引き抜かれたトンネル1内には、親杭12b,・・・や土留材12c,・・・を設置して山留めをおこない、内部に流動化処理土などの埋め戻し材を充填して埋め戻しをおこなう。
【0061】
このように構成された本発明によれば、発進立坑6Aに備えられた推進ジャッキ5,・・・によって地中に押し出される推進機2を使用するため、エレクタ装置などを機内に設ける必要がなく、機内の設備を簡素化できる。
【0062】
このため、トンネル1の構築とチェーンソー型掘削機3による連続地中壁8の構築を並行しておこなっても、施工性が低下することがない。また、地上を覆工部7で覆った状態で地下構造物を構築できるので、交通渋滞の発生を抑えることができる。
【0063】
また、推進機2及びU型鋼殻4,・・・を撤去することで、再利用が可能になり経済的である。さらに、地中に推進機2やU型鋼殻4,・・・を障害物として残さないので、他人の土地を利用した場合であっても原状回復が容易であったり、再度その土地を利用して建造物を構築する際にも障害物を撤去したり、回避したりする手間を省くことができる。
【0064】
さらに、ソイルセメント部8aに芯材8b,・・・を挿入し、その芯材8b,・・・の頭部間を頭部連結材8c,・・・で連結することで、推進機2及びU型鋼殻4,・・・の摺動などによって芯材8b,・・・の位置がずれるのを防ぐことができる。
【0065】
また、頭部連結材8c,・・・の上面を推進機2及びU型鋼殻4,・・・が摺動するようにすることで、推進に対する抵抗が低減されて、推進機2が押し出し易くなる。さらに、頭部連結材8c,・・・がガイドになるので、推進機2を所定の方向に正確に前進させることができる。
【実施例1】
【0066】
以下、前記した実施の形態の実施例1について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【0067】
実施例1では、図7(a)の平面図に示すような交差点の下に、図6の二点鎖線で示すようなボックスカルバート25の地下道を構築する場合について説明する。
【0068】
この実施例1では、図7(a)の平面図に示すように交差点の始点と終点付近に2つの発進立坑6A,6Aと到達立坑6B,6Bを構築し、その発進立坑6Aと到達立坑6B間、及び発進立坑6A,6A間と到達立坑6B,6B間に覆工部7,・・・を設けておく。
【0069】
そして、発進立坑6A,6Aのそれぞれからチェーンソー型掘削機3を備えた推進機2を発進させ、前記実施の形態で説明した工程によってU型鋼殻4を設置したトンネル1,1とその下方に連続地中壁8,8を構築する。
【0070】
この実施例1では、U型鋼殻4は撤去せず、一方のトンネル1から他方のトンネル1に向けてパイプループ22を架け渡して、トンネル1,1間に屋根を構築する。なお、このパイプループ22の両端は、U型鋼殻4,4の内側面に取り付けられた受材23,23によって支持させる。
【0071】
また、U型鋼殻4やパイプルーフ23の内部にはコンクリート等を充填して構造体として利用できるようにしておく。
【0072】
こうしてU型鋼殻4と連続地中壁8とによって形成される2列の側壁と、その上端に架け渡されるパイプルーフ22とによって囲まれた内側の地盤を、バックホウ24などの掘削機で掘削すれば、大規模なトンネル21空間が形成される。
【0073】
このようにして形成された大規模なトンネル21の内部に、鉄筋コンクリートなどでボックスカルバート25を構築すれば、図7(b)の断面図に示したような連続地中壁8に支持されたボックスカルバート25からなる地下道が構築できる。
【0074】
このようにして交差点の下方に地下道を構築する方法であれば、交通量が多い交差点であっても、ほとんど閉鎖することなく共用したままの状態で立体化工事をおこなうことができる。
【0075】
また、U型鋼殻4は撤去せずにそのままボックスカルバート25の一部として利用できるので、ボックスカルバート25の構築の手間を省くことができる。
【0076】
なお、この方法は、道路下に地下鉄の駅舎を構築するような場合にも適用できる。
【0077】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【実施例2】
【0078】
以下、前記した実施の形態の実施例2について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【0079】
実施例2では、図9に示すように、道路の上方に道路に沿って高架道路を構築する場合について説明する。
【0080】
この実施例2で使用する推進機2に備えられる下方掘削機は、鋼管32などを地中に圧入して杭を構築する際に使用される鋼管圧入機(図示せず)である。
【0081】
この鋼管圧入機は、推進機2が所定の位置に到達した時点で稼働され、推進機2の底面に設けられる開口部2cの形状も鋼管32の形状に合わせて円形にされる。
【0082】
そして、構造体としての鋼管32を設置した後には、推進機2とU型鋼殻4,・・・は到達立坑6Bから撤去され、鋼管32の上端に地上に突出するように別の鋼管32が接続されるとともに、U型鋼殻4,・・・を撤去した内空は流動化処理土などによって埋め戻されて埋戻部33となる。
【0083】
このように実施例2では、図8に示すようにトンネル31の延伸方向に間隔を置いて鋼管32,・・・が立設され、その鋼管32,・・・に鋼床版34が架け渡されて図9に示すような高架道路が構築される。
【0084】
このため、鋼管32を圧入する鋼管圧入機やプラントを道路上に設置する必要がなく、交通渋滞の発生を抑えることができる。
【0085】
また、鋼管32,・・・を設置した場所以外は埋戻部33として原状回復されるので、この道路の下を交差する地下道を構築するような場合でも鋼管32,・・・の設置場所を避けるだけでよい。
【0086】
さらに、この実施例2では、図9に示すように横断面において1本の鋼管32で鋼床版34を支持させる構造について説明したが、これに限定されるものではなく、この鋼管32による柱を真ん中にして両側に間隔をおいて2本の柱を立設させて支持させるなど、横断面において複数の柱で鋼床版34を支持する構造にしてもよい。
【0087】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は実施例と略同様であるので説明を省略する。
【実施例3】
【0088】
以下、前記した実施の形態の実施例3について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【0089】
この実施例3では、営業中の鉄道を連続立体化させる場合について説明する。
【0090】
まず、図10に示すように営業中の鉄道の枕木を徐々に架設桁43に交換し、その架設桁43,43をその下方に設置した大桁44によって支持させる。
【0091】
そして、大桁44の下方に、前記実施の形態で説明した工程によってU型鋼殻4を設置したトンネル41を構築し、トンネル41の下方には下方掘削機(図示せず)によって構造体としての鋼管杭42を埋設する。なお、この実施例3では、鋼管杭42を構造体として説明するが、連続地中壁であってもよい。
【0092】
このトンネル41及び鋼管杭42の構築は、大桁44のもう一方の側にもおこない、図11に示すようにU型鋼殻4,・・・を撤去した後には鋼管柱45,45を設置するとともに埋め戻しをおこなう。
【0093】
そして、鋼管柱45,45の上端に高架床版46を架け渡し、その上に架線支柱47を立ててレールを敷設し、使用するレールを高架床版46上のレールに切り替えた後に架設桁43,43及び大桁44を撤去する。
【0094】
このように実施例3の方法によれば、鉄道の営業を続けたままで連続立体化の工事をおこなうことができる。
【0095】
また、地盤には鋼管杭42以外に残置されるものがないので、高架鉄道下の土地の利用の可能性を広げることができる。
【0096】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は実施例と略同様であるので説明を省略する。
【0097】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【0098】
例えば、前記実施の形態又は実施例では、断面U字型のU型鋼殻4を外殻部材として使用したが、これに限定されるものではなく、断面が四角形や円形などの非開放の閉じた断面であってもよい。また、材料も鋼材に限定されるものではなく、鉄筋コンクリート部材やプレストレストコンクリート部材などを使用することができる。
【0099】
また、閉じた断面の外殻部材を使用する場合は地表から離れた地中にトンネルを構築することになるので、覆工部7を設ける必要はない。
【0100】
また、前記実施の形態では、トンネル1の全長に亘って連続地中壁8を構築したが、これに限定されるものではなく、途中からチェーンソー型掘削機3を稼働させて例えば交差点の下だけに連続地中壁8を構築するものであってもよい。そして、下方掘削機を使用しないときは、開口部2cには蓋をしておくことができる。
【0101】
また、ソイルセメント部8aを形成する際に、上部にはセメントの硬化を遅延させる遅延材を混入することで、推進機2及びU型鋼殻4が摺動する上部が硬化しにくくなるようにして推進に対する抵抗を低減させ、推進機2が押し出し易くなるようにすることができる。
【0102】
さらに、前記実施の形態ではチェーンソー型掘削機3は自走可能に構成したが、これに限定されるものではなく、推進機2の底面に固定すれば推進機2から反力が取れるようになるので、チェーンソー型掘削機3の重量を低減することができる。
【0103】
また、前記実施の形態では、推進機2の開口部2cから芯材8bや頭部連結材8cの挿入をおこなったが、これに限定されるものではなく、推進機2後方のU型鋼殻4(外殻部材)の底面にシール機構を備えた開口部を設け、そこから芯材8b等を挿入してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0104】
【図1】本発明の最良の実施の形態の地下構造物の構築方法を説明するトンネル縦断方向の断面図である。
【図2】図1のA−A線方向の推進機の断面図である。
【図3】開口部にチェーンソー型掘削機の切削部が挿入された状態を説明する斜視図である。
【図4】図1のB−B線方向のU型鋼殻の断面図である。
【図5】地下構造物の構築方法の到達立坑側の状態を説明するトンネル縦断方向の断面図である。
【図6】実施例1の地下道の構築方法を説明する断面図である。
【図7】実施例1の地下道の構築方法を説明する図であって、(a)は地下道を構築する交差点の平面図、(b)は(a)のC−C線方向の断面図である。
【図8】実施例2の高架道路を構築する方法を説明するトンネル縦断方向の断面図である。
【図9】実施例2の高架道路を構築する方法を説明する横断面図である。
【図10】実施例3の鉄道の連続立体化方法の施工手順を説明する横断面図である。
【図11】実施例3の鉄道の連続立体化方法の施工手順を説明する横断面図である。
【符号の説明】
【0105】
1 トンネル
2 推進機
2a 掘進カッタ(掘削手段)
2b 胴体部
2c 開口部
3 チェーンソー型掘削機(下方掘削機)
3b 可動プラント
4 U型鋼殻(外郭部材)
5 推進ジャッキ
8 連続地中壁
8a ソイルセメント部
8b 芯材
8c 頭部連結材(連結材)
21,31,41 トンネル
32 鋼管(構造体)
42 鋼管杭(構造体)
【技術分野】
【0001】
本発明は、トンネルを構築する際にその下方に連続地中壁や杭などの構造体を設ける地下構造物の構築方法、及びそれに使用する推進機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1に記載されているように、シールドトンネルのセグメントの一部を取り除き、トンネルの内部から連続地中壁を構築する方法が知られている。
【0003】
また、特許文献2に記載されているようにシールド掘削機の内部に連続地中壁用の連壁掘削機を設置しておいて、トンネルの掘削と並行して連続地中壁の構築をおこなう方法が知られている。
【特許文献1】特開平7−26877号公報
【特許文献2】特開2004−143744号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載された地下構造物の構築方法では、トンネルの外殻を構成するセグメントの一部を撤去しなければならず、トンネルが力学的に不安定な状態になるおそれがある。
【0005】
また、特許文献2に記載された連続地中壁の構築工法では、シールド掘削機が使用されるが、シールド掘削機の内部にはシールド掘削機の後方に組み立てられたセグメントを反力にして推進するための推進ジャッキが備えられるとともに、トンネルの外殻となるセグメントを設置するためのエレクタ装置が備えられている。
【0006】
そして、これらの設備に加えて連壁掘削機を設置するとなると、シールド掘削機の機長が非常に長くなり、製作費が増加するだけでなく、立坑の規模が増大したり、曲線部の施工ができなくなったりするなどの問題がある。
【0007】
また、シールド掘削機の狭い機内で、セグメントや連続地中壁用の芯材が錯綜することになるため、施工効率が非常に低下するおそれがある。
【0008】
そこで、本発明は、道路などの地上の利用に与える影響を低減できるとともに施工性に優れた地下構造物の構築方法及び推進機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記目的を達成するために、本発明は、推進機及びその後方に設置される外殻部材を地中に押し出してトンネルを構築する地下構造物の構築方法において、前記推進機には底面に開口部が形成され、その開口部から下方を掘削する下方掘削機が備えられており、前記外殻部材の後端を押し出すことによって前記推進機を前進させるとともに、所定の長さ前進したところでその後端に外殻部材を継ぎ足し、前記トンネルの下方には前記下方掘削機によって地中の深度方向に延伸される構造体を設ける地下構造物の構築方法であることを特徴とする。
【0010】
ここで、前記推進機及び前記外殻部材は、トンネル前方から押し込まれた順に撤去することができる。
【0011】
また、前記下方掘削機は、地中を掘削するとともにその掘削部にセメント系注入材を混入してソイルセメント部を形成するものであって、そのソイルセメント部の前記推進機に接する上部には硬化を遅延させる遅延材を混入させておくことができる。
【0012】
さらに、前記下方掘削機は、地中を掘削するとともにその掘削部にセメント系注入材を混入してソイルセメント部を形成するものであって、そのソイルセメント部が硬化する前にトンネル延伸方向に間隔を置いて芯材が挿入され、その芯材の頭部間が連結材によって連結されるようにしてもよい。
【0013】
また、前記トンネルを構築する地盤の地上には予め覆工部が設けられ、その覆工部の下を前記推進機が進行し、その推進機の後方に設置される外郭部材は断面がU字型で上方が開放されているものであってもよい。
【0014】
また、前面に掘削手段を備えるとともに後方から地中に押し出されることによってトンネルを構築する推進機であって、前記掘削手段後方の胴体部の底面には開口部が形成され、その開口部から下方の地盤を掘削する下方掘削機と、その下方掘削機の稼働に必要となる移動可能な可動プラントとが備えられている推進機であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
このように構成された本発明によれば、立坑などに備えられた推進ジャッキによって地中に押し出される推進機を使用するため、エレクタ装置などを機内に設ける必要がなく、機内の設備を簡素化できる。
【0016】
このため、トンネルの構築と下方掘削機による構造体の構築を並行しておこなっても、施工性が低下することがない。
【0017】
また、推進機及び外殻部材を撤去することで、再利用が可能になり経済的である。さらに、地中に推進機や外郭部材を障害物として残さないので、再度、その土地を利用して建造物を構築する際の問題の発生を抑えることができる。
【0018】
また、ソイルセメント部を形成する場合に、推進機及び外殻部材が摺動する上部が硬化していなければ、推進に対する抵抗が低減されて、推進機が押し出し易くなる。
【0019】
さらに、ソイルセメント部に芯材を挿入し、その芯材の頭部間を連結材で連結することで、推進機及び外殻部材の摺動などによって芯材の位置がずれるのを防ぐことができる。また、連結材の上面を推進機及び外殻部材が摺動するようにすることで、推進に対する抵抗が低減されて、推進機が押し出し易くなる。
【0020】
また、地表を覆工部で覆い、断面がU字型の外郭部材を使用することで、覆工部の一部を撤去することで容易に必要な部材をトンネル内に供給することができる。
【0021】
また、下方掘削機の稼働に必要な可動プラントを備えた推進機であれば、地上にプラント設備を設ける必要がなく、地上の占有面積を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0023】
本実施の形態の地下構造物の構築方法では、トンネル1の下に構造体として連続地中壁8を構築する方法について説明する。
【0024】
このトンネル1は、図1に示すように、推進機2及びその後方に設置される外郭部材としてのU型鋼殻4を、発進立坑6Aに設置した推進ジャッキ5,・・・で地中に押し出すことによって構築される。
【0025】
この推進機2は、前面に掘削手段としての掘進カッタ2a,・・・を備えており、その掘進カッタ2a,・・・で掘削された土砂は、その後方の排土スクリュー2dによって排出される。
【0026】
また、この掘削カッタ2a,・・・の後方には、図2に示すような断面視U字型の胴体部2bが鋼板などによって形成されている。
【0027】
そして、この胴体部2bの底面には、図3に示すように推進機2の進行方向に延伸された矩形の開口部2cが設けられており、この開口部2cから下方の地盤を掘削する。
【0028】
このため、開口部2cの周辺には下方掘削機としてチェーンソー型掘削機3が設置され、その切削部3aが開口部2cに挿入可能な位置に調整される。
【0029】
このチェーンソー型掘削機3は、長円状に回動するチェーン部の表面に切削ビットを固定した切削部3aを有しており、この切削部3aによって地盤を掘削するとともにセメント系注入材として混入されるセメントミルクなどと掘削された地盤を撹拌して、地中にソイルセメント部8aを形成する。
【0030】
このチェーンソー型掘削機3には、クローラなどの自走手段を設けておき、推進機2から独立して移動できるようにしておくことができる。
【0031】
また、図3に示すように、切削部3aを挿入する開口部2cには、間隔保持材11,11を設置して、開口部2cが変形して幅が狭くなって切削部3aに接触することがないようにしておく。そして、切削部3aをトンネル1の延伸方向に前後させる際には、間隔保持材11,11を外して切削部3aが接触しないようにする。
【0032】
さらに、開口部2cの切削部3aを挿入させない部分には蓋(図示せず)をしておくことができる。
【0033】
また、チェーンソー型掘削機3には、セメントミルクを供給したり、掘削した土砂を排出したり、動力を供給したりするのに必要となる可動プラント3bを、連結ホース3cなどを介して連結しておく。
【0034】
この可動プラント3bには車輪などを付けて移動可能な状態にしておき、トンネル1内に敷設されたレール4a,4a上を走行できるように構成しておくのが好ましい。
【0035】
また、チェーンソー型掘削機3によって形成されたソイルセメント部8aには、トンネル1の延伸方向に間隔を置いてH型鋼材などの芯材8bを挿入する。この芯材8bは一本の単位長さがトンネル1の内空高さより短いものであって、ソイルセメント部8aに挿入した単位部材の上端に別の単位部材の下端を接合することによって深度方向に所望する長さに形成できる。
【0036】
さらに、芯材8b,8bの頭部間には溝型鋼材などからなる頭部連結材8cを設置して、芯材8b,8bの間隔を保持させるとともに、頭部連結材8cの上面をソイルセメント部8aから露出させて、推進機2の移動の際に底面が接触する面が頭部連結材8cの上面となるようにしておく。
【0037】
このようにソイルセメント8aと芯材8b,・・・と頭部連結材8c,・・・とによって本実施の形態の連続地中壁8は構成される。
【0038】
また、この推進機2の後方に設置されるU型鋼殻4は、図4に示すように断面がU字型で上方が開放された形状に鋼板や鋼材を組み合わせて形成されている。
【0039】
またU型鋼殻4と推進機2、及びU型鋼殻4,4間は、図示しない連結手段によって連結されており、連結後は一体になって移動することになる。
【0040】
このU型鋼殻4の上方は、覆工部7で覆われており、この覆工部7は地盤上にトンネル1の延伸方向に向けて設置された敷桁7c,7cと、その敷桁7c,7cに直交して架け渡された覆工桁7b,・・・と、覆工桁7b,7b間に架け渡される覆工板7a,・・・とによって構成される。
【0041】
図5は、トンネル1を到達立坑6Bまで構築した後に、推進機2及びU型鋼殻4,・・・を到達立坑6Bから撤去する作業工程を説明する図である。
【0042】
このようにトンネル1を構築するために地中に設置した推進機2及びU型鋼殻4,・・・は、到達立坑6Bに設置した引抜きジャッキ13,13などによって引き出して、後続との連結を解除することによって撤去することができる。
【0043】
この撤去に際しては、トンネル1の後端に位置するU型鋼殻4の後端に埋戻準備用鋼殻12を接続し、その埋戻準備用鋼殻12からU型鋼殻4を撤去した部分に親杭12b,・・・や矢板等の土留材12c,・・・を設置して土留めをおこなう。
【0044】
また、一部の親杭12bの上には桁受部材12aを設置して、トンネル1の上方に新たに設置された敷桁7cを介して覆工部7の荷重を受けさせることができる。
【0045】
次に、本実施の形態の地下構造物の構築方法の作業工程について説明するとともに、その作用について説明する。
【0046】
まず、トンネル1を延伸させる経路の地上に図1,2に示すような覆工部7を設ける。このように覆工部7を設けておけば、工事中も道路などとして地上を共用することが可能になり、渋滞の発生を抑えることができる。
【0047】
そして、トンネル1の始点には発進立坑6Aを設け、終点には到達立坑6Bを設けておく。
【0048】
推進機2は、この発進立坑6Aから発進させることになり、地盤は推進機2の掘進カッタ2a,・・・によって掘削され、推進ジャッキ5,・・・によって発進立坑6A内から押し出されることによって地中を前進する。
【0049】
そして、推進機2の開口部2cが地中に押し出された位置で、チェーンソー型掘削機3の切削部3aを開口部2cに挿入し、地盤を所定の深度まで掘削・撹拌してソイルセメント部8aを形成する。
【0050】
このチェーンソー型掘削機3の稼働に必要な可動プラント3bを発進立坑6Aやトンネル1内に設置しておけば、地上にプラント設備を設ける必要がなく、地上の占有面積を減らすことができる。
【0051】
切削部3aが所定の深度まで延伸された状態で推進機2を前進させると、ソイルセメント部8aもその進行に伴ってトンネル延伸方向に延伸される。また、ソイルセメント部8aの所定の位置には、頭部連結材8c及び芯材8bを開口部2cから挿入して設置する。
【0052】
この頭部連結材8cや芯材8bなどの搬入は、発進立坑6Aから投入してトンネル1の内部を通じておこなうこともできるが、夜間などの交通量の少ない時間帯に、覆工板7a,・・・の一部を撤去して上からおこなうこともできる。
【0053】
また、芯材8bをソイルセメント部8aに挿入する際にも、覆工板7a,・・・の一部を撤去すれば、トンネル1内空の高さより長い芯材8bを一度に挿入することも可能になる。
【0054】
そして、この推進機2がほぼ地中に押し出された状態で、発進立坑6A内に吊り降ろされたU型鋼殻4を推進機2の後端に接続し、U型鋼殻4の後端を推進ジャッキ5,5で押すことによって推進機2をさらに前進させる。
【0055】
U型鋼殻4は、発進立坑6Aに供給するので、トンネル内を搬送されるシールドトンネルのセグメントのように分割する必要がなく、一体の部材を使用することが出来る。このため、施工性が良い上に、弱部となり易い接合部の発生を抑えることができるので、接合部の補強などによる制作費の増加を抑えることができる。
【0056】
このように推進機2の掘進カッタ2a,・・・による掘削と、推進ジャッキ5,・・・による押し出しと、U型鋼殻4,・・・の継ぎ足しを繰り返して、所定の長さのトンネル1を構築し、到達立坑6Bに到達した推進機2を撤去して回収する。
【0057】
そして、到達立坑6Bのトンネル1側の壁面に、対向する壁面に向けて伸長可能となるように引抜きジャッキ13,・・・を取り付け、図5に示すようにその引抜きジャッキ13,・・・の先端をU型鋼殻4の側面に固定する。
【0058】
また、発進立坑6Aから埋戻準備用鋼殻12を挿入し、U型鋼殻4,・・・群の後端に連結する。
【0059】
この状態で引抜きジャッキ13,・・・を伸長すると、U型鋼殻4,・・・群が到達立坑6B側に移動するとともに埋戻準備用鋼殻12がトンネル1内部に引き込まれ、先端のU型鋼殻4が完全に到達立坑6B内に突出した状態で引抜きジャッキ13,・・・とU型鋼殻4の連結及びU型鋼殻4,4間の連結を解除して、先端のU型鋼殻4を到達立坑6Bから撤去する。
【0060】
また、U型鋼殻4が引き抜かれたトンネル1内には、親杭12b,・・・や土留材12c,・・・を設置して山留めをおこない、内部に流動化処理土などの埋め戻し材を充填して埋め戻しをおこなう。
【0061】
このように構成された本発明によれば、発進立坑6Aに備えられた推進ジャッキ5,・・・によって地中に押し出される推進機2を使用するため、エレクタ装置などを機内に設ける必要がなく、機内の設備を簡素化できる。
【0062】
このため、トンネル1の構築とチェーンソー型掘削機3による連続地中壁8の構築を並行しておこなっても、施工性が低下することがない。また、地上を覆工部7で覆った状態で地下構造物を構築できるので、交通渋滞の発生を抑えることができる。
【0063】
また、推進機2及びU型鋼殻4,・・・を撤去することで、再利用が可能になり経済的である。さらに、地中に推進機2やU型鋼殻4,・・・を障害物として残さないので、他人の土地を利用した場合であっても原状回復が容易であったり、再度その土地を利用して建造物を構築する際にも障害物を撤去したり、回避したりする手間を省くことができる。
【0064】
さらに、ソイルセメント部8aに芯材8b,・・・を挿入し、その芯材8b,・・・の頭部間を頭部連結材8c,・・・で連結することで、推進機2及びU型鋼殻4,・・・の摺動などによって芯材8b,・・・の位置がずれるのを防ぐことができる。
【0065】
また、頭部連結材8c,・・・の上面を推進機2及びU型鋼殻4,・・・が摺動するようにすることで、推進に対する抵抗が低減されて、推進機2が押し出し易くなる。さらに、頭部連結材8c,・・・がガイドになるので、推進機2を所定の方向に正確に前進させることができる。
【実施例1】
【0066】
以下、前記した実施の形態の実施例1について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【0067】
実施例1では、図7(a)の平面図に示すような交差点の下に、図6の二点鎖線で示すようなボックスカルバート25の地下道を構築する場合について説明する。
【0068】
この実施例1では、図7(a)の平面図に示すように交差点の始点と終点付近に2つの発進立坑6A,6Aと到達立坑6B,6Bを構築し、その発進立坑6Aと到達立坑6B間、及び発進立坑6A,6A間と到達立坑6B,6B間に覆工部7,・・・を設けておく。
【0069】
そして、発進立坑6A,6Aのそれぞれからチェーンソー型掘削機3を備えた推進機2を発進させ、前記実施の形態で説明した工程によってU型鋼殻4を設置したトンネル1,1とその下方に連続地中壁8,8を構築する。
【0070】
この実施例1では、U型鋼殻4は撤去せず、一方のトンネル1から他方のトンネル1に向けてパイプループ22を架け渡して、トンネル1,1間に屋根を構築する。なお、このパイプループ22の両端は、U型鋼殻4,4の内側面に取り付けられた受材23,23によって支持させる。
【0071】
また、U型鋼殻4やパイプルーフ23の内部にはコンクリート等を充填して構造体として利用できるようにしておく。
【0072】
こうしてU型鋼殻4と連続地中壁8とによって形成される2列の側壁と、その上端に架け渡されるパイプルーフ22とによって囲まれた内側の地盤を、バックホウ24などの掘削機で掘削すれば、大規模なトンネル21空間が形成される。
【0073】
このようにして形成された大規模なトンネル21の内部に、鉄筋コンクリートなどでボックスカルバート25を構築すれば、図7(b)の断面図に示したような連続地中壁8に支持されたボックスカルバート25からなる地下道が構築できる。
【0074】
このようにして交差点の下方に地下道を構築する方法であれば、交通量が多い交差点であっても、ほとんど閉鎖することなく共用したままの状態で立体化工事をおこなうことができる。
【0075】
また、U型鋼殻4は撤去せずにそのままボックスカルバート25の一部として利用できるので、ボックスカルバート25の構築の手間を省くことができる。
【0076】
なお、この方法は、道路下に地下鉄の駅舎を構築するような場合にも適用できる。
【0077】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【実施例2】
【0078】
以下、前記した実施の形態の実施例2について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【0079】
実施例2では、図9に示すように、道路の上方に道路に沿って高架道路を構築する場合について説明する。
【0080】
この実施例2で使用する推進機2に備えられる下方掘削機は、鋼管32などを地中に圧入して杭を構築する際に使用される鋼管圧入機(図示せず)である。
【0081】
この鋼管圧入機は、推進機2が所定の位置に到達した時点で稼働され、推進機2の底面に設けられる開口部2cの形状も鋼管32の形状に合わせて円形にされる。
【0082】
そして、構造体としての鋼管32を設置した後には、推進機2とU型鋼殻4,・・・は到達立坑6Bから撤去され、鋼管32の上端に地上に突出するように別の鋼管32が接続されるとともに、U型鋼殻4,・・・を撤去した内空は流動化処理土などによって埋め戻されて埋戻部33となる。
【0083】
このように実施例2では、図8に示すようにトンネル31の延伸方向に間隔を置いて鋼管32,・・・が立設され、その鋼管32,・・・に鋼床版34が架け渡されて図9に示すような高架道路が構築される。
【0084】
このため、鋼管32を圧入する鋼管圧入機やプラントを道路上に設置する必要がなく、交通渋滞の発生を抑えることができる。
【0085】
また、鋼管32,・・・を設置した場所以外は埋戻部33として原状回復されるので、この道路の下を交差する地下道を構築するような場合でも鋼管32,・・・の設置場所を避けるだけでよい。
【0086】
さらに、この実施例2では、図9に示すように横断面において1本の鋼管32で鋼床版34を支持させる構造について説明したが、これに限定されるものではなく、この鋼管32による柱を真ん中にして両側に間隔をおいて2本の柱を立設させて支持させるなど、横断面において複数の柱で鋼床版34を支持する構造にしてもよい。
【0087】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は実施例と略同様であるので説明を省略する。
【実施例3】
【0088】
以下、前記した実施の形態の実施例3について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【0089】
この実施例3では、営業中の鉄道を連続立体化させる場合について説明する。
【0090】
まず、図10に示すように営業中の鉄道の枕木を徐々に架設桁43に交換し、その架設桁43,43をその下方に設置した大桁44によって支持させる。
【0091】
そして、大桁44の下方に、前記実施の形態で説明した工程によってU型鋼殻4を設置したトンネル41を構築し、トンネル41の下方には下方掘削機(図示せず)によって構造体としての鋼管杭42を埋設する。なお、この実施例3では、鋼管杭42を構造体として説明するが、連続地中壁であってもよい。
【0092】
このトンネル41及び鋼管杭42の構築は、大桁44のもう一方の側にもおこない、図11に示すようにU型鋼殻4,・・・を撤去した後には鋼管柱45,45を設置するとともに埋め戻しをおこなう。
【0093】
そして、鋼管柱45,45の上端に高架床版46を架け渡し、その上に架線支柱47を立ててレールを敷設し、使用するレールを高架床版46上のレールに切り替えた後に架設桁43,43及び大桁44を撤去する。
【0094】
このように実施例3の方法によれば、鉄道の営業を続けたままで連続立体化の工事をおこなうことができる。
【0095】
また、地盤には鋼管杭42以外に残置されるものがないので、高架鉄道下の土地の利用の可能性を広げることができる。
【0096】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は実施例と略同様であるので説明を省略する。
【0097】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【0098】
例えば、前記実施の形態又は実施例では、断面U字型のU型鋼殻4を外殻部材として使用したが、これに限定されるものではなく、断面が四角形や円形などの非開放の閉じた断面であってもよい。また、材料も鋼材に限定されるものではなく、鉄筋コンクリート部材やプレストレストコンクリート部材などを使用することができる。
【0099】
また、閉じた断面の外殻部材を使用する場合は地表から離れた地中にトンネルを構築することになるので、覆工部7を設ける必要はない。
【0100】
また、前記実施の形態では、トンネル1の全長に亘って連続地中壁8を構築したが、これに限定されるものではなく、途中からチェーンソー型掘削機3を稼働させて例えば交差点の下だけに連続地中壁8を構築するものであってもよい。そして、下方掘削機を使用しないときは、開口部2cには蓋をしておくことができる。
【0101】
また、ソイルセメント部8aを形成する際に、上部にはセメントの硬化を遅延させる遅延材を混入することで、推進機2及びU型鋼殻4が摺動する上部が硬化しにくくなるようにして推進に対する抵抗を低減させ、推進機2が押し出し易くなるようにすることができる。
【0102】
さらに、前記実施の形態ではチェーンソー型掘削機3は自走可能に構成したが、これに限定されるものではなく、推進機2の底面に固定すれば推進機2から反力が取れるようになるので、チェーンソー型掘削機3の重量を低減することができる。
【0103】
また、前記実施の形態では、推進機2の開口部2cから芯材8bや頭部連結材8cの挿入をおこなったが、これに限定されるものではなく、推進機2後方のU型鋼殻4(外殻部材)の底面にシール機構を備えた開口部を設け、そこから芯材8b等を挿入してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0104】
【図1】本発明の最良の実施の形態の地下構造物の構築方法を説明するトンネル縦断方向の断面図である。
【図2】図1のA−A線方向の推進機の断面図である。
【図3】開口部にチェーンソー型掘削機の切削部が挿入された状態を説明する斜視図である。
【図4】図1のB−B線方向のU型鋼殻の断面図である。
【図5】地下構造物の構築方法の到達立坑側の状態を説明するトンネル縦断方向の断面図である。
【図6】実施例1の地下道の構築方法を説明する断面図である。
【図7】実施例1の地下道の構築方法を説明する図であって、(a)は地下道を構築する交差点の平面図、(b)は(a)のC−C線方向の断面図である。
【図8】実施例2の高架道路を構築する方法を説明するトンネル縦断方向の断面図である。
【図9】実施例2の高架道路を構築する方法を説明する横断面図である。
【図10】実施例3の鉄道の連続立体化方法の施工手順を説明する横断面図である。
【図11】実施例3の鉄道の連続立体化方法の施工手順を説明する横断面図である。
【符号の説明】
【0105】
1 トンネル
2 推進機
2a 掘進カッタ(掘削手段)
2b 胴体部
2c 開口部
3 チェーンソー型掘削機(下方掘削機)
3b 可動プラント
4 U型鋼殻(外郭部材)
5 推進ジャッキ
8 連続地中壁
8a ソイルセメント部
8b 芯材
8c 頭部連結材(連結材)
21,31,41 トンネル
32 鋼管(構造体)
42 鋼管杭(構造体)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
推進機及びその後方に設置される外殻部材を地中に押し出してトンネルを構築する地下構造物の構築方法において、
前記推進機には底面に開口部が形成され、その開口部から下方を掘削する下方掘削機が備えられており、
前記外殻部材の後端を押し出すことによって前記推進機を前進させるとともに、所定の長さ前進したところでその後端に外殻部材を継ぎ足し、
前記トンネルの下方には前記下方掘削機によって地中の深度方向に延伸される構造体を設けることを特徴とする地下構造物の構築方法。
【請求項2】
前記推進機及び前記外殻部材は、トンネル前方から押し込まれた順に撤去されることを特徴とする請求項1に記載の地下構造物の構築方法。
【請求項3】
前記下方掘削機は、地中を掘削するとともにその掘削部にセメント系注入材を混入してソイルセメント部を形成するものであって、そのソイルセメント部の前記推進機に接する上部には硬化を遅延させる遅延材が混入されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の地下構造物の構築方法。
【請求項4】
前記下方掘削機は、地中を掘削するとともにその掘削部にセメント系注入材を混入してソイルセメント部を形成するものであって、そのソイルセメント部が硬化する前にトンネル延伸方向に間隔を置いて芯材が挿入され、その芯材の頭部間が連結材によって連結されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の地下構造物の構築方法。
【請求項5】
前記トンネルを構築する地盤の地上には予め覆工部が設けられ、その覆工部の下を前記推進機が進行し、その推進機の後方に設置される外郭部材は断面がU字型で上方が開放されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の地下構造物の構築方法。
【請求項6】
前面に掘削手段を備えるとともに後方から地中に押し出されることによってトンネルを構築する推進機であって、
前記掘削手段後方の胴体部の底面には開口部が形成され、その開口部から下方の地盤を掘削する下方掘削機と、その下方掘削機の稼働に必要となる移動可能な可動プラントとが備えられていることを特徴とする推進機。
【請求項1】
推進機及びその後方に設置される外殻部材を地中に押し出してトンネルを構築する地下構造物の構築方法において、
前記推進機には底面に開口部が形成され、その開口部から下方を掘削する下方掘削機が備えられており、
前記外殻部材の後端を押し出すことによって前記推進機を前進させるとともに、所定の長さ前進したところでその後端に外殻部材を継ぎ足し、
前記トンネルの下方には前記下方掘削機によって地中の深度方向に延伸される構造体を設けることを特徴とする地下構造物の構築方法。
【請求項2】
前記推進機及び前記外殻部材は、トンネル前方から押し込まれた順に撤去されることを特徴とする請求項1に記載の地下構造物の構築方法。
【請求項3】
前記下方掘削機は、地中を掘削するとともにその掘削部にセメント系注入材を混入してソイルセメント部を形成するものであって、そのソイルセメント部の前記推進機に接する上部には硬化を遅延させる遅延材が混入されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の地下構造物の構築方法。
【請求項4】
前記下方掘削機は、地中を掘削するとともにその掘削部にセメント系注入材を混入してソイルセメント部を形成するものであって、そのソイルセメント部が硬化する前にトンネル延伸方向に間隔を置いて芯材が挿入され、その芯材の頭部間が連結材によって連結されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の地下構造物の構築方法。
【請求項5】
前記トンネルを構築する地盤の地上には予め覆工部が設けられ、その覆工部の下を前記推進機が進行し、その推進機の後方に設置される外郭部材は断面がU字型で上方が開放されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の地下構造物の構築方法。
【請求項6】
前面に掘削手段を備えるとともに後方から地中に押し出されることによってトンネルを構築する推進機であって、
前記掘削手段後方の胴体部の底面には開口部が形成され、その開口部から下方の地盤を掘削する下方掘削機と、その下方掘削機の稼働に必要となる移動可能な可動プラントとが備えられていることを特徴とする推進機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2007−170095(P2007−170095A)
【公開日】平成19年7月5日(2007.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−371216(P2005−371216)
【出願日】平成17年12月26日(2005.12.26)
【出願人】(000206211)大成建設株式会社 (1,602)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年7月5日(2007.7.5)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年12月26日(2005.12.26)
【出願人】(000206211)大成建設株式会社 (1,602)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]