JP6353430B2 - フリクションカットプレートの接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、上下水道、共同溝、電信電話等の布設地下道等の地下構造物を市街地等に施工する場合に、コンクリート函体や箱型ルーフなどの推進体とその上に配設する埋戻し材や舗装材との縁を切るフリクションカットプレートの延長を行うフリクションカットプレートの接合方法に関するものである。

下記特許文献は、オープンシールド工法に、オープンシールド機ごとコンクリート函体を元押しジャッキで押し出す推進工程を組み合わせた工法で施工する場合に、推進工程においてコンクリート函体の前進にともなって埋戻しの土も移動してしまうことを防止できることはもちろんのこと、そのために、コンクリート函体の上面にフリクションカットプレートを配設するに際し、フリクションカットプレート相互の結合が容易かつ確実に行えて施工性が向上し、結合強度も十分なものを確保できる地下構造物の施工法を提供するものとして提案されたものである。
特開２００１−７３６８５号公報

さきに、オープンシールド工法について説明すると、開削工法（オープンカット工法）とシールド工法の長所を生かした合理性に富む工法であり、図８にその概略を示すと、図中１はオープンシールド機で、これは左右の側壁板１ａとこれら側壁板１ａに連結する底板１ｂとからなる前面、後面及び上面を開口したシールド機である。

該オープンシールド機１は前記側壁板１ａと底板１ｂの先端を刃口１１として形成し、また側壁板１ａの中央又は後端近くに推進ジャッキ２を後方に向け上下に並べて配設する。図中３は隔壁を示す。

図示は省略するが、発進坑内にこのオープンシールド機１を設置して、オープンシールド機１の推進ジャッキ２を伸長して発進坑内の反力壁に反力をとってオープンシールド機１を前進させ、地下構造物を形成する第１番目のコンクリート函体４を上方から吊り降し、オープンシールド機１のテール部１ｃ内で縮めた推進ジャッキ２の後方にセットする。推進ジャッキ２と反力壁の間にはストラットを配設して適宜間隔調整をする。

また、発進坑は土留壁で構成し、オープンシールド機１を発進させるにはこの土留壁を一部鏡切りするが、必要に応じて薬液注入等で発進坑の前方部分に地盤改良を施しておくこともある。

ショベル等の掘削機９でオープンシールド機１の前面又は上面から土砂を掘削し、かつ排土する。この排土工程と同時またはその後に推進ジャッキ２を伸長してオープンシールド機１を前進させる。この前進工程の場合、コンクリート函体４の前にはボックス鋼材又は型鋼を用いた枠体よりなる押角８を配設する。

そして前記第１番目のコンクリート函体４の前に第２番目のコンクリート函体４をオープンシールド機１のテール部１ｃ内に吊り降す。以下、同様の掘削・排土工程、前進工程、コンクリート函体４のセット工程を適宜繰返して、順次コンクリート函体４をオープンシールド機１の前進に伴い縦列に地中に残置し、さらにこのコンクリート函体４の上面に埋戻し５を施す。

なお、コンクリート函体４をオープンシールド機１のテール部１ｃ内に吊り降す際には、コンクリートブロック等による高さ調整材７をコンクリート函体４下に配設し、このテール部１ｃ内でコンクリート函体４の左右および下部の空隙にグラウト材６を充填する。

このようにして、オープンシールド機１が到達坑まで達したならばこれを撤去して工事を完了する。

オープンシールド工法では、橋桁や大きな配管等の構造物の直下を横切るような場合には、それがある箇所では前記掘削機や揚重機が配置できず、施工が不可能となる。そこで、オープンシールド機ごとコンクリート函体を発進坑に設置の前記元押しジャッキで押し出し、該元押しジャッキと押し出したコンクリート函体との間に新たなコンクリート函体を配設して押し出しを繰り返す推進工程をオープンシールド工法に組み合わせた施工を行うことがある。

図９に示すように、推進工程を含む工法では上面に埋戻し５を施したコンクリート函体４の全体を元押しジャッキ１５で押し出すことになるため、コンクリート函体４の前進にともなって埋戻し５の土も移動してしまう不都合がある。かかる不都合を解消するためにはコンクリート函体４と埋戻し５の土との間にフリクションカットプレート１２を設置することが考えられる。

このフリクションカットプレート１２は例えば厚さ６〜９ｍｍ程度で幅が１，０００ｍｍ程度の短冊状鋼板で構成され、複数枚がコンクリート函体４の幅にほぼ等しい幅に敷き並べられる。

フリクションカットプレート１２を設置するには、コンクリート函体４の埋設毎にセットし、先行して埋設したコンクリート函体４の上面に既に設置されているフリクションカットプレート１２に順次結合していく。そして、結合方法としては、例えば箱型ルーフ工法において実施しているような溶接などが考えられる。

図７は溶接の例を示すものであるが、後行のフリクションカットプレート１２の端を先行のフリクションカットプレート１２の端の上に重ね合わせて先行・後行のフリクションカットプレート１２，１２を連続させて長くする。図中２４はフリクションカットプレート１２の上に施す埋戻し材で、アスファルト舗装等である。

前記特許文献１はフリクションカットプレート１２を相互に溶接により結合する方法では、時間と手間を要し、現場での施工性がよくなく、また、各部を均一に溶接できるとは限らず十分な強度を確保できないとして提案されたものである。

図１０に示すように、フリクションカットプレート１２の推進方向の前端部の左右両端に突起状のプレート止め材１８を突設しておき、また、該フリクションカットプレート１２の推進方向の後端部の左右両端に前記プレート止め材１８に対応させてこれが挿入する係止孔１９を穿設しておく。

前進したコンクリート函体４の後方にセットした次のコンクリート函体４の上面に設置するフリクションカットプレート１２の前側のプレート止め材１８を、前方のフリクションカットプレート１２の後側の係止孔１９に下方から挿入し、プレート止め材１８を係止孔１９に係止して前後のフリクションカットプレート１２の端部を重ね合わせて相互に結合する。

前記図７に示す溶接の例ではフリクションカットプレート１２は平板であり、後行のフリクションカットプレートの端を先行のフリクションカットプレートの端の上に重ね合わせた際に隙間が生じる。図７において、２４はアスファルト舗装等の埋戻し材であり、前記埋戻し５に相当する。

この隙間は空間が大きく、たわみが大きい。厚み分ガタツキが生じ、上部埋戻し材２４の変動が懸念される。

前記特許文献１でも同様であり、後行のフリクションカットプレートの端を先行のフリクションカットプレートの端の上に重ね合わせた際に隙間が生じる。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、溶接によらずに接合できるので簡単かつ迅速に結合、離脱が可能であり、しかもガタツキが生じにくくしたフリクションカットプレートの接合方法を提供することにある。

前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、コンクリート函体と埋戻し材との間に設置し、短冊状鋼板で構成され、複数枚がコンクリート函体の幅にほぼ等しい幅に敷き並べられるものとして、後行のフリクションカットプレートとの前端を先行のフリクションカットプレートの後端に連結して先行・後行のフリクションカットプレートを連続させて全体を長くしていくフリクションカットプレートの接合方法において、先行・後行のフリクションカットプレートの接合は、フリクションカットプレートの端部に立上げ部を形成し、この立上げ部同士を対向させてボルト止めし、先行・後行のフリクションカットプレートの下面同士には段差を設けない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、先行・後行のフリクションカットプレートの下面同士には段差を設けないので、先行・後行のフリクションカットプレートは直線上に並び、ガタツキが生じにくいものとすることができる。その結果、空間が小さく、たわみが小さいものとすることができる。

また、先行・後行のフリクションカットプレートの接合はボルト止めにより行うので、溶接する場合に比べて、簡易迅速に接合でき、使用後の切り離しもボルトを外すことで簡単に行うことができる。

請求項２記載の本発明は、立上げ部の形成はフリクションカットプレートの端部を曲成してな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、立上げ部の形成はフリクションカットプレートの端部を曲成してなるので角部がなく、先行・後行のフリクションカットプレート同士は重ねることがないので下面同士の並びには段差を設けないことが実現できる。

請求項３記載の本発明は、立上げ部の形成はフリクションカットプレートの端部に接合用のアングル材を溶接してなることを要旨とするものである。

請求項３記載の本発明によれば、溶接によらないで簡易迅速に接合できるのは前記請求項１、２と同じであるが、立上げ部の形成はアングル材を溶接により簡単に行うことができ、また、先行・後行のフリクションカットプレート同士は重ねることがないので先行・後行のフリクションカットプレートの下面同士の並びには段差を設けないことが実現できる。

以上述べたように本発明のフリクションカットプレートの接合方法は、溶接によらずに接合できるので簡単かつ迅速に結合、離脱が可能であり、しかもガタツキが生じにくくできるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明のフリクションカットプレートの接合方法の第１実施形態を示す縦断側面図で、図中１２はフリクションカットプレートである。

フリクションカットプレートとはオープンシールド工法施工時に函体や角型鋼管と埋戻し材等の縁をきり、函体のみを推進させるために設置するものであり、函体と埋戻し材の間に設置する薄鉄板（鋼板）等の材料からなる。

このフリクションカットプレート１２は例えば厚さ６〜９ｍｍ程度で幅１，０００ｍｍ程度の短冊状鋼板で構成され、複数枚がコンクリート函体４の幅にほぼ等しい幅に敷き並べられる。

後行のフリクションカットプレート１２の端と先行のフリクションカットプレート１２の端を接合して先行・後行のフリクションカットプレート１２，１２を連続させた長くしていく場合に、フリクションカットプレートの端部を約９０°上方へ曲成して立上げ部２５を形成する。

この立上げ部２５にボルト挿通孔２７を穿設し、立上げ部２５同士を対向させてボルト挿通孔２７を合わせボルト・ナット２６によりボルト止めする。

このように後行のフリクションカットプレート１２の端と先行のフリクションカットプレート１２の端を接合した場合、先行・後行のフリクションカットプレート１２，１２の下面同士は直線上に並び段差を設けないようにする。

なお、立上げ部２５はフリクションカットプレート１２の端縁に沿って幅方向に連続するものであるが、前記ボルト・ナット２６によりボルト止めの箇所は適宜間隔を置いてでよい。

図３〜図５は本発明のフリクションカットプレートの接合方法の第２実施形態を示す縦断側面図で、フリクションカットプレート１２の端部に立上げ部２８を形成するのに、この立上げ部２８は鋼材による接合用のアングル材をもってなり、フリクションカットプレート１２の上にアングル材の水平片を重ねて置き、その先端を溶接２９により固定した。

アングル材は垂直片にボルト挿通孔３０を穿設し、この垂直片同士を対向させ、かつ、スペーサープレート３１を介在させてボルト挿通孔３０を合わせボルト・ナット３２によりボルト止めする。

図５に示すように立上げ部２８を形成するアングル材はフリクションカットプレート１２の幅方向に適宜間隔を存して設置するものであり、カットプレート１２の端を接合した場合、図４に示すように先行・後行のフリクションカットプレート１２，１２の下面同士は直線上に並び段差を設けないようにする。

次に、本発明の使用例を説明すると、図６はオープンシールド工法による使用例で、オープンシールド工法は先に説明した通りであり、オープンシールド機１ごとコンクリート函体４を発進坑１３に設置の前記元押しジャッキ１５で押し出し、該元押しジャッキ１５と押し出したコンクリート函体４との間に新たなコンクリート函体４を配設して押し出しを繰り返す推進工程も既に説明したとおりである。

発進坑１３に設置した支圧壁１４に元押しジャッキ１５を固定し、障害物の下方を横切るときは、オープンシールド機１の前面を掘削排土し、オープンシールド機１ごとコンクリート函体４を発進坑１３に設置の前記元押しジャッキ１５で押し出し、該元押しジャッキ１５と押し出したコンクリート函体４との間に新たなコンクリート函体４を配設して押し出しを繰り返す。

１６は元押しジャッキ１５とコンクリート函体４との間にセットするストラット、２３はフリクションカットプレートの移動を阻止するためのストッパーを示す。

かかる推進工程では、上面に埋戻し５を施したコンクリート函体４の全体を元押しジャッキ１５で押し出すことになるため、コンクリート函体４の前進にともなって埋戻し５の土も移動することを防ぐために、コンクリート函体４と埋戻し材２４との間にフリクションカットプレート１２を設置する。

次に発進坑１３に設置した元押しジャッキ１５でコンクリート函体４を前進させるときに、コンクリート函体４の上面に設置するフリクションカットプレート１２を前後で結合させ、この状態でコンクリート函体４を前進させれば、コンクリート函体４だけが前進して、その上面のフリクションカットプレート１２はストッパー２３で固定されているから、その場に止まり、前進しない。

本発明のフリクションカットプレートの接合方法の第１実施形態を示す縦断側面図である。 本発明のフリクションカットプレートの接合方法の第１実施形態を示す要部の拡大縦断側面図である。 本発明のフリクションカットプレートの接合方法の第２実施形態を示す縦断側面図である。 本発明のフリクションカットプレートの接合方法の第２実施形態を示す要部の拡大縦断側面図である。 本発明のフリクションカットプレートの接合方法の第２実施形態を示す平面図である。 本発明の使用例を示す側面図である。 従来例を示す縦断側面図である。 オープンシールド工法の概要を示す縦断側面図である。 推進工法を組み入れたオープンシールド工法の概要を示す縦断側面図である。 他の従来例を示す縦断側面図である。

１…オープンシールド機
１ａ…側壁板 １ｂ…底板
１ｃ…テール部 ２…推進ジャッキ
３…隔壁 ４…コンクリート函体
４ａ…左側壁板 ４ｂ…右側壁板
４ｃ…上床板 ４ｄ…下床板
５…埋戻し ６…グラウト材
７…高さ調整材 ８…押角
９…掘削機 １０…開口
１１…刃口 １２…フリクションカットプレート
１２ａ…接合しろ
１３…発進坑 １４…支圧壁
１５…元押しジャッキ １６…ストラット
１７…受台 １８…プレート止め材
１９…係止孔 ２０…カラー
２１…ナット ２２…ワッシャー
２３…ストッパー ２４…埋戻し材
２５…立上げ部 ２６…ボルト・ナット
２７…ボルト挿通孔 ２８…立上げ部
２９…溶接 ３０…ボルト挿通孔
３１…スペーサープレート ３２…ボルト・ナット

Claims (3)

1. コンクリート函体と埋戻し材との間に設置し、短冊状鋼板で構成され、複数枚がコンクリート函体の幅にほぼ等しい幅に敷き並べられるものとして、後行のフリクションカットプレートとの前端を先行のフリクションカットプレートの後端に連結して先行・後行のフリクションカットプレートを連続させて全体を長くしていくフリクションカットプレートの接合方法において、先行・後行のフリクションカットプレートの接合は、フリクションカットプレートの端部に立上げ部を形成し、この立上げ部同士を対向させてボルト止めし、先行・後行のフリクションカットプレートの下面同士には段差を設けないことを特徴とするフリクションカットプレートの接合方法。
2. 立上げ部の形成はフリクションカットプレートの端部を曲成してなる請求項１記載のフリクションカットプレートの接合方法。
3. 立上げ部の形成はフリクションカットプレートの端部に接合用のアングル材を溶接してなる請求項１記載のフリクションカットプレートの接合方法。
   
   

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