説明

鋼製エレメント施工方法

【課題】複数本の鋼製エレメントの同時施工を可能にし、反力設備を簡素化する
【解決手段】継手で連結する複数の鋼製エレメントを地盤中に施工する方法において、
先端に刃口(210)を取り付けた鋼製エレメント先端部内にジャッキ(110)を設置し、前記ジャッキにより鋼線または鋼棒を牽引して鋼製エレメントを地盤中へ挿入するものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は鉄道線路等の下方地盤中に鋼製エレメントを施工する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、鉄道線路等の下方地盤中に鋼製エレメントを施工し非開削方式で地下構造物を構築する工法が知られている(特許文献1)。この工法の概略を図6〜図8により説明すると、図6(a)に示すように、鉄道線路1の下方の構造物構築箇所、作業用の発進立坑と到達立坑を掘削する箇所を挟むようにして、地盤Gに土留工4をそれぞれ施工し、その内側を掘削して発進立坑2、到達立坑3を施工する。土留工としては、鋼矢板、H形鋼と土留め板と切梁と腹起こし等などが用いられる。次いで、図6(b)に示すように、鋼製のエレメントPを発進立坑2側から推進、又は到達立坑3側から引き込むことによるけん引のいずれか又はその双方により、構造物構築箇所の地盤G内に水平に挿入する。エレメントPの先端には、オーガ等の掘削機構(図示せず)が設けられ、掘削機構によりエレメントPの先端部の土砂を掘削・除去しながら推進又はけん引する。こうして、複数の鋼製エレメントPを順次、構造物構築箇所を囲むように箱型に地盤中に施工する。
【0003】
鋼製エレメントの施工は、図7に示すように、最初に上床版の中心の基準エレント10を発進立坑2から到達立坑3へ向けて施工する。図8(a)に示すように、基準エレメント10は、断面「ロ」字状の管状の鋼製エレメントで、両端に継手13を有する平板状の2個の鋼矢板11と、2個の鋼板12をそれぞれ略四角形状に組み合わせて溶接したものである。基準エレメント10を施工した後、一般部エレメント20を基準エレメント10の左右両側にそれぞれ施工していく。図8(b)に示すように、一般部エレメント20は、両端に継手23を有する平板状の2個の鋼矢板21と、1個の鋼板12が「コ」字状に組み合わせて溶接したものである。基準エレメント10に隣接する一般部エレメント20は、継手23を基準エレメント10の継手13に連結させ、これをガイドとして発進立坑2から到達立坑3へ向けて施工する。次いで、一般部エレメント20の継手23同士を連結させ、これをガイドとして順次一般部エレメント20を施工していく。
【0004】
上床版の両端部には隅角部エレメント30を施工する。図8(c)に示すように、隅角部エレメント30は、断面「ロ」字状の管状の鋼製エレメントであり、端部に継手33を有する4個の鋼板31を溶接したものである。継手33を一般部エレメント20の継手23と連結させ、これをガイドとして発進立坑2から到達立坑3へ向けて施工する。この後、同様にして、既に挿入した隅角部エレメント30の下方の隣接箇所に、また、一般部エレメント20の下方の隣接箇所に、順次新たな一般部エレメント20を挿入設置して、鉛直壁状の左右側壁エレメント列を施工する。次いで、鉛直側壁エレメントの下端の隅角部エレメント30の継手33に一般部エレメント20の継手23を連結させて、下床版エレメント列を形成し、下床版エレメント列の中央で閉合することにより、全体として鋼製箱型を地中に構築する。
また、本出願人は複数本のエレメントを同時に発進立坑から地盤に推進する方法を既に提案している。
【特許文献1】特開2005−282115号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に示す従来の鋼製エレメント施工法は、エレメントを1本づつ掘進して施工しているため、作業に手間がかかり、特に、上床版の施工に多くの時間を要していた。また、複数本のエレメントを同時に発進立坑から地盤に推進する方法は、発進立坑の狭い空間に数多くの反力設備が必要となり、エレメントの継足し時に反力設備が邪魔になる等の問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は上記課題を解決しようとするものであり、複数本の鋼製エレメントの同時施工を可能にし、発進立坑、到達立坑での反力設備を簡素化することを目的とする。
本発明は、継手で連結する複数の鋼製エレメントを地盤中に施工する方法において、先端に刃口を取り付けた鋼製エレメント先端部内にジャッキを設置し、前記ジャッキにより鋼線または鋼棒を牽引して鋼製エレメントを地盤中に挿入することを特徴とする。
また、本発明は、先行する鋼製エレメントを牽引装置または推進装置により地盤中に挿入し、当該鋼製エレメントに順次隣接する数本の鋼製エレメントの先端部内に設置された各ジャッキと隣接して先行する鋼製エレメントの先端部とを鋼線または鋼棒で連結し、各ジャッキにより鋼線または鋼棒を牽引して後続の各鋼製エレメントを地盤中に挿入することを特徴とする。
また、本発明は、前記隣接する数本の鋼製エレメントに隣接する後続の鋼製エレメントは牽引装置または推進装置により地盤中に挿入することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、先端に刃口を取り付けた鋼製エレメント先端部内にジャッキを設置し、地盤中に挿入された先行する鋼製エレメント先端部と、当該エレメントに隣接する鋼製エレメント先端部内に設置されたジャッキとを鋼線または鋼棒で連結し、ジャッキにより鋼線または鋼棒を牽引して鋼製エレメントを地盤中へ挿入するので、複数本同時に挿入することができるとともに、反力設備を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の鋼製エレメントの施工は、発進立坑、到達立坑を施工し、発進立坑側から到達立坑側へ向けて鋼製の基準エレメント、一般部エレメントを継手で連結して順次施工し、鋼製箱型を地中に構築することは図6〜図8の場合と同様であるので以下では重複する詳しい説明は省略する。
【0009】
図1は本実施形態のエレメント施工方法を説明する図である。
発進立坑2、到達立坑3を掘削し、それぞれ土留工4を施工するのは図6の場合と同様である。次いで、例えば、鋼製の基準エレメントのような1本目のエレメントAを発進立坑側から到達立坑側へ挿入施工する。この1本目のエレメントAの施工は、図示は省略するが、到達立坑側に反力設備を設けて設置した牽引装置による牽引、或いは発進立坑側に反力設備を設けて設置した推進装置による推進により、エレメントAの先端部に取り付けた刃口内で土を掘削し、掘削土を発進立坑側に搬送排出しながら地盤中へ挿入することで行う。
【0010】
2本目以降の一般エレメントの施工、例えば、エレメントAに隣接して継手で連結するエレメントBの施工は、その先端部の刃口内に設置したジャッキ110と、先行するエレメントAの先端部とを鋼線または鋼棒100で連結し、エレメントBのジャッキ110で鋼線または鋼棒100を牽引してたぐり寄せるようにし、刃口内で土を掘削し、掘削土を発進立坑側に搬送排出しながら地盤中へ挿入する。このとき、エレメントBを牽引するための反力はエレメントAとその周囲の地盤との摩擦力が受け持つことになる。また、エレメントBの挿入作業は、エレメントAの施工の完了後、或いはエレメントAの施工中のいずれであってもよい。
【0011】
エレメントBに隣接して継手で連結するエレメントCの施工作業も同様であり、エレメントCの刃口内に設置したジャッキ110と先行するエレメントBの先端部とを鋼線または鋼棒100で連結し、エレメントCのジャッキ110で鋼線または鋼棒100を牽引し、たぐり寄せるようにしてエレメントCを挿入していく。このとき、エレメントCを牽引するための反力はエレメントA、エレメントBとその周囲の地盤との摩擦力が受け持つことになる。以降、同様に、先行するエレメントに隣接して継手で連結する後続のエレメントは、その先端部の刃口内に設置したジャッキと先行する隣接エレメントの先端部とを鋼線または鋼棒で連結し、ジャッキで鋼線または鋼棒を牽引し、たぐり寄せるようにして挿入していく。この挿入のための牽引に対する反力は、先行する全てのエレメントとその周囲の地盤との摩擦力が受け持つことになる。
【0012】
このように、複数のエレメントを並列に先端をずらして並べ、先行するエレメントの先端部と隣接する後続エレメントの先端部に設置したジャッキとを鋼線または鋼棒で連結し、ジャッキで鋼線または鋼棒を牽引することで、複数本のエレメントを順次同時に施工することが可能であり、しかも個々のエレメントと地盤との摩擦力が挿入時の反力として寄与するので反力設備を簡素化することができる。なお、図では基準エレメントAの片側にのみ牽引するエレメントを並べた場合を示しているが、基準エレメントAの両側に併置して同様な方法で牽引するようにしてもよいことは言うまでもない。
【0013】
図2はエレメント先端部に設置したジャッキと先行するエレメント先端部とを連結する鋼線または鋼棒との接続関係を説明する図で、図2(a)は側断面図、図2(b)は平面図である。
一般エレメント200の先端部には刃口210が取り付けられており、刃口内には継手で連結し、先行する隣接エレメント300寄りの側端部に上下に2つのジャッキ110が設置され、このジャッキ110と先行する隣接エレメント300の先端部とが鋼線または鋼棒100で連結されている。ジャッキ110にはチャック120が設けられていて、ジャッキ110で鋼線または鋼棒100を牽引し、牽引した鋼線または鋼棒はチャック120で係止する。ジャッキ110の駆動タイミングは、図示しない制御装置により制御されている。
このような構成において、例えば、先行エレメント300と一般エレメント200の先端部の間隔が所定長さ以上になると、ジャッキ110を駆動して鋼線または鋼棒100を牽引して一般エレメント200を挿入する。なお、通常は先行エレメント停止状態で後続エレメントを牽引するが、先行エレメント牽引中に後続エレメントを牽引してもよい。
【0014】
図3はエレメント数本毎に到達立坑側に牽引装置を設置する例を説明する図である。
基準エレメントAは到達立坑側に設置した門型の反力設備410に設置した牽引装置400により牽引施工したものであり、図ではその施工が終わって反力設備410を隣接エレメント側に移動した状態を示している。エレメントBはその先端部内に設置したジャッキ110によりエレメントA先端部と連結した鋼線または鋼棒100を牽引して挿入し、エレメントC、エレメントDも順次同様にそれぞれに設置したジャッキ100により先行するエレメント先端部と連結した鋼線または鋼棒100を牽引して挿入する。エレメントDに隣接する後続のエレメントEは、到達立坑側の反力設備410に設置した牽引装置400で牽引する。なお、到達立坑側の門型反力設備は、挿入したエレメント先端を土留工4より外側へ突き出させて先端の刃口を取り外すために利用され、そのため隣接エレメント側に移動させている。このように、ジャッキによる挿入と、数本置きに到達立坑側の反力設備410に設置した牽引装置で牽引挿入とを併用することで、反力設備をそれほど大掛かりとせずにスムーズに挿入作業を行うことができる。
【0015】
図4は基準エレメントを牽引しながら複数本同時に牽引する例を説明する図である。
この例は、基準エレメントAを到達立坑側の牽引装置400で牽引しながら複数本のエレメントを同時に牽引する点以外は図3の場合と同様である。
複数のエレメントA、B、C、Dの先端を順次ずらして発進立坑側に並列に並べ、基準エレメントAは到達立坑側の門型の反力設備410に設置した2台の牽引装置400により牽引する。2台の牽引装置としているのは、他のエレメントB、C、Dが牽引時の負荷になるとともに、他のエレメント牽引時の反力を負担するためである。隣接するエレメントBはその先端部内に設置したジャッキ110によりエレメントA先端部と連結した鋼線または鋼棒100を牽引して挿入し、エレメントCも同様に設置したジャッキ100により先行するエレメントB先端部と連結した鋼線または鋼棒100を牽引して挿入する。エレメントDは、到達立坑側の反力設備410に設置した牽引装置400で牽引することで、エレメントAの牽引装置の負担を軽減する。このように、ジャッキによる挿入と、数本置きに到達立坑側の反力設備410に設置した牽引装置で牽引挿入とを併用し、基本エレメントを牽引しながら複数本のエレメントを同時に牽引することが可能であり、反力設備もそれほど大掛かりとすることはない。
【0016】
図5は基準エレメントを推進しながら複数本同時に牽引する例を説明する図である。
この例は、複数のエレメントA、B、C、Dの先端を順次ずらして発進立坑側に並列に並べ、基準エレメントAは発進立坑側の反力設備に設置した推進装置(図示せず)により推進する以外は図4の場合と同様である。
基準エレメントAを一定深さ推進し、隣接するエレメントBはその先端部内に設置したジャッキ110によりエレメントA先端部と連結した鋼線または鋼棒100を牽引して挿入し、エレメントC、Dも同様に設置したジャッキ100により先行するエレメント先端部と連結した鋼線または鋼棒100を牽引して挿入する。なお、エレメントB、C、Dを牽引する場合の反力は、各エレメントと地盤との摩擦力以外に、基準エレメントAの推進装置の反力設備が負担する。このように、基準エレメントの推進と、ジャッキによる牽引で基準エレメントを推進しながら複数本のエレメントを同時に牽引することが可能であり、反力設備もそれほど大掛かりとすることはない。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本実施形態のエレメント施工方法を説明する図である。
【図2】ジャッキと鋼線または鋼棒との接続関係を説明する図である。
【図3】エレメント数本毎に牽引装置で牽引する例を説明する図である。
【図4】基準エレメントを牽引しつつ複数本同時に牽引する例を説明する図である。
【図5】基準エレメントを推進しつつ複数本同時に牽引する例を説明する図である。
【図6】非開削方式で地下構造物を構築する工法を説明する図である。
【図7】非開削方式で地下構造物を構築する工法を説明する図である。
【図8】非開削方式で地下構造物を構築する工法を説明する図である。
【符号の説明】
【0018】
A,B,C,D,E…鋼製エレメント、4…土留工、100…鋼線または鋼棒、110…ジャッキ、120…チャック、200…一般エレメント、210…刃口、300…先行するエレメント、400…牽引装置、410…反力設備。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
継手で連結する複数の鋼製エレメントを地盤中に施工する方法において、
先端に刃口を取り付けた鋼製エレメント先端部内にジャッキを設置し、
前記ジャッキにより鋼線または鋼棒を牽引して鋼製エレメントを地盤中に挿入することを特徴とする鋼製エレメント施工方法。
【請求項2】
先行する鋼製エレメントを牽引装置または推進装置により地盤中に挿入し、当該鋼製エレメントに順次隣接する数本の鋼製エレメントの先端部内に設置された各ジャッキと隣接して先行する鋼製エレメントの先端部とを鋼線または鋼棒で連結し、各ジャッキにより鋼線または鋼棒を牽引して後続の各鋼製エレメントを地盤中に挿入することを特徴とする請求項1記載の施工方法。
【請求項3】
前記隣接する数本の鋼製エレメントに隣接する後続の鋼製エレメントは牽引装置または推進装置により地盤中に挿入することを特徴とする請求項2記載の施工方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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