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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023012444
(43)【公開日】2023-01-25
(54)【発明の名称】立坑の構築装置及び立坑の構築方法
(51)【国際特許分類】
E21D 1/08 20060101AFI20230118BHJP
E21D 5/08 20060101ALI20230118BHJP
E21D 11/00 20060101ALI20230118BHJP
【ＦＩ】
E21D1/08
E21D5/08
E21D11/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】24
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022111038
(22)【出願日】2022-07-11
(31)【優先権主張番号】P 2021115743
(32)【優先日】2021-07-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000221616
【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000216025
【氏名又は名称】鉄建建設株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】521309949
【氏名又は名称】株式会社忠武建基
(71)【出願人】
【識別番号】512105598
【氏名又は名称】日立建機日本株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000006839
【氏名又は名称】日鉄建材株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121603
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 元昭
(74)【代理人】
【識別番号】100141656
【弁理士】
【氏名又は名称】大田 英司
(74)【代理人】
【識別番号】100067747
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 良昭
(72)【発明者】
【氏名】金田 淳
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 健一
(72)【発明者】
【氏名】高橋 保祐
(72)【発明者】
【氏名】八柳 由花
(72)【発明者】
【氏名】大野 啓介
(72)【発明者】
【氏名】滝沢 聡
(72)【発明者】
【氏名】和田 旭弘
(72)【発明者】
【氏名】野本 将太
(72)【発明者】
【氏名】堀内 愛
(72)【発明者】
【氏名】竹田 茂嗣
(72)【発明者】
【氏名】岩瀬 隆
(72)【発明者】
【氏名】山田 宣彦
(72)【発明者】
【氏名】岩城 圭介
(72)【発明者】
【氏名】酒井 亨
(72)【発明者】
【氏名】中村 征史
(72)【発明者】
【氏名】湊 憲二
(72)【発明者】
【氏名】蘆 海洋
(72)【発明者】
【氏名】磯上 武章
(72)【発明者】
【氏名】磯上 章太
(72)【発明者】
【氏名】奥田 一晶
(72)【発明者】
【氏名】石井 基寛
(72)【発明者】
【氏名】大高 範寛
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 健
(72)【発明者】
【氏名】藤本 雄充
【テーマコード（参考）】
2D155
【Ｆターム（参考）】
2D155BB01
2D155JA00
2D155KB04
(57)【要約】
【課題】孔壁が露出することなく、安全に掘削することができる立坑の構築装置及び立坑の構築方法を提供することを目的とする。
【解決手段】環状のライナープレート７０を高さ方向に組み付けて、地盤１００の内部に杭孔を構築する掘削ユニット１に、既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口１０と、刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する掘削部３０と、刃口内面１０ａから掘削部３０を吊り下げ支持する支持フレーム２０とを備え、支持フレーム２０は、最下段リング７０Ａの下端より下方の位置において、刃口内面１０ａに複数箇所で固定され、支持フレーム２０の上面側にステージ４０を構成した。
【選択図】図５
【解決手段】環状のライナープレート７０を高さ方向に組み付けて、地盤１００の内部に杭孔を構築する掘削ユニット１に、既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口１０と、刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する掘削部３０と、刃口内面１０ａから掘削部３０を吊り下げ支持する支持フレーム２０とを備え、支持フレーム２０は、最下段リング７０Ａの下端より下方の位置において、刃口内面１０ａに複数箇所で固定され、支持フレーム２０の上面側にステージ４０を構成した。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築装置であって、
既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口と、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部と、
前記刃口の内面から前記掘削部を吊り下げ支持する支持部とが備えられ、
前記支持部は、
最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定され、
前記支持部の上面側に作業床が構成された
立坑の構築装置。
既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口と、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部と、
前記刃口の内面から前記掘削部を吊り下げ支持する支持部とが備えられ、
前記支持部は、
最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定され、
前記支持部の上面側に作業床が構成された
立坑の構築装置。
【請求項2】
前記支持部は、
環状の中央に前記掘削部を支持する中央支持部と、
前記中央支持部から前記刃口の内面に向かって延びる複数のフレーム部とで構成されるとともに、
前記掘削部は、前記中央支持部に回転自在に支持された
請求項１に記載の立坑の構築装置。
環状の中央に前記掘削部を支持する中央支持部と、
前記中央支持部から前記刃口の内面に向かって延びる複数のフレーム部とで構成されるとともに、
前記掘削部は、前記中央支持部に回転自在に支持された
請求項１に記載の立坑の構築装置。
【請求項3】
前記掘削部によって前記孔底部が掘削された掘削土を孔外に排出する排出部が設けられ、
前記排出部は、
前記掘削土を積み込むバケツと、
前記バケツを開口部まで案内する、前記高さ方向に延びるレールとで構成され、
前記レールは、前記フレーム部同士の間に配置され、
前記作業床に、前記レールに案内される前記バケツの通過を許容する通過口が設けられた
請求項２に記載の立坑の構築装置。
前記排出部は、
前記掘削土を積み込むバケツと、
前記バケツを開口部まで案内する、前記高さ方向に延びるレールとで構成され、
前記レールは、前記フレーム部同士の間に配置され、
前記作業床に、前記レールに案内される前記バケツの通過を許容する通過口が設けられた
請求項２に記載の立坑の構築装置。
【請求項4】
前記刃口に、
前記組付済ライナープレートを反力として、前記刃口を下方に押し付ける伸縮装置が設けられた
請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載の立坑の構築装置。
前記組付済ライナープレートを反力として、前記刃口を下方に押し付ける伸縮装置が設けられた
請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載の立坑の構築装置。
【請求項5】
前記伸縮装置が、環状方向に所定間隔を隔てて複数設けられた
請求項４に記載の立坑の構築装置。
請求項４に記載の立坑の構築装置。
【請求項6】
前記刃口の外面と孔壁との間と、前記組付済ライナープレートの外面と前記孔壁との間とを遮断する遮断材が設けられるとともに、
既設の前記組付済ライナープレートの下端と、外嵌する前記刃口との間を埋める間詰部が脱着可能に設けられた
請求項１に記載の立坑の構築装置。
既設の前記組付済ライナープレートの下端と、外嵌する前記刃口との間を埋める間詰部が脱着可能に設けられた
請求項１に記載の立坑の構築装置。
【請求項7】
前記掘削部を遠隔操作する遠隔操作部が設けられた
請求項１に記載の立坑の構築装置。
請求項１に記載の立坑の構築装置。
【請求項8】
少なくとも前記掘削部を制御する制御部と、
前記掘削部で掘削する掘削箇所の状況を検出する検出部とが設けられ、
前記制御部が、
前記検出部の検出結果に基づいて少なくとも前記掘削部の掘削を制御する
請求項１に記載の立坑の構築装置。
前記掘削部で掘削する掘削箇所の状況を検出する検出部とが設けられ、
前記制御部が、
前記検出部の検出結果に基づいて少なくとも前記掘削部の掘削を制御する
請求項１に記載の立坑の構築装置。
【請求項9】
環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築方法であって、
地中に組み付けられた既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びるように筒状の刃口が配置されるとともに、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部が、最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定された支持部によって吊り下げ支持され、
前記支持部で吊り下げ支持された前記掘削部で前記刃口の内部における前記孔底部を掘削する掘削工程と、
前記孔底部の掘削によって前記ライナープレートの少なくとも一段分下降した刃口内部において最下段の前記組付済ライナープレートの下端に前記ライナープレートを、前記支持部の上面側に構成された作業床で組み付ける組み付け工程とを繰り返す
立坑の構築方法。
地中に組み付けられた既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びるように筒状の刃口が配置されるとともに、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部が、最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定された支持部によって吊り下げ支持され、
前記支持部で吊り下げ支持された前記掘削部で前記刃口の内部における前記孔底部を掘削する掘削工程と、
前記孔底部の掘削によって前記ライナープレートの少なくとも一段分下降した刃口内部において最下段の前記組付済ライナープレートの下端に前記ライナープレートを、前記支持部の上面側に構成された作業床で組み付ける組み付け工程とを繰り返す
立坑の構築方法。
【請求項10】
前記支持部は、
環状の中央に前記掘削部を支持する中央支持部と、
前記中央支持部から前記刃口の内面に向かって延びる複数のフレーム部とで構成されるとともに、
前記掘削部は、前記中央支持部に回転自在に支持され、
前記掘削部によって前記孔底部が掘削された掘削土を孔外に排出する排出部が設けられ、
前記排出部は、
前記掘削土を積み込むバケツと、
前記バケツを開口部まで案内する、前記高さ方向に延びるレールとで構成されるとともに、
前記レールは前記フレーム部同士の間に配置され、
前記作業床に、前記レールに案内される前記バケツの通過を許容する通過口が設けられ、
掘削した前記掘削土を前記掘削部で前記バケツに積み込み、
前記掘削土が積み込まれた前記バケツを、前記レールに沿って前記通過口を通過させるととともに前記開口部まで案内して孔外に排出する
請求項９に記載の立坑の構築方法。
環状の中央に前記掘削部を支持する中央支持部と、
前記中央支持部から前記刃口の内面に向かって延びる複数のフレーム部とで構成されるとともに、
前記掘削部は、前記中央支持部に回転自在に支持され、
前記掘削部によって前記孔底部が掘削された掘削土を孔外に排出する排出部が設けられ、
前記排出部は、
前記掘削土を積み込むバケツと、
前記バケツを開口部まで案内する、前記高さ方向に延びるレールとで構成されるとともに、
前記レールは前記フレーム部同士の間に配置され、
前記作業床に、前記レールに案内される前記バケツの通過を許容する通過口が設けられ、
掘削した前記掘削土を前記掘削部で前記バケツに積み込み、
前記掘削土が積み込まれた前記バケツを、前記レールに沿って前記通過口を通過させるととともに前記開口部まで案内して孔外に排出する
請求項９に記載の立坑の構築方法。
【請求項11】
前記バケツが前記レールに沿って移動する際に、
前記掘削部を、前記通過口から隠れる待避位置に待避させる
請求項１０に記載の立坑の構築方法。
前記掘削部を、前記通過口から隠れる待避位置に待避させる
請求項１０に記載の立坑の構築方法。
【請求項12】
前記刃口に、
前記組付済ライナープレートを反力として、前記刃口を下方に押し付ける伸縮装置が設けられ、
前記組付済ライナープレートを反力として、前記刃口を下方に押し付けて前記刃口を下降させる
請求項９乃至請求項１１のうちいずれかに記載の立坑の構築方法。
前記組付済ライナープレートを反力として、前記刃口を下方に押し付ける伸縮装置が設けられ、
前記組付済ライナープレートを反力として、前記刃口を下方に押し付けて前記刃口を下降させる
請求項９乃至請求項１１のうちいずれかに記載の立坑の構築方法。
【請求項13】
前記刃口の外面と孔壁との間と、前記組付済ライナープレートの外面と前記孔壁との間とを遮断する遮断材が設けられるとともに、
前記組み付け工程で組み付けられた既設の前記組付済ライナープレートの下端と、外嵌する前記刃口との間を埋める間詰部が設けられ、
前記刃口の下降後、且つ前記組み付け工程の前に、最下段の前記組付済ライナープレートの外面と前記孔壁との間に裏込め材を充填する充填工程を行う
請求項１２に記載の立坑の構築方法。
前記組み付け工程で組み付けられた既設の前記組付済ライナープレートの下端と、外嵌する前記刃口との間を埋める間詰部が設けられ、
前記刃口の下降後、且つ前記組み付け工程の前に、最下段の前記組付済ライナープレートの外面と前記孔壁との間に裏込め材を充填する充填工程を行う
請求項１２に記載の立坑の構築方法。
【請求項14】
前記間詰部は、前記組付済ライナープレートの下端に対して脱着可能に設けられ、
前記刃口の下降後、且つ前記充填工程の前に、前記間詰部を最下段の前記組付済ライナープレートの下端に取り付ける
請求項１３に記載の立坑の構築方法。
前記刃口の下降後、且つ前記充填工程の前に、前記間詰部を最下段の前記組付済ライナープレートの下端に取り付ける
請求項１３に記載の立坑の構築方法。
【請求項15】
前記掘削部を遠隔操作部で遠隔操作する
請求項９に記載の立坑の構築方法。
請求項９に記載の立坑の構築方法。
【請求項16】
前記掘削部で掘削する掘削箇所の状況を検出部で検出し、
前記検出部の検出結果に基づいて少なくとも前記掘削部の掘削を制御部で制御する
請求項９に記載の立坑の構築方法。
前記検出部の検出結果に基づいて少なくとも前記掘削部の掘削を制御部で制御する
請求項９に記載の立坑の構築方法。
【請求項17】
環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築装置であって、
既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口と、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部と、
前記刃口の内面から前記掘削部を吊り下げ支持する支持部とが備えられ、
前記支持部は、
最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定され、
前記支持部の上面側に作業床が構成され、
該作業床に連結された下端から上方へ延びる支柱部と、
該支柱部の上部に設けられ、前記作業床を覆う屋根部とが備えられた
立坑の構築装置。
既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口と、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部と、
前記刃口の内面から前記掘削部を吊り下げ支持する支持部とが備えられ、
前記支持部は、
最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定され、
前記支持部の上面側に作業床が構成され、
該作業床に連結された下端から上方へ延びる支柱部と、
該支柱部の上部に設けられ、前記作業床を覆う屋根部とが備えられた
立坑の構築装置。
【請求項18】
前記支柱部が、内部中空の筒状体であり、
少なくとも前記掘削部にエネルギーを伝達する伝達部材が、前記支柱部の内部に挿通された
請求項１７に記載の立坑の構築装置。
少なくとも前記掘削部にエネルギーを伝達する伝達部材が、前記支柱部の内部に挿通された
請求項１７に記載の立坑の構築装置。
【請求項19】
前記支柱部が、前記作業床における平面視略中央に１つ配置された
請求項１７に記載の立坑の構築装置。
請求項１７に記載の立坑の構築装置。
【請求項20】
前記屋根部は、
前記支柱部から延びる複数の梁部と、
該梁部に敷設される屋根本体とが備えられ、
該屋根本体が、網目を有するメッシュ部材で構成された
請求項１７に記載の立坑の構築装置。
前記支柱部から延びる複数の梁部と、
該梁部に敷設される屋根本体とが備えられ、
該屋根本体が、網目を有するメッシュ部材で構成された
請求項１７に記載の立坑の構築装置。
【請求項21】
前記屋根部は、前記作業床に対して平面視略相似形の形状に形成された
請求項１７に記載の立坑の構築装置。
請求項１７に記載の立坑の構築装置。
【請求項22】
環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築方法であって、
地中に組み付けられた既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びるように筒状の刃口が配置されるとともに、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部が、最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定された支持部によって吊り下げ支持され、
前記支持部で吊り下げ支持された前記掘削部で前記刃口の内部における前記孔底部を掘削する掘削工程と、
前記孔底部の掘削によって前記ライナープレートの少なくとも一段分下降した刃口内部において最下段の前記組付済ライナープレートの下端に前記ライナープレートを、前記支持部の上面側に構成された作業床で組み付ける組み付け工程とを繰り返し、
前記作業床には、
該作業床に連結された下端から上方へ延びる支柱部と、
該支柱部の上部に設けられ、前記作業床を覆う屋根部とが備えられた
立坑の構築方法。
地中に組み付けられた既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びるように筒状の刃口が配置されるとともに、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部が、最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定された支持部によって吊り下げ支持され、
前記支持部で吊り下げ支持された前記掘削部で前記刃口の内部における前記孔底部を掘削する掘削工程と、
前記孔底部の掘削によって前記ライナープレートの少なくとも一段分下降した刃口内部において最下段の前記組付済ライナープレートの下端に前記ライナープレートを、前記支持部の上面側に構成された作業床で組み付ける組み付け工程とを繰り返し、
前記作業床には、
該作業床に連結された下端から上方へ延びる支柱部と、
該支柱部の上部に設けられ、前記作業床を覆う屋根部とが備えられた
立坑の構築方法。
【請求項23】
環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築装置であって、
前記ライナープレートの外寸より大きい内寸を有して下方に延びる筒状の刃口と、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部と、
前記刃口の内面から前記掘削部を吊り下げ支持する支持部とが備えられ、
前記支持部は、
最下段の組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定され、
前記支持部の上面側に作業床が構成され、
前記刃口が既設の前記組付済ライナープレートの下端より下方に位置する状態において、既設の前記組付済ライナープレートの下端と、孔壁との間を埋める間詰部が脱着可能に設けられた
立坑の構築装置。
前記ライナープレートの外寸より大きい内寸を有して下方に延びる筒状の刃口と、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部と、
前記刃口の内面から前記掘削部を吊り下げ支持する支持部とが備えられ、
前記支持部は、
最下段の組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定され、
前記支持部の上面側に作業床が構成され、
前記刃口が既設の前記組付済ライナープレートの下端より下方に位置する状態において、既設の前記組付済ライナープレートの下端と、孔壁との間を埋める間詰部が脱着可能に設けられた
立坑の構築装置。
【請求項24】
環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築方法であって、
前記ライナープレートの外寸より大きい内寸を有して下方に延びる筒状の刃口が配置されるとともに、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部が、最下段の組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定された支持部によって吊り下げ支持され、
前記支持部で吊り下げ支持された前記掘削部で前記刃口の内部における前記孔底部を掘削する掘削工程と、
前記孔底部の掘削によって前記ライナープレートの少なくとも一段分下降した刃口内部において最下段の前記組付済ライナープレートの下端に前記ライナープレートを、前記支持部の上面側に構成された作業床で組み付ける組み付け工程と、
前記刃口が既設の前記組付済ライナープレートの下端より下方に下降後、且つ前記組み付け工程の前に、既設の前記組付済ライナープレートの下端と孔壁との間を埋める間詰部を、最下段の前記組付済ライナープレートの下端に取り付けたのち、最下段の前記組付済ライナープレートの外面と前記孔壁との間に裏込め材を充填する充填工程とを繰り返す
立坑の構築方法。
前記ライナープレートの外寸より大きい内寸を有して下方に延びる筒状の刃口が配置されるとともに、
前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部が、最下段の組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定された支持部によって吊り下げ支持され、
前記支持部で吊り下げ支持された前記掘削部で前記刃口の内部における前記孔底部を掘削する掘削工程と、
前記孔底部の掘削によって前記ライナープレートの少なくとも一段分下降した刃口内部において最下段の前記組付済ライナープレートの下端に前記ライナープレートを、前記支持部の上面側に構成された作業床で組み付ける組み付け工程と、
前記刃口が既設の前記組付済ライナープレートの下端より下方に下降後、且つ前記組み付け工程の前に、既設の前記組付済ライナープレートの下端と孔壁との間を埋める間詰部を、最下段の前記組付済ライナープレートの下端に取り付けたのち、最下段の前記組付済ライナープレートの外面と前記孔壁との間に裏込め材を充填する充填工程とを繰り返す
立坑の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地中に環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて立坑を構築する立坑の構築装置及び立坑の構築方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、地中に環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて立坑を構築する深礎工法などがある。
具体的には、孔底部を掘削するとともに、掘削された孔壁を環状のライナープレートで保護することを所定深さまで繰り返して、立坑を構築する工法であり、特許文献１に記載の工法もそのひとつである。
具体的には、孔底部を掘削するとともに、掘削された孔壁を環状のライナープレートで保護することを所定深さまで繰り返して、立坑を構築する工法であり、特許文献１に記載の工法もそのひとつである。
【0003】
特許文献１では、リング状に組み付けたライナープレートの内部に掘削装置を配置するとともに、裏込め材を充填したライナープレートに対してジャッキで押付けて掘削装置の支持反力を確保して孔底部を掘削する。そして、１リングに対応する深さの掘削が完了すると、組み付け済みのライナープレートの下方にさらにライナープレートを組み付ける。これを所定深さまで繰り返して所定深さの立坑を拘置する。
【0004】
しかしながら、特許文献１で記載するように、掘削装置でライナープレートの下方の孔底部を掘削すると、孔壁が露出することとなる。つまり、組み付け済みのライナープレートの下方の孔壁が露出した状態で孔底部を掘削するため、孔壁が崩れるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平１１－８１８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで本発明では、孔壁が露出することなく、安全に掘削することができる立坑の構築装置及び立坑の構築方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明は、環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築装置であって、既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口と、前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部と、前記刃口の内面から前記掘削部を吊り下げ支持する支持部とが備えられ、前記支持部は、最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定され、前記支持部の上面側に作業床が構成されたことを特徴とする。
【0008】
この発明により、孔壁が露出することなく、安全に孔底部を掘削して、立坑を構築することができる。
詳述すると、既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口の内面から支持部で、前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部を支持している。
詳述すると、既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口の内面から支持部で、前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部を支持している。
【0009】
そのため、既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口によって組付済ライナープレートの下方の孔壁が露出することなく、孔底部を掘削することができる。
【0010】
また、掘削部を支持する前記支持部は、最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定されているため、支持部を介して刃口で掘削部を支持している。
【0011】
そのため、掘削部の重量は支持部を介して刃口に作用し、掘削部の孔底部の掘削によって刃口が下降する際に、刃口の自重に加え、掘削部の重量も作用して、確実に刃口を下降させることができる。
また、前記刃口の内面に複数箇所で固定された前記支持部の上面側に作業床が構成されているため、ライナープレートの組付け等の作業を作業床で安全に行うことができる。
また、前記刃口の内面に複数箇所で固定された前記支持部の上面側に作業床が構成されているため、ライナープレートの組付け等の作業を作業床で安全に行うことができる。
【0012】
なお、上述の刃口の下降とは、自重によって沈下することや、自重による沈下に加えて下向きの負荷を作用させて下向きに移動させることをいい、沈降ともいう。
【0013】
この発明の態様として、前記支持部は、環状の中央に前記掘削部を支持する中央支持部と、前記中央支持部から前記刃口の内面に向かって延びる複数のフレーム部とで構成されるとともに、前記掘削部は、前記中央支持部に回転自在に支持されてもよい。
【0014】
上述の前記中央支持部から前記刃口の内面に向かって延びる複数のフレーム部は、中央支持部から刃口内面に向かって放射状に延びてもよいし、中央支持部を囲む井形状や格子状に設けられてもよい。
この発明により、前記刃口の内面から延びる複数のフレーム部で支持された中央支持部に回転可能に支持された掘削部を回転させながら効率よく孔底部を掘削することができる。
この発明により、前記刃口の内面から延びる複数のフレーム部で支持された中央支持部に回転可能に支持された掘削部を回転させながら効率よく孔底部を掘削することができる。
【0015】
またこの発明の態様として、前記掘削部によって前記孔底部が掘削された掘削土を孔外に排出する排出部が設けられ、前記排出部は、前記掘削土を積み込むバケツと、前記バケツを開口部まで案内する、前記高さ方向に延びるレールとで構成され、前記レールは、前記フレーム部同士の間に配置され、前記作業床に、前記レールに案内される前記バケツの通過を許容する通過口が設けられてもよい。
上記孔外は立坑の外を意味する。上記開口部は孔の上端であり、最上段の組付済ライナープレートの上端の開口を意味し、坑口ともいう。
上記孔外は立坑の外を意味する。上記開口部は孔の上端であり、最上段の組付済ライナープレートの上端の開口を意味し、坑口ともいう。
【0016】
この発明により、掘削部で掘削した掘削土を効率よく、孔外に排出することができる。
詳述すると、前記掘削土を積み込むバケツと、前記バケツを開口部まで案内する、前記高さ方向に延びるレールとで構成された排出部において、前記レールは、前記フレーム部同士の間に配置され、前記作業床に、前記レールに案内される前記バケツの通過を許容する通過口が設けられているため、狭隘な空間である孔内であっても効率よく掘削土を排出することができる。
詳述すると、前記掘削土を積み込むバケツと、前記バケツを開口部まで案内する、前記高さ方向に延びるレールとで構成された排出部において、前記レールは、前記フレーム部同士の間に配置され、前記作業床に、前記レールに案内される前記バケツの通過を許容する通過口が設けられているため、狭隘な空間である孔内であっても効率よく掘削土を排出することができる。
【0017】
またこの発明の態様として、前記刃口に、前記組付済ライナープレートを反力として、前記刃口を下方に押し付ける伸縮装置が設けられてもよい。
この発明により、掘削部の孔底部の掘削によって刃口が下降する際に、刃口の自重及び掘削部の重量に加え、伸縮装置による下方への押付け力を作用させて、より確実に刃口を下降させることができる。
この発明により、掘削部の孔底部の掘削によって刃口が下降する際に、刃口の自重及び掘削部の重量に加え、伸縮装置による下方への押付け力を作用させて、より確実に刃口を下降させることができる。
【0018】
またこの発明の態様として、前記伸縮装置が、環状方向に所定間隔を隔てて複数設けられてもよい。
この発明により、複数の伸縮装置の押付け力によって、さらに確実に刃口を下降させることができる。また、より確実に刃口を下降させるための押付け力を複数の伸縮装置によって作用させることができればよいため、各伸縮装置を小型化することができる。そのため、押付け力によるライナープレートや刃口に作用する負荷を低減することができる。
この発明により、複数の伸縮装置の押付け力によって、さらに確実に刃口を下降させることができる。また、より確実に刃口を下降させるための押付け力を複数の伸縮装置によって作用させることができればよいため、各伸縮装置を小型化することができる。そのため、押付け力によるライナープレートや刃口に作用する負荷を低減することができる。
【0019】
なお、所定間隔を隔てて複数設けられた伸縮装置が環状方向において略等間隔に配置すると、環状方向において略均等に押付け力を作用させることができるため、偏ることなく刃口を下降させることができる。
【0020】
またこの発明の態様として、前記刃口の外面と孔壁との間と、前記組付済ライナープレートの外面と前記孔壁との間とを遮断する遮断材が設けられるとともに、既設の前記組付済ライナープレートの下端と、外嵌する前記刃口との間を埋める間詰部が脱着可能に設けられてもよい。
【0021】
この発明により、裏込め材が刃口と孔壁との間に侵入したり、刃口の内部に漏出したりすることなく、孔壁と既設の前記組付済ライナープレートとの間に裏込め材を充填することができる。
なお、間詰部の外形を刃口の内面に合わせて形成することで、刃口と組付済ライナープレートとの平面方向の中心がずれた場合であっても、既設の前記組付済ライナープレートの下端に対する間詰部の取付位置を調整することで、孔内側への裏込め材の漏出を防止することができる。
なお、間詰部の外形を刃口の内面に合わせて形成することで、刃口と組付済ライナープレートとの平面方向の中心がずれた場合であっても、既設の前記組付済ライナープレートの下端に対する間詰部の取付位置を調整することで、孔内側への裏込め材の漏出を防止することができる。
【0022】
またこの発明の態様として、前記掘削部を遠隔操作する遠隔操作部が設けられてもよい。
この発明により、作業員の孔内作業を減らすことができるため、作業環境を向上することができる。
この発明により、作業員の孔内作業を減らすことができるため、作業環境を向上することができる。
【0023】
またこの発明の態様として、少なくとも前記掘削部を制御する制御部と、前記掘削部で掘削する掘削箇所の状況を検出する検出部とが設けられ、前記制御部が、前記検出部の検出結果に基づいて少なくとも前記掘削部の掘削を制御してもよい。
この発明により、自動運転制御した掘削部で掘削箇所を掘削することができる。そのため、作業員の孔内作業を減らして作業環境を向上するとともに、高効率化を図ることができる。
この発明により、自動運転制御した掘削部で掘削箇所を掘削することができる。そのため、作業員の孔内作業を減らして作業環境を向上するとともに、高効率化を図ることができる。
【0024】
またこの発明は、環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築方法であって、地中に組み付けられた既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びるように筒状の刃口が配置されるとともに、前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部が、最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定された支持部によって吊り下げ支持され、前記支持部で吊り下げ支持された前記掘削部で前記刃口の内部における前記孔底部を掘削する掘削工程と、前記孔底部の掘削によって前記ライナープレートの少なくとも一段分下降した刃口内部において最下段の前記組付済ライナープレートの下端に前記ライナープレートを、前記支持部の上面側に構成された作業床で組み付ける組み付け工程とを繰り返すことを特徴とする。
【0025】
この発明により、孔壁が露出することなく、安全に孔底部を掘削して、立坑を構築することができる。
詳述すると、既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口の内面から支持部で、前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部を支持している。
詳述すると、既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口の内面から支持部で、前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部を支持している。
【0026】
そのため、既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口によって組付済ライナープレートの下方の孔壁が露出することなく、孔底部を掘削することができる。
【0027】
また、掘削部を支持する前記支持部は、最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定されているため、支持部を介して刃口で掘削部を支持している。
【0028】
そのため、掘削部の重量は支持部を介して刃口に作用し、掘削部の孔底部の掘削によって刃口が下降する際に、刃口の自重に加え、掘削部の重量も作用して、確実に刃口を下降させることができる。
また、前記刃口の内面に複数箇所で固定された前記支持部の上面側に作業床が構成されているため、作業床で安全にライナープレートの組付け等の作業を安全に行うことができる。
また、前記刃口の内面に複数箇所で固定された前記支持部の上面側に作業床が構成されているため、作業床で安全にライナープレートの組付け等の作業を安全に行うことができる。
【0029】
またこの発明の態様として、前記支持部は、環状の中央に前記掘削部を支持する中央支持部と、前記中央支持部から前記刃口の内面に向かって延びる複数のフレーム部とで構成されるとともに、前記掘削部は、前記中央支持部に回転自在に支持され、前記掘削部によって前記孔底部が掘削された掘削土を孔外に排出する排出部が設けられ、前記排出部は、前記掘削土を積み込むバケツと、前記バケツを開口部まで案内する、前記高さ方向に延びるレールとで構成されるとともに、前記レールは前記フレーム部同士の間に配置され、前記作業床に、前記レールに案内される前記バケツの通過を許容する通過口が設けられ、掘削した前記掘削土を前記掘削部で前記バケツに積み込み、前記掘削土が積み込まれた前記バケツを、前記レールに沿って前記通過口を通過させるととともに前記開口部まで案内して孔外に排出してもよい。
【0030】
この発明により、前記刃口の内面から延びる複数のフレーム部で支持された中央支持部に回転可能に支持された掘削部を回転させながら効率よく孔底部を掘削することができるとともに、掘削部で掘削した掘削土を効率よく、孔外に排出することができる。
【0031】
詳述すると、中央支持部に回転可能に支持された掘削部を回転させながら効率よく孔底部を掘削した前記掘削土を積み込むバケツと、前記バケツを開口部まで案内する、前記高さ方向に延びるレールとで構成された排出部において、前記レールは、前記フレーム部同士の間に配置され、前記作業床に、前記レールに案内される前記バケツの通過を許容する通過口が設けられているため、狭隘な空間である孔内であっても効率よく掘削土を排出することができる。
【0032】
またこの発明の態様として、前記バケツが前記レールに沿って移動する際に、前記掘削部を、前記通過口から隠れる待避位置に待避させてもよい。
この発明により、通過口を通過し、レールに沿って開口部まで搬出されるバケツの下方から掘削部を退避位置に退避させることで、狭隘な作業空間である孔内であっても安全に施工することができる。
この発明により、通過口を通過し、レールに沿って開口部まで搬出されるバケツの下方から掘削部を退避位置に退避させることで、狭隘な作業空間である孔内であっても安全に施工することができる。
【0033】
またこの発明の態様として、前記刃口に、前記組付済ライナープレートを反力として、前記刃口を下方に押し付ける伸縮装置が設けられ、前記組付済ライナープレートを反力として、前記刃口を下方に押し付けて前記刃口を下降させてもよい。
【0034】
この発明により、掘削部の孔底部の掘削によって刃口が下降する際に、刃口の自重及び掘削部の重量に加え、前記組付済ライナープレートを反力とした伸縮装置による下方への押付け力を作用させて、より確実に刃口を下降させることができる。
【0035】
またこの発明の態様として、前記刃口の外面と孔壁との間と、前記組付済ライナープレートの外面と前記孔壁との間とを遮断する遮断材が設けられるとともに、前記組み付け工程で組み付けられた既設の前記組付済ライナープレートの下端と、外嵌する前記刃口との間を埋める間詰部が設けられ、前記刃口の下降後、且つ前記組み付け工程の前に、最下段の前記組付済ライナープレートの外面と前記孔壁との間に裏込め材を充填する充填工程を行ってもよい。
この発明により、裏込め材が刃口と孔壁との間に侵入することなく、孔壁と既設の前記組付済ライナープレートとの間に裏込め材を充填することができる。
この発明により、裏込め材が刃口と孔壁との間に侵入することなく、孔壁と既設の前記組付済ライナープレートとの間に裏込め材を充填することができる。
【0036】
またこの発明の態様として、前記間詰部は、前記組付済ライナープレートの下端に対して脱着可能に設けられ、前記刃口の下降後、且つ前記充填工程の前に、前記間詰部を最下段の前記組付済ライナープレートの下端に取り付けてもよい。
この発明により、硬化前の裏込め材の孔内側への漏出を防止する間詰部が掘削部による掘削や伸縮装置の伸縮に支障することなく、施工することができる。
この発明により、硬化前の裏込め材の孔内側への漏出を防止する間詰部が掘削部による掘削や伸縮装置の伸縮に支障することなく、施工することができる。
【0037】
またこの発明の態様として前記掘削部を遠隔操作部で遠隔操作してもよい。
この発明により、作業員の孔内作業を減らすことができるため、作業環境を向上することができる。
この発明により、作業員の孔内作業を減らすことができるため、作業環境を向上することができる。
【0038】
またこの発明の態様として前記掘削部で掘削する掘削箇所の状況を検出部で検出し、前記検出部の検出結果に基づいて少なくとも前記掘削部の掘削を制御部で制御してもよい。
この発明により、自動運転制御した掘削部で掘削箇所を掘削することができる。そのため、作業員の孔内作業を減らして作業環境を向上するとともに、高効率化を図ることができる。
この発明により、自動運転制御した掘削部で掘削箇所を掘削することができる。そのため、作業員の孔内作業を減らして作業環境を向上するとともに、高効率化を図ることができる。
【0039】
またこの発明は、環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築装置であって、既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口と、前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部と、前記刃口の内面から前記掘削部を吊り下げ支持する支持部とが備えられ、前記支持部は、最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定され、前記支持部の上面側に作業床が構成され、前記作業床に連結された下端から上方へ延びる支柱部と、該支柱部の上部に設けられ、前記作業床を覆う屋根部とが備えられたことを特徴とする。
【0040】
この発明により、孔壁が露出することなく、安全に孔底部を掘削して、立坑を構築することができる。
さらに、作業床の上方に屋根部が備えられているため、立坑の構築装置は、例えば孔外からの落下物が作業床に落下することを阻止できる。このため、立坑の構築装置は、ライナープレートの組付け等の作業を作業床で行う作業員の安全性をより確保することができる。
さらに、作業床の上方に屋根部が備えられているため、立坑の構築装置は、例えば孔外からの落下物が作業床に落下することを阻止できる。このため、立坑の構築装置は、ライナープレートの組付け等の作業を作業床で行う作業員の安全性をより確保することができる。
【0041】
またこの発明の態様として、前記支柱部が、内部中空の筒状体であり、少なくとも前記掘削部にエネルギーを伝達する伝達部材が、前記支柱部の内部に挿通されてよい。
上記エネルギーを伝達する伝達部材とは、例えば油圧エネルギーを伝達するホース、電力を伝達する電線、あるいは圧縮空気を伝達するホースなどのことをいう。
上記エネルギーを伝達する伝達部材とは、例えば油圧エネルギーを伝達するホース、電力を伝達する電線、あるいは圧縮空気を伝達するホースなどのことをいう。
【0042】
この発明によれば、少なくとも掘削部にエネルギーを伝達する伝達部材が支柱部の内部に挿通されるため、孔外から作業床の下方へ配索される伝達部材を、作業床の上を這わせることなく配置することができる。
【0043】
さらに、支柱部の内部に伝達部材を挿通するため、立坑の構築装置は、伝達部材の配索経路を位置規制する部材を不要にできるだけでなく、支柱部の内部空間を有効活用して、伝達部材の配索経路をコンパクトに位置規制することができる。
【0044】
加えて、外力によって伝達部材が揺動した際、立坑の構築装置は、伝達部材が作業員に接触することを支柱部によって阻止できる。
これにより、立坑の構築装置は、作業床上の作業環境と、作業床上で作業する作業員の安全性とを両立して向上できるため、ライナープレートの組付け等の作業を安全に行わせることができる。
これにより、立坑の構築装置は、作業床上の作業環境と、作業床上で作業する作業員の安全性とを両立して向上できるため、ライナープレートの組付け等の作業を安全に行わせることができる。
【0045】
さらにまた、伝達部材が支柱部の内部に挿通されるため、立坑の構築装置は、作業員と伝達部材との接触、あるいは作業員が保持する工具と伝達部材との接触によって、伝達部材に意図しない不具合が生じることを防止できる。
【0046】
またこの発明の態様として、前記支柱部が、前記作業床における平面視略中央に１つ配置されてもよい。
この発明によれば、１つの支柱部が作業床に立設されているため、複数の支柱部を設けた場合に比べて、作業床上のスペースを大きく確保することができる。これにより、立坑の構築装置は、作業床上の作業環境を向上できるため、ライナープレートの組付け等の作業を安全に行わせることができる。
この発明によれば、１つの支柱部が作業床に立設されているため、複数の支柱部を設けた場合に比べて、作業床上のスペースを大きく確保することができる。これにより、立坑の構築装置は、作業床上の作業環境を向上できるため、ライナープレートの組付け等の作業を安全に行わせることができる。
【0047】
またこの発明の態様として、前記屋根部は、前記支柱部から延びる複数の梁部と、該梁部に敷設される屋根本体とが備えられ、該屋根本体が、網目を有するメッシュ部材で構成されてもよい。
この発明によれば、作業員の上方の空間がメッシュ部材で覆われているため、孔内と孔外との間の換気を容易にするとともに、作業床で作業する作業員を孔外から確認可能にすることができる。
この発明によれば、作業員の上方の空間がメッシュ部材で覆われているため、孔内と孔外との間の換気を容易にするとともに、作業床で作業する作業員を孔外から確認可能にすることができる。
【0048】
この際、例えば半透明で平板状の屋根本体に比べて孔外からの明かりが作業床に届きやすいため、立坑の構築装置は、作業床で作業する作業員の確認をより容易にすることができる。
これにより、立坑の構築装置は、通気性及び孔外からの視認性を損なうことなく、作業員の頭上を屋根部で保護できるため、ライナープレートの組付け等の作業をより安全に行わせることができる。
これにより、立坑の構築装置は、通気性及び孔外からの視認性を損なうことなく、作業員の頭上を屋根部で保護できるため、ライナープレートの組付け等の作業をより安全に行わせることができる。
【0049】
またこの発明の態様として、前記屋根部は、前記作業床に対して平面視略相似形の形状に形成されてもよい。
この発明によれば、作業床に対して屋根部が平面視略相似形に形成されているため、作業床の作業スペースの上方を屋根部によって確実に覆うことができる。このため、立坑の構築装置は、例えば孔外からの落下物から作業員を確実に保護することができる。
この発明によれば、作業床に対して屋根部が平面視略相似形に形成されているため、作業床の作業スペースの上方を屋根部によって確実に覆うことができる。このため、立坑の構築装置は、例えば孔外からの落下物から作業員を確実に保護することができる。
【0050】
またこの発明は、環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築方法であって、地中に組み付けられた既設の組付済ライナープレートの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びるように筒状の刃口が配置されるとともに、前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部が、最下段の前記組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定された支持部によって吊り下げ支持され、前記支持部で吊り下げ支持された前記掘削部で前記刃口の内部における前記孔底部を掘削する掘削工程と、前記孔底部の掘削によって前記ライナープレートの少なくとも一段分下降した刃口内部において最下段の前記組付済ライナープレートの下端に前記ライナープレートを、前記支持部の上面側に構成された作業床で組み付ける組み付け工程とを繰り返し、前記作業床には、該作業床に連結された下端から上方へ延びる支柱部と、該支柱部の上部に設けられ、前記作業床を覆う屋根部とが備えられたことを特徴とする。
この発明によれば、孔壁が露出することなく、安全に孔底部を掘削して、立坑を構築することができる。
この発明によれば、孔壁が露出することなく、安全に孔底部を掘削して、立坑を構築することができる。
【0051】
さらに、作業床に連結された下端から上方へ延びる支柱部と、支柱部の上部に設けられ、作業床を覆う屋根部とにより、例えば孔外からの落下物から作業員を保護できるため、立坑の構築方法は、組み付け工程において、ライナープレートの組付け等の作業を安全に行わせることができる。
【0052】
またこの発明は、環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築装置であって、前記ライナープレートの外寸より大きい内寸を有して下方に延びる筒状の刃口と、前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部と、前記刃口の内面から前記掘削部を吊り下げ支持する支持部とが備えられ、前記支持部は、最下段の組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定され、前記支持部の上面側に作業床が構成され、前記刃口が既設の前記組付済ライナープレートの下端より下方に位置する状態において、既設の前記組付済ライナープレートの下端と、孔壁との間を埋める間詰部が脱着可能に設けられたことを特徴とする。
【0053】
またこの発明は、環状のライナープレートを高さ方向に組み付けて、地中に立坑を構築する立坑の構築方法であって、前記ライナープレートの外寸より大きい内寸を有して下方に延びる筒状の刃口が配置されるとともに、前記刃口の内部における孔底部を掘削する掘削部が、最下段の組付済ライナープレートの下端より下方の位置において、前記刃口の内面に複数箇所で固定された支持部によって吊り下げ支持され、前記支持部で吊り下げ支持された前記掘削部で前記刃口の内部における前記孔底部を掘削する掘削工程と、前記孔底部の掘削によって前記ライナープレートの少なくとも一段分下降した刃口内部において最下段の前記組付済ライナープレートの下端に前記ライナープレートを、前記支持部の上面側に構成された作業床で組み付ける組み付け工程と、前記刃口が既設の前記組付済ライナープレートの下端より下方に下降後、且つ前記組み付け工程の前に、既設の前記組付済ライナープレートの下端と孔壁との間を埋める間詰部を、最下段の前記組付済ライナープレートの下端に取り付けたのち、最下段の前記組付済ライナープレートの外面と前記孔壁との間に裏込め材を充填する充填工程とを繰り返すことを特徴とする。
【0054】
この発明により、孔壁が露出することなく、安全に孔底部を掘削して、立坑を構築することができる。
さらに、既設の前記組付済ライナープレートの下端と、前記孔壁との間を埋める間詰部が脱着可能に設けられているため、立坑の構築装置及び立坑の構築方法は、裏込め材が刃口と孔壁との間に侵入したり、刃口の内部に漏出したりすることなく、孔壁と既設の前記組付済ライナープレートとの間に裏込め材を充填することができる。
さらに、既設の前記組付済ライナープレートの下端と、前記孔壁との間を埋める間詰部が脱着可能に設けられているため、立坑の構築装置及び立坑の構築方法は、裏込め材が刃口と孔壁との間に侵入したり、刃口の内部に漏出したりすることなく、孔壁と既設の前記組付済ライナープレートとの間に裏込め材を充填することができる。
【発明の効果】
【0055】
本発明により、孔壁が露出することなく、安全に掘削することができる立坑の構築装置及び立坑の構築方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】機械式深礎工法の概略断面斜視図。
【図2】機械式深礎工法の概略断面図。
【図3】掘削ユニットの底面図。
【図4】掘削ユニットの概略構成図。
【図5】機械式深礎工法のフロー図。
【図6】機械式深礎工法のフロー図。
【図7】機械式深礎工法の概略断面図による説明図。
【図8】機械式深礎工法の概略断面図による説明図。
【図9】機械式深礎工法の概略断面図による説明図。
【図10】裏込め箇所の拡大断面図による説明図。
【図11】変形例における機械式深礎工法の概略断面斜視図。
【図13】斜め上方から見たヘッドガードの外観斜視図。
【図14】ヘッドガードの平面図。
【図15】斜め下方から見たヘッドガードの外観斜視図。
【図16】変形例における裏込め箇所の拡大断面図による説明図。
【発明を実施するための形態】
【0057】
掘削ユニット１を用いた機械式深礎工法の一実施形態を以下図面とともに説明する。
図１は機械式深礎工法の概略断面斜視図を示し、図２は機械式深礎工法の概略断面図を示し、図３は掘削ユニット１の底面図を示し、図４は掘削ユニット１の概略構成図を示し、図５及び図６は機械式深礎工法のフロー図を示している。
図１は機械式深礎工法の概略断面斜視図を示し、図２は機械式深礎工法の概略断面図を示し、図３は掘削ユニット１の底面図を示し、図４は掘削ユニット１の概略構成図を示し、図５及び図６は機械式深礎工法のフロー図を示している。
【0058】
なお、図１において掘削ユニット１及びライナープレート７０の手前側を透過状態で図示している。また、図２では、図１におけるＡ－Ａ矢視方向の断面図を示し、図３では、掘削ユニット１単体での底面図を示している。
【0059】
また、図７乃至図９は機械式深礎工法の概略断面図による説明図を示し、図１０は裏込め箇所の拡大断面図による説明図を示している。
詳しくは、図７（ａ）は口元管９０を設置した状態の断面図を示し、図７（ｂ）は刃口１０及び反力枠９３を設置した状態の断面図を示し、図７（ｃ）は地表リング７０Ｂを設置した状態の断面図を示し、図７（ｄ）は地表リング７０Ｂを反力として刃口１０を沈降させた状態の断面図を示している。
詳しくは、図７（ａ）は口元管９０を設置した状態の断面図を示し、図７（ｂ）は刃口１０及び反力枠９３を設置した状態の断面図を示し、図７（ｃ）は地表リング７０Ｂを設置した状態の断面図を示し、図７（ｄ）は地表リング７０Ｂを反力として刃口１０を沈降させた状態の断面図を示している。
【0060】
【0061】
図９（ａ）は第２リング７２を組付けた状態の断面図を示し、図９（ｂ）は第２リング７２を反力として刃口１０を沈降させ、裏込め工（ステップｓ１１）を行う状態の断面図を示し、図９（ｃ）は裏込め工（ステップｓ１１）完了後に第３リング７３を組付けた状態の断面図を示している。
【0062】
図１０は裏込め工（ステップｓ１１）における裏込め箇所の拡大断面図による説明図を示している。
詳しくは、図１０（ａ）は最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間に裏込め材８０を充填する前の拡大断面図を示し、図１０（ｂ）は最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間に裏込め材８０を充填した状態の拡大断面図を示している。
詳しくは、図１０（ａ）は最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間に裏込め材８０を充填する前の拡大断面図を示し、図１０（ｂ）は最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間に裏込め材８０を充填した状態の拡大断面図を示している。
【0063】
掘削ユニット１は、刃口１０、支持フレーム２０、掘削部３０、ステージ４０、ジャッキ５０及び排土ユニット６０を備え、地盤１００を掘削し、掘削した掘削孔１１０にライナープレート７０を組み付けて地盤１００の内部に所定の杭孔を形成するものである。
【0064】
まず、ライナープレート７０について説明する。ライナープレート７０は、波付けされた薄鋼板の四辺に組立用のフランジを設けた円弧状のライナープレートセクションを、複数組み付けてリング状を構成し、掘削孔１１０の内部に設置するものであり、掘削孔１１０よりひとまわり小さな径で形成している。
【0065】
そして、掘削孔１１０の進行に沿って、既設のライナープレート７０における最下段のライナープレート７０（以下において、最下段リング７０Ａという）の下側にライナープレートセクションを組み付けてリング状に構成させる。そして、リング状に組み付けられたライナープレート７０が最下段リング７０Ａとなる。
【0066】
なお、最下段リング７０Ａと、組み付けるライナープレート７０とは、ライナープレートセクション同士の周方向の連結位置が上下方向に一致しないように、周方向にずらして組み付けている。
また、ライナープレートセクションにおける幅方向中央には、後述するジャッキ５０の軸力に抗するための補強リブ（図示省略する）を縦方向に設けている。
また、ライナープレートセクションにおける幅方向中央には、後述するジャッキ５０の軸力に抗するための補強リブ（図示省略する）を縦方向に設けている。
【0067】
また、組付けたライナープレート７０のうち地表面１０１より上方に突出するライナープレート７０を地表リング７０Ｂとし、地表リング７０Ｂの下方に組付けられた地盤１００の内部における最上段のライナープレート７０を第１リング７１とし、第１リング７１の下方に組付けられたライナープレート７０を第２リング７２とし、第２リング７２の下方に組付けられたライナープレート７０を第３リング７３としている。なお、ｎリング目のライナープレート７０を第ｎリング７０ｎとする。
【0068】
掘削ユニット１を構成する刃口１０は、鋼製の円筒体であり、リング状のライナープレート７０よりひとまわり大きな径で形成している。なお、刃口１０は、ライナープレート７０の５リング分ぐらいの高さで形成されている。
【0069】
また、刃口１０の上端部は、図１０に示す外方シール８１を備えている。外方シール８１は、刃口１０の内面（以下において刃口内面１０ａという）の上端に固定される固定部８１１と、刃口１０の上端から上方かつ径外側に突出し、先端が孔壁１１１に当接する突出部８１２とで断面へ字状に構成されている。また、固定部８１１の内面には、後述する間詰先端部８２２と密着する密着部８４を設けており、外方シール８１及び密着部８４は、刃口１０における周方向に連続して円環状に形成されている。
【0070】
支持フレーム２０は、刃口内面１０ａに取付けられ、掘削部３０を支持するものである。詳しくは、支持フレーム２０は、平面視中央に掘削部３０を回転自在に支持する中央支持部２１と、中央支持部２１から刃口内面１０ａに向かって延びる３本の支持ビーム２２とで構成している。
中央支持部２１は、刃口１０に対して１／３程度の径で形成した平面視略円形状であり、周方向において等間隔な位置から放射方向に延びる支持ビーム２２を３本備えている。
中央支持部２１は、刃口１０に対して１／３程度の径で形成した平面視略円形状であり、周方向において等間隔な位置から放射方向に延びる支持ビーム２２を３本備えている。
【0071】
支持ビーム２２は、中央支持部２１から等間隔で三方向に延びており、その端部が刃口内面１０ａに固定されている。
なお、中央支持部２１と支持ビーム２２とで構成された支持フレーム２０は、刃口１０の上端からライナープレート７０の１リングの高さ分下側の位置より少し下方に配置されている。
なお、中央支持部２１と支持ビーム２２とで構成された支持フレーム２０は、刃口１０の上端からライナープレート７０の１リングの高さ分下側の位置より少し下方に配置されている。
【0072】
掘削部３０は、支持フレーム２０の中央支持部２１の下方に回転自在に吊下げ支持されており、刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削するものである。
詳しくは、掘削部３０は、中央支持部２１の下方に回転自在に吊下げ支持される掘削部本体３１と、掘削部本体３１に対して枢動可能な第１アーム３２と、第１アーム３２に対した枢動可能な第２アーム３３と、第２アーム３３の先端に枢動可能に設けられた掘削バケツ３４とが備えられている。
詳しくは、掘削部３０は、中央支持部２１の下方に回転自在に吊下げ支持される掘削部本体３１と、掘削部本体３１に対して枢動可能な第１アーム３２と、第１アーム３２に対した枢動可能な第２アーム３３と、第２アーム３３の先端に枢動可能に設けられた掘削バケツ３４とが備えられている。
【0073】
このように構成された掘削部３０は、第１アーム３２、第２アーム３３及び掘削バケツ３４を枢動させるとともに、掘削部本体３１を中央支持部２１に対して回転させて、刃口１０の内部の孔底部１１２の全体を掘削することができる。
【0074】
また、掘削部３０は、図４に示すように、制御部２００、記憶部２０１、操作部２０２、表示部２０３、カメラ２０４、及びセンサ２０５等が接続されている。
制御部２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭで構成されている。
制御部２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭで構成されている。
【0075】
記憶部２０１は、ＨＤＤやＳＳＤで構成され、各種処理を行うプログラム等を格納している。
操作部２０２は、掘削部３０の動作を操作入力する入力装置である。
操作部２０２は、掘削部３０の動作を操作入力する入力装置である。
【0076】
表示部２０３は、液晶ディスプレイなどで構成され、掘削部３０の状況を表示したり、カメラ２０４で撮像した動画データを表示する。
カメラ２０４は、ＣＣＤカメラ等で構成され、撮像箇所の動画データを撮像することができる。本実施形態においては、刃口１０の内部における孔底部１１２を撮像するように配置されている。なお、カメラ２０４は複数台配置してもよい。また、操作部２０２で操作して、カメラ２０４の撮像方向を制御するように構成してもよい。
カメラ２０４は、ＣＣＤカメラ等で構成され、撮像箇所の動画データを撮像することができる。本実施形態においては、刃口１０の内部における孔底部１１２を撮像するように配置されている。なお、カメラ２０４は複数台配置してもよい。また、操作部２０２で操作して、カメラ２０４の撮像方向を制御するように構成してもよい。
【0077】
センサ２０５は、刃口１０の内部における孔底部１１２の掘削状況を非接触で検出するよう構成されている。
上述のように構成された記憶部２０１、操作部２０２、表示部２０３、カメラ２０４、センサ２０５及び掘削部３０は制御部２００に接続され、制御部２００の制御によって動作するように構成している。
上述のように構成された記憶部２０１、操作部２０２、表示部２０３、カメラ２０４、センサ２０５及び掘削部３０は制御部２００に接続され、制御部２００の制御によって動作するように構成している。
【0078】
具体的には、制御部２００の制御によって刃口１０の内部における孔底部１１２をカメラ２０４で撮像し、カメラ２０４の撮像データを表示部２０３に表示する。そして、表示部２０３の表示を見ながら作業員Ｍは操作部２０２を操作して掘削部３０で孔底部１１２を掘削する。
なお、本実施形態において、操作部２０２を地上に配置し、地上から遠隔で掘削部３０を操作するように構成している。
なお、本実施形態において、操作部２０２を地上に配置し、地上から遠隔で掘削部３０を操作するように構成している。
【0079】
また、後述するステージ４０上で作業する作業員Ｍによって操作できるように操作部２０２をステージ４０に配置してもよい。さらに、施工現場から離れた管理事務所等に操作部２０２と表示部２０３を配置するとともに、制御部２００とを無線や有線で接続し、施工現場から離れた管理事務所等から掘削部３０を操作できるように構成してもよい。
【0080】
ステージ４０は、中央支持部２１と支持ビーム２２とで構成する支持フレーム２０の上面に形成された平面視円形の作業床であり、後述する排土ユニット６０の排土バケツ６２が通過する通過孔４１が設けられている。なお、通過孔４１は中央支持部２１から三方向に延びる支持ビーム２２のうち２本の支持ビーム２２の間に形成されている。
【0081】
ジャッキ５０は、既設のライナープレート７０を反力として、刃口１０を下方に押付けるための伸縮装置であり、刃口内面１０ａに固定されたジャッキ本体５１と、ジャッキ本体５１から上方に向かって伸び縮みするインナーチューブの先端に設けられたスプレッダ５２とで構成されている。
【0082】
なお、ジャッキ５０は、刃口内面１０ａに対して周方向に等間隔で４本設けている。そして、各ジャッキ５０は、中央支持部２１から等間隔で三方向に延びる支持ビーム２２と周方向において異なる位置に配置されている。
【0083】
排土ユニット６０は、掘削部３０で孔底部１１２を掘削した掘削土を掘削孔１１０から排出するためのユニットであり、刃口１０の下方から上方に向かって地表リング７０Ｂの上方までの延びるレール６１と、レール６１に沿って走行する排土バケツ６２とで構成している。
なお、排土バケツ６２は、地上に設けた吊上げウインチによってレール６１に沿って上下方向に移動可能に構成されている。
なお、排土バケツ６２は、地上に設けた吊上げウインチによってレール６１に沿って上下方向に移動可能に構成されている。
【0084】
このように構成された排土ユニット６０は、ステージ４０において通過孔４１が設けられた、中央支持部２１から三方向に延びる支持ビーム２２のうち２本の支持ビーム２２の間に配置され、レール６１の下方は刃口内面１０ａに固定され、レール６１の上方はライナープレート７０に固定されている。なお、刃口１０の沈降によって、レール６１は延長可能に構成されている。
【0085】
各要素が上述のように構成された掘削ユニット１を用いて、地盤１００の内部に所定の杭孔を形成する施工方法について、図５及び図６のフロー図に沿って以下で説明する。なお、図７乃至図１０において排土ユニット６０の図示を省略する。
まず、地盤１００の内部に杭孔を形成するためには、図７（ａ）に示すように、所定箇所に口元管９０を設置する（口元管設置工：ステップｓ１）。
まず、地盤１００の内部に杭孔を形成するためには、図７（ａ）に示すように、所定箇所に口元管９０を設置する（口元管設置工：ステップｓ１）。
【0086】
口元管９０は、ライナープレート７０よりひとまわり大径であるライナープレート９１を地表面１０１から掘り下げて設置し、ライナープレート９１の径外側に固定コンクリート９２を打設して構成している。
【0087】
そして、図７（ｂ）に示すように口元管９０におけるライナープレート９１の径内側に刃口１０を配置するとともに、その上部に反力枠９３を設置する（刃口・反力枠設置工：ステップｓ２）。
具体的には、刃口内面１０ａから支持フレーム２０を介して掘削部３０が吊り下げ支持されるとともに、ジャッキ５０が装着された刃口１０を、口元管９０のライナープレート９１の径内側に設置する。
具体的には、刃口内面１０ａから支持フレーム２０を介して掘削部３０が吊り下げ支持されるとともに、ジャッキ５０が装着された刃口１０を、口元管９０のライナープレート９１の径内側に設置する。
【0088】
そして、柱の下端が口元管９０の固定コンクリート９２に固定された櫓形状の反力枠９３を刃口１０の上方に組み付ける。このとき、反力枠９３の梁部材が刃口１０に固定されたジャッキ５０の上方に位置するように組み付ける。
【0089】
そして、掘削部３０で孔底部１１２を掘削しながら刃口１０を沈降させる（孔底部掘削・刃口沈降工：ステップｓ３）。このとき、反力枠９３を反力としてジャッキ５０を伸張させて刃口１０の沈降を促進させてもよい。
【0090】
地表面１０１から刃口１０の上端までの高さがライナープレート７０の１リング分の高さより低くなるまで刃口１０を沈降させると、図７（ｃ）に示すように、反力枠９３の高さを下げて、地表面１０１の高さに下端が位置するようにライナープレート７０を組み付けて、地表リング７０Ｂとする（地表リング組付工：ステップｓ４）。
【0091】
図７（ｄ）に示すように、地表リング組付工（ステップｓ４）で組み付けた地表リング７０Ｂの下方に１リング分の組付け空間が形成されるまで、掘削部３０で孔底部１１２を掘削しながら刃口１０を沈降させる（孔底部掘削・刃口沈降工：ステップｓ５）。
【0092】
そして、図８（ａ）に示すように、地表リング７０Ｂの下端に対してライナープレートセクションを、ステージ４０の作業員Ｍが組み付けてリング状のライナープレート７０を構成する（第１リング組付工：ステップｓ６）。このとき、刃口１０の沈降を促進するために、地表リング７０Ｂの下端にスプレッダ５２を当接させてジャッキ本体５１を伸張していた場合はジャッキ本体５１を短縮して、ライナープレート７０を組み付ける組付け空間を形成してから行う。なお、地表リング７０Ｂに連結されて構成されたライナープレート７０は第１リング７１となる。また、第１リング７１の組付け完了後に、口元管９０のライナープレート９１と第１リング７１との間を裏込め材８０やコンクリートで充填する。
【0093】
以降は、掘削部３０による孔底部１１２の掘削及び刃口１０の沈降を行い、ライナープレート７０の１リングの高さ分を刃口１０が沈降するとライナープレート７０を組み付ける。これを繰り返して所定深さの掘削孔１１０を構築することとなるが、掘削部３０による孔底部１１２の掘削によって掘削孔１１０の内部に溜まる掘削土を孔外に排出する必要がある。
【0094】
そのため、掘削部３０による孔底部１１２の掘削（孔底部掘削工：ステップｓ７）では、排土ユニット６０の排土バケツ６２に積み込まれる。排土バケツ６２が掘削土でいっぱいになると（ステップｓ８：Ｙｅｓ）、さらなる掘削部３０による孔底部１１２の掘削ができなくなるので、排土バケツ６２に積み込んだ掘削土を孔外に排出する（ステップｓ９）。
【0095】
排土バケツ６２に積み込んだ掘削土を孔外に排出するには、レール６１に沿って排土バケツ６２を上方に移動させる。具体的には、上方にセットした吊上げウインチ（図示省略）で排土バケツ６２を巻上げる。
吊上げウインチで巻き上げられた排土バケツ６２はレール６１に沿って上方移動する。そして、支持フレーム２０の支持ビーム２２同士の間を通り、ステージ４０の通過孔４１を通過させて、地表リング７０Ｂより上方まで巻上げ、孔外に排土バケツ６２を排出する。
吊上げウインチで巻き上げられた排土バケツ６２はレール６１に沿って上方移動する。そして、支持フレーム２０の支持ビーム２２同士の間を通り、ステージ４０の通過孔４１を通過させて、地表リング７０Ｂより上方まで巻上げ、孔外に排土バケツ６２を排出する。
【0096】
そして、空になった排土バケツ６２は、吊上げウインチでレール６１に沿って降下させる。このとき、レール６１に沿って降下する排土バケツ６２は、通過孔４１を通過し、支持ビーム２２同士の間を通り、孔底部１１２まで降下させる。
【0097】
上述のように、掘削土の排出のため、レール６１に沿って排土バケツ６２を移動させるが、掘削部３０が通過孔４１の下方に位置すると、上下移動する排土バケツ６２の下方に掘削部３０が位置することとなる。そのため、図８（ｂ）に示すように、掘削部３０において、第１アーム３２に対して第２アーム３３を近接方向に枢動させるとともに、掘削バケツ３４を第２アーム３３に近接する方向に枢動させてコンパクト化し、掘削部本体３１を中央支持部２１に対して回転させて、通過孔４１の下方位置から待避させる。このように、通過孔４１の下方位置から待避する掘削部３０の位置を待避位置とする。
そして、排土ユニット６０による排土が完了すると、掘削部３０は通常の掘削位置、掘削姿勢に復帰し、孔底部１１２の掘削を再開する。
そして、排土ユニット６０による排土が完了すると、掘削部３０は通常の掘削位置、掘削姿勢に復帰し、孔底部１１２の掘削を再開する。
【0098】
ライナープレート７０の１リング分の高さ相当分を刃口１０が沈降するだけの掘削ができるまで（ステップｓ１０：Ｎｏ）、孔底部掘削工（ステップｓ７）に戻って孔底部１１２の掘削を続ける。
図８（ｃ）に示すように、掘削部３０による孔底部１１２の掘削を続け、ライナープレート７０の１リング分の高さ相当分を刃口１０が沈降するだけの掘削ができると（ステップｓ１０：Ｙｅｓ）、最下段リング７０Ａの外面と孔壁１１１との間に裏込め材８０を充填する裏込め工（ステップｓ１１）を行う。
図８（ｃ）に示すように、掘削部３０による孔底部１１２の掘削を続け、ライナープレート７０の１リング分の高さ相当分を刃口１０が沈降するだけの掘削ができると（ステップｓ１０：Ｙｅｓ）、最下段リング７０Ａの外面と孔壁１１１との間に裏込め材８０を充填する裏込め工（ステップｓ１１）を行う。
【0099】
具体的には、図９（ａ）に示す状態から、図９（ｂ）に示すように、最下段リング７０Ａである第２リング７２に対して第３リング７３を組み付ける高さ分の掘削が完了すると（ステップｓ１０：Ｙｅｓ）、最下段リング７０Ａである第２リング７２の外面と孔壁１１１との間に裏込め材８０を充填する裏込め工（ステップｓ１１）を行う。
裏込め工（ステップｓ１１）では、図１０（ａ）に示すように、最下段リング７０Ａの下端に間詰部材８２をクランプ８３で取り付ける（間詰部材取付工：ステップｓ１１１）。
裏込め工（ステップｓ１１）では、図１０（ａ）に示すように、最下段リング７０Ａの下端に間詰部材８２をクランプ８３で取り付ける（間詰部材取付工：ステップｓ１１１）。
【0100】
間詰部材８２は、外径が刃口１０の内径に一致する所定幅を有する平面視リング状の板材である間詰リング８２１と、間詰リング８２１の外縁に沿って装着する間詰先端部８２２とで構成している。
【0101】
間詰部材取付工（ステップｓ１１１）では、外縁に間詰先端部８２２が装着された間詰リング８２１を、間詰先端部８２２が刃口１０の上端に設けた密着部８４に密着するように、ライナープレート７０の下フランジに対してクランプ８３で固定する。
【0102】
これにより、最下段リング７０Ａの下端と、刃口１０の上端との間の隙間を間詰部材８２で塞ぐことができる。
なお、最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間の空間は、最下段リング７０Ａが連結された上のライナープレート７０の径外側に充填された裏込め材８０で塞がれており、その下端は外方シール８１によって、刃口１０の外面側と孔壁１１１との間の空間と遮断されている。
なお、最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間の空間は、最下段リング７０Ａが連結された上のライナープレート７０の径外側に充填された裏込め材８０で塞がれており、その下端は外方シール８１によって、刃口１０の外面側と孔壁１１１との間の空間と遮断されている。
【0103】
このようにして、上方と下方が塞がれ、間詰部材８２によってライナープレート７０と刃口１０との間の隙間が塞がれた最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間の空間に、ライナープレート７０に設けた充填口８５から裏込め材８０を充填する（裏込め材充填工：ステップｓ１１２）。
【0104】
最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間の空間は、上述したように、その下方のライナープレート７０と刃口１０との間の隙間が間詰部材８２によって塞がれるとともに、刃口１０と孔壁１１１との間の空間と外方シール８１によって遮断されているため、充填口８５から充填された裏込め材８０が、刃口１０やライナープレート７０の内部や、刃口１０と孔壁１１１との間の空間に漏出することなく、図１０（ｂ）に示すように、裏込め材８０を最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間の空間にしっかりと充填することができる。
【0105】
そして、最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間の空間に充填した裏込め材８０の硬化後、クランプ８３でライナープレート７０の下フランジに取り付けた間詰部材８２を取り外して（間詰め部材取外し工：ステップｓ１１３）、裏込め工（ステップｓ１１）を完了する。
【0106】
裏込め工（ステップｓ１１）の後、次のライナープレート７０を組み付ける（ライナープレート組付工：ステップｓ１２）。そして、組み付けられたライナープレート７０が最下段リング７０Ａとなる。
これを所定深さになるまで繰り返し（ステップｓ１３：Ｎｏ）、所定深さの掘削が完了すると（ステップｓ１３：Ｙｅｓ）、刃口１０に設けた支持フレーム２０、掘削部３０、ステージ４０、ジャッキ５０及び排土ユニット６０の撤去や、孔底部１１２やライナープレート７０の内面への吹きつけなど、杭孔に求められる仕様に応じた後処理工（ステップｓ１４）を行い、本施工は完了する。
これを所定深さになるまで繰り返し（ステップｓ１３：Ｎｏ）、所定深さの掘削が完了すると（ステップｓ１３：Ｙｅｓ）、刃口１０に設けた支持フレーム２０、掘削部３０、ステージ４０、ジャッキ５０及び排土ユニット６０の撤去や、孔底部１１２やライナープレート７０の内面への吹きつけなど、杭孔に求められる仕様に応じた後処理工（ステップｓ１４）を行い、本施工は完了する。
【0107】
上述のように、環状のライナープレート７０を高さ方向に組み付けて、地盤１００の内部に杭孔を構築する掘削ユニット１は、既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口１０と、刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する掘削部３０と、刃口内面１０ａから掘削部３０を吊り下げ支持する支持フレーム２０とが備えられ、支持フレーム２０は、最下段リング７０Ａの下端より下方の位置において、刃口内面１０ａに複数箇所で固定され、支持フレーム２０の上面側にステージ４０が構成されているため、孔壁１１１が露出することなく、安全に孔底部１１２を掘削して、杭孔を構築することができる。
【0108】
また、環状のライナープレート７０を高さ方向に組み付けて、地盤１００の内部に杭孔を構築する機械式深礎工法として、地盤１００の内部に組み付けられた既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びるように筒状の刃口１０が配置されるとともに、刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する掘削部３０が、最下段リング７０Ａの下端より下方の位置において、刃口内面１０ａに複数箇所で固定された支持フレーム２０によって吊り下げ支持され、支持フレーム２０で吊り下げ支持された掘削部３０で刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する孔底部掘削工（ステップｓ７）と、孔底部１１２の掘削によってライナープレート７０の少なくとも一段分下降した刃口１０の内部において最下段リング７０Ａの下端にライナープレート７０を、支持フレーム２０の上面側に構成されたステージ４０で組み付けるライナープレート組付工（ステップｓ１２）とを繰り返すため、孔壁１１１が露出することなく、安全に孔底部１１２を掘削して、杭孔を構築することができる。
【0109】
詳述すると、既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口内面１０ａから支持フレーム２０で、刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する掘削部３０を支持している。
【0110】
そのため、既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口１０によって最下段リング７０Ａの下方の孔壁１１１が露出することなく、孔底部１１２を掘削することができる。
【0111】
また、掘削部３０を支持する支持フレーム２０は、最下段リング７０Ａの下端より下方の位置において、刃口内面１０ａに複数箇所で固定されているため、支持フレーム２０を介して刃口１０で掘削部３０を支持している。
【0112】
そのため、掘削部３０の重量は支持フレーム２０を介して刃口１０に作用し、掘削部３０の孔底部１１２の掘削によって刃口１０が下降する際に、刃口１０の自重に加え、掘削部３０の重量も作用して、確実に刃口１０を下降させることができる。
また、刃口内面１０ａに複数箇所で固定された支持フレーム２０の上面側にステージ４０が構成されているため、ライナープレート７０の組付け等の作業をステージ４０で安全に行うことができる。
また、刃口内面１０ａに複数箇所で固定された支持フレーム２０の上面側にステージ４０が構成されているため、ライナープレート７０の組付け等の作業をステージ４０で安全に行うことができる。
【0113】
また、支持フレーム２０は、環状の中央に掘削部３０を支持する中央支持部２１と、中央支持部２１から刃口内面１０ａに向かって延びる複数の支持ビーム２２とで構成されるとともに、掘削部３０は、中央支持部２１に回転自在に支持されているため、刃口内面１０ａから延びる複数の支持ビーム２２で支持された中央支持部２１に回転可能に支持された掘削部３０を回転させながら効率よく孔底部１１２を掘削することができる。
また、掘削部３０を遠隔操作する操作部２０２を設けているため、作業員Ｍの孔内作業を減らすことができるため、作業環境を向上することができる。
また、掘削部３０を遠隔操作する操作部２０２を設けているため、作業員Ｍの孔内作業を減らすことができるため、作業環境を向上することができる。
【0114】
また、掘削部３０によって孔底部１１２が掘削された掘削土を孔外に排出する排土ユニット６０が設けられ、排土ユニット６０は、掘削土を積み込む排土バケツ６２と、排土バケツ６２を地表リング７０Ｂまで案内する、高さ方向に延びるレール６１とで構成され、レール６１は、支持ビーム２２同士の間に配置され、ステージ４０に、レール６１に案内される排土バケツ６２の通過を許容する通過孔４１が設けられているため、掘削部３０で掘削した掘削土を効率よく、孔外に排出することができる。
【0115】
詳述すると、掘削土を積み込む排土バケツ６２と、排土バケツ６２を地表リング７０Ｂまで案内する、高さ方向に延びるレール６１とで構成された排土ユニット６０において、レール６１は、支持ビーム２２同士の間に配置され、ステージ４０に、レール６１に案内される排土バケツ６２の通過を許容する通過孔４１が設けられているため、狭隘な空間である孔内であっても効率よく掘削土を排出することができる。
【0116】
また、排土バケツ６２がレール６１に沿って移動する際に、掘削部３０を、通過孔４１から隠れる待避位置に待避させるため、通過孔４１を通過し、レール６１に沿って地表リング７０Ｂまで搬出される排土バケツ６２の下方から掘削部３０を退避位置に退避させて、狭隘な作業空間である孔内であっても安全に施工することができる。
【0117】
また、刃口１０に、既設のライナープレート７０を反力として、刃口１０を下方に押し付けるジャッキ５０が設けられているため、掘削部３０の孔底部１１２の掘削によって刃口１０が下降する際に、刃口１０の自重及び掘削部３０の重量に加え、ジャッキ５０による下方への押付け力を作用させて、より確実に刃口１０を下降させることができる。
【0118】
また、ジャッキ５０が、環状方向に所定間隔を隔てて複数設けられているため、複数のジャッキ５０の押付け力によって、さらに確実に刃口１０を下降させることができる。また、より確実に刃口１０を下降させるための押付け力を複数のジャッキ５０によって作用させるため、各ジャッキ５０を小型化することができる。そのため、押付け力によるライナープレート７０や刃口１０に作用する負荷を低減することができる。
【0119】
なお、所定間隔を隔てて複数設けられたジャッキ５０が環状方向において略等間隔に配置しているため、環状方向において略均等に押付け力を作用させることができるため、偏ることなく刃口１０を下降させることができる。
【0120】
また、刃口１０の外面と孔壁１１１との間と、最下段リング７０Ａの外面と孔壁１１１との間とを遮断する外方シール８１が設けられるとともに、既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａの下端と、外嵌する刃口１０との間を埋める間詰部材８２が脱着可能に設けられている。
【0121】
また、刃口１０の外面と孔壁１１１との間と、最下段リング７０Ａの外面と孔壁１１１との間とを遮断する外方シール８１が設けられるとともに、ライナープレート組付工（ステップｓ１２）で組み付けられた既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａの下端と、外嵌する刃口１０との間を埋める間詰部材８２が設けられ、刃口１０の下降後、且つライナープレート組付工（ステップｓ１２）の前に、最下段リング７０Ａの外面と孔壁１１１との間に裏込め材８０を充填する裏込め工（ステップｓ１１）を行う。
【0122】
さらに、間詰部材８２は、最下段リング７０Ａの下端に対して脱着可能に設けられ、刃口１０の下降後、且つ裏込め工（ステップｓ１１）の前に、間詰部材８２を最下段リング７０Ａの下端に取り付ける。
【0123】
そのため、裏込め材８０が刃口１０と孔壁１１１との間に侵入したり、刃口１０の内部に漏出したりすることなく、孔壁１１１と既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａとの間に裏込め材８０を充填することができる。
【0124】
なお、間詰部材８２の外形を刃口内面１０ａに合わせて形成しているため、刃口１０と最下段リング７０Ａとの平面方向の中心がずれた場合であっても、既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａの下端に対する間詰部材８２の取付位置を調整することで、孔内側への裏込め材８０の漏出を防止することができる。
【0125】
【0126】
なお、図１１は変形例における機械式深礎工法の概略断面斜視図を示し、図１２は図１１中のＢ－Ｂ矢視における機械式深礎工法の概略断面図を示し、図１３は斜め上方から見たヘッドガード１５０の外観斜視図を示している。
【0127】
さらに、図１４はヘッドガード１５０の平面図を示し、図１５は斜め下方から見たヘッドガード１５０の外観斜視図を示している。
また、図１４中において、図示を明確にするため、掘削部３０、ジャッキ５０及び排土ユニット６０の図示を省略している。
さらにまた、上述した実施形態と同じ構成は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
また、図１４中において、図示を明確にするため、掘削部３０、ジャッキ５０及び排土ユニット６０の図示を省略している。
さらにまた、上述した実施形態と同じ構成は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0128】
変形例の掘削ユニット１は、図１１及び図１２に示すように、上述した刃口１０、支持フレーム２０、掘削部３０、ステージ４０、ジャッキ５０及び排土ユニット６０に加えて、ステージ４０上で作業する作業員を頭上からの落下物から保護するヘッドガード１５０を備えている。
【0129】
このヘッドガード１５０は、図１２及び図１３に示すように、ステージ４０の平面視略中央で上下方向に延びる支柱部１６０と、ステージ４０から上方に所定間隔を隔てた位置で支柱部１６０に支持された屋根部１７０とで構成されている。
【0130】
詳述すると、支柱部１６０は、図１２から図１５に示すように、上下方向に延びる略円形の筒状体であって、その下端がステージ４０を貫通して、支持フレーム２０の上方に位置するようにステージ４０に固定されている。
この支柱部１６０は、ライナープレート７０の４リング分ぐらいの高さで形成されている。
この支柱部１６０は、ライナープレート７０の４リング分ぐらいの高さで形成されている。
【0131】
このような支柱部１６０の内部空間１６０ａには、図１２及び図１４に示すように、孔外に設置した油圧ポンプ（図示省略）からの油圧エネルギーを、ステージ４０の下方に位置する掘削部３０に伝達する２本の油圧ホース３５が挿通されている。
【0132】
つまり、支柱部１６０は、後述する屋根部１７０を支持するだけでなく、掘削部３０に接続される油圧ホース３５の配索経路を位置規制している。
なお、油圧ホース３５は、孔外から支柱部１６０の内部空間１６０ａに挿通され、さらに支持フレーム２０における中央支持部２１の内部を通って掘削部３０に接続されている。
なお、油圧ホース３５は、孔外から支柱部１６０の内部空間１６０ａに挿通され、さらに支持フレーム２０における中央支持部２１の内部を通って掘削部３０に接続されている。
【0133】
【0134】
この屋根部１７０は、図１３及び図１４に示すように、ステージ４０を覆う屋根形状であって、ライナープレート７０の内径及びステージ４０の外径よりも小径、かつ平面視略円形のステージ４０に対して平面視略相似形の略円形状に形成されている。
【0135】
さらに、屋根部１７０には、平面視において、ステージ４０の通過孔４１に対向する部分に、排土ユニット６０の排土バケツ６２が通過する平面視略扇状の通過孔１７０ａが設けられている。
なお、屋根部１７０の通過孔１７０ａは、平面視において、ステージ４０の通過孔１７０ａに略同幅で形成されている。
なお、屋根部１７０の通過孔１７０ａは、平面視において、ステージ４０の通過孔１７０ａに略同幅で形成されている。
【0136】
より詳しくは、屋根部１７０は、図１５に示すように、支柱部１６０の上端に設けた平板部１６１から放射状に延びる複数の梁部１７１と、複数の梁部１７１を水平方向に連結する２つの桁部（第１桁部１７２及び第２桁部１７３）とを備えている。
さらに、屋根部１７０は、一方の桁部（第２桁部１７３）を下方から支持する補強部１７４と、梁部１７１及び２つの桁部の上面に載置固定された屋根本体１７５とを備えている。
さらに、屋根部１７０は、一方の桁部（第２桁部１７３）を下方から支持する補強部１７４と、梁部１７１及び２つの桁部の上面に載置固定された屋根本体１７５とを備えている。
【0137】
２つの桁部は、図１５に示すように、支柱部１６０を中心とする平面視略円弧状であって、小径の第１桁部１７２と大径の第２桁部１７３とで構成されている。
また、補強部１７４は、図１５に示すように、平板部１６１よりも下方の位置で支柱部１６０と第２桁部１７３とを斜めに連結している。
また、補強部１７４は、図１５に示すように、平板部１６１よりも下方の位置で支柱部１６０と第２桁部１７３とを斜めに連結している。
【0138】
また、屋根本体１７５は、作業員を孔外から確認可能な大きさの網目を有するエキスパンドメタルで構成され、ステージ４０で作業する作業員を例えば孔外からの落下物から保護可能な強度を有している。
【0139】
この屋根本体１７５は、図１４及び図１５に示すように、第２桁部１７３よりも僅かに大径の平面視略扇状に形成されている。
このような構成のヘッドガード１５０により、変形例１の掘削ユニット１は、ステージ４０上で作業する作業員を頭上からの落下物から保護している。
このような構成のヘッドガード１５０により、変形例１の掘削ユニット１は、ステージ４０上で作業する作業員を頭上からの落下物から保護している。
【0140】
以上のように、環状のライナープレート７０を高さ方向に組み付けて、地盤１００の内部に杭孔を構築する変形例の掘削ユニット１は、既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びる筒状の刃口１０と、刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する掘削部３０と、刃口内面１０ａから掘削部３０を吊り下げ支持する支持フレーム２０とが備えられ、支持フレーム２０は、最下段リング７０Ａの下端より下方の位置において、刃口内面１０ａに複数箇所で固定され、支持フレーム２０の上面側にステージ４０が構成されているため、孔壁１１１が露出することなく、安全に孔底部１１２を掘削して、杭孔を構築することができる。
【0141】
さらに、変形例の掘削ユニット１は、ステージ４０に連結された下端から上方へ延びる支柱部１６０と、支柱部１６０の上部に設けられ、ステージ４０を覆う屋根部１７０とが備えられているため、例えば孔外からの落下物がステージ４０に落下することを阻止できる。このため、掘削ユニット１は、ライナープレート７０の組付け等の作業をステージ４０で行う作業員の安全性をより確保することができる。
【0142】
また、掘削部３０にエネルギーを伝達する油圧ホース３５が、支柱部１６０の内部空間１６０ａに挿通されるため、掘削ユニット１は、孔外からステージ４０の下方へ配索される油圧ホース３５を、ステージ４０上を這わせることなく配置することができる。
【0143】
さらに、支柱部１６０の内部空間１６０ａに油圧ホース３５を挿通するため、掘削ユニット１は、油圧ホース３５の配索経路を位置規制する部材を不要にできるだけでなく、支柱部１６０の内部空間１６０ａを有効活用して、油圧ホース３５の配索経路をコンパクトに位置規制することができる。
【0144】
加えて、外力によって油圧ホース３５が揺動した際、掘削ユニット１は、油圧ホース３５が作業員に接触することを支柱部１６０によって阻止できる。
これにより、掘削ユニット１は、ステージ４０上の作業環境と、ステージ４０上で作業する作業員の安全性とを両立して向上できるため、ライナープレート７０の組付け等の作業を安全に行わせることができる。
これにより、掘削ユニット１は、ステージ４０上の作業環境と、ステージ４０上で作業する作業員の安全性とを両立して向上できるため、ライナープレート７０の組付け等の作業を安全に行わせることができる。
【0145】
さらにまた、油圧ホース３５が支柱部１６０の内部空間１６０ａに挿通されるため、掘削ユニット１は、作業員と油圧ホース３５との接触、あるいは作業員が保持する工具と油圧ホース３５との接触によって、油圧ホース３５に意図しない不具合が生じることを防止できる。
【0146】
また、支柱部１６０が、ステージ４０における平面視略中央に１つ配置されるため、掘削ユニット１は、複数の支柱部を設けた場合に比べて、ステージ４０上のスペースを大きく確保することができる。これにより、掘削ユニット１は、ステージ４０上の作業環境を向上できるため、ライナープレート７０の組付け等の作業を安全に行わせることができる。
【0147】
また、屋根部１７０が、支柱部１６０から延びる複数の梁部１７１と、梁部１７１に敷設される屋根本体１７５とを備え、屋根本体１７５が、網目を有するパンチングメタルで構成されているため、掘削ユニット１は、孔内と孔外との間の換気を容易にするとともに、ステージ４０で作業する作業員を孔外から確認可能にすることができる。
【0148】
この際、例えば半透明で平板状の屋根本体に比べて孔外からの明かりがステージ４０に届きやすいため、掘削ユニット１は、ステージ４０で作業する作業員の確認をより容易にすることができる。
【0149】
これにより、掘削ユニット１は、通気性及び孔外からの視認性を損なうことなく、作業員の頭上を屋根部１７０で保護できるため、ライナープレート７０の組付け等の作業をより安全に行わせることができる。
【0150】
また、屋根部１７０がステージ４０に対して平面視略相似形の形状に形成されているため、掘削ユニット１は、ステージ４０の作業スペースの上方を屋根部１７０によって確実に覆うことができる。このため、掘削ユニット１は、例えば孔外からの落下物から作業員を確実に保護することができる。
【0151】
また、環状のライナープレート７０を高さ方向に組み付けて、地盤１００の内部に杭孔を構築する変形例の機械式深礎工法として、地盤１００の内部に組み付けられた既設のライナープレート７０のうち最下段リング７０Ａの下方の少なくとも一部を外嵌するとともに、下方に延びるように筒状の刃口１０が配置されるとともに、刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する掘削部３０が、最下段リング７０Ａの下端より下方の位置において、刃口内面１０ａに複数箇所で固定された支持フレーム２０によって吊り下げ支持され、支持フレーム２０で吊り下げ支持された掘削部３０で刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する孔底部掘削工（ステップｓ７）と、孔底部１１２の掘削によってライナープレート７０の少なくとも一段分下降した刃口１０の内部において最下段リング７０Ａの下端にライナープレート７０を、支持フレーム２０の上面側に構成されたステージ４０で組み付けるライナープレート組付工（ステップｓ１２）とを繰り返すため、孔壁１１１が露出することなく、安全に孔底部１１２を掘削して、杭孔を構築することができる。
【0152】
さらに、ステージ４０に連結された下端から上方へ延びる支柱部１６０と、支柱部１６０の上部に設けられ、ステージ４０を覆う屋根部１７０とにより、例えば孔外からの落下物から作業員を保護できるため、変形例の機械式深礎工法は、ライナープレート組付工（ステップｓ１２）において、ライナープレート７０の組付け等の作業を安全に行わせることができる。
【0153】
加えて、支柱部１６０がライナープレート７０の４リング分ぐらいの高さで形成され、屋根部１７０が支柱部１６０の上端に設けられているため、変形例の掘削ユニット１及び変形例の機械式深礎工法は、最下段リング７０Ａの下端へのライナープレートセクションの組付け作業が、屋根部１７０によって阻害されることを防止できる。
【0154】
上述した実施形態の裏込め工（ステップｓ１１）において、最下段リング７０Ａと孔壁１１１との隙間を外方シール８１及び間詰部材８２とで埋めた掘削ユニット１の変形例として、最下段リング７０Ａと孔壁１１１との隙間を埋める間詰部材８６を備えた掘削ユニット１について、変形例における裏込め箇所の拡大断面図による説明図を示す図１６を用いて説明する。
【0155】
具体的には、変形例の間詰部材８６は、図１６に示すように、最下段リング７０Ａの下端と掘削孔１１０の孔壁１１１との間に生じた開口を閉塞する部材であって、最下段リング７０Ａの下フランジに着脱自在に構成されている。
なお、間詰部材８６は、最下段リング７０Ａの下フランジに対して、周方向に所定間隔を隔てて配置したクランプ８３で固定されている。
なお、間詰部材８６は、最下段リング７０Ａの下フランジに対して、周方向に所定間隔を隔てて配置したクランプ８３で固定されている。
【0156】
具体的には、間詰部材８６は、ライナープレート７０の外径よりも小さい内径、及び刃口１０の外径よりも大きい外径を有する円環状の平板である間詰リング８６１と、間詰リング８６１の外周縁に装着され、孔壁１１１に当接する円環状の間詰先端部８６２とで構成している。
【0157】
なお、間詰部材８６は、平面視略扇状に分割構成され、分割された部材をライナープレート７０の周方向に沿って並置して、最下段リング７０Ａの下フランジに固定することで、円環状となるように構成している。
【0158】
このような間詰部材８６は、最下段リング７０Ａの外面と孔壁１１１との間に裏込め材８０を充填する裏込め工（ステップｓ１１）において、最下段リング７０Ａの下端に対する取付けと取外しとが行われる。
この際、刃口１０は、図１６（ａ）に示すように、最下段リング７０Ａの下端よりも僅かに下方の位置まで沈降している。
この際、刃口１０は、図１６（ａ）に示すように、最下段リング７０Ａの下端よりも僅かに下方の位置まで沈降している。
【0159】
具体的には、掘削部３０による孔底部１１２の掘削を続け、ライナープレート７０の１リング分の高さ相当分を刃口１０が沈降するだけの掘削が完了後（ステップｓ１０：Ｙｅｓ）、裏込め工（ステップｓ１１）において、間詰先端部８６２が孔壁１１１に密着するように、間詰部材８６の間詰リング８６１を、ライナープレート７０の下フランジに対してクランプ８３で固定する（図１６（ａ）参照）。
【0160】
その後、上方と下方が塞がれ、間詰部材８６によってライナープレート７０と孔壁１１１との間の隙間が塞がれた最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間の空間に、ライナープレート７０に設けた充填口８５から裏込め材８０を充填する（図１６（ｂ）参照）。
【0161】
そして、最下段リング７０Ａと孔壁１１１との間の空間に充填した裏込め材８０の硬化後、クランプ８３でライナープレート７０の下フランジに取り付けた間詰部材８６を取り外して、裏込め工（ステップｓ１１）を完了する。
【0162】
以上のように、環状のライナープレート７０を高さ方向に組み付けて、地盤１００の内部に杭孔を構築する変形例の掘削ユニット１は、ライナープレート７０の外寸より大きい内寸を有して下方に延びる筒状の刃口１０と、刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する掘削部３０と、刃口内面１０ａから掘削部３０を吊り下げ支持する支持フレーム２０とが備えられ、支持フレーム２０は、最下段リング７０Ａの下端より下方の位置において、刃口内面１０ａに複数箇所で固定され、支持フレーム２０の上面側にステージ４０が構成され、刃口１０が最下段リング７０Ａの下端より下方に位置する状態において、最下段リング７０Ａの下端と孔壁１１１との間を埋める間詰部材８６が脱着可能に設けられているため、孔壁１１１が露出することなく、安全に孔底部１１２を掘削して、杭孔を構築することができる。
【0163】
また、環状のライナープレート７０を高さ方向に組み付けて、地盤１００の内部に杭孔を構築する変形例の機械式深礎工法として、ライナープレート７０の外寸より大きい内寸を有して下方に延びる筒状の刃口１０が配置されるとともに、刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する掘削部３０が、最下段リング７０Ａの下端より下方の位置において、刃口内面１０ａに複数箇所で固定された支持フレーム２０によって吊り下げ支持され、支持フレーム２０で吊り下げ支持された掘削部３０で刃口１０の内部における孔底部１１２を掘削する孔底部掘削工（ステップｓ７）と、孔底部１１２の掘削によってライナープレート７０の少なくとも一段分下降した刃口１０の内部において最下段リング７０Ａの下端にライナープレート７０を、支持フレーム２０の上面側に構成されたステージ４０で組み付けるライナープレート組付工（ステップｓ１２）と、刃口１０が最下段リング７０Ａの下端より下方に下降後、且つライナープレート組付工の前に、最下段リング７０Ａの下端と孔壁１１１との間を埋める間詰部材８６を、最下段リング７０Ａの下端に取り付けたのち、最下段リング７０Ａの外面と孔壁１１１との間に裏込め材８０を充填する裏込め工（ステップｓ１１）とを繰り返すため、孔壁１１１が露出することなく、安全に孔底部１１２を掘削して、杭孔を構築することができる。
【0164】
さらに、最下段リング７０Ａの下端と、孔壁１１１との間を埋める間詰部材８６が脱着可能に設けられているため、変形例の掘削ユニット１及び機械式深礎工法は、裏込め材８０が刃口１０と孔壁１１１との間に侵入したり、刃口１０の内部に漏出したりすることなく、孔壁１１１と最下段リング７０Ａとの間に裏込め材８０を充填することができる。
【0165】
以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、本発明のライナープレートはライナープレート７０に対応し、
以下同様に、
立坑は杭孔に対応し、
立坑の構築装置は掘削ユニット１に対応し、
組付済ライナープレートは既設のライナープレート７０や最下段リング７０Ａに対応し、
刃口は刃口１０に対応し、
孔底部は孔底部１１２に対応し、
掘削部は掘削部３０に対応し、
支持部は支持フレーム２０に対応し、
作業床はステージ４０に対応し、
中央支持部は中央支持部２１に対応し、
刃口内面は刃口内面１０ａに対応し、
フレーム部は支持ビーム２２に対応し、
排出部は排土ユニット６０に対応し、
バケツは排土バケツ６２に対応し、
レールはレール６１に対応し、
通過口は通過孔４１に対応し、
伸縮装置はジャッキ５０に対応し、
孔壁は孔壁１１１に対応し、
遮断材は外方シール８１に対応し、
間詰部は間詰部材８２に対応し、
立坑の構築方法は機械式深礎工法に対応し、
掘削工程は孔底部掘削工（ステップｓ７）に対応し、
組み付け工程はライナープレート組付工（ステップｓ１２）に対応し、
開口部は地表リング７０Ｂに対応し、
裏込め材は裏込め材８０に対応し、
充填工程は裏込め工（ステップｓ１１）に対応し、
伝達部材は、油圧ホース３５に対応し、
梁部は、梁部１７１に対応し、
メッシュ部材は、エキスパンドメタルに対応し、
間詰部は、間詰部材８６に対応するも、上記実施形態に限定するものではない。
以下同様に、
立坑は杭孔に対応し、
立坑の構築装置は掘削ユニット１に対応し、
組付済ライナープレートは既設のライナープレート７０や最下段リング７０Ａに対応し、
刃口は刃口１０に対応し、
孔底部は孔底部１１２に対応し、
掘削部は掘削部３０に対応し、
支持部は支持フレーム２０に対応し、
作業床はステージ４０に対応し、
中央支持部は中央支持部２１に対応し、
刃口内面は刃口内面１０ａに対応し、
フレーム部は支持ビーム２２に対応し、
排出部は排土ユニット６０に対応し、
バケツは排土バケツ６２に対応し、
レールはレール６１に対応し、
通過口は通過孔４１に対応し、
伸縮装置はジャッキ５０に対応し、
孔壁は孔壁１１１に対応し、
遮断材は外方シール８１に対応し、
間詰部は間詰部材８２に対応し、
立坑の構築方法は機械式深礎工法に対応し、
掘削工程は孔底部掘削工（ステップｓ７）に対応し、
組み付け工程はライナープレート組付工（ステップｓ１２）に対応し、
開口部は地表リング７０Ｂに対応し、
裏込め材は裏込め材８０に対応し、
充填工程は裏込め工（ステップｓ１１）に対応し、
伝達部材は、油圧ホース３５に対応し、
梁部は、梁部１７１に対応し、
メッシュ部材は、エキスパンドメタルに対応し、
間詰部は、間詰部材８６に対応するも、上記実施形態に限定するものではない。
【0166】
例えば、上述説明では、中央支持部２１から刃口内面１０ａに向かって延びる複数の支持ビーム２２は、中央支持部２１から刃口内面１０ａに向かって放射状に延びていたが、中央支持部２１を囲む井形状や格子状に設けられてもよい。
掘削ユニット１を用いて形成する孔は杭孔だけでなく立坑であってもよい。
掘削ユニット１を用いて形成する孔は杭孔だけでなく立坑であってもよい。
【0167】
また、上述の説明では、第１リング７１の組付け完了後に、口元管９０のライナープレート９１と第１リング７１との間を裏込め材８０で充填したが、第２リング７２の組付け完了後の裏込め工（ステップｓ１１）の際に、併せて口元管９０のライナープレート９１と第１リング７１との間を裏込め材８０で充填してもよい。
【0168】
さらに、上述の説明では、制御部２００の制御によって刃口１０の内部における孔底部１１２をカメラ２０４で撮像し、カメラ２０４の撮像データを表示部２０３に表示する。そして、表示部２０３の表示を見ながら作業員Ｍは操作部２０２を操作して掘削部３０で孔底部１１２を掘削するように、つまり、操作部２０２を用いて作業員Ｍによって掘削部３０を遠隔操作したが、掘削部３０による掘削を制御部２００による制御で自動掘削できるように構成してもよい。
【0169】
具体的には、制御部２００の制御によって刃口１０の内部における孔底部１１２の掘削状況をセンサ２０５で検出し、センサ２０５で検出した掘削状況に応じて制御部２００が掘削部３０を駆動制御して、掘削部３０が孔底部１１２を掘削するように構成する。なお、排土ユニット６０における排土バケツ６２の位置を検出できるように位置検出センサを制御部２００に接続し、孔底部１１２の掘削状況のみならず、排土バケツ６２の位置情報も考慮して掘削部３０の駆動制御を行ってもよい。また、センサ２０５で孔底部１１２の掘削状況を検出するだけでなく、複数台のカメラ２０４で孔底部１１２を撮像し、孔底部１１２の掘削状況を画像検出して掘削部３０の駆動制御するように構成してもよい。
【0170】
このように掘削部３０を制御する制御部２００と、掘削部３０で掘削する孔底部１１２の掘削箇所の状況を検出するセンサ２０５とが設けられ、制御部２００が、センサ２０５の検出結果に基づいて掘削部３０の掘削を制御することで、自動運転制御した掘削部３０で掘削箇所を掘削することができる。そのため、作業員Ｍの孔内作業を減らして作業環境を向上するとともに、高効率化を図ることができる。
【0171】
また、上述した実施形態では言及しなかったが、支持フレーム２０の上面に形成されたステージ４０は、骨組みとなる梁部や桁部の上面に鉄板またはエキスパンドメタルを敷設して構成してもよい。
なお、ステージ４０で作業する作業員が、孔底部１１２の掘削状況を容易に視認できるため、ステージ４０は、骨組みとなる梁部や桁部の上面にエキスパンドメタルを敷設する方が望ましい。
なお、ステージ４０で作業する作業員が、孔底部１１２の掘削状況を容易に視認できるため、ステージ４０は、骨組みとなる梁部や桁部の上面にエキスパンドメタルを敷設する方が望ましい。
【0172】
また、支柱部１６０に２本の油圧ホース３５を挿通させたが、これに限定せず、１本の油圧ホース３５、あるいは３本以上の油圧ホース３５であってもよい。
さらに、油圧ホース３５に限定せず、例えばステージ４０に配置した電気機器や作業員が使用する工具に電力を供給する電線、作業員が使用するエアーインパクトレンチに圧縮空気を供給するエアーホース、換気用の空気を圧送するエアーホース、坑内に散水するための散水ホース、あるいは孔底部１１２の水を排水する排水ホースなどを、適宜に組み合わせて支柱部１６０の内部空間１６０ａに挿通してもよい。
なお、電線やホースをステージ４０よりも上方に配設する場合、支柱部１６０の適宜の位置に開口を設けて、ステージ４０よりも上方に導出させる。
さらに、油圧ホース３５に限定せず、例えばステージ４０に配置した電気機器や作業員が使用する工具に電力を供給する電線、作業員が使用するエアーインパクトレンチに圧縮空気を供給するエアーホース、換気用の空気を圧送するエアーホース、坑内に散水するための散水ホース、あるいは孔底部１１２の水を排水する排水ホースなどを、適宜に組み合わせて支柱部１６０の内部空間１６０ａに挿通してもよい。
なお、電線やホースをステージ４０よりも上方に配設する場合、支柱部１６０の適宜の位置に開口を設けて、ステージ４０よりも上方に導出させる。
【0173】
また、ヘッドガード１５０の屋根本体１７５をエキスパンドメタルで構成したが、これに限定せず、強度を確保できるのであれば、合成樹脂製のメッシュ部材や、透明または半透明のアクリル板などであってもよい。
【0174】
また、最下段リング７０Ａと孔壁１１１との隙間を外方シール８１と協働して埋めた間詰部材８２も、間詰部材８６と同様に、平面視略扇状に分割構成し、分割された部材をライナープレート７０の周方向に沿って並置して、最下段リング７０Ａの下フランジに固定することで、円環状となるように構成することが望ましい。
【0175】
また、上述した変形例において、円環状の間詰リング８６１と、間詰リング８６１の外周縁に装着された円環状の間詰先端部８６２とで間詰部材８６を構成したが、これに限定せず、例えば孔壁１１１の直径よりも大径の外径を有する間詰リングのみで構成された間詰部材であってもよい。
【符号の説明】
【0176】
１…掘削ユニット
１０…刃口
１０ａ…刃口内面
２０…支持フレーム
２１…中央支持部
２２…支持ビーム
３０…掘削部
４０…ステージ
４１…通過孔
５０…ジャッキ
６０…排土ユニット
６１…レール
６２…排土バケツ
７０…ライナープレート
７０Ａ…最下段リング
７０Ｂ…地表リング
８０…裏込め材
８１…外方シール
８２…間詰部材
１１１…孔壁
１１２…孔底部
ステップｓ７…孔底部掘削工
ステップｓ１１…裏込め工
ステップｓ１２…ライナープレート組付工
３５…油圧ホース
８６…間詰部材
１６０…支柱部
１７０…屋根部
１７１…梁部
１７５…屋根本体
１０…刃口
１０ａ…刃口内面
２０…支持フレーム
２１…中央支持部
２２…支持ビーム
３０…掘削部
４０…ステージ
４１…通過孔
５０…ジャッキ
６０…排土ユニット
６１…レール
６２…排土バケツ
７０…ライナープレート
７０Ａ…最下段リング
７０Ｂ…地表リング
８０…裏込め材
８１…外方シール
８２…間詰部材
１１１…孔壁
１１２…孔底部
ステップｓ７…孔底部掘削工
ステップｓ１１…裏込め工
ステップｓ１２…ライナープレート組付工
３５…油圧ホース
８６…間詰部材
１６０…支柱部
１７０…屋根部
１７１…梁部
１７５…屋根本体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】