JP2007255165A - 立坑の仮復旧工法 - Google Patents

Abstract

【課題】地盤に掘削した立坑の仮復旧工法について、仮埋め体や仮舗装表層の増厚に依存せずに仮埋め箇所の沈下を抑制する。
【解決手段】地盤に形成した立坑１に、土に代わる多数個の仮埋戻し用の充填材９を封入した仮埋め体７を積み上げる。そしてその上に充填面に沿って追随する柔軟性のある不織布シートでなる仕切シート３を敷設する。仕切シート３の上には路盤砕石を含む仮舗装表層４を形成する。不織布シートでなる仕切シート３は、仮舗装表層４の重量負荷やそれを通じて伝達される大型車両の荷重負荷を、凹凸する仮埋め体層２の上面に対して比較的高い馴染み性をもって接触しつつ面方向で分散させる。こうして仕切シート３が沈下抑制に効果的に機能する。
【選択図】図１

Description

本発明は地盤を掘削して形成した立坑を一時的に埋戻す立坑の仮復旧工法に関する。

ガス管、水道管、送電・配電ケーブル、通信ケーブルなど地中埋設物を敷設し、交換し又は補修する工事では、地盤を掘削して立坑を形成する。立坑は、一日の作業終了の処置や原状回復のための最終的な埋戻しまでの一時的な処置として、仮復旧を行うのが一般的である。このため地中埋設物工事の効率は、仮埋め作業や仮埋め箇所の再開削作業の効率に大きく影響される。こうしたことから特許文献１、特許文献２のような仮復旧工法が開発されている。

それらの仮復旧工法では、土に代わる立坑の充填材として、合成樹脂製の仮埋戻し用の充填材を袋状のネットに多数詰め込んで土嚢状とした仮埋め体として用いるようにしている。そしてこれを立坑の底から所定高さまで敷き詰めて仮埋め体層を形成し、その上にポリエチレンシート、塩化ビニルシートなどの仕切り材を敷設し、さらにその上に路盤砕石とアスファルトなどの表層とによる仮舗装表層を形成するようにしている。

この仮復旧工法では、合成樹脂製の充填材が軽くて扱い易く、これを土嚢状の仮埋め体として利用することから、仮埋め作業や仮埋め箇所の再開削作業の効率を大幅に高めることのできる利点や、充填材の再利用化が可能となり環境に優しい工法とすることができる利点がある。さらにこの工法では仮埋め体層と路盤砕石との間に仕切り材を挟み込む構造としていることから、仕切り材が、仮埋め箇所の上を車両等が通過することで充填材に作用する荷重負荷を分散させるとともに路盤砕石との接触や混合を防止することで、充填材の破損を防止して再利用性を高めることができるといった効果ももたらされている。
特開２００４−１７６２８３号公報 特開２００４−３０８１４３号公報

しかしこの仮復旧工法で地中埋設物工事を試験的に施工するなかで、一つの課題が浮上してきた。それは仮埋め箇所の沈下防止である。前述のように仮埋め箇所は、一日の作業終了の処置や原状回復のための最終的な埋戻しまでの一時的な処置として行われ、その後は人や車両の通行に開放されるのが一般である。このため車両が頻繁に通行したり、大型車両が通行したりする道路に仮埋め箇所を設けると、重量負荷を受けて次第に沈下するおそれが想定されるという懸念が出てきたのである。

仮埋め箇所の沈下対策としては、例えば立坑に敷き詰める仮埋め体層か仮舗装表層かの何れかの層厚を増厚することが考えられる。しかしながら仮埋め体層や仮舗装表層を増厚すると、増厚分の厚みに立坑の平面面積を乗じた体積相当の仮埋め体層や仮舗装表層を余計に準備する必要があり、経済性や運搬・管理における施工負担が大きくなってしまう。特に仮埋め体層の層厚を減らして仮舗装表層を増厚すると、再開削作業の時に除去しなければならない路盤砕石の総量が増えてしまい、作業労力や作業時間での負担も無視できないほど大きくなってしまう。このように、準備段階や施工段階で強いられる負担増を現実的に考えると、仮埋め体層や仮舗装表層といった層の構成物の増厚に依存しない他の沈下対策や、仮にそれに依存するとしても、できるだけ依存度を低くすることのできる他の沈下対策を検討する必要性が出てきたのである。

以上のような背景に基づいてなされたのが本発明である。その目的は、仮埋め体層や仮舗装表層の増厚に依存しなくても仮埋め箇所の沈下を抑制することのできる立坑の仮復旧工法を開発することにある。

上記目的を達成すべく本発明は以下のように構成される。

請求項１記載の本発明は、地盤の立坑に充填した仮埋め体層の上に、その上面に沿って追随する柔軟性のある仕切シートを敷設し、仕切シートの上に路盤砕石を含む仮舗装表層を形成する立坑の仮復旧工法である。

請求項２記載の本発明では仕切シートを透水性のものとする。

請求項３記載の本発明では仕切シートを不織布シートとする。

請求項４記載の本発明では仕切シートの少なくとも隅部に係止部を有する。

以上の本発明による立坑の仮復旧工法の開発過程では、仮埋め体層と路盤砕石との間に介在させる仕切り材を単なる仕切用として機能させるだけでなく、仮埋め箇所の沈下抑制に機能させることの可能性に着目した。そして地中埋設物工事の仮復旧工法として現実的に実際の工事で使用するのに適した加工容易性、入手容易性、運搬・管理の容易性、経済性などを考慮しつつ、幾つかの材料による仕切り材で沈下抑制効果を検証した。この結果、仕切り材として仮埋め体層の上面に沿って追随する柔軟性を持つという特性を有するシート材（仕切シート）を用いることが、仮埋め体層や仮舗装表層の増厚に依存しなくても、仮埋め箇所の沈下抑制に極めて効果的であることを見出したものである。

こうした特性が仮埋め箇所の沈下抑制に効果的である理由については定かではないが、仮舗装表層の重量負荷やそれを通じて伝達される車両等の荷重負荷を、凹凸する仮埋め体層の上面（充填面）に対して比較的高い馴染み性をもって接触しつつ面方向で分散させることが、沈下抑制に効果的に機能しているものと推察される。本発明者の経験的な知見によれば、本発明でいう仕切シートのような仮埋め体層の上面に沿って追随する柔軟性を持たない、例えば合板のような硬質板材やごわごわ感のある樹脂シート材では、他の施工条件を同一としても、本発明に相当する仮埋め箇所の沈下抑制効果を発揮することができていないのである。

こうした仕切シートについては、雨水が仮舗装表層を通じて浸透してきても、それを溜めずにその下に流すことのできる透水性を有するものであることが、より好ましい。つまり仕切シートの上に雨水が溜まると浮力によって仮舗装表層が浮上したり、その強度が低下するといった現象を生じるおそれがあるからである。したがって仕切シートが透水性であれば、天候などの環境条件に左右されずに地中埋設物工事について立坑の仮復旧を計画通りに行うことができる利点がある。

以上のような特性を持つ仕切シートとして具体的には不織布シートを利用することができる。不織布シートは加工や入手が容易であり、また軽量であり柔軟で形状的変形自由度も高いことから運搬・管理が容易であり、さらに経済性の面でも優れている。しかも不織布シートであれば、前述した本発明の仕切シートが持つ仮埋め体層の上面に沿って追随する柔軟性を容易に備えることができる。

さらに以上のような本発明の仕切シートについては、その少なくとも隅部に係止部を有するものとすることで、仮埋め箇所の再開削時に、係止部を吊上げ部分としてバックホーなどの工事機械で吊り上げることができる。つまり特に仮舗装表層を構成する路盤砕石を一括して抱え込むようにして吊り上げて除去することができるようになる。したがって仮埋め箇所の再開削効率を高めることができる。

本発明の仮復旧工法によれば、地中埋設物工事で形成した立坑の仮埋め箇所における沈下を抑制することができる。したがって、一時的な工事の終了後に人や車両が通過できるように仮埋め箇所を開放しても、通行の安全性を確保することができる。

以下、本発明の一実施形態による立坑の仮復旧工法について図面を参照しつつ説明する。

本発明及び本実施形態の仮復旧工法は、例えばガス管、水道管、送電・配電ケーブル、通信ケーブルなどの地中埋設物を敷設したり、交換したり、補修したりする地中埋設物工事について実施することができる。

ここで例えば、道路の下に敷設されているガス管の交換を数日間にわたって行う地中埋設物工事の場合を一例として説明すると、まずガス管の埋設部位を開削してガス管を露出させるように立坑を形成する。それからガス管の交換を進める。そして一日の作業終了にあたって立坑を仮復旧する。立坑の仮復旧では、まず立坑の底から所定高さまで合成樹脂材製の充填材を袋状のネットに詰めた土嚢状の仮埋め体を積み上げて仮埋め体層を形成する。次いで最上段に積み上げた仮埋め体の上面に仕切シートを敷設する。それから仕切シートの上に路盤砕石を充填した路盤材層とアスファルトなどの表層による仮舗装表層を形成する。こうして立坑の仮復旧は完了となる。

そして仮復旧した立坑（仮埋め箇所）は、ガス管の交換工事の継続に際して、あるいは原状回復のための最終的な埋戻しの際に再開削される。仮埋め箇所の開削は、まず表層を剥がして取り除き、それから路盤砕石を除去する。路盤砕石の除去には後述のように仕切シートを利用する。路盤砕石を除去したら最後に仮埋め体も撤去する。こうして仮埋め箇所の開削が完了することとなる。

図１に、一実施形態による立坑の仮復旧工法の過程で形成される仮埋めした立坑の断面構造を模式化して示す。立坑１には、下から順に仮埋め体層２、仕切シート３、仮舗装表層４が積層される。これら３層によって仮埋め箇所５が形成される。６はガス管である。

仮埋め体層２は、土嚢状の仮埋め体７を積み上げて形成される。仮埋め体７は、図２で示すように、適当な大きさの網袋８に多数の充填材９を充填したものである。この充填材９には例えば前述した特許文献１の「埋戻し材」や特許文献２の「土に代わる充填材」を用いることができる。これらは比重が１以上の合成樹脂、例えばポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン等による成形体として形成されており、立坑１の中で水に浸かっても浮上せず安定した積層状態が得られるようにしている。

仕切シート３は、その外観を図３で示すように、４辺に適当な幅で縫い取り部１０を補強用に形成し、四隅に係止部としての吊上げ受け部１１をハトメ穴構造で設けた構造とされる。そしてこのような仕切シート３は外縁側が立坑１の側壁に沿って捲り上がらないように敷設される。捲り上がるように敷設してしまうと、立坑１の内部で仕切シート３の上にある路盤砕石が立坑１の側壁の地盤に対して直接噛み合わなくなり仮埋め箇所５の強度が低下するからである。

こうした仕切シート３は仮埋め体層２の上面（充填面）に沿って追随する柔軟性のあるものを用いる。すなわち、このような柔軟性のあるものを用いることにより、仮舗装表層４の重量負荷やそれを通じて伝達される車両等の荷重負荷を、凹凸する仮埋め体層２の充填面に対して比較的高い馴染み性をもって接触しながら面方向で分散させることができる。後述の実施例のように、例えば合板のような硬質板材やごわごわ感のある樹脂シート材では、他の施工条件を同一としても仮埋め箇所５の沈下を抑制する効果が低い。しかし、前述のような柔軟性を仕切シート３がもつことによって、仮埋め体層２や仮舗装表層４の増厚に依存しなくても仮埋め箇所５における沈下を抑制することができる。

また仕切シート３には透水性のものを用いる。すなわち仕切シート３に透水性シートを用いることにより、仕切シート３の上に雨水などが溜まって仮舗装表層４が浮上したりその強度を低下させてしまうといった問題を有効に解消することができる。

以上のような柔軟性や透水性のあるシート材としては、不織布シートが特に好ましい。すなわち不織布シートは、適切な透水性を有するのに加えて、不織布に特有の柔軟性による仮埋め体層２の充填面への馴染み性と荷重負荷を面方向で分散させることができる。また加工や入手が容易であり、しかも軽量・柔軟で形状的変形自由度も高いことから運搬・管理が容易であり、さらに経済性の面でも優れているなどの仕切シート３として好ましい特性を多く有している。

仮舗装表層４は、仕切シート３の上に調粒砕石などの路盤砕石を充填して形成される路盤材層１２と、この路盤材層１２の上にアスファルトなど舗装材を施して形成される表層１３からなる。これらの厚みは路盤材層１２については２０ｃｍ〜４０ｃｍとし、表層１３については５ｃｍ〜１０ｃｍ程度とされる。

以上のような仮埋め箇所５を再開削するには、上述のようにまず表層１３の舗装材を剥がして取り除き、それから路盤材層１２の路盤砕石を取り除く。路盤砕石の取り除きには仕切シート３を利用することができる。具体的には、立坑１の四隅の路盤砕石を除去して仕切シート３の吊上げ受け部１１を露出させる。そして、仕切シート３にて包み込むように保持する状態とし、この路盤砕石保持状態の仕切シート３の吊上げ受け部１１をバックホーなどの工事機械にて吊り上げることで一括除去する。このように路盤砕石の除去に仕切シート３を有効に活用することにより、路盤砕石の除去作業の効率が高まり、よって再開削作業の効率を高めることができる。工事機械で路盤砕石保持状態の仕切シート３を吊り上げるには、図３における吊上げ受け部１１を利用する。具体的には、工事機械に取り付けたフックなどを吊上げ受け部１１に引っ掛けて仕切シート３を吊り上げる。このような工法を可能とすることにより、路盤砕石保持状態の仕切シート３の吊り上げ作業の作業性を高めることができる。

ところで、仕切シート３には強度限界があり、吊り上げて一括除去できる路盤砕石の量に重量制限がある。路盤材層１２の路盤砕石がその制限量を超える場合には、除去作業を二段階で行う。具体的には、まず通常の作業方法で路盤材層１２の上層部分を取り除き、それから残りの層について仕切シート３を利用して取除きを行う。

路盤材層１２を取り除いたら、最後に仮埋め体層２を取り除く。仮埋め体層２を取除きは、上述の仮埋め体７を単位として行う。

以上のように本実施形態による立坑の仮復旧工法では、仮埋め体層２と仮舗装表層４との間に介在させる仕切シート３を、単なる仕切用として機能させるだけでなく、仮埋め箇所の沈下抑制に機能させている。すなわち仮舗装表層４の重量負荷やそれを通じて伝達される車両等の荷重負荷を、凹凸する仮埋め体層２（仮埋め体７（充填材９））の充填面に対して比較的高い馴染み性をもって接触しつつ面方向で分散させることで沈下抑制に効果的に機能させている。したがって、一時的な工事の終了後に人や車両が通過できるように仮埋め箇所５を開放しても、通行の安全性を確保することができる。

仮復旧工法について仮埋め体層(2)と仮舗装表層(4)との間に介在させる仕切り材の種類を変えて仮埋め箇所(5)の沈下抑制効果の確認実験を行った。

地盤に深さ２ｍ、幅１ｍ、長さ３ｍの立坑(1)を掘削し、図１で示すような構造の仮埋め箇所(5)を形成して仮復旧を行い、その上を大型車両が１日当たり１００台通過するのに相当する交通量（所謂Ｌ交通相当の交通量）を通過させて、図４で示す仮埋め箇所(5)の測定点Ｐ１〜Ｐ９の沈下量を測定した。なお、仮埋め体層(2)を構成する仮埋め体(7)の充填材(9)には特許文献１の「埋戻し材」を網袋(8)に詰めたものを利用し、それを立坑(1)の深さから仮舗装表層(4)と仕切り材の厚みとを差し引いた高さで充填した。また大型車両としては大型ダンプカーを実際に通過させた。

仮埋め箇所(5)を構成する仕切り材には次の３種類の試料を用意した。
〔試料１〕合板（木質材、板厚８ｍｍ）
〔試料２〕幌布シート（テント用幌布として作製された合成樹脂製シート材、シート厚２ｍｍ）
〔試料３〕不織布シート（合成樹脂製のシート材、シート厚３ｍｍ）

そして、以上のような試料１〜３のそれぞれについて、表１で示すように、アスファルト舗装による表層(13)の層厚を５ｃｍで一定とし、路盤材層(12)の層厚を２０ｃｍ、３０ｃｍ、４０ｃｍと変化させた場合の沈下量を測定点Ｐ１〜Ｐ９について測定した。なお、立坑(1)の深さは一定としているため、前述のように路盤材層(12)の層厚を変化させる際には、それに応じて仮埋め体層(2)を増厚又は減厚させている。以上の実験結果は表１のとおりである。

同じ試料であっても、路盤材層(12)の層厚を増厚すればするほど沈下量を抑えられることが分かる。ところが路盤材層(12)の層厚が一定である場合でも、仕切り材として使用する試料１〜３に応じて沈下量に大きな違いが出てくることが分かる。すなわち試料１の合板のような硬質板材では沈下量が無視できないほど大きく、また試料２の幌布シートのような合成樹脂製のシート材であっても若干の改善は見られるものの、依然として大きな沈下が発生している。しかし実施例である試料３の不織布シートでは沈下量が概ね１ｃｍ以下に抑制されている。

こうした実験結果によれば、試料３の不織布シートは、仮埋め体層(2)と仮舗装表層(4)との間で、単なる仕切用として機能するだけでなく、仮埋め箇所(5)の沈下抑制に機能していると見ることができる。このことはつまり、仮舗装表層(4)の重量負荷やそれを通じて伝達される大型車両の荷重負荷を、凹凸する仮埋め体層(2)の上面に対して比較的高い馴染み性をもって接触しつつ面方向で分散させることで沈下抑制に効果的に機能しているものと捉えることができる。

一実施形態による立坑の仮埋め箇所の概略断面図。 図１の仮埋め体の説明図で、分図（Ａ）は平面図、分図（Ｂ）は正面図。 図１の仕切シートの平面図。 沈下量の測定点を示す仮埋め箇所の平面図。

符号の説明

１ 立坑
２ 仮埋め体層
３ 仕切シート
４ 仮舗装表層
５ 仮埋め箇所
６ ガス管
７ 仮埋め体
８ 網袋
９ 充填材
１０ 縫い取り部
１１ 吊上げ受け部（係止部）
１２ 路盤材層
１３ 表層

Claims (4)

1. 地盤の立坑に充填した仮埋め体層の上に、その上面に沿って追随する柔軟性のある仕切シートを敷設し、仕切シートの上に路盤砕石を含む仮舗装表層を形成する立坑の仮復旧工法。
2. 仕切シートが透水性を有する請求項１記載の立坑の仮復旧工法。
3. 仕切シートが不織布シートである請求項１又は請求項２記載の立坑の仮復旧工法。
4. 仕切シートの少なくとも隅部に係止部を有する請求項１〜請求項３何れか１項記載の立坑の仮復旧工法。

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