鉄道直下横断道路の施工に支障する埋設管の撤去
東鉄工業(株) 正会員 ○庄司 実 東鉄工業(株) 瀬下 雄志 三井住友建設(株) 渡辺 剛
(株)常磐ボーリング 瀬谷 藤夫 1.はじめに
本工事は,非開削工法により鉄道直下にボックスカルバート形状の横断道路を構築するものである.
本工法は,発進側立坑に配置された角形鋼製エレメント(以下,エレメント)にPC鋼線を接続し,エレメ ント内部の掘削に合わせて到達側立坑に配置したセンタ
ーホールジャッキにてPC鋼線をけん引することで,ボッ クスカルバート構造を線路直下に構築する工法である.
詳細な現地調査の結果,上床エレメント部を斜めに縦断 するガス管が埋設されていることが判明した(図-1).
本稿では,列車の運行に影響を与えることなく実施した 埋設管の撤去と,角形鋼製エレメントのけん引が可能な充 填材の検討およびその施工結果について報告する.
2.埋設管諸元
支障する埋設管は,鉄道用地境界の両側で切断されており,外側が コンクリート製ヒューム管(φ600mm),内側が鋼製ガス管(φ200)の 二重構造で,ヒューム管とガス管の間にコンクリート等は充填されて いない状態であった.
切断された埋設管端部の状況を図-2 に示す.
3.制約条件
埋設管の撤去に関する制約条件を以下に示す.
① 埋設管の撤去作業は,列車が運行していない夜間とし,列車の運行に影響を与えない工法とする
② 埋設管撤去後の充填材は,地山と同程度の強度でエレメントけん引に支障しない材料とする
③ 埋設管撤去後の充填材の注入は,地山内の空洞に密実に充填される施工方法とする
4.撤去工法選定と充填材
埋設管の撤去工法は,A:開削工法,B:工事桁工法,C:SH工法(水平ボーリング二重管さや管方式)の 3 工法について比較検討をした(表-1).制約条件等より,夜間の限られた時間で軌道への影響が小さく,安全 に施工が可能なSH工法を採用した.SH工法による埋設管撤去と充填方法の施工フローを図-3 に示す.
ステップ⑤のさや管引き抜き時に生じる空洞部の充填材は,鉄道直下横断工で用いる空隙充填材のCB系(セ メント・ベントナイト)を選定した.理由は「一軸圧縮強度が 80~150kN/m2であり,鉄道の路体規格である 75kN/m2 を満足し地山と同程度の強度であること」,「粘性を有し地中の大きな空隙でも逸散せず充填が可能であるこ と」,「流動性を有しており圧送による注入が可能であること」など材料特性,施工性,経済性より選定した.
キーワード 鉄道直下埋設管撤去 SH工法 線路下充填
連 絡 先 〒310-0015 茨城県水戸市宮町 2-7-7 東鉄工業(株)水戸支店土木部 TEL029-231-6231 図-2 埋設管状況
Φ600mm ヒューム管
Φ200mm ガス管
図-1 概況図 土木学会第71回年次学術講演会(平成28年9月)
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5.充填方法の検討
線路下空隙充填はステップ⑤で 示す通り,さや管(鋼管)の引抜き,
引抜き後の空洞に対する充填材の 圧送注入を 1 サイクルとして行っ た.さや管引抜きから充填完了まで の間の地山崩壊防止対策として,先 端方のさや管(鋼管)に半円径の鋼 管を接続し,当日充填する箇所の上 面を保護する構造とした(図-4).
1日当りの引抜き充填延長は、線
路閉鎖手続、軌道計測及び整備等作業時間を確保したうえ で、さや管を引抜き、空洞充填が安全に完了できる 1.3m と設定した.また,充填時に空隙上部のエア溜りを防止す るため,充填箇所には塩ビ管をセットし,ファイバースコ ープによる充填確認を実施した(図-5,図-6).
6.まとめ
鉄道直下横断道路の施工に支障するヒューム管を,SH 工法により破砕撤去すると同時にさや管(鋼管)構造とし,
さや管引抜きにより生じる空洞を,地山と同程度の強度を 持つ充填材で密実に充填したことで,鉄道の運行に影響を 与えることなく埋設管を撤去するこ
とができた.撤去後も線路の沈下等変 状は確認されていない.また,今後予 定されているエレメントけん引作業 も安定した施工とすることができた.
本報告が,鉄道や道路直下における 支障埋設管撤去工法の選定において 参考になれば幸いである.
図-3 施工フロー図
図-5 充填材の充填状況 図-6 充填確認状況 図-4 充填部上部保護構造図 表-1 工法比較検討表
工法種別 A:開削工法 B:工事桁工法 C:SH工法+鋼管引抜充填
施工概要図
鉄道への影響 中 小 小
経済性 △ × 〇
施工上の問題点 ・土被りが2.2mあり、掘削が困難
・1日当りの施工量が限定される ・仮設が大規模となる ・推進管の撤去が必要
・推進管撤去後の充填が必要
評価 △ △ 〇
ステップ①
ステップ②
ステップ③
ステップ④
ステップ⑤
ステップ⑥
土木学会第71回年次学術講演会(平成28年9月)
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