JP2000186489A - 立坑掘削方法及び鉛直移動式型枠 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者の資力を有効に活用することができ、
よって、コストアップを有効に回避することができ、し
かも安全作業性をも担保することができる立坑掘削方法
及び鉛直移動式型枠を提供する。 【解決手段】 立坑２の中心を貫く鉛直線３周りにおい
て、当該鉛直線３から半径方向に延びる段差４であって
一定の高さ寸法を有するもの保持しながら連続的に掘り
下げるという立坑掘削方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木技術を用いた
立坑構築において用いられる立坑掘削方法及び鉛直移動
式型枠に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の立坑構築で用いられる立坑掘削方
法としては、例えば岩石を主とする地層構成である地山
を所謂割岩工法により掘削するもの、即ち、油圧ロック
スプリッター、レッグハンマー、スリットボーリング等
の削岩機を用いて地山を削孔、削岩しながら掘削領域の
全体に亘って平面的に掘り下げるというものが知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
立坑掘削方法では、きわめて重労働である削岩作業（レ
ッグハンマー等の重量のある削岩機に対して作業者が自
らの体重及び押圧力を加えかつ振動を受けながら行われ
る）の複数セットが用いられ、これにより、掘削領域の
全体に亘って平面的に掘り下げられることから、以下の
ような不都合を内在する。

【０００４】即ち、掘削領域のうち、任意に選択した部
分の削岩作業を行い、続いて残余部分中から更に選択し
た部分の削岩作業を行うというサイクルを繰り返してい
るううちに、作業者が相互に競合したり、押圧力を加え
難い無理な姿勢を強いられたりする状態となり、この状
態では作業者の資力が必ずしも十分に活用できないこと
から、工数及び期間を過度に負担する必要を生じ、ひい
てはコストアップを招いてしまう。特に地山を構成する
岩石が相当に硬い場合にこの不都合が顕著なものとな
る。

【０００５】また、上記削岩作業を無秩序かつ無策で継
続して行うのは、競合する作業者が互いに相手に怪我を
させる等の事故を招く虞がかなり大きいものと考えられ
る。

【０００６】一方、従来の立坑構築で用いられる鉛直移
動式型枠としては、例えば円筒形状の本体型枠を鉛直に
立てた状態でホイストクレーン（ウインチ）にて吊り下
げて上下に移動自在に構成してなるものが知られてい
る。

【０００７】しかしながら、かかる鉛直移動式型枠で
は、本体型枠をその上方中央領域を占有しながらこれを
吊り下げるだけでなく、当該上方中央領域では別個のホ
イストクレーン（ウインチ）にて残土搬出用のバケット
も吊り下げることが必要であり、狭小である領域におい
て装置機械が錯綜してしまい、作業者の資力が必ずしも
十分に活用できないことから、上記立坑掘削方法と同様
の種々の不都合を内在する。

【０００８】また、一のホイストクレーン（ウインチ）
にて行われる本体型枠の吊り降ろし作業が当該本体型枠
の重量がかなり大きく吊り降ろしバランスも悪いこと、
及び装置機械が錯綜した狭小領域中での作業が挟まれ事
故等の虞を伴うことから、安全施工サイクルを確保でき
ないという不都合もある。この場合において、ホイスト
クレーン（ウインチ）を大がかりなものとすると、安全
施工サイクルが確保される利益が得られるが、反面コス
トアップを招いてしまう。

【０００９】そこで、本発明の目的は、作業者の資力を
有効に活用することができ、よって、コストアップを有
効に回避することができ、しかも安全作業性をも担保す
ることができる立坑掘削方法及び鉛直移動式型枠を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１発明に係る立坑掘削方法は、立坑の中心を貫く
鉛直線周りにおいて、当該鉛直線から半径方向に延びる
一定の高さ寸法である段差を保持しながら連続的に掘り
下げることを特徴としている。

【００１１】即ち、この第１発明は、掘削作業の連続性
を失わない限度において掘削環境の同一性（段差が一定
の高さ寸法である）を維持しながら立坑の中心を貫く鉛
直線周りで螺旋状に地山を掘り下げる技術的手段を用い
ることにより、作業者の資力を有効に活用することがで
き、よって、コストアップも有効に回避することがで
き、しかも安全作業性をも担保することを可能にするも
のである。

【００１２】上記目的を達成するために、第２発明に係
る鉛直移動式型枠は、鉛直に立設された筒形状を有する
本体型枠であって左右に分割された複数の分割片からな
るものと、前記分割片の夫々を立坑内で独立に上下に昇
降させる分割片昇降手段と、前記分割片昇降手段にて位
置決めした前記分割片を一体化された本体型枠として固
める本体型枠固め手段と、を含むことを特徴としてい
る。

【００１３】即ち、この第２発明は、重量のある本体型
枠を複数の分割片として構成し、各分割片を独立に昇降
させる分割片昇降手段を備える技術的手段を用いて装置
機械を簡素化し、これにより、狭小である領域で装置機
械が錯綜していた従来の作業環境を有効に回避し、簡易
で安定的である吊り降ろし作業を確保することにより、
作業者の資力を有効に活用することができ、よって、コ
ストアップも有効に回避することができ、しかも安全作
業性をも担保することを可能にするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。図１は、本発明
の一実施の形態にる立坑掘削方法の概略を示す斜視図、
図２は、当該立坑掘削方法における作業者の作業状況の
概略を示す側面図、である。

【００１５】同図において、符号１は、岩石を主とする
地層構成である地山、符号２は、当該立坑掘削方法にて
当該地山１を鉛直方向に掘削して設けられる円筒形状の
立坑、を示している。尚、本立坑掘削方法にて掘削され
た立坑２は、後述する鉛直移動式型枠を用いた逆巻き工
法にてコンクリートが巻立てられる。

【００１６】また、符号３は、この立坑２の中心を貫い
ている仮想の鉛直線、符号４は、この鉛直線３から半径
方向に延びる一定の高さ寸法である段差、を示してい
る。即ち、当該立坑掘削方法は、前記段差４を前記鉛直
線３周りで保持しながら連続的に掘り下げるというもの
である。

【００１７】ここで、当該立坑掘削方法は、初期掘削工
程と回転掘削工程と床付掘削工程とからなっている。以
下、これらの各工程について説明する。

【００１８】（１）初期掘削工程 まず、地表面近傍の地山１を油圧ロックスプリッター、
レッグハンマー、及びスリットボーリング（以下「削岩
機５」という）を用いて削孔、削岩し、これにより、段
差４を形成する。ここで、段差４は、鉛直線３から任意
の半径方向で略水平に延びる前縁線４ａ、当該前縁線４
ａに係る頂面４ｂ及び当該前縁線４ａに係る一定の高さ
（ｈ＝６０ｃｍ）である切羽４ｃを構成要素として有す
るものである。

【００１９】続いて、削岩機５を用いて削孔、削岩しな
がら平面的に掘り下げられ、鉛直線３周りで当該頂面４
ｂから当該切羽４ｃの下端へと略一定勾配で擦り付けら
れ、これにより、初期掘削工程が終了する。

【００２０】（２）回転掘削工程 次に、作業者６が削岩機５のノミ５ａの先を段差４の頂
面４ｂの前縁線４ａに近接する箇所に当て当該削岩機５
に対して自らの体重及び押圧力を加えると、当該段差４
の切羽４ｃが半径方向の全体に亘って剥離、除去され
る。

【００２１】このとき、段差４の前面が切羽４ｃとなっ
て開放されていることから、作業者６は、削岩機５に対
して比較的小さい押圧力を加えることにより、切羽４ｃ
から岩石を容易に剥離、除去することができる。

【００２２】また、当該切羽４ｃの高さが略６０ｃｍと
一定であることから、作業者６は、腰を屈めた姿勢をそ
のまま維持しながら自らの体重を預けて腕を追従伸縮さ
せるだけで削岩動作を行うことができる。よって、人間
工学的見地に照らしてみると、平面的に掘り下げる従来
の方法に比べて作業者６が当該削岩動作によって受ける
こととなる負担が大幅に軽減されることとなった。尚、
切羽４ｃの高さは、作業環境に応じて８０ｃｍ程度にす
ることができる。

【００２３】更に、削岩作業が行われる部分が段差４の
前縁線４ａに近接する領域に限られているうえ、各作業
者６のいずれもが削岩機５のノミ５ａの先を前方向へと
押し出して操作するため、各作業者６が相互に競合して
作業能率が低下したり、相互に相手に怪我をさせる等の
事故を招いたりする虞が殆どない。

【００２４】そして、初期掘削工程において擦り付けら
れた一定勾配を有する頂面４ｂに沿って段差４の切羽４
ｃが半径方向の全体に亘って剥離、除去される結果、前
記段差４の前縁線４ａに係る方向から僅かに後退した方
向の前縁線４ａ、当該前縁線４ａに係る頂面４ｂ及び当
該前縁線４ａに係る前記切羽４ｃと同一の高さである切
羽４ｃを有する新たな段差４が形成される。

【００２５】以後、段差４の切羽４ｃを半径方向の全体
に亘って剥離、除去する工程、即ち、新たな段差４を形
成する工程が繰り返し行われることにより、段差４が鉛
直線３周りで一定の高さに保持されながら螺旋状に回転
して鉛直下方へと移動し、これに伴い地山１が連続的に
掘り下げられる。

【００２６】そして、段差４の切羽４ｃの下端の高さが
床付高さに到達した時点でこの回転掘削工程が終了す
る。

【００２７】（３）床付掘削工程 この後、削岩機５を用いて削孔、削岩しながら、掘削領
域の全体に亘って平面的に掘り下げられて床付高さに仕
上げられ、これにより、この床付掘削工程が終了する。

【００２８】従って、本実施の形態に係る立坑掘削方法
によれば、掘削作業の連続性を失わない限度において掘
削環境の同一性（段差４が６０ｃｍと一定である）を維
持しながら立坑２の中心を貫く鉛直線３周りで螺旋状に
地山１を掘り下げることとしたので、作業者６の資力を
有効に活用することができ、よって、コストアップも有
効に回避することができ、しかも、安全作業性をも担保
されることとなった。

【００２９】図３は、本発明の一実施の形態に係る鉛直
移動式型枠の概略を示す側面図、図４は、当該鉛直移動
式型枠の概略を示す平面図（図４ａは図３に示すＡ方向
の矢視図、図４ｂは図３に示すＢ方向の矢視図、図４ｃ
は図３に示すＣ方向の矢視図）、である。尚、図４ａで
は便宜上後述する上段作業足場１４及び下段作業足場１
５を、図４４ｃでは当該下段作業足場１５を図示してい
ない。

【００３０】これらの図において、符号１１は、鉛直に
立設された円筒形状を有する本体型枠、を示している。
これは、左右に独立して分割され、相互に同一構成を有
する四の分割片２１（第１分割片２１ａ、第２分割片２
１ｂ、第３分割片２１ｃ、第４分割片２１ｄ）の隣り合
うもの同士を上下に移動自在に連結してなるものであ
る。

【００３１】ここで、分割片２１の夫々は、中央部に鉛
直に立設された攻猫メタルフォーム３１と、この攻猫メ
タルフォーム３１の両側であってコンクリート打設領域
に面して翼状の曲面を形成し、当該攻猫メタルフォーム
３１を中心として開閉自在に構成される曲面メタルフォ
ーム３２と、当該曲面メタルフォーム３２の内側でこれ
と一体で鉛直に立設される一対の鉛直柱部材３３と、当
該曲面メタルフォーム３２の内側でこれと一体で水平に
設けられる三段構成の水平リング部材３４と、分割片２
１の頂部中央に設けられ、コンクリートを本体型枠１１
及び地山１の間に案内するコンクリート投入用シュート
３５とから構成されている。

【００３２】また、前記曲面メタルフォーム３２は、下
端部にハンチメタルフォーム３２ａ及びこれに一体に設
けられる妻板３２ｂを有している。更に、一対の鉛直柱
部材３３は、その上端部に各分割片２１を吊り上げるワ
イヤーが締結される吊穴３３ａを有している。尚、隣り
合う分割片２１間の連結部は、型枠脱型後のコンクリー
ト面に段差（目違い）が生じない程度に加工されてい
る。

【００３３】また、符号１２は、分割片昇降手段、を示
している。この分割片昇降手段１２は、立坑２の頂部周
縁の地面上に固設され、分割片２１の夫々を立坑２内で
独立に上下に昇降させるチルホール１２ａと、このチル
ホール１２ａから送り出されるワイヤーによって吊り下
げられ、かつ、分割片２１の夫々を吊り下げる吊り治具
１２ｂとから構成されている。

【００３４】更に、符号１３は、分割片昇降手段１２に
て位置決めした前記分割片２１を一体化された本体型枠
１１として固める本体型枠固め手段、を示している。こ
の本体型枠固め手段１３は、既設コンクリートに対して
分割片２１の夫々を固定するシーボルト１３ａと、分割
片２１の夫々の鉛直方向位置を決める押ジャッキ１３ｂ
と、両端部が分割片２１の一対の鉛直柱部材３３に対し
て固着され、攻猫メタルフォーム３１を中心として曲面
メタルフォーム３２を開閉させる曲面メタルフォーム開
閉用棒ジャッキ１３ｃと、妻板３２ｂを下側から支持す
るパイプサポート１３ｄとから構成されている。

【００３５】更にまた、符号１４は、コンクリート打設
作業やロックボルト打設作業などを行うための上段作業
足場、符号１５は、コンクリート打設作業や型枠の固め
作業などを行うための下段作業足場、符号１６は、上記
立坑掘削方法によって発生した岩ズリをベッセル（図示
外）に積み込むバックホウを示している。

【００３６】即ち、本実施の形態に係る鉛直移動式型枠
は、四の分割片２１（第１分割片２１ａ、第２分割片２
１ｂ、第３分割片２１ｃ、及び第４分割片２１ｄ）から
なり、鉛直に立設された円筒形状を有する本体型枠１１
と、チルホール１２ａ及び吊り治具１２ｂからなり、分
割片の夫々を独立に昇降させる分割片昇降手段１２と、
シーボルト１３ａ、押ジャッキ１３ｂ、曲面メタルフォ
ーム開閉用棒ジャッキ１３ｃ、及びパイプサポート１３
ｄからなり、分割片２１を一体化された本体型枠１１と
して固める本体型枠固め手段１３とから構成されてい
る。

【００３７】次に、本実施の形態に係る鉛直移動式型枠
の作用について図３を用いて説明する。

【００３８】今、本鉛直移動式型枠は、二段目のコンク
リート打設後で養生期間が経過した後の状態であって上
記立坑掘削方法にて本体型枠１１の下降作業に支障のな
い高さまで地山１の掘り下げが完了した状態におかれて
いる（図示外）。

【００３９】ここで、チルホール１２ａによってワイヤ
ーを巻き取ろうとすると、分割片２１が一段目のコンク
リートに対して固定されていることから、当該ワイヤー
は張力がかけられた状態になる。

【００４０】このような状態において、型枠の脱型が行
われる。即ち、曲面メタルフォーム開閉用棒ジャッキ１
３ｃの縮退が行われ、曲面メタルフォーム３２がコンク
リート面から剥離された後、押ジャッキ１３ｂの縮退、
パイプサポート１３ｄの撤去、ハンチメタルフォーム３
２ａ及び妻板３２ｂの撤去が行われる。

【００４１】続いて、シーボルト１３ａが取り外される
と、既設コンクリートにて支持されていた分割片２１は
チルホール１２ａによって吊り下げられ支持された状態
におかれる。

【００４２】このような状態において、分割片２１の降
下が行われる。即ち、分割片２１の夫々は、各チルホー
ル１２ａにてワイヤーが送り出されることにより別個独
立に降下し、そして所定の高さに到達した時点で停止す
る。これにより、鉛直方向で位置決めされたこととな
る。ここで、曲面メタルフォーム３２等のコンクリート
打設領域に対向する面のケレン作業及び剥離材塗布作業
が行われる。

【００４３】この後、下段作業足場１５上の作業者（図
４ｂ参照）によって、二段目のコンクリートに対するシ
ーボルト１３ａの固定が行われ、続いて、ハンチメタル
フォーム及び妻板３２ｂの固定、パイプサポート１３ｄ
による妻板３２ｂの支持、押ジャッキ１３ｂの延伸等に
よって一連の本体型枠１１の固め作業が行われる。

【００４４】そして、コンクリートの打設作業が行われ
る。即ち、コンクリート打設用シュート（図示外）の筒
先をコンクリート投入用シュート３５へと挿入し、当該
コンクリート投入用シュート３５からバイブレーター
（図示外）をも挿入しながらコンクリートの打設が行わ
れ、これにより、本体型枠１１と地山１との間の全体に
亘ってコンクリートが密実に充填される。この後、養生
期間経過後に再び上記と同様の施工サイクルを繰り返す
こととなる。

【００４５】従って、本実施の形態に係る鉛直移動式型
枠によれば、重量のある本体型枠１１を四の分割片２１
として構成し、分割片２１の夫々を独立に昇降させる分
割片昇降手段１２を備えて装置機械を簡素化し、これに
より、狭小である領域で装置機械が錯綜していた従来の
作業環境を有効に回避し、簡易で安定的である吊り降ろ
し作業を確保することとしたので、作業者の資力を有効
に活用することができ、よって、コストアップを有効に
回避することができ、しかも、安全作業性をも担保され
ることとなった。

【００４６】

【発明の効果】本発明に係る立坑掘削方法及び鉛直移動
式型枠によれば、以上のように構成したため、作業者の
資力を有効に活用することができ、よって、コストアッ
プを有効に回避することができ、かつ、安全作業性をも
担保することができ、ひいては効率的かつ経済的な立坑
構築に資することとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る立坑掘削方法の概
略を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る立坑掘削方法にお
ける作業者の作業状況の概略を示す側面図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係る鉛直移動式型枠の
概略を示す側面図である。

【図４】本発明の一実施の形態に係る鉛直移動式型枠の
概略を示す平面図（図４ａは図３に示すＡ方向の矢視
図、図４ｂは図３に示すＢ方向の矢視図、図４ｃは図３
に示すＣ方向の矢視図）である。

【符号の説明】 １…地山 ２…立坑 ３…鉛直線 ４…段差 ４ａ…前縁線 ４ｂ…頂面 ４ｃ…切羽 ５…削岩機 ５ａ…ノミ ６…作業者 １１…本体型枠 １２…分割片昇降手段 １２ａ…チルホール １２ｂ…吊り治具 １３…本体型枠固め手段 １３ａ…シーボルト １３ｂ…押ジャッキ １３ｃ…曲面メタルフォーム開閉用棒ジャッキ １３ｄ…パイプサポート １４…上段作業足場 １５…下段作業足場 １６…バックホウ ２１…分割片 ２１ａ…第１分割片 ２１ｂ…第２分割片 ２１ｃ…第３分割片 ２１ｄ…第４分割片 ３１…攻猫メタルフォーム ３２…曲面メタルフォーム ３２ａ…ハンチメタルフォーム ３２ｂ…妻板 ３３…鉛直柱部材 ３３ａ…吊穴 ３４…水平リング部材 ３５…コンクリート投入用シュート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立坑の中心を貫く鉛直線周りにおいて、
   当該鉛直線から半径方向に延びる一定の高さ寸法である
   段差を保持しながら連続的に掘り下げることを特徴とす
   る、立坑掘削方法。
2. 【請求項２】 鉛直に立設された筒形状を有する本体型
   枠であって左右に分割された複数の分割片からなるもの
   と、 前記分割片の夫々を立坑内で独立に上下に昇降させる分
   割片昇降手段と、 前記分割片昇降手段にて位置決めした前記分割片を一体
   化された本体型枠として固める本体型枠固め手段と、を
   含むことを特徴とする、鉛直移動式型枠。