(57)【要約】  【課題】施工距離が長い場合であっても、エレメント挿入時に継手部に土砂等が流入するのを確実に防止することができる地下構造物構築用エレメントの継手防護方法を提供する。  【解決手段】地山に先行して挿入される覆工エレメントの継手のうち、後行して地山に挿入される覆工エレメントの継手に嵌合されるもの６，９に、その嵌合溝１５の長手方向に沿う開口部１６を覆うように防護ボード１７を配置するとともに、継手６，９の両表面と防護ボード１７との間に長手方向に沿ってそれぞれ固定配置された第１，第２防護シート１８，１９により防護ボード１７を保持し、先行覆工エレメントの継手６，９と、後行覆工エレメントの継手との嵌合に伴って、防護ボード１７を継手６，９から離脱させ、これにより第１，第２防護シート１８，１９の各長手方向端部によって後行覆工エレメントの継手を挟み込むようにした。  【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌合溝を形成する断面略Ｃ字形の継手が長手方向に沿って設けられた多数の長尺の覆工エレメントを、隣接するエレメントどうしの前記継手を嵌合させながら並列させて順次地山に挿入して、地下構造物を構築するために用いる前記覆工エレメントの継手防護方法であって、
地山に先行して挿入される前記覆工エレメントの前記継手のうち、後行して地山に挿入される前記覆工エレメントの前記継手に嵌合されるものに、その嵌合溝の長手方向に沿う開口部を覆うように防護ボードを配置するとともに、
前記継手の両表面と前記防護ボードとの間に長手方向に沿ってそれぞれ固定配置された第１，第２防護シートにより前記防護ボードを保持し、
先行覆工エレメントの前記継手と、後行覆工エレメントの前記継手との嵌合に伴って、前記防護ボードを前記継手から離脱させ、これにより前記第１，第２防護シートの各長手方向端部によって前記後行覆工エレメントの前記継手を挟み込むようにしたことを特徴とする地下構造物構築用エレメントの継手防護方法。
【請求項２】
前記継手は基部と、この基部からそれぞれ延びて前記嵌合溝を形成する板状部及び湾曲部とからなり、
前記第１防護シートは長手方向に沿う一方の端部が前記板状部側の継手表面に固着されるとともに、他方の端部が前記防護ボードに固着され、
前記第２防護シートは長手方向に沿う一方の端部が前記湾曲部側の継手表面に固着されるとともに、他方の端部が前記防護ボードに固着されることを特徴とする請求項１記載の地下構造物構築用エレメントの継手防護方法。
【請求項３】
前記防護ボードは長手方向に沿う両端面がテーパ面とされ、前記第１，第２防護シートの前記各他方の端部は前記テーパ面にそれぞれ固着されることを特徴とする請求項２記載の地下構造物構築用エレメントの継手防護方法。
【請求項４】
前記板状部側の継手表面には前記第１防護シートとの固着部に隣接して、低摩擦性シートが長手方向に沿って固着されることを特徴とする請求項２又は３記載の地下構造物構築用エレメントの継手防護方法。
【請求項５】
前記防護ボードは、撓み性を有するボードからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１記載の地下構造物構築用エレメントの継手防護方法。
【請求項６】
先行覆工エレメントの前記継手に嵌合される後行覆工エレメントの前記継手の先端部に、先細りとなっているスクレーパを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１記載の地下構造物構築用エレメントの継手防護方法。
【請求項７】
前記第１，第２防護シートは、光硬化型の樹脂シートからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１記載の地下構造物構築用エレメントの継手防護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地下構造物構築用エレメントの継手防護方法に関し、さらに詳細には、覆工エレメントを用いて鉄道線路や道路の下方に地下構造物を構築する際に用いられるエレメントの継手防護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道線路や道路の下方に立体交差する地下構造物を構築する工法の１つとして、長尺の多数の鋼製エレメントを地山に挿入して覆工を行うＨＥＰ＆ＪＥＳ(High Speed Element Pull & Jointed Element Structure) 工法が知られている。
【０００３】
この工法は、図１に示すように、例えば線路１下の地山に構造物の断面を区画するように、長尺の多数の覆工エレメント２，３を牽引又は推進により並列させて地山に順次挿入し、エレメント内部にコンクリートを打設して覆工壁４を構築した後、覆工壁４内方の地山を掘削して、覆工壁４を箱形ラーメン形式又は円形等の構造物とする工法である。
【０００４】
このような工法に使用する覆工エレメントとして、断面が四角形の基準覆工エレメントと、その側部に順次連設される断面コ字形の連設覆工エレメントとを用い、さらに各エレメント間の継手を全強状態に接合することができる構造とした工法について既に提案がされている（特許文献１，２参照）。
【０００５】
これらの基準覆工エレメント及び連設覆工エレメントは、いずれも鋼製のもので、その構造が図２及び図３に示されている。すなわち、基準覆工エレメント２は、図２に示すように、４枚のプレート５によって断面四角形に形成され、各隅角部には断面略Ｃ字形の継手６が長手方向に沿って設けられている。
【０００６】
また、連設覆工エレメント３は、図３に示すように、３枚のプレート７，８によって断面コ字形に形成され、各隅角部及びプレート７の開放側端部には上記継手６と同形状の継手９，１０が長手方向に沿ってそれぞれ設けられている。基準覆工エレメント２は最初に地山に挿入され、次いで、基準覆工エレメント２の両側部の地山に連設覆工エレメント３が挿入される。
【０００７】
その際、図４に一方側のみを示すように、連設覆工エレメント３は、その開放部側の継手１０を基準覆工エレメント２の継手６に嵌合させながら地山に挿入される。先行して地山に挿入された連設覆工エレメント３に並列させて、さらに後行する連設覆工エレメント３が地山に挿入され、この後行する連設覆工エレメント３は、その開放部側の継手１０を先行する連設覆工エレメントの隅角部側の継手９に嵌合させながら地山に挿入される。このようにして、連設覆工エレメント３を順次地山に挿入し、図１に示したような覆工壁４が構築される。なお、各エレメントの先端には掘削機が収容されたほぼ同形状の掘削エレメントが連結され、各エレメントは地山を掘削しながら推進又は牽引により発進側から到達側に向けて地山に挿入される。
【０００８】
継手６，９，１０は、いずれも鋼製のものであり、図５に拡大して示すように、基部１１と、基部１１からそれぞれ延びる傾斜板状部１２及び湾曲部１３とを備え、板状部１２の先端には膨出部１４が形成されている。継手どうしが嵌合する嵌合溝１５は、板状部１２と湾曲部１３との内面によって略Ｃ字形に規定され、一方の継手の膨出部１４が他方の継手の嵌合溝１５に嵌合されることにより、両継手が接合される。
【０００９】
このような継手を有する覆工エレメントからなる覆工壁４を本体構造物として利用する場合、部材に発生する引張力はエレメント間の継手により伝達されるため、継手部は十分な強度を必要とする。このため、嵌合時には十分な遊びが有るが、嵌合完了後、その空隙にグラウトを注入することにより固定し、引張力を負担させるようにしている。
【００１０】
ところで、エレメントの地山への挿入時、嵌合溝１５に土砂等の異物を噛み込んだり、あるいはグラウト注入時にこれが漏出したりすると、グラウト注入が不完全となり、継手は十分な強度を発現することができない。このため、特許文献３で提案されているように、従来は図１０に示すような対策を施している。
【００１１】
すなわち、図１０（ａ）に示すように、先行して地山に挿入されるエレメントの継手６，９に樹脂製のダミー継手５０を嵌合しておく。また、継手６，９の基部１１の表面（地山に露出する面）に鋼板からなる遮蔽板５１の端部を溶接等により固定し、他端部をダミー継手５０に係止させておく。そして、後行する覆工エレメント３の地山への挿入時において、図１０（ｂ）に示すように、ダミー継手５０を継手１０により到達立坑側に押し出し、このダミー継手５０と継手１０とを置換するようにしている。このような方法によれば、嵌合溝１５に異物が入ることがなく、また遮蔽板５１により、継手間の間隙５２が遮蔽されるのでグラウト材を両者の嵌合溝１５に確実に注入することができる。
【００１２】
しかしながら、上記従来の方法は、施工距離が長くなったり、ダミー継手５０に過大な摺動抵抗が生ずるような事態が起こると、ダミー継手の円滑な摺動・押し出しが阻害され、その結果、ダミー継手が破損して嵌合部に土砂等が流入するおそれがある。また、施工条件により到達立坑がない場合はダミー継手の回収が不可能で、使用できないという問題もあった。
【００１３】
なお、この出願人は、この出願の発明と同様の目的を達成するものとして、特許文献４に記載のものを提案している。
【特許文献１】特開２０００−１２０３７２号公報
【特許文献２】特開２０００−１７９２８２号公報
【特許文献３】特開２００１−１２２２００号公報
【特許文献４】特開２００２−１６８１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、施工距離が長い場合であっても、エレメント挿入時に継手部に土砂等が流入するのを確実に防止することができ、また従来のダミー継手を使用する場合のような回収の問題もなく、したがって施工条件に左右されることがなく、また工程数も少なくて済む地下構造物構築用エレメントの継手防護方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、嵌合溝を形成する断面略Ｃ字形の継手が長手方向に沿って設けられた多数の長尺の覆工エレメントを、隣接するエレメントどうしの前記継手を嵌合させながら並列させて順次地山に挿入して、地下構造物を構築するために用いる前記覆工エレメントの継手防護方法であって、
地山に先行して挿入される前記覆工エレメントの前記継手のうち、後行して地山に挿入される前記覆工エレメントの前記継手に嵌合されるものに、その嵌合溝の長手方向に沿う開口部を覆うように防護ボードを配置するとともに、
前記継手の両表面と前記防護ボードとの間に長手方向に沿ってそれぞれ固定配置された第１，第２防護シートにより前記防護ボードを保持し、
先行覆工エレメントの前記継手と、後行覆工エレメントの前記継手との嵌合に伴って、前記防護ボードを前記継手から離脱させ、これにより前記第１，第２防護シートの各長手方向端部によって前記後行覆工エレメントの前記継手を挟み込むようにしたことを特徴とする地下構造物構築用エレメントの継手防護方法にある。
【００１６】
より詳細には、前記継手は基部と、この基部からそれぞれ延びて前記嵌合溝を形成する板状部及び湾曲部とからなり、前記第１防護シートは長手方向に沿う一方の端部が前記板状部側の継手表面に固着されるとともに、他方の端部が前記防護ボードに固着され、前記第２防護シートは長手方向に沿う一方の端部が前記湾曲部側の継手表面に固着されるとともに、他方の端部が前記防護ボードに固着される。
【００１７】
また、前記防護ボードは長手方向に沿う両端面がテーパ面とされ、前記第１，第２防護シートの前記各他方の端部は前記テーパ面にそれぞれ固着される態様を採ることができる。前記板状部側の継手表面には前記第１防護シートとの固着部に隣接して、低摩擦性シートが長手方向に沿って固着される態様を採ることができる。
【００１８】
前記防護ボードとしては、撓み性を有するボードを用いることができる。先行覆工エレメントの前記継手に嵌合される後行覆工エレメントの前記継手の先端部に、先細りとなっているスクレーパを設けると良い。前記第１，第２防護シートとしては、光硬化型の樹脂シートを用いることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、施工距離が長い場合であっても、エレメント挿入時に継手部に土砂等が流入するのを確実に防止することができる。また従来のダミー継手を使用する場合のような回収の問題もなく、したがって施工条件に左右されることがなく、また工程数も少なくて済み、施工効率も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。地下構造物を構築するにあたり、覆工エレメントとしては、図２及び図３に示したような基準覆工エレメント２及び連設覆工エレメント３を用いることができる。そして、図４を参照して説明したように、隣接するエレメントどうしの継手６，１０及び継手９，１０を嵌合させながらこれらのエレメントを並列させて順次地山に挿入し、図１に示したような地下構造物を構築する。以上の点は、従来と同様である。
【００２１】
図６は、先行して地山に挿入される覆工エレメント（図２〜図４に示した基準覆工エレメント２又は連設覆工エレメント３）の継手のうち、後行して地山に挿入される覆工エレメント（図２〜図４に示した連設覆工エレメント３）の継手１０に嵌合されることとなる継手６，９を示している。
【００２２】
この発明によれば、継手６，９には嵌合溝１５の長手方向に沿う開口部１６を覆うように防護ボード１７が配置されている。この防護ボード１７は、長手方向に沿う両端面がテーパ面１７ａ，１７ａとなっている。防護ボード１７は、この実施形態ではセメント系繊維補強ボードが用いられている。この繊維補強ボードは、例えばポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系、ポリエステル系の合成繊維をマット状の不織布に成形し、これにセメントミルク、セメントモルタル等のセメント系固化材を含浸させ、プレスして成形したボードである。このような繊維補強ボードは高い強度と靱性を有し、このため破断することなく、大きな撓み変形を与えることが可能である。
【００２３】
防護ボード１７を保持するための第１防護シート１８及び第２防護シート１９が、継手６，９の両表面と防護ボード１７との間に長手方向に沿って固定配置されている。第１，第２防護シート１８，１９は、この実施形態では光（紫外線）硬化性樹脂シートが用いられている。光硬化性樹脂シートは、樹脂材料にガラス繊維と紫外線硬化剤とを添加して形成され、紫外線を照射する前は可撓性を有しているが、紫外線を照射すると硬化する樹脂シートである（光硬化性ＦＲＰシート）。このような防護シート１８，１９を紫外線非照射の状態で継手６，９及び防護ボード１７に貼り付け、その後紫外線を照射して硬化させる。この光照射によって硬化した第１，第２防護シート１８，１９により、防護ボード１７が継手６，９に保持される。
【００２４】
より詳細には、第１防護シート１８は、長手方向に沿う一方の端部が板状部１２側の基部１１表面に貼り付けられる。プライマー処理をして貼り付ける範囲が符号Ｂで示されている。また、第１防護シート１８の他方の端部は防護ボード１７の一方のテーパ面１７ａにプライマー処理したうえ貼り付けられる。第２防護シート１９は、長手方向に沿う一方の端部が湾曲部１３の表面に貼り付けられる。第１防護シート１８の場合と同様に、プライマー処理をして貼り付ける範囲が符号Ｂで示されている。また、第２防護シート１９の他方の端部は防護ボード１７の他方のテーパ面１７ａにプライマー処理したうえ貼り付けられる。
【００２５】
このように、第１，第防護シート１８，１９として、光硬化性樹脂シートを使用することにより、継手の複雑な形状に対応させて容易に賦形することができる。また、継手の製造誤差も吸収することができる。
【００２６】
板状部１２側の継手表面には第１防護シート１８の貼り付け部Ｂに隣接して、ガムテープなどの低摩擦シート２０が長手方向に沿って貼り付けられる。また、第１，第２防護シート１８，１９の各他端部は、防護ボード１７のテーパ面１７ａから突出する部分１８ａ，１９ａをそれぞれ有している。これらの突出部分１８ａ，１９ａは非貼り付け部分であり、これらと対向する防護ボード１７の表面部分には、前記と同様の低摩擦シート２１が貼り付けられる。
【００２７】
図７に示すように、上記防護ボード１７及び第１，第２防護シート１８，１９は、継手の長さ方向に関して複数枚に分割されている。このため、隣接する防護ボード間及び防護シート間にはつなぎ合わせ部が生じる。このつなぎ合わせ部には、防護シート１８，１９と同様の光硬化性ＦＲＰシートからなる、つなぎ合わせ用のシート２２が貼り付けられる。なお、防護シート１８，１９のシート厚は 1.5mm 程度、つなぎ合わせシート２２のシート厚は 2.5mm 程度であり、各図面では誇張して示されている。
【００２８】
図８は、継手６，９に嵌合される後行覆工エレメントの継手１０の先端部を示す斜視図である。継手１０の先端部にはスクレーパ２５が設けられている。スクレーパ２５は、この実施形態では、先細りとなっている三角形のプレート２６と、このプレート２６に直交して固定される補強プレート２７とからなっている。プレート２６は先行する覆工エレメントの継手６，９の嵌合溝１５に一側部が嵌合可能であり、嵌合状態で他側部のテーパ面２６ａが継手６，９の側方に突出する。なお、補強プレート２７は嵌合時において側面が継手６，９に当接してガイドの役目もなす。
【００２９】
上記のようにして、先行覆工エレメントの継手６，９は、防護ボード１７及び第１，第２防護シート１８，１９によって保護されているので、地山への挿入の際に継手内部に土砂等が侵入することはない。
【００３０】
先行覆工エレメントの地山への挿入後、その継手６，９に継手１０を嵌合させながら後行覆工エレメントを地山に挿入することになるが、この継手どうしの嵌合により図９に示すように防護ボード１７が継手６，９から離脱する。すなわち、継手１０の先端のスクレーパ２５、具体的にはプレート２６のテーパ端面２６ａにより防護ボード１７が徐々に継手６，９の側方に押しやられる。その際、防護ボード１７は前記のように撓み性を持つ材料でできているので、湾曲しながら継手６，９から徐々に離脱する。このため、防護ボード１７が破断することがないので、破断による継手内部への土砂の侵入を防止できる。
【００３１】
また、第１，第２防護シート１８，１９の各他端部は、防護ボード１７に形成されたテーパ端面１７ａにそれぞれ固着されているので、防護シート１８，１９には防護ボード１７からの剥離の際に無理な引張力が作用しない。このため防護シート１８，１９の破断を防止できる。さらに、第１防護シート１８の端部側の貼り付け部に隣接して、低摩擦シート２０が継手表面に設けられているので、第１防護シート１８は継手表面から容易に離脱する。このため、第１防護シート１８は貼り付け部と低摩擦シート２０との境目に対応した位置で曲げが生じやすくなり、図９に示したように広がる。
【００３２】
以上のように、継手６，９と継手１０との嵌合により防護ボード１７が継手６，９から離脱する結果、第１，第２防護シート１８，１９はその弾性により継手１０を挟み込むことになる。これにより、継手６，９と継手１０との嵌合部は遮蔽され、嵌合部に土砂等が侵入することはない。また、継手６，９と継手１０との嵌合部にはグラウト材を注入するが、嵌合部は遮蔽されているので、グラウト材が漏出することもない。
【００３３】
上記各実施の形態は例示にすぎず、使用するエレメント及び継手等は種々の形態をとることができる。また、防護ボードや防護シートも上記実施形態のものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】地下構造物の全体を示す正面図である。
【図２】使用するエレメントの一例を示す正面図である。
【図３】使用するエレメントの一例を示す正面図である。
【図４】継手の嵌合により接合されたエレメントを示す図である。
【図５】継手を拡大して示す図である。
【図６】防護ボード及び防護シートが設けられた先行エレメントの継手を示す図である。
【図７】防護ボード及び防護シートのつなぎ合わせ部を示す斜視図である。
【図８】スクレーパと継手との嵌合状態を示す斜視図である。
【図９】先行エレメントの継手と後行エレメントの継手との嵌合状態を示す図である。
【図１０】従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
２      基準覆工エレメント
３      連設覆工エレメント
４      覆工壁
６，９，１０      継手
１１      基部
１２      板状部
１３      湾曲部
１４      膨出部
１５      嵌合溝
１６      開口部
１７      防護ボード
１７ａ      テーパ端面
１８      第１防護シート
１９      第２防護シート
２０      低摩擦シート
２２      つなぎ合わせシート
２５      スクレーパ
２６      プレート
２６ａ      テーパ端面
２７      補強プレート
【図１】
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【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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