JP2004257025A - 函体けん引工法、およびそれに用いる函体 - Google Patents
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Abstract
【課題】函体けん引工法において、路面の沈下等を生じさせることなく、安全かつスムーズに函体を挿入することが可能な改良方法、および該方法に用いる函体を提供すること。
【解決手段】函体けん引工法において、パイプルーフ３０と函体１０との間に、それ自体は固化性を持たない流動性充填材６０を所定圧力で注入するとともに、刃口１５の外縁部に配備した流体封止手段としての板ばね１１により、流動性充填材６０の流出を防止して、パイプルーフと函体との間に生じた地山の欠損部に流動性充填材６０を充満させた状態に維持して函体１０を進行させる。
【選択図】 図８
【解決手段】函体けん引工法において、パイプルーフ３０と函体１０との間に、それ自体は固化性を持たない流動性充填材６０を所定圧力で注入するとともに、刃口１５の外縁部に配備した流体封止手段としての板ばね１１により、流動性充填材６０の流出を防止して、パイプルーフと函体との間に生じた地山の欠損部に流動性充填材６０を充満させた状態に維持して函体１０を進行させる。
【選択図】 図８
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道や道路等の路面下の地山を横断するように函体を挿入して貫通開口部を施工する函体けん引工法の改良、およびそれに用いる函体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鉄道や道路等の路面下の地山を貫通するように開口部を構築する方法として、例えば、フロンテジャッキング工法等の函体けん引工法が知られている。以下、相互けん引方式のフロンテジャッキング工法を例に挙げ、盛土構造物の路面下に貫通開口部を構築する函体けん引工法の一般的な施工手順を図１３に基づき説明する。
【０００３】
この工法では、まず図１３（ａ）に示すように、路面７１を有する盛土構造物７０等の両側に立坑工や仮設盛土工などの準備施工をした後、盛土内を横断するように複数のパイプを推進機２５により圧入して、連続したパイプルーフ３０を形成する。
【０００４】
次に、パイプルーフ３０の下部に複数の導坑７３（図１参照）を設けた後、盛土構造物７０の両側に、先端に刃口１５を備えたコンクリート製等の函体（ボックスカルバート）１０、１０’を配置し、２基の函体１０、１０’同士を導坑７３を介してピアノ線等のけん引手段によって連結する。連結された函体を盛土内に進行させる方法は、図１３（ｂ）に示すように、まず函体１０Ａを、函体１０Ｂ、１０Ｃを推進基盤にして中押しジャッキ２３で前進させるとともに、反対側から函体１０’Ｄでけん引する。函体１０Ａが所定量進んだ後、函体１０Ｂを函体１０Ａの方向へ引き寄せるとともに、函体１０Ｃから推進力を得て中押しジャッキ２３で前進させ、次いで函体１０Ａ、１０Ｂを基準にして函体１０Ｃを引き寄せるように移動させることにより函体１０全体をけん引させる、という作業を順次繰り返しながら、函体１０を順次盛土内へ挿入して行き［図１３（ｃ）］、盛土内で２基の函体１０、１０’を接合して、防水工などの所要の仕上げ施工をして函渠（貫通開口部）を構築する工法である［図１３（ｄ）］。そして、以上の函体１０、１０’の挿入工程では、刃口をパイプルーフ３０内の地山に進出させ、その直下の地山を手掘りやバックホーなどの掘削手段によって掘削し、該掘削距離だけ函体を進め、函体の前側部に設けられた刃口で側方の地山を切削していく、という作業が繰り返されされる（例えば、特許文献１、特許文献２）
【特許文献１】
特公昭４７−３９１８２号公報
【特許文献２】
特公昭５３−２９９２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記フロンテジャッキング工法等の函体けん引工法におけるパイプルーフ３０は、矩形等をした函体１０、１０’の上方および側方を枠で囲うように、多数のパイプを連続的に配列して構築されており、函体１０、１０’はパイプルーフ３０によって形成された枠の中を、パイプルーフ３０と数十センチの間をあけて挿入されていく。この函体１０、１０’とパイプルーフ３０との間は、通常、未掘削の地山５０’（図５〜図８参照）で埋まっているが、函体１０、１０’のけん引に伴い、前記刃口や函体１０、１０’との摩擦力によって間の土が数十センチの厚みで部分的に前方へ運ばれたり、函体１０、１０’の先端から落下してしまったりすることによって函体１０、１０’とパイプルーフ３０との間の土が不連続となり、部分的に地山５０’が崩落したり、肌落ちしたりして、地山５０’が欠損した状態となることがある。
【０００６】
このパイプルーフと函体との間の地山５０’の欠損部が、特に上部のパイプルーフ３０と函体１０、１０’との間で生じると、当該欠損部上方の盛土の荷重をパイプルーフ３０が受け止める結果となり、当該部分でパイプルーフ３０が撓んで変形したり、最悪の場合には上部の地山５０が沈降して路面７１に陥没や沈下を引き起こすおそれがある。
【０００７】
従来は、函体１０、１０’周囲に地山５０’の欠損部が生じた場合には、砂や土嚢を充填してパイプルーフ３０の撓みや、上部地山５０の沈降等に対処してきたが、盛土構造物７０が高速道路などの道路である場合には、通行安全上、路面７１の沈下や陥没は絶対に避けなければならない事態であるため、より確実かつ安全に函体１０、１０’を進入させる施工方法が求められていた。
【０００８】
一方、従来の函体けん引工法においては、函体１０、１０’周面と周囲の地山５０’との摩擦を軽減する目的で滑材の注入が行われてきた。滑材としては、高分子化合物を配合したものが使用されてきたが、注入量が少量であるためパイプルーフ３０の撓みや上部盛土の沈降を防止するという機能はなく、あくまでも函体１０、１０’の進行をスムーズに行わせるためのものに過ぎなかった。
【０００９】
本発明は、フロンテジャッキング工法をはじめとする函体けん引工法において、路面の沈下等を生じさせることなく、安全、確実かつスムーズに函体を挿入することが可能な改良方法、および該方法に用いる函体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の態様に係る函体けん引工法の発明は、地山内に連続的にパイプを圧入して地山を横断するパイプルーフを構築した後、上部および両側部の先端に刃口を備え、かつ、少なくとも上部の刃口が独立して前方に進出可能なスライド刃口である函体を、前記パイプルーフ下の地山に、到達側の反力抵抗体によりけん引しながら進入させていき、地山を横断する貫通開口を形成する函体けん引工法であって、前記パイプルーフと函体との間に、それ自体は固化性を持たない流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、前記刃口または函体前部の外縁に配備した流体封止手段により前記流動性充填材の流出を防ぎながら、地山の掘削と、函体の前進とを繰り返すことによって、函体を進行させていくことを特徴とする。
【００１１】
第２の態様に係る函体けん引工法の発明は、地山内に連続的にパイプを圧入して地山を横断するパイプルーフを構築した後、上部および両側部の先端に固定された刃口を備えた函体を、前記地山の両側から、互いに相手を反力抵抗としてけん引することによって前記パイプルーフ下の地山に進入させていき、地山を横断する貫通開口を形成する函体けん引工法であって、前記パイプルーフと函体との間に、それ自体は固化性を持たない流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、前記刃口または函体前部の外縁に配備した流体封止手段により前記流動性充填材の流出を防ぎながら、地山の掘削と、函体の前進とを繰り返すことによって、函体を進行させていくことを特徴とする。
【００１２】
第３の態様に係る函体けん引工法の発明は、地山内に連続的にパイプを圧入して地山を横断するパイプルーフを構築した後、上部および両側部の先端に刃口を備えた函体を、前記パイプルーフ下の地山に、到達側の反力抵抗体によりけん引しながら進入させていき、地山を横断する貫通開口を形成する函体けん引工法であって、前記パイプルーフと函体との間に、それ自体は固化性を持たない流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、前記刃口または函体前部の外縁に配備した流体封止手段により前記流動性充填材の流出を防ぎながら、地山の掘削と、函体の前進とを繰り返すことによって、函体を進行させていくことを特徴とする。
【００１３】
上記第１〜第３の態様によれば、刃口の進行や函体の前進、あるいは切羽前方の地山の崩落などに伴い、パイプルーフと函体との間に空隙や地山の欠損部が生じた場合にも、パイプルーフと函体との間に流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、流体封止手段により流動性充填材の流出を防止し、地山の欠損部に流動性充填材を充満させた状態に維持して施工するため、パイプルーフの撓みや上部地山の沈降、路面の陥没などを未然に防止しながら安全に施工することができる。すなわち、流体封止手段は、パイプルーフと函体との間からの流動性充填材の流出を防止するように作用するため、パイプルーフと函体との間における流動性充填材の液圧が地山欠損部におけるパイプルーフの撓みに抗し、上部地山の沈降、路面の陥没等を防止することが可能となる。
【００１４】
また、流動性充填材は、函体と地山との摩擦を低減する滑材としての作用を併せ持つため、函体を挿入する際のけん引の負荷を減少させることができ、函体をスムーズに進行させることが可能になる。なお、本発明においては、「地山」の語を、盛土構造物における盛土も含む意味で使用する。
【００１５】
第４の態様に係る函体けん引工法の発明は、第１から第３のいずれか一の態様において、前記流動性充填材が、固化性液状物と混合した場合に凝集しない性質を持つものであり、かつ、前記函体の挿入後に、前記パイプルーフと函体との間に固化性液状物を注入して固化させることを特徴とする。この特徴によれば、函体の挿入後、パイプルーフと函体との間に裏込め材として固化性液状物を注入して固化させることにより、容易に裏込め作業ができる。しかも、セメントミルク等の固化性液状物と混合した場合に凝集しない性質を持つ流動性充填材を用いることによって、流動性充填材の除去工程を省略しても凝集や分離を起こすことなく確実に裏込め材を固化させることが可能である。また、例えば大断面の矩形形状の函体でも容易に裏込め施工できるので、施工コストの低減を図ることも可能になる。
【００１６】
第５の態様に係る函体けん引工法の発明は、第４の態様において、前記固化性液状物と混合した場合に凝集しない性質を持つ流動性充填材が、粘土類と水と珪酸ソーダを主成分とする流動性充填材であることを特徴とする。この特徴によれば、粘土類等を主成分とする上記流動性充填材は、十分な流動性と、滑材としての作用に加え、それ自体は固化することがなく、固化性液状物との混和性に優れているため、裏込め作業前に除去する必要がない。
【００１７】
第６の態様に係る函体の発明は、函体けん引工法に用いる函体であって、進行方向側の上部および両側部の先端に刃口を備え、該刃口または函体前部の外縁に、流体封止手段を備えたことを特徴とする。この特徴によれば、函体の刃口または函体前部の外縁に流体封止手段を設けたので、函体けん引工法の施工中、函体とパイプルーフとの間に充填した流動性充填材の流出を防止することが可能であり、刃口の進行や函体の進行にともない函体とパイプルーフとの間の地山が欠損して空隙が生じた場合でも、随時注入することにより流動性充填材の液圧を維持して上部地山の荷重を受け止めることができ、パイプルーフの撓みや地山の沈降、路面の陥没等を防止することが可能になる。
【００１８】
第７の態様に係る函体の発明は、第６の態様において、前記流体封止手段が、函体の進行方向後方に向けて互いに独立的に傾倒可能な、連続配置された板状片であることを特徴とする。この特徴によれば、函体の進行方向後方に向けて互いに独立的に傾倒可能な、連続配置された板状片を流体封止手段としたことによって、流動性充填材の流出を防止して函体とパイプルーフとの間における充満状態を維持することが可能になる。また、連続配置された板状片は、それぞれ独立して傾倒・起立が可能であるので、パイプルーフと函体との間に地山が存在している部分では板状片は地山に当接して傾倒状態になったままであり、パイプルーフと函体との間に欠損部が生じた部分では起立して流動性充填材の流出を防止する、というようにパイプルーフと函体との間の状態に応じて変位することが可能である。かかる板状片としては、例えば、自己の弾性力によって起立状態へ復帰可能な板ばねや、函体に固着したコイルスプリングなどの弾性体によって弾性付与された板などが挙げられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る函体１０が、盛土構造物７０を横断貫通するように構築したパイプルーフ３０中を進行している状態を模式的に示す図面である。この図１では、紙面の手前に向けて函体１０が進行している状態を示している。函体１０の先端部には、刃口（ここでは図示せず）が設けられており、刃口には、流体封止手段としての板ばね１１、およびコイルスプリング等のばね付き板１３が、函体１０とパイプルーフ３０の間を封ずるように連続的に配列されている。
【００２０】
図２は、パイプルーフ３０のパイプ軸方向と直交する方向（図１の横方向）からみた要部断面の状態を示す図面であり、函体１０、板ばね１１、ばね付き板１３、刃口１５およびパイプルーフ３０の位置関係を示している。函体１０の先端周囲には、連続的に刃口１５が配置されており、刃口１５の中で函体１０の上部先端に配列されたものは、函体から独立して前方へ進出可能なスライド刃口１６になっている。さらに刃口１５の外縁部には、函体１０の進行方向後方に向けて互いに独立的に傾倒可能な板状片としての板ばね１１およびばね付き板１３が連続的に配備されている。ここでは、側面の刃口１５の下部には、板ばね１１よりも大きく、強度的にも強い構造のばね付き板１３を採用しているが、これは、函体１０とパイプルーフ３０との間に注入した流動性充填材等の液体が函体１０の側部に流下した場合に、側部の液圧が上部よりも高くなることがあるとの理由によるものである。従って、強度性能が担保されれば、刃口１５の上部と側部とで同じ板ばね１１を採用してもよい。また、スライド刃口１６にばね付き板１３を配備することも可能である。
【００２１】
函体１０の上床（天井）、下床、側壁には、全体に渡って所定の間隔で流動性充填材や裏込め材（セメントミルクなどの固化性液状物）等の液体を注入可能な注入孔１７が設けられている。なお、図２では、函体１０の先端付近（刃口１５より少し後方位置）の上床の注入孔のみを図示している。路面の沈下等を未然に防止するためには、スライド刃口１６の進出や切羽の崩落により生じるパイプルーフ３０と函体１０との間の地山５０’の空隙にすみやかに流動性充填材を注入することが重要であるため、刃口１５に近い函体１０の先端付近上部の注入孔１７から流動性充填材を注入することが好ましいが、必要に応じて、函体１０の上床後部や側壁など、他の位置にある注入孔１７から追加注入を行うことも可能である。
【００２２】
図３は、図１のＡ部を拡大して示した図面である。スライド刃口１６は、ジャッキ２１によって前後にスライド可能に設けられ、所定の幅で分割されている。１枚のスライド刃口１６上には、複数枚（ここでは６枚）の板ばね１１が配備されている。板ばね１１は、起立した状態では、函体１０とパイプルーフ３０との間を封止可能なように、パイプルーフ３０の下面に接するような大きさのものが好ましい。必要に応じて、板ばね１１先端の形状を、パイプルーフ３０の下面の曲線に沿うように成型して使用することも可能である。また、連続配置された板ばね１１の形状や大きさは、必ずしも同じである必要はなく、例えばパイプルーフ３０の円周下面に接する位置の板ばね１１と、パイプルーフ３０のパイプ間に位置する板ばね１１とを異なる形状や大きさにしてもよい。なお、側部の刃口１５に配備されている板ばね１１およびばね付き板１３についても、それらの大きさや形状は上部の板ばね１０と同様にすることができる。
【００２３】
図４は、図２におけるＢ部を拡大して示した図面である。板ばね１１はスライド刃口１６に平板１２を介して固着されている。押圧されていない状態では、板ばね１１は実線で示すようにパイプルーフ３０の下面に接する位置に起立した状態にあるが、押圧されると二点鎖線で示す位置まで傾倒する。函体１０の進行中、パイプルーフ３０と函体１０との間に地山５０’が存在する位置では、板ばね１１は傾倒した状態で地山５０’と摺接し、パイプルーフ３０と函体１０との間に地山５０’がない場合には、弾性力によって起立状態に復帰する（側部のばね付き板１３についても同様である）。
【００２４】
次に、フロンテジャッキング工法（片引けん引の場合：後記図１４参照）を例に挙げ、本発明の函体けん引工法における改良点および板ばね１１等の役割について説明する。なお、フロンテジャッキング工法自体は公知の施工方法であり、その概要は前記したとおりであるので、ここでは改良点を中心に説明を行う。
【００２５】
図５〜図８は、パイプルーフ３０内を函体１０が紙面に向って左方向に進行している状態を模式的に示す図面である。図５では、函体１０の先端上部に配備されたスライド刃口１６は、前方に進出させていない。パイプルーフ３０と函体１０との間には、地山５０’が存在しており、板ばね１１は傾倒した状態にある。注入孔１７からは、ポンプ等を備えた図示しない流体供給手段から流動性充填材６０が所定圧力でパイプルーフ３０と函体１０との間に注入されている。図５のようにパイプルーフ３０と函体１０との間に地山５０’が存在する場合でも、流動性充填材６０は少しずつ函体１０と地山５０’との隙間に浸透して拡散していき、十分に滑材としての役割を果たす。
【００２６】
流動性充填材６０としては、セメント分と混合した場合に凝集しない性質を持つものが好ましく、例えば、粘土類と水と珪酸ソーダを主成分とする流動性充填材６０を挙げることができる。ここで、「粘土類」とは、粘土のほか、ベントナイトに代表される粘土鉱物、あるいはこれらの混合物を挙げることができる。より具体的には、例えば、ベントナイト１００ｋｇ／ｍ３および水１０００リットル／ｍ３を含む第１液並びに８０重量％程度の珪酸ソーダ１００リットル／ｍ３を含む第２液を別個に調製し、使用直前に混合する二液タイプの流動性充填材６０が好ましい。
【００２７】
図６は、図５からジャッキ２１を前方に押し出し、スライド刃口１１を進出させた状態を示す図面である。この状態で、スライド刃口１１の下方の地山５０を、手掘り、あるいはバックホーなどの掘削機で掘削し、再び函体１０を進行させる。図５および図６のように函体１０とパイプルーフ３０の間に地山５０’が存在する状態では、流動性充填材６０は主に地山５０’と函体１０との摩擦抵抗を低減する滑材として作用する。
【００２８】
図７は、図５の状態からジャッキ２１を伸ばし、スライド刃口１６を前方に進出させる動作に伴って、あるいは、函体１０の前進に伴って、函体１０とパイプルーフ３０との間に部分的に地山５０’の欠損部（空隙）５１が生じた状態を示している。このような欠損部５１は、スライド刃口１６の上部に存在する地山５０’（通常、数十ｃｍの厚さである）の一部が、スライド刃口１６との摩擦力によって前方にひきずられて後部の地山５０’と分断されたり、函体１０のけん引時の函体１０上面との摩擦力によってパイプルーフ３０と函体１０との間の地山５０’の一部のみが前方に移動して後部の地山５０’と分断されたりすることによって生じる。このように欠損部５１が生じた場合には、欠損部５１上部のパイプルーフ３０に、その直上の地山５０の荷重が加わる結果、パイプルーフ３０に撓みが生じたり、地山５０が沈降したりして、連続して空隙が生じた場合には路面の沈下や陥没を引き起こすおそれがある。本発明工法においては、上記のように地山５０’の欠損部５１が生じた場合でも、注入孔１７から注入された流動性充填材６０が欠損部５１に速やかに充満し、該流動性充填材６０の液圧によって上部パイプルーフ３０や地山５０の荷重を受けるため、前記のような問題が生じるのを未然に防ぐことができる。また、パイプルーフ３０と函体１０との間に注入された流動性充填材６０は、図７では周囲の地山５０’によって流出が妨げられるため、欠損部５１内の液圧は十分に高いものとなる。
【００２９】
図８は、施工中に切羽の地山５０の一部が崩落し、地山５０’に欠損部５１が生じた状態を示す図面である。この状態では、板ばね１１の上部（パイプルーフ３０との間）に地山５０’が存在しないため、板ばね１１は自らの弾性力によって起立し、注入孔１７から地山５０’の欠損部５１に注入した流動性充填材６０をパイプルーフ３０と函体１０との間で封止する。このように、板ばね６０の封止作用によって、欠損部５１の液圧は、上部の地山５０の荷重に十分抗し得る程度に維持されるため、上部地山５０の沈降や路面の陥没等の事故を未然に防ぎ、安全に施工を進めることができる。なお、図７および図８の状態においても、流動性充填材６０は、パイプルーフ３０の補強支持の機能に加え、函体１０と地山５０’との摩擦低減作用を奏していることは言うまでもない。
【００３０】
流動性充填材６０の注入においては、図５〜図８では図示をしていないが、流体供給手段に流量計や圧力計などを設け、注入量や注入圧などを最適な状態に制御することが必要である。特に注入圧が一定になるようにして、パイプルーフ３０と函体１０との間の液圧を一定レベルに保つことが重要である。流動性充填材６０の注入量や注入圧が低すぎる場合には、パイプルーフ３０と函体１０との間の欠損部５１の液圧が十分に高くならず、パイプルーフ３０の荷重を受けることができなくなる場合があり、逆に注入量や注入圧が必要以上に大きい場合にはパイプルーフ３０と函体１０との間の欠損部５１内の液圧が増加しすぎて上方の地山５０とともにパイプルーフ３０を押し上げて変形させてしまう場合があるからである。好適な注入圧等は、施工する函渠や函体１０の大きさ、地山５０、５０’の地質や強度、上部盛土の荷重等に応じて決定することができる。
【００３１】
本発明の函体けん引工法では、函体１０が所定位置にまで前進し、函体１０の挿入が完了した段階［図１３、（ｄ）を参照］で、パイプルーフ３０と函体１０との間に充填した流動性充填材６０に加え、さらに裏込め材として、例えばセメントミルク等の固化性液状物を函体１０の全体（すなわち、上床、下床および側壁）に設けられた多数の注入孔１７よりそれぞれ注入してパイプルーフ３０と函体１０との間で固化させることにより、裏込め施工を行う。この際、予め流動性充填材６０として、セメント分などの固化性液状物と混和しても凝集しない性質のものを用いておくことにより、パイプルーフ３０と函体１０との間から流動性充填材６０を一旦排出する操作が不要になり、固化性液状物を追加充填するだけでよくなるので、工程の簡素化が図られる。ここで、固化性液状物としては、セメントと水からなるセメントミルクのほか、セメントミルクに、例えば、ベントナイトなどの粘土成分や、砂などの骨材を添加したものを用いることができる。これらの添加成分としては、一般的に裏込め材用の添加材として市販されているものとして、例えば、ウラゴメセッター、ウラゴメセッターＳ（以上、商品名；立花マテリアル製）、Ｆサンド、フィルクレー（以上、商品名；和泉商事製）、パドンＲ（商品名；ラサ工業）などを好適に利用することが可能である。
【００３２】
＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第二実施形態に係る函体１００（スライド刃口を持たない実施例）を、盛土構造物７０を横断貫通するように構築したパイプルーフ３０の中を進行させ、施工中の状態を模式的に示す図面である。この図９では、紙面の手前に向けて函体１００が進行している状態を示している。函体１００の先端部（上部および両側部）には、固定された刃口（ここでは図示せず）が設けられており、この刃口には、流体封止手段としての板ばね１１、およびコイルスプリング等のばね付き板１３が、函体１００とパイプルーフ３０の間を封ずるように連続的に配列されている。
【００３３】
図１０は、パイプルーフ３０のパイプ軸方向と直交する方向（図１の横方向）からみた要部断面の状態を示す図面であり、函体１００、板ばね１１、ばね付き板１３、刃口１５およびパイプルーフ３０の位置関係を示している。函体１００の先端周囲には、連続的に刃口１５が固定配置されている。さらに刃口１５の外縁部には、函体１００の進行方向後方に向けて互いに独立的に傾倒可能な板状片としての板ばね１１およびばね付き板１３が連続的に配備されている。ここでは、側面の刃口１５の下部には、板ばね１１よりも大きく、強度的にも強い構造のばね付き板１３を採用しているが、前記したように強度性能が担保されれば、刃口１５の上部と側部とで同じ板ばね１１を採用してもよい。板ばね１１やばね付き板１３の大きさや形状は前記第一実施形態と同様に設定できる。
【００３４】
函体１００の上床（天井）、下床、側壁には、全体に渡って所定の間隔で流動性充填材や裏込め材（セメントミルクなどの固化性液状物）等の液体を注入可能な注入孔１７が設けられている。なお、図１０では、函体１００の先端付近（刃口１５より少し後方位置）の上床の注入孔のみを図示している。
【００３５】
図１１は、図９のＣ部を拡大して示した図面である。上部の刃口１５は、函体１００に補強リブ１９によって強固に固定されている。刃口１５上には、複数の板ばね１１が一列に並んで配備されている。
【００３６】
図１２は、図１０におけるＤ部を拡大して示した図面である。板ばね１１は刃口１５に平板１２を介して固着されている。押圧されていない状態では、板ばね１１は実線で示すようにパイプルーフ３０の下面に接する位置に起立した状態にあるが、押圧されると二点鎖線で示す位置まで傾倒する。函体１００の進行中、パイプルーフ３０と函体１００との間に地山５０’が存在する場合では、板ばね１１は傾倒した状態で地山５０’と摺接し、パイプルーフ３０と函体１００との間に地山５０’がない場合には、弾性力によって起立状態に復帰する（側部のばね付き板１３についても同様である）。
【００３７】
本実施形態は、スライド刃口１６ではなく固定式の刃口１５である点を除き第一実施形態と同様であり、函体けん引工法における板ばね１１、ばね付き板１３等の役割については、図５〜図８により説明した内容と重複するので説明を省略する。
【００３８】
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用されるものであることは勿論である。
例えば、上記実施形態においては、流体封止手段としての板ばね１１やばね付き板１３を刃口１５の外縁部に配備したが、この部位に限るものではなく、函体１０の外縁部に直接配備することも可能である。また、必要に応じ、連続する板ばね１１等を二列以上に渡って設けることも可能である。
【００３９】
また、上記実施形態では、片引きけん引方式のフロンテジャッキング工法を例に挙げて説明を行ったが、片引きけん引としては、例えば、図１４（ａ）〜（ｄ）に例示するような各種の方式を採用することができる。図１４（ａ）は、地山５０の反力を利用して函体１０をけん引する例であり、ここでは、定着具８０を用いてＰＣ鋼線等のけん引手段を地山５０に接する締付板８１に固定し、地山５０の反力を得ている。また、同図（ｂ）は構造物（固定された函体１０’）の反力を利用してけん引する例である。さらに、同図（ｃ）は、同様に構造物（既設擁壁８３）の反力を利用してけん引する例であり、同図（ｄ）は、盛土７５による反力を利用した例である。これらの各種片引けん引において、前記第一実施形態、第二実施形態と同様の作用効果が期待できる。
【００４０】
また、けん引方式は片引きけん引に限定されるものではなく、従来例の説明に挙げたような相互けん引方式（図１３参照）を採用することもできる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の函体けん引工法は、パイプルーフと函体との間に、流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、流体封止手段により流動性充填材の流出を防止した状態に維持して施工するため、刃口の進行や函体の前進に伴いパイプルーフと函体との間に地山の欠損部が生じた場合にも、パイプルーフの撓みや上部盛土の沈降、路面の陥没などを防止する作用を奏する。すなわち、流体封止手段は、パイプルーフと函体との間からの流動性充填材の流出を防止するように作用するため、パイプルーフと函体との間の地山欠損部における流動性充填材の液圧がパイプルーフの撓みに抗し、上部盛土の沈降、路面の陥没等を防止することが可能となる。
【００４２】
また、流動性充填材は、函体と地山との摩擦を低減する滑材としての作用を併せ持つため、函体を挿入する際のけん引の負荷を減少させることができ、函体をスムーズに進行させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る函体がパイプルーフ内を進行している状態を説明する図面である。
【図２】図１の函体前部の要部断面図である。
【図３】図１のＡ部を拡大した状態を示す図面である。
【図４】図２のＢ部を拡大した状態を示す図面である。
【図５】函体の進行状態の説明に供する図面である。
【図６】函体の進行状態の説明に供する図面であり、スライド刃口を進出させた状態を示す。
【図７】函体の進行状態の説明に供する図面であり、地山に欠損部が生じた状態を示す。
【図８】函体の進行状態の説明に供する図面であり、切羽前方の地山の一部が崩落した状態を示す。
【図９】本発明の第二実施形態に係る函体がパイプルーフ内を進行している状態を説明する図面である。
【図１０】図９の函体前部の要部側面図である。
【図１１】図９のＣ部を拡大した状態を示す図面である。
【図１２】図１０のＤ部を拡大した状態を示す図面である。
【図１３】フロンテジャッキング工法の工程の概略を説明する図面であり、（ａ）〜（ｄ）の順に施工が進むことを示している。
【図１４】片引けん引工法の種類を説明する図面であり、（ａ）〜（ｄ）は異なる反力抵抗体を利用している。
【符号の説明】
１０、１０’ 函体
１１ 板ばね
１２ 平板
１３ ばね付き板
１５ 刃口
１６ スライド刃口
１７ 注入孔
２１ ジャッキ
２３ 中押しジャッキ
２５ 推進機
２７ フロンテジャッキ
３０ パイプルーフ
５０、５０’ 地山
５１ 欠損部
６０ 流動性充填材
７０ 盛土構造物
７１ 路面
７３ 導坑
７５ 盛土
８０ 定着具
８１ 締付板
８３ 既設擁壁
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道や道路等の路面下の地山を横断するように函体を挿入して貫通開口部を施工する函体けん引工法の改良、およびそれに用いる函体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鉄道や道路等の路面下の地山を貫通するように開口部を構築する方法として、例えば、フロンテジャッキング工法等の函体けん引工法が知られている。以下、相互けん引方式のフロンテジャッキング工法を例に挙げ、盛土構造物の路面下に貫通開口部を構築する函体けん引工法の一般的な施工手順を図１３に基づき説明する。
【０００３】
この工法では、まず図１３（ａ）に示すように、路面７１を有する盛土構造物７０等の両側に立坑工や仮設盛土工などの準備施工をした後、盛土内を横断するように複数のパイプを推進機２５により圧入して、連続したパイプルーフ３０を形成する。
【０００４】
次に、パイプルーフ３０の下部に複数の導坑７３（図１参照）を設けた後、盛土構造物７０の両側に、先端に刃口１５を備えたコンクリート製等の函体（ボックスカルバート）１０、１０’を配置し、２基の函体１０、１０’同士を導坑７３を介してピアノ線等のけん引手段によって連結する。連結された函体を盛土内に進行させる方法は、図１３（ｂ）に示すように、まず函体１０Ａを、函体１０Ｂ、１０Ｃを推進基盤にして中押しジャッキ２３で前進させるとともに、反対側から函体１０’Ｄでけん引する。函体１０Ａが所定量進んだ後、函体１０Ｂを函体１０Ａの方向へ引き寄せるとともに、函体１０Ｃから推進力を得て中押しジャッキ２３で前進させ、次いで函体１０Ａ、１０Ｂを基準にして函体１０Ｃを引き寄せるように移動させることにより函体１０全体をけん引させる、という作業を順次繰り返しながら、函体１０を順次盛土内へ挿入して行き［図１３（ｃ）］、盛土内で２基の函体１０、１０’を接合して、防水工などの所要の仕上げ施工をして函渠（貫通開口部）を構築する工法である［図１３（ｄ）］。そして、以上の函体１０、１０’の挿入工程では、刃口をパイプルーフ３０内の地山に進出させ、その直下の地山を手掘りやバックホーなどの掘削手段によって掘削し、該掘削距離だけ函体を進め、函体の前側部に設けられた刃口で側方の地山を切削していく、という作業が繰り返されされる（例えば、特許文献１、特許文献２）
【特許文献１】
特公昭４７−３９１８２号公報
【特許文献２】
特公昭５３−２９９２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記フロンテジャッキング工法等の函体けん引工法におけるパイプルーフ３０は、矩形等をした函体１０、１０’の上方および側方を枠で囲うように、多数のパイプを連続的に配列して構築されており、函体１０、１０’はパイプルーフ３０によって形成された枠の中を、パイプルーフ３０と数十センチの間をあけて挿入されていく。この函体１０、１０’とパイプルーフ３０との間は、通常、未掘削の地山５０’（図５〜図８参照）で埋まっているが、函体１０、１０’のけん引に伴い、前記刃口や函体１０、１０’との摩擦力によって間の土が数十センチの厚みで部分的に前方へ運ばれたり、函体１０、１０’の先端から落下してしまったりすることによって函体１０、１０’とパイプルーフ３０との間の土が不連続となり、部分的に地山５０’が崩落したり、肌落ちしたりして、地山５０’が欠損した状態となることがある。
【０００６】
このパイプルーフと函体との間の地山５０’の欠損部が、特に上部のパイプルーフ３０と函体１０、１０’との間で生じると、当該欠損部上方の盛土の荷重をパイプルーフ３０が受け止める結果となり、当該部分でパイプルーフ３０が撓んで変形したり、最悪の場合には上部の地山５０が沈降して路面７１に陥没や沈下を引き起こすおそれがある。
【０００７】
従来は、函体１０、１０’周囲に地山５０’の欠損部が生じた場合には、砂や土嚢を充填してパイプルーフ３０の撓みや、上部地山５０の沈降等に対処してきたが、盛土構造物７０が高速道路などの道路である場合には、通行安全上、路面７１の沈下や陥没は絶対に避けなければならない事態であるため、より確実かつ安全に函体１０、１０’を進入させる施工方法が求められていた。
【０００８】
一方、従来の函体けん引工法においては、函体１０、１０’周面と周囲の地山５０’との摩擦を軽減する目的で滑材の注入が行われてきた。滑材としては、高分子化合物を配合したものが使用されてきたが、注入量が少量であるためパイプルーフ３０の撓みや上部盛土の沈降を防止するという機能はなく、あくまでも函体１０、１０’の進行をスムーズに行わせるためのものに過ぎなかった。
【０００９】
本発明は、フロンテジャッキング工法をはじめとする函体けん引工法において、路面の沈下等を生じさせることなく、安全、確実かつスムーズに函体を挿入することが可能な改良方法、および該方法に用いる函体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の態様に係る函体けん引工法の発明は、地山内に連続的にパイプを圧入して地山を横断するパイプルーフを構築した後、上部および両側部の先端に刃口を備え、かつ、少なくとも上部の刃口が独立して前方に進出可能なスライド刃口である函体を、前記パイプルーフ下の地山に、到達側の反力抵抗体によりけん引しながら進入させていき、地山を横断する貫通開口を形成する函体けん引工法であって、前記パイプルーフと函体との間に、それ自体は固化性を持たない流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、前記刃口または函体前部の外縁に配備した流体封止手段により前記流動性充填材の流出を防ぎながら、地山の掘削と、函体の前進とを繰り返すことによって、函体を進行させていくことを特徴とする。
【００１１】
第２の態様に係る函体けん引工法の発明は、地山内に連続的にパイプを圧入して地山を横断するパイプルーフを構築した後、上部および両側部の先端に固定された刃口を備えた函体を、前記地山の両側から、互いに相手を反力抵抗としてけん引することによって前記パイプルーフ下の地山に進入させていき、地山を横断する貫通開口を形成する函体けん引工法であって、前記パイプルーフと函体との間に、それ自体は固化性を持たない流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、前記刃口または函体前部の外縁に配備した流体封止手段により前記流動性充填材の流出を防ぎながら、地山の掘削と、函体の前進とを繰り返すことによって、函体を進行させていくことを特徴とする。
【００１２】
第３の態様に係る函体けん引工法の発明は、地山内に連続的にパイプを圧入して地山を横断するパイプルーフを構築した後、上部および両側部の先端に刃口を備えた函体を、前記パイプルーフ下の地山に、到達側の反力抵抗体によりけん引しながら進入させていき、地山を横断する貫通開口を形成する函体けん引工法であって、前記パイプルーフと函体との間に、それ自体は固化性を持たない流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、前記刃口または函体前部の外縁に配備した流体封止手段により前記流動性充填材の流出を防ぎながら、地山の掘削と、函体の前進とを繰り返すことによって、函体を進行させていくことを特徴とする。
【００１３】
上記第１〜第３の態様によれば、刃口の進行や函体の前進、あるいは切羽前方の地山の崩落などに伴い、パイプルーフと函体との間に空隙や地山の欠損部が生じた場合にも、パイプルーフと函体との間に流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、流体封止手段により流動性充填材の流出を防止し、地山の欠損部に流動性充填材を充満させた状態に維持して施工するため、パイプルーフの撓みや上部地山の沈降、路面の陥没などを未然に防止しながら安全に施工することができる。すなわち、流体封止手段は、パイプルーフと函体との間からの流動性充填材の流出を防止するように作用するため、パイプルーフと函体との間における流動性充填材の液圧が地山欠損部におけるパイプルーフの撓みに抗し、上部地山の沈降、路面の陥没等を防止することが可能となる。
【００１４】
また、流動性充填材は、函体と地山との摩擦を低減する滑材としての作用を併せ持つため、函体を挿入する際のけん引の負荷を減少させることができ、函体をスムーズに進行させることが可能になる。なお、本発明においては、「地山」の語を、盛土構造物における盛土も含む意味で使用する。
【００１５】
第４の態様に係る函体けん引工法の発明は、第１から第３のいずれか一の態様において、前記流動性充填材が、固化性液状物と混合した場合に凝集しない性質を持つものであり、かつ、前記函体の挿入後に、前記パイプルーフと函体との間に固化性液状物を注入して固化させることを特徴とする。この特徴によれば、函体の挿入後、パイプルーフと函体との間に裏込め材として固化性液状物を注入して固化させることにより、容易に裏込め作業ができる。しかも、セメントミルク等の固化性液状物と混合した場合に凝集しない性質を持つ流動性充填材を用いることによって、流動性充填材の除去工程を省略しても凝集や分離を起こすことなく確実に裏込め材を固化させることが可能である。また、例えば大断面の矩形形状の函体でも容易に裏込め施工できるので、施工コストの低減を図ることも可能になる。
【００１６】
第５の態様に係る函体けん引工法の発明は、第４の態様において、前記固化性液状物と混合した場合に凝集しない性質を持つ流動性充填材が、粘土類と水と珪酸ソーダを主成分とする流動性充填材であることを特徴とする。この特徴によれば、粘土類等を主成分とする上記流動性充填材は、十分な流動性と、滑材としての作用に加え、それ自体は固化することがなく、固化性液状物との混和性に優れているため、裏込め作業前に除去する必要がない。
【００１７】
第６の態様に係る函体の発明は、函体けん引工法に用いる函体であって、進行方向側の上部および両側部の先端に刃口を備え、該刃口または函体前部の外縁に、流体封止手段を備えたことを特徴とする。この特徴によれば、函体の刃口または函体前部の外縁に流体封止手段を設けたので、函体けん引工法の施工中、函体とパイプルーフとの間に充填した流動性充填材の流出を防止することが可能であり、刃口の進行や函体の進行にともない函体とパイプルーフとの間の地山が欠損して空隙が生じた場合でも、随時注入することにより流動性充填材の液圧を維持して上部地山の荷重を受け止めることができ、パイプルーフの撓みや地山の沈降、路面の陥没等を防止することが可能になる。
【００１８】
第７の態様に係る函体の発明は、第６の態様において、前記流体封止手段が、函体の進行方向後方に向けて互いに独立的に傾倒可能な、連続配置された板状片であることを特徴とする。この特徴によれば、函体の進行方向後方に向けて互いに独立的に傾倒可能な、連続配置された板状片を流体封止手段としたことによって、流動性充填材の流出を防止して函体とパイプルーフとの間における充満状態を維持することが可能になる。また、連続配置された板状片は、それぞれ独立して傾倒・起立が可能であるので、パイプルーフと函体との間に地山が存在している部分では板状片は地山に当接して傾倒状態になったままであり、パイプルーフと函体との間に欠損部が生じた部分では起立して流動性充填材の流出を防止する、というようにパイプルーフと函体との間の状態に応じて変位することが可能である。かかる板状片としては、例えば、自己の弾性力によって起立状態へ復帰可能な板ばねや、函体に固着したコイルスプリングなどの弾性体によって弾性付与された板などが挙げられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る函体１０が、盛土構造物７０を横断貫通するように構築したパイプルーフ３０中を進行している状態を模式的に示す図面である。この図１では、紙面の手前に向けて函体１０が進行している状態を示している。函体１０の先端部には、刃口（ここでは図示せず）が設けられており、刃口には、流体封止手段としての板ばね１１、およびコイルスプリング等のばね付き板１３が、函体１０とパイプルーフ３０の間を封ずるように連続的に配列されている。
【００２０】
図２は、パイプルーフ３０のパイプ軸方向と直交する方向（図１の横方向）からみた要部断面の状態を示す図面であり、函体１０、板ばね１１、ばね付き板１３、刃口１５およびパイプルーフ３０の位置関係を示している。函体１０の先端周囲には、連続的に刃口１５が配置されており、刃口１５の中で函体１０の上部先端に配列されたものは、函体から独立して前方へ進出可能なスライド刃口１６になっている。さらに刃口１５の外縁部には、函体１０の進行方向後方に向けて互いに独立的に傾倒可能な板状片としての板ばね１１およびばね付き板１３が連続的に配備されている。ここでは、側面の刃口１５の下部には、板ばね１１よりも大きく、強度的にも強い構造のばね付き板１３を採用しているが、これは、函体１０とパイプルーフ３０との間に注入した流動性充填材等の液体が函体１０の側部に流下した場合に、側部の液圧が上部よりも高くなることがあるとの理由によるものである。従って、強度性能が担保されれば、刃口１５の上部と側部とで同じ板ばね１１を採用してもよい。また、スライド刃口１６にばね付き板１３を配備することも可能である。
【００２１】
函体１０の上床（天井）、下床、側壁には、全体に渡って所定の間隔で流動性充填材や裏込め材（セメントミルクなどの固化性液状物）等の液体を注入可能な注入孔１７が設けられている。なお、図２では、函体１０の先端付近（刃口１５より少し後方位置）の上床の注入孔のみを図示している。路面の沈下等を未然に防止するためには、スライド刃口１６の進出や切羽の崩落により生じるパイプルーフ３０と函体１０との間の地山５０’の空隙にすみやかに流動性充填材を注入することが重要であるため、刃口１５に近い函体１０の先端付近上部の注入孔１７から流動性充填材を注入することが好ましいが、必要に応じて、函体１０の上床後部や側壁など、他の位置にある注入孔１７から追加注入を行うことも可能である。
【００２２】
図３は、図１のＡ部を拡大して示した図面である。スライド刃口１６は、ジャッキ２１によって前後にスライド可能に設けられ、所定の幅で分割されている。１枚のスライド刃口１６上には、複数枚（ここでは６枚）の板ばね１１が配備されている。板ばね１１は、起立した状態では、函体１０とパイプルーフ３０との間を封止可能なように、パイプルーフ３０の下面に接するような大きさのものが好ましい。必要に応じて、板ばね１１先端の形状を、パイプルーフ３０の下面の曲線に沿うように成型して使用することも可能である。また、連続配置された板ばね１１の形状や大きさは、必ずしも同じである必要はなく、例えばパイプルーフ３０の円周下面に接する位置の板ばね１１と、パイプルーフ３０のパイプ間に位置する板ばね１１とを異なる形状や大きさにしてもよい。なお、側部の刃口１５に配備されている板ばね１１およびばね付き板１３についても、それらの大きさや形状は上部の板ばね１０と同様にすることができる。
【００２３】
図４は、図２におけるＢ部を拡大して示した図面である。板ばね１１はスライド刃口１６に平板１２を介して固着されている。押圧されていない状態では、板ばね１１は実線で示すようにパイプルーフ３０の下面に接する位置に起立した状態にあるが、押圧されると二点鎖線で示す位置まで傾倒する。函体１０の進行中、パイプルーフ３０と函体１０との間に地山５０’が存在する位置では、板ばね１１は傾倒した状態で地山５０’と摺接し、パイプルーフ３０と函体１０との間に地山５０’がない場合には、弾性力によって起立状態に復帰する（側部のばね付き板１３についても同様である）。
【００２４】
次に、フロンテジャッキング工法（片引けん引の場合：後記図１４参照）を例に挙げ、本発明の函体けん引工法における改良点および板ばね１１等の役割について説明する。なお、フロンテジャッキング工法自体は公知の施工方法であり、その概要は前記したとおりであるので、ここでは改良点を中心に説明を行う。
【００２５】
図５〜図８は、パイプルーフ３０内を函体１０が紙面に向って左方向に進行している状態を模式的に示す図面である。図５では、函体１０の先端上部に配備されたスライド刃口１６は、前方に進出させていない。パイプルーフ３０と函体１０との間には、地山５０’が存在しており、板ばね１１は傾倒した状態にある。注入孔１７からは、ポンプ等を備えた図示しない流体供給手段から流動性充填材６０が所定圧力でパイプルーフ３０と函体１０との間に注入されている。図５のようにパイプルーフ３０と函体１０との間に地山５０’が存在する場合でも、流動性充填材６０は少しずつ函体１０と地山５０’との隙間に浸透して拡散していき、十分に滑材としての役割を果たす。
【００２６】
流動性充填材６０としては、セメント分と混合した場合に凝集しない性質を持つものが好ましく、例えば、粘土類と水と珪酸ソーダを主成分とする流動性充填材６０を挙げることができる。ここで、「粘土類」とは、粘土のほか、ベントナイトに代表される粘土鉱物、あるいはこれらの混合物を挙げることができる。より具体的には、例えば、ベントナイト１００ｋｇ／ｍ３および水１０００リットル／ｍ３を含む第１液並びに８０重量％程度の珪酸ソーダ１００リットル／ｍ３を含む第２液を別個に調製し、使用直前に混合する二液タイプの流動性充填材６０が好ましい。
【００２７】
図６は、図５からジャッキ２１を前方に押し出し、スライド刃口１１を進出させた状態を示す図面である。この状態で、スライド刃口１１の下方の地山５０を、手掘り、あるいはバックホーなどの掘削機で掘削し、再び函体１０を進行させる。図５および図６のように函体１０とパイプルーフ３０の間に地山５０’が存在する状態では、流動性充填材６０は主に地山５０’と函体１０との摩擦抵抗を低減する滑材として作用する。
【００２８】
図７は、図５の状態からジャッキ２１を伸ばし、スライド刃口１６を前方に進出させる動作に伴って、あるいは、函体１０の前進に伴って、函体１０とパイプルーフ３０との間に部分的に地山５０’の欠損部（空隙）５１が生じた状態を示している。このような欠損部５１は、スライド刃口１６の上部に存在する地山５０’（通常、数十ｃｍの厚さである）の一部が、スライド刃口１６との摩擦力によって前方にひきずられて後部の地山５０’と分断されたり、函体１０のけん引時の函体１０上面との摩擦力によってパイプルーフ３０と函体１０との間の地山５０’の一部のみが前方に移動して後部の地山５０’と分断されたりすることによって生じる。このように欠損部５１が生じた場合には、欠損部５１上部のパイプルーフ３０に、その直上の地山５０の荷重が加わる結果、パイプルーフ３０に撓みが生じたり、地山５０が沈降したりして、連続して空隙が生じた場合には路面の沈下や陥没を引き起こすおそれがある。本発明工法においては、上記のように地山５０’の欠損部５１が生じた場合でも、注入孔１７から注入された流動性充填材６０が欠損部５１に速やかに充満し、該流動性充填材６０の液圧によって上部パイプルーフ３０や地山５０の荷重を受けるため、前記のような問題が生じるのを未然に防ぐことができる。また、パイプルーフ３０と函体１０との間に注入された流動性充填材６０は、図７では周囲の地山５０’によって流出が妨げられるため、欠損部５１内の液圧は十分に高いものとなる。
【００２９】
図８は、施工中に切羽の地山５０の一部が崩落し、地山５０’に欠損部５１が生じた状態を示す図面である。この状態では、板ばね１１の上部（パイプルーフ３０との間）に地山５０’が存在しないため、板ばね１１は自らの弾性力によって起立し、注入孔１７から地山５０’の欠損部５１に注入した流動性充填材６０をパイプルーフ３０と函体１０との間で封止する。このように、板ばね６０の封止作用によって、欠損部５１の液圧は、上部の地山５０の荷重に十分抗し得る程度に維持されるため、上部地山５０の沈降や路面の陥没等の事故を未然に防ぎ、安全に施工を進めることができる。なお、図７および図８の状態においても、流動性充填材６０は、パイプルーフ３０の補強支持の機能に加え、函体１０と地山５０’との摩擦低減作用を奏していることは言うまでもない。
【００３０】
流動性充填材６０の注入においては、図５〜図８では図示をしていないが、流体供給手段に流量計や圧力計などを設け、注入量や注入圧などを最適な状態に制御することが必要である。特に注入圧が一定になるようにして、パイプルーフ３０と函体１０との間の液圧を一定レベルに保つことが重要である。流動性充填材６０の注入量や注入圧が低すぎる場合には、パイプルーフ３０と函体１０との間の欠損部５１の液圧が十分に高くならず、パイプルーフ３０の荷重を受けることができなくなる場合があり、逆に注入量や注入圧が必要以上に大きい場合にはパイプルーフ３０と函体１０との間の欠損部５１内の液圧が増加しすぎて上方の地山５０とともにパイプルーフ３０を押し上げて変形させてしまう場合があるからである。好適な注入圧等は、施工する函渠や函体１０の大きさ、地山５０、５０’の地質や強度、上部盛土の荷重等に応じて決定することができる。
【００３１】
本発明の函体けん引工法では、函体１０が所定位置にまで前進し、函体１０の挿入が完了した段階［図１３、（ｄ）を参照］で、パイプルーフ３０と函体１０との間に充填した流動性充填材６０に加え、さらに裏込め材として、例えばセメントミルク等の固化性液状物を函体１０の全体（すなわち、上床、下床および側壁）に設けられた多数の注入孔１７よりそれぞれ注入してパイプルーフ３０と函体１０との間で固化させることにより、裏込め施工を行う。この際、予め流動性充填材６０として、セメント分などの固化性液状物と混和しても凝集しない性質のものを用いておくことにより、パイプルーフ３０と函体１０との間から流動性充填材６０を一旦排出する操作が不要になり、固化性液状物を追加充填するだけでよくなるので、工程の簡素化が図られる。ここで、固化性液状物としては、セメントと水からなるセメントミルクのほか、セメントミルクに、例えば、ベントナイトなどの粘土成分や、砂などの骨材を添加したものを用いることができる。これらの添加成分としては、一般的に裏込め材用の添加材として市販されているものとして、例えば、ウラゴメセッター、ウラゴメセッターＳ（以上、商品名；立花マテリアル製）、Ｆサンド、フィルクレー（以上、商品名；和泉商事製）、パドンＲ（商品名；ラサ工業）などを好適に利用することが可能である。
【００３２】
＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第二実施形態に係る函体１００（スライド刃口を持たない実施例）を、盛土構造物７０を横断貫通するように構築したパイプルーフ３０の中を進行させ、施工中の状態を模式的に示す図面である。この図９では、紙面の手前に向けて函体１００が進行している状態を示している。函体１００の先端部（上部および両側部）には、固定された刃口（ここでは図示せず）が設けられており、この刃口には、流体封止手段としての板ばね１１、およびコイルスプリング等のばね付き板１３が、函体１００とパイプルーフ３０の間を封ずるように連続的に配列されている。
【００３３】
図１０は、パイプルーフ３０のパイプ軸方向と直交する方向（図１の横方向）からみた要部断面の状態を示す図面であり、函体１００、板ばね１１、ばね付き板１３、刃口１５およびパイプルーフ３０の位置関係を示している。函体１００の先端周囲には、連続的に刃口１５が固定配置されている。さらに刃口１５の外縁部には、函体１００の進行方向後方に向けて互いに独立的に傾倒可能な板状片としての板ばね１１およびばね付き板１３が連続的に配備されている。ここでは、側面の刃口１５の下部には、板ばね１１よりも大きく、強度的にも強い構造のばね付き板１３を採用しているが、前記したように強度性能が担保されれば、刃口１５の上部と側部とで同じ板ばね１１を採用してもよい。板ばね１１やばね付き板１３の大きさや形状は前記第一実施形態と同様に設定できる。
【００３４】
函体１００の上床（天井）、下床、側壁には、全体に渡って所定の間隔で流動性充填材や裏込め材（セメントミルクなどの固化性液状物）等の液体を注入可能な注入孔１７が設けられている。なお、図１０では、函体１００の先端付近（刃口１５より少し後方位置）の上床の注入孔のみを図示している。
【００３５】
図１１は、図９のＣ部を拡大して示した図面である。上部の刃口１５は、函体１００に補強リブ１９によって強固に固定されている。刃口１５上には、複数の板ばね１１が一列に並んで配備されている。
【００３６】
図１２は、図１０におけるＤ部を拡大して示した図面である。板ばね１１は刃口１５に平板１２を介して固着されている。押圧されていない状態では、板ばね１１は実線で示すようにパイプルーフ３０の下面に接する位置に起立した状態にあるが、押圧されると二点鎖線で示す位置まで傾倒する。函体１００の進行中、パイプルーフ３０と函体１００との間に地山５０’が存在する場合では、板ばね１１は傾倒した状態で地山５０’と摺接し、パイプルーフ３０と函体１００との間に地山５０’がない場合には、弾性力によって起立状態に復帰する（側部のばね付き板１３についても同様である）。
【００３７】
本実施形態は、スライド刃口１６ではなく固定式の刃口１５である点を除き第一実施形態と同様であり、函体けん引工法における板ばね１１、ばね付き板１３等の役割については、図５〜図８により説明した内容と重複するので説明を省略する。
【００３８】
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用されるものであることは勿論である。
例えば、上記実施形態においては、流体封止手段としての板ばね１１やばね付き板１３を刃口１５の外縁部に配備したが、この部位に限るものではなく、函体１０の外縁部に直接配備することも可能である。また、必要に応じ、連続する板ばね１１等を二列以上に渡って設けることも可能である。
【００３９】
また、上記実施形態では、片引きけん引方式のフロンテジャッキング工法を例に挙げて説明を行ったが、片引きけん引としては、例えば、図１４（ａ）〜（ｄ）に例示するような各種の方式を採用することができる。図１４（ａ）は、地山５０の反力を利用して函体１０をけん引する例であり、ここでは、定着具８０を用いてＰＣ鋼線等のけん引手段を地山５０に接する締付板８１に固定し、地山５０の反力を得ている。また、同図（ｂ）は構造物（固定された函体１０’）の反力を利用してけん引する例である。さらに、同図（ｃ）は、同様に構造物（既設擁壁８３）の反力を利用してけん引する例であり、同図（ｄ）は、盛土７５による反力を利用した例である。これらの各種片引けん引において、前記第一実施形態、第二実施形態と同様の作用効果が期待できる。
【００４０】
また、けん引方式は片引きけん引に限定されるものではなく、従来例の説明に挙げたような相互けん引方式（図１３参照）を採用することもできる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の函体けん引工法は、パイプルーフと函体との間に、流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、流体封止手段により流動性充填材の流出を防止した状態に維持して施工するため、刃口の進行や函体の前進に伴いパイプルーフと函体との間に地山の欠損部が生じた場合にも、パイプルーフの撓みや上部盛土の沈降、路面の陥没などを防止する作用を奏する。すなわち、流体封止手段は、パイプルーフと函体との間からの流動性充填材の流出を防止するように作用するため、パイプルーフと函体との間の地山欠損部における流動性充填材の液圧がパイプルーフの撓みに抗し、上部盛土の沈降、路面の陥没等を防止することが可能となる。
【００４２】
また、流動性充填材は、函体と地山との摩擦を低減する滑材としての作用を併せ持つため、函体を挿入する際のけん引の負荷を減少させることができ、函体をスムーズに進行させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る函体がパイプルーフ内を進行している状態を説明する図面である。
【図２】図１の函体前部の要部断面図である。
【図３】図１のＡ部を拡大した状態を示す図面である。
【図４】図２のＢ部を拡大した状態を示す図面である。
【図５】函体の進行状態の説明に供する図面である。
【図６】函体の進行状態の説明に供する図面であり、スライド刃口を進出させた状態を示す。
【図７】函体の進行状態の説明に供する図面であり、地山に欠損部が生じた状態を示す。
【図８】函体の進行状態の説明に供する図面であり、切羽前方の地山の一部が崩落した状態を示す。
【図９】本発明の第二実施形態に係る函体がパイプルーフ内を進行している状態を説明する図面である。
【図１０】図９の函体前部の要部側面図である。
【図１１】図９のＣ部を拡大した状態を示す図面である。
【図１２】図１０のＤ部を拡大した状態を示す図面である。
【図１３】フロンテジャッキング工法の工程の概略を説明する図面であり、（ａ）〜（ｄ）の順に施工が進むことを示している。
【図１４】片引けん引工法の種類を説明する図面であり、（ａ）〜（ｄ）は異なる反力抵抗体を利用している。
【符号の説明】
１０、１０’ 函体
１１ 板ばね
１２ 平板
１３ ばね付き板
１５ 刃口
１６ スライド刃口
１７ 注入孔
２１ ジャッキ
２３ 中押しジャッキ
２５ 推進機
２７ フロンテジャッキ
３０ パイプルーフ
５０、５０’ 地山
５１ 欠損部
６０ 流動性充填材
７０ 盛土構造物
７１ 路面
７３ 導坑
７５ 盛土
８０ 定着具
８１ 締付板
８３ 既設擁壁
Claims (7)
- 地山内に連続的にパイプを圧入して地山を横断するパイプルーフを構築した後、上部および両側部の先端に刃口を備え、かつ、少なくとも上部の刃口が独立して前方に進出可能なスライド刃口である函体を、前記パイプルーフ下の地山に、到達側の反力抵抗体によりけん引しながら進入させていき、地山を横断する貫通開口を形成する函体けん引工法であって、
前記パイプルーフと函体との間に、それ自体は固化性を持たない流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、前記刃口または函体前部の外縁に配備した流体封止手段により前記流動性充填材の流出を防ぎながら、地山の掘削と、函体の前進とを繰り返すことによって、函体を進行させていくことを特徴とする、函体けん引工法。 - 地山内に連続的にパイプを圧入して地山を横断するパイプルーフを構築した後、上部および両側部の先端に固定された刃口を備えた函体を、前記地山の両側から、互いに相手を反力抵抗としてけん引することによって前記パイプルーフ下の地山に進入させていき、地山を横断する貫通開口を形成する函体けん引工法であって、
前記パイプルーフと函体との間に、それ自体は固化性を持たない流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、前記刃口または函体前部の外縁に配備した流体封止手段により前記流動性充填材の流出を防ぎながら、地山の掘削と、函体の前進とを繰り返すことによって、函体を進行させていくことを特徴とする、函体けん引工法。 - 地山内に連続的にパイプを圧入して地山を横断するパイプルーフを構築した後、上部および両側部の先端に刃口を備えた函体を、前記パイプルーフ下の地山に、到達側の反力抵抗体によりけん引しながら進入させていき、地山を横断する貫通開口を形成する函体けん引工法であって、
前記パイプルーフと函体との間に、それ自体は固化性を持たない流動性充填材を所定圧力で注入するとともに、前記刃口または函体前部の外縁に配備した流体封止手段により前記流動性充填材の流出を防ぎながら、地山の掘削と、函体の前進とを繰り返すことによって、函体を進行させていくことを特徴とする、函体けん引工法。 - 請求項１から請求項３のいずれか１項において、前記流動性充填材が、固化性液状物と混合した場合に凝集しない性質を持つものであり、かつ、前記函体の挿入後に、前記パイプルーフと函体との間に固化性液状物を注入して固化させることを特徴とする、函体けん引工法。
- 請求項４において、前記固化性液状物と混合した場合に凝集しない性質を持つ流動性充填材が、粘土類と水と珪酸ソーダを主成分とする流動性充填材であることを特徴とする、函体けん引工法。
- 函体けん引工法に用いる函体であって、進行方向側の上部および両側部の先端に刃口を備え、該刃口または函体前部の外縁に、流体封止手段を備えたことを特徴とする、函体。
- 請求項６において、前記流体封止手段が、函体の進行方向後方に向けて互いに独立的に傾倒可能な、連続配置された板状片であることを特徴とする、函体。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011214397A (ja) * | 2011-08-01 | 2011-10-27 | Kajima Corp | 掘削工法 |
| JP2014077330A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-01 | Kajima Corp | 間詰方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329925B1 (ja) * | 1967-07-12 | 1978-08-24 | ||
| JPS5488611A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-13 | Kabuki Kensetsu Kk | Knife edge for horizontal excavator |
| JPS5998989U (ja) * | 1983-11-09 | 1984-07-04 | 植村 厚一 | 筒体の前進装置 |
| JPH05295736A (ja) * | 1992-04-17 | 1993-11-09 | Koichi Uemura | オープンシールド工法およびオープンシールド機 |
| JP2002242582A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-28 | East Japan Railway Co | トンネルの構築方法 |
| JP2003064985A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Japan Highway Public Corp | 函体推進工法、およびそれに用いる函体 |
-
2003
- 2003-02-24 JP JP2003046215A patent/JP2004257025A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329925B1 (ja) * | 1967-07-12 | 1978-08-24 | ||
| JPS5488611A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-13 | Kabuki Kensetsu Kk | Knife edge for horizontal excavator |
| JPS5998989U (ja) * | 1983-11-09 | 1984-07-04 | 植村 厚一 | 筒体の前進装置 |
| JPH05295736A (ja) * | 1992-04-17 | 1993-11-09 | Koichi Uemura | オープンシールド工法およびオープンシールド機 |
| JP2002242582A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-28 | East Japan Railway Co | トンネルの構築方法 |
| JP2003064985A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Japan Highway Public Corp | 函体推進工法、およびそれに用いる函体 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011214397A (ja) * | 2011-08-01 | 2011-10-27 | Kajima Corp | 掘削工法 |
| JP2014077330A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-01 | Kajima Corp | 間詰方法 |
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