JP2023137476A - パイプルーフの施工方法 - Google Patents

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紀和子 森本
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Abstract

【課題】パイプループを構成するエレメント列内にコンクリートが充填されたことを確認するための監視作業を容易にすることができる。【解決手段】打設対象のエレメントＥｍ１の隣りの監視用のエレメントＥｍ２内に、集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳを設置し、それらに電気的に接続された配線ＬＳ１，ＬＳ２を保護管ＰＴに内包させた状態で開口部ＴＨおよび排気孔ＶＨ１を通じて複数本のエレメントＥｍを横断させて、待機用のエレメントＥｍ５内に引き込み、その配線ＬＳ１，ＬＳ２に電気的に接続された音出力装置ＡＤおよび画僧出力装置ＬＤを待機用のエレメントＥｍ５内に設置した。【選択図】図２６

Description

本発明は、パイプルーフの施工方法に関し、例えば、パイプルーフを構成するエレメント内へのコンクリートの充填技術に関するものである。
都市部においては、地下に道路や線路等を形成するための地下構造物を構築する際、地上に幹線道路や住宅等が密集している関係上、地盤のずれや沈下等が生じないような工法が求められている。
パイプルーフ工法は、地盤における地下構造物の構築予定箇所の周囲に複数本のパイプを並設し、これらを連結することによりパイプルーフ（防護屋根）を構築する工法であり、地盤のずれや沈下等を抑制または防止可能な技術として都市部での地下構造物の構築に適用されている。
このようなパイプルーフ工法については、例えば、特許文献１に開示があり、エレメントの長尺空間をこれに交差する仕切部材によって複数のコンクリート打設空間に区画し、各コンクリート打設空間をそれぞれに設置されたコンクリート圧送管を通じて打設し、圧送管を埋め殺しとすることが記載されている。また、特許文献１には、コンクリート打設時にコンクリート打設空間の空気を仕切部材に形成された空気抜き孔を通じてエレメントの手前側（発進立坑側）端面の開口部から逃がすことが記載されている。
また、例えば、特許文献２には、１つのシース管内にグラウトを充填したときの充填状況を確認する方法であって、シース管に沿って平行に設けられた探査道にシース管に通じる検査孔を所定ピッチ毎に配置し、探査道内を移動するカメラによって検査孔を通じてシース管内のグラウトの充填状況を確認する方法が開示されている。
また、例えば、特許文献３には、コンクリート部材内に埋設された１つのシース管内にグラウトを充填したときの充填状況を確認する方法であって、シース管の内部を観察することが可能な開口をシース管に設け、その開口を透明な閉鎖部材によって塞ぐとともに、その閉鎖部材からコンクリート部材の表面に至る観察孔を設け、その観察孔内にカメラを挿入することによりシース管内のグラウトの充填状況を確認する方法が開示されている。
特開２０００－１０４４０３号公報 特開２００１－３３６２５１平号公報 特開２００４－０７６２９２平号公報
図３１はパイプルーフを構成するエレメント内にコンクリートを充填する打設作業に際してエレメント内にコンクリートが充填されたことを確認する監視作業を示した複数本のエレメントの横断面図である。ここでは、複数本のエレメント５０（５０ａ～５０ｃ）が横方向に並んで設置されている場合が例示されている。
互いに隣接するエレメント５０，５０の間の鋼板５１（すなわち、エレメント５０の側面の鋼板）には、互いに隣接するエレメント５０，５０間を連通する空気抜き孔５２が穿孔されている。
ここで、打設対象のエレメント５０ｂ内にコンクリート５３が充填されたことを確認するには、打設対象のエレメント５０ｂの隣りのエレメント５０ｃ内に監視作業者が入り、そのエレメント５０ｃの長手方向の最奥、中央および手前の３箇所において、打設対象のエレメント５０ｂ内に流入されたコンクリート５３が空気抜き孔５２を通じて監視作業者が待機しているエレメント５０ｃ内に漏れてくるのを監視することにより実施している。
この場合、監視作業者は、エレメント５０内の全ての監視位置においてコンクリート５３が漏れてくるまで監視しながら待機し、これを確認したら、そのエレメント５０から出て、その隣りのエレメント５０内に入り、同様に監視し確認するという一連の監視作業を打設範囲の複数本のエレメントに対して繰り返す。ここで、発明者が検討した施工においては、１本のエレメント５０内にコンクリート５３を充填するのに、例えば、１時間程度かかるので、監視作業者は１日に、例えば、５～７本のエレメント５０内に出入りを繰り返している。
しかし、エレメント５０内は大人が体を屈めて入れる程度の狭い空間である上、エレメント５０内にはコンクリート５３を圧送するための圧送管が複数本設置されているとともに、圧送管を設置するためのアングルやエレメント５０同士を固定するための複数本のワイヤ等が設置されている関係上、エレメント５０内において監視作業者は体を屈めた状態で障害物を避けるように体をよじらせながら移動しなければならず非常に移動し難い。しかも、発明者が検討したエレメント５０は、その全長が長い上、上記したように１日に５～７本のエレメント５０内に出入りするので、エレメント５０内にコンクリート５３が充填されたことを確認するための監視作業は時間と労力とがかかる面倒な作業となっている、という課題がある。
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、パイプループを構成するエレメント列内にコンクリートが充填されたことを確認するための監視作業を容易にすることを目的とする。
また、本発明は、パイプループを構成するエレメント列内にコンクリートが充填されたことを確認するための監視作業の時間を短縮することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、互いに向き合う第１の鋼板および第２の鋼板と、前記第１の鋼板および前記第２の鋼板に交差した状態で互いに向き合う第３の鋼板および第４の鋼板とにより囲まれた中空空間を有し、前記中空空間の軸方向の第１の端面と該第１の端面に対して対極に位置する第２の端面とが開口された矩形管状の複数本のエレメントを用意するエレメント用意過程と、前記エレメントの前記第１の端面を発進立坑の側面に向けた状態で前記エレメントの前方の土砂を掘削および排出しながら前記エレメントを地中に圧入することにより、前記発進立坑の側面の計画地下構造物の周方向に沿って複数本のエレメントを並設するエレメント圧入過程と、前記エレメント圧入過程後、前記エレメントの前記第１の端面が閉塞された状態で前記エレメントの前記中空空間にコンクリートを充填するコンクリート充填過程と、を有し、前記エレメント用意過程においては、前記第１の鋼板に第１の孔が穿孔され、前記第２の鋼板に第２の孔が穿孔されている前記エレメントを用意する過程を有し、前記エレメント圧入過程においては、互いに隣接する前記エレメントの前記第１の鋼板と前記第２の鋼板とが、前記第１の孔と前記第２の孔との位置を合わせした状態で対向するように、前記エレメントを設置する過程を有し、前記コンクリート充填過程においては、（ａ）前記複数本のエレメントのうちの打設対象のエレメントに対して前記周方向に隣接する監視用のエレメント内に音検出手段を設置するとともに、前記音検出手段に電気的に接続された第１の配線を第１の保護部材により内包した状態で前記第１の孔および前記第２の孔を通じて前記監視用のエレメントから前記周方向に並ぶ複数本のエレメントを横断して待機用のエレメント内に引き込み、前記待機用のエレメント内に前記第１の配線を通じて前記音検出手段に電気的に接続された音出力手段を設置する過程と、（ｂ）前記音検出手段を監視用のエレメント内に設置した後、前記打設対象のエレメント内にコンクリートを流入する過程と、（ｃ）前記（ｂ）過程後、前記打設対象のエレメントと前記監視用のエレメントとを連通する前記第１の孔および前記第２の孔から前記監視用のエレメント内に排気される空気の排出音を前記音検出手段によって検出する過程と、（ｄ）前記待機用のエレメント内において、前記音検出手段によって検出された情報を前記音出力手段により監視し、前記排出音が消失したことを確認したときに前記打設対象のエレメント内にコンクリートが充填されたと判断する過程と、（ｅ）前記（ｄ）過程の後、前記音検出手段および前記第１の配線を前記第１の保護部材ごと前記監視用のエレメント内から前記監視用のエレメントに対して前記周方向に隣接するエレメント内に前記第１の孔および前記第２の孔を通じて移動して設置する過程と、を有し、前記打設対象のエレメントと前記監視用のエレメントとを前記待機用のエレメントに向かって１列ずつずらしながら前記（ｂ）～（ｅ）の過程を繰り返すことを特徴とする。
請求項２に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項１に記載の発明において、前記第１の保護部材が可撓性を有する樹脂管またはゴム管によって構成されていることを特徴とする。
請求項３に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項１または２に記載の発明において、前記コンクリート充填過程において、前記（ｂ）過程の前に、前記監視用のエレメント内に画像検出手段を設置するとともに、前記画像検出手段に電気的に接続された第２の配線を第２の保護部材によって内包した状態で前記第１の孔および前記第２の孔を通じて、前記監視用のエレメントから前記周方向に沿って並んで配置されている複数本のエレメントを横断して前記待機用のエレメント内に配置し、前記待機用のエレメント内に前記第２の配線を通じて前記画像検出手段に電気的に接続された画像出力手段を設置する過程と、前記（ｂ）過程時に、前記監視用のエレメント内に画像検出手段を設置した後、前記打設対象のエレメント内にコンクリートを流入する過程と、前記（ｃ）過程時に、前記打設対象のエレメントと前記監視用のエレメントとを連通する前記第２の孔を前記画像検出手段によって撮影する過程と、前記（ｄ）過程時に、前記待機用のエレメント内において、前記排出音の消失後、前記画像出力手段を通じて前記第２の孔から前記コンクリートが漏れていることを確認したときに前記打設対象のエレメント内にコンクリートが充填されたと再確認する過程と、前記（ｅ）過程時に、前記画像検出手段および前記第２の配線を前記第２の保護部材ごと前記監視用のエレメント内から前記監視用のエレメントに対して前記周方向に隣接するエレメント内に前記第１の孔および前記第２の孔を通じて移動して設置する過程と、を有することを特徴とする。
請求項４に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項３に記載の発明において、前記第２の保護部材が可撓性を有する樹脂管またはゴム管によって構成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項３または４に記載の発明において、前記第１の保護部材が前記第２の保護部材を兼ねることを特徴とする。
請求項６に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項３～５のいずれか一項に記載の発明において、前記エレメントの圧入過程においては、前記複数本のエレメントを互いの隣接間に連結空間を介して連結させた状態で並列に設置するとともに、互いに隣接する前記エレメントの前記第１の鋼板と前記第２の鋼板とを前記連結空間を介して互いに対向させた状態で設置し、前記エレメント用意過程においては、前記第１の鋼板には、前記第１の孔を構成する孔であって、前記中空空間と前記連結空間とを連通するように形成され、前記エレメント内に前記コンクリートを流入したときに前記中空空間の前記コンクリートおよび空気を前記連結空間に流す貫通孔が形成され、前記第２の鋼板には、前記第２の孔を構成する孔であって、前記中空空間と前記連結空間とを連通するように形成され、前記エレメント内に前記コンクリートを流入したときに前記中空空間および前記連結空間の空気を逃がす排気孔が形成されており、前記排気孔は、前記第３の鋼板よりも前記第４の鋼板に近い位置に形成されているとともに、前記エレメントの前記第１の端面側に設けられた複数の第１の排気孔と、前記エレメントの前記第１の端面側以外に設けられた第２の排気孔とを有しており、前記第１の排気孔の開口面積の合計は前記第２の排気孔の１か所当たりの開口面積より大きい、前記複数本のエレメントを用意し、前記第１の保護部材および前記第２の保護部材は、前記第１の排気孔に挿通されることを特徴とする。
請求項７に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項６に記載の発明において、前記第１の排気孔は前記エレメントの長手方向に沿って予め決められた第１の距離毎に配置され、前記第２の排気孔は前記エレメントの長手方向に沿って前記第１の距離より長い第２の距離毎に配置されていることを特徴とする。
請求項８に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項６または７に記載の発明において、前記第１の排気孔および前記第２の排気孔の径は前記コンクリートの粗骨材の径より小さいことを特徴とする。
請求項９に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項６～８のいずれか一項に記載の発明において、前記第１の排気孔および前記第２の排気孔の寸法は互いに等しいことを特徴とする。
請求項１０に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項６～９のいずれか一項に記載の発明において、前記コンクリート充填過程においては、前記（ｂ）過程のコンクリートの流入過程の前に、開口面積を調整可能な第３の排気孔を有する仕切部材を用意し、前記中空空間を仕切るように前記エレメント内に前記仕切部材を設置することにより、前記エレメント内にコンクリート充填空間を形成する仕切部材設置過程と、前記（ｂ）過程のコンクリートの流入過程の前に、前記コンクリート充填空間にコンクリートを流入する流入管を設置する流入管設置過程と、を有し、前記前記コンクリート充填空間に前記流入管を通じて前記コンクリートを流入する際に、前記（ｄ）過程において、前記エレメントの前記第１の端面側に前記コンクリートが充填されたと判断される前は、前記仕切部材の前記第３の排気孔を全て閉塞するか、または、前記第３の排気孔の開口面積を前記エレメントの前記排気孔の開口面積より小さくした状態で前記コンクリート充填空間に前記コンクリートを流入する過程と、前記（ｄ）過程において、前記エレメントの前記第１の端面側に前記コンクリートが充填されたと判断されたら、前記第３の排気孔を開放した状態で前記コンクリート充填空間に前記コンクリートを流入する過程と、を有することを特徴とする。
請求項１１に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項６～１０のいずれか一項に記載の発明において、前記エレメントの前記第１の鋼板は、予め決められた幅の鋼板を該エレメントの長手方向に対して前記第３の鋼板と前記第４の鋼板の間を垂直に接合した縦縞構造によって構成されており、前記縦縞構造に形成された開口部は前記第１の孔を兼ねていることを特徴とする。
請求項１２に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項３～５のいずれか一項に記載の発明において、前記エレメントの圧入過程においては、前記複数本のエレメントを並列に設置するとともに、互いに隣接する前記エレメントの前記第１の鋼板と前記第２の鋼板とが互いに接触するように設置し、前記エレメント用意過程においては、前記第１の鋼板には、前記第１の孔を構成する孔であって、前記中空空間と外部とを連通するように形成され、前記エレメント内に前記コンクリートを流入したときに前記中空空間の空気を逃がす排気孔が形成されており、前記排気孔は、前記第３の鋼板よりも前記第４の鋼板に近い位置に形成されているとともに、前記エレメントの前記第１の端面側に設けられた複数の第１の排気孔と、前記エレメントの前記第１の端面側以外に設けられた第２の排気孔とを有しており、前記第１の排気孔の開口面積の合計は前記第２の排気孔の１か所当たりの開口面積より大きい、前記複数本のエレメントを用意し、前記第１の保護部材および前記第２の保護部材は、前記第１の排気孔に挿通されることを特徴とする。
請求項１３に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項１２に記載の発明において、前記エレメント用意過程においては、前記第２の鋼板に、前記第２の孔として前記第１の鋼板の前記排気孔と同じ排気孔が穿孔されている、前記複数本のエレメントを用意することを特徴とする。
請求項１４に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項１２または１３に記載の発明において、前記第１の排気孔は前記エレメントの長手方向に沿って予め決められた第１の距離毎に配置され、前記第２の排気孔は前記エレメントの長手方向に沿って前記第１の距離より長い第２の距離毎に配置されていることを特徴とする。
請求項１５に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項１２～１４のいずれか一項に記載の発明において、前記第１の排気孔および前記第２の排気孔の径は前記コンクリートの粗骨材の径より小さいことを特徴とする。
請求項１６に記載の本発明のパイプルーフの施工方法は、上記請求項１２～１５のいずれか一項に記載の発明において、前記第１の排気孔および前記第２の排気孔の寸法は互いに等しいことを特徴とする。
本発明によれば、パイプループを構成するエレメント列内にコンクリートが充填されたことを確認するための監視作業を容易にすることが可能となる。
また、本発明によれば、パイプループを構成するエレメント列内にコンクリートが充填されたことを確認するための監視作業の時間を短縮することが可能となる。
本発明の一実施の形態であるパイプルーフの施工地の要部断面である。 エレメント内の土砂を排出した後の発進立坑の要部側面図である。 図２のパイプルーフ施工地の要部断面図である。 エレメントを固定するワイヤを設置した後の発進立坑の要部側面図である。 エレメント内にコンクリートを充填した後の発進立坑の要部側面図である。 図６のパイプルーフ施工地の要部断面図である。 トンネル構築後の発進立坑の要部側面図である。 図７のパイプルーフ施工地の要部断面図である。 本発明の一実施の形態であるパイプルーフを構成するエレメント群の正面図である。 標準のエレメントの正面図である。 （ａ）は先頭の標準のエレメントの第１の鋼板を図１０の矢印Ａ１の方向から見た平面図、（ｂ）は先頭の標準のエレメントの第２の鋼板を図１０の矢印Ａ２の方向から見た平面図である。 （ａ）は先頭の標準のエレメントの第３の鋼板を図１０の矢印Ａ３の方向から見た平面図、（ｂ）は先頭の標準のエレメントの第４の鋼板を図１０の矢印Ａ４の方向から見た平面図である。 （ａ）は後続の標準のエレメントの第１の鋼板を図１０の矢印Ａ１の方向から見た平面図、（ｂ）は後続の標準のエレメントの第２の鋼板を図１０の矢印Ａ２の方向から見た平面図である。 標準のエレメント同士の連結状態を示すエレメントの正面図である。 プレストレス導入用のエレメントの正面図である。 （ａ）はプレストレス導入用のエレメントの第５の鋼板を図１５の矢印Ａ１の方向から見た平面図、（ｂ）はプレストレス導入用のエレメントの第７の鋼板Ｐ７ｂを図１５の矢印Ａ５の方向から見た平面図である。 （ａ）はプレストレス導入用のエレメントの第８の鋼板を図１５の矢印Ａ３の方向から見た平面図、（ｂ）はプレストレス導入用のエレメントの第６の鋼板を図１５の矢印Ａ６の方向から見た平面図である。 プレストレス導入用のエレメントと変形タイプの標準のエレメントおよび標準のエレメントとの連結状態を示すエレメントの正面図である。 エレメント打設空間の要部断面図である。 （ａ）は仕切板の一例の平面図、（ｂ）は図２０（ａ）の仕切板を構成する開閉板を外した状態を示した仕切板の平面図、（ｃ）は図２０（ａ）の仕切板を構成する開閉板の平面図である。 （ａ）は図２０（ｂ）のＹ－Ｙ線の断面図、（ｂ）は図２０の仕切板を分解して示した平面図である。 （ａ），（ｂ）は仕切板の変形例の平面図、（ｃ）は図２２（ａ），（ｂ）の開閉板の平面図である。 打設時の先頭の標準のエレメントの先端部の横断面図である。 （ａ）は監視用のエレメント内において生じる排気音を監視する音監視装置の平面図、（ｂ）は監視用のエレメント内において空気が排出される排気孔の状態を監視する画像監視装置の平面図である。 図９の天井部ブロックにおける一部の複数本のエレメントの横断面図である。 図２４に示した音監視装置および画像監視装置を設置した後の図２５に示した複数本のエレメントの横断面図である。 打設時における図２５に示した複数本のエレメントの横断面図である。 （ａ）は打設後の図２５に示した複数本のエレメントの要部拡大横断面図、（ｂ）は集音マイクおよび小型カメラの移動後の図２５の複数本のエレメントの要部拡大横断面図である。 図２８に続く打設時の図２５に示した複数本のエレメントの要部拡大横断面図である。 （ａ）は第２の実施の形態において図２４に示した音監視装置および画像監視装置を設置した後の複数本のエレメントの横断面図、（ｂ）は図３０（ａ）のエレメントを構成する第１の鋼板および第２の鋼板の変形例における先端部の要部拡大平面図、（ｃ）は図３０（ａ）のエレメントを構成する第１の鋼板および第２の鋼板の変形例における中央部の要部拡大平面図である。 パイプルーフを構成するエレメント内にコンクリートを充填する打設作業に際してエレメント内にコンクリートが充填されたことを確認する監視作業を示した複数本のエレメントの横断面図である。
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
（第１の実施の形態）
本実施の形態のパイプルーフの施工方法の一例について図１～図８を参照して説明する。なお、ここでは、例えば、線路施設用のトンネル（地下構造物）を地下に構築する場合に本実施の形態のパイプルーフの施工方法を適用した場合について説明する。
図１は本実施の形態のパイプルーフの施工地の要部断面である。
まず、パイプルーフの施工地Ｇに発進立坑ＤＨを構築する。発進立坑ＤＨの深さは、例えば、４０～５０ｍである。続いて、発進立坑ＤＨ内に推進機ＲＭおよび複数本のエレメントＥを運び込む。エレメントＥは、パイプルーフを構成するための矩形長尺状の鋼管により形成されている。なお、エレメントＥについては後ほど説明する。
その後、推進機ＲＭにエレメントＥを設置する。この時、エレメントＥの姿勢が水平になるように設置するとともに、エレメントＥの長手方向（軸方向）の先端面（第１の端面）が発進立坑ＤＨの側面に対向するように設置する。その後、推進機ＲＭによってエレメントＥを発進立坑ＤＨの側面からエレメントＥの前方の土砂を掘削および排除しながら地中に向かって圧入する。
図２はエレメント圧入過程後の発進立坑の要部側面図、図３は図２のパイプルーフ施工地の要部断面図である。なお、図２は側面図であるが土砂にハッチングを付している。
図２に示すように、発進立坑ＤＨの側面には、例えば、複数のエレメントＥがトンネル予定箇所（計画地下構造物）Ｔｐの全域を取り囲むようにトンネル予定箇所Ｔｐの外周に沿って並設されている。互いに隣接するエレメントＥ，Ｅは、それらの間に連結空間ＣＳを介して連結されている。なお、エレメントＥの連結状態については後ほど説明する。
また、図３に示すように、各エレメント圧入箇所（エレメント列）には、複数本のエレメントＥが直列に圧入されている。なお、図３においては図面を簡単化するため３本のエレメントＥを図示しているが、実際には３本以上のエレメントＥが圧入されている。
各エレメント圧入箇所において直列に配置された複数本のエレメントＥの全長（後述の打設全長）は、例えば、５００００～１０００００ｍｍである。
また、図２および図３に示すように、各エレメントＥおよび連結空間ＣＳの土砂は掘削機（図示せず）および手作業によって排出されている。ただし、本実施の形態においては、土砂排出後においても各エレメント圧入箇所の先頭のエレメントＥの先端面（第１の端面）は土砂によって閉塞されている。
図４はエレメントを固定するワイヤを設置した後の発進立坑の要部側面図である。なお、図４は側面図であるが土砂にハッチングを付している。
各エレメントＥおよび連結空間ＣＳの土砂を除去した後、縦横方向に配置された複数本のエレメントＥ同士を鋼製のワイヤＷ１，Ｗ２によって固定する。ワイヤＷ１は、縦方向に並ぶ複数本のエレメントＥおよび連結空間ＣＳを貫通して上下端に位置する角部のエレメントＥ内において張力を付与された状態で固定されている。また、ワイヤＷ２は、横方向に並ぶ複数本のエレメントＥおよび連結空間ＣＳを貫通して左右端に位置する角部のエレメントＥ内において張力を付与された状態で固定されている。ワイヤＷ１，Ｗ２は、エレメントＥの長手方向（図４の紙面に直交する方向）に沿って予め決められた距離毎に設けられている。
図５はエレメント内にコンクリートを充填した後の発進立坑の要部側面図、図６は図５のパイプルーフ施工地の要部断面図である。なお、図５は側面図であるが図面を見易くするため土砂およびコンクリートＣにハッチングを付している。
図５および図６に示すように、複数本のエレメントＥ同士をワイヤＷ１，Ｗ２（図４参照）にプレストレスをかけることによって接合した後、エレメントＥおよび連結空間ＣＳに生のコンクリートＣＣを充填する。この打設作業は、エレメント圧入箇所（エレメント列）毎に実施する。全てのエレメント圧入箇所のエレメントＥ内に生のコンクリートＣＣを充填した後、養生期間を経て生のコンクリートＣＣを硬化させる。これにより、パイプルーフ施工地にトンネル予定箇所Ｔｐの全周を取り囲む全周配置型のパイプルーフＰＲを構築する。なお、この打設過程については後ほど説明する。
図７はトンネル構築後の発進立坑の要部側面図、図８は図７のパイプルーフ施工地の要部断面図である。なお、図７は側面図であるが図面を見易くするため土砂およびコンクリートＣＣにハッチングを付している。
図７および図８に示すように、パイプルーフＰＲを構築した後、トンネル予定箇所Ｔｐ（図５等参照）の土砂を掘削機（図示せず）によって掘削した後、各種舗装を施すことによりトンネルＴを構築する。
次に、上記したパイプルーフＰＲおよびパイプルーフＰＲを構成するエレメントＥの構成例について図９～図１８を参照して説明する。
図９は本実施の形態のパイプルーフを構成するエレメント群の正面図である。
エレメント群ＥＧは、例えば、全周配置型構造とされており、底部ブロックＢｂと、天井部ブロックＢｃと、２つの側部ブロックＢｓとの４つの打設ブロックを有している。なお、ここでは土砂を排出した後のエレメントＥを示している。
また、エレメント群ＥＧのエレメントＥは、標準のエレメントＥｍと、変形タイプの標準のエレメントＥｍｃと、プレストレス導入用のエレメントＥｂとを有している。
標準のエレメントＥｍは、エレメント群ＥＧに最も多く配置されている主要なエレメントであり、上記４つの打設ブロックの全てに配置されている。
変形タイプの標準のエレメントＥｍｃは、プレストレス導入用のエレメントＥｂとその隣りのエレメントＥとの間の連結空間ＣＳにコンクリートを充填する上で、プレストレス導入用のエレメントＥｂとの整合性をとるために標準のエレメントＥｍの一部を変形したエレメントであり、プレストレス導入用のエレメントＥｂに隣接して配置されている。
プレストレス導入用のエレメントＥｂは、主に、上記したワイヤＷ１，Ｗ２（図４参照）にプレストレスをかけるために使用されるエレメントであり、エレメント群ＥＧの４つの角部に配置されている。このプレストレス導入用のエレメントＥｂによって上記した打設ブロックが決まる。
図１０は標準のエレメントの正面図である。
標準のエレメントＥｍは、第１～第４の鋼板Ｐ１ｍ～Ｐ４ｍによって囲まれた中空空間ＨＳを有する矩形状の鋼管により形成されている。第１の鋼板Ｐ１ｍと第２の鋼板Ｐ２ｍとは、互いに向き合うように配置され、第３の鋼板Ｐ３ｍと第４の鋼板Ｐ４ｍとは第１、第２の鋼板Ｐ１ｍ，Ｐ２ｍに交差（直交）した状態で互いに向き合うように配置されている。
標準のエレメントＥｍの第１の鋼板Ｐ１ｍの外側面においてエレメントＥｍの角部近傍には、継手部Ｊ１，Ｊ１が接合されている。継手部Ｊ１，Ｊ１は、例えば、長尺平板状の鋼板からなり、その幅方向（短方向）の一端面（一方の長辺側の端面）を第１の鋼板Ｐ１ｍに接合させた状態で、第１の鋼板Ｐ１ｍの外側面から突き出すように設けられている。
また、標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍの外側面においてエレメントＥｍの角部近傍には、継手部Ｊ２，Ｊ２が接合されている。継手部Ｊ２，Ｊ２は、例えば、長尺平板状の鋼板からなり、その幅方向（短方向）の一端面（一方の長辺側の端面）を第２の鋼板Ｐ２ｍに接合させた状態で、第２の鋼板Ｐ２ｍの外側面から突き出すように設けられている。
さらに、継手部Ｊ１，Ｊ１と継手部Ｊ２，Ｊ２とは、エレメントＥｍの高さ方向（図１０の縦方向）の位置が継手部Ｊ１，Ｊ２の厚さ分だけずれており、後述するように、エレメントＥｍ，Ｅｍを互いに隣接させた状態で並べて配置したときに、継手部Ｊ１，Ｊ１の内側に継手部Ｊ２，Ｊ２が配置され、互いに接した状態で重なるように設けられている。
エレメントＥｍの中空空間ＨＳの長手方向（軸方向）の先端面（第１の端面）およびその対極の後端面（第２の端面）は開口されている。特に限定されるものではないが、エレメントＥｍの長手方向の両端面の幅（図１０の横方向の寸法）は、例えば、１０００ｍｍ、高さ（図１０の縦方向の寸法）は、例えば、８００ｍｍである。
なお、各エレメント圧入箇所には、先頭のエレメントＥと、先頭のエレメントＥに後続する後続のエレメントＥとがある。先頭のエレメントＥは、発進立坑の側面に最初に圧入するエレメントＥの他、各エレメント圧入箇所に直列に配置された複数本のエレメントＥの全長の途中位置であっても打設が実施されるときに最も奥（先頭位置）に配置されるエレメントＥのことである。また、後続のエレメントＥは、先頭のエレメントＥの後ろに直列に配置されるエレメントＥのことである。先頭のエレメントＥと後続のエレメントＥとは正面図は同じであるが、側面図が若干異なるので、以下、エレメントＥの側面図の説明においては、先頭のエレメントＥと後続のエレメントＥとで分けて説明する。
図１１（ａ）は先頭の標準のエレメントの第１の鋼板を図１０の矢印Ａ１の方向から見た平面図、図１１（ｂ）は先頭の標準のエレメントの第２の鋼板を図１０の矢印Ａ２の方向から見た平面図である。
図１１（ａ）に示すように、先頭の標準のエレメントＥｍの第１の鋼板Ｐ１ｍは、予め決められた幅の鋼板部ＰｓをエレメントＥｍの長さ方向に対して垂直に接合した構造によって構成されている。すなわち、第１の鋼板Ｐ１ｍには、第１の鋼板Ｐ１ｍの鋼板部Ｐｓと開口部（連通孔）ＴＨとがエレメントＥｍの長手方向に沿って交互に並んで設けられている。この鋼板部Ｐｓの面積と開口部ＴＨの開口面積とは、例えば、ほぼ同じ（すなわち、開口率５０％程度）である。後述するように打設時にエレメントＥｍ内に流れてきた生のコンクリートおよびエレメントＥｍ内の空気は開口部ＴＨを通じて隣接する連結空間ＣＳに流れるようになっている。
このように第１の鋼板Ｐ１ｍを鋼板による壁柱構造（縦縞構造）とすることにより、エレメントＥｍの構造的な安定性を向上させることができ、エレメントＥｍの強度を確保したまま、エレメントＥｍを軽量化することができる。また、エレメントＥｍ内に流れてきた生のコンクリートを滞りなく良好に連結空間ＣＳに流すことができる。
図１１（ｂ）に示すように、先頭の標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍは、平板状の鋼板によって形成されている。この第２の鋼板Ｐ２ｍには、標準のエレメントＥｍの中空空間ＨＳとそれに隣接する連結空間ＣＳとを連通するように形成され、上記した打設過程時に標準のエレメントＥｍの中空空間ＨＳおよび連結空間ＣＳの空気を逃がすための排気孔ＶＨが穿孔されている。
この排気孔ＶＨは、標準のエレメントＥｍの先端面（第１の端面）側に設けられた第１の排気孔ＶＨ１と、標準のエレメントＥｍの先端面側以外に設けられた第２の排気孔ＶＨ２とを有している。第１の排気孔ＶＨ１と第２の排気孔ＶＨ２とは、第２の鋼板Ｐ２ｍの表裏面を貫通する貫通孔により形成されており、第３の鋼板Ｐ３ｍよりも第４の鋼板Ｐ４ｍに近い位置に標準のエレメントＥｍの長手方向に沿って並んで形成されている。
第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２の直径は互いに等しく、例えば、３０ｍｍ程度である。この第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２の直径は、コンクリートに含まれる粗骨材によって塞がれる程度の大きさに設定されている。すなわち、第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２の直径は、コンクリートに含まれる粗骨材の直径より小さい。これにより、コンクリートに含まれる粗骨材によって第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２が自然に塞がるので、連結空間ＣＳに流れてきたコンクリートが排気孔ＶＨ（ＶＨ１，ＶＨ２）を通じて隣りのエレメントＥ内に流れ込まないようになっている。なお、ここで言う粗骨材の直径とは粒径のことであり、第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２の直径を、粗骨材の粒度分布の平均値より小さくしてもよいし、最も多く含まれている粗骨材の粒径より小さくしてもよいし、粗骨材の最大粒径より小さくしてもよい。
ただし、本実施の形態においては、第１の排気孔ＶＨ１の開口面積の合計が、第２の排気孔ＶＨ２の１か所当たりの開口面積より大きくなるように設定されている。すなわち、第１の排気孔ＶＨ１は、標準のエレメントＥｍの先端面側に、例えば、６個密集して穿孔されている。これに対して、第２の排気孔ＶＨ２は、標準のエレメントＥｍの先端面側以外の箇所に、１個だけ穿孔されている。
この第２の排気孔ＶＨ２は、設計上、第１の排気孔ＶＨ１の隣接距離より長い距離Ｌ１毎に配置されるが、第２の排気孔Ｖ２と最も後方の第１の排気孔ＶＨ１との距離は、距離Ｌ１の２倍の距離Ｌ２に設定されている。これは、標準のエレメントＥｍの先端部での排気が良好に行われ、その先端部にコンクリートが良好に充填されるようにするためである。なお、この例においては、標準のエレメントＥｍの全長が短く、第２の排気孔ＶＨ２からエレメントＥｍの後端部までの長さは距離Ｌ１もないので、第２の排気孔ＶＨ２は１個しか配置されていない。なお、距離Ｌ１は、例えば、１ｍである。
また、先頭の標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍにおいて第３の鋼板Ｐ３ｍに近い位置には、複数の貫通孔ＷＨが穿孔されている。この貫通孔ＷＨは、上記したワイヤＷ１，Ｗ２を通すための孔であり、エレメントＥｍの長手方向に沿って予め決められた距離毎に穿孔されている。
なお、図１１においては、先頭の標準のエレメントＥｍの中でも発進立坑の側面に最初に圧入するエレメントＥｍを例示している。この先頭のエレメントＥｍの場合、発進立坑の側面に圧入し易くするために、第１の鋼板Ｐ１ｍおよび第２の鋼板Ｐ２ｍの先端部がエレメントＥｍの長手方向に対して傾斜している。ただし、直列に配置された複数本のエレメントＥｍの全長の途中位置に配置された先頭の標準のエレメントＥｍにおいては、第１の鋼板Ｐ１ｍおよび第２の鋼板Ｐ２ｍの先端部がエレメントＥｍの長手方向に対して傾斜しておらず直交している。
図１２（ａ）は先頭の標準のエレメントの第３の鋼板を図１０の矢印Ａ３の方向から見た平面図、図１２（ｂ）は先頭の標準のエレメントの第４の鋼板を図１０の矢印Ａ４の方向から見た平面図である。
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、第３の鋼板Ｐ３ｍおよび第４の鋼板Ｐ４ｍは、例えば、長尺平板状の鋼板により形成されている。上記した継手部Ｊ１，Ｊ２は、第３の鋼板Ｐ３ｍおよび第４の鋼板Ｐ４ｍの両長辺から外方に突出した状態で設けられているとともに、第３の鋼板Ｐ３ｍおよび第４の鋼板Ｐ４ｍの長手方向に沿って延在した状態で設けられている。
図１３（ａ）は後続の標準のエレメントの第１の鋼板を図１０の矢印Ａ１の方向から見た平面図、図１３（ｂ）は後続の標準のエレメントの第２の鋼板を図１０の矢印Ａ２の方向から見た平面図である。
図１３（ａ）に示すように、後続の標準のエレメントＥｍの第１の鋼板Ｐ１ｍは、先頭の標準のエレメントＥの第１の鋼板Ｐ１ｍと同様に、鋼板による壁柱構造（縦縞構造）とされている。また、図１３（ｂ）に示すように、後続の標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍは、先頭の標準のエレメントＥの第２の鋼板Ｐ２ｍと同様に、平板状の鋼板により形成されている。
後続の標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍにおいて第４の鋼板Ｐ４ｍに近い位置には、上記した第２の排気孔ＶＨ２がエレメントＥｍの長手方向に沿って上記距離Ｌ１毎に穿孔されている。ただし、後続の標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍには上記した第１の排気孔ＶＨ１（図１１（ｂ）参照）は穿孔されていない。
また、後続の標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍにおいて第３の鋼板Ｐ３に近い位置には、上記したワイヤＷ１，Ｗ２（図４参照）を通すための貫通孔ＷＨがエレメントＥｍの長手方向に沿って予め決められた距離毎に穿孔されている。なお、後続の標準のエレメントＥｍの第３の鋼板Ｐ３ｍおよび第４の鋼板Ｐ４ｍの構成は図１０に示した第３の鋼板Ｐ３ｍおよび第４の鋼板Ｐ４ｍと同じなので説明を省略する。
図１４は標準のエレメント同士の連結状態を示すエレメントの正面図である。
図１４に示すように、互いに隣接する標準のエレメントＥｍ，Ｅｍ同士は、一方の標準のエレメントＥｍの継手部Ｊ１と、他方の標準のエレメントＥｍの継手部Ｊ２とによって、互いの隣接間に連結空間ＣＳを介した状態で連結されている。継手部Ｊ１，Ｊ１は外側に配置され、継手部Ｊ２，Ｊ２は継手部Ｊ１，Ｊ１の内側に配置されている。継手部Ｊ１，Ｊ１と継手部Ｊ２，Ｊ２とは、互いに接触した状態で重なり合っている。また、上記したワイヤＷ１，Ｗ２（図４参照）にプレストレスをかけることにより、継手部Ｊ１の先端面は対向する第２の鋼板Ｐ２ｍに当接され、継手部Ｊ２の先端面は対向する第１の鋼板Ｐ１ｍに当接されている。
また、図１４に示すように、図９に示したエレメント群ＥＧの底部ブロックＢｂおよび天井部ブロックＢｃ（エレメントＥｍが横方向に並設されている箇所）においては、互いに隣接する標準のエレメントＥｍ，Ｅｍのうち、一方の標準のエレメントＥｍの第１の鋼板Ｐ１ｍが、連結空間ＣＳを介して、他方の標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍに対向するように配置されているとともに、第４の鋼板Ｐ４ｍが天井側になり第２の鋼板Ｐ２ｍに穿孔された排気孔ＶＨ（第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２）が上部に位置するように配置されている。
また、図９に示したエレメント群ＥＧの２つの側部ブロックＢｓ（エレメントＥｍが縦方向に積層されている箇所）においては、上記と同様に、互いに隣接する標準のエレメントＥｍ，Ｅｍのうち、一方の標準のエレメントＥｍの第１の鋼板Ｐ１ｍが、連結空間ＣＳを介して、他方の標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍに対向するように配置されているとともに、図１６を左に９０度回転させた場合と同様に、第１の鋼板Ｐ１ｍが天井側になり第１の鋼板Ｐ１ｍに形成された開口部ＴＨが上を向くように配置されている。また、第２の鋼板Ｐ２ｍは下を向くように配置され、エレメントＥｍ内で掘削作業等を行う際の作業床となる。
図１５はプレストレス導入用のエレメントの正面図である。
プレストレス導入用のエレメントＥｂは、第５～第８の鋼板Ｐ５ｂ～Ｐ８ｂによって囲まれた中空空間ＨＳを有する矩形状の鋼管により形成されている。第５の鋼板Ｐ５ｂと第６の鋼板Ｐ６ｂとは互いに向き合うように配置され、第７の鋼板Ｐ７ｂと第８の鋼板Ｐ８ｂとは第５、第６の鋼板Ｐ５ｂ，Ｐ６ｂに交差（直交）した状態で互いに向き合うように配置されている。プレストレス導入用のエレメントトＥｂの中空空間ＨＳの長手方向（軸方向）の先端面（第１の端面）およびその対極の後端面（第２の端面）も標準のエレメントＥｍと同様に開口されている。
第５の鋼板Ｐ５ｂの外側面おいてエレメントＥｂの角部近傍には、継手部Ｊ２，Ｊ２が接合されている。また、第７の鋼板Ｐ７ｂの外側面においてエレメントＥｂの角部近傍には、継手部Ｊ２，Ｊ２が接合されている。
図１６（ａ）はプレストレス導入用のエレメントの第５の鋼板を図１５の矢印Ａ１の方向から見た平面図、図１６（ｂ）はプレストレス導入用のエレメントの第７の鋼板Ｐ７ｂを図１５の矢印Ａ５の方向から見た平面図である。
図１６（ａ），（ｂ）に示すように、第５の鋼板Ｐ５ｂおよび第７の鋼板Ｐ７ｂは、平板状の鋼板によって構成されている。この第５の鋼板Ｐ５ｂおよび第７の鋼板Ｐ７ｂには、上記したワイヤ挿通用の貫通孔ＷＨが第５の鋼板Ｐ５ｂおよび第７の鋼板Ｐ７ｂの長手方向に沿って予め決められた距離毎に穿孔されているが、上記した排気孔ＶＨは穿孔されていない。これは、プレストレス導入用のエレメントＥｂは、標準用のエレメントＥｍにコンクリートが打設された後に打設されるため、プレストレス導入用のエレメントＥｂ内の空気が抜ける先が無いためである。このため、プレストレス導入用のエレメントＥｍ内には、予め決められた間隔で開口を設けた、空気抜き用の管が設置される。空気抜き用の管はプレストレス導入用のエレメントＥｂの長手方向に対して、所定間隔で開孔を設けてもよく、複数の管を先端開口の位置が異なるように配置してもよい。
図１７（ａ）はプレストレス導入用のエレメントの第８の鋼板を図１５の矢印Ａ３の方向から見た平面図、図１７（ｂ）はプレストレス導入用のエレメントの第６の鋼板を図１５の矢印Ａ６の方向から見た平面図である。
図１７（ａ），（ｂ）に示すように、第６の鋼板Ｐ６ｂおよび第８の鋼板Ｐ８ｂは、平板状の鋼板によって構成されている。この第６の鋼板Ｐ６ｂおよび第８の鋼板Ｐ８ｂには、上記した貫通孔ＷＨや排気孔ＶＨは形成されていない。
図１８はプレストレス導入用のエレメントと変形タイプの標準のエレメントおよび標準のエレメントとの連結状態を示すエレメントの正面図である。
変形タイプの標準のエレメントＥｍｃにおいては、通常の標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍが設けられておらず、標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍの部分が第１の鋼板Ｐ１ｍにより構成されている。すなわち、変形タイプの標準のエレメントＥｍｃにおいては、一対の第１の鋼板Ｐ１ｍ，Ｐ１ｍが互いに向き合うように配置されている。
これは、仮に、プレストレス導入用のエレメントＥｂの隣りに通常の標準のエレメントＥｍを配置すると、プレストレス導入用のエレメントＥｂに対向する面に第２の鋼板Ｐ２ｍが配置されてしまう結果、その通常の標準のエレメントＥｍ内に生のコンクリートを流入したときに、その通常の標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍに阻害され、プレストレス導入用のエレメントＥｂとその隣りの通常の標準のエレメントＥｍとの間の連結空間ＣＳに生のコンクリートが流れず、その連結空間ＣＳが空間のまま残されてしまうことになるからである。
これに対して、プレストレス導入用のエレメントＥｂの隣りに変形タイプの標準のエレメントＥｍｃを配置した場合は、変形タイプの標準のエレメントＥｍｃ内に生のコンクリートを流入したときに、プレストレス導入用のエレメントＥｂとその隣りの通常の標準のエレメントＥｍとの間の連結空間ＣＳに、変形タイプの標準のエレメントＥｍの第１の鋼板Ｐ１ｍの開口部ＴＨを通じて、生のコンクリートが流入されるので、その連結空間ＣＳ内にコンクリートを充填することができる。
図９に示したエレメント群ＥＧの角部近傍において、互いに隣接するプレストレス導入用のエレメントＥｂと変形タイプの標準用のエレメントＥｍｃとは、変形タイプの標準用のエレメントＥｍｃの第１の鋼板Ｐ１ｍが、連結空間ＣＳを介して、プレストレス導入用のエレメントＥｂの第５の鋼板Ｐ５ｂに対向するように配置されている。
また、図９に示したエレメント群ＥＧの上側の角部近傍において、互いに隣接するプレストレス導入用のエレメントＥｂと標準のエレメントＥｍとは、標準のエレメントＥｍの第１の鋼板Ｐ１ｍが、連結空間ＣＳを介して、プレストレス導入用のエレメントＥｂの第７の鋼板Ｐ７ｂに対向するように配置されている。
なお、互いに隣接するプレストレス導入用のエレメントＥｂと、変形タイプの標準用のエレメントＥｍｃおよび標準のエレメントＥｍとの継手部Ｊ１，Ｊ２での連結状態は、図１４等で説明したのと同じなので説明を省略する。
次に、エレメント内に生コンクリートを充填する過程について図９および図１９～図２３を参照して説明する。
まず、エレメントＥ内および連結空間ＣＳに生コンクリートを充填する打設作業の順序について図９を参照して説明する。打設は、エレメント群ＥＧの圧入箇所毎に実施する。１箇所の打設時間は、例えば、１時間程度であり、1日に５～６箇所の打設を実施する。
エレメント群ＥＧの底部ブロックＢｂおよび天井部ブロックＢｃにおいては両角部のプレストレス導入用のエレメントＥｂから他方のプレストレス導入用のエレメントＥｂに向かって順に打設を実施する。また、エレメント群ＥＧの両側部ブロックＢｓにおいては、最下部の閉合用のエレメントＥｃから最上部の標準のエレメントＥｍに向かって順に打設を実施する。そして、最後にプレストレス導入用のエレメントＥｂの打設を実施する。
次に、図１９はエレメント打設空間の要部断面図である。
上記したように複数本のエレメントＥによって構成される打設空間の先端面は土砂によって塞がれている。ここで、本実施の形態においては、上記したように打設全長が、例えば、５００００～１０００００ｍｍあるが、これを１回の打設で打ち終えるのは長すぎるので、例えば、全長の１／２（２５０００～５００００ｍｍ）または１／３（１６０００～３３０００ｍｍ）の位置に打設空間を区切るように仕切板（仕切部材）ＰＰを設置することにより、１回の打設空間（コンクリート充填空間）Ｌ３を形成する。なお、ここでは打設空間Ｌ３の長さが、例えば、２５０００～５００００ｍｍの場合とする。
仕切板ＰＰは、エレメントＥの開口部を塞ぐように設置される。ここでは、上記したように仕切板ＰＰが打設全長の中央に設置されるので、打設全長は、直列に配置された２つの打設空間に分けられる。この２つの打設空間のうちの前方に位置する打設空間を打設した後、後方に位置する打設空間を打設する際には、その後方の打設空間の先端面は仕切板ＰＰによって閉塞されているので、その後方の打設空間の先端部にも上記した排気孔ＶＨ１を有する先頭のエレメントＥが配置されている。なお、仕切板ＰＰの構成については後ほど説明する。
打設空間Ｌ３の最奥部（すなわち、エレメントＥの先端部）および中間部には、充填検知センサＦＤが設置されている。充填検知センサＦＤは、打設空間Ｌ３のセンサ設置箇所においてコンクリートが充填されたか否かを検知するセンサであり、配線（図示せず）を通じて外部の検出機器と電気的に接続されている。
また、打設空間Ｌ３には、生のコンクリートを打設空間Ｌ３に流入するための圧送管（流入管）ＳＴが設置されている。ここで、圧送管ＳＴの吐出口を打設空間Ｌ３の最奥部に設置すれば、その奥部に生のコンクリートを確実に充填することができる。しかし、生のコンクリートを最奥部まで圧送し、かつ、手前側（流入口側）まで押し出させるようにすると、圧送用のポンプ車の能力が大きくなり過ぎてしまう。そこで、本実施の形態においては、圧送管ＳＴの吐出口を打設空間Ｌ３のほぼ中央位置に配置した。これにより、圧送用のポンプ車の負担を軽減できるので、能力の大きなポンプ車を用いる必要も無くなる。なお、距離Ｌ４は、打設空間Ｌ３の長さの半分の長さである。
次に、図２０（ａ）は仕切板の一例の平面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）の仕切板を構成する開閉板を外した状態を示した仕切板の平面図、図２０（ｃ）は図２０（ａ）の仕切板を構成する開閉板の平面図、図２１（ａ）は図２０（ｂ）のＹ－Ｙ線の断面図、図２１（ｂ）は図２０の仕切板を分解して示した平面図である。
図２０および図２１に示すように、仕切板ＰＰは、例えば、平面視で四角形状の２枚の鋼板ＰＰ１，ＰＰ２を高さ方向に突き合せた状態で接合することにより形成されている。この仕切板ＰＰには、圧送管ＳＴを通すための貫通孔Ｈｓｔが穿孔されている。
また、仕切板ＰＰにおいて、貫通孔Ｈｓｔの直上には、人通孔Ｈｈが穿孔されている。この人通孔Ｈｈは、作業者が打設空間Ｌ３に出入りするための通路用の孔であり、例えば、平面視で四角形状に穿孔されている。人通孔Ｈｈは、開閉板ＢＰの着脱によって開閉自在の状態になっている。
開閉板ＢＰは、ボルトＢｔにより着脱自在の状態で仕切板ＰＰに取り付けられている。打設前は、仕切板ＰＰから開閉板ＢＰが取り外され人通孔Ｈｈを通じて打設空間Ｌ３への出入りができるが、打設時は、仕切板ＰＰに開閉板ＢＰが取り付けられ人通孔Ｈｈが塞がれる。
さらに、本実施の形態においては、仕切板ＰＰおよび開閉板ＢＰの上層部にエキスパンドメタル構成部ＥＸが設けられている。このエキスパンドメタル構成部ＥＸには、複数の貫通孔（第３の排気孔）Ｈｅが規則的に並んで穿孔されている。エキスパンドメタル構造部ＥＸは、複数の貫通孔Ｈｅを通じて、打設空間Ｌ３の状態を監視したり、打設空間Ｌ３の空気を外部に逃がしたりするための構造部である。エキスパンドメタル構造部ＥＸの複数の貫通孔Ｈｅの開口面積（総面積）は、エキスパンドメタル構造部ＥＸに鋼板（図示せず）を被せることによって調整可能とされている。なお、個々の貫通孔Ｈｅの直径は、例えば、１２ｍｍである。
このような仕切板ＰＰ１は、例えば、以下のようにして設置する。すなわち、図２１（ｂ）に示すように、まず、下部の鋼板ＰＰ１の上辺の半円状の凹部Ｈｓｔ１を上に向けた状態で下部の鋼板ＰＰ１を設置する。続いて、下部の鋼板ＰＰ１の半円状の凹部Ｈｓｔ１に圧送管ＳＴを設置した後、上部の鋼板ＰＰ２の下辺の半円状の凹部Ｈｓｔ２を圧送管ＳＴに合わせた状態で上部の鋼板ＰＰ２を下部の鋼板ＰＰ１に突き合せる。その後、上部の鋼板ＰＰ１と下部の鋼板ＰＰ２とを突き合わせた状態でその突き合せ部分を溶接することにより仕切板ＰＰを設置する。
図２２（ａ），（ｂ）は仕切板の変形例の平面図、図２２（ｃ）は図２２（ａ），（ｂ）の開閉板の平面図である。
仕切板ＰＰの構成は上記したものに限定されるものではなく種々変更可能である。例えば、図２２（ａ）に示すように、仕切板ＰＰの下部に人通孔が穿孔され、その人通孔Ｈｈの斜め上方に圧送管用の貫通孔Ｈｓｔが穿孔される場合もある。また、図２２（ｂ）に示すように、仕切板ＰＰの下部に圧送管用の貫通孔Ｈｓｔも人通孔Ｈｈも穿孔される場合もある。この場合、人通孔Ｈｈの高さ方向の途中位置に上下の鋼板ＰＰ１，ＰＰ２の境が位置している。これらの場合は、図２２（ｃ）に示すように、開閉板ＢＰに貫通孔Ｈｅは穿孔されていない。
次に、上記した打設空間にコンクリートを充填する方法について図１９および図２３を参照して説明する。
図１９に示すように、打設に際しては、圧送管ＳＴの吐出口から生コンクリートを吐出し、打設空間Ｌ３の奥部から充填する。この時、仕切板ＢＰの全ての貫通孔Ｈｅを鋼板（図示せず）等により塞ぐ。または、仕切板ＢＰの複数の貫通孔の総開口面積をエレメントＥの排気孔ＶＨの総開口面積より小さくする。すなわち、打設時には、打設空間Ｌ３の空気が仕切板ＢＰの複数の貫通孔Ｈｅから排気されるのを制限し、エレメントＥの排気孔ＶＨ（特に第１の排気孔ＶＨ１）から排気されるように促す。これにより、打設空間Ｌ３の奥側に生のコンクリートが優先的に充填されるようにする。
続いて、打設空間Ｌ３の奥側に生のコンクリートが充填されたら仕切板ＢＰの全ての貫通孔Ｈｅを開放する。これにより、打設空間Ｌ３の空気をエレメントＥの第２の排気孔ＶＨ２および仕切板ＢＰの貫通孔Ｈｅを通じて排気しながら、打設空間Ｌ３の手前側に生のコンクリートを充填する。
以上のようにして、打設空間Ｌ３に生のコンクリートを充填し終える。この場合、圧入管ＳＴおよび仕切板ＰＰは、コンクリート内に埋設したままとする。また、圧入管ＳＴの流入口までコンクリートを満たした状態とする。この後、さらに手前側の半分の打設空間にコンクリートを打設する場合は、圧入管ＳＴを別に配置する。
図２３は打設時の先頭の標準のエレメントの先端部の横断面図である。図２３においては、３個の標準のエレメントＥｍが横方向に並んで配置されている箇所が例示されている。また、ここでは最も左の標準のエレメントＥ内に生のコンクリートＣＣが既に充填されており、中央の標準のエレメントＥｍに生のコンクリートＣＣを流入している様子が例示されている。なお、複数の標準のエレメントＥｍが縦方向に積層されている箇所については図２３を左に９０度回転させた状態と同じになり、下側から順に打設される。
まず、中央の標準のエレメントＥｍの中空空間ＨＳに生のコンクリートＣＣを流入する。すると、中央の標準のエレメントＥｍの中空空間ＨＳに流れてきた生のコンクリートＣＣと中央の標準のエレメントＥｍの中空空間ＨＳの空気とが、中央の標準のエレメントＥｍの第１の鋼板Ｐ１ｍの開口部ＴＨを通じて、中央の標準のエレメントＥｍの右側に隣接する連結空間ＣＳに流れる。
さらに、中央の標準のエレメントＥｍの右側に隣接する連結空間ＣＳに流れてきた空気は、最も右の標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍに穿孔された排気孔ＶＨ（第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２）を通じて、最も右の標準のエレメントＥｍの中空空間ＨＳに抜ける。
このとき、本実施の形態においては、上記したように標準のエレメントＥｍの先端部に穿孔された第１の排気孔ＶＨ１を、エレメントＥｍの先端部以外に穿孔された第２の排気孔ＶＨ２より密集させた状態で設けたことにより、標準のエレメントＥｍの先端部において空気を効率的に逃がすことができる。これにより、標準のエレメントＥｍの中空空間ＨＳの最奥部への生のコンクリートＣＣの充填を早めることができ、標準のエレメントＥｍの先端面が閉塞されている場合においても標準のエレメントＥｍの中空空間ＨＳの最奥部に隙間や空気溜りが生じないように生のコンクリートＣＣを良好に充填することができる。したがって、図７に示したパイプルーフＰＲの強度を向上させることができる。
また、標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍに穿孔された排気孔ＶＨ（第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２）は、上記したように、生のコンクリートＣＣに含まれる粗骨材によって自然に塞がれるので、連結空間ＣＳに流れてきた生のコンクリートＣＣが排気孔ＶＨ（第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２）を通じて、打設対象の標準のエレメントＥｍの右側に隣接する標準のエレメントＥｍの中空空間ＨＳに流れ込んでしまうこともない。
次に、上記した打設空間の奥部に生コンクリートが充填されたことを判断する方法の一例について図２４～図２９を参照して説明する。
本実施の形態においては、打設対象のエレメント内に生のコンクリートを流入したときに打設対象のエレメント内の空気が排気孔を通じて、打設対象のエレメントの隣りの監視用のエレメント内に漏れることで生じる排気音を監視し、その排気音が消失したときに、打設対象のエレメント内の奥部に生のコンクリートが充填されたと判断している。図２４（ａ）は監視用のエレメント内において生じる排気音を監視する音監視装置の平面図である。
音監視装置ＳＤは、監視用のエレメント内において生じる排気音を監視する装置であり、排気音を検出する集音マイク（音検出手段）ＳＳと、集音マイクＳＳにより検出された音検出信号を作業者が認識できる状態にして出力する音出力装置ＡＤと、これらを電気的に接続する配線ＬＳ１とを備えている。このように、簡易な構成の音監視装置ＳＤを用いることにより、施工コストを低減することができる。
音出力装置ＡＤは、例えば、集音マイクＳＳにより検出された検出信号を可聴範囲の音波として音量調節自在の状態で出力する音響装置である。ただし、音出力装置ＡＤは可聴範囲の音波を出力するものに限定されるものではなく、例えば、排気音の音圧レベルをＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等を用いた発光色の違いで表示する構成にしてもよい。例えば、排気音が通常の音圧レベルのときは青色、排気音が予め決められた音圧レベルに減衰したら黄色、さらに排気音の音圧レベルが消失レベルに達したら赤色に発光させる。これにより、排気音の消失をより明確に認識することができるので、コンクリートが充填されたことを高い再現性で判断することができる。
なお、音出力装置ＡＤは、可聴範囲の音波を出力する構成と発光色を表示する構成とを併用した構成としてもよいし、発光色を表示する構成のみとしてもよい。また、音出力装置ＡＤに液晶画面を設けることにより発光色に代えて文字等により排気音の状況を表現してもよい。
また、本実施の形態においては、上記した音監視装置ＳＤによる判断に加えて、打設対象のエレメント内に生のコンクリートを流入した時に上記した監視用のエレメント内の排気孔の画像を監視し、その排気孔を通じて打設対象のエレメント内の生のコンクリートが監視用のエレメント内に漏れてきたときに、打設対象のエレメント内にコンクリートが充填されたと判断している。図２４（ｂ）は監視用のエレメント内において空気が排出される排気孔の状態を監視する画像監視装置の平面図である。
画像監視装置ＧＤは、監視用のエレメント内において打設対象のエレメント内から空気が漏れてくる排気孔の状態を監視する装置であり、その排気孔を撮影する小型カメラ（画像検出手段）ＧＳと、小型カメラＧＳにより撮影された画像を液晶画面等に表示する画像出力装置ＬＤと、これらを電気的に接続する配線ＬＳ２とを備えている。このように、高価な下水調整ロボットや工業用のボアホールカメラを用いることなく簡易な構成の画像監視装置ＧＤを用いることにより、施工コストを低減することができる。
ここでは、音出力装置ＡＤと画像出力装置ＬＤとを別体とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、音出力装置ＡＤと画像出力装置ＬＤとを一体としてもよい。これにより、監視装置を小型軽量化することができる。
次に、図２５は図１１の天井部ブロックにおける一部の複数本のエレメントの横断面図である。
エレメントＥｍ１～Ｅｍ４は、打設範囲内のエレメントである。このうち、最も左のエレメントＥｍ１は、最初に生のコンクリートが充填される打設対象のエレメントである。この打設対象のエレメントＥｍ１の右隣りのエレメントＥｍ２は、打設対象のエレメントＥｍ１に生コンクリートを充填しているときに充填状況を監視する監視用のエレメントである。また、この監視用のエレメントＥｍ２から複数本のエレメントＥｍ３，Ｅｍ４を介して離れた打設範囲外に配置されているエレメントＥｍ５は、監視作業者が待機する待機用のエレメントである。監視作業者は、充填状況を監視し確認する作業者であり、待機用のエレメントＥｍ５内に、例えば、１人だけ待機している。
次に、図２６は図２４に示した音監視装置および画像監視装置を設置した後の図２５に示した複数本のエレメントの横断面図である。
まず、長尺円筒状の可撓性を有する２本の保護管（第１の保護部材、第２の保護部材）ＰＴ，ＰＴを用意する。保護管ＰＴは、例えば、ポリエチレン等のような樹脂により構成されている。保護管ＰＴの構成材料をポリエチレンとすることにより、保護管ＰＴを軽量化することができるので監視作業者の負担を軽減することができる。また、耐腐食性や耐摩耗性の高いポリエチレンを用いることにより、保護管ＰＴの寿命を向上させることができる。さらに、金属によって構成する場合に比べてコストを低減することができる。ただし、保護管ＰＴの構成材料は樹脂に限定されるものではなく、例えば、ゴムにより構成してもよい。この場合も樹脂を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
続いて、１本の保護管ＰＴ内に音監視装置ＳＤの配線ＬＳ１を挿通させた状態で、その保護管ＰＴの一端面側に集音マイクＳＳを配置するとともに、その保護管ＰＴの長手方向の他端面側に音出力装置ＡＤを配置する。また、もう１本の保護管ＰＴ内に画像監視装置ＧＤの配線ＬＳ２を挿通させた状態で、その保護管ＰＴの長手方向の一端面側に小型カメラＧＳを配置するとともに、その保護管ＰＴの長手方向の他端面側に画像出力装置ＬＤを配置する。
次いで、待機用のエレメントＥｍ５内において、集音マイクＳＳおよび小型マイクＧＳを頭にしてそれぞれの保護管ＰＴ，ＰＴを待機用のエレメントＥｍ５の排気孔ＶＨ１に挿入する。このとき、エレメントＥｍ５の複数個の排気孔ＶＨ１のうち、エレメントＥｍ５の最も先端側にある２つの排気孔ＶＨ１，ＶＨ１に２本の保護管ＰＴ，ＰＴを挿入する。
続いて、２本の保護管ＰＴ，ＰＴを複数本のエレメントＥｍ３，Ｅｍ４の排気孔ＶＨ１および開口部ＴＨを通じて監視用のエレメントＥｍ２内まで入れ込むことにより、監視用のエレメントＥｍ２内に集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳを設置する。このときも、エレメントＥｍ２～Ｅｍ４の複数個の排気孔ＶＨ１のうち、エレメントＥｍ２～Ｅｍ４の最も先端側にある２つの排気孔ＶＨ１，ＶＨ１に２本の保護管ＰＴ，ＰＴを挿入する。
このようにして、図２４（ａ）に示した音監視装置ＳＤの集音マイクＳＳを監視用のエレメントＥｍ２内に設置するとともに、集音マイクＳＳに電気的に接続された配線ＬＳ１を保護管ＰＴ内に内包させた状態で排気孔ＶＨ１および開口部ＴＨを通じて複数本のエレメントＥｍ３，Ｅｍ４を横断させて、その配線ＬＳ１の他端に電気的に接続された音出力装置ＡＤを待機用のエレメントＥｍ５内に設置する。
また、図２４（ｂ）に示した画像監視装置ＧＤの小型カメラＧＳを監視用のエレメントＥｍ２内に設置するとともに、小型カメラＧＳに電気的に接続された配線ＬＳ２を保護管ＰＴ内に内包させた状態で排気孔ＶＨ１および開口部ＴＨを通じて複数本のエレメントＥｍ３，Ｅｍ４を横断させて、その配線ＬＳ２の他端に電気的に接続された画像出力装置ＬＤを待機用のエレメントＥｍ５内に設置する。
次に、図２７は打設時における図２５に示した複数本のエレメントの横断面図である。
まず、音監視装置ＳＤおよび画像監視装置ＧＤの電源をオンすることにより、集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳの動作を開始する。続いて、打設対象のエレメントＥｍ１内に生のコンクリートＣＣを流入して打設を開始すると、打設対象のエレメントＥｍ１内の空気が、排気孔ＶＨを通じて隣りの監視用のエレメントＥｍ２内に漏れるときに排気音が生じる。
このとき、待機用のエレメントＥｍ５内の監視作業者は、主に監視用のエレメントＥｍ２内の集音マイクＳＳにより集音され音出力装置ＡＤから出力される排気音を監視するとともに、補助的に監視用のエレメントＥｍ２内の小型カメラＧＳにより撮影され画像出力装置ＬＤから出力される排気孔ＶＨ１の様子を監視する。すなわち、監視作業者は、監視用のエレメントＥｍ２から離れた待機用のエレメントＥｍ５内において、打設対象のエレメントＥｍ１内の奥部での生のコンクリートＣＣの充填状況を音監視装置ＳＤおよび画像監視装置ＧＤにより監視する。そして、排気音が消失したら打設対象のエレメントＥｍ１の奥部に生のコンクリートＣＣが充填されたと判断する。また、排気音が消失したら画像出力装置ＬＤを通じて映し出された排気孔ＶＨ１の画像を確認する。このとき、その排気孔ＶＨ１から生のコンクリートＣＣが漏れていたら打設対象のエレメントＥｍ１内の奥部に生のコンクリートＣＣが充填されたことを再度確認する。
集音マイクＳＳからの検出情報のみによってコンクリートの充填完了を確認することもできるが、集音マイクＳＳと小型カメラＧＳとの両方で得られた情報に基づいて打設対象のエレメントＥｍ１内の奥部に生のコンクリートＣＣが充填されたことを判断することにより、充填完了の判断をより確実なものにすることができる。このため、その充填完了の判断の信頼性を向上させることができる。
また、上記した充填検知センサＦＤ（図１９参照）からの情報を参照することにより、打設対象のエレメントＥｍ１内の奥部に生のコンクリートＣＣが充填されたことを再度確認してもよい。これにより、充填完了の判断の信頼性をさらに向上させることができる。
ただし、充填検知センサＦＤは高価である上、エレメント列の手前側から奥までの長い距離の配線を引くので配線断線のリスクがあり、また、充填検知センサＦＤがコンクリートの流れに押されて決められた位置から移動してしまう場合があり、検出結果の信頼性が低くなる場合がある。これに対して、本実施の形態においては、音監視装置ＡＤも画像監視装置ＧＤも低価格である上、配線ＬＳ１，ＬＳ２が保護管ＰＴによって内包され保護されているので配線断線のリスクないし、また、集音マイクＳＳや小型カメラＧＳの設置位置が決められた位置からずれてしまうこともなく、検出結果の信頼性を向上させることができるので、必ずしも充填検知センサＦＤを使用しないでもよい。その場合は、施工コストを低減することができる。
次に、図２８（ａ）は打設後の図２５に示した複数本のエレメントの要部拡大横断面図、図２８（ｂ）は集音マイクおよび小型カメラの移動後の図２５の複数本のエレメントの要部拡大横断面図である。
図２８（ａ）に示すように、上記したように打設対象のエレメントＥｍ１内の奥部に生のコンクリートＣＣが充填されたと判断したら、待機用のエレメントＥｍ５（図２７等参照）内において監視用のエレメントＥｍ２内の集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳを保護管ＰＴごと引っ張り、図２８（ｂ）に示すように、監視用のエレメントＥｍ２の右隣りのエレメントＥｍ３内に集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳを移動させて予め決められた位置に設置する。
この集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳの移動に際しては、配線ＬＳ１，ＬＳ２を保護管ＰＴによって保護することができるので配線ＬＳ１，ＬＳ２の断線不良を防止することができる。また、集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳを保護管ＰＴによってスムーズに移動させることができる。さらに、保護管ＰＴの表面に引き抜き距離（１回の移動距離）毎に印しを記しておくことにより、集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳの移動位置を容易に設定することができる。
なお、待機用のエレメントＥｍ５（図２７等参照）内においては、引き出した保護管ＰＴを丸めて束ねた状態で収容する。これにより、待機用のエレメントＥｍ５内に保護管ＰＴを良好に収容することができるとともに、音出力装置ＡＤおよび画像出力装置ＬＤを定位置に設定しておくことができる。また、引き出した保護管ＰＴを巻取リール等によって巻き取るようにしてもよい。これにより保護管ＰＴの引き抜き作業を容易にすることができる。
次に、図２９は図２８に続く打設時の図２５に示した複数本のエレメントの要部拡大横断面図である。
続く打設過程においては、エレメントＥｍ２を打設対象のエレメントとし、その右隣りのエレメントＥｍ３を監視用のエレメントとする。そして、上記と同様に、打設対象のエレメントＥｍ２に生のコンクリートＣＣを流入し、その充填状況を監視用のエレメントＥｍ３内に設置された集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳで検出し、その検出情報を待機用のエレメントＥｍ５（図２５等参照）内において監視する。そして、上記と同様に、打設対象のエレメントＥｍ２内の奥部に生のコンクリートＣＣが充填されたと判断したら、集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳを監視用のエレメントＥｍ３内から右隣りのエレメントＥｍ４内に移動させて予め決められた位置に設置する。
このように打設対象のエレメントＥｍと監視用のエレメントＥｍとを待機用のエレメントＥｍ５（図２５等参照）に向かって１列ずつずらしながら生のコンクリートの流入、監視および検出部（集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳ）の移動・設置の過程を繰り返すことにより、全てのエレメントＥｍ内に生のコンクリートＣＣを充填してパイプルーフＰＲ（図７等参照）を完成させる。
図３１に示したように、従来は発明者が検討した監視作業において、打設対象のエレメント５０ｂ内にコンクリート５３が充填されたことを確認するには、打設対象のエレメント５０ｂの隣りのエレメント５０ｃ内に監視作業者が入り、そのエレメント５０ｃの長手方向の最奥、中央および手前の３箇所において、打設対象のエレメント５０ｂ内に流入されたコンクリート５３が空気抜き孔５２を通じて監視作業者が待機しているエレメント５０ｃ内に漏れてくるのを監視することにより実施している。
この場合、監視作業者は、エレメント５０内の全ての監視位置においてコンクリート５３が漏れてくるまで監視しながら待機し、これを確認したら、そのエレメント５０内から出て、その隣りのエレメント５０内に入り、同様に監視し確認するという一連の監視作業を打設範囲の複数本のエレメントに対して繰り返す。ここで、発明者が検討した施工においては、１本のエレメント５０内にコンクリート５３を充填するのに、例えば、１時間程度かかるので、監視作業者は１日に、例えば、５～７本のエレメント５０内に出入りを繰り返している。
しかし、エレメント５０内は大人が体を屈めて入れる程度の狭い空間である上、エレメント５０内にはコンクリート５３を圧送するための圧送管が複数本設置されているとともに、圧送管を設置するためのアングルやエレメント５０同士を固定するための複数本のワイヤ等が設置されている関係上、エレメント５０内において監視作業者は体を屈めた状態で障害物を避けて体をよじらせながら移動しなければならず非常に移動し難い。しかも、発明者が検討したエレメント５０は、その全長が極めて長い上、上記したように１日に５～７本のエレメント５０内に出入りするので、エレメント５０内にコンクリート５３が充填されたことを確認するための監視作業は時間と労力とがかかる面倒な作業となっている。
これに対して本実施の形態においては、監視作業者は待機用のエレメントＥｍ５（図２５等参照）内において、複数本のエレメントＥｍ内でのコンクリートの充填状況を監視し、充填完了を判断することができる。すなわち、監視作業のために、障害物が多く狭い複数本のエレメントＥ内に出入りし、長い距離を移動する必要が無くなる。このため、エレメントＥｍ内にコンクリートが充填されたことを確認するための監視作業を容易にすることができる。また、エレメントＥｍ内にコンクリートが充填されたことを確認するための監視作業の時間を短縮することができる。なお、打設範囲内において集音マイクＳＳや小型カメラＧＳを複数本のエレメントＥｍを横断して設置するため、打設作業前に作業者が全てのエレメント内に入ることになるが、打設準備のための他の作業の一環として行うので、監視作業者の負担は大幅に軽くなる。
（第２の実施の形態）
図３０（ａ）は第２の実施の形態において図２４に示した音監視装置および画像監視装置を設置した後の複数本のエレメントの横断面図、図３０（ｂ）は図３０（ａ）のエレメントを構成する第１の鋼板および第２の鋼板の変形例における先端部の要部拡大平面図、図３０（ｃ）は図３０（ａ）のエレメントを構成する第１の鋼板および第２の鋼板の変形例における中央部の要部拡大平面図である。
本実施の形態においては、互いに隣接するエレメントＥ，Ｅの間に連結空間を介さずにエレメントＥ，Ｅ同士が直接接触した状態で並列に設置されている。エレメントＥは、互いに向き合うように配置された第１の鋼板Ｐ１および第２の鋼板Ｐ２と、第１の鋼板Ｐ１および第２の鋼板Ｐ２に交差した状態で互いに向き合うように配置された第３の鋼板Ｐ３および第４の鋼板Ｐ４とで囲まれた中空空間ＨＳを有する矩形長尺状の鋼管により形成されている。
第１の鋼板Ｐ１には、図１１（ｂ）に示した標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍと同様に排気孔（第１の孔）ＶＨ（第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２）が形成されている。また、第２の鋼板Ｐ２にも、図１１（ｂ）に示した標準のエレメントＥｍの第２の鋼板Ｐ２ｍと同様に排気孔（第２の孔）ＶＨ（第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２）が形成されている。互いに隣接するエレメントＥ，Ｅの第１の鋼板Ｐ１と第２の鋼板Ｐ２とは、それぞれの排気孔ＶＨが位置合わせされ対向した状態で接している。
この場合も、音監視装置ＳＤおよび画像監視装置ＧＤの配置の仕方や監視の仕方は前記第１の実施の形態で説明したものと同じである。すなわち、打設対象のエレメントＥ１の隣りの監視用のエレメントＥ２内に、集音マイクＳＳおよび小型マイクＧＳを設置し、集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳで検出された情報によって監視用のエレメントＥ２から離れた待機用のエレメントＥ５内において充填状況を監視し、充填完了を判断する。さらに、充填完了と判断したら、前記第１の実施の形態と同様に、集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳを保護管ＰＴごと隣りのエレメントＥ３内に移動させて予め決められた位置に設置する。
このように打設対象のエレメントＥと監視用のエレメントＥとを待機用のエレメントＥに向かって１列ずつずらしながら生のコンクリートの流入、監視および検出部（集音マイクＳＳおよび小型カメラＧＳ）の移動・設置の過程を繰り返すことにより、全てのエレメントＥ内に生のコンクリートを充填してパイプルーフＰＲ（図７等参照）を完成させる。本実施の形態においても前記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
ただし、本実施の形態のエレメントＥを構成する第２の鋼板Ｐ２の排気孔の形状や大きさは、上記したものに限定されるものではなく種々変更可能である。例えば、図３０（ｂ），（ｃ）に示すようにしてもよい。すなわち、図３０（ｂ）においては、第２の鋼板Ｐ２に形成された排気孔ＶＨ３が、第１の鋼板Ｐ１に形成された複数個の排気孔ＶＨ１を内包するように形成されている。また、図３０（ｃ）においては、第２の鋼板Ｐ２に形成された排気孔ＶＨ４が、第１の鋼板Ｐ１に形成された排気孔ＶＨ２より大径に形成されている。
これにより、互いに隣接するエレメントＥ，Ｅにおいて第１の鋼板Ｐ１の排気孔ＶＨ１，ＶＨ２と第２の鋼板Ｐ２の排気孔ＶＨ３，ＶＨ４との位置合わせ精度を緩和することができる。なお、第２の鋼板Ｐ２の排気孔ＶＨ３，ＶＨ４の大きさを大きくしたとしても、第１の鋼板Ｐ１の排気孔ＶＨ（ＶＨ１，ＶＨ２）は、上記したのと同様にコンクリートに含まれる粗骨材によって塞がれるので、打設対象のエレメントＥ内に流入された生のコンクリートが排気孔ＶＨ（ＶＨ１，ＶＨ２）を通じて隣りのエレメントＥ内に流れ込んでしまうことはない。
また、第１の鋼板Ｐ１に排気孔ＶＨ３，ＶＨ４を形成し、第２の鋼板Ｐ２に第１の排気孔ＶＨ１および第２の排気孔ＶＨ２を形成することもできる。この場合も排気孔同士の位置合わせ精度を緩和することができる。しかし、コンクリートが打設されるエレメントＥ側の第１の鋼板Ｐ１の排気孔を排気孔ＶＨ３，ＶＨ４のように大きくしてしまうと、コンクリートを打設するエレメントＥとそれに隣接するエレメントＥとの間に隙間などがあった場合に、その隙間に排気孔ＶＨ３，ＶＨ４を通じてコンクリートが流出してしまう場合がある。
これに対して、上記したようにコンクリートを打設するエレメントＥの第１の鋼板Ｐ１の側に排気孔ＶＨ（ＶＨ１，ＶＨ２）を形成することにより、その排気孔ＶＨ（ＶＨ１，ＶＨ２）が粗骨材によって塞がれるので、互いに隣接するエレメントＥ，Ｅ間に隙間などがあったとしても、コンクリートを打設するエレメントＥからエレメントＥ，Ｅ間の隙間にコンクリートが流出してしまうこともない。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
前記実施の形態においては、エレメントによって地下構造物の全周を取り囲む全周配置型のパイプルーフを構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく種々適用可能であり、例えば、扇形配置型、半円形配置型、門形配置型または一文字形配置型のパイプルーフを構築する場合に適用することもできる。
また、前記実施の形態においては、エレメントの第１の鋼板を鋼板による壁柱構造（縦縞構造）とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、第１の鋼板を平板によって構成し、その一部に開口部を設けた構造としてもよい。この場合、開口部は第１の鋼板の上部に形成する。また、第１の鋼板Ｐ１ｍの鋼板部ＰｓはエレメントＥｍの長さ方向に対して垂直ではなく、斜めに配置してもよく、例えばトラス状に設けてもよい。
また、前記実施の形態においては、音監視装置と画像監視装置の各々の配線を別々の保護管に収容した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、音監視装置と画像監視装置の各々の配線を１本の保護管内に収容してもよい。すなわち、一方の保護管（第１の保護部材）ＰＴが他方の保護管（第２の保護部材）ＰＴを兼ねるようにしてもよい。これにより、集音マイクおよび小型カメラの移動を容易にすることができるとともに、移動時に使用する第１の排気孔を１個だけにすることができる。
また、この音監視装置と画像監視装置とはエレメント先端面側の第１の排気孔ＶＨ１だけでなく、エレメント先端面以外に設けられた排気孔である第２の排気孔ＶＨ２のいずれかに配置して、コンクリートの打設状況を確認してもよい。
以上の説明では、本発明を線路施設用のトンネルの構築に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、地下街等、他の地下構造物の構築にも適用できる。
ＰＲ パイプルーフ
ＥＧ エレメント群
Ｂｂ 底部ブロック
Ｂｃ 天井部ブロック
Ｂｓ 側部ブロック
Ｅ，Ｅ１～Ｅ５ エレメント
Ｅｍ 標準のエレメント
Ｅｍｃ 変形タイプの標準のエレメント
Ｅｂ プレストレス導入用のエレメント
Ｐ１ｍ，Ｐ１ 第１の鋼板
Ｐｓ 鋼板部
Ｐ２ｍ，Ｐ２ 第２の鋼板
Ｐ３ｍ，Ｐ３ 第３の鋼板
Ｐ４ｍ，Ｐ４ 第４の鋼板
Ｐ５ｂ 第５の鋼板
Ｐ６ｂ 第６の鋼板
Ｐ７ｂ 第７の鋼板
Ｐ８ｂ 第８の鋼板
ＨＳ 中空空間
ＣＳ 連結空間
Ｊ１，Ｊ２ 継手部
ＴＨ 開口部
ＶＨ 排気孔
ＶＨ１ 第１の排気孔
ＶＨ２ 第２の排気孔
ＶＨ３，ＶＨ４ 排気孔
ＷＨ 貫通孔
ＣＣ コンクリート
Ｗ１，Ｗ２ ワイヤ
ＰＰ 仕切板
ＰＰ１．ＰＰ２ 鋼板
ＥＸ エキスパンドメタル構造部
Ｈｅ 貫通孔
Ｈｓｔ 貫通孔
Ｈｈ 人通孔
ＢＰ 開閉板
Ｌ３ 打設空間
ＦＤ 充填検知センサ
ＳＴ 圧送管
Ｇ 施工地
ＤＨ 発進立坑
ＲＭ 推進機
Ｔｐ トンネル予定箇所
Ｔ トンネル
ＳＤ 音監視装置
ＳＳ 集音マイク
ＡＤ 音出力装置
ＧＤ 画像監視装置
ＧＳ 小型カメラ
ＬＤ 画像出力装置
ＬＳ１，ＬＳ２ 配線
ＰＴ 保護管

Claims (16)

  1. 互いに向き合う第１の鋼板および第２の鋼板と、前記第１の鋼板および前記第２の鋼板に交差した状態で互いに向き合う第３の鋼板および第４の鋼板とにより囲まれた中空空間を有し、前記中空空間の軸方向の第１の端面と該第１の端面に対して対極に位置する第２の端面とが開口された矩形管状の複数本のエレメントを用意するエレメント用意過程と、
    前記エレメントの前記第１の端面を発進立坑の側面に向けた状態で前記エレメントの前方の土砂を掘削および排出しながら前記エレメントを地中に圧入することにより、前記発進立坑の側面の計画地下構造物の周方向に沿って複数本のエレメントを並設するエレメント圧入過程と、
    前記エレメント圧入過程後、前記エレメントの前記第１の端面が閉塞された状態で前記エレメントの前記中空空間にコンクリートを充填するコンクリート充填過程と、
    を有し、
    前記エレメント用意過程においては、前記第１の鋼板に第１の孔が穿孔され、前記第２の鋼板に第２の孔が穿孔されている前記エレメントを用意する過程を有し、
    前記エレメント圧入過程においては、互いに隣接する前記エレメントの前記第１の鋼板と前記第２の鋼板とが、前記第１の孔と前記第２の孔との位置を合わせた状態で対向するように、前記エレメントを設置する過程を有し、
    前記コンクリート充填過程においては、
    （ａ）前記複数本のエレメントのうちの打設対象のエレメントに対して前記周方向に隣接する監視用のエレメント内に音検出手段を設置するとともに、前記音検出手段に電気的に接続された第１の配線を第１の保護部材により内包した状態で前記第１の孔および前記第２の孔を通じて前記監視用のエレメントから前記周方向に並ぶ複数本のエレメントを横断して待機用のエレメント内に引き込み、前記待機用のエレメント内に前記第１の配線を通じて前記音検出手段に電気的に接続された音出力手段を設置する過程と、
    （ｂ）前記音検出手段を監視用のエレメント内に設置した後、前記打設対象のエレメント内にコンクリートを流入する過程と、
    （ｃ）前記（ｂ）過程後、前記打設対象のエレメントと前記監視用のエレメントとを連通する前記第１の孔および前記第２の孔から前記監視用のエレメント内に排気される空気の排出音を前記音検出手段によって検出する過程と、
    （ｄ）前記待機用のエレメント内において、前記音検出手段によって検出された情報を前記音出力手段により監視し、前記排出音が消失したことを確認したときに前記打設対象のエレメント内にコンクリートが充填されたと判断する過程と、
    （ｅ）前記（ｄ）過程の後、前記音検出手段および前記第１の配線を前記第１の保護部材ごと前記監視用のエレメント内から前記監視用のエレメントに対して前記周方向に隣接するエレメント内に前記第１の孔および前記第２の孔を通じて移動して設置する過程と、
    を有し、
    前記打設対象のエレメントと前記監視用のエレメントとを前記待機用のエレメントに向かって１列ずつずらしながら前記（ｂ）～（ｅ）の過程を繰り返すことを特徴とするパイプルーフの施工方法。
  2. 前記第１の保護部材が可撓性を有する樹脂管またはゴム管によって構成されていることを特徴とする請求項１記載のパイプルーフの施工方法。
  3. 前記コンクリート充填過程において、
    前記（ｂ）過程の前に、前記監視用のエレメント内に画像検出手段を設置するとともに、前記画像検出手段に電気的に接続された第２の配線を第２の保護部材によって内包した状態で前記第１の孔および前記第２の孔を通じて、前記監視用のエレメントから前記周方向に沿って並んで配置されている複数本のエレメントを横断して前記待機用のエレメント内に配置し、前記待機用のエレメント内に前記第２の配線を通じて前記画像検出手段に電気的に接続された画像出力手段を設置する過程と、
    前記（ｂ）過程時に、前記監視用のエレメント内に画像検出手段を設置した後、前記打設対象のエレメント内にコンクリートを流入する過程と、
    前記（ｃ）過程時に、前記打設対象のエレメントと前記監視用のエレメントとを連通する前記第２の孔を前記画像検出手段によって撮影する過程と、
    前記（ｄ）過程時に、前記待機用のエレメント内において、前記排出音の消失後、前記画像出力手段を通じて前記第２の孔から前記コンクリートが漏れていることを確認したときに前記打設対象のエレメント内にコンクリートが充填されたと再確認する過程と、
    前記（ｅ）過程時に、前記画像検出手段および前記第２の配線を前記第２の保護部材ごと前記監視用のエレメント内から前記監視用のエレメントに対して前記周方向に隣接するエレメント内に前記第１の孔および前記第２の孔を通じて移動して設置する過程と、
    を有することを特徴とする請求項１または２記載のパイプルーフの施工方法。
  4. 前記第２の保護部材が可撓性を有する樹脂管またはゴム管によって構成されていることを特徴とする請求項３記載のパイプルーフの施工方法。
  5. 前記第１の保護部材が前記第２の保護部材を兼ねることを特徴とする請求項３または４記載のパイプルーフの施工方法。
  6. 前記エレメントの圧入過程においては、前記複数本のエレメントを互いの隣接間に連結空間を介して連結させた状態で並列に設置するとともに、互いに隣接する前記エレメントの前記第１の鋼板と前記第２の鋼板とを前記連結空間を介して互いに対向させた状態で設置し、
    前記エレメント用意過程においては、前記第１の鋼板には、前記第１の孔を構成する孔であって、前記中空空間と前記連結空間とを連通するように形成され、前記エレメント内に前記コンクリートを流入したときに前記中空空間の前記コンクリートおよび空気を前記連結空間に流す貫通孔が形成され、前記第２の鋼板には、前記第２の孔を構成する孔であって、前記中空空間と前記連結空間とを連通するように形成され、前記エレメント内に前記コンクリートを流入したときに前記中空空間および前記連結空間の空気を逃がす排気孔が形成されており、前記排気孔は、前記第３の鋼板よりも前記第４の鋼板に近い位置に形成されているとともに、前記エレメントの前記第１の端面側に設けられた複数の第１の排気孔と、前記エレメントの前記第１の端面側以外に設けられた第２の排気孔とを有しており、前記第１の排気孔の開口面積の合計は前記第２の排気孔の１か所当たりの開口面積より大きい、前記複数本のエレメントを用意し、
    前記第１の保護部材および前記第２の保護部材は、前記第１の排気孔に挿通されることを特徴とする請求項３～５のいずれか一項に記載のパイプルーフの施工方法。
  7. 前記第１の排気孔は前記エレメントの長手方向に沿って予め決められた第１の距離毎に配置され、前記第２の排気孔は前記エレメントの長手方向に沿って前記第１の距離より長い第２の距離毎に配置されていることを特徴とする請求項６記載のパイプルーフの施工方法。
  8. 前記第１の排気孔および前記第２の排気孔の径は前記コンクリートの粗骨材の径より小さいことを特徴とする請求項６または７記載のパイプルーフの施工方法。
  9. 前記第１の排気孔および前記第２の排気孔の寸法は互いに等しいことを特徴とする請求項６～８のいずれか一項に記載のパイプルーフの施工方法。
  10. 前記コンクリート充填過程においては、
    前記（ｂ）過程のコンクリートの流入過程の前に、開口面積を調整可能な第３の排気孔を有する仕切部材を用意し、前記中空空間を仕切るように前記エレメント内に前記仕切部材を設置することにより、前記エレメント内にコンクリート充填空間を形成する仕切部材設置過程と、
    前記（ｂ）過程のコンクリートの流入過程の前に、前記コンクリート充填空間にコンクリートを流入する流入管を設置する流入管設置過程と、
    を有し、
    前記前記コンクリート充填空間に前記流入管を通じて前記コンクリートを流入する際に、前記（ｄ）過程において、前記エレメントの前記第１の端面側に前記コンクリートが充填されたと判断される前は、前記仕切部材の前記第３の排気孔を全て閉塞するか、または、前記第３の排気孔の開口面積を前記エレメントの前記排気孔の開口面積より小さくした状態で前記コンクリート充填空間に前記コンクリートを流入する過程と、前記（ｄ）過程において、前記エレメントの前記第１の端面側に前記コンクリートが充填されたと判断されたら、前記第３の排気孔を開放した状態で前記コンクリート充填空間に前記コンクリートを流入する過程と、を有することを特徴とする請求項６～９のいずれか一項に記載のパイプルーフの施工方法。
  11. 前記エレメントの前記第１の鋼板は、予め決められた幅の鋼板を該エレメントの長手方向に対して前記第３の鋼板と前記第４の鋼板の間を接合した縦縞構造によって構成されており、前記縦縞構造に形成された開口部は前記第１の孔を兼ねていることを特徴とする請求項６～１０のいずれか一項に記載のパイプルーフの施工方法。
  12. 前記エレメントの圧入過程においては、前記複数本のエレメントを並列に設置するとともに、互いに隣接する前記エレメントの前記第１の鋼板と前記第２の鋼板とが互いに接触するように設置し、
    前記エレメント用意過程においては、前記第１の鋼板には、前記第１の孔を構成する孔であって、前記中空空間と外部とを連通するように形成され、前記エレメント内に前記コンクリートを流入したときに前記中空空間の空気を逃がす排気孔が形成されており、前記排気孔は、前記第３の鋼板よりも前記第４の鋼板に近い位置に形成されているとともに、前記エレメントの前記第１の端面側に設けられた複数の第１の排気孔と、前記エレメントの前記第１の端面側以外に設けられた第２の排気孔とを有しており、前記第１の排気孔の開口面積の合計は前記第２の排気孔の１か所当たりの開口面積より大きい、前記複数本のエレメントを用意し、
    前記第１の保護部材および前記第２の保護部材は、前記第１の排気孔に挿通されることを特徴とする請求項３～５のいずれか一項に記載のパイプルーフの施工方法。
  13. 前記エレメント用意過程においては、前記第２の鋼板に、前記第２の孔として前記第１の鋼板の前記排気孔と同じ排気孔が穿孔されている、前記複数本のエレメントを用意することを特徴とする請求項１２記載のパイプルーフの施工方法。
  14. 前記第１の排気孔は前記エレメントの長手方向に沿って予め決められた第１の距離毎に配置され、前記第２の排気孔は前記エレメントの長手方向に沿って前記第１の距離より長い第２の距離毎に配置されていることを特徴とする請求項１２または１３記載のパイプルーフの施工方法。
  15. 前記第１の排気孔および前記第２の排気孔の径は前記コンクリートの粗骨材の径より小さいことを特徴とする請求項１２～１４のいずれか一項に記載のパイプルーフの施工方法。
  16. 前記第１の排気孔および前記第２の排気孔の寸法は互いに等しいことを特徴とする請求項１２～１５のいずれか一項に記載のパイプルーフの施工方法。
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