日本全国には現在、事故危険道路交差点が約4,000箇所存在するとされ、これら交差点における交通事故対策や安全性向上のために、横断歩道の地下化が進
められている。これより、安全で快適な地下通路が構築されれば、車両との交差点事故が防止されて歩行者や車いすの安全通行が可能になると考えられる。しか
し、地下通路を構築する際、従来からの施工法である開削工法や刃口推進工法を適用した場合には、広範囲の施工領域の占有が必要であり、輻輳する既設埋設物
の影響で地盤改良が不十分な状況での施工が強いられる。また、矩形断面の掘削が可能なシールド工法を適用する場合には、施工距離が短いため経済性に劣ると
いう問題点が挙げられる。 これらの問題点を克服し、歩行者や車いす専用地下通路を構築するために、大中口径推進用ボックスカルバートの開発が要求されている。そこで本研究では、 推進工法を用いてRCボックスカルバートを敷設した場合の地山の挙動について把握するために、三次元応力解析ソフト3D-σを用いて数値解析的に検討し た。 |
解析モデルの一例を図1に示す。解析モデルは、土被り1.0, 2.0, 4.0mの3種類とし、RCボックスカルバート(以下、矩形管と呼ぶ)は高さ、幅とも2.0mとした。また、矩形管の長さDは2.0mとし、発進立坑から 矩形管4本分の8mを推進するステップ解析を行った。なお、掘進機前方および余掘り部には土被り圧+20および50kPaの泥水圧を一様に作用させた。解 析にはMohr-Coulombの破壊基準を適用した。 |
本研究では、@推進に伴う地山の挙動の変化、A施工深度による地表面沈下量や破壊領域の相違、B泥水圧による地表面沈下量や破壊領域の相違、等に焦点を当 てて考察を行った。 |
1) | 推進に伴い、掘進機前方の地山は泥水圧により地表面は隆起し、掘進機後方は徐々に沈下する傾向にあり、図2に示す模型現場試験で得られた地山の挙動結果と 一致する。 |
2) | 図3に示すように土被りが大きくなるほど、掘進機前方の隆起が小さくなり掘進機後方の地表面沈下量が大きくなる傾向にある。 |
3) | 地表面沈下量は、土被りが小さいほど泥水圧の影響を受ける。 |