ケーソン等の潜管工法
【課題】 簡易な施工法により十分な押し込み力を得ることができ、また、刃口付近の土質が軟弱な場合には自沈の制御力を与えることができるケーソン等の潜管工法を提供する。
【解決手段】 ケーソン等の管体１を地中に埋設する工法において、予め地盤に掘削した穴８の上部内周面にライナープレート６を張設し、地表付近のライナープレート６に当接するスラスト荷重発生機１１を径方向に設け、ライナープレート６と背面土層１０との間に発生する摩擦力を、沈設用荷重の反力及び自沈制御力とする。
【解決手段】 ケーソン等の管体１を地中に埋設する工法において、予め地盤に掘削した穴８の上部内周面にライナープレート６を張設し、地表付近のライナープレート６に当接するスラスト荷重発生機１１を径方向に設け、ライナープレート６と背面土層１０との間に発生する摩擦力を、沈設用荷重の反力及び自沈制御力とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ケーソン等の潜管工法に関するもので、特に下水道立坑や各種建物基礎などに用いられる中小口径のプレキャストコンクリート管等の管体を地中に埋設する工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーソン内径が１５００〜４０００ｍｍ程度の中小口径の管体を地中に埋設するには、図４に示すように、管体１の端部に刃先９を形成して刃口を余掘り可能な状態にし、穴底７を先掘りしながら管体１を自重で沈設させ、若しくは、地中に引き込み用アンカー２０，２０を穴８の直径方向で相対して設置し、アンカー２０，２０の上端部に梁部材２１を水平位置で直交して連結し、梁部材２１の下部と管体１との間にスラストジャッキ３，３を介在させて該スラストジャッキ３，３を同時駆動することにより管体１に中心線方向の推力を生じさせて地中に押し込んでいた。
【０００３】
引き込み用アンカー２０，２０では十分な反力が得られない場合には、図５に示すように、Ｈ型鋼２２，２２を穴８の直径方向で相対して設置し、Ｈ型鋼２２，２２の上端部に水平配置の梁部材２３を直交して連結し、図示省略するが、梁部材２３の下部と管体１との間にスラストジャッキ３，３を介在させて該スラストジャッキ３，３を同時駆動することにより管体１に中心線方向の推力を生じさせて地中に押し込んでいた。
【０００４】
なお、前記先行技術は文献公知発明に係わるものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来技術においては、引き込み用アンカーやＨ型鋼で引き込み用反力を得る方法では、全てが大掛かりとなり、アンカーやＨ型鋼を地中に打ち込む打込機が必要であり、そのための諸準備等に経費がかかり、コスト上昇を招来する。また、軟弱な地盤にあっては、引き込み用アンカーやＨ型鋼も満足な効果が得られない場合もある、と言うような問題がある。
【０００６】
そこで、この発明はライナープレート背面摩擦力を利用した簡易な施工法により十分な押し込み力（推力）を得ることができ、また、刃口付近の土質が軟弱な場合には自沈の制御力を与えることができるケーソン等の潜管工法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、請求項１によれば、ケーソン等の管体を地中に埋設する工法において、予め地盤に掘削した穴の上部内周面にライナープレートを張設し、地表付近のライナープレートにスラスト荷重を掛けて該ライナープレートと背面土層との間に発生する摩擦力を、沈設用荷重の反力及び自沈制御力とすることを特徴とするケーソン等の潜管工法としている。
【０００８】
請求項２によれば、前記スラスト荷重は、前記ライナープレートに両端部が当接する洞張り等の耐力部材間にスラストジャッキを介在させてなるスラスト荷重発生機の少なくとも一対を交差させて配置し、前記スラストジャッキを駆動して発生させることを特徴とする請求項１に記載のケーソン等の潜管工法としている。
【０００９】
請求項３によれば、前記沈設用荷重は、前記スラスト荷重発生機の下部と前記管体の上部との間に推力用ジャッキを介在させそれを駆動して発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーソン等の潜管工法としている。
【００１０】
請求項４によれば、前記自沈制御力は、前記スラスト荷重発生機と前記管体とを索条等にて連結するとともに、管体が複数個の場合にはそれら相互を互いに連結して行うことを特徴とする請求項１，２又は３に記載のケーソン等の潜管工法としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、穴の内周面にライナープレートを張設し、そのライナープレートと背面土層との間に発生させた摩擦力を、沈設用荷重の反力及び自沈制御力とするから、引き込み用アンカーやＨ型鋼を地中に打ち込む作業を不要にして施工手間や経費を削減し、また、軟弱な地盤にあっては自沈制御が容易にできるから、簡易にしてコスト安価にケーソン等を地中に埋設できるほか、その用具一式は他の施工場所でもそのまま再利用できるので経済的である、等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、ケーソン等の管体を地中に埋設する工法において、予め地盤に掘削した穴の上部内周面にライナープレートを張設し、地表付近のライナープレートにスラスト荷重を掛けて該ライナープレートと背面土層との間に発生する摩擦力を、沈設用荷重の反力及び自沈制御力とすることを特徴とする。すなわち、沈設用荷重はライナープレートと背面土層との間に生じる摩擦力を反力として推力を形成するものである。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例を示す断面図であり、図において符号１は管体、２は推力用ジャッキ、３はスラストジャッキ、４は耐力部材である胴張り、５は補剛用プレート、６はライナープレート、７は穴底、８は穴、をそれぞれ示す。管体１の下端部には刃先９が形成されていて穴底７の刃口の余掘りができる。
【００１４】
ライナープレート６は地表面に近い部位の穴８の内周面に張設するコルゲート管又はセグメント等の部材で背面土層１０と密接している。このライナープレート６の内周面に密接する補剛用プレート５は、胴張り４が当接する平滑な表面を有する。胴張り４はライナープレート６の口径において直径方向で相対し、図２に示すように、その中心部にはスラストジャッキ３が介在させてある。
【００１５】
したがって、スラストジャッキ３を駆動して胴張り４を伸長させれば、ライナープレート６にはスラスト荷重が発生し、背面土層１０との間に摩擦力を生じさせる。また、スラストジャッキ３を駆動して胴張り４を収縮させれば、ライナープレート６と背面土層１０との摩擦力が消滅し、胴張り４及びスラストジャッキ３からなるスラスト荷重発生機１１を取り外すことができる。
【００１６】
管体１を穴８に押し込むための十分な反力を得るため、ライナープレート６と背面土層１０との間の摩擦力を十分に発生させるべく、スラスト荷重発生機１１は複数個で設定することが望ましい。そのためには管体１の直径方向でクロスさせた、少なくとも一対を配置する。したがって、スラストジャッキ３，３は上下で直交して重ね、かつ一体化した構造にしてある。なお、重ねる上段と下段のスラストジャッキ３，３は別体としてもよい。
【００１７】
図２に示すように、スラスト荷重発生機１１を設置した余りの空間部１２は掘削用バケット等の出入り口として利用でき、穴底７の掘削施工に支障はないが、それでも都合の悪い場合や、管体１が積み重ね方式で新たな管体１を穴８内に搬入すべきときは、胴張り４を収縮させてスラスト荷重発生機１１をライナープレート６から取り外す。また、ライナープレート６は、通常、地表より２ｍ程度の範囲とし、地表付近の埋戻土や低強度で崩壊性土に対する山留と、地表下１．５ｍまでは将来の埋設物施工に伴い、鋼材等を撤去すべき場合の対応策であり、管体沈設後はマンホール等の構造物を設置した後、これを撤去し良質な砂質土で埋め戻す。
【００１８】
そこで、推力用ジャッキ２，２は管体１の上端部とスラスト荷重発生機１１の胴張り４，４との間に介在させ、これらを駆動することにより管体１は穴８の新たに形成された穴底７に向けて移動する。すなわち、沈設用荷重はライナープレート６と背面土層１０との間に生じる摩擦力を反力とするものである。管体１を複数本で構成するときは、最初の管体１を前記のようにして埋設した後、スラスト荷重発生機１１を穴８の上部から取り外して新たな管体１を穴８内に挿入し、両者を適宜連結した後、再度スラスト荷重発生機１１を穴８の上部でライナープレート６と接触させて設置し元の状態に戻す。
【００１９】
なお、管体１の刃口付近の土質が軟弱なために、管体１が自ら沈下するような場合には、図３に示すように、スラスト荷重発生機１１に索条１４，１４をつり下げてそれらの下端部を管体１の上端部と適宜連結する。そして、管体１が重ねた複数本からなる場合には、管体１の相互を予め適宜連結しておくものである。すなわち、一例としては、下段の管体１の上部内周面に突出させた取付金具１５，１５と、上段の管体１の下部内周面に突出させた取付金具１６，１６とをタイ金具１７で連結するなどの方法がある。
【００２０】
かくして、スラスト荷重発生機１１に索条１４，１４でつり下げられた管体１の、最下端の刃先付近では刃口の掘削が可能になるとともに、掘削後に索条４，４を緩めて管体１を自重で穴底７に沈下させることができる。すなわち、索条４，４の緊張と弛緩により管体１の自沈制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明による潜管工法の施工断面図
【図２】この発明による潜管工法の施工平面図
【図３】自沈制御の場合におけるこの発明による潜管工法の施工断面図
【図４】従来例の潜管工法の施工断面図
【図５】他の従来例の潜管工法の施工断面図
【符号の説明】
【００２２】
１…管体
２…推力用ジャッキ
３…スラストジャッキ
４…胴張り
５…補剛用プレート
６…ライナープレート
７…穴底
８…穴
９…刃先
１０…背面土層
１１…スラスト荷重発生機１１
１２…空間部
１４…索条
１５，１６…取付金具
１７…タイ金具
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ケーソン等の潜管工法に関するもので、特に下水道立坑や各種建物基礎などに用いられる中小口径のプレキャストコンクリート管等の管体を地中に埋設する工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーソン内径が１５００〜４０００ｍｍ程度の中小口径の管体を地中に埋設するには、図４に示すように、管体１の端部に刃先９を形成して刃口を余掘り可能な状態にし、穴底７を先掘りしながら管体１を自重で沈設させ、若しくは、地中に引き込み用アンカー２０，２０を穴８の直径方向で相対して設置し、アンカー２０，２０の上端部に梁部材２１を水平位置で直交して連結し、梁部材２１の下部と管体１との間にスラストジャッキ３，３を介在させて該スラストジャッキ３，３を同時駆動することにより管体１に中心線方向の推力を生じさせて地中に押し込んでいた。
【０００３】
引き込み用アンカー２０，２０では十分な反力が得られない場合には、図５に示すように、Ｈ型鋼２２，２２を穴８の直径方向で相対して設置し、Ｈ型鋼２２，２２の上端部に水平配置の梁部材２３を直交して連結し、図示省略するが、梁部材２３の下部と管体１との間にスラストジャッキ３，３を介在させて該スラストジャッキ３，３を同時駆動することにより管体１に中心線方向の推力を生じさせて地中に押し込んでいた。
【０００４】
なお、前記先行技術は文献公知発明に係わるものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来技術においては、引き込み用アンカーやＨ型鋼で引き込み用反力を得る方法では、全てが大掛かりとなり、アンカーやＨ型鋼を地中に打ち込む打込機が必要であり、そのための諸準備等に経費がかかり、コスト上昇を招来する。また、軟弱な地盤にあっては、引き込み用アンカーやＨ型鋼も満足な効果が得られない場合もある、と言うような問題がある。
【０００６】
そこで、この発明はライナープレート背面摩擦力を利用した簡易な施工法により十分な押し込み力（推力）を得ることができ、また、刃口付近の土質が軟弱な場合には自沈の制御力を与えることができるケーソン等の潜管工法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、請求項１によれば、ケーソン等の管体を地中に埋設する工法において、予め地盤に掘削した穴の上部内周面にライナープレートを張設し、地表付近のライナープレートにスラスト荷重を掛けて該ライナープレートと背面土層との間に発生する摩擦力を、沈設用荷重の反力及び自沈制御力とすることを特徴とするケーソン等の潜管工法としている。
【０００８】
請求項２によれば、前記スラスト荷重は、前記ライナープレートに両端部が当接する洞張り等の耐力部材間にスラストジャッキを介在させてなるスラスト荷重発生機の少なくとも一対を交差させて配置し、前記スラストジャッキを駆動して発生させることを特徴とする請求項１に記載のケーソン等の潜管工法としている。
【０００９】
請求項３によれば、前記沈設用荷重は、前記スラスト荷重発生機の下部と前記管体の上部との間に推力用ジャッキを介在させそれを駆動して発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーソン等の潜管工法としている。
【００１０】
請求項４によれば、前記自沈制御力は、前記スラスト荷重発生機と前記管体とを索条等にて連結するとともに、管体が複数個の場合にはそれら相互を互いに連結して行うことを特徴とする請求項１，２又は３に記載のケーソン等の潜管工法としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、穴の内周面にライナープレートを張設し、そのライナープレートと背面土層との間に発生させた摩擦力を、沈設用荷重の反力及び自沈制御力とするから、引き込み用アンカーやＨ型鋼を地中に打ち込む作業を不要にして施工手間や経費を削減し、また、軟弱な地盤にあっては自沈制御が容易にできるから、簡易にしてコスト安価にケーソン等を地中に埋設できるほか、その用具一式は他の施工場所でもそのまま再利用できるので経済的である、等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、ケーソン等の管体を地中に埋設する工法において、予め地盤に掘削した穴の上部内周面にライナープレートを張設し、地表付近のライナープレートにスラスト荷重を掛けて該ライナープレートと背面土層との間に発生する摩擦力を、沈設用荷重の反力及び自沈制御力とすることを特徴とする。すなわち、沈設用荷重はライナープレートと背面土層との間に生じる摩擦力を反力として推力を形成するものである。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例を示す断面図であり、図において符号１は管体、２は推力用ジャッキ、３はスラストジャッキ、４は耐力部材である胴張り、５は補剛用プレート、６はライナープレート、７は穴底、８は穴、をそれぞれ示す。管体１の下端部には刃先９が形成されていて穴底７の刃口の余掘りができる。
【００１４】
ライナープレート６は地表面に近い部位の穴８の内周面に張設するコルゲート管又はセグメント等の部材で背面土層１０と密接している。このライナープレート６の内周面に密接する補剛用プレート５は、胴張り４が当接する平滑な表面を有する。胴張り４はライナープレート６の口径において直径方向で相対し、図２に示すように、その中心部にはスラストジャッキ３が介在させてある。
【００１５】
したがって、スラストジャッキ３を駆動して胴張り４を伸長させれば、ライナープレート６にはスラスト荷重が発生し、背面土層１０との間に摩擦力を生じさせる。また、スラストジャッキ３を駆動して胴張り４を収縮させれば、ライナープレート６と背面土層１０との摩擦力が消滅し、胴張り４及びスラストジャッキ３からなるスラスト荷重発生機１１を取り外すことができる。
【００１６】
管体１を穴８に押し込むための十分な反力を得るため、ライナープレート６と背面土層１０との間の摩擦力を十分に発生させるべく、スラスト荷重発生機１１は複数個で設定することが望ましい。そのためには管体１の直径方向でクロスさせた、少なくとも一対を配置する。したがって、スラストジャッキ３，３は上下で直交して重ね、かつ一体化した構造にしてある。なお、重ねる上段と下段のスラストジャッキ３，３は別体としてもよい。
【００１７】
図２に示すように、スラスト荷重発生機１１を設置した余りの空間部１２は掘削用バケット等の出入り口として利用でき、穴底７の掘削施工に支障はないが、それでも都合の悪い場合や、管体１が積み重ね方式で新たな管体１を穴８内に搬入すべきときは、胴張り４を収縮させてスラスト荷重発生機１１をライナープレート６から取り外す。また、ライナープレート６は、通常、地表より２ｍ程度の範囲とし、地表付近の埋戻土や低強度で崩壊性土に対する山留と、地表下１．５ｍまでは将来の埋設物施工に伴い、鋼材等を撤去すべき場合の対応策であり、管体沈設後はマンホール等の構造物を設置した後、これを撤去し良質な砂質土で埋め戻す。
【００１８】
そこで、推力用ジャッキ２，２は管体１の上端部とスラスト荷重発生機１１の胴張り４，４との間に介在させ、これらを駆動することにより管体１は穴８の新たに形成された穴底７に向けて移動する。すなわち、沈設用荷重はライナープレート６と背面土層１０との間に生じる摩擦力を反力とするものである。管体１を複数本で構成するときは、最初の管体１を前記のようにして埋設した後、スラスト荷重発生機１１を穴８の上部から取り外して新たな管体１を穴８内に挿入し、両者を適宜連結した後、再度スラスト荷重発生機１１を穴８の上部でライナープレート６と接触させて設置し元の状態に戻す。
【００１９】
なお、管体１の刃口付近の土質が軟弱なために、管体１が自ら沈下するような場合には、図３に示すように、スラスト荷重発生機１１に索条１４，１４をつり下げてそれらの下端部を管体１の上端部と適宜連結する。そして、管体１が重ねた複数本からなる場合には、管体１の相互を予め適宜連結しておくものである。すなわち、一例としては、下段の管体１の上部内周面に突出させた取付金具１５，１５と、上段の管体１の下部内周面に突出させた取付金具１６，１６とをタイ金具１７で連結するなどの方法がある。
【００２０】
かくして、スラスト荷重発生機１１に索条１４，１４でつり下げられた管体１の、最下端の刃先付近では刃口の掘削が可能になるとともに、掘削後に索条４，４を緩めて管体１を自重で穴底７に沈下させることができる。すなわち、索条４，４の緊張と弛緩により管体１の自沈制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明による潜管工法の施工断面図
【図２】この発明による潜管工法の施工平面図
【図３】自沈制御の場合におけるこの発明による潜管工法の施工断面図
【図４】従来例の潜管工法の施工断面図
【図５】他の従来例の潜管工法の施工断面図
【符号の説明】
【００２２】
１…管体
２…推力用ジャッキ
３…スラストジャッキ
４…胴張り
５…補剛用プレート
６…ライナープレート
７…穴底
８…穴
９…刃先
１０…背面土層
１１…スラスト荷重発生機１１
１２…空間部
１４…索条
１５，１６…取付金具
１７…タイ金具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソン等の管体を地中に埋設する工法において、予め地盤に掘削した穴の上部内周面にライナープレートを張設し、地表付近のライナープレートにスラスト荷重を掛けて該ライナープレートと背面土層との間に発生する摩擦力を、沈設用荷重の反力及び自沈制御力とすることを特徴とするケーソン等の潜管工法。
【請求項２】
前記スラスト荷重は、前記ライナープレートに両端部が当接する洞張り等の耐力部材間にスラストジャッキを介在させてなるスラスト荷重発生機の少なくとも一対を交差させて配置し、前記スラストジャッキを駆動して発生させることを特徴とする請求項１に記載のケーソン等の潜管工法。
【請求項３】
前記沈設用荷重は、前記スラスト荷重発生機の下部と前記管体の上部との間に推力用ジャッキを介在させそれを駆動して発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーソン等の潜管工法。
【請求項４】
前記自沈制御力は、前記スラスト荷重発生機と前記管体とを索条等にて連結するとともに、管体が複数個の場合にはそれら相互を互いに連結して行うことを特徴とする請求項１，２又は３に記載のケーソン等の潜管工法。
【請求項１】
ケーソン等の管体を地中に埋設する工法において、予め地盤に掘削した穴の上部内周面にライナープレートを張設し、地表付近のライナープレートにスラスト荷重を掛けて該ライナープレートと背面土層との間に発生する摩擦力を、沈設用荷重の反力及び自沈制御力とすることを特徴とするケーソン等の潜管工法。
【請求項２】
前記スラスト荷重は、前記ライナープレートに両端部が当接する洞張り等の耐力部材間にスラストジャッキを介在させてなるスラスト荷重発生機の少なくとも一対を交差させて配置し、前記スラストジャッキを駆動して発生させることを特徴とする請求項１に記載のケーソン等の潜管工法。
【請求項３】
前記沈設用荷重は、前記スラスト荷重発生機の下部と前記管体の上部との間に推力用ジャッキを介在させそれを駆動して発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーソン等の潜管工法。
【請求項４】
前記自沈制御力は、前記スラスト荷重発生機と前記管体とを索条等にて連結するとともに、管体が複数個の場合にはそれら相互を互いに連結して行うことを特徴とする請求項１，２又は３に記載のケーソン等の潜管工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２４２６（Ｐ２００６−２４２６Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１７９４６０（Ｐ２００４−１７９４６０）
【出願日】平成１６年６月１７日（２００４．６．１７）
【出願人】（５９１０６７８９７）千葉窯業株式会社 (8)
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１７日（２００４．６．１７）
【出願人】（５９１０６７８９７）千葉窯業株式会社 (8)
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