JP2000220375A - 鋼製エレメント、基準管鋼製エレメント、一般部鋼製エレメント、隅角部鋼製エレメント、鋼製エレメントの製作方法、及び地下構造物構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製作費用が低廉で強度が従来品と同等な鋼製
エレメント、及び鋼製エレメントの製作方法を提供す
る。 【解決手段】 「−」字状断面を有しエレメント軸方向
に延在する鋼製の平板部１２ａの「−」字状断面におけ
る両端にエレメント軸方向に沿って略「Ｃ」字状断面の
継手部１２ｂが設けられた直線鋼矢板１２を２個用い、
継手部１２ｂどうしを相互に嵌合させるとともに、嵌合
した継手部１２ｂの嵌合空間Ｓ内にグラウト材を注入し
て硬化させ、直線鋼矢板１２の略２倍の幅の板状接合部
材１１を形成し、板状接合部材１１を鋼製エレメントの
板状部分として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非開削方式で地下
構造物を構築するために使用する鋼製エレメント、及び
この鋼製エレメントの製作方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道線路や道路等の下方に非開削
方式でトンネルのような地下構造物を構築する場合、軌
道等に与える影響を抑えるため、鋼製エレメントを推進
又はけん引により軌道下方の地中に挿入して横断させ、
これを地下構造物の本体として利用する方法（以下、
「鋼製エレメント工法」という。）が用いられている。

【０００３】この鋼製エレメント工法に用いられる鋼製
エレメントは、仮設時には、中空の単体の箱型部材とし
て列車荷重等の大きな繰り返し荷重を負担する。また、
地下構造物の完成後には、鋼製エレメントの中空部には
コンクリート等が充填され、鋼製エレメントを単位部材
とする集合体として列車荷重等を負担することになる。

【０００４】したがって、鋼製エレメントは、大断面の
ものが要求されることが多い。このため、鋼製エレメン
ト、特にフランジ部には、一体製作の大きな平板状部材
や、複数の部材を高精度の溶接により接合したものが採
用されることが多かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような一体製作や高精度溶接による部材は、製作費用
が非常に高価であるため、鋼製エレメント工法による地
下構造物は工事費用が高くなる、という問題があった。

【０００６】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、製
作費用が低廉で強度が従来品と同等な鋼製エレメント、
及び鋼製エレメントの製作方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る鋼製エレメントは、「−」字状断面を
有しエレメント軸方向に延在する鋼製の平板部の前記
「−」字状断面における両端に前記エレメント軸方向に
沿って略「Ｃ」字状断面の継手部が設けられた直線鋼矢
板をｎ個（ｎ：２以上の整数）用い、前記継手部どうし
を相互に嵌合させるとともに、前記嵌合した継手部の嵌
合空間内にグラウト材を注入して硬化させ、前記直線鋼
矢板の略ｎ倍の幅の板状接合部材を形成し、前記板状接
合部材を鋼製エレメントの板状部分として用いることを
特徴とする。

【０００８】また、本発明に係る基準管鋼製エレメント
は、矩形管状の断面を有してエレメント軸方向に延設さ
れる鋼製部材の４つの隅部のそれぞれに前記エレメント
軸方向に沿って基準管継手を設け、隣接するエレメント
の継手と前記基準管継手との嵌合によりエレメント相互
の接合を行うとともに、前記エレメント軸方向に直角な
平面方向であるエレメント軸直角方向の力を伝達可能と
した基準管鋼製エレメントであって、前記矩形管状の鋼
製部材の板状部分の少なくとも１個は、「−」字状断面
を有しエレメント軸方向に延在する鋼製の平板部の前記
「−」字状断面における両端に前記エレメント軸方向に
沿って略「Ｃ」字状断面の継手部が設けられた直線鋼矢
板をｎ個（ｎ：２以上の整数）用い、前記継手部どうし
を相互に嵌合させるとともに、前記嵌合した継手部の嵌
合空間内にグラウト材を注入して硬化させ前記直線鋼矢
板の略ｎ倍の幅の板状に形成された接合部材が用いられ
ることを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係る一般部鋼製エレメント
は、略「コ」字状の断面を有しエレメント軸方向に延設
される鋼製部材の４つの隅部のそれぞれに、前記エレメ
ント軸方向に沿って一般部継手を設け、隣接するエレメ
ントの継手と前記一般部継手との嵌合によりエレメント
相互の接合を行うとともに、前記エレメント軸方向に直
角な平面方向であるエレメント軸直角方向の力を伝達可
能とした一般部鋼製エレメントであって、前記「コ」字
状断面の鋼製部材の板状部分の少なくとも１個は、
「−」字状断面を有しエレメント軸方向に延在する鋼製
の平板部の前記「−」字状断面における両端に前記エレ
メント軸方向に沿って略「Ｃ」字状断面の継手部が設け
られた直線鋼矢板をｎ個（ｎ：２以上の整数）用い、前
記継手部どうしを相互に嵌合させるとともに、前記嵌合
した継手部の嵌合空間内にグラウト材を注入して硬化さ
せ前記直線鋼矢板の略ｎ倍の幅の板状に形成された接合
部材が用いられることを特徴とする。

【００１０】また、本発明に係る隅角部鋼製エレメント
は、矩形管状又は「コ」字状の断面を有してエレメント
軸方向に延設される鋼製部材の４つの隅部のうち前記エ
レメント軸方向に直角な平面方向であるエレメント軸直
角方向のうちの一方向において互いに隣接する２つの隅
部のそれぞれに前記エレメント軸方向に沿って隅角部第
１継手を設けるとともに、前記一方向と直角となる他方
向において互いに隣接する２つの隅部のそれぞれに前記
エレメント軸方向に沿って隅角部第２継手を設け、複数
のエレメントにより構成されるエレメント構造体の
「Ｌ」字状の隅角部において隣接するエレメントの継手
との嵌合によりエレメント相互の接合を行い、前記エレ
メント軸直角方向の力のうち、前記「Ｌ」字状の隅角部
の各方向の成分を伝達可能とした隅角部鋼製エレメント
であって、前記矩形管状又は「コ」字状断面の鋼製部材
の板状部分の少なくとも１個は、「−」字状断面を有し
エレメント軸方向に延在する鋼製の平板部の前記「−」
字状断面における両端に前記エレメント軸方向に沿って
略「Ｃ」字状断面の継手部が設けられた直線鋼矢板をｎ
個（ｎ：２以上の整数）用い、前記継手部どうしを相互
に嵌合させるとともに、前記嵌合した継手部の嵌合空間
内にグラウト材を注入して硬化させ前記直線鋼矢板の略
ｎ倍の幅の板状に形成された接合部材が用いられること
を特徴とする。

【００１１】上記した隅角部鋼製エレメントにおいて、
好ましくは、前記隅角部第１継手及び隅角部第２継手に
対して「Ｔ」字状となる位置の隅部のそれぞれに前記エ
レメント軸方向に沿って隅角部第３継手を設け、複数の
エレメントにより構成されるエレメント構造体における
「Ｔ」字状の隅角部において隣接するエレメントの継手
との嵌合によりエレメント相互の接合を行い、前記エレ
メント軸直角方向の力のうち、前記「Ｔ」字状の隅角部
の各方向の成分を伝達可能である。

【００１２】また、本発明に係る鋼製エレメントの製作
方法は、「−」字状断面を有しエレメント軸方向に延在
する鋼製の平板部の前記「−」字状断面における両端に
前記エレメント軸方向に沿って略「Ｃ」字状断面の継手
部が設けられた直線鋼矢板をｎ個（ｎ：２以上の整数）
用い、前記継手部どうしを相互に嵌合させるとともに、
前記嵌合した継手部の嵌合空間内にグラウト材を注入し
て硬化させ、前記直線鋼矢板の略ｎ倍の幅の板状接合部
材を形成し、前記板状接合部材を鋼製エレメントの板状
部分として用いることを特徴とする。

【００１３】また、本発明に係る地下構造物構築方法
は、矩形管状の断面を有してエレメント軸方向に延設さ
れる管状鋼製部材の４つの隅部のそれぞれに前記エレメ
ント軸方向に沿って基準管継手が設けられるとともに、
前記矩形管状の鋼製部材の板状部分の少なくとも１個
は、「−」字状断面を有しエレメント軸方向に延在する
鋼製の平板部の前記「−」字状断面における両端に前記
エレメント軸方向に沿って略「Ｃ」字状断面の継手部が
設けられた直線鋼矢板をｎ個（ｎ：２以上の整数）用
い、前記継手部どうしを相互に嵌合させるとともに、前
記嵌合した継手部の嵌合空間内にグラウト材を注入して
硬化させ前記直線鋼矢板の略ｎ倍の幅の板状に形成され
た接合部材が用いられた基準管鋼製エレメントを地中に
挿入する第１工程を行い、次いで、「コ」字状の断面を
有し前記エレメント軸方向に延設されるコ型鋼製部材の
４つの隅部のそれぞれに前記エレメント軸方向に沿って
一般部継手が設けられるとともに、前記「コ」字状断面
の鋼製部材の板状部分の少なくとも１個は、「−」字状
断面を有しエレメント軸方向に延在する鋼製の平板部の
前記「−」字状断面における両端に前記エレメント軸方
向に沿って略「Ｃ」字状断面の継手部が設けられた直線
鋼矢板をｎ個（ｎ：２以上の整数）用い、前記継手部ど
うしを相互に嵌合させるとともに、前記嵌合した継手部
の嵌合空間内にグラウト材を注入して硬化させ前記直線
鋼矢板の略ｎ倍の幅の板状に形成された接合部材が用い
られた一般部鋼製エレメントを用い、前記一般部継手の
うち外部に対して開放された隅部である２つの開放側隅
部に設けられた一般部第１継手のそれぞれを前記基準管
継手のうちの２つと嵌合させて接合し、前記一般部鋼製
エレメントを前記基準管路鋼製エレメントに沿わせなが
ら前記地中に挿入する第２工程を行い、次いで、前記地
中に挿入された一般部鋼製エレメントの前記一般部継手
のうち外部に対して閉塞された隅部である２つの閉塞側
隅部に設けられた一般部第２継手のそれぞれに、他の一
般部鋼製エレメントの前記一般部第１継手のそれぞれを
嵌合させて接合し、前記地中に挿入された一般部鋼製エ
レメントに前記他の一般部鋼製エレメントを沿わせなが
ら前記地中に挿入する第３工程を順次繰り返し、次い
で、前記地中に挿入され相互に接合された各鋼製エレメ
ントによって構成されたエレメント構造体を防護工とし
て前記エレメント構造体の内部を掘削する第４工程を行
い、次いで、前記エレメント構造体を本体として利用し
て地下構造物を構築する第５工程を行うことを特徴とす
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１５】（１）第１実施形態 まず、本発明の第１実施形態について説明する。

【００１６】図１は、本発明の第１実施形態である基準
管鋼製エレメントの構成を示す断面図である。図１は、
エレメント軸方向から見た断面図（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図）である。

【００１７】図１に示すように、基準管鋼製エレメント
１０は、２つの板状接合部材１１及び１１と、２つの鋼
板部材１３及び１４を有している。２つの板状接合部材
１１、１１は、互いに対向するように配置されるととも
にエレメント軸方向に延設され、鋼板部材１３と１４は
互いに対向配置されるとともに板状接合部材１１と直角
となるようにエレメント軸方向に延設される。これによ
り、全体として矩形管状（「ロ」字状）の断面が形成さ
れ、板状接合部材１１、１１が上下のフランジを構成
し、鋼板部材１３、１４が左右のウェブを構成してい
る。

【００１８】また、板状接合部材１１は、２個の直線鋼
矢板１２及び１２が接合されて構成されている。また、
直線鋼矢板１２は、鋼製の平板部１２ａと、２つの鋼製
の継手部１２ｂを有している。平板部１２ａは、所定の
強度を有する「−」字状断面を有し、エレメント軸方向
に延在している。継手部１２ｂは、平板部１２ａの
「−」字状断面における両端に、エレメント軸方向に沿
って設けられ、断面（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）が略「Ｃ」字状となってい
る。

【００１９】板状接合部材１１は、２個の直線鋼矢板１
２、１２が、逆向きに配置され、各々の継手部１２ａ、
１２ａが互いに嵌合するように組み合わされている。図
２は、基準管鋼製エレメント１０における直線鋼矢板の
継手部の嵌合状態を示す拡大断面図である。

【００２０】図２に示すように、継手部１２ｂの断面
は、概略「Ｃ」字状となっており、第１突出部１２ｃと
第２突出部１２ｄを有している。第１突出部１２ｃの先
端は球根状に拡大されている。このような構成により、
継手部１２ｂは、所要の引張力と圧縮力を伝達すること
ができる構成となっている。また、第１突出部１２ｃと
第２突出部１２ｄの中間は、ほぼ楕円状断面でエレメン
ト軸方向に延びる嵌合空間Ｓとなっている。

【００２１】板状接合部材１１においては、嵌合空間Ｓ
のうち、第１突出部１２ｃが嵌入している部分以外の部
分は、硬化したグラウト材Ｇで充填され、強固に固定さ
れている。

【００２２】また、各鋼板部材１３、１４は、板状接合
部材１１、１１の両端の継手部１２ａ、１２ａの付近に
おいて、板状接合部材１１に垂直となるように、溶接に
よって結合されている。この結合は、ボルト等の機械的
結合であってもよい。

【００２３】また、板状接合部材１１、１１と鋼板部材
１３、１４によって形成される矩形管状断面の４つの隅
部のそれぞれには、エレメント軸方向に沿って、継手部
１２ｂが位置することになる。この基準管鋼製エレメン
ト１０における継手部１２ｂは、基準管継手に相当して
いる。

【００２４】上記のような構成の鋼製エレメント１０の
製作方法は、以下の通りである。

【００２５】１）上記のような構成の既製の直線鋼矢板
１２を２個逆向きに配置する。次に、継手部１２ｂどう
しを相互に嵌合させる。次に、嵌合した継手部１２ｂの
嵌合空間Ｓ内にグラウト材を注入する。グラウト材とし
ては、セメントと水とを混合して練り混ぜたセメントミ
ルク、あるいはエポキシ樹脂等の樹脂系接着剤を用い
る。グラウト材の注入は、嵌合空間Ｓの一端から他端へ
向けて一方向に行ってもよいし、途中箇所に注入用の孔
を開設して行ってもよい。グラウト材の注入後、所定時
間経過させて硬化させ、直線鋼矢板１２の略２倍の幅の
板状接合部材１１を形成する。

【００２６】２）次に、２つの板状接合部材１１、１１
に鋼板部材１３、１４を溶接等７によって結合すること
により、基準管鋼製エレメント１０を形成する。

【００２７】（２）第２実施形態 次に、本発明の第２実施形態について説明する。

【００２８】図３は、本発明の第２実施形態である一般
部鋼製エレメントの構成を示す断面図である。図３は、
エレメント軸方向から見た断面図（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図）である。

【００２９】図３に示すように、一般部鋼製エレメント
２０は、２つの板状接合部材１１及び１１と、鋼板部材
１３を有し、全体として「コ」字状の断面を形成してい
る。一般部鋼製エレメント２０は、上述した基準管鋼製
エレメント１０から鋼板部材１４を除去したものと等し
い構成となっている。

【００３０】また、一般部鋼製エレメント２０の「コ」
字状断面の４つの隅部には、エレメント軸方向に沿っ
て、継手部１２ｂが位置することになる。これらのう
ち、外部に対して開放された隅部（図３における左上隅
部及び左下隅部。以下、「開放側隅部」という。）の継
手部１２ｂを、以下、「一般部第１継手」という。

【００３１】また、一般部鋼製エレメント２０の「コ」
字状断面の４つの隅部のうち、外部に対して閉塞された
隅部（図３における右上隅部及び右下隅部。以下、「閉
塞側隅部」という。）の継手部１２ｂを、以下、「一般
部第２継手」という。

【００３２】一般部鋼製エレメント２０の製作方法は、
鋼板部材１４が結合されない点を除き、基準管鋼製エレ
メント１０の製作方法と同様である。

【００３３】（３）第３実施形態 上記した矩形管状断面の基準管鋼製エレメント１０地中
に挿入した後、これを基準とし、基準管鋼製エレメント
１０に隣接させるようにして略「コ」字状断面の一般部
鋼製エレメント２０を順次挿入すれば、図４に示すよう
な「ロ」字状断面構造のエレメント構造体４０を形成す
ることができ、これを本体に利用して地下構造物を構築
することができる。以下、エレメント構造体４０の施工
方法について説明する。

【００３４】まず、地盤の掘削を行いながら、基準管鋼
製エレメント１０を地中に挿入する（以下、「第１工
程」という。）。

【００３５】その後、一般部鋼製エレメント２０の継手
部１２ｂのうち、開放側隅部に設けられた一般部第１継
手を、基準管鋼製エレメント１０の継手部１２ｂのうち
の対応するものと嵌合させて接合する。そして、両継手
を嵌合させた状態で、一般部鋼製エレメント２０を基準
管路鋼製エレメント１０に沿わせながら、基準管鋼製エ
レメント１０の場合と同様にしてエレメント軸方向に向
けて地中に挿入する（以下、「第２工程」という。）。

【００３６】この場合、嵌合状態となっている基準管鋼
製エレメント１０の継手部１２ｂと、一般部鋼製エレメ
ント２０の継手部１２ｂは、図２と同様の状態なってい
る。

【００３７】上記のように嵌合している基準管鋼製エレ
メント１０の継手部１２ｂと、一般部鋼製エレメント２
０の継手部１２ｂの内部の嵌合空間Ｓには、必要に応じ
て、適宜の時期に、例えばエレメント軸方向の一方の端
（以下、「注入端」という。）から、無収縮モルタル、
無収縮コンクリート、樹脂材料等のグラウト材（図示せ
ず）を注入し、硬化させて継手接合を補強してもよい。
このグラウト注入を行うと、継手が固定されるため、接
合された後の複数の鋼製エレメントが、上載荷重等によ
りたわむなどの変形を生じることを防止することができ
る。また、この補強により、エレメント軸直角方向の力
の伝達性能も向上する。なお、嵌合空間Ｓ内へのグラウ
ト材の注入は、端部から行うだけでなく、途中箇所に注
入用孔を開設して逐次行うことも可能である。

【００３８】次に、第２工程の後、新たな一般部鋼製エ
レメント２０の開放側隅部に設けられた継手部１２ｂ
（一般部第１継手）を、すでに地中に挿入された一般部
鋼製エレメント２０の閉塞側隅部に設けられた継手部１
２ｂと嵌合させて接合する。そして、両継手を嵌合させ
た状態で、新たな一般部鋼製エレメント２０を、すでに
挿入された一般部路鋼製エレメント２０に沿わせなが
ら、エレメント軸方向に向けて地中に挿入する（以下、
「第３工程」という。）。以下、この第３工程を順次繰
り返すことによって、地中に挿入され相互に接合された
各鋼製エレメント１０、２０等によってエレメント構造
体を構成する。

【００３９】次に、必要により、各エレメント内にコン
クリート等を充填する。次に、地中に形成されたエレメ
ント構造体を防護工として利用し、エレメント構造体の
内部を掘削する（以下、「第４工程」という。）。次
に、エレメント内面をコンクリートで被覆する等の施工
を行って、地下構造物を構築する（以下、「第５工程」
という。）。

【００４０】上記において、基準管鋼製エレメント１０
は、エレメント構造体４０中のいずれの箇所に配置して
もよい。

【００４１】また、上記のエレメント構造体４０の４つ
の隅角部の直角部を形成するため、隅角部鋼製エレメン
ト３０を使用する。隅角部鋼製エレメント３０は、例え
ば、図１に示す基準管鋼製エレメント１０のいずれかの
板状接合部材１１に、既存の継手部１２ｂと垂直となる
ように新たな継手（例えば、継手部１２ｂと同様のも
の）を溶接することにより製作することができる。この
場合、矩形断面鋼製部材の３方向に継手が突出すること
になるが、隅角部を構成する「Ｌ」字をなす２方向以外
の１方向の継手は切除加工してもよいし、そのまま残し
てもよい。

【００４２】また、隅角部鋼製エレメント３０は、一般
部鋼製エレメント２０に既存の継手部１２ｂと垂直とな
るように新たな継手（例えば、継手部１２ｂと同様のも
の）を溶接することにより製作することができる。

【００４３】すなわち、隅角部鋼製エレメントは、矩形
管状又は「コ」字状の断面を有してエレメント軸方向に
延設される鋼製部材の４つの隅部のうち、エレメント軸
方向に直角な平面方向であるエレメント軸直角方向のう
ちの一方向において互いに隣接する２つの隅部のそれぞ
れにエレメント軸方向に沿って隅角部第１継手を設ける
とともに、一方向と直角となる他方向において互いに隣
接する２つの隅部のそれぞれにエレメント軸方向に沿っ
て隅角部第２継手を設け、複数のエレメントにより構成
されるエレメント構造体の「Ｌ」字状の隅角部において
隣接するエレメントの継手との嵌合によりエレメント相
互の接合を行い、エレメント軸直角方向の力のうち、
「Ｌ」字状の隅角部の各方向の成分を伝達可能とした鋼
製エレメントであれば、どのような構造のものであって
もよい。

【００４４】また、地中に形成するエレメント構造体と
しては、「ロ」字状断面構造の内部に中壁を設けた形式
のエレメント構造体（「日」を横にした形状を断面とす
るもの）が必要な場合がある。このような場合には、
「Ｔ」字状の中壁の隅角部に対応した隅角部鋼製エレメ
ントが必要となる。

【００４５】このような「Ｔ」字状の中壁の隅角部に対
応した隅角部鋼製エレメントは、上記したような「Ｌ」
字状隅角部用の隅角部鋼製エレメントにおいて、隅角部
第１継手及び隅角部第２継手に対して「Ｔ」字状となる
位置の隅部のそれぞれに、エレメント軸方向に沿って隅
角部第３継手を設け、複数のエレメントにより構成され
るエレメント構造体における「Ｔ」字状の隅角部におい
て隣接するエレメントの継手との嵌合によりエレメント
相互の接合を行い、エレメント軸直角方向の力のうち、
「Ｔ」字状の隅角部の各方向の成分を伝達可能とするよ
うに構成すればよい。

【００４６】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記各実施形態は、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、２つの
直線鋼矢板を接合して板状接合部材を形成する例につい
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、３個の直線鋼矢板を板状に接合してもよ
く、一般にｎ個（ｎ：２以上の整数）の鋼矢板を板状に
接合して用いてもよい。

【００４８】また、上記実施形態においては、鋼矢板を
接合して形成した板状接合部材を鋼製エレメントのフラ
ンジとして用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、鋼矢板を接合し
て形成した板状接合部材を鋼製エレメントのウェブとし
て用いてもよい。一般に、板状接合部材は鋼製エレメン
トの板状部分として用いればよく、形成される鋼製エレ
メントはどのような構成のものであってもよい。例え
ば、「ロ」字状断面や「コ」字状断面の鋼製エレメント
のほか、「田」字状断面や、「目」字状断面、「目」を
横にした形状を断面とする鋼製エレメントであってもよ
い。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直線鋼矢板の略ｎ倍の幅の板状接合部材を形成して板状
接合部材を鋼製エレメントの板状部分として用いること
としたので、以下のような利点を有している。

【００５０】ａ）鋼製エレメントの板状部分（例えば、
フランジ、ウェブ等）の製作が、既成の直線鋼矢板の嵌
合とグラウト材の注入によって行えるため、従来のよう
な鋼材の加工や溶接等が不要であり、鋼製エレメントの
製作費用を大幅に低減でき、工事費用が削減できる。

【００５１】ｂ）鋼製エレメントの主要部材である板状
部材の製作に、従来のような鋼材の加工や溶接作業等が
不要であるため、鋼製エレメントの製作期間を短縮する
ことができ、工事期間の短縮化が実現できる。

【００５２】ｃ）鋼製エレメントの主要部材である板状
部材の製作に、溶接作業を行わないため、溶接に伴う部
材の変形がなく、鋼製エレメントの製作精度を向上させ
ることができ、構築される構造物の精度を高めることが
できる。

【００５３】ｄ）板状接合部材は複数個の直線鋼矢板に
よって形成されており、直線鋼矢板には平板部と継手部
が設けられており、平板部は所定の強度を有し、継手部
は所要の引張力と圧縮力を伝達することができるため、
従来の鋼製エレメントと同等以上の強度を発揮すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である基準管鋼製エレメ
ントの構成を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態である基準管鋼製エレメ
ントにおける直線鋼矢板の継手部の嵌合状態を示す拡大
断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態である一般部鋼製エレメ
ントの構成を示す断面図である。

【図４】本発明の第３実施形態であるエレメント構造体
の全体構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 基準管鋼製エレメント １１ 板状接合部材 １２ 直線鋼矢板 １２ａ 平板部 １２ｂ 継手部 １２ｃ 第１突出部 １２ｄ 第２突出部 １３、１４ 鋼板部材 ２０ 一般部鋼製エレメント ３０ 隅角部鋼製エレメント ４０ エレメント構造体 Ｇ グラウト材 Ｓ 嵌合空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 満 東京都渋谷区代々木二丁目二番二号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 森山 智明 東京都渋谷区代々木二丁目二番二号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 桑原 清 東京都渋谷区代々木二丁目二番二号 東日 本旅客鉄道株式会社内 Ｆターム(参考） 2D054 AC15 AD22

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 「−」字状断面を有しエレメント軸方向
   に延在する鋼製の平板部の前記「−」字状断面における
   両端に前記エレメント軸方向に沿って略「Ｃ」字状断面
   の継手部が設けられた直線鋼矢板をｎ個（ｎ：２以上の
   整数）用い、前記継手部どうしを相互に嵌合させるとと
   もに、前記嵌合した継手部の嵌合空間内にグラウト材を
   注入して硬化させ、前記直線鋼矢板の略ｎ倍の幅の板状
   接合部材を形成し、前記板状接合部材を鋼製エレメント
   の板状部分として用いることを特徴とする鋼製エレメン
   ト。
2. 【請求項２】 矩形管状の断面を有してエレメント軸方
   向に延設される鋼製部材の４つの隅部のそれぞれに前記
   エレメント軸方向に沿って基準管継手を設け、隣接する
   エレメントの継手と前記基準管継手との嵌合によりエレ
   メント相互の接合を行うとともに、前記エレメント軸方
   向に直角な平面方向であるエレメント軸直角方向の力を
   伝達可能とした基準管鋼製エレメントであって、 前記矩形管状の鋼製部材の板状部分の少なくとも１個
   は、「−」字状断面を有しエレメント軸方向に延在する
   鋼製の平板部の前記「−」字状断面における両端に前記
   エレメント軸方向に沿って略「Ｃ」字状断面の継手部が
   設けられた直線鋼矢板をｎ個（ｎ：２以上の整数）用
   い、前記継手部どうしを相互に嵌合させるとともに、前
   記嵌合した継手部の嵌合空間内にグラウト材を注入して
   硬化させ前記直線鋼矢板の略ｎ倍の幅の板状に形成され
   た接合部材が用いられることを特徴とする基準管鋼製エ
   レメント。
3. 【請求項３】 略「コ」字状の断面を有しエレメント軸
   方向に延設される鋼製部材の４つの隅部のそれぞれに、
   前記エレメント軸方向に沿って一般部継手を設け、隣接
   するエレメントの継手と前記一般部継手との嵌合により
   エレメント相互の接合を行うとともに、前記エレメント
   軸方向に直角な平面方向であるエレメント軸直角方向の
   力を伝達可能とした一般部鋼製エレメントであって、 前記「コ」字状断面の鋼製部材の板状部分の少なくとも
   １個は、「−」字状断面を有しエレメント軸方向に延在
   する鋼製の平板部の前記「−」字状断面における両端に
   前記エレメント軸方向に沿って略「Ｃ」字状断面の継手
   部が設けられた直線鋼矢板をｎ個（ｎ：２以上の整数）
   用い、前記継手部どうしを相互に嵌合させるとともに、
   前記嵌合した継手部の嵌合空間内にグラウト材を注入し
   て硬化させ前記直線鋼矢板の略ｎ倍の幅の板状に形成さ
   れた接合部材が用いられることを特徴とする一般部鋼製
   エレメント。
4. 【請求項４】 矩形管状又は「コ」字状の断面を有して
   エレメント軸方向に延設される鋼製部材の４つの隅部の
   うち前記エレメント軸方向に直角な平面方向であるエレ
   メント軸直角方向のうちの一方向において互いに隣接す
   る２つの隅部のそれぞれに前記エレメント軸方向に沿っ
   て隅角部第１継手を設けるとともに、前記一方向と直角
   となる他方向において互いに隣接する２つの隅部のそれ
   ぞれに前記エレメント軸方向に沿って隅角部第２継手を
   設け、複数のエレメントにより構成されるエレメント構
   造体の「Ｌ」字状の隅角部において隣接するエレメント
   の継手との嵌合によりエレメント相互の接合を行い、前
   記エレメント軸直角方向の力のうち、前記「Ｌ」字状の
   隅角部の各方向の成分を伝達可能とした隅角部鋼製エレ
   メントであって、 前記矩形管状又は「コ」字状断面の鋼製部材の板状部分
   の少なくとも１個は、「−」字状断面を有しエレメント
   軸方向に延在する鋼製の平板部の前記「−」字状断面に
   おける両端に前記エレメント軸方向に沿って略「Ｃ」字
   状断面の継手部が設けられた直線鋼矢板をｎ個（ｎ：２
   以上の整数）用い、前記継手部どうしを相互に嵌合させ
   るとともに、前記嵌合した継手部の嵌合空間内にグラウ
   ト材を注入して硬化させ前記直線鋼矢板の略ｎ倍の幅の
   板状に形成された接合部材が用いられることを特徴とす
   る隅角部鋼製エレメント。
5. 【請求項５】 請求項４記載の隅角部鋼製エレメントに
   おいて、 前記隅角部第１継手及び隅角部第２継手に対して「Ｔ」
   字状となる位置の隅部のそれぞれに前記エレメント軸方
   向に沿って隅角部第３継手を設け、複数のエレメントに
   より構成されるエレメント構造体における「Ｔ」字状の
   隅角部において隣接するエレメントの継手との嵌合によ
   りエレメント相互の接合を行い、前記エレメント軸直角
   方向の力のうち、前記「Ｔ」字状の隅角部の各方向の成
   分を伝達可能としたことを特徴とする隅角部鋼製エレメ
   ント。
6. 【請求項６】 「−」字状断面を有しエレメント軸方向
   に延在する鋼製の平板部の前記「−」字状断面における
   両端に前記エレメント軸方向に沿って略「Ｃ」字状断面
   の継手部が設けられた直線鋼矢板をｎ個（ｎ：２以上の
   整数）用い、前記継手部どうしを相互に嵌合させるとと
   もに、前記嵌合した継手部の嵌合空間内にグラウト材を
   注入して硬化させ、前記直線鋼矢板の略ｎ倍の幅の板状
   接合部材を形成し、前記板状接合部材を鋼製エレメント
   の板状部分として用いることを特徴とする鋼製エレメン
   トの製作方法。
7. 【請求項７】 矩形管状の断面を有してエレメント軸方
   向に延設される管状鋼製部材の４つの隅部のそれぞれに
   前記エレメント軸方向に沿って基準管継手が設けられる
   とともに、前記矩形管状の鋼製部材の板状部分の少なく
   とも１個は、「−」字状断面を有しエレメント軸方向に
   延在する鋼製の平板部の前記「−」字状断面における両
   端に前記エレメント軸方向に沿って略「Ｃ」字状断面の
   継手部が設けられた直線鋼矢板をｎ個（ｎ：２以上の整
   数）用い、前記継手部どうしを相互に嵌合させるととも
   に、前記嵌合した継手部の嵌合空間内にグラウト材を注
   入して硬化させ前記直線鋼矢板の略ｎ倍の幅の板状に形
   成された接合部材が用いられた基準管鋼製エレメントを
   地中に挿入する第１工程を行い、 次いで、「コ」字状の断面を有し前記エレメント軸方向
   に延設されるコ型鋼製部材の４つの隅部のそれぞれに前
   記エレメント軸方向に沿って一般部継手が設けられると
   ともに、前記「コ」字状断面の鋼製部材の板状部分の少
   なくとも１個は、「−」字状断面を有しエレメント軸方
   向に延在する鋼製の平板部の前記「−」字状断面におけ
   る両端に前記エレメント軸方向に沿って略「Ｃ」字状断
   面の継手部が設けられた直線鋼矢板をｎ個（ｎ：２以上
   の整数）用い、前記継手部どうしを相互に嵌合させると
   ともに、前記嵌合した継手部の嵌合空間内にグラウト材
   を注入して硬化させ前記直線鋼矢板の略ｎ倍の幅の板状
   に形成された接合部材が用いられた一般部鋼製エレメン
   トを用い、前記一般部継手のうち外部に対して開放され
   た隅部である２つの開放側隅部に設けられた一般部第１
   継手のそれぞれを前記基準管継手のうちの２つと嵌合さ
   せて接合し、前記一般部鋼製エレメントを前記基準管路
   鋼製エレメントに沿わせながら前記地中に挿入する第２
   工程を行い、 次いで、前記地中に挿入された一般部鋼製エレメントの
   前記一般部継手のうち外部に対して閉塞された隅部であ
   る２つの閉塞側隅部に設けられた一般部第２継手のそれ
   ぞれに、他の一般部鋼製エレメントの前記一般部第１継
   手のそれぞれを嵌合させて接合し、前記地中に挿入され
   た一般部鋼製エレメントに前記他の一般部鋼製エレメン
   トを沿わせながら前記地中に挿入する第３工程を順次繰
   り返し、 次いで、前記地中に挿入され相互に接合された各鋼製エ
   レメントによって構成されたエレメント構造体を防護工
   として前記エレメント構造体の内部を掘削する第４工程
   を行い、 次いで、前記エレメント構造体を本体として利用して地
   下構造物を構築する第５工程を行うことを特徴とする地
   下構造物構築方法。