地下道の構築方法
【課題】タイロッド部材に所定の張力を確実に負荷して、地下道外郭構造体との摩擦力によってフリクションカット部材が地下道外郭構造体の推進方向に共移動するのを防止する。
【解決手段】地下道外郭構造体５６は、元押しジャッキ５８と反力壁６２との間にスペーサ部材６３，６４を推進方向Ｘに重ねて配置しつつ推進されると共に、フリクションカット部材５１は、反力壁６２に一端部を支持固定され、張力調整装置１０を介して他端部がフリクションカット部材５１に連結固定されるタイロッド部材６１の張力によって、地下道外郭構造体５６の推進に伴う共移動が阻止される。タイロッド部材６１を一旦外してスペーサ部材６３，６４を追加設置した後に、タイロッド部材６１を張設し直して地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する際に、張力調整装置１０によってタイロッド部材６１に所定の張力を負荷させた後に、地下道外郭構造体５６を推進させる。
【解決手段】地下道外郭構造体５６は、元押しジャッキ５８と反力壁６２との間にスペーサ部材６３，６４を推進方向Ｘに重ねて配置しつつ推進されると共に、フリクションカット部材５１は、反力壁６２に一端部を支持固定され、張力調整装置１０を介して他端部がフリクションカット部材５１に連結固定されるタイロッド部材６１の張力によって、地下道外郭構造体５６の推進に伴う共移動が阻止される。タイロッド部材６１を一旦外してスペーサ部材６３，６４を追加設置した後に、タイロッド部材６１を張設し直して地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する際に、張力調整装置１０によってタイロッド部材６１に所定の張力を負荷させた後に、地下道外郭構造体５６を推進させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下道の構築方法及び張力調整装置に関し、特に、地中に形成したパイプルーフを、フリクションカット部材を地中に残置したまま地下道外郭構造体と置換することにより地下道を形成する地下道の構築方法、及び該地下道の構築方法において使用する張力調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、既存の鉄道線路や道路の下方地盤にこれらを横断する状態で地下道を構築する方法として、例えば地下道の構築予定箇所である計画地下道部の上方地盤に、既設の鉄道線路や道路を下方から支えて防護するめたのパイプルーフを、例えば円形の鋼管パイプを複数横方向に並べて設置することにより形成し、パイプルーフに支保工を施しながらこれの下方地盤を掘削して地下道を構築するための作業空間を確保した後に、形枠を設置したりコンクリートを打設して地下道を構築する工法が一般的に採用されてきたが、このような工法は、パイプルーフの下方に、地下道の断面より相当程度大きな断面の作業空間を形成する必要があることから、効率の良い施工方法ではなく、また上方の既存の鉄道線路や道路等に影響を及ぼしやすい。
【０００３】
このようなことから、パイプルーフの下方に作業空間を設けて地下道を構築する従来の工法に替わる工法として、地中に形成したパイプルーフを、フリクションカット部材を地中に残置したまま例えばプレキャスト製の地下道外郭構造体と置換することにより地下道を形成する地下道の構築方法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の地下道の構築方法では、例えば図５（ａ）〜（ｊ）に示すように、矩形断面の計画地下道部５０の上面に沿って配置される面にフリクションカット部材５１を固定した箱形パイプ部材を含む複数本の箱形パイプ部材５２を、例えば発進立坑５３から到達立坑５４に向けて、計画地下道部５０の少なくとも上床位置５０ａに並列状態で圧入して（図５（ａ），（ｂ）参照）、計画地下道部５０を貫通するパイプルーフ５５を地中に形成する（図５（ｃ），（ｄ）参照）。しかる後に、このパイプルーフ５５の端面に、例えばプレキャストコンクリート製の矩形断面を有する地下道外郭構造体５６の端面を、例えば中押しジャッキ５７を介在させつつ当接させ、さらに地下道外郭構造体５６の後端部に当該地下道外郭構造体５６を推進させる元押しジャッキ５８を設置する（図５（ｅ），（ｆ）参照）。そして、地下道外郭構造体５６の先端の切羽面の土砂を刃口部材５９等を用いて掘削排除しながら地下道外郭構造体５６を推進させて、箱形パイプ部材５２との固定を解除したフリクションカット部材５１を地中に残置したまま、パイプルーフ５５を押し出して地下道外郭構造体５６と置換することにより（図５（ｇ），（ｈ）参照）、計画地下道部５０に地下道外郭構造体５６による地下道６０を形成する。
【０００５】
また、地下道外郭構造体５６の先端の切羽面の土砂を刃口部材５９等を用いて掘削排除しながら地下道外郭構造体５６を推進させてパイプルーフ５５と置換する工程においては（図５（ｇ），（ｈ）参照）、フリクションカット部材５１と地下道外郭構造体５６との摩擦力によって、フリクションカット部材５１が地下道外郭構造体５６と共に推進方向に共移動する恐れがあるので、フリクションカット部材５１をタイロッド部材６１を介して発進立坑５３の反力壁６２に連結し（図５（ｇ）参照）、このタイロッド部材６１の張力によって、フリクションカット部材５１の共移動を阻止する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１−２９５９７号公報
【特許文献２】特開平７−２０８０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、上述の地下道外郭構造体５６をパイプルーフ５５と置換しつつ推進させてゆく工程では（図５（ｇ），（ｈ）参照）、地下道外郭構造体５６は、元押しジャッキ５８と発進立坑５３の反力壁６２との間に、元押しジャッキ５８のストローク（例えば１ｍ）分毎に、スペーサ６３やストラッド６４等のスペーサ部材を、順次重ねて追加配置しつつ元押しジャッキ５８によって推進されることになる。またこのような工程では、スペーサ６３やストラッド６４等のスペーサ部材を発進立坑５３の上方から挿入して追加配置する際に、発進立坑５３の上部を横断して張設されたタイロッド部材６１が邪魔になることから、タイロッド部材６１を、例えば６ｍ程度の長さの単位タイロッド部材のカプラー等を介した繋ぎ合わせ部分で一旦外して、スペーサ部材６３，６４を追加配置し、しかる後にタイロッド部材６１を張設し直して地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する方法が採用されている。
【０００７】
しかしながら、上述の地下道の構築方法では、タイロッド部材６１を張設し直す作業が容易ではなく、またタイロッド部材６１が張設されるフリクションカット部材５１と反力壁６２との間には相当の距離があるため、タイロッド部材６１の重量によって当該タイロッド部材６１がたわみ易くなる。このような撓みを解消するために、例えばタイロッド部材６１の反力壁６２への固定部におけるボルトを緊張したり、タイロッド部材６１を繋ぐカプラーを締め付けたり、タイロッド部材６１を下から支えるといった対策がとられていたが、十分な張力をタイロッド部材６１に負荷することが困難だった。
【０００８】
また、タイロッド部材６１に撓みが生じていたり、タイロッド部材６１に負荷される張力が不足していると、元押しジャッキ５８によって地下道外郭構造体５６を推進させてゆく際に、フリクションカット部材５１と地下道外郭構造体５６との摩擦力によって、フリクションカット部材５１が推進方向に共移動するおそれを生じることになり、またフリクションカット部材５１の上方の地盤に影響を与えやすくなる。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、タイロッド部材を張設し直す際に、タイロッド部材に所定の張力を容易且つ確実に負荷して、フリクションカット部材と地下道外郭構造体との摩擦力によってフリクションカット部材が地下道外郭構造体の推進方向に共移動するのを効果的に防止することのできる地下道の構築方法及び該地下道の構築方法において使用する張力調整装置をを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、矩形断面の計画地下道部の上面に沿って配置される面にフリクションカット部材を固定した箱形パイプ部材を含む複数本の箱形パイプ部材を、前記計画地下道部の少なくとも上床位置の地中に並列状態で圧入して、前記計画地下道部を貫通するパイプルーフを地中に形成した後に、該パイプルーフの端面に矩形断面の地下道外郭構造体の端面を当接させ、前記地下道外郭構造体の先端の切羽面の土砂を掘削排除しながら前記地下道外郭構造体を発進立坑から元押しジャッキにより推進させて、前記箱形パイプ部材との固定を解除した前記フリクションカット部材を地中に残置したまま、前記パイプルーフを押し出して前記地下道外郭構造体と置換することにより、前記計画地下道部に前記地下道外郭構造体による地下道を形成する地下道の構築方法において、前記地下道外郭構造体は、前記元押しジャッキと前記発進立坑の反力壁との間にスペーサ部材を推進方向に順次重ねて追加配置しつつ推進されると共に、前記フリクションカット部材は、前記発進立坑の反力壁に一端部を支持固定され、張力調整装置を介在させた状態で他端部が前記フリクションカット部材に連結固定されるタイロッド部材の張力によって、前記地下道外郭構造体の推進に伴って共移動するのを阻止されるようになっており、且つ前記タイロッド部材を一旦外して前記スペーサ部材を追加設置した後に、前記タイロッド部材を張設し直して前記地下道外郭構造体の推進作業を再開する際に、前記張力調整装置によって前記タイロッド部材に所定の張力を負荷させた後に、前記地下道外郭構造体の推進作業を行う工程を含むことを特徴とする地下道の構築方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１１】
そして、本発明の地下道の構築方法では、前記張力調整装置によって前記タイロッド部材に負荷される所定の張力は、少なくとも、前記フリクションカット部材の重量を含めた前記フリクションカット部材に作用する上載荷重に、前記地下道外郭構造体と前記フリクションカット部材との摩擦係数を乗じた値を、前記タイロッド部材の本数で除した値の張力であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、上記地下道の構築方法において使用する、前記タイロッド部材の他端部の前記フリクションカット部材への連結部分に設けられる張力調整装置であって、前記フリクションカット部材に一端部が連結固定され、他端部に第１ジャッキ支圧部を有する第１接続冶具と、前記第１接続冶具の一端部と前記第１ジャッキ支圧部との間に配置される第２ジャッキ支圧部、及び前記第１ジャッキ支圧部を挟んで前記第２ジャッキ支圧部とは反対側に配置されるタイロッド締着部を、前記第１ジャッキ支圧部を遊嵌状態で貫通するロッド部材で連結してなる第２接続冶具と、前記第１接続冶具の第１ジャッキ支圧部及び前記第２接続冶具の第２ジャッキ支圧部に両端を接合してこれらの間に設けられる油圧ジャッキとからなり、該油圧ジャッキを伸張することにより、前記タイロッド締着部を前記フリクションカット部材側に引き寄せて前記タイロッド部材に所定の張力を負荷することを特徴とする張力調整装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１３】
そして、本発明の張力調整装置では、前記第２接続冶具の第２ジャッキ支圧部とタイロッド締着部とを連結するロッド部材が、雄ネジ部を備えるボルト部材によって構成されると共に、該ボルト部材の前記第１ジャッキ支圧部と前記第２ジャッキ支圧部との間の部分にナット部材が螺着されており、前記油圧ジャッキを伸張して前記タイロッド部材に所定の張力が負荷されたら、前記ナット部材を前記第１ジャッキ支圧部に締着することにより、前記タイロッド部材に所定の張力が負荷された状態を保持することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の地下道の構築方法又は張力調整装置よれば、タイロッド部材を張設し直す際に、タイロッド部材に所定の張力を容易且つ確実に負荷して、フリクションカット部材と地下道外郭構造体との摩擦力によってフリクションカット部材が地下道外郭構造体の推進方向に共移動するのを効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好ましい一実施形態に係る地下道の構築方法は、地中に形成したパイプルーフ５５を、フリクションカット部材５１を地中に残置したまま例えばプレキャストコンクリート製の地下道外郭構造体５６と置換することにより地下道６０を形成する地下道の構築方法において（図５（ａ）〜（ｊ）参照）、地下道外郭構造体５６の先端の切羽面の土砂を刃口部材５９等を用いて掘削排除しながら地下道外郭構造体５６を推進させ、箱形パイプ部材５２との固定を解除したフリクションカット部材５１を地中に残置したままパイプルーフ５５を押し出して地下道外郭構造体５６と置換する際に（図５（ｇ），（ｈ）参照）、フリクションカット部材５１と地下道外郭構造体５６との摩擦力によってフリクションカット部材５１が地下道外郭構造体５６の推進方向に共移動するのを効果的に防止できるようにするために採用されたものである。
【００１６】
ここで、図１は、図５（ｇ）の地下道外郭構造体５６を推進させて地中に予め形成したパイプルーフ５５を押し出すことにより地下道外郭構造体５６と置換する工程おいて、地下道外郭構造体５６の後端部分５６ａを除いて、計画地下道部５０の地中に、地下道外郭構造体５６の大半の部分を推進させた状態を示すものである。また図１に示す本実施形態では、発進立坑５３において、反力壁６２から推進反力を得つつ元押しジャッキ５８を１ストローク分（例えば１ｍ）伸張して地下道外郭３構造体５６を前進させると共に、各ストローク毎に元押しジャッキ５８を収縮して、後方の反力壁６２との間にスペーサー６３やストラット６４等のスペーサ部材を推進方向Ｘに順次重ねて追加配置することにより、元押しジャッキ５８を推進方向Ｘに移動させながら地下道外郭構造体５６を推進するようになっている。さらに、図１に示す本実施形態では、パイプルーフ５５を構成する箱形パイプ部材５２（図５（ｇ），（ｈ）参照）との固定を解除されて地中に残置されたフリクションカット部材５１は、その発進立坑５３側の端部が、例えばＨ形鋼からなる鋼製端材６５に一体として溶接等によって接合されており、この鋼製端材６５に、一端部が発進立坑５３の反力壁６２に支持固定されるタイロッド部材６１の他端部が張力調整装置１０を介して連結固定されることによって、フリクションカット部材５１は、タイロッド部材６１により引っ張られて、地下道外郭構造体５６との推進方向Ｘへの共移動が阻止されるようになっている。
【００１７】
すなわち、本実施形態の地下道の構築方法は、矩形断面の計画地下道部５０の上面に沿って配置される面にフリクションカット部材５１を固定した箱形パイプ部材を含む複数本の箱形パイプ部材５２を、計画地下道部５０の少なくとも上床位置５０ａの地中に並列状態で圧入して、計画地下道部５０を貫通するパイプルーフ５５を地中に形成した後に、このパイプルーフ５５の端面に矩形断面の地下道外郭構造体５６の端面を当接させ、地下道外郭構造体５６の先端の切羽面の土砂を掘削排除しながら地下道外郭構造体５６を発進立坑５３から元押しジャッキ５８により推進させて、箱形パイプ部材５２との固定を解除したフリクションカット部材５１を地中に残置したまま、パイプルーフ５５を押し出して地下道外郭構造体５６と置換することにより、計画地下道部５０に地下道外郭構造体５６による地下道６０を形成する地下道の構築方法において（図５（ａ）〜（ｊ）参照）、図１に示すように、地下道外郭構造体５６は、元押しジャッキ５８と発進立坑５３の反力壁６２との間にスペーサ部材６３，６４を推進方向Ｘに順次重ねて追加配置しつつ推進されると共に、フリクションカット部材５１は、発進立坑５３の反力壁６２に一端部を支持固定され、張力調整装置１０を介在させた状態で他端部がフリクションカット部材５１に連結固定されるタイロッド部材６１の張力によって、地下道外郭構造体５６の推進に伴って共移動するのを阻止されるようになっており、且つタイロッド部材６１を一旦外してスペーサ部材６３，６４を追加設置した後に、タイロッド部材６１を張設し直して地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する際に、張力調整装置１０によってタイロッド部材６１に所定の張力を負荷させた後に、地下道外郭構造体５６の推進作業を行う工程を含んでいる。
【００１８】
本実施形態によれば、元押しジャッキ５８は、推進工事やシールド工事等に用いる公知の各種の油圧ジャッキを用いることができ、例えば１台当たり１５００ＫＮ程度の押圧能力を備えていると共に、例えば１ｍ程度のストローク長を有している。元押しジャッキ５８は、地下道外郭構造体５６の矩形形状の後端面に沿ってバランスよく均等に分散配置されて複数取り付けられると共に、地下道外郭構造体５６の後端面との間に矩形枠状の押圧盤６６を介在させた状態で、地下道外郭構造体５６を到達立坑５４（図５（ｇ）参照）に向けた推進方向Ｘに押圧する。また元押しジャッキ５８は、発進立坑５３の反力壁６２との間において推進方向Ｘに順次重ねて配置されたスペーサ部材６３，６４を介して反力壁６２から推進反力を得つつ、地下道外郭構造体５６を推進方向Ｘに押圧する。
【００１９】
スペーサ部材６３，６４は、例えば鋼製やプレキャストコンクリート製の、元押しジャッキ５８と反力壁６２との間に介在させて推進反力を伝達する公知の各種のスペーサ部材を用いることができ、本実施形態では、長さが１ｍのスペーサー６３と、長さが３ｍのストラット６４とを組み合わせて使用する。すなわち、元押しジャッキ５８のストローク毎に、１ｍの長さのスペーサー６３を、先端のスペーサ部材６３，６４と収縮した元押しジャッキ５８との間に挿入して追加配置すると共に、３体のスペーサー６３毎に、これらをストラット６４と置き換えながら使用する。推進方向Ｘに重ねて配置されたスペーサ部材６３，６４は、公知の技術と同様に、その後端部において、例えばＨ形鋼等からなる井桁枠６７を介して安定した状態で反力壁６２に当接することにより、反力壁６２からの推進反力を、元押しジャッキ５８に効率良く伝達する。
【００２０】
反力壁６２は、公知の技術と同様に、発進立坑５３の計画地下道部５０と対向する面において、コンクリートを例えば１ｍ程度の厚さで打設することにより、容易に形成することができる。反力壁６２には、例えばコンクリートアンカーを用いて井桁枠６７が取り付けられると共に、タイロッド部材６１の一端部が、例えばコンクリート中に埋設されることにより、或いは固定ボルトを介して支持固定される。
【００２１】
タイロッド部材６１は、例えば鋼棒、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼撚り線等からなり、その一端部が、上述のように反力壁６２に支持固定されると共に、他端部が後述する張力調整装置１０を介して鋼製端材６５に引張り可能に連結固定されることにより、当該鋼製端材６５に一体として接合されたフリクションカット部材５１に連結固定される。タイロッド部材６１は、地中に残置されるフリクションカット部材５１の高さ位置に対応して、発進立坑５３の上部を横断して取り付けられる。また、タイロッド部材６１は、反力壁６２から鋼製端材６５に亘る各１本の連続する部材として用いることができる他、例えば６ｍ程度の長さの単位タイロッド部材を、カプラー等を介して必要な長さに繋ぎ合わせて用いることもできる。
【００２２】
本実施形態では、鋼製端材６５との間に介在してタイロッド部材６１の他端部をフリクションカット部材５１に連結固定する張力調整装置１０は、図２に示すように、鋼製端材６５を介して一端部１１ａがフリクションカット部材５１に連結固定され、他端部に第１ジャッキ支圧部１３を有する第１接続冶具１１と、第１接続冶具１１の鋼製端材６５に接続する一端部１１ａと第１ジャッキ支圧部１３との間に配置される第２ジャッキ支圧部１４、及び第１ジャッキ支圧部１３を挟んで第２ジャッキ支圧部１４とは反対側に配置されるタイロッド締着部１５を、第１ジャッキ支圧部１３を遊嵌状態で貫通するロッド部材１６で連結してなる第２接続冶具１２と、第１接続冶具１１の第１ジャッキ支圧部１３及び第２接続冶具１２の第２ジャッキ支圧部１４に両端を接合してこれらの間に設けられる油圧ジャッキ１７とからなり、油圧ジャッキ１７を伸張することにより、タイロッド締着部１５をフリクションカット部材５１側に引き寄せてタイロッド部材６１に所定の張力を負荷するようになっている。
【００２３】
第１接続冶具１１は、図３及び図４にも示すように、一端部１１ａの接合プレート１８と、他端部の第１ジャッキ支圧部１３とを両側の一対の側面プレート１９によって連結一体化することにより構成され、これらによって囲まれる内側に、第２接続冶具１２の第２ジャッキ支圧部１４をスライド移動させると共に油圧ジャッキ１７を配置するための中空部を形成する。第１接続冶具１１は、接合プレート１８を介して固定ボルト２０により鋼製端材６５に固定されて、鋼製端材６５から張り出した状態で取り付けられる。第１接続冶具１１の第１ジャッキ支圧部１３は、一対の溝形鋼２１を背向させつつ間隔をおいて重ね合わせた状態で両側の接合プレート２５で接合することによって形成され、一対の溝形鋼２１の間隔部分を介して、第２接続冶具１２のロッド部材１６を遊嵌状態で貫通させるようになっている。また、第１接続冶具１１には、第１ジャッキ支圧部１３に隣接して、油圧ジャッキ１７を下方から支持するジャッキ台２２が、例えば溝形鋼を一対の側面プレート１９の間に架設固定することによって設けられている。さらに、第１接続冶具１１の底面部分には、第２接続冶具１２の第２ジャッキ支圧部１４を下方からスライド可能に支持する一対の第１スライドレール２３が、例えば山形鋼をジャッキ台２２と接合プレート１８との間に架設固定することにより取り付けられている。さらにまた、第２接続冶具１２のタイロッド締着部１５を下方からスライド可能に支持する一対の第２スライドレール２４が、例えば山形鋼を第１ジャッキ支圧部１３から片持ち梁状に張り出して固定することにより取り付けられている。
【００２４】
第２接続冶具１２は、一端部の第２ジャッキ支圧部１４と他端部のタイロッド締着部１５とを、第１ジャッキ支圧部１３を遊嵌状態で貫通するロッド部材１６で連結することによって構成される。第２ジャッキ支圧部１４は、一対の溝形鋼２６を背向させつつ間隔をおいて重ね合わせた状態で両側の接合プレート２７で接合することによって形成され、一対の溝形鋼２６の間隔部分にロッド部材１６を挿通して例えば固定ナット２８で両側から固定することにより、ロッド部材１６の一端部に第２ジャッキ支圧部１４が固定される。タイロッド締着部１５は、一対の溝形鋼２９を背向させつつ間隔をおいて重ね合わせた状態で両側の接合プレート３０で接合することによって形成され、一対の溝形鋼２９の間隔部分にロッド部材１６を挿通して例えば固定ナット２８で両側から固定することにより、ロッド部材１６の他端部にタイロッド締着部１５が固定される。またタイロッド締着部１５の中央部分には、一対の溝形鋼２９の間隔部分にタイロッド部材６１の他端部が挿通される共に、当該タイロッド部材６１の他端部は、タイロッド締着ナット３１を用いてタイロッド締着部１５に締着固定される。これらによって、タイロッド部材６１の他端部は、張力調整装置１０及び鋼製端材６５を介してフリクションカット部材５１に連結固定されることになる。
【００２５】
第１ジャッキ支圧部１３と第２ジャッキ支圧部１４の間に設けられる油圧ジャッキ１７は、推進工事やシールド工事等に用いる公知の各種の油圧ジャッキを用いることができ、例えば３００ＫＮ程度の押圧能力を備えていると共に、例えば４０ｃｍ程度のストローク長を有している。また、油圧ジャッキ１７は、圧力計を備えており、当該油圧ジャッキ１７の伸張によって負荷されるタイロッド部材６１の張力を計測できるようになっている。油圧ジャッキ１７を伸張して、第２接続冶具１２の第２ジャッキ支圧部１４を推進方向Ｘに押し出すことにより、タイロッド締着部１５を推進方向Ｘに引き込んで、タイロッド締着部１５に他端部が締着されたタイロッド部材６１の弛みを解消して張力を負荷したり、張力を増大させることが可能になる。油圧ジャッキ１７を収縮して、第２ジャッキ支圧部１４を推進方向Ｘと反対側に引き込むことにより、タイロッド締着部１５を推進方向Ｘと反対側に移動させて、タイロッド部材６１に負荷される張力を減少させたり、必要に応じてタイロッド部材６１の他端部をタイロッド締着部１５から外すことが可能になる。
【００２６】
また、本実施形態では、第２接続冶具１２の第２ジャッキ支圧部１４とタイロッド締着部１５とを連結するロッド部材１６は、その略全長に亘って外周面に雄ネジ部３２を備えるボルト部材によって構成されると共に、このボルト部材からなるロッド部材１６の第１ジャッキ支圧部１３と第２ジャッキ支圧部１４との間の部分に、第１ナット部材３３が螺着されている。油圧ジャッキ１７を伸張してタイロッド部材６１に所定の張力が負荷されたら、第１ナット部材３３を第１ジャッキ支圧部１３に締着することにより、油圧ジャッキ１７の作動を停止しても、タイロッド部材６１に所定の張力が負荷された状態を容易に保持することが可能になる。また、第１ジャッキ支圧部１３とタイロッド締着部１５との間の部分に螺着されている第２ナット部材３４を、第１ナット部材３３の反対側から第１ジャッキ支圧部１３を挟み込みむようにして第１ジャッキ支圧部１３に締着することにより、タイロッド部材６１に所定の張力が負荷された状態を、さらに安定した状態で保持することが可能になる。
【００２７】
本実施形態の地下道の構築方法によれば、地下道外郭構造体５６は、元押しジャッキ５８と反力壁６２との間にスペーサ部材６３，６４を推進方向Ｘに順次重ねて追加配置しながら、フリクションカット部材５１に連結固定されるタイロッド部材６１の張力によって、フリクションカット部材５１が共移動するのを阻止しつつ推進方向Ｘに推進される。すなわち、元押しジャッキ５８のストローク分、地下道外郭構造体５６を前進させたら、タイロッド部材６１の張力を緩め、作業箇所のタイロッド部材６１を一旦外し、スペーサー６３やストラット６４を元押しジャッキ５８の後方に追加配置する。しかる後に、タイロッド部材６１を繋いで張設し直し、張力調整装置１０の油圧ジャッキ１７を伸張してタイロッド部材６１に所定の張力を負荷させた後に、元押しジャッキ５８を伸張して地下道外郭構造体５６を再度前進させる。このような工程を繰り返すことにより、計画地下道部５０は、パイプルーフ５５と置換されて計画地下道部５０に設置される。
【００２８】
ここで、地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する際に、張力調整装置１０によって各タイロッド部材６１に負荷される所定の張力は、タイロッド部材６１の引張り作用によってフリクションカット部材５１を発進立坑５３側に引き込まず、且つフリクションカット部材５１の共移動を効果的に阻止できる範囲で効率の良い値を適宜設定することができるが、少なくとも、フリクションカット部材５１の重量を含めたフリクションカット部材５１に作用する上載荷重に、地下道外郭構造体５６（例えばコンクリート）とフリクションカット部材５１（例えば鋼材）との摩擦係数（例えば０．３５）を乗じた値を、タイロッド部材６１の本数（図１に示す本実施形態では５本）で除した値の張力であることが好ましく、またこのような値と略等しい値の張力とすることがさらに好ましい。すなわち、５本のタイロッド部材６１によって負担する合計の張力Ｔは、地下道外郭構造体５６とフリクションカット部材５１との摩擦係数をａ、フリクションカット部材５１に作用する上載荷重をＷとした場合に、Ｔ＝ａ×Ｗとすることが好ましい。地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する際にタイロッド部材６１に負荷される所定の張力をこのような値とすることにより、地下道外郭構造体５６の前進に伴うフリクションカット部材５１の共移動を、確実に防止することが可能になる。また張力の管理を行い易くなる。
【００２９】
そして、本実施形態によれば、タイロッド部材６１を張設し直す際に、タイロッド部材６１に所定の張力を容易且つ確実に負荷して、フリクションカット部材５１と地下道外郭構造体５６との摩擦力によってフリクションカット部材５１が地下道外郭構造体５６の推進方向Ｘに共移動するのを効果的に防止することが可能になる。すなわち、本実施形態によれば、タイロッド部材６１を一旦外してスペーサ部材６３，６４を追加設置した後に、タイロッド部材６１を張設し直して地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する際に、張力調整装置１０によってタイロッド部材６１に所定の張力を負荷させた後に、地下道外郭構造体５６の推進作業を行うようになっている。したがって、例えばタイロッド部材６１の反力壁６２への固定部におけるボルトを緊張したり、タイロッド部材６１を繋ぐカプラーを締め付けたり、タイロッド部材６１を下から支えるといった困難で手間のかかる作業を要することなく、張力調整装置１０の例えば油圧ジャッキ１７を伸張するだけの簡単な操作により、容易にタイロッド部材６１の撓みを解消したり、タイロッド部材６１に所定の張力を負荷できるので、フリクションカット部材５１の移動を防止するのに必要な支持力を、反力壁６２から推進作業の再開の都度効率良く得ることが可能になり、これによってフリクションカット部材５１が地下道外郭構造体５６の推進方向Ｘに共移動するのを効果的に防止することが可能になる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、張力調整装置は、第１接続冶具と、第２接続冶具と、油圧ジャッキとからなる上述の構成の張力調整装置に限定されることなく、その他の種々の構成の張力調整装置を採用することができる。また、張力調整装置は、タイロッド部材の他端部のフリクションカット部材への連結部分に取り付ける必要は必ずしもなく、タイロッド部材のその他の部位に取り付けて用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係る地下道の構築方法を説明する発進立坑の部分の要部平面図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係る張力調整装置の構成を説明する要部平面図である。
【図３】本発明の好ましい一実施形態に係る張力調整装置の構成を説明する、図２のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図４】本発明の好ましい一実施形態に係る張力調整装置の構成を説明する、図２のＢ−Ｂに沿った断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｊ）は、本発明の好ましい一実施形態に係る、地中に形成したパイプルーフを、フリクションカット部材を地中に残置したまま地下道外郭構造体と置換することにより地下道を形成する地下道の構築方法の工程を説明する、縦断面図及び横断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 張力調整装置
１１ 第１接続冶具
１１ａ 第１接続冶具の一端部
１２ 第２接続冶具
１３ 第１ジャッキ支圧部
１４ 第２ジャッキ支圧部
１５ タイロッド締着部
１６ ロッド部材（ボルト部材）
１７ 油圧ジャッキ
１８ 接合プレート
３３ 第１ナット部材（ナット部材）
５０ 計画地下道部
５１ フリクションカット部材
５２ 箱形パイプ部材
５３ 発進立坑
５４ 到達立坑
５５ パイプルーフ
５６ 地下道外郭構造体
５８ 元押しジャッキ
６０ 地下道
６１ タイロッド部材
６２ 反力壁
６３ スペーサー（スペーサー部材）
６４ ストラット（スペーサー部材）
６５ 鋼製端材
Ｘ 推進方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下道の構築方法及び張力調整装置に関し、特に、地中に形成したパイプルーフを、フリクションカット部材を地中に残置したまま地下道外郭構造体と置換することにより地下道を形成する地下道の構築方法、及び該地下道の構築方法において使用する張力調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、既存の鉄道線路や道路の下方地盤にこれらを横断する状態で地下道を構築する方法として、例えば地下道の構築予定箇所である計画地下道部の上方地盤に、既設の鉄道線路や道路を下方から支えて防護するめたのパイプルーフを、例えば円形の鋼管パイプを複数横方向に並べて設置することにより形成し、パイプルーフに支保工を施しながらこれの下方地盤を掘削して地下道を構築するための作業空間を確保した後に、形枠を設置したりコンクリートを打設して地下道を構築する工法が一般的に採用されてきたが、このような工法は、パイプルーフの下方に、地下道の断面より相当程度大きな断面の作業空間を形成する必要があることから、効率の良い施工方法ではなく、また上方の既存の鉄道線路や道路等に影響を及ぼしやすい。
【０００３】
このようなことから、パイプルーフの下方に作業空間を設けて地下道を構築する従来の工法に替わる工法として、地中に形成したパイプルーフを、フリクションカット部材を地中に残置したまま例えばプレキャスト製の地下道外郭構造体と置換することにより地下道を形成する地下道の構築方法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の地下道の構築方法では、例えば図５（ａ）〜（ｊ）に示すように、矩形断面の計画地下道部５０の上面に沿って配置される面にフリクションカット部材５１を固定した箱形パイプ部材を含む複数本の箱形パイプ部材５２を、例えば発進立坑５３から到達立坑５４に向けて、計画地下道部５０の少なくとも上床位置５０ａに並列状態で圧入して（図５（ａ），（ｂ）参照）、計画地下道部５０を貫通するパイプルーフ５５を地中に形成する（図５（ｃ），（ｄ）参照）。しかる後に、このパイプルーフ５５の端面に、例えばプレキャストコンクリート製の矩形断面を有する地下道外郭構造体５６の端面を、例えば中押しジャッキ５７を介在させつつ当接させ、さらに地下道外郭構造体５６の後端部に当該地下道外郭構造体５６を推進させる元押しジャッキ５８を設置する（図５（ｅ），（ｆ）参照）。そして、地下道外郭構造体５６の先端の切羽面の土砂を刃口部材５９等を用いて掘削排除しながら地下道外郭構造体５６を推進させて、箱形パイプ部材５２との固定を解除したフリクションカット部材５１を地中に残置したまま、パイプルーフ５５を押し出して地下道外郭構造体５６と置換することにより（図５（ｇ），（ｈ）参照）、計画地下道部５０に地下道外郭構造体５６による地下道６０を形成する。
【０００５】
また、地下道外郭構造体５６の先端の切羽面の土砂を刃口部材５９等を用いて掘削排除しながら地下道外郭構造体５６を推進させてパイプルーフ５５と置換する工程においては（図５（ｇ），（ｈ）参照）、フリクションカット部材５１と地下道外郭構造体５６との摩擦力によって、フリクションカット部材５１が地下道外郭構造体５６と共に推進方向に共移動する恐れがあるので、フリクションカット部材５１をタイロッド部材６１を介して発進立坑５３の反力壁６２に連結し（図５（ｇ）参照）、このタイロッド部材６１の張力によって、フリクションカット部材５１の共移動を阻止する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１−２９５９７号公報
【特許文献２】特開平７−２０８０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、上述の地下道外郭構造体５６をパイプルーフ５５と置換しつつ推進させてゆく工程では（図５（ｇ），（ｈ）参照）、地下道外郭構造体５６は、元押しジャッキ５８と発進立坑５３の反力壁６２との間に、元押しジャッキ５８のストローク（例えば１ｍ）分毎に、スペーサ６３やストラッド６４等のスペーサ部材を、順次重ねて追加配置しつつ元押しジャッキ５８によって推進されることになる。またこのような工程では、スペーサ６３やストラッド６４等のスペーサ部材を発進立坑５３の上方から挿入して追加配置する際に、発進立坑５３の上部を横断して張設されたタイロッド部材６１が邪魔になることから、タイロッド部材６１を、例えば６ｍ程度の長さの単位タイロッド部材のカプラー等を介した繋ぎ合わせ部分で一旦外して、スペーサ部材６３，６４を追加配置し、しかる後にタイロッド部材６１を張設し直して地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する方法が採用されている。
【０００７】
しかしながら、上述の地下道の構築方法では、タイロッド部材６１を張設し直す作業が容易ではなく、またタイロッド部材６１が張設されるフリクションカット部材５１と反力壁６２との間には相当の距離があるため、タイロッド部材６１の重量によって当該タイロッド部材６１がたわみ易くなる。このような撓みを解消するために、例えばタイロッド部材６１の反力壁６２への固定部におけるボルトを緊張したり、タイロッド部材６１を繋ぐカプラーを締め付けたり、タイロッド部材６１を下から支えるといった対策がとられていたが、十分な張力をタイロッド部材６１に負荷することが困難だった。
【０００８】
また、タイロッド部材６１に撓みが生じていたり、タイロッド部材６１に負荷される張力が不足していると、元押しジャッキ５８によって地下道外郭構造体５６を推進させてゆく際に、フリクションカット部材５１と地下道外郭構造体５６との摩擦力によって、フリクションカット部材５１が推進方向に共移動するおそれを生じることになり、またフリクションカット部材５１の上方の地盤に影響を与えやすくなる。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、タイロッド部材を張設し直す際に、タイロッド部材に所定の張力を容易且つ確実に負荷して、フリクションカット部材と地下道外郭構造体との摩擦力によってフリクションカット部材が地下道外郭構造体の推進方向に共移動するのを効果的に防止することのできる地下道の構築方法及び該地下道の構築方法において使用する張力調整装置をを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、矩形断面の計画地下道部の上面に沿って配置される面にフリクションカット部材を固定した箱形パイプ部材を含む複数本の箱形パイプ部材を、前記計画地下道部の少なくとも上床位置の地中に並列状態で圧入して、前記計画地下道部を貫通するパイプルーフを地中に形成した後に、該パイプルーフの端面に矩形断面の地下道外郭構造体の端面を当接させ、前記地下道外郭構造体の先端の切羽面の土砂を掘削排除しながら前記地下道外郭構造体を発進立坑から元押しジャッキにより推進させて、前記箱形パイプ部材との固定を解除した前記フリクションカット部材を地中に残置したまま、前記パイプルーフを押し出して前記地下道外郭構造体と置換することにより、前記計画地下道部に前記地下道外郭構造体による地下道を形成する地下道の構築方法において、前記地下道外郭構造体は、前記元押しジャッキと前記発進立坑の反力壁との間にスペーサ部材を推進方向に順次重ねて追加配置しつつ推進されると共に、前記フリクションカット部材は、前記発進立坑の反力壁に一端部を支持固定され、張力調整装置を介在させた状態で他端部が前記フリクションカット部材に連結固定されるタイロッド部材の張力によって、前記地下道外郭構造体の推進に伴って共移動するのを阻止されるようになっており、且つ前記タイロッド部材を一旦外して前記スペーサ部材を追加設置した後に、前記タイロッド部材を張設し直して前記地下道外郭構造体の推進作業を再開する際に、前記張力調整装置によって前記タイロッド部材に所定の張力を負荷させた後に、前記地下道外郭構造体の推進作業を行う工程を含むことを特徴とする地下道の構築方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１１】
そして、本発明の地下道の構築方法では、前記張力調整装置によって前記タイロッド部材に負荷される所定の張力は、少なくとも、前記フリクションカット部材の重量を含めた前記フリクションカット部材に作用する上載荷重に、前記地下道外郭構造体と前記フリクションカット部材との摩擦係数を乗じた値を、前記タイロッド部材の本数で除した値の張力であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、上記地下道の構築方法において使用する、前記タイロッド部材の他端部の前記フリクションカット部材への連結部分に設けられる張力調整装置であって、前記フリクションカット部材に一端部が連結固定され、他端部に第１ジャッキ支圧部を有する第１接続冶具と、前記第１接続冶具の一端部と前記第１ジャッキ支圧部との間に配置される第２ジャッキ支圧部、及び前記第１ジャッキ支圧部を挟んで前記第２ジャッキ支圧部とは反対側に配置されるタイロッド締着部を、前記第１ジャッキ支圧部を遊嵌状態で貫通するロッド部材で連結してなる第２接続冶具と、前記第１接続冶具の第１ジャッキ支圧部及び前記第２接続冶具の第２ジャッキ支圧部に両端を接合してこれらの間に設けられる油圧ジャッキとからなり、該油圧ジャッキを伸張することにより、前記タイロッド締着部を前記フリクションカット部材側に引き寄せて前記タイロッド部材に所定の張力を負荷することを特徴とする張力調整装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１３】
そして、本発明の張力調整装置では、前記第２接続冶具の第２ジャッキ支圧部とタイロッド締着部とを連結するロッド部材が、雄ネジ部を備えるボルト部材によって構成されると共に、該ボルト部材の前記第１ジャッキ支圧部と前記第２ジャッキ支圧部との間の部分にナット部材が螺着されており、前記油圧ジャッキを伸張して前記タイロッド部材に所定の張力が負荷されたら、前記ナット部材を前記第１ジャッキ支圧部に締着することにより、前記タイロッド部材に所定の張力が負荷された状態を保持することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の地下道の構築方法又は張力調整装置よれば、タイロッド部材を張設し直す際に、タイロッド部材に所定の張力を容易且つ確実に負荷して、フリクションカット部材と地下道外郭構造体との摩擦力によってフリクションカット部材が地下道外郭構造体の推進方向に共移動するのを効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好ましい一実施形態に係る地下道の構築方法は、地中に形成したパイプルーフ５５を、フリクションカット部材５１を地中に残置したまま例えばプレキャストコンクリート製の地下道外郭構造体５６と置換することにより地下道６０を形成する地下道の構築方法において（図５（ａ）〜（ｊ）参照）、地下道外郭構造体５６の先端の切羽面の土砂を刃口部材５９等を用いて掘削排除しながら地下道外郭構造体５６を推進させ、箱形パイプ部材５２との固定を解除したフリクションカット部材５１を地中に残置したままパイプルーフ５５を押し出して地下道外郭構造体５６と置換する際に（図５（ｇ），（ｈ）参照）、フリクションカット部材５１と地下道外郭構造体５６との摩擦力によってフリクションカット部材５１が地下道外郭構造体５６の推進方向に共移動するのを効果的に防止できるようにするために採用されたものである。
【００１６】
ここで、図１は、図５（ｇ）の地下道外郭構造体５６を推進させて地中に予め形成したパイプルーフ５５を押し出すことにより地下道外郭構造体５６と置換する工程おいて、地下道外郭構造体５６の後端部分５６ａを除いて、計画地下道部５０の地中に、地下道外郭構造体５６の大半の部分を推進させた状態を示すものである。また図１に示す本実施形態では、発進立坑５３において、反力壁６２から推進反力を得つつ元押しジャッキ５８を１ストローク分（例えば１ｍ）伸張して地下道外郭３構造体５６を前進させると共に、各ストローク毎に元押しジャッキ５８を収縮して、後方の反力壁６２との間にスペーサー６３やストラット６４等のスペーサ部材を推進方向Ｘに順次重ねて追加配置することにより、元押しジャッキ５８を推進方向Ｘに移動させながら地下道外郭構造体５６を推進するようになっている。さらに、図１に示す本実施形態では、パイプルーフ５５を構成する箱形パイプ部材５２（図５（ｇ），（ｈ）参照）との固定を解除されて地中に残置されたフリクションカット部材５１は、その発進立坑５３側の端部が、例えばＨ形鋼からなる鋼製端材６５に一体として溶接等によって接合されており、この鋼製端材６５に、一端部が発進立坑５３の反力壁６２に支持固定されるタイロッド部材６１の他端部が張力調整装置１０を介して連結固定されることによって、フリクションカット部材５１は、タイロッド部材６１により引っ張られて、地下道外郭構造体５６との推進方向Ｘへの共移動が阻止されるようになっている。
【００１７】
すなわち、本実施形態の地下道の構築方法は、矩形断面の計画地下道部５０の上面に沿って配置される面にフリクションカット部材５１を固定した箱形パイプ部材を含む複数本の箱形パイプ部材５２を、計画地下道部５０の少なくとも上床位置５０ａの地中に並列状態で圧入して、計画地下道部５０を貫通するパイプルーフ５５を地中に形成した後に、このパイプルーフ５５の端面に矩形断面の地下道外郭構造体５６の端面を当接させ、地下道外郭構造体５６の先端の切羽面の土砂を掘削排除しながら地下道外郭構造体５６を発進立坑５３から元押しジャッキ５８により推進させて、箱形パイプ部材５２との固定を解除したフリクションカット部材５１を地中に残置したまま、パイプルーフ５５を押し出して地下道外郭構造体５６と置換することにより、計画地下道部５０に地下道外郭構造体５６による地下道６０を形成する地下道の構築方法において（図５（ａ）〜（ｊ）参照）、図１に示すように、地下道外郭構造体５６は、元押しジャッキ５８と発進立坑５３の反力壁６２との間にスペーサ部材６３，６４を推進方向Ｘに順次重ねて追加配置しつつ推進されると共に、フリクションカット部材５１は、発進立坑５３の反力壁６２に一端部を支持固定され、張力調整装置１０を介在させた状態で他端部がフリクションカット部材５１に連結固定されるタイロッド部材６１の張力によって、地下道外郭構造体５６の推進に伴って共移動するのを阻止されるようになっており、且つタイロッド部材６１を一旦外してスペーサ部材６３，６４を追加設置した後に、タイロッド部材６１を張設し直して地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する際に、張力調整装置１０によってタイロッド部材６１に所定の張力を負荷させた後に、地下道外郭構造体５６の推進作業を行う工程を含んでいる。
【００１８】
本実施形態によれば、元押しジャッキ５８は、推進工事やシールド工事等に用いる公知の各種の油圧ジャッキを用いることができ、例えば１台当たり１５００ＫＮ程度の押圧能力を備えていると共に、例えば１ｍ程度のストローク長を有している。元押しジャッキ５８は、地下道外郭構造体５６の矩形形状の後端面に沿ってバランスよく均等に分散配置されて複数取り付けられると共に、地下道外郭構造体５６の後端面との間に矩形枠状の押圧盤６６を介在させた状態で、地下道外郭構造体５６を到達立坑５４（図５（ｇ）参照）に向けた推進方向Ｘに押圧する。また元押しジャッキ５８は、発進立坑５３の反力壁６２との間において推進方向Ｘに順次重ねて配置されたスペーサ部材６３，６４を介して反力壁６２から推進反力を得つつ、地下道外郭構造体５６を推進方向Ｘに押圧する。
【００１９】
スペーサ部材６３，６４は、例えば鋼製やプレキャストコンクリート製の、元押しジャッキ５８と反力壁６２との間に介在させて推進反力を伝達する公知の各種のスペーサ部材を用いることができ、本実施形態では、長さが１ｍのスペーサー６３と、長さが３ｍのストラット６４とを組み合わせて使用する。すなわち、元押しジャッキ５８のストローク毎に、１ｍの長さのスペーサー６３を、先端のスペーサ部材６３，６４と収縮した元押しジャッキ５８との間に挿入して追加配置すると共に、３体のスペーサー６３毎に、これらをストラット６４と置き換えながら使用する。推進方向Ｘに重ねて配置されたスペーサ部材６３，６４は、公知の技術と同様に、その後端部において、例えばＨ形鋼等からなる井桁枠６７を介して安定した状態で反力壁６２に当接することにより、反力壁６２からの推進反力を、元押しジャッキ５８に効率良く伝達する。
【００２０】
反力壁６２は、公知の技術と同様に、発進立坑５３の計画地下道部５０と対向する面において、コンクリートを例えば１ｍ程度の厚さで打設することにより、容易に形成することができる。反力壁６２には、例えばコンクリートアンカーを用いて井桁枠６７が取り付けられると共に、タイロッド部材６１の一端部が、例えばコンクリート中に埋設されることにより、或いは固定ボルトを介して支持固定される。
【００２１】
タイロッド部材６１は、例えば鋼棒、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼撚り線等からなり、その一端部が、上述のように反力壁６２に支持固定されると共に、他端部が後述する張力調整装置１０を介して鋼製端材６５に引張り可能に連結固定されることにより、当該鋼製端材６５に一体として接合されたフリクションカット部材５１に連結固定される。タイロッド部材６１は、地中に残置されるフリクションカット部材５１の高さ位置に対応して、発進立坑５３の上部を横断して取り付けられる。また、タイロッド部材６１は、反力壁６２から鋼製端材６５に亘る各１本の連続する部材として用いることができる他、例えば６ｍ程度の長さの単位タイロッド部材を、カプラー等を介して必要な長さに繋ぎ合わせて用いることもできる。
【００２２】
本実施形態では、鋼製端材６５との間に介在してタイロッド部材６１の他端部をフリクションカット部材５１に連結固定する張力調整装置１０は、図２に示すように、鋼製端材６５を介して一端部１１ａがフリクションカット部材５１に連結固定され、他端部に第１ジャッキ支圧部１３を有する第１接続冶具１１と、第１接続冶具１１の鋼製端材６５に接続する一端部１１ａと第１ジャッキ支圧部１３との間に配置される第２ジャッキ支圧部１４、及び第１ジャッキ支圧部１３を挟んで第２ジャッキ支圧部１４とは反対側に配置されるタイロッド締着部１５を、第１ジャッキ支圧部１３を遊嵌状態で貫通するロッド部材１６で連結してなる第２接続冶具１２と、第１接続冶具１１の第１ジャッキ支圧部１３及び第２接続冶具１２の第２ジャッキ支圧部１４に両端を接合してこれらの間に設けられる油圧ジャッキ１７とからなり、油圧ジャッキ１７を伸張することにより、タイロッド締着部１５をフリクションカット部材５１側に引き寄せてタイロッド部材６１に所定の張力を負荷するようになっている。
【００２３】
第１接続冶具１１は、図３及び図４にも示すように、一端部１１ａの接合プレート１８と、他端部の第１ジャッキ支圧部１３とを両側の一対の側面プレート１９によって連結一体化することにより構成され、これらによって囲まれる内側に、第２接続冶具１２の第２ジャッキ支圧部１４をスライド移動させると共に油圧ジャッキ１７を配置するための中空部を形成する。第１接続冶具１１は、接合プレート１８を介して固定ボルト２０により鋼製端材６５に固定されて、鋼製端材６５から張り出した状態で取り付けられる。第１接続冶具１１の第１ジャッキ支圧部１３は、一対の溝形鋼２１を背向させつつ間隔をおいて重ね合わせた状態で両側の接合プレート２５で接合することによって形成され、一対の溝形鋼２１の間隔部分を介して、第２接続冶具１２のロッド部材１６を遊嵌状態で貫通させるようになっている。また、第１接続冶具１１には、第１ジャッキ支圧部１３に隣接して、油圧ジャッキ１７を下方から支持するジャッキ台２２が、例えば溝形鋼を一対の側面プレート１９の間に架設固定することによって設けられている。さらに、第１接続冶具１１の底面部分には、第２接続冶具１２の第２ジャッキ支圧部１４を下方からスライド可能に支持する一対の第１スライドレール２３が、例えば山形鋼をジャッキ台２２と接合プレート１８との間に架設固定することにより取り付けられている。さらにまた、第２接続冶具１２のタイロッド締着部１５を下方からスライド可能に支持する一対の第２スライドレール２４が、例えば山形鋼を第１ジャッキ支圧部１３から片持ち梁状に張り出して固定することにより取り付けられている。
【００２４】
第２接続冶具１２は、一端部の第２ジャッキ支圧部１４と他端部のタイロッド締着部１５とを、第１ジャッキ支圧部１３を遊嵌状態で貫通するロッド部材１６で連結することによって構成される。第２ジャッキ支圧部１４は、一対の溝形鋼２６を背向させつつ間隔をおいて重ね合わせた状態で両側の接合プレート２７で接合することによって形成され、一対の溝形鋼２６の間隔部分にロッド部材１６を挿通して例えば固定ナット２８で両側から固定することにより、ロッド部材１６の一端部に第２ジャッキ支圧部１４が固定される。タイロッド締着部１５は、一対の溝形鋼２９を背向させつつ間隔をおいて重ね合わせた状態で両側の接合プレート３０で接合することによって形成され、一対の溝形鋼２９の間隔部分にロッド部材１６を挿通して例えば固定ナット２８で両側から固定することにより、ロッド部材１６の他端部にタイロッド締着部１５が固定される。またタイロッド締着部１５の中央部分には、一対の溝形鋼２９の間隔部分にタイロッド部材６１の他端部が挿通される共に、当該タイロッド部材６１の他端部は、タイロッド締着ナット３１を用いてタイロッド締着部１５に締着固定される。これらによって、タイロッド部材６１の他端部は、張力調整装置１０及び鋼製端材６５を介してフリクションカット部材５１に連結固定されることになる。
【００２５】
第１ジャッキ支圧部１３と第２ジャッキ支圧部１４の間に設けられる油圧ジャッキ１７は、推進工事やシールド工事等に用いる公知の各種の油圧ジャッキを用いることができ、例えば３００ＫＮ程度の押圧能力を備えていると共に、例えば４０ｃｍ程度のストローク長を有している。また、油圧ジャッキ１７は、圧力計を備えており、当該油圧ジャッキ１７の伸張によって負荷されるタイロッド部材６１の張力を計測できるようになっている。油圧ジャッキ１７を伸張して、第２接続冶具１２の第２ジャッキ支圧部１４を推進方向Ｘに押し出すことにより、タイロッド締着部１５を推進方向Ｘに引き込んで、タイロッド締着部１５に他端部が締着されたタイロッド部材６１の弛みを解消して張力を負荷したり、張力を増大させることが可能になる。油圧ジャッキ１７を収縮して、第２ジャッキ支圧部１４を推進方向Ｘと反対側に引き込むことにより、タイロッド締着部１５を推進方向Ｘと反対側に移動させて、タイロッド部材６１に負荷される張力を減少させたり、必要に応じてタイロッド部材６１の他端部をタイロッド締着部１５から外すことが可能になる。
【００２６】
また、本実施形態では、第２接続冶具１２の第２ジャッキ支圧部１４とタイロッド締着部１５とを連結するロッド部材１６は、その略全長に亘って外周面に雄ネジ部３２を備えるボルト部材によって構成されると共に、このボルト部材からなるロッド部材１６の第１ジャッキ支圧部１３と第２ジャッキ支圧部１４との間の部分に、第１ナット部材３３が螺着されている。油圧ジャッキ１７を伸張してタイロッド部材６１に所定の張力が負荷されたら、第１ナット部材３３を第１ジャッキ支圧部１３に締着することにより、油圧ジャッキ１７の作動を停止しても、タイロッド部材６１に所定の張力が負荷された状態を容易に保持することが可能になる。また、第１ジャッキ支圧部１３とタイロッド締着部１５との間の部分に螺着されている第２ナット部材３４を、第１ナット部材３３の反対側から第１ジャッキ支圧部１３を挟み込みむようにして第１ジャッキ支圧部１３に締着することにより、タイロッド部材６１に所定の張力が負荷された状態を、さらに安定した状態で保持することが可能になる。
【００２７】
本実施形態の地下道の構築方法によれば、地下道外郭構造体５６は、元押しジャッキ５８と反力壁６２との間にスペーサ部材６３，６４を推進方向Ｘに順次重ねて追加配置しながら、フリクションカット部材５１に連結固定されるタイロッド部材６１の張力によって、フリクションカット部材５１が共移動するのを阻止しつつ推進方向Ｘに推進される。すなわち、元押しジャッキ５８のストローク分、地下道外郭構造体５６を前進させたら、タイロッド部材６１の張力を緩め、作業箇所のタイロッド部材６１を一旦外し、スペーサー６３やストラット６４を元押しジャッキ５８の後方に追加配置する。しかる後に、タイロッド部材６１を繋いで張設し直し、張力調整装置１０の油圧ジャッキ１７を伸張してタイロッド部材６１に所定の張力を負荷させた後に、元押しジャッキ５８を伸張して地下道外郭構造体５６を再度前進させる。このような工程を繰り返すことにより、計画地下道部５０は、パイプルーフ５５と置換されて計画地下道部５０に設置される。
【００２８】
ここで、地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する際に、張力調整装置１０によって各タイロッド部材６１に負荷される所定の張力は、タイロッド部材６１の引張り作用によってフリクションカット部材５１を発進立坑５３側に引き込まず、且つフリクションカット部材５１の共移動を効果的に阻止できる範囲で効率の良い値を適宜設定することができるが、少なくとも、フリクションカット部材５１の重量を含めたフリクションカット部材５１に作用する上載荷重に、地下道外郭構造体５６（例えばコンクリート）とフリクションカット部材５１（例えば鋼材）との摩擦係数（例えば０．３５）を乗じた値を、タイロッド部材６１の本数（図１に示す本実施形態では５本）で除した値の張力であることが好ましく、またこのような値と略等しい値の張力とすることがさらに好ましい。すなわち、５本のタイロッド部材６１によって負担する合計の張力Ｔは、地下道外郭構造体５６とフリクションカット部材５１との摩擦係数をａ、フリクションカット部材５１に作用する上載荷重をＷとした場合に、Ｔ＝ａ×Ｗとすることが好ましい。地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する際にタイロッド部材６１に負荷される所定の張力をこのような値とすることにより、地下道外郭構造体５６の前進に伴うフリクションカット部材５１の共移動を、確実に防止することが可能になる。また張力の管理を行い易くなる。
【００２９】
そして、本実施形態によれば、タイロッド部材６１を張設し直す際に、タイロッド部材６１に所定の張力を容易且つ確実に負荷して、フリクションカット部材５１と地下道外郭構造体５６との摩擦力によってフリクションカット部材５１が地下道外郭構造体５６の推進方向Ｘに共移動するのを効果的に防止することが可能になる。すなわち、本実施形態によれば、タイロッド部材６１を一旦外してスペーサ部材６３，６４を追加設置した後に、タイロッド部材６１を張設し直して地下道外郭構造体５６の推進作業を再開する際に、張力調整装置１０によってタイロッド部材６１に所定の張力を負荷させた後に、地下道外郭構造体５６の推進作業を行うようになっている。したがって、例えばタイロッド部材６１の反力壁６２への固定部におけるボルトを緊張したり、タイロッド部材６１を繋ぐカプラーを締め付けたり、タイロッド部材６１を下から支えるといった困難で手間のかかる作業を要することなく、張力調整装置１０の例えば油圧ジャッキ１７を伸張するだけの簡単な操作により、容易にタイロッド部材６１の撓みを解消したり、タイロッド部材６１に所定の張力を負荷できるので、フリクションカット部材５１の移動を防止するのに必要な支持力を、反力壁６２から推進作業の再開の都度効率良く得ることが可能になり、これによってフリクションカット部材５１が地下道外郭構造体５６の推進方向Ｘに共移動するのを効果的に防止することが可能になる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、張力調整装置は、第１接続冶具と、第２接続冶具と、油圧ジャッキとからなる上述の構成の張力調整装置に限定されることなく、その他の種々の構成の張力調整装置を採用することができる。また、張力調整装置は、タイロッド部材の他端部のフリクションカット部材への連結部分に取り付ける必要は必ずしもなく、タイロッド部材のその他の部位に取り付けて用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係る地下道の構築方法を説明する発進立坑の部分の要部平面図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係る張力調整装置の構成を説明する要部平面図である。
【図３】本発明の好ましい一実施形態に係る張力調整装置の構成を説明する、図２のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図４】本発明の好ましい一実施形態に係る張力調整装置の構成を説明する、図２のＢ−Ｂに沿った断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｊ）は、本発明の好ましい一実施形態に係る、地中に形成したパイプルーフを、フリクションカット部材を地中に残置したまま地下道外郭構造体と置換することにより地下道を形成する地下道の構築方法の工程を説明する、縦断面図及び横断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 張力調整装置
１１ 第１接続冶具
１１ａ 第１接続冶具の一端部
１２ 第２接続冶具
１３ 第１ジャッキ支圧部
１４ 第２ジャッキ支圧部
１５ タイロッド締着部
１６ ロッド部材（ボルト部材）
１７ 油圧ジャッキ
１８ 接合プレート
３３ 第１ナット部材（ナット部材）
５０ 計画地下道部
５１ フリクションカット部材
５２ 箱形パイプ部材
５３ 発進立坑
５４ 到達立坑
５５ パイプルーフ
５６ 地下道外郭構造体
５８ 元押しジャッキ
６０ 地下道
６１ タイロッド部材
６２ 反力壁
６３ スペーサー（スペーサー部材）
６４ ストラット（スペーサー部材）
６５ 鋼製端材
Ｘ 推進方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形断面の計画地下道部の上面に沿って配置される面にフリクションカット部材を固定した箱形パイプ部材を含む複数本の箱形パイプ部材を、前記計画地下道部の少なくとも上床位置の地中に並列状態で圧入して、前記計画地下道部を貫通するパイプルーフを地中に形成した後に、該パイプルーフの端面に矩形断面の地下道外郭構造体の端面を当接させ、前記地下道外郭構造体の先端の切羽面の土砂を掘削排除しながら前記地下道外郭構造体を発進立坑から元押しジャッキにより推進させて、前記箱形パイプ部材との固定を解除した前記フリクションカット部材を地中に残置したまま、前記パイプルーフを押し出して前記地下道外郭構造体と置換することにより、前記計画地下道部に前記地下道外郭構造体による地下道を形成する地下道の構築方法において、
前記地下道外郭構造体は、前記元押しジャッキと前記発進立坑の反力壁との間にスペーサ部材を推進方向に順次重ねて追加配置しつつ推進されると共に、前記フリクションカット部材は、前記発進立坑の反力壁に一端部を支持固定され、張力調整装置を介在させた状態で他端部が前記フリクションカット部材に連結固定されるタイロッド部材の張力によって、前記地下道外郭構造体の推進に伴って共移動するのを阻止されるようになっており、
且つ前記タイロッド部材を一旦外して前記スペーサ部材を追加設置した後に、前記タイロッド部材を張設し直して前記地下道外郭構造体の推進作業を再開する際に、前記張力調整装置によって前記タイロッド部材に所定の張力を負荷させた後に、前記地下道外郭構造体の推進作業を行う工程を含むことを特徴とする地下道の構築方法。
【請求項２】
前記張力調整装置によって前記タイロッド部材に負荷される所定の張力は、少なくとも、前記フリクションカット部材の重量を含めた前記フリクションカット部材に作用する上載荷重に、前記地下道外郭構造体と前記フリクションカット部材との摩擦係数を乗じた値を、前記タイロッド部材の本数で除した値の張力である請求項１に記載の地下道の構築方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の地下道の構築方法において使用する、前記タイロッド部材の他端部の前記フリクションカット部材への連結部分に設けられる張力調整装置であって、
前記フリクションカット部材に一端部が連結固定され、他端部に第１ジャッキ支圧部を有する第１接続冶具と、前記第１接続冶具の一端部と前記第１ジャッキ支圧部との間に配置される第２ジャッキ支圧部、及び前記第１ジャッキ支圧部を挟んで前記第２ジャッキ支圧部とは反対側に配置されるタイロッド締着部を、前記第１ジャッキ支圧部を遊嵌状態で貫通するロッド部材で連結してなる第２接続冶具と、前記第１接続冶具の第１ジャッキ支圧部及び前記第２接続冶具の第２ジャッキ支圧部に両端を接合してこれらの間に設けられる油圧ジャッキとからなり、
該油圧ジャッキを伸張することにより、前記タイロッド締着部を前記フリクションカット部材側に引き寄せて前記タイロッド部材に所定の張力を負荷することを特徴とする張力調整装置。
【請求項４】
前記第２接続冶具の第２ジャッキ支圧部とタイロッド締着部とを連結するロッド部材が、雄ネジ部を備えるボルト部材によって構成されると共に、該ボルト部材の前記第１ジャッキ支圧部と前記第２ジャッキ支圧部との間の部分にナット部材が螺着されており、前記油圧ジャッキを伸張して前記タイロッド部材に所定の張力が負荷されたら、前記ナット部材を前記第１ジャッキ支圧部に締着することにより、前記タイロッド部材に所定の張力が負荷された状態を保持する請求項３に記載の張力調整装置。
【請求項１】
矩形断面の計画地下道部の上面に沿って配置される面にフリクションカット部材を固定した箱形パイプ部材を含む複数本の箱形パイプ部材を、前記計画地下道部の少なくとも上床位置の地中に並列状態で圧入して、前記計画地下道部を貫通するパイプルーフを地中に形成した後に、該パイプルーフの端面に矩形断面の地下道外郭構造体の端面を当接させ、前記地下道外郭構造体の先端の切羽面の土砂を掘削排除しながら前記地下道外郭構造体を発進立坑から元押しジャッキにより推進させて、前記箱形パイプ部材との固定を解除した前記フリクションカット部材を地中に残置したまま、前記パイプルーフを押し出して前記地下道外郭構造体と置換することにより、前記計画地下道部に前記地下道外郭構造体による地下道を形成する地下道の構築方法において、
前記地下道外郭構造体は、前記元押しジャッキと前記発進立坑の反力壁との間にスペーサ部材を推進方向に順次重ねて追加配置しつつ推進されると共に、前記フリクションカット部材は、前記発進立坑の反力壁に一端部を支持固定され、張力調整装置を介在させた状態で他端部が前記フリクションカット部材に連結固定されるタイロッド部材の張力によって、前記地下道外郭構造体の推進に伴って共移動するのを阻止されるようになっており、
且つ前記タイロッド部材を一旦外して前記スペーサ部材を追加設置した後に、前記タイロッド部材を張設し直して前記地下道外郭構造体の推進作業を再開する際に、前記張力調整装置によって前記タイロッド部材に所定の張力を負荷させた後に、前記地下道外郭構造体の推進作業を行う工程を含むことを特徴とする地下道の構築方法。
【請求項２】
前記張力調整装置によって前記タイロッド部材に負荷される所定の張力は、少なくとも、前記フリクションカット部材の重量を含めた前記フリクションカット部材に作用する上載荷重に、前記地下道外郭構造体と前記フリクションカット部材との摩擦係数を乗じた値を、前記タイロッド部材の本数で除した値の張力である請求項１に記載の地下道の構築方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の地下道の構築方法において使用する、前記タイロッド部材の他端部の前記フリクションカット部材への連結部分に設けられる張力調整装置であって、
前記フリクションカット部材に一端部が連結固定され、他端部に第１ジャッキ支圧部を有する第１接続冶具と、前記第１接続冶具の一端部と前記第１ジャッキ支圧部との間に配置される第２ジャッキ支圧部、及び前記第１ジャッキ支圧部を挟んで前記第２ジャッキ支圧部とは反対側に配置されるタイロッド締着部を、前記第１ジャッキ支圧部を遊嵌状態で貫通するロッド部材で連結してなる第２接続冶具と、前記第１接続冶具の第１ジャッキ支圧部及び前記第２接続冶具の第２ジャッキ支圧部に両端を接合してこれらの間に設けられる油圧ジャッキとからなり、
該油圧ジャッキを伸張することにより、前記タイロッド締着部を前記フリクションカット部材側に引き寄せて前記タイロッド部材に所定の張力を負荷することを特徴とする張力調整装置。
【請求項４】
前記第２接続冶具の第２ジャッキ支圧部とタイロッド締着部とを連結するロッド部材が、雄ネジ部を備えるボルト部材によって構成されると共に、該ボルト部材の前記第１ジャッキ支圧部と前記第２ジャッキ支圧部との間の部分にナット部材が螺着されており、前記油圧ジャッキを伸張して前記タイロッド部材に所定の張力が負荷されたら、前記ナット部材を前記第１ジャッキ支圧部に締着することにより、前記タイロッド部材に所定の張力が負荷された状態を保持する請求項３に記載の張力調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１４４３７７（Ｐ２００８−１４４３７７Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２９７９５（Ｐ２００６−３２９７９５）
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【Ｆターム（参考）】
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