JP6449119B2

JP6449119B2 - 立坑または斜坑における作業床の移動方法、およびライニング施工方法

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Publication number: JP6449119B2
Application number: JP2015167702A
Authority: JP
Inventors: 久俊松川; 誠蓮井; 広志藤井; 崇司女賀; 藤原　浩一; 浩一藤原
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2035-08-27
Also published as: JP2017043981A

Description

本発明は、立坑または斜坑において、作業床を上方から下方へ移動させる作業床の移動方法およびこれを用いたライニング施工方法に関する。

立坑や斜坑を構築する際には、例えば、地盤を掘削した後、上方から遠心吹付機などを吊降ろしながら壁面のライニング施工を行う逆巻工法がある（例えば特許文献１、特許文献２）。

特開平０８−２４６４７５号公報特開平１１−２９９４１号公報

従来の逆巻工法では、ライニング施工は、上方から機器等を吊り下げて作業が行われる。この際、例えば、遠心吹付機を吊降ろしながら、作業者は、遠心吹付機の上方の足場上で操作を行う。また、立坑等を掘削する際には、掘削土砂は、上方から排出されるため、作業者は、土砂の排出の際には退避する必要がある。

このように、掘削およびライニング吹き付け作業の際には、作業者は、不安定な足場での作業が要求されるとともに、機器や排土の吊上げ作業が多く、その都度、作業者が退避する必要があるなど、安全面や作業性などにおいて問題がある。

また、立坑や斜坑の上部空間が十分確保できる場合であればよいが、上部空間に制約がある場合など、立坑や斜坑の上方から、大型の機器など吊り下げて作業を行うことが困難である場合がある。

本発明は、前述した問題に鑑みてなされたもので、作業性に優れた立坑または斜坑における作業床の移動方法、およびこれを用いたライニング施工方法を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために、第１の発明は、立坑または斜坑における作業床の移動方法であって、立坑または斜坑に埋め戻し材を充填し、前記埋め戻し材の上面を作業床とする工程ａと、前記立坑または斜坑の下方の空間から、前記埋め戻し材の一部を撤去して、前記作業床を下方に移動させる工程ｂと、を具備し、前記工程ａの前に、前記立坑または斜坑にパイプを設置し、前記工程ｂでは、前記作業床の上方から、前記埋め戻し材の一部を、前記パイプを通じて下方に送り出し、前記作業床を下方に移動させることを特徴とする立坑または斜坑における作業床の移動方法である。

第２の発明は、立坑または斜坑における作業床の移動方法であって、立坑または斜坑に埋め戻し材を充填し、前記埋め戻し材の上面を作業床とする工程ａと、前記立坑または斜坑の下方の空間から、前記埋め戻し材の一部を撤去して、前記作業床を下方に移動させる工程ｂと、を具備し、前記工程ｂでは、前記立坑または斜坑の下方における前記埋め戻し材を、前記下方の空間に排出することを特徴とする立坑または斜坑における作業床の移動方法である。また、前記埋め戻し材は、流動抵抗を受けることにより、前記下方の空間に流出した状態で保持されていてもよい。

第３の発明は、立坑または斜坑における作業床の移動方法であって、立坑または斜坑に埋め戻し材を充填し、前記埋め戻し材の上面を作業床とする工程ａと、前記立坑または斜坑の下方の空間から、前記埋め戻し材の一部を撤去して、前記作業床を下方に移動させる工程ｂと、を具備し、前記埋め戻し材の下方に、隔壁が設けられ、前記工程ｂでは、前記隔壁から前記埋め戻し材を前記下方の空間に排出することを特徴とする立坑または斜坑における作業床の移動方法である。

第１から第３の発明によれば、立坑または斜坑に埋め戻し材を充填し、埋め戻し材を下方の空間から撤去することで、埋め戻し材の上面の作業床を移動させることができる。このため、埋め戻し材を掘削して上方から排出する必要がない。また、作業者は作業床上で作業を行うことができるため、吊り下げられた不安定な作業足場上での作業を削減することができる。

また、立坑または斜坑にパイプを設置しておくことで、作業床の上方から、埋め戻し材の一部をパイプを通じて下方に送り出すことができる。このため、作業床を安定して移動させることができる。

第４の発明は、第１から第３の発明のいずれかにかかる立坑または斜坑における作業床の移動方法を利用し、前記作業床にライニング装置を設置し、前記立坑または斜坑の壁面へのライニング施工を行い、前記作業床の移動と、ライニング施工を繰り返し、前記立坑または斜坑の上方から下方に向かって、壁面ライニングを行うことを特徴とする立坑または斜坑のライニング施工方法である。

第２の発明によれば、作業床を移動させながらライニング施工を行うことができる。

本発明によれば、作業性に優れた立坑または斜坑における作業床の移動方法、およびこれを用いたライニング施工方法を提供することができる。

（ａ）、（ｂ）は、下方空間に向けて掘削する工程を示す図。（ａ）、（ｂ）は、下方空間に向けて掘削する工程を示す図。（ａ）は、立坑１７が掘削された状態を示す図、（ｂ）は、立坑１７に埋め戻し材２７を充填した状態を示す図。（ａ）は、立坑１７の上方からライニング２９を施工する状態を示す図、（ｂ）は、埋め戻し材２７の一部を、下方空間３へ排出し、さらにライニング２９を施工する状態を示す図。（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態を示す図。他の実施形態を示す図。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、立坑を施工する工程について説明する。なお、以下の説明では、立坑の例について説明するが、斜坑に対しても適用可能である。

まず、図１（ａ）に示すように、地盤１上に掘削機５を設置する。掘削機５の下方には、別途構築された坑道などの下方空間３が形成される。下方空間３は、公知の方法で構築される。なお、上方の地盤１は、地上であってもよく、または坑道内の地盤であってもよい。本発明では、地盤１の上方の空間に制約がある場合に特に適した方法である。

掘削機５のロッド７の先端には、パイロットビット９が設けられる。掘削機５は、パイロットビット９を用いて、上方から下方に向けて掘削する（図中矢印Ａ）。なお、パイロットビット９の径は、ロッド７の径とほぼ同様である。

パイロットビット９によって、下方空間３まで掘削を行うと、次に、図１（ｂ）に示すように、パイロットビット９を拡径ビット１１に取り換える。拡径ビット１１は、パイロットビット９よりも径が大きく、後述するスタビライザの外径に対応する。

拡径ビット１１へ交換後、掘削機５によって、下方から上方へ向けて掘削を行う（図中矢印Ｂ）。この際、掘削土は、下方空間３へ落下する。このため、下方空間３から、掘削土を排出する。

拡径ビット１１によって、上方まで掘削を終えると、図２（ａ）に示すように、拡径ビット１１に代えてスタビライザ１３がロッド７に取り付けられる。スタビライザ１３は、後述するリーミングビットによる掘削時における補強部材となる。スタビライザ１３が取り付けられた後、スタビライザ１３を下方空間まで移動させる（図中矢印Ｃ）。

スタビライザ１３の先端が下方空間３まで達すると、図２（ｂ）に示すように、スタビライザ１３の先端にリーミングビット１５が取り付けられる。リーミングビット１５は、最終的な立坑の径に掘削を行う部材である。

掘削機５は、リーミングビット１５を用いて、下方空間３から上方へ向けて掘削を行う（図中矢印Ｄ）。前述した様に、掘削土は下方空間３へ落下するため、下方空間３から、掘削土が排出される。

以上によって、図３（ａ）に示すような立坑１７が施工される。なお、立坑１７の施工方法は、前述したレイズボーリング工法には限られず、公知のいずれの方法を用いてもよい。

次に、図３（ｂ）に示すように、立坑１７にパイプ１９を配置する。また、立坑１７の下方（下方空間３との境界部近傍）には、隔壁２３が設置される。なお、パイプ１９は、立坑１７に沿ってまっすぐに配置され、下端が隔壁２３を貫通する。

この状態から、立坑１７の内部に、埋め戻し材２７が充填される。埋め戻し材２７は、立坑１７内の地盤１近傍まで充填される。埋め戻し材２７は、例えば、粒度調整された砂利であることが望ましい。例えば、粒径が５〜１５ｍｍ程度に粒度調整された埋め戻し材を用いれば、埋め戻し材２７が立坑１７内で押し固まることを抑制することができる。また、後述するように、埋め戻し材２７をパイプ１９に投入した際に、パイプ１９内で詰まることを抑制することができる。例えば、埋め戻し材に使用する砂利の最大粒径はパイプ１９の径より小さいことが必要であり、パイプの閉塞を防止するためにはパイプ１９の径の半分以下とすることが好ましい。また、粒度分布を調整することにより、埋め戻し材の締固め具合を調整できるので、作業床としての安定性と撤去時の掘削し易さとに適した粒度に調整することが好ましい。

埋め戻し材２７の上面は、作業床２５として機能する。すなわち、作業床２５上にライニング装置２１を設置し、作業者が作業床２５上でライニング装置２１を操作することができる。

図４（ａ）は、ライニング装置２１を用いて、立坑１７の壁面にライニング２９を形成した状態を示す図である。このように、本実施形態では、作業床２５上に設置したライニング装置２１を用いて、埋め戻し材２７の上方に露出する立坑１７の壁面にライニング２９を吹き付けることができる。

所定範囲のライニング２９が施工されると、次に、図４（ｂ）に示すように、埋め戻し材２７の上方の一部を掘削し、掘削した埋め戻し材２７をパイプ１９の上端から投入する（図中矢印Ｅ）。パイプ１９に投入された埋め戻し材２７は、パイプ１９を通じて下方空間３へ送り出される（図中矢印Ｆ）。下方空間３へ排出された埋め戻し材２７は、下方空間３からトラック等によって運搬され、外部へ排出される（図中矢印Ｈ）。

このように、埋め戻し材２７が上方で掘削されて、パイプ１９を通じて下方に送り出されるため、掘削した埋め戻し材２７の分だけ、埋め戻し材２７の上面位置が下方へ移動する。すなわち、作業床２５が下方へ移動する（図中矢印Ｇ）。

なお、作業床２５上に露出するパイプ１９は、作業床２５の移動に伴い、所定の長さに撤去される。例えば、パイプ１９が継パイプであれば、一部のパイプを順次撤去してもよく、または、パイプ１９を所定長さに順次切断してもよい。

また、埋め戻し材２７の掘削時には、ライニング装置２１は一時的に撤去され、バックホー（図示せず）などによって掘削が行われる。所定量の埋め戻し材２７の掘削が終了して、作業床２５を下方に所定量移動させた後、再びライニング装置２１を作業床２５上に設置する。

この状態で、再び壁面へライニング２９を施工する。このように、作業床２５の移動と、ライニング２９の施工作業を繰り返し、立坑１７の上方から下方に向かって、壁面ライニングを行うことができる。

以上、本実施の形態によれば、作業床２５の上方から、埋め戻し材２７の一部を、パイプ１９を通じて下方に送り出すことで、作業床２５を下方に移動させるため、埋め戻し材を掘削して上方に排出する必要がない。また、ライニング装置２１は、作業床２５に設置されるため、上方から吊降ろしながらライニング施工を行う必要がない。このため、上方の作業空間に制約があるような場所でも容易に、作業を行うことができる。

また、作業者は作業床２５上で作業を行うことができるため、吊り下げられた機器上での不安定な作業が不要である。このため、安全に効率よくライニング施工を行うことができる。

また、埋め戻し材２７は、パイプ１９を通じて下方に送り出されるため、作業床２５の移動量を容易に調整することができる。また、特に粒度調整された埋め戻し材２７を用いるとで、掘削が容易であり、また、作業床２５を容易に移動させることができる。

なお、下方空間３へ排出された埋め戻し材２７は、その後、外部に排出され、ライニング２９を行う際の原料等として利用することができる。

次に、第２の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、第１の実施形態と同一の機能を奏する構成および工程については、図１〜図４と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

第１の実施形態では、隔壁２３を立坑１７の下端であって、下方空間３との境界部近傍に形成したが、隔壁２３は、図５（ａ）に示すように、下方空間３の内部に配置してもよい。すなわち、隔壁２３は、立坑１７の内部であっても、下方空間３の内部であってもよい。

この場合には、パイプ１９の下端を屈曲させて、隔壁２３を貫通させる。この状態で、パイプ１９の上方から埋め戻し材２７を投入すると（図中矢印Ｉ）、パイプ１９の下端から埋め戻し材２７を下方空間３へ排出することができる（図中矢印Ｊ）。このため、作業床２５を下方に移動させることができる（図中矢印Ｋ）。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、隔壁２３の設置位置やパイプ１９の形態は、図示した例には限られず、いずれの形態であっても、同様の効果を得ることができる。

次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、図５（ｂ）に示すように、パイプ１９が用いられず、隔壁２３に開閉蓋３１が設けられる。開閉蓋３１の開くことで、埋め戻し材２７を下方空間に排出する（図中矢印Ｍ）。これにより、作業床２５を下方に移動させることができる（図中矢印Ｎ）。なお、隔壁２３の設置位置は、前述した様に、いずれの位置でも良い。

第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、パイプ１９は必ずしも必要ではなく、立坑１７の下方空間３から、埋め戻し材２７の一部を撤去して、作業床２５を下方に移動させることができれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、図６に示すように、隔壁２３が用いられず、埋め戻し材２７が下方空間３に流出した状態で保持される。埋め戻し材２７は、下方空間３へ流れる際の流動抵抗を受けるため、隔壁がなくても、ある程度の位置で埋め戻し材２７が保持される。この状態から、埋め戻し材２７の一部を下方空間から順次排出する（図中矢印Ｑ）ことで、作業床２５を下方に移動させることができる（図中矢印Ｐ）。

第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、隔壁２３は必ずしも必要ではなく、立坑１７の下方空間３から、埋め戻し材２７の一部を撤去して、作業床２５を下方に移動させることができれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、前述した実施形態では、まず、立坑１７を掘削し、その後、埋め戻し材２７を充填したが、埋め戻し材２７を用いない方法もある。例えば、まず、地盤１から下方空間に向けてパイプ１９を打設する。この状態から、上方から掘削を行い、掘削土はパイプ１９によって、下方空間３へ送り出される。このようにして、掘り進みながら、作業床２５を下方に移動させつつ、壁面のライニング施工を行うこともできる。

１………地盤
３………下方空間
５………掘削機
７………ロッド
９………パイロットビット
１１………拡径ビット
１３………スタビライザ
１５………リーミングビット
１７………立坑
１９………パイプ
２１………ライニング装置
２３………隔壁
２５………作業床
２７………埋め戻し材
２９………ライニング
３１………開閉蓋

Claims

立坑または斜坑における作業床の移動方法であって、
立坑または斜坑に埋め戻し材を充填し、前記埋め戻し材の上面を作業床とする工程ａと、
前記立坑または斜坑の下方の空間から、前記埋め戻し材の一部を撤去して、前記作業床を下方に移動させる工程ｂと、
を具備し、
前記工程ａの前に、前記立坑または斜坑にパイプを設置し、
前記工程ｂでは、前記作業床の上方から、前記埋め戻し材の一部を、前記パイプを通じて下方に送り出し、前記作業床を下方に移動させることを特徴とする立坑または斜坑における作業床の移動方法。
立坑または斜坑における作業床の移動方法であって、
立坑または斜坑に埋め戻し材を充填し、前記埋め戻し材の上面を作業床とする工程ａと、
前記立坑または斜坑の下方の空間から、前記埋め戻し材の一部を撤去して、前記作業床を下方に移動させる工程ｂと、
を具備し、
前記工程ｂでは、前記立坑または斜坑の下方における前記埋め戻し材を、前記下方の空間に排出することを特徴とする立坑または斜坑における作業床の移動方法。
前記埋め戻し材は、流動抵抗を受けることにより、前記下方の空間に流出した状態で保持されていることを特徴とする請求項２に記載の立坑または斜坑における作業床の移動方法。
立坑または斜坑における作業床の移動方法であって、
立坑または斜坑に埋め戻し材を充填し、前記埋め戻し材の上面を作業床とする工程ａと、
前記立坑または斜坑の下方の空間から、前記埋め戻し材の一部を撤去して、前記作業床を下方に移動させる工程ｂと、
を具備し、
前記埋め戻し材の下方に、隔壁が設けられ、前記工程ｂでは、前記隔壁から前記埋め戻し材を前記下方の空間に排出することを特徴とする立坑または斜坑における作業床の移動方法。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の立坑または斜坑における作業床の移動方法を利用し、
前記作業床にライニング装置を設置し、前記立坑または斜坑の壁面へのライニング施工を行い、
前記作業床の移動と、ライニング施工を繰り返し、前記立坑または斜坑の上方から下方に向かって、壁面ライニングを行うことを特徴とする立坑または斜坑のライニング施工方法。