JP2022012335A - 箱形ルーフ用架台の構築法 - Google Patents

Abstract

【課題】工法使用予定の箱形ルーフを推進架台として使用することで、推進架台作成に必要な鋼材量の削減、ルーフ置き場の確保、および架台組み直しの作業削減が可能となる箱形ルーフ用架台の構築法を提供する。【解決手段】発進坑に工法使用予定の箱形ルーフ６を先行搬入し、これを積み上げて箱形ルーフ発進用の推進架台５として転用する。【選択図】図１

Description

本発明は、箱形ルーフを防護工として用いて函体を推進または牽引させて鉄道、道路下に横断地下道を構築する地下構造物の構築方法で使用する箱形ルーフ用架台の構築法に関するものである。

鉄道、道路等の下部地中に大幅員の地下構造物を横断方向に掘進させるには、上部交通を支承するための防護工が必要となり、かかる防護工として従来鋼管等を水平に並列させるパイプルーフを設けることなどが挙げられるが、地中に掘進させる地下構造物の防護工を別工事として施工することなく、地下構造物の掘進と同時に行うので安全かつ確実に、しかも安価に工事ができ、また土被りも浅く施工できるものとして、次のようなＲ＆Ｃ工法と称する地下構造物の施工法が知られている。

これは図２５にも示すように、まず、鉄道等上部交通１の脇に土留め鋼矢板２を打設して、発進坑３と到達坑４を築造し、該発進坑３内に推進設備（図示せず）を設置してこれで鋼管による略正方形断面の箱形筒体である箱形ルーフ６を到達坑４に向けて圧入させる。

箱形ルーフ６は側面に継手を長手方向に連続して形成し、また上面に平板からなるフリクションカッタープレート（ＦＣプレート）７を取付けている。

かかる箱形ルーフ６は単位筒体を１本ずつ圧入するものであり、端部にボルト接合用の継手フランジを形成し、この継手フランジ同士をボルト、ナットで締結することにより１ピースずつ長さ方向に継ぎ足して必要長を埋設し、さらに継手を介して横方向に連続させながら並列させる。

箱形ルーフ６の並べ方は一文字型、門型、函型などで配設する地下構造物９に合わせて適宜選択される。

次いで、発進坑３内に反力壁８、コンクリート函体による地下構造物９をセットし、反力壁８と地下構造物９との間には元押しの推進ジャッキ１０を設け、地下構造物９の先端に刃口１１を設けるとともに地下構造物９の先端と前記箱形ルーフ６との間に小ジャッキ１２を介在させる。

図中１３は箱形ルーフ６の支持材、１４はフリクションカッター７の止め部材でこれらは発進坑３側に設け、一方、到達坑４側に受台１５を設ける。

小ジャッキ１２を伸長して地下構造物９を反力としてフリクションカッター７を残しながら箱形ルーフ６を１本ずつ順次押し進め、一通り箱形ルーフ６が前進したならば、小ジャッキ１２を縮め、今度は推進ジャッキ１０を伸長して地下構造物９を掘進させる。図中１６は推進ジャッキ１０と地下構造物９間に介在させるストラットである。

このようにして、箱形ルーフ６の前進と地下構造物９の前進とを交互に繰り返しながら、到達坑４に出た箱形ルーフ６は順次撤去する。

そして、地下構造物９の先端が到達坑４に達したならば、刃口１１等を撤去し適宜裏込めグラウトを行って施工を完了する。

なお、地下構造物９はプレキャスト製のコンクリート函体を発進坑３内に順次吊り下ろして接続していくようにしてもよいし、発進坑３内でコンクリートを打設して必要長を増設するようにしてもよい。

また、地下構造物９の前進方法について、到達坑４側に反力壁及びセンターホール式の牽引ジャッキを設け、一端を地下構造物９に定着したＰＣ鋼線による牽引部材をこの牽引ジャッキで引くことにより到達坑４側から地下構造物９を引き込むようにする工法もある。

下記特許文献は箱形ルーフ６を使用する他の工法例であり、ＳＦＴ工法“（Simple and Face-Less Method of Construction of Tunnel）「シンプルで切羽の無いトンネルの構築工法」の略称”と名付けられ、下記特許文献１にも掲載されている。
特許第３８８７３８３号公報

ＳＦＴ工法は、推進しようとする函体の外形に対応するように箱型ルーフを組み配置して、発進坑から地中に圧入した後、前記箱型ルーフ端部に函体の先端部を配置して函体の推進とともに切羽部の土砂を箱型ルーフといっしょに押し出すことを特徴とする地下構造物の施工法である。

箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させる場合、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押し出すので、切羽部を掘削する作業を別途必要とせず、コスト削減と工期短縮を図ることができ、また、危険を伴う切羽部の掘削作業を省くことで安全性も向上でき、しかも、函体を推進するための反力抵抗を分散することで、大掛かりな設備を必要としない地下構造物の施工法である。

前記箱形ルーフ６の推進は図２７～図３２に示すようにＨ形鋼等の鋼材で組んだ推進架台５を発進坑内にセットして行われるが、箱形ルーフ６の配置位置（水平又は垂直）により、推進架台５の状態は高低を適宜変化させる。

例えば箱形ルーフ６を函型（ロ字形）に配置する場合、上の天井部の横列の箱形ルーフ６を配列し、これを順次、推進ジャッキ１８、ストラット１９からなる推進設備１７で圧入させる。（図２７，２８）

上の横一列の箱形ルーフ６が終えたならば、推進架台５を順次低くして、左右の縦列の箱形ルーフ６を上から下へと並べて挿入して行く。（図２９、３０）

この左右の縦列の箱形ルーフ６を挿入し終えたならば、推進架台５は一番低い状態まで解体し、下段の横一列の箱形ルーフ６を挿入して行き、最終的には箱形ルーフ６をロの字（函型）に配列する。（図３１、３２）

このように箱形ルーフ６の施工において、箱形ルーフ６の配置における水平部と垂直部の施工で推進架台５の構造が異なるため、組立直しが発生している。

前記図２５に示す工法（Ｒ＆Ｃ工法）では、水平ルーフを施工した後、架台の両端を解体し、垂直ルーフが施工できるように推進架台５を組み替える。

前記ＳＦＴ工法では、下段水平ルーフを施工した後に垂直ルーフ施工の架台を組む。垂直ルーフ用の架台を解体し、上段水平ルーフ用の架台を組み直す。

いずれの場合も作業ヤードの狭い現場では、ルーフの仮置き場が確保できず、必要な本数をその都度、現場に運搬している。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、工法使用予定の箱形ルーフを推進架台として使用することで、推進架台作成に必要な鋼材量の削減、ルーフ置き場の確保、および架台組み直しの作業削減が可能となる箱形ルーフ用架台の構築法を提供することにある。

前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、発進坑に工法使用予定の箱形ルーフを先行搬入し、これを積み上げて箱形ルーフ発進用の推進架台として転用することを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、工法使用予定の箱形ルーフを発進坑にしてこれで箱形ルーフ発進用の推進架台を組み上げ、その推進架台に使用した箱形ルーフを今度は当該工法に使用する箱形ルーフとして順次接続して推進するものであり、推進架台作成に必要な鋼材量の削減、ルーフ置き場の確保、および架台組み直しの作業削減が可能となる。

請求項２記載の本発明は、箱形ルーフは井桁に組んで積み上げて箱形ルーフ発進用の推進架台を形成し、これの上から順次、箱形ルーフを挿入に用いて架台高さを低くすることを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、門型に施工するものとして、水平部を先に施工し、垂直部を順次下げながら施工する場合に適する。

請求項３記載の本発明は、箱形ルーフは下段水平部を配列し、その左右端の箱形ルーフに上に箱形ルーフを積み上げて順次高さを高くしていくことを要旨とするものである。

請求項３記載の本発明によれば、ロ字型（函型）に施工するものとして、垂直部を順次積上げていく場合に適する。

以上述べたように本発明の箱形ルーフ用架台の構築法は、工法使用予定の箱形ルーフを推進架台として使用することで、推進架台作成に必要な鋼材量の削減、ルーフ置き場の確保、および架台組み直しの作業削減が可能となるものである。

本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第1工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第1工程を示す正面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第２工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第２工程を示す正面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第３工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第３工程を示す正面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第４工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第４工程を示す正面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第５工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第５工程を示す正面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第６工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＲ＆Ｃ工法に使用する場合の第６工程を示す正面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第1工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第1工程を示す正面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第２工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第２工程を示す正面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第３工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第３工程を示す正面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第４工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第４工程を示す正面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第５工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第５工程を示す正面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第６工程を示す側面図である。 本発明の箱形ルーフ用架台の構築法をＳＦＴ工法に使用する場合の第６工程を示す正面図である。 地下構造物の構築方法（Ｒ＆Ｃ工法）を示す側面図である。 箱形ルーフの斜視図である。 従来例を示す第１工程の正面図である。 従来例を示す第１工程の側面図である。 従来例を示す第２工程の正面図である。 従来例を示す第２工程の側面図である。 従来例を示す第３工程の正面図である。 従来例を示す第３工程の側面図である。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１～図１２は前記図２５に示すＲ＆Ｃ工法に本発明の箱形ルーフ用架台の構築法を適用する場合であり、図中６は鋼管による略正方形断面の箱形ルーフで、これを門型に配列する場合である。

先に箱形ルーフ６について説明すると、図２６に示すように端部に継手フランジ６ｃが形成してあり、継手フランジ６ｃはボルト挿通孔を形成した板体であり、これを相互に重ねることでボルト・ナット２９で締結ができる。

箱形ルーフ６は断面形状が1,000×1,000（mm）、長さ3,000（mm）、もしくは、断面形状が800×800（mm）、長さ6,000（mm）で、側面の継手は鉤状の雄型継手６ａと雌型継手６ｂを設けた場合、もしくは鉤状ではない単なる平板の継手の場合、もしくは継手がない場合がある。

また、箱形ルーフ６は端部隅角を外向き開放の箱抜き６ｄとし、ここをボルト・ナットの締結部としている。

箱形ルーフ６の使い方としては、前記図２５に示した通りであり、鉄道等上部交通１の脇に土留め鋼矢板２を打設して、発進坑３と到達坑４を築造し、該発進坑３内に圧入機を設置してこれで箱形ルーフ６を到達坑４に向けて圧入させなどである。

箱形ルーフ６は、継手フランジ６ｃ同士をボルト・ナット２９で締結することにより１ピースずつ長さ方向に継ぎ足して必要長を埋設する。

図1、図２に示すように、土留め鋼矢板２を打設して築造した発進坑３内にベース（基礎）２０を設置し、その上にＲ＆Ｃ工法に使用予定の箱形ルーフ６を先行搬入し、これを井桁に組んで左右に積み上げて箱形ルーフ発進用の推進架台５を構築し、その上に構台２１を設けて推進ジャッキ１８、ストラット１９からなる推進設備１７を設置し、箱形ルーフ６を到達坑に向けて推進させる。

箱形ルーフ６を用いて推進架台５を構築するには、箱形ルーフ６は繋ぎ合わせて必要長のものとしておき、また、略正方形断面の鋼管なので、載置だけで安定して組み立てることができる。

なお、構台２１は左右に分けた箱形ルーフ６の積み上げ推進架台５の上に架け渡すものであり、相互空間にはサポート２２を枠組んでこれで構台２１の中央部を支承する。

水平部である最上段の水平列に箱形ルーフ６を並べて挿入したならば、図３、図４に示すように、構台２１も左右に分けて小さなものとし、かつ、高さを下げて、水平列の箱形ルーフ６の左右端の箱形ルーフ６の下側に箱形ルーフ６を重ねて挿入して垂直部の施工を行なう。

このようにして、図５、図６に示すように、縦方向の箱形ルーフ６を重ねて挿入して行くが、その際、推進架台５は上部から解体して高さを低め、解体した箱形ルーフ６は挿入に用いる。

図７、図８は垂直部の途中の段階を示し、図９、図１０はさらに垂直部を下方に伸ばした途中の段階を示す。

図１１、図１２はさらに垂直部を下方に伸ばした途中の段階を示す。

このようにして図示は省略するが、推進架台５を構成するすべての箱形ルーフ６を挿入に使用し、門型に箱形ルーフ６を配置して地下構造物９の前進に備える。

図１３～図２４は前記ＳＦＴ工法に本発明の箱形ルーフ用架台の構築法を適用する場合であり、ロ字型（函型）に箱形ルーフ６を配置して地下構造物９の前進に備える場合である。

この場合は発進坑３内にベース（基礎）２０を設置し、図１３、図１４に示すように、水平部である最下段の水平列に箱形ルーフ６を並べて挿入し、その左右端の箱形ルーフ６の後方には使用予定の箱形ルーフ６を搬入して、これを推進架台５として使用する。

推進架台５を用いて、最下段の水平列に箱形ルーフ６の左右端の箱形ルーフ６の上に箱形ルーフ６を積み重ねて挿入する。

同様に推進架台５の上に箱形ルーフ６を積み重ねて推進架台５の高さを増し、垂直部の箱形ルーフ６を順次挿入施工する。（図１５、図１６、図１７、図１８、図１９、図２０、図２１、図２２）

左右の垂直部の箱形ルーフ６の挿入施工を完了したならば、図２３，２４に示すように、別途Ｈ形鋼等の鋼材で組んだ架台２３を構築し、その上に構台２１を設けて推進ジャッキ１８、ストラット１９からなる推進設備１７を設置し、箱形ルーフ６を到達坑に向けて推進させる。この箱形ルーフ６は前記推進架台５に使用した箱形ルーフ６を用いる。（ａ）の部分の箱形ルーフ６を（ｂ）の部分の箱形ルーフ６に転用するものである。

なお、構台２１を設けるについは、構台２１の中央部はサポート２２で支承する。

１…上部交通 ２…土留め鋼矢板
３…発進坑 ４…到達坑
５…推進架台 ６…箱形ルーフ
６ａ、６ｂ…継手 ６ｃ…継手フランジ
６ｄ…箱抜き ７…フリクションカッタープレート
８…反力壁 ９…地下構造物
１０…推進ジャッキ １１…刃口
１２…小ジャッキ １３…支持材
１４…止め部材 １５…受台
１６…ストラット １７…推進設備
１８…推進ジャッキ １９…ストラット
２０…ベース（基礎） ２１…構台
２２…サポート ２３…架台
２９…ボルト・ナット

Claims (3)

1. 発進坑に工法使用予定の箱形ルーフを先行搬入し、これを積み上げて箱形ルーフ発進用の推進架台として転用することを特徴とした箱形ルーフ用架台の構築法。
2. 箱形ルーフは井桁に組んで積み上げて箱形ルーフ発進用の推進架台を形成し、これの上から順次、箱形ルーフを挿入に用いて架台高さを低くする請求項１記載の箱形ルーフ用架台の構築法。
3. 箱形ルーフは下段水平部を配列し、その左右端の箱形ルーフに上に箱形ルーフを積み上げて順次高さを高くしていく請求項１記載の箱形ルーフ用架台の構築法。

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