JP5681827B2 - Vertical shaft construction method - Google Patents
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Description
本発明は、立坑構築方法に関するものである。 The present invention relates to a shaft construction method.
従来、このような分野の技術として、下記特許文献1に記載の地盤の掘削方法が知られている。この掘削方法では、地盤の掘削面の周囲に沿って土留壁を設置した後に、土留壁に囲まれた領域内に地表面より高い位置まで水を張る。そして、土留壁内の水位を維持しつつ、掘削面内を水中掘削する。
Conventionally, as a technique in such a field, a ground excavation method described in
ところで、近年、より大深度の立坑を構築する方法が検討されている。このような大深度の立坑においては、設計どおりの品質を確保しつつ、立坑を構成する構造物を構築することが求められる。本発明は、設計どおりの品質を確保しつつ、立坑を構成する構造物を構築することが可能な立坑構築方法を提供することを目的とする。 By the way, in recent years, a method for constructing a deeper shaft has been studied. In such a deep shaft, it is required to construct a structure constituting the shaft while ensuring quality as designed. An object of this invention is to provide the shaft construction method which can construct | assemble the structure which comprises a shaft, ensuring the quality as designed.
本発明の一形態は、立坑を構築するための立坑構築方法であって、筒形状の土留壁を地上から構築する第1の工程と、土留壁の内側における水位を所定高さに維持しながら土留壁の内側の領域を水中掘削して、所定深さの立坑下穴を形成する第2の工程と、浮遊構造を有する略円盤状の鋼殻体を準備して、鋼殻体を土留壁の内側における水面に浮かべる第3の工程と、複数の本体側壁部が立坑の深さ方向に連結された本体側壁と、鋼殻体を含み本体側壁の底部を塞ぐように本体側壁に取り付けられた底版と、を有する立坑本体壁の本体側壁を、水面の上方の大気中において鋼殻体の円周縁部上に本体側壁部を継ぎ足しつつ形成する第4の工程と、平面視で土留壁の内側の領域において、土留壁の内面と立坑本体壁の外面との間を間詰充填する第5の工程と、土留壁及び本体側壁の地上における端部同士を連結する第6の工程と、を備える。 One aspect of the present invention is a shaft construction method for constructing a shaft, the first step of constructing a cylindrical retaining wall from the ground, and maintaining the water level inside the retaining wall at a predetermined height. A second step of excavating the region inside the retaining wall underwater to form a shaft hole with a predetermined depth and a substantially disk-shaped steel shell having a floating structure are prepared. The main body side wall is attached to the main body side wall so as to close the bottom of the main body side wall including the steel shell and the main body side wall in which the plurality of main body side wall portions are connected in the depth direction of the shaft. A fourth step of forming the main body side wall of the shaft main body wall having a bottom plate while adding the main body side wall portion on the circumferential edge of the steel shell in the atmosphere above the water surface, and the inside of the retaining wall in plan view In this area, the gap between the inner surface of the retaining wall and the outer surface of the shaft main body wall is filled. Comprising a fifth step, a sixth step of connecting the ends of ground earth retaining wall and body sidewall, the.
この立坑構築方法では、土留壁内部の立坑下穴に水が満たされており、水面に浮かべた鋼殻体上に本体側壁部を繰り返し継ぎ足して立坑を構築する。鋼殻体上に本体側壁部を形成したとき、立坑本体壁が奏する浮力と重力とが釣り合う位置まで当該立坑本体壁が沈降する。さらに、別の本体側壁部を継ぎ足すと、立坑本体壁が奏する浮力と重力とが釣り合う位置まで当該立坑本体壁が沈降する。この工程を繰り返すことにより、土留壁内部の水中において立坑本体壁の本体側壁を構築することができる。ここで、本体側壁部を継ぎ足す作業は、水面上方の大気中において実施される。従って、施工状態を確認しつつ本体側壁部を構築することが可能になるので、立坑を構成する立坑本体壁の本体側壁において設計どおりの品質を確保することができる。ひいては、立坑構築における施工の確実性を高めることができる。また、第6の工程において、土留壁と本体側壁とを連結し、一体化しているので、立坑の全重量は土留壁の重量と立坑本体壁の重量とを合計した重量になる。従って、立坑に作用する浮力に対する浮き上がり抵抗性能を向上させることができる。 In this shaft construction method, water is filled in the shaft hole inside the retaining wall, and the shaft is constructed by repeatedly adding the main body side wall onto the steel shell floating on the water surface. When the main body side wall is formed on the steel shell, the shaft main body wall sinks to a position where the buoyancy exerted by the shaft main body wall and the gravity are balanced. Furthermore, when another main body side wall part is added, the said main shaft wall will sink to the position where the buoyancy which a vertical shaft main body wall plays, and gravity balance. By repeating this step, the main body side wall of the shaft main body wall can be constructed in the water inside the retaining wall. Here, the operation of adding the main body side wall is performed in the atmosphere above the water surface. Therefore, since it becomes possible to construct a main part side wall part, confirming a construction state, quality as designed can be secured in a main part side wall of a main shaft wall which constitutes a vertical shaft. As a result, the certainty of construction in shaft construction can be improved. Further, in the sixth step, the retaining wall and the main body side wall are connected and integrated, so the total weight of the shaft is the sum of the weight of the retaining wall and the weight of the shaft main body wall. Therefore, the lifting resistance performance against the buoyancy acting on the shaft can be improved.
第4の工程は、継ぎ足した本体側壁部と、継ぎ足された別の本体側壁部との接続面が水面よりも上方に位置するように本体側壁部を継ぎ足す工程と、鋼殻体にコンクリートを充填して底版を形成する工程と、本体側壁の地上側における端部が地上の近傍に位置するように、本体側壁内に注水する工程と、を有し、第6の工程の後に、本体側壁内の水を排水する第7の工程を更に備えていてもよい。 The fourth step is a step of adding the main body side wall portion so that a connecting surface between the added main body side wall portion and another added main body side wall portion is located above the water surface, and concrete is applied to the steel shell body. Filling the bottom plate and filling the main body side wall with water so that the end of the main body side wall on the ground side is located near the ground. After the sixth step, the main body side wall You may further provide the 7th process of draining the water in the inside.
この工程によれば、継ぎ足した本体側壁部と継ぎ足された別の本体側壁部との接続面が水面よりも上方に位置しているので、新たに構築した本体側壁部は全体が大気中に露出していることになる。従って、新たに構築した本体側壁部の全体に亘って施工状態を確認することが可能になるので、立坑本体壁の本体側壁において設計どおりの品質を一層確実に確保することができる。また、この工程によれば、鋼殻体にコンクリートを充填しているため、立坑本体壁の底部の強度が高まり高い水圧に耐えることが可能になる。さらに、この工程によれば、本体側壁内に注水しているため、立坑本体壁が奏する浮力と重力とのバランスを調整することが可能になる。 According to this process, since the connecting surface between the added main body side wall and another added main body side wall is located above the water surface, the newly constructed main body side wall is entirely exposed to the atmosphere. Will be. Therefore, since it becomes possible to confirm a construction state over the whole body side wall part newly constructed | assembled, the quality as designed can be ensured more reliably in the main body side wall of a shaft main body wall. Moreover, according to this process, since the steel shell is filled with concrete, the strength of the bottom portion of the shaft main body wall is increased and it is possible to withstand high water pressure. Furthermore, according to this process, since water is poured into the main body side wall, it is possible to adjust the balance between the buoyancy and the gravity exerted by the shaft main body wall.
第2の工程は、鋼殻体を形成する底版構造部を、立坑の施工現場とは異なる場所で製造する工程と、底版構造部を立坑の施工現場に搬入する工程と、立坑の施工現場に搬入された底版構造部を組み立てて、鋼殻体を形成する工程と、鋼殻体を吊り上げて、鋼殻体を土留壁の内側における水面に浮かべる工程と、を有することとしてもよい。この工程によれば、鋼殻体を準備するために必要な作業エリアの増大を抑制できる。 The second step is the step of manufacturing the bottom slab structure forming the steel shell at a location different from the construction site of the shaft, the step of bringing the bottom slab structure into the construction site of the shaft, and the construction site of the shaft It is good also as having the process of assembling the bottom slab structure part carried in and forming a steel shell, and the process of lifting a steel shell and floating the steel shell on the water surface inside a retaining wall. According to this step, an increase in the work area necessary for preparing the steel shell can be suppressed.
第2の工程は、立坑下穴に隣接し、立坑下穴とは土留壁によって仕切られたドライドックを構築する工程と、ドライドック内において鋼殻体を組み立てる工程と、鋼殻体を組み立てた後に、ドライドックに注水する工程と、立坑下穴とドライドックとを仕切る土留壁の一部を撤去する工程と、ドライドックから鋼殻体を横引きして、鋼殻体を土留壁の内側における水面に浮かべる工程と、を有することとしてもよい。この工程によれば、鋼殻体を組み立てるための巨大な揚重機を用いることなく、鋼殻体を土留壁の内側における水面へ容易に配置することができる。 The second step is a step of constructing a dry dock adjacent to the shaft shaft and partitioned by a retaining wall, a step of assembling the steel shell in the dry dock, and assembling the steel shell Later, the process of pouring water into the dry dock, the process of removing a part of the retaining wall separating the shaft hole and the dry dock, and the steel shell from the dry dock are laterally pulled to place the steel shell inside the retaining wall. And a step of floating on the water surface. According to this process, the steel shell can be easily arranged on the water surface inside the retaining wall without using a huge lifting machine for assembling the steel shell.
第4の工程は、立坑本体壁を安定して沈設させるためのローラーを、土留壁と本体側壁との間に配置する工程を更に有することとしてもよい。この工程によれば、土留壁と本体側壁との間隔が一定距離に保たれるので、立坑本体壁を安定して沈設させることができる。 A 4th process is good also as having further the process of arrange | positioning the roller for making the shaft main body wall settle stably between the earth retaining wall and the main body side wall. According to this process, since the space | interval of a retaining wall and a main body side wall is maintained at a fixed distance, a shaft main body wall can be settled stably.
第5の工程では、水中不分離コンクリートを、土留壁の内面と立坑本体壁の外面との間に充填することとしてもよい。このような材料によれば、水中において材料分離を生じることなく施工できる。 In the fifth step, the underwater non-separable concrete may be filled between the inner surface of the retaining wall and the outer surface of the shaft main body wall. According to such a material, construction can be performed without causing material separation in water.
第5の工程は、平面視で土留壁の内側の領域において、底版と立坑下穴の底面との間を間詰充填する工程を更に有することとしてもよい。この工程によれば、底版と立坑下穴の底面との間を確実に充填することができる。 The fifth step may further include a step of filling the space between the bottom plate and the bottom surface of the shaft pilot hole in a region inside the retaining wall in plan view. According to this process, the space between the bottom plate and the bottom surface of the shaft hole can be reliably filled.
立坑構築方法は、第2の工程の後であって、第3の工程の前に、平面視で土留壁の内側の領域において、底版と立坑下穴の底面との間を間詰充填する工程を更に有することとしてもよい。この工程によれば、底版下の狭隘な空間での作業をする必要がなく、作業効率が高まり品質面でも有利になる可能性がある。 The shaft construction method is a step of filling the space between the bottom plate and the bottom surface of the shaft pilot hole in the region inside the retaining wall in plan view after the second step and before the third step. It is good also as having. According to this process, there is no need to work in a narrow space under the bottom plate, which may increase work efficiency and be advantageous in terms of quality.
本体側壁部は、複数の本体側壁片からなり、本体側壁片は、プレキャスト材であり、第4の工程では、プレキャスト材を鋼殻体の円周方向に連結することにより、本体側壁部を形成することとしてもよい。プレキャスト材を組み合わせた本体側壁部によれば、プレキャスト材である本体側壁片を立坑の施工現場とは異なる場所で製造することが可能になる。従って、立坑の施工現場における本体側壁部に要する作業量を低減することができる。 The main body side wall portion is composed of a plurality of main body side wall pieces, and the main body side wall piece is a precast material, and in the fourth step, the main body side wall portion is formed by connecting the precast material in the circumferential direction of the steel shell. It is good to do. According to the main body side wall portion combined with the precast material, the main body side wall piece, which is the precast material, can be manufactured at a place different from the construction site of the shaft. Therefore, the amount of work required for the main body side wall at the construction site of the shaft can be reduced.
本発明の立坑構築方法によれば、設計どおりの品質を確保しつつ、立坑を構成する構造物を構築することができる。 According to the shaft construction method of the present invention, a structure constituting the shaft can be constructed while ensuring quality as designed.
以下、本発明の立坑構築方法の実施形態について詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図1に示されるように、本実施形態の立坑1は、例えば直径約35m、深さ約110mといった大深度の円筒形の立坑である。立坑1は、地上2に開口を有しており、例えばシールドマシーンを搬入するための立坑として使用される。立坑1の内部は、土留壁3、立坑本体壁4及び間詰充填部6によって周囲の地盤から仕切られている。この立坑1を通じてシールドマシーン(図示せず)が底部に搬入され、シールドマシーンによって立坑1の底部から水平方向に延びるシールドトンネル5が施工される。
Hereinafter, embodiments of the shaft construction method of the present invention will be described in detail. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. As shown in FIG. 1, the
立坑1は、地上2から下方に延在する略円筒形状の土留壁3と、土留壁3の内部に配置された立坑本体壁4と、間詰充填部6とを備えている。立坑本体壁4は、複数の本体側壁部7が立坑1の深さ方向に連結された本体側壁8と、本体側壁8の底部を塞ぐように本体側壁8に取り付けられた底版9と、を有している。底版9は、浮遊構造を有する鋼殻体11に対してコンクリートが充填されると共に、底版コンクリート10が打設された構造物である。土留壁3と立坑本体壁4とは、地上2側の端部が連壁結合部12によって互いに連結されている。また、間詰充填部6は、底版9と立坑底面1aとの間、及び土留壁3の内周面と本体側壁8の外周面との間に形成されている。
The
以下、図2〜図9を参照しつつ、立坑1を構築するための立坑構築方法について説明する。
Hereinafter, a shaft construction method for constructing the
(第1の工程)
図3(a)に示されるように、第1の工程S1では、土留壁(連壁)3(図3(b)参照)を地上2から構築する。具体的には、地上2から連壁掘削機M1によって平面視リング状で深さ約120m且つ幅1.5mの穴13を掘削し、クレーンM2を利用して鉄筋籠14を吊り込んで穴13内に設置する。その後、穴13にコンクリートを打設することで、円筒形の土留壁3が構築される。
(First step)
As shown in FIG. 3A, in the first step S1, a retaining wall (continuous wall) 3 (see FIG. 3B) is constructed from the
(第2の工程)
続いて、第2の工程S2では、所定深さまでドライ掘削(図示せず)した後、図3(b)に示されるように、土留壁3に満たされた水の水位を所定高さ(例えば地下水位17)に維持しつつ、土留壁3の内側の領域を掘削して立坑下穴16を形成する。この立坑下穴16は、地上2から立坑底面1a(図1参照)までの深さがが所定深さ(例えば約120m)とされている。第2の工程S2では、立坑下穴16の深さが地下水位17よりも深くなるので、立坑下穴16を形成する掘削工程のほとんどが水中掘削である。この掘削工程では、まず、ドリル掘削機M3を利用して掘削する地盤に対して複数の細孔18を形成することにより地盤を崩しやすくする。そして、クラムシェルを有する重機M4を利用して地盤を崩しつつ、土砂を取り除く。
(Second step)
Subsequently, in the second step S2, after dry excavation (not shown) to a predetermined depth, the water level filled in the
(第3の工程)
続いて、図4(a)及び図4(b)に示されるように、第3の工程S3では、鋼殻体11を水面19に浮かべる。この鋼殻体11は、略円盤状をなす函体である。まず、図4(a)に示されるように、立坑下穴16に隣接したドライドック21を構築し、ドライドック21内において鋼殻体11を地組みする。このドライドック21は、土留壁3と同等の直径を有する浅い穴であり、立坑下穴16とは土留壁3によって仕切られている。鋼殻体11を組み立てた後にドライドック21に注水し、ドライドック21の水位と隣接する立坑下穴16の水位とを合せた後に、立坑1とドライドック21を仕切っている土留壁3の一部を撤去する。そして、図4(b)に示されるように、鋼殻体11をクレーンM6を利用して横引きして、鋼殻体11を土留壁3の内側における水面19に浮かべる。この第3の工程S3によれば、鋼殻体11を土留壁3の内側における水面19へ容易に配置することができる。
(Third step)
Subsequently, as shown in FIGS. 4A and 4B, in the third step S <b> 3, the
(第4の工程)
続いて、図5(a)〜図8(a)に示されるように、第4の工程S4では、立坑本体壁4を構築する。なお、以下の説明では、完成した立坑本体壁(図1参照)を「立坑本体壁4」と称し、未完成の立坑本体壁(図5(b)等参照)を「構築途中の立坑本体壁4’」又は単に「立坑本体壁4’」と称する。
(Fourth process)
Subsequently, as shown in FIGS. 5A to 8A, the shaft
(本体側壁部を構築する工程)
図6(a)及び図6(b)に示されるように、まず、水面19上方の大気中において鋼殻体11の円周縁部11a上に本体側壁部7Aを形成する(図6(b)参照)。そうすると、構築途中の立坑本体壁4’の重量は、鋼殻体11の重量と本体側壁部7Aの重量とを合算したものになるので、立坑本体壁4’は、重力と浮力とが釣り合う深さまで沈降する。この沈降時に、土留壁3内に満たされた水の一部が排出される。ここで、沈降した立坑本体壁4’では、鋼殻体11と本体側壁部7Aとの接続面4aが水面19よりも上方に位置している。続いて、図6(c)に示されるように、立坑本体壁4’の端部7aに対して、新たな本体側壁部7Bを継ぎ足す。立坑本体壁4’の端部7aは、本体側壁部7Aの地上2側の端面である。そうすると、立坑本体壁4’の重量は、鋼殻体11の重量と本体側壁部7A,7Bの重量とを合算したものになるので、立坑本体壁4’は、重力と浮力とが釣り合う深さまで沈降する。この場合においても、沈降した立坑本体壁4’では、本体側壁部7Aと本体側壁部7Bとの接続面4bが水面19よりも上方に位置している。
(Process of constructing the main body side wall)
As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), first, the main
(ローラーを配置する工程)
構築途中の立坑本体壁4’は、土留壁3の軸線方向に沿って沈設させる必要がある。そこで、第4の工程S4では、立坑本体壁4’を安定して沈設させるためのローラー22を、土留壁3と立坑本体壁4’との間に配置する工程を更に有している(図6(c)参照)。土留壁3と立坑本体壁4’との間には、1.0m程度の隙間が生じている。そこで、本体側壁部7Aの形成の際に、本体側壁部7Aに対してローラー22を取り付けることとしてもよい。このローラー22は、立坑1の深さ方向に沿って所定の間隔をもって配置される。このローラー22によれば、土留壁3と立坑本体壁4’との間隔が一定距離に保たれるので、立坑本体壁4’を安定して沈設させることができる。
(Process to arrange rollers)
The shaft
(鋼殻体にコンクリートを充填する工程)
上述した本体側壁部7を構築する工程を繰り返し実施していくと、鋼殻体11は順次立坑下穴16に沈降していく。深さが増すと、鋼殻体11に作用する水圧が増加する。従って、図5(b)に示されるように、鋼殻体11が所定の深さに到達したときに、鋼殻体11にコンクリートを充填して鋼殻体11の強度を増加させる。一例として、鋼殻体11が地上2から約50mの深さに到達したときに、鋼殻体11へコンクリートを充填する。この工程によれば、鋼殻体11にコンクリートを充填しているため、立坑本体壁4’の底部の強度が高まり高い水圧に耐えることが可能になる。その後、引き続き、図7(a)に示されるように、上述した本体側壁部7を構築する工程を繰り返し実施して、本体側壁8を構築していく。
(Process to fill the steel shell with concrete)
When the process of constructing the main body
(底版コンクリートを打設する工程)
本体側壁部7はリング状の部材であるため、立坑本体壁4’に本体側壁部7を継ぎ足した場合には、重力の増分よりも浮力の増分の方が大きくなる。従って、複数の本体側壁部7を継ぎ足していった場合に、本体側壁8の地上2側における端部が地上2の近傍に位置するように、浮力と重力とのバランスを調整する必要がある。また、浮体の安定性という理由からも、浮力中心と重力中心とのバランスを調整する必要がある。そこで、図7(b)に示されるように、コンクリートを充填した鋼殻体11上に底版コンクリート10を打設して、立坑本体壁4’全体の質量を増加させることにより、重力の不足分を補う。なお、本実施形態では、コンクリートを充填した鋼殻体11上に底版コンクリート10を打設した構造物を底版9であるとする。その後、引き続き、上述した本体側壁部7を構築する工程を繰り返し実施し、本体側壁8を構築していく。
(Process for placing bottom slab concrete)
Since the main body
(注水工程)
本体側壁部7がリング状の部材であることに起因する現象は、底版コンクリート10を打設した後も本体側壁部7を継ぎ足すごとに進行するため、再び浮力と重力とのバランスを調整する必要がある。そこで、図8(a)に示されるように、立坑本体壁4’内に水24を注入して立坑本体壁4’全体の質量を増加させることにより、重力の不足分を補う。その後、引き続き、内部に水を満たした立坑本体壁4’に対して上述した本体側壁を構築する工程を繰り返し実施して、本体側壁8を構築していく。この工程によれば、本体側壁8内に水を注入しているため、立坑本体壁4’が奏する浮力と重力とのバランスを調整して、本体側壁8の地上2側における端部8aが地上2の近傍に位置するように制御することが可能になる。
なお、本実施形態においては、底版深度以深に透水性の高い地盤が分布している場合を想定し、再注水による調整を行っているが、底版深度以深に不透水性の地盤が分布している場合は、土留壁3と本体側壁8との隙間から土留壁内部の水を排出することのみによっても浮力と重力の調整を行うことは可能である。
(Water injection process)
The phenomenon caused by the main body
In the present embodiment, assuming that a highly permeable ground is distributed deeper than the bottom slab depth, adjustment is performed by re-watering, but impermeable ground is distributed deeper than the bottom slab depth. If it is, the buoyancy and gravity can be adjusted only by discharging the water inside the retaining wall from the clearance between the retaining
(第5の工程)
続いて、図8(b)に示されるように、第5の工程S5では、間詰充填部6を形成する。間詰充填部6は、充填底部6aと充填側部6bとを有している。充填底部6aは、平面視で土留壁3の内側の領域において、底版9と立坑底面1aとの間に形成されている。充填底部6aは、地上2のコンクリートポンプ車M7やミキサー車M8に接続された充填材供給管26を本体側壁8内及び底版9を介して底版9と立坑底面1aとの間まで導き、底版9と立坑底面1aとの間に充填材を充填することにより形成される(工程S5a)。充填側部6bは、土留壁3の内周面と立坑本体壁4の外周面との間に形成されている。充填側部6bは、充填材供給管27を土留壁3と本体側壁8の隙間に導き、土留壁3の内周面と本体側壁8の外集面との間に充填材を充填することにより形成される(工程S5b)。この充填材には、例えば、水中不分離コンクリートが用いられる。
(Fifth step)
Subsequently, as illustrated in FIG. 8B, in the fifth step S <b> 5, the filling
(第6の工程)
続いて、図9(a)に示されるように、第6の工程S6では、土留壁3と立坑本体壁4の端部同士を連結する連壁結合部12を形成する。まず、立坑本体壁4における地上2側の端部の高さに、土留壁3における地上2側の端部の高さを合せる。例えば、立坑本体壁4の端部が土留壁3の端部よりも低い場合には(図8(b)参照)、土留壁3の地上側の端部を所定長さだけ除去する。そして、平面視して、立坑本体壁4と土留壁3の端面上を覆うことが可能な幅12aを有するリング状の型枠を形成し、型枠内にコンクリートを打設する。この第6の工程S6によれば、土留壁3と立坑本体壁4の本体側壁8とを連結し、一体化しているので、立坑1の全重量は土留壁3の重量と立坑本体壁4の重量とを合計した重量になる。従って、立坑1に作用する浮力に対する浮き上がり抵抗性能を向上させることができる。
(Sixth step)
Subsequently, as illustrated in FIG. 9A, in the sixth step S <b> 6, the continuous
(第7の工程)
続いて、図9(b)に示されるように、第7の工程S7では、立坑本体壁4内の水を排水する。そして、立坑本体壁4の内壁面にリング梁28といった所望の構造物を構築する。以上の工程を経て、立坑1が構築される。
(Seventh step)
Then, as FIG.9 (b) shows, in the 7th process S7, the water in the shaft
続いて、上述した本実施形態の立坑構築方法による作用効果について説明する。この立坑構築方法では、土留壁3内部の立坑下穴16に水が満たされており、水面19に浮かべた鋼殻体11上に本体側壁部7を繰り返し継ぎ足して立坑1を構築する。鋼殻体11上に本体側壁部7を形成したとき、立坑本体壁4’が奏する浮力と重力とが釣り合う位置まで当該立坑本体壁4’が沈降する。さらに、別の本体側壁部7を継ぎ足すと、立坑本体壁4’が奏する浮力と重力とが釣り合う位置まで当該立坑本体壁4’が沈降する。この工程を繰り返すことにより、土留壁3内部の水中において立坑本体壁4の本体側壁8を構築することができる。ここで、本体側壁部7を継ぎ足す作業は、水面19上方の大気中において実施される。従って、施工状態を確認しつつ本体側壁部7を構築することが可能になるので、立坑1を構成する立坑本体壁4の本体側壁8において設計どおりの品質を確保することができる。ひいては、立坑構築における施工の確実性を高めることができる。
Then, the effect by the shaft construction method of this embodiment mentioned above is demonstrated. In this shaft construction method, the
この工程によれば、継ぎ足した本体側壁部7と継ぎ足された別の本体側壁部7との接続面4bが水面19よりも上方に位置しているので、新たに構築した本体側壁部7は全体が大気中に露出していることになる。従って、新たに構築した本体側壁部7の全体に亘って施工状態を確認することが可能になるので、立坑本体壁4の本体側壁8において設計どおりの品質を一層確実に確保することができる。
According to this process, since the connecting surface 4b between the added main body
また、本実施形態の立坑構築方法では、遮水壁である土留壁3を構築し、内部の掘削を水中で行っている。すなわち、土留壁3の内部に水が満たされているので、掘削中において土留壁3に作用する水圧差はほぼゼロであり、土留壁3に作用する圧力は土圧のみである。従って、水圧と土圧とが作用する場合の土留壁に対して、土留壁3の壁厚を薄くすることが可能になる。また、土留壁3の内部に水が満たされているので、掘削底面の安定化のための地盤改良等を不要とすることができる。
Moreover, in the shaft construction method of this embodiment, the retaining
ここで、土留壁3の内部に満たされた水の排水に当たっては、河川等に排出できる水量が定められているので、この基準を遵守しつつ排出することを要する。そうすると、土留壁3の内部に満たされた水を一括して排出する場合には、排水だけで相当の期間を要する場合が生じ得る。これに対して、本実施形態の立坑構築方法では、土留壁3内に満たされた水の排水は、立坑本体壁4’の構築時に逐次排出される。より詳細には、本体側壁部7を継ぎ足して立坑本体壁4’を沈設させたときに、土留壁3と本体側壁8との隙間から排出される。従って、土留壁3の内部に満たされた水を一括して排出する工程が不要になるので、立坑1の施工期間の長期化を抑制できる。
Here, when draining the water filled in the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。例えば、実施形態では円筒形の立坑1に本発明を適用しているが、本発明は、例えば、正多角筒形、楕円筒形など、完全な円筒形以外の立坑にも適用することができる。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be modified without changing the gist described in each claim. For example, in the embodiment, the present invention is applied to the
また、例えば、第2の工程は、ドライドック21を利用しない方法であってもよい。この場合には、まず、鋼殻体11を形成する底版構造部を、立坑1の施工現場とは異なる場所で製造する。次に、底版構造部を立坑1の施工現場に搬入し、底版構造部を組み立てて、鋼殻体11を形成する。そして、鋼殻体11を吊り上げて、鋼殻体11を土留壁3の内側における水面19に浮かべることとしてもよい。この場合には、鋼殻体11を準備するために必要な作業エリアの増大を抑制できる。
Further, for example, the second step may be a method that does not use the
また、本体側壁部7は、コンクリート打設により構築されるものではなく、プレキャスト材である本体側壁片を連結させて構築するものであってもよい。この場合には、リング状の本体側壁部7は、複数の円弧状の本体側壁片からなり、この本体側壁片がプレキャスト材である。そして、第4の工程S4では、先に構築された本体側壁部7の端面上においてプレキャスト材を鋼殻体11の円周方向に連結することにより、本体側壁部7を形成することとしてもよい。この場合には、プレキャスト材である本体側壁片を立坑の施工現場とは異なる場所で製造することが可能になる。従って、立坑の施工現場における本体側壁部7の形成に要する作業量を低減することができる。
Moreover, the main body
また、図10及び図11に示されるように、底部均しコンクリートとして間詰充填部6の充填底部6aを、鋼殻体11の配置前(第2の工程S2の後、第3の工程S3の前)に形成する(工程S5a)ことも可能である。底版9下の狭隘な空間での作業をする必要がなく、作業効率が高まり品質面でも有利になる可能性がある。また、第2の工程S2の後、第3の工程S3の前に充填底部6aを形成した場合には、第4の工程S4の後であり第6の工程S6の前において充填側部6bを形成する(工程S5b)。
Moreover, as FIG.10 and FIG.11 shows, the filling
1…立坑、1a…立坑底面、2…地上、3…土留壁、4…立坑本体壁、4a…接続面、6…間詰充填部、7,7A,7B…本体側壁部、8…本体側壁、9…底版、10…底版コンクリート、11…鋼殻体、12…連壁結合部、16…立坑下穴、17…地下水位、19…水面、21…ドライドック、22…ローラー、S1…第1の工程、S2…第2の工程、S3…第3の工程、S4…第4の工程、S5…第5の工程、S6…第6の工程、S7…第7の工程。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
筒形状の土留壁を地上から構築する第1の工程と、
前記土留壁の内側における水位を所定高さに維持しながら前記土留壁の内側の領域を水中掘削して、所定深さの立坑下穴を形成する第2の工程と、
浮遊構造を有する略円盤状の鋼殻体を準備して、前記鋼殻体を前記土留壁の内側における水面に浮かべる第3の工程と、
複数の本体側壁部が前記立坑の深さ方向に連結された本体側壁と、前記鋼殻体を含み前記本体側壁の底部を塞ぐように前記本体側壁に取り付けられた底版と、を有する立坑本体壁の前記本体側壁を、前記水面の上方の大気中において前記鋼殻体の円周縁部上に前記本体側壁部を継ぎ足しつつ形成する第4の工程と、
平面視で前記土留壁の内側の領域において、前記土留壁の内面と前記立坑本体壁の外面との間を間詰充填する第5の工程と、
前記土留壁及び前記本体側壁の前記地上における端部同士を連結する第6の工程と、を備え、
前記第4の工程は、
継ぎ足した前記本体側壁部と、継ぎ足された別の前記本体側壁部との接続面が前記水面よりも上方に位置するように前記本体側壁部を継ぎ足す第1継ぎ足し工程と、
前記第1継ぎ足し工程の後に、前記鋼殻体にコンクリートを充填して前記底版を形成する工程と、
前記底版を形成する工程の後に、継ぎ足した前記本体側壁部と、継ぎ足された別の前記本体側壁部との接続面が前記水面よりも上方に位置するように前記本体側壁部を継ぎ足す第2継ぎ足し工程と、を有する、立坑構築方法。 A shaft construction method for constructing a shaft,
A first step of constructing a cylindrical retaining wall from the ground;
A second step of excavating a region inside the retaining wall underwater while maintaining a water level inside the retaining wall at a predetermined height to form a shaft shaft having a predetermined depth;
Preparing a substantially disk-shaped steel shell having a floating structure, and floating the steel shell on the water surface inside the retaining wall;
A shaft main body wall having a main body side wall in which a plurality of main body side wall portions are coupled in the depth direction of the shaft, and a bottom plate that includes the steel shell and is attached to the main body side wall so as to close the bottom of the main body side wall. A fourth step of forming the main body side wall while adding the main body side wall to the circumferential edge of the steel shell in the atmosphere above the water surface;
A fifth step of filling the space between the inner surface of the retaining wall and the outer surface of the shaft main body wall in a region inside the retaining wall in plan view;
A sixth step of connecting ends of the earth retaining wall and the main body side wall on the ground , and
The fourth step includes
A first adding step of adding the main body side wall portion so that a connecting surface between the added main body side wall portion and another added main body side wall portion is located above the water surface;
After the first adding step, filling the steel shell with concrete to form the bottom plate;
After the step of forming the bottom plate, a second side wall is added to the main body side wall portion so that a connecting surface between the added main body side wall portion and another added main body side wall portion is located above the water surface. A shaft construction method comprising: a step of adding a shaft.
前記第6の工程の後に、前記本体側壁内の水を排水する第7の工程を更に備える、請求項1に記載の立坑構築方法。The shaft construction method according to claim 1, further comprising a seventh step of draining water in the side wall of the main body after the sixth step.
前記鋼殻体を形成する底版構造部を、前記立坑の施工現場とは異なる場所で製造する工程と、
前記底版構造部を前記立坑の施工現場に搬入する工程と、
前記立坑の施工現場に搬入された前記底版構造部を組み立てて、前記鋼殻体を形成する工程と、
前記鋼殻体を吊り上げて、前記鋼殻体を前記土留壁の内側における前記水面に浮かべる工程と、を有する、請求項1又は2に記載の立坑構築方法。 The second step includes
A step of manufacturing the bottom slab structure part forming the steel shell at a place different from the construction site of the shaft,
Carrying the bottom slab structure into the construction site of the shaft,
Assembling the bottom slab structure carried into the construction site of the shaft and forming the steel shell; and
The shaft construction method according to claim 1, further comprising a step of lifting the steel shell and floating the steel shell on the water surface inside the retaining wall.
前記立坑下穴に隣接し、前記立坑下穴とは前記土留壁によって仕切られたドライドックを構築する工程と、
前記ドライドック内において前記鋼殻体を組み立てる工程と、
前記鋼殻体を組み立てた後に、前記ドライドックに注水する工程と、
前記立坑下穴と前記ドライドックとを仕切る前記土留壁の一部を撤去する工程と、
前記ドライドックから前記鋼殻体を横引きして、前記鋼殻体を前記土留壁の内側における前記水面に浮かべる工程と、を有する、請求項1又は2に記載の立坑構築方法。 The second step includes
A step of constructing a dry dock adjacent to the shaft hole and partitioned by the retaining wall with the shaft hole;
Assembling the steel shell in the dry dock;
After assembling the steel shell, pouring water into the dry dock;
Removing a part of the earth retaining wall that partitions the shaft shaft and the dry dock;
The shaft construction method according to claim 1, further comprising: horizontally pulling the steel shell from the dry dock and floating the steel shell on the water surface inside the retaining wall.
筒形状の土留壁を地上から構築する第1の工程と、A first step of constructing a cylindrical retaining wall from the ground;
前記土留壁の内側における水位を所定高さに維持しながら前記土留壁の内側の領域を水中掘削して、所定深さの立坑下穴を形成する第2の工程と、A second step of excavating a region inside the retaining wall underwater while maintaining a water level inside the retaining wall at a predetermined height to form a shaft shaft having a predetermined depth;
浮遊構造を有する略円盤状の鋼殻体を準備して、前記鋼殻体を前記土留壁の内側における水面に浮かべる第3の工程と、Preparing a substantially disk-shaped steel shell having a floating structure, and floating the steel shell on the water surface inside the retaining wall;
複数の本体側壁部が前記立坑の深さ方向に連結された本体側壁と、前記鋼殻体を含み前記本体側壁の底部を塞ぐように前記本体側壁に取り付けられた底版と、を有する立坑本体壁の前記本体側壁を、前記水面の上方の大気中において前記鋼殻体の円周縁部上に前記本体側壁部を継ぎ足しつつ形成する第4の工程と、A shaft main body wall having a main body side wall in which a plurality of main body side wall portions are coupled in the depth direction of the shaft, and a bottom plate that includes the steel shell and is attached to the main body side wall so as to close the bottom of the main body side wall. A fourth step of forming the main body side wall while adding the main body side wall to the circumferential edge of the steel shell in the atmosphere above the water surface;
平面視で前記土留壁の内側の領域において、前記土留壁の内面と前記立坑本体壁の外面との間を間詰充填する第5の工程と、A fifth step of filling the space between the inner surface of the retaining wall and the outer surface of the shaft main body wall in a region inside the retaining wall in plan view;
前記土留壁及び前記本体側壁の前記地上における端部同士を連結する第6の工程と、を備え、A sixth step of connecting ends of the earth retaining wall and the main body side wall on the ground, and
前記第2の工程は、The second step includes
前記立坑下穴に隣接し、前記立坑下穴とは前記土留壁によって仕切られたドライドックを構築する工程と、A step of constructing a dry dock adjacent to the shaft hole and partitioned by the retaining wall with the shaft hole;
前記ドライドック内において前記鋼殻体を組み立てる工程と、Assembling the steel shell in the dry dock;
前記鋼殻体を組み立てた後に、前記ドライドックに注水する工程と、After assembling the steel shell, pouring water into the dry dock;
前記立坑下穴と前記ドライドックとを仕切る前記土留壁の一部を撤去する工程と、Removing a part of the earth retaining wall that partitions the shaft shaft and the dry dock;
前記ドライドックから前記鋼殻体を横引きして、前記鋼殻体を前記土留壁の内側における前記水面に浮かべる工程と、を有する、立坑構築方法。The shaft construction method comprising: horizontally pulling the steel shell from the dry dock and floating the steel shell on the water surface inside the retaining wall.
継ぎ足した前記本体側壁部と、継ぎ足された別の前記本体側壁部との接続面が前記水面よりも上方に位置するように前記本体側壁部を継ぎ足す工程と、A step of adding the main body side wall portion so that a connecting surface between the main body side wall portion that has been added and another main body side wall portion that has been added is positioned above the water surface;
前記鋼殻体にコンクリートを充填して前記底版を形成する工程と、Filling the steel shell with concrete to form the bottom plate;
前記本体側壁の前記地上側における端部が前記地上の近傍に位置するように、前記本体側壁内に注水する工程と、を有し、Pouring water into the main body side wall so that the end of the main body side wall on the ground side is located in the vicinity of the ground, and
前記第6の工程の後に、前記本体側壁内の水を排水する第7の工程を更に備える、請求項5に記載の立坑構築方法。The shaft construction method according to claim 5, further comprising a seventh step of draining water in the main body side wall after the sixth step.
前記本体側壁片は、プレキャスト材であり、
前記第4の工程では、前記プレキャスト材を前記鋼殻体の円周方向に連結することにより、前記本体側壁部を形成する、請求項1〜10の何れか一項に記載の立坑構築方法。 The main body side wall portion comprises a plurality of main body side wall pieces,
The body side wall piece is a precast material,
The shaft construction method according to any one of claims 1 to 10 , wherein in the fourth step, the main body side wall portion is formed by connecting the precast material in a circumferential direction of the steel shell body.
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