掘削溝用多辺枠体土留

【課題】マンホール等を地下に埋設するために、地山崩壊防止用の矢板工法の支保材において、フレーム長さを調整させる、液圧または気圧による調整装置で、多辺形の環状枠体を形成し、ヒンジ結合されることを特徴とする掘削溝用多辺枠体土留を提供する。
【解決手段】内筒１と外筒２が摺動可能なフレーム３に、水圧式シリンダーが内蔵される。水圧式シリンダーの基端部と、内筒１の端部とは、水圧式シリンダーの基端部のピン孔と、内筒１の端部に設けられたピン孔を介して、ピンで固定される。水圧式シリンダーの先端部と、外筒２とも、水圧式シリンダーの先端部のピン孔と、外筒２の端部に設けられたピン孔を介して、ピンで固定される。ピン孔はフレーム３の最大長さを調節する。腹起しブロックとして、上部吊り金具１５ａと下部吊り金具を備えるヒンジ部材１４とを、複数個連結すれば、枠体土留となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削平面上、各内角が１８０度以下のあらゆる多角形の掘削溝に対応し、その土壁の崩壊を防止する掘削溝用多辺枠体土留に関するものである。
【０００２】
【技術文献】
特開２００５−２６０１号
【背景技術】
【０００３】
従来マンホール等の構造物の埋設工事に土留を行う際には、掘削土壁の対辺にそれぞれ腹起し、切梁等を用いた公知の方法で土留が行われてきたが、これを改善するものとして、前記文献は四角枠状の枠体で押圧でき、また掘削溝の掘り下げ深度に合わせて、下段の枠体を容易に下方へ移動させることができ、且つ施工後には、下段の枠体を上段の枠体に近接する位置まで、簡単に移動できる土留仮設装置を提供している。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記文献による土留装置は、第１に、四角形の掘削溝のみに対応するもので、あらゆる多角形の掘削溝に対応可能な土留装置ではないため、必要とされる掘削面積よりも大きくなっても、四角形での掘削が行われ、余分な掘削を行わなければならないという点、第２に、掘削溝内を横断する既設の配管等の障害物により、四角枠状を維持したまま、枠体を設置、撤去することが不可能となるという弊害があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、掘削平面上、各内角が１８０度以上のあらゆる掘削溝に対応可能で、その土壁の崩壊を防止し、且つ掘削溝内での組立、解体および必要に応じたフレームの追加作業を容易にする掘削溝用多辺枠体土留の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために、第１発明による掘削溝用多辺枠体土留は、マンホール等の構造物を地下に埋設するために、掘削された掘削溝の地山壁の崩壊を防止する、矢板を土留壁とする矢板工法において、内外筒よりなるフレームと、このフレームの内部に備えられ、且つ内筒と外筒との摺動によって、フレーム長さを調整させる、液圧または気圧による長さ調整装置とで構成し、この腹起しブロックを、複数個その端部を相互に連結して、多辺形の環状枠体を形成すると共に、しかもその連結を、その端部及びヒンジ部材のそれぞれに備えられたピン孔及びピンにて、ヒンジ結合されることを特徴とする。
【０００７】
腹起しブロックを任意の位置で部分的に直線状に連結して、多辺形の環状枠体を形成するようにするのがよい。
【０００８】
腹起しブロックに、ばね式自動収縮装置を備えるようにするのがよい。
【０００９】
複数の該腹起しブロックの収縮を、地上で集中制御できる装置を備えるようにするのがよい。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１により、ヒンジ部材が掘削溝外から吊り下げられ固定されるため、各腹起しブロックは、ヒンジ部材にピンを介して連結されており、掘削溝内での組立、分解の必要が生じたときは、ヒンジ部材は腹起しブロックの着脱に関係なく保持されているため、任意の腹起しブロックを容易に組付け、取り外すことができる。
【００１１】
さらに、前記の通り掘削構内、掘削溝外いずれにしても組立が容易なので、平面上五角形以上の掘削溝の土留を実施する場合でも、腹起しブロックの追加を容易に行うことができる。
【００１２】
ヒンジ部材の形状が左右対称となっているので、腹起しブロックの両端どちらでも、使用可能で、さらにバルブの位置を、対角の二点にそれぞれ配置することが、現場で容易に対応できるので、ホースを二点にまとめることができ、作業のやり易さ、また安全に寄与する。
【００１３】
また、腹起しブロックに内蔵された水圧式シリンダーが強力な軸力を有しており、これを加圧装置で加圧して、矢板を介して土壁を押圧することにより、矢板と土壁との隙間を土砂等で埋める裏込め作業が不要となる。また土壁にプレロードがかかることにより、長時間放置したり、雨が降ったり、掘削溝の周辺を大型自動車が通行する等の外的要因により道路面にクラックが入ったり、道路の縁石と側溝との間が開いたり、あるいは塀が傾斜するなどの二次的な悪影響を防ぐ役割を果たす。
【００１４】
請求項２により、ヒンジ部材の四隅に設けられたピン孔に垂直ピンを固定することで、腹起しブロックが部分的に直線状に連結可能となることにより、腹起しブロックのサイズを変更しなくても、より大きな掘削溝にも対応可能となる。
【００１５】
請求項３により、腹起しブロックが自動で収縮するので、例えば下段から撤去する場合でも、掘削溝内に作業員が入らなくてもよく、安全性に優れている。
【００１６】
請求項４により、加減圧集中制御装置を採用することにより、複数箇所の操作を一人で行うことができ、本作業時において、平面上四角形の掘削溝であれば、四分の一に、それ以上の多辺の掘削溝であれば、該辺数分の一に、人件費の削減を実現できる。
【００１７】
さらに、本発明の副次的効果として、下水工事等では、マンホール等の構造物の埋設など多辺掘削での土留として使用した後、腹起しブロックとヒンジ部材に分解することで、該腹起しブロックを管路用腹起しとして使用することも可能となり、且つ伸縮機能を備えた、長さ調整が可能な管路用腹起しとしての利用価値も併せ持つ。また、平行して設置される２本の各腹起しブロックの掘削溝のカガミ側方向端部に、それぞれヒンジ部材を固定し、２つのヒンジ部材の間に所定の長さの腹起しブロックを固定することで、カガミ側の土留としても機能させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の掘削溝用多辺枠体土留を、図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１には、本実施形態の掘削溝用多辺枠体土留の具体例を表わす全体斜視図が図２には、本実施形態の掘削溝用多辺枠体土留の具体例を表わす全体平面図が示されている。図３に掘削溝用多辺枠体土留が、内筒１と外筒２が摺動可能に組み合わされたフレーム３に、水圧式シリンダー４が内蔵されていることが示されている。
【００２０】
水圧式シリンダー４の基端部（バルブ取付側）と、内筒１の端部とは、水圧式シリンダー４の基端部のピン孔５と、内筒１の端部に設けられたピン孔６を介して、ピン７で固定される。
【００２１】
また、水圧式シリンダー４の先端部と、外筒２とも、水圧式シリンダー４の先端部のピン孔８と、外筒２の端部に設けられたピン孔９を介して、ピン７で固定される。尚ピン孔９はフレーム３の最大長さを調節するための役目も果たしている。このように組み立てられたものを、腹起しブロック１０とする。
【００２２】
さらに、図４には、ヒンジ部材１１の四隅に設けられたピン孔１２に垂直ピン１９を固定することで、腹起しブロック１０が部分的に直線状に連結可能となり、土圧による連結部分の曲折を防止することが示されている。
【００２３】
また、図５には、腹起しブロック１０を連結して枠体土留１３となすＬ型ヒンジ部材１４は、上部吊り金具１５ａと下部吊り金具１５ｂを備え、腹起しブロック１０の先端部を挟み込む形状を有する上下２段のプレート１６からなり、腹起しブロック１０とＬ型ヒンジ部材１４との連結時に、腹起しブロック１０の両端部のいずれかの接合用ピン孔１７と、同じ位置に重なり合うよう、上下各２個のＬ型ヒンジ部材ピン孔１８が、左右の上下２段のプレート１６に設けられていることを示している。
【００２４】
腹起しブロック１０の両端部いずれかの一端部と、Ｌ型ヒンジ部材１４を組み合わせ、接合用ピン孔１７と、Ｌ型ヒンジ部材ピン孔１８との位置を合わせ、垂直ピン１９によりヒンジ結合される。
【００２５】
腹起しブロック１０とＬ型ヒンジ部材１４を掘削現場の状況に応じて、必要な数量を準備する。
【００２６】
Ｌ型ヒンジ部材１４を親矢板２０から先に吊り下げることで掘削溝内にて腹起しブロック１０を組み立てることも可能ではあるが、作業効率上できる限り地上で組み立てた後、設置することが望ましい。例えば図７のような、平面上五角形の掘削溝の場合は掘削溝の五辺各々の長さに、対応する腹起しブロック１０の長さと内角角度を調整してＬ型ヒンジ部材１４で掘削溝外で組み立てた後、掘削溝内に設置する。
【００２７】
図６により、本発明の作業手順を説明すると、（ａ）Ｌ型ヒンジ部材１４と掘削溝の各辺の長さに調整された腹起しブロック１０を、地上にて垂直ピン１９で固定し、環状構造の枠体土留１３にする。（ｂ）予掘りを行い、親矢板２０を掘削溝の各角の所定の位置にたて込み、Ｌ型ヒンジ部材１４の上部吊り金具１５ａにワイヤー２１を掛けて、枠体土留１３を吊り上げる。
【００２８】
（ｃ）枠体土留１３を掘削溝内に吊り下げ、所定の位置に保持し、親矢板２０に固定し、仮設置とする。（ｄ）掘削溝と腹起しブロック１０の隙間に矢板２２を建て込むと同時に、さらに掘削を行い所定の深さまで掘削と矢板２２の建て込みを繰り返した後、（ｆ）腹起しブロック１０に内蔵されている水圧式シリンダー４を、加圧装置２３により加圧して、矢板２２を介して土壁にプレロードをかけて、一段目の設置が完了する。
【００２９】
（ｅ）は掘削の深さにより、一段の枠体土留１３では、土圧を支えきれない場合に、二段目の枠体土留１３を使用する図を示しているが、これについては、適宜所定の強度計算に基づき、その段数が決定される。尚、二段目の枠体土留１３については、枠状を維持したまま設置するために、一段目の枠体土留１３の内側寸法より小さくなるよう地上で組み立てた枠体土留１３を、ワイヤー等で吊り上げ、掘削溝内の所定の位置まで、一段目の枠体土留１３の内側を通して吊り下ろし、一段目のＬ型ヒンジ部材１４の下部吊り金具１５ｂから固定されたワイヤー等により、二段目のＬ型ヒンジ部材１４の上部吊り金具１５ａに引っ掛け固定し、一段目と同様に加圧して土壁にプレロードをかけて設置が完了する。
【００３０】
図７は、水圧式シリンダー４には、水圧式シリンダー４の減圧時に、収縮するよう、その両端部間にスプリング２５が取付けられていることを示している。
【００３１】
図８は、マンホール２３の設置が完了すれば、４本のバルブ２６から地上にホース２７で延長されている加減圧集中制御装置２４であり、これを操作することにより、４本の水圧式シリンダー４は同時に減圧され、枠体土留１３も収縮する。
【００３２】
Ｌ型ヒンジ部材１４に取り付けられている上部吊り金具１５ａに、ワイヤー２１を掛け、クレーン等で吊り上げ、枠体土留１３の撤去は完了する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の具体例を表わす全体斜視図
【図２】本発明の実施形態の具体例を表わす全体平面図
【図３】本発明の腹起しブロック部分の斜視図
【図４】ヒンジ部材斜視図
【図５】Ｌ型ヒンジ部材斜視図
【図６】作業手順を示す説明図
【図７】ばね式自動収縮装置の平面図
【図８】五角形枠体土留平面図
【図９】加減圧集中制御装置の斜視図
【図１０】最適システム全体斜視図
【符号の説明】
１…内筒
２…外筒
３…フレーム
４…水圧式シリンダー
５…水圧式シリンダーの基端部のピン孔
６…内筒の端部のピン孔
７…ピン
８…水圧式シリンダーの先端部のピン孔
９…外筒の端部のピン孔
１０…腹起しブロック
１１…ヒンジ部材
１２…ヒンジ部材ピン孔
１３…枠体土留
１４…Ｌ型ヒンジ部材
１５ａ…上部吊り金具
１５ｂ…下部吊り金具
１６…プレート
１７…接合用ピン孔
１８…Ｌ型ヒンジ部材ピン孔
１９…垂直ピン
２０…親矢板
２１…ワイヤー
２２…矢板
２３…加圧装置
２４…加減圧集中制御装置
２５…スプリング
２６…バルブ
２７…ホース

【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンホール等の構造物を地下に埋設するために、掘削された掘削溝の地山壁の崩壊を防止する矢板を土留壁とする矢板工法の支保材において、内外筒よりなるフレームと、このフレームの内部に備えられ、且つ内筒と外筒との摺動によってフレーム長さを調整させる液圧または気圧による長さ調整装置とで構成し、この腹起しブロックを複数個その端部を相互に連結して多辺形の環状枠体を形成すると共に、しかもその連結を、その端部及びヒンジ部材のそれぞれに備えられたピン孔及びピンにてヒンジ結合されることを特徴とする掘削溝用多辺枠体土留。
【請求項２】
腹起しブロックを任意の位置で部分的に直線状に連結して多辺形の環状枠体を形成した請求項１記載の掘削溝用多辺枠体土留。
【請求項３】
腹起しブロックにばね式の自動収縮装置を備えた請求項１〜２に記載の掘削溝用多辺枠体土留。
【請求項４】
複数の該腹起しブロックの伸縮を地上でまとめて操作できる加減圧集中制御装置を備えた請求項１〜３に記載の掘削溝用多辺枠体土留。

【図１】