JP2516132B2 - 地下掘削工事における掘削土搬出方法及び同システム - Google Patents

地下掘削工事における掘削土搬出方法及び同システム

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JP2516132B2
JP2516132B2 JP4042351A JP4235192A JP2516132B2 JP 2516132 B2 JP2516132 B2 JP 2516132B2 JP 4042351 A JP4042351 A JP 4042351A JP 4235192 A JP4235192 A JP 4235192A JP 2516132 B2 JP2516132 B2 JP 2516132B2
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康孝 中井
篤寿 杉田
和弘 船津
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば地下鉄工事等の
地下掘削工事における掘削土の搬出方法及びシステムに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、地下鉄工事等の地下掘削工事
は水平掘削工事を繰り返すことにより所定の掘削深さま
で段階的に掘削を行っている。また、施工区内の地盤の
N値が0〜5程度の軟弱地盤を掘削する場合は、地表面
から所定の深さ位置に逆巻き工法にて天井スラブを構築
し、この天井スラブ下を段階的に掘削しつつ山留壁間に
切梁を階層状に架設して山留壁の補強を行うようにして
いる。
【0003】ところで、例えば掘削現場が昼夜とも交通
の激しい場所であるとき等には開口部の設置場所が限定
されるので、この場合には、掘削土を掘削現場から開口
部に搬送し、また、資機材を開口部から掘削現場に搬送
することで掘削土や資機材の運搬を行う必要がある。そ
こで従来、アイランド工法により一方の開口部から隣の
開口部まで小型バックホー等により掘削し、ブルドーザ
ー、ベルトコンベア、あるいはクローラショベル等の集
土機械を利用して掘削土を集土し、開口部の直下まで搬
送していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、集土機
械を用いる掘削土の搬出方法にあっては、例えば地下掘
削の開削幅が狭い場合には機械の走行路を確保し難くア
イランド工法が採用できない。
【0005】また、掘削部分の地盤が軟弱である場合に
は、階層状に配設される切梁の鉛直方向の間隔を短くす
る必要があり、切梁設置のための余掘りの深さをあまり
深くすることができないので、既設の切梁が邪魔になっ
て掘削土の搬出を行うための機械の大きさや作業範囲に
制約が生じるほか、機械の操作も面倒になってオペレー
タへの負担を増大させるという不具合があった。さら
に、掘削場所が開口部から離れてくると、掘削土を中継
しながら運搬するために何台もの機械が必要になり、多
くの人手を要するほか、機械の操作ミスなどにより切梁
を破損したりするおそれがあり、掘削土の搬送作業を効
率的に行うことができなくなる場合があるという不具合
があった。
【0006】一方、ベルトコンベアを利用する掘削土の
搬出方法においては、地盤が掘削機械により掘り下げら
れて既設の切梁の下方に新たな切梁が架設される毎に、
その新設の切梁の下方にベルトコンベアを段取り代えし
なければならず、その段取り代え作業が繁雑になるとと
もに、段取り代え作業中は掘削土の運搬ができず、掘削
工事の能率に支障を来す問題がある。本発明は前記事情
に鑑みてなされたものであり、地下坑の開削幅が狭い場
合や掘削部分の地盤が軟弱である場合にも、掘削土の搬
送を効率よく行うことができる掘削土の搬出方法及びシ
ステムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、地中に形成される地下坑の開削幅に合わせ
て地中に打ち込まれた山留壁間の地盤を地表から所定深
さまで掘削し、この掘削された山留壁間の上部部分に切
梁及び天井スラブを架設した後、前記天井スラブ下部の
地盤を所定深さずつ段階的に掘削し、その掘削土を地上
に開口する開口部から地上に搬出するとともに、掘削土
の除去された山留壁間に切梁を架設して地下坑を横方向
に形成する地下掘削工事の掘削土搬出方法であって、前
記天井スラブ直下に形成される空間に前記開口部から前
記地下坑の全長に亘り該地下坑の長手方向に走行可能に
設けられた、昇降可能なグラブバケットを備える掘削土
移送装置を有し、前記天井スラブ下方の地盤を掘削機械
により前記開口部から横方向に所定深さずつ掘削しなが
ら、掘削された掘削土を前記掘削土移送装置の下方に集
土し、前記掘削土移送装置のグラブバケットを開いた状
態で集土位置まで下降した後該グラブバケットを閉じる
ことにより掘削土を把み、該グラブバケットを上昇端ま
で上昇させる第1の工程と、前記掘削土移送装置を起動
して前記掘削土を把んだグラブバケットを開口部まで移
動した後グラブバケットを開くことで掘削土を開口部の
底部に投下し、再び集土位置へ移動させる第2の工程
と、前記開口部の底部に投下された掘削土を地上に搬出
する第3の工程とを備えてなるものである。また本発明
は、地中に形成される地下坑の開削幅に合わせて地中に
打ち込まれた山留壁間の地盤を地表から所定深さまで掘
削し、この掘削された山留壁間の上部部分に切梁及び天
井スラブを架設した後、前記天井スラブ下部の地盤を所
定深さずつ段階的に掘削し、その掘削土を地上に開口す
る開口部から地上に搬出するとともに、掘削土の除去さ
れた山留壁間に切梁を架設して地下坑を横方向に形成す
る地下掘削工事の掘削土搬出システムであって、前記天
井スラブの下面に前記開口部から前記地下坑の全長に亘
り該地下坑の長手方向に配設されたレールと、前記レー
ルに該レールの長手方向に沿って走行可能に設けられ、
昇降可能なグラブバケットを有する掘削土移送装置と、
前記天井スラブ下方の地盤を前記開口部から横方向に所
定深さずつ掘削しながら、掘削された掘削土を前記掘削
土移送装置の下方に集土する掘削機械とを備え、前記掘
削土移送装置のグラブバケットを開いた状態で集土位置
まで下降し、該グラブバケットを閉じることにより掘削
土を把んだ後該グラブバケットを上昇端まで上昇させ、
この状態で前記掘削土移送装置を開口部まで移動してグ
ラブバケットを開くことにより掘削土を開口部の底部に
投下し、再び掘削土移送装置を集土位置へ移動させる動
作を繰り返し行い、前記開口部には、該開口部の底部に
投下された掘削土を地上に搬出する搬出装置を設けたこ
とを特徴とする。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の一実施例による掘削土搬出システ
ムを用いて行われる地下掘削工事の地下坑の側断面図、
図2は図1に示す地下掘削工事の地下坑の正断面図であ
る。図1において1は、地下に水平方向に長く形成され
る地下坑Tの路線に沿って所定間隔おきに形成された、
地上Aから現在の掘削レベルL2までの深さの開口部
(掘削土搬出場所に相当、図1中では1つのみ示してい
る)であり、該開口部1の底部には掘削土シュート2が
設けられていると共に、該開口部1に沿って昇降可能な
搬出装置としてのグラブリフタ3等が設けられている。
【0009】また図1及び図2において4は、前記地下
坑Tの開削幅(本実施例では10m)に合わせて地上A
から最終掘削レベルL1までの深さで地盤Gに設けられ
た山留壁であり、地上Aから所定深さで掘削された前記
山留壁4,4間の上部部分には切梁5と天井スラブ6と
が架設されている。そして、天井スラブ6の下面6aに
は前記地下坑Tの長手方向に沿って2本のレール7,8
が並列に設けられている。さらに図1及び図2において
9は、前記レール7に沿って移動可能に設けられた掘削
土移送装置としてのグラブバケットであり、レール7に
対して走行可能に取り付けられたウィンチ装置91と、
該ウィンチ装置91により昇降されるバケット92とか
らなる。一方同図中10は、前記レール8に沿って移動
可能に設けられた電動ホイストであり、レール8に対し
て走行可能に取り付けられた旋回装置101と、該旋回
装置101により旋回及び昇降可能に保持された吊りア
ーム102とからなる。
【0010】尚、図1及び図2中11は切梁である。本
実施例では切梁11として全長5mの鋼材を用いてお
り、前記地盤GのN値が0〜5の軟弱地盤であることを
考慮して地下坑Tの長手方向に例えば2m間隔、上下に
例えば2.6m間隔で前記山留壁4,4の間に架設し、
また、地下坑Tの幅の中間位置に該地下坑Tの長手方向
に沿って架設しており、本実施例では深さ方向に3段架
設している。さらに同図中12は、最下段の切梁11の
下方で1つの開口部1から隣接する開口部(図示せず)
に向けて地盤Gを掘削し、掘削された掘削土Dの集土を
行う小型バックホーである。
【0011】次に、本実施例の掘削土搬出システムによ
る掘削土Dの移送動作について説明する。まず、隣接す
る開口部1間の地盤Gを地上Aから任意の手段で開削し
て小型バックホー12を搬入すると共に切梁5及び天井
スラブ6を架設し、開口部1を除く地上Aの開削部分を
鉄板B等で仮修復する。続いて、小型バックホー12を
用いて、1つの開口部1から隣接する不図示の開口部に
向けて例えば2.6mの深さずつ地盤Gを掘削しなが
ら、掘削された掘削土Dを前記レール7の直下位置に所
定間隔で集土し、この集土された掘削土Dを前記グラブ
バケット9及びグラブリフタ3等によって地上Aに搬出
する。
【0012】これを詳説すると、前記ウィンチ装置91
がレール7に沿って集土位置の上方に移動し、ここで、
既設の切梁11をかわしながらウィンチ装置91がバケ
ット92を降下させる。降下したバケット92は開閉し
て集土された掘削土Dを把み、そこでウィンチ装置91
が巻き上げ動作を行って、バケット92を天井スラブ6
と最上段の切梁11との間の空間Uまで上昇させ、再び
レール7に沿ってバケット92を開口部1に移動させ、
該開口部1の上部位置でバケット92を開かせて内部の
掘削土Dを掘削土シュート2に排出させる。この掘削土
シュート2に排出された掘削土Dは、グラブリフタ3等
により開口部1を介して地上Aに搬出され、ダンプトラ
ック等に積み込まれて所定の廃棄場所に移送される。
【0013】一方、既設の切梁11の下で掘削された地
盤G部分の山留壁4,4間には、新たに切梁11が架設
される。この新たに架設される切梁11は、地上Aから
開口部1を介して地下坑T内に搬入されて電動ホイスト
10の吊りアーム102に装着され、この吊りアーム1
02を保持する旋回装置101が既設の最上段の切梁1
1と天井スラブ6との間の空間Uをレール8に沿って移
動することにより、搬入された切梁11が開口部1から
架設箇所の上方に搬送される。この切梁11の搬送は、
前記グラブバケット9との干渉を避けるためと、搬送中
の切梁11の安定度とを考慮して、吊りアーム102に
装着された切梁11の長手方向が地下坑Tの長手方向に
沿う向きとなるように行われ、旋回装置101が架設箇
所の上方に到達すると、既設の切梁11をかわすために
旋回装置101が吊りアーム102を90°旋回させ、
この状態で吊りアーム102を降下させて架設箇所に切
梁11を降ろす。降ろされた切梁11は任意の手段によ
り架設される。
【0014】そして以後、最終掘削レベルL1まで地盤
Gが掘削されるまで、該地盤Gの掘削と切梁11の架設
とを繰り返して行い、所望の地下坑Tを得る。
【0015】このように本実施例の掘削土搬出システム
では、小型バックホー12にて掘削された掘削土Dが、
前記グラブバケット9及びグラブリフタ3によって掘削
現場から開口部1を介して地上Aに搬出されるので、地
下坑Tの開削幅が狭い場合や掘削部分の地盤Gが軟弱で
ある場合にも、地盤Gや既設の切梁11に邪魔されるこ
となく掘削土Dの集土、搬出を効率よく行うことができ
る。尚、本実施例ではグラブバケット9が移動可能に設
けられるレール7を天井スラブ6の下面6aに設けた
が、山留壁4,4に突設したアームにレール7を取着す
る等して、地下坑Tの長手方向に沿うように前記空間U
にレール7を配設してもよい。また、本実施例では地下
坑Tが水平方向に長く形成されるものとしたが、鉛直方
向に傾斜した地下坑についても同様に本発明を適用する
ことができる。さらに、本発明による掘削土搬出方法及
びシステムは上述した地下坑掘削工事に限定されず、例
えば敷地内を所定深さで掘削する造成工事等にも適用可
能であり、さらに、掘削土を搬送する手段は本実施例に
示した装置に限定されず任意に設定できることは言うま
でもない。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、天
井スラブ下方の地盤を掘削機械により開口部から横方向
に所定深さずつ掘削しながら、掘削された掘削土を掘削
土移送装置の下方に集土し、掘削土移送装置のグラブバ
ケットを開いた状態で集土位置まで下降し、該グラブバ
ケットを閉じることにより掘削土を把んだ後該グラブバ
ケットを上昇端まで上昇させ、この状態で前記掘削土移
送装置を開口部まで移動してグラブバケットを開くこと
により掘削土を開口部の底部に投下し、再び掘削土移送
装置を集土位置へ移動させる動作を繰り返すことで、掘
削された地下坑内の掘削土を開口部へ搬出し、開口部の
底部に投下された掘削土を搬出装置により地上に搬出す
る構成にしたので、地下坑の開削幅が狭い場合や掘削部
分の地盤が軟弱である場合でも、掘削土の集土、搬出を
効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による掘削土搬出システムを
用いて行われる地下掘削工事の地下坑の側断面図であ
る。
【図2】図1に示す地下掘削工事の地下坑の正断面図で
ある。
【符号の説明】
1 開口部 3 グラブリフタ(搬出装置) 4 山留壁 6 天井スラブ(スラブ) 6a 天井スラブ下面(スラブ下面) 7 レール 9 グラブバケット(掘削土移送装置) 11 切梁 A 地上 D 掘削土 G 地盤 T 地下坑 U 空間(上部空間)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若林 利夫 東京都渋谷区千駄ヶ谷4丁目6番15号 株式会社フジタ内 (56)参考文献 特開 平1−163397(JP,A) 特開 昭62−260995(JP,A) 特開 昭62−220616(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地中に形成される地下坑の開削幅に合わ
    せて地中に打ち込まれた山留壁間の地盤を地表から所定
    深さまで掘削し、この掘削された山留壁間の上部部分に
    切梁及び天井スラブを架設した後、前記天井スラブ下部
    の地盤を所定深さずつ段階的に掘削し、その掘削土を地
    上に開口する開口部から地上に搬出するとともに、掘削
    土の除去された山留壁間に切梁を架設して地下坑を横方
    向に形成する地下掘削工事の掘削土搬出方法であって、 前記天井スラブ直下に形成される空間に前記開口部から
    前記地下坑の全長に亘り該地下坑の長手方向に走行可能
    に設けられた、昇降可能なグラブバケットを備える掘削
    土移送装置を有し、 前記天井スラブ下方の地盤を掘削機械により前記開口部
    から横方向に所定深さずつ掘削しながら、掘削された掘
    削土を前記掘削土移送装置の下方に集土し、 前記掘削土移送装置のグラブバケットを開いた状態で集
    土位置まで下降した後該グラブバケットを閉じることに
    より掘削土を把み、該グラブバケットを上昇端まで上昇
    させる第1の工程と、 前記掘削土移送装置を起動して前記掘削土を把んだグラ
    ブバケットを開口部まで移動した後グラブバケットを開
    くことで掘削土を開口部の底部に投下し、再び集土位置
    へ移動させる第2の工程と、 前記開口部の底部に投下された掘削土を地上に搬出する
    第3の工程と、 を備えたことを特徴とする地下掘削工事における掘削土
    搬出方法。
  2. 【請求項2】 地中に形成される地下坑の開削幅に合わ
    せて地中に打ち込まれた山留壁間の地盤を地表から所定
    深さまで掘削し、この掘削された山留壁間の上部部分に
    切梁及び天井スラブを架設した後、前記天井スラブ下部
    の地盤を所定深さずつ段階的に掘削し、その掘削土を地
    上に開口する開口部から地上に搬出するとともに、掘削
    土の除去された山留壁間に切梁を架設して地下坑を横方
    向に形成する地下掘削工事の掘削土搬出システムであっ
    て、 前記天井スラブの下面に前記開口部から前記地下坑の全
    長に亘り該地下坑の長手方向に配設されたレールと、 前記レールに該レールの長手方向に沿って走行可能に設
    けられ、昇降可能なグ ラブバケットを有する掘削土移送
    装置と、 前記天井スラブ下方の地盤を前記開口部から横方向に所
    定深さずつ掘削しながら、掘削された掘削土を前記掘削
    土移送装置の下方に集土する掘削機械とを備え、 前記掘削土移送装置のグラブバケットを開いた状態で集
    土位置まで下降し、該グラブバケットを閉じることによ
    り掘削土を把んだ後該グラブバケットを上昇端まで上昇
    させ、この状態で前記掘削土移送装置を開口部まで移動
    してグラブバケットを開くことにより掘削土を開口部の
    底部に投下し、再び掘削土移送装置を集土位置へ移動さ
    せる動作を繰り返し行い、 前記開口部には、該開口部の底部に投下された掘削土を
    地上に搬出する搬出装置を設けた、 ことを特徴とする地下掘削工事における掘削土搬出シス
    テム。
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JPS62260995A (ja) * 1986-04-07 1987-11-13 株式会社 奥村組 立坑の構造
JPH01163397A (ja) * 1987-08-31 1989-06-27 Taisei Corp スライド式ベルトコンベアはね出し型ズリ積み装置

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