JP2009074309A - Vertical shaft and its construction method - Google Patents

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JP2009074309A JP2007245376A JP2007245376A JP2009074309A JP 2009074309 A JP2009074309 A JP 2009074309A JP 2007245376 A JP2007245376 A JP 2007245376A JP 2007245376 A JP2007245376 A JP 2007245376A JP 2009074309 A JP2009074309 A JP 2009074309A
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Yukio Yabe
幸男 矢部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To construct a large bore vertical shaft even in the soft ground of a city part or the like, to reduce an occupied area of the vertical shaft in the ground part and to reduce a construction period of a diameter enlarged part. <P>SOLUTION: The vertical shaft 1 is constructed by excavating a small bore vertical shaft 10 from the ground part 2, placing a plurality of curved pipe roofs 21 from a lower inner peripheral wall 10a of the small bore vertical shaft 10 toward the radial outside of the small bore vertical shaft 10 over the whole outer periphery so that the tips face downward, excavating the inside of the placed curved pipe roofs 21 to form the diameter enlarged part 20, and excavating under the diameter enlarged part 20 to construct a large bore vertical shaft 30 larger in diameter than the small bore vertical shaft 10. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、立坑およびその構築方法に関する。   The present invention relates to a shaft and a construction method thereof.

従来、立坑の施工方法は、鉛直方向で下方に掘削するシールド掘削機を使用したシールド方法(例えば、特許文献1参照)、ケーソンをその自重により沈下させるケーソン方式(例えば、特許文献2参照)、深礎方式などが一般的に行われている。
特許文献1は、シャフトの先端にカッターを備えた全旋回の立坑掘削機によって鉛直方向で下方に掘削しつつ、セグメントを設置する
特許文献2は、ケーソンの内側を掘削する旋回可能な掘削用カッターを備えた立坑掘削機を使用し、掘削用カッターでケーソン刃口の下側を拡径掘削することで、ケーソンを自重沈下させて立坑を構築するものである。
Conventionally, the construction method of a vertical shaft is a shield method using a shield excavator that digs downward in the vertical direction (for example, refer to Patent Document 1), a caisson method for sinking a caisson by its own weight (for example, refer to Patent Document 2), A deep foundation method is generally used.
Patent Document 1 installs a segment while drilling downward in the vertical direction by a full swiveling shaft excavator equipped with a cutter at the tip of a shaft. Patent Document 2 describes a swivelable excavating cutter that excavates the inside of a caisson. Using a shaft excavator equipped with an excavator, the excavation cutter expands the diameter of the lower side of the caisson blade edge so that the caisson sinks under its own weight and a shaft is constructed.

ところで、近年では、とくに都市部などで道路、地下鉄、雨水幹線など用途として、大口径断面、例えばトンネル外径(シールド掘削機の外径)で10mを越えるような外径で、しかも立坑深さが深いシールドトンネルが採用される場合が増えている現状がある。そして、このようなトンネルでは、シールド掘削機を発進させるための立坑下の発進基地として立坑の内径で例えば20〜30mをなす大口径立坑が構築されている。
特開平5−171887号公報 特開平8−284579号公報
By the way, in recent years, especially in urban areas, for roads, subways, storm water trunks, etc., large diameter cross sections, for example, tunnel outer diameter (outer diameter of shield excavator) exceeding 10 m and shaft depth However, there is an increasing number of cases where deep shield tunnels are adopted. In such a tunnel, a large-diameter shaft having an inner diameter of, for example, 20 to 30 m is constructed as a starting base under the shaft for starting the shield excavator.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-171887 JP-A-8-284579

しかしながら、従来の大口径断面の立坑の構築では、以下のような問題があった。
すなわち、都市部では作業ヤードとして使用できる地上の占有面積が小さい場合があり、地上に広い面積の用地が必要とされる大口径断面の立坑を構築することができないという欠点があった。
そこで、立坑の地上側は小口径断面の小口径立坑とし、深さ方向の所定位置より下方を、シールド掘削機の発進基地を構築できる大きさをなす大口径立坑とする場合がある。この場合の施工としては、予め小口径立坑を掘削し、その小口径立坑の所定位置より下方をNATMにより拡幅掘削して大口径立坑を構築していた。ところが、都市部のような軟弱な地盤の場合には、小口径立坑をNATMにより拡幅して10mを越えるような大口径立坑を構築すると、地山に緩みが生じて崩落が発生して掘削が困難となるおそれがあり、大規模な地盤改良が必要とされていた。そのため、このような大口径立坑を確実に構築できる施工方法が求められており、その点で改良の余地が残されていた。
However, the construction of a conventional shaft having a large diameter cross section has the following problems.
In other words, in urban areas, there may be a small occupied area on the ground that can be used as a work yard, and there is a drawback that it is impossible to construct a shaft with a large diameter cross section that requires a large area of land on the ground.
Therefore, there are cases where the ground side of the shaft is a small-diameter shaft having a small-diameter cross section, and a large-diameter shaft having a size capable of constructing a starting base for a shield excavator is provided below a predetermined position in the depth direction. As construction in this case, a small-diameter shaft was excavated in advance, and a large-diameter shaft was constructed by widening excavation below a predetermined position of the small-diameter shaft using NATM. However, in the case of a soft ground such as an urban area, if a large-diameter shaft that exceeds 10 m is constructed by widening a small-diameter shaft using NATM, the natural ground loosens and collapses, resulting in excavation. There was a risk of difficulty, and large-scale ground improvement was required. Therefore, a construction method capable of reliably constructing such a large-diameter shaft has been demanded, and there remains room for improvement in that respect.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、都市部のような軟弱地盤であっても大口径立坑を構築することができ、しかも地上部の立坑の占有面積を小さくすることができる立坑およびその構築方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、拡径部の工期の短縮を図ることができる立坑およびその構築方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above-described problems. A large-diameter shaft can be constructed even in soft ground such as an urban area, and the occupation area of the shaft in the ground portion can be reduced. An object is to provide a shaft that can be constructed and a method for constructing the shaft.
Another object of the present invention is to provide a shaft and its construction method capable of shortening the construction period of the enlarged diameter portion.

上記目的を達成するため、本発明に係る立坑では、小口径立坑と、その下方に拡径部を有する立坑であって、拡径部は、小口径立坑から外側の全周にわたって小口径立坑の径方向外方に向けて複数本の曲線パイプルーフを打設させた構造をなしていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the shaft according to the present invention is a shaft having a small-diameter shaft and a diameter-expanding portion below the shaft, and the diameter-expanding portion is the same as that of the small-diameter shaft over the entire circumference from the small-diameter shaft It is characterized by a structure in which a plurality of curved pipe roofs are driven outward in the radial direction.

また、本発明に係る立坑の構築方法では、地上部から小口径立坑を掘削する第1工程と、小口径立坑から外側の全周にわたって小口径立坑の径方向外方に向けて複数本の曲線パイプルーフを打設する第2工程と、打設した曲線パイプルーフの内側を掘削して拡径部を形成する第3工程とを有していることを特徴としている。   Further, in the shaft construction method according to the present invention, a first step of excavating a small-diameter shaft from the ground part, and a plurality of curves from the small-diameter shaft to the outside in the radial direction of the small-diameter shaft over the entire circumference. It has the 2nd process of placing a pipe roof, and the 3rd process of excavating the inside of the curved pipe roof which was laid, and forming a diameter expansion part.

本発明では、地上部から小口径立坑を所定の深さで掘削し、その小口径立坑から断面剛性の高い曲線パイプルーフを立坑の径方向外方に向けるとともに立坑周方向に沿って複数本打設することで、拡径部における高剛性を有する屋根部を構築することができる。そのため、曲線パイプルーフによって拡径部の上方の地山を下方より確実に支持することができ、例えば都市部のような軟弱地盤であっても地山の緩みを抑制することができる。そして、曲線パイプルーフによって形成された屋根部の下方において、拡径部の内側の空間や例えば拡径部の下方に設ける大口径立坑の掘削を安全に行なうことができる。さらに小口径立坑の外径に対する大口径立坑の外径の比率を大きくすることができる。   In the present invention, a small-diameter shaft is excavated from the ground at a predetermined depth, and a curved pipe roof having a high cross-sectional rigidity is directed from the small-diameter shaft to the outside in the radial direction of the shaft, and a plurality of shafts are driven along the shaft circumferential direction. By providing, the roof part which has the high rigidity in an enlarged diameter part can be constructed | assembled. For this reason, the natural pipe above the enlarged diameter portion can be reliably supported from below by the curved pipe roof, and the looseness of the natural ground can be suppressed even in soft ground such as an urban area. And under the roof part formed by the curved pipe roof, excavation of the space inside the enlarged diameter part, for example, the large diameter shaft provided below the enlarged diameter part can be performed safely. Furthermore, the ratio of the outer diameter of the large-diameter shaft to the outer diameter of the small-diameter shaft can be increased.

また、本発明に係る立坑では、小口径立坑の内周壁には、立坑周方向に沿って第1支持リング部材が固定されていることが好ましい。
本発明では、小口径立坑の内周壁に立坑周方向で全周にわたって第1支持リング部材を固定させて支持することで、小口径立坑を補強することができる。
Moreover, in the shaft which concerns on this invention, it is preferable that the 1st support ring member is being fixed to the inner peripheral wall of a small diameter shaft along the shaft peripheral direction.
In the present invention, the small-diameter shaft can be reinforced by fixing and supporting the first support ring member on the inner peripheral wall of the small-diameter shaft in the shaft circumferential direction.

また、本発明に係る立坑では、複数本の曲線パイプルーフには、それぞれの先端部を連結するようにして立坑周方向に沿って第2支持リング部材が固定されていることが好ましい。
本発明では、第2支持リング部材を複数本の曲線パイプルーフの先端部に固定させることで、曲線パイプルーフ同士をより強固に連結させることができる。
Moreover, in the shaft according to the present invention, it is preferable that the second support ring member is fixed to the plurality of curved pipe roofs along the shaft circumferential direction so as to connect the respective leading ends.
In the present invention, the curved pipe roofs can be more firmly connected to each other by fixing the second support ring member to the distal ends of the multiple curved pipe roofs.

また、本発明に係る立坑では、拡径部の下方に、小口径立坑より大径をなす大口径立坑を有することでもよい。
また、本発明に係る立坑の構築方法では、拡径部の下方を掘削して小口径立坑より大径をなす大口径立坑を掘削することでもよい。
本発明では、拡径部が高剛性を有する屋根部を構築したものであり、その拡径部の上方の地山を支持しているので、拡径部の下方に大口径立坑を設けることができ、立坑の下方における空間をより有効に活用することができる。
Moreover, in the shaft which concerns on this invention, you may have a large diameter shaft which makes a diameter larger than a small diameter shaft below the diameter expansion part.
In the shaft construction method according to the present invention, a large-diameter shaft having a larger diameter than the small-diameter shaft may be excavated below the enlarged diameter portion.
In the present invention, the enlarged-diameter portion is constructed of a roof portion having high rigidity, and supports a natural ground above the enlarged-diameter portion, so that a large-diameter shaft can be provided below the enlarged-diameter portion. The space below the shaft can be used more effectively.

本発明の立坑およびその構築方法によれば、高剛性の曲線パイプルーフを使用して拡径部が構築されるので、例えば都市部のような軟弱地盤であっても地山を緩めることなく拡径部を構築することができ、さらに小口径立坑の外径に対して外径の比率を大きくした大口径立坑を拡径部の下方に設けることができる。そのため、大口径立坑の外径に対して小口径立坑の外径を小さくすることができるので、地上部に必要な立坑の占有面積が小さくて済み、都市部のように作業ヤードが狭い施工条件であっても、立坑下に大口径立坑を構築することができる。
また、曲線パイプルーフを施工した後に、その内側の空間を掘削する施工となるので、拡径部を従来のNATMによって順次支保を繰り返しながら施工する場合と比べ、安全に掘削することができるうえ、工期の短縮を図ることができる。
According to the shaft and its construction method of the present invention, since the enlarged diameter portion is constructed using a highly rigid curved pipe roof, it can be expanded without loosening the ground even in soft ground such as an urban area. A diameter portion can be constructed, and a large-diameter shaft having a larger ratio of the outer diameter to the outer diameter of the small-diameter shaft can be provided below the enlarged-diameter portion. Therefore, the outer diameter of the small-diameter shaft can be made smaller than the outer diameter of the large-diameter shaft, so that the occupation area of the shaft required for the ground part is small and the work yard is narrow like in urban areas. Even so, a large-diameter shaft can be constructed under the shaft.
In addition, after constructing the curved pipe roof, it will be excavated inside the space, so it is possible to excavate safely compared to the case where the enlarged diameter part is constructed while repeatedly supporting by the conventional NATM, The construction period can be shortened.

以下、本発明の実施の形態による立坑およびその構築方法について、図1乃至図4に基づいて説明する。
図1は本発明の実施の形態による立坑の全体構造を示す一部破断斜視図、図2は図1に示す立坑の縦断面図、図3(a)〜(c)は立坑の構築工程を示す図、図4は立坑掘削機の概要を示す図である。
Hereinafter, a shaft and its construction method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a partially broken perspective view showing the overall structure of a shaft according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the shaft shown in FIG. 1, and FIGS. 3 (a) to 3 (c) are steps for constructing the shaft. FIG. 4 is a diagram showing an outline of a shaft excavator.

図1に示すように、本実施の形態による立坑1は、例えば都市部における道路や地下鉄などの用途で使用されるシールドトンネルを構築するために採用され、シールド掘削機(図示省略)を掘進させるための立坑である。つまり、立坑1の下部には、例えば立坑断面の外径が例えば20〜30mをなす大口径立坑30が形成されている。
そして、本実施の形態では、立坑1を構築するための対象地質は、NATMで掘削可能な地山であって、例えば、固結シルト程度の変形、強度、透水特性を有する地山とされる。
As shown in FIG. 1, a vertical shaft 1 according to the present embodiment is employed for constructing a shield tunnel used in, for example, a road or a subway in an urban area, and advances a shield excavator (not shown). It is a shaft for. That is, the large-diameter shaft 30 having an outer diameter of, for example, 20 to 30 m is formed below the shaft 1.
In the present embodiment, the target geology for constructing the shaft 1 is a natural ground that can be excavated by NATM, and is, for example, a natural ground having deformation, strength, and water permeability characteristics of a consolidated silt. .

先ず、立坑1の構造について図面に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように、立坑1は、小口径立坑10と、拡径部20と、大口径立坑30とがこの順で地上部から下方に向けて配置され、それぞれが円形断面をなしている。
First, the structure of the shaft 1 will be described based on the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the shaft 1 has a small-diameter shaft 10, an enlarged-diameter portion 20, and a large-diameter shaft 30 arranged in this order downward from the ground portion, and each has a circular cross section. There is no.

小口径立坑10は、立坑断面の外径が例えば10m程度とされ、詳しくは後述するが図3に示す立坑掘削機40を使用して所定の深さまで構築されている。つまり、小口径立坑10の壁面部には、掘削された坑壁に沿って、例えばスチール製、コンクリート製のセグメントなどの円筒体11が構築されている。つまり、この円筒体11によって、小断面立坑部10の坑壁が支持された状態となっている。   The small-diameter shaft 10 has an outer diameter of a shaft section of about 10 m, for example, and is constructed to a predetermined depth using a shaft excavator 40 shown in FIG. That is, on the wall surface of the small-diameter shaft 10, a cylindrical body 11 such as a steel or concrete segment is constructed along the excavated pit wall. That is, the cylindrical body 11 is in a state where the well wall of the small section vertical shaft portion 10 is supported.

拡径部20は、小口径立坑10の下部内周壁10aから立坑周方向に沿って所定のピッチで外側の全周にわたって小口径立坑10の径方向外方に向けて打設される複数本の上に凸形状の曲線パイプルーフ21、21、…と、曲線パイプルーフ21の取付け部21a付近に立坑周方向に沿って設けられた第1支持リング部材22(第1支持部材)と、複数本の曲線パイプルーフ21、21、…の先端部21bに立坑周方向に連結するように設けられた第2支持リング部材24(第2支持部材)からなる。なお、図1では、第1支持リング部材22及び第2支持リング部材24が省略されている。   The enlarged diameter portion 20 is driven from the lower inner peripheral wall 10a of the small-diameter shaft 10 toward the radially outer side of the small-diameter shaft 10 over the entire outer circumference at a predetermined pitch along the shaft circumferential direction. .., A first support ring member 22 (first support member) provided in the vicinity of the mounting portion 21a of the curved pipe roof 21 along the shaft circumferential direction, and a plurality of the curved pipe roofs 21, 21,. The second support ring member 24 (second support member) is provided so as to be connected to the tip end portion 21b of the curved pipe roofs 21, 21,. In FIG. 1, the first support ring member 22 and the second support ring member 24 are omitted.

曲線パイプルーフ21は、軸方向に所定の曲率で湾曲した断面剛性の高い中空鋼管をなしている。曲線パイプルーフ21の外径寸法は、例えば大口径立坑30の外径が20〜30mであるときに600〜800mmのものが採用することができる。複数本の曲線パイプルーフ21、21、…は、立坑の径方向に略放射状に下向きに打設され、図に示すように先端部21bが取付け部21aより下方に位置するように施工されている。   The curved pipe roof 21 is a hollow steel pipe having a high cross-sectional rigidity curved with a predetermined curvature in the axial direction. As the outer diameter of the curved pipe roof 21, for example, when the outer diameter of the large-diameter shaft 30 is 20 to 30 m, one having a diameter of 600 to 800 mm can be adopted. The plurality of curved pipe roofs 21, 21,... Are arranged so as to be substantially radially downward in the radial direction of the shaft, and are constructed so that the tip 21 b is positioned below the attachment 21 a as shown in the figure. .

そして、水平方向に隣り合う曲線パイプルーフ21、21同士の間には吹付け部23(図1参照)が施工されている。このように曲線パイプルーフ21、21、…及び吹付け部23によって形成される拡径部20は、側面視でアーチ形状をなし、大口径立坑30の屋根(ルーフ)に相当する部分を形成することができる。
そして、このような曲線パイプルーフ21、21、…は、アースオーガー等の圧入装置を使用して施工されるが、その詳しい説明については後述する。
And the blowing part 23 (refer FIG. 1) is constructed between the curved pipe roofs 21 and 21 adjacent in a horizontal direction. As described above, the enlarged diameter portion 20 formed by the curved pipe roofs 21, 21,... And the blowing portion 23 has an arch shape in a side view and forms a portion corresponding to the roof of the large-diameter shaft 30. be able to.
Such curved pipe roofs 21, 21,... Are constructed using a press-fitting device such as an earth auger, which will be described in detail later.

図2に示す第1支持リング部材22は、小口径立坑10の周方向に沿ってリング状に設けられて小口径立坑10を支持するとともに、各曲線パイプルーフ21の取付け部21aに溶接手段などにより固定されている。   The first support ring member 22 shown in FIG. 2 is provided in a ring shape along the circumferential direction of the small-diameter shaft 10, supports the small-diameter shaft 10, and welding means or the like on the attachment portion 21a of each curved pipe roof 21 It is fixed by.

また、第2支持リング部材24は、上述したように複数本の曲線パイプルーフ21の先端部21bに溶接手段などにより固定されている。これにより、曲線パイプルーフ21、21同士がより強固に連結された構造となる。
これら第1、第2支持リング部材22、24は、鋼材、鉄筋コンクリート製のものを使用することができる。
Moreover, the 2nd support ring member 24 is being fixed to the front-end | tip part 21b of the some curve pipe roof 21 with a welding means etc. as mentioned above. Thereby, it becomes the structure where curve pipe roofs 21 and 21 were connected more firmly.
These first and second support ring members 22 and 24 may be made of steel or reinforced concrete.

また、大口径立坑30は、周知のNATMによって施工され、吹き付けコンクリート31と、ロックボルト32とによって構築されている。   The large-diameter shaft 30 is constructed by a well-known NATM, and is constructed of sprayed concrete 31 and rock bolts 32.

次に、このように構成される立坑1の施工手順について図3、図4などを用いて説明する。
図3(a)に示すように、先ず、小口径立坑10を地上部2から拡径部20まで構築する工程を行う(第1工程)。具体的には、本実施の形態では、図4に示す立坑掘削機40を用いて施工される。なお、立坑掘削機40には、例えば、特開2005−30198で開示されている地盤掘削装置を使用することができる。
Next, the construction procedure of the shaft 1 constructed as described above will be described with reference to FIGS.
As shown to Fig.3 (a), the process which constructs | assembles the small diameter shaft 10 from the ground part 2 to the enlarged diameter part 20 first is performed (1st process). Specifically, in this embodiment, construction is performed using a shaft excavator 40 shown in FIG. For the shaft excavator 40, for example, a ground excavator disclosed in JP-A-2005-30198 can be used.

図4に示すように、さらに具体的に立坑掘削機40は、地盤を鉛直方向に掘削する装置であり、掘削機構41と、保持機構42と、駆動機構43とを備えている。具体的には、掘削機構41は、立坑1の中心軸に略同軸に配置されるケーシング41aの下端部に掘削翼41bを備えている。そして、駆動機構43によりケーシング41aを回転軸として掘削翼41bを回転させて地盤を掘削し、掘削により発生した掘削土砂は適宜な排土方法、例えばバケットなどを使用してケーシング41aを通じて地上に排出する。そして、保持機構42は略水平方向に突出可能な固定アーム42aを備え、ケーシング41aに取り付けられている。そして、固定アーム42aの先端部を、掘削後に設置される円筒体11の内壁に当接させて本体部44を保持するものである。   As shown in FIG. 4, the shaft excavator 40 is a device that excavates the ground in the vertical direction, and includes an excavation mechanism 41, a holding mechanism 42, and a drive mechanism 43. Specifically, the excavation mechanism 41 includes an excavation blade 41 b at the lower end portion of a casing 41 a that is disposed substantially coaxially with the central axis of the shaft 1. The drive mechanism 43 rotates the excavating blade 41b with the casing 41a as a rotation axis to excavate the ground, and excavated sediment generated by excavation is discharged to the ground through the casing 41a using an appropriate soil removal method, for example, a bucket. To do. The holding mechanism 42 includes a fixed arm 42a that can project in a substantially horizontal direction, and is attached to the casing 41a. And the front-end | tip part of the fixed arm 42a is contact | abutted to the inner wall of the cylindrical body 11 installed after excavation, and the main-body part 44 is hold | maintained.

また、駆動機構43は、回転装置43aと推進装置43bとからなる。推進装置43bは、鉛直方向に伸縮可能な油圧ジャッキなどであり、固定アーム42aを内周面に固定させて本体部44を固定させた状態で反力をとり、掘削翼41bを回転させつつ、その掘削翼41bを下方に地山に圧入させるように伸長させる。1ストローク終了後、固定アームによる固定を解除して、推進装置43bを縮めて本体部44を1ストローク分下方に移動させる。そして、小口径立坑10に設置されている円筒体11は、掘削ととともに沈下し、地上部2より円筒体11を継ぎ足していく。これらの工程を繰り返し、所定の深度に達した時点で立坑掘削機40による小口径立坑10の掘削が終了となり、立坑掘削機40を撤去する。   The drive mechanism 43 includes a rotation device 43a and a propulsion device 43b. The propulsion device 43b is a hydraulic jack that can be expanded and contracted in the vertical direction. The propulsion device 43b is fixed to the inner peripheral surface of the fixed arm 42a and the main body 44 is fixed. The excavating blade 41b is extended so as to press fit into the ground. After the end of one stroke, the fixing by the fixed arm is released, the propulsion device 43b is contracted, and the main body 44 is moved downward by one stroke. And the cylindrical body 11 installed in the small bore shaft 10 sinks with excavation, and the cylindrical body 11 is added from the ground part 2. When these steps are repeated and the predetermined depth is reached, excavation of the small-diameter shaft 10 by the shaft excavator 40 is completed, and the shaft excavator 40 is removed.

次に、図3(b)に示すように、小口径立坑10の下部内周壁10aより、複数本の曲線パイプルール21、21、…を打設する工程を行う(第2工程)。具体的には、曲線パイプルーフ21の打設箇所に、図示しないアースオーガーなどの圧入装置を設置し、曲線パイプルーフ21を円弧状に推進させる。なお、曲線パイプルーフ21は、長さ方向を複数に分割されてなり、これらを順次継ぎ足しながら、所定の長さ(本数)だけ打設する。さらに、地中に打設した曲線パイプルーフ21の鋼管内に、コンクリート、モルタル、セメントミルク等を充填する。   Next, as shown in FIG. 3B, a step of placing a plurality of curved pipe rules 21, 21,... From the lower inner peripheral wall 10a of the small-diameter shaft 10 is performed (second step). Specifically, a press-fitting device such as an earth auger (not shown) is installed at a place where the curved pipe roof 21 is placed, and the curved pipe roof 21 is propelled in an arc shape. The curved pipe roof 21 is divided into a plurality of length directions, and is placed by a predetermined length (number) while sequentially connecting them. Furthermore, concrete, mortar, cement milk or the like is filled into the steel pipe of the curved pipe roof 21 placed in the ground.

このように施工された曲線パイプルーフ21、21、…は、その上方の地山を下方から支える作用をなし、その後施工される拡径部20の内空部及び大口径立坑30の屋根(ルーフ)の役割をなし、大口径立坑30の施工を防護するものである。
そして、下部内周壁10aに立坑周方向で全周にわたって第1支持リング部材22を配置させ、第1支持リング部材22と各曲線パイプルーフ21の取付け部21aとを固定し、小口径立坑10を支持するために補強する。
The curved pipe roofs 21, 21,... Constructed in this way have an effect of supporting the natural ground above them from below, and the inner space of the enlarged diameter portion 20 and the roof of the large-diameter vertical shaft 30 (roof) ) To protect the construction of the large diameter shaft 30.
And the 1st support ring member 22 is arrange | positioned to the lower inner peripheral wall 10a over the whole circumference in the shaft periphery direction, the 1st support ring member 22 and the attaching part 21a of each curved pipe roof 21 are fixed, and the small diameter shaft 10 is made. Reinforce to support.

続いて、図3(c)に示すように、立坑周方向に沿って設置された複数本の曲線パイプルーフ21、21、…の内空部20aの掘削を行う(第3工程)。具体的には、掘削行いつつ、曲線パイプルーフ21、21同士の間をコンクリートを吹き付けして吹付け部23(図1参照)を形成する。そして、曲線パイプルーフ21の先端部21b付近まで掘削したときに、すべての曲線パイプルーフ21、21、…の先端内側に立坑周方向に沿って第2支持リング部材24を設置し、曲線パイプルーフ21、21同士をより強固に連結させて補強する。   Subsequently, as shown in FIG. 3C, excavation of the inner space 20a of the plurality of curved pipe roofs 21, 21,... Installed along the shaft circumferential direction is performed (third step). Specifically, while excavating, concrete is sprayed between the curved pipe roofs 21, 21 to form a sprayed portion 23 (see FIG. 1). When excavating to the vicinity of the front end 21b of the curved pipe roof 21, the second support ring member 24 is installed along the vertical shaft circumferential direction inside the front ends of all the curved pipe roofs 21, 21,. 21 and 21 are reinforced by connecting more firmly.

その後、図2に示すように、拡径部20の下方をNATMにより掘り下げて大口径立坑30を掘削する工程を行う(第4工程)。具体的には、所定の深さ毎に掘削、吹付けコンクリート31、ロックボルト32の打設を順次繰り返して、所定の断面(深さ)の大口径立坑30を構築し、本立坑1の構築が完成される。
なお、大口径立坑30では、例えば砂層が介在している場合に、掘削前に止水注入を施してから掘削を行うようにする。
Thereafter, as shown in FIG. 2, a process of excavating the large diameter shaft 30 by digging down the enlarged diameter portion 20 with NATM is performed (fourth process). Specifically, excavation, shotcrete 31 and rock bolt 32 placement are repeated sequentially for each predetermined depth to construct a large-diameter shaft 30 with a predetermined cross-section (depth), and to construct the main shaft 1 Is completed.
In addition, in the large diameter shaft 30, for example, when a sand layer exists, excavation is performed after water stop injection before excavation.

このように、曲線パイプルーフ21によって拡径部20の上方の地山を下方より確実に支持することができので、例えば都市部のような軟弱地盤であっても地山の緩みを抑制することができる。そして、曲線パイプルーフ21によって形成された屋根部の下方において、拡径部20の内側の空間や大口径立坑30の掘削を安全に行なうことができる。   Thus, the curved pipe roof 21 can reliably support the natural ground above the enlarged-diameter portion 20 from below, so that the loose natural ground is suppressed even in soft ground such as in urban areas. Can do. And under the roof part formed of the curved pipe roof 21, the space inside the enlarged diameter part 20 and the large diameter shaft 30 can be excavated safely.

さらに、小口径立坑10の外径に対する大口径立坑30の外径の比率を大きくすることができる。なお、小口径立坑10に対する大口径立坑30の外径比率は2倍程度とされる。つまり、その外径比率が2倍であれば立坑1の断面積比率は4倍となる。そのため、地上部2の占有面積(小口径立坑10の断面積)は、大口径立坑30のほぼ1/4となり、小口径立坑10の掘削量もほぼ1/4となるので、工期を短縮できるとともに、工費を削減することができる。   Furthermore, the ratio of the outer diameter of the large-diameter shaft 30 to the outer diameter of the small-diameter shaft 10 can be increased. In addition, the outer diameter ratio of the large-diameter shaft 30 to the small-diameter shaft 10 is about twice. That is, if the outer diameter ratio is double, the cross-sectional area ratio of the shaft 1 is four times. Therefore, the occupation area of the ground portion 2 (the cross-sectional area of the small-diameter shaft 10) is almost 1/4 of that of the large-diameter shaft 30, and the excavation amount of the small-diameter shaft 10 is also almost 1/4, so the construction period can be shortened. At the same time, construction costs can be reduced.

上述のように本実施の形態による立坑およびその構築方法では、高剛性の曲線パイプルーフ21を使用して拡径部20が構築されるので、例えば都市部のような軟弱地盤であっても地山を緩めることなく拡径部20を構築することができ、さらに小口径立坑10の外径に対して外径の比率を大きくした大口径立坑30を拡径部20の下方に設けることができる。そのため、大口径立坑30の外径に対して小口径立坑10の外径を小さくすることができるので、地上部2に必要な立坑1の占有面積が小さくて済み、都市部のように作業ヤードが狭い施工条件であっても、立坑下に大口径立坑30を構築することができる。   As described above, in the shaft and the construction method thereof according to the present embodiment, the enlarged-diameter portion 20 is constructed using the high-rigidity curved pipe roof 21, so that even in soft ground such as urban areas, the ground The diameter-expanded portion 20 can be constructed without loosening the mountain, and a large-diameter shaft 30 with a larger ratio of the outer diameter to the outer diameter of the small-diameter shaft 10 can be provided below the diameter-expanded portion 20. . Therefore, since the outer diameter of the small-diameter shaft 10 can be made smaller than the outer diameter of the large-diameter shaft 30, the occupation area of the shaft 1 necessary for the ground portion 2 can be reduced, and a work yard like an urban area. Even under narrow construction conditions, the large-diameter shaft 30 can be constructed under the shaft.

また、曲線パイプルーフ21を施工した後に、その内側の空間を掘削する施工となるので、拡径部20を従来のNATMによって順次支保を繰り返しながら施工する場合と比べ、安全に掘削することができるうえ、工期の短縮を図ることができる。   Moreover, since it becomes the construction which excavates the space inside after constructing the curved pipe roof 21, it can excavate safely compared with the case where it constructs by repeating the continuous support by the conventional NATM. In addition, the construction period can be shortened.

以上、本発明による立坑およびその構築方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では拡径部の20の下方に大口径立坑30を有する立坑1としているが、大口径立坑30を構築しない形態、すなわち小口径立坑10とその下方に拡径部20のみを設けた構造の立坑であってもかまわない。
また、本実施の形態では曲線パイプルーフ21、21間を吹付けコンクリートで施工しているが、これに限定されることはなく、地山条件や曲線パイプルーフ21の間隔によってはロックボルトを打設するようにしてもかまわない。
As mentioned above, although the embodiment of the shaft according to the present invention and the construction method thereof has been described, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, the shaft 1 having the large-diameter shaft 30 is provided below the enlarged-diameter portion 20, but the large-diameter shaft 30 is not constructed, that is, the small-diameter shaft 10 and only the enlarged-diameter portion 20 below the shaft 20. It may be a shaft with a structure.
In this embodiment, the space between the curved pipe roofs 21 and 21 is constructed with shotcrete. However, the present invention is not limited to this, and depending on the ground conditions and the distance between the curved pipe roofs 21, a lock bolt may be applied. It does not matter if it is set up.

また、本実施の形態では立坑掘削機40を使用して小口径立坑10を構築し、NATMにより大口径立坑30を構築しているが、これに限定されることはない。   Moreover, although the small diameter shaft 10 is constructed | assembled using the shaft excavator 40 and the large diameter shaft 30 is constructed | assembled by NATM in this Embodiment, it is not limited to this.

本発明の実施の形態による立坑の全体構造を示す一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows the whole structure of the shaft by embodiment of this invention. 図1に示す立坑の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the shaft shown in FIG. (a)〜(c)は立坑の構築工程を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the construction process of a shaft. 立坑掘削機の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of a shaft excavator.

符号の説明Explanation of symbols

1 立坑
2 地上部
10 小口径立坑
10a 下部内壁部
20 拡径部
21 曲線パイプルーフ
22 第1支持リング部材(第1支持部材)
30 大口径立坑
40 立坑掘削機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vertical shaft 2 Ground part 10 Small-diameter vertical shaft 10a Lower inner wall part 20 Large diameter part 21 Curved pipe roof 22 1st support ring member (1st support member)
30 Large-diameter vertical shaft 40 Vertical shaft excavator

Claims (6)

小口径立坑と、その下方に拡径部を有する立坑であって、
前記拡径部は、前記小口径立坑から外側の全周にわたって前記小口径立坑の径方向外方に向けて複数本の曲線パイプルーフを打設させた構造をなしていることを特徴とする立坑。
A shaft having a small-diameter shaft and an enlarged diameter portion below the shaft,
The diameter-expanded portion has a structure in which a plurality of curved pipe roofs are driven outward in the radial direction of the small-diameter shaft from the small-diameter shaft to the entire outer periphery. .
前記小口径立坑の内周壁には、立坑周方向に沿って第1支持リング部材が固定されていることを特徴とする請求項1に記載の立坑。   The shaft according to claim 1, wherein a first support ring member is fixed to an inner peripheral wall of the small-diameter shaft along the shaft circumferential direction. 前記複数本の前記曲線パイプルーフには、それぞれの先端部を連結するようにして立坑周方向に沿って第2支持リング部材が固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の立坑。   3. The second support ring member is fixed to the plurality of the curved pipe roofs along the vertical shaft circumferential direction so as to connect the respective front end portions thereof. 4. Shaft. 前記拡径部の下方に、前記小口径立坑より大径をなす大口径立坑を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の立坑。   The shaft according to any one of claims 1 to 3, further comprising a large-diameter shaft having a diameter larger than that of the small-diameter shaft below the enlarged-diameter portion. 地上部から小口径立坑を掘削する第1工程と、
前記小口径立坑から外側の全周にわたって前記小口径立坑の径方向外方に向けて複数本の曲線パイプルーフを打設する第2工程と、
打設した前記曲線パイプルーフの内側を掘削して拡径部を形成する第3工程と、
を有していることを特徴とする立坑の構築方法。
A first step of excavating a small bore shaft from the ground,
A second step of driving a plurality of curved pipe roofs from the small-diameter shaft to the outside of the small-diameter shaft over the entire outer circumference;
A third step of excavating the inside of the curved pipe roof that has been placed to form an enlarged diameter portion;
A method for constructing a vertical shaft characterized by comprising:
前記拡径部の下方を掘削して前記小口径立坑より大径をなす大口径立坑を掘削するようにしたことを特徴とする請求項5に記載の立坑の構築方法。   The shaft construction method according to claim 5, wherein a large-diameter shaft having a diameter larger than that of the small-diameter shaft is excavated below the enlarged-diameter portion.
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