JP2680323B2 - Construction method of underground space - Google Patents
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- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D13/00—Large underground chambers; Methods or apparatus for making them
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この出願の発明は、地下空間の構築工法に関するもの
である。さらに詳しくは、この出願の発明は、地上の既
設構築物の有無にかかわらず、地中に各種の形状の空間
を形成することのできる深部地下空間の構築工法に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The invention of this application relates to a construction method for an underground space. More specifically, the invention of this application relates to a construction method for a deep underground space capable of forming spaces of various shapes in the ground regardless of the presence or absence of existing structures on the ground.
(従来の技術) 土地利用の進展と、地上の構築物の過密化にともなっ
て、地下空間の利用が注目されている。(Prior Art) With the progress of land use and the overcrowding of structures on the ground, the use of underground space is drawing attention.
しかしながら、従来は、地下の空間を構築するにあた
っては、地上より連続壁を地中に打設し、次いで、その
内側を掘削することにより行っているために、所定の場
所にすでに施設したビル、家屋、工場などが存在する場
合にはこれらの構築物を移転するか、仮撤去、もしくは
それらを解体した後にしか地下空間の構築はできなかっ
た。特にこのことは、都市部における大規模な地下空間
の利用にとっての大きな障害となっていた。However, conventionally, when constructing an underground space, since a continuous wall is placed from the ground into the ground and then the inside is excavated, a building already installed at a predetermined place, If there were houses, factories, etc., the underground space could only be constructed after these structures were moved, temporarily removed, or dismantled. In particular, this has been a major obstacle to the use of large-scale underground spaces in urban areas.
このような従来の地下空間構築のための制限は、地下
の深部における地山崩壊防止(山留め)のための地中盤
の施工技術が実現されていないことに技術的な理由があ
った。Such a conventional limitation for constructing an underground space has a technical reason that a construction technique for the underground is not realized to prevent the collapse of the ground (mounting) in the deep underground.
(発明の目的と問題点を解決するための手段) この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもの
であり、従来の地下空間の構築技術の欠点を改善し、地
上の既設構築物の有無にかかわりなく、各種形状の地下
空間を容易に構築することのできる新しい地下空間の構
築工法を提供することを目的としている。(Means for Solving the Object and Problems of the Invention) The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and improves the drawbacks of the conventional underground space construction technology, and improves the existing structure on the ground. The purpose of the present invention is to provide a new underground space construction method that can easily construct underground spaces of various shapes with or without existence.
すなわち、この出願の発明は、上記の目的を実現する
ために、まず第1には、進入路トンネルに連結するパイ
ロットトンネルを、構築する地下空間の空洞周縁部に沿
って上下に独立して複数掘削し、各々のパイロットトン
ネルの上部および/または下部に地中壁を設けて上下相
互に連結し、次いで天盤を補強して、構築する地下空間
内の上部より下部へと地中壁の内側を掘削することを特
徴とする地下空間の構築工法を提供する。That is, in order to achieve the above-mentioned object, the invention of the present application is, first of all, to independently provide a plurality of pilot tunnels vertically and independently along the peripheral edge of the cavity of the underground space to be constructed. Excavate and install underground walls at the top and / or bottom of each pilot tunnel to connect them up and down, and then reinforce the roof to build the underground space from the upper part to the lower part inside the underground wall. To provide a construction method of underground space characterized by excavating.
また、この出願の発明は、第2には、進入路トンネル
に連結するパイロットトンネルを、構築する地下空間の
空洞周縁部に沿って上下に連続して螺旋状に掘削し、パ
イロットトンネルの上部および/または下部に地中壁を
設けて上下に連結し、次いで天盤を補強して、構築する
地下空間内の上部より下部へと地中壁の内側を掘削する
ことを特徴とする地下空間の構築工法を提供する。Secondly, according to the invention of this application, a pilot tunnel connected to an approach tunnel is continuously spirally drilled up and down along a peripheral edge of a cavity of an underground space to be constructed, and an upper portion of the pilot tunnel and / Or the underground wall is provided at the bottom and connected vertically, then the roof is reinforced, and the inside of the underground wall is excavated from the upper part to the lower part in the underground space to be constructed. Provide construction method.
(作 用) この発明の上記の工法においては、地下空間の空洞周
縁部へのパイロットトンネルからの地中壁の構築は容易
であって、しかも地山の地盤強化改良を行うことができ
る。そして、地中深く地中壁を連続的に構築できること
から、安定した地山の状態で、これら地中型の内側を掘
削して地下空間とすることができる。(Operation) In the above-mentioned construction method of the present invention, it is easy to construct the underground wall from the pilot tunnel to the cavity peripheral portion of the underground space, and the ground can be strengthened and improved. Since the underground wall can be continuously constructed deep in the ground, the inside of these underground molds can be excavated to form an underground space in a stable ground condition.
(実施例) 次に添付した図面に沿って、この発明の地下空間の構
築法の実施例を説明する。もちろん、この発明は、以下
の実施例によって限定されるものではない。(Example) Next, the example of the construction method of the underground space of this invention is described along the attached drawing. Of course, the present invention is not limited by the following embodiments.
第1図は、この発明の一実施例を示した地中断面図で
ある。地上に既設の構築物(A)が存在する場合の例を
示している。FIG. 1 is a sectional view in the ground showing an embodiment of the present invention. An example of a case where an existing structure (A) exists on the ground is shown.
公園(B)等の地上の利用できる空間に坑口を設けた
立坑(1)および水平坑(2)からなる進入路トンネル
を掘削し、水平坑(2)に連結する作業用のパイロット
トンネル(3)を掘削する。この例においては、所要の
地下空間の大きさに相当する空間周縁部に沿って、上下
に複数のパイロットトンネル(3)を掘削している。上
下のパイロットトンネル(3)は、各々独立してもい
る。A pilot tunnel (3) for work for excavating an approach tunnel consisting of a vertical shaft (1) and a horizontal shaft (2) which are provided with a portal in an available space on the ground such as a park (B) and connected to the horizontal shaft (2). ). In this example, a plurality of pilot tunnels (3) are excavated up and down along the peripheral edge of the space corresponding to the size of the required underground space. The upper and lower pilot tunnels (3) are also independent.
すなわち、立坑(1)に連結する上下複数の水平坑
(2)を設け、各々の水平坑に対応して水平のパイロッ
トトンネル(3)を複数、上下多層に掘削している。多
層平行坑道式のパイロットトンネル(3)を掘削するも
のである。That is, a plurality of upper and lower horizontal shafts (2) connected to the vertical shaft (1) are provided, and a plurality of horizontal pilot tunnels (3) corresponding to each horizontal shaft are excavated in upper and lower layers. A multi-layer parallel tunnel type pilot tunnel (3) is excavated.
各々のパイロットトンネル(3)の掘削は、シールド
掘進機によって、あるいはその他の適宜な手段によって
行うことができるが、施工性の面からみて、シールド工
法は特に好ましいものである。The excavation of each pilot tunnel (3) can be carried out by a shield machine or other appropriate means, but the shield construction method is particularly preferable from the viewpoint of workability.
パイロットトンネル(3)の大きさ、掘削の上下のピ
ッチ、および周縁部の径の大きさは、地下空間の大き
さ、地山の状態、作業性等を考慮して適宜なものとする
ことができる。なお、水平坑(2)は、パイロットトン
ネル(3)の上下のピッチ毎に第2段水平坑(2−
2)、第n段水平坑(2−n)として複数設けている。The size of the pilot tunnel (3), the vertical pitch of the excavation, and the diameter of the peripheral portion may be appropriately determined in consideration of the size of the underground space, the state of the ground, workability, and the like. it can. The horizontal shaft (2) has a second-stage horizontal shaft (2-) at each pitch above and below the pilot tunnel (3).
2), a plurality of horizontal pits (2-n) are provided.
各々のパイロットトンネル(3)の掘削後、上下のパ
イロットトンネル(3)の位置を連結するようにその上
部および/または下部に地中壁(4)を連続的に設け
る。この地中壁(4)の施工は、パイロットトンネル
(3)の内で行うことができる。次いで、この地中壁
(4)の内側部(C)を掘削し、地下空間を形成する。After excavation of each pilot tunnel (3), an underground wall (4) is continuously provided at the upper part and / or the lower part so as to connect the positions of the upper and lower pilot tunnels (3). Construction of this underground wall (4) can be carried out within the pilot tunnel (3). Next, the inner part (C) of this underground wall (4) is excavated to form an underground space.
この内側部(C)の掘削は、天盤を補強した後に、地
下空間内の上部より下方へと掘り進むことにより行う。
この際の天盤の補強は、地中壁による補強や、上水工法
等による地盤改良をしてから掘削し、その後コンクリー
トで補強する等の手段として行われる。The inner part (C) is excavated by reinforcing the roof and then digging downward from the upper part in the underground space.
In this case, the roof is reinforced by means of a ground wall, excavation after improvement of the ground by a waterworks method, and then reinforcement with concrete.
なお、パイロットトンネル(3)の平面形状として
は、様々なものとすることができる。たとえば、第2図
に示したように、(a)円形、(b)長方形、(c)小
判形、(d)正方形、(e)三角形、あるいは(f)多
角形のように種々のものとすることができる。The pilot tunnel (3) may have various planar shapes. For example, as shown in FIG. 2, there are various types such as (a) circle, (b) rectangle, (c) oval, (d) square, (e) triangle, or (f) polygon. can do.
第3図は、この発明の別の実施例を示しており、立坑
(1)および水平坑(2)という進入路トンネルに連結
されたパイロットトンネル(3)が、地下空間の周縁部
に沿って、上下に連続した螺旋状に掘削されている。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which a pilot tunnel (3) connected to an entrance tunnel called a vertical shaft (1) and a horizontal shaft (2) is provided along the peripheral portion of the underground space. , Has been drilled in a continuous spiral up and down.
螺旋のピッチ毎に、パイロットトンネル(3)は、第
n段水平坑(2−n)に連結されるようにしてもよい。For each pitch of the spiral, the pilot tunnel (3) may be connected to the nth horizontal shaft (2-n).
そして、この例の工法の場合にも、パイロットトンネ
ル(3)から連続地中壁(4)を施工し、この地中壁
(4)に囲まれた内側を掘削する。And also in the case of the construction method of this example, the continuous underground wall (4) is constructed from the pilot tunnel (3) and the inside surrounded by this underground wall (4) is excavated.
たとえば以上の第1図および第3図に例示したパイロ
ットトンネル(3)を掘削した後に地中壁(4)を施工
した状態を縦断面して示したものが第4図である。たと
えばシールド工法によって掘削した直径4〜5m程度まで
のパイロットトンネル(3)の相互の間を鉄筋コンクリ
ート連続地中壁(4)によって連結している。For example, FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state in which the underground wall (4) is constructed after excavating the pilot tunnel (3) illustrated in FIGS. 1 and 3 above. For example, the pilot tunnels (3) having a diameter of about 4 to 5 m excavated by the shield method are connected to each other by a continuous reinforced concrete underground wall (4).
また、パイロットトンネル(3)の地山側の近傍域は
止水工法等によって地盤改良して地盤強化区域(5)と
している。地中壁(4)の内側は、掘削して地下空間空
洞になっている。この空洞の径は、たとえば200m、もし
くはそれ以上の大きさにすることもでき、またその深さ
も、50m以上の、超深部大規模な空洞とすることもでき
る。In addition, the ground-side area near the ground of the pilot tunnel (3) is improved by the water stopping method or the like to form the ground-reinforced area (5). The inside of the underground wall (4) is excavated to form an underground space cavity. The diameter of this cavity can be set to, for example, 200 m or more, and the depth thereof can also be set to 50 m or more and an ultra-deep large-scale cavity.
(発明の効果) この出願の発明により、既設構築物の移転、解体を前
提としなくても、その下方の地下に、進入路トンネルに
連結してシールド工法等によって作業用のパイロットト
ンネルを多層に掘削し、これらパイロットトンネルを連
結する地中壁を施工することで、効率的に、かつ地山の
崩壊を防止しつつ地下空間を構築することができる。(Effects of the Invention) According to the invention of this application, even if it is not premised on the relocation or dismantling of an existing structure, a pilot tunnel for work is excavated in multiple layers under the ground by connecting to an entrance tunnel and using a shield construction method or the like However, by constructing the underground wall that connects these pilot tunnels, it is possible to construct an underground space efficiently and while preventing the collapse of the ground.
利用しようとする地区の地盤条件により、また使用目
的に合わせて種々の平面形状と深さを持つ地下空間を構
築できるため、都市空間の高度利用に大きな効果が得ら
れる。Since it is possible to construct an underground space with various planar shapes and depths according to the ground conditions of the area to be used and the purpose of use, a great effect can be obtained for advanced use of urban space.
第1図は、この発明の一実施例を示した地中断面図であ
る。第2図(a)(b)(c)(d)(e)(f)は、
パイロットトンネルの平面形状を各々例示した平面図で
ある。 第3図は、さらに別の実施例を示した断面図である。 第4図は、多層パイロットトンネル掘削により構築した
地下空間の周縁部を示した部分縦断面図である。 1……立坑、2……水平坑 3……パイロットトンネル、4……地中壁 5……地盤強化区域FIG. 1 is a sectional view in the ground showing an embodiment of the present invention. 2 (a) (b) (c) (d) (e) (f)
It is a top view which each illustrated the plane shape of a pilot tunnel. FIG. 3 is a sectional view showing still another embodiment. FIG. 4 is a partial vertical sectional view showing a peripheral portion of an underground space constructed by excavating a multi-layer pilot tunnel. 1 ... Vertical shaft, 2 ... Horizontal shaft, 3 ... Pilot tunnel, 4 ... Underground wall, 5 ... Ground reinforcement area
Claims (4)
ネルを、構築する地下空間の空洞周縁部に沿って上下に
独立して複数掘削し、各々のパイロットトンネルの上部
および/または下部に地中壁を設けて上下相互に連結
し、次いで天盤を補強して、構築する地下空間内の上部
より下部へと地中壁の内側を掘削することを特徴とする
地下空間の構築工法。1. A plurality of pilot tunnels, which are connected to an approach tunnel, are independently excavated vertically along a peripheral edge of a cavity of an underground space to be constructed, and an underground wall is provided above and / or below each pilot tunnel. A construction method for an underground space, characterized in that it is provided and connected to each other vertically, then the roof is reinforced, and the inside of the underground wall is excavated from the upper part to the lower part in the underground space to be constructed.
ネルを、構築する地下空間の空洞周縁部に沿って上下に
連続して螺旋状に掘削し、パイロットトンネルの上部お
よび/または下部に地中壁を設けて上下に連結し、次い
で天盤を補強して、構築する地下空間内の上部より下部
へと地中壁の内側を掘削することを特徴とする地下空間
の構築工法。2. A pilot tunnel connected to an approach tunnel is continuously excavated in a spiral shape vertically along a peripheral edge of a cavity of an underground space to be constructed, and an underground wall is provided at an upper portion and / or a lower portion of the pilot tunnel. A construction method for an underground space, characterized in that it is provided and connected vertically, then the roof is reinforced, and the inside of the underground wall is excavated from the upper part to the lower part in the underground space to be constructed.
削する請求項1または2の地下空間の構築工法。3. The method for constructing an underground space according to claim 1, wherein the pilot tunnel is excavated by a shield method.
トンネルを掘削し、既設地上構築物の下方に超深度地下
空間を形成する請求項1、2または3の地下空間の構築
工法。4. The method for constructing an underground space according to claim 1, 2 or 3, wherein a pilot tunnel is excavated below the existing ground structure to form an ultra-deep underground space below the existing ground structure.
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