(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に形成された空洞部を囲む壁に設けられた出発口を介して空洞部から管同士を連結するための継手を有しない複数の断面四角形状の管を地中に設置する際に、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に、管の推進方向と交差する１つの回転中心線を回転中心として回転する２つの回転掘削体を有した掘削機械を設置し、管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置することによって複数の管の外面同士が互いに接触した複数の管による止水構造体を形成し、この止水構造体によって地下水が入り込まないように区画された地中部分を掘削して地中に地下空間を形成したことを特徴とする地中に地下空間を形成する方法。
【請求項２】
地中に形成された空洞部を囲む壁に設けられた出発口を介して空洞部から管同士を連結するための継手を有しない複数の断面四角形状の管を地中に設置する際に、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に、管の推進方向と交差する１つの回転中心線を回転中心として回転する２つの回転掘削体を有した掘削機械を設置し、管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置し、かつ、外面同士が互いに間隔を隔てて隣り合うように地中に設置された管と管との間の地中に各管の内外を貫通するように管壁に設けられた注入口より止水処理を施した止水処理部を形成し、地中に間隔を隔てて隣り合うように設置された複数の管と止水処理部とにより構成された止水構造体によって地下水が入り込まないように区画された地中部分を掘削して地中に地下空間を形成したことを特徴とする地中に地下空間を形成する方法。
【請求項３】
地中に形成された空洞部を囲む壁に設けられて管を空洞部から地中に送る出発口となる孔を壁に間欠的に設け、出発口を介して空洞部から管同士を連結するための継手を有しない複数の断面四角形状の管を地中に設置する際に、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に、管の推進方向と交差する１つの回転中心線を回転中心として回転する２つの回転掘削体を有した掘削機械を設置し、管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置し、かつ、隣り合う出発口を経由して地中に設置されることにより外面同士が互いに間隔を隔てて隣り合うように地中に設置された管と管との間の地中に各管の内外を貫通するように管壁に設けられた注入口より止水処理を施した止水処理部を形成し、地中に間隔を隔てて隣り合うように設置された複数の管と止水処理部とにより構成された止水構造体によって地下水が入り込まないように区画された地中部分を掘削して地中に地下空間を形成したことを特徴とする地中に地下空間を形成する方法。
【請求項４】
出発口の幅の長さが、管を複数個並べた分の長さに対応する長さに形成されたことを特徴とする請求項３に記載の地中に地下空間を形成する方法。
【請求項５】
外面同士を互いに接触させた複数の管を一緒に地中に設置したことを特徴とする請求項１に記載の地中に地下空間を形成する方法。
【請求項６】
地中に形成された一方の空洞部と他方の空洞部との間に跨る上下の止水構造体の上下の端部間を覆う注入処理や凍結処理を施して成る端部止水構造体、又は、地中に形成された空洞部から出発して当該空洞部に戻る左右の止水構造体の端部開口を覆う注入処理や凍結処理を施して成る端部止水構造体を形成した後に、止水構造体及び端部止水構造体によって地下水が入り込まないように区画された地中部分を掘削して地中に地下空間を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の地中に地下空間を形成する方法。
【請求項７】
出発口を補強する補強体を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の地中に地下空間を形成する方法。
【請求項８】
補強体は、管を空洞部から出発口に導くエントランス口を備え、エントランス口の中心線と出発口の中心線とを結ぶ円弧と管を推進させた場合の管の進行軌跡とが一致するように構成されたことを特徴とする請求項７に記載の地中に地下空間を形成する方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管を地中に設置して地下水が入り込まないように区画された地中部分を形成し、この地中部分を掘削して地中に地下空間を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円弧を描くように曲がって延長する管（管の中心軸が曲線である管）を、地中に形成されたトンネル空洞部のような空洞部から地中に設置して支保工を構築することが知られている（例えば、特許文献１等参照）。この支保工により地下水が入り込まないように区画された地中部分を掘削して地下空間を形成する場合がある。この地下空間は、例えば、地下鉄のトンネルを形成するトンネルセグメントとトンネルセグメントとの間に地下鉄ホームを形成するための地下空間として利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、地中に地下空間を形成する場合、例えば、管として継手付きの管を用い、地中で互いに隣り合うように設置された管と管とが継手によって連結されることにより（特許文献１参照）、管と管との間の止水処理が行われることになる。しかしながら、継手付きの管のようなコストの高い特殊な管が必要となり、また、管を地中に推進させる場合に継手同士の干渉が管のスムーズな推進動作を阻害する要因となる。即ち、地中に地下空間を形成する際の止水処理のコスト、作業性の面での課題があった。
本発明は、地中に地下空間を形成する際の止水処理のコスト、作業性の面を改善可能な方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、地中に形成された空洞部を囲む壁に設けられた出発口を介して空洞部から管同士を連結するための継手を有しない複数の断面四角形状の管を地中に設置する際に、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に、管の推進方向と交差する１つの回転中心線を回転中心として回転する２つの回転掘削体を有した掘削機械を設置し、管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置することによって複数の管の外面同士が互いに接触した複数の管による止水構造体を形成し、この止水構造体によって地下水が入り込まないように区画された地中部分を掘削して地中に地下空間を形成したので、従来のような継手付きの特殊な管を用いる必要がなく、地中に地下空間を形成する際の止水処理のコスト、作業性の面を改善できる。また、地中が、硬質・レキ混じりの地中である場合でも、断面矩形状の管の内側の角部付近の地中部分を回転掘削体で掘削できるようになり、管を地中においてスムーズに推進させることができる。
また、地中に形成された空洞部を囲む壁に設けられた出発口を介して空洞部から管同士を連結するための継手を有しない複数の断面四角形状の管を地中に設置する際に、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に、管の推進方向と交差する１つの回転中心線を回転中心として回転する２つの回転掘削体を有した掘削機械を設置し、管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置し、かつ、外面同士が互いに間隔を隔てて隣り合うように地中に設置された管と管との間の地中に各管の内外を貫通するように管壁に設けられた注入口より止水処理を施した止水処理部を形成し、地中に間隔を隔てて隣り合うように設置された複数の管と止水処理部とにより構成された止水構造体によって地下水が入り込まないように区画された地中部分を掘削して地中に地下空間を形成したので、従来のような継手付きの特殊な管を用いる必要がなく、地中に地下空間を形成する際の止水処理のコスト、作業性の面を改善でき、また、管を地中に推進させる際の管同士の干渉がなくなって管を地中にスムーズに推進させることができ、作業性がより向上する。
また、地中に形成された空洞部を囲む壁に設けられて管を空洞部から地中に送る出発口となる孔を壁に間欠的に設け、出発口を介して空洞部から管同士を連結するための継手を有しない複数の断面四角形状の管を地中に設置する際に、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に、管の推進方向と交差する１つの回転中心線を回転中心として回転する２つの回転掘削体を有した掘削機械を設置し、管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置し、かつ、隣り合う出発口を経由して地中に設置されることにより外面同士が互いに間隔を隔てて隣り合うように地中に設置された管と管との間の地中に各管の内外を貫通するように管壁に設けられた注入口より止水処理を施した止水処理部を形成し、地中に間隔を隔てて隣り合うように設置された複数の管と止水処理部とにより構成された止水構造体によって地下水が入り込まないように区画された地中部分を掘削して地中に地下空間を形成したので、従来のような継手付きの特殊な管を用いる必要がなく、地中に地下空間を形成する際の止水処理のコスト、作業性の面を改善でき、また、管を出発させる空洞部を形成する壁の構造強度の低下を少なくできる。
出発口の幅の長さが、管を複数個並べた分の長さに対応する長さに形成されたので、互いに隣り合う管と管との間の止水処理を容易に行える。
外面同士を互いに接触させた複数の管を一緒に地中に設置したので、複数の管の設置作業を容易に行えるとともに、地中に設置されて隣り合う管と管との間の止水処理を容易に行える。
また、地中に形成された一方の空洞部と他方の空洞部との間に跨る上下の止水構造体の上下の端部間を覆う注入処理や凍結処理を施して成る端部止水構造体、又は、地中に形成された空洞部から出発して当該空洞部に戻る左右の止水構造体の端部開口を覆う注入処理や凍結処理を施して成る端部止水構造体を形成した後に、止水構造体及び端部止水構造体によって地下水が入り込まないように区画された地中部分を掘削して地中に地下空間を形成したので、地下空間を安全かつ容易に形成できる。
出発口を補強する補強体を設けたので、出発口を保形できるとともに空洞部を形成する壁の構造強度の低下を少なくできる。
補強体は、管を空洞部から出発口に導くエントランス口を備え、エントランス口の中心線と出発口の中心線とを結ぶ円弧と管を推進させた場合の管の進行軌跡とが一致するように構成されたので、管がエントランス口及び出発口を通過する際に管が管の推進方向に対して振れにくくなり、エントランス口及び出発口を通過するよう管を正確に推進させることができる。  
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】管設置装置の断面図（実施形態１）。
【図２】先頭管の先頭部分を示した斜視図（実施形態１）。
【図３】案内刃管の刃先側から管の内部の掘削機械を見た図（実施形態１）。
【図４】地中への管の設置方法を示す図（実施形態１）。
【図５】曲管の形状、設置形態を示す斜視図（実施形態１）。
【図６】直管を設置する管設置方法により構築される支保工の例を示す断面図（実施形態１）。
【図７】曲管を設置する管設置方法により構築される支保工の例を示す断面図（実施形態１）。
【図８】トンネルの壁に間欠的に設けられた出発口を経由して管を設置する管設置方法を示す斜視図（実施形態１）。
【図９】互いに隣り合うように地中に設置される管と管との間の止水処理を示す断面図（実施形態１）。
【図１０】曲管を設置する管設置方法により構築される支保工の例を示す断面図（実施形態１）。
【図１１】直管を設置する管設置方法により構築される支保工の例を示す断面図（実施形態１）。
【図１２】補強体をトンネルの空洞部側から見た図（実施形態１）。
【図１３】トンネルの空洞部と補強体と管との関係を示す断面図（実施形態１）。
【図１４】地下空間を形成するための止水処理を説明した斜視図（実施形態１）。
【図１５】地下空間が形成される地中部分の一端側の止水処理を説明した断面図（実施形態１）。
【図１６】止水構造体の諸形態を示す図（実施形態１）。
【図１７】管設置装置の断面図（実施形態１）。
【図１８】先頭管の先頭部分を分解して示した斜視図（実施形態１）。
【図１９】先頭管の先頭部分を示した斜視図（実施形態１）。
【図２０】管設置装置の断面図（実施形態２）。
【図２１】地中への管の設置方法を示す図（実施形態２）。
【図２２】管設置装置の断面図（実施形態３）。
【図２３】地中への管の設置方法を示す図（実施形態３）。
【図２４】管設置装置の断面図（実施形態４）。
【図２５】地中への管の設置方法を示す図（実施形態４）。
【図２６】管設置装置の断面図（実施形態５）。
【図２７】（ａ）は立坑とシールドトンネルとの間に空洞部としての連通路を形成するための管の設置状態を示す斜視図、（ｂ）は連通路を形成するための管の設置状態を示す拡大斜視図（実施形態６）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
まず、図１乃至図１９に基づいて、実施形態１による地中への管設置方法を実現するための管設置装置１の基本構成及び動作について説明する。
図１に示すように、管設置装置１は、管２と、掘削装置３と、推進装置４と、推進力伝達装置７０とを備える。尚、以下、図１における上側を管２や管設置装置１の先頭あるいは前側と定義し、図１における下側を管２や管設置装置１の後側と定義し、図１における左右側を管２や管設置装置１の左右側と定義し、図１の紙面と直交する方向の上下側を管２や管設置装置１の上下側と定義して説明する。図２に管２や管設置装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を明記した。
【０００８】
管２は、図５；図７に示すような、円弧を描くように曲がって延長するように形成された曲管（管の中心軸が曲線である管）、あるいは、図６に示すような、真っ直ぐに延長する管（管の中心軸が直線である管（以下、直管という））であって、管の中心軸と直交する面で管を切断した場合の断面形状が矩形状の管により形成される。管２としては例えば鋼製の管が用いられる。管２の大きさは、例えば、管の長さ（前後長さ）が１．５ｍ、左右幅が１．２ｍ、上下幅が０．７ｍである。
そして、図５；図７に示すように、複数の曲管が順次連結されて地中１０に設置されることによって円弧を描くように曲がって延長する支保工１１が地中１０に構築されたり、図６に示すように、複数の直管が順次連結されて地中１０に設置されることによって真っ直ぐに延長する支保工１１が地中１０に構築される。
図５に示すように、実施形態１の管設置装置１及び管設置方法によって地中に構築される支保工１１は、先頭に位置される管２（以下、先頭管という）と後続の複数の管２（以下、後続管という）とにより形成される。即ち、支保工１１は、先頭に位置される曲管である先頭管６と先頭管６の後に続くように設けられる後続の複数の曲管である後続管７とにより形成される連続する曲管６７によって構築される。
支保工１１としては、図７（ａ）に示すように、地中１０に形成された一方の空洞部１００と他方の空洞部１００との間に跨るように複数の管２としての複数の曲管を連続させて構築される支保工１１や、図７（ｂ）に示すように、地中１０に形成された空洞部１００から出発して当該空洞部１００に戻るように複数の管２としての複数の曲管を連続させて構築される支保工１１や、図６に示すように、一方の空洞部１００と他方の空洞部１００との間に跨るように複数の管２としての複数の直管を連続させて設置して構築される支保工１１などがある。
【０００９】
以下、図１乃至図２を参照して管設置装置１の構成について説明する。
先頭管６は、管の先端側に案内刃部を備えた構成であり、例えば、図１に示すように、管６ｘと、管６ｘの先端に設けられた案内刃部として機能する案内刃管９とで形成される。案内刃管９は、管の一方の開口端縁１３が鋭利に形成された刃部１４を備えた管である。
先頭管６は、案内刃管９の他方の開口端部と管６ｘの先端の開口端部８とが接続されて形成される。この場合、例えば、案内刃管９の管の外径寸法が管６ｘの管の外径寸法よりも大きく、案内刃管９の他方の開口端面１５側には、開口端面１５における管の内周面側が削られて、段差が設けられることで、管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込む嵌合孔１６が形成された構成とする。そして、案内刃管９の他方の開口部１７に設けられた嵌合孔１６内に管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込み、かつ、これら両者が、ボルト接合，溶接などの図外の接続手段によって接続されることで、案内刃管９の他方の開口端部と管６ｘの先端の開口端部８とが接続された構成とする。このように、案内刃管９の他方の開口部１７に設けられた嵌合孔１６内に管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込んで、案内刃管９が管６ｘの先端開口端面１８を覆うように取付けられた構成としたことで、管６ｘの推進の際に、管６ｘの先端開口端面１８が地中１０の抵抗を受けず、推進抵抗を少なくできる。また、管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込む嵌合孔１６が形成された構成としたことで、管６ｘの先端に容易に案内刃管９を設置でき、先頭管６を形成するための管６ｘと案内刃管９との組み立てを容易とすることができる。この場合、先頭管６の矩形外周面において管６ｘと案内刃管９との間で段差が生じるが、この段差は、管２の矩形外周面と後述の補強体１１６の矩形内周面との間に設けられる水密性能維持部材１１７ｂにより止水性能を維持できるように小さく（例えば、１ｃｍ程度）形成される。
【００１０】
尚、案内刃管９と管６ｘとの外径寸法を同径とし、案内刃管９の他方の開口端面と管６ｘの先端開口端面１８とを突き合わせた状態でこれらの境界部分を全周溶接、又は、点溶接することで先頭管６を形成してもよい。
また、管の先端側が案内刃管９として機能する案内刃部に形成された管を先頭管６として用いてもよい。
このようにすれば、先頭管６の矩形外周面の段差を小さくできるか、段差が生じないので、管２の矩形外周面と補強体１１６の矩形内周面との間に設けられる水密性能維持部材１１７ｂによる止水性能を良好に維持できる。
【００１１】
先頭管６の管の内面２０において、管の延長方向（管の中心軸に沿った方向）の中央部よりも先頭側の位置には、管側推進力受け部２１が設けられる。管側推進力受け部２１は、後述する掘削装置３に設けられた基板２５を介して推進装置４からの推進力を受けて先頭管６を推進させる。管側推進力受け部２１は、先頭管６の断面（先頭管の中心軸と直交する面で先頭管を切断した場合の断面）の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法に形成された矩形枠体２２により形成され、矩形枠体２２の外周面２３と先頭管６の管の内周面２０ａとが対応するように設置された状態で矩形枠体２２が先頭管６の管の内周面２０ａに溶接、ボルト・ナットなどの図外の接続手段により固定される。
【００１２】
掘削装置３は、基板２５と、掘削機械２６と、駆動源２７と、水供給機構７５と、排泥機構７６とを備える。
基板２５は、先頭管６の中心軸と基板２５の中心軸とが一致するように配置されて先頭管６内を前後方向に移動可能に設けられる。基板２５は、先頭管６の断面の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板３０により形成される。当該矩形板３０の大きさは、先頭管６の断面の内面を一周した矩形の寸法よりも小さく、かつ、上記管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の矩形枠内周寸法よりも大きい。即ち、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３と、上記管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２とが対向するように形成される。尚、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３と管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２との間には例えば弾性体により形成された水密性能維持部材（パッキン）３５が設けられる。水密性能維持部材３５は、例えば、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３、又は、管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に取付けられる矩形枠体３６により形成される。したがって、基板２５に伝達された推進力が水密性能維持部材３５を介して管側推進力受け部２１に伝達されることにより、管２と掘削機械２６とが一緒に推進する。
基板２５の前面３９ｆの中央部には、掘削機械２６の支持部４０の一端が固定される。
また、基板２５の中央部には後述する耐圧ホース５６を貫通させる貫通孔３８ａが形成される。
【００１３】
掘削機械２６は、支持部４０と、回転部４１とを備える。
支持部４０は、１つの支柱４２と２つの分岐支柱４３とが組合されたＴ字状の中空支柱により形成される。支柱４２の一端部には例えば図外の取付フランジが設けられ、この取付フランジがボルト及びナットのような固定具などによって基板２５の前面３９ｆの中央に着脱可能に固定されることによって支柱４２の一端が基板２５の前面３９ｆの中央に固定され、支柱４２が基板２５の前面３９ｆに対して直交する方向に延長する。２つの分岐支柱４３は、支柱４２の先端部（他端部）より支柱４２の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。即ち、支持部４０のＴ字状の中空路と貫通孔３８ａとが連通するように支柱４２の一端が基板２５に固定される。分岐支柱４３の先端には、それぞれモータマウント４４を備える。
【００１４】
回転部４１は、回転機構部４５と、回転掘削体４６とを備える。
回転機構部４５は、例えばモータ４７により構成される。各モータマウント４４；４４には、モータ４７のケーシング４８が固定される。
２つのモータ４７；４７の回転軸４９；４９は、支柱４２の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。
回転掘削体４６は、一端開口他端閉塞の筐体５０と、筐体５０の外周面５１に設けられた複数の掘削ビット（掘削刃）５２とを備える。
【００１５】
モータ４７は、例えば、流体圧により作動するモータ、あるいは、電気で作動するモータを用いる。例えば油圧モータ（以下、油圧モータ４７とする）を用いる場合、駆動源２７としての油圧源５５と油圧モータ４７のケーシング４８内とが圧油供給路５６ａ及び油帰還路５６ｂを形成する耐圧ホース５６で繋がれる。即ち、耐圧ホース５６は貫通孔３８ａ及び支持部４０のＴ字状の中空路を介して油圧モータ４７のケーシング４８に接続される。油圧モータ４７は、耐圧ホース５６を介してケーシング４８内に供給される圧油によって回転軸４９が回転するように構成される。
【００１６】
例えば、回転掘削体４６の筐体５０の他端閉塞内面（筐体の内底面）５３の中心と回転軸４９の回転中心とが一致するように、筐体５０の他端閉塞内面５３と油圧モータ４７により回転する回転軸４９の先端に設けられた連結板５４とがねじ等の連結具５７により連結される。
即ち、２つの回転掘削体４６が２つの回転軸４９；４９に共通の１つの回転中心線Ｌを回転中心として回転するように構成される。つまり、先頭管６の推進方向と直交する回転中心線Ｌを回転中心として回転する２つの回転掘削体４６；４６を備える。このような２つの回転掘削体４６；４６を備えた構成は、ツインヘッダと呼ばれる。先頭管６の推進方向と直交する回転中心線Ｌを回転中心として回転する２つの回転掘削体４６；４６を備えた所謂ツインヘッダを用いた場合、推進方向と直交する面内における回転掘削体４６の掘削幅を大きくできるので、掘削幅に応じた矩形幅の管２を容易に地中１０に設置できるようになる。
【００１７】
尚、回転掘削体４６；４６の前後位置は、管側推進力受け部２１の設置位置を前後に変えることにより適宜調整すればよい。
例えば、図１に示すように、掘削ビット５２の先端８０と案内刃管９の刃先８１とが案内刃管９の中心軸と直交する１つの平面上に位置するように回転掘削体４６；４６を設置したり、図示しないが、掘削ビット５２の先端８０が案内刃管９の刃先８１よりも前方側に突出するように回転掘削体４６；４６を設置したり、掘削ビット５２の先端８０が先頭管６内に位置するように回転掘削体４６；４６を設置する。
【００１８】
掘削ビット５２の先端８０を案内刃管９の刃先８１よりも前方側に突出させて回転掘削体４６；４６の掘削動作を行えば、案内刃管９の刃先よりも前方に位置する地盤を掘削ビット５２により確実に掘削できるので、案内刃管９の刃先８１が硬質の地盤に衝突して先頭管６を推進できなくなるような事態を少なくできる。例えば、回転中心軸Ｌと案内刃管９の刃先８１とが同一平面上に位置するように、掘削ビット５２の先端８０を案内刃管９の刃先８１よりも前方側に突出させて回転掘削体４６；４６による掘削動作を行えば、案内刃管９の刃先よりも前方に位置する地盤を掘削ビット５２によりさらに確実に掘削できるようになり、管２をより推進させやすくなるので、管２の設置作業をよりスムーズに行える。
【００１９】
また、掘削ビット５２の先端８０を先頭管６内に位置させた状態で先頭管６の推進動作及び回転掘削体４６；４６の掘削動作を行えば、地中１０に突刺された案内刃管９の刃先の内側に入り込んだ地中部分のみが掘削ビット５２により掘削されるので、地中１０の余掘り部分が少なくなり、地盤沈下等、地中１０に与える影響を少なくすることができる。
【００２０】
回転掘削体４６；４６の間には固定掘削体７７を備える。
固定掘削体７７は、分岐支柱４３よりも前方に突出するように２つの分岐支柱４３；４３の境界部分の前方外周面に溶接又はボルト、ナット等の固定手段によって固定状態に取付けられる。
固定掘削体７７は、例えば、上下間の中央部が案内刃管９の刃先８１側に膨出する湾曲形状に形成され、この湾曲面の左右幅間の中心が湾曲面の周方向に沿って連続する鋭利な刃形状となるように形成された構成である。
このように、固定掘削体７７は、上下間の中央部が案内刃管９の刃先８１側に膨出する湾曲形状に形成された構成としたので、先頭管６が推進する際の地盤の抵抗を減らすことができ、先頭管６をよりスムーズに推進させることができるようになる。
【００２１】
上記固定掘削体７７が設けられていない場合には、掘削された土砂が回転掘削体４６；４６の間に詰まってしまう可能性があるが、回転掘削体４６；４６の間に固定掘削体７７を設けた場合には、固定掘削体７７が、先頭管６の推進により地盤に衝突することによって、地盤を削ったり、衝突した地盤部分にある土砂や岩を左右に振り分けて左右の回転掘削体４６：４６に仕向けたりするといった役割を果たすので、先頭管６をよりスムーズに推進させることができるようになる。
例えば、図１に示すように、固定掘削体７７の上下間の中央と回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１とが先頭管６の中心軸と直交する同一平面上に位置するように構成される。
このように固定掘削体７７の上下間の中央と回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１とが先頭管６の中心軸と直交する同一平面上に位置するように構成した場合は、上述したような、固定掘削体７７が掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させることにより掘削しやすくなるといった効果が得られるとともに、固定掘削体７７が地盤に衝突してしまって先頭管６が推進しなくなるといったことも防止できる。
【００２２】
尚、固定掘削体７７の上下間の中央が回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１よりも後方又は前方に位置するように構成してもよい。
固定掘削体７７の上下間の中央が回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１よりも前方に位置するように構成された場合、固定掘削体７７が掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させることにより掘削しやすくなるといった効果も得られる。
逆に、固定掘削体７７の上下間の中央が回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１よりも後方に位置するように構成された場合は、地盤が硬質の場合において掘削ビット５２や案内刃管９の刃先８１よりも先に固定掘削体７７が地盤に衝突してしまって先頭管６が推進しなくなるといったことを防止できる。
【００２３】
また、固定掘削体７７の先端形状は、先頭管６の推進により地盤に衝突することによって、地盤を削ったり、衝突した地盤部分にある土砂や岩を左右に振り分けて左右の回転掘削体４６：４６に仕向けたり、掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させて掘削しやすいようにするという役割を達成できる形状に形成されていればよい。例えば、上述したように前方先端が鋭利な刃先状に形成されたものでもよいし、前方先端が面状に形成されたものでもよく、地盤の地質によって、地盤を掘削して崩しやすい形状のものを選択すればよい。
【００２４】
また、回転掘削体４６の筐体５０は案内刃管９の左右の内面と接触しないように案内刃管９の左右の内面から離れて設置されるので、筐体５０と案内刃管９の左右の内面との間の地盤が掘削されにくい可能性がある。
そこで、先頭管６の中央側に位置される掘削ビット５２を筐体５０の中心軸（中心線Ｌ）と直交する方向に延長するように設け、かつ、図１乃至図３に示すように、先頭管６の左側に位置される掘削ビット５２ａ（５２）をできるだけ案内刃管９の左の内面に近付く位置まで先頭管６の左側に延長させて設け、さらに、先頭管６の右側に位置される掘削ビット５２ｂ（５２）をできるだけ案内刃管９の右の内面に近付く位置まで先頭管６の右側に延長させて設けることによって、先頭管６の左右側に位置される掘削ビット５２ａ；５２ｂで先頭管６の左右の角部に位置する地盤をより効果的に掘削できるようにした。
【００２５】
水供給機構７５は、水貯留タンク７５ａと、基板２５の前面３９ｆと後面３９とに貫通する水供給孔７５ｂと、例えば蛇腹管や鋼管等により構成された水供給管７５ｃと、送水用のポンプ７５ｄ、連結管７５ｅとを備える。
基板２５の前面３９ｆと先頭管６の内面２０とで囲まれた空間６９内に水供給管７５ｃの一端開口が連通するように、例えば、水供給孔７５ｂの内側に水供給管７５ｃの一端がねじ嵌合されることによって水供給孔７５ｂと水供給管７５ｃの一端とが結合される。そして、水供給管７５ｃの他端開口と送水用のポンプ７５ｄの吐出口とが連通可能に連結され、送水用のポンプ７５ｄの吸込口と水貯留タンク７５ａとが連結管７５ｅにより連通可能に連結される。
【００２６】
排泥機構７６は、基板２５の前面３９ｆと後面３９とに貫通する排泥孔７６ａと、例えば蛇腹管や鋼管等により構成された排泥管７６ｂと、排泥用のポンプ７６ｃと、排泥タンク７６ｄと、連結管７６ｅとを備える。
空間６９内に排泥管７６ｂの一端開口が連通するように、例えば、排泥孔７６ａの内側に排泥管７６ｂの一端がねじ嵌合されることによって排泥孔７６ａと排泥管７６ｂの一端とが結合される。そして、排泥管７６ｂの他端開口と排泥用のポンプ７６ｃの吸込口とが連通可能に連結され、排泥用のポンプ７６ｃの吐出口と排泥タンク７６ｄとが連結管７６ｅにより連通可能に連結される。
【００２７】
尚、水貯留タンク７５ａ及び排泥タンク７６ｄは、水貯留タンク７５ａと排泥タンク７６ｄとが一体となった集合タンク７５Ｘにより構成される。即ち、集合タンク７５Ｘの内部に仕切体７５ｗを設けて集合タンク７５Ｘの内部を２つの領域に区切り、一方の領域を水貯留タンク７５ａとして使用し、他方の領域を排泥タンク７６ｄとして使用する。
つまり、最初に一定量の水を集合タンク７５Ｘ内に満たしておき、送水用のポンプ７５ｄを駆動して空間６９内に水を圧送すると、空間６９内に圧送された水と掘削機械２６により掘削された土砂とが混ざって泥水となる。そして、排泥用のポンプ７６ｃを駆動することにより、空間６９内の泥水が排泥タンク７６ｄに排出される。排泥タンク７６ｄに排出された泥水中の泥が排泥タンク７６ｄの底に沈殿するとともに、仕切体７５ｗを越えて水貯留タンク７５ａに入り込んだ泥水が再び送水用のポンプ７５ｄによって空間６９内に圧送される。即ち、泥水を循環させて空間６９内に供給できるようになるので、水の使用量を減らすことができる。また、水よりも比重が大きい泥水を空間６９内に供給できるので、地盤及び地下水の圧力に抵抗できて、地盤及び地下水の圧力と空間６９内の圧力とを均等にしやすくなるので、地盤沈下等、地中１０に与える影響を少なくすることができる。また、空間６９内が泥水化するので、排泥をスムーズに行えるようになり、掘削しやすくなる。
【００２８】
また、水供給孔７５ｂと水供給管７５ｃの一端との結合構造、排泥孔７６ａと排泥管７６ｂの一端との結合構造は、次のような結合構造であってもよい。基板の後面３９に孔（水供給孔７５ｂ、排泥孔７６ａ）に連通する図外の管部を形成しておいて、当該管部の開口端面と管（水供給管７５ｃ、排泥管７６ｂ）の一端開口端面とを互いに突き合わせた状態で環状ジョイント部材を当該突合せ部分に被せることにより管部と管とを結合したり、管の一端開口を介して管内に管部を嵌め込んだ状態で管の一端開口部の外周面を環状クリップ部材で締め付けることにより管部と管とを結合する。
尚、最初から泥水を集合タンク７５Ｘ内に満たしておき、送水用のポンプ７５ｄを駆動して空間６９内と集合タンク７５Ｘ内との間で泥水を循環させるようにしてもよい。
【００２９】
推進装置４は、例えば、油圧ジャッキ６２により構成される。油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３の先端には押圧板６４が設けられる。
【００３０】
推進力伝達装置７０は、推進力伝達棒状体７１と、推進力伝達用の当て材７２と、上述の基板２５と、上述の水密性能維持部材３５と、上述の管側推進力受け部２１とを備える。
推進力伝達棒状体７１は、一端７１ａから他端７１ｂまでの長さが基板２５の後面３９と先頭管６の後端面１０２ｅとの間の最短距離よりも長い寸法の棒状体７１ｘと、棒状体７１ｘの他端７１ｂ側より突出させた傾き防止部７１ｃとを備える。棒状体７１ｘは例えばＨ形鋼を用い、傾き防止部７１ｃは例えば棒状体７１ｘを形成するＨ形鋼に溶接又はボルトなどの接続手段で結合された鋼材を用いる。尚、傾き防止部７１ｃは、先頭管６の左内側面６ａや右内側面６ｂに面接触する面を有した面体７１ｄを備える。
推進力伝達棒状体７１は、棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、面体７１ｄの面と先頭管６の左内側面６ａや右内側面６ｂとが面接触するように、一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
即ち、左の推進力伝達棒状体７１Ａの棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、左の推進力伝達棒状体７１Ａの面体７１ｄの面と先頭管６の左内側面６ａとが面接触するように、左の推進力伝達棒状体７１Ａの棒状体７１ｘの一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。また、右の推進力伝達棒状体７１Ｂの棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、右の推進力伝達棒状体７１Ｂの面体７１ｄの面と先頭管６の右内側面６ｂとが面接触するように、右の推進力伝達棒状体７１Ｂの棒状体７１ｘの一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの一端７１ａ；７１ａは、基板２５の上下縁間の中央部に結合される。
【００３１】
そして、当て材７２を、先頭管６の後端面１０２ｅより後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置して他端７１ｂ；７１ｂに図外のボルトや万力装置などで連結し、当て材７２における先頭管６の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２の押圧板６４で押圧することにより、油圧ジャッキ６２による押圧力が、当て材７２、左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂ、基板２５、管側推進力受け部２１を介して先頭管６及び回転掘削体４６；４６に伝達されるので、案内刃管９及び先頭管６が前方に推進するとともに回転掘削体４６；４６が前方に推進する。
即ち、一方の推進力伝達棒状体である左の推進力伝達棒状体７１Ａを基板２５の後面３９の左側縁側における上下縁間の中央部に結合するとともに、他方の推進力伝達棒状体である右の推進力伝達棒状体７１Ｂを基板２５の後面３９の右側縁側における上下縁間の中央部に結合し、これら左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂを油圧ジャッキ６２で押圧して管２を推進させる構成としたので、管２の左右に均等に押圧力を加えることができるようになる。
【００３２】
そして、実施形態１においては、例えば図８に示すように、セグメントにより筒状に構築されたセグメントトンネル１１０のトンネルの壁１１１で囲まれた内側空間であるトンネルの空洞部１００から地中１０に管２を推進させる際に、トンネルの空洞部１００から地中１０への管２の出発口１１２をセグメントトンネル１１０の中心軸１１３に沿った方向において所定の間隔（例えば４００ｍｍ〜５００ｍｍ程度）を隔ててトンネルの壁１１１に間欠的に設けるようにした。このように、出発口１１２をトンネルの壁１１１に間欠的に設けたことにより、出発口１１２を形成する互いに隣り合う孔１１５と孔１１５との間に所定の間隔ｈ分のセグメントが残るためセグメントトンネル１１０の構造強度の低下を少なくできる。
【００３３】
出発口１１２は、例えば図８に示すように、セグメントトンネル１１０の中心軸１１３に沿った方向の長さが管２を複数個並べた左右横幅分の長さに対応するように決められ、複数の出発口１１２を形成する孔１１５が、セグメントトンネル１１０の中心軸１１３に沿った方向に所定の間隔ｈ（例えば４００ｍｍ〜５００ｍｍ程度）を隔てて隣り合うように形成される（図８では、出発口１１２のセグメントトンネル１１０の中心軸１１３に沿った方向の長さが管２を３個並べた左右横幅分の長さに対応するように決められている場合を図示している）。
あるいは、図示しないが、出発口１１２は、セグメントトンネル１１０の中心軸１１３に沿った方向の長さが１個の管２の左右横幅分の長さに対応するように決められ、複数の出発口１１２を形成する孔１１５が、セグメントトンネル１１０の中心軸１１３に沿った方向に所定の間隔ｈ（例えば４００ｍｍ〜５００ｍｍ程度）を隔てて隣り合うように形成される。
【００３４】
さらに、図１２；図１３に示すように、出発口１１２には、出発口１１２を補強するために、例えば金属製の補強体１１６が設けられる。補強体１１６は、一端開口の有底箱状に形成され、かつ、底壁１１７には管２を出入させるエントランス口１１８を備え、一端開口側には取付フランジ１１９を備える。取付フランジ１１９は、一端開口を囲むように設けられ、一端開口縁面１１６ａと連続してトンネルの壁１１１の空洞部１００側の面１１１ａ（セグメントトンネル１１０の内面）と対向する対向面１１６ｂを有する。一端開口縁面１１６ａと対向面１１６ｂとにより止水面１１６ｃが構成される。出発口１１２の孔１１５を囲むように補強体１１６の止水面１１６ｃと面１１１ａとを対向させ、かつ、止水面１１６ｃと面１１１ａとの間に水密性能維持部材１１６ｄを挟んだ状態で、取付フランジ１１９がボルト１１９ａ等の取付手段により当該面１１１ａに取付けられることにより、補強体１１６は面１１１ａとの間の水密性能が維持された状態で面１１１ａに固定される。止水面１１６ｃが面１１１ａの湾曲凹面に対応して面接触可能な湾曲凸面に形成された場合、止水面１１６ｃと面１１１ａとが等間隔に維持され、止水性能が向上する。
エントランス口１１８は、補強体１１６の底壁１１７に出発口１１２に対応して管２を通過させることの可能な寸法に形成された貫通孔１１７ａと、この貫通孔１１７ａの内周面に貫通孔１１７ａを通過する管２の外面との水密性能を維持するための水密性能維持部材１１７ｂとを備える。水密性能維持部材１１７ｂは、出発口１１２の中心を中心とした環状の矩形枠体により形成される。
エントランス口１１８は、エントランス口１１８の中心線と出発口１１２の中心線とを結ぶ円弧と管２を推進させた場合の管２の進行軌跡とが一致するように位置決めされる。
このように、補強体１１６が出発口１１２の孔１１５を囲むように壁１１１の空洞部１００側の面１１１ａに取付手段によって固定されることによって、補強体１１６により出発口１１２が保形され、かつ、セグメントトンネル１１０の強度低下が防止される。
また、エントランス口１１８の中心線と出発口１１２の中心線とを結ぶ円弧と管２を推進させた場合の管２の進行軌跡とが一致するように構成されたので、管２がエントランス口１１８及び出発口１１２を通過する際に管２が管の推進方向に対して振れにくくなり、エントランス口１１８及び出発口１１２を通過するよう管２を正確に推進させることができる。
また、エントランス口１１８が水密性能維持部材１１７ｂを備えたので、管２がエントランス口１１８を通過する際の止水を行え、管２の推進作業を容易に行える。
尚、補強体１１６内に溜まる地下水は、補強体１１６に設けられた図外の排水口を介して補強体１１６の外側に排出すればよい。
【００３５】
また、各出発口１１２から出発して地中１０に設置された管２のうち、図９に示すように、隣り合う出発口１１２；１１２の左右の孔縁１２０；１２１側に位置する管２の側面１２２には注入口１２３が設けられる。そして、隣り合う出発口１１２；１１２の左右の孔縁１２０；１２１側に位置する管２の側面１２２；１２２間に位置する地中１０に管２の注入口１２３より薬液やセメント系注入剤を注入する注入処理や凍結処理等による止水処理Ｗを施す。後述するパッカーを用いて注入処理を行う場合は、注入口１２３に、薬液やセメント系注入剤が地中１０から管２内に逆流するのを防止するための図外の逆止弁が設けられた管２を用いる。
【００３６】
エントランス口１１８及び出発口１１２のセグメントトンネル１１０の中心軸１１３に沿った方向の長さが１個の管２の左右横幅分の長さに対応するように決められている場合には、１個の先頭管６を出発口１１２経由で地中１０に推進させて後続管７を後続させるので、上述した管設置装置１を用いればよい。
【００３７】
次に、図４を参照して管設置装置１による地中１０への管２の設置方法を説明する。尚、図４では、セグメントトンネル１１０、出発口１１２、補強体１１６の図示を省略している。
掘削機械２６と推進力伝達棒状体７１と水供給管７５ｃと排泥管７６ｂとが取付けられた基板２５を先頭管６の内側に設置する。つまり、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３が、先頭管６の内側に管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に水密性能維持部材３５を介して突き付けられた状態となるように設置する。これにより、管２を、地中１０に形成された空洞部１００から地中１０に設置する場合に、先に地中１０に入れる先頭管６の先頭開口６ｔ側の内側に掘削機械２６が設置される。
そして、先頭管６の先端側を空洞部１００からエントランス口１１８経由で補強体１１６に挿入し（図１３参照）、当て材７２を、先頭管６の後端面１０２ｅより後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置する。また、掘削機械２６の耐圧ホース５６の他端を油圧源５５に接続する。そして、先頭管６の先端の案内刃管９の刃先８１を地中面１０１に押し付けた状態で油圧ジャッキ６２を設置し、縮退したピストンロッド６３の先端に設けられた押圧板６４を当て材７２における先頭管６の中心軸が位置する部分に位置させる。
そして、送水用のポンプ７５ｄを駆動して空間６９内に泥水を供給し、空間６９内と集合タンク７５Ｘ内との間で泥水を循環させるとともに、制御装置６５による制御によって、油圧源５５から油圧モータ４７に圧油を供給して回転掘削体４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３を伸ばして当て材７２における後続管７の中心軸が位置する部分を押圧すると、推進力伝達装置７０を介して先頭管６に伝達される推進力と回転掘削体４６の回転に伴う地盤掘削とによって先頭管６が前方に推進し、先頭管６が地中１０に設置される。
【００３８】
先頭管６の後端面１０２ｅを残して先頭管６が地中１０に設置された後、図４（ｂ）に示すように、先頭管６の後端面１０２ｅに後続管７を溶接、又は、ボルト等の固定具により接続し、さらに、図４（ｃ）に示すように、先頭の推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂと後続の推進力伝達棒状体７１の一端７１ａとをボルト、又は、溶接により結合することにより、先頭の推進力伝達棒状体７１の後ろに後続の推進力伝達棒状体７１を継ぎ足すとともに、また、耐圧ホース５６の他端に図外の延長耐圧ホースを継ぎ足し、水供給管７５ｃの他端に図外の延長水供給管を継ぎ足し、排泥管７６ｂの他端に図外の延長排泥管を継ぎ足していく。
そして、図４（ｄ）に示すように、当て材７２を、後続管７の後端縁より後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置して、当て材７２における後続管７の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３で押圧しながら、掘回転掘削体４６；４６を回転駆動することにより、回転掘削体４６が掘削を行いながら先頭管６が推進し、後続管７が地中に設置される。
尚、回転掘削体４６；４６が地中１０を掘削した土砂は空間６９内で水と混ざって泥水となって排泥タンク７６ｄに排出される。
以後、同様に、前の後続管７の後端縁に後の後続管７を順次連結して地中１０に設置していくことで、支保工１１を構築できる。
【００３９】
支保工１１を構築した後は、掘削始点となった出発側の空洞部１００内に掘削機械２６を引き戻して回収する。実施形態１によれば、推進力伝達棒状体７１を継ぎ足していくことから、掘削機械２６を回収する際には、最後尾の推進力伝達棒状体７１側から推進力伝達棒状体７１の１個長さ分ずつ空洞部１００内に引き戻して、最後尾側から先頭まで順番に推進力伝達棒状体７１を取り外していくことにより、掘削機械２６を容易に回収できるようになる。この場合、推進装置４の一例である油圧ジャッキ６２を掘削始点となる空洞部１００内にのみ設置すれば良いので、装置コストを低減できる。
尚、到達側の空洞部１００内に掘削機械２６を押し出して回収するようしてもよい。た例えば、先頭管６を到達側の空洞部１００に押し出して管側推進力受け部２１を除去してから、到達側の空洞部１００内に掘削機械２６、基板２５、推進力伝達棒状体７１を押し出して回収する。この場合、掘削機械２６を掘削始点となった空洞部１００内に引き戻す作業よりも掘削機械２６を到達側の空洞部１００内に押し出す作業の方が容易となるので、掘削機械２６の回収作業が容易となる。例えば、図１０；図７（ａ）；図１１；図６のように、左右の空洞部１００間に支保工１１を構築する場合、掘削機械２６を到達側の空洞部１００内に回収して、左右の空洞部１０から交互に掘削するようにしてもよい。この場合、推進装置４の一例である油圧ジャッキ６２を左右の空洞部１００にそれぞれ設置する必要があるが、掘削機械２６の回収作業は容易となる。尚、図１０；図１１に示すように、到達側の空洞部１００を形成するセグメントトンネル１１０の壁１１１に形成された到達口１２５にも補強体１１６を設けることが好ましい。
図７（ｂ）のように、地中１０に形成された１つの空洞部１００から出発して当該空洞部１００に戻るように支保工１１を構築する場合には、掘削機械２６が１つの空洞部１００の到達口に到達したならば掘削機械２６を到達口から当該空洞部１００内に押し出すようにして回収すれば、掘削機械２６の回収作業が容易となるとともに、油圧ジャッキ６２を当該１つの空洞部１００内にのみ設置すれば良いので装置コストも低減できる。
【００４０】
例えば、図８に示すように、管２が複数の出発口１１２；１１２…からそれぞれ出発して空洞部１００；１００間を跨ぐように地中１０に設置され、隣り合う出発口１１２；１１２の左右の孔縁１２０；１２１側に位置して間隔ｈを隔てて互いに隣り合う管２；２の側面１２２；１２２間に位置する地中１０には、管２の注入口１２３より薬液やセメント系注入剤を注入する注入処理や凍結処理等による止水処理を施して成る止水処理部１３０（図１４（ａ）参照）を形成する。注入処理は、例えば図外パッカーと呼ばれる注入装置を用いて逆止弁付きの注入口１２３と連通する注入口１２３付近の管２内空間を密閉し、当該密閉空間内に薬液やセメント系注入剤を供給したり、作業員が管２内に入り込んで注入口１２３の位置まで移動し、作業員が注入口１２３を介して薬液やセメント系注入剤の注入作業を行うことにより、薬液やセメント系注入剤が注入口１２３を介して地中１０に注入され、注入口１２３付近の地中１０が地盤改良されて止水処理が行われることになる。また、凍結処理は、例えば注入口１２３を介して図外の冷媒管を地中１０に設置し、冷媒管内に冷媒を循環させて地中１０の地盤を凍結させることにより行われる。
以上により、図１４（ａ）に示すように、地中１０に形成された止水処理部１３０と、止水処理部１３０を挟んで互いに隣り合うように設置された複数の管２とにより止水構造体１３１が形成される。
そして、必要に応じて、管２内に、コンクリートを充填したり、鉄筋を配置してコンクリートを充填することによって、管２の強度を上げた支保工１１を構築する。
【００４１】
さらに、図１４（ｂ）に示すように、空洞部１００；１００の端部１００ｅ（空洞部１００の中心軸１１３に沿った方向の端部）側に位置して対向する上下の止水構造体１３１；１３１の上下の端部１３１ｅ；１３１ｅ間（図１４（ａ）参照）を覆うように端部止水構造体１３２が形成される。この端部止水構造体１３２は、例えば、以下のように形成される。空洞部１００；１００の端部１００ｅ側の壁１１１に注入管１３３を通す貫通孔１３４を形成し、この貫通孔１３４を介して地中１０に注入管１３３を設置する。注入管１３３は、例えば、管の周面に注入口１３５を複数備えたものである。そして、例えば、貫通孔１３４を介して空洞部１００から複数の注入管１３３を空洞部１００の断面中心を中心とした放射状に設置し、地中１０に設置された複数の注入管１３３と、互いに隣り合う注入管１３３と注入管１３３との間の地中１０に止水処理を施した止水処理部１３６とにより、空洞部１００；１００の端部１００ｅ側から止水構造体１３１で囲まれた地中部分への地下水の侵入を防止する端部止水構造体１３２が形成される。
尚、注入管１３３に代えて冷媒管を地中１０に設置し、冷媒管内に冷媒を循環させて地中１０の地盤を凍結させた止水処理部１３６を形成してもよい。
注入管１３３や冷媒管は、地中１０に形成された一方の空洞部１００と他方の空洞部１００との間に跨る上下の止水構造体１３１；１３１の上下の端部１３１ｅ；１３１ｅ間及びその周辺を十分に覆う止水処理部１３６（図１５（ａ））を形成できるように配置されたり、地中１０に形成された空洞部１００から出発して当該空洞部１００に戻る左右の止水構造体１３１；１３１の端部開口１３ｆ；１３ｆ及びその周辺を十分に覆う止水処理部１３６（図１５（ｂ））を形成できるように配置される。
【００４２】
そして、止水構造体１３１と端部止水構造体１３２とで囲まれて地下水が入り込まないように区画された地中部分１３７を掘削して地中１０に地下空間を形成する。この場合、セグメントトンネル１１０の壁１１１に図外の掘削機械のための出入口を形成し、この出入口を介して止水構造体１３１と端部止水構造体１３２とで区画された地中部分１３７に掘削機械を搬入して掘削機械で当該地中部分１３７を掘削して地中１０に地下空間を形成する。
この地下空間は、地下鉄のトンネルを形成するセグメントトンネル１１０とセグメントトンネル１１０との間に地下鉄ホームを形成するための地下空間、あるいは、道路の分岐部や合流部を形成するための地下空間として利用される。
【００４３】
地下空間を形成するための地中部分１３７は、管２及び壁１１１で囲まれた筒状地中領域に限らず、壁１１１；１１１の上部間を跨ぐように設置された管２と壁１１１とで区画され壁１１１；１１１の下部間が開放された地中領域１３７ａ（図１６（ａ）参照）、壁１１１；１１１の下部間を跨ぐように設置された管２と壁１１１とで区画され壁１１１；１１１の上部間が開放された地中領域１３７ｂ（図１６（ｂ）参照）、又は、先頭管６の先頭が到着側の壁１１１に到達する前まで推進され、先頭管６の先頭と壁１１１との間に止水処理を施した止水処理部１３８と管２と壁１１１とで区画された地中領域１３７ｃ（図１６（ｃ）参照）であってもよい。
尚、上記開放された壁１１１；１１１の下部間や上部間には、例えば、空洞部１００内から地中１０に薬液を注入することによる止水処理や、空洞部１００の中心軸１１３に沿った方向に図外のパイプなどを地中１０に設置することによる止水処理等の止水処理が施される。
【００４４】
尚、図８；図１０；図１１に示すように、出発口１１２のセグメントトンネル１１０の中心軸１１３に沿った方向の長さが管２を複数個並べた左右横幅分の長さに対応するように決められている場合には、例えば、図１７に示すような、先頭管６を複数個並べて一緒に推進させる管設置装置１Ａを用いる。
即ち、先頭開口６ｔ（開口端縁１３）側の内側に複数の回転掘削体４６を設置した先頭管６を先頭管６の推進方向と交差する方向に複数個並べ、これら各先頭管６の一面（外面）同士を突き合わせて連結手段で連結することにより各先頭管６；６間の隙間を塞いだ状態で、当該複数個の先頭管６；６を一緒（同時）に推進させる。図１７では、先頭開口６ｔ側の内側に２個の回転掘削体４６；４６を設置した先頭管６を左右に２個並べて一緒に推進させる例を図示している。
即ち、矩形筒状の各先頭管６の面板のうちの１つの面板（例えば、回転掘削体４６；４６の回転中心線Ｌと直交する面板（図１８に示す先頭管の左右いずれかの面板）、又は、回転掘削体４６；４６の回転中心線Ｌと平行な面板（図１８に示す先頭管の上下いずれかの面板））に、先頭管６の内外に貫通する連通孔９０；９０を形成し、そして、互いに隣り合う先頭管６：６の連通孔９０；９０同士が連通するように互いに隣り合う先頭管６：６の一面同士を突き合わせて互いに隣り合う先頭管６；６を溶接等による連結手段で連結し、この互いに隣り合うように連結された複数個の先頭管６；６を同時に推進させる。
例えば、図１に示す先頭管６を２つ用意して、図１８に示すように、右の先頭管６の左側面と左の先頭管６の右側面とにそれぞれ連通孔９０を形成し、図１９に示すように、左右の先頭管６：６の連通孔９０；９０同士が連通するように右の先頭管６の左側面と左の先頭管６の右側面とを突き合わせ、突き合わされた左側面の上端縁と右側面の上端縁とを溶接により連結するとともに、突き合わされた左側面の下端縁と右側面の下端縁とを溶接により連結することによって、左右に並ぶように連結された左右の先頭管６；６を形成し、この連結された左右の先頭管６；６を同時に推進させる。
尚、１つの外面同士が突き合わされた先頭管６；６同士を連結して各先頭管６；６間の隙間を塞ぐ連結手段としては、接着剤、接合板、接合テープ等を用いてもよい。
上記のように、互いに隣り合って接触する先頭管６と先頭管６の面板同士を貫通して互いに隣り合う先頭管２；２内を繋ぐ通路となる連通孔９０；９０を設けたので、連通孔９０；９０を介して掘削土や水が互いに隣り合う先頭管２；２間を流通可能となる。
この場合、管２の推進方向と交差する方向に並ぶように地中１０に設置されて互いに隣り合う複数列の管２の列同士間の隙間が連結手段により塞がれているので、互いに隣り合うように地中１０に設置された管２と管２との間に連結手段による止水部９１が形成されることになり、互いに隣り合うように地中１０に設置された管２と管２との間の止水処理作業を省くことができる。
【００４５】
管設置装置１Ａの先頭管６は、案内刃管９の後端開口縁面側の矩形の内外径寸法と管６ｘの先端開口縁面側の矩形の内外径寸法とが同じ寸法に形成され、案内刃管９の後端開口端面１７ａと管６ｘの先端開口端面１８とが互いに突き合わされた状態で案内刃管９の後端開口端面１７ａと管６ｘの先端開口端面１８との境界部分が全周溶接又は点溶接により接続されたことにより、管６ｘの先端に案内刃管９が設けられた構成のものを用いる。
尚、管設置装置１Ａの先頭管６は、管の先端側が案内刃管９として機能する案内刃部に形成された管を先頭管６として用いてもよい。
【００４６】
管設置装置１Ａでは、左右の先頭管６：６の連通孔９０；９０同士が連通するように左右の先頭管６：６の面同士を突き合わせて左右の先頭管６；６を溶接等による連結手段で連結し、この連結された左右の先頭管６；６を同時に推進させる構成であるため、例えば、図１７に示すように、右の先頭管６の水供給管７５ｃを用いて右の先頭管６の空間６９内に泥水を供給し、左の先頭管６の排泥管７６ｂを用いて排泥することにより、泥水が右の先頭管６の空間６９から連通孔９０；９０を経由して左の先頭管６の空間６９内にも流れ込み、排泥用のポンプ７６ｃの駆動によって左右の先頭管６；６の空間６９内の排泥が排泥タンク７６ｄに排出される構成とする。
そして、右の先頭管６の排泥管７６ｂ、及び、左の先頭管６の水供給管７５ｃは、右の先頭管６の水供給管７５ｃや左の先頭管６の排泥管７６ｂが詰まった場合の予備用として用いるようにした。
このように、互いに隣り合う先頭管２；２内を繋ぐ通路となる連通孔９０；９０を備え、連通孔９０；９０を介して掘削土や水が先頭管２；２間を流通可能となるように構成したことで、一方の先頭管２内に泥水を送って他方の先頭管２内経由で排泥を行うことができるようになったので、互いに隣り合う２つの先頭管２；２に対する泥水供給排泥経路を１系統にでき、送水用のポンプ７５ｄ；排泥用のポンプ７６ｃの数を最小限にできて経済的である。
尚、図示しないが、右の先頭管６の水供給管７５ｃを用いて右の先頭管６の空間６９内に泥水を供給し、右の先頭管６の排泥管７６ｂを用いて排泥する右の泥水供給排泥経路と、左の先頭管６の水供給管７５ｃを用いて左の先頭管６の空間６９内に泥水を供給し、左の先頭管６の排泥管７６ｂを用いて排泥する左の泥水供給排泥経路とを形成してもよい。即ち、先頭管６毎に泥水供給排泥経路を個別に構成してもよい。
【００４７】
そして、一緒に推進させる左右の先頭管６；６の後端面１０２ｅ；１０２ｅより後方に突出するすべての推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂ間に跨る長さの当て材７２を用い、当該当て材７２を左右の先頭管の後端面１０２ｅより後方に突出するすべての推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂ間に跨るように設置して、当該当て材７２を推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂに図外のボルトや万力装置などで連結する。そして、当て材７２における先頭管６の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２の押圧板６４で押圧することにより、油圧ジャッキ６２による押圧力が、当て材７２、すべての推進力伝達棒状体７１、基板２５、管側推進力受け部２１を介して先頭管６及び回転掘削体４６；４６に伝達されるので、左右の先頭管６及び回転掘削体４６；４６が前方に一緒に推進する。
この場合、例えば、左の先頭管の後端面１０２ｅより後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂ間の中央に位置する当て材７２の部分と、右の先頭管の後端面１０２ｅより後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂ間の中央に位置する当て材７２の部分とを、２つの油圧ジャッキ６２によりそれぞれ個別に押圧する。即ち、当て材７２における各先頭管６；６の中心軸が位置する部分を個々に油圧ジャッキ６２で押圧する。
以後、図４で説明したように、先頭管６の後端面１０２ｅに後続管７を接続し、左右に互いに隣り合う後続管７；７の一面（外面）同士を突き合わせて互いに隣り合う後続管７；７を溶接等による連結手段で連結し、推進力伝達棒状体７１を継ぎ足して、先頭管６；後続管７を推進させる。その後、同様に前方の後続管７の後端に後続管７を順次接続していって、先頭管６；後続管７を推進させる。
【００４８】
管設置装置１Ａの場合、各先頭管６において、一方の推進力伝達棒状体である左の推進力伝達棒状体７１Ａを基板２５の後面３９の左側縁側における上下縁間の中央部に結合するとともに、他方の推進力伝達棒状体である右の推進力伝達棒状体７１Ｂを基板２５の後面３９の右側縁側における上下縁間の中央部に結合し、並列に並べられた個々の先頭管６の各推進力伝達棒状体７１の全てに跨るように当て材７２を設置し、そして、当て材７２における各先頭管６；６の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２で個々に押圧する構成としたので、各油圧ジャッキ６２；６２からの押圧力が当て材７２を介して各推進力伝達棒状体７１に均等に伝達されて、各先頭管６；６の左右に均等に押圧力を加えることができるようになり、複数の先頭管６；６を同時（一緒）にスムーズに推進させることができる。
【００４９】
また、管設置装置１Ａを用いる場合、管２の推進方向と交差する方向に複数個並べられて互いに隣り合う管２と管２との間の隙間を連結手段を用いて塞いだ状態で、当該複数個の管２を一緒に推進させたので、互いに隣り合うように地中１０に設置された管２と管２との間に連結手段による止水効果の高い止水部９１が設けられることになることから、互いに隣り合うように地中１０に設置された管２と管２との間の止水処理作業を省くことができ、地中部分に地下空間を形成する施工において、施工期間の短縮、施工費の削減等を実現できるとともに、止水効果の高い支保工を構築できる。
また、管２の推進方向と交差する方向に複数列並べられて互いに隣り合う複数列の管２の設置作業を容易に行えるとともに互いに隣り合う管２の複数列間の止水部９１を溶接等の連結手段により確実かつ容易に形成できる。
また、互いに隣り合う先頭管２；２内を繋ぐ通路となる連通孔９０；９０を備えたので、互いに隣り合う２つの先頭管２；２内に対する泥水供給排泥経路を１系統にでき、送水用のポンプ７５ｄ；排泥用のポンプ７６ｃの数を最小限にできて経済的である。即ち、互いに隣り合う２つの先頭管２；２内に送水し、互いに隣り合う２つの先頭管２；２内より排泥する設備コストを抑えることができて、経済的となる。
【００５０】
実施形態１のように、先に地中１０に入れる管としての先頭管６を押圧するとともに掘削機械２６で地中１０を掘削することにより先頭管６を推進させ、かつ、先頭管６の後端に後続管７を順次連結して先頭管６を推進させることによって、複数の管２を地中１０に設置したので、中心軸に沿った方向の長さの短い管２を用いて中心軸に沿った方向の長さの長い支保工１１を容易に構築できる。例えば、空洞部１００の内部空間が狭い場合でも、複数の管２を順次繋いでいくことにより、長さの長い支保工１１を容易に構築できるようになる。また、管２を短くできるので、管２の取り扱いも容易になり、作業も容易に行えるようになる。
【００５１】
実施形態１によれば、地中１０に形成された空洞部１００を囲む壁１１１に設けられて管２を空洞部１００から地中１０に送る出発口１１２となる孔１１５を壁１１１に間欠的に設け、出発口１１２を介して空洞部１００から複数列状に管２（曲管又は直管）を地中１０に設置し、かつ、隣り合う出発口１１２；１１２を経由して地中に設置されることにより外面同士が互いに間隔ｈを隔てて隣り合うように地中１０に設置された管２と管２との間の地中１０に各管２；２の内外を貫通するように管壁に設けられた注入口１２３より止水処理を施した止水処理部１３０を形成し、地中１０に間隔ｈを隔てて隣り合うように設置された複数の管２と止水処理部１３０とにより構成された止水構造体１３１及び止水構造体１３１；１３１の端部１３１ｅ；１３１ｅ間を覆うように形成された端部止水構造体１３２によって地下水が入り込まないように区画された地中部分１３７を掘削して地中１０に地下空間を形成したので、従来のような継手付きの特殊な管を用いる必要がなく、地中１０に地下空間を形成する際の止水処理のコスト、作業性の面を改善でき、また、管２を出発させる空洞部１００を形成する壁１１１の構造強度の低下を少なくできる。
【００５２】
また、出発口１１２の幅の長さが、管２を複数列（複数個）並べた分の長さに対応する長さに形成された場合において、上述した管設置装置１Ａを用いる場合は、複数列の管２の設置作業を容易に行えるとともに互いに隣り合う複数の管２；２間の止水を溶接により確実かつ容易に行えるし、上述した管設置装置１を用いて管２を１列ずつ地中１０に設置する場合は、隣り合う複数の管２；２の外面同士を容易に接触させることができるので、互いに隣り合う管２と管２との間の止水処理を容易に行える。
【００５３】
また、出発口１１２を壁１１１に間欠的に設けたことにより、出発口１１２を形成する互いに隣り合う孔１１５と孔１１５との間に所定の間隔ｈ分のセグメントが残るためセグメントトンネル１１０の構造強度の低下を少なくできるとともに、隣り合う出発口１１２；１１２の左右の孔縁１２０；１２１側に位置する管２の側面１２２；１２２間に位置する地中１０には、管２の注入口１２３より薬液やセメント系注入剤を注入する注入処理や凍結処理等による止水処理を施したので、管２；２間を適切に止水できる。
また、補強体１１６を用いたので、出発口１１２を保形できるとともにセグメントトンネル１１０の強度低下を防止できる。また、補強体１１６は、エントランス口１１８の中心線と出発口１１２の中心線とを結ぶ円弧と管２を推進させた場合の管２の進行軌跡とが一致するように設けられたので、管２がエントランス口１１８及び出発口１１２を通過する際に管２が管の推進方向に対して振れにくくなり、管２がエントランス口１１８及び出発口１１２を通過するよう正確に推進させることができる。また、補強体１１６のエントランス口１１８が水密性能維持部材１１７ｂを備えたので、管２がエントランス口１１８を通過する際の止水を行え、管２の推進作業を容易に行える。
【００５４】
実施形態１によれば、先頭管６の先頭開口６ｔ側の内側に、先頭管６の推進方向と交差する回転中心線Ｌを回転中心として回転する回転掘削体４６を有した掘削機械２６を設置し、管２を押圧するとともに掘削機械２６で地中を掘削することにより、管２を推進させて地中１０に設置したので、地中１０が、硬質・レキ混じりである場合でも、断面矩形状の管２の内側の角部付近の地中部分を２つの回転掘削体４６；４６で掘削できるようになるので、管２を地中１０においてスムーズに推進させることができるようになり、支保工１１を容易に構築できるようになる。
また、実施形態１によれば、回転掘削体として、管２の推進方向と交差する回転中心線Ｌを回転中心として回転する回転掘削体４６を備え、回転掘削体４６の掘削ビット５２；５２ａ；５２ｂが回転掘削体４６の回転中心線Ｌと交差する方向に延長するように設けられていることから、回転掘削体４６の回転によって掘削ビット５２；５２ａ；５２ｂが地中１０に食い込む動作が繰り返されて地中１０が断面半円形状に掘削される。これと比較して、管２の中心軸を回転中心とする回転掘削体を備えた掘削機械を用いる場合（以下、比較例という）、掘削ビットの先端が管２の中心軸と直交する面上で円弧軌跡を描くように動いて地中１０が断面矩形状に掘削される。
即ち、実施形態１の場合、回転掘削体４６の回転方向と管２の推進方向と同じ方向を向くので、掘削ビット５２；５２ａ；５２ｂで地盤を掻くようにして地中１０を効率的に掘削できるのに対して、比較例の場合、回転掘削体の回転方向が管２の推進方向と直交する方向なので、地盤に押し付けられた状態の掘削ビットの先端で地盤を擦るようにして地中を掘削する。
例えば、実施形態１によれば、地中１０が硬質・レキ混じりである場合であっても、掘削ビット５２；５２ａ；５２ｂで地盤を掻いで掘削していくので、地中１０を効率的に掘削できて、掘削機械２６及び管２が地中１０においてスムーズに進行する。一方、地中１０が硬質・レキ混じりである場合、比較例によれば、掘削ビットを地盤に押し当てるので実施形態１と比べて掘削機械及び管２が地中１０においてスムーズに進行しない場合が考えられる。
したがって、実施形態１と比較例とを比べた場合、実施形態１の方が、地中１０をより効率的に掘削でき、管２を地中１０においてスムーズに進行させやすい。
【００５５】
実施形態１によれば、一方の推進力伝達棒状体である左の推進力伝達棒状体７１Ａを基板２５の後面３９の左側縁側における上下縁間の中央部に結合するとともに、他方の推進力伝達棒状体である右の推進力伝達棒状体７１Ｂを基板２５の後面３９の右側縁側における上下縁間の中央部に結合し、これら先頭に位置する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂを油圧ジャッキ６２で押圧して先頭管６を推進させる構成とし、さらに、先頭の左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂに後続の左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂを順次継ぎ足していって、これら後続の左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂを油圧ジャッキ６２で順次押圧して後続管７を順次推進させる構成としたので、先頭管６及び後続管７の左右に均等に押圧力を加えることができるようになり、先頭管６及び後続管７を予定の推進方向に真っ直ぐに正確に推進させることができる。
また、推進力伝達棒状体７１は、先頭管６や後続管７の左内側面や右内側面に面接触する面体７１ｄを持つ傾き防止部７１ｃを備えているので、推進力伝達棒状体７１に油圧ジャッキ６２からの押圧力が加わった場合に、推進力伝達棒状体７１が先頭管６や後続管７の左内側面側や右内側面側に傾くことを防止でき、油圧ジャッキ６２からの押圧力を基板２５に確実に伝達できるようになる。
【００５６】
また、実施形態１によれば、空間６９内に水を供給するための水供給機構７５と空間６９内の泥水を排出するための排泥機構７６とを備え、水貯留タンク７５ａと排泥タンク７６ｄとが一体となった集合タンク７５Ｘを使用したので、管２を推進させる場合、図外の制御装置によって送水用のポンプ７５ｄと排泥用のポンプ７６ｃとを駆動させることにより、泥水を循環させて空間６９内に供給できるようになるので、水の使用量を減らすことができ、地盤及び地下水の圧力と空間６９内の圧力とを均等にしやすくなるので、地盤沈下等、地中に与える影響を少なくすることができ、しかも、空間６９内が泥水化するので、排泥をスムーズに行えるようになり、掘削しやすくなるという効果が得られる。
【００５７】
実施形態１においては、管２の後端面１０２ｅに後続管７を接続した後に、推進力伝達棒状体７１の後ろに後続の推進力伝達棒状体を継ぎ足すようにしたが（図４（ｂ）；（ｃ）参照）、逆に、推進力伝達棒状体７１の後ろに後続の推進力伝達棒状体を継ぎ足した後に、管２の後端面１０２ｅに後続管７を接続するようにしてもよい。
推進力伝達棒状体７１の後ろに後続の推進力伝達棒状体を継ぎ足した後に、管２の後端面１０２ｅに後続管７を接続する場合、継ぎ足した後続の推進力伝達棒状体の後方から後続管７を置いてから管２の後端面１０２ｅに移動させなくてはならないので、継ぎ足した後続の推進力伝達棒状体の後方に後続管７を置くための後方スペースが必要となるとともに管の移動作業が必要となるが、推進力伝達棒状体同士の接続作業を容易にできる。一方、管２の後端面１０２ｅに後続管７を接続した後に、推進力伝達棒状体７１の後ろに後続の推進力伝達棒状体を継ぎ足すようにすれば、上述した後方スペースを少なくでき、かつ、管の移動作業も容易にできる。
【００５８】
補強体としては、出発口１１２の孔１１５を囲むように壁１１１の空洞部１００側の面１１１ａに固定される補強部を備えたものを用いれば、出発口１１２を保形するとともにセグメントトンネル１１０の強度低下の防止できるので、エントランス口１１８や孔内筒部１２７を備えない補強体を用いてもよい。
【００５９】
出発口１１２のセグメントトンネル１１０の中心軸１１３に沿った方向の長さが管２を左右に複数列並べた幅分の長さに対応するように決められている場合においては、上述したように、管設置装置１Ａを用いて管２を複数列同時に地中１０に送り出して地中１０に設置しても良いし、管設置装置１を用いて管２を１列ずつ地中１０に送り出して地中１０に設置してもよい。管２を１列ずつ地中１０に送り出して地中１０に設置する場合には、複数の管２の外面同士が互いに接触するように複数の管２を地中に設置することにより、複数の管２で止水構造体を形成することが可能となり、複数の管２；２間の止水処理を容易にできる。
【００６０】
実施形態２（管２の推進方法の他例１）
実施形態１においては、推進力を受ける基板２５に掘削機械２６を固定して設け、かつ、先頭管６の内面に基板２５を介して推進力を受ける管側推進力受け部２１を設けることによって、掘削機械２６と管２とを一緒に推進させる構成、即ち、基板２５を押して掘削機械２６と管２とを一緒（同時）に推進させる構成を示したが、管２の後端面１０２ｅを押して管２と掘削機械２６とを一緒に推進させる構成としてもよい。
即ち、図２０に示すように、先頭管６の管の内周面２０ａに、基板２５の後面３９における外周縁側面と対向して管２に伝達された推進力を基板２５に伝達する矩形枠状の推進力伝達体７１０を溶接やボルト・ナットのような固定手段で固定して設け、推進装置４としての油圧ジャッキ６２０が管２の後端面１０２ｅを押圧することにより管２が推進するとともに、推進力伝達体７１０が基板２５に推進力を伝達して掘削機械２６が推進する構成とした。
基板２５は、先頭管６の中心軸と基板２５の中心軸とが一致するように配置されて先頭管６内を前後方向に移動可能に設けられる。基板２５は、先頭管６の断面の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板３０により形成される。当該矩形板３０の大きさは、先頭管６の断面の内面を一周した矩形の寸法よりも小さく、かつ、上記推進力伝達体７１０の矩形枠内周寸法よりも大きい。即ち、基板２５を形成する矩形板３０の後面３９における矩形周縁面と、上記推進力伝達体７１０の矩形枠の枠前面とが対向するように形成される。基板２５の後面３９における外周縁側面と矩形環状の推進力伝達体７１０との間には、上述した水密性能維持部材３５と同様の水密性能維持部材（パッキン）３５０が設けられる。即ち、水密性能維持部材３５０は、例えば、基板２５を形成する矩形板３０の後面３９における矩形周縁面、又は、推進力伝達体７１０を形成する矩形枠の枠前面に取付けられる矩形枠体により形成される。したがって、管２に伝達された推進力が推進力伝達体７１０、水密性能維持部材３５０を介して基板２５に伝達されることにより、管２と掘削機械２６とが一緒に推進する。
尚、押圧板６４からの押圧力によって管２の後端面１０２ｅが変形してしまうことを防止するために、油圧ジャッキ６２０のピストンロッド６３の先端の押圧板６４と管２の後端面１０２ｅとの間に図外の面板を介在させたり、あるいは、管２の外面に、油圧ジャッキ６２０のピストンロッド６３の先端の押圧板６４を受けて油圧ジャッキ６２０からの推進力を管２に伝達する図外の推進力伝達体を設けてもよい。管２の外面に図外の推進力伝達体を設ける場合には、当該推進力伝達体の部分が補強体１１６の入口の直前に来た場合に当該推進力伝達体を取り外せばよい。
【００６１】
実施形態２では、図２１（ａ）に示すように、実施形態１と同様に、回転掘削体４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２０を駆動して先頭管６の後端面１０２ｅを押圧することにより、推進力伝達装置７０を介して先頭管６に伝達される推進力と回転掘削体４６の回転に伴う地盤掘削とによって先頭管６が前方に推進し、先頭管６が地中１０に設置される。
図２１（ｂ）に示すように、先頭管６の後端面１０２ｅを残して先頭管６が地中１０に設置された後、図２１（ｃ）に示すように、先頭管６の後端面１０２ｅに後続管７を溶接、又は、ボルト等の固定具により接続し、実施形態１と同様に、延長耐圧ホース、延長排泥管を継ぎ足していく。そして、図２１（ｄ）に示すように、回転掘削体４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２０を駆動して後続管７の後端面１０２ｅを押圧することにより、回転掘削体４６が掘削を行いながら先頭管６が推進し、後続管７が地中に設置される。
実施形態２の場合、掘削機械２６の回収は、到達側の空洞部１００に押し出して回収するか、あるいは、先頭管６を空洞部１００に押し出して推進力伝達体７１０を除去してから、出発側の空洞部１００に引き戻して回収する。
【００６２】
実施形態２によれば、前の管２に後続の管２を繋げて管２の後端面１０２ｅを推進装置４としての油圧ジャッキ６２０で押圧するだけで良く、推進力伝達棒状体７１の継ぎ足しを不要とできるので、推進力伝達装置７０の構成を簡単にできる。
尚、実施形態２においては、基板２５の外周と先頭管６の内周面２０ａとを溶接等の連結手段で連結しておいてもよい。基板２５の外周と先頭管６の内周面２０ａとを全周溶接で水密状態に連結すれば、水密性能維持部材３５０を不要とできる。
【００６３】
実施形態３（管２の推進方法の他例２）
図２２に示すように、管２と、掘削機械２６が固定された基板２５とが、個別に推進可能に構成され、基板２５と管２とを別々の油圧ジャッキ６２；６２１により個々に推進させることができるように構成した。
即ち、掘削機械２６を推進させるための油圧ジャッキ６２と管２を推進させるための油圧ジャッキ６２１とをそれぞれ個別に設け、これら油圧ジャッキ６２と油圧ジャッキ６２１とを別々に制御することにより、掘削機械２６と管２とがそれぞれ単独で推進可能に構成された。
実施形態３では、基板２５が先頭管６内を前後方向に移動可能に設けられ、かつ、基板２５を形成する矩形板３０の矩形外周面３３１には先頭管６の内周面２０ａとの間の水密性を維持するための例えば弾性体により形成された水密性能維持部材（パッキン）３５１が設けられる。即ち、基板２５の中心を中心とした環状の矩形枠体３６により形成された水密性能維持部材３５１の環内面と基板２５の矩形外周面３３１とを接触させて両者を例えば接着剤等で接着することにより水密性能維持部材３５１が基板２５の矩形外周面３３１に取付けられ、かつ、環状の水密性能維持部材３５１の環外面と先頭管６の管の内周面２０ａとが接触した水密性能維持状態で基板２５が先頭管６の中心軸に沿って移動可能に構成されたことにより、基板２５で区切られる先頭管６の前方内側の空間６９から基板２５の矩形外周面３３１と先頭管６の管の内周面２０ａとの間を介して水が空洞部１００に流れ込んでしまうことを防止できる。
尚、環状の水密性能維持部材３５１は、先頭管６の内周面２０ａに取付けてもよい。
実施形態３では、推進装置４としての油圧ジャッキ６２と、推進力伝達用の当て材７２と、推進力伝達棒状体７１とで、推進力受け部としての基板２５に推進力を付与する掘削機械推進力供給手段が構成される。
また、推進装置４としての油圧ジャッキ６２１は、管２の後端面１０２ｅを押圧板６４で押圧することにより管２に推進力を供給する管推進力供給手段として機能する。
【００６４】
実施形態３では、図２３（ａ）に示すように、推進力伝達棒状体７１の一端７１ａを基板２５の後面３９に連結し、推進力伝達棒状体７１；７１の他端７１ｂ間を跨ぐように当て材７２を設置する。回転掘削体４６を回転させながら、推進装置４としての油圧ジャッキ６２を駆動して当て材７２を押圧することで基板２５及び掘削機械２６を推進させるとともに、推進装置４としての油圧ジャッキ６２１を駆動して先頭管６の後端面１０２ｅを押圧することで先頭管６を推進させることにより、掘削機械２６及び先頭管６に伝達される推進力と回転掘削体４６の回転に伴う地盤掘削とによって掘削機械２６及び先頭管６が前方に推進し、先頭管６が地中１０に設置される。
先頭管６の後端面１０２ｅを残して先頭管６が地中１０に設置された後、図２３（ｂ）に示すように、先頭管６の後端面１０２ｅに後続管７を溶接、又は、ボルト等の固定具により接続し、さらに、図２３（ｃ）に示すように、先頭の推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂと後続の推進力伝達棒状体７１の一端７１ａとをボルト、又は、溶接により結合することにより、先頭の推進力伝達棒状体７１の後ろに後続の推進力伝達棒状体７１を継ぎ足すとともに、後続管７の後端面１０２ｅにさらに後続管７を溶接、又は、ボルト等の固定具により接続し、実施形態１と同様に、延長耐圧ホース、延長排泥管を継ぎ足していく。そして、図２３（ｄ）に示すように、回転掘削体４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２を駆動して基板２５及び掘削機械２６を推進させるとともに、油圧ジャッキ６２１を駆動して後続管７の後端面１０２ｅを押圧することにより先頭管６を推進させることにより、回転掘削体４６が掘削を行いながら先頭管６が推進し、後続管７が地中に設置される。
実施形態３の場合、掘削機械２６を、出発側の空洞部１００に引き戻して回収したり、到達側の空洞部１００に押し出して回収する。
【００６５】
実施形態３によれば、掘削機械推進力供給手段と管推進力供給手段とを個別に備えたので、案内刃管９の刃先８１に対して回転掘削体４６；４６の前後位置を自由に設定できるようになる。つまり、掘削機械２６を先頭管６の先頭開口６ｔ側の内側の位置から先頭管６の先端開口６ｔより前方の位置に移動させることができるとともに、掘削機械２６を先頭管６の先端開口６ｔより前方の位置から先頭管６の内側に移動させることができる。
例えば、先頭管６の先端の刃先８１が硬質の地盤に衝突して先頭管６が推進しなくなった場合に、油圧ジャッキ６２を作動させながら回転掘削体４６；４６で掘削動作を行わせることにより、掘削機械２６の回転掘削体４６；４６が先頭管６の先端開口６ｔより前方の位置で地盤を掘削しながら推進するので、地中１０において管２をスムーズに推進させることができるようになる。
また、掘削機械２６を先頭管６内に位置させた状態で先頭管６及び掘削機械２６の推進動作及び回転掘削体４６；４６による掘削動作を行うことにより、先頭管６の内側に入り込んだ地中部分のみが回転掘削体４６；４６により掘削されるので、地中１０の余掘り部分が少なくなり、地盤沈下等、地中に与える影響を少なくすることができる。
このように、実施形態１においては、地盤の状況や先頭管６の推進動作の状況によって、先頭管６に対して先頭管６の中心軸に沿った前後方向に回転掘削体４６；４６の位置を変更できるようになるため、上述したように、地中１０において管２をスムーズに推進させることができるとともに、地盤沈下等、地中１０に与える影響を少なくすることもできるようになる。
また、先頭管６の内面に先頭管６の中心軸の方向に突出する突出物がなくなるので、掘削機械２６を固定した基板２５を出発口１１２側に引き戻して回収する作業や、到達口１２５側に押し出して回収する作業が容易となる。
【００６６】
実施形態４（管２の推進方法の他例３）
掘削機械２６と管２とが個別に推進可能に構成され、掘削機械２６と管２とを一緒に推進させる構成としてもよい。
即ち、図２４に示すように、基板２５が先頭管６内を前後方向に移動可能に設けられ、かつ、基板２５の外周面と管２の内周面２０ａとの間に、上述した水密性能維持部材３５０と同様の環状の水密性能維持部材（パッキン）３５２を設ける。そして、実施形態１の推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂと管２の後端面１０２ｅとが管２の中心軸と直交する１つの平面上に位置するように揃えられ、推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂと管２の後端面１０２ｅとに跨るように当て材７２０を設置して、推進装置４としての油圧ジャッキ６２２を駆動して当て材７２０を押圧することにより、管２と基板２５とを一緒に推進させる構成とした。
【００６７】
実施形態４によれば、図２５（ａ）に示すように、推進力伝達棒状体７１の一端７１ａを基板２５の後面３９に連結し、推進力伝達棒状体７１；７１の他端７１ｂ間を跨ぐように当て材７２０を設置する。回転掘削体４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２２を駆動して、当て材７２０を介して先頭管６の後端面１０２ｅ及び推進力伝達棒状体７１を同時に押圧することにより、掘削機械２６及び先頭管６に伝達される推進力と回転掘削体４６の回転に伴う地盤掘削とによって掘削機械２６及び先頭管６が前方に推進し、先頭管６が地中１０に設置される。
先頭管６の後端面１０２ｅを残して先頭管６が地中１０に設置された後、図２５（ｂ）に示すように、先頭管６の後端面１０２ｅに後続管７を溶接、又は、ボルト等の固定具により接続し、さらに、図２５（ｃ）に示すように、先頭の推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂと後続の推進力伝達棒状体７１の一端７１ａとをボルト、又は、溶接により結合することにより、先頭の推進力伝達棒状体７１の後ろに後続の推進力伝達棒状体７１を継ぎ足す。この際、推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂと管２の後端面１０２ｅとが管２の中心軸と直交する１つの平面上に位置するように揃える。また、実施形態１と同様に、延長耐圧ホース、延長排泥管を継ぎ足していく。そして、図２５（ｄ）に示すように、回転掘削体４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２２を駆動して、当て材７２０を介して後続管７の後端面１０２ｅ及び推進力伝達棒状体７１を同時に押圧することにより、掘削機械２６及び先頭管６に伝達される推進力と回転掘削体４６の回転に伴う地盤掘削とによって掘削機械２６及び先頭管６が前方に推進し、後続管７が地中に設置される。
【００６８】
実施形態４によれば、当て材７２０を介して１つの油圧ジャッキ６２２による押圧力を基板２５と管２との両方に伝達できるので、基板２５を押圧する油圧ジャッキと管２を押圧する油圧ジャッキとを個別に用意する必要がなくなり、駆動源のコストを低減できる。また、先頭管６の内面に先頭管６の中心軸の方向に突出する突出物がなくなるので、掘削機械２６を固定した基板２５を出発口１１２側に引き戻して回収する作業や、到達口１２５側に押し出して回収する作業が容易となる。
【００６９】
実施形態５
図２６に示すように、基板２５が、先頭管６の中心軸に沿った方向の長さ寸法が長く、かつ、管２の矩形断面の内径寸法に対応した外形寸法を有した矩形状の筒部２５Ａを備えた構成としてもよい。そして、筒部２５Ａの筒外周面２５ａと先頭管６の内周面２０ａとの間の水密性能を維持するために基板２５の中心を中心とした環状の矩形枠体により形成された水密性能維持部材２５ｂを備えた構成とした。水密性能維持部材２５ｂは、筒部２５Ａの筒外周面２５ａ又は先頭管６の内周面２０ａのいずれかに１つ以上取付けた構成とすればよい。尚、図２６では、図１の実施形態１の構成に実施形態５の構成を適用した例を図示したが、実施形態５の構成は、実施形態２；３；４の構成にも適用できる。
実施形態５によれば、基板２５の中心軸に沿った方向の長さ寸法が長い筒外周面２５ａを有した筒部２５Ａを備えた基板２５を用いたことで、基板２５が推進する際に基板２５の推進方向と先頭管６の中心軸とを平行に維持でき、基板２５を先頭管６の中心軸に沿って平行に推進させることができるので、基板２５を容易に推進させることができる。つまり、基板２５が推進する際に、先頭管６の中心軸に対して基板２５の中心軸が傾いてしまって基板２５を推進方向に推進させにくくなってしまうような事態を防止できる。
また、基板２５の推進方向と先頭管６の中心軸とを平行に維持できるので、基板２５の筒外周面２５ａと先頭管６の内周面２０ａとの間の水密性能維持部材２５ｂによる水密性能を良好にできるので、管２内を経由して空洞部１００に地下水が流入しないように、掘削機械２６と管２とを個別に推進させることが可能となり、空洞部１００での排水処理作業の負担を軽減できる。
環状の水密性能維持部材２５ｂを、筒外周面２５ａや管２の中心軸に沿った方向に所定間隔隔てて複数個設ければ、水密性をより向上できて好ましい。
【００７０】
実施形態６
本発明は、図２７（ａ）に示すように、一方の空洞部１００が地上から地中１０に向けて形成された立坑１４０により形成され、他方の空洞部１００がシールドトンネルのセグメント１４１で囲まれたシールドトンネル１４２により形成されている場合において、立坑１４０内とシールドトンネル１４２内とを連通させる地下空間としての連通路１４３を形成する場合にも利用可能である。この場合、管２として直管を用いて、立坑１４０とシールドトンネル１４２との間を管２を直進させて設置することで、図２７（ｂ）に示すような、円筒状の壁１４４を構築し、この壁１４４内を掘削して地下空間としての連通路１４３を形成する。
【００７１】
実施形態７
管２を１列ずつ地中１０に設置する場合に、壁１１１に管１列毎に対応する出発口１１２を形成していって、互いに隣り合う管列を間隔を隔てて設置し、互いに隣り合う１列毎の管２；２の間の地中に止水処理部を形成していってもよい。この場合、管２を地中１０に推進させる際の管２；２同士の干渉がなくなって管２を地中１０にスムーズに推進させることができ、作業性がより向上する。
【００７２】
実施形態８
管２を１列ずつ地中１０に設置する場合に、壁１１１に設けられた出発口１１２を介して空洞部１００から複数の管２を複数列状に地中１０に設置することによって互いに隣り合う複数列の管２の外面同士が互いに接触した複数の管２による止水構造体を形成し、この止水構造体によって地下水が入り込まないように区画された地中部分を掘削して地中に地下空間を形成してもよい。
この場合、壁１１１に管１列毎に対応する出発口１１２を形成していって、管設置装置１を用いて管を１列ずつ地中１０に送り出して複数列の管２の外面同士が互いに接触するように設置してもよいし、壁１１１に管２の複数列分の幅に対応する出発口１１２を順次形成していって、管設置装置１Ａを用いて管２を複数列同時に地中１０に送り出して地中１０に設置してもよい。
【００７３】
回転掘削体４６を１つ又は３つ以上備えた掘削機械２６を用いてもよい。
また、掘削機械２６は、回転掘削体４６の地中側に接する筐体５０の側面に掘削ビット５２を設けて、回転掘削体４６が管２の開口端部８内を掘削できれば、先頭管６の推進方向と交差する回転中心線を回転中心として回転する回転掘削体４６を備えたものであってもよい。
【００７４】
また、先に地中に入れる管の後端に後続管を連結しないようにし、地中に形成された空洞部から先に地中に入れる管のみを地中に設置して当該先に地中に入れる管のみ（即ち、１本の管）による支保工を形成するようにしてもよい。即ち、一方の空洞部１００と他方の空洞部１００とに跨る管を１本の管で形成するようにしてもよい。
【００７５】
掘削機械としては、ウォータージェット装置（高圧水噴射装置）、管２の中心軸を回転中心とする回転掘削機等を用いてもよい。
【００７６】
また、管２は、断面形状が四角形状のものであればよい。尚、本発明でいう断面形状が四角形状とは、四角の角部が面取りされた形状のものも含む。
即ち、断面形状が長方形の管であれば、上記掘削機械２６を用いることが好ましいが、断面形状が正方形の管を用いるのであれば、掘削機械として、ウォータージェット装置（高圧水噴射装置）を用いたり、管２の中心軸を回転中心とする回転掘削機を用いたり、あるいは、これらを併用して用いてもよい。例えば、先頭管６の前方開口部の中央に管の中心軸を回転中心とする回転掘削機を設置し、先頭管６の前方開口部における角部にウォータージェット装置の噴射ノズルを設置する。
【００７７】
本発明の空洞部１００は、シールドトンネルのセグメントで囲まれた空洞部、又は、山岳トンネルの壁で囲まれたトンネル空洞部、又は、立坑内の空間等により形成される。そして、本発明により形成される地下空間としては、上述した地下鉄ホームを形成する空間、トンネルの道路や線路における往路空間及び復路空間、トンネルの道路や線路における合流部又は分岐部、トンネルの道路や線路における拡幅部、上述した連通路１４３等がある。
【００７８】
尚、上述した管側推進力受け部２１は、先頭管６の管の内面２０より突出するように設けられた掘削機械ぶれ防止部としても機能する。当該掘削機械ぶれ防止部は、基板２５の前方への移動を規制し、かつ、基板２５の中心を通過して先頭管６の中心軸に沿って延長する基板２５の中心軸が先頭管６の中心軸に対して傾かないように基板２５を受け止めることにより、掘削機械２６のぶれを防止するものである。
掘削機械ぶれ防止部は、基板２５の前方への移動を規制するために先頭管６の管の内周面２０ａに沿って矩形状に設けられて先頭管６の中心軸と直交する矩形枠平面を備える。
図１に示すように、掘削機械ぶれ防止部と基板２５との間に水密性能維持部材３５を介在させた場合には、基板２５が水密性能維持部材３５を介して掘削機械ぶれ防止部の矩形枠平面に押し付けられることにより、基板２５の中心軸が先頭管６の中心軸に対して傾くことが防止されて掘削機械２６のぶれが防止される。
図２２；２４に示すように、水密性能維持部材３５１；３５２が基板２５の矩形外周面３３１又は先頭管６の内周面２０ａに取付けられた場合には、基板２５が図外の掘削機械ぶれ防止部の矩形枠平面に押し付けられることにより、基板２５の中心軸が先頭管６の中心軸に対して傾くことが防止されて掘削機械２６のぶれが防止される。
即ち、掘削機械ぶれ防止部は、基板２５を受け止めて、基板２５の前面３９ｆを先頭管６の中心軸と直交する面に維持して、基板２５の前面３９ｆの中心より前面３９ｆと直交するように設けられた支柱４２の中心軸と先頭管６の中心軸とを一致するよう維持する機能を備えることにより、掘削機械２６のぶれを防止する。よって、基板２５の中心軸が先頭管６の中心軸に対して傾かないように掘削機械２６の掘削姿勢が維持された状態で掘削機械２６の回転掘削体４６：４６が地中１０を掘削するので、地中１０の予定位置を正しく掘削できて管２を予定の設置位置に正確に設置できるようになる。
掘削機械ぶれ防止部は、油圧ジャッキ６２で押された基板２５を受け止めて、前面３９ｆを先頭管６の中心軸と直交する面に維持できるように、先頭管６の管の内周面２０ａに少なくとも２箇所以上に設けられた構成とすればよい。例えば、掘削機械ぶれ防止部は、先頭管６の管の矩形の内周面２０ａにおける左右の側面、あるいは、上下の面より個別に突出するように設けられて、基板２５の前面３９ｆを受け止める面又は線又は点を有した構成とすればよい。
【符号の説明】
【００７９】
２  管、６  先頭管（管）、７  後続管（管）、１０  地中、２５  基板、
２６  掘削機械、４６  回転掘削体、１００  空洞部、１１１  壁、１１２  出発口、
１１５  出発口の孔、１１６  補強体、１２３  注入口、１３０  止水処理部、
１３１  止水構造体、１３７  地中部分、Ｌ  回転中心線。
【図１】
0005597113.tif 000002
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005597113.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
0005597113.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0005597113.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
0005597113.tif 000026
【図２６】
0005597113.tif 000027
【図２７】
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