(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形閉断面部材又はこの側方に連結されることで閉断面を形成可能なコ字形開断面部材を推進又は牽引することにより地山に挿入する、部材の地山への挿入方法であって、
前記各部材の側面に設けられた噴射孔又は前記各部材の挿入方向の先端に取り付けた矩形断面掘削機の側面に設けられた噴射孔から充填材を噴射するとともに、この充填材の噴射量を調整することにより、前記各部材の挿入位置を修正することを特徴とする部材の地山への挿入方法。
【請求項２】
請求項１に記載の部材の地山への挿入方法において、
前記噴射孔は、前記各部材又は掘削機の底面と、これと反対側の頂面にも、それぞれ設けられていることを特徴とする部材の地山への挿入方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の部材の地山への挿入方法において、
前記部材を地山に挿入しつつ、前記噴射孔から充填材を噴射すること
を特徴とする部材の地山への挿入方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の部材の地山への挿入方法において、
前記充填材は、粒状又は砕石状の固体、時間硬化性をもつ流動体、あるいはこれらを混合したものであること
を特徴とする部材の地山への挿入方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の部材の地山への挿入方法において、
前記充填材は、ブロアで空気圧送されるか又はポンプで圧送され前記噴射孔から噴射されること
を特徴とする部材の地山への挿入方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の部材の地山への挿入方法によって前記矩形閉断面部材及びコ字形開断面部材を順次地山に挿入し、これらを相互に連結して、構築すべき地中構造物の躯体に利用することを特徴とする地中構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、閉断面部材又はこれに連結される開断面部材を推進又は牽引することにより地山に挿入し、これらを互いに連結して地中構造物を構築するために用いられる、部材の地山への挿入方法、及び地中構造物の構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既設の鉄道の軌道や道路など、既設構造物の下方の地山中を横断するように地中構造物を構築する方法として、この地山に鋼材などからなる管状の部材を並列するように順次挿入し、これを利用して地中構造物を構築することが行われている。
【０００３】
しかし、鉄道の複々線区間や駅構内などの下方の地盤中に地中構造物を構築する場合には、その横断距離が長くなる。部材の挿入長さが長くなるほど、部材が曲がった状態や傾いた状態に挿入されてしまう恐れが高くなる。また、いったん部材の先頭が通過してしまうと、この通過位置をあとから通過する部材後方の位置の調整を行うことは困難であった。
従来は、部材の側面から突起を機械的に出すなどし、その反力で部材の挿入向きや位置を修正していたが、効果的な方法ではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、閉断面部材又はこれに連結される開断面部材を推進又は牽引することにより地山に挿入し、これらを互いに連結して地中構造物を構築する際に、地盤条件などに応じて各部材の挿入位置を調整して所望の設置位置に確実に挿入可能な、部材の地山への挿入方法、及び地中構造物の構築方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１、図３に示すように、矩形閉断面部材１，２又はこの側方に連結されることで閉断面を形成可能なコ字形開断面部材３を推進又は牽引することにより地山Ｇに挿入する、部材の地山への挿入方法であって、
前記各部材１，２，３の底面１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ、頂面１Ｔ，２Ｔ，３Ｔ、左側面１Ｌ，２Ｌ，３Ｌ、右側面１Ｒ，２Ｒに設けられた噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲ又は前記各部材１〜３の挿入方向Ｘの先端に取り付けた矩形断面掘削機４の底面４Ｂ、頂面４Ｔ、左側面４Ｌ、右側面４Ｒに設けられた噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲから充填材を噴射するとともに、この充填材の噴射量を調整することにより、前記各部材１〜３の挿入位置を修正することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、例えば図３に示すように、請求項１に記載の部材の地山への挿入方法において、
前記噴射口ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲは、前記矩形閉断面部材１又は矩形断面掘削機４の底面１Ｂ，４Ｂと、これと反対側の頂面１Ｔ，４Ｔにも、それぞれ設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の部材の地山への挿入方法において、
前記部材１〜３を地山に挿入しつつ、前記噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲから充填材を噴射すること
を特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の部材の地山への挿入方法において、
前記充填材は、粒状又は砕石状の固体、時間硬化性をもつ流動体、あるいはこれらを混合したものであること
を特徴とする。
ここで、上記充填材としては、土壌材、ガラスビーズ、ポリスチレン粒子や、セメント系固化材、あるいはこれらの混合物や、ソイルセメント、コンクリート、二液混合膨張型発泡ウレタンなどを用いることが可能である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、例えば図１に示すように、請求項１〜４のいずれか一項に記載の部材の地山への挿入方法において、
前記充填材は、ブロア５で空気圧送されるか又はポンプで圧送され前記噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲから噴射されること
を特徴とする。
ここで、ブロア又はポンプから噴射口へ充填材を圧送するには、例えば図１に示すように、チューブ６などを用いると良い。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、請求項１〜５のいずれか一項に記載の部材の地山への挿入方法によって前記矩形閉断面部材１，２及びコ字形開断面部材３を順次地山に挿入し、これらを相互に連結して、構築すべき地中構造物Ｓの躯体に利用することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る部材の地山への挿入方法、及び地中構造物の構築方法の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１８】
本実施の形態の部材の地山への挿入方法、及び地中構造物の構築方法は、図１〜図３に示すように、既設の鉄道の軌道Ｔの下方の地山Ｇ中に、この鉄道の軌道Ｔを横断する地中構造物（トンネル）Ｓを構築するために適用されるものである。
【００１９】
矩形閉断面部材（以下、閉断面部材と略称する。）１，２、コ字形開断面部材（以下、開断面部材と略称する。）３は、鋼材で形成され、図２に示すように、それぞれ部材の長さ方向に沿うように形成された係合爪Ｊを備えている。
そして、図１に示すように、部材１〜３の係合爪Ｊに、他の部材１〜３の係合爪Ｊを上記長さ方向にスライドして係入することで、部材１〜３が互いに連結されるようになっている。
【００２０】
本実施の形態の部材の地山への挿入方法、及び地中構造物の構築方法の手順を説明する。
まず、閉断面部材１，２、開断面部材３を工場で製作し、地中構造物Ｓの構築現場に搬入する。
【００２１】
そして最初に、閉断面部材１を地山Ｇ中に挿入する。
地中構造物Ｓの構築路線に沿って、地山Ｇに対して水平ボーリングを行い、このボーリング孔にＰＣ鋼線７を挿通する。ボーリング到達側の地山Ｇの側面には、このＰＣ鋼線を牽引するための牽引装置８を設置する。牽引装置の反力は、上記ボーリング到達側の地山Ｇの側面によって支持されるようになっている。
【００２２】
そして、閉断面部材１の先頭に上記ＰＣ鋼線を連結し、これを牽引装置８のジャッキ８Ａで牽引して、閉断面部材内部の空洞から吸入管９（図１参照）を利用して排土を行いながら、地山Ｇ中に挿入していく。
【００２３】
図３に示すように、閉断面部材１の長さ方向途上の底面１Ｂ、頂面１Ｔ、左側面１Ｌ、右側面１Ｒにはそれぞれ噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲが設けられている。また、この閉断面部材１の挿入方向Ｘの先端に取り付けられた矩形断面掘削機４の底面４Ｂ、頂面４Ｔ、左側面４Ｌ、右側面４Ｒにもそれぞれ噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲが設けられている。
【００２４】
そして、牽引装置８によって閉断面部材を挿入しながら、図３に示すように、閉断面部材１の底面１Ｂ、頂面１Ｔ、左側面１Ｌ、右側面１Ｒに設けられた噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲと、この閉断面部材１の挿入方向Ｘの先端に取り付けた矩形断面掘削機４の外周面に設けられた噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲから充填材を噴射して、閉断面部材１の挿入位置を調整する。
【００２５】
充填材は、乾燥した土壌材、ガラスビーズ、ポリスチレン粒子、セメント系固化材の混合物であって、図１、図３に示すように、ブロア５でチューブ６を経由して空気圧送され、噴射口ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲから噴射される。ブロア５の弁を調整して各噴射口ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲから噴射される充填材の量を調整し、閉断面部材１の地山Ｇへの挿入位置が調整される。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、閉断面部材１の長さ方向途上に設けられた噴射口ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲから充填材を噴射すると、この部材の途上の位置で、閉断面部材１の設置位置が調整される。
【００２７】
次いで、図１に示すように、先に地山Ｇに挿入された部材１〜３の係合部Ｊに後から挿入される部材１〜３の係合部Ｊを係入させるようにして、閉断面部材１の側方に、開断面部材３又は閉断面部材２を、上記と同様の方法で順次挿入し、連結していくと、図２に示す状態になる。
この部材１〜３の内部にコンクリートを充填して、地中構造物Ｓが完成する。
【００２８】
本実施の形態に記載の部材の地山への挿入方法によれば、閉断面部材１、２又はこの側方に連結されることで閉断面を形成可能な開断面部材３を地山Ｇに挿入する際に、これら各部材１〜３の底面１Ｂ〜３Ｂ、頂面１Ｔ〜３Ｔ、左側面１Ｌ〜３Ｌ、右側面１Ｒ〜２Ｒに設けられた噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲ又は各部材の挿入方向の先端に取り付けた掘削機の底面４Ｂ、頂面４Ｔ、左側面４Ｌ、右側面４Ｒに設けられた噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲから充填材を噴射して、各部材１〜３の挿入位置を修正するので、地盤条件などに応じて各部材１〜３の挿入位置を調整して所望の設置位置に確実に挿入することができる。
特に、部材１〜３の挿入長さが長くなるほど、部材１〜３が曲がった状態や傾いた状態に挿入されてしまう恐れが高くなるが、この挿入位置のズレを修正することができる。
また、部材１〜３を挿入することによって部材１〜３周辺の地盤が緩むことがあるが、この部位に充填材を充填することで、地山Ｇの上方に位置する鉄道の軌道Ｔへの影響を抑えることができる。
【００２９】
また、噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲが、矩形閉断面部材１又は矩形断面掘削機４の底面１Ｂ，４Ｂ、左側面１Ｌ，４Ｌと、これと反対側の頂面１Ｔ，４Ｔ、右側面１Ｒ，４Ｒとに、それぞれ設けられているので、噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲから充填材を噴射することにより各部材の挿入位置を修正することを、一層確実に実施できる。
【００３０】
また、部材１〜３を地山Ｇに挿入しつつ、噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲから充填材を噴射するので、部材１〜３の挿入作業中に、充填材の噴射量を適宜調整して、部材１〜３の挿入向きや位置を調整することができる。
【００３１】
また、充填材が、乾燥した土壌材、ガラスビーズ、ポリスチレン粒子、セメント系固化材の混合物であるので、部材１〜３の挿入によって緩んだ、部材１〜３周辺の地盤に充填材を充填することにより、部材１〜３の挿入向きや位置を確実に保つことができる。
【００３２】
また、充填材が、ブロア５で空気圧送されて噴射孔ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲから噴射されるので、このブロア５の動作を制御することで、部材１〜３の挿入向きや位置を簡単に調整することができる。
【００３３】
また、本実施の形態に記載の地中構造物の構築方法によれば、上記の部材の地山への挿入方法によって前記閉断面部材１，２及び開断面部材３を順次地山に挿入し、これらを相互に連結して、構築すべき地中構造物Ｓの躯体に利用するので、この地中構造物Ｓの設置位置や寸法の精度を高めることができる。
【００３４】
なお、本発明の部材の地山への挿入方法、及び地中構造物の構築方法は、上記の各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、矩形閉断面部材又はこの側方に連結されることで閉断面を形成可能なコ字形開断面部材を地山に挿入する際に、これら各部材の各面に設けられた噴射孔又は各部材の挿入方向の先端に取り付けた矩形断面掘削機の外周面に設けられた噴射孔から充填材を噴射して、各部材の挿入位置を修正するので、地盤条件などに応じて各部材の挿入位置を調整して所望の設置位置に確実に挿入することができる。
特に、部材の挿入長さが長くなるほど、部材が曲がった状態や傾いた状態に挿入されてしまう恐れが高くなるが、この挿入位置のズレを修正することができる。
また、部材が挿入される地山の上方に既設の構造物（鉄道の軌道、道路など）が位置する場合には、部材を挿入することによって部材周辺の地盤が緩むことがあるが、この部位に充填材を充填することで、既設の構造物への影響を抑えることができる。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、噴射孔が、部材又は矩形断面掘削機の底面と、これと反対側の頂面にも、それぞれ設けられているので、噴射孔から充填材を噴射することにより各部材の挿入位置を修正することを、一層確実に実施できる。
【００３７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、部材を地山に挿入しつつ、噴射孔から充填材を噴射するので、部材の挿入作業中に、充填材の噴射量を適宜調整して、部材の挿入向きや位置を調整することができる。
【００３８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、充填材は、粒状又は砕石状の固体、時間硬化性をもつ流動体、あるいはこれらを混合したものであるので、部材の挿入によって緩んだ、部材周辺の地盤に充填材を充填することにより、部材の挿入向きや位置を確実に保つことができる。
【００３９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、充填材が、ブロアで空気圧送されるか又はポンプで圧送されて噴射孔から噴射されるので、このブロアやポンプの動作を制御することで、部材の挿入向きや位置を簡単に調整することができる。
【００４０】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれか一項に記載の部材の地山への挿入方法によって前記閉断面部材及び開断面部材を順次地山に挿入し、これらを相互に連結して、構築すべき地中構造物の躯体に利用するので、この地中構造物の設置位置や寸法の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る部材の地山への挿入方法、及び地中構造物の構築方法の一例を示す、概略図である。
【図２】本発明に係る部材の地山への挿入方法、及び地中構造物の構築方法によって構築された地中構造物の一例を示す、概略図である。
【図３】本発明に係る部材の地山への挿入方法の一例を示す、概略図である。
【符号の説明】
１，２    矩形閉断面部材
３        コ字形開断面部材
４        矩形断面掘削機
５        ブロア（ポンプ）
１Ｂ〜４Ｂ      底面
１Ｌ〜４Ｌ      左側面
１Ｔ〜４Ｔ      頂面
１Ｒ〜４Ｒ      右側面
Ｇ              地山
ＨＢ，ＨＴ，ＨＬ，ＨＲ    噴射孔
Ｓ        地中構造物
【図１】
0003665630.tif 000002
【図２】
0003665630.tif 000003
【図３】
0003665630.tif 000004