JP5726600B2 - パイプルーフの構築方法 - Google Patents
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Description
パイプルーフ工法に関する技術としては、例えば、特許文献1に記載の技術がある。
地下構造物である連通路1は、地面2の下方(地山20)に予め掘削形成された立坑3とトンネル4とを連通する連通路である。
立坑3より水平方向に離間して掘削形成されたトンネル4は矩形断面を有する。また、地面2からトンネル4の底面4aまでの距離は、立坑3の深さ(つまり、地面2から掘削底面3aまでの距離)に略一致している。
連通路1の構築方法は、例えば、以下4つの工程を含む。
(1)連通路1が構築される予定の位置の上方に、連通路1を覆うように、パイプルーフ5を構築する。
(2)パイプルーフ5の構築と並行して、及び/又は、パイプルーフ5の構築後に、パイプルーフ5の下方に連通路1構築用の空間6を掘削形成する。
(3)空間6内で、連通路1を構築する。連通路1は、例えば、ボックスカルバートによりにより構成される。
(4)空間6のうち連通路1より外方の空間に例えば流動化処理土7を充填することによって当該空間を埋め戻す。
図3は、パイプルーフ5を構成するパイプ10の概略構成を示す図である。また、図4〜図7は、図2の部分Bに対応する部位の拡大図である。
このパイプルーフ5の構築では、図4(a)〜図7(h)に示す工程を、図2における部分Bにて実施するのみならず、部分B以外の部分においても部分Bと同様に実施する。
次に、凍結管12内に冷媒を流すと、図4(b)に示すように、凍結管12近傍のパイプ10及び板状部材13を介して周囲の地盤が凍結されて凍土層21が形成される。これにより、所定間隔C1を有する間隙の少なくとも上方が凍土層21によって覆われるので、当該間隙における止水性を確保することができる。従って、凍土層21が、本発明における止水性を有する地層として機能することができる。尚、本発明における止水性を有する地層については、少なくとも一時的に、パイプルーフ5の構築時に止水性を保持することができればよい。
次に、図5(d)に示すように、高圧水噴射装置30を用いて、パイプ10間における凍土層21より下方の土砂20aを除去する。
また、噴射ヘッド32には、第1噴射ノズル32a及び第2噴射ノズル32bからなる2種類の噴射ノズルが取り付けられている。
土砂20aを除去した後には、図6(e)に示すように、高圧水噴射装置30を用いて、所定間隔C1を有する間隙の下方におけるパイプ10間の凍土21aを除去する。この凍土除去は、上述の図5(d)に示した土砂20aの除去と同様である。尚、第1噴射ノズル32aから噴射される高圧水を比較的低流量にすることにより、所定間隔C1を有する間隙近傍の凍土の融解が抑制される。この凍土除去については、図6(f)に示すように、第1噴射ノズル32aからの高圧水の噴射方向がパイプ10と板状部材13との溶接部近傍に向かう程度まで噴射アーム31及び噴射ヘッド32を上昇させた時点で終了する。
この後、型枠33によって区画された空間6a内にコンクリート34を打設する。
このコンクリート34は、本発明における補強部材として機能するものであり、パイプ10同士を連結する機能を有する。尚、本実施形態ではコンクリート34を補強部材としているが、補強部材はこれに限らず、補強部材は、例えば、モルタルであってもよい。
まず、図8(a)に示すように、立坑3側よりパイプルーフ5の軸方向(パイプ10の長手方向)に向けて(すなわち、図中左側へ向けて)掘削されており、所定距離を掘削して図5(c)に示した空間6の一部を形成した後に、図5(d)〜図7(h)に示したようにパイプルーフ5を一体化する。図8(a)の例では、掘削されて露出した長さDのパイプルーフ5が一体化されている。この際、パイプルーフ5の残りの長さEは土中に埋設され、E部のパイプルーフ5は土によって支持されている。
一般に、パイプを地山に挿入すると、パイプの周囲の地盤が軟弱化する周囲軟弱化と呼ばれる現象が生じ得る。また、パイプを地山に挿入する際には、パイプは軟弱化した地盤に向かいやすいという性質がある。このため、既設のパイプに隣り合うように新たなパイプを地山に挿入する場合には、新たに挿入されるパイプは、既設のパイプ挿入時に発生した周囲軟弱化の現象と、軟弱化した地盤に向かいやすい性質とに起因して、パイプ同士が計画より近づいて配置される現象や、新たに挿入されるパイプが回転する現象等が生じ得る。従って、仮に、隣り合うパイプの板状部材同士が重なり合うことで(オーバーラップすることで)パイプルーフの上方から下方への止水性を確保しようとする場合には、パイプ同士が近づいて配置される現象や、新たに挿入されるパイプが回転する現象等により、オーバーラップする板状部材同士がせめぎあって動かなくなり得、また、板状部材が破損する可能性がある。
また本実施形態では、複数のパイプ10は、その長手方向に対して略垂直な方向にアーチ状に配置されているが、パイプ10の配置形状はアーチ状に限らず、例えば、パイプ10の配置形状として、門型状を採用することも可能である。
1a 底面
2 地面
3 立坑
3a 掘削底面(立坑底面)
3b 土留め壁
3c 貫通孔
4 トンネル
4a 底面
4b 側壁
4c 貫通孔
5 パイプルーフ(防護屋根)
6,6a 空間
7 流動化処理土
10 パイプ
10a 内部空間
11 異形棒鋼
12 凍結管
13 板状部材
20 地山
20a 土砂
21 凍土層
21a 凍土
30 高圧水噴射装置
31 噴射アーム
32 噴射ヘッド
32a 第1噴射ノズル
32b 第2噴射ノズル
33 型枠
34 コンクリート(補強部材)
Claims (6)
- 複数のパイプを互いに間隔を空けて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、
各パイプごとに予め設けられて各々の外周面から外方に張り出し、かつ、パイプの長手方向に延びる板状部材が、隣り合うパイプの板状部材に所定間隔の間隙を有して対向するように、パイプを地山に挿入する工程と、
前記間隙をその上方より覆うように、止水性を有する地層を形成する工程と、
前記板状部材及び前記間隙の下方に位置し、かつ、隣り合うパイプ間に位置する土砂を除去して空間を形成する工程と、
この空間内に、隣り合うパイプ同士を連結する補強部材を設置する工程と、
を含み、
前記所定間隔は、前記止水性を有する地層が自立可能な間隔であり、
前記補強部材は、前記空間内に打設されるコンクリート又はモルタルを含んで構成される、
パイプルーフの構築方法。 - 前記板状部材及び前記間隙の下方に位置し、かつ、隣り合うパイプ間に位置する土砂を除去して空間を形成する工程では、高圧水及び/又は高圧空気を前記土砂に噴射することにより前記土砂を除去する、請求項1に記載のパイプルーフの構築方法。
- 前記止水性を有する地層は凍土層である、請求項1又は請求項2に記載のパイプルーフの構築方法。
- 前記板状部材は、パイプの外周面からパイプ並列方向に沿うように張り出す、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のパイプルーフの構築方法。
- 前記板状部材は、パイプの上部外周面から外方に張り出す、請求項1〜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。
- 前記板状部材は平板状である、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。
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