JP2001020658A - 曲線ルーフの構築方法及び曲線パイプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高強度の幅広の曲線パイプルーフ構造を、短
時間に安定して形成し得る施工方法を提供すること。 【解決手段】 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してパ
イプ列を一体化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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１０−２９２３
６７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１の方法を実施するために使用する
隣接する曲線パイプ列に対し一定距離をもつ後続曲線パ
イプ列のパイプ本体の側面に、複数の小穴を形成した１
本又は複数本の薬液注入用細径パイプをそれぞれ付設し
た曲線パイプを使用する（請求項２）。更に、本発明の
請求項３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１
Ａ、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
よって、上記の本発明の施工方法が効果的に実施できる
と共に、請求項３のパイプにより、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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粕谷 太郎 東京都千代田区三崎町２−５−３ 鉄建建 設株式会社内 (72)発明者 小幡 常雄 東京都千代田区三崎町２−５−３ 鉄建建 設株式会社内 (72)発明者 三木 甫 東京都杉並区荻窪２−26−９−102 (72)発明者 丸山 忠克 東京都千代田区神田小川町２−３−13 Ｍ ＆Ｃビル４Ｆ 淡路産業株式会社内 (72)発明者 丹羽 一男 東京都千代田区神田小川町２−３−13 Ｍ ＆Ｃビル４Ｆ 淡路産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D049 EA02 FB03 GC08 GE04 2D054 AA02 AD27 AD33 FA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【請求項２】 隣接する曲線パイプ列に対し一定距離を
   もつ後続曲線パイプ列のパイプ本体の側面に、複数の小
   穴を形成した１本又は複数本の薬液注入用細径パイプを
   それぞれ付設し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。
3. 【請求項３】 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。