JPS5857599B2 - 竪坑の形成、埋戻し方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、竪坑の形成、埋戻し方法およびこれを実施す
る装置に関する。

マンホールの設置、管推進シールドの発進等種種の目的
のために地中に竪坑が掘削されるが、掘削面の崩落を防
止するために予め鋼製のシートパイルを地中に打設し、
シートパイルで囲まれた地盤を掘削する方式が最も広範
に採用されてきた。

シートパイルによって形成した土留壁は、掘削面の崩壊
を防止する上で有効である。

しかし、シートパイルの打設は震動、騒音を伴うと共に
、竪坑の撤去後、すなわち竪坑内に土砂を埋め戻してシ
ートパイルを地中から回収した後に、掘削域およびその
近傍に地盤沈下を生じ易いという欠点がある。

このような地盤沈下は、次のようにして生じるものと考
えられている。

すなわち、土砂を竪坑中に埋め戻した段階では、シート
パイルを介してその両側に新旧両地盤の土砂が存在する
が、各シートパイルを一時に抜き去るとその厚さ分の空
隙が両地盤間に生じ、この空隙が土砂によって経時的に
充填される過程で地盤の沈下が生じる。

従って、従来撤去後の地盤沈下を恐れて、土留用θフシ
ードパイルを撤去することなしに埋め殺しにするという
非常手段が取られもした。

地中に残された鋼製のシートパイルは、もはや再使用に
供し得すして不経済であると共に、これらは後の地下工
事にとって障害物となる場合がある。

シートパイルの撤去によって生じる地盤沈下を防止する
ためには、旧地盤の壁面に埋め戻し土砂が直接当るよう
に該土砂が竪坑内に供給されねばならないし、またすべ
てのシートパイルを除々に引き抜くようにしなげればな
らないであろう、と考えられる。

しかし、このような方法を直接採用することは、多くの
設備と労力を要しまた作業も不能率となる。

従って、本発明は震動、騒音および地盤沈下を伴うシー
トパイルの打設によらないで土留めをなす、竪坑の形成
、埋戻し方法およびこれを実施する装置の提供を目的と
する。

本発明に係る竪坑の形成、埋戻し方法は、縦方向に重合
可能の複数の土留枠を該土留枠内地盤の掘削により地中
の所定深度まで沈降させて竪坑を形成し、その後、最下
方の土留枠を除く土留枠を上方から順次に幾分上昇させ
、その上昇により少なくとも一部を地上に露出した土留
枠を地表に設置した支持手段で支持した後、該支持手段
に反力を担わせて最下方の土留枠を前記土留枠の上昇分
だけ上昇させ、前記土留枠の上昇後またほその上昇に先
立って最下方の土留枠の上昇分にほぼ相当する層厚の埋
戻し層を形成すべく土砂を埋戻し、さらに土留枠の若干
の上昇と土砂の埋戻しとを繰り返して土留枠を竪坑から
撤去しかつこれを土砂で埋戻すことを特徴とする。

また、本発明に係る装置は、撤去可能の竪坑形成用土留
装置であって、複数のジヤツキを介して縦方向に重ね連
結可能の複数の土留枠と、該土留枠の昇降時その通過を
許す地表設置の支持枠と、前記土留枠を前記支持枠に解
除可能に固定する手段とを備え、土留枠を順次に支持枠
に支持させて上昇させ、これにより段階的に土留枠を撤
去することを特徴とする。

本発明が特徴とするところは、図示の実施例を参照して
の以下の説明により、さらに明らかとなろう。

第１図に示すように、本発明の方法は縦方向に重合可能
の複数の土留枠を用いて竪坑を形成し、またこれを埋戻
し撤去する方法であり、竪坑形成時には、刃口１２を有
する最下方の土留枠１０を地上に据え、土留枠内の地盤
１４を掘削排土し、自重によりまた上方に土留枠１０′
を重ねることによる重量増加によりあるいは他の手段に
よる載荷によって土留枠１０を単独でまたは土留枠１０
′と共に地中に沈降させ、これを繰り返すことにより複
数の土留枠による所望深さの竪坑を形成する。

また、土留枠は、その撤去に際して、第２図に示すよう
に最上方の土留枠１０“から最下方の土留枠１０へこれ
ら土留枠を順次にしかも土留枠間に間隙が生じないよう
にして２０〜３０Ｃｒｎ程度上昇させ、次いで最下方の
土留枠１０下に、その上昇によって露出した壁面を直接
土砂で押えるように、土留枠１０の上昇分にほぼ相当す
る層厚の埋戻し層１６を形成すべく土砂を埋戻す。

この土砂の埋戻しは土留枠の上昇に先立って行ってもよ
い。

いずれの場合にも、土砂に適宜に含水させまた圧力を加
える等してこれを締固めることにより、後に埋戻し地盤
およびその周辺地盤に圧密沈下が生ずるのを妨止するこ
とができる。

土留枠の撤去は、前記した程度の若干の上昇と、該土留
枠の上昇前または上昇後の土砂の埋戻しおよび締固めを
繰り返すことにより、最下方の土留枠１０を含むすべて
の土留枠を回収することにより完了する。

次に、第３図以下に示す土留装置２０は、地表に定置さ
れる支持枠２２と、縦方向に重ね合わせ可能の複数の土
留枠２４とを含む。

土留枠２４は図示のように長方形の断面形状を有し、支
持枠２２もまた同様の形状を有するが、該支持枠は土留
枠２４の通過を許すように土留枠に近接してその外周を
額縁状に取り囲む寸法、形状を備える。

支持枠２２は土留枠２４の撤去時に設置すればよい。

支持枠２２および土留枠は方形に限らず円形の断面形状
とすることができる。

縦方向に重ね合わされた土留枠２４が、第４図に使用状
態で示されている。

最下方の土留枠２４ｃは刃口２６を備える。

この刃口を備える土留枠２４ｃは上端側において、また
各土留枠はその上下両端側において、各辺上に複数のジ
ヤツキ２８の一端が着脱可能に取り付げられる取付座３
０を有する（第５図参照）。

この取付座３０は、土留枠２４を構成する外側枠板３２
およびこれに間隔をおいて取り付けられた内側枠板３４
との間にあってこれらに固定されている。

各取付座には補強板３６が取り付けられている。

こうして、上下に重ね合わされた土留枠２４の取付座３
０間にはジヤツキ収容室３１（第５図）が形成され、ま
た各土留枠の補強板３０間には土留枠の沈降のための載
荷および埋戻し土砂の本締めに供される水のような液体
を収容する区画室３３が形成される。

詳細が第５図に示されるように、各土留枠は、外側枠板
３２の内側に固定されかつ該土留枠の上端を超えて伸び
る板状のガイド部材３８を備える。

ガイド部材３８はその先端近傍に溝４０を有し、該溝は
重ね合わされる上方の土留枠の外側枠板とガイド部材３
８との間を液密的に封じるためのシール部材４２を保持
する。

これにより、下方の土留枠に上方の土留枠を容易に重ね
合わせることができまた地中への沈降中に両土留枠間か
ら地下水が形成途次の竪坑内へ浸入するのを防止するこ
とができる。

各土留枠２４はその各周面に複数の盲孔または凹所４４
を備える。

これらの凹所は、土留枠の全周面に縦横に整夕１ルて設
げられている。

これらの凹所４４は沈降中における土砂の充填を避ける
ために通常栓（図示せず）によって閉じられている。

他方、支持枠２２は、その各辺に滑動可能に保持され、
前記した土留枠の凹所４４との整合時に該凹所と係合す
るピン４６を備える。

凹所４４とこのピン４６とは支持枠２２に関して相対的
に昇降可能の土留枠２４を固定しかつこれを支持枠２２
に支持させる。

次に、前記した土留装置２０の作動を説明するに、竪坑
設置位置すなわち土留枠の沈降位置を固定するために、
予め地上に定置しかつ固定した支持枠２２内に刃口２６
を有する土留枠２４ｃを据え、枠内を掘削してこれを自
重により沈降させる。

この沈降に先立って、鉛直荷重の増加を図るべく上方に
引き続く土留枠を連結することが有利である。

この連結は、ジヤツキ２８の一端を下方の土留枠の上端
側にまたその他端を上方の土留枠の下端側にそれぞれ連
結することによる。

第４図は、このようにして全６個の土留枠がジヤツキを
介して縦方向に連結されしかも所定深さまで沈設された
状態すなわち竪坑が完成した状態を示している。

土留枠の撤去に際しては、沈設時には単に土留枠の連結
手段でしかなかったジヤツキ２８と、支持枠、土留枠間
の仮りの固定手段である凹所４４およびピン４６とがそ
の本来の機能を発揮する。

まず、２つの上方の土留枠２４ａ 、２４ｂ間のジヤツ
キ（図示せず）が坑底地盤を主な反力支持体として作動
され、これにより最上方の土留枠２４ａのみが若干上昇
される。

ここで、ピン４６は上昇中の土留枠の外周に設けられた
凹所４４のいずれかと整合し、ここで両者を係合させる
ことによって相対的に固定することができ、これにより
土留枠２４ａを支持枠２２に一時的に固定することがで
きる。

次に、下方のジヤツキ２８が、坑底地盤を反力支持体と
して、土留枠２４ａと最下方の土留枠２４ｃとの間の土
留枠２４を順次に押し上げるように作動される。

その後、上昇ストロークを完了した最下方のジヤツキ２
８が、支持枠２２に反力を担わせてこれに固定された土
留枠に向けて最下方の土留枠２４ｃを引き上げるように
作動される。

しかし、上昇されて地上に一部を露出した土留枠２４ａ
を支持枠２２に固定した後、土留枠２４ａを上昇させて
上昇ストロークを完了した前記ジヤツキおよびその下方
のジヤツキ２８を支持枠２２に反力を担わせて順次に作
動させることにより、土留枠２４ｂから最下方の土留枠
２４ｃまで順次に引上げてもよい。

また、上昇された土留枠２４ａを支持枠２２に固定する
ことなしに引き続き下方のジヤツキを作動させて土留枠
２４を押し上げ、次いで土留枠２４ａの支持枠２２への
固定の後、該支持枠に反力を担わせて最下方のジヤツキ
２８を作動させることにより最下方の土留枠２４ｃを引
き上げるようにしてもよい。

前記いずれの場合も、支持枠２２に反力を担わせて最下
方のジヤツキ２８が作動される結果、土留枠間に間隙を
残すことなく最下方の土留枠２４Ｃが上昇される。

その後、第２図を参照して述べたように、土砂の埋戻し
がなされ、最下方の土留枠２４Ｃ下に土砂の埋戻し層が
形成される。

こうして、前記手順を繰り返すことにより、竪坑内の全
土留枠２４が上方から順次に撤去され、竪坑内には下方
から順次に埋戻し層が積層される。

その際、該埋戻し層が最上方の土留枠２４を上昇させる
ときの反力を担う。

このように、ジヤツキ２８の作動および凹所４４とピン
４６または他の適当な固定手段からなる支持枠２２と可
動の土留枠との固定を繰り返すことにより、周辺地盤を
乱すことなく、また周辺地盤に振動や衝撃を加えること
なく、しかも土留枠の上昇によって露出した掘削面を直
接押さえるように土砂を埋戻すことによって新旧地盤間
に土留枠除去に伴う間隙を形成することなしに、土留枠
の撤去がなされる。

本発明によれば、土留枠は該枠内の掘削により沈降され
ることから、竪坑の形成時に打撃力または震動力によっ
て打設されるものがなく、従って騒音、振動公害および
振動を用いたことによる地盤沈下の問題が回続される。

また、前記のように、土留枠の除去に伴って新旧地盤間
に間隙が生じることはな（、従って土留枠の撤去に伴う
地盤沈下が生じることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は土留枠を用いた本発明の詳細な説
明するための概略的な縦断面、第３図は本発明の装置を
一部断面で示す平面図、第４図は第３図の線４−４に沿
って得た土留枠の側面図であって部分的に断面で示し、
第５図は第４図に断面で示した部分の拡大断面図である
。 １０．２４・・・土留枠、１２，２６・・・刃口、１６
・・・埋戻し層、２２・・・支持枠、２８・・・ジヤツ
キ、３１・・・ジヤツキ収容室、３２・・・外側枠体、
３３・・・液体収容室、３４・・・内側枠体、３８・・
・ガイド部材、４０・・・溝、４２・・・シール材、４
４・・・凹所、４６・・・ピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 縦方向に重ね合わせ可能の複数の土留枠を該土留枠
   内地盤の掘削により地中の所定深度まで沈降させて竪坑
   を形成し、その後、最下方の土留枠を除く土留枠を上方
   から順次に幾分上昇させ、その上昇により少なくとも一
   部を地上に露出した土留枠を地表に設置した支持手段で
   支持した後、該支持手段に反力を担わせて最下方の土留
   枠を前記土留枠の上昇分だけ上昇させ、前記土留枠の上
   昇後またはその上昇前に少くとも最下方の土留枠の上昇
   分にほぼ相当する層厚の埋戻し層を形成すべく土砂を埋
   戻し、さらに前記土留枠の幾分の上昇と土砂の埋戻しと
   を繰り返して土留枠を竪坑から撤去しかつこれを土砂で
   埋戻す、竪坑の形成および埋戻し方法。 ２ 前記埋戻し層は締固め埋戻し層である、特許請求の
   範囲第１項の方法。 ３ 複数のジヤツキを介して縦方向に重ね連結可能の複
   数の土留枠と、該土留枠の昇降時その通過を許す地表設
   置の支持枠と、前記土留枠を前記支持枠に解除可能に固
   定する手段とを備える、撤去可能の竪坑形成用土留装置
   。 ４ 前記土留枠および支持枠は方形または円形の横断面
   形状を有する、特許請求の範囲第３項の装置。 ５ 最下方の土留枠は下端に取外し可能の刃口を備える
   、特許請求の範囲第３項の装置、 ６ 各ジヤツキはその一端が下方つ土留枠にまた他端が
   上方の土留枠にそれぞれ取外し可能に取付けられる、特
   許請求の範囲第３項の装置。 ７ 前記土留枠は外側枠板およびこれに間隔をおいて連
   結された内側枠体とから成り、画板間に前記ジヤツキを
   収容する区画室と液体を収容する区画室とを備える、特
   許請求の範囲第３項の装置。 ８ 前記固定手段は前記土留枠の外周面に設けられた凹
   所と、前記支持枠に保持されたピンとから成る、特許請
   求の範囲第３項の装置。 ９ 前記土留枠はその内側に上端または下端を越えて伸
   びるガイド部材を備え、該ガイド部材は端部を突き合わ
   せて重ねられる上下の土留枠間に水密性を与えるための
   シール材を特徴する特許請求の範囲第３項の装置。