JPH10176329A - 仮設アンカー及び仮設アンカー施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地下構造物の簡易な施工、狭小な場所での地下
構造物の施工等を容易とする。 【解決手段】先端装置２は中心部に多数の孔１５が穿孔
されたインナーチューブ３を備え、その上端部にガスケ
ット４が外嵌されてジョイントヘッド９とラバー製の弾
性チューブ１１とを密閉状態で固定し、ロウボディー１
７とパッキン２４ａ、ｂとを備えたスライダ２０が弾性
チューブ１１の下端に密閉状態でスライド可能に接続さ
れ、インナーチューブ３の最下端には、縮径部２１を備
えたレジューサ２２が設けられ、鋼球２５がインナーチ
ューブ３を通過可能な径とされてインナーチューブ３の
内部を落下し縮径部２１に着座しインナーチューブ３の
下端を閉鎖し、レジューサ２２の下端のメタルクラウン
２３で削孔が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、マンホールや地
下室等の地下構造物を築造するための仮設アンカー及び
仮設アンカー施工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地下構造物の築造の例として、一
般的に、マンホール築造工事を施工するに当たり、立坑
を設け、鋼矢板工法、軽量鋼矢板工法、木矢板工法、Ｈ
鋼横矢板工法、ライナープレート工法等で土留工が施工
されており、掘削山留後、基礎コンクリートを打設し、
止水を目的とした薬液注入工事を行い坑口近くの土砂を
固めてその流入を防ぎ、次に推進工事を行い下水管路を
敷設してから、マンホールが据付られている。

【０００３】しかしながら、上記マンホール築造工法等
では、一旦、土留めを築造した上で、その内部にマンホ
ール等のマンホールを設置しなければないない等によ
り、工事で使用する専用範囲がどうしても広くなり、既
存家屋や既存施設に被害をもたらしたり、交通の妨げと
なり、付近住民に迷惑をかけることとなる。また、土留
め部材の築造・撤去・マンホール等の設置等、いろいろ
な繁雑な工程を踏まなければならないため、工期も長く
なり、工事費用も高額となる。小口径推進工事を行うに
際しても、土留め部材から発進するため、土砂の流入等
が課題である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の課題を解決する
ため、本出願人は揺動圧入機あるいは旋回圧入機等によ
り、マンホール自体を圧入する工法を先に提案した。

【０００５】ところが、この工法において、例えば、径
の大きなマンホールを設置する場合、必然的に揺動圧入
機あるいは旋回圧入機等のスケールアップをしなければ
ならず、製造、運搬費用等のコストが大幅にアップして
しまう。また、狭小な工事場所では従来技術では、工事
が困難であるおそれがある。これら種々の事情により、
実際に施工されるマンホールの施工性が制限されるとい
う改善すべき課題があった。さらにマンホールに限ら
ず、地下室等の他の種類の地下構造物の築造についても
矢板等による施工性の悪さがある。さらに、角形ブロッ
クでは、揺動圧入、旋回圧入機が適用できないという問
題もある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、仮設
アンカーを利用した地下構造物の簡易な施工、狭小な場
所での地下構造物の施工を容易とすることを主な課題と
するものである。

【０００７】以上の課題に鑑み、請求項１記載の発明は
なされたものであり、シールを上下両端に備えた弾性ス
リーブをインナーチューブに外嵌し、前記弾性スリーブ
の少なくとも一端に前記シールを備えたスライダを設
け、前記インナーチューブに孔を穿設し、前記インナー
チューブの上端にジョイントを設け下端に流体閉鎖装置
と削孔部材を設けた先端装置を含み構成されたことを特
徴とする仮設アンカーである。

【０００８】請求項２記載の発明は、前記流体閉鎖装置
が止め弁を構成し、インナーチューブの下端に固定した
縮径部を設けたレジューサと、前記インナーチューブを
通過可能な径とされ、該レジューサの縮径部に着座する
ことができる鋼球とからなることを特徴とする請求項１
に記載の仮設アンカーである。

【０００９】請求項３記載の発明は、チューブ状の先端
装置の上部に複数のチューブ状のロッドを接続しつつ、
前記先端装置で削孔することにより、先端装置と前記複
数のロッドから構成された仮設アンカーを地中に埋設
し、前記仮設アンカーの下端を閉めるとともに上部から
加圧流体を注水して先端装置の弾性スリーブを膨張させ
て地中に固定し、前記仮設アンカーを利用して地中構造
物を築造し、前記加圧流体を抜くことで前記弾性スリー
ブを収縮させ、前記仮設アンカーを地中から抜き取るこ
とを特徴とするアンカー施工方法である。これにより請
求項１と同様に課題を達成できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態の仮設アンカ−
１を図面とともに説明する。仮設アンカ−１の特徴はそ
の先端装置２にある。まず図１は先端装置２の上半分を
示すものであり、先端装置２は中心部にインナーチュー
ブ３を備え、その上端部には、ガスケット４が外嵌され
て、ジョイントヘッド９と弾性スリーブ１１とを密閉状
態で固定している。すなわち、ガスケット４は、Ｏリン
グ５ａ、外側に鋸歯溝が設けられたスリーブ状の竹の子
７ａ，下半分の内側に鋸歯溝が設けられたスリーブ状の
カシメリング１３ａからなるものである。Ｏリング５ａ
はジョイントヘッド９の最下端部の内周部に配設される
とともに竹の子７ａに外嵌されている。竹の子７ａはイ
ンナーチューブ３に外嵌されており、その外周部の下半
分には端部１２ａが嵌合され、カシメリング１３ａにて
カシメられている。さらにジョイントヘッド９の上端に
は、内側に雌ねじの切られたナット１０が設けられてい
る。尚、インナーチューブ３の中央部付近には多数の孔
１５が穿孔されている。弾性スリーブ１１はラバー（弾
性ゴム）であるが、弾性であれば、ラバーが強化繊維、
ワイヤ等で補強されたもの等、種々の材質が採用可能で
あることは、当業者には了解される。

【００１１】次に図２は先端装置２の下半分を示すもの
であり、ロウボディ−１７とパッキン２４ａ，２４ｂと
を備えたスライダ２０が弾性スリーブ１１の下端に密閉
状態で上下方向に（矢印参照）スライド可能に接続され
ている。パッキン２４ａは、Ｏリング５ｂ、外側に鋸歯
溝が設けられたスリーブ状の竹の子７ｂ，及び、下半分
の内側に鋸歯溝が設けられたスリーブ状のカシメリング
１３ｂとからなるものである。パッキン２４ｂは、Ｏリ
ング５ｃ及びＶパッキン１９からなるものである。Ｏリ
ング５ｂはロウボディ−１７の最上端部の内周部に配設
されるとともに竹の子７ｂに外嵌されている。竹の子７
ｂはインナーチューブ３に外嵌されており、その外周部
の上半分には端部１２ｂが嵌合され、カシメリング１３
ｂにてカシメられている。こうした構造は、弾性スリー
ブ１１が膨張して圧力が加わることから、密閉性等を高
めるためである。Ｏリング５ｃ、Ｖパッキン１９はロウ
ボディ−１７の内周面に内嵌されているものである。

【００１２】図２に示す通り、インナーチューブ３の最
下端には、縮径部２１を備えたレジューサ２２が設けら
れている。図１の点線で示す通りの鋼球２５がインナー
チューブ３を通過可能な径とされており、インナーチュ
ーブ３の内部を落下して、縮径部２１に着座して、イン
ナーチューブ３の下端を閉鎖できるようになっている。
したがって、縮径部２１とレジューサ２２と鋼球２５が
止め弁を構成するものである。さらに、レジューサ２２
の下端にはメタルクラウン２３が設けられ削孔が可能と
されている。

【００１３】図３及び図４に基づいて先端装置２の動作
を説明する。先端装置２をボーリングマシン２７（図７
参照）で地中に打ち込む。そして、図３に示す通り、ジ
ョイントヘッド９の上部から鋼球２５を落下させてイン
ナーチューブ３を通過させ、縮径部２１に着座させる。
インナーチューブ３の上部から加圧水を圧送すると、イ
ンナーチューブ３の孔１５から水が噴出して、図４に示
す通り、弾性スリーブ１１が膨張し、これにより、スラ
イダ２０、パッキン２４ａ，２４ｂが一体的に上方（矢
印参照）にスライドする。弾性スリーブ１１の膨張力に
対して、地盤からは弾性スリーブ１１が圧力（反力）を
受けるので、周囲から圧迫されて通常は太鼓状となる。
そして、圧力を下げて水を抜くと、弾性スリーブ１１が
今度は弾性力で収縮し、スライダ２０、パッキン２４が
一体的に下方にスライドさせられて、仮設アンカ−１は
図３に示す状態に戻る。詳しい説明は、後で述べる。

【００１４】次に図５〜図１４に基づいて、先端装置２
を備えた仮設アンカ−１を適用したアンカー施工方法を
説明する。これはマンホール３１（図１４参照）の圧入
に適用されるものである。仮設アンカ−１は先端装置２
と複数のチューブ状のロッド２８から構成されるもので
あり、先端装置２とロッド２８とはねじにより直管状に
着脱自在に接続可能となっている。

【００１５】仮設アンカ−１を利用したマンホール３１
の施工手順を説明する。 （１） 既設埋設物（ガス管、水道管等）の有無を確認
し、図５（ａ）に示す通り、架台２６の上にボーリング
マシン２７を設置し、ボーリングマシン２７に先端装置
２を取り付ける。

【００１６】（２） 図５（ｂ）に示す通り、先端装置
２にロッド２８を接続し、さらにロッド２８同士を接続
しつつ、油圧でボーリングマシン２７を駆動して仮設ア
ンカ−１を回転させてメタルクラウン２３で削孔しなが
ら、仮設アンカ−１に注水して先端装置２の先端から水
が噴き出るようにする。そうして図５（ｃ）に示す通
り、設計深さまで到達したならば、削孔を完了する。

【００１７】（３） （１）（２）の作業を繰り返して
図６に示す通り４本の仮設アンカ−１を設置する。図５
（ｄ）に示す通り、鋼球２５を仮設アンカ−１の上端部
から投入して落下させて、図１に示す縮径部２１に着座
させる。さらに、仮設アンカ−１のそれぞれにキャップ
２９を取付け、バルブ（図示せず）を開いてポンプ等で
加圧した水（加圧流体の一例）を注入する。そして、図
４及び図７に示す通り、鋼球２５でインナーチューブ３
の端部が閉鎖されているため、弾性スリーブ１１が膨張
し、これにより、先端装置２がアンカーとしての機能を
発揮し、仮設アンカ−１が地盤に仮固定（係留）され
る。そのようにしてから、バルブ（図示せず）を閉じ
て、アンカーの機能を維持させる。尚、空気等の圧縮性
流体も適用できなくもないが、水等の非圧縮性流体より
も固定力が劣る。この場合、水の圧力は仮設アンカ−１
の１本当り１０〜３０Ｋｇ／平方センチメートル程度で
ある。

【００１８】（４） 図６に示す通り、４本の仮設アン
カ−１の内側に中心が一致するように図９（ａ）〜
（ｃ）に示す下部マンホール躯体３２を設置する。つま
り、小型クレーン（図示せず）で後述の下部マンホール
躯体３２を吊り上げて移動させ配置する。なお、下部マ
ンホール躯体３２自体の構造については後述する。

【００１９】（５） 図６及び図７に示す通り、一対の
圧入装置８０をロッド２８の上端部に固定する。この圧
入装置８０は一例であるが、これを説明すると、その横
架フレーム８１が固定具８２によりロッド２８に固定さ
れており、また、横架フレーム８１、横架フレーム８３
の間に、油圧アクチュエータの一例としての４本のジャ
ッキ８５が介装されたものである。図７に示す通り、ジ
ャッキ８５の駆動により、下部マンホール躯体３２が圧
入されてゆく（矢印参照）。ある程度、下部マンホール
躯体３２が圧入されたら、圧入装置８０を移動させて、
再び固定し、繰り返し押し下げる。この場合において、
先端装置２が図４に示す通り膨張状態であるので、仮設
アンカ−１が地中に固定されて、圧入力に対する反力が
発生して、圧入が有効に実行されるのである。また図８
で示す通り、掘削機３０で掘削を行い土砂を排出する。
そして、下部マンホール躯体３２を圧入した後、圧入装
置８０をロッド２８から抜く。

【００２０】（６） 図９（ａ）〜（ｃ）に示す下部マ
ンホール躯体３２の上に、図１０（ａ）〜（ｄ）に示す
中間マンホール躯体３５を接続する。なお、下部マンホ
ール躯体３２の構造自体については後述する。即ち、円
筒部材４２と円筒部材５１とを溶接することにより、下
部マンホール躯体３２と中間マンホール躯体３５とを接
続する。（５）に示したと同様の要領で中間マンホール
躯体３５を圧入する。中間マンホール躯体３５を圧入し
た後、圧入装置８０をロッド２８から抜く。なお、中間
マンホール躯体３５自体の構造については後述する。

【００２１】（７） 中間マンホール躯体３５の上に、
図１１（ａ）〜（ｃ）に示す連結ケーシング１００を接
続する。即ち、円筒部材５２と連結ケーシング１００を
接続する。（６）に示したと同様の要領で連結ケーシン
グ１００を圧入する。なお、連結ケーシング１００自体
の構造については後述する。

【００２２】（８） 図１３に示す通り、設計の床掘深
さを確認しながら、基礎水中コンクリート３７を打設す
る。基礎水中コンクリート３７上に図示せぬ推進用機械
をセットして、横穴を穿孔しながら、本管の推進を施工
し、小口推進管３４ａ，３４ｂを取り付ける。小口推進
用機械を撤去して、高さ調整用のモルタルを打設し、イ
ンバート３８を据え付ける。

【００２３】（９） 中間マンホール躯体３５の上に上
部マンホール躯体３６を取り付ける。すなわち、調整部
６１，側塊６０，受枠６２，蓋６８，ステップ６９を取
り付ける。

【００２４】（１０） 連結ケーシング１００と中間マ
ンホール躯体３５とのコッターによる連結を解除し、土
砂の埋め戻しを施工後、連結ケーシング１００を中間マ
ンホール躯体３５から分離し撤去して、さらに、図５
（ｅ）に示す通り、バルブ（図示せず）を開いて仮設ア
ンカ−１を抜き取り、マンホール築造工事を完了すると
図１４に示すものができあがる。

【００２５】なお、中間マンホール躯体３５を本実施形
態の構成要素として採用したものであるが、中間マンホ
ール躯体３５を使用しない工法も可能であり、その代わ
りに、調整部６１を長尺状とすることも可能である。ま
た、連結ケーシング１００が一個増設されて連結される
ことも可能である。この場合には、マンホール躯体の構
造、工法ともに前述の例と同様であるので、説明を省略
する。

【００２６】次にマンホール３１を説明すると、図１４
に示すマンホール３１は、下部マンホール躯体３２（こ
れは止水器３３を介して小口推進管３４ａ，３４ｂと各
々接続し連通しているものである）と、この下部マンホ
ール躯体３２の上に溶接で接続された中間マンホール躯
体３５と、この中間マンホール躯体３５の上部に溶接で
接続している上部マンホール躯体３６とからなっている
ものである。

【００２７】図９（ａ）〜（ｃ）に示す下部マンホール
躯体３２は、円筒状のコンクリート４０の下端に鋼製部
材４１を嵌合し固着し、上端縁に鋼製の円筒部材４２を
嵌合し固着しているものである。円筒状の鋼製部材４１
上端の内周面に補強筋としての鉄筋４８を所定間隔で縦
に固着（溶接）し、それらを円筒状のコンクリート４０
の下端部の周縁に埋設し一体化している。同様に鋼製の
円筒部材４２の内周面に補強筋としての鉄筋４８を所定
間隔で縦に固着（溶接）し、それらをコンクリート４０
の上端部の周縁に埋設し一体化している。コンクリート
４０の下端は圧入の際の抵抗を軽減するために内周面が
テーパ状となっている。前記各要素がマンホール製造工
程において一体に製造され、下部マンホール躯体３２と
なっている。また下部マンホール躯体３２の壁に貫通孔
を二個穿設し、その貫通孔に止水器３３を固着してい
る。止水器３３をマンホール躯体３２に取り付け予め組
み込んであるので、小口径推進工法の発進時の鏡切りの
際に、水や土砂がマンホール内に浸入することがなく、
スムーズな小口径推進工事ができる。

【００２８】次に図１０（ａ）〜（ｄ）に示す中間マン
ホール躯体３５では、コンクリート５０の上端と下端に
鋼製の円筒部材５１，５２がそれぞれ嵌合し固着してな
り、中間マンホール躯体３５は、下部マンホール躯体３
２と、上部マンホール躯体３６とを縦に溶接により連結
するためのものである。前記溶接により前記各躯体の分
離が防止される。そして、鋼製の円筒部材５１の下端の
内周面に所定間隔で補強筋としての鉄筋５８を縦に固着
（溶接）し、それらを円筒状のコンクリート５０の下端
部の周縁に埋設し一体化している。同様に鋼製の円筒部
材５２の内周面に所定間隔で補強筋としての鉄筋５８を
縦に固着（溶接）し、それらを円筒状のコンクリート５
０の上端部の周縁に埋設している。鉄鋼製の円筒部材５
２には、雄ガイドコッタ５３，５４、雌ガイドコッタ５
５，５６は互い違いに配列されており、位置合わせに便
利である。それぞれにはボルト取付孔５７が設けられて
おり、ボルト及びナットにより上記ガイドコッタのずれ
が防止できる。

【００２９】図１２の鉄鋼製の連結ケーシング１００
は、その下端部に、ボルト取付孔１０７を有する雄ガイ
ドコッター１０３，１０４、及び雌ガイドコッター１０
５，１０６を設けたものである。連結ケーシング１００
は、中間マンホール躯体ブロック５と着脱自在に接続さ
れるものである。即ち、前記両者は寸法的にぴったりと
接合できるようになっており、雄ガイドコッタ５３、５
４と、雌ガイドコッタ１０５、１０６とを嵌合し、か
つ、雌ガイドコッタ５５、５６と、雄ガイドコッタ１０
３、１０４とを嵌合し、さらにボルト取付孔５７、１０
７を介在させてボルトとナットで固定するようになって
いる。

【００３０】図１３及び図１４に示す上部マンホール躯
体３６は、中間マンホール躯体３５の上端に縦に連結さ
れる調整部６１と、調整部６１の上端に縦に連結される
側塊６０と、側塊６０の上端に図示せぬボルト、ナッ
ト、ワッシャで固着されている受枠６２と、受枠６２に
着脱自在な蓋６８とからなっているものである。上部マ
ンホール躯体３６内周面にはステップ６９が設けられて
いる。ステップ６９は、マンホール築造工事の最終過程
で取り付けられるものであり、上半部だけに取り付けら
れている。

【００３１】以上、本発明の好適な実施の形態を説明し
たが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものでは
なく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で多くの技
術的な変更を施し得ることができることは当然である。
一例として、マンホール躯体自体としては、コンクリー
ト製のみならず、ダクタイル、ＦＲＰ、鋼製等、旋回圧
入に適する他の材質でも良く、実施の形態の材質に限定
されるものではない。また、貫通孔は二個に限定される
ものではなく、任意数のものが採用可能である。さらに
仮設アンカ−１がマンホールの施工に限定されることは
なく、地下構造物であれば、例えば、浄化槽や地下室の
築造（角形のコンクリートブロックを圧入する）等の他
の種類の地下構造物に適用することも当然可能である。

【００３２】さらに、スライダ２０を設けたが、これを
弾性スリーブ１１の上下にそれぞれ取り付けて、上下端
部ともスライドするようにすることも可能である。また
一方、スライダ２０を弾性スリーブ１１の上端部に設け
て、弾性スリーブ１１の下端はインナーチューブ３の下
端に固定するような構造も採用可能である。いずれにし
てもスライダ２０が少なくとも１つ弾性スリーブ１１に
取り付けられていれば良い。

【００３３】尚、実施形態では径の大きなマンホール３
１を主眼としたが、径の小さなマンホール３１にも適用
可能であることは無論である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３に記
載の発明は、大型の地下構造物の簡易な施工、又は狭小
な場所での地下構造物の施工を容易とする効果がある。
さらに、撤去が極めて簡単であり、かつ、仮設アンカー
を繰り返し使用できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の仮設アンカーの上半部の断面図で
ある。

【図２】本実施形態の仮設アンカーの下半部の断面図で
ある。

【図３】本実施形態の仮設アンカーの通常状態における
断面図である。

【図４】本実施形態の仮設アンカーの膨張状態における
断面図である。

【図５】（ａ）は仮設アンカーがボーリングマシンにセ
ットされた施工状態を示す説明図、（ｂ）は仮設アンカ
ーのロッドが接続されながら圧入されて施工状態を示す
説明図、（ｃ）は仮設アンカーの圧入が完了した状態の
説明図、（ｄ）は仮設アンカーにキャップを取付けそこ
から加圧水を注入する施工状態を示す説明図、（ｅ）は
減圧してから仮設アンカーを引き抜く施工状態を示す説
明図である。

【図６】マンホールを圧入する施工状態を示す平面図で
ある。

【図７】マンホールを圧入する施工状態を示す正面図で
ある。

【図８】仮設アンカーを用いたマンホール圧入の工事状
態を示す正面説明図である。

【図９】（ａ）は下部マンホール躯体の平面図、（ｂ）
は下部マンホール躯体の正面図、（ｃ）は下部マンホー
ル躯体の部分縦断面図である。

【図１０】（ａ）は中間マンホール躯体の平面図、
（ｂ）はガイドコッターの正面図、（ｃ）中間マンホー
ル躯体の正面図、（ｄ）は中間マンホール躯体の部分縦
断面図である。

【図１１】（ａ）は連結ケーシングの平面図、（ｂ）は
雄ガイドコッターの正面図、（ｃ）は連結ケーシングの
正面図である。

【図１２】連結ケーシングを除去する前の状態のマンホ
ール躯体の正面図である。

【図１３】図９の縦断面図である。

【図１４】マンホール躯体が連結され、地中に埋設され
た後の状態のマンホールの部分断面斜視図である。

【符号の説明】

１ 仮設アンカー ２ 先端装置 ４ ガスケット ９ ジョイントヘッド １１ 弾性スリーブ １５ 孔 １７ ロウボディー ２０ スライダ ２１ 縮径部 ２２ レジューサ ２３ メタルクラウン ２４ａ，２４ｂ パッキン ２５ 鋼球 ２７ ボーリングマシン ３１ マンホール ８０ 圧入装置８０

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールを上下両端に備えた弾性スリーブ
   をインナーチューブに外嵌し、前記弾性スリーブの少な
   くとも一端に前記シールを備えたスライダを設け、前記
   インナーチューブに孔を穿設し、前記インナーチューブ
   の上端にジョイントを設け下端に流体閉鎖装置と削孔部
   材を設けた先端装置を含み構成されたことを特徴とする
   仮設アンカー。
2. 【請求項２】 前記流体閉鎖装置が止め弁を構成し、 インナーチューブの下端に固定した縮径部を設けたレジ
   ューサと、 前記インナーチューブを通過可能な径とされ、該レジュ
   ーサの縮径部に着座することができる鋼球とからなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の仮設アンカー。
3. 【請求項３】 チューブ状の先端装置の上部に複数のチ
   ューブ状のロッドを接続しつつ、前記先端装置で削孔す
   ることにより、先端装置と前記複数のロッドから構成さ
   れた仮設アンカーを地中に埋設し、前記仮設アンカーの
   下端部を閉めるとともに上部から加圧流体を注水して先
   端装置の弾性スリーブを膨張させて地中に固定し、前記
   仮設アンカーを利用して地中構造物を築造し、前記加圧
   流体を抜くことで前記弾性スリーブを収縮させ、前記仮
   設アンカーを地中から抜き取ることを特徴とするアンカ
   ー施工方法。