JP3845071B2

JP3845071B2 - パイプルーフ

Info

Publication number: JP3845071B2
Application number: JP2003119179A
Authority: JP
Inventors: 亮木村; 考己園; 嘉一西山; 渡西山
Original assignee: 株式会社データ・トゥ
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: JP2004324185A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中壁、補強体、止水体等の地下構造物をルーフパイプにより構築するパイプルーフに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パイプルーフ工法は、周知のように土かぶりが浅く、上部に構造物がある場合や軟弱地質の箇所で支保工の外周をボーリングして、鋼管の８５〜２００ｍｍ程度を挿入し、パイプの列によるルーフを形成させ、掘削と同時にパイプを支保工で支持しながら掘削する工法であり、先に埋設した鋼管の継手と他の鋼管の継手とを接続して推進する作業を繰り返すことでパイプルーフを構築する。
【０００３】
この場合、構築すべきトンネルなどの地下構造物が大きいときは、１本の鋼管を推進する毎に該鋼管の後部に新たな鋼管を溶接して順次推進して発進側から到達側まで見かけ上１本の鋼管を埋設し、さらに、前記鋼管に隣接させて他の鋼管を配置して既に埋設された鋼管の継手と他の鋼管の継手とを接続して推進する作業を繰り返すことでパイプルーフを構築している。
【０００４】
ところで、パイプルーフを構築するための工期を短縮するため、少なくとも２本の鋼管を平行に配置して連結し、かつ、外周所定位置に全長にわたって継手部を設けた連結管を使用し、一度の推進作業で少なくとも２本の管を推進するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
これは、少なくとも２本の鋼管を所定の間隔を保持して平行に配置するとともに、隣接する鋼管を接続部材を介して溶接し、連結した鋼管の連結方向一方側の端部に位置する鋼管には全長にわたって雌継手を設け、他方側の端部に位置する鋼管には全長にわたって雄継手を設けたもので、前記接続部材としては例えばＨ形鋼、あるいは他の構造用形鋼を用いている。
【０００６】
また、前記雌継手、雄継手の形状は、一対の山形鋼を組み合わせたもの、Ｃ形材、Ｃ形材と山形鋼を組み合わせたものとしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１８７５７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
雌継手、雄継手の形状が、一対の山形鋼を組み合わせたもの、Ｃ形材、Ｃ形材と山形鋼を組み合わせたものであるため、雌継手と雄継手とを嵌合したときの遊びが少なく、ルーフパイプを推進させるときのズレに十分に対応できないおそれがある。また、Ｃ形材を使用する場合は、鋼管との溶接面積が少なく、強度的な問題も生じる。
【０００９】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、ルーフパイプを推進させるときのズレに十分に対応でき、強度的にも信頼できるものを確保できるパイプルーフを提供することにある。
【００１０】
【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、第１に、ルーフパイプを並列させて地山に挿入するパイプルーフ工法において、前記ルーフパイプは、鋼管の周面にフランジ端縁が結合するＨ鋼の雄継手や雌継手を設け、Ｈ鋼雄継手はＨ鋼雌継手のフランジ内側面とウエブ面に囲まれた空間に嵌合可能であるように多少小ぶりなものとし、継手の接続を介してこのルーフパイプを並列させたことを要旨とするものである。
【００１１】
第２に、ルーフパイプを並列させて地山に挿入するパイプルーフ工法において、前記ルーフパイプは、並列させた２本の鋼管の相互を各鋼管の周面にフランジ端縁が結合するつなぎ部材としてＨ形鋼でこのＨ形鋼の幅分だけ間隔を存して一体的に連結し、連結鋼管相互の相互連結と反対側には各鋼管の周面にフランジ端縁が結合するＨ鋼の雄継手や雌継手を設け、Ｈ鋼雄継手はＨ鋼雌継手のフランジ内側面とウエブ面に囲まれた空間に嵌合可能であるように多少小ぶりなものとし、継手の接続を介してこのルーフパイプを並列させたことを要旨とするものである。
【００１２】
請求項１記載の本発明によれば、従来型ルーフパイプでは、継手部がずれるため十分に曲げ剛性を考慮できないが、鋼管同士はＨ鋼のつなぎ部材で連結されるので、適切に鋼管と溶接されていれば、曲げ剛性を十分考慮できる。よって、単位長さ当りの曲げ剛性は、従来型ルーフパイプよりも増加する。また、曲げ剛性の増加により水平耐力の増加が見込まれる。
【００１３】
さらに、雄継手と雌継手とをＨ鋼で構成することで、両継手のフランジ同士が長さ方向で摺接するから、推進時のズレに十分対応できる。また、フランジの端部が２箇所で鋼管に接合されるから、強度的にも信頼できる。
【００１４】
請求項２記載の本発明によれば、Ｈ鋼連結型鋼管を用いることにより、施工性、環境への影響、水平耐力の視点から、２本同時打設が可能、止水処理剤の削減、単位長さ当りの曲げ剛性の増加、任意の断面形状に閉合可能、土砂流出の防止などの作用が得られる。
【００１５】
従来型ルーフパイプでは鋼管を１本ずつ水平打設する必要があるが、Ｈ鋼連結型鋼管によるルーフパイプでは施工前に２本の鋼管とＨ鋼が溶接で繋がれているため、２本同時に打設することが可能になる。これにより、施工時間が大幅に短縮できる。
【００１６】
また、従来型ルーフパイプでは、鋼管を１本ずつ打設するため、精度を保つにはかなりの注意と施工経験が必要である。しかし、Ｈ鋼連結型鋼管によるルーフパイプでは、施工前に２本の鋼管が連結されていることで施工精度が向上する。また、先に打設したルーフパイプの継手をガイドとして、後で打設するルーフパイプの継手を嵌合しながら打込むことができ、より精度を向上させることができる。
【００１７】
継手管内にモルタルや薬液を注入し、止水処理を施す必要がある。しかし、Ｈ鋼連結型の場合はＨ鋼のつなぎ部材に止水処理を施す必要が無い。よって、単純に止水処理剤の注入量を大幅に減らすことができ、止水処理剤（モルタルや薬液）の流出による汚染を縮小できる。
【００１８】
従来型ルーフパイプでは、継手部がずれるため十分に曲げ剛性を考慮できないが、Ｈ鋼連結型鋼管矢板の鋼管同士はＨ鋼のつなぎ部材で連結されるので、適切に鋼管と溶接されていれば、曲げ剛性を十分考慮できる。よって、単位長さ当りの曲げ剛性は、従来型ルーフパイプよりも増加する。また、曲げ剛性の増加により水平耐力の増加が見込まれる。
【００１９】
前記作用に加えて、Ｈ鋼連結型鋼管を用いる掲合、継手部分に応力集中が発生する可能性がある。本発明では、この継手部分においてもＨ鋼雄継手とＨ鋼雌継手の嵌合として剛性を高めることができ、十分な強度を得ることができる。
【００２０】
しかも、Ｈ鋼連結型鋼管によるルーフパイプは、Ｈ鋼雄継手はＨ鋼雌継手のフランジ内側面とウエブ面に囲繞された空間に嵌合するものであり、従来型の鋼管矢板のように継手部分の接合の自由度がないが、これらＨ鋼雄継手はＨ鋼雌継手の突出する向きに適宜角度をつけることで、横一文字のみならず、円形、コ字形、ロ字形に組むなど任意の形状の施工が可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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は、本発明のの１実施形態を示す正面図、図２は本発明のパイプルーフで使用するルーフパイプの実施形態を示す正面図で、本発明で使用するルーフパイプ１は図２に示すように並列させた２本の鋼管２の相互を各鋼管２の周面にフランジ端縁が結合するつなぎ部材としてＨ形鋼４でこのＨ形鋼４の幅分だけ間隔を存して一体的に連結し、また、かかる相互連結と反対側にはＨ鋼雄継手７、Ｈ鋼雌継手８を設けるようにした。
【００２２】
このＨ形鋼４は形鋼圧延によるものでも、また適宜溶接により工場等で独自に組み立てたものでもよい。圧延形鋼を利用する場合はフランジ４ａの左右端縁を鋼管周面に溶接することになり、これら平行するフランジ４ａと鋼管２、２とで四方を囲んだ密閉空間５を形成する。図中４ｂはウエブである。
【００２３】
前記Ｈ鋼雄継手７、Ｈ鋼雌継手８は鋼管２の相互のつなぎ部材と同じく、横断面形がＨ形のものとしてフランジ７ａ、８ａとウエブ７ｂ、８ｂの組み合わせからなり、フランジ７ａ、８ａの端縁が鋼管２の周面に結合するものである。Ｈ鋼雄継手７はＨ鋼雌継手８に対して多少小振りなものとする。
【００２４】
Ｈ鋼雄継手７とＨ鋼雌継手８との嵌合は、図４に示すようにＨ鋼雌継手８のフランジ８ａ間にＨ鋼雄継手７のフランジ７ａが入り込み、さらにフランジ７ａの先端はＨ鋼雌継手８のウエブ８ｂに近接する。
【００２５】
図１は本発明のルーフパイプ１をもって全体がコ字形になるように組み合わせてパイプルーフを構築したものであるが、コーナー部を形成するルーフパイプ１は、図３に示すように一方のＨ鋼雄継手７またはＨ鋼雌継手８はＨ鋼のつなぎ部材であるＨ形鋼に対して約９０°の角度をもって突出させた。
【００２６】
なお、配列は図示のものに限定されず、横一文字や、矩形、さらには円弧（ドーム形）など種々の対応が可能である。
【００２７】
ルーフパイプ１の掘進は、鋼管２の内部に配設する先端にカッターヘッドを設けた掘進機を横方向に適宜連結することにより掘削し、単位長さのものを長手方向に溶接して必要長さとする。
【００２８】
このようにして構築したパイプルーフは、隣接のルーフパイプ１同士がＨ鋼雄継手７とＨ鋼雌継手８との嵌合により結合されるから、両Ｈ鋼雄継手７とＨ鋼雌継手８のフランジ７ａ、８ａ同士が長さ方向で摺接することになり、推進時の水平および垂直方向のズレに十分対応できる。また、フランジ７ａ、８ａの端部が２箇所で鋼管２に接合されるから、強度的にも信頼できるものである。
【００２９】
他の実施形態として、前記Ｈ鋼雄継手７、Ｈ鋼雌継手８の替わりに、従来からのＣ字形、Ｔ字系の継手を設けること、さらには継手を省略することも可能である。この場合は本発明のルーフパイプ１は２本の鋼管２の相互を各鋼管２の周面にフランジ端縁が結合するつなぎ部材としてＨ形鋼４でこのＨ形鋼４の幅分だけ間隔を存して一体的に連結したものであり、この連結鋼管によるルーフパイプ１を並べることになる。
【００３０】
このように、継手として従来継手を使用する場合でも、２本の鋼管２の相互を各鋼管２の周面にフランジ端縁が結合するつなぎ部材としてＨ形鋼４で一体的に連結されていることから、このＨ形鋼４の部分が従来継手と代わるものとなり、十分な強度を確保できるものとなる。
【００３１】
また、さらに他の実施形態として、鋼管２は単管であり、これに前記Ｈ鋼雄継手７、Ｈ鋼雌継手８を設け、Ｈ鋼雄継手７とＨ鋼雌継手８との嵌合を行いながらルーフを形成するようにしてもよい。
【００３２】
なお、Ｈ形鋼４のフランジとウエブとの長さの比率は、図１に示すように一般の規格サイズである１対１のものでもよいが、すくなくとも、フランジ幅がウエブ幅よりも小さいもの、例えば、図５に示すようにフランジとウエブが１対２に形成すれば、連結される鋼管２同士の間隔が狭くなって、鋼管２間の隙間から土が流出することなどなくパイプルーフとしての機能をさらに十分に発揮できる。
【００３３】
パイプルーフの施工に関しては、土被りが薄いところの施工が多く、鋼管径の２〜３ｃｍ程度の拡径で掘削推進することが求められる。これがために、Ｈ形鋼４の径を工夫したものである。
【００３４】
前記図５に示すＨ形鋼４は４００×２００、３５０×１７５のタイプが好適である。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のパイプルーフは、ルーフパイプを推進させるときの水平および垂直方向のズレに十分に対応でき、強度的にも信頼できるものを確保できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパイプルーフの１実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明のパイプルーフで使用するルーフパイプの正面図である。
【図３】本発明のパイプルーフの実施形態を示すコーナー部で使用するルーフパイプの正面図である。
【図４】本発明のパイプルーフの実施形態を示す継手部分の正面図である。
【図５】本発明のパイプルーフの他の実施形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１…ルーフパイプ２…鋼管
４…Ｈ形鋼４ａ…フランジ
４ｂ…ウエブ５…密閉空間
７…Ｈ鋼雄継手８…Ｈ鋼雌継手
７ａ、８ａ…フランジ７ｂ、８ｂ…ウエブ

Claims

ルーフパイプを並列させて地山に挿入するパイプルーフ工法において、前記ルーフパイプは、鋼管の周面にフランジ端縁が結合するＨ鋼の雄継手や雌継手を設け、Ｈ鋼雄継手はＨ鋼雌継手のフランジ内側面とウエブ面に囲まれた空間に嵌合可能であるように多少小ぶりなものとし、継手の接続を介してこのルーフパイプを並列させたことを特徴とするパイプルーフ。
ルーフパイプを並列させて地山に挿入するパイプルーフ工法において、前記ルーフパイプは、並列させた２本の鋼管の相互を各鋼管の周面にフランジ端縁が結合するつなぎ部材としてＨ形鋼でこのＨ形鋼の幅分だけ間隔を存して一体的に連結し、連結鋼管相互の相互連結と反対側には各鋼管の周面にフランジ端縁が結合するＨ鋼の雄継手や雌継手を設け、Ｈ鋼雄継手はＨ鋼雌継手のフランジ内側面とウエブ面に囲まれた空間に嵌合可能であるように多少小ぶりなものとし、継手の接続を介してこのルーフパイプを並列させたことを特徴とするパイプルーフ。