JP3776987B2 - マンホール壁兼用筒状体を用いた立坑構築方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、推進工法で下水道用管渠その他各種配管を施工する際の立坑として用いられ、推進完了後にはマンホール壁等として兼用されるマンホール壁兼用筒状体を用いた立坑構築方法に関するものである。
【０００２】
従来より、各種配管を施工する際の立坑を設けるための方法として、鋼製円筒状立坑内の下方の地盤を掘削し、かつ、その円筒立坑を立坑回動押下装置により回動しながら押し下げて地中に設置する方法が存在した（特開昭６１−７５１９８号公報等）。この方法は、立坑回動押下装置による立坑ユニットの回動押し下げと、鋼製円筒状立坑ユニットの継ぎ足し連結とを順次反復して行って、所要長さの鋼製円筒立坑を地中に設置し、その後、立坑内にコンクリート製筒状体を設置するものである。
【０００３】
また、鋼製円筒を用いず、推進完了後にマンホール壁として兼用されるコンクリート製等の筒状体を、縦穴掘削時に直接沈設する方法として、特開平６−１１７１７６号公報に開示されたような方法がある。この方法も、立坑ユニットの押し下げと、継ぎ足し連結とを順次反復して行い、立坑を設けるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開平６−１１７１７６号公報に開示された方法は、筒状体沈設時に筒状体を回動させているわけではなく、地面に筒状体を設置する前に、筒状体が安定するだけの所定の深さの孔を掘っておく必要がある。
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、推進完了後にマンホール壁として兼用されるコンクリート製等の筒状体を、縦穴掘削時に直接沈設することができ、しかも効率的に筒状体の沈設を行うことができるマンホール壁兼用筒状体を用いた立坑構築方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、配置された筒状体２内の下方の地盤を掘削し、かつその筒状体２を反復回動押下装置Ｑにより反復回動しながら押し下げて地中に設置する立坑構築方法であって、筒状体２内の下方の地盤の掘削と、反復回動押下装置Ｑによる筒状体２の反復回動押し下げと、筒状体２の継ぎ足し連結と、を順次反復して行って、所要長さの円筒立坑を地中に設置すること、及び該筒状体２は、連結され円筒立坑となってマンホール壁として使用可能なものであり、該筒状体２は、コンクリート製であり、その端部外周には埋め込みナット２２ａを有し、最初に反復回動される該筒状体２の先端に、掘削用刃口体１が設けられており、該掘削用刃口体１は、該筒状体に接続される刃元１２と該刃元に接続される刃口１１とからなり、該掘削用刃口１１は、該筒状体２と略同じか又はやや大きい外径を有する環状であり、該掘削用刃口１１は、円筒状の刃元外壁１２１と、円錐台側面形状であり下端が該刃元外壁１２１と接続される刃元内壁１２２と、該筒状体２の下端に接触し且つ該刃元外壁１２１及び該刃元内壁１２２の上端と接続される刃元底１２３と、を備え、該刃元内壁１２２と該刃元内壁１２２と該刃元底１２３とに囲まれる部屋が滑剤室Ｖであり、該滑剤が、該刃元外壁１２１に設けられた滑剤注出口３２を介して該刃元外壁１２１の内側から外周部に供給されることを特徴とする。
【０００６】
本発明の立坑構築方法においては、筒状体２は、連結され円筒立坑となってマンホール壁として使用可能なものであるため、縦穴掘削後改めてマンホール壁を構築する必要がない。また、地盤の掘削と、反復回動押下装置Ｑによる筒状体２の反復回動押し下げを行っているため、筒状体２の圧入に先だって地盤を掘削しておく必要がない。更に、筒状体２の継ぎ足し連結を行っているので、初めから一体の筒状体を用いる場合のように、筒状体の圧入前において地表面上に高く筒状体がそびえ立つことがなく、筒体内で掘削等の作業をおこなうのが容易である。
【０００７】
本発明では、揺動圧入（反復回動押下）により筒状体を地中に設置するので、施工速度が速く、そのため工期の短縮を図ることができる。また、騒音、振動も少ない。
更に、本発明は、開削工事及び推進工事であり、仮設の土留とマンホールを同時に組み合わせた工法である。よって、構築した立坑をそのままマンホールとするため、工期の短縮を図ることができる。
【０００８】
ここで、「やや大きい」とは、環状の中心から外周までの距離にして数ｍｍ〜３０ｍｍ程度大きいことをいう。本発明では、連結された筒状体２の先端に掘削用刃口体１が設置されているため、連結され円筒立坑となってマンホール壁として使用可能なものである筒状体２を直接用いて揺動圧入が可能である。また、本発明では、掘削用刃口体１の外径が筒状体２の外径よりもやや大きいため、掘削用刃口体１によって掘削された縦穴側面と筒状体２との間に隙間ができ、両者の摩擦を低減することができる。また、その隙間に滑剤を注入することで更に摩擦を低減することができる。
【０００９】
滑剤供給手段３１と、滑剤注出口３２と、を有し、上記連結された筒状体２又は上記掘削用刃口体１に設置されて、該筒状体２又は該掘削用刃口体１の外周部に滑剤を供給する掘削用滑剤供給装置とすることができる。本発明では、筒状体２又は該掘削用刃口体１の外周部に滑剤を供給することができるため、筒状体２又は該掘削用刃口体１と掘削する土砂との間の摩擦を低減することができる。また、従来のように、筒状体２と掘削された穴との隙間に地表面から滑剤を注入する場合は、４０〜５０ｍｍ程度以上の隙間を設ける必要があったが、本発明では、土中の筒状体２又は該掘削用刃口体１の外周部に滑剤を供給することができるため、穴との隙間は数ｍｍ〜２０ｍｍ程度でよい。よって、その隙間に地山が崩れてくる可能性を低くすることができる。
【００１０】
マンホール壁として使用可能な筒状体であって、その端部外周には埋め込みナット２２ａを有することを特徴とするマンホール兼用沈設筒状体である。マンホール兼用沈設筒状体は、端部外周には埋め込みナット２２ａを有するため、接続金具をボルト止めすることで相互に容易に接続できる。また、ボルト止めにより強固に接続できるので、マンホール壁として使用可能な筒状体でありながら、そのまま揺動圧入に耐え、立坑の構築に用いることができる。
【００１１】
マンホール壁として使用可能な筒状体であって、その内面には保護層を有することを特徴とするマンホール兼用沈設筒状体である。本マンホール兼用沈設筒状体は、内面に保護層を有するため、揺動圧入の際に掘削バケット等で筒状体内部を掘削しても、内面に疵がつきにくい。従って、筒状体をそのままマンホール壁として使用する場合に好適である。
この保護層の素材としては、樹脂等が考えられるが、石灰等であってもよい。
【００１２】
本発明の立坑構築方法は、筒状体を用いた立坑構築方法であって、最初に反復回動しながら押し下げられる上記筒状体２が、上記刃口１１を備えたものである。本発明によれば、立坑構築の現場で刃口と筒状体を接続するのではなく、製造工場等において筒状体に刃口を設けているので、刃口と筒状体との接続における不具合の発生の可能性をより低くすることができ、更に、現場での手数を減らすことにより、工期を短縮することができる。
【００１３】
請求項２記載の立坑構築方法において、上記滑剤注出口３２は、圧入方向と逆向きに傾斜して設けることができる。
請求項３記載の立坑構築方法において、上記筒状体２の上記端部外周は、鋼製補強リング２１が更に設けられ、隣接する該筒状体２は、該鋼製補強リング２１表面に設けられ且つ上記埋め込みナット２２ａ及びここの挿入されるボルトによって締結される接続金具６によって接続することができる。
請求項４記載の立坑構築方法において、上記鋼製補強リング２１ａは、その外周において上記接続金具６が設置される部位に凹部が形成され、該接続金具６が設置された状態で上記筒状体２の外周と面一とすることができる。
請求項５記載の立坑構築方法において、上記筒状体は、その内面に保護層を有することができる。
請求項６記載の立坑構築方法は、地表面下に横穴を設けるための立坑を構築する際に用いることができる。
また、請求項７記載の立坑構築方法は、複数の立坑を構築し、それぞれの立坑から設けられる地表面下の横穴を互いに接続して、地表面下に横穴を設けるために用いることもできる。この場合の立坑を構築するための竪穴掘削装置は、固定式ではなく、移動式装置（タイヤ又はキャタピラー、好ましくはタイヤを備えたもの）が好ましい。竪穴掘削装置を容易に所定位置まで移動でき、１つの竪穴掘削装置により複数の立坑を容易に構築できるからである。
【００１４】
本発明によれば、地表面下に下水管等を設ける際に、長距離にわたって地面を掘り返すことなく地下に横穴を構築することができる。従って、工期、費用を低減できるのはもちろんのこと、地上や地表面近辺の地下に移設できない構造物がある場合にも、その下に横穴を構築することができる。
また、上記の下水管設置のように長距離にわたって地下に横穴を構築する場合には、多数の立坑を構築し、そこから横穴を構築していく必要があるが、本立坑構築方法によれば、立坑構築の工事に要する面積が少なくてすみ、また立坑構築の工期も短くて済むため特に好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である立坑構築方法を図１〜２２に基づいて説明する。
図１は本発明によって構築された立坑によるマンホールの一実施形態を示したもので、圧入掘削を完了した状態を示している（ただし、刃口Ａ１は図示省略）。環状の掘削用刃口体１上に、円筒形の筒状沈設ブロック２を３〜５段程度接続し、その上部に円筒状に組み立てた鋼製の第１鋼管ケーシング４を設置し、推進施工用の立坑を形成している。また、図２は、その後マンホールを構築し、人孔の据え付けを完了した状態であり、最上段の筒状沈設ブロック２ｃ上に、開口部Ｋａを一方側に偏心させた位置に形成した床版ブロックＫを設置し、その上に開口部Ｋａと連続するマンホール用ブロックＬを２段重ねている。図中、Ｆは現場打ベースコンクリート（水中コンクリート）である。
【００１６】
図３〜５は掘削用刃口体１と最下段の筒状沈設ブロック２ａの接続及び揺動圧入装置Ｑへの設置の状態の一例を示したものである。
本実施形態における掘削用刃口体１は、刃口１１と刃元１２とからなる。刃元１２は、環状に組み立てた刃元外壁１２１の環内に刃元内壁１２２を設け、これらと、筒状沈設ブロック２と接触する刃元リブ１２３と、によって、略三角形断面形状を有する滑剤室Ｖを構成しているものである。刃元１２の外径、内径とも、後述する筒状沈設ブロック２の外径及び内径とそれぞれ同一である。
【００１７】
刃元外壁１２１は、図３及び４に示すように、その外周に等間隔に滑剤注出口１２１１（請求項１記載の「滑剤注出口３２」に相当。）を有し、滑剤室Ｖ内の滑剤を掘削用刃口体１外周に注出することができる。滑剤注出口１２１１は、図４に示すように、圧入方向と逆向きに傾斜して設けられており、掘削によって土砂等が詰まってしまうことがない。また、刃元外壁１２１の外周において、接続金具６が設置される部位は凹んでおり、接続金具６が設置された状態で刃元外壁１２１の外周と面一になるようになっている。
【００１８】
刃元内壁１２２は、刃口１１の環の内面と筒状沈設ブロック２の内面とを結ぶものであり、揺動圧入時の筒状沈設ブロック２端面の土砂との抵抗を減らす効果をも有する。また、刃元内壁１２２には、滑剤送出管７が接続されており、これを通じて滑剤室Ｖ内に滑剤が送り込まれる。更に、刃元内壁１２２は、刃元外壁１２１及びこれに接続されている刃口１１を支えており、地盤の抵抗力によって大きく撓んだり曲がったりすることがないようにしている。また、後述するように、立坑底部のベースコンクリート打設後は、その円錐台側面のような形状により、底部のコンクリートが土圧や水圧等によって上昇してくるのを防ぐものである。
【００１９】
刃口１１の外周は、刃元１２の外周よりもやや大きめに設けられており、寸法の一例を挙げると、半径にして２０ｍｍ程度大きい。従来、滑剤は地表から流し込んでおり、滑剤を外周に十分に行きわたらせるためには、筒状沈設ブロック２と掘削穴との隙間は４０〜５０ｍｍ程度必要であった。即ち、刃口１１の外周半径は、筒状沈設ブロック２や刃元１２の外周半径よりも４０〜５０ｍｍ程度大きくする必要があった。しかし、本発明においては、滑剤は掘削用刃口体１から注出されるため、筒状沈設ブロック２と刃口１１との半径の差、即ち筒状沈設ブロック２と掘削穴との隙間は２０ｍｍ程度で十分である。
【００２０】
図６〜８は筒状沈設ブロック２の接続部の一例を示したもので、外面側において鋼製補強リング２１ａどうしを接続し、かつボルト止めにより接合するとともに、コンクリートどうしの接触面にシール材（止水ゴム）８を介在させている。図中、２３ａは連結用ボルトを挿入する穴（場合により位置決め作用をも有する。）である。この穴（インサート）によりボルトを介して隣同士のブロックを連結することができる。尚、この穴はなくてもよいが、この穴があり且つ使用すれば更にブロック同志の連結を強固にすることができる。更に、ブロックの内側（若しくは外側）の端部側に一部空隙を設け、この空隙を利用してボルト等で隣接ブロックを連結固定することもできる。
なお、２４ａは最下段の筒状沈設ブロック２ａに形成した推進管発進口である。推進管発進口２４ａは沈設時には塞いでおく。再度、異なる方向に推進施工を行う場合には、筒状沈設ブロック２の側面をコアカッター等で穿孔すればよい。尚、この発進口は、容易に取り外すことができる他の手段（例えば鉄板等をボルト締め等により連結させたもの等）で塞いで施行し、後でこれを取り外してもよい。
【００２１】
図６及び７を参照して、筒状沈設ブロック２ａの寸法の一例を挙げると、外径２１２０ｍｍ、内径１８００ｍｍ、高さ１５００ｍｍのプレキャストコンクリートブロックの上下端に、幅２００ｍｍの鋼製補強リング（接続部補強帯）２１ａが取り付けられている。鋼製補強リング２１ａの外周は、筒状沈設ブロック２ａの外周と面一になるように同一外径で制作されている。
本実施形態では、素材に高強度コンクリートブロックを使用しており、立坑構築において反力壁の必要がなく、部材をそのまま反力壁として用いて推進工事を行うことにより、工期の短縮を図ることができる。
【００２２】
図中、６は筒状沈設ブロック２を接続するための接続金具、６１は接続金具と掘削用刃口体１とを固定する刃口体固定ボルト、６２は接続金具６と筒状沈設ブロック２とを固定する筒状ブロック固定ボルト、２２ａ，２２ｂは埋込みナットである。
また、掘削用刃口体１と同様に、鋼製補強リング２１ａの外周において、接続金具６が設置される部位は凹んでおり、接続金具６が設置された状態で鋼製補強リング２１ａ及び筒状沈設ブロック２の外周と面一になるようになっている。
【００２３】
本実施形態では、筒状沈設ブロック２を相互にボルト止めすることとしているので、強固に接続できるのはもちろんのこと、従来のように筒状沈設ブロック２の全周を溶接した場合に比べて、短時間で接続を行うことができる。また、筒状沈設ブロック２同士の間には、シール材（止水ゴム）８を介在させているため、ボルト止め接続であっても水等が漏れてくることはない。
【００２４】
図９〜１１は、最上段の筒状沈設ブロック２ｃに対する第１鋼管ケーシング４の設置状態の一例を示している。本実施形態において、第１鋼管ケーシング４は鋼製部材からなり、円筒形状を有し、土留壁を形成する。この第１鋼管ケーシング４の高さは、例えば、１５００ｍｍ程度である。この大きさは、最上段の筒状沈設ブロックを地表面下どの程度まで沈設する必要があるかに応じて、様々なものとすることができる。図中、２２ｃはボルト接合用の埋め込みナットであり、６は接続金具、６２は接続金具６と筒状沈設ブロック２とを固定する筒状ブロック固定ボルト、６３は接続金具６と第１鋼管ケーシング４とを固定する鋼管ケーシング固定ボルトである。尚、第１鋼管ケーシング４は施工後、引抜いて転用することができる。
【００２５】
図９及び１２は、第１鋼管ケーシング４に対する第２鋼管ケーシング５の設置状態の一例が示されている。本実施形態において、第２鋼管ケーシング５も鋼製部材からなるものであり、円筒形状を有し、最上段の筒状沈設ブロック２ｃが所定の位置にまで圧入されると、除去される。図中、９は鋼管ケーシング固定版であり、９１は鋼管ケーシング接続ボルトである。図１２に示すように、第１鋼管ケーシング４と第２鋼管ケーシング５は、外周面が面一になるように嵌合しており、鋼管ケーシング固定版９、鋼管ケーシング接続ボルト９１によって固定されている。なお、この第２鋼管ケーシング５も施工後、引抜いて転用することができる。
【００２６】
次に、本実施形態の立坑構築方法の施工手順を説明する。
図１３〜１８は本発明における立坑構築手順の一例を示したもので、以下の手順で作業を行う。
【００２７】
(1) 沈設位置の測量
(2) 沈設位置の舗装の切断、撤去（図１３参照）
(4) 掘削用刃口体１の据付け
(5) 筒状沈設ブロック２ａの据付けと固定
(6) 滑剤注入設備組立て
(7) 筒状沈設ブロック２ａ内の掘削と、滑剤注入を行いつつ揺動圧入（図１４参照）
(8) 計画沈設深さに対応して筒状沈設ブロック２ｂ，２ｃを積み重ね、掘削と揺動圧入を繰り返した後（図１５，１６参照）、第１鋼管ケーシング４及び第２鋼管ケーシング５を設置（図１７参照）
(9) 掘削と滑剤注入を行いつつ揺動圧入
(10)第２鋼管ケーシング５を除去
(11)ベースコンクリートＦの打込み（図１８参照）。
【００２８】
図１８〜２２は、本発明における立坑構築完了後の推進施工及びマンホール構築手順の一例を示したもので、以下の手順で作業を行う。
【００２９】
(1) 第２鋼管ケーシング５を撤去して円形鉄板Ｇを設置（図１８参照）
(2) 推進掘削装置Ｈ、推進支持体Ｉによる推進施工（図１９参照）
(3) 床板ブロックＫの据付け（図２０参照）
(4) 床板ブロックＫ上へのマンホール用ブロックＬ立上げ（図２０参照）
(5) 埋戻し（図２０参照）、第１鋼管ケーシング４の引抜きと舗装復旧、ステップＰ設置、マンホール蓋Ｍ設置（図２１及び２２参照）。
【００３０】
なお、床板ブロックＫは立坑による推進施工が完了した後に設置されるものであり、筒状沈設ブロック２の蓋としての機能と開口部Ｋａによるマンホールの通路としての機能を有している。
【００３１】
ここで、図１３は、マンホール立坑を構築する位置の舗装を切断し、舗装を撤去した状態を示している。図１４は、掘削用刃口体１と接続された筒状沈設ブロック２ａを揺動圧入した状態を示している。図１５は、新たな筒状沈設ブロック２ｂを吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロック２ａに接続した状態を示している。図１６は、筒状沈設ブロック２ａ，２ｂを揺動圧入後、更に、次の筒状沈設ブロック２ｃを吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロック２ｂに接続した状態を示している。
【００３２】
図１７は、継ぎ足した筒状沈設ブロック２ａ，２ｂ，２ｃを所定の深さまで揺動圧入した後、第１鋼管ケーシング４及び第２鋼管ケーシング５を吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロック２ｃに接続した状態を示している。図１８は、継ぎ足した筒状沈設ブロック２ａ，２ｂ，２ｃ、第１鋼管ケーシング４及び第２鋼管ケーシング５を所定の深さまで揺動圧入した後、第２鋼管ケーシング５を撤去して円形鉄板Ｇを設置し、底部に水中コンクリートＦを打設した状態を示している。
【００３３】
図１９は、推進施工をしている状態を示している。図２０は、立坑の最上部に残されていた第１鋼管ケーシング４を引き抜きながら、床板ブロックＫを据え付け、直壁（マンホール用ブロックＬ）及びマンホール蓋Ｍを据えつけて埋め戻しをした状態を示している。図２１は、立坑にステップＰを取り付け、底部にインバート工を施した状態を示している。図２２は、施工完了状態を示している。
このように、立坑構築後、推進により横穴を構築することで、地表面下に下水管等を構築する際にも、地表面を掘り返すことなく構築することができる。所定の間隔で立坑を構築し、推進により横穴を構築、連通していくことで、所要の区間について下水管等を設けることができるものである。
【００３４】
ここで、更に、筒状沈設ブロック２の揺動圧入の過程について詳しく説明する。
図３に示すように、揺動圧入装置Ｑの環状クランプにより筒状沈設ブロック２ａを外側から把持し、次に昇降式掘削バケット（図示せず）により下部の筒状沈設ブロック２ａ内の下方の地盤を掘削し、且つ揺動圧入装置Ｑにおける一対の反復回動用油圧シリンダにより環状クランプを介して下部の筒状沈設ブロック２ａを交互に異なる方向に反復回動させながら、揺動圧入装置Ｑにおける押下用油圧シリンダにより環状クランプを介して下部の筒状沈設ブロック２ａを地中に押下げていく。
【００３５】
前記押下用油圧シリンダにより下部の筒状沈設ブロック２ａを適当量だけ押下げた後、環状クランプを弛緩して押下用油圧シリンダによりその環状クランプを上限位置まで上昇移動させ、次いで、再び環状クランプにより下部の筒状沈設ブロック２ａを把持して、押下用油圧シリンダにより下部の筒状沈設ブロック２ａの押下げを行い、このようにして下部の筒状沈設ブロック２ａを反復して押下げていく。
【００３６】
図１４に示すように、下部の筒状沈設ブロック２ａが適当な深さまで押下げられた後、図６に示すように、下部の筒状沈設ブロック２ａの上端に筒状沈設ブロック２ｂの下端部を嵌合して接続金具６、筒状ブロック固定ボルト６２により連結し、次いで図１５に示すように、揺動圧入装置Ｑの環状クランプにより上側の筒状沈設ブロック２ｂを外側から把持する。
【００３７】
次に前述のように、昇降式掘削バケットにより下部の筒状沈設ブロック２ａ内の下方の地盤を掘削し、且つ、揺動圧入装置Ｑにおける反復回動用油圧シリンダにより環状クランプを介し、一体となった筒状沈設ブロック２ａ，２ｂを交互に異なる方向に反復回動させながら、揺動圧入装置Ｑにおける押下用油圧シリンダにより環状クランプを介して筒状沈設ブロック２ａ，２ｂを地中に押下げていく。
【００３８】
以下同様にして上側の筒状沈設ブロック２の継ぎ足し連結と、筒状沈設ブロック２の連結体からなる円筒状立坑内の下方の地盤の掘削及び揺動圧入装置Ｑによる円筒状立坑の反復回動押下げとを必要回数繰返して行って、最後には、第１鋼管ケーシング４及び第２鋼管ケーシング５を接続して所要長さの円筒状立坑を地中の所定深さに沈設する。図１６及び１７は３つの筒状沈設ブロック２からなる円筒状立坑を押下施工している状態を示している。
【００３９】
本実施形態においては、最後に第１鋼管ケーシング４及び第２鋼管ケーシング５を接続することにより、筒状沈設ブロック２を地表面下の所定の位置まで圧入することができる。また、その際、筒状沈設ブロックではなく、鋼管を用いるため、取扱が容易である。
更に、鋼管ケーシングが、第１鋼管ケーシング４と第２鋼管ケーシング５に分かれているので、筒状沈設ブロック２を所定の位置まで圧入した後、地表面の上に出ている第２鋼管ケーシング５は、作業を容易にするために撤去し、地表面の下にある第１鋼管ケーシング４は、土留として用いることができる。
【００４０】
本立坑構築法によれば、次のような効果が得られる。
(1) 薬液注入工法による地盤改良は不要である。
(2) コンクリートの連結部分はすべてボルト固定なので、工期の短縮を図ることができる。
(3) 掘削用刃口体に滑剤注出口を設けているため、揺動によるコンクリート管と地山の摩擦抵抗が軽減され、地山の崩壊を防止できる。
(4) 最終の仮設鋼管（第１鋼管ケーシング、第２鋼管ケーシング）は撤去し何度も使用できるため、損料扱いになり、施工コストの低減につながる。
【００４１】
尚、本発明においては、前記具体的な実施形態に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施形態とすることもできる。
例えば、掘削用刃口体と接続し、最初に沈設する筒状沈設ブロックは、後に接続する筒状沈設ブロックよりも長いものとすることができる。上記のようにすることにより、最初の揺動圧入をより深く行うことができる。また、最初に沈設する筒状沈設ブロックは、あらかじめ掘削用刃口体と一体で制作しておいてもよい。更に、本実施形態では、滑剤送出管は、掘削用刃口体、筒状沈設ブロック等の環状体の内側にあるものとしたが、掘削用刃口体、筒状沈設ブロック等に内蔵されるものとすることもできる。また、本発明の立坑構築方法においては、滑剤の供給を滑剤送出管によるものとせず、従来のように地表面からの供給によって行うものとすることもできる。
【００４２】
更に、筒状沈設ブロックの接続は、接続金具によるものに限定されるわけではなく、筒状沈設ブロックの接続部補強体が筒状沈設ブロックの上端と下端とで凹と凸の関係となるように設けられており、その接続部補強体により互いに他の筒状沈設ブロックの接続部補強体と嵌合して、これをボルト等で接続するとすることもできる。そうすることにより、より強固な接続を行うことができる。また、接続はボルトによるものに限定されるわけではなく、他の接続方法によるものとしてもよい。
また、掘削用刃口体、筒状沈設ブロック、第１鋼管ケーシング及び第２鋼管ケーシング等は、円形断面に限られるものではなく、本発明の効果を発揮できる範囲で、多角形等とすることもできる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明のマンホール壁兼用筒状体を用いた立坑構築方法は、以上に述べたような構成を備えるため、推進完了後にマンホール壁として兼用されるコンクリート製等の筒状体を、立坑掘削時に直接沈設することができ、しかも効率的に筒状体の沈設を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンクリート製円筒状立坑ユニットの沈設を完了した状態の断面を示す説明図である。
【図２】本発明によるマンホール立坑の構築を完了した後の状態を示す説明図である。
【図３】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックを揺動圧入装置に装着した状態を示す説明図である。
【図４】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックの、掘削用刃口体取付部の滑剤注出機構を示す説明図である。
【図５】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックの、掘削用刃口体取付部のボルト止めの状態を示す説明図である。
【図６】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックの、掘削用刃口体取付部のボルト止めの状態及び筒状沈設ブロックとの接続部のボルト止め状態を示す説明図である。
【図７】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックの、他の筒状沈設ブロックとの接続部のボルト止め状態を示す水平断面での説明図である。
【図８】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックの、他の筒状沈設ブロックとの接続部のボルト止め状態を示す縦断面での説明図である。
【図９】筒状沈設ブロックの鋼管ケーシングとの接続部のボルト止め状態、及び鋼管ケーシング同士の接続部のボルト止め状態を示す側面の説明図である。
【図１０】筒状沈設ブロックの、鋼管ケーシングとの接続部のボルト止め状態を示す水平面での説明図であり、１側が鋼管ケーシング側の状態を示す説明図であり、２側が筒状沈設ブロック側の状態を示す説明図である。
【図１１】筒状沈設ブロックの鋼管ケーシングとの接続部のボルト止め状態を示す縦断面の説明図である。
【図１２】鋼管ケーシング同士の接続部のボルト止め状態を示す縦断面の説明図である。
【図１３】マンホール立坑を構築する位置の舗装を切断し、路盤を撤去した状態を示す説明図である。
【図１４】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックを揺動圧入した状態を示す説明図である。
【図１５】新たな筒状沈設ブロックを吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロックに接続した状態を示す説明図である。
【図１６】筒状沈設ブロックを揺動圧入後、更に、次の筒状沈設ブロックを吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロックに接続した状態を示す説明図である。
【図１７】継ぎ足した筒状沈設ブロックを所定の深さまで揺動圧入した後、鋼管ケーシングを吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロックに接続した状態を示す説明図である。
【図１８】継ぎ足した筒状沈設ブロック及び鋼管ケーシングを所定の深さまで揺動圧入した後、一部鋼管ケーシングを撤去して円形鉄板を設置し、底部に水中コンクリートを打設した状態を示す説明図である。
【図１９】推進施工をしている状態を示す説明図である。
【図２０】立坑の最上部に残されていた鋼管ケーシングを引き抜きながら、床板を据え付け、直壁及び蓋を据えつけて埋め戻しをした状態を示す説明図である。
【図２１】立坑にステップを取り付け、底部にインバート工を施した状態を示す説明図である。
【図２２】施工完了状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１；掘削用刃口体、１１；刃口、１２；刃元、１２１；刃元外壁、１２１１；滑剤注出口、１２２；刃元内壁、１２３；刃元底、２，２ａ，２ｂ，２ｃ；筒状沈設ブロック、２１ａ；接続部補強帯（鋼製補強リング）、２２ａ；埋め込みナット、２３ａ；インサート、２４ａ；推進管発進口、３１；滑剤供給手段、３２；滑剤注出口、４；第１鋼管ケーシング、４１；第１鋼管ケーシング外壁、４２；第１鋼管ケーシング端接部、４３；第１鋼管ケーシング端部補強部、５；第２鋼管ケーシング、６；接続金具、６１；刃口体固定ボルト、６２；筒状ブロック固定ボルト、６３；鋼管ケーシング固定ボルト、７；滑剤送出管、８；シール材（止水ゴム）、９；鋼管ケーシング固定板、９１；鋼管ケーシング接続ボルト、Ｖ；滑剤室、Ｆ；ベースコンクリート、Ｇ；円形鉄板、Ｈ；推進掘削装置、Ｉ；推進支持体、Ｊ；横穴、Ｋ；床板ブロック、Ｋａ；開口部、Ｌ；マンホール用ブロック、Ｍ；マンホール蓋、Ｐ；ステップ、Ｎ；土砂、Ｏ；インバート、Ｑ；揺動圧入装置。
【発明の属する技術分野】
本発明は、推進工法で下水道用管渠その他各種配管を施工する際の立坑として用いられ、推進完了後にはマンホール壁等として兼用されるマンホール壁兼用筒状体を用いた立坑構築方法に関するものである。
【０００２】
従来より、各種配管を施工する際の立坑を設けるための方法として、鋼製円筒状立坑内の下方の地盤を掘削し、かつ、その円筒立坑を立坑回動押下装置により回動しながら押し下げて地中に設置する方法が存在した（特開昭６１−７５１９８号公報等）。この方法は、立坑回動押下装置による立坑ユニットの回動押し下げと、鋼製円筒状立坑ユニットの継ぎ足し連結とを順次反復して行って、所要長さの鋼製円筒立坑を地中に設置し、その後、立坑内にコンクリート製筒状体を設置するものである。
【０００３】
また、鋼製円筒を用いず、推進完了後にマンホール壁として兼用されるコンクリート製等の筒状体を、縦穴掘削時に直接沈設する方法として、特開平６−１１７１７６号公報に開示されたような方法がある。この方法も、立坑ユニットの押し下げと、継ぎ足し連結とを順次反復して行い、立坑を設けるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開平６−１１７１７６号公報に開示された方法は、筒状体沈設時に筒状体を回動させているわけではなく、地面に筒状体を設置する前に、筒状体が安定するだけの所定の深さの孔を掘っておく必要がある。
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、推進完了後にマンホール壁として兼用されるコンクリート製等の筒状体を、縦穴掘削時に直接沈設することができ、しかも効率的に筒状体の沈設を行うことができるマンホール壁兼用筒状体を用いた立坑構築方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、配置された筒状体２内の下方の地盤を掘削し、かつその筒状体２を反復回動押下装置Ｑにより反復回動しながら押し下げて地中に設置する立坑構築方法であって、筒状体２内の下方の地盤の掘削と、反復回動押下装置Ｑによる筒状体２の反復回動押し下げと、筒状体２の継ぎ足し連結と、を順次反復して行って、所要長さの円筒立坑を地中に設置すること、及び該筒状体２は、連結され円筒立坑となってマンホール壁として使用可能なものであり、該筒状体２は、コンクリート製であり、その端部外周には埋め込みナット２２ａを有し、最初に反復回動される該筒状体２の先端に、掘削用刃口体１が設けられており、該掘削用刃口体１は、該筒状体に接続される刃元１２と該刃元に接続される刃口１１とからなり、該掘削用刃口１１は、該筒状体２と略同じか又はやや大きい外径を有する環状であり、該掘削用刃口１１は、円筒状の刃元外壁１２１と、円錐台側面形状であり下端が該刃元外壁１２１と接続される刃元内壁１２２と、該筒状体２の下端に接触し且つ該刃元外壁１２１及び該刃元内壁１２２の上端と接続される刃元底１２３と、を備え、該刃元内壁１２２と該刃元内壁１２２と該刃元底１２３とに囲まれる部屋が滑剤室Ｖであり、該滑剤が、該刃元外壁１２１に設けられた滑剤注出口３２を介して該刃元外壁１２１の内側から外周部に供給されることを特徴とする。
【０００６】
本発明の立坑構築方法においては、筒状体２は、連結され円筒立坑となってマンホール壁として使用可能なものであるため、縦穴掘削後改めてマンホール壁を構築する必要がない。また、地盤の掘削と、反復回動押下装置Ｑによる筒状体２の反復回動押し下げを行っているため、筒状体２の圧入に先だって地盤を掘削しておく必要がない。更に、筒状体２の継ぎ足し連結を行っているので、初めから一体の筒状体を用いる場合のように、筒状体の圧入前において地表面上に高く筒状体がそびえ立つことがなく、筒体内で掘削等の作業をおこなうのが容易である。
【０００７】
本発明では、揺動圧入（反復回動押下）により筒状体を地中に設置するので、施工速度が速く、そのため工期の短縮を図ることができる。また、騒音、振動も少ない。
更に、本発明は、開削工事及び推進工事であり、仮設の土留とマンホールを同時に組み合わせた工法である。よって、構築した立坑をそのままマンホールとするため、工期の短縮を図ることができる。
【０００８】
ここで、「やや大きい」とは、環状の中心から外周までの距離にして数ｍｍ〜３０ｍｍ程度大きいことをいう。本発明では、連結された筒状体２の先端に掘削用刃口体１が設置されているため、連結され円筒立坑となってマンホール壁として使用可能なものである筒状体２を直接用いて揺動圧入が可能である。また、本発明では、掘削用刃口体１の外径が筒状体２の外径よりもやや大きいため、掘削用刃口体１によって掘削された縦穴側面と筒状体２との間に隙間ができ、両者の摩擦を低減することができる。また、その隙間に滑剤を注入することで更に摩擦を低減することができる。
【０００９】
滑剤供給手段３１と、滑剤注出口３２と、を有し、上記連結された筒状体２又は上記掘削用刃口体１に設置されて、該筒状体２又は該掘削用刃口体１の外周部に滑剤を供給する掘削用滑剤供給装置とすることができる。本発明では、筒状体２又は該掘削用刃口体１の外周部に滑剤を供給することができるため、筒状体２又は該掘削用刃口体１と掘削する土砂との間の摩擦を低減することができる。また、従来のように、筒状体２と掘削された穴との隙間に地表面から滑剤を注入する場合は、４０〜５０ｍｍ程度以上の隙間を設ける必要があったが、本発明では、土中の筒状体２又は該掘削用刃口体１の外周部に滑剤を供給することができるため、穴との隙間は数ｍｍ〜２０ｍｍ程度でよい。よって、その隙間に地山が崩れてくる可能性を低くすることができる。
【００１０】
マンホール壁として使用可能な筒状体であって、その端部外周には埋め込みナット２２ａを有することを特徴とするマンホール兼用沈設筒状体である。マンホール兼用沈設筒状体は、端部外周には埋め込みナット２２ａを有するため、接続金具をボルト止めすることで相互に容易に接続できる。また、ボルト止めにより強固に接続できるので、マンホール壁として使用可能な筒状体でありながら、そのまま揺動圧入に耐え、立坑の構築に用いることができる。
【００１１】
マンホール壁として使用可能な筒状体であって、その内面には保護層を有することを特徴とするマンホール兼用沈設筒状体である。本マンホール兼用沈設筒状体は、内面に保護層を有するため、揺動圧入の際に掘削バケット等で筒状体内部を掘削しても、内面に疵がつきにくい。従って、筒状体をそのままマンホール壁として使用する場合に好適である。
この保護層の素材としては、樹脂等が考えられるが、石灰等であってもよい。
【００１２】
本発明の立坑構築方法は、筒状体を用いた立坑構築方法であって、最初に反復回動しながら押し下げられる上記筒状体２が、上記刃口１１を備えたものである。本発明によれば、立坑構築の現場で刃口と筒状体を接続するのではなく、製造工場等において筒状体に刃口を設けているので、刃口と筒状体との接続における不具合の発生の可能性をより低くすることができ、更に、現場での手数を減らすことにより、工期を短縮することができる。
【００１３】
請求項２記載の立坑構築方法において、上記滑剤注出口３２は、圧入方向と逆向きに傾斜して設けることができる。
請求項３記載の立坑構築方法において、上記筒状体２の上記端部外周は、鋼製補強リング２１が更に設けられ、隣接する該筒状体２は、該鋼製補強リング２１表面に設けられ且つ上記埋め込みナット２２ａ及びここの挿入されるボルトによって締結される接続金具６によって接続することができる。
請求項４記載の立坑構築方法において、上記鋼製補強リング２１ａは、その外周において上記接続金具６が設置される部位に凹部が形成され、該接続金具６が設置された状態で上記筒状体２の外周と面一とすることができる。
請求項５記載の立坑構築方法において、上記筒状体は、その内面に保護層を有することができる。
請求項６記載の立坑構築方法は、地表面下に横穴を設けるための立坑を構築する際に用いることができる。
また、請求項７記載の立坑構築方法は、複数の立坑を構築し、それぞれの立坑から設けられる地表面下の横穴を互いに接続して、地表面下に横穴を設けるために用いることもできる。この場合の立坑を構築するための竪穴掘削装置は、固定式ではなく、移動式装置（タイヤ又はキャタピラー、好ましくはタイヤを備えたもの）が好ましい。竪穴掘削装置を容易に所定位置まで移動でき、１つの竪穴掘削装置により複数の立坑を容易に構築できるからである。
【００１４】
本発明によれば、地表面下に下水管等を設ける際に、長距離にわたって地面を掘り返すことなく地下に横穴を構築することができる。従って、工期、費用を低減できるのはもちろんのこと、地上や地表面近辺の地下に移設できない構造物がある場合にも、その下に横穴を構築することができる。
また、上記の下水管設置のように長距離にわたって地下に横穴を構築する場合には、多数の立坑を構築し、そこから横穴を構築していく必要があるが、本立坑構築方法によれば、立坑構築の工事に要する面積が少なくてすみ、また立坑構築の工期も短くて済むため特に好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である立坑構築方法を図１〜２２に基づいて説明する。
図１は本発明によって構築された立坑によるマンホールの一実施形態を示したもので、圧入掘削を完了した状態を示している（ただし、刃口Ａ１は図示省略）。環状の掘削用刃口体１上に、円筒形の筒状沈設ブロック２を３〜５段程度接続し、その上部に円筒状に組み立てた鋼製の第１鋼管ケーシング４を設置し、推進施工用の立坑を形成している。また、図２は、その後マンホールを構築し、人孔の据え付けを完了した状態であり、最上段の筒状沈設ブロック２ｃ上に、開口部Ｋａを一方側に偏心させた位置に形成した床版ブロックＫを設置し、その上に開口部Ｋａと連続するマンホール用ブロックＬを２段重ねている。図中、Ｆは現場打ベースコンクリート（水中コンクリート）である。
【００１６】
図３〜５は掘削用刃口体１と最下段の筒状沈設ブロック２ａの接続及び揺動圧入装置Ｑへの設置の状態の一例を示したものである。
本実施形態における掘削用刃口体１は、刃口１１と刃元１２とからなる。刃元１２は、環状に組み立てた刃元外壁１２１の環内に刃元内壁１２２を設け、これらと、筒状沈設ブロック２と接触する刃元リブ１２３と、によって、略三角形断面形状を有する滑剤室Ｖを構成しているものである。刃元１２の外径、内径とも、後述する筒状沈設ブロック２の外径及び内径とそれぞれ同一である。
【００１７】
刃元外壁１２１は、図３及び４に示すように、その外周に等間隔に滑剤注出口１２１１（請求項１記載の「滑剤注出口３２」に相当。）を有し、滑剤室Ｖ内の滑剤を掘削用刃口体１外周に注出することができる。滑剤注出口１２１１は、図４に示すように、圧入方向と逆向きに傾斜して設けられており、掘削によって土砂等が詰まってしまうことがない。また、刃元外壁１２１の外周において、接続金具６が設置される部位は凹んでおり、接続金具６が設置された状態で刃元外壁１２１の外周と面一になるようになっている。
【００１８】
刃元内壁１２２は、刃口１１の環の内面と筒状沈設ブロック２の内面とを結ぶものであり、揺動圧入時の筒状沈設ブロック２端面の土砂との抵抗を減らす効果をも有する。また、刃元内壁１２２には、滑剤送出管７が接続されており、これを通じて滑剤室Ｖ内に滑剤が送り込まれる。更に、刃元内壁１２２は、刃元外壁１２１及びこれに接続されている刃口１１を支えており、地盤の抵抗力によって大きく撓んだり曲がったりすることがないようにしている。また、後述するように、立坑底部のベースコンクリート打設後は、その円錐台側面のような形状により、底部のコンクリートが土圧や水圧等によって上昇してくるのを防ぐものである。
【００１９】
刃口１１の外周は、刃元１２の外周よりもやや大きめに設けられており、寸法の一例を挙げると、半径にして２０ｍｍ程度大きい。従来、滑剤は地表から流し込んでおり、滑剤を外周に十分に行きわたらせるためには、筒状沈設ブロック２と掘削穴との隙間は４０〜５０ｍｍ程度必要であった。即ち、刃口１１の外周半径は、筒状沈設ブロック２や刃元１２の外周半径よりも４０〜５０ｍｍ程度大きくする必要があった。しかし、本発明においては、滑剤は掘削用刃口体１から注出されるため、筒状沈設ブロック２と刃口１１との半径の差、即ち筒状沈設ブロック２と掘削穴との隙間は２０ｍｍ程度で十分である。
【００２０】
図６〜８は筒状沈設ブロック２の接続部の一例を示したもので、外面側において鋼製補強リング２１ａどうしを接続し、かつボルト止めにより接合するとともに、コンクリートどうしの接触面にシール材（止水ゴム）８を介在させている。図中、２３ａは連結用ボルトを挿入する穴（場合により位置決め作用をも有する。）である。この穴（インサート）によりボルトを介して隣同士のブロックを連結することができる。尚、この穴はなくてもよいが、この穴があり且つ使用すれば更にブロック同志の連結を強固にすることができる。更に、ブロックの内側（若しくは外側）の端部側に一部空隙を設け、この空隙を利用してボルト等で隣接ブロックを連結固定することもできる。
なお、２４ａは最下段の筒状沈設ブロック２ａに形成した推進管発進口である。推進管発進口２４ａは沈設時には塞いでおく。再度、異なる方向に推進施工を行う場合には、筒状沈設ブロック２の側面をコアカッター等で穿孔すればよい。尚、この発進口は、容易に取り外すことができる他の手段（例えば鉄板等をボルト締め等により連結させたもの等）で塞いで施行し、後でこれを取り外してもよい。
【００２１】
図６及び７を参照して、筒状沈設ブロック２ａの寸法の一例を挙げると、外径２１２０ｍｍ、内径１８００ｍｍ、高さ１５００ｍｍのプレキャストコンクリートブロックの上下端に、幅２００ｍｍの鋼製補強リング（接続部補強帯）２１ａが取り付けられている。鋼製補強リング２１ａの外周は、筒状沈設ブロック２ａの外周と面一になるように同一外径で制作されている。
本実施形態では、素材に高強度コンクリートブロックを使用しており、立坑構築において反力壁の必要がなく、部材をそのまま反力壁として用いて推進工事を行うことにより、工期の短縮を図ることができる。
【００２２】
図中、６は筒状沈設ブロック２を接続するための接続金具、６１は接続金具と掘削用刃口体１とを固定する刃口体固定ボルト、６２は接続金具６と筒状沈設ブロック２とを固定する筒状ブロック固定ボルト、２２ａ，２２ｂは埋込みナットである。
また、掘削用刃口体１と同様に、鋼製補強リング２１ａの外周において、接続金具６が設置される部位は凹んでおり、接続金具６が設置された状態で鋼製補強リング２１ａ及び筒状沈設ブロック２の外周と面一になるようになっている。
【００２３】
本実施形態では、筒状沈設ブロック２を相互にボルト止めすることとしているので、強固に接続できるのはもちろんのこと、従来のように筒状沈設ブロック２の全周を溶接した場合に比べて、短時間で接続を行うことができる。また、筒状沈設ブロック２同士の間には、シール材（止水ゴム）８を介在させているため、ボルト止め接続であっても水等が漏れてくることはない。
【００２４】
図９〜１１は、最上段の筒状沈設ブロック２ｃに対する第１鋼管ケーシング４の設置状態の一例を示している。本実施形態において、第１鋼管ケーシング４は鋼製部材からなり、円筒形状を有し、土留壁を形成する。この第１鋼管ケーシング４の高さは、例えば、１５００ｍｍ程度である。この大きさは、最上段の筒状沈設ブロックを地表面下どの程度まで沈設する必要があるかに応じて、様々なものとすることができる。図中、２２ｃはボルト接合用の埋め込みナットであり、６は接続金具、６２は接続金具６と筒状沈設ブロック２とを固定する筒状ブロック固定ボルト、６３は接続金具６と第１鋼管ケーシング４とを固定する鋼管ケーシング固定ボルトである。尚、第１鋼管ケーシング４は施工後、引抜いて転用することができる。
【００２５】
図９及び１２は、第１鋼管ケーシング４に対する第２鋼管ケーシング５の設置状態の一例が示されている。本実施形態において、第２鋼管ケーシング５も鋼製部材からなるものであり、円筒形状を有し、最上段の筒状沈設ブロック２ｃが所定の位置にまで圧入されると、除去される。図中、９は鋼管ケーシング固定版であり、９１は鋼管ケーシング接続ボルトである。図１２に示すように、第１鋼管ケーシング４と第２鋼管ケーシング５は、外周面が面一になるように嵌合しており、鋼管ケーシング固定版９、鋼管ケーシング接続ボルト９１によって固定されている。なお、この第２鋼管ケーシング５も施工後、引抜いて転用することができる。
【００２６】
次に、本実施形態の立坑構築方法の施工手順を説明する。
図１３〜１８は本発明における立坑構築手順の一例を示したもので、以下の手順で作業を行う。
【００２７】
(1) 沈設位置の測量
(2) 沈設位置の舗装の切断、撤去（図１３参照）
(4) 掘削用刃口体１の据付け
(5) 筒状沈設ブロック２ａの据付けと固定
(6) 滑剤注入設備組立て
(7) 筒状沈設ブロック２ａ内の掘削と、滑剤注入を行いつつ揺動圧入（図１４参照）
(8) 計画沈設深さに対応して筒状沈設ブロック２ｂ，２ｃを積み重ね、掘削と揺動圧入を繰り返した後（図１５，１６参照）、第１鋼管ケーシング４及び第２鋼管ケーシング５を設置（図１７参照）
(9) 掘削と滑剤注入を行いつつ揺動圧入
(10)第２鋼管ケーシング５を除去
(11)ベースコンクリートＦの打込み（図１８参照）。
【００２８】
図１８〜２２は、本発明における立坑構築完了後の推進施工及びマンホール構築手順の一例を示したもので、以下の手順で作業を行う。
【００２９】
(1) 第２鋼管ケーシング５を撤去して円形鉄板Ｇを設置（図１８参照）
(2) 推進掘削装置Ｈ、推進支持体Ｉによる推進施工（図１９参照）
(3) 床板ブロックＫの据付け（図２０参照）
(4) 床板ブロックＫ上へのマンホール用ブロックＬ立上げ（図２０参照）
(5) 埋戻し（図２０参照）、第１鋼管ケーシング４の引抜きと舗装復旧、ステップＰ設置、マンホール蓋Ｍ設置（図２１及び２２参照）。
【００３０】
なお、床板ブロックＫは立坑による推進施工が完了した後に設置されるものであり、筒状沈設ブロック２の蓋としての機能と開口部Ｋａによるマンホールの通路としての機能を有している。
【００３１】
ここで、図１３は、マンホール立坑を構築する位置の舗装を切断し、舗装を撤去した状態を示している。図１４は、掘削用刃口体１と接続された筒状沈設ブロック２ａを揺動圧入した状態を示している。図１５は、新たな筒状沈設ブロック２ｂを吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロック２ａに接続した状態を示している。図１６は、筒状沈設ブロック２ａ，２ｂを揺動圧入後、更に、次の筒状沈設ブロック２ｃを吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロック２ｂに接続した状態を示している。
【００３２】
図１７は、継ぎ足した筒状沈設ブロック２ａ，２ｂ，２ｃを所定の深さまで揺動圧入した後、第１鋼管ケーシング４及び第２鋼管ケーシング５を吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロック２ｃに接続した状態を示している。図１８は、継ぎ足した筒状沈設ブロック２ａ，２ｂ，２ｃ、第１鋼管ケーシング４及び第２鋼管ケーシング５を所定の深さまで揺動圧入した後、第２鋼管ケーシング５を撤去して円形鉄板Ｇを設置し、底部に水中コンクリートＦを打設した状態を示している。
【００３３】
図１９は、推進施工をしている状態を示している。図２０は、立坑の最上部に残されていた第１鋼管ケーシング４を引き抜きながら、床板ブロックＫを据え付け、直壁（マンホール用ブロックＬ）及びマンホール蓋Ｍを据えつけて埋め戻しをした状態を示している。図２１は、立坑にステップＰを取り付け、底部にインバート工を施した状態を示している。図２２は、施工完了状態を示している。
このように、立坑構築後、推進により横穴を構築することで、地表面下に下水管等を構築する際にも、地表面を掘り返すことなく構築することができる。所定の間隔で立坑を構築し、推進により横穴を構築、連通していくことで、所要の区間について下水管等を設けることができるものである。
【００３４】
ここで、更に、筒状沈設ブロック２の揺動圧入の過程について詳しく説明する。
図３に示すように、揺動圧入装置Ｑの環状クランプにより筒状沈設ブロック２ａを外側から把持し、次に昇降式掘削バケット（図示せず）により下部の筒状沈設ブロック２ａ内の下方の地盤を掘削し、且つ揺動圧入装置Ｑにおける一対の反復回動用油圧シリンダにより環状クランプを介して下部の筒状沈設ブロック２ａを交互に異なる方向に反復回動させながら、揺動圧入装置Ｑにおける押下用油圧シリンダにより環状クランプを介して下部の筒状沈設ブロック２ａを地中に押下げていく。
【００３５】
前記押下用油圧シリンダにより下部の筒状沈設ブロック２ａを適当量だけ押下げた後、環状クランプを弛緩して押下用油圧シリンダによりその環状クランプを上限位置まで上昇移動させ、次いで、再び環状クランプにより下部の筒状沈設ブロック２ａを把持して、押下用油圧シリンダにより下部の筒状沈設ブロック２ａの押下げを行い、このようにして下部の筒状沈設ブロック２ａを反復して押下げていく。
【００３６】
図１４に示すように、下部の筒状沈設ブロック２ａが適当な深さまで押下げられた後、図６に示すように、下部の筒状沈設ブロック２ａの上端に筒状沈設ブロック２ｂの下端部を嵌合して接続金具６、筒状ブロック固定ボルト６２により連結し、次いで図１５に示すように、揺動圧入装置Ｑの環状クランプにより上側の筒状沈設ブロック２ｂを外側から把持する。
【００３７】
次に前述のように、昇降式掘削バケットにより下部の筒状沈設ブロック２ａ内の下方の地盤を掘削し、且つ、揺動圧入装置Ｑにおける反復回動用油圧シリンダにより環状クランプを介し、一体となった筒状沈設ブロック２ａ，２ｂを交互に異なる方向に反復回動させながら、揺動圧入装置Ｑにおける押下用油圧シリンダにより環状クランプを介して筒状沈設ブロック２ａ，２ｂを地中に押下げていく。
【００３８】
以下同様にして上側の筒状沈設ブロック２の継ぎ足し連結と、筒状沈設ブロック２の連結体からなる円筒状立坑内の下方の地盤の掘削及び揺動圧入装置Ｑによる円筒状立坑の反復回動押下げとを必要回数繰返して行って、最後には、第１鋼管ケーシング４及び第２鋼管ケーシング５を接続して所要長さの円筒状立坑を地中の所定深さに沈設する。図１６及び１７は３つの筒状沈設ブロック２からなる円筒状立坑を押下施工している状態を示している。
【００３９】
本実施形態においては、最後に第１鋼管ケーシング４及び第２鋼管ケーシング５を接続することにより、筒状沈設ブロック２を地表面下の所定の位置まで圧入することができる。また、その際、筒状沈設ブロックではなく、鋼管を用いるため、取扱が容易である。
更に、鋼管ケーシングが、第１鋼管ケーシング４と第２鋼管ケーシング５に分かれているので、筒状沈設ブロック２を所定の位置まで圧入した後、地表面の上に出ている第２鋼管ケーシング５は、作業を容易にするために撤去し、地表面の下にある第１鋼管ケーシング４は、土留として用いることができる。
【００４０】
本立坑構築法によれば、次のような効果が得られる。
(1) 薬液注入工法による地盤改良は不要である。
(2) コンクリートの連結部分はすべてボルト固定なので、工期の短縮を図ることができる。
(3) 掘削用刃口体に滑剤注出口を設けているため、揺動によるコンクリート管と地山の摩擦抵抗が軽減され、地山の崩壊を防止できる。
(4) 最終の仮設鋼管（第１鋼管ケーシング、第２鋼管ケーシング）は撤去し何度も使用できるため、損料扱いになり、施工コストの低減につながる。
【００４１】
尚、本発明においては、前記具体的な実施形態に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施形態とすることもできる。
例えば、掘削用刃口体と接続し、最初に沈設する筒状沈設ブロックは、後に接続する筒状沈設ブロックよりも長いものとすることができる。上記のようにすることにより、最初の揺動圧入をより深く行うことができる。また、最初に沈設する筒状沈設ブロックは、あらかじめ掘削用刃口体と一体で制作しておいてもよい。更に、本実施形態では、滑剤送出管は、掘削用刃口体、筒状沈設ブロック等の環状体の内側にあるものとしたが、掘削用刃口体、筒状沈設ブロック等に内蔵されるものとすることもできる。また、本発明の立坑構築方法においては、滑剤の供給を滑剤送出管によるものとせず、従来のように地表面からの供給によって行うものとすることもできる。
【００４２】
更に、筒状沈設ブロックの接続は、接続金具によるものに限定されるわけではなく、筒状沈設ブロックの接続部補強体が筒状沈設ブロックの上端と下端とで凹と凸の関係となるように設けられており、その接続部補強体により互いに他の筒状沈設ブロックの接続部補強体と嵌合して、これをボルト等で接続するとすることもできる。そうすることにより、より強固な接続を行うことができる。また、接続はボルトによるものに限定されるわけではなく、他の接続方法によるものとしてもよい。
また、掘削用刃口体、筒状沈設ブロック、第１鋼管ケーシング及び第２鋼管ケーシング等は、円形断面に限られるものではなく、本発明の効果を発揮できる範囲で、多角形等とすることもできる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明のマンホール壁兼用筒状体を用いた立坑構築方法は、以上に述べたような構成を備えるため、推進完了後にマンホール壁として兼用されるコンクリート製等の筒状体を、立坑掘削時に直接沈設することができ、しかも効率的に筒状体の沈設を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンクリート製円筒状立坑ユニットの沈設を完了した状態の断面を示す説明図である。
【図２】本発明によるマンホール立坑の構築を完了した後の状態を示す説明図である。
【図３】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックを揺動圧入装置に装着した状態を示す説明図である。
【図４】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックの、掘削用刃口体取付部の滑剤注出機構を示す説明図である。
【図５】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックの、掘削用刃口体取付部のボルト止めの状態を示す説明図である。
【図６】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックの、掘削用刃口体取付部のボルト止めの状態及び筒状沈設ブロックとの接続部のボルト止め状態を示す説明図である。
【図７】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックの、他の筒状沈設ブロックとの接続部のボルト止め状態を示す水平断面での説明図である。
【図８】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックの、他の筒状沈設ブロックとの接続部のボルト止め状態を示す縦断面での説明図である。
【図９】筒状沈設ブロックの鋼管ケーシングとの接続部のボルト止め状態、及び鋼管ケーシング同士の接続部のボルト止め状態を示す側面の説明図である。
【図１０】筒状沈設ブロックの、鋼管ケーシングとの接続部のボルト止め状態を示す水平面での説明図であり、１側が鋼管ケーシング側の状態を示す説明図であり、２側が筒状沈設ブロック側の状態を示す説明図である。
【図１１】筒状沈設ブロックの鋼管ケーシングとの接続部のボルト止め状態を示す縦断面の説明図である。
【図１２】鋼管ケーシング同士の接続部のボルト止め状態を示す縦断面の説明図である。
【図１３】マンホール立坑を構築する位置の舗装を切断し、路盤を撤去した状態を示す説明図である。
【図１４】掘削用刃口体と接続された筒状沈設ブロックを揺動圧入した状態を示す説明図である。
【図１５】新たな筒状沈設ブロックを吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロックに接続した状態を示す説明図である。
【図１６】筒状沈設ブロックを揺動圧入後、更に、次の筒状沈設ブロックを吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロックに接続した状態を示す説明図である。
【図１７】継ぎ足した筒状沈設ブロックを所定の深さまで揺動圧入した後、鋼管ケーシングを吊り降ろし、圧入した筒状沈設ブロックに接続した状態を示す説明図である。
【図１８】継ぎ足した筒状沈設ブロック及び鋼管ケーシングを所定の深さまで揺動圧入した後、一部鋼管ケーシングを撤去して円形鉄板を設置し、底部に水中コンクリートを打設した状態を示す説明図である。
【図１９】推進施工をしている状態を示す説明図である。
【図２０】立坑の最上部に残されていた鋼管ケーシングを引き抜きながら、床板を据え付け、直壁及び蓋を据えつけて埋め戻しをした状態を示す説明図である。
【図２１】立坑にステップを取り付け、底部にインバート工を施した状態を示す説明図である。
【図２２】施工完了状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１；掘削用刃口体、１１；刃口、１２；刃元、１２１；刃元外壁、１２１１；滑剤注出口、１２２；刃元内壁、１２３；刃元底、２，２ａ，２ｂ，２ｃ；筒状沈設ブロック、２１ａ；接続部補強帯（鋼製補強リング）、２２ａ；埋め込みナット、２３ａ；インサート、２４ａ；推進管発進口、３１；滑剤供給手段、３２；滑剤注出口、４；第１鋼管ケーシング、４１；第１鋼管ケーシング外壁、４２；第１鋼管ケーシング端接部、４３；第１鋼管ケーシング端部補強部、５；第２鋼管ケーシング、６；接続金具、６１；刃口体固定ボルト、６２；筒状ブロック固定ボルト、６３；鋼管ケーシング固定ボルト、７；滑剤送出管、８；シール材（止水ゴム）、９；鋼管ケーシング固定板、９１；鋼管ケーシング接続ボルト、Ｖ；滑剤室、Ｆ；ベースコンクリート、Ｇ；円形鉄板、Ｈ；推進掘削装置、Ｉ；推進支持体、Ｊ；横穴、Ｋ；床板ブロック、Ｋａ；開口部、Ｌ；マンホール用ブロック、Ｍ；マンホール蓋、Ｐ；ステップ、Ｎ；土砂、Ｏ；インバート、Ｑ；揺動圧入装置。
Claims (7)
- 配置された筒状体２内の下方の地盤を掘削し、かつその筒状体２を反復回動押下装置Ｑにより反復回動しながら押し下げて地中に設置する立坑構築方法であって、
筒状体２内の下方の地盤の掘削と、反復回動押下装置Ｑによる筒状体２の反復回動押し下げと、筒状体２の継ぎ足し連結と、を順次反復して行って、所要長さの円筒立坑を地中に設置すること、及び該筒状体２は、連結され円筒立坑となってマンホール壁として使用可能なものであり、
該筒状体２は、コンクリート製であり、その端部外周には埋め込みナット２２ａを有し、
最初に反復回動される該筒状体２の先端に、掘削用刃口体１が設けられており、該掘削用刃口体１は、該筒状体に接続される刃元１２と該刃元に接続される刃口１１とからなり、該掘削用刃口１１は、該筒状体２と略同じか又はやや大きい外径を有する環状であり、
該掘削用刃口１１は、円筒状の刃元外壁１２１と、
円錐台側面形状であり下端が該刃元外壁１２１と接続される刃元内壁１２２と、
該筒状体２の下端に接触し且つ該刃元外壁１２１及び該刃元内壁１２２の上端と接続される刃元底１２３と、を備え、該刃元内壁１２２と該刃元内壁１２２と該刃元底１２３とに囲まれる部屋が滑剤室Ｖであり、
該滑剤が、該刃元外壁１２１に設けられた滑剤注出口３２を介して該刃元外壁１２１の内側から外周部に供給されることを特徴とする立坑構築方法。 - 上記滑剤注出口３２は、圧入方向と逆向きに傾斜して設けられている請求項１記載の立坑構築方法。
- 上記筒状体２の上記端部外周は、鋼製補強リング２１が更に設けられ、
隣接する該筒状体２は、該鋼製補強リング２１表面に設けられ且つ上記埋め込みナット２２ａ及びここの挿入されるボルトによって締結される接続金具６によって接続されている請求項１又は２記載の立坑構築方法。 - 上記鋼製補強リング２１は、その外周において上記接続金具６が設置される部位に凹部が形成され、該接続金具６が設置された状態で上記筒状体２の外周と面一となる請求項３項記載の立坑構築方法。
- 上記筒状体は、その内面に保護層を有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の立坑構築方法。
- 地表面下に横穴を設けるための立坑を構築する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の立坑構築方法。
- 複数の立坑を構築し、それぞれの立坑から設けられる地表面下の横穴を互いに接続して、地表面下に横穴を設けるための立坑を構築する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の立坑構築方法。
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