中間立坑接続方法

【課題】人孔と既設管とを安全に接合でき、人孔が交通の妨げとなることがない中間立坑接続方法を提供する。
【解決手段】地中に構築された既設管に対し地上から平面視ほぼ円形をなすケーシングを前記既設管の上部まで設置し、前記ケーシングの内部にその内径より小の外径のリングセグメントを設け、前記リングセグメントの下部にほぼ半円形をなす刃口セグメントが設けられ、この刃口セグメントは前記既設管の上部でなく側方位置に設けられ、前記刃口セグメントが設けられた前記リングセグメントを圧入して前記刃口セグメントを前記既設管の側方まで沈設後、前記ケーシングおよび刃口セグメントの内部空間と前記既設管の内部空間とを連通させ、前記既設管とを接続する構成とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シールド工法や掘進工法等により地中に予め構築された既設管に対し、地上から立坑を掘削し、人孔を構築して既設管と接続する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人孔を、地中に構築された下水道管のような既設の管渠（以下、既設管という）に対し接合するにあたり、従来では、まず地上側から中間立坑を構築し、この中間立坑よりシールド工法または掘進工法等により掘削機を掘進させながら既設管を構築した後、中間立坑の部分に人孔を構築し、人孔と既設管とを接合していた。
【０００３】
また、地中に予め既設管を布設した後、中間立坑を築造して既設管と接合し、人孔を構築する方法としては、特開平１０−１４０９６６（以下、先行例という）がある。
【特許文献１】特開平１０−１４０９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、道路下に既設管を構築する場合、占有等の関係から車道中央下に位置させることが多いが、この場合に、既設管の中心と人孔の中心を合致させて人孔を構築してしまうと、点検時に人が人孔内に入り作業を行うときに、道路中央部に作業ヤードを設ける必要があり、交通の支障となる。
【０００５】
これを解決するために、人孔の中心を既設管の中心からずらし、人孔の入口を歩道側に配置することが考えられる。
【０００６】
しかし、人孔の中心と既設管の中心がズレているため、先行例では、既設管のほぼ真上から中間立坑を構築していくため、先行例における掘削装置および掘削方法は適用できない。
【０００７】
そこで、付近に立坑を構築し、立坑より既設管へ横杭を掘って接続する。この場合、横杭部に地盤改良を行い、周辺地山を固めてから掘削し、人孔と接合するやり方がある。
【０００８】
しかし、地盤改良だけでは地山が崩壊する恐れがあるため、安全性に問題があり、支保工が必要となり、コスト、工程が多く必要である、という課題があった。
【０００９】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、人孔と既設管とを安全に接合でき、人孔が交通の妨げとなることがない中間立坑接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、地中に構築された既設管（２）に対し地上から平面視ほぼ円形をなすケーシング（３）を前記既設管（２）の上部まで設置し、前記ケーシング（３）の内部にその内径より小の外径のリングセグメント（５）を設け、前記リングセグメント（５）の下部にほぼ半円形をなす刃口セグメント（６）が設けられ、この刃口セグメント（６）は前記既設管（２）の上部でなく側方位置に設けられ、前記刃口セグメント（６）が設けられた前記リングセグメント（５）を圧入して前記刃口セグメント（６）を前記既設管（２）の側方まで沈設後、前記ケーシング（３）および刃口セグメント（６）の内部空間と前記既設管（２）の内部空間とを連通させ、前記既設管（２）とを接続することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の中間立坑接続方法において、前記ケーシング（３）の下部外周ならびに前記刃口セグメント（６）の外周から底部および前記既設管（２）の下部にかけて地盤改良されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、既設管２の上部までほぼ円形をなすケーシング３を沈設し、ケーシング内部を介してほぼ半円形の刃口セグメント６を前記既設管２の側方まで沈設後、ケーシング３の下部外周や刃口セグメント外周や底部および既設管２の下部等を地盤改良したため、ケーシング３の浮き上がりを防止でき、かつ刃口セグメント６および既設管２部分を補強できるとともに止水でき、安全性を確保し得る。
また、ケーシング３の上部であって刃口セグメント６上方位置側に人孔Ａを構築し、人孔Ａと既設管２とを接続するようにしたため、既設管２が車道中央下であっても道路中央部に作業ヤードを設ける必要がなく、車両通行の妨げとなることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１〜図１０は、本発明における中間立坑接続方法の施工手順を示す。
【００１４】
図１において、１は地表面、２はシールド工法や掘進工法等により地中に予め構築された既設管、３はほぼ円筒状のケーシング、４はケーシング上外周部に設けられたフランジ状の反力架台受、５はケーシング３の内部に、ケーシング内径よりやや小さな外径をなし、内部において上下動自在に設けられたほぼ円筒状のリングセグメント、６はこのリングセグメント５の下部であって既設管２の占有範囲外、つまり既設管２の上方位置ではなく、側方にズレた位置に設けられた刃口セグメントで、その形状は平面視半円形をなしている。７は当初地上側であってリングセグメント５の上部に設けられたセグメント支圧材である。
【００１５】
施工に当たり、地上の所定の位置、つまり既設管２のほぼ上方位置に、既設管２より大径のほぼ円筒状をなすケーシング３をセットする。この場合、ケーシング３は既設管２の真上の位置でなく、ケーシング３の中心線０に対し既設管２が側方にズレた位置になるように配置される。
【００１６】
次に、ケーシング３を地中に沈設させながらケーシング内を水中掘削し、下方に埋設された既設管２を破壊しないよう余裕をもった深さまでケーシング３を圧入もしくは建て込みながら沈設した後、つまりケーシング３の下端が既設管２の上部に接触しない上方位置に達したら、ケーシング３の沈設作業を停止する。
【００１７】
ついで、ケーシング３の内部にほぼ円筒状のリングセグメント５を設置する。このリングセグメント５は地上で組み立てられる。
【００１８】
リングセグメント５の下部には刃口セグメント６が設置され、この刃口セグメント６は、断面ほぼ円形をなすリングセグメント５の一方の側のほぼ半円形の部分にほぼ半円形をなすよう設置される。リングセグメント５の他方の側のほぼ半円形部分の下方の位置に既設管２が位置している。
【００１９】
図１６（ａ）はリングセグメント５の部分平面図、（ｂ）図はその内側から見た正面図を示す。５ａはセグメントピースで、隣り合うセグメントピース５ａを接続して組み立て、全体として平面視ほぼ円形に形成される。５ｂは接続用のボルト、５ｃは補強用のリブである。
【００２０】
図１７（ａ）は刃口セグメント６の部分平面図、（ｂ）図はその内側から見た正面図で、６ａはセグメントピースで、全体として平面視ほぼ半円形に組み立てられる。６ｂは接続用のボルト、６ｃは補強用のリブ、６ｄは下方に向かって先細形状をなす刃口である。
【００２１】
図２は、図１の状態において、セグメント支圧材７を押圧して下動させ、リングセグメント５および刃口セグメント６を下方に圧入した状態を示す。
【００２２】
図３ないし図５は上部に支圧材を順次継ぎ足しながら、ケーシング３内に刃口セグメント６、リングセグメント５を沈降させていく状態を示す。これらの図中で、８は、反力架台受４に支持された反力架台８である。
なお、図３、図４、図５および図６において、８ａは圧入架台で、この上にジャッキ（図示せず）を設置し、反力架台８から反力をとり、リングセグメント５を圧入していく。
【００２３】
刃口セグメント６の刃口６ｄが地山に到達したら、図６に示すように、上部に反力架台８を設置し、反力架台８を利用してジャッキ等の圧入手段により、セグメント支圧材７を押圧し、刃口セグメント６を既設管２の側方側に対向配置させ、かつリングセグメント５の下端が既設管２の上部に達するまで圧入、沈設する。リングセグメント５の圧入時は、必要に応じ図示しないジェット噴射用パイプを挿入し、ジェットを水平方向にふかす。
【００２４】
図７は、反力架台８を除去し、セグメント支圧材７内に改良鞘管９を設置し、かつケーシング３内の底部に掘削によって生じた発生土を埋め戻しした状態を示す。１０は埋め戻した土砂を示す。これはケーシング３の浮き上がりを防止するために行われるが、最終的には除去される。
改良鞘管９の先端部は、ケーシング３の下端より若干上（１０〜３０ｃｍ程度）に位置している。図では、分割されたケーシング３の長さが３ｍなので、その半分で１．５ｍのところまで埋め戻している。改良鞘管９の先端はケーシング３の下端より２０〜３０ｃｍ程度上のところまで位置している。したがって、改良鞘管９は土中に１．２ｍ程埋まっていることになる。なお、改良鞘管９は、地盤改良が通常の薬注入の場合には不要である。
【００２５】
次に、高圧噴射撹拌工法により改良鞘管９を介し地盤改良材のための注入管（図示せず）を刃口６ｄ近辺まで挿入し、地盤改良材を刃口６ｄの下方部分に注入する。また、ケーシング３の下方外周側部にも、地上側からボーリングマシンで削孔し、注入管（図示せず）を挿入して、薬液を注入して地盤改良を行う。すなわち、図８に示すように、ケーシング３の底部側方の外周部分、刃口セグメント６の刃口６ｄの底部下方部分、既設管２の底部下方部分等を地盤改良する。ａはケーシング底部側方の外周部分の地盤改良部分、ｂは刃口６ｄおよび既設管２の底部下方の地盤改良部分である。この際、必要に応じて既設管２の付近に補足注入を行う。補足注入部分は図１２に示す。ケーシング３の底部外周部分の地盤改良はケーシング３の浮き上がり防止のため、底部はその部分の補強および止水のためである。
【００２６】
その後、改良鞘管９を、図９に示すように、撤去する。セグメント支圧材７等も撤去し、掘削後、ポンプでケーシング３の内部の水を排出し、清掃する。
【００２７】
そして、既設管２をハツリ、コンクリートを打設し、接合して一体化する。図１０はその概略外観側面図を示す。
【００２８】
なお、地盤改良工程は、例えばケーシング３を圧入してから適宜の段階で行ったり、あるいはケーシング圧入前に予め行っても良い。
【００２９】
図１１は、地表側から見たケーシング３の平面図を示す。１１は左右にそれぞれ設けられた受桁、１２はケーシング３の上部に設けられた路面覆工板を示す。
【００３０】
図１２は、図１１中Ａ−Ａ線断面図、図１３は図１２中のＢ−Ｂ線断面図、図１４は図１２中Ｃ−Ｃ線断面図を示す。これらの図において、補足注入１３は、ケーシング３の外側において地上側からボーリングマシンで削孔して注入管（図示せず）を挿入し、薬液を注入して構築する。
【００３１】
図１５は地表１から組立マンホール１５を構築し、組立マンホール１５を上部を撤去したケーシング３に接続し、路面覆工板に開口１２ａを設け、組立マンホール１５とケーシング３、既設管２とを接合し連通させた状態を示す。基礎コンクリート１４を打設後、既設管２の不要部分をハツリ、ケーシング３内に鉄筋、型枠を設置し、人孔Ａの躯体コンクリートを打設する。頂版３ａ打設後、上部に組立マンホール１５を設置し、人孔Ａを完成後、埋め戻し、上部の一部のケーシング３を撤去して完成となる。なお、組立マンホール１５の上部には作業員出入り用の開閉自在な蓋１５ａが設けられる。
また、既設管２の上部の一部にはハツリにより開口部２ａが設けられ、ケーシング３の内部と連通される。なお、組立マンホール１５およびケーシング３内には既設管２内に作業員が入ったり、既設管２に入った作業員が地上へ出るためのタラップ１６が設けられる。
【００３２】
この実施例では、既設管２の上部でなく、側方にズレた位置に組立マンホール１５が位置しているため、車道中央下に既設管２が位置していても道路中央部に作業ヤードを設ける必要がなく、作業ヤードが交通の弊害となることを防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る中間立坑接続方法の一実施例の施工状態を示す説明図。
【図２】同上の実施例において、次の施工状態を示す説明図。
【図３】さらに次の施工状態を示す説明図。
【図４】さらに次の施工状態を示す説明図。
【図５】さらに次の施工状態を示す説明図。
【図６】さらに次の施工状態を示す説明図。
【図７】さらに次の施工状態を示す説明図。
【図８】さらに次の施工状態を示す説明図。
【図９】さらに次の施工状態を示す説明図。
【図１０】さらに次の施工状態を示す説明図。
【図１１】構築した中間立坑を地上側から見た平面図。
【図１２】図１１中Ａ−Ａ線断面図。
【図１３】図１２中Ｂ−Ｂ線断面図。
【図１４】図１２中Ｃ−Ｃ線断面図。
【図１５】人孔を有する中間立坑を既設管に接続した状態を示す概略縦断面図。
【図１６】（ａ）はリングセグメントの部分平面図、（ｂ）はそれを内側から見た内周面を示す。
【図１７】（ａ）は刃口セグメントの部分平面図、（ｂ）はそれを内側から見た内周面を示す。
【符号の説明】
【００３４】
１地表
２既設管
３ケーシング
４反力架台受
５リングセグメント
５ａセグメントピース
５ｂ接続用ボルト
５ｃリブ
６刃口セグメント
６ａセグメントピース
６ｂ接続用ボルト
６ｃリブ
６ｄ刃口
７セグメント支圧材
８反力架台
９改良鞘管
１０埋め戻した土砂
１１受桁
１２路面覆工板
１３補足注入
１４基礎コンクリート
１５組立マンホール
１５ａ開閉自在蓋
１６タラップ
Ａ人孔

【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に構築された既設管（２）に対し地上から平面視ほぼ円形をなすケーシング（３）を前記既設管（２）の上部まで設置し、
前記ケーシング（３）の内部にその内径より小の外径のリングセグメント（５）を設け、
前記リングセグメント（５）の下部にほぼ半円形をなす刃口セグメント（６）が設けられ、この刃口セグメント（６）は前記既設管（２）の上部でなく側方位置に設けられ、
前記刃口セグメント（６）が設けられた前記リングセグメント（５）を圧入して前記刃口セグメント（６）を前記既設管（２）の側方まで沈設後、
前記ケーシング（３）および刃口セグメント（６）の内部空間と前記既設管（２）の内部空間とを連通させ、前記既設管（２）とを接続することを特徴とする中間立坑接続方法。
【請求項２】
請求項１記載の中間立坑接続方法において、前記ケーシング（３）の下部外周ならびに前記刃口セグメント（６）の外周から底部および前記既設管（２）の下部にかけて地盤改良されていることを特徴とする中間立坑接続方法。

【図１】