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JP7842998B2 - Box-shaped roof pipe for underpass construction method - Google Patents
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JP7842998B2 - Box-shaped roof pipe for underpass construction method - Google Patents

Box-shaped roof pipe for underpass construction method

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JP7842998B2 JP2023056464A JP2023056464A JP7842998B2 JP 7842998 B2 JP7842998 B2 JP 7842998B2 JP 2023056464 A JP2023056464 A JP 2023056464A JP 2023056464 A JP2023056464 A JP 2023056464A JP 7842998 B2 JP7842998 B2 JP 7842998B2
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Description

本発明は、アンダーパス工法用箱形ルーフパイプに関し、特に、アンダーパス工法において、函体構造物と置き換えられる天面部箱形ルーフを構成する、略四辺形状の中空断面形状を有するアンダーパス工法用箱形ルーフパイプに関する。 This invention relates to a box-shaped roof pipe for underpass construction, and more particularly to a box-shaped roof pipe having a roughly quadrilateral hollow cross-section that constitutes a box-shaped roof on the top surface, replacing a box-shaped structure in an underpass construction method.

アンダーパス工法は、例えば既存の鉄道や道路等の既存構築物の下方の地盤に、これらを横断する地下空間を形成するための工法として採用されるものであり、R&C工法(登録商標)(例えば、特許文献1参照)やSFT工法(登録商標)(例えば、特許文献2参照)等が知られている。アンダーパス工法は、例えば地下空間の形成予定箇所となる既存構築物の下方の地盤に、箱形パイプ部材を連設させて設置することにより、既設構築物を下方から支えて支持する天面部箱形ルーフ、及び側面部箱形ルーフを形成した後に、形成した天面部箱形ルーフや側面部箱形ルーフを、地下空間の形成予定箇所に矩形断面形状を備える函体構造物を推進させて置換することによって、置換した函体構造物による地下空間を形成するようになっている。 The underpass construction method is used to create underground spaces that traverse existing structures such as railways and roads, by installing a series of box-shaped pipe members in the ground beneath them. Known methods include the R&C method (registered trademark) (see, for example, Patent Document 1) and the SFT method (registered trademark) (see, for example, Patent Document 2). In the underpass construction method, for example, box-shaped pipe members are installed in a series in the ground beneath the existing structure where the underground space is to be formed, thereby forming a top and side box-shaped roof that supports the existing structure from below. Then, the formed top and side box-shaped roofs are replaced by a box-shaped structure with a rectangular cross-section that is propelled into the area where the underground space is to be formed, thereby creating the underground space with the replaced box-shaped structure.

また、アンダーパス工法では、形成した天面部箱形ルーフや側面部箱形ルーフを、推進させた矩形断面形状を備える函体構造物と置換する際に、特に天面部箱形ルーフや函体構造物の天面部と、これらの上方の地盤との間の摩擦力によって、天面部箱形ルーフや函体構造物が押し出されるのに伴って、上方の地盤に影響を及ぼす恐れがあることから、天面部箱形ルーフの上面部に分離可能に予め取り付けられたフリクションカットプレートを、地中に残置したまま、天面部箱形ルーフや函体構造物を押し出すことで、これらの上方の地盤との摩擦力を、残置させたフリクションカットプレートによりカットして、上方の地盤に影響が及ばないようにしている。このフリクションカットプレートは、天面部箱形ルーフの上面に配置された状態で地盤に設置され、箱形ルーフを函体構造物と置換する際には、地盤の両端(発進側と到達側)を固定した状態で、箱形ルーフから切り離されることにより地中に残置されることになる。 Furthermore, in the underpass construction method, when replacing the formed box-shaped roof on the top surface or side surfaces with a box-shaped structure having a rectangular cross-section that has been propelled forward, there is a risk that the frictional force between the top surface of the box-shaped roof or box-shaped structure and the ground above them may affect the ground above as the box-shaped roof or box-shaped structure is pushed out. Therefore, a friction-cut plate, which is detachably attached to the top surface of the box-shaped roof, is left in the ground while the box-shaped roof or box-shaped structure is pushed out. This friction-cut plate reduces the frictional force with the ground above, preventing any impact on the ground above. This friction-cut plate is installed in the ground with the top surface of the box-shaped roof in place. When the box-shaped roof is replaced with the box-shaped structure, it is detached from the box-shaped roof while both ends of the ground (launching side and arrival side) are fixed, and left in the ground.

特開2007-177553号公報Japanese Patent Publication No. 2007-177553 特開2012-144942号公報Japanese Patent Publication No. 2012-144942 特開2001-73670号公報Japanese Patent Publication No. 2001-73670

一方、近年、例えばアンダーパス工法によって、より大きな中空断面形状を有する地下空間を、地中のより深い位置に形成することが要望されており、これによって天面部箱形ルーフや函体構造物の天面部には、推進時により大きな土圧や水圧による荷重が負荷されると共に、より大きな摩擦力が上方の地盤との間に生じることから、従来の箱形ルーフ工法では、安定した状態でフリクションカットしながら、天面部箱形ルーフや函体構造物を推進させることが困難になる。 On the other hand, in recent years, there has been a demand to create underground spaces with larger hollow cross-sections at deeper locations underground, for example, using underpass construction methods. This results in greater earth and water pressure loads being applied to the top surface of box-shaped roofs and box-shaped structures during propulsion, as well as greater frictional forces between them and the ground above. Therefore, conventional box-shaped roof construction methods make it difficult to propel the box-shaped roofs and box-shaped structures while maintaining stable friction reduction.

また、特許文献3には、到達坑を築造できない場合でも、アンダーパス工法によって地下構造物を構築できるようにする技術が開示されており、この特許文献3によれば、ルーフ用筒体の上部に分離可能に配設したフリクションカットプレートを地中に残置しながら、地下構造物を推進させる際に、短尺の分割体を長さ方向に連結した構成した当該ルーフ用筒体を、地下構造物の先端刃口の位置で、後部の分割体から順次撤去して、到達坑側に回収できるようになっている。またルーフ用筒体の上部に、長さ方向に延設する複数本の補強用のフリクションカット鋼材を結合して、フリクションカットプレートとの間に介在させることで、フリクションカットプレートが上方からの荷重を受けてたわむのを、防止できるようにしている。 Furthermore, Patent Document 3 discloses a technology that enables the construction of underground structures using an underpass method even when a receiving tunnel cannot be constructed. According to Patent Document 3, when propelling an underground structure while leaving a friction-cut plate, detachably positioned at the top of the roof cylinder, in the ground, the roof cylinder, constructed by connecting short segments in the longitudinal direction, can be sequentially removed from the rear segments at the tip of the underground structure's cutting edge and recovered towards the receiving tunnel. Additionally, multiple reinforcing friction-cut steel members extending in the longitudinal direction are connected to the top of the roof cylinder and interposed between them and the friction-cut plate, preventing the friction-cut plate from deflecting under an upward load.

しかしながら、特許文献3のアンダーパス工法に用いるルーフ用筒体(箱形ルーフパイプ)では、上部に複数の補強用のフリクションカット鋼材を結合して、これらの複数のフリクションカット鋼材を介在させた状態で、フリクションカットプレートを取り付けるものであることから、その構成が複雑になると共に、ルーフ用筒体の全断面だけでなく、その上方のフリクションカット鋼材及びフリクションカットプレートの領域まで、ルーフ用筒体の先端の内部から掘削作業を行なう必要があるため、このような掘削作業は困難になる。また、フリクションカットプレートの下方を地下構造物が通過してゆく際に、フリクションカット鋼材と地下構造物の天面部との間には、依然として相当程度の摩擦力が生じることになる。このため、アンダーパス工法において特に天面部箱形ルーフに用いる箱形ルーフパイプについて、より簡易な構成によって上方からの荷重を支持しつつ、効果的にフリクションカットできるように、さらなる改善が求められている。 However, in the underpass construction method described in Patent Document 3, the cylindrical roof structure (box-shaped roof pipe) is constructed by joining multiple reinforcing friction-cutting steel members to the upper part, and then attaching a friction-cutting plate with these multiple friction-cutting steel members interposed. This results in a complex structure, and requires excavation work from inside the tip of the cylindrical roof structure, not only across its entire cross-section but also in the area of the friction-cutting steel members and friction-cutting plate above it, making such excavation work difficult. Furthermore, as the underground structure passes beneath the friction-cutting plate, a considerable amount of frictional force is still generated between the friction-cutting steel members and the top surface of the underground structure. Therefore, further improvements are needed for the box-shaped roof pipe used in the underpass construction method, particularly for the top surface box-shaped roof, to enable effective friction cutting while supporting the load from above with a simpler structure.

本発明は、パイプの外側に補強用の鋼材を設けることなく、より簡易な構成によって、上方からの荷重を効果的に支持できると共に、下方を通過してゆく地下構造物(函体構造物)との間に大きな摩擦力を生じさせることなく、効果的にフリクションカットすることのできるアンダーパス工法用箱形ルーフパイプを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a box-shaped roof pipe for underpass construction that can effectively support loads from above with a simpler configuration, without requiring reinforcing steel materials on the outside of the pipe, and can effectively cut friction without generating large frictional forces between the pipe and the underground structure (box structure) passing below.

本発明は、アンダーパス工法において、既存構造物の下方の地盤に先行して設置されて、矩形断面形状を有する函体構造物の天面部と置き換えられることで、前記既存構造物の直下部分の地盤を横断して前記函体構造物による地下空間を形成するための、天面部箱形ルーフを構成する略四辺形状の中空断面形状を有するアンダーパス工法用箱形ルーフパイプであって、当該箱形ルーフパイプは、前記既存構造物の下方の地盤における前記函体構造物の計画設置領域の天面部分に沿って、横幅方向に連設して複数配置されることで、前記天面部箱形ルーフを形成するようになっており、当該箱形ルーフパイプは、略四辺形状の中空断面形状を備えていると共に、両側の側板部の各上端部分で上下に分離可能に連結されたコの字状上部扁平ピースと、コの字状下部ピースとからなり、前記コの字状上部扁平ピースには、これの天板部の下面側に支持されて、帯板形状の高さ調整金物が、当該箱形ルーフパイプの軸方向に延設されていると共に、前記天板部と平行に配置されて固着されており、前記既存構造物の下方の地盤に前記天面部箱形ルーフが設置された後に、前記函体構造物が推進される際に、前記コの字状下部ピースが前記コの字状上部扁平ピースから分離されて前記函体構造物の天面部と置き換えられると共に、前記コの字状上部扁平ピースを残置させてフリクションカット部材として機能させることを可能にし、且つ前記高さ調整金物には、当該箱形ルーフパイプの軸方向と垂直で、且つ前記コの字状上部扁平ピースの前記天板部の上面と平行な回転軸を有する回転ローラを含む耐荷ローラ部材が、高さを調整可能に取り付けられて、前記函体構造物の天面部と前記コの字状上部扁平ピースとの間に介在することで、上方からの荷重を支持しつつ前記函体構造物をスライド移動させることを可能にするアンダーパス工法用箱形ルーフパイプを提供することにより、上記目的を達成したものである。 The present invention relates to a box-shaped roof pipe for underpass construction, which is installed in advance on the ground below an existing structure and replaces the top surface of a box-shaped structure having a rectangular cross-section, thereby forming an underground space by the box-shaped structure that crosses the ground directly below the existing structure. The box-shaped roof pipe is arranged in a series in the lateral direction along the top surface of the planned installation area of the box-shaped structure on the ground below the existing structure, thereby forming the box-shaped roof. The box-shaped roof pipe has a roughly four-sided hollow cross-section and consists of a U-shaped upper flat piece and a U-shaped lower piece that are vertically separable and connected at the upper ends of the side plates on both sides. The U-shaped upper flat piece has a strip-shaped height adjustment fitting supported on the lower surface of its top plate, and the box-shaped roof pipe The above objective is achieved by providing a box-shaped roof pipe for underpass construction, which extends in the axial direction and is fixed in a position parallel to the top plate portion. After the box-shaped roof is installed on the ground beneath the existing structure, when the box structure is propelled, the U-shaped lower piece separates from the U-shaped upper flat piece and replaces the top surface of the box structure, while the U-shaped upper flat piece remains in place to function as a friction-cutting member. Furthermore, the height adjustment hardware includes a load-bearing roller member, including a rotating roller having a rotation axis perpendicular to the axial direction of the box-shaped roof pipe and parallel to the upper surface of the top plate portion of the U-shaped upper flat piece. This member is height-adjustable and interposed between the top surface of the box structure and the U-shaped upper flat piece, thereby enabling the box structure to slide while supporting an overhead load.

そして、本発明のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプは、前記コの字状上部扁平ピースと前記コの字状下部ピースとが、ピン接合により上下に分離可能に連結されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the box-shaped roof pipe for the underpass construction method of the present invention has the U-shaped upper flattened piece and the U-shaped lower piece connected vertically so as to be separable by pin joints.

また、本発明のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプは、略四辺形状の中空断面形状を有する複数の単位箱形ルーフパイプを、軸方向に連結一体化して形成されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the box-shaped roof pipe for the underpass construction method of the present invention is formed by integrating multiple unit box-shaped roof pipes, each having a roughly quadrilateral hollow cross-section, in the axial direction.

さらに、本発明のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプは、前記単位箱形ルーフパイプが、所定の長さの単位コの字状上部扁平ピースの下方に、これよりも長さの短い複数の単位コの字状下部ピースを、軸方向に連結一体化させた状態で上下に分離可能に連結して形成されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the box-shaped roof pipe for underpass construction according to the present invention is formed by connecting a plurality of shorter unit U-shaped lower pieces axially connected and integrated, so as to be separable vertically, below a unit U-shaped upper flat piece of a predetermined length.

さらにまた、本発明のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプは、横幅が800~1400mm、縦幅が800~1400mmの大きさの、略四辺形状の中空断面形状を有していることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the box-shaped roof pipe for the underpass construction method of the present invention has a hollow cross-section with approximately four sides, measuring 800 to 1400 mm in width and 800 to 1400 mm in height.

また、本発明のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプは、前記函体構造物の前面部分の切羽で掘削作業を行う、R&C工法(登録商標)において用いられるようになっていることが好ましい。 Furthermore, the box-shaped roof pipe for underpass construction according to the present invention is preferably used in the R&C (Registered Trademark) method, in which excavation work is performed at the face of the front portion of the box-shaped structure.

本発明のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプによれば、パイプの外側に補強用の鋼材を設けることなく、より簡易な構成によって、上方からの荷重を効果的に支持できると共に、下方を通過してゆく地下構造物(函体構造物)との間に大きな摩擦力を生じさせることなく、効果的にフリクションカットすることができる。 According to the box-shaped roof pipe for underpass construction methods of the present invention, it is possible to effectively support loads from above with a simpler configuration without providing reinforcing steel materials on the outside of the pipe, and to effectively reduce friction without generating large frictional forces between the pipe and the underground structure (box structure) passing below.

本発明の好ましい一実施形態に係るアンダーパス工法用箱形ルーフパイプを説明する、(a)は横断面図、(b)はコの字状上部扁平ピースとコの字状下部ピースを分離した状態の横断面図である。A preferred embodiment of the present invention describes a box-shaped roof pipe for an underpass construction method, where (a) is a cross-sectional view and (b) is a cross-sectional view showing the U-shaped upper flat piece and the U-shaped lower piece separated. 耐荷ローラ部材を例示する斜視図である。This is a perspective view illustrating a load-bearing roller component. 箱形ルーフパイプを推進して天面部箱形ルーフを形成する工程を説明する略示縦断面図である。This is a schematic longitudinal cross-sectional view illustrating the process of propelling box-shaped roof pipes to form a box-shaped roof on the top surface. 箱形ルーフパイプを推進して箱形ルーフを形成する工程を説明する、(a)は略示縦断面図、(b)は(a)のA-Aに沿った略示縦断面図である。This diagram illustrates the process of forming a box-shaped roof by propelling box-shaped roof pipes. (a) is a schematic longitudinal section view, and (b) is a schematic longitudinal section view along A-A in (a). 作業用立坑の内部で函体構造物を形成する状況を説明する略示縦断面図である。This is a schematic longitudinal cross-sectional view illustrating the process of forming a box structure inside a working shaft. 作業用立坑の内部で函体構造物を形成する状況を説明する略示斜視図である。This is a schematic perspective view illustrating the process of forming a box structure inside a working shaft. R&C工法によって、箱形ルーフの内側の地盤を掘削しながら函体構造物を推進する状況を説明する略示縦断面図である。This is a schematic longitudinal cross-sectional view illustrating the situation in which a box-shaped structure is advanced while excavating the ground inside the box-shaped roof using the R&C method. R&C工法によって、箱形ルーフの内側の地盤を掘削しながら函体構造物を推進する状況を説明する略示斜視図である。This is a schematic perspective view illustrating the process of advancing a box-shaped structure while excavating the ground inside the box-shaped roof using the R&C method. 既存構造物の下方を横断して形成された函体構造物による地下空間を説明する略示縦断面図である。This is a schematic longitudinal cross-sectional view illustrating the underground space created by a box-shaped structure that crosses beneath an existing structure. 既存構造物の下方を横断して形成された函体構造物による地下空間を説明する略示斜視図である。This is a schematic perspective view illustrating the underground space created by a box-shaped structure that crosses beneath an existing structure.

図1(a)、(b)に示す本発明の好ましい一実施形態に係るアンダーパス工法用箱形ルーフパイプ10は、アンダーパス工法として、例えば図3~図8に示すような、既存構造物30の下方の地盤に、先行して設置された箱形ルーフ20の天面部箱形ルーフ21と置き換えるようにして、既存構造物30の直下部分を横断して設置した函体構造物15によって、他の新設の地下空間26(図9、図10参照)を形成することが可能な、R&C工法(登録商標)において、天面部箱形ルーフ21を構成する各々の箱形のパイプ部材として用いられる。本実施形態では、作業用立坑31を形成するのに十分な広さの敷地を確保できず、したがって狭い空間の作業用立坑31において、R&C工法の各々の作業工程が実施されるようになっている。また、既存構造物30を挟んだ函体構造物15の到達側にも、既存の設備構造物40(図3、図5参照)が地下構造物として形成されていることから、発進側の立坑のみを作業用立坑31として、到達側に立坑を設けることなく、R&C工法の各々の作業工程が実施されるようになっている。 The box-shaped roof pipe 10 for underpass construction, as shown in Figures 1(a) and 1(b), according to a preferred embodiment of the present invention, is used as one of the box-shaped pipe members constituting the top box-shaped roof 21 in the R&C method (registered trademark), which, as an underpass construction method, for example as shown in Figures 3 to 8, can form another newly constructed underground space 26 (see Figures 9 and 10) by a box structure 15 installed across the portion directly below the existing structure 30, replacing the top box-shaped roof 21 of a previously installed box-shaped roof 20 in the ground below the existing structure 30. In this embodiment, it is not possible to secure a site large enough to form a working shaft 31, and therefore each work process of the R&C method is carried out in a working shaft 31 in a narrow space. Furthermore, since an existing equipment structure 40 (see Figures 3 and 5) is formed as an underground structure on the receiving side of the box-shaped structure 15 flanked by the existing structure 30, each work process of the R&C method can be carried out without providing a shaft on the receiving side, using only the shaft on the departure side as the work shaft 31.

本実施形態のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプ10は、上下に分離可能に連結されたコの字状上部扁平ピース11と、コの字状下部ピース12とからなり、コの字状上部扁平ピース11を地中に残置させてフリクションカット部材として用いることで、パイプの外側に補強用の鋼材を設けることなく、より簡易な構成によって、上方からの荷重を効果的に支持することを可能にし、また下方を通過してゆく函体構造物15との間の大きな摩擦力を生じさせることなく、効果的にフリクションカットできるようにする構成を備えている。 The box-shaped roof pipe 10 for the underpass construction method in this embodiment consists of a U-shaped upper flat piece 11 and a U-shaped lower piece 12 that are detachably connected vertically. By leaving the U-shaped upper flat piece 11 in the ground and using it as a friction-cutting member, it is possible to effectively support loads from above with a simpler configuration without providing reinforcing steel materials on the outside of the pipe. Furthermore, it is configured to effectively cut friction without generating large frictional forces between the pipe and the box-shaped structure 15 passing below.

そして、本実施形態のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプ10は、アンダーパス工法において、既存構造物30の下方の地盤に先行して設置されて、矩形断面形状を有する函体構造物15の天面部15aと置き換えられることで(図7参照)、既存構造物30の直下部分の地盤を横断して函体構造物15による地下空間26(図9、図10参照)を形成するための、天面部箱形ルーフ21を構成する略四辺形状の中空断面形状を有するアンダーパス工法用の箱形のパイプ部材であって、当該箱形ルーフパイプ10は、既存構造物30の下方の地盤における函体構造物15の計画設置領域の天面部分に沿って、横幅方向に連設して複数配置されることで、天面部箱形ルーフ21を形成するようになっている(図3、図4(b)参照)。箱形ルーフパイプ10は、図1(a)、(b)に示すように、略四辺形状の中空断面形状を備えていると共に、両側の側板部10aの各上端部分で上下に分離可能に連結されたコの字状上部扁平ピース11と、コの字状下部ピース12とからなり、コの字状上部扁平ピース11には、これの天板部11aの下面側に支持されて、帯板形状の高さ調整金物13が、当該箱形ルーフパイプ10の軸方向に延設されていると共に、天板部11aと平行に配置されて固着されている。コの字状上部扁平ピース11は、コの字状下部ピース12よりも高さが低くなっている。既存構造物30の下方の地盤に天面部箱形ルーフ21が設置された後に、函体構造物15が推進される際に、コの字状下部ピース12がコの字状上部扁平ピース11から分離されて函体構造物15の天面部15aと置き換えられると共に、コの字状上部扁平ピース11を残置させてフリクションカット部材として機能させることを可能にし(図7参照)、且つ高さ調整金物13には、当該箱形ルーフパイプ10の軸方向と垂直で、且つコの字状上部扁平ピース11の天板部11aの上面と平行な回転軸を有する回転ローラ14aを含む耐荷ローラ部材14(図2参照)が、高さを調整可能に取り付けられて、函体構造物15の天面部15aとコの字状上部扁平ピース11との間に介在することで、上方からの荷重を支持しつつ函体構造物15をスライド移動させることを可能にしている。 Furthermore, the box-shaped roof pipe 10 for the underpass construction method of this embodiment is installed in advance in the ground below the existing structure 30 in the underpass construction method, and replaces the top surface 15a of the box-shaped structure 15 which has a rectangular cross-section (see Figure 7), thereby forming an underground space 26 (see Figures 9 and 10) by the box-shaped structure 15 that crosses the ground directly below the existing structure 30. The box-shaped roof pipe 10 is a box-shaped pipe member for the underpass construction method that has a roughly quadrilateral hollow cross-section and forms a top surface box-shaped roof 21. Multiple box-shaped roof pipes 10 are arranged in a continuous manner in the lateral direction along the top surface of the planned installation area of the box-shaped structure 15 in the ground below the existing structure 30, thereby forming a top surface box-shaped roof 21 (see Figures 3 and 4(b)). As shown in Figures 1(a) and 1(b), the box-shaped roof pipe 10 has a roughly quadrilateral hollow cross-section and consists of a U-shaped upper flat piece 11 and a U-shaped lower piece 12 that are vertically separable and connected at the upper ends of the side plate portions 10a on both sides. A strip-shaped height adjustment fitting 13 is supported on the lower surface side of the top plate portion 11a of the U-shaped upper flat piece 11 and extends in the axial direction of the box-shaped roof pipe 10, and is fixed in place parallel to the top plate portion 11a. The height of the U-shaped upper flat piece 11 is lower than that of the U-shaped lower piece 12. After the box-shaped roof 21 is installed on the ground beneath the existing structure 30, when the box structure 15 is propelled, the U-shaped lower piece 12 separates from the U-shaped upper flat piece 11 and replaces the top surface 15a of the box structure 15. The U-shaped upper flat piece 11 is left in place to function as a friction-cutting member (see Figure 7). Furthermore, a load-bearing roller member 14 (see Figure 2), including a rotating roller 14a with a rotation axis perpendicular to the axial direction of the box-shaped roof pipe 10 and parallel to the upper surface of the top plate 11a of the U-shaped upper flat piece 11, is attached to the height-adjustable fitting 13. By interposing between the top surface 15a of the box structure 15 and the U-shaped upper flat piece 11, it enables the box structure 15 to slide while supporting the load from above.

本実施形態では、好ましくはR&C工法によって、既存構造物30の下方の地盤に函体構造物15による地下空間26を形成する作業に先立って、既存構造物30を挟んだ一方側に、作業基地となる作業用立坑31(図3参照)を形成する。本実施形態では、上述のように、既存構造物30を挟んだ他方側には、他の既存の設備構造物40が形成されていることから、一方側のみに作業用立坑31を形成して、各々の作業工程を実施するようになっている。作業用立坑31は、例えばシールド掘進機によるシールド工法において形成される立坑と同様に、止水性に富んだ好ましくはSMW工法による地盤改良と矢板を用いた土留壁32を形成して、これの内側を山留しつつ所定の深さまで掘削することにより、容易に形成することができる。作業用立坑31側の表面は矢板で保護され、切梁等の支保工によって支持される。形成された作業用立坑31には、箱形ルーフパイプ10や函体構造物15を推進させる推進設備や、箱形ルーフパイプ10のコの字状下部ピース12を撤去する際の撤去設備等が、適宜設置されることになる(図5参照)。 In this embodiment, prior to the work of forming an underground space 26 by a box structure 15 in the ground below the existing structure 30, preferably using the R&C method, a work shaft 31 (see Figure 3) serving as a work base is formed on one side of the existing structure 30. In this embodiment, as described above, since other existing equipment structures 40 are formed on the other side of the existing structure 30, the work shaft 31 is formed on only one side, and each work process is carried out. The work shaft 31 can be easily formed, for example, in the same way as a shaft formed in the shield tunneling method using a shield tunneling machine, by forming a retaining wall 32 using sheet piles and ground improvement with excellent watertightness, preferably by the SMW method, and excavating to a predetermined depth while retaining the inside of this wall. The surface on the side of the work shaft 31 is protected by sheet piles and supported by shoring such as bracing. The formed working shaft 31 will be appropriately equipped with propulsion equipment for moving the box-shaped roof pipe 10 and the box-shaped structure 15, as well as removal equipment for removing the U-shaped lower piece 12 of the box-shaped roof pipe 10 (see Figure 5).

また、本実施形態では、図3及び図4(a)、(b)に示すように、形成した作業用立坑31に公知の推進設備(図示せず。)を設置して、従来のR&C工法と同様に、天面部箱形ルーフ21を形成する複数の箱形ルーフパイプ10や、側面部箱形ルーフ22及び底面部箱形ルーフ23を形成する箱形ルーフパイプ10’,10”の各々を、函体構造物15の計画設置領域の天面部分、両側の側面部分、及び底面部分の両端部分に沿って、計画設置領域における函体構造物15の横断方向と垂直な断面の周方向に並べて連設させるようにして、作業用立坑31から既存構造物30の下方の地盤に、推進させて押し込むことができる。これによって、既存構造物30の直下部分を横断する天面部箱形ルーフ21及び側面部箱形ルーフ22に加えて、好ましくは両側の端部角部部分の底面部箱形ルーフ23を含む、箱形ルーフ20を形成することが可能になる。 Furthermore, in this embodiment, as shown in Figures 3 and 4(a) and (b), a known propulsion device (not shown) is installed in the formed working shaft 31. Similar to the conventional R&C method, multiple box-shaped roof pipes 10 forming the top box-shaped roof 21, and box-shaped roof pipes 10' and 10'' forming the side box-shaped roofs 22 and bottom box-shaped roofs 23, are arranged in a continuous line along the top, both side, and both ends of the bottom portion of the planned installation area of the box structure 15, aligning them in the circumferential direction of the cross-section perpendicular to the transverse direction of the box structure 15 in the planned installation area. This allows the pipes to be propelled and pushed from the working shaft 31 into the ground below the existing structure 30. This makes it possible to form a box-shaped roof 20 that includes, preferably, the bottom box-shaped roofs 23 at the corner portions of both ends, in addition to the top box-shaped roof 21 and side box-shaped roofs 22 that traverse the portion directly below the existing structure 30.

ここで、天面部箱形ルーフ21を形成する箱形ルーフパイプ10は、各々、好ましくは横幅が800~1400mm、縦幅が800~1400mm程度の大きさの、略四辺形状の中空断面形状(本実施形態では略正方形の中空断面形状)を有しており、作業員が立ち入って作業を行える程度の空間を内部に備えている。側面部箱形ルーフ22や底面部箱形ルーフ23を形成する箱形ルーフパイプ10’,10”は、例えば縦横800~1400mm程度の大きさの中空の略正方形の断面形状を有しており、本実施形態では、作業用立坑31に回収されることなく、地中に残置されたまま埋設されるものとなっている(図10参照)。これらの箱形ルーフパイプ10,10’,10”は、適宜の長さに分割した単位パイプを順次継ぎ足しながら、既存地下構造物30の直下部分の地盤を横断するのに十分な延長で、地中に設置されることになる。 Here, the box-shaped roof pipes 10 forming the top box-shaped roof 21 each preferably have a roughly quadrilateral hollow cross-section (roughly square hollow cross-section in this embodiment) with a width of 800 to 1400 mm and a height of 800 to 1400 mm, and have an internal space large enough for workers to enter and work inside. The box-shaped roof pipes 10' and 10'' forming the side box-shaped roof 22 and bottom box-shaped roof 23 have, for example, a roughly square hollow cross-section with dimensions of approximately 800 to 1400 mm in both length and width, and in this embodiment, they are buried underground without being recovered into the work shaft 31 (see Figure 10). These box-shaped roof pipes 10, 10', and 10'' are installed underground with a sufficient length to traverse the ground directly beneath the existing underground structure 30, by sequentially joining unit pipes divided into appropriate lengths.

そして、天面部箱形ルーフ21を形成する本実施形態の箱形ルーフパイプ10は、上述のように、略四辺形状(略正方形)の中空断面形状を備えていると共に、両側の側板部10aの各上端部分で上下に分離可能に連結されたコの字状上部扁平ピース11と、コの字状下部ピース12とからなり、コの字状上部扁平ピース11には、これの天板部11aの下面側に支持されて、帯板形状の高さ調整金物13が、当該箱形ルーフパイプ10の軸方向に延設されていると共に、天板部11aと平行に配置されて固着されている。 Furthermore, the box-shaped roof pipe 10 of this embodiment, which forms the top box-shaped roof 21, has a hollow cross-section with a roughly quadrilateral (roughly square) shape, as described above. It consists of a U-shaped upper flat piece 11 and a U-shaped lower piece 12, which are vertically separable and connected at the upper ends of the side plate portions 10a on both sides. A strip-shaped height adjustment fitting 13 is supported on the lower surface of the top plate portion 11a of the U-shaped upper flat piece 11, extending axially along the box-shaped roof pipe 10 and fixed parallel to the top plate portion 11a.

本実施形態では、箱形ルーフパイプ10は、図1(a)、(b)に示すように、例えば横幅が1400mm、縦幅が1400mm程度の大きさの、略正方形の中空断面形状を有しており、例えば両側の側板部10aにおける底板部10bから1250mm程度の高さ位置の上端部分において、コの字状上部扁平ピース11とコの字状下部ピース12とが、着脱が容易な好ましくはピン接合によって、上下に分離可能に一体として連結されている。すなわち、コの字状下部ピース12の上端縁部には、内側に張り出すようにして、下部フランジ12aが溶接等により固着されて取り付けられていると共に、下部フランジ12aから上方に突出して、係合ピン12bが、箱形ルーフパイプ10の長さ方向に所定の間隔をおいて配置されて立設している。コの字状上部扁平ピース11の下端縁部には、内側に張り出すようにして、上部フランジ11bが溶接等により固着して取り付けられていると共に、上部フランジ11bには、下部フランジ12aの係合ピン12bと対応する位置に、係合ピン12bを係合させる係合孔が、箱形ルーフパイプ10の長さ方向に所定の間隔をおいて配置されて形成されている。下部フランジ12aの係合ピン12bを、上部フランジ11bの係合孔に各々係合させることで、コの字状上部扁平ピース11とコの字状下部ピース12とを、容易に分離可能な状態で、上下に一体として連結しておくことができる。 In this embodiment, as shown in Figures 1(a) and 1(b), the box-shaped roof pipe 10 has a roughly square hollow cross-section, for example, with a width of about 1400 mm and a height of about 1400 mm. For example, at the upper end portion of the side plate portions 10a on both sides, at a height of about 1250 mm from the bottom plate portion 10b, a U-shaped upper flat piece 11 and a U-shaped lower piece 12 are connected as a single unit so as to be easily detachable, preferably by pin joints. That is, a lower flange 12a is fixed to the upper end edge of the U-shaped lower piece 12 by welding or the like, so as to protrude inward, and engaging pins 12b are erected at predetermined intervals along the length of the box-shaped roof pipe 10, protruding upward from the lower flange 12a. An upper flange 11b is fixedly attached to the lower edge of the U-shaped upper flat piece 11 by welding or the like, so as to protrude inward. The upper flange 11b has engagement holes for engaging the engagement pins 12b of the lower flange 12a, arranged at predetermined intervals along the length of the box-shaped roof pipe 10, corresponding to the engagement pins 12b of the lower flange 12a. By engaging the engagement pins 12b of the lower flange 12a with the engagement holes of the upper flange 11b, the U-shaped upper flat piece 11 and the U-shaped lower piece 12 can be connected as a single unit, while remaining easily separable.

また、本実施形態では、コの字状上部扁平ピース11の天板部11aの下面における、横幅方向の中央部分に溶接等により固着されて、下方に突出する一対の線状凸リブ11cが、箱形ルーフパイプ10の長さ方向に、互いに平行に延設して取り付けられている。これらの線状凸リブ11cを介して天板部11aの下面側に支持させて、帯板形状の高さ調整金物13が、当該線状凸リブ11cに溶接等により固着されて取り付けられている。高さ調整金物13は、線状凸リブ11cと同様に、箱形ルーフパイプ10の長さ方向に延設されていると共に、天板部11aと平行に配置されて、上部フランジ11bを超えて下方に突出しない高さ位置に取り付けられることになる。高さ調整金物13の下面側には、コの字状上部扁平ピース11からコの字状下部ピース12が分離されて、コの字状上部扁平ピース11がフリクションカット部材として機能する際に、函体構造物15の天面部15aが下方を通過するのに先立って、図2に示す耐荷ローラ部材14が、箱形ルーフパイプ10の長さ方向に所定の間隔をおいて取り付けられることになる。耐荷ローラ部材14は、回転ローラ14aの下端部が、好ましくは上部フランジ11bよりも下方の位置として、例えば天板部11aから200mm程度の高さ位置に配置されるように、高さを調整した状態で、高さ調整金物13の下面側に取り付けられることになる。 Furthermore, in this embodiment, a pair of linear convex ribs 11c are fixed to the central part in the lateral direction of the lower surface of the top plate portion 11a of the U-shaped upper flat piece 11 by welding or the like, and are attached in the longitudinal direction of the box-shaped roof pipe 10, extending parallel to each other. A strip-shaped height adjustment fitting 13 is attached to the linear convex ribs 11c by welding or the like, supported on the lower surface side of the top plate portion 11a via these linear convex ribs 11c. The height adjustment fitting 13 extends in the longitudinal direction of the box-shaped roof pipe 10, similar to the linear convex ribs 11c, and is positioned parallel to the top plate portion 11a, and is attached at a height position that does not protrude downward beyond the upper flange 11b. On the lower side of the height adjustment fitting 13, the U-shaped lower piece 12 is separated from the U-shaped upper flat piece 11. When the U-shaped upper flat piece 11 functions as a friction-cutting member, the load-bearing roller member 14 shown in Figure 2 is attached at predetermined intervals along the length of the box-shaped roof pipe 10 prior to the top surface 15a of the box structure 15 passing below it. The load-bearing roller member 14 is attached to the lower side of the height adjustment fitting 13 with its height adjusted so that the lower end of the rotating roller 14a is preferably positioned below the upper flange 11b, for example, at a height of approximately 200 mm from the top plate portion 11a.

本実施形態では、箱形ルーフパイプ10は、好ましく略四辺形状(略正方形)の中空断面形状を有する例えば3m程度の長さの複数の単位箱形ルーフパイプを、公知のボルト接合やピン接合等の接合手段を用いて、軸方向に連結一体化して所定の長さに形成されるようになっている。 In this embodiment, the box-shaped roof pipe 10 is formed by axially connecting and integrating multiple unit box-shaped roof pipes, each preferably having a hollow cross-section with a substantially quadrilateral (substantially square) shape and a length of approximately 3 m, using known joining means such as bolt joints or pin joints, to create a predetermined length.

また、本実施形態では、単位箱形ルーフパイプは、所定の長さとして、例えば3mの長さの単位コの字状上部扁平ピースの下方に、これよりも長さの短い例えば1mの長さの複数の単位コの字状下部ピース12c(図7、図8参照)を、軸方向に連結一体化させた状態で、上下に分離可能に連結して形成されている。これによって、後述するように、天面部箱形ルーフ21を形成する箱形ルーフパイプ10を、フリクションカット部材となるコの字状上部扁平ピース11を構成する単位コの字状上部扁平ピースの各々を地中に残置したまま、コの字状下部ピース12を、単位コの字状下部ピース12c毎に、後端部の当該単位コの字状下部ピース12cから、函体構造物15の内側に、順次撤去できるようになっている。これらの単位コの字状下部ピース12cは、公知のボルト接合やピン接合等の接合手段を用いて、軸方向に連結一体化しておくことができる。 Furthermore, in this embodiment, the unit box-shaped roof pipe is formed by connecting multiple unit U-shaped lower pieces 12c (see Figures 7 and 8), each shorter than a unit U-shaped upper flat piece (for example, 1 m in length), to the lower part of a unit U-shaped upper flat piece (for example, 3 m in length), with these pieces axially connected and integrated, and detachably connected vertically. This allows the box-shaped roof pipe 10 forming the top box-shaped roof 21 to be removed sequentially from the rear end of each unit U-shaped lower piece 12c, while leaving each of the unit U-shaped upper flat pieces constituting the U-shaped upper flat piece 11 (which acts as a friction-cutting member) in the ground. These unit U-shaped lower pieces 12c can be axially connected and integrated using known joining means such as bolt joints or pin joints.

既存構造物30の直下部分を横断する函体構造物15の計画設置領域に、天面部箱形ルーフ21、側面部箱形ルーフ22、及び底面部箱形ルーフ23を含む、箱形ルーフ20を形成したら、本実施形態では、好ましくは側面部箱形ルーフ22及び底面部箱形ルーフ23を地中に残置したまま、天面部箱形ルーフ21のみを天面部15aと置き換えるようにして、作業用立坑31から、当該作業用立坑31に設置した推進設備27によって、函体構造物15を既存構造物30の直下部分の地盤に向けて推進させることにより、函体構造物15による地下空間26を形成することができる(図7~図10参照)。 In this embodiment, after forming a box-shaped roof 20, including a top box-shaped roof 21, side box-shaped roofs 22, and bottom box-shaped roof 23, in the planned installation area of the box-shaped structure 15 that crosses the portion directly beneath the existing structure 30, the box-shaped structure 15 is propelled from the work shaft 31 towards the ground directly beneath the existing structure 30 by a propulsion device 27 installed in the work shaft 31, while preferably leaving the side box-shaped roofs 22 and bottom box-shaped roofs 23 in the ground, replacing only the top box-shaped roof 21 with the top portion 15a. This allows for the formation of an underground space 26 by the box-shaped structure 15 (see Figures 7 to 10).

本実施形態では、上述のように、狭い空間の作業用立坑31での作業になることから、函体構造物15は、軸方向に連続して連結一体化される複数のプレキャストコンクリート製の単位函体16によって、形成されるようになっている。また単位函体16は、周方向に分割された複数の分割ピースであるプレキャストピース16aを、作業用立坑31において一体として組み付けることで、例えば推進設備27のジャッキストロークに相当する、1m程度の厚さを備えるように形成されることになる。すなわち、各々の単位函体16は、図5及び図6に示すように、地上から作業用立坑31に吊り込まれたプレキャストピース16aを、作業用立坑31において組み付けることによって形成されると共に、形成された単位函体16は、軸方向に順次連接されて、作業用立坑31に設置した推進設備27によって、函体構造物15として既存構造物30の直下部分の地盤に向けて推進されてゆくことになる(図7参照)。 In this embodiment, as described above, since the work takes place in the narrow space of the working shaft 31, the box structure 15 is formed by multiple precast concrete unit box bodies 16 that are continuously connected and integrated in the axial direction. Furthermore, the unit box body 16 is formed by assembling multiple precast pieces 16a, which are divided pieces in the circumferential direction, as a single unit in the working shaft 31, thereby achieving a thickness of approximately 1 m, corresponding to, for example, the jack stroke of the propulsion equipment 27. That is, as shown in Figures 5 and 6, each unit box body 16 is formed by assembling precast pieces 16a that have been suspended from the ground into the working shaft 31. The formed unit box bodies 16 are then sequentially connected in the axial direction and propelled as the box structure 15 toward the ground directly beneath the existing structure 30 by the propulsion equipment 27 installed in the working shaft 31 (see Figure 7).

このようにして、例えば推進設備27のジャッキストローク毎に形成された単位函体16は、従来のR&C工法と同様に、函体構造物15の構成部材として、函体構造物15の推進方向にこれの後方側から順次連接して組み付けられる。これによって形成される函体構造物15は、図7に示すように、天面部15aを天面部箱形ルーフ21の各々の箱形ルーフパイプ10のコの字状下部ピース12と置き換えるようにしながら、各々のコの字状上部扁平ピース11をフリクションカット部材として地中に残置したまま、作業用立坑31から既存構造物30の直下部分の地盤に向けて推進されるようになっている。これによって、当該函体構造物15による地下空間26を、既存構造物30の直下部分の地盤を横断させて、形成することが可能になる(図9、図10参照)。 In this way, for example, the unit box bodies 16 formed for each jack stroke of the propulsion equipment 27 are assembled sequentially from the rear side in the propulsion direction of the box structure 15, as components of the box structure 15, similar to the conventional R&C method. The resulting box structure 15, as shown in Figure 7, is propelled from the working shaft 31 towards the ground directly beneath the existing structure 30, while the top surface 15a replaces the U-shaped lower pieces 12 of each box-shaped roof pipe 10 of the top box-shaped roof 21, leaving each U-shaped upper flat piece 11 in the ground as a friction-cutting member. This makes it possible to form the underground space 26 created by the box structure 15 across the ground directly beneath the existing structure 30 (see Figures 9 and 10).

また、本実施形態では、上述のように、好ましくはR&C工法によるアンダーパス工法として、図7に示すように、切羽部28において箱形ルーフ20の内側の地盤を掘削しながら函体構造物15が推進されると共に、発進側の立坑のみを作業用立坑31としていることから、図8にも示すように、天面部箱形ルーフ21を構成する箱形ルーフパイプ10のコの字状上部扁平ピース11とコの字状下部ピース12とを、係合ピン12bを引き抜くことにより分離して、単位コの字状下部ピース12c毎に作業用立坑31に回収しつつ、函体構造物15を既存地下構造物30下方の地盤に推進するようになっている。 Furthermore, in this embodiment, as described above, preferably using the R&C method for underpass construction, as shown in Figure 7, the box structure 15 is advanced while excavating the ground inside the box-shaped roof 20 at the face 28. Since only the launching shaft is used as the working shaft 31, as shown in Figure 8, the U-shaped upper flat piece 11 and U-shaped lower piece 12 of the box-shaped roof pipe 10 constituting the top box-shaped roof 21 are separated by pulling out the engagement pin 12b. Each unit U-shaped lower piece 12c is then collected in the working shaft 31, while the box structure 15 is advanced into the ground below the existing underground structure 30.

すなわち、本実施形態では、函体構造物15の推進方向の先端部には、箱形ルーフ20との間に介在して、函体構造物15の断面形状に沿った外周形状を有する一対の矩形枠体18a,18bを備える、ルーフ支持鋼殻17が設置されている(図5、図6参照)。ルーフ支持鋼殻17は、ルーフ側矩形枠体18a及び函体側矩形枠体18bと、これらの矩形枠体18a,18bを平行に並べた状態で接合一体化する、複数の連結鋼材19とを含んで構成されている。ルーフ支持鋼殻17が介在していることで、矩形枠体18a,18bの間に、箱形ルーフパイプ10の単位コの字状下部ピース12cが通過可能で、且つ作業員が立入り可能な間隔部分が保持される。またルーフ支持鋼殻17は、ルーフ側矩形枠体18aの上辺部鋼材の上に、天面部箱形ルーフの後端部分を載置させて当該後端部分を下方から支持すると共に、函体側矩形枠体18bを函体構造物15の前面に当接させた状態で、函体構造物15の推進に伴って、函体構造物15と共に前進できるようになっている。 In other words, in this embodiment, a roof support steel shell 17 is installed at the leading end of the box structure 15 in the direction of propulsion, interposed between it and the box-shaped roof 20, and comprising a pair of rectangular frames 18a and 18b having an outer circumference shape that follows the cross-sectional shape of the box structure 15 (see Figures 5 and 6). The roof support steel shell 17 is composed of a roof-side rectangular frame 18a and a box-side rectangular frame 18b, and a plurality of connecting steel members 19 that join and integrate these rectangular frames 18a and 18b in a parallel arrangement. The presence of the roof support steel shell 17 maintains a gap between the rectangular frames 18a and 18b that allows the unit U-shaped lower piece 12c of the box-shaped roof pipe 10 to pass through and allows workers to enter. Furthermore, the roof support steel shell 17 supports the rear end portion of the box-shaped roof on the upper steel portion of the roof-side rectangular frame 18a by placing it on the upper steel portion of the frame, and the box-side rectangular frame 18b is in contact with the front surface of the box structure 15, allowing the shell to move forward together with the box structure 15 as it propels itself.

そして、本実施形態では、箱形ルーフ20の内側の地盤を切羽部28において掘削しつつ、函体構造物15を推進させる際に、ルーフ側矩形枠体18aと函体側矩形枠体18bとの間隔部分の直上に張り出してきた、天面部箱形ルーフ21を構成する各々の箱形ルーフパイプ10の後端部の単位コの字状下部ピース12cを、これらの間隔部分を介して函体構造物15の内側に回収して、順次撤去することができるようになっている(図7、図8参照)。 In this embodiment, while excavating the ground inside the box-shaped roof 20 at the excavation face 28 and propelling the box-shaped structure 15, the unit U-shaped lower pieces 12c at the rear ends of each box-shaped roof pipe 10 constituting the top surface box-shaped roof 21, which protrude directly above the gap between the roof-side rectangular frame 18a and the box-shaped structure-side rectangular frame 18b, can be collected into the inside of the box-shaped structure 15 via these gaps and sequentially removed (see Figures 7 and 8).

また、単位コの字状下部ピース12cを撤去する際に、函体構造物15の先端と切羽部28との間の部分における上方からの荷重は、先端部分が耐荷ローラ部材14を介して函体構造物15の天面部15aに載置された、フリクションカット部材として機能するコの字状上部扁平ピース11によって、下方から支持されることになる。本実施形態では、図1(a)、(b)に示すように、コの字状上部扁平ピース11は、両側の側部が下方に折れ曲がった、扁平なコの字状の断面形状を備えていることで、平坦な形状のフリクションカットプレートと比較して、相当の剛性を備えることになるので、安定した状態で、上方からの荷重を支持することが可能になる。これに加えて、本実施形態では、コの字状上部扁平ピース11は、これの天板部11aの下面側に、帯板形状の高さ調整金物13が、一対の線状凸リブ11cを介して固着された状態で取り付けられているので、これらの高さ調整金物13や線状凸リブ11cにより剛性がさらに高められることによって、より安定した状態で、上方からの荷重を支持することが可能になる。 Furthermore, when removing the unit U-shaped lower piece 12c, the load from above in the portion between the tip of the box structure 15 and the face 28 is supported from below by the U-shaped upper flat piece 11, which functions as a friction-cutting member and whose tip portion is placed on the top surface 15a of the box structure 15 via the load-bearing roller member 14. In this embodiment, as shown in Figures 1(a) and (b), the U-shaped upper flat piece 11 has a flat U-shaped cross-sectional shape with both sides bent downwards, which provides considerable rigidity compared to a flat friction-cutting plate, making it possible to support the load from above in a stable state. In addition, in this embodiment, the U-shaped upper flat piece 11 has a strip-shaped height adjustment fitting 13 fixed to the underside of its top plate portion 11a via a pair of linear convex ribs 11c. Therefore, the rigidity is further enhanced by these height adjustment fittings 13 and linear convex ribs 11c, making it possible to support loads from above in a more stable state.

さらに、本実施形態では、天面部箱形ルーフ21を構成する各々の箱形ルーフパイプ10の後端部における単位コの字状下部ピース12cを、コの字状上部扁平ピース11を構成する単位コの字状上部扁平ピースから分離して順次撤去したら、残ったコの字状上部扁平ピース11の天板部11aの下面に取り付けられた、高さ調整金物13の下面側に、耐荷ローラ部材14を、好ましくはルーフ支持鋼殻17のルーフ側矩形枠体18aと函体側矩形枠体18bとの間隔部分での作業によって、箱形ルーフパイプ10の軸方向に所定の間隔をおいて配置した状態で取り付ける。耐荷ローラ部材14は、好ましくは箱形ルーフパイプ10の軸方向と垂直で、且つコの字状上部扁平ピース11の天板部11aの上面と平行な回転軸を有する回転ローラ14aの下端部が、天板部11aから例えば200mm程度の高さ位置に配置されるように、好ましくは高さ調整プレートを介在させて高さを調整した状態で、取り付けることができる。これによって、フリクションカット部材として機能するコの字状上部扁平ピース11を、耐荷ローラ部材14の回転ローラ14aを介在させた状態で、函体構造物15の天面部15aに載置させることが可能になって、これらの間に大きな摩擦力が生じないようにすることで、複数の単位函体16による函体構造物15を、コの字状上部扁平ピース11をフリクションカット部材として機能させながら、スムーズに移動させつつ推進させることが可能になる。 Furthermore, in this embodiment, after separating and sequentially removing the unit U-shaped lower piece 12c at the rear end of each box-shaped roof pipe 10 constituting the top box-shaped roof 21 from the unit U-shaped upper flat piece 11, the load-bearing roller member 14 is attached to the lower side of the height adjustment fitting 13 attached to the lower surface of the top plate portion 11a of the remaining U-shaped upper flat piece 11, preferably by working in the space between the roof-side rectangular frame 18a and the box-side rectangular frame 18b of the roof support steel shell 17, so that it is positioned at a predetermined distance in the axial direction of the box-shaped roof pipe 10. The load-bearing roller member 14 can preferably be mounted with its height adjusted by interposing a height adjustment plate, such that the lower end of the rotating roller 14a, which has a rotation axis perpendicular to the axial direction of the box-shaped roof pipe 10 and parallel to the upper surface of the top plate portion 11a of the U-shaped upper flat piece 11, is positioned at a height of approximately 200 mm from the top plate portion 11a. This allows the U-shaped upper flat piece 11, which functions as a friction-cutting member, to be placed on the top surface portion 15a of the box structure 15 with the rotating roller 14a of the load-bearing roller member 14 interposed. By preventing large frictional forces from occurring between them, the box structure 15, composed of multiple unit boxes 16, can be smoothly moved and propelled while the U-shaped upper flat piece 11 functions as a friction-cutting member.

これらによって、本実施形態のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプ10によれば、パイプの外側に補強用の鋼材を設けることなく、より簡易な構成によって、上方からの荷重を効果的に支持できると共に、フリクションカット部材として機能するコの字状上部扁平ピース11の下方を通過してゆく函体構造物15との間に大きな摩擦力を生じさせることなく、効果的にフリクションカットすることが可能になる。また箱形ルーフパイプ10の全断面以外の余分な領域まで、掘削する必要もない。 These features allow the box-shaped roof pipe 10 for underpass construction in this embodiment to effectively support loads from above with a simpler configuration, without requiring reinforcing steel materials on the outside of the pipe. Furthermore, it enables effective friction reduction without generating large frictional forces between the U-shaped upper flat piece 11, which functions as a friction-cutting member, and the box-shaped structure 15 passing beneath it. Additionally, there is no need to excavate beyond the entire cross-section of the box-shaped roof pipe 10.

このようにして、本実施形態では、函体構造物15が地中に推進されて、函体構造物15の先端が、例えば既存構造物30を挟んだ推進方向の前方側の先端到達部分の鏡部改良地盤に至ることで、既存地下構造物30の直下部分を横断して設置された当該函体構造物15による、地下空間26が形成されることになる(図9、図10参照)。形成された地下空間26は、例えば他の既存の設備構造物40における地下空間26と対応する部分の側壁40aを撤去することによって、既存の設備構造物40と連通させて用いることができる(図9参照)。 In this embodiment, the box-shaped structure 15 is propelled into the ground, and its tip reaches, for example, the improved ground at the tip end on the forward side of the propulsion direction, sandwiching the existing structure 30. This creates an underground space 26 formed by the box-shaped structure 15, which is installed across the portion directly beneath the existing underground structure 30 (see Figures 9 and 10). The formed underground space 26 can be used in communication with the existing equipment structure 40 by, for example, removing the side wall 40a in the portion corresponding to the underground space 26 of another existing equipment structure 40 (see Figure 9).

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、下方の地盤に函体構造物による地下空間が形成される既存構造物は、地下鉄用の既存構造物や道路用の既存構造物等の他、ビルの地下室や下水用の管路等の、その他の種々の既存構造物であっても良い。また、本発明のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプを用いた天面部箱形ルーフや、これと置き換えられる函体構造物は、既存構造物を挟んだ到達側にも作業用立坑を設けて、到達側の作業用立坑に向けて推進させるようにしても良い。到達側にも作業用立坑が設けられている場合には、アンダーパス工法として、到達側の作業用立坑で箱形ルーフの内側に残置された地盤や土砂を撤去する、SFT工法(登録商標)において、本発明の箱形ルーフパイプを用いた天面部箱形ルーフを採用することもできる。 Furthermore, the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications are possible. For example, the existing structure in which the underground space formed by the box-shaped structure is created in the ground below may be an existing structure for subways or roads, or other various existing structures such as building basements or sewer pipes. Also, the box-shaped roof section using the box-shaped roof pipe for the underpass construction method of the present invention, or the box-shaped structure that replaces it, may be propelled toward a working shaft on the receiving side, with a working shaft provided on the receiving side, on either side of the existing structure. If a working shaft is also provided on the receiving side, the box-shaped roof section using the box-shaped roof pipe of the present invention can also be adopted in the SFT method (registered trademark), which involves removing the ground and soil remaining inside the box-shaped roof at the working shaft on the receiving side, as an underpass construction method.

10 アンダーパス工法用箱形ルーフパイプ
10’,10” 箱形ルーフパイプ
10a 側板部
10b 底板部
11 コの字状上部扁平ピース
11a 天板部
11b 上部フランジ
11c 線状凸リブ
12 コの字状下部ピース
12a 下部フランジ
12b 係合ピン
12c 単位コの字状下部ピース
13 高さ調整金物
14 耐荷ローラ部材
14a 回転ローラ
15 函体構造物
15a 天面部
16 単位函体
16a プレキャストピース
17 ルーフ支持鋼殻
18a ルーフ側矩形枠体
18b 函体側矩形枠体
19 連結鋼材
20 箱形ルーフ
21 天面部箱形ルーフ
22 側面部箱形ルーフ
23 底面部箱形ルーフ
26 地下空間
27 推進設備
28 切羽部
30 既存構造物
31 作業用立坑
32 土留壁
40 既存の設備構造物
40a 地下空間と対応する部分の側壁
10 Box-shaped roof pipes 10', 10" for underpass construction Box-shaped roof pipe 10a Side plate section 10b Bottom plate section 11 U-shaped upper flat piece 11a Top plate section 11b Upper flange 11c Linear convex rib 12 U-shaped lower piece 12a Lower flange 12b Engagement pin 12c Unit U-shaped lower piece 13 Height adjustment hardware 14 Load-bearing roller member 14a Rotating roller 15 Box structure 15a Top surface section 16 Unit box 16a Precast piece 17 Roof support steel shell 18a Roof side rectangular frame 18b Box side rectangular frame 19 Connecting steel material 20 Box-shaped roof 21 Top surface box-shaped roof 22 Side surface box-shaped roof 23 Bottom surface box-shaped roof 26 Underground space 27 Tunneling equipment 28 Face section 30 Existing structure 31 Working shaft 32 Retaining wall 40 Existing equipment structure 40a Side wall of the portion corresponding to the underground space

Claims (6)

アンダーパス工法において、既存構造物の下方の地盤に先行して設置されて、矩形断面形状を有する函体構造物の天面部と置き換えられることで、前記既存構造物の直下部分の地盤を横断して前記函体構造物による地下空間を形成するための、天面部箱形ルーフを構成する略四辺形状の中空断面形状を有するアンダーパス工法用箱形ルーフパイプであって、
当該箱形ルーフパイプは、前記既存構造物の下方の地盤における前記函体構造物の計画設置領域の天面部分に沿って、横幅方向に連設して複数配置されることで、前記天面部箱形ルーフを形成するようになっており、
当該箱形ルーフパイプは、略四辺形状の中空断面形状を備えていると共に、両側の側板部の各上端部分で上下に分離可能に連結されたコの字状上部扁平ピースと、コの字状下部ピースとからなり、前記コの字状上部扁平ピースには、これの天板部の下面側に支持されて、帯板形状の高さ調整金物が、当該箱形ルーフパイプの軸方向に延設されていると共に、前記天板部と平行に配置されて固着されており、
前記既存構造物の下方の地盤に前記天面部箱形ルーフが設置された後に、前記函体構造物が推進される際に、前記コの字状下部ピースが前記コの字状上部扁平ピースから分離されて前記函体構造物の天面部と置き換えられると共に、前記コの字状上部扁平ピースを残置させてフリクションカット部材として機能させることを可能にし、且つ前記高さ調整金物には、当該箱形ルーフパイプの軸方向と垂直で、且つ前記コの字状上部扁平ピースの前記天板部の上面と平行な回転軸を有する回転ローラを含む耐荷ローラ部材が、高さを調整可能に取り付けられて、前記函体構造物の天面部と前記コの字状上部扁平ピースとの間に介在することで、上方からの荷重を支持しつつ前記函体構造物をスライド移動させることを可能にするアンダーパス工法用箱形ルーフパイプ。
In an underpass construction method, a box-shaped roof pipe for an underpass construction method, having a roughly quadrilateral hollow cross-section, is installed in advance on the ground below an existing structure and replaces the top surface of a box-shaped structure having a rectangular cross-section, thereby traversing the ground directly below the existing structure and forming an underground space by the box-shaped structure, wherein the top surface of the box-shaped roof is formed by the box-shaped structure,
The box-shaped roof pipes are arranged in a series in the lateral direction along the top surface of the planned installation area of the box-shaped structure in the ground below the existing structure, thereby forming the top surface box-shaped roof.
The box-shaped roof pipe has a hollow cross-section with approximately four sides, and consists of a U-shaped upper flat piece and a U-shaped lower piece that are detachably connected vertically at the upper ends of the side plates on both sides. A strip-shaped height adjustment fitting is supported on the underside of the top plate of the U-shaped upper flat piece, extending in the axial direction of the box-shaped roof pipe, and is fixed in place parallel to the top plate.
A box-shaped roof pipe for underpass construction, wherein, after the box-shaped roof top is installed on the ground below the existing structure, when the box structure is propelled, the U-shaped lower piece is separated from the U-shaped upper flat piece and replaced with the top surface of the box structure, while the U-shaped upper flat piece is left in place to function as a friction-cutting member, and a load-bearing roller member, including a rotating roller having a rotation axis perpendicular to the axial direction of the box-shaped roof pipe and parallel to the upper surface of the top plate of the U-shaped upper flat piece, is attached to the height adjustment hardware in an adjustable height manner, interposed between the top surface of the box structure and the U-shaped upper flat piece, thereby enabling the box structure to slide while supporting a load from above.
前記コの字状上部扁平ピースと前記コの字状下部ピースとが、ピン接合により上下に分離可能に連結されている請求項1記載のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプ。 The box-shaped roof pipe for underpass construction according to claim 1, wherein the U-shaped upper flattened piece and the U-shaped lower piece are connected so as to be separable vertically by a pin joint. 略四辺形状の中空断面形状を有する複数の単位箱形ルーフパイプを、軸方向に連結一体化して形成されている請求項1又は2記載のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプ。 A box-shaped roof pipe for underpass construction according to claim 1 or 2, formed by connecting and integrating multiple unit box-shaped roof pipes having a roughly quadrilateral hollow cross-section in the axial direction. 前記単位箱形ルーフパイプは、所定の長さの単位コの字状上部扁平ピースの下方に、これよりも長さの短い複数の単位コの字状下部ピースを、軸方向に連結一体化させた状態で上下に分離可能に連結して形成されている請求項3記載のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプ。 The box-shaped roof pipe for underpass construction according to claim 3, is formed by connecting a plurality of shorter unit U-shaped lower pieces axially connected and integrated, so as to be separable vertically, below a unit U-shaped upper flat piece of a predetermined length. 横幅が800~1400mm、縦幅が800~1400mmの大きさの、略四辺形状の中空断面形状を有している請求項1又は2記載のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプ。 A box-shaped roof pipe for underpass construction according to claim 1 or 2, having a roughly quadrilateral hollow cross-section with dimensions of 800 to 1400 mm in width and 800 to 1400 mm in height. 前記函体構造物の前面部分の切羽で掘削作業を行う、R&C工法(登録商標)において用いられる請求項1又は2記載のアンダーパス工法用箱形ルーフパイプ。 A box-shaped roof pipe for an underpass construction method according to claim 1 or 2, used in the R&C method (registered trademark) for excavation work performed at the face of the front portion of the aforementioned box-shaped structure.
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