特許 6353742 円形立坑の支保構造および円形立坑の施工方法

(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】6353742

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】円形立坑の支保構造および円形立坑の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 5/10 20060101AFI20180625BHJP

   E02D 17/08 20060101ALI20180625BHJP

   E02D 5/04 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   E21D5/10

   E02D17/08 A

   E02D5/04

【請求項の数】3

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2014-168102(P2014-168102)

(22)【出願日】2014年8月21日

(65)【公開番号】特開2016-44426(P2016-44426A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2017年7月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】川北 潤

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 充弘

(72)【発明者】

【氏名】佐野 賢治

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 功輔

【審査官】 佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０３３０６０４９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０９２４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３４７２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９７５０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｄ ５／０６−５／１０

Ｅ０２Ｄ １７／０８

Ｅ０２Ｄ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

土留壁の内側に配設された円形支保工と、
前記土留壁と前記円形支保工との隙間に介設された複数のジャッキと、
前記複数のジャッキを同時に作動させる１系統のジャッキ制御手段と、を備えることを特徴とする、円形立坑の支保構造。

【請求項2】

前記土留壁は、平面視円形に建て込まれた鋼矢板により内面に凹凸を有して形成されており、
前記円形支保工は、前記土留壁の凸部に当接するように配設されていて、
前記複数のジャッキは、前記土留壁の凹部に配設されていることを特徴とする、請求項１に記載の円形立坑の支保構造。

【請求項3】

平面視円形状になるように鋼矢板を地盤に圧入する工程と、
前記鋼矢板により囲まれた地盤を掘削する工程と、
前記鋼矢板の内側空間に円形支保工を配設するとともに、前記円形支保工と前記鋼矢板との隙間に複数のジャッキを介設する工程と、
前記複数のジャッキを利用して前記鋼矢板に押圧力を作用させる工程と、を備える円形立坑の施工方法であって、
１系統のジャッキ制御手段を利用して前記複数のジャッキを同時に作動させることを特徴とする、円形立坑の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、円形立坑の支保構造および円形立坑の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼矢板立坑において、土圧等により鋼矢板に変形が生じると、周辺地盤に沈下等の変位が生じるおそれがある。
そのため、鋼矢板立坑では、腹起し等の支保工を配設することで、鋼矢板の変形を制限する場合がある。

【0003】

例えば、特許文献１の鋼矢板立坑では、立坑の深さ方向に対して所定の間隔で支保工を設置するとともに、当該支保工に倒れ防止部材を横架させることで、倒れ防止部材の押圧力により鋼矢板の変形を制限している。

【0004】

立坑が円形である場合において、立坑の土留壁（鋼矢板）に生じる変位を防止するためには、土留壁に対して均等に押圧力を作用させるのが望ましいが、土留壁に対して均等に押圧力を作用させるのは困難であった。また、円形立坑内に横架材を配設すると、資機材の搬入、搬出に支障をきたすおそれがある。

【0005】

そのため、周囲に地盤沈下が生じるおそれがある場所において円形立坑を施工する場合には、立坑の土留壁の仕様をグレードアップする方法、周辺地盤に向けてアンカーを設置する方法、あるいは、周辺地盤に対して地盤改良を行う方法により、土留壁の変位を最小限に抑えていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１０−１８３６２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

土留壁の仕様をグレードアップすると、コストが高くなるとともに、施工に手間がかかる。
また、立坑の周辺地盤に向けてアンカーを施工する方法や、立坑の周辺地盤に地盤改良を行う方法は、隣地境界線が立坑に隣接している場合には採用することができなかった。

【0008】

このような観点から、本発明は、周囲の環境に制限されることなく、簡易かつ安価に円形立坑を構築することができる円形立坑の支保構造および円形立坑の施工方法を提案することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するために、本発明の円形立坑の支保構造は、土留壁の内側に配設された円形支保工と、前記土留壁と前記円形支保工との隙間に介設された複数のジャッキと、前記複数のジャッキを同時に作動させる１系統のジャッキ制御手段とを備えることを特徴としている。

【0010】

かかる円形立坑の支保構造において、複数のジャッキを作動させると、土留壁が周辺地盤に押し付けられるようになる。つまり、本発明によれば、土留壁にプレロードをかけることができるので、土留壁の仕様をグレードアップせずとも、土留壁の背面の地盤の緩みを抑制し、周辺地盤の変位を抑えることができる。
土留壁の仕様を低く抑えることができれば経済的である。また、ジャッキの設置および作動のみで地盤の緩みを抑制することができるため、従来の支保構造に比べて簡易かつ安価である。

【0011】

前記土留壁が平面視円形に建て込まれた鋼矢板により内面に凹凸を有して形成されている場合には、前記円形支保工は前記土留壁の凸部に当接するように配設し、前記複数のジャッキは前記土留壁の凹部に配設するとよい。このようにすると、ジャッキを撤去した場合でも、円形支保工が土留壁に当接した状態が維持されるため、円形支保工により土留壁の安定性を維持することができる。

【0012】

また、本発明の円形立坑の施工方法は、平面視円形状になるように鋼矢板を地盤に圧入する工程と、前記鋼矢板により囲まれた地盤を掘削する工程と、前記鋼矢板の内側空間に円形支保工を配設するとともに、前記円形支保工と前記鋼矢板との隙間に複数のジャッキを介設する工程と、１系統のジャッキ制御手段を利用して前記複数のジャッキを同時に作動させて前記鋼矢板に押圧力を作用させる工程とを備えることを特徴としている。

【0013】

複数のジャッキを利用して鋼矢板に押圧力を作用させると、鋼矢板が周辺地盤に押し付けられるので、鋼矢板の内側の掘削に伴って周辺地盤が緩むことを防止することができる。なお、ジャッキの設置数や配置は、円形立坑の大きさや地盤条件等によって適宜設定すればよい。
そのため、本発明によれば、土留壁の仕様をグレードアップする必要がなく、従来の施工方法に比べて簡易かつ安価に円形立坑を構築することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の円形立坑の支保構造および円形立坑の施工方法によれば、周囲の環境に制限されることなく、簡易かつ安価に円形立坑を構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態の円形立坑の支保構造を模式的に示す平面図である。

【図2】（ａ）は図１の支保構造の一部を示す拡大平面図、（ｂ）は同支保構造のジャッキ撤去後を示す拡大平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本実施形態では、円形立坑１の施工時に生じる周辺地盤の変位を抑制するための支保構造２について説明する。
本実施形態の円形立坑１の支保構造２は、図１に示すように、円形支保工３と、複数のジャッキ４，４，…と、ジャッキ制御手段５とを備えている。

【0017】

本実施形態の円形立坑１は、平面視円形の土留壁１０を有している。土留壁１０は、平面形状が円形になるように複数の鋼矢板を連続して建て込むことにより形成されている。
土留壁１０は、鋼矢板の形状により内面に凹凸を有している。すなわち、円形立坑１の内面には、縦方向に連続する溝（凹部１１）と突条（凸部１２）が交互に形成されている（図２の（ａ）参照）。

【0018】

円形支保工３は、図２の（ａ）に示すように、一対のフランジ３１，３１とウェブ３２を有したＨ形鋼により構成されていて、土留壁１０の内側に配設されている。円形支保工３の一方（外側）のフランジ３１は、土留壁１０の凸部に当接している。

【0019】

円形支保工３は、複数の鋼製部材（図示省略）を組み合わせることにより平面視円形に形成されている。
なお、円形支保工３を構成する材料はＨ形鋼に限定されるものではなく、例えば、溝型鋼であってもよい。

【0020】

ジャッキ４は、土留壁１０と円形支保工３との隙間に介設されている。本実施形態では、図２の（ａ）に示すように、土留壁１０の凹部１１にジャッキ４が配設されている。
本実施形態では、ジャッキ４として、油圧ジャッキを使用する。なお、ジャッキ４は、必ずしも油圧式である必要はなく、例えば、空気式であってもよい。

【0021】

ジャッキ４は、円形支保工２から反力をとって、土留壁１０に圧力を作用する。
本実施形態では、２３個のジャッキ４を配設しているが、土留壁１０に対して周方向に均等な圧力を付与することが可能であれば、ジャッキ４の数は限定されるものではなく、円形立坑１の大きさや地盤条件等に応じて適宜設定すればよい。例えば、円形立坑１の内径が小さい場合には、４個のジャッキ４を等間隔に配置すればよいし、円形立坑１の内径が大きい場合には、８個以上のジャッキ４を配置するのが望ましい。

【0022】

ジャッキ制御手段５は、複数のジャッキ４，４，…を同時に作動させる装置である。本実施形態のジャッキ制御手段５は、図１に示すように、電動ポンプユニット５１と、分岐金具５２と、油圧ホース５３と、分岐ホース５４を備えている。

【0023】

電動ポンプユニット５１は、ジャッキ４の油圧を調整するものである。
本実施形態の電動ポンプユニット５１は、油圧ホース５３および分岐金具５２を介して、各ジャッキ４に接続されている。
本実施形態では、４本の油圧ホース５３が電動ポンプユニット５１から延設されていて、それぞれ分岐金具５２に接続されている。

【0024】

分岐金具５２は、一本の油圧ホース５３に接続されているとともに、複数本の分岐ホース５４に接続されている。
分岐ホース５４は、ジャッキ４に接続されている。
本実施形態では４つの分岐金具５２を使用するが、分岐金具５２の数は限定されない。

【0025】

各分岐金具５２は、分岐ホース５４を介して、５つまたは６つのジャッキ４に接続されている。
電動ポンプユニット５１によって油圧ホース５３に付加された圧力は、分岐金具５２および分岐ホース５４を介して各ジャッキ４に伝達する。

【0026】

次に、本実施形態の円形立坑の施工方法について説明する。
円形立坑の施工方法は、矢板圧入工程と、掘削工程と、支保工程と、プレロード工程と、ジャッキ撤去工程とを備えている。

【0027】

矢板圧入工程は、複数の鋼矢板を地上から地盤に圧入して平面視円形の土留壁１０を形成する工程である。
本実施形態では、圧入機を利用して鋼矢板の下端が所定の深さ（例えば難透水層）に到達するまで鋼矢板を圧入する。なお、鋼矢板の地盤内への設置方法は限定されるものではない。

【0028】

掘削工程は、鋼矢板により囲まれた地盤（土留壁１０の内側）を掘削する工程である。
地盤の掘削は、公知の掘削機（例えば、バックホウ）を利用して、所定の深さ（円形支保工を設置することが可能な深さ）に達するまで行う。

【0029】

支保工程は、円形支保工３およびジャッキ４を配設する工程である。
円形支保工３は、土留壁１０の凸部１２に当接するように配設する。なお、円形支保工３の設置に先立ち、土留壁１０に図示しないブラケットを固定する。
円形支保工３は、ブラケットに載置した状態で配設する。なお、ブラケットは必要に応じて設置する。また、支保工程では、必ずしも円形支保工３を土留壁１０に当接させる必要はない。

【0030】

円形支保工３の設置に伴い、円形支保工３と土留壁１０との隙間に複数のジャッキ４，４，…を介設する。本実施形態では、土留壁１０の凹部１１にジャッキ４を設置する。
ジャッキ４は、ジャッキ制御手段５に連結する。

【0031】

プレロード工程は、複数のジャッキ４，４，…を利用して土留壁１０に押圧力を作用させる工程である。
電動ポンプユニット５１を作動させると、ジャッキ４が伸張し、土留壁１０の押圧力が付与される。

【0032】

複数のジャッキ４，４，…は、１系統のジャッキ制御手段５により同時に作動するため、電動ポンプユニット５１を作動させると、土留壁１０には、押圧力が均等に作用する。円形支保工３には、主として軸圧縮力が作用する。
このとき、ジャッキ４の圧力は、深さ位置（想定される土圧）に応じて適宜調整する。

【0033】

ジャッキ撤去工程は、ジャッキ４を撤去する工程である。
ジャッキ４により土留壁１０に所定の押圧力を作用させたら、図２の（ｂ）に示すように、円形支保工３と土留壁１０の凸部１２との間に形成された隙間に鋼板等の間詰材６を介設する。
次に、ジャッキ４を凹部１１から撤去する。なお、間詰材６を構成する材料は限定されない。

【0034】

ジャッキ撤去工程後、掘削工程、支保工程、プレロード工程およびジャッキ撤去工程を繰り返すことで、所定の深さの円形立坑１を形成する。

【0035】

本実施形態の支保構造２および円形立坑の施工方法によれば、複数のジャッキ４，４，…を同時に作動させることで、円形立坑１の周方向に対して均等に圧力を作用させることができる。こうすることで、土留壁１０を周辺地盤に押し付けて、土留壁１０の背面の地盤の緩みを抑制することができる。
すなわち、土留壁１０にプレロードをかけることで、土留壁１０の仕様をグレードアップすることなく、周辺地盤の変位を抑えることができる。

【0036】

また、土留壁１０のプレロードをかけることで地盤の緩みを抑えているため、隣地境界に近接して円形立坑１を形成する場合であっても施工することができる。

【0037】

また、ジャッキ４の設置および作動のみで地盤の緩みを抑制することができるため、従来の支保構造に比べて簡易かつ安価である。
ジャッキ４は、転用することができるため、経済的である。

【0038】

ジャッキ４を、土留壁１０（鋼矢板）の凹部１１に設置しているので、円形支保工３を土留壁１０に当接（あるいは近接）させることができる。
このようにすると、土留壁１０にジャッキ４でプレロードを作用させた後、円形支保工３と土留壁１０との間に間詰材６を容易に設置できるので、受け替えが容易になるとともに、ジャッキ４を撤去した場合であっても、円形支保工３が土留壁１０に当接した状態が維持されるため、土留壁の安定性を維持することができる。

【0039】

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。

【0040】

前記実施形態では、鋼矢板を利用して土留壁を形成する場合について説明したが、土留壁の形成方法は限定されない。例えば、モルタル柱列杭工法による円形土留め等の土留壁の形成方法を採用してもよい。
また、土留壁は、必ずしも内面に凹凸を有している必要はない。
ジャッキ制御手段は、必ずしも複数のジャッキを同時に作動させる必要はない。

【符号の説明】

【0041】

１ 円形立坑
１０ 土留壁
１１ 凹部
１２ 凸部
２ 支保構造
３ 円形支保工
４ ジャッキ
５ ジャッキ制御手段
６ 鋼板

【図1】

【図2】