JP2016180282A - 足場装置と足場装置を用いた推進工法 - Google Patents
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Abstract
【課題】既設構造物aに接近して立坑eの山留壁cが位置している場合に、両者間に足場を設置せずに推進管3などを挿入する工法を提供する。
【解決手段】既設構造物aの山留壁側と、山留壁cの既設構造物側の表面に各々支持体1を突設する。両支持体1の上に、中空の中空管2を、中空管2の入口が山留壁cの立坑e側に開口し、中空管2の出口22が既設構造物aに接する状態で搭載する。この中空管2の出口22側で既設構造物aを解体して貫通穴を開設する。その後に中空管2内に推進管3を圧入する。
【選択図】図1
【解決手段】既設構造物aの山留壁側と、山留壁cの既設構造物側の表面に各々支持体1を突設する。両支持体1の上に、中空の中空管2を、中空管2の入口が山留壁cの立坑e側に開口し、中空管2の出口22が既設構造物aに接する状態で搭載する。この中空管2の出口22側で既設構造物aを解体して貫通穴を開設する。その後に中空管2内に推進管3を圧入する。
【選択図】図1
Description
本発明は軌道下や道路下などの既設構造物を推進工法で横断して地盤中にあらたな地下構造物を構築する際に用いる足場装置と、その足場装置を用いた推進工法に関するものである。
鉄道線路軌道下の盛土などの既設構造物の下を、横断する方向に推進トンネルなどの地下構造物を貫通させる場合がある。
特許文献1には、山留壁を構築した発進側から到達側に向けて、覆工エレメント(推進管)を複数隣接するよう順次地山に推進させてエレメント内部にコンクリートを打設して覆工壁を構築した後、覆工壁内方の地山を掘削して地下構造物とする工法が記載されている。
その際に図4(a)で示すように、地表面と推進管の底面が同一の高さにおいて推進させる場合には架台や作業足場を設ける必要がない。
しかし、図4(b)で示すように、既設構造物の外側に山留壁が地表面より飛び出した発進立坑を設置する場合であって、かつ推進管の底面が地表面より高い場合には簡単に推進させることができない。
そのような場合には、特許文献1に記載されているように、作業構台を地表面に設けて推進管の高さの調整をすることになる。
特開2007−154463号公報。
特許文献1には、山留壁を構築した発進側から到達側に向けて、覆工エレメント(推進管)を複数隣接するよう順次地山に推進させてエレメント内部にコンクリートを打設して覆工壁を構築した後、覆工壁内方の地山を掘削して地下構造物とする工法が記載されている。
その際に図4(a)で示すように、地表面と推進管の底面が同一の高さにおいて推進させる場合には架台や作業足場を設ける必要がない。
しかし、図4(b)で示すように、既設構造物の外側に山留壁が地表面より飛び出した発進立坑を設置する場合であって、かつ推進管の底面が地表面より高い場合には簡単に推進させることができない。
そのような場合には、特許文献1に記載されているように、作業構台を地表面に設けて推進管の高さの調整をすることになる。
図4(b)に示すような特殊な状況での推進工法の場合には、発進立坑e内の作業構台jとは別に、既設構造物aと発進立坑eの山留壁の間にも推進管の底面の高さを維持する必要がある。
そのために両者の間に足場iを組み立ててその上を推進管が移動するように構成しなければならない。
そのような作業を行うために次のような問題が生じることになる。
<1> 既設構造物と発進立坑の山留壁との間の狭い場所に推進管の底面の高さの位置に応じて足場を組み立て、あるいはその後に解体する作業が必要となる。
<2> 組み立てた足場には推進管が設計勾配でかつ直進するために勾配維持部材や方向ガイド部材を設ける必要がある。
<3> 組み立てた足場は高所に位置するから、その周囲には転落防止用の安全手摺の設置が必要となる。
<4> 推進に際して掘削作業によって騒音が発生するため、作業箇所を防音シートなどで覆わなければならない。
そのために両者の間に足場iを組み立ててその上を推進管が移動するように構成しなければならない。
そのような作業を行うために次のような問題が生じることになる。
<1> 既設構造物と発進立坑の山留壁との間の狭い場所に推進管の底面の高さの位置に応じて足場を組み立て、あるいはその後に解体する作業が必要となる。
<2> 組み立てた足場には推進管が設計勾配でかつ直進するために勾配維持部材や方向ガイド部材を設ける必要がある。
<3> 組み立てた足場は高所に位置するから、その周囲には転落防止用の安全手摺の設置が必要となる。
<4> 推進に際して掘削作業によって騒音が発生するため、作業箇所を防音シートなどで覆わなければならない。
上記のような課題を解決する本発明の足場装置は、推進管の発進立坑の近くの既設盛土構造物の下に、新たな地下構造物を構築する推進工法の足場装置であって、支持体と中空管とより構成し、支持体は、既設盛土構造物の地上表面に設ける第一支持体と、発進立坑の山留面に設ける第二支持体とよりなり、中空管は、端部から推進管を推進軸方向に複数並べて挿入することが可能な中空断面を有する、両端を開口した中空体であり、かつ中空管は、第一の支持体と第二の支持体の上に架け渡してあり、その一方の端部は既設盛土構造物の地上表面に当接させ、他方の端部は発進立坑内に設置していることを特徴とするものである。
また本発明の足場装置を使用した推進工法は、前記の足場装置を使用し、中空管の一方端部を既設盛土構造物の斜面に当接させ、中空管内部から既設構造物を掘削して開口穴を設け、中空管の他方端部から、推進管を推進ジャッキによって開口穴に圧入させ、既設盛土構造物の地中を貫通させることを特徴とするものである。
また本発明の足場装置を使用した推進工法は、前記の足場装置を使用し、中空管の一方端部を既設盛土構造物の斜面に当接させ、中空管内部から既設構造物を掘削して開口穴を設け、中空管の他方端部から、推進管を推進ジャッキによって開口穴に圧入させ、既設盛土構造物の地中を貫通させることを特徴とするものである。
本発明の足場装置と足場装置を用いた推進工法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
<1> 既設構造物と山留壁の間の狭く深い間隔でその都度、足場を組み立てたり解体したりする作業が発生しない。
<2> 足場装置は、剛性な中空管であるため、その内面は均一な面であり、余計な部材を必要としないで推進管を水平かつ直進させることができる。
<3> 中空管を設置した後には、すべての作業は中空管の内部での作業となるため安全手摺の設置は不要である。
<4> 掘削作業において発生する騒音は、中空管の内壁によって遮断され、外部への伝播が減少する。
<1> 既設構造物と山留壁の間の狭く深い間隔でその都度、足場を組み立てたり解体したりする作業が発生しない。
<2> 足場装置は、剛性な中空管であるため、その内面は均一な面であり、余計な部材を必要としないで推進管を水平かつ直進させることができる。
<3> 中空管を設置した後には、すべての作業は中空管の内部での作業となるため安全手摺の設置は不要である。
<4> 掘削作業において発生する騒音は、中空管の内壁によって遮断され、外部への伝播が減少する。
以下図面を参照にしながら本発明の足場装置と、その足場装置を使用した推進工法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
<1> 前提条件
本発明の足場装置は、前記したように鉄道の盛土のような既設構造物aの法尻bと発進立坑の山留壁cとの間隔に一定の距離があり、新設する地下構造物の上部位置が法尻bより高く位置している場合の推進工法に関するものである。
その場合に周囲の土砂の崩壊を阻止して発進立坑を構成する山留壁cとしては、場所打ちコンクリートの連続地中壁、地中に設置したシートパイルの壁など、公知の山留壁cを本発明の工法の対象としている。
本発明の足場装置は、前記したように鉄道の盛土のような既設構造物aの法尻bと発進立坑の山留壁cとの間隔に一定の距離があり、新設する地下構造物の上部位置が法尻bより高く位置している場合の推進工法に関するものである。
その場合に周囲の土砂の崩壊を阻止して発進立坑を構成する山留壁cとしては、場所打ちコンクリートの連続地中壁、地中に設置したシートパイルの壁など、公知の山留壁cを本発明の工法の対象としている。
<2>足場装置
本発明の足場装置は、図1に示すように既設構造物aの表面と発進立坑の山留壁cに、設計勾配にしたがった高さに各々設ける「支持体1」と、両支持体1の上に架け渡す「中空管2」とから構成する。
本発明の足場装置は、図1に示すように既設構造物aの表面と発進立坑の山留壁cに、設計勾配にしたがった高さに各々設ける「支持体1」と、両支持体1の上に架け渡す「中空管2」とから構成する。
<3>支持体
上記のように既設構造物aの斜面d(表面)と山留壁cとが接近して位置している場合には、従来方法ではその両者間を土砂などで埋め立てるが、本発明ではまず、支持体1を設置する。
すなわち既設構造物aの山留壁c側と、山留壁cの既設構造物a側の表面に各々ほぼ同一の高さ、あるいは設計勾配に沿って支持体1を突設して設ける。
この支持体1は、棚状に水平に突設した板体であり、山留壁cと既設構造物aの面に溶接やボルト、アンカーで強固に取り付ける。
支持体1としては型鋼材を利用してもよいし、また加工製品を使用してもよい。
両者間を土砂などで埋め立てる場合と異なり、取り付け作業が簡単であり、かつ埋め立ての場合のように、後に除去する必要もない。
説明の便宜上、既設構造物a側に設ける支持体1を第一支持体11と、発進立坑の山留面に設ける支持体1を第二支持体12と称する。
上記のように既設構造物aの斜面d(表面)と山留壁cとが接近して位置している場合には、従来方法ではその両者間を土砂などで埋め立てるが、本発明ではまず、支持体1を設置する。
すなわち既設構造物aの山留壁c側と、山留壁cの既設構造物a側の表面に各々ほぼ同一の高さ、あるいは設計勾配に沿って支持体1を突設して設ける。
この支持体1は、棚状に水平に突設した板体であり、山留壁cと既設構造物aの面に溶接やボルト、アンカーで強固に取り付ける。
支持体1としては型鋼材を利用してもよいし、また加工製品を使用してもよい。
両者間を土砂などで埋め立てる場合と異なり、取り付け作業が簡単であり、かつ埋め立ての場合のように、後に除去する必要もない。
説明の便宜上、既設構造物a側に設ける支持体1を第一支持体11と、発進立坑の山留面に設ける支持体1を第二支持体12と称する。
<4>中空管
前記したように本発明の足場装置は、支持体1と中空管2で構成する。
この中空管2は、図2で示すように入り口21と出口22を開口した中空の函体であり、鋼材によって構成した内空を有する函体状、あるいは筒状の剛性を備えた部材である。
そして中空管2の内空断面は、後述する推進管3の外形よりも多少大きい内形を備えている。
推進管3の横断形状が矩形の場合には、中空管2の内空断面は矩形となり、推進管3が円形の場合には、中空管2の内空断面は円形となる。
したがって中空管2の内部に、1本の推進管3、あるいは複数の推進管3を並行して並べて推進することができる。
推進時には中空管2の内面の均一な平面性を利用することで、推進管3の設計勾配の維持と直進性の保持を容易にすることができる。
中空管2の軸方向の長さ、すなわち入り口21から出口22の間の長さは、山留壁cと既設構造物aとの間隔よりも長い寸法に構成する。
後述するが、中空管2の出口22は、既設構造物aの斜面dに当接させる。
よって中空管2は既設構造物aと山留壁cに取付けた支持体11、12上に搭載し、固定した状態となる。
中空管2は、内部を利用することで作業および通路として使用でき、中空管2の入口21から作業員は内部に入り既設構造物aの地上表面dに到達することが可能となる。
前記したように本発明の足場装置は、支持体1と中空管2で構成する。
この中空管2は、図2で示すように入り口21と出口22を開口した中空の函体であり、鋼材によって構成した内空を有する函体状、あるいは筒状の剛性を備えた部材である。
そして中空管2の内空断面は、後述する推進管3の外形よりも多少大きい内形を備えている。
推進管3の横断形状が矩形の場合には、中空管2の内空断面は矩形となり、推進管3が円形の場合には、中空管2の内空断面は円形となる。
したがって中空管2の内部に、1本の推進管3、あるいは複数の推進管3を並行して並べて推進することができる。
推進時には中空管2の内面の均一な平面性を利用することで、推進管3の設計勾配の維持と直進性の保持を容易にすることができる。
中空管2の軸方向の長さ、すなわち入り口21から出口22の間の長さは、山留壁cと既設構造物aとの間隔よりも長い寸法に構成する。
後述するが、中空管2の出口22は、既設構造物aの斜面dに当接させる。
よって中空管2は既設構造物aと山留壁cに取付けた支持体11、12上に搭載し、固定した状態となる。
中空管2は、内部を利用することで作業および通路として使用でき、中空管2の入口21から作業員は内部に入り既設構造物aの地上表面dに到達することが可能となる。
<5>推進管
山留壁cで包囲した立坑を発進基地として、立坑e内部に設置した推進ジャッキfで、推進管3を地中に圧入する工法は公知である。
推進管3は、中空のコンクリート函体、鋼製の函体、筒体など公知の構造を採用することができる。
この推進管3の単体を、推進軸方向に連続して順次、既設構造物aの地中に圧入する。
図3に示すように先頭の推進管3には刃口23を設け、地中への圧入抵抗を軽減させる。
立坑eを構成する山留壁cの既設構造物a側の一部を開口し、その開口部から推進管3を順次圧入する必要があるが、その具体的方法は後述する。
山留壁cで包囲した立坑を発進基地として、立坑e内部に設置した推進ジャッキfで、推進管3を地中に圧入する工法は公知である。
推進管3は、中空のコンクリート函体、鋼製の函体、筒体など公知の構造を採用することができる。
この推進管3の単体を、推進軸方向に連続して順次、既設構造物aの地中に圧入する。
図3に示すように先頭の推進管3には刃口23を設け、地中への圧入抵抗を軽減させる。
立坑eを構成する山留壁cの既設構造物a側の一部を開口し、その開口部から推進管3を順次圧入する必要があるが、その具体的方法は後述する。
<6>中空管の設置
図3で示すように既設構造物aと山留壁cの間に間隔があるが、その間の地盤の高さが、推進管3の圧入レベルよりも低い、という状態の現場が前提である。
そのため事前に、既設構造物aの山留壁c側に第一支持体11を、山留壁cの既設構造物a側の表面に第二支持体12を、設計勾配に従った高さに突設して設ける。
設計勾配が水平なら、両支持体1は同一の高さに設けることになる。
そして山留壁cに、推進管3の推進レベルを下辺とした開口部を開口する。
この開口部の高さ、幅は、中空管2のそれとほぼ同一の寸法である。
前記したように、中空の中空管2の推進軸方向の長さは、既設構造物aと山留壁cの間隔よりも長く構成してある。
そこで第一、第二の支持体1の上に、中空管2の入口が山留壁cの立坑eの内部に位置し、中空管2の出口22が既設構造物aに接する状態で、設計勾配に沿った状態で搭載する。
中空管2の出口22は、既設構造物aの表面が斜面dである場合には、斜面dと中空管2の先端との隙間が発生しないように、例えば庇状の天井板を張り出して構成する。
図3で示すように既設構造物aと山留壁cの間に間隔があるが、その間の地盤の高さが、推進管3の圧入レベルよりも低い、という状態の現場が前提である。
そのため事前に、既設構造物aの山留壁c側に第一支持体11を、山留壁cの既設構造物a側の表面に第二支持体12を、設計勾配に従った高さに突設して設ける。
設計勾配が水平なら、両支持体1は同一の高さに設けることになる。
そして山留壁cに、推進管3の推進レベルを下辺とした開口部を開口する。
この開口部の高さ、幅は、中空管2のそれとほぼ同一の寸法である。
前記したように、中空の中空管2の推進軸方向の長さは、既設構造物aと山留壁cの間隔よりも長く構成してある。
そこで第一、第二の支持体1の上に、中空管2の入口が山留壁cの立坑eの内部に位置し、中空管2の出口22が既設構造物aに接する状態で、設計勾配に沿った状態で搭載する。
中空管2の出口22は、既設構造物aの表面が斜面dである場合には、斜面dと中空管2の先端との隙間が発生しないように、例えば庇状の天井板を張り出して構成する。
<7>中空管の分割
既設構造物aと山留壁cの間隔が大きい場合には、あらかじめ中空管2を分割して製作しておく。
中空管2を分割するか否か、分割する場合には何個に分割するかは、支持体1の上に搭載する際に用いる揚重機械の能力や作業範囲を考慮して決定する。
分割した場合には、分割した状態の中空管2の一方は支持体1の上につり降ろして搭載し、中空管2の他方は立坑e内に吊り下ろす。
それと前後して山留壁cの一部を開口し、開口部の両側の中空管2を、同軸上で溶接して一体化する。
既設構造物aと山留壁cの間隔が大きい場合には、あらかじめ中空管2を分割して製作しておく。
中空管2を分割するか否か、分割する場合には何個に分割するかは、支持体1の上に搭載する際に用いる揚重機械の能力や作業範囲を考慮して決定する。
分割した場合には、分割した状態の中空管2の一方は支持体1の上につり降ろして搭載し、中空管2の他方は立坑e内に吊り下ろす。
それと前後して山留壁cの一部を開口し、開口部の両側の中空管2を、同軸上で溶接して一体化する。
<8>既設構造物の解体
図3に示すようにこの状態では中空管2の出口22側が既設構造物aの斜面d(表面)に当接しているので、中空管2の内部に作業者が入り、既設構造物aを解体して開口穴を開設する。
たとえば既設構造物aがコンクリート擁壁である場合には、水平方向に多数本のコア抜きを矩形状に連続して行い、コアで囲んだ内部のコンクリートをスプリッター、ピックなどで小割りする。
小割した破砕片は台車に積み込み、中空管2の立坑e内の天井面に開口した排出口22からクレーンで吊り上げて撤去することができる。
このように仮設資材による足場組立をせずに中空管2の内部が作業足場となるので、足場組立や解体作業が不必要となる。
同時に、作業空間の周囲は、中空管2の壁面で囲まれているので、転落防止用の安全手摺を設ける必要がない。
図3に示すようにこの状態では中空管2の出口22側が既設構造物aの斜面d(表面)に当接しているので、中空管2の内部に作業者が入り、既設構造物aを解体して開口穴を開設する。
たとえば既設構造物aがコンクリート擁壁である場合には、水平方向に多数本のコア抜きを矩形状に連続して行い、コアで囲んだ内部のコンクリートをスプリッター、ピックなどで小割りする。
小割した破砕片は台車に積み込み、中空管2の立坑e内の天井面に開口した排出口22からクレーンで吊り上げて撤去することができる。
このように仮設資材による足場組立をせずに中空管2の内部が作業足場となるので、足場組立や解体作業が不必要となる。
同時に、作業空間の周囲は、中空管2の壁面で囲まれているので、転落防止用の安全手摺を設ける必要がない。
<9>推進管の推進
図2で示すように既設構造物aの擁壁などを撤去して開口穴を掘削した後、立坑e内に推進管3の単体を吊りおろし、中空管2内に人力で推進管3を挿入する。
この作業は順次、先の推進管3に連続するように、推進方向の軸を一致させて行う。
こうして、推進管3の尾端が立坑e内に位置する状態になったら、立坑e内に設置した水平方向に伸縮するジャッキfで加圧して既設構造物aの斜面dに設けた開口穴に圧入する。
そのような先行して掘削区間を構築する作業と、推進管3の圧入作業を繰り返すことで、既設構造物aの下部を貫通する、推進管3による推進トンネルを構築することができる。
この推進トンネルを多数本連続して構築し、その後トンネル間を接続すれば、大空間を構築するハーモニカ工法の一部として利用することもできる。
図2で示すように既設構造物aの擁壁などを撤去して開口穴を掘削した後、立坑e内に推進管3の単体を吊りおろし、中空管2内に人力で推進管3を挿入する。
この作業は順次、先の推進管3に連続するように、推進方向の軸を一致させて行う。
こうして、推進管3の尾端が立坑e内に位置する状態になったら、立坑e内に設置した水平方向に伸縮するジャッキfで加圧して既設構造物aの斜面dに設けた開口穴に圧入する。
そのような先行して掘削区間を構築する作業と、推進管3の圧入作業を繰り返すことで、既設構造物aの下部を貫通する、推進管3による推進トンネルを構築することができる。
この推進トンネルを多数本連続して構築し、その後トンネル間を接続すれば、大空間を構築するハーモニカ工法の一部として利用することもできる。
<10>中空管の撤去
推進管3が既設構造物aの反対側の到達立坑eまで貫通したら中空管2の役目は終了する。
その際には立坑e内に設置したジャッキfやウインチを使用して中空管2を立坑e側に引き抜く。
その引き抜きのために、中空管2の立坑e側の周囲にジャッキfの圧力を受ける受け板や、ウインチのけん引力を受けるブラケットなどを突設しておくと便利である。
あるいは既設構造物aと山留壁cの間の中空管2は、山留壁cの既設構造物a側の表面に沿って切断してクレーンで吊り上げて撤去してもよい。
推進管3が既設構造物aの反対側の到達立坑eまで貫通したら中空管2の役目は終了する。
その際には立坑e内に設置したジャッキfやウインチを使用して中空管2を立坑e側に引き抜く。
その引き抜きのために、中空管2の立坑e側の周囲にジャッキfの圧力を受ける受け板や、ウインチのけん引力を受けるブラケットなどを突設しておくと便利である。
あるいは既設構造物aと山留壁cの間の中空管2は、山留壁cの既設構造物a側の表面に沿って切断してクレーンで吊り上げて撤去してもよい。
<11>他の実施例
以上は推進管3を立坑e内のジャッキfで推進する推進工法について説明したが、シールド工法やURTによってトンネルを構築する場合にも利用することができる。
以上は推進管3を立坑e内のジャッキfで推進する推進工法について説明したが、シールド工法やURTによってトンネルを構築する場合にも利用することができる。
1:支持体
11:第一支持体
12:第二支持体
2:中空管
3:推進管
11:第一支持体
12:第二支持体
2:中空管
3:推進管
Claims (3)
- 推進管の発進立坑の近くの既設構造物の下に、新たな地下構造物を構築する推進工法の足場装置であって、
支持体と中空管とより構成し、
支持体は、既設構造物の地上表面に設ける第一支持体と、
発進立坑の山留面に設ける第二支持体とよりなり、
中空管は、端部から推進管を推進軸方向に複数並べて挿入することが可能な中空断面を有する、両端を開口した中空体であり、
かつ中空管は、第一の支持体と第二の支持体の上に架け渡してあり、
その一方の端部は既設構造物の地上表面に当接させ、
他方の端部は発進立坑内に設置されている、
足場装置。 - 請求項1記載の足場装置を使用し、
中空管の一方端部を既設構造物の地上表面に当接させ、
中空管内部から既設構造物を掘削して開口部を設け、
中空管の他方端部から、推進管を推進ジャッキによって開口部に圧入させ、既設構造物の地中を貫通させる、
足場装置を使用した推進工法。 - 請求項1記載の足場装置を使用し、
既設構造物と山留壁に架け渡して配置した中空管は、
推進管によって既設構造物の地中を貫通した後、
吊上げ、あるいは発進立坑内に引き抜いて撤去する、
請求項2記載の足場装置を使用した推進工法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015062341A JP2016180282A (ja) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | 足場装置と足場装置を用いた推進工法 |
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JP2015062341A JP2016180282A (ja) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | 足場装置と足場装置を用いた推進工法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016180282A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017216166A1 (de) | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Yazaki Corporation | Regenerative Steuervorrichtung |
-
2015
- 2015-03-25 JP JP2015062341A patent/JP2016180282A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017216166A1 (de) | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Yazaki Corporation | Regenerative Steuervorrichtung |
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