(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行して敷設された曲線パイプ列に隣接して新しい曲線パイプ列をセクションジョイントによる噛合せにより敷設して地中に円弧状の連接壁を構築するに際し、先行曲線パイプ列が後続曲線パイプ列とのセクションジョイントによる噛合せに不都合な程度の曲りを生じたとき、当該後続曲線パイプは先行曲線パイプとのジョイント同士の噛合わせを行わずに、先行曲線パイプに対してＬ／５以上２Ｌ以下（Ｌ：曲線パイプ直径に雌雄のセクションジョイントの高さを加えた長さ）の距離だけ離して後続曲線パイプを敷設し、少なくとも後続曲線パイプ列側からこの離隔した箇所に薬液を注入することを特徴とする曲線ルーフの構築方法。
【請求項２】
曲線パイプ本体の両側面に固着するセクションジョイントは、パイプ本体と同じ長さを有すると共に、パイプ本体側面の延長上にＤ／２以上（Ｄ：パイプ本体の外径）軸方向にずらせた状態で取り付けたことを特徴とする請求項１記載の方法に使用する曲線パイプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木分野において地中に複数本の曲線パイプを横方向に並設することによって連続壁状の曲線ルーフを構築する方法とこの方法に使用する曲線パイプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パイプの両側面にそれぞれ雄雌型の側方継手（以下、セクションジョイントと称する）を設けた曲線パイプを長手方向に接続して円弧状の曲線パイプ列を形成し、隣接する曲線パイプ列相互をセクションジョイントの噛合せにより径方向に連接することによって、土中に円弧状の連続壁（曲線ルーフ）を形成し、しかる後に円弧で囲まれた部分を掘り取って必要とする空間を確保する地中連壁工法が提唱されている（例えば、特開平０３−１４７９２３号公報）。連続壁を構成する曲線パイプは、隣接する曲線パイプ同士をセクションジョイントによる噛合い（嵌合）によって順次接続され、最終的にある曲率をもった１枚の連壁となる。また、この連壁工法の改良手段として、工期の短縮と工費の低減を図るために、予め複数の曲線パイプを平行に連結しておき、その両端側のパイプの側面に継手を備えた埋設管アセンブリを地中に布設する工法が特開平１０−２９２３６７号工法によって提案されている。このような工法は、それまでの単独の曲線パイプを一定間隔で土中に施工した後に、そのパイプを通してパイプ周辺に薬液を注入して仮設壁を形成する方法に比べても、強固な曲線ルーフを容易に構築できる点で優れている。
【０００３】
しかしながら、地中に一定の直径の孔を一定の曲率をもつようにボーリングして、しかる後にその孔の中に一定長さの曲線状パイプを引き込んで長さ方向に互いに接合することによって形成される１本の曲線パイプ列と、それに隣接して同様の方法によって次に形成される曲線パイプ列との曲率を完全に一致させることは、一般に極めて困難である。
【０００４】
即ち、曲線パイプ列相互の形状が一定にならない原因の一つは、１本の曲線パイプ列を施工する過程で、完全に均質ではない地盤をボーリングマシンによって掘削する際に、ボーリングマシンの掘削部先端はどうしても固い地盤部分を避ける方向に変位しようとする傾向が生じることである。また、各曲線パイプ列は全長が１本の長い曲線パイプではなく、短い曲線パイプを長手方向に継ぎ足して形成されているため、曲線パイプ相互を接続する度に微妙な曲率のずれが発生し、これが何箇所も繰り返し実施され、しかも曲線パイプ列が増えていく過程で次第にセクションジョイントの噛み合わせがきつくなり、ついにはセクションジョイントの噛み合わせが困難になる事態が生じるのは避けられないことであった。
【０００５】
このような事態を避けるために、セクションジョイントの雄雌形状を工夫して、噛合い状態にある程度のガタを作っておくことが常識的に行われている。しかし、ガタを作ることは一方で、曲線パイプ列の「列」としての形状を更に大きく歪ませるのを助長する方向に作用する。したがって、セクションジョイントの雄雌形状の噛合せの工夫だけでは、前記した問題の本質的な解決には至らない。
また、セクションジョイントは、曲線パイプの側面に溶接等の方法で固定されており、その長さは曲線パイプ側面が描く円弧の長さと同じで、セクションジョイントと曲線パイプの端面が揃った位置になるように固着されるのが普通である。このためセクションジョイント自体は、曲線パイプの長さ方向の接続に対しては、何等の寄与をしていないのが現状であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、曲線パイプ列を相互に連結して広幅の曲線ルーフを構成する場合に、施工のいずれかの段階において隣り合う曲線パイプ列側面同士のセクションジョイントによる噛合せ締結が困難な程度までに、曲線パイプ列の形状に歪みが生じる現象は避け難い問題である。
【０００７】
本発明は、上記した曲線パイプ列相互の接続が困難となるような事態が生じる場合にも、高強度の幅広の曲線パイプルーフ構造を安定して形成し得る施工方法とそれに使用するに好適な曲線パイプを提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、曲線パイプの長さ方向の接続に対して有効なセクションジョイントを有する曲線パイプを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の請求項１に係る曲線ルーフの構築方法は、先行して敷設された曲線パイプ列に隣接して新しい曲線パイプ列をセクションジョイントによる噛合せにより敷設して地中に円弧状の連接壁を構築するに際し、先行曲線パイプ列が後続曲線パイプ列とのセクションジョイントによる噛合せに不都合な程度の曲りを生じたとき、当該後続曲線パイプは先行曲線パイプとのジョイント同士の噛合わせを行わずに、先行曲線パイプに対してＬ／５以上２Ｌ以下（Ｌ：曲線パイプ直径に雌雄のジョイントの高さを加えた長さ）の距離だけ離して後続曲線パイプ列を独立して敷設し、少なくともこの後続曲線パイプ列側からこの離隔した箇所に薬液を注入することを特徴とする。
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の方法において曲線パイプの長手方向相互の連接に使用する曲線パイプとして、パイプ本体の両側面に固着するセクションジョイントは、パイプ本体と同じ長さを有すると共に、パイプ本体側面の延長上にＤ／２以上（Ｄ：パイプ本体の外径）軸方向にずらせた状態で取り付けた曲線パイプを対象とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態例を説明する。
曲線ルーフは、図１に示す如く、地中に曲線パイプ列１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…を横に並べて壁構造となるように一体化したもので、後に曲線ルーフで囲まれた部分を掘り取ることによって地中に空間を構築する等の目的で利用される。各曲線パイプ列は、それぞれ複数本の短い曲線パイプを長手方向に継ぎ足して形成され、その継ぎ目部は、形状記憶合金製継手或いは溶接等によって締結されている。而して、互いにセクションジョイント２ａ、２ｂで側面を連接させたパイプ列１Ａ、１Ｂ、１Ｃを複数本地中に施工して行くと、いずれは上述したパイプ列の変位や曲率のずれ等の原因により、互いにセクションジョイントを噛合せるのが困難な状態に立ち至る。このような場合に本発明の施工方法が適用されるのである。図１では、３列のパイプ列１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、相互にセクションジョイントの噛合せで連接できたが、次のパイプ列１Ｄは、セクションジョイントによる接続が無理な場合を想定している。
【００１０】
すなわち、既に施工した曲線パイプ列とはセクションジョイントの噛合せをさせずにある程度離れた場所に、別の新しい１列目の曲線パイプ列１Ｄ（以下、これを矯正用パイプ列と称する）を施工し、以下のパイプ列は再びセクションジョイントによる噛合せによって壁を構築する。前記矯正用パイプ列１Ｄを構成する各曲線パイプは、一例を図２に示す如く、そのパイプ本体１の両側には通常のセクションジョイント２ａ、２ｂを有しているが、既に施工した曲線パイプ列に対向する側面にはセクションジョイント２ａを挟んで薬液注入用の小穴４を複数有する細径パイプ３が２本取り付けられている。そして、矯正用パイプ列１Ｄとその前のパイプ列１Ｃとの間の間隙には、前記の細径パイプ３を通して供給される薬液（地盤の止水性或いは強度を増大させる働きをもつもので、懸濁液型のセメント系や水ガラス系がある）が小穴４を通して噴出して充填され、これが固化して両パイプ列を一体化させる。
【００１１】
図３は図１の連接したパイプ列と矯正用パイプ列の拡大断面を示すもので、パイプ列１Ｃと矯正用パイプ列１Ｄに設けた細径パイプ３から噴出した薬液５が両者の間隙を埋めて一体化させた状態を示している。なお、図示の例ではパイプ列１Ｃの側にも細径パイプ３をもったパイプ列を示しているが、場合によってはパイプ列１Ｃには細径パイプ３を付設しないこともあり得る。
【００１２】
矯正用パイプ列は、直前の曲線パイプ列に対してＬ／５以上２Ｌ以下（Ｌ：曲線パイプ直径に雌雄のジョイントの高さを加えた長さ）の距離ｄだけ離してを敷設することが望ましい。両パイプ列の間隔をＬ／５未満とすると、狭すぎて薬液注入に際し効率が悪くなると共に、パイプ列長手方向の位置によっては曲りの方向によって対向するジョイント相互が接触するおそれがある。逆に２Ｌを超えて離隔すると、通常の薬液注入では対応困難となり、コストの高い凍結工法を採用せざるを得ないことから、上記した範囲とした。実際上は、正常な場合のパイプ１列又は２列分をとばして次の位置に矯正列を施工するのが一般的である。
【００１３】
また、矯正用パイプ列に取り付ける細径のパイプ３の径ｓは、曲線パイプ外径Ｄの１／４Ｄ以下で通常は３０〜５０mmφ程度であり、該細径パイプに開ける複数の小穴４は主に対向するパイプ列を指向する向きとその直角方向の３方向に向って設けられ、その径は数mm程度でかつ必要に応じ注入薬液が逆流するのを防ぐノズルを付設することが好ましい。薬液の注入は、先行パイプ列の動きをみる等の方法で適正量を注入するが、全長に沿って均等に注入するためには、細径パイプ内にパッカーを仕込む必要がある場合も想定される。パッカーを使用する場合の細径パイプの注入用細穴は、図２の例のように多数開けるのではなく、細径パイプの長さ１ｍ当たりに１ケ所程度（３方向）とするのが望ましい。細径パイプ３は、少なくとも１本を通常使用される曲線パイプに必要に応じ溶接によって固定される。なお、矯正用パイプ列の先頭に位置する曲線パイプの細径パイプ３の先端は、土砂が入り込まないように蓋をしておくことが望ましい。
【００１４】
次に、曲線パイプルーフの縦方向の強度は、曲線パイプ列が、複数本の短い曲線パイプを長さ方向に順次接合して構成されることから、締結部の強度にも大きく依存する。曲線パイプ長さ方向の締結は、溶接や形状記憶合金継手による手段が主要であるが、これに加えて特に図４に示す曲線パイプを用いることが、締結部の強度を向上させる点で好ましい。
【００１５】
すなわち、図４（ａ）（ｂ）に示すように、セクションジョイント２ａ、２ｂを曲線パイプ本体１の一端（図では右端）では突き出させ、他端ではその突きだし長さと同じだけ凹ませて取り付けておく。また、図示の如く各セクションジョイント２ａ、２ｂの先後端部は、互いに対応した凹凸形状に形成しておき、突き合わせた時に係合するようにしておく。締結する曲線パイプの端面同士についても凹凸形状に形成し、この端面同士を溶接または形状記憶合金継手等によって接続した後で、先後の曲線パイプに差し込み式で重なった部分のセクションジョイント２ａ、２ｂを相手側の曲線パイプと溶接することによって、パイプ同士の接続強度を著しく高めることができる。
【００１６】
なお、この曲線パイプ本体の両側面に固着するセクションジョイント２ａ、２ｂは、パイプ本体と同じ長さ及び同一曲率を有すると共に、パイプ本体側面の延長上にＤ／２以上（Ｄ：パイプ本体の外径）軸方向にずらせた状態で取り付けることが望ましい。Ｄ／２未満の長さずらしても、突き出し長さｐが短く、溶接によっても十分な接続強度が得られないため、少なくともＤ／２以上とした。突き出し長さｐの上限は、特に規定しないが、余り長く突き出すと作業面で面倒であることや変形しやすいことから、大体２Ｄ以内とすることが実用的である。
【００１７】
また、パイプ本体の両側面に必要に応じて取り付ける細径パイプについては、パイプ本体と同じ長さ及び同一曲率を有すると共に、パイプ本体側面の延長上にＤ／２以上（Ｄ：パイプ本体の外径）軸方向にずらせた状態で取り付けても、或いは全く突き出すことなく端面を揃えて取り付けてもよい。
【００１８】
【実施例】
［施工条件］
・曲線パイプ：１３３０長×２６７外径（mm）、曲率（Ｒ）＝４０００mm、
・セクションジョイント：
雄部  ５０φの中実鋼材を脚部２０mmの鋼材でパイプ側面に溶接、
雌部  内径６０mmのパイプ材をその長手方向２５mmの幅で切り欠いたものを溶接にてパイプの側面に固着、
なお、ジョイントの長さは曲線パイプと同長であるが、パイプの側面に３００mm軸方向にずらせて固着している。
・矯正用曲線パイプ：
上記の曲線パイプとサイズ及びＲは同じ曲線パイプで、その雄部側のセクションジョイントの両側に、多数の小穴（５mm径）を有する４０mmφのパイプ（曲線パイプと同長）を２本溶接する。
【００１９】
［施工要領］
６本の曲線パイプ相互を軸方向に接続して１列目のパイプ列をつくり、これにセクションジョイントを介して２列目のパイプ列を径方向にも連結して、パイプルーフを形成してゆく。このようにして３列のパイプ列を連結したが、地盤の影響で曲線パイプに曲りが生じ、４列目のパイプ列を直接連結することは困難であると予想された。このため４列目のパイプ列は、３列目のパイプの継手部から約３４０mm離した部位に矯正用パイプ列を施工した。この矯正用パイプ列に予定したパイプ列を引き続き接続施工して所定の曲線パイプルーフを構築した。なお、３列目のパイプ列もその片側に細径パイプを取り付けた曲線パイプを用いて施工した。その後、矯正用パイプ列及び３列目のパイプ列の細径パイプにセメント系の薬液を注入して、３列目と４列目間の土壌を強化した。
【００２０】
［施工結果］
薬液注入から７日間経過後、曲線ルーフの下部の土砂を掘削除去して空間を形成したが、薬液を注入した箇所は十分固化して必要や強度を有することが認められ、３列目と４列目のパイプ列は一体化されていることが確認できた。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明した本発明請求項１に係る施工方法によれば、曲線パイプ列に施工時に曲がりやジグザグ化の傾向が出ても、これを簡単に打開でき、高強度の幅広の曲線パイプルーフ構造を安定して形成し得ること、及びセクションジョイントを無理やり噛み合わせる必要がないため、一連の工事を結果的には短期間で完了させることができる。
【００２２】
また、本発明請求項２に係る曲線パイプにより、曲線パイプ自身を軸方向に強固に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の施工方法を説明するためのパイプ列の構築図。
【図２】本発明において用いる矯正用パイプ列を構成するパイプの部分拡大図。
【図３】本発明によって施工したパイプ列の拡大断面図。
【図４】（ａ）は本発明に係る曲線パイプの具体例を示す平面図、（ｂ）は正面図、  （ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図。
【符号の説明】
１    曲線パイプ本体
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ    曲線パイプ列
１Ｄ    矯正用パイプ列
２ａ、２ｂ    セクションジョイント
３    薬液注入用細径パイプ
４    小穴
５    薬液注入箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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