(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に鋼製エレメントを施工する方法において、
上床版に施工する鋼製エレメントを継手で連結して発進立坑側に並べ、基準管を発進立坑側から到達立坑側まで施工した後、基準管の両側の鋼製エレメントを対とし、各対の複数の鋼製エレメントを交互にけん引または推進して複数本同時に施工することを特徴とする鋼製エレメント施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉄道線路等の下方地盤中に鋼製エレメントを施工する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道線路等の下方地盤中に鋼製エレメントを施工し非開削方式で地下構造物を構築する工法が知られている。この工法の概略を図７〜図９により説明すると、図７（ａ）に示すように、鉄道線路１の下方の構造物構築箇所、作業用の発進立坑と到達立坑を掘削する箇所を挟むようにして、地盤Ｇに土留工４をそれぞれ施工し、その内側を掘削して発進立坑２、到達立坑３を施工する。土留工としては、鋼矢板、Ｈ形鋼と土留め板と切梁と腹起こし等などが用いられる。次いで、図７（ｂ）に示すように、鋼製のエレメントＰを発進立坑２側から推進、又は到達立坑３側から引き込むことによるけん引のいずれか又はその双方により、構造物構築箇所の地盤Ｇ内に水平に挿入する。エレメントＰの先端には、オーガ等の掘削機構（図示せず）が設けられ、掘削機構によりエレメントＰの先端部の土砂を掘削・除去しながら推進又はけん引する。こうして、複数の鋼製エレメントＰを順次、構造物構築箇所を囲むように箱型に地盤中に施工する。
【０００３】
鋼製エレメントの施工は、図８に示すように、最初に上床版の中心の基準エレント１０を発進立坑２から到達立坑３へ向けて施工する。図９（ａ）に示すように、基準エレメント１０は、断面「ロ」字状の管状の鋼製エレメントで、両端に継手１３を有する平板状の２個の鋼矢板１１と、２個の鋼板１２をそれぞれ略四角形状に組み合わせて溶接したものである。基準エレメント１０を施工した後、一般部エレメント２０を基準エレメント１０の左右両側にそれぞれ施工していく。図９（ｂ）に示すように、一般部エレメント２０は、両端に継手２３を有する平板状の２個の鋼矢板２１と、１個の鋼板１２が「コ」字状に組み合わせて溶接したものである。基準エレメント１０に隣接する一般部エレメント２０は、継手２３を基準エレメント１０の継手１３に図させ、これをガイドとして発進立坑２から到達立坑３へ向けて施工する。次いで、一般部エレメント２０の継手２３同士を連結させ、これをガイドとして順次一般部エレメント２０を施工していく。
【０００４】
上床版の両端部には隅角部エレメント３０を施工する。図９（ｃ）に示すように、隅角部エレメント３０は、断面「ロ」字状の管状の鋼製エレメントであり、端部に継手３３を有する４個の鋼板３１を溶接したものである。継手３３を一般部エレメント２０の継手２３と連結させ、これをガイドとして発進立坑２から到達立坑３へ向けて施工する。この後、同様にして、既に挿入した隅角部エレメント３０の下方の隣接箇所に、また、一般部エレメント２０の下方の隣接箇所に、順次新たな一般部エレメント２０を挿入設置して、鉛直壁状の左右側壁エレメント列を施工する。次いで、鉛直側壁エレメントの下端の隅角部エレメント３０の継手３３に一般部エレメント２０の継手２３を連結させて、下床版エレメント列を形成し、下床版エレメント列の中央で閉合することにより、全体として鋼製箱型を地中に構築する。
【特許文献１】特開２００５−２８２１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示す従来の鋼製エレメント施工法は、エレメントを１本づつ掘進して施工しているため、作業に手間がかかり、特に、上床版の施工に多くの時間を要していた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決しようとするものであり、鋼製エレメントの高速施工、特に上床版エレメントの高速施工を可能にすることを目的とする。
本発明は、地盤中に鋼製エレメントを施工する方法において、上床版に施工する鋼製エレメントを継手で連結して発進立坑側に並べ、基準管を発進立坑側から到達立坑側まで施工した後、基準管の両側の鋼製エレメントを対とし、各対の複数の鋼製エレメントを交互にけん引または推進して複数本同時に施工することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、複数のエレメントを同時に掘進施工することにより、特に上床版エレメントの高速施工が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明のエレメント施工は、発進立坑、到達立坑を施工し、発進立坑側から到達立坑側へ向けて鋼製の基準エレメント、一般部エレメント、隅角部エレメントを使用して順次施工し、鋼製箱型を地中に構築することは図７〜図９の場合と同様であり、その際にエレメントの施工、特に上床版エレメントの施工を高速化するためにエレメントを複数同時に施工する以外は図７〜図９の場合と同じであるので、以下では重複する詳しい説明は省略する。
【０００９】
図１は複数のエレメントを同時に掘進施工する方法の一例を説明する図である。
図８で説明したように、発進立坑、到達立坑を掘削し、それぞれ土留工４を施工する。次いで、図１（ａ）に示すように、発進立坑側に複数の鋼製エレメント、ここでは、説明の便宜上、基準エレメントＡの両側に４本の一般部エレメントＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅを並べる。このとき、各エレメントの継手を相互に連結させて併置する。次に、図１（ｂ）の矢印で示すように、基準エレメントＡを到達立坑側まで高い位置精度で掘進施工する。発進立坑から到達立坑までの長さが長い場合には、途中でエレメントを継ぎ足して施工する。次いで、図１（ｃ）の矢印で示すように、基準エレメントＡの両側で互いに離れた位置の一般部エレメントＤ、Ｅを対として同時に所定長さまで掘進施工する。後述するように、エレメントの施工にはジャッキ等を備えた推進用治具を必要とし、複数のエレメントを同時に掘進する場合、各推進用治具の設置スペースを確保して相互に干渉しないようにする必要があるとともに、地盤へのストレスが局部的に加わらず、分散させることが可能な離れた位置のエレメントを同時に施工するのが望ましい。もちろん、現場の状況によっては、隣接したエレメント同士を複数本同時に施工するようにしてもよい。
【００１０】
次いで、図１（ｄ）の矢印に示すように、基準エレメントＡに隣接し、基準エレメントＡと一般部エレメントＤ、Ｅに挟まれた一般部エレメントＢ、Ｃを対として一般部エレメントＤ、Ｅと同じ程度の長さまで掘進施工する。以後、図１（ｅ）の矢印に示すように、一般部エレメントＤ、Ｅを同時施工し、次いで一般部エレメントＢ、Ｃを同時施工することを交互に行い、発進立坑から到達立坑までの長さが長い場合には、それぞれ途中でエレメントを継ぎ足して到達立坑まで施工する。こうして、２本のエレメントを同時に施工することで、特に上床版のエレメント施工を高速化することができる。なお、上記では一般部エレメントＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅをそれぞれ１本として説明したが、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅそれぞれが２本を対にしたダブルエレメントであってもよい。また、上記では５本のエレメントを施工する例について説明したが、より多くの本数のエレメントを施工する場合には、上記と同じ施工法を繰り返すようにしてもよく、或いは、図１（ａ）において必要とする本数分だけ並べ、図１（ｄ）の状態で、さらにその両側の２本のエレメントを順次同時施工することで全てのエレメントを同程度の長さまで掘進施工し、以後、これを繰り返すことでより多くの本数のエレメントを施工するようにしてもよい。
【００１１】
図２は複数の鋼製エレメントを同時に施工する方法の他の例を説明する図である。
図２（ａ）に示すように、土留工４が施工された発進立坑側に鋼製のエレメントＡ（基準エレメント）、一般部エレメントＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅを相互に継手を連結させて並べるのは図１の場合と同様である。次に、図２（ｂ）の矢印で示すように、基準エレメントＡ、基準エレメントの両側で１つ離れた一般部エレメントＤ、Ｅを対にして同時に所定長さまで掘進施工する。１つおきに３本のエレメントを同時に施工するのは、図１の場合と同様に、各推進用治具の設置スペースを確保して相互に干渉しないようにすることと、地盤へのストレスを分散させるためである。もちろん、現場の状況によっては、隣接したエレメント同士を複数本同時に施工するようにしてもよい。
【００１２】
次いで、図２（ｃ）の矢印に示すように、基準エレメントＡと一般部エレメントＤ、Ｅに挟まれた一般部エレメントＢ、Ｃを対にして一般部エレメントＤ、Ｅと同じ程度の長さまで掘進施工する。以後、図２（ｄ）の矢印に示すように、基準エレメントＡ、一般部エレメントＤ、Ｅを同時施工し、次いで一般部エレメントＢ、Ｃを同時施工することを交互に行い、発進立坑から到達立坑までの長さが長い場合には、それぞれ途中でエレメントを継ぎ足して到達立坑まで施工する。こうして、２本のエレメント、３本のエレメントを同時に施工することで、特に上床版のエレメント施工を高速化することができる。なお、上記では一般部エレメントＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅをそれぞれ１本として説明したが、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅそれぞれが２本を対にしたダブルエレメントであってもよい。また、上記では５本のエレメントを施工する例について説明したが、より多くの本数のエレメントを施工する場合には、上記と同じ施工法を繰り返すようにしてもよく、或いは、図２（ａ）において必要とする本数分だけ並べ、図２（ｃ）の状態で、さらにその両側の２本のエレメントを順次同時施工することで全てのエレメントを同程度の長さまで掘進施工し、以後、３本と２本の掘進を繰り返すことで施工するようにしてもよい。
【００１３】
次に、図３〜図６によりダブルエレメントの施工装置について説明する。
図３は施工装置の一例の概略説明図で、図３（ａ）は装置の概念を示す正面図、図３（ｂ）はダブルエレメントをセットした状態を示す正面図である。本装置は掘削施工した発進立坑と到達立坑間に鋼製のタイロッドを地盤中を通して張り、タイロッドで各立坑の土留め間を圧接して締め付け、鋼製エレメントを掘進する構成をとっている。この例では２本のエレメントを対にしたダブルエレメントを推進する装置であるが、もちろんシングルエレメントを推進する構成であってよい。図３（ａ）に示すように、鋼製のタイロッド１００はエレメントの上下に１本づつ張架し、ここではダブルエレメント１２０としているので上下に４本のタイロッドを設けてそれぞれエレメント推進用の支圧板１１０に挿通する。そして、図３（ｂ）に示すように、ダブルエレメント１２０は、継手１２１を隣接のエレメントと連結させて発進立坑側に設けたＨ型鋼からなる受桁１３０上に載せ、後述するように、支圧板１１０を反力材として推進施工する。
【００１４】
図４はジャッキにより支圧板を反力材としてエレメントを推進する例を示す図で、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側断面図である。
鋼製のダブルエレメント１２０は、その継手１２１を隣接エレメントの継手に連結させて受桁１３０上に載置し、上下４本のタイロッド１００を挿通した支圧板１１０により、各タイロッドの位置に配置した４台のジャッキ１４０で後端を押すことで推進される。
【００１５】
図５は支圧板を反力材としてエレメントを推進する他の例を示す図で、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側断面図である。
鋼製のダブルエレメント１２０は、その継手１２１を隣接エレメントの継手に連結させて受桁１３０上に載置し、上下４本のタイロッド１００は挿通した支圧板１１０に固定される。ジャッキ１４０は支圧板１１０とダブルエレメント１２０の後端間に設けられ、支圧板１１０を反力材とすることで、ダブルエレメント１２０を推進する。
【００１６】
図６はエレメントを推進する例を説明する側断面図である。
腹起こし１５１で補強された土留め１５０を通して鋼製のエレメントの上下にタイロッド１００が張架される。タイロッド１００は支圧板１１０、ジャッキ１４０を挿通しており、受桁１３０上に載置したダブルエレメント１２０の後端を支圧板１１０を反力材としてジャッキ１４０で押すことで土留め４を通して推進する。ダブルエレメント１２０の先端には刃口部１２５が設けられ、先端の地盤を掘削・排土しながら推進される。支圧板１１０のストロークは土留め４までであり、推進距離が長い場合には、エレメントを継ぎ足し、支圧板１１０の位置を元に戻して掘削推進を行う。なお、エレメントを同時に複数本けん引または推進するため、エレメントと地盤との摩擦力で軌道の横移動（エレメント方向に軌道が移動）が起こる可能性がある。そのため、エレメントと地盤の摩擦を低減するため、例えば、薄い鋼板などの摩擦低減部材１２０ａをエレメント上面に片側を土留めに固定して配置するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】複数のエレメントを同時に掘進施工する方法の一例を説明する図である。
【図２】複数のエレメントを同時に掘進施工する方法の他の例を説明する図である。
【図３】施工装置の例の概略説明図である。
【図４】支圧板を反力材としてエレメントを推進する例を示す図である。
【図５】支圧板を反力材としてエレメントを推進する他の例を示す図である。
【図６】支圧板を反力材としてエレメントを推進する例を説明する側断面である。
【図７】非開削方式で地下構造物を構築する工法を説明する図である。
【図８】鋼製エレメントの施工を説明する図である。
【図９】鋼製エレメントの例を説明する図である。
【符号の説明】
【００１８】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ…鋼製エレメント、４…土留工、１００…タイロッド、１１０…支圧板、１２０…ダブルエレメント、１２１…継手、１２５…刃口部、１３０…受桁、１４０…ジャッキ、１５０…土留め、１５１…腹起こし。
【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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