JP2002088889A - 管渠底版のグラウト方法及びチューブ型枠 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 横引き工法により所定位置まで搬入され連結
されたボックスカルバートを基礎コンクリート上に確実
に定置させるようにする。 【解決手段】 複数基を連結して管渠を構成する単位管
体を山留め空間内に搬入し、山留め空間１内の基礎コン
クリート２上に敷設されたレール面４にベアリングボー
ル５を分散して配置し、カルバート３をベアリングボー
ル５で支持した状態で、カルバートの連結位置まで移送
し、連結位置で一体的に管渠延長方向に連結された管渠
の底版と基礎コンクリート２との隙間を注入グラウト材
で閉塞する際、山留め空間１を画成する山留め壁下端
に、管渠の延長方向に沿ってチューブ型枠１０を配置す
る。搬入されたカルバート３を所定連結位置まで移送し
て所定長さの管渠として連結する。チューブ型枠１０を
管渠の延長方向に沿って筒状に膨張させて底版３ｂの両
側方から基礎コンクリート２との隙間を閉塞し、この隙
間にグラウト材を注入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管渠底版のグラウト
方法及びチューブ型枠に係り、特にプレキャストコンク
リート製ボックスカルバートを所定連結位置まで横引き
し、複数基を連結させ管渠を構築し、定置された管渠安
定のために行う管渠底版のグラウト方法及びグラウト工
の範囲を規定するチューブ型枠に関する。

【０００２】

【従来の技術】出願人の一は、都市部等における狭隘な
道路下に建設される下水幹線等に用いられるプレキャス
トコンクリート製の管渠の合理的な布設方法として、摩
擦低減手段としてのベアリングボールを利用した横引き
工法を開発している（特許第２８７９０２１号参照）。
本工法によれば、開削トンネル部の構築後に、地上のわ
ずかなスペースに単位管体としてのボックスカルバート
の搬入部を設け、そこから搬入されたボックスカルバー
トを所定連結位置まで横引きし、これらを連結した管渠
を迅速に構築することができる。

【０００３】図８は、この管渠の布設方法における横引
き作業状態を示した概略側面図である。同図に示したよ
うに、開削トンネル１００内に施工された基礎コンクリ
ート１０１上にはボックスカルバート１０２の延長方向
に沿って横引き用レール１０３が布設されている。横引
き用レール１０３としては、図９に示したように横置き
の細幅系Ｈ形鋼が使用されている。この細幅系Ｈ形鋼
は、そのほとんどの部分が基礎コンクリート１０１内に
埋設された埋設された状態にあり、ウェブ１０３ａの片
面がレール面となり、わずかに端部が露出したフランジ
１０３ｂが側壁となっている。さらに、レール面上には
摩擦低減を図る球状体としてのベアリングボール１０４
が適当に分散するように配置されている。たとえば、ベ
アリングボール１０４にはφ１１ｍｍ程度の鋼球が使用
されている。これらのベアリングボール１０４の上に
は、底面に板厚鋼板からなるガイドプレート１０５が固
着されたボックスカルバート１０２が載置されている。
ボックスカルバート１０２は、ガイドプレート１０５を
介して多数のベアリングボール１０４に点支持されるよ
うになっている。

【０００４】ボックスカルバート１０２の移送に際し、
図８に示したように、ボックスカルバート１０２が図示
しないウインチ等の横引き（牽引）装置により矢印方向
へ牽引されるのに伴い、ボックスカルバート１０２を支
持するベアリングボール１０４は転動する。これにより
ガイドプレート１０５とレール１０３間の動摩擦が大幅
に低減される。実験によれば動摩擦係数はそり等の横引
き工法の場合に比べて１／４まで低減される。なお、図
８，９においてベアリングボール１０４は説明のために
拡大して示している。

【０００５】以上に述べたように、連結位置まで移送さ
れたボックスカルバート１０２は、所定の基数ごとに順
次、公知の連結手段により管渠縦断方向に連結される。
この連結作業が完了した状態では、一体化したボックス
カルバート１０２はレール１０３上に摩擦低減手段であ
るベアリングボール１０４上に載置された状態であり、
基礎コンクリート１０１とボックスカルバート１０２の
底面１０２ａ間には隙間１０６があいたままになってい
る。

【０００６】そこで、この隙間１０６を閉塞するために
グラウト工が行われている。横引き工法でない従来の管
渠布設方法の場合は、ボックスカルバートの布設では、
カルバートのレベル及び勾配を調整した後にその底面と
基礎コンクリートとの間に敷きモルタルを打設し、その
上に載置していた。これに対して上述の横引き工法では
管渠がレール上に載置されているので、図１０に示した
ように、ボックスカルバート１０２の底版１０２Ａに設
けられたグラウト孔１０７を用いたグラウト工を行って
いる。このグラウト孔１０７は、ボックスカルバート１
０２の奥行き（１ｍ）のほぼ中央位置に、幅方向に所定
の離れをとって２個設けられている。

【０００７】グラウト工では図１０に示したように、ボ
ックスカルバート１０２の設置位置でグラウト孔１０７
に接続されたグラウトホース（図示せず）を介してポン
プから圧送されたグラウト材１０９を充填する。グラウ
ト材１０９は高い流動性を有しているため、基礎コンク
リート１０１上を流れるように広がる。グラウト材１０
９はレール１０３で一旦せき止められるが、さらに充填
が進むとレール１０３上面を越え、ベアリングボール１
０４の間を通り抜けていく。グラウト材１０９の充填範
囲は最終的に同図に示したように、ボックスカルバート
１０２の側壁１０２ｂの外側の山留め壁１２０との間の
クリアランス１２１の底部の一部まで広がり、その一部
１０９ａがクリアランス１２１に堆積する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
管渠底版のグラウト方法では、使用するグラウト材の流
動性が高いため、底版と基礎コンクリートとの間に充填
されたグラウト材の一部が山留め壁側まで広がる。この
ため、基礎コンクリートと管渠の底版との間を確実に充
填するためには、大量のグラウト材が必要になる。ま
た、注入するグラウト材に十分な注入圧が加えられない
ので、基礎コンクリートと底版下面との密着性も確保で
きないおそれもある。

【０００９】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、ベアリングボールを用いた
横引き工法により所定位置まで搬入され連結されたボッ
クスカルバートを基礎コンクリート上に確実に定置させ
るようにした管渠底版のグラウト方法及びグラウト工に
用いられるチューブ型枠を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数基を連結して管渠を構成する単位管
体を山留め空間内に搬入し、該山留め空間内の基礎コン
クリート上に敷設されたレール面に球状体を分散して配
置し、前記単位管体を前記球状体で支持した状態で、管
体の連結位置まで移送し、前記連結位置で一体的に管渠
延長方向に連結された管渠の底版と前記基礎コンクリー
トとの隙間を注入グラウト材で閉塞する管渠底版のグラ
ウト方法において、前記山留め空間を画成する山留め壁
下端に、前記管渠の延長方向に沿ってチューブ型枠を配
置し、搬入された単位管体を所定連結位置まで移送して
所定長さの管渠として連結し、前記チューブ型枠を前記
管渠の延長方向に沿って筒状に膨張させて前記管渠底版
の両側方から前記基礎コンクリートとの隙間を閉塞し、
この隙間にグラウト材を注入するようにしたことを特徴
とする。

【００１１】管渠が延長方向に沿って連結設置される山
留め空間を画成する山留め壁下端に、その延長方向に沿
って配置され、筒状に膨張して前記管渠底版の両側面下
端で前記基礎コンクリートとの間を閉塞することが好ま
しい。

【００１２】前記チューブ型枠は、膨張可能な筒状のチ
ューブ内に、チューブ延長方向に沿ってワイヤが、前記
チューブ端の気密性を保持して挿通しておくことが好ま
しい。

【００１３】前記チューブ型枠は、膨張可能な筒状チュ
ーブ内に、チューブ延長方向に沿ってワイヤが、前記チ
ューブ端の気密性を保持して挿通され、該ワイヤを巻き
取ることにより前記設置位置から回収することが好まし
い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の管渠底版のグラウ
ト方法及びチューブ型枠の実施の形態について添付図面
を参照して説明する。図１は、根切り工により構築され
た山留め空間１の底盤の基礎コンクリート２に、上述し
た横引き工法により所定位置まで搬入されたボックスカ
ルバート３の下半断面と、ボックスカルバート３の側壁
と山留め壁７との間のクリアランス８の底部に設けられ
たチューブ型枠１０とを示している。

【００１５】同図に示したように、山留め空間１の基礎
コンクリート２上の所定位置にはＨ形鋼を横置きしてな
るガイドレール４が敷設されている。このガイドレール
４は、Ｈ形鋼のウェブを底面とする凹状溝内に多数のベ
アリングボール５が敷き並べられ、このベアリングボー
ル５上にボックスカルバート３が、底面に取り付けられ
たガイドプレート９を介して載置されるようになってい
る。この状態では、前述したように、各ボックスカルバ
ート３の底面３ｂと基礎コンクリート２との間には隙間
６があいている。また、ボックスカルバート３は管渠延
長方向に複数基が連結され、全体としては安定した状態
にあるが、実際には転動可能なベアリングボール５上に
載置されているので、固定的に支持された状態にはな
い。そこで、次工程としてグラウト工を行い、隙間６に
グラウト材を充填し、硬化させることによりボックスカ
ルバート３の自重及び上載荷重を基礎コンクリート２に
直接支持させるようにしている。グラウト工に際し、ボ
ックスカルバート３の両側の側壁下端の山留め壁７との
クリアランス８に、図示したような膨張させて使用する
チューブ型枠１０を備えることにより、注入されたグラ
ウト材がボックスカルバート３の底面の隙間のみに確実
に行き渡るようにすることができる。

【００１６】このチューブ型枠１０の全体構成につい
て、図２，図３を参照して説明する。図２は、所定基数
のボックスカルバート３が連結され、チューブ型枠１０
にエアが供給された状態を模式的に示した管渠全体縦断
図である。チューブ型枠１０は、本実施の形態では全長
約５０mの長い筒状をなし、この区間に布設された複数
基のボックスカルバート３の底版と基礎コンクリート２
との隙間のグラウト工が一挙に行われる。このチューブ
型枠１０の長さは、予定している範囲の管渠のグラウト
範囲に合わせて適宜設定することができる。チューブ型
枠１０のエアチューブには、坑内に設置されたエアコン
プレッサ４５から圧縮空気が供給され、図３（ｂ）にあ
るような断面形状に膨張可能となっている。同図には、
グラウトポンプ４３からボックスカルバート３の底版に
設けられたグラウト孔４２にグラウト材を供給するグラ
ウト材供給ライン４０も示されている。なお、チューブ
型枠１０は空気が抜けた状態では扁平形状の状態で山留
め壁７側に寄せられている（図３（ａ）参照）。このた
め、ボックスカルバート３の横引き作業において障害と
ならない。

【００１７】エアチューブ１１の膨張時の断面形状とし
ては、一般的な円形断面の他、ボックスカルバート３と
山留め壁７間のクリアランス８の幅におおよそ相当する
底面幅を有する馬蹄形断面チューブ（図３（ｃ）参照）
等を採用することができる。円形断面の場合、エアチュ
ーブ１１が膨張した際、側部１１ａがボックスカルバー
ト３と山留め壁７との間に挟まれ、図３（ｂ）に示した
ように全体形状が縦長の長円形状なる。このため、後述
するように、グラウト材が隙間に注入されて端部に達し
た状態で、グラウト材はエアチューブ１１の下側に潜り
込み、グラウト圧がエアチューブ１１に上向きに作用す
ることが予想される。しかし、エアチューブ１１はボッ
クスカルバート３と山留め壁７との間に生じる摩擦抵抗
により図示した位置に保持される。このため、ボックス
カルバート３の底版と基礎コンクリート２との間に注入
されたグラウト材はチューブ型枠１０の下側でせき止め
られ、山留め壁７との間のクリアランス８まで回り込ま
ない。図３（ｂ）に示したような底部１１ｂが平らな馬
蹄形状のエアチューブ１１によれば、グラウト圧はエア
チューブ１１に側圧としてのみ作用し、浮き上がりが生
じない。エアチューブ１１は確実に据え付け位置に保持
される。

【００１８】チューブ型枠１０の一実施の形態における
詳細構成について図４を参照して説明する。チューブ型
枠１０は所定長さの円筒形状のエアチューブ１１と、エ
アチューブ１１の両端を気密構造とするための口金１
２，１３と、エアチューブ１１内に圧縮空気を供給する
エア供給ホース１４と、チューブ型枠１０の撤去用のワ
イヤ１５とから構成されている。エアチューブ１１の材
質としては、本実施の形態では合成ゴムホースが用いら
れているが、合成ゴムホースの他、樹脂ホース、樹脂被
覆された織布ホース等を用いることができる。通常はホ
ース全体断面は扁平形状をなし、空気送気時に所定断面
を構成するようになっている（図３（ａ），（ｂ）参
照）。エアチューブ１１内には樹脂被覆されたワイヤ１
５が挿通されており、エアチューブ１１の先端はワイヤ
１５に固着された緊結口金１２Ａと緊結リング１２Ｂと
を介して気密を保持するように封止されている。エアチ
ューブ１１の口元端には注入口金１３が嵌着されてい
る。この注入口金１３にエア供給ホース１４の先端が取
着されている。注入口金１３は図示したように、ボス１
３ａによってワイヤ１５の所定位置に位置保持され、ボ
ス１３ａと外側リング１３ｂを連結するウェブ１３ｃに
エア供給ホース１４が固着されている。エアチューブ１
１の端部１１ｃはボス１３ａと外側リング１３ｂとの間
の凹所に気密性を保持するように、収容され定着されて
いる。エア供給ホース１４から供給される圧縮空気によ
りエアチューブ１１を所定形状に膨張させることができ
る

【００１９】図５，図６はチューブ型枠１０の変形例を
示した構成と、この変形例におけるチューブ型枠１０の
撤去時のエアチューブ１１の回収方法を示した断面図で
ある。本変形例ではホース端口金２０Ａ，２０Ｂは両端
同形で、それぞれのホース端口金の外側端にエア供給ホ
ース２１あるいはワイヤカップラ３２のいずれかを螺着
するかでその用途を異ならせることができる。ホース端
口金２０Ａの構成について、図５（ａ）を参照して説明
する。ホース端口金２０Ａは内周面がねじ切りされた外
筒２３と、この外筒２３の内部に螺合して収容されるバ
ルブ内筒２４とからなり、バルブ内筒２４の内面に形成
された外側ネジ部２４ａにはエア供給ホース２１の口金
２８が螺着されている。バルブ内筒２４内には圧縮スプ
リング２６の作用により常閉となる逆止バルブ２７が組
み込まれている。この逆止バルブ２７は、図５（ａ）に
示したように、バルブ内筒２４にエア供給ホース２１の
口金２８が螺合されると、口金２８によりロッド２７ａ
が押し縮められ、連通路２９が開状態となる。この結
果、圧縮空気はバルブを通過してエアチューブ１１内に
導かれる。

【００２０】一方、バルブ内筒２４のエアチューブ１１
内の内周面に形成された内側ネジ部には図５（ａ）に示
したように、内側ワイヤ３５が取着されたワイヤカップ
ラ３１が螺着されている。このワイヤカップラ３１は外
周がネジ切りされたカップ状をなし、プレート３１ａの
中央部分に内側ワイヤ３５の端部が定着されている。ま
た、プレート３１ａには多数の通気孔３３が形成されて
おり、バルブを通過した圧縮空気は、通気孔３３を通っ
てエアチューブ１１内に供給される。

【００２１】ホース先端側のホース端口金２０Ｂにも上
述と同様の逆止バルブ２７の構成が組み込まれている。
バルブ内筒２４の内面に形成された外側ネジ部２４ａに
は外側ワイヤ３６を接続するためのワイヤカップラ３２
が螺着されている。このワイヤカップラ３２もカップ状
をなし、凹所部分にバルブ２７のロッド２７ａが干渉し
ないで入り込むようになっている。バルブ内筒２４のエ
アチューブ１１の内側ネジ部には、ホース端口金２０Ａ
と同形のワイヤカップラ３１が螺着され、ワイヤカップ
ラ３１にはホース端口金２０Ａ側から延びた内側ワイヤ
３５が定着されている。

【００２２】図５（ｂ）は、エアチューブ１１が完全に
膨張した状態を示した断面図である。同図に示したよう
に、エアチューブ１１が膨張した段階でエア供給ホース
１４の口金２８を取り外し、その代わりに反対側の外側
ワイヤ３６の定着端としてのワイヤカップラ３２を螺着
するようになっている。

【００２３】次に、このチューブ型枠１０を撤去する際
のエアチューブ１１の回収方法について図６を参照して
説明する。まず、口元側のホース端口金２０Ａの外筒２
３に螺合しているバルブ内筒２４を外筒２３から取り外
す。このときエアチューブ１１内の内側ワイヤ３５が他
方のホース端口金２０Ｂに連結されているため、ホース
端口金２０Ａの内筒２３に接続されている外側ワイヤ３
６を巻き取ることにより、他端のホース端口金２０Ｂが
エアチューブ１１内に入り込む。この結果、エアチュー
ブ１１の全長を短縮させてチューブ型枠の設置位置から
順次回収することができる。

【００２４】図７各図を参照して本発明による管渠底版
のグラウト方法について、その施工手順について説明す
る。上述したボックスカルバート３の横引き工法により
所定基数が配置された状態で各ボックスカルバート３
は、ＰＣ鋼棒等の緊結手段（図示せず）によって管渠縦
断方向が一体的に連結される。この横引き作業の間、チ
ューブ型枠１０は空気が供給されない扁平状態（図３
（ａ）参照）にあり、山留め壁７側に沿って配置されて
いる。ボックスカルバート３が縦断方向に連結された状
態でチューブ型枠１０のエアチューブ１１を膨張させ
る。エアチューブ１１を十分膨張させることでエアチュ
ーブ１１の両側面がボックスカルバート３の側面と山留
め壁７とに十分密着する（図３（ｂ）参照）。この状態
でボックスカルバート３の底版に形成されているグラウ
ト孔４２を利用してボックスカルバート３と基礎コンク
リート２との間の隙間６を完全に閉塞することができ
る。グラウト材４１にはセメントモルタル等の充填材が
好適である。この場合、アルミニウム粉末等の発泡剤を
添加して充填効果を高めることも好ましい。充填用のセ
メントモルタルはコンクリートミキサー車で供給でき
る。ミキサー車から充填位置まではグラウトポンプ４３
（図２参照）を用いて容易に圧送すればよい。このとき
グラウト材４１は、ボックスカルバート３の底面３ｂの
側方のクリアランス８のの底部に設けられたチューブ型
枠１０によってボックスカルバート３の底面３ｂの範囲
に所定のグラウト圧を保持したまま充填される。縦断方
向前方にある他のグラウト孔４０からグラウト材４１が
流出する（戻り）のを確認して次区間のグラウト工を順
次行うようにする。

【００２５】図７（ｂ）は、グラウト工が完了し、所定
の養生期間を経てチューブ型枠１０が撤去された状態を
示している。同図に示したように、グラウト材４１をボ
ックスカルバート３の底面と基礎コンクリート２との隙
間のみに確実に充填することができる。

【００２６】図７（ｃ）は、山留め壁７との間のクリア
ランス８を埋め戻した後の管渠の完成状態を示した断面
図である。同図に示したように、山留め壁７を構成する
親杭や鋼矢板等にグラウト材４１が付着することがない
ので、親杭や鋼矢板等の仮設部材の撤去も容易に行え
る。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、管渠安定のために行う管渠底版のグラウトを
効率よく、またグラウト工のためのコストを大幅に低減
することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による管渠底版のグラウト方法の一実施
の形態としてチューブ型枠の設置状態を示した部分正面
図。

【図２】チューブ型枠がセットされた状態を模式的に示
した管渠全体縦断図。

【図３】チューブ型枠のエアチューブ断面形状を示した
部分拡大断面図。

【図４】チューブ型枠の一実施の形態による内部構成を
示した縦断面図。

【図５】チューブ型枠の他の実施の形態による内部構成
を示した縦断面図。

【図６】図５に示したチューブ型枠の回収時の構成を示
した縦断面図。

【図７】管渠底版のグラウト工の手順を示した施工順序
図。

【図８】ボックスカルバート横引き工法による管渠布設
工の一例を示した側面図。

【図９】図８に示した管渠布設工における摩擦低減手段
の一例を示した部分正面図。

【図１０】図９に示した管渠の底面グラウト工の状態を
示した部分正面図。

【符号の説明】

１ 山留め空間 ２ 基礎コンクリート ３ ボックスカルバート ５ ベアリングボール ６ 隙間 ７ 山留め壁 ８ クリアランス １０ チューブ型枠 １１ エアチューブ １２ 緊結口金 １３ 注入口金 １４ エア供給ホース ２０，２０Ａ，２０Ｂ ホース端口金 ３５ 内側ワイヤ ３６ 外側ワイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤田 全弘 東京都港区芝浦三丁目12番８号 安藤建設 株式会社内 (72)発明者 相 龍介 東京都港区芝浦三丁目12番８号 安藤建設 株式会社内 (72)発明者 渡辺 敬一 東京都港区芝四丁目２番３号 ジオスター 株式会社内 (72)発明者 下川 裕士 東京都港区芝四丁目２番３号 ジオスター 株式会社内 (72)発明者 岩崎 禎市郎 東京都港区芝四丁目２番３号 ジオスター 株式会社内 (72)発明者 海野 裕介 東京都港区芝四丁目２番３号 ジオスター 株式会社内 Ｆターム(参考） 2D063 BA06 BA31 BA32 BA34

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数基を連結して管渠を構成する単位管体
   を山留め空間内に搬入し、該山留め空間内の基礎コンク
   リート上に敷設されたレール面に球状体を分散して配置
   し、前記単位管体を前記球状体で支持した状態で、管体
   の連結位置まで移送し、前記連結位置で一体的に管渠延
   長方向に連結された管渠の底版と前記基礎コンクリート
   との隙間を注入グラウト材で閉塞する管渠底版のグラウ
   ト方法において、 前記山留め空間を画成する山留め壁下端に、前記管渠の
   延長方向に沿ってチューブ型枠を配置し、搬入された前
   記単位管体を所定連結位置まで移送して所定長さの管渠
   として連結し、前記チューブ型枠を前記管渠の延長方向
   に沿って筒状に膨張させて前記管渠底版の両側方から前
   記基礎コンクリートとの隙間を閉塞し、この隙間にグラ
   ウト材を注入するようにしたことを特徴とする管渠底版
   のグラウト方法。
2. 【請求項２】管渠が延長方向に沿って連結設置される山
   留め空間を画成する山留め壁の下端に、その延長方向に
   沿って配置され、筒状に膨張して前記管渠底版の側方か
   ら、管渠底版と前記基礎コンクリートとの隙間を閉塞す
   ることを特徴とするチューブ型枠。
3. 【請求項３】前記チューブ型枠は、膨張可能な筒状のチ
   ューブ内に、その延長方向に沿ってワイヤが、チューブ
   端での気密性を保持して挿通されたことを特徴とする請
   求項２記載のチューブ型枠。
4. 【請求項４】前記チューブ型枠は、膨張可能な筒状チュ
   ーブ内に、その延長方向に沿ってワイヤが、チューブ端
   での気密性を保持して挿通され、該ワイヤを巻き取るこ
   とにより前記設置位置から回収されるようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の管渠底版のグラウト方法。