JP5210221B2 - Separation structure of core material and method for constructing start shaft of shield excavator using the same - Google Patents
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Description
本発明は、地盤を掘削して立坑などを設ける際に構築される連続地中壁などの土留壁の芯材に適用可能な芯材の分離構造、及びそれを用いたシールド掘削機の発進立坑の構築方法に関するものである。 The present invention relates to a core material separation structure applicable to a core material of a retaining wall such as a continuous underground wall constructed when excavating the ground to provide a vertical shaft, and a start vertical shaft of a shield excavator using the same. Is related to the construction method.
従来、三軸オーガなどの水平多軸掘削機を使って地盤を穿孔し、その孔にセメントミルクを注入しながら撹拌することによって原位置にソイルセメント柱を造成し、その中にH形鋼材などの長尺状の芯材を挿入することを繰り返すことで構築される連続地中壁が知られている(特許文献1,2など参照)。
Conventionally, the ground is drilled using a horizontal multi-axis excavator such as a triaxial auger, and a soil cement pillar is formed in situ by stirring while pouring cement milk into the hole, and H-shaped steel, etc. A continuous underground wall constructed by repeatedly inserting a long core material is known (see
そして、この特許文献1,2には、このようにして埋設された芯材の上側を撤去する方法が開示されている。
And in these
まず、特許文献1に開示されている方法では、地中に埋設させた芯材を、切断箇所においてソイルセメントの中からはつり出し、ガス切断機によって芯材に山形の切り込みを入れる。その後、地上において芯材の頭部をバイブロハンマなどで把持させ、振動を与えながら切断箇所より上側の芯材を引き抜く。
First, in the method disclosed in
一方、特許文献2に開示されている方法では、予め分離されている下側芯材と上側芯材とを接合板によって着脱自在な手段で連結し、その後、掘削側から接合板との連結を解除して上側芯材を引き抜く方法が開示されている。
On the other hand, in the method disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示された方法では、掘削立坑内の狭い場所で土圧を受けている状態の土留壁の芯材に対してはつり作業や特殊な形状の切断作業をおこなわなければならず、施工に手間がかかるうえに土留壁が崩壊する懸念があるため土圧や水圧の高い位置では適用が難しかった。
However, according to the method disclosed in
一方、特許文献2に開示された方法では、上側芯材と下側芯材とは接合板によって囲まれて変位が制限される構造にはなっているが、上側芯材と下側芯材との間で直接、せん断方向(芯材の軸直交方向)の変位を抑える構造にはなっておらず、大深度で土圧の高い場所ではこの分離構造が弱部となるおそれがある。
On the other hand, in the method disclosed in
そこで、本発明は、土圧の高い場所にも適用可能な剛性の高い芯材の分離構造、及びそれを用いたシールド掘削機の発進立坑の構築方法を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a highly rigid core material separation structure that can be applied to places with high earth pressure, and a method for constructing a starting shaft of a shield excavator using the same.
前記目的を達成するために、本発明の芯材の分離構造は、地中に埋設されて軸直交方向からの荷重を受ける長尺状の芯材を上下に分離可能に形成する芯材の分離構造であって、前記芯材は、下側芯材と、その下側芯材に固定される上方が開口された継手函体と、その継手函体の開口から挿入されて前記下側芯材に当接されるとともに前記継手函体に着脱自在に固定される上側芯材とによって構成され、前記下側芯材と前記上側芯材とが当接される箇所には、前記芯材の軸直交方向の少なくとも一方向の相対変位を制限するせん断抵抗部が設けられるとともに、前記上側芯材は前記継手函体の外殻部によって囲繞されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the core material separation structure of the present invention is a core material separation structure in which a long core material embedded in the ground and receiving a load from the direction perpendicular to the axis is separable in the vertical direction. The core material includes a lower core material, a joint box that is fixed to the lower core material and has an upper opening, and the lower core material that is inserted through the opening of the joint case. And an upper core member that is detachably fixed to the joint box, and the lower core member and the upper core member are arranged at a position where the shaft of the core member is placed. A shear resistance portion that restricts relative displacement in at least one of the orthogonal directions is provided, and the upper core member is surrounded by an outer shell portion of the joint box.
ここで、前記せん断抵抗部は、前記下側芯材と前記上側芯材とが当接される箇所に形成される凹凸嵌合と、前記下側芯材又は前記上側芯材から突出されて前記上側芯材を挟持する対となるせん断キーとによって構成することができる。 Here, the shear resistance portion protrudes from the concave / convex fitting formed at a position where the lower core material and the upper core material are in contact with each other, and protrudes from the lower core material or the upper core material. It can comprise by the shear key used as a pair which clamps an upper core material.
また、前記せん断抵抗部は、前記芯材の2つの軸直交方向の相対変位を制限する2組の凹凸嵌合であってもよい。 Further, the shear resistance portion may be two sets of concave and convex fittings that restrict relative displacement of the core material in the direction perpendicular to the two axes.
さらに、前記下側芯材は、前記外殻部によって囲繞されるとともに、前記継手函体は前記下側芯材にボルトによって固定され、前記上側芯材は、前記継手函体を前記軸直交方向に貫通して一側面から取り外し可能な貫通ボルトによって固定される構造とすることができる。 Further, the lower core material is surrounded by the outer shell portion, the joint box is fixed to the lower core member with bolts, and the upper core member has the joint box in the direction perpendicular to the axis. It can be set as the structure fixed by the penetration volt | bolt which penetrates to 1 and can be removed from one side.
また、前記下側芯材の上端には、前記芯材の軸方向に直交する上端板が固定され、その上端板には前記継手函体が固定され、前記上端板の上面からは前記上側芯材を挟持する対となるせん断キーが延出され、前記上側芯材は前記継手函体を前記軸直交方向に貫通して一側面から取り外し可能な貫通ボルトによって固定される構造とすることもできる。さらに、前記上側芯材の側面には摩擦低減層が形成されているのが好ましい。 Further, an upper end plate orthogonal to the axial direction of the core member is fixed to the upper end of the lower core member, the joint box is fixed to the upper end plate, and the upper core from the upper surface of the upper end plate. A pair of shear keys that sandwich the material is extended, and the upper core material may be fixed by a through bolt that passes through the joint box in the direction perpendicular to the axis and is removable from one side surface. . Furthermore, it is preferable that a friction reducing layer is formed on the side surface of the upper core member.
また、本発明のシールド掘削機の発進立坑の構築方法は、上記芯材の分離構造が形成された芯材を設置して構築されるシールド掘削機の発進立坑の構築方法であって、前記シールド掘削機を発進させる位置の上方から前記下側芯材を地中に向けて押し込む工程と、前記下側芯材の頭部に前記継手函体を固定する工程と、前記継手函体の上方の開口から前記上側芯材を挿入し、前記継手函体に前記上側芯材を固定する工程と、前記下側芯材と前記継手函体と前記上側芯材とが一体化された芯材を、前記継手函体が前記シールド掘削機を発進時に当接させる壁面より下方の位置に至るまで押し込む工程と、前記芯材の前面側を掘削する工程とを備えたことを特徴とする。 Further, a method for constructing a starter shaft of a shield excavator according to the present invention is a method for constructing a starter shaft of a shield excavator constructed by installing a core material on which the core material separation structure is formed, wherein the shield Pushing the lower core material into the ground from above the position where the excavator is started, fixing the joint box to the head of the lower core, and above the joint box The step of inserting the upper core material from the opening and fixing the upper core material to the joint box, and the core material in which the lower core material, the joint box and the upper core material are integrated, The joint box includes a step of pushing until the shield excavator comes into contact with the shield excavator when starting, and a step of excavating the front side of the core material.
このように構成された本発明の芯材の分離構造は、下側芯材に固定された継手函体の外殻部によって上側芯材は囲繞されている。また、下側芯材と上側芯材とが当接される箇所には、芯材の軸直交方向(せん断方向)の少なくとも一方向の相対変位を制限するせん断抵抗部が設けられている。すなわち、上側芯材は、内部と外周において下側芯材に対するせん断方向の変位が制限される構造となっている。 In the core material separation structure of the present invention configured as described above, the upper core material is surrounded by the outer shell portion of the joint case fixed to the lower core material. In addition, a shear resistance portion that restricts relative displacement in at least one direction of the axis orthogonal direction (shear direction) of the core material is provided at a position where the lower core material and the upper core material are in contact with each other. That is, the upper core member has a structure in which displacement in the shearing direction with respect to the lower core member is limited in the inside and the outer periphery.
このため、剛性の高い芯材の分離構造となり、大深度地下などの土圧や水圧の高い場所にも適用することができる。 For this reason, it becomes the separation structure of a highly rigid core material, and can be applied also to places with high earth pressure and water pressure such as deep underground.
また、せん断抵抗部を、凹凸嵌合とせん断キーとの複数の手段によって形成すれば、より剛性の高い芯材の分離構造とすることができる。さらに、2方向の変位を2組の凹凸嵌合によって制限することもできる。 Further, if the shear resistance portion is formed by a plurality of means including the concave-convex fitting and the shear key, a more rigid core material separation structure can be obtained. Furthermore, the displacement in two directions can be limited by two sets of concave and convex fitting.
また、継手函体を貫通して一側面から取り外し可能な貫通ボルトによって上側芯材を固定する構成にすることで、掘削によって継手函体の一側面を露出させれば、上側芯材と継手函体との連結を容易に解除することができる。 Moreover, if one side of the joint box is exposed by excavation, the upper core is fixed by a through bolt that passes through the joint box and can be removed from one side. The connection with the body can be easily released.
さらに、下側芯材の上端に上端板を固定することで、継手函体と下側芯材との固定を簡素な構造でおこなうことができる。 Furthermore, by fixing the upper end plate to the upper end of the lower core member, the joint box and the lower core member can be fixed with a simple structure.
そして、引き抜かれる上側芯材の側面に摩擦低減層を形成することで、上側芯材を容易に引き抜くことができる。 And an upper core material can be easily extracted by forming a friction reduction layer in the side surface of the upper core material pulled out.
また、シールド掘削機の発進立坑を構築する際に、シールド掘削機を発進時に当接させる壁面より下方に継手函体が配置されるようにすれば、シールド掘削機を上側芯材に対面させた状態で引き抜きをおこなうことができる。 In addition, when constructing the start shaft of the shield excavator, the shield excavator was made to face the upper core material if the joint box was placed below the wall surface that the shield excavator contacts when starting. Can be pulled out in the state.
このため、不安定な状態の土留めを発進立坑内に露出させる必要がなく、安全にシールド掘削機を発進させることができる。また、シールド掘削機の発進口から上側芯材を引き抜く方法であれば、シールド掘削機によって切削可能な高価な材料を発進口に使う必要がない。 For this reason, it is not necessary to expose the unstable earth retaining in the start shaft, and the shield excavator can be started safely. Further, if the upper core material is pulled out from the start port of the shield excavator, there is no need to use an expensive material that can be cut by the shield excavator for the start port.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1、2は、本実施の形態の芯材10の分離構造の構成を説明する側面図、正面図及び斜視図である。
1 and 2 are a side view, a front view, and a perspective view for explaining the configuration of the separation structure of the
この芯材10は、掘削された地盤とセメントミルクとを撹拌して造成されるソイルセメントや、溝状に掘削された掘削溝に充填される泥水固化材などの中に挿入され、土留壁となる連続地中壁の一部を構成する。
The
この連続地中壁は、構築時は地中に埋設されているが、その後、芯材10の一側面側が掘削されて立坑が構築される。このため、芯材10には、その軸直交方向からの土圧(荷重)が作用することになる。
The continuous underground wall is buried in the ground at the time of construction. Thereafter, one side of the
そして、この芯材10は、下側芯材2と、その下側芯材2に固定される上方が開口された継手函体3と、その継手函体3の開口から挿入されて下側芯材2に当接されるとともに継手函体3に着脱自在に固定される上側芯材1とによって主に構成される。
The
この下側芯材2には、上下方向に平行に延設されるフランジ21,22と、それらのフランジ21,22に直交してフランジ21,22間を連結するウエブ13とによって形成されたH形鋼材が使用できる。
The
また、この下側芯材2のウエブ23の上端は、図2に示すように凹状に切り取られることで、せん断抵抗部としての凹凸嵌合の一方となる凹部24が形成される。
Further, the upper end of the
また、この凹部24の両側には、ウエブ23を挟んで対となるせん断キー25,25がそれぞれ固定されている。このせん断キー25は、角柱状の鋼材で、下部が溶接によってウエブ23の側面に固着されている。さらに、このせん断キー25の上部は、フランジ21,22の上端面よりも上方に突出している。
Further, on both sides of the
また、フランジ21,22には、ウエブ23を跨いだ両側に、継手函体3が差し込まれる位置まで複数のボルト孔26,・・・が穿孔されている。
In addition, a plurality of
一方、この下側芯材2に装着される継手函体3は、上下が開口された四角筒状の鋼管によって外殻部31が形成されている。この外殻部31の内空は、下側芯材2のフランジ21,22の幅と略同じ幅の平行する2面と、その2面に直交し、ウエブ23の幅にフランジ21,22の厚さを加えた長さと略同じ幅の平行する2面とによって四角柱状の空間に形成されている。
On the other hand, the
また、継手函体3の下半部には、下側芯材2に穿孔されたボルト孔26,・・・の位置と大きさに合わせて、複数の下側ボルト孔33,・・・が穿孔されている。
Further, a plurality of lower bolt holes 33,... Are formed in the lower half of the
そして、ボルト孔26と下側ボルト孔33には、下側芯材2に継手函体3を固定させる手段となるボルトとして固定ボルト44が挿入される。この固定ボルト44は、図1(a)に示すように、外殻部31の肉厚にフランジ21(22)の厚さを加えた長さより少し長い軸部を備えている。
A fixing
ここで、継手函体3の外側から下側ボルト孔33に固定ボルト44の軸部を挿入すると、ボルト孔26を通ってウエブ23側に先端が突出するので、その先端にナット45を装着することで固定をおこなう。
Here, when the shaft portion of the fixing
また、このように継手函体3の下半部に設けられた下側ボルト孔33,・・・を介して継手函体3を下側芯材2に固定すると、継手函体3の上半部の内空が空洞になる。
Further, when the
そして、この継手函体3の上半部の空洞には上側芯材1が挿入されることになるので、継手函体3の下側ボルト孔33,・・・を穿孔した面の上半部には、上側芯材1を固定する際に使用する上側ボルト孔32,・・・を穿孔しておく。
And since the
一方、継手函体3の上方の開口から挿入される上側芯材1は、下側芯材2と同じサイズのH形鋼材によって形成され、フランジ11,12とウエブ13とを備えている。
On the other hand, the
また、このウエブ13の下端には、下側芯材2の凹部24に凹凸嵌合する凸部14が突出されている。すなわち、この凸部14は、上側芯材1を継手函体3の開口から挿入すると凹部24に嵌り込み、下側芯材2の上端面と上側芯材1の下端面とが当接することになる。
Further, a
さらに、この凸部14は、下側芯材2のウエブ23を挟んで固着された対となるせん断キー25,25の間に入り込むことになるので、フランジ11,12間方向に間隔を置いた2点でウエブ13は挟持されることになる。
Furthermore, since this
また、上側芯材1の下端面が下側芯材2の上端面に当接された状態で、継手函体3の上側ボルト孔32,・・・と重なる位置の上側芯材1のフランジ11,12には、ボルト孔16,・・・がそれぞれ穿孔されている。
Further, the
この一方のフランジ11に穿孔されるボルト孔16と他方のフランジ12に穿孔されるボルト孔16とは、芯材10の軸直交方向で見て投影される位置に対向して穿孔されている。このため、これらのボルト孔16,16の位置に合わせて穿孔される継手函体3の上側ボルト孔32,32も、これらのボルト孔16,16に芯材10の軸直交方向で見て投影されることになる。
The
そして、これらの上側ボルト孔32,32とボルト孔16,16とに挿入される貫通ボルト41は、継手函体3を軸直交方向に貫通する長さに形成されている。すなわち、貫通ボルト41は、外殻部31の一側面から挿入すると、上側ボルト孔32、フランジ11のボルト孔16、フランジ12のボルト孔16、上側ボルト孔32を通って先端が外殻部31の他側面から突出する長さに形成されている。
And the
また、外殻部31から突出した貫通ボルト41の先端には、ナット42が装着される。なお、このナット42は、外殻部31の側面に溶接によって固定し、回転不能としておく。
A
さらに、この貫通ボルト41は、フランジ11,12間に架け渡されることになるため、継手函体3の内空に侵入したソイルセメントなどの固化材と固着しないように、鞘管43が軸部に装着される。
Further, since the through
この鞘管43は、塩化ビニルパイプなどで形成することができ、鞘管43の内周面と貫通ボルト41との隙間にはグリスなどが充填される。
The
次に、図3を参照しながら、本実施の形態の芯材10の分離構造を使った土留壁の構築方法と、上側芯材1の引き抜き方法について説明する。
Next, referring to FIG. 3, a method for constructing a retaining wall using the separation structure for the
まず、図3(a)に示したように、水平多軸掘削機の三軸オーガを使って地盤5を削孔51し、三軸オーガを引き上げる際にセメントミルクを注入しながら撹拌をおこなってソイルセメント52を造成する。
First, as shown in FIG. 3 (a), the
一方、図2に示すように、下側芯材2の頭部に継手函体3を挿入し、固定ボルト44,・・・とナット45,・・・とを使って継手函体3を下側芯材2に固定する。また、図3(a)に示すように、下側芯材2の上端付近には、係留ワイヤ27の一端が連結される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
そして、削孔51内のソイルセメント52が硬化する前に、下側芯材2をソイルセメント52の中に押し込み、継手函体3の上半部が削孔51から突出した位置で一旦、押し込みを停止する。
Then, before the
続いて、図3(b)に示すように、継手函体3の開口から上側芯材1を挿入し、下側芯材2の凹部24に上側芯材1の凸部14を嵌め合わせる。さらに、継手函体3の一側面から上側ボルト孔32にグリスが充填された鞘管43と貫通ボルト41とを挿入し、他側面から突出された貫通ボルト41の先端にナット42を装着して上側芯材1を継手函体3に固定する。
Subsequently, as shown in FIG. 3 (b), the
また、この上側芯材1の側面には、溶剤系塗料などの摩擦低減材を塗布したり、プラスチック製被覆材を巻き付けたりすることで摩擦低減層を形成しておく。
Further, a friction reducing layer is formed on the side surface of the
そして、下側芯材2と継手函体3と上側芯材1とが一体となった芯材10を、所定の深さに到達するまでソイルセメント52の中に押し込む。この際、芯材10は一体化されているので、流体状のソイルセメント52の中で吊り下げても分離することがない。
Then, the
このようにソイルセメント52の中に芯材10を押し込む作業を繰り返すことによって、連続地中壁が構築される。そして、連続地中壁の一側面側を掘削して立坑を形成し、その内部に図4に示すようなボックスカルバート54を構築する。
By repeating the operation of pushing the
また、図3(c)に示すように、ボックスカルバート54の上方に突出された上側芯材1は、切梁53によって支保させる。他方、ボックスカルバート54の側壁に接する下側芯材2には、スタッドジベル55,・・・を突設させ、ボックスカルバート54と下側芯材2とを一体化させて本体利用する。
Further, as shown in FIG. 3C, the
また、下側芯材2に一端を連結させた係留ワイヤ27は、他端に定着部27aを設け、ボックスカルバート54の内周面に定着させる。
The
このボックスカルバート54の上面近傍には、継手函体3が位置しており、掘削側に露出された継手函体3の一側面から貫通ボルト41の頭部を回すと、ナット42は外殻部31に固定されているので貫通ボルト41の先端はナット42から外れる。
The
また、この貫通ボルト41の軸部は、鞘管43に収容されているため、継手函体3内のソイルセメント52には固着されておらず、貫通ボルト41を掘削側に引き抜くことができる。
Further, since the shaft portion of the through
続いて図3(d)に示すように切梁53を撤去し、図4に示すように所定の位置まで土砂や流動化処理土によって埋戻し部56を構築した後に、地上から上側芯材1の上端を把持して引き上げる。すると、上側芯材1は、継手函体3の中から抜け出して、そのまま地上まで引き抜かれる。この引き抜きに際しては、下側芯材2はボックスカルバート54に係留ワイヤ27で係留されているため、上側芯材1と一緒に抜け上がることがない。
Subsequently, the
また、上側芯材1が引き抜かれたソイルセメント52には、図4に示すように空隙ができるが、その空隙には所定の深さまで充填材を注入し、地表付近のソイルセメント52は撤去する。
In addition, as shown in FIG. 4, a void is formed in the
次に、本実施の形態の芯材10の分離構造の作用について説明する。
Next, the effect | action of the isolation | separation structure of the
このように構成された本実施の形態の芯材10の分離構造では、下側芯材2と上側芯材1とを連結する継手函体3が、それらを囲繞する外殻部31を備えている。このため、下側芯材2と上側芯材1との軸直交方向の相対変位(ずれ)の発生が抑えられるうえに、ねじれに対しても抵抗させることができる。
In the separation structure of the
また、下側芯材2と上側芯材1とが当接される箇所には、芯材10の軸直交方向(せん断方向)の一つであるフランジ11,12間方向の下側芯材2と上側芯材1との相対変位を制限するせん断抵抗部として、凹部24と凸部14とによって凹凸嵌合が形成されている。
Moreover, the
さらに、もう一つのせん断方向となるフランジ11,12間方向に直交する方向の変位を制限するせん断抵抗部材として、対となるせん断キー25,25が突出されている。
Furthermore, a pair of
すなわち、上側芯材1と下側芯材2とが当接する内部には、凹凸嵌合及びせん断キー25,25が設けられ、その当接箇所の周囲を囲む外周には、外殻部31が設けられており、内部と外周において上側芯材1の下側芯材2に対するせん断方向の変位が制限される構造となっている。
That is, the concave and convex fitting and
このため、下側芯材2と上側芯材1との連結箇所の剛性を高めることができ、大深度地下などの土圧や水圧の高い場所であっても芯材10を配置することができる。
For this reason, the rigidity of the connection location of the lower
また、継手函体3を軸直交方向に貫通して一側面から取り外し可能な貫通ボルト41によって上側芯材1を継手函体3に固定する構成にすることで、掘削によって継手函体3の一側面、すなわち貫通ボルト41の頭部を露出させれば、貫通ボルト41の頭部を回してナット42から外すことができ、上側芯材1と継手函体3との連結を容易に解除することができる。
Further, the
また、引き抜かれる上側芯材1の側面に摩擦低減層を形成することで、上側芯材1とソイルセメント52との摩擦抵抗が低減されて、上側芯材1を容易に引き抜くことができる。
Moreover, by forming a friction reducing layer on the side surface of the
以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例1について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して詳細な説明は省略する。 Hereinafter, Example 1 of a form different from the above-described embodiment will be described. Note that the same or equivalent parts as those described in the above embodiment are given the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
図5は、実施例1の芯材10Aの分離構造の構成を説明する断面図及び正面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view and a front view illustrating the configuration of the separation structure of the
この芯材10Aは、前記実施の形態で説明した芯材10と同様に、下側芯材2Aと、その下側芯材2Aに固定される上方が開口された継手函体3と、その継手函体3の開口から挿入されて下側芯材2Aに当接されるとともに継手函体3に着脱自在に固定される上側芯材1Aとによって主に構成される。
10A of core materials are the same as the
この下側芯材2Aのウエブ23の上端は、図5(a)に示すようにV字状に切り取られることで、せん断抵抗部としての凹凸嵌合の一方となる凹部24Aが形成される。
The upper end of the
また、上側芯材1Aのウエブ13の下端には、下側芯材2Aの凹部24Aに凹凸嵌合する三角形状の凸部14Aが突出されている。すなわち、この凸部14Aは、上側芯材1Aを継手函体3の開口から挿入すると凹部24Aに嵌り込み、下側芯材2Aの上端面と上側芯材1Aの下端面とは当接することになる。
Further, at the lower end of the
さらに、この下側芯材2Aのフランジ21,22の上端は、図5(b)に示すように谷状に切り取られることで、せん断抵抗部としての凹凸嵌合の一方となるフランジ凹部28Aが形成される。
Further, the upper ends of the
また、上側芯材1Aのフランジ11,12の下端には、下側芯材2Aのフランジ凹部28Aに凹凸嵌合する山形状のフランジ凸部15Aが突出されている。すなわち、このフランジ凸部15Aは、上側芯材1Aを継手函体3の開口から挿入するとフランジ凹部28Aに嵌り込み、下側芯材2Aの上端面と上側芯材1Aの下端面とは当接することになる。
Further, at the lower ends of the
このように構成された実施例1の芯材10Aの分離構造は、下側芯材2Aと上側芯材1Aとが当接される箇所には、芯材10Aの軸直交方向(せん断方向)の一つであるフランジ11,12間方向の下側芯材2Aと上側芯材1Aとの相対変位を制限するせん断抵抗部として、凹部24Aと凸部14Aとによって一つ目の凹凸嵌合が形成されている。
In the separation structure of the
さらに、もう一つのせん断方向となるフランジ11,12間方向に直交する方向の相対変位を制限するせん断抵抗部材として、フランジ凹部28Aとフランジ凸部15Aとによって二つ目の凹凸嵌合が形成されている。
Furthermore, a second concave-convex fitting is formed by the flange
このように2方向の変位を2組の凹凸嵌合によって制限する構造では、上側芯材1Aと下側芯材2Aとのせん断方向の相対変位(ずれ)を確実に防ぐことができる。
Thus, in the structure in which the displacement in the two directions is limited by the two sets of concave and convex fittings, the relative displacement (displacement) in the shear direction between the
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。 Other configurations and functions and effects are substantially the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.
以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例2について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して詳細な説明は省略する。 Hereinafter, Example 2 of a form different from the above-described embodiment will be described. Note that the same or equivalent parts as those described in the above embodiment are given the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
図6は、実施例2の芯材10Bの分離構造の構成を説明する側面図及び正面図である。
6A and 6B are a side view and a front view illustrating the configuration of the separation structure for the
この芯材10Bは、前記実施の形態で説明した芯材10と同様に、下側芯材2Bと、その下側芯材2Bに固定される上方が開口された継手函体3Bと、その継手函体3Bの開口から挿入されて下側芯材2Bに当接されるとともに継手函体3Bに着脱自在に固定される上側芯材1Bとによって主に構成される。
As with the
この下側芯材2Bの上端面は、図6(a),(b)に示すように芯材10Bの軸方向に直交する平面に形成され、その上端面には、溶接などによって上端板28Bが固定される。また、この上端板28Bは、継手函体3Bの平面視の外形と略同じ形状となる平面視長方形の鋼板である。
The upper end surface of the
また、この上端板28Bの上面には、上側芯材1Bのウエブ13を挟持可能な間隔を置いて対となるせん断キー25B,25Bが突設されている。このせん断キー25Bは、角柱状の鋼材で、下端が溶接によって上端板28Bの上面に固着されている。
In addition, on the upper surface of the
さらに、このせん断キー25B,25Bの上部は、ウエブ13と対峙する側が切り欠かれており、せん断キー25B,25B間には容易にウエブ13を挿入することができる。また、この対となるせん断キー25B,25Bは、フランジ21,22間方向に間隔を置いた2箇所に設けられる。
Further, the upper side of the
そして、この下側芯材2Bの上端板28Bに溶接などによって固定される継手函体3Bは、上下が開口された四角筒状の鋼管によって外殻部31Bが形成されている。
And as for the
この外殻部31Bの内空は、上側芯材1Bのフランジ11,12の幅と略同じ幅の平行する2面と、その2面に直交し、ウエブ13の幅にフランジ11,12の厚さを加えた長さと略同じ幅の平行する2面とによって四角柱状の空間に形成されている。
The inner space of the
また、継手函体3Bの空洞には上側芯材1Bが挿入されることになるので、上側芯材1Bを固定する際に使用する上側ボルト孔32,・・・が外殻部31Bに穿孔されている。
In addition, since the
一方、この継手函体3Bの上方の開口から挿入される上側芯材1Bの下端面は、芯材10Bの軸方向に直交する平面に形成され、下側芯材2Bの上端板28Bの上面に当接される。
On the other hand, the lower end surface of the
このように下側芯材2Bの上端に上端板28Bを固定することで、継手函体3Bと下側芯材2Bとの固定を簡素な構造でおこなうことができる。
By fixing the
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。 Other configurations and functions and effects are substantially the same as those of the above-described embodiment or other examples, and thus description thereof is omitted.
以下、前記した実施の形態で説明した芯材10の分離構造を用いたシールド掘削機の発進立坑の構築方法、及びその発進立坑からシールド掘削機を発進させる方法について、図7を参照しながら説明する。なお、実施例1,2で説明した芯材10A,10Bの分離構造を使用しても、同様の方法を実施することができる。
Hereinafter, a method for constructing a starting shaft of a shield excavator using the
この実施例3では、前記実施の形態で説明した手順によってシールド掘削機(図示せず)の発進口7となる位置に芯材10,・・・を埋設する。また、発進口7以外の場所には引き抜きをおこなわない通常の定着芯材6,・・・を配置する。
In Example 3, the
そして、芯材10,・・・及び定着芯材6,・・・を備えた連続地中壁を構築した後に、連続地中壁の前面側を掘削することで発進立坑(図示せず)を構築する。
And after constructing the continuous underground wall with the
また、この掘削に際しては、発進口7となる位置の上側芯材1,・・・の一側面と、その下方に配置されている継手函体3,・・・の一側面からは、ソイルセメント52を削り取って露出させておく。
Further, when excavating, from one side of the
この発進口7は、シールド掘削機を発進立坑から発進させる際に、シールド掘削機の前面を押し当てる壁面になる。また、この発進口7の外周には、図示していないが、リング状コンクリートとフラッパーと止水ゴム材とを備えたエントランス部が設置される。
The
そして、芯材10,・・・は、継手函体3,・・・がこの発進口7より下方の位置に至るまで押し込まれる。
And
さらに、発進立坑内では、シールド掘削機を組み立て、シールド掘削機の先端をエントランス部に挿入する。続いて、シールド掘削機の前面と発進口7との間の隙間に塑性流動化材を加圧充填する。この塑性流動化材は、エントランス部の止水構造(図示せず)によって発進立坑内への流出が防止されている。
Furthermore, in the start shaft, a shield excavator is assembled and the tip of the shield excavator is inserted into the entrance. Subsequently, the plastic fluidizing material is pressurized and filled in the gap between the front surface of the shield excavator and the
そして、この状態で、発進立坑内部から貫通ボルト41,・・・の頭部を回してナット42との締結を解除し、すべての継手函体3,・・・から貫通ボルト41,・・・を引き抜く。
In this state, the heads of the through
一方、地上においては、図示しないが、上側芯材1の頭部をクレーンによって吊り下げられたバイブロハンマで把持させ、バイブロハンマを振動させた状態でクレーンを巻き上げることによって、上側芯材1を徐々に引き抜く。この上側芯材1の引き抜きは、上側芯材1の下端が発進口7より上方の位置まで引き上げられた時点で停止する。
On the other hand, on the ground, although not shown, the
このようにして発進口7から上側芯材1,・・・を引き抜くと、シールド掘削機の進行方向からは鋼材などの切削が困難な材料が除去されることになるので、シールド掘削機を地盤に向けて発進させることができる。
When the
このようにシールド掘削機の発進立坑を構築する際に、シールド掘削機を発進時に当接させる発進口7の壁面より下方に継手函体3,・・・が配置されるようにすれば、シールド掘削機を上側芯材1,・・・に対面させた状態で引き抜くことができる。
Thus, when constructing the start shaft of the shield excavator, the
このため、芯材が撤去された不安定な状態の土留めを発進立坑に露出させる必要がなく、安全にシールド掘削機を発進させることができる。すなわち、シールド掘削機をエントランス部に設置した後に発進口7から上側芯材1,・・・を引き抜く方法であれば、上側芯材1,・・・又はシールド掘削機によって常に発進立坑内が保護されることになり、土圧や地下水圧が高い場合でも発進立坑内への土砂や地下水の流入が起こらずに安全性が高い。
For this reason, there is no need to expose the unstable earth retaining with the core material removed to the start shaft, and the shield excavator can be started safely. That is, if the
さらに、このように鋼材によって構成される芯材10の分離構造は安価に製作できるうえに、シールド掘削機の発進口7から芯材10を除去するのであれば、シールド掘削機によって切削可能な高価な材料を発進口7に使う必要がなく経済的である。
Further, the separation structure of the
また、剛性の高い分離構造が設けられた芯材10であれば、シールド掘削機を発進させるような大深度の地下であっても適用することができる。
Moreover, if it is the
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。 Other configurations and functions and effects are substantially the same as those of the above-described embodiment or other examples, and thus description thereof is omitted.
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes that do not depart from the gist of the present invention are not limited to this embodiment. Included in the invention.
例えば、前記実施の形態又は実施例では、下側芯材2,2Aに継手函体3を固定ボルト44,・・・によって固定したが、これに限定されるものではなく、溶接又は貫通ボルト41などの固定手段によって固定してもよい。
For example, in the said embodiment or Example, although the
また、前記実施の形態又は実施例では、ソイルセメントの中に芯材10,10A,10Bを挿入したが、これに限定されるものではなく、泥水固化材や地盤の中に挿入するものであってもよい。
Moreover, in the said embodiment or Example, although
さらに、前記実施の形態又は実施例で説明した凹凸嵌合は、凹部と凸部を上側芯材1,1Aと下側芯材2,2Aのどちら側に設けてもよい。また、せん断キー25もどちら側に固定されていてもよい。
Further, in the concave-convex fitting described in the above embodiment or examples, the concave portion and the convex portion may be provided on either side of the
そして、前記実施の形態又は実施例では、芯材10,10A,10BをH形鋼材によって形成したが、これに限定されるものではなく、断面視コ字形の溝型鋼や鋼材以外の部材であっても芯材にすることができる。
In the embodiment or example, the
10,10A,10B 芯材
1,1A,1B 上側芯材
14,14A 凸部(せん断抵抗部、凹凸嵌合)
15A フランジ凸部(せん断抵抗部、凹凸嵌合)
2,2A,2B 下側芯材
24,24A 凹部(せん断抵抗部、凹凸嵌合)
25,25B せん断キー(せん断抵抗部)
28A フランジ凹部(せん断抵抗部、凹凸嵌合)
28B 上端板
3,3B 継手函体
31,31B 外殻部
41 貫通ボルト
44 固定ボルト(ボルト)
5 地盤
7 発進口
10, 10A,
15A Flange convex part (shear resistance part, concave / convex fitting)
2,2A, 2B
25, 25B Shear key (shear resistance part)
28A Flange recess (shear resistance, uneven fitting)
28B
5
Claims (6)
前記芯材は、下側芯材と、その下側芯材に固定される上方が開口された継手函体と、その継手函体の開口から挿入されて前記下側芯材に当接されるとともに前記継手函体に着脱自在に固定される上側芯材とによって構成され、
前記下側芯材と前記上側芯材とが当接される箇所には、前記芯材の軸直交方向の少なくとも一方向の相対変位を制限するせん断抵抗部が設けられるとともに、前記上側芯材は前記継手函体の外殻部によって囲繞されており、
前記せん断抵抗部は、前記下側芯材と前記上側芯材とが当接される箇所に形成される凹凸嵌合と、前記下側芯材又は前記上側芯材から突出されて前記上側芯材を挟持する対となるせん断キーとによって構成されることを特徴とする芯材の分離構造。 A core material separation structure that is embedded in the ground and that is formed so that a long core material that receives a load from the direction perpendicular to the axis can be vertically separated,
The core material is a lower core material, a joint box which is fixed to the lower core material and has an upper opening, and is inserted from the opening of the joint box and is brought into contact with the lower core material. And an upper core material that is detachably fixed to the joint box,
Where the lower core material and the upper core material are in contact with each other, a shear resistance portion that restricts relative displacement in at least one direction perpendicular to the axis of the core material is provided, and the upper core material is Surrounded by the outer shell of the joint box ,
The shear resistance portion includes an uneven fitting formed at a position where the lower core material and the upper core material are in contact with each other, and the upper core material protrudes from the lower core material or the upper core material. A core material separation structure comprising a pair of shear keys sandwiching the core.
前記芯材は、下側芯材と、その下側芯材に固定される上方が開口された継手函体と、その継手函体の開口から挿入されて前記下側芯材に当接されるとともに前記継手函体に着脱自在に固定される上側芯材とによって構成され、
前記下側芯材と前記上側芯材とが当接される箇所には、前記芯材の軸直交方向の少なくとも一方向の相対変位を制限するせん断抵抗部が設けられるとともに、前記上側芯材は前記継手函体の外殻部によって囲繞されており、
前記せん断抵抗部は、前記芯材の2つの軸直交方向の相対変位を制限する2組の凹凸嵌合であることを特徴とする芯材の分離構造。 A core material separation structure that is embedded in the ground and that is formed so that a long core material that receives a load from the direction perpendicular to the axis can be vertically separated,
The core material is a lower core material, a joint box which is fixed to the lower core material and has an upper opening, and is inserted from the opening of the joint box and is brought into contact with the lower core material. And an upper core material that is detachably fixed to the joint box,
Where the lower core material and the upper core material are in contact with each other, a shear resistance portion that restricts relative displacement in at least one direction perpendicular to the axis of the core material is provided, and the upper core material is Surrounded by the outer shell of the joint box,
The shear resistance portion, the isolation structure of the core material characterized in that two sets of convex-concave engagement to restrict relative displacement of the two axes orthogonal direction of the core material.
前記芯材は、下側芯材と、その下側芯材に固定される上方が開口された継手函体と、その継手函体の開口から挿入されて前記下側芯材に当接されるとともに前記継手函体に着脱自在に固定される上側芯材とによって構成され、
前記下側芯材と前記上側芯材とが当接される箇所には、前記芯材の軸直交方向の少なくとも一方向の相対変位を制限するせん断抵抗部が設けられるとともに、前記上側芯材は前記継手函体の外殻部によって囲繞されており、
前記下側芯材の上端には、前記芯材の軸方向に直交する上端板が固定され、その上端板には前記継手函体が固定され、前記上端板の上面からは前記上側芯材を挟持する対となるせん断キーが延出され、前記上側芯材は前記継手函体を前記軸直交方向に貫通して一側面から取り外し可能な貫通ボルトによって固定されることを特徴とする芯材の分離構造。 A core material separation structure that is embedded in the ground and that is formed so that a long core material that receives a load from the direction perpendicular to the axis can be vertically separated,
The core material is a lower core material, a joint box which is fixed to the lower core material and has an upper opening, and is inserted from the opening of the joint box and is brought into contact with the lower core material. And an upper core material that is detachably fixed to the joint box,
Where the lower core material and the upper core material are in contact with each other, a shear resistance portion that restricts relative displacement in at least one direction perpendicular to the axis of the core material is provided, and the upper core material is Surrounded by the outer shell of the joint box,
An upper end plate orthogonal to the axial direction of the core member is fixed to the upper end of the lower core member, the joint box is fixed to the upper end plate, and the upper core member is attached to the upper surface of the upper end plate. shear keys to be paired for clamping is extended, the core material wherein the upper core member you characterized in that it is secured by a removable through bolts from one side through the joint box body in the axial direction perpendicular Separation structure.
前記シールド掘削機を発進させる位置の上方から前記下側芯材を地中に向けて押し込む工程と、
前記下側芯材の頭部に前記継手函体を固定する工程と、
前記継手函体の上方の開口から前記上側芯材を挿入し、前記継手函体に前記上側芯材を固定する工程と、
前記下側芯材と前記継手函体と前記上側芯材とが一体化された芯材を、前記継手函体が前記シールド掘削機を発進時に当接させる壁面より下方の位置に至るまで押し込む工程と、
前記芯材の前記シールド掘削機を発進時に当接させる壁面側を掘削する工程とを備えたことを特徴とするシールド掘削機の発進立坑の構築方法。 A method for constructing a start-up shaft of a shield excavator constructed by installing a core material in which the core material separation structure according to any one of claims 1 to 5 is formed,
Pushing the lower core material into the ground from above the position where the shield excavator is started; and
Fixing the joint box to the head of the lower core member;
Inserting the upper core from the opening above the joint box, and fixing the upper core to the joint box;
A step of pushing the core material in which the lower core material, the joint box and the upper core material are integrated until the joint box reaches a position below the wall surface with which the shield excavator is brought into contact when starting. When,
And a step of excavating a wall surface side of the core material that makes the shield excavator contact when starting. A method for constructing a start shaft of the shield excavator.
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