JPH11350897A - 地下構造物の施工方法 - Google Patents
地下構造物の施工方法Info
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- JPH11350897A JPH11350897A JP10162439A JP16243998A JPH11350897A JP H11350897 A JPH11350897 A JP H11350897A JP 10162439 A JP10162439 A JP 10162439A JP 16243998 A JP16243998 A JP 16243998A JP H11350897 A JPH11350897 A JP H11350897A
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Abstract
的に、しかもきわめて安全に構築できるようにした地下
構造物の施工方法を提供する。 【解決手段】 内周を頂版部A2 と左右側版部A1 と底
版部5とからなる外殻部躯体Aで覆工し、かつ頂版部A
2 と底版部5間に柱または壁6を配置してなる大断面ト
ンネルを施工する。最初に、頂版部A2 と左右側版部A
1 を施工し、次に頂版部A2 の下方に支持杭または支持
壁16を施工し、次にこの支持杭または支持壁16と左
右側版部A1 間に切りばり17を架け渡しつつ、頂版部
A2 の下側地盤を所定の深さまで掘り下げる。そして、
掘削底に底版部5を場所打ちコンクリートで施工する。
Description
左右側版部と底版部とからなる外殻部躯体で覆工し、か
つ前記頂版部と底版部間に柱または壁を配置してなる地
下構造物の施工方法に関する。
人はこれまで、地下構造物の一例として、大断面のトン
ネルを効率良く、かつ経済的に施工する方法として、例
えば図11(a),(b)に図示するように、小断面の
単体シールドトンネルaを互いに近接させて複数掘進す
ると共に、この単体シールドトンネルaを径方向に互い
に接合し、かつこの単体シールドトンネルaの内側と単
体シールドトンネルa,a間にコンクリート30を連続
して打設することにより、単体シールドトンネルaの径
方向に連続する大断面の外殻部躯体Aを構築し、次にこ
の外殻部躯体Aの内側を掘削して大断面のトンネルBを
構築する大断面トンネルの施工方法を開発し、この件に
関しては既にいくつも出願している。
は、その周方向と軸方向に例えば、図12に図示するよ
うな鋼製セグメントに似た鋼殻31を互いに接合しなが
ら複数設置し、その内側にコンクリート30を打設する
ことにより、鋼製ライニングとコンクリートライニング
とからなる鋼コンクリート合成構造のトンネル覆工体で
覆工されている。
a間にあっては、双方の単体トンネルaとaを仕切る隔
壁b(例えば、この部分に一次覆工材として設置されて
いる鋼殻31のスキンプレート)を撤去した後に、双方
の単体シールドトンネルaに連続してコンクリート30
を打設することにより単体シールドトンネルa,a同士
の一体化が図られている。
12に図示するように単体シールドトンネルaの周方向
と軸方向にそれぞれ連続する複数本の主桁32と縦リブ
33、継手板34および地山に接するスキンプレート3
5を有して形成され、特に主桁32はRC構造の主筋に
相当するものとして設置されている。
と、外殻部躯体Aのみで安定した構造にしようとする
と、外殻部躯体Aが相当厚くなり、さらにトンネルの全
周を鋼コンクリート合成構造で覆工すると、鋼材および
コンクリートの使用量が相当なものとなって大幅なコス
ト高になる等の課題があった。
な形状をなす場合、外殻部躯体Aの内側を安全に掘削す
るには、外殻部躯体Aの頂版部を支持する必要があり、
仮設工事費が大幅に嵩む等の課題があった。
なされたもので、特に偏平な地下空間を有する地下空間
を有する地下構造物をきわめて経済的かつ効率的に、し
かもきわめて安全に構築できるようにした地下構造物の
施工方法を提供することを目的とする。
めに、この発明に係る請求項1記載の地下構造物の施工
方法は、最初に頂版部と左右側版部を施工し、次に前記
頂版部の下方に支持杭または支持壁を施工し、次にこの
支持杭または支持壁と左右側版部間に切りばりを架け渡
しつつ、前記頂版部の下側地盤を所定の深さまで掘り下
げ、次に掘削底に底版部を施工する。
請求項1の記載において、小断面の単体シールドトンネ
ルを互いに近接させて複数掘進すると共に、この単体シ
ールドトンネルをその径方向に互いに接合し、この単体
シールドトンネル内と単体シールドトンネル間にコンク
リートを連続して打設することにより頂版部と左右側版
部を施工し、かつ底版部を場所打ちコンクリートで施工
する。
請求項1または2の記載において、頂版部の下側に、頂
版部の下側地盤を掘削して所定深さの作業空間を形成
し、この作業空間において支持杭または支持壁を施工す
る。
請求項1、2または3の記載において、頂版部に補強ば
りを設け、この補強ばりに支持杭と支持壁の上端部を接
合する。
請求項1、2または4の記載において、小断面の単体シ
ールドトンネルを互いに近接させて複数掘進し、次にこ
の単体シールドトンネル内で頂版部の下方に支持杭また
は支持壁を施工し、次にこの単体シールドトンネルの内
にコンクリートを連続して打設することにより補強ばり
を施工する。
小断面の単体シールドトンネルを互いに近接させて複数
掘進すると共に、この単体シールドトンネルをその径方
向に互いに接合し、この単体シールドトンネルの内側と
単体シールドトンネル間にコンクリートを連続して打設
することにより頂版部を施工し、次に頂版部の両側に山
留め壁を、中間部に山留め杭をそれぞれ施工し、次にこ
の山留め杭と左右山留め壁間に切りばりを架け渡しつつ
前記頂版部の下側地盤を所定の深さまで掘削し、次に山
留め壁の内側に側版部を、掘削底に底版部をそれぞれ施
工する。
方法は、請求項6の記載において、単体シールドトンネ
ル内を作業空間にして山留め杭を施工する。
(a),(b),(c),(d)は、地下構造物の一例
として、例えば地下高速道路などとして利用される大断
面のトンネルを示し、図において、トンネルBは偏平な
矩形の大断面形に構築されている。
分には、例えば図3に図示するような鋼製セグメントに
似た鋼殻1が、図2(a),(b)に図示するようにト
ンネルBの周方向と軸方向に互いに接合しながら二重に
設置されている。
1,1間にせん断補強材2がトンネルBの軸方向と周方
向に所定間隔に複数設置されている。
向補強鉄筋3がトンネルBの軸方向に複数配筋され、か
つコンクリート4が打設されている。
された外側と内側の鋼製ライニングとその内側のコンク
リートライニングとからなる鋼コンクリート合成構造の
外殻部躯体AによってトンネルBの天井部分と左右側壁
部分の内周が連続して覆工されている。
覆工している外殻部躯体を左右側版部A1 と、天井部分
を覆工している外殻部躯体を頂版部A2 とする。
リート構造の底版部5が施工され、さらにトンネルBの
中間部には図1(a)〜(d)に図示するようにRC構
造またはSRC構造の柱または壁6がトンネルBの軸方
向に所定間隔に、または連続して構築されている。
製セグメントに相当するもので、例えば図3に図示する
ように単体シールドトンネルaの周方向に平行に延在す
る複数本の主桁7と単体シールドトンネルaの軸方向に
延在する複数本の縦リブ8とトンネルBの地山に接する
スキンプレート9等から形成されている。
で、単体シールドトンネルaの軸方向に所定間隔に設置
されている。
隣接する鋼殻1の主桁7どうしは、例えば双方の主桁7
の端部間の片側又は両側に接合プレート10を設置し、
かつ主桁7と接合プレート10を複数本の高力ボルト1
1で接合する、高力ボルト摩擦接合または溶接によって
接合されている。
a間においても、トンネルBの周方向に隣接する主桁7
どうしは、トンネルBの周方向に隣接する主桁7の端部
間の片側または両側に接合プレート10を設置し、かつ
主桁7と接合プレート10を複数本の高力ボルト11で
接合する、高力ボルト摩擦接合または溶接によって接合
されている。
の周方向に隣接する鋼殻1どうし、さらにはトンネルB
の周方向に隣接する鋼殻1どうしが接合されている。
に隣接する鋼殻1どうしも、接合プレート10と高力ボ
ルト11による高力ボルト摩擦接合または溶接によって
一緒に接合されている。
筋または補強鋼材(図省略)が多数配筋され、そのトン
ネルBの周方向の両端部は左右側版部A1 のコンクリー
ト4内に一体的に定着されている。
部A1 と底版部5とがトンネルBの周方向に一体的に接
合されている。なお、左右側版部A1 と底版部5との接
合部に接合鉄筋または接合鋼材を多数埋設して左右側版
部A1 と底版部5とを一体的に接合してもよい。
を掘進する際の推進反力を得るための反力受けをなすも
ので、このため隣接する主桁7,7間に単体シールドト
ンネルaの軸方向に材軸が一致するように取り付けら
れ、また単体シールドトンネルaの周方向に所定間隔に
取り付けられている。
ネルの地山を保持するもので、複数の主桁7と縦リブ8
とからなるセグメント軸組の外側にその表面を完全に覆
うように取り付けられている。
鋼、平鋼、又は平鋼などを組み合わせたビルトアップ鋼
材などから形成され、スキンプレート9は鋼板から形成
されている。さらに、これらの部材は溶接またはボルト
接合によって互いに一体的に接合されている。
内側の鋼殻1の主桁7,7間に、図2(a),(b)に
図示するように垂直または斜めに設置され、その両端は
主桁7にそれぞれ溶接またはボルト接合によって連結さ
れている。
様に形鋼、平鋼、又は平鋼などを組み合わせたビルトア
ップ鋼材などから形成されている。
ぞれ構成された外側と内側の鋼製ライニング間に軸方向
補強鉄筋3が複数配筋された後、コンクリート4が打設
されている。
ルa,a間においては、隣接する単体シールドトンネル
a,a間の隔壁(例えば、鋼殻1の主桁7と縦リブ8の
みを残しスキンプレート9を撤去する)を撤去した後に
コンクリート4が打設されている。こうすることで、隣
接する単体シールドトンネルa,aどうしの完全一体性
が図られている。
係る地下構造物の施工方法を図4と図5に基づき、順を
追って説明する。 最初に、外殻部躯体Aの左右側版部A1 と頂版部A
2 を構築するために単体シールドトンネルaを互いに近
接させて複数掘進する(STEP.1)。
は、一次覆工材として鋼殻1を単体シールドトンネルa
の周方向と軸方向に互いに接合しながら複数設置し、そ
の内側に二次覆工材としてコンクリート4を所定の厚さ
に打設してそれぞれ覆工する。
ルドトンネルaの外周と単体シールドトンネルa,aに
裏込め材12を充填して各鋼殻1と地山間の隙間を塞ぐ
と共に、鋼殻1の周囲および単体シールドトンネルa,
a間の地山を安定な地盤に地盤改良する。 次に、各単体シールドトンネルa内にせん断補強材
2を所定間隔に複数設置する。その際、せん断補強材2
は、図2(a)に図示するように外殻部躯体Aの頂版部
A2 を構成する単体シールドトンネルa内には垂直に、
左右側版部A1 を構成する単体シールドトンネルa内に
は水平にそれぞれ設置する。
(b)に図示するようにせん断補強材2をトラスを構成
するように斜めに設置してもよい。 次に、隣接する単体シールドトンネルa同士を互い
に接合し、かつ各単体シールドトンネルa内、および隣
接する単体シールドトンネルa,a間に軸方向補強鉄筋
3を必要量配筋する。
隣接する単体シールドトンネルa,a間にコンクリート
4を連続して打設することにより、トンネルBの周方向
に門形に連続する外殻部躯体Aの左右側版部A1,A1 と
頂版部A2 を構築する(STEP.2)。
ルa,a間においては、地山を掘削し、かつ隣接する単
体シールドトンネルa,a間の隔壁(例えば、鋼殻1の
主桁7と縦リブ8のみを残しスキンプレート9を撤去す
る)を撤去して単体シールドトンネルaどうしを連通し
た後、コンクリート4を打設することにより隣接する単
体シールドトンネルa,aどうしの一体性を図るものと
する。
部が接合される部分には、軸方向補強鉄筋13を多めに
配筋し、さらに必要に応じてあばら筋をも配筋する等し
て頂版部A2 の軸方向に連続する上部補強ばり14を構
築する。
部の周辺部を地盤改良する(以下、この部分を「地盤改
良部15」とする)。 次に、上部補強ばり14の下側に、この部分の地盤
を所定深さまで掘削して作業空間Eを形成する((ST
EP.3)。
軸方向に先行掘削することによりトンネルBの軸方向に
連続して形成してもよく、または柱または壁6を配置す
る部分のみを縦穴状に掘り下げてトンネルBの軸方向に
所定間隔に形成してもよい。
当な勾配の法面を付けて法面の崩落を防止することによ
り作業の安全性を図るものとする。 次に、作業空間Eにおいて、柱または壁6を配置す
る部分に支持杭または支持壁16を構築する。その際、
支持杭は深礎工法などによって、また支持壁は場所打ち
コンクリート工法など、これまで一般に行われている施
工方法で構築する。なお、支持杭または支持壁16は左
右側版部A1 より深く施工する。 次に、支持杭または支持壁16と上部補強ばり14
とを一体的に接合する(STEP4)。その際、上部補
強ばり14と支持杭または支持壁16間に定着用鋼材を
多数配置し、かつ無収縮コンクリートを打設して上部補
強ばり14と支持杭または支持壁16の上端部を一体的
に接合する。 次に、支持杭または支持壁16と左右側版部A1 間
に切り梁17をそれぞれ架け渡しながら外殻部躯体A内
の地盤を地盤改良部15の上まで徐々に掘り下げる。 次に、掘削底に底版部5を鉄筋コンクリートで施工
する。また、外殻部躯体A内に中間階の床スラブ、柱、
壁などの必要な内部躯体を構築する。その際、底版部5
と頂版部A2 間に頂版部A2 を保持するために施工した
支持杭または支持壁16を、その外周に必要な仕上げを
施して柱または壁6とする。
ネルBをきわめて経済的かつ効率的に、しかもきわめて
安全に構築できる。 発明の実施の形態2.図6と図7は、この発明の他の施
工方法を示し、特に頂版部A2 の中央部に小断面の単体
シールドトンネルaを上下および横に近接させて複数掘
進する(STEP.1)。
空間Eとして、支持杭または支持壁16を施工する(S
TEP.2)。また、この単体シールドトンネルaの内
側と単体シールドトンネルa,a間にコンクリート4を
連続して打設することにより上部補強ばり14を施工す
る(STEP.3)。
a,a間の隔壁(例えば、鋼殻1の主桁7と縦リブ8の
みを残しスキンプレート9を撤去する)を撤去して単体
シールドトンネルaどうしを連通した後、必要な補強鉄
筋を配筋し、コンクリート4を連続して打設して補強ば
り14を施工する。その他の方法は先に説明した施工方
法と略同じである。
形成するために地盤を掘り下げる必要がなく、また補強
ばり14を頂版部A2 と並行して施工でき、きわめて効
率的な施工が可能になる等の効果がある。発明の実施の
形態3.図8と図9は、この発明の他の施工方法を示
し、順を追って説明すると、 最初に、外殻部躯体Aの頂版部A2 を構築するため
に、小断面の単体シールドトンネルaを横方向に互いに
近接させて複数掘進する(STEP.1)。
間部には、やや大きめの単体シールドトンネルa1 を掘
進する。 次に、左右両端部と中間部の単体シールドトンネル
a1 内をそれぞれ作業空間Eとして、左右両端部と中間
部に山留め杭18を単体シールドトンネルa1の軸方向
に所定間隔に施工する( STEP.2)。その際、山
留め杭18には形鋼杭、PC杭、あるいは場所打ちコン
クリート杭などを使用するものとする。 次に、単体シールドトンネルa,a1 の内と単体シ
ールドトンネル間にコンクリート4を連続して打設する
ことにより頂版部A2 と上部補強ばり14を施工する
(STEP.3)。
a,a間の隔壁(例えば、鋼殻1の主桁7と縦リブ8の
みを残し、スキンプレート9を撤去する)を撤去して単
体シールドトンネルaどうしを連通した後、必要量の補
強鉄筋を配筋し、かつコンクリート4を連続して打設し
て補強ばり14を施工する。 次に、頂版部A2 の両端部と中間部において、それ
ぞれ隣接する山止め杭18,18間に横矢板(図省略)
を打ち込んで山止め壁を構築しつつ、かつ両端の山止め
壁と中間の山止め杭18間に切り梁17を架け渡しなが
ら、頂版部A2 の下側地盤を地盤改良部15まで徐々に
掘り下げる。 次に、掘削底に底版部5を、左右両側に左右側版部
A1 をそれぞれ場所打ちコンクリートで施工する。その
他の方法は先に説明した施工方法と略同じである。
底版部5の両方を場所打ちコンクリートで施工し、頂版
部A2 のみを鋼殻を使用する鋼コンクリート合成構造で
施工するので、左右側版部と底版の両部分の鋼殻が不要
になり、このため鋼材使用量、シールドマシンの稼働台
数をさらに節約できて、大幅な経済施工が可能になる。
面のトンネルを構築する場合について説明したが、この
種のトンネルの構築に限られるものではなく、駅ビルの
地下街や建物の地下室の施工にも適用できることはいう
までもない。
は、以上説明した構成からなり、特に外殻部躯体の頂版
部と左右側版部は、小断面の単体シールドトンネルを互
いに近接させて複数掘進すると共に、この単体シールド
トンネルをその径方向に互いに接合し、かつこの単体シ
ールドトンネル内と単体シールドトンネル間にコンクリ
ートを連続して打設して構築するので、鋼コンクリート
合成構造の外殻部躯体をきわめて安全にかつ効率的に施
工できる効果がある。
工するので、底版部の鋼殻が不要になり、このため鋼材
使用量とシールドマシンの稼働台数を大幅に節約できて
経済施工も図れる等の効果もある。
を施工し、この支持杭または支持壁で頂版部を支持しな
がら頂版部の下側地盤を掘り下げるので、外殻部躯体内
の掘削もきわめて安全に行うことができる。
さの作業空間を形成し、この作業空間において支持杭と
支持壁をきわめて安全に施工できる。
強ばりに支持杭と支持壁の上端部を接合するので、頂版
部から荷重を補強ばりを介して支持杭と支持壁に伝達で
きるので、強度的にもきわめて安定している。
トンネルの軸直角方向の縦断面図、(d)はそのトンネ
ル軸方向の縦断面図である。
の一部斜視図である。
その斜視図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 内周を頂版部と左右側版部と底版部とか
らなる外殻部躯体で覆工し、かつ前記頂版部と底版部間
に柱または壁を配置してなる地下構造物の施工方法にお
いて、最初に頂版部と左右側版部を施工し、次に前記頂
版部の下方に支持杭または支持壁を施工し、次にこの支
持杭または支持壁と左右側版部間に切りばりを架け渡し
つつ、前記頂版部の下側地盤を所定の深さまで掘り下
げ、次に掘削底に底版部を施工することを特徴とする地
下構造物の施工方法。 - 【請求項2】 小断面の単体シールドトンネルを互いに
近接させて複数掘進すると共に、この単体シールドトン
ネルをその径方向に互いに接合し、かつこの単体シール
ドトンネル内と単体シールドトンネル間にコンクリート
を連続して打設することにより頂版部と左右側版部を施
工し、かつ底版部を場所打ちコンクリートで施工するこ
とを特徴とする請求項1記載の地下構造物の施工方法。 - 【請求項3】 頂版部の下側に、頂版部の下側地盤を掘
削して所定深さの作業空間を形成し、この作業空間にお
いて支持杭または支持壁を施工することを特徴とする請
求項1または2記載の地下構造物の施工方法。 - 【請求項4】 頂版部に補強ばりを設け、この補強ばり
に支持杭と支持壁の上端部を接合することを特徴とする
請求項1、2または3記載の地下構造物の施工方法。 - 【請求項5】 小断面の単体シールドトンネルを互いに
近接させて複数掘進し、次にこの単体シールドトンネル
内で頂版部の下方に支持杭または支持壁を施工し、次に
この単体シールドトンネル内にコンクリートを連続して
打設することにより補強ばりとすることを特徴とする請
求項1、2または4記載の地下構造物の施工方法。 - 【請求項6】 小断面の単体シールドトンネルを互いに
近接させて複数掘進すると共に、この単体シールドトン
ネルをその径方向に互いに接合し、この単体シールドト
ンネル内と単体シールドトンネル間にコンクリートを連
続して打設することにより頂版部を施工し、次に頂版部
の両側に山留め壁を、中間部に山留め杭をそれぞれ施工
し、次にこの山留め杭と左右山留め壁間に切りばりを架
け渡しながら、前記頂版部の下側地盤を所定の深さまで
掘削し、次に山留め壁の内側に側版部を、掘削底に底版
部をそれぞれ施工することを特徴とする地下構造物の施
工方法。 - 【請求項7】 単体シールドトンネル内を作業空間にし
て山留め杭を施工することを特徴とする請求項6記載の
地下構造物の施工方法。
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JP16243998A JP3937588B2 (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 地下構造物の施工方法 |
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