(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下構造物を築造する地表面の輪郭線上より地中に向けて連続地中囲い壁を形成した後、該連続地中囲い壁内の土を掘削排土して地下空間を形成する地下構造物の築造工法において、
上下方向に貫通空間を有する四角筒状のコンクリート筒体を主体とし、その下端にテーパ型に刃先部が設けられ、その上端の内周面には周方向に連続して内面側に突出させた連結用の内鍔部が設けられ、構造の最初のボックスカルバートと、
前記コンクリート筒体と同じ四角筒状のコンクリート筒体を主体とし、その下端と上端の内周面には周方向に連続して内面側に突出させた連結用の内鍔部が設けられ構造の後続のボックスカルバートとを使用し、
最初のボックスカルバートを縦向きに前記輪郭線状に配置し、
該最初のボックスカルバートの内の土を掘削排除しつつ該最初のボックスカルバートを沈下させ、
該最初のボックスカルバートがほぼ地表面まで沈下させた後、前記後続のボックスカルバートを前記最初のボックスカルバートの上に接合させ、前記内鍔部間をボルトによって固定することによって上下のボックスカルバート間を相互に連結し、
かかる状態で前記最初のボックスカルバート内の下部で土を掘削排除しつつ連結状態のボックスカルバートをその上端がほぼ地表面に至るまで沈下させ、
同様にして後続のボックスカルバートを上側に順次連結してた後沈下させることにより設計深さまで連結状態のボックスカルバートを沈下させ、
次に前記輪郭線上の隣の位置で同様の作業を行って連結状態のボックスカルバートを設計深さまで沈下させ、
しかる後互いに隣接した前記連結状態のボックスカルバートの壁面間をボルトにより相互に連結し、
上記の作業を繰り返して前記連続地中囲い壁を構築することを特徴とする地下構造物の築造工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地面を掘り下げて例えば調整池等を築造する地下構造物の築造工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の地下構造物の築造工法としては、（Ａ）鋼矢板工法、（Ｂ）アースアンカー工法、（Ｃ）柱列壁工法、（Ｄ）ＲＣ連続地中壁工法、（Ｅ）ケーソン工法等があった。
（Ａ）鋼矢板工法この鋼矢板工法は、図９に示すように、地表面１上から地中に鋼矢板２を連続して打ち込んで連続地中囲い壁３を構築し、この連続地中囲い壁３内の土を掘削排除して地下空間４を形成すると共に、連続地中囲い壁３には腹起し５を設け、その位置で切梁６で支えて、土圧を受ける工法である。
【０００３】
この工法では、図１０に示すように、地下構造物７をコンクリートの現場打ちで形成する場合には、切梁６を型枠の中に取り込み、地下構造物７の内部に該切梁６を埋め込み、コンクリートの養生後、土の埋め戻しを行いながら、切梁６を切断して、地下構造物７の内の部分を撤去し、その位置の跡をコンクリートの打設により修正している。
（Ｂ）アースアンカー工法このアースアンカー工法は、図１１に示すように、地下空間４の連続地中囲い壁３を形成する土留め壁８の構築後に、腹起し５の位置で孔明け機で長さ２０ｍ〜４０ｍの斜め孔を明け、この斜め孔にＰＣ撚り線９を通し、グラウト１０で固定し、ＰＣ撚り線９により土圧を負担させる工法である。この工法は、地下空間４には障害物を設けないので地下構造物の築造が容易となる利点がある。
（Ｃ）柱列壁工法この柱列壁工法は、図１２に示すように、地表面１上から地中にＨ鋼杭１１を所定間隔で打ち込み、各Ｈ鋼杭１１で囲まれた箇所の土を掘削しながら、隣接するＨ鋼杭１１の間に上方より柵板１２を差し込んで、地下空間４を形成すると共にＨ鋼杭１１と柵板１２とからなる連続地中囲い壁３で土圧を受ける工法である。この工法は、水路用の組立て柵渠と同じ構造である。
（Ｄ）ＲＣ連続地中壁工法このＲＣ連続地中壁工法は、図１３に示すように、地表面１上から地中に深い溝１３を機械掘りして、この深い溝１３内にベントナイトやソイルセメント１４等を満たして硬化させるか、またはＲＣスラブ１５を内部に建て込み接合させて連続地中囲い壁３を形成した後、図１４に示すように、この連続地中囲い壁３内の土を掘削して地下空間４を形成する工法である。この工法は、大規模の建築物の地下部分，水路，地下道等の工事に使用される。
（Ｅ）ケーソン工法このケーソン工法は、図１５に示すように、ケーソン１６を地上で構築して、所定の場所に置き、このケーソン１６内の下部の土を掘削しながら該ケーソン１６を地中に静めて行く工法である。この工法は、海上構造物等の大規模構造物の場合には、掘削作業室に水圧に勝る空気圧を掛けた高圧潜函工法が採用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、（Ａ）鋼矢板工法では、切梁６が３段以上で、比較的大きい地下構造物で、この地下構造物が工場製品の場合には、この地下構造物を据え付けながら切梁６の盛り換えを行わなければならない問題点がある。また、この工法では、工場製品よりなる地下構造物にその耐力を超える土圧が作用しないように、適切な作業管理が必要になる問題点がある。また、地下構造物の据え付けが進行していく手順に従い、切梁６が取り除かれるので、仮設材の構造計算においては、支承条件変化の特殊計算を行い仮設構造の安全を確認しなければならない問題点がある。
【０００５】
地下構造物が現場打ちの場合には、前述したようにこの地下構造物を横切って埋め込まれた切梁６を切断して、地下構造物７の内の部分を撤去し、その位置の跡をコンクリートの打設により修正する作業が必要になる問題点がある。
【０００６】
（Ｂ）アースアンカー工法では、このアースアンカーの先端が隣接地を越える場合や、地質が軟弱な場合には、この工法を採用できない問題点がある。また、アースアンカーの施工費が３０〜５０万円／１本と高価な問題点がある。
【０００７】
（Ｃ）柱列壁工法は、安価ではあるが、Ｈ鋼杭１１を打ち込む深さが深い場合や、地下水位が高い場合には、この工法を採用できない問題点がある。
【０００８】
（Ｄ）ＲＣ連続地中壁工法は、連続地中溝の掘削とベントナイト注入が大がかりな工事であるので、大規模工事にしか採用できない等の問題点がある。
【０００９】
（Ｅ）ケーソン工法では、地上で必要な大きさのケーソン１６を構築しなければならず、このケーソン１６が非常に大きい場合には、その運搬や設置作業が容易でない問題点がある。
【００１０】
本発明の目的は、運搬容易な工場製品を用いて構築できる地下構造物の築造工法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、既存の技術を利用して安価に構築できる地下構造物の築造工法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の如き従来の問題点を解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、地下構造物を築造する地表面の輪郭線上より地中に向けて連続地中囲い壁を形成した後、該連続地中囲い壁内の土を掘削排土して地下空間を形成する地下構造物の構築方法において、
上下方向に貫通空間を有する四角筒状のコンクリート筒体を主体とし、その下端にテーパ型に刃先部が設けられ、その上端の内周面には周方向に連続して内面側に突出させた連結用の内鍔部が設けられ、構造の最初に沈下されるボックスカルバート（以下、最初のボックスカルバートと記す）と、前記コンクリート筒体と同じ四角筒状のコンクリート筒体を主体とし、その下端と上端の内周面には周方向に連続して内面側に突出させた連結用の内鍔部が設けられた構造の後続して沈下されるボックスカルバート（以下、最初のボックスカルバートと記す）とを使用し、最初のボックスカルバートを縦向きに前記輪郭線状に配置し、該最初のボックスカルバートの内の土を掘削排除しつつ該最初のボックスカルバートを沈下させ、該最初のボックスカルバートがほぼ地表面まで沈下させた後、前記後続のボックスカルバートを前記最初のボックスカルバートの上に接合させ、前記内鍔部間をボルトによって固定することによって上下のボックスカルバート間を相互に連結し、かかる状態で前記最初のボックスカルバート内の下部で土を掘削排除しつつ連結状態のボックスカルバートをその上端がほぼ地表面に至るまで沈下させ、同様にして後続のボックスカルバートを上側に順次連結してた後沈下させることにより設計深さまで連結状態のボックスカルバートを沈下させ、次に前記輪郭線上の隣の位置で同様の作業を行って連結状態のボックスカルバートを設計深さまで沈下させ、しかる後互いに隣接した前記連結状態のボックスカルバートの壁面間をボルトにより相互に連結し、上記の作業を繰り返して前記連続地中囲い壁を構築することにある。
【００１３】
このように上下方向に貫通空間を有するコンクリート製のボックスカルバートを用い、これを地下に沈めつつ上方に後続のボックスカルバートを繋ぎながら更に沈め、設計深さまで連結状態のボックスカルバートを形成し、その隣に同様にして設計深さまで連結状態のボックスカルバートを形成し、隣接する連結状態のボックスカルバートの壁面を相互に連結し、この作業を繰り返して輪郭線上の各位置での連結状態のボックスカルバートの沈下による連続地中囲い壁が構築できた段階で、該連続地中囲い壁内の土を掘削排除して地下空間を形成すると、運搬容易な工場製品であるボックスカルバートを用いて連続地中囲い壁を構築することができる。また、この工法は、既存の技術を利用して安価に構築することができる利点がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１、図２は、本発明の地下構造物の築造工法で用いる、最初のボックスカルバート１７の実施の形態の一例を示したものである。
【００１５】
この最初のボックスカルバート１７は、上下方向に貫通空間１８を有する四角筒状のコンクリート筒体１９を主体とし、その下端にはテーパ型に刃先部２０が設けられ、その上端には連結用の内鍔部２１が設けられ、コンクリート筒体１９の後述する互いに水平方向に隣り合うボックスカルバートとの対向面の複数箇所には連結用孔２２が設けられ、内鍔部２１にも連結用孔２３が設けられた構造になっている。
【００１６】
図３、図４は、本発明の地下構造物の築造工法で用いる、後続のボックスカルバート２４の実施の形態の一例を示したものである。
【００１７】
この後続のボックスカルバート２４は、上下方向に貫通空間２５を有する四角筒状のコンクリート筒体２６を主体とし、その下端と上端には連結用の内鍔部２７が設けられ、コンクリート筒体２６の後述する互いに水平方向に隣り合うボックスカルバートとの対向面の複数箇所には連結用孔２８が設けられ、上下の内鍔部２７にも連結用孔２９が設けられた構造になっている。
【００１８】
図５〜図８は、上述したボックスカルバート１７，２４を用いた地下構造物の築造工法の実施の形態の一例を示したもので、本例は地下に調整池を築造し、その上に公園を形成する例について示している。
【００１９】
図５に示すように、地下構造物を築造する地表面１の輪郭線上の所定位置に、最初のボックスカルバート１７をクレーン３０で吊り下げて縦向きに配置し、該最初のボックスカルバート１７の内の土を掘削排除しつつ該最初のボックスカルバート１７を地中に沈下させる。
【００２０】
最初のボックスカルバート１７がほぼ地表面１まで沈下したら、図６に示すように、後続のボックスカルバート２４を最初のボックスカルバート１７の上に配置し、最初のボックスカルバート１７の上部の内鍔部２１と後続のボックスカルバート２４の下部の内鍔部２７とを相互の連結用孔２３，２９を利用してボルト，ナットで締結することにより相互に連結する。かかる状態で、最初のボックスカルバート１７内の下部で土を掘削排除しつつ連結状態のボックスカルバート３１をその上端がほぼ地表面に至るまで沈下させ、同様の作業を繰り返して設計深さまで連結状態のボックスカルバート３１を沈下させる。
【００２１】
次に、図７に示すように、輪郭線３２上で最初の連結状態のボックスカルバート３１の沈下を行った第１の位置ＮＯ１の隣の第２の位置ＮＯ２で同様の作業を行って連結状態のボックスカルバート３１を設計深さまで沈下させる。次に、隣接する連結状態のボックスカルバート３１，３１の壁面を連結用孔２２，２８を利用してボルト，ナットで締結することにより相互に連結する。
【００２２】
このような作業を繰り返して輪郭線３２上の各位置での連結状態のボックスカルバート３１の沈下による連続地中囲い壁３３が構築できた段階で、該連続地中囲い壁３３内の土を掘削排除して、図７、図８に示すように地下空間４を形成する。
【００２３】
次に、図８に示すように、連続地中囲い壁３３間の上部をＰＣ梁３４で固定する。
【００２４】
次に、図８に示すように、地下空間４の内部の土を砕石基礎面間で掘削し、砕石基礎工事，底版コンクリート打設を行い、底版３５を形成する。
【００２５】
次に、図８に示すように、ＰＣ梁３４の上にＰＣ床板３６を据え付け、その上に土３７を盛って、植物３８等を植え、公園３９を形成する。
【００２６】
なお、ＰＣ床板３６上は土３７等を盛って駐車場とすることもできる。
【００２７】
上記例では、地下に調整池を築造する例について説明したが、地下構造物としては調整池に限らず、大規模地下室、地下駐車場、地下河川等も同様にして築造することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係る地下構造物の築造工法では、上下方向に貫通空間を有するコンクリート製のボックスカルバートを用い、これを地下に沈めつつ上方に後続のボックスカルバートを繋ぎながら更に沈め、設計深さまで連結状態のボックスカルバートを形成し、その隣に同様にして設計深さまで連結状態のボックスカルバートを形成し、隣接する連結状態のボックスカルバートの壁面を相互に連結し、この作業を繰り返して輪郭線上の各位置での連結状態のボックスカルバートの沈下による連続地中囲い壁が構築できた段階で、該連続地中囲い壁内の土を掘削排除して地下空間を形成するので、運搬容易な工場製品であるボックスカルバートを用いて連続地中囲い壁を構築することができる。また、この工法は、既存の技術を利用して安価に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地下構造物の築造工法で用いる、最初の最初のボックスカルバートの実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】本発明の地下構造物の築造工法で用いる、後続のボックスカルバートの実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図４】同平面図である。
【図５】ボックスカルバートを用いた本発明に係る地下構造物の築造工法における実施の形態の一例を示す工程図である。
【図６】ボックスカルバートを用いた本発明に係る地下構造物の築造工法における実施の形態の一例を示す工程図である。
【図７】ボックスカルバートを用いた本発明に係る地下構造物の築造工法における実施の形態の一例を示す工程図である。
【図８】ボックスカルバートを用いた本発明に係る地下構造物の築造工法における実施の形態の一例を示す工程図である。
【図９】従来の鋼矢板工法での掘削時の縦断面図と地下構造物の据付け前の縦断面図である。
【図１０】同上の据付け後の縦断面図である。
【図１１】従来のアースアンカー工法の実施状態の要部を示す縦断面図である。
【図１２】従来の柱列壁工法の実施状態の要部を示す縦断面図である。
【図１３】従来のＲＣ連続地中壁工法の工程を示す縦断面図である。
【図１４】従来のＲＣ連続地中壁工法の工程を示す縦断面図である。
【図１５】従来のケーソン工法を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 地表面
２ 鋼矢板
３ 連続地中囲い壁
４ 地下空間
５ 腹起し
６ 切梁
７ 地下構造物
８ 土留め壁
９ ＰＣ撚り線
１０ グラウト
１１ Ｈ鋼杭
１２ 柵板
１３ 深い溝
１４ ベントナイトやソイルセメント
１５ スラブ
１６ ケーソン
１７ 最初のボックスカルバート
１８ 貫通空間
１９ コンクリート筒体
２０ 刃先部
２１ 内鍔部
２２，２３ 連結用孔
２４ 後続のボックスカルバート
２５ 貫通空間
２６ コンクリート筒体
２７ 内鍔部
２８，２９ 連結用孔
３０ クレーン
３１ 連結状態のボックスカルバート
３２ 輪郭線
３３ 連続地中囲い壁
３４ ＰＣ梁
３５ 底版
３６ ＰＣ床板
３７ 土
３８ 植物
３９ 公園
【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】
0004182501.tif 000012
【図１２】
0004182501.tif 000013
【図１３】
0004182501.tif 000014
【図１４】
0004182501.tif 000015
【図１５】
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