JP3909600B2 - 車両走行路下の地山防護工法 - Google Patents

Description

この発明は、車両走行路下の地山防護工法に関し、さらに詳細には、例えば鉄道線路や道路などの車両走行路の下方の地盤に該走行路を横断するトンネルを構築するに際し、地山を防護するための防護工法に関する。

従来、鉄道線路や道路などの車両走行路の下方の地盤に該走行路を横断するトンネル（地下構造物）を構築するに際し、予め防護部材を地山に挿入して防護する工法が採用されている。

この防護工法の１つとして、先にこの出願人は、地山をワイヤソーなどの可撓性切削具で水平方向に切削しながら、その切削部に防護プレート（鋼板）を挿入する工法を提案した（特許文献１参照）。この工法は、地山の変状ひいては鉄道線路の場合は軌道変状を防止することができる極めて有効な工法である。

しかし、ワイヤソーによる切削幅はワイヤ径（通常10mm程度）によって限定されることから、防護プレートの板厚も限定され、薄いものを使用せざるを得ない。このため、大きな耐力を得ることができず、板厚を厚くしても容易に挿入施工ができる工法の開発が望まれていた。
特願２００２−３７７０９６号明細書

この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、防護プレートとして板厚が大きなものを使用することができ、しかも地山への挿入施工を容易に行うことができる車両走行路下の地山防護工法を提供することにある。

この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、車両走行路の下方の地山内に１対のガイド管を設置し、これらのガイド管内に管軸方向に移動自在にそれぞれ収容されたプーリに、ガイド管間の地山を横切るようにして、ワイヤソーなどの可撓性切削具を巻き掛け、この可撓性切削具により地山を切削しながら、同時にその切削部に防護プレートを挿入する地山防護工法であって、
前記各プーリを複数のプーリ溝を有するものとし、前記ガイド管間において前記可撓性切削具が多段となるように前記プーリに巻き掛けて、地山を切削することを特徴とする車両走行路下の地山防護工法にある。

より具体的には、前記プーリは各ガイド管内に前後２つずつ収容されている。各ガイド管内にレールが設置され、このレールに移動自在に取り付けられた走行体に前記プーリが支持されている。

なお、この明細書でいう「地山を水平方向に切削する」とは、地山の切削が水平方向に進行することを意味し、切削の結果として形成される切削面の方向を意味するのではない。すなわち、切削面は水平面となる場合に限らず、鉛直面となる場合も含まれる。

この発明によれば、可撓性切削具を地山内で防護プレートの厚さ方向に多段に配置して、地山を切削する。したがって、大きな切削幅で地山を切削することができ、防護プレートの板厚を大きくしても容易に地山に挿入することができる。

この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は実施形態を示す全体概略図であり、（ａ）は水平方向断面図、（ｂ）は鉛直方向断面図である。図２は、実施形態を示す詳細図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

図１に示されるように、鉄道線路や道路などの走行路３を挟む両側には発進立坑４及び到達立坑５が築造されている。これら発進立坑４及び到達立坑５間の地山内には、防護鋼板（防護プレート）２の幅寸法に対応した間隔を置いて１対のガイド管６ａ，６ｂが設置されている。これらのガイド管６ａ，６ｂとしては、塩化ビニルなどの合成樹脂管が用いられる。

各ガイド管６ａ，６ｂの内部には管軸方向に移動自在に走行体２０ａ，２０ｂがそれぞれ収容され、これらの走行体２０ａ，２０ｂには前後２つの切削用プーリすなわち切削用前部プーリ２１ａ，２１ｂ及び切削用後部プーリ２２ａ，２２ｂがそれぞれ支持されている。到達立坑５の内部及び坑外にはワイヤソー１０の方向変換や繰り出し長さを調整するための複数の調整用プーリ８と、駆動プーリ９とが設置されている。

これらの駆動プーリ９及び調整用プーリ８に巻き掛けられたワイヤソー１０は各ガイド管６ａ，６ｂ内を通り、さらにガイド管６ａ，６ｂ間の地山を横切るように切削用プーリ２１ａ，２１ｂ及び２２ａ，２２ｂに巻き掛けられている。この無端状のワイヤソー１０はワイヤに適宜間隔を置いて多数のダイヤモンドビットを取り付けてなる周知のもので、鉄筋コンクリートを切断する際の切断具として知られている。ワイヤソーに代えてチェーンソーを使用することもできる。

到達立坑５には反力壁１１から反力を得て作動する牽引ジャッキ１２が設置されている。この牽引ジャッキ１２に把持される牽引用ＰＣ鋼棒１３は各ガイド管６ａ，６ｂの内部を通って防護鋼板２の先端に連結されている。

図２に示されるように、各ガイド管６ａ，６ｂの内部にはレール２３が設置されている。切削用の前部プーリ２１ａ，２１ｂ及び後部プーリ２２ａ，２２ｂがそれぞれ支持される走行体２０ａ，２０ｂは、前後２つの支持ブラケット２４，２４を介してレール２３に支持され、レール２３上を走行可能である。

切削用の前部プーリ２１ａ，２１ｂ及び後部プーリ２２ａ，２２ｂは、いずれも上下２段のプーリ溝を有している。プーリ溝を上下２段とするためには、図３（ａ）に示すように、２つのプーリを２段に重ねてもよいし、同図（ｂ）に示すように１つのプーリに２つのプーリ溝を形成するようにしてもよい。

これらのプーリ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂのプーリ溝にワイヤソー１０は、次のように巻き掛けられている。すなわち、一方のガイド管６ａ内に通されたワイヤソー１０は、プーリ２１ａ，２２ａの各上段プーリ溝に順に巻き掛けられ、ガイド管６ａ，６ｂ間の地山を横切って、他方のガイド管６ｂ内のプーリ２２ｂ，２１ｂの各上段プーリ溝に順に巻き掛けられる。

プーリ２１ｂの上段プーリ溝に巻き掛けられたワイヤソー１０は、さらに、ガイド管６ａ，６ｂ間の地山を横切って、ガイド管６ａ内のプーリ２１ａ，２２ａの各下段プーリ溝に順に巻き掛けられる。ワイヤソー１０は、さらに、ガイド管６ａ，６ｂ間の地山を横切って、ガイド管６ｂ内のプーリ２２ｂ，２１ｂの各下段プーリ溝に順に巻き掛けられ、ガイド管６ｂを通って駆動プーリ９に向かっている。

以上のような巻き掛け形態により、ワイヤソー１０は、プーリ２２ａ，２２ｂ間の地山において２段に配置されることになる。なお、図２（ａ）においてプーリ２２ａ，２２ｂ間のワイヤソー１０は、実際は上下に重なるが便宜的に２本線で示してある。また、プーリ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂに隣接して設けられているプーリ２５は、ワイヤソー１０の外れ止めのためのものである。

各ガイド管６ａ，６ｂ内のレール２３には走行体２０ａ，２０ｂの後方において、別の走行体２６ａ，２６ｂが前後２つの支持ブラケット２７，２７を介して走行可能に支持されている。ＰＣ鋼棒１３の端部は、これらの支持ブラケット２７，２７に固定されている。また、防護鋼板２の先端両側部２ａ，２ｂは、走行体２６ａ，２６ｂにクランプされている。したがって、ＰＣ鋼棒１３を牽引すると、支持ブラケット２７，２７がレール２３上を走行し、防護鋼板２が牽引される。

防護鋼板２は、次のようにして、地山に挿入される。ワイヤソー１０は駆動プーリ９の駆動により循環走行し、同時に到達立坑５側に牽引される。このワイヤソー１０の循環走行と牽引により、ガイド管６ａ，６ｂの周壁が管軸方向にスリット状に切断されるとともに、ガイド管６ａ，６ｂ間の地山がスリット状に切削される。地山の切削に伴って、ＰＣ鋼棒１３の牽引により防護鋼板２が牽引され、防護鋼板２はワイヤソー１０による切削部に挿入される。このとき、ワイヤソー１０は地山内において２段に配置されているので、大きな切削幅で地山を切削することができ、防護鋼板２の板厚を大きくしても容易に地山に挿入することができる。

ワイヤソー１０の巻き掛け形態は、図４に示すように、種々の形態を採ることができる。（ａ）は上記実施形態で示した巻き掛け形態である。（ｂ）は、プーリ２１ａ（上段プーリ溝）→プーリ２２ｂ（上段プーリ溝）→プーリ２２ａ（下段プーリ溝）→プーリ２１ｂ（下段プーリ溝）の順で各プーリに巻き掛けた形態である。（ｃ）は、プーリ２１ａ（上段プーリ溝）→プーリ２２ａ（上段プーリ溝）→プーリ２２ｂ（上段プーリ溝）→プーリ２１ａ（下段プーリ溝）→プーリ２２ａ（下段プーリ溝）→プーリ２１ａ（下段プーリ溝）の順で各プーリに巻き掛けた形態である。（ｄ）は、プーリ２１ａ（上段プーリ溝）→プーリ２１ｂ（上段プーリ溝）→プーリ２１ａ（下段プーリ溝）→プーリ２２ａ（下段プーリ溝）→プーリ２２ｂ（下段プーリ溝）→プーリ２２ａ（上段プーリ溝）→プーリ２２ｂ（上段プーリ溝）→プーリ２１ｂ（下段プーリ溝）の順で各プーリに巻き掛けた形態である。

図５は、別の実施形態を示す側面図である。上記実施形態では１本のワイヤソー１０を図４に例示したような巻き掛け形態とすることにより、地山内でワイヤソーが２段に配置されるようにした。これに対し、図５に示す実施形態は、２本のワイヤソー１０をガイド管６ａ，６ｂにそれぞれ設置された切削用プーリ３０に巻き掛けることにより、地山内でワイヤソーが２段に配置されるようにしたものである。この場合、各ワイヤソー１０の駆動系統は、同一とすることもできるし、別系統とすることもできる。

図６は、参考例を示す側面図である。この参考例では、切削用プーリ３１としてプーリ軸に対して傾斜したプーリ溝を持つものを使用している。このようなプーリ３１を使用することにより、プーリ３１が（ａ）の状態から（ｂ）の状態に回転すると、これに伴ってワイヤソー１０が防護鋼板の厚さ方向に揺動する。このワイヤソー１０の揺動により地山の切削幅を大きくすることができ、防護鋼板を地山にスムーズに挿入することができる。

上記各実施形態は水平向きの防護鋼板２を地山に挿入する場合を示しているが、鉛直向きの防護鋼板を地山に挿入する場合も、ワイヤソー１０等の向きが異なるだけで上記とほぼ同様にして地山を切削しながら挿入することができる。なお、防護プレートとしては、鋼板に限らず、プレキャストコンクリート板などを使用することもできる。また、ワイヤソーは、地山内で２段とするに限らず、３段以上の配置とすることもできる。

実施形態を示す全体概略図であり、（ａ）は水平方向断面図、（ｂ）は鉛直方向断面図である。 実施形態を示す詳細図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 プーリ溝を上下２段とするためのプーリ構成例を示す側面図である。 ワイヤソーの種々の巻き掛け形態例を模式的に示す平面図である。 別の実施形態を示す側面図である。 参考例を示す側面図である。

符号の説明

２ 防護鋼板
３ 走行路
４ 発進立坑
５ 到達立坑
６ａ，６ｂ ガイド管
８ 調整用プーリ
９ 駆動プーリ
１０ ワイヤソー
１２ 牽引ジャッキ
１３ 牽引用ＰＣ鋼棒
２０ａ，２０ｂ 走行体
２１ａ，２１ｂ, 切削用前部プーリ
２２ａ，２２ｂ 切削用後部プーリ
２４ 支持ブラケット
２７ 支持ブラケット
３０ 切削用プーリ
３１ 切削用プーリ

Claims (3)

1. 車両走行路の下方の地山内に１対のガイド管を設置し、これらのガイド管内に管軸方向に移動自在にそれぞれ収容されたプーリに、ガイド管間の地山を横切るようにして、ワイヤソーなどの可撓性切削具を巻き掛け、この可撓性切削具により地山を切削しながら、同時にその切削部に防護プレートを挿入する地山防護工法であって、
   前記各プーリを複数のプーリ溝を有するものとし、前記ガイド管間において前記可撓性切削具が多段となるように前記プーリに巻き掛けて、地山を切削することを特徴とする車両走行路下の地山防護工法。
2. 前記プーリは各ガイド管内に前後２つずつ収容されていることを特徴とする請求項１記載の車両走行路下の地山防護工法。
3. 各ガイド管内にレールが設置され、このレールに移動自在に取り付けられた走行体に前記プーリが支持されていることを特徴とする請求項２記載の車両走行路下の地山防護工法。

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