地下構造物の構築方法
【課題】曲線部の施工が可能なうえに、先行掘削後の地表面の沈下を極力抑える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】発進立坑５１から横方向の地盤Ｇに向けて延伸される地下構造物１を構築する方法である。
そして、発進立坑から地下構造物の上部が形成される位置の地盤に向けて鋼製函体２を掘進させる工程と、鋼製函体より下方の地下構造物の側面が形成される位置に向けて、鋼製函体の内部から土留杭３１を構築する工程と、鋼製函体の内部から下方に向けて複数の支持杭４，・・・を構築する工程と、複数の支持杭の頭部間に架け渡される天井構造体１１を構築する工程と、天井構造体の下方を土留杭に沿って掘削する工程と、天井構造体の下方の掘削空間に、地下構造物の残りの部分を構築する工程とを備えている。
【解決手段】発進立坑５１から横方向の地盤Ｇに向けて延伸される地下構造物１を構築する方法である。
そして、発進立坑から地下構造物の上部が形成される位置の地盤に向けて鋼製函体２を掘進させる工程と、鋼製函体より下方の地下構造物の側面が形成される位置に向けて、鋼製函体の内部から土留杭３１を構築する工程と、鋼製函体の内部から下方に向けて複数の支持杭４，・・・を構築する工程と、複数の支持杭の頭部間に架け渡される天井構造体１１を構築する工程と、天井構造体の下方を土留杭に沿って掘削する工程と、天井構造体の下方の掘削空間に、地下構造物の残りの部分を構築する工程とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市部や地盤が弱い場所に、地下鉄や地下道路又はそれらの合流分岐部などに利用される地下構造物を構築する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤を掘削して地下構造物を構築するに際して、地表面の沈下などを抑えるために、複数の鋼管を先行して地盤に向けて押し込んで平屋根状のパイプルーフを構築し、そのパイプルーフで保護された内側の地盤を、支保工によって支持しながら掘削を進める方法が知られている（特許文献１など参照）。
【０００３】
また、特許文献２には、地下構造物の天井と側壁上部にあたる部分に、先行して複数のルーフ用筒体とそれらの外周をまとめて覆う門形のフリクションカットプレートとを掘進させ、ルーフ用筒体を順次撤去しながらフリクションカットプレートの下方に矩形の地下構造物を掘進させる方法が開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献３には、地下構造物の天井にあたる部分に先行して複数の矩形ルーフとそれらを覆う門形のカバープレートを掘進させ、矩形ルーフを順次撤去した後に地下構造物と同じ大きさの本断面掘削機を掘進させておこなう地下構造物の構築方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５１１１４５号公報
【特許文献２】特開２００１−７３６７０号公報
【特許文献３】特開２００８−３０３６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように鋼管を隣接させただけのパイプルーフを構築した場合、相互の連結力が弱いためパイプルーフを受けるための支保工が大掛りになって内部掘削の支障になったり、工事費が高くなったりする原因になっていた。また、隣接するパイプルーフ同士を継手などで連結させた場合、連結部の拘束力が強くなり過ぎるため、曲線部を設けることが難しく直線状の地下道しか構築することができない。
【０００７】
他方、特許文献２，３の方法では、先行して掘進させるルーフ用筒体及び矩形ルーフは地盤によって支持されているだけなので、地下構造物又は本断面掘削機を掘進させるために下方の地盤を掘削すると、土被りの地盤が緩んで地表面が沈下するおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、曲線部の施工が可能なうえに、先行掘削後の地表面の沈下を極力抑える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、本発明の地下構造物の構築方法は、地下空間から横方向の地盤に向けて延伸される地下構造物を構築する地下構造物の構築方法であって、前記地下空間から前記地下構造物の上部が形成される位置が含まれる地盤に向けて函体を掘進させる工程と、前記函体より下方の前記地下構造物の側面が形成される位置に向けて、前記函体の内部から土留体の少なくとも一部を構築する工程と、前記函体の内部から下方に向けて複数の支持杭を構築する工程と、前記複数の支持杭の頭部間に架け渡される上部構造体を前記函体の内部で構築する工程と、前記上部構造体の下方を前記土留体に沿って掘削する工程と、前記上部構造体の下方の掘削空間に、前記地下構造物の残りの部分を構築する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記地下空間から延伸される函体は、前記地下構造物の幅方向に横並びになるように複数列が設けられる構成であってもよい。さらに、前記複数列は、前記幅方向に間隔を置いて設けられるとともに、前記函体間を接続する工程を備えた構成であってもよい。そして、前記函体のそれぞれから前記支持杭を構築することができる。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成された本発明の地下構造物の構築方法は、まず地下構造物の上部が形成される位置に函体を配置し、その函体の内部から下方に向けて複数の支持杭を構築する。そして、それらの支持杭の頭部間に上部構造体を架け渡した後に、上部構造体の下方を掘削して地下構造物を構築する。
【００１２】
このため、函体を掘進させた後の掘削は、支持杭によって支えられた上部構造体の下方の掘削になるため、上部構造体より上方の地盤が緩んで地表面が沈下することがほとんど無い。また、先行して掘進させる函体は、曲線部であってもその線形に従って掘進させることができるので、トンネルの曲線部なども容易に構築することができる。
【００１３】
さらに、複数の函体を並列に並べる方法であれば、一回の掘削量が少なく、沈下量を抑えることができる。また、幅方向に間隔を置いて函体を掘進させる方法であれば、曲率の大きな曲線部であっても容易に掘進させることができる。そして、函体のそれぞれから支持杭を構築する方法であれば、荷重を分散させることができる。また、上部構造体を仮受けのためだけに高剛性にしなくても地表面の沈下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態の地下構造物の構築方法を説明する横断面図である。
【図２】函体を掘進させる工程を説明する横断面図である。
【図３】函体を掘進させた掘削機を発進立坑に戻す工程を説明する縦断面図である。
【図４】函体を幅方向に並列させた状態を説明する斜視図である。
【図５】支持杭及び上部構造体を構築する工程を説明する横断面図である。
【図６】地下構造物を完成させる工程を説明する横断面図である。
【図７】実施例１の地下構造物の構築方法を説明する図であって、（ａ）は支持杭を構築するまでの工程を説明する図、（ｂ）は上部構造体を構築する工程を説明する図である。
【図８】実施例２の地下構造物の構築方法を説明する図であって、（ａ）は函体間を接続する工程を説明する図、（ｂ）は支持杭及び上部構造体を構築する工程を説明する図である。
【図９】実施例３の地下構造物の構築方法を説明する図であって、（ａ）は支持杭を構築するまでの工程を説明する図、（ｂ）は上部構造体を構築する工程を説明する図である。
【図１０】実施例４の函体間を接続する工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１−図６は、本実施の形態の地下構造物１の構築方法を説明する図である。
【００１７】
この地下構造物１は、例えば地表に鉄道や道路などが延設された地盤Ｇの比較的、土被りの浅い箇所に構築され、地下鉄、地下道路又はそれらの合流分岐部などに利用される断面視矩形の構造物である。
【００１８】
また、この地下構造物１を構築するにあたって、図３に示すように、地下空間としての発進立坑５１と、地下空間としての到達立坑５２とを構築する。そして、その発進立坑５１と到達立坑５２との間に地下構造物１を延伸させる。このため、発進立坑５１と到達立坑５２との間を結ぶ線形が延伸方向となる。ここでは、図４に示すように曲線部のある平面視円弧状の地下構造物１を構築する場合について説明する。
【００１９】
また、構築される地下構造物１の上方の地盤Ｇには、図３に示すように下水函渠Ｓ１、水道管Ｓ２、マンホールＳ３などが配設されており、上方を開削することができない条件となっている。
【００２０】
また、発進立坑５１から到達立坑５２に向けて掘進させる函体としての鋼製函体２は、例えば先端に掘削機５３を付けて発進立坑５１から推進ジャッキ５５によって押し出すことによって掘進させる。
【００２１】
この掘削機５３は、前面にカッタビットを備えたカッター部５３ａと、その後方に接続される胴体部５３ｂと、カッター部５３ａと胴体部５３ｂを保護するルーフ部５３ｃとから主に構成される。この掘削機５３は、カッター部５３ａと胴体部５３ｂとルーフ部５３ｃとが分解や組み立てが容易になるように製作されている。
【００２２】
また、発進立坑５１には、推進ジャッキ５５の反力を確保するための反力壁５４、推進ジャッキ５５と鋼製函体２との間に介在させる架台５６などが配置される。
【００２３】
そして、この掘削機５３と推進ジャッキ５５によって地盤Ｇに掘進される鋼製函体２は、図２−図４に示すように正面視矩形の短尺筒状に形成される。すなわち、図２は、地下構造物１の延伸方向に直交する幅方向に５体の鋼製函体２，・・・を並列させた状態を示している。これに対して図３は、鋼製函体２，・・・を側方から見た図である。すなわち、図４に示すように、発進立坑５１から５列の鋼製函体２，・・・群が延伸されることになる。
【００２４】
この５列の鋼製函体２，・・・は、図２に示すように、地下構造物１の上部が形成される位置の地盤Ｇに配置される。そして、図５に示すように、これらの鋼製函体２，・・・の内部から下方の地盤Ｇに向けて土留杭３１，３１及び支持杭４，・・・が打ち込まれる。
【００２５】
この土留杭３１は、土留体としての土留壁３の一部を構成する部材である。すなわち、土留壁３は、先行して打設される土留杭３１を支持体とし、掘削後に土留杭３１，３１間に架け渡される土留板又は矢板（図示省略）によって壁状に形成される。
【００２６】
また、この土留杭３１は、地下構造物１の側面が形成される位置に沿って打ち込まれる。すなわち、土留杭３１は、５列に並んだ鋼製函体２，・・・の両端の鋼製函体２，２の内部から、それぞれ打ち込まれる。
【００２７】
これに対して支持杭４は、土留杭３１，３１間に間隔を置いて打ち込まれる。例えば、図５に示すように５体の鋼製函体２，・・・のそれぞれに対して支持杭４，・・・を設ける。また、支持杭４は、支持層Ｇ１まで打ち込むことによって支持力を確保する。さらに、この土留杭３１，・・・及び支持杭４，・・・は、図４に示すように、延伸方向に所定の間隔を置いても設けられる。
【００２８】
一方、鋼製函体２，・・・の内部では、地下構造物１の上部を形成する上部構造体としての天井構造体１１を構築する。この天井構造体１１は、図５に示すように、平板状の天井部１１１と、その両側縁からそれぞれ垂下される上部側壁１１２，１１２とを、鉄筋コンクリートなどで一体に成形することによって構築される。ここで、天井部１１１は、複数の鋼製函体２，・・・に跨って構築されるため、天井部１１１の構築に支障となる部分の鋼製函体２の鋼殻は、切断して撤去することになる。
【００２９】
また、天井部１１１の下面と支持杭４の上端との間には、油圧ジャッキなどの受部４１を介在させる。このように天井構造体１１は、複数の支持杭４，・・・の頭部間に跨って架け渡されることになる。
【００３０】
次に、本実施の形態の地下構造物１の構築方法について説明する。
【００３１】
まず、図３に示すように、地下構造物１を構築する区間の両端に発進立坑５１と到達立坑５２とをそれぞれ構築する。また、発進立坑５１の内部には、反力壁５４、推進ジャッキ５５、架台５６などを設置する。
【００３２】
そして、発進立坑５１の内部に掘削機５３と鋼製函体２を搬入し、掘削機５３の後方に鋼製函体２を接続する。また、鋼製函体２の後方には架台５６を配置し、その架台５６の背面に推進ジャッキ５５の先端を当接させる。
【００３３】
続いて発進立坑５１の発進口５１ａから地盤Ｇに向けて掘削機５３を発進させる。この掘削機５３のカッター部５３ａによって地盤Ｇが切削され、推進ジャッキ５５の推力によって掘削機５３と鋼製函体２とが地盤Ｇに押し出される。
【００３４】
また、鋼製函体２の掘進の進捗に合わせて、発進立坑５１の内部で最後部の鋼製函体２と架台５６との間に新たな鋼製函体２を継ぎ足していくことによって、到達立坑５２の到達口５２ａに至るまで鋼製函体２，・・・を延伸させる。
【００３５】
このようにして１列目の鋼製函体２，・・・群によって発進立坑５１と到達立坑５２とが繋がった後に、到達立坑５２の内部で掘削機５３を分解し、鋼製函体２，・・・群によって形成されたトンネルを使って発進立坑５１まで分解された掘削機５３を戻す。
【００３６】
そして、発進立坑５１の内部では、掘削機５３を再び組み立て、１列目の鋼製函体２，・・・の隣から２列目の鋼製函体２，・・・の掘進をおこなう。なお、この掘進の順序は、５列の中で一つ置きにおこなってもよいし、近接しておこなってもよい。
【００３７】
このように各列で鋼製函体２，・・・の掘進をおこなうと、図４に示すように発進立坑５１から円弧状に延伸される５列の鋼製函体２，・・・のトンネル群が構築される。
【００３８】
さらに、発進立坑５１から到達立坑５２までの鋼製函体２，・・・のトンネルが開通した後は、図４に示すように、隣接する場所での鋼製函体２，・・・の掘進作業と並行して、鋼製函体２，・・・の内部から下方の地盤Ｇに向けて土留杭３１及び支持杭４を打ち込むことができる。
【００３９】
また、土留杭３１及び支持杭４の打設をおこなう前に、鋼製函体２，・・・の内部から下方の地盤Ｇに対して、必要に応じて薬液注入などで地盤改良をおこなったり地下水位を低下させたりする。
【００４０】
また、土留杭３１は、鋼製函体２，・・・の下方の地盤Ｇを掘削した際に土留壁３として必要となる耐力が確保できる深さまで打ち込めばよい。これに対して支持杭４は、天井構造体１１とその上載荷重を支持させるために、支持層Ｇ１まで打ち込む。
【００４１】
一方、天井構造体１１を構築するのに支障となる鋼製函体２，２間の鋼殻は切断及び撤去し、隣接する鋼製函体２，２間を連通させる。そして、鋼製函体２，・・・間に跨る天井部１１１とその両側縁の上部側壁１１２，１１２とを鉄筋コンクリートによって一体に成形することで、図５に示すような門形の天井構造体１１を構築する。
【００４２】
ここで、この天井構造体１１の構築に際して必要となる支保工には、支持杭４，・・・が利用できる。すなわち、受部４１，・・・の油圧ジャッキを伸長して天井部１１１の型枠の下面に当接させることで支保工とすることができる。
【００４３】
そして、図１に示すように、支持杭４，・・・によって支持された天井構造体１１の下方の地盤Ｇを掘削する。この掘削は、土留杭３１，３１間の地盤に対しておこなわれ、掘削によって露出した土留杭３１には土留板（図示省略）を取り付けて土留壁３を構築する。また、土留壁３，３間には、切梁３２及び腹起し３２ａ，３２ａを設置する。
【００４４】
このようにして掘削底面Ｇ２を掘り下げていき、所定の深さまで掘削した掘削空間に対して、図６に示すように地下構造物１の下部構造体１２を鉄筋コンクリートによって構築する。この下部構造体１２は、底版とその両側縁から立設される下部側壁とによって溝状に形成されるとともに、天井構造体１１の上部側壁１１２，１１２の下端と接合されて一体の地下構造物１となる。
【００４５】
そして、地下構造物１の内部に残った支持杭４，・・・、受部４１，・・・などを撤去し、地下構造物１を完成させる。
【００４６】
次に、本実施の形態の地下構造物１の構築方法の作用について説明する。
【００４７】
このように構成された本実施の形態の地下構造物１の構築方法は、まず地下構造物１の上部が形成される位置に鋼製函体２，・・・を配置し、その鋼製函体２，・・・の内部から下方に向けて複数の支持杭４，・・・を構築する。そして、それらの支持杭４，・・・の頭部間に天井構造体１１を架け渡した後に、天井構造体１１の下方の地盤Ｇを掘削して地下構造物１を構築する。
【００４８】
すなわち、鋼製函体２，・・・を掘進させた後の地盤Ｇの掘削は、支持杭４，・・・によって支えられた天井構造体１１の下方でおこなわれる。このため、天井構造体１１より上方の地盤Ｇが緩んで地表面が沈下するという現象が発生するおそれがほとんど無い。
【００４９】
また、先行して掘進させる鋼製函体２，・・・は、曲線部であってもその線形に従って掘進させることができるので、トンネルの曲線部などであっても容易に構築することができる。
【００５０】
さらに、掘削したい領域を分割して小型の鋼製函体２，・・・を掘進させていく方法であれば、一回の掘削量が少なく、一度に開放される応力も低減されるため、沈下量を抑えることができる。
【００５１】
そして、複数隣接された鋼製函体２，・・・のそれぞれから支持杭４，・・・を構築する方法であれば、荷重を分散させることができるので応力集中が起き難い。また、支持杭４，４間のスパンが短ければ、天井構造体１１を仮受けのためだけに剛性の高いものにしなくても、充分に地表面の沈下を抑えることができる。
【実施例１】
【００５２】
次に、前記実施の形態とは別の形態の地下構造物１の構築方法について、図７を参照しながら説明する。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。
【００５３】
この実施例１では、図７（ａ）に示すように、函体としての鋼製函体２Ａ，・・・を、地下構造物１の幅方向に間隔を置いて配置する場合について説明する。すなわち、実施例１では、正面視矩形の鋼製函体２Ａを、一定の間隔を置いて掘進させる。このように鋼製函体２Ａ，２Ａ間に間隔があれば、大きな曲率の線形であっても容易に掘進させることができる。
【００５４】
そして、鋼製函体２Ａ，２Ａ間は、接続工によって接続する。この実施例１では、鋼製函体２Ａの半分程度の高さの接続函体２１を鋼製函体２Ａ，２Ａ間に掘進させることによって接続をおこなう。このため、掘削機５３による掘削量を前記実施の形態に比べて削減することができ、工期及び工費の短縮に繋がる。
【００５５】
また、内空が連通された鋼製函体２Ａ，・・・及び接続函体２１，・・・間には、鉄筋コンクリートによって天井構造体１１Ａを構築する。この天井構造体１１Ａは、接続函体２１の高さと略同じ厚さに成形される天井部１１１Ａと、その両側縁から垂下される上部側壁１１２Ａ，１１２Ａと、内側の鋼製函体２Ａ，２Ａの内部に設けられるリブ１１３Ａ，１１３Ａとによって主に構成される。
【００５６】
このように間隔を置いて配置された鋼製函体２Ａ，２Ａ間を、天井部１１１Ａの厚さと同じ高さの接続函体２１で繋いだ場合、天井部１１１Ａの下面側の型枠を省略することができる。
【００５７】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【実施例２】
【００５８】
次に、前記実施の形態及び実施例１とは別の形態の地下構造物１の構築方法について、図８を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１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。
【００５９】
この実施例２では、実施例１と同様に地下構造物１の幅方向に間隔を置いて函体を掘進させる。但し、この実施例２で使用する函体は円筒状の鋼製函体２Ｂである。
【００６０】
そして、図８（ａ）に示すように間隔を置いて配置された鋼製函体２Ｂ，２Ｂ間は、曲線パイプルーフ２２を使って接続する。すなわち、曲線パイプルーフ２２を紙面直交方向に連続して配置することでアーチ状の屋根を構築し、その下方の地盤を掘削して鋼製函体２Ｂ，２Ｂ間を連通させる。
【００６１】
また、鋼製函体２Ｂ，・・・間に跨る天井部１１１Ｂと、その両側縁から垂下される上部側壁１１２Ｂ，１１２Ｂと、天井部１１１Ｂの下面から突出するリブ１１３Ｂ，１１３Ｂとを備えた天井構造体１１Ｂを鉄筋コンクリートによって一体に構築する。
【００６２】
このように間隔を置いて鋼製函体２Ｂ，・・・を掘進させるのであれば、曲率の大きな曲線部を有する地下構造物１であっても容易に構築できる。また、比較的、地盤の状態が良いところであれば、曲線パイプルーフ２２のように簡単に施工できる接続工を適用することによって、工費及び工期の削減ができる。
【００６３】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【実施例３】
【００６４】
次に、前記実施の形態及び実施例１，２とは別の形態の地下構造物１の構築方法について、図９を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１，２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。
【００６５】
前記実施の形態及び実施例１，２では、小断面の鋼製函体２，２Ａ，２Ｂを横並びにして配置する場合について説明したが、実施例３では、図９（ａ）に示すように、大断面の鋼製函体２Ｃを掘進させ、その内部から両側の土留杭３１，３１と複数の支持杭４，・・・とを打ち込む。
【００６６】
このような鋼製函体２Ｃは、シールド工法などによって配置することができる。すなわち、この鋼製函体２Ｃは、円弧状のセグメントを複数組み合わせることで形成されている。
【００６７】
また、図９（ｂ）に示すように、鋼製函体２Ｃの内周面に沿って天井構造体１１Ｃを構築する。すなわち、天井構造体１１Ｃは、半円状の天井部１１１Ｃと、その両側縁からそれぞれ垂下される上部側壁１１２Ｃ，１１２Ｃと、天井部１１１Ｃと支持杭４，・・・の頭部とを繋ぐ中間壁１１３Ｃ，・・・とが鉄筋コンクリートによって一体に成形されている。また、この実施例３では、土留杭３１と上部側壁１１２Ｃとも接続されている。
【００６８】
このように一つの鋼製函体２Ｃの内部から複数の支持杭４，・・・及び土留杭３１，３１を構築する方法であれば、杭打ち機の移動が容易になるため、効率的に支持杭４及び土留杭３１を打ち込むことができる。また、鋼殻を切断しなくても複数の支持杭４，・・・に跨る天井構造体１１Ｃを容易に構築することができる。
【００６９】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【実施例４】
【００７０】
次に、前記実施の形態及び実施例１−３とは別の形態の地下構造物１の構築方法について、図１０を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１−３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。
【００７１】
この実施例４では、実施例１，２と同様に地下構造物１の幅方向に間隔を置いて函体を掘進させる。そして、図１０に示すように間隔を置いて配置された鋼製函体２Ｄ，２Ｄ間の上下に、スライド鋼板２３，２３を差し渡す。
【００７２】
このスライド鋼板２３は、鋼製函体２Ｄを掘進させているときには一方の鋼製函体２Ｄの天井裏及び床下に収容されており、鋼製函体２Ｄ，２Ｄ間を幅方向に接続する工程において、一方の鋼製函体２Ｄから隣接する他方の鋼製函体２Ｄに向けて（図１０では左側の鋼製函体２Ｄから右側の鋼製函体２Ｄに向けて）差し渡される。
【００７３】
また、スライド鋼板２３の外側の地盤Ｇには、薬液注入工法や凍結工法などによって止水部２４を構築する。そして、鋼製函体２Ｄ，２Ｄの側壁と上下のスライド鋼板２３，２３とに囲まれた地盤を掘削して鋼製函体２Ｄ，２Ｄ間を幅方向に連通させる。
【００７４】
このように２つの鋼製函体２Ｄ，２Ｄ間を接続する工程が、スライド鋼板２３，２３を差し渡すことによっておこなわれるのであれば、鋼製函体２Ｄ，２Ｄの掘進位置に多少の施工誤差があったとしても容易に接続をおこなうことができる。
【００７５】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【００７６】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、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。
【００７７】
例えば、前記実施の形態では、発進立坑５１を地下空間として説明したが、これに限定されるものではなく、地下構造物１に繋がるトンネルを地下空間とすることもできる。
【００７８】
また、前記実施の形態では、発進立坑５１から掘進させた掘削機５３を到達立坑５２の内部で分解して発進立坑５１に戻す場合について説明したが、これに限定されるものではなく、掘削機５３を到達立坑５２の内部でＵターンさせ、発進立坑５１に向けて掘進させることで次の鋼製函体２，・・・のトンネルを構築することができる。さらに、掘削機５３が発進立坑５１に到達したときには、発進立坑５１の内部でＵターンさせて到達立坑５２に向けて掘進させればよい。
【００７９】
また、前記実施の形態では、土留体として土留杭３１を有する土留壁３を構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、鋼製函体２の内部から連続地中壁を土留体として構築することもできる。
【００８０】
さらに、前記実施の形態及び実施例では、面板状の天井構造体１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを先行して構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、梁状の上部構造体を先行して支持杭４，・・・間に架け渡して鋼製函体２，・・・の天井を支持させ、後から梁状の上部構造体間を繋ぐ地下構造物１の天井部を構築してもよい。
【００８１】
また、前記実施の形態及び実施例では、地下構造物１を鉄筋コンクリートで構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、鉄骨鉄筋コンクリート、プレストレストコンクリート、プレキャストコンクリートなどを使って構築してもよい。
【００８２】
さらに、前記実施の形態では、地下構造物１の一部を天井構造体１１として構築したが、これに限定されるものではなく、天井構造体１１は仮設として構築し、その天井構造体１１の下方に本設の地下構造物１を別途、設けてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１ 地下構造物
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 天井構造体
１２ 下部構造体（地下構造物の残りの部分）
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 鋼製函体（函体）
２１ 接続函体
２２ 曲線パイプルーフ
２３ スライド鋼板
３ 土留壁（土留体）
３１ 土留杭
４ 支持杭
５１ 発進立坑（地下空間）
５２ 到達立坑（地下空間）
Ｇ 地盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市部や地盤が弱い場所に、地下鉄や地下道路又はそれらの合流分岐部などに利用される地下構造物を構築する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤を掘削して地下構造物を構築するに際して、地表面の沈下などを抑えるために、複数の鋼管を先行して地盤に向けて押し込んで平屋根状のパイプルーフを構築し、そのパイプルーフで保護された内側の地盤を、支保工によって支持しながら掘削を進める方法が知られている（特許文献１など参照）。
【０００３】
また、特許文献２には、地下構造物の天井と側壁上部にあたる部分に、先行して複数のルーフ用筒体とそれらの外周をまとめて覆う門形のフリクションカットプレートとを掘進させ、ルーフ用筒体を順次撤去しながらフリクションカットプレートの下方に矩形の地下構造物を掘進させる方法が開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献３には、地下構造物の天井にあたる部分に先行して複数の矩形ルーフとそれらを覆う門形のカバープレートを掘進させ、矩形ルーフを順次撤去した後に地下構造物と同じ大きさの本断面掘削機を掘進させておこなう地下構造物の構築方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５１１１４５号公報
【特許文献２】特開２００１−７３６７０号公報
【特許文献３】特開２００８−３０３６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように鋼管を隣接させただけのパイプルーフを構築した場合、相互の連結力が弱いためパイプルーフを受けるための支保工が大掛りになって内部掘削の支障になったり、工事費が高くなったりする原因になっていた。また、隣接するパイプルーフ同士を継手などで連結させた場合、連結部の拘束力が強くなり過ぎるため、曲線部を設けることが難しく直線状の地下道しか構築することができない。
【０００７】
他方、特許文献２，３の方法では、先行して掘進させるルーフ用筒体及び矩形ルーフは地盤によって支持されているだけなので、地下構造物又は本断面掘削機を掘進させるために下方の地盤を掘削すると、土被りの地盤が緩んで地表面が沈下するおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、曲線部の施工が可能なうえに、先行掘削後の地表面の沈下を極力抑える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、本発明の地下構造物の構築方法は、地下空間から横方向の地盤に向けて延伸される地下構造物を構築する地下構造物の構築方法であって、前記地下空間から前記地下構造物の上部が形成される位置が含まれる地盤に向けて函体を掘進させる工程と、前記函体より下方の前記地下構造物の側面が形成される位置に向けて、前記函体の内部から土留体の少なくとも一部を構築する工程と、前記函体の内部から下方に向けて複数の支持杭を構築する工程と、前記複数の支持杭の頭部間に架け渡される上部構造体を前記函体の内部で構築する工程と、前記上部構造体の下方を前記土留体に沿って掘削する工程と、前記上部構造体の下方の掘削空間に、前記地下構造物の残りの部分を構築する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記地下空間から延伸される函体は、前記地下構造物の幅方向に横並びになるように複数列が設けられる構成であってもよい。さらに、前記複数列は、前記幅方向に間隔を置いて設けられるとともに、前記函体間を接続する工程を備えた構成であってもよい。そして、前記函体のそれぞれから前記支持杭を構築することができる。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成された本発明の地下構造物の構築方法は、まず地下構造物の上部が形成される位置に函体を配置し、その函体の内部から下方に向けて複数の支持杭を構築する。そして、それらの支持杭の頭部間に上部構造体を架け渡した後に、上部構造体の下方を掘削して地下構造物を構築する。
【００１２】
このため、函体を掘進させた後の掘削は、支持杭によって支えられた上部構造体の下方の掘削になるため、上部構造体より上方の地盤が緩んで地表面が沈下することがほとんど無い。また、先行して掘進させる函体は、曲線部であってもその線形に従って掘進させることができるので、トンネルの曲線部なども容易に構築することができる。
【００１３】
さらに、複数の函体を並列に並べる方法であれば、一回の掘削量が少なく、沈下量を抑えることができる。また、幅方向に間隔を置いて函体を掘進させる方法であれば、曲率の大きな曲線部であっても容易に掘進させることができる。そして、函体のそれぞれから支持杭を構築する方法であれば、荷重を分散させることができる。また、上部構造体を仮受けのためだけに高剛性にしなくても地表面の沈下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態の地下構造物の構築方法を説明する横断面図である。
【図２】函体を掘進させる工程を説明する横断面図である。
【図３】函体を掘進させた掘削機を発進立坑に戻す工程を説明する縦断面図である。
【図４】函体を幅方向に並列させた状態を説明する斜視図である。
【図５】支持杭及び上部構造体を構築する工程を説明する横断面図である。
【図６】地下構造物を完成させる工程を説明する横断面図である。
【図７】実施例１の地下構造物の構築方法を説明する図であって、（ａ）は支持杭を構築するまでの工程を説明する図、（ｂ）は上部構造体を構築する工程を説明する図である。
【図８】実施例２の地下構造物の構築方法を説明する図であって、（ａ）は函体間を接続する工程を説明する図、（ｂ）は支持杭及び上部構造体を構築する工程を説明する図である。
【図９】実施例３の地下構造物の構築方法を説明する図であって、（ａ）は支持杭を構築するまでの工程を説明する図、（ｂ）は上部構造体を構築する工程を説明する図である。
【図１０】実施例４の函体間を接続する工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１−図６は、本実施の形態の地下構造物１の構築方法を説明する図である。
【００１７】
この地下構造物１は、例えば地表に鉄道や道路などが延設された地盤Ｇの比較的、土被りの浅い箇所に構築され、地下鉄、地下道路又はそれらの合流分岐部などに利用される断面視矩形の構造物である。
【００１８】
また、この地下構造物１を構築するにあたって、図３に示すように、地下空間としての発進立坑５１と、地下空間としての到達立坑５２とを構築する。そして、その発進立坑５１と到達立坑５２との間に地下構造物１を延伸させる。このため、発進立坑５１と到達立坑５２との間を結ぶ線形が延伸方向となる。ここでは、図４に示すように曲線部のある平面視円弧状の地下構造物１を構築する場合について説明する。
【００１９】
また、構築される地下構造物１の上方の地盤Ｇには、図３に示すように下水函渠Ｓ１、水道管Ｓ２、マンホールＳ３などが配設されており、上方を開削することができない条件となっている。
【００２０】
また、発進立坑５１から到達立坑５２に向けて掘進させる函体としての鋼製函体２は、例えば先端に掘削機５３を付けて発進立坑５１から推進ジャッキ５５によって押し出すことによって掘進させる。
【００２１】
この掘削機５３は、前面にカッタビットを備えたカッター部５３ａと、その後方に接続される胴体部５３ｂと、カッター部５３ａと胴体部５３ｂを保護するルーフ部５３ｃとから主に構成される。この掘削機５３は、カッター部５３ａと胴体部５３ｂとルーフ部５３ｃとが分解や組み立てが容易になるように製作されている。
【００２２】
また、発進立坑５１には、推進ジャッキ５５の反力を確保するための反力壁５４、推進ジャッキ５５と鋼製函体２との間に介在させる架台５６などが配置される。
【００２３】
そして、この掘削機５３と推進ジャッキ５５によって地盤Ｇに掘進される鋼製函体２は、図２−図４に示すように正面視矩形の短尺筒状に形成される。すなわち、図２は、地下構造物１の延伸方向に直交する幅方向に５体の鋼製函体２，・・・を並列させた状態を示している。これに対して図３は、鋼製函体２，・・・を側方から見た図である。すなわち、図４に示すように、発進立坑５１から５列の鋼製函体２，・・・群が延伸されることになる。
【００２４】
この５列の鋼製函体２，・・・は、図２に示すように、地下構造物１の上部が形成される位置の地盤Ｇに配置される。そして、図５に示すように、これらの鋼製函体２，・・・の内部から下方の地盤Ｇに向けて土留杭３１，３１及び支持杭４，・・・が打ち込まれる。
【００２５】
この土留杭３１は、土留体としての土留壁３の一部を構成する部材である。すなわち、土留壁３は、先行して打設される土留杭３１を支持体とし、掘削後に土留杭３１，３１間に架け渡される土留板又は矢板（図示省略）によって壁状に形成される。
【００２６】
また、この土留杭３１は、地下構造物１の側面が形成される位置に沿って打ち込まれる。すなわち、土留杭３１は、５列に並んだ鋼製函体２，・・・の両端の鋼製函体２，２の内部から、それぞれ打ち込まれる。
【００２７】
これに対して支持杭４は、土留杭３１，３１間に間隔を置いて打ち込まれる。例えば、図５に示すように５体の鋼製函体２，・・・のそれぞれに対して支持杭４，・・・を設ける。また、支持杭４は、支持層Ｇ１まで打ち込むことによって支持力を確保する。さらに、この土留杭３１，・・・及び支持杭４，・・・は、図４に示すように、延伸方向に所定の間隔を置いても設けられる。
【００２８】
一方、鋼製函体２，・・・の内部では、地下構造物１の上部を形成する上部構造体としての天井構造体１１を構築する。この天井構造体１１は、図５に示すように、平板状の天井部１１１と、その両側縁からそれぞれ垂下される上部側壁１１２，１１２とを、鉄筋コンクリートなどで一体に成形することによって構築される。ここで、天井部１１１は、複数の鋼製函体２，・・・に跨って構築されるため、天井部１１１の構築に支障となる部分の鋼製函体２の鋼殻は、切断して撤去することになる。
【００２９】
また、天井部１１１の下面と支持杭４の上端との間には、油圧ジャッキなどの受部４１を介在させる。このように天井構造体１１は、複数の支持杭４，・・・の頭部間に跨って架け渡されることになる。
【００３０】
次に、本実施の形態の地下構造物１の構築方法について説明する。
【００３１】
まず、図３に示すように、地下構造物１を構築する区間の両端に発進立坑５１と到達立坑５２とをそれぞれ構築する。また、発進立坑５１の内部には、反力壁５４、推進ジャッキ５５、架台５６などを設置する。
【００３２】
そして、発進立坑５１の内部に掘削機５３と鋼製函体２を搬入し、掘削機５３の後方に鋼製函体２を接続する。また、鋼製函体２の後方には架台５６を配置し、その架台５６の背面に推進ジャッキ５５の先端を当接させる。
【００３３】
続いて発進立坑５１の発進口５１ａから地盤Ｇに向けて掘削機５３を発進させる。この掘削機５３のカッター部５３ａによって地盤Ｇが切削され、推進ジャッキ５５の推力によって掘削機５３と鋼製函体２とが地盤Ｇに押し出される。
【００３４】
また、鋼製函体２の掘進の進捗に合わせて、発進立坑５１の内部で最後部の鋼製函体２と架台５６との間に新たな鋼製函体２を継ぎ足していくことによって、到達立坑５２の到達口５２ａに至るまで鋼製函体２，・・・を延伸させる。
【００３５】
このようにして１列目の鋼製函体２，・・・群によって発進立坑５１と到達立坑５２とが繋がった後に、到達立坑５２の内部で掘削機５３を分解し、鋼製函体２，・・・群によって形成されたトンネルを使って発進立坑５１まで分解された掘削機５３を戻す。
【００３６】
そして、発進立坑５１の内部では、掘削機５３を再び組み立て、１列目の鋼製函体２，・・・の隣から２列目の鋼製函体２，・・・の掘進をおこなう。なお、この掘進の順序は、５列の中で一つ置きにおこなってもよいし、近接しておこなってもよい。
【００３７】
このように各列で鋼製函体２，・・・の掘進をおこなうと、図４に示すように発進立坑５１から円弧状に延伸される５列の鋼製函体２，・・・のトンネル群が構築される。
【００３８】
さらに、発進立坑５１から到達立坑５２までの鋼製函体２，・・・のトンネルが開通した後は、図４に示すように、隣接する場所での鋼製函体２，・・・の掘進作業と並行して、鋼製函体２，・・・の内部から下方の地盤Ｇに向けて土留杭３１及び支持杭４を打ち込むことができる。
【００３９】
また、土留杭３１及び支持杭４の打設をおこなう前に、鋼製函体２，・・・の内部から下方の地盤Ｇに対して、必要に応じて薬液注入などで地盤改良をおこなったり地下水位を低下させたりする。
【００４０】
また、土留杭３１は、鋼製函体２，・・・の下方の地盤Ｇを掘削した際に土留壁３として必要となる耐力が確保できる深さまで打ち込めばよい。これに対して支持杭４は、天井構造体１１とその上載荷重を支持させるために、支持層Ｇ１まで打ち込む。
【００４１】
一方、天井構造体１１を構築するのに支障となる鋼製函体２，２間の鋼殻は切断及び撤去し、隣接する鋼製函体２，２間を連通させる。そして、鋼製函体２，・・・間に跨る天井部１１１とその両側縁の上部側壁１１２，１１２とを鉄筋コンクリートによって一体に成形することで、図５に示すような門形の天井構造体１１を構築する。
【００４２】
ここで、この天井構造体１１の構築に際して必要となる支保工には、支持杭４，・・・が利用できる。すなわち、受部４１，・・・の油圧ジャッキを伸長して天井部１１１の型枠の下面に当接させることで支保工とすることができる。
【００４３】
そして、図１に示すように、支持杭４，・・・によって支持された天井構造体１１の下方の地盤Ｇを掘削する。この掘削は、土留杭３１，３１間の地盤に対しておこなわれ、掘削によって露出した土留杭３１には土留板（図示省略）を取り付けて土留壁３を構築する。また、土留壁３，３間には、切梁３２及び腹起し３２ａ，３２ａを設置する。
【００４４】
このようにして掘削底面Ｇ２を掘り下げていき、所定の深さまで掘削した掘削空間に対して、図６に示すように地下構造物１の下部構造体１２を鉄筋コンクリートによって構築する。この下部構造体１２は、底版とその両側縁から立設される下部側壁とによって溝状に形成されるとともに、天井構造体１１の上部側壁１１２，１１２の下端と接合されて一体の地下構造物１となる。
【００４５】
そして、地下構造物１の内部に残った支持杭４，・・・、受部４１，・・・などを撤去し、地下構造物１を完成させる。
【００４６】
次に、本実施の形態の地下構造物１の構築方法の作用について説明する。
【００４７】
このように構成された本実施の形態の地下構造物１の構築方法は、まず地下構造物１の上部が形成される位置に鋼製函体２，・・・を配置し、その鋼製函体２，・・・の内部から下方に向けて複数の支持杭４，・・・を構築する。そして、それらの支持杭４，・・・の頭部間に天井構造体１１を架け渡した後に、天井構造体１１の下方の地盤Ｇを掘削して地下構造物１を構築する。
【００４８】
すなわち、鋼製函体２，・・・を掘進させた後の地盤Ｇの掘削は、支持杭４，・・・によって支えられた天井構造体１１の下方でおこなわれる。このため、天井構造体１１より上方の地盤Ｇが緩んで地表面が沈下するという現象が発生するおそれがほとんど無い。
【００４９】
また、先行して掘進させる鋼製函体２，・・・は、曲線部であってもその線形に従って掘進させることができるので、トンネルの曲線部などであっても容易に構築することができる。
【００５０】
さらに、掘削したい領域を分割して小型の鋼製函体２，・・・を掘進させていく方法であれば、一回の掘削量が少なく、一度に開放される応力も低減されるため、沈下量を抑えることができる。
【００５１】
そして、複数隣接された鋼製函体２，・・・のそれぞれから支持杭４，・・・を構築する方法であれば、荷重を分散させることができるので応力集中が起き難い。また、支持杭４，４間のスパンが短ければ、天井構造体１１を仮受けのためだけに剛性の高いものにしなくても、充分に地表面の沈下を抑えることができる。
【実施例１】
【００５２】
次に、前記実施の形態とは別の形態の地下構造物１の構築方法について、図７を参照しながら説明する。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。
【００５３】
この実施例１では、図７（ａ）に示すように、函体としての鋼製函体２Ａ，・・・を、地下構造物１の幅方向に間隔を置いて配置する場合について説明する。すなわち、実施例１では、正面視矩形の鋼製函体２Ａを、一定の間隔を置いて掘進させる。このように鋼製函体２Ａ，２Ａ間に間隔があれば、大きな曲率の線形であっても容易に掘進させることができる。
【００５４】
そして、鋼製函体２Ａ，２Ａ間は、接続工によって接続する。この実施例１では、鋼製函体２Ａの半分程度の高さの接続函体２１を鋼製函体２Ａ，２Ａ間に掘進させることによって接続をおこなう。このため、掘削機５３による掘削量を前記実施の形態に比べて削減することができ、工期及び工費の短縮に繋がる。
【００５５】
また、内空が連通された鋼製函体２Ａ，・・・及び接続函体２１，・・・間には、鉄筋コンクリートによって天井構造体１１Ａを構築する。この天井構造体１１Ａは、接続函体２１の高さと略同じ厚さに成形される天井部１１１Ａと、その両側縁から垂下される上部側壁１１２Ａ，１１２Ａと、内側の鋼製函体２Ａ，２Ａの内部に設けられるリブ１１３Ａ，１１３Ａとによって主に構成される。
【００５６】
このように間隔を置いて配置された鋼製函体２Ａ，２Ａ間を、天井部１１１Ａの厚さと同じ高さの接続函体２１で繋いだ場合、天井部１１１Ａの下面側の型枠を省略することができる。
【００５７】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【実施例２】
【００５８】
次に、前記実施の形態及び実施例１とは別の形態の地下構造物１の構築方法について、図８を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１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。
【００５９】
この実施例２では、実施例１と同様に地下構造物１の幅方向に間隔を置いて函体を掘進させる。但し、この実施例２で使用する函体は円筒状の鋼製函体２Ｂである。
【００６０】
そして、図８（ａ）に示すように間隔を置いて配置された鋼製函体２Ｂ，２Ｂ間は、曲線パイプルーフ２２を使って接続する。すなわち、曲線パイプルーフ２２を紙面直交方向に連続して配置することでアーチ状の屋根を構築し、その下方の地盤を掘削して鋼製函体２Ｂ，２Ｂ間を連通させる。
【００６１】
また、鋼製函体２Ｂ，・・・間に跨る天井部１１１Ｂと、その両側縁から垂下される上部側壁１１２Ｂ，１１２Ｂと、天井部１１１Ｂの下面から突出するリブ１１３Ｂ，１１３Ｂとを備えた天井構造体１１Ｂを鉄筋コンクリートによって一体に構築する。
【００６２】
このように間隔を置いて鋼製函体２Ｂ，・・・を掘進させるのであれば、曲率の大きな曲線部を有する地下構造物１であっても容易に構築できる。また、比較的、地盤の状態が良いところであれば、曲線パイプルーフ２２のように簡単に施工できる接続工を適用することによって、工費及び工期の削減ができる。
【００６３】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【実施例３】
【００６４】
次に、前記実施の形態及び実施例１，２とは別の形態の地下構造物１の構築方法について、図９を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１，２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。
【００６５】
前記実施の形態及び実施例１，２では、小断面の鋼製函体２，２Ａ，２Ｂを横並びにして配置する場合について説明したが、実施例３では、図９（ａ）に示すように、大断面の鋼製函体２Ｃを掘進させ、その内部から両側の土留杭３１，３１と複数の支持杭４，・・・とを打ち込む。
【００６６】
このような鋼製函体２Ｃは、シールド工法などによって配置することができる。すなわち、この鋼製函体２Ｃは、円弧状のセグメントを複数組み合わせることで形成されている。
【００６７】
また、図９（ｂ）に示すように、鋼製函体２Ｃの内周面に沿って天井構造体１１Ｃを構築する。すなわち、天井構造体１１Ｃは、半円状の天井部１１１Ｃと、その両側縁からそれぞれ垂下される上部側壁１１２Ｃ，１１２Ｃと、天井部１１１Ｃと支持杭４，・・・の頭部とを繋ぐ中間壁１１３Ｃ，・・・とが鉄筋コンクリートによって一体に成形されている。また、この実施例３では、土留杭３１と上部側壁１１２Ｃとも接続されている。
【００６８】
このように一つの鋼製函体２Ｃの内部から複数の支持杭４，・・・及び土留杭３１，３１を構築する方法であれば、杭打ち機の移動が容易になるため、効率的に支持杭４及び土留杭３１を打ち込むことができる。また、鋼殻を切断しなくても複数の支持杭４，・・・に跨る天井構造体１１Ｃを容易に構築することができる。
【００６９】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【実施例４】
【００７０】
次に、前記実施の形態及び実施例１−３とは別の形態の地下構造物１の構築方法について、図１０を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１−３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。
【００７１】
この実施例４では、実施例１，２と同様に地下構造物１の幅方向に間隔を置いて函体を掘進させる。そして、図１０に示すように間隔を置いて配置された鋼製函体２Ｄ，２Ｄ間の上下に、スライド鋼板２３，２３を差し渡す。
【００７２】
このスライド鋼板２３は、鋼製函体２Ｄを掘進させているときには一方の鋼製函体２Ｄの天井裏及び床下に収容されており、鋼製函体２Ｄ，２Ｄ間を幅方向に接続する工程において、一方の鋼製函体２Ｄから隣接する他方の鋼製函体２Ｄに向けて（図１０では左側の鋼製函体２Ｄから右側の鋼製函体２Ｄに向けて）差し渡される。
【００７３】
また、スライド鋼板２３の外側の地盤Ｇには、薬液注入工法や凍結工法などによって止水部２４を構築する。そして、鋼製函体２Ｄ，２Ｄの側壁と上下のスライド鋼板２３，２３とに囲まれた地盤を掘削して鋼製函体２Ｄ，２Ｄ間を幅方向に連通させる。
【００７４】
このように２つの鋼製函体２Ｄ，２Ｄ間を接続する工程が、スライド鋼板２３，２３を差し渡すことによっておこなわれるのであれば、鋼製函体２Ｄ，２Ｄの掘進位置に多少の施工誤差があったとしても容易に接続をおこなうことができる。
【００７５】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【００７６】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、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。
【００７７】
例えば、前記実施の形態では、発進立坑５１を地下空間として説明したが、これに限定されるものではなく、地下構造物１に繋がるトンネルを地下空間とすることもできる。
【００７８】
また、前記実施の形態では、発進立坑５１から掘進させた掘削機５３を到達立坑５２の内部で分解して発進立坑５１に戻す場合について説明したが、これに限定されるものではなく、掘削機５３を到達立坑５２の内部でＵターンさせ、発進立坑５１に向けて掘進させることで次の鋼製函体２，・・・のトンネルを構築することができる。さらに、掘削機５３が発進立坑５１に到達したときには、発進立坑５１の内部でＵターンさせて到達立坑５２に向けて掘進させればよい。
【００７９】
また、前記実施の形態では、土留体として土留杭３１を有する土留壁３を構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、鋼製函体２の内部から連続地中壁を土留体として構築することもできる。
【００８０】
さらに、前記実施の形態及び実施例では、面板状の天井構造体１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを先行して構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、梁状の上部構造体を先行して支持杭４，・・・間に架け渡して鋼製函体２，・・・の天井を支持させ、後から梁状の上部構造体間を繋ぐ地下構造物１の天井部を構築してもよい。
【００８１】
また、前記実施の形態及び実施例では、地下構造物１を鉄筋コンクリートで構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、鉄骨鉄筋コンクリート、プレストレストコンクリート、プレキャストコンクリートなどを使って構築してもよい。
【００８２】
さらに、前記実施の形態では、地下構造物１の一部を天井構造体１１として構築したが、これに限定されるものではなく、天井構造体１１は仮設として構築し、その天井構造体１１の下方に本設の地下構造物１を別途、設けてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１ 地下構造物
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 天井構造体
１２ 下部構造体（地下構造物の残りの部分）
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 鋼製函体（函体）
２１ 接続函体
２２ 曲線パイプルーフ
２３ スライド鋼板
３ 土留壁（土留体）
３１ 土留杭
４ 支持杭
５１ 発進立坑（地下空間）
５２ 到達立坑（地下空間）
Ｇ 地盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下空間から横方向の地盤に向けて延伸される地下構造物を構築する地下構造物の構築方法であって、
前記地下空間から前記地下構造物の上部が形成される位置が含まれる地盤に向けて函体を掘進させる工程と、
前記函体より下方の前記地下構造物の側面が形成される位置に向けて、前記函体の内部から土留体の少なくとも一部を構築する工程と、
前記函体の内部から下方に向けて複数の支持杭を構築する工程と、
前記複数の支持杭の頭部間に架け渡される上部構造体を前記函体の内部で構築する工程と、
前記上部構造体の下方を前記土留体に沿って掘削する工程と、
前記上部構造体の下方の掘削空間に、前記地下構造物の残りの部分を構築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】
前記地下空間から延伸される函体は、前記地下構造物の幅方向に横並びになるように複数列が設けら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】
前記複数列は、前記幅方向に間隔を置いて設けられるとともに、前記函体間を接続する工程を備えたことを特徴とする請求項２に記載の地下構造物の構築方法。
【請求項４】
前記函体のそれぞれから前記支持杭を構築することを特徴とする請求項２又は３に記載の地下構造物の構築方法。
【請求項１】
地下空間から横方向の地盤に向けて延伸される地下構造物を構築する地下構造物の構築方法であって、
前記地下空間から前記地下構造物の上部が形成される位置が含まれる地盤に向けて函体を掘進させる工程と、
前記函体より下方の前記地下構造物の側面が形成される位置に向けて、前記函体の内部から土留体の少なくとも一部を構築する工程と、
前記函体の内部から下方に向けて複数の支持杭を構築する工程と、
前記複数の支持杭の頭部間に架け渡される上部構造体を前記函体の内部で構築する工程と、
前記上部構造体の下方を前記土留体に沿って掘削する工程と、
前記上部構造体の下方の掘削空間に、前記地下構造物の残りの部分を構築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】
前記地下空間から延伸される函体は、前記地下構造物の幅方向に横並びになるように複数列が設けら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】
前記複数列は、前記幅方向に間隔を置いて設けられるとともに、前記函体間を接続する工程を備えたことを特徴とする請求項２に記載の地下構造物の構築方法。
【請求項４】
前記函体のそれぞれから前記支持杭を構築することを特徴とする請求項２又は３に記載の地下構造物の構築方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２０２４０２（Ｐ２０１１−２０２４０２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７０５０９（Ｐ２０１０−７０５０９）
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【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２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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