WO2017135238A1 - 山留め工法及び支保工システム - Google Patents

山留め工法及び支保工システム Download PDF

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WO2017135238A1
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support
roller
excavation direction
excavation
space
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English (en)
French (fr)
Inventor
ヘンドロ マルヨノ
Original Assignee
清水建設株式会社
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02Foundation pits
    • E02D17/04Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits

Definitions

  • the present invention relates to a mountain fastening method and a support system.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-019051 for which it applied on February 3, 2016, and uses the content here.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a mountain fastening method and a support system capable of shortening the work period while suppressing the number of temporary members such as support works.
  • the mountain fastening method includes a roller installation process, a support installation process, a mountain retaining wall support process, and a concrete placing process.
  • a roller installation step a roller that guides in the excavation direction is installed between mountain retaining walls facing each other in the excavation direction in a predetermined region of the excavation space.
  • the support installation process the support is installed by guiding the support to the front in the excavation direction by the roller.
  • the retaining wall supporting step supports the retaining walls adjacent to each other at both ends of the support.
  • concrete placing step concrete is placed on the ground in the predetermined area.
  • the concrete placement step is repeatedly performed from the roller installation step on the front region in front of the excavation direction with respect to the predetermined region, and the support construction used in the predetermined region is performed in the support construction step. Use.
  • the support work supporting the retaining wall is commonly used in the predetermined region of the excavation space and the front region in the excavation direction from the predetermined region, the number of temporary members used can be reduced. Therefore, the construction cost can be reduced compared to the case where supporting works are installed in all parts. Moreover, what is necessary is just to guide with a roller, when moving a support work from a predetermined area
  • the supporting work has a first supporting work and a second supporting work.
  • the roller has a first roller and a second roller.
  • the mountain fastening method includes a first roller installation process, a first support installation process, a second roller installation process, and a second support installation process.
  • a first roller that guides in the excavation direction is installed in a first space on one side in a direction orthogonal to the excavation direction.
  • the first support is installed by guiding the first support to the front in the excavation direction by the first roller.
  • a 2nd roller installation process installs the 2nd roller guided to the said excavation direction in the 2nd space of the other side of the direction orthogonal to the said excavation direction.
  • the second support is installed by guiding the second support to the front in the excavation direction by the second roller.
  • the opposing ends of the first support work and the second support work are connected by an extension jack that can be expanded and contracted in a direction in which the end faces, and the other end of the first support work. And the other end of the second support work support the adjacent retaining walls.
  • the telescopic jack in the predetermined region is contracted to remove the connection between the first support work and the second support work.
  • the concrete placing step is repeatedly performed from the first roller installing step to the front region in front of the excavation direction with respect to the predetermined region.
  • the first support construction and the second support construction used in the predetermined region are used.
  • the first support and the second support that support the retaining wall are commonly used in the predetermined area of the excavation space and the front area in the excavation direction before the predetermined area.
  • the number of members used can be reduced, and the construction cost can be reduced as compared to the case where supporters are installed in all parts.
  • what is necessary is just to guide with a 1st roller and a 2nd roller, respectively, when moving a 1st support work and a 2nd support work from a predetermined
  • the construction period can be shortened.
  • the concrete placing process is repeatedly performed from the pile setting process to a front area in front of the excavation direction with respect to the predetermined area.
  • a plurality of piles can be installed between the retaining walls in the predetermined region and the front region.
  • the expansion jack is arranged on a line connecting adjacent piles.
  • the expansion jack is arranged on a line connecting adjacent piles, the first support work and the second support work are moved by moving the first support work and the second support work. When moving forward in the excavation direction, the piles do not hinder.
  • the end on the pile side and the end on the side of the adjacent retaining wall are each supported by the first roller.
  • the edge part by the side of a pile and the edge part by the side of the adjoining mountain retaining wall are each supported by the 2nd roller. Therefore, when the 1st support work and the 2nd support work are guided with the 1st roller and the 2nd roller, respectively, it can be made to guide stably.
  • the support system includes a roller and a support work.
  • the roller guides in a predetermined region of the excavation space in the excavation direction between the retaining walls facing each other in the excavation direction.
  • the support is configured to be guided in the excavation direction by the roller, and supports the retaining wall.
  • the support work is configured to be guided by rollers installed along the excavation direction. Therefore, when the support of the retaining wall in the predetermined region is completed, the support work may be guided by the roller to the front region ahead of the predetermined region. Therefore, compared to the case where the support is removed from the other part and reassembled at the part, the moved support can be used as it is in the above configuration, so that the construction period can be shortened. it can. Further, since the support work is commonly used in the predetermined area and the front area, the number of temporary members used can be reduced, and the construction cost can be reduced as compared with the case where the support work is installed in all parts.
  • FIG. 1 It is a top view which shows schematic structure of the support system which concerns on one Embodiment of this invention. It is the perspective view which looked at the support work system concerning one embodiment of the present invention from the upper part. It is the vertical cross section which cut
  • FIG. 1 is a schematic plan view for explaining a mountain fastening method according to an embodiment of the present invention. It is a typical top view for demonstrating the mountain fastening method concerning one Embodiment of this invention, and has shown the post process of FIG.
  • FIG. 7 is a schematic plan view for explaining a mountain fastening method according to an embodiment of the present invention, and shows a post-process of FIG. 6. It is a typical top view for demonstrating the mountain fastening method concerning one Embodiment of this invention, and has shown the post process of FIG.
  • FIG. 9 is a schematic plan view for explaining a mountain fastening method according to an embodiment of the present invention, and shows a post-process of FIG. 8.
  • the support system supports, for example, a mountain retaining wall in an underground space (excavation space) such as a station building, road, or railroad provided in the basement.
  • underground space such as a station building, road, or railroad provided in the basement.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a support system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a support system according to an embodiment of the present invention as viewed from above.
  • illustration of the front and back of the excavation direction of a support system is abbreviate
  • FIG. 2 the structure of the upper part of a support system and a retaining wall are abbreviate
  • the support system 100 is installed between opposing mountain retaining walls W1 and W2 of an underground space K excavated by an excavator or the like.
  • the excavation direction in which excavation proceeds is the X direction (downward on the paper surface) shown in FIG.
  • the support system 100 includes a pile 1, a first roller 2A (roller), a second roller 2B (roller), a first support unit (support, first support) 3A, and a second support unit. (Supporting work, 2nd supporting work) 3B and the expansion-contraction jack 4 are provided.
  • a plurality of piles 1 are arranged along the excavation direction at the approximate center of the retaining walls W1, W2 facing each other.
  • Each pile 1 has a lower end supported by the ground G of the excavation space, and an upper end of the pile 1 facing the ground G of the underground space K (not shown; the same applies hereinafter). .) Etc.
  • the top does not necessarily have to be constrained by a lining girder or the like.
  • the pile 1 is comprised by steel materials, such as H-section steel.
  • One side (mounting wall W1 side) across the pile 1 is referred to as a first space S1
  • the other side (mounting wall W2 side) across the pile 1 is referred to as a second space S2.
  • FIG. 3 is a vertical sectional view of the periphery of the connecting portion between the first support unit 3A and the second support unit 3B.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view in which the periphery of the connecting portion between the first support unit 3A and the second support unit 3B and the retaining walls W1, W2 is cut.
  • brackets 10 are provided on the first space S ⁇ b> 1 side and the second space S ⁇ b> 2 side of the pile 1, respectively.
  • brackets 10 are fixed to flanges 1F (see FIG. 2; the same applies hereinafter) on both sides of the pile 1.
  • a bracket 10 is also provided on the inner circumferential surface WS (see FIG. 1; the same applies hereinafter) of each mountain retaining wall W1, W2.
  • each bracket 10 has a fixed plate portion 11, a support plate portion 12, and an oblique material portion 13.
  • the fixed plate portion 11 is disposed along the vertical plane.
  • the support plate portion 12 extends from the upper end portion of the fixed plate portion 11 so as to be orthogonal to the fixed plate portion 11.
  • the diagonal member 13 obliquely connects the fixed plate portion 11 and the support plate portion 12.
  • the fixing plate part 11 is fixed to the flange 1F.
  • the fixed plate portion 11 is fixed to the inner peripheral surface WS of the mountain retaining walls W1, W2.
  • the first roller 2 ⁇ / b> A is installed on the support plate portion 12 of the bracket 10 on the first space S ⁇ b> 1 side.
  • the first roller 2A is configured to be rotatable with the horizontal direction orthogonal to the excavation direction as the axial direction. That is, the first roller 2A can guide a first support unit 3A described later in the excavation direction.
  • the second roller 2B is installed in the support plate part 12 of the bracket 10 on the second space S2 side.
  • the second roller 2B is configured to be rotatable with the horizontal direction orthogonal to the excavation direction as the axial direction. That is, the second roller 2B can guide a second support unit 3B described later in the excavation direction.
  • the first support unit 3A is arranged in the first space S1. As shown in FIG. 2, the first support work unit 3 ⁇ / b> A includes a guide beam 31, a cut beam 32, an upset 33, and a fire beam 34.
  • the guide beam 31 extends in the excavation direction.
  • the guide beam 31 is supported by each first roller 2A and can be guided in the excavation direction.
  • the guide beam 31 is made of a steel material such as H-section steel.
  • the cut beam 32 extends in a direction perpendicular to the excavation direction.
  • the first support unit 3A is provided with six cutting beams 32 (some of which are shown in FIG. 1), but the number can be set as appropriate.
  • the beam 32 is configured by connecting a steel material 36 such as H-shaped steel by a connecting plate 37.
  • the end 32 ⁇ / b> A on the pile 1 side of the cut beam 32 is fixed to the guide beam 31 supported by the first roller 2 ⁇ / b> A on the bracket 10 fixed to the pile 1.
  • the erection 33 extends in the excavation direction.
  • the flank 33 connects the end portions 32Z of the cut beams 32 on the mountain retaining wall W1 side.
  • the flank 33 is fixed to the guide beam 31 supported by the first roller 2A on the bracket 10 fixed to the mountain retaining wall W1 (see FIG. 1, the same applies hereinafter).
  • the mortar M is filled between the erection 33 and the retaining wall W1.
  • the erection 33 is made of steel.
  • abutted to the inner peripheral surface WS of the retaining wall W1, W2 without being filled with the mortar M may be sufficient.
  • a structure in which a sandbag (not shown; the same applies hereinafter) is installed between the erection 33 and the inner circumferential surface WS of the retaining walls W1, W2.
  • the fire striking beam 34 obliquely connects the cut beam 32 and the protuberance 33, and prevents deformation of the connecting portion between the cut beam 32 and the protuberance 33.
  • the fire beam 34 is configured by connecting a plurality of steel materials.
  • adjacent beams 32 may be connected by a connecting member (not shown) extending in the excavation direction.
  • the second support unit 3B is arranged in the second space S2.
  • the guide beam 31 is supported by the second roller 2B, and the end 32A on the pile 1 side of the cut beam 32 is supported by the second roller 2B on the bracket 10 fixed to the pile 1.
  • the first support unit 3A is supported by the guide beam 31 except that it is fixed to the guide beam 31 supported by the second roller 2B on the bracket 10 which is supported by the guide beam 31 and fixed to the retaining wall W2. Since it is the structure similarly, description is abbreviate
  • the extension jack 4 connects the end 32A on the pile 1 side of the cut beam 32 of the first support unit 3A and the end 32A on the pile 1 side of the cut beam 32 of the second support unit 3B.
  • the telescopic jack 4 can be expanded and contracted in a horizontal direction perpendicular to the excavation direction.
  • the telescopic jack 4 is arranged on a line connecting adjacent piles 1.
  • the extension jack 4 is a hydraulic jack.
  • FIG. 5 is a schematic plan view for explaining the mountain fastening method.
  • the first support unit 3A and the second support unit 3B are illustrated as being composed of two cut beams 32 for convenience.
  • the underground space K is divided into blocks, for example, in units of about 20 to 30 m in the excavation direction, and the work proceeds for each block.
  • the work proceeds in the order of the first block B1 (predetermined area), the second block B2 (front area), and the third block B3.
  • a plurality of piles 1 are installed along the excavation direction at the approximate center of the retaining walls W1, W2 facing each other. While supporting the lower end part of each pile 1 to the ground G (refer FIG. 2, the same hereafter), the upper end part is restrained with a lining girder etc.
  • the support of the wire rope 39 is not limited to the first roller 2A, and may be another member.
  • it may be supported by the bracket 10, or a plurality of brackets 10 may be connected by diagonal materials (not shown; the same applies hereinafter) and supported by the diagonal materials.
  • FIG. 6 is a schematic plan view for explaining the mountain fastening method, and shows a post-process of FIG.
  • the flange 1F on the second space S2 side of the pile 1 and the inner peripheral surface WS of the retaining wall W2 Each of the fixing plate portions 11 of the bracket 10 is fixed.
  • the 2nd roller 2B is installed in the support plate part 12 of each bracket 10.
  • the support of the wire rope 39 is not limited to the second roller 2B but may be another member.
  • it may be supported by the bracket 10, or a plurality of brackets 10 may be connected by diagonal materials (not shown; the same applies hereinafter) and supported by the diagonal materials.
  • FIG. 7 is a schematic plan view for explaining the mountain fastening method, and shows a post-process of FIG.
  • the mortar M (see FIG. 4, the same applies hereinafter) between the uplift 33 of the first support unit 3 ⁇ / b> A and the uplift 33 of the second support unit 3 ⁇ / b> B and the retaining walls W ⁇ b> 1 and W ⁇ b> 2. .) May be filled. Further, the end 32A on the pile 1 side of the cut beam 32 of the first support unit 3A and the end 32A on the pile 1 side of the cut beam 32 of the second support unit 3B are connected by the extension jack 4.
  • the extension jack 4 is adjusted so that the first support unit 3A and the second support unit 3B support the retaining walls W1, W2 with a desired force, respectively. If the stroke of the telescopic jack 4 is sufficient, the bulge 33 may be brought into contact with the inner peripheral surface WS of the retaining walls W1, W2 without filling the mortar M. Alternatively, a sandbag (not shown; the same shall apply hereinafter) may be installed between the erection 33 and the inner peripheral surface WS of the retaining walls W1, W2.
  • FIG. 8 is a schematic plan view for explaining the mountain fastening method, and shows a post-process of FIG.
  • a plurality of piles 1 are installed along the excavation direction substantially at the center of the opposing retaining walls W1, W2.
  • the pile 1 may be installed in advance.
  • the pile 1 of the third block B3 may also be installed.
  • FIG. 9 is a schematic plan view for explaining the mountain fastening method, and shows a post-process of FIG. As shown in FIG. 9, in the second space S2 of the third block B3, the bracket 10 and the second roller 2B are installed as in the case of the second block B2.
  • the mortar M is placed between the uplift 33 of the first support unit 3A and the upset 33 of the second support unit 3B and the retaining walls W1, W2. It may be filled. Further, the end 32A on the pile 1 side of the cut beam 32 of the first support unit 3A and the end 32A on the pile 1 side of the cut beam 32 of the second support unit 3B are connected while being adjusted by the telescopic jack 4. To do. Similarly to the case of the first block B1, if the stroke of the expansion / contraction jack 4 is sufficient, the erection 33 is brought into contact with the inner peripheral surface WS of the retaining walls W1, W2 without filling the mortar M. You may let them. Alternatively, a sandbag (not shown; the same shall apply hereinafter) may be installed between the erection 33 and the inner peripheral surface WS of the retaining walls W1, W2.
  • the first support unit 3A and the second support unit that support the retaining walls W1, W2 by the first block B1 and the second block B2 of the underground space K. Since 3B is used in common, the number of temporary members used can be reduced, and the construction cost can be reduced as compared with the case where supporting works are installed in all parts.
  • first support unit 3A and the second support unit 3B are moved from the first block B1 to the second block B2, they may be guided by the first roller 2A and the second roller 2B, respectively. Therefore, compared with the case where the support is removed from the other part and reassembled at the part, the first support unit 3A and the second support unit 3B moved rearward in the excavation direction X are used as they are in the present invention. Since it can be used and installed in the front of the excavation direction X, the construction period can be shortened, and there is less labor than when reassembling.
  • the expansion jack 4 is arrange
  • the end on the pile 1 side and the end on the retaining wall W1 side are supported by the first roller 2A via the guide beam 31, respectively.
  • the edge part by the side of the pile 1 and the edge part by the side of the retaining wall W2 are each supported by the 2nd roller 2B via the guide beam 31. Therefore, when the first support unit 3A and the second support unit 3B are guided by the first roller 2A and the second roller 2B, respectively, they can be stably guided.
  • the pile installation step and the first roller installation step in the second block B2 are performed in the first space S1 of the first block B1.
  • this invention is not limited to this.
  • the pile installation process and the first roller installation process in the second block B2 may be performed after the concrete placing process in the first block B1. .
  • the excavation space is divided into the first space S1 and the second space S2, the first support unit 3A is installed in the first space S1, and the second support work is installed in the second space S2.
  • the unit 3B is installed, the present invention is not limited to this.
  • a supporting work extending from the mountain retaining wall W1 to the mountain retaining wall W2 may be installed.
  • the support work used in the predetermined area may be moved to the front area by a roller and used in the front area.
  • Support system 1 ... Pile 1F ... Flange 2A ... First roller (roller) 2B ... Second roller (roller) 3A ... 1st support work unit (support work, 1st support work) 3B ... Second support construction unit (support work, second support work) 4 ... Telescopic jack 5 ... Concrete 10 ... Bracket 31 ... Guide beam 32 ... Cut beam 33 ... Raised 34 ... Fire beam B1 ... First block (predetermined area) B2 ... Second block (front area) B3 ... Third block K ... Underground space (excavation space) S1 ... first space S2 ... second space W1, W2 ... mountain retaining wall

Abstract

掘削空間の所定の領域(B1)に、掘削方向(X)に互いに対向する山留め壁(W1,W2)どうしの間に、掘削方向(X)に案内するローラー(2A,2B)を設置するローラー設置工程と、支保工(3A,3B)をローラー(2A,2B)により掘削方向(X)の前方に案内させて、支保工(3A,3B)を設置する支保工設置工程と、支保工(3A,3B)の両端部でそれぞれ隣接する山留め壁(W1,W2)を支持する山留め壁支持工程と、所定の領域(B1)の地盤にコンクリート(5)を打設するコンクリート打設工程と、を備え、所定の領域(B1)よりも掘削方向の前方の前方領域(B2)に対して、ローラー設置工程からコンクリート打設工程を繰り返し行い、支保工設置工程では、所定の領域(B1)で使用した支保工(3A,3B)を用いる。

Description

山留め工法及び支保工システム
 本発明は、山留め工法及び支保工システムに関するものである。
 本願は、2016年2月3日に出願された特願2016-019051号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来から、地下にトンネル等の地中構造物を構築する際には、地中構造物を構築するまでの間、地中空間の山留め壁に切梁材等の支保工が設置され、支保工により地中空間の内周が山留めされていた。
 例えば、地中空間の互いに対向する山留め壁間に複数の支保工を設置した後に、底盤を構築し、底盤上に移動式の型枠を移動させて、地中構造物の立壁及び頂盤を構築する方法が提案されている(下記特許文献1参照)。
日本国特開2000-145370号公報
 ところで、上記の特許文献1では、地中構造物が構築される前の地中空間の全面にわたって支保工が設置されるため、支保工等の仮設部材が多数必要であるという問題点がある。また、互いに対向する山留め壁同士が地下空間にわたって一定間隔で配置されていない場合には、支保工で山留め壁を支持する際に調整が必要となり手間がかかるという問題点がある。
 また、支保工を掘削状況に従い必要な部分だけ合理的に設置する場合には、資材の有効活用という点から支保工の移動が必要であるが、支保工を撤去して別の場所で組み立てるには懸架設備を設置するとともに多大な労力が必要となり、工期も長くなってしまう。
 そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、支保工等の仮設部材の使用数を抑えつつ、工期短縮が可能な山留め工法及び支保工システムを提供する。
 (1)本発明の第一の態様によれば、山留め工法は、ローラー設置工程と、支保工設置工程と、山留め壁支持工程と、コンクリート打設工程と、を備える。ローラー設置工程は、掘削空間の所定の領域に、掘削方向に互いに対向する山留め壁どうしの間に、前記掘削方向に案内するローラーを設置する。支保工設置工程は、支保工を前記ローラーにより前記掘削方向の前方に案内させて、前記支保工を設置する。山留め壁支持工程は、前記支保工の両端部でそれぞれ隣接する前記山留め壁を支持する。コンクリート打設工程は、前記所定の領域の地盤にコンクリートを打設する。前記所定の領域よりも前記掘削方向の前方の前方領域に対して、前記ローラー設置工程から前記コンクリート打設工程を繰り返し行い、前記支保工設置工程では、前記所定の領域で使用した前記支保工を用いる。
 上記した構成によれば、掘削空間の所定の領域及び所定の領域よりも掘削方向の前方の前方領域で、山留め壁を支持する支保工を共通で使用するため、仮設部材の使用数を抑えることができ、全ての部分に支保工を設置する場合に比べ工費を抑えることができる。
 また、所定の領域から前方領域に支保工を移動させる際に、ローラーにより案内させればよい。よって、支保工を他の部分から取り外して当該部分で改めて組み立て直すような場合に比べて、上記した構成では移動した支保工をそのまま使用して設置することができるため、工期を短縮することができる。
 (2)上記(1)の山留め工法において、前記支保工は、第一支保工と、第二支保工と、を有している。前記ローラーは、第一ローラーと、第二ローラーと、を有している。山留め工法は、第一ローラー設置工程と、第一支保工設置工程と、第二ローラー設置工程と、第二支保工設置工程と、を備える。第一ローラー設置工程は、前記掘削方向と直交する方向の一方側の第一空間に、前記掘削方向に案内する第一ローラーを設置する。第一支保工設置工程は、第一支保工を前記第一ローラーにより前記掘削方向の前方に案内させて、前記第一支保工を設置する。第二ローラー設置工程は、前記掘削方向と直交する方向の他方側の第二空間に、前記掘削方向に案内する第二ローラーを設置する。第二支保工設置工程は、第二支保工を前記第二ローラーにより前記掘削方向の前方に案内させて、前記第二支保工を設置する。前記山留め工程では、前記第一支保工及び前記第二支保工の対向する端部同士を該端部が対向する方向に伸縮可能な伸縮ジャッキで連結するとともに、前記第一支保工の他の端部及び前記第二支保工の他の端部でそれぞれ隣接する前記山留め壁を支持する。前記所定の領域において前記コンクリート打設工程を行った後に、前記所定の領域の前記伸縮ジャッキを縮めて、前記第一支保工と前記第二支保工との連結を取り外す。前記所定の領域よりも前記掘削方向の前方の前方領域に対して、前記第一ローラー設置工程から前記コンクリート打設工程を繰り返し行う。前記第一支保工設置工程及び前記第二支保工設置工程では、前記所定の領域で使用した前記第一支保工及び前記第二支保工をそれぞれ用いる。
 上記した構成によれば、掘削空間の所定の領域及び所定の領域よりも掘削方向の前方の前方領域で、山留め壁を支持する第一支保工及び第二支保工を共通で使用するため、仮設部材の使用数を抑えることができ、全ての部分に支保工を設置する場合に比べ工費を抑えることができる。
 また、所定の領域から前方領域に第一支保工及び第二支保工を移動させる際に、それぞれ第一ローラー及び第二ローラーにより案内させればよい。よって、支保工を他の部分から取り外して当該部分で改めて組み立て直すような場合に比べて、上記した構成では移動した第一支保工及び第二支保工をそのまま使用して設置することができるため、工期を短縮することができる。
 (3)上記(2)の山留め工法において、前記掘削空間の所定の領域に、前記掘削方向に沿って互いに対向する前記山留め壁どうしの間に複数の杭を設置する杭設置工程を、前記第一ローラー設置工程の前に行う。前記所定の領域よりも前記掘削方向の前方の前方領域に対して、前記杭設置工程から前記コンクリート打設工程を繰り返し行う。
 上記した構成によれば、所定の領域及び前方領域において、山留め壁どうしの間に複数の杭を設置することができる。
 (4)上記(3)の山留め工法において、前記伸縮ジャッキは、隣り合う前記杭どうしを結んだ線上に配置されていることが好ましい。
 上記した構成によれば、伸縮ジャッキは隣り合う杭どうしを結んだ線上に配置されているため、第一支保工及び第二支保工を移動して、各第一支保工及び第二支保工を掘削方向に前方に移動させる際に、杭が支障となることがない。
 (5)上記(2)から(4)のいずれか一に記載の山留め工法において、前記第一ローラー設置工程では、前記杭の前記掘削方向と直交する方向の一方側及び前記第一空間側の前記山留め壁側に沿ってそれぞれ前記第一ローラーを設置する。前記第二ローラー設置工程では、前記杭の前記掘削方向と直交する方向の他方側及び前記第二空間側の前記山留め壁側に沿ってそれぞれ前記第二ローラーを設置する。
 上記した構成によれば、第一支保工は、杭側の端部及び隣接する山留め壁側の端部がそれぞれ第一ローラーに支持されている。また、第二支保工は、杭側の端部及び隣接する山留め壁側の端部がそれぞれ第二ローラーに支持されている。よって、第一支保工及び第二支保工をそれぞれ第一ローラー及び第二ローラーにより案内させる際に、安定的に案内させることができる。
 (6)本発明の第二の態様によれば、支保工システムは、ローラーと、支保工と、を備える。ローラーは、掘削空間の所定の領域に、掘削方向に互いに対向する山留め壁どうしの間に、前記掘削方向に案内する。支保工は、前記ローラーにより前記掘削方向に案内可能に構成させ、前記山留め壁を支持する。
 上記した構成によれば、支保工は掘削方向に沿って設置されたローラーにより案内可能に構成されている。よって、所定の領域における山留め壁の支持が完了すると、所定の領域よりも前方の前方領域まで、支保工をローラーにより案内させればよい。よって、支保工を他の部分から取り外して当該部分で改めて組み立て直すような場合に比べて、上記した構成では移動した支保工をそのまま使用して設置することができるため、工期を短縮することができる。また、所定の領域及び前方領域で、支保工を共通で使用するため、仮設部材の使用数を抑えることができ、全ての部分に支保工を設置する場合に比べ工費を抑えることができる。
 上記した山留め工法及び支保工システムによれば、支保工等の仮設部材の使用数を抑えて、作業性良く山留めすることができる。
本発明の一実施形態に係る支保工システムの概略構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る支保工システムを上方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る支保工システムの第一支保工と第二支保工との連結部分周辺を切断した鉛直断面図である。 本発明の一実施形態に係る支保工システムの第一支保工及び第二支保工と山留め壁との連結部分周辺を切断した鉛直断面図である。 本発明の一実施形態に係る山留め工法を説明するため模式的な平面図である。 本発明の一実施形態に係る山留め工法を説明するため模式的な平面図であり、図5の後工程を示している。 本発明の一実施形態に係る山留め工法を説明するため模式的な平面図であり、図6の後工程を示している。 本発明の一実施形態に係る山留め工法を説明するため模式的な平面図であり、図7の後工程を示している。 本発明の一実施形態に係る山留め工法を説明するため模式的な平面図であり、図8の後工程を示している。
 本発明の一実施形態に係る山留め工法及び支保工システムについて、図面を用いて説明する。支保工システムは、例えば、地下に設けられた駅舎、道路または鉄道等の地下空間(掘削空間)の山留め壁を支持するものである。
 まず、支保工システムの構成について説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に支保工システムの概略構成を示す平面図である。図2は、本発明の一実施形態に支保工システムを上方から見た斜視図である。なお、図1において、支保工システムの掘削方向の前方及び後方の図示を省略している。また、図2において、支保工システムの上部の構成及び山留め壁を省略している。
 図1及び図2に示すように、支保工システム100は、掘削機等により掘削された地下空間Kの互いに対向する山留め壁W1,W2間に設置されている。掘削を進める掘削方向は、図1示すX方向(紙面下方)とする。
 支保工システム100は、杭1と、第一ローラー2A(ローラー)と、第二ローラー2B(ローラー)と、第一支保工ユニット(支保工、第一支保工)3Aと、第二支保工ユニット(支保工、第二支保工)3Bと、伸縮ジャッキ4と、を備えている。
 杭1は、互いに対向する山留め壁W1,W2の略中央に、掘削方向に沿って複数配置されている。各杭1は、下端部が掘削空間の地盤Gに支持されるとともに、上端部が地下空間Kの地盤Gと対向する頂部(不図示。以下同じ。)に覆工桁(不図示。以下同じ。)等により拘束されている。なお、頂部は覆工桁等により必ずしも拘束されている必要はない。本実施形態では、杭1はH形鋼等の鋼材により構成されている。
 なお、杭1を挟んで一方側(山留め壁W1側)を第一空間S1と称し、杭1を挟んで他方側(山留め壁W2側)を第二空間S2と称する。
 図3は、第一支保工ユニット3Aと第二支保工ユニット3Bとの連結部分周辺を切断した鉛直断面図である。図4は、第一支保工ユニット3A及び第二支保工ユニット3Bと山留め壁W1,W2との連結部分周辺を切断した鉛直断面図である。
 図1から図4に示すように、杭1の第一空間S1側及び第二空間S2側には、それぞれブラケット10が設けられている。本実施形態では、杭1の両側のフランジ1F(図2参照。以下同じ。)にブラケット10が固定されている。また、各山留め壁W1,W2の内周面WS(図1参照。以下同じ。)にもブラケット10が設けられている。
 図3及び図4に示すように、各ブラケット10は、固定板部11と、支持板部12と、斜材部13と、を有している。固定板部11は、鉛直面に沿って配置されている。支持板部12は、固定板部11の上端部から固定板部11と直交して延びている。斜材部13は、固定板部11と支持板部12とを斜めに連結している。
 図3に示すように、杭1に設けられたブラケット10では、固定板部11がフランジ1Fに固定されている。山留め壁W1,W2に設けられたブラケット10では、固定板部11が山留め壁W1,W2の内周面WSに固定されている。
 図3及び図4に示すように、第一空間S1側のブラケット10の支持板部12には、第一ローラー2Aが設置されている。第一ローラー2Aは、掘削方向と直交する水平方向を軸線方向として回転可能に構成されている。つまり、第一ローラー2Aは、後述する第一支保工ユニット3Aを掘削方向に案内可能である。
 また、第二空間S2側のブラケット10の支持板部12には、それぞれ第二ローラー2Bが設置されている。第二ローラー2Bは、掘削方向と直交する水平方向を軸線方向として回転可能に構成されている。つまり、第二ローラー2Bは、後述する第二支保工ユニット3Bを掘削方向に案内可能である。
 第一支保工ユニット3Aは、第一空間S1に配置されている。図2に示すように、第一支保工ユニット3Aは、案内梁31と、切梁32と、腹起し33と、火打ち梁34と、を有している。
 案内梁31は、掘削方向に延びている。案内梁31は、各第一ローラー2Aに支持され、掘削方向に案内可能とされている。本実施形態では、案内梁31はH形鋼等の鋼材により構成されている。
 切梁32は、掘削方向と直交する方向に延びている。本実施形態では、第一支保工ユニット3Aには6本の切梁32が設けられている(図1ではそのうちの一部を示している)が、本数は適宜設定可能である。本実施形態では、切梁32はH形鋼等の鋼材36が連結プレート37で連結されて構成されている。
 切梁32の杭1側の端部32Aは、杭1に固定されたブラケット10上の第一ローラー2Aに支持された案内梁31に固定されている。
 腹起し33は、掘削方向に延びている。腹起し33は、各切梁32の山留め壁W1側の端部32Zどうしを連結している。
 腹起し33は、山留め壁W1(図1参照。以下同じ。)に固定されたブラケット10上の第一ローラー2Aに支持された案内梁31に固定されている。図4に示すように、腹起し33と山留め壁W1との間には、モルタルMが充填されている。本実施形態では、腹起し33は鋼材により構成されている。
 なお、モルタルMが充填されずに、各腹起し33が山留め壁W1,W2の内周面WSに当接された構成であってもよい。または、腹起し33と山留め壁W1,W2の内周面WSとの間に土嚢袋(不図示。以下同じ。)が設置された構成であってもよい。
 図2に示すように、火打ち梁34は、切梁32と腹起し33とを斜めに連結し、切梁32と腹起し33との連結部分の変形を防止している。本実施形態では、火打ち梁34は複数の鋼材が連結されて構成されている。
 また、隣り合う切梁32どうしは、掘削方向に延びる図示しない連結部材により連結されていてもよい。
 第二支保工ユニット3Bは、第二空間S2に配置されている。第二支保工ユニット3Bは、案内梁31が第二ローラー2Bに支持され、切梁32の杭1側の端部32Aが杭1に固定されたブラケット10上の第二ローラー2Bに支持された案内梁31に支持され、腹起し33が山留め壁W2に固定されたブラケット10上の第二ローラー2Bに支持された案内梁31に固定されている点以外は、第一支保工ユニット3Aと同様に構成であるため、説明を省略する。
 伸縮ジャッキ4は、第一支保工ユニット3Aの切梁32の杭1側の端部32Aと、第二支保工ユニット3Bの切梁32の杭1側の端部32Aとを連結している。伸縮ジャッキ4は、掘削方向と直交する水平方向に伸縮可能である。伸縮ジャッキ4は、隣り合う杭1どうしを結んだ線上に配置されている。本実施形態では、伸縮ジャッキ4は油圧ジャッキが採用されている。
 次に、上記の支保工システム100を用いた山留め工法について、主に図5から図9を用いて説明する。
(第一ブロックB1及び第二ブロックB2における杭設置工程)
 図5は、山留め工法を説明するため模式的な平面図である。なお、図5から図9において、第一支保工ユニット3A及び第二支保工ユニット3Bは、それぞれ便宜上2本の切梁32で構成されているものとして図示している。
 本実施形態では、地下空間Kを掘削方向に例えば約20~30m単位でブロック分けを行い、ブロック毎に作業を進めていく。図5に示すように、第一ブロックB1(所定の領域)、第二ブロックB2(前方領域)、第三ブロックB3の順に作業を進めていく。
 第一ブロックB1及び第二ブロックB2において、互いに対向する山留め壁W1,W2の略中央に、掘削方向に沿って複数の杭1を設置する。各杭1の下端部を地盤G(図2参照。以下同じ。)に支持させるとともに、上端部を覆工桁等で拘束させる。
(第一ブロックB1の第一空間S1及び第二ブロックB2の第一空間S1における第一ローラー設置工程)
 次に、第一ブロックB1の第一空間S1及び第二ブロックB2の第一空間S1において、杭1の第一空間S1側のフランジ1F(図2参照。以下同じ。)及び山留め壁W1の内周面WSに、それぞれブラケット10の固定板部11(図2参照。以下同じ。)を固定する。そして、各ブラケット10の支持板部12(図2参照。以下同じ。)に、第一ローラー2Aを設置する。なお、この際に、ブラケット10を、杭1の第二空間側及び山留壁W2の内周面にも先行して設置しておいてもよい。
(第一ブロックB1の第一空間S1における第一支保工設置工程)
 予め組み立てておいた第一支保工ユニット3Aの案内梁31を、第一ローラー2Aにより掘削方向の前方に案内させる。本実施形態では、第一支保工ユニット3Aの案内梁31の掘削方向の前方の端部31Aに、牽引滑車38を設置する。牽引滑車38に巻かれたワイヤーロープ39を牽引する。牽引の際に、ワイヤーロープ39のたるみが大きい場合には、ワイヤーロープ39を第二ブロックB2の第一ローラー2Aに支持させれば、牽引を円滑に行うことができる。そして、切梁32が杭1間に配置される位置に、第一支保工ユニット3Aを設置する。
 なお、ワイヤーロープ39の支持は、第一ローラー2Aに限らず他の部材であってもよい。例えば、ブラケット10で支持してもよいし、複数のブラケット10どうしを斜材(不図示。以下同じ。)等で連結して、当該斜材で支持してもよい。
(第一ブロックB1の第二空間S2及び第二ブロックB2の第二空間S2における第二ローラー設置工程)
 図6は、山留め工法を説明するため模式的な平面図であり、図5の後工程を示している。
 図6に示すように、第一ブロックB1の第二空間S2及び第二ブロックB2の第二空間S2において、杭1の第二空間S2側のフランジ1F及び山留め壁W2の内周面WSに、それぞれブラケット10の固定板部11を固定する。そして、各ブラケット10の支持板部12に、第二ローラー2Bを設置する。
(第一ブロックB1の第二空間S2における第二支保工設置工程)
 予め組み立てておいた第二支保工ユニット3Bの案内梁31を、第二ローラー2Bにより掘削方向の前方に案内させる。本実施形態では、第二支保工ユニット3Bの案内梁31の掘削方向の前方の端部31Aに、牽引滑車38を設置する。牽引滑車38に巻かれたワイヤーロープ39を牽引する。牽引の際に、ワイヤーロープ39のたるみが大きい場合には、ワイヤーロープ39を第二ブロックB2の第二ローラー2Bに支持させれば、牽引を円滑に行うことができる。そして、第二支保工ユニット3Bの切梁32が第一支保工ユニット3Aの切梁32と対向する位置に、第二支保工ユニット3Bを設置する。
 なお、第一空間S1の場合と同様に、ワイヤーロープ39の支持は、第二ローラー2Bに限らず他の部材であってもよい。例えば、ブラケット10で支持してもよいし、複数のブラケット10どうしを斜材(不図示。以下同じ。)等で連結して、当該斜材で支持してもよい。
 (第一ブロックB1における山留め壁支持工程)
 図7は、山留め工法を説明するため模式的な平面図であり、図6の後工程を示している。
 図7に示すように、第一支保工ユニット3Aの腹起し33及び第二支保工ユニット3Bの腹起し33と山留め壁W1、W2との間に、モルタルM(図4参照。以下同じ。)を充填してもよい。また、第一支保工ユニット3Aの切梁32の杭1側の端部32Aと第二支保工ユニット3Bの切梁32の杭1側の端部32Aとを、伸縮ジャッキ4で連結する。第一支保工ユニット3A及び第二支保工ユニット3Bが、それぞれ山留め壁W1,W2を所望の力で支持するように、伸縮ジャッキ4を調整する。
 なお、伸縮ジャッキ4のストロークが十分にあれば、モルタルMを充填せずに、各腹起し33を山留め壁W1,W2の内周面WSに当接させてもよい。または、腹起し33と山留め壁W1、W2の内周面WSとの間に土嚢袋(不図示。以下同じ。)を設置してもよい。
 (第一ブロックB1におけるコンクリート打設工程)
 第一ブロックB1の地盤Gに、均しコンクリート5と打設して、養生する。
 (第三ブロックB3における杭設置工程)
 図8は、山留め工法を説明するため模式的な平面図であり、図7の後工程を示している。
 図8に示すように、第三ブロックB3において、互いに対向する山留め壁W1,W2の略中央に、掘削方向に沿って複数の杭1を設置する。
 なお、杭1は予め設置しておいてもよい。例えば、第一ブロックB1及び第二ブロックB2の杭1を設置する際等に、第三ブロックB3の杭1も設置しておいてもよい。
(第三ブロックB3の第一空間S1における第一ローラー設置工程)
 次に、第三ブロックB3の第一空間S1において、第二ブロックB2の場合と同様に、ブラケット10及び第一ローラー2Aを設置する。
(第二ブロックB2の第一空間S1における第一支保工設置工程)
 次に、第一支保工ユニット3Aと第二支保工ユニット3Bとを連結している伸縮ジャッキ4(図7参照。以下同じ。)を縮めて、互いの連結を取り外す。そして、第一支保工ユニット3Aの案内梁31に接続されたワイヤーロープ39を牽引して、切梁32が杭1間に配置される位置に、第一支保工ユニット3Aを設置する。このようにして、第一ブロックB1で使用された第一支保工ユニット3Aを、第二ブロックB2に移動させ設置する。
(第三ブロックB3の第二空間S2における第二ローラー設置工程)
 図9は、山留め工法を説明するため模式的な平面図であり、図8の後工程を示している。
 図9に示すように、第三ブロックB3の第二空間S2において、第二ブロックB2の場合と同様に、ブラケット10及び第二ローラー2Bを設置する。
(第二ブロックB2の第二空間S2における第二支保工設置工程)
 次に、第二支保工ユニット3Bの案内梁31に接続されたワイヤーロープ39を牽引して、第二支保工ユニット3Bの切梁32が第一支保工ユニット3Aの切梁32と対向する位置に、第二支保工ユニット3Bを設置する。このようにして、第一ブロックB1で使用された第二支保工ユニット3Bを、第二ブロックB2に移動させ設置する。
 (第二ブロックB2における山留め壁支持工程)
 次に、第一ブロックB1の場合と同様に、第一支保工ユニット3Aの腹起し33及び第二支保工ユニット3Bの腹起し33と山留め壁W1、W2との間に、モルタルMを充填してもよい。また、第一支保工ユニット3Aの切梁32の杭1側の端部32Aと第二支保工ユニット3Bの切梁32の杭1側の端部32Aとを、伸縮ジャッキ4で調整しつつ連結する。
 なお、第一ブロックB1の場合と同様に、伸縮ジャッキ4のストロークが十分にあれば、モルタルMを充填せずに、各腹起し33を山留め壁W1,W2の内周面WSに当接させてもよい。または、腹起し33と山留め壁W1、W2の内周面WSとの間に土嚢袋(不図示。以下同じ。)を設置してもよい。
 (第二ブロックB2におけるコンクリート打設工程)
 第二ブロックB1の地盤Gに、均しコンクリート5と打設して、養生する。
 このようにして、掘削方向の前方に向かって順次作業を進めていく。
 このように構成された山留め工法及び支保工システム100では、地下空間Kの第一ブロックB1及び第二ブロックB2で、山留め壁W1,W2を支持する第一支保工ユニット3A及び第二支保工ユニット3Bを共通で使用するため、仮設部材の使用数を抑えることができ、全ての部分に支保工を設置する場合に比べ工費を抑えることができる。
 また、第一ブロックB1から第二ブロックB2に第一支保工ユニット3A及び第二支保工ユニット3Bを移動させる際に、それぞれ第一ローラー2A及び第二ローラー2Bにより案内させればよい。よって、支保工を他の部分から取り外して当該部分で改めて組み立て直すような場合に比べて、本発明では掘削方向Xの後方で移動した第一支保工ユニット3A及び第二支保工ユニット3Bをそのまま掘削方向Xの前方で使用して、設置することができるため、工期を短縮することができとともに、改めて組み立てる場合よりも手間がない。
 また、伸縮ジャッキ4は、隣り合う杭1どうしを結んだ線上に配置されているため、第一支保工ユニット3A及び第二支保工ユニット3Bを掘削方向に前方に移動させる際に、杭1が支障となることがない。
 また、第一支保工ユニット3Aでは、杭1側の端部及び山留め壁W1側の端部がそれぞれ案内梁31を介して第一ローラー2Aに支持されている。また、第二支保工ユニット3Bでは、杭1側の端部及び山留め壁W2側の端部がそれぞれ案内梁31を介して第二ローラー2Bに支持されている。よって、第一支保工ユニット3A及び第二支保工ユニット3Bをそれぞれ第一ローラー2A及び第二ローラー2Bにより案内させる際に、安定的に案内させることができる。
 なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
 例えば、上記に示す実施形態において、第一ローラー2Aにワイヤーロープ39を案内させるために、第二ブロックB2における杭設置工程及び第一ローラー設置工程を、第一ブロックB1の第一空間S1における第一支保工設置工程よりも先行して行ったが、本発明はこれに限られない。例えば、第一支保工ユニット3Aを掘削方向の後方から押圧することができれば、第二ブロックB2における杭設置工程及び第一ローラー設置工程を、第一ブロックB1におけるコンクリート打設工程の後に行えばよい。第二空間S2おける場合も同様である。
 また、上記に示す実施形態では、掘削空間を第一空間S1と第二空間S2とに分けて、第一空間S1に第一支保工ユニット3Aを設置し、第二空間S2に第二支保工ユニット3Bを設置しているが、本発明はこれに限られない。山留め壁W1から山留め壁W2まで延びる支保工を設置してもよい。所定の領域で使用した支保工をローラーにより前方領域まで移動させて、前方領域で使用してもよい。
 上記した山留め工法及び支保工システムによれば、支保工等の仮設部材の使用数を抑えて、作業性良く山留めすることができる。
100…支保工システム
1…杭
1F…フランジ
2A…第一ローラー(ローラー)
2B…第二ローラー(ローラー)
3A…第一支保工ユニット(支保工、第一支保工)
3B…第二支保工ユニット(支保工、第二支保工)
4…伸縮ジャッキ
5…コンクリート
10…ブラケット
31…案内梁
32…切梁
33…腹起し
34…火打ち梁
B1…第一ブロック(所定の領域)
B2…第二ブロック(前方領域)
B3…第三ブロック
K…地下空間(掘削空間)
S1…第一空間
S2…第二空間
W1,W2…山留め壁

Claims (6)

  1.  掘削空間の所定の領域に、掘削方向に互いに対向する山留め壁どうしの間に、前記掘削方向に案内するローラーを設置するローラー設置工程と、
     支保工を前記ローラーにより前記掘削方向の前方に案内させて、前記支保工を設置する支保工設置工程と、
     前記支保工の両端部でそれぞれ隣接する前記山留め壁を支持する山留め壁支持工程と、
     前記所定の領域の地盤にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、を備え、
     前記所定の領域よりも前記掘削方向の前方の前方領域に対して、
     前記ローラー設置工程から前記コンクリート打設工程を繰り返し行い、
     前記支保工設置工程では、前記所定の領域で使用した前記支保工を用いる山留め工法。
  2.  前記支保工は、第一支保工と、第二支保工と、を有し、
     前記ローラーは、第一ローラーと、第二ローラーと、を有し、
     前記掘削方向と直交する方向の一方側の第一空間に、前記掘削方向に案内する第一ローラーを設置する第一ローラー設置工程と、
     第一支保工を前記第一ローラーにより前記掘削方向の前方に案内させて、前記第一支保工を設置する第一支保工設置工程と、
     前記掘削方向と直交する方向の他方側の第二空間に、前記掘削方向に案内する第二ローラーを設置する第二ローラー設置工程と、
     第二支保工を前記第二ローラーにより前記掘削方向の前方に案内させて、前記第二支保工を設置する第二支保工設置工程と、を備え、
     前記山留め工程では、前記第一支保工及び前記第二支保工の対向する端部同士を該端部が対向する方向に伸縮可能な伸縮ジャッキで連結するとともに、前記第一支保工の他の端部及び前記第二支保工の他の端部でそれぞれ隣接する前記山留め壁を支持し、
     前記所定の領域において前記コンクリート打設工程を行った後に、前記所定の領域の前記伸縮ジャッキを縮めて、前記第一支保工と前記第二支保工との連結を取り外し、
     前記所定の領域よりも前記掘削方向の前方の前方領域に対して、
     前記第一ローラー設置工程から前記コンクリート打設工程を繰り返し行い、
     前記第一支保工設置工程及び前記第二支保工設置工程では、前記所定の領域で使用した前記第一支保工及び前記第二支保工をそれぞれ用いる請求項1に記載の山留め工法。
  3.  前記掘削空間の所定の領域に、前記掘削方向に沿って互いに対向する前記山留め壁どうしの間に複数の杭を設置する杭設置工程を、前記第一ローラー設置工程の前に行い、
     前記所定の領域よりも前記掘削方向の前方の前方領域に対して、
     前記杭設置工程から前記コンクリート打設工程を繰り返し行う請求項2に記載の山留め工法。
  4.  前記伸縮ジャッキは、隣り合う前記杭どうしを結んだ線上に配置されている請求項3に記載の山留め工法。
  5.  前記第一ローラー設置工程では、前記杭の前記掘削方向と直交する方向の一方側及び前記第一空間側の前記山留め壁側に沿ってそれぞれ前記第一ローラーを設置し、
     前記第二ローラー設置工程では、前記杭の前記掘削方向と直交する方向の他方側及び前記第二空間側の前記山留め壁側に沿ってそれぞれ前記第二ローラーを設置する請求項2から4のいずれか一項に記載の山留め工法。
  6.  掘削空間の所定の領域に、掘削方向に互いに対向する山留め壁どうしの間に、前記掘削方向に案内するローラーと、
     前記ローラーにより前記掘削方向に案内可能に構成させ、前記山留め壁を支持する支保工と、を備える支保工システム。
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