(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプルーフ工法を実施するために土留壁を通されかつ端部を残して地中に配置された第１のパイプと該第１のパイプと平行に地中に配置された第２のパイプとに設けられ前記第１のパイプの側部と前記第２のパイプの側部とをそれぞれ長手方向へ伸びる雌型継手と該雌型継手に受け入れられた雄型継手との間からの地下水の流出を阻止するための止水構造であって、前記土留壁に形成された、前記第２のパイプの挿通を許す孔を有するコンクリートブロックと、前記第１のパイプの端部と前記第２のパイプの端部との間に互いに間隔をおいて配置されかつ前記第１のパイプに固定され前記雌形継手および前記雄形継手を覆う一対のカバー板であって前記コンクリートブロックに液密的に固定された一端面を有する一対のカバー板と、前記一対のカバー板に植え込まれ互いに他の一方のカバー板に向けて伸びる多数の線状体と、各カバー板に取り付けられ前記第２のパイプに密接可能であるシール部材と、前記一対のカバー板の他端面に密接しかつ前記第２のパイプに密接可能である弾性材料からなるキャップ部材であって前記第２のパイプの雄形継手の液密的な挿通を許す溝を有するキャップ部材と、前記一対のカバー板間に充填された非透水性の粘性物質とを含む、止水構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプルーフ工法を実施するために地中に挿入されかつ互いに連結された一対のパイプ相互の連結部を伝って地中から地下水が流出することを阻止するための止水構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パイプルーフ工法を実施するため、例えば発進立坑から到達立坑に向けて複数のパイプが地中に挿入され、これにより、互いに平行な複数のパイプ列が地中に配置される。各パイプ列の端部は、後の支保工による支持のために発進立坑および到達立坑にそれぞれ突出する。互いに隣り合う２列のパイプにはそれぞれこれらの長手方向へ伸びる雌型継手と該雌型継手に受け入れられる雄型継手とが設けられており、両継手により互いに連結されている。
【０００３】
ところで、地下水位の高い地盤では、１列目の複数のパイプを地中に挿入した後、２列目のパイプを地中に挿入すると、地下水が、２列目のパイプの雄型継手が受け入れられた１列目のパイプの雌型継手を導水路として発進立坑内に導かれる。この地下水は、発進立坑内に突出する１列目のパイプの端部まで導かれることなく、発進立坑の坑壁を規定する土留壁の近傍で前記雌型継手と前記雄型継手との間およびその周囲から噴出する。このような地下水の噴出現象は到達立坑内においても生じ、また、前記発進立坑または前記到達立坑を構築することなしに土留壁から地山にパイプを挿入した場合にも生じる。
【０００４】
地下水の噴出を止めるため、土留壁の壁面の近傍における前記雌型継手と前記雄型継手とが規定する空間に詰め物をすることが考えられる。しかし、前記雌型継手と前記雄型継手とが規定する空間の横断面形状は複雑であり、詰め物で前記空間を隙間なく埋めることは容易でなく、実際には不可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、パイプルーフ工法を実施するために端部を残して地中に挿入された第１のパイプと該第１のパイプと平行に地中に挿入された第２のパイプとを相互に連結する雌型継手および雄型継手相互間からの地下水の流出を阻止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パイプルーフ工法を実施するために土留壁を通されかつ端部を残して地中に配置された第１のパイプと該第１のパイプと平行に地中に配置された第２のパイプとに設けられ前記第１のパイプの側部と前記第２のパイプの側部とをそれぞれ長手方向へ伸びる雌型継手と該雌型継手に受け入れられた雄型継手との間からの地下水の流出を阻止するための止水構造であって、前記土留壁に形成された、前記第２のパイプの挿通を許す孔を有するコンクリートブロックと、前記第１のパイプの端部と前記第２のパイプの端部との間に互いに間隔をおいて配置されかつ前記第１のパイプに固定され前記雌形継手および前記雄形継手を覆う一対のカバー板であって前記コンクリートブロックに液密的に固定された一端面を有する一対のカバー板と、前記一対のカバー板に植え込まれ互いに他の一方のカバー板に向けて伸びる多数の線状体と、各カバー板に取り付けられ前記第２のパイプに密接可能であるシール部材と、前記一対のカバー板の他端面に密接しかつ前記第２のパイプに密接可能である弾性材料からなるキャップ部材であって前記第２のパイプの雄形継手の液密的な挿通を許す溝を有するキャップ部材と、前記一対のカバー板間に充填された非透水性の粘性物質とを含む。
【０００７】
【発明の作用および効果】
本発明によれば、地中に挿入された第１のパイプの端部と第２のパイプの端部とに関して、両パイプを連結する雌型継手および雄型継手の周りが一対のカバー板で覆われ、両カバー板の両端がコンクリートブロックとキャップ部材とで閉鎖される。両カバー板間に充填された非透水性の粘性物質は多数の線状体により前記両カバー板間に保持され、両カバー板に取りつけられた一対のシール部材により前記第２のパイプと前記両カバー板との間からの漏出が防止される。前記キャップ部材の溝は、前記第２のパイプの地中への挿入のための推進時、前記第２のパイプの雄型継手に液密に接し、また、前記キャップは前記第２のパイプの周面の一部に液密に接する。
【０００８】
このことから、前記第２のパイプの地中への挿入時および挿入後のいずれにおいても、前記キャップ部材によって前記雌形継手内に入り込みこれを移動する地下水が堰き止められ、この堰き止めによる両継手相互間からの漏出が止められる。これにより、前記第２のパイプの挿入作業の間および挿入作業後における地中からの地下水の流出が完全に阻止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
地中にトンネル、地下室等の空間を形成するための方法の一つであるパイプルーフ工法を実施するため、発進立坑内から到達立坑内に至る互いに平行な複数列のパイプが地中に配置される。あるいは、また、前記発進立坑または前記到達立坑を構築することなしに、土留壁を貫通する互いに平行な複数列のパイプが地中に配置される。地中に配置された各列のパイプは複数のパイプからなり、互いに隣接するパイプ列は前記パイプに予め設けられた雌型継手およびこれに受け入れられる雄型継手を介して相互に連結される。
【００１０】
各列の複数のパイプは、油圧ジャッキのような推進装置を用いて、地中へ順次に推進される。より詳細には、各列の複数のパイプは、前記推進装置の推進力を受けて地中に推進されたシールド型掘削機の後に続けて地中を順次に推進される。
【００１１】
図１〜図３は、前記発進立坑から地中１０に推進された複数のパイプからなる第１のパイプ列１２の一部と、第１のパイプ列１２に隣接する第２のパイプ列１４の一部と、発進立坑１６の一部とを示す。
【００１２】
第１のパイプ列１２は発進立坑１６から到達立坑（図示せず）に達しているのに対して、第２のパイプ列１４は発進立坑１６から未だ前記到達立坑に達していない状態にある。
【００１３】
発進立坑１６にはその坑壁を実質的に規定するコンクリート、鋼矢板等で形成された土留壁１８が設けられている。土留壁１８は、両パイプ列が貫通する２つの孔を有する（但し、図には第２のパイプ列１４のための孔２０のみを示す。）。土留壁１８には、２つの発進坑口２４，２６が設けられたコンクリートブロック２８が設置されている。コンクリートブロック２８の両発進坑口２４，２６は土留壁１８の両孔にそれぞれ整合しており、両パイプ列１２，１４の各パイプはこれらの発進坑口２４，２６および土留壁１８の各孔を通して地中１０に推進される。
【００１４】
推進方向に関する第１のパイプ列１２における最後方のパイプ３０は、その端部（後端部）３１が発進立坑１６内に残るようにコンクリートブロック２８の坑口２４から突出している。第２のパイプ列１４についても、同様に、最後方のパイプ（図示せず）の端部が発進立坑１６内に残置される。また、各列のパイプの最前方のパイプの端部（前端部）も、前記到達立坑内にあるように設定される。各立坑内を伸びる各列のパイプの端部は、後に立坑内に設置される支保工による支持のために利用される。前記発進立坑または前記到達立坑を設けることなしに前記パイプを地中に設置する場合には、各列の前記パイプの端部は地山の崩壊を防止するための土留壁に設けられるコンクリートブロックから突出する。
【００１５】
第１のパイプ列１２の各パイプは、該パイプの両側部をそれぞれ長手方向へ伸びる一対の雌型継手３２，３４を有する。これに対して、第２のパイプ列１４の各パイプは該パイプの両側部をそれぞれ長手方向へ伸びる雄型継手３６および雌型継手３８を有する。第２のパイプの雄型継手３６は、第２のパイプ列１４の各パイプをコンクリートブロック２８の発進坑口に挿入するとき、その一部が第１のパイプ列１２の一方の雌型継手３２に受け入れられ、推進の進行とともにその全部が雌型継手３２に受け入れられ、これにより、第２のパイプ列１４の各パイプが第１のパイプ列１２の各パイプに連結される。第１のパイプ列１２の他方の雌型継手３４は、後に第１のパイプ列１２の左隣に配置される、第２のパイプ列１４と同様のパイプ列との連結に用いられる。第２のパイプ列１４の雌型継手３８も、また、後に第２のパイプ列１４の右隣に配置される、第２のパイプ列１４と同様のパイプ列との連結に用いられる。
【００１６】
図示の雌型継手３２，３４および３８は、それぞれ、一対の山形鋼をこれらの内側のコーナー部が互いに相対するように前記パイプの周方向に間隔をおいて配置してなるものであり、また、雄型継手３６は一対の山形鋼をこれらの外側のコーナー部が互いに相対するように前記パイプの周方向に間隔をおいて配置してなるものである。
【００１７】
地下水位の比較的高い地山にパイプルーフ工法を適用するときは、地山中の地下水が各雌型継手を導水路として流れ、発進立坑１６内に流入する。これを阻止するため、互いに係合する雌型継手３２および雄型継手３６相互について本発明の止水構造が適用されており、また、雄型継手と非係合状態にある雌型継手３４，３８については各雌型継手内に発泡プラスチック材料、非水溶性の粘性物質（油性粘土、こんにゃく、パテ）等からなる詰物４０が配置されている。詰物４０は、また、パイプの推進時に前記雌型継手内への土砂の侵入を阻止する。詰物４０は、これが配置された前記雌型継手内に前記雄型継手が挿入されるときに破壊または圧縮変形される。本発明の止水構造は、前記雄型継手の挿入により詰物４０が破壊されて取り除かれ、または、圧縮変形された後の前記雌型継手内を流れる地下水を止める。
【００１８】
本発明の止水構造は、第１のパイプ列１２の前記推進方向に関する最後方のパイプすなわち発進立坑１６に端部を残して設置されたパイプ（以下「第１のパイプ」という。）３０と、順次に推進され第２のパイプ列１４を構成する各パイプ（以下「第２のパイプ」という。）４２とに適用され、コンクリートブロック２８と、第１および第２のパイプ３０，４２間に配置され両パイプの雌形継手３２および雄形継手３６を覆うようにこれらの上方および下方を両パイプ３０，４２の長手方向へほぼ水平に伸びる一対のカバー板４４と、両カバー板４４にそれぞれ植え込まれ互いに他の一方のカバー板４４に向けて伸びる多数の線状体４６と、各カバー板４４に取り付けられたシール部材４８と、キャップ部材５０と、両カバー板４４間に充填された非透水性の粘性物質５２とを含む。
【００１９】
コンクリートブロック２８は、第１のパイプ列１２の推進のために先に形成されたブロック部５４と、第２のパイプ列１４の推進のためにその後に形成されブロック部５４に連なるブロック部５６とからなる。図２に示す符号５８，６０は、それぞれ、ブロック部５６を成形するための型枠の一部として用いられた、一端部が土留壁１８に固定された角筒体と、該角筒体の解放他端部を塞ぎかつ第２のパイプ４２の挿通を許す孔６２を有する蓋体とを示す。
【００２０】
一対のカバー板４４は、その一側部６４（図３）において、第１のパイプ３０の側面に液密に固定されている。また、両カバー板４４は、その一端面６６において、前記型枠の蓋体６０に溶接され、これにより、実質的にコンクリートブロック２８に液密に固定されている。各カバー板４４は第１のパイプ３０に固定された複数のリブ６７で補強されている。
【００２１】
多数の線状体４６は、プラスチック製、金属製等のものからなる。各カバー板４４から伸びる多数の線状体４６は、好ましくは、雌形継手３２および雄形継手３６に達する長さ寸法、図示の例ではこれらの各継手を構成する一方の山形鋼に達する長さ寸法を有する。これらの多数の線状体４６は粘性物質５２を両カバー板４４間に流動しないようにこれらの間に保持する。
【００２２】
各シール部材４８は横断面で見てＵ字状に弾性変形されており、その一側部が各カバー板４４の他側部６８に固定され該他側部に沿って長手方向へ伸びる。各シール部材４８はその他側部が第２のパイプ４２の側面に密接可能すなわち液密に当接可能である。両シール部材４８は、地中への推進時に生じる前記第２のパイプの振動または移動に追随して前記第２のパイプの周面に接し、両カバー板４４と第２のパイプ４２との間からの粘性物質５２の漏出を防止するとともに前記第２のパイプの両カバー板４４への接触を阻止する。
【００２３】
キャップ部材５０は、ゴムのような弾性材料からなるブロックからなり、両カバー板４４の他端面７０を覆う端面７２を有する。図示の例では、両カバー板４４の他端面７０が第１のパイプ３０の端面３０ａから僅かに突出するように配置されている。このため、図示の例のキャップ部材５０の一端面７２は、両カバー板の他端面７０に密接する端面部７４と、第１のパイプ３０の端面３０ａの一部に接する端面部７６とからなる。図示の例に代えて、両カバー板４４の他端面７０が第１のパイプ３０の端面３０ａと面一となるように、あるいは、他端面７０が端面３０ａから突出しないように設定することができ、これに合わせて、キャップ部材５０の一端面７２が少なくとも両カバー板の他端面７０に液密に接するようにその形状を変更することができる。
【００２４】
キャップ部材５０は、また、第２のパイプ４２の側面に密接可能である円筒面７５と、キャップ部材５０を長手方向に伸びその両端面７２，７３に開口しかつ円筒面７５に解放する、第２のパイプ４２の雄形継手３６の液密的な挿通を許す２つの溝、図示の例では雄形継手３６を構成する前記２つの山形鋼の横断面形状にほぼ等しい山形の横断面形状を有する２つの溝７７とを有する。円筒面７５および溝７７は、前記第２のパイプを地中へ推進する間、前記第２のパイプの周面とその雄型継手３６とに液密に接し、接触部相互間からの粘性物質５２および水の漏れを阻止する。
【００２５】
キャップ部材５０は、その端面７３に接する押さえ板７８と、リブ６７に押さえ板７８を締結するための複数のボルト・ナット組立体８０とを介して、一対のカバー板４４および第１のパイプ３０の管端に押しつけられている。押さえ板７８は、第２のパイプ４２を推進する際の雄形継手３６の移動を許す切り欠き７８ａを有する。
【００２６】
両カバー板４４および両シール部材４８と、コンクリートブロック２８およびキャップ部材５０とが規定する空間に配置され両継手３２，３６の周りを取り巻く粘性物質５２は、図示の例ではグリースからなる。粘性物質５２は、推進される第２のパイプ４２の周面に付着し、その量が次第に減少する。この量を補うため、上方のカバー板４４に粘性物質５２を補充するための注入口８１が設けられている。
【００２７】
この止水構造によれば、前記第２のパイプが地中に推進されるときおよび図２に示すように前記第２のパイプが地中に推進された後のいずれにおいても、キャップ部材５０により、地中で雌型継手３２内に入り込む地下水の発進立坑１６に向けての移動を堰き止められ、雌形継手３２およびこれに受け入れられた雌形継手３６の周囲を取り巻く粘性物質５２により前記地下水の堰き止めに伴う雌型継手３２内からの前記地下水の横溢が止められる。その結果、前記地下水の発進立坑１６内への噴出が阻止される。
【００２８】
なお、図示の例では、第２のパイプ４２とコンクリートブロック２８の坑口２６との間からの水漏れを防ぎかつ第２のパイプ４２が坑口２６を円滑に移動し得るように、スポンジ製のシート８２がコンクリートブロック２８に埋め込まれている。シート８２は、その一部が第２のパイプ４２の周囲と、両カバー板４４の一部の周囲とを覆っている。
【００２９】
図４〜図９に、第１のパイプ３０に設けられる雌形継手３２および第２のパイプ４２に設けられる雄形継手３６の他の例を示す。図４、図５および図６に示す雌形継手３２はぞれぞれＣ形の横断面形状を有する。また、図４、図５および図６に示す雄形継手３６はそれぞれＴ形、円形およびこれに連なるＩ形、および、Ｃ形の横断面形状を有する。図７および図８に示す雌形継手３２は図２に示すものと同様の横断面形状を有し、また、雄形継手３６は、図４および図５に示すものと同様の横断面形状を有する。図９に示す雌形継手３２および雄形継手３６はそれぞれＣ形およびＩ形の横断面形状を有する。これらの例の雄形継手が通される前記キャップ部材に設けられる溝は、前記雄形継手の外形とほぼ同じ形を有する。なお、図６および図８に示す雄形継手３６の円形の部分は、土砂の侵入を防止するため、その両端面が板材で閉鎖される。
【００３０】
本発明に係る止水構造は到達立坑にも適用することができ、前記発進立坑におけると全く同様、両パイプ相互の連結部から到達立坑への地下水の流れ込みを阻止することができる。また、本発明は、前記発進立坑または前記到達立坑を設けることなしに土留壁を貫通して地中に設置される両パイプ相互の連結部からの地下水の流出を阻止するために適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る止水構造の第１のパイプの管端から見た正面図である。
【図２】第１図の線２−２に沿って得た断面図である。
【図３】図２の線３−３に沿って得た断面図である。
【図４】雌形継手および雄形継手の他の例の横断面図である。
【図５】雌形継手および雄形継手の他の例の横断面図である。
【図６】雌形継手および雄形継手の他の例の横断面図である。
【図７】雌形継手および雄形継手の他の例の横断面図である。
【図８】雌形継手および雄形継手の他の例の横断面図である。
【図９】雌形継手および雄形継手の他の例の横断面図である。
【符号の説明】
１６  発進立坑
１８  土留壁（坑壁）
２８  コンクリートブロック
３０  第１のパイプ
３２  雌形継手
３６  雄形継手
４２  第２のパイプ
４４  カバー板
４６  線状体
４８  シール部材
５０  キャップ部材
５２  粘性物質
７６  溝
【図１】
0003628082.tif 000002
【図２】
0003628082.tif 000003
【図３】
0003628082.tif 000004
【図４】
0003628082.tif 000005
【図５】
0003628082.tif 000006
【図６】
0003628082.tif 000007
【図７】
0003628082.tif 000008
【図８】
0003628082.tif 000009
【図９】
0003628082.tif 000010