立坑構築方法
【課題】杭材を掘削坑の建て込み位置に略直立させた姿勢で設置することができ、杭材の間にシールド機が通過可能な一定形状の領域を作ることができる立坑構築方法を提供する。
【解決手段】この立坑構築方法は、第１鋼線１４を部材間部分３３を緊張させた状態で、掘削坑４１に第１および第２杭材１１，１２を建て込む杭材建て込み工程と、第２鋼線１５を地上において支持しつつ第１鋼線１４を第２支持部材１７から切り離し、第１鋼線１４を掘削坑４１から引き抜くとともに第１杭材１１を縦方向上方へ引き上げて第１杭材１１と第２杭材１２との端部１９，２０を縦方向へ所定寸法離間させる第１杭材引き上げ工程と、ソイルモルタル４２を養生させた後、第２鋼線１５を第３支持部材１８から切り離して第２鋼線１５を掘削坑４１から引き抜く第２鋼線引き抜き工程とを有する。
【解決手段】この立坑構築方法は、第１鋼線１４を部材間部分３３を緊張させた状態で、掘削坑４１に第１および第２杭材１１，１２を建て込む杭材建て込み工程と、第２鋼線１５を地上において支持しつつ第１鋼線１４を第２支持部材１７から切り離し、第１鋼線１４を掘削坑４１から引き抜くとともに第１杭材１１を縦方向上方へ引き上げて第１杭材１１と第２杭材１２との端部１９，２０を縦方向へ所定寸法離間させる第１杭材引き上げ工程と、ソイルモルタル４２を養生させた後、第２鋼線１５を第３支持部材１８から切り離して第２鋼線１５を掘削坑４１から引き抜く第２鋼線引き抜き工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を掘削して縦方向へ延びる掘削坑を形成し、掘削坑に養生充填材を充填するとともに杭材を建て込んで立坑を構築する立坑構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤を掘削して縦方向へ延びる掘削坑を形成し、掘削坑にソイルモルタルを充填し、下部杭材を掘削坑の下方に建て込んだ後、上部杭材を掘削坑の上方に建て込んで立坑を構築する立坑構築方法がある（特許文献１参照）。この立坑構築方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。下部杭材の頂部を支持部材で支持し、支持部材とともに下部杭材を掘削坑の下方へ向かって建て込む。下部杭材を掘削坑に建て込んだ後、支持部材を下部杭材から外し、支持部材を掘削坑から引き抜く。次に、上部杭材を掘削坑に建て込み、下部杭材の頂部と上部杭材の底部とを縦方向へ所定寸法離間させた状態で、上部杭材の頂部を地上において固定し、下部杭材の頂部と上部杭材の底部との離間状態を維持する。ソイルモルタルを所定期間養生固結させた後、上部杭材の頂部の固定を解除する。この立坑構築方法は、下部杭材の頂部と上部杭材の底部との間に杭材が存在しないソイルモルタルのみの領域を作ることができ、下部杭材と上部杭材との間にシールド機がそのまま通過可能な領域を形成することができる。
【特許文献１】特開平５−１８７１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１に開示の立坑構築方法は、掘削坑の下方に建て込まれた下部杭材を建て込み位置において保持固定する手段がなく、掘削坑に充填されたソイルモルタルが養生するまでの間に下部杭材がモルタル中を徐々に沈降するから、下部杭材を掘削坑の建て込み位置に設置することができないばかりか、下部杭材の頂部と上部杭材の底部との離間寸法が一定せず、シールド機が通過可能な一定形状の領域を作ることができない場合がある。また、この立坑構築方法は、下部杭材の姿勢を安定させることができず、掘削坑に充填されたソイルモルタルが養生するまでの間に下部杭材が掘削坑において不用意にずれ動き、掘削坑に下部芯材を直立させた状態で設置することができない場合がある。この立坑構築方法は、上部杭材とその下方に連なる下部杭材との位置決めが難しく、上部杭材の直下に下部杭材を位置させることができない場合がある。
【０００４】
本発明の目的は、杭材を掘削坑の建て込み位置に略直立させた姿勢で設置することができ、杭材の間にシールド機が通過可能な一定形状の領域を作ることができる立坑構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための本発明の前提は、地盤を掘削して縦方向へ延びる掘削坑を形成し、掘削坑に養生充填材を充填するとともに縦方向に杭材を建て込んで立坑を構築する立坑構築方法である。
【０００６】
前記前提における本発明の特徴は、杭材が、互いに当接する対向端部を有して軸方向へ並ぶ第１杭材および第２杭材と、軸方向へ延びていて第１杭材の非対向端部からそれら杭材の対向端部を越えて第２杭材の所定の位置に達する第１鋼線と、軸方向へ延びていて第１杭材の非対向端部からそれら杭材の対向端部を越えて第２杭材の所定の位置に達する第２鋼線と、第１杭材に取り付けられて第１鋼線を摺動可能に支持する第１支持部材と、第２杭材に取り付けられて第１鋼線を支持可能かつ第１鋼線を切り離し可能な第２支持部材と、第２杭材に取り付けられて第２鋼線を支持可能かつ第２鋼線を切り離し可能な第３支持部材とから形成され、第１鋼線を第１支持部材と第２支持部材との間において緊張させた状態で、掘削坑に第１および第２杭材を建て込む杭材建て込み工程と、第２鋼線を地上において支持しつつ第１鋼線を第２支持部材から切り離し、第１鋼線を掘削坑から引き抜くとともに第１杭材を縦方向上方へ引き上げて第１杭材と第２杭材との対向端部を縦方向へ所定寸法離間させる第１杭材引き上げ工程と、充填材を養生させた後、第２鋼線を第３支持部材から切り離して第２鋼線を掘削坑から引き抜く第２鋼線引き抜き工程とを有することにある。
【０００７】
本発明の一例としては、第１および第２杭材が、互いに並行離間して軸方向へ延びる第１および第２対向壁と、それら対向壁の間に位置して軸方向へ延びる連結壁とを有するＨ形綱であり、第１対向壁と連結壁との交点に形成された第１角部および第２角部と、第２対向壁と連結壁との交点に形成されて第１角部に対向する第３角部および第２角部に対向する第４角部とを備え、第１鋼線が第１角部と第４角部とに配置され、第２鋼線が第２角部と第３角部とに配置されている。
【０００８】
本発明の他の一例としては、第１杭材が互いに当接する対向端部を有して軸方向へ並ぶ主杭材と仮設杭材とから形成され、第１杭材引き上げ工程では、仮設杭材の長さ寸法が第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法に一致するように、仮設杭材を地上に引き上げた後、主杭材から仮設杭材を取り外す。
【０００９】
本発明の他の一例としては、杭材が第１杭材と第２杭材との対向端部に跨って軸方向へ延びる支持板を含み、支持板は、第１杭材と第２杭材とのいずれか一方に取り付けられてそれら杭材をその軸方向から支持している。
【００１０】
本発明の他の一例として、第２支持部材と第３支持部材とには、高周波誘導加熱コイルが設置され、高周波誘導加熱コイルが、第１および第２鋼線に渦電流を発生させてそれら鋼線自体を発熱破断させることで、それら鋼線を第２および第３支持部材から切り離す。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる立坑構築方法によれば、充填材が養生するまでの間、掘削坑の下方に位置する第２杭材が第２鋼線によって支持されるから、第２杭材が充填材中を沈降することはなく、第２杭材を掘削坑の建て込み位置に確実に設置することができる。また、第１杭材の対向端部と第２杭材の対向端部との離間寸法を一定に保持することができ、第１杭材と第２杭材との間にシールド機が通過可能な一定形状の領域を作ることができる。この立坑構築方法は、第２杭材が第２鋼線によって支持されるから、第２杭材の姿勢を安定させることができ、第２杭材が掘削坑において不用意にずれ動くことはなく、第２杭材を掘削坑の建て込み位置に略直立させた姿勢で設置することができる。この立坑構築方法は、第１杭材とそれの下方の連なる第２杭材との位置決めが容易であり、第１杭材の直下に第２杭材を確実に位置させることができる。
【００１２】
第１および第２杭材がＨ形綱であり、第１鋼線がＨ形綱の第１角部と第４角部とに配置され、第２鋼線がＨ形綱の第２角部と第３角部とに配置された立坑構築方法は、一対の第１鋼線がＨ形綱の対角線に位置するとともに、一対の第２鋼線がＨ形綱の対角線に位置するから、第１鋼線や第２鋼線を掘削坑から引き抜くときの力が第１杭材や第２杭材に偏って作用することはなく、掘削坑に建て込まれた第１および第２杭材の鋼線引き抜き時におけるずれ動きを防ぐことができる。この立坑構築方法は、第１および第２杭材を掘削坑の建て込み位置に略直立させた姿勢で確実に設置することができ、第１杭材の直下に第２杭材を確実に位置させることができる。
【００１３】
第１杭材が主杭材と仮設杭材とから形成され、仮設杭材の長さ寸法が第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法に一致するように、仮設杭材を地上に引き上げた後、主杭材から仮設杭材を取り外す立坑構築方法は、仮設杭材を地上に引き上げることで第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法が決まり、第１杭材の引き上げ高さを調節しつつ第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法を調節する必要はなく、仮設杭材を利用することで第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法を正確に調節することができる。この立坑構築方法は、仮設杭材の長さ寸法を変えることで、第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法を容易に変えることができ、第１杭材と第２杭材との間に杭材が存在しない一定形状の領域を確実に作ることができる。
【００１４】
支持板が第１および第２杭材のいずれか一方に取り付けられてそれら杭材をその軸方向から支持する立坑構築方法は、第１および第２杭材の連結や姿勢が支持板によって保持されるから、それら杭材を掘削坑に建て込むときにそれら杭材の連結が不用意に解除されてしまうことはなく、それら杭材を掘削坑の建て込み位置に略直立させた姿勢で確実に設置することができる。
【００１５】
高周波誘導加熱コイルが第１および第２鋼線に渦電流を発生させてそれら鋼線自体を発熱破断させる立坑構築方法は、渦電流によって第１および第２鋼線自体が発熱するから、外部熱源からそれら鋼線に熱を加える場合と比較し、それら鋼線を確実に破断させることができ、それら鋼線の第２および第３支持部材からの切り離し不能を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
添付の図面を参照し、本発明に係る立坑構築方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。図１は、杭材１０Ａの一例を示す図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線端面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ線端面図であり、図４は、図１のＣ−Ｃ線端面図である。図５は、第２および第３支持部材１７，１８の一例を示す図である。図１では、軸方向を矢印Ｌ１で示す。この立坑構築方法は、掘削機を利用して地盤３８を掘削し、地表３９から地中４０に向かって縦方向へ延びる掘削坑４１を形成するとともに、その掘削坑４１にソイルモルタル４２（養生充填材）を充填し、掘削坑４１に杭材１０Ａを建て込んで立坑仮壁４３を構築する（図６参照）。立坑構築方法に使用する杭材１０Ａは、第１杭材１１および第２杭材１２と、それら杭材１１，１２を支持する一対の支持板１３と、第１鋼線１４および第２鋼線１５と、それら鋼線１４，１５を支持する第１〜第３支持部材１６，１７，１８とから形成されている。
【００１７】
第１杭材１１と第２杭材１２とは、それらの一方の端部１９，２０（対向端部）どうしが互いに当接した状態で軸方向へ直状に並んでいる。それら杭材１１，１２は、軸方向へ長いＨ形綱であり、互いに並行離間して軸方向へ延びる第１および第２対向壁２１，２２と、それら対向壁２１，２２の間に位置して軸方向へ延びる連結壁２３とを有する。それら杭材１１，１２は、第１対向壁２１と連結壁２３との交差箇所（交点）に形成された略直角の第１角部２４と、第１対向壁２１と連結壁２３との交差箇所（交点）に形成されて第１角部２４の反対側に位置する略直角の第２角部２５と、第２対向壁２２と連結壁２３との交差箇所（交点）に形成されて第１角部２４に対向する略直角の第３角部２６と、第２対向壁２２と連結壁２３との交差箇所（交点）に形成されて第２角部２５に対向する略直角の第４角部２７とを有する。
【００１８】
それら支持板１３には、軸方向へ長い矩形の綱板が使用されている。支持板１３は、第１および第２杭材１１，１２の端部１９，２０に跨って軸方向へ延びている。支持板１３は、それら杭材１１，１２の端部１９，２０において対向壁２１，２２に当接し、第１杭材１１の対向壁２１，２２に固定手段（図示せず）を介して固定されている。支持板１３は、それら杭材１１，１２をその軸方向から支持し、それら杭材１１，１２のずれ動きを防いでそれら杭材１１，１２どうしの連結を維持する。なお、支持板１３は、第１杭材１１に固定されずに、第２杭材１２の対向壁２１，２２に固定されていてもよい。
【００１９】
第１鋼線１４および第２鋼線１５には、ＰＣ綱撚線が使用されている。第１鋼線１４は、第１および第２杭材１１，１２の第１角部２４と第４角部２７とに配置され、それら杭材１１，１２に沿って軸方向へ延びている。第１鋼線１４は、一対のそれらがＨ形綱の対角線に位置している。第１鋼線１４は、第１杭材１１の他方の端部２８（非対向端部）からそれら杭材１１，１２の端部１９，２０を越えて第２杭材１２の端部２０の内側（杭材１２の中央部）に達している。第１鋼線１４は、第１杭材１１の端部２８の側に位置する端部分２９が杭材１１の端部２８から軸方向外方に延出している。第２鋼線１５は、第１および第２杭材１１，１２の第２角部２５と第３角部２６とに配置され、それら杭材１１，１２に沿って軸方向へ延びている。第２鋼線１５は、一対のそれらがＨ形綱の対角線に位置している。第２鋼線１５は、第１杭材１１の他方の端部２８（非対向端部）からそれら杭材１１，１２の端部１９，２０を越えて第２杭材１２の端部２０の内側（杭材１２の中央部）に達している。第２鋼線１５は、第１杭材１１の端部２８の側に位置する端部分３０が杭材１１の端部２８から軸方向外方に延出している。
【００２０】
第１支持部材１６は、第１杭材１１の端部１９の内側に配置され、杭材１１の連結壁２３における第１角部２４と第４角部２７とに固定手段（図示せず）を介して固定されている（図３参照）。第１支持部材１６は、第１鋼線１４をその周方向から圧着し、鋼線１４を支持している。ただし、鋼線１４は支持部材１６において摺動可能かつ支持部材１６から抜脱可能である。ゆえに、第１鋼線１４の端部２９を軸方向外方へ強く引っ張ると、鋼線１４が第１支持部材１６を摺動し、鋼線１４が支持部材１６から徐々に引き抜かれる。第２支持部材１７は、第２杭材１２の端部２０の内側（杭材１２の中央部）に配置され、杭材１２の連結壁２３における第１角部２４と第４角部２７とに固定手段（図示せず）を介して固定されている（図２参照）。第２支持部材１７は、第１鋼線１４を固定支持する固定部３１と、鋼線１４を支持部材１７から切り離す高周波誘導加熱コイル３２とから形成されている。固定部３１では、第１鋼線１４が抜脱不能に支持されている。第１鋼線１４の第１支持部材１６と第２支持部材１７との間の部材間部分３３は、軸方向外方へ引っ張られた状態でそれら支持部材１６，１７に支持されている。ゆえに、部材間部分３３が緊張した状態にあり、第１および第２杭材１１，１２どうしの連結が鋼線１４によって維持されている。
【００２１】
第３支持部材１８は、第２杭材１２の端部２０の内側（杭材１２の中央部）に配置され、杭材１２の連結壁２３における第２角部２５と第３角部２６とに固定手段（図示せず）を介して固定されている（図２参照）。第３支持部材１８は、第２鋼線１５を固定支持する固定部３４と、鋼線１５を支持部材１８から切り離す高周波誘導加熱コイル３５とから形成されている。固定部３４では、第２鋼線１５が抜脱不能に支持されている。第２および第３支持部材１７，１８の高周波誘導加熱コイル３２，３５には、配線５７を介して高周波発生装置（図示せず）が接続されている。高周波誘導加熱コイル３２，３５に高周波発生装置から高周波電圧を印加すると、コイル３２，３５に高周波電流が流れ、高周波電流と鎖交する方向へ磁束が発生する。発生した磁束が第１および第２鋼線１４，１５に作用すると、それら鋼線１４，１５に渦電流が発生し、それによってそれら鋼線１４，１５自体が発熱（ジュール熱）する。発熱した部位３６，３７では、鋼線１４，１５の強度が著しく低下する。鋼線１４，１５に張力をかけた状態で、それら鋼線１４，１５の部位３６，３７が高温に発熱すると、部位３６，３７に作用する張力によって鋼線１４，１５が部位３６，３７おいて破断し、第２および第３支持部材１７，１８から切り離される。
【００２２】
図６は、杭材１０Ａを掘削坑４１に建て込む杭材建て込み工程の説明図であり、図７は、第１杭材１１を引き上げる第１引き上げ工程の説明図である。図８は、図７のＤ−Ｄ線端面図である。図６では、縦方向を矢印Ｌ２で示す。杭材１０Ａを掘削坑３８に建て込む前の準備として、掘削機（図示せず）を使用して地盤３８を掘削し、縦方向へ延びる掘削坑４１を作り、その掘削坑４１にソイルモルタル４２（養生充填材）を充填する。あわせて、図１の杭材１０Ａを用意する。それらの準備が完了した後、杭材１０Ａを掘削坑４１に建て込む（杭材建て込み工程）。クレーン４４の玉掛け４５で杭材１０Ａの端部（第１杭材１１の端部２８）を支持し、クレーン４４によって杭材１０Ａを垂直に立てて空中に吊り上げ、杭材１０Ａを掘削坑４１の上部に移動させる。
【００２３】
クレーン４４に保持された杭材１０Ａでは、第１杭材１１が上方に位置し、杭材１１の下方に第２杭材１２が位置する。杭材１０Ａを掘削坑４１の上部に位置させた後、クレーン４４によって杭材１０Ａをその端部（第２杭材１２の端部４６）から掘削坑４１に徐々に建て込み、図６に示すように、杭材１０Ａの端部（第１杭材１１の端部２８）を地上に露出させた状態で杭材１０Ａの大部分を掘削坑４１（ソイルモルタル４２）に埋設させる。杭材建て込み工程では、第１鋼線１４の第１および第２支持部材１６，１７の間に延びる部材間部分３３が緊張状態にあり、さらに、支持板１３が第１および第２杭材１１，１２の端部１９，２０を支持しているから、それら杭材１１，１２どうしの不用意なずれ動きがなく、それら杭材１１，１２の連結が維持される。
【００２４】
杭材建て込み工程が終了すると、次に、第１杭材１１を縦方向上方へ所定高さまで引き上げる（第１杭材引き上げ工程）。第１杭材引き上げ工程では、第２鋼線１５の地上に露出した端部分３０を地上において固定手段４７を介して固定した状態で、第２支持部材１７の高周波誘導加熱コイル３２に高周波発生装置から高周波電圧を印加する。コイル３２に高周波電圧を印加すると、コイル３２に発生した磁束により、第１鋼線１４の部材間部分３３のうちのコイル３２に対向する部位３６に渦電流が発生し、部位３６が発熱して高温になる。第１鋼線１４では、緊張状態にある部材間部分３３のうちのコイル３２に対向する部位３６が高温に発熱するとともに、部位３６に作用する張力によって部位３６が破断し、第１鋼線１４が第２支持部材１７から切り離される。第１鋼線１４が切り離されると、鋼線１４の部材間部分３３が第２支持部材１７から外れ、部分３３の緊張状態が解除されるとともに、鋼線１４による第１および第２杭材１１，１２の連結が解除される。なお、杭材建て込み工程や第１杭材引き上げ工程においてソイルモルタル４２は固結していないが、第２杭材１２が第２鋼線１５によって吊り下げられるから、杭材１２の掘削坑４１における沈降が防止される。
【００２５】
第１鋼線１４を第２支持部材１７から切り離した後、クレーン４４の玉掛け４５で第１杭材１１の端部２８を支持し、第１杭材１１を縦方向上方に引き上げる。第１杭材１１を引き上げると、杭材１１の端部１９が第２杭材１２の端部２０から縦方向上方へ離間し、第１杭材１１と第２杭材１２との間にそれら杭材１１，１２が存在しないソイルモルタル４２のみの領域４８が形成される。領域４８の縦方向の寸法Ｌ３は、第１杭材１１の引き上げ高さによって調節する。第１杭材１１は、クレーン４４によって吊り下げられ、第１杭材１１と第２杭材１２との離間状態（領域４８の寸法Ｌ３）が維持される。杭材１１を引き上げた後は、他のクレーン（図示せず）の玉掛けで第１鋼線１４の端部分２９を支持して鋼線１４を縦方向上方へ引っ張る。第１鋼線１４は、第１支持部材１６を摺動しつつ部材１６から徐々に引き抜かれて部材１６から離脱し、さらに、掘削坑４１から地上に引き抜かれる。なお、それら鋼線１４は、掘削坑４１から同時に引き抜かれる。
【００２６】
図９は、第２鋼線１５を引き抜く第２鋼線引き抜き工程の説明図であり、図１０は、立坑仮壁４３の完成図である。図１１は、図１０のＥ−Ｅ線端面図である。第１杭材引き上げ工程が終了すると、次に、ソイルモルタル４２を所定期間養生し、第２鋼線１５を掘削坑４１（ソイルモルタル４２）から引き抜く（第２鋼線引き抜き工程）。ソイルモルタル４２を養生すると、モルタル４２が固結し、モルタル４２によって第１杭材１１や第２杭材１２が掘削坑４１に固定される。第２鋼線引き抜き工程では、第１杭材１１の地上に露出する余分な部分を切断した後、第２鋼線１５の地上に露出する端部分３０をクレーン（図示せず）の玉掛けで支持しつつ、クレーンで鋼線１５を矢印Ｌ４で示す縦方向上方へ引っ張り、鋼線１５を緊張状態に保持する。なお、第１杭材１１の余分な部分の切断時には、第２鋼線１５が固定手段４７を介して固定されている。
【００２７】
次に、第３支持部材１８の高周波誘導加熱コイル３５に高周波発生装置から高周波電圧を印加する。コイル３５に高周波電圧を印加すると、コイル３５に発生した磁束により、第２鋼線１５のコイル３５に対向する部位３７に渦電流が発生し、部位３７が発熱して高温になる。緊張状態にある第２鋼線１５のうちのコイル３５に対向する部位３７が高温に発熱するとともに、部位３７に作用する張力によって部位３７が破断し、第２鋼線１５が第３支持部材１８から切り離される。第２鋼線１５が切り離されると、鋼線１５が第３支持部材１８から外れ、鋼線１５の緊張状態が解除される。鋼線１５は、掘削坑４１から徐々に引き上げられ、掘削坑４１から地上に引き抜かれる。第２鋼線１５を引き抜くと、図１０に示すように、第１および第２杭材１１，１２の間に領域４８が形成された立坑仮壁４３が構築される。
【００２８】
図１２は、この立坑構築方法によって作られた立坑仮壁４３のユニット４９の一例を示す図であり、図１３は、杭材１１，１２の間の領域４８を通るシールド装置５０を模式的に示す図である。前記各工程をトンネルの進行方向と交差する方向へ繰り返すことで、図１２に示すように、複数の杭材１１，１２，５１から形成された１つのユニット４９を作ることができる。さらに、トンネルの進行方向へ各ユニット４９を隣接させることで、杭材１１，１２，５１に囲繞された円形の領域４８をトンネルの進行方向へ並べることができる。それらユニット４９には、杭材１１，１２，５１が存在しない円形の領域４８が画成されている。この立坑構築方法では、第１杭材１１の引き上げ高さを調節することで、領域４８を円形にすることができる。なお、ユニット４９の両側に位置する杭材５１は、１本のそれを使用しており、前記各工程によって建て込まれたものではなく、掘削坑４１に単に建て込んだものである。この立坑構築方法によって作られた立坑仮壁４３では、第１杭材１１と第２杭材１２との間にそれら杭材１１，１２が存在しないソイルモルタル４２のみの領域４８が形成されるから、ユニット４９においてシールド機５０がそのまま通過可能な円形の領域４８を容易に作ることができ、シールド機５０の通過領域を確保するための杭材の切断、撤去（鏡切り）を行う必要はない。
【００２９】
この立坑構築方法は、ソイルモルタル４２が養生するまでの間、掘削坑４１の下方に位置する第２杭材１２が第２鋼線１５に吊り下げられ、第２杭材１２が第２鋼線１５によって支持されるから、第２杭材１２が掘削坑４１を沈降することはなく、第２杭材１２を掘削坑４１の建て込み位置に確実に設置することができる。また、第１杭材１１の端部１９と第２杭材１２の端部２０との離間寸法Ｌ３を一定に保持することができ、第１杭材１１と第２杭材１２との間にシールド機５０が通過可能な円形の領域４８を作ることができる。立坑構築方法は、第２杭材１２が第２鋼線１５によって支持されるから、第２杭材１２の姿勢を安定させることができ、杭材１２が掘削坑４１において不用意にずれ動くことはなく、杭材１２を掘削坑４１の建て込み位置に略直立させた姿勢で設置することができる。立坑構築方法は、第１杭材１１とそれの下方の連なる第２杭材１２との位置決めが容易であり、第１杭材１１の直下に第２杭材１２を確実に位置させることができる。
【００３０】
立坑構築方法は、第１杭材１１に取り付けられた支持板１３が第１および第２杭材１１，１２をその軸方向から支持し、それら杭材１１，１２の連結や姿勢が支持板１３によって保持されるから、それら杭材１１，１２を掘削坑４１に建て込むときに杭材１１，１２の連結が不用意に解除されてしまうことはなく、それら杭材１１，１２を掘削坑４１の建て込み位置に略直立させた姿勢で確実に設置することができる。立坑構築方法は、第１鋼線１４が第１および第２杭材１１，１２の第１角部２４と第４角部２７とに配置され、第２鋼線１５が第１および第２杭材１１，１２の第２角部２５と第３角部２６とに配置されることで、一対の第１鋼線１４がＨ形綱の対角線に位置するとともに、一対の第２鋼線１５がＨ形綱の対角線に位置するから、第１鋼線１４や第２鋼線１５を掘削坑４１から引き抜くときの力が第１杭材１１や第２杭材１２に偏って作用することはなく、掘削坑４１の建て込み位置における第１および第２杭材１１，１２の不用意なずれ動きを防ぐことができる。
【００３１】
図１４は、杭材１０Ｂの他の一例を示す図であり、図１５は、杭材１０Ｂを掘削坑４１に建て込む杭材建て込み工程の説明図である。図１６は、第１杭材１１を引き上げる第１杭材引き上げ工程の説明図であり、図１７は、第２鋼線１５を引き抜く第２鋼線引き抜き工程の説明図である。図１４では、軸方向を矢印Ｌ１で示し、図１５では、縦方向を矢印Ｌ２で示す。なお、図１の杭材１０Ａの各端面を示す各端面図は、この杭材１０Ｂの各端面を示す端面図として援用することができる。
【００３２】
杭材１０Ｂは、第１杭材１１および第２杭材１２と、それら杭材１１，１２を支持する一対の支持板１３と、第１鋼線１４および第２鋼線１５と、それら鋼線１４，１５を支持する第１〜第３支持部材１６，１７，１８とから形成されている。この杭材１０Ｂが図１のそれと異なるところは第１杭材１１が主杭材５２と仮設杭材５３とから形成されている点にあり、この杭材１０Ｂのその他の構成は図１の杭材１０Ａのそれと同様であるから、図１と同一の符号を付すことで、この杭材１０Ｂにおけるその他の構成の説明は省略する。
【００３３】
第１杭材１１は、主杭材５２と、主杭材５２よりも軸方向の長さ寸法が短い仮設杭材５３とから作られている。主杭材５２と仮設杭材５３とは、それらの端部５４，５５（対向端部）どうしが互いに当接した状態で軸方向へ直状に並んでいる。それら杭材５２，５３は、端部５４，５５どうしが固定手段（図示せず）を介して連結されている。それら杭材５２，５３は、図１のそれと同様に、第１および第２対向壁２１，２２と連結壁２３とを有するＨ形綱である。なお、杭材５３は、角柱状のコンクリート柱であってもよい。杭材１０Ｂでは、主杭材５２の一方の端部１９（対向端部）と第２杭材１２の一方の端部２０（対向端部）とが当接した状態で、それら杭材１２，５２が軸方向へ直状に並んでいる。
【００３４】
この杭材１０Ｂを使用して立坑仮壁４３を構築する手順は、以下のとおりである。掘削坑４１にソイルモルタル４２（養生充填材）を充填するとともに、図１４の杭材１０Ｂを用意する。それらの準備が完了した後、杭材１０Ｂを掘削坑４１に建て込む（杭材建て込み工程）。クレーン４４の玉掛け４５で杭材１０Ｂの端部（仮設杭材５３の端部５６）を支持し、クレーン４４によって杭材１０Ｂを垂直に立てて空中に吊り上げ、杭材１０Ｂを掘削坑４１の上部に移動させる。クレーン４４に保持された杭材１０Ｂでは、仮設杭材５３が上方に位置し、杭材５３の下方に主杭材５２が位置するとともに、杭材５２の下方に第２杭材１２が位置する。杭材１０Ｂを掘削坑４１の上部に位置させた後、クレーン４４によって杭材１０Ｂをその端部（第２杭材１２の端部４６）から掘削坑４１に徐々に建て込み、図１５に示すように、仮設杭材５３の端部５６を地上に露出させた状態で杭材１０Ｂの大部分を掘削坑４１（ソイルモルタル４２）に埋設させる。杭材建て込み工程では、第１鋼線１４の第１および第２支持部材１６，１７の間に延びる部材間部分３３が緊張状態にあり、さらに、支持板１３が第１および第２杭材１１，１２の端部１９，２０を支持しているから、それら杭材１１，１２どうしの不用意なずれ動きがなく、それら杭材１１，１２の連結が維持される。
【００３５】
杭材建て込み工程が終了すると、次に、第１杭材１１を縦方向上方へ所定高さまで引き上げる（第１杭材引き上げ工程）。第１杭材引き上げ工程では、第２鋼線１５の地上に露出した端部分３０を地上において固定手段４７を介して固定した状態で、第２支持部材の高周波誘導加熱コイル３２に高周波発生装置から高周波電圧を印加する。第１鋼線１４では、緊張状態にある部材間部分３３のうちのコイル３２に対向する部位３６が高温に発熱するとともに、部位３６に作用する張力によって部位３６が破断し、第１鋼線１４が第２支持部材１７から切り離される。第１鋼線１４が切り離されると、鋼線１４の部材間部分３３が第２支持部材１７から外れ、部分３３の緊張状態が解除されるとともに、鋼線１４による第１および第２杭材１１，１２の連結が解除される。第２杭材１２は第２鋼線１５によって吊り下げられるから、杭材１５の掘削坑４１における沈降が防止される。
【００３６】
第１鋼線１４を第２支持部材１７から切り離した後、クレーン４４の玉掛け４５で仮設杭材５３の端部５６を支持し、仮設杭材５３を縦方向上方に引き上げ、杭材５３すべてを掘削坑４１から地上に引き上げるとともに、主杭材５２の端部５５を地上に露出させる。主杭材５２の端部５５の露出寸法は、建て込み工程終了時における仮設杭材５３の端部５６の露出寸法と同一である。仮設杭材５３を地上に引き上げると、第１杭材１１の端部１９が第２杭材１２の端部２０から縦方向上方へ離間し、第１杭材１１と第２杭材１２との間にそれら杭材１１，１２が存在しないソイルモルタル４２のみの領域４８が形成される。領域４８の縦方向の寸法Ｌ３は、引き上げられた仮設杭材５３のそれと同一となる。仮設杭材５３を引き上げた後、第１杭材１１がクレーン４４によって吊り下げられ、第１杭材１１と第２杭材１２との離間状態（領域４８の寸法Ｌ３）が維持される。杭材１１を引き上げた後は、他のクレーン（図示せず）の玉掛けで第１鋼線１４の端部２９を支持して鋼線１４を縦方向上方へ引っ張る。第１鋼線１４は、第１支持部材１７を摺動しつつ部材１７から徐々に引き抜かれて部材１７から離脱し、さらに、掘削坑４１から地上に引き抜かれる。鋼線１４を引き抜いた後は、主杭材５２と仮設杭材５３との固定が解除され、仮設杭材５３が主杭材５２から取り外される。
【００３７】
第１杭材引き上げ工程が終了すると、次に、ソイルモルタル４２を所定期間養生し、第２鋼線１５を掘削坑４１から引き抜く（第２鋼線引き抜き工程）。ソイルモルタル４２を養生すると、モルタル４２が固結し、モルタル４２によって第１杭材１１（主杭材５２）や第２杭材１２が掘削坑４１に固定される。第２鋼線引き抜き工程では、第２鋼線１５の地上に露出する端部分３０をクレーン（図示せず）の玉掛けで支持しつつ、クレーンで鋼線１５を矢印Ｌ４で示す縦方向上方へ引っ張り、鋼線１５を緊張状態に保持する。次に、第３支持部材１８の高周波誘導加熱コイル３５に高周波発生装置から高周波電圧を印加する。コイル３５に高周波電圧を印加すると、緊張状態にある第２鋼線１５のうちのコイル３５に対向する部位３７が高温に発熱するとともに、部位３７に作用する張力によって部位３７が破断し、第２鋼線１５が第３支持部材１８から切り離される。第２鋼線１５が切り離されると、鋼線１５が第３支持部材１８から外れ、鋼線１５の緊張状態が解除される。鋼線１５は、掘削坑４１から徐々に引き上げられ、掘削坑４１から地上に引き抜かれる。第２鋼線１５を引き抜くと、第１および第２杭材１１，１２の間に領域４８が形成された立坑仮壁４３が構築される（図１０参照）。
【００３８】
前記各工程をトンネルの進行方向と交差する方向へ繰り返すことで、複数の杭材１１，１２，５１から形成された１つのユニット４９を作ることができる（図１２参照）。さらに、トンネルの進行方向へ各ユニット４９を隣接させることで、杭材１１，１２，５１に囲繞された円形の領域４８をトンネルの進行方向へ並べることができる。この杭材１０Ｂを使用する立坑構築方法は、図１の杭材１０Ａを使用する立坑構築方法が有する効果に加え、以下の効果を有する。仮設杭材５３を地上に引き上げることで第１および第２杭材１１，１２における端部１９，２０どうしの離間寸法Ｌ３が決まり、図１の杭材１０Ａのように第１杭材１１の引き上げ高さを調節しつつ第１および第２杭材１１，１２における端部１９，２０どうしの離間寸法Ｌ３を調節する必要はなく、仮設杭材５３を利用することで第１および第２杭材１１，１２における端部どうし１９，２０の離間寸法Ｌ３を正確に調節することができる。この立坑構築方法は、仮設杭材５３の長さ寸法を変えることで、第１および第２杭材１１，１２における端部１９，２０どうしの離間寸法Ｌ３を容易に変えることができ、第１杭材１１と第２杭材１２との間に杭材１１，１２が存在しない一定形状の領域４８を確実に作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】杭材の一例を示す図。
【図２】図１のＡ−Ａ線端面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線端面図。
【図４】図１のＣ−Ｃ線端面図。
【図５】第２および第３支持部材の一例を示す図。
【図６】杭材を掘削坑に建て込む杭材建て込み工程の説明図。
【図７】第１杭材を引き上げる第１引き上げ工程の説明図。
【図８】図７のＤ−Ｄ線端面図。
【図９】第２鋼線を引き抜く第２鋼線引き抜き工程の説明図。
【図１０】立坑の完成図。
【図１１】図１０のＥ−Ｅ線端面図。
【図１２】立坑構築方法によって作られた立坑のユニットの一例を示す図。
【図１３】杭材の間の領域を通るシールド装置を模式的に示す図。
【図１４】杭材の他の一例を示す図。
【図１５】杭材を掘削坑に建て込む杭材建て込み工程の説明図。
【図１６】第１杭材を引き上げる第１杭材引き上げ工程の説明図。
【図１７】第２鋼線を引き抜く第２鋼線引き抜き工程の説明図。
【符号の説明】
【００４０】
１０Ａ 杭材
１０Ｂ 杭材
１１ 第１杭材
１２ 第２杭材
１３ 支持板
１４ 第１鋼線
１５ 第２鋼線
１６ 第１支持部材
１７ 第２支持部材
１８ 第３支持部材
１９ 端部（対向端部）
２０ 端部（対向端部）
２１ 第１対向壁
２２ 第２対向壁
２３ 連結壁
２４ 第１角部
２５ 第２角部
２６ 第３角部
２７ 第４角部
３１ 固定部
３２ 高周波誘導加熱コイル
３３ 部材間部分
３４ 固定部
３５ 高周波誘導加熱コイル
４１ 掘削坑
４２ ソイルモルタル（養生充填材）
４３ 立坑仮壁
４８ 領域
５２ 主杭材
５３ 仮設杭材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を掘削して縦方向へ延びる掘削坑を形成し、掘削坑に養生充填材を充填するとともに杭材を建て込んで立坑を構築する立坑構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤を掘削して縦方向へ延びる掘削坑を形成し、掘削坑にソイルモルタルを充填し、下部杭材を掘削坑の下方に建て込んだ後、上部杭材を掘削坑の上方に建て込んで立坑を構築する立坑構築方法がある（特許文献１参照）。この立坑構築方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。下部杭材の頂部を支持部材で支持し、支持部材とともに下部杭材を掘削坑の下方へ向かって建て込む。下部杭材を掘削坑に建て込んだ後、支持部材を下部杭材から外し、支持部材を掘削坑から引き抜く。次に、上部杭材を掘削坑に建て込み、下部杭材の頂部と上部杭材の底部とを縦方向へ所定寸法離間させた状態で、上部杭材の頂部を地上において固定し、下部杭材の頂部と上部杭材の底部との離間状態を維持する。ソイルモルタルを所定期間養生固結させた後、上部杭材の頂部の固定を解除する。この立坑構築方法は、下部杭材の頂部と上部杭材の底部との間に杭材が存在しないソイルモルタルのみの領域を作ることができ、下部杭材と上部杭材との間にシールド機がそのまま通過可能な領域を形成することができる。
【特許文献１】特開平５−１８７１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１に開示の立坑構築方法は、掘削坑の下方に建て込まれた下部杭材を建て込み位置において保持固定する手段がなく、掘削坑に充填されたソイルモルタルが養生するまでの間に下部杭材がモルタル中を徐々に沈降するから、下部杭材を掘削坑の建て込み位置に設置することができないばかりか、下部杭材の頂部と上部杭材の底部との離間寸法が一定せず、シールド機が通過可能な一定形状の領域を作ることができない場合がある。また、この立坑構築方法は、下部杭材の姿勢を安定させることができず、掘削坑に充填されたソイルモルタルが養生するまでの間に下部杭材が掘削坑において不用意にずれ動き、掘削坑に下部芯材を直立させた状態で設置することができない場合がある。この立坑構築方法は、上部杭材とその下方に連なる下部杭材との位置決めが難しく、上部杭材の直下に下部杭材を位置させることができない場合がある。
【０００４】
本発明の目的は、杭材を掘削坑の建て込み位置に略直立させた姿勢で設置することができ、杭材の間にシールド機が通過可能な一定形状の領域を作ることができる立坑構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための本発明の前提は、地盤を掘削して縦方向へ延びる掘削坑を形成し、掘削坑に養生充填材を充填するとともに縦方向に杭材を建て込んで立坑を構築する立坑構築方法である。
【０００６】
前記前提における本発明の特徴は、杭材が、互いに当接する対向端部を有して軸方向へ並ぶ第１杭材および第２杭材と、軸方向へ延びていて第１杭材の非対向端部からそれら杭材の対向端部を越えて第２杭材の所定の位置に達する第１鋼線と、軸方向へ延びていて第１杭材の非対向端部からそれら杭材の対向端部を越えて第２杭材の所定の位置に達する第２鋼線と、第１杭材に取り付けられて第１鋼線を摺動可能に支持する第１支持部材と、第２杭材に取り付けられて第１鋼線を支持可能かつ第１鋼線を切り離し可能な第２支持部材と、第２杭材に取り付けられて第２鋼線を支持可能かつ第２鋼線を切り離し可能な第３支持部材とから形成され、第１鋼線を第１支持部材と第２支持部材との間において緊張させた状態で、掘削坑に第１および第２杭材を建て込む杭材建て込み工程と、第２鋼線を地上において支持しつつ第１鋼線を第２支持部材から切り離し、第１鋼線を掘削坑から引き抜くとともに第１杭材を縦方向上方へ引き上げて第１杭材と第２杭材との対向端部を縦方向へ所定寸法離間させる第１杭材引き上げ工程と、充填材を養生させた後、第２鋼線を第３支持部材から切り離して第２鋼線を掘削坑から引き抜く第２鋼線引き抜き工程とを有することにある。
【０００７】
本発明の一例としては、第１および第２杭材が、互いに並行離間して軸方向へ延びる第１および第２対向壁と、それら対向壁の間に位置して軸方向へ延びる連結壁とを有するＨ形綱であり、第１対向壁と連結壁との交点に形成された第１角部および第２角部と、第２対向壁と連結壁との交点に形成されて第１角部に対向する第３角部および第２角部に対向する第４角部とを備え、第１鋼線が第１角部と第４角部とに配置され、第２鋼線が第２角部と第３角部とに配置されている。
【０００８】
本発明の他の一例としては、第１杭材が互いに当接する対向端部を有して軸方向へ並ぶ主杭材と仮設杭材とから形成され、第１杭材引き上げ工程では、仮設杭材の長さ寸法が第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法に一致するように、仮設杭材を地上に引き上げた後、主杭材から仮設杭材を取り外す。
【０００９】
本発明の他の一例としては、杭材が第１杭材と第２杭材との対向端部に跨って軸方向へ延びる支持板を含み、支持板は、第１杭材と第２杭材とのいずれか一方に取り付けられてそれら杭材をその軸方向から支持している。
【００１０】
本発明の他の一例として、第２支持部材と第３支持部材とには、高周波誘導加熱コイルが設置され、高周波誘導加熱コイルが、第１および第２鋼線に渦電流を発生させてそれら鋼線自体を発熱破断させることで、それら鋼線を第２および第３支持部材から切り離す。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる立坑構築方法によれば、充填材が養生するまでの間、掘削坑の下方に位置する第２杭材が第２鋼線によって支持されるから、第２杭材が充填材中を沈降することはなく、第２杭材を掘削坑の建て込み位置に確実に設置することができる。また、第１杭材の対向端部と第２杭材の対向端部との離間寸法を一定に保持することができ、第１杭材と第２杭材との間にシールド機が通過可能な一定形状の領域を作ることができる。この立坑構築方法は、第２杭材が第２鋼線によって支持されるから、第２杭材の姿勢を安定させることができ、第２杭材が掘削坑において不用意にずれ動くことはなく、第２杭材を掘削坑の建て込み位置に略直立させた姿勢で設置することができる。この立坑構築方法は、第１杭材とそれの下方の連なる第２杭材との位置決めが容易であり、第１杭材の直下に第２杭材を確実に位置させることができる。
【００１２】
第１および第２杭材がＨ形綱であり、第１鋼線がＨ形綱の第１角部と第４角部とに配置され、第２鋼線がＨ形綱の第２角部と第３角部とに配置された立坑構築方法は、一対の第１鋼線がＨ形綱の対角線に位置するとともに、一対の第２鋼線がＨ形綱の対角線に位置するから、第１鋼線や第２鋼線を掘削坑から引き抜くときの力が第１杭材や第２杭材に偏って作用することはなく、掘削坑に建て込まれた第１および第２杭材の鋼線引き抜き時におけるずれ動きを防ぐことができる。この立坑構築方法は、第１および第２杭材を掘削坑の建て込み位置に略直立させた姿勢で確実に設置することができ、第１杭材の直下に第２杭材を確実に位置させることができる。
【００１３】
第１杭材が主杭材と仮設杭材とから形成され、仮設杭材の長さ寸法が第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法に一致するように、仮設杭材を地上に引き上げた後、主杭材から仮設杭材を取り外す立坑構築方法は、仮設杭材を地上に引き上げることで第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法が決まり、第１杭材の引き上げ高さを調節しつつ第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法を調節する必要はなく、仮設杭材を利用することで第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法を正確に調節することができる。この立坑構築方法は、仮設杭材の長さ寸法を変えることで、第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法を容易に変えることができ、第１杭材と第２杭材との間に杭材が存在しない一定形状の領域を確実に作ることができる。
【００１４】
支持板が第１および第２杭材のいずれか一方に取り付けられてそれら杭材をその軸方向から支持する立坑構築方法は、第１および第２杭材の連結や姿勢が支持板によって保持されるから、それら杭材を掘削坑に建て込むときにそれら杭材の連結が不用意に解除されてしまうことはなく、それら杭材を掘削坑の建て込み位置に略直立させた姿勢で確実に設置することができる。
【００１５】
高周波誘導加熱コイルが第１および第２鋼線に渦電流を発生させてそれら鋼線自体を発熱破断させる立坑構築方法は、渦電流によって第１および第２鋼線自体が発熱するから、外部熱源からそれら鋼線に熱を加える場合と比較し、それら鋼線を確実に破断させることができ、それら鋼線の第２および第３支持部材からの切り離し不能を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
添付の図面を参照し、本発明に係る立坑構築方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。図１は、杭材１０Ａの一例を示す図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線端面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ線端面図であり、図４は、図１のＣ−Ｃ線端面図である。図５は、第２および第３支持部材１７，１８の一例を示す図である。図１では、軸方向を矢印Ｌ１で示す。この立坑構築方法は、掘削機を利用して地盤３８を掘削し、地表３９から地中４０に向かって縦方向へ延びる掘削坑４１を形成するとともに、その掘削坑４１にソイルモルタル４２（養生充填材）を充填し、掘削坑４１に杭材１０Ａを建て込んで立坑仮壁４３を構築する（図６参照）。立坑構築方法に使用する杭材１０Ａは、第１杭材１１および第２杭材１２と、それら杭材１１，１２を支持する一対の支持板１３と、第１鋼線１４および第２鋼線１５と、それら鋼線１４，１５を支持する第１〜第３支持部材１６，１７，１８とから形成されている。
【００１７】
第１杭材１１と第２杭材１２とは、それらの一方の端部１９，２０（対向端部）どうしが互いに当接した状態で軸方向へ直状に並んでいる。それら杭材１１，１２は、軸方向へ長いＨ形綱であり、互いに並行離間して軸方向へ延びる第１および第２対向壁２１，２２と、それら対向壁２１，２２の間に位置して軸方向へ延びる連結壁２３とを有する。それら杭材１１，１２は、第１対向壁２１と連結壁２３との交差箇所（交点）に形成された略直角の第１角部２４と、第１対向壁２１と連結壁２３との交差箇所（交点）に形成されて第１角部２４の反対側に位置する略直角の第２角部２５と、第２対向壁２２と連結壁２３との交差箇所（交点）に形成されて第１角部２４に対向する略直角の第３角部２６と、第２対向壁２２と連結壁２３との交差箇所（交点）に形成されて第２角部２５に対向する略直角の第４角部２７とを有する。
【００１８】
それら支持板１３には、軸方向へ長い矩形の綱板が使用されている。支持板１３は、第１および第２杭材１１，１２の端部１９，２０に跨って軸方向へ延びている。支持板１３は、それら杭材１１，１２の端部１９，２０において対向壁２１，２２に当接し、第１杭材１１の対向壁２１，２２に固定手段（図示せず）を介して固定されている。支持板１３は、それら杭材１１，１２をその軸方向から支持し、それら杭材１１，１２のずれ動きを防いでそれら杭材１１，１２どうしの連結を維持する。なお、支持板１３は、第１杭材１１に固定されずに、第２杭材１２の対向壁２１，２２に固定されていてもよい。
【００１９】
第１鋼線１４および第２鋼線１５には、ＰＣ綱撚線が使用されている。第１鋼線１４は、第１および第２杭材１１，１２の第１角部２４と第４角部２７とに配置され、それら杭材１１，１２に沿って軸方向へ延びている。第１鋼線１４は、一対のそれらがＨ形綱の対角線に位置している。第１鋼線１４は、第１杭材１１の他方の端部２８（非対向端部）からそれら杭材１１，１２の端部１９，２０を越えて第２杭材１２の端部２０の内側（杭材１２の中央部）に達している。第１鋼線１４は、第１杭材１１の端部２８の側に位置する端部分２９が杭材１１の端部２８から軸方向外方に延出している。第２鋼線１５は、第１および第２杭材１１，１２の第２角部２５と第３角部２６とに配置され、それら杭材１１，１２に沿って軸方向へ延びている。第２鋼線１５は、一対のそれらがＨ形綱の対角線に位置している。第２鋼線１５は、第１杭材１１の他方の端部２８（非対向端部）からそれら杭材１１，１２の端部１９，２０を越えて第２杭材１２の端部２０の内側（杭材１２の中央部）に達している。第２鋼線１５は、第１杭材１１の端部２８の側に位置する端部分３０が杭材１１の端部２８から軸方向外方に延出している。
【００２０】
第１支持部材１６は、第１杭材１１の端部１９の内側に配置され、杭材１１の連結壁２３における第１角部２４と第４角部２７とに固定手段（図示せず）を介して固定されている（図３参照）。第１支持部材１６は、第１鋼線１４をその周方向から圧着し、鋼線１４を支持している。ただし、鋼線１４は支持部材１６において摺動可能かつ支持部材１６から抜脱可能である。ゆえに、第１鋼線１４の端部２９を軸方向外方へ強く引っ張ると、鋼線１４が第１支持部材１６を摺動し、鋼線１４が支持部材１６から徐々に引き抜かれる。第２支持部材１７は、第２杭材１２の端部２０の内側（杭材１２の中央部）に配置され、杭材１２の連結壁２３における第１角部２４と第４角部２７とに固定手段（図示せず）を介して固定されている（図２参照）。第２支持部材１７は、第１鋼線１４を固定支持する固定部３１と、鋼線１４を支持部材１７から切り離す高周波誘導加熱コイル３２とから形成されている。固定部３１では、第１鋼線１４が抜脱不能に支持されている。第１鋼線１４の第１支持部材１６と第２支持部材１７との間の部材間部分３３は、軸方向外方へ引っ張られた状態でそれら支持部材１６，１７に支持されている。ゆえに、部材間部分３３が緊張した状態にあり、第１および第２杭材１１，１２どうしの連結が鋼線１４によって維持されている。
【００２１】
第３支持部材１８は、第２杭材１２の端部２０の内側（杭材１２の中央部）に配置され、杭材１２の連結壁２３における第２角部２５と第３角部２６とに固定手段（図示せず）を介して固定されている（図２参照）。第３支持部材１８は、第２鋼線１５を固定支持する固定部３４と、鋼線１５を支持部材１８から切り離す高周波誘導加熱コイル３５とから形成されている。固定部３４では、第２鋼線１５が抜脱不能に支持されている。第２および第３支持部材１７，１８の高周波誘導加熱コイル３２，３５には、配線５７を介して高周波発生装置（図示せず）が接続されている。高周波誘導加熱コイル３２，３５に高周波発生装置から高周波電圧を印加すると、コイル３２，３５に高周波電流が流れ、高周波電流と鎖交する方向へ磁束が発生する。発生した磁束が第１および第２鋼線１４，１５に作用すると、それら鋼線１４，１５に渦電流が発生し、それによってそれら鋼線１４，１５自体が発熱（ジュール熱）する。発熱した部位３６，３７では、鋼線１４，１５の強度が著しく低下する。鋼線１４，１５に張力をかけた状態で、それら鋼線１４，１５の部位３６，３７が高温に発熱すると、部位３６，３７に作用する張力によって鋼線１４，１５が部位３６，３７おいて破断し、第２および第３支持部材１７，１８から切り離される。
【００２２】
図６は、杭材１０Ａを掘削坑４１に建て込む杭材建て込み工程の説明図であり、図７は、第１杭材１１を引き上げる第１引き上げ工程の説明図である。図８は、図７のＤ−Ｄ線端面図である。図６では、縦方向を矢印Ｌ２で示す。杭材１０Ａを掘削坑３８に建て込む前の準備として、掘削機（図示せず）を使用して地盤３８を掘削し、縦方向へ延びる掘削坑４１を作り、その掘削坑４１にソイルモルタル４２（養生充填材）を充填する。あわせて、図１の杭材１０Ａを用意する。それらの準備が完了した後、杭材１０Ａを掘削坑４１に建て込む（杭材建て込み工程）。クレーン４４の玉掛け４５で杭材１０Ａの端部（第１杭材１１の端部２８）を支持し、クレーン４４によって杭材１０Ａを垂直に立てて空中に吊り上げ、杭材１０Ａを掘削坑４１の上部に移動させる。
【００２３】
クレーン４４に保持された杭材１０Ａでは、第１杭材１１が上方に位置し、杭材１１の下方に第２杭材１２が位置する。杭材１０Ａを掘削坑４１の上部に位置させた後、クレーン４４によって杭材１０Ａをその端部（第２杭材１２の端部４６）から掘削坑４１に徐々に建て込み、図６に示すように、杭材１０Ａの端部（第１杭材１１の端部２８）を地上に露出させた状態で杭材１０Ａの大部分を掘削坑４１（ソイルモルタル４２）に埋設させる。杭材建て込み工程では、第１鋼線１４の第１および第２支持部材１６，１７の間に延びる部材間部分３３が緊張状態にあり、さらに、支持板１３が第１および第２杭材１１，１２の端部１９，２０を支持しているから、それら杭材１１，１２どうしの不用意なずれ動きがなく、それら杭材１１，１２の連結が維持される。
【００２４】
杭材建て込み工程が終了すると、次に、第１杭材１１を縦方向上方へ所定高さまで引き上げる（第１杭材引き上げ工程）。第１杭材引き上げ工程では、第２鋼線１５の地上に露出した端部分３０を地上において固定手段４７を介して固定した状態で、第２支持部材１７の高周波誘導加熱コイル３２に高周波発生装置から高周波電圧を印加する。コイル３２に高周波電圧を印加すると、コイル３２に発生した磁束により、第１鋼線１４の部材間部分３３のうちのコイル３２に対向する部位３６に渦電流が発生し、部位３６が発熱して高温になる。第１鋼線１４では、緊張状態にある部材間部分３３のうちのコイル３２に対向する部位３６が高温に発熱するとともに、部位３６に作用する張力によって部位３６が破断し、第１鋼線１４が第２支持部材１７から切り離される。第１鋼線１４が切り離されると、鋼線１４の部材間部分３３が第２支持部材１７から外れ、部分３３の緊張状態が解除されるとともに、鋼線１４による第１および第２杭材１１，１２の連結が解除される。なお、杭材建て込み工程や第１杭材引き上げ工程においてソイルモルタル４２は固結していないが、第２杭材１２が第２鋼線１５によって吊り下げられるから、杭材１２の掘削坑４１における沈降が防止される。
【００２５】
第１鋼線１４を第２支持部材１７から切り離した後、クレーン４４の玉掛け４５で第１杭材１１の端部２８を支持し、第１杭材１１を縦方向上方に引き上げる。第１杭材１１を引き上げると、杭材１１の端部１９が第２杭材１２の端部２０から縦方向上方へ離間し、第１杭材１１と第２杭材１２との間にそれら杭材１１，１２が存在しないソイルモルタル４２のみの領域４８が形成される。領域４８の縦方向の寸法Ｌ３は、第１杭材１１の引き上げ高さによって調節する。第１杭材１１は、クレーン４４によって吊り下げられ、第１杭材１１と第２杭材１２との離間状態（領域４８の寸法Ｌ３）が維持される。杭材１１を引き上げた後は、他のクレーン（図示せず）の玉掛けで第１鋼線１４の端部分２９を支持して鋼線１４を縦方向上方へ引っ張る。第１鋼線１４は、第１支持部材１６を摺動しつつ部材１６から徐々に引き抜かれて部材１６から離脱し、さらに、掘削坑４１から地上に引き抜かれる。なお、それら鋼線１４は、掘削坑４１から同時に引き抜かれる。
【００２６】
図９は、第２鋼線１５を引き抜く第２鋼線引き抜き工程の説明図であり、図１０は、立坑仮壁４３の完成図である。図１１は、図１０のＥ−Ｅ線端面図である。第１杭材引き上げ工程が終了すると、次に、ソイルモルタル４２を所定期間養生し、第２鋼線１５を掘削坑４１（ソイルモルタル４２）から引き抜く（第２鋼線引き抜き工程）。ソイルモルタル４２を養生すると、モルタル４２が固結し、モルタル４２によって第１杭材１１や第２杭材１２が掘削坑４１に固定される。第２鋼線引き抜き工程では、第１杭材１１の地上に露出する余分な部分を切断した後、第２鋼線１５の地上に露出する端部分３０をクレーン（図示せず）の玉掛けで支持しつつ、クレーンで鋼線１５を矢印Ｌ４で示す縦方向上方へ引っ張り、鋼線１５を緊張状態に保持する。なお、第１杭材１１の余分な部分の切断時には、第２鋼線１５が固定手段４７を介して固定されている。
【００２７】
次に、第３支持部材１８の高周波誘導加熱コイル３５に高周波発生装置から高周波電圧を印加する。コイル３５に高周波電圧を印加すると、コイル３５に発生した磁束により、第２鋼線１５のコイル３５に対向する部位３７に渦電流が発生し、部位３７が発熱して高温になる。緊張状態にある第２鋼線１５のうちのコイル３５に対向する部位３７が高温に発熱するとともに、部位３７に作用する張力によって部位３７が破断し、第２鋼線１５が第３支持部材１８から切り離される。第２鋼線１５が切り離されると、鋼線１５が第３支持部材１８から外れ、鋼線１５の緊張状態が解除される。鋼線１５は、掘削坑４１から徐々に引き上げられ、掘削坑４１から地上に引き抜かれる。第２鋼線１５を引き抜くと、図１０に示すように、第１および第２杭材１１，１２の間に領域４８が形成された立坑仮壁４３が構築される。
【００２８】
図１２は、この立坑構築方法によって作られた立坑仮壁４３のユニット４９の一例を示す図であり、図１３は、杭材１１，１２の間の領域４８を通るシールド装置５０を模式的に示す図である。前記各工程をトンネルの進行方向と交差する方向へ繰り返すことで、図１２に示すように、複数の杭材１１，１２，５１から形成された１つのユニット４９を作ることができる。さらに、トンネルの進行方向へ各ユニット４９を隣接させることで、杭材１１，１２，５１に囲繞された円形の領域４８をトンネルの進行方向へ並べることができる。それらユニット４９には、杭材１１，１２，５１が存在しない円形の領域４８が画成されている。この立坑構築方法では、第１杭材１１の引き上げ高さを調節することで、領域４８を円形にすることができる。なお、ユニット４９の両側に位置する杭材５１は、１本のそれを使用しており、前記各工程によって建て込まれたものではなく、掘削坑４１に単に建て込んだものである。この立坑構築方法によって作られた立坑仮壁４３では、第１杭材１１と第２杭材１２との間にそれら杭材１１，１２が存在しないソイルモルタル４２のみの領域４８が形成されるから、ユニット４９においてシールド機５０がそのまま通過可能な円形の領域４８を容易に作ることができ、シールド機５０の通過領域を確保するための杭材の切断、撤去（鏡切り）を行う必要はない。
【００２９】
この立坑構築方法は、ソイルモルタル４２が養生するまでの間、掘削坑４１の下方に位置する第２杭材１２が第２鋼線１５に吊り下げられ、第２杭材１２が第２鋼線１５によって支持されるから、第２杭材１２が掘削坑４１を沈降することはなく、第２杭材１２を掘削坑４１の建て込み位置に確実に設置することができる。また、第１杭材１１の端部１９と第２杭材１２の端部２０との離間寸法Ｌ３を一定に保持することができ、第１杭材１１と第２杭材１２との間にシールド機５０が通過可能な円形の領域４８を作ることができる。立坑構築方法は、第２杭材１２が第２鋼線１５によって支持されるから、第２杭材１２の姿勢を安定させることができ、杭材１２が掘削坑４１において不用意にずれ動くことはなく、杭材１２を掘削坑４１の建て込み位置に略直立させた姿勢で設置することができる。立坑構築方法は、第１杭材１１とそれの下方の連なる第２杭材１２との位置決めが容易であり、第１杭材１１の直下に第２杭材１２を確実に位置させることができる。
【００３０】
立坑構築方法は、第１杭材１１に取り付けられた支持板１３が第１および第２杭材１１，１２をその軸方向から支持し、それら杭材１１，１２の連結や姿勢が支持板１３によって保持されるから、それら杭材１１，１２を掘削坑４１に建て込むときに杭材１１，１２の連結が不用意に解除されてしまうことはなく、それら杭材１１，１２を掘削坑４１の建て込み位置に略直立させた姿勢で確実に設置することができる。立坑構築方法は、第１鋼線１４が第１および第２杭材１１，１２の第１角部２４と第４角部２７とに配置され、第２鋼線１５が第１および第２杭材１１，１２の第２角部２５と第３角部２６とに配置されることで、一対の第１鋼線１４がＨ形綱の対角線に位置するとともに、一対の第２鋼線１５がＨ形綱の対角線に位置するから、第１鋼線１４や第２鋼線１５を掘削坑４１から引き抜くときの力が第１杭材１１や第２杭材１２に偏って作用することはなく、掘削坑４１の建て込み位置における第１および第２杭材１１，１２の不用意なずれ動きを防ぐことができる。
【００３１】
図１４は、杭材１０Ｂの他の一例を示す図であり、図１５は、杭材１０Ｂを掘削坑４１に建て込む杭材建て込み工程の説明図である。図１６は、第１杭材１１を引き上げる第１杭材引き上げ工程の説明図であり、図１７は、第２鋼線１５を引き抜く第２鋼線引き抜き工程の説明図である。図１４では、軸方向を矢印Ｌ１で示し、図１５では、縦方向を矢印Ｌ２で示す。なお、図１の杭材１０Ａの各端面を示す各端面図は、この杭材１０Ｂの各端面を示す端面図として援用することができる。
【００３２】
杭材１０Ｂは、第１杭材１１および第２杭材１２と、それら杭材１１，１２を支持する一対の支持板１３と、第１鋼線１４および第２鋼線１５と、それら鋼線１４，１５を支持する第１〜第３支持部材１６，１７，１８とから形成されている。この杭材１０Ｂが図１のそれと異なるところは第１杭材１１が主杭材５２と仮設杭材５３とから形成されている点にあり、この杭材１０Ｂのその他の構成は図１の杭材１０Ａのそれと同様であるから、図１と同一の符号を付すことで、この杭材１０Ｂにおけるその他の構成の説明は省略する。
【００３３】
第１杭材１１は、主杭材５２と、主杭材５２よりも軸方向の長さ寸法が短い仮設杭材５３とから作られている。主杭材５２と仮設杭材５３とは、それらの端部５４，５５（対向端部）どうしが互いに当接した状態で軸方向へ直状に並んでいる。それら杭材５２，５３は、端部５４，５５どうしが固定手段（図示せず）を介して連結されている。それら杭材５２，５３は、図１のそれと同様に、第１および第２対向壁２１，２２と連結壁２３とを有するＨ形綱である。なお、杭材５３は、角柱状のコンクリート柱であってもよい。杭材１０Ｂでは、主杭材５２の一方の端部１９（対向端部）と第２杭材１２の一方の端部２０（対向端部）とが当接した状態で、それら杭材１２，５２が軸方向へ直状に並んでいる。
【００３４】
この杭材１０Ｂを使用して立坑仮壁４３を構築する手順は、以下のとおりである。掘削坑４１にソイルモルタル４２（養生充填材）を充填するとともに、図１４の杭材１０Ｂを用意する。それらの準備が完了した後、杭材１０Ｂを掘削坑４１に建て込む（杭材建て込み工程）。クレーン４４の玉掛け４５で杭材１０Ｂの端部（仮設杭材５３の端部５６）を支持し、クレーン４４によって杭材１０Ｂを垂直に立てて空中に吊り上げ、杭材１０Ｂを掘削坑４１の上部に移動させる。クレーン４４に保持された杭材１０Ｂでは、仮設杭材５３が上方に位置し、杭材５３の下方に主杭材５２が位置するとともに、杭材５２の下方に第２杭材１２が位置する。杭材１０Ｂを掘削坑４１の上部に位置させた後、クレーン４４によって杭材１０Ｂをその端部（第２杭材１２の端部４６）から掘削坑４１に徐々に建て込み、図１５に示すように、仮設杭材５３の端部５６を地上に露出させた状態で杭材１０Ｂの大部分を掘削坑４１（ソイルモルタル４２）に埋設させる。杭材建て込み工程では、第１鋼線１４の第１および第２支持部材１６，１７の間に延びる部材間部分３３が緊張状態にあり、さらに、支持板１３が第１および第２杭材１１，１２の端部１９，２０を支持しているから、それら杭材１１，１２どうしの不用意なずれ動きがなく、それら杭材１１，１２の連結が維持される。
【００３５】
杭材建て込み工程が終了すると、次に、第１杭材１１を縦方向上方へ所定高さまで引き上げる（第１杭材引き上げ工程）。第１杭材引き上げ工程では、第２鋼線１５の地上に露出した端部分３０を地上において固定手段４７を介して固定した状態で、第２支持部材の高周波誘導加熱コイル３２に高周波発生装置から高周波電圧を印加する。第１鋼線１４では、緊張状態にある部材間部分３３のうちのコイル３２に対向する部位３６が高温に発熱するとともに、部位３６に作用する張力によって部位３６が破断し、第１鋼線１４が第２支持部材１７から切り離される。第１鋼線１４が切り離されると、鋼線１４の部材間部分３３が第２支持部材１７から外れ、部分３３の緊張状態が解除されるとともに、鋼線１４による第１および第２杭材１１，１２の連結が解除される。第２杭材１２は第２鋼線１５によって吊り下げられるから、杭材１５の掘削坑４１における沈降が防止される。
【００３６】
第１鋼線１４を第２支持部材１７から切り離した後、クレーン４４の玉掛け４５で仮設杭材５３の端部５６を支持し、仮設杭材５３を縦方向上方に引き上げ、杭材５３すべてを掘削坑４１から地上に引き上げるとともに、主杭材５２の端部５５を地上に露出させる。主杭材５２の端部５５の露出寸法は、建て込み工程終了時における仮設杭材５３の端部５６の露出寸法と同一である。仮設杭材５３を地上に引き上げると、第１杭材１１の端部１９が第２杭材１２の端部２０から縦方向上方へ離間し、第１杭材１１と第２杭材１２との間にそれら杭材１１，１２が存在しないソイルモルタル４２のみの領域４８が形成される。領域４８の縦方向の寸法Ｌ３は、引き上げられた仮設杭材５３のそれと同一となる。仮設杭材５３を引き上げた後、第１杭材１１がクレーン４４によって吊り下げられ、第１杭材１１と第２杭材１２との離間状態（領域４８の寸法Ｌ３）が維持される。杭材１１を引き上げた後は、他のクレーン（図示せず）の玉掛けで第１鋼線１４の端部２９を支持して鋼線１４を縦方向上方へ引っ張る。第１鋼線１４は、第１支持部材１７を摺動しつつ部材１７から徐々に引き抜かれて部材１７から離脱し、さらに、掘削坑４１から地上に引き抜かれる。鋼線１４を引き抜いた後は、主杭材５２と仮設杭材５３との固定が解除され、仮設杭材５３が主杭材５２から取り外される。
【００３７】
第１杭材引き上げ工程が終了すると、次に、ソイルモルタル４２を所定期間養生し、第２鋼線１５を掘削坑４１から引き抜く（第２鋼線引き抜き工程）。ソイルモルタル４２を養生すると、モルタル４２が固結し、モルタル４２によって第１杭材１１（主杭材５２）や第２杭材１２が掘削坑４１に固定される。第２鋼線引き抜き工程では、第２鋼線１５の地上に露出する端部分３０をクレーン（図示せず）の玉掛けで支持しつつ、クレーンで鋼線１５を矢印Ｌ４で示す縦方向上方へ引っ張り、鋼線１５を緊張状態に保持する。次に、第３支持部材１８の高周波誘導加熱コイル３５に高周波発生装置から高周波電圧を印加する。コイル３５に高周波電圧を印加すると、緊張状態にある第２鋼線１５のうちのコイル３５に対向する部位３７が高温に発熱するとともに、部位３７に作用する張力によって部位３７が破断し、第２鋼線１５が第３支持部材１８から切り離される。第２鋼線１５が切り離されると、鋼線１５が第３支持部材１８から外れ、鋼線１５の緊張状態が解除される。鋼線１５は、掘削坑４１から徐々に引き上げられ、掘削坑４１から地上に引き抜かれる。第２鋼線１５を引き抜くと、第１および第２杭材１１，１２の間に領域４８が形成された立坑仮壁４３が構築される（図１０参照）。
【００３８】
前記各工程をトンネルの進行方向と交差する方向へ繰り返すことで、複数の杭材１１，１２，５１から形成された１つのユニット４９を作ることができる（図１２参照）。さらに、トンネルの進行方向へ各ユニット４９を隣接させることで、杭材１１，１２，５１に囲繞された円形の領域４８をトンネルの進行方向へ並べることができる。この杭材１０Ｂを使用する立坑構築方法は、図１の杭材１０Ａを使用する立坑構築方法が有する効果に加え、以下の効果を有する。仮設杭材５３を地上に引き上げることで第１および第２杭材１１，１２における端部１９，２０どうしの離間寸法Ｌ３が決まり、図１の杭材１０Ａのように第１杭材１１の引き上げ高さを調節しつつ第１および第２杭材１１，１２における端部１９，２０どうしの離間寸法Ｌ３を調節する必要はなく、仮設杭材５３を利用することで第１および第２杭材１１，１２における端部どうし１９，２０の離間寸法Ｌ３を正確に調節することができる。この立坑構築方法は、仮設杭材５３の長さ寸法を変えることで、第１および第２杭材１１，１２における端部１９，２０どうしの離間寸法Ｌ３を容易に変えることができ、第１杭材１１と第２杭材１２との間に杭材１１，１２が存在しない一定形状の領域４８を確実に作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】杭材の一例を示す図。
【図２】図１のＡ−Ａ線端面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線端面図。
【図４】図１のＣ−Ｃ線端面図。
【図５】第２および第３支持部材の一例を示す図。
【図６】杭材を掘削坑に建て込む杭材建て込み工程の説明図。
【図７】第１杭材を引き上げる第１引き上げ工程の説明図。
【図８】図７のＤ−Ｄ線端面図。
【図９】第２鋼線を引き抜く第２鋼線引き抜き工程の説明図。
【図１０】立坑の完成図。
【図１１】図１０のＥ−Ｅ線端面図。
【図１２】立坑構築方法によって作られた立坑のユニットの一例を示す図。
【図１３】杭材の間の領域を通るシールド装置を模式的に示す図。
【図１４】杭材の他の一例を示す図。
【図１５】杭材を掘削坑に建て込む杭材建て込み工程の説明図。
【図１６】第１杭材を引き上げる第１杭材引き上げ工程の説明図。
【図１７】第２鋼線を引き抜く第２鋼線引き抜き工程の説明図。
【符号の説明】
【００４０】
１０Ａ 杭材
１０Ｂ 杭材
１１ 第１杭材
１２ 第２杭材
１３ 支持板
１４ 第１鋼線
１５ 第２鋼線
１６ 第１支持部材
１７ 第２支持部材
１８ 第３支持部材
１９ 端部（対向端部）
２０ 端部（対向端部）
２１ 第１対向壁
２２ 第２対向壁
２３ 連結壁
２４ 第１角部
２５ 第２角部
２６ 第３角部
２７ 第４角部
３１ 固定部
３２ 高周波誘導加熱コイル
３３ 部材間部分
３４ 固定部
３５ 高周波誘導加熱コイル
４１ 掘削坑
４２ ソイルモルタル（養生充填材）
４３ 立坑仮壁
４８ 領域
５２ 主杭材
５３ 仮設杭材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削して縦方向へ延びる掘削坑を形成し、前記掘削坑に養生充填材を充填するとともに前記縦方向に杭材を建て込んで立坑を構築する立坑構築方法において、
前記杭材が、互いに当接する対向端部を有して軸方向へ並ぶ第１杭材および第２杭材と、前記軸方向へ延びていて前記第１杭材の非対向端部からそれら杭材の対向端部を越えて前記第２杭材の所定の位置に達する第１鋼線と、前記軸方向へ延びていて前記第１杭材の非対向端部からそれら杭材の対向端部を越えて前記第２杭材の所定の位置に達する第２鋼線と、前記第１杭材に取り付けられて前記第１鋼線を摺動可能に支持する第１支持部材と、前記第２杭材に取り付けられて前記第１鋼線を支持可能かつ該第１鋼線を切り離し可能な第２支持部材と、前記第２杭材に取り付けられて前記第２鋼線を支持可能かつ該第２鋼線を切り離し可能な第３支持部材とから形成され、
前記第１鋼線を前記第１支持部材と前記第２支持部材との間において緊張させた状態で、前記掘削坑に前記第１および第２杭材を建て込む杭材建て込み工程と、前記第２鋼線を地上において支持しつつ前記第１鋼線を前記第２支持部材から切り離し、該第１鋼線を前記掘削坑から引き抜くとともに前記第１杭材を縦方向上方へ引き上げて第１杭材と第２杭材との対向端部を縦方向へ所定寸法離間させる第１杭材引き上げ工程と、前記充填材を養生させた後、前記第２鋼線を前記第３支持部材から切り離して該第２鋼線を前記掘削坑から引き抜く第２鋼線引き抜き工程とを有することを特徴とする立坑構築方法。
【請求項２】
前記第１および第２杭材が、互いに並行離間して軸方向へ延びる第１および第２対向壁と、それら対向壁の間に位置して軸方向へ延びる連結壁とを有するＨ形綱であり、前記第１対向壁と前記連結壁との交点に形成された第１角部および第２角部と、前記第２対向壁と前記連結壁との交点に形成されて前記第１角部に対向する第３角部および前記第２角部に対向する第４角部とを備え、前記第１鋼線が、前記第１角部と前記第４角部とに配置され、前記第２鋼線が、前記第２角部と前記第３角部とに配置されている請求項１記載の立坑構築方法。
【請求項３】
前記第１杭材が、互いに当接する対向端部を有して軸方向へ並ぶ主杭材と仮設杭材とから形成され、前記第１杭材引き上げ工程では、前記仮設杭材の長さ寸法が第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法に一致するように、前記仮設杭材を地上に引き上げた後、前記主杭材から前記仮設杭材を取り外す請求項１または請求項２に記載の立坑構築方法。
【請求項４】
前記杭材が、前記第１杭材と前記第２杭材との対向端部に跨って前記軸方向へ延びる支持板を含み、前記支持板は、前記第１杭材と前記第２杭材とのいずれか一方に取り付けられてそれら杭材をその軸方向から支持する請求項１ないし請求項３いずれかに記載の立坑構築方法。
【請求項５】
前記第２支持部材と前記第３支持部材とには、高周波誘導加熱コイルが設置され、前記高周波誘導加熱コイルが、前記第１および第２鋼線に渦電流を発生させてそれら鋼線自体を発熱破断させることで、それら鋼線を前記第２および第３支持部材から切り離す請求項１ないし請求項４いずれかに記載の立坑構築方法。
【請求項１】
地盤を掘削して縦方向へ延びる掘削坑を形成し、前記掘削坑に養生充填材を充填するとともに前記縦方向に杭材を建て込んで立坑を構築する立坑構築方法において、
前記杭材が、互いに当接する対向端部を有して軸方向へ並ぶ第１杭材および第２杭材と、前記軸方向へ延びていて前記第１杭材の非対向端部からそれら杭材の対向端部を越えて前記第２杭材の所定の位置に達する第１鋼線と、前記軸方向へ延びていて前記第１杭材の非対向端部からそれら杭材の対向端部を越えて前記第２杭材の所定の位置に達する第２鋼線と、前記第１杭材に取り付けられて前記第１鋼線を摺動可能に支持する第１支持部材と、前記第２杭材に取り付けられて前記第１鋼線を支持可能かつ該第１鋼線を切り離し可能な第２支持部材と、前記第２杭材に取り付けられて前記第２鋼線を支持可能かつ該第２鋼線を切り離し可能な第３支持部材とから形成され、
前記第１鋼線を前記第１支持部材と前記第２支持部材との間において緊張させた状態で、前記掘削坑に前記第１および第２杭材を建て込む杭材建て込み工程と、前記第２鋼線を地上において支持しつつ前記第１鋼線を前記第２支持部材から切り離し、該第１鋼線を前記掘削坑から引き抜くとともに前記第１杭材を縦方向上方へ引き上げて第１杭材と第２杭材との対向端部を縦方向へ所定寸法離間させる第１杭材引き上げ工程と、前記充填材を養生させた後、前記第２鋼線を前記第３支持部材から切り離して該第２鋼線を前記掘削坑から引き抜く第２鋼線引き抜き工程とを有することを特徴とする立坑構築方法。
【請求項２】
前記第１および第２杭材が、互いに並行離間して軸方向へ延びる第１および第２対向壁と、それら対向壁の間に位置して軸方向へ延びる連結壁とを有するＨ形綱であり、前記第１対向壁と前記連結壁との交点に形成された第１角部および第２角部と、前記第２対向壁と前記連結壁との交点に形成されて前記第１角部に対向する第３角部および前記第２角部に対向する第４角部とを備え、前記第１鋼線が、前記第１角部と前記第４角部とに配置され、前記第２鋼線が、前記第２角部と前記第３角部とに配置されている請求項１記載の立坑構築方法。
【請求項３】
前記第１杭材が、互いに当接する対向端部を有して軸方向へ並ぶ主杭材と仮設杭材とから形成され、前記第１杭材引き上げ工程では、前記仮設杭材の長さ寸法が第１および第２杭材における対向端部どうしの離間寸法に一致するように、前記仮設杭材を地上に引き上げた後、前記主杭材から前記仮設杭材を取り外す請求項１または請求項２に記載の立坑構築方法。
【請求項４】
前記杭材が、前記第１杭材と前記第２杭材との対向端部に跨って前記軸方向へ延びる支持板を含み、前記支持板は、前記第１杭材と前記第２杭材とのいずれか一方に取り付けられてそれら杭材をその軸方向から支持する請求項１ないし請求項３いずれかに記載の立坑構築方法。
【請求項５】
前記第２支持部材と前記第３支持部材とには、高周波誘導加熱コイルが設置され、前記高周波誘導加熱コイルが、前記第１および第２鋼線に渦電流を発生させてそれら鋼線自体を発熱破断させることで、それら鋼線を前記第２および第３支持部材から切り離す請求項１ないし請求項４いずれかに記載の立坑構築方法。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【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１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−２５５６８８（Ｐ２００８−２５５６８８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９９９６１（Ｐ２００７−９９９６１）
【出願日】平成１９年４月６日（２００７．４．６）
【出願人】（０００２３５５４３）飛島建設株式会社 (132)
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月６日（２００７．４．６）
【出願人】（０００２３５５４３）飛島建設株式会社 (132)
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