JP2023068272A - Construction method of steel shell element - Google Patents

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Hitoshi Asano
孝 田中
Takashi Tanaka
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Abstract

To provide a construction method for eliminating work load for production and improving strength and workability for steel shell elements to be used.SOLUTION: A construction method is to construct an outer shell structural body 1 with a variable section in a tunnel direction by gradually changing extension length of a projected member 23 of a convex joint 24 for a joint part between adjacent steel shell elements 2, 3, wherein a part of an improvement body 8 is excavated as inserting a consecutive steel shell element 3 upon its insertion after replacing a space, in which a temporal steel pipe 6 is placed, with the improvement body 8 by injecting the improvement body 8 as pulling out the temporal steel pipe 6 attached on the inserted steel shell element 2 after the temporal steel pipe 6 is attached on the inserted steel shell element 2 to enlarge a section in a direction of an adjacent steel shell element 3 side.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、角形中空断面の鋼殻エレメントを順次、貫入済みの鋼殻エレメントと継手同士を連結させながら貫入する手順を繰り返して、地盤中に前記鋼殻エレメントによる閉合断面の外殻構造体を構築した後、この外殻構造体の内部土砂を除去することにより構築される外殻先行トンネルにおいて、トンネル方向に断面積を徐々に変化させた可変断面のトンネルを構築するための鋼殻エレメントの構築方法に関する。 According to the present invention, a steel shell element having a rectangular hollow cross section is successively penetrated while connecting the already penetrated steel shell element and a joint to each other. Steel shell elements for constructing a variable cross-section tunnel in which the cross-sectional area is gradually changed in the tunnel direction in the outer shell precedent tunnel constructed by removing the internal earth and sand of this outer shell structure after construction. Concerning the construction method.

近年、図10に示されるように、継手付きの鋼殻エレメント50、50…を順次掘削・連結して、上版52A、下版52B及び両側壁版52C、52Cによって矩形状に外殻構造体52を構築し、各鋼殻エレメント50、50…内にコンクリート51を充填した後、この外殻構造体52の内部土砂を掘削除去することによってトンネルを完成させる非開削工法が実用化されている。このトンネル構築工法は、外殻先行トンネル構築工法と呼ばれ、周辺地盤への影響が少ない利点を有するため、道路や鉄道のアンダーパス工事などに多く適用されている。 In recent years, as shown in FIG. 10, jointed steel shell elements 50, 50, . 52, and after filling concrete 51 into each of the steel shell elements 50, 50, . . This tunnel construction method is called the outer shell precedent tunnel construction method, and has the advantage of having little impact on the surrounding ground, so it is often applied to underpass construction of roads and railways.

本出願人は、この外殻先行トンネルの構築工法を更に応用して、トンネル方向に断面積を徐々に変化させた可変断面トンネルを構築する方法について下記特許文献1に提案した。具体的には、継手部として、隣り合う鋼殻エレメント間において、一方側の鋼殻エレメントから他方側の鋼殻エレメントに向けて突出する張出部材の先端に設けられた凹継手と、他方側の鋼殻エレメントから一方側の鋼殻エレメントに向けて突出する張出部材の先端に設けられた凸継手とを嵌合させた構造を採用し、隣り合う鋼殻エレメントの継手部において、前記凹継手の張出部材の張出長さを徐々に変化させることにより、トンネル方向に可変断面の外殻構造体を構築する方法である。 The applicant of the present application further applied this method for constructing tunnels leading to the outer shell, and proposed a method for constructing a variable cross-section tunnel in which the cross-sectional area is gradually changed in the direction of the tunnel in Patent Document 1 below. Specifically, as the joint portion, between the adjacent steel shell elements, a concave joint provided at the tip of a projecting member projecting from the steel shell element on one side toward the steel shell element on the other side, and a concave joint on the other side A structure is adopted in which a convex joint provided at the tip of an overhang member projecting from one steel shell element toward the steel shell element on one side is fitted, and at the joint portion of the adjacent steel shell element, the concave This is a method of constructing an outer shell structure with a variable cross section in the tunnel direction by gradually changing the overhang length of the overhang member of the joint.

特開2018-168597号公報JP 2018-168597 A

また、上記特許文献1において、本方法では継手の張出長さを徐々に変化させている関係上、角形中空断面の離隔幅が大きく成りすぎてしまい、この角形中空断面の離隔幅の部分は未掘削部分となる箇所であり、コンクリートを充填する前に手作業で土砂を撤去する必要性が生じるという問題を解消するため、鋼殻エレメントにおける角形中空断面の継手配設面において、両側部又は片側部に、断面欠損部分を形成することにより段状部を形成し、非断面欠損部分の端部から隣接する鋼殻エレメントに向けて延びる張出部材を設けるとともに、この張出部材の先端に前記凹継手が設けられ、かつ前記張出部材の張出長さを徐々に変化させるとともに、前記凹継手は前記段状部内に位置していることについても提案した。 In addition, in the above Patent Document 1, in this method, since the length of protrusion of the joint is gradually changed, the separation width of the square hollow cross section becomes too large, and the separation width of the square hollow section becomes In order to solve the problem that it is necessary to remove the earth and sand manually before filling the concrete in the unexcavated part, on the joint installation surface of the square hollow cross section in the steel shell element, both sides or A stepped portion is formed by forming a section-defective portion on one side, and an overhanging member extending from the end of the non-cross-section-defective portion toward the adjacent steel shell element is provided, and the tip of the overhanging member is It has also been proposed that the concave joint is provided and that the overhang length of the overhang member is gradually changed and that the concave joint is located within the stepped portion.

かかる提案により、継手部を角形中空断面から側方に離れた位置とするのではなく、角形中空断面内の位置とすることにより、隣接する鋼殻エレメント間で角形中空断面の離隔幅を最小限に留めることができ、後の土砂撤去作業を省力化できるという利点がある。ところが、前記断面欠損部分を形成することによる段状部が、鋼殻エレメントの上板や下板を折り曲げて形成したものであるため、長大な上板や下板を加工するのに手間がかかるとともに、部位毎に段状部の張出長さが異なる場合には、異なる張出長さに対応した上板や下板を複数製作しておかなければならない手間が生じていた。また、折り曲げ加工した上板や下板を備える鋼殻エレメントは、外圧に対して強度が低下するおそれがあった。さらに凹継手が設けられた鋼殻エレメントに向けて突出する凸継手は、隣り合う鋼殻エレメント間の離隔距離が大きくなるほど張出長さが長くなり、貫入時の抵抗が大きくなるという課題があった。 According to this proposal, the separation width of the square hollow cross section between the adjacent steel shell elements can be minimized by locating the joint part inside the square hollow cross section instead of at a position laterally separated from the square hollow cross section. There is an advantage that it can be kept to a minimum, and labor can be saved in the subsequent earth and sand removal work. However, since the stepped portion resulting from the formation of the section-defective portion is formed by bending the upper and lower plates of the steel shell element, it takes time and effort to process the long upper and lower plates. In addition, when the projection length of the stepped portion is different for each part, it is troublesome to manufacture a plurality of upper plates and lower plates corresponding to different projection lengths. In addition, the steel shell element including the bent upper plate and the lower plate has a risk of a decrease in strength against external pressure. Furthermore, in the convex joint that protrudes toward the steel shell element provided with the concave joint, the larger the separation distance between the adjacent steel shell elements, the longer the protrusion length, and the greater the resistance during penetration. rice field.

そこで本発明の主たる課題は、使用する鋼殻エレメントについて、製作上の手間を省き、かつ強度を向上させた鋼殻エレメントの構築方法を提供するとともに、さらに凸継手と張出部材の貫入時の抵抗を低減させた鋼殻エレメントの構築方法を提供することにある。 Therefore, the main object of the present invention is to provide a method of constructing a steel shell element that saves labor in manufacturing the steel shell element to be used and has improved strength, and furthermore, to provide a method for constructing a steel shell element that is used when the convex joint and the overhang member are penetrated. To provide a construction method of a steel shell element with reduced resistance.

上記課題を解決するために請求項1に係る本発明として、角形中空断面の鋼殻エレメントを順次、貫入済みの鋼殻エレメントと継手部同士を連結させながら貫入する手順を繰り返して、地盤中に前記鋼殻エレメントによる閉合断面の外殻構造体を構築した後、この外殻構造体の内部土砂を除去することにより外殻先行トンネルを構築する際、
前記継手部は、隣り合う鋼殻エレメント間において、一方側の鋼殻エレメントから他方側の鋼殻エレメントに向けて突出する張出部材の先端に設けられた凹継手と、他方側の鋼殻エレメントから一方側の鋼殻エレメントに向けて突出する張出部材の先端に設けられた凸継手とを嵌合させた構造とされ、
隣り合う鋼殻エレメントの継手部において、前記凹継手の張出部材の張出長さを徐々に変化させることにより、トンネル方向に可変断面の外殻構造体を構築するための鋼殻エレメントの構築方法であって、
先行して貫入させる鋼殻エレメントに、隣り合う鋼殻エレメント側に断面を拡大させる仮鋼管が取り付けられ、
貫入済みの鋼殻エレメントに取り付けられた前記仮鋼管を引き抜きながら改良体を注入することにより、この仮鋼管が配置されていた空間を前記改良体に置換し、
次順の鋼殻エレメントを貫入する際、前記改良体の一部を掘削しながら貫入することを特徴とする鋼殻エレメントの構築方法が提供される。
In order to solve the above problem, as the present invention according to claim 1, the steel shell element having a rectangular hollow cross section is repeatedly penetrated into the ground while connecting the steel shell element and the joint part that have been penetrated one by one. After constructing an outer shell structure with a closed cross section using the steel shell elements, when constructing an outer shell precedent tunnel by removing the internal earth and sand of this outer shell structure,
The joint portion includes a concave joint provided at the tip of an overhang member projecting from one side steel shell element toward the other side steel shell element between adjacent steel shell elements, and a steel shell element on the other side. It is a structure in which a convex joint provided at the tip of an overhang member that protrudes from the steel shell element on one side is fitted,
Construction of steel shell elements for constructing an outer shell structure with a variable cross section in the tunnel direction by gradually changing the overhang length of the overhang member of the concave joint at the joint of the adjacent steel shell elements a method,
A temporary steel pipe that expands the cross section to the adjacent steel shell element side is attached to the steel shell element that is penetrated first,
replacing the space in which the temporary steel pipe was arranged with the improved body by injecting the improved body while pulling out the temporary steel pipe attached to the penetrated steel shell element,
There is provided a method for constructing a steel shell element, characterized in that when the steel shell element is penetrated in the next order, the improved body is partially excavated while the steel shell element is penetrated.

上記請求項1記載の発明では、トンネル方向に可変断面の外殻構造体を構築するための鋼殻エレメントの構築方法において、先行して貫入させる鋼殻エレメントに、隣り合う鋼殻エレメント側に断面を拡大させる仮鋼管を取り付けた構造とし、貫入済みの鋼殻エレメントに取り付けられた前記仮鋼管を引き抜きながら改良体を注入することにより、この仮鋼管が配置されていた空間を前記改良体によって置換した後、次順の鋼殻エレメントを貫入する際、前記改良体の一部を掘削しながら貫入することとしている。したがって、隣り合う鋼殻エレメント側に断面を拡大させる仮鋼管が取り付けられているため、角形中空断面の側板を上板及び下板に対して直交する平板で形成することができ、従来の上記特許文献1に記載されたものと比較して、使用する鋼殻エレメントについて、製作上の手間が省けるとともに、鋼殻エレメント自体の強度が向上できる。 In the invention according to claim 1, in the steel shell element construction method for constructing an outer shell structure having a variable cross section in the tunnel direction, the steel shell element to be penetrated first has a cross section on the side of the adjacent steel shell element. The space in which the temporary steel pipe was placed is replaced with the improved body by injecting the improved body while pulling out the temporary steel pipe attached to the steel shell element that has been penetrated. After that, when penetrating the next steel shell element, it is penetrated while excavating a part of the improved body. Therefore, since the temporary steel pipe that enlarges the cross section is attached to the adjacent steel shell element side, the side plate of the rectangular hollow cross section can be formed of a flat plate perpendicular to the upper plate and the lower plate. Compared with the steel shell element described in Document 1, the steel shell element used can save labor in manufacturing and can improve the strength of the steel shell element itself.

請求項2に係る本発明として、前記仮鋼管は、前記張出部材の張出長さが変化するのに伴って前記継手部が変化する位置を含む範囲に設けられている請求項1記載の鋼殻エレメントの構築方法が提供される。 As the present invention according to claim 2, the temporary steel pipe is provided in a range including a position where the joint portion changes as the overhang length of the overhang member changes. A method of constructing a steel shell element is provided.

上記請求項2記載の発明では、前記張出部材の張出長さが変化するのに伴って継手部が変化する位置を含む範囲に、前記仮鋼管を設けている。すなわち、前記仮鋼管が設けられた範囲内において前記継手部の位置が変化している。これにより、仮鋼管を引き抜き後、前記改良体に置換された領域内に前記継手部が位置するため、隣り合う鋼殻エレメント間に前記改良体が確実に介在するとともに、継手部同士が確実に連結できる。 In the invention according to claim 2, the temporary steel pipe is provided in a range including a position where the joint portion changes as the overhang length of the overhang member changes. That is, the position of the joint portion changes within the range where the temporary steel pipe is provided. As a result, after the temporary steel pipe is pulled out, the joint portion is positioned in the region replaced with the improved body, so the improved body is reliably interposed between the adjacent steel shell elements, and the joint portions are securely connected to each other. Can be connected.

請求項3に係る本発明として、前記仮鋼管は、トンネル方向に一定の断面形状で形成されている請求項1、2いずれかに記載の鋼殻エレメントの構築方法が提供される。 As a third aspect of the present invention, there is provided a method for constructing a steel shell element according to any one of the first and second aspects, wherein the temporary steel pipe is formed with a constant cross-sectional shape in the tunnel direction.

上記請求項3記載の発明では、前記仮鋼管がトンネル方向に一定の断面形状で形成されているため、仮鋼管の引き抜きが容易になる。 In the third aspect of the invention, since the temporary steel pipe is formed with a constant cross-sectional shape in the tunnel direction, the temporary steel pipe can be easily pulled out.

請求項4に係る本発明として、前記改良体は、モルタルもしくは改良土からなる請求項1~3いずれかに記載の鋼殻エレメントの構築方法が提供される。 As a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for constructing a steel shell element according to any one of the first to third aspects, wherein the improved body is made of mortar or improved soil.

上記請求項4記載の発明では、前記仮鋼管の引き抜き後改良体に置換された領域が掘削機によって比較的簡単に掘削できるようにするとともに、継手部同士の連結を容易にするため、前記改良体として、低強度のモルタルもしくは改良体を用いている。これによって、凸継手と張出部材の貫入時の抵抗が低減でき、施工性が向上できる。 In the invention according to claim 4, the area replaced with the improved body after drawing out of the temporary steel pipe can be excavated relatively easily by an excavator, and the connection between the joint portions is facilitated. As a body, low strength mortar or improved body is used. As a result, the resistance when the convex joint and the projecting member are penetrated can be reduced, and the workability can be improved.

請求項5に係る本発明として、前記各鋼殻エレメントは、角形中空断面と前記仮鋼管とを合わせた形状の最大幅寸法と最大高さ寸法とから規定される基本断面寸法をトンネル方向に一定としてある請求項1~4いずれかに記載の鋼殻エレメントの構築方法が提供される。 As the present invention according to claim 5, each of the steel shell elements has a basic cross-sectional dimension defined by a maximum width dimension and a maximum height dimension of a shape obtained by combining a rectangular hollow cross section and the temporary steel pipe in the tunnel direction. A method for constructing a steel shell element according to any one of claims 1 to 4 is provided.

上記請求項5記載の発明では、各鋼殻エレメントの断面形状は、基本的に掘削機の掘削断面形状と合致させるのがよいため、各鋼殻エレメントの基本断面寸法をトンネル方向に一定としている。 In the fifth aspect of the invention, the cross-sectional shape of each steel shell element should basically match the excavation cross-sectional shape of the excavator, so the basic cross-sectional dimension of each steel shell element is constant in the tunnel direction. .

請求項6に係る本発明として、貫入済みの鋼殻エレメントの凹継手に対して、次順の鋼殻エレメントの凸継手を連結させながら貫入する手順とする請求項1~5いずれかに記載の鋼殻エレメントの構築方法が提供される。 As the present invention according to claim 6, the procedure of penetrating while connecting the convex joint of the steel shell element in the next order to the concave joint of the steel shell element that has already been penetrated. A method of constructing a steel shell element is provided.

上記請求項6記載の発明では、貫入させる際に、鋼殻エレメントの凹継手部分は連結無しに貫入させ、次順の鋼殻エレメントの貫入時に、凸継手を設置済みの鋼殻エレメントの凹継手に連結させた状態で貫入設置している。この手順によると、鋼殻エレメントの貫入精度及び効率が良好になるとともに、同時に止水性も確保し易くなる。 In the invention according to claim 6, when the steel shell element is penetrated, the concave joint portion of the steel shell element is penetrated without connecting, and when the next steel shell element is penetrated, the concave joint of the steel shell element whose convex joint has already been installed is inserted. It is intrusively installed in a state where it is connected to According to this procedure, the penetration accuracy and efficiency of the steel shell element are improved, and at the same time, it becomes easier to secure water stoppage.

請求項7に係る本発明として、前記鋼殻エレメントを貫入させる際に使用される掘削機は、正面掘削部の形状が前記鋼殻エレメントの角形中空断面と前記仮鋼管とを合わせた形状に整合し、かつ胴体部に前記継手部に対応する土砂部分を掘削するための補助カッターを備えるか、もしくは前記掘削機で前記継手部を包括する範囲の余掘りを行う請求項1~6いずれかに記載の鋼殻エレメントの構築方法が提供される。 According to a seventh aspect of the present invention, the excavator used for penetrating the steel shell element has a shape of the front excavation portion that matches the shape of the square hollow cross section of the steel shell element and the temporary steel pipe. and an auxiliary cutter for excavating the earth and sand portion corresponding to the joint portion is provided in the body portion, or the excavator performs over excavation in a range including the joint portion A method of constructing the described steel shell element is provided.

上記請求項7記載の発明では、前記鋼殻エレメントを貫入させる際に使用される掘削機として、正面掘削部の形状が前記鋼殻エレメントの角形中空断面と前記仮鋼管とを合わせた形状に整合し、かつ胴体部に前記継手部に対応する土砂部分を掘削するための補助カッターを備えるか、もしくは前記掘削機で前記継手部を包括する範囲の余掘を行うものを用いているため、掘削機による掘削部に鋼殻エレメントを貫入し易くなる。 In the invention according to claim 7, the excavator used for penetrating the steel shell element has a shape of the front excavation portion that matches the shape of the combination of the square hollow cross section of the steel shell element and the temporary steel pipe. In addition, since the body is equipped with an auxiliary cutter for excavating the earth and sand portion corresponding to the joint portion, or the excavator is used to excavate the range that includes the joint portion, excavation It becomes easier to penetrate the steel shell element into the excavated part by machine.

以上詳説のとおり本発明によれば、使用する鋼殻エレメントについて、製作上の手間が省力化でき、かつ鋼殻エレメントの強度が向上できるとともに、凸継手と張出部材の貫入時の抵抗を低減することにより施工性が向上できる鋼殻エレメントの構築方法が提供できるようになる。 As described in detail above, according to the present invention, the steel shell element used can save labor in manufacturing, improve the strength of the steel shell element, and reduce the resistance when the convex joint and the overhang member penetrate. By doing so, it becomes possible to provide a method for constructing a steel shell element that can improve workability.

可変断面部分の外殻構造体1を示す要部斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a main part showing an outer shell structure 1 with a variable cross section. その外殻構造体1を示す、(A)は平面図、(B)は到達側断面図、(C)は発進側断面図である。(A) is a plan view, (B) is a cross-sectional view on the arrival side, and (C) is a cross-sectional view on the departure side, showing the outer shell structure 1 . (A)~(C)は、外殻構造体1の構築手順を示す、到達側断面図及び発進側断面図である。(A) to (C) are a cross-sectional view of the arrival side and a cross-sectional view of the departure side showing the construction procedure of the outer shell structure 1. FIG. 外殻構造体1の構築手順(その1)を示す、斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a construction procedure (Part 1) of the outer shell structure 1; 外殻構造体1の構築手順(その2)を示す、斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a construction procedure (Part 2) of the outer shell structure 1; 外殻構造体1の構築手順(その3)を示す、斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a construction procedure (part 3) of the outer shell structure 1; 外殻構造体1の構築手順(その4)を示す、斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a construction procedure (part 4) of the outer shell structure 1; 使用する掘削機45を示す、(A)は正面図、(B)は補助カッター46の配設部位の断面図である。Fig. 2(A) is a front view showing an excavator 45 to be used, and (B) is a cross-sectional view of an arrangement portion of an auxiliary cutter 46. Figs. 等幅用連結鋼殻エレメント5を示す斜視図である。4 is a perspective view showing a connecting steel shell element 5 for equal width. FIG. 外殻先行トンネル構築方法で構築されたトンネル52の例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a tunnel 52 constructed by the shell-first tunnel construction method;

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明は、図1及び図2に示されるように、角形中空断面の鋼殻エレメント3、4を順次、貫入済みの鋼殻エレメント2と継手部同士を連結させながら貫入する手順を繰り返して地盤中に多数の鋼殻エレメントによって、断面視で矩形状や円形状、多角形状などの形状に閉合させた外殻構造体1を構築した後、この外殻構造体1の内部土砂を除去することにより外殻先行トンネルを構築する際、
前記継手部は、隣り合う鋼殻エレメント2、3(2、4)間において、一方側の鋼殻エレメント2から他方側の鋼殻エレメント3、4に向けて突出する張出部材23の先端に設けられた凹継手24と、他方側の鋼殻エレメント3、4から一方側の鋼殻エレメント2に向けて突出する張出部材33の先端に設けられた凸継手34とを嵌合させた構造とされ、前記隣り合う鋼殻エレメント2、3の継手部において、凹継手24の張出部材23の張出長さを徐々に変化させることにより、トンネル方向に可変断面の外殻構造体1を構築するものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the present invention repeats the procedure of penetrating steel shell elements 3 and 4 having square hollow cross sections one by one while connecting joints to steel shell elements 2 that have already penetrated the ground. After constructing an outer shell structure 1 in which a large number of steel shell elements are closed in a shape such as a rectangular shape, a circular shape, or a polygonal shape when viewed in cross section, the inner earth and sand of the outer shell structure 1 are removed. When constructing the hull precedent tunnel by
The joint portion is located between the adjacent steel shell elements 2, 3 (2, 4) at the tip of the projecting member 23 projecting from the steel shell element 2 on one side toward the steel shell elements 3, 4 on the other side. A structure in which the provided concave joint 24 is fitted with a convex joint 34 provided at the tip of a projecting member 33 projecting from the steel shell elements 3 and 4 on the other side toward the steel shell element 2 on the one side. By gradually changing the extension length of the extension member 23 of the concave joint 24 at the joint portion of the adjacent steel shell elements 2 and 3, the outer shell structure 1 having a variable cross section in the tunnel direction is formed. It builds.

本発明では特に、外殻構造体1の断面積を徐々に変化させた可変断面の外殻先行トンネルを構築する方法において、図3に示されるように、先行して貫入させる鋼殻エレメント2に、隣り合う鋼殻エレメント3、4側に断面を拡大させる仮鋼管6が取り付けられ、貫入済みの鋼殻エレメント2に取り付けられた仮鋼管6を引き抜きながら改良体8を注入することにより、この仮鋼管6が配置されていた空間を前記改良体8に置換した後、次順の鋼殻エレメント3を貫入するする際、前記改良体8の一部を掘削しながら貫入する手順としている。 In the present invention, in particular, in the method of constructing a variable cross-section preceding tunnel in which the cross-sectional area of the shell structure 1 is gradually changed, as shown in FIG. , a temporary steel pipe 6 for enlarging the cross section is attached to the adjacent steel shell elements 3 and 4, and by injecting the improved body 8 while pulling out the temporary steel pipe 6 attached to the penetrated steel shell element 2, this temporary After the space in which the steel pipe 6 was arranged is replaced with the improved body 8, when the next steel shell element 3 is penetrated, a part of the improved body 8 is excavated and penetrated.

前記外殻先行トンネル構築方法は、周辺地盤への影響が少ないなどの利点を有するため、道路路線や鉄道路線などの路線下の地盤に非開削によって、アンダーパストンネルを構築する際の工法として多用されているものである。 Since the method for constructing tunnels in front of the outer shell has the advantage of having little impact on the surrounding ground, it is often used as a construction method for constructing underpass tunnels without excavation in the ground beneath roads, railways, etc. It is what is done.

図1は、可変断面部分の外殻構造体1の一部を示した要部斜視図である。例えば図10に示すように、上版52A、下版52B及び両側壁版52C、52Cによって矩形状に外殻構造体52が構築される場合に、図1は、前記上版52A及び下版52Bにおいて、発進側から到達側にかけて徐々に、外殻構造体1の幅寸法を増加させるように可変断面とした場合の要部斜視図を示している。 FIG. 1 is a perspective view of a main part showing a part of an outer shell structure 1 with a variable cross section. For example, as shown in FIG. 10, when the outer shell structure 52 is constructed in a rectangular shape by an upper plate 52A, a lower plate 52B and both side wall plates 52C, 52C, FIG. 3 shows a perspective view of a main part when the cross section is variable so that the width dimension of the outer shell structure 1 is gradually increased from the start side to the arrival side.

図示の外殻構造体1(上版又は下版)は、図2にも示されるように、3つの鋼殻エレメント2~4によって構成されている例を示している。すなわち、真ん中に中央部鋼殻エレメント2が配置され、その両側に拡幅用連結鋼殻エレメント3、4が配置されている。これら3つの鋼殻エレメント2~4は、それぞれ角形中空断面と前記仮鋼管6とを合わせた形状の最大幅寸法Bと最大高さ寸法Hとから規定される基本断面寸法がトンネル方向に同一とされる。すなわち、使用する掘削機の掘削部断面寸法に合わせて、各鋼殻エレメント2~4はいずれも最大幅寸法がBとされ、最大高さ寸法がHとされ、この基本断面寸法がトンネル方向に亘って同一とされる。なお、図2(A)中、鋼殻エレメント2~4の角形中空部分は太い破線で示している。 The illustrated outer shell structure 1 (upper plate or lower plate) is an example composed of three steel shell elements 2 to 4, as also shown in FIG. That is, the central steel shell element 2 is arranged in the middle, and the connecting steel shell elements 3 and 4 for widening are arranged on both sides thereof. These three steel shell elements 2 to 4 have the same basic cross-sectional dimension in the tunnel direction, which is defined by the maximum width dimension B and the maximum height dimension H of the shape combining the square hollow cross section and the temporary steel pipe 6. be done. That is, each of the steel shell elements 2 to 4 has a maximum width dimension of B and a maximum height dimension of H according to the cross-sectional dimension of the excavation part of the excavator to be used, and this basic cross-sectional dimension is in the tunnel direction. are the same throughout. In addition, in FIG. 2(A), square hollow portions of the steel shell elements 2 to 4 are indicated by thick broken lines.

先ず、前記中央部鋼殻エレメント2は、詳細には図3(A)及び図4に示されるように、上板20、下板21及び側板22、22によって構成される角形中空断面のエレメントを基本形とする。前記側板22はトンネル方向に亘って平坦な平板からなり、上板20及び下板21に対して直交して配置されている。このため、鋼殻エレメント2の製作が容易となり、一定の強度が確保できる。前記上板20及び下板21の両側部にそれぞれ、側板22より外方に延びるとともに隣接する鋼殻エレメント3、4に向けて延びる張出部材23、23を設けるとともに、この張出部材23の先端に部材長手方向に沿って凹継手24、24を設けている。 First, as shown in detail in FIGS. 3(A) and 4, the central steel shell element 2 is an element having a square hollow cross section composed of an upper plate 20, a lower plate 21 and side plates 22, 22. Basic form. The side plate 22 is a flat plate extending in the tunnel direction, and is arranged perpendicular to the upper plate 20 and the lower plate 21 . Therefore, the steel shell element 2 can be manufactured easily, and a certain strength can be secured. Both sides of the upper plate 20 and the lower plate 21 are provided with projecting members 23, 23 extending outward from the side plate 22 and extending toward the adjacent steel shell elements 3, 4. Concave joints 24, 24 are provided at the tip along the longitudinal direction of the member.

図3(A)の発進側断面と到達側断面とを対比すると分かるように、発進側から到達側にかけて張出部材23…は徐々に張出長さが長くなっている。すなわち、発進側では前記張出部材23の張出長さはLとされ、到達側では前記張出部材23の張出長さはLとされる。張出長さの差分(L-L)が拡幅量である。また、前記凹継手24の幅方向位置は、前記仮鋼管6の幅内に位置するように、前記張出部材23の張出長さ又は前記仮鋼管6の幅寸法が調整されている。 As can be seen by comparing the start side cross section and the arrival side cross section in FIG. That is, the overhang length of the overhang member 23 is L1 on the starting side, and L2 on the arrival side. The difference in overhang length (L 2 -L 1 ) is the amount of widening. In addition, the extension length of the extension member 23 or the width dimension of the temporary steel pipe 6 is adjusted so that the position of the concave joint 24 in the width direction is positioned within the width of the temporary steel pipe 6 .

図3(A)及び図4に示されるように、前記中央部鋼殻エレメント2の両側板22、22にはそれぞれ、隣り合う鋼殻エレメント3、4側に断面を拡大させる仮鋼管6が取り付けられている。前記仮鋼管6は、断面略矩形のトンネル方向に延びる鋼管であり、前記側板22の外面に複数のボルト7…によって固定されている。 As shown in FIGS. 3(A) and 4, both side plates 22, 22 of the central steel shell element 2 are fitted with temporary steel pipes 6 that expand the cross section toward the adjacent steel shell elements 3, 4. It is The temporary steel pipe 6 is a steel pipe having a substantially rectangular cross section and extending in the tunnel direction, and is fixed to the outer surface of the side plate 22 by a plurality of bolts 7 .

中央部鋼殻エレメント2において、前記仮鋼管6は、上板20及び下板21の各側方に延在する張出部材23、23及びその先端に設けられた凹継手24、24間にそれぞれ設けられている。すなわち、仮鋼管6の高さ寸法Hは、凹継手24、24の厚み分だけ、角形中空断面の高さ寸法Hより小さくなっている。前記仮鋼管6は、トンネル方向に一定の断面形状で形成されている。 In the central steel shell element 2, the temporary steel pipes 6 are provided between overhang members 23, 23 extending to the sides of the upper plate 20 and the lower plate 21, and concave joints 24, 24 provided at the ends thereof, respectively. is provided. That is, the height dimension H6 of the temporary steel pipe 6 is smaller than the height dimension H of the rectangular hollow section by the thickness of the concave joints 24,24. The temporary steel pipe 6 is formed with a constant cross-sectional shape in the tunnel direction.

前記仮鋼管6を中央部鋼殻エレメント2に固定するには、複数のボルト7…が用いられる。前記ボルト7…による固定のため、中央部鋼殻エレメント2の側板22に通孔を設けるとともに、仮鋼管6の対応する位置に通孔を設け、その内側にナットを固定する。角形中空断面の内側からボルト7を前記通孔に挿通させ、前記ナットに螺合させる。これにより、中央部鋼殻エレメント2の貫入設置後に、角形中空断面の内部に作業員が入ってボルト7…の取り外し作業を行うことができる。 A plurality of bolts 7 are used to fix the temporary steel pipe 6 to the central steel shell element 2 . For fixing by the bolts 7, a through hole is provided in the side plate 22 of the central steel shell element 2, and a through hole is provided in the corresponding position of the temporary steel pipe 6, and a nut is fixed inside. A bolt 7 is inserted through the through hole from the inside of the rectangular hollow section and screwed into the nut. As a result, after the central steel shell element 2 is inserted and installed, a worker can enter the inside of the rectangular hollow section to remove the bolts 7 .

上記中央部鋼殻エレメント2は、両側に凹継手24、24…を有するものであり、地盤中に最初に貫入設置される鋼殻エレメントとなる。鋼殻エレメント2の貫入設置の際に使用される掘削機は、前記角形中空断面と仮鋼管6とを合わせた形状の最大幅寸法Bと最大高さ寸法Hとの比が概ね2:1とされているため、図8に示されるように、正方形断面のカッターを横に連設した構造の掘削機45が用いられる。前記凹継手24…は、角形中空断面よりも若干上下方向外側に突出し、かつ掘進に伴って徐々に幅方向外側に移動することになるため、胴体部に前記凹継手24…に対応する土砂部分を掘削するために掘削機45の上面及び下面にそれぞれ補助カッター46、46を備えていることが望ましい。なお、前記補助カッター46を備えなくても、前記掘削機45によって凹継手24部分を包括する範囲の余掘りが行えるようにしてもよい。前記掘削機45の推進方式は、元押し方式でもよいし、牽引方式としてもよい。 The central steel shell element 2 has concave joints 24, 24, . The excavator used for penetrating installation of the steel shell element 2 has a shape in which the square hollow cross section and the temporary steel pipe 6 are combined, and the ratio between the maximum width dimension B and the maximum height dimension H is approximately 2:1. Therefore, as shown in FIG. 8, an excavator 45 having a structure in which square cross-section cutters are arranged side by side is used. The concave joints 24 protrude slightly outward in the vertical direction from the square hollow cross section, and gradually move outward in the width direction as the excavation progresses. Preferably, the excavator 45 is provided with auxiliary cutters 46, 46 on the top and bottom, respectively, for excavating the . It should be noted that the excavator 45 may be used to excavate the area including the recessed joint 24 without the auxiliary cutter 46 . The propulsion method of the excavator 45 may be a main pushing method or a traction method.

次いで、前記中央部鋼殻エレメント2の片側に隣接配置される拡幅用連結鋼殻エレメント3は、詳細には図3(C)及び図7に示されるように、上板30、下板31及び側板32、32によって構成される角形中空断面のエレメントを基本形とする。前記側板32はトンネル方向に亘って平坦な平板からなり、上板30及び下板31に対して直交して配置されている。このため、鋼殻エレメント3の製作が容易となり、一定の強度が確保できる。前記上板30及び下板31の一方側(中央部鋼殻エレメント2側)には、側板32より外方に延びる張出部材33、33を設けるとともに、この張出部材33の先端に部材長手方向に沿って凸継手34を設けている。前記凸継手34を設けた反対側には、前記上板30及び下板31が側板32より外方に延びる張出部材35、35を設けるとともに、この張出部材35の先端に部材長手方向に沿って凹継手36を設けている。 Next, as shown in detail in FIGS. An element having a square hollow cross section constituted by side plates 32, 32 is used as a basic form. The side plate 32 is a flat plate extending in the tunnel direction, and is arranged perpendicular to the upper plate 30 and the lower plate 31 . Therefore, the steel shell element 3 can be manufactured easily, and a certain strength can be secured. Projecting members 33, 33 extending outward from the side plate 32 are provided on one side of the upper plate 30 and the lower plate 31 (on the side of the central steel shell element 2). A convex joint 34 is provided along the direction. On the opposite side of the convex joint 34, projecting members 35, 35 are provided in which the upper plate 30 and the lower plate 31 extend outward from the side plate 32. A recessed joint 36 is provided along.

図3(C)の発進側断面と到達側断面とを対比すると分かるように、凹継手36では、発進側から到達側にかけて張出部材35は徐々に張出長さが長くなっている。すなわち、発進側では前記張出部材35の張出長さはLとされ、到達側では前記張出部材35の張出長さはLとされる。張出長さの差分(L-L)が拡幅量である。また、前記凹継手36の幅方向位置は、前記仮鋼管6の幅内に位置するように、前記張出部材35の張出長さ又は前記仮鋼管6の幅寸法が調整されている。一方、凸継手34側では、凸継手34を支持する張出部材33の張出長さLは、トンネル方向に亘って一定とされている。 As can be seen by comparing the starting side cross section and the reaching side cross section in FIG. That is, the overhang length of the overhang member 35 is L1 on the start side, and L2 on the arrival side. The difference in overhang length (L 2 -L 1 ) is the amount of widening. In addition, the extension length of the extension member 35 or the width dimension of the temporary steel pipe 6 is adjusted so that the position of the concave joint 36 in the width direction is positioned within the width of the temporary steel pipe 6 . On the other hand, on the convex joint 34 side, the overhang length L3 of the overhang member 33 that supports the convex joint 34 is constant in the tunnel direction.

図3(C)及び図7に示されるように、前記拡幅用連結鋼殻エレメント3の凹継手36が設けられた側の側板32には、隣り合う鋼殻エレメント(拡幅用連結鋼殻エレメント3に対して連結して貫入される次の鋼殻エレメント)側に断面を拡大させる仮鋼管6が取り付けられている。一方、前記凸継手34が設けられた側の側板32には前記仮鋼管6が設けられていない。前記仮鋼管6は、前記中央部鋼殻エレメント2で用いたものと同様の構造であるので説明を省略する。 As shown in FIGS. 3(C) and 7, adjacent steel shell elements (width-expanding connecting steel shell elements 3 A temporary steel pipe 6 that enlarges the cross section is attached to the side of the next steel shell element that is connected to and penetrated. On the other hand, the temporary steel pipe 6 is not provided on the side plate 32 on which the convex joint 34 is provided. Since the temporary steel pipe 6 has the same structure as that used in the central steel shell element 2, the explanation thereof is omitted.

前記拡幅用連結鋼殻エレメント3の貫入設置の際に使用される掘削機としては、上記中央部鋼殻エレメント2で用いた掘削機45と同様の掘削機を用いることができる。ただし、拡幅用連結鋼殻エレメント3では、角形中空断面よりも上下方向外側に突出する凹継手36が一方側にしか設けられていないため、この凹継手36が設けられた側だけに前記補助カッター46を設けることができる。また、前記凸継手34側には、角形中空断面よりも側方に突出する張出部材33、33部分を掘削するため、胴体部より側方に突出させた補助カッターを設けてもよい。 As an excavator used for penetrating installation of the connecting steel shell element 3 for widening, an excavator similar to the excavator 45 used for the central steel shell element 2 can be used. However, in the width-expanding connecting steel shell element 3, since the concave joint 36 protruding outward in the vertical direction from the square hollow section is provided only on one side, the auxiliary cutter is provided only on the side where the concave joint 36 is provided. 46 can be provided. Further, on the convex joint 34 side, an auxiliary cutter projecting laterally from the body may be provided in order to excavate the overhanging members 33, 33 projecting laterally beyond the rectangular hollow section.

前記拡幅用連結鋼殻エレメント3に対して、連結して貫入される次の鋼殻エレメントは、仮に更なる拡幅を行いたい場合には、前述した拡幅用連結鋼殻エレメント3とまったく同じエレメントを用いて連結貫入させる。拡幅用連結鋼殻エレメント3は凹継手36を支持する張出部材35が幅方向に徐々に張り出しているため、この張出長さの増加分だけ更なる拡幅を図ることができる。 The next steel shell element to be connected and inserted into the width-expanding connecting steel shell element 3 should be exactly the same element as the width-expanding connecting steel shell element 3 if it is desired to further widen the width. Use to connect and penetrate. Since the extension member 35 for supporting the concave joint 36 of the width-expansion connecting steel shell element 3 gradually projects in the width direction, the width can be further increased by the increase in the extension length.

また、これ以上拡幅を行わなくてもよい場合は、図9に示される等幅用連結鋼殻エレメント5を用い、これを前記拡幅用連結鋼殻エレメント3の隣接位置に貫入設置すればよい。この等幅用連結鋼殻エレメント5は、凹継手36の張出部材35の張出長さLがトンネル方向に亘って一定とされる点だけが前記拡幅用連結鋼殻エレメント3と相違し、それ以外の構成は同一の鋼殻エレメントである。 If the width need not be further increased, the connecting steel shell element 5 for equal width shown in FIG. The equal-width connecting steel shell element 5 differs from the widening connecting steel shell element 3 only in that the length L1 of the projection of the overhanging member 35 of the concave joint 36 is constant over the tunnel direction. , otherwise the same steel shell element.

他方、前記中央部鋼殻エレメント2の反対側に位置する鋼殻エレメント4は、前述した拡幅用連結鋼殻エレメント3、等幅用連結鋼殻エレメント5を中央部鋼殻エレメント2の中心線を跨いで線対称とした構造であるため説明は省略する。 On the other hand, the steel shell element 4 located on the opposite side of the central steel shell element 2 is arranged such that the widening connecting steel shell element 3 and the equal width connecting steel shell element 5 are aligned with the center line of the central steel shell element 2. Since the structure is line symmetric across the straddle, the description is omitted.

次に、前記鋼殻エレメントの構築方法について、図3及び図4~図7に基づいて説明する。 Next, a method for constructing the steel shell element will be described with reference to FIGS. 3 and 4 to 7. FIG.

最初に、図3(A)及び図4に示されるように、両側にそれぞれ仮鋼管6が取り付けられた中央部鋼殻エレメント2を地盤中に貫入設置する。 First, as shown in FIGS. 3(A) and 4, the central steel shell element 2 having temporary steel pipes 6 attached to both sides thereof is installed by penetrating into the ground.

次いで、図3(B)及び図5に示されるように、貫入済みの中央部鋼殻エレメント2に取り付けられた仮鋼管6、6のうち一方の仮鋼管6を固定するボルト7…を全て取り外して仮鋼管6と中央部鋼殻エレメント2とを分離させた後、前記仮鋼管6を引き抜きながら改良体8を注入することにより、この仮鋼管6が配置されていた空間を前記改良体8に置換する。前記改良体8は、前記仮鋼管6を引き抜いた後の中央部鋼殻エレメント2の側板22より外側の空間に充填され中実固化体を形成する。前記改良体8としては、低強度のモルタルもしくは改良土を用いるのが好ましい。低強度のモルタルもしくは改良土に置き換えることで、凸継手及び張出部材の貫入時の抵抗を低減することができ、施工性が向上する。 Next, as shown in FIGS. 3(B) and 5, all the bolts 7 for fixing one temporary steel pipe 6 among the temporary steel pipes 6, 6 attached to the penetrated central steel shell element 2 are removed. After the temporary steel pipe 6 and the central steel shell element 2 are separated from each other, the improved body 8 is injected while the temporary steel pipe 6 is pulled out, so that the space in which the temporary steel pipe 6 is arranged becomes the improved body 8. Replace. The improved body 8 is filled in the space outside the side plate 22 of the central steel shell element 2 after the temporary steel pipe 6 is pulled out to form a solid solidified body. As the improvement body 8, it is preferable to use low-strength mortar or improved soil. By replacing it with low-strength mortar or improved soil, it is possible to reduce the penetration resistance of the convex joint and the overhang member, and improve the workability.

図5に示されるように、中央部鋼殻エレメント2の凹継手24を支持する張出部材23が発進側から到達側にかけて徐々に張出長さが長くなっている関係上、前記改良体8は、発進側では凹継手24の先端から大きく突出し、その突出量が到達側に向けて徐々に小さくなっている。 As shown in FIG. 5, the overhang member 23 that supports the concave joint 24 of the central steel shell element 2 gradually increases in length from the starting side to the reaching side. protrudes greatly from the tip of the concave joint 24 on the starting side, and the amount of protrusion gradually decreases toward the reaching side.

その後、図6に示されるように、次順の拡幅用連結鋼殻エレメント3を貫入する。この貫入の際、拡幅用連結鋼殻エレメント3の先端に設けられた掘削機が、前記改良体8の一部、すなわち凹継手24より外側に突出した改良体8部分を掘削しながら貫入する。 Thereafter, as shown in FIG. 6, the next widening connecting steel shell element 3 is penetrated. During this penetration, an excavator provided at the tip of the connecting steel shell element 3 for widening penetrates while excavating a portion of the improved body 8, that is, the portion of the improved body 8 projecting outward from the concave joint 24. As shown in FIG.

これにより、前記拡幅用連結鋼殻エレメント3が貫入設置された状態では、図3(C)及び図7に示されるように、中央部鋼殻エレメント2と拡幅用連結鋼殻エレメント3との側板間に、前記改良体8が充填された状態となる。 As a result, in a state in which the width-expanding connecting steel shell element 3 is inserted and installed, as shown in FIGS. In the meantime, the improved material 8 is filled.

その後、反対側の前記拡幅用連結鋼殻エレメント4も同様にして貫入設置するとともに、これら鋼殻エレメント3、4に隣接する鋼殻エレメントも順次同様にして貫入設置する。 Thereafter, the connecting steel shell element 4 for widening on the opposite side is penetrated and installed in the same manner, and the steel shell elements adjacent to these steel shell elements 3 and 4 are also penetrated and installed in the same manner.

〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、幅方向に可変断面とした例を示したが、高さ方向に可変断面とすることも可能である。すなわち、本発明に係る可変断面トンネルでは、トンネルの幅方向のみ又は高さ方向のみを変化させるようにしてもよいし、トンネルの幅方向及び高さ方向の両方を変化させるようにしてもよい。
[Other form examples]
(1) In the above embodiment, the cross section is variable in the width direction, but it is also possible to make the cross section variable in the height direction. That is, in the variable cross-section tunnel according to the present invention, only the width direction or only the height direction of the tunnel may be changed, or both the width direction and the height direction of the tunnel may be changed.

(2)上記形態例では、発進側から到達側にかけて徐々に断面寸法を拡大させるようにした外殻構造体1の例を示したが、逆に発進側から到達側にかけて徐々に断面寸法を縮小させるようにした外殻構造体1とすることも可能である。 (2) In the above embodiment, an example of the outer shell structure 1 in which the cross-sectional dimension gradually increases from the starting side to the reaching side is shown. It is also possible to make the outer shell structure 1 so as to allow

(3)上記形態例では、隣り合う鋼殻エレメント2、3の継手部において、凹継手24の張出部材23の張出長さを徐々に変化させることにより、トンネル方向に可変断面の外殻構造体を構築するようにしたが、仮に、凹継手24と凸継手34の関係が逆の場合は、貫入済みの鋼殻エレメントの凸継手34の張出長さを徐々に変化させ、貫入させる鋼殻エレメント3の凹継手24の張出長さを一定としておくようにしてもよい。なお、凸継手と凹継手の関係は、本形態例で示したように、貫入済みの鋼殻エレメント2の凹継手24に対して、凸継手34を連結しながら後行の鋼殻エレメント3を貫入させるようにするのが望ましい。 (3) In the above embodiment, by gradually changing the extension length of the extension member 23 of the concave joint 24 at the joint portion of the adjacent steel shell elements 2 and 3, the outer shell having a variable cross section in the tunnel direction can be obtained. Although the structure is constructed, if the relationship between the concave joint 24 and the convex joint 34 is reversed, the protruding length of the convex joint 34 of the steel shell element that has already been penetrated is gradually changed and the penetration is made. The overhang length of the concave joint 24 of the steel shell element 3 may be kept constant. As shown in this embodiment, the relationship between the convex joint and the concave joint is such that the following steel shell element 3 is connected while the convex joint 34 is connected to the concave joint 24 of the steel shell element 2 that has already penetrated. Penetration is preferable.

1…外殻構造体、2…中央部鋼殻エレメント、3・4…拡幅用連結鋼殻エレメント、5…等幅用鋼殻エレメント、6…仮鋼管、7…ボルト、8…改良体、24・36…凹継手、34…凸継手、23・33・35…張出部材、45…掘削機、46…補助カッター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Outer shell structure 2... Center part steel shell element 3.4... Connection steel shell element for widening 5... Steel shell element for equal width 6... Temporary steel pipe 7... Bolt 8... Improved body 24 36... concave joint, 34... convex joint, 23, 33, 35... projecting member, 45... excavator, 46... auxiliary cutter

Claims (7)

角形中空断面の鋼殻エレメントを順次、貫入済みの鋼殻エレメントと継手部同士を連結させながら貫入する手順を繰り返して、地盤中に前記鋼殻エレメントによる閉合断面の外殻構造体を構築した後、この外殻構造体の内部土砂を除去することにより外殻先行トンネルを構築する際、
前記継手部は、隣り合う鋼殻エレメント間において、一方側の鋼殻エレメントから他方側の鋼殻エレメントに向けて突出する張出部材の先端に設けられた凹継手と、他方側の鋼殻エレメントから一方側の鋼殻エレメントに向けて突出する張出部材の先端に設けられた凸継手とを嵌合させた構造とされ、
隣り合う鋼殻エレメントの継手部において、前記凹継手の張出部材の張出長さを徐々に変化させることにより、トンネル方向に可変断面の外殻構造体を構築するための鋼殻エレメントの構築方法であって、
先行して貫入させる鋼殻エレメントに、隣り合う鋼殻エレメント側に断面を拡大させる仮鋼管が取り付けられ、
貫入済みの鋼殻エレメントに取り付けられた前記仮鋼管を引き抜きながら改良体を注入することにより、この仮鋼管が配置されていた空間を前記改良体に置換し、
次順の鋼殻エレメントを貫入する際、前記改良体の一部を掘削しながら貫入することを特徴とする鋼殻エレメントの構築方法。
After constructing an outer shell structure with a closed cross-section of the steel shell elements in the ground by repeating the procedure of penetrating the steel shell elements with square hollow cross sections sequentially while connecting the steel shell elements that have already been penetrated and the joint parts. , When constructing the outer shell preceding tunnel by removing the internal earth and sand of this outer shell structure,
The joint portion includes a concave joint provided at the tip of an overhang member projecting from one side steel shell element toward the other side steel shell element between adjacent steel shell elements, and a steel shell element on the other side. It is a structure in which a convex joint provided at the tip of an overhang member that protrudes from the steel shell element on one side is fitted,
Construction of steel shell elements for constructing an outer shell structure with a variable cross section in the tunnel direction by gradually changing the overhang length of the overhang member of the concave joint at the joint of the adjacent steel shell elements a method,
A temporary steel pipe that expands the cross section to the adjacent steel shell element side is attached to the steel shell element that is penetrated first,
replacing the space in which the temporary steel pipe was arranged with the improved body by injecting the improved body while pulling out the temporary steel pipe attached to the steel shell element that has been penetrated,
A method for constructing a steel shell element, characterized in that, when penetrating the next steel shell element, the improved body is partially excavated while penetrating.
前記仮鋼管は、前記張出部材の張出長さが変化するのに伴って前記継手部が変化する位置を含む範囲に設けられている請求項1記載の鋼殻エレメントの構築方法。 2. The method of constructing a steel shell element according to claim 1, wherein the temporary steel pipe is provided in a range including a position where the joint portion changes as the length of the overhang of the overhang member changes. 前記仮鋼管は、トンネル方向に一定の断面形状で形成されている請求項1、2いずれかに記載の鋼殻エレメントの構築方法。 3. The method for constructing a steel shell element according to claim 1, wherein the temporary steel pipe is formed with a constant cross-sectional shape in the tunnel direction. 前記改良体は、モルタルもしくは改良土からなる請求項1~3いずれかに記載の鋼殻エレメントの構築方法。 The method for constructing a steel shell element according to any one of claims 1 to 3, wherein the improved body is made of mortar or improved soil. 前記各鋼殻エレメントは、角形中空断面と前記仮鋼管とを合わせた形状の最大幅寸法と最大高さ寸法とから規定される基本断面寸法をトンネル方向に一定としてある請求項1~4いずれかに記載の鋼殻エレメントの構築方法。 Each of said steel shell elements has a basic cross-sectional dimension defined by a maximum width dimension and a maximum height dimension of a shape obtained by combining a square hollow cross section and said temporary steel pipe, and is constant in the tunnel direction. A method of constructing a steel shell element according to . 貫入済みの鋼殻エレメントの凹継手に対して、次順の鋼殻エレメントの凸継手を連結させながら貫入する手順とする請求項1~5いずれかに記載の鋼殻エレメントの構築方法。 The method for constructing a steel shell element according to any one of claims 1 to 5, wherein the step of inserting the steel shell element while connecting the convex joint of the next steel shell element to the concave joint of the steel shell element that has already been penetrated. 前記鋼殻エレメントを貫入させる際に使用される掘削機は、正面掘削部の形状が前記鋼殻エレメントの角形中空断面と前記仮鋼管とを合わせた形状に整合し、かつ胴体部に前記継手部に対応する土砂部分を掘削するための補助カッターを備えるか、もしくは前記掘削機で前記継手部を包括する範囲の余掘りを行う請求項1~6いずれかに記載の鋼殻エレメントの構築方法。 The excavator used for penetrating the steel shell element has a shape of the front excavation part that matches the shape of the square hollow cross section of the steel shell element and the temporary steel pipe, and the joint part is attached to the body part. The steel shell element construction method according to any one of claims 1 to 6, wherein an auxiliary cutter is provided for excavating the earth and sand portion corresponding to the above, or the excavator performs over excavation in a range including the joint portion.
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