JP2702542B2 - 立坑のライナープレート施工法及びライナープレート施工用プレスマシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、推進工法における発進立坑，到達立坑，鉄
塔基礎等の深礎及び地滑り抑制用集水井等の地中立坑を
設置するためのライナープレート施工法及びそれに使用
するプレスマシンに関する。

〔従来の技術〕

従来かかる地中立坑を設置する方式として、鋼矢板を
地中に打ち込み、それによって囲繞される空間を所定の
深さまで掘削してシールド空間を作り出し、底部にはコ
ンクリートの定板を設けて立坑を構築する方法がある。

また、他の方法として、特開昭59−179993号公報、特
公昭61−24510号公報等に記載されているように、周壁
決壊防止のための薬液を地盤に注入した上で立坑の径に
応じて拡円坑を掘り、複数に分割された真円のライナー
プレートを坑径に合わせて順次配列し、ボルト，ナット
でこれを結合し、順次これを繰り返すことによって所定
の深さまでライナープレートを構築して行き、シールド
空間を作り出す工法等が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、複数段に支持板を取付ける方式におい
ては、立坑の深さが浅いときはともかく、順次深くなっ
て行くと共に、掘削時に地下水の噴出，周壁の崩壊，有
害ガスの発生等非常に危険な作業となる。

また、ライナープレートの組立てにおいても、立坑の
径及び深さに関連して複数段に分割されているので組立
てに時間がかかるうえ、ライナープレートの外壁より拡
坑掘削をするので外壁と地山との間に空所ができ、先々
の陥没の原因ともなる。また、作業用地が広く必要であ
る上に、大型機械による騒音や振動の発生等の問題があ
る。

本発明において解決すべき課題は、ライナープレート
と地山の密着性の向上、及び円坑周壁の補強、またライ
ナープレート接合組立て等に要する時間の短縮、機械に
よる騒音振動公害の防止、広範囲な作業用地の縮小、及
び工事施工の際に起こる地下水の噴出，有毒なガス発
生，円坑周壁の欠落等による人身事故といった重大災害
を未然に防ぎ、作業の効率化及び安全性の確立を図る立
坑のライナープレート施工法及び装置を完成することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の立坑ライナープレート施工法は、鋼製円筒状
のケーシングと該ケーシングの内面または外面に設けら
れた鋼製円筒状の内筒または外筒からなるダブルケーシ
ングを、内掘りと併行して地中に押し込んで所定の深さ
に埋設した後、前記ダブルケーシングの内部にプレスマ
シンを挿入して、前記ダブルケーシング下部に位置さ
せ、前記ケーシングとプレスマシンを地上へ引き上げな
がら、該プレスマシンの回転プレス力によってケーシン
グ下縁部近傍の前記内筒または外筒を下部より上部へと
順次波型状のライナープレートに成形することを特徴と
する。

これにより、シールド空間を保持する立坑の掘削、鋼
製円筒状内筒または外筒に反力発生体の波型状加工を同
時に施工するものである。鋼製円筒状のケーシングと該
ケーシングの内面または外面に設けられた鋼製円筒状の
内筒または外筒からなるダブルケーシングを、内掘りと
併行して地中に押し込んで所定の深さに埋設した後、前
記ダブルケーシングの内部にプレスマシンを挿入して前
記ケーシング下部に固定し、前記ケーシングのみを地上
に引き上げながら該プレスマシンの回転プレス力によっ
てケーシング下縁部近傍の前記内筒または外筒の下部よ
り上部へと順次波型状のライナープレートに成形する工
法である。これにより、シールド空間を保持する立坑の
掘削、鋼製円筒状内筒または外筒に反力発生体の波型状
加工を同時に施工するものである。

また、本発明の立坑ライナープレート施工用プレスマ
シンは、鋼製円筒状のケーシングと該ケーシングの内面
または外面に設けられた鋼製円筒状の内筒または外筒か
らなるダブルケーシング内に、地上に設置した竪穴掘削
装置から上下動可能に吊下げられ、内筒または外筒をラ
イナープレートに成形するために挿入されるプレスマシ
ンであって、前記竪穴掘削装置内から操作されるストッ
パーとモータと圧力流体により伸縮作動するシリンダに
よって外方に押し出されるプレス用回転ローラとを有す
ることを特徴とする。

ここで、前記鋼製円筒状のケーシングと鋼製円筒状の
内筒あるいは外筒からなるダブルケーシングは、先に特
開昭61−53997公報において開示した竪穴掘削装置の揺
動圧入機構を用いて、地中に圧入しながらダブルケーシ
ング内部を竪穴掘削装置のバケットによって掘削し、ダ
ブルケーシングを所定の深さまで埋設するのが都合が良
い。

〔実施例〕

以下本発明を、鋼製円筒状のケーシングと鋼製円筒状
の内筒によって形成されたダブルケーシングを用いて施
工する例について具体的に説明する。

第１図〜第10図は本発明の施工法の各工程の概要を示
し、第11図（ａ）はダブルケーシングＡを示し、第11図
（ｂ）は内筒をケーシングへ取り付けた状態を示す詳細
図である。

まず、第１図（ａ）および同図（ａ）を平面から見た
第１図（ｂ）を参照して、鋼製円筒状のケーシング１と
鋼製円筒状の内筒２とから構成されたダブルケーシング
Ａを、立坑29の掘削所定位置の地上26に設置した竪穴掘
削装置18の揺動圧入機構19の内側にクレーン（図示せ
ず）により設置する。

そして、第２図に示すように、竪穴掘削装置18の揺動
圧入機構19でダブルケーシングＡを締め付け、回転させ
ながらダブルケーシングＡを圧入させ、内部をバケット
20によって掘削する。

第３図に示すように、ダブルケーシングＡが竪穴掘削
装置18の揺動圧入機構19によって圧入埋設されていき、
一定の深さに達した時点で新たな内筒２をクレーン25で
吊り下ろし、溶接によって先行の内筒２に結合する。

第４図は、第３図と同様に、ケーシング１を先行のケ
ーシング１に結合のために、クレーン25で吊り下ろして
いる状態を示す。

さらに、第11図（ａ），（ｂ）を参照して、ダブルケ
ーシングＡを所定の掘削深度に埋設して内部の掘削排土
完了後、内筒２を少し引き上げると、ケーシング１につ
いているストッパー11が内筒２の圧力から解放されるの
で、スプリング13の反発力によりストッパー11は軸９回
りに回転して、ケーシング１の切り欠き部15の中に収納
され、内筒２は自重により坑底に着底する。

次に、第５図に示すように竪穴掘削装置18からバケッ
ト20を取り外し、第６図に示すようにプレスマシン３を
装備し、ダブルケーシングＡ内部へ降ろしていき、坑底
に着底させる。

第12図はプレスマシン３の縦断面図、第13図は第12図
のXIII−XIII線矢視図、第14図は同じく第12図のXII−X
II線矢視図である。

これらの図を参照して、プレスマシン３は、竪穴掘削
装置18から操作されるモータ４と、圧力流体にて伸縮作
動するシリンダー６によって外方に押し出され、内筒２
を内方からプレスする回転ローラ７と、シリンダー14に
よって外方に押し出され、内筒２の内壁に圧着するスト
ッパー10を有する。

第６図において、竪穴掘削装置18の運転室21内のコン
トロールレバー（図示せず）を操作すると、竪穴掘削装
置18の内部に装備しているポンプユニット（図示せず）
より圧力流体供給ホース23を通してプレスマシン３に装
備されているシリンダー14のＦポート（第14図参照）よ
り、圧力流体がシリンダー14に供給される。これによっ
てピストン部が矢印Ｓ方向（第14図参照）に押し出され
るので、ストッパー10は内筒２の内壁に圧着され、プレ
スマシン３は内筒２の内部に固定される。

次に、第６図の竪穴掘削装置18の運転室21内のコント
ロールレバーを操作すると、前述の操作時と同じよう
に、圧力流体がプレスマシン３の内部に装備されている
モーター４に供給されるので、モーター４は回転を始め
る。

なお、プレスマシン３のプレスヘッド５は、モーター
４と動力伝達軸16にて連結されているので、モーター４
と同時に回転をする。

プレスヘッド５を回転させながら運転室21内のコント
ロールレバーを操作させて、内部のポンプユニットより
圧力流体が圧力流体供給ホース23,回転式継手８及び圧
力流体供給ホース17を通って、プレスヘッド５に内装し
ているシリンダー６のＹポート（第13図参照）より圧入
されると、ピストン部が矢印Ｗ方向（第13図参照）に押
し出されて、回転ローラー７を押し出していき、内筒２
の内壁を押す。この状態を第15図に示す。

第12図，第13図のプレスヘッド５が回転しているの
で、内筒２に第15図に示す波型成形体28を成形してライ
ナープレートに成形する。

次いで、竪穴掘削装置18を操作して、ウィンチ24にて
プレスマシン３を吊り下げているワイヤロープ27を巻き
取り、プレスマシン３を上部へと移動させる。ケーシン
グ１は竪穴掘削装置18の回転揺動機構19にて立坑29より
引抜きながら、順次、内筒２に波型成形体28を成形し、
立坑29の空間を保持する。

さらに第７図を参照して、プレスマシン３からの回転
押出し力により内筒２に波型成形体28を成形していきな
がら、ダブルケーシングＡの外側のケーシング１を次第
に地上へ抜き出す。そのため、竪穴掘削装置18の揺動圧
入機構19にてケーシング１が坑底に落下しないように締
め付けて、維持し、運転室21内のコントロールレバーを
操作し、プレスマシン３のプレスヘッド５の回転を停止
させる。更に、コントロールレバーを操作すると、竪穴
掘削装置18の内部のホンプユニットから圧力流体が圧力
流体供給ホース23を通り、プレスマシン３及びプレスヘ
ッド５の内部に装備しているシリンダー６のＺポート
（第13図参照）より供給されるので、回転ローラー７は
矢印Ｖ方向（第13図参照）に後退し、内筒２より離れ
る。また、シリンダー14のＧポート（第14図参照）へも
圧力流体が圧入されているので、シリンダー６は矢印Ｖ
方向（第13図参照）へ後退し、シリンダ14は矢印Ｔ方向
（第14図参照）へ後退する。これにより回転ローラ７と
ストッパ10はケーシング１から離れていき、プレスマシ
ン３はフリーとなる。そこで、竪穴掘削装置18のウイン
チ24によってワイヤロープ27を巻き取り、ケーシング１
を地上26に引き上げてケーシング１の継手の位置におい
て切断し、クレーン25によって撤去する（第７図参
照）。

内筒２は、坑底部より波型成形体28を成形していくの
で全長が収縮され、地上に出ている部分が段々下ってい
く。このため、内筒２を補充する必要がある。第８図は
クレーン25によって補充用の内筒２を先行の内筒２の上
部に吊り上げた状態を示す。この両者は溶接結合する。

さらに、第９図は上記作業を繰り返して、第７図，第
８図に示した状態より進んだ状態を示し、第10図は完成
した状態を示す。

なお、上記実施例においては、鋼製円筒状のケーシン
グと鋼製円筒状の内筒を使用する例について説明した
が、鋼製円筒状のケーシングと鋼製円筒状の外筒を使用
したダブルケーシングの場合も、基本的には同様の態様
によって実施できる。

第16図は外筒式工法の場合のダブルケーシングを示す
図であり、同図（ａ）はケーシング１の構造を示し、同
図（ｂ）はケーシング１の掘削刃31の着底状態を示し、
同図ｃ）は同図（ｂ）の正面図を示す。すなわち、内部
の掘削排土完了後、外筒30を吊り上げることにより、ケ
ーシング１の刃先兼サポートとしての掘削刃31が内側に
回動し、外筒30は自重で着底する。

第17図は外筒式工法の場合のプレスマシンを示す図で
ある。外筒式工法の場合は、外筒30を固定するために、
プレスマシン３に、第16図（ａ）に示すケーシング１下
部に開けられたウェッジ挿入孔32に入るためのウェッジ
33が、シリンダー34に取り付けられ、これがストッパー
10と連動して作動する。第18図は第17図のXI−XI線矢視
図を示す。図中、矢印P,Qは第14図の矢印S,Tに対応す
る。このような装置により、ダブルケーシングの外筒30
に波型状の反力発生体を成形することができる。

〔発明の効果〕

本発明によって以下の効果を奏することができる。

（１） 従来の組立型ライナープレートによる立坑は、
素掘りした地山の内面に分割したライナープレートをボ
ルトナットで組み立てていくので、地山とライナープレ
ートとの間に空隙ができる。このため、ライナープレー
トが立坑の横方向の推力に対する反力に耐えられなかっ
たり、また、先々の地盤陥没の原因になったりしたが、
これらの点が完全に解消される。

（２） 従来の組立型ライナープレートによる立坑は、
人が中に入って作業をするので、湧水防止のための地山
の薬液注入による地盤改良が必要であるが、本工法では
その必要がない。

（３） 立坑内部または底部での人力作業がないので、
生き埋めなどの災害とは無縁となり、作業効率が格段に
向上する。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明の実施例を示す。 第１図〜第10図は本発明実施例の内筒式工法の各工程を
示す図である。第11図〜第14図は同工法を実施するに当
たって使用する装置の構造を示す図であり、第11図
（ａ）はケーシングの構造を示す図、同図（ｂ）はケー
シングへの内筒の取付け状態を示す図、第12図〜第14図
はプレスマシンの構造を示す図である。第15図はプレス
マシンによる波型ライナープレートの成形の態様を示す
図である。第16図は外筒式工法の場合のダブルケーシン
グを示す図であり、同図（ａ）はケーシング１の構造を
示す図、同図（ｂ）はケーシングの掘削刃の着底状態を
示す図、同図（ｃ）は同図（ｂ）の正面図である。第17
図は外筒式工法の場合のプレスマシンを示す図、第18図
は第17図のXI−XI線矢視図である。 1:ケーシング、2:内筒 3:プレスマシン、4:モータ 5:プレスヘッド、6,14:シリンダー 7:回転ローラー、8:回転式継手 9:軸、10,11:ストッパー 13:スプリング、15:切り欠き部 16:動力伝達軸、17:圧力流体供給ホース 18:竪穴掘削装置、19:揺動圧入機構 20:バケット、21:運転室 23:圧力流体供給ホース、24:ウインチ 25:クレーン、26:地上 27:ワイヤロープ、28:波型成形体 29:立坑、30:外筒 31:掘削刃、32:ウェッジ挿入孔 33:ウェッジ、34:シリンダー A:ダブルケーシング

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼製円筒状のケーシングと該ケーシングの
   内面または外面に設けられた鋼製円筒状の内筒または外
   筒からなるダブルケーシングを、内掘りと併行して地中
   に押し込んで所定の深さに埋設した後、前記ダブルケー
   シングの内部にプレスマシンを挿入して、前記ダブルケ
   ーシング下部に位置させ、前記ケーシングとプレスマシ
   ンを地上へ引き上げながら、該プレスマシンの回転プレ
   ス力によってケーシング下縁部近傍の前記内筒または外
   筒を下部より上部へと順次波型状のライナープレートに
   成形することを特徴とする立坑のライナープレート施工
   法。
2. 【請求項２】鋼製円筒状のケーシングと該ケーシングの
   内面または外面に設けられた鋼製円筒状の内筒または外
   筒からなるダブルケーシング内に、地上に設置した竪穴
   掘削装置から上下動可能に吊下げられ、内筒または外筒
   をライナープレートに成形するために挿入されるプレス
   マシンであって、前記竪穴掘削装置内から操作されるス
   トッパーとモータと圧力流体により伸縮作動するシリン
   ダによって外方に押し出されるプレス用回転ローラとを
   有することを特徴とする立坑のライナープレート施工用
   プレスマシン。