(57)【要約】      （修正有）【課題】 狭小空間で作業でき、かつ接続作業に熟練が不要で、施工の確実性が高い被切削コンクリート壁用の連続繊維補強材を提供する。【解決手段】 下方に向って拡径する横断面が中空の筒体９がテーパ部１０を介して上下方向に多段に積載されて、かつ前記テーパ部１０に作用する摩擦力で引張力に対して非脱抜的に嵌合されて中空連続筋体１１が構成され、前記各中空筒体９の横断面は、円形または楕円形または隅角部に丸みを有する多角形若しくはこれらの組合わせ形状からなっている。【選択図】図１
2005120825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に向って拡径する横断面が中空の筒体からなり、この中空筒体は炭素繊維を主とした繊維強化樹脂からなることを特徴とする被切削コンクリート壁用の連続繊維補強部材。
【請求項２】
複数の前記中空筒体がテーパ部を介して上下方向に多段に積載されて、かつ前記テーパ部に作用する摩擦力で引張力に対して非脱抜的に嵌合されて中空連続筋体が形成されるものであり、前記各中空筒体の横断面は円形または楕円形または隅角部に丸みを有する多角形若しくはこれらの組合わせ形状からなることを特徴とする請求項１記載の被切削コンクリート壁用の連続繊維補強部材。
【請求項３】
泥水が満たされた掘削溝内において、吊下げ支持された鋼製立坑構成部材を仮受部材として、この仮受部材上に横断面が中空で、下方に向って拡径しており、かつ炭素繊維を主とした繊維強化樹脂から形成される複数の中空筒体を、そのテーパ部を介して多段に積載しながら順次掘削溝内に吊り下して、各中空筒体が非脱抜的に嵌合された中空連続筋体を形成し、この中空連続筋体の中空部にトレミー管を介してコンクリートまたはモルタルを充填する被切削コンクリート壁の施工方法であって、このコンクリートまたはモルタルと、中空連続筋体外の泥水との比重差により各中空筒体の内側から外側に働く圧力で、上下の中空筒体のテーパ重合部の摩擦結合が増大されることを特徴とする連続繊維補強部材による被切削コンクリート壁の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機により切削できるトンネル掘進用立坑におけるシールド掘進機発進到達部の土留めコンクリート壁に使用するための被切削コンクリート壁用の連続繊維補強部材と、これを用いた被切削コンクリート壁の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３２には、鉄筋４４やＨ形鋼４５で補強された土留壁４６において、人力作業により切削形成された開口部４７をシールド掘進機２が推進している状態が示されている。図３３には、ＣＦＲＰの連続繊維補強部材からなる引張補強材４８を予めプレキャストコンクリート５１内に配置して、これを切削可能な土留壁４９とした従来の例が示されている。
図３２の一般例では、シールド掘進機２が鉄筋４４もしくはＨ形鋼４４を直接切削できないため、土留壁４６の背後に地盤改良５０を施した後に、一旦構築した土留壁４６のはつり作業を人力で行なってから、その開口部４７に掘進機２を据えるという手間のかかる方法をとらざるを得なかった。
図３３の例では、プレキャストコンクリート内に連続繊維補強部材４８が配置されてなる切削可能な土留壁４９であり、条件によって地山側に配置された連続繊維の引張補強材４８が、シールド掘進機２のカッタービットで切断されたとき、被り部分の残されたプレキャストコンクリート５１が大きな塊に割れて、周囲の脆弱な場所打ちモルタル（又はコンクリート）５２と共に、背面地山側に食い込んでしまう等の可能性が残っていた。
図３１によって従来例をさらに説明すると、同図には、トンネル掘削工事の基地となる位置に立坑１を築造し、この立坑１の底部にシールド掘進機２を据付けた状態が示されている。
【０００３】
同図に示されるように、この立坑１の構築に際しては、環状の掘削溝を掘削した後、この掘削溝の下床や側壁面に鉄筋を配し、その部分にコンクリートを打設して、周囲の土圧に耐え得るコンクリート壁体３を築造している。
【０００４】
シールド掘進機２は、この立坑１内に設けられた受け台上で組立てられて、所定の位置に据付けられるように設けられる。前記コンクリート壁体３には、シールド掘進機３が推進する部位４は、このシールド掘進機２により取壊わされ易い構造に構成されており、例えば、この部位４におけるコンクリート壁体３の筋材として、鉄筋とほぼ同等の強度を有し、シールド掘進機２の掘削能力で容易に切削破壊できるカーボン繊維，ガラス繊維またはアラミド繊維のいずれかを樹脂に含浸してなる連続繊維補強部材などが用いられる。
【０００５】
前述のようなシールド掘進機のカッタービットで直接切削可能な土留壁体を提供する手段として、すでに特許文献１，特許文献２等に記載されているものが知られている。さらに、地下埋設物の輻輳化や周辺構造物との干渉の問題から、路下でこの土留壁体を組み立てることが必要な場合が増えてきており、その対策として、路下施工場所に搬入可能な短いコンクリート壁体を順次つなぐ方法、およびそのための構造体を提供するものとして、特開平６−８１５７６号公報，特開平６−１０８７７９号公報，特開平６−１３７０６５号公報，特開平６−１３７０６６号公報等に記載されている構造体および、これらを連結する方法が発明され、その一部はすでに実用化されている。
【特許文献１】特公平６−３７８３０号公報
【特許文献２】特開平５−３０２４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記の土留壁体では、そのコンクリートを補強するための筋材が使用されるが前述のとおり、シールド掘進機２の推進部位４における筋材はカッタービットで直接切削が可能なよう軸方向の補強繊維に主として炭素繊維を用いた繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）等の連続繊維補強部材でできた筋材がコンクリート補強筋材として使用されることがある。
【０００７】
炭素繊維は鉄筋に匹敵する高弾性率のＣＦＲＰを得やすく、かつ切削性にすぐれ、またガラス繊維のようにコンクリートのアルカリに侵される危険もないため、かかる目的に用いる繊維としては最も適したものである。
【０００８】
ただし、軸方向以外の繊維配向や、軸方向であっても補助的な機能を与える目的には、ガラス繊維，アラミド繊維を併用することが許容される。このように、たとえガラス繊維，アラミド繊維その他を併用していても、軸方向、すなわち引張方向の補強材の主構成が炭素繊維であるかぎり、ＣＦＲＰである。
【０００９】
ＣＦＲＰでできた板状，管状，棒状，撚線等の引張補強材をつなぎあわせたり、端部を他の材料に接続して応力伝達を行うためには、これらの引張補強材の定着が必要である。しかも、この定着に用いる全ての材料は、シールド掘進機のカッタービットで切削可能で、且つＣＦＲＰの卓越した引張強度に見合う強度を有するもので構成されなければならない。加えて、立坑築造時の路下施工に適用する場合、当然複雑で熟練を要する作業工程を回避しなければ実用性にすぐれた施工方法になり得ない。
【００１０】
従来、これらの引張補強材の継手施工には、流動性材料を用いて行うもの、ＦＲＰ製のボルトで行うもの等がすでに開発され、それらの一部は実用化されているが、現場施工の際、前者においては充填の確認と養生時間内の仮止め工程等の、後者においてはボルトの締めつけトルク管理等の、煩雑で特段の注意を要する作業が伴っていた。
【００１１】
さらには定着部の構造的ならびに施工上の制約から引張補強材の強度を十分発揮できないことが起こり易かった。
【００１２】
一方、ウェブとフランジの接合部において、Ｈ形断面に平行な繊維配向を実現するには、プリプレグを手作業で貼り合わせて積層していく方法しかなく、著しく生産性が低いために実用性の極めて乏しいものであった。
【００１３】
本発明は、前記の諸問題を解決した被切削コンクリート壁用の連続繊維補強部材と、これを用いた被切削コンクリート壁の施工方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】
【００１４】
本発明を適用した被切削コンクリート壁用の連続繊維補強部材は、上述した課題を解決するために、下方に向って拡径する横断面が中空の筒体からなり、この中空筒体は炭素繊維を主とした繊維強化樹脂からなることを特徴とする。
また、本発明を適用した連続繊維補強部材による被切削コンクリート壁の施工方法は、泥水が満たされた掘削溝内において、吊下げ支持された鋼製立坑構成部材を仮受部材として、この仮受部材上に横断面が中空で、下方に向って拡径しており、かつ炭素繊維を主とした繊維強化樹脂から形成される複数の中空筒体を、そのテーパ部を介して多段に積載しながら順次掘削溝内に吊り下して、各中空筒体が非脱抜的に嵌合された中空連続筋体を形成し、この中空連続筋体の中空部にトレミー管を介してコンクリートまたはモルタルを充填する被切削コンクリート壁の施工方法であって、このコンクリートまたはモルタルと、中空連続筋体外の泥水との比重差により各中空筒体の内側から外側に働く圧力で、上下の中空筒体のテーパ重合部の摩擦結合が増大されることを特徴とする。
本発明によると、施工内空の限られた場所で、限られた長さの連続繊維補強部材を長手方向に継ぎ足し、かつその継手部で引張強度を損なうことなしに、迅速に順次継ぎ足しながら長尺の中空連続筋体又は長尺の補強筋体を構成できる。しかも、この筋体によって補強されたコンクリート壁体は、必要な強度を有し、かつシールド掘進機のカッタービットでの容易な切削が可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、施工内空の限られた場所でも、限られた長さの連続繊維補強部材を、その引張強度を継手部で損なうことなしに順次つなぎながら、これによって補強されたコンクリート壁体を構築できる。このようにして構築したコンクリート壁体は、連続繊維補強部材およびその継手はすべてＣＦＲＰを中心とした切削可能な材料で構成されているため、シールド掘進機のカッタービットで容易に切削可能である。さらに、こうして構築したコンクリート壁体の両端で、シールド掘進機の発進到達範囲から外れたところは、鋼構造物または鉄筋コンクリート構造になるが、本発明のコンクリート壁体と鋼構造物または鉄筋コンクリート構造との接合も、鋼構造物に設けられた支承部材や係合部材または、添接板やボルト，ナット等により、容易かつ強固に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図を参照して説明する。
図１〜図９には、本発明の第１例が示されている。各図において、Ｈ形鋼からなる下方の鋼製立坑構成部材７の上端に設けられた鋼製支承部材６と、上方の鋼製立坑構成部材７ａの下端に設けられた鋼製係合部材６ａの間に本発明に係る被切削コンクリート壁体８が配設されている。
【００１７】
このコンクリート壁体８は、下方に向って拡径する横断面が中空の複数の筒体９が、テーパ部１０を介して上下方向に多段に積載されてかつ、テーパ部１０に作用する摩擦力で引張力に対して非脱抜的に嵌合されて構成された中空連続筋体１１の内外にモルタル又はコンクリートを充填して構成されている。
【００１８】
このコンクリート壁体８は、図３１に示したシールド工法の立坑１における鉄筋コンクリート壁体３の推進部位４に相当するもので、図１においてシールド掘進機２により範囲１２が切削されることで、シールド掘進機２はこの範囲１２を通って推進する。
【００１９】
さらに詳しく説明すると、第１例では、中空連続筋体１１を構成する中空筒体９は、炭素繊維を主として連続繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）から構成され、その横断面は、各図に示されるように、先端部に円弧状部１３を有する略矩形状であり、テーパ部１０のテーパ角θは、複数の中空筒体９を施工現場で積み重ねたとき、そのテーパ部の重ね合わせ長さを十分長くとれ、前記テーパ部分に働く大きな摩擦力の効果により、引張側に位置する中空筒体９が他側から抜け出すことがないように重ね合わせができるテーパ角（例えばtan θ＝０．００２〜０．０５程度の範囲）が好適である。
【００２０】
前記のテーパ部１０は、略矩形横断面の中空筒体の少なくとも対向する２つの壁の内外面に形成するもので、好ましくは、４つの各壁の内外面にこのテーパ部１０を形成することで、上下の中空筒体９の嵌合は、強力かつ確実となる。なお、１０ａはテーパー外面であり、１０ｂはテーパー内面である。この例の場合は、中空筒体９の横断面の肉厚が一定の状態で、上端部から下端部に向かって相似形で拡大（拡径）している。
【００２１】
また、図１０，図１３，図１４には中空筒体の横断面がそれぞれ異なる変形例が示されており、図１０の中空筒体９ａでは、先端部が鋭角状部１４とされた略矩形状であり、図１３の中空筒体９ｂでは、横断面円形状部１５を有した構成であり、図１４では中空筒体９ｃの４辺が平面状の矩形状１６である。なお、ＣＦＲＰ中空筒体９の横断面形状は、中空であれば、前記形状のほか、楕円形または、隅角部に丸みをつけた多角形もしくはこれらの組合わせ形状としてもよい。
【００２２】
前記各中空筒体９，９ａ，９ｂ，９ｃがそれぞれ図７，図１０，図１３，図１４に示されるように、各テーパ部１０を重ね合わせることで上下に多段に積み重ねて長尺の中空連続筋体１１が構成される。このとき、中空連続筋体１１のテーパ重合部の一側に曲げモーメントに伴なう引張力が働いたとき、テーパ重合部の他側に前記引張力と等しい圧縮力が働くので、前記テーパ角θがある程度小さく、テーパ部重ね合わせ長さがある程度確保されており、且つ、中空筒体９，９ａ，…の内外がコンクリート，モルタル等の固化体で拘束されていれば、一旦形成された重ね合わせの中空筒体９が抜け出すことはない。
【００２３】
前述のような中空筒体９，９ａ，…のテーパ部による嵌め合わせ構造による中空連続筋体１１は、とくに軸力が働く立坑土留め壁の筋材に使用するうえで有利である。また、前記中空筒体９，９ａ，…のテーパ部重ね合わせ面以外の面に凹凸（図示せず）を付形することで、後述のように中空筒体９，９ａ，…の内外に位置するコンクリート，モルタル等の固化体との合成構造とすることもできる。
【００２４】
前述のように、複数の中空筒体９を多段に積載して構成される中空連続筋体１１の上下端部において、これらと連接する部位のＨ形鋼からなる鋼製立坑構成部材７，７ａの下端縁と上端縁には、前述のとおり図１に示されるように中空筒体９と略同一のテーパ部断面形状の鋼製支承部材６と鋼製係合部材６ａが固着されている。
【００２５】
本発明のコンクリート壁の補強方法を実施する工程を図２〜図４を参照して説明する。
泥水が満たされた掘削溝１７内において、鋼製立坑構成部材７の上端部に設けられたブラケット１８の吊り金具２０に、吊り下げロープ２１の下端の吊り金具２２を係合することで、このロープ２１により鋼製立坑構成部材７を所定の高さに吊り下げ仮保持する。つづいて、鋼製支承部材６が仮受部材となって、この鋼製支承部材６の外側に下側が拡径するテーパ部１０を有し、炭素繊維を主とした繊維強化樹脂から構成されている中空筒体９が上方から嵌合され。その状態に保持される。
【００２６】
前記中空筒体９の上には、さらに次の中空筒体９が嵌合され、それと対応して、鋼製立坑構成部材７を掘削溝１７の下方に順次降しながら、一方では、前記の中空筒体９を順次継ぎ足して図１に示す被破砕コンクリート壁用中空連続筋体１１を構成すべく、必要個数だけ上下に多段積層される。この中空連続筋体１１の列は図１に示されるように複数並設される。
【００２７】
図３に示すように、前記中空連続筋体１１が所定の長さに構築された後、この中空連続筋体１１の内部に上方からトレミー管２３を挿入し、トレミー管２３の先端から中空連続筋体１１の内部空間にコンクリートまたはモルタル２４を充填する。
【００２８】
そして、中空連続筋体１１は、泥水２５が満たされた掘削溝１７内に構築されているので、この中空連続筋体１１の外側の泥水をコンクリートまたはモルタルに置換するより前に、前記トレミー管２３により中空連続筋体１１内の中空部に前記コンクリートまたはモルタル２４を充填することで、中空筒体９の外部の泥水２５と、中空部内のコンクリートまたはモルタル２４との比重差により、中空筒体９のテーパ重ね合わせ部には、中空筒体９の内側から外側に向かう圧力が働く。この圧力が重ね合わせ部のテーパ部分の摩擦力をより大きくするように働くために好都合である。また、鋼製支承部材６の底面に泥水排出孔４３が設けられているので、この泥水排出孔４３から空気を逃がすことでコンクリートまたはモルタル２４は中空筒体９内にスムーズに充填される。
【００２９】
前記のように中空連続筋体１１内にコンクリートまたはモルタル２４を充填した後、トレミー管２３を引上げ、図４に示すように、中空筒体９の外側の泥水２５をコンクリートまたはモルタル４２と置換することで、中空連続筋体１１で補強された被切削用のコンクリートまたはモルタル等のコンクリート壁体８が構成でき、このコンクリート壁体８が土留壁となり、この土留壁で囲まれた内側を掘削することで、トンネル掘削工事の基地となる立坑１が築造される。
【００３０】
図８，図９，図１１，図１２には、前記の立坑１内に据付けられたシールド掘進機２が、切削用コンクリート壁体８を切削して推進する工程が示されている。図８，図９においては、切削用コンクリート壁８が中空筒体９で構成されている例であり、この場合、シールド掘進機２の推進に伴ないカッタービット２ａにより中空筒体９の内端側から順次切削されてゆき、最後にこの中空筒体９を多段積層して構成される中空連続筋体１１が切削されてコンクリート壁体８に開口が形成され、この開口を通してシールド掘進機２が発進していく。
【００３１】
シールド掘進機２のカッタービット２ａにより、中空筒体９，９ａが図８から図９、図１１から図１２のように順次切削されるとき、最後まで残る側、つまり、中空筒体９の先端側の形状が図９のように円弧状部１３であるか、または図１２のように鋭角状部１４であり、中空筒体９，９ａのＣＦＲＰの先端面がシールド掘進機２のカッタービット２ａの切削平面と平行にならないようにされるが、これらはより望ましい形状の例として示されているのであり、それは次の理由による。
【００３２】
つまり、シールド掘進機２のカッタービット２ａである程度強度をもった被切削コンクリート壁体８を切削していくと、切削完了に近づいたとき、中空筒体９，９ａの残存部分が、地山あるいは場所打ちで固化されたモルタルまたはコンクリート等の固化体から剥離して、大きな塊のまま脱落する危険が増大する。この点に関し、中空筒体９の前記円弧状部１３や鋭角状部１４の形状とすることでこのような不具合点を回避して、切削しようとするコンクリート壁体８を最後まで地山あるいは場所打ちで固化されたモルタル等の固化体に付着させた状態を保つことによって、中空筒体９，９ａを小切りに切削可能とするうえで好都合である。
【００３３】
なお、中空筒体がシールド掘進機で切削される際、最後まで残る側の横断面形状を、前記のほか、楕円，半円，多角形等のいずれか、もしくは、これらの組合わせ形状でもよい。
【００３４】
勿論、本発明は、前記の構造に限定されず、図１４に示される中空筒体９ｃのように先端部がシールド掘進機の面板に平行な平面状であっても、この中空筒体９ｃを多数積層して上下方向に長尺の中空連続筋体１１を簡易な施工手段で構成できるという特長を有する点で従来例に比べ格段の効果を達成できる。
【００３５】
図１５〜図２３は本発明の参考第１例を示し、図２４〜図３０は本発明の参考第２例を示す。この参考第１例と参考第２例が、図１〜１４に示す第１例と相違する構成は、第１例では、炭素繊維を主とした繊維強化樹脂から構成されており、下方に向って拡径する横断面が中空筒体９によって被切削コンクリート壁用の連続繊維補強部材を構成しているのに対し、参考第１例と参考第２例では、炭素繊維を主とした繊維強化樹脂から構成された中空筒状部材を縦方向に２分割し、この分割部材の背中部（ウェブ）同士を繊維強化ボルトと溶接板または接着剤等からなる切断可能接合手段を用いて接合して連続繊維補強部材を構成する点である。
【００３６】
図１５〜図２３によって、参考第１例を説明すると、参考第１例では図１８に示すように断面が中空，多角形であり、かつ隅角部に丸みを付した形状の炭素繊維を主とした繊維強化樹脂からなる連続繊維補強部材としての中空筒状部材２６をフィラメントワインディング（以下ＦＷと称す）で製作する。図１８において、中空筒状部材２６における炭素繊維の配向は矢印で示されている。
【００３７】
次に、前記中空筒状部材２６を図１９に示すように縦に２分割して、コ字形の２つの分割部材２６ａを構成する。つぎに、図２０に示すようにコ字形の分割部材２６ａをウェブ（背中部）２７を合わせ、この背中合わせ部を貫通する繊維強化樹脂製ボルト２８とナット２９で再結合することで、左右対称の断面を有する炭素繊維を主とした連続繊維補強部材３０を構成する。なお、前記分割部材２６ａのウェブ２７を結合する手段としては、前記繊維強化樹脂製ボルト２８とナット２９のほか、接着剤でもよいし、あるいは、これらボルト，ナットと接着剤との併用でもよい。
【００３８】
前記の炭素繊維を主とした連続繊維補強部材３０が十分に長尺であれば、この補強部材単体を補強筋体として被切削コンクリート壁体８用に使用できるが、前記連続繊維補強部材３０が短尺の場合は、これを図１５に示すように長手方向に結合して長尺補強筋体３１を構成する。また、この結合手段は、長尺補強筋体３１の上下端部と上下の鋼製立坑構成部材７，７ａとの結合にも用いられる。
【００３９】
その結合手段の例が図２２，図２３に示されている。同図の場合は上位と下位の連続繊維補強部材３０の端縁部３２同士を突き合わせ、この端縁部３２をまたがって伸びる添接板３３を各補強部材３０のウェブ２７とフランジ部３４を両側から挟むように当てがい、このウェブ２７及びフランジ部３４と添接板３３の各ボルト孔３５に繊維強化樹脂製ボルト２８を挿通し、ナット２９を締結することで、上位と下位の連続繊維補強部材３０が結合されている。
【００４０】
参考第１例の各連続繊維補強部材３０は、図１５に示すように被切削コンクリート壁体８内に長尺補強筋体３１として埋設され、かつ図１６，図１７に示すようにシールド掘進機２のカッタービット２ａで切削されることで、このコンクリート壁体８にシールド掘進機２が通過できる開口が切削形成される。
【００４１】
次に図２０〜図２６に示す参考第２例を説明する。この参考第２例では、図２７に示すように中空筒状部材３６の断面形状が、参考第１例のそれと異なっており、その他の構成及び製作工程は参考第１例と同じであるので、それと同一要素には同一符号を付して重複説明を省略し、相違する点のみを説明する。
【００４２】
参考第２例では、中空筒状部材３６の先端部が円弧状部３７となった略矩形断面形状である構成が、参考第１例の中空筒状部材２６の先端部が平面状の矩形断面形状である構成と相違している。したがって、参考第２例の中空筒状部材３６を縦方向に２分割してできる分割部材３６ａのウェブ３８同士を突き合わせボルト孔３５に繊維強化樹脂製ボルト２８を挿通しナット２９を締結し、再結合して構成される連続繊維補強部材４０の断面形状が参考第１例に係る連続繊維補強部材３０と若干相違する。
【００４３】
参考第２例の連続繊維補強部材４０も、図２４に示すように被切削コンクリート壁体８内に長尺補強筋体４１として埋設され、かつ図２５，図２６に示すようにシールド掘進機２のカッタービット２ａで切削される。このとき、ある程度強度をもった被切削コンクリート壁体８のカッタービット２ａによる切削完了に近づいたときの連続繊維補強部材４０の残存部分の形状が、参考第２例では、参考第１例と異なっている。
【００４４】
この相違は、本発明の第１例において図９と図１４の場合の差異について説明したのと同じ原理が成り立つ。すなわち、図１７に示されるように、フラットなフランジ３４を有する参考第１例よりも図２６に示されるように円弧状のフランジ３９を有する参考第２例の場合の方が連続繊維補強部材の残存部分が少ないので、シールド掘進機２によりコンクリート壁体８の開口が開削されたとき、前記残存部分がコンクリート壁体を構成するモルタルやコンクリート等の固化体から剥離して、大きな塊のまま脱落する危険性が少ない。しかし、参考第１例の構成によっても、従来例に比べて格段の効果を達成できることは明らかである。
【００４５】
本発明が、参考第１例、参考第２例のように連続繊維補強部材３０，４０を構成する理由は次のとおりである。
【００４６】
シールド掘進機の発進・到達用立坑の土留壁では、従来補強筋としてＨ形鋼が使用される場合が多く、これとの関係で、シールド掘進機が発進・到達する際、そのカッタービットで切削される範囲、つまり、前記のカッタービットで切削される範囲の土留壁の補強筋体も、土留壁として十分な耐力を有し、かつ切削可能な材料のみで構成されるものであればＨ形鋼と同一の断面構造のものが、添接板で容易に接合できることから好ましい。
【００４７】
このことから、被切削コンクリート壁体の補強筋として、従来、Ｈ形断面の連続繊維補強部材が使用されることがあるが、前に述べたように、従来のＨ形断面の連続繊維補強部材では製法上の問題からＨ形断面を形成するウェブとフランジ部との接合部の強度が著るしく弱くて実用化が困難であり、または、プリプレグの手作業によるウェブとフランジ部との接合部の貼り合わせによる著るしく生産性が低くて実用化が困難であった。
【００４８】
本発明では、中空筒状部材２６，３６と製作する際に、繊維強化樹脂における炭素繊維の配向を所期通りに行なうことができる。したがって、この中空筒状部材２６，３６を縦方向に２分割して形成される分割部材２６ａ，３６ａを、そのウェブ２７，３８同士を接合して構成される連続繊維補強部材３０，４０の断面形状は従来と同じＨ形断面であり、しかも、ウェブ２７，３８とフランジ３４，３９とは一体であり、かつ両方に伸長した炭素繊維の配向がなされているから、従来のような接合部の強度低下が生じないのである。
【００４９】
参考第２例の連続繊維補強部材４０では、前記の利点に加え前述のように円弧状のフランジ３９を有することで、コンクリート壁体８の最終切削段階で、前記補強部材４０の小片化に好都合な構成を有している。
【００５０】
また、ＣＦＲＰ製の長尺補強筋体３１，４１のウェブ２７，３８やフランジ３４，３９部分には、開口部や突起または表面に凹凸を設けることでコンクリートとの合成梁（補強筋）を構成できることは自明である。
【００５１】
図１ないし図１４、図１８および図２７に示す中空筒体を製作する場合には、図１８に矢印で炭素繊維を主とする連続繊維の配置方向を示すように、筒体の長手方向（図１８の矢印Ｘ方向）と、筒体の周方向（矢印Ｙ方向）と、筒体の長手方向に対して傾斜して交差する方向（矢印Ｚ方向）に、炭素繊維を主とする連続繊維を適宜組合せて配置すればよい。また中空筒体の周方向に、炭素繊維等の連続繊維を多数回捲回または螺旋状に捲回して樹脂により埋込むかまたは樹脂を含浸させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】立坑におけるシールド掘進機推進部の切削用コンクリート壁に本発明の第１例を実施した例を示す正面説明図である。
【図２】本発明の第１例に係る繊維補強の中空筒体の多段積載時の第１工程を示す断面図である。
【図３】同じく第２工程を示す断面図である。
【図４】同じく第３工程を示す断面図である。
【図５】第１例に係る中空筒体の縦断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】第１例に係る中空筒体の多段積載状態の斜視図である。
【図８】第１例に係る中空筒体からなる繊維補強筋体のシールド掘進機による切断前の状態を示す横断面図である。
【図９】同じく繊維補強筋体のシールド掘進機による切断終了時の状態を示す横断面図である。
【図１０】本発明の第１例に係る中空筒体の第１変形例の多段積載状態を示す斜視図である。
【図１１】第１例の第１変形例に係る中空筒体からなる繊維補強筋体のシールド掘進機による切断前の状態を示す横断面図である。
【図１２】同じく図１１の繊維補強筋体のシールド掘進機による切断終了時の状態を示す横断面図である。
【図１３】本発明の第１例に係る中空筒体の第２変形例の多段積載状態の斜視図である。
【図１４】本発明の第１例に係る中空筒体の第３変形例の多段積載状態の斜視図である。
【図１５】立坑におけるシールド掘進機推進部のコンクリート壁に本発明の参考第１例を実施した例を示す正面説明図である。
【図１６】参考第１例に係る中空筒状部材の分割部材からなる繊維補強筋体のシールド掘進機による切断前の状態を示す横断面図である。
【図１７】同じく図１６の繊維補強筋体のシールド掘進機による切断終了時の状態を示す横断面図である。
【図１８】参考第１例に係る中空筒状部材の斜視図である。
【図１９】図１８の中空筒状部材の２分割状態の斜視図である。
【図２０】図１９の分割部材をウェブを介して再接合してなる繊維補強筋体の斜視図である。
【図２１】図２０の断面図である。
【図２２】図２０の繊維補強筋体の長手方向の連結部を示す正面図である。
【図２３】図２２の連結部の断面図である。
【図２４】立坑におけるシールド掘進機推進部のコンクリート壁に本発明の参考第２例を実施した例を示す正面説明図である。
【図２５】本発明の参考第２例に係る繊維補強筋体のシールド掘進機による切断前の状態を示す横断面図である。
【図２６】同じく繊維補強筋体のシールド掘進機による切断終了時の状態を示す横断面図である。
【図２７】参考第２例に係る中空筒状部材の斜視図である。
【図２８】図２７の中空筒状部材の２分割状態の斜視図である。
【図２９】図２８の分割部材を背中合わせに再接合してなる繊維補強筋体の斜視図である。
【図３０】図２９の断面図である。
【図３１】第１従来例として立坑におけるシールド掘進機と、その推進部におけるコンクリート壁を示す側面説明図である。
【図３２】第２従来例として、シールド掘進機が人力によりはつり作業で開削された開口を推進している状態を示す断面説明図である。
【図３３】第３従来例として、立坑におけるシールド掘進機が繊維補強土留壁を切削して推進している状態を示す側面説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  立坑
２  シールド掘進機
３  コンクリート壁体
４  推進部位
６  鋼製支承部材
６ａ  鋼製係合部材
７，７ａ  鋼製立坑構成部材
８  切削用コンクリート壁体
９，９ａ，９ｂ，９ｃ  中空筒体（連続繊維補強部材）
１０  テーパ部
１１  中空連続筋体
１２  範囲
１３  円弧状部
１４  鋭角状部
１５  横断面円形状部
１６  矩形状部
１７  掘削溝
１８  ブラケット
２０  吊り金具
２１  吊り下げロープ
２２  吊り金具
２３  トレミー管
２４  コンクリートまたはモルタル
２５  泥水
２６  中空筒状部材
２６ａ  分割部材
２７  ウェブ
２８  繊維強化樹脂製ボルト
２９  ナット
３０  連続繊維補強部材
３１  長尺補強筋体
３２  端縁部
３３  添接板
３４  フランジ部
３５  ボルト孔
３６  中空筒状部材
３６ａ  分割部材
３７  円弧状部
３８  ウェブ
３９  フランジ
４０  連続繊維補強部材
４１  長尺補強筋体
４２  モルタルまたはコンクリート
４３  泥水排出孔
４４  鉄筋
４５  Ｈ形鋼
４６  土留壁
４７  開口部
４８  引張補強材
４９  土留壁
５０  地盤改良
５１  プレキャストコンクリート
５２  場所打ちモルタル
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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