JPH05287983A - 長尺・大口径地下空間の構築方法 - Google Patents
長尺・大口径地下空間の構築方法Info
- Publication number
- JPH05287983A JPH05287983A JP4115279A JP11527992A JPH05287983A JP H05287983 A JPH05287983 A JP H05287983A JP 4115279 A JP4115279 A JP 4115279A JP 11527992 A JP11527992 A JP 11527992A JP H05287983 A JPH05287983 A JP H05287983A
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大規模な立坑やシールドマシンを必要とせ
ず、また地下空間の断面形状に適応した掘削断面が得ら
れ、安全に作業できる長尺・大口径地下空間の構築方法
を提供する。 【構成】 地上から推進方向の制御可能な地中推進工法
により、地上から直接地中に、曲線または傾斜して、多
数の注入管２を地下空間計画ルートの外周を囲むように
設け、この注入管２を利用してセメントミルク等の圧縮
強度の高い固化材を噴出させて、周囲地盤６を閉鎖状に
所定厚さに固めた外周壁体８を地盤中に設けた後、外か
らの土圧，水圧を外周壁体８で負担させながら、地下空
間部内の土砂を掘削，撤去し、地下空間壁体９を設け、
恒久的な地下空間を構築する。
ず、また地下空間の断面形状に適応した掘削断面が得ら
れ、安全に作業できる長尺・大口径地下空間の構築方法
を提供する。 【構成】 地上から推進方向の制御可能な地中推進工法
により、地上から直接地中に、曲線または傾斜して、多
数の注入管２を地下空間計画ルートの外周を囲むように
設け、この注入管２を利用してセメントミルク等の圧縮
強度の高い固化材を噴出させて、周囲地盤６を閉鎖状に
所定厚さに固めた外周壁体８を地盤中に設けた後、外か
らの土圧，水圧を外周壁体８で負担させながら、地下空
間部内の土砂を掘削，撤去し、地下空間壁体９を設け、
恒久的な地下空間を構築する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地中に道路，鉄道，水
路，共同溝等として用いる地下空間を構築する方法に関
する。
路，共同溝等として用いる地下空間を構築する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、地中に道路、鉄道等の地下空間を
構築する方法は、シールドマシンとセグメント型枠を用
いたシールド工法が主流である。シールド工法は、発進
立坑から地下空間の径とほぼ同等の外径のシールドマシ
ンを搬入し、地中の掘進孔内壁に周方向に複数分割され
たセグメントを組立てながら掘進するものである。シー
ルド工法で掘削される地中空間は、２連シールドマシン
を使用した楕円形状もあるが一般的には円形断面で、ほ
ぼ水平状に掘進される。また、掘進に伴う周囲地盤のゆ
るみを防止するため、薬液注入や圧気等の補助工法を用
いる場合が多い。
構築する方法は、シールドマシンとセグメント型枠を用
いたシールド工法が主流である。シールド工法は、発進
立坑から地下空間の径とほぼ同等の外径のシールドマシ
ンを搬入し、地中の掘進孔内壁に周方向に複数分割され
たセグメントを組立てながら掘進するものである。シー
ルド工法で掘削される地中空間は、２連シールドマシン
を使用した楕円形状もあるが一般的には円形断面で、ほ
ぼ水平状に掘進される。また、掘進に伴う周囲地盤のゆ
るみを防止するため、薬液注入や圧気等の補助工法を用
いる場合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のシールド工法を
長尺・大口径地下空間の構築に適用する場合には、以下
の課題がある。 （１）シールドマシンが大重量となるため、掘進時にシ
ールドマシンを支持する地盤の補強対策が必要となる。 （２）シールドマシンは、地下空間の径とほぼ同等な外
径の大きさのものを用いるため、地下空間の断面サイズ
が異なる毎に新たにシールドマシンを製作する必要があ
るが、シールドマシンは非常に高価であるため、不経済
である。 （３）掘削断面は、回転掘削機構上円形また円形断面を
２連ラップさせた略楕円形となるため、地下空間の断面
形状が矩形等円形断面以外の場合は、無駄な掘削部分が
生じる。 （４）大口径では、地下空間の内壁曲率が小さくなるた
め、周囲地盤の土圧によるセグメントの曲げ応力を許容
値内に収めるため、曲げ剛性を高めると自重が増大して
しまい、さらに自重による曲げ応力が増大するという悪
循環から、セグメントによる地下空間内壁保持構造に限
界がある。 （５）シールド工法は、水平または水平に近い曲線で掘
進されるため、発進および到達側に深い立坑が必要とな
り、またこの立坑は、マシンの組立スペ−ス等の確保か
ら大規模なものとなる。 （６）前記のように、深い立坑内での作業は危険が伴
う。 本発明は大規模な立坑を必要とせず、まだ地下空間の断
面形状に適応した無駄のない掘削断面が得られ、安全に
作業できる長尺・大口径地下空間の構築方法を提供する
ことを目的とする。
長尺・大口径地下空間の構築に適用する場合には、以下
の課題がある。 （１）シールドマシンが大重量となるため、掘進時にシ
ールドマシンを支持する地盤の補強対策が必要となる。 （２）シールドマシンは、地下空間の径とほぼ同等な外
径の大きさのものを用いるため、地下空間の断面サイズ
が異なる毎に新たにシールドマシンを製作する必要があ
るが、シールドマシンは非常に高価であるため、不経済
である。 （３）掘削断面は、回転掘削機構上円形また円形断面を
２連ラップさせた略楕円形となるため、地下空間の断面
形状が矩形等円形断面以外の場合は、無駄な掘削部分が
生じる。 （４）大口径では、地下空間の内壁曲率が小さくなるた
め、周囲地盤の土圧によるセグメントの曲げ応力を許容
値内に収めるため、曲げ剛性を高めると自重が増大して
しまい、さらに自重による曲げ応力が増大するという悪
循環から、セグメントによる地下空間内壁保持構造に限
界がある。 （５）シールド工法は、水平または水平に近い曲線で掘
進されるため、発進および到達側に深い立坑が必要とな
り、またこの立坑は、マシンの組立スペ−ス等の確保か
ら大規模なものとなる。 （６）前記のように、深い立坑内での作業は危険が伴
う。 本発明は大規模な立坑を必要とせず、まだ地下空間の断
面形状に適応した無駄のない掘削断面が得られ、安全に
作業できる長尺・大口径地下空間の構築方法を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前述の課題を有利に解決
するために、本発明の長尺・大口径地下空間の構築方法
においては、地上から推進方向を制御可能な地中推進工
法により、地中の計画ルートに沿って計画地下空間の外
周を囲むように多数の注入管を設け、前記注入管を利用
して計画地下空間の外周地盤を所定厚さにわたって閉鎖
状に固めたのち、外周壁体により囲まれた計画地下空間
部の土砂を掘削・撤去し、土砂を掘削・撤去した空間に
地下空間を構成する壁体を設ける。
するために、本発明の長尺・大口径地下空間の構築方法
においては、地上から推進方向を制御可能な地中推進工
法により、地中の計画ルートに沿って計画地下空間の外
周を囲むように多数の注入管を設け、前記注入管を利用
して計画地下空間の外周地盤を所定厚さにわたって閉鎖
状に固めたのち、外周壁体により囲まれた計画地下空間
部の土砂を掘削・撤去し、土砂を掘削・撤去した空間に
地下空間を構成する壁体を設ける。
【０００５】即ち、大規模な立坑を築造することなく、
地上から直接地中に曲線または傾斜して、多数の注入管
２を地下空間計画ルート１ａの外周を囲むように設け、
この注入管２を利用して周囲地盤６を閉鎖状に固めた外
周壁体８を地盤中に設けた後、地下空間部１の土砂を掘
削・撤去し、土砂の掘削・撤去に伴う外からの土圧，水
圧を外周壁体８で負担させながら、地下空間１を構築す
るものである。外周壁体８は、地上から自由に推進方向
を制御可能な指向性推進により、小口径の注入管２を地
下空間１の計画ルート１ａの外周の周方向に間隔をおい
て設け、この注入管２から地盤中に例えばセメントミル
ク等の圧縮強度の高い固化材７を噴出させて、地盤を所
定厚さｔに渡って固化させて築造するため、地下空間１
のサイズ、形状対応が容易となる。なお、外周壁体８は
地下空間１の外周地盤を閉鎖状に固めているため、外か
らの土圧，水圧は大半が壁体の周方向圧縮力として伝達
されるが、閉鎖状壁体は圧縮応力に対して高い強度を呈
する作用により構造的に安定が確保できる。
地上から直接地中に曲線または傾斜して、多数の注入管
２を地下空間計画ルート１ａの外周を囲むように設け、
この注入管２を利用して周囲地盤６を閉鎖状に固めた外
周壁体８を地盤中に設けた後、地下空間部１の土砂を掘
削・撤去し、土砂の掘削・撤去に伴う外からの土圧，水
圧を外周壁体８で負担させながら、地下空間１を構築す
るものである。外周壁体８は、地上から自由に推進方向
を制御可能な指向性推進により、小口径の注入管２を地
下空間１の計画ルート１ａの外周の周方向に間隔をおい
て設け、この注入管２から地盤中に例えばセメントミル
ク等の圧縮強度の高い固化材７を噴出させて、地盤を所
定厚さｔに渡って固化させて築造するため、地下空間１
のサイズ、形状対応が容易となる。なお、外周壁体８は
地下空間１の外周地盤を閉鎖状に固めているため、外か
らの土圧，水圧は大半が壁体の周方向圧縮力として伝達
されるが、閉鎖状壁体は圧縮応力に対して高い強度を呈
する作用により構造的に安定が確保できる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１，図２は地下空間１の計画ルート１ａに沿っ
て、図５に示す外周壁体８を築造するための注入管２を
埋設する推進工程の一部を示す縦断面図である。図３〜
図５は注入管２を埋設した後、地盤の固化材７を周囲の
地盤６に注入して外周壁体８を築造し、これで囲まれた
内部の土砂を掘削，撤去して地下空間１を築造する工程
を示す横断面図である。本発明を実施するに際して、注
入管２を推進する場合は、図１，図２に示すように、地
上に注入管２を斜めに発進するように設置した推進装置
３と、注入管２の先端に設けた指向性ドリル４と、推進
方向の検知装置５とを用い、地上での操作により注入管
２の推進軌道を地下空間計画ルート１ａに沿うように制
御しながら行う。この推進の具体的手段としては、例え
ば特公昭５６−２４７５６号公報，特公昭６０−５９３
９８号公報，特公昭６１−４０８４０号公報に開示され
ている手段を用いることができる。なお、注入管２は、
１本毎に地下空間１の計画ルート１ａ外周に沿って、所
定間隔おいて推進しても良いが、能率をあげるうえか
ら、図６に示すような手段で複数を同時に推進しても良
い。（詳細は特公平０２−３７５１６号公報参照）
る。図１，図２は地下空間１の計画ルート１ａに沿っ
て、図５に示す外周壁体８を築造するための注入管２を
埋設する推進工程の一部を示す縦断面図である。図３〜
図５は注入管２を埋設した後、地盤の固化材７を周囲の
地盤６に注入して外周壁体８を築造し、これで囲まれた
内部の土砂を掘削，撤去して地下空間１を築造する工程
を示す横断面図である。本発明を実施するに際して、注
入管２を推進する場合は、図１，図２に示すように、地
上に注入管２を斜めに発進するように設置した推進装置
３と、注入管２の先端に設けた指向性ドリル４と、推進
方向の検知装置５とを用い、地上での操作により注入管
２の推進軌道を地下空間計画ルート１ａに沿うように制
御しながら行う。この推進の具体的手段としては、例え
ば特公昭５６−２４７５６号公報，特公昭６０−５９３
９８号公報，特公昭６１−４０８４０号公報に開示され
ている手段を用いることができる。なお、注入管２は、
１本毎に地下空間１の計画ルート１ａ外周に沿って、所
定間隔おいて推進しても良いが、能率をあげるうえか
ら、図６に示すような手段で複数を同時に推進しても良
い。（詳細は特公平０２−３７５１６号公報参照）
【０００７】本発明に用いる注入管２は、地下空間１の
計画ルート１ａの外周に埋設された後、周囲の地盤を固
めるために利用される。このため図７に示すように、適
宜間隔毎に孔２ａを穿設した有孔注入管２を用いる。図
３は計画地下空間１の回りに注入管２を埋設した横断面
図である。注入管２の埋設間隔ｌは注入管２から地盤中
に固化材７を注入し、計画地下空間１の回りに連続した
外周壁体８を形成できるような間隔にする必要があり、
計画地下空間内壁１ｂと注入管２の間隔ｔ1 は固化され
る外周壁体８の厚さｔの１／２とする。
計画ルート１ａの外周に埋設された後、周囲の地盤を固
めるために利用される。このため図７に示すように、適
宜間隔毎に孔２ａを穿設した有孔注入管２を用いる。図
３は計画地下空間１の回りに注入管２を埋設した横断面
図である。注入管２の埋設間隔ｌは注入管２から地盤中
に固化材７を注入し、計画地下空間１の回りに連続した
外周壁体８を形成できるような間隔にする必要があり、
計画地下空間内壁１ｂと注入管２の間隔ｔ1 は固化され
る外周壁体８の厚さｔの１／２とする。
【０００８】注入管２の埋設がすべて完了したら、図４
に示すように、それぞれの注入管２に圧縮強度の高い固
化材７，例えばセメントミルク等を圧送し、注入管２の
孔２ａから放射状に地盤６中に噴出させて計画地下空間
の外周地盤を所定厚さｔにわたってソイルセメント状に
して、閉鎖状に固めた外周壁体８を築造する。また、こ
の外周壁体８は築造後、内部の土砂を掘削，撤去する時
のみ作業空間を保持するために地盤固化手段を用いる場
合は、その地盤固化手段として水ガラス等の薬液注入や
凍結工法を用いてもよい。
に示すように、それぞれの注入管２に圧縮強度の高い固
化材７，例えばセメントミルク等を圧送し、注入管２の
孔２ａから放射状に地盤６中に噴出させて計画地下空間
の外周地盤を所定厚さｔにわたってソイルセメント状に
して、閉鎖状に固めた外周壁体８を築造する。また、こ
の外周壁体８は築造後、内部の土砂を掘削，撤去する時
のみ作業空間を保持するために地盤固化手段を用いる場
合は、その地盤固化手段として水ガラス等の薬液注入や
凍結工法を用いてもよい。
【０００９】外周壁体８の厚さｔは、内部の土砂を掘削
した際に、土圧，水圧の外圧に十分抵抗できる厚さにす
る必要がある。計画地下空間の回りに外周壁体８の築造
が完了した後、図４のハッチングで示す計画地下空間部
の土砂を掘削し、撤去する。計画地下空間部の土砂の掘
削，撤去と併行し、または計画ルート全て完了した後、
図５に示すように、地下空間１を構成する上部版体，下
部版体，側壁および隔壁９ａ等の鉄筋コンクリート製等
の恒久的な空間壁体９を設け、地下空間１の築造を行
う。なお、注入管２にそのまま固化材７を圧送した場
合、周囲地盤の土質状態によっては、注入範囲が偏るこ
とがある。この場合には、埋設注入管の中に、一部に注
入用孔を有する別の固化材注入用の管を挿入して注入範
囲を限定し、その管を移動するのが好ましい。
した際に、土圧，水圧の外圧に十分抵抗できる厚さにす
る必要がある。計画地下空間の回りに外周壁体８の築造
が完了した後、図４のハッチングで示す計画地下空間部
の土砂を掘削し、撤去する。計画地下空間部の土砂の掘
削，撤去と併行し、または計画ルート全て完了した後、
図５に示すように、地下空間１を構成する上部版体，下
部版体，側壁および隔壁９ａ等の鉄筋コンクリート製等
の恒久的な空間壁体９を設け、地下空間１の築造を行
う。なお、注入管２にそのまま固化材７を圧送した場
合、周囲地盤の土質状態によっては、注入範囲が偏るこ
とがある。この場合には、埋設注入管の中に、一部に注
入用孔を有する別の固化材注入用の管を挿入して注入範
囲を限定し、その管を移動するのが好ましい。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、大規模な立坑を築造す
ることなく、地上からの操作で地盤固化用の多数の注入
管２を地下空間１の形状に応じて計画ルートの回りに埋
設し、この注入管２を利用して所定厚さの地盤を閉鎖状
に固めた外周壁体８を構築した後、地下空間部を掘削，
撤去して、長尺地下空間を築造するため、立坑築造に要
する費用を削減でき、立坑内作業が無くなるため安全に
作業できるとともに、工期を短縮できる。地下空間１の
サイズ，形状に自由に対応した外周壁体を築造できるた
め無駄な空間が生ぜず経済的である。外周壁体８で計画
地下空間回りを保護して土砂を掘削，撤去するため、安
全に作業できるとともに、外周壁体８は閉鎖状に築造さ
れているため、土圧，水圧等の外力に対して大半が周方
向圧縮力として作用するため構造的に安定である。
ることなく、地上からの操作で地盤固化用の多数の注入
管２を地下空間１の形状に応じて計画ルートの回りに埋
設し、この注入管２を利用して所定厚さの地盤を閉鎖状
に固めた外周壁体８を構築した後、地下空間部を掘削，
撤去して、長尺地下空間を築造するため、立坑築造に要
する費用を削減でき、立坑内作業が無くなるため安全に
作業できるとともに、工期を短縮できる。地下空間１の
サイズ，形状に自由に対応した外周壁体を築造できるた
め無駄な空間が生ぜず経済的である。外周壁体８で計画
地下空間回りを保護して土砂を掘削，撤去するため、安
全に作業できるとともに、外周壁体８は閉鎖状に築造さ
れているため、土圧，水圧等の外力に対して大半が周方
向圧縮力として作用するため構造的に安定である。
【図１】本発明による地下空間の計画ルートに沿って外
周壁体を設ける注入管の推進工程を示す縦断側面図であ
る。
周壁体を設ける注入管の推進工程を示す縦断側面図であ
る。
【図２】本発明による地下空間の計画ルートに沿って外
周壁体を設ける注入管の推進工程を示す縦断側面図であ
る。
周壁体を設ける注入管の推進工程を示す縦断側面図であ
る。
【図３】注入管の配置を示す横断正面図である。
【図４】外周壁体の築造および計画地下空間部の掘削を
行なう位置を示す横断正面図である。
行なう位置を示す横断正面図である。
【図５】地下空間の構築を完了した状態を示す横断正面
図である。
図である。
【図６】注入管の複数推進例を示す側面図である。
【図７】注入管の例を示す側面図である。
１ 地下空間 １ａ 計画ルート ２ 注入管 ２ａ 孔 ３ 推進装置 ４ 指向性ドリル ５ 検知装置 ６ 地盤 ７ 固化材 ８ 外周壁体 ９ 地下空間壁体 ９ａ 隔壁
Claims (1)
- 【請求項１】 地上から推進方向を制御可能な地中推進
工法により、地中の計画ルートに沿って計画地下空間の
外周を囲むように多数の注入管を設け、前記注入管を利
用して計画地下空間の外周地盤を所定厚さにわたって閉
鎖状に固めたのち、外周壁体により囲まれた計画地下空
間部の土砂を掘削・撤去し、土砂を掘削・撤去した空間
に地下空間を構成する壁体を設ける長尺・大口径地下空
間の構築方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4115279A JPH05287983A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 長尺・大口径地下空間の構築方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4115279A JPH05287983A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 長尺・大口径地下空間の構築方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287983A true JPH05287983A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14658730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4115279A Withdrawn JPH05287983A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 長尺・大口径地下空間の構築方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287983A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006016962A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-01-19 | Ohbayashi Corp | 地盤変状防止方法 |
| JP2011184899A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Shimizu Corp | シールドルーフ工法 |
| JP2014177768A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Ohbayashi Corp | トンネル掘進機の掘進再開方法及びそれに用いるトンネル掘進機 |
| CN106014460A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-10-12 | 中铁隧道勘测设计院有限公司 | 一种顶推式地下空间群构建方法及应用 |
-
1992
- 1992-04-09 JP JP4115279A patent/JPH05287983A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006016962A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-01-19 | Ohbayashi Corp | 地盤変状防止方法 |
| JP2011184899A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Shimizu Corp | シールドルーフ工法 |
| JP2014177768A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Ohbayashi Corp | トンネル掘進機の掘進再開方法及びそれに用いるトンネル掘進機 |
| CN106014460A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-10-12 | 中铁隧道勘测设计院有限公司 | 一种顶推式地下空间群构建方法及应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |