JP2017193844A - 路面覆工方法および路面覆工構造 - Google Patents

Abstract

【課題】覆工板と比べ部材幅が短く、扱い易いＨ鋼材を覆工桁として使用することで、簡易かつ迅速に、工費も安く、工期も短縮でき、また、覆工桁設置の際に掘削、埋戻しを伴わないので、交通規制の時間が少なくてすむ路面覆工方法を提供する。
【解決手段】道路部横断箇所で、Ｈ鋼材を覆工桁３１としてフランジ３１ａ面を上にして横並びに地盤上に直置して敷設し、横並びに敷設する覆工桁の上面には敷鉄板４９を布設して路面覆工を形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、上下水道、共同溝、電信・電話などの付設する地下道等の地下構造物を地上道路部下を横断して構築する場合の路面覆工方法および路面覆工構造に関するものである。

地下構造物を構築するコンクリート函体の埋設が市街地の道路下で施工される場合、施工中は通行止めとなるが、一日のうちの一定の時間は道路を開放して通行可能とすることが義務付けられている。

このため、日々の施工終了後、掘進を適宜中止し、掘削溝の上部開口すなわち道路の開削した部分に覆工板を布設して開口を一時的に閉塞し、この覆工板の上を自動車が走行し、また、人が歩行できるようにしている。

この覆工板の布設は、従来、例えば、受桁を開口の側部に設置し、この上にクレーンなどで吊り上げた覆工板を一枚ずつ架け渡すようにして順次載せている。また、覆工板の撤去も布設の場合と反対の作業で行っている。この場合、施工場所が道路を横切るように直交もしくは斜交するとき、道路の一方の側から他方の側に向けて覆工板を押出すようにして敷設する。

前記のような覆工板の設置方法では、手間を要してその分だけ工期が長引くだけでなく、規制される交通時間も長くなって交通に及ぼす影響が大きい。

そこで、例えば下記特許文献１に示すように、オープンシールド工法による施工に先行して覆工板を敷設して路面覆工を行い、さらに覆工板は発進坑から一方向に順次押出すことにより、交通障害を少なくする方法がある。
特開２００５−３０７５４４号公報

また、下記特許文献２は、前記特許文献１のような覆工板の設置方法では、施工場所の発進坑から一方向に覆工板を押出すものであり、夜間には両側交通とすることができても、交通量の多い昼間は片側交通となり、その分だけやはり工期が長引き、車両規制期間が長くなって交通に及ぼす影響が大きいとして、工期の短縮も図ることができる覆工板の設置方法として提案されたものである。
特開２０１０−２４２３７３号公報

この特許文献２は、オープンシールド機の前面または上面開口より前方の土砂を掘削・排土する工程と、推進ジャッキを伸長してコンクリート函体を反力にしてシールド機を前進させる工程と、シールド機のテール部内で縮めた推進ジャッキの後方に新たなコンクリート函体をセットする工程とを適宜繰り返して順次コンクリート函体を縦列に埋設するオープンシールド工法において、施工場所が道路と直交する方向の道路下では、道路を挟んで道路の両側に覆工板推進引込ジャッキを設置し、道路の一方の側から道路の略中央まで覆工板を推進し敷設した後、道路の他方の側から道路の略中央まで覆工板を推進し敷設することを要旨とするものである。

特許文献２の本発明によれば、道路の片側半分に覆工板を敷設した後、残りの片側半分に反対方向から覆工板を敷設するようにしたから、道路の片側半分は常に開放されており、車両はこの片側半分を走行でき、全面的に交通規制されることなく、交通障害を少なくできる。

前記特許文献１も特許文献２も覆工板を布設するものである。ちなみに、覆工板は、地下鉄工事をはじめ、地下街の建設・地下配管工事など各種路面掘削工事のほか、仮設構台・桟橋用床板として広く利用されているものである。

このように覆工板による路面覆工では、覆工板自体が幅や長さの大きな大型のものであり、受桁を開口の側部に設置し、この上にクレーンなどで吊り上げた覆工板を一枚ずつ架け渡すようにして順次載せるにしても時間と手間のかかる大仕事である。また、設置後も覆工板のガタツキをなくすための手間がかかる。

また、覆工板の撤去も布設の場合と反対の作業で行っているので同様である。

前記特許文献１や特許文献２にしても、路面覆工に覆工板を使用するので、布設の仕方に工夫を凝らしたとはいえ、幅や長さの大きな大型の部材を使用することには変わりなく、問題は同様である。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、覆工板と比べ部材幅が短く、扱い易いＨ鋼材を覆工桁として使用することで、簡易かつ迅速に、工費も安く、工期も短縮でき、また、覆工桁設置の際に掘削、埋戻しを伴わないので、交通規制の時間が少なくてすむ路面覆工方法および路面覆工構造を提供することにある。

前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、道路部横断箇所で、Ｈ鋼材を覆工桁としてフランジ面を上にして横並びに地盤上に直置して敷設し、横並びに敷設する覆工桁の上面には敷鉄板を布設して路面覆工を形成したことを要旨とするものである。

請求項７記載の本発明は、路面覆工構造としては、道路部横断箇所で地盤上に直置して敷設するものであり、Ｈ鋼材を覆工桁としてフランジ面を上にして横並びにし、ウエブを貫通するＰＣ鋼線で緊結し、かつ、上面には敷鉄板を布設したことを要旨とするものである。

請求項１記載および請求項７記載の本発明によれば、Ｈ鋼材を覆工桁として路面覆工を形成するので、従来の覆工板による路面覆工と比べ部材幅が短く、かつ必要長さを確保でき、軽量で扱い易いも容易であり、また、敷鉄板も軽量で、同じく取扱いが容易であり、さらに、上面には敷鉄板を布設することで、車両通行によるガタツキもなくすことができる。

しかも、覆工桁としてフランジ面を上にして横並びに地盤上に直置して敷設するので、掘削や埋戻しを伴わずにすむ。また、推進コンクリート函体は覆工桁直下を通ることで、土被り０（零）で函体を敷設できる。

また、覆工桁を斜めに並べれば、全体が道路に対して斜めの路面覆工となり、斜交で施工するものとして路面覆工を形成できるが、かかる斜交で施工は覆工板による場合の施工と比べて、覆工面積が少なく、端部地山の処理も必要なく施工できる。

請求項２記載の本発明は、Ｈ鋼材はスチフナー付きのものであることを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、覆工桁としてフランジ面に荷重がかかるが、Ｈ鋼材はスチフナー（補剛材）付きのものであることで、十分強度のあるものとすることができる。

請求項３記載の本発明は、横並びに敷設する覆工桁の前後端にはアスファルト舗装すり付けの傾斜面を形成することを要旨とするものである。

請求項３記載の本発明によれば、覆工桁は横並びに地盤上に直置して敷設するので地盤との高低差を生じるが、この高低差をアスファルト舗装すり付けの傾斜面をもって解消することができる。

請求項４記載の本発明は、横並びに敷設するＨ鋼材はウエブを貫通するＰＣ鋼線で緊結することを要旨とするものである。

請求項４記載の本発明によれば、Ｈ鋼材を覆工桁として道路面に据付けてフランジ面を上にして横並びで路面覆工を形成するに際して、ＰＣ鋼線で緊結して相互に固定させることで、安定して並べて行くことができ、かつ、一体的なものとなり、また、１本ずつ撤去するにもこの緊結を解除して簡単に外すことができる。

請求項５記載の本発明は、横並びに敷設する覆工桁の前後端部下には覆工桁材の並び方向に向けて覆工桁受け鉄板を敷設することを要旨とするものである。

請求項５記載の本発明によれば、交通荷重を受ける覆工桁は覆工桁受け鉄板を介して地盤に荷重を伝達・支持させるので、コンクリート函体推進時の函体と地山との摩擦による影響を受けなく、路面の変状がなく、工事中の路面の保守も必要ない。

請求項６記載の本発明は、覆工桁受け鉄板の下側面は底盤摩擦を確保するキザギザ形状としたことを要旨とするものである。

請求項６記載の本発明によれば、覆工桁受け鉄板の下側面をキザギザ形状とすることで底盤摩擦を確保することができ、覆工桁を安定して設置することができる。

以上述べたように本発明の路面覆工方法および路面覆工構造は、覆工板と比べ部材幅が短く、扱い易いＨ鋼材を覆工桁として使用することで、簡易かつ迅速に、工費も安く、工期も短縮でき、また、覆工桁設置の際に掘削、埋戻しを伴わないので、交通規制の時間が少なくてすむものである。

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は本発明の路面覆工方法の１実施形態を示す前の側面図、図２は同上覆工桁設置中の側面図、図３は路面覆工完成後の側面図で、図中４は推進タイプのオープンシールド工法で施工するコンクリート函体である。

本実施形態における本発明の路面覆工方法および路面覆工構造はコンクリート函体４の推進に対する路面覆工を行う場合であり、すなわち推進タイプのオープンシールド工法で施工することを前提としたもので、使用するオープンシールド機１は図１４、図１５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、後面及び上面を開口したシールド機である。

該オープンシールド機１は布設するコンクリート函体４の幅とシールド機の内径の幅がほぼ同一で、前記側壁板１ａと底板１ｂの先端を刃口として形成し、また側壁板１ａの中央又は後端近くにシールドジャッキ３を後方に向け上下に並べて配設する。

前記刃口のうち、側壁部分はスライド式土留１６として分割して可動に形成した。スライド式土留１６は掘削時に側部の地山崩壊を防止するためのもので、オープンシールド機１の先端から１．０ｍ迄伸縮する。図中１７はスライド式土留１６を出し入れするスライドジャッキである。

推進タイプのオープンシールド工法を図１２、図１３に示すと、図中８は発進基地として函体の布設及びシールド機据付、組立のため設けられる発進立坑８であり、元押ジャッキ２３の反力を支持するための支圧壁２２を発進立坑８の最奥部に構築し、その前面に鋼材を組んで架台を形成し、元押ジャッキ２３を設置する。発進立坑８の底部では発進のための受台２５を形成する。

発進立坑８内にオープンシールド機１を設置し、推進させ、オープンシールド機１と元押ジャッキ２３との間にコンクリート函体４を設置し、元押ジャッキ２３で推進させる。

コンクリート函体４は、オープンシールド機１と同幅で、かつ、オープンシールド機１よりも高く、土被りなしで施工できる高さのものである。

推進は、図示の例では切羽内の地山を人力により掘削し、側部の地山が崩壊しないようにスライド式土留１６により側部の土留を行いながら掘削を行い、オープンシールド機１を推進させる。もしくは図示は省略するがショベル等の掘削機６でオープンシールド機１の前面又は上面から土砂を掘削しかつ排土してオープンシールド機１を推進させる。

このオープンシールド機１の推進は、布設したコンクリート函体４を反力にシールド機内部に装置したシールドジャッキ３により推進させる。

オープンシールド機１の推進の次に、支圧壁２２を反力に元押ジャッキ２３を使用して、布設した全てのコンクリート函体４を推進させる函体推進に移行する。

このようにして、オープンシールド機１の前面又は上面開口より前方の土砂を掘削・排土する工程と、シールドジャッキ３を伸長してコンクリート函体４を反力にしてシールド機を前進させる工程と、コンクリート函体４を発進立坑８に設置した元押ジャッキ２３で押し出し、該元押ジャッキ２３と押し出したコンクリート函体４との間に新たなコンクリート函体４を配設して押し出しを繰り返す工程を繰り返して、オープンシールド機１を到達立坑まで到達させる。

オープンシールド工法で施工を行なうのに道路部横断箇所では、路面覆工を施すが、これには覆工板を用いることなく、Ｈ鋼材を覆工桁３１として道路面に地上より据付けてフランジ３１ａ面を上にして横並びで路面覆工を形成する。

さきに本発明の路面覆工構造を説明すると、図４〜図８に１実施形態としてのその詳細を示すが、覆工桁３１としてのＨ鋼材は仕切り板状のスチフナー３１ｃを有するものであり、覆工桁３１をフランジ面を上にして横並びにして組み合わせたものである。

また、横並びでウエブ３１ｂにＰＣ鋼線４１を貫通させ、ＰＣ鋼線４１の端部に設けた定着コーン形式の定着具４２でＰＣ鋼線４１を緊結することで覆工桁３１の並び全部にプレストレスを与え、一体化するようにした。

このＰＣ鋼線４１の貫通配置に関しては、図５に示すように狭い間隔で並ぶスチフナー３１ｃの箇所ではこれらスチフナー３１ｃ間の開口を閉塞するようにＰＣ鋼線止め鉄板４３を取り付けてボックとし、ウエブ３１ｂを貫通するように鋼管３２を配設してＰＣ鋼線４１の貫通孔を形成した。この鋼管３２の端はＰＣ鋼線止め鉄板４３に開口する。

前記定着具４２はＰＣ鋼線止め鉄板４３の中央位置で、鋼管３２から突出するＰＣ鋼線４１の端に取り付く。

図５に示すように、覆工桁３１としてのＨ鋼材はその前後端には上下のフランジ３１ａ間の開口を塞ぐようにボルト接合用鉄板４４を取付け、覆工桁３１を横並びにした際にこのボルト接合用鉄板４４同士が接合するので、ボルト４５で締結し、かつ、横並びに敷設する覆工桁３１の上面には敷鉄板４９を布設した。

敷鉄板４９は、縦３．６ｍ、横１．８ｍ程度の矩形のものであり、端部を点付溶接することにより、固定する。

また、前記横並びに敷設する覆工桁３１の前後端部は支圧部となる部分であり、図１０に示すように下には覆工桁材３１の並び方向に向けて覆工桁受け鉄板４６を敷設する。

この覆工桁受け鉄板４６は山型鋼を並べてなるギザギザ形状４７とし、底盤摩擦を確保するようにするとともに設置面積を増すこともできる。

次に本発明の路面覆工方法について説明する。図１は設置前の状態であり、オープンシールド機１の後にコンクリート函体４が推進してくるが、道路横断箇所にＨ鋼材を覆工桁３１としてフランジ３１ａ面を上にして横並びに地盤上に直置して敷設し、路面覆工を形成した。

覆工桁３１は適宜の本数を並べ相互に締結するが、この並べる本数は図１１に示すように道路幅員に対する交通規制巾と道路開放巾に対応するもので、対向車線がある場合に、どの部分に路面覆工を施すかで決定される。

図１１の左は一車線を交通規制し、他車線を道路開放車線とする場合で、まず、片側車線にのみ、路面覆工を施す。

施工手順としては、覆工桁３１の前後端部の支圧部の下側となる覆工桁受け鉄板４６を敷設する。

覆工桁３１は適宜の本数を並べ相互に締結する。この覆工桁３１の締結は中央部の数カ所はウエブ３１ｂを貫通するＰＣ鋼線４１での緊結を行い、前後端部は接合するボルト接合用鉄板４４相互をボルト４５で締結する。（図２参照）

横並びに敷設する覆工桁３１の上面には敷鉄板４９を点付溶接で布設する。

さらに、横並びに敷設する覆工桁３１の前後端にはアスファルト舗装すり付けの傾斜面４８を形成した。覆工桁３１は地盤上に直置して敷設するので地盤との高低差を生じるが、この高低差をアスファルト舗装すり付けの傾斜面４８をもって解消することができる。

なお、前記アスファルト舗装すり付けの傾斜面４８に連続するように覆工桁３１の上面にも仮舗装としてアスファルト舗装による舗装すり付けを施すようにしてもよい。

このようにして覆工桁３１による路面覆工で上部荷重を受け、その下をコンクリート函体４が推進させるが、コンクリート函体４は土被りなしで施工でき、その上を通行が可能である。

路面覆工の必要がなくなり、解体する場合は、アスファルト舗装すり付けの傾斜面４８を撤去し、敷鉄板４９を点付溶接を外してこれを剥がし、さらに、ＰＣ鋼線４１での緊結やボルト４５で締結を解除すれば、覆工桁３１のＨ鋼材をばらばらにして回収できる。

本発明の路面覆工方法の１実施形態を示す設置前の側面図である。 本発明の路面覆工方法の１実施形態を示す覆工桁設置中の側面図である。 本発明の路面覆工方法の１実施形態を示す路面覆工完成後の側面図である。 本発明の路面覆構造の１実施形態を示す横断平面図である。 本発明の路面覆構造の１実施形態を示す側面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 図７のＡ部拡大図である。 図２のＡ部拡大図である。 図９の変形例を示す図２のＡ部拡大図である。 交通規制のイメージを示す説明図である。 推進タイプのオープンシールド工法の施工状況を示す縦断側面図である。 推進タイプのオープンシールド工法の施工状況を示す平面図である。 推進タイプ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の縦断側面図である。 推進タイプ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の平面図である。

１…オープンシールド機 １ａ…側壁板
１ｂ…底板 ３…シールドジャッキ
４…コンクリート函体 ４ａ…先頭函体
５…埋戻し ６…掘削機
８…発進立坑 １３…到達立坑
１４…排水ゲート １５…プレスバー
１６…スライド式土留 １７…スライドジャッキ
１８…可動分割底盤 １９…底盤ジャッキ
２０…フリクションカッター ２１…中押し設備
２２…支圧壁 ２３…元押ジャッキ
２４…ストラット
２５…受台 ２６…ガイド鋼
２９…ＰＣ鋼棒 ３０…けん引ジャッキ
３１…覆工桁 ３１ａ…フランジ
３１ｂ…ウエブ ３１ｃ…スチフナー
３２…鋼管
４１…ＰＣ鋼線 ４２…定着具
４３…ＰＣ鋼線止め鉄板 ４４…ボルト接合用鉄板
４５…ボルト ４６…覆工桁受け鉄板
４７…ギザギザ形状 ４８…アスファルト舗装すり付けの傾斜面
４９…敷鉄板

Claims (7)

1. 道路部横断箇所で、Ｈ鋼材を覆工桁としてフランジ面を上にして横並びに地盤上に直置して敷設し、横並びに敷設する覆工桁の上面には敷鉄板を布設して路面覆工を形成したことを特徴とした路面覆工方法。
2. Ｈ鋼材はスチフナー付きのものである請求項１記載の路面覆工方法。
3. 横並びに敷設する覆工桁の前後端にはアスファルト舗装すり付けの傾斜面を形成する請求項１または請求項２記載の路面覆工方法。
4. 横並びに敷設するＨ鋼材はウエブを貫通するＰＣ鋼線で緊結する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の路面覆工方法。
5. 横並びに敷設する覆工桁の前後端部下には覆工桁材の並び方向に向けて覆工桁受け鉄板を敷設する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の路面覆工方法。
6. 覆工桁受け鉄板の下側面は底盤摩擦を確保するキザギザ形状とした請求項５記載の路面覆工方法。
7. 道路部横断箇所で地盤上に直置して敷設するものであり、Ｈ鋼材を覆工桁としてフランジ面を上にして横並びにし、ウエブを貫通するＰＣ鋼線で緊結し、かつ、上面には敷鉄板を布設したことを特徴とする路面覆工構造。

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