立坑構築部材の立て起し補助材及び立て起し方法

【課題】部材立て起し時に曲げモーメントが発生しない、立坑構築部材の立て起し補助材及び立坑構築部材の立て起し方法を提供すること。
【解決手段】芯材と掘削部材とからなる立坑構築部材の立て起し補助材であって、前記立坑構築部材より長い矩形の本体部と、前記本体部の幅方向の両端に設けた支持部と、前記支持部から延設し、前記芯材を着脱自在に係止可能な係止部と、からなる、立坑構築部材の立て起し補助材。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばシールドトンネルの中間立坑などの構築部材の立て起し補助材及び立て起し方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市部のトンネルを構築する工法として、シールド工法が行われている。
例えばトンネルの中間立坑においては、先ず立坑周壁部を溝掘りし、その中に芯材となる立坑構築部材を建て込み、コンクリートやモルタルなどを充填、固化させて立坑周壁部を構築し、その後立坑内部を掘削して中間立坑を構築するが、内部を掘削する前に、シールド掘進機により立坑周壁のシールド貫通部の切削、掘削が行われることがある。
立坑内部を掘削する前に立坑周壁のシールド貫通部の切削、掘削が行われる場合には、シールド貫通部の周壁には、その両側に土があり土圧のバランスがとれているため横からの土圧は作用しない。よって、立坑構築部材は自立するための軸力、圧縮力のみを、また、施工時には立て込むための軸力、引張力のみを負担すればよく、したがってシールド掘進機により切削する部分の掘削部材は太さを縮小することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記の立坑構築部材は、通常、長い部材となるため、運搬や搬入時にはトレーラーの荷台などに寝かされて横向きに載置されていることが多く、それを現場で立坑周壁部用の溝の中に建て込む際には、吊り上げるなどして垂直状態に立て起す必要がある。
その際、立坑構築部材は両端支持の単純梁状態となり曲げモーメントが作用することから、掘削部材の部分が必要最小限の断面寸法では破損してしまうこともあり、施工上、曲げモーメントを考慮した太さとする必要があった。
【０００４】
本発明の目的は、掘削部材を有する立坑構築部材の立て起し時に曲げモーメントが発生しない、立坑構築部材の立て起し補助材及び立て起し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】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、芯材と掘削部材とからなる立坑構築部材の立て起し補助材であって、前記立坑構築部材より長い矩形の本体部と、前記本体部の幅方向の両端に設けた支持部と、前記支持部から延設し、前記芯材を着脱自在に係止可能な係止部と、からなる、立坑構築部材の立て起し補助材を提供する。
本願の第２発明は、第１発明の立坑構築部材の立て起し補助材において、前記係止部は、両支持部から互いに対向するように延設することを特徴とする、立坑構築部材の立て起し補助材を提供する。
本願の第３発明は、第１発明又は第２発明の立坑構築部材の立て起し補助材において、前記係止部は、前記立起し補助材の上端付近と、下端とに設けることを特徴とする、立坑構築部材の立て起し補助材を提供する。
本願の第４発明は、芯材と掘削部材とからなる立坑構築部材の立て起し方法であって、前記立坑構築部材の前記芯材を係止可能な係止部を有する立て起し補助材を水平状の姿勢にし、前記立坑構築部材を水平状の姿勢で係止し、前記立坑構築部材を係止した状態で、立て起し補助材を鉛直状の姿勢にし、前記立坑構築部材と前記立て起し補助材とを上下にずらして、前記立坑構築部材を前記立て起し補助材から離脱させることを特徴とする、立坑構築部材の立て起し方法を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞立坑構築部材に曲げモーメントが発生しないため、掘削部材の太さを縮小することができ、製造コストを削減できる。
＜２＞同一の立て起し補助材で、複数種類の立坑構築部材に用いることができるため、施工コストを削減できる。
＜３＞立て起し補助材は流用が出来るため、施工コストを削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【実施例】
【０００８】
（１）立て起し補助材の概要
本発明の立て起し補助材１０の構造は、図１に示すように、本体１１と、本体１１の両端に設けた支持部１２と、支持部に設けた係止部１３と、からなる。
また、本発明の立て起し補助材１０によって立て起しを行う立坑構築部材２０は、図２に示すように、芯材２１と、掘削部材２２と、からなる。
【０００９】
（２）立坑構築部材
本発明の立て起し補助材１０を適用する立坑構築部材２０は、図２に示すように、Ｈ型鋼等からなる芯材２１のウェブ２１１に、掘削部材２２を取り付けたものである。
掘削部材２２は、シールド掘進機により直接掘削できる部材であり、例えば硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維で強化したＦＦＵ（登録商標）部材からなる。
掘削部材２２は、ボルト２３やナットによって芯材２１に固定する。
【００１０】
立坑構築部材２０は、図４に示すように、シールド掘進機の貫通予定範囲３０に亘って掘削部材２２が建て込まれるように、図２のように掘削部材２２の両端を芯材２１によって固定した立坑構築部材２０の他、図３（ａ）のように掘削部材２２の上端のみを芯材２１に固定した立坑構築部材２０ａ、及び図３（ｂ）のように掘削部材２２の下端のみを芯材２１に固定した立坑構築部材２０ｂを、掘削範囲以外の芯材となる鋼材４０等と組み合わせて使用される。
【００１１】
（３）立て起し補助材
立て起し補助材１０は、本体１１と、本体の幅方向の両端に設けた支持部１２と、によって断面略Ｕ字に形成し、支持部１２から延設した係止部１３を具備する。
立て起し補助材１０の本体１１は、立て起し時に立坑構築部材を安定させ、また、損傷を防ぐため、立て起しを行う立坑構築部材２０より長い矩形の部材であり、鋼材やプラスチック等の硬質な材質からなる。本体１１には、雨水や土壌等の貯留を防止したり軽量にするために、孔部を設けてもよいし、梯子状としてもよい。
【００１２】
支持部１２は、本体１１の幅方向の両端に、長さ方向に亘って設けたものである。立て起し補助材１０は本体１１と支持部１２とにより、幅方向の断面が略Ｕ字状となる。
支持部１２の外側面の見付け高さは、図５に示すように、立坑構築部材２０のフランジ２１２のウェブ２１１からの立ち下がり寸法よりも大きくする。また、支持部１２の内側面の見付け高さは、掘削部材２２の下端からウェブ２１１の下端までの寸法と同じか大きくする。
大きくした場合には、本体１１と掘削部材２２との間に緩衝材５０等を設けて保持する。
また、支持部１２の内側面の見付け高さを、掘削部材２２の下端からウェブ２１１の下端までの寸法と同じとする場合には、本体１１と支持部１２とを、図６のように断面略Ｈ型に構成してもよい。
これによって、立坑構築部材２０は、フランジ２１２が地面から浮いた状態で、フランジ２１２を支持部１２によって支持され、掘削部材２２の下端は本体１１によって安定して支持される。
【００１３】
係止部１３は、両支持部１２の端部から、立て起し補助材１０の長さ方向に平行に、お互いに対向するように立設する。対向する係止部１３の間隔は、図７に示すように、芯材２１のウェブ２１１の見付け幅よりも狭く、かつ掘削部材２２の幅よりも広くすることにより、芯材２１のウェブ２１１を掘削部材２２と接触しない状態で係止できる。このとき、ウェブ２１１の厚さが着脱可能に嵌合可能な幅と深さの係止凹部１２１を形成する。
係止部１３は、立て起し補助材１０の上端付近に対向して立設する他、立て起し補助材１０の下端に対向して立設したり、図８に示すように、立て起し補助材１０の上端付近と下端のどちらにも立設したりすることもできる。その際、上端付近の係止部１３ａと下端の係止部１３ｂとの間隔は、立坑構築部材２０の上下のウェブ２１１ａ、２１１ｂの下端の間隔とほぼ等しくなるように形成する。
【００１４】
［作用］
次に、立坑構築部材の立て起し補助材を用いた立て起し方法について説明する。
【００１５】
図９（ａ）のように、水平に現場に搬入された立坑構築部材２０を、図示しないクレーン等により吊り上げる。
立坑構築部材２０は、掘削部材２２が軽量であるため、容易に吊り上げることができるが、掘削部材２２は曲げに弱く折損しやすいため過度の曲げモーメントがかからないように、長さ方向に亘り、複数点を吊りワイヤー６０で支持して水平状の姿勢で、慎重に注意深く吊り上げることとなる。
【００１６】
次に、図９（ｂ）のように、係止部１３が上面となるように水平に横臥した立て起し補助材１０に、立坑構築部材２０を、水平状の姿勢のまま係止する。地面に横臥した状態の立て起し補助材１０に係止するため、容易に係止することができる。
立て起し補助材１０に設ける係止部１３を立て起し補助材１０の長さ方向の下端と上方とに設けることにより、図２のように掘削部材２２の両端を芯材２１に固定した立坑構築部材２０の上下２箇所の芯材２１を同時に係止し、安定した状態で吊り起すことができる。
【００１７】
次に、図９（ｃ）のように、立坑構築部材２０を係止した状態で、立て起し補助材１０の上端に取り付けた吊りワイヤー６０によって吊り上げて、鉛直状とする。
立て起し補助材１０は硬質な素材によって構成されるため、上端のみ吊り上げても過度に屈曲することがない。また、立坑構築部材２０より長いため、立て起し補助材１０にかかる曲げモーメントが立坑構築部材２０の掘削部材２２に作用することがない。このため、掘削部材２２の太さを縮小することができ、製造コストを削減できる。
【００１８】
最後に、図９（ｄ）のように、垂直になった立坑構築部材２０を、係止した芯材２１を係止部１３より高い位置になるように吊り上げ、立て起し補助材１０から離脱させる。
立坑構築部材２０は、芯材２１を立て起し補助材１０の係止部１３に係止しただけであるため、立て起し補助材１０より高い位置に吊り上げて、立て起し補助材１０と立坑構築部材２０とを上下にずらすだけで、鉛直状態のまま、容易に離脱することができる。
【００１９】
［その他実施例］
図３（ａ）のように掘削部材２２の上端のみを芯材２１に固定した立坑構築部材２０ａの場合には、図１０（ａ）のように、上側の係止部１３にのみ係止して釣り下がった状態で立て起しを行う。
また、図３（ｂ）のように掘削部材２２の下端のみを芯材２１に固定した立坑構築部材２０ｂの場合には、図１０（ｂ）のように、下側の係止部１３にのみ係止して載置された状態で立て起しを行う。
同一の立て起し補助材１０で、複数種類の立坑構築部材に用いることができると共に、係止部１３に係止するのみで溶接等の固定作業を行わないため、立て起し補助材１０は何回でも転用することができ、施工コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の立て起し補助材の斜視図
【図２】立坑構築部材の斜視図（１）
【図３】立坑構築部材の斜視図（２）
【図４】立坑構築部材の使用状態の説明図
【図５】本発明の立て起し補助材の使用状態の側面図
【図６】本発明の立て起し補助材の使用状態の側面図
【図７】本発明の立て起し補助材の使用状態の斜視図
【図８】本発明の立て起し補助材の使用状態の説明図
【図９】本発明の立て起し方法の説明図
【図１０】本発明のその他の実施例にかかる立て起し方法の説明図
【符号の説明】
【００２１】
１０立て起し補助材
１１本体
１２支持部
１３係止部
１３１係止凹部
２０立坑構築部材
２１芯材
２１１ウェブ
２１２フランジ
２２掘削部材
２３ボルト
３０貫通予定範囲
４０鋼材
５０緩衝材
６０吊りワイヤー

【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と掘削部材とからなる立坑構築部材の立て起し補助材であって、
前記立坑構築部材より長い矩形の本体部と、
前記本体部の幅方向の両端に設けた支持部と、
前記支持部から延設し、前記芯材を着脱自在に係止可能な係止部と、からなる、立坑構築部材の立て起し補助材。
【請求項２】
請求項１に記載の立坑構築部材の立て起し補助材において、
前記係止部は、両支持部から互いに対向するように延設することを特徴とする、
立坑構築部材の立て起し補助材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の立坑構築部材の立て起し補助材において、
前記係止部は、前記立起し補助材の上端付近と、下端とに設けることを特徴とする、
立坑構築部材の立て起し補助材。
【請求項４】
芯材と掘削部材とからなる立坑構築部材の立て起し方法であって、
前記立坑構築部材の前記芯材を係止可能な係止部を有する立て起し補助材を水平状の姿勢にし、前記立坑構築部材を水平状の姿勢で係止し、
前記立坑構築部材を係止した状態で、立て起し補助材を鉛直状の姿勢にし、
前記立坑構築部材と前記立て起し補助材とを上下にずらして、前記立坑構築部材を前記立て起し補助材から離脱させることを特徴とする、
立坑構築部材の立て起し方法。

【図１】