(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下構造物を構築するにあたり、略Ｃ字形の継手を長手方向に沿って有する多数の長尺の覆工エレメントを、隣接するものどうしの前記継手を嵌合させながら並列させて地山に挿入する方法であって、
前記継手は、基部と、この基部からそれぞれ延び、先端に膨出部が形成された傾斜板状部及び湾曲部とを備え、継手どうしが嵌合する嵌合溝が前記傾斜板状部と前記湾曲部との内面によって略Ｃ字形に規定され、一方の継手の前記膨出部が他方の継手の前記嵌合溝に嵌合されることにより両継手が互いに嵌合されるものであり、
地山に先行して挿入される前記覆工エレメントの前記継手のうち、後行して地山に挿入される前記覆工エレメントの前記継手に嵌合されるものに、その嵌合溝を閉塞する閉塞部材として、前記継手の前記傾斜板状部及び前記湾曲部に対応する部分をそれぞれ有する、前記継手と類似した形状のダミー継手を予め嵌合しておき、
この先行覆工エレメントの継手には、一端が該継手の前記基部に固定され、かつ他端が前記ダミー継手の前記湾曲部対応部分の外面に当接する遮蔽板が設けられており、
後行覆工エレメントの地山への挿入に伴い、その継手により前記ダミー継手を押し出して、該後行覆工エレメントの継手と前記ダミー継手とを置換し、この置換によって前記遮蔽板を該後行覆工エレメントの継手の前記湾曲部外面に当接させることを特徴とする地下構造物構築用エレメントの地山への挿入方法。
【請求項２】
前記遮蔽板は、鋼板からなることを特徴とする請求項１記載の地下構造物構築用エレメントの地山への挿入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地下構造物構築用エレメントの地山への挿入方法に関し、さらに詳細には、覆工エレメントを用いて鉄道線路や道路の下方に地下構造物を構築する際のエレメントの挿入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道線路や道路の下方に立体交差する地下構造物を構築する工法の１つとして、長尺の多数の鋼製エレメントを地山に挿入して覆工を行うＵＲＴ（ＵｎｄｅｒＲａｉｌｗａｙ／Ｒｏａｄ  Ｔｕｎｎｅｌ）工法が知られている。
【０００３】
この工法は、図１に示すように、例えば線路１下の地山に構造物の断面を区画するように、長尺の多数の覆工エレメント２，３を牽引又は推進により並列させて地山に挿入し、エレメント内部にコンクリートを打設して覆工壁４を構築した後、覆工壁４内方の地山を掘削して、覆工壁４を箱形ラーメン形式又は円形等の構造物とする工法である。
【０００４】
このような工法に使用する覆工エレメントとして、断面が四角形の基準覆工エレメントと、その側部に順次連結される断面コ字形の連結覆工エレメントとを用い、さらに各エレメント間の継手を全強状態に連結することができる構造とした工法について、この出願人は既に提案している（特願平１０−２８９１２０号明細書、特願平１０−３６０３３３号明細書）。
【０００５】
これらの基準覆工エレメント及び連結覆工エレメントは、いずれも鋼製のもので、その構造が図２及び図３に示されている。すなわち、基準覆工エレメント２は、図２に示すように、４枚のプレート５によって断面四角形に形成され、各隅角部には略Ｃ字形の継手６が長手方向に沿って設けられている。
【０００６】
また、連結覆工エレメント３は、図３に示すように、３枚のプレート７，８によって断面コ字形に形成され、各隅角部及びプレート７の開放側端部には継手９，１０が長手方向に沿ってそれぞれ設けられている。基準覆工エレメント２は最初に地山に挿入され、次いで、基準覆工エレメント２の両側部の地山に連結覆工エレメント３が挿入される。
【０００７】
その際、図４に一方側のみを示すように、連結覆工エレメント３は、その開放部側の継手１０を基準覆工エレメント２の継手６に嵌合させながら地山に挿入される。先行して地山に挿入された連結覆工エレメント３に並列させて、さらに後行する連結覆工エレメント３が地山に挿入され、この後行する連結覆工エレメント３は、その開放部側の継手１０を先行する連結覆工エレメントの隅角部側の継手９に嵌合させながら地山に挿入される。このようにして、連結覆工エレメント３を順次地山に挿入し、図１に示したような覆工壁４が構築される。
【０００８】
継手６，９，１０は、いずれも鋼製のものであり、図５に拡大して示すように、基部１１と、基部１１からそれぞれ延びる傾斜板状部１２及び湾曲部１３とを備え、板状部１２の先端には膨出部１４が形成されている。継手どうしが嵌合する嵌合溝１５は、板状部１２と湾曲部１３との内面によって略Ｃ字形に規定され、一方の継手の膨出部１４が他方の継手の嵌合溝１５に嵌合されることにより、両継手が連結される。
【０００９】
このような継手を有する覆工エレメントからなる覆工壁４を本体構造物として利用する場合、部材に発生する引張力はエレメント間の継手により伝達されるため、継手部は十分な強度を必要とする。このため、嵌合時には十分な遊びが有るが、嵌合完了後、その空隙にグラウトを注入することにより固定し、引張力を負担させるようにしている。
【００１０】
ところで、エレメントの地山への挿入時、嵌合溝１５に土砂等の異物を噛み込んだり、あるいはグラウト注入時にこれが漏出したりすると、グラウト注入が不完全となり、継手は十分な強度を発現することができない。このため、従来は図９に示すような対策を施している。すなわち、図９（ａ）に示すように、先行して地山に挿入されるエレメントの継手６，９の基部１１外面（地山に露出する面）に、鋼板５１（基部１１に溶接される）により板ばね５２の端部を固定しておく。この板ばね５２は折り曲げられ、嵌合溝１５の入口部を覆っている。
【００１１】
そして、図９（ｂ）に示すように、後行するエレメントの地山への挿入時に板ばね５２の発進立坑に露出している部分を押し広げ、その状態で後行するエレメントの継手１０を先行するエレメントの継手６，９に嵌合させ、地山に挿入している。
【００１２】
しかしながら、従来の対策では、後行するエレメントの地山への挿入時に板ばね５２が変形したり破損してしまうという問題が生じた。その結果、嵌合された継手６，９及び継手１０間の空隙５３に土砂等が入り込んだり、あるいは、注入されたグラウトが漏出するという事態をもたらした。その原因としては、継手の嵌合時に板ばね５２の地山内に挿入されている部分を持ち上げながら嵌合させてゆくことになるため、地層が硬質であったり礫などがあると、板ばね５２が十分に開かずに、その部分で横方向に破断してしまい、その結果板ばね５２が開かないまま嵌合し、継手の内側に捻れ込んでしまうことが考えられる。
【００１３】
さらに、その原因を板ばね５２自体についてみてみると、強度不足及び幅が大きすぎることに起因するものと考えられる。しかしながら、従来の対策では、前述のように、板ばねによってエレメント挿入時の継手部への土砂の流入防止と継手嵌合後のグラウトの漏出防止という２つの効果を期待しているため、板ばねの幅を小さくすることもできず、また強度を大きくするために板厚もあまり大きくすることができない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、エレメント挿入時に継手部に土砂等が流入するのを防止し、継手部で十分な強度を発現させることができる地下構造物構築用エレメントの地山への挿入方法を提供することにある。
【００１５】
また、この発明の別の目的は、併せて注入されたグラウトの漏出を防止することができる地下構造物構築用エレメントの地山への挿入方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、地下構造物を構築するにあたり、略Ｃ字形の継手を長手方向に沿って有する多数の長尺の覆工エレメントを、隣接するものどうしの前記継手を嵌合させながら並列させて地山に挿入する方法であって、
前記継手は、基部と、この基部からそれぞれ延び、先端に膨出部が形成された傾斜板状部及び湾曲部とを備え、継手どうしが嵌合する嵌合溝が前記傾斜板状部と前記湾曲部との内面によって略Ｃ字形に規定され、一方の継手の前記膨出部が他方の継手の前記嵌合溝に嵌合されることにより両継手が互いに嵌合されるものであり、
地山に先行して挿入される前記覆工エレメントの前記継手のうち、後行して地山に挿入される前記覆工エレメントの前記継手に嵌合されるものに、その嵌合溝を閉塞する閉塞部材として、前記継手の前記傾斜板状部及び前記湾曲部に対応する部分をそれぞれ有する、前記継手と類似した形状のダミー継手を予め嵌合しておき、
この先行覆工エレメントの継手には、一端が該継手の前記基部に固定され、かつ他端が前記ダミー継手の前記湾曲部対応部分の外面に当接する遮蔽板が設けられており、
後行覆工エレメントの地山への挿入に伴い、その継手により前記ダミー継手を押し出して、該後行覆工エレメントの継手と前記ダミー継手とを置換し、この置換によって前記遮蔽板を該後行覆工エレメントの継手の前記湾曲部外面に当接させることを特徴とする地下構造物構築用エレメントの地山への挿入方法にある。
【００１７】
この発明によれば、先行覆工エレメントの継手には予め閉塞部材が嵌合されているので、先行覆工エレメントの地山への挿入時に継手部に土砂等が流入することがなく、また後行覆工エレメントの地山への挿入時に前記閉塞部材を押し出し、後行覆工エレメントの継手と置換するので、継手の嵌合時においても土砂等が継手部に流入することがない。
【００１８】
先行覆工エレメントの継手外面には、互いに嵌合された継手間の間隙を遮蔽するための遮蔽板が設けられている。継手部への土砂流入防止は、閉塞部材によってなされる。それ故、遮蔽板は継手嵌合後に注入されるグラウトの漏出防止の機能のみを持てばよく、したがって簡単に押し広げることが可能なように遮蔽板の幅を小さくすることができ、また板厚を大きくして十分な強度を持たせることができる。
【００１９】
閉塞部材は、継手の嵌合溝を単に閉塞する形状のもの、あるいは嵌合部が継手と類似した形状のダミー継手とすることができ、前者の場合は遮蔽板を従来と同様の板ばねで構成することができる。後者の場合は、遮蔽板の形状がダミー継手により保持されるので、積極的なばね性は不要であり、したがって鋼板等を用いることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に説明する。地下構造物を構築するにあたり、覆工エレメントとしては、図２及び図３に示したような基準覆工エレメント２及び連結覆工エレメント３を用いることができる。そして、図４を参照して説明したように、隣接するエレメントどうしの継手６，１０及び継手９，１０を嵌合させながらこれらのエレメントを並列させて順次地山に挿入し、図１に示したような地下構造物を構築する。以上の点は、従来と同様である。
【００２１】
図６（ａ）に参考例として示すように、先行して地山に挿入されるエレメント２，３の継手６，９には、閉塞部材２０が予め嵌合される。閉塞部材２０は継手６，９の嵌合溝１５に嵌合する突条２１と、蓋部２２とからなり、アセタール等の樹脂系材料で作られる。また、継手６，９の基部１１外面には鋼板２３が溶接により固定され、遮蔽板である板ばね２４の端部が鋼板２３と基部１１との間に挟まれ固定されている。この板ばね２４の他端部は、膨出部１４の外端に圧接している。
【００２２】
後行する覆工エレメント３の地山への挿入時には、発進立坑内にある板ばね２４の部分を押し広げ、図６（ｂ）に示すように、後行する覆工エレメント３の継手１０により閉塞部材２０を到達立坑側に押し出し、この閉塞部材２０と継手１０とを置換する。押し出された閉塞部材２０は、再使用できる。
【００２３】
このように、先行するエレメント２，３は、その継手６，９内部が閉塞部材２０によって閉塞された状態で地山に挿入されるので、継手内部に土砂等が流入することがない。また、互いに嵌合された継手６，９及び継手１０間の間隙２５には、グラウトが注入されるが、間隙２５は板ばね２４によって遮蔽されているのでグラウトが漏れることはない。そして、この板ばね２４は、グラウトの漏出防止に機能のみを持てばよいので、その幅を小さくするとともに板厚を大きくすることができ、したがって強度が増大して破断を防止することができる。
【００２４】
なお、後行するエレメント３の継手１０は、その湾曲部１３の外面に防錆ライナー２６が貼り付けられている。湾曲部１３の外面は土砂に接するため錆を生じ、したがって錆代を考慮する必要がある。しかしながら、継手１０（他の継手６，９も同様）は、ロール加工によって作られるため、肉厚を大きくすることができない。
【００２５】
そこで、湾曲部１３の外面に防錆ライナー２６を貼り付けることにより、腐食を防止することができる。この防錆ライナーは例えば、ＦＲＰで作ることができ、その厚さは数ｍｍ程度である。防錆ライナー２６は、少なくとも湾曲部１３の錆代を見込めない肉厚範囲に貼ればよい。なお、図５にも防錆ライナー２６を示してあるが、継手６，９に関しては不要である。
【００２６】
図７はこの発明の実施の形態を示している。この実施の形態では、図７（ａ）に示すように、閉塞部材としてダミー継手２７が用いられている。このダミー継手２７もアセタール等の樹脂系材料で作られる。ダミー継手２７は、継手６，９，１０の板状部１２に対応した部分２８と、湾曲部１３に対応した部分２９とを有し、これらの部分２８，２９を含む嵌合部は継手６，９，１０と類似した形状となっている。
【００２７】
このダミー継手２７も、前述の閉塞部材２０の場合と同様に、後行する覆工エレメント３の地山への挿入時において、図７（ｂ）に示すように、継手１０により到達立坑側に押し出され、このダミー継手２７と継手１０とが置換される。押し出されたダミー継手２７は、再使用できる。
【００２８】
この実施の形態では、遮蔽板は板ばねではなく鋼板３０からなる。鋼板３０は一端が継手６，９の基部１１に溶接により固定され、他端がダミー継手２７の部分２９に当接している。したがって、鋼板３０はダミー継手２７によって形状を保持され、後行するエレメント３の地山への挿入時には、鋼板３０を押し広げる操作が不要である。
【００２９】
図８は、さらに別の実施の形態を示している。この実施の形態は、鋼板３０の幅を幾分か大きくして、折曲部３１を設けたものである。このようにすることにより、間隙２５に注入されるグラウトの漏出を完全に防止することができる。
【００３０】
上記各実施の形態は例示にすぎず、使用するエレメント及び継手等は種々の形態をとることができる。
【００３１】
【発明の効果】
この発明によれば、エレメント挿入時に継手部に土砂等が流入するのを防止することができ、また注入されたグラウトの漏出を防止することができるので、継手部で十分な強度を発現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、地下構造物の全体を示す正面図である。
【図２】  図２は、使用するエレメントの一例を示す正面図である。
【図３】  図３は、使用するエレメントの一例を示す正面図である。
【図４】  図４は、継手の嵌合により接合されたエレメントを示す図である。
【図５】  図５は、継手を拡大して示す図である。
【図６】  図６は、この発明の参考例を示す図である。
【図７】  図７は、この発明の実施の形態を示す図である。
【図８】  図８は、さらに別の実施の形態を示す図である。
【図９】  図９は、従来例を示す図である。
【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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