JP3868959B2 - 水路の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、Ｌ型水路ブロックを使用して構築する水路の構築方法に関するものである。

水路を構築する方法として、例えばＬ型のプレキャストコンクリートブロックを両側に並べて設置するものがあり、既設水路などにおいて底部地盤を切下げる場合などは、底部地盤を掘削機で掘削した後、基礎コンクリートの上に調整用モルタルを敷き均してからクレーンなどの重機でＬ型のプレキャストコンクリートブロックを吊り下ろして据え付けていた（例えば特許文献１参照）。

ところで、上下水道、共同溝、電信・電話などの付設地下道等の地下構造物を市街地などに施工する工法としてオープンシールド工法がある。

オープンシールド工法は開削工法（オープンカット工法）とシールド工法の長所を活かした合理性に富む工法である。図４、図５にその概略を示すと、図中１はオープンシールド機１で、これは左右の側壁板１ａと、これら側壁板１ａに連結する底板１ｂとからなる前面、後面および上面を開口したシールド機である。

このオープンシールド機１は、前記側壁板１ａと底板１ｂの先端を刃口６として形成し、また側壁板１ａの中央または後端近くに推進ジャッキ２を後方に向け上下に並べて配設する。

かかるオープンシールド機１を使用して施工するオープンシールド工法は、発進坑３内にこのオープンシールド機１を設置して、オープンシールド機１の推進ジャッキ２を伸長して発進坑内の反力壁に反力をとってオープンシールド機１を前進させ、地下構造物を形成する第１番目のコンクリート函体４を上方から吊り降ろし、オープンシールド機１のテール部１ｃ内で縮めた推進ジャッキ２の後方にセットする。推進ジャッキ２と反力壁との間にはストラットを配設して適宜間隔調整をする。

また、発進坑３は土留壁で構成し、オープンシールド機１を発進させるにはこの土留壁を一部鏡切りするが、必要に応じて薬液注入などで発進坑の前方部分に地盤改良を施しておくこともある。

ショベル等の掘削機５でオープンシールド機１の前面または上面から土砂を掘削しかつ排土する。この排土工程と同時またはその後に推進ジャッキ２を伸長してオープンシールド機１を前進させる。この前進工程の場合、コンクリート函体４の前にはボックス鋼材または型鋼を用いた枠体よりなる押角を配設し、オープンシールド機１は後方にセットされたコンクリート函体４から反力をとる。

そして第１番目のコンクリート函体４の前に第２番目のコンクリート函体４をオープンシールド機１のテール部１ｃ内でクレーン８により吊り降ろす。以下、同様の排土工程、前進工程、コンクリート函体の４のセット工程を適宜繰返して、順次コンクリート函体４をオープンシールド機１の前進に伴い縦列に地中に残置し、さらにこのコンクリート函体４の上面に埋戻土を入れる。

なお、コンクリート函体４をオープンシールド機１のテール部１ｃ内に吊り降ろす際には、コンクリートブロック等による高さ調整材をコンクリート函体４下に配設し、このテール部１ｃ内でコンクリート函体４の左右および下部の空隙にグラウト材７を充填する。

このようにして、オープンシールド機１が到達坑まで達したならばこれを撤去して工事を完了する。

このようなオープンシールド工法では、前記のごとくコンクリート函体４をオープンシールド機１の前進に伴い縦列に地中に残置し、コンクリート函体４は、オープンシールド機１のテール部１ｃ内に吊り降ろされ、オープンシールド機１の前進とともに該テール部１ｃから出て地中に残されていくものであり、オープンシールド機１はこのように地中に残置したコンクリート函体４に反力をとって前進する。
特開平７−１１９１６４号公報

Ｌ型のプレキャストコンクリートブロックは最近特に大型化の傾向にあり、高重量物の取り扱いとなるが、形状が不安定なものであるため、吊り下ろしや運搬の際には危険を伴う。

一方、高重量物のコンクリート函体を取り扱うオープンシールド工法は、前記のように上下水道、共同溝、電信・電話などの付設地下道等の地下構造物の施工を本来の目的としており、それ以外の施工には採用されず、有効活用されていなかった。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、安全かつ容易にＬ型水路ブロックの設置による水路を構築でき、同時にオープンシールド工法の有効活用も図れる水路の構築方法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、Ｌ型ブロックを上下に対向させてボックスカルバート状に組合わせ、オープンシールド機の前面または上面開口より前方の土砂を掘削・排土する工程と、推進ジャッキを伸長して前記ボックスカルバート状のブロック体を反力にしてシールド機を前進させる工程と、シールド機のテール部内で縮めた推進ジャッキの後方に新たなボックスカルバート状のブロック体をセットする工程とを適宜繰返してボックスカルバート状のブロック体を構築される水路の両側にそって縦列に順次配設し、上側に位置するＬ型ブロックを撤去して下側に位置するＬ型ブロックで水路の両側壁とこれに連成される底部とを形成し、前記両側のＬ型ブロック間の中間部の残土を掘削し、掘削した底部地盤上にコンクリートを打設し、この中間位置の打設コンクリートと両側のＬ型ブロックとで水路を構築することを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、Ｌ型ブロックを上下に対向させてボックスカルバート状のブロック体とすることで、これをオープンシールド工法で使用するコンクリート函体と同様に扱うことができる。よって、このボックスカルバート状のブロック体をオープンシールド機を使用してオープンシールド工法によって設置し、敷設後、上側に位置するＬ型ブロックを撤去すれば、下側に位置するＬ型ブロックのみが残置されるから、これにより水路の一方の側壁部とこれに続く底部とが構築される。よって、他方の側壁部も同様にしてＬ型ブロックを設置し、両Ｌ型ブロック間の中間部の残土を掘削し、ここの底部地盤上に現場打ちでコンクリートを打設すれば、水路が構築できる。

請求項２記載の発明は、前記ボックスカルバート状のブロック体を設置した後に撤去する上側のＬ型ブロックは、これを次の施工時に使用可能であることを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、撤去した上側のＬ型ブロックを次の施工において上側のＬ型ブロックとしてはもちろんのこと下側のＬ型ブロックとしても使用できるから、うって返しによる再使用ができ、資材が無駄にならない。

本発明の水路の構築方法は、Ｌ型ブロックを対向させてボックスカルバート状に組合わせたものをオープンシールド機を使用してオープンシールド工法で設置することで、安全かつ容易にＬ型ブロックの設置による水路を構築でき、同時にオープンシールド工法の有効活用も図れるものである。

以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の水路の構築方法の第１実施形態を示す工程図で、図４、図５について既に説明したオープンシールド工法によって施工するもので、本発明方法ではオープンシールド機１で設置していた従来のコンクリート函体４にかえて、水路ブロックとなる２個のプレキャストコンクリート製のＬ型ブロック９ａ，９ｂを対向させて組合わせる。

このＬ型ブロック９ａ、９ｂは同じ形状のもので、下側に位置するＬ型ブロック９ａと上側に位置するＬ型ブロック９ｂとは通しボルトで結合し、ボックスカルバート状のブロック体９とする。

図１において１０は新設の水路を構築する既設水路であり、底部地盤１１を切下げて水路を新たに構築する場合であり、ボックスカルバート状のブロック体９を前記したオープンシールド工法で設置する場合、上側に位置するＬ型ブロック９ｂの上面が現状の水底になっている底部地盤１１と同一レベルで既設水路１０の下方に位置するような高さ位置にボックスルカルバート状のブロック体９を設置する。

オープンシールド工法によるボックスカルバート状のブロック体９の設置は、オープンシールド機１の前面または上面開口より掘削機５で前方の土砂を掘削・排土する工程と、推進ジャッキ２を伸長してボックスカルバート状のブロック体９を反力にしてオープンシールド機１を前進させる工程と、オープンシールド機１のテール部１ｃ内で縮めた推進ジャッキ２の後方に新たなボックスカルバート状のブロック体９をセットする工程とを適宜繰返してボックスカルバート状のブロック体９縦列に順次配設するものであるが、ブロック体９はボックスカルバート状に形成してあるから、これを反力にしてシールド機１を前進させることが可能となる。

このようにして図１（ｂ）に示すように地盤を掘削しながらボックスカルバート状のブロック体９を既設水路１０の一方の側（図示の例では左側）にそって側壁部位置で底部地盤１１の下方の地中に埋設したならば、図１（ｃ）に示すようにボックスカルバート状のブロック体９と周囲の地山との間に生じる隙間に裏込注入材１４を充填して地山との一体化を図る。

さらに、既設水路１０の反対側（図１（ｃ）の例では右側）にそって前記と同様にしてボックスカルバート状のブロック体９を埋設し、ブロック体９と周囲の地山との間に裏込め注入材１４を充填する。

このようにして既設水路１０の両側の側壁部位置で底部地盤１１の下方の地中にボックスカルバート状のブロック体９を設置したならば（図１（ｄ）参照）、両側のＬ型ブロック９ｂ間の中間部１７の残土を掘削し、上側に位置するＬ型ブロック９ｂを撤去して、ここに形成される空間の底部地盤１１上に砕石１５を敷き均した後、この上に場所打ちコンクリート１８を打設する（図１（ｅ）参照）。

これにより、既設水路１０の下方位置の側部に下側のＬ型ブロック９ａの側部１２が配置され、底部１３が切下げられた底部地盤１１と同一面に位置して、Ｌ型ブロック９ａによる擁壁が構築され、両側のＬ型ブロック９ａ間にこれらＬ型ブロック９ａと一体になるように場所打ちコンクリート１８が打設されて新たな水路が構築される。

撤去した上側のＬ型ブロック９ｂは次の施工の際に上側または下側のブロックとして再使用する。

図２は第２実施形態を示し、基本構成は第１実施形態と同様であるが、裏込め注入を行わない場合であり、前進させるオープンシールド機１の底部の下方に砕石１５とドライコンクリート１６を布設してボックスカルバート状のブロック体９を設置する。

そして、オープンシールド機１を使用してオープンシールド工法でボックスカルバート状のブロック体９を既設水路１０の一方の側（図２（ｂ）の例では左側）にそって側壁部位置で底部地盤１１の下方の地中に埋設したならば、図２（ｃ）に示すようにボックスカルバート状のブロック体９と周囲の地山との間に生じる隙間に埋め戻し材１９を充填して地山との一体化を図る。

さらに、既設水路１０の反対側（図２（ｃ）の例では右側）にそって前記と同様にしてボックスカルバート状のブロック体９を埋設し、ボックスルカルバート状のブロック体９と周囲の地山との間に埋め戻し材１９を充填する。

このようにして既設水路１０の両側の側壁部位置で底部地盤１１の下方の地中にボックスカルバート状のブロック体９を設置したならば（図２（ｄ）参照）、両側のＬ型ブロック９ｂ間の中間部１７の残土を掘削し、上側に位置するＬ型ブロック９ｂを撤去して、ここに形成される空間の底部地盤１１上に砕石１５を敷き均した後、この上に場所打ちコンクリート１８を打設する（図１（ｅ）参照）。

これにより、既設水路１０の下方位置の側部に下側のＬ型ブロック９ａの側部１２が配置され、底部１３が切下げられた底部地盤１１と同一面に位置して、Ｌ型ブロック９ａによる擁壁が構築され、両側のＬ型ブロック９ａ間にこれらＬ型ブロック９ａと一体になるように場所打ちコンクリート１８が打設されて新たな水路が構築される。

上側のＬ型ブロック９ｂと下側のＬ型ブロック９ａとの接合部の形状は、図３に示すように種々のタイプが考えられ、図３（ａ）のような凹凸による段部の組合わせ、図３（ｂ）のような上方に突出する凸部と凹部の組合わせ、図３（ｃ）のような水平内側方向に突出する凸部とこの凸部が挿入される水平方向の凹部との組合わせ、図３（ｄ）のような山形の凸条とテーパー溝条との組合わせ、図３ｅのような長方形状の突条と長方形状の溝条との組合わせ、図３（ｆ）のように一方の、例えば下側のＬ型ブロック９ａの接合端面を幅広に形成して端面同士を突合せる構成、図３ｇのように一方の、例えば上側のＬ型ブロック９ｂの接合端面を僅かに突出させて端面同士を突合せる構造などがある。これらの場合、凸部と凹部との組合わせは、上下のＬ型ブロックで反対に形成してもよい。

本発明の水路の構築方法の第１実施形態を示す工程図である。 本発明の水路の構築方法の第２実施形態を示す工程図である。 Ｌ型ブロックの接合構造を示す説明図である。 オープンシールド工法の平面図である。 オープンシールド工法の側面図である。

符号の説明

１ オープンシールド機 １ａ 側壁板
１ｂ 底板 １ｃ テール部
２ 推進ジャッキ ３ 発進坑
４ コンクリート函体
５ 掘削機 ６ 刃口
７ グラウト材 ８ クレーン
９ ボックスカルバート状のブロック体
９ａ，９ｂ Ｌ型ブロック
１０ 既設水路 １１ 底部地盤
１２ 側部 １３ 底部
１４ 裏込め注入材 １５ 砕石
１６ ドライコンクリート １７ 中間部
１８ 場所打ちコンクリート １９ 埋め戻し材

Claims (2)

1. Ｌ型ブロックを上下に対向させてボックスカルバート状に組合わせ、オープンシールド機の前面または上面開口より前方の土砂を掘削・排土する工程と、推進ジャッキを伸長して前記ボックスカルバート状のブロック体を反力にしてシールド機を前進させる工程と、シールド機のテール部内で縮めた推進ジャッキの後方に新たなボックスカルバート状のブロック体をセットする工程とを適宜繰返してボックスカルバート状のブロック体を構築される水路の両側にそって縦列に順次配設し、上側に位置するＬ型ブロックを撤去して下側に位置するＬ型ブロックで水路の両側壁とこれに連成される底部とを形成し、前記両側のＬ型ブロック間の中間部の残土を掘削し、掘削した底部地盤上にコンクリートを打設し、この中間位置の打設コンクリートと両側のＬ型ブロックとで水路を構築することを特徴とする水路の構築方法。
2. 前記ボックスカルバート状のブロック体を設置した後に撤去する上側のＬ型ブロックは、これを次の施工時に使用可能であることを特徴とする請求項１に記載の水路の構築方法。

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