JPH0416599B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、地下にコンクリート版を造成する
工法に関し、特にコンクリート版の造成工区の上
部地盤を開削することなく造成を行えるようにし
た工法に関する。

《従来の技術》 例えば、地下コンクリートの老朽化に伴ない、
このトンネルを壊さずにそのままの状態で使用
し、しかもトンネルの補強工事を行うための工法
として、最も簡単には第７図に示すように、既存
トンネル１の両側部を地下連続壁２で囲い、その
状態で既存トンネル１の上部を開削してコンクリ
ート頂版３を造成し、既存トンネル１を包囲した
後、コンクリート頂版３上に土砂を埋め戻しする
ものがある。

《発明が解決しようとする問題点》 しかし、この工法では工事期間中はその上部地
盤を工事用に占有しなければならないし、市街地
などでこの工事を行うためには、地上部における
既存建物との関係や、既存トンネル１の上部の地
中内に配置されているガス管や上下水道管、電話
ケーブルの埋設管など種々の地下埋設物を考慮し
なければならない。特に繁華街において老朽化が
進んでいる地下鉄のトンネルなどではその上部の
埋設物が錯雑に配置され、どの位置にあるかも解
らないし、既存建物がトンネル上部の地表面に位
置している場合もありうる。したがつて、実質的
にはこの種の工法は、上部地盤を工事用に一定期
間占有できる土地以外は採用できなかつた。

この発明は以上の背景に基づきなされたもので
あり、コンクリート版の造成工区の上部地盤を開
削することなく地下作業のみによつてコンクリー
ト版を造成できるようにすることを目的とする。

《問題点を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この発明は、地下コ
ンクリート版の造成工区の少なくとも一側部に沿
つて導坑を掘削し、次いで前記導坑を発進側とし
たその長さ方向に直交する一つの工区に複数の中
空函体を順次圧入して密接状に並列配置した後、
先行工区と隣接する後行工区に函体を順次圧入し
て密接状に並列配置することにより前記造成工区
内をマトリツクス状の函体部によつて形成し、こ
の函体部の内部に鉄筋を配筋した後コンクリート
を打設する地下コンクリート版の造成工法であつ
て、前記函体は、圧入方向の前後側壁に開口を有
すると共に、左右側壁のうち一方の側壁に開口を
有し、かつ、他方の側壁に網状板を設けてなるこ
とにより、同一工区内および隣接する工区内の函
体同士を相互に連通し、前記コンクリート版を一
体化することを特徴とする。

《作用》 以上の工法では、導坑を掘削するのに必要な地
表面の作業面積を確保できれば、その後はすべて
地中内での作業によつて地下コンクリート板を造
成できる。

しかも、複数の函体を圧入することによりなる
マトリツクス状の函体部内に鉄筋を配筋した後コ
ンクリートを打設すれば、一体化したコンクリー
ト版を得ることができる。

《実施例》 以下、この発明を既存トンネルの防護工法に適
用した場合の一実施例を第１図〜第６図を用いて
詳細に説明する。

図において、１０は市街地における老朽化した
既存トンネルを示し、実施例ではこの既存トンネ
ル１０の外周の所定区間を防護工事する場合を例
示している。

同図に示す工法は、コンクリート版の構築前
に、既存トンネル１０の両側に一対の発進竪坑１
２を掘削する。

発進竪坑１２は、既存トンネル１０内の地下鉄
軌道の側方に発進竪坑１２を掘削する余地があれ
ばその部分に発進竪坑１２を設ければよいが、発
進竪坑１２は必ずしも既存トンネル１０内に設け
る必要はなく、地上に掘削可能な場所があれば、
そこを選択することもできる。

各発進竪坑１２が所定深度まで構築されると、
竪坑１２からはそれぞれトンネル工法によつて導
坑１４ａ，１４ｂ，１４ｃが三段積み重ねた状態
で既存トンネル１０の両側部に沿つて掘削され
る。

導坑１４ａ〜１４ｃは既存トンネル１０の高さ
に応じて掘削作業が可能な幅および高さに設定さ
れ、またその掘削方法としては手堀り方式やロツ
クボルト工法を併用する機械方式などが採用され
る。

本実施例では、導坑１４ａ〜１４ｃの断面形状
が矩形状であつて、Ｈ形鋼を矩形状に組み合わせ
た支保工１６を掘削方向に沿つて適宜間隔に配列
してある。

各導坑１４ａ〜１４ｃの一側部は既存トンネル
１０の側壁に面しているので、少くとも上部およ
び他側部は吹き付けコンクリートによつて掘削壁
面を補強する。

最下段の導坑１４ａの掘削後、導坑１４ａの下
方には場所打ち杭工法によつて補強杭１８が掘削
方向に沿つて適宜間隔に構築され、防護壁の鉛直
支持力および側部土圧に対する水平支持力を補強
する。

次いで、この導坑１４ａの内部には既存トンネ
ル１０の側面から若干間隔をあけて、後述する推
進工法で構築される頂版の厚みにほぼ相当する壁
厚を備えた下段防護壁１９ａが、型枠を導坑１４
ａに沿つて設置して、鉄筋を組み立てた後、コン
クリートを打設して形成される。

そして、下段防護壁１９ａが構築されると、型
枠を撤去して防護壁１９ａと導坑１４ａとの間に
気泡コンクリート等が充填される。

充填が終了すると、第２段目の導坑１４ｂが掘
削され、掘削後に下段防護壁１９ａの上部に中段
防護壁１９ｂを構築して、前記と同様に気泡コン
クリート等が充填される。

次いで最上段の導坑１４ｃが掘削される。この
導坑１４ｃの高さは既存トンネル１０の上部より
突出しており、導坑１４ｃの完成後は上部突出部
分の側面に既存トンネル１０の上部長手方向に直
交して既存トンネル１０を挟む一方の導坑１４ｃ
から他方の導坑１４ｃに向けて推進工法によつて
中空函体３０の圧入作業が行なわれる。

中空函体３０の推進に先立つて、発進側の一方
の導坑１４ｃ内には、掘削土砂の運搬軌条２０、
中空函体３０の運搬軌条２４が敷設される。上記
運搬軌条２４上には中空函体３０を運搬する台車
２６と、この台車２６から受承した中空函体３０
を推進位置にセツトする発進台車２７が配置され
る。

そして、掘削土砂の運搬軌条２０上には推進ジ
ヤツキ２２の設置用台車３２を配置し、これを土
砂の搬送台車３４の最前部に接続し、バツテリ機
関車３６で牽引するようにする。また、導坑１４
ｃの天井面にはホイストクレーン３８の案内軌条
４０を固定し、前記台車３２に一端を接続し、他
端を搬送台車３４上に位置するベルトコンベア４
２を吊り下げるホイストクレーン３８を設けてお
く。さらに、前記中空函体３０の運搬用台車２６
もバツテリ台車３６に接続し、これに牽引されて
移動できるようにしておく。

以上の準備作業後、発進側の導坑１４ｃにおけ
る防護工区の最先端位置に推進ジヤツキ２２を固
定し、この推進ジヤツキ２２の加圧力によつて、
運搬台車２６を経て発進台車２７に移しかえた先
端に刃口３０ａを設けた矩形状の中空函体３０を
既存トンネル１０の天板上に直交して圧入しつつ
その内部の土砂を掘削し、掘削された土砂をベル
トコンベア４２を介して搬送台車３４側に排出す
る。

最初の中空函体３０の圧入完了後は、これの後
端部を鋼製のカラーで接合した状態で、次の中空
函体３０を継ぎ足しつつ推進ジヤツキ２２で圧入
および入力による土砂の掘削作業を繰り返す。

以上の作業により、最先端部の中空函体３０は
他方の導坑１４ｃに到着する。その後はこの中空
函体３０の刃口３０ａを取り外し、これを一方の
導坑１４ｃ側に搬送し、次の推進作業用に繰り返
し使用する。

最初の工区に使われる中空函体３０は、いずれ
も前後が開口し、四方を側板で囲んだ矩形状をな
す鋼管であつて、従来の推進工法と変わりがない
構造のものが用いられる。

次にこの工区に隣接する工区を推進するための
中空函体は先のものに刃口３０ａを装着すること
は同じであるが、中空函体自体は特殊形状となつ
ている。

すなわち、第５図ａ〜ｄに示すように、中空函
体５０は天板５０ａ、及び底板５０ｂは前記と同
様の鋼板製であるが、圧入方向の前後側壁と、左
右側壁のうち一方の側壁とが開口したコ字形断面
をなし、左右側壁のうち他方の側壁はラスなどの
金網板（網状板）５０ｃにより構成されている。
また、両側部の上下はアングル板５２で補強され
ているとともに、各アングル板５２の側面には互
いに逆向の鉤形フツク部５４が側面に突出状態で
一体化され、隣接する工区の各中空函体５０同士
が鉤形に係合しあつた状態で接合されるようにな
つており、隣接工区の中空函体５０同士が繋がれ
た状態で密接配置できる。

なお、推進作業完了後フツク部５４の係合面内
部にコーキング材５６を充填することによつて、
各中空函体５０同士の接合面は完全にシールさ
れ、水密状態を保つことができる。またフツク部
５４の係合だけでは係合が弱いので、前記と同様
に一推進作業完了ごとに先後行の中空函体５０の
アングル板５２同士をボルトＢによつて結合すれ
ば各中空函体５０同士は縦横に結合し、強固な結
合となる。

以上の中空函体５０を用いた推進作業は最初の
工区と全く同様の作業が行われ、以下同様の手順
を各導坑１４ｃの長さ方向に沿つて順次繰り返
し、防護工区全体に中空函体５０を配置すれば、
同一工区における函体５０，５０間が前後方向の
開口によつて連通すると共に、各先行工区に隣接
する後行工区は互いに金網板５０ｃと開口とを通
じて横方向に連通することにより、縦横マトリツ
クス状に密接配置した函体５０，５０，…（函体
部）内を前後左右に一体的に連通することがで
き、後述するように函体５０，５０，…内にコン
クリートを打設してなる頂版６２を平板状に一体
化することができ、強度の高い頂版６２を得るこ
とができる。

なお、最終工区では一番最初の工区と同様の中
空函体３０の群を用いて、推進作業を行い、防護
工区と非防護区域とを完全に隔離する。

したがつて、推進作業が終了した状態では、天
板５０ａを頂面とし、底板５０ｂを底面とし、工
区の最先端と後端の中空函体３０の外側部を両内
側壁とする平板状の一つの空間を各中空函体５０
で囲われた内部に形成する。

以上のように推進作業が終了した後、中空函体
３０，５０の部分と導坑１４ｃ，１４ｃとが連通
した後は、各機材を撤去し、既存トンネル１０の
天井面上部に形成された函体部内部に縦横に鉄筋
を配筋し、コンクリートを打設すれば鉄筋コンク
リート製の頂版６２の造成が完了する。その後、
導坑１４ｃ内に、第２段目の導坑１４ｂ内に形成
された中段防護壁１９ｂと、頂版６２の両端とを
連結するＬ字形の上段防護壁１９ｃを鉄筋コンク
リートで構築した後、導坑１４ｃ内の空隙に気泡
コンクリートを充填すれば、既存トンネル１０の
両側面および頂部を鉄筋コンクリート製の防護壁
６０と頂版６２とで囲んで工事を終了する。

なお、この実施例では既存トンネル１０の両側
部に防護壁を構築するため、導坑１２ａ〜１２ｃ
を三段重ね状態に形成したが、既存地下構造物の
高さや、作業性を考慮して一段であつてもいい
し、それ以上であつてもよい。

また、この実施例では既存トンネル１０の上部
にのみ防護用のコンクリート製頂版６２を設けた
が、既存トンネル１０の底面側にも防護版を設け
るようにしても良い。この場合には、最下段の導
坑１４ａの側面を推進工法によつて開削し、他端
側に貫通させる。

しかし、この場合には既存トンネル１０の重量
を支える必要があり、前記実施例のように広範囲
を一つの空間とすることは出来ない場合もあるの
で、その場合には何か所かに分断した状態で推進
作業を行い、コンクリートを打設した後次の工区
の推進作業を繰り返すことが必要である。

さらに、上記実施例で示した断面コ字形の中空
函体５０の一側部開口は、着脱可能な鋼板で構成
しておき、中空函体５０の圧入後にこれを除去す
るようにしてもよい。

さらにまた、他方の金網板５０ｃに替えて、適
宜個所に孔部を穿設した孔あき板で構成してもよ
く、鉄筋が空間部内で縦横に配筋でき、打設コン
クリートによつて、一体のコンクリート防護版が
出来るだけの開口部が開いていればよい。

さらにこの発明は、前記既存トンネルの防護工
法の如き老朽化した地下構造物を構築するのに際
して、上部地盤を地下コンクリート版の造成工事
のために占有できない場合一般に適合できる。ま
た、導坑は必ずしも造成工区の両側部に形成する
必要はなく、少なくとも造成工区の一側部に沿つ
て形成すれば、この導坑を発進側として多数の中
空函体をその工区に向けて横に密接した状態で圧
入できる。

《効果》 以上実施例によつて詳細に説明したように、こ
の発明の地下コンクリート版の造成工法にあつて
は、地表面を開削することなく造成を行うことが
でき、大多数の作業部分は地中であるため、工事
に必要な地表側の作業面積を最小限に止どめるこ
とができ、地表面近くの地下埋設物や、既存建物
の基礎に干渉されることなく作業を進捗できる。

したがつて、この発明工法では、市街地などの
ように地表面を造成のために占有できず、しか
も、地表近くに既存埋設物がある場所などでも無
関係に地下コンクリート版を造成でき、特に市街
地における地下の再開発工事、あるいは老朽化し
た構造物の補強や防護工事に有用な工法を提供で
きる。

しかも、複数の函体を圧入することによりなる
マトリツクス状の函体部内に鉄筋を配筋した後コ
ンクリートを打設することにより、一体化した強
度の高いコンクリート版を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明工法を示す平断面図、第２図
は同側断面図、第３図は同正断面図、第４図は推
進工程を示す正断面図、第５図ａは推進工法に用
いる中空函体を示す斜視図、同ｂは断面図、同ｃ
は隣接工区同士の中空函体の結合状態を示す部分
断面図、同ｄは同結合状態の部分平面図、第６図
は防護構造の完成状態を示す正断面図、第７図は
一般の地下連続壁工法によつて既存トンネルの防
護を行う場合を示す正断面図である。 １４ｃ…導坑、２８…推進ジヤツキ、３０…中
空函体、５０…中空函体、５０ｃ…金網板（網状
板）、６０…防護壁、６２…頂版（コンクリート
版）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地下コンクリート版の造成工区の少なくとも
   一側部に沿つて導坑を掘削し、次いで前記導坑を
   発進側としてその長さ方向に直交する一つの工区
   に複数の中空函体を順次圧入して密接状に並列配
   置した後、先行工区と隣接する後行工区に函体を
   順次圧入して密接状に並列配置することにより前
   記造成工区をマトリツクス状の函体部によつて形
   成し、この函体部の内部に鉄筋を配筋した後コン
   クリートを打設する地下コンクリート版の造成工
   法であつて、 前記函体は、圧入方向の前後側壁に開口を有す
   ると共に、左右側壁のうち一方の側壁に開口を有
   し、かつ、他方の側壁に網状板を設けてなること
   により、同一工区内および隣接する工区内の函体
   同士を相互に連通し、前記コンクリート版を一体
   化することを特徴とする地下コンクリート版の造
   成工法。