(57)【要約】      （修正有）【課題】発進坑から到達坑にむけて推進しようとする函体の外形に対応するように箱形ルーフを組み配置して、発進坑もしくは到達坑から地中に圧入した後、この箱形ルーフ端部に函体を配置し、函体の推進とともに箱形ルーフを組み配置した内部の土砂を箱形ルーフといっしょに押し出す地下構造物の施工法において、到達坑を極力小さいものとする地下構造物の施工方法を提供する。【解決手段】函体を発進坑３に設置する前に、箱形ルーフ６を組み配置した内部の土砂の中を、管体２３を発進坑と到達坑４側間に貫通させ、発進坑に設置した函体の推進とともに箱形ルーフ、その内部の土砂および管体を到達側に押し出すとともに、これら到達坑側に押し出す前記箱形ルーフ、土砂、管体は順次解体して、この解体物は管体および函体の内部を発進坑へと搬送し、発進坑から地上に搬出する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発進坑から到達坑にむけて推進しようとする函体の外形に対応するように箱形ルーフを組み配置して、発進坑もしくは到達坑から地中に圧入した後、この箱形ルーフ端部に函体を配置し、函体の推進とともに箱形ルーフを組み配置した内部の土砂を箱形ルーフといっしょに押し出す地下構造物の施工法において、
函体を発進坑に設置する前に、箱形ルーフを組み配置した内部土砂の中に管体を発進坑と到達坑側間に貫通させ、発進坑に設置した函体の推進とともに箱形ルーフ、その内部の土砂および管体を到達側に押し出すとともに、これら到達坑側に押し出す前記箱形ルーフ、土砂、管体は順次解体して、この解体物は管体および函体の内部を発進坑へと搬送し、発進坑から地上に搬出することを特徴とした地下構造物の施工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道、道路などの下部地中に大幅員の地下構造物を横断方向に掘進建設する際に上部交通に支障を与えることなく施工することができる地下構造物の施工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道、道路などの下部地中に大幅員の地下構造物を横断方向に掘進させるには、上部交通を支承するための防護工が必要となり、管体等を水平に並列させるパイプルーフを設けることなどがあげられる。
【０００３】
しかし、先に別工事としてパイプルーフを形成し、その下や中を掘削して地下構造物を構築し、また地下構造物をパイプルーフ下に掘進させるようにしたのでは、このパイプルーフが存在する分だけ土被りが厚くなる。しかも、パイプルーフ施工の防護工が地下構造物埋設の本工事と別工事となり、工費、工期が大である。
【０００４】
かかる不都合を解消するものとして、本発明者等は、下記特許文献に示すように箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させる場合、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押し出すので、切羽部を掘削する作業を別途必要とせず、コスト削減と工期短縮を図ることができ、また、危険を伴う切羽部の掘削作業を省くことで安全性も向上でき、しかも、函体を推進するための反力抵抗を分散することで、大掛かりな設備を必要としない地下構造物の施工法を出願し、特許権を取得した。
【特許文献１】日本国  特許第４１３４０８９号公報
【特許文献２】日本国  特許第４３１７８４３号公報
【特許文献３】日本国  特許第３８８７３８３号公報
【０００５】
この工法はＳＦＴ工法と名付けられ、下記非特許文献１にも掲載されている。なお、ＳＦＴ工法は、（Simple and Face-Less Method of Construction of Tunnel）は、「シンプルで切羽の無いトンネルの構築工法」の略称である。
【非特許文献１】インターネットウエブサイトの植村技研工業株式会社のホームページ http://www.uemuragiken.co.jp/tech/sft.html
【０００６】
ＳＦＴ工法は、第１工程として図２０に示すように鉄道などの上部交通（図示は省略した）の脇に土留鋼矢板２を打設して、発進坑３と到達坑４を築造し、前記発進坑３内に推進機５を設置してこれでルーフ用筒体である箱形ルーフ６を到達坑４に向けて圧入させる。箱形ルーフ６の上面にはフリクションカッタープレート７を載せて置き、箱形ルーフ６とともに押出す。
【０００７】
箱形ルーフ６は、図２４に示すように矩形断面の箱形筒体であり、側面に鉤状または平板状の継手６ａ，６ｂを長手方向に連続して形成し、また、上面に平板からなるフリクションカッタープレート７を取り付けている。箱形ルーフ６は前後端にボルト接合用のフランジを形成して、長さ方向に順次接続して必要長を埋設することができ、さらに継手６ａ，６ｂを介して縦横方向に連続しながら並列させる。
【０００８】
推進機５の詳細図示は省略するが、土砂排土管を押出し体として元押しジャッキで押し出すことにより箱形ルーフ６を掘進させるもので、箱形ルーフ６の先端切羽の掘削は、人力掘削刃口を設けて行なう場合の他、オーガスクリューなどの掘削機構を設けて行なう場合などがある。
【０００９】
箱形ルーフ６は推進させようとするコンクリート函体９の外形に対応するように四角形状に配列設置し、箱形ルーフ６の配列で囲まれた切羽部には土留部材１９を配設する。
【００１０】
図中１７は腹起こし材、発進坑３側の土留鋼矢板２と到達坑４側の土留鋼矢板２を結合するタイロット材２８で固定する。２０は発進台を示す。
【００１１】
次に第２工程の図２１に示すようにコンクリート函体９を発進坑３に設置し、コンクリート函体９の後方の反力壁８との間に推進設備として元押しジャッキ１０、ストラット１６、井桁枠２２を配設する。
【００１２】
そして、止め部材１４でフリクションカッタープレート７を発進坑３側に固定する。このフリクションカッタープレート７により箱形ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りを行う。
【００１３】
次に先行して押出した箱形ルーフ６の後端にコンクリート函体９の先端を接合し、または当接させて、第３工程として図２２に示すように元押しジャッキ１０を伸長してコンクリート函体９を前方に押出す。
【００１４】
コンクリート函体９の押出しと同時に箱形ルーフ６も押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱形ルーフ６を押出すときに同時に箱形ルーフ６で囲まれた部分に配設した土留部材１９を押出すことによりその前方の土砂も同時に押出す。この場合、前記のようにフリクションカッタープレート７により箱形ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りがなされているから、箱形ルーフ６およびコンクリート函体９はスムーズに推進する。
【００１５】
このようにして第４工程として図２２に示すように箱形ルーフ６とこの箱形ルーフ６に囲まれて同時に押出された土砂が到達坑４に到達したならば、到達坑４で箱形ルーフ６を撤去すると同時に、土砂を掘削して排土する。
【００１６】
この撤去は図２５に示すように到達坑４の内部において箱形ルーフ６を解体し、クレーン等で到達坑４の上方に引き上げるとともに、土砂もバックホー等のショベルで、到達坑４の上方に排出する。
【００１７】
そして、さらにコンクリート函体９の先端が到達坑４に達するまで推進してコンクリート函体９の全長の推進が完了する。（図２６参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前記ＳＦＴ工法においては、到達坑４から箱形ルーフ６を撤去すると同時に、土砂を排土するものであり、到達坑４はそのための作業スペースの広さを確保する大きさを必要とする。
【００１９】
これら箱形ルーフ６や土砂は、到達坑４の上方の開口から地上に引き上げられて撤去されるので、到達坑４は排出のための開口を備えた大きなものにならざるを得ない。
【００２０】
到達側に到達坑４の形成用の用地が充分確保できないときは、周辺環境・条件により到達側において排土ができない場合や到達坑４の長さに制限が生じ、重機が複数台設置できないことや施工ヤードが狭いか、もしくはないことになる。
【００２１】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、発進坑から到達坑にむけて推進しようとする函体の外形に対応するように箱形ルーフを組み配置して、発進坑もしくは到達坑から地中に圧入した後、この箱形ルーフ端部に函体を配置し、函体の推進とともに箱形ルーフを組み配置した内部の土砂を箱形ルーフといっしょに押し出す地下構造物の施工法において、到達坑を極力小さいものとすることができる地下構造物の施工法を提供することにある。
【００２２】
前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、発進坑から到達坑にむけて推進しようとする函体の外形に対応するように箱形ルーフを組み配置して、発進坑もしくは到達坑から地中に圧入した後、この箱形ルーフ端部に函体を配置し、函体の推進とともに箱形ルーフを組み配置した内部の土砂を箱形ルーフといっしょに押し出す地下構造物の施工法において、函体を発進坑に設置する前に、箱形ルーフを組み配置した内部の土砂の中に管体を発進坑と到達坑側間に貫通させ、発進坑に設置した函体の推進とともに箱形ルーフ、その内部の土砂および管体を到達側に押し出すとともに、これら到達坑側に押し出す前記箱形ルーフ、土砂、管体は順次解体して、この解体物は管体および函体の内部を発進坑へと搬送し、発進坑から地上に搬出することを要旨とするものである。
【００２３】
請求項１記載の本発明によれば、発進坑から到達坑にむけて推進しようとする函体の外形に対応するように箱形ルーフを組み配置して、発進坑もしくは到達坑から地中に圧入した後、この箱形ルーフ端部に函体を配置し、函体の推進とともに箱形ルーフを組み配置した内部の土砂を箱形ルーフといっしょに押し出す地下構造物の施工法において、到達坑側に押し出す箱形ルーフ、土砂、管体は順次解体して、この解体物は管体および函体の内部を発進坑へと搬送し、発進坑から地上に搬出するので、到達側立坑を小さくできる。
【００２４】
さらに、函体の推進とともに箱形ルーフを組み配置した内部の土砂を箱形ルーフといっしょに押し出す場合に、箱形ルーフの矩形配列内方の土砂は管体の推進断面分減少させられているので、多くの土砂を押し出す必要がないので、その分推進もしくはけん引設備を小型にでき、施工の大断面・長延長化にも対応できるものとなる。
【発明の効果】
【００２５】
以上述べたように本発明の地下構造物の施工法は、発進坑から到達坑にむけて推進しようとする函体の外形に対応するように箱形ルーフを組み配置して、発進坑もしくは到達坑から地中に圧入した後、この箱型ルーフ端部に函体を配置し、函体の推進とともに箱形ルーフを組み配置した内部の土砂を箱形ルーフといっしょに押し出す地下構造物の施工法において、到達坑を極力小さいものとすることができ、また、押し出す切羽部の土砂を予め減少させることで、推進もしくはけん引設備を小型にでき、施工の大断面・長延長化にも対応できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１工程の縦断側面図である。
【図２】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第２工程の縦断側面図である。
【図３】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第３工程の縦断側面図である。
【図４】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第４工程の縦断側面図である。
【図５】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第５工程の縦断側面図である。
【図６】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第６工程の縦断側面図である。
【図７】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第７工程の縦断側面図である。
【図８】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第８工程の縦断側面図である。
【図９】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第９工程の縦断側面図である。
【図１０】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１０工程の縦断側面図である。
【図１１】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１１工程の縦断側面図である。
【図１２】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１２工程の縦断側面図である。
【図１３】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１３工程の縦断側面図である。
【図１４】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１４工程の縦断側面図である。
【図１５】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１５工程の縦断側面図である。
【図１６】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１６工程の縦断側面図である。
【図１７】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１７工程の縦断側面図である。
【図１８】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１８工程の縦断側面図である。
【図１９】図３の第３工程に対応する縦断正面図である。
【図２０】従来の地下構造物の施工法の第１工程を示す縦断側面図である。
【図２１】従来の地下構造物の施工法の第２工程を示す縦断側面図である。
【図２２】従来の地下構造物の施工法の第３工程を示す縦断側面図である。
【図２３】従来の地下構造物の施工法の第４工程を示す縦断側面図である。
【図２４】箱形ルーフの正面図である。
【図２５】従来の地下構造物の施工法の第５工程を示す縦断側面図である。
【図２６】従来の地下構造物の施工法の第６工程を示す縦断側面図である。
【図２７】従来の地下構造物の施工法の第７工程を示す縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１〜図１８は本発明の地下構造物の施工法の１実施形態を示す各工程の縦断側面図で、図１９は第３工程の縦断正面図で、前記従来例を示す図２０〜図２７と同一構成要素には同一参照符号を付したものである。
【００２８】
本発明も従来のＳＦＴ工法と同じように第１工程として図１に示すように鉄道などの上部交通（図示は省略した）の脇にシートパイル等の土留鋼矢板２からなる仮土留杭を打設して、発進坑３と到達坑４を築造し、図２に示すように発進坑３に捨石およびベースコンクリート打設による発進台２０を形成し、推進機（図示せず、図２０参照）を設置してこれで図２に示すようにルーフ用筒体である箱形ルーフ６を到達坑４に向けて圧入させる。
【００２９】
到達坑４にも同じく捨石およびベースコンクリート打設による到達台２１を形成してある。
【００３０】
箱形ルーフ６は前記従来例と同じく図２４に示すような矩形断面の箱形筒体で、前後端にボルト接合用のフランジを形成して（図示せず）、長さ方向に順次接続して必要長を埋設することができるものである。
【００３１】
なお、本発明で使用する箱形ルーフ６は側面に鉤状または平板状の継手６ａ，６ｂを長手方向に連続して形成し、また、上面に平板からなるフリクションカッタープレート７を取り付けているものの他、これら継手６ａ，６ｂがなく、また、フリクションカッタープレート７を取り付けていない、単なる矩形管体のものもある。
【００３２】
前記フリクションカッタープレート７は端部を箱形ルーフ６の端部に溶接して一体化しそれ以外は単に載せているだけのものであり、箱形ルーフ６が長さ方向に順次接続してなる場合は、フリクションカッタープレート７自体も相互に溶接などで接続して連続するものとする。
【００３３】
箱形ルーフ６は推進させようとするコンクリート函体９の外形に対応するように四角形状に配列設置した。この段階では箱形ルーフ６で囲まれた内部には土砂３１が存在する。（図１９参照）
【００３４】
次いで、コンクリート函体９を発進坑３に設置する前に、箱型ルーフ６を組み配置した内部の土砂の中を大径の管体２３を順次継ぎ足しながら掘進して発進坑３と到達坑４間に貫通させる。管体２３の内部は空洞となっている。
【００３５】
この管体２３としては鋼管、ヒューム管などの使用が考えられるが、解体を考慮すると鋼管が好適である。また、円筒に限らず、角形なものでもよい。
【００３６】
管体２３の掘進は、管体２３を３〜６ｍ程度の単位体として順次接続しながら発進坑３に設置する推進機（図示せず）で推し進め、管体２３の先頭を掘削部２７として管体２３の内部から手掘り、もしくは機械掘りで、土砂は管体２３の内部から発進坑３へと導く。
【００３７】
図４に示すようにコンクリート函体９を発進坑３に設置し、コンクリート函体９の後方の反力壁８との間に推進設備として元押しジャッキ１０、ストラット１６、井桁枠２２を配設する。
【００３８】
そして、止め部材１４でフリクションカッタープレート７を発進坑３側に固定する。このフリクションカッタープレート７により箱形ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りを行う。
【００３９】
また、箱形ルーフ６および管体２３を発進坑３と到達坑４間に貫通させるに際して発進坑３と到達坑４を構成する仮土留杭には箱形ルーフ６および管体２３を貫通させるが、箱形ルーフ６で囲まれた内部の仮土留杭の部分はこれを土留部材１９としてそのまま残しておく。
【００４０】
次に先行して押出した箱形ルーフ６の後端にコンクリート函体９の先端を接合し、または当接させて、第５工程として図５に示すように元押しジャッキ１０を伸長してコンクリート函体９を前方に押出す。
【００４１】
コンクリート函体９の押出しと同時に箱形ルーフ６も押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱形ルーフ６を押出すときに同時に箱形ルーフ６で囲まれた部分に配設した土留部材１９を押出すことにより箱形ルーフ６で囲まれた内部の土砂３１や管体２３も同時に押出す。
【００４２】
この場合、前記のようにフリクションカッタープレート７により箱形ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りがなされているから、箱形ルーフ６およびコンクリート函体９はスムーズに推進する。
【００４３】
このようにして第６工程として図６に示すように箱形ルーフ６とこの箱形ルーフ６に囲まれて同時に押出された土砂３１が到達坑４に到達したならば、到達坑４で箱形ルーフ６をピース毎に分解し、撤去すると同時に、土砂３１を掘削して排土する。
【００４４】
また、押し出される管体２３の先頭部も溶断等で小片に分断し、これも撤去する。
【００４５】
前記土留部材１９も撤去する。
【００４６】
図中３２は到達坑４に設置したホイストであるが、ピース毎に分解した箱形ルーフ６や掘削した土砂３１、分断した土留部材１９や管体２３はホイスト３２で一時的に保持し、管体２３の内部に導き、管体２３の内部および函体９の内部を発進坑３へと搬送し、発進坑３から地上に搬出する。
【００４７】
図７に示すように、台車３３を用いて搬送することができる。
【００４８】
以上のように到達坑４側に押し出す前記箱形ルーフ６、土砂３１、管体２３は順次解体して、この解体物は管体および函体の内部を発進坑へと搬送し、発進坑３から地上に搬出する。
【００４９】
して、さらにコンクリート函体９の先端が到達坑４に達するまで推進してコンクリート函体９の全長の推進が完了する。
【符号の説明】
【００５０】
２  土留鋼矢板
３  発進坑                    ４  到達坑
５  推進機                    ６  箱形ルーフ
６ａ，６ｂ  平板状の継手      ７  フリクションカッタープレート
８  反力壁                    ９  コンクリート函体
１０  元押しジャッキ          １１  刃口
１２  小ジャッキ              １３  支持材
１４  止め部材                １５  受台
１６  ストラット              １７  腹起こし材
１８  函体接続工              １９  土留部材
２０  発進台                  ２１  到達台
２２  井桁枠                  ２３  管体
２４  土砂                    ２５  土留部材
２６  発進台                  ２７  掘削部
２８  タイロット材            ２９  リフター
３０  押角                    ３１  土砂
３２  ホイスト                ３３  台車
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2019143362.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
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