(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設され、樹脂と繊維とからなるＦＲＰにより形成されたＦＲＰ体を有するＦＲＰ製地中埋設物であって、
通電により発熱して前記ＦＲＰ体の樹脂を溶融し炭化させる熱線が設けられていることを特徴とするＦＲＰ製地中埋設物。
【請求項２】
請求項１記載のＦＲＰ製地中埋設物において、
前記熱線の発熱過程で、前記樹脂の溶融に先行して溶融し収縮する被覆材によって前記熱線が被覆されていることを特徴とするＦＲＰ製地中埋設物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＲＰ製地中埋設物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド工事において、シールド機が地盤に埋設された杭等の埋設物を切削することが事前に判明している場合、埋設物のうち、シールド機のカッタビットが干渉する干渉部の芯材として、鉄骨の代わりに、例えば、特開２０００−３５１８５８号公報に開示されているような繊維強化プラスチックス（以下、ＦＲＰという）を用いることがある。また、ＦＲＰを用いた埋設物の一例として、シールド機の発進立坑及び到達立坑に用いられるＮＯＭＳＴ（ＮＯｖｅｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｈｉｅｌｄ−ｃｕｔｔａｂｌｅ  Ｔｕｎｎｅｌ−ｗａｌｌ  ｓｙｓｔｅｍ）が挙げられる。このＮＯＭＳＴは、発進立坑及び到達立坑の開口部の補強材として、高強度・高弾性のＦＲＰを用い、切削性の良好な石灰砕石を粗骨材に用いた新素材コンクリート壁体を構築することで、シールド機のカッタビットで直接立坑壁を切削できるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＦＲＰをシールド機で切削する際に、シールド機のカッタビットがＦＲＰに均等に作用しない場合があり、短く切断されなかった長いＦＲＰがシールド機後方の排泥管に引き込まれて管内が閉塞し、管内のＦＲＰを除去するためにシールド機の掘進を中断しなければならなかった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、カッタビットがＦＲＰを確実に切断できて、排泥管を閉塞させることなく、シールド機の掘進を中断することのないＦＲＰ製地中埋設物を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、例えば、図１〜図４に示すように、地中に埋設され、樹脂と繊維とからなるＦＲＰにより形成されたＦＲＰ体１１を有するＦＲＰ製地中埋設物１０であって、通電により発熱して前記ＦＲＰ体１１の樹脂を溶融し炭化させる熱線１２が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、ＦＲＰ製地中埋設物には、通電により発熱してＦＲＰ体の樹脂を溶融し、炭化させる熱線が設けられているので、熱線に電流を流すと、熱線の発熱により、ＦＲＰ体の樹脂が溶けて炭化する。これにより、ＦＲＰ製地中埋設物は、ＦＲＰ体の樹脂が切断された状態となって強度が低下するため、シールド機のカッタビットで容易に切削できる。よって、ＦＲＰ体をカッタビットが確実に切断できて、排泥管を閉塞させることなく、シールド機の掘進を中断することがない。
【０００７】
請求項２記載の発明は、例えば、図１、図３、図４に示すように、前記熱線１２の発熱過程で、前記樹脂の溶融に先行して溶融し収縮する被覆材１３によって前記熱線１２が被覆されていることを特徴とすることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、熱線の発熱過程で、樹脂の溶融に先行して溶融し収縮する被覆材によって熱線が被覆されているので、電流を流して熱線を発熱させた際に、樹脂が溶ける前に被覆材が溶け、溶けた部分に空隙が形成される。この空隙に被覆材より後に溶けた樹脂が流れ込むので、溶けた樹脂が繊維に固着するのを防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態の一例について詳細に説明する。最初に、ＦＲＰ製地中埋設物の構成について説明する。図１及び図４に示すように、地盤に埋設されたＦＲＰ地中製埋設物としての杭１０は、シールド機のカッタビットと干渉する干渉部１と、カッタビットと干渉せずに周囲の地盤や建物を支持する支持部２とから構成されている。干渉部１は、樹脂と繊維とからなるＦＲＰを格子状に接合して形成されたＦＲＰ体１１を芯材として構築されており、支持部２は、公知のＨ形鋼２１を芯材として構築されている。なお、ＦＲＰの樹脂としては、エポキシ樹脂やビニルエステル樹脂等が用いられ、繊維としては、炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維等が用いられる。
【００１０】
また、ＦＲＰ体１１とＨ形鋼２１とは、ジョイントプレート３を介して接続され、ＦＲＰ体１１及びＨ形鋼２１の周囲には、新素材コンクリートまたはモルタルが打設されている。そして、ＦＲＰ体１１と新素材コンクリート層４またはモルタル層４とが一体化されて干渉部１が形成され、Ｈ形鋼２１と新素材コンクリート層４またはモルタル層４とが一体化されて支持部２が形成されている。なお、新素材コンクリートは、切削性の良好な石灰砕石を粗骨材に用いたコンクリートであり、シールド機のカッタビットで容易に切削できるものである。
【００１１】
図１及び図３（ａ）に示すように、熱線１２は、通電により発熱してＦＲＰ体１１の樹脂を溶融し、炭化させて切断するものであり、格子状のＦＲＰ体１１の交点間に巻きつけられており、熱線１２の両端部は地上あるいは構内の発電機やバッテリー等に接続されている。なお、熱線１２は、ＦＲＰ体１１が排泥管を閉塞しない程度の大きさに切断されるような間隔でＦＲＰ体１１に巻きつけておけばよく、例えば、ＦＲＰ体１１の交点に巻きつけてもよい。また、図３（ｂ）に示すように、熱線１２をＦＲＰ体１１の全面にわたって巻きつけてもよい。
【００１２】
また、熱線１２は、断面積が小さいものを用い、ＦＲＰ体１１に多く巻きつけた方が、抵抗が大きくなり、発熱しやすくなるので好ましい。また、熱線１２の材料としては、導電性を有するものであれば種類を問わないが、熱伝導率の高い銀や銅よりも、鋼やクロムを用いる方が好ましい。また、ＦＲＰ体１１を形成する樹脂及び繊維の種類が異なれば、ＦＲＰ体１１が炭化する温度も異なるので、熱線１２に流す電流の大きさや熱線１２の材料を適宜変更してもよい。さらに、ＦＲＰ体１１の繊維を溶融し、炭化させて、ＦＲＰ体１１の樹脂及び繊維を溶かし、シールド機の切削の負担を軽減することも可能である。
【００１３】
さらに、熱線１２は、発熱過程で樹脂の溶融に先行して溶融し収縮する被覆材１３、例えば、ポリスチレンをブタン等の発泡剤の力で膨らませた発泡スチロール１３によって被覆されている。熱線１２を発泡スチロール１３によって被覆しておくと、ＦＲＰ体１１の樹脂が溶ける前に発泡スチロール１３が溶け、発泡スチロール１３が溶けてできた空隙にＦＲＰ体１１の樹脂が流れ込むので、溶けた樹脂が繊維に固着しなくなる。
【００１４】
次に、シールド機が杭１０の干渉部１を切削する方法について説明する。
シールド機が地盤内を掘進し、干渉部１を有する杭１０に近づくと、作業者は地上あるいは構内の施工管理室から熱線１２に電流を流す。すると、熱線１２は発熱し、まず、熱線１２を被覆している発泡スチロール１３を溶かしはじめる。この発泡スチロール１３は、空気を含んでいるので、溶けた部分には空隙が形成される。熱線１２の温度がさらに高くなると、ＦＲＰ体１１の樹脂が溶けはじめ、液体となった樹脂は形成された空隙に流れ込み、炭化する。その後、シールド機は、切削性の良好な新素材コンクリート層４またはモルタル層４を切削し、さらに、ＦＲＰ体１１の繊維を切削することで、杭１０の干渉部１は容易に切削される。
なお、熱線１２に流す電流を大きくしたり、熱線１２を発熱しやすい材料に変えることで、ＦＲＰ体１１の樹脂及び繊維を溶融し、炭化させて、ＦＲＰ体１１を切断するようにしてもよい。
【００１５】
本実施の形態の杭１０によれば、干渉部１のＦＲＰ体１１には、通電により発熱してＦＲＰ体１１の樹脂を溶融し、炭化させる熱線１２が巻きつけられているので、熱線１２に電流を流すと、熱線１２の発熱により、ＦＲＰ体１１の樹脂が溶けて炭化する。これにより、ＦＲＰ体１１は、樹脂が切断された状態となって強度が低下するため、シールド機のカッタビットで容易に切削できる。よって、ＦＲＰ体１１をシールド機が確実に切断できて、排泥管を閉塞させることなく、シールド機の掘進を中断することがなくなる。
【００１６】
また、熱線１２は、発熱過程で樹脂の溶融に先行して溶融し収縮する発泡スチロール１３に被覆されているので、熱線１２に電流を流して熱線１２を発熱させた際に、ＦＲＰ体１１の樹脂が溶ける前に発泡スチロール１３が溶け、この発泡スチロール１３が溶けた部分が空隙となる。この空隙にＦＲＰ体１１の樹脂が流れ込むので、溶けた樹脂が繊維に固着するのを防止できる。
【００１７】
さらに、熱線１２は、ＦＲＰ体１１の樹脂及び繊維を溶かして炭化させることも可能であり、熱線１２に電流を流して熱線１２を発熱させた際に、ＦＲＰ体１１は樹脂及び繊維ともに切断される。よって、干渉部１のＦＲＰ体１１は、樹脂のみ溶かす場合に比べてさらに強度が低下するため、シールド機のカッタビットで容易に切削できる。したがって、シールド機による杭１０の切削をさらに容易なものとすることができる。
【００１８】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、図２に示すように、ＦＲＰ体１１には、少なくとも熱線１２が巻きつけられていればよく、発泡スチロール１３で被覆されていなくてもよい。また、ＦＲＰ体１１の材料、熱線１２の材料、熱線１２のＦＲＰ体１１への取り付け方法等は発明の要旨を逸脱しない範囲内で設計変更が可能である。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ＦＲＰ製地中埋設物をカッタビットが確実に切断できて、排泥管を閉塞させることなく、シールド機の掘進を中断することがない。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、溶けた樹脂が繊維に固着するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上記実施の形態におけるＦＲＰ製地中埋設物を説明するための横断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における熱線が巻き付けられたＦＲＰ体を説明するための斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態における熱線が発泡スチロールによって被覆されたＦＲＰ体を説明するための斜視図である。
【図４】上記実施の形態におけるＦＲＰ製地中埋設物とシールド機の位置関係を説明するための横断面図である。
【符号の説明】
１０  ＦＲＰ製地中埋設物
１２  熱線
１３  被覆材
【図１】
0003632852.tif 000002
【図２】
0003632852.tif 000003
【図３】
0003632852.tif 000004
【図４】
0003632852.tif 000005