JP3969582B2 - 車両走行路下の地山防護工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
このような防護工法としては、トンネル天端を覆うように複数の鋼管を地山に挿入するパイプルーフ工法、また地山への多数のエレメントの挿入により箱形ルーフを形成した後、函体（ボックスカルバート）と置換するＲ＆Ｃ（アール・アンド・シー）工法が知られている。しかし、これら従来工法は、いずれも次のような問題点を指摘することができる。
【０００４】
すなわち、パイプルーフ工法はパイプルーフの下方にトンネルを構築することになるので土被りが厚くならざるを得ず、トンネル設計の自由度が小さくなる。また、Ｒ＆Ｃ工法はエレメントの挿入及び函体との置換というように地山への部材の挿入施工が二回となるため、地山の変状ひいては線路の場合は軌道変状をきたしやすい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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、車両走行路の下方に例えばトンネルを構築する場合、その土被りを小さくしてトンネル設計の自由度を大とすることができ、しかも地山の変状ひいては軌道変状を抑えることができる地山防護工法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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に剛性を有する防護プレートを挿入して地山を防護する工法であって、
前記防護プレートの発進側と到達側との間の地山内に１対のガイド管を設置するとともに、到達側に駆動プーリを設置して該駆動プーリ及び前記防護プレートの先端に取り付けられて前記１対のガイド管内を移動する従動プーリにワイヤソーなどの可撓性切削具を無端状に巻き掛け、
前記防護プレートはその挿入方向に沿って複数に分割されて、それらの先端部が後端側に入口部を有する箱形ケース部材に格納され、このケース部材の先端に前記従動プーリが取り付けられており、
前記駆動プーリを駆動して前記可撓性切削具を循環走行させることにより、前記ガイド管間の地山を水平方向に切削しながら、同時にその切削部に前記防護プレートを挿入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。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
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。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、線路や道路などの走行路に沿う断面図であり、防護プレートの挿入形態例を示している。図において符号１はトンネル断面を示し、符号２は防護プレートである防護鋼板を示している。図１（ａ）はトンネル天端を覆って一文字型となるように防護鋼板２を地山に挿入した例である。図１（ｂ）はトンネル天端及び両側部を覆って門型となるように防護鋼板２を地山にそれぞれ挿入した例である。図１（ｃ）はトンネル全周を覆って函型となるように防護鋼板２を地山に挿入した例である。図１（ｄ）はトンネル全周を覆って二重函型となるように防護鋼板２を地山に挿入した例である。なお、防護鋼板２は地山の防護のみならず、トンネル本体構造物として利用することもできる。
【００１１】
図１から理解されるように、防護鋼板２は水平向きあるいは鉛直向きの状態で、水平方向に地山に挿入され、以下、水平向きの状態で地山に挿入する場合について、その詳細を説明する。図２は挿入方法の参考例を示し、（ａ）は水平方向断面図、（ｂ）は鉛直方向断面図である。
【００１２】
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２の幅寸法に対応した間隔を置いて１対のガイド管６が設置されている。このガイド管６は鋼管が用いられるが、塩化ビニルなどの合成樹脂管であってもよい。
【００１３】
防護鋼板２の先端部両側には従動プーリ７が取り付けられている。また、発進立坑４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従動プーリ８と、駆動プーリ９とが設置されている。これらの従動プーリ７，８及び駆動プーリ９にはワイヤソー１０が無端状に巻き掛けられている。このワイヤソー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。
【００１４】
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、この牽引ジャッキ１２に把持される牽引ワイヤーロープ１３は防護鋼板２の先端に固定されている。なお、牽引ワイヤロープ１３は、発進立坑４及び到達立坑５間をボーリングし、そのボーリング孔に予め挿入するが、後述する参考例及び実施形態（図３及び図４）のようにガイド管６の内部に挿入する場合もある。
【００１５】
防護鋼板２は、次のようにして、地山に挿入される。すなわち、防護鋼板２は、牽引ジャッキ１２により発進立坑４から到達立坑５に向けて牽引される。この牽引に伴って、防護鋼板２の先端に取り付けた従動プーリ７はガイド管６内を移動する。また、牽引に伴って駆動プーリ９が駆動され、これによりワイヤソー１０が矢印Ａで示すように循環走行し、しかも防護鋼板２に伴って牽引されることから、ガイド管６及び防護鋼板２の先端付近の地山が切削される。この結果、防護鋼板２の牽引中においてその先端付近の地山は、常時、ワイヤソー１０によってスリット状に切削されていることになる。したがって、防護鋼板２は牽引されることによって、スリット状の切削部に入り込み、スムーズに地山に挿入される。
【００１６】
図３は挿入方法の別の参考例を示し、（ａ）は水平方向断面図、（ｂ）は鉛直方向断面図である。この実施形態では、防護鋼板２の先端部両側に突起１５が設けられ、この突起１５に従動プーリ７が取り付けられている。また、複数の調整用従動プーリ８及び駆動プーリ９は到達立坑５及びその坑外に設けられている。この実施形態によっても、防護鋼板２の牽引中においてその先端付近の地山は、常時、ワイヤソー１０によってスリット状に切削されていることになる。
【００１７】
上記各参考例に示した挿入方法は、所要の面積を有する防護鋼板２を１枚ものとして地山に挿入する方法である。この場合、地山の状況によっては防護鋼板２の牽引に伴って、これと接する上方の地山部分が引きずられて変状を生じるおそれがある。図４は、このような地山変状に対処した挿入方法の実施形態を示し、（ａ）は水平方向断面図、（ｂ）は鉛直方向断面図である。
【００１８】
この実施形態では、防護鋼板２は地山への挿入方向に沿って複数に分割された分割鋼板２ａからなっていて、各分割鋼板２ａの先端部は後端側に入口を有する箱形ケース部材１６に格納されている。このケース部材１６の先端部両側に設けられた突起１５に、従動プーリ７が取り付けられている。複数の調整用従動プーリ８及び駆動プーリ９は、図３に示した第２実施形態と同様に、到達立坑５及びその坑外に設けられている。また、牽引ワイヤロープ１３はケース部材１６の先端に固定されている。
【００１９】
この実施形態によれば、ケース部材１６は分割鋼板２ａが抜け出すことのない所定距離ごとに牽引され、牽引に伴ってケース部材１６の先端付近の地山がスリット状に切削される。そして、ケース部材１６の牽引停止時において、分割鋼板２ａが発進立坑４に設置された図示しない推進装置により１枚ずつ順次ケース部材１６内に押し込まれる。すなわち、ケース部材１６の牽引及び分割鋼板２ａの押し込みを繰り返すことによって、各分割鋼板２ａが地山に挿入される。このように防護鋼板２は分割され、分割鋼板２ａとして順次地山に挿入されるので、挿入時に地山と接する面積が小さく、地山部分が引きずられることがなく、その変状を防止することができる。
【００２０】
上記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であるが、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。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、防護プレートの先端付近の地山をワイヤソーなどの可撓性切削具で切削しながら、その切削部に防護プレートを挿入するので、例えば車両走行路下にトンネルを構築する場合、土被りを小さくしてトンネル設計の自由度を大とすることができる。また、地山の変状を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 防護プレートの挿入形態例を示す、線路や道路などの走行路に沿う断面図である。
【図２】 挿入方法の参考例を示し、（ａ）は水平方向断面図、（ｂ）は鉛直方向断面図である。
【図３】 挿入方法の別の参考例を示し、（ａ）は水平方向断面図、（ｂ）は鉛直方向断面図である。
【図４】 挿入方法の実施形態を示し、（ａ）は水平方向断面図、（ｂ）は鉛直方向断面図である。
【符号の説明】
１：トンネル断面
２：防護鋼板
２ａ：分割鋼板
３：走行路
４：発進立坑
５：到達立坑
６：ガイド管
７：従動プーリ
８：調整用従動プーリ
９：駆動プーリ
１０：ワイヤソー
１１：反力壁
１２：牽引ジャッキ
１３：牽引ワイヤーロープ

Claims (1)

1. 車両走行路の下方の地山に剛性を有する防護プレートを挿入して地山を防護する工法であって、
   前記防護プレートの発進側と到達側との間の地山内に１対のガイド管を設置するとともに、到達側に駆動プーリを設置して、該駆動プーリ及び前記防護プレートの先端に取り付けられて前記１対のガイド管内を移動する従動プーリにワイヤソーなどの可撓性切削具を無端状に巻き掛け、
   前記防護プレートはその挿入方向に沿って複数に分割されて、それらの先端部が後端側に入口部を有する箱形ケース部材に格納され、このケース部材の先端に前記従動プーリが取り付けられており、
   前記駆動プーリを駆動して前記可撓性切削具を循環走行させることにより、前記ガイド管間の地山を水平方向に切削しながら、同時にその切削部に前記防護プレートを挿入することを特徴とする車両走行路下の地山防護工法。

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