JP2020037786A - Drilling pier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は掘削用桟橋に係り、特に山岳トンネル工事においてインバート掘削に先行してトンネル断面中央部の地盤を深掘するための掘削用桟橋に係る。 The present invention relates to an excavation pier, and more particularly to an excavation pier for deep excavation of the ground at the center of a tunnel cross section prior to invert excavation in mountain tunnel construction.
山岳トンネル工事において、地山の変位を抑制しトンネルとして必要な断面を確保するために、トンネルインバートが設置される。
トンネルインバート工では、地盤の掘削時やコンクリートの打設時に工事車両の通行を確保するため、インバート工の上部を跨ぐインバート桟橋が使用される。引用文献1には、インバート桟橋をトンネルの左右の側壁に順次片寄らせてインバート部の掘削(以下「インバート掘削」という)を行う施工方法が開示されている。
ところで、覆工背面の湧水量が多い場合、地下水を集水するために、トンネル断面中央の地盤をインバート掘削より深く溝状に掘削して(以下この部分を「中央深掘部」という)中央排水管を敷設することがある。
この際、従来は(1)インバート桟橋より切羽側で先行して中央深掘部を掘削して随時埋め戻す方法、(2)引用文献1のようにインバート桟橋を片側に寄せてインバート掘削と同時に中央深掘部を掘削する方法、が採られていた。
In mountain tunnel construction, a tunnel invert will be installed to suppress the displacement of the ground and secure the necessary cross section as a tunnel.
In tunnel inverting work, an invert pier that straddles the upper part of the inverting work is used to secure the traffic of construction vehicles when excavating the ground or placing concrete.
By the way, when there is a large amount of spring water on the back side of the lining, the ground at the center of the tunnel section is excavated in a groove deeper than the invert excavation in order to collect groundwater (hereinafter this part is called “central deep excavation”). Drainage pipes may be laid.
At this time, conventionally, (1) a method of excavating the central deep excavation portion at the face side of the invert pier and backfilling it at any time, and (2) as described in the cited
従来技術には以下の問題点がある。
<1>インバート桟橋に先行掘削する方法は、掘削中に切羽への車両の通行が遮断されるため、作業は切羽の施工が止まる休日等に行う必要がある。このため施工の進捗が遅く工期を圧迫する。また休日作業により施工コストが嵩む。
<2>インバート桟橋に先行掘削する方法は、坑口側から切羽側へ排水管を敷設しながら埋め戻してゆく。そのため、排水管の吊り込みを掘削部の坑口側の埋め戻し土上から行う必要がある。埋め戻し土上は不陸が多く沈下しやすいため、重機のバランスをとりにくく作業性が悪い。
<3>インバート掘削と同時に深掘する方法は、インバート桟橋が中央深掘部の上方にかかるため施工が難しく、重機がインバート桟橋に干渉することがある(図5)。このため、施工工効率が悪く工期を圧迫する。
<4>いずれの方法も深部への深堀りとなるため重機のバランスを崩しやすい。特にインバートの先行掘削では状態の悪い地盤上で作業するため、作業性が悪く転倒のおそれがある。
The prior art has the following problems.
<1> In the method of excavating in advance at the invert pier, since the traffic of the vehicle to the face is interrupted during the excavation, the work must be performed on a holiday when the construction of the face stops. For this reason, the progress of construction is slow and the construction period is squeezed. In addition, construction costs increase due to holiday work.
<2> In the method of pre-excavation at the invert pier, backfill is performed while laying drainage pipes from the pit side to the face side. Therefore, it is necessary to suspend the drainage pipe from the backfill soil on the wellhead side of the excavation part. Since the backfill soil has many irregularities and is likely to sink, it is difficult to balance heavy equipment and workability is poor.
<3> Deep excavation at the same time as invert excavation is difficult because the invert pier extends above the central deep excavation, and heavy equipment may interfere with the invert pier (Fig. 5). For this reason, the construction efficiency is poor and the construction period is squeezed.
<4> In either method, since deep digging is performed, the balance of heavy equipment is easily broken. In particular, in advance excavation of the invert, since work is performed on the ground where the condition is poor, workability is poor and there is a risk of falling.
本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決可能な掘削用桟橋を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pier for excavation that can solve the above-described problems of the related art.
上記のような課題を解決するための本発明の掘削用桟橋は、桟橋本体と固定フロアと開閉フロアと開閉機構と斜路を備えることを特徴とする。
この構成によれば、工事車両の通路を確保しつつ、中央深掘部の掘削が可能となる。また、安定したフロア上から掘削できるため施工効率がよい。
An excavation pier according to the present invention for solving the above-mentioned problems is provided with a pier body, a fixed floor, an opening / closing floor, an opening / closing mechanism, and a ramp.
According to this configuration, it is possible to excavate the central deep excavation while securing the passage of the construction vehicle. In addition, construction efficiency is good because excavation can be performed from a stable floor.
本発明の掘削用桟橋は、複数の開閉フロアを長手方向に並列してもよい。
この構成によれば、複数の開閉フロアを順次展開しながら重機を移動させることで、一施工サイクルで長距離の深掘が可能となる。
In the pier for excavation of the present invention, a plurality of open / close floors may be arranged in parallel in the longitudinal direction.
According to this configuration, by moving the heavy equipment while sequentially deploying the plurality of open / close floors, deep excavation over a long distance can be performed in one construction cycle.
本発明の掘削用桟橋は、開閉機構が支柱と牽引装置と線材からなってもよい。
この構成によれば、簡易な構造でありながら開閉フロアを容易に開閉することができる。
In the pier for excavation of the present invention, the opening / closing mechanism may include a column, a traction device, and a wire.
According to this configuration, the open / close floor can be easily opened / closed with a simple structure.
本発明の掘削用桟橋は、牽引装置がチェーンブロックであり線材がチェーンであってもよい。
この構成によれば、開閉フロアを人力で開閉することができる。
In the pier for excavation of the present invention, the traction device may be a chain block and the wire may be a chain.
According to this configuration, the opening and closing floor can be opened and closed manually.
本発明の掘削用桟橋は、桟橋本体が2本の桁材とその上部に掛け渡した複数の梁材からなってもよい。
この構成によれば、桁材の底部がソリの機能を果たすことで重機による牽引が容易になる。
In the pier for excavation of the present invention, the pier body may be composed of two girder members and a plurality of beam members bridged over the two girder members.
According to this configuration, since the bottom of the girder material performs the function of a sled, the towing by the heavy equipment becomes easy.
以上の構成より、本発明の掘削用桟橋は次の効果の少なくともひとつを備える。
<1>工事車両の通行に合わせてフロアを開閉することで、切羽の施工を止めることなく中央深掘部を掘削できる。このため、施工サイクルが良好で工期を大幅に短縮できる。また休日作業がなくなるため施工コストを削減できる。
<2>深部への掘削、排水管の敷設、及び埋め戻しの各作業を安定したフロア上から行える。このため作業性がよく施工効率が高い。
<3>インバート桟橋に先行して掘削するため、桟橋との干渉がなく中央深掘部の掘削が容易である。
<4>安定したフロア上から作業できるため、施工の安全性が高い。
With the above configuration, the excavation pier of the present invention has at least one of the following effects.
<1> The central deep excavation can be excavated without stopping the construction of the face by opening and closing the floor in accordance with the traffic of the construction vehicle. Therefore, the construction cycle is favorable, and the construction period can be significantly reduced. Since there is no holiday work, construction costs can be reduced.
<2> Excavation to a deep part, laying of drainage pipes, and backfilling can be performed from a stable floor. Therefore, workability is good and construction efficiency is high.
<3> Since the excavation precedes the invert pier, there is no interference with the pier and the excavation of the central deep excavation is easy.
<4> Since the work can be performed from a stable floor, construction safety is high.
以下、図面を参照しながら本発明の掘削用桟橋について詳細に説明する。 Hereinafter, the excavation pier of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[掘削用桟橋]
<1>全体の構成(図1)。
本発明の掘削用桟橋1は、山岳トンネル工事において、インバート掘削に先行して中央排水管用の中央深掘部Dを掘削するための装置である。
掘削用桟橋1は、枠状の桟橋本体10と、桟橋本体10上に掛け渡した固定フロア20及び開閉フロア30と、桟橋本体10に付設して開閉フロア30を幅方向に跳ね上げて開閉可能な開閉機構40と、桟橋本体10の前後に付設した斜路50と、を備え、平面視において長尺の長方形を呈する。
掘削用桟橋1の幅は、トンネル幅より狭く、かつ重機や工事車両が上部を通行可能な程度に広い幅とする。
本例では、掘削用桟橋1は自走機能を有さず、重機によって牽引されて移動する。ただしこれに限らず、タイヤやクローラ等の自走機構を備えてもよい。
[Drilling pier]
<1> Overall configuration (FIG. 1).
The
The
The width of the
In this example, the
<2>桟橋本体。
桟橋本体10は、掘削用桟橋1の構造部材である。
桟橋本体10は、平行に配した2本の桁材11と、2本の桁材11間に掛け渡した複数の梁材12の組み合わせからなり、桁材11を長辺とする縦長の長方形を呈する。
望ましくは、開閉フロア30の下部には梁材12を配置せず、開閉フロア30下の地盤を連続して掘削可能とする。
本例では、桁材11及び梁材12として形鋼を採用する。
本例では、梁材12が桁材11の上方に乗る構成で桟橋本体10を組む。この構成によれば、桁材11の底面がソリの機能を果たすことで、重機による牽引が容易になる。
<2> Pier body.
The pier main body 10 is a structural member of the
The pier main body 10 is composed of a combination of two girder members 11 arranged in parallel and a plurality of beam members 12 bridged between the two girder members 11, and forms a vertically long rectangle having the girder member 11 as a long side. Present.
Desirably, the beam material 12 is not arranged below the opening /
In this example, a section steel is used as the girder member 11 and the beam member 12.
In this example, the pier main body 10 is assembled in a configuration in which the beam member 12 rides above the girder member 11. According to this configuration, the bottom surface of the girder member 11 functions as a sled, so that the towing by the heavy equipment becomes easy.
<3>固定フロア。
固定フロア20は、重機の作業台である。
固定フロア20は、矩形の面材からなる。本例では、固定フロア20として鋼製の覆工板を採用する。
固定フロア20は、桟橋本体10の2本の桁材11間に掛け渡して桟橋本体10に固定する。
固定フロア20は、桟橋本体10の長手方向の端部に少なくとも1枚設置する。
本例では、桟橋本体10の切羽側に固定フロア20を設置し、桟橋本体10の坑口側に切羽側の固定フロア20より短い固定フロア20を設置する。
<3> Fixed floor.
The
The
The fixed
At least one fixed
In this example, the fixed
<4>開閉フロア。
開閉フロア30は、開閉可能な重機の作業台である。
開閉フロア30は、矩形の面材からなる。本例では、開閉フロア30として鋼製の覆工板を採用する。
開閉フロア30は、桟橋本体10の2本の桁材11間に掛け渡し、一辺を桁材11にヒンジ固定して、桟橋本体10の幅方向に跳ね上げ開閉自在に構成する。
開閉フロア30は、桟橋本体10上に少なくとも1枚、望ましくは複数枚設置する。
本例では、2枚の固定フロア20の間に3枚の開閉フロア30を連続して設置する。
<4> Open / close floor.
The opening /
The opening /
The opening /
At least one opening / closing
In this example, three open /
<5>開閉機構(図2)。
開閉機構40は、開閉フロア30を幅方向に開閉する機構である。
本例では開閉機構40として、開閉フロア30のヒンジ側の桁材11から側方に延出する支柱41と、支柱41の先端に付設した牽引装置42と、牽引装置42と開閉フロア30の開閉側の側辺を接続する線材43の組み合わせを採用する。
本例では、牽引装置42及び線材43として、チェーンブロックとチェーンの組み合わせを採用する。チェーンブロックによって、動力を必要とせず、人力で開閉フロア30を開閉することができる。
なお、本例の場合には、開閉フロア30が開放側に倒れないように、ヒンジ側の桁材11に開閉フロア30を支持する転倒防止材44を設けることが望ましい。
開閉機構40の構成は上記に限られず、例えば油圧シリンダやウインチ等の他の公知の構成を採用してもよい。要は開閉フロア30を幅方向に跳ね上げ開閉できればよい。
<5> Open / close mechanism (FIG. 2).
The opening and
In this example, as the opening /
In this example, a combination of a chain block and a chain is adopted as the traction device 42 and the wire rod 43. The chain block allows the opening and closing
In the case of the present example, it is desirable to provide a fall prevention member 44 for supporting the open /
The configuration of the opening /
<6>斜路。
斜路50は、固定フロア20及び開閉フロア30への昇降用の通路である。
斜路50は、固定フロア20及び開閉フロア30の床面から路面までの斜面を有する。
斜路50を桟橋本体10から着脱自在とし、掘削用桟橋1の移動時に取り外すように構成してもよい。
<6> ramp.
The
The
The
<7>施工方法(図3)。
本発明の掘削用桟橋1は以下のように使用する。
掘削用桟橋1を、インバート桟橋の切羽側であって、中央深掘部Dの施工にかかる最先端部に配置する。掘削用の重機は開閉フロア30より切羽側の固定フロア20上に配置する。
開閉機構40の牽引装置42を操作して開閉フロア30を開放し、開閉フロア30の下の地盤を露出させる。
固定フロア20上から、開閉フロア30下の地盤を掘削する。
工事車両が通行する際には、一端開閉フロア30を閉じ、斜路50、固定フロア20、及び開閉フロア30上の経路を走行させる。
全ての開閉フロア30下の中央深掘部Dを掘削し終わったら、開閉フロア30を全て閉じる。
続いて、重機を掘削用桟橋1の切羽側に下ろし、ワイヤ等を用いて重機で掘削用桟橋1を切羽側に牽引して移動する。
本発明の掘削用桟橋1は、安定したフロア上から掘削を行うことができるため、深堀りでも重機のバランスを崩しにくく、施工性がよい。
<7> Construction method (Fig. 3).
The
The
By operating the traction device 42 of the opening /
The ground under the opening /
When the construction vehicle passes, the open /
After excavating the central deep digging part D under all the opening and
Subsequently, the heavy machine is lowered to the face side of the
Since the
<7.1>長距離掘削(図4)。
本発明の掘削用桟橋1は、複数の開閉フロア30の組み合わせによって、一度に長距離の掘削が可能となる。
最初に、坑口側の開閉フロア30のみを開放し、その下方の地盤を中央の開閉フロア30上から掘削する(a)。
続いて、中央の開閉フロア30を開放し、その下方の地盤を切羽側の開閉フロア30上から掘削する(b)。
最後に、切羽側の開閉フロア30を開放し、その下方の地盤を固定フロア20上から掘削する(c)。
以上のように、複数の開閉フロア30を坑口側から切羽側へ順次展開しながら掘削することで、一度に長距離掘削することができる。これによって、掘削用桟橋1の一回の移動距離を伸ばして移動回数を減らすことで、施工効率を高めることができる。
また、複数の開閉フロア30を開放して掘削用桟橋1の坑口側に排水管吊込用の重機を配置することで、中央深掘部Dの掘削と、排水管の吊込・埋め戻しを掘削用桟橋1の両側から並行して施工することができる。
<7.1> Long-distance excavation (Fig. 4).
The
First, only the opening /
Subsequently, the central opening /
Finally, the opening /
As described above, long-distance excavation can be performed at once by excavating while opening and closing the plurality of open /
In addition, by exposing the plurality of open /
1 掘削用桟橋
10 桟橋本体
11 桁材
12 梁材
20 固定フロア
30 開閉フロア
40 開閉機構
41 支柱
42 牽引装置
43 線材
44 転倒防止材
50 斜路
D 中央深掘部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
枠状の桟橋本体と、
前記桟橋本体の上部に掛け渡した固定フロアと、
前記桟橋本体の上部に掛け渡した開閉フロアと、
前記桟橋本体に付設し、前記開閉フロアを前記桟橋本体の幅方向に跳ね上げ開閉可能な開閉機構と、
前記桟橋本体の前後に付設した斜路と、を備えることを特徴とする、
掘削用桟橋。 An excavation pier for deep excavation of the ground at the center of the tunnel section prior to invert excavation in mountain tunnel construction,
A frame-shaped pier body,
A fixed floor spanned over the top of the pier body,
An opening / closing floor spanned over the pier body,
An opening / closing mechanism attached to the pier main body and capable of opening and closing the openable floor in the width direction of the pier main body,
And a ramp provided before and after the pier body,
Drilling pier.
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