JP2011157692A - 開削工法 - Google Patents

Abstract

【課題】硬い地盤を掘削する場合でも、従来の開削方法に比べて、溝の掘削に必要な時間を大幅に削減して、工期を短縮し、コストの削減を図る。
【解決手段】この工法では、溝の掘削に先立ち、地盤に地表から岩盤にかけて複数の空孔１０を施工する。この場合、複数の空孔１０を割岩機用の孔１０１にして地表の掘削施工面１両側の掘削ライン２、２付近を除き、概ね掘削施工面１全体に亘って穿ち、また、複数の空孔１０を掘削ライン用の孔１０２として掘削施工面１両側の各掘削ライン２、２の内側で各掘削ライン２、２に沿って穿つ。
【選択図】図２

Description

本発明は、開削工法に関し、特に、上下水道管やガス管などの配管その他の地中埋設物を地中に敷設する場合に有用な開削工法に関する。

上下水道管、ガス管等の配管や送電ケ−ブル、通信用光ファイバケ−ブルの保護管などを地中に埋設する場合、地表から地盤に溝を掘削し、溝に配管を敷設、接合、検査、防食工事等を施工した後、溝を埋め戻し材により埋戻すいわゆる開削工法が採用されることが多い。この開削工法では、まず、カッターで道路舗装面を四角に切断し、この舗装面を剥ぎ取る。次に、掘削する溝の側壁の崩壊を防止するため、鋼製の矢板を溝の側面に沿って打設し、腹起しと切り梁などを所定の間隔に配置する。このようにして、この矢板内を機械で所定の深さまで掘削する。そして、掘削された溝に埋設する管を搬入し、一連の配管作業を行ってから、溝を埋戻し土によって埋め戻す。なお、この埋戻しとともに、切り梁、腹起し、矢板などを機械により順次撤去する。この種の開削工法は特許文献１などに記載されている。

特許平８−１９９５７３号公報（段落０００２、０００３）

しかしながら、上記従来の開削工法では、硬い地盤を掘削する場合に、比較的軟弱な地盤を掘削するのに比べて、溝の掘削に多くの時間を要し、工期が大幅に長くなり、また、工期が長くなる分だけコストが増大する、という問題がある。

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、この種の開削工法において、硬い地盤を掘削する場合でも、従来の開削方法に比べて、溝の掘削に必要な時間を大幅に削減して、工期を短縮し、コストの削減を図ること、を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、地表から地盤に溝を掘削し、前記溝に地中埋設物を敷設した後、前記溝を埋戻す開削工法において、前記溝の掘削に先立ち、前記溝を掘削する地盤に複数の空孔を施工する、ことを要旨とする。
この場合、複数の空孔を割岩機用の孔にして地表の掘削施工面の掘削縁部付近を除き、概ね掘削施工面全体に亘って穿ち、また、掘削ライン用として前記掘削施工面の掘削縁部の内側に当該縁部に沿って穿つことが好ましい。
また、この場合、掘削ライン用の孔の径を割岩機用の孔の径よりも小さくし、複数の掘削ライン用の孔を相互に近接する短い間隔で穿設することが好ましい。
さらに、この場合、複数の空孔の施工後溝の掘削を開始するまでは各空孔を埋戻し材により埋め戻しておき、溝の掘削を開始するとき又は開始した後前記各空孔から前記埋戻し材を除去することが好ましい。

本発明の開削工法によれば、地盤に溝を掘削するのに先立ち、溝を掘削する地盤に複数の空孔を施工するので、これが地盤の予備破壊となり、溝の掘削を機械施工のみで迅速に行うことができ、従来の開削方法に比べて、溝の掘削に必要な時間を大幅に削減して、工期を短縮することができ、また、工期を短縮する分だけコストを削減することができる。
また、複数の空孔を割岩機用の孔にして概ね掘削施工面全体に亘って穿つので、硬い岩盤でも、割岩機による割岩作業を効率よく行え、破砕、掘削作業を迅速に行うことができる。そして、複数の空孔を掘削ライン用として掘削施工面の掘削縁部の内側に当該縁部に沿って穿つことで、地盤の所定の範囲に所定の大きさ、形状の溝を迅速かつ確実に掘削することができる。これらの点でも、工期の短縮、コストの削減に寄与することができる。
さらに、複数の空孔の施工後溝の掘削を開始するまでは各空孔を埋戻し材により埋め戻しておくことにより、道路の交通に差支えがなく、従来のような路面覆工（本覆工、仮覆工など仮設設備の設置）を必要としないので、この路面覆工に要する期間分だけ、全体の工期を短縮することができ、この路面覆工に必要なコストの分だけ、全体のコストを引き下げることができる。

本発明の一実施の形態における開削工法の流れを示す図 同工法のプレボーリング作業による空孔の施工状態を示す概略平面図 同工法のプレボーリング作業による空孔の施工状態を示す概略垂直断面図 同工法の掘削作業による施工状態を示す概略平面図 同工法の割岩作業による施工状態を示す概略平面図 同工法の埋戻し作業による施工状態を示す概略平面図

次に、この発明を実施するための形態について図を用いて説明する。この実施の形態では、水道管の新設工事について例示して、この発明に係る開削工法を説明する。
図１にこの工事に係る開削工法の流れを示している。図１に示すように、この開削工法は、道路カッター施工（ステップ１）、プレボーリング作業（ステップ２）、掘削及び山留め作業（ステップ３）、割岩作業（ステップ４）、仕上げ掘削作業（ステップ５）、水道管配管作業（ステップ６）、埋戻し作業（ステップ７）からなる。

まず、ステップ１の道路カッター施工では、カッターで道路のアスファルト舗装面をこの道路の掘削施工面の縁部（以下、掘削ラインという。）に沿って、この場合、四角に切断する。

次のステップ２のプレボーリング作業は溝の掘削作業に先立って行うもので、この作業では、油圧式のクローラドリルにより、溝を掘削する地盤に地表から岩盤にかけて複数の空孔を施工する。
図２、図３にこの空孔の施工状態を示している。図２及び図３に示すように、この穿孔作業では、複数の空孔１０を割岩機用の孔１０１にして地表の掘削施工面１両側の掘削ライン２、２付近を除き、概ね掘削施工面１全体に亘って穿ち、また、複数の空孔１０を掘削ライン用の孔１０２として掘削施工面１両側の各掘削ライン２、２の内側で各掘削ライン２、２に沿って穿つ。この場合、複数の割岩機用の孔１０１は掘削施工面１に複列（ここでは幅方向に２列対称）にそれぞれ所定の間隔で穿設し、複数の掘削ライン用の孔１０２は孔１０２の径を割岩機用の孔１０１の径よりも小さくして、掘削施工面１の各掘削ライン２、２に沿って１列にそれぞれ各孔１０２が相互に近接する短い間隔で穿設している。
そして、この空孔１０の施工後溝の掘削を開始するまでは、各空孔１０を繰り粉などの埋戻し材を詰めて埋め戻し、各空孔１０を復旧しておく。なお、これら空孔１０の埋戻し材は溝の掘削を開始するとき又は開始した後に除去することになる。

続いて、ステップ３の掘削及び山留め作業に移行する。図４にこの施工状態を示している。図４に示すように、この掘削作業では、バックフォーにより、まず、アスファルト舗装面３を剥ぎ取り、続いて、１次掘削としてアスファルト舗装面３下の土砂などを掘削する。
そして、この１次掘削後に、山留めを地表から略垂直に造成する。すなわち、鋼製の矢板を溝の側面に沿って打設し、腹起しと切り梁などを所定の間隔に配置する。このようにして、この矢板内をバックフォーで所定の深さまで、この場合、岩盤面まで掘削する。

次いで、ステップ４の割岩作業に移行する。図５にこの施工状態を示している。図５に示すように、この割岩作業では、まず、地盤に穿設した孔１０、特に割岩機用の孔１０１から埋戻し材（繰り粉）を除去し、ビッカー（割岩機）により、岩盤４を割岩破砕する。この場合、岩盤４にはステップ２において既に割岩機用の孔１０１を穿孔してあるので、ビッカーを即時孔１０１に挿入することができ、岩盤４を即時に割岩することができる。

次いで、ステップ５の仕上げ掘削作業に移行する。この仕上げ掘削作業では、ブレーカー（削岩機）により、岩盤をさらに破砕して、仕上げ掘削する。

次いで、ステップ６の水道管配管作業に移行する。この水道管配管作業では、地盤に掘削された溝に埋設する水道管を搬入し、搬入した水道管の位置決め、取付け、接合、検査、塗覆装などの一連の配管作業を行う。

そして、ステップ７の埋戻し作業に移行する。図６にこの施工状態を示している。図６に示すように、この埋戻し作業では、溝を埋戻し材５、この場合、掘削ずりを用いて埋め戻す。この場合、まず、矢板内に山砂を戻し、胴込めを行い、続いて砕石を路盤材として埋め戻す。その際、埋戻し材５をある程度の高さまで埋め戻した状態で、切り梁、腹起し、矢板などを機械により順次撤去し、残りの埋戻しを行う。最後に、アスファルト舗装を行い、道路を復旧する。

この開削工法は、上記のような施工手順からなり、（１）施工性（２）工期（３）安全性（４）埋設管の保全性（５）環境（６）経済性で、次のような利点を有する。
（１）施工性
開削による施工であり、確実に施工できる。また、掘削施工面上に空孔を施工することにより、掘削底盤隅部の施工性が向上する。
（２）工期
本覆工、仮覆工の仮設設備が必要なく、岩掘削日数を短縮できるので、工期は短い。
（３）安全性
空孔を穿孔した上での施工であり、機械施工で掘削ができるため、人力ブレーカーの作業を削除でき、安全性は高い。予備破壊をしてからの掘削作業であるため、大きな振動が発生しにくく、同一箇所での作業時間が短い。掘削終了箇所を掘削ずりを使い埋め戻すため、地山崩落の危険性が少ない。
（４）埋設管の保全性
掘削幅が拡大することがないため、保全性は高い。
（５）環境
穿孔、クサビ壊し、亀裂発生後のブレーカー作業となり、大きな音が長時間発生することがない。岩掘削作業が短時間で完了する。
（６）経済性
ほとんど機械で施工するため、施工費は低く押えることができる。

以上説明したように、この開削工法では、特に、地盤に溝を掘削するのに先立ち、溝を掘削する地盤に地表から岩盤にかけて複数の空孔を施工するので、これが地盤の予備破壊となり、溝の掘削を機械施工のみで迅速に行うことができ、従来の開削方法に比べて、溝の掘削に必要な時間を大幅に削減して、工期を短縮することができ、また、工期を短縮する分だけコストを削減することができる。
また、複数の空孔を割岩機用の孔にして概ね掘削施工面全体に亘って穿つので、硬い岩盤でも、割岩機による割岩作業を効率よく行え、破砕、掘削作業を確実かつ迅速に行うことができる。そして、複数の空孔を掘削ライン用として掘削施工面の掘削縁部の内側に当該縁部に沿って穿つことで、地盤の所定の範囲に所定の大きさ、形状の溝を迅速かつ確実に掘削することができる。これらの点でも、工期の短縮、コストの削減に寄与することができる。
さらに、複数の空孔の施工後溝の掘削を開始するまでは各空孔を埋戻し材により埋め戻しておくことにより、道路の交通に差支えがなく、従来のような路面覆工（本覆工、仮覆工など仮設設備の設置）を必要としないので、この路面覆工に要する期間分だけ、全体の工期を短縮することができ、この路面覆工に必要なコストの分だけ、全体のコストを引き下げることができる。

なお、この実施の形態では、水道管の新設工事について例示したが、この開削工法は、上下水道管、ガス管等の配管や送電ケ−ブル、通信用光ファイバケ−ブルの保護管などを地中に埋設する各種の工事に適用することができ、上記と同様の作用効果を得ることができる。

１ 地表の掘削施工面
２ 掘削ライン
３ アスファルト舗装面
４ 岩盤
５ 埋戻し材
１０ 孔
１０１ 割岩機用の孔
１０２ 掘削ライン用の孔

Claims (4)

1. 地表から地盤に溝を掘削し、前記溝に地中埋設物を敷設した後、前記溝を埋戻す開削工法において、
   前記溝の掘削に先立ち、前記溝を掘削する地盤に複数の空孔を施工する、
   ことを特徴とする開削工法。
2. 複数の空孔を割岩機用の孔にして地表の掘削施工面の掘削縁部付近を除き、概ね掘削施工面全体に亘って穿ち、また、掘削ライン用として前記掘削施工面の掘削縁部の内側に当該縁部に沿って穿つ請求項１に記載の開削工法。
3. 掘削ライン用の孔の径を割岩機用の孔の径よりも小さくし、複数の掘削ライン用の孔を相互に近接する短い間隔で穿設する請求項２に記載の開削工法。
4. 複数の空孔の施工後溝の掘削を開始するまでは各空孔を埋戻し材により埋め戻しておき、溝の掘削を開始するとき又は開始した後前記各空孔から前記埋戻し材を除去する請求項１乃至３のいずれかに記載の開削工法。

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