特許 6259265 大断面立坑の地上開口部の蓋施工方法、及び蓋構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6259265

(24)【登録日】2017年12月15日

(45)【発行日】2018年1月10日

(54)【発明の名称】大断面立坑の地上開口部の蓋施工方法、及び蓋構造

(51)【国際特許分類】

   E21D 5/12 20060101AFI20171227BHJP

【ＦＩ】

   E21D5/12

【請求項の数】11

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-236364(P2013-236364)

(22)【出願日】2013年11月15日

(65)【公開番号】特開2015-96668(P2015-96668A)

(43)【公開日】2015年5月21日

【審査請求日】2016年10月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000201478

【氏名又は名称】前田建設工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(72)【発明者】

【氏名】中島 良光

(72)【発明者】

【氏名】古澤 剛

【審査官】 石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−３０２７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１２８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−００４９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０８１４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７０１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４６８５８３０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｄ ５／１２

Ｅ０２Ｄ ２９／０４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

大断面立坑の地上開口部の周囲に、略扇型形状の蓋分割部材を載せて、周囲方向に順次並べていくことで、前記地上開口部を前記周囲方向に並べた前記略扇型形状の蓋分割部材で覆う方法であって、
前記地上開口部の周囲に、最初の前記略扇型形状の蓋分割部材を載せ、その最初の前記略扇型形状の蓋分割部材と直径方向に対向して２番目の前記略扇型形状の蓋分割部材を載せて、その直径方向に対向する前記最初と２番目の前記略扇型形状の蓋分割部材の先端部をＸ型ビーム状の連結部材で結合することを特徴とする大断面立坑の地上開口部の蓋施工方法。

【請求項2】

前記地上開口部の前記直径方向に対向する前記最初と２番目の前記略扇型形状の蓋分割部材の先端部を前記連結部材で結合してから、前記地上開口部の周囲に載せて前記周囲方向に順次並べる前記略扇型形状の蓋分割部材を互いに順次固定することを特徴とする請求項１に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋施工方法。

【請求項3】

前記地上開口部の周囲上に備えるフックに、前記略扇型形状の蓋分割部材を掛けて、
前記略扇型形状の蓋分割部材の下面に備えるブラケットを、前記地上開口部の内周面に当接させることを特徴とする請求項１又は２に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋施工方法。

【請求項4】

前記地上開口部を前記略扇型形状の蓋分割部材で覆った後、
前記Ｘ型ビーム状の連結部材を外すことで、前記地上開口部を覆う前記略扇型形状の蓋分割部材の先端部間に形成される中央穴を中央蓋で塞いで、当該中央蓋を前記略扇型形状の蓋分割部材の先端部に固定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋施工方法。

【請求項5】

大断面立坑の地上開口部を覆う蓋の構造で、前記地上開口部の周囲に載せる略扇型形状の蓋分割部材を、前記地上開口部の周囲方向に並べて構成される蓋構造であって、
前記地上開口部の周囲に最初に載せた前記略扇型形状の蓋分割部材と、
前記最初の前記略扇型形状の蓋分割部材と直径方向に対向して前記地上開口部の周囲に２番目に載せた前記略扇型形状の蓋分割部材と、
前記直径方向に対向する前記最初と２番目の前記略扇型形状の蓋分割部材の先端部を結合したＸ型ビーム状の連結部材と、
前記地上開口部の周囲に載せて前記周囲方向に順次並べて互いに順次固定した前記略扇型形状の蓋分割部材と、
を備える開口蓋が構成されていることを特徴とする大断面立坑の地上開口部の蓋構造。

【請求項6】

前記Ｘ型ビーム状の連結部材が外されて、前記地上開口部の周囲方向に並べて載せた前記略扇型形状の蓋分割部材の前記先端部間に形成された中央穴を塞いで、前記地上開口部の周囲方向に並べて載せた前記略扇型形状の蓋分割部材の前記先端部に固定された中央蓋を備えることを特徴とする請求項５に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造。

【請求項7】

前記略扇型形状の蓋分割部材は、
前記略扇型形状に骨材で形成された平型フレームと、
前記略扇型形状の平型フレームに固定されたエキスパンドメタルと、を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造。

【請求項8】

前記略扇型形状の平型フレームの前記地上開口部の周囲に載せた基端部が、当該地上開口部の周囲上に備えるフックに支持されて、
前記略扇型形状の平型フレームの前記基端部側の下に備えるブラケットが、前記地上開口部の内周面に当接されていることを特徴とする請求項７に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造。

【請求項9】

前記略扇型形状の蓋分割部材は、メンテナンス用の開閉蓋を備えることを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造。

【請求項10】

前記略扇型形状の蓋分割部材は、前記開閉蓋を開けて降りるための階段を備えることを特徴とする請求項９に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造。

【請求項11】

前記ブラケットは、前記略扇型形状の平型フレームに対する複数個所の取付位置から選択して備えられていることを特徴とする請求項８に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、大断面立坑の地上開口部に蓋を施工する方法と、その蓋構造に関する。

【背景技術】

【0002】

大断面立坑において、地上の開口部に安全のための蓋を掛ける場合、大きな蓋を地組して大型クレーンなどを用いて被せるのが一般的である。

【0003】

例えば特許文献１に、集水井として設置される直径が３ｍや３．５ｍ等の小断面立坑用の天蓋が提案されている。
その小断面立坑用の蓋は人力で運搬、施工可能な重量のレール部材及び複数の分割パネルからなる。レール部材は載置部を両端部に備えた複数本の梁材からなり、小断面立坑の天端に架け渡される。複数の分割パネルはフレーム枠を備える天井部材からなり、その内、少なくとも２つの分割パネルは、フレーム枠がレール部材の隣り合う２本の梁材に跨るように設けられる。そして、レール部材の両外側の立坑開口部位には天端と梁材とに載るフレーム枠を備えた複数の分割パネルの残分が取り付けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１２８０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、大断面立坑の開口部周囲の地上において、大きな蓋を地組するスペースが必要である。
そして、大断面立坑の地上開口部に掛ける大きな蓋であり、かなりの重量の蓋構造となるため、大型クレーンが必要である。
また、大断面立坑の地上開口部に掛ける大きな蓋は、あまり細かなパーツに分割できないため、その運搬に大型車両が必要である。
さらに、メンテナンスで蓋の取り外しが必要な際にも大型クレーンが必要となる。

【0006】

また、特許文献１の小断面立坑用の蓋は、人力で運搬、施工可能であるが、小断面立坑の天端に架け渡されるレール部材が複数本の梁材から構成され、フレーム枠を備える天井部材が複数の分割パネルから構成される。そして、レール部材の隣り合う２本の梁材にフレーム枠が跨るように少なくとも２つの分割パネルが設けられ、さらに、レール部材の両外側の立坑開口部位に天端と梁材とに載るフレーム枠を備えた複数の分割パネルの残分が取り付けられる。
すなわち、個々に特殊形状のレール部材及びパネル部材を組み合わせて構成される特殊構造の蓋であり、コストが高くなる。

【0007】

本発明の課題は、大断面立坑の地上開口部に安全のために掛ける蓋を、大型クレーンを用いなくても、ユニック車などで容易に吊り込み、固定作業ができるようにして、大断面立坑地上開口蓋の設置作業の効率化、コスト縮減を図ることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
大断面立坑の地上開口部の周囲に、略扇型形状の蓋分割部材を載せて、周囲方向に順次並べていくことで、前記地上開口部を前記周囲方向に並べた前記略扇型形状の蓋分割部材で覆う方法であって、
前記地上開口部の周囲に、最初の前記略扇型形状の蓋分割部材を載せ、その最初の前記略扇型形状の蓋分割部材と直径方向に対向して２番目の前記略扇型形状の蓋分割部材を載せて、その直径方向に対向する前記最初と２番目の前記略扇型形状の蓋分割部材をＸ型ビーム状の連結部材で結合することを特徴とする。

【0009】

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋施工方法であって、
前記地上開口部の前記直径方向に対向する前記最初と２番目の前記蓋分割部材を前記Ｘ型ビーム状の連結部材で結合してから、前記地上開口部の周囲に載せて前記周囲方向に順次並べる前記略扇型形状の蓋分割部材を互いに順次固定することを特徴とする。

【0010】

請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋施工方法であって、
前記地上開口部の周囲上に備えるフックに、前記略扇型形状の蓋分割部材を掛けて、
前記略扇型形状の蓋分割部材の下面に備えるブラケットを、前記地上開口部の内周面に当接させることを特徴とする。

【0014】

請求項４に記載の発明は、
請求項１から３のいずれか一項に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋施工方法であって、
前記地上開口部を前記略扇型形状の蓋分割部材で覆った後、
前記Ｘ型ビーム状の連結部材を外すことで、前記地上開口部を覆う前記略扇型形状の蓋分割部材の先端部間に形成される中央穴を中央蓋で塞いで、当該中央蓋を前記略扇型形状の蓋分割部材の先端部に固定することを特徴とする。

【0015】

請求項５に記載の発明は、
大断面立坑の地上開口部を覆う蓋の構造で、前記地上開口部の周囲に載せる略扇型形状の蓋分割部材を、前記地上開口部の周囲方向に並べて構成される蓋構造であって、
前記地上開口部の周囲に最初に載せた前記略扇型形状の蓋分割部材と、
前記最初の前記略扇型形状の蓋分割部材と直径方向に対向して前記地上開口部の周囲に２番目に載せた前記略扇型形状の蓋分割部材と、
前記直径方向に対向する前記最初と２番目の前記略扇型形状の蓋分割部材の先端部を結合したＸ型ビーム状の連結部材と、
前記地上開口部の周囲に載せて前記周囲方向に順次並べて互いに順次固定した前記略扇型形状の蓋分割部材と、
を備える開口蓋が構成されていることを特徴とする。

【0016】

請求項６に記載の発明は、
請求項５に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造であって、
前記Ｘ型ビーム状の連結部材が外されて、前記地上開口部の周囲方向に並べて載せた前記略扇型形状の蓋分割部材の前記先端部間に形成された中央穴を塞いで、前記地上開口部の周囲方向に並べて載せた前記略扇型形状の蓋分割部材の前記先端部に固定された中央蓋を備えることを特徴とする。

【0017】

請求項７に記載の発明は、
請求項５又は６に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造であって、
前記略扇型形状の蓋分割部材は、
前記略扇型形状に骨材で形成された平型フレームと、
前記略扇型形状の平型フレームに固定されたエキスパンドメタルと、を備えることを特徴とする。

【0018】

請求項８に記載の発明は、
請求項７に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造であって、
前記略扇型形状の平型フレームの前記地上開口部の周囲に載せた基端部が、当該地上開口部の周囲上に備えるフックに支持されて、
前記略扇型形状の平型フレームの前記基端部側の下に備えるブラケットが、前記地上開口部の内周面に当接されていることを特徴とする。

【0019】

請求項９に記載の発明は、
請求項５から８のいずれか一項に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造であって、
前記略扇型形状の蓋分割部材は、メンテナンス用の開閉蓋を備えることを特徴とする。

【0020】

請求項１０に記載の発明は、
請求項９に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造であって、
前記略扇型形状の蓋分割部材は、前記開閉蓋を開けて降りるための階段を備えることを特徴とする。

【0021】

請求項１１に記載の発明は、
請求項８に記載の大断面立坑の地上開口部の蓋構造であって、
前記ブラケットは、前記略扇型形状の平型フレームに対する複数個所の取付位置から選択して備えられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、大断面立坑の地上開口部に安全のために掛ける蓋を単独で固定可能な略扇型形状に分割することで、大型クレーンを用いなくても、ユニック車などで吊り込み、固定作業や取り外し作業ができるようにして、大断面立坑地上開口蓋の設置・撤去作業の効率化、コスト縮減を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明を適用した大断面立坑の地上開口部及びその蓋の一実施形態の構成を示す斜視図である。

【図2】図１の略扇型形状の蓋分割部材の初期設置状態を示す拡大図である。

【図3】最初と２番目の蓋分割部材の設置状態を示す平面図である。

【図4】図３の矢印Ａ‐Ａ線に沿った中央断面図である。

【図5】図４の中央部の拡大図である。

【図6】図３の最初と２番目の蓋分割部材の連結状態を示す拡大斜視図である。

【図7】３番目以降の蓋分割部材の設置を示す平面図である。

【図8】開閉蓋を有する蓋分割部材の平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。

【図9】蓋分割部材のフレームに対するブラケットの取付位置の選択例を示す側面図である。

【図10】変形例１の蓋構造を示す斜視図である。

【図11】図１０の蓋分割部材の設置状態を示す拡大図である。

【図12】変形例２の蓋構造を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１は本発明を適用した大断面立坑の地上開口部及びその蓋の一実施形態の構成を示すもので、１は大断面立坑の地上開口部、１０はその開口蓋である。

【0025】

図示のように、例えば内径１２ｍ程度の大断面立坑の地上開口部１を覆う開口蓋１０は、開口周囲壁２の上面に、略扇型形状の蓋分割部材１１を円周方向に並べて円形に構成されている。
なお、開口周囲壁２の上面には、防護柵３が円周方向に並べて設置されるとともに、その内周側位置に外周側に先端が突出するフック４が円周方向に等間隔に設置されている。フック４は、開口周囲壁２にアンカーにて固定されている。形状や大きさによっては、フック４を省略し、開口周囲壁２に設置したアンカーで蓋分割部材１１を直接固定しても良い。

【0026】

図２は略扇型形状の蓋分割部材１１の初期設置状態を示すもので、蓋分割部材１１は、図示のように、大断面立坑の地上開口部１の所定中心角度毎に合わせて略扇型形状に骨材を組み付けたフレーム１２にエキスパンドメタル１３を張り付けて構成されている。
また、フレーム１２の下面には、開口周囲壁２の内周面に当接するブラケット１４が備えられている。

【0027】

以上の略扇型形状の蓋分割部材１１を最初に設置する場合は、図示しないユニック車で蓋分割部材１１を吊り込んで、図２に示すように、開口周囲壁２の上面に設置された一対のフック４の突出部下に対し、フレーム１２の幅広側の横架骨材１２ａを外周側から挿入する。
これにより、蓋分割部材１１の下面に備えるブラケット１４が、図示のように、開口周囲壁２の内周面に当接状態となる。
従って、略扇型形状の蓋分割部材１１がその幅広側で開口周囲壁２に片持ち支持された状態となる。

【0028】

次に、最初の略扇型形状の蓋分割部材１１に対し開口周囲壁２の直径方向対向位置に、２番目の蓋分割部材１１を同様に吊り込んで、図３及び図４に示すように、同様にフック４及びブラケット１４で開口周囲壁２に片持ち支持させる。

【0029】

そして、最初の蓋分割部材１１と直径方向に対向した２番目の蓋分割部材１１とを、図５及び図６にも拡大して示したように、Ｘ型ビーム状の連結部材２１でボルト結合する。
この場合、連結部材２１も同様に吊り込んで、各々の蓋分割部材１１上に作業員がそれぞれ乗ってボルト結合作業を行う。

【0030】

その後、図７に示すように、３番目以降の蓋分割部材１１を同様に吊り込んでフック４及びブラケット１４で開口周囲壁２に片持ち支持させて、その円周方向に並ぶ蓋分割部材１１を互いに順次ボルト結合して固定していく。
こうして、略扇型形状の蓋分割部材１１を円周方向に並べて円形となる開口蓋１０で地上開口部１を覆う。

【0031】

最後に、連結部材２１を取り外し、ユニック車で撤去してから、円周方向に並べた略扇型形状の蓋分割部材１１の先端間に生じる円形穴に円形の中央蓋１９を被せて、その中央蓋１９をフレーム１２の先端部にボルト結合して開口蓋１０を完成させる。

【0032】

以上、実施形態の大断面立坑蓋の施工によれば、大断面立坑の地上開口部１に安全のために掛ける開口蓋１０を単独で固定可能な略扇型形状の蓋分割部材１１を、開口周囲壁２上に載せて、円周方向に並べて構成することで、大型クレーンを用いなくても、ユニック車などで吊り込み、固定作業ができるため、大断面立坑蓋の設置作業の効率化、コスト縮減を達成することができる。

【0033】

また、単独で固定可能な略扇型形状の蓋分割部材１１により構成した開口蓋１０なので、完成後において、例えば破損があれば、その１ピースだけ蓋分割部材１１を交換すればよく、メンテナンスにも比較的容易に対応することができる。

【0034】

次に、図８（ａ）及び（ｂ）は蓋分割部材１１に開閉蓋１５を設けた例を示す。
すなわち、メンテナンス等のために地上開口部１に入る場合を考慮して、図示のように、略扇型形状の蓋分割部材１１の幅広側に、作業員が出入りするための開閉蓋１５を設けて、下方に突出した階段１６と上方に突出した手摺１７を設ける。

【0035】

図９は蓋分割部材１１のフレーム１２に対するブラケット１４の取付位置の選択例を示す。
すなわち、他の現場での転用を考慮して、図示のように、蓋分割部材１１のフレーム１２に対するブラケット１４の取付位置として、例えば３箇所のボルト結合位置Ａ・Ｂ・Ｃを設定しておくことで、大断面立坑径の相違に対応できるものとなる。

【0036】

（変形例１）
図１０は変形例１の蓋構造を示すもので、前述した実施形態と同様、１は大断面立坑の地上開口部、２は開口周囲壁、３は防護柵であって、３０は開口蓋である。
変形例１の開口蓋３０は、前述した実施形態の平型の蓋構造の他、図示のように、山型の蓋構造となっている。

【0037】

すなわち、図１１は略扇型形状の蓋分割部材３１の初期設置状態を示すもので、図示のように、略扇型形状の蓋分割部材３１は、フレーム３２にエキスパンドメタル３３を張り付けて構成され、フレーム３２の幅広側端部には、固定用の支柱セット３４が備えられている。

【0038】

そして、支柱セット３４の左右の支柱上端部とフレーム３２の先端部との間にワイヤ３５をそれぞれ掛けて、開口周囲壁２の上面に支柱セット３４をボルト結合して固定した状態で、支柱セット３４の支柱上端部よりも先上がり形状となるフレーム３２の先端部が高くなるようにする。

【0039】

こうして、開口周囲壁２に片持ち固定して先端部が高くなった略扇型形状の蓋分割部材３１を円周方向に並べて地上開口部１を覆った後、円周方向に並べた略扇型形状の蓋分割部材３１の先端間に生じる円形穴に中央蓋３９を被せボルト結合して山型の開口蓋３０を完成させる。

【0040】

このように、山型の開口蓋３０としてもよい。

【0041】

（変形例２）
図１２は変形例２の蓋構造を示すもので、前述した実施形態と同様、１は大断面立坑の地上開口部、２は開口周囲壁、３は防護柵であって、４０は開口蓋である。
変形例２の開口蓋４０は、図示のように、ドーム型の蓋構造となっている。

【0042】

すなわち、略扇型形状の蓋分割部材４１は、図示のように、トラス構造で上方に膨らむ円弧形状のフレーム４２にエキスパンドメタル４３を張り付けて構成され、フレーム４２の幅広側端部には、固定用の支柱セット４４が備えられている。

【0043】

そして、開口周囲壁２の上面に支柱セット４４をボルト結合して固定した状態で、支柱セット４４の支柱上端部よりもトラス構造で上方に膨らむ円弧形状のフレーム３２の先端部が高くなるようにする。

【0044】

こうして、開口周囲壁２に片持ち固定して先端部が高くなった略扇型形状の蓋分割部材４１を円周方向に並べて地上開口部１を覆ってドーム型の開口蓋４０を完成させる。

【0045】

このように、ドーム型の蓋構造としてもよい。

【0046】

（他の変形例）
以上の実施形態においては、円形立坑としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、楕円形や長円形の立坑であってもよい。
また、蓋分割部材の構成等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
例えば、エキスパンドメタルではなく、例えば発破防護蓋などに用いる場合にはより強固な鉄筋金網であってもよい。また、雨を防ぎたいような場合には鉄板やプラスチック板を用いてもよい。さらに、フレームは木製でもよい。

【符号の説明】

【0047】

１ 大断面立坑の地上開口部
２ 開口周囲壁
３ 防護柵
４ フック
１０ 開口蓋
１１ 蓋分割部材
１２ フレーム
１３ エキスパンドメタル
１４ ブラケット
１５ 開閉蓋
１６ 階段
１７ 手摺
１９ 中央蓋
２１ 連結部材
３０ 開口蓋
３１ 蓋分割部材
３２ フレーム
３３ エキスパンドメタル
３４ 支柱セット
３５ ワイヤ
３９ 中央蓋
４０ 開口蓋
４１ 蓋分割部材
４２ フレーム
４３ エキスパンドメタル
４４ 支柱セット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】