(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１けん引装置と、先端に掘削装置を設けた１又は複数のエレメントからなる第１ブロックと、１又は複数のエレメントからなるととともに前記第１ブロックの後方に伸縮可能に配置され、スライド部としての前部を有する第２ブロックと、前記第１ブロックと第２ブロックの間に設けられる第２けん引装置を用い、
前記第１ブロックをＰＣ鋼より線を用いて第１けん引装置により到達側からけん引しつつ前記掘削装置により掘削を行い地盤内に貫入させる第１工程を行い、次いで、前記第２ブロックを前記第１ブロックの後方に配置させ、前記スライド部を前記第１のブロックの後部から内部へ挿入する第２工程を行い、
次いで、前記第２けん引装置により前記第２ブロックを前記第１ブロック側へ接近させるように移動させ、前記第１ブロックの後部に前記スライド部を進入させる第３工程
を行い、
次いで、前記第２けん引装置を緩めて前記第１ブロックと第２ブロックを互いに自由に移動可能な状態とする第４工程を行い、
次いで、第２ブロックをとどめると共に前記第１ブロックを前記ＰＣ鋼より線を用いて第１けん引装置により到達側からけん引しつつ前記掘削装置により掘削を行い地盤内に貫入させ、前記第１ブロックの後部に対して前記スライド部を後退させる第５工程を行い、
次いで、前記けん引を行った前記ＰＣ鋼より線の伸びが戻らないように仮固定する第６工程を行い、
次いで、前記第２けん引装置により前記第２ブロックを前記第１ブロック側へ接近させるように移動させ、前記第１ブロックの後部に前記スライド部を進入させる第７工程を行い、
次いで、前記第１けん引装置を緩めた後に盛り替えて定着し前記ＰＣ鋼より線の仮固定を解除する第８工程を行うことを特徴とする長尺エレメントけん引貫入工法。
【請求項２】
請求項１記載の長尺エレメントけん引貫入工法において、前記第２けん引装置は、可動部材を短縮させることにより前記第２ブロックを前記第１ブロック側へ接近させることを特徴とする長尺エレメントけん引貫入工法。
【請求項３】
請求項１記載の長尺エレメントけん引貫入工法において、前記第２けん引装置は、可動部材を伸長させることにより前記第２ブロックを前記第１ブロック側へ接近させることを特徴とする長尺エレメントけん引貫入工法。
【請求項４】
請求項１記載の長尺エレメントけん引貫入工法において、１又は複数のエレメントからなるととともに前記第２ブロックの後方に伸縮可能に配置される１又は複数の後続ブロックと、前記第２ブロックと後続ブロックの間及び前記後続ブロックどうしの間に設けられる後続けん引装置を用い、前記後続ブロックを地盤内に順次貫入させることを特徴とする長尺エレメントけん引貫入工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端に掘削装置を設けたエレメントを到達側からＰＣ鋼より線を用いてジャッキ等のけん引装置でけん引しつつ掘削を行い地盤内に貫入させる長尺エレメントけん引貫入工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエレメントけん引貫入工法により、エレメントを地盤内にけん引し貫入させる際に、エレメント背面（エレメントが地盤に接する面）と地盤との間の摩擦（以下、「周面摩擦」という。）による抵抗が大きくなる場合には、以下のような対策を講じている。
【０００３】
（イ）けん引に用いるＰＣ鋼より線として、太径のものを採用し、耐えられる引張荷重を大きくし、エレメントのけん引力をより大きくする。
【０００４】
（ロ）けん引に用いるＰＣ鋼より線とジャッキ装置の個数を増やし、エレメントのけん引力をより大きくする。
【０００５】
（ハ）エレメント背面に潤滑剤等を注入し、けん引時の周面摩擦を低減させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エレメントが長尺になると、エレメント長さが増大することにより、周面の面積が増大し、周面摩擦力が非常に大きなものとなる。このため、上記した対策とその組み合わせのみでは、エレメントが座屈する等の問題があり、周面摩擦に対抗することが困難となり、地盤内へのけん引貫入が難しくなる、という問題があった。
【０００７】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、長尺エレメントを地盤内へけん引貫入することができる工法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る長尺エレメントけん引貫入工法は、第１けん引装置と、先端に掘削装置を設けた１又は複数のエレメントからなる第１ブロックと、１又は複数のエレメントからなるととともに前記第１ブロックの後方に伸縮可能に配置され、スライド部としての前部を有する第２ブロックと、前記第１ブロックと第２ブロックの間に設けられる第２けん引装置を用い、
前記第１ブロックをＰＣ鋼より線を用いて第１けん引装置により到達側からけん引しつつ前記掘削装置により掘削を行い地盤内に貫入させる第１工程を行い、次いで、前記第２ブロックを前記第１ブロックの後方に配置させ、前記スライド部を前記第１のブロックの後部から内部へ挿入する第２工程を行い、
次いで、前記第２けん引装置により前記第２ブロックを前記第１ブロック側へ接近させるように移動させ、前記第１ブロックの後部に前記スライド部を進入させる第３工程を行い、
次いで、前記第２けん引装置を緩めて前記第１ブロックと第２ブロックを互いに自由に移動可能な状態とする第４工程を行い、
次いで、第２ブロックをとどめると共に前記第１ブロックを前記ＰＣ鋼より線を用いて第１けん引装置により到達側からけん引しつつ前記掘削装置により掘削を行い地盤内に貫入させ、前記第１ブロックの後部に対して前記スライド部を後退させる第５工程を行い、
次いで、前記けん引を行った前記ＰＣ鋼より線の伸びが戻らないように仮固定する第６工程を行い、
次いで、前記第２けん引装置により前記第２ブロックを前記第１ブロック側へ接近させるように移動させ、前記第１ブロックの後部に前記スライド部を進入させる第７工程を行い、
次いで、前記第１けん引装置を緩めた後に盛り替えて定着し前記ＰＣ鋼より線の仮固定を解除する第８工程を行うこと
を特徴とする。
【０００９】
上記した長尺エレメントけん引貫入工法において、好ましくは、前記第２けん引装置は、可動部材を短縮させることにより前記第２ブロックを前記第１ブロック側へ接近させる。
【００１０】
また、上記した長尺エレメントけん引貫入工法において、好ましくは、前記第２けん引装置は、可動部材を伸長させることにより前記第２ブロックを前記第１ブロック側へ接近させる。
【００１１】
また、上記した長尺エレメントけん引貫入工法において、好ましくは、１又は複数のエレメントからなるととともに前記第２ブロックの後方に伸縮可能に配置される１又は複数の後続ブロックと、前記第２ブロックと後続ブロックの間及び前記後続ブロックどうしの間に設けられる後続けん引装置を用い、前記後続ブロックを地盤内に順次貫入させる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である長尺エレメントけん引貫入工法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１（Ａ）に示すように、この長尺エレメントけん引貫入工法では、鉄道線路１の両側に土留矢板４ａ、４ｂを打ち込み、地盤１０ａを掘削して、発進側立坑２と到達側立坑３を形成する。
【００１４】
次に、到達側立坑３の土留矢板４ｂ等に反力受け部材２９を取り付け、第１けん引装置５を反力受け部材２９に取り付ける。第１けん引装置５は、例えば、油圧ジャッキ等により構成する。
【００１５】
次に、水平ボーリングを行い、発進側立坑２と到達側立坑３の間にボーリング孔を開設する。このボーリング孔内にＰＣ鋼より線６を配置し、ＰＣ鋼より線６の前端を第１けん引装置５に接続固定し、ＰＣ鋼より線６の後端をエレメント８に接続固定する。なお、水平ボーリングとＰＣ鋼より線６の施工は、第１けん引装置５の設置の前に行ってもよい。
【００１６】
エレメント８は、箱型断面形状の鋼製部材である。エレメント８の前端には、掘削装置７が設けられている。掘削装置７は、掘削刃７ａを有しており、掘削刃７ａを回転することにより地盤１０ａを掘削する。また、掘削装置７ａには排土管９が取り付けられており、排土管９は外部に設けられた吸引式排土装置（図示せず）等に接続されている。これにより、掘削刃７ａにより掘削された土砂は、排土管９を通って、外部に排出される。
【００１７】
したがって、ＰＣ鋼より線６を第１けん引装置５によりけん引すると、掘削装置７とエレメント８の複合体が線路下の地盤１０ａ内に引き込まれ、図１（Ａ）の左方向へ向けてけん引される。この際、けん引の反力は、第１けん引装置５から反力受け部材２９に伝達され、到達側立坑３の土留矢板４ｂを経て到達側の地盤に作用する。
【００１８】
エレメント８は、１本のものを引き込むようにしてもよいし、エレメント８が地盤１０ａ内に引き込まれるのに応じて、後方に他のエレメント（図示せず）をボルト接合等により継ぎ足し、複数のエレメントから構成される部材としてもよい。
【００１９】
また、図１（Ｂ）に示すように、エレメント８の側方には、次回のけん引に用いるＰＣ鋼より線６ａがあらかじめ取り付けられている。
【００２０】
上記のようにして、鉄道線路１の下方の地盤１０ａ内に、発進側立坑２と到達側立坑３の間の距離Ｌにわたってエレメント８を貫入させることができる。
【００２１】
次に、図１（Ｃ）に示すように、すでに貫入されたエレメント８ａに沿わせるようにして、次のエレメント８ｂを掘削しつつ地盤内にけん引貫入させる。この場合には、既設のエレメント８ａの側方に取り付けられていたＰＣ鋼より線６ａを利用し、ＰＣ鋼より線６ａの前端を第１けん引装置５に接続固定し、ＰＣ鋼より線６の後端を次にけん引するエレメント８ｂに接続固定する。
【００２２】
図２（Ａ）に示すように、エレメント８ａには、接合継手部１１が設けられており、エレメント８ｂの隅角部には、接合継手部１２が設けられている。接合継手部１１、１２は、エレメント８ａ、８ｂの隅角部に、エレメントの長手方向（以下、「エレメント軸方向」という。）に沿って設けられ、エレメント軸方向に直角な平面によって切断した場合の断面は、略「Ｃ」字状となっている。
【００２３】
このような構成から、接合継手部１２及び１２を互いに嵌合させ、エレメント軸方向にスライドさせることにより、既設のエレメント８ａに新たなエレメント８ｂを接合させることができる。接合継手部１１、１２が嵌合している空間内には、グラウト材１３が注入され、硬化することにより接合継手部１１、１２を強固に結合させることができる。
【００２４】
以下、同様にして、既設のエレメントに沿わせるようにして、新たなエレメントを掘削しつつけん引し、地盤内に貫入させることができる。これにより、図２（Ｂ）に示すように、複数のエレメント８により、略「ロ」字状に閉合した断面を有するエレメント構造体１４を形成することができる。
【００２５】
次に、エレメント構造体１４を土留め工として利用することにより、エレメント構造体１４の内部の地盤１０ｂを掘削することができる。その後は、エレメント構造体１４を本体構造物として利用し、必要に応じて内部にコンクリート等を充填し、地下構造物を構築する。
【００２６】
本実施形態の長尺エレメントけん引貫入工法においては、エレメントの長尺となっても、エレメントの地盤貫入を容易にする構造を有している。以下に、その構造を説明する。
【００２７】
図３（Ａ）に示すように、本実施形態の長尺エレメントけん引貫入工法に用いる地盤貫入部材は、掘削装置７と、第１ブロック１８と、第２ブロック２８を備えている。
【００２８】
第１ブロック１８は、上記した箱型の鋼製部材であるエレメントが１個、又は複数個組み合わされている。また、第２ブロック２８も、上記した箱型の鋼製部材であるエレメントが１個、又は複数個組み合わされて構成されている。また、第２ブロック２８の前部は、第１ブロック１８の後部に進入又は後退可能な構造のスライド部２８ａとなっている。
【００２９】
また、図３（Ｂ）に示すように、第１ブロック１８の後部の内側には、第２けん引装置２０が設置されている。第２けん引装置２０は、例えば、油圧ジャッキ等により構成されており、シリンダ部が第１ブロック１８の後部の内側の適宜位置、例えば隅角部に固定されている。作動用油をシリンダ部の内部に注入又は排出することにより、ピストン等の可動部材２１が伸長又は短縮する。
【００３０】
第２ブロック２８のスライド部２８ａの内部の適宜位置、例えば隅角部には、可動部材接続部１９が設けられており、第２けん引装置２０の可動部材２１の先端は、ボルト等により可動部材接続部１９に固定可能な構成となっている。
【００３１】
このような構成により、図３（Ｂ）において、第２けん引装置２０の可動部材２１を図の右方向へ短縮させると、それに応じて可動部材接続部１９が図の右方向へ引き込まれ、第２ブロック２８が図の右方向へ移動する。この際、第２けん引装置２０の反力は、第１ブロック１８に作用する。
【００３２】
したがって、第２けん引装置２０を適宜制御することにより、第２ブロック２８を、第１ブロック１８の側へ接近移動させることができる。
【００３３】
上記したようなブロック伸縮構造を利用することにより、本実施形態の長尺エレメントけん引貫入工法では、以下の手順により、長尺なエレメントを地盤内にけん引し貫入させる。
【００３４】
（１）まず、先端に掘削装置７を設けた第１ブロック１８を、ＰＣ鋼より線６を用いて第１けん引装置５により到達側立坑３からけん引し、同時に掘削装置７により掘削を行い、地盤１０ａ内に貫入させる（以下、「第１工程」という。）。
【００３５】
（２）次に、第２ブロック２８を、第１ブロック１８の後方に配置させ、第２ブロック２８のスライド部２８ａを第１ブロック１８の後部から内部へ挿入させ、第１ブロック１８内の第２けん引装置２０の可動部材２１の先端を、ボルト等により第２ブロック２８内の可動部材接続部１９に固定する。（以下、「第２工程」という。）。
【００３６】
（３）次に、第１ブロック１８と第２ブロック２８の間に設けられた第２けん引装置２０の可動部材２１を、例えば、図３（Ｂ）における右方向に短縮させ、第２ブロック２８を第１ブロック１８へ接近させるように、例えば図３（Ｂ）における右方向に移動させる（以下、「第３工程」という。）。
【００３７】
（４）次に、第２けん引装置２０を、例えば、作動用油をシリンダ部から排出するなどして緩め、第１ブロック１８と第２ブロック２８が互いに自由に移動可能な状態とする（以下、「第４工程」という。）。
【００３８】
（５）次に、第４工程の状態で、第１ブロック１８をＰＣ鋼より線６を用いて第１けん引装置により到達側立坑３からけん引しつつ、掘削装置７により掘削を行う。これにより、第１ブロック１８のみを地盤１０ａ内に貫入させることができる（以下、「第５工程」という。）。この場合、第２ブロック２８は地盤１０ａの元の位置にとどまる。
【００３９】
（６）次に、第５工程のけん引を行ったＰＣ鋼より線６を、例えば、到達側立坑３の反力受け部材２９などに仮に固定する。このようにすることにより、けん引後に、ＰＣ鋼より線６の伸びが戻ることを防止することができる（以下、「第６工程」という。）。
【００４０】
（７）次に、第２けん引装置２０の可動部材２１を、例えば、図３（Ｂ）における右方向に短縮させ、第２ブロック２８を第１ブロック１８へ接近させるように、例えば図３（Ｂ）における右方向に移動させる（以下、「第７工程」という。）。
【００４１】
（８）次に、第１けん引装置５を緩めた後に盛り替えて定着し、ＰＣ鋼より線６の仮固定を解除する（以下、「第８工程」という。）。
【００４２】
（９）以下、上記した第４工程から第８工程までの工程を順次繰り返す。これにより、第１ブロック１８と第２ブロック２８は最終的に地盤１０ａ内に貫入する。
【００４３】
上記のような作業手順により、第１ブロック１８を第１けん引装置５でけん引する時には、第２ブロック２８をけん引することはなく、つねに第１ブロック１８のみがけん引される。また、第２ブロック２８は、第２けん引装置２０によって、第１ブロックとは独立して、第１ブロック１８の側に接近移動させられる。
【００４４】
したがって、エレメントが長尺になり、周面摩擦力が非常に大きくなっても、第１けん引装置５によってけん引される第１ブロック１８を従来と同じエレメント長さとしておき、長さの増大する部分を第２ブロック２８として第２けん引装置２０によってけん引させれば、第１けん引装置５のけん引力は従来のままでよい。すなわち、本実施形態の工法は、長尺なエレメントの場合でもく、容易に地盤内へけん引貫入することができる、という利点を有している。
【００４５】
また、上記の構造を応用すれば、第２ブロックの後方に、さらに第３ブロック（後続ブロック）を設け、第２ブロックと第３ブロックの中間に専用のけん引装置を設けるようにしてもよい。このように構成することにより、まず、第１ブロックのみをけん引し、次に第２ブロックのみを第１ブロック側へ接近移動させ、その後、第３ブロックのみを第２ブロック側へ接近移動させる、という工法が可能となる。このような構成とすれば、さらに長尺のエレメントであっても施工が可能である。また、第２ブロックに後続するブロックの数は、２個以上であってもよい。また、後続ブロックは、１又は複数のエレメントから構成されるようにしてもよい。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００４７】
例えば、上記実施形態においては、本発明の施工対象として鉄道線路下に構築される横断地下構造物を例に挙げて説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の対象、例えば、道路や水路等の下方の地下を横断する地下構造物であってもよい。
【００４８】
また、上記実施形態においては、エレメント構造体の断面形状が「ロ」字状の場合を例に挙げて説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の構成のエレメント構造体、例えば、「日」を横にした断面、「目」を横にした断面、リング状の断面等を有するエレメント構造体であってもよい。
【００４９】
また、上記実施形態においては、第２けん引装置が、可動部材を短縮させることにより第２ブロックを第１ブロック側へ接近させるような構成となっている例について説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の構成、例えば、第２けん引装置を、可動部材を伸長させることにより第２ブロックを第１ブロック側へ接近させるような構成としてもよい。この場合には、図３（Ｂ）の構成とは異なり、第２けん引装置は第２ブロックの後方に設けられ、発進側立坑２の部材、あるいは後続する第３ブロック等に反力をとり、第２ブロックを第１ブロックの側に押し込むことになる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、長尺のエレメントを複数のブロックに分割し、一度にけん引するブロックのけん引力を制限し、各ブロックを順次貫入させるようにしたので、エレメントけん引貫入工法の利点である施工速度の高速性を維持しつつ、延長の長いトンネル状の地下構造物の建設にも適用可能とすることができる、という利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である長尺エレメントけん引貫入工法を説明する図（１）である。
【図２】本発明の一実施形態である長尺エレメントけん引貫入工法を説明する図（２）である。
【図３】本発明の一実施形態である長尺エレメントけん引貫入工法に用いる地盤貫入部材の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  鉄道線路
２  発進側立坑
３  到達側立坑
４ａ、４ｂ  土留矢板
５  第１けん引装置
６、６ａ、６ｂ  ＰＣ鋼より線
７  掘削装置
７ａ  掘削刃
８、８ａ、８ｂ  エレメント
９  排土管
１０ａ、１０ｂ  地盤
１１、１２  接合継手部
１３  グラウト材
１４  エレメント構造体
１８  第１ブロック
１９  可動部材接続部
２０  第２けん引装置
２１  可動部材
２８  第２ブロック
２８ａ  スライド部
２９  反力受け部材
【図１】
0003923227.tif 000002
【図２】
0003923227.tif 000003
【図３】
0003923227.tif 000004