JP4394097B2 - Connection method of concrete box - Google Patents
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Description
本発明は、上下水道、共同溝、電信・電話などの付設地下道等の地下構造物を市街地などに施工するオープンシールド工法や推進工法において適用でき、特に曲線施工を行う箇所において好適であるコンクリート函体の接続方法に関するものである。 The present invention can be applied to an open shield method and a propulsion method for constructing underground structures such as water and sewerage systems, common ditches, telegraphs and telephones, etc. in urban areas, and is particularly suitable for a curved construction site. It relates to the body connection method.
上下水道、共同溝、電信・電話などの付設地下道等の地下構造物を市街地などに施工する工法として、推進工法やオープンシールド工法が広く用いられている。推進工法とは、掘削機により切羽の掘削を行いながら掘削孔にコンクリート函体やヒューム管を発進坑に吊り降ろしてセットし、このコンクリート函体等を発進坑に配置した推進ジャッキにより押し出すことにより次のコンクリート函体等をセットするスペースを確保するという工程を繰り返して、順次縦列にコンクリート函体等を埋設する工法である。通常、先頭のコンクリート函体等の前には、刃口または掘進機が設置される。 The propulsion method and the open shield method are widely used as methods for constructing underground structures such as water and sewage systems, common ditches, telegraphs and telephones, etc. in urban areas. With the propulsion method, a concrete box or a fume pipe is suspended and set in the excavation hole while excavating the face with an excavator, and the concrete box or the like is pushed out by a propulsion jack placed on the start pit. It is a method of burying concrete boxes etc. in columns in sequence by repeating the process of securing the space for setting the next concrete boxes. Usually, a blade or an excavator is installed in front of the top concrete box or the like.
一方、オープンシールド工法は開削工法(オープンカット工法)とシールド工法の長所を活かした合理性に富む工法であり、オープンシールド工法に関する特許文献としては、例えば以下のものが存在する。
このオープンシールド工法で使用するオープンシールド機1の概略は図4に示すように左右の側壁板1aと、これら側壁板1aに連結する底板1bとからなる前面、後面および上面を開口したもので、前記側壁板1aと底板1bの先端を刃口11として形成し、また側壁板1aの中央または後端近くに推進ジャッキ2を後方に向け上下に並べて配設する。図中3は隔壁を示す。
The outline of the open shield machine 1 used in this open shield construction method is as shown in FIG. 4, with the front, rear and top surfaces comprising left and right side wall plates 1a and
かかるオープンシールド機1を使用して施工するオープンシールド工法は、図示は省略するが、発進坑内にこのオープンシールド機1を設置して、オープンシールド機1の推進ジャッキ2を伸長して発進坑内の反力壁に反力をとってオープンシールド機1を前進させ、地下構造物を形成する第1番目のコンクリート函体4を上方から吊り降ろし、オープンシールド機1のテール部1c内で縮めた推進ジャッキ2の後方にセットする。推進ジャッキ2と反力壁との間にはストラットを配設して適宜間隔調整をする。
The open shield method to be constructed using such an open shield machine 1 is not shown in the figure, but this open shield machine 1 is installed in the start pit, and the
また、発進坑は土留壁で構成し、オープンシールド機1を発進させるにはこの土留壁を一部鏡切りするが、必要に応じて薬液注入などで発進坑の前方部分に地盤改良を施しておくこともある。 In addition, the start pit is made up of a retaining wall, and in order to start the open shield machine 1, a part of this retaining wall is mirror-cut. If necessary, the ground is improved at the front part of the starting pit by chemical injection or the like. Sometimes it is left.
ショベル等の掘削機9でオープンシールド機1の前面または上面から土砂を掘削しかつ排土する。この排土工程と同時またはその後に推進ジャッキ2を伸長してオープンシールド機1を前進させる。この前進工程の場合、コンクリート函体4の前にはボックス鋼材または型鋼を用いた枠体よりなるプレスバー8を配設し、オープンシールド機1は後方にセットされたコンクリート函体4から反力をとる。
Excavator 9 such as an excavator excavates and removes soil from the front or top surface of open shield machine 1. At the same time as or after this earth removal step, the
そして第1番目のコンクリート函体4の前に第2番目のコンクリート函体4をオープンシールド機1のテール部1c内で吊り降ろす。以下、同様の排土工程、前進工程、コンクリート函体の4のセット工程を適宜繰り返して、順次コンクリート函体4をオープンシールド機1の前進に伴い縦列に地中に残置し、さらにこのコンクリート函体4の上面に埋戻土5を入れる。
Then, the
なお、コンクリート函体4をオープンシールド機1のテール部1c内に吊り降ろす際には、コンクリートブロック等による高さ調整材7をコンクリート函体4下に配設し、このテール部1c内でコンクリート函体4の左右および下部の空隙にグラウト材6を充填する。
When the
このようにして、オープンシールド機1が到達坑まで達したならばこれを撤去して工事を完了する。 In this way, if the open shield machine 1 reaches the reaching mine, it is removed and the construction is completed.
このようなオープンシールド工法では、前記のごとくコンクリート函体4をオープンシールド機1の前進に伴い縦列に地中に残置し、コンクリート函体4は、オープンシールド機1のテール部1c内に吊り降ろされ、オープンシールド機1の前進とともに該テール部1cから出て地中に残されていくものであり、オープンシールド機1はこのように地中に残置したコンクリート函体4に反力をとって前進する。
In such an open shield construction method, as described above, the
コンクリート函体4は鉄筋コンクリート製で、図5に示すように左側板4a、右側板4bと上床板4cと下床板4dとからなるもので、前後方向面を開口10として開放されている。図中12は、端面4eに開口し、前後のコンクリート函体4を緊結する緊結部材としてのPC鋼棒を挿入するためのシース孔、17はPC鋼棒の碇着用の箱抜きを示す。
The
また、コンクリート函体4の強度を確保するため、一般的に角隅部4fはハンチ形状としてコンクリートの厚みが大きく、開口10の形状が面取りしたようになっている。
Moreover, in order to ensure the strength of the
ところで、曲線施工を行う場合にはオープンシールド機1としては、機体を前後方向に複数に分割し、それぞれ独自に方向変換可能な中折れ構造として主に推進ジャッキ2の使用位置や本数を変えながら上下左右方向に方向制御を行い推進させる。
By the way, when performing curved construction, as the open shield machine 1, the machine body is divided into a plurality of parts in the front-rear direction, and the use position and number of the
図6に示すように、オープンシールド機1がコンクリート函体4に反力をとって曲線を描きながら前進する際には、左右の推進ジャッキ2でコンクリート函体4にアンバランスの力を加えることや、一点鎖線で示すように、コンクリート函体4に対してオープンシールド機1が傾くため、先頭のコンクリート函体4に加わる力は端面に対して均等ではなく偏心推力が作用し、その結果、縦列するコンクリート函体4の接合端面相互にずれが生じる。そしてずれが生じると、周囲に地下水がある場合には、コンクリート函体4内部への漏水が発生してしまう。
As shown in FIG. 6, when the open shield machine 1 moves forward while drawing a reaction force against the
このように曲線施工を行う場合にはコンクリート函体4の接合面にずれを起こさせる力が特に大きく働くが、直線施工の場合においても、オープンシールド機1のローリングやピッチングなどによりコンクリート函体4端面4eに加わる力に偏りが生じ、コンクリート函体4の接合面にずれを起こさせる原因となっていた。
When performing curved construction in this way, the force that causes the displacement of the joint surface of the
このようなズレを防止するための方法としては、例えば図5に示すようにコンクリート函体4の端面4eに挿入孔13を形成し、ここにピンを挿入して、コンクリート函体4同士の接続端面同士を固定する方法も考えられる。
As a method for preventing such deviation, for example, as shown in FIG. 5, an
なお、このようなコンクリート函体4相互にずれに対する対処の工夫は従来なされておらず、それに関連する特許文献も存在しない。
In addition, the device of the countermeasure against such a shift | offset | difference between the
前記ピンによる結合方式では、施工個所の屈曲度合いが大きい場合などは、コンクリート函体4の接合端面にかかる分力が大きくなり、ピンでは分力に耐えきれずにピンが変形し、挿入孔13周りのコンクリートの欠けが発生してしまい、コンクリート函体同士の接合のズレを起こすおそれがある。
In the coupling method using the pin, when the bending degree of the construction site is large, the component force applied to the joint end surface of the
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、地中埋設用として順次縦列に並べられ、推進ジャッキの推力を受けるコンクリート函体の接続方法において、曲線施工など特にコンクリート函体の接合端面に推力が不均一に加わる場合に、コンクリート函体同士のずれを確実に防止できるうえに、コンクリート函体内への漏水も防ぐことが出来るコンクリート函体の接続方法を提供することにある。 The object of the present invention is to eliminate the inconveniences of the above-mentioned conventional examples, and in a method for connecting concrete boxes that are sequentially arranged in series for underground use and receive the thrust of a propulsion jack. An object of the present invention is to provide a method for connecting concrete boxes, which can prevent the gap between the concrete boxes reliably when the thrust is applied non-uniformly, and can also prevent water leakage into the concrete box.
本発明は前記目的を達成するため、第1に、鉄筋コンクリート製で、左側板、右側板と上床板と下床板とからなり、前後方向面を開口して開放されているコンクリート函体で、地中埋設用として順次縦列に並べられ、推進ジャッキの推力を受けるコンクリート函体の接続方法において、コンクリート函体の前後の端面を覆うようにその形状に沿ってロの字型に形成し、コンクリート函体の内側に位置する縁はテーパ面として形成する金属板の裏面に金属小板を溶着し、この金属小板を両面から挟むようにアンカー筋を溶着することにより、金属板の裏面にアンカー筋を結合し、このアンカー筋をコンクリート函体端面に埋め込むことにより、函体を隣接配置して、対峙する端面の金属板のテーパ面を付き合わせ、これを開先としてグルーブ溶接して結合することにより、函体相互のずれ止めを行い、コンクリート函体は前後方向に沿って、コンクリート函体同士を縦締め緊結させるPC鋼棒などの緊結部材が貫通するシース孔を備え、このシース孔の開口端の位置に対応させて、金属板に緊結部材の貫通孔を形成し、金属板の溶接後に緊結部材による緊結も行うことを要旨とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention is a concrete box which is made of reinforced concrete and is composed of a left side plate, a right side plate, an upper floor plate, and a lower floor plate, and has an open front and rear direction surface. In the method of connecting concrete boxes that are arranged in series in series for internal use and receive the thrust of a propulsion jack, a rectangular box is formed along the shape of the concrete box to cover the front and rear end faces of the concrete box. The edge located inside the body is welded to a metal plate on the back side of a metal plate that is formed as a tapered surface, and the anchor bar is welded so that the metal plate is sandwiched from both sides. And the anchor bars are embedded in the end face of the concrete box, the box is placed adjacent to each other, and the taper surface of the metal plate on the opposite end is attached to the groove. By connecting them, the box is prevented from slipping, and the concrete box is provided with a sheath hole through which a binding member such as a PC steel bar that vertically tightens and bonds the concrete boxes together in the front-rear direction, The gist is to form a through hole of the fastening member in the metal plate in correspondence with the position of the opening end of the sheath hole, and to perform the fastening with the fastening member after the metal plate is welded.
また、更にそれに加えて、コンクリート函体は左右に傾く端面を有することを要旨とするものである。 Further, in addition to this, the gist of the concrete box is that it has end faces that are inclined to the left and right.
請求項1記載の本発明によれば、函体の前後方向の端面に、表面の縁をテーパ面として形成する金属板を被着し、函体を順次縦列に隣接配置した際に、対峙する端面の金属板のテーパ面を突き合せ、これを開先としてグルーブ溶接するようにしたから、コンクリート函体の端面同士を密着させて縦列に配置した後でも、必要な溶接面積を確保して溶接することが出来、これにより隣接する函体端面同士が一体的に固定され、コンクリート函体の接合部においてズレを起こさせようとする力に充分に耐え得るものとすることができる。よって、特にコンクリート函体の接合端面に対して推力が不均一に加わる曲線施工においても、コンクリート函体同士のずれを確実に防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, when a metal plate that forms a taper surface on the front and rear sides of the box is attached to the end face in the front-rear direction of the box, the boxes face each other when they are arranged adjacent to each other in series. The taper surfaces of the metal plates on the end faces are abutted and groove welding is performed with this as a groove. Therefore, even after the end faces of the concrete box are placed in close contact with each other, the necessary welding area is secured and welded. As a result, the adjacent box end faces can be fixed together, and can sufficiently withstand the force of causing a shift at the joint of the concrete box. Therefore, especially in curve construction in which thrust is applied non-uniformly to the joint end face of the concrete box, it is possible to reliably prevent the displacement of the concrete boxes.
また、コンクリート函体は接合面において溶接金属により隙間が埋められるから、止水性が向上し、コンクリート函体内への漏水を防ぐことが出来る。 In addition, since the gap is filled with the weld metal at the joint surface of the concrete box, water stoppage can be improved and water leakage into the concrete box can be prevented.
金属板表面の、函体内側の縁のみをテーパ面として形成するようにしたから、設置後の函体内部より容易に溶接を行うことが出来るとともに、函体接合面のその他の部分においては金属板同士が密着して、隣接する函体間において、コンクリート函体同士にずれを起こさせようとする力に対する摩擦抵抗を大きくすることが出来る。 Since only the inner edge of the box on the surface of the metal plate is formed as a tapered surface, welding can be easily performed from the inside of the box after installation, and metal is applied to other parts of the box joint surface. The plates can be brought into close contact with each other, and the frictional resistance against the force of causing the concrete boxes to shift between adjacent boxes can be increased.
金属板の裏面にアンカー筋を結合し、このアンカー筋をコンクリート函体端面に埋め込むことにより、金属板を函体に被着するようにしたから、函体端面に対して金属板を強固に被着することができる。よって、函体の接合面にずれを起こさせようとする力が加わっても、この力によって金属板が函体端面から剥れることなく、ずれ止めの作用を発揮することが出来る。 Since the anchor bars are connected to the back of the metal plate, and the anchor bars are embedded in the end of the concrete box, the metal plate is attached to the box. Can be worn. Therefore, even if a force is applied to cause a displacement on the joint surface of the box, the force can be exerted without the metal plate being peeled off from the end surface of the box by this force.
金属板の裏面に金属小板を溶着し、この金属小板を両面から挟むようにアンカー筋を溶着することにより、金属板にアンカー筋を結合するようにしたから、金属板にアンカー筋を強固に結合できるとともに、金属板の一箇所につき2本ものアンカー筋が結合することになり、多数のアンカー筋によって金属板をより強固に函体端面に被着することができる。 A metal plate is welded to the back side of the metal plate, and the anchor bars are welded so that the metal plate is sandwiched from both sides, so that the anchor bars are joined to the metal plate. In addition, as many as two anchor bars are bonded to one part of the metal plate, the metal plate can be more firmly attached to the box end face by a large number of anchor bars.
緊結部材が貫通するシース孔の開口端の位置に対応させて、金属板に緊結部材の貫通孔を形成し、金属板の溶接後に緊結部材による緊結も行うようにしたから、溶接によるコンクリート函体同士のずれ防止作用に加えて、緊結部材が複数のコンクリート函体を貫通して連結することによるずれ防止作用も加わり、コンクリート函体同士のずれをより確実に防ぐことが出来る。 The through hole of the fastening member is formed in the metal plate corresponding to the position of the opening end of the sheath hole through which the fastening member passes, and the fastening by the fastening member is also performed after welding the metal plate. In addition to the action of preventing mutual displacement, the effect of preventing displacement due to the binding member penetrating and connecting a plurality of concrete boxes is also added, so that the deviation between the concrete boxes can be prevented more reliably.
なお、特にコンクリート函体の接合面において、函体同士にずれを起こさせようとする力が大きく働くため、シース孔端部の緊結部材との接触部には大きな負荷が加わる傾向があるが、この負荷はコンクリート函体端面に被着する金属板の孔が受けることとなるから、シース孔端部にかかる負荷を減少させて、シース孔端部付近のコンクリートの欠けを防ぐことができる。 In addition, especially on the joint surface of the concrete box, a large force tends to cause displacement between boxes, so that a large load tends to be applied to the contact part of the sheath hole end with the binding member, Since this load is received by the hole of the metal plate attached to the end face of the concrete box, it is possible to reduce the load applied to the end portion of the sheath hole and prevent the chipping of the concrete near the end portion of the sheath hole.
請求項2記載の本発明によれば、コンクリート函体は左右に傾く端面を有するようにしたから、コンクリート函体の端面を推進ジャッキの推力を受ける方向に追随させるようにすることができる。これにより、函体端面に加わる推力の偏りが軽減され、より確実にコンクリート函体のずれを防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the concrete box has the end face inclined to the left and right, the end face of the concrete box can be made to follow the direction of receiving the thrust of the propulsion jack. Thereby, the bias | biasing of the thrust added to a box end surface is reduced, and the shift | offset | difference of a concrete box can be prevented more reliably.
以上述べたように本発明のコンクリート函体は、曲線施工など特にコンクリート函体の接合端面に推力が不均一に加わる場合に、コンクリート函体同士のずれを確実に防止できるうえに、コンクリート函体内への漏水も防ぐことが出来る。 As described above, the concrete box of the present invention can prevent the gap between the concrete boxes reliably when the thrust is applied unevenly to the joint end face of the concrete box, such as curved construction. Leakage of water can be prevented.
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明のコンクリート函体の接続方法の第1実施形態において使用する、コンクリート函体を示す全体斜視図である。本発明のコンクリート函体の接続方法を使用するオープンシールド工法は前記従来例と同様であるから、ここでの詳細な説明は省略する。また、前記従来例と同一の構成要素については、同一の符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall perspective view showing a concrete box used in the first embodiment of the method for connecting concrete boxes of the present invention. Since the open shield method using the method for connecting the concrete boxes of the present invention is the same as that of the conventional example, detailed description thereof is omitted here. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as the said prior art example.
図1に示すように、本実施例で使用するコンクリート函体4は鉄筋コンクリート製で、その基本構成は前記従来例と同様に左側板4a、右側板4bと上床板4cと下床板4dとからなるもので、前後面を開口10として開放されている。
As shown in FIG. 1, the
コンクリート函体4の前後の端面4eには、端面4eを覆うようにその形状に沿ってロの字型に形成するステンレス製の金属板14を被着し、金属板14表面の、コンクリート函体4の内側に位置する縁は、テーパ面14aとして形成する。
On the front and rear end faces 4e of the
また、コンクリート函体4はPC鋼棒などの緊結部材が貫通するシース孔(不図示)を角隅ハンチ部に備えており、このシース孔の位置に対応させて、金属板14の表裏を貫通する孔18を形成する。
Further, the
コンクリート函体4の端面4eに対して金属板14を被着する方法について説明すると、図2は金属板14の背面図であり、金属板14の裏面に、図中一点鎖線で示すようにロの字型の形状に沿って一定間隔でアンカー筋を結合する。
The method of attaching the
金属板14裏面へのアンカー筋の結合方法は、図3に示すように、ステンレス製の金属小板15の両面に、アンカー筋16の一端を溶接し、この金属小板15を金属板14裏面に対して垂直に溶接して取りつける。このようにして、金属板14の裏面には一箇所につき2本のアンカー筋16を結合する。
As shown in FIG. 3, the anchor bars are bonded to the back surface of the
そしてこのアンカー筋16および金属小板15を端面4eより埋め込むようにしてコンクリート函体4を製作することにより、端面4eに金属板14を被着する。
Then, the
このようなコンクリート函体4を順次埋設する方法は、従来例と同様に、掘削機による排土工程、オープンシールド機の前進工程、コンクリート函体4のセット工程を適宜繰り返して、順次コンクリート函体4をオープンシールド機の前進に伴い縦列に地中に残置していくものである。残置したコンクリート函体4は、PC鋼棒などの緊結部材をシース孔および孔18に貫通させて配置し、順次縦締め緊結を行う。
The
そして地中に隣接して設置されたコンクリート函体4の端面4eにおいて、金属板14のテーパ面14aが突き合わさった状態となるので、このテーパ面14aを開先として、コンクリート函体4の内側(図3において上側)からグルーブ溶接を行う。図中19は溶接金属である。
Since the
テーパ面14aはコンクリート函体4の内側を向いているので、コンクリート函体4の設置が終わった後で、容易に溶接作業を行うことができる。また、テーパ面14aによって充分な溶接面積を確保することができる。
Since the
そして溶接によって隣接するコンクリート函体4同士が一体的に固定され、コンクリート函体4の接合部においてズレを起こさせようとする力に充分に耐え得るものとすることができ、特にコンクリート函体の接合端面に対して推力が不均一に加わる曲線施工においても、コンクリート函体同士のずれを確実に防止することができる。
Then, the adjacent
さらにその上、縦締め緊結による緊結力も加わるから、溶接によるコンクリート函体4同士のずれ防止作用に加えて、緊結部材が複数のコンクリート函体4を貫通して連結することによるずれ防止作用も加わり、コンクリート函体4同士のずれをより確実に防ぐことが出来る。
Furthermore, since the tightening force due to the vertical tightening is also applied, in addition to the effect of preventing the displacement of the
また、コンクリート函体4同士にずれを起こさせようとする力は特にコンクリート函体4の接合面において大きく働くため、シース孔端部の緊結部材との接触部には大きな負荷が加わる傾向があるが、この負荷はシース孔端部の開口位置に対応させて設ける金属板14の孔18が受けることとなるから、シース孔端部にかかる負荷を減少させて、シース孔端部およびその付近のコンクリートの欠けを防ぐことができる。
In addition, since the force that causes the
また、コンクリート函体4は接合面において溶接金属により隙間が埋められるから、止水性が向上し、コンクリート函体4内への漏水を防ぐことが出来る。
In addition, since the gap is filled with the weld metal at the joint surface of the
なお、図1において一点鎖線で示すように、コンクリート函体4は左右に傾く端面4eを有するようにしても良い。この場合、端面4eは左右の側板4a、4bに対して直交しないため、金属板14裏面へのアンカー筋16および金属小板15の取りつけ角度もこれに合わせて、左側板4aおよび右側板4bの延在方向に沿うように傾け、アンカー筋16をコンクリート函体4に確実に埋め込んで金属板14を端面4eに被着できるようにする。
In addition, as shown with a dashed-dotted line in FIG. 1, you may make it the
これにより、端面4eの向きを施工曲線に追随したものとすることができ、端面4eにおける、オープンシールド機が推進する際の反力の偏りが軽減されることとなるから、溶接によるコンクリート函体4のずれ防止に加えて、より確実にコンクリート函体4のずれを防止することができる。
As a result, the orientation of the
また、端面4eに傾きを設けた場合、端面4eの中でも、特にカーブの外側に位置する角部に大きな負荷がかかるが、金属板14によって角部も保護された状態となるため、当該箇所でのコンクリートの欠け等の破損を防止することが出来る。
In addition, when the
1 オープンシールド機 1a 側壁板
1b 底板 1c テール部
2 推進ジャッキ 3 隔壁
4 コンクリート函体 4a 左側板
4b 右側板 4c 上床板
4d 下床板 4e 端面
4f 角隅部 5 埋戻土
6 グラウト材 7 高さ調整材
8 プレスバー 9 掘削機
10 開口 11 刃口
12 シース孔 13 挿入孔
14 金属板 14a テーパ面
15 金属小板 16 アンカー筋
17 箱抜き
18 孔 19 溶接金属
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Open shield machine 1a
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