(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に沿って順次にかつ該方向に沿った区間ごとに既設構造物の荷重を受け替えつつ該既設構造物の下方に地中構造物を構築する際、前記既設構造物の鉛直変位を調整するアンダーピニングにおける変位調整方法において、
前記区間のうち、掘削対象となる区間を第１の区間、該第１の区間に隣接し該区間に先行して掘削が行われた区間を第２の区間、該第２の区間に前記第１の区間と反対の側で隣接し前記第１の区間及び前記第２の区間に先行して掘削が行われた区間を第３の区間とするとともに、前記第１の区間における掘削開始後の前記既設構造物の時刻歴鉛直変位を、該区間内に位置し前記既設構造物の荷重を受け替えるために該既設構造物に設けられた複数の支持点で推定鉛直変位としてそれぞれ算出し、
前記各推定鉛直変位における最大値と最小値との差が最初に許容幅を超える時刻を限界時刻として算出し、
前記限界時刻のうち、最も早く到来する限界時刻を最早限界時刻として特定し、
前記最早限界時刻までの前記各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限以下となり最小値が管理幅の下限以上となるように、掘削開始時に調整されるべき変位を暫定調整変位としてそれぞれ求め、
前記各暫定調整変位が前記各支持点にそれぞれ加えられたときの前記第１の区間における前記既設構造物の鉛直変位が、前記第３の区間における前記既設構造物の鉛直変位と滑らかに連続するように、前記第２の区間において前記既設構造物に加えられるべき変位を暫定補助調整変位として求め、
該暫定補助調整変位が前記第１の区間の掘削開始時に前記第２の区間に加えられた場合であって、前記第２の区間が掘削対象であったときの前記一連の工程によって求められた該第２の区間における最早限界時刻が到来するまでに該第２の区間において前記既設構造物に設けられた複数の支持点における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らない場合には、前記暫定調整変位、前記暫定補助調整変位をそれぞれ調整変位、補助調整変位とし、
前記暫定補助調整変位が前記第１の区間の掘削開始時に前記第２の区間に加えられた場合であって、前記第２の区間に係る最早限界時刻が到来するまでに該第２の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回り又は最小値が管理幅の下限を下回る場合には、該第２の区間に係る最早限界時刻が到来するまで該第２の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らないように、前記第１の区間に係る最早限界時刻が到来するまで該第１の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らないように、かつ前記第１の区間、前記第２の区間及び前記第３の区間における前記既設構造物の鉛直変位が滑らかに連続するように前記暫定補助調整変位を修正して補助調整変位とするとともに、前記暫定調整変位を修正して調整変位とし、
前記第１の区間の掘削開始時に該第１の区間における前記各支持点に前記調整変位を加えるとともに、前記第２の区間における前記各支持点に前記補助調整変位を加えることを特徴とするアンダーピニングにおける変位調整方法。
【請求項２】
前記調整変位のうち、前記第１の区間における前記最早限界時刻と非対応の調整変位又は前記補助調整変位を、前記各最早限界時刻までの前記推定鉛直変位の最大値と最小値との中央値が前記管理幅の中央値となるようにそれぞれ求める請求項１記載のアンダーピニングにおける変位調整方法。
【請求項３】
水平方向に沿って順次にかつ該方向に沿った区間ごとに既設構造物の荷重を受け替えるために該既設構造物に設けられた前記各区間ごとの複数の支持点にそれぞれ設置されたジャッキと、該各ジャッキを操作する演算制御手段とを備えたアンダーピニングにおけるジャッキ制御システムにおいて、
前記演算制御手段を、前記区間のうち、掘削対象となる区間を第１の区間、該第１の区間に隣接し該区間に先行して掘削が行われた区間を第２の区間、該第２の区間に前記第１の区間と反対の側で隣接し前記第１の区間及び前記第２の区間に先行して掘削が行われた区間を第３の区間とするとともに、前記第１の区間における掘削開始後の前記既設構造物の時刻歴鉛直変位を、該区間内に位置し前記既設構造物の荷重を受け替えるために該既設構造物に設けられた複数の支持点で推定鉛直変位としてそれぞれ算出し、前記各推定鉛直変位における最大値と最小値との差が最初に許容幅を超える時刻を限界時刻として算出し、前記限界時刻のうち、最も早く到来する限界時刻を最早限界時刻として特定し、前記最早限界時刻までの前記各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限以下となり最小値が管理幅の下限以上となるように、掘削開始時に調整されるべき変位を暫定調整変位としてそれぞれ求め、前記各暫定調整変位が前記各支持点にそれぞれ加えられたときの前記第１の区間における前記既設構造物の鉛直変位が、前記第３の区間における前記既設構造物の鉛直変位と滑らかに連続するように、前記第２の区間において前記既設構造物に加えられるべき変位を暫定補助調整変位として求め、該暫定補助調整変位が前記第１の区間の掘削開始時に前記第２の区間に加えられた場合であって、前記第２の区間が掘削対象であったときの前記一連の工程によって求められた該第２の区間における最早限界時刻が到来するまでに該第２の区間において前記既設構造物に設けられた複数の支持点における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らない場合には、前記暫定調整変位、前記暫定補助調整変位をそれぞれ調整変位、補助調整変位とし、前記暫定補助調整変位が前記第１の区間の掘削開始時に前記第２の区間に加えられた場合であって、前記第２の区間に係る最早限界時刻が到来するまでに該第２の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回り又は最小値が管理幅の下限を下回る場合には、該第２の区間に係る最早限界時刻が到来するまで該第２の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らないように、前記第１の区間に係る最早限界時刻が到来するまで該第１の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らないように、かつ前記第１の区間、前記第２の区間及び前記第３の区間における前記既設構造物の鉛直変位が滑らかに連続するように前記暫定補助調整変位を修正して補助調整変位とするとともに、前記暫定調整変位を修正して調整変位とすることができるように構成し、
前記第１の区間における掘削開始時に該第１の区間における支持点に前記調整変位が発生し、前記第２の区間における支持点に前記補助調整変位が発生するように、前記各ジャッキのうち、少なくとも一つを操作可能に構成したことを特徴とするアンダーピニングにおけるジャッキ制御システム。
【請求項４】
前記演算制御手段は、前記調整変位のうち、前記第１の区間における前記最早限界時刻と非対応の調整変位又は前記補助調整変位を、前記各最早限界時刻までの前記推定鉛直変位の最大値と最小値との中央値が前記管理幅の中央値となるようにそれぞれ求めるようになっている請求項３記載のアンダーピニングにおけるジャッキ制御システム。
【請求項５】
前記演算制御手段は、前記各支持点のうち、ある支持点Ｒi(i=1,2,・・・N)に単位量のジャッキストロークが与えられたときの前記各支持点Ｒj(j=1,2,・・・N)に生じる鉛直変位を前記各支持点ごとに算出して影響係数ｆij(i=1,2,・・・N, j=1,2,・・・N)とするとともに、該影響係数を要素としたマトリックス［Ｆ］の逆マトリックスを［Ｆ］-1として算出し、前記調整変位及び前記補助調整変位からなる全体調整変位を｛δ｝として、次式、
｛ｓ｝＝［Ｆ］-1｛δ｝
を演算することにより、前記各ジャッキの操作量を、必要ストローク量｛ｓ｝(ｓi(i=1,2,・・・N))として算出するようになっている請求項３又は請求項４記載のアンダーピニングにおけるジャッキ制御システム。
【請求項６】
前記既設構造物の鉛直変位を前記各支持点でそれぞれ計測する鉛直変位計測手段を備えた請求項３乃至請求項５のいずれか一記載のアンダーピニングにおけるジャッキ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンダーピニング工法で地中構造物を構築する際に適用されるアンダーピニングにおける変位調整方法及びジャッキ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地下空間に地中構造物を構築する際には、地上に構築されたビルや高架橋といった既設構造物に影響が及ばないよう、該既設構造物の荷重を受け替えた上で地中構造物を構築するアンダーピニング工法が採用されるが、都市部においては、道路トンネルや鉄道トンネルなどの地中構造物が既に構築されている場合が多く、その場合には、これらの地中構造物も既設構造物として荷重の受替えを行う必要があるため、アンダーピニング工法にはより高い信頼性や安全性が求められる。
【０００３】
アンダーピニング工法を用いて地中構造物を構築するには、既設構造物の荷重を仮受け桁で受け替えつつ、該既設構造物の下方を掘削してその掘削箇所にあらたな地中構造物の構築を行うが、仮受け桁に作用する荷重は、構築工事の進捗に伴い、掘削による反力荷重の減少等によって日々変動する。
【０００４】
そのため、既設構造物と仮受け桁との間にジャッキを配置するとともに、該既設構造物の鉛直変位を計測しつつその計測値が管理幅を逸脱しないかどうかを監視し、該鉛直変位が管理幅を超える懸念がある場合、その鉛直変位が相殺されるようにジャッキを操作して鉛直変位を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2004-150151号公報
【特許文献２】特開2004-107971号公報
【特許文献３】特開2014-92008号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の方法では、ある時期にジャッキを操作して既設構造物の変位を調整したとしても、その後すぐに再調整が必要になることがあり、工事期間中、既設構造物の鉛直変位を頻繁に調整せねばならないことがあるという問題を生じていた。
【０００７】
また、水平方向に沿った区間ごとに連続して工事を行う場合、掘削対象となる区間で調整操作を行う際に、鉛直変位がその区間に隣接する先行区間と滑らかに変化するようにしようとすると、該先行区間ですぐに再調整が必要になる場合があるという問題も生じていた。
【０００８】
さらに、既設構造物の変位調整は、基本的にはその計測値が管理幅を逸脱しないように行われるため、既設構造物の鉛直変位が管理幅の上限あるいは下限に近い値で長時間推移する場合もあり、品質面ではあまり望ましくない事態を招くという問題も生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、既設構造物に生じる鉛直変位の調整頻度を低減することが可能なアンダーピニングにおける変位調整方法及びジャッキ制御システムを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、既設構造物の鉛直変位を、管理幅に対し十分余裕をもって調整することが可能なアンダーピニングにおける変位調整方法及びジャッキ制御システムを提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係るアンダーピニングにおける変位調整方法は請求項１に記載したように、水平方向に沿って順次にかつ該方向に沿った区間ごとに既設構造物の荷重を受け替えつつ該既設構造物の下方に地中構造物を構築する際、前記既設構造物の鉛直変位を調整するアンダーピニングにおける変位調整方法において、
前記区間のうち、掘削対象となる区間を第１の区間、該第１の区間に隣接し該区間に先行して掘削が行われた区間を第２の区間、該第２の区間に前記第１の区間と反対の側で隣接し前記第１の区間及び前記第２の区間に先行して掘削が行われた区間を第３の区間とするとともに、前記第１の区間における掘削開始後の前記既設構造物の時刻歴鉛直変位を、該区間内に位置し前記既設構造物の荷重を受け替えるために該既設構造物に設けられた複数の支持点で推定鉛直変位としてそれぞれ算出し、
前記各推定鉛直変位における最大値と最小値との差が最初に許容幅を超える時刻を限界時刻として算出し、
前記限界時刻のうち、最も早く到来する限界時刻を最早限界時刻として特定し、  
前記最早限界時刻までの前記各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限以下となり最小値が管理幅の下限以上となるように、掘削開始時に調整されるべき変位を暫定調整変位としてそれぞれ求め、
前記各暫定調整変位が前記各支持点にそれぞれ加えられたときの前記第１の区間における前記既設構造物の鉛直変位が、前記第３の区間における前記既設構造物の鉛直変位と滑らかに連続するように、前記第２の区間において前記既設構造物に加えられるべき変位を暫定補助調整変位として求め、
該暫定補助調整変位が前記第１の区間の掘削開始時に前記第２の区間に加えられた場合であって、前記第２の区間が掘削対象であったときの前記一連の工程によって求められた該第２の区間における最早限界時刻が到来するまでに該第２の区間において前記既設構造物に設けられた複数の支持点における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らない場合には、前記暫定調整変位、前記暫定補助調整変位をそれぞれ調整変位、補助調整変位とし、
前記暫定補助調整変位が前記第１の区間の掘削開始時に前記第２の区間に加えられた場合であって、前記第２の区間に係る最早限界時刻が到来するまでに該第２の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回り又は最小値が管理幅の下限を下回る場合には、該第２の区間に係る最早限界時刻が到来するまで該第２の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らないように、前記第１の区間に係る最早限界時刻が到来するまで該第１の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らないように、かつ前記第１の区間、前記第２の区間及び前記第３の区間における前記既設構造物の鉛直変位が滑らかに連続するように前記暫定補助調整変位を修正して補助調整変位とするとともに、前記暫定調整変位を修正して調整変位とし、
前記第１の区間の掘削開始時に該第１の区間における前記各支持点に前記調整変位を加えるとともに、前記第２の区間における前記各支持点に前記補助調整変位を加えるものである。
【００１２】
また、本発明に係るアンダーピニングにおける変位調整方法は、前記調整変位のうち、前記第１の区間における前記最早限界時刻と非対応の調整変位又は前記補助調整変位を、前記各最早限界時刻までの前記推定鉛直変位の最大値と最小値との中央値が前記管理幅の中央値となるようにそれぞれ求めるものである。
【００１３】
また、本発明に係るアンダーピニングにおけるジャッキ制御システムは請求項３に記載したように、水平方向に沿って順次にかつ該方向に沿った区間ごとに既設構造物の荷重を受け替えるために該既設構造物に設けられた前記各区間ごとの複数の支持点にそれぞれ設置されたジャッキと、該各ジャッキを操作する演算制御手段とを備えたアンダーピニングにおけるジャッキ制御システムにおいて、
前記演算制御手段を、前記区間のうち、掘削対象となる区間を第１の区間、該第１の区間に隣接し該区間に先行して掘削が行われた区間を第２の区間、該第２の区間に前記第１の区間と反対の側で隣接し前記第１の区間及び前記第２の区間に先行して掘削が行われた区間を第３の区間とするとともに、前記第１の区間における掘削開始後の前記既設構造物の時刻歴鉛直変位を、該区間内に位置し前記既設構造物の荷重を受け替えるために該既設構造物に設けられた複数の支持点で推定鉛直変位としてそれぞれ算出し、前記各推定鉛直変位における最大値と最小値との差が最初に許容幅を超える時刻を限界時刻として算出し、前記限界時刻のうち、最も早く到来する限界時刻を最早限界時刻として特定し、前記最早限界時刻までの前記各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限以下となり最小値が管理幅の下限以上となるように、掘削開始時に調整されるべき変位を暫定調整変位としてそれぞれ求め、前記各暫定調整変位が前記各支持点にそれぞれ加えられたときの前記第１の区間における前記既設構造物の鉛直変位が、前記第３の区間における前記既設構造物の鉛直変位と滑らかに連続するように、前記第２の区間において前記既設構造物に加えられるべき変位を暫定補助調整変位として求め、該暫定補助調整変位が前記第１の区間の掘削開始時に前記第２の区間に加えられた場合であって、前記第２の区間が掘削対象であったときの前記一連の工程によって求められた該第２の区間における最早限界時刻が到来するまでに該第２の区間において前記既設構造物に設けられた複数の支持点における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らない場合には、前記暫定調整変位、前記暫定補助調整変位をそれぞれ調整変位、補助調整変位とし、前記暫定補助調整変位が前記第１の区間の掘削開始時に前記第２の区間に加えられた場合であって、前記第２の区間に係る最早限界時刻が到来するまでに該第２の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回り又は最小値が管理幅の下限を下回る場合には、該第２の区間に係る最早限界時刻が到来するまで該第２の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らないように、前記第１の区間に係る最早限界時刻が到来するまで該第１の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らないように、かつ前記第１の区間、前記第２の区間及び前記第３の区間における前記既設構造物の鉛直変位が滑らかに連続するように前記暫定補助調整変位を修正して補助調整変位とするとともに、前記暫定調整変位を修正して調整変位とすることができるように構成し、
前記第１の区間における掘削開始時に該第１の区間における支持点に前記調整変位が発生し、前記第２の区間における支持点に前記補助調整変位が発生するように、前記各ジャッキのうち、少なくとも一つを操作可能に構成したものである。
【００１４】
また、本発明に係るアンダーピニングにおけるジャッキ制御システムは、前記演算制御手段を、前記調整変位のうち、前記第１の区間における前記最早限界時刻と非対応の調整変位又は前記補助調整変位を、前記各最早限界時刻までの前記推定鉛直変位の最大値と最小値との中央値が前記管理幅の中央値となるようにそれぞれ求めるように構成したものである。
【００１５】
また、本発明に係るアンダーピニングにおけるジャッキ制御システムは、前記演算制御手段を、前記各支持点のうち、ある支持点Ｒi(i=1,2,・・・N)に単位量のジャッキストロークが与えられたときの前記各支持点Ｒj(j=1,2,・・・N)に生じる鉛直変位を前記各支持点ごとに算出して影響係数ｆij(i=1,2,・・・N, j=1,2,・・・N)とするとともに、該影響係数を要素としたマトリックス［Ｆ］の逆マトリックスを［Ｆ］-1として算出し、前記調整変位及び前記補助調整変位からなる全体調整変位を｛δ｝として、次式、
｛ｓ｝＝［Ｆ］-1｛δ｝
を演算することにより、前記各ジャッキの操作量を、必要ストローク量｛ｓ｝(ｓi(i=1,2,・・・N))として算出するように構成したものである。
【００１６】
また、本発明に係るアンダーピニングにおけるジャッキ制御システムは、前記既設構造物の鉛直変位を前記各支持点でそれぞれ計測する鉛直変位計測手段を備えたものである。
【００１７】
アンダーピニング工事を行うにあたり、既設構造物における鉛直変位の調整頻度が低減されるようにするには、既設構造物の鉛直変位が実際に変動するのに合わせて、そのつどその鉛直変位を調整するのではなく、掘削開始後の既設構造物の時刻歴鉛直変位を推定鉛直変位として算出することで将来予測を行い、その上で、推定鉛直変位の変動ができるだけ長く管理幅内にとどまるような調整変位を特定し、これを掘削開始の時点で既設構造物に予め付与すればよい。
【００１８】
ところが、水平方向に沿った区間ごとに連続して工事を行う場合、例えば列車軌道が敷設された盛土や高架橋の直下にそれらの材軸方向に沿ってトンネルを構築する場合、既設構造物の鉛直変位を調整するにあたっては、区間ごとの単独調整では不十分で、調整後の鉛直変位を、隣り合う区間にわたって滑らかに連続させる必要がある。
【００１９】
そのため、先行区間における既設構造物の鉛直変位を再調整しなければならず、その場合、先行区間が掘削対象区間であったときに調整変位が付与されることで該先行区間で調整操作が先延ばしされている場合であっても、再調整の結果次第では、当初の調整変位による先延ばし時期まで調整操作を遅らせることができない事態が起こり得る。
【００２０】
本発明は、既設構造物における調整後の鉛直変位を、隣り合う区間にわたって滑らかに連続させるにあたり、先行区間において付与された当初の調整変位による先延ばし時期まで鉛直変位の調整操作を遅らせるためにはどのようにすればよいかに着眼してなされたものである。
【００２１】
すなわち、本発明に係るアンダーピニングにおける変位調整方法及びジャッキ制御システムにおいては、水平方向に沿って順次にかつ該方向に沿った区間ごとに既設構造物の荷重を受け替えつつ、該既設構造物の下方に地中構造物を構築する際に該既設構造物の鉛直変位を調整するにあたり、まず、上述した区間のうち、掘削対象となる区間を第１の区間とし、該区間における掘削開始後の既設構造物の時刻歴鉛直変位を推定鉛直変位として算出する。
【００２２】
推定鉛直変位の算出は、既設構造物の荷重を受け替えるために該既設構造物に設けられた第１の区間内に位置する複数の支持点でそれぞれ行う。
【００２３】
なお、第１の区間に隣接し該区間に先行して掘削が行われた区間を第２の区間、該第２の区間に第１の区間と反対の側で隣接し第１の区間及び第２の区間に先行して掘削が行われた区間を第３の区間とする。
【００２４】
次に、各推定鉛直変位における最大値と最小値との差が最初に許容幅を超える時刻を限界時刻として算出する。
【００２５】
ここで、各推定鉛直変位における最大値と最小値との差が最初に許容幅を超える時刻とは、遅くともそのタイミングまでには、既設構造物の鉛直変位が最小値として管理幅の下限に達し、あるいは最大値として管理幅の上限に達することを意味するものであって、何らの調整もなされなければ、限界時刻に達するまでに、場合によっては掘削開始直後に既設構造物の鉛直変位が管理幅の下限に達し、あるいは管理幅の上限に達する場合も想定される。
【００２６】
そこで、本発明では、引き続き以下のステップを実施する。
【００２７】
限界時刻が上述したように算出された後、これらの限界時刻のうち、最も早く到来する限界時刻を最早限界時刻として特定する。
【００２８】
次に、最早限界時刻までの各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限以下となり最小値が管理幅の下限以上となるように、掘削開始時に調整されるべき変位を暫定調整変位としてそれぞれ求める。
【００２９】
次に、上述の各暫定調整変位が各支持点にそれぞれ加えられたときの第１の区間における既設構造物の鉛直変位が、第２の区間を介して、第３の区間における既設構造物の鉛直変位と滑らかに連続するように、該第２の区間において既設構造物に加えられるべき変位を暫定補助調整変位として求める。なお、第３の区間は、調整を行わないものとする。
【００３０】
次に、暫定補助調整変位が第１の区間の掘削開始時に第２の区間に加えられた場合において以下の場合分けを行う。すなわち、
(a)第２の区間が掘削対象であったときの上述した一連の工程によって求められた該第２の区間における最早限界時刻が到来するまでに該第２の区間において既設構造物に設けられた複数の支持点における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らない場合には、上述した暫定調整変位、暫定補助調整変位を、それぞれ調整変位、補助調整変位とする。
【００３１】
(b)一方、第２の区間に係る最早限界時刻が到来するまでに該第２の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回り又は最小値が管理幅の下限を下回る場合には、以下に述べる(b-1),(b-2),(b-3)の３つの条件、すなわち、
(b-1)  第２の区間に係る最早限界時刻が到来するまで該第２の区間における推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らない
(b-2)  第１の区間に係る最早限界時刻が到来するまで該第１の区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らない
(b-3)  第１の区間、第２の区間及び第３の区間における既設構造物の鉛直変位が滑らかに連続する
が満たされるように、上述した暫定補助調整変位を修正して補助調整変位とするとともに、上述した暫定調整変位を修正して調整変位とする。
【００３２】
次に、第１の区間の掘削開始時に該第１の区間における各支持点に調整変位を加えるとともに、第２の区間における各支持点に補助調整変位をそれぞれ加える。
【００３３】
このように、調整変位、補助調整変位をそれぞれを求めた上、第１の区間の掘削開始時に該区間における支持点に調整変位が、第２の区間における支持点に補助調整変位がそれぞれ発生するようにジャッキを操作すれば、第１の区間及び第２の区間では、該各区間におけるそれぞれの最早限界時刻までに既設構造物の鉛直変位が管理幅の下限を下回り、あるいは上限を上回ることはない。
【００３４】
したがって、隣り合う区間にわたる既設構造物の鉛直変位の滑らかな連続性を確保しつつ、掘削対象である第１の区間ではもちろん、再修正される第２の区間においても、既設構造物に生じる鉛直変位の次の調整時期を最大限遅らせることが可能となり、かくして工事期間中、既設構造物に生じる鉛直変位の調整頻度を大幅に低減することができる。
【００３５】
許容幅は、管理値の幅と同一としてもよいが、余裕をみて管理幅に低減係数、つまり０．９、０．８・・・といった数値を乗じてもよい。
【００３６】
推定鉛直変位は、工事の進捗に応じた状況変化に基づいて適宜予測解析すればよいし、該予測解析を現地でリアルタイムに行うか、予め予測解析された結果を現地で利用するかも任意である。
【００３７】
一時的に算出される暫定調整変位や最終的な値である調整変位は、第１の区間に係るものであって、最早限界時刻に対応する支持点（以下、クリティカル支持点）での値とそれ以外の支持点（以下、非クリティカル支持点）での値の２種類があるが、クリティカル支持点では、推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限に等しくなり、最小値が管理幅の下限に等しくなるため、値を変化させる調整代がない。そのため、クリティカル支持点では、暫定調整変位はそのまま調整変位となる。
【００３８】
一方、一時的に算出される暫定補助調整変位や最終的な値である補助調整変位は、第２の区間に係るものであって、第１の区間と同様にクリティカル支持点での値と非クリティカル支持点での値の２種類があり、クリティカル支持点では、推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限に等しくなり、最小値が管理幅の下限に等しくなるが、第１の区間で掘削が開始される時点では、第２の区間では、時間経過によって、値を変化させる調整代が上方あるいは下方に生じる。そのため、クリティカル支持点でも、暫定補助調整変位と補助調整変位とは異なる値を取り得る。
【００３９】
第１の区間における非クリティカル支持点での調整変位、いわば第１の区間における最早限界時刻に非対応の調整変位や第２の区間における補助調整変位は、各区間における最早限界時刻までの推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限以下となり最小値が管理幅の下限以上となるように求められる限り、どのように設定するかは任意であるが、上述した推定鉛直変位の最大値と最小値との中央値が管理幅の中央値となるようにそれぞれ求めるようにしたならば、上述した調整変位や補助調整変位を余裕を持って管理幅内に収めることが可能となる。
【００４０】
ジャッキは、第１の区間における掘削開始時に、第１の区間で調整変位が、第２の区間で補助調整変位がそれぞれ発生する限り、どのように操作してもかまわないが、例えば上述の演算制御手段を、上記各支持点のうち、ある支持点Ｒi(i=1,2,・・・N)に単位量のジャッキストロークが与えられたときの前記各支持点Ｒj(j=1,2,・・・N)に生じる鉛直変位を前記各支持点ごとに算出して影響係数ｆij(i=1,2,・・・N, j=1,2,・・・N)とするとともに該影響係数を要素としたマトリックス［Ｆ］の逆マトリックスを［Ｆ］-1として算出し、上述の調整変位及び補助調整変位からなる全体調整変位を｛δ｝として、次式、
｛ｓ｝＝［Ｆ］-1｛δ｝
を演算することにより、各ジャッキの操作量を、必要ストローク量｛ｓ｝(ｓi(i=1,2,・・・N))として算出するように構成することが可能である。
【００４１】
このようにすれば、第１の区間で調整変位を、第２の区間で補助調整変位をそれぞれ確実に発生させることができる。
【００４２】
本発明において演算の基礎となるのは、既設構造物の支持点における推定鉛直変位であって実測値ではないため、既設構造物の鉛直変位を必ずしも計測する必要はないが、該鉛直変位を上述した支持点でそれぞれ計測する鉛直変位計測手段を備えるようにしたならば、鉛直変位計測手段による計測結果を用いて推定鉛直変位を修正することができるため、調整変位及び補助調整変位の算出精度、ひいては既設構造物における鉛直変位の調整精度を大幅に高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施形態に係るアンダーピニングにおける変位調整方法の実施手順を示したフローチャート。
【図２】上述の変位調整方法が適用される構造概略図であり、(a)は高架橋２の橋軸直交方向から見た側面図、(b)はＡ−Ａ線に沿う鉛直断面図。
【図３】本実施形態に係るアンダーピニングにおけるジャッキ制御システム１のブロック図。
【図４】修正区間、修正補助区間及び非修正区間を、地盤３の掘削状況との関連で示した概略図。
【図５】支持点Ｅ，支持点Ｆ，支持点Ｇでの各推定鉛直変位δE,δF及びδGを、横軸に時刻Ｔをとり、修正区間での掘削開始時刻をＴ1として描いたグラフ。
【図６】暫定調整変位の算出手順を示したグラフ。
【図７】支持点Ｅ，Ｆ，Ｇの各暫定調整変位を、修正区間の掘削開始時である時刻Ｔ1に該各支持点に加えた場合の、該各支持点における高架橋２の鉛直変位の変化を示した図。
【図８】修正補助区間での鉛直変位の時間変動を示したグラフ。
【図９】支持点Ｃ，Ｄに与える暫定補助調整変位と支持点Ｅ，Ｆに与える暫定調整変位を見直す手順を示したグラフ。
【図１０】引き続き暫定補助調整変位と暫定調整変位の見直し方を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明に係るアンダーピニングにおける変位調整方法及びジャッキ制御システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００４５】
図１は、本実施形態に係るアンダーピニングにおける変位調整方法の実施手順を示したフローチャート、図２は、上述の変位調整方法が適用される構造概略図、図３は、上述の変位調整方法を実施するためのアンダーピニングにおけるジャッキ制御システム１を示したブロック図である。
【００４６】
本実施形態に係るジャッキ制御システム１は図２に示すように、高架橋２を受替え対象の既設構造物とし、該高架橋の荷重を、地盤３に構築された仮受け杭４，４及び該仮受け杭に架け渡された仮受け桁５からなる受替え構造体で受け替えつつ、仮受け桁５の下方にあらたな地中構造物６を構築するアンダーピニング工法に適用されるものであって、高架橋２の水平橋軸方向に沿って順次にかつ該方向に沿った区間ごとに受替えが行われるようになっており、図３に示すように、高架橋２の地中梁下面を支持点として該高架橋を支持できるように仮受け桁５との間に複数台配置された油圧ジャッキ７と、高架橋２の鉛直変位を計測する鉛直変位計測手段としての変位計８と、演算制御手段としての演算処理部１３及び制御部９とを備え、該制御部で油圧ジャッキ７を駆動制御することにより、上述した各支持点における高架橋２の鉛直変位を調整し、ひいては該高架橋を所望の位置及び姿勢に保持することができるようになっている。
【００４７】
演算処理部１３は、パソコン１２を構成するＣＰＵ、マザーボード、メモリーといったハードウェアと該ハードウェア上で動作するソフトウェアとで構成することが可能であり、パソコン１２には、各種データを格納する記憶手段としてのハードディスク１０とディスプレイ１１とを備えてある。
【００４８】
変位計８は、高架橋２を構成する地中梁の下面であって油圧ジャッキ７の近傍位置に据え付けてあり、かかる構成により、油圧ジャッキ７の設置位置を支持点とした高架橋２の鉛直変位を計測できるようになっている。
【００４９】
制御部９は、演算処理部１３で算出された後述の調整変位及び補助調整変位が発生するように各油圧ジャッキ７を駆動制御することにより、高架橋２の鉛直変位を調整できるようになっている。
【００５０】
次に、本実施形態に係るジャッキ制御システム１を用いて高架橋２の変位調整を行う手順を説明する。
【００５１】
なお、以下の説明では、図２(a)に示すように、地盤３のうち、高架橋２の直下に拡がる領域を、高架橋２の水平橋軸方向に沿って、第３の区間としての非修正区間、第２の区間としての修正補助区間及び第１の区間としての修正区間の３つに区分し、これらの順に受替えが行われるものとするが、これら３つの区間は、工事の進捗に合わせて同図で言えば左から右に移動するものであって、同図に描かれた時点より以前の状態では、非修正区間は修正補助区間、修正補助区間は修正区間であった区間、同図に描かれた時点よりも以後の状態では、修正補助区間は非修正区間、修正区間は修正補助区間、修正区間の同図右側に位置していた区間は修正区間となる区間であり、それらの場合についても、以下の説明が同様に当てはまる。
【００５２】
図４は、図２(a)に示した各区間を地盤３の掘削状況に着目してあらたに示したものであり、同図でよくわかるように、修正区間は、掘削対象となる区間であって、掘削時の荷重変化による高架橋２の鉛直変位の変動を修正する区間として位置づけられる。また、修正補助区間は、修正区間に隣接し該区間に先行して掘削が行われた区間、非修正区間は、該修正補助区間に修正区間と反対の側で隣接し修正区間及び修正補助区間に先行して掘削が行われた区間であるが、修正補助区間は、掘削による荷重変化によって修正が必要となる修正区間と掘削が終了しているために修正を行わないのが望ましい非修正区間との間で、高架橋２の鉛直変位を滑らかに連続させる役割を果たす。
【００５３】
本実施形態に係るジャッキ制御システム１を用いて高架橋２の変位調整を行うには、まず、修正区間における掘削開始後の高架橋２の時刻歴鉛直変位を推定鉛直変位として算出する（図１，ステップ１０１）。
【００５４】
推定鉛直変位の算出は、高架橋２の荷重を受け替えるために該高架橋に設けられた修正区間内に位置する複数の支持点、図２(a)に示した例では３ヶ所の支持点でそれぞれ行う。なお、以下の説明では、図２(a)に示した仮受け杭４，４及び仮受け桁５による計７ヶ所の支持点を、左から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇとし、非修正区間に位置する２ヶ所の支持点は、支持点Ａ，支持点Ｂ、修正補助区間に位置する２ヶ所の支持点は支持点Ｃ，支持点Ｄ、修正区間に位置する上述の３ヶ所の支持点は、支持点Ｅ，支持点Ｆ，支持点Ｇと呼ぶものとする。
【００５５】
図５は、支持点Ｅ，支持点Ｆ，支持点Ｇでの各推定鉛直変位δE,δF及びδGを、横軸に時刻Ｔをとり、修正区間での掘削開始時刻をＴ1として描いたものである。
【００５６】
同図に描いたグラフでわかるように、支持点Ｅにおける推定鉛直変位δEは時間経過とともに概ね低下しており、掘削開始後に最大値δmaxをとった後、最小値δminが次々に更新される。
【００５７】
支持点Ｆ，支持点Ｇでの推定鉛直変位δF及びδGも同様な傾向であって、掘削開始直後に最大値δmaxをとった後、時間の経過とともに最小値δminが次々に更新される。
【００５８】
このような推定鉛直変位の変動傾向は例えば、仮受け杭４，４及び仮受け桁５からなる上述の受替え構造体で高架橋２の荷重を受け替えながら、仮受け桁５の下方を掘削する際、掘削の進行に伴い、掘削地山からの反力が小さくなって仮受け桁５の撓みが大きくなる状況で観測され得る。
【００５９】
推定鉛直変位は例えば、工事の進捗に応じた状況変化に基づいて、上述の例では、掘削の進行に伴う反力低下を考慮して予測解析を行い、その予測結果をハードディスク１０に保存しておくとともに、掘削開始時である時刻Ｔ1での高架橋２の鉛直変位を変位計８で計測し、該計測結果を初期値としてハードディスク１０から読み出された予測結果と組み合わせることにより、時刻Ｔ1からの時間変動として算出することができる。
【００６０】
次に、各推定鉛直変位における最大値と最小値との差が最初に許容幅を超える時刻を限界時刻として算出する（図１，ステップ１０２）。
【００６１】
算出手順としては、演算処理部１３において、２つの数値を格納するための変数を２つ定義し、各変数の値と推定鉛直変位とを比較して、２つの変数のうち、一方の変数に格納された数値よりも推定鉛直変位の方が大きければ、その数値を一方の変数にあらたに格納するとともに、他方の変数に格納された数値よりも推定鉛直変位の方が小さければ、その数値を他方の変数にあらたに格納するという演算を一定の時間刻みΔｔで繰り返すことで、修正区間における掘削開始時からの最大値を一方の変数に、最小値を他方の変数に保持するとともに、最大値と最小値の差を時間刻みΔｔごとに演算し、その差が許容幅Δを上回ったとき、繰り返し演算を中止するとともに、そのときの時刻を限界時刻としてハードディスク１０に保存すればよい。
【００６２】
図５の例では、支持点Ｅでの推定鉛直変位δEは、掘削開始後に最大値δmaxをとった後、最小値δminを更新しながら時間が経過し、その後、最大値δmaxと最小値δminとの差が時刻ＴEで最初に許容幅Δを超える。
【００６３】
そのため、支持点Ｅでの推定鉛直変位δEについては、時刻ＴEが限界時刻となる。
【００６４】
また、支持点Ｇでの推定鉛直変位δGは、掘削開始時に最大値δmaxをとった後、最小値δminを更新しながら時間が経過し、その後、最大値δmaxと最小値δminとの差が時刻ＴGで最初に許容幅Δを超える。
【００６５】
そのため、支持点Ｇでの推定鉛直変位δGについては、時刻ＴGが限界時刻となる。
【００６６】
許容幅Δは、各支持点における鉛直変位の管理幅と同じに設定することが可能であり、例えば管理幅の上限と下限がそれぞれ±１０ｍｍであれば、管理幅が２０ｍｍとなるので、許容幅Δは２０ｍｍとなる。以下、本実施形態では、許容幅Δを管理幅に一致させるものとする。
【００６７】
一方、支持点Ｆでの推定鉛直変位δFでは、掘削開始直後に最大値δmaxをとった後、最小値δminを更新しながら時間が経過するが、その後、同図に示した時間範囲内では、最大値δmaxと最小値δminとの差が許容幅Δを超えることはない。そのため、支持点Ｆでの推定鉛直変位δFについては、限界時刻は存在しない。
【００６８】
次に、算出された限界時刻のうち、最も早く到来する限界時刻を最早限界時刻として特定する（図１，ステップ１０３）。
【００６９】
上述の例では、支持点Ｅと支持点Ｇで限界時刻がそれぞれ存在するが、支持点Ｇでの推定鉛直変位δGにおける限界時刻ＴGの方が、支持点Ｅでの推定鉛直変位δEにおける限界時刻ＴEよりも早く到来するため、支持点Ｇでの限界時刻ＴGが最早限界時刻ＴC1となる。
【００７０】
次に、最早限界時刻ＴC1までの各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限以下となり最小値が管理幅の下限以上となるように、掘削開始時に調整されるべき変位を暫定調整変位としてそれぞれ求める（図１，ステップ１０４）。
【００７１】
図６(a)は、支持点Ｇでの暫定調整変位の算出手順を示したものであり、同支持点においては、調整前においては同図破線で示すように、最大値δmaxよりも最小値δminの方が絶対値が大きいため、最早限界時刻ＴC1を待たずに、管理幅の下限を下回ってしまう。
【００７２】
そのため、支持点Ｇにおける最早限界時刻ＴC1までの推定鉛直変位δGの最大値δmaxが管理幅Δの上限であるΔ／２となり、最小値δminが管理幅Δの下限である(−Δ／２)となるように、掘削開始時に調整されるべき調整変位を暫定調整変位として求める。同図の例では、暫定調整変位は、(Δ／２−δmax)となる。
【００７３】
なお、支持点Ｇでは、最早限界時刻ＴC1までの最大値が管理幅Δの上限になるようにかつ最小値が管理幅δの下限になるように設定されるため、後述するステップで調整の余地がなく、暫定調整変位がそのまま調整変位となる。
【００７４】
図６(b)は、支持点Ｅと支持点Ｆにおける暫定調整変位の算出手順を示したものであり、例えば支持点Ｅでは、調整前においては同図破線で示すように、最大値δmax及び最小値δminがいずれも負の値となるため、最早限界時刻ＴC1で管理幅の下限を大きく下回る。
【００７５】
そのため、支持点Ｅでの最早限界時刻ＴC1までの推定鉛直変位の最大値δmaxと最小値δminとの中央値が管理幅の中央値となるように、掘削開始時に調整されるべき暫定調整変位を求める。
【００７６】
同図の例では、支持点Ｅでの暫定調整変位は、最早限界時刻ＴC1までの推定鉛直変位δEにおける最大値δmaxと最小値δminとの平均値となる。
【００７７】
なお、上述の平均値が正であれば、推定鉛直変位を負方向に調整し、平均値が負であれば、推定鉛直変位を正方向に調整する必要があるため、暫定調整変位は、符号がマイナスとなる。
【００７８】
支持点Ｆについても、支持点Ｅと同様に暫定調整変位を求めればよい。
【００７９】
このように求められた支持点Ｅ，Ｆ，Ｇの各暫定調整変位が、修正区間の掘削開始時に該各支持点にそれぞれ加えられるように油圧ジャッキ７を操作すれば、修正区間が独立した区間であれば、最早限界時刻ＴC1が到来するまで、該区間における鉛直変位の修正が不要となるが、本実施形態では、高架橋２の橋軸方向に沿ってアンダーピニング工事を進めていくものであって、修正区間に隣接する他の区間への影響を考慮する必要がある。
【００８０】
すなわち、上述の手順で算出した支持点Ｅ，Ｆ，Ｇの各暫定調整変位を、修正区間の掘削開始時である時刻Ｔ1に該各支持点に加えた場合、支持点Ｅ，Ｆ，Ｇにおける高架橋２の鉛直変位は、図７(a)から(b)のように変化する。
【００８１】
一方、修正区間に先行して掘削が完了している修正補助区間では図８に示したように、該区間に位置する支持点Ｃ及び支持点Ｄに、該修正補助区間が修正区間であったときに上述したステップ１０１〜１０４と同じ手順によって算出された暫定調整変位が、修正補助区間の掘削開始時である時刻Ｔ2に加えられている。
【００８２】
具体的には、修正補助区間における最早限界時刻ＴC2が、支持点Ｄで生じており、該支持点における最早限界時刻ＴC2までの最大値が管理幅Δの上限に一致し、最小値が管理幅δの下限に一致するように暫定調整変位が加えられるとともに、支持点Ｃでは、最早限界時刻ＴC2までの最大値が管理幅Δの上限を下回り、かつ最小値が管理幅δの下限を上回るように暫定調整変位が加えられており、修正補助区間が独立した区間であれば、支持点Ｃ，Ｄの各暫定調整変位が、修正補助区間の掘削開始時に該各支持点にそれぞれ加えられるように油圧ジャッキ７を操作することにより、最早限界時刻ＴC2が到来するまで、該区間における鉛直変位の修正が不要となる。
【００８３】
しかし、高架橋２の鉛直変位は、修正区間から修正補助区間を経て非修正区間に至るまで、滑らかでかつ連続である必要があるため、修正区間に暫定調整変位が加えられた後の高架橋２の鉛直変位が、図９(b)に示すように修正補助区間を介して非修正区間に至るまで滑らかに連続するように、該修正補助区間に位置する支持点Ｃ及び支持点Ｄに加えられるべき暫定補助調整変位を求める（図１，ステップ１０５）。なお、図９(b)の破線及び図９(a)は、暫定調整変位が加えられる前の高架橋２の鉛直変位を示す。
【００８４】
ここで、修正区間からの影響がなければ、最早限界時刻ＴC2まで調整操作が不要であったはずの支持点Ｃ，Ｄでは、時刻Ｔ1で上述した暫定補助調整変位が加えられることにより、図８(b)の状態から図９(c)の状態へと変化し、同図の例では、支持点Ｄでの鉛直変位が、最早限界時刻ＴC2の到来を待たずに管理幅Δの下限を下回ってしまう。
【００８５】
この場合には、以下に述べる(b-1),(b-2),(b-3)の３つの条件、すなわち、
(b-1)  修正補助区間に係る最早限界時刻ＴC2が到来するまで該区間における支持点Ｃ，Ｄの推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らない
(b-2)  修正区間に係る最早限界時刻ＴC1が到来するまで該区間における各推定鉛直変位の最大値が管理幅の上限を上回らずかつ最小値が管理幅の下限を下回らない
(b-3)  修正区間、修正補助区間及び非修正区間における高架橋２の鉛直変位が滑らかに連続する
が全て満たされるように、上述した暫定補助調整変位を修正して補助調整変位とするとともに、上述した暫定調整変位を修正して調整変位とする（図１，ステップ１０６）。
【００８６】
高架橋２の鉛直変位を滑らかに連続させるにあたっては、公知のカーブフィッティング手法を適宜選択して採用すればよい。
【００８７】
図１０は、修正区間において掘削が開始される時刻Ｔ1において、該修正区間に位置する支持点Ｅ，Ｆに調整変位が加えられるとともに、修正補助区間に位置する支持点Ｃ，Ｄに補助調整変位が加えられたときの該時刻における高架橋２の鉛直変位と、その後の各支持点における鉛直変位の変動を示したものであり、修正補助区間においては、該区間における最早限界時刻ＴC2が到来するまで、支持点Ｃ及び支持点Ｄでの調整操作が不要になっているとともに、修正区間においては、該区間における最早限界時刻ＴC1が到来するまで、支持点Ｅ及び支持点Ｆでの調整操作が不要になっていることがわかる。
【００８８】
なお、上述したように、修正区間に位置する支持点Ｇでは、最早限界時刻ＴC1までの最大値が管理幅Δの上限になるようにかつ最小値が管理幅δの下限になるように設定されていて、調整代がないため、暫定調整変位がそのまま調整変位となる。
【００８９】
次に、図１０に示した支持点Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに係る調整変位及び補助調整変位並びに図６(a)に示した支持点Ｇの調整変位が、修正区間における掘削開始時Ｔ1において、対応する支持点にそれぞれ加えられるように、各油圧ジャッキ７を駆動制御することにより、高架橋２の鉛直変位を調整する。
【００９０】
以上説明したように、本実施形態に係るアンダーピニングにおける変位調整方法及びそれを用いたジャッキ制御システム１によれば、調整変位、補助調整変位をそれぞれを求めた上、修正区間における掘削開始時に、該修正区間における支持点Ｅ，Ｆ，Ｇに調整変位が、修正補助区間における支持点Ｃ，Ｄに補助調整変位がそれぞれ発生するように油圧ジャッキ７を操作することにより、修正区間及び修正補助区間では、該各区間におけるそれぞれの最早限界時刻ＴC1、ＴC2までに高架橋２の鉛直変位が管理幅Δの下限を下回り、あるいは上限を上回ることはない。
【００９１】
したがって、隣り合う区間にわたる高架橋２の鉛直変位の滑らかな連続性を確保しつつ、掘削対象である修正区間ではもちろん、再修正される修正補助区間においても、高架橋２に生じる鉛直変位の次の調整時期を最大限遅らせることが可能となり、かくして工事期間中、高架橋２に生じる鉛直変位の調整頻度を大幅に低減することができる。
【００９２】
また、本実施形態に係るアンダーピニングにおける変位調整方法及びそれを用いたジャッキ制御システム１によれば、支持点Ｇを除く他の支持点に関し、最早限界時刻ＴC1、ＴC2までの鉛直変位の最大値と最小値との中央値が管理幅Δの中央値となるように、修正区間の掘削開始時に調整されるべき調整変位及び補助調整変位をそれぞれ求めるようにしたので、上述の各支持点では、最早限界時刻ＴC1あるいは最早限界時刻ＴC2に達するまで、高架橋２の鉛直変位を余裕を持って管理幅Δ内に収めることが可能となる。
【００９３】
本実施形態では、暫定補助調整変位を支持点Ｃ，Ｄに加えることにより、修正補助区間が修正区間であったときの該区間における最早限界時刻ＴC2が到来するまでに、支持点Ｃ，Ｄにおける各推定鉛直変位の最大値が管理幅Δの上限を上回り、又は最小値が管理幅Δの下限を下回る場合について説明したが、暫定調整変位を支持点Ｃ，Ｄに加えても、支持点Ｃ，Ｄにおける各推定鉛直変位の最大値が管理幅Δの上限を上回らずかつ最小値が管理幅Δの下限を下回らない場合には、ステップ１０６を省略し、上述した暫定調整変位、暫定補助調整変位を、それぞれ調整変位、補助調整変位とすればよい。
【００９４】
また、本実施形態では、許容幅Δを、各支持点における鉛直変位の管理幅と一致させるようにしたが、これに代えて、該管理幅に低減係数、例えば０．９，０．８といった数値を乗じたものとすることができる。
【００９５】
かかる構成により、余裕を持った変位管理が可能となる。
【００９６】
また、本実施形態では、変位計８で計測された計測結果を初期値とすることで、推定鉛直変位を修正するようにしたが、場合によってはこれを省略してもかまわない。
【００９７】
また、本実施形態では、修正区間における掘削開始時に、該修正区間における支持点Ｅ，Ｆ，Ｇに調整変位が、修正補助区間における支持点Ｃ，Ｄに補助調整変位がそれぞれ発生するように各油圧ジャッキ７を駆動制御する具体的手順について特に言及しなかったが、例えば以下の手順で行うことが可能である。
【００９８】
すなわち、各支持点のうち、ある支持点Ｒi(i=1,2,・・・N)に単位量のジャッキストロークが与えられたときの前記各支持点Ｒj(j=1,2,・・・N)に生じる鉛直変位を各支持点ごとに演算処理部１３で算出して影響係数ｆij(i=1,2,・・・N, j=1,2,・・・N)とするとともに、該影響係数を要素としたマトリックス［Ｆ］の逆マトリックスを［Ｆ］-1として同じく演算処理部１３で算出した上、上述した調整変位及び補助調整変位からなる全体調整変位を｛δ｝として、次式、
｛ｓ｝＝［Ｆ］-1｛δ｝
を演算することにより、各油圧ジャッキ７の操作量を、必要ストローク量｛ｓ｝(ｓi(i=1,2,・・・N))として算出するように構成するとともに、該必要ストローク量｛ｓ｝に基づいて各油圧ジャッキ７を制御部９で駆動制御するように構成することができる。
【００９９】
これを、油圧ジャッキ７で支持される支持点が９個である場合について具体的に説明すると、高架橋２の支持点Ｒj(j=1,2,・・・9)に設置された油圧ジャッキ７のうち、１番目の油圧ジャッキ７のストローク量を変化させる、すなわち該油圧ジャッキにｓ′1のストローク増分を与えるとともに、そのときの各支持点Ｒi(i=1,2,・・・9)に生じる高架橋２の鉛直変位δ′i1(i=1,2,・・・9)を変位計８で計測する。
【０１００】
次に、各支持点Ｒi(i=1,2,・・・9)で計測された高架橋２の鉛直変位δ′i1(i=1,2,・・・9)を１番目の油圧ジャッキ７のストローク量ｓ′1で除し、これを影響係数ｆi1(i=1,2,・・・9)として演算処理部１３で算出する。
【０１０１】
次に、２番目の油圧ジャッキ７のストローク量を変化させることにより、上述と同様の手順で影響係数ｆi2(i=1,2,・・・9)を算出し、以下同様にして、ｆi9(i=1,2,・・・9)になるまで、影響係数をそれぞれ算出する。
【０１０２】
次に、上述の手順で得られた影響係数ｆij(i=1,2,・・・9, j=1,2,・・・9)を要素とするマトリックス［Ｆ］を次式に示すように演算処理部１３で作成する。すなわち、
【数１】
0006362031.tif 000002
【０１０３】
次に、マトリックス［Ｆ］の逆マトリックス［Ｆ］-1を演算処理部１３で算出する。
【０１０４】
次に、算出された逆マトリックス[Ｆ]-1をハードディスク１０に保存する。
【０１０５】
次に、上述した調整変位及び補助調整変位からなる全体調整変位を｛δ｝として、次式、
｛ｓ｝＝［Ｆ］-1｛δ｝
【０１０６】
を演算することにより、各油圧ジャッキ７の操作量を、必要ストローク量｛ｓ｝(ｓi(i=1,2,・・・N))として算出するように構成するとともに、該必要ストローク量｛ｓ｝に基づいて各油圧ジャッキ７を制御部９で駆動制御する。
【０１０７】
かかる構成によれば、調整変位及び補助調整変位をそれぞれ確実に発生させることが可能となり、工事期間中において高架橋２に生じる鉛直変位の調整頻度を大幅に低減することができるという上述の作用効果を実効ならしめることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１    アンダーピニングにおけるジャッキ制御システム
２    高架橋（既設構造物）
７    油圧ジャッキ（ジャッキ）
９    制御部（演算制御手段）
１３    演算処理部（演算制御手段）
【図１】
0006362031.tif 000003
【図２】
0006362031.tif 000004
【図３】
0006362031.tif 000005
【図４】
0006362031.tif 000006
【図５】
0006362031.tif 000007
【図６】
0006362031.tif 000008
【図７】
0006362031.tif 000009
【図８】
0006362031.tif 000010
【図９】
0006362031.tif 000011
【図１０】
0006362031.tif 000012