(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉断面形状であり、地山に挿入される所定の長さに形成された閉断面構造部材における挿入方向の先端側に配置される前記閉断面形状の刃口であって、
断面方向において複数に分割可能な断面分割部材で構成され、
前記閉断面形状は、
底面部、該底面部と対向する上面部、並びに前記底面部及び前記上面部を連結する一対の側面部とで構成される矩形断面形状であり、
前記断面分割部材は、
前記底面部、前記上面部、及び前記側面部のそれぞれで分割可能、且つ前記矩形断面形状の角部を跨ぐ断面Ｌ型分割部材で構成されるとともに、
前記先端側に配置される先端側分割部材と、後端側に配置される後端側分割部材とで分割可能に構成され、
前記先端側分割部材を構成する前記断面Ｌ型分割部材同士を前記上面部で組み付ける組み付け箇所と、前記後端側分割部材を構成する前記断面Ｌ型分割部材同士を前記上面部で組み付ける組み付け箇所とは、左右方向において位置が異なる
刃口。
【請求項２】
前記底面部における前記先端側に、
前記先端側に向かって上向きに傾斜するテーパ面部が設けられた
請求項１に記載の刃口。
【請求項３】
前記底面部の先端に、
前記テーパ面部による締固め効果を調整する効果調整手段が着脱可能に設けられた
請求項２に記載の刃口。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれかに記載の刃口と、
該刃口と前記閉断面構造部材の先端とを接続するアダプタ部と、
前記閉断面構造部材の先端と前記刃口とを伸縮可能に連結する伸縮手段とが備えられた
刃口ユニット。
【請求項５】
前記アダプタ部を、
前記刃口に接続する刃口側アダプタ部と、
前記閉断面構造部材に接続する部材側アダプタ部とで構成され、
前記刃口側アダプタ部及び前記部材側アダプタ部を相対移動可能に接続する可動接続部が設けられた
請求項４に記載の刃口ユニット。
【請求項６】
前記刃口側アダプタ部及び前記部材側アダプタ部の対向部分において、他方に向かって突出するとともに、断面方向に所定間隔を隔てて複数配置された凸部と、断面方向において隣り合う凸部同士の間に形成された凹部とが設けられ、
挿入方向において対向し、凹凸嵌合する前記凹部と前記凸部とで前記可動接続部を構成する
請求項５に記載の刃口ユニット。
【請求項７】
前記刃口の姿勢を検知する姿勢検知手段が備えられ、
該姿勢検知手段による検知結果と関連付けて、前記伸縮手段が伸縮制御される構成である
請求項４乃至６のうちいずれかに記載の刃口ユニット。
【請求項８】
閉断面形状であり、所定の長さに形成された閉断面構造部材における挿入方向の先端側に、請求項１乃至３のうちいずれかに記載の刃口を装着し、該刃口で掘削しながら前記閉断面構造部材を地山に挿入する
閉断面構造部材挿入工法。
【請求項９】
閉断面形状であり、所定の長さに形成された閉断面構造部材における挿入方向の先端側に、請求項４乃至７のうちいずれかに記載の刃口ユニットを装着し、前記刃口で掘削しながら前記閉断面構造部材を地山に挿入する
閉断面構造部材挿入工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
例えば、小断面ボックスカルバートなどの閉断面構造部材を地山に挿入するための刃口及び刃口ユニット、並びに閉断面構造部材挿入工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
閉断面形状の閉断面構造部材を地山（地中）に挿入して、地山に挿入された閉断面構造部材を利用して、トンネルや管路などの地中構造物を構築したり、地山に挿入された閉断面構造部材を地中構造物とする構築方法がある。このような構築方法では、例えば、特許文献１に示すように、長尺状の閉断面構造部材の挿入方向の先端側に配置される刃口で、地山を掘削しながら、後続の閉断面構造部材を地山に挿入する。
【０００３】
このような刃口は、閉断面構造部材の挿入完了後、つまり刃口が到達立坑に到達すると、閉断面構造部材の先端から刃口を取外し、例えば、狭隘な到達立坑から撤去することで再利用や転用することができるが、刃口を撤去するために到達立坑が大型化したり、狭隘な作業空間での撤去作業の作業性が低い傾向にあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７９２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明は、到達後に容易に撤去できる刃口、刃口ユニット及び閉断面構造部材挿入工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、閉断面形状であり、地山に挿入される所定の長さに形成された閉断面構造部材における挿入方向の先端側に配置される前記閉断面形状の刃口であって、断面方向において複数に分割可能な断面分割部材で構成され、前記閉断面形状は、底面部、該底面部と対向する上面部、並びに前記底面部及び前記上面部を連結する一対の側面部とで構成される矩形断面形状であり、前記断面分割部材は、前記底面部、前記上面部、及び前記側面部のそれぞれで分割可能、且つ前記矩形断面形状の角部を跨ぐ断面Ｌ型分割部材で構成されるとともに、前記先端側に配置される先端側分割部材と、後端側に配置される後端側分割部材とで分割可能に構成され、前記先端側分割部材を構成する前記断面Ｌ型分割部材同士を前記上面部で組み付ける組み付け箇所と、前記後端側分割部材を構成する前記断面Ｌ型分割部材同士を前記上面部で組み付ける組み付け箇所とは、左右方向において位置が異なることを特徴とする。
【０００７】
上記閉断面構造部材は、閉断面形状で所定の長さに形成されたエレメント、閉断面形状で短尺状のセグメントを連結したもの、推進管などの管状部材、あるいはいわゆる小断面のボックスカルバートなどの閉断面の部材とすることができ、断面形状としては、長方形、正方形あるいは台形などの矩形断面のみならず、多角形断面や、円形、半円形、楕円形などの曲断面も含むものとする。
【０００８】
上記刃口は、地中において掘削するための内部空間を構成する外殻部材であり、人力掘削または機械掘削、あるいはそれらを併用した掘削するための刃口とすることができる。  
上記断面分割部材は、断面方向の形状が同じである複数の断面分割部材、あるいは、形状が異なる複数の断面分割部材で構成することができる。
【０００９】
上述の地山に挿入される閉断面構造部材における挿入方向の先端側に配置される前記閉断面形状の刃口は、閉断面構造部材における挿入方向の先端側に刃口が直接接続されてもよいし、閉断面構造部材における挿入方向の先端側にアダプタ部や後胴などを介して刃口が接続されてもよい。
【００１０】
なお、上記上面部は、前記底面部に比べて先端側に長く形成してもよい。  
また、断面Ｌ型分割部材のみで刃口を構成してもよいし、断面Ｌ型分割部材とその他の形状の分割部材とで刃口を構成してもよい、さらには、刃口を構成する断面Ｌ型分割部材は同じ形状で構成してもよいし、異なる形状の断面Ｌ型分割部材であってもよい。
【００１１】
上記先端側分割部材と後端側分割部材は、刃口の機長を二分割して構成した上記先端側分割部材と後端側分割部材との二部材のみならず、二分割以上に分割した複数部材で構成してもよく、また分割された挿入方向の長さは等しくても、等しくなくてもよい。
【００１２】
この発明により、所定位置に到達した刃口を容易に撤去することができる。  
詳述すると、地山に挿入される閉断面構造部材における挿入方向の先端側に配置される前記閉断面形状の刃口を、断面方向において複数に分割可能な断面分割部材で構成しているため、所定の位置まで到達すると、分割可能に構成した刃口を容易に分割することができる。したがって、例えば、閉断面構造部材の内部を通り発進側まで運搬して撤去したり、小型化された刃口を到達立坑から容易に搬出することができる。よって、刃口を撤去するために到達立坑が大型化することを防止できる。さらには、到達立坑が不要な地下構造物である場合においては、刃口を撤去するための到達立坑を構築する必要もなくなる。  
なお、後述するように断面方向のみならず、刃口の挿入方向の長さ（以下において機長という）方向にも分割してもよい。
【００１３】
また、分割して搬出した刃口を再利用または転用できるとともに、断面分割部材の組み合わせをアレンジすることで、異なる断面形状の刃口を構成する、つまり断面分割部材を組み替えて容易に所望の断面形状の刃口を構成することができる。
【００１４】
また、前記閉断面形状は、底面部、該底面部と対向する上面部、並びに前記底面部及び前記上面部を連結する一対の側面部とで構成される矩形断面形状であり、前記底面部、前記上面部、及び前記側面部のそれぞれで分割可能、且つ前記矩形断面形状の角部を跨ぐ断面Ｌ型分割部材で構成されているため、矩形断面の刃口を分割して断面Ｌ型分割部材として小型化できるとともに、断面Ｌ型分割部材は角部を跨ぐ形状であるため、例えば、断面一文字状の断面分割部材に比べて強度を有する断面分割部材を構成することができる。
【００１５】
また、角部を跨ぐ断面Ｌ型分割部材を組み合わせて構成した刃口は、一文字状の断面分割部材を組み合わせて構成した刃口より、正確な矩形断面を構成することができるとともに、刃口の断面強度を向上することができる。
【００１６】
また、前記断面分割部材は、前記先端側に配置される先端側分割部材と、後端側に配置される後端側分割部材とで分割可能に構成されているため、前記断面分割部材をさらに小型化することができる。刃口の機長が長い場合、断面方向に分割された断面分割部材は断面方向において小型化するものの、断面分割部材は機長分の長さを有するため、例えば、狭隘な閉断面構造部材内部を運搬するための取り扱い性は低くなる。しかしながら、前記断面分割部材を、先端側分割部材と、後端側分割部材とで分割可能に構成することで断面分割部材をより小型化することができる。したがって、狭隘な到達立坑や閉断面構造部材内部を運搬するための取り扱い性を向上することができる。
【００１７】
なお、刃口を構成する前記断面分割部材の全部を先端側分割部材と後端側分割部材とで分割可能に構成してもよいし、例えば、前記底面部に比べて先端側に長く形成された前記上面部を構成する断面分割部材のみを先端側分割部材と後端側分割部材とで分割可能とするように一部の断面分割部材だけを先端側分割部材と後端側分割部材とに構成してもよい。
【００１８】
またこの発明の態様として、前記底面部における前記先端側に、前記先端側に向かって上向きに傾斜するテーパ面部が設けられてもよい。  
この発明により、刃口で掘削した掘削箇所に挿入する閉断面構造部材の沈下を防止し、設置精度を向上することができる。
【００１９】
詳述すると、地中において刃口の前方の地山を掘削して掘進するが、この掘削によって地山の応力が解放して緩みが生じる。このため、刃口で掘削した掘削箇所に挿入された閉断面構造部材は上載荷重や自重などの影響により時間の経過とともに、所望の設置高さよりも沈下する傾向がある。
【００２０】
これに対し、前記底面部における前記先端側に設けられたテーパ面部は、掘削により緩みが生じた地山を刃口の掘進に伴って下方に押し付け、緩んだ地山を締め固めるため、刃口の通過後に挿入された閉断面構造部材の沈下を防止し、閉断面構造部材の設置精度を向上することができる。
【００２１】
なお、テーパ面部は、前記底面部における前記先端側にのみ設けられてもよいが、底面部全面がテーパ面部で形成されてもよい。さらには、テーパ面部は、前記先端側に向かって上向きに傾斜するだけでなく、幅方向にも傾斜していてもよい。
【００２２】
またこの発明の態様として、前記底面部の先端に、前記テーパ面部による締固め効果を調整する効果調整手段が着脱可能に設けられてもよい。  
この発明により、掘削により緩みが生じた地山を刃口の掘進に伴って下方に押し付けて締め付けるテーパ面部による締固め効果を調整することができる。詳しくは、テーパ面部による締固め効果が奏しないように効果調整手段を底面部の先端に装着したり、締固め効果を発揮させるために効果調整手段を取り外す、あるいは締固め効果を低減させることができる効果調整手段を装着するなど、掘削する地山の地質や挿入方向などに応じて効果調整手段の着脱を選択することができる。
【００２３】
またこの発明は、上述の刃口と、該刃口と前記閉断面構造部材の先端とを接続するアダプタ部と、前記閉断面構造部材の先端と前記刃口とを伸縮可能に連結する伸縮手段とが備えられた刃口ユニットであることを特徴とする。
【００２４】
上記伸縮手段は、刃口及びアダプタ部に対して上下２か所、断面における４か所ジャッキ、三角形配置した３か所ジャッキ、あるいは、ヒンジと併用し、該ヒンジを枢軸として枢動させるジャッキとすることができ、ジャッキとしては、機械式のねじジャッキやラック駆動ジャッキ、液体作動式の油圧ジャッキ、あるいは空気式のエアージャッキなどとすることができる。  
この発明により、伸縮手段を伸縮させて、閉断面構造部材に対する刃口の姿勢を変更させて、刃口ユニットの姿勢を変更したり、修正したりすることができる。  
なお、刃口の姿勢を変更するとは所望の方向に向けることであり、刃口の姿勢を修正するとはズレてしまった刃口の向きを所望の向きに向けることである。
【００２５】
またこの発明の態様として、前記アダプタ部を、前記刃口に接続する刃口側アダプタ部と、前記閉断面構造部材に接続する部材側アダプタ部とで構成され、前記刃口側アダプタ部及び前記部材側アダプタ部を相対移動可能に接続する可動接続部が設けられてもよい。
【００２６】
上記可動接続部は、刃口側アダプタ部と一体構成した接続部材側アダプタ部と一体構成した接続部、刃口側アダプタ部や部材側アダプタ部とは別体で構成するとともに装着した接続部、可撓性部材で構成し、刃口側アダプタ部や部材側アダプタ部の両方と一体構成した接続部などとすることができる。
【００２７】
上述の前記刃口側アダプタ部及び前記部材側アダプタ部を相対移動可能とは、閉断面構造部材の挿入方向に対して交差する方向、つまり前記刃口側アダプタ部及び前記部材側アダプタ部と相対的に屈曲するように移動すること、あるいは挿入方向に沿って伸縮するように移動することとする。
【００２８】
この発明により、伸縮手段を伸縮させて、刃口ユニットの姿勢を変更したり、修正したりするために、アダプタ部を構成する刃口側アダプタ部と部材側アダプタ部とを可動接続部によって相対移動させることで、閉断面構造部材に対する刃口の姿勢を所望の姿勢に調整することができる。
【００２９】
またこの発明の態様として、前記刃口側アダプタ部及び前記部材側アダプタ部の対向部分において、他方に向かって突出するとともに、断面方向に所定間隔を隔てて複数配置された凸部と、断面方向において隣り合う凸部同士の間に形成された凹部とが設けられるとともに、挿入方向において対向する前記凹部と前記凸部が凹凸嵌合して前記可動接続部が構成されてもよい。
【００３０】
上述の他方に向かって突出するとともに、断面方向に所定間隔を隔てて複数配置された凸部と、断面方向において隣り合う凸部同士の間に形成された凹部とは、前記刃口側アダプタ部及び前記部材側アダプタ部の対向部の一方における仮想の基準面から他方に向かって突出する凸部と、断面方向に隣り合う前記凸部同士の間において前記基準面に対して他方から離間する方向に凹む凹部とで構成してもよいし、前記基準面から他方に向かって突出する凸部と、断面方向に隣り合う前記凸部同士の間において前記基準面に対して凹んでいない凹部とで構成してもよいし、前記基準面から他方に向かって突出していない凸部と、断面方向に隣り合う前記凸部同士の間において前記基準面に対して他方から離間する方向に凹む凹部とで構成してもよい。
【００３１】
断面方向に隣り合う前記凸部同士の間に形成される前記凹部は、前記凸部と嵌合方向において嵌合方向に直交する所定の所定面に対して対称な形状、あるいは、開口幅が前記凸部の突出幅より広い類似形状の凹部であってもよい。
【００３２】
この発明により、可動するアダプタ部に土砂が噛み込んでも容易に除去することができる。  
例えば、刃口ユニットの姿勢をスムーズに曲げるためには、中折れなどの可動部分を有するアダプタ部を設けるが、このようなアダプタ部が、可動させるために、内外方向の二重構造で構成されている場合、刃口ユニットを曲げることはできるものの、二重構造の可動部分に土砂が侵入して噛み込むと、噛み込んだ土砂を除去することが困難であった。
【００３３】
これに対し、断面方向に所定間隔を隔てて複数配置された凸部と、断面方向において隣り合う凸部同士の間に形成された凹部とで構成されるとともに、前記凸部と前記凹部とが凹凸嵌合する前記可動接続部を可動させることで、凹凸嵌合する凸部と凹部とは断面方向の一部において離間するが、仮に、その隙間から土砂が侵入して噛み込んだとしても、二重構造の可動接続部に比べて、凹凸嵌合する凸部と凹部とをそのままさらに離間させることで、可動状態を維持したまま、つまり前記部材側アダプタ部に対する前記刃口側アダプタ部の向きを維持したまま、凸部と凹部との間の隙間を拡大させて、噛み込んだ土砂を容易に除去することができる。  
さらにまた、二重構造の可動接続部を有するアダプタ部に比べて軽量化できるととともに、刃口ユニットをアダプタ部で挿入方向に分割した際の機長を短縮することができる。したがって、到達後の撤去作業の作業性を向上することができる。
【００３４】
またこの発明の態様として、前記刃口の姿勢を検知する姿勢検知手段が備えられ、該姿勢検知手段による検知結果と関連付けて、前記伸縮手段が伸縮制御される構成であってもよい。  
上記姿勢検知手段は、傾斜計、加速度計などによって直接刃口の姿勢を計測するもの、刃口における二点の三次元位置を計測して刃口の姿勢を算出するもの、あるいは、姿勢が既知であるアダプタ部に対する相対位置によって刃口の姿勢を算出するものなどとすることができる。なお、刃口の姿勢とは、挿入方向における絶対的傾斜、アダプタ部に対する相対傾斜、挿入方向に対する相対的傾斜、さらには、ローリングや、ヨーイングなど、挿入方向や閉断面構造部材に対する刃口の向きである。
【００３５】
上記伸縮制御は、姿勢検知手段による検知結果に基づいてジャッキなどの伸縮手段を伸縮させる制御、伸縮する伸縮手段によって挿入される刃口の姿勢を検知して検知結果をフィードバックし、刃口の姿勢を保つように伸縮手段を伸縮させる制御、さらには、刃口の挿入量と同期して伸縮手段を伸縮させる制御などとすることができる。
【００３６】
この発明により、閉断面構造部材を地山に挿入して地下構造物を構築する際の地表面への影響を低減することができる。  
例えば、軌道と道路などの立体交差化において、既設の軌道などの既設構造物の下方に、新設の道路などを構築するアンダーパス構造では、上部の既設構造物の安全確保のため、掘進に伴う地表面の変位を極力小さくすることが求められている。
【００３７】
しかしながら、周辺の地山の土圧の作用によって、刃口の姿勢が閉断面構造部材の挿入方向に対してズレた場合などにおいて方向修正するための余掘りや、刃口における掘削に伴う地山の内部応力の解放などの影響によって、周辺の地山に影響を与えるおそれがある。
【００３８】
また、刃口の姿勢が挿入方向に対して、上向きや下向きにズレた場合において、そのまま挿入方向に掘進しようとすると、挿入抵抗が増大し、前方の地山を押し上げ、地表面に大きな変位が生じるおそれもある。
【００３９】
特に、挿入方向に対して下向きにズレた姿勢を上向きに修正するため、下部に修正部材を設置して掘進する場合においては、刃口の急激な姿勢変化に伴って、地表面に大きな変位が生じるおそれがある。
【００４０】
これに対し、刃口の姿勢を姿勢検知手段で検知し、その検知結果に基づいて、前記閉断面構造部材の先端に装着されたアダプタ部と刃口とを連結する伸縮手段を制御手段で伸縮制御することができ、仮に、挿入方向に対して、刃口の姿勢がズレた場合であっても、例えば、刃口の挿入量と同期しながら伸縮手段を縮短制御したり、地表面に影響が及ばないように、刃口の姿勢を維持しながら刃口を挿入したり、修正したりすることができる。
【００４１】
例えば、前記制御部が、伸長した前記伸縮手段を、前記閉断面構造部材の挿入量に応じて縮短制御する、前記伸縮手段を、前記閉断面構造部材の挿入に同期して伸長制御する、または、前記閉断面構造部材の挿入量を検出する挿入量検出手段を備え、該挿入量検出手段によって検出した前記閉断面構造部材挿入量に応じて、前記制御部が、伸長した前記伸縮手段を縮短制御する、あるいは、前記伸縮手段を伸長制御する場合、閉断面構造部材の挿入量に応じて伸縮手段を縮短制御してもよく、例えば、閉断面構造部材の挿入量とは関係なくむやみに伸縮手段を縮短して刃口の姿勢を制御することで応力解放された掘削箇所が刃口前方に露出して崩落するなどの不具合の発生を防止し、安全に刃口の姿勢を制御して、地表面の影響をより低減することができる。
【００４２】
また、例えば、予め挿入量に応じた伸長量で伸縮手段を伸長して刃口を先行して挿入し、閉断面構造部材の挿入に伴って、伸縮手段を縮短することで、あたかも尺取虫のようにして、閉断面構造部材を挿入してもよい。この場合、刃口の姿勢を維持したり、修正したりするための制御を行いながら伸縮手段を伸長できるとともに、刃口の挿入と閉断面構造部材の挿入とを段階的に行うため、上部の地山の引き摺りによる地表面への影響を低減することができる。
【００４３】
なお、上述の伸縮手段を前記閉断面構造部材の挿入量に応じて縮短制御するとは、刃口の姿勢を維持しながら、閉断面構造部材の挿入と同時に挿入速度と同期して伸縮手段を縮短制御すること、閉断面構造部材の挿入量に応じて、閉断面構造部材の挿入停止後に伸縮手段を縮短制御すること、あるいは、閉断面構造部材の挿入と伸縮手段を縮短制御とを交互に行うことなどとする。
【００４４】
さらにまた、前記姿勢検知手段による検知結果に基づいて、前記閉断面構造部材を挿入する位置を示す設計値に対して前記刃口がズレた姿勢である場合に、前記制御部が、前記設計値に対してズレた姿勢である前記刃口を前記設計値に沿う姿勢となるように姿勢を修正するための距離である修正距離を設定するとともに、設定した前記修正距離及び修正量に対して、前記閉断面構造部材の挿入量に応じて前記伸縮手段を伸縮制御する、あるいは、前記閉断面構造部材を挿入する位置を示す設計値を記憶する設計値記憶手段と、前記設計値に対してズレた姿勢である前記刃口を前記設計値に沿う姿勢となるように姿勢を修正するための距離である修正距離を設定する修正距離設定手段とを備え、前記制御部が、前記姿勢検知手段による検知結果に基づいて、前記設計値に対して前記刃口がズレた姿勢である場合に、前記設計値に沿う姿勢となるように、設定した前記修正距離及び修正量に対して、前記閉断面構造部材の挿入量に応じて前記伸縮手段を伸縮制御してもよく、これにより、設計値に応じた姿勢に刃口を維持しながら、閉断面構造部材を挿入することができる。  
したがって、刃口が設計値からズレたまま、閉断面構造部材を設計値通りの方向に無理やり挿入することで地表面に大きな変位が生じるなどの不具合の発生を防止することができる。
【００４５】
また、設定した所望の修正距離に応じて徐々に刃口の姿勢を制御することで、設計値に対して刃口の姿勢がズレた場合であっても、急激に刃口の姿勢を修正制御することによる地表面への影響を防止することができる。また、設定した所望の修正距離に応じて徐々に刃口の姿勢を修正制御することで、地山へ挿入することによって閉断面構造部材に作用する負荷を低減することができる。  
なお、上述の修正距離設定手段は、上記修正距離のみを設定したり、ズレ量に応じた修正量とともに上記修正距離を設定する手段とすることができる。
【００４６】
さらに、前記伸縮手段を矩形断面における隅角部に配置してもよい。これにより、前記刃口、前記アダプタ部及び前記閉断面構造部材が円形断面である場合に比べてローリングに関する刃口の姿勢が地表面に与える影響は大きく、また、挿入時における上部の地山との摩擦による地表面への影響が大きくなるが、隅角部に伸縮手段を備えるとともに、挿入に同期して伸縮制御することで、矩形断面の閉断面構造部材に対する刃口の姿勢を高精度で制御できるため、地表面への影響を低減しながら高精度で地山に挿入することができる。
【００４７】
またこの発明は、閉断面形状であり、所定の長さに形成された閉断面構造部材における挿入方向の先端側に、上述の刃口または刃口ユニットを装着し、前記刃口で掘削しながら前記閉断面構造部材を地山に挿入する閉断面構造部材挿入工法であることを特徴とする。  
この発明により、上述の作用・効果を奏するとともに、地山に閉断面構造部材をスムーズに挿入して地下構造物を構築することができる。
【発明の効果】
【００４８】
この発明によれば、到達後に容易に撤去できる刃口、刃口ユニット及び閉断面構造部材挿入工法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】軌道下に構築する地下横断構造物の概略斜視図。
【図２】同状態の概略縦断面図。
【図３】刃口ユニットの説明図。
【図４】刃口ユニットの説明図。
【図５】地盤切削ボックス挿入工法について説明する概略正面図。
【図６】地盤切削ボックス挿入システムのブロック図。
【図７】地盤切削ボックス挿入工法のフローチャート。
【図８】上下方向の刃口姿勢制御の説明図。
【図９】左右方向の刃口姿勢制御の説明図。
【図１０】別の地盤切削ボックス挿入工法のフローチャート。
【図１１】矩形の到達立坑の説明図。
【図１２】円形の到達立坑の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下において、軌道２００の下方の地山４００に小断面ボックスカルバート３１０を挿入して地下横断構造物３００を構築するための刃口ユニット１０及び刃口ユニット１０を用いた地盤切削ボックス挿入工法について、図１乃至図１２とともに説明する。
【００５１】
図１は軌道２００の下方に構築する地下横断構造物３００についての概略斜視図を示し、図２は同状態の概略縦断面図を示している。なお、図２は、複線の軌道２００の中間部分、つまり挿入方向Ｘの中間部分を省略して図示している。また、本明細書において、上述の小断面ボックスカルバート３１０の長手方向Ｘ、並びに小断面ボックスカルバート３１０の挿入方向Ｘは同じ方向であるため、同じ符号Ｘで示している。また、挿入方向Ｘの前方を先端側とし、挿入方向Ｘの後方を後端側としている。さらに、機長とは、刃口本体部２１において、挿入方向Ｘに沿う方向の長さである。
【００５２】
図３、図４は刃口ユニット１０の説明図を示し、図５は地盤切削ボックス挿入工法について説明する概略正面図を示し、図６は地盤切削ボックス挿入システム１のブロック図を示し、図７は地盤切削ボックス挿入工法のフローチャートを示し、図８、図９は刃口姿勢制御の説明図を示し、図１０は別の地盤切削ボックス挿入工法のフローチャートを示し、図１１は矩形の到達立坑４２０ｂの説明図を示し、図１２は円形の到達立坑４２０ｂの説明図を示している。
【００５３】
詳しくは、図３（ａ）は、小断面ボックスカルバート３１０の先端に刃口ユニット１０を装着した状態の平面図を示し、図３（ｂ）は同状態の平面方向断面図を示し、図３（ｃ）は同状態の概略正面図を示している。
【００５４】
また、図４（ａ）は、小断面ボックスカルバート３１０の先端に刃口ユニット１０を装着した状態の概略斜視図を示し、図４（ｂ）は、刃口ユニット１０を各部材ごとに分割した分割した状態の分割斜視図を示し、図４（ｃ）は、刃口ユニット１０の各部材を各要素ごとに分割した分割した状態の分割斜視図を示している。
【００５５】
また、図８（ａ）はアダプタ部３０を挿入方向Ｘに伸長した状態の刃口ユニット１０の正面図を示し、図８（ｂ）は刃口２０を上向きに姿勢制御した状態の正面図を示し、図８（ｃ）は刃口２０を下向きに姿勢制御した状態の正面図を示している。
【００５６】
さらに、図９（ａ）はアダプタ部３０を挿入方向Ｘに伸長した状態の刃口ユニット１０の平面図を示し、図９（ｂ）は刃口２０を右向きに姿勢制御した状態の平面図を示し、図９（ｃ）は刃口２０を左向きに姿勢制御した状態の平面図を示している。
【００５７】
図１１（ａ）は刃口ユニット１０を分割して搬出可能な矩形の到達立坑４２０ｂの平面図を示し、図１１（ｂ）は分割できない刃口ユニット１０ａを搬出可能な矩形の到達立坑４２０ｂの平面図を示し、図１２（ａ）は刃口ユニット１０を分割して搬出可能な円形の到達立坑４２０ｂの平面図を示し、図１２（ｂ）は分割できない刃口ユニット１０ａを搬出可能な円形の到達立坑４２０ｂの平面図を示している。なお、図３（ｂ）、図５、図８（ｂ）、（ｃ）、図９（ｂ）、（ｃ）、図１１、及び図１２では土砂侵入防止板５４の図示を省略している。
【００５８】
小断面ボックスカルバート３１０を挿入して、下方に地下横断構造物３００を構築する軌道２００は、図１及び図２に示すように、地山４００の上部に、路床４０１ａと路盤４０１ｂとを盛土して盛土部４０１を構成し、盛土部４０１の上にバラスト４０２を締め固め、枕木２０２を長手方向に等間隔で載置し、枕木２０２の上に軌条２０１を固定して構成している。
【００５９】
軌道２００を横断する方向Ｘ（図２において左右方向）に構築する地下横断構造物３００は、上床部３００ａが所定の土被りとなる位置で、地山４００に構築される矩形断面のボックスである。なお、図１及び図２では内側表面や端部がむき出したままの地下横断構造物３００を図示しているが、地下横断構造物３００の用途に応じて、地下横断構造物３００の内部空間３００ｂや端部に舗装やコンクリートを構築したり、化粧版を設置して地下横断構造物３００を完成させてもよい。
【００６０】
このように、地下横断構造物３００は、図２に示すように軌道２００の横断方向両側に予め建て込んだ土留め壁（図示省略）を用いて掘り下げて構築した立坑４２０（発進立坑４２０ａ，到達立坑４２０ｂ）間の軌道２００の下方の地山４００を貫通する構造物である。
【００６１】
そして、地下横断構造物３００は、図１及び図２に示すように、正面視横長四角形状に配置した矩形中空断面の小断面ボックスカルバート３１０を挿入方向Ｘに複数連結して、挿入方向Ｘに貫通する内部空間３００ｂを内部に有するトンネル構造として構築している。
【００６２】
小断面ボックスカルバート３１０は、略四角形型に形成され、断面矩形枠状のプレキャストコンクリート製であり、所定の長さに形成している。そして、所定の長さに形成した小断面ボックスカルバート３１０を複数、長手方向（挿入方向）Ｘに配置し、接続部材（図示省略）で接続して、地下横断構造物３００を構成している。
【００６３】
このような構成の小断面ボックスカルバート３１０は、図３，４，５に示すような刃口ユニット１０を、長手方向Ｘの先端側の小断面ボックスカルバート３１０の先端に装着し、刃口ユニット１０を構成する先端側の刃口２０の内部で掘削作業員が掘削する人力掘削によって、刃口２０の前方の地山４００を掘削しながら、発進立坑４２０ａから基押しジャッキ８０で推進して地山４００に挿入する。
【００６４】
刃口ユニット１０は、図３に示すように、刃口２０と、小断面ボックスカルバート３１０の先端と刃口２０とを連結するアダプタ部３０とで構成している。  
刃口２０は、小断面ボックスカルバート３１０と略同じ外形を有する側面視略正方形の外殻状である刃口本体部２１と、刃口本体部２１の上面が前方（図４（ａ）において左方向）に突出する板状の刃先板２２と、刃先板２２の前方において刃先板２２に対して平行に循環するワイヤーソー２３を駆動するワイヤーソー装置２４とで構成している。
【００６５】
刃口本体部２１における先端側は、刃先板２２の下方において、下向きに後方に向かって傾斜する正面視略台形状に形成している。  
詳しくは、刃口本体部２１は、底面部２１ａと、底面部２１ａより挿入方向Ｘの先端側に長い上面部２１ｂと、底面部２１ａと上面部２１ｂとを連結する正面視略台形状の側面部２１ｃとで、側面視矩形状に構成している。
【００６６】
また、底面部２１ａの挿入方向Ｘの先端側には、図３（ｃ）ａ部拡大図に示すように、挿入方向Ｘの先端側に向かって上方に傾斜するテーパ面部２１ａａを設けている。  
さらに、テーパ面部２１ａａの先端において、複数の調整ブロック２５を脱着可能に備えている。調整ブロック２５は、先端側に向かって下方に傾斜する下向き傾斜面を有する正面視楔型であり、上向きに傾斜するテーパ面部２１ａａの先端に対して着脱可能に取り付けられる。
【００６７】
そして、ワイヤーソー装置２４は刃口本体部２１の内部及び後述するアダプタ部３０の内部を跨いで配置され、刃先板２２の幅方向外側の少し前方には、ワイヤーソー装置２４で回転駆動するワイヤーソー２３の方向を変換する回転プーリー２３ａを備えている。  
平面視左側の回転プーリー２３ａの前方には、傾斜センサ９１を備えている。
【００６８】
なお、ワイヤーソー２３及びワイヤーソー装置２４についての詳しい構成は、出願人らによって出願された発明（特開２０１０―１７４５４２号公報）に開示されているため、詳細な説明を省略する。また、ワイヤーソー装置２４は、後述する地盤切削ボックス挿入システム１の制御部７０（図６参照）に接続され、制御部７０によって駆動制御するように構成している。
【００６９】
このように構成された刃口本体部２１は、複数の刃口分割部材２１０を構成している。  
詳述すると、刃口本体部２１を構成する刃口分割部材２１０は、図４（ｃ）に示すように、上面部２１ｂと側面部２１ｃの上部における挿入方向Ｘの先端側を構成する先端側上部刃口分割部材２１１（２１１ａ，２１１ｂ）、上面部２１ｂと側面部２１ｃの上部における挿入方向Ｘの後端側を構成する後端側上部刃口分割部材２１２（２１２ａ，２１２ｂ）、及び底面部２１ａと側面部２１ｃの下部を構成する下部刃口分割部材２１３（２１３ａ，２１３ｂ）とで構成されている。
【００７０】
また、刃口分割部材２１０（２１１，２１２，２１３）は、断面形状における角部を跨ぐ側面視Ｌ型部材であり、挿入方向Ｘに対して平面視左右方向に分割可能に、左右それぞれの部材があり、各部材には対向面にフランジを設けて、フランジ同士を対向させて組み付け可能に構成している。
【００７１】
なお、刃口分割部材２１０は上述したように６種類あり、これらをボルト接合して刃口本体部２１を構成している。また、内面側には、挿入方向Ｘ及び断面方向のリブやフランジを設けて所要の強度を有している。
【００７２】
刃口２０とともに、刃口ユニット１０を構成するアダプタ部３０は、刃口本体部２１の後端側に装着される刃口側櫛形アダプタ部４０と、小断面ボックスカルバート３１０の先端に装着される部材側アダプタ部５０と、これらを伸縮自在に連結する連結ジャッキ６０とで構成している。
【００７３】
刃口側櫛形アダプタ部４０は、刃口本体部２１と同じ側面形状かつ外殻状であり、連結ジャッキ６０の先端側を枢動可能に取り付けるジャッキ支持部４２（図３（ｂ）参照）を備えている。なお、ジャッキ支持部４２は、側面視略正方形状の刃口側櫛形アダプタ部４０における隅角部付近のそれぞれに配置している。
【００７４】
また、刃口側櫛形アダプタ部４０は、先端側に、部材側アダプタ部５０に向かって、つまり挿入方向Ｘの後端側に向かって突出する凸部４１１が外面に沿って複数配置されるとともに、隣り合う刃口側凸部４１１同士の間に凹部４１２が形成されている。なお、側面視四角形状の角部には刃口側凸部４１１が配置されるように、外面に沿って、刃口側凸部４１１と刃口側凹部４１２とが順に配置されている。
【００７５】
また、刃口側凸部４１１は先端側に向かって（挿入方向Ｘの後端側に向かって）、先細りとなる等脚台形状に形成するとともに、突出方向に向かって板厚が徐々に薄肉化する先薄形状である。  
また、刃口側凸部４１１の先端部には、先端（挿入方向Ｘの後端側）に向かって板厚が徐々に薄肉化する傾斜面による開先部４１１ａが形成されている。さらには、図８（ａ）のｂ部の内面側の拡大図に示すように、刃口側凸部４１１の先端には、先端側（挿入方向Ｘの後端側）に突出する先端突起部材４１３が備えられている。
【００７６】
なお、刃口側櫛形アダプタ部４０は、図４（ｃ）に示すように、側面視四角形状の各角部を跨ぐ４つの分割Ｌ型接続部材４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを組み合わせて構成している。詳しくは、上段において挿入方向Ｘに向かって右側の上段右側分割Ｌ型接続部材４１ａ、左側の上段左側分割Ｌ型接続部材４１ｂ、及び下段において挿入方向Ｘに向かって右側の下段右側分割Ｌ型接続部材４１ｄ、左側の下段左側分割Ｌ型接続部材４１ｃを組付けて、側面視四角形状の外殻体を構成している。
【００７７】
また、４つの分割Ｌ型接続部材４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄはそれぞれ構成の板材で構成されるとともに、内面側には、挿入方向Ｘと断面方向の適宜のリブやフランジを設けて所定強度の分割Ｌ型接続部材を構成している。なお、４つの分割Ｌ型接続部材４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄはフランジ同士を対向させて組み付け、ボルト接合して刃口側櫛形アダプタ部４０を構成している。
【００７８】
部材側アダプタ部５０は、先端側の櫛形接続部５１と、後端側の部材側アダプタ部本体５２と、土砂侵入防止板５４とで構成している。  
部材側アダプタ部本体５２は、小断面ボックスカルバート３１０の先端に、図示省略する取り付け治具で取り付けられ、小断面ボックスカルバート３１０と同じ側面視四角形状の枠体であり、側面視四角形状の各角部を跨ぐ４つの分割Ｌ型部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを組み合わせて構成している。
【００７９】
詳しくは、上段において挿入方向Ｘに向かって右側の上段右側分割Ｌ型部材５２ａ、左側の上段左側分割Ｌ型部材５２ｂ、及び下段において挿入方向Ｘに向かって右側の下段右側分割Ｌ型部材５２ｄ、左側の下段左側分割Ｌ型部材５２ｃを組付けて、側面視四角形状の枠体を構成している。
【００８０】
なお、４つの分割Ｌ型接続部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄはＨ型鋼で構成するとともに、端面を構成するフランジ同士を対向させて組み付け、ボルト接合して部材側アダプタ部本体５２を構成している。
【００８１】
櫛形接続部５１は、先端側に、刃口側櫛形アダプタ部４０に向かって突出する凸部５１１が外面に沿って複数配置されるとともに、隣り合う部材側凸部５１１同士の間に凹部５１２が形成されている。なお、側面視四角形状の角部には部材側凹部５１２が配置されるように、外面に沿って、部材側凸部５１１と部材側凹部５１２とが順に配置されている。
【００８２】
また、部材側凸部５１１は先端側（挿入方向Ｘの先端側）に向かって、つまり刃口側櫛形アダプタ部４０に向かって先細りとなる等脚台形状に形成するとともに、前記突出方向に向かって板厚が徐々に薄肉化する先薄形状である。
【００８３】
また、図８（ａ）のｂ部の内面側の拡大図に示すように、部材側凸部５１１の先端部には、先端に向かって（挿入方向Ｘの先端側に向かって）板厚が徐々に薄肉化する傾斜面による開先部５１１ａが形成されている。
【００８４】
さらには、部材側凸部５１１の先端には、先端側（挿入方向Ｘの先端側）に突出する先端突起部材５１３が備えられるとともに、部材側凹部５１２を跨いで隣り合う部材側凸部５１１の両内面に接続される断面方向規制部材５１４が設けられている。  
また、櫛形接続部５１の内面側においてジャッキ支持部４２に対応する位置にジャッキ支持部５３（図３（ｂ）参照）を設けている。
【００８５】
なお、櫛形接続部５１は、側面視四角形状の各角部を跨ぐ４つの分割Ｌ型接続部材５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを組み合わせて構成している。詳しくは、上段において挿入方向Ｘに向かって右側の上段右側分割Ｌ型接続部材５１ａ、左側の上段左側分割Ｌ型接続部材５１ｂ、及び下段において挿入方向Ｘに向かって右側の下段右側分割Ｌ型接続部材５１ｄ、左側の下段左側分割Ｌ型接続部材５１ｃを組付けて、側面視四角形状の外殻体を構成している。
【００８６】
また、４つの分割Ｌ型接続部材５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄはそれぞれ構成の板材で構成されるとともに、内面側には、挿入方向Ｘと断面方向の適宜のリブやフランジを設けて所定強度の分割Ｌ型接続部材を構成している。また、４つの分割Ｌ型接続部材５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄはフランジ同士を対向させて組み付け、ボルト接合して櫛形接続部５１を構成している。
【００８７】
土砂侵入防止板５４は、外殻としての強度を有さない（厚みをもたない）板材で構成された寝位の四角筒状体であり、挿入方向Ｘの後端側が櫛形接続部５１に固定され、刃口側櫛形アダプタ部４０と部材側アダプタ部５０との凹凸嵌合部分３０ａの外側を囲繞している。詳しくは、アダプタ部３０において、刃口側櫛形アダプタ部４０の刃口側凸部４１１と部材側アダプタ部５０の部材側凹部５１２が挿入方向Ｘに凹凸嵌合するとともに、その断面方向の隣において刃口側櫛形アダプタ部４０の刃口側凹部４１２と部材側アダプタ部５０の部材側凸部５１１とが凹凸嵌合する凹凸嵌合部分３０ａの外側を囲繞するように構成している。  
また、土砂侵入防止板５４は、上面板材５４１と、２枚の側面板材５４２と、底面板材５４３とを組み合わせて、側面視四角形状に構成している。
【００８８】
連結ジャッキ６０は、刃口側櫛形アダプタ部４０のジャッキ支持部４２と、部材側アダプタ部本体５２のジャッキ支持部５３とに、枢動可能に接続された油圧ジャッキであり、後述する地盤切削ボックス挿入システム１の制御部７０に接続され、制御部７０によって伸縮制御するように構成している。なお、本実施例において、上部に配置された連結ジャッキを上部連結ジャッキ６０ａ（図６参照）とし、下部に配置された連結ジャッキを下部連結ジャッキ６０ｂ（図６参照）としている。
【００８９】
このように構成してアダプタ部３０は、刃口２０の刃口本体部２１の後端部に対して刃口側櫛形アダプタ部４０を固定し、小断面ボックスカルバート３１０の先端に対して部材側アダプタ部本体５２を介して櫛形接続部５１が固定され、刃口側櫛形アダプタ部４０の刃口側凸部４１１及び刃口側凹部４１２と、対向する部材側アダプタ部５０の部材側凹部５１２及び部材側凸部５１１とを凹凸嵌合させて組み付けている。
【００９０】
また、各部材を上述のように構成した刃口ユニット１０では、刃口本体部２１及び刃口側櫛形アダプタ部４０と、櫛形接続部５１と、部材側アダプタ部本体５２とが、断面方向における分割位置が異なるため、断面方向において断面位置が一致する場合に比べて強度の高いユニットを構成することができる。
【００９１】
なお、刃口側櫛形アダプタ部４０は、アダプタ部３０の構成部品とせず、刃口本体部２１の後端側の一部で構成してもよい。また、連結ジャッキ６０は、直接刃口本体部２１の後端や、小断面ボックスカルバート３１０の先端に接続してもよい。
【００９２】
このように構成した刃口ユニット１０を用いた地盤切削ボックス挿入システム１は、刃口ユニット１０以外に、図６に示すように、小断面ボックスカルバート３１０を挿入する位置である設計値や、各装置を制御する制御プログラムなどを記憶する記憶部７１と、記憶部７１に記憶した制御プログラムと協働して、各装置を制御する制御部７０と、制御部７０に対して入力操作するための操作部７２と、検出センサ９０と、発進立坑４２０ａに配置した基押しジャッキ８０とを備えている。  
操作部７２は、修正距離入力部７２ａや、記憶部７１に記憶する設計値を入力する設計値入力部として機能することができる。
【００９３】
本実施例では、検出センサ９０として、刃口本体部２１の姿勢を検出する傾斜センサ９１と、基押しジャッキ８０の伸長量に基づいて、小断面ボックスカルバート３１０の挿入量を検出する挿入量検出センサ９２とを備えている。
【００９４】
また、基押しジャッキ８０は、図５に示すように、発進立坑４２０ａにおいて、反力壁４３０を反力として、押輪４３１を介して、小断面ボックスカルバート３１０を元押して、地山４００に挿入するための油圧ジャッキであって、例えば、小断面ボックスカルバート３１０の大きさや小断面ボックスカルバート３１０を地山４００に挿入する挿入力に応じて、複数本備えている（８０ａ，８０ｂ，・・・・）。
【００９５】
なお、押輪４３１は、基押しジャッキ８０で伸長するストロークに対応し、基押しジャッキ８０を伸長して小断面ボックスカルバート３１０を挿入し、基押しジャッキ８０を縮短するとともに、基押しジャッキ８０が縮短した部分に押輪４３１を設置して、さらに基押しジャッキ８０を伸長して小断面ボックスカルバート３１０を地山４００に挿入するように構成している。
【００９６】
このように構成した地盤切削ボックス挿入システム１は、連結ジャッキ６０（６０ａ，６０ｂ）、記憶部７１、操作部７２、ワイヤーソー装置２４、傾斜センサ９１、挿入量検出センサ９２、基押しジャッキ８０（８０ａ，８０ｂ・・・）がそれぞれ制御部７０に接続され、制御部７０によって制御されている。なお、制御部７０、記憶部７１及び操作部７２は、例えば、パーソナルコンピュータで構成してもよいし、専用のコンピュータシステムで構成してもよい。
【００９７】
続いて、地盤切削ボックス挿入システム１によって小断面ボックスカルバート３１０を地山４００に挿入する地盤切削ボックス挿入工法の施工方法について、図７とともに説明する。  
まず、図５に示すように、発進立坑４２０ａにおいて、反力壁４３０、押輪４３１及び基押しジャッキ８０を設置するとともに、刃口ユニット１０及び小断面ボックスカルバート３１０を配置する準備工程を行う（ステップｓ１）。
【００９８】
準備工程（ステップｓ１）後に、連結ジャッキ６０に接続されたワイヤーソー装置２４を駆動制御しながら、基押しジャッキ８０を伸長制御し、傾斜センサ９１で常時、姿勢を計測しながら刃口２０を地山４００に挿入する（ステップｓ２）。
【００９９】
詳しくは、刃口２０を、発進立坑４２０ａに配置した基押しジャッキ８０を伸長制御すると、ワイヤーソー２３で刃先板２２の前方の地山４００を切断し、ワイヤーソー２３によって切断された地山４００の切断跡に刃先板２２を挿入することができる。
【０１００】
なお、刃口２０における回転プーリー２３ａは、あらかじめ地山４００に挿入方向Ｘに挿通されたガイドパイプ４４０（図３）の内部に配置されているため、回転プーリー２３ａでワイヤーソー２３の方向を変換して、刃口２０の刃先板２２の挿入を許容する切断スリットを地山４００に形成する。そして、刃口２０の先端が地山４００に近づくと、刃口２０内の作業員によって、刃口２０の前方の地山４００を人力掘削して、刃口２０を地山４００に挿入する。
【０１０１】
また、刃口２０の前方の地山４００を掘削しても、掘削箇所の上部は先に挿入された刃先板２２によって支持されているため、刃口２０の前方掘削による地山４００の応力解放の影響を防止することができる。
【０１０２】
このようにして、刃口２０を地山４００に挿入しながら、小断面ボックスカルバート３１０の挿入を進めるが、小断面ボックスカルバート３１０の挿入中は、傾斜センサ９１で刃口２０の姿勢を常時計測しており、その計測結果に基づいて、刃口２０が正しい姿勢でない場合（ステップｓ３：Ｎｏ）、制御部７０は、連結ジャッキ６０を制御して、刃口２０の姿勢を調整する（ステップｓ４）。
【０１０３】
詳しくは、刃口２０の姿勢が、挿入方向Ｘに対して下向きである場合、下部連結ジャッキ６０ｂを伸長したり、上部連結ジャッキ６０ａを縮短したり、さらには、上部連結ジャッキ６０ａを縮短するとともに、下部連結ジャッキ６０ｂを伸長して、刃口２０が所定の姿勢（上向き）となるように制御する（図８（ｂ）参照）。
【０１０４】
逆に、刃口２０の姿勢が、挿入方向Ｘに対して上向きである場合、上部連結ジャッキ６０ａを伸長したり、下部連結ジャッキ６０ｂを縮短したり、さらには、下部連結ジャッキ６０ｂを縮短するとともに、上部連結ジャッキ６０ａを伸長して、刃口２０が所定の姿勢（下向き）となるように制御する（図８（ｃ）参照）。
【０１０５】
また、刃口２０の姿勢が、挿入方向Ｘに対して左向きである場合、右側の連結ジャッキ６０ａ，６０ｂを縮短したり、左側の連結ジャッキ６０ａ，６０ｂを伸長したり、さらには、左側の連結ジャッキ６０ａ，６０ｂを伸長するとともに、右側の連結ジャッキ６０ａ，６０ｂを縮短して、刃口２０が所定の姿勢（右向き）となるように制御する（図９（ｂ）参照）。
【０１０６】
逆に、刃口２０の姿勢が、挿入方向Ｘに対して右向きである場合、左側の連結ジャッキ６０ａ，６０ｂを縮短したり、右側の連結ジャッキ６０ａ，６０ｂを伸長したり、さらには、右側の連結ジャッキ６０ａ，６０ｂを伸長するとともに、左側の連結ジャッキ６０ａ，６０ｂを縮短して、刃口２０が所定の姿勢（左向き）となるように制御する（図９（ｃ）参照）。  
さらには、これらの連結ジャッキ６０の伸縮制御を調整し、側面視斜め方向に刃口２０の姿勢を制御してもよい。
【０１０７】
このように連結ジャッキ６０を伸縮制御して刃口２０の姿勢を調整した場合であっても、図８及び図９に示すように、連結ジャッキ６０を伸長することで、アダプタ部３０の凹凸嵌合部分３０ａにおいて凹凸嵌合した凸部４１１と凹部５１２との間及び凸部５１１と凹部４１２との間（以下において、凸部（４１１，５１１）と凹部（５１２，４１２）との間という）にクリアランスが形成され、スムーズに姿勢調整することができる。
【０１０８】
また、凸部（４１１，５１１）と凹部（５１２，４１２）とが凹凸嵌合する凹凸嵌合部分３０ａの外側を土砂侵入防止板５４が囲繞しているため、凹凸嵌合した凸部（４１１，５１１）と凹部（５１２，４１２）との間に形成されたクリアランスから土砂が侵入することを防止することができる。
【０１０９】
なお、刃口２０の姿勢が上向き、下向き、右向き、左向き、あるいは斜め向きになっているということは、絶対的に向きであることのみならず、設計勾配などの基準に対する相対的な向きであってもよい。
【０１１０】
このような刃口２０の姿勢制御を正しい姿勢になるまで繰り返し（ステップｓ５：Ｎｏ）、刃口２０の姿勢制御により正しい姿勢になったり（ステップｓ５：Ｙｅｓ）、計測結果が正しい姿勢であることを検出した場合（ステップｓ３：Ｙｅｓ）、制御部７０は、挿入量検出センサ９２に基づいて、小断面ボックスカルバート３１０が所定の挿入量、つまり貫通したか否かを判定し、その日の施工ノルマなど、挿入量に達してない場合（ステップｓ６：Ｎｏ）、ステップｓ２に戻って、基押しジャッキ８０を伸長して小断面ボックスカルバート３１０を地山４００に挿入する。逆に、上述したような所定挿入量を挿入した場合（ステップｓ６：Ｙｅｓ）、挿入工程を終了する。なお、挿入工程（ステップｓ２乃至ｓ６）後の撤去工程（ステップｓ７）については後述する。
【０１１１】
次に、地盤切削ボックス挿入システム１による別の挿入工程について、図１０とともに説明する。  
上述の図７に基づく説明では、基押しジャッキ８０によって、刃口ユニット１０及び小断面ボックスカルバート３１０を地山４００に挿入し、連結ジャッキ６０によって、刃口２０の姿勢制御を行う方法について説明したが、図１０とともに説明する別の挿入方法では、連結ジャッキ６０で予め刃口２０を挿入し、その後、連結ジャッキ６０を縮短制御しながら、基押しジャッキ８０を伸長制御して小断面ボックスカルバート３１０を挿入する方法である。
【０１１２】
なお、以降の説明では、刃口２０の姿勢を設計値と比較してズレていた場合に、姿勢制御しながら連結ジャッキ６０を伸長制御する方法として説明するが、上述の図７とともに説明した上述の方法においても、設計値と比較して刃口２０の姿勢制御を行ってもよい。
【０１１３】
具体的には、上述の準備工程（ステップｔ１）後に、記憶部７１に記憶した設計値を呼び出したうえで（ステップｔ２）、傾斜センサ９１で刃口２０の姿勢を検出して、設計値と比較する（ステップｔ３）。
【０１１４】
その結果、刃口２０の姿勢が設計値通りであれば（ステップｔ４：Ｙｅｓ）、
刃口２０の前方の地山４００を掘削しながら、図８（ａ）及び図９（ａ）に示すように、全連結ジャッキ６０を伸長制御して、小断面ボックスカルバート３１０に対して刃口２０を前方移動（先端側に移動）する（ステップｔ５）。
【０１１５】
そして、挿入量検出センサ９２で小断面ボックスカルバート３１０の挿入量、つまり基押しジャッキ８０の伸長量を検出しながら、基押しジャッキ８０を伸長制御するとともに、刃口２０の姿勢を維持しながら、連結ジャッキ６０を縮短制御する（ステップｔ６）。つまり、基押しジャッキ８０の伸長と、連結ジャッキ６０の縮短とを、刃口２０の姿勢を維持しながら、同期させて制御することで、刃口２０の位置は維持されたまま、小断面ボックスカルバート３１０が前方移動（先端側に移動）して地山４００に挿入される。
【０１１６】
逆に、刃口２０の姿勢が設計値通りでない場合、つまり設計値からズレている場合（ステップｔ４：Ｎｏ）、操作部７２の修正距離入力部７２ａを操作して、修正距離及び修正量を入力し（ステップｔ７）、制御部７０は、入力された修正距離でズレた刃口２０の姿勢を修正するように制御する（ステップｔ８）。
【０１１７】
具体的には、挿入量検出センサ９２で小断面ボックスカルバート３１０の挿入量、つまり基押しジャッキ８０の伸長量を検出しながら、基押しジャッキ８０を伸長制御するとともに、刃口２０の姿勢を修正しながら、連結ジャッキ６０を縮短制御する（ステップｔ９）。
【０１１８】
つまり、基押しジャッキ８０の伸長と、連結ジャッキ６０の縮短とを、刃口２０の姿勢を修正しながら、同期させて制御することで、位置が維持された刃口２０の姿勢は修正されながら、小断面ボックスカルバート３１０が前方移動（先端側に移動）して地山４００に挿入される。
【０１１９】
そして、入力された修正距離に達すまで繰り返し（ステップｔ１０：Ｎｏ）、修正距離に達した状態で（ステップｔ１０：Ｙｅｓ）、刃口２０の姿勢が設計値通りであるか否かを判定し、刃口２０の姿勢が設計値通りでない場合（ステップｔ１１：Ｎｏ）はステップｔ７に戻って、刃口２０の姿勢が設計値通りになるまで繰り返す。
【０１２０】
刃口２０の姿勢が設計値通りになったことが検出されると（ステップｔ１１：Ｙｅｓ）、制御部７０は、挿入量検出センサ９２に基づいて、小断面ボックスカルバート３１０が所定の挿入量あるいは、その日の施工ノルマなど、挿入量に達してない場合（ステップｔ１２：Ｎｏ）、ステップｔ３に戻って、連結ジャッキ６０を伸長して刃口２０を地山４００に挿入する。逆に、上述したような所定挿入量を挿入した場合（ステップｔ１２：Ｙｅｓ）、挿入工程（ステップｔ２乃至ｔ１２）を終了する。
【０１２１】
上述の挿入工程（ステップｓ２乃至ｓ６，ステップｔ２乃至ｔ１２）つまり刃口２０が到達立坑４２０ｂに到達すると、撤去工程（ステップｓ７，ｔ１３）では、図１１及び図１２に示すように、刃口ユニット１０を分割部材に分割しながら到達立坑４２０ｂから搬出して、本施工は完了する。
【０１２２】
詳しくは、到達立坑４２０ｂに到達した刃口ユニット１０のうち先端側から順次到達立坑４２０ｂ内部まで押し出して、到達立坑４２０ｂの内部で、押し出された各部材を分割部材ごとに分割して、到達立坑４２０ｂより地上に引き上げて刃口ユニット１０を撤去する。
【０１２３】
本実施例においては、まずは、刃口ユニット１０の先端側の刃口２０を分割する。具体的には、刃口本体部２１から刃先板２２、ワイヤーソー２３及びワイヤーソー装置２４を撤去するとともに、刃口本体部２１を刃口分割部材２１０に分割し、到達立坑４２０ｂより刃口分割部材２１０を地上に引き上げて刃口２０を撤去する。
【０１２４】
刃口２０の撤去後、さらに、基押しジャッキ８０を伸長して小断面ボックスカルバート３１０ごと前方移動（先端側に移動）させ、到達立坑４２０ｂ内部に刃口側櫛形アダプタ部４０が押し出されると、刃口側櫛形アダプタ部４０を４つの分割Ｌ型接続部材４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄに分割してから、到達立坑４２０ｂより分割Ｌ型接続部材４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを地上に引き上げて刃口側櫛形アダプタ部４０を撤去する。
【０１２５】
刃口側櫛形アダプタ部４０の撤去後、さらに、基押しジャッキ８０を伸長して小断面ボックスカルバート３１０ごと前方移動（先端側に移動）させ、到達立坑４２０ｂ内部に部材側アダプタ部５０が押し出されると、まずは土砂侵入防止板５４を上面板材５４１と、２枚の側面板材５４２と、底面板材５４３とに分割し、到達立坑４２０ｂより上面板材５４１と、２枚の側面板材５４２と、底面板材５４を地上に引き上げて土砂侵入防止板５４を撤去する。
【０１２６】
次に、部材側アダプタ部本体５２から取り外すとともに、櫛形接続部５１を４つの分割Ｌ型部材５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに分割してから、到達立坑４２０ｂより分割Ｌ型部材５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを地上に引き上げて櫛形接続部５１を撤去する。
【０１２７】
最後に、部材側アダプタ部本体５２を４つの分割Ｌ型部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに分割してから、到達立坑４２０ｂより分割Ｌ型部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを地上に引き上げて部材側アダプタ部本体５２を撤去し、撤去工程（ステップｓ７，ｔ１３）の完了に伴って本施工は完了する。
【０１２８】
なお、図１１（ａ）は本実施例の刃口２０を分割して搬出可能なサイズの矩形の到達立坑４２０ｂを図示し、図１１（ｂ）は分割できない刃口ユニット１０ａを搬出可能なサイズの矩形の到達立坑４２０ｂを図示している。同様に、図１２（ａ）は本実施例の刃口２０を分割して搬出可能なサイズの円形の到達立坑４２０ｂを図示し、図１２（ｂ）は分割できない刃口ユニット１０ａを搬出可能なサイズの円形の到達立坑４２０ｂを図示している。
【０１２９】
また、分割した刃口ユニット１０を到達立坑４２０ｂから搬出せずとも、地山４００に挿入された小断面ボックスカルバート３１０の内部、つまり地下横断構造物３００の内部空間３００ｂから搬出してもよい。
【０１３０】
上述したように、長尺状で閉断面形状であり、地山４００に挿入される小断面ボックスカルバート３１０における挿入方向Ｘの先端側に配置される閉断面形状の刃口２０を、断面方向において複数に分割可能な断面分割部材で構成しているため、所定位置に到達した刃口２０を容易に撤去することができる。
【０１３１】
詳述すると、地山４００に挿入される小断面ボックスカルバート３１０における挿入方向Ｘの先端側に配置される閉断面形状の刃口２０を、断面方向において複数に分割可能な断面分割部材で構成しているため、到達立坑４２０ｂまで到達すると、分割可能に構成した刃口２０を容易に分割することができる。
【０１３２】
したがって、例えば、小断面ボックスカルバート３１０の内部を通り発進側まで運搬して撤去したり、小型化された刃口２０を到達立坑４２０ｂから容易に搬出することができる。よって、図１１及び図１２に示すように、分割できない刃口ユニット１０ａの場合のように、刃口２０を撤去するために到達立坑４２０ｂが大型化することを防止できる。さらには、到達立坑４２０ｂが不要な地下構造物である場合においては、刃口２０を撤去するための到達立坑４２０ｂを構築する必要もなくなる。
【０１３３】
また、分割して搬出した刃口本体部２１を再利用または転用できるとともに、断面分割部材の組み合わせをアレンジすることで、異なる断面形状の刃口を構成する、つまり断面分割部材を組み替えて容易に所望の断面形状の刃口を構成することができる。
【０１３４】
また、刃口２０の刃口本体部２１は、底面部２１ａ、底面部２１ａと対向する上面部２１ｂ、並びに底面部２１ａ及び上面部２１ｂを連結する一対の側面部２１ｃとで構成される矩形断面形状であり、底面部２１ａ、上面部２１ｂ、及び側面部２１ｃのそれぞれで分割可能、且つ矩形断面形状の角部を跨ぐ刃口分割部材２１０で構成することにより、矩形断面の刃口２０を分割して刃口分割部材２１０として小型化して搬出することができる。また、刃口分割部材２１０は矩形断面の角部を跨ぐ形状であるため、例えば、断面一文字状の断面分割部材に比べて強度を有する断面分割部材を構成することができる。
【０１３５】
また、角部を跨ぐ刃口分割部材２１０を組み合わせて構成した刃口２０は、一文字状の断面分割部材を組み合わせて構成した刃口より、正確な矩形断面を構成することができるとともに、刃口２０の断面強度を向上することができる。
【０１３６】
また、刃口分割部材２１０は、上面部２１ｂ及び側面部２１ｃの上部を構成する、先端側に配置される先端側上部刃口分割部材２１１と、後端側に配置される後端側上部刃口分割部材２１２と、底面部２１ａと側面部２１ｃの下部を構成する下部刃口分割部材２１３とで分割可能に構成されているため、刃口分割部材２１０をさらに小型化することができる。刃口２０の機長が長い場合、断面方向に分割された断面分割部材は断面方向において小型化するものの、断面分割部材は機長分の長さを有するため、例えば、狭隘な到達立坑４２０ｂや小断面ボックスカルバート３１０の内部を運搬するための取り扱い性は低くなる。しかしながら、刃口分割部材２１０を、先端側上部刃口分割部材２１１と、後端側上部刃口分割部材２１２と、下部刃口分割部材２１３とで分割可能に構成することで断面分割部材をより小型化することができる。したがって、狭隘な到達立坑４２０ｂや小断面ボックスカルバート３１０の内部を運搬するための取り扱い性を向上することができる。
【０１３７】
なお、上述の説明では、刃口本体部２１を上面部２１ｂと側面部２１ｃの上部における挿入方向Ｘの先端側を構成する先端側上部刃口分割部材２１１（２１１ａ，２１１ｂ）、上面部２１ｂと側面部２１ｃの上部における挿入方向Ｘの後端側を構成する後端側上部刃口分割部材２１２（２１２ａ，２１２ｂ）、及び底面部２１ａと側面部２１ｃの下部を構成する下部刃口分割部材２１３（２１３ａ，２１３ｂ）との６種類の刃口分割部材２１０で構成したが、例えば、上面部２１ｂ、側面部２１ｃ及び底面部２１ａを断面方向及び／又は挿入方向Ｘにおいて３つ以上に分割してもよい。この場合、断面方向において、角部を構成する刃口分割部材２１０以外に各面の中央部分を構成する刃口分割部材２１０を設けることになる。
【０１３８】
また、底面部２１ａにおける先端側に、先端側に向かって上向きに傾斜するテーパ面部２１ａａが設けられているため、刃口２０で掘削した掘削箇所に挿入する小断面ボックスカルバート３１０の沈下を防止し、設置精度を向上することができる。
【０１３９】
詳述すると、地中において刃口２０の前方の地山４００を掘削して掘進するが、この掘削によって地山４００の応力が解放して緩みが生じる。このため、刃口２０で掘削した掘削箇所に挿入された小断面ボックスカルバート３１０は上載荷重や自重などの影響により時間の経過とともに、所望の設置高さよりも沈下する傾向がある。
【０１４０】
これに対し、底面部２１ａにおける先端側に設けられたテーパ面部２１ａａは、図３（ｃ）のａ部拡大図に示すように、掘削により緩みが生じた地山４００を刃口２０の掘進に伴って下方に押し付け、緩んだ地山４００を締め固めるため、刃口２０の通過後に挿入された小断面ボックスカルバート３１０の沈下を防止し、小断面ボックスカルバート３１０の設置精度を向上することができる。
【０１４１】
また、底面部２１ａの先端に、テーパ面部２１ａａによる締固め効果を調整する調整ブロック２５が着脱可能に設けられているため、掘削により緩みが生じた地山４００を刃口ユニット１０の掘進に伴って下方に押し付けて締め付けるテーパ面部２１ａａによる締固め効果を調整することができる。
【０１４２】
詳述すると、図３（ｃ）のａ部拡大図―１に示すように、調整ブロック２５を底面部２１ａの先端に装着することで、調整ブロック２５と底面部２１ａの後端側で支持でき、つまり、テーパ面部２１ａａは地山４００に接触しないため、テーパ面部２１ａａによる締固め効果は奏しない。逆に、図３（ｃ）のａ部拡大図―２に示すように、調整ブロック２５を取り外すことで、テーパ面部２１ａａは地山４００に接触して、図中において矢印で示すような締固め効果を発揮することができる。
【０１４３】
さらには、高さの異なる調整ブロック２５を複数用意し、装着する調整ブロック２５を取り替えて、テーパ面部２１ａａによる締固め効果を調整してもよいし、幅方向に複数装着する調整ブロック２５の装着数や配置によってテーパ面部２１ａａの締固め効果を調整してもよい。
【０１４４】
なお、図４では、構成を明確にするため、調整ブロック２５を、刃口本体部２１の底面部２１ａの先端において幅方向に隙間を開けて図示しているが、隙間なく配置してもよいし、図示するように隙間を開けて配置してもよい。  
このように、掘削する地山４００の地質や挿入方向などに応じて調整ブロック２５の着脱を選択して所望の挿入方向Ｘに挿入することができる。
【０１４５】
また、刃口２０と、刃口２０と小断面ボックスカルバート３１０の先端とを接続するアダプタ部３０と、小断面ボックスカルバート３１０の先端と刃口２０とを伸縮可能に連結する連結ジャッキ６０とが刃口ユニット１０に備えられているため、連結ジャッキ６０を伸縮させて、小断面ボックスカルバート３１０に対する刃口２０の姿勢を変更させて、刃口ユニット１０の姿勢を変更したり、修正したりすることができる。
【０１４６】
また、アダプタ部３０を、刃口２０に接続する刃口側櫛形アダプタ部４０と、小断面ボックスカルバート３１０に接続する部材側アダプタ部５０とで構成するとともに、刃口側櫛形アダプタ部４０及び部材側アダプタ部５０を相対移動可能に接続する凹凸嵌合部分３０ａが構成されるため、連結ジャッキ６０を伸縮させて、アダプタ部３０を構成する刃口側櫛形アダプタ部４０と部材側アダプタ部５０とを凹凸嵌合部分３０ａによって相対移動させることで、小断面ボックスカルバート３１０に対する刃口２０の姿勢を所望の姿勢に調整することができる。
【０１４７】
また、刃口側櫛形アダプタ部４０及び部材側アダプタ部５０の対向部分において、他方に向かって突出するとともに、断面方向に所定間隔を隔てて複数配置された凸部（４１１，５１１）と、断面方向において隣り合う凸部（４１１，５１１）同士の間に形成された凹部（４１２，５１２）とが設けられ、挿入方向Ｘにおいて対向するとともに、凹凸嵌合する凸部（４１１，５１１）と凹部（４１２，５１２）で凹凸嵌合部分３０ａを構成しているため、可動するアダプタ部３０に土砂が噛み込んでも容易に除去することができる。
【０１４８】
例えば、刃口ユニット１０の挿入方向Ｘをスムーズに曲げるためには、アダプタ部３０に中折れなどの可動部分を設けるが、このようなアダプタ部３０を可動させるために、内外方向の二重構造で構成されている場合、刃口ユニット１０を曲げることはできるものの、例えば、可動状態の二重構造の可動部分に土砂が侵入すると、可動状態から非可動状態（曲げ状態から非曲げ状態）に戻す際に進入した土砂が噛み込む可動部分に噛み込み、可動状態から非可動状態に戻せなかったり、噛み込んだ土砂を除去することが困難であった。
【０１４９】
これに対し、断面方向に所定間隔を隔てて複数配置された凸部（４１１，５１１）と、断面方向において隣り合う凸部（４１１，５１１）同士の間に形成された凹部（４１２，５１２）とが凹凸嵌合する凹凸嵌合部分３０ａを可動させることで、凹凸嵌合する凸部（４１１，５１１）と凹部（４１２，５１２）とは断面方向の一部において離間するが、仮に、その隙間から土砂が侵入して噛み込んだとしても、二重構造の可動接続部に比べて、凹凸嵌合する凸部（４１１，５１１）と凹部（４１２，５１２）とをそのままさらに離間させることで、可動状態を維持したまま、つまり部材側アダプタ部５０に対する刃口側櫛形アダプタ部４０の向きを維持したまま、凸部（４１１，５１１）と凹部（４１２，５１２）との間の隙間を拡大させて、噛み込んだ土砂を容易に除去することができる。
【０１５０】
さらにまた、二重構造の可動接続部を有するアダプタ部に比べて軽量化できるととともに、刃口ユニット１０をアダプタ部３０で挿入方向Ｘに分割した際の機長を短縮することができる。したがって、到達後の撤去工程（ステップｓ７，ｔ１３）において撤去作業の作業性を向上することができる。
【０１５１】
また、凸部（４１１，５１１）が、突出方向に向かって突出幅が細くなる先細り形状であるため、凸部（４１１，５１１）と凹部（４１２，５１２）とを確実に凹凸嵌合することができる。  
詳述すると、先細り形状の凸部（４１１，５１１）と挿入方向Ｘに対向する凹部（４１２，５１２）の開口幅は、嵌合方向の後端側（凹部（４１２，５１２）と凸部（４１１，５１１）とが嵌合開始する側、つまり凹部（４１２，５１２）を形成する凸部（４１１，５１１）の先端側）が広く、嵌合方向の先端側（凹部（４１２，５１２）を形成する凸部（４１１，５１１）の後端側）が狭くなる嵌合方向に沿って先細り形状の凹部（４１２，５１２）となる。
【０１５２】
そのため、凹部（４１２，５１２）と凸部（４１１，５１１）の嵌合開始状態では、開口幅の広い凹部（４１２，５１２）に対して突出幅の狭い凸部（４１１，５１１）が嵌合するため、凸部（４１１，５１１）と凹部（４１２，５１２）とに多少のズレがあっても、凹部（４１２，５１２）に凸部（４１１，５１１）を嵌合させることができる。
【０１５３】
また、凹部（４１２，５１２）と凸部（４１１，５１１）とが完全に凹凸嵌合した状態から離間させることで、凹部（４１２，５１２）と凸部（４１１，５１１）との間に容易にクリアランスを拡大することができる。したがって、刃口側櫛形アダプタ部４０及び部材側アダプタ部５０を相対移動させて、嵌合方向（挿入方向Ｘ）に対して交差する方向に向けることができる。したがって、アダプタ部３０を介して、小断面ボックスカルバート３１０の先端に対して刃口２０の向きを変更することができる。
【０１５４】
また、凸部（４１１，５１１）を等脚台形状で形成しているため、凸部（４１１，５１１）の突出幅が突出方向において徐々に先細りとなり、凹部（４１２，５１２）と凸部（４１１，５１１）との間にさらに容易にクリアランスを拡大することができ、刃口側櫛形アダプタ部４０及び部材側アダプタ部５０を相対移動させて、嵌合方向（挿入方向Ｘ）に対して交差する方向にスムーズに向けることができる。
【０１５５】
また、凸部（４１１，５１１）が、突出方向に向かって板厚が徐々に薄肉化する先薄形状であるため、後端側は強度があり、先端に向かって板厚方向の変形性の高い凸部（４１１，５１１）を構成することができる。
【０１５６】
また、凸部（４１１，５１１）と凹部（４１２，５１２）とが深く嵌合した嵌合状態であっても、板厚方向に深い凹部（４１２，５１２）の基部に先薄の凸部（４１１，５１１）の先端部分が嵌合することとなり、土砂が凹部（４１２，５１２）と凸部（４１１，５１１）のクリアランス部分に噛み込んでも、噛み込んだ土砂を容易に除去することができる。
【０１５７】
また、凸部（４１１，５１１）の突出方向の先端に、突出方向に向かうとともに板厚方向に傾斜する開先部４１１ａ，５１１ａが設けられているため、凹凸嵌合状態において、凹部（４１２，５１２）の基部と凸部（４１１，５１１）の先端との間に土砂が噛み込むことを防止することができる。
【０１５８】
また、凸部（４１１，５１１）の突出方向の先端に、先端より突出し、凹凸嵌合する凹部（４１２，５１２）の基部の内面に沿う先端突起部材４１３，５１３が備えられているため、凹部（４１２，５１２）に凹凸嵌合する凸部（４１１，５１１）が深く嵌合して凹部（４１２，５１２）の基部に乗り上げるような過嵌合を防止することができる。凹凸嵌合状態において、凸部（４１１，５１１）から突出する先端突起部材４１３，５１３が凹部（４１２，５１２）の基部の内面に沿うことで、凹凸嵌合状態のアダプタ部３０の強度を向上することができる。
【０１５９】
また、部材側アダプタ部５０に、断面方向において、凹部５１２を跨いで隣り合う凸部５１１の両内面に接続される断面方向規制部材５１４が設けられているため、嵌合状態において凸部５１１の内部側に凸部４１１が潜り込むことを防止することができるとともに、部材側アダプタ部５０における凸部５１１の強度向上を図ることができる。
【０１６０】
また、凸部（４１１，５１１）と凹部（４１２，５１２）が凹凸嵌合する凹凸嵌合部分３０ａの外側を土砂侵入防止板５４が囲繞するため、凹部（４１２，５１２）と凸部（４１１，５１１）とが凹凸嵌合する凹凸嵌合部分３０ａへの土砂の侵入を抑制することができる。
【０１６１】
また、閉断面形状は、底面部２１ａ、底面部２１ａと対向する上面部２１ｂ、並びに底面部２１ａ及び上面部２１ｂを連結する一対の側面部２１ｃとで構成される矩形断面形状の角部に凸部４１１及び凹部５１２が配置されているため、強度のあるアダプタ部３０を構成することができる。
【０１６２】
例えば、嵌合状態における凸部（４１１，５１１）と凹部（４１２，５１２）との境界が角部に沿う態様のアダプタ部３０に比べ、凸部４１１及び凹部５１２が矩形断面形状の角部に配置されるため、強度のあるアダプタ部３０を構成することができる。
【０１６３】
また、角矩形断面形状の角部ごとに、刃口側櫛形アダプタ部４０及び部材側アダプタ部５０のいずれの凸部（４１１，５１１）が配置されているか異なる場合に比べて、安定して凹凸嵌合することができる。
【０１６４】
また、刃口２０の姿勢を検知する傾斜センサ９１が備えられ、傾斜センサ９１による検知結果と関連付けて、連結ジャッキ６０が制御部７０によって伸縮制御されるため、小断面ボックスカルバート３１０を地山４００に挿入して地下横断構造物３００を構築する際の地表面への影響を低減することができる。
【０１６５】
例えば、既設の軌道２００の下方に、地下横断構造物３００を構築するアンダーパス構造では、上部の軌道２００の安全確保のため、掘進に伴う地表面の変位を極力小さくすることが求められているが、周辺の地山４００の土圧の作用によって、刃口２０の姿勢が小断面ボックスカルバート３１０の挿入方向Ｘに対してズレた場合などにおいて方向修正するための余掘りや、刃口２０における掘削に伴う地山４００の内部応力の解放などの影響によって、周辺の地山４００に影響を与えるおそれがある。
【０１６６】
また、刃口２０の姿勢が挿入方向Ｘに対して、上向きや下向きにズレた場合において、そのままの姿勢で挿入方向Ｘに掘進しようとすると、挿入抵抗が増大し、前方の地山４００を押し上げ、地表面に大きな変位が生じるおそれもある。
【０１６７】
特に、挿入方向Ｘに対して下向きにズレた姿勢を上向きに修正するため、下部に修正部材を設置して掘進する場合においては、刃口２０の急激な姿勢変化に伴って、地表面に大きな変位が生じるおそれがある。
【０１６８】
これに対し、刃口２０の姿勢を傾斜センサ９１で検知し、その検知結果に基づいて、小断面ボックスカルバート３１０の先端に装着されたアダプタ部３０と刃口２０とを連結する連結ジャッキ６０を制御手段で伸縮制御することができ、仮に、挿入方向Ｘに対して、刃口２０の姿勢がズレた場合であっても、例えば、刃口２０の挿入量と同期しながら連結ジャッキ６０を縮短制御したり、地表面に影響が及ばないように、刃口２０の姿勢を維持しながら刃口２０を挿入したり、修正したりすることができる。
【０１６９】
例えば、制御部７０が、伸長した連結ジャッキ６０を、小断面ボックスカルバート３１０の挿入量に応じて縮短制御する、連結ジャッキ６０を、小断面ボックスカルバート３１０の挿入に同期して伸長制御する、または、小断面ボックスカルバート３１０の挿入量を検出する挿入量検出センサ９２を備え、挿入量検出センサ９２によって検出した小断面ボックスカルバート３１０の挿入量に応じて、制御部７０が、伸長した連結ジャッキ６０を縮短制御する、あるいは、連結ジャッキ６０を伸長制御する場合、小断面ボックスカルバート３１０の挿入量に応じて連結ジャッキ６０を縮短制御することによって、例えば、小断面ボックスカルバート３１０の挿入量とは関係なくむやみに連結ジャッキ６０を縮短して刃口２０の姿勢を制御することで応力解放された地山４００が刃口２０の前方に露出して崩落するなどの不具合の発生を防止し、安全に刃口２０の姿勢を制御して、地表面の影響をより低減することができる。
【０１７０】
また、例えば、予め挿入量に応じた伸長量で連結ジャッキ６０を伸長して刃口２０を先行して挿入し、小断面ボックスカルバート３１０の挿入に伴って、連結ジャッキ６０を縮短することで、あたかも尺取虫のようにして、小断面ボックスカルバート３１０を挿入することができる。この場合、刃口２０の姿勢を維持したり、修正したりするための制御を行いながら連結ジャッキ６０を伸長できるとともに、刃口２０の挿入と小断面ボックスカルバート３１０の挿入とを段階的に行うため、上部の地山４００の引き摺りによる地表面への影響を低減することができる。
【０１７１】
さらにまた、傾斜センサ９１による検知結果に基づいて、小断面ボックスカルバート３１０を挿入する位置を示す設計値に対して刃口２０がズレた姿勢である場合に、制御部７０が、設計値に対してズレた姿勢である刃口２０を設計値に沿う姿勢となるように姿勢を修正するための距離である修正距離を設定するとともに、設定した修正距離及び修正量に対して、小断面ボックスカルバート３１０の挿入量に応じて連結ジャッキ６０を伸縮制御する、あるいは、小断面ボックスカルバート３１０を挿入する位置を示す設計値を記憶する記憶部７１と、設計値に対してズレた姿勢である刃口２０を設計値に沿う姿勢となるように姿勢を修正するための距離である修正距離を設定する修正距離入力部７２ａとを備え、制御部７０が、傾斜センサ９１による検知結果に基づいて、設計値に対して刃口２０がズレた姿勢である場合に、設計値に沿う姿勢となるように、設定した修正距離及び修正量に対して、小断面ボックスカルバート３１０の挿入量に応じて連結ジャッキ６０を伸縮制御するため、設計値に応じた姿勢に刃口２０を維持しながら、小断面ボックスカルバート３１０を挿入することができる。
【０１７２】
したがって、刃口２０が設計値からズレたまま、小断面ボックスカルバート３１０を設計値通りの方向に無理やり挿入することで地表面に大きな変位が生じるなどの不具合の発生を防止することができる。
【０１７３】
また、設定した所望の修正距離に応じて徐々に刃口２０の姿勢を制御することで、設計値に対して刃口２０の姿勢がズレた場合であっても、急激に刃口２０の姿勢を修正制御することによる地表面への影響を防止することができる。また、設定した所望の修正距離に応じて徐々に刃口２０の姿勢を修正制御することで、地山４００へ挿入することによって小断面ボックスカルバート３１０に作用する負荷を低減することができる。
【０１７４】
さらに、連結ジャッキ６０を矩形断面における隅角部に配置しているため、刃口２０、アダプタ部３０及び小断面ボックスカルバート３１０が円形断面である場合に比べてローリングに関する刃口２０の姿勢が地表面に与える影響は大きく、また、挿入時における上部の地山４００との摩擦による地表面への影響が大きくなるが、隅角部に連結ジャッキ６０を備えるとともに、挿入に同期して伸縮制御することで、矩形断面の小断面ボックスカルバート３１０に対する刃口２０の姿勢を高精度で制御できるため、地表面への影響を低減しながら高精度で地山４００に挿入することができる。
【０１７５】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、この発明の閉断面構造部材は、小断面ボックスカルバート３１０に対応し、
以下同様に、
断面Ｌ型分割部材は刃口分割部材２１０に対応し、
先端側分割部材は先端側上部刃口分割部材２１１に対応し、
後端側分割部材は後端側上部刃口分割部材２１２に対応し、
効果調整手段は調整ブロック２５に対応し、
伸縮手段は連結ジャッキ６０に対応し、
刃口側アダプタ部は刃口側櫛形アダプタ部４０に対応し、
可動接続部は凹凸嵌合部分３０ａに対応し、
姿勢検知手段は傾斜センサ９１に対応するも、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【０１７６】
例えば、小断面ボックスカルバート３１０の代わりに、閉断面形状で長尺状のエレメント、あるいは閉断面形状で短尺状のセグメントを連結したものを刃口側アダプタ部４００に挿入してもよい。  
なお、刃口ユニット１０や小断面ボックスカルバート３１０の断面形状としては、長方形、正方形あるいは台形などの矩形断面のみならず、多角形断面や、円形、半円形、楕円形などの曲断面であってもよい。
【０１７７】
上記連結ジャッキ６０は、刃口２０及びアダプタ部３０に対して断面における４か所に備えたが、上下２本のジャッキで構成してもよいし、ヒンジとジャッキとを併用し、ヒンジを枢軸として枢動可能に構成してもよい。また、油圧ジャッキのみならず、機械式のねじジャッキやラック駆動ジャッキ、あるいは空気式のエアージャッキなどで構成しもよい。
【０１７８】
また、刃口２０の姿勢を傾斜センサ９１で検出したが、刃口２０における二点の三次元位置を計測して刃口２０の姿勢を算出してもよく、あるいは、姿勢が既知であるアダプタ部３０に対する相対位置によってアダプタ部３０の姿勢を算出してもよい。
【０１７９】
なお、上述の説明では、隅角部に配置した連結ジャッキ６０によって、刃口２０の姿勢を上下方向及び左右方向に調整制御可能に構成したが、上下方向及び左右方向のいずれか一方のみの姿勢を調整に可能に構成してもよい。
【０１８０】
また、上述の説明では、凸部（４１１，５１１）を等脚台形状に形成し、凹部（４１２，５１２）を対応する形状で形成したが、例えば、二等辺三角形や略半楕円形あるいは半円形などであってもよいし、これらの先細り形状の基部に平行部分を有する形状であってもよい。
【符号の説明】
【０１８１】
１０…刃口ユニット
２０…刃口
２１ａ…底面部
２１ｂ…上面部
２１ｃ…側面部
２１ａａ…テーパ面部
２５…調整ブロック
３０…アダプタ部
３０ａ…凹凸嵌合部分
４０…刃口側櫛形アダプタ部
５０…部材側アダプタ部
６０…連結ジャッキ
９１…傾斜センサ
２１０…刃口分割部材
２１１…先端側上部刃口分割部材
２１２…後端側上部刃口分割部材
３１０…小断面ボックスカルバート
４００…地山
４１１…刃口側凸部
４１２…刃口側凹部
５１１…部材側凸部
５１２…部材側凹部
【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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【図１１】
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【図１２】
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