(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進しようとする函体の外形に対応するようにフリクションカッタープレートを二重にして圧入または牽引により地中に下部、側部及び上部の四辺矩形配列に組み配置した後、外側のフリクションカッタープレートを固定し、内側のフリクションカッタープレートの端部は函体の前に配置した押角に重合させ、内側のフリクションカッタープレートを押角とともに函体の推進に伴い函体前部でフリクションカッタープレート内部の土砂とともに押し出すことを特徴とした地下構造物の施工法。
【請求項２】
フリクションカッタープレートは土留鋼矢板からなる仮土留杭を打設して構築した発進坑と到達坑間に渡るように配置し、フリクションカッタープレート内部の土砂には土留鋼矢板を鏡開きした内部の鋼矢板を土留め材として前後に配置する請求項１記載の地下構造物の施工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道、道路などの下部地中に大幅員の地下構造物を横断方向に掘進建設する際に上部交通に支障を与えることなく施工することができる地下構造物の施工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道、道路などの下部地中に大幅員の地下構造物を横断方向に掘進させるには、上部交通を支承するための防護工が必要となり、鋼管等を水平に並列させるパイプルーフを設けることなどがあげられる。
【０００３】
しかし、先に別工事としてパイプルーフを形成し、その下や中を掘削して地下構造物を構築したり、また地下構造物をパイプルーフ下を掘進させるようにしたのでは、このパイプルーフが存在する分だけ土被りが厚くなる。しかも、パイプルーフ施工の防護工が地下構造物埋設の本工事と別工事となり、工費、工期が大である。
【０００４】
かかる不都合を解消するものとして、本発明者等は、下記特許文献に示すように箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させる場合、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押し出すので、切羽部を掘削する作業を別途必要とせず、コスト削減と工期短縮を図ることができ、また、危険を伴う切羽部の掘削作業を省くことで安全性も向上でき、しかも、函体を推進するための反力抵抗を分散することで、大掛かりな設備を必要としない地下構造物の施工法を出願し、特許権を取得した。
【特許文献１】特許第４１３４０８９号公報
【０００５】
この工法は（Simple and Face-Less Method of Construction of Tunnel）は、「シンプルで切羽の無いトンネルの構築工法」の略称としてＳＦＴ工法と名付けられ、下記非特許文献１にも掲載されている。
【非特許文献１】インターネットウエブサイトの植村技研工業株式会社のホームページ http://www.uemuragiken.co.jp/tech/sft.html
【０００６】
ＳＦＴ工法は、第１工程として図１３に示すように鉄道などの上部交通（図示は省略した）の脇に土留鋼矢板２を打設して、発進坑３と到達坑４を築造し、前記発進坑３内に推進機５を設置してこれでルーフ用筒体である箱型ルーフ６を到達坑４に向けて圧入させる。箱型ルーフ６の上面には従来と同様にフリクションカッタープレート７を取り付けて、箱型ルーフ６とともに押出す。
【０００７】
箱型ルーフ６は推進させようとするコンクリート函体９の外形に対応するように四角形状に配置し、箱型ルーフ６で囲まれた切羽部には土留部材１９を配設する。
【０００８】
図中１７は腹起こし材で、これは発進坑３側の土留鋼矢板２と到達坑４側の土留鋼矢板２とを結合するタイロット材１８で固定する。２０は発進台を示す。
【０００９】
さらに、到達坑４側に地山による反力体２１を設け、この反力体２１の前方をさらに掘削して立坑を築造し、この立坑内に反力杭２２として反力壁２３を設ける。
【００１０】
次に第２工程の図１４に示すようにコンクリート函体９を発進坑３の発進台に設置し、コンクリート函体９の後部に牽引ジャッキ２４を取り付け、この牽引ジャッキ２４に一端を取り付けた牽引ケーブル２５の他端を、反力壁２３に固定した定着装置２６に定着する。
【００１１】
そして、止め部材１４でフリクションカッタープレート７を発進坑３側に固定する。このフリクションカッタープレート７により箱型ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りを行う。
【００１２】
次に先行して押出した箱型ルーフ６の後端にコンクリート函体９の先端を接合し、または当接させて、第３工程として図１５に示すように牽引ジャッキ２４を作動して牽引ケーブル２５でコンクリート函体９を発進坑３から到達坑４に向けて牽引する。
【００１３】
コンクリート函体９の牽引と同時に箱型ルーフ６も押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱型ルーフ６を押出すときに同時に箱型ルーフ６で囲まれた部分に配設し、タイロット材１８で相互に結合して固定された土留部材１９を押出すことによりその前方の土砂も同時に押出す。この場合、前記のようにフリクションカッタープレート７により箱型ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りがなされているから、箱型ルーフ６およびコンクリート函体９はスムーズに牽引される。
【００１４】
このようにして第４工程として図１６に示すように箱型ルーフ６とこの箱型ルーフ６に囲まれて同時に押出された土砂が到達坑４に到達したならば、到達坑４で箱型ルーフ６を撤去すると同時に、土砂を掘削して排土する。
【００１５】
そして、さらにコンクリート函体９の先端が到達坑４に達するまで牽引してコンクリート函体９の全長の推進が完了する。
【００１６】
以上はコンクリート函体９の牽引の場合を説明したが、発進坑３内に反力壁、コンクリート函体９による地下構造物をセットし、反力壁とコンクリート函体９との間には元押しジャッキを設け、元押しジャッキを伸長してコンクリート函体９を掘進させるようにしてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
前記特許文献１のＳＦＴ工法は箱形ルーフを使用するものである。フリクションカッタープレート（ＦＣプレート）の設置方法は箱形ルーフ先端に固定し施工を行っている。
【００１８】
箱形ルーフの推進工事費は函体推進工事費と比べて同額かそれ以上に高くなる場合がある。また、箱形ルーフ推進は人力作業のため工期も長い。
【００１９】
本発明の目的は箱形ルーフを使用せずに、シンプルで切羽の無いトンネルの構築工法であるＳＦＴ工法を実施でき、経済性の追求と工期の短縮を図ることができる地下構造物の施工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、推進しようとする函体の外形に対応するようにフリクションカッタープレートを二重にして圧入または牽引により地中に下部、側部及び上部の四辺矩形配列に組み配置した後、外側のフリクションカッタープレートを固定し、内側のフリクションカッタープレートの端部は函体の前に配置した押角に重合させ、内側のフリクションカッタープレートを押角とともに函体の推進に伴い函体前部でフリクションカッタープレート内部の土砂とともに押し出すことを要旨とするものである。
【００２１】
請求項１記載の本発明によれば、内側のフリクションカッタープレートを函体の推進に伴い函体前部でフリクションカッタープレート内部の土砂とともに押し出すもので、箱形ルーフを使用せずにＳＦＴ工法を実施できる。
【００２２】
また、押角により函体前部でフリクションカッタープレート内部の土砂とともに押し出すことが容易であり、また、この押角は内側のフリクションカッタープレートを束ねて押し出す役割も担う。
【００２３】
請求項２記載の本発明は、フリクションカッタープレートは土留鋼矢板からなる仮土留杭を打設して構築した発進坑と到達坑間に渡るように配置し、フリクションカッタープレート内部の土砂には土留鋼矢板を鏡開きした内部の鋼矢板を土留め材として前後に配置することを要旨とするものである。
【００２４】
請求項２記載の本発明によれば、鋼矢板を土留め材として前後に配置することでこの土留め材がフリクションカッタープレートで囲む場合の蓋の役割をし、フリクションカッタープレートは前後を土留め材で支持されたものとなり、強度のないフリクションカッタープレートでもこれで内部の土砂をまとめて押し出すことができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上述べたように本発明の地下構造物の施工法は、箱形ルーフを使用せずに、シンプルで切羽の無いトンネルの構築工法であるＳＦＴ工法を実施でき、経済性の追求と工期の短縮を図ることができるものである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の地下構造物の施工法の函体の推進前の要部の縦断側面図、図２は同上函体の推進後の要部の縦断側面図である。また、図３〜図８は各工程の縦断側面図である。
【００２７】
また、図３〜図８は各工程の縦断側面図で、図３に示すように鉄道などの上部交通（図示は省略した）の脇に土留鋼矢板２からなる仮土留杭を打設して発進坑３と到達坑４を築造し、この発進坑３と到達坑４間に渡るようにフリクションカッタープレート７を二重にして配設する。
【００２８】
かかる二重にしたフリクションカッタープレート７は圧入または牽引により地中に埋設するが、このうち牽引の場合は図１２に示すように、地盤切削ワイヤ２７による地盤切削機２８で地盤を切削して、牽引装置２９で到達坑４側から引き込む。フリクションカッタープレート７は発進坑３側で順次溶接によりつないでいく。
【００２９】
前記二重にしたフリクションカッタープレート７は図１０、図１１に示すように推進させようとするコンクリート函体９の外形に対応するように下部、側部及び上部の四辺矩形配列に組み配置し、その際、土留鋼矢板２は鏡開きされ、フリクションカッタープレート７で囲まれた内方の鋼矢板を土留め材４０とする。
【００３０】
外側に位置するフリクションカッタープレート７は図４および図９に示すように固定装置３２としてその端部にＨ形鉄による桁材３０を渡し、リブ材３１により溶接固定する。
【００３１】
発進坑３と到達坑４とにはそれぞれ発進台３３と到達台３４をコンクリート床盤で形成し、また、発進坑３には反力壁３５を設ける。
【００３２】
前記外側に位置するフリクションカッタープレート７で下部に位置するものは、アンカー３６により発進台３３に固定してもよい。
【００３３】
図５に示すように発進坑３にコンクリート函体９とその前に鋼材で枠組みした押角３７を配置する。
【００３４】
二重にしたフリクションカッタープレート７のうち内側のフリクションカッタープレート７の端部はこの押角３７に重合させる。押角３７は後方の鋼材を前方の鋼材よりも高くして段差を設け、この段差部でフリクションカッタープレート７の端部を係止できるようにする。
【００３５】
図６に示すように、反力壁３５とコンクリート函体９の間に元押しジャッキ３８およびストラット３９をセットし、元押しジャッキ３８によりコンクリート函体９を押し出すが、同時に押角３７およびフリクションカッタープレート７とその内部の土砂４１も押し出す。
【００３６】
二重にしたフリクションカッタープレート７のうち外側のフリクションカッタープレート７は内側のフリクションカッタープレート７に対して摩擦低減の縁切り材として作用し、内側のフリクションカッタープレート７は内部の土砂４１の土留め材として作用する。また、土砂４１の前後は土留め材４０で押さえられる。
【００３７】
このようにして図７に示すように、到達坑４に出たフリクションカッタープレート７および土砂４１、押角３７は適宜撤去し、図８に示すようにコンクリート函体９の先端が到達坑４に達したならば施工を完了する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の地下構造物の施工法の函体の推進前の要部の縦断側面図である。
【図２】本発明の地下構造物の施工法の函体の推進後の要部の縦断側面図である。
【図３】本発明の地下構造物の施工法の第１工程を示す縦断側面図である。
【図４】本発明の地下構造物の施工法の第２工程を示す縦断側面図である。
【図５】本発明の地下構造物の施工法の第３工程を示す縦断側面図である。
【図６】本発明の地下構造物の施工法の第４工程を示す縦断側面図である。
【図７】本発明の地下構造物の施工法の第５工程を示す縦断側面図である。
【図８】本発明の地下構造物の施工法の第６工程を示す縦断側面図である。
【図９】固定装置の斜視図である。
【図１０】本発明の地下構造物の施工法のフリクションカッタープレートの配置を示す正面図である。
【図１１】本発明の地下構造物の施工法のフリクションカッタープレートと函体の配置を示す正面図である。
【図１２】フリクションカッタープレートの牽引を示す説明図である。
【図１３】従来例の第１工程を示す縦断側面図である。
【図１４】従来例の第２工程を示す縦断側面図である。
【図１５】従来例の第３工程を示す縦断側面図である。
【図１６】従来例の第４工程を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
２  土留鋼矢板
３  発進坑                  ４  到達坑
５  推進機                  ６  箱型ルーフ
６ａ，６ｂ  鉤状の継手      ７  フリクションカッタープレート
８  反力壁                  ９  コンクリート函体
１０  元押しジャッキ        １１  刃口
１２  小ジャッキ            １３  支持材
１４  止め部材              １５  受台
１６  ストラット            １７  腹起こし材
１８  タイロット材          １９  土留部材
２０  発進台                ２１  反力体
２２  反力杭                ２３  反力壁
２４  牽引ジャッキ          ２５  牽引ケーブル
２６  定着装置              ２７  地盤切削ワイヤ
２８  地盤切削機            ２９  牽引装置
３０  桁材                  ３１  リブ材
３２  固定装置              ３３  発進台
３４  到達台                ３５  反力壁
３６  アンカー              ３７  押角
３８  元押しジャッキ        ３９  ストラット
４０  土留め材              ４１  土砂
【図１】
0006510432.tif 000002
【図２】
0006510432.tif 000003
【図３】
0006510432.tif 000004
【図４】
0006510432.tif 000005
【図５】
0006510432.tif 000006
【図６】
0006510432.tif 000007
【図７】
0006510432.tif 000008
【図８】
0006510432.tif 000009
【図９】
0006510432.tif 000010
【図１０】
0006510432.tif 000011
【図１１】
0006510432.tif 000012
【図１２】
0006510432.tif 000013
【図１３】
0006510432.tif 000014
【図１４】
0006510432.tif 000015
【図１５】
0006510432.tif 000016
【図１６】
0006510432.tif 000017