地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置
【課題】 上部地盤の崩落を防止するための地盤支持用の形鋼を、低振動かつ低騒音でありながら高い精度および低い推進力で効率よく地中に水平に埋設する方法および装置を提供する。
【解決手段】 カッタ付きスクリュオーガにより地盤を掘削しつつ管状部材を順次推進し埋設した後、管状部材の後端に接続部材を介して先頭の形鋼の前端を接続して一体に推進し、さらに形鋼の後端に次の形鋼を順次溶接して推進する作業を繰り返すことにより、発進立坑から到達立坑へと延びる、一体に接続された複数の形鋼の列を埋設する。
【解決手段】 カッタ付きスクリュオーガにより地盤を掘削しつつ管状部材を順次推進し埋設した後、管状部材の後端に接続部材を介して先頭の形鋼の前端を接続して一体に推進し、さらに形鋼の後端に次の形鋼を順次溶接して推進する作業を繰り返すことにより、発進立坑から到達立坑へと延びる、一体に接続された複数の形鋼の列を埋設する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道や道路等の構造物の直下に地下道等を掘削する場合に、上部地盤の崩落を防止するための地盤支持用形鋼を地盤中に水平に埋設する方法および装置に関し、より詳しくは、低振動かつ低騒音でありながら高い精度および低い推進力で効率よく地盤支持用形鋼を埋設する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道の線路や道路、地上構造物あるいは地下構造物等の直下に地下道、上下水道、共同溝などの構造物を非開削工法で構築する場合には、上部地盤の崩落を防止するために多数のパイプや形鋼等の支持部材を地盤中に水平に埋設した後、これらの支持部材の下方を掘削する工事を行う（例えば、下記特許文献１を参照）。
【０００３】
このとき、地盤中に支持部材を埋設する工法としては、油圧シリンダや衝撃ハンマーを備えた押込装置によって発進立坑から地盤中へと支持部材を押し込む工法（例えば、下記特許文献２を参照）、あるいはスクリュオーガ等の掘削機によって地盤を掘削しながらパイプ状あるいは筒状の支持部材を推進して埋設する工法（例えば、下記特許文献３を参照）が用いられている。
【０００４】
【特許文献１】特公平２−４４９９５号公報
【特許文献２】特開２０００−６４７６７号公報
【特許文献３】特開２０００−７３３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、油圧シリンダを備えた押込装置によって支持部材を地盤中に押し込む工法では、長い支持部材を地盤中に押し込むことは困難であり、施工長さが短くなる。
また、高い押込力を得るために大型の押込装置を用いると大きな発進立坑が必要となり、鉄道の線路や道路の近傍において工事を行うことができなくなる場合がある。
また、地盤の固さの不均一や重力等の影響により、地盤中に支持部材を押し込むときの精度が低下することがある。
また、地盤中に支持部材を押し込むと、地表面が隆起したり道路の舗装に亀裂が入ったりする場合がある。
【０００６】
さらに、衝撃ハンマーを用いて地盤中に支持部材を押し込む工法では、騒音や振動が大きく、人工密集地域における施工には不向きである。
【０００７】
加えて、管状あるいは筒状の支持部材ではなくＨ形鋼やＩ形鋼等の形鋼を支持部材として施工する従来の工法においては、スクリュオーガ等の掘削機によって地盤を水平に掘削しつつ鋼管を推進した後、この鋼管内にＨ形鋼を挿入し、それから鋼管を発進立坑側に一つずつ引き戻しながら鋼管とＨ形鋼との間の隙間を埋め戻す工事が必要となる。
これにより、作業工程数が多くなってコストや時間が嵩むばかりでなく、多数のＨ形鋼を横方向に並べて埋設する工事を効率よくかつ高い精度で行うことはできない。
【０００８】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、上部地盤の崩落を防止するための地盤支持用の形鋼を、低振動かつ低騒音でありながら高い精度および低い推進力で効率よく地中に水平に埋設する方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための請求項１に記載した手段は、地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する方法であって、
前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有する管状部材を選定し、
前記発進立坑内に設置した推進機によりカッタ付きスクリュオーガを回転駆動して前記地盤を掘削しつつ、前記推進機によって複数の前記管状部材を順次推進して、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記管状部材の列を埋設し、
前記管状部材の列の後端に前記形鋼の前端を接続した後、この形鋼の後端に次の形鋼を接続しつつ前記推進機によってこれらの形鋼を順次推進し、
先頭の前記管状部材を前記到達立坑内に順次取り出すことにより、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記形鋼の列を埋設することを特徴としている。
【００１０】
また、上記の課題を解決するための請求項３に記載した手段は、地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する装置であって、
カッタ付きスクリュオーガを回転駆動して前記地盤を掘削するための回転駆動部と、掘削された前記地盤内に複数の管状部材を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記管状部材の列を形成するための推進部とを有する、前記発進立坑内に設置される推進機と、
その前端が前記管状部材の列の後端に接続されるとともにその後端が前記形鋼の前端に接続される接続部材と、を備え、
前記管状部材は、前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径寸法を有するが前記形鋼とほぼ同程度の断面積を有するように選定され、
かつ前記推進機の推進部は、前記形鋼の後端に接続された次の形鋼を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を形成できるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、請求項１に記載した地盤支持用形鋼の埋設方法、および請求項３に記載した地盤支持用形鋼の埋設装置は、カッタ付きスクリュオーガにより地盤を掘削して管状部材を推進し埋設した後に、管状部材の後端に接続した形鋼を推進して地盤中に埋設するものであるから、低振動かつ低騒音な工事が可能となる。
また、カッタ付きスクリュオーガにより地盤を掘削する際には、既存の方向修正機構を用いてその進行方向を修正しながら地盤を掘削しつつ管状部材を推進することができるから、管状部材を埋設する精度を高めることができる。
そして、管状部材の後端に接続部材を介して形鋼の前端を同軸に接続した状態で管状部材および形鋼を一体に推進するから、形鋼を埋設する精度を高めることができる。
これにより、多数の形鋼を並べて埋設する工事もまた、高い精度で効率よく施工することが可能となる。
また、スクリュオーガによって掘削され管状部材によって排土されている空間に沿わせて形鋼を推進するので、形鋼の推進に伴って押しのけられる土砂をこの空間内に吸収することができ、形鋼の推進に必要な推進力を小さくすることができる。
特に、管状部材の断面積が形鋼の断面積とほぼ同程度である場合には、形鋼の推進に必要な推進力をより小さくすることができる。
これにより、推進機が大型化して発進立坑が大きくなることを防止できるばかりでなく、形鋼を推進したときに地表面にひび割れや隆起が生じることを防止できる。
また、管状部材の外径寸法が形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さいから、形鋼を地盤中に推進したときに地盤と形鋼との間に隙間が生じることがなく、この隙間を埋め戻す作業を不要とすることができる。
また、カッタ付きスクリュオーガにより地盤を掘削しつつ管状部材を推進するときに、管状部材の外周面と地盤との間に滑材を吐出することができるから、管状部材および形鋼を一体に推進するために必要な推進力をさらに低下させることができる。
【００１２】
また、上記の課題を解決するための請求項２に記載した手段は、地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する方法であって、
前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有するパイロット管を選定し、
前記発進立坑内に設置した推進機によって前記地盤中に複数の前記パイロット管を順次推進して、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記パイロット管の列を埋設し、
前記パイロット管の列の後端に前記形鋼の前端を接続した後、この形鋼の後端に次の形鋼を接続しつつ前記推進機によって前記パイロット管の列および前記形鋼を順次推進し、
先頭の前記パイロット管を前記到達立坑内に順次取り出すことにより、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を埋設することを特徴とする。
【００１３】
加えて、上記の課題を解決するための請求項４に記載した手段は、地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する装置であって、
前記地盤中に推進するパイロット管を回転駆動するための回転駆動部と、前記パイロット管を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記パイロット管の列を形成するための推進部とを有する、前記発進立坑内に設置される推進機と、
その前端が前記パイロット管の列の後端に接続されるとともにその後端が前記形鋼のウェブに接続される接続部材と、を備え、
前記パイロット管は、前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径寸法を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有するように選定され、
かつ前記推進機の推進部は、前記形鋼の後端に接続される次の形鋼を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を形成できるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
すなわち、請求項２に記載した地盤支持用形鋼の埋設方法、および請求項４に記載した地盤支持用形鋼の埋設装置は、パイロット管を地盤中に推進して埋設した後に地盤中に形鋼を推進するものであるから、低振動かつ低騒音な工事が可能となる。
また、パイロット管を地盤中に推進して埋設する際には、既存の方向修正方法を用いてその進行方向を修正しながら推進し埋設することができるから、パイロット管の埋設精度を高めることができる。
そして、パイロット管の後端に形鋼の前端を同軸に接続した状態でパイロット管および形鋼を一体に推進するから、形鋼を埋設する精度を高めることができる。
これにより、多数の形鋼を並べて埋設する工事もまた、高い精度で効率よく施工することが可能となる。
また、パイロット管によって排土された空間に沿わせて形鋼を推進するので、形鋼の推進に伴って押しのけられる土砂をこの空間内に吸収することができ、形鋼の推進に必要な推進力を小さくすることができる。
特に、パイロット管の断面積が形鋼の断面積とほぼ同程度である場合には、形鋼の推進に必要な推進力をより小さくすることができる。
これにより、推進機が大型化して発進立坑が大きくなることを防止できるばかりでなく、形鋼を推進したときに地表面にひび割れや隆起が生じることを防止できる。
また、パイロット管の外径寸法が形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さいから、地盤と形鋼との間に隙間が生じることはなく、この隙間を埋め戻す作業を不要とすることができる。
【００１５】
また、請求項５に記載したように、接続部材を平板状の部材とし、この平板状の部材が形鋼と同軸にかつ形鋼のウェブと面一に延びるようにその後端を形鋼のウェブに接続することにより、形鋼の推進に伴って押しのけられる土砂を、管状部材あるいはパイロット管によって排土された空間内にスムーズに案内することができ、形鋼の推進に必要な推進力を低下させることができる。
【００１６】
また、請求項６に記載したように、先頭の形鋼の前縁に推進方向に対して傾斜して延びる刃口を設けることにより、形鋼の推進に必要な推進力をさらに低下させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上部地盤の崩落を防止するための地盤支持用の形鋼を、低振動かつ低騒音でありながら高い精度および低い推進力で効率よく地中に水平に埋設する方法および装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１乃至図１０を参照し、本発明に係る地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置の各実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、同一の部分に同一の符号を用いて重複した説明を省略するとともに、形鋼を推進する方向を前方、推進方向に対して垂直で水平な方向を左右方向、鉛直方向を上下方向と言う。
【００１９】
第１実施形態
まず最初に図１乃至図６を参照し、本発明の地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置の第１実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１に示したように、地表面Ｇのうち鉄道の線路Ｒ，Ｒが通っている箇所の下方に地盤支持用の形鋼を水平に埋設する際には、まず最初に鉄道の線路Ｒ，Ｒの両脇にそれぞれ発進立坑１および到達立坑２を掘設する。
次いで、発進立坑１内の底部に設置した推進機３の回転駆動部によってカッタ４をその前端に有するスクリュオーガ５を回転駆動して地盤を掘削しつつ、推進機３の推進部によってスクリュオーガ５および複数の鋼管（管状部材）６を順次推進する。
そして、図２に示したように発進立坑１から到達立坑２へと延びる鋼管６の列の埋設が完了すると、スクリュオーガ５を発進立坑１および到達立坑２から回収する。
【００２１】
鋼管６の列の埋設が完了すると、図３に示したように、発進立坑１の内部において鋼管６の列の後端に矩形平板状の接続部材７の前端を同軸に溶接して一体とした後、鋼管６の列および接続部材７を一体に推進する。
次いで、発進立坑１の内部において、接続部材７の後端と先頭の形鋼８のウェブの前端とを同軸にかつ面一に溶接して一体とした後、鋼管６の列，接続部材７および先頭の形鋼８を一体に推進する。
形鋼８の推進によって到達立坑２に押し出された先頭の鋼管６ａは、吊り上げて地上に回収する。
この作業を順次繰り返すことにより、図４に示したように、発進立坑１から到達立坑２へと水平に延びる互いに溶接された複数の形鋼８の列を構成することができる。
なお、形鋼８の列のうち先頭の形鋼８ａは到達立坑２に押し出してその基端部を切断し、吊り上げて地上に回収する。
【００２２】
すなわち、本第１実施形態の地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置は、カッタ４を有したスクリュオーガ５により地盤を掘削しつつ鋼管６を推進し埋設した後に、鋼管６の後端に接続部材７を介して接続した形鋼８を一体に推進し地盤中に埋設するものであるから、低振動かつ低騒音な工事が可能となる。
【００２３】
また、カッタ４を有したスクリュオーガ５により地盤を掘削するときには、既存の方向修正機構、例えばスクリュオーガ５の先頭部分の周囲に等配された複数の方向修正用油圧シリンダを用い、その進行方向を修正しながら地盤を掘削しつつ鋼管６を推進することができる。
これにより、鋼管６の列を高い精度で推進し埋設することができる。
そして、鋼管６の後端に接続部材７および形鋼８を同軸に接続した状態で、鋼管６，接続部材７および形鋼８を一体に推進するから、形鋼８の列もまた高い精度で埋設することができる。
これにより、形鋼８の列を左右方向に並べて多数埋設する工事もまた、高い精度で効率よく施工することが可能となり、支持する地盤の崩落を確実に防止することができる。
【００２４】
また、カッタ４を有したスクリュオーガ５により地盤を掘削しつつ鋼管６を推進するときに、鋼管６の外周面と地盤との間に滑材を吐出することができるから、鋼管６の列および形鋼８の列を一体に推進するために必要な推進力を低下させることができる。
さらに、図５に示したように、先頭の形鋼８の左右方向に延びる前縁に、推進方向に対して傾斜して延びる刃口８ａ，８ｂを設けるので、形鋼８を地盤中に推進するために必要な推進力をさらに低下させることができる。
これにより、発進立坑１に設置する推進機３が大型化することを防止できるから、例えば鉄道の線路や道路等に隣接させて大きな工事スペースを確保できない現場においても、地盤支持用の形鋼を推進し埋設する工事を施工することが可能となる。
【００２５】
また、図６に示したように、カッタ４およびオーガスクリュ５によって掘削され鋼管６によって排土されている空間に沿わせて形鋼８を前進させるので、形鋼８の前進に伴って押しのけられる土砂をこの空間内に収容することができ、形鋼８の推進に必要な推進力を低下させることができる。
特に、図５に示したように、先頭の形鋼８の前縁に設けた刃口８ａ，８ｂは、その後側ほど形鋼８の軸線に接近するように傾斜しているので、地盤を切り崩すことによって発生した土砂をこの空間の内部にスムーズに案内することができる。
これにより、形鋼８の推進に伴って地表面にひび割れや隆起が発生することを防止できる。
【００２６】
また、図５に示したように、鋼管６の外径寸法Ｄは、埋設する形鋼８の断面形状における高さ寸法Ｈおよび幅寸法Ｗより小さい値を選定する。
同時に、鋼管６の断面積は、埋設する形鋼８の断面積とほぼ同程度、あるいはそれより小さくなるように設定する。
これにより、図６に示したように、地盤中に推進し埋設した形鋼８の上フランジの上面８ｃおよび下フランジの下面８ｄと地盤との間に隙間が生じないので、この隙間を埋め戻すための作業を不要とすることができる。
同時に、地盤中に推進し埋設した形鋼８の上フランジの上面８ｃと地盤とが密着するので、形鋼８より上部の地盤を確実に支持してその崩落を防止することができる。
【００２７】
第２実施形態
次に、図７乃至図１０を参照し、本発明の地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置の第２実施形態について詳細に説明する。
【００２８】
本第２実施形態の埋設方法および埋設装置は、上述した第１実施形態における形鋼８よりも細い形鋼を推進して埋設するためのものである。
これに伴い、地表面Ｇのうち鉄道の線路Ｒ，Ｒが通っている箇所の下方の地盤には、まず最初に、埋設する形鋼１０の断面形状における高さ寸法Ｈおよび幅寸法Ｗより小さい外径Ｄを有する複数のパイロット管１１を順次推進し埋設する。
【００２９】
具体的には、図７に示したように、発進立坑１内の底部に設置した推進機３の回転駆動部により回転駆動しつつ、推進機３の推進部によって複数のパイロット管１１を地盤中に順次推進してパイロット管１１の列を埋設する。
このとき、先頭のパイロット管１１ａの内部に設置されているターゲット１２の位置を発進立坑１内に設けたセオドライト等の測定手段（図示せず）によって測定し、パイロット管１１の推進方向を確認する。
そして、パイロット管１１の先端が埋設計画線からずれた場合には、先頭のパイロット管１１ａの先端傾斜面１１ｂが位置ずれ方向を向くように、推進機３の回転駆動部によりパイロット管１１の回転位相を調整する。
次いで、パイロット管１１を回転駆動しない状態でパイロット管１１を推進すると、先頭のパイロット管１１ａの先端傾斜面１１ｂが地盤に食い込むことにより半径方向の矯正力が先端傾斜面１１ｂに作用するので、パイロット管１１の先端のずれを修正することができる。
これにより、図８に示したように発進立坑１から到達立坑２へと延びるパイロット管１１の列の埋設を完了することができる。
【００３０】
パイロット管１１の列の埋設が完了すると、図９および図１１に示したように、発進立坑１の内部においてパイロット管１１の列の後端に接続部材１３の前端を螺着した後、接続部材１３の後端に先頭の形鋼１０のウェブの前端を溶接して一体とする。
ここで、接続部材１３は形鋼１０のウェブと厚さが等しい矩形平板状の部材であり、その前端には円盤状のフランジ１３ａが溶着されている。
そして、このフランジ１３ａは、パイロット管１１の後端に螺着されている外径が等しい円柱状のブロック１３ｂの後面にボルト１３ｃによって同軸に螺着される。
このとき、ブロック１３ｂの後面には、ボルト１３ｃと螺合する複数の雌ねじが円周方向に等間隔で配設されている。
これにより、接続部材１３と形鋼１０のウェブとが同軸かつ面一にあるいはほぼ面一になるように、フランジ１３ａとブロック１３ｃとを一体に連結することができる。
したがって、パイロット管１１の回転位相にかかわらず、接続部材１３の後端と形鋼１０のウェブの前端とを確実に溶接して一体に接続することが可能となる。
【００３１】
パイロット管１１の列と形鋼１０との接続が完了すると、発進立坑１内の推進機３によってパイロット管１１の列および形鋼１０を一体に推進しつつ、形鋼１０の後端に次の形鋼１０の先端を溶接によって接続し、再び推進する作業を繰り返す。
到達立坑２に押し出されたパイロット管１１は、吊り上げて地上に回収する。
そして、形鋼１０の後端に次の形鋼１０を溶接して推進する作業を繰り返すことにより、図１０に示したように、発進立坑１から到達立坑２へと水平に延びる互いに溶接された形鋼１０の列を構成することができる。
なお、形鋼１０の列のうち到達立坑２に押し出された先頭の形鋼１０は、その基端部を切断した後吊り上げて地上に回収する。
【００３２】
すなわち、本第２実施形態の地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置は、発進立坑１の内部に設置した推進機３によってパイロット管１１の列を推進し埋設した後に、パイロット管１１の列の後端に接続部材１３を介して接続した形鋼１０を一体に推進して地盤中に埋設するものであるから、低振動かつ低騒音な工事が可能となる。
【００３３】
また、パイロット管１１の列を推進し埋設するときには、先頭のパイロット管１１ａに設けた先端傾斜面１１ｂ，先頭のパイロット管１１の内部に設置したターゲット１２，発進立坑１の内部に設置するセオドライト等の測定手段および推進機３により、その進行方向を修正しながらパイロット管１１の列を推進し埋設することができる。
これにより、パイロット管１１の列を地盤中に高い精度で埋設することができる。
そして、パイロット管１１の後端に接続部材１３を介して形鋼１０を同軸に接続した状態で、パイロット管１１，接続部材１３および形鋼１０を一体に推進するから、形鋼１０の列を埋設する精度を高めることができる。
これにより、形鋼１０の列を左右方向に並べて多数埋設する工事もまた、高い精度で効率よく施工することが可能となり、支持する地盤の崩落を確実に防止することができる。
【００３４】
また、図１２に示したように、パイロット管１１によって排土されている空間に沿って形鋼１０が前進するので、形鋼１０の前進に伴って押しのけられる土砂をこの空間内に吸収することができ、形鋼１０の推進に必要な推進力を小さくすることができる。
特に、図１１に示したように、その後側ほど形鋼１０の軸線に接近するように傾斜しつつ左右方向に延びる傾斜面状の刃口１０ａ，１０ｂを形鋼１０の前縁に設けたので、形鋼１０の前進に伴って押しのけられる土砂をより一層スムーズにこの空間内に案内することができる。
これにより、形鋼１０の推進に伴って地表面にひび割れや隆起が発生することを防止できる。
【００３５】
また、図１２に示したように、パイロット管１１の外径寸法Ｄは、埋設する形鋼１０の断面形状における高さ寸法Ｈおよび幅寸法Ｗより小さい値を選定する。
同時に、パイロット管１１の断面積は、埋設する形鋼１０の断面積とほぼ同程度、あるいはそれより小さくなるように設定する。
これにより、図１２に示したように、地盤中に推進し埋設した形鋼１０の上フランジの上面１０ｃおよび下フランジの下面１０ｄと地盤との間に隙間が生じないので、この隙間を埋め戻すための作業を不要とすることができる。
同時に、地盤中に推進し埋設した形鋼１０の上フランジの上面１０ｃと地盤とが密着するので、形鋼１０より上部の地盤を確実に支持してその崩落を防止することができる。
【００３６】
以上、本発明に係る地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置の各実施形態ついて詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態においては、埋設する形鋼を「Ｈ形鋼」としているが「Ｉ形鋼」や「Ｃ形鋼」等の他の形鋼の埋設に本発明を適用できることは言うまでもない。
また、カッタ付きスクリュオーガによって推進する管状部材は鋼管に限られず、例えばＦＲＰ（強化プラスチック）管とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】支持する地盤をスクリューオーガで掘削しつつ管状部材を推進する状態を示す断面図。
【図２】発進立坑から到達立坑へと延びる管状部材の列を示す断面図。
【図３】埋設した管状部材の列の後端に接続部材を介して形鋼を接続し推進する状態を示す断面図。
【図４】発進立坑から到達立坑へと延びる形鋼の列を示す断面図。
【図５】管状部材と形鋼を接続した部分を示す斜視図。
【図６】埋設された管状部材および形鋼の位置関係を示す断面図。
【図７】支持する地盤中にパイロット管を推進する状態を示す断面図。
【図８】発進立坑から到達立坑へと延びるパイロット管の列を示す断面図。
【図９】埋設したパイロット管の列の後端に接続部材を介して形鋼を接続し推進する状態を示す断面図。
【図１０】発進立坑から到達立坑へと延びる形鋼の列を示す断面図。
【図１１】管状部材と形鋼を接続した部分を示す斜視図。
【図１２】埋設されたパイロット管および形鋼の位置関係を示す断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１ 発進立坑
２ 到達立坑
３ 推進機
４ カッタ
５ スクリュオーガ
６ 鋼管（管状部材）
７ 接続部材
８ 形鋼
１０ 形鋼
１１ パイロット管
１２ ターゲット
１３ 接続部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道や道路等の構造物の直下に地下道等を掘削する場合に、上部地盤の崩落を防止するための地盤支持用形鋼を地盤中に水平に埋設する方法および装置に関し、より詳しくは、低振動かつ低騒音でありながら高い精度および低い推進力で効率よく地盤支持用形鋼を埋設する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道の線路や道路、地上構造物あるいは地下構造物等の直下に地下道、上下水道、共同溝などの構造物を非開削工法で構築する場合には、上部地盤の崩落を防止するために多数のパイプや形鋼等の支持部材を地盤中に水平に埋設した後、これらの支持部材の下方を掘削する工事を行う（例えば、下記特許文献１を参照）。
【０００３】
このとき、地盤中に支持部材を埋設する工法としては、油圧シリンダや衝撃ハンマーを備えた押込装置によって発進立坑から地盤中へと支持部材を押し込む工法（例えば、下記特許文献２を参照）、あるいはスクリュオーガ等の掘削機によって地盤を掘削しながらパイプ状あるいは筒状の支持部材を推進して埋設する工法（例えば、下記特許文献３を参照）が用いられている。
【０００４】
【特許文献１】特公平２−４４９９５号公報
【特許文献２】特開２０００−６４７６７号公報
【特許文献３】特開２０００−７３３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、油圧シリンダを備えた押込装置によって支持部材を地盤中に押し込む工法では、長い支持部材を地盤中に押し込むことは困難であり、施工長さが短くなる。
また、高い押込力を得るために大型の押込装置を用いると大きな発進立坑が必要となり、鉄道の線路や道路の近傍において工事を行うことができなくなる場合がある。
また、地盤の固さの不均一や重力等の影響により、地盤中に支持部材を押し込むときの精度が低下することがある。
また、地盤中に支持部材を押し込むと、地表面が隆起したり道路の舗装に亀裂が入ったりする場合がある。
【０００６】
さらに、衝撃ハンマーを用いて地盤中に支持部材を押し込む工法では、騒音や振動が大きく、人工密集地域における施工には不向きである。
【０００７】
加えて、管状あるいは筒状の支持部材ではなくＨ形鋼やＩ形鋼等の形鋼を支持部材として施工する従来の工法においては、スクリュオーガ等の掘削機によって地盤を水平に掘削しつつ鋼管を推進した後、この鋼管内にＨ形鋼を挿入し、それから鋼管を発進立坑側に一つずつ引き戻しながら鋼管とＨ形鋼との間の隙間を埋め戻す工事が必要となる。
これにより、作業工程数が多くなってコストや時間が嵩むばかりでなく、多数のＨ形鋼を横方向に並べて埋設する工事を効率よくかつ高い精度で行うことはできない。
【０００８】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、上部地盤の崩落を防止するための地盤支持用の形鋼を、低振動かつ低騒音でありながら高い精度および低い推進力で効率よく地中に水平に埋設する方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための請求項１に記載した手段は、地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する方法であって、
前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有する管状部材を選定し、
前記発進立坑内に設置した推進機によりカッタ付きスクリュオーガを回転駆動して前記地盤を掘削しつつ、前記推進機によって複数の前記管状部材を順次推進して、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記管状部材の列を埋設し、
前記管状部材の列の後端に前記形鋼の前端を接続した後、この形鋼の後端に次の形鋼を接続しつつ前記推進機によってこれらの形鋼を順次推進し、
先頭の前記管状部材を前記到達立坑内に順次取り出すことにより、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記形鋼の列を埋設することを特徴としている。
【００１０】
また、上記の課題を解決するための請求項３に記載した手段は、地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する装置であって、
カッタ付きスクリュオーガを回転駆動して前記地盤を掘削するための回転駆動部と、掘削された前記地盤内に複数の管状部材を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記管状部材の列を形成するための推進部とを有する、前記発進立坑内に設置される推進機と、
その前端が前記管状部材の列の後端に接続されるとともにその後端が前記形鋼の前端に接続される接続部材と、を備え、
前記管状部材は、前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径寸法を有するが前記形鋼とほぼ同程度の断面積を有するように選定され、
かつ前記推進機の推進部は、前記形鋼の後端に接続された次の形鋼を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を形成できるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、請求項１に記載した地盤支持用形鋼の埋設方法、および請求項３に記載した地盤支持用形鋼の埋設装置は、カッタ付きスクリュオーガにより地盤を掘削して管状部材を推進し埋設した後に、管状部材の後端に接続した形鋼を推進して地盤中に埋設するものであるから、低振動かつ低騒音な工事が可能となる。
また、カッタ付きスクリュオーガにより地盤を掘削する際には、既存の方向修正機構を用いてその進行方向を修正しながら地盤を掘削しつつ管状部材を推進することができるから、管状部材を埋設する精度を高めることができる。
そして、管状部材の後端に接続部材を介して形鋼の前端を同軸に接続した状態で管状部材および形鋼を一体に推進するから、形鋼を埋設する精度を高めることができる。
これにより、多数の形鋼を並べて埋設する工事もまた、高い精度で効率よく施工することが可能となる。
また、スクリュオーガによって掘削され管状部材によって排土されている空間に沿わせて形鋼を推進するので、形鋼の推進に伴って押しのけられる土砂をこの空間内に吸収することができ、形鋼の推進に必要な推進力を小さくすることができる。
特に、管状部材の断面積が形鋼の断面積とほぼ同程度である場合には、形鋼の推進に必要な推進力をより小さくすることができる。
これにより、推進機が大型化して発進立坑が大きくなることを防止できるばかりでなく、形鋼を推進したときに地表面にひび割れや隆起が生じることを防止できる。
また、管状部材の外径寸法が形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さいから、形鋼を地盤中に推進したときに地盤と形鋼との間に隙間が生じることがなく、この隙間を埋め戻す作業を不要とすることができる。
また、カッタ付きスクリュオーガにより地盤を掘削しつつ管状部材を推進するときに、管状部材の外周面と地盤との間に滑材を吐出することができるから、管状部材および形鋼を一体に推進するために必要な推進力をさらに低下させることができる。
【００１２】
また、上記の課題を解決するための請求項２に記載した手段は、地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する方法であって、
前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有するパイロット管を選定し、
前記発進立坑内に設置した推進機によって前記地盤中に複数の前記パイロット管を順次推進して、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記パイロット管の列を埋設し、
前記パイロット管の列の後端に前記形鋼の前端を接続した後、この形鋼の後端に次の形鋼を接続しつつ前記推進機によって前記パイロット管の列および前記形鋼を順次推進し、
先頭の前記パイロット管を前記到達立坑内に順次取り出すことにより、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を埋設することを特徴とする。
【００１３】
加えて、上記の課題を解決するための請求項４に記載した手段は、地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する装置であって、
前記地盤中に推進するパイロット管を回転駆動するための回転駆動部と、前記パイロット管を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記パイロット管の列を形成するための推進部とを有する、前記発進立坑内に設置される推進機と、
その前端が前記パイロット管の列の後端に接続されるとともにその後端が前記形鋼のウェブに接続される接続部材と、を備え、
前記パイロット管は、前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径寸法を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有するように選定され、
かつ前記推進機の推進部は、前記形鋼の後端に接続される次の形鋼を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を形成できるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
すなわち、請求項２に記載した地盤支持用形鋼の埋設方法、および請求項４に記載した地盤支持用形鋼の埋設装置は、パイロット管を地盤中に推進して埋設した後に地盤中に形鋼を推進するものであるから、低振動かつ低騒音な工事が可能となる。
また、パイロット管を地盤中に推進して埋設する際には、既存の方向修正方法を用いてその進行方向を修正しながら推進し埋設することができるから、パイロット管の埋設精度を高めることができる。
そして、パイロット管の後端に形鋼の前端を同軸に接続した状態でパイロット管および形鋼を一体に推進するから、形鋼を埋設する精度を高めることができる。
これにより、多数の形鋼を並べて埋設する工事もまた、高い精度で効率よく施工することが可能となる。
また、パイロット管によって排土された空間に沿わせて形鋼を推進するので、形鋼の推進に伴って押しのけられる土砂をこの空間内に吸収することができ、形鋼の推進に必要な推進力を小さくすることができる。
特に、パイロット管の断面積が形鋼の断面積とほぼ同程度である場合には、形鋼の推進に必要な推進力をより小さくすることができる。
これにより、推進機が大型化して発進立坑が大きくなることを防止できるばかりでなく、形鋼を推進したときに地表面にひび割れや隆起が生じることを防止できる。
また、パイロット管の外径寸法が形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さいから、地盤と形鋼との間に隙間が生じることはなく、この隙間を埋め戻す作業を不要とすることができる。
【００１５】
また、請求項５に記載したように、接続部材を平板状の部材とし、この平板状の部材が形鋼と同軸にかつ形鋼のウェブと面一に延びるようにその後端を形鋼のウェブに接続することにより、形鋼の推進に伴って押しのけられる土砂を、管状部材あるいはパイロット管によって排土された空間内にスムーズに案内することができ、形鋼の推進に必要な推進力を低下させることができる。
【００１６】
また、請求項６に記載したように、先頭の形鋼の前縁に推進方向に対して傾斜して延びる刃口を設けることにより、形鋼の推進に必要な推進力をさらに低下させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上部地盤の崩落を防止するための地盤支持用の形鋼を、低振動かつ低騒音でありながら高い精度および低い推進力で効率よく地中に水平に埋設する方法および装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１乃至図１０を参照し、本発明に係る地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置の各実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、同一の部分に同一の符号を用いて重複した説明を省略するとともに、形鋼を推進する方向を前方、推進方向に対して垂直で水平な方向を左右方向、鉛直方向を上下方向と言う。
【００１９】
第１実施形態
まず最初に図１乃至図６を参照し、本発明の地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置の第１実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１に示したように、地表面Ｇのうち鉄道の線路Ｒ，Ｒが通っている箇所の下方に地盤支持用の形鋼を水平に埋設する際には、まず最初に鉄道の線路Ｒ，Ｒの両脇にそれぞれ発進立坑１および到達立坑２を掘設する。
次いで、発進立坑１内の底部に設置した推進機３の回転駆動部によってカッタ４をその前端に有するスクリュオーガ５を回転駆動して地盤を掘削しつつ、推進機３の推進部によってスクリュオーガ５および複数の鋼管（管状部材）６を順次推進する。
そして、図２に示したように発進立坑１から到達立坑２へと延びる鋼管６の列の埋設が完了すると、スクリュオーガ５を発進立坑１および到達立坑２から回収する。
【００２１】
鋼管６の列の埋設が完了すると、図３に示したように、発進立坑１の内部において鋼管６の列の後端に矩形平板状の接続部材７の前端を同軸に溶接して一体とした後、鋼管６の列および接続部材７を一体に推進する。
次いで、発進立坑１の内部において、接続部材７の後端と先頭の形鋼８のウェブの前端とを同軸にかつ面一に溶接して一体とした後、鋼管６の列，接続部材７および先頭の形鋼８を一体に推進する。
形鋼８の推進によって到達立坑２に押し出された先頭の鋼管６ａは、吊り上げて地上に回収する。
この作業を順次繰り返すことにより、図４に示したように、発進立坑１から到達立坑２へと水平に延びる互いに溶接された複数の形鋼８の列を構成することができる。
なお、形鋼８の列のうち先頭の形鋼８ａは到達立坑２に押し出してその基端部を切断し、吊り上げて地上に回収する。
【００２２】
すなわち、本第１実施形態の地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置は、カッタ４を有したスクリュオーガ５により地盤を掘削しつつ鋼管６を推進し埋設した後に、鋼管６の後端に接続部材７を介して接続した形鋼８を一体に推進し地盤中に埋設するものであるから、低振動かつ低騒音な工事が可能となる。
【００２３】
また、カッタ４を有したスクリュオーガ５により地盤を掘削するときには、既存の方向修正機構、例えばスクリュオーガ５の先頭部分の周囲に等配された複数の方向修正用油圧シリンダを用い、その進行方向を修正しながら地盤を掘削しつつ鋼管６を推進することができる。
これにより、鋼管６の列を高い精度で推進し埋設することができる。
そして、鋼管６の後端に接続部材７および形鋼８を同軸に接続した状態で、鋼管６，接続部材７および形鋼８を一体に推進するから、形鋼８の列もまた高い精度で埋設することができる。
これにより、形鋼８の列を左右方向に並べて多数埋設する工事もまた、高い精度で効率よく施工することが可能となり、支持する地盤の崩落を確実に防止することができる。
【００２４】
また、カッタ４を有したスクリュオーガ５により地盤を掘削しつつ鋼管６を推進するときに、鋼管６の外周面と地盤との間に滑材を吐出することができるから、鋼管６の列および形鋼８の列を一体に推進するために必要な推進力を低下させることができる。
さらに、図５に示したように、先頭の形鋼８の左右方向に延びる前縁に、推進方向に対して傾斜して延びる刃口８ａ，８ｂを設けるので、形鋼８を地盤中に推進するために必要な推進力をさらに低下させることができる。
これにより、発進立坑１に設置する推進機３が大型化することを防止できるから、例えば鉄道の線路や道路等に隣接させて大きな工事スペースを確保できない現場においても、地盤支持用の形鋼を推進し埋設する工事を施工することが可能となる。
【００２５】
また、図６に示したように、カッタ４およびオーガスクリュ５によって掘削され鋼管６によって排土されている空間に沿わせて形鋼８を前進させるので、形鋼８の前進に伴って押しのけられる土砂をこの空間内に収容することができ、形鋼８の推進に必要な推進力を低下させることができる。
特に、図５に示したように、先頭の形鋼８の前縁に設けた刃口８ａ，８ｂは、その後側ほど形鋼８の軸線に接近するように傾斜しているので、地盤を切り崩すことによって発生した土砂をこの空間の内部にスムーズに案内することができる。
これにより、形鋼８の推進に伴って地表面にひび割れや隆起が発生することを防止できる。
【００２６】
また、図５に示したように、鋼管６の外径寸法Ｄは、埋設する形鋼８の断面形状における高さ寸法Ｈおよび幅寸法Ｗより小さい値を選定する。
同時に、鋼管６の断面積は、埋設する形鋼８の断面積とほぼ同程度、あるいはそれより小さくなるように設定する。
これにより、図６に示したように、地盤中に推進し埋設した形鋼８の上フランジの上面８ｃおよび下フランジの下面８ｄと地盤との間に隙間が生じないので、この隙間を埋め戻すための作業を不要とすることができる。
同時に、地盤中に推進し埋設した形鋼８の上フランジの上面８ｃと地盤とが密着するので、形鋼８より上部の地盤を確実に支持してその崩落を防止することができる。
【００２７】
第２実施形態
次に、図７乃至図１０を参照し、本発明の地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置の第２実施形態について詳細に説明する。
【００２８】
本第２実施形態の埋設方法および埋設装置は、上述した第１実施形態における形鋼８よりも細い形鋼を推進して埋設するためのものである。
これに伴い、地表面Ｇのうち鉄道の線路Ｒ，Ｒが通っている箇所の下方の地盤には、まず最初に、埋設する形鋼１０の断面形状における高さ寸法Ｈおよび幅寸法Ｗより小さい外径Ｄを有する複数のパイロット管１１を順次推進し埋設する。
【００２９】
具体的には、図７に示したように、発進立坑１内の底部に設置した推進機３の回転駆動部により回転駆動しつつ、推進機３の推進部によって複数のパイロット管１１を地盤中に順次推進してパイロット管１１の列を埋設する。
このとき、先頭のパイロット管１１ａの内部に設置されているターゲット１２の位置を発進立坑１内に設けたセオドライト等の測定手段（図示せず）によって測定し、パイロット管１１の推進方向を確認する。
そして、パイロット管１１の先端が埋設計画線からずれた場合には、先頭のパイロット管１１ａの先端傾斜面１１ｂが位置ずれ方向を向くように、推進機３の回転駆動部によりパイロット管１１の回転位相を調整する。
次いで、パイロット管１１を回転駆動しない状態でパイロット管１１を推進すると、先頭のパイロット管１１ａの先端傾斜面１１ｂが地盤に食い込むことにより半径方向の矯正力が先端傾斜面１１ｂに作用するので、パイロット管１１の先端のずれを修正することができる。
これにより、図８に示したように発進立坑１から到達立坑２へと延びるパイロット管１１の列の埋設を完了することができる。
【００３０】
パイロット管１１の列の埋設が完了すると、図９および図１１に示したように、発進立坑１の内部においてパイロット管１１の列の後端に接続部材１３の前端を螺着した後、接続部材１３の後端に先頭の形鋼１０のウェブの前端を溶接して一体とする。
ここで、接続部材１３は形鋼１０のウェブと厚さが等しい矩形平板状の部材であり、その前端には円盤状のフランジ１３ａが溶着されている。
そして、このフランジ１３ａは、パイロット管１１の後端に螺着されている外径が等しい円柱状のブロック１３ｂの後面にボルト１３ｃによって同軸に螺着される。
このとき、ブロック１３ｂの後面には、ボルト１３ｃと螺合する複数の雌ねじが円周方向に等間隔で配設されている。
これにより、接続部材１３と形鋼１０のウェブとが同軸かつ面一にあるいはほぼ面一になるように、フランジ１３ａとブロック１３ｃとを一体に連結することができる。
したがって、パイロット管１１の回転位相にかかわらず、接続部材１３の後端と形鋼１０のウェブの前端とを確実に溶接して一体に接続することが可能となる。
【００３１】
パイロット管１１の列と形鋼１０との接続が完了すると、発進立坑１内の推進機３によってパイロット管１１の列および形鋼１０を一体に推進しつつ、形鋼１０の後端に次の形鋼１０の先端を溶接によって接続し、再び推進する作業を繰り返す。
到達立坑２に押し出されたパイロット管１１は、吊り上げて地上に回収する。
そして、形鋼１０の後端に次の形鋼１０を溶接して推進する作業を繰り返すことにより、図１０に示したように、発進立坑１から到達立坑２へと水平に延びる互いに溶接された形鋼１０の列を構成することができる。
なお、形鋼１０の列のうち到達立坑２に押し出された先頭の形鋼１０は、その基端部を切断した後吊り上げて地上に回収する。
【００３２】
すなわち、本第２実施形態の地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置は、発進立坑１の内部に設置した推進機３によってパイロット管１１の列を推進し埋設した後に、パイロット管１１の列の後端に接続部材１３を介して接続した形鋼１０を一体に推進して地盤中に埋設するものであるから、低振動かつ低騒音な工事が可能となる。
【００３３】
また、パイロット管１１の列を推進し埋設するときには、先頭のパイロット管１１ａに設けた先端傾斜面１１ｂ，先頭のパイロット管１１の内部に設置したターゲット１２，発進立坑１の内部に設置するセオドライト等の測定手段および推進機３により、その進行方向を修正しながらパイロット管１１の列を推進し埋設することができる。
これにより、パイロット管１１の列を地盤中に高い精度で埋設することができる。
そして、パイロット管１１の後端に接続部材１３を介して形鋼１０を同軸に接続した状態で、パイロット管１１，接続部材１３および形鋼１０を一体に推進するから、形鋼１０の列を埋設する精度を高めることができる。
これにより、形鋼１０の列を左右方向に並べて多数埋設する工事もまた、高い精度で効率よく施工することが可能となり、支持する地盤の崩落を確実に防止することができる。
【００３４】
また、図１２に示したように、パイロット管１１によって排土されている空間に沿って形鋼１０が前進するので、形鋼１０の前進に伴って押しのけられる土砂をこの空間内に吸収することができ、形鋼１０の推進に必要な推進力を小さくすることができる。
特に、図１１に示したように、その後側ほど形鋼１０の軸線に接近するように傾斜しつつ左右方向に延びる傾斜面状の刃口１０ａ，１０ｂを形鋼１０の前縁に設けたので、形鋼１０の前進に伴って押しのけられる土砂をより一層スムーズにこの空間内に案内することができる。
これにより、形鋼１０の推進に伴って地表面にひび割れや隆起が発生することを防止できる。
【００３５】
また、図１２に示したように、パイロット管１１の外径寸法Ｄは、埋設する形鋼１０の断面形状における高さ寸法Ｈおよび幅寸法Ｗより小さい値を選定する。
同時に、パイロット管１１の断面積は、埋設する形鋼１０の断面積とほぼ同程度、あるいはそれより小さくなるように設定する。
これにより、図１２に示したように、地盤中に推進し埋設した形鋼１０の上フランジの上面１０ｃおよび下フランジの下面１０ｄと地盤との間に隙間が生じないので、この隙間を埋め戻すための作業を不要とすることができる。
同時に、地盤中に推進し埋設した形鋼１０の上フランジの上面１０ｃと地盤とが密着するので、形鋼１０より上部の地盤を確実に支持してその崩落を防止することができる。
【００３６】
以上、本発明に係る地盤支持用形鋼の埋設方法および埋設装置の各実施形態ついて詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態においては、埋設する形鋼を「Ｈ形鋼」としているが「Ｉ形鋼」や「Ｃ形鋼」等の他の形鋼の埋設に本発明を適用できることは言うまでもない。
また、カッタ付きスクリュオーガによって推進する管状部材は鋼管に限られず、例えばＦＲＰ（強化プラスチック）管とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】支持する地盤をスクリューオーガで掘削しつつ管状部材を推進する状態を示す断面図。
【図２】発進立坑から到達立坑へと延びる管状部材の列を示す断面図。
【図３】埋設した管状部材の列の後端に接続部材を介して形鋼を接続し推進する状態を示す断面図。
【図４】発進立坑から到達立坑へと延びる形鋼の列を示す断面図。
【図５】管状部材と形鋼を接続した部分を示す斜視図。
【図６】埋設された管状部材および形鋼の位置関係を示す断面図。
【図７】支持する地盤中にパイロット管を推進する状態を示す断面図。
【図８】発進立坑から到達立坑へと延びるパイロット管の列を示す断面図。
【図９】埋設したパイロット管の列の後端に接続部材を介して形鋼を接続し推進する状態を示す断面図。
【図１０】発進立坑から到達立坑へと延びる形鋼の列を示す断面図。
【図１１】管状部材と形鋼を接続した部分を示す斜視図。
【図１２】埋設されたパイロット管および形鋼の位置関係を示す断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１ 発進立坑
２ 到達立坑
３ 推進機
４ カッタ
５ スクリュオーガ
６ 鋼管（管状部材）
７ 接続部材
８ 形鋼
１０ 形鋼
１１ パイロット管
１２ ターゲット
１３ 接続部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する方法であって、
前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有する管状部材を選定し、
前記発進立坑内に設置した推進機によりカッタ付きスクリュオーガを回転駆動して前記地盤を掘削しつつ、前記推進機によって複数の前記管状部材を順次推進して、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記管状部材の列を埋設し、
前記管状部材の列の後端に前記形鋼の前端を接続した後、この形鋼の後端に次の形鋼を接続しつつ前記推進機によってこれらの形鋼を順次推進し、
先頭の前記管状部材を前記到達立坑内に順次取り出すことにより、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記形鋼の列を埋設することを特徴とする地盤支持用形鋼の埋設方法。
【請求項２】
地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する方法であって、
前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有するパイロット管を選定し、
前記発進立孔内に設置した推進機によって前記地盤中に複数の前記パイロット管を順次推進して、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記パイロット管の列を埋設し、
前記パイロット管の列の後端に前記形鋼の前端を接続した後、この形鋼の後端に次の形鋼を接続しつつ前記推進機によって前記パイロット管の列および前記形鋼を順次推進し、
先頭の前記パイロット管を前記到達立坑内に順次取り出すことにより、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を埋設することを特徴とする地盤支持用形鋼の埋設方法。
【請求項３】
地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する装置であって、
カッタ付きスクリュオーガを回転駆動して前記地盤を掘削するための回転駆動部と、掘削された前記地盤内に複数の管状部材を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記管状部材の列を形成するための推進部とを有する、前記発進立坑内に設置される推進機と、
その前端が前記管状部材の列の後端に接続されるとともにその後端が前記形鋼の前端に接続される接続部材と、を備え、
前記管状部材は、前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径寸法を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有するように選定され、
かつ前記推進機の推進部は、前記形鋼の後端に接続された次の形鋼を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を形成できるように構成されていることを特徴とする地盤支持用形鋼の埋設装置。
【請求項４】
地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する装置であって、
前記地盤中に推進するパイロット管を回転駆動するための回転駆動部と、前記パイロット管を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記パイロット管の列を形成するための推進部とを有する、前記発進立坑内に設置される推進機と、
その前端が前記パイロット管の列の後端に接続されるとともにその後端が前記形鋼のウェブに接続される接続部材と、を備え、
前記パイロット管は、前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径寸法を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有するように選定され、
かつ前記推進機の推進部は、前記形鋼の後端に接続される次の形鋼を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を形成できるように構成されていることを特徴とする地盤支持用形鋼の埋設装置。
【請求項５】
前記接続部材が平板状の部材であり、この平板状の部材が前記形鋼と同軸にかつ前記形鋼のウェブと面一に延びるように、その後端を前記形鋼のウェブに接続することを特徴とする請求項３または４に記載した地盤支持用形鋼の埋設装置。
【請求項６】
前記形鋼のうち前記接続部材の後端に接続される先頭の形鋼の前縁に、推進方向に対して傾斜して延びる刃口を設けたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載した地盤支持用形鋼の埋設装置。
【請求項１】
地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する方法であって、
前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有する管状部材を選定し、
前記発進立坑内に設置した推進機によりカッタ付きスクリュオーガを回転駆動して前記地盤を掘削しつつ、前記推進機によって複数の前記管状部材を順次推進して、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記管状部材の列を埋設し、
前記管状部材の列の後端に前記形鋼の前端を接続した後、この形鋼の後端に次の形鋼を接続しつつ前記推進機によってこれらの形鋼を順次推進し、
先頭の前記管状部材を前記到達立坑内に順次取り出すことにより、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記形鋼の列を埋設することを特徴とする地盤支持用形鋼の埋設方法。
【請求項２】
地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する方法であって、
前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有するパイロット管を選定し、
前記発進立孔内に設置した推進機によって前記地盤中に複数の前記パイロット管を順次推進して、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記パイロット管の列を埋設し、
前記パイロット管の列の後端に前記形鋼の前端を接続した後、この形鋼の後端に次の形鋼を接続しつつ前記推進機によって前記パイロット管の列および前記形鋼を順次推進し、
先頭の前記パイロット管を前記到達立坑内に順次取り出すことにより、前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を埋設することを特徴とする地盤支持用形鋼の埋設方法。
【請求項３】
地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する装置であって、
カッタ付きスクリュオーガを回転駆動して前記地盤を掘削するための回転駆動部と、掘削された前記地盤内に複数の管状部材を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記管状部材の列を形成するための推進部とを有する、前記発進立坑内に設置される推進機と、
その前端が前記管状部材の列の後端に接続されるとともにその後端が前記形鋼の前端に接続される接続部材と、を備え、
前記管状部材は、前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径寸法を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有するように選定され、
かつ前記推進機の推進部は、前記形鋼の後端に接続された次の形鋼を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を形成できるように構成されていることを特徴とする地盤支持用形鋼の埋設装置。
【請求項４】
地表面に掘設した発進立坑から到達立坑へと地盤を貫通して延びる地盤支持用の形鋼を埋設する装置であって、
前記地盤中に推進するパイロット管を回転駆動するための回転駆動部と、前記パイロット管を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる前記パイロット管の列を形成するための推進部とを有する、前記発進立坑内に設置される推進機と、
その前端が前記パイロット管の列の後端に接続されるとともにその後端が前記形鋼のウェブに接続される接続部材と、を備え、
前記パイロット管は、前記形鋼の断面形状における高さ寸法および幅寸法より小さい外径寸法を有するが前記形鋼の断面積とほぼ同程度の断面積を有するように選定され、
かつ前記推進機の推進部は、前記形鋼の後端に接続される次の形鋼を順次推進して前記発進立坑から前記到達立坑へと延びる形鋼の列を形成できるように構成されていることを特徴とする地盤支持用形鋼の埋設装置。
【請求項５】
前記接続部材が平板状の部材であり、この平板状の部材が前記形鋼と同軸にかつ前記形鋼のウェブと面一に延びるように、その後端を前記形鋼のウェブに接続することを特徴とする請求項３または４に記載した地盤支持用形鋼の埋設装置。
【請求項６】
前記形鋼のうち前記接続部材の後端に接続される先頭の形鋼の前縁に、推進方向に対して傾斜して延びる刃口を設けたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載した地盤支持用形鋼の埋設装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２８３５３０（Ｐ２００６−２８３５３０Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０８８０７（Ｐ２００５−１０８８０７）
【出願日】平成１７年４月５日（２００５．４．５）
【出願人】（０００１７７４１６）三和機材株式会社 (144)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月５日（２００５．４．５）
【出願人】（０００１７７４１６）三和機材株式会社 (144)
【Ｆターム（参考）】
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