函体推進工法
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(2) （２）構築工法の概要 ａ）パイプルーフ工法 日 本 の 線 路 下 の 交 差 構 造 物 の 構 築 工 法 に お け る 非 開 削 工 法 は ，1 9 6 3 年 頃 ア メ リ カ か ら 導 入 さ れ た パ イ プ ル ー フ 工 法 が 初 め て で あ る ．写 真 ‑ 1 . 1 ，写 真 ‑ 1 . 2 に 示 す よ う に ，こ の 工 法 は ，線 路 の 防 護 工 と し て あ ら か じ め 線 路 下 に 鋼 管 を 挿 入 す る 工 法 で あ る ．支 保 工 に よ り 鋼 管 ご と に 線 路 を 仮 受 し た 後 に ，鋼 管 下 の 土 砂 を 掘 削 し て 構 造 物 を 場 所 打 ち で 構 築 す る 工 法 で あ る ． 現 在 ま で の 施 工 件 数 は ， 約 1300 件 で あ る ．. 写 真 ‐ 1.1. パイルーフ工法（１）. 写 真 − 1.2. パイルーフ工法（２）. 4.
(3) ｂ）フロンテジャッキング工法 フ ロ ン テ ジ ャ ッ キ ン グ 工 法 は ， 1965 年 頃 に 開 発 さ れ ， 現 在 ま で 約 700 件 の 施 工 実 績 が あ る ． こ の 工 法 は ,図 ‑ 1 . 4 ， 写 真 ‑ 1 .3 に 示 す よ う に ， 立 坑 内 で 交 差 構 造 物 本 体 を 構 築 し た 後 に ， 前 方 に 設 置 し た セ ン タ ー ホ ー ル ジ ャ ッ キ と PC 鋼 よ り 線 に よ っ て ， こ の 構 造 物 本 体 を 所 定 の 位 置 に け ん 引 す る 工 法 で ，パ イ プ ル ー フ に よ り 線 路 を 間 接 防 護 す る こ と が一般的である．. 図 ‑1.4. 写 真 ‑1.3. フロンテジャッキング工法（１）. フロンテジャッキング工法（２）. 5.
(4) ｃ）ＵＲＴ工法，ＰＣＲ工法 Ｕ Ｒ Ｔ 工 法 は ，1 9 7 7 年 頃 に 開 発 さ れ , こ 道 橋 を 下 路 桁 形 式 で 施 工 し た の が 最 初 で あ る ． 現 在 ま で 約 1 1 0 件 の 施 工 実 績 が あ る ．ま た , Ｐ Ｃ Ｒ 工 法 ( 図 ‑ 1.6 ) も 同 時 期 に 開 発 さ れ , 現 在 ま で 約 50 件 の 施 工 実 績 が あ る ． URT 工 法 を 図 ‑1.5， PCR 工 法 を 図 ‑1.6 に 示 す ． こ れ ら の 工 法 は ，構 造 物 を エ レ メ ン ト と 呼 ば れ る 小 さ な 単 位 に 分 割 施 工 す る こ と か ら 線 路 に 与 え る 影 響 を 小 さ く す る こ と が で き る ．し か し ，下 路 桁 形 式 の 場 合 に は ，そ れ ぞ れ の エ レ メ ン ト が 線 路 直 角 方 向 に 桁 構 造 に な る た め に ，構 造 物 の 線 路 を 横 断 す る 延 長 は 複線程度までしか適用できず，比較的に小規模な構造物に適している．. 中央部. 端部. 図 ‑1.5. URT 工 法 （ 下 路 桁 方 式 ）. 図 ‑1.6. PCR 工 法 （ 下 路 桁 方 式 ）. 6.
(5) ｄ）Ｒ＆Ｃ（ＳＣ）工法 Ｒ ＆ Ｃ（ Ｓ Ｃ ）工 法 は ，1 9 8 6 年 頃 に 開 発 さ れ , 地 下 道 に お い て 初 め て 採 用 さ れ て い る ． Ｒ ＆ Ｃ （ Ｓ Ｃ ） 工 法 を 図 ‑ 1 . 7 ， 図 ‑ 1 .8 に 示 す ． Ｒ ＆ Ｃ 工 法 は ,フ ロ ン テ ジ ャ ッ キ ン グ 工 法で用いられるパイルーフの代わりに箱型ルーフと呼ばれる角型鋼管によって線路を 防 護 し ,こ の 箱 型 ル ー フ を 押 し 出 し な が ら 構 造 物 本 体 を 線 路 下 に 設 置 す る 工 法 で あ る ． こ の 工 法 は ，フ ロ ン テ ジ ャ ッ キ ン グ 工 法 に 比 べ て パ イ プ ル ー フ 分 の 土 被 り を 小 さ く す る こ と が で き る ．構 造 物 を 押 し 込 む Ｓ Ｃ 工 法 と 引 き 込 む Ｂ Ｒ 工 法 と が あ り , 現 在 ま で 約 2 30 件の施工実績がある．. 図 ‑1.7. 図 ‑1.8. R&C（ SC） 工 法 （ １ ）. R&C（ SC） 工 法 （ ２ ）. 7.
(6) （３）既往の構築工法の課題. 既往の構築工法の課題は，一番には公共交通の直下もしくは近傍で施工したと きの影響である．また，各構築工法は，その施工方法等の特徴によって，工期， 経済性の面でも，それぞれの課題を有している． 既 往 工 法 の １ つ で あ る R&C 工 法 な ど の 函 体 推 進 （ も し く は ， け ん 引 ） 工 法 は ,パ イ プ ル ー フ の 代 わ り に 箱 型 ル ー フ と 呼 ば れ る 角 型 鋼 管 に よ る 防 護 工 を 行 い ，こ の 箱 型 ル ー フ を 押 し 出 し な が ら 構 造 物 本 体 を 路 面 下（ 道 路 下 や 線 路 下 ）に 設 置 す る 工 法 で ，パ イ プ ル ー フ を 設 置 す る 分 の 土 被 り を 小 さ く す る こ と が で き る ．し か し ，こ の 工 法 は ，箱 形 ル ー フ の 路 面 下 で の 施 工 が ，防 護 工（ 防 護 ル ー フ ）の 施 工 時 と 本 体 構 造 物 施 工 時 の ２ 回 に わ た り ，本 体 構 造 物 の 推 進 時 に は ，大 き な 構 造 物 が 路 面 下 を 移 動 す る た め に 路 面 の 移 動 が 発 生 し た り ，防 護 ル ー フ と 本 体 構 造 物 の 設 置 位 置 の 差 か ら 生 じ る 隙 間 等 に よ り 路 盤 陥 没 が 発 生 す る 事 例 が 生 じ て い る ．別 の 既 往 工 法 で あ る フ ロ ン テ ジ ャ ッ キ ン グ 工 法 な ど の 防 護 ル ー フ 押 出 し 函 体 け ん 引 工 法 は ， パ イ プ ル ー フ に よ り 路 面 下 を 防 護 し た 中 で ，別 途 構 築 し た 構 造 物 本 体 を 前 方 に 設 置 し た セ ン タ ー ホ ー ル ジ ャ ッ キ と PC 鋼 よ り 線 に よ り 所 定 の 位 置 に け ん 引 す る 工 法 で あ る ，こ の 工 法 は ，大 断 面 の け ん 引 に な る た め 周 辺 地 盤 へ の 影 響 が 大 き く ，そ の た め に 防 護 工（ 防 護 ル ー フ ）が 不 可 欠 で ，こ の 防 護 ル ー フ を 施 工 す る た め の 土 被 り を 大 き く す る 必 要 が あ る ． ま た ， PCR 工 法 な ど の 函 体 エ レ メ ン ト 押 し 出 し 工 法 の 場 合 は ，エ レ メ ン ト を 橋 り ょ う 等 の 横 桁 と し て 設 計 す る た め ，部 材 と し て の 必 要 耐 力 か ら 一 般 的 な 寸 法 の エ レ メ ン ト（ 高 さ １ ｍ 程 度 ）で は 横 断 す る 延 長 が 複 線 程 度 に 制限される．. 既往の構築工法別の課題を以下に示す．. ａ ） 防 護 ル ー フ 押 出 し 函 体 推 進 （ も し く は け ん 引 ） 工 法 （ R&C 工 法 等 ） ・構造物本体を推進（もしくは，けん引）するため，大断面の推進（もしくは，けん 引）となり道路や線路への影響が大きい． ・防護工（防護ルーフ）の施工と函体の推進（もしくはけん引）が必要で，既設の道 路下や線路下で２回の掘進施工が伴うため，道路や線路への影響が大きい． ・防護工（防護ルーフ）の施工位置に函体を推進（もしくはけん引）するため，ルー フ の 施 工 精 度 を 有 す る ．そ の た め ，施 工 精 度 に よ っ て は ，防 護 ル ー フ の 推 進 軌 跡 と 函 体 の 軌 跡 が 異 な る こ と に な り ，そ の 差 に よ っ て 隆 起 ・ 陥 没 を 発 生 さ せ る 場 合 が あ る． ・函 体 の 推 進（ も し く は け ん 引 ）時 に は ，陥 没 対 策 用 に 上 床 部 の 防 護 ル ー フ を 延 長 す る方向に更にパイプルーフ（捨てルーフ）が必要になり，立坑寸法が大きくなる．. 8.
(7) ｂ）防護工＋函体けん引工法（フロンテジャッキング工法等） ・構造物本体を推進（もしくは，けん引）するため，大断面のけん引となり道路や線 路 へ の 影 響 が 大 き い ．そ の た め ，パ イ プ ル ー フ な ど の 間 接 防 護 が 不 可 欠 で あ り ，必 要な土被りが大きくなる． ・立 坑 内 で 函 体 を 構 築 す る た め ，発 進 坑・到 達 坑 の 大 き さ で 制 限 を 受 け る 場 合 が あ る ． また，分割施工の場合は，函体間の止水対策が必要となる．. ｃ）防護工＋函体構築工法（パイプルーフ工法等） ・上 床 版 の 施 工 時 に パ イ プ ル ー フ 下 に 鉄 筋 の 組 み 立 て ，コ ン ク リ ー ト 打 設 ，型 枠 清 掃 等のための作業スペースが必要になる． ・函 体 と パ イ プ ル ー フ の 間 の 上 記 の 作 業 ス ペ ー ス を 函 体 の 構 築 後 に 無 収 縮 性 で 充 填 性 のよい材料で充填する必要がある． ・パイプルーフを支持する支保工がある場合は，支保工が構造物本体を貫通したり， 構 造 物 を 分 割 し て 施 工 し な け れ ば な ら な い た め ，支 保 箇 所 が 止 水 面 の 弱 点 と な り 対 策が必要となる． ・パ イ プ ル ー フ を 仮 受 け 桁 と し て 用 い る 工 法（ パ イ プ ビ ー ム 工 法 等 ）の 場 合 は ，パ イ プルーフ施工後に支持杭や受け桁の設置が必要になる． ・ パ イ プ ル ー フ を 仮 受 け 桁 と し て 用 い る 工 法 の 場 合 は ，横 断 す る 延 長 が 長 く な る と パ イプ径が大きくなり，必要な土被りが大きくなる． ・ パ イ プ ル ー フ を 仮 受 け 桁 と し て 用 い る 工 法 の 場 合 は ，横 断 す る 延 長 が 長 く な る と パ イ プ を 現 場 溶 接 で 継 ぐ た め ，こ の 溶 接 作 業 に よ り パ イ プ ル ー フ の 掘 進 施 工 時 間 が 長 くなる．. ｄ ） 函 体 エ レ メ ン ト 押 し 出 し 工 法 （ PCR 工 法 等 ） ・ エ レ メ ン ト を 横 桁 と し て 用 い る 下 路 桁 形 式 の 場 合 は ，横 断 す る 延 長 が 長 く な る と 桁 高 が 高 く な る ．な お ，エ レ メ ン ト 間 の 継 手 剛 性 を 考 慮 で き る 構 造 で な い た め ，エ レ メントは，梁部材として設計される． ・ 下 路 桁 形 式 の 場 合 は ，エ レ メ ン ト 推 進 後 に エ レ メ ン ト を 支 持 す る 主 桁 が 必 要 と な る ため，一般的に工期が長くなる． ・横 断 す る 延 長 が 長 く な る と エ レ メ ン ト を 現 場 溶 接 で 継 ぐ た め ，こ の 溶 接 作 業 に よ り ， エレメントの掘進施工時間が長くなる． ・ プ レ ス ト レ ス コ ン ク リ ー ト 製 の エ レ メ ン ト の 場 合 は ，エ レ メ ン ト 部 材 厚 が 厚 く 内 空 が 狭 い た め ，掘 削 断 面 積 が 制 約 さ れ る ．そ の た め ，エ レ メ ン ト 推 進 時 に 支 障 物 が 発 生すると取り込みが困難となり掘削できなくなる場合がある．. 9.
(8) （４）新しい構築工法の開発 既 往 工 法 の 課 題 を 踏 ま え て ，新 し い 交 差 構 造 物 の 構 築 工 法 を 開 発 し た ．従 来 の パ イ プ ル ー フ を 用 い て 防 護 し な が ら 施 工 す る 工 法（ 防 護 工 ＋ 函 体 け ん 引 工 法 ，防 護 工 ＋ 函 体 構 築 工 法 等 ）や 防 護 ル ー フ と 構 造 物 本 体 と を 置 換 す る 工 法（ 防 護 ル ー フ 押 出 し 函 体 推 進（ も しくは，けん引）工法等）に比べて，道路や線路に与える影響が小さく安全な工法であ ること，施工性に優れ，施工速度および精度の向上が図れること，そして，コスト削減 を 図 れ る こ と を 開 発 目 標 と 定 め た ．そ の 結 果 ，構 造 物 は 小 さ な 単 位（ 以 下 、エ レ メ ン ト ） を 連 結 し て 構 築 す る こ と を 考 え て ，エ レ メ ン ト 間 は 耐 力 を 有 す る 特 殊 な 継 手 で 連 結 し 中 空のエレメントにコンクリート充填することで構造部材を構築することとした．また， エレメントの設置方法は，けん引方式を用いることとした．. 10.
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