掘削先管に設ける摩擦力低減装置およびその装置を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法
【課題】掘削先管に設ける摩擦力低減装置およびその装置を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法を提供することにある。
【解決手段】非開削トンネル構造物を地中に構築する為の掘削先管１の内側に、その掘削先管１の地山側外面に開口している収納ボックス６を設け、収納ボックス６には、摩擦力低減のための帯状薄板１７の収納部１１を有し、収納ボックス６には、掘削先管１の内側から先行する帯状薄板１７の後端部に新たに接続する帯状薄板１７の先端部を接続後収納するための内側挿入部２３を備えている掘削先管に設ける摩擦力低減装置。内側挿入部２３は、収納ボックスに設けられ、掘削先管１の内側から開閉可能な蓋である。掘削先管１の内側において、収納ボックス６の蓋を開けて、先行する帯状薄板１７における残されている後端部に、新たなコイル状の帯状薄板１７の先端部を接続する非開削式トンネル構造物の構築方法。
【解決手段】非開削トンネル構造物を地中に構築する為の掘削先管１の内側に、その掘削先管１の地山側外面に開口している収納ボックス６を設け、収納ボックス６には、摩擦力低減のための帯状薄板１７の収納部１１を有し、収納ボックス６には、掘削先管１の内側から先行する帯状薄板１７の後端部に新たに接続する帯状薄板１７の先端部を接続後収納するための内側挿入部２３を備えている掘削先管に設ける摩擦力低減装置。内側挿入部２３は、収納ボックスに設けられ、掘削先管１の内側から開閉可能な蓋である。掘削先管１の内側において、収納ボックス６の蓋を開けて、先行する帯状薄板１７における残されている後端部に、新たなコイル状の帯状薄板１７の先端部を接続する非開削式トンネル構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非開削式トンネル構造物を構築するために使用される掘削先管に設ける摩擦力低減装置およびその装置を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非開削式トンネル構造物を築造する場合、これまで発進坑から掘削先管またはこれに接続した掘削先管を推進または到達坑から牽引するなど、掘削先管を前進させる方法によりことで行われてきた。
【０００３】
例えば、正面矩形形状の刃口金物を備えた掘削先管の後ろに、直接、トンネル構造物を構成する要素としてのプレキャストコンクリート桁等の桁状のエレメントを接続し、又は掘削先管の後ろに、仮管（先導管）を接続し、発進および到達立坑間の地中に多数の仮管（先導管）を設置し、その後、後端部の仮管にエレメントを接続して、前記のエレメントを地中に前進埋設させ、仮管をエレメントに置き換える等の施工方法により、エレメントを地中に埋設していた。
【０００４】
掘削先管の先端掘削刃口部での掘削は、カッターおよびオーガーでの掘削、又は、これらのカッターおよびオーガーを一時的に取り除いた状態での人力による掘削を行い、推進機、牽引機で推進してきた。いずれにしても非開削で行われるため、掘削先管およびこれに後続する覆工エレメント又は仮管（先導管）と、土砂とには、大きな摩擦力が働き、大きな推進力あるいは牽引力を有した機械設備が必要であった。
刃口金物内におけるスクリューオーガーは、逆回転させることで、先端部の内周側カッターアームおよび外周側カッターアームを有する掘削刃付きオーガーヘッドにおける前記外周側カッターアームをピン接合部を中心として半径方向中心側に向かって、所定角度折り曲げて縮径可能にされ、外周側カッター部を縮径した状態で、後方に引き抜き可能にされ、掘削先管内部を中空状態に可能にされ、掘削先管先端側に障害物がある場合等に、人力により掘削可能にされている。
【０００５】
前記の摩擦力を低減させる解決策の１つとして、従来、図１４に示すように、掘削先管１としての刃口金物３ａの外側に開口し、刃口金物３ａを地中に掘進する前に発進立坑等において、刃口金物３ａの外側の蓋材１４を取り外し可能な収納部３６を設け、前記蓋材１４を一時的に取り外し、コイル状の帯状薄鋼板１７を装入セッし、帯状薄鋼板１７の先端部を立坑内壁側に固定し、刃口金物３ａの掘進に伴って、前記収納部３６から帯状薄鋼板１７を後方に繰り出すことにより、帯状薄鋼板１７を刃口金物３ａ、またはこれに後続するエレメント（プレキャストコンクリートルーフ桁等）３６又は仮管（先導管）と、周囲の土砂３７との間に挿入する事が行われてきた。
（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
なお、発進立坑と到達立坑とに渡って、フリクションカットプレートを配置し、そのフリクションプレートの移動量を計測し、フリクションカットプレートが到達立坑側に移動した分、発進立坑側に戻し復帰させるようにした地下構造物の施工法も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２２６００８号公報
【非特許文献１】ＰＣＲ工法計画・設計・施工の手引き（平成３年１月 ジェイアール東日本コンサルタンツ株式会社 発行）１０８頁、１０４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記非特許文献１に示された従来の場合は、施工区間がロングスパンの施工区間である場合には、コイル状の帯状薄鋼板１７がなくなり、新たな帯状薄鋼板の接続が不可能であるという欠点がある。すなわち、前記の帯状薄鋼板１７は、掘削先管１に収納される為、掘削先管１の内寸法と、オーガーの外径の差分の大きさしか収納できず、帯状薄鋼板１７を挿入する長さが限られていた。そのため延長の長いトンネルでは、施工区間全長に帯状薄板１７を挿入できず、そのため帯状薄板１７が挿入されない地盤との摩擦力が大きくなるために、より大きな推進機、牽引機を必要としていた。
本発明は前記の課題を有利に解消することができる掘削先管に設ける摩擦力低減装置およびその装置を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法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】
【０００８】
前記の課題を有利に解決するために、第１発明の掘削先管に設ける摩擦力低減装置においては、非開削トンネル構造物を地中に構築する為の掘削先管の内側に、その掘削先管の地山側外面に開口している収納ボックスを設け、かつその収納ボックスは、摩擦力低減のための帯状薄板の収納部を有し、さらに前記収納ボックスには、前記掘削先管の内側から先行する帯状薄板の後端部に新たに接続する帯状薄板の先端部を接続後収納するための内側挿入部を備えていることを特徴とする。
また、第２発明では、第１発明の掘削先管に設ける摩擦力低減装置において、前記の内側挿入部は、掘削先管の内側から開閉可能な蓋であることを特徴とする。
また、第３発明の非開削式トンネル構造物の構築方法では、第２発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法において、掘削先管の内側において、収納ボックスの蓋を開けて、先行する帯状薄板における残されている後端部に、新たなコイル状の帯状薄板の先端部を接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、鉄道、道路等の路盤下の非開削トンネル構造物を構築する場合、土被りが比較的少ない場合、掘削先管、仮管、エレメントなどが土と接し上部の路盤を乱すことなく、これらの部材を推進または牽引する事が可能なる。
第１発明によると、掘削先管の内側に帯状鋼板の内側挿入部を設けるだけで、掘削先管の内側から新たな帯状薄板の先端部を、先行する帯状薄板の後端部に接続して、収納ボックス内に収納することができる。また、先行する帯状薄板の後端部を、内側挿入部から掘削先管内に引き出すことができ、その後端部に、新たな帯状薄板の先端部の接続作業が掘削先管内において可能になる。また、先行する帯状薄板の後端部に新たな帯状薄板の先端部を接続して施工して、発進坑から到達坑まで連続して敷設施工できるので、長いスパンに渡って非開削式トンネル構造物を構築する場合でも、格段に地盤との摩擦力を低減して施工することができるため、長スパンの施工をする場合も有利である。
第２発明によると、収納ボックスに設けられた、掘削先管の内側から開閉可能な蓋であるので、掘削先管内のスクリューオーガー等を取り除いた状態で、前記の蓋を開いて、先行する帯状薄板の後端部を、これに後続する新たな帯状薄板の先端部に接続した後、新たに補給された帯状薄板を収納ボックスに収納し、蓋を閉じて、新たな帯状薄板を容易に収納することができ、長い距離を施工する場合に、帯状薄板を容易に継ぎ足して長い距離に渡って、地山との摩擦を切ることができ、長い距離の非開削式トンネル構造物を容易に施工することができる。
第３発明によると、掘削先管の内側において、収納ボックスの蓋を開けて、先行する帯状薄板における残されている後端部に、新たなコイル状の帯状薄板の先端部を接続するので、新たなコイル状の帯状薄板を掘削先管の内側において継ぎ足して、容易に長尺の非開削式トンネル構造物を施工することができ、施工も容易であるなどの効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１〜図７は、本発明の一実施形態の掘削先管１に設ける摩擦力低減装置２を備えた前記掘削先管１またはこれを使用して地中に掘進している状態を示すものであって、掘削先管１は、例えば、図示のように、刃口３と、これに一体に連設された角形鋼管等の外管４とを備えている刃口金物３ａ単独で、または、刃口金物３ａとこれにボルト等により連結され、両端部に連結部を備えた連結部付き角形鋼管などの一つの連結部付き管体４ａとにより構成される。側面にガイド部を備えていると共に管軸方向の両端部に連結部を備えている角形鋼管等の管体を先導管とし、掘削先管１側の連結部付き管体４ａとは区別する。
【００１２】
図示の形態では、前記のような先端部に刃口３を備えている掘削先管１の後部の上下部には、それぞれ掘削先管１における外管４よりも内側に凹み、かつ前記掘削先管１の後部の地山側外面に掘削先管１の幅方向に延長するように開口しているスリット状開口部５を有する収納ボックス６を備えている。前記のスリット状開口部５は、状薄鋼板１７を後方に繰り出すための隙間である（図３参照）。
【００１３】
前記の収納ボックス６は、矩形環状の外管４の上部または下部内面に、先端部が近接配置されている鋼製の前部可動縦蓋７と、その前部可動縦蓋７の基端側に位置し、その回動を許容するように近接または接触している水平な鋼製の内腔壁板８と、その内腔壁板８に一体に連設され、鋼製外管４に固定されている後部縦壁板９と、外管４の各側面板１０の一部分と、外管４にボルト等により固定される鋼製地山側蓋１４とにより構成され、これらの内側により形成される空間により、コイル状に多数巻回積層された帯状薄鋼板などの帯状薄板の収納部１１が形成されている。
【００１４】
各収納ボックス６の上下方向の高さ寸法は、掘削先管１内に配置されるスクリューオーガー２５の径と、掘削先管１の外管内径の差分の高さが最大となる。
収納ボックス６の掘削先管１における長手方向（前後方向）の長さ寸法は、前記の高さ寸法より大きくとっても良く、例えば、掘削先管１の長さが長ければ大きくても良いが、コイル状巻回薄鋼板１７ａが断面円形なので、前記収納ボックス６の前後方向の長さ寸法は、高さ寸法と同じでもよい。また、収納ボックス６の幅は、掘削先管１より長くは出来ないが、例えば、隣合う覆工エレメント（プレキャストコンクリートルーフ桁等）の目地プレート２６（図１２参照）がある場合があるので、その目地プレート２６の幅寸法を引いた幅寸法となる。
【００１５】
前記の前部可動縦蓋７の左右方向の両端部は、外管４における側面板１０に固定されたロータリーアクチエータ等の回動用駆動装置１２が同期駆動されて、回動可能に支持されている。
【００１６】
また、外管４の先端部内側に接続するように設けられ、上下の内腔壁を形成している上下の傾斜ガイド部１３の後部には、それぞれ水平な各内腔壁１５が設けられ、前記の各水平な内腔壁１５の後端部には、前部可動縦蓋７よりも前方において、水平な内腔側可動蓋１６の前端部が近接または接触した状態で配置され、上下の各内腔壁１５は、外管４における各縦側面板１０または上下の各内腔壁１５に固定された左右の各ロータリーアクチエータ等の回動用駆動装置１２が同機駆動されて回動可能に支持されている。
【００１７】
また、上下の傾斜ガイド部１３に一体に接続する上下の内腔壁１５の後部には、それぞれ内腔側可動蓋１６の基端部（前端部）が、近接または接近して配置され、上下の各内腔側可動蓋１６の基端部は、各側面板１０に固定された左右の各ロータリーアクチエータ等の回動用駆動装置１２が、同期駆動されて回動可能に支持されている。
【００１８】
この実施形態では、前記の内腔側壁１５に設けた内腔側可動蓋１６を内腔側に開口した状態で、前記の前部可動縦蓋７を内腔側に回動することにより、収納部１１の前部側を開口し、開口された開口部により内側挿入部２３が形成される（図７ｃ参照）。
【００１９】
矩形環状の外管４の外面における上下の各面には、後部縦壁板９よりも僅かに前方に偏心して配置されて、前記外管４に固定された地山側蓋材１４がボルトにより着脱可能に固定されて、後部縦壁板９と地山側蓋１４との間にスリット状開口部５が設けられている。
【００２０】
前記の収納部１１には、帯状薄鋼板１７をコイル状に多数巻回して積層されたコイル状巻回薄鋼板（薄鋼板積層ロール）１７ａが収納され、そのコイル状巻回薄鋼板１７ａの先端部が、前記スリット状開口部５から繰り出され、地山１８と、掘削先管１またはこれに後続する先導管あるいはプレキャストコンクリートルーフ桁などとの間に敷設するように配置されて、地山１８と掘削先管１またはこれに後続する先導管あるいはプレキャストコンクリートルーフ桁などとの摩擦を切るフリクション低減部材として機能している。
前記のスリット状開口部５から繰り出された帯状薄鋼板１７等の帯状薄板１７の先端部１９は、発進坑２０等に配置されている腹起こし等の横枠材２１に把持クランプ金具２２により把持固定されている。
なお、前記の帯状薄鋼板１７の片面あるいは両面には、樹脂コーテングを行って、掘削先管１あるいはこれに後続する先導管あるいはプレキャストコンクリートルーフ桁などとの摩擦を低減するようにしてもよく、また、帯状薄鋼板１７の幅方向の断面形態を波形として、掘削先管１等との接触箇所を少なくして、摩擦力を低減するようにしてもよい。
【００２１】
掘削先管１の掘進前における最初のコイル状の帯状薄板１７の設置にあたっては、鋼板の地山側蓋材１４を取り外して、収納ボックス６に収納してもよく、掘削先管１の内腔側からセットするようにしてもよい。
【００２２】
前記の実施形態の場合は、内腔側可動蓋１６があるので、前部可動縦蓋７を省略する場合には、コイル状の帯状薄板１７が前方に移動しないように適宜突出したストッパ部材を、内腔側可動蓋１６の内側に設けるようにして、コイル状の帯状薄板１７が前方（刃口側）に移動しないようにするとよい。
【００２３】
本発明の摩擦力低減装置２は、掘削先管１とその内側に位置するように設けられる収納ボックス６と、コイル状の帯状薄板１７と、内側挿入部１１等により構成されている。
【００２４】
先行する帯状薄鋼板１７の後端部に、後続して接続されるコイル状巻回薄鋼板１７ａを接続する接続構造としては、図８に示すように、先行する帯状薄鋼板１７の後端部３３またはこれに後続する帯状薄鋼板１７の先端部に接着剤３２を塗布した後、これらを押圧して重合し接合する接着剤３２による接合方法でもよく、帯状薄鋼板１７の幅方向に間隔を置くと共に、展開された帯状薄鋼板１７の長手方向に間隔をおいて１列または複数列のリベット３４によるリベット接合でもよく、先行する帯状薄鋼板１７の後端部と後続する帯状薄鋼板１７の先端部との２箇所を、帯状薄鋼板１７の幅方向に連続したハンダ溶接３５により接合するハンダ付け接合でもよく、あるいは場合によっては、先行する帯状薄鋼板１７とこれに後続する帯状薄鋼板１７の先端部とを、幅方向に間隔をおくと共に帯状薄鋼板１７の長手方向に少なくとも１列または複数列のスポット溶接により溶接接合により接合するようにしてもよい。また、その他の接合方法でもよい。
【００２５】
前記のような本発明の摩擦力低減装置２によると、掘削先管の内側に帯状薄板１７の内側挿入部２３を設けるだけで、掘削先管１の内側から新たな帯状薄板１７の先端部を、先行する帯状薄板１７の後端部に接続した後、適宜新たなコイル状の薄鋼板１７ａ側に巻いて、収納ボックス６内に収納することができる。また、先行する帯状薄板１７の後端部を、内側挿入部２３から掘削先管１内に引き出すことができ、その後端部に、新たな帯状薄板１７の先端部の接続作業が容易になる。また、先行する帯状薄板１７の後端部に新たな帯状薄板１７の先端部を接続して施工して、発進坑２０から到達坑２４まで連続して敷設施工できるので、長いスパンに渡って非開削式トンネル構造物を構築する場合でも、格段に地山１８の土との摩擦力を低減して施工することができるため、長スパンの非開削式のトンネル構造物２５を施工する場合に、押圧ジャッキあるいは牽引装置などの掘削先管１等を前進させる装置の小型化が可能になり、従来の場合よりも格段に有利である。
【００２６】
掘削先管１内に配置される先端側の掘削用オーガーヘッド２７は、掘削刃を有する回転半径の小さい内側カッター部２７ａとこれに横軸により拡径および折り畳み可能に連結された外側カッターアームを備えた外側カッター部２７ｂとを備えているので、駆動軸２８を逆回転させて外側カッター部２７ｂを折り畳んで縮径させると、駆動軸２８を後方に引き抜くことが可能にされている。そのため、図１３に示すように、掘削先管１内の回転駆動軸２８および掘削オーガーヘッド２７を引き抜いて、掘削先管１内部を中空とした状態で、コイル状帯状薄板１７ａの搬入作業を、掘削先管１内に作業者が入って接続作業を行うことができる。なお、各可動蓋７，１６，３１の開閉動作は適宜遠隔操作により行うようにしてもよい。掘削先管１内の先端部には、内部に土砂３７が入らないように、必要に応じ、適宜堰板等の土留め部材２９が設けられる。
【００２７】
また、前記のように、収納ボックス６に設けられた内側挿入部２３が、掘削先管１の内側から開閉可能な蓋７，１６であると、掘削先管１内のスクリューオーガー等を取り除いた状態で、前記の蓋７，１６を開いて、先行する帯状薄板１７の後端部３３を、これに後続する新たな帯状薄板１７の先端部１９に接着材等により接続した後、新たに補給された帯状薄板１７を収納ボックス６に収納し、蓋７，１６を閉じて、新たな帯状薄板１７を容易に収納することができ、長い距離を施工する場合に、帯状薄板１７を容易に継ぎ足して長い距離に渡って、掘削先管１と地山１８との摩擦を切ることができ、長い距離の非開削式トンネル構造物を容易に施工することができる。
【００２８】
前記のように構成された本発明の装置では、例えば、発進立坑等における押圧ジャッキ等により、掘削先管１を地山１８に前進させた場合に、掘削先管１の前進に伴って、自動的にコイル状巻回帯状薄板１７から展開された帯状薄板１７が引き出されて繰り出される。
【００２９】
（第２実施形態）
図９および図１０は、本発明の第２実施形態の掘削先管における摩擦力低減装置２を示すものであって、この形態では、内腔側可動蓋１６が省略されて内腔壁１５により閉塞され、また、外管４の上部および下部の内側に外管４と一体に、前部固定縦壁３０が設けられ、前記の前部固定縦壁３０と、これに間隔をおいて外管４に溶接等により固定された後部縦壁板９との間の開口部を塞ぐ内腔側可動蓋３１が、前部固定縦壁３０と後部縦壁板９とに渡って配置され、その内腔側可動蓋３１の後部の基端側が、外管４の側壁に固定されたロータリーアクチュエータ等の回動駆動装置により、回動可能に支持されている。
【００３０】
この形態では、帯状薄板１７の収納ボックス６は、前部固定縦壁３０と、内腔側可動蓋３１と、後部縦壁板９と、地山側蓋１４および外管４の側面板１０とにより構成され、回動用駆動装置１２を駆動し、前記の内腔側可動蓋３１を内腔側に向かって回動することにより、内側挿入部２３を開放し、内腔側からコイル状の帯状薄板部材１７ａを挿入することにより、または、先行する帯状薄板１７の後端部に、新たに接続すべきコイル状の帯状薄板１７の先端部を重合して、これらの重合部を、前記と同様に接着剤等の接合手段により接合した後、掘削先管１をさらに到達坑に向かって、前進させる。
このような形態の摩擦力低減装置においては、掘削先管１の内部から内腔側可動壁板を開口することにより、挿入部とすることができるので、装置の構成が簡単になる。なお、前記の実施形態と同様な部分には同様な符号を付して説明を省略する。
【００３１】
次に、本発明の摩擦力低減装置２を備えた掘削先管１を使用して、掘進する場合は、以下の工程順により施工される。
（１）掘削先管１を発進坑２０にセットする。
（２）掘削先管１における収納ボックス６に、コイル状に巻回積層された帯状薄板１７を収納すると共に、帯状薄板１７の端部を、発進坑２０の側壁面に設けた支承金具あるいは腹起こし等の横枠材２１のフランジ２１ａ等に当接して把持クランプ金具２２等により固定する。
（３）掘削先管１の後部に、後続する覆工エレメント３６又は仮管（先導管）をセットし、掘削推進を行う。コイル状の帯状薄鋼板１７は、端部が発進坑２０の側壁に設けた部材に固定されているので、収納ボックス６の中で固定されていないコイル状の帯状薄板１７は、推進しただけ収納ボックス６から外に繰り出されていく。例えば、帯状薄鋼板１７の厚さは、およそ0,3mmで、帯状薄鋼板１７の長さは、およそ15m程度のものをコイル状に積層巻回して、外径収納ボックス６の大きさに収納できる長さは、である。
（４）掘削先管１の推進が、例えば、15m付近に来たら、図１３に示すように、スクリューオーガー２５を抜き取り、作業員が仮管内および掘削先管１内に入り、図６ｂおよび図７（あるいは図１０）に示すように、内腔側可動蓋１６および帯状薄鋼板用前部可動縦蓋７を開け、先に収納されている帯状薄鋼板１７の後端部３３を、適宜展開して刃口金物３ａ等の掘削先管１内に展開させるようにし、その先行する帯状薄鋼板１７の後端部３３に、後続する新設の帯状薄鋼板１７の先端部１９を接続する。
（５）必要に応じ、前記の接続工程を繰り返すことにより、長い延長距離の施工できる。
【００３２】
前記のように、本発明の摩擦力低減装置２を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法によると、掘削先管の内側において、収納ボックスの蓋を開けて、先行する帯状薄板における残されている後端部に、新たなコイル状の帯状薄板の先端部を接続するので、容易に非開削式トンネル構造物を施工することができ、施工も容易であるなどの効果が得られる。
【００３３】
前記各実施形態においては、回動駆動装置により前部可動蓋あるいは内空側可動蓋等を回動するように構成したが、本発明を実施する場合、蓋等の基端部を横軸により可動回動に支持し、可動蓋の先端側をボルト等により当接する部材に対して着脱可能に固定するようにして、可動蓋の開閉動作を人力により開閉作業するようにしてもよい。
【００３４】
本発明を実施する場合、帯状薄板としては、帯状薄鋼板が安価で望ましいが、これ以外にも、合成樹脂性シート材料の単体あるいは帯状薄鋼板と接着剤により一体に重合した鋼・合成樹脂の複合材料性の帯状薄板を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管を使用して掘進している状態を示す一部縦断側面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の一部を拡大して示すものであって、（ａ）は一部拡大縦断側面図、（ｂ）はその平面図である。
【図４】図３（ａ）の一部横断底面図である。
【図５】本発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管を使用して、その後端部にプレキャストコンクリートルーフ桁または仮管（角形鋼管）を接続して、掘進する場合に帯状薄板を敷設している状態を示すものであって、（ａ）は概略縦断側面図、（ｂ）は概略平面図である。
【図６】（ａ）は図４（ａ）の一部を拡大して示す概略断面図、（ｂ）は後続する帯状薄板を接続した状態を示す概略縦断側面図である。
【図７】本発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管の形態により、後続する帯状薄板を接続する工程を示す概略説明図である。
【図８】先行する帯状薄板の後端部に、後続する帯状薄板の先端部を接続する場合の形態を示すものであって、（ａ）は斜視図、（ｂ）はリベットにより接合した状態を示す概略縦断側面図、（ｃ）はハンダ付けにより接合した状態を示す概略縦断側面図、（ｄ）は接着剤により接合した状態を示す概略縦断側面図である。
【図９】本発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管の他の形態の一部を拡大して示すものであって、（ａ）は一部拡大縦断側面図、（ｂ）は（ａ）の一部横断底面図である。
【図１０】図９に示す本発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管の他の形態により、後続する帯状薄板を接続する工程を示す概略説明図である。
【図１１】地中に埋設されたＰＣルーフ桁と帯状薄板との関係を示す概略正面図である。
【図１２】図１１の一部を拡大して示すものであって、目地プレートと目地プレートガイドとの関係を示す縦断正面図である。
【図１３】先行する帯状薄板の後端部に後続する帯状薄板を接続する場合に、掘削刃等を一時的に撤去した状態を示すものであって、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は横断平面図である。
【図１４】従来の摩擦力低減装置を備えた掘削先管により掘削している状態を示す一部縦断側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 掘削先管
２ 摩擦力低減装置
３ 刃口
３ａ 刃口金物
４ 外管
４ａ 連結部付き管体
５ スリット状開口部
６ 収納ボックス
７ 前部可動縦蓋
８ 内腔壁板
９ 後部縦壁板
１０ 側面板
１１ 収納部
１２ 回動用駆動装置
１３ 傾斜ガイド部
１４ 鋼製地山側蓋
１５ 内腔壁
１６ 内腔側可動蓋
１７ 帯状薄板（帯状薄鋼板）
１７ａ コイル状巻回薄鋼板
１８ 地山
１９ 先端部
２０ 発進坑
２１ 横枠材
２１ａ フランジ
２２ クランプ
２３ 内側挿入部
２４ 到達坑
２５ スクリューオーガー
２６ 目地プレート
２７ 掘削用オーガーヘッド
２７ａ 内側カッター部
２７ｂ 外側カッター部
２８ 駆動軸
２９ 土留め部材
３０ 前部固定縦壁
３１ 内腔側可動蓋
３２ 接着剤
３３ 後端部
３４ リベット
３５ 溶接
３６ エレメント
３７ 土砂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非開削式トンネル構造物を構築するために使用される掘削先管に設ける摩擦力低減装置およびその装置を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非開削式トンネル構造物を築造する場合、これまで発進坑から掘削先管またはこれに接続した掘削先管を推進または到達坑から牽引するなど、掘削先管を前進させる方法によりことで行われてきた。
【０００３】
例えば、正面矩形形状の刃口金物を備えた掘削先管の後ろに、直接、トンネル構造物を構成する要素としてのプレキャストコンクリート桁等の桁状のエレメントを接続し、又は掘削先管の後ろに、仮管（先導管）を接続し、発進および到達立坑間の地中に多数の仮管（先導管）を設置し、その後、後端部の仮管にエレメントを接続して、前記のエレメントを地中に前進埋設させ、仮管をエレメントに置き換える等の施工方法により、エレメントを地中に埋設していた。
【０００４】
掘削先管の先端掘削刃口部での掘削は、カッターおよびオーガーでの掘削、又は、これらのカッターおよびオーガーを一時的に取り除いた状態での人力による掘削を行い、推進機、牽引機で推進してきた。いずれにしても非開削で行われるため、掘削先管およびこれに後続する覆工エレメント又は仮管（先導管）と、土砂とには、大きな摩擦力が働き、大きな推進力あるいは牽引力を有した機械設備が必要であった。
刃口金物内におけるスクリューオーガーは、逆回転させることで、先端部の内周側カッターアームおよび外周側カッターアームを有する掘削刃付きオーガーヘッドにおける前記外周側カッターアームをピン接合部を中心として半径方向中心側に向かって、所定角度折り曲げて縮径可能にされ、外周側カッター部を縮径した状態で、後方に引き抜き可能にされ、掘削先管内部を中空状態に可能にされ、掘削先管先端側に障害物がある場合等に、人力により掘削可能にされている。
【０００５】
前記の摩擦力を低減させる解決策の１つとして、従来、図１４に示すように、掘削先管１としての刃口金物３ａの外側に開口し、刃口金物３ａを地中に掘進する前に発進立坑等において、刃口金物３ａの外側の蓋材１４を取り外し可能な収納部３６を設け、前記蓋材１４を一時的に取り外し、コイル状の帯状薄鋼板１７を装入セッし、帯状薄鋼板１７の先端部を立坑内壁側に固定し、刃口金物３ａの掘進に伴って、前記収納部３６から帯状薄鋼板１７を後方に繰り出すことにより、帯状薄鋼板１７を刃口金物３ａ、またはこれに後続するエレメント（プレキャストコンクリートルーフ桁等）３６又は仮管（先導管）と、周囲の土砂３７との間に挿入する事が行われてきた。
（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
なお、発進立坑と到達立坑とに渡って、フリクションカットプレートを配置し、そのフリクションプレートの移動量を計測し、フリクションカットプレートが到達立坑側に移動した分、発進立坑側に戻し復帰させるようにした地下構造物の施工法も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２２６００８号公報
【非特許文献１】ＰＣＲ工法計画・設計・施工の手引き（平成３年１月 ジェイアール東日本コンサルタンツ株式会社 発行）１０８頁、１０４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記非特許文献１に示された従来の場合は、施工区間がロングスパンの施工区間である場合には、コイル状の帯状薄鋼板１７がなくなり、新たな帯状薄鋼板の接続が不可能であるという欠点がある。すなわち、前記の帯状薄鋼板１７は、掘削先管１に収納される為、掘削先管１の内寸法と、オーガーの外径の差分の大きさしか収納できず、帯状薄鋼板１７を挿入する長さが限られていた。そのため延長の長いトンネルでは、施工区間全長に帯状薄板１７を挿入できず、そのため帯状薄板１７が挿入されない地盤との摩擦力が大きくなるために、より大きな推進機、牽引機を必要としていた。
本発明は前記の課題を有利に解消することができる掘削先管に設ける摩擦力低減装置およびその装置を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法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】
【０００８】
前記の課題を有利に解決するために、第１発明の掘削先管に設ける摩擦力低減装置においては、非開削トンネル構造物を地中に構築する為の掘削先管の内側に、その掘削先管の地山側外面に開口している収納ボックスを設け、かつその収納ボックスは、摩擦力低減のための帯状薄板の収納部を有し、さらに前記収納ボックスには、前記掘削先管の内側から先行する帯状薄板の後端部に新たに接続する帯状薄板の先端部を接続後収納するための内側挿入部を備えていることを特徴とする。
また、第２発明では、第１発明の掘削先管に設ける摩擦力低減装置において、前記の内側挿入部は、掘削先管の内側から開閉可能な蓋であることを特徴とする。
また、第３発明の非開削式トンネル構造物の構築方法では、第２発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法において、掘削先管の内側において、収納ボックスの蓋を開けて、先行する帯状薄板における残されている後端部に、新たなコイル状の帯状薄板の先端部を接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、鉄道、道路等の路盤下の非開削トンネル構造物を構築する場合、土被りが比較的少ない場合、掘削先管、仮管、エレメントなどが土と接し上部の路盤を乱すことなく、これらの部材を推進または牽引する事が可能なる。
第１発明によると、掘削先管の内側に帯状鋼板の内側挿入部を設けるだけで、掘削先管の内側から新たな帯状薄板の先端部を、先行する帯状薄板の後端部に接続して、収納ボックス内に収納することができる。また、先行する帯状薄板の後端部を、内側挿入部から掘削先管内に引き出すことができ、その後端部に、新たな帯状薄板の先端部の接続作業が掘削先管内において可能になる。また、先行する帯状薄板の後端部に新たな帯状薄板の先端部を接続して施工して、発進坑から到達坑まで連続して敷設施工できるので、長いスパンに渡って非開削式トンネル構造物を構築する場合でも、格段に地盤との摩擦力を低減して施工することができるため、長スパンの施工をする場合も有利である。
第２発明によると、収納ボックスに設けられた、掘削先管の内側から開閉可能な蓋であるので、掘削先管内のスクリューオーガー等を取り除いた状態で、前記の蓋を開いて、先行する帯状薄板の後端部を、これに後続する新たな帯状薄板の先端部に接続した後、新たに補給された帯状薄板を収納ボックスに収納し、蓋を閉じて、新たな帯状薄板を容易に収納することができ、長い距離を施工する場合に、帯状薄板を容易に継ぎ足して長い距離に渡って、地山との摩擦を切ることができ、長い距離の非開削式トンネル構造物を容易に施工することができる。
第３発明によると、掘削先管の内側において、収納ボックスの蓋を開けて、先行する帯状薄板における残されている後端部に、新たなコイル状の帯状薄板の先端部を接続するので、新たなコイル状の帯状薄板を掘削先管の内側において継ぎ足して、容易に長尺の非開削式トンネル構造物を施工することができ、施工も容易であるなどの効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１〜図７は、本発明の一実施形態の掘削先管１に設ける摩擦力低減装置２を備えた前記掘削先管１またはこれを使用して地中に掘進している状態を示すものであって、掘削先管１は、例えば、図示のように、刃口３と、これに一体に連設された角形鋼管等の外管４とを備えている刃口金物３ａ単独で、または、刃口金物３ａとこれにボルト等により連結され、両端部に連結部を備えた連結部付き角形鋼管などの一つの連結部付き管体４ａとにより構成される。側面にガイド部を備えていると共に管軸方向の両端部に連結部を備えている角形鋼管等の管体を先導管とし、掘削先管１側の連結部付き管体４ａとは区別する。
【００１２】
図示の形態では、前記のような先端部に刃口３を備えている掘削先管１の後部の上下部には、それぞれ掘削先管１における外管４よりも内側に凹み、かつ前記掘削先管１の後部の地山側外面に掘削先管１の幅方向に延長するように開口しているスリット状開口部５を有する収納ボックス６を備えている。前記のスリット状開口部５は、状薄鋼板１７を後方に繰り出すための隙間である（図３参照）。
【００１３】
前記の収納ボックス６は、矩形環状の外管４の上部または下部内面に、先端部が近接配置されている鋼製の前部可動縦蓋７と、その前部可動縦蓋７の基端側に位置し、その回動を許容するように近接または接触している水平な鋼製の内腔壁板８と、その内腔壁板８に一体に連設され、鋼製外管４に固定されている後部縦壁板９と、外管４の各側面板１０の一部分と、外管４にボルト等により固定される鋼製地山側蓋１４とにより構成され、これらの内側により形成される空間により、コイル状に多数巻回積層された帯状薄鋼板などの帯状薄板の収納部１１が形成されている。
【００１４】
各収納ボックス６の上下方向の高さ寸法は、掘削先管１内に配置されるスクリューオーガー２５の径と、掘削先管１の外管内径の差分の高さが最大となる。
収納ボックス６の掘削先管１における長手方向（前後方向）の長さ寸法は、前記の高さ寸法より大きくとっても良く、例えば、掘削先管１の長さが長ければ大きくても良いが、コイル状巻回薄鋼板１７ａが断面円形なので、前記収納ボックス６の前後方向の長さ寸法は、高さ寸法と同じでもよい。また、収納ボックス６の幅は、掘削先管１より長くは出来ないが、例えば、隣合う覆工エレメント（プレキャストコンクリートルーフ桁等）の目地プレート２６（図１２参照）がある場合があるので、その目地プレート２６の幅寸法を引いた幅寸法となる。
【００１５】
前記の前部可動縦蓋７の左右方向の両端部は、外管４における側面板１０に固定されたロータリーアクチエータ等の回動用駆動装置１２が同期駆動されて、回動可能に支持されている。
【００１６】
また、外管４の先端部内側に接続するように設けられ、上下の内腔壁を形成している上下の傾斜ガイド部１３の後部には、それぞれ水平な各内腔壁１５が設けられ、前記の各水平な内腔壁１５の後端部には、前部可動縦蓋７よりも前方において、水平な内腔側可動蓋１６の前端部が近接または接触した状態で配置され、上下の各内腔壁１５は、外管４における各縦側面板１０または上下の各内腔壁１５に固定された左右の各ロータリーアクチエータ等の回動用駆動装置１２が同機駆動されて回動可能に支持されている。
【００１７】
また、上下の傾斜ガイド部１３に一体に接続する上下の内腔壁１５の後部には、それぞれ内腔側可動蓋１６の基端部（前端部）が、近接または接近して配置され、上下の各内腔側可動蓋１６の基端部は、各側面板１０に固定された左右の各ロータリーアクチエータ等の回動用駆動装置１２が、同期駆動されて回動可能に支持されている。
【００１８】
この実施形態では、前記の内腔側壁１５に設けた内腔側可動蓋１６を内腔側に開口した状態で、前記の前部可動縦蓋７を内腔側に回動することにより、収納部１１の前部側を開口し、開口された開口部により内側挿入部２３が形成される（図７ｃ参照）。
【００１９】
矩形環状の外管４の外面における上下の各面には、後部縦壁板９よりも僅かに前方に偏心して配置されて、前記外管４に固定された地山側蓋材１４がボルトにより着脱可能に固定されて、後部縦壁板９と地山側蓋１４との間にスリット状開口部５が設けられている。
【００２０】
前記の収納部１１には、帯状薄鋼板１７をコイル状に多数巻回して積層されたコイル状巻回薄鋼板（薄鋼板積層ロール）１７ａが収納され、そのコイル状巻回薄鋼板１７ａの先端部が、前記スリット状開口部５から繰り出され、地山１８と、掘削先管１またはこれに後続する先導管あるいはプレキャストコンクリートルーフ桁などとの間に敷設するように配置されて、地山１８と掘削先管１またはこれに後続する先導管あるいはプレキャストコンクリートルーフ桁などとの摩擦を切るフリクション低減部材として機能している。
前記のスリット状開口部５から繰り出された帯状薄鋼板１７等の帯状薄板１７の先端部１９は、発進坑２０等に配置されている腹起こし等の横枠材２１に把持クランプ金具２２により把持固定されている。
なお、前記の帯状薄鋼板１７の片面あるいは両面には、樹脂コーテングを行って、掘削先管１あるいはこれに後続する先導管あるいはプレキャストコンクリートルーフ桁などとの摩擦を低減するようにしてもよく、また、帯状薄鋼板１７の幅方向の断面形態を波形として、掘削先管１等との接触箇所を少なくして、摩擦力を低減するようにしてもよい。
【００２１】
掘削先管１の掘進前における最初のコイル状の帯状薄板１７の設置にあたっては、鋼板の地山側蓋材１４を取り外して、収納ボックス６に収納してもよく、掘削先管１の内腔側からセットするようにしてもよい。
【００２２】
前記の実施形態の場合は、内腔側可動蓋１６があるので、前部可動縦蓋７を省略する場合には、コイル状の帯状薄板１７が前方に移動しないように適宜突出したストッパ部材を、内腔側可動蓋１６の内側に設けるようにして、コイル状の帯状薄板１７が前方（刃口側）に移動しないようにするとよい。
【００２３】
本発明の摩擦力低減装置２は、掘削先管１とその内側に位置するように設けられる収納ボックス６と、コイル状の帯状薄板１７と、内側挿入部１１等により構成されている。
【００２４】
先行する帯状薄鋼板１７の後端部に、後続して接続されるコイル状巻回薄鋼板１７ａを接続する接続構造としては、図８に示すように、先行する帯状薄鋼板１７の後端部３３またはこれに後続する帯状薄鋼板１７の先端部に接着剤３２を塗布した後、これらを押圧して重合し接合する接着剤３２による接合方法でもよく、帯状薄鋼板１７の幅方向に間隔を置くと共に、展開された帯状薄鋼板１７の長手方向に間隔をおいて１列または複数列のリベット３４によるリベット接合でもよく、先行する帯状薄鋼板１７の後端部と後続する帯状薄鋼板１７の先端部との２箇所を、帯状薄鋼板１７の幅方向に連続したハンダ溶接３５により接合するハンダ付け接合でもよく、あるいは場合によっては、先行する帯状薄鋼板１７とこれに後続する帯状薄鋼板１７の先端部とを、幅方向に間隔をおくと共に帯状薄鋼板１７の長手方向に少なくとも１列または複数列のスポット溶接により溶接接合により接合するようにしてもよい。また、その他の接合方法でもよい。
【００２５】
前記のような本発明の摩擦力低減装置２によると、掘削先管の内側に帯状薄板１７の内側挿入部２３を設けるだけで、掘削先管１の内側から新たな帯状薄板１７の先端部を、先行する帯状薄板１７の後端部に接続した後、適宜新たなコイル状の薄鋼板１７ａ側に巻いて、収納ボックス６内に収納することができる。また、先行する帯状薄板１７の後端部を、内側挿入部２３から掘削先管１内に引き出すことができ、その後端部に、新たな帯状薄板１７の先端部の接続作業が容易になる。また、先行する帯状薄板１７の後端部に新たな帯状薄板１７の先端部を接続して施工して、発進坑２０から到達坑２４まで連続して敷設施工できるので、長いスパンに渡って非開削式トンネル構造物を構築する場合でも、格段に地山１８の土との摩擦力を低減して施工することができるため、長スパンの非開削式のトンネル構造物２５を施工する場合に、押圧ジャッキあるいは牽引装置などの掘削先管１等を前進させる装置の小型化が可能になり、従来の場合よりも格段に有利である。
【００２６】
掘削先管１内に配置される先端側の掘削用オーガーヘッド２７は、掘削刃を有する回転半径の小さい内側カッター部２７ａとこれに横軸により拡径および折り畳み可能に連結された外側カッターアームを備えた外側カッター部２７ｂとを備えているので、駆動軸２８を逆回転させて外側カッター部２７ｂを折り畳んで縮径させると、駆動軸２８を後方に引き抜くことが可能にされている。そのため、図１３に示すように、掘削先管１内の回転駆動軸２８および掘削オーガーヘッド２７を引き抜いて、掘削先管１内部を中空とした状態で、コイル状帯状薄板１７ａの搬入作業を、掘削先管１内に作業者が入って接続作業を行うことができる。なお、各可動蓋７，１６，３１の開閉動作は適宜遠隔操作により行うようにしてもよい。掘削先管１内の先端部には、内部に土砂３７が入らないように、必要に応じ、適宜堰板等の土留め部材２９が設けられる。
【００２７】
また、前記のように、収納ボックス６に設けられた内側挿入部２３が、掘削先管１の内側から開閉可能な蓋７，１６であると、掘削先管１内のスクリューオーガー等を取り除いた状態で、前記の蓋７，１６を開いて、先行する帯状薄板１７の後端部３３を、これに後続する新たな帯状薄板１７の先端部１９に接着材等により接続した後、新たに補給された帯状薄板１７を収納ボックス６に収納し、蓋７，１６を閉じて、新たな帯状薄板１７を容易に収納することができ、長い距離を施工する場合に、帯状薄板１７を容易に継ぎ足して長い距離に渡って、掘削先管１と地山１８との摩擦を切ることができ、長い距離の非開削式トンネル構造物を容易に施工することができる。
【００２８】
前記のように構成された本発明の装置では、例えば、発進立坑等における押圧ジャッキ等により、掘削先管１を地山１８に前進させた場合に、掘削先管１の前進に伴って、自動的にコイル状巻回帯状薄板１７から展開された帯状薄板１７が引き出されて繰り出される。
【００２９】
（第２実施形態）
図９および図１０は、本発明の第２実施形態の掘削先管における摩擦力低減装置２を示すものであって、この形態では、内腔側可動蓋１６が省略されて内腔壁１５により閉塞され、また、外管４の上部および下部の内側に外管４と一体に、前部固定縦壁３０が設けられ、前記の前部固定縦壁３０と、これに間隔をおいて外管４に溶接等により固定された後部縦壁板９との間の開口部を塞ぐ内腔側可動蓋３１が、前部固定縦壁３０と後部縦壁板９とに渡って配置され、その内腔側可動蓋３１の後部の基端側が、外管４の側壁に固定されたロータリーアクチュエータ等の回動駆動装置により、回動可能に支持されている。
【００３０】
この形態では、帯状薄板１７の収納ボックス６は、前部固定縦壁３０と、内腔側可動蓋３１と、後部縦壁板９と、地山側蓋１４および外管４の側面板１０とにより構成され、回動用駆動装置１２を駆動し、前記の内腔側可動蓋３１を内腔側に向かって回動することにより、内側挿入部２３を開放し、内腔側からコイル状の帯状薄板部材１７ａを挿入することにより、または、先行する帯状薄板１７の後端部に、新たに接続すべきコイル状の帯状薄板１７の先端部を重合して、これらの重合部を、前記と同様に接着剤等の接合手段により接合した後、掘削先管１をさらに到達坑に向かって、前進させる。
このような形態の摩擦力低減装置においては、掘削先管１の内部から内腔側可動壁板を開口することにより、挿入部とすることができるので、装置の構成が簡単になる。なお、前記の実施形態と同様な部分には同様な符号を付して説明を省略する。
【００３１】
次に、本発明の摩擦力低減装置２を備えた掘削先管１を使用して、掘進する場合は、以下の工程順により施工される。
（１）掘削先管１を発進坑２０にセットする。
（２）掘削先管１における収納ボックス６に、コイル状に巻回積層された帯状薄板１７を収納すると共に、帯状薄板１７の端部を、発進坑２０の側壁面に設けた支承金具あるいは腹起こし等の横枠材２１のフランジ２１ａ等に当接して把持クランプ金具２２等により固定する。
（３）掘削先管１の後部に、後続する覆工エレメント３６又は仮管（先導管）をセットし、掘削推進を行う。コイル状の帯状薄鋼板１７は、端部が発進坑２０の側壁に設けた部材に固定されているので、収納ボックス６の中で固定されていないコイル状の帯状薄板１７は、推進しただけ収納ボックス６から外に繰り出されていく。例えば、帯状薄鋼板１７の厚さは、およそ0,3mmで、帯状薄鋼板１７の長さは、およそ15m程度のものをコイル状に積層巻回して、外径収納ボックス６の大きさに収納できる長さは、である。
（４）掘削先管１の推進が、例えば、15m付近に来たら、図１３に示すように、スクリューオーガー２５を抜き取り、作業員が仮管内および掘削先管１内に入り、図６ｂおよび図７（あるいは図１０）に示すように、内腔側可動蓋１６および帯状薄鋼板用前部可動縦蓋７を開け、先に収納されている帯状薄鋼板１７の後端部３３を、適宜展開して刃口金物３ａ等の掘削先管１内に展開させるようにし、その先行する帯状薄鋼板１７の後端部３３に、後続する新設の帯状薄鋼板１７の先端部１９を接続する。
（５）必要に応じ、前記の接続工程を繰り返すことにより、長い延長距離の施工できる。
【００３２】
前記のように、本発明の摩擦力低減装置２を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法によると、掘削先管の内側において、収納ボックスの蓋を開けて、先行する帯状薄板における残されている後端部に、新たなコイル状の帯状薄板の先端部を接続するので、容易に非開削式トンネル構造物を施工することができ、施工も容易であるなどの効果が得られる。
【００３３】
前記各実施形態においては、回動駆動装置により前部可動蓋あるいは内空側可動蓋等を回動するように構成したが、本発明を実施する場合、蓋等の基端部を横軸により可動回動に支持し、可動蓋の先端側をボルト等により当接する部材に対して着脱可能に固定するようにして、可動蓋の開閉動作を人力により開閉作業するようにしてもよい。
【００３４】
本発明を実施する場合、帯状薄板としては、帯状薄鋼板が安価で望ましいが、これ以外にも、合成樹脂性シート材料の単体あるいは帯状薄鋼板と接着剤により一体に重合した鋼・合成樹脂の複合材料性の帯状薄板を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管を使用して掘進している状態を示す一部縦断側面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の一部を拡大して示すものであって、（ａ）は一部拡大縦断側面図、（ｂ）はその平面図である。
【図４】図３（ａ）の一部横断底面図である。
【図５】本発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管を使用して、その後端部にプレキャストコンクリートルーフ桁または仮管（角形鋼管）を接続して、掘進する場合に帯状薄板を敷設している状態を示すものであって、（ａ）は概略縦断側面図、（ｂ）は概略平面図である。
【図６】（ａ）は図４（ａ）の一部を拡大して示す概略断面図、（ｂ）は後続する帯状薄板を接続した状態を示す概略縦断側面図である。
【図７】本発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管の形態により、後続する帯状薄板を接続する工程を示す概略説明図である。
【図８】先行する帯状薄板の後端部に、後続する帯状薄板の先端部を接続する場合の形態を示すものであって、（ａ）は斜視図、（ｂ）はリベットにより接合した状態を示す概略縦断側面図、（ｃ）はハンダ付けにより接合した状態を示す概略縦断側面図、（ｄ）は接着剤により接合した状態を示す概略縦断側面図である。
【図９】本発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管の他の形態の一部を拡大して示すものであって、（ａ）は一部拡大縦断側面図、（ｂ）は（ａ）の一部横断底面図である。
【図１０】図９に示す本発明の摩擦力低減装置を備えた掘削先管の他の形態により、後続する帯状薄板を接続する工程を示す概略説明図である。
【図１１】地中に埋設されたＰＣルーフ桁と帯状薄板との関係を示す概略正面図である。
【図１２】図１１の一部を拡大して示すものであって、目地プレートと目地プレートガイドとの関係を示す縦断正面図である。
【図１３】先行する帯状薄板の後端部に後続する帯状薄板を接続する場合に、掘削刃等を一時的に撤去した状態を示すものであって、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は横断平面図である。
【図１４】従来の摩擦力低減装置を備えた掘削先管により掘削している状態を示す一部縦断側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 掘削先管
２ 摩擦力低減装置
３ 刃口
３ａ 刃口金物
４ 外管
４ａ 連結部付き管体
５ スリット状開口部
６ 収納ボックス
７ 前部可動縦蓋
８ 内腔壁板
９ 後部縦壁板
１０ 側面板
１１ 収納部
１２ 回動用駆動装置
１３ 傾斜ガイド部
１４ 鋼製地山側蓋
１５ 内腔壁
１６ 内腔側可動蓋
１７ 帯状薄板（帯状薄鋼板）
１７ａ コイル状巻回薄鋼板
１８ 地山
１９ 先端部
２０ 発進坑
２１ 横枠材
２１ａ フランジ
２２ クランプ
２３ 内側挿入部
２４ 到達坑
２５ スクリューオーガー
２６ 目地プレート
２７ 掘削用オーガーヘッド
２７ａ 内側カッター部
２７ｂ 外側カッター部
２８ 駆動軸
２９ 土留め部材
３０ 前部固定縦壁
３１ 内腔側可動蓋
３２ 接着剤
３３ 後端部
３４ リベット
３５ 溶接
３６ エレメント
３７ 土砂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非開削トンネル構造物を地中に構築する為の掘削先管の内側に、その掘削先管の地山側外面に開口している収納ボックスを設け、かつその収納ボックスは、摩擦力低減のための帯状薄板の収納部を有し、さらに前記収納ボックスには、前記掘削先管の内側から先行する帯状薄板の後端部に新たに接続する帯状薄板の先端部を接続後収納するための内側挿入部を備えていることを特徴とする掘削先管に設ける摩擦力低減装置。
【請求項２】
前記の内側挿入部は、掘削先管の内側から開閉可能な蓋であることを特徴とする請求項１に記載の掘削先管に設ける摩擦力低減装置。
【請求項３】
請求項２の摩擦力低減装置を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法において、掘削先管の内側において、収納ボックスの蓋を開けて、先行する帯状薄板における残されている後端部に、新たなコイル状の帯状薄板の先端部を接続することを特徴とする非開削式トンネル構造物の構築方法。
【請求項１】
非開削トンネル構造物を地中に構築する為の掘削先管の内側に、その掘削先管の地山側外面に開口している収納ボックスを設け、かつその収納ボックスは、摩擦力低減のための帯状薄板の収納部を有し、さらに前記収納ボックスには、前記掘削先管の内側から先行する帯状薄板の後端部に新たに接続する帯状薄板の先端部を接続後収納するための内側挿入部を備えていることを特徴とする掘削先管に設ける摩擦力低減装置。
【請求項２】
前記の内側挿入部は、掘削先管の内側から開閉可能な蓋であることを特徴とする請求項１に記載の掘削先管に設ける摩擦力低減装置。
【請求項３】
請求項２の摩擦力低減装置を備えた掘削先管を使用した非開削式トンネル構造物の構築方法において、掘削先管の内側において、収納ボックスの蓋を開けて、先行する帯状薄板における残されている後端部に、新たなコイル状の帯状薄板の先端部を接続することを特徴とする非開削式トンネル構造物の構築方法。
【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１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−１２１２２７（Ｐ２００８−１２１２２７Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０４４６８（Ｐ２００６−３０４４６８）
【出願日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【出願人】（０００１０３７６９）オリエンタル白石株式会社 (136)
【出願人】（５９３０２５４４６）日本ケーモー工事株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【出願人】（０００１０３７６９）オリエンタル白石株式会社 (136)
【出願人】（５９３０２５４４６）日本ケーモー工事株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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