(57)【要約】【課題】２本の鋼管を任意の間隔でつなぐ事が出来、施工本数が少なくなるため、施工費の縮減と施工期間の短縮が図れ、２本の鋼管をつなぐ水平部材は、鋼管の外形高さ位置とする事で、鋼管押込み時に於いて、鋼管先端の掘削作業を行う刃口部の開口面積が広くなり、施工性が良く、上下面は水平面が多く、平面性が良く、周辺地盤を緩める事が少なく、直進性も高いため、推進施工では高精度が得られる。【解決手段】鋼管を並列させて地山に挿入するパイプルーフ工法に使用するパイプルーフ用鋼管であって、並列させた２本の円筒の鋼管１，１の相互を対向内向面側１aでは鋼管１，１の上下外形高さ位置で水平板体２，２で連結し、かつ、鋼管１，１相互間の中間部分で前記上下の水平板体２，２間に垂直な仕切板３を配設し、鋼管１，１の外向面側１ｂにＨ鋼による雄継手４または雌継手５をそのフランジ端縁を結合させて設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管を並列させて地山に挿入するパイプルーフ工法に使用するパイプルーフ用鋼管であって、並列させた２本の円筒鋼管の相互を対向内向面側では鋼管の上下外形高さ位置で水平部材で連結し、かつ、鋼管相互間の中間部分で前記上下の水平部材間に垂直な仕切板を配設し、鋼管の外向面にＨ鋼による継手をそのフランジ端縁を結合させて設けたことを特徴とするパイプルーフ用鋼管。
【請求項２】
前端に嵌める刃口管は、上下の水平部材と左右のＨ鋼による継手を連続的に囲む形状で、鋼管相互間の中間部分の垂直な仕切板に対応する垂直な仕切板を中央に設けた請求項２記載のパイプルーフ用鋼管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプルーフ工法として、地中壁、補強体、止水体等の地下構造物を構築するのに使用するパイプルーフ用鋼管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パイプルーフ工法は、周知のように土かぶりが浅く、上部に構造物がある場合や軟弱地質の箇所で支保工の外周をボーリングして、鋼管の８５〜２００ｍｍ程度を挿入し、鋼管(パイプ)の列によるルーフを形成させ、掘削と同時にパイプを支保工で支持しながら掘削する工法であり、先に埋設した鋼管の継手と他の鋼管の継手とを接続して推進する作業を繰り返すことでパイプルーフを構築する。
【０００３】
すなわち、外周の予め設定された位置に長手方向の全長にわたって雄雌嵌合の継手部を設けた鋼管を地中に推進して埋設するものであり、鋼管の発進側に推力を発生する元押し装置を設置し、先頭に地山を掘削する掘進機を配置して推進し、さらに、掘進機に鋼管を後続させて推進することで、この鋼管を地中に埋設している。そして、既に埋設された鋼管に隣接させて他の鋼管を配置し、既に埋設された鋼管の継手と他の鋼管の継手を接続して推進する作業を繰り返す。
【０００４】
この場合、構築すべきトンネルなどの地下構造物が大きいときは、１本の鋼管を推進する毎に該鋼管の後部に新たな鋼管を溶接して順次推進して発進側から到達側まで見かけ上１本の鋼管を埋設し、さらに、前記鋼管に隣接させて他の鋼管を配置して既に埋設された鋼管の継手と他の鋼管の継手とを接続して推進する作業を繰り返すことでパイプルーフを構築している。
【０００５】
ところで、パイプルーフを構築するための工期を短縮するため、少なくとも２本の鋼管を平行に配置して連結し、かつ、外周所定位置に全長にわたって継手部を設けた連結管を使用し、一度の推進作業で少なくとも２本の管を推進するようにしたものが下記特許文献にある。
【特許文献１】特開平１０−１８７５７号公報
【特許文献２】特許第３８６０１４３号公報
【０００６】
前記特許文献１は、パイプルーフの構築方法として、構築すべきパイプルーフの基準となる位置に外周所定位置に全長にわたって継手部を設けた１本の基準管をセミシールド推進工法によって埋設する。
【０００７】
そして、少なくとも２本の管を連結し、かつ、外周所定位置に全長にわたって継手部を設けた連結管を発進側に配置するとともに該連結管の前端に連結管を構成する管に対応したトンネルを掘削する掘進装置を配置し、前記連結管の継手部を前記基準管に設けた継手部に係合させ、その後、前記連結管を構成する管に推力を付与して基準管にそって推進して埋設し、さらに、前記埋設された連結管の継手部に新たな連結管の継手部を係合させて推進して埋設する。
【０００８】
連結管は、接続部材として予め設定された幅寸法と厚さを有する鋼板を用い、該鋼板によって２本の鋼管を全長にわたって溶接することで連結した構造である。
【０００９】
接続部材としてＨ形鋼、或いは他の構造用形鋼を用い、該形鋼によって鋼管を連結した構造であっても良いとある。
【００１０】
鋼管を掘進させる掘進装置としては、互いに屈折可能に構成されたシールド本体とテールシールドを有し、かつ、シールド本体の先端に地山を掘削するカッターヘッドを設けるとともに、テールシールドの外周所定位置に隣接する他の掘進機と連結するための連結部を設けた掘進機を有し、前記掘進機を連結管を構成する鋼管の数と一致させて並列させるとともに互いに連結部を介して連結する。
【００１１】
特許文献２は、パイプルーフ用鋼管は、並列させた２本の鋼管の相互を対向面側でＨ形鋼をつなぎ部材として一体的に連結した点では、前記特許文献１と同じであるが、雄継手や雌継手にＨ鋼を用い、このＨ鋼である雄継手と雌継手とを結合して鋼管を並列させたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前記特許文献１、特許文献２のパイプルーフ用鋼管は、並列させた２本の鋼管の相互を対向面側でＨ形鋼をつなぎ部材として一体的に連結したものであり、２本の鋼管を任意の間隔でつなぐ事が出来、２本の鋼管を任意の間隔でつなぐ事により、複数列を組合せてパイプルーフとする場合、全体の必要設置幅を調整する事が可能な事により、最小の施工数量とする事が出来るという利点を有する。
【００１３】
また、従来の単管パイプルーフと比べ、１組の連結鋼管は幅員が広く、複数列を組合せてパイプルーフとする場合、施工本数が少なくなるため、施工費の縮減と施工期間の短縮が図れる。
【００１４】
しかも、２本の鋼管を任意の間隔でつなぐ部材は、任意の部材厚なを使用する事が可能であり、必要に応じた強度が得られる。
【００１５】
ただし、特許文献１、特許文献２のパイプルーフ用鋼管は、並列させた２本の円筒の鋼管の相互を対向面側でＨ形鋼をつなぎ部材として一体的に連結したものであり、鋼管がメガネのレンズ状に突出する。すなわち、つなぎ部材としてＨ形鋼は狭隘部分として存在し、外周全体の形状はデコボコのものである。
【００１６】
このような形状では、掘削推進の時の施工性が悪く、周辺地盤を緩めてしまうおそれがある。
【００１７】
また、鋼管先端開口が掘削面であるが、鋼管押込み時に於いて、鋼管先端の掘削作業を行うのに面積が狭く施工性が悪い。
【００１８】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、掘削・押し込み作業を行う際の施工性が良く、上下面は水平面が多く、平面性が良く周辺地盤を緩める事が少ないパイプルーフ用鋼管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、鋼管を並列させて地山に挿入するパイプルーフ工法に使用するパイプルーフ用鋼管であって、並列させた２本の円筒鋼管の相互を対向内向面側では鋼管の上下外形高さ位置で水平部材で連結し、かつ、鋼管相互間の中間部分で前記上下の水平部材間に垂直な仕切板を配設し、鋼管の外向面にＨ鋼による継手をそのフランジ端縁を結合させて設けたこと、第２に、前端に嵌める刃口管は、上下の水平部材と左右のＨ鋼による継手を連続的に囲む形状で、鋼管相互間の中間部分の垂直な仕切板に対応する垂直な仕切板を中央に設けた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、２本の鋼管を任意の間隔でつなぐ事が出来る。また、２本の鋼管を任意の間隔でつなぐ事により、複数列を組合せてパイプルーフとする場合、全体の必要設置幅を調整する事が可能な事により、最小の施工数量とする事が出来る。
【００２１】
さらに、従来の単管パイプルーフと比べ、１組の連結する鋼管は幅員が広く、複数列を組合せてパイプルーフとする場合、施工本数が少なくなるため、施工費の縮減と施工期間の短縮が図れる。
【００２２】
２本の鋼管を任意の間隔でつなぐ部材は水平部材であるが、任意の部材厚なものを使用する事が可能であり、必要に応じた強度が得られる。
【００２３】
さらに、鋼管相互間の中間部分で前記上下の水平部材間に垂直な仕切板を配設したことにより、水平部材の部材厚のみに頼らずに、水平部材の荷重受け強度をこの仕切板の補強により向上させることができる。
【００２４】
これに加えて、２本の鋼管をつなぐ水平部材は、鋼管の外形高さ位置とする事で、鋼管押込み時に於いて、鋼管先端の掘削作業を行う、刃口部の開口面積が広くなり、施工性が良い。
【００２５】
２本の鋼管をつなぐ水平部材は、鋼管の外形高さ位置とする事で、鋼管外形形状の少なくとも上下面は水平面が多く、平面性が良く、周辺地盤を緩める事が少ない。
【００２６】
２本の鋼管をつなぐ水平部材は、鋼管の外形高さ位置とする事で、鋼管外形形状の少なくとも上下面は水平面が多く、平面性が良く、連結する鋼管を防護部材として使用する施工では、連結する鋼管との接続が良い。
【００２７】
鋼管とビルトＨ鋼（任意製作品）およびハイスレンドＨ鋼（市場製品）部材の一体化構造であり、剛性が高い。
【００２８】
全体として剛性が高く、直進性も高いため、推進施工では高精度が得られる。
【００２９】
請求項２記載の本発明によれば、前端に嵌める刃口管の開口は広い面積で確保でき、掘削効率がよいとともに、一方の鋼管を作業員の出入り用、もう一方の鋼管を土砂の搬出及び通風孔として施工できるため、作業性が良く施工環境も良い。
【発明の効果】
【００３０】
以上述べたように本発明のパイプルーフ用鋼管は、２本の鋼管を任意の間隔でつなぐ事が出来、施工本数が少なくなるため、施工費の縮減と施工期間の短縮が図れ、２本の鋼管をつなぐ水平部材は、鋼管の外形高さ位置とする事で、鋼管押込み時に於いて、鋼管先端の掘削作業を行う刃口部の開口面積が広くなり、施工性が良く、上下面は水平面が多く、平面性が良く、周辺地盤を緩める事が少なく、直進性も高いため、推進施工では高精度が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のパイプルーフ用鋼管の１実施形態を示す斜視図、図２は同上正面図、図３は同上平面図、図４は同上側面図で、横向きにして並列させた２本の円筒の鋼管１，１の相互を対向内向面側１aでは鋼管１，１の上下外形高さ位置、すなわち外周上下頂上高さ位置で水平部材としての水平板体２，２で連結した。
【００３２】
上下の水平板体２，２は相互に平行になるものであり、その端部が鋼管１，１の外周に衝合するが、その衝合箇所は鋼管１，１の外周上下頂上付近であればよい。
【００３３】
また、鋼管１，１の相互間の中間部分で前記上下の水平板体２の中央間に垂直な仕切板３を配設し、この上下の水平板体２，２と仕切板３とで鋼管１，１を相互に連結するＨ型の連結部材を形成するようにした。
【００３４】
さらに、鋼管１，１の外向面側１ｂにＨ鋼による雄継手としての継手４または雌継手としての継手５をそのフランジ端縁を結合させて設ける。
【００３５】
前記雄継手としての継手４は雌継手としての継手５に対して多少小振りなものとし、雄継手４と雌継手５との嵌合は、雌継手５のフランジ間に雄継手４のフランジが入り込み、さらにこの入り込んだ雄継手４のフランジの先端は雌継手５のウエブに近接する。
【００３６】
なお、他の実施形態として、継手４と継手５はこれらを雄継手や雌継手として形成せずに、同一の大きさのものとしてもよい。その場合は、相互のフランジ端を重ね合わせずに、単に衝合させるだけのものである。
【００３７】
かかるパイプルーフ用鋼管の製作は鋼管とビルトＨ鋼（任意製作品）およびハイスレンドＨ鋼（市場製品）部材の一体化構造として工場加工材で行なうことで、精度よく連結され、施工精度に優れ、少ない材料で曲げ剛性を発揮できる。
【００３８】
図１において、６はパイプルーフ用鋼管の前端に嵌める刃口管であり、前記上下の水平板体２と左右のＨ鋼による雄継手４および雌継手５を連続的に囲む略矩形管７による形状で、前記鋼管１，１の互間の中間部分の垂直な仕切板３に対応する垂直な仕切板８を中央に設けた。
【００３９】
前記鋼管１，１の左右の雄継手４と雌継手５の先端部分を覆うものとして、刃口管６の内向きに傾斜する傾斜板９を刃口管６内左右に配設した。傾斜板９の奥はさらに略矩形管７と並行する板材１０を延設し、三角形の覆い部としてもよい。
【００４０】
本発明のパイプルーフ用鋼管は、機械掘削も可能であるが、刃口管６内に作業員が入り、人力で切羽の掘削を行い、掘削した分を推進ジャッキ等で該パイプルーフ用鋼管を推し進めるものである。
【００４１】
その際の掘削方法を従来と比較すると、図８は鉤形の部材を相互に内向きに並べた雌継手１１aと外向きに並べた雄継手１１ｂと雌継手５とを有する従来パイプルーフ用鋼管１１の場合であるが、この場合は鋼管の先端内に作業員がいて掘削し、掘削土はその鋼管の後ろに回して外に排出しなければならなかった。(図８の矢印参照)
【００４２】
これに対して前記本発明のパイプルーフ用鋼管は、刃口管６の使用により図１に示すように掘削土を隣の鋼管１から排出できて、掘削効率がよい。
【００４３】
図６は本発明のパイプルーフ用鋼管をもって全体がロ字形になるように組み合わせて構築したパイプルーフを示すものであるが、配列は図示のものに限定されず、図７に示すように横一文字や、矩形、さらには円弧（ドーム形）など種々の対応が可能である。図６中、１２は構築したパイプルーフで防護して構築した地下構造物である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のパイプルーフ用鋼管の１実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明のパイプルーフ用鋼管の１実施形態を示す正面図である。
【図３】本発明のパイプルーフ用鋼管の１実施形態を示す平面図である。
【図４】本発明のパイプルーフ用鋼管の１実施形態を示す側面図である。
【図５】図１のA―A線断面図である。
【図６】本発明のパイプルーフ用鋼管の配置の一例を示す正面図である。
【図７】本発明のパイプルーフ用鋼管の配置のバリエーションを示す説明図である。
【図８】従来パイプルーフ用鋼管の掘進を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…鋼管                          １a…対向内向面側
１ｂ…外向面側                    ２…水平板体
３…仕切板                        ４…雄継手
５…雌継手                        ６…刃口管
７…略矩形管                      ８…仕切板
９…傾斜板                        １０…板材
１１…従来パイプルーフ用鋼管      １１a…雌継手
１１ｂ…雄継手                    １２…地下構造物
【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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