JP3702265B2 - 地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置および沈下防止方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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建設する際に上部交通に支障を与えることなく施工することができる地下構造物の構築方法およびそれに使用するルーフ用筒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、次のような工法が知られている。
【０００３】
これは図４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内に圧入機５を設置してこれでルーフ用筒体６を到達坑４に向けて圧入させる。
【０００４】
ルーフ用筒体６は円筒状のパイプルーフ、または長尺な一体物である鋼管による略正方形断面の箱型筒体であり、側面の鉤状の継手を介して長手方向に連続して形成し、上面に平板の一枚物からなるフリクションカッター７を設けたもので、継手を介して横方向に並列させる。この並べ方は一例として一文字型、図７に示すように門型、函型などで配設する地下構造物に合わせて適宜選択される。
【０００５】
次いで、図５に示すように発進坑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の先端と前記ルーフ用筒体６との間に小ジャッキ12を介在させる。
【０００６】
図中13はルーフ用筒体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。
【０００７】
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を残しながらルーフ用筒体６を１本ずつ順次押し進め、一通りルーフ用筒体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を示す（図６参照）。
【０００８】
このようにして、ルーフ用筒体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に出たルーフ用筒体６は順次撤去する。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このような地下構造物の構築方法において、図８に示すようにルーフ用筒体が上方からの土圧などが原因で特に切羽の部分で下方にたるむことが多い。このため、この撓み部分が地下構造物の掘進に支障を来すことにもなり、施工が困難となる。
【００１３】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、ルーフ用筒体が下方にたるむことを防止し、施工性の向上を図ることのできる地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置および沈下防止方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、ルーフ用筒体の沈下防止装置として、第１に、上部にフリクションカット部材を配設したルーフ用筒体を発進坑から地中に圧入して並列させ、発進坑に残るルーフ用筒体の後部に地下構造物を配設し、フリクションカット部材を地中に残置しながら地下構造物を掘進させる地下構造物の構築方法において、前記ルーフ用筒体の内部に長さ方向にわたって該ルーフ用筒体の下方へのたるみ部分を引き上げる引き上げ用の索条を貫通させたことを要旨とするものである。
【００１５】
第２に、索条はルーフ用筒体内を上下に波形に配置すること、第３に、索条は複数本を上下で交差するように配置すること、第４に、索条はルーフ用筒体の内壁に上下位置で適宜間隔に固定したガイド部材に掛止されること、第５に、索条はルーフ用筒体の内壁に上下位置で水平方向に移動可能に配設したガイド部材に掛止されること、第６に、ガイド部材はローラで構成することを要旨とするものである。
【００１６】
ルーフ用筒体の沈下防止方法として、第７に、上部にフリクションカット部材を配設したルーフ用筒体を発進坑から地中に圧入して並列させ、発進坑に残るルーフ用筒体の後部に地下構造物を配設し、フリクションカット部材を地中に残置しながら地下構造物を掘進させる地下構造物の構築方法において、前記ルーフ用筒体の内部に長さ方向にわたって該ルーフ用筒体の下方へのたるみ部分を引き上げる引き上げ用の索条を貫通させ、該索条を水平方向に引っ張ることでルーフ用筒体の下方へのたるみ部分を引き上げることを要旨とするものである。
【００１７】
請求項１、請求項７記載の本発明によれば、ルーフ用筒体の内部に長さ方向にわたって貫通させた索条を水平方向に引っ張ることで、該索条に作用する上下の垂直方向への分力がルーフ用筒体に伝達され、ルーフ用筒体の下方へのたるみ部分が引き上げられて、たるみが解消される。
【００１８】
請求項２記載の本発明によれば、索条はルーフ用筒体内を上下に波形に配置することにより、索条を引っ張ったとき、波形の下方への凸部には上方への分力が生じ、上方への凸部には下方への分力が生じるから、この上下方向への分力の合力によってルーフ用筒体のたるみ部分が引き上げられる。
【００１９】
請求項３記載の本発明によれば、前記作用に加えて、索条は複数本を上下で交差するように配置することにより、上下方向への分力の合力が得られる箇所の間隔が小さくなり、全体して大きな引き上げ力が得られる。
【００２０】
請求項４記載の本発明によれば、前記作用に加えて、索条はルーフ用筒体の内壁に上下位置で適宜間隔に固定したガイド部材に掛止されるから、ルーフ用筒体のどの箇所に撓みが発生しても索条を引っ張ることで直ちに対処できる。
【００２１】
請求項５記載の本発明によれば、索条はルーフ用筒体の内壁に上下位置で水平方向に移動可能に配設したガイド部材に掛止されるから、撓みの発生した箇所にガイド部材を移動し配置することができ、確実に効率よく撓みを解消できる。
【００２２】
請求項６記載の本発明によれば、前記作用に加えて、ガイド部材はローラで構成することにより、ローラを介して引っ張られる索条がローラとの間で摩擦しても切断されるおそれがない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置および沈下防止方法の実施形態を示す縦断側面図、図２は同上要部であるルーフ用筒体の縦断側面図で、本発明が実施される地下構造物の構築方法は図４〜図６について既に説明したとおりであるからここでの詳細な説明は省略し、図中、図４〜図６、図７について説明した従来例と同一の構成要素には同一の参照符号を付してある。
【００２４】
本発明においても、地下構造物９を推進させるのに先行して、ルーフ用筒体６を前進させる。このルーフ用筒体６の内部に、長さ方向にわたって複数本、図示の例では２本のケーブルによる索条１７ａ、１７ｂを波形に配設する。この場合、索条１７ａ、１７ｂは、波形の凸部が上下位置で対向するように配置する。
【００２５】
さらに、図２に示すように波形の上下への凸部のピッチは小さくして、隣の凸部との傾斜角が大きくなるようにするのが望ましい。
【００２６】
凸部の箇所で、第１実施形態ではルーフ用筒体６の内壁に凸部のピッチで配設したガイド部材であるローラ１８を固定し、このローラ１８に索条１７ａ、１７ｂをスライド可能に掛止する。索条１７ａ、１７ｂの一端はルーフ用筒体６の端部に定着する。
【００２７】
以上のようにして地下構造物９を推進させる工程において、ルーフ用筒体６が部分的に下方に撓んだならば、索条１７ａ、１７ｂの定着側とは反対側の端部を水平方向に引っ張る。これにより、索条１７ａ、１７ｂには水平方向の直線状になろうとする力が作用し、波形の下の凸部にはローラ１８を介して上方の垂直方向への分力が、また、上の凸部にはローラ１８を介して下方の垂直方向への分力が作用し、これら上下の分力が合力となってルーフ用筒体６のたるみ部分が引き上げられる。
【００２８】
この場合、波形の凸部間の間隔を小さくし、隣の凸部との傾斜角を大きくすることで、上下方向の分力を大きくすることができる。
【００２９】
また、索条は複数本、図示の例では２本を使用し、波形が交互に交差するように配置することで、波形の凸部間の間隔をさらに小さくし、隣の凸部との傾斜角をより大きいものに形成できる。
【００３０】
索条１７ａ、１７ｂを水平方向に引っ張る際に、索条１７ａ、１７ｂとローラ１８との間には摩擦が生じるが、索条１７ａ、１７ｂはローラ１８に沿ってスムーズに移動するから、索条１７ａ、１７ｂがローラ１８によって切断されるおそれはない。
【００３１】
図３は沈下防止装置の第２実施形態を示し、前記第１実施形態ではガイド部材であるローラ１８をルーフ用筒体６の内壁に固定したが、第２実施形態では内壁面を移動可能に配設した。移動手段としてはローラ１８にケーブル１９などの引っ張り部材を取り付けておき、これを引っ張ることで移動させる。
【００３２】
この場合は、ルーフ用筒体６に撓みが発生した場合、ケーブル１９をルーフ用筒体６の長さ方向に水平に引っ張ることで、ローラ１８を撓み発生箇所に移動させることができるから、確実に効率よく撓みを解消できる。また、特に撓みの発生しやすい切羽り部分にローラ１８を移動し、この位置に常に配置することが可能となり、効率よく撓みを解消できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置および沈下防止方法は、地下構造物に先行して推進したルーフ用筒体が上方からの土圧などが原因で、例えば切羽の部分などで下方にたるむことを防止し、施工性の向上を図ることのできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置および沈下防止方法の実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】本発明の地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置および沈下防止方法の第１実施形態を示す要部であるルーフ用筒体の縦断側面図である。
【図３】本発明の地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置および沈下防止方法の第２実施形態を示す要部であるルーフ用筒体の縦断側面図である。
【図４】地下構造物の構築方法の第１工程の縦断側面図である。
【図５】地下構造物の構築方法の第２工程の縦断側面図である。
【図６】地下構造物の構築方法の第３工程の縦断側面図である。
【図７】筒体の配列状態の１例を示す正面図である。
【図８】従来の地下構造物の構築方法を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１…上部交通 ２…土留め鋼矢板
３…発進坑 ４…到達坑
５…圧入機 ６…ルーフ用筒体
６ａ、６ｂ…６ｎ…分割体
７…フリクションカッター ８…反力壁
９…地下構造物 10…推進ジヤッキ
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
17ａ、17ｂ…索条 18…ローラ
19…ケーブル

Claims (7)

1. 上部にフリクションカット部材を配設したルーフ用筒体を発進坑から地中に圧入して並列させ、発進坑に残るルーフ用筒体の後部に地下構造物を配設し、フリクションカット部材を地中に残置しながら地下構造物を掘進させる地下構造物の構築方法において、前記ルーフ用筒体の内部に長さ方向にわたって該ルーフ用筒体の下方へのたるみ部分を引き上げる引き上げ用の索条を貫通させたことを特徴とする地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置。
2. 索条はルーフ用筒体内を上下に波形に配置する請求項１記載の地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置。
3. 索条は複数本を上下で交差するように配置する請求項１または請求項２に記載の地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置。
4. 索条はルーフ用筒体の内壁に上下位置で適宜間隔に固定したガイド部材に掛止される請求項１から請求項３のいずれかに記載の地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置。
5. 索条はルーフ用筒体の内壁に上下位置で水平方向に移動可能に配設したガイド部材に掛止される請求項１から請求項３のいずれかに記載の地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置。
6. ガイド部材はローラで構成する請求項４または請求項５に記載の地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止装置。
7. 上部にフリクションカット部材を配設したルーフ用筒体を発進坑から地中に圧入して並列させ、発進坑に残るルーフ用筒体の後部に地下構造物を配設し、フリクションカット部材を地中に残置しながら地下構造物を掘進させる地下構造物の構築方法において、前記ルーフ用筒体の内部に長さ方向にわたって該ルーフ用筒体の下方へのたるみ部分を引き上げる引き上げ用の索条を貫通させ、該索条を水平方向に引っ張ることでルーフ用筒体の下方へのたるみ部分を引き上げることを特徴とする地下構造物の構築方法におけるルーフ用筒体の沈下防止方法。

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