地下构造物的施工方法与流程

本发明涉及铁路、道路等的在下部地中(地底)横向挖掘建设大型的地下构造物时，能够不妨碍上部交通地进行施工的地下构造物的施工方法。

背景技术：

铁路、道路等为了在下部地中横向挖掘大型的地下构造物，需要用于支承上部交通的防护工作，已提出了设置使管体等水平排列的管幕(piperoof)等方案。

但是，作为别外的工程事先形成管幕且对其下或其中进行挖掘而构筑地下构造物、或者在管幕下挖掘地下构造物时，覆土与该管幕存在的量相应地增厚。而且，管幕施工的防护工作是与地下构造物埋设的主工程不同的另外的工程，工费、工期变大。

为了消除该问题，本发明的发明者们提出了下述专利文献的申请：一种地下构造物的施工方法，在将箱形幕顶压入后使混凝土箱体推进时，由于与箱体的推进一起，将采掘部的土砂与箱形幕顶一起推出，所以不需要另行挖掘采掘部的作业，能够实现成本降低和工期缩短，另外，通过省去伴随危险的采掘部的挖掘作业，还能够提高安全性，而且，通过分散用于推进箱体的反力阻力，不需要大规模的设备，该申请取得了专利权。

专利文献1：日本专利第4134089号公报

专利文献2：日本专利第4317843号公报

专利文献3：日本专利第3887383号公报

该施工方法命名为sft施工方法，在下述非专利文献1也登载了。此外，sft施工方法(simpleandface-lessmethodofconstructionoftunnel)是“简单无采掘面的隧道的构造施工方法”的简称。

非专利文献1：因特网网页的植村技研工业株式会社的主页http://www.uemuragiken.co.jp/tech/sft.html

sft施工方法中，作为第一工序，如图20所示，在铁路等上部交通(图示省略)的旁边通过混凝土浇注而设置挡土钢板桩2，修筑出发立坑3和到达立坑4，在上述出发立坑3内设置推进机5，用它将作为幕顶用筒体的箱形幕顶6向到达立坑4压入。在箱形幕顶6的上表面载置摩擦切割板7，与箱形幕顶6一起推出。

箱形幕顶6如图24所示，是矩形截面的箱形筒体，在侧面沿长度方向连续地形成有钩状或平板状的接头6a、6b，另外，在上表面安装有包括平板的摩擦切割板7。箱形幕顶6在前后端形成有螺栓接合用的凸缘，能够在长度方向上依次连接而埋设需要长度，另外，经由接头6a、6b在纵横方向上连续排列。

推进机5的详细图示省略，其通过将土砂排土管作为推出体且用主推千斤顶(base-pushingjack)推出而使箱形幕顶6掘进，箱形幕顶6的前端采掘面的挖掘，除了设置人力挖掘刀口而进行的情况之外，还有设置螺旋钻等挖掘机构进行的情况等。

箱形幕顶6排列设置成四角形状，使得与准备推进的混凝土箱体9的外形对应，在由箱形幕顶6的排列包围的采掘部配置有挡土部件19。

图中17是横撑(waling)，由结合出发立坑3侧的挡土钢板桩2和到达立坑4侧的挡土钢板桩2的连结杆件28固定。20表示出发座。

接着，如第二工序的图21所示，将混凝土箱体9设置在出发立坑3，在混凝土箱体9的与后方的反力壁8之间，作为推进设备配置主推千斤顶10、支承体16、井字形框22。

利用止动部件14将摩擦切割板7固定在出发立坑3侧。利用该摩擦切割板7进行箱形幕顶6及混凝土箱体9与周边土砂的切离。

接着，在先推出的箱形幕顶6的后端接合混凝土箱体9的前端，或使其抵接，作为第三工序，如图22所示，使主推千斤顶10伸长，向前方推出混凝土箱体9。

在混凝土箱体9的推出的同时也推出箱形幕顶6，另外，不进行采掘面部的挖掘，而是在推出箱形幕顶6时，同时推出配置在由箱形幕顶6包围的部分的挡土部件19，由此使其前方的土砂也同时推出。此时，如上所述，利用摩擦切割板7进行箱形幕顶6及混凝土箱体9与周边土砂的切离，因此，箱形幕顶6及混凝土箱体9顺畅地推进。

这样，作为第四工序，如图22所示，如果箱形幕顶6和被该箱形幕顶6包围并同时被推出的土砂到达了到达立坑4，则在到达立坑4撤去箱形幕顶6，同时挖掘并排出土砂。

该撤去如图25所示，在到达立坑4的内部将箱形幕顶6解体，用起重机等提升至到达立坑4的上方，并且，土砂也用反铲等铲排出至到达立坑4的上方。

进而将混凝土箱体9的前端推进至到达到达立坑4，混凝土箱体9的全长的推进完成。(参照图26)

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

在上述sft施工方法中，从到达立坑4撤去箱形幕顶6，同时排出土砂，到达立坑4需要确保用于此的作业空间的面积的大小。

这些箱形幕顶6或土砂从到达立坑4的上方的开口提升到地上后被撤去，因此，到达立坑4必须是具有用于排出的开口的大范围。

在到达侧不能充分确保到达立坑4的形成用的用地时，根据周边环境、条件，可能出现在到达侧不能排土的情况、或在到达立坑4的长度上产生限制而重型机不能设置多台的情况、或施工场地窄小或没有施工场地的情况。

本发明的目的在于解除上述现有例的问题，提供一种地下构造物的施工方法，以与准备从出发立坑向到达立坑推进的箱体的外形对应的方式组合配置箱形幕顶，从出发立坑或到达立坑向地中压入后，在该箱形幕顶端部配置箱体，与箱体的推进一起，将组合配置箱形幕顶而形成的内部的土砂与箱形幕顶一起推出，在该地下构造物的施工方法中，能够尽量减小到达立坑。

为了实现所述目的，第一方面的本发明提供一种地下构造物的施工方法，以与准备从出发立坑向到达立坑推进的箱体的外形对应的方式组合配置箱形幕顶，从出发立坑或到达立坑压入地中后，在该箱形幕顶端部配置箱体，与箱体的推进一起，将组合配置箱形幕顶而形成的内部的土砂与箱形幕顶一起推出，该地下构造物的施工方法的主旨在于，在将箱体设置在出发立坑前，在组合配置箱形幕顶而形成的内部的土砂中使管体贯通出发立坑与到达立坑侧之间，与设置于出发立坑的箱体的推进一起，将箱形幕顶、其内部的土砂及管体向到达侧推出，并且这些向到达立坑侧推出的所述箱形幕顶、土砂、管体依次解体，该解体物在管体及箱体的内部搬送到出发立坑，从出发立坑搬到地上。

根据第一方面所述的本发明，以与准备从出发立坑向到达立坑推进的箱体的外形对应的方式组合配置箱形幕顶，从出发立坑或到达立坑压入地中后，在该箱形幕顶端部配置箱体，与箱体的推进一起，将组合配置箱形幕顶而形成的内部的土砂与箱形幕顶一起推出，在该地下构造物的施工方法中，向到达立坑侧推出的箱形幕顶、土砂、管体依次解体，该解体物在管体及箱体的内部搬到出发立坑，从出发立坑搬到地上，因此，能够减小到达侧立坑。

进而，在与箱体的推进一起将组合配置箱形幕顶而形成的内部的土砂与箱形幕顶一起推出时，箱形幕顶的矩形排列的内侧的土砂减少管体的推进截面的量，因此，不需要推出大量的土砂，因此，相应地能够使推进或牵引设备小型化，也能够应对施工的大截面、长延伸化。

发明效果

如以上所述，本发明的地下构造物的施工方法以与准备从出发立坑向到达立坑推进的箱体的外形对应的方式组合配置箱形幕顶，从出发立坑或到达立坑压入地中后，在该箱形幕顶端部配置箱体，与箱体的推进一起，将组合配置箱形幕顶而形成的内部的土砂与箱形幕顶一起推出，在该地下构造物的施工方法中，能够尽可能减少到达立坑，另外，通过事先减少推出的采掘面部的土砂，能够使推进或牵引设备小型化，还能够应对施工的大截面、长延伸化。

附图说明

图1是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第一工序的纵截侧面图。

图2是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第二工序的纵截侧面图。

图3是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第三工序的纵截侧面图。

图4是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第四工序的纵截侧面图。

图5是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第五工序的纵截侧面图。

图6是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第六工序的纵截侧面图。

图7是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第七工序的纵截侧面图。

图8是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第八工序的纵截侧面图。

图9是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第九工序的纵截侧面图。

图10是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第十工序的纵截侧面图。

图11是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第十一工序的纵截侧面图。

图12是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第十二工序的纵截侧面图。

图13是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第十三工序的纵截侧面图。

图14是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第十四工序的纵截侧面图。

图15是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第十五工序的纵截侧面图。

图16是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第十六工序的纵截侧面图。

图17是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第十七工序的纵截侧面图。

图18是表示本发明的地下构造物的施工方法的第一实施方式的第十八工序的纵截侧面图。

图19是与图3的第三工序对应的纵截正面图。

图20是表示现有的地下构造物的施工方法的第一工序的纵截侧面图。

图21是表示现有的地下构造物的施工方法的第二工序的纵截侧面图。

图22是表示现有的地下构造物的施工方法的第三工序的纵截侧面图。

图23是表示现有的地下构造物的施工方法的第四工序的纵截侧面图。

图24是箱形幕顶的正面图。

图25是表示现有的地下构造物的施工方法的第五工序的纵截侧面图。

图26是表示现有的地下构造物的施工方法的第六工序的纵截侧面图。

图27是表示现有的地下构造物的施工方法的第七工序的纵截侧面图。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。图1～图18是表示本发明的地下构造物的施工方法的一实施方式的各工序的纵截侧面图，图19是第三工序的纵截正面图，对与表示上述现有例的图20～图27相同的结构要素标注相同的附图标记。

与现有的sft工法相同，本发明作为第一工序如图1所示，在铁路等上部交通(省略图示)的旁边通过混凝土浇注而设置包括板桩等挡土钢板桩2的临时挡土桩，修筑出发立坑3和到达立坑4，如图2所示，在出发立坑3通过乱石和基础混凝土浇注而形成出发座20，设置推进机(未图示，参照图20)，如图2所示，用它们使幕顶用筒体即箱形幕顶6向到达立坑4压入。

在到达立坑4也同样通过乱石和基础混凝土浇注而形成到达座21。

箱形幕顶6与上述现有例同样地，在图24所示的矩形截面的箱形筒体，在前后端形成有螺栓接合用的凸缘(未图示)，能够在长度方向上依次连接而埋设需要的长度。

此外，本发明中使用的箱形幕顶6在侧面在长度方向上连续形成有钩状或平板状的接头6a、6b，另外，除上表面安装有包括平板的摩擦切割板7的结构外，也有时为没有这些接头6a、6b或没有安装摩擦切割板7的简单的矩形管体。

上述摩擦切割板7的端部与箱形幕顶6的端部焊接一体化，除此以外只是简单的放置，在箱形幕顶6在长度方向上依次连接而形成的情况下，摩擦切割板7自身也通过彼此焊接等连接而连续设置。

箱形幕顶6以与要推进的混凝土箱体9的外形对应的方式排列设置成四角形状。在该阶段，土砂31存在于由箱形幕顶6包围的内部。(参照图19)

接着，在将混凝土箱体9设置于出发立坑3之前，在组合配置箱形幕顶6而形成的内部的土砂中依次添加大径的管体23并掘进而贯通出发立坑3与到达立坑4之间。管体23的内部为空洞。

作为该管体23，考虑使用钢管、休谟管(钢筋混凝土管)等，考虑解体时的情况，优选钢管。另外，不限定于圆筒，也可以是方形。

关于管体23的掘进，将管体23以3～6m左右的单体依次连接，并且用设置于出发立坑3的推进机(未图示)进行推进，将管体23的顶端作为挖掘部27，从管体23的内部人工挖掘或机械挖掘，将土砂从管体23的内部导入出发立坑3。

如图4所示，将混凝土箱体9设置于出发立坑3，在混凝土箱体9与后方的反力壁8之间，作为推进设备配置有主推千斤顶10、支承体16、井字形框22。

利用止动部件14将摩擦切割板7固定于出发立坑3侧。利用该摩擦切割板7，进行箱形幕顶6及混凝土箱体9与周边土砂的边缘分离。

另外，使箱形幕顶6及管体23贯通出发立坑3与到达立坑4之间时，使箱形幕顶6及管体23贯通构成出发立坑3和到达立坑4的临时挡土桩，由箱形幕顶6包围的内部的临时挡土桩的部分作为挡土部件19保留。

接着，使混凝土箱体9的前端接合或者抵接于先推出的箱形幕顶6的后端，作为第五工序，如图5所示，使主推千斤顶10伸长而将混凝土箱体9向前方推出。

与混凝土箱体9的推出同时地、箱形幕顶6也被推出，进而，不进行采掘面部的挖掘地、在推出箱形幕顶6时同时推出配置于由箱形幕顶6包围的部分的挡土部件19，从而，由箱形幕顶6包围的内部的土砂31和管体23也同时被推出。

此时，如上所述，利用摩擦切割板7进行箱形幕顶6及混凝土箱体9与周边土砂的切离，因此，箱形幕顶6及混凝土箱体9顺畅地推进。

这样，作为第六工序，如图6所示，如果箱形幕顶6和被该箱形幕顶6包围而同时被推出的土砂31到达了到达立坑4，则在到达立坑4将箱形幕顶6拆解成每个单体而撤去，同时挖掘并排出土砂31。

另外，被推出的管体23的顶端部也通过熔断等而分割成小片，将其也撤去。

上述挡土部件19也撤去。

图中32是设置于到达立坑4的起重机，拆解成每个单体的箱形幕顶6、挖掘出的土砂31、切断的挡土部件19、管体23，由起重机32暂时保持，导入管体23的内部，在管体23的内部及箱体9的内部搬送到出发立坑3，从出发立坑3搬到地上。

如图7所示，能够使用搬送车33进行搬送。

如上，向到达立坑4侧推出的上述箱形幕顶6、土砂31、管体23依次解体，该解体物在管体及箱体的内部搬送到出发立坑，从出发立坑3搬到地上。

进而，将混凝土箱体9的前端推进至到达到达立坑4，混凝土箱体9的全长的推进完成。

附图标记说明

2挡土钢板桩

3出发立坑4到达立坑

5推进机6箱形幕顶

6a、6b平板状的接头7摩擦切割板

8反力壁9混凝土箱体

10主推千斤顶11刀口

12小千斤顶13支承件

14止动部件15支座

16支承体17横撑

18箱体连接工19挡土部件

20出发座21到达座

22井字形框23管体

24土砂25挡土部件

26出发座27挖掘部

28接结杆件29升降机

30压角31土砂

32起重机33搬送车。