JP6713025B2 - 掘削用桟橋 - Google Patents

Description

本発明は掘削用桟橋に係り、特に山岳トンネル工事においてインバート掘削に先行してトンネル断面中央部の地盤を深掘するための掘削用桟橋に係る。

山岳トンネル工事において、地山の変位を抑制しトンネルとして必要な断面を確保するために、トンネルインバートが設置される。
トンネルインバート工では、地盤の掘削時やコンクリートの打設時に工事車両の通行を確保するため、インバート工の上部を跨ぐインバート桟橋が使用される。引用文献１には、インバート桟橋をトンネルの左右の側壁に順次片寄らせてインバート部の掘削（以下「インバート掘削」という）を行う施工方法が開示されている。
ところで、覆工背面の湧水量が多い場合、地下水を集水するために、トンネル断面中央の地盤をインバート掘削より深く溝状に掘削して（以下この部分を「中央深掘部」という）中央排水管を敷設することがある。
この際、従来は（１）インバート桟橋より切羽側で先行して中央深掘部を掘削して随時埋め戻す方法、（２）引用文献１のようにインバート桟橋を片側に寄せてインバート掘削と同時に中央深掘部を掘削する方法、が採られていた。

特開平６−１７３５７４号公報

従来技術には以下の問題点がある。

＜１＞インバート桟橋に先行掘削する方法は、掘削中に切羽への車両の通行が遮断されるため、作業は切羽の施工が止まる休日等に行う必要がある。このため施工の進捗が遅く工期を圧迫する。また休日作業により施工コストが嵩む。
＜２＞インバート桟橋に先行掘削する方法は、坑口側から切羽側へ排水管を敷設しながら埋め戻してゆく。そのため、排水管の吊り込みを掘削部の坑口側の埋め戻し土上から行う必要がある。埋め戻し土上は不陸が多く沈下しやすいため、重機のバランスをとりにくく作業性が悪い。
＜３＞インバート掘削と同時に深掘する方法は、インバート桟橋が中央深掘部の上方にかかるため施工が難しく、重機がインバート桟橋に干渉することがある（図５）。このため、施工工効率が悪く工期を圧迫する。
＜４＞いずれの方法も深部への深堀りとなるため重機のバランスを崩しやすい。特にインバートの先行掘削では状態の悪い地盤上で作業するため、作業性が悪く転倒のおそれがある。

本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決可能な掘削用桟橋を提供することにある。

上記のような課題を解決するための本発明の掘削用桟橋は、桟橋本体と固定フロアと開閉フロアと開閉機構と斜路を備えることを特徴とする。
この構成によれば、工事車両の通路を確保しつつ、中央深掘部の掘削が可能となる。また、安定したフロア上から掘削できるため施工効率がよい。

本発明の掘削用桟橋は、複数の開閉フロアを長手方向に並列してもよい。
この構成によれば、複数の開閉フロアを順次展開しながら重機を移動させることで、一施工サイクルで長距離の深掘が可能となる。

本発明の掘削用桟橋は、開閉機構が支柱と牽引装置と線材からなってもよい。
この構成によれば、簡易な構造でありながら開閉フロアを容易に開閉することができる。

本発明の掘削用桟橋は、牽引装置がチェーンブロックであり線材がチェーンであってもよい。
この構成によれば、開閉フロアを人力で開閉することができる。

本発明の掘削用桟橋は、桟橋本体が２本の桁材とその上部に掛け渡した複数の梁材からなってもよい。
この構成によれば、桁材の底部がソリの機能を果たすことで重機による牽引が容易になる。

以上の構成より、本発明の掘削用桟橋は次の効果の少なくともひとつを備える。
＜１＞工事車両の通行に合わせてフロアを開閉することで、切羽の施工を止めることなく中央深掘部を掘削できる。このため、施工サイクルが良好で工期を大幅に短縮できる。また休日作業がなくなるため施工コストを削減できる。
＜２＞深部への掘削、排水管の敷設、及び埋め戻しの各作業を安定したフロア上から行える。このため作業性がよく施工効率が高い。
＜３＞インバート桟橋に先行して掘削するため、桟橋との干渉がなく中央深掘部の掘削が容易である。
＜４＞安定したフロア上から作業できるため、施工の安全性が高い。

本発明の掘削用桟橋の説明図。 本発明の掘削用桟橋の説明図。 本発明の掘削用桟橋の使用方法の説明図。 本発明の掘削用桟橋の使用方法の説明図。 従来技術の説明図。

以下、図面を参照しながら本発明の掘削用桟橋について詳細に説明する。

[掘削用桟橋]
＜１＞全体の構成（図１）。
本発明の掘削用桟橋１は、山岳トンネル工事において、インバート掘削に先行して中央排水管用の中央深掘部Ｄを掘削するための装置である。
掘削用桟橋１は、枠状の桟橋本体１０と、桟橋本体１０上に掛け渡した固定フロア２０及び開閉フロア３０と、桟橋本体１０に付設して開閉フロア３０を幅方向に跳ね上げて開閉可能な開閉機構４０と、桟橋本体１０の前後に付設した斜路５０と、を備え、平面視において長尺の長方形を呈する。
掘削用桟橋１の幅は、トンネル幅より狭く、かつ重機や工事車両が上部を通行可能な程度に広い幅とする。
本例では、掘削用桟橋１は自走機能を有さず、重機によって牽引されて移動する。ただしこれに限らず、タイヤやクローラ等の自走機構を備えてもよい。

＜２＞桟橋本体。
桟橋本体１０は、掘削用桟橋１の構造部材である。
桟橋本体１０は、平行に配した２本の桁材１１と、２本の桁材１１間に掛け渡した複数の梁材１２の組み合わせからなり、桁材１１を長辺とする縦長の長方形を呈する。
望ましくは、開閉フロア３０の下部には梁材１２を配置せず、開閉フロア３０下の地盤を連続して掘削可能とする。
本例では、桁材１１及び梁材１２として形鋼を採用する。
本例では、梁材１２が桁材１１の上方に乗る構成で桟橋本体１０を組む。この構成によれば、桁材１１の底面がソリの機能を果たすことで、重機による牽引が容易になる。

＜３＞固定フロア。
固定フロア２０は、重機の作業台である。
固定フロア２０は、矩形の面材からなる。本例では、固定フロア２０として鋼製の覆工板を採用する。
固定フロア２０は、桟橋本体１０の２本の桁材１１間に掛け渡して桟橋本体１０に固定する。
固定フロア２０は、桟橋本体１０の長手方向の端部に少なくとも１枚設置する。
本例では、桟橋本体１０の切羽側に固定フロア２０を設置し、桟橋本体１０の坑口側に切羽側の固定フロア２０より短い固定フロア２０を設置する。

＜４＞開閉フロア。
開閉フロア３０は、開閉可能な重機の作業台である。
開閉フロア３０は、矩形の面材からなる。本例では、開閉フロア３０として鋼製の覆工板を採用する。
開閉フロア３０は、桟橋本体１０の２本の桁材１１間に掛け渡し、一辺を桁材１１にヒンジ固定して、桟橋本体１０の幅方向に跳ね上げ開閉自在に構成する。
開閉フロア３０は、桟橋本体１０上に少なくとも１枚、望ましくは複数枚設置する。
本例では、２枚の固定フロア２０の間に３枚の開閉フロア３０を連続して設置する。

＜５＞開閉機構（図２）。
開閉機構４０は、開閉フロア３０を幅方向に開閉する機構である。
本例では開閉機構４０として、開閉フロア３０のヒンジ側の桁材１１から側方に延出する支柱４１と、支柱４１の先端に付設した牽引装置４２と、牽引装置４２と開閉フロア３０の開閉側の側辺を接続する線材４３の組み合わせを採用する。
本例では、牽引装置４２及び線材４３として、チェーンブロックとチェーンの組み合わせを採用する。チェーンブロックによって、動力を必要とせず、人力で開閉フロア３０を開閉することができる。
なお、本例の場合には、開閉フロア３０が開放側に倒れないように、ヒンジ側の桁材１１に開閉フロア３０を支持する転倒防止材４４を設けることが望ましい。
開閉機構４０の構成は上記に限られず、例えば油圧シリンダやウインチ等の他の公知の構成を採用してもよい。要は開閉フロア３０を幅方向に跳ね上げ開閉できればよい。

＜６＞斜路。
斜路５０は、固定フロア２０及び開閉フロア３０への昇降用の通路である。
斜路５０は、固定フロア２０及び開閉フロア３０の床面から路面までの斜面を有する。
斜路５０を桟橋本体１０から着脱自在とし、掘削用桟橋１の移動時に取り外すように構成してもよい。

＜７＞施工方法（図３）。
本発明の掘削用桟橋１は以下のように使用する。
掘削用桟橋１を、インバート桟橋の切羽側であって、中央深掘部Ｄの施工にかかる最先端部に配置する。掘削用の重機は開閉フロア３０より切羽側の固定フロア２０上に配置する。
開閉機構４０の牽引装置４２を操作して開閉フロア３０を開放し、開閉フロア３０の下の地盤を露出させる。
固定フロア２０上から、開閉フロア３０下の地盤を掘削する。
工事車両が通行する際には、一端開閉フロア３０を閉じ、斜路５０、固定フロア２０、及び開閉フロア３０上の経路を走行させる。
全ての開閉フロア３０下の中央深掘部Ｄを掘削し終わったら、開閉フロア３０を全て閉じる。
続いて、重機を掘削用桟橋１の切羽側に下ろし、ワイヤ等を用いて重機で掘削用桟橋１を切羽側に牽引して移動する。
本発明の掘削用桟橋１は、安定したフロア上から掘削を行うことができるため、深堀りでも重機のバランスを崩しにくく、施工性がよい。

＜７．１＞長距離掘削（図４）。
本発明の掘削用桟橋１は、複数の開閉フロア３０の組み合わせによって、一度に長距離の掘削が可能となる。
最初に、坑口側の開閉フロア３０のみを開放し、その下方の地盤を中央の開閉フロア３０上から掘削する（ａ）。
続いて、中央の開閉フロア３０を開放し、その下方の地盤を切羽側の開閉フロア３０上から掘削する（ｂ）。
最後に、切羽側の開閉フロア３０を開放し、その下方の地盤を固定フロア２０上から掘削する（ｃ）。
以上のように、複数の開閉フロア３０を坑口側から切羽側へ順次展開しながら掘削することで、一度に長距離掘削することができる。これによって、掘削用桟橋１の一回の移動距離を伸ばして移動回数を減らすことで、施工効率を高めることができる。
また、複数の開閉フロア３０を開放して掘削用桟橋１の坑口側に排水管吊込用の重機を配置することで、中央深掘部Ｄの掘削と、排水管の吊込・埋め戻しを掘削用桟橋１の両側から並行して施工することができる。

１ 掘削用桟橋
１０ 桟橋本体
１１ 桁材
１２ 梁材
２０ 固定フロア
３０ 開閉フロア
４０ 開閉機構
４１ 支柱
４２ 牽引装置
４３ 線材
４４ 転倒防止材
５０ 斜路
Ｄ 中央深掘部

Claims (5)

1. 山岳トンネル工事においてインバート掘削に先行してトンネル断面中央部の地盤を深掘するための掘削用桟橋であって、
   枠状の桟橋本体と、
   前記桟橋本体の上部に掛け渡した固定フロアと、
   前記桟橋本体の上部に掛け渡した開閉フロアと、
   前記桟橋本体に付設し、前記開閉フロアを前記桟橋本体の幅方向に跳ね上げ開閉可能な開閉機構と、
   前記桟橋本体の前後に付設した斜路と、を備えることを特徴とする、
   掘削用桟橋。
2. 複数の前記開閉フロアを前記桟橋本体の長手方向に並列したことを特徴とする、請求項１に記載の掘削用桟橋。
3. 前記開閉機構が、前記桟橋本体の側方に突出した支柱と、前記支柱の先端付近に付設した牽引装置と、前記牽引装置と前記開閉フロアを連結可能な線材と、からなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の掘削用桟橋。
4. 前記牽引装置がチェーンブロックであり、前記線材が前記チェーンブロックから前記開閉フロアに掛け渡すチェーンであることを特徴とする、請求項３に記載の掘削用桟橋。
5. 前記桟橋本体が、２本の桁材と、前記２本の桁材の上部に掛け渡した複数の梁材の組み合わせからなることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の掘削用桟橋。

Images