JP4350113B2 - 地下構造物の施工法で使用する箱型ルーフ - Google Patents

Description

本発明は、鉄道、道路など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施工法で使用する箱型ルーフに関するものである。

かかる地下構造物の施工法のひとつにＳＦＴ工法（Simple and Face-less Method of Construction of Tunnel工法)と称せられるものがある(例えば特許文献1参照)。

これは、横断場所の両側に立坑を設置し、横断箇所に推進または牽引によって構築する構造物の外形寸法に合致させて、箱型ルーフを全周および全長に配置する。この場合、箱型ルーフにはフリクションカットプレートを重ねて配置し、構造物の推進または牽引時における摩擦抵抗力の低減を図る。

次に発進立坑内で地下構造物となるコンクリート函体を製作し、この函体を前方、到達立坑側に向けて押出す。このとき、箱型ルーフで囲まれた横断箇所の地山土砂も箱型ルーフとともに一体にして到達立坑側へ押出し、「箱型ルーフおよび地山土砂」と「函体」とを入替える。

最後に施工区間の地山土砂は、箱型ルーフで上下左右を、発進・到達の両妻部は立坑の仮土留部材によって拘束した状態で押出すが、到達立坑側に用地制約がない場合、全長の箱型ルーフを到達立坑側へ水平移動してから排土することになり、効率のよい施工となるものである。
特開２００５−３４４４０４号公報

前記した施工法の場合、最初の工程で箱型ルーフを全周および全長に配置するとき、箱型ルーフは発進立坑側に設置した推進機により到達立坑の方向に向けて圧入される。この推進機は、箱型ルーフのジャッキなどによる押出し機構とオーガなどによる箱型ルーフの内部掘削機構とを備える。

この箱型ルーフの圧入時、先頭の箱型ルーフの先端には刃口が設けられているが、この刃口の部分にはフリクションカットプレートが重ねて配置されないため、地山との摩擦抵抗が大きくなったり、水平に前進できなくなったりして、刃口の推進がスムーズになされないこともある。

本発明は前記従来例の不都合を解消するものとして、ＳＦＴ工法で地下構造物となるコンクリート函体と箱型ルーフを推進する場合、先頭の箱型ルーフをスムーズかつ水平方向に確実に前進できる地下構造物の施工法で使用する箱型ルーフを提供するものである。

本発明は前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、上面にフリクションカッタープレートを取り付けた箱型ルーフを、推進しようとする函体の外形に対応するように組み配置して、発進坑から地中に圧入した後、前記箱型ルーフ端部に函体の先端部を配置して函体の推進とともに切羽部の土砂を箱型ルーフといっしょに押し出す地下構造物の施工法において使用する箱型ルーフ先端の刃口の上部に空隙を介して被せるようにして正面扁平な横コ字形のスライド板を設けたことを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、箱型ルーフ先端の刃口の部分にスライド板を設けたから、箱型ルーフの前進時にはこのスライド板をスライドさせて突出することで、これにそって刃口を前進させれば、スライド板がガイドとなって刃口が前進する。これにより、スライド板が地山と刃口との間に介在することになり、刃口と地山との摩擦抵抗が低減するとともに、スライド板が刃口の進行方向を規制するから水平方向に確実に刃口を前進できる。

請求項２記載の発明は、前記スライド板には浮き上がり防止部材で固定されたスライドジャッキが接続されることを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、スライド板は浮き上がり防止部材で固定されたスライドジャッキに接続されるから、刃口からスライド板が浮き上がることがなく、進行方向に対して正確に刃口を推進できる。

以上述べたように本発明の地下構造物の施工法で使用する箱型ルーフは、ＳＦＴ工法で地下構造物となるコンクリート函体と箱型ルーフを推進する場合、先頭の箱型ルーフを推進する場合に、箱型ルーフの先端に設けた刃口にスライド板を設け、このスライド板を突出させこれをガイドとして刃口を前進させるから、刃口をスムーズかつ水平方向に確実に前進でき、箱型ルーフの施工性を向上できるものである。

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施工法で使用する箱型ルーフの実施形態を示す縦断側面図、図２は同上正面図、図３は同上平面図である。

本発明の箱型ルーフは前記したＳＦＴ工法で使用するもので、箱型ルーフ６は図４の正面図に示すように略正方形断面の箱型筒体であり、側面に鉤状の継手６ａ、６ｂを長手方向に連続して形成し、また、上面に薄板板からなるフリクションカットプレート７を取り付けている。箱型ルーフ６は長さ方向に順次接続して必要長を埋設することができ、さらに鉤状の継手６ａ、６ｂを介して縦横方向に連続しながら並列させる。図５はロ字形に並べた場合である。

かかる箱型ルーフ６の先端に、複数の箱型ルーフ６が長さ方向に接続される場合は先頭の箱型ルーフ６の先端に、刃口２１を設け、この刃口２１の上部にスライド板２２を刃口２１の前方に突出するよう前後にスライド自在に取り付ける。

このスライド板２２は図示の例では正面扁平な横コ字形であり、刃口２１の上部に空隙を介して被さるようにして配設され、スライド板２２をスライドさせるスライドジャッキ２３のシリンダー部が前記空隙内において刃口２１に固定され、スライドジャッキ２３のロッド部の先端が係止部を介してスライド板２２に固定される。

前記係止部は例えばスライド板２２の下部から下方に向けて垂設した当接板２２ａで構成し、この当接板２２ａをスライドジャッキ２３のロッド部の先端が押圧するように構成した。

スライドジャッキ２３には刃口２２からの浮き上がりを防止する浮き上がり防止部材２４を取り付けた。

次に、図８〜図１１の工程図に基づいて本発明の箱型ルーフ６を使用しての地下構造物の施工法を説明する。第１工程として図８に示すように鉄道などの上部交通（図示は省略した）の脇に土留鋼矢板２を打設して、発進坑３と到達坑４を築造し、前記発進坑３内に推進機５を設置してこれでルーフ用筒体である箱型ルーフ６を到達坑４に向けて圧入させる。

箱型ルーフ６の上面にはフリクションカットプレート７を取り付けて、箱型ルーフ６とともに押出す。また、先頭の箱型ルーフ６の先端には図１〜図３、および図８にも示すように刃口２１を取り付ける。

そして、先頭の箱型ルーフ６を押出す際には、これに先行してスライドジャッキ２３を伸長してロッド部を前方に伸長し、刃口２１の上部に取り付けてあるスライド板２２を当接板２２ａを介して前方に押出し、刃口２１から突出させ、次いで刃口２１をスライド板２２の下方を前進させる。

これにより、刃口２１はスライド板２２をガイドとして推進するから、水平方向に確実に推進し、また、周囲の地山との摩擦抵抗も軽減してスムーズに前進する。

このとき、スライドジャッキ２３には浮き上がり防止部材２４が取り付けてあるから、スライド板２２が浮き上がることはなく、進行方向に正確にスライドさせることができる。

箱型ルーフ６は図７に示すように推進させようとするコンクリート函体９の外形に対応するように四角形状に配置し、箱型ルーフ６で囲まれた切羽部には土留部材１９を配設する。

図中１７は腹起こし材、発進坑３側の土留鋼矢板２と到達坑４側の土留鋼矢板２や土留杭２１を結合するタイロット材１８で固定する。２０は発進台を示す。

次に第２工程の図９に示すようにコンクリート函体９を発進坑３に設置し、コンクリート函体９の後方の反力壁８との間に推進設備として元押しジャッキ１０、ストラット１６を配設する。

そして、止め部材１４でフリクションカットプレート７を発進坑３側に固定する。このフリクションカットプレート７により箱型ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りを行う。

次に先行して押出した箱型ルーフ６の後端にコンクリート函体９の先端を接合し、または当接させて、第３工程として図１０に示すように元押しジャッキ１０を伸長してコンクリート函体９を前方に押出す。

コンクリート函体９の押出しと同時に箱型ルーフ６も押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱型ルーフ６を押出すときに同時に箱型ルーフ６で囲まれた部分に配設した土留部材１９を押出すことによりその前方の土砂も同時に押出す。この場合、前記のようにフリクションカットプレート７により箱型ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りがなされているから、箱型ルーフ６およびコンクリート函体９はスムーズに推進する。

このようにして第４工程として図１１に示すように箱型ルーフ６とこの箱型ルーフ６に囲まれて同時に押出された土砂が到達坑４に到達したならば、到達坑４で箱型ルーフ６を撤去すると同時に、土砂を掘削して排土する。

そして、さらにコンクリート函体９の先端が到達坑４に達するまで推進してコンクリート函体９の全長の推進が完了する。

本発明の地下構造物の施工法で使用する箱型ルーフの実施形態を示す縦断側面図である。 本発明の地下構造物の施工法で使用する箱型ルーフの実施形態を示す正面図である。 本発明の地下構造物の施工法で使用する箱型ルーフの実施形態を示す平面図である。 箱型ルーフの正面図である。 箱型ルーフの配置状態を示す正面図である。 本発明の箱型ルーフを使用する地下構造物の施工法のコンクリート函体推進前の縦断側面図である。 本発明の箱型ルーフを使用する地下構造物の施工法のコンクリート函体推進前の正面図である。 本発明の箱型ルーフを使用する地下構造物の施工法の第１工程の縦断側面図である。 本発明の箱型ルーフを使用する地下構造物の施工法の第２工程の縦断側面図である。 本発明の箱型ルーフを使用する地下構造物の施工法の第３工程の縦断側面図である。 本発明の箱型ルーフを使用する地下構造物の施工法の第４工程の縦断側面図である。

１ 上部交通 ２ 土留鋼矢板
３ 発進坑 ４ 到達坑
５ 推進機 ６ 箱型ルーフ
６ａ、６ｂ 継手
７ フリクションカッタープレート
８ 反力壁 ９ コンクリート函体
１０ 元押しジャッキ 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 １７ 腹起こし材
１８ タイロット材 １９ 土留部材
２０ 発進台 ２１ 刃口
２２ スライド板 ２２ａ 当接板
２３ スライドジャッキ ２４ 浮き上がり防止部材

Claims (2)

1. 上面にフリクションカッタープレートを取り付けた箱型ルーフを、推進しようとする函体の外形に対応するように組み配置して、発進坑から地中に圧入した後、前記箱型ルーフ端部に函体の先端部を配置して函体の推進とともに切羽部の土砂を箱型ルーフといっしょに押し出す地下構造物の施工法において使用する箱型ルーフ先端の刃口の上部に空隙を介して被せるようにして正面扁平な横コ字形のスライド板を設けたことを特徴とする地下構造物の施工法で使用する箱型ルーフ。
2. 前記スライド板には浮き上がり防止部材で固定されたスライドジャッキが接続される請求項１記載の地下構造物の施工法で使用する箱型ルーフ。

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