立坑の壁構造およびその施工方法
【課題】シールドマシン発進部や到達部となる立坑の壁面が切削容易で、従来の立坑に比べ大きくコストを増大させることなく立坑を施工することができる立坑の壁構造を提供することを目的としている。
【解決手段】立坑Ａの第１平面壁１に設けられた易切削部１ａから立坑周囲の地盤Ｇ内に達するアンカー固定穴７を、斜め下方に向かって穿設し、アンカーボルト４を、アンカー固定穴７に挿通するとともに、アンカーボルト４の一端を立坑Ａ内に突出した状態で前記ボルト挿入穴に注入された定着材を介して地盤に固定し、易切削性材料からなる補強材３ａを、アンカーボルト４の一端に螺合されたナット５によって易切削部１ａの立坑内側壁面に土水圧による易切削部１ａの立坑Ａ内側への撓みを抑えるように圧接させるようにした。
【解決手段】立坑Ａの第１平面壁１に設けられた易切削部１ａから立坑周囲の地盤Ｇ内に達するアンカー固定穴７を、斜め下方に向かって穿設し、アンカーボルト４を、アンカー固定穴７に挿通するとともに、アンカーボルト４の一端を立坑Ａ内に突出した状態で前記ボルト挿入穴に注入された定着材を介して地盤に固定し、易切削性材料からなる補強材３ａを、アンカーボルト４の一端に螺合されたナット５によって易切削部１ａの立坑内側壁面に土水圧による易切削部１ａの立坑Ａ内側への撓みを抑えるように圧接させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、地下トンネルや下水本管などを、シールド工法によって施工する場合に、シールドマシン発進用または到達用として用いられる立坑の壁構造およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、地下トンネルや下水本管などを施工する方法としてシールド工法が用いられている。
上記シールド工法では、まず、立坑を形成し、この立坑内に、シールドマシンを設置して、別の場所に設けられた立坑に向かってシールドマシンを発進させて、立坑と立坑との間を掘削するとともに、トンネルまたは地下配管を形成するようにしている。
【０００３】
すなわち、上記シールド工法に用いられる立坑は、まず、立坑の壁を形成する部分に地上から壁の厚みのトレンチを掘削形成し、このトレンチにＨ型鋼や鉄筋からなるエレメントと称される壁骨組みを吊り降ろしたのち、トレンチ内にモルタルセメントを流し込んで立坑の壁を施工する。
その後、地上から立坑の壁に沿って地面からシールドマシン設置可能深さまで開削して立坑を形成する。
【０００４】
また、かかる立坑の壁構造としては、シールドマシンの発進部あるいは到達部に該当する部分を、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料などの易切削材料で構成したエレメントを用いてシールドマシンの発進部あるいは到達部をシールドマシンの刃によって切削しやすくする方法（SEW工法（Shield Earth Retaining Wall System））がすでに提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平08-303178号公報
【特許文献２】特開平09-013875号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、シールド工法によって施工される地下トンネルや下水本管は、用途や施工現場の状況等に応じてそのシールド開口径や地中深度が異なる。
しかし、シールド開口径が大きくなる、あるいはシールドマシン発進部や到達部の地中深度が深くなると、立坑外から壁に加わる土水圧が大きくなる。したがって、上記複合材料などの易切削材料を用いてシールドマシンの発進部あるいは到達部となる易切削部が形成された立坑の場合、シールドマシンの発進部あるいは到達部が立坑内側に撓んで施工が困難になるおそれがある。
【０００７】
そこで、上記複合材料の厚みを大きくすることで強度を高め、上記撓みを抑えることが考えられるが、かかる方法を採用すると、立坑の壁厚全体が厚くなり、経済的に問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みて、シールドマシン発進部や到達部となる立坑の壁面が切削容易で、従来の立坑に比べ大きくコストを増大させることなく立坑を施工することができる立坑の壁構造およびその施工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明にかかる立坑の壁構造は、シールドマシン発進部またはシールドマシン到達部用の易切削部を壁の一部に有する立坑の壁構造であって、少なくとも１本のアンカー固定穴が、前記易切削部から斜め下方に向かって立坑周囲の地盤内に達する穿設され、易切削性材料からなる引張り材が、前記アンカー固定穴に引張り材の一端側が挿通され、引張り材の一端を前記立坑内に突出させた状態で、前記アンカー固定穴内に注入された定着材を介して地盤に固定されていて、易切削性材料からなる補強材が、前記立坑内に突出した前記引張り材の一端に装着された抜け止め具によって、前記易切削部の内壁面に圧接状態に保持されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明において、易切削性とは、通常エレメントに使用される鋼材に比べ、シールドマシンによって切削しやすいことを意味する。
また、補強材の強度は、特に限定されないが、易切削部の内壁面への圧接によって、土水圧による易切削部の立坑内側への撓みを抑えることができればよく、周囲の地盤によって適宜決定される。
本発明において、易切削部の内壁面とは、易切削材料で形成された部分の立坑内側の面を指す。
【００１１】
本発明の立坑の壁構造は、特に限定されないが、易切削部を、少なくとも垂直方向または水平方向に平行に配置された複数の板状または柱状をした繊維強化樹脂成形体によって形成する構成とすることが好ましく、垂直方向に平行に配置された複数の板状または柱状をした繊維強化樹脂成形体と、繊維強化樹脂成形体と繊維強化樹脂成形体との間に充填されたモルタルセメント硬化体とからなり、アンカー固定穴が、モルタルセメント硬化体部分を貫通して設けられるとともに、補強材が少なくとも隣接する２つの繊維強化樹脂成形体に跨るように配置されている構成とすることが好ましい。
【００１２】
上記繊維強化樹脂成形体としては、特に限定されないが、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料が、軽量で、強度的に優れていることから好適である。
また、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料としては、例えば、積水化学工業株式会社のエスロンネオランバーＦＦＵの板材または柱材や、板材または柱材を切削加工したものの積層体を用いることができる。
【００１３】
アンカー固定穴の長さは、特に限定されないが、アンカーをしっかりと支持固定できることから、アンカー固定穴が立坑周囲の良好地盤に達していることが好ましい。
なお、良好地盤とは、定着材によって引張り材が十分な引き抜き強度を確保できる強度を備えた地盤を意味し、立坑周囲が軟弱地盤である場合、軟弱地盤を貫通して良好地盤に先端が達するまでアンカー固定穴を穿設することが好ましい。
【００１４】
アンカー固定穴の内径は、特に限定されないが、定着材が注入可能な範囲でできるだけアンカーの外径に近いことが好ましい。
また、アンカー固定穴の先端部は、定着材が溜まり、より抜け止め効果を発揮できるように他の部分より拡径していても構わない。
【００１５】
アンカー固定穴の傾斜角度は、定着材をアンカー固定穴の先端部（最も奥側）に注入できれば、特に限定されないが、水平面に対して５度〜４５度が好ましい。
さらに、アンカー固定穴は、特に限定されないが、例えば、小型のボーリングマシンを立坑内に設置して、このボーリングマシンによって形成することができる。
【００１６】
引張り材としては、易切削性を有し、補強材を、抜け止め具を介して易切削部の内壁面に土圧や水圧に耐える力で圧接させることができる引張張力を付与することができれば、特に限定されないが、ガラス繊維や炭素繊維などの繊維強化樹脂材料からなるアンカーボルトやテンドンが挙げられ、作業性を考慮すると、テンドンとしては、引張り部が長手方向に並ぶ複数本の炭素繊維ケーブルを主体とする易切削性材料で形成されたＮＭグラウンドアンカー工法に用いられる可撓性を備えたものが好ましい。
【００１７】
なお、引張り材の長さは、上記アンカー固定穴の長さに応じて適宜決定されるが、立坑内の作業スペースから考慮すると、真っ直ぐにアンカー固定穴内に挿入するには、概ね５ｍまでの長さになる。したがって、アンカー固定穴の長さが５ｍを超える場合には、必要長さの引張り材になるまで、５ｍ以内の短尺の引張り材をカプラー等の継手部材を介して継ぎ足されながらアンカー固定穴に挿入するようにしてもよい。
カプラー等の継手部材は、その長さが極短いものであり、シールドマシンによる切削にあまり影響を与えないので、その材質は特に限定されないが、繊維強化樹脂などの易切削性材料で形成されていることが好ましい。
【００１８】
上記定着材としては、アンカー固定穴への注入が容易にできて、硬化によって引張り材をしっかりと地盤に固定できれば特に限定されず、一般に土木建築に用いられているグラウト材を用いることができる。
【００１９】
上記補強材としては、易切削性材料から形成され、補強強度が十分に確保できれば、特に限定されないが、繊維強化樹脂成形体が好適である。また、補強材として用いられる繊維強化樹脂成形体としては、特に限定されないが、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料が、軽量で、強度的に優れていることから好適である。
また、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料としては、例えば、積水化学工業株式会社のエスロンネオランバーＦＦＵの板材または柱材や、板材または柱材を切削加工したものの積層体を用いることができる。
【００２０】
なお、補強材として上記のように積層体を用いる場合には、補強材は、強化繊維が易切削部への当接面にほぼ平行に配向された繊維強化樹脂成形体からなる易切削部当接部材と、強化繊維が易切削部への当接面に対してほぼ直交する方向に配向された繊維強化樹脂成形体からなる抜け止め具受け部材とが重ね合わされている構造とすることが好ましい。
また、上記積層体は、工場出荷の段階で易切削部当接部材と、抜け止め具受け部材とが接着一体化されていても構わないし、施工現場で接着一体化あるいは易切削部当接部材と、抜け止め具受け部材とを接着せず、重ね合わせた状態で施工されていても構わない。
【００２１】
上記抜け止め具としては、引張り材の一端に装着でき、補強材を、土水圧による易切削部の立坑内側への撓みを抑えるように易切削部の内壁面に圧接状態に保持できれば特に限定されず、例えば、ナット、コレットチャック式の締め付け具、引張り材の一端から他端に向かって、引張り材壁面にキー溝を設け、このキー溝に打ち込まれる楔形のキーなどが挙げられる。また、これらの抜け止め具に接着剤を併用しても構わない。
【００２２】
上記本発明にかかる立坑の壁構造の施工方法は、立坑の壁面の少なくともシールドマシン発進部またはシールドマシン到達部となる部分に設けられた易切削部に立坑の周囲の地盤に到達するアンカー固定穴を斜め下方に向かって穿設し、上記引張り材の一端部を前記アンカー固定穴に挿入し、引張り材の他端を立坑内に突出させた状態となるようにしたのち、前記アンカー固定穴に定着材を注入し、定着材をアンカー固定穴内で硬化させて引張り材を、定着材を介して地盤に固定する工程と、抜け止め具を、前記引張り材を緊張状態にして、引張り材の他端に固定された抜け止め具によって補強材を易切削部壁面に圧接する工程を備えることを特徴としている。
【００２３】
上記本発明の施工方法は、易切削性材料からなる引張り部の一端にねじ部を備える引張り材を、前記ねじ部側が立坑内に突出するように引張り部がアンカー固定穴に挿入される引張り材挿入工程と、立坑内に突出する前記引張り材のねじ部側端部を補強材に設けられた挿通孔に挿通した状態に配設する補強材配設工程と、定着材をアンカー固定穴に注入した状態で硬化させる定着材注入硬化工程と、挿通可能な挿通孔が穿設されたねじ受け部を有するねじ受け部材を、補強材の挿通孔の周囲に当接させるとともに、ねじ受け部の挿通孔に補強材から突出した前記引張り材のねじ部側端部を挿通したのち、ねじ部にナットまたはボルトをナットの端面またはボルトの頭部をねじ受け部の挿通孔の周囲に受けさせて引張り材の引張り部を緊張させる緊張工程と、を備えることが好ましい。
【００２４】
また、上記本発明の施工方法は、上記定着材注入硬化工程が、直管部の一端に拡径部を有する易切削材料製異形管を、上記引張り材の立坑側端部が貫通するとともに、前記直管部が補強材の挿通孔に挿通され、かつ、前記拡径部が補強材に当接するように配置したのち、前記定着材を、易切削材料製異形管を介してアンカー固定穴に注入するようになっていて、上記緊張工程完了後に、前記易切削材料製異形管と引張り材の引張り部との間に接着剤を充填し、引張り部を緊張状態に接着固定したのち、ほぼ補強材に沿って引張り材を切断する工程をさらに備えていることが好ましい。
【００２５】
また、上記本発明の施工方法は、上記易切削材料製異形管を、拡径部が直管部側から拡径部先端側に向かって徐々に拡径するテーパ部を有し、補強材を、挿通孔が前記テーパ部と同じテーパを有する拡径孔部を立坑内部側に備えている構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の立坑の壁構造は、以上のように、シールドマシン発進部またはシールドマシン到達部用の易切削部を壁の一部に有する立坑の壁構造であって、少なくとも１本のアンカー固定穴が、前記易切削部から斜め下方に向かって立坑周囲の地盤内に達する穿設され、易切削性材料からなる引張り材が、前記アンカー固定穴に引張り材の一端側が挿通され、引張り材の一端を前記立坑内に突出させた状態で、前記アンカー固定穴内に注入された定着材を介して地盤に固定されていて、易切削性材料からなる補強材が、前記立坑内に突出した前記引張り材の一端に装着された抜け止め具によって、前記易切削部の内壁面に圧接状態に保持されているので、立坑の外側から加わる土水圧によって易切削部が立坑内側に撓むことがない。したがって、立坑内での作業安全性が高まる。また、補強材とアンカーが易切削性材料で形成されているので、シールドマシンの刃先を傷めることが少ない。しかも、易切削部に沿って補強材を設けるだけであるので、大きくコストを増大させることなく施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる立坑の壁構造の第１の実施の形態であって、そのシールドマシン発進部を正面からみた状態を模式的にあらわしている。
【図２】図１の立坑の壁構造の補強材部分の断面図である。
【図３】立坑の壁構造の施工方法をその工程順に概略的に説明する図である。
【図４】図３の後工程をその工程順に概略的に説明する図である。
【図５】図４の後工程をその工程順に概略的に説明する図である。
【図６】本発明にかかる立坑の壁構造の第２の実施の形態であって、そのシールドマシン発進部を正面からみた状態を模式的にあらわしている。
【図７】本発明にかかる立坑の壁構造の第３の実施の形態であって、そのシールドマシン発進部を正面からみた状態を模式的にあらわしている。
【図８】図７の立坑の壁構造の補強材部分の断面図である。
【図９】図７及び図８の立坑の壁構造の施工方法をその工程順に概略的に説明する図である。
【図１０】図９の後工程を説明する図である。
【図１１】図１０の後工程を説明する図である。
【図１２】図７及び図８の立坑の壁構造の施工に用いる抜け止め具としての異形繊維強化プラスチック管を説明する図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は縦断面図である。
【図１３】図８の立坑の壁構造のシールドマシンによる掘削の予備準備工程を工程順に概略的に説明する図である。
【図１４】図１３の後工程を説明する図である。
【図１５】本発明にかかる立坑の壁構造の第３の実施の形態であって、その施工工程を工程順に概略的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１及び図２は、本発明の立坑の壁構造の第１の実施の形態をあらわし、図３〜図５はその施工工程を工程順にあらわしている。
【００２９】
図１に示すように、この立坑Ａは、易切削部１ａを備える後述するシールドマシン９の発進部となる易切削部１ａを有する第１平面壁１と、図５（ｂ）に示すように、易切削部１ａが無い３つの第２平面壁２とからなる平面視矩形をしている。
そして、第１平面壁１は、図１及び図２に示すように、ナット５を引張り材としてのアンカーボルト４の立坑内部への突出端に締め込むことによって、複数（この実施の形態では、１２個）の補強材３ａが易切削部１ａに圧接されている。
すなわち、補強材３ａが、易切削部１ａの立坑内側への土水圧による撓みを抑えるように作用している。
【００３０】
つぎに、図３〜図５を参照しながら、立坑Ａの施工方法を工程順に説明するとともに、第１平面壁１部分の壁構造を詳しく説明する。
（１）公知のソイルセメント地中連続壁工法(ＴＲＤ工法)を用いて、立坑Ａ部分以外は非開削状態で、第１平面壁１及び第２平面壁２からなる立坑Ａを図３（ａ）に示すように施工する。
なお、第１平面壁１は、図１に示すように、易切削部１ａとなる部分に配置される複数の易切削部形成用芯材（以下、「第１芯材」と記す）１１と複数の非切削部形成用芯材（以下、「第２芯材」と記す）１２とが垂直方向に等ピッチで配置され、第１芯材１１（または第２芯材１２）と第１芯材１１（または第２芯材１２）との間にソイルセメント硬化体のみからなるセメント硬化部１３を備えた構成となっている。
第１芯材１１は、易切削材料である硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した柱状複合材料（施工現場の地盤や立坑の大きさによって特に限定されないが、例えば、６００×３００ｍｍの積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）１１ａの上下にH型鋼（例えば、５８８×３００×１２×２０ｍｍ）１１ｂが継手及びボルトナット（必要に応じて接着剤を併用）を介して固定されて得られている。
複数の第１芯材１１は、易切削部１ａの中央部に配置される第１芯材１１の柱状複合材１１aの長さがシールドの直径以上の長さを備え、中央部から易切削部１ａの幅方向両端に向かうにつれて、柱状複合材１１aの長さが段階的に短くなっている。
第２芯材１２は、Ｈ型鋼（例えば、５８８×３００×１２×２０ｍｍ）で形成されている。
なお、上記例示されたような断面寸法の第１芯材１１及び第２芯材１２を用いた場合、芯材１１（１２）間のセメント硬化部１３の幅（各芯材間のピッチ）は、６００ｍｍ程度が好ましい。
一方、第２平面壁２は、上記第２芯材１２と同様のＨ型鋼（例えば、５８８×３００×１２×２０ｍｍ）で形成された芯材２１と、芯材２１間のセメント硬化部１３とからなり、易切削部１ａが設けられていない。
【００３１】
（２）第１平面壁１及び第２平面壁２の地中への施工が完了すると、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、立坑Ａによって囲まれた部分を地表から掘削機によって堀下げ、所定深さ（立坑に周囲から加わる土水圧などによって異なる）ごとに、切梁６を設ける。
【００３２】
（３）柱状複合材１１ａと柱状複合材１１ａとの間のセメント硬化部１３から、図４（ａ）に示すように、第１平面壁１の易切削部１ａまで掘り下げると、アンカー固定穴７をその先端が良好地盤に達するように５〜４５度の傾斜角度で下方に向かって用いる補強材３ａと同数分補強材３ａの取り付け位置に穿設する。
なお、アンカー固定穴７は、その傾斜角度、長さ及び穴径が、予め行われた地盤調査に基づき適宜決定され、先端部（傾斜下端部）７１が、定着材溜まりとなるように拡径している。
【００３３】
（４）図４（ｂ）に示すように、アンカーボルト４を、その先端がアンカー固定穴７の先端部７１に達し、その後端が後述する補強材３ａからナット５の締め込み長さ分突出するように各アンカー固定穴７に挿入する。
なお、アンカーボルト４は、繊維強化樹脂（ガラス繊維強化エポキシ樹脂等）で形成されている。
【００３４】
（５）図４（ｃ）に示すように、定着材（グラウト材）８を、アンカー固定穴７の先端部７１に少なくとも溜まるように各アンカー固定穴７内に注入し、アンカー固定穴７内で定着材８を硬化させて各アンカーボルト４を固定する。
【００３５】
（６）図５（ｂ）に示すように、シールドマシン９が設置できる深さまで、図５（ａ）に示すように、さらに掘削及び切梁６の設置を行う。
【００３６】
（７）図５（ｂ）に示すように、刃先を易切削部１ａに臨ませた状態でシールドマシン９を立坑Ａ内に設置する。
（８）図５（ｂ）に示すように、易切削部１ａに沿うように設けられた部分の切梁６を撤去するとともに、アンカーボルト４に緊張力を加えた状態で、図１、図２及び図５（ｂ）に示すように、補強材３ａを、ナット５を締めつけることによって易切削部１ａに圧接させる。
なお、圧接力は、易切削部１ａが立坑Ａの外側に湾曲しない程度に施工現場の地盤により適宜決定される。
また、アンカーボルト４の固定方法は、ナットによる締結だけでなく、ナットのような筒状の固定冶具内部にウレタン樹脂やエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂といった接着剤を充填しアンカーボルト４を固定する方法でも良い。
補強材３ａは、工場で予め施工現場の状況に合わせて製造され、柱状複合材１１aと同じ材料で形成された板状本体３１と、この板状本体３１に接着一体化された台座部３２とを備えている。
板状本体３１は、隣接する２つ柱状複合材１１aのピッチより少し幅の狭い幅のほぼ正方形をしている。
台座部３２は、受け面３２ａがアンカーボルト４の中心軸に対して直交するように柱状複合材１１aをもうけられ切削加工したのち、板状本体３１に接着固定されている。
さらに、補強材３ａは、受け面３２ａに直交するとともに、板状本体３１の中心をほぼ通るように、ボルト挿通孔３０が穿設されている。
そして、補強材３ａは、板状本体３１が図１に示すように、２つ柱状複合材１１aに跨るように易切削部１ａの立坑Ａの内壁面側に圧接される。
（９）同様にして易切削部１ａが到達部として設けられた立坑（図示せず）に向かってシールドマシン９を発進させ、シールドトンネルを形成する。
なお、到達側の立坑Ａは、さらに、他の立坑に向かってシールドトンネルを続けて形成する場合には、第１平面壁１を１面のみでなく、２面以上設け、１面を到達部、残りの面を発進部として用いるようにしても構わない。
【００３７】
なお、図３〜図５はアンカーボルト４やナット５は、説明のために大きく誇張して描いている。
【００３８】
この立坑Ａの壁構造においては、上記のように、第１平面壁１の易切削部１ａが補強材３ａによって補強されているので、易切削部１ａが土水圧によって立坑Ａ内側に撓んだりすることが抑えられる。
したがって、立坑Ａ内での作業安全性が高まる。また、補強材３ａとアンカーボルト４が易切削性材料で形成されているので、シールドマシン９の刃先を傷めることが少ない。しかも、易切削部１ａに沿って補強材３ａを設けるだけであるので、芯材の厚みを厚くするために立坑壁の厚み全体を厚くするといった大きなコストをかける必要がない。
さらに、易切削部１ａを複数の補強材で補強するようにしたので、１本のアンカーボルト４にかける張力は小さくなり、アンカーボルト４を細いものとすることができる。
【００３９】
図６は、本発明の立坑の壁構造の第２の実施の形態をあらわしている。
図６に示すように、この立坑Ｂは、第１平面壁１の易切削部１ａの幅方向に並ぶように設けられたアンカーボルト４とナット５とを用いて１つの補強材３ｂを易切削部１ａに圧接させるようにした以外は、上記の立坑Ａと同様の壁構造となっている。
すなわち、補強材３ｂは、アンカーボルト４と同数のナット台座部３２が幅方向に長い板状本体３４に幅方向にアンカーボルト４と同じピッチで接着固定されて形成されていて、各台座部３２の受け面３２ａから板状本体３４まで貫通するボルト挿通孔３０が穿設されている。
なお、第１の実施の形態と同様の構成部分は、図６において、図１と同じ符号で示してある。
【００４０】
図７及び図８は、本発明の立坑の壁構造の第３の実施の形態をあらわしている。
図７及び図８に示すように、この立坑Ｃは、第１平面壁１の易切削部１ａが多数の補強材３ｃによって、以下に詳述する施工方法によって補強されている。
なお、本実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様の構成部分については、同じ番号を付している。
【００４１】
つぎに、この補強材３ｃの施工方法を工程順に説明する。
【００４２】
（１）図９（ａ）に示すように、上記第１の実施の形態と同様にして形成された第１平面壁１に設けられた易切削部１ａの柱状複合材１１ａと柱状複合材１１ａとの間のセメント硬化部１３を貫通して下方に向かって５〜４５度の傾斜角度で穿設する。
なお、アンカー固定穴７は、その先端が軟弱地盤を貫通し、良好地盤に達するまで用いる補強材３ａと同数分穿設される。
【００４３】
（２）図９（ａ）に示すように、一端に引張り材となる引張り部４１を有し、他端にテンドングリップ４２を有するテンドン４ｃを，テンドン４ｃの引張り部４１のアンカー固定穴７入口側端部にゴム製の止水リング４３を装着した状態で、第１の実施の形態と同様に、引張り部４１の先端がアンカー固定穴７の所定長さ位置まで到達するとともに、テンドングリップ４２が立坑Ｃ内に突出するようにアンカー固定穴７に挿入する。
なお、テンドン４ｃは、ＮＭグラウンドアンカー工法に用いられるもので、引張り部４１が、長手方向に並ぶように配置された複数本の炭素繊維ケーブル（図示せず）を主体とするとともに、炭素繊維ケーブルがその両端部で合成樹脂材料の結束具等で結束状態にされ、中間部に合成樹脂性のスペーサを介在させて炭素繊維ケーブル間に、後述する定着材８の進入スペースが確保されている。すなわち、引張り部４１は、可撓性と易切削性を備えている。
一方、テンドングリップ４２は、ステンレス鋼などの金属で形成されていて、周囲にねじが形成されている。
止水リング４３は、図では詳細にあらわれていないが、その外径が後述する異形管５ａの内径より小さくなっている。
【００４４】
（３）補強材３ｃを、図８に示すように、易切削部当接部材３５と、抜け止め具受け部材３６とが積層状態となるように配置する。
すなわち、補強材３ｃは、図９（ｂ）に示すように、易切削部当接部材３５と、抜け止め具受け部材３６とから構成されている。
易切削部当接部材３５は、強化繊維が易切削部１ａへの当接面にほぼ平行に配向された繊維強化樹脂成形体（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなる。
また、易切削部当接部材３５は、後で詳述する異形管５ａの直管部５１が挿通される第１挿通孔３５ａが穿設されている。
抜け止め具受け部材３６は、強化繊維が易切削部への当接面に対してほぼ直交する方向に配向された繊維強化樹脂成形体（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなる。
また、抜け止め具受け部材３６は、第２挿通孔３６ａを備えている。
第２挿通孔３６ａは、直孔部３６ｂと、拡径孔部３６ｃとを備えている。
直孔部３６ｂは、易切削部当接部材３５側に設けられていて、第１挿通孔３５ａと同径になっている。
拡径孔部３６ｃは、直孔部３６ｂの先端から易切削部当接部材３５から離れる方向に向かって徐々に内径が拡径するテーパ状に形成されている。
そして、易切削部当接部材３５と抜け止め具受け部材３６とは、図９（ｂ）に示すように、易切削部当接部材３５の第１挿通孔３５ａにテンドン４ｃのテンドングリップ４２側端部を挿通したのち、抜け止め具受け部材３６の第２挿通孔３６ａにテンドングリップ４２側端部を直孔部３６ｂ側から挿通して、図８の積層状態とされる。
【００４５】
（４）図９（ｃ）に示すように、抜け止め具となる異形管５ａをその直管部５１側を先頭にテンドングリップ４２に外嵌するとともに、第２挿通孔３６ａの直孔部３６ｂおよび第１挿通孔３５ａを介して補強材３ｃを貫通し、図１０（ａ）に示すように、アンカー固定穴７方向にさらに差し入れ、異形管５ａの拡径部５２を第２挿通孔３６ａの拡径孔部３６ｃ内に嵌り込ませる。
すなわち、異形管５ａは、繊維強化樹脂から形成され、易切削性を備えているとともに、図１２に示すように、直管部５１と、拡径部５２とを有し、貫通孔５３の径がテンドングリップ４２の外径より大きなっている。
直管部５１は、外径が第１挿通孔３５ａ及び直孔部３６ｂの内径とほぼ同じになっている。
一方、拡径部５２は、その断面形状が抜け止め具受け部材３６の拡径孔部３６ｃの断面形状とほぼ同じに形成されていて、拡径部５２が拡径孔部３６ｃに嵌り込むことによって、拡径部５２の外周テーパ面が、拡径孔部３６ｃの内周のテーパ面に全面にわたって受けられるようになっている。
【００４６】
（５）図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、養生台１００を以下のようにセットする。
養生台１００は、底板１１０と、天板１２０と、筒部１３０とを備えている。
底板１１０は、テンドングリップ４２の底板側挿通孔１１１を中央に備え、その周囲に後述する定着材８および膨張材８０の注入孔１１２が穿設されている。
天板１２０は、テンドングリップ４２の天板側挿通孔１２１を底板側挿通孔１１１と中心軸が一致するように穿設されている。
筒部１３０は、図示していないが、外部から内部に定着材８および膨張材８０を注入可能になっている。
そして、養生台１００は、図１０（ａ）に示すように、底板側挿通孔１１１および天板側挿通孔１２１を貫通するように、テンドングリップ４２を挿通し、底板１１０が抜け止め具受け部材３６に当接されるとともに、図１０（ｂ）に示すように、ナット５０がテンドングリップ４２に螺合されることによって、テンドン４ｃを天板１２０にナット５０を介して吊下げられた状態にセットされる。
【００４７】
（６）図１０（ｂ）に示すように、セットされた養生台１００の筒部１３０内に定着材としての定着材８を注入して、筒部１３０に注入された定着材８を注入孔１１２および異形管５ａを介して、アンカー固定穴７内に定着材８を充填する。
なお、アンカー固定穴７への定着材８の充填は、異形管５ａの直管部５１の先端にほぼ達するまで行う。
【００４８】
（７）充填された定着材８が硬化したのち、図１０（ｃ）に示すように、テンドン４ｃを引抜く方向にジャッキアップ装置２００を用いてテンドン４ｃの引張り部４１に張力を付与して所定の緊張状態とするとともに、ナット５０を天板１２０側に締め込み、緊張状態を保持させる。
【００４９】
（８）図１１（ａ）に示すように、ジャッキアップ装置２００を取り除いたのち、図１１（ｂ）に示すように、養生台１００の筒部１３０内に接着剤としての膨張材８０を注入し注入孔１１２を介して異形管５ａ内に充填し、膨張硬化させる。
すなわち、膨張材８０の硬化によって、異形管５ａと、引張り部４１とが接着固定されるとともに、止水リング４３が膨張材８０の膨張によって圧縮されて拡径し、その外周面が異形管５ａの内周面に圧接され、地盤側から立坑Ｃへの地下水の浸入を防止するとともに、引張り部４１が異形管５ａにしっかりと固定される。
なお、膨張材８０は、一般のアンカー工法に使用される公知のものを使用することができる。
【００５０】
（９）ナット５０を弛めてテンドングリップ４２から取り外したのち、図１１（ｂ）に示すように、養生台１００を取り除く。
すなわち、上記のように、膨張材８０によって、異形管５ａと、引張り部４１とが接着固定されるとともに、止水リング４３が膨張材８０の膨張によって圧縮されて拡径し、その外周面が異形管５ａの内周面に圧接されているので、ナット５０を取り除いても引張り部４１の緊張状態が保たれる。
【００５１】
（１０）図８に示すように、テンドングリップ４２を含むテンドン４ｃの補強材３ｃからの突出部をほぼ切除する。
【００５２】
（１１）上記のようにして、図７に示すように、すべての補強材３ｃを固定したのち、第１の実施の形態と同様に、シールドマシン９を発進させ、シールドトンネルを形成する。
【００５３】
上記のようにして得られる立坑Ｃは、第１平面壁１の易切削部１ａが補強材３ｃによって補強されている壁構造となっているので、易切削部１ａが土水圧によって立坑Ａ内側に撓んだりすることが抑えられる。
また、補強材３ｃ、異形管５ａおよび引張り部４１が易切削材料で形成されているので、シールドマシン９の刃先を傷めることが少ない。しかも、易切削部１ａに沿って補強材３ｃを設けるだけであるので、芯材の厚みを厚くするために立坑壁の厚み全体を厚くするといった大きなコストをかける必要がない。
しかも、補強材３ｃは、強化繊維が易切削部１ａへの当接面にほぼ平行に配向された繊維強化樹脂成形体からなる易切削部当接部材３５と、強化繊維が易切削部への当接面に対してほぼ直交する方向に配向された繊維強化樹脂成形体からなる抜け止め具受け部材３６とを積み重ねた状態で積層することによって形成されているので、易切削部当接部材３５が補強材３ｃにかかる曲げ応力荷重を負担し、抜け止め具受け部材３６が補強材３ｃにかかる圧縮応力の荷重を負担する。したがって、補強材全体の強度が高い。
【００５４】
なお、上記第３の実施の形態において、上記（９）の工程を実施する前に、必要に応じて図１３（ａ）に示すように、シールドマシン９を立坑Ｃ内にセットし、図１３（ｂ）に示すように、切羽９１と、易切削部１ａとの間にシールドマシン９に設けられた扉（図示せず）を開放し、易切削材料（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなるつっかえ棒９２を設けたのち、（９）の工程を実施するようにしても構わない。すなわち、膨張材８０による接着固定が不十分な場合においてもシールドマシン９による切削開始まで補強材３ｃによる補強効果を確実に得ることができる。図１３（ｂ）中、９３は易切削部１ａとつっかえ棒９２との間に設けられた易切削材料（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなる切梁であって、なくても構わない。また、図１３中、９４は坑口リングである。
上記第３の実施の形態においては、さらに必要に応じて、図１４に示すように、上記のようにつっかえ棒９２に加えて切羽９１と易切削部１ａとの間の坑口リング９４内に流動化処理土９５を充填するようにしても構わない。
【００５５】
図１５は、本発明にかかる立坑の壁構造の第４の実施の形態の施工工程の一部をあらわしている。
すなわち、この立坑Ｄの壁構造は、以下のようにして施工構築される。
【００５６】
（１）図１５（ａ）に示すように、第３の実施の形態と同様に、アンカー固定穴７にテンドン４ｄの引張り部４１を挿入する。
なお、テンドン４ｄは、引張り部４１がテンドン４ｃと同様の構成となっていて、テンドングリップ４４が繊維強化樹脂等の易切削材料で形成されている。
【００５７】
（２）補強材３ｄを、図１５に示すように、易切削部当接部材３７の第１挿通孔３７ａおよび抜け止め具受け部材３８のとが積層状態となるように配置する。
すなわち、補強材３ｄは、易切削部当接部材３７と、抜け止め具受け部材３８とから構成されている。
易切削部当接部材３７は、強化繊維が易切削部１ａへの当接面にほぼ平行に配向された繊維強化樹脂成形体（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなる。
また、易切削部当接部材３７は、テンドン４ｄが挿通される第１挿通孔３７ａが穿設されているとともに、定着材８および膨張材８０の注入孔３７ｂが穿設されている。
注入孔３７ｂは、抜け止め具受け部材３８との重ね合わせ状態で、抜け止め具受け部材３８側の開口端が抜け止め具受け部材３８からずれた位置に設けられ、他方の開口端がアンカー固定穴７の開口端を臨むように設けられている。
抜け止め具受け部材３８は、強化繊維が易切削部１ａへの当接面に対してほぼ直交する方向に配向された繊維強化樹脂成形体（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなる。
また、抜け止め具受け部材３８は、第１挿通孔３７ａと同径の第２挿通孔３８ａを備えている。
【００５８】
（３）注入孔３７ｂ、あるいは、第２挿通孔３８ａおよび第１挿通孔３７ａを介して定着材８をアンカー固定穴７に注入し硬化させてテンドン４ｄの引張り部４１を図１５（ａ）に示すように、定着材８を介して地盤に固定する。
【００５９】
（４）テンドン４ｄの補強材３ｄからの突出部に繊維強化樹脂あるいはエンジニアリングプラスチックからなる易切削性を有するワッシャ５ｂを外嵌したのち、繊維強化樹脂あるいはエンジニアリングプラスチックからなる易切削性を有するナット５ｃをテンドングリップ４４に螺合して締め込んでいき、テンドン４ｄを立坑Ｄの内側に引張り、引張り部４１を所定の張力を付与する。
【００６０】
（５）テンドン４ｄの立坑Ｄへの突出部エンジニアリングプラスチックからなる易切削性を有するキャップ５ｄによって覆う。
【００６１】
（６）注入孔３７ｂから膨張材８０を充填し、膨張硬化させて地盤から立坑Ｄ側への地下水の浸入を防止する。
【００６２】
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、易切削部は、モルタルコンクリートと、ＣＦＲＰ(炭素繊維強化プラスチック)繊維との複合材料で形成されていても構わない。
上記の実施の形態では、立坑がソイルセメント地中連続壁工法を用いて形成されていたが、立坑の施工方法は、特に限定されず、例えば、先行エレメントと後行エレメントとを芯材としてトレンチ内に配置し、その後ソイルセメント等をトレンチ内に注入する施工方法（ケーソンタイプ）でも構わない。
【００６３】
また、立坑は、円筒形としても構わない。ただ、立坑が円筒形の場合、補強材３ａの易切削部との当接面は円筒の内壁面に沿う湾曲形状とする必要がある。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 立坑
１ 第１平面壁
１ａ 易切削部
１１ 易切削部形成用芯材
１１ａ 柱状複合材
１２ 非切削部形成用芯材
１３ セメント硬化部
２ 第２平面壁
２１ 芯材
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 補強材
３１，３４ 板状本体
３２ 台座部
３２ａ 受け面
３０ ボルト挿通孔
３５，３７
３６，３８
４ アンカーボルト（引張り材）
４ｃ テンドン，
４ｄ テンドン（引張り材）
４１ 引張り部（引張り材）
４２，４４ テンドングリップ
４３ 止水リング
５ ナット
６ 切梁
７ アンカー固定穴
７１ 先端部
８ 定着材
８０ 膨張材（接着剤）
９ シールドマシン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、地下トンネルや下水本管などを、シールド工法によって施工する場合に、シールドマシン発進用または到達用として用いられる立坑の壁構造およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、地下トンネルや下水本管などを施工する方法としてシールド工法が用いられている。
上記シールド工法では、まず、立坑を形成し、この立坑内に、シールドマシンを設置して、別の場所に設けられた立坑に向かってシールドマシンを発進させて、立坑と立坑との間を掘削するとともに、トンネルまたは地下配管を形成するようにしている。
【０００３】
すなわち、上記シールド工法に用いられる立坑は、まず、立坑の壁を形成する部分に地上から壁の厚みのトレンチを掘削形成し、このトレンチにＨ型鋼や鉄筋からなるエレメントと称される壁骨組みを吊り降ろしたのち、トレンチ内にモルタルセメントを流し込んで立坑の壁を施工する。
その後、地上から立坑の壁に沿って地面からシールドマシン設置可能深さまで開削して立坑を形成する。
【０００４】
また、かかる立坑の壁構造としては、シールドマシンの発進部あるいは到達部に該当する部分を、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料などの易切削材料で構成したエレメントを用いてシールドマシンの発進部あるいは到達部をシールドマシンの刃によって切削しやすくする方法（SEW工法（Shield Earth Retaining Wall System））がすでに提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平08-303178号公報
【特許文献２】特開平09-013875号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、シールド工法によって施工される地下トンネルや下水本管は、用途や施工現場の状況等に応じてそのシールド開口径や地中深度が異なる。
しかし、シールド開口径が大きくなる、あるいはシールドマシン発進部や到達部の地中深度が深くなると、立坑外から壁に加わる土水圧が大きくなる。したがって、上記複合材料などの易切削材料を用いてシールドマシンの発進部あるいは到達部となる易切削部が形成された立坑の場合、シールドマシンの発進部あるいは到達部が立坑内側に撓んで施工が困難になるおそれがある。
【０００７】
そこで、上記複合材料の厚みを大きくすることで強度を高め、上記撓みを抑えることが考えられるが、かかる方法を採用すると、立坑の壁厚全体が厚くなり、経済的に問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みて、シールドマシン発進部や到達部となる立坑の壁面が切削容易で、従来の立坑に比べ大きくコストを増大させることなく立坑を施工することができる立坑の壁構造およびその施工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明にかかる立坑の壁構造は、シールドマシン発進部またはシールドマシン到達部用の易切削部を壁の一部に有する立坑の壁構造であって、少なくとも１本のアンカー固定穴が、前記易切削部から斜め下方に向かって立坑周囲の地盤内に達する穿設され、易切削性材料からなる引張り材が、前記アンカー固定穴に引張り材の一端側が挿通され、引張り材の一端を前記立坑内に突出させた状態で、前記アンカー固定穴内に注入された定着材を介して地盤に固定されていて、易切削性材料からなる補強材が、前記立坑内に突出した前記引張り材の一端に装着された抜け止め具によって、前記易切削部の内壁面に圧接状態に保持されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明において、易切削性とは、通常エレメントに使用される鋼材に比べ、シールドマシンによって切削しやすいことを意味する。
また、補強材の強度は、特に限定されないが、易切削部の内壁面への圧接によって、土水圧による易切削部の立坑内側への撓みを抑えることができればよく、周囲の地盤によって適宜決定される。
本発明において、易切削部の内壁面とは、易切削材料で形成された部分の立坑内側の面を指す。
【００１１】
本発明の立坑の壁構造は、特に限定されないが、易切削部を、少なくとも垂直方向または水平方向に平行に配置された複数の板状または柱状をした繊維強化樹脂成形体によって形成する構成とすることが好ましく、垂直方向に平行に配置された複数の板状または柱状をした繊維強化樹脂成形体と、繊維強化樹脂成形体と繊維強化樹脂成形体との間に充填されたモルタルセメント硬化体とからなり、アンカー固定穴が、モルタルセメント硬化体部分を貫通して設けられるとともに、補強材が少なくとも隣接する２つの繊維強化樹脂成形体に跨るように配置されている構成とすることが好ましい。
【００１２】
上記繊維強化樹脂成形体としては、特に限定されないが、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料が、軽量で、強度的に優れていることから好適である。
また、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料としては、例えば、積水化学工業株式会社のエスロンネオランバーＦＦＵの板材または柱材や、板材または柱材を切削加工したものの積層体を用いることができる。
【００１３】
アンカー固定穴の長さは、特に限定されないが、アンカーをしっかりと支持固定できることから、アンカー固定穴が立坑周囲の良好地盤に達していることが好ましい。
なお、良好地盤とは、定着材によって引張り材が十分な引き抜き強度を確保できる強度を備えた地盤を意味し、立坑周囲が軟弱地盤である場合、軟弱地盤を貫通して良好地盤に先端が達するまでアンカー固定穴を穿設することが好ましい。
【００１４】
アンカー固定穴の内径は、特に限定されないが、定着材が注入可能な範囲でできるだけアンカーの外径に近いことが好ましい。
また、アンカー固定穴の先端部は、定着材が溜まり、より抜け止め効果を発揮できるように他の部分より拡径していても構わない。
【００１５】
アンカー固定穴の傾斜角度は、定着材をアンカー固定穴の先端部（最も奥側）に注入できれば、特に限定されないが、水平面に対して５度〜４５度が好ましい。
さらに、アンカー固定穴は、特に限定されないが、例えば、小型のボーリングマシンを立坑内に設置して、このボーリングマシンによって形成することができる。
【００１６】
引張り材としては、易切削性を有し、補強材を、抜け止め具を介して易切削部の内壁面に土圧や水圧に耐える力で圧接させることができる引張張力を付与することができれば、特に限定されないが、ガラス繊維や炭素繊維などの繊維強化樹脂材料からなるアンカーボルトやテンドンが挙げられ、作業性を考慮すると、テンドンとしては、引張り部が長手方向に並ぶ複数本の炭素繊維ケーブルを主体とする易切削性材料で形成されたＮＭグラウンドアンカー工法に用いられる可撓性を備えたものが好ましい。
【００１７】
なお、引張り材の長さは、上記アンカー固定穴の長さに応じて適宜決定されるが、立坑内の作業スペースから考慮すると、真っ直ぐにアンカー固定穴内に挿入するには、概ね５ｍまでの長さになる。したがって、アンカー固定穴の長さが５ｍを超える場合には、必要長さの引張り材になるまで、５ｍ以内の短尺の引張り材をカプラー等の継手部材を介して継ぎ足されながらアンカー固定穴に挿入するようにしてもよい。
カプラー等の継手部材は、その長さが極短いものであり、シールドマシンによる切削にあまり影響を与えないので、その材質は特に限定されないが、繊維強化樹脂などの易切削性材料で形成されていることが好ましい。
【００１８】
上記定着材としては、アンカー固定穴への注入が容易にできて、硬化によって引張り材をしっかりと地盤に固定できれば特に限定されず、一般に土木建築に用いられているグラウト材を用いることができる。
【００１９】
上記補強材としては、易切削性材料から形成され、補強強度が十分に確保できれば、特に限定されないが、繊維強化樹脂成形体が好適である。また、補強材として用いられる繊維強化樹脂成形体としては、特に限定されないが、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料が、軽量で、強度的に優れていることから好適である。
また、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料としては、例えば、積水化学工業株式会社のエスロンネオランバーＦＦＵの板材または柱材や、板材または柱材を切削加工したものの積層体を用いることができる。
【００２０】
なお、補強材として上記のように積層体を用いる場合には、補強材は、強化繊維が易切削部への当接面にほぼ平行に配向された繊維強化樹脂成形体からなる易切削部当接部材と、強化繊維が易切削部への当接面に対してほぼ直交する方向に配向された繊維強化樹脂成形体からなる抜け止め具受け部材とが重ね合わされている構造とすることが好ましい。
また、上記積層体は、工場出荷の段階で易切削部当接部材と、抜け止め具受け部材とが接着一体化されていても構わないし、施工現場で接着一体化あるいは易切削部当接部材と、抜け止め具受け部材とを接着せず、重ね合わせた状態で施工されていても構わない。
【００２１】
上記抜け止め具としては、引張り材の一端に装着でき、補強材を、土水圧による易切削部の立坑内側への撓みを抑えるように易切削部の内壁面に圧接状態に保持できれば特に限定されず、例えば、ナット、コレットチャック式の締め付け具、引張り材の一端から他端に向かって、引張り材壁面にキー溝を設け、このキー溝に打ち込まれる楔形のキーなどが挙げられる。また、これらの抜け止め具に接着剤を併用しても構わない。
【００２２】
上記本発明にかかる立坑の壁構造の施工方法は、立坑の壁面の少なくともシールドマシン発進部またはシールドマシン到達部となる部分に設けられた易切削部に立坑の周囲の地盤に到達するアンカー固定穴を斜め下方に向かって穿設し、上記引張り材の一端部を前記アンカー固定穴に挿入し、引張り材の他端を立坑内に突出させた状態となるようにしたのち、前記アンカー固定穴に定着材を注入し、定着材をアンカー固定穴内で硬化させて引張り材を、定着材を介して地盤に固定する工程と、抜け止め具を、前記引張り材を緊張状態にして、引張り材の他端に固定された抜け止め具によって補強材を易切削部壁面に圧接する工程を備えることを特徴としている。
【００２３】
上記本発明の施工方法は、易切削性材料からなる引張り部の一端にねじ部を備える引張り材を、前記ねじ部側が立坑内に突出するように引張り部がアンカー固定穴に挿入される引張り材挿入工程と、立坑内に突出する前記引張り材のねじ部側端部を補強材に設けられた挿通孔に挿通した状態に配設する補強材配設工程と、定着材をアンカー固定穴に注入した状態で硬化させる定着材注入硬化工程と、挿通可能な挿通孔が穿設されたねじ受け部を有するねじ受け部材を、補強材の挿通孔の周囲に当接させるとともに、ねじ受け部の挿通孔に補強材から突出した前記引張り材のねじ部側端部を挿通したのち、ねじ部にナットまたはボルトをナットの端面またはボルトの頭部をねじ受け部の挿通孔の周囲に受けさせて引張り材の引張り部を緊張させる緊張工程と、を備えることが好ましい。
【００２４】
また、上記本発明の施工方法は、上記定着材注入硬化工程が、直管部の一端に拡径部を有する易切削材料製異形管を、上記引張り材の立坑側端部が貫通するとともに、前記直管部が補強材の挿通孔に挿通され、かつ、前記拡径部が補強材に当接するように配置したのち、前記定着材を、易切削材料製異形管を介してアンカー固定穴に注入するようになっていて、上記緊張工程完了後に、前記易切削材料製異形管と引張り材の引張り部との間に接着剤を充填し、引張り部を緊張状態に接着固定したのち、ほぼ補強材に沿って引張り材を切断する工程をさらに備えていることが好ましい。
【００２５】
また、上記本発明の施工方法は、上記易切削材料製異形管を、拡径部が直管部側から拡径部先端側に向かって徐々に拡径するテーパ部を有し、補強材を、挿通孔が前記テーパ部と同じテーパを有する拡径孔部を立坑内部側に備えている構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の立坑の壁構造は、以上のように、シールドマシン発進部またはシールドマシン到達部用の易切削部を壁の一部に有する立坑の壁構造であって、少なくとも１本のアンカー固定穴が、前記易切削部から斜め下方に向かって立坑周囲の地盤内に達する穿設され、易切削性材料からなる引張り材が、前記アンカー固定穴に引張り材の一端側が挿通され、引張り材の一端を前記立坑内に突出させた状態で、前記アンカー固定穴内に注入された定着材を介して地盤に固定されていて、易切削性材料からなる補強材が、前記立坑内に突出した前記引張り材の一端に装着された抜け止め具によって、前記易切削部の内壁面に圧接状態に保持されているので、立坑の外側から加わる土水圧によって易切削部が立坑内側に撓むことがない。したがって、立坑内での作業安全性が高まる。また、補強材とアンカーが易切削性材料で形成されているので、シールドマシンの刃先を傷めることが少ない。しかも、易切削部に沿って補強材を設けるだけであるので、大きくコストを増大させることなく施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる立坑の壁構造の第１の実施の形態であって、そのシールドマシン発進部を正面からみた状態を模式的にあらわしている。
【図２】図１の立坑の壁構造の補強材部分の断面図である。
【図３】立坑の壁構造の施工方法をその工程順に概略的に説明する図である。
【図４】図３の後工程をその工程順に概略的に説明する図である。
【図５】図４の後工程をその工程順に概略的に説明する図である。
【図６】本発明にかかる立坑の壁構造の第２の実施の形態であって、そのシールドマシン発進部を正面からみた状態を模式的にあらわしている。
【図７】本発明にかかる立坑の壁構造の第３の実施の形態であって、そのシールドマシン発進部を正面からみた状態を模式的にあらわしている。
【図８】図７の立坑の壁構造の補強材部分の断面図である。
【図９】図７及び図８の立坑の壁構造の施工方法をその工程順に概略的に説明する図である。
【図１０】図９の後工程を説明する図である。
【図１１】図１０の後工程を説明する図である。
【図１２】図７及び図８の立坑の壁構造の施工に用いる抜け止め具としての異形繊維強化プラスチック管を説明する図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は縦断面図である。
【図１３】図８の立坑の壁構造のシールドマシンによる掘削の予備準備工程を工程順に概略的に説明する図である。
【図１４】図１３の後工程を説明する図である。
【図１５】本発明にかかる立坑の壁構造の第３の実施の形態であって、その施工工程を工程順に概略的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１及び図２は、本発明の立坑の壁構造の第１の実施の形態をあらわし、図３〜図５はその施工工程を工程順にあらわしている。
【００２９】
図１に示すように、この立坑Ａは、易切削部１ａを備える後述するシールドマシン９の発進部となる易切削部１ａを有する第１平面壁１と、図５（ｂ）に示すように、易切削部１ａが無い３つの第２平面壁２とからなる平面視矩形をしている。
そして、第１平面壁１は、図１及び図２に示すように、ナット５を引張り材としてのアンカーボルト４の立坑内部への突出端に締め込むことによって、複数（この実施の形態では、１２個）の補強材３ａが易切削部１ａに圧接されている。
すなわち、補強材３ａが、易切削部１ａの立坑内側への土水圧による撓みを抑えるように作用している。
【００３０】
つぎに、図３〜図５を参照しながら、立坑Ａの施工方法を工程順に説明するとともに、第１平面壁１部分の壁構造を詳しく説明する。
（１）公知のソイルセメント地中連続壁工法(ＴＲＤ工法)を用いて、立坑Ａ部分以外は非開削状態で、第１平面壁１及び第２平面壁２からなる立坑Ａを図３（ａ）に示すように施工する。
なお、第１平面壁１は、図１に示すように、易切削部１ａとなる部分に配置される複数の易切削部形成用芯材（以下、「第１芯材」と記す）１１と複数の非切削部形成用芯材（以下、「第２芯材」と記す）１２とが垂直方向に等ピッチで配置され、第１芯材１１（または第２芯材１２）と第１芯材１１（または第２芯材１２）との間にソイルセメント硬化体のみからなるセメント硬化部１３を備えた構成となっている。
第１芯材１１は、易切削材料である硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した柱状複合材料（施工現場の地盤や立坑の大きさによって特に限定されないが、例えば、６００×３００ｍｍの積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）１１ａの上下にH型鋼（例えば、５８８×３００×１２×２０ｍｍ）１１ｂが継手及びボルトナット（必要に応じて接着剤を併用）を介して固定されて得られている。
複数の第１芯材１１は、易切削部１ａの中央部に配置される第１芯材１１の柱状複合材１１aの長さがシールドの直径以上の長さを備え、中央部から易切削部１ａの幅方向両端に向かうにつれて、柱状複合材１１aの長さが段階的に短くなっている。
第２芯材１２は、Ｈ型鋼（例えば、５８８×３００×１２×２０ｍｍ）で形成されている。
なお、上記例示されたような断面寸法の第１芯材１１及び第２芯材１２を用いた場合、芯材１１（１２）間のセメント硬化部１３の幅（各芯材間のピッチ）は、６００ｍｍ程度が好ましい。
一方、第２平面壁２は、上記第２芯材１２と同様のＨ型鋼（例えば、５８８×３００×１２×２０ｍｍ）で形成された芯材２１と、芯材２１間のセメント硬化部１３とからなり、易切削部１ａが設けられていない。
【００３１】
（２）第１平面壁１及び第２平面壁２の地中への施工が完了すると、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、立坑Ａによって囲まれた部分を地表から掘削機によって堀下げ、所定深さ（立坑に周囲から加わる土水圧などによって異なる）ごとに、切梁６を設ける。
【００３２】
（３）柱状複合材１１ａと柱状複合材１１ａとの間のセメント硬化部１３から、図４（ａ）に示すように、第１平面壁１の易切削部１ａまで掘り下げると、アンカー固定穴７をその先端が良好地盤に達するように５〜４５度の傾斜角度で下方に向かって用いる補強材３ａと同数分補強材３ａの取り付け位置に穿設する。
なお、アンカー固定穴７は、その傾斜角度、長さ及び穴径が、予め行われた地盤調査に基づき適宜決定され、先端部（傾斜下端部）７１が、定着材溜まりとなるように拡径している。
【００３３】
（４）図４（ｂ）に示すように、アンカーボルト４を、その先端がアンカー固定穴７の先端部７１に達し、その後端が後述する補強材３ａからナット５の締め込み長さ分突出するように各アンカー固定穴７に挿入する。
なお、アンカーボルト４は、繊維強化樹脂（ガラス繊維強化エポキシ樹脂等）で形成されている。
【００３４】
（５）図４（ｃ）に示すように、定着材（グラウト材）８を、アンカー固定穴７の先端部７１に少なくとも溜まるように各アンカー固定穴７内に注入し、アンカー固定穴７内で定着材８を硬化させて各アンカーボルト４を固定する。
【００３５】
（６）図５（ｂ）に示すように、シールドマシン９が設置できる深さまで、図５（ａ）に示すように、さらに掘削及び切梁６の設置を行う。
【００３６】
（７）図５（ｂ）に示すように、刃先を易切削部１ａに臨ませた状態でシールドマシン９を立坑Ａ内に設置する。
（８）図５（ｂ）に示すように、易切削部１ａに沿うように設けられた部分の切梁６を撤去するとともに、アンカーボルト４に緊張力を加えた状態で、図１、図２及び図５（ｂ）に示すように、補強材３ａを、ナット５を締めつけることによって易切削部１ａに圧接させる。
なお、圧接力は、易切削部１ａが立坑Ａの外側に湾曲しない程度に施工現場の地盤により適宜決定される。
また、アンカーボルト４の固定方法は、ナットによる締結だけでなく、ナットのような筒状の固定冶具内部にウレタン樹脂やエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂といった接着剤を充填しアンカーボルト４を固定する方法でも良い。
補強材３ａは、工場で予め施工現場の状況に合わせて製造され、柱状複合材１１aと同じ材料で形成された板状本体３１と、この板状本体３１に接着一体化された台座部３２とを備えている。
板状本体３１は、隣接する２つ柱状複合材１１aのピッチより少し幅の狭い幅のほぼ正方形をしている。
台座部３２は、受け面３２ａがアンカーボルト４の中心軸に対して直交するように柱状複合材１１aをもうけられ切削加工したのち、板状本体３１に接着固定されている。
さらに、補強材３ａは、受け面３２ａに直交するとともに、板状本体３１の中心をほぼ通るように、ボルト挿通孔３０が穿設されている。
そして、補強材３ａは、板状本体３１が図１に示すように、２つ柱状複合材１１aに跨るように易切削部１ａの立坑Ａの内壁面側に圧接される。
（９）同様にして易切削部１ａが到達部として設けられた立坑（図示せず）に向かってシールドマシン９を発進させ、シールドトンネルを形成する。
なお、到達側の立坑Ａは、さらに、他の立坑に向かってシールドトンネルを続けて形成する場合には、第１平面壁１を１面のみでなく、２面以上設け、１面を到達部、残りの面を発進部として用いるようにしても構わない。
【００３７】
なお、図３〜図５はアンカーボルト４やナット５は、説明のために大きく誇張して描いている。
【００３８】
この立坑Ａの壁構造においては、上記のように、第１平面壁１の易切削部１ａが補強材３ａによって補強されているので、易切削部１ａが土水圧によって立坑Ａ内側に撓んだりすることが抑えられる。
したがって、立坑Ａ内での作業安全性が高まる。また、補強材３ａとアンカーボルト４が易切削性材料で形成されているので、シールドマシン９の刃先を傷めることが少ない。しかも、易切削部１ａに沿って補強材３ａを設けるだけであるので、芯材の厚みを厚くするために立坑壁の厚み全体を厚くするといった大きなコストをかける必要がない。
さらに、易切削部１ａを複数の補強材で補強するようにしたので、１本のアンカーボルト４にかける張力は小さくなり、アンカーボルト４を細いものとすることができる。
【００３９】
図６は、本発明の立坑の壁構造の第２の実施の形態をあらわしている。
図６に示すように、この立坑Ｂは、第１平面壁１の易切削部１ａの幅方向に並ぶように設けられたアンカーボルト４とナット５とを用いて１つの補強材３ｂを易切削部１ａに圧接させるようにした以外は、上記の立坑Ａと同様の壁構造となっている。
すなわち、補強材３ｂは、アンカーボルト４と同数のナット台座部３２が幅方向に長い板状本体３４に幅方向にアンカーボルト４と同じピッチで接着固定されて形成されていて、各台座部３２の受け面３２ａから板状本体３４まで貫通するボルト挿通孔３０が穿設されている。
なお、第１の実施の形態と同様の構成部分は、図６において、図１と同じ符号で示してある。
【００４０】
図７及び図８は、本発明の立坑の壁構造の第３の実施の形態をあらわしている。
図７及び図８に示すように、この立坑Ｃは、第１平面壁１の易切削部１ａが多数の補強材３ｃによって、以下に詳述する施工方法によって補強されている。
なお、本実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様の構成部分については、同じ番号を付している。
【００４１】
つぎに、この補強材３ｃの施工方法を工程順に説明する。
【００４２】
（１）図９（ａ）に示すように、上記第１の実施の形態と同様にして形成された第１平面壁１に設けられた易切削部１ａの柱状複合材１１ａと柱状複合材１１ａとの間のセメント硬化部１３を貫通して下方に向かって５〜４５度の傾斜角度で穿設する。
なお、アンカー固定穴７は、その先端が軟弱地盤を貫通し、良好地盤に達するまで用いる補強材３ａと同数分穿設される。
【００４３】
（２）図９（ａ）に示すように、一端に引張り材となる引張り部４１を有し、他端にテンドングリップ４２を有するテンドン４ｃを，テンドン４ｃの引張り部４１のアンカー固定穴７入口側端部にゴム製の止水リング４３を装着した状態で、第１の実施の形態と同様に、引張り部４１の先端がアンカー固定穴７の所定長さ位置まで到達するとともに、テンドングリップ４２が立坑Ｃ内に突出するようにアンカー固定穴７に挿入する。
なお、テンドン４ｃは、ＮＭグラウンドアンカー工法に用いられるもので、引張り部４１が、長手方向に並ぶように配置された複数本の炭素繊維ケーブル（図示せず）を主体とするとともに、炭素繊維ケーブルがその両端部で合成樹脂材料の結束具等で結束状態にされ、中間部に合成樹脂性のスペーサを介在させて炭素繊維ケーブル間に、後述する定着材８の進入スペースが確保されている。すなわち、引張り部４１は、可撓性と易切削性を備えている。
一方、テンドングリップ４２は、ステンレス鋼などの金属で形成されていて、周囲にねじが形成されている。
止水リング４３は、図では詳細にあらわれていないが、その外径が後述する異形管５ａの内径より小さくなっている。
【００４４】
（３）補強材３ｃを、図８に示すように、易切削部当接部材３５と、抜け止め具受け部材３６とが積層状態となるように配置する。
すなわち、補強材３ｃは、図９（ｂ）に示すように、易切削部当接部材３５と、抜け止め具受け部材３６とから構成されている。
易切削部当接部材３５は、強化繊維が易切削部１ａへの当接面にほぼ平行に配向された繊維強化樹脂成形体（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなる。
また、易切削部当接部材３５は、後で詳述する異形管５ａの直管部５１が挿通される第１挿通孔３５ａが穿設されている。
抜け止め具受け部材３６は、強化繊維が易切削部への当接面に対してほぼ直交する方向に配向された繊維強化樹脂成形体（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなる。
また、抜け止め具受け部材３６は、第２挿通孔３６ａを備えている。
第２挿通孔３６ａは、直孔部３６ｂと、拡径孔部３６ｃとを備えている。
直孔部３６ｂは、易切削部当接部材３５側に設けられていて、第１挿通孔３５ａと同径になっている。
拡径孔部３６ｃは、直孔部３６ｂの先端から易切削部当接部材３５から離れる方向に向かって徐々に内径が拡径するテーパ状に形成されている。
そして、易切削部当接部材３５と抜け止め具受け部材３６とは、図９（ｂ）に示すように、易切削部当接部材３５の第１挿通孔３５ａにテンドン４ｃのテンドングリップ４２側端部を挿通したのち、抜け止め具受け部材３６の第２挿通孔３６ａにテンドングリップ４２側端部を直孔部３６ｂ側から挿通して、図８の積層状態とされる。
【００４５】
（４）図９（ｃ）に示すように、抜け止め具となる異形管５ａをその直管部５１側を先頭にテンドングリップ４２に外嵌するとともに、第２挿通孔３６ａの直孔部３６ｂおよび第１挿通孔３５ａを介して補強材３ｃを貫通し、図１０（ａ）に示すように、アンカー固定穴７方向にさらに差し入れ、異形管５ａの拡径部５２を第２挿通孔３６ａの拡径孔部３６ｃ内に嵌り込ませる。
すなわち、異形管５ａは、繊維強化樹脂から形成され、易切削性を備えているとともに、図１２に示すように、直管部５１と、拡径部５２とを有し、貫通孔５３の径がテンドングリップ４２の外径より大きなっている。
直管部５１は、外径が第１挿通孔３５ａ及び直孔部３６ｂの内径とほぼ同じになっている。
一方、拡径部５２は、その断面形状が抜け止め具受け部材３６の拡径孔部３６ｃの断面形状とほぼ同じに形成されていて、拡径部５２が拡径孔部３６ｃに嵌り込むことによって、拡径部５２の外周テーパ面が、拡径孔部３６ｃの内周のテーパ面に全面にわたって受けられるようになっている。
【００４６】
（５）図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、養生台１００を以下のようにセットする。
養生台１００は、底板１１０と、天板１２０と、筒部１３０とを備えている。
底板１１０は、テンドングリップ４２の底板側挿通孔１１１を中央に備え、その周囲に後述する定着材８および膨張材８０の注入孔１１２が穿設されている。
天板１２０は、テンドングリップ４２の天板側挿通孔１２１を底板側挿通孔１１１と中心軸が一致するように穿設されている。
筒部１３０は、図示していないが、外部から内部に定着材８および膨張材８０を注入可能になっている。
そして、養生台１００は、図１０（ａ）に示すように、底板側挿通孔１１１および天板側挿通孔１２１を貫通するように、テンドングリップ４２を挿通し、底板１１０が抜け止め具受け部材３６に当接されるとともに、図１０（ｂ）に示すように、ナット５０がテンドングリップ４２に螺合されることによって、テンドン４ｃを天板１２０にナット５０を介して吊下げられた状態にセットされる。
【００４７】
（６）図１０（ｂ）に示すように、セットされた養生台１００の筒部１３０内に定着材としての定着材８を注入して、筒部１３０に注入された定着材８を注入孔１１２および異形管５ａを介して、アンカー固定穴７内に定着材８を充填する。
なお、アンカー固定穴７への定着材８の充填は、異形管５ａの直管部５１の先端にほぼ達するまで行う。
【００４８】
（７）充填された定着材８が硬化したのち、図１０（ｃ）に示すように、テンドン４ｃを引抜く方向にジャッキアップ装置２００を用いてテンドン４ｃの引張り部４１に張力を付与して所定の緊張状態とするとともに、ナット５０を天板１２０側に締め込み、緊張状態を保持させる。
【００４９】
（８）図１１（ａ）に示すように、ジャッキアップ装置２００を取り除いたのち、図１１（ｂ）に示すように、養生台１００の筒部１３０内に接着剤としての膨張材８０を注入し注入孔１１２を介して異形管５ａ内に充填し、膨張硬化させる。
すなわち、膨張材８０の硬化によって、異形管５ａと、引張り部４１とが接着固定されるとともに、止水リング４３が膨張材８０の膨張によって圧縮されて拡径し、その外周面が異形管５ａの内周面に圧接され、地盤側から立坑Ｃへの地下水の浸入を防止するとともに、引張り部４１が異形管５ａにしっかりと固定される。
なお、膨張材８０は、一般のアンカー工法に使用される公知のものを使用することができる。
【００５０】
（９）ナット５０を弛めてテンドングリップ４２から取り外したのち、図１１（ｂ）に示すように、養生台１００を取り除く。
すなわち、上記のように、膨張材８０によって、異形管５ａと、引張り部４１とが接着固定されるとともに、止水リング４３が膨張材８０の膨張によって圧縮されて拡径し、その外周面が異形管５ａの内周面に圧接されているので、ナット５０を取り除いても引張り部４１の緊張状態が保たれる。
【００５１】
（１０）図８に示すように、テンドングリップ４２を含むテンドン４ｃの補強材３ｃからの突出部をほぼ切除する。
【００５２】
（１１）上記のようにして、図７に示すように、すべての補強材３ｃを固定したのち、第１の実施の形態と同様に、シールドマシン９を発進させ、シールドトンネルを形成する。
【００５３】
上記のようにして得られる立坑Ｃは、第１平面壁１の易切削部１ａが補強材３ｃによって補強されている壁構造となっているので、易切削部１ａが土水圧によって立坑Ａ内側に撓んだりすることが抑えられる。
また、補強材３ｃ、異形管５ａおよび引張り部４１が易切削材料で形成されているので、シールドマシン９の刃先を傷めることが少ない。しかも、易切削部１ａに沿って補強材３ｃを設けるだけであるので、芯材の厚みを厚くするために立坑壁の厚み全体を厚くするといった大きなコストをかける必要がない。
しかも、補強材３ｃは、強化繊維が易切削部１ａへの当接面にほぼ平行に配向された繊維強化樹脂成形体からなる易切削部当接部材３５と、強化繊維が易切削部への当接面に対してほぼ直交する方向に配向された繊維強化樹脂成形体からなる抜け止め具受け部材３６とを積み重ねた状態で積層することによって形成されているので、易切削部当接部材３５が補強材３ｃにかかる曲げ応力荷重を負担し、抜け止め具受け部材３６が補強材３ｃにかかる圧縮応力の荷重を負担する。したがって、補強材全体の強度が高い。
【００５４】
なお、上記第３の実施の形態において、上記（９）の工程を実施する前に、必要に応じて図１３（ａ）に示すように、シールドマシン９を立坑Ｃ内にセットし、図１３（ｂ）に示すように、切羽９１と、易切削部１ａとの間にシールドマシン９に設けられた扉（図示せず）を開放し、易切削材料（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなるつっかえ棒９２を設けたのち、（９）の工程を実施するようにしても構わない。すなわち、膨張材８０による接着固定が不十分な場合においてもシールドマシン９による切削開始まで補強材３ｃによる補強効果を確実に得ることができる。図１３（ｂ）中、９３は易切削部１ａとつっかえ棒９２との間に設けられた易切削材料（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなる切梁であって、なくても構わない。また、図１３中、９４は坑口リングである。
上記第３の実施の形態においては、さらに必要に応じて、図１４に示すように、上記のようにつっかえ棒９２に加えて切羽９１と易切削部１ａとの間の坑口リング９４内に流動化処理土９５を充填するようにしても構わない。
【００５５】
図１５は、本発明にかかる立坑の壁構造の第４の実施の形態の施工工程の一部をあらわしている。
すなわち、この立坑Ｄの壁構造は、以下のようにして施工構築される。
【００５６】
（１）図１５（ａ）に示すように、第３の実施の形態と同様に、アンカー固定穴７にテンドン４ｄの引張り部４１を挿入する。
なお、テンドン４ｄは、引張り部４１がテンドン４ｃと同様の構成となっていて、テンドングリップ４４が繊維強化樹脂等の易切削材料で形成されている。
【００５７】
（２）補強材３ｄを、図１５に示すように、易切削部当接部材３７の第１挿通孔３７ａおよび抜け止め具受け部材３８のとが積層状態となるように配置する。
すなわち、補強材３ｄは、易切削部当接部材３７と、抜け止め具受け部材３８とから構成されている。
易切削部当接部材３７は、強化繊維が易切削部１ａへの当接面にほぼ平行に配向された繊維強化樹脂成形体（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなる。
また、易切削部当接部材３７は、テンドン４ｄが挿通される第１挿通孔３７ａが穿設されているとともに、定着材８および膨張材８０の注入孔３７ｂが穿設されている。
注入孔３７ｂは、抜け止め具受け部材３８との重ね合わせ状態で、抜け止め具受け部材３８側の開口端が抜け止め具受け部材３８からずれた位置に設けられ、他方の開口端がアンカー固定穴７の開口端を臨むように設けられている。
抜け止め具受け部材３８は、強化繊維が易切削部１ａへの当接面に対してほぼ直交する方向に配向された繊維強化樹脂成形体（例えば、積水化学工業株式会社エスロンネオランバーＦＦＵ）からなる。
また、抜け止め具受け部材３８は、第１挿通孔３７ａと同径の第２挿通孔３８ａを備えている。
【００５８】
（３）注入孔３７ｂ、あるいは、第２挿通孔３８ａおよび第１挿通孔３７ａを介して定着材８をアンカー固定穴７に注入し硬化させてテンドン４ｄの引張り部４１を図１５（ａ）に示すように、定着材８を介して地盤に固定する。
【００５９】
（４）テンドン４ｄの補強材３ｄからの突出部に繊維強化樹脂あるいはエンジニアリングプラスチックからなる易切削性を有するワッシャ５ｂを外嵌したのち、繊維強化樹脂あるいはエンジニアリングプラスチックからなる易切削性を有するナット５ｃをテンドングリップ４４に螺合して締め込んでいき、テンドン４ｄを立坑Ｄの内側に引張り、引張り部４１を所定の張力を付与する。
【００６０】
（５）テンドン４ｄの立坑Ｄへの突出部エンジニアリングプラスチックからなる易切削性を有するキャップ５ｄによって覆う。
【００６１】
（６）注入孔３７ｂから膨張材８０を充填し、膨張硬化させて地盤から立坑Ｄ側への地下水の浸入を防止する。
【００６２】
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、易切削部は、モルタルコンクリートと、ＣＦＲＰ(炭素繊維強化プラスチック)繊維との複合材料で形成されていても構わない。
上記の実施の形態では、立坑がソイルセメント地中連続壁工法を用いて形成されていたが、立坑の施工方法は、特に限定されず、例えば、先行エレメントと後行エレメントとを芯材としてトレンチ内に配置し、その後ソイルセメント等をトレンチ内に注入する施工方法（ケーソンタイプ）でも構わない。
【００６３】
また、立坑は、円筒形としても構わない。ただ、立坑が円筒形の場合、補強材３ａの易切削部との当接面は円筒の内壁面に沿う湾曲形状とする必要がある。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 立坑
１ 第１平面壁
１ａ 易切削部
１１ 易切削部形成用芯材
１１ａ 柱状複合材
１２ 非切削部形成用芯材
１３ セメント硬化部
２ 第２平面壁
２１ 芯材
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 補強材
３１，３４ 板状本体
３２ 台座部
３２ａ 受け面
３０ ボルト挿通孔
３５，３７
３６，３８
４ アンカーボルト（引張り材）
４ｃ テンドン，
４ｄ テンドン（引張り材）
４１ 引張り部（引張り材）
４２，４４ テンドングリップ
４３ 止水リング
５ ナット
６ 切梁
７ アンカー固定穴
７１ 先端部
８ 定着材
８０ 膨張材（接着剤）
９ シールドマシン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドマシン発進部またはシールドマシン到達部用の易切削部を壁の一部に有する立坑の壁構造であって、
少なくとも１本のアンカー固定穴が、前記易切削部から斜め下方に向かって立坑周囲の地盤内に達する穿設され、
易切削性材料からなる引張り材が、前記アンカー固定穴に引張り材の一端側が挿通され、引張り材の一端を前記立坑内に突出させた状態で、前記アンカー固定穴内に注入された定着材を介して地盤に固定されていて、
易切削性材料からなる補強材が、前記立坑内に突出した前記引張り材の一端に装着された抜け止め具によって、前記易切削部の内壁面に圧接状態に保持されていることを特徴とする立坑の壁構造。
【請求項２】
易切削部が、少なくとも垂直方向または水平方向に平行に配置された複数の板状または柱状をした繊維強化樹脂成形体によって形成されている請求項１に記載の立坑の壁構造。
【請求項３】
易切削部が、垂直方向に平行に配置された複数の板状または柱状をした繊維強化樹脂成形体と、
繊維強化樹脂成形体と繊維強化樹脂成形体との間に充填されたモルタルセメント硬化体とからなり、
アンカー固定穴が、モルタルセメント硬化体部分を貫通して設けられるとともに、
補強材が少なくとも隣接する２つの繊維強化樹脂成形体に跨るように配置されている請求項２に記載の立坑の壁構造。
【請求項４】
上記繊維強化樹脂成形体が、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料である請求項２または請求項３に記載の立坑の壁構造。
【請求項５】
上記引張り材が、繊維強化樹脂によって形成されている請求項１〜請求項４のいずれかに記載の立坑の壁構造。
【請求項６】
アンカー固定穴が立坑周囲の良好地盤に達している請求項１〜請求項５のいずれかに記載の立坑の壁構造。
【請求項７】
立坑が、４つの平面壁からなる請求項１〜請求項６のいずれかに記載の立坑の壁構造。
【請求項８】
上記補強材は、強化繊維が易切削部への当接面にほぼ平行に配向された繊維強化樹脂成形体からなる易切削部当接部材と、強化繊維が易切削部への当接面に対してほぼ直交する方向に配向された繊維強化樹脂成形体からなる抜け止め具受け部材とが重ね合わされている請求項１〜請求項７のいずれかに記載の立坑の壁構造。
【請求項９】
立坑の壁面の少なくともシールドマシン発進部またはシールドマシン到達部となる部分に設けられた易切削部に立坑の周囲の地盤に到達するアンカー固定穴を斜め下方に向かって穿設し、
上記引張り材の一端部を前記アンカー固定穴に挿入し、引張り材の他端を立坑内に突出させた状態となるようにしたのち、
前記アンカー固定穴に定着材を注入し、定着材をアンカー固定穴内で硬化させて引張り材を、定着材を介して地盤に固定する工程と、
抜け止め具を、前記引張り材を緊張状態にして、引張り材の他端に固定された抜け止め具によって補強材を易切削部壁面に圧接する工程を
備えることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の立坑の壁構造の施工方法。
【請求項１０】
易切削性材料からなる引張り部の一端にねじ部を備える引張り材を、前記ねじ部側が立坑内に突出するように引張り部がアンカー固定穴に挿入される引張り材挿入工程と、
立坑内に突出する前記引張り材のねじ部側端部を補強材に設けられた挿通孔に挿通した状態に配設する補強材配設工程と、
定着材をアンカー固定穴に注入した状態で硬化させる定着材注入硬化工程と、
挿通可能な挿通孔が穿設されたねじ受け部を有するねじ受け部材を、補強材の挿通孔の周囲に当接させるとともに、ねじ受け部の挿通孔に補強材から突出した前記引張り材のねじ部側端部を挿通したのち、ねじ部にナットまたはボルトをナットの端面またはボルトの頭部をねじ受け部の挿通孔の周囲に受けさせて引張り材の引張り部を緊張させる緊張工程と、
を備える請求項９に記載の施工方法。
【請求項１１】
上記定着材注入硬化工程が、直管部の一端に拡径部を有する易切削材料製異形管を、上記引張り材の立坑側端部が貫通するとともに、前記直管部が補強材の挿通孔に挿通され、かつ、前記拡径部が補強材に当接するように配置したのち、前記定着材を、易切削材料製異形管を介してアンカー固定穴に注入するようになっていて、
上記緊張工程完了後に、前記易切削材料製異形管と引張り材の引張り部との間に接着剤を充填し、引張り部を緊張状態に接着固定したのち、ほぼ補強材に沿って引張り材を切断する工程をさらに備えている請求項１０に記載の施工方法。
【請求項１２】
上記易切削材料製異形管は、拡径部が直管部側から拡径部先端側に向かって徐々に拡径するテーパ部を有し、
補強材は、挿通孔が前記テーパ部と同じテーパを有する拡径孔部を立坑内部側に備えている請求項１０または請求項１１に記載の施工方法。
【請求項１】
シールドマシン発進部またはシールドマシン到達部用の易切削部を壁の一部に有する立坑の壁構造であって、
少なくとも１本のアンカー固定穴が、前記易切削部から斜め下方に向かって立坑周囲の地盤内に達する穿設され、
易切削性材料からなる引張り材が、前記アンカー固定穴に引張り材の一端側が挿通され、引張り材の一端を前記立坑内に突出させた状態で、前記アンカー固定穴内に注入された定着材を介して地盤に固定されていて、
易切削性材料からなる補強材が、前記立坑内に突出した前記引張り材の一端に装着された抜け止め具によって、前記易切削部の内壁面に圧接状態に保持されていることを特徴とする立坑の壁構造。
【請求項２】
易切削部が、少なくとも垂直方向または水平方向に平行に配置された複数の板状または柱状をした繊維強化樹脂成形体によって形成されている請求項１に記載の立坑の壁構造。
【請求項３】
易切削部が、垂直方向に平行に配置された複数の板状または柱状をした繊維強化樹脂成形体と、
繊維強化樹脂成形体と繊維強化樹脂成形体との間に充填されたモルタルセメント硬化体とからなり、
アンカー固定穴が、モルタルセメント硬化体部分を貫通して設けられるとともに、
補強材が少なくとも隣接する２つの繊維強化樹脂成形体に跨るように配置されている請求項２に記載の立坑の壁構造。
【請求項４】
上記繊維強化樹脂成形体が、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維により強化した複合材料である請求項２または請求項３に記載の立坑の壁構造。
【請求項５】
上記引張り材が、繊維強化樹脂によって形成されている請求項１〜請求項４のいずれかに記載の立坑の壁構造。
【請求項６】
アンカー固定穴が立坑周囲の良好地盤に達している請求項１〜請求項５のいずれかに記載の立坑の壁構造。
【請求項７】
立坑が、４つの平面壁からなる請求項１〜請求項６のいずれかに記載の立坑の壁構造。
【請求項８】
上記補強材は、強化繊維が易切削部への当接面にほぼ平行に配向された繊維強化樹脂成形体からなる易切削部当接部材と、強化繊維が易切削部への当接面に対してほぼ直交する方向に配向された繊維強化樹脂成形体からなる抜け止め具受け部材とが重ね合わされている請求項１〜請求項７のいずれかに記載の立坑の壁構造。
【請求項９】
立坑の壁面の少なくともシールドマシン発進部またはシールドマシン到達部となる部分に設けられた易切削部に立坑の周囲の地盤に到達するアンカー固定穴を斜め下方に向かって穿設し、
上記引張り材の一端部を前記アンカー固定穴に挿入し、引張り材の他端を立坑内に突出させた状態となるようにしたのち、
前記アンカー固定穴に定着材を注入し、定着材をアンカー固定穴内で硬化させて引張り材を、定着材を介して地盤に固定する工程と、
抜け止め具を、前記引張り材を緊張状態にして、引張り材の他端に固定された抜け止め具によって補強材を易切削部壁面に圧接する工程を
備えることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の立坑の壁構造の施工方法。
【請求項１０】
易切削性材料からなる引張り部の一端にねじ部を備える引張り材を、前記ねじ部側が立坑内に突出するように引張り部がアンカー固定穴に挿入される引張り材挿入工程と、
立坑内に突出する前記引張り材のねじ部側端部を補強材に設けられた挿通孔に挿通した状態に配設する補強材配設工程と、
定着材をアンカー固定穴に注入した状態で硬化させる定着材注入硬化工程と、
挿通可能な挿通孔が穿設されたねじ受け部を有するねじ受け部材を、補強材の挿通孔の周囲に当接させるとともに、ねじ受け部の挿通孔に補強材から突出した前記引張り材のねじ部側端部を挿通したのち、ねじ部にナットまたはボルトをナットの端面またはボルトの頭部をねじ受け部の挿通孔の周囲に受けさせて引張り材の引張り部を緊張させる緊張工程と、
を備える請求項９に記載の施工方法。
【請求項１１】
上記定着材注入硬化工程が、直管部の一端に拡径部を有する易切削材料製異形管を、上記引張り材の立坑側端部が貫通するとともに、前記直管部が補強材の挿通孔に挿通され、かつ、前記拡径部が補強材に当接するように配置したのち、前記定着材を、易切削材料製異形管を介してアンカー固定穴に注入するようになっていて、
上記緊張工程完了後に、前記易切削材料製異形管と引張り材の引張り部との間に接着剤を充填し、引張り部を緊張状態に接着固定したのち、ほぼ補強材に沿って引張り材を切断する工程をさらに備えている請求項１０に記載の施工方法。
【請求項１２】
上記易切削材料製異形管は、拡径部が直管部側から拡径部先端側に向かって徐々に拡径するテーパ部を有し、
補強材は、挿通孔が前記テーパ部と同じテーパを有する拡径孔部を立坑内部側に備えている請求項１０または請求項１１に記載の施工方法。
【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１５】
【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１５】
【公開番号】特開２０１３−１５００６（Ｐ２０１３−１５００６Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２２６７０（Ｐ２０１２−１２２６７０）
【出願日】平成２４年５月３０日（２０１２．５．３０）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月３０日（２０１２．５．３０）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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