JP6412221B2 - Ｐｃａ柱 - Google Patents

Description

本発明は、長距離大断面のシールドトンネル掘進及びＰｃａ床版の同時構築において、搬送及び施工に係る部材である、枕木体、アンカー孔箱抜き、Ｐｃａ柱及びインバートコンクリートに関する。

長距離大断面のシールドトンネルが道路用トンネルや鉄道用トンネルに適用される場合、一般に、工期短縮のために、シールドトンネルの掘進及び覆工と同時にＰｃａ床版の構築を行っている。具体的には、シールド機の後方で、掘進に伴う動力設備を搭載しシールド機の掘進に追随する後続台車の後方にて、Ｐｃａ床版を、インバートコンクリート上に立設するＰｃａ柱及び両外の床版側壁に支持させて、同時構築する。その場合の工事の成否は、覆工に伴うセグメント材に加え、構築に伴うインバートコンクリートやＰｃａ材の搬入出において、発進立坑から後続台車後方の、隣り合う単線レールを双方に行き来可能なＸ分岐に至る、効率的なループの往復経路の確保にある。

ここで、後続台車及びセグメント台車の一般的な走行の仕方を示す。後続台車は、後続台車用の枕木及びレールを、後続台車の区間に打って返しに敷設及び撤去することで、この区間を走行させる。また、セグメント台車は、インバート上に、Ｐｃａ柱によって分断される形で、セグメント台車用の枕木及びレールを複線でもって全線敷設し、発進立坑から後続台車後方のＸ分岐に至る、ループの往復経路を確保し、この区間を走行させる。これより、どちらか一方が他方を兼ねることになれば、大きくコストダウンが図れる。従来の後続台車用とセグメント台車用にそれぞれ枕木及びレールを敷設していた模式図については、図２０及び図２１に、この課題の解決を図った本発明の模式図と対比する形で示す。

しかし、Ｐｃａ柱及びＰｃａ床版は、構造上、インバートコンクリートの打設後に設置するので、シールド機の直後のインバートコンクリートのない区間に配される後続台車は、この上を走行できず、よって後続台車用の枕木を廃することができない。そうすると、後続台車用の枕木をＰｃａ床版より上方位置に、発進立坑よりシールド機の直後までの全線に亘って設置し、両者を兼ねる方法が考えられる。ところが、シールドトンネルが大断面かつ長距離となる場合、スパンが長く高剛性な後続台車用の枕木によるコスト上昇では、逆に採用は困難である。

したがって、多くの場合、後続台車及びセグメント台車の走行の仕方は、前述した一般的なものであった。
そうすると、セグメントにおける後続台車への搬送路の関係から、インバートコンクリートは後続台車の下方で打設しなければならない。同じく、セグメント台車用の枕木及びレールの方も、後続台車の下方で設置しなければならない。このために、狭隘なこれらの作業は危険であり苦渋も伴う。加えて、これら後続台車の下方のインバートの作業が遅延すると、セグメントが後続台車に供給できずシールドトンネル掘進が停止してしまう。このシールドトンネル掘進が停止するとインバート作業も停止する。このため、双方で個別独立した労務管理ができず、どこか一か所のトラブルが即全体に波及することとなり、致命的かつ潜在的な工程の遅延要素となっていた。

特開平７−７１２００号公報 特開２０１２−４６８７７号公報 特開２００６−２００２９６号公報

特許文献１に記載の手法によれば、後続台車が、自らセグメントの周面を走行するもので、高価な後続台車用の枕木及びレールを不要とできる。しかし、この手法では、後続台車に駆動や操舵の機能が必要となるため高価となる。その他、インバートコンクリートの打設や、セグメント台車用枕木及びレールの設置において、後続台車の下方の狭隘な箇所で危険かつ苦渋の作業となる問題は解決しなかった。そして、前述した致命的かつ潜在的な工程の遅延要素となる問題を解決することもできない。

特許文献２に記載の手法によれば、後続台車の前方、すなわち、シールド機の直後で、Ｐｃａ柱及びＰｃａ床版に代えて、ボックスカルバート及び両側のＰｃａ床版をセグメントインバートに直置きする。また、このボックスカルバート上にセグメント材やＰｃａ床版材の搬送路をとる。これにより、ボックスカルバート及び両側のＰｃａ床版を組み立てれば、自動的に全ての搬送路がこの上に確保できるため、急速施工に適した合理性がある。しかし、ボックスカルバートの底辺分において、Ｐｃａ材の物量が多く、コストアップしてしまう。また、セグメントに直置きするため床版レベルがセグメントの設置精度に依存するので、設置精度が悪くなる問題がある。以上のように、急速施工には適するが、高精度かつ低コストには不向きな面がある。

特許文献３に記載の手法によれば、後続台車の前方、すなわち、シールド機の後方で、Ｐｃａ柱及びＰｃａ床版をセグメントに直置きする。そして、この上にＰｃａ床版材の搬送路をとり、セグメントの搬送路はＰｃａ床版の下方の中央空間に２層にとる。このため、特許文献２の手法と同様に、Ｐｃａ床版を組み立てれば自動的に全ての搬送路が確保でき、急速施工に適した合理性がある。しかし、Ｐｃａ柱をインバートコンクリート上ではなくセグメントに直置きするため、その分Ｐｃａ材の物量が多く、コストアップしてしまう。また、床版レベルがセグメントの設置精度に依存し精度が悪くなる問題がある。さらに、シールド機の直後で組み立てるＰｃａ柱は自立せず、設置や調整が難しい。この構築部材の組み立て作業が遅延すると、シールドトンネル掘進が停止するため、双方の独立した労務管理が成立せず、前述した致命的かつ潜在的な工程の遅延要素となる問題を解決することができない。

加えて本来、長距離施工においては、セグメントのループの往復経路を、Ｐｃａ柱に分断されつつもセグメントインバート上に直置きする低剛性で安価な枕木により確保する。しかし、特許文献３に記載の手法は、Ｐｃａ床版の下方の中央空間を２層にとりこれを確保するので、大きなコストアップ要因になる。すなわち、長距離施工においては、安価なループの往復経路の確保こそがコストダウン上不可欠となる。

以上のとおり、従来技術に対して、長距離大断面のシールドトンネル掘進及びＰｃａ床版の同時構築における問題点を詳述したが、以下にその問題点を整理する。
１）インバート上の安価なセグメント台車用の往復経路を確保する枕木が、高価な後続台車用の枕木を兼ねることができず、コストアップとなる。

２）後続台車用の枕木を不用とする、後続台車が自らセグメント内周面を走行する方式の場合には、各後続台車に駆動や操舵の機能が必要となり、イニシャルコストやメンテなどのランニングコストが嵩む。

３）インバートコンクリートは、セグメントの搬送路設置の関係から、後続台車の下方で打設し、かつ、ここにセグメント台車用枕木及びレールを設置しなければならず、これら後続台車の下方での狭隘な作業は、危険かつ苦渋で、仕上げ品質も悪い。

４）セグメント台車は、通常、後続台車の下方でインバートコンクリートの打設作業を行うので、後続台車の後端で、荷上げした上で後続台車内部をシールド機へ運搬することになり、荷上げや内部運搬に機械設備が必要となり、コストアップとなる。

５）後続台車の下方のインバートの作業が遅延すると、セグメントを後続台車に供給できずシールドトンネル掘進が停止するので、致命的かつ潜在的な工程の遅延要素となる。

６）インバートコンクリートの仕上げ面は、セグメント台車用の枕木を走行する台車から落下する鉄粉による錆やゴミで汚損するので、完成後の再清掃や仕上げ処理にコストが嵩む。

７）インバートコンクリートは、アジテーターカーによりセグメント台車の搬送路を経由し、後続台車の下方まで運搬し、ここに打設する。ところが、物量が多く、セグメントの搬送を阻害し、掘進を滞らせる。一方で、少なくともＰｃａ柱の立設に必要な中央部のみを先行打設し、残る両側部は到達後の後施工とすれば物量は減り、この問題を解決する。それにも拘らず、このような分離施工の方法がなかった。

８）Ｐｃａ柱を、インバートコンクリート上でなく、セグメントインバート上に立設する場合、セグメントに鋼材を介しボルト固定できるので設置は容易となる。しかし、その分Ｐｃａ量が増大し、コストアップとなり、また、セグメントの施工誤差をそのまま受け、設置精度が悪い。更に、固定が不十分な場合に転倒し危険である。

９）Ｐｃａ柱をインバートコンクリートのアンカー孔に立設する場合、セグメントの施工誤差をここで吸収でき、設置精度が向上する。反面、削孔機でアンカー孔を削孔し、アンカーをモルタル定着するなど、作業は煩雑で効率が悪い。

要するに、長距離大断面のシールドトンネル掘進及びＰｃａ床版の同時構築において、搬送及び施工に係る設備と部材の構成として、簡素簡便な構成は、困難であった。

上記の課題を解決するために、
枕木体の構成としては、インバートコンクリートの仕上げ面直上にて、中央部と両側部の少なくとも３分割により構成される着脱可能な中央部枕木及び両側の側部枕木と、中央部枕木及び側部枕木の下方に位置するセグメントインバートの下方向内周面に接する支持部と、支持部の上面で中央部枕木と側部枕木の一端との取り合い部を受ける受け部とを有し、側部枕木の他端は支持部が接する位置より上方のセグメント内周面に接することを特徴とする。
Ｐｃａ柱の立設に用いるアンカー孔箱抜き具の構成としては、アンカー孔を箱抜くための複数の円筒状の錐台状箱抜き棒と、錐台状箱抜き棒を懸下させるために中央部枕木の下部に固定する固定具と、錐台状箱抜き棒と固定具とを着脱させるための接合具とから成ることを特徴とする。
Ｐｃａ柱の構成としては、Ｐｃａ柱の本体底部から鉛直下方に少なくとも４本以上突出させるネジ鉄筋仕様のアンカーと、アンカーのネジ鉄筋に取り付けた調整回転体とを備え、調整回転体は、回転リング及び該回転リングに一体化した放射状水平に突出する複数の棒体を有しネジ鉄筋に回転自在であり、棒体は放射状に外側かつ下方へ屈曲部が突出し、Ｐｃａ柱の立設時、屈曲部の下限点がインバートコンクリート上面に接することを特徴とする。
インバートコンクリートの構築方法としては、少なくとも中央枕木からの下部で支持部に囲まれる中央部に下層コンクリートを打設する第１の工程と、中央枕木の撤去後に、少なくとも下層コンクリートの上に上層コンクリートを打設する第２の工程と、両側の側部枕木の撤去後に、残る側部コンクリートを全厚に打設する第３の工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、以下に示す作用効果を奏することができる。
ア まず、後続台車は枕木体の両側部に敷設した複線のレールを走行できる。続いて、中央部のインバートコンクリートの下層部を打設後、中央部枕木を先行撤去しても、両側部の枕木はその支持部を拘束する下層コンクリートの存在により安定し、ここを引き続きセグメント台車が搬送できる。これにより、インバート上の安価なセグメント台車用の枕木が、高価な後続台車用の枕木を兼ねることで、大幅なコストダウンが図れる。

イ インバートコンクリートの構築方法については、中央部においては、中央部枕木を撤去前に下層コンクリートを打設し、撤去後に下層コンクリート上面に配筋し、上層部を打設し表面を仕上げ、その後Ｐｃａ支柱を立設し、両側部においては、側部枕木を撤去後に配筋し、全厚に打設し表面を仕上げる。これにより仕上げ面は、仕上げ作業が容易で、枕木を走行する台車から落下する鉄粉による錆やゴミで汚損されることがない。

ウ インバートコンクリートの配筋作業及びコンクリート打設は、後続台車の後方の、さらに、Ｘ分岐等の後方の中央部に限定して行う。これにより、後続台車の下方における従来の危険かつ苦渋の作業をなくす。また、インバートコンクリートの打設に影響を受けない、側部枕木上の往復経路により、インバートの作業が遅延しても、セグメントが後続台車に供給できずにシールドトンネル掘進が停止することはなく、従来の致命的かつ潜在的な工程遅延要素が発生しない。

エ シールド機の直後において、枕木体として、両側部による複線レール及び中央部の単線レールを設置することにより、セグメント台車が、両側部の複線レールを跨いで走行する後続台車の内部の中央部の単線レールを、シールド機の直後まで走行できる。そうすると、後続台車の後端でのセグメント荷上げ設備が不要となり、コストダウンが図れる。

オ 従来、インバートコンクリートを運搬するアジテーターカーはその物量が多いため、セグメントの搬送を阻害し掘進を滞らせていたが、掘進中は、Ｐｃａ柱の立設する中央部のインバートコンクリートの打設に限定でき、インバートコンクリートの物流は半減し、掘進は滞らない。

カ Ｐｃａ柱をインバートコンクリート上に立設する場合、削孔機によるアンカー孔の削孔作業は、煩雑であり、作業に近接するセグメント台車の搬送を遅延させる。しかし、本発明によれば、中央部枕木に固定するＰｃａ柱アンカー孔箱抜き具を用いてインバートコンクリートを打設すれば、孔が自然に形成できるのでこの問題を解決する。

キ Ｐｃａ柱をインバートコンクリート上に立設するので、セグメント上に直接設置する場合に比べてＰｃａ量が縮減し、コストダウンが図れる。また、セグメントの施工誤差の影響をそのまま受けず、アンカー孔の余裕に応じてＰｃａ柱の立設が調整できるので、設置精度が向上する。

ク Ｐｃａ柱をインバートコンクリート上に立設する際の固定及び調整は、Ｐｃａ柱が転倒する危険性、または走行するセグメント台車と接触する危険性があるため、危険かつ効率が悪かった。しかし、本発明によれば、アンカー孔にアンカーを挿入することでＰｃａ柱は位置が決まり転倒しない。また、アンカー用のネジ鉄筋に設けた調整回転体によって位置調整し、効率がよい。

ケ 枕木体は、３分割にして、２か所の支持部の上面で、中央部枕木と側部枕木の一端との取り合い部を受ける受け部とを有するので、下層コンクリート打設後、中央部枕木撤去後も、安定して、側部枕木上のレールにてセグメント搬送を継続できる。また、中央部、両側部及び支持部も、インバートコンクリートに埋め殺しにならず、工事現場を超えて転用できるので、大幅なコストダウンが図れる。

図１は、枕木体の設置状態及びその構成を示す図である。 図２は、Ｐｃａ柱アンカー孔箱抜き具の構成を示す図である。 図３は、Ｐｃａ柱アンカー孔箱抜き具の設置状態を示す図である。 図４は、Ｐｃａ柱アンカー孔箱抜き具の箱抜き手順の概要を示す図である。 図５は、インバートコンクリートの構成を示す図である。 図６は、Ｐｃａ柱の構成を示す図である。 図７は、調整回転体の構成を示す図である。 図８は、Ｐｃａ床版等をシールドトンネル掘進と同時構築する際（横断方向２径間の場合）の全体手順の第１工程を示す図である。 図９は、上記全体手順の第２工程を示す図である。 図１０は、上記全体手順の第３工程を示す図である。 図１１は、上記全体手順の第４工程を示す図である。 図１２は、上記全体手順の第５工程を示す図である。 図１３は、上記全体手順の第６工程を示す図である。 図１４は、上記全体手順の第７工程を示す図である。 図１５は、上記全体手順の第８工程を示す図である。 図１６は、上記全体手順の第９工程を示す図である。 図１７は、上記全体手順の第１０工程を示す図である。 図１８は、横断方向３径間の場合の上記全体手順の第７工程を示す図である。 図１９は、横断方向３径間の場合の上記全体手順の第１０工程を示す図である。 図２０は、従来及び本発明の枕木構造（セグメント台車用の枕木と後続台車用の枕木）の構成の相違を示す断面図である。 図２１は、従来及び本発明の枕木構造（セグメント台車用の枕木と後続台車用の枕木）の構成の相違を示す模式縦断図である（併せて、図８から図１６に示す工程の縦断位置を示す）。

本発明を実施するための形態として、以下図面を参照にしながら、本発明に係る実施例を説明する。すなわち、シールドトンネル掘進及びＰｃａ床版等の同時構築における、搬送及び施工に係る部材の好適な例について説明する。

（１）枕木体
図１は、枕木体をシールドトンネル内に設置した状態（上図として、正面図と側面図を示す）と枕木体の構成（下図）を示す図である。また、図２０に、背景技術で説明した従来の枕木構造と本発明の枕木構造とを比較した模式図を示す。

枕木体１を、シールド機の後方で、レールと共にインバートコンクリートレベルの直上に設置する。その際に、枕木体１を、Ｐｃａ柱と障害する中央部と、両側部の少なくとも３分割にて構成する。そして、この３分割した、中央部枕木２及び両側の側部枕木３を、着脱のために、上面は、後述する添接プレート９に、下面は受け部８に、それぞれボルトアップし、受け部８の下方に支持部を固定する。

両側の側部枕木３は、それぞれに敷設したレールにより複線のレール６を構成する。この複線のレール６を使って、まず、後続台車を走行させ、後続台車の後方にはＸ分岐等を配置する。セグメント台車は、立坑から後続台車の後方のＸ分岐等までに形成したループの往復経路を往復に走行させる。また、中央部枕木２の中央に単線のレール５を敷設する。これにより、セグメント台車を、ループ搬送路からＸ分岐等を介して、後続台車の内部を通してシールド機の直後まで搬送させる。

中央部枕木２と両側の側部枕木３の一端との取り合いの受け部８に対して、下方のセグメント４から反力を得る支持部７を固定する。この支持部７の下面は、この下方のセグメント内周面に接する。そして、支持部７の上面に、中央部枕木２と両側の側部枕木３の一端との取り合い部を受ける受け部８を設けボルトアップする。また、この取り合い部上面は、添接プレート９によってボルトアップする。そして、両側の側部枕木３の他端は、支持部７が接するセグメント内周面より上方位置でセグメント内周面に接し、そのセグメント取り合いから反力を得る。ここで、支持部７と受け部８は、中央部枕木２と両側の側部枕木３の結節部であるため、強固に溶接一体化されていることが望ましい。また、支持部７は、後続台車の重量を確実にセグメントインバートに伝達させるため、概ハの字に配し、その下端面が、セグメントインバート面に正対し全体としてこれに接するのが望ましい。

インバートコンクリートは、少なくとも、シールドトンネル掘進時において同時構築する、Ｐｃａ柱を立設する中央部のみ打設すればよい。まず、中央部を上下２層に下層コンクリートを打設し、このことにより両側の側部枕木３を支持部７もろとも固定する。中央部枕木２を撤去した後、上層コンクリートを打設し仕上げることにより、Ｐｃａ柱が立設できる。そうすれば、これら作業工程において、両側の側部枕木３は常に固定され、セグメント台車の走行に支障しない。両側の側部枕木３は、セグメント台車の走行が停止に至る到達後、撤去し、ここに残る両側の側部のインバートコンクリートを全厚に打設し仕上げる。

要するに、中央部枕木２は、後続台車の内部のセグメント台車をシールド機の直後まで搬送する機能と、下層コンクリートの打設までは両側の側部枕木３を連結固定する機能を持つ。
また、両側の側部枕木３は、後続台車の走行路及びセグメント台車のループの往復経路としての機能を持つ。
また、中央部のインバートコンクリートは、Ｐｃａ柱を立設する機能と、中央部枕木２に代わり、支持部７と受け部８を介し両側の側部枕木３を固定する機能を持つ。

（２）後続台車レール、セグメント台車レール及び門形クレーンレール
後続台車用のレール及びセグメント台車用のレールは、両側の側部枕木３に対して、複線レール６を発進立坑よりシールド機の後端まで配置する。これを兼用し、後続台車は、ここを跨ぐ形で走行させ、セグメント台車は、発進立坑から後続台車の後方のＸ分岐等までは、ここをループの往復経路として走行させる。なお、セグメント台車は、後続台車の内部において、中央部枕木２に後続台車の後端からシールド機の直後まで、単線レール５を配置し、セグメントを搬入する。図２１に、この構造を従来の構造と比較する形で示す。
また、Ｐｃａ材を架設する門形クレーンは、中央枕木２を撤去し、仕上げた上層コンクリート上に、２列のレールを打って返しに設置し、ここを走行させればよい。

（３）Ｐｃａ柱アンカー孔箱抜き具
図２は、Ｐｃａ柱アンカー孔箱抜き具１０の構成を三面図によって示す図である。また、図３として、Ｐｃａ柱アンカー孔箱抜き具１０を中央部枕木２に設置した時の三面図を示す。
中央部のインバートコンクリートには、ここに立設するＰｃａ柱を固定するためのアンカー孔を設ける。このアンカー孔を箱抜きするために、中央部枕木２にＰｃａ柱アンカー孔箱抜き具１０を取り付ける。

Ｐｃａ柱アンカー孔箱抜き具１０は、中央部枕木２に固定する固定具１１と、この固定具１１に固定して懸下され、これより下方のインバートコンクリート側へ突出して円筒状に箱抜くための複数の錐台状箱抜き棒１２から構成される。
下層コンクリートを打設して硬化した後、まず中央部枕木２と単線レール６を撤去後、固定具１１をはずす。上層コンクリートを打設し硬化した後、錐台状箱抜き棒１２を個別に引き抜けば孔があく。

錐台状箱抜き棒１２は、内芯に鋼棒芯１３を有し、これを被覆する樹脂被膜１４（ウレタン樹脂等）から構成される。この錐台状箱抜き棒１２は、下端より上方に緩やかに径を増す円錐台であり、上端は固定具１１の下面の鉄板に固定できるようにネジ切り孔を設けた構成であって、接合具として固定ボルト１５により固定具１１に固定される。ここで、上端を縮径するネジ棒とし、これを固定具１１の下面の鉄板に貫通させ、接合具として固定ナットによって固定してもよい。本発明ではネジ切り孔と固定ボルト１５で説明する。また、鋼棒のみの場合、付着の点から引き抜き不能となる問題があるので、ウレタン樹脂等による樹脂被膜１４が望ましい。

図４は、Ｐｃａ柱アンカー孔箱抜き具１０の設置からそれを箱抜きするまでの手順（ステップ１〜ステップ３）の概要を示す図である。
ステップ１として、中央部枕木２の所定位置にＰｃａ柱アンカー孔箱抜き具１０を設置し、せき板を設置した後に、下層部コンクリートを打設する工程を示す。

ステップ２として、下層部コンクリートの固化により錐台状箱抜き棒１２が固定された後、固定ボルト１５を外して、レールを有する中央部枕木２及び固定具１１を撤去し、上層部コンクリートを打設する工程を示す。
ステップ３として、上層部コンクリートの固化した後に錐台状箱抜き棒１２を引き抜き、インバートコンクリートにアンカー孔を形成する工程を示す。

（４）インバートコンクリート
図５は、インバートコンクリートの構成を示す図である。
中央部のインバートコンクリートは、図４でも示したように、上層部及び下層部より構成され、Ｐｃａ柱を立設する機能と、中央部枕木２に代わり両側の側部枕木３を固定する機能を有する。
両側部のインバートコンクリートは、シールドトンネル掘進が到達立坑に到達し、セグメント台車の走行がなくなれば、両側の側部枕木３の撤去後に、全厚に打設し仕上げることになる。

また、中央部のインバートコンクリートは、Ｐｃａ柱を立設し、そのアンカーを受けるＲＣ基礎であるため、下層コンクリート上面に格子鉄筋を配筋する。格子鉄筋は、中央部のインバートコンクリートの側面のせき板を貫通させ、両側部のインバートコンクリート側へ突出させておく。脱型後、ここに配筋し、両側部のインバートコンクリートを打設すればよい。側面のせき板は、合板を用い脱型及び撤去するか、埋め殺しできる強度が確保されたＰｃａボードを用いてもよい。

中央部のインバートコンクリートの打設について、前述の図４に示す手順（ステップ１〜ステップ３）に合わせて説明する。
ステップ１では、Ｐｃａ柱アンカー孔箱抜き具１０を予め中央部枕木２に固定し、両側の側部枕木３の支持部７の中央側にせき板を配し、まず中央部の下層部のみに下層部インバートコンクリートを打設する。
ステップ２では、下層部インバートコンクリートの硬化後、レールを備えた中央部枕木２及び固定具１１を撤去する。続いて、配筋の上、中央部の上層に上層部インバートコンクリートを打設する。いずれにしても、これらインバートコンクリートの打設は、後続台車後方の、かつ、中央部に限定される。そのため、これが遅延してもセグメント台車の搬送の支障にならず、掘進作業に影響を与えない。

ステップ３では、錐台状箱抜き棒１２を撤去することにより、Ｐｃａ柱のアンカー孔が形成される。そこにＰｃａ柱のアンカーを挿入しモルタル定着を行う。
なお、アンカー孔については、引き抜き力などの必要度に応じ、そのまま用いるか、削孔機等で拡径するか、円筒状に再整形してもよい。

（５）Ｐｃａ柱
図６は、Ｐｃａ柱２０の構成を三面図によって示す図である。
Ｐｃａ柱２０は、Ｐｃａ床版の荷重をインバートコンクリートに伝達する機能を有する。Ｐｃａ柱２０は、柱本体の底部から鉛直下方にアンカー１６を少なくとも４本以上突出させている。これらアンカー１６を、インバートコンクリートに予め設けるアンカー孔に挿入し、モルタルを充填してモルタル定着することで立設する。

Ｐｃａ柱２０の平面位置の調整については、先ず、インバートに位置墨を出しておき、門形クレーンによりＰｃａ柱２０を仮設置する時に、この位置墨に合わせて両側の側部枕木に支持するサポートにより、この位置を調整及び固定する。レベル調整については、アンカー１６自体がネジを有するネジ鉄筋仕様であり、そのアンカー１６をＰｃａ柱２０の底部から鉛直下方に少なくとも４本以上突出させる。このアンカー１６に設けた調整回転体１７を回転させることによって位置調整をする。

図７は、調整回転体１７の構成を示す図である。調整回転体１７は、アンカー孔へモルタル充填する関係から、回転リング１８及びこれに一体化した放射状水平に突出する複数の屈曲する棒体１９から構成される。門形クレーンによりＰｃａ柱２０を仮設置した後、この棒体１９を水平に回転させ、各アンカー位置のレベルを調整する。これにより位置が正しく調整できるので、その後アンカー孔へモルタルを充填し、モルタル定着することでＰｃａ柱２０を立設する。複数の棒体１９は放射状に外側かつ下方へ屈曲部が突出し、Ｐｃａ柱の立設時、屈曲部の下限点がインバートコンクリート上面に接するので、ここにモルタルが閉塞することはなく、アンカー孔へモルタル充填を確実にする。

なお、Ｐｃａ柱を架設する際に、門形クレーンは、中央部枕木を撤去した後、仕上げた上層コンクリート上に、２列のレールを打って返しに設置し、ここを走行させればよい。そして、門形クレーンは、Ｐｃａ柱を両側部のレール上の台車から横断方向に荷取りして中央へ引き込み、続いて軸方向（長手方法）に設置位置まで運搬し設置する。
また、Ｐｃａ柱の搬送については、床版の下方を走行するセグメント台車の合間に搬送させることとなる。

（６）Ｐｃａ床版
Ｐｃａ柱を架設に引き続き、Ｐｃａ床版を架設する際も、門形クレーンは、仕上げた上層コンクリート上に、２列のレールを打って返しに設置し、ここを走行させればよい。そして、門形クレーンは、Ｐｃａ床版を、架設済のＰｃａ床版上のレール上の台車から縦断方向に荷取りして引き込み、設置する。
したがって、Ｐｃａ床版の搬送については、床版の下方を走行するセグメント台車と競合しない。

次に、Ｐｃａ床版等をシールドトンネル掘進と同時構築する際の全体手順を工程に分けて説明する。まず、横断方向（幅方向）２径間の構造に対し２径間一体にＰｃａ床版を設置する場合について説明する。その後で、横断方向（幅方向）３径間の構造に対し径間毎にＰｃａ床版を設置する場合については、異なる部分を説明する。また、図２１に、従来及び本発明の枕木構造（セグメント台車用の枕木と後続台車用の枕木）の構成の相違を模式縦断図で示す。また併せて、図２１には、以下に説明する図８から図１６に示す工程の縦断位置を示す。

図８は、全体手順の第１工程を示す図である。シールド機後方にて、枕木体を構成する中央部枕木２及び両側部に側部枕木３を設置する。その後、中央部枕木２上に単線レールを敷設し、両側の側部枕木３上にもレールを敷設し複線レールとする。

図９は、全体手順の第２工程を示す図である。両側の側部枕木上の複線レールを後続台車が走行し、中央部枕木上の単線レールをセグメント台車が走行する。

図１０は、全体手順の第３工程を示す図である。後続台車の後端側に配置されるＸ分岐（図示せず）において、ここに形成されるループの往復経路から、セグメント台車は、中央の単線レールを通じてシールド機直後へ走行できることになる。また、後続台車を足場に両外に床版側壁を構築する。

図１１は、全体手順の第４工程を示す図である。Ｐｃａ柱を立設するためのアンカー孔を形成するために、Ｐｃａ柱アンカー孔箱抜き具を中央部枕木下に固定する。次に、両側の側部枕木の支持部の中央側にせき板を設置する（図４、参照）。そして、コンクリートを運搬するアジテーターカーより下層部インバートコンクリートを打設する。

図１２は、全体手順の第５工程を示す図である。中央部枕木、単線レール及びＰｃａ柱アンカー孔箱抜き具の固定具を撤去する。撤去後に、配筋の上、上層部インバートコンクリートを打設する。

図１３は、全体手順の第６工程を示す図である。錐台状箱抜き棒を引き抜いて撤去する。これにより、中央部のインバートコンクリートに、Ｐｃａ柱を立設するためのアンカー孔が空いた状態となる。

図１４は、全体手順の第７工程を示す図である。門形クレーンを使って、セグメント台車で運搬したＰｃａ柱をセグメント台車から移動し、そのアンカーをアンカー孔に挿し込み、Ｐｃａ柱を立設する。この際に、設計位置に対し、高さは、アンカーのネジ筋に取り付けた調整回転体を回転させることにより合わせ、平面位置は、サポートを調整して合わせる。

図１５は、全体手順の第８工程を示す図である。Ｐｃａ柱アンカー孔にモルタルを充填してその定着を行う。

図１６は、全体手順の第９工程を示す図である。門形クレーンを使って、Ｐｃａ床版をＰｃａ柱及び床版側壁に渡す形で設置する。

図１７は、全体手順の第１０工程を示す図である。シールド掘進が到達立坑に到達した後、両側の側部枕木、レール、支持部及び受け部を撤去し、その撤去部分に全厚に側部コンクリートを打設する。このように、第１０工程では、両側の側部枕木、レール、支持部及び受け部を撤去したが、支持部を鋼製またはコンクリート製の埋め殺し材として、中央部枕木の撤去前の第４工程（図１１）にて中央部のみならず側部にも下層コンクリートを打設し、第５工程（図１２）にて中央部の上層コンクリートを打設し、側部枕木を撤去後の第１０工程にて、この支持部を撤去することなく埋め殺しの状態にて、残る側部コンクリートを打設してもよい。そうすれば、支持部の転用が図れない反面、下層インバートコンクリートのせき板は不用とでき、その上面の配筋は中央部と側部において継ぐ必要はなく一体とでき、作業が簡便となる。

以上、横断方向（幅方向）２径間の構造に対し２径間一体にＰｃａ床版を設置する場合について説明したが、次に、横断方向（幅方向）３径間の構造に対し単径間毎にＰｃａ床版を設置する場合について説明する（全体手順の第７工程）。

図１８は、横断方向（幅方向）３径間の構造に対し単径間毎にＰｃａ床版を設置する場合における、全体手順の第７工程を示す図である。門形クレーンによって、中央部のインバートコンクリートに設けた２組のアンカー孔群に対してそれぞれＰｃａ柱を挿し込み、Ｐｃａ柱を立設する。この際、必要に応じて、中央部のインバート上からサポート調整を行う。なお、門形クレーンについては、横断方向（幅方向）２径間の場合と比べて形態が異なる。門形クレーンレールブラケットを両側の側部枕木の接する形で設け、門形クレーンはそのレールブラケット上に敷設したレール上を走行することになる。

図１９は、全体手順の第１０工程を示す図である。両側の側部枕木、レール及び支持部を撤去し、その部分に側部コンクリートを打設する点において、先の２径間の場合と同様である。

１…枕木体、２…中央部枕木、３…側部枕木、４…セグメント、５…単線レール、６…複線レール、７…支持部、８…受け部、９…添接プレート、１０…Ｐｃａ柱アンカー孔箱抜き具、１１…固定具、１２…錐台状箱抜き棒、１３…鋼棒芯、１４…樹脂被膜、１５…固定ボルト、１６…アンカー、１７…調整回転体、１８…回転リング、１９…棒体、２０…Ｐｃａ柱

Claims (1)

1. アンカー孔にアンカーを挿入しモルタル定着することで立設するＰｃａ柱であって、
   前記Ｐｃａ柱の本体底部から鉛直下方に少なくとも４本以上突出させるネジ鉄筋仕様の前記アンカーと、
   前記アンカーの前記ネジ鉄筋に回転自在に取り付けた調整回転体と
   を備え、
   前記調整回転体は、回転リング及び該回転リングに一体化した複数の棒体から構成され、当該棒体は放射状水平に突出し下限点が接地面に接する屈曲部を有する
   ことを特徴とするＰｃａ柱。

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