JPH0396600A - 大深度地下に建築大空間を構築する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、主に大都市の既存建物の下の所謂５０ｍ以
深の大深度地下に、床面直径が１００ｍにも及ぶ大規模
な建築大空間を作る目的で実施される、大深度地下の建
築大空間の構築方法に関する． 従来の技術 従来、地下空間を構築する技術としては、開削工法やシ
ールド工法なとが一般的に実施されている． 開削工法は、まず地上から地下空間の外周壁に相当する
部分を掘削し、その掘削部分に鉄筋を挿入しコンクリー
トを打設して地下壁を構築し、しかる後に地下壁に囲ま
れた地盤を堀削する工法である． また、シールド工法は、シールドマシンと呼ばれる強固
な円筒形の鋼殻を地中に押し込み、このｏｌ殻によって
防護された部分の前面の地山を堀削し、後部では円筒形
の鋼殻とほぼ同じ大きさのリング状の覆工（セグメント
〉を組み立てて既に堀削されたトンネル空間を保護する
と共に、この覆工に反力をとってシールドマシンを前進
させる手順を繰り返してトンネルを構築する工法である
。

なお、シールド工法の特殊な応用技術として、特開昭６
４−４３６９９号公報に記載された地下空洞の施工法は
、地上から縦坑を構築し、この縦坑の下端部からシール
ドマシンを発進させて環状又はスパイラル状のシールド
トンネルを構築し、このシールドトンネルの断面内をコ
ンクリートで充填して補強し、こうして構築された地下
外周壁幡体で囲まれた内側の地盤を堀削して大空洞を形
成する内容になっている． 本発明が解決しようとする課題 上述した開削工法の場合は、地上の既存建物の下に地下
空間を構築することはできない。また、地下壁を地上か
ら堀削するために施工精度に技術的な限界があり、地下
の深度が深くなると正確な鉛直性を保持し難い。しかも
途中には土砂の崩壊もあるため、せいぜい地下３０ｍ程
度の深さまでしか施工することができない。

シールド工法の場合は、既存建物の下にも５０ｍ以深の
大深度に及ぶトンネルを構築することは可能である．し
かし、現在のシールドトンネルは直径がせいぜい１０数
ｍのトンネル空間しか構築することができない．したが
って、床面直径が１００ｍ前後に及ぶ地下大空間を構築
する目的にはとうてい供し得ないので、これらの点が解
決するべき課題となっている。

次に、上記特開昭６４−４３６９９号公報に記載された
地下空洞の施工法は、大深度の地下大空間の実現性を予
感させるほど画期的な技術思想であることは認められる
．しかし、シールドトンネルの構築、及びシールドトン
ネルを外周壁躯体に完成する手順とその信頼性、さらに
はせっかく形成された地下大空洞を人間の有効空間とし
てどの様に活用するかの具体性に乏しい内容と言わねば
ならない．例えば環状又はスパイラル状のシールＦトン
ネルの断面内にコンクリートを充増しただけでは、土圧
や地下水圧に対して十分な強度、剛性を斯待し難く安全
とは云えない。また、地下に大空洞を創るだけが最終目
的ではなく、その大空洞を如何に合理的に有用な建築大
空間に創るかが究極の目的であるはずだから、これらの
諸点がなお解決するべき課題と言わねばならないのであ
る．課題を解決するための手段 上記従来技術の課題を解決するための手段として、この
発明に係る大深度地下に建築大空間を構築する方法は、
図面に実施例を示したとおり、地下の建築大空間に十分
達する深さの縦坑１を構築し、前記縦坑ｌの途中の大深
度位置から水平方向に先進導坑２を構築する段階と、 前記縦坑ｌの途中位置からシールドマシンを発進させて
前記先進導坑２に外接するスパイラル状のシールトトン
ネル３を噸次水平方向に構築すると共に前後に隣接する
シールドトンネル３，３同士は互いに緊結し、シールド
トンネル３の断面内に補強材１０を充填して外周壁躯体
４を構築する段階と、 前記外周壁躯体４で囲まれた内側部分の地盤５を堀削し
て大空洞６を形成する段階と、前記大空洞６の床部にト
ラベリング用レール７を敷設し、該トラベリング用レー
ル上７の前記縦坑１に相当する部位で柱８ａ、梁８ｂ、
床８Ｃによる多層階の内部建築輻体９のトラベリング用
ユニット８を１ユニット分だけ構築し、このｌユニット
はトラベリング用レール７上を前方へ所定ストローク移
動させ、以下トラベリング用ユニット８の構築とそのト
ラベリングとを繰り返す段階と、 から成ることを特徴とする。

作　　　用 縦坑ｌと先進導坑２はシールドマシンの発進基地となる
．また、大深度地下の工事のｋめの資材類、機械、設備
類の搬出人やは削した土の搬出にも使用される。先進導
坑２は、地盤調査や地下水圧調査にも使用され、さらに
外周壁躯体４の工事に必要な資材類の搬出人にも利用さ
れる。

大口径のシールドマシンで掘削を進めることにより、ス
パイラルの直径が１００ｍ前後のスパイラル状のシール
ドトンネル３が構築される．前後に重なり合ったシール
ドトンネル３同士を互いに緊結し、ざらにシールドトン
ネル３内に鉄骨や鉄筋などの補強材を配置しコンクリー
ト１０を充填して補強することにより、巨大な断面で大
強度、大剛性の外周壁躯体４が構築される．この外周壁
躯体４は、内部建築躯体９に負荷されるべき土圧や地下
水圧を支える超大形構造物として働く。

従って、前記外周！ｉｉＩＩ体４の内側の地盤５を堀削
することにより大空洞６ができる． 前記外周壁躯体４で保護された内側の大空洞６において
、内部建築幅体９のトラベリング用ユニット８を１ユニ
ットずつ構築する事は、地上での作業とほとんど変わら
ぬ条件で行なわれる．その１ユニットずつをトラベリン
グして相互の接合を行なうことで大規模な内部建築編体
９が完成するので、地下空洞内での工事であっても安全
で信頼性の高い工事を能率良くできる． 実　　施　　例 次に、図示した本発明の実施例を説明する．第１図は、
地上に既存建物１１が存在する場所の大深度地下に建築
大空間を構築するための足がかりとなるように、前記の
既存建物１１より少し離れた位置から縦坑ｌをほぼ垂直
に所要の深さまで堀削して構築し、さらに前記縦坑ｌの
途中の大深度位置から水平方向に先進導坑２を掘削して
構築した段階を示している．縦坑ｌ及び先進導坑２は、
既存建物１ｌの安全性を毀損しないように注意して掘削
し構築される．この縦坑１と先進導坑２は、シールドマ
シンの発進基地として使用され、あるいは機械や設（１
１１１の搬出人、掘削した土の搬出に使用されるものな
ので、そうした用途に適合する大きさの口径で薦削し構
築される．縦坑ｌは、地下の建築大空間の外周壁嘔体４
の最深部にまで達する深さまで堀削し構築されている（
第２図以下を参照）。先進導坑２は、同じ外周壁躯体４
の奥行きよりも十分に長く掘削し構築されている（第２
図以下を参照）． 第２図は、前記縦坑ｌの途中位置、即ち、先進導坑２を
構築した地下５０ｍ以深の所謂大深度位置において水平
方向左向きにシールドマシンを発進させ、スパイラル状
をなすシールドトンネル３を構築した段階を示している
．シールドトンネル３は、その横断面の直径を１０数ｍ
１　　スパイラルの直径を１００ｍ程度の規模で構築さ
れている．そのためシールドマシンの鋼殻はスパイラル
の曲率と同じ曲率に湾曲された所謂Ｒ付き胴のシールド
マシンが使用され、シールドトンネル３は順次図中の左
向きに構築が進められている。但し、シールドトンネル
３は円形のスパイラルに限らず、角形のスパイラルなど
として構築することも行なわれる． シールドトンネル３は１周回の度に先進導坑２との接点
を持ち、その接点に設けられた通路１２を利用して、堀
削された土の搬出が先進導坑２に向かって短距離に行な
われる。スパイラル状のシールドトンネル３は、前後の
シールド同士が重なり合う状態に構築され、前後に重な
り合ったシールドトンネル同士は、例えばトンネルの長
手方向に一定のピッチで相互に貫通する孔ｌ３を堀り、
該孔１３の中に補強材としての鉄筋や鉄骨を入れ、コン
クリートを充填する等の方法で強固に緊結して一体化と
剛性の確保が行なわれている．第３図は、上記シールド
トンネル３の内部に補強材としての鉄骨や鉄筋を配設し
、さらにコンクリート１０を全断面に充填して地下に外
周ｔ１１体４の構築を完成した段階を示している．この
結果、断面の厚さが１０数ｍに及ぶ巨大な外周ｕｌＩ体
４ができる． 第４図は、上記のようにして完成された地下の外周壁幅
体４で囲まれた内側の地盤５を掘削して大空洞６を形成
しつつある段階を示している。

第５１！Ｉは、上記のようにして形成された大空洞６の
床邪にトラベリング用レール７を敷設し、このトラペリ
ング用レール７上の特に上記縦坑１に相当する部位（つ
まり図中右端の縦坑壁に近接した部位）で内部建築躯体
９の構成要素であるトラベリング用ユニット８を１ユニ
ット分だけ構築を始めた段階を示し、第６図はその１ユ
ニットを縦坑ｌの坑壁に反力を取った油圧ジャッキ１４
で所定のストロークだけ左方ヘトラベリング（移動）さ
せた段階を示している． 内部建策幡体９は、通常の鉄筋コンクリート造又は鉄骨
鉄筋コンクリート造建物と同様に柱８＆と梁８ｂ及び床
８ｃとから成る多層階の建築構造物として構築されてい
る．そのトラベリング用ユニット８は、前記構造の内部
建築帳体９を縦割りに数分割した構成とされている．１
ユニットの規模は、縦坑ｌの坑壁部に反力をとった油圧
シャツキ１４のような駆動手段で所定ストロークのトラ
ベリングが可能な形状、重量の大きさとざれている。

第７１！ｌは、前記１ユニットずつのトラベリング用ユ
ニット８の構築とトラベリングとを数回繰り返して内部
建築躯体９をある程度の大きさにまで築造した段階を示
している．こうして大空洞６内に内部建築躯体９が完成
されることにより地上の人々に有用な地下の建築大空間
が提供されるのである． 本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述した通りであって、この発明
に係る大深度地下の建築大空間の構築方法によれば、地
上の既存建物】１の存在は何等障害とならず、同既存建
物１１の支持地盤の下の大深度地下に、既存建物１１や
地表面に一切の悪影響を及ぼすことなく、床面直径が１
００ｍ前後の建築大空間を構築することができる。地上
には縦坑１を掘削できるだけの工事用スペースがあれば
十分に施工ができ、どんな大深度にでも安全に正確に地
下大空間の内部建婆幡体９を構築することができる．し
かも現在の施工技術の延長として容易に実施ができる． 従って、本発明によれば、人口が集中し地価が異常に高
い都市部の地下に大きな生活大空間を創出して地価の高
騰にブレーキをかける効果を期待できるのである． 第１図 ４．　　Ｉ！１面の簡単な説明 第１図〜第７図は本発明に係る大深度地下の建築大空間
の構築方法の枢要な工程を示した断面図である． 】・・・縦坑　　　　　　　　　２・・・先進導坑３・
・・シールドトンネル　　　１０・・・補強材８ａ・・
・柱　　　　　　　　　８ｂ・・・梁８ｃ・・・床　　
　　　　　　　９・・・内部建築躯体５・・・地盤　　
　　　　　　　６・・・大空洞７・・・トラベリング用
レール 第 ２ 図 第 ４ 図 第 ３ 図 師鴫扛体 第 ５ 図 第 ６ 図 第 ７ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】地下の建築大空間に十分達する深さの縦坑を構築
   し、前記縦坑の途中の大深度位置から水平方向に先進導
   坑を構築する段階と、 前記縦坑の途中位置からシールドマシンを発進させて前
   記先進導坑に外接するスパイラル状のシールドトンネル
   を順次水平方向に構築すると共に前後のシールドトンネ
   ル同士を互いに緊結し、シールドトンネル内に補強材を
   充填して外周壁躯体を構築する段階と、 前記外周壁躯体で囲まれた内側部分の地盤を掘削して大
   空洞を形成する段階と、 前記大空洞の床部にトラベリング用レールを敷設し、該
   トラベリング用レール上の前記縦坑に相当する部位で柱
   、梁、床による多層階の内部建築躯体のトラベリング用
   ユニットを１ユニット分だけ構築し、この１ユニットは
   トラベリング用レール上を前方へ所定ストローク移動さ
   せ、以下トラベリング用ユニットの構築とそのトラベリ
   ングとを繰り返す段階と、から成ることを特徴とする大
   深度地下に建築大空間を構築する方法。