JP6445478B2 - Construction method for underground structures - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道、道路などの下部地中に大幅員の地下構造物を横断方向に掘進建設する際に上部交通に支障を与えることなく施工することができる地下構造物の施工法に関するものである。 The present invention relates to a method for constructing an underground structure that can be constructed without hindering the upper traffic when excavating and constructing a significant underground structure in a lower ground such as a railway or a road. is there.
鉄道、道路などの下部地中に大幅員の地下構造物を横断方向に掘進させるには、上部交通を支承するための防護工が必要となり、鋼管等を水平に並列させるパイプルーフを設けることなどがあげられる。 In order to excavate a large number of underground structures in the lower ground such as railroads and roads in the transverse direction, a protective work is required to support the upper traffic, and a pipe roof that horizontally aligns steel pipes, etc. is provided. Can be given.
しかし、先に別工事としてパイプルーフを形成し、その下や中を掘削して地下構造物を構築したり、また地下構造物をパイプルーフ下を掘進させるようにしたのでは、このパイプルーフが存在する分だけ土被りが厚くなる。しかも、パイプルーフ施工の防護工が地下構造物埋設の本工事と別工事となり、工費、工期が大である。 However, if a pipe roof was first formed as a separate construction and an underground structure was constructed by excavating the bottom or inside of the pipe roof, or the underground structure was advanced under the pipe roof, this pipe roof would be The earth covering becomes thick as much as it exists. Moreover, the protective work for pipe roof construction is separate from the main construction for underground structure burial, and the construction cost and construction period are large.
かかる不都合を解消するものとして、本発明者等は、下記特許文献に示すように箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させる場合、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押し出すので、切羽部を掘削する作業を別途必要とせず、コスト削減と工期短縮を図ることができ、また、危険を伴う切羽部の掘削作業を省くことで安全性も向上でき、しかも、函体を推進するための反力抵抗を分散することで、大掛かりな設備を必要としない地下構造物の施工法を出願し、特許権を取得した。
かかる不都合を解消するものとして、本発明者等は、下記特許文献に示すように箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させる場合、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押し出すので、切羽部を掘削する作業を別途必要とせず、コスト削減と工期短縮を図ることができ、また、危険を伴う切羽部の掘削作業を省くことで安全性も向上でき、しかも、函体を推進するための反力抵抗を分散することで、大掛かりな設備を必要としない地下構造物の施工法を出願し、特許権を取得した。
この工法はSFT工法と名付けられ、下記非特許文献1にも掲載されている。なお、SFT工法は、(Simple and Face-Less Method of Construction of Tunnel)は、「シンプルで切羽の無いトンネルの構築工法」の略称である。
SFT工法は、第1工程として図37に示すように鉄道などの上部交通(図示は省略した)の脇に土留鋼矢板2を打設して、発進坑3と到達坑4を築造し、前記発進坑3内に推進機5を設置してこれでルーフ用筒体である箱形ルーフ6を到達坑4に向けて圧入させる。箱形ルーフ6の上面にはフリクションカッタープレート7を載せて置き、箱形ルーフ6とともに押出す。
As shown in FIG. 37, the SFT method is constructed by placing a steel
箱形ルーフ6は、図41に示すように矩形断面の箱形筒体であり、側面に鉤状または平板状の継手6a,6bを長手方向に連続して形成し、また、上面に平板からなるフリクションカッタープレート7を取り付けている。箱形ルーフ6は前後端にボルト接合用のフランジを形成して、長さ方向に順次接続して必要長を埋設することができ、さらに継手6a,6bを介して縦横方向に連続しながら並列させる。
As shown in FIG. 41, the box-
推進機5の詳細図示は省略するが、土砂排土管を押出し体として元押しジャッキで押し出すことにより箱形ルーフ6を掘進させるもので、箱形ルーフ6の先端切羽の掘削は、人力掘削刃口を設けて行なう場合の他、オーガスクリューなどの掘削機構を設けて行なう場合などがある。
Although the detailed illustration of the propulsion device 5 is omitted, the
箱形ルーフ6は推進させようとするコンクリート函体9の外形に対応するように四角形状に配列設置し、箱形ルーフ6の配列で囲まれた切羽部には土留部材19を配設する。
The box-
図中17は腹起こし材、発進坑3側の土留鋼矢板2と到達坑4側の土留鋼矢板2を結合するタイロット材28で固定する。20は発進台を示す。
In the figure,
次に第2工程の図38に示すようにコンクリート函体9を発進坑3に設置し、コンクリート函体9の後方の反力壁8との間に推進設備として元押しジャッキ10、ストラット16、井桁枠22を配設する。
Next, as shown in FIG. 38 in the second step, the
そして、止め部材14でフリクションカッタープレート7を発進坑3側に固定する。このフリクションカッタープレート7により箱形ルーフ6およびコンクリート函体9と周辺土砂との縁切りを行う。
Then, the
次に先行して押出した箱形ルーフ6の後端にコンクリート函体9の先端を接合し、または当接させて、第3工程として図39に示すように元押しジャッキ10を伸長してコンクリート函体9を前方に押出す。
Next, the leading end of the
コンクリート函体9の押出しと同時に箱形ルーフ6も押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱形ルーフ6を押出すときに同時に箱形ルーフ6で囲まれた部分に配設した土留部材19を押出すことによりその前方の土砂も同時に押出す。この場合、前記のようにフリクションカッタープレート7により箱形ルーフ6およびコンクリート函体9と周辺土砂との縁切りがなされているから、箱形ルーフ6およびコンクリート函体9はスムーズに推進する。
Simultaneously with the extrusion of the
このようにして第4工程として図40に示すように箱形ルーフ6とこの箱形ルーフ6に囲まれて同時に押出された土砂が到達坑4に到達したならば、到達坑4で箱形ルーフ6を撤去すると同時に、土砂を掘削して排土する。
In this way, as shown in FIG. 40, as the fourth step, if the box-
そして、さらにコンクリート函体9の先端が到達坑4に達するまで推進してコンクリート函体9の全長の推進が完了する。
Further, the
前記従来のSFT工法では、箱形ルーフ6で閉合した横断部地山を一体化して押し抜き、本設であるコンクリート函体9と置換するもので、箱形ルーフとその内部の地山をコンクリート函体9とともに押し出すので、その推進のための力はかなりのものとなる。
In the conventional SFT method, the cross section natural ground closed by the box-
特に施工の大断面・長延長化があるとこれにともない推進・けん引設備も大規模となり、工事費の増大あるいは状況によってはSFT工法では施工不能となるケースがあった。 In particular, if the construction has a large cross-section and lengthening, the propulsion and towing equipment becomes large-scale, and there are cases in which construction work cannot be performed by the SFT method depending on the increase in construction cost or the situation.
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させるのに、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押しだす地下構造物の施工法(SFT工法)に改良を加え、押し出す切羽部の土砂を予め減少させることで、推進もしくはけん引設備を小型にでき、施工の大断面・長延長化にも対応できる地下構造物の施工法を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the inconvenience of the conventional example, and to press the box-shaped roof and then push the concrete box to push the earth and sand of the face part together with the box-shaped roof while pushing the box. By improving the construction method (SFT method) of the structure and reducing the amount of sand and sand in the face to be pushed out in advance, the propulsion or towing equipment can be reduced in size, and the construction of underground structures that can accommodate large sections and lengthening of construction It is to provide a construction method.
前記目的を達成するため本発明は、推進しようとするコンクリート函体の外形に対応するように箱形ルーフを下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置して、地中に圧入した後、前記箱形ルーフ端部に函体の先端部を合わせて函体を配置して函体の推進や牽引とともに箱形ルーフの矩形配列と一緒に押し出す地下構造物の施工法において、箱形ルーフの矩形配列の内方に箱形ルーフまたはパイプルーフを地中に圧入により配列設置し、コンクリート函体の推進や牽引と同時に箱形ルーフを押出す際に箱形ルーフの矩形配列の内方の土砂を前記配列設置する箱形ルーフまたはパイプルーフの推進断面分減少させておくことを要旨とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is to arrange box-shaped roofs in a rectangular arrangement of the lower stage, the side part and the upper stage so as to correspond to the outer shape of the concrete box to be propelled, and press-fit into the ground. In the construction method of an underground structure in which the box body is aligned with the tip of the box roof and the box is pushed and pushed together with the rectangular array of box roofs along with the box propulsion and traction, Box roofs or pipe roofs are placed inside the rectangular array by press-fitting into the ground, and when the box roof is pushed out simultaneously with propulsion and traction of the concrete box, the inner soil of the rectangular array of the box roof The gist of the invention is to reduce the propulsion cross section of the box roof or pipe roof to be arranged and installed.
本発明によれば、コンクリート函体の推進や牽引とともに箱形ルーフの矩形配列と一緒に押し出す場合に、箱形ルーフの矩形配列の内方の土砂は箱形ルーフまたはパイプルーフの推進断面分減少させられているので、多くの土砂を押し出す必要がないので、その分推進もしくはけん引設備を小型にでき、施工の大断面・長延長化にも対応できるものとなる。 According to the present invention, when the concrete box is pushed out together with the rectangular arrangement of the box roof together with the propulsion and traction of the concrete box, the inner earth and sand of the rectangular arrangement of the box roof is reduced by the propulsion cross section of the box roof or pipe roof. Therefore, it is not necessary to extrude a lot of earth and sand, so that the propulsion or towing equipment can be reduced in size, and the construction can be adapted to a large cross section and lengthening.
以上述べたように本発明の地下構造物の施工法は、箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させるのに、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押しだす地下構造物の施工法(SFT工法)に改良を加え、押し出す切羽部の土砂を予め減少させることで、推進もしくはけん引設備を小型にでき、施工の大断面・長延長化にも対応できるものである。 As described above, according to the construction method of the underground structure of the present invention, after pressing the box-shaped roof, the concrete box is pushed forward, and the earth and sand at the face part is pushed out together with the box-shaped roof as the box is pushed. By improving the construction method of the underground structure (SFT method) and reducing the earth and sand of the face to be pushed out in advance, the propulsion or towing equipment can be made smaller, and it can be used for large sections and lengthening construction. is there.
以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図1〜図9は本発明の地下構造物の施工法の1実施形態を示す各工程の縦断側面図、図10〜図18は同上縦断側面図で、前記従来例を示す図30〜図35と同一構成要素には同一参照符号を付したものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 9 are longitudinal side views of each process showing one embodiment of the construction method of the underground structure of the present invention, and FIGS. 10 to 18 are longitudinal side views of the same as above, and FIGS. The same components are denoted by the same reference numerals.
本発明も従来のSFT工法と同じように第1工程として図1に示すように鉄道などの上部交通(図示は省略した)の脇にシートパイル等の土留鋼矢板からなる仮土留杭2を打設して、発進坑3と到達坑4を築造し、図2に示すように発進坑3に捨石およびベースコンクリート打設による発進台20を形成し、推進機(図示せず、図31参照)を設置してこれで図2に示すようにルーフ用筒体である箱形ルーフ6を到達坑4に向けて圧入させる。
In the present invention, as in the conventional SFT method, a temporary
到達坑4にも同じく捨石およびベースコンクリート打設による到達台21を形成してある。
Similarly, the
箱形ルーフ6は前記従来例と同じく図35に示すような矩形断面の箱形筒体で、前後端にボルト接合用のフランジを形成して(図示せず)、長さ方向に順次接続して必要長を埋設することができるものである。
The box-
なお、本発明で使用する箱形ルーフ6は側面に鉤状または平板状の継手6a,6bを長手方向に連続して形成し、また、上面に平板からなるフリクションカッタープレート7を取り付けているものの他、これら継手6a,6bがなく、また、フリクションカッタープレート7を取り付けていない、単なる矩形鋼管のものもある。
The box-
前記フリクションカッタープレート7は端部を箱形ルーフ6の端部に溶接して一体化しそれ以外は単に載せているだけのものであり、箱形ルーフ6が長さ方向に順次接続してなる場合は、フリクションカッタープレート7自体も相互に溶接などで接続して連続するものとする。
The
圧入させる箱形ルーフ6は図11に示すように最下段のものとして横一列に配列させ、外側に位置する箱形ルーフ6は側面とした下面に、また、中に位置する箱形ルーフ6は下面に鋼製板によるフリクションカッタープレート7を重ねて配置した。箱形ルーフ6の横一列の配列幅は設置しようとするコンクリート函体5(図15参照)の横幅に合致させる。
As shown in FIG. 11, the
次いで、図3、図12に示すように最下段から次の段のものとして箱形ルーフ6を圧入して横一列に配列させて積み上げ、図4、図13に示すように同様に第3段目を横一列に配列させて積み上げ、図5、図14に示すように同様に第4段目を圧入して横一列に配列させて積み上げた。
Next, as shown in FIGS. 3 and 12, the
前記図3、図12に示す第2段目、図4、図13に示す第3段目では外側に位置する箱形ルーフ6には外側側面にフリクションカッタープレート7を重ねて配置し、図5、図14に示す第4段目(最上段)に位置する箱形ルーフ6では外側に位置する箱形ルーフ6には外側側面の他に、上面にも、中側に位置する箱形ルーフ6では上面に重ねて配置する。
In the second stage shown in FIGS. 3 and 12, and in the third stage shown in FIGS. 4 and 13, a
このようにしてフリクションカッタープレート14を重ねてある箱形ルーフ6は発進坑3から到達坑4へと圧入させ、推進しようとするコンクリート函体9の外形に対応するように箱形ルーフ6を下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置する。
The box-shaped
また、前記箱形ルーフ6の矩形配列の内方に箱形ルーフ6を地中に圧入により配列設置することで、この箱形ルーフ6の推進断面分の土砂を中抜きしておく。
Moreover, the box-shaped
なお、図示の例では前記箱形ルーフ6の矩形配列の内方に配置する箱形ルーフ6は相互に隙間を設けることなく密に並べたが、これに限定されるものでなく、間隔を存して少ない本数を配置してもよい。
In the illustrated example, the
また、箱形ルーフ6の配列設置手順も前記横一列に順次積み上げていったが、これは安定性には富むがこれに限定されるものでなく、横一列に順次積み下げていく方法や、先に縦列に配列し、これを横に広げていく方法など種々選択でき、特に限定されるものではない。
In addition, the array installation procedure of the box-shaped
図6に示すように発進坑3で発進台20に設置するコンクリート函体9の先端と土中配列された箱形ルーフ6の端を合致させ、また、発進坑3の反力壁8の前に井桁枠22を設けて元押しジャッキ10を設置し、これをコンクリート函体9の後端に当接させる。
As shown in FIG. 6, the end of the
なお、コンクリート函体9の前端には函体接続工18としてのH型鋼材による押角を取り付ける。
In addition, the pushing angle by the H-shaped steel material as the
前記フリクションカッタープレート7は箱形ルーフ6とは端部の結合を解除し(溶接固定を解除する)、仮土留杭2と固定するようにする。
The
図7に示すように箱形ルーフ6の後端にコンクリート函体9の先端を接合し、または当接させ、元押しジャッキ10でコンクリート函体9を箱形ルーフ6ともどもに押し出す。図中16は押し出しの際に使用するストラットである。
As shown in FIG. 7, the front end of the
なお、コンクリート函体9は推進させる場合の他、牽引させることもできる。牽引は、函体の前方反力壁を設け、函体の後部に定着装置または牽引ジャッキを取り付け、この定着装置または牽引ジャッキに一端を取り付けた牽引ケーブルの他端を、反力壁に固定した牽引ジャッキまたは定着装置に定着し、牽引ジャッキの牽引で行う。コンクリート函体5の推進や牽引は、いずれか一方を、もしくは、推進と牽引の両方を併用して行ってもよい。
The
このようにコンクリート函体9は、推進や牽引させるものであり、コンクリート函体9の推進や牽引と同時に箱形ルーフ6も押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱形ルーフ6を押出すときに箱形ルーフ6の相互間に土砂がない場合はそのまま、また、土砂がある場合はこの土砂も箱形ルーフ6と共に到達坑4に押し出される。
In this way, the
また、箱形ルーフ6に重ねたフリクションカッタープレート7はコンクリート函体9の推進や牽引と同時に箱形ルーフ6を押出す際に坑口付近に端部を止め、これを残置することで、箱形ルーフ6やコンクリート函体9と地山との縁切りを行うことができる。
Further, the
このようにして箱形ルーフ6が到達坑4に到達したならば、到達坑4で箱形ルーフ6を分割して順次撤去する。
When the box-shaped
図17、図18はコンクリート函体5の圧入が完了し、コンクリート函体5を設置した段階である。 17 and 18 show the stage where the press fitting of the concrete box 5 is completed and the concrete box 5 is installed.
前記実施形態は箱形ルーフ6の矩形配列の内方に箱形ルーフ6を密に配置し、箱形ルーフ6間に土砂が全く介在しない例を説明したが、箱形ルーフ6の矩形配列の内方に配置する箱形ルーフ6相互間を間隔を存してその間に土砂が介在する場合はこの土砂も箱形ルーフ6とともに到達坑4へ押し抜き、箱形ルーフ6の撤去とともにこれも撤去する。
In the above embodiment, the
図19〜図27、図28〜図36は本発明の第2実施例を示すもので、推進しようとするコンクリート函体9の外形に対応するように箱形ルーフ6を下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置して、地中に圧入した後、前記箱形ルーフ6の端部に函体の先端部を合わせてコンクリート函体9を配置して函体の推進や牽引とともに箱形ルーフ6の矩形配列と一緒に押し出す地下構造物の施工法において、箱形ルーフ6の矩形配列の内方には前記第1実施形態の箱形ルーフ6に代えて円形鋼管であるパイプルーフ23を地中に圧入により配列設置し、コンクリート函体9の推進や牽引と同時に箱形ルーフ6を押出す際に箱形ルーフ6の矩形配列の内方の土砂を前記配列設置するパイプルーフ23の推進断面分減少させておく。
FIGS. 19 to 27 and FIGS. 28 to 36 show a second embodiment of the present invention. The box-shaped
パイプルーフ23の圧入は箱形ルーフ6の圧入と同様の方法で行うことができる。
The press fitting of the
図示の実施形態ではパイプルーフ23は相互に間隔を存して配列し、パイプルーフ23間には土砂24が存在する。
In the illustrated embodiment, the
図23、図24に示すように箱形ルーフ6およびパイプルーフ23の後端にコンクリート函体9の先端を接合し、または当接させ、元押しジャッキ10でコンクリート函体9を箱形ルーフ6およびパイプルーフ23と土砂24ともどもに押し出す。
As shown in FIGS. 23 and 24, the ends of the
なお、箱形ルーフ6で囲まれた切羽部には土留部材25を配設し、これで土砂24を押えながら箱形ルーフ6やパイプルーフ23といっしょに押し出すが、この土留部材25は仮土留杭2を鏡開きして箱形ルーフ6で囲まれた内方の鋼矢板を利用することができる。
In addition, a retaining
このようにして箱形ルーフ6、パイプルーフ23が到達坑4に到達したならば、到達坑4で箱形ルーフ6を分割し、また、パイプルーフ23を適宜切断して、土砂24とともに順次撤去する。
When the box-shaped
2 土留鋼矢板
3 発進坑 4 到達坑
5 推進機 6 箱形ルーフ
6a,6b 平板状の継手 7 フリクションカッタープレート
8 反力壁 9 コンクリート函体
10 元押しジャッキ 11 刃口
12 小ジャッキ 13 支持材
14 止め部材 15 受台
16 ストラット 17 腹起こし材
18 函体接続工 19 土留部材
20 発進台 21 到達台
22 井桁枠 23 パイプルーフ
24 土砂 25 土留部材
28 タイロット材
2 Steel retaining
Claims (2)
箱形ルーフの矩形配列の内方に箱形ルーフを地中に圧入により配列設置し、
コンクリート函体の推進や牽引と同時に箱形ルーフを押出す際に箱形ルーフの矩形配列の内方の土砂を前記配列設置する箱形ルーフの推進断面分減少させておくことを特徴とする地下構造物の施工法。 The box-shaped roof is assembled and arranged in a rectangular arrangement of the lower, side, and upper stages so as to correspond to the outer shape of the concrete box to be propelled, and press-fitted into the ground. In the construction method of the underground structure that puts the box together with the tip and pushes it together with the rectangular array of box roofs along with the promotion and traction of the box,
A box-shaped roof is placed inside the box-shaped rectangular array by press-fitting into the ground,
When pushing out the box roof simultaneously with propulsion and traction of the concrete box, the inner earth and sand in the rectangular array of the box roof is reduced by the propulsion cross section of the box roof where the array is installed. Construction method of structure.
箱形ルーフの矩形配列の内方にパイプルーフを地中に圧入により配列設置し、
コンクリート函体の推進や牽引と同時に箱形ルーフを押出す際に箱形ルーフの矩形配列の内方の土砂を前記配列設置するパイプルーフの推進断面分減少させておくことを特徴とする地下構造物の施工法。 The box-shaped roof is assembled and arranged in a rectangular arrangement of the lower, side, and upper stages so as to correspond to the outer shape of the concrete box to be propelled, and press-fitted into the ground. In the construction method of the underground structure that puts the box together with the tip and pushes it together with the rectangular array of box roofs along with the promotion and traction of the box,
Pipe roofs are placed inside the box-shaped rectangular array by press-fitting into the ground,
An underground structure characterized in that when pushing out a box roof simultaneously with propulsion and traction of a concrete box, the inner earth and sand of the rectangular array of the box roof is reduced by the propulsion cross section of the pipe roof where the array is installed. Construction method of things.
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