(57)【要約】【課題】地上部分に手を加えることなく既設構造物の免震化を簡易かつ高品質に行うことを可能とした免震構造の構築方法を提案する。【解決手段】免震対象領域Ａの側方に沿って立坑５を形成する立坑構築工程と、立坑５を利用して免震対象領域Ａの下側に複数本の矩形トンネルを並設するトンネル構築工程と、複数本の矩形トンネルを利用して免震対象領域Ａの下方を覆うスラブ２，３を上下に形成するスラブ構築工程と、矩形トンネルの内空において、上下のスラブ２，３の間に免震装置４を設置する免震装置設置工程と、各矩形トンネルの覆工のうち、上下のスラブ２，３の間に位置する部分を撤去する覆工撤去工程と、を備えることを特徴とする免震構造の構築方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震対象領域の側方に沿って立坑を形成する立坑構築工程と、
前記立坑を利用して前記免震対象領域の下側に複数本の矩形トンネルを並設するトンネル構築工程と、
前記複数本の矩形トンネルを利用して前記免震対象領域の下方を覆うスラブを上下に形成するスラブ構築工程と、
前記矩形トンネルの内空において、前記上下のスラブの間に免震装置を設置する免震装置設置工程と、
前記各矩形トンネルの覆工のうち、前記上下のスラブの間に位置する部分を撤去する覆工撤去工程と、を備えることを特徴とする免震構造の構築方法。
【請求項２】
前記矩形トンネルの覆工が、断面矩形の函体をトンネル軸方向に連設することにより構成されており、
前記函体が、角筒状に形成された外殻と、トンネル軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁と、隣り合う前記主桁間においてトンネル軸方向に沿って配置された複数の縦リブと、を備えて構成されていて、
前記スラブ構築工程において、前記スラブの配筋箇所に対応する前記外殻を撤去することを特徴とする、請求項１に記載の免震構造の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震構造の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存構造物の保護を目的として、構造物の地上部分については手を加えることなく、基礎部分を補強して耐震性能を向上させる場合がある。
【０００３】
このような補強方法としては、既存構造物の基礎地盤の地盤改良を行うことが一般的である。ところが、基礎地盤の不均一性などにより改良効果にばらつきが生じる場合があり、補強効果の不確定性が懸念される場合があった。
【０００４】
そのため、本出願人は、既存構造物の免震化工法として、既存構造物を含む免震対象領域の下方を隣り合う他のトンネルと脚部を共有して形成された複数本のトンネルにより覆い、トンネルの脚部を免震装置に置き換えることで、所定領域の免震化を図る免震化工法を開示している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２６３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の免震化工法では、トンネルの脚部に仮設の支承部材を配置し、脚部に作用する荷重を支承部材に受け替えた後でなければ免震装置を配置することができない。また、免震装置の配置後にこの支承部材を撤去する必要があるため、施工に手間がかかっていた。
【０００７】
本発明は、地上部分に手を加えることなく既設構造物の免震化を簡易に行うことを可能とした免震構造の構築方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決する本発明の免震構造の構築方法は、免震対象領域の側方に沿って立坑を形成する立坑構築工程と、前記立坑を利用して前記免震対象領域の下側に複数本の矩形トンネルを並設するトンネル構築工程と、前記複数本の矩形トンネルを利用して前記免震対象領域の下方を覆うスラブを上下に形成するスラブ構築工程と、前記矩形トンネルの内空において、前記上下のスラブの間に免震装置を設置する免震装置設置工程と、前記各矩形トンネルの覆工のうち、前記上下のスラブの間に位置する部分を撤去する覆工撤去工程と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
かかる免震構造の構築方法によれば、矩形トンネルの内空に免震装置を設置するため、矩形トンネルを構成する覆工を支保部材として利用することができる。そのため、簡易に免震対象領域の免震化を行うことができる。
また、免震化対象領域の下方全域に対して、スラブを形成し、このスラブを利用して免震装置を配置するため、不等沈下等を抑制し、高品質な施工を行うことができる。
【００１０】
前記矩形トンネルの覆工が、断面矩形の函体をトンネル軸方向に連設することにより構成されており、前記函体が、角筒状に形成された外殻と、トンネル軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁と、隣り合う前記主桁間においてトンネル軸方向に沿って配置された複数の縦リブと、を備えて構成されていて、前記スラブ構築工程において、前記スラブの配筋箇所に対応する前記外殻を撤去することにより施工を行えば、複数本の矩形トンネルを横断する一体構造のスラブを簡易に形成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の免震構造の構築方法によれば、地上部分に手を加えることなく既設構造物の免震化を簡易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好適な実施の形態にかかる免震構造の概略を示す縦断面図である。
【図２】本発明の好適な実施の形態に係る免震構造の構築方法を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）および（ｂ）は同免震構造の構築方法の各施工段階を示す縦断面図である。
【図４】（ａ）は図３（ｂ）の横断面図、（ｂ）は同斜視図である。
【図５】函体を示す斜視図である。
【図６】図３の後工程の施工段階を示す縦断面図である。
【図７】(ａ)は図６の後工程の施工段階を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、本発明の免震構造の構築方法を利用して既存の構造物Ｂを含む免震対象領域Ａの免震化を行う場合について説明する。なお、免震化の対象となる免震対象領域Ａの規模等は限定されるものではない。
【００１４】
本実施形態の免震構造１は、図１に示すように、免震化の対象となる既存の構造物Ｂを含む免震対象領域Ａの下方に形成された上下のスラブ２，３と、スラブ２，３の間に設置された免震装置４と、を備えている。
【００１５】
本実施形態の免震構造の構築方法は、図２に示すように、立坑構築工程Ｓ１と、トンネル構築工程Ｓ２と、スラブ構築工程Ｓ３と、免震装置設置工程Ｓ４と、覆工撤去工程Ｓ５と、を備えている。
【００１６】
立坑構築工程Ｓ１は、図３（ａ）に示すように、免震対象領域Ａの側方に沿って立坑５を形成する工程である。
【００１７】
本実施形態では、立坑５を免震対象領域Ａの全周囲を覆うように平面視矩形に形成する。
なお、立坑５は、必ずしも平面視矩形に形成する必要はなく、免震対象領域の形状や周囲に既存施設の配置等に応じて適宜設定すればよい。また、立坑５の山留形式等の構成は限定されるものではなく、適宜形成すればよい。また、矩形状の立坑５のうち、トンネル６の軸方向に沿う辺（発進基地や到達基地として使用される箇所以外の部分）に関しては、トンネル６の施工後に構築してもよく、施工のタイミングは限定されるものではない。
【００１８】
矩形状に形成された立坑５の一辺を発進基地として利用する。立坑５の発進基地に対応する部分は、シールドマシンや推進機等の掘削機Ｍ（図３（ｂ）参照）や函体７等の搬入が可能な程度の大きさに形成する。
なお、掘削機Ｍを立坑５内で組み立てる場合には、立坑５の発進基地に対応する箇所の底部のみにおいて掘削機Ｍの組み立てが可能な程度の広さを確保するものとしてもよい。
【００１９】
立坑５は、免震対象領域Ａの側方に沿って溝状に形成されている。立坑５は、免震対象領域Ａの下方にトンネル６を形成することができる程度の深さを有している（図３（ｂ）参照）。本実施形態では、立坑５を、既存の構造物Ｂの基礎Ｂ１よりも深い位置でのトンネルの掘削が可能となる深さに形成するが、立坑５は、必ずしも基礎Ｂ１よりも深くなくてもよい。
【００２０】
立坑５の発進基地に対向する辺は到達基地として使用するものとし、掘削機Ｍの搬出が可能な程度の形状に形成されている。
【００２１】
トンネル構築工程Ｓ２は、図３（ｂ）に示すように、立坑構築工程Ｓ１において構築された立坑５を利用して矩形トンネル６を構築する工程である。
【００２２】
本実施形態では、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、複数本（本実施形態では５本）の矩形トンネル６，６，…を並設することにより免震対象領域Ａの下側を覆う。
【００２３】
矩形トンネル６は、トンネル軸方向に連設された複数の断面矩形の函体７，７，…を覆工として形成されている。
【００２４】
本実施形態ではシールドマシン（掘削機Ｍ）により地盤Ｇを掘削するとともに地盤Ｇに函体７，７，…を連接することによりトンネル６を構築する。なお、トンネル６は推進工法により構築してもよく、トンネル６の施工方法は限定されるものではない。
また、本実施形態では、既存の構造物Ｂの基礎Ｂ１の下方にトンネル６を形成するものとするが、例えば、基礎Ｂ１が杭基礎である場合等、トンネル６の形成箇所の既存の構造物Ｂの基礎Ｂ１が配置されている場合は、アンダーピニングしながらトンネル６を構築する。
【００２５】
函体７は、図５に示すように、角筒状に形成された外殻７ａと、トンネル軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁７ｂ，７ｂ，…と、隣り合う主桁７ｂ，７ｂ間においてトンネル軸方向に沿って配置された複数の縦リブ７ｃ，７ｃ，…と、を備えて構成されている。
【００２６】
外殻７ａは、溶接により接合された複数枚の鋼製のスキンプレートからなり、全体として断面矩形を呈している。
【００２７】
主桁７ｂは、外殻７ａの内面に沿って枠状に配置された複数枚の鋼製の板材からなり、各板材は、溶接により外殻７ａの内周面に接合されている。
【００２８】
縦リブ７ｃは、外殻７ａの内周面に溶接により接合された鋼製の板材からなる。なお、縦リブ７ｃの長手方向の端部は、主桁７ｂの側面に溶接により接合されている。
なお、函体７の構成は前記のものに限定されるものではない。
【００２９】
本実施形態では、立坑５の一辺を発進基地とし、免震対象領域を挟んで発進基地と対向する辺を到達基地として、矩形トンネル６を構築する。
本実施形態では、掘削機Ｍが到達基地に到達したら、立坑５から一旦搬出し、発進基地に搬入することで、先行して構築された矩形トンネル６と隣り合う矩形トンネル６を構築する。なお、掘削機Ｍは、到達基地（図３（ｂ）において右側）において向きを変えて、発進基地方向（図３（ｂ）において左側）に掘削することで、先行して構築された矩形トンネル６と隣り合う矩形トンネル６を構築してもよい。また、複数の掘削機Ｍを利用して、同時に複数本の矩形トンネル６の掘削を行ってもよい。
【００３０】
スラブ構築工程Ｓ３は、図６に示すように、トンネル構築工程Ｓ２において構築された複数本の矩形トンネル６，６，…を利用して免震対象領域Ａの下方を平面的に覆うスラブ２，３を上下に形成する工程である。
【００３１】
スラブ構築工程Ｓ３では、まず、スラブ２，３の配筋箇所に対応する函体７の外殻７ａを撤去する。次に、複数本の矩形トンネル６，６，…を横断して鉄筋を配筋し、その後、複数の矩形トンネル６，６，…を横断するスラブ２，３を形成する（図７（ｂ）参照）。このとき、函体７の主桁７ｂは残存させて免震対象領域Ａの自重を支持する支保工として使用する。
【００３２】
スラブ２，３の端部には、それぞれコンクリート壁２ａ，３ａを立ち上げる。このとき、上スラブ２のコンクリート壁２ａと下スラブ３のコンクリート壁３ａは、平面的な間隔を開けた状態で形成されており、免震対象領域Ａと免震対象領域Ａ以外の地盤Ｇとを分離する。これにより、地震動が作用した場合であってもコンクリート壁２ａ，３ａ同士が互いに干渉することがない。
【００３３】
また、トンネル軸方向に沿って形成された立坑５には、土留壁５ａ，５ｂを平面的な間隔をあけた状態で形成する。このとき、立坑５の外周側の土留壁５ａは、立坑５の底部よりも深く根入れされている。一方、立坑５の内周側の土留壁５ｂは、端部の矩形トンネル６の施工後に、当該矩形トンネル６の上面に下端が接するまたは連結された状態で、形成されている。
なお、土留壁５ａ，５ｂの形式等は限定されるものではない。また、土留壁５ａの根入れ深さ等も限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
【００３４】
免震装置設置工程Ｓ４は、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、スラブ構築工程Ｓ３において構築された上下のスラブ２，３の間に免震装置４を設置する工程である。
【００３５】
免震装置４は、図７（ｂ）に示すように、矩形トンネル６の内空に設置する。
免震装置４の設置数や設置間隔は限定されるものではなく適宜設定すればよい。
また、免震装置４の構成は、例えば、すべり支承や積層ゴム等、限定されるものではない。
【００３６】
覆工撤去工程Ｓ５は、免震装置設置工程Ｓ４において免震装置４を設置した後、各矩形トンネル６を構成する函体７（覆工）のうち、上下のスラブ２，３の間に位置する部分を撤去する工程である。
【００３７】
これにより、免震対象領域Ａの自重は、免震装置４により支持される。
【００３８】
以上、本実施形態の免震構造の構築方法によれば、既存の構造物Ｂを移動撤去することなく、免震対象領域Ａに免震構造１を構築することができる。
【００３９】
免震装置４を矩形トンネル６の内空（覆工の内側）に設置するため（図７（ｂ）参照）、免震装置４の設置作業中は、矩形トンネル６の覆工（函体７）をそのまま支保工として利用することができる。つまり、本実施形態によれば、免震装置４を設置する際の支保工を省略あるいは削減することができるので、別途支承部材を配置する手間や費用を省略することができる。
【００４０】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【００４１】
前記実施形態では、スラブ構築工程において上下のスラブを形成した後に、上下のスラブの間に免震装置を設置するものとしたが、スラブ構築工程と免震装置設置工程とを平行して行ってもよい。
つまり、トンネル下部に形成された下側のスラブ上に免震装置を設置した後、上側のスラブを構築してもよい。
【００４２】
また、前記実施形態では、トンネルを１段並設するものとしたが、必要に応じてトンネルを複数段形成してもよい。
【００４３】
また、前記実施形態では、構造物の基礎と函体との間に間隔を設け、構造物の自重等を地盤を介して免震構造により支持するものとしたが、構造物の基礎を直接函体で受けることで、構造物の自重を直接的に免震構造により支持してもよい。
【００４４】
また、前記実施形態では、発進基地から掘進した掘削機を、到達基地から回収する場合について説明したが、掘削機は矩形トンネル内から回収してもよい。この場合において、到達側の立坑には、トンネル軸方向に沿って形成された立坑と同様に、土留壁を形成するものとする。
【符号の説明】
【００４５】
１  免震構造
２  上スラブ（スラブ）
３  下スラブ（スラブ）
４  免震装置
５  立坑
６  矩形トンネル
７  函体
Ａ  免震対象領域
Ｂ  既存の構造物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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