JPH10227194A - Construction method of shaft - Google Patents
Construction method of shaftInfo
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- JPH10227194A JPH10227194A JP3211797A JP3211797A JPH10227194A JP H10227194 A JPH10227194 A JP H10227194A JP 3211797 A JP3211797 A JP 3211797A JP 3211797 A JP3211797 A JP 3211797A JP H10227194 A JPH10227194 A JP H10227194A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、立坑の構築工法に
関し、特に、大深度および大口径の立坑の構築に適した
工法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for constructing a shaft, and more particularly to a method suitable for constructing a shaft having a large depth and a large diameter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】立坑は、例えば、駐車場用などに使用さ
れる地下空間を画成する際や、シールド掘進機の発進な
いしは到達用などに採用されている。この種の立坑の構
築工法としては、地上から土留め壁を構築し、土留め壁
で囲繞した内部を根切り掘削して、土留め壁の内側に底
盤と環状躯体とを一体的に形成する方法が一般的に採用
されている。2. Description of the Related Art A shaft is used, for example, when defining an underground space used for a parking lot or the like, or for starting or reaching a shield excavator. As a method of constructing this type of shaft, a retaining wall is constructed from the ground, the inside surrounded by the retaining wall is cut off and excavated, and a bottom plate and an annular frame are integrally formed inside the retaining wall. The method is generally adopted.
【０００３】ところが、このような構築工法では、構築
する立坑が大口径または大深度になるほど、土留め壁の
壁厚を厚くする必要がある上に、内部を根切り掘削する
際に、土留め壁の支保用切梁の設置が必要となり、しか
も、盤膨れ対策なども施さなければならず、経済性や施
工能率面での改善が要請されていた。However, in such a construction method, the wall thickness of the retaining wall needs to be increased as the diameter of the shaft to be constructed becomes larger or deeper. It was necessary to install cut-off beams for supporting the walls, and it was necessary to take measures against board swelling. Improvements in economics and construction efficiency were required.
【０００４】このような問題に対する解決手段として、
例えば、特開平６−３３６７９号公報には、孔内安定液
が満たされた掘削溝内に立坑を構築する大深度立坑の構
築工法が提案されている。この公報に開示されている立
坑の構築工法では、環状躯体を複数に分割するととも
に、分割した第１段目の環状躯体の下端に、水密構造の
底盤を形成し、これを浮力により安定液中に浮上状態に
設置する。As a solution to such a problem,
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-33679 proposes a method of constructing a vertical shaft in which a vertical shaft is constructed in an excavation trench filled with a stable liquid in a hole. In the vertical shaft construction method disclosed in this publication, the annular skeleton is divided into a plurality of parts, and a water-tight bottom plate is formed at the lower end of the divided first-stage annular skeleton. Install in a floating state.
【０００５】そして、その後、先順位の環状躯体上に、
順次分割した環状躯体を積層接合して、浮力に対抗する
積載荷重を載加して沈設作業を行うことを要旨としてい
る。この公報に開示されている構築工法によれば、土留
め壁の厚みの低減が可能となり、切梁の設置も不要にな
るなどの長所があるものの、このような大深度立坑の構
築工法には、以下に説明する技術的な課題があった。[0005] Then, after that, on the first-order annular skeleton,
The gist of the present invention is to stack and join sequentially divided annular frames and apply a load against buoyancy to perform a sinking operation. According to the construction method disclosed in this publication, the thickness of the retaining wall can be reduced, and there is an advantage that the installation of the cutting beam is unnecessary. However, there were technical problems described below.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記公報に
開示されている立坑の構築工法では、施工の初期に、第
１段目の環状躯体の下端に、水密構造の底盤を形成し、
これを浮力により安定液中に浮上状態に設置することに
なるが、例えば、口径が２０ｍ程度の大深度立坑におい
て、底盤を鉄筋コンクリートで構築するとすれば、その
重量が数千トンにもなり、これを浮力により浮上させる
ことが非常に難しい。That is, in the shaft construction method disclosed in the above-mentioned publication, a water-tight bottom plate is formed at the lower end of the first-stage annular skeleton at the beginning of construction.
This will be installed in a stable state in the stable liquid by buoyancy.For example, in a deep shaft with a diameter of about 20 m, if the bottom is constructed of reinforced concrete, its weight will be several thousand tons, It is very difficult to levitate by buoyancy.
【０００７】また、このような大重量の底盤を下端に形
成した環状躯体の第１段目を予め形成した場合には、こ
れを吊り上げて縦孔内に設置する重機も非常に大規模な
ものを必要とする上に、大規模な重機により大重量の部
材を吊り上げようとすると、吊り架台の設置個所の地盤
改良なども必要となり、このような施工方法を具体化す
る際には、解決すべき問題が数多く存在していた。In the case where the first stage of the annular frame having such a heavy bottom plate formed at the lower end is formed in advance, a heavy machine for lifting and installing the first stage in the vertical hole is also very large. In addition to this, if a heavy-weight member is to be lifted by a large-scale heavy machine, it is necessary to improve the ground at the place where the suspension gantry is installed, etc. There were many problems to be solved.
【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、大口径か
つ大深度立坑を構築することができる具体的な工法を提
供することにある。The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a concrete method capable of constructing a large-diameter and deep-depth shaft. is there.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数ロットで分割形成される環状躯体
と、この環状躯体の下端を閉塞する底盤とを備えた立坑
を地盤中に構築する際に、土水圧対抗用の外水が満たさ
れた縦孔を地盤中に形成する第１工程と、前記底盤と前
記環状躯体の下端部との外殻を一体的に画成する中空箱
状鋼製セグメントを前記外水上に浮上させ、この状態で
前記底盤と分割した前記環状躯体とを現場打設により形
成する第２工程と、形成された前記立坑内に浮力対抗用
の内水を注入して前記底盤を前記縦孔内に着定させた後
に、前記内水の排除と前記縦孔と前記躯体との間に裏込
め材を置換充填する第３工程とを含むように構成した。
このように構成された立坑の構築工法によれば、外水上
には、底盤と環状躯体の下端部との外殻を一体的に画成
する中空箱状鋼製セグメントを浮上させるので、外水上
に吊り下げ設置する重量が軽量化されるとともに、十分
な浮力が得られ、浮上状態で底盤形成用コンクリートお
よび環状躯体形成用のコンクリートの打設が可能にな
る。前記鋼製セグメントは、前記底盤の底面を画成する
底板と、前記底盤の側面および前記環状躯体の下端部の
側面を画成する側壁とを有し、前記底板を同心円状に分
割するとともに、前記側壁を周方向に分割した複数の箱
状ユニットから構成することができる。この構成による
と、鋼製セグメントが複数の箱状ユニットに分割されて
いるので、吊り上げ用重機の規模をより一層小さくする
ことができる。前記内水は、型枠を設置して前記環状躯
体の上部側のロットをコンクリートの打設により形成す
る際に、構築途中の立坑の上端側が前記外水の水面上か
ら上方に略一定量突出するように導入することができ
る。この構成によれば、環状躯体の各ロットを形成する
際に、型枠設置用などに用いられる作業架台の高さを一
定にすることができる。前記底盤は、前記底板上にコン
クリートを打設して前記第２工程の初期に形成すること
ができる。この構成によれば、鋼製セグメントの重心位
置が低くなるので、鋼製セグメントを安定した状態で浮
上支持することができる。前記コンクリートの打設によ
り前記環状躯体の各ロットおよび底盤を形成する際に、
前記鋼製セグメントないしは構築途中の立坑の姿勢を、
姿勢制御装置により所定の状態に維持することができ
る。この構成によれば、コンクリート打設に伴ない偏荷
重が作用しても構築と途中の立坑の傾きなどが防止さ
れ、コンクリートの打設作業を安定した状態で行える。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a vertical shaft having a ring structure divided and formed in a plurality of lots and a bottom plate for closing a lower end of the ring structure. When constructing, a first step of forming a vertical hole filled with external water for countering soil water pressure in the ground, and a hollow integrally defining an outer shell between the bottom and the lower end of the annular frame. A second step of floating a box-shaped steel segment above the external water, and forming the bottom plate and the divided annular frame by casting in place in this state; and an inner water for competing with buoyancy in the formed shaft. And then setting the bottom plate in the vertical hole and then removing the internal water and replacing and filling a backfill material between the vertical hole and the frame. did.
According to the construction method of the shaft constructed in this way, the hollow box-shaped steel segment that integrally defines the outer shell of the bottom plate and the lower end of the annular frame is floated on the outer water. In addition to reducing the weight of the suspended installation, sufficient buoyancy can be obtained, and the concrete for forming the base and the concrete for forming the annular frame can be cast in the floating state. The steel segment has a bottom plate that defines a bottom surface of the bottom plate, and a side wall that defines a side surface of the bottom plate and a side surface of a lower end portion of the annular skeleton, and divides the bottom plate concentrically. The side wall may be composed of a plurality of box-shaped units divided in the circumferential direction. According to this configuration, since the steel segment is divided into the plurality of box-shaped units, the scale of the heavy lifting machine can be further reduced. When forming a lot on the upper side of the annular skeleton by casting concrete, the inner water protrudes from the water surface of the outer water by a substantially constant amount at the upper end side of the shaft during construction when forming a lot on the upper side of the annular skeleton. Can be introduced. According to this configuration, when forming each lot of the annular skeleton, it is possible to make the height of the work platform used for formwork installation and the like constant. The bottom may be formed at the beginning of the second step by casting concrete on the bottom plate. According to this configuration, since the position of the center of gravity of the steel segment is lowered, the steel segment can be stably levitated and supported. When forming each lot and the bottom plate of the annular skeleton by casting the concrete,
The attitude of the steel segment or the shaft during construction is
The predetermined state can be maintained by the attitude control device. According to this configuration, even if an eccentric load accompanying the concrete casting is applied, the construction and the inclination of the shaft during the construction are prevented, and the concrete placing work can be performed in a stable state.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面を参照にして詳細に説明する。図１
から図７は、本発明にかかる立坑の構築工法の一実施例
を示している。図１には、本発明の構築工法で構築され
る立坑Ａの全体断面が示されている。Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG.
FIG. 7 to FIG. 7 show an embodiment of a shaft construction method according to the present invention. FIG. 1 shows an entire cross section of a shaft A constructed by the construction method of the present invention.
【００１１】同図に示した立坑Ａは、９段（第１ロット
〜第９ロット）に分割形成される環状躯体Ｂと、こ
の環状躯体Ｂの下端を閉塞するようにして一体に形成さ
れる底盤Ｃとを備えている。The shaft A shown in FIG. 1 is formed integrally with an annular frame B divided and formed into nine stages (first to ninth lots) and a lower end of the annular frame B is closed. And a bottom plate C.
【００１２】このような構造の立坑Ａを構築する際に
は、まず、図２に示すように、地盤中に土水圧対抗用の
外水１０が満たされた縦孔１２が形成される。この縦孔
１２は、鋼矢板などの止水性を備えた簡易型土留め壁１
３を地上から所定深度まで打設した後に、土留め壁１３
で囲繞された内部を掘削することにより形成される。When constructing the shaft A having such a structure, first, as shown in FIG. 2, a vertical hole 12 is formed in the ground, which is filled with external water 10 for countering soil pressure. This vertical hole 12 is provided with a simple earth retaining wall 1 having a waterproof property such as a steel sheet pile.
3 from the ground to a predetermined depth,
It is formed by excavating the interior surrounded by.
【００１３】縦孔１２の直径は、構築しようとする立坑
Ａの直径よりもやや大きく、かつ、立坑Ａの全長よりも
若干深い深度まで形成される（第１工程）。縦孔１２の
形成が終了すると、立坑Ａの躯体部分（底盤Ｃ，環状躯
体Ｂ）の構築が行われる（第２工程）。The diameter of the vertical hole 12 is formed to be slightly larger than the diameter of the shaft A to be constructed, and to be slightly deeper than the entire length of the shaft A (first step). When the formation of the vertical hole 12 is completed, construction of the skeleton portion (the bottom C, the annular skeleton B) of the shaft A is performed (second step).
【００１４】この工程では、まず、箱状鋼製セグメント
１４が、図３（Ａ）に示すように、縦孔１２内の外水１
０上に浮上設置される。この箱状鋼製セグメント１４
は、底盤Ａと環状躯体Ｂの複数段の下端部、例えば、第
２ロットの外殻を一体的に画成するものであり、内部
が中空に形成されている。In this step, first, as shown in FIG. 3A, the box-shaped steel segment 14
It floats above 0. This box-shaped steel segment 14
Is formed integrally with the bottom of the bottom plate A and the lower end portions of the plurality of stages of the annular frame B, for example, the outer shell of the second lot, and has a hollow interior.
【００１５】図６に箱状鋼製セグメント１４の詳細を示
している。同図に示す箱状鋼製セグメント１４は、底盤
Ａの底面を画成する底板１４ａと、底盤Ａと環状躯体Ｂ
の複数段の下端部の側面を画成する側壁１４ｂとを有し
ている。FIG. 6 shows details of the box-shaped steel segment 14. The box-shaped steel segment 14 shown in the figure includes a bottom plate 14a defining the bottom surface of the bottom plate A, the bottom plate A and the annular frame B.
And a side wall 14b defining the side surface of the lower end of the plurality of steps.
【００１６】この実施例の場合には、箱状鋼製セグメン
ト１４は、上端が開口した１つの円筒箱状ユニット１４
０と、同様に上端が開口した４個の扇形箱状ユニット１
４１とから構成されていて、底板１４ａを同心円状に２
分割するとともに、外周側の環状部分の底板１４ａを周
方向に４分割した形態になっている。In this embodiment, the box-shaped steel segment 14 is composed of one cylindrical box-shaped unit 14 having an open upper end.
0, and four fan-shaped box-shaped units 1 whose upper ends are similarly opened
41, and the bottom plate 14a is concentrically
In addition to the division, the bottom plate 14a of the annular portion on the outer peripheral side is divided into four in the circumferential direction.
【００１７】円筒箱状ユニット１４０は、円形底板１４
０ａと、この円形底板１４０ａの外周縁に立設されたリ
ング板１４０ｂとを有している。各扇形ユニット１４１
は、扇形底板１４１ａと、この底板１４１ａの周方向の
側縁に立設された一対の接合フランジ板１４１ｂと、底
板１４１ａの内外周縁にそれぞれ立設された内，外曲面
板１４１ｃ，１４１ｄとを有している。The cylindrical box-shaped unit 140 includes the circular bottom plate 14.
0a and a ring plate 140b erected on the outer peripheral edge of the circular bottom plate 140a. Each fan unit 141
Is composed of a fan-shaped bottom plate 141a, a pair of joint flange plates 141b provided upright on a side edge in the circumferential direction of the bottom plate 141a, and inner and outer curved plates 141c, 141d provided upright on inner and outer peripheral edges of the bottom plate 141a. Have.
【００１８】内曲面板１４１ｃは、リング板１４０ｂの
外周に接合されるものであり、外曲面板１４１ｄは、側
壁１４ｂの一部を構成し、扇型箱状ユニット１４１を周
方向に連結すると環状の側壁１４ｂが形成される。The inner curved plate 141c is joined to the outer periphery of the ring plate 140b, and the outer curved plate 141d forms a part of the side wall 14b. When the sector box-shaped unit 141 is connected in the circumferential direction, the inner curved plate 141c becomes annular. Is formed.
【００１９】リング板１４０ｂ，接合フランジ板１４１
ｂ，内曲面板１４１ｃは、底盤Ｃ内に収まる高さに設定
されている。なお、図６（Ａ），（Ｂ）に符号１４２で
示したものは、後述する外水位１０を調整する際や、裏
込め材を注入する際に使用する貫通孔であり、底盤Ｃを
形成するまでは、この貫通孔１４２は、閉塞されてい
る。Ring plate 140b, joint flange plate 141
b, the inner curved plate 141c is set to a height that fits in the bottom plate C. 6 (A) and 6 (B) are through holes used for adjusting the outside water level 10 and filling the backfill material, which will be described later, and form the bottom plate C. Until this, the through hole 142 is closed.
【００２０】鋼製セグメント１４を外水１０上に設置す
る際には、円筒箱状ユニット１４０および扇形箱状ユニ
ット１４１をそれぞれ吊り上げて外水１０上に浮上させ
て組立てる。この組立の際には、円筒箱状ユニット１４
０を中央に配置し、その外周側に扇形箱状ユニット１４
１がこれを取り巻くように配置して、図６（Ｃ）に示す
ように、リング板１４０ｂと内曲面板１４１ｂとの間，
接合フランジ板１４１ｂ同士の間にそれぞれ水密パッキ
ン１４３を介装してボルトナットでこれらを締結するこ
とにより行われる。When the steel segment 14 is installed on the external water 10, the cylindrical box unit 140 and the sector box unit 141 are respectively lifted and floated on the external water 10 for assembly. In this assembly, the cylindrical box-shaped unit 14
0 is arranged at the center, and the sector box-shaped unit 14
1 is arranged so as to surround it, as shown in FIG. 6 (C), between the ring plate 140b and the inner curved plate 141b.
This is performed by interposing watertight packings 143 between the joining flange plates 141b and fastening them with bolts and nuts.
【００２１】このようにして組立られた鋼製セグメント
１４の浮上設置状態を図３（Ａ）に示している。ここ
で、いま例えば、構築しようとする立坑Ａの寸方形状が
図１に示すように、直径が１６ｍの円形断面で、高さが
３６．８ｍであって、底盤Ｂの厚みが２ｍ、環状躯体Ｂ
の第１ロット〜第８ロットまでの高さがそれぞれ４
ｍ、第９ロットの高さが２．８ｍであり、 鋼製セグ
メント１４の底板１４ａの厚みが２ｃｍ，比重が７．８
５、側壁１４ｂの単位長さ当たりの重量が１６ｔ／ｍで
あり、第２ロットまでの部分を鋼製セグメント１４に
含ませるとすると、鋼製セグメント１４の全高は、１０
ｍとなる。FIG. 3A shows a state in which the steel segments 14 assembled as described above are installed in a floating state. Here, for example, as shown in FIG. 1, the square shape of the shaft A to be constructed is a circular section having a diameter of 16 m, a height of 36.8 m, a thickness of the bottom plate B of 2 m, and an annular shape. Building B
The height from the first lot to the eighth lot is 4
m, the height of the ninth lot is 2.8 m, the thickness of the bottom plate 14 a of the steel segment 14 is 2 cm, and the specific gravity is 7.8.
5. If the weight per unit length of the side wall 14b is 16 t / m and the portion up to the second lot is included in the steel segment 14, the total height of the steel segment 14 is 10
m.
【００２２】この場合、底盤１４ａの重量Ｗ0は、π／
４×１６2×０．０２×７．８５＝３１．５５ｔとな
る。一方、側壁１４ｂの重量Ｗ0’は、１６ｔ／ｍ×１
０＝１６０ｔとなり、この段階における鋼製セグメント
１４の合計重量Ｗ1は、３１．５＋１６０＝１９１．５
５ｔとなり、外水１０の比重を１とすると、鋼製セグメ
ント１４を浮上させた際に、鋼製セグメント１４が外水
１０の水面上に突出する高さは、１０− Ｗ1／（π／４
×１６2）＝９．０５ｍとなる。In this case, the weight W 0 of the bottom plate 14a is π /
4 × 16 2 × 0.02 × 7.85 = 31.55t. On the other hand, the weight W 0 ′ of the side wall 14b is 16 t / m × 1
0 = 160 t, and the total weight W 1 of the steel segments 14 at this stage is 31.5 + 160 = 191.5.
Assuming that the specific gravity of the external water 10 is 1 and the steel segment 14 is floated, the height of the steel segment 14 projecting above the surface of the external water 10 is 10−W 1 / (π / 4
× 16 2 ) = 9.05 m.
【００２３】次いで、この状態で、底板１４ａ上にコン
クリートを打設して、図３（Ｂ）に示すように、底盤Ｃ
を形成する。底盤Ｃは、その厚みが２ｍで、コンクリー
トの比重を２．４とすると、底盤Ｃのコンクリートの重
量が、π／４×１６2×２×２．４＝９６５ｔとなり、
底盤Ｃの形成段階における合計重量Ｗ2は、 Ｗ1＋９６
５＝１１５７ｔとなる。Next, in this state, concrete is cast on the bottom plate 14a, and as shown in FIG.
To form If the bottom C has a thickness of 2 m and the specific gravity of the concrete is 2.4, the weight of the concrete of the bottom C is π / 4 × 16 2 × 2 × 2.4 = 965 t,
Total weight W 2 in the step of forming the bottom plate C is, W 1 +96
5 = 1157t.
【００２４】この場合の、鋼製セグメント１４が外水１
０の水面上に突出する高さは、１０− Ｗ2／（π／４×
１６2）＝４．２ｍとなる。なお、底盤Ｃの形成用コン
クリートを打設する際には、底板１４ａに設けられてい
る貫通孔１４２に連通する位置にパイプ１４４を設置
し、このパイプ１４４には、外水１０の抜出し用ホース
（図示省略）を接続しておく。In this case, the steel segment 14 is
The height protruding above the water surface of 0 is 10−W 2 / (π / 4 ×
16 2 ) = 4.2 m. When casting concrete for forming the bottom C, a pipe 144 is installed at a position communicating with the through hole 142 provided in the bottom plate 14a, and a hose for extracting the outside water 10 is provided in the pipe 144. (Not shown) is connected.
【００２５】次に、本実施例の場合には、図３（Ｃ）に
示すように、環状躯体Ｂの第３ロットが鋼製セグメン
ト１４の上端側に形成される。第３ロットを形成する
際には、その形成型枠１６を鋼製セグメント１４の上端
上に設置することになるが、型枠１６の高さが４ｍあ
り、型枠１６の設置前の鋼製セグメント１４の上端は、
外水１０の水面上に４．２ｍ突出しているので、そのま
ま設置すると、型枠１６の上端は、水面上８．２ｍ突出
することになり、作業用架台の高さが大きくなり過ぎ、
コンクリートの打設作業などにも支障を来たす。Next, in the case of this embodiment, as shown in FIG. 3C, a third lot of the annular frame B is formed on the upper end side of the steel segment 14. When forming the third lot, the forming form 16 is set on the upper end of the steel segment 14, but the height of the form 16 is 4m and the steel form before setting the form 16 is formed. The upper end of segment 14
Since it protrudes 4.2 m above the water surface of the outside water 10, if it is installed as it is, the upper end of the formwork 16 will protrude 8.2 m above the water surface, and the height of the work base will be too large,
It also hinders concrete casting work.
【００２６】そこで、本実施例の場合には、外水１０上
の突出高さがほぼ一定（例えば、１つのロットにほぼ対
応させた５ｍ程度）になるように、鋼製セグメント１４
内に浮力対抗用の内水１８を導入するようにした。この
内水１８の導入状態を図７に示している。 Therefore, in the case of the present embodiment, the steel segments 14 are so set that the protruding height above the external water 10 is substantially constant (for example, about 5 m substantially corresponding to one lot).
The inside water 18 for buoyancy was introduced into the inside. FIG. 7 shows the state of introduction of the inner water 18.
【００２７】内水１８をセグメント１４内に導入する際
には、型枠１６の組立状態に対応させて、徐々にその量
を漸次増加させる。また、型枠１６を設置して、その内
部にコンクリートを打設する際には、打設量の偏在など
により、鋼製セグメント１４が傾くことが予測されると
ともに、コンクリートの打設に伴って、鋼製セグメント
１４が徐々に沈下することも予測され、コンクリートの
打設作業に支障を来す恐れがある。When the internal water 18 is introduced into the segment 14, the amount thereof is gradually increased in accordance with the assembled state of the formwork 16. In addition, when the formwork 16 is installed and concrete is poured into the inside, the steel segment 14 is predicted to be inclined due to uneven distribution of the amount of casting, etc. It is also predicted that the steel segment 14 will gradually sink, which may hinder the concrete placing operation.
【００２８】そこで、本実施例の場合には、図７にその
一例を示すように、コンクリートを打設して、脱型を行
うまでは、鋼製セグメント１４や構築途中の立坑Ａの姿
勢を一定に保つ姿勢制御装置２０を用いるようにした。Therefore, in the case of this embodiment, as shown in an example in FIG. 7, the concrete segment is cast and the posture of the steel segment 14 and the shaft A during construction is changed until the concrete is removed. The posture control device 20 that keeps the temperature constant is used.
【００２９】同図に示した姿勢制御装置２０は、複数の
ウインチ２０ａおよび油圧ジッャキ２０ｂを備えてい
る。ウインチ２０ａは、構築しようとする立坑Ａを周方
向にそって、等角度間隔で４分割ないしは３分割した位
置に設置され、地盤中に一部が埋設された架台２０ｃ上
に固定設置されている。各ウインチ２０ａに捲回された
ワイヤ２０ｄの一端は、適宜ガイドローラを設置して、
鋼製セグメント１４の底面に結合されている。The attitude control device 20 shown in FIG. 1 includes a plurality of winches 20a and hydraulic jacks 20b. The winch 20a is installed at a position divided into four or three at equal angular intervals along the circumferential direction of the shaft A to be constructed, and is fixedly installed on a gantry 20c partially buried in the ground. . One end of the wire 20d wound around each winch 20a is provided with a guide roller as appropriate,
It is connected to the bottom surface of the steel segment 14.
【００３０】油圧ジャッキ２０ｂは、土留め壁１３の内
面に当接する当接プレートが先端側に設けられ、鋼製セ
グメント１４の側面に段上に設置されている。The hydraulic jack 20 b is provided with a contact plate that is in contact with the inner surface of the retaining wall 13 on the distal end side, and is installed on the side surface of the steel segment 14 on the step.
【００３１】このように構成された姿勢制御装置２０で
は、水平方向に関して、油圧ジッャキ２０ｂを伸縮制御
することで行われる。また、鉛直方向の姿勢制御は、内
水１８が導入されない初期段階においては、コンクリー
トの打設時に鋼製セグメント１４が沈み込まないよう
に、ウインチ２０ａにより支持する。In the posture control device 20 configured as described above, the control is performed by controlling the expansion and contraction of the hydraulic jack 20b in the horizontal direction. In the vertical attitude control, at the initial stage when the internal water 18 is not introduced, the steel segment 14 is supported by the winch 20a so that the steel segment 14 does not sink when the concrete is poured.
【００３２】一方、内水１８を導入する段階に至って
は、コンクリート打設時に、内水１８を適宜排出するこ
とによりバランスさせる。 なお、このような姿勢制御
装置２０による姿勢制御は、コンクリートを打設して底
盤Ｃを形成する際にも行われる。On the other hand, at the stage where the internal water 18 is introduced, at the time of placing concrete, the internal water 18 is appropriately drained to be balanced. In addition, such attitude control by the attitude control device 20 is also performed when the bottom C is formed by casting concrete.
【００３３】第３ロットが形成されると、環状躯体Ｂ
の厚みが１．２ｍなので、第３ロットの重量は、π／４
×（１６2−１３．６2）×４．０×２．４＝５３６ｔと
なり、第３ロット形成終了時点での合計重量Ｗ3は、
Ｗ2＋５３６＝１６９３ｔとなり、外水１０の水面上に
突出する高さは、１４− Ｗ3／（π／４×１６2）＝
５．５ｍとなる。When the third lot is formed, the annular frame B
Is 1.2 m, the weight of the third lot is π / 4
× (16 2 −13.6 2 ) × 4.0 × 2.4 = 536 t, and the total weight W 3 at the end of the third lot formation is:
W 2 + 536 = 1693 t, and the height of the outside water 10 protruding above the water surface is 14−W 3 / (π / 4 × 16 2 ) =
5.5 m.
【００３４】次に、本実施例の場合には、図３（Ｄ）に
示すように、環状躯体Ｂの第１ロットが形成される。
第１ロットを形成する際には、側壁１４ｂの内面側に
内型枠を設置してコンクリートの打設が行われる。この
第１ロットを打設形成する際には、外水１０上の突出
高さが５．５ｍあっても、その上部に型枠を設置しない
ので、内水１８の導入は行わず、姿勢制御装置２０によ
る姿勢制御だけが行われる。第１ロットの形成終了時
点での合計重量Ｗ4は、第１ロット〜第８ロットま
での重量が同じなので、 Ｗ3＋５３６＝２２２９ｔとな
り、外水１０の水面上に突出する高さは、１８− Ｗ4／
（π／４×１６2）＝３．９ｍとなる。Next, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 3D, a first lot of the annular frame B is formed.
When forming the first lot, concrete is cast by setting an inner formwork on the inner surface side of the side wall 14b. When the first lot is cast and formed, even if the protruding height on the outer water 10 is 5.5 m, no formwork is installed above the outer water 10, so that the inner water 18 is not introduced, and the posture control is performed. Only the attitude control by the device 20 is performed. Total weight W 4 at forming the end of the first lot, the weight up to the first lot to eighth lot same height projecting W 3 + 536 = 2229t, and the above water of the external water 10, 18 − W 4 /
(Π / 4 × 16 2 ) = 3.9 m.
【００３５】第１ロットの打設形成が終了すると、次
に、図４（Ａ）に示すように、第４ロットの打設形成
が行われる。第４ロットを形成する際には、第３ロッ
ト上に型枠１６を設置する必要があるので、これの打
設形成に先立って、第３ロットの場合と同様に、内水
１８の導入および姿勢制御が行われる。When the formation of the first lot is completed, the formation of the fourth lot is performed as shown in FIG. When forming the fourth lot, it is necessary to install the formwork 16 on the third lot. Therefore, prior to the formation of the fourth lot, the introduction of the inland water 18 and the Attitude control is performed.
【００３６】第４ロットの形成終了時点での合計重量
Ｗ5は、 Ｗ4＋５３６＝２７６５ｔとなり、外水１０の
水面上に突出する高さは、２２− Ｗ5／（π／４×１６
2）＝４．２ｍとなる。The total weight W 5 at the end of the formation of the fourth lot is W 4 + 536 = 2765 t, and the height of the outside water 10 projecting above the water surface is 22−W 5 / (π / 4 × 16).
2 ) = 4.2 m.
【００３７】次いで、図４（Ｂ）に示すように、、第５
ロットの打設形成が行われる。第５ロットを形成す
る際には、第４ロット上に型枠１６を設置する必要が
あるので、これの打設形成に先立って、第３，４ロット
，の場合と同様に、内水１８の導入および姿勢制御
が行われる。Next, as shown in FIG.
Lot casting is performed. When forming the fifth lot, it is necessary to set the formwork 16 on the fourth lot. Therefore, prior to the formation of the fifth lot, the inner water 18 is formed in the same manner as in the third and fourth lots. Is introduced and attitude control is performed.
【００３８】第５ロットの形成終了時点での合計重量
Ｗ6は、 Ｗ5＋５３６＝３３０１ｔとなり、外水１０の
水面上に突出する高さは、２６− Ｗ6／（π／４×１６
2）＝５．５ｍとなる。The total weight W 6 at the end of the formation of the fifth lot is W 5 + 536 = 3301 t, and the height of the outside water 10 projecting above the water surface is 26−W 6 / (π / 4 × 16).
2 ) = 5.5 m.
【００３９】次に、図４（Ｃ）に示すように、第２ロッ
トが打設形成される。第２ロットを形成する際に
は、第１ロットを打設形成する際と同様に、内水１８
の導入は行わず、姿勢制御装置２０による姿勢制御だけ
が行われる。Next, as shown in FIG. 4C, a second lot is cast and formed. When the second lot is formed, the inner water 18 is formed in the same manner as when the first lot is formed.
Is not performed, and only the attitude control by the attitude control device 20 is performed.
【００４０】第２ロットの形成終了時点での合計重量
Ｗ7は、 Ｗ6＋５３６＝３８３７ｔとなり、外水１０の
水面上に突出する高さは、３０− Ｗ6／（π／４×１６
2）＝２．８ｍとなる。The total weight W 7 at the end of the formation of the second lot is W 6 + 536 = 3837 t, and the height of the outside water 10 protruding above the water surface is 30−W 6 / (π / 4 × 16).
2 ) = 2.8 m.
【００４１】以後は、図４（Ｄ）および図５（Ａ）〜
（Ｃ）に示すように、順次第６ロツト〜第９ロット
までが積み上げ形成される。これらの各ロットを打設形
成する際には、第３ロットと同様に内水１８の導入，
排出および姿勢制御が行われる。各ロットの形成終了段
階における外水１０の水面上の突出高さは、４．２ｍ，
５．５ｍ，６．８ｍ，７．７ｍになる。Thereafter, FIG. 4 (D) and FIG.
As shown in (C), the sixth to ninth lots are sequentially formed. When casting and forming each of these lots, introduction of inland water 18 and
Ejection and attitude control are performed. The projecting height of the outside water 10 above the water surface at the end of the formation of each lot is 4.2 m,
5.5m, 6.8m and 7.7m.
【００４２】そして、第９ロットの形成が終了する
と、形成された立坑Ａ内に沈設用の内水１８を導入し
て、底盤Ｂの下面を縦孔１２の底面に着定させた後に、
底盤Ｃに設けられているパイプ１４４を介してモルタル
などの裏込め材が、立坑Ａの外周と縦孔１２間に、外水
１０と置換するようにして充填され、裏込め材が硬化す
ると、立坑Ａの構築が完了する（第３工程）。When the formation of the ninth lot is completed, the inner water 18 for sinking is introduced into the formed shaft A, and the lower surface of the bottom plate B is fixed to the bottom surface of the vertical hole 12.
When the backfill material such as mortar is filled through the pipe 144 provided in the bottom plate C between the outer periphery of the shaft A and the vertical hole 12 so as to replace the external water 10, and the backfill material is cured. Construction of the shaft A is completed (third step).
【００４３】さて、以上のような工程で行われる立坑Ａ
の構築工法によれば、外水１０上には、底盤Ｃと環状躯
体Ｂの下端部との外殻を一体的に画成する中空箱状鋼製
セグメント１４を浮上させるので、外水１０上に吊り下
げ設置する重量が軽量化されるとともに、十分な浮力が
得られ、浮上状態で底盤形成用コンクリートおよび環状
躯体形成用のコンクリートの打設が可能になる。Now, the shaft A, which is performed in the above-described process, will be described.
According to the construction method, the hollow box-shaped steel segment 14 that integrally defines the outer shell of the bottom C and the lower end of the annular frame B is floated on the outer water 10. In addition to reducing the weight of the suspended installation, sufficient buoyancy can be obtained, and the concrete for forming the base and the concrete for forming the annular frame can be cast in the floating state.
【００４４】また、本実施例の場合には、鋼製セグメン
ト１４は、底盤Ｃの底面を画成する底板１４ａと、底盤
Ｃの側面および環状躯体Ｂの下端部の側面を画成する側
壁１４ｂとを有し、底板１４ａを同心円状に分割すると
ともに、側壁１４ｂを周方向に分割した複数の箱状ユニ
ット１４０から構成しているので、吊り上げ用重機の規
模をより一層小さくすることができる。In the case of this embodiment, the steel segment 14 includes a bottom plate 14a defining the bottom surface of the bottom plate C, and a side wall 14b defining the side surface of the bottom plate C and the lower end portion of the annular frame B. Since the bottom plate 14a is divided into concentric circles and the side wall 14b is constituted by a plurality of box-shaped units 140 divided in the circumferential direction, the size of the heavy lifting machine can be further reduced.
【００４５】さらに、浮力対抗用の内水１８は、型枠１
６を設置して環状躯体Ｂの上部側のロットをコンクリー
トの打設により形成する際に、構築途中の立坑Ａの上端
側が外水１０の水面上から上方に一定量突出するように
導入するので、各ロットを形成する際に、型枠設置用の
作業台の高さを一定にすることができ、作業台の高さ調
整が不要となって急こう能率が向上する。Further, the inland water 18 for buoyancy countermeasures is
6 is installed to form a lot on the upper side of the annular skeleton B by casting concrete, since the upper end side of the shaft A during construction is introduced so as to protrude upward from the surface of the external water 10 by a fixed amount. When forming each lot, the height of the work table for setting the formwork can be made constant, and the height adjustment of the work table is not required, so that the efficiency of the emergency operation is improved.
【００４６】また、底盤Ｃは、底板１４ａ上にコンクリ
ートを打設して第２工程の初期に形成するので、鋼製セ
グメント１４の重心が低くなり、鋼製セグメント１４を
安定した状態で浮上支持することができる。Further, since the bottom board C is formed in the early stage of the second step by casting concrete on the bottom plate 14a, the center of gravity of the steel segment 14 is lowered, and the steel segment 14 is floated and supported in a stable state. can do.
【００４７】また、コンクリートの打設により環状躯体
Ｂの各ロットおよび底盤Ｃを形成する際に、鋼製セグメ
ント１４ないしは構築途中の立坑Ａの姿勢を、姿勢制御
装置２０により所定の状態に維持するので、コンクリー
ト打設に伴ない偏荷重が作用しても構築途中の立坑Ａの
傾きなどが防止され、コンクリートの打設作業を安定し
た状態で行える。When each lot of the annular frame B and the bottom plate C are formed by casting concrete, the posture of the steel segment 14 or the shaft A under construction is maintained in a predetermined state by the posture control device 20. Therefore, even if an eccentric load accompanying the concrete casting is applied, the inclination of the shaft A during construction is prevented, and the concrete placing operation can be performed in a stable state.
【００４８】なお、上記実施例では、環状躯体Ｂを９段
にロットに分割した場合を例示したが、分割数は、これ
に限られることはない。また、上記実施例では、鋼製セ
グメント１４に環状躯体Ｂの２ロットを含ませ場合を示
したが、その個数もこれに限られることはない。In the above embodiment, the case where the annular frame B is divided into nine lots is exemplified, but the number of divisions is not limited to this. Further, in the above-described embodiment, the case where two lots of the annular skeleton B are included in the steel segment 14 has been described, but the number is not limited to this.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる立坑の構築工法によれば、大重量となる
底盤を浮上支持したセグメント上で、現場打設により形
成するので、大規模な吊り上げ設備や地盤改良などの付
帯工事を伴うことなく、大口径かつ大深度立坑の構築が
具体的に可能になる。As described above in detail in the embodiments,
According to the method of constructing a shaft according to the present invention, since a heavy base is formed on site by levitation and support of the bottom, which is heavy, without accompanying work such as large-scale lifting equipment and ground improvement, Construction of a large-diameter and deep-depth shaft becomes possible specifically.
【図１】本発明にかかる構築工法で構築する立坑の一例
を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an example of a shaft constructed by a construction method according to the present invention.
【図２】本発明にかかる立坑の構築工法の最初の工程を
示す断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory sectional view showing the first step of the shaft construction method according to the present invention.
【図３】図２の工程に引き続いて行われる工程の説明図
である。FIG. 3 is an explanatory view of a step performed subsequent to the step of FIG. 2;
【図４】図３の工程に引き続いて行われる工程の説明図
である。FIG. 4 is an explanatory view of a step performed subsequent to the step of FIG. 3;
【図５】図４の工程に引き続いて行われる工程の説明図
である。FIG. 5 is an explanatory view of a step performed subsequent to the step of FIG. 4;
【図６】本発明にかかる立坑の構築工法で使用する鋼製
セグメントの平面図，断面図および拡大断面図である。FIG. 6 is a plan view, a sectional view, and an enlarged sectional view of a steel segment used in the shaft construction method according to the present invention.
【図７】本発明にかかる立坑の構築工法で採用する姿勢
制御装置の一例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing an example of a posture control device employed in the shaft construction method according to the present invention.
Ａ 立坑 Ｂ 環状躯体 Ｃ 底盤 １０ 外水 １２ 縦孔 １３ 土留め壁 １４ 鋼製セグメント １４ａ 底板 １４ｂ 側壁 １４０ 円筒箱状ユニット １４１ 扇形箱状ユニット １６ 型枠 １８ 内水 ２０ 姿勢制御装置 Reference Signs List A Vertical shaft B Annular body C Bottom 10 Outside water 12 Vertical hole 13 Retaining wall 14 Steel segment 14a Bottom plate 14b Side wall 140 Cylindrical box-shaped unit 141 Fan-shaped box-shaped unit 16 Formwork 18 Inner water 20 Attitude control device
Claims (5)
と、この環状躯体の下端を閉塞する底盤とを備えた立坑
を構築する際に、土水圧対抗用の外水が満たされた縦孔
を地盤中に形成する第１工程と、 前記底盤と前記環状躯体の下端部との外殻を一体的に画
成する中空箱状鋼製セグメントを前記外水上に浮上さ
せ、この状態で前記底盤と分割した前記環状躯体とを現
場打設により形成する第２工程と、 形成された立坑内に浮力対抗用の内水を注入して前記底
盤を前記縦孔内に着定させた後に、前記内水の排除と前
記縦孔と前記躯体との間に裏込め材を置換充填する第３
工程とを含むことを特徴とする立坑の構築工法。When constructing a vertical shaft having an annular skeleton divided and formed in a plurality of lots and a bottom plate closing a lower end of the annular skeleton, a vertical hole filled with external water for countering soil pressure is provided. A first step of forming in the ground, floating a hollow box-shaped steel segment integrally defining an outer shell of the bottom and the lower end of the annular skeleton on the external water, and in this state, A second step of forming the divided annular skeleton by casting in place, and injecting buoyancy-resistant internal water into the formed shaft to fix the bottom plate in the vertical hole, A third method of removing water and replacing and filling a backfill material between the vertical hole and the frame.
And a process of constructing a shaft.
を画成する底板と、前記底盤の側面および前記環状躯体
の下端部の側面を画成する側壁とを有し、 前記底板を同心円状に分割するとともに、前記側壁を周
方向に分割した複数の箱状ユニットから構成したことを
特徴とする請求項１記載の立坑の構築工法。2. The steel segment has a bottom plate that defines a bottom surface of the bottom plate, and a side wall that defines a side surface of the bottom plate and a side surface of a lower end portion of the annular skeleton, wherein the bottom plate is concentric. The vertical shaft construction method according to claim 1, wherein the vertical shaft is divided into a plurality of box-shaped units, and the side wall is divided in a circumferential direction.
体の上部側のロットをコンクリートの打設により形成す
る際に、構築途中の立坑の上端側が前記外水の水面上か
ら上方に略一定量突出するように導入することを特徴と
する請求項１記載の立坑の構築工法。3. The inland water, when a form is installed and a lot on the upper side of the annular skeleton is formed by casting concrete, the upper end side of the shaft during construction is raised from above the surface of the outer water. The shaft construction method according to claim 1, wherein the shaft is introduced so as to protrude by a substantially constant amount.
を打設して前記第２工程の初期に形成することを特徴と
する請求項２記載の立坑の構築工法。4. The vertical shaft construction method according to claim 2, wherein said bottom plate is formed at the beginning of said second step by casting concrete on said bottom plate.
躯体の各ロットおよび底盤を形成する際に、前記鋼製セ
グメントないしは構築途中の立坑の姿勢を、姿勢制御装
置により所定の状態に維持することを特徴とする請求項
３または４記載の立坑の構築工法。5. When forming each lot and the bottom of the annular skeleton by casting the concrete, the attitude of the steel segment or the shaft during construction is maintained in a predetermined state by an attitude control device. The method according to claim 3 or 4, wherein the shaft is constructed.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP03211797A JP3791092B2 (en) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | Construction method of shaft |
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10227194A true JPH10227194A (en) | 1998-08-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP3791092B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014211085A (en) * | 2014-07-16 | 2014-11-13 | 鹿島建設株式会社 | Vertical shaft construction method |
| CN114729563A (en) * | 2018-11-26 | 2022-07-08 | 阿特拉钻孔技术有限合伙公司 | Drill bit for drilling earth and other hard materials |
| CN115182733A (en) * | 2022-08-22 | 2022-10-14 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | Shaft bottom sealing structure and construction method thereof |
| CN117102568A (en) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 美通重工有限公司 | Thin-wall hollow pipe conveying and cutting machine |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP03211797A patent/JP3791092B2/en not_active Expired - Fee Related
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