JP2013083047A - パイプルーフ及びパイプルーフの構築方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パイプルーフの構築時には、まず、複数の第1のパイプ11が挿入される予定の位置に複数の第3のパイプを互いに離間させて地山20に挿入する。次に、第3のパイプの内部の空間に、つづみ形断面を有する第1のパイプ11を挿入する。次に、第3のパイプの内周面と第1のパイプ11の外周面との間の空間に充填材14を充填する。次に、第3のパイプを地山20より引抜いて、第1のパイプ11間に、円形断面を有する第2のパイプ12を挿入する。これにより、第1のパイプ11間が第2のパイプ12によって補間される。この後、第1のパイプ11と第2のパイプ12とを、中詰めコンクリート17及びボルト16などを介して一体化する。
【選択図】図5
Description
特許文献1には、パイプルーフ工法において、隣接するパイプ同士を各々の継手部で係合連結させてパイプルーフを構築することにより、隣接するパイプ間の間隙からの土砂流出を抑制することが記載されている。
地下構造物であるトンネル合流部1は、地面2の下方(地山20)に予め掘削形成された2つのトンネル(本線トンネル3及びランプトンネル4)が互いに合流する合流部である。
これらトンネルが互いに合流するトンネル合流部1は、主に、以下6つの工程を経て構築される。
(1)本線トンネル3とランプトンネル4との間のトンネル合流部施工箇所の端部近傍に、図示しない立坑を構築する。
(2)本線トンネル3の上端部3aとランプトンネル4の上端部4aとの間を塞ぐように上記立坑から複数のパイプ(後述する第1のパイプ11及び第2のパイプ12)を地山20に挿入して、なだらかなアーチ状のパイプルーフ21を構築する。
(3)本線トンネル3の下端部3bとランプトンネル4の下端部4bとの間を塞ぐように上記立坑から複数のパイプ(後述する第1のパイプ11及び第2のパイプ12)を地山20に挿入して、なだらかなアーチ状のパイプルーフ22を構築する。
(4)本線トンネル3とランプトンネル4との間でパイプルーフ21,22によって閉じられる領域5内を掘削する。
(5)パイプルーフ21,22間に位置するセグメント30a,40aを撤去する。これにより、トンネル合流部1では、パイプルーフ21,22と、上記(4)にて撤去されなかった残りのセグメント30b,40bとによって、卵形断面の大断面地下スペース6が形成される。
(6)地下スペース6内に道路7を構築する。
図2は、パイプルーフ21を構築する際に用いられる3種類のパイプの概略構成を示す図である。図3〜図5は、図1の部分Pに対応する部位の拡大図である。
図2(A)に示す第1のパイプ11はつづみ形の断面を有する鋼管であり、その両側面が凹面部11aをなす。すなわち、第1のパイプ11の凹形状の両側面が凹面部11aである。この凹面部11aは、後述する第2のパイプ12の外周面(凸面部12c)に対応するように、弓形に湾曲している。また、第1のパイプ11は、トンネル軸方向に略まっすぐに延びて、その長手方向の長さは、トンネル合流部1のトンネル軸方向の長さに一致する。
本実施形態では、第1のパイプ11、第2のパイプ12、及び第3のパイプ13を用いて、パイプルーフ21を構築する。
パイプルーフ21の構築時には、まず、図1及び図3(A)に示すように、複数の第1のパイプ11が挿入される予定の位置に、複数の第3のパイプ13が、互いに所定間隔を空けて、上記立坑より地山20に順次挿入される。ここで、所定間隔とは、後述する図4(E)にて、第1のパイプ11間に第2のパイプ12が挿入可能なように予め設定された間隔である。
第3のパイプ13の地山20への挿入に際しては、例えば、図示しない回転掘削機を用いて第3のパイプ13挿入用の掘削孔を形成しつつ、この回転掘削機に追従するように第3のパイプ13を圧入する。このようにして回転掘削と第3のパイプ13の圧入(挿入)とが同時に行われ、この結果、第3のパイプ13の内部には空間13aが形成される。
次に、図3(C)に示すように、第3のパイプ13の内周面と第1のパイプ11の外周面との間の空間13bに充填材14を充填する。充填材14の一例としては、モルタルに掘削残土を混ぜたソイルモルタルを挙げることができる。
ここにおいて、図3(A)〜(D)に示した各工程が、本発明における「第1のパイプを地山に挿入する工程」に含まれる。
一体化施工では、まず図5(F)に示すように、第1のパイプ11の凹面部11aと第2のパイプ12の凸面部12cとが対向するジャンクション部15の隙間を高圧水等により洗浄する。具体的には、例えば、第2のパイプ12の凸面部12cに適切なピッチで作業窓(図示せず)を予め設けて、この作業窓から人力で洗浄する。ここで、第2のパイプ12の板状部材12a,12bが当該隙間のカバーとして機能することで、洗浄時に当該隙間内に土砂等が入り込むことを抑制している。そして、洗浄後のジャンクション部15の隙間に高強度セメントミルクを注入する。
中詰めコンクリート17が固結すると、第1のパイプ11と第2のパイプ12とが、中詰めコンクリート17及びボルト16を介して一体化される。また、ジャンクション部15の隙間が高圧水等により洗浄されたことにより、当該隙間に注入される高強度セメントミルクが良好に第1のパイプ11の凹面部11aの表面及び第2のパイプ12の凸面部12cの表面に接触するので、高強度セメントミルクの接着性を良好に発現させることができる。
ところで、地下構造物として矩形断面形状の本設躯体を構築する場合には、一般に、門型にパイプが並列配置されたパイプルーフが仮設構造で本設躯体の外縁に平行に構築される。このような門型のパイプルーフでは、支保工の架設が必須となる。
図3〜図5に示す第1の実施形態と異なる点について説明する。
第1実施形態では、第1のパイプ11がつづみ形の断面形状を有し、第2のパイプ12が円形断面を有しているが、第2実施形態では、第1のパイプ31及び第2のパイプ32が双方共に矩形断面を有している。
第2のパイプ32の挿入に際しては、上述の第1のパイプ31の挿入時と同様に、図示しない回転掘削機を用いて第2のパイプ32挿入用の掘削孔を形成しつつ、この回転掘削機に追従するように第2のパイプ32を圧入する。このようにして回転掘削と第2のパイプ32の圧入(挿入)とが同時に行われ、この結果、第2のパイプ32の内部には空間32aが形成される。
この変形例では、第1のパイプ41及び第2のパイプ42が双方共に台形断面を有している。ここで、第1のパイプ41は、上底に比べて下底が長い等脚台形状の断面を有する。また、第2のパイプ42は、上底に比べて下底が短い等脚台形状の断面を有する。
第2のパイプ42の挿入に際しては、上述の第1のパイプ41の挿入時と同様に、図示しない回転掘削機を用いて第2のパイプ42挿入用の掘削孔を形成しつつ、この回転掘削機に追従するように第2のパイプ42を圧入する。このようにして回転掘削と第2のパイプ42の圧入(挿入)とが同時に行われ、この結果、第2のパイプ42の内部には空間42aが形成される。
図3〜図5に示す第1実施形態と異なる点について説明する。
第3実施形態では、第1のパイプ51が円形断面を有し、第2のパイプ12の代わりとして、第2のH形鋼材(第2の形鋼材)52を用いている。
図3〜図5に示す第1実施形態と異なる点について説明する。
第4実施形態では、第1のパイプ11の代わりとして、第1のH形鋼材(第1の形鋼材)61を用いる。
次に、図9(C)に示すように、第3のパイプ13を地山20より引抜く。
第2のパイプ12の挿入時には、板状部材12a,12b間に第1のH形鋼材61が位置した状態で、第2のパイプ12が挿入される。これにより、板状部材12a,12bが第2のパイプ12の挿入をガイドすることができるので、パイプ挿入時の作業性を向上させることができる。
2 地面
3 本線トンネル
3a 上端部
3b 下端部
4 ランプトンネル
4a 上端部
4b 下端部
5 領域
6 大断面地下スペース
7 道路
11 第1のパイプ
11a 凹面部
11b 空間
12 第2のパイプ
12a,12b 板状部材
12c 凸面部
12d 空間
13 第3のパイプ
13a,13b 空間
14 充填材
15 ジャンクション部
16 ボルト
17 中詰めコンクリート
20 地山
21,22 パイプルーフ
30,30a,30b セグメント
30S 覆工体
31 第1のパイプ
31a 空間
32 第2のパイプ
32a 空間
40,40a,40b セグメント
40S 覆工体
41 第1のパイプ
41a 空間
42 第2のパイプ
42a 空間
51 第1のパイプ
51a,51b 板状部材
51c 空間
52 第2のH形鋼材
61 第1のH形鋼材
71 鋼殻構造体(パイプルーフ)
72 大断面地下スペース
Claims (14)
- 複数のパイプを互いに並列に地山に挿入してパイプルーフを構築する方法であって、
複数の第1のパイプを互いに離間させて並列に地山に挿入する工程と、
隣り合う第1のパイプ同士の間を補間する形状を有する第2のパイプを前記第1のパイプ間に挿入する工程と、
を含むことを特徴とするパイプルーフの構築方法。 - 前記第1のパイプを地山に挿入する工程は、
複数の第3のパイプを互いに離間させて並列に地山に挿入して各第3のパイプ内に空間を形成する工程と、
各第3のパイプ内に、それぞれ、前記第1のパイプを挿入する工程と、
前記第3のパイプと前記第1のパイプとの間の空間に充填材を充填する工程と、
前記第3のパイプを地山より引抜く工程と、
を含むことを特徴とする請求項1記載のパイプルーフの構築方法。 - 前記第1のパイプは、その両側面が凹形状をなす一方、前記第2のパイプは、その両側面が、前記凹形状に対応する凸形状をなすことを特徴とする請求項2記載のパイプルーフの構築方法。
- 前記第2のパイプは円形断面を有し、この円形の外周面の一部が前記凸形状をなすことを特徴とする請求項3記載のパイプルーフの構築方法。
- 前記第3のパイプは円形断面を有することを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか1つに記載のパイプルーフの構築方法。
- 地山に挿入された前記第1のパイプと前記第2のパイプとを一体化する工程を更に含むことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載のパイプルーフの構築方法。
- 前記第1のパイプを地山に挿入する代わりに、隣り合う前記第2のパイプ同士の間を補間する形状を有する第1の形鋼材を地山に挿入することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のパイプルーフの構築方法。
- 前記第2のパイプを地山に挿入する代わりに、隣り合う前記第1のパイプ同士の間を補間する形状を有する第2の形鋼材を地山に挿入することを特徴とする請求項1記載のパイプルーフの構築方法。
- 互いに離間して並列に地山に挿入される複数の第1のパイプと、
隣り合う第1のパイプ同士の間を補間する形状を有して前記第1のパイプ間に挿入される第2のパイプと、
を含んで構成されることを特徴とするパイプルーフ。 - 前記第1のパイプは、その両側面が凹形状をなす一方、前記第2のパイプは、その両側面が前記凹形状に対応する凸形状をなすことを特徴とする請求項9記載のパイプルーフ。
- 前記第2のパイプは円形断面を有し、この円形の外周面の一部が前記凸形状をなすことを特徴とする請求項10記載のパイプルーフ。
- 前記第1のパイプと前記第2のパイプとを固定する固定手段を備えることを特徴とする請求項9〜請求項11のいずれか1つに記載のパイプルーフ。
- 前記第1のパイプの代わりとして、隣り合う前記第2のパイプ同士の間を補間する形状を有する第1の形鋼材を含んで構成されることを特徴とする請求項9記載のパイプルーフ。
- 前記第2のパイプの代わりとして、隣り合う前記第1のパイプ同士の間を補間する形状を有する第2の形鋼材を含んで構成されることを特徴とする請求項9記載のパイプルーフ。
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