(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進しようとするコンクリート函体の外形に対応するように箱形ルーフを下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置して地中に圧入し、この箱形ルーフおよび箱形ルーフに囲まれている土砂を押抜部として、その後方にコンクリート函体を配置し、コンクリート函体のけん引とともに押抜部を一緒に押し出す地下構造物の施工法において、到達側に設ける反力体もしくは地山と押抜部との間に油圧ジャッキと鋼材によるスペーサーもしくはストラットからなり、油圧ジャッキをフリーとして油圧ジャッキのシリンダーが徐々に縮むことで緩衝させる緩衝装置を設け、コンクリート函体のけん引の際はこの緩衝装置を作動させることを特徴とする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、鋼管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たり、また地下構造物をパイプルーフ下を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】特許第４１３４０８９号公報
【０００５】
この工法はＳＦＴ工法（登録商標）と名付けられた。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。
【０００６】
ＳＦＴ工法は、第１工程として図２に示すように鉄道などの上部交通の脇に土留鋼矢板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の上面には従来と同様にフリクションカッタープレート７を取り付けて、箱形ルーフ６とともに押し出す。
【０００７】
この場合、箱形ルーフ６は図７に示すように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置し、箱形ルーフ６で囲まれた切羽部には土留部材１９を配設する。
【０００８】
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とを結合するタイロット材１８で固定する。２０は発進台を示す。
【０００９】
さらに、到達坑４側に地山による反力体２１を設け、この反力体２１の前方をさらに掘削して立坑を築造し、この立坑内に反力坑２２として反力壁２３を設ける。
【００１０】
次に第２工程の図４に示すようにコンクリート函体９を発進坑３の発進台に設置し、コンクリート函体９の後部にけん引ジャッキ２４を取り付け、このけん引ジャッキ２４に一端を取り付けたけん引ケーブル２５の他端を、反力壁２３に固定した定着装置２６に定着する。
【００１１】
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。
【００１２】
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５に示すようにけん引ジャッキ２４を作動してけん引ケーブル２５でコンクリート函体９を発進坑３から到達坑４に向けてけん引する。
【００１３】
コンクリート函体９のけん引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を押し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、タイロット材１８で相互に結合して固定された土留部材１９を押し出すことによりその前方の土砂も同時に押し出す。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はスムーズにけん引される。
【００１４】
このようにして第４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。
【００１５】
そして、さらにコンクリート函体９の先端が到達坑４に達するまでけん引してコンクリート函体９の全長の推進が完了する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前記従来のＳＦＴ工法でけん引タイプでは、前進は到達側の反力体と函体後部をＰＣ鋼線であるけん引ケーブル２５で連結し、けん引ジャッキ２４により行われる。
【００１７】
コンクリート函体９はけん引ケーブル２５の緊張力がコンクリート函体９および押し抜き部（箱形ルーフ６で囲まれた部分）の抵抗力を上回った時に動き出すため、函体けん引初期の縁切りや函体到達付近などの抵抗力が大きい時には急激な動きをすることがあり、このような急激な動きは下記の問題を引き起こす可能性がある。
（１）横断箇所周辺（特に上部）への悪影響
（２）函体けん引精度の低下
（３）現場周辺への騒音や振動問題
【００１８】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させるのに、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地下構造物の施工法において、函体けん引精度の向上、横断箇所周辺部への影響の低減、現場周辺部への騒音や振動が改善される地下構造物の施工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、推進しようとするコンクリート函体の外形に対応するように箱形ルーフを下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置して地中に圧入し、この箱形ルーフおよび箱形ルーフに囲まれている土砂を押抜部として、その後方にコンクリート函体を配置し、コンクリート函体のけん引とともに押抜部を一緒に押し出す地下構造物の施工法において、到達側に設ける反力体もしくは地山と押抜部との間に油圧ジャッキと鋼材によるスペーサーもしくはストラットからなり、油圧ジャッキをフリーとして油圧ジャッキのシリンダーが徐々に縮むことで緩衝させる緩衝装置を設け、コンクリート函体のけん引の際はこの緩衝装置を作動させることを要旨とするものである。
【００２０】
請求項１記載の本発明によれば、函体の急激な動きを抑制するため、押抜部と到達側反力体（もしくは地山）の間に緩衝装置を設けたもので、コンクリート函体のけん引の際はこの緩衝装置を作動させることで、けん引ケーブルの緊張力がコンクリート函体および押し抜き部（箱形ルーフ６で囲まれた部分）の抵抗力を上回った時にコンクリート函体が急激に動き出したとしてもその衝撃を押抜部の前で緩和し、現場周辺部への騒音や振動を防止することができる。
【００２１】
なお、緩衝装置は油圧ジャッキと鋼材によるスペーサーもしくはストラットからなり、油圧ジャッキのシリンダーを伸ばした状態で配置する。
【００２２】
前記油圧ジャッキのシリンダーが函体および押抜部の前進に伴い徐々に縮むことによって緩衝部となる。
【００２３】
この時、函体の前進はシリンダー内の油圧によって制限されるため、急激な挙動を抑制することができる。
【００２４】
油圧ジャッキが１ストローク分縮んだら鋼材（スペーサー・ストラット）を組み換え、再びシリンダーを伸ばした状態で配置し、以下函体が所定位置に到達するまで繰り返す。
【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、箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させるのに、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地下構造物の施工法において、函体けん引精度の向上、横断箇所周辺部への影響の低減、現場周辺部への騒音や振動が改善され、特に鉄道下工事では、横断上部（軌道）への影響とともに、夜間施工時の周辺環境への騒音や振動の低減が有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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は本発明の地下構造物の施工法の１実施形態を示す縦断側面図で、図中６はルーフ用筒体である箱形ルーフ、９はコンクリート函体である。
【００２７】
箱形ルーフ６は推進しようとするコンクリート函体９の外形に対応するよう下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置して地中に圧入し、この箱形ルーフ６および箱形ルーフに囲まれている土砂を押抜部８として、その後方にコンクリート函体９を配置し、コンクリート函体９のけん引とともに押抜部８を一緒に押し出す。
【００２８】
なお、箱形ルーフ６は図２〜図６に示すように、鉄道などの上部交通１の脇に土留鋼矢板２を打設して、発進側３４（発進坑３の場合もある）と到達側３５（到達坑４の場合もある）を築造し、発進側３４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を到達側１５に向けて圧入させ、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を取り付けて、箱形ルーフ６とともに押し出す。
【００２９】
この場合、箱形ルーフ６は図２に示すように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置し、箱形ルーフ６で囲まれた切羽部には土留部材１９を配設する。
【００３０】
発進側３４の土留部材１９と到達側３５の土留部材１９とをタイロット材１８で固定する。２０は発進台を示す。
【００３１】
さらに、到達側３５に地山による反力体２１を設け、この反力体２１の前方をさらに掘削して立坑を築造し、この立坑内に反力壁２３を設ける。なお、反力壁２３は反力体２１をそのまま利用してもよく、また、反力体２１とは別体としてこれを構築してもよい。
【００３２】
さらに、反力体２１として特別に構成しなくても地山そのものを反力体として使用することもできる。
【００３３】
次に第２工程の図４に示すようにコンクリート函体９を発進台２０に設置し、コンクリート函体９の後部にけん引ジャッキ２４を取り付け、このけん引ジャッキ２４に一端を取り付けたけん引ケーブル２５の他端を、反力壁２３に固定した定着装置２６に定着する。
【００３４】
そして、止め部材１４でフリクションカッタープレート７を発進側３４側に固定する。（図５参照）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。
【００３５】
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５に示すようにけん引ジャッキ２４を作動してけん引ケーブル２５でコンクリート函体９を発進側３４から到達側３５に向けてけん引する。
【００３６】
箱形ルーフ６および箱形ルーフ６に囲まれている土砂を押抜部８として、コンクリート函体９のけん引と同時に押抜部８も押し出す。
【００３７】
このようにコンクリート函体９のけん引と同時に押抜部８を押し出す前に、到達側３５に設ける反力体２１もしくは地山と押抜部８との間に緩衝装置３０を設け、コンクリート函体９のけん引の際はこの緩衝装置３０を作動させることする。
【００３８】
該緩衝装置３０は、油圧ジャッキ３１と鋼材によるスペーサーもしくはストラット３３からなる。
【００３９】
スペーサーもしくはストラット３３はＨ形鋼等の鋼材により、水平枠状に組んだものであり、組立により適宜、その長さを増していくことができる。
【００４０】
また、油圧ジャッキ３１は図示は省略するが、操作盤、ポンプに連結され、また、横方向（コンクリート函体９の幅方向）に複数台を並べる。
【００４１】
緩衝装置３０は反力体２１もしくは地山と押抜部８との間で、下方位置、例えば、下段に位置する箱形ルーフ６の先端に当接するようにするのが望ましい。
【００４２】
前記コンクリート函体９のけん引と同時に押抜部８を押す場合、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はスムーズにけん引される。
【００４３】
前記油圧ジャッキ３１はこれを油圧力をフリーとし、油圧ジャッキ３１のシリンダーが油圧力により伸長することなく、コンクリート函体９および押抜部８の前進に伴い徐々に縮むことによって緩衝部となる。
【００４４】
この時コンクリート函体９の前進はシリンダー内の油圧によって制限されるため、急激な挙動を抑制することができる。
【００４５】
油圧ジャッキ３１が１ストローク分縮んだら鋼材（スペーサーもしくはストラット３３）を組み換え、再び油圧ジャッキ３１（シリンダー）を伸ばした状態で配置し、以下コンクリート函体９が所定位置に到達するまで繰り返す。
【００４６】
このようにして第４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。
【００４７】
そして、さらにコンクリート函体９の先端が到達坑４に達するまでけん引してコンクリート函体９の全長の推進が完了する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の地下構造物の施工法の１実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】ＳＦＴ工法の第１工程の縦断側面図である。
【図３】ＳＦＴ工法の第２工程の縦断側面図である。
【図４】ＳＦＴ工法の第３工程の縦断側面図である。
【図５】ＳＦＴ工法の第４工程の縦断側面図である。
【図６】ＳＦＴ工法の第５工程の縦断側面図である。
【図７】箱形ルーフの配置状態を示す正面図である。
【図８】箱形ルーフの配置状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  上部交通            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  継手        ７    フリクションカッタープレート
８  押抜部              ９    コンクリート函体
１０  土砂              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    タイロット材    １９    土留部材
２０    発進台          ２１    反力体
２２    反力坑          ２３    反力壁
２４    けん引ジャッキ  ２５    けん引ケーブル
２６    定着装置        ３０  緩衝装置
３１  油圧ジャッキ      ３３  スペーサーもしくはストラット
３４  発進側            ３５  到達側
【図１】
0006908666.tif 000002
【図２】
0006908666.tif 000003
【図３】
0006908666.tif 000004
【図４】
0006908666.tif 000005
【図５】
0006908666.tif 000006
【図６】
0006908666.tif 000007
【図７】
0006908666.tif 000008
【図８】
0006908666.tif 000009