JP2019052503A - Open pit method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、メッセルシールド装置を用いて、ボックスカルバート等の地下埋設構造物を埋設するオープンピット工法に関する。 The present invention relates to an open pit construction method for burying underground buried structures such as box culverts using a Messel shield device.
従来より、ボックスカルバート等の地下埋設構造物を埋設するオープンシールド工法という工法が知られている。このオープンシールド工法は、牽引式又は自走式のオープンシールド機(地下埋設構造物設置装置)を掘削した穴に設置させ、そして、このオープンシールド機を前進させた後に、オープンシールド機の後方で地下埋設構造物が設置され、更にオープンシールド機を前進させて、順次地下埋設構造物を設置連結させることにより、地下埋設構造物を連続的に埋設することができるものであった(たとえば、特許文献1)。 Conventionally, a method called an open shield method for burying underground buried structures such as box culverts is known. In this open shield method, a towed or self-propelled open shield machine (underground structure installation device) is installed in the excavated hole, and after the open shield machine is advanced, Underground structures were installed, and the open shield machine was advanced further, and the underground structures were sequentially connected by connecting them (for example, patents) Reference 1).
地下埋設構造物を埋設するためには、地下埋設構造物を埋設するための穴を掘削する必要があるが、この穴を掘削すると穴の底面から地下水が流出することがある。この地下水は地下埋設構造物の埋設に影響を与えるので、地下埋設構造物設置装置の左右側底部に集水管を配し、その集水管から水中ポンプで地上に溜まっている地下水が集水され、その集水された地下水は地下埋設構造物設置装置の上部から排水されていた。 In order to embed an underground buried structure, it is necessary to excavate a hole for burying the underground buried structure, and when this hole is excavated, groundwater may flow out from the bottom of the hole. Since this underground water affects the burial of underground structures, water collecting pipes are arranged at the bottom of the left and right sides of the underground burying structure installation equipment, and the groundwater collected on the ground is collected by submersible pumps. The collected groundwater was drained from the upper part of the underground buried structure installation device.
しかしながら、地下埋設構造物設置装置の左右側底部のみで地下水を集水する場合、地下埋設構造物を設置しようとする埋設予定地中央底部の地盤が軟弱な状態のまま残り、埋設予定地中央底部の地盤が軟弱な状態で地下埋設構造物を設置すると、地下埋設構造物の重さで地盤が沈み、地下埋設構造物の設置に支障をきたすという問題が生じる。また、地下埋設構造物設置装置の左右側底部の地上に溜まっている地下水を集水するのみでは、地下埋設構造物を設置しようとする埋設予定地底部の地中内が軟弱な状態のまま残り、埋設予定地底部の地中内が軟弱な状態で地下埋設構造物を設置すると、上記と同様、地下埋設構造物の重さで地盤が沈み、地下埋設構造物の設置に支障をきたすという問題を有する。 However, when groundwater is collected only at the left and right bottoms of the underground buried structure installation device, the ground at the bottom of the planned underground site where the underground buried structure is to be installed remains soft, and the bottom of the central site of the planned buried site remains. If the underground structure is installed in a soft ground, the ground sinks due to the weight of the underground structure, which causes a problem in the installation of the underground structure. In addition, simply by collecting groundwater collected on the left and right bottoms of the underground buried structure installation device, the underground of the planned underground site where the underground buried structure is to be installed remains soft. If the underground structure is installed in the state where the underground part of the planned underground site is soft, the ground will sink due to the weight of the underground structure, and the installation of the underground structure will be hindered. Have
また、地下埋設構造物を埋設するための穴の底面から流出する地下水を吸水する場合、地下埋設構造物を埋設するための穴の底部の地下水を吸い過ぎると地盤沈下が生じ、周辺の家屋が傾いたりするという問題も生じる。 In addition, when the groundwater flowing out from the bottom of the hole for burying the underground structure is absorbed, if the groundwater at the bottom of the hole for burying the underground structure is excessively sucked, ground subsidence occurs, and the surrounding houses The problem of tilting also arises.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、地下埋設構造物の重さで地盤が沈むことにより地下埋設構造物の設置工事に支障をきたすことがなく、また地盤沈下による周辺の家屋が傾いたりすることがないオープンピット工法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the ground sinks due to the weight of the underground buried structure, so that it does not hinder the installation work of the underground buried structure, and the surrounding houses due to the ground subsidence The object is to provide an open pit method that does not tilt.
上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第1の態様に係るものは、メッセルシールド装置を用いて、ボックスカルバート等の地下埋設構造物を埋設するオープンピット工法であって、これから地下埋設構造物を埋設しようとする埋設予定地の略底部の地中内に負圧発生装置と連結した吸水管を複数個差し込んで設置する吸水管設置工程と、あらかじめ測定された地下埋設構造物の埋設予定地の略底部の透水係数に基づいて吸水管から吸水される単位時間当たりの地下水の吸水量を設定する地下水吸水量設定工程と、地下水吸水量設定工程で設定された吸水量の地下水が吸水される吸水力で地下水を吸水管から吸水する地下水吸水工程と、地下水吸水工程により吸水された地下水の単位時間当たりの吸水量を測定する吸水量測定工程と、吸水量測定工程により測定された地下水の単位時間当たりの吸水量が所定量未満になった場合に地下水の吸水を中断させる地下水吸水中断工程と、有し、地下水吸水中断工程により地下水の吸水が中断され、地下水の吸水の中断状態が所定の時間継続すれば、地下水吸水工程により地下水吸水量設定工程で設定された吸水量の地下水が吸水される吸水力で地下水を吸水管から吸水させることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems and achieve the above object, the first aspect of the present invention relates to an open pit construction method for burying underground buried structures such as box culverts using a Messel shield device. The water absorption pipe installation process in which a plurality of water absorption pipes connected to the negative pressure generator are inserted into the ground at the bottom of the planned burial site to be buried, and the underground burial measured in advance The amount of water absorption set in the groundwater absorption amount setting process, which sets the amount of groundwater absorption per unit time, and the amount of water absorption set in the groundwater absorption amount setting process, based on the hydraulic conductivity of the bottom of the site where the structure is to be buried The groundwater absorption process that absorbs groundwater from the water absorption pipe by the water absorption capacity of the groundwater, and the water absorption that measures the amount of water absorbed per unit time by the groundwater absorption process. And a groundwater absorption interruption process that interrupts groundwater absorption when the amount of water absorption per unit time measured by the water absorption measurement process is less than a predetermined amount. If the water absorption of the groundwater is interrupted and the suspended state of the groundwater continues for a predetermined time, the groundwater is absorbed from the water absorption pipe by the water absorption capacity by which the groundwater absorption amount set in the groundwater absorption amount setting process is absorbed by the groundwater absorption process. It is characterized by making it.
本発明によれば、これから地下埋設構造物を埋設しようとする埋設予定地の略底部の地中内に複数個差し込まれている吸水管から地下水が吸水されるので、これから地下埋設構造物を埋設しようとする地中内までドライ化することができる。これにより、地下埋設構造物の重さで地盤が沈むことがなく、地下埋設構造物の設置工事に支障をきたすことがなくなる。また、吸水量測定工程により測定された地下水の単位時間当たりの吸水量が所定量未満になった場合に地下水の吸水が中断されるので、必要以上の地下水を吸水しないようにすることができる。これにより、地盤沈下が生じることがなく周辺の家屋が傾いたりすることをなくすることができる。 According to the present invention, since underground water is absorbed from a plurality of water intake pipes that are inserted into the ground at the substantially bottom of the planned embedding site where the underground buried structure is to be buried, the underground buried structure is buried from now on. It can be dried to the underground. Thereby, the ground does not sink due to the weight of the underground structure, and the installation work of the underground structure is not hindered. Moreover, since the water absorption of groundwater is interrupted when the water absorption amount per unit time of the groundwater measured by the water absorption amount measurement step is less than a predetermined amount, it is possible not to absorb more groundwater than necessary. Thereby, ground subsidence does not occur and surrounding houses can be prevented from tilting.
本発明のうち第2の態様に係るものは、第1の態様に係るオープンピット工法であって、吸水量測定工程は、地下水と混合している土類および気体類と分離させた地下水を計測することを特徴とするものである。 Of the present invention, the second aspect is the open pit method according to the first aspect, wherein the water absorption measuring step measures the groundwater separated from the earth and gas mixed with the groundwater. It is characterized by doing.
本発明によれば、地下水と混合している土類および気体類と分離させた地下水を計測するので、正確な地下水が計測でき、負圧発生装置により過不足なく地下水を吸水することができる。これにより、これから地下埋設構造物を埋設しようとするところを適正にドライ化できるとともに、地盤沈下により周辺の家屋が傾いたりすることをなくすることができる。 According to the present invention, since groundwater separated from soil and gas mixed with groundwater is measured, accurate groundwater can be measured, and the negative pressure generator can absorb groundwater without excess or deficiency. Thereby, it is possible to appropriately dry a place where an underground buried structure is to be buried, and to prevent the surrounding houses from being inclined due to ground subsidence.
本発明のうち第3の態様に係るものは、第1の態様または第2の態様に係るオープンピット工法であって、地下埋設構造物を埋設しようとする埋設予定地の略底部の地中内に吸水管を進行方向と直交する方向に略等間隔一列に複数個差し込んで設置することを特徴とするものである。 The third aspect of the present invention relates to the open pit construction method according to the first aspect or the second aspect, and is substantially in the ground at the bottom of the planned burial site where the underground buried structure is to be buried. And a plurality of water absorption pipes are inserted in a line at a substantially equal interval in a direction orthogonal to the traveling direction.
本発明によれば、地下埋設構造物を埋設しようとする埋設予定地の略底部の地中内に吸水管を進行方向と直交する方向に略等間隔一列に複数個差し込んで設置するので、地下埋設構造物の埋設予定地の略底部を均等にドライ化することができる。 According to the present invention, a plurality of water absorption pipes are installed in a line at substantially equal intervals in the direction perpendicular to the traveling direction in the ground at the substantially bottom portion of the planned buried site where the underground buried structure is to be buried. It is possible to uniformly dry the substantially bottom portion of the planned buried site of the buried structure.
本発明によれば、地下埋設構造物の重さで地盤が沈むことにより地下埋設構造物の設置工事に支障をきたすことがなく、地盤沈下による周辺の家屋が傾いたりすることもなくすることができる。 According to the present invention, since the ground sinks due to the weight of the underground buried structure, the installation work of the underground buried structure is not hindered, and the surrounding houses due to the ground subsidence are not inclined. it can.
本発明の一実施形態におけるオープンピット工法について、図面を参照にしながら説明する。ここで、図1は本発明の一実施形態におけるオープンピット工法に用いられるメッセルシールド装置の施工状況を示す概略図である。なお、本実施形態では、地下埋設構造物としてボックスカルバート2を布設する場合について説明するが、地下埋設構造物はボックスカルバート2に限定されず、他の地下埋設構造物であってもよい。ここで、ボックスカルバート2は、道路下に埋設され、下水道や雨水排水管などに使用される構造物である。
An open pit method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a schematic view showing the construction status of the Messel shield device used in the open pit method according to one embodiment of the present invention. In addition, although this embodiment demonstrates the case where the
図1に示すように、ボックスカルバート2は、自走機能を持つメッセルシールド装置1を用いて布設され、地中内に埋設される。ここで、オープンピット工法は、地盤を掘削し、その掘削された地盤の底面を固め、その固められた地盤上に、自走機能を持つメッセルシールド装置1を用いて、ボックスカルバート2などの地下埋設構造物を布設する工法であり、ボックスカルバート2が布設された後は、その掘削された地盤を埋めてもとの状態に戻される。
As shown in FIG. 1, the
次に、本発明の一実施形態におけるオープンピット工法が用いられるメッセルシールド装置について、図2〜図5(主に図3、図5)を参照にしながら説明する。ここで、図2は本発明の一実施形態におけるオープンピット工法に用いられるメッセルシールド装置の斜視図であり、図3は同メッセルシールド装置の平面図であり、図4(a)は同メッセルシールド装置の前面図であり、図4(b)は同メッセルシールド装置の後面図であり、図5は図4(a)のA−A断面図である。 Next, the Messel shield device using the open pit method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5 (mainly FIGS. 3 and 5). Here, FIG. 2 is a perspective view of the Messel shield device used in the open pit method according to one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view of the Messel shield device, and FIG. 4 is a front view of the device, FIG. 4B is a rear view of the Messel shield device, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
メッセルシールド装置1は、剛性のフロントフレーム10とテールフレーム20とを有し、フロントフレーム10とテールフレーム20との間に中間ジャッキ30が連結されている。このフロントフレーム10は、縦柱材11と横補強材12とから一体構成された左右の枠体の間に切梁13が配設されている。また、テールフレーム20の前方に延設された水平梁21は、フロントフレーム10の後方に延設された支持梁14に載置され、テールフレーム20が沈降するのを抑止する構成になっている。フロントフレーム10とテールフレーム20の両側には、フロントメッセル40とテールメッセル41が摺動自在に配列され、フロントメッセル40とテールメッセル41の間はピンで連結されている。フロントフレーム10とそれぞれのフロントメッセル40間は圧入ジャッキ15で連結されている。また、フロントフレーム10の底部には、ボトムジャッキ16を介してボトムメッセル17が摺動自在に配されている。さらに、テールフレーム20の底部には、そり体22が配されている。そして、圧入ジャッキ15が操作されることによりフロントメッセル40が開削方向へ掘進され、ボトムジャッキ16が操作されることによりボトムメッセル17が開削方向へ掘進され、中間ジャッキ30の収縮によりテールフレーム20がフロントフレーム10方向に引き寄せられる。この圧入ジャッキ15、ボトムジャッキ16、および中間ジャッキ30の制御は、フロントフレーム10上部に搭載された制御ユニット18により行われる。また、メッセルシールド装置1上部には真空ポンプ19が搭載され、その真空ポンプ19にはチューブ19bを介して吸水管19aが接続されている。ここで、この吸水管19aは6個設けられ、後述するように、それぞれの吸水管19aはメッセルシールド装置1の進行方向と直交する方向、すなわち横方向に略等間隔開けて一列にして地盤に差し込まれる。この吸水管19aは、後述するように 吸水管19a内に砂や砂利などの異物が入らないようにする排水装置19cを先端に有している。なお、本実施形態では、真空ポンプ19に接続される吸水管19a(チューブ19bも含む)を6個設けたが、これに限らず、3個〜10個(好ましくは、4個〜8個)など所定の個数設けるようにしてもよい。また、本実施形態では、6個の吸水管19aを横方向に略等間隔開けて一列にして地盤に差し込まれるようにしたが、これに限らず、横方向以外の任意の場所に吸水管19aが差し込まれるようにしてもよく、また横方向に等間隔開けない位置に吸水管19aが差し込まれるようにしてもよい。また、本実施形態では、真空ポンプ19を設けたが、これに限らず、真空ポンプ19以外の負圧発生装置であってもよい。
The Messel
テールフレーム20は、縦柱材23と横補強材24とから一体構成された枠体25にテールメッセル41が支持され、枠体25の前方には平面コ字形の切梁26が横補強材24に合わせて多段構成として配され、切梁26と横補強材24の接合部には補強材28が設けられている。対向する枠体25の間にはボックスカルバート2を吊り込むための吊込空間27が形成されている。この吊込空間27は空間の上方および後方が開放されている。
In the
次に、これからボックスカルバート2を埋設しようとする埋設予定地の略底部の地中内に設置された真空ポンプ(負圧発生装置)と連結された吸水管19aについて図3および図4を参照にして詳細に説明する。
Next, referring to FIGS. 3 and 4, the
真空ポンプ19と連結された吸水管19aは、上述したように、メッセルシールド装置1の進行方向と直交する方向、すなわち横方向に略等間隔開けて一列にして差し込まれる(図4(a)参照)。つまり、これからボックスカルバート2を埋設しようとする埋設予定地の略底部の地中内に真空ポンプ19と連結された吸水管19aが6個差し込まれる。具体的には、後述するように、メッセルシールド装置1の前方の地盤がバックフォーにより掘削され、その掘削された地盤にメッセルシールド装置1が進行する方向と直交する横方向に一列に吸水管19aが差し込まれる(図3参照)。そして、メッセルシールド装置1を用いてボックスカルバート2が設置された後には、その差し込まれている吸水管19aがすべて6本引き抜かれ、そして、メッセルシールド装置1を所定の距離(ボックスカルバート2の長さ距離)進行させた位置で、その引き抜かれた吸水管19aが再びメッセルシールド装置1の進行方向と直交する横方向に一列に差し込まれる。これにより、真空ポンプ19は前回の横方向一列に差し込まれた位置からボックスカルバート2の長さ距離である所定の距離後方の位置で再び横方向一列に差し込まれることになる。このように、メッセルシールド装置1によりボックスカルバート2が設置される毎に、上記の吸水管19aの差し込み→地下水の吸水→ボックスカルバート2の設置→吸水管19aの引き抜き→メッセルシールド装置1の所定の距離進行→吸水管19aの差し込みが繰り返し行われる。ここで、真空ポンプ19は、地中内に50cmの深さまで差し込まれる。なお、本実施形態では、メッセルシールド装置1がボックスカルバート2の長さ距離進行する毎に真空ポンプ19と連結した吸水管19aを地盤に差し込むようにしたが、これに限らず、地層や地盤の軟らかさなど地中の状況に応じて真空ポンプ19と連結した吸水管19aを地盤に差し込むタイミングを決めるようにしてもよい。また、メッセルシールド装置1の進行方向と直交する横方向に一列に真空ポンプ19と連結した吸水管19aを差し込んだが、このメッセルシールド装置1の進行方向と直交する方向は、厳密に直交する方向でなくてもよく、その意味で「メッセルシールド装置1の進行方向と略直交する方向」のことである。また、必ずしもメッセルシールド装置1の進行方向と直交する方向に一列に吸水管19aが差し込まれる必要はなく、これからボックスカルバート2を埋設しようとする埋設予定地の略底部の地中内に複数個差し込んで設置するものであれば、地中の状況に応じて自由に設置方法を決めることができる。また、本実施形態では、真空ポンプ19を50cmの深さまで差し込むようにしたが、これに限らず、真空ポンプ19を50cm〜100cmの深さまで差し込むようにしてもよく、真空ポンプ19が差し込まれる深さは地層や地盤の軟らかさなど地中の状況に応じて自由に決めることができる。
As described above, the
次に、地下水と混合している土類を分離させる方法について、図6〜図8を参照にしながら説明する。ここで、図6は排水装置の要部の縦管正面図であり、図7は同排水装置の使用状態を示す図であり、図8は同排水装置の異物除去部材の一部を破断して示す正面図である。なお、本実施形態の排水装置については、特開2004−162453号公報記載の排水装置と同様であるので、同公報記載の内容を引用して説明する。 Next, a method for separating the earth mixed with the groundwater will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 6 is a vertical pipe front view of the main part of the drainage device, FIG. 7 is a diagram showing a use state of the drainage device, and FIG. 8 is a partially broken foreign substance removing member of the drainage device. FIG. The drainage device of the present embodiment is the same as the drainage device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-162453, and will be described with reference to the contents described in the publication.
図6〜図8に示すように、排水装置19cは、吸水管19aの下部側に設けられ、本体51と、接続口52と、吸水孔53と、異物除去部材54とを有している。
As shown in FIGS. 6-8, the
本体51は、内部が空洞状に形成、すなわち接続口52から本体51の下端部までの間に空洞状が形成されている。そして、この空洞部に通水路55を有し、縦長の筒状に形成されている。この本体51のほぼ全体は地面cより下方、すなわち地中に埋入される。
The inside of the
接続口52は、本体51の上部側に設けられ、ここで吸水管19aの上部とねじ結合されている。
The
吸水孔53は、本体51の外周下部側に所定の間隔あけて多数個形成され、吸水孔53を介して通水路55と地中とが連通するように構成されている。
A large number of the water absorption holes 53 are formed at a predetermined interval on the lower outer peripheral side of the
異物除去部材54は、本体51の軸方向の長さより少し短い長さの筒状で、吸水孔53の外側部を覆うように設けられている。すなわち、異物除去部材54は、比較的目の細かい網目状に形成され、水を通すことができるが、砂や砂利などの異物の通過は阻止するように構成されている。これにより、吸水孔53内へ砂や砂利などの異物が入らなくすることができ、地下水と混合している土類と分離させた地下水を後述する流量計58(図9参照)で計測することができる。
The foreign
次に、地下水と混合している空気を地下水と分離させる方法について、図9を参照にしながら説明する。ここで、図9は地下水と混合している気体類を地下水と分離させる方法について説明する図である。なお、本実施形態では、地下水と混合している空気を分離させる方法について説明するが、この方法を用いることにより、空気以外の他の気体類についても地下水と分離させることができる。 Next, a method for separating the air mixed with the groundwater from the groundwater will be described with reference to FIG. Here, FIG. 9 is a diagram for explaining a method of separating gases mixed with the groundwater from the groundwater. In addition, although this embodiment demonstrates the method of isolate | separating the air mixed with groundwater, by using this method, other gases other than air can also be separated from groundwater.
図9に示すように、真空ポンプ19により吸水された地下水はチューブ19bを介して分離タンク57に送られる。ここで、分離タンク57は、真空ポンプ19により吸水された地下水と混合している空気(気体類)を分離させるためのタンクである。具体的には、真空ポンプ19により吸水された地下水はチューブ19bを介して分離タンク57に送られ分離タンク57に溜められると、地下水と混合している空気は分離タンク57の排水管60の入口部より上部に浮いて移動することとなる。このように、分離タンク57の下部の空気が上部に移動することにより、地下水と混合している空気(気体類)は排水管60を介し流量計58に流入されなくなる。また、地下水が分離タンク57に投入される際にも、分離タンク57内の地下水の水面と衝突することにより、分離タンク57に投入される地下水と混合している空気が地下水と分離することとなる。
As shown in FIG. 9, the ground water absorbed by the
電磁バルブ59は、排水管60を介して排水される地下水の流路を開放または遮断させるためのバルブである。すなわち、この電磁バルブ59が閉止されることにより、分離タンク57内の地下水が流量計58に流入されなくなる。また、電磁バルブ59は、分離タンク57内の地下水の水位が下がって分離タンク57のA点の位置になると閉鎖され、またB点の位置になると電磁バルブ59が開放するように制御されている。このように、分離タンク57内の地下水の水位が排水管60より上部のA点の位置になると電磁バルブ59が閉鎖されるので、分離タンク57内の地下水の水位が排水管60の入口部より下部にならず、分離タンク57内の地下水の水面上部の空気が排水管60内に入ることがなくなる。また、分離タンク57内の地下水の上部に地下水と混合している空気が移動するため、分離タンク57内の地下水と混合している空気が排水管60内に入ることがなくなる。ここで、A点については、分離タンク57内の地下水と混合している空気が上昇して排水管60の入口部の位置より上部に移動し、排水管60内に入る地下水と混合している空気がなくなる所定の位置である。また、分離タンク57内の地下水の水位が分離タンク57のA点の位置になることにより電磁バルブ59が閉鎖された後は、真空ポンプ19により吸水された地下水が分離タンク57に送られ分離タンク57内の地下水の水位が増大し、分離タンク57内の地下水の水位がB点の位置になると電磁バルブ59が開放され、排水管60を介して分離タンク57内の地下水が投入される。このように、電磁バルブ59が閉鎖された後は、真空ポンプ19により吸水された地下水により分離タンク57内の地下水の水位が増大するので、分離タンク57内の地下水が排水管60より十分上部の位置まで溜まり、地下水と混合している空気は排水管60の入口部より上部の位置に移動する。これにより、地下水と混合している空気(気体類)は排水管60を介し流量計58に流入されなくなり、地下水と混合している空気と分離させた地下水を流量計58で計測することができる。なお、本実施形態では、「分離タンク57内の地下水の上部に地下水と混合している空気が移動することにより、分離タンク57内の地下水と混合している空気が排水管60内に入ることがなくなる」と説明している。しかしながら、実際には、流量計58で地下水の量を計測するのに問題とならない程度の分離タンク57内の地下水と混合している空気が排水管60内に入ることとなるが、この程度の空気は流量計58で地下水の量を計測するのに問題とならない量であるので、この程度の空気の量を無視して、「分離タンク57内の地下水と混合している空気が排水管60内に入ることがなくなる」と説明している。また、バイパスバルブ56は、真空ポンプ19が地下水を吸い込まないようにするためのバルブである。すなわち、バイパスバルブ56が開放することにより、真空ポンプ19が空気を吸気することになる。これにより、真空ポンプ19は地下水を吸水しなくなる。
The
以上説明したように、真空ポンプ19により吸い込まれた地下水には土類(砂や砂利など)や気体類(空気など)が混合しているが、排水装置19cを用いることにより土類(砂や砂利など)を地下水と分離させることができ、また、分離タンク57などを用いることにより気体類(空気など)を地下水と分離させることができ、これにより、土類(砂や砂利など)および気体類(空気など)と分離した純粋な地下水が流量計58に送られ、流量計58により正確な地下水の流量を計測することができる。、
As described above, the groundwater sucked by the
次に、あらかじめ測定されるボックスカルバート2の埋設予定地の略底部の透水係数について説明する。このボックスカルバート2の埋設予定地の略底部の透水係数は、現場透水試験により求められる。この現場透水試験は、ボックスカルバート2の埋設予定地の縦方向(長手方向)についてボックスカルバート2の2個分の長さおきに、ボックスカルバート2の埋設予定地の横方向両端と中央(横方向等間隔3個)で実施される。なお、本実施形態では、現場透水試験をボックスカルバート2の2個分の長さおきに実施するようにしたが、これに限らず、ボックスカルバート2の3個分の長さおきや5個分の長さおきに実施してもよく、また、現場透水試験が実施される場所はボックスカルバート2の埋設予定地の両端と中央で実施されるようにしたが、これに限らず、ボックスカルバート2の埋設予定地の横方向中央に1個配し実施するようにしてもよく、また横方向等間隔5個配し実施するようにしてもよい。
Next, the permeability coefficient of the substantially bottom portion of the planned burial site of the
次に、本発明の一実施形態におけるオープンピット工法の施工手順について図10を用いて説明する。図10は本発明の一実施形態におけるオープンピット工法のフローチャートであり、図11は本発明の一実施形態におけるオープンピット工法の施工状況を示す図である。 Next, the construction procedure of the open pit method in one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart of an open pit method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram illustrating a construction status of the open pit method according to an embodiment of the present invention.
まずS1において、掘削工程が実施される。この掘削工程では、これからボックスカルバ―ト(地下埋設構造物)が埋設されるための穴をバックフォーを用いて掘削される(図11(a)参照)。そして、S2に進む。 First, in S1, an excavation process is performed. In this excavation process, a hole for burying a box carbonate (underground structure) is excavated using a back fore (see FIG. 11A). Then, the process proceeds to S2.
S2において、吸水管設置工程が実施される。この吸水管設置工程では、これからボックスカルバート2を埋設しようとする埋設予定地の略底部の地中内に吸水管19aを横一列に6個略等間隔に地中内50cmの深さまで差し込んで設置される。具体的には、メッセルシールド機1のフロントフレーム10上部に搭載された真空ポンプ19とチューブ19bを介して接続されている吸水管19aをメッセルシールド機1の進行方向と直交する横方向に6個略等間隔一列に差し込んで設置される。この吸水管19aは、メッセルシールド機1の下部の位置で差し込まれて設置される(図3参照)。そして、S3に進む。
In S2, a water absorption pipe installation step is performed. In this water absorption pipe installation process, six
S3において、地下水吸水量設定工程が実施される。この地下水吸水量設定工程では、あらかじめ測定されたボックスカルバート2の埋設予定地の略底部の透水係数に基づいて吸水管19aから吸水される単位時間当たりの地下水の吸水量が設定される。すなわち、1個のボックスカルバート2の埋設予定地の底面積とあらかじめ測定された透水係数の積を地下水の吸水量として設定される。たとえば、ボックスカルバート2の埋設予定地の底面積が15m2で透水係数が0.6cm/分であれば、地下水の吸水量は90リットル/分となる。ここで、透水係数は、S2で設置された吸水管19aの位置と一番近い上述した現場透水試験で透水係数が計測された位置の透水係数を用いられる。なお、本実施形態では、透水係数として、S2で設置された吸水管19aの位置と一番近い上述した現場透水試験で透水係数が計測された位置の透水係数を用いるとしたが、これに限らず、現場透水試験で計測された透水係数がほぼ同等の値であればその平均値など一つの透水係数を用いてもよい。また、区間を区切ってそれぞれの区間毎で定まった透水係数(区間毎の平均値など)を用いるようにしてもよい。そして、S4に進む。
In S3, a groundwater absorption amount setting step is performed. In this groundwater absorption amount setting step, the amount of absorption of groundwater per unit time to be absorbed from the
S4において、地下水吸水工程が実施される。この地下水吸水工程では、上述した地下水吸水量設定工程で設定された吸水量の地下水が吸水される吸水力で地下水が吸水管19aから吸水される。たとえば、上述した吸水量(90リットル/分)で吸水されるよう真空ポンプ19の吸水量を設定して吸水される。具体的には、地下水吸水量設定工程で設定された吸水量が90リットル/分であれば、180リットル/分の吸水量で5秒間吸水→5秒間吸水を停止→180リットル/分の吸水量で5秒間吸水を断続的に繰り返し、結果的に地下水吸水量設定工程で設定された吸水量(90リットル/分)になるようにしている。このように、吸水と停止の時間間隔を変更することにより、吸水量を設定している。ここで、真空ポンプ19と連結した吸水管19aは、吸水の際に、上述した異物除去部材54により砂や砂利などの異物が吸水孔53内に入らないように構成されているので、土類と分離させた地下水が吸水管19aから吸水される。そして、S5に進む。
In S4, a groundwater absorption process is performed. In this groundwater water absorption process, the groundwater is absorbed from the
S5において、吸水量測定工程が実施される。この吸水量測定工程では、地下水吸水工程により吸水された地下水の1分間当たり(単位時間当たり)の吸水量が測定される。具体的には、吸水管19aから吸水された地下水は、分離タンク57を介し流量計58に送られる。この分離タンク57から流量計58には空気と分離した純粋な地下水が送られることから、流量計58により土類(S4で除去(砂や砂利など))や気体類(空気など)と分離した純粋な地下水を計測されることになる。このようにして、流量計58により1分間当たりの吸水量が測定される。この地下水の1分間当たりの吸水量は、1分単位で地下水の吸水量がそれぞれ測定される。すなわち、1分間の地下水の吸水量を測定した後は吸水量を「0」にリセットし、再度1分間の地下水の吸水量が測定される。なお、本実施形態では、地下水の1分間の吸水量を測定したが、これに限らず、1分以外の単位時間当たりの吸水量を測定してもよく、また5分を一単位として5分間当たりの吸水量を単位時間当たりの吸水量として測定するようにしてもよい。そして、S6に進む。
In S5, a water absorption amount measuring step is performed. In this water absorption amount measuring step, the amount of water absorption per minute (per unit time) of the groundwater absorbed by the groundwater water absorption step is measured. Specifically, the groundwater absorbed from the
S6において、オープンピット工法のすべての工程が終了したかが判断される。そして、オープンピット工法のすべての工程が終了していない場合はS7に進む。このオープンピット工法のすべての工程が終了したかは、オープンピット工法のすべての工程が完了した場合の他、オープンピット工法のすべての工程が完了しない場合でも、作業者がその日のオープンピット工法のすべての工程が完了したとして終了する場合など、オープンピット工法の途中で終了する場合なども含まれる。 In S6, it is determined whether all the steps of the open pit method have been completed. If all the processes of the open pit method are not completed, the process proceeds to S7. Whether all the processes of this open pit method have been completed or not, when all the processes of the open pit method are completed as well as when all the processes of the open pit method are not completed, It also includes the case where the process is completed in the middle of the open pit construction method, such as the case where the process ends when all processes are completed.
S7において、吸水量測定工程により測定された地下水の1分間当たりの吸水量が1リットル未満であるか判断される。すなわち、1分間の地下水の吸水量が測定された後に、その1分間の地下水の吸水量が1リットル未満であるか判断される。そして、その1分間の地下水の吸水量が1リットル未満である場合はS8に進む。なお、本実施形態では、1分間当たりの吸水量が1リットル未満であるか判断したが、これに限らず、3リットル未満や5リットル未満などの他の所定量未満であってもよい。 In S7, it is determined whether the amount of water absorption per minute of groundwater measured by the water absorption amount measurement step is less than 1 liter. That is, after measuring the amount of water absorbed in the groundwater for one minute, it is determined whether the amount of water absorbed in the groundwater for one minute is less than 1 liter. And when the amount of water absorption of the 1 minute of groundwater is less than 1 liter, it progresses to S8. In the present embodiment, it is determined whether the amount of water absorption per minute is less than 1 liter, but is not limited to this, and may be less than another predetermined amount such as less than 3 liters or less than 5 liters.
S8において、地下水吸水中断工程が実施される。この地下水吸水中断工程では、S4の地下水吸水工程で開始された吸水管19aから地下水が吸水されるのを中断させる。すなわち、真空ポンプ19の吸水駆動をストップさせるか、または、バイパスバルブ56を開放させ真空ポンプ19に空気を吸気させることにより、吸水管19aから地下水が吸水されるのを中断させる。
そして、S9に進む。
In S8, an underground water absorption interruption process is performed. In this groundwater water absorption interruption process, it is interrupted that groundwater is absorbed from the
Then, the process proceeds to S9.
S9において、上述した地下水吸水中断工程により地下水の吸水が中断されてから30秒(所定の時間)経過したかが判断され、30秒(所定の時間)経過していない場合は再度S9の処理が実施され、30秒(所定の時間)経過するまでS9の処理が継続して実施される。そして、地下水の吸水が中断されてから30秒(所定の時間)経過したと判断された場合はS4に進み、地下水吸水工程が実施され、上述したように地下水吸水量設定工程で設定された吸水量の地下水が吸水される吸水力で地下水が吸水管19aから吸水される。そして、S7で、吸水量測定工程により測定された地下水の1分間当たりの吸水量が1リットル(所定量)以上と判断されるまで、S8→S9→S5→S6→S7→S8(S6で「YES」の場合は除く)の処理が繰り返し実施される。そして、S7で「NO」と判断した場合はS10に進む。
In S9, it is determined whether or not 30 seconds (predetermined time) has elapsed since the absorption of groundwater was interrupted by the above-described groundwater absorption stoppage process. If 30 seconds (predetermined time) has not elapsed, the process of S9 is performed again. The process of S9 is continued until 30 seconds (predetermined time) have passed. If it is determined that 30 seconds (predetermined time) has elapsed since the absorption of groundwater was interrupted, the process proceeds to S4, where the groundwater absorption process is performed, and the water absorption set in the groundwater absorption setting process as described above. The groundwater is absorbed from the
S10において、吸水管19aの位置を移動させるかが判断される。すなわち、今回のメッセルシールド機1の位置でボックスカルバート2が設置(図11(b)参照)され、次のボックスカルバート2を設置するために吸水管19aの位置を移動(前進)させる必要があるか判断され、吸水管19aの位置を移動させる必要がないと判断された場合はS4に進み、地下水吸水工程が実施され、上述したように地下水吸水量設定工程で設定された地下水の吸水量が吸水管19aから吸水させる。そして、S10で吸水管19aの位置を移動させる必要があると判断されるまで、S4→S5→S6→S7→S10(S6で「YES」、S7で「NO」の場合は除く)の処理が繰り返し実施される。そして、S10で「YES」と判断した場合はS11に進む。
In S10, it is determined whether to move the position of the
S11において、吸水管抜取工程が実施される。この吸水管引抜工程では、S2の吸水管設置工程で設置された真空ポンプ19が引き抜かれる。具体的には、吸水管設置工程で横一列に6個略等間隔に設置された吸水管19aがすべて引き抜かれる。そして、S12に進む。
In S11, a water absorption pipe extraction step is performed. In this water absorption pipe drawing process, the
S12において、メッセルシールド装置前進工程が実施される。このメッセルシールド装置前進工程では、メッセルシールド装置1を前進させる。具体的には、メッセルシールド装置1をボックスカルバート2の長手方向の長さ分だけ前進させる。このメッセルシールド装置1は、左右のフロントメッセル40を1枚ずつ地山へ貫入→ボトムメッセル17を1枚ずつ地山へ貫入→圧入ジャッキ15、ボトムジャッキ16を縮ませる(フロントフレーム10前進)→中間ジャッキ30を縮ませる(テールフレーム20推進)ことにより前進させる。そして、再びS1に進む。
In S12, a forward movement process of the Messel shield apparatus is performed. In the Messel shield device advancement step, the
S1においては、上述したように、これからボックスカルバ―ト(地下埋設構造物)が埋設される穴(メッセルシールド機1の前方)がバックフォーを用いて掘削される。そして、S2に進む。 In S1, as described above, a hole (front of the Messel shield machine 1) from which a box carbonate (underground structure) will be embedded is excavated using a back fore. Then, the process proceeds to S2.
S2において、吸水管設置工程が実施される。この吸水管設置工程では、前回吸水管設置工程で横一列に6個略等間隔に設置された位置から所定の距離(ボックスカルバート2の長さ距離)だけ後方の位置、すなわちS12のメッセルシールド装置前進工程でメッセルシールド装置1を前進させた所定の距離後方の位置に、メッセルシールド機1のフロントフレーム10上部に搭載された真空ポンプ19とチューブ19bを介して接続されている吸水管19aをメッセルシールド機1の進行方向と直交する横方向に横一列に6個略等間隔に差し込んで設置される。そして、S3に進む。
In S2, a water absorption pipe installation step is performed. In this water absorption pipe installation process, a position that is a predetermined distance (the length distance of the box culvert 2) from the position where the six horizontal horizontal lines in the previous water absorption pipe installation process are installed at substantially equal intervals, that is, the Messel shield device of S12 A
S3において、地下水吸水量設定工程が実施される。この地下水吸水量設定工程では、上述したように、あらかじめ測定されたボックスカルバート2の埋設予定地の略底部の透水係数に基づいて吸水管19aから吸水される単位時間当たりの地下水の吸水量が設定される。この透水係数は、上述したように、S2で設置された吸水管19aの位置と上述した現場透水試験で透水係数が計測された位置が一番近い透水係数を用いられるが、現場透水試験で計測された透水係数がほぼ同等の値であればその平均値など一つの透水係数を用いてもよいということなども、上記と同様である。そして、S4およびS5の処理がそれぞれ実施され、S6で、オープンピット工法の各工程がすべて終了したと判断されることにより、オープンピット工法が終了する。
In S3, a groundwater absorption amount setting step is performed. In this groundwater water absorption amount setting step, as described above, the water absorption amount per unit time of water absorbed from the
以上説明したように、本実施形態におけるオープンピット工法では、これからボックスカルバート2を埋設しようとする埋設予定地の略底部の地中内に6個差し込まれている吸水管19aから地下水が吸水されるので、これからボックスカルバート2を埋設しようとする地中内までドライ化することができる。これにより、ボックスカルバート2の重さで地盤が沈むこともなく、ボックスカルバート2の設置工事に支障をきたすことがなくなる。また、吸水量測定工程により測定された地下水の単位時間当たりの吸水量が1リットル(所定量)未満になった場合に地下水の吸水が中断されるので、必要以上の地下水を吸水しないようにすることができる。これにより、地盤沈下が生じることがなく周辺の家屋が傾いたりすることをなくすることができる。
As described above, in the open pit construction method according to the present embodiment, groundwater is absorbed from the
また、地下水と混合している土類および気体類と分離させた地下水が計測されるので、正確な地下水が計測でき、真空ポンプ19により過不足なく地下水を吸水することができる。これにより、これからボックスカルバート2を埋設しようとするところを適正にドライ化できるとともに、地盤沈下により周辺の家屋が傾いたりすることをなくすることができる。さらに、ボックスカルバート2を埋設しようとする埋設予定地の略底部の地中内に吸水管19aを進行方向と直交する方向に略等間隔一列に6個(複数個)差し込んで設置するので、ボックスカルバート2の埋設予定地の略底部を均等にドライ化することができる。
Further, since the ground water separated from the earth and gas mixed with the ground water is measured, the accurate ground water can be measured, and the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 メッセルシールド装置
2 ボックスカルバート
10 フロントフレーム
11 縦柱材
12 横補強材
13 切梁
14 支持梁
15 圧入ジャッキ
16 ボトムジャッキ
17 ボトムメッセル
18 制御ユニット
19 真空ポンプ
19a 吸水管
19b チューブ
19c 排水装置
20 テールフレーム
21 水平梁
22 そり体
23 縦柱材
24 横補強材
25 枠体
26 切梁
27 吊込空間
28 補強材
30 中間ジャッキ
40 フロントメッセル
41 テールメッセル
51 本体
52 接続口
53 吸水孔
54 異物除去部材
55 通水路
56 バイパスバルブ
57 分離タンク
58 流量計
59 電磁バルブ
60 排水管
DESCRIPTION OF
Claims (3)
これから地下埋設構造物を埋設しようとする埋設予定地の略底部の地中内に負圧発生装置と連結した吸水管を複数個差し込んで設置する吸水管設置工程と、
あらかじめ測定された地下埋設構造物の埋設予定地の略底部の透水係数に基づいて前記吸水管から吸水される単位時間当たりの地下水の吸水量を設定する地下水吸水量設定工程と、
該地下水吸水量設定工程で設定された吸水量の地下水が吸水される吸水力で地下水を前記吸水管から吸水する地下水吸水工程と、
該地下水吸水工程により吸水された地下水の単位時間当たりの吸水量を測定する吸水量測定工程と、
該吸水量測定工程により測定された地下水の単位時間当たりの吸水量が所定量未満になった場合に地下水の吸水を中断させる地下水吸水中断工程と、有し、
該地下水吸水中断工程により地下水の吸水が中断され、該地下水の吸水の中断状態が所定の時間継続すれば、前記地下水吸水工程により前記地下水吸水量設定工程で設定された吸水量の地下水が吸水される吸水力で地下水を前記吸水管から吸水させることを特徴とするオープンピット工法。 It is an open pit method of burying underground buried structures such as box culverts using a Messel shield device,
A water absorption pipe installation step in which a plurality of water absorption pipes connected to a negative pressure generator are inserted and installed in the ground at the substantially bottom of the planned burial site where an underground buried structure is to be buried;
A groundwater absorption amount setting step for setting a water absorption amount per unit time of water absorbed from the water absorption pipe based on a hydraulic conductivity of a substantially bottom portion of the planned underground site of the underground buried structure,
A groundwater water absorption step of absorbing groundwater from the water absorption pipe with a water absorption force by which the amount of groundwater set in the groundwater absorption amount setting step is absorbed;
A water absorption amount measuring step for measuring the amount of water absorption per unit time of the groundwater absorbed by the groundwater water absorption step;
A groundwater water absorption interruption step of interrupting water absorption of groundwater when the amount of water absorption per unit time measured by the water absorption amount measurement step is less than a predetermined amount;
If the groundwater absorption is interrupted by the groundwater absorption interruption step, and if the groundwater absorption interruption state continues for a predetermined time, the groundwater absorption amount set in the groundwater absorption amount setting step is absorbed by the groundwater absorption step. An open pit construction method characterized in that groundwater is absorbed from the water absorption pipe with a water absorption force.
In the water absorption pipe installation step, a plurality of the water absorption pipes are inserted in a line at a substantially equal interval in a direction orthogonal to the traveling direction in the ground at the substantially bottom portion of the planned embedding site where an underground buried structure is to be buried. The open pit method according to claim 1 or 2, wherein
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