JP5241804B2 - 立坑構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、土木建設工事で、円形ケーシングを使用して立坑を構築する工法において、現場復旧が容易に行える立坑構築方法に関する。

立坑を構築する工法としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。この工法は、円形立坑掘削機で立坑を円形ケーシングの揺動圧入又は旋回圧入で掘削する円形立坑掘削工法において、大径の円形ケーシングの上部を円形立坑掘削機の締め付けバンドで締付けて掘削すべき立坑の途中まで圧入掘削し、次いで、大径の円形ケーシング内に小径の円形ケーシングを挿入するとともに、締付けバンドの中にスペーサを入れて、小径の円形ケーシングの上部を締付けて圧入掘削し、掘削すべき立坑の深さに達した時点で小径の円形ケーシングの底部に水中コンクリートを打設して立坑底盤を形成する、円形立坑の掘削方法である。

ところで、円形ケーシングを使用して立坑を構築する場合、特に下水道工事では、配管の多くは道路の下に埋設されているので、道路上で施工することが大部分である。

一般的には、道路で施工する場合、夜間や深夜に交通規制を行って工事が行われるが、一日で工事が完了するケースを除いて、ほとんどの場合は、その日の工事終了後、円形立坑掘削機その他の機械を撤去し、掘削した立坑には覆工板を設置して道路を開放しなければならない。

従来は、ケーシング１本分は必ず覆工板が設置できる深さまで圧入掘削を行い、その後に覆工板を設置して道路の開放を行っていた。

しかしながら、従来の工法では、地山が硬い場合や、その他のトラブルが発生したときは、覆工板が設置できる深さまで円形ケーシングを圧入掘削することができずに、円形ケーシングを途中で切断し対応する必要があった。

また、一日に２本圧入掘削ができそうでも、時間的にぎりぎりの場合は安全を考えて、一本で止めておくこともあり、施工効率が低下し、工期も長期化する要因となっていた。

この問題を解決するため、本願出願人は、特許文献２において、必要とする立坑径より大きな径のガイドケーシングを、圧入掘削機（チュービング装置）を用いて揺動圧入または旋回圧入し、ガイドケーシングの上端部が地上部に出ない位置まで圧入掘削する工程と、前工程で圧入掘削したガイドケーシング内に、当該ガイドケーシングの上部に覆工板の設置スペースを確保して埋設ケーシングを挿入する工程と、埋設ケーシング上部に、接合ボルトにより仮設ケーシングを接続し、圧入掘削機を用いて埋設ケーシングを圧入掘削する工程と、日々の作業終了時には仮設ケーシングの接合ボルトを外して当該仮設ケーシングを撤去し、圧入掘削機を撤去し、覆工板を設置する工程とを含む立坑構築方法を提案した。

特開平１１−２２９７４１号公報 特開２００７−１３８５７７号公報

しかしながら、前掲の特許文献２において提案した立坑構築方法では、日々の作業の終了後に圧入掘削機（チュービング装置）を撤去し、施工途中の立坑に覆工板を設置し、道路を開放する必要があった。この作業のために一日あたりの実際の圧入・掘削の作業時間が短くなり、その分工期が長くなっていた。
そこで本発明は、日々の作業の終了後にチュービング装置を撤去することを不要とし、工期の短縮を図ることを目的とする。

前記の課題を解決するため、本発明の立坑構築方法は、地中にチュービング装置の外形および高さよりも大きな容積の作業用立坑を構築し、構築した作業用立坑内にチュービング装置を設置し、該チュービング装置で鋼製ケーシングまたはコンクリート製ケーシングを圧入していき、前記ケーシング内部の土砂を掘削手段により掘削するとともに排出手段により排出し、一日の作業が終了したら前記チュービング装置を前記作業用立坑内に残したまま前記作業用立坑の上部に覆工板を設置することを特徴とする。

本発明においては、地中に作業用立坑を、例えば土留め材等で構築し、その中にチュービング装置を設置する。この作業用立坑はチュービング装置を設置しても、覆工板が設置できる広さおよび深さとする。チュービング装置で鋼製ケーシングまたはコンクリート製ケーシングを圧入していき、ケーシング内部の土砂は例えば地上に設置した立坑掘削機のバケット等の掘削手段、排出手段で排出し、一日の作業が終了したら、チュービング装置は作業用立坑に残したまま、作業用立坑上部に覆工板を設置し道路開放を行う。

本発明によれば、地中にチュービング装置の外形および高さよりも大きな容積の作業用立坑を構築し、構築した作業用立坑内にチュービング装置を設置し、該チュービング装置で鋼製ケーシングまたはコンクリート製ケーシングを圧入していき、ケーシング内部の土砂を掘削手段により掘削するとともに排出手段により排出し、一日の作業が終了したらチュービング装置を作業用立坑内に残したまま作業用立坑の上部に覆工板を設置することにより、一日の作業終了後にチュービング装置を撤去する必要が無いために、一日の実際の圧入・掘削作業の時間を長くすることができ、工期の短縮ができる。

本発明の実施の形態に係る立坑構築方法における作業用立坑の内部を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る立坑構築方法における作業用立坑の内部を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る立坑構築方法における作業用立坑の内部を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る立坑構築方法による作業状況の断面図である。 本発明の実施の形態に係る立坑構築方法による作業状況の平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１〜図３に示すように、立坑を構築する箇所の地面の上部に、チュービング装置１０を設置するための作業用立坑２０を構築する。例えば、作業用立坑２０を構築する箇所の周囲の地中に土留め材２１を地上から打ち込み、周壁を形成してから、内部の土砂を掘削、排出する。作業用立坑２０の深さは、チュービング装置１０の高さよりもある程度深くする。

土留め材２１の内壁によって囲まれた作業用立坑２０の上部には、対向する面の土留め材２１の間隔を保持する腹起し２２が設けられ、その上部の周囲にＩ形鋼受け２３が設けられている。このＩ形鋼受け２３の対向する２辺に、桁受２４が載置される。一日の工事が終わった段階では、桁受２４の上に複数の受桁２５が掛け渡され、その上に覆工板２６が被せられる。

一方、チュービング装置１０は、それぞれ中央に立坑ケーシング１（後述の図４参照）の外径よりも大きな内径の穴を設けたベースフレーム１１および昇降フレーム１２と、昇降フレーム１２をベースフレーム１１に対して昇降駆動する昇降シリンダ１３と、昇降フレーム１２に設けられて立坑ケーシング１の周囲を把持する把持リング１４と、把持リング１４で把持された立坑ケーシング１を揺動または旋回させる旋回油圧モータ１５とを備えている。なお、図中１６は、チュービング装置１０を移動させるために後述の立坑掘削機３０と連結する連結装置、１７はチュービング装置１０を作業用立坑２０の地盤上に安定設置するためのベースプレート、１８はチュービング装置１０の位置を作業用立坑２０内で支持するための固定バーである。

立坑を構築する際には、図４および図５に示すように、作業用立坑２０内に設置したチュービング装置１０と、地上に設置した立坑掘削機３０を用いる。立坑掘削機３０は、先端に油圧バケット３３を設けたブーム３２を操作するベースマシン３１を有している。

立坑ケーシング１は、鋼製ケーシングまたはコンクリート製ケーシングであり、長手方向にボルト締めあるいは溶接により接続可能な構成とする。

作業用立坑２０を構築し、その内部にチュービング装置１０を設置した後の立坑構築方法の例を以下に示す。

図４，図５に示す立坑掘削機３０または図示しないクレーン装置を用いて、立坑ケーシング１を吊して作業用立坑２０内のチュービング装置１０の把持リング１４内に移動させる。立坑ケーシング１の先頭のものの下部には掘削刃が設けられている。昇降シリンダ１３で上昇させた昇降フレーム１２に設けられた把持リング１４で立坑ケーシング１を把持し、旋回油圧モータ１５で立坑ケーシング１を揺動または旋回させながら昇降シリンダ１３を下降させ、地盤の掘削と立坑ケーシング１の圧入を行う。掘削された立坑ケーシング１内の土砂は、立坑掘削機３０のブーム３２の先端に吊り下げた油圧バケット３３ですくい取り、地上のダンプトラックの荷台に積載する。

先頭の立坑ケーシング１が所定位置まで降下したら、次の立坑ケーシング１をボルト締めまたは溶接により接続し、同様にして立坑ケーシング１の圧入と地盤の掘削、土砂の排出を行う。

日々の作業終了時には、図１〜図３に示すように桁受２４の上に複数の受桁２５を掛け渡し、その上に覆工板２６を被せることで作業用立坑２０が覆われるため、道路としての使用が可能となる。

このようにして、工事の進捗状況に関係なく道路の開放が短時間でかつ容易にできるため、その日の工事終了予定時刻ぎりぎりまで工事を行うことができ、施工効率が向上し、工期も短縮することができる。

なお、立坑ケーシングの圧入掘削工程としては、前記の工程に限るものではなく、たとえば特許文献２に開示されたように、立坑ケーシングの設置に先立って立坑ケーシングよりも一回り大径のガイドケーシングを用いた工法を適用することも可能である。

上述した実施の形態においては、掘削手段および排出手段として、地上に設置した立坑掘削機３０の油圧バケット３３を用いる例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、掘削手段として、クラムシェルやベノト工法のハンマーグラブを用いることができ、また排出手段として、作業用立坑２０内に設置したスラリーポンプを用いることもできる。

本発明は、施工効率が向上し、工期も短縮することができる立坑構築方法として、下水道工事等の土木建築工事に適用することができる。

１ 立坑ケーシング
１０ チュービング装置
１１ ベースフレーム
１２ 昇降フレーム
１３ 昇降シリンダ
１４ 把持リング
１５ 旋回油圧モータ
１６ 連結装置
１７ ベースプレート
１８ 固定バー
１９ アウトリガー
２０ 作業用立坑
２１ 土留め材
２２ 腹起し
２３ Ｉ形鋼受け
２４ 桁受
２５ 受桁
２６ 覆工板
３０ 立坑掘削機
３１ ベースマシン
３２ ブーム
３３ 油圧バケット

Claims (2)

1. 地中にチュービング装置の外形および高さよりも大きな容積の作業用立坑を構築し、構築した作業用立坑内にチュービング装置を設置し、該チュービング装置で鋼製ケーシングまたはコンクリート製ケーシングを圧入していき、前記ケーシング内部の土砂を掘削手段により掘削するとともに排出手段により排出し、一日の作業が終了したら前記チュービング装置を前記作業用立坑内に残したまま前記作業用立坑の上部に覆工板を設置することを特徴とする立坑構築方法。
2. 前記掘削手段および排出手段は、地上に設置されたものである請求項１記載の立坑構築方法。

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