JPH09235978A - 沈設ブロックを用いた立坑の施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 狭隘な場所でも比較的簡易な設備で施工で
き、振動、騒音、泥水処理等の問題の少ない施工性、経
済性に優れた沈設ブロックを用いた立坑の施工方法を提
供する。 【解決手段】 坑口部分を沈設ブロック２が自立できる
深さまで地上から掘削し、ハンガー架設台３を設置す
る。回転装置７等を介して掘削装置８を建込み、掘削装
置８を回転させて先端からセメントミルク等の固化材を
注入しながら所定深さまで、立坑１の掘削および固化材
と土砂の攪拌混合を行う。掘削装置８を引き抜いた後、
筒状の沈設ブロック２を順次接合しながら、自重を利用
して掘削孔内のスラリー化した土砂の中に沈設して行
く。沈設ブロック２の沈設完了後、沈設ブロック内の硬
化した土砂を掘削排除する。立坑１の底部にはベースコ
ンクリート１４を打設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、小口径推進工法
用の立坑、マンホール兼用立坑等の施工における沈設ブ
ロックを用いた立坑の施工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、マンホール兼用立坑において、円筒状のプレキャス
トコンクリート製のブロックを深さ方向に接合したもの
等が用いられている。その場合の用途、需要としては、
内径が９００mm以下程度のものがかなりの割合を占めて
いる。

【０００３】従来の施工方法としては、山留めのための
シートパイルを施工し、設置位置を大きく掘り、マンホ
ールブロックの据付け後、まわりを埋め戻し、シートパ
イルを引き抜くといった方法が一般的である。

【０００４】しかし、その場合、掘削のための設備が大
がかりとなり、不経済であるばかりでなく、建物等が密
集している地域では、掘削のための装置の搬入が困難と
なる場合も多い。

【０００５】また、埋め戻し後、シートパイルを引き抜
く際のシートパイルに付着した土砂等の影響等もあり、
そのボリューム分の空隙が圧密沈下の原因となったり、
掘削底部に支持用のＨ形鋼等を配置し、その上にマンホ
ールを載せるといったことも行われているが、その場合
も隣接建物等に対する沈下の悪影響が生ずる恐れがある
等の問題がある。また、薬液注入等の地盤改良について
は薬液による地下の汚染の問題がある。

【０００６】一方、内径が２〜３ｍ程度のマンホール兼
用沈設立坑の施工に適するものとして、本願発明者によ
る筒状の沈設ブロックを順次内部を掘削しながら接合、
沈設して行く施工方法が、特開平６−１１７１７６号公
報に記載されている。

【０００７】しかし、通常、最下段の沈設ブロックに刃
口を設ける必要があり、特殊な製品となることからコス
トが高く付いたり、また地下水位が高い場合等、ボイリ
ング等による掘削底部からの水の浸入に対する対策が必
要であるといった問題がある。また、一般部についても
筒状ブロックとして市販のものが利用しにくいため、コ
ストパーフォーマンス等の面からも適用条件が限定され
ている。

【０００８】本願発明は、需要の多い小口径の立坑の施
工に適し、狭隘な場所でも比較的簡易な設備で施工で
き、振動、騒音、泥水処理等の問題の少ない施工性、経
済性に優れた沈設ブロックを用いた立坑の施工方法を提
供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明の沈設ブロック
を用いた立坑の施工方法は、上述のように比較的小口径
の立坑の施工に適するものであり、まず立坑設置位置を
掘削装置で原地盤の土砂に固化材を注入混合してスラリ
ー化させながら所定深さまで掘削して行く。そして、掘
削装置を引き抜いた後、筒状の沈設ブロックを順次深さ
方向に接合しながら、自重を利用して坑口より土砂と固
化材が混合されてスラリー化している掘削孔内に沈設し
て行き、沈設完了後、沈設ブロック内の硬化した土砂を
再度掘削排除することで、立坑の構築を行うものであ
る。

【００１０】沈設ブロックとしては、市販されている１
号人孔用の内径９００mmの円筒状のプレキャストコンク
リート製のものが安価に利用できるが、寸法、形状、材
質とも必ずしもこれに限定されない。

【００１１】固化材としては、地下汚染等の問題の生じ
にくいセメントミルクその他、セメント系のものが一般
的であり、土砂と攪拌混合してスラリー化した状態で沈
設ブロックが自重を利用して沈設できる程度とする。

【００１２】また、施工工程との関係で、硬化時間を比
較的長くとる必要があり、１つの立坑について沈設ブロ
ックの設置が完了する例えば１〜２日の間、ブロックの
沈設が容易である程度の状態を維持できる配合を行う。

【００１３】攪拌式の掘削装置としては、回転シャフト
の先端に攪拌翼を備え、シャフト内を通じて攪拌翼部分
からセメントミルク等の固化材を噴出させる攪拌式もの
が一般的であるが、これについても種々の形式のものが
利用可能である。

【００１４】接合した沈設ブロックを必要数、所定深さ
まで沈設したら、沈設ブロックがそれ以上沈下しないよ
うにして（例えば坑口で高さ調整部材を兼ねた鋼棒等で
吊り支持しておく）、固化材を混合した土砂の養生を行
い、沈設ブロック内部について、あらためてミニクラム
シェルあるいはオーガー等を利用して掘削、排土を行
う。

【００１５】なお、沈設にあたり事前にブロック内壁に
親水性ウレタン剤を塗布、乾燥したブロックをスラリー
の中に沈下することにより、親水性ウレタンと水が反応
膨潤するため、固化材は内壁に固着することなく容易に
排除できる。

【００１６】また、沈設ブロックの外壁面については、
固化材を混合した土砂の硬化により空隙を生ずることな
く強度が得られ、周囲に地盤沈下などの悪影響を及ぼす
心配がない。

【００１７】本願の請求項２は、上記の施工方法を適用
する立坑底部の地盤が軟弱な場合において、立坑に対す
る支持力を確保し、立坑施工時の下面からのボイリング
等による地下水の浸入を阻止すること等を目的として、
最下段の沈設ブロック位置からさらに所要の深さまで、
例えば３００〜１５００mm程度を、固化材の注入と原地
盤の土砂との攪拌により必要な支持力が確保できる強度
に地盤改良して、沈設ブロックの設置および立坑底面部
のベースコンクリートの打設を行う場合を限定したもの
である。

【００１８】このようにして立坑底部の軟弱な地盤を改
良しつつ、沈設ブロックの設置および立坑下端のベース
コンクリートの打設を行うことで、信頼性の高い確実な
施工が行なえる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本願発明の施工方法の一実
施形態として、道路下を通る小口径推進工法用の立坑を
構築する場合において、内径が９００〜１２００mm程度
のプレキャストコンクリート製の沈設ブロック２を用い
た立坑１の構築の様子を示したものである。施工手順に
沿って説明すると、以下のようになる。

【００２０】(1) 舗装撤去と自立深さまで仮掘削 立坑施工位置に位置出しマーキングを行い、舗装を撤去
して最下段の沈設ブロック２が自立できる深さまで坑口
部分を地上から掘削する。

【００２１】(2) ハンガー架設台の据付け（以上、図１
(a) 参照） 坑口にハンガー架設台３を架け渡し、その外側には施工
休止時や養生時に坑口を覆う覆工板を架設するための覆
工板受梁４を設置する。

【００２２】図２は坑口のハンガー架設台３、覆工板受
梁４および覆工板５等の位置関係を示したもので、四隅
には吊り上げるための吊り金具６が設けられている。

【００２３】(3) 回転装置、グラウトポンプの据付け ハンガー架設台３の上に回転装置７を設置し、またミキ
サーから固化材を送り込むためのグラウトポンプ等の据
付けを行う。

【００２４】(4) 掘削装置の立込み、グラウトホース接
続 先端に掘削ビットや攪拌翼等を設けた掘削装置８を、ラ
フタークレーン９等の比較的簡易なクレーンを用いて、
回転装置７の中心を通して建込み、掘削装置８の中空シ
ャフト内を通って地盤内に固化材を注入するためのグラ
ウトホース１０を接続する。

【００２５】(5) 固化材混合掘削（以上、図１(b) 参
照） 掘削装置８を回転させて先端からセメントミルク等のセ
メント系の固化材を注入しながら所定深さまで、立坑１
の掘削および固化材と土砂の攪拌混合を行う。なお、回
転装置７の油圧モータ７ａについては、ラフタークレー
ン９のオイルポートからの油圧で、必要なトルクを与え
ることができる。

【００２６】(6) 床付け 軟弱な地盤等では、支持力の確保やボイリング等による
掘削底部からの地下水の浸入を考慮する必要があり、底
部の３００〜１５００mm程度について、固化材を攪拌翼
部分等から噴出して、土砂と攪拌混合し、その部分の地
盤改良を行う。

【００２７】(7) コンクリートブロックの吊り下ろし 掘削装置８を引き上げた後、沈設ブロック２をラフター
クレーン９で吊り支持しつつ、坑口で順次上方の沈設ブ
ロック２を接合しながら、固化材と土砂が混合攪拌され
てスラリー状となっている掘削孔内にゆっくりと沈設し
て行き、最下段の沈設ブロック２の下端が先端処理部１
１内に位置するようにする。

【００２８】(8) 高さ調整鋼棒による固定 接合した沈設ブロック２の高さ調整については、沈設ブ
ロック２の個数と、坑口において最上段の沈設ブロック
２とハンガー架設台３とをつなぐ高さ調整鋼棒１２によ
り調整し、位置を固定することができる。なお、最上段
部分については、必要に応じ、図３に示すような鋼製の
円形補助土留１３を用いる。この円形補助留１３はボル
ト等で沈設ブロック２の上端に固定できるようになって
いる。

【００２９】(9) 養生 １〜３日程度養生し、固化材を混合した土砂を硬化させ
る。

【００３０】(10)立坑内掘削、残土処理 沈設ブロック２によって構成される立坑１内を再度掘削
し、土砂を排除する。

【００３１】(11)ベースコンクリート打設（以上、図１
(c) 参照） 立坑１の底部にベースコンクリート１４を打設し、立坑
１の構築が完了する。

【００３２】図４は本願発明の施工方法の他の実施形態
を示したもので、施工方法における施工条件や基本的な
構成は図１の実施形態と同様である。

【００３３】この例では、第１工程として、掘削装置８
で直径３００mmの削孔を行い（図４(a) 参照）、第２工
程として掘削装置８に攪拌翼８ａを取り付けて、直径１
３００mmの削孔を行い、掘削装置８の引き上げの際に攪
拌翼８ａの上面から固化材を噴出させながら土砂との攪
拌混合を行う（図４(b) 参照）。

【００３４】掘削装置８の支持はラフタークレーンある
いは建柱機等で行うことができる。図４(c) では坑口部
分にガイドとなる振止め１５を設置し、掘削装置８のシ
ャフトを回転させて掘削を行い、スイベル１６を介し
て、固化材や水等を掘削装置８のシャフト内を通して供
給できるようになっている。

【００３５】図５は立坑底部の地盤が軟弱な場合におけ
る掘削底部の処理に関し、立坑１全体の概要を示したも
のである。

【００３６】この例では図に示すように最下段の沈設ブ
ロックの先端からＬ（＝３００mm〜１５００mm）の深さ
について、固化材の注入と原地盤の土砂との攪拌混合に
よる地盤改良を行い、この部分に必要な支持力を与えて
いる。

【００３７】沈設ブロック２の沈設深さに関する位置決
めは、坑口の高さ調整鋼棒１２によって行い、沈設ブロ
ック内の硬化した土砂を掘削排除した後、ベースコンク
リート１４を打設する。

【００３８】

【発明の効果】 立坑の径よりわずかに大きい程度の最小限の掘削で沈
設ブロックの沈設を行うことができるため、簡易な設備
で効率良く施工を行うことができる。

【００３９】圧密沈下その他、周辺地盤に与える影響
がほとんどなく、またほとんど無騒音、無振動の施工が
可能である。また、薬液注入による地盤改良のような地
盤の汚染の心配もない。

【００４０】掘削その他の設備も非常に簡易なものが
利用でき、経済的である。また、狭隘な場所での施工も
可能である。

【００４１】特に、小口径の立坑の掘削においては、
無駄がなく、迅速かつ経済的な施工が可能である。

【００４２】請求項２に係る発明の場合、軟弱地盤
で、地下水位が高い場合等でも掘削底部からの水の浸入
を抑え、効率の良い施工が可能であるとともに、支持力
が確保され、掘削底部にヘドロ等が生じず、品質の良い
立坑が構築できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) 〜(c) は本願発明の施工方法の一実施形態
における施工手順を示す鉛直断面図である。

【図２】回転装置や覆工板を備える坑口の構造の概要を
示したもので、(a)は平面図、(b) は鉛直断面図であ
る。

【図３】立坑の最上段に設置した円形補助土留の一例を
示したもので、(a)は平面図、(b) は鉛直断面図であ
る。

【図４】(a) 〜(c) は本願発明の施工方法の他の実施形
態における施工手順を示す鉛直断面図である。

【図５】掘削底部の処理を説明するための鉛直断面図で
ある。

【符号の説明】

１…立坑、２…沈設ブロック、３…ハンガー架設台、４
…覆工板受梁、５…覆工板、６…吊り金具、７…回転装
置、７ａ…油圧モータ、８…掘削装置、９…ラフターク
レーン、１０…グラウトホース、１１…先端処理部、１
２…高さ調整鋼棒、１３…円形補助土留、１４…ベース
コンクリート、１５…振止め、１６…スイベル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立坑設置位置を掘削装置で原地盤の土砂
   に固化材を注入混合してスラリー化させながら所定深さ
   まで掘削し、前記掘削装置を引き抜いた後、筒状の沈設
   ブロックを順次深さ方向に接合しながら自重を利用して
   坑口より前記土砂と固化材がスラリー化した掘削孔内に
   沈設して行き、沈設完了後、前記沈設ブロック内の硬化
   した土砂を掘削排除することを特徴とする沈設ブロック
   を用いた立坑の施工方法。
2. 【請求項２】 立坑底部の地盤が軟弱な場合において、
   最下段の沈設ブロック位置から所要の深さまでを、固化
   材の注入と原地盤の土砂との攪拌により必要な支持力が
   確保できる強度に地盤改良して、前記沈設ブロックの設
   置および立坑底面部のベースコンクリートの打設を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の沈設ブロックを用いた
   立坑の施工方法。