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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-05
(45)【発行日】2024-11-13
(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 20060101AFI20241106BHJP
E21D 1/03 20060101ALI20241106BHJP
E02D 23/08 20060101ALI20241106BHJP
E02D 17/08 20060101ALI20241106BHJP
【ＦＩ】
E21D1/08
E21D1/03
E02D23/08 C
E02D23/08 Z
E02D17/08 A
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2024024198
(22)【出願日】2024-02-21
【審査請求日】2024-05-09
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000216025
【氏名又は名称】鉄建建設株式会社
(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】100182888
【弁理士】
【氏名又は名称】西村 弘
(74)【代理人】
【識別番号】100196357
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 吉章
(74)【代理人】
【識別番号】100067747
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 良昭
(73)【特許権者】
【識別番号】000222037
【氏名又は名称】東北電力株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121603
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 元昭
(73)【特許権者】
【識別番号】521309949
【氏名又は名称】株式会社忠武建基
(73)【特許権者】
【識別番号】512105598
【氏名又は名称】日立建機日本株式会社
(73)【特許権者】
【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】100182888
【弁理士】
【氏名又は名称】西村 弘
(74)【代理人】
【識別番号】100196357
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 吉章
(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】山本 淳
(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】中井 寛
(72)【発明者】
【氏名】山田 宣彦
(72)【発明者】
【氏名】山内 真也
(72)【発明者】
【氏名】岩川 実郷
(72)【発明者】
【氏名】堂園 浩一
(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 一昌
(72)【発明者】
【氏名】近藤 尚士
(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
(72)【発明者】
【氏名】関 貴紀
(72)【発明者】
【氏名】高橋 健太
【審査官】高橋 雅明
(56)【参考文献】
【文献】実開昭６２－１１０３８９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０７－１９７７６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－３１７４７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５４－０５１９０２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭６０－１５４４９５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開昭５９－２３３０３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－０３８８９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－０３８８９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５５－１２６６８４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ２１Ｄ １／０８
Ｅ２１Ｄ １／０３
Ｅ０２Ｄ ２３／０８
Ｅ０２Ｄ １７／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
地中に構築された環状の覆工材の下方に配置され、孔底部を掘削する掘削機構部と、該掘削機構部を吊り下げ支持する支持機構部とが備えられ、前記覆工材を高さ方向に延伸して地中に立坑を構築する立坑の構築装置であって、前記支持機構部は、
前記掘削機構部を支持する中央支持部、及び該中央支持部から孔壁に向けて延びる複数の支持ビームを有する支持フレームと、
前記支持ビームから前記孔底部に向けて延びる複数の支持脚部とが備えられ、
複数の前記支持脚部は、前記高さ方向へ伸縮可能に構成され、
前記支持ビームは、
前記孔壁へ向けて伸縮自在なビームインナが備えられるとともに、前記ビームインナが前記孔壁に対して押し付け可能に構成され、
前記支持脚部は、
前記支持ビームに固定された脚部アウタと、
該脚部アウタの下方から出し入れ可能な脚部インナとで伸縮可能に構成され、
前記脚部アウタの下端よりも上方において、前記ビームインナを径方向外方へ伸長可能、且つ前記孔壁に対して押し付け可能に、複数の前記支持脚部を前記孔壁に沿って一体的に囲う囲い部材が備えられた
立坑の構築装置。
【請求項2】
複数の前記支持脚部は、それぞれ独立して前記高さ方向に伸縮可能に構成された
請求項１に記載の立坑の構築装置。
【請求項3】
前記囲い部材は、周方向に分割構成された請求項１に記載の立坑の構築装置。
【請求項4】
前記掘削機構部は、前記孔底部を掘削する手段として構成の異なる複数の掘削手段が備えられた
請求項１に記載の立坑の構築装置。
【請求項5】
前記掘削機構部は、前記高さ方向に対して略直交する直交方向を枢動軸として枢動するアームと、
該アームに対して択一的に使用可能に連結された複数の前記掘削手段とが備えられた
請求項４に記載の立坑の構築装置。
【請求項6】
前記掘削機構部は、前記高さ方向に対して略直交する直交方向を枢動軸として枢動するアーム、及び該アームの先端に設けた前記掘削手段を有する掘削部が複数備えられ、
前記掘削手段は、前記掘削部ごとに異なる構成である
請求項４に記載の立坑の構築装置。
【請求項7】
前記掘削機構部は、前記高さ方向に対して略直交する直交方向を枢動軸として枢動するアーム、及び該アームの先端に設けた前記掘削手段を有する２つの掘削部と、
前記中央支持部に吊り下げ支持され、前記高さ方向を回転軸とした回転方向に２つの前記掘削部を一体的に回動させる回転部とが備えられ、
２つの前記掘削部は、
前記回転部の前記回転軸を挟んで前記直交方向に並設された
請求項４に記載の立坑の構築装置。
【請求項8】
２つの前記掘削部は、前記枢動軸を中心とした前記アームの折り畳み方向が互いに逆向きとなるように構成された
請求項７に記載の立坑の構築装置。
【請求項9】
前記掘削機構部を遠隔操作する遠隔操作部が備えられた請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の立坑の構築装置。
【請求項10】
少なくとも前記掘削機構部を制御する制御部と、前記掘削機構部で掘削する掘削箇所の状況を検出する検出部とが備えられ、
前記制御部は、
前記検出部の検出結果に基づいて少なくとも前記掘削機構部の掘削を制御する構成である
請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の立坑の構築装置。
【請求項11】
地中に構築された環状の覆工材の下方に配置され、支持機構部によって吊り下げ支持された掘削機構部で孔底部を掘削する掘削工程を行うとともに、前記覆工材を高さ方向に延伸して地中に立坑を構築する立坑の構築方法であって、前記支持機構部は、
前記掘削機構部を支持する中央支持部、及び該中央支持部から孔壁に向けて延びる複数の支持ビームを有する支持フレームと、
前記支持ビームから前記孔底部に向けて延びる複数の支持脚部とが備えられ、
複数の前記支持脚部は、前記高さ方向へ伸縮可能に構成され、
前記支持ビームは、
前記孔壁へ向けて伸縮自在なビームインナが備えられるとともに、前記ビームインナが前記孔壁に対して押し付け可能に構成され、
前記支持脚部は、
前記支持ビームに固定された脚部アウタと、
該脚部アウタの下方から出し入れ可能な脚部インナとで伸縮可能に構成され、
前記脚部アウタの下端よりも上方において、前記ビームインナを径方向外方へ伸長可能、且つ前記孔壁に対して押し付け可能に、複数の前記支持脚部を前記孔壁に沿って一体的に囲う囲い部材が備えられ、
前記掘削工程において、
複数の前記支持脚部が、前記高さ方向へ伸縮して前記掘削機構部を支持し、
前記孔壁へ向けて伸縮自在に構成された前記ビームインナを、前記孔壁に対して押し付けて前記孔底部を掘削する
立坑の構築方法。
【請求項12】
前記支持ビームの前記ビームインナを前記孔壁に押し付けた状態において、複数の前記支持脚部のうち、いずれか１つの前記支持脚部を縮めて、当該支持脚部の下方の前記孔底部を掘削する請求項１１に記載の立坑の構築方法。
【請求項13】
前記掘削工程において、前記掘削機構部が、前記孔底部を掘削する手段として設けた複数の掘削手段のうち、前記孔底部の状況に応じた前記掘削手段で前記孔底部を掘削する請求項１１に記載の立坑の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地中に環状の覆工材を高さ方向に延伸し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】
例えばライナープレートなどの環状の覆工材を高さ方向に延伸して、地中に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覆工材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覆工材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】
より詳しくは、特許文献１では、筒状に組み付けた既設のライナープレートの内部に配置した掘削機構部で孔底部を掘削し、１リングに対応する深さの掘削が完了すると、既設のライナープレートの下方に新たな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すことで所定深さの立坑を構築している。
【0004】
ところで、特許文献１は、筒状のガイドシャフトを既設のライナープレートの内部に固定し、ガイドシャフトの内部を昇降する掘削機構部を、ガイドシャフトの内面に押し付けて固定することで、掘削機構部を所望される高さ方向の位置に配置している。
【0005】
そして、特許文献１では、下端が孔底部から上方に離間したガイドシャフトを孔底部の掘削の進行に伴って下方へ延伸することで、掘削機構部を下方へ移動可能にしている。
この際、特許文献１は、掘削機構部をガイドシャフトの内部から坑外に移動させたのち、ガイドシャフトを下方に延伸している。
この際、特許文献１は、掘削機構部をガイドシャフトの内部から坑外に移動させたのち、ガイドシャフトを下方に延伸している。
【0006】
そうすると、特許文献１では、ガイドシャフトの延伸のたびに、掘削機構部を掘削位置と坑外との間で往復させる必要があるため、孔底部の掘削効率が悪いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開平５－５２０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上述の問題に鑑み、孔底部を効率よく掘削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】
【0009】
この発明は、地中に構築された環状の覆工材の下方に配置され、孔底部を掘削する掘削機構部と、該掘削機構部を吊り下げ支持する支持機構部とが備えられ、前記覆工材を高さ方向に延伸して地中に立坑を構築する立坑の構築装置であって、前記支持機構部は、前記掘削機構部を支持する中央支持部、及び該中央支持部から孔壁に向けて延びる複数の支持ビームを有する支持フレームと、前記支持ビームから前記孔底部に向けて延びる複数の支持脚部とが備えられ、複数の前記支持脚部は、前記高さ方向へ伸縮可能に構成され、前記支持ビームは、前記孔壁へ向けて伸縮自在なビームインナが備えられるとともに、前記ビームインナが前記孔壁に対して押し付け可能に構成され、前記支持脚部は、前記支持ビームに固定された脚部アウタと、該脚部アウタの下方から出し入れ可能な脚部インナとで伸縮可能に構成され、前記脚部アウタの下端よりも上方において、前記ビームインナを径方向外方へ伸長可能、且つ前記孔壁に対して押し付け可能に、複数の前記支持脚部を前記孔壁に沿って一体的に囲う囲い部材が備えられたことを特徴とする。
【0010】
上記環状とは、平面視略円形の環状、平面視略小判形の環状、平面視略楕円形の環状、平面視略矩形の環状、あるいは平面視略多角形状の環状などのことをいう。
上記覆工材は、ライナープレート、セグメント、あるいは吹付コンクリートなどのことをいう。
上記覆工材は、ライナープレート、セグメント、あるいは吹付コンクリートなどのことをいう。
【0011】
この発明によれば、例えば支持脚部をそれぞれ孔底部の凹凸に応じて伸長することで、支持フレームに吊り下げ支持された掘削機構部を所望される高さ方向の位置で安定して支持することができる。
【0012】
さらに、孔底部の掘削に伴って支持脚部を縮めることで支持フレームが降下するため、立坑の構築装置は、支持フレームに吊り下げ支持された掘削機構部を孔底部の掘削に伴って降下させることができる。
【0013】
このため、例えば掘削の進行に伴って下方に延伸する支持部材の先端に掘削機構部が支持された構成の場合、支持部材を延伸するたびに掘削機構部を坑外に移動させる必要があるのに対して、本発明の立坑の構築装置は、掘削機構部を坑外に移動させることなく孔底部を掘り進めることができる。
これにより、立坑の構築装置は、掘削機構部で孔底部を連続して掘削できるため、孔底部を効率よく掘削することができる。
これにより、立坑の構築装置は、掘削機構部で孔底部を連続して掘削できるため、孔底部を効率よく掘削することができる。
【0014】
また、前記支持ビームは、前記孔壁へ向けて伸縮自在に構成されるとともに、前記孔壁に対して前記ビームインナを押し付け可能に構成されているため、支持脚部と支持ビームとの協働によって、支持フレームを所望される高さ方向の位置で確実に支持できるとともに、孔底部の掘削する際の反力を支持機構部で受け止めることができる。
【0015】
さらに、支持ビームが突っ張ることで中央支持部を支持できるため、立坑の構築装置は、例えば複数の支持脚部のうち、１つの支持脚部と孔底部との間に隙間があっても傾くことなく孔底部を掘削することができる。
これにより、立坑の構築装置は、孔底部を安定した状態で連続して掘削することができる。
これにより、立坑の構築装置は、孔底部を安定した状態で連続して掘削することができる。
【0016】
また、前記支持脚部は、前記支持ビームに固定された脚部アウタと、該脚部アウタの下方から出し入れ可能な脚部インナとで伸縮可能に構成されているため、簡素な構成の支持脚部で支持フレームを支持できるため、パンタジャッキのように変形する支持脚部に比べて、支持フレームと孔底部との間における作業空間を広く確保することができる。
これにより、立坑の構築装置は、掘削機構部の可動スペースを広く確保できるため、支持脚部の伸縮頻度を低減して孔底部を効率よく掘削することができる。
これにより、立坑の構築装置は、掘削機構部の可動スペースを広く確保できるため、支持脚部の伸縮頻度を低減して孔底部を効率よく掘削することができる。
【0017】
また、前記脚部アウタの下端よりも上方において、複数の前記支持脚部を前記孔壁に沿って一体的に囲う囲い部材が備えられているため、孔壁の土砂や岩石が孔底部に流入することを囲い部材によって抑えられる。
【0018】
さらに、支持脚部を最も縮めた際、囲い部材が孔底部に着底することがないため、立坑の構築装置は、支持脚部による掘削機構部の支持が囲い部材によって阻害されることを防止できる。
【0019】
またこの発明の態様として、複数の前記支持脚部は、それぞれ独立して前記高さ方向に伸縮可能に構成されてもよい。
この構成によれば、複数の支持脚部のうち、１つの支持脚部を縮めることで、縮めた支持脚部と孔底部との間に隙間を確保することができる。このため、立坑の構築装置は、孔底部における支持脚部が接する部分の掘削を容易にすることができる。
この構成によれば、複数の支持脚部のうち、１つの支持脚部を縮めることで、縮めた支持脚部と孔底部との間に隙間を確保することができる。このため、立坑の構築装置は、孔底部における支持脚部が接する部分の掘削を容易にすることができる。
【0020】
またこの発明の態様として、前記囲い部材は、周方向に分割構成されてもよい。
この構成によれば、囲い部材の組み立てを容易にするとともに、掘削孔の内部で囲い部材を解体して坑外へ容易に取り出すことができる。
この構成によれば、囲い部材の組み立てを容易にするとともに、掘削孔の内部で囲い部材を解体して坑外へ容易に取り出すことができる。
【0021】
またこの発明の態様として、前記掘削機構部は、前記孔底部を掘削する手段として構成の異なる複数の掘削手段が備えられてもよい。
上記掘削手段とは、バケットのように地盤を掘る手段、ブレーカーのように岩石を削岩する手段などのことをいう。なお、構成の異なる掘削手段とは、種類の異なる掘削手段、あるいは同じ種類で大きさが異なる掘削手段などのことをいう。
上記掘削手段とは、バケットのように地盤を掘る手段、ブレーカーのように岩石を削岩する手段などのことをいう。なお、構成の異なる掘削手段とは、種類の異なる掘削手段、あるいは同じ種類で大きさが異なる掘削手段などのことをいう。
【0022】
この構成によれば、掘削手段を坑外で交換することなく、孔底部を掘り進めることができる。
例えば掘削機構部が掘削手段としてバケット及びブレーカーを備え、バケットで孔底部を掘削中に岩石が出現した場合、立坑の構築装置は、ブレーカーで岩石を削岩したのち、バケットで孔底部を再び掘り進めることができる。
これにより、立坑の構築装置は、掘削機構部に設けた１つの掘削手段で孔底部を掘削する場合に比べて、孔底部を効率よく掘削することができる。
例えば掘削機構部が掘削手段としてバケット及びブレーカーを備え、バケットで孔底部を掘削中に岩石が出現した場合、立坑の構築装置は、ブレーカーで岩石を削岩したのち、バケットで孔底部を再び掘り進めることができる。
これにより、立坑の構築装置は、掘削機構部に設けた１つの掘削手段で孔底部を掘削する場合に比べて、孔底部を効率よく掘削することができる。
【0023】
またこの発明の態様として、前記掘削機構部は、前記高さ方向に対して略直交する直交方向を枢動軸として枢動するアームと、該アームに対して択一的に使用可能に連結された複数の前記掘削手段とが備えられてもよい。
【0024】
この構成によれば、１つのアームに対して複数の掘削手段を備えているため、複数のアームのそれぞれに掘削手段を備えた場合に比べて、コンパクトな掘削機構部を構成することができる。
【0025】
またこの発明の態様として、前記掘削機構部は、前記高さ方向に対して略直交する直交方向を枢動軸として枢動するアーム、及び該アームの先端に設けた前記掘削手段を有する掘削部が複数備えられ、前記掘削手段は、前記掘削部ごとに異なる構成であってもよい。
【0026】
この構成によれば、孔底部の状況に応じた掘削部で掘り進められるため、掘削手段の交換を不要にすることができる。
さらに、立坑の構築装置は、例えば複数の掘削部を同時に動作させて孔底部を掘削することで孔底部をより効率よく掘削することができる。
さらに、立坑の構築装置は、例えば複数の掘削部を同時に動作させて孔底部を掘削することで孔底部をより効率よく掘削することができる。
【0027】
またこの発明の態様として、前記掘削機構部は、前記高さ方向に対して略直交する直交方向を枢動軸として枢動するアーム、及び該アームの先端に設けた前記掘削手段を有する２つの掘削部と、前記中央支持部に吊り下げ支持され、前記高さ方向を回転軸とした回転方向に２つの前記掘削部を一体的に回動させる回転部とが備えられ、２つの前記掘削部は、前記回転部の前記回転軸を挟んで前記直交方向に並設されてもよい。
【0028】
この構成によれば、高さ方向を回転軸とした回転方向と直交方向を枢動軸とした枢動方向とに掘削手段を移動させることができるため、孔底部の全域に掘削手段を届かせることができる。
【0029】
この際、回転部の回転軸を挟んで直交方向に並設された２つの掘削部を回転部が一体的に回動させるため、立坑の構築装置は、回転部の回転位置に関わらず２つの掘削部の相対位置を一定にすることができる。
【0030】
これにより、立坑の構築装置は、例えば２つの掘削部を同時に動作させた場合であっても、一方の掘削部の動作が他方の掘削部によって阻害されることを防止できるため、孔底部の全域をより効率よく掘削することができる。
【0031】
またこの発明の態様として、２つの前記掘削部は、前記枢動軸を中心とした前記アームの折り畳み方向が互いに逆向きとなるように構成されてもよい。
この構成によれば、２つの掘削部を曲げ伸ばしする際、例えば掘削手段同士が干渉して、掘削部の動作が阻害されることを防止できる。
この構成によれば、２つの掘削部を曲げ伸ばしする際、例えば掘削手段同士が干渉して、掘削部の動作が阻害されることを防止できる。
【0032】
またこの発明の態様として、前記掘削機構部を遠隔操作する遠隔操作部が備えられてもよい。
この構成によれば、作業員の孔内作業を減らして作業環境の向上を図ることができる。
この構成によれば、作業員の孔内作業を減らして作業環境の向上を図ることができる。
【0033】
またこの発明の態様として、少なくとも前記掘削機構部を制御する制御部と、前記掘削機構部で掘削する掘削箇所の状況を検出する検出部とが備えられ、前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて少なくとも前記掘削機構部の掘削を制御する構成であってもよい。
【0034】
この構成によれば、例えば自動運転制御した掘削機構部で掘削箇所を掘削することができる。このため、立坑の構築装置は、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。
【0035】
またこの発明は、地中に構築された環状の覆工材の下方に配置され、支持機構部によって吊り下げ支持された掘削機構部で孔底部を掘削する掘削工程を行うとともに、前記覆工材を高さ方向に延伸して地中に立坑を構築する立坑の構築方法であって、前記支持機構部は、前記掘削機構部を支持する中央支持部、及び該中央支持部から孔壁に向けて延びる複数の支持ビームを有する支持フレームと、前記支持ビームから前記孔底部に向けて延びる複数の支持脚部とが備えられ、複数の前記支持脚部は、前記高さ方向へ伸縮可能に構成され、前記支持ビームは、前記孔壁へ向けて伸縮自在なビームインナが備えられるとともに、前記ビームインナが前記孔壁に対して押し付け可能に構成され、前記支持脚部は、前記支持ビームに固定された脚部アウタと、該脚部アウタの下方から出し入れ可能な脚部インナとで伸縮可能に構成され、前記脚部アウタの下端よりも上方において、前記ビームインナを径方向外方へ伸長可能、且つ前記孔壁に対して押し付け可能に、複数の前記支持脚部を前記孔壁に沿って一体的に囲う囲い部材が備えられ、前記掘削工程において、複数の前記支持脚部が、前記高さ方向へ伸縮して前記掘削機構部を支持し、前記孔壁へ向けて伸縮自在に構成された前記ビームインナを、前記孔壁に対して押し付けて前記孔底部を掘削することを特徴とする。
【0036】
この発明によれば、例えば支持脚部をそれぞれ孔底部の凹凸に応じて伸長することで、支持フレームに吊り下げ支持された掘削機構部を所望される高さ方向の位置で安定して支持することができる。
【0037】
さらに、孔底部の掘削に伴って支持脚部を縮めることで支持フレームが降下するため、立坑の構築方法は、支持フレームに吊り下げ支持された掘削機構部を孔底部の掘削に伴って降下させることができる。
【0038】
このため、例えば掘削の進行に伴って下方に延伸する支持部材の先端に掘削機構部が支持された構成の場合、支持部材を延伸するたびに掘削機構部を坑外に移動させる必要があるのに対して、本発明の立坑の構築方法は、掘削機構部を坑外に移動させることなく孔底部を掘り進めることができる。
これにより、立坑の構築工法は、掘削機構部で孔底部を連続して掘削できるため、孔底部を効率よく掘削することができる。
これにより、立坑の構築工法は、掘削機構部で孔底部を連続して掘削できるため、孔底部を効率よく掘削することができる。
【0039】
また、前記掘削工程において、前記孔壁へ向けて伸縮自在に構成された前記支持ビームの前記ビームインナを、前記孔壁に対して押し付けて前記孔底部を掘削するため、支持脚部と支持ビームとの協働によって、支持フレームを所望される高さ方向の位置で確実に支持できるとともに、孔底部の掘削する際の反力を支持機構部で受け止めることができる。
【0040】
さらに、支持ビームが突っ張ることで中央支持部を支持できるため、立坑の構築方法は、例えば複数の支持脚部のうち、１つの支持脚部と孔底部との間に隙間があっても傾くことなく孔底部を掘削することができる。
これにより、立坑の構築方法は、孔底部を安定した状態で連続して掘削することができる。
これにより、立坑の構築方法は、孔底部を安定した状態で連続して掘削することができる。
【0041】
またこの発明の態様として、前記支持ビームを前記孔壁に押し付けた状態において、複数の前記支持脚部のうち、いずれか１つの前記支持脚部を縮めて、当該支持脚部の下方の前記孔底部を掘削してもよい。
この構成によれば、縮めた支持脚部と孔底部との間に隙間を確保できるため、孔底部における支持脚部が接する部分の掘削を容易にすることができる。
この構成によれば、縮めた支持脚部と孔底部との間に隙間を確保できるため、孔底部における支持脚部が接する部分の掘削を容易にすることができる。
【0042】
またこの発明の態様として、前記掘削工程において、前記掘削機構部が、前記孔底部を掘削する手段として設けた複数の掘削手段のうち、前記孔底部の状況に応じた前記掘削手段で前記孔底部を掘削してもよい。
【0043】
この構成によれば、掘削手段を坑外で交換することなく、孔底部を掘り進めることができる。このため、立坑の構築方法は、掘削機構部に設けた１つの掘削手段で孔底部を掘削する場合に比べて、孔底部を効率よく掘削することができる。
【発明の効果】
【0044】
本発明により、孔底部を効率よく掘削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】
【0045】
【図1】機械式深礎工法の概略断面斜視図。
【図3】掘削ユニットの底面を示す底面図。
【図4】掘削機構部の動作を説明する説明図。
【図5】掘削機構部の動作を説明する説明図。
【図6】制御ユニットの構成を示す概略構成図。
【図7】機械式深礎工法における工程を示すフローチャート。
【図8】機械式深礎工法における工程を示すフローチャート。
【図9】機械式深礎工法の工程を概略断面で説明する説明図。
【図10】機械式深礎工法の工程を概略断面で説明する説明図。
【図11】機械式深礎工法の工程を概略断面で説明する説明図。
【図12】裏込め工を概略断面で説明する説明図。
【図13】実施例２における掘削機構部の概略を説明する説明図。
【図14】実施例２における掘削機構部の概略を説明する説明図。
【図15】実施例３における囲い部材の外観を示す外観斜視図。
【図16】実施例３における機械式深礎工法の工程を概略断面で説明する説明図。
【図17】実施例３における機械式深礎工法の工程を概略断面で説明する説明図。
【図18】別の実施形態における囲い部材の外観を示す外観斜視図。
【図19】別の実施形態における機械式深礎工法の工程を概略断面で説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【0046】
立坑の構築装置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。
【実施例1】
【0047】
なお、図１は機械式深礎工法の概略断面斜視図を示し、図２は図１中のＡ－Ａ矢視断面における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２の底面図を示し、図４及び図５は掘削機構部４０の動作を説明する説明図を示し、図６は制御ユニット３の概略構成図を示している。
【0048】
また、図１中において、掘削ユニット２及びライナープレートＰの手前側を透過状態で図示するとともに、ステージ１０の全部、ヘッドガード２０の一部及び支持脚部３２の１つを破線で図示している。
さらに、図１中において、図示を明確にするため、排土バケツ６２の図示を省略している。
さらに、図１中において、図示を明確にするため、排土バケツ６２の図示を省略している。
【0049】
【0050】
まず、機械式深礎工法において、地盤Ｇを掘削して形成した掘削孔Ｈの内部を保護するライナープレートＰは、図１及び図２に示すように、平面視略円形の掘削孔Ｈに対して一回り小さな直径の平面視略円形のリング状に形成されている。
【0051】
なお、ライナープレートＰ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略円弧状のライナープレートセクションを、複数組み付けることでリング状に形成されている。
【0052】
この機械式深礎工法では、既設のライナープレートＰのうち、最下段のライナープレートＰの下側にライナープレートセクションをリング状に組み付けて、新たなライナープレートＰを構成し、組み付けた新たなライナープレートＰを最下段のライナープレートＰとすることで、ライナープレートＰを掘削孔Ｈの高さ方向に延伸している。
【0053】
なお、最下段のライナープレートＰと、新たに組み付けるライナープレートＰ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。
【0054】
ここで、以降の説明を容易にするために、組み付けたライナープレートＰのうち、図２に示すように、地盤Ｇの地表面Ｇｓから数えて１リング目のライナープレートＰ、すなわち地盤Ｇの内部における最上段のライナープレートＰを第１リングＰ１とする。
【0055】
さらに、第１リングＰ１の下方に組付けられたライナープレートＰを第２リングＰ２とし、第２リングＰ２の下方に組付けられたライナープレートＰを第３リングＰ３とし、地表面Ｇｓから数えてｎリング目のライナープレートＰを第ｎリングＰｎとし、最下段のライナープレートＰを最下段リングＰＢとする。
【0056】
次に、地盤Ｇの内部に所定の杭孔を形成するための立坑の構築装置１について説明する。立坑の構築装置１は、地盤Ｇを掘削し、上述したライナープレートＰを設置する掘削孔Ｈを形成する掘削ユニット２（図１及び図２参照）と、掘削ユニット２の動作を制御する制御ユニット３（図６参照）とを備えている。
【0057】
掘削ユニット２は、図１及び図２に示すように、掘削孔Ｈの内部で作業員Ｍが作業するためのステージ１０と、ステージ１０で作業する作業員Ｍを頭上からの落下物から保護するヘッドガード２０と、ステージ１０及びヘッドガード２０が上面に固定された支持機構部３０とを備えている。
【0058】
さらに、掘削ユニット２は、支持機構部３０に回転自在に吊り下げ支持され、掘削孔Ｈの孔底部Ｈｂを掘削する掘削機構部４０と、支持機構部３０を囲う囲い部材５０と、掘削土を坑外に排出する排土ユニット６０とを備えている。
【0059】
なお、掘削ユニット２は、掘削機構部４０の動作及び支持機構部３０の動作を制御する制御ユニット３に接続され、制御ユニット３からの制御信号によって掘削機構部４０及び支持機構部３０が動作するように構成されている。
【0060】
詳述すると、掘削ユニット２のステージ１０は、支持機構部３０の上面に配置された作業床である。このステージ１０は、図３に示すように、支持機構部３０に固定されたフレーム部材１１と、フレーム部材１１に載置され、フレーム部材１１の下方空間を確認可能な大きさの網目を有するエキスパンドメタル１２とで構成されている。
【0061】
具体的には、ステージ１０は、ライナープレートＰの内径よりも小径の底面視略円形状に形成されるとともに、後述する排土ユニット６０の排土バケツ６２が通過する底面視略扇状の通過孔１０ａが形成されている。
なお、ステージ１０の通過孔１０ａは、後述する支持機構部３０の３つの支持ビーム３４のうち、２つの支持ビーム３４の間に形成されている。
なお、ステージ１０の通過孔１０ａは、後述する支持機構部３０の３つの支持ビーム３４のうち、２つの支持ビーム３４の間に形成されている。
【0062】
また、ヘッドガード２０は、図１及び図２に示すように、ステージ１０の平面視略中央の位置で上下方向に延びる支柱部２１と、ステージ１０から上方に所定間隔を隔てた位置で支柱部２１に支持された屋根部２２とで構成されている。
【0063】
具体的には、支柱部２１は、ライナープレートＰの４リング分ぐらいの高さで上下方向に延びる略円筒体であって、後述する支持機構部３０の中央支持部３３の上面に固定されている。
【0064】
なお、支柱部２１の内部は、中央支持部３３の内部に連通するとともに、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１０の下方に位置する掘削機構部４０に伝達する油圧ホース（図示省略）が挿通されている。
【0065】
一方、屋根部２２は、図１及び図２に示すように、平面視略円形のステージ１０に対して平面視略相似形の略円形状であって、支柱部２１の上部に組み付けられたフレーム部材（符号省略）と、作業員Ｍ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（符号省略）で構成されている。
【0066】
この屋根部２２は、ライナープレートＰの内径及びステージ１０の外径よりも小径に形成されるとともに、ステージ１０の通過孔１０ａ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２０ａが形成されている。
なお、屋根部２２の通過孔２０ａは、平面視において、ステージ１０の通過孔１０ａに略同幅で形成されている。
なお、屋根部２２の通過孔２０ａは、平面視において、ステージ１０の通過孔１０ａに略同幅で形成されている。
【0067】
また、掘削ユニット２の支持機構部３０は、図１及び図２に示すように、ステージ１０、ヘッドガード２０及び掘削機構部４０を支持する支持フレーム３１と、支持フレーム３１から下方へ向けて延びる３つの支持脚部３２とを備えている。
【0068】
より詳しくは、支持フレーム３１は、平面視略中央に配置された中央支持部３３と、中央支持部３３から三方向へ向けて延びる３つの支持ビーム３４とで構成されている。
中央支持部３３は、図３に示すように、後述する囲い部材５０の直径に対して１／２程度の直径で形成した円板状であって、ヘッドガード２０の支柱部２１から導出した油圧ホース（図示省略）が挿通される内部空間を有している。
中央支持部３３は、図３に示すように、後述する囲い部材５０の直径に対して１／２程度の直径で形成した円板状であって、ヘッドガード２０の支柱部２１から導出した油圧ホース（図示省略）が挿通される内部空間を有している。
【0069】
３つの支持ビーム３４は、図３に示すように、中央支持部３３の底面視略中央を中心とした径方向へ延びる柱状体であって、中央支持部３３の底面視略中央を中心とした周方向に等間隔を隔てて配置されている。
【0070】
具体的には、支持ビーム３４は、例えば油圧式アクチュエータであって、中央支持部３３に固定されたビームアウタ３４ａと、ビームアウタ３４ａの先端から出し入れされるビームインナ３４ｂとで径方向へ向けて伸縮可能に構成されている。
【0071】
さらに、支持ビーム３４は、径方向に厚みを有するとともに、ライナープレートＰの内面や掘削孔Ｈの孔壁Ｈｗに当接可能に湾曲した板状の押圧板３４ｃを、ビームインナ３４ｂの先端に備えている。
【0072】
なお、支持ビーム３４は、最も縮んだ状態において、中央支持部３３の底面視略中央から押圧板３４ｃの径方向外側までの長さが、後述する囲い部材５０の半径に略同じとなるように形成されている。
【0073】
一方、３つの支持脚部３２は、図１及び図３に示すように、上下方向へ延びる柱状体であって、ビームアウタ３４ａの先端近傍における下面に配置されている。
具体的には、支持脚部３２は、図１及び図２に示すように、例えば油圧式アクチュエータであって、ビームアウタ３４ａの下面に固定された脚部アウタ３２ａと、脚部アウタ３２ａの下端から下方へ向けて出し入れ可能な脚部インナ３２ｂとで上下方向に伸縮自在に構成されている。
具体的には、支持脚部３２は、図１及び図２に示すように、例えば油圧式アクチュエータであって、ビームアウタ３４ａの下面に固定された脚部アウタ３２ａと、脚部アウタ３２ａの下端から下方へ向けて出し入れ可能な脚部インナ３２ｂとで上下方向に伸縮自在に構成されている。
【0074】
さらに、脚部アウタ３２ａの側面には、囲い部材５０が固定されるブラケット３５が上下方向に所定間隔を隔てて２つ設けられている。
このような構成の支持機構部３０は、制御ユニット３からの制御信号に基づいて、３つの支持ビーム３４がそれぞれ独立して伸縮するとともに、３つの支持脚部３２がそれぞれ独立して伸縮するように構成されている。
このような構成の支持機構部３０は、制御ユニット３からの制御信号に基づいて、３つの支持ビーム３４がそれぞれ独立して伸縮するとともに、３つの支持脚部３２がそれぞれ独立して伸縮するように構成されている。
【0075】
【0076】
詳述すると、回転部４１は、中央支持部３３よりも小さい底面視略円形の円板状であって、中央支持部３３の下面に同軸上に配置されている。この回転部４１は、底面視略中央を通る上下方向を回転軸として、底面視時計回り及び平面視反時計回りに第１掘削部４２及び第２掘削部４３を一体的に回転可能に構成されている。
【0077】
第１掘削部４２は、図４に示すように、所定方向に延びる基部４２１、第１アーム４２２及び第２アーム４２３と、第２アーム４２３の先端に連結したバケット４２４とで構成されている。
なお、第１アーム４２２、第２アーム４２３及びバケット４２４は、回転部４１の回転軸に対して直交する方向、すなわち水平方向を枢動軸として枢動可能に構成されている。
なお、第１アーム４２２、第２アーム４２３及びバケット４２４は、回転部４１の回転軸に対して直交する方向、すなわち水平方向を枢動軸として枢動可能に構成されている。
【0078】
具体的には、第１掘削部４２は、基部４２１の一端側が回転部４１の底面視略中央側に位置するように、基部４２１が回転部４１の下面に固定され、第１アーム４２２の一端が基部４２１の他端に枢動自在に連結され、第２アーム４２３の一端が第１アーム４２２の他端に枢動自在に連結され、バケット４２４が第２アーム４２３の他端に枢動自在に連結されている。
【0079】
この第１掘削部４２は、図４（ｂ）に示すように、第１アーム４２２及び第２アーム４２３をコンパクトに折り畳む際、基部４２１に対する第１アーム４２２の枢動方向と、第１アーム４２２に対する第２アーム４２３の枢動方向とが互いに逆方向になるように、基部４２１、第１アーム４２２及び第２アーム４２３が連結されている。
【0080】
さらに詳述すると、第１掘削部４２は、図４（ａ）中の矢印で示すように、枢動軸に沿った方向から見て、第１アーム４２２を基部４２１に近づける折り畳み方向と、第２アーム４２３を第１アーム４２２に近づける折り畳み方向とが互いに逆方向となるように、基部４２１、第１アーム４２２及び第２アーム４２３が連結されている。
【0081】
第２掘削部４３は、図５に示すように、所定方向に延びる基部４３１、第１アーム４３２及び第２アーム４３３と、第２アーム４３３の先端に連結したブレーカー４３４とで構成されている。
なお、第１アーム４３２、第２アーム４３３及びブレーカー４３４は、回転部４１の回転軸に対して直交する方向、すなわち水平方向を枢動軸として枢動可能に構成されている。
なお、第１アーム４３２、第２アーム４３３及びブレーカー４３４は、回転部４１の回転軸に対して直交する方向、すなわち水平方向を枢動軸として枢動可能に構成されている。
【0082】
具体的には、第２掘削部４３は、基部４３１の一端側が回転部４１の底面視略中央側に位置するように、基部４３１が回転部４１の下面に固定され、第１アーム４３２の一端が基部４３１の他端に枢動自在に連結され、第２アーム４３３の一端が第１アーム４３２の他端に枢動自在に連結され、ブレーカー４３４が第２アーム４３３の他端に枢動自在に連結されている。
【0083】
この第２掘削部４３は、図５（ｂ）に示すように、第１アーム４３２及び第２アーム４３３をコンパクトに折り畳む際、基部４３１に対する第１アーム４３２の枢動方向と、第１アーム４３２に対する第２アーム４３３の枢動方向とが互いに逆方向になるように、基部４３１、第１アーム４３２及び第２アーム４３３が連結されている。
【0084】
さらに詳述すると、第２掘削部４３は、図５（ａ）中の矢印で示すように、枢動軸に沿った方向から見て、第１アーム４３２を基部４３１に近づける折り畳み方向と、第２アーム４３３を第１アーム４３２に近づける折り畳み方向とが互いに逆方向となるように、基部４３１、第１アーム４３２及び第２アーム４３３が連結されている。
【0085】
そして、第２掘削部４３は、第１アーム４３２の折り畳み方向及び第２アーム４３３の折り畳み方向が、それぞれ第１掘削部４２における第１アーム４２２の折り畳み方向及び第２アーム４２３の折り畳み方向とは逆方向となるように配置されている。
【0086】
より詳しくは、上述した構成の第１掘削部４２及び第２掘削部４３は、図３に示すように、底面視において、回転部４１の底面視略中央（回転軸）を挟んで径方向に所定間隔を隔てて平行に配置されるとともに、回転部４１の底面視略中央を対称点とする点対称となるように並設されている。
【0087】
このため、第１掘削部４２及び第２掘削部４３は、図４（ａ）及び図５（ａ）の矢印で示すように、枢動軸に沿った方向から見て、第１掘削部４２における第１アーム４２２の折り畳み方向が反時計回りの場合、第２掘削部４３における第１アーム４３２の折り畳み方向が時計回りとなるように配置される。
【0088】
さらに、第１掘削部４２及び第２掘削部４３は、枢動軸に沿った方向から見て、第１掘削部４２における第２アーム４２３の折り畳み方向が時計回りの場合、第２掘削部４３における第２アーム４３３の折り畳み方向が反時計回りとなるように配置される。
【0089】
また、掘削ユニット２の囲い部材５０は、万一、孔壁Ｈｗが崩れた際、土砂が孔底部Ｈｂに流入することを抑えるためのものであって、支持脚部３２の伸縮に影響を与えないように構成されている。
【0090】
【0091】
なお、囲い部材５０は、エキスパンドメタル５１の外周縁に枠材となるフレーム５２を設けた円弧状の分割パーツを略リング状に組み付けて構成している。
さらに、囲い部材５０は、分割パーツの周方向の連結位置が支持脚部３２に略同じ周方向の位置に設定され、分割パーツのフレーム５２を支持脚部３２のブラケット３５に固定している。
さらに、囲い部材５０は、分割パーツの周方向の連結位置が支持脚部３２に略同じ周方向の位置に設定され、分割パーツのフレーム５２を支持脚部３２のブラケット３５に固定している。
【0092】
より詳しくは、囲い部材５０は、図２に示すように、掘削孔Ｈの直径よりも小さく、かつライナープレートＰの直径よりも大きい直径の略円筒状であって、脚部アウタ３２ａの下端よりも僅かに上方の位置からステージ１０の上面に至る上下方向の長さに形成されている。
【0093】
さらに、囲い部材５０は、図１に示すように、支持ビーム３４を囲い部材５０よりも径方向外方へ伸長させる開口部５０ａが、支持ビーム３４に略同じ間隔を隔てて周方向に３つ形成されている。
【0094】
この開口部５０ａは、支持脚部３２における支持ビーム３４の先端に設けた押圧板３４ｃに略同じ大きさで、上端縁を下方へ向けて凹設するように切り欠いて形成されている。
【0095】
また、掘削ユニット２の排土ユニット６０は、掘削機構部４０で孔底部Ｈｂを掘削した掘削土を掘削孔Ｈから排出するためのユニットであって、図２に示すように、囲い部材５０の下部から上方に向かって延びて地表面Ｇｓの上方に至るレール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に沿って掘削孔Ｈの高さ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に沿って掘削孔Ｈの高さ方向に移動可能に構成されている。
【0096】
具体的には、レール６１は、ステージ１０の通過孔１０ａ及びヘッドガード２０の通過孔２０ａを排土バケツ６２が通過するように、中央支持部３３から三方向に延びる支持ビーム３４のうち、２つの支持ビーム３４の間に配置されるとともに、ライナープレートＰに固定されている。このレール６１は、孔底部Ｈｂの掘削に伴って下方へ延伸可能に構成されている。
【0097】
また、掘削ユニット２の動作を制御する制御ユニット３は、図６に示すように、作業員Ｍの各種操作を受け付ける操作部７１、各種情報を表示する表示部７２、各種情報を記憶する記憶部７３、孔底部Ｈｂを撮像する少なくとも１つのカメラ７４、孔底部Ｈｂの状態を検出する少なくとも１つのセンサ７５、及び各部の動作を制御する制御部７６などで構成されている。
【0098】
なお、詳細な図示を省略するが、操作部７１及び表示部７２は、ステージ１０上の作業員Ｍが支持機構部３０及び掘削機構部４０を操作できるように、ステージ１０上に配置されている。
【0099】
あるいは、操作部７１及び表示部７２は、作業員が支持機構部３０及び掘削機構部４０を遠隔操作できるように、掘削孔Ｈに隣接する地上や、施工現場から離れた管理事務所などに配置されている。
【0100】
具体的には、操作部７１は、各種操作レバーや各種ボタンなどで構成され、支持機構部３０及び掘削機構部４０を操作する作業員の操作を受け付ける機能と、受け付けた操作を示す信号を制御部７６に出力する機能とを有している。
【0101】
表示部７２は、液晶ディスプレイなどで構成され、制御部７６からの信号に基づいて各種情報を表示する機能を有している。例えば表示部７２は、支持機構部３０の動作状況及び掘削機構部４０の動作状況を表示する機能、カメラ７４で撮像した動画データを表示する機能、センサ７５が検出した各種情報を表示する機能などを有している。
【0102】
記憶部７３は、ハードディスクあるいは不揮発性メモリなどで構成され、各種情報を書き込んで記憶する機能と、各種情報を読み出す機能とを有している。この記憶部７３には、各種処理を行うプログラム等を格納している。
【0103】
カメラ７４は、ＣＣＤカメラ等で構成され、制御部７６からの制御信号に基づいて被写体を動画として撮像する機能と、被写体を撮像した撮像信号を制御部７６に出力する機能とを有している。
【0104】
このカメラ７４は、囲い部材５０の内部における孔底部Ｈｂを被写体として撮像するように配置されている。
なお、カメラ７４は、作業員が操作部７１を操作することで、撮像方向を変更するように構成されてもよい。
なお、カメラ７４は、作業員が操作部７１を操作することで、撮像方向を変更するように構成されてもよい。
【0105】
センサ７５は、囲い部材５０の内部における孔底部Ｈｂの掘削状況を非接触で検出する機能を有している。
制御部７６は、ＣＰＵやメモリなどのハードウェアと、制御プログラムなどのソフトウェアとで構成されている。
制御部７６は、ＣＰＵやメモリなどのハードウェアと、制御プログラムなどのソフトウェアとで構成されている。
【0106】
この制御部７６は、操作部７１、表示部７２、記憶部７３、カメラ７４及びセンサ７５との各種信号の授受に係る処理機能と、所定のバスを介して接続された各部の動作を制御する機能とを有している。
【0107】
上述した構成の制御ユニット３は、制御部７６の制御信号に基づいて囲い部材５０の内部における孔底部Ｈｂをカメラ７４で撮像し、カメラ７４から取得した動画データを表示部７２に表示する。
【0108】
そして、作業員が表示部７２の表示を見ながら操作部７１を操作すると、制御ユニット３の制御部７６は、操作部７１からの信号に基づいて支持機構部３０の動作を制御するとともに、掘削機構部４０の動作を制御して孔底部Ｈｂを掘削する。
【0109】
引き続き、上述した立坑の構築装置１を用いて地盤Ｇの内部に所定の杭孔を形成する施工方法について、図７から図１２を用いて説明する。
なお、図７及び図８は機械式深礎工法における工程のフローチャートを示し、図９、図１０及び図１１は機械式深礎工法の工程を概略断面で説明する説明図を示し、図１２は裏込め工を概略断面で説明する説明図を示している。
また、図示を明確にするため、図９から図１１中において排土ユニット６０の図示を省略している。
なお、図７及び図８は機械式深礎工法における工程のフローチャートを示し、図９、図１０及び図１１は機械式深礎工法の工程を概略断面で説明する説明図を示し、図１２は裏込め工を概略断面で説明する説明図を示している。
また、図示を明確にするため、図９から図１１中において排土ユニット６０の図示を省略している。
【0110】
まず、機械式深礎工法では、図７に示すように、地盤Ｇの内部に杭孔を形成するために、地盤Ｇの所定箇所に口元管１００を設置する口元管設置工を行う（ステップＳ１）。
この口元管１００は、図９（ａ）に示すように、ライナープレートＰよりひとまわり大径であるライナープレート１００ａを、地表面Ｇｓを掘り下げた掘削孔Ｈに設置し、ライナープレート１００ａの径外側に固定コンクリート１００ｂを打設して構成している。
この口元管１００は、図９（ａ）に示すように、ライナープレートＰよりひとまわり大径であるライナープレート１００ａを、地表面Ｇｓを掘り下げた掘削孔Ｈに設置し、ライナープレート１００ａの径外側に固定コンクリート１００ｂを打設して構成している。
【0111】
口元管設置工を完了すると、口元管１００の内部に配置した掘削ユニット２の上部に、反力枠１０１を設置する反力枠設置工を行う（ステップＳ２）。
具体的には、第１掘削部４２及び第２掘削部４３が折り畳まれるとともに、支持機構部３０のビームインナ３４ｂ及び脚部インナ３２ｂを縮めた掘削ユニット２を、図９（ｂ）に示すように、口元管１００のライナープレート１００ａの径内側に載置する。
具体的には、第１掘削部４２及び第２掘削部４３が折り畳まれるとともに、支持機構部３０のビームインナ３４ｂ及び脚部インナ３２ｂを縮めた掘削ユニット２を、図９（ｂ）に示すように、口元管１００のライナープレート１００ａの径内側に載置する。
【0112】
さらに、柱部材の下端が口元管１００の固定コンクリート１００ｂに固定された櫓形状の反力枠１０１をステージ１０の上方に組み付ける。この際、反力枠１０１の柱部材が支持機構部３０の支持ビーム３４に対向するように組み付ける。
【0113】
反力枠１０１を組み付けると、反力枠１０１に支持された掘削ユニット２によって孔底部Ｈｂを掘削する孔底部掘削工を行う（ステップＳ３）。
具体的には、掘削ユニット２は、図９（ｃ）に示すように、制御部７６からの制御信号に基づいて支持ビーム３４を伸長して反力枠１０１の柱部材に押し付けたのち、掘削機構部４０で孔底部Ｈｂを掘削開始する。
具体的には、掘削ユニット２は、図９（ｃ）に示すように、制御部７６からの制御信号に基づいて支持ビーム３４を伸長して反力枠１０１の柱部材に押し付けたのち、掘削機構部４０で孔底部Ｈｂを掘削開始する。
【0114】
この際、例えば回転部４１によって第１掘削部４２及び第２掘削部４３の回転位置を変更しながら、第１掘削部４２のバケット４２４で孔底部Ｈｂを掘り進める。そして、孔底部Ｈｂに岩石が出現した場合、第２掘削部４３のブレーカー４３４で削岩しながら孔底部Ｈｂを掘削する。
【0115】
さらに、支持脚部３２の下方を掘削する場合、３つの支持脚部３２のうち、１つの支持脚部３２を縮めて、当該支持脚部３２の下方を掘り下げたのち、当該支持脚部３２を伸長して掘り下げた部分に接触させる（図９（ｃ）参照）。
【0116】
このように孔底部Ｈｂの状況に応じて第１掘削部４２及び第２掘削部４３を使い分けながら、支持脚部３２の伸縮を繰り返して孔底部Ｈｂを掘り下げる。この際、掘削ユニット２の掘削機構部４０は、支持機構部３０によって反力枠１０１に支持されているため、孔底部Ｈｂを掘り下げても掘削孔Ｈの高さ方向における位置が変化しない。
【0117】
このため、孔底部Ｈｂを掘り下げ続けると、バケット４２４やブレーカー４３４が孔底部Ｈｂに届き難くなり孔底部Ｈｂを掘ることができなくなる。そこで、掘削ユニット２は、図９（ｄ）に示すように、制御部７６の制御信号に基づいて、第１掘削部４２及び第２掘削部４３を折り畳むとともに、支持ビーム３４を縮めたのち、全ての支持脚部３２を縮めて掘削機構部４０を下方に移動させる。
【0118】
支持脚部３２を縮めて掘削機構部４０を下方に移動させると、掘削ユニット２は、再度、支持ビーム３４を伸長して反力枠１０１に押し付けたのち、孔底部Ｈｂの掘削を再開する。
これを繰り返して、ステージ１０が地表面Ｇｓよりも下方に位置するまで孔底部Ｈｂを掘り下げると、地表面Ｇｓよりも上方に突出する地表リングＰＡを構築する地表リング組付工を行う（ステップＳ４）。
これを繰り返して、ステージ１０が地表面Ｇｓよりも下方に位置するまで孔底部Ｈｂを掘り下げると、地表面Ｇｓよりも上方に突出する地表リングＰＡを構築する地表リング組付工を行う（ステップＳ４）。
【0119】
この地表リングＰＡは、掘削孔Ｈの内部に第１リングＰ１を構築するための支持治具として、反力枠１０１に組み付けたライナープレートＰで構成されている。
具体的には、図１０（ａ）に示すように、反力枠１０１の高さを下げたのち、地表面Ｇｓの高さに下端が位置するようにライナープレートＰを反力枠１０１に組み付けて地表リングＰＡを構成する。
具体的には、図１０（ａ）に示すように、反力枠１０１の高さを下げたのち、地表面Ｇｓの高さに下端が位置するようにライナープレートＰを反力枠１０１に組み付けて地表リングＰＡを構成する。
【0120】
地表リングＰＡを構成すると、図１０（ｂ）に示すように、支持機構部３０の支持ビーム３４を口元管１００の内面に押し付けたのち、第１掘削部４２及び第２掘削部４３を使い分けながら支持脚部３２を伸縮して、少なくともライナープレートＰの１リング分だけ孔底部Ｈｂを掘り下げる孔底部掘削工を行う（ステップＳ５）。
【0121】
少なくともライナープレートＰの１リング分だけ孔底部Ｈｂを掘り下げると、地表リングＰＡの下方に第１リングＰ１を組み付ける第１リング組付工を行う（ステップＳ６）。
この際、ステージ１０の作業員Ｍが、図１０（ｃ）に示すように、地表リングＰＡの下端に対してライナープレートセクションを組み付けて、第１リングＰ１（最下段リングＰＢ）となるリング状のライナープレートＰを構成する。
この際、ステージ１０の作業員Ｍが、図１０（ｃ）に示すように、地表リングＰＡの下端に対してライナープレートセクションを組み付けて、第１リングＰ１（最下段リングＰＢ）となるリング状のライナープレートＰを構成する。
【0122】
その後、作業員Ｍは、図１０（ｄ）に示すように、口元管１００のライナープレートＰと第１リングＰ１との間を裏込め材１０２やモルタルで充填する。
第１リング組付工を完了すると、作業員Ｍは、図１１（ａ）に示すように、反力枠１０１及び地表リングＰＡを分解して撤去する。
第１リング組付工を完了すると、作業員Ｍは、図１１（ａ）に示すように、反力枠１０１及び地表リングＰＡを分解して撤去する。
【0123】
反力枠１０１及び地表リングＰＡの撤去が完了すると、支持機構部３０の支持ビーム３４を掘削孔Ｈの孔壁Ｈｗに押し付けたのち、第１掘削部４２及び第２掘削部４３を使い分けながら支持脚部３２を伸縮して、孔底部Ｈｂを掘り下げる孔底部掘削工を行う（ステップＳ７）。
【0124】
そして、ライナープレートＰの１リングの高さ分の空間がステージ１０の上方に形成されると、ライナープレートＰを最下段リングＰＢに組み付ける。
以降、孔底部Ｈｂの掘削とライナープレートＰの組み付けとを繰り返して所定深さの掘削孔Ｈを構築するが、掘削機構部４０による孔底部Ｈｂの掘削によって掘削孔Ｈの内部に溜まる掘削土を孔外に排出する必要がある。
以降、孔底部Ｈｂの掘削とライナープレートＰの組み付けとを繰り返して所定深さの掘削孔Ｈを構築するが、掘削機構部４０による孔底部Ｈｂの掘削によって掘削孔Ｈの内部に溜まる掘削土を孔外に排出する必要がある。
【0125】
そこで、ステップＳ７の孔底部掘削工では、孔底部Ｈｂを掘削した掘削土を排土ユニット６０の排土バケツ６２に積み込みながら孔底部Ｈｂを掘削する。この際、排土バケツ６２が一杯でない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、排土バケツ６２が掘削土で一杯になるまで掘削土が積み込まれる。
【0126】
一方、排土バケツ６２が掘削土で一杯になると（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、さらなる掘削機構部４０による孔底部Ｈｂ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（図８のステップＳ９）。
【0127】
この際、第１掘削部４２及び第２掘削部４３をそれぞれ折り畳んでコンパクト化し、回転部４１を回動して通過孔１０ａの下方位置から待避させる。このように、通過孔１０ａの下方位置から待避する回転部４１の回転位置を待避位置とする。
【0128】
そして、回転部４１を退避位置に回転させると、上方にセットした吊上げウインチ（図示省略）を巻き上げて排土バケツ６２をレール６１に沿って上方へ移動させる。上方へ移動開始した排土バケツ６２は、支持フレーム３１の支持ビーム３４同士の間を通って、ステージ１０の通過孔１０ａを通過し第１リングＰ１の上方まで移動する。
【0129】
なお、空になった排土バケツ６２は、吊上げウインチでレール６１に沿って降下し、通過孔１０ａを通過し、支持ビーム３４同士の間を通って孔底部Ｈｂまで降下させる。
そして、排土ユニット６０による排土が完了すると、掘削機構部４０を通常の掘削位置、掘削姿勢に復帰させて孔底部Ｈｂ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、掘削機構部４０を通常の掘削位置、掘削姿勢に復帰させて孔底部Ｈｂの掘削を再開する。
【0130】
孔底部Ｈｂの掘削の再開後、ステージ１０の上方にライナープレートＰの１リング分の高さ相当分の空間が形成されていない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、孔底部掘削工（ステップＳ７）に戻って孔底部Ｈｂの掘削を続ける。
【0131】
一方、掘削機構部４０による孔底部Ｈｂの掘削を続け、ステージ１０の上方にライナープレートＰの１リング分の高さ相当分の空間が形成されると（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、最下段リングＰＢの下方に第ｎリングＰｎを組み付ける第ｎリング組付工を行って（ステップＳ１１）、組み付けたライナープレートＰを最下段リングＰＢとする。
【0132】
図１１（ａ）に示すように、最下段リングＰＢとなる第ｎリングＰｎを組み付けると、最下段リングＰＢの外面と孔壁Ｈｗとの間に裏込め材１０２を充填する裏込め工（ステップＳ１２）を行う。
具体的には、ステージ１０上の作業員Ｍが、図１２（ａ）に示すように、最下段リングＰＢの下フランジに間詰部材１０３をクランプ１０４で取り付ける間詰部材取付工を行う（ステップＳ１２１）。
具体的には、ステージ１０上の作業員Ｍが、図１２（ａ）に示すように、最下段リングＰＢの下フランジに間詰部材１０３をクランプ１０４で取り付ける間詰部材取付工を行う（ステップＳ１２１）。
【0133】
この間詰部材１０３は、ライナープレートＰの外径よりも小さい内径、及び囲い部材５０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１０３ａと、間詰リング１０３ａの外周縁に装着され、孔壁Ｈｗに当接する円環状の間詰先端部１０３ｂとで構成している。
【0134】
なお、間詰部材１０３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Ｐの周方向に沿って並置して、最下段リングＰＢ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。
【0135】
最下段リングＰＢの下フランジに間詰部材１０３を固定すると、作業員Ｍが最下段リングＰＢと孔壁Ｈｗとの間の空間に、ライナープレートＰに設けた充填口Ｐｘから裏込め材１０２を充填する裏込め材充填工（ステップＳ１２２）を行う。
【0136】
この際、上方が裏込め材１０２やモルタルで塞がれ、下方が間詰部材１０３によって塞がれているため、裏込め材１０２は、図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）に示すように、最下段リングＰＢと孔壁Ｈｗとの間の空間に隙間なく充填される。
【0137】
そして、最下段リングＰＢと孔壁Ｈｗとの間の空間に充填した裏込め材１０２の硬化後、クランプ１０４でライナープレートＰの下フランジに取り付けた間詰部材１０３を取り外す間詰リング取り外し工（ステップＳ１２３）を行って、裏込め工を完了する。
【0138】
その後、所定深さまで掘削が完了していない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、上述した工程を所定深さになるまで繰り返す。例えば図１１（ｂ）状態から図１１（ｃ）の状態のように、孔底部Ｈｂの掘削と、最下段リングＰＢへの第ｎリングＰｎの組み付けと、裏込め工とを所定深さまで掘削が完了するまで繰り返し行う。
【0139】
そして、所定深さの掘削が完了すると（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、掘削孔Ｈの内部で囲い部材５０などを分解して掘削ユニット２を撤去するとともに、孔底部ＨｂやライナープレートＰ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、杭孔の施工を完了する。
【0140】
以上のように、環状のライナープレートＰを高さ方向に延伸して、地中に立坑を構築する立坑の構築装置１は、地中に構築された既設のライナープレートＰの下方に配置され、孔底部Ｈｂを掘削する掘削機構部４０と、掘削機構部４０を吊り下げ支持する支持機構部３０とを備えている。
【0141】
さらに、支持機構部３０は、掘削機構部４０を支持する中央支持部３３、及び中央支持部３３から孔壁Ｈｗに向けて延びる３つの支持ビーム３４を有する支持フレーム３１と、支持ビーム３４から孔底部Ｈｂに向けて延びる３つの支持脚部３２とを備えている。
そして、３つの支持脚部３２は、高さ方向へ伸縮可能に構成されている。
そして、３つの支持脚部３２は、高さ方向へ伸縮可能に構成されている。
【0142】
この構成によれば、例えば支持脚部３２をそれぞれ孔底部Ｈｂの凹凸に応じて伸長することで、支持フレーム３１に吊り下げ支持された掘削機構部４０を所望される高さ方向の位置で安定して支持することができる。
【0143】
さらに、孔底部Ｈｂの掘削に伴って支持脚部３２を縮めることで支持フレーム３１が降下するため、立坑の構築装置１は、支持フレーム３１に吊り下げ支持された掘削機構部４０を孔底部Ｈｂの掘削に伴って降下させることができる。
【0144】
このため、例えば掘削の進行に伴って下方に延伸する支持部材の先端に掘削機構部が支持された構成の場合、支持部材を延伸するたびに掘削機構部を坑外に移動させる必要があるのに対して、立坑の構築装置１は、掘削機構部４０を坑外に移動させることなく孔底部Ｈｂを掘り進めることができる。
これにより、立坑の構築装置１は、掘削機構部４０で孔底部Ｈｂを連続して掘削できるため、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
これにより、立坑の構築装置１は、掘削機構部４０で孔底部Ｈｂを連続して掘削できるため、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
【0145】
また、支持ビーム３４が孔壁Ｈｗへ向けて伸縮自在に構成されるとともに、孔壁Ｈｗに対して押し付け可能に構成されているため、立坑の構築装置１は、支持脚部３２と支持ビーム３４との協働によって、支持フレーム３１を所望される高さ方向の位置で確実に支持できるとともに、孔底部Ｈｂの掘削する際の反力を支持機構部３０で受け止めることができる。
【0146】
さらに、支持ビーム３４が突っ張ることで中央支持部３３を支持できるため、立坑の構築装置１は、例えば３つの支持脚部３２のうち、１つの支持脚部３２と孔底部Ｈｂとの間に隙間があっても傾くことなく孔底部Ｈｂを掘削することができる。
これにより、立坑の構築装置１は、孔底部Ｈｂを安定した状態で連続して掘削することができる。
これにより、立坑の構築装置１は、孔底部Ｈｂを安定した状態で連続して掘削することができる。
【0147】
また、３つの支持脚部３２がそれぞれ独立して高さ方向に伸縮可能に構成されているため、立坑の構築装置１は、３つの支持脚部３２のうち、１つの支持脚部３２を縮めることで、縮めた支持脚部３２と孔底部Ｈｂとの間に隙間を確保することができる。このため、立坑の構築装置１は、孔底部Ｈｂにおける支持脚部３２が接する部分の掘削を容易にすることができる。
【0148】
また、支持脚部３２は、支持ビーム３４に固定された脚部アウタ３２ａと、脚部アウタ３２ａの下方から出し入れ可能な脚部インナ３２ｂとで伸縮可能に構成されている。
この構成によれば、簡素な構成の支持脚部３２で支持フレーム３１を支持できるため、パンタジャッキのように変形する支持脚部に比べて、支持フレーム３１と孔底部Ｈｂとの間における作業空間を広く確保することができる。
これにより、立坑の構築装置１は、掘削機構部４０の可動スペースを広く確保できるため、支持脚部３２の伸縮頻度を低減して孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
この構成によれば、簡素な構成の支持脚部３２で支持フレーム３１を支持できるため、パンタジャッキのように変形する支持脚部に比べて、支持フレーム３１と孔底部Ｈｂとの間における作業空間を広く確保することができる。
これにより、立坑の構築装置１は、掘削機構部４０の可動スペースを広く確保できるため、支持脚部３２の伸縮頻度を低減して孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
【0149】
また、脚部アウタ３２ａの下端よりも上方において、３つの支持脚部３２を孔壁Ｈｗに沿って一体的に囲う囲い部材５０を備えているため、立坑の構築装置１は、孔壁Ｈｗの土砂や岩石が孔底部Ｈｂに流入することを囲い部材５０によって抑えられる。
【0150】
さらに、支持脚部３２を最も縮めても囲い部材５０が孔底部Ｈｂに着底することがないため、立坑の構築装置１は、支持脚部３２による掘削機構部４０の支持が囲い部材５０によって阻害されることを防止できる。
【0151】
また、囲い部材５０が周方向に分割構成されているため、立坑の構築装置１は、囲い部材５０の組み立てを容易にするとともに、掘削孔Ｈの内部で囲い部材５０を解体して坑外へ容易に取り出すことができる。
【0152】
また、掘削機構部４０が孔底部Ｈｂを掘削する手段として構成の異なる２つの掘削手段（バケット４２４及びブレーカー４３４）を備えているため、立坑の構築装置１は、掘削手段を坑外で交換することなく、孔底部Ｈｂを掘り進めることができる。
【0153】
例えばバケット４２４で孔底部Ｈｂを掘削中に岩石が出現した場合、立坑の構築装置１は、ブレーカー４３４で岩石を削岩したのち、バケット４２４で孔底部Ｈｂを再び掘り進めることができる。
これにより、立坑の構築装置１は、掘削機構部４０に設けた１つの掘削手段で孔底部Ｈｂを掘削する場合に比べて、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
これにより、立坑の構築装置１は、掘削機構部４０に設けた１つの掘削手段で孔底部Ｈｂを掘削する場合に比べて、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
【0154】
また、掘削機構部４０は、高さ方向に対して略直交する直交方向を枢動軸として枢動するアームの先端に設けた掘削手段（バケット４２４）を有する第１掘削部４２と、高さ方向に対して略直交する直交方向を枢動軸として枢動するアームの先端に設けた掘削手段（ブレーカー４３４）を有する第２掘削部４３とを備えている。
【0155】
そして、掘削手段は、第１掘削部４２と第２掘削部４３とで異なる構成である。
この構成によれば、孔底部Ｈｂの状況に応じた第１掘削部４２及び第２掘削部４３で掘り進められるため、掘削手段の交換を不要にすることができる。
この構成によれば、孔底部Ｈｂの状況に応じた第１掘削部４２及び第２掘削部４３で掘り進められるため、掘削手段の交換を不要にすることができる。
【0156】
さらに、立坑の構築装置１は、例えば第１掘削部４２及び第２掘削部４３を同時に動作させて孔底部Ｈｂを掘削することで、孔底部Ｈｂをより効率よく掘削することができる。
【0157】
また、掘削機構部４０は、高さ方向に対して略直交する直交方向を枢動軸として枢動するアーム（第１アーム４２２、第２アーム４２３）、及びアームの先端（第２アーム４２３の先端）に設けたバケット４２４を有する第１掘削部４２を備えている。
【0158】
さらに、掘削機構部４０は、高さ方向に対して略直交する直交方向を枢動軸として枢動するアーム（第１アーム４３２、第２アーム４３３）、及びアームの先端（第２アーム４３３の先端）に設けたブレーカー４３４を有する第２掘削部４３を備えている。
【0159】
加えて、掘削機構部４０は、中央支持部３３に吊り下げ支持され、高さ方向を回転軸とした回転方向に第１掘削部４２及び第２掘削部４３を一体的に回動させる回転部４１を備えている。
そして、第１掘削部４２及び第２掘削部４３は、回転部４１の回転軸を挟んで直交方向に並設されている。
そして、第１掘削部４２及び第２掘削部４３は、回転部４１の回転軸を挟んで直交方向に並設されている。
【0160】
この構成によれば、高さ方向を回転軸とした回転方向と直交方向を枢動軸とした枢動方向とにバケット４２４及びブレーカー４３４を移動させることができるため、孔底部Ｈｂの全域にバケット４２４及びブレーカー４３４を届かせることができる。
【0161】
この際、回転部４１の回転軸を挟んで直交方向に並設された第１掘削部４２及び第２掘削部４３を回転部４１が一体的に回動させるため、立坑の構築装置１は、回転部４１の回転位置に関わらず第１掘削部４２及び第２掘削部４３の相対位置を一定にすることができる。
【0162】
これにより、立坑の構築装置１は、例えば第１掘削部４２及び第２掘削部４３を同時に動作させた場合であっても、一方の掘削部の動作が他方の掘削部によって阻害されることを防止できるため、孔底部Ｈｂの全域をより効率よく掘削することができる。
【0163】
また、第１掘削部４２及び第２掘削部４３は、枢動軸を中心とした第１掘削部４２における第１アーム４２２の折り畳み方向と、枢動軸を中心とした第２掘削部４３における第１アーム４３２の折り畳み方向とが互いに逆向きとなるように構成されている。
【0164】
さらに、第１掘削部４２及び第２掘削部４３は、枢動軸を中心とした第１掘削部４２における第２アーム４２３の折り畳み方向と、枢動軸を中心とした第２掘削部４３における第２アーム４３３の折り畳み方向とが互いに逆向きとなるように構成されている。
【0165】
この構成によれば、第１掘削部４２及び第２掘削部４３を曲げ伸ばしする際、例えばバケット４２４とブレーカー４３４とが干渉して、第１掘削部４２及び第２掘削部４３の動作が阻害されることを防止できる。
また、掘削機構部４０を遠隔操作する操作部７１を備えているため、立坑の構築装置１は、作業員Ｍの孔内作業を減らして作業環境の向上を図ることができる。
また、掘削機構部４０を遠隔操作する操作部７１を備えているため、立坑の構築装置１は、作業員Ｍの孔内作業を減らして作業環境の向上を図ることができる。
【0166】
また、環状のライナープレートＰを高さ方向に延伸して、地中に立坑を構築する立坑の構築方法は、地中に構築された既設のライナープレートＰの下方に配置されるとともに、支持機構部３０によって吊り下げ支持された掘削機構部４０が、孔底部Ｈｂを掘削する掘削工程（孔底部掘削工）を行うものである。
【0167】
この掘削工程（孔底部掘削工）において、掘削機構部４０を支持する中央支持部３３、及び中央支持部３３から孔壁Ｈｗに向けて延びる３つの支持ビーム３４を有する支持フレーム３１とで支持機構部３０を構成するとともに、支持ビーム３４から孔底部Ｈｂに向けて延びる３つの支持脚部３２が、高さ方向へ伸縮して掘削機構部４０を支持している。
【0168】
この構成によれば、例えば支持脚部３２をそれぞれ孔底部Ｈｂの凹凸に応じて伸長することで、支持フレーム３１に吊り下げ支持された掘削機構部４０を所望される高さ方向の位置で安定して支持することができる。
【0169】
さらに、孔底部Ｈｂの掘削に伴って支持脚部３２を縮めることで支持フレーム３１が降下するため、立坑の構築方法は、支持フレーム３１に吊り下げ支持された掘削機構部４０を孔底部Ｈｂの掘削に伴って降下させることができる。
【0170】
このため、例えば掘削の進行に伴って下方に延伸する支持部材の先端に掘削機構部が支持された構成の場合、支持部材を延伸するたびに掘削機構部を坑外に移動させる必要があるのに対して、立坑の構築方法は、掘削機構部４０を坑外に移動させることなく孔底部Ｈｂを掘り進めることができる。
これにより、立坑の構築方法は、掘削機構部４０で孔底部Ｈｂを連続して掘削できるため、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
これにより、立坑の構築方法は、掘削機構部４０で孔底部Ｈｂを連続して掘削できるため、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
【0171】
また、立坑の構築方法は、掘削工程（孔底部掘削工）において、孔壁Ｈｗへ向けて伸縮自在に構成された支持ビーム３４を、孔壁Ｈｗに対して押し付けて孔底部Ｈｂを掘削する。
この構成によれば、支持脚部３２と支持ビーム３４との協働によって、支持フレーム３１を所望される高さ方向の位置で確実に支持できるとともに、孔底部Ｈｂの掘削する際の反力を支持機構部３０で受け止めることができる。
この構成によれば、支持脚部３２と支持ビーム３４との協働によって、支持フレーム３１を所望される高さ方向の位置で確実に支持できるとともに、孔底部Ｈｂの掘削する際の反力を支持機構部３０で受け止めることができる。
【0172】
さらに、支持ビーム３４が突っ張ることで中央支持部３３を支持できるため、立坑の構築方法は、例えば３つの支持脚部３２のうち、１つの支持脚部３２と孔底部Ｈｂとの間に隙間があっても傾くことなく孔底部Ｈｂを掘削することができる。
これにより、立坑の構築方法は、孔底部Ｈｂを安定した状態で連続して掘削することができる。
これにより、立坑の構築方法は、孔底部Ｈｂを安定した状態で連続して掘削することができる。
【0173】
また、立坑の構築方法は、支持ビーム３４を孔壁Ｈｗに押し付けた状態において、３つの支持脚部３２のうち、いずれか１つの支持脚部３２を縮めて、当該支持脚部３２の下方の孔底部Ｈｂを掘削する。
この構成によれば、縮めた支持脚部３２と孔底部Ｈｂとの間に隙間を確保できるため、孔底部Ｈｂにおける支持脚部３２が接する部分の掘削を容易にすることができる。
この構成によれば、縮めた支持脚部３２と孔底部Ｈｂとの間に隙間を確保できるため、孔底部Ｈｂにおける支持脚部３２が接する部分の掘削を容易にすることができる。
【0174】
また、掘削工程（孔底部掘削工）において、掘削機構部４０が、孔底部Ｈｂを掘削する手段として設けた２つの掘削手段（バケット４２４及びブレーカー４３４）のうち、孔底部Ｈｂの状況に応じた掘削手段で孔底部Ｈｂを掘削する。
【0175】
この構成によれば、掘削手段を坑外で交換することなく、孔底部Ｈｂを掘り進めることができる。このため、立坑の構築方法は、掘削機構部４０に設けた１つの掘削手段で孔底部Ｈｂを掘削する場合に比べて、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
【実施例2】
【0176】
実施例２の掘削ユニット２は、上述した実施例１とは異なる掘削機構部８０を備えている。このような実施例２の掘削ユニット２について、実施例２における掘削機構部８０の概略を説明する説明図を示す図１３及び図１４を用いて説明する。
なお、上述した実施例１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。
なお、上述した実施例１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。
【0177】
実施例２の掘削ユニット２は、ステージ１０、ヘッドガード２０、支持機構部３０、掘削機構部８０、囲い部材５０及び排土ユニット６０を備え、制御ユニット３によって支持機構部３０の動作及び掘削機構部８０の動作が制御されている。
そして、掘削機構部８０は、２つの掘削手段を１つの掘削部に備えている点が、上述した実施例１と異なる。
そして、掘削機構部８０は、２つの掘削手段を１つの掘削部に備えている点が、上述した実施例１と異なる。
【0178】
この掘削機構部８０は、支持機構部３０に対して回転自在な回転部（図示省略）と、構成の異なる２つの掘削手段を有する１つの掘削部８１とを備えている。
なお、実施例２の回転部は、実施例１の回転部４１と同じ構成のため、その詳細な説明を省略する。
なお、実施例２の回転部は、実施例１の回転部４１と同じ構成のため、その詳細な説明を省略する。
【0179】
実施例２の掘削部８１は、実施例１の第１掘削部４２と同様に、回転部に固定された基部（図示省略）と、基部に枢動自在に連結された第１アーム（図示省略）と、第１アームに枢動自在に連結された第２アーム８１１と、第２アーム８１１の先端に枢動自在に連結したバケット８１２とを備えている（図１３参照）。
【0180】
さらに、掘削部８１は、図１３及び図１４に示すように、第２アーム８１１の長手方向に沿って移動可能な状態で、第２アーム８１１の側面に取り付けられたブレーカー８１３を備えている。
なお、第１アーム、第２アーム８１１及びバケット８１２は、実施例１の第１掘削部４２と同様に、回転部の回転軸に対して直交する方向を枢動軸として枢動可能に構成されている。
なお、第１アーム、第２アーム８１１及びバケット８１２は、実施例１の第１掘削部４２と同様に、回転部の回転軸に対して直交する方向を枢動軸として枢動可能に構成されている。
【0181】
詳述すると、掘削部８１のバケット８１２は、図１３に示すように、実施例１の第１掘削部４２と同様に、第２アーム８１１の先端に枢動自在に連結されている。このバケット８１２は、図１４に示すように、後述するブレーカー８１３を使用可能にする際、第２アーム８１１に近づけるように折り畳み可能に構成されている。
【0182】
一方、掘削部８１のブレーカー８１３は、図１３及び図１４中の二点鎖線で示すように第２アーム８１１の先端から離間した退避位置と、図１３及び図１４中の実線で示すように第２アーム８１１の先端よりも突出した作業位置とに移動可能な状態で、第２アーム８１１の側面に連結されている。
【0183】
このブレーカー８１３は、図示を省略したアクチュエータによって退避位置と作業位置との間を移動し、作業位置において孔底部Ｈｂを掘削可能に構成されている。
【0184】
具体的には、ブレーカー８１３は、第２アーム８１１の側面に所定間隔を隔てて固定された一対のブラケット８１４、及びブラケット８１４に一端が枢支された一対のリンク部材８１５を介して第２アーム８１１の側面に連結されている。
なお、リンク部材８１５は、ブレーカー８１３に対して枢動自在に連結されている。
なお、リンク部材８１５は、ブレーカー８１３に対して枢動自在に連結されている。
【0185】
このような構成の掘削部８１は、孔底部Ｈｂを掘削する際、操作部７１を用いた作業員による遠隔操作によって、バケット８１２またはブレーカー８１３が掘削手段として選択され、選択された掘削手段で孔底部Ｈｂを掘削する。
【0186】
以上のように、実施例２における立坑の構築装置１及び立坑の構築方法は、上述した実施例１と同様に、掘削機構部８０で孔底部Ｈｂを連続して掘削できるため、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
【0187】
さらに、掘削機構部８０は、孔底部Ｈｂを掘削する手段として構成の異なる２つの掘削手段（バケット８１２及びブレーカー８１３）を備えているため、立坑の構築装置１は、掘削手段を坑内から取り出して交換することなく、孔底部Ｈｂを掘り進めることができる。
これにより、立坑の構築装置１は、掘削機構部８０に設けた１つの掘削手段で孔底部Ｈｂを掘削する場合に比べて、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
これにより、立坑の構築装置１は、掘削機構部８０に設けた１つの掘削手段で孔底部Ｈｂを掘削する場合に比べて、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
【0188】
加えて、掘削機構部８０は、高さ方向に対して略直交する直交方向を枢動軸として枢動するアーム（第１アーム、第２アーム８１１）と、アームに対して択一的に使用可能に連結されたバケット８１２及びブレーカー８１３とを備えている。
【0189】
この構成によれば、１つのアームに対してバケット８１２及びブレーカー８１３を備えているため、複数のアームのそれぞれに掘削手段を備えた場合に比べて、コンパクトな掘削機構部８０を構成することができる。
【0190】
また、立坑の構築方法は、掘削工程（孔底部掘削工）において、掘削機構部８０が、孔底部Ｈｂを掘削する手段として設けた２つの掘削手段（バケット８１２及びブレーカー８１３）のうち、孔底部Ｈｂの状況に応じた掘削手段で孔底部Ｈｂを掘削する。
【0191】
この構成によれば、掘削手段（バケット８１２及びブレーカー８１３）を坑内から取り出して交換することなく、孔底部Ｈｂを掘り進めることができる。このため、立坑の構築方法は、掘削機構部８０に設けた１つの掘削手段で孔底部Ｈｂを掘削する場合に比べて、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
【実施例3】
【0192】
実施例３の掘削ユニット４は、上述した実施例１とは異なる構成の囲い部材９０を備えている。このような実施例３の掘削ユニット４について、囲い部材９０の外観斜視図を示す図１５を用いて説明する。
なお、上述した実施例１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。
なお、上述した実施例１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。
【0193】
実施例３の掘削ユニット４は、ステージ１０、ヘッドガード２０、支持機構部３０、掘削機構部４０、囲い部材９０及び排土ユニット６０を備え、制御ユニット３によって支持機構部３０の動作及び掘削機構部４０の動作が制御されている。
【0194】
この実施例３における囲い部材９０は、図１５に示すように、略円弧状のライナープレートセクションをリング状に組み付けたライナープレートを、上下方向に延伸して構成している。
なお、囲い部材９０は、上述の実施例１とは異なり、脚部アウタ３２ａの下端よりも上方の位置から支持ビーム３４の下端からに至る上下方向の長さに形成されている。
なお、囲い部材９０は、上述の実施例１とは異なり、脚部アウタ３２ａの下端よりも上方の位置から支持ビーム３４の下端からに至る上下方向の長さに形成されている。
【0195】
具体的には、囲い部材９０は、ステージ１０よりも上方に構築したライナープレートＰの内外径に略同じ内外径、またはライナープレートＰの内外径よりも大きい内外径のライナープレートを、上下方向に組み付けて構成している。
【0196】
本実施例３では、一例として囲い部材９０を、図１５に示すように、上方に位置する上段ライナープレート９１と、上段ライナープレート９１の下端に組み付けた下段ライナープレート９２とで構成している。
【0197】
さらに、上段ライナープレート９１と下段ライナープレート９２とは、ステージ１０よりも上方に構築したライナープレートＰとは異なり、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するように組み付けている。
【0198】
このような構成の囲い部材９０は、図１５に示すように、上段ライナープレート９１の上側のフランジが脚部アウタ３２ａの上端近傍に設けた上段ブラケット３６に着脱自在に固定され、下段ライナープレート９２の下側のフランジが脚部アウタ３２ａの下部に設けた下段ブラケット３７に着脱自在に固定されている。
なお、囲い部材９０を支持する上段ブラケット３６及び下段ブラケット３７は、脚部アウタ３２ａに対して着脱自在に設けられている。
なお、囲い部材９０を支持する上段ブラケット３６及び下段ブラケット３７は、脚部アウタ３２ａに対して着脱自在に設けられている。
【0199】
【0200】
実施例３における機械式深礎工法では、口元管１１０を設置するための掘削と、第１リングＰ１から第ｎリングＰｎまでを構築するための掘削とを重機で行い、第ｎリングＰｎの下方に新たなライナープレートＰを組み付けて延伸するための掘削を掘削ユニット４で行う。
【0201】
詳述すると、実施例３の機械式深礎工法では、地盤Ｇの所定箇所に口元管１１０を設置する口元管設置工を、例えばアーム先端にクラムシェルバケットを備えた重機を用いて行う。
【0202】
この際、実施例３の機械式深礎工法では、図１６（ａ）に示すように、地表面ＧｓをライナープレートＰの１リング分だけ掘り下げた掘削孔Ｈに、ライナープレートＰよりも大径であるライナープレート１１０ａを設置し、ライナープレート１１０ａの径外側に固定コンクリート１１０ｂを打設する。
【0203】
さらに、実施例３の機械式深礎工法では、クラムシェルバケットを有する重機を用いて、ライナープレート１１０ａの内部における孔底部ＨｂをライナープレートＰの１リング分だけ掘り下げて、最下段のライナープレート１１０ａの下方に新たなライナープレート１１０ａを組み付ける。
【0204】
そして、実施例３の機械式深礎工法は、重機による孔底部Ｈｂの掘削と新たなライナープレート１１０ａの組み付けとを所定の深さまで繰り返すことで口元管１１０を構築する。
口元管１１０の設置が完了すると、クラムシェルバケットを有する重機を用いて、口元管１１０の内部をライナープレートＰよりも一回り大きい直径で掘り下げながら、ライナープレートＰを構築する余掘り工を行う。
口元管１１０の設置が完了すると、クラムシェルバケットを有する重機を用いて、口元管１１０の内部をライナープレートＰよりも一回り大きい直径で掘り下げながら、ライナープレートＰを構築する余掘り工を行う。
【0205】
具体的には、図１６（ａ）に示すように、口元管１１０の内部における孔底部Ｈｂを、クラムシェルバケットを有する重機を用いて、少なくともライナープレートＰの１リング分だけ掘り下げる。
【0206】
ライナープレートＰの１リング分だけ掘り下げると、図１６（ａ）に示すように、作業員Ｍは、略円弧状のライナープレートセクションをリング状に組み付けて第１リングＰ１となるライナープレートＰを構築する第１リング組付工と、第１リングＰ１と孔壁Ｈｗとの間に裏込め材１０２を充填する裏込め工とを行う。
【0207】
その後、重機による孔底部Ｈｂの掘削と最下段リングＰＢへの第ｎリングＰｎの組み付けと裏込め工とを繰り返しながら、重機による掘削が困難となる深さまで孔底部Ｈｂを掘り下げて余掘り工を完了する。
【0208】
この際、最下段リングＰＢは、図１６（ｂ）に示すように、孔底部Ｈｂに掘削ユニット４を載置した際、囲い部材９０の下段ライナープレート９２を少なくとも配置可能な空間が孔底部Ｈｂとの間に確保されるように組み付けた第ｎリングＰｎで構成している。このため、最下段リングＰＢの下方には１リング分の高さ以上の孔壁Ｈｗが露出している。
【0209】
余掘り工が完了すると、囲い部材９０を取り外した掘削ユニット４をライナープレートＰの径内側に載置したのち、図１６（ｂ）に示すように、囲い部材９０の下段ライナープレート９２を、掘削ユニット４の支持脚部３２に組み付ける。
この際、下段ライナープレート９２は、最下段リングＰＢの下方に近接するように配置される。
この際、下段ライナープレート９２は、最下段リングＰＢの下方に近接するように配置される。
【0210】
その後、作業員Ｍの操作によって掘削ユニット４は、支持ビーム３４を伸長して既設のライナープレートＰに押し付けたのち、掘削機構部４０によって孔底部Ｈｂを掘削する孔底部掘削工を行う。
この際、掘削ユニット４は、上述した実施例１と同様に、支持脚部３２を伸縮しながら、掘削機構部４０で孔底部Ｈｂを掘削する。
この際、掘削ユニット４は、上述した実施例１と同様に、支持脚部３２を伸縮しながら、掘削機構部４０で孔底部Ｈｂを掘削する。
【0211】
なお、孔底部Ｈｂの掘削に伴って掘削ユニット４の支持ビーム３４が最下段リングＰＢよりも下方に移動した場合、図１７に示すように、支持ビーム３４を孔壁Ｈｗに押し付けて孔底部Ｈｂを掘削する。
【0212】
最下段リングＰＢと囲い部材９０の下段ライナープレート９２との間に１リング以上の空間が形成される掘削深さまで孔底部Ｈｂが掘り進められると、作業員Ｍは、図１７に示すように、支持脚部３２に固定した下段ライナープレート９２の上方に上段ライナープレート９１を組み付けて囲い部材９０を構築する。
【0213】
その後、掘削ユニット４は、掘削土を坑外に排出しながら、ステージ１０の上方にライナープレートＰの１リング分の高さ相当分の空間が形成されるまで孔底部Ｈｂの掘削を進める。
ステージ１０の上方にライナープレートＰの１リング分の高さ相当分の空間が形成されると、作業員Ｍは、最下段リングＰＢの下方に第ｎリングＰｎを組み付ける第ｎリング組付工と、新たな最下段リングＰＢと孔壁Ｈｗとの間に裏込め材１０２を充填する裏込め工とを行う。
ステージ１０の上方にライナープレートＰの１リング分の高さ相当分の空間が形成されると、作業員Ｍは、最下段リングＰＢの下方に第ｎリングＰｎを組み付ける第ｎリング組付工と、新たな最下段リングＰＢと孔壁Ｈｗとの間に裏込め材１０２を充填する裏込め工とを行う。
【0214】
そして、孔底部Ｈｂの掘削と、最下段リングＰＢへの第ｎリングＰｎの組み付けと、裏込め工とを所定深さまで繰り返したのち、掘削孔Ｈの内部で囲い部材９０などを分解して掘削ユニット４を撤去するとともに、孔底部ＨｂやライナープレートＰ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を行い、杭孔の施工を完了する。
【0215】
以上のように、実施例３における立坑の構築装置１及び立坑の構築方法は、上述した実施例１と同様に、掘削機構部４０で孔底部Ｈｂを連続して掘削できるため、孔底部Ｈｂを効率よく掘削することができる。
【0216】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の覆工材は、実施形態のライナープレートＰに対応し、
以下同様に、
掘削手段は、バケット４２４及びブレーカー４３４、並びにバケット８１２及びブレーカー８１３に対応し、
アームは、第１アーム４２２及び第２アーム４２３、第１アーム４３２及び第２アーム４３３、並びに第２アーム８１１に対応し、
掘削部は、第１掘削部４２及び第２掘削部４３に対応し、
遠隔操作部は、操作部７１に対応し、
掘削工程は、ステップＳ３、ステップＳ５及びステップＳ７に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
この発明の覆工材は、実施形態のライナープレートＰに対応し、
以下同様に、
掘削手段は、バケット４２４及びブレーカー４３４、並びにバケット８１２及びブレーカー８１３に対応し、
アームは、第１アーム４２２及び第２アーム４２３、第１アーム４３２及び第２アーム４３３、並びに第２アーム８１１に対応し、
掘削部は、第１掘削部４２及び第２掘削部４３に対応し、
遠隔操作部は、操作部７１に対応し、
掘削工程は、ステップＳ３、ステップＳ５及びステップＳ７に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【0217】
例えば上述した実施形態において、掘削ユニット２，４を用いて形成する孔を杭孔としたが、これに限定せず立坑であってもよい。
また、平面視円形状の掘削孔Ｈの内部に平面視円形状のライナープレートＰを構築したが、これに限定せず、ライナープレートＰは平面視略小判形のリング状、平面視略楕円形のリング状、平面視略矩形のリング状、あるいは平面視略多角形状のリング状などであってもよい。
また、平面視円形状の掘削孔Ｈの内部に平面視円形状のライナープレートＰを構築したが、これに限定せず、ライナープレートＰは平面視略小判形のリング状、平面視略楕円形のリング状、平面視略矩形のリング状、あるいは平面視略多角形状のリング状などであってもよい。
【0218】
また、掘削孔Ｈの内部をライナープレートＰで保護したが、これに限定せず、ライナープレートＰにかえてセグメントや吹付コンクリートで掘削孔Ｈの内部を保護してもよい。
また、ステージ１０をフレーム部材１１とエキスパンドメタル１２とで構成したが、これに限定せず、エキスパンドメタル１２にかえて鉄板をフレーム部材１１に載置してもよい。
また、ステージ１０をフレーム部材１１とエキスパンドメタル１２とで構成したが、これに限定せず、エキスパンドメタル１２にかえて鉄板をフレーム部材１１に載置してもよい。
【0219】
また、ヘッドガード２０の屋根部２２をフレーム部材とエキスパンドメタルとで構成したが、これに限定せず、エキスパンドメタルにかえて鉄板や透過性を有する樹脂板などで屋根部２２を構成してもよい。
また、３つの支持ビーム３４及び３つの支持脚部３２を有する支持機構部３０としたが、これに限定せず、支持ビーム及び支持脚部は適宜の数であってもよい。
また、３つの支持ビーム３４及び３つの支持脚部３２を有する支持機構部３０としたが、これに限定せず、支持ビーム及び支持脚部は適宜の数であってもよい。
【0220】
また、孔底部Ｈｂを掘削する掘削手段としてバケット４２４及びブレーカー４３４を用いて説明したが、これに限定せず、孔底部Ｈｂを掘る手段や削岩する手段などであれば適宜の掘削手段であってもよい。
さらに、掘削機構部４０における複数の掘削手段は、上述の実施形態のように種類の異なる掘削手段の組み合わせに限定せず、同じ種類で大きさの異なる掘削手段の組み合わせであってもよい。
さらに、掘削機構部４０における複数の掘削手段は、上述の実施形態のように種類の異なる掘削手段の組み合わせに限定せず、同じ種類で大きさの異なる掘削手段の組み合わせであってもよい。
【0221】
また、支持ビーム３４を反力枠１０１の柱、口元管１００の内面、ライナープレートＰの内面、あるいは掘削孔Ｈの孔壁Ｈｗに押し付けた状態で孔底部Ｈｂを掘削したが、これに限定せず、支持脚部３２の下方を掘削する場合を除いて、全ての支持ビーム３４を縮めた状態で孔底部Ｈｂを掘削してもよい。
【0222】
そして、支持脚部３２の下方を掘削する際、少なくとも当該支持脚部３２が固定された支持ビーム３４を伸長して反力枠１０１の柱、口元管１００の内面、ライナープレートＰの内面、あるいは掘削孔Ｈの孔壁Ｈｗに押し付けたのち、当該支持脚部３２を縮めて孔底部Ｈｂを掘削する。
【0223】
また、上述した実施形態において言及しなかったが、掘削ユニット２，４は、第１掘削部４２及び第２掘削部４３を別々に動作させて孔底部Ｈｂを掘削する、あるいは第１掘削部４２及び第２掘削部４３を同時に動作させて孔底部Ｈｂを掘削してもよい。
【0224】
また、囲い部材５０をエキスパンドメタル５１とフレーム５２とで構成したが、これに限定せず、孔底部Ｈｂへの土砂の流入を抑制できる強度を有するものであれば、エキスパンドメタル５１にかえて鉄板などで構成されてもよい。
【0225】
また、第１リングＰ１の組付け完了後に、口元管１００のライナープレート１００ａと第１リングＰ１との間に裏込め材１０２を充填したが、これに限定せず、第２リングＰ２の組付け完了後の裏込め工（ステップＳ１２）の際に、口元管１００のライナープレート１００ａと第１リングＰ１との間に裏込め材１０２を充填してもよい。
【0226】
また、上述した実施形態において、制御部７６の制御によって囲い部材５０の内部における孔底部Ｈｂをカメラ７４で撮像し、カメラ７４の撮像データを表示部７２に表示する。そして、表示部７２の表示を見ながら作業員Ｍが操作部７１を操作して掘削機構部４０で孔底部Ｈｂを掘削する、つまり操作部７１を用いて掘削機構部４０を遠隔操作したが、掘削機構部４０による掘削を制御部７６による制御で自動掘削できるように構成してもよい。
【0227】
具体的には、囲い部材５０の内部における孔底部Ｈｂの掘削状況をセンサ７５で検出し、センサ７５で検出した掘削状況に基づいて制御部７６が掘削機構部４０を駆動制御して、掘削機構部４０が孔底部Ｈｂを掘削するように構成する。
【0228】
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７６に接続し、孔底部Ｈｂ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機構部４０の駆動制御を行ってもよい。
また、センサ７５で孔底部Ｈｂの掘削状況を検出するだけでなく、複数台のカメラ７４で孔底部Ｈｂを撮像し、孔底部Ｈｂの掘削状況を画像検出して掘削機構部４０の駆動制御するように構成してもよい。
また、センサ７５で孔底部Ｈｂの掘削状況を検出するだけでなく、複数台のカメラ７４で孔底部Ｈｂを撮像し、孔底部Ｈｂの掘削状況を画像検出して掘削機構部４０の駆動制御するように構成してもよい。
【0229】
このように掘削機構部４０を制御する制御部７６と、掘削機構部４０で掘削する孔底部Ｈｂの掘削箇所の状況を検出するセンサ７５とが設けられ、制御部７６が、センサ７５の検出結果に基づいて掘削機構部４０の掘削を制御することで、自動運転制御した掘削機構部４０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。
【0230】
また、実施例２において、第２アーム８１１の側面にリンク部材８１５を介して連結されたブレーカー８１３としたが、これに限定せず、バケット８１２とブレーカー８１３とを択一的に使用可能であれば、ブレーカー８１３の連結構造は適宜の構成であってもよい。
【0231】
また、実施例３において、上段ライナープレート９１及び下段ライナープレート９２で構成された囲い部材９０としたが、これに限定しない。例えば別の実施形態における囲い部材９０の外観斜視図を示す図１８のように、上段ライナープレート９１及び下段ライナープレート９２と、上段ライナープレート９１の外周面及び下段ライナープレート９２の外周面を囲うように固定された薄板材９３とを備えた囲い部材９０であってもよい。
【0232】
これにより、立坑の構築装置１は、孔底部Ｈｂの掘削に伴って掘削ユニット４が下方に移動する際、上段ライナープレート９１及び下段ライナープレート９２の波付けされた薄鋼板が孔壁Ｈｗの礫に引っ掛かることを防止できる。
【0233】
また、上述した実施例３の機械式深礎工法において、囲い部材５０を備えた実施例１の掘削ユニット２を用いてもよい。この場合であっても、上述した実施例３と同様の効果を奏することができる。
【0234】
また、実施例３の機械式深礎工法において、口元管１１０を設置するための掘削と、第１リングＰ１から第ｎリングＰｎまでを構築するための掘削とを重機で行い、第ｎリングＰｎの下方に新たなライナープレートＰを組み付けて延伸するための掘削を掘削ユニット４で行ったが、これに限定しない。例えば実施例１と同様に、反力枠１０１を用いて孔底部Ｈｂを掘削ユニット４で掘削しながら口元管１１０及びライナープレートＰを構築してもよい。
【0235】
あるいは、口元管１１０を設置するための掘削と第１リングＰ１を構築するための掘削とを重機で行い、第１リングＰ１の下方に新たなライナープレートＰを組み付けて延伸するための掘削を掘削ユニット４で行ってもよい。
【0236】
具体的には、別の実施形態における機械式深礎工法の工程を概略断面で説明する説明図を示す図１９（ａ）のように、口元管１１０を設置する口元管設置工と、第１リングＰ１を構築する第１リング組付工とを上述の実施例３と同様に重機を用いて行ったのち、囲い部材９０を取り外した掘削ユニット４を第１リングＰ１の径内側に配置する。
【0237】
この場合、図１９（ａ）に示すように、支持ビーム３４を伸長してライナープレート１１０ａに押し付けた掘削ユニット４で孔底部掘削工を行い、第１リングＰ１の下方に囲い部材９０の下段ライナープレート９２を配置可能な空間が形成される掘削深さまで孔底部Ｈｂを掘り下げる。
【0238】
第１リングＰ１の下方に下段ライナープレート９２を配置可能な空間が形成されると、作業員Ｍは、図１９（ｂ）に示すように、囲い部材９０の下段ライナープレート９２を掘削ユニット４の支持脚部３２に組み付ける。
【0239】
その後、第１リングＰ１と囲い部材９０の下段ライナープレート９２との間に１リング以上の空間が形成される掘削深さまで、孔底部Ｈｂを掘削ユニット４で掘り進める。
【0240】
そして、第１リングＰ１と囲い部材９０の下段ライナープレート９２との間に１リング以上の空間が形成されると、作業員Ｍは、図１９（ｃ）に示すように、支持脚部３２に固定した下段ライナープレート９２の上方に上段ライナープレート９１を組み付けて囲い部材９０を構築する。
【0241】
このようにして、掘削孔Ｈの内部で囲い部材９０を構築すると、上述の実施例３と同様にして、孔底部Ｈｂの掘削と、最下段リングＰＢへの第ｎリングＰｎの組み付けと、裏込め工とを所定深さまで繰り返し行って杭孔を施工する。
【符号の説明】
【0242】
１…立坑の構築装置
３０…支持機構部
３１…支持フレーム
３２…支持脚部
３２ａ…脚部アウタ
３２ｂ…脚部インナ
３３…中央支持部
３４…支持ビーム
４０…掘削機構部
４１…回転部
４２…第１掘削部
４３…第２掘削部
５０…囲い部材
７１…操作部
７５…センサ
７６…制御部
９０…囲い部材
４２２…第１アーム
４２３…第２アーム
４２４…バケット
４３２…第１アーム
４３３…第２アーム
４３４…ブレーカー
８１１…第２アーム
８１２…バケット
８１３…ブレーカー
Ｈｂ…孔底部
Ｈｗ…孔壁
Ｐ…ライナープレート
３０…支持機構部
３１…支持フレーム
３２…支持脚部
３２ａ…脚部アウタ
３２ｂ…脚部インナ
３３…中央支持部
３４…支持ビーム
４０…掘削機構部
４１…回転部
４２…第１掘削部
４３…第２掘削部
５０…囲い部材
７１…操作部
７５…センサ
７６…制御部
９０…囲い部材
４２２…第１アーム
４２３…第２アーム
４２４…バケット
４３２…第１アーム
４３３…第２アーム
４３４…ブレーカー
８１１…第２アーム
８１２…バケット
８１３…ブレーカー
Ｈｂ…孔底部
Ｈｗ…孔壁
Ｐ…ライナープレート
【要約】
【課題】孔底部Ｈｂを効率よく掘削できる立坑の構築装置１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】地中に構築された環状のライナープレートＰの下方に配置され、孔底部Ｈｂを掘削する掘削機構部４０と、掘削機構部４０を吊り下げ支持する支持機構部３０とが備えられ、ライナープレートＰを高さ方向に延伸して地中に立坑を構築する立坑の構築装置１であって、支持機構部３０は、掘削機構部４０を支持する中央支持部３３、及び中央支持部３３から孔壁Ｈｗに向けて延びる複数の支持ビーム３４を有する支持フレーム３１と、支持ビーム３４から孔底部Ｈｂに向けて延びる複数の支持脚部３２とが備えられ、複数の支持脚部３２は、高さ方向へ伸縮可能に構成されたことを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】地中に構築された環状のライナープレートＰの下方に配置され、孔底部Ｈｂを掘削する掘削機構部４０と、掘削機構部４０を吊り下げ支持する支持機構部３０とが備えられ、ライナープレートＰを高さ方向に延伸して地中に立坑を構築する立坑の構築装置１であって、支持機構部３０は、掘削機構部４０を支持する中央支持部３３、及び中央支持部３３から孔壁Ｈｗに向けて延びる複数の支持ビーム３４を有する支持フレーム３１と、支持ビーム３４から孔底部Ｈｂに向けて延びる複数の支持脚部３２とが備えられ、複数の支持脚部３２は、高さ方向へ伸縮可能に構成されたことを特徴とする。
【選択図】図２
【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】
【図17】
【図18】
【図19】