JPH08319791A - 立坑の構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広い施工面積を必要とせず、短期間で施工が
行える立坑の構築方法を提供すること。 【構成】 立坑構築位置に筒体を載置し、その筒体１１
を地盤内へ圧入すると同時に前記筒体１１の下部に設け
たカッタ１２で掘削し、前記筒体１１を継ぎ足しながら
所定深度まで掘進させて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、立坑の構築方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シールドマシン発進用などの立坑
の構築方法としては、ケーソン工法、地中連続壁工法、
鋼矢板工法などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】前記した従来の立坑
の構築技術にあっては、それぞれ次のような問題点があ
る。＜イ＞ 構築工事のために立坑断面よりかなり広い
施工面積が必要となる。このため、広い施工面積がとれ
ない場所では、立坑構築が行えない。 ＜ロ＞ 施工期間が長くかかる。

【０００４】

【本発明の目的】本発明は以上の問題を解決するために
成されたもので、その目的とするところは、広い施工面
積を必要とせず、短期間で施工が行える立坑の構築方法
を提供することにある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】即ち本発明は、筒体を
地盤内へ圧入すると同時に前記筒体の下部に設けたカッ
タで掘削し、前記筒体を継ぎ足しながら所定深度まで掘
進させて行う、立坑の構築方法である。また本発明は、
前記記載の立坑の構築方法において、前記筒体が鋼製で
あることを特徴とする、立坑の構築方法である。また本
発明は、前記記載の立坑の構築方法において、前記筒体
の圧入は、筒体の周囲に打設したアンカーに反力をとっ
て行うことを特徴とする、立坑の構築方法である。また
本発明は、前記記載の立坑の構築方法において、前記ア
ンカーを斜めに打設し、かつ前記筒体を斜めに設置し
て、立坑を斜めに構築することを特徴とする、立坑の構
築方法である。また本発明は、前記記載の立坑の構築方
法において、前記カッタは地上に設置した駆動装置との
間に配設した回転シャフトにより回転力を付与され、そ
の回転シャフトは前記筒体の掘進の進行に伴って継ぎ足
されて延長されることを特徴とする、立坑の構築方法で
ある。また本発明は、前記記載の立坑の構築方法におい
て、前記回転シャフトは、排泥管を兼用したことを特徴
とする、立坑の構築方法である。また本発明は、前記記
載の立坑の構築方法において、前記筒体と回転シャフト
との間に支持装置を架設したことを特徴とする、立坑の
構築方法である。また本発明は、前記記載の立坑の構築
方法において、前記支持装置は、伸縮自在としたことを
特徴とする、立坑の構築方法である。また本発明は、前
記記載の立坑の構築方法において、前記筒体が所定深度
まで到達したら、筒体内の底部にコンクリートを打設す
ることを特徴とする、立坑の構築方法である。更に本発
明は、前記記載の立坑の構築方法において、前記カッタ
は地上に設置した駆動装置により回転シャフトを介して
進退可能に構成し、そのカッタを前進させ前記筒体の圧
入に先行して掘削を行った後、前記カッタを後退させて
前記筒体の圧入を行うことを特徴とする、立坑の構築方
法である。

【０００６】

【実施例１】以下図面を参照しながら本発明の一実施例
について説明する。 ＜イ＞掘削装置（図１） （１）筒体 筒体１１は、中空の筒状を呈し、図１のように、軸方向
に複数継ぎ足されて、立坑の壁体を構成する土留部材で
ある。この筒体１１としては、土圧に耐え得る剛性を有
するものが採用でき、鋼製のものが好適である。尚、剛
性を有していればその他の素材で形成したものでもよ
い。

【０００７】（２）カッタ 筒体１１の下面には、カッタ１２が形成されている。カ
ッタ１２は、下面側に向けてビットを突設すると共に、
その外周に向けて伸長可能なオーバーカッタ１２１を備
えた掘削装置である。オーバーカッタ１２１には、例え
ば油圧により制御可能なものが採用できる。また、カッ
タ１２の背面には回転シャフト１２２が接続され、前記
筒体１１の中心に沿って配設されている。この回転シャ
フト１２２は、カッタ１２の駆動軸であり、中空の管体
で構成し、かつカッタ１２前面に開放してあり、内部に
負圧状態として掘削土の排出手段としても機能する。

【０００８】（３）圧入体 筒体１１の上部には、圧入体１３が載置されている。圧
入体１３は、筒体１１を下方の地中内へ押し込むための
部材である。圧入体１３の押込み力は、地中に打設した
アンカー１５に反力をとって付与される。即ち、設置し
た筒体１１周囲の地中にアンカー１５を打設し、そのア
ンカー１５に連続した引張材１５１を地中より延出し、
圧入体１３を貫通させてその上面側でセンターホールジ
ャッキ１３１により把持しておく。そのセンターホール
ジャッキ１３１を伸長して、圧入体１３を介し筒体１１
を地中内へ押し込んでいくことができる。

【０００９】（４）駆動装置・排土ポンプ・油圧装置 圧入体１３には、駆動装置１３２、排土ポンプ１３３お
よび油圧装置１３４が設置されている。駆動装置１３２
は、回転シャフト１２２に回転力を付与する装置であっ
て、圧入体１３と一体に固着されている。また駆動装置
１３２は、回転シャフト１２２をその軸方向へ沿って移
動可能な構造とし、その移動により回転シャフト１２２
を介してカッタ１２が前後へ進退可能となる。排土ポン
プ１３３は、駆動装置１３２に連結され、回転シャフト
１２２内を負圧状態とする装置である。油圧装置１３４
は、オーバーカッタ１２１および支持装置１４の伸縮を
制御する装置であり、オーバーカッタ１２１および支持
装置１４と配管１３５により接続されている。

【００１０】（５）支持装置 一方、回転シャフト１２２の途中と筒体１１内面との間
には、所定の間隔おいて支持装置１４が架設される。支
持装置１４は、伸縮自在の棒状体であり、例えばその一
端に伸縮可能なジャッキ１４１を具備して構成される。
この支持装置１４は、回転シャフト１２２を複数継ぎ足
して長くなった場合、回転シャフト１２２の回転振れを
防止すると共に、土留する筒体１１の変形を防止する機
能を有する。

【００１１】＜ロ＞アンカーの打設（図２） まず、立坑の構築予定位置の地表部分にガイドウォール
２０を構築する。ガイドウォール２０は、筒体１１の初
期掘削を安定化させるための構造物である。次に、ガイ
ドウォール２０を貫通させて立坑構築予定位置の周囲へ
アンカー１５を打設する。このアンカー１５は、筒体１
１に均等な押込み力を付与するために、筒体１１を中心
として対称位置に複数打設するのが好ましい。そして、
地中のアンカー１５に連続した引張材１５１をガイドウ
ォール２０上へ延出させておき、その延出長は少なくと
も筒体１１一個分以上の長さとしておく。

【００１２】＜ハ＞筒体の設置（図２） 前記ガイドウォール２０を貫通させた状態で、筒体１１
を立坑の構築予定位置に設置する。その際、筒体１１の
軸方向を下向きとして、掘削を行うカッタ１２が下側に
来るようにし、その筒体１１上に圧入体１３を載置す
る。そして、引張材１５１の端部を圧入体１３を貫通さ
せて、圧入体１３の上面側でセンターホールジャッキ１
３１により把持しておく。尚、筒体１１の設置作業は、
アンカー１５打設の前に行う場合もある。

【００１３】＜ニ＞筒体の掘進（図１、図２） 筒体１１の掘進は、カッタ１２の掘削と筒体１１の圧入
を交互に繰り返して行っていく。即ち、筒体１１の圧入
を行う前に、まずカッタ１２で筒体１１の下方を掘削す
る。カッタ１２による掘削は、駆動装置１３２を駆動さ
せて、回転シャフト１２２を介してカッタ１２を回転さ
せると共に、カッタ１２を下方へ前進させて行う。カッ
タ１２回転の際には、オーバーカッタ１２１を伸長して
おく。また、カッタ１２が前進するための反力は、回転
シャフト１２２、駆動装置１３２、圧入体１３及び引張
材１５１を介して、アンカー１５にとられることとな
る。カッタ１２で掘削された掘削土は、図１に示すよう
に、排土ポンプ１３３の駆動により回転シャフト１２２
を介して上方へ排出する。

【００１４】そして、筒体１１の下方をある程度掘削し
たら、そのカッタ１２を上方へ後退させた後、筒体１１
と土砂の摩擦に対抗して筒体１１を下方へ圧入する。筒
体１１の圧入は、アンカー１５に反力をとり、引張材１
５１を把持したセンターホールジャッキ１３１を下方へ
押し下げていくことにより、圧入体１３を介して筒体１
１を地中内へ押し込んで行う。その際、アンカー１５に
かかる反力は、筒体１１と土砂の摩擦力の大きさにより
異なってくる。

【００１５】このように、カッタ１２の掘削と筒体１１
の圧入の工程を別々に行うことにより、各工程でアンカ
ー１５にかかる反力が分担され、筒体１１の掘進が効率
良く行える。つまり、カッタ１２の掘削と筒体１１の圧
入の各工程において、アンカー１５に加えられる反力が
大きくとれるので、カッタ１２の前進や筒体１１の圧入
がスムーズに行える。

【００１６】また、筒体１１の掘進方向にズレを生じた
時は、センターホールジャッキ１３１の押下げ量を調整
することで容易に修正可能である。例えば、筒体１１の
修正方向に位置するセンターホールジャッキ１３１の押
下げ量を他のものより大きくすることで、筒体１１の掘
進方向を容易に修正できる。

【００１７】＜ホ＞筒体および回転シャフトの継ぎ足し
（図３） 筒体１１上端がガイドウォール２０近くに来るまで筒体
１１を下方へ掘進させたら、センターホールジャッキ１
３１から引張材１５１を開放し、筒体１１上の圧入体１
３を上方へ持ち上げて、その筒体１１の上部に新たな筒
体１１を連結する。筒体１１、１１の連結は、溶接など
公知の方法で行えばよい。また、前記圧入体１３の持ち
上げは、例えば、重機などで吊り上げるなどにより行え
ばよい。一方、筒体１１の継ぎ足しと共に、回転シャフ
ト１２２の継ぎ足しも行う。即ち、既設の回転シャフト
１２２と駆動装置１３２を切り離し、その間に新たな回
転シャフト１２２を継ぎ足しておく。

【００１８】＜ヘ＞支持装置の架設 回転シャフト１２２の継ぎ足しの際、図３のように、回
転シャフト１２２の途中と筒体１１内面との間に、所定
間隔おいて支持装置１４を架設する。その支持装置１４
と回転シャフト１２２との間にはベアリングなどを配し
て、回転シャフト１２２の回転を許容する状態としてお
く。この支持装置１４の配設により、回転シャフト１２
２の回転振れ防止と共に、筒体１１の変形防止が図られ
る。

【００１９】＜ト＞再掘進 筒体１１の継ぎ足しを完了したら、連結した新たな筒体
１１上へ圧入体１３を載置し、新たな回転シャフト１２
２と駆動装置１３２を連結する。そして、前述と同様
に、カッタ１２の掘削とセンターホールジャッキ１３１
の押込みにより筒体１１を下方へ掘進させ、その筒体１
１の掘進工程と前記筒体１１の継ぎ足し工程を必要に応
じて繰り返していく。

【００２０】＜チ＞コンクリートの打設（図４） 筒体１１が所定深度まで達したら、筒体１１、１１‥‥
を残して、カッタ１２、回転シャフト１２２、支持装置
１４などの部材を地上へ引き上げる。その際、カッタ１
２のオーバーカッタ１２１は収縮させておく。引き上げ
たカッタ１２、回転シャフト１２２、支持装置１４など
は、別の施工で再利用することができる。そして、筒体
１１内の底部分に鉄筋篭等を降ろし、水中コンクリート
３０を打設して、立坑の構築を完了する。

【００２１】

【実施例２】前記立坑の構築方法において、立坑を斜め
に構築することもできる。即ち、予め筒体１１を斜めに
設置すると共に、アンカー１５を斜めに打設しておき、
カッタ１２の掘削に加え、アンカー１５に反力をとって
筒体１１を斜めに押し込んでいくことにより、立坑を斜
めに構築することができる。

【００２２】

【実施例３】前記立坑の構築方法において、前記筒体１
１の掘進は、カッタ１２の掘削と筒体１１の圧入とを同
時に行っていく場合もある。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。 ＜イ＞ 掘進する筒体がそのまま立坑の壁体となるか
ら、立坑の壁体構築用に広い占有面積を必要としない。
このため、構築現場が狭い所であっても立坑を構築する
ことができる。 ＜ロ＞ 立坑の掘削と同時に土留用壁体が構築されてい
くので、掘削作業のほかに壁体構築作業が必要がない。
従って、立坑を短期間に構築することができる。 ＜ハ＞ アンカーを斜めに打設し、筒体を斜めに掘進さ
せれば、斜めの方向に立坑を容易に構築することができ
る。 ＜ニ＞ カッタを駆動する回転シャフトと筒体の間に支
持装置を架設したので、このため、継ぎ足して長くなっ
た回転シャフトの回転振れを防止できると共に、土圧に
よる筒体の変形を防止することができる。 ＜ホ＞ 回転シャフトを管状体で構成し、その回転シャ
フトをカッタ前面で開放させれば、カッタ前面の掘削土
を回転シャフト内を通じて筒体内から排出することがで
きる。 ＜へ＞ カッタを進退可能に構成し、そのカッタで掘削
した後、筒体の圧入を行うことにより、アンカーにかか
る反力が分担される。このため、カッタの掘削と筒体の
圧入の各工程において、アンカーによる反力が大きくと
れるので、カッタの前進や筒体の圧入がスムーズに行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 立坑の構築方法の説明図

【図２】 立坑の構築方法の説明図

【図３】 立坑の構築方法の説明図

【図４】 立坑の構築方法の説明図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒体を地盤内へ圧入すると同時に、前記
   筒体の下部に設けたカッタで掘削し、 前記筒体を継ぎ足しながら所定深度まで掘進させて行
   う、 立坑の構築方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の立坑の構築方法におい
   て、 前記筒体が鋼製であることを特徴とする、 立坑の構築方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の立坑の構築方
   法において、 前記筒体の圧入は、筒体の周囲に打設したアンカーに反
   力をとって行うことを特徴とする、 立坑の構築方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の立坑の構築方法におい
   て、 前記アンカーを斜めに打設し、かつ前記筒体を斜めに設
   置して、立坑を斜めに構築することを特徴とする、 立坑の構築方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の立坑
   の構築方法において、 前記カッタは、地上に設置した
   駆動装置との間に配設した回転シャフトにより回転力を
   付与され、 その回転シャフトは、前記筒体の掘進の進行に伴って継
   ぎ足されて延長されることを特徴とする、 立坑の構築方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の立坑の構築方法におい
   て、 前記回転シャフトは、排泥管を兼用したことを特徴とす
   る、 立坑の構築方法。
7. 【請求項７】 請求項５または６に記載の立坑の構築方
   法において、 前記筒体と回転シャフトとの間に支持装置を架設したこ
   とを特徴とする、 立坑の構築方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の立坑の構築方法におい
   て、 前記支持装置は、伸縮自在としたことを特徴とする、 立坑の構築方法。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載の立坑
   の構築方法において、 前記筒体が所定深度まで到達し
   たら、筒体内の底部にコンクリートを打設することを特
   徴とする、 立坑の構築方法。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれかに記載の立
    坑の構築方法において、 前記カッタは、地上に設置した駆動装置により、回転シ
    ャフトを介して進退可能に構成し、 そのカッタを前進させ、前記筒体の圧入に先行して掘削
    を行った後、 前記カッタを後退させて前記筒体の圧入を行うことを特
    徴とする、 立坑の構築方法。