(57)【要約】【課題】簡易かつ低廉に地上路線下の地下道を構築できる施工方法を提供すること。【解決手段】地上路線２下地盤に導坑３を先行構築し、かかる導坑３に挿通した牽引材４の一端を横断部の一方に仮置きした山留部材５（または山留部材群５１）と連結させ、牽引材４の他端を横断部の他方に設けた牽引材牽引具４１に連結させた後、牽引材牽引具４１にて牽引材４を牽引させながら山留部材５（または山留部材群５１）を地上路線２下に設置し、複数の山留部材５（または山留部材群５１）を導坑３にて連結させて山留壁５２を構築した後に本設地下道１を構築することにより実現できる。【選択図】        図１
2004324301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上路線下を横断する地下道の施工方法において、
前記地上路線下を貫通する導坑を構築する導坑構築工程と、
前記導坑に挿通した牽引材の一端を横断部の一方に設けた山留部材と連結させ、前記牽引材の他端を前記横断部の他方に設けた牽引材牽引具に連結させた後に、前記牽引材牽引具にて前記牽引材を牽引させながら前記山留部材を前記地上路線下に設置する山留部材設置工程と、からなり、
複数の前記山留部材を前記導坑にて連結させて山留壁を構築することを特徴とする、
地下道の施工方法。
【請求項２】
地上路線下を横断する地下道の施工方法において、
前記地上路線を挟むように発進立坑及び到達立坑からなる立坑を構築する立坑構築工程と、
前記地上路線下であって前記発進立坑と前記到達立坑の間を貫通する導坑を構築する導坑構築工程と、
前記導坑に挿通した牽引材の一端を一方の立坑に設けた山留部材と連結させ、前記牽引材の他端を他方の立坑に設けた牽引材牽引具にて連結させた後に前記牽引材牽引具にて前記牽引材を牽引させながら前記山留部材を前記発進立坑及び前記到達立坑の間に設置する山留部材設置工程と、からなり、
複数の前記山留部材を前記導坑にて連結させて山留壁を構築することを特徴とする、
地下道の施工方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の地下道の施工方法において、
複数の前記山留部材同士を山留部材のうち前記地下道横断方向に伸びる端辺同士で接合して予め山留部材群を構成し、
前記山留部材の代わりに前記山留部材群を牽引することを特徴とする、
地下道の施工方法。
【請求項４】
請求項３記載の地下道の施工方法において、
筒状の山留部材群誘導体を山留部材群誘導体の内部から突出させた掘削機にて地盤を掘削させながら地盤内に挿入させ、前記山留部材群の地盤内挿入を前記掘削機による掘削と前記山留部材群誘導体の地盤内挿入に後続させたことを特徴とする、
地下道の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上路線下を横断する地下道の施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道下及び道路下を非開削工法（アンダーパス）にておこなう場合、鉄道（道路）と並行に発進（到達）立坑を設け、路線下に路線を横断する方向に地下構造物を囲むようにパイプルーフを推進設置し、かかるパイプルーフにて上部荷重を支保しながら地下構造物を構築している。すなわち、パイプルーフを発進立坑から地中に推進設置させた後、パイプルーフ下部の地盤を掘削しながら作業空間を形成し、かかる作業空間を利用して地下構造物を構築するものである（特許文献１参照）。図７にパイプルーフａによって上部荷重を支持させながら地下構造物を構築している状況を示す。
また、上記方法のほかにエレメント推進工法による路線下のアンダーパス構築方法もある。かかる工法は、鋼管や鋼製のエレメントを並列に路線下に推進圧入して上部荷重を支持させるとともに支持部材として使用した鋼管等を地下構造体の構成部材として利用するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２５９１０８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の地下道の施工方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞パイプルーフ工法は一方からパイプを押し出すため、パイプの方向制御が難しく、施工精度に問題がある。
＜ロ＞パイプルーフ工法やエレメント推進工法に使用するパイプ及びエレメントの寸法は比較的大型であり、かかる材料コストと施工設備に要するコストが割高となり得る。
＜ハ＞パイプルーフ工法では地下構造体の外郭から大きくはみ出した範囲で山留材が敷設されることが多いため、用地問題が生じる可能性が高い。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、施工精度のよい仮設体を構築できる地下道の施工方法を提供することを目的とする。また、仮設体の構築に要するコストを低廉にできる地下道の施工方法を提供することを目的とする。さらに、地下構造体の外郭から山留材が大きくはみ出すことのない地下道の施工方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の地下道の施工方法は、地上路線下を横断する地下道の施工方法において、前記地上路線下を貫通する導坑を構築する導坑構築工程と、前記導坑に挿通した牽引材の一端を横断部の一方に設けた山留部材と連結させ、前記牽引材の他端を前記横断部の他方に設けた牽引材牽引具に連結させた後に、前記牽引材牽引具にて前記牽引材を牽引させながら前記山留部材を前記地上路線下に設置する山留部材設置工程と、からなり、複数の前記山留部材を前記導坑にて連結させて山留壁を構築することを特徴とする地下道の施工方法である。
【０００７】
また、本発明の地下道の施工方法は、地上路線下を横断する地下道の施工方法において、前記地上路線を挟むように発進立坑及び到達立坑からなる立坑を構築する立坑構築工程と、前記地上路線下であって前記発進立坑と前記到達立坑の間を貫通する導坑を構築する導坑構築工程と、前記導坑に挿通した牽引材の一端を一方の立坑に設けた山留部材と連結させ、前記牽引材の他端を他方の立坑に設けた牽引材牽引具にて連結させた後に前記牽引材牽引具にて前記牽引材を牽引させながら前記山留部材を前記発進立坑及び前記到達立坑の間に設置する山留部材設置工程と、からなり、複数の前記山留部材を前記導坑にて連結させて山留壁を構築することを特徴とする地下道の施工方法である。
【０００８】
また、前記する地下道の施工方法は、複数の前記山留部材同士を山留部材のうち前記地下道横断方向に伸びる端辺同士で接合して予め山留部材群を構成し、前記山留部材の代わりに前記山留部材群を牽引することを特徴とする地下道の施工方法である。
【０００９】
さらに、前記する地下道の施工方法は、筒状の山留部材群誘導体を山留部材群誘導体の内部から突出させた掘削機にて地盤を掘削させながら地盤内に挿入させ、前記山留部材群の地盤内挿入を前記掘削機による掘削と前記山留部材群誘導体の地盤内挿入に後続させたことを特徴とする地下道の施工方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
＜イ＞地下道
本発明における地下道１は、地上路線２（道路や鉄道など）下や地上構造物下に構築するトンネルのことである（図４（ｂ）参照）。ここで、地下道１の用途としては、車道や歩道のほか、電力配管やガス配管、上下水配管などのインフラ設備の導線などがあり、その用途は多様である。
【００１２】
本発明における地下道１の施工方法は、仮設部材にて上部荷重（交通荷重、建物荷重、土被り荷重など）を支保しながら地下道１を構築する方法である（図１参照）。地上路線２が高盛土上に設けてある場合には地上路線２下を横断するように山留部材５（または山留部材群５１）を地盤内に設置しながら山留壁５２を構築した後に本設地下道１を構築する。一方、地上路線２が平坦地盤上にある場合には、まず立坑６（発進立坑６１および到達立坑６２）を構築した後に山留部材５（または山留部材群５１）を地盤内に設置しながら山留壁５２を構築する。よって、地上交通に支障を来たすことなく地下道１を構築できる。さらに、本発明においてはパイプルーフ工法やエレメント推進工法に使用するパイプ及びエレメントのような大型寸法の仮設部材（または本設部材）および施工設備を使用しないため施工コストを低廉化することができる。
【００１３】
＜ロ＞山留部材、山留部材群
本発明において使用する山留部材５としては、例えば多種形状の鋼矢板を使用するのが好ましい。山留壁５２の構築に際しては、山留部材５を単独で地盤内に牽引挿入することもできる。また、山留壁５２を効率よく構築するために複数の山留部材５同士を山留部材５のうち地下道１横断方向に伸びる端辺５３同士で予め接合させた山留部材群５１を構成させてから地盤内に牽引挿入することもできる。山留部材５として鋼矢板を使用する利点は、汎用製品であることから材料コストが低廉であること、鋼矢板はその継手部を含めて止水性に優れていることから、従来のパイプルーフ工法に比して止水対策に別途の施工を要する必要性が低いことなどである。
【００１４】
図４（ａ）にＵ型鋼矢板同士を接合させて構成した山留部材群５１を示す。Ｕ型鋼矢板は鋼矢板の中でも最も種類が多く、例えば広幅のＵ型鋼矢板を使用することにより鋼矢板の使用枚数を低減できる。また、図３（ａ）、（ｂ）にはかかるＵ型鋼矢板を使用して山留壁５２の地下道１延伸方向と垂直方向の断面形状を半円形に施工した場合の実施例を、また、図４（ｂ）には、山留壁５２の地下道１延伸方向と垂直方向の断面形状を円形に施工した場合の実施例を示す。Ｕ型鋼矢板に限らず、一般に鋼矢板にて山留壁５２を構築した場合には、鋼矢板単独では上部荷重および土圧などの外力にて抵抗するのが極めて困難であるため、山留壁支保工５４を適宜設置するのがよい。かかる、山留壁支保工５４としては例えばＨ型鋼材などを使用できる（図４（ｂ）の実施例においてはＨ型鋼材をリング状に設置するのがよい）。
【００１５】
図５（ａ）には直線形鋼矢板同士を接合させて構成した山留部材群５１を示す。直線形鋼矢板は、両端の継手部の噛み合せ強度が強いのが特徴である。実施例においては、山留部材群５１の剛性を高めるために直線形鋼矢板の端辺５３同士を接合させて製作した一組の接合体５５同士をブレス材５６にて連結させてトラス構造を構成している。図５（ｂ）には、上記するトラス構造の山留部材群５１を使用して山留壁５２を構築した場合の実施例を示す。
さらに、図６には、Ｕ型鋼矢板を２枚組み合わせて筒型に成形し、接合部を溶接接合した筒型鋼矢板を複数使用し、かかる筒型鋼矢板の端辺５３同士を接合させて構成した山留部材群５１の実施例を示す。
なお、山留部材５または山留部材群５１は上記する実施例に拘泥するものではなく、施工コストおよび施工方法等を勘案しながら適宜選定できる。
【００１６】
＜ハ＞導坑、牽引材、牽引材牽引具
本発明では、地上路線２下を横断するように山留部材５（または山留部材群５１）を地盤内に押し込む（推進させる）のではなく、牽引材４にて山留部材５を牽引しながら地盤内に設置していく。山留部材５を押し込む方法では山留部材５の方向性の制御が困難であるとともに施工精度の確保が困難であるのに対して、山留部材５を牽引する方法では簡易に施工精度を確保できるからである。
山留部材５（または山留部材群５１）の地盤内挿入に先行して、まず導坑３を構築する。導坑３を構築する目的は、山留部材５（または山留部材群５１）を牽引するための牽引材４を地上路線２を挟むように地上路線２下地盤内に挿通させるためである。さらに、導坑３において、山留部材５（または山留部材群５１）の端辺５３同士を接合することができる。
かかる導坑３は、例えばボーリング削孔により構築できる。
導坑３の施工数は、山留部材５又は山留部材群５１の幅及び構築する山留壁５２を地下道１延伸方向と垂直方向の断面形状によって決定される。例えば山留壁５２の上記断面形状を半円形とした場合には、複数の山留部材５を接合して製作した山留部材群５１の幅と計画円弧形状に応じた位置に導坑３を施工する（図３（ａ）参照）。
【００１７】
また、山留部材群５１の地盤内挿入に先行して、かかる山留部材群５１の地盤内挿入を容易とし、また計画する山留壁５２の地下道１延伸方向と垂直方向の断面形状を確保するために山留部材群誘導体７を地盤内に挿入させることができる。山留部材群５１の上記断面方向の幅が長くなるに伴い、山留部材群５１の地盤内挿入時に山留部材群５１のうち上記断面方向の中央部付近の断面方向線形を確保し難くなる。そこで、計画する断面形状及び使用する山留部材５（鋼矢板を使用する場合は鋼矢板断面の凹凸形状）に山留部材群誘導体７を地盤内へ挿入するのが好ましい。
ここで、山留部材群誘導体７としては例えば筒状のケーシングパイプを使用し、かかるパイプ内から掘削機（オーガー）を突出させて地盤を掘削させることができる。
【００１８】
導坑３を設けた後、導坑３に挿通させた牽引材４の一端を地上路線２横断部の一方に設けた山留部材５（または山留部材群５１）に連結させる。また、牽引材４の他端は地上路線２横断部の他方に設けた牽引材牽引具４１に連結させる。牽引材牽引具４１の設置は、例えば立坑山留支保工６４から吊下げるなど簡易な方法でおこなうことができる（図１参照）。図２に示す実施例においては、２箇所に設けた導坑３に牽引材４を挿通させて牽引材４を山留部材群５１の両端辺５３付近に取り付け、牽引材牽引具４１にて牽引材４を牽引しながら山留部材群５１を地盤内に挿入している状況を示している。もっとも、山留部材群５１の幅や地盤性状に応じて、３箇所以上の導坑３を使用して山留部材群５１を設置することもできる。ここで、牽引材牽引具４１としては大規模な施工設備を必要とせず、例えば油圧式のセンターホールジャッキなどを使用できる。また、牽引材４としては例えばＰＣ鋼線やＰＣ鋼より線などを使用できる。
【００１９】
【実施例１】
以下、図を参照しながら本発明の地下道の施工方法の実施例１について説明する。
【００２０】
＜イ＞導坑構築工程
本実施例は、主に地上路線２が高盛土上に設けられている場合の実施例である。
まず、地上路線２下地盤内を横断するように導坑３を構築する。導坑３は例えばボーリング削孔により構築する。導坑３は、山留部材５又は山留部材群５１の幅及び構築する山留壁５２を地下道１延伸方向と垂直方向の断面形状によって決定する。予め、計画数の導坑３を構築しておくこともできるし、一組の山留部材群５１を地盤内に設置できるように最低限２箇所（山留部材群５１の端辺５３の地盤内設置位置）構築しておき、山留部材群５１の地盤内設置と並行してその他の導坑３を構築することもできる。
【００２１】
＜ロ＞山留部材設置工程
先行構築した２箇所の導坑３に、山留部材５（山留部材群５１）の端辺５３付近に連結させた牽引材４を挿通させ、かかる２本の牽引材４を夫々の牽引材４を牽引する牽引材牽引具４１にて牽引させながら山留部材５（山留部材群５１）を地盤内に設置していく。なお、横断長が長くなる場合には、所定長さの山留部材５（山留部材群５１）を適宜溶接接合しながら継ぎ足していくのがよい。３本以上の牽引材４にて山留部材５（山留部材群５１）を牽引する場合であっても、山留部材５（山留部材群５１）の端辺５３が導坑３内に配置されることを要する。
山留部材群７の地盤内挿入を容易とするために、山留部材群誘導体７を山留部材群誘導体７の内部から突出させた掘削機（例えばオーガー）にて地盤を掘削させながら地盤内に挿入させ、山留部材群５１の地盤内挿入を掘削機による掘削と山留部材群誘導体７の地盤内挿入に後続させることもできる。
Ｕ型鋼矢板を使用する場合には鋼矢板の凹凸形状に応じて例えば凸部の下方に山留部材群誘導体７を配置し、鋼矢板の地盤内挿入に先行して施工するのがよい（図３（ｂ）参照）。また直線形鋼矢板を使用してトラス構造を形成した山留部材群５１を使用する場合にはブレス材５６とトラス構造の上弦材（直線形鋼矢板）で囲まれた位置に山留部材群誘導体７を施工するのがよい（図５（ｂ）参照）。
上記する山留部材５（山留部材群５１）の設置を繰り返しながら計画断面を有する山留壁５２を構築する。ここで、隣接する山留部材５（山留部材群５１）の端辺５３同士は、導坑３内にて接合する。接合方法は多様に選定できるが、例えば溶接接合をおこなったり、鋼矢板端辺の継手部同士を噛み合せながら隣接山留部材５（山留部材群５１）を挿入していくのがよい。
山留部材５（山留部材群５１）の設置が完了した後は、かかる山留部材５（山留部材群５１）によって成形される山留壁５２内部を掘削しながら適宜山留壁支保工５４を設置していき、仮設構造体を完成させる。仮設構造体の完成を待って、または仮設構造体の構築と並行して本設地下道１の構築をおこなう。
【００２２】
【実施例２】
以下、図を参照しながら本発明の地下道の施工方法の実施例２について説明する。なお、実施例１と重複する箇所については省略する。
【００２３】
本実施例は、地上路線２が平坦地盤上にある場合に適用するものである。まず地上路線２を挟むように立坑６（発進立坑６１および到達立坑６２）を構築する立坑構築工程を実施する。立坑６は、立坑山留壁６３及び立坑山留支保工６４にて構築する。一般には、立坑山留壁６３として鋼矢板を使用し、立坑山留支保工６４としてはＨ型鋼材やアースアンカーを使用できる。
立坑構築工程以降は、実施例１と同様に導坑構築工程に移行する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の地下道の施工方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞山留部材（山留部材群）の地盤内挿入を精度よくおこなうことができる。
＜ロ＞地上路線下の横断地下道の構築に際し、山留部材及び施工設備等を含めた施工コストの低廉化を図ることができる。
＜ハ＞パイプルーフ工法等に比べて、地下道構築に際して生じ得る仮設部材の施工用地外への逸脱の問題が生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【図１】山留部材（山留部材群）を地上路線下地盤内に牽引材にて牽引挿入している状況を説明した斜視図
【図２】山留部材（山留部材群）を地上路線下地盤内に牽引材にて牽引挿入している状況を説明した平面図
【図３】（ａ）山留壁の地下道延伸方向と垂直方向の断面形状を半円形に施工した場合の実施例を示した正面図（ｂ）山留壁の地下道延伸方向と垂直方向の断面形状を半円形に施工した場合であって、山留部材群誘導体を使用した場合の実施例を示した正面図
【図４】（ａ）Ｕ型鋼矢板を使用して製作した山留部材群を示した斜視図（ｂ）Ｕ型鋼矢板を使用して構築した山留壁において、山留壁の地下道延伸方向と垂直方向の断面形状を円形に施工した場合の実施例を示した斜視図
【図５】（ａ）直線形鋼矢板を使用してトラス構造に製作した山留部材群を示した斜視図（ｂ）直線形鋼矢板を使用してトラス構造を形成した山留壁において、山留部材群誘導体を使用した場合の実施例を示した正面図
【図６】Ｕ型鋼矢板を２枚組み合わせて筒型に成形した筒型鋼矢板を複数使用して製作した山留部材群を示した斜視図
【図７】従来のパイプルーフ工法により地下構造物を構築している状況を説明した説明図
【符号の説明】
１・・・地下道
２・・・地上路線
３・・・導坑
４・・・牽引材
４１・・牽引材牽引具
５・・・山留部材
５１・・山留部材群
５２・・山留壁
６１・・発進立坑
６２・・到達立坑
７・・・山留部材群誘導体
【図１】
2004324301.tif 000003
【図２】
2004324301.tif 000004
【図３】
2004324301.tif 000005
【図４】
2004324301.tif 000006
【図５】
2004324301.tif 000007
【図６】
2004324301.tif 000008
【図７】
2004324301.tif 000009