JPS6220358B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は岩盤に立坑を安全且つ合理的に施工し
得る立坑築造法に関するものである。

従来から、岩盤に立坑を築造するには、第１９
〜２４図に示すように、発破孔の穿孔作業、発破
作業、〓出し作業、立坑覆工作業等の一連の作業
を地表面から下部に向かつて１ステージ毎に繰返
し行つている。

この方法において、１ステージ毎に順次掘削す
るに際して１ステージ分の発破孔を穿設するもの
であるが、立坑ａの周辺部の穿孔は、先に形成さ
れた直上ステージの覆工壁のコンクリートｂが存
在する等の理由で、計画の掘削壁面に沿つて垂直
に穿孔することができなく、傾斜させて穿孔ｃし
なければならない。従つてこの傾斜孔ｃは必然的
に計画掘削線よりも外方寄りとなるため、掘削断
面ｄが大きくなつて覆工コンクリートの使用量も
多くなる。

又、〓出し作業は、１ステージ分の発破作業が
終了後に適宜の荷上げ昇降装置を使用して立坑坑
口まで運搬しなければならず、そのための設備も
大規模なものとなる上に〓出し作業に長時間を要
するという問題点があつた。

このため、最近、第２５〜３１図に示すような
新規な掘削法が開発された。

この工法は、既に掘削を終了した横坑ｅに連ら
なる立坑ｆを掘削する場合に採用されるもので、
予め計画立坑断面の周辺部と該周辺部に囲まれた
内部との地表面から横孔ｅに貫通する所定数の発
破孔ｇを穿設し、各発破孔の下部に所要量の爆薬
を装填したのちこの爆薬をほぼ同時に爆発させて
立坑下部の１ステージｈ分の発破を完了し、発破
によつて生じた〓を横坑を使用して外部に運搬、
排出する。しかるのち、再び発破孔ｇの適所に爆
薬を装填して発破したのち〓を排出し、この作業
を繰返し行つて横坑ｅ側から地表面に達する立坑
ｆを形成する。

次に、立坑ｆ内に昇降足場ｉを組立てて立坑ｆ
の下部或いは上部側から順次型枠ｊを用いてコン
クリートｋを打設し、立坑ｆを覆工するものであ
る。

この工法によれば、前記方法に比べて掘削量及
びコンクリート量が共に計画通りとなるが、型枠
の組立て及びコンクリート打設のための昇降用足
場ｉを必要とする上に高所作業となつて安全上問
題があり、さらに、掘削後、〓を完全に排出する
ので立坑壁面の岩盤は応力的に解放状態となり、
コンクリートで完全に覆工するまで相当の時間を
要するので立坑周囲の岩盤に緩み領域ｍが形成さ
れる。

このため、覆工コンクリートｋの肉厚を大きく
する必要があり、又、特に大断面の立坑を築造す
る場合には前記緩み領域ｍの形成が顕著になつて
現在ではこの工法を採用することは問題とされて
いる。

本発明はこのような問題点をなくするために、
発破によつて立坑が横孔から地表面間に形成され
るまで該立坑内に〓を充満させておき、覆工作業
時に横孔から適宜量の〓を排出して〓天端を１ス
テージ分だけ降下させ、その〓天端を足場として
立坑の覆工を行つたのち、再び〓天端を降下さ
せ、この作業を繰返して立坑の全長に覆工するこ
とを特長とする岩盤における立坑築造法を提供す
るものである。

本発明の実施例を図面について説明すると、１
は岩盤で、その地表面２から適宜深さの岩盤中に
予め横坑３を設けてあり、この横坑３と岩盤１の
地表面間に立坑４を築造するものである。なお、
地表面２は岩盤１内の空洞部であつてもよい。

まず、第１図に示すように、ボーリングマシン
５を使用して計画立坑の外周辺部とその内側に地
表面２から横坑３に向かつて複数の発破用孔６を
貫通、穿設する。この発破用孔６は、第８図に示
すように、計画立坑４の中心部に設けた複数の孔
を心抜用孔６ａとし、外周辺部に周方向に所望間
隔毎に設けた複数の孔を払用孔６ｃとすると共に
これらの心抜用孔６ａと払用孔６ｃ間の部分に設
けられた孔を払助用孔６ｂとなるように配設、穿
孔すると、発破の効率が良くなるものである。

こうして所要本数の発破用孔６を穿設したの
ち、該孔６よりもやや小径の木製栓７をロープ８
で各発破用孔６に吊り下げる。

この栓７の下端中央には、第１０図に示すよう
に、発破用孔６の径よりも長い棒状材１０の略々
中央を紐１１によつて吊設していると共に上面に
は紐で形成した輪環１２を取付けてあり、この輪
環１２にロープ８の下端に取付けたフツク１４を
引掛けて前述したように発破用孔６に吊り下ろさ
れる。

この時、発破用孔６内を棒状材１０が傾斜した
状態で吊り下ろされ、横坑３内に達すると略水平
状態になる。

この状態からロープ８を引き上げると棒状材１
０が横坑上壁に当接、係止し、栓７は発破用孔６
の下端部所定位置で停止する。次いで、第９図に
示すように発破用孔６内の適量のバラスト１５を
投入して該孔６の内周壁と栓７との間にバラスト
１５を詰まらせることにより孔６内に栓７を固
定、保持させ、しかるのち、ロープ８を緩めてフ
ツク１４を輪環１２から外し、ロープ８を回収す
る。

次に、地表から検尺しながら各発破用孔６に適
量のバラスト１５、導火線１６′を接続した爆薬
１６、タンピング材１７をセツトする。

こうして全ての孔６内の所定部位に爆薬１６を
装填した後（第２図）、これらの爆薬１６をほぼ
同時発破させると、横坑３に通じる１ステージ分
１８の計画立坑４の下部が掘削、形成される（第
３図）。この発破によつて発生した〓１９は横坑
３を通じて外部に排出されるものであるが、その
量は次のステージ２０の発破によつて発生する〓
の増量分だけであり、該所定量の〓の排出によつ
て次に形成されるステージ２０の下端面と〓天端
間に適宜広さの空洞２１が生じる。この空洞２１
ができると、再び棒状材１０を吊り下げた新たな
栓７を発破用孔６内に吊下して該棒状材１０を空
洞２１の天壁面に係止させ、バラスト１５の投入
によつて前述同様に各発破用孔６の空洞２１から
所定長さ上方部位に栓７を固定し、装薬、発破を
行つて次のステージ２０の発破掘削を行う。

この発破作業を全ての発破用孔６に順次上方へ
所定長さ毎に繰返し行うことにより内部に天端ま
で〓１９が充満した所定長さと径を有する立坑４
を得る（第４図）。このように立坑４内には〓１
９が充満しているので、該立坑周辺部の岩盤１は
〓の側圧によつて緩むことが制約され、比較的安
定した状態を保持している。

次に、横坑３側から適量の〓１９の排出作業を
行つて立坑天端２２まで充満した立坑内の〓天端
を１ステージ分だけ降下させ（第５図）、地表面
から一定深さまで降下すると〓の排出作業を休止
してその天端を足場２３にして〓の降下により露
出した立坑周壁岩盤にロツクボルト２４の打込
み、コンクリートの吹付け、型枠２６の組立て、
コンクリート２７の打設を順次行つて１ステージ
分の覆工を終了する（第６図）。

さらに、このコンクリート２７の硬化時間内に
横坑３から再び〓の排出を行つて〓天端を降下さ
せたのち次のステージ分の足場作りを行い、コン
クリート覆工作業を行う。

このようにして横孔３に向かつて地表面から立
坑４の覆工作業を所定長さ毎に順次行つて立坑を
築造するものである（第７図）。

第１１〜１８図は本発明方法の別な実施例を示
すもので、地表面２から適宜深さの部分に設けら
れている横坑３に向かつて岩盤１中に大断面の立
坑４を築造する方法において、まず、ボーリング
マシン５を使用して計画立坑４の周辺部から一定
幅ａを存した内側における平面円形状部内に適宜
間隔毎に発破用孔６を横坑３に向かつて貫通、穿
孔する。この発破用孔６は前記実施例と同様に、
心抜用孔、払取用孔、払用孔のように配置して穿
孔される。

次いで、前記実施例と同様に、ロープにより下
端に棒状材を吊り下げた栓を各発破用孔６に挿入
してバラストの投入により該孔の下部の所定位置
に固定し、導火線を接続した爆薬１６、タンピン
グ材をセツトしたのち発破させ、この作業を発破
用孔６の上方に向かつて一定長さ間隔毎に繰返し
行うことにより計画立坑４の中央部に〓１９が充
満した立坑中央部４′を地表面２と横坑３間に設
ける（第１１〜１４図）。

このように、計画立坑４の周囲から一定幅を残
して中央部に小径の立坑４′を形成すると、例
え、この立坑４′内の〓を全て排出しても周辺岩
盤の応力解放による緩み領域は、残した岩盤範囲
内に治めることができる。

次に、計画立坑４の周辺に１ステージ分の発破
用孔６を垂直或いは斜め方向に複数本穿設すると
共に横坑３から〓１９を排出して立坑中央部４′
の〓を降下させることにより１ステージ分のバー
ンホール３１を形成したのち、発破用孔内に装薬
した爆薬を発破させて計画立坑４の周辺と立坑中
央部４′間の岩盤を崩す。この際、発生した〓
は、横坑３から適宜量の〓を排出することにより
立坑中央部４′の〓天端を降下させ、その降下に
よつて生じた凹み内に投入して１ステージの足場
２３を形成するものである（第１５，１６図）。

こうして形成された足場２３を利用して計画立
坑４の周壁岩盤に前記実施例と同様にしてコンク
リート覆工２７を施し、次いで１ステージ分の足
場外周から下方に向かつて次のステージ分に相当
する長さの発破用孔３０を複数本穿設し、これを
発破させて前述同様に次のステージの足場を形成
すると共にコンクリート覆工２７を施し、以下、
同様にして所定長さ毎に横坑３に向かつてこの作
業を繰返すことにより、コンクリート覆工された
大断面の立坑４を築造するものである（第１７，
１８図）。

以上のように本発明は、地表面から適宜深さの
部分に設けられている横坑に向かつて立坑を築造
する方法において、立坑築造計画部に地表面から
前記横坑に貫通する所要本数の発破用孔を穿設
し、各発破用孔の下部に爆薬を装填したのち発破
させて横坑に連通する適宜高さの立坑下部を形成
すると共に発破により生じた〓を横坑内及び立坑
下部内に堆積させ且つ〓天端と未発破部の下面間
に所要広さの空洞を設け、次いで未発破部の前記
発破用孔に再び爆薬を装填して発破を行い、この
発破作業を〓天端が地表面に現われるまで順次行
つて〓が充満した立坑を設け、しかるのち、横坑
から適量の〓を排出することによつて〓天端を１
ステージ分だけ降下させ、その〓天端を足場とし
て立坑の覆工を行なつたのち横坑からの適量の〓
の排出により〓天端を降下させて再び立坑の覆工
を行い、これを繰返して立坑の全長に覆工するこ
とを特徴とする岩盤における立坑築造法に係るも
のであるから、発破によつて地表面から横坑間に
掘削される立坑内には発破により生じた〓を充満
させているので、その側圧によつて立坑周囲の岩
盤が押えられ、応力開放による岩盤の緩み領域の
形成を殆んどなくすることができると共にこのよ
うに岩盤の緩みが殆んど生じないので、立坑壁面
の覆工の肉厚を従来工法よりも薄くすることがで
きるものである。

又、計画立坑内の発破用孔は予め地表面から横
坑に亘つて穿設しておくので爾後の掘削量やコン
クリート量が計画量よりも多くなることはなく、
しかも１ステージ毎に発破用孔を穿設する場合に
比べて効率的に作業が行えるものである。

さらに本発明によれば、立坑内に充満した〓の
天端を横坑からの所定量排出して１ステージ分だ
け降下させるので、その降下した〓天端を足場と
して覆工作業ができ、従来のように昇降足場を不
必要にして且つ安全に作業を行うことができ、そ
の上、次の１ステージ分の〓の排出をコンクリー
ト覆工の硬化時間内に排出することができるので
工期の短縮をはかることができるものである。

又、本発明は、計画立坑の中央部分に立坑中央
部を地表面から横孔間に設けることによつてこの
立坑中央部に充満した〓を全て排出しても周辺岩
盤の応力解放による緩み領域を計画立坑内に治め
ることができ、このように立坑中央部を設けたの
ち１ステージ毎に〓天端を降下させながら発破に
よつて所望の断面形状の立坑を形成していくの
で、大断面の立坑でもその周辺の岩盤を緩めるこ
となく容易に施工でき、コンクリート覆工の肉厚
も薄くできる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は本発明の１実施例を示す
もので、第１図〜第７図はその工程図、第８図は
発破用孔の穿孔状態を示す平面図、第９図は爆薬
装填状態を示す縦断面図、第１０図は栓の正面
図、第１１図乃至第１８図は本発明の別な実施例
を示す工程図、第１９図乃至第２４図は従来工法
の簡略工程図、第２５図乃至第２９図は同じく従
来の別な工法の簡略工程図、第３０図は発破孔の
穿設状態を示す平面図、第３１図は緩み領域部を
示す平面図である。 １……岩盤、２……地表面、３……横孔、４…
…立坑、６……発破用孔、１６……爆薬、１９…
…〓、２１……空洞。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地表面から適宜深さの部分に設けられている
   横坑に向かつて立坑を築造する方法において、立
   坑築造計画部に地表面から前記横坑に貫通する所
   要本数の発破用孔を穿設し、各発破用孔の下部に
   爆薬を装填したのち発破させて横坑に連通する適
   宜高さの立坑下部を形成すると共に発破により生
   じた〓を横坑内及び立坑下部内に堆積させ且つ〓
   天端と未発破部の下面間に所要広さの空洞を設
   け、次いで未発破部の前記発破用孔に再び爆薬を
   装填して発破を行い、この発破作業を〓天端が地
   表面に現われるまで順次行つて〓が充満した立坑
   を設け、しかるのち、横坑から適量の〓を排出す
   ることによつて〓天端を１ステージ分だけ降下さ
   せ、その〓天端を足場として立坑の覆工を行なつ
   たのち横坑からの適量の〓の排出により〓天端を
   降下させて再び立坑の覆工を行い、これを繰返し
   て立坑の全長に覆工することを特徴とする岩盤に
   おける立坑築造法。 ２ 地表面から適宜深さの部分に設けられている
   横坑に向かつて立坑を築造する方法において、計
   画立坑の外周から一定幅を存した中央部にのみ、
   地表面から前記横坑に貫通する所要本数の発破用
   孔を穿設し、各発破用孔の下部に爆薬を装填した
   のち発破させて計画立坑の中央下部に適宜高さの
   立坑中央部を形成すると共に発破により生じた〓
   を横坑内及び立坑中央部内に堆積させ且つ〓天端
   と未発破部の下面間に所要広さの空洞を設け、次
   いで未発破部の前記発破用孔に再び爆薬を装填し
   て発破を行い、この発破作業を〓天端が地表面に
   現われるまで順次行つて〓が充満した立坑中央部
   を形成し、しかるのち横坑から適量の〓を排出す
   ることにより、〓天端を１ステージ分だけ降下さ
   せてバーンホールを形成すると共に該バーンホー
   ル外周方の計画立坑残余部を発破し、その〓を横
   坑から排出することによつて生じる立坑中央部の
   凹所内に投入して１ステージの底部と同一面と
   し、その面を足場として立坑の覆工を行い、この
   作業を繰返して立坑の全長に覆工することを特徴
   とする岩盤における立坑築造法。