(57)【要約】【課題】      施工能率の向上。【解決手段】  アンダーパス構造物の構築には、概略正方形断面の掘削が可能な正方形推進機１６が用いられ、函体２０も、推進機１６で掘削された正方形断面と相似断面を有するものが用いられる。構造物の外殻体２２を形成する際に用いる推進機１６は、複数の同一構成の推進機１６を連結して、連結ユニット推進機とされる。この場合、外殻体２２を、水平方向の上下辺の中央部に位置する６連結ユニット推進機と、この両側に位置し、水平方向に３連結されるとともに、垂直方向に２連結された逆Ｌ字連結ユニット推進機、および、垂直方向の左右辺の中央部に位置する３連結推進ユニットとから構成する。函体２０は、単体が推進機１６の胴部１６ａ〜１６ｃとほぼ同じ正方形断面の角筒体から構成され、複数の推進機１６を連結した連結ユニット推進機１６０〜１６１の連結状態に合わせた函体ブロック２００〜２０２として設置する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路や鉄道などの地上設備の下方地盤中を迂回して、両端が地上に到達するアンダーパス構造物を構築する際に、
前記アンダーパス構造物の構築予定個所の一端側に発進立坑を設けるとともに、他端側に到達立坑を設け、
前記発進立坑から前記到達立坑に向けて、推進機を推進させてその後方に順次函体を設置して、閉塞した断面形状からなる前記アンダーパス構造物の外殻体を形成する工程と、
前記外殻を形成した後に、前記函体で囲繞された内部を掘削して、前記アンダーパス構造物とする工程とからなる構築方法であって、
前記外殻体を形成する際に、前記推進機の複数台を連結して連結ユニット推進機とし、前記連結ユニット推進機の各推進機をほぼ同時に推進させるとともに、前記函体は、前記連結ユニット推進機の連結状態に応じて、前記連結ユニット推進機と外形が概略同一になるような函体ブロックとすることを特徴とするアンダーパス構造物の構築方法。
【請求項２】
前記外殻体は、前記函体ブロックの複数を上下左右方向に隣接設置して、端部同士を連結することにより矩形断面形状に形成することを特徴とする請求項１記載のアンダーパス構造物の構築方法。
【請求項３】
前記推進機は、略正方形断面の外形を備え、
前記函体ブロックは、前記推進機の断面形状と概略同一形状の単位函体を相互に連結して、前記連結ユニット推進機と外形を概略同一に形成することを特徴とする請求項２記載のアンダーパス構造物の構築方法。
【請求項４】
前記連結ユニット推進機は、前記矩形状外殻体の角部に配置されるＬ字ないしは逆Ｌ字断面の連結ユニット推進機と、前記矩形状外殻体の水平ないしは垂直部に配置される一直線状の連結ユニット推進機とから構成することを特徴とする請求項２または３記載のアンダーパス構造物の構築方法。
【請求項５】
前記函体ブロックの同士の連結個所は、前記外殻体の曲げモーメントの絶対値がほぼ最小となる位置に設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のアンダーパス構造物の構築方法。
【請求項６】
前記連結ユニット推進機は、方向制御が可能な中折れ機構を設けることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のアンダーパス構造物の構築方法。
【請求項７】
前記連結ユニット推進機は、各推進機の推進を個別に制御する中押しジャッキを設けることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のアンダーパス構造物の構築方法。
【請求項８】
前記連結ユニット推進機は、前記矩形状外殻体の中間に設けられる隔壁部に配置する凸または逆凸状断面の連結ユニット推進機を有することを特徴とする請求項４記載のアンダーパス構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、道路や鉄道の下方地盤中にこれらと交差するようにして構築されるアンダーパス構造物の構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路や鉄道に交差するようにして、その下方地盤中に大断面のアンダーパス構造物を非開削工法で築造する場合には、シールド工法，函体推進・函体牽引工法，エレメント推進・牽引工法などが採用されている。
【０００３】
この種の構造物は、交差部での深さをできるだけ浅くし、アプローチ部の延長を短くすることが、総合的に有利であり、このために、通常は、エレメント推進・牽引工法が多用されていた。
【０００４】
この種の工法の一例が特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されている工法は、推進機を使用して、特定の地上側設備の下方領域を通過するように、地上の掘削開始地点から地上の掘削終了地点までトンネルを掘削し、掘削されたトンネル内に、トンネル断面と対応する断面形状を備えた函体を設置することを要旨とし、函体を複数隣接設置することで、矩形断面のアンダーパス構造物が構築される。
【０００５】
特許文献１に開示されている工法では、発進及び到達立坑を必要としないが、以下に説明する課題があった。
【特許文献１】特開２００３−１２０１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
すなわち、特許文献１に開示されている工法では、推進機により函体を１本ずつ設置し、アンダーパス構造物を構築する際には、複数の函体同士を結合するため、施工期間が長くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、施工期間を短縮することができるアンダーパス構造物の構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、道路や鉄道などの地上設備の下方地盤中を迂回して、両端が地上に到達するアンダーパス構造物を構築する際に、前記アンダーパス構造物の構築予定個所の一端側に発進立坑を設けるとともに、他端側に到達立坑を設け、前記発進立坑から前記到達立坑に向けて、推進機を推進させてその後方に順次函体を設置して、閉塞した断面形状からなる前記アンダーパス構造物の外殻体を形成する工程と、前記外殻を形成した後に、前記函体で囲繞された内部を掘削して、前記アンダーパス構造物とする工程とからなる構築方法であって、前記外殻体を形成する際に、前記推進機の複数台を連結して連結ユニット推進機とし、前記連結ユニット推進機の各推進機をほぼ同時に推進させるとともに、前記函体は、前記連結ユニット推進機の連結状態に応じて、前記連結ユニット推進機と外形が概略同一になるような函体ブロックとするようにした。
【０００９】
このように構成したアンダーパス構造物の構築方法によれば、外殻体を形成する際に、推進機の複数台を連結して連結ユニット推進機とし、連結ユニット推進機の各推進機をほぼ同時に推進させるとともに、函体は、連結ユニット推進機の連結状態に応じて、連結ユニット推進機と外形が概略同一になるような函体ブロックとするので、函体を１本ずつ設置する場合よりも施工能率が向上する。
【００１０】
前記外殻体は、前記函体ブロックの複数を上下左右方向に隣接設置して、端部同士を連結することにより矩形断面形状に形成することができる。
【００１１】
前記推進機は、略正方形断面の外形を備え、前記函体ブロックは、前記推進機の断面形状と概略同一形状の単位函体を相互に連結して、前記連結ユニット推進機と外形を概略同一に形成することができる。
【００１２】
前記連結ユニット推進機は、前記矩形状外殻体の角部に配置されるＬ字ないしは逆Ｌ字断面の連結ユニット推進機と、前記矩形状外殻体の水平ないしは垂直部に配置される一直線状の連結ユニット推進機とから構成することができる。
【００１３】
前記函体ブロックの同士の連結個所は、前記外殻体の曲げモーメントの絶対値がほぼ最小となる位置に設定することができる。
【００１４】
前記連結ユニット推進機は、方向制御が可能な中折れ機構を設けることができる。
【００１５】
前記連結ユニット推進機は、各推進機の推進を個別に制御する中押しジャッキを設けることができる。
【００１６】
前記連結ユニット推進機は、前記矩形状外殻体の中間に設けられる隔壁部に配置する凸または逆凸状断面の連結ユニット推進機を有することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかるアンダーパス構造物の構築方法によれば、施工能率が向上し、施工期間の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１から図１３は、本発明にかかるアンダーパス構造物の構築方法の一実施例を示している。これらの図に示したアンダーパス構造物の構築方法は、道路や鉄道などの地上設備の下方地盤中を迂回して、両端が地上に到達するアンダーパス構造物１０を構築する方法である。
【００２０】
本実施例の場合、アンダーパス構造物１０は、その断面形状を図２，３に示すように、閉塞した矩形断面のものであって、このようなアンダーパス構造物１０を構築する際には、図１に示すように、アンダーパス構造物１０の構築予定個所に一端側に発進立坑１２を設けるとともに、他端側に到達立坑１４が構築される。
【００２１】
発進および到達立坑１２，１４は、土留め材を用いて地盤中の比較的浅い深度に設けられる。発進立坑１２内には、推進機１６の発進架台１８が設けられ、この発進架台１８から到達立坑１４に向けて推進機１６を推進させ、その際に、推進機１６の後方に順次函体２０を設置して、閉塞した矩形断面形状のアンダーパス構造物１０の外殻体２２を形成する。
【００２２】
外殻体２２は、発進立坑１２から所定角度下方に傾斜した部分と、この傾斜部分に連続して、地表面とほぼ平行な部分と、この平行な部分に連続して、上方に向けて傾斜して、到達立坑１４に達する上方傾斜部分とから形成されている。
【００２３】
このような形状の外殻体２２が形成されると、その後、外殻体２２の内部を掘削して、函体２２内にコンクリートなどの硬化性充填材を注入して、アンダーパス構造物１０が構築される。
【００２４】
このような外殻体２２を形成する際に、本実施例では、推進機１６は、単位形状が概略正方形断面の掘削が可能な正方形推進機が用いられ、函体２０も、単一の推進機１６で掘削された正方形断面と相似断面を有し、所定長さの角筒体からなる単体函体が用いられる。以上のようなアンダーパス構造物１０の構築方法は、従来の方法と実質的に同じ構成であるが、本実施例の構築方法は、以下の点に顕著な特徴がある。
【００２５】
すなわち、まず、外殻体２２を形成する際に用いる推進機１６は、複数の同一構成の推進機１６を連結して、連結ユニット推進機１６０〜１６１とされる。本実施例の場合、図２に示した矩形断面形状の外殻体２２を、水平方向の上下辺の中央部に位置する６連結ユニット推進機１６０（図２に示した外殻体２２の水平方向に白色で示したものと外形が同じ）と、この両側に位置し、水平方向に３連結されるとともに、垂直方向に２連結された逆Ｌ字連結ユニット推進機１６１（図２に示した外殻体２２の角部にハッチングで示したものと外形が同じ）、および、垂直方向の左右辺の中央部に位置する３連結推進ユニット（図２に示した外殻体２２の鉛直方向に白色で示したものと外形が同じ）とから構成している。
【００２６】
なお、逆Ｌ字連結ユニット推進機１６１は、水平方向の３連結の位置が、外殻体２２の左右端で異なるが、連結構造においては、実質的に同一なので、以下の説明では、一方のものを代表して示している。
【００２７】
また、３連結ユニット推進機は、６連結ユニット推進機１６０と連結数が異なるだけで、その他の構成は同一なので、以下の説明では、図示および説明を省略している。
【００２８】
図４〜図７に６連結ユニット推進機１６０の詳細を示している。これらの図に示した６連結ユニット推進機１６０を構成する各推進機１６は、実質的に同一構成のものであって、その詳細を図８に示している。
【００２９】
同図に示した推進機１６は、正方形断面両端が開口した前，中，後胴部１６ａ，１６ｂ，１６ｃを備えている、前胴部１６ａ内には、旋回状態で回転駆動される掘削ビット１６ｄが設けられており、掘削ビット１６ｄには、回転駆動用のモータ１６ｅが連結されている。
【００３０】
前胴部１６ａと中胴部１６ｂとの間には、方向制御用の中折れジャッキ１６ｆ（これと前，中胴部１６ａ，１６ｂの結合部とで中折れ機構を構成している。）が設けられている。この中折れジャッキ１６ｆは、図８には、１つしか示していないが、実際には、周方向に沿って複数設けられている。
【００３１】
中折れジャッキ１６ｆは、周方向に沿って設けられている複数のジャッキストロークを適宜調整することにより、図７に示すように、推進機１６の前胴部１６ａを上下（左右）方向に移動させることができ、これにより６連結ユニット推進機１６０の方向を調整することができる。
【００３２】
中折れジャッキ１６ｆによる方向制御の一例を説明すると、本実施例の場合、外殻体２２は、発進立坑１２から所定角度下方に傾斜した部分と、この傾斜部分に連続して、地表面とほぼ平行な部分と、この平行な部分に連続して、上方に向けて傾斜して、到達立坑１４に達する上方傾斜部分とから形成されているので、下方に傾斜した部分では、図７の右端に示すように、推進機１６０の先端側（前胴部１６ａ）を下方傾斜角度に合わせて、下に傾ける。
【００３３】
また、平行な部分では、推進機１６０の先端側（前胴部１６ａ）を水平に保ち、さらに、到達立坑１４に達する上方傾斜部分では、図７の左端に示すように、推進機１６０の先端側（前胴部１６ａ）を上方傾斜角度に合わせて、上に傾けるように制御する。このように制御すると、６連結ユニット推進機１６０の全体を上下方向に向かせることが可能になる。
【００３４】
なお、中折れジャッキ１６ｆによる６連結ユニット推進機１６０の方向制御では、例えば、図７に示したように、両端側の推進機１６の前胴部１６ａを上下に調整移動させることで、６連結ユニット推進機１６０のローリング調整を行うこともできる。
【００３５】
また、前胴部１６ａと中胴部１６ｂとの間には、両者間を連通して、掘削土砂を、中胴部１６ｂに取り込む連通管（排土ゲート）１６ｇが設けられている。さらに、従管と作業管とを備えた中胴部１６ｂには、掘削土砂の排出用の排泥管１６ｈが設けられている。
【００３６】
また、中胴部１６ｂの側面には、その側面外方の土砂を掘削するサイドカッター１６ｉが突設されている。なお、このサイドカッター１６ｉは、６連結ユニット推進機１６０においては、各推進機１６の上下方向と、横方向の両端に設けられた一対の推進機１６の左右のいずれか一方の外側だけに配置されている。
【００３７】
さらに、後胴部１６ｃは、二重管構造の伸縮管となっていて、伸縮管の内部には、各推進機１６を前方に推進させるための中押ジャッキ１６ｊが設置されている。この中押ジャッキ１６ｊは、角形形状の後胴部１６ｃの四隅に対応して複数設置され、先端側が伸縮管の外管に固設され、後端側が伸縮管の内管に固設されている。
【００３８】
一方、図１に示した発進架台１８は、所定角度傾斜した傾斜台部１８ａと、この傾斜台部１８ａと直交する反力受け部１８ｂと、元押しジャッキ１８ｃとから構成され、元押しジャッキ１８ｃは、傾斜台部１８ａに載置されて、後端が反力受け部１８ｂに当接するように設置される。
【００３９】
アンダーパス構造物１０を構築する際には、連結ユニット推進機１６０，１６１が傾斜台部１８ａ上に載置され、その後端側からも元押しジャッキ１８ｃにより推進移動させる。
【００４０】
そして、元押しジャッキ１８ｃを伸長駆動させて、連結ユニット推進機１６０，１６１をそのジッャキストロークに対応する長さだけ前進させた後に、ジャッキ１８ｃを収縮させると、連結ユニット推進機１６０，１６１の後方に空間ができるので、この空間に函体２０を挿入設置して、再び元押しジャッキ１８ｃを伸長駆動させる操作を繰り返すことで、連結ユニット推進機１６０，１６１を到達立坑１４側に向けて推進させる。
【００４１】
この際には、各推進機１６の掘削ビット１６ｄを回転駆動して、前胴部１６ａの前方の土砂を掘削して、その内部に取り込み、取り込んだ土砂は、順次後胴部１６ｃ側に移送されて、その後外部に排出される。
【００４２】
このような推進操作の過程において、本実施例の中押ジャッキ１６ｊは、図１２に示すように、連結ユニット推進機１６０，１６１の推進方向を制御する際に用いられる。
【００４３】
連結ユニット推進機１６０，１６１を側方に曲げようとすると、同図（Ａ）に示すように、中折れジャッキ１６ｆの調整だけでは、隣接する推進機１６の前胴部１６ａ同士の相互干渉が発生する。
【００４４】
そこで、本実施例では、同図（Ｂ）に示すように、各中押しジャッキ１６ｊの伸長ストロークを調整しながら、中折れジャッキ１６ｆを伸長させることで、推進機１６同士の干渉を避けながら、曲線状態に推進機１６を調整するようにしている。
【００４５】
なお、図９〜１１には、逆Ｌ字連結ユニット推進機１６１の詳細を示しており、これらの図に示した連結ユニット推進機１６１は、水平方向に３台の推進機１６が連結され、鉛直方向に２台の推進機１６が連結された形状になっているが、推進機１６の構成は、上述した６連結ユニット推進機１６０と実質的に同一なので、その説明を省略する。
【００４６】
また、本実施例で示した外殻体の形状は、図２に示した矩形状に限る必要はなく、例えば、図１５に示すように、中央部分に隔壁２３を設けた外殻体２２’であっても良い。このような形状のアンダーパス構造物を構築する際には、連結ユニット推進機は、上記した推進機１６０，１６１に加えて、図１５にハッチングで示したように、凸または逆凸状断面の連結ユニット推進機を用いればよい。
【００４７】
函体２０は、単体が推進機１６の胴部１６ａ〜１６ｃとほぼ同じ正方形断面の中空な角筒体から構成され、本実施例の場合には、複数の推進機１６を連結した連結ユニット推進機１６０，１６１の連結状態に合わせ、外形が連結ユニット推進機１６０，１６１と実質的に同一となる複数種の函体ブロックとして設置される。
【００４８】
すなわち、本実施例の場合には、連結ユニット推進機１６０，１６１は、矩形断面形状の外殻体２２を、水平方向の上下辺の中央部に位置する６連結ユニット推進機１６０と、この両側に位置し、水平方向に２連結されるとともに、垂直方向に３連結された逆Ｌ字連結ユニット推進機１６１、および、垂直方向の左右辺の中央部に位置する３連結推進ユニット１６２とから構成しているので、函体ブロックもこれに合わせて、図２に示すように、６連結函体ブロック２００，逆Ｌ字連結函体ブロック２０１，３連結函体ブロック２０２とされる。
【００４９】
このような形状の函体ブロック２００〜２０２は、予め、複数の函体２０を溶接などにより固着することで、所要の形状に形成され、連結ユニット推進機１６０〜１６２の推進により、その後部側に順次設置されることになる。
【００５０】
この場合、各函体ブロック２００〜２０２は、必ずしも単一函体２０を連結した構造とする必要はなく、外形が、各連結ユニット推進機１６０，１６１と実質的に同一であれば、内部に隔壁やトラス構造などを設けたものであっても良い。
【００５１】
なお、この場合、連結ユニット推進機１６０〜１６２の各推進機１６は、ほぼ同時に推進され、これにより函体ブロック２００〜２０２の設置空間が確保されることになる。
【００５２】
設置された函体ブロック２００〜２０２間は、図１３および図１４に示す連結構造２３により相互に連結されて、外殻体２２が形成される。これらの図に示した連結構造２３では、連結対象となる一方の函体ブロック２００〜２０２の上下端に、一端にスリット状開口を設けたＣ字断面の筒体２４を突設固定し、他方の函体ブロック２００〜２０２の上下端に、筒体２４の内にスリット開口を介して、挿入される突起２６を設けている。
【００５３】
突起２６の先端には、筒体２４のスリット開口よりも径大な球体２８が固設され、突起２６を筒体２４のスリット開口を介して、筒体の軸方向からその内部に挿入すると、球体２８が設けられているので、函体２０は、横方向（幅方向）に抜け出すことが防止される。
【００５４】
突起２６を筒体２４内に挿入して連結させると、函体２０間には、複数のボルトナット３０を装着して、函体２０同士の連結が固定され、さらに、函体２０間の隙間には、中詰モルタル３２を注入固化させて、函体２０間の連結を強固なものとする。
【００５５】
本実施例の場合、各連結ユニット函体２００〜２０２同士間の連結位置は、図２に示すように、外殻体２２の水平および鉛直方向の曲げモーメントの最小位置（値０）になるように設定している。このような個所に連結位置を設定すると、連結構造２３が構造上の弱点になることが回避され、連結構造の簡素化も図ることができる。
【００５６】
なお、図３は、土被りなどの設計条件を代えて、外殻体２２の曲げモーメントを計算した例であり、この図に示した例では、外殻体２２の水平部分では、各連結ユニット函体２００〜２０２同士間の連結位置は、曲げモーメントが０になる位置にほぼ設定しているが、外殻体２２の鉛直部分では、曲げモーメントの絶対値がほぼ最小となる位置に設定しており、このような条件の連結位置でも、前述した効果が得られる。
【００５７】
連結ユニット推進機１６０〜１６２の推進と、これに伴って連結ユニット函体２００〜２０２を設置して、発進立坑１２から到達立坑１４に達する外殻体２２が形成されると、次に、外殻体２２の内部を掘削して、アンダーパス構造物１０が構築される。この際には、必要に応じて、外殻体２２を構成する各函体２０内には、中詰モルタルなどを充填固化させても良い。
【００５８】
さて、以上のように構成したアンダーパス構造物の構築方法によれば、外殻体２２を形成する際に、推進機１６の複数台を連結してユニット推進機１６０〜１６２とし、ユニット推進機１６０〜１６２の各推進機１６を同時に推進させるとともに、函体２０をユニット推進機１６０〜１６２の連結状態に合わせて、複数連結したユニット函体２００〜２０２として設置するので、函体２０を１本ずつ設置する場合よりも施工能率が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明にかかるアンダーパス構造物の構築方法によれば、施工能率を向上させて、この種の構造物が構築できるので、道路や鉄道などの立体交差を設ける際に有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明にかかるアンダーパス構造物の構築途中の説明図である。
【図２】本発明にかかる構築方法で構築されるアンダーパス構造物の外殻体の断面図である。
【図３】本発明にかかる構築方法で構築されるアンダーパス構造物の外殻体の断面図でであって、土被りなどの設計条件を変更した場合の各部の曲げモーメントを示す図ある。
【図４】本発明にかかるアンダーパス構造物の構築方法で用いる６連結ユニット推進機の正面図である。
【図５】図４の縦断面図である。
【図６】図４の平面図である。
【図７】図４の要部外観図である。
【図８】図５の要部拡大図である。
【図９】本発明にかかるアンダーパス構造物の構築方法で用いる逆Ｌ字連結ユニット推進機の正面図である。
【図１０】図９の縦断面図である。
【図１１】図９の平面図である。
【図１２】図９の要部外観図である。
【図１３】本発明にかかるアンダーパス構造物の構築方法における連結ユニット函体間の連結構造の説明図である。
【図１４】本発明にかかるアンダーパス構造物の構築方法における連結ユニット函体間の連結完了状態の説明図である。
【図１５】本発明にかかる構築方法で構築されるアンダーパス構造物の外殻体の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０        アンダーパス構造物
１２        発進立坑
１４        到達立坑
１６        推進機
１６０      ６連結ユニット推進機
１６１      逆Ｌ字連結ユニット推進機
１８        発進台
２０        函体
２００      ６連結ユニット函体
２０１      逆Ｌ字連結ユニット函体
２０２      ３連結ユニット函体
【図１】
2005248546.tif 000003
【図２】
2005248546.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005248546.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005248546.tif 000008
【図７】
2005248546.tif 000009
【図８】
2005248546.tif 000010
【図９】
2005248546.tif 000011
【図１０】
2005248546.tif 000012
【図１１】
2005248546.tif 000013
【図１２】
2005248546.tif 000014
【図１３】
2005248546.tif 000015
【図１４】
2005248546.tif 000016
【図１５】
2005248546.tif 000017