説明

地下構造物の構築方法

【課題】連接された函体間に止水板を設けて、目地の止水を確実かつ安価に行うことが可能な地下構造物の構築方法を提供する。
【解決手段】地中に並設された複数の箱形パイプルーフ6からなるルーフEに後続する複数の函体F1,F2を発進立杭Bから順次前方に推進させて、連接された函体F1,F2からなる地下構造物を地中に構築する。発進立坑B内にて、コンクリートを打設して後端面から止水板8の一部を突出させた函体F1を築造する工程と、函体F1の後方に押輪10を配置する工程と、函体F1の後端面と押輪10との間にモルタルを打設してモルタル部G1を形成する工程と、元押ジャッキ14により押輪10を押圧し、函体F1を推進して地中に埋設する工程と、モルタル部G1を斫り取り止水板8を露出させる工程と、コンクリートを打設し止水板8を介して函体F1と連接する函体F2を築造する工程とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、並設されたパイプからなるルーフを函体に置換して、函体からなる構造物を地中に埋設して地下構造物を構築する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
鉄道の軌道や道路等(以下、軌道という)を横断して地下道を構築する場合、まず、並設されたパイプからなるルーフを軌道下の地盤に埋設し、このルーフに後続するコンクリート製の函体を押輪を介して油圧ジャッキにより推進させることにより、函体からなる構造物を地中に埋設して地下構造物を構築する方法が知られている。地下道がある程度長い場合、一の函体の後に函体を連接して形成する。
【0003】
連接された函体間の目地には、地下道の内部に地下水が漏れ出すことを防止するために、止水対策を行う必要がある。例えば、特許文献1には、連接された函体間の目地をオメガジョイントを用いて止水することが開示されている。アンカーボルトを予め埋め込んだ切欠き部が、連接される函体の連接面の端部にそれぞれ形成されており、断面オメガ形のゴム製ジョイントが、アンカーボルトの頂部にナット止めされ、目地を止水している。また、特許文献2には、コンクリート製の取水管の目地に塩化ビニル製等の止水板を設けることが開示されている。止水板は、安価であり、目地を確実に止水できる利点を有している。
【特許文献1】特開平11−350888号公報(図12)
【特許文献2】特開2005−320783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に開示されたように、連接された函体間の目地をオメガジョイントを用いて止水する場合、オメガジョイントが高価である、函体の連接面の端部に切欠きやアンカーボルトを設けるため施工工数が増加する、函体の連接面の端部に切欠きを設けるため函体の強度が低下するという問題がある。
【0005】
一方、特許文献2に開示されたように、連接された函体間の目地に止水板を設けると、油圧ジャッキにより函体を推進するとき、函体の後端面から突出した止水板が押輪で押しつぶされる。そのため、連接された函体間の目地に止水板を設けることは、従来できなかった。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑み、連接された函体間の目地に止水板を設けて、目地の止水を確実かつ安価に行うことが可能な地下構造物の構築方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、地中に並設されたパイプからなるルーフに後続する複数の函体を発進立杭から順次前方に推進させて地下構造物を地中に構築する地下構造物の構築方法であって、前記発進立坑内にて、コンクリートを打設して、後端面から止水板の一部を突出させた一の函体を築造する工程と、前記一の函体の後方に、前記止水板の突出長さ以上の間隔を存して、推力伝達部材を配置する工程と、前記一の函体の後端面と前記推力伝達部材との間にモルタルを打設して、モルタル部を形成する工程と、前記モルタルが硬化した後、推進手段により前記推力伝達部材を押圧し、前記一の函体を推進して地中に埋設する工程と、前記モルタル部を斫り取り、前記止水板の一部を露出させる工程と、コンクリートを打設し、前記止水板を介して前記一の函体と連接する函体を築造する工程とを備えたことを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、止水板の一部を突出させた一の函体の後端面と推力伝達部材との間にモルタルを打設し、モルタル部を形成するので、このモルタル部内に止水板の一部が存することとなる。そして、推進手段により推力伝達部材を押圧し、一の函体を推進して地中に埋設する際、推力伝達部材はモルタル部の後端面に当接するため、止水板はモルタル部により保護され、推力伝達部材によって押しつぶされるなどの損傷を負わない。そして、モルタル部はコンクリート製の函体より脆弱であるので、モルタル部だけを容易に斫り取ることができ、この際にも、止水板は損傷を負わない。その後、止水板の一部が突出する一の函体の後端面に連接する函体を築造するので、連接された函体間の目地に、損傷のない止水板を設けることができる。よって、連接された函体間の目地の止水を確実かつ安価に行うことが可能となる。
【0009】
また、本発明において、前記モルタルの打設前に、前記止水板の突出部を保護材にて覆うことが好ましい。
【0010】
この場合、止水板の突出部とモルタルとの間に保護材が介在するので、止水板の表面にモルタルが固着しないため、止水板に損傷を負わせることなくモルタル部を容易に斫り取ることが可能となる。
【0011】
また、本発明において、前記一の函体の後端面と当該一の函体と連接する函体の前端面との間に伸縮目地材を介設することが好ましい。
【0012】
この場合、連接する函体の目地に伸縮目地材が介在し、温度伸縮や外荷重による変形を伸縮目地材が吸収するので、連接する函体の変形の差異によるひびわれを防止することが可能となる。
【0013】
また、本発明において、前記推進手段は複数の油圧ジャッキから構成され、該油圧ジャッキから前記推進伝達部材への推力伝達部の前方に位置する前記モルタル部内に補強材を設けることが好ましい。
【0014】
この場合、油圧ジャッキから推進伝達部材を介して伝達される推力によって、モルタル部が破壊され、止水板が損傷を負うことを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明の一実施形態に係る地下構造物の構築方法について説明する。
【0016】
まず、図1を参照して、軌道や道路等A(以下、軌道Aという)を挟む両側の地盤を掘削し、発進立坑Bと到達立坑Cを設置する工程を行う。発進立坑B及び到達立坑Cの側壁には土留壁1を設置する。発進立坑Bの底部には、砕石の上にコンクリートを打設して、底版2を形成する。底版2の上面は、平坦とし、その上に鋼板(図示せず)を敷設する。発進立坑Bの後側の土留壁1の前面には、反力受部3を設置する。反力受部3は、土留壁1の前面に形成され鉄筋コンクリートからなる支圧壁4と、H形鋼を井の字状に組み支圧壁4の前面に設置された井桁反力鋼材5とから構成される。
【0017】
次に、図2を参照して、発進立坑Bと到達立坑Cとの間の軌道A下の地盤DにルーフEを形成する工程を行う。図3を参照して、箱形パイプルーフ6を門型に配置して、ルーフEを形成する。箱形パイプルーフ6は、断面矩形状の鋼管であり、その中空内部に挿入されたアースオーガ(図示せず)によって前方の地盤を掘削、排除しながら、発進立坑B側から到達立坑Cに向かって推進機(図示せず)により水平に圧入する。ルーフEの長さが地盤Dの横断長を超えるように、所定長さの箱形パイプルーフ6を直列状に連結しながら圧入する。ルーフEの上面には、平鋼板製のフリクションカットプレート7を設置する。
【0018】
次に、図2及び図3を参照して、発進立坑Bの所定位置に函体F1を築造する工程を行う。函体F1は、前後方向に貫通した断面矩形状の鉄筋コンクリート製であり、その上端面がルーフEの上端面と同一高さに位置し且つルーフEと略同幅に形成される。函体F1は、図示しないが、底版2上に配筋・型枠を設置し、型枠内にコンクリートを打設することにより築造する。函体F1の前後両端面に、それぞれ一部が突出するようにして止水板8が設けられる。止水板8は、函体F1の端面をロの字状に一周連続するように設置される。止水板8は、例えば塩化ビニル樹脂製の薄板状のものであり、抜け止め防止の観点から両端及び中央部が拡張していることが好ましい(図5参照)。この場合、中央部の拡張部分を函体F1の後端面上に位置させる。止水板8の突出部は、保護材で覆うことが好ましい。例えば、止水板8の突出部に換気扇リパック等の保護フィルム(図示せず)を貼り付ける。また、函体F1の前後端面に、端部を突出させてスリップバー用のキャップ管9を設置することが好ましい(図5参照)。キャップ管9は、例えば塩化ビニル樹脂製のものであり、その開口をガムテープ等で塞ぐ。
【0019】
次に、図4及び図5を参照して、函体F1の前後にモルタルを打設し、函体F1の前後端面にそれぞれ連接するモルタル部G1,G2を形成する工程を行う。モルタル部G1,G2の前後方向の厚みは、それぞれ止水板8の突出長さ以上であり、例えば30cm程度である。函体F1の後端面に連接するモルタル部G1は、詳細は図示しないが、順次、スラブ、内壁などの内型枠を組み立て、主筋11やスラブ筋等の鉄筋を配設し、押輪10を所定位置に設置し、下ハンチ、下床押えなどの内型枠、並びに外型枠を組み立てて、型枠内にモルタルを打設して、形成する。ここで、押輪10は、主としてH形鋼をロの字状に溶接し、適宜鋼材を溶接して補強したものであり、その側端面の外形は、函体F1の側端面の外形と同一である。押輪10は、その前端面の幅が、函体F1の後端面の幅よりも広くなるに形成され、必要であれば、L形鋼等を溶接して拡幅を行う。このようにして、押輪10は外型枠として機能する。養生させてモルタルが硬化した後、脱型する。これにより、モルタル部G1の後端面に、押輪10の前端面が接合された状態となる。一方、函体F1の前端面に連接するモルタル部G2は、モルタル部G1と同様に、順次、内型枠を組み立て、鉄筋を配設し、押輪13を所定位置に設置し、外型枠を組み立てて、型枠内にモルタルを打設し、養生後、脱型して、形成する。
【0020】
次に、図6を参照して、函体F1を推進させる推進設備を設置する工程を行う。まず、押輪10の後端面と反力受部3の井桁反力鋼材5との間に複数の元押ジャッキ14を介設する。元押ジャッキ14は、油圧ジャッキであり、図示しないが、その本体がジャッキ受材に載置されるとともにジャッキ受架台に支持される。ジャッキ受材は、押輪10とジャッキ受架台とを連結固定している。押輪10は、元押ジャッキ14から推力を函体F1に伝達する推力伝達部材として機能する。押輪10は、特に、元押ジャッキ14から直接的に押圧される部分に推力を受け、この推力をモルタル部G1を介して函体F1に伝達する。そこで、元押ジャッキ14から押輪10に推力が伝達される部分の前方に位置するモルタル部G1内に、補強材を設けることが好ましい。例えば、補強材として、グリッド筋12(図5参照)を配設する。さらに、函体F1の前端面側に、刃口15とルーフ推進ジャッキ16を設置する。刃口15は、モルタル部G2の前端開口部に装着する。ルーフ推進ジャッキ16は、箱形パイプルーフ6の後に連結されたジャッキ収納管内17に収容して、箱形パイプルーフ6とモルタル部G2との間に介設する。ジャッキ収納管17は、支持柱(図示せず)に支持される。
【0021】
次に、図7を参照して、函体F1を推進させ、地中に埋設する工程を行う。まず、ルーフ推進ジャッキ16のロッドを伸長させて箱形パイプルーフ6を推進させる。そして、元押ジャッキ14のロッドを伸長させながら、刃口15によって前方の地盤を掘削して、フリクションカットプレート7の下面に摺接させながら函体F1を前進させる。刃口15によって掘削した土砂は、函体F1の開口を介して後方の発進立坑B内に排出し、除去する。函体F1の前進に伴い移動した元押ジャッキ14と井桁反力鋼材5との隙間にストラット18やスペーサ19を介在させて、函体F1の前進を繰り返し、函体F1を地中に埋設する。到達立坑C内に押し出された箱形パイプルーフ6は順次撤去する。函体F1を推進する際、止水板8は、モルタル部G1により保護され、押輪10と直接接触しないので、押しつぶされるなどの損傷を負わない。
【0022】
次に、図8を参照して、推進設備を撤去し、モルタル部G1を斫り取る工程を行う。まず、函体F1の後側に設置した推進設備、すなわち、押輪10、元押ジャッキ14等を撤去する。そして、モルタル部G1を全て斫り取り、止水板8の一部を露出させる。止水板8の突出部に貼り付けられた保護フィルムやスリップバー用のキャップ管9の開口を塞いでいたガムテープ等も除去する。モルタル部G1はコンクリート製の函体F1より脆弱であるので、モルタル部G1だけを容易に斫り取ることができ、この際にも、止水板8は損傷を負わない。
【0023】
次に、発進立坑Bの所定位置に函体F1に後続する函体F2を築造する工程を行う。後続する函体F2は、その縦断面形状が函体F1と同一である。後続する函体F2は、函体F1と同様に、底版上に配筋・型枠を設置し、型枠内にコンクリートを打設することにより築造する。ただし、後続する函体F2は、函体F1の後端面に連続するように築造する。これにより、図9に示すように、函体F1,F2間の目地に、止水板8が設けられる。また、スリップバー用のキャップ管9にスリップバー20を挿入しておくことにより、函体F1,F2間の目地に、伸縮目地材としてのスリップバー20が設けられる。
【0024】
その後、図10に示すように、函体F1と同様にして、函体F2を埋設する。ただし、函体F2の前側には、モルタル部G2を形成する必要はない。なお、横断長さを超えるために必要な数の函体を築造すればよい。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態に係る地下構造物の構築方法において、発進立坑と到達立坑を設置した状態の簡略縦断側面図。
【図2】ルーフを形成し、函体を築造した状態の簡略縦断側面図。
【図3】図2におけるIII−III線方向矢視簡略断面図。
【図4】モルタル部を形成した状態の簡略縦断側面図。
【図5】函体と押輪の端部簡略断面図。
【図6】推進設備を設置した状態の簡略縦断側面図。
【図7】函体を地中に埋設した状態の簡略縦断側面図。
【図8】モルタル部G1を斫り取った状態の簡略縦断側面図。
【図9】連接する函体の目地の簡略断面図。
【図10】後続する函体を築造した状態の簡略縦断側面図。
【符号の説明】
【0026】
3…反力受部、6…箱形パイプルーフ(パイプ)、7…フリクションカットプレート、8…止水板、9…キャップ管、10…押輪(推力伝達部材)、11…主筋、12…スラブ筋(補強材)、14…元押ジャッキ(推進手段、油圧ジャッキ)、15…刃口、16…ルーフ推進ジャッキ、20…スリップバー(伸縮目地材)、A…軌道、B…発進立坑、C…到達立坑、D…地盤、E…ルーフ、F1…函体(一の函体)、F2…函体(後続する函体)、G1,G2…モルタル部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
地中に並設されたパイプからなるルーフに後続する複数の函体を発進立杭から順次前方に推進させて地下構造物を地中に構築する地下構造物の構築方法であって、
前記発進立坑内にて、コンクリートを打設して、後端面から止水板の一部を突出させた一の函体を築造する工程と、
前記一の函体の後方に、前記止水板の突出長さ以上の間隔を存して、推力伝達部材を配置する工程と、
前記一の函体の後端面と前記推力伝達部材との間にモルタルを打設して、モルタル部を形成する工程と、
前記モルタルが硬化した後、推進手段により前記推力伝達部材を押圧し、前記一の函体を推進して地中に埋設する工程と、
前記モルタル部を斫り取り、前記止水板の一部を露出させる工程と、
コンクリートを打設し、前記止水板を介して前記一の函体と連接する函体を築造する工程とを備えたことを特徴とする地下構造物の構築方法。
【請求項2】
前記モルタルの打設前に、前記止水板の突出部を保護材にて覆う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】
前記一の函体の後端面と当該一の函体と連接する函体の前端面との間に伸縮目地材を介設す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】
前記推進手段は複数の油圧ジャッキから構成され、該油圧ジャッキから前記推進伝達部材への推力伝達部の前方に位置する前記モルタル部内に補強材を設けることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の地下構造物の構築方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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