(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を有する角柱状であり、
側壁鋼板の所定位置には透孔が設けてあり、
上記透孔には外方からボルトが貫通し、
上記ボルトにはナットが螺合し、
上記中空部には上記ボルトに螺合している上記ナットのみが突出している
ことを特徴とする地下構造物の構造体エレメント。
【請求項２】
請求項１において、上記ボルトには共回り防止用部材が取付けてあることを特徴とする地下構造物の構造体エレメント。
【請求項３】
請求項１または２に記載の上記構造体エレメントを地中に推進する工程と、
上記構造体エレメントの中空部内の土砂を排出する工程と、
上記構造体エレメントの中空部においてボルトからナットを取り外し、このボルトのねじ部に、一端に鉄筋が連結してある第１の継手パイプの他端を螺着させる工程と、
上記構造体エレメントの中空部にコンクリートを打設し充填する工程と、
上記構造体エレメントの上記鋼板の外方から上記ボルトを取り外す工程と、
上記第１の継手パイプに、後端に鉄筋を連結した第２の継手パイプが連結してある接続ボルトの先端部を螺入し取付ける工程と
を具備することを特徴とする地下構造物の構造体エレメントと鉄筋との連結工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばトンネルなどの地下構造物の外壁を構成する中空状の構造体エレメント及びこの構造体エレメントを含む複合構造物と鉄筋との連結工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１に示すように鉄道線路下や道路下を横断するトンネルなどの地下構造物Ｔを非開削工法で構築する場合、この地下構造物の外壁を構成するところの複数の構造体エレメント１を地中に埋設する工法が開発されている。この構造体エレメント１は中空部１１を有する角柱状のもので、この埋設工事では、到達側から油圧ジャッキでけん引して施工するものである。そして、トンネルＴ内部に棚状のＲＣ床版を構築する場合には、この構造体エレメントの中空部には、構造的に予め鉄筋を配設しておき、これを応力支持部としてカップラー（機械継手）を介してトンネル内に向けて曲げ鉄筋を連結するものがある。さらに、他の従来例として、図７に示すように構造体エレメント１の中空部１１には予め複数の鉄板１３を積層し、これをボルト、ナットで締結して一体化した鋼板を配設し、この両端はこのエレメントの側壁１２の内壁面に溶接手段で溶着し、この支持板の延長上のトンネル内には例えばフレア溶接により鉄板１４を連結してＲＣ床版を構築するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、構造体エレメント１の中空部１１内に鉄筋や鉄板１３が存在すると、このエレメントを地中にけん引して埋設する場合に当然抵抗がかかり、これが埋設時の大きな障害になり、また、構造体エレメント１内に鉄筋や鉄板１４が配設してあると、この構造体エレメントを埋設する時、このエレメントの中空部内に掘削機を挿置することが困難または不可能になり、さらに、作業員がこのエレメントの中空部内で作業するための作業空間が狭くなり作業し難い。さらに、この構造体エレメント内に鉄筋や鉄板を設置する作業は手間がかかり煩雑であり、そのため、この構造体エレメントの埋設作業の効率を著しく低下させる。
【０００４】
そこで、本発明の目的は構造体エレメントの中空部内に掘削機を挿置することが容易であり、作業員がこのエレメントの中空部内で作業するための作業空間を確保でき、構造体エレメントの埋設作業を効率良く行うことのできる構造体エレメント及びこの構造体エレメントを含む複合構造物と鉄筋との連結工法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る地下構造物の構造体エレメントの特徴は中空部を有する角柱状であり、側壁鋼板の所定位置には透孔が設けてあり、上記透孔には外方からボルトが貫通し、上記ボルトにはナットが螺合し、そのため、上記中空部には上記ボルトに螺合している上記ナットのみが突出しているところにある。
上記透孔はねじ孔も含み、上記角柱状とは四角形に限定されるものでなく、上面、下面、左右側面が平坦なものである限り八角形であってもよい。
【０００６】
この構造体エレメントの他の特徴は、上記ボルトには共回り防止用部材が取付けてあるところにある。
【０００７】
本発明に係る地下構造物の構造体エレメントと鉄筋との連結工法の特徴は、前記特徴に記載の上記構造体エレメントを使用するもので、この構造体エレメントを地中に推進埋設する工程と、上記構造体エレメントの中空部内の土砂を排出する工程と、上記構造体エレメントの中空部においてボルトからナットを取り外し、このボルトのねじ部に、一端に鉄筋が連結してある第１の継手パイプの他端を螺着させる工程と、上記構造体エレメントの中空部にコンクリートを打設し充填する工程と、上記構造体エレメントの上記鋼板の外方から上記ボルトを取り外す工程と、上記第１の継手パイプに、後端に鉄筋を連結した第２の継手パイプが連結してある接続ボルトの先端部を螺入し取付ける工程とを具備するところにある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
そこで、図面を参照して本発明の実施の態様について説明する。この実施の態様は、図１に示すように鉄道線路下や道路下を横断する地下構造物であるトンネルＴを非開削工法で構築する場合を例示している。
【０００９】
まず、トンネルＴの外壁を将来構成するところの複数の構造体エレメント１の構造から説明する。
【００１０】
図１に示すように、地下構造物の構造体エレメント１は中空部１１を有する角柱状であり、このエレメントを油圧ジャッキによりけん引して地中に推進埋設して、上床部Ｔａ、下床部Ｔｂ、左右の側壁部Ｔｃ等により図１の地下構造物を構築する。構造体エレメント１において、図２に示すように外壁鋼板からなる側壁鋼板１２、つまり母材の所定位置には複数の透孔１２ａが設けてあり、この透孔には外方から六角ボルト２が貫通し、このボルトのねじ部には六角ナット３が螺合してある。なお、透孔１２ａはねじ孔であってもよい。
【００１１】
さらに、図３に示すように六角ボルト２には共回り防止用部材である丸棒４が溶接手段により取付けてある。なお、丸棒４の取付け位置は、図示のような六角ボルトの頭部に限らず側面でもよく、なるべく埋設時の抵抗が大きくならない位置が望ましい。
【００１２】
次に、前記した構造体エレメント１を使用して地下構造物（トンネル）Ｔを構築した後、この地下構造物内にＲＣ床版を構築する場合、この構造体エレメントと鉄筋８（図５、図６）とを連結する工法について説明する。
【００１３】
先ず、図２に示すように構造体エレメント１の側壁鋼板１２、つまり母材には、前記したように透孔１２ａが開口し、この透孔には予め六角ボルト２，２が貫通し、このボルトのねじ部２ａには六角ナット３，３を螺合させ、このねじ部を保護している。六角ボルト２，２のねじ部２ａは推進埋設時の抵抗をできるだけ少なくするため比較的短いものが望ましい。そして、六角ボルト２，２には丸棒４が溶着し取付けてある。
【００１４】
このような状態の構造体エレメント１を油圧ジャッキ（図示せず）によりけん引して、同時にこのエレメントの中空部１１内に挿置してある掘削機で掘削しながら、図１に示すようにこのエレメントを地中に推進埋設する。勿論、けん引力でなく押込み力を利用してもよい。埋設作業終了後は掘削機を取り出し、構造体エレメント１の中空部１１内、特に内壁面には土砂が付着しているので、この土砂を除去し排出する。
【００１５】
そこで、土砂を排出した後の構造体エレメント１の中空部１１において六角ボルト２に螺合している六角ナット３を取り外し、図４に示すように、この六角ボルトのねじ部２ａには第１の継手パイプ（例えば、富士ボルト製作所製のＦＤグリップ）６の先端の内壁の雌ねじ部６ａを螺着させる。この時、六角ボルト２，２には丸棒４が取付けてあるので、このＦＤグリップ６の螺入動作に伴い、この六角ボルトがこのグリップと一緒に共回りすることはない。そして、このＦＤグリップ６の後端には鉄筋５が連結してあり、複数配筋された鉄筋の自由端部相互は、従来から知られている方法、つまり、番線で結束される。また、このＦＤグリップ６の雌ねじ部６ａは六角ボルト２のねじ部２ａより長い。
【００１６】
その後、構造体エレメント１の中空部１１にコンクリートを打設して充填し、このコンクリートの養生をする。コンクリートの養生後、構造体エレメント１に囲まれたトンネルＴの土砂を排出し、その後、共回り防止用部材の丸棒４の溶接個所を溶融して撤去し、構造体エレメント１の鋼板１２の外方（図面右側）から六角ボルト２を取り外す。これが図５の状態である。なお、六角ボルト２を取り外してもＦＤグリップ６や鉄筋５が落下しないのは、既に打設されたコンクリートにより位置保持されているからで、そのため、このＦＤグリップの先端面を側壁鋼板１２の内面に溶接し固定する作業は不要である。因みに、ＦＤグリップ６の先端面を側壁鋼板１２に現場溶接しても、同一効果を得ることができるが、現場溶接すると品質の低下を引き起こすことがあるので、なるべく溶接は避けたいところであり、この点において溶接作業が不要な本発明は品質の保持の点で望ましい。
【００１７】
図５、図６に示すように、第１の継手パイプのＦＤグリップ６の雌ねじ部６ａには、全長に亘りねじ部７ａが形成してある接続ボルト７の先端のねじ部を透孔１２ａから挿入し、螺入して取付ける。この場合、ＦＤグリップ６の雌ねじ部６ａに応力を確保するに十分な所定長を螺入することが必要である。この接続ボルト７の後端部には鉄筋８を連結してある第２の継手パイプのＦＤグリップ９が螺合し連結してある。このようにして、構造体エレメント１には鉄筋８が連結される。このように複数配筋された鉄筋の自由端部相互は番線で結束される。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は構造体エレメントは、その中空部に突出しているのはボルトに螺合しているナットのみであるので、埋設時の抵抗が少なく、また掘削機の挿置も簡単であり、作業員がこのエレメントの中空部内で作業するための作業空間を確保でき、そのため構造体エレメントの埋設作業を効率良く行うことができる。また、接続パイプは側壁鋼板に溶接しないので品質の低下も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  複数の構造体エレメントを埋設した状態を示す斜視図である。
【図２】  ボルトにナットを取付けた状態を示す拡大断面図である。
【図３】  ボルトに共回り防止部材を取付けた状態を示す正面図である。
【図４】  構造体エレメントを埋設した後、ボルトに第１継手パイプを取付けた状態を示す拡大断面図である。
【図５】  ボルトを取り外し接続ボルトを螺入する直前の状態を示す拡大断面図である。
【図６】  接続ボルトにより第１、第２の継手パイプを連結させた状態を示す拡大断面図である。
【図７】  従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｔ      地下構造物（トンネル）
１      構造体エレメント
１１    中空部
１２    側壁鋼板
１２ａ  透孔
２      ボルト（六角ボルト）
２ａ    ボルトのねじ部
３      ナット（六角ナット）
４      共回り防止用部材（丸棒）
５      鉄筋
６      第１の継手パイプ（ＦＤグリップ）
７      接続ボルト
８      鉄筋
９      第２の継手パイプ（ＦＤグリップ）
【図１】
0003665634.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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