穴の掘削方法及び集水井の施工方法
【課題】ジャッキ部を比較的小型軽量化して操作を容易にすると共に低コストにした穴を掘削して集水井を施工する。
【解決手段】先端に切刃２２を有する鋼製刃口２０の内面に設けた受け部２３にジャッキ部２８を載置する。ジャッキ部の上側にはセグメントリング１２を多段に取付ける。ジャッキ部はスペーサ２９内に出没可能なジャッキ２４を収納する。先端のセグメントリング１２Ａにジャッキ部のスペーサを取付け、スペーサからジャッキ２４を突出させて受け部を押すことで鋼製刃口で穴を一次掘削する。ジャッキ２４を収縮後にスペーサとシリンダとの間に反力板３３を装着する。外筒２５に油圧を供給し、反力板３３に反力をとってシリンダに対して外筒を下方に伸張させて受け部を介して鋼製刃口で更に二次掘削する。ジャッキ部を収縮させてセグメントリングとの間に新たなセグメントを取付ける。
【解決手段】先端に切刃２２を有する鋼製刃口２０の内面に設けた受け部２３にジャッキ部２８を載置する。ジャッキ部の上側にはセグメントリング１２を多段に取付ける。ジャッキ部はスペーサ２９内に出没可能なジャッキ２４を収納する。先端のセグメントリング１２Ａにジャッキ部のスペーサを取付け、スペーサからジャッキ２４を突出させて受け部を押すことで鋼製刃口で穴を一次掘削する。ジャッキ２４を収縮後にスペーサとシリンダとの間に反力板３３を装着する。外筒２５に油圧を供給し、反力板３３に反力をとってシリンダに対して外筒を下方に伸張させて受け部を介して鋼製刃口で更に二次掘削する。ジャッキ部を収縮させてセグメントリングとの間に新たなセグメントを取付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集水井等の設備を構築する穴の掘削方法と穴を掘削しながら穴内に集水井を構築するようにした集水井の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大雨や長雨等で地表から地下に多くの水が染み込んで地下水が流れ込む。増水した地下水等によって傾斜地やがけ等の地盤が崩壊したり滑り面より上層の地層が滑り落ちることで、地滑り現象が発生する。このような地滑りが発生すると、その下方に位置する集落や道路等の施設や設備が埋まったり押しつぶされたりするおそれがある。
このような地滑りを防止する手段として集水井が採用されている。集水井は筒状の縦穴を地表から地中に形成しながら穴内にセグメントリングを順次施工して形成する。そして、周囲の地下水を集水井に誘導して貯水させ、集水井の下部からダムや水路、河川等、滑り面から離れた領域に水を誘導して排出している。これにより地中で地下水の水位が増大しないようにして地滑りや土砂崩れ等を抑制できる。
集水井は例えば上下方向に掘削された縦穴の内面に例えば円弧状のセグメントを周方向に接合してなるセグメントリングを深さ方向に多段に連結させて形成している。この集水井は上部のセグメントリングを地表より若干上方に突出させ、地表面周囲に打設したコンクリート等で固定保持されている。
【０００３】
このような集水井を構築する方法として自沈式工法と逆巻き工法とが提案されている。自沈式工法は複数のコンクリート製セグメントをリング状に構築したセグメントリングに上から荷重を加えて降下させ、順次セグメントリングを多段に積層して筒状に構築するものであるが、セグメントリングが地中深く進行するとセグメントリングの周囲に加わる地盤の土圧が大きくなり、それ以上は自沈できなくなる欠点がある。また、地中が柔らかい場合には多段のセグメントリングが地中に吊られている状態になって抜け落ちてしまうこともあった。
【０００４】
これに対し、逆巻き工法は例えば特許文献１に記載されており、図１２に示すように、地表面に逆円錐台形状の発進穴１を掘削し、その底面に略筒状の鋼製刃口２を載置する。鋼製刃口２の先端には切刃３が形成されている。鋼製刃口２の内面に突出させた受け部２ａ上にジャッキ４を所定間隔で設置し、その上に複数のＲＣセグメント５からなるセグメントリング６を多段に接続して筒状に形成する。発進穴１の底部にはズレ止めコンクリートを打設し、地表面にはセグメントリング６を固定保持する固定コンクリート７を打設しておく。
そして、図１３に示すように、ジャッキ４をセグメントリング６の先端面で反力を受けるようにして伸張させて鋼製刃口２を下方に押して地盤を掘削して縦穴を穿孔する。その後セグメントリング６の先端面からジャッキ４を収縮させる。セグメントリング６の先端面と収縮されたジャッキ４との間に形成されたリング状の空間Ｓには、集水井８の上部開口から重機等によってワイヤで吊したセグメント５を降下させて嵌め込み、セグメントリング６の先端面と新たなセグメント５とを継手で接合する。そして複数のセグメント５を周方向に継手接合することで新たなセグメントリング６を構築する。このようにして掘削した縦穴内に順次下方にセグメントリング６を接合して集水井８を構築する。
【特許文献１】特開平３−７２１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ジャッキ４をセグメントリング６の先端面と鋼製刃口２の受け部２ａとの間で伸縮して新たなセグメントリング６を装着する空間Ｓを形成するためには、ジャッキ４を収縮した際にセグメントリング６の中心軸Ｏ方向の幅に相当する空間Ｓを形成しなければならない。そのため、ジャッキ４が収縮した状態でその長さがセグメント５の幅に相当する長さを有していなければならず、ジャッキ４の１ストローク分の飛び出し量がセグメント５の幅以上なければならなかった。
そのため、ジャッキ４が大型化してその重量が数百Ｋｇ以上に増大し、しかもジャッキ４を重機で吊して移動させるために大型の重機が必要になり、手間がかかる上にコスト高になる欠点があった。またジャッキ４は油圧で伸縮するために油圧供給及び排出用のホースが接続されており、ジャッキ４の伸縮ストロークが長いために伸縮移動が煩雑で多量の油圧を必要とするという欠点もある。
本発明は、このような実情に鑑みて、ジャッキを比較的小型軽量化して操作を容易にすると共に低コストにした穴の掘削方法及び集水井の施工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】
【０００６】
本発明による穴の施工方法は、先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合するようにした穴の掘削方法であって、先に施工した前記セグメントリングにジャッキ部のジャッキを進退可能に収納したスペーサを取付け、該スペーサからジャッキを突出させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、ジャッキ部のスペーサとジャッキとの間に反力部材を装着し、該反力部材に反力をとって前記ジャッキを伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、その後、反力部材を取り除いて受け部上にジャッキ部を収縮させた状態で、先に施工したセグメントリングと前記ジャッキ部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、掘削用治具の受け部を押して切刃で掘削を行うためのジャッキ部が、スペーサ内からのジャッキの伸縮とスペーサとの間の反力部材に反力をとるジャッキの伸縮とによって二段階に亘って掘削用治具で穴を掘削するために、ジャッキを収納した収縮状態のジャッキ部の長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短くてすみ、ジャッキ部を小型軽量化できるために低コストである上に伸縮や重機等による移動操作が容易でありランニングコストも低い。
【０００７】
また本発明による穴の施工方法は、先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合するようにした穴の掘削方法であって、先に施工したセグメントリングの内面に前記ジャッキ部を取付け、該ジャッキ部を伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、その後、先に施工したセグメントリングの端面に収縮したジャッキ部を設置し、先に施工した前記セグメントリングの端面に反力をとって前記ジャッキ部を伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、ジャッキ部を収縮させて掘削用治具の内側に移動させ、先に施工した前記セグメントリングと受け部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする。
本発明においても、掘削用治具の受け部を押して切刃で掘削を行うためのジャッキ部が、セグメントリングの内面に取付けた位置とセグメントリングの端面に設置した位置とでそれぞれ伸張して二段階に亘って掘削用治具で穴を掘削するために、収縮状態のジャッキ部の長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短くてすみ、ジャッキ部を小型軽量化できるために低コストである上に伸縮操作等が容易である。
【０００８】
本発明による集水井の施工方法は、先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合してなる集水井を構築するようにした集水井の施工方法であって、先に施工したセグメントリングにジャッキ部のジャッキを進退可能に収納したスペーサを取付け、該スペーサからジャッキを突出させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、ジャッキ部のスペーサとジャッキとの間に反力部材を装着し、該反力部材に反力をとってジャッキを伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、その後、反力部材を取り除いて受け部上にジャッキ部を収縮させた状態で、先に施工したセグメントリングとジャッキ部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明による集水井の施工方法は、先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合してなる集水井を構築するようにした集水井の施工方法であって、先に施工した前記セグメントリングの内面にジャッキ部を取付け、該ジャッキ部を伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、その後、先に施工したセグメントリングの端面に収縮したジャッキ部を設置し、先に施工したセグメントリングの端面に反力をとってジャッキ部を伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、ジャッキ部を収縮させて掘削用治具の内側に移動させ、先に施工したセグメントリングと受け部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、ジャッキ部は、スペーサ内に収縮させたジャッキを収納した状態でその伸縮方向長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短い。また、ジャッキは、収縮させた状態でその伸縮方向長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短くした。
また、ジャッキ部は外筒とシリンダとからなるジャッキを備えており、外筒に対してシリンダを相対的に伸張させることで掘削用治具の受け部を押すようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る穴の掘削方法及び集水井の施工方法によれば、ジャッキ部によって二段階に亘って受け部を押して掘削用治具で掘削するために、ジャッキ部がセグメントリングの中心軸方向の幅より短くてすみため、ジャッキ部を小型軽量化できて低コストである上に伸縮操作や掘削用治具の掘削作業が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面により説明する。図１乃至図５は第一の実施の形態による鋼製刃口及びこれを用いた穴及び集水井の施工方法を示すものであり、図１は集水井の要部縦断面図、図２は鋼製刃口の縦断面図、図３（ａ）〜（ｄ）は鋼製刃口に装着したジャッキを示す部分拡大図、図４及び図５は集水井の構築工程を示す図である。
図１において、集水井１０は地表面から地中に略円筒状に掘削した穴１３内に構築されており、例えば略円弧版形状の複数のＲＣセグメント（以下、単にセグメントという）１１が周方向にその継手（図示せず）によって接続されたリング状のセグメントリング１２をその中心軸Ｏ方向（深さ方向）に継手で接続することによって形成されている。なお、セグメント１１の各継手は例えばボルトまたはナットを備え、これらボルトとナットによって互いに連結されている。
集水井１０の上部周囲には地表面から逆円錐台形状の発進穴１３ａが掘削されており、その地表面付近には集水井１０を固定保持するための固定コンクリート１４が打設されている。発進穴１３ａの底面１３ｂには集水井１０のセグメントリング１２の周囲にズレ止めコンクリート１５が打設され、ズレ止めコンクリート１５と集水井１０のセグメントリング１２との間には縁切材１６がリング状に設けられている。発進穴１３ａの固定コンクリート１４とズレ止めコンクリート１５との間は埋め戻し土１７で突き固められている。
【００１３】
次に集水井１０を構築するための略円柱状の穴１３の掘削に用いる掘削用治具としての鋼製刃口２０について図２により説明する。図２に示す鋼製刃口２０は本体２１が略円筒状に形成され、先端には全周に亘って内側に突出する断面略直角三角形状の切刃２２が形成されている。本体２１はその内径がセグメントリング１２の外径より若干大きく、内側にセグメントリング１２が挿入された状態で中心軸Ｏ方向に摺動可能とされている。本体２１の内面における切刃２２近傍に略リング板状の受け部２３が内側に突出して形成されている。
そして、図１に示すように、鋼製刃口２０の受け部２３と本体２１内に挿入されたセグメントリング１２との間にはジャッキ部２８が所定間隔に複数本、例えば９０度間隔で４本周方向に配設されている。ジャッキ部２８は油圧ジャッキ２４と油圧ジャッキ２４を出没可能に収納するスペーサ２９とで構成されている。ジャッキ部２８は、セグメントリング１２の先端面１２ａで反力を受けて伸張することでジャッキダウンし、受け部２３を押動して鋼製刃口２０を切刃２２で地中下方に掘削することになる。
【００１４】
図３（ａ）〜（ｄ）に示すジャッキ部２８の拡大図において、油圧ジャッキ２４は外筒２５とシリンダ２６とで概略構成され、シリンダ２６は外筒２５内に収容された収縮状態と外筒２５から突出した伸張状態とを選択的に取り得るように油圧によって伸縮可能とされている。そのため、外筒２５には油圧を供給または排出する油圧ホース２７が接続されている。
また、油圧ジャッキ２４は略有底円筒状のスペーサ２９内に出没可能に収容されている。スペーサ２９の底部２９ａにはセグメント１１の継手１１ａに連結可能な継手部３１が取付けられている。セグメント１１の継手１１ａやスペーサ２９の継手部３１は例えばボルトとナット部等で連結可能な構成とされており、この例ではセグメントリング１２の下方を向く端面（先端面）の継手１１ａとしてナット部を、スペーサ２９の継手部３１として固定ボルトを底部２９ａに設けて互いに連結可能とされている。図１及び図４に示すように、収縮状態の油圧ジャッキ２４及びスペーサ２９はセグメント１１の幅の約１／２程度の長さに設定されている。
ジャッキ部２８の動作について説明すると、まず図３（ａ）に示す収縮状態の油圧ジャッキ２４及びスペーサ２９は、外筒２５内に油圧ホース２７を通して油圧を供給することでスペーサ２９内の油圧ジャッキ２４を伸張させる。これによってシリンダ２６がスペーサ２９の底部２９ａで反力を受けて外筒２５をスペーサ２９から突出させ、図３（ｂ）に示す状態になる。この状態で外筒２５の油圧を排出することでシリンダ２６を外筒２５内に収縮させる。
すると、スペーサ２９とシリンダ２６との間に若干の隙間形成されるため、ここに反力板３３を挟持させる（図３（ｃ）参照）。次に油圧ホース２７から油圧ジャッキ２４の外筒２５に油圧を供給することでシリンダ２６から外筒２５が伸張しジャッキダウンする（図３（ｄ）参照）。この状態で、油圧ジャッキ２４及びスペーサ２９は最大寸法に伸張しており、セグメント１１の幅の約１．５倍程度の長さになる。
【００１５】
次に集水井１０の構築方法及び穴の掘削方法について図４及び図５に沿って説明する。なお、図４（ｃ）以降では発進穴１３ａは図示を省略する。
図４（ａ）において、集水井１０を施工するため、まず地表面から略逆円錐台形状の発進穴１３ａを掘削し、その底面１３ｂにコンクリートをリング状に打設して基準面３３を形成する。この基準面３３上に垂直に鋼製刃口２０の切刃２２を載置し、鋼製刃口２０の受け部２３上に略等間隔に複数（実施形態では４本）のジャッキ部２８を収縮状態で取付ける。この場合、各ジャッキ部２８はスペーサ２９を上方に位置させ外筒２５の底部２５ａを受け部２３に当接させる。なお、外筒２５の底部２５ａを受け部２３にボルト等で固定してもよい。
各ジャッキ部２８上には、複数のセグメント１１を周方向に接続してリング状に形成したセグメントリング１２を載置し、更にその上に複数段のセグメントリング１２を積層してそれぞれ継手で相互に接続して筒状に形成する。ここで、先端（下端）のセグメントリング１２を符号１２Ａで表示するとして、セグメントリング１２Ａの先端面に設けられている継手１１ａにジャッキ部２８のスペーサ２９の底部２９ａに設けた継手部３１を連結する（図３参照）。
そして、発進穴１３ａの底面１３ｂにおいてセグメントリング１２Ａの周囲に縁切り材１６を設置し、その外側にズレ止めコンクリート１５を打設する。次にズレ止めコンクリート１５の上に土を埋設して突き固める。その後、上端近傍のセグメントリング１２の内壁面から例えば鉄筋を水平方向に突出させて固定コンクリート１４を打設する。このようにして集水井１０の発進口の施工が完了する。
【００１６】
この状態から図４（ｂ）に示すように、油圧ホース２７から外筒２５に油圧を供給すると、収縮状態の油圧ジャッキ２４が伸張し、シリンダ２６がスペーサ２９の底部２９ａで反力を受けて外筒２５をスペーサ２９から突出させる（図３（ｂ）参照）。これによって受け部２３が下方に押されて鋼製刃口２０の切刃２２で地盤を油圧ジャッキ２４の伸張長さだけ、即ちセグメント１１の幅の約１/２程度の深さ掘削する。これを一次掘削という。次に外筒２５から油圧を排出し、シリンダ２６を外筒２５内に収縮させると油圧ジャッキ２４はスペーサ２８の外側に位置する。そして外筒２５に収納されたシリンダ２６とスペーサ２９との隙間に反力板３３を挿入し、挟持させる（図３（ｃ）参照）。
次に再び油圧ジャッキ２４の油圧ホース２７から外筒２５内に油圧を供給すると、シリンダ２６が外筒２５から突出するが、シリンダ２６は反力板３３で反力を受けるため、外筒２５が下方に押されてジャッキダウンし、受け部２３を更に押す。これによって鋼製刃口２０を降下させ、切刃２２で地盤を更にセグメント１１の幅の薬１/２程度の深さ掘削する（図３（Ｃ）参照）。これを二次掘削という。
なお、切刃２２で穴１３の周囲を掘削した後、内側を別の掘削機等で掘削する。
【００１７】
その後、図５（ａ）に示すように、ジャッキ部２８のスペーサ２９の継手部３１をセグメントリング１２Ａの継手１１ａから外し、油圧ホース２７を通して油圧を外筒２５から排出することでシリンダ２６を移動させて外筒２５内に収納する。これによってスペーサ２９がシリンダ２６と共に降下移動し、油圧ジャッキ２４を内部に収納するように収縮する。これにより、先端側のセグメントリング１２Ａと収縮状態で受け部２３上に位置するジャッキ部２８との間にセグメントリング１２を取付けるためのリング状の空間Ｓが形成される。
そして、図示しない重機を用いて集水井１０の上端開口からワイヤを介して新たなセグメント１１を集水井１０の底部に降下させ、作業員が空間Ｓ内に新たなセグメント１１を取付けてその継手と既設のセグメントリング１２Ａの先端面に設けた継手１１ａと接合する。次いで、順次ワイヤで降下させられるセグメント１１を既設のセグメントリング１２Ａ及び先に接合したセグメント１１と接合して新たなセグメントリング１２Ｂ（１２）を組み付ける。
そしてセグメントリング１２Ｂの各セグメント１１の継手１１ａにジャッキ部２８のスペーサ２９の継手部３１を連結し、上述した工程を繰り返す。これによって、所要の深さまで穴１３を掘削し、セグメントリング１２を順次連結して集水井１０を構築する。
【００１８】
そして、所要の深さまで構築した集水井１０の先端で、鋼製刃口２０を型枠としてその内側にコンクリートを打設して底部３５をつくる（図１参照）。これによって、集水井１０内に集めた地下水が底部から地盤に浸透するのを防ぐことができる。
次に、図１において、集水井１０の側壁に一点鎖線で示す集水用誘導孔３６を放射状に複数ボーリングする。集水用誘導孔３６は好ましくは傾斜地の滑り面を横切るように穿孔する。集水井１０において、集水用誘導孔３６の下方には排水用孔３７をボーリングして穿孔する。これにより、雨水や増水した地下水等は集水用誘導孔３６を通して集水井１０内に集められ、排水用孔３７を介して傾斜地の滑り面等から外れたダムや水路、河川等に水を誘導して排出することができる。
【００１９】
上述のように本実施形態による集水井１０の構築方法によれば、ジャッキ部２８の収縮状態の長さをセグメント１１の幅の約半分程度にできるため、上述した従来のジャッキより長さを短くして小型軽量化できて製造コストを低減できると共にジャッキ部２８の移動操作も容易である。また、ジャッキ部２８は鋼製刃口２０と共に埋め殺しするために施工コストを低減できる。
【００２０】
次に本発明の第二実施形態を図６乃至１１により説明するが、上述の実施形態と同一または同様の部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。
図６に示すように、本実施形態による鋼製刃口２０を押し込むジャッキ部４０は第一実施形態における外筒２５とシリンダ２６とを備えた油圧ジャッキ２４を備えている。更にシリンダ２６の先端にはセグメント１１に連結する連結部４１が着脱可能に設けられている。連結部４１は図７及び図８に示すように縦板４１ａ及び横板４１ｂが縦断面視で略直角三角形状に形成され、その両側部に側板４１ｃ、４１ｃが連結されている。縦板４１ａにはボルト４２が孔部を貫通してセグメント１１の長手方向及び短手方向（幅方向）のほぼ中心部分に穿孔形成した雌ねじ部４３に螺合している。横板４１ｂにはボルト４４が孔部を貫通して油圧ジャッキ２４のシリンダ２６に穿孔形成した図示しない雌ねじ部に螺合している。
図８に示す略円弧版状に湾曲形成されたセグメント１１の平面図において、その重心位置をＬとすると、シリンダ２６はセグメント１１における重心位置Ｌ付近で連結部４１が連結されている。また図６に示すように、シリンダ２６を外筒２５内に収納した状態の油圧ジャッキ２４はセグメント１１の幅の略１／２程度の長さに設定されている。
【００２１】
ここで、図９は重機等でワイヤＷを介してセグメント１１を集水井１０の上部開口から降下する場合のワイヤＷの取付け位置を示すセグメント１１の中央縦断面図であり、図中、セグメント１１の長手及び短手（幅）方向の中心線が交差する位置に上述した雌ねじ部４３が形成されており、雌ねじ部４３に雄ねじ部４６ａが螺合された係止ピン４６の中心孔４６ｂにワイヤＷのフック４７が係合するようになっている。このフック４７の係合位置は上述したセグメント１１の重心位置Ｌに相当する。なお、第一実施形態においてセグメント１１をワイヤＷで吊り下げる場合においても同様な構成を有している。
【００２２】
次に上述したジャッキ部４０を用いた集水井１０の構築方法について図６，図１０及び図１１に沿って説明する。
先ず、図６に示すように先に構築途中の集水井１０の先端面に取付けたセグメントリング１２Ａに対して所定間隔で複数（例えば４本）の油圧ジャッキ２４を装着する。各油圧ジャッキ２４の装着に際しては、図７及び図８に示すように、セグメント１１の内面における雌ねじ部４３からワイヤＷを係止する係止ピン４６を外して、ボルト４２を連結部４１の縦板４１ａに挿通して雌ねじ部４３に螺合する。また、横板４１ｂにはボルト４４を挿通し、油圧ジャッキ２４のシリンダ２６に設けた雌ねじ部に螺合する。この状態でシリンダ２６を収容した外筒２５の先端が鋼製刃口２０の受け部２３に当接している（図６参照）。
そして、図１０（ａ）に示すように、各油圧ジャッキ２４の外筒２５に油圧ホース２７を介して油圧を供給し、連結部４１で固定保持されたシリンダ２６に対して外筒２５を伸張させジャッキダウンさせる。これによって各外筒２５で受け部２３を下方に押して鋼製刃口２０で地盤を一次掘削して穴１３を掘り下げる。シリンダ２６に対して外筒２５が伸張した時点で、連結部４１をセグメント１１及びシリンダ２６から外す。次いで、外筒２５から油圧を排出してシリンダ２６を収縮させて外筒２５内に収容する。すると油圧ジャッキ２４はセグメントリング１２Ａの下側に位置する。
【００２３】
次に図１０（ｂ）に示すように、油圧ジャッキ２４を例えばワイヤＷに連結してセグメントリング１２Ａと受け部２３との間の空間に移動させる。
そして、再度、油圧ジャッキ２４の外筒２５に油圧ホース２７から油圧を供給し、図１１（ａ）に示すように、シリンダ２６が当接するセグメントリング１２Ａの先端面から反力を受けて外筒２５を下方に押して受け部２３を介して鋼製刃口２０を下方に移動させて地盤を二次掘削する。油圧ジャッキ２４が伸張することによって、既設のセグメントリング１２Ａの先端面と受け部２３との間の間隔はセグメント１１の幅より若干大きな長さになる。
【００２４】
次に図１１（ｂ）に示すように、油圧ホース２７から油圧を排出して外筒２５内にシリンダ２６を収納させて油圧ジャッキ２４を収縮させる。そして、各油圧ジャッキ２４にワイヤＷを接続して油圧ジャッキ２４を鋼製刃口２０の径方向内側に移動させ、既設のセグメントリング１２Ａの下方に空間Ｓを形成する。この状態でワイヤＷに連結した新たなセグメント１１を集水井１０の上端開口から重機等を用いて降下させ、空間Ｓ内に押し込んで既設のセグメントリング１２Ａの先端面と継手同士で連結する。空間Ｓ内で周方向に順次新たなセグメント１１を押し込んでは継手で周方向及び軸方向に連結することでセグメントリング１２Ｂを組立てる。
その後、各油圧ジャッキ２４を新たなセグメントリング１２Ｂの内面に連結部４１を介してボルト４２，４４で連結することで、図６に示すように油圧ジャッキ２４はセグメントリング１２Ｂのセグメント１１内面の幅方向略中央に吊り下げられ、外筒２５の先端が受け部２３に当接した状態になる。
上述の工程を繰り返すことで、穴１３を略円柱状に掘削すると共に順次セグメントリング１２を多段に連結して略円筒状の集水井１０を施工でき、その先端で鋼製刃口２０を型枠として内側にコンクリートを打設して底部３５をつくる。
【００２５】
本実施形態によっても第一実施形態による穴１３及び集水井１０の施工方法と同様の作用効果を奏する。特に本実施形態ではセグメント１１を降下させるための係止ピン４６の雌ねじ部４３を利用して油圧ジャッキ２４を連結させて鋼製刃口２０を押すようにしたので、第一実施形態による方法と比較してジャッキ部４０にスペーサ２９を用いなくてもよく一層コストを低減できて、しかもその長さをセグメント１１の幅の約１／２程度に構成できるから１回の作動工程で鋼製刃口２０を２回に分けて掘削して１組のセグメントリング１２の幅に相当する長さ分、掘削・降下させることができる。
【００２６】
なお、上述の各実施形態において、収縮状態の油圧ジャッキ２４の長さは必ずしもセグメント１１の幅の１／２程度でなくてもよく、少なくともセグメント１１の幅よりも短い長さに形成できれば、油圧ジャッキ２４を小型、軽量化できて低コストで製造でき、しかも１組のセグメントリング１２の幅に相当する長さを掘削・降下できる。
また、上述の各実施形態において、多段のセグメントリング１２を形成する各セグメント１１をＲＣセグメントとしたが、これに代えて鋼製セグメントや合成セグメント等でもよく、あるいは他の鋼製等の枠体や板体等で構成されていてもよく、要するに集水井１０を筒状に形成する部材であればよい。本発明ではこれらセグメント１１等の各種部材を総称してセグメントという。
【００２７】
また、本発明では、ジャッキとして油圧ジャッキ２４に代えて機械式ジャッキ等の各種ジャッキを用いてもよい。ジャッキ部２８、４０として油圧ジャッキ２４等のジャッキ、或いはジャッキに加えてこれを進退可能に収納するスペーサ２９を備えたものを含むものとする。
また、ジャッキ部２８，４０を伸張させて鋼製刃口２０を押す場合、受け部２３を油圧ジャッキ２４の外筒２５で押すようにしたが、油圧ジャッキ２４をこれとは上下逆に配設してシリンダ２６で受け部２３を押すように構成してもよい。
なお、上述の各実施形態では、集水井１０を施工するために穴１３を掘削するようにしたが、本発明は集水井１０以外の他の用途の筒状部等を構築するための穴の掘削方法としても採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第一の実施形態による集水井の側面図である。
【図２】図１に示す鋼製刃口の拡大断面図である。
【図３】図１に示す鋼製刃口を掘削させるためのジャッキ部を示すもので、（ａ）は収縮した状態、（ｂ）はスペーサから油圧ジャッキを突出させた状態、（ｃ）はシリンダに反力板を装着した状態を示す図、（ｄ）は（ｂ）の状態から油圧ジャッキをジャッキダウンさせた状態を示す説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は鋼製刃口とジャッキ部によって穴を掘削して集水井を構築する工程を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は掘削した穴にセグメントリングを連結して集水井を構築する工程を示す図である。
【図６】第二実施形態による穴の掘削方法を示すもので、ジャッキ部を装着した鋼製刃口と集水井の断面図である。
【図７】セグメントリングのセグメント内面に油圧ジャッキを装着した状態を示す部分縦断面図である。
【図８】セグメントに油圧ジャッキを取付けた状態を示す平面図である。
【図９】セグメントの内面にワイヤを連結した状態を示す部分縦断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は鋼製刃口とジャッキ部によって穴を掘削して集水井を構築する工程を示す図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は鋼製刃口とジャッキ部によって穴を掘削して集水井を構築する工程を示す図である。
【図１２】従来の油圧ジャッキを取付けた鋼製刃口を示す縦断面図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図１２に示す鋼製刃口で筒状穴を掘削して集水井を構築する方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０ 集水井
１１ セグメント
１２、１２Ａ、１２Ｂ セグメントリング
１３ 穴
２０ 鋼製刃口（掘削用治具）
２２ 切刃
２３ 受け部
２４ 油圧ジャッキ（ジャッキ）
２５ 外筒
２６ シリンダ
２８、４０ ジャッキ部
２９ スペーサ
３３ 反力板（反力部材）
４１ 連結部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集水井等の設備を構築する穴の掘削方法と穴を掘削しながら穴内に集水井を構築するようにした集水井の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大雨や長雨等で地表から地下に多くの水が染み込んで地下水が流れ込む。増水した地下水等によって傾斜地やがけ等の地盤が崩壊したり滑り面より上層の地層が滑り落ちることで、地滑り現象が発生する。このような地滑りが発生すると、その下方に位置する集落や道路等の施設や設備が埋まったり押しつぶされたりするおそれがある。
このような地滑りを防止する手段として集水井が採用されている。集水井は筒状の縦穴を地表から地中に形成しながら穴内にセグメントリングを順次施工して形成する。そして、周囲の地下水を集水井に誘導して貯水させ、集水井の下部からダムや水路、河川等、滑り面から離れた領域に水を誘導して排出している。これにより地中で地下水の水位が増大しないようにして地滑りや土砂崩れ等を抑制できる。
集水井は例えば上下方向に掘削された縦穴の内面に例えば円弧状のセグメントを周方向に接合してなるセグメントリングを深さ方向に多段に連結させて形成している。この集水井は上部のセグメントリングを地表より若干上方に突出させ、地表面周囲に打設したコンクリート等で固定保持されている。
【０００３】
このような集水井を構築する方法として自沈式工法と逆巻き工法とが提案されている。自沈式工法は複数のコンクリート製セグメントをリング状に構築したセグメントリングに上から荷重を加えて降下させ、順次セグメントリングを多段に積層して筒状に構築するものであるが、セグメントリングが地中深く進行するとセグメントリングの周囲に加わる地盤の土圧が大きくなり、それ以上は自沈できなくなる欠点がある。また、地中が柔らかい場合には多段のセグメントリングが地中に吊られている状態になって抜け落ちてしまうこともあった。
【０００４】
これに対し、逆巻き工法は例えば特許文献１に記載されており、図１２に示すように、地表面に逆円錐台形状の発進穴１を掘削し、その底面に略筒状の鋼製刃口２を載置する。鋼製刃口２の先端には切刃３が形成されている。鋼製刃口２の内面に突出させた受け部２ａ上にジャッキ４を所定間隔で設置し、その上に複数のＲＣセグメント５からなるセグメントリング６を多段に接続して筒状に形成する。発進穴１の底部にはズレ止めコンクリートを打設し、地表面にはセグメントリング６を固定保持する固定コンクリート７を打設しておく。
そして、図１３に示すように、ジャッキ４をセグメントリング６の先端面で反力を受けるようにして伸張させて鋼製刃口２を下方に押して地盤を掘削して縦穴を穿孔する。その後セグメントリング６の先端面からジャッキ４を収縮させる。セグメントリング６の先端面と収縮されたジャッキ４との間に形成されたリング状の空間Ｓには、集水井８の上部開口から重機等によってワイヤで吊したセグメント５を降下させて嵌め込み、セグメントリング６の先端面と新たなセグメント５とを継手で接合する。そして複数のセグメント５を周方向に継手接合することで新たなセグメントリング６を構築する。このようにして掘削した縦穴内に順次下方にセグメントリング６を接合して集水井８を構築する。
【特許文献１】特開平３−７２１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ジャッキ４をセグメントリング６の先端面と鋼製刃口２の受け部２ａとの間で伸縮して新たなセグメントリング６を装着する空間Ｓを形成するためには、ジャッキ４を収縮した際にセグメントリング６の中心軸Ｏ方向の幅に相当する空間Ｓを形成しなければならない。そのため、ジャッキ４が収縮した状態でその長さがセグメント５の幅に相当する長さを有していなければならず、ジャッキ４の１ストローク分の飛び出し量がセグメント５の幅以上なければならなかった。
そのため、ジャッキ４が大型化してその重量が数百Ｋｇ以上に増大し、しかもジャッキ４を重機で吊して移動させるために大型の重機が必要になり、手間がかかる上にコスト高になる欠点があった。またジャッキ４は油圧で伸縮するために油圧供給及び排出用のホースが接続されており、ジャッキ４の伸縮ストロークが長いために伸縮移動が煩雑で多量の油圧を必要とするという欠点もある。
本発明は、このような実情に鑑みて、ジャッキを比較的小型軽量化して操作を容易にすると共に低コストにした穴の掘削方法及び集水井の施工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】
【０００６】
本発明による穴の施工方法は、先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合するようにした穴の掘削方法であって、先に施工した前記セグメントリングにジャッキ部のジャッキを進退可能に収納したスペーサを取付け、該スペーサからジャッキを突出させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、ジャッキ部のスペーサとジャッキとの間に反力部材を装着し、該反力部材に反力をとって前記ジャッキを伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、その後、反力部材を取り除いて受け部上にジャッキ部を収縮させた状態で、先に施工したセグメントリングと前記ジャッキ部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、掘削用治具の受け部を押して切刃で掘削を行うためのジャッキ部が、スペーサ内からのジャッキの伸縮とスペーサとの間の反力部材に反力をとるジャッキの伸縮とによって二段階に亘って掘削用治具で穴を掘削するために、ジャッキを収納した収縮状態のジャッキ部の長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短くてすみ、ジャッキ部を小型軽量化できるために低コストである上に伸縮や重機等による移動操作が容易でありランニングコストも低い。
【０００７】
また本発明による穴の施工方法は、先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合するようにした穴の掘削方法であって、先に施工したセグメントリングの内面に前記ジャッキ部を取付け、該ジャッキ部を伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、その後、先に施工したセグメントリングの端面に収縮したジャッキ部を設置し、先に施工した前記セグメントリングの端面に反力をとって前記ジャッキ部を伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、ジャッキ部を収縮させて掘削用治具の内側に移動させ、先に施工した前記セグメントリングと受け部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする。
本発明においても、掘削用治具の受け部を押して切刃で掘削を行うためのジャッキ部が、セグメントリングの内面に取付けた位置とセグメントリングの端面に設置した位置とでそれぞれ伸張して二段階に亘って掘削用治具で穴を掘削するために、収縮状態のジャッキ部の長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短くてすみ、ジャッキ部を小型軽量化できるために低コストである上に伸縮操作等が容易である。
【０００８】
本発明による集水井の施工方法は、先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合してなる集水井を構築するようにした集水井の施工方法であって、先に施工したセグメントリングにジャッキ部のジャッキを進退可能に収納したスペーサを取付け、該スペーサからジャッキを突出させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、ジャッキ部のスペーサとジャッキとの間に反力部材を装着し、該反力部材に反力をとってジャッキを伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、その後、反力部材を取り除いて受け部上にジャッキ部を収縮させた状態で、先に施工したセグメントリングとジャッキ部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明による集水井の施工方法は、先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合してなる集水井を構築するようにした集水井の施工方法であって、先に施工した前記セグメントリングの内面にジャッキ部を取付け、該ジャッキ部を伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、その後、先に施工したセグメントリングの端面に収縮したジャッキ部を設置し、先に施工したセグメントリングの端面に反力をとってジャッキ部を伸張させて受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、ジャッキ部を収縮させて掘削用治具の内側に移動させ、先に施工したセグメントリングと受け部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、ジャッキ部は、スペーサ内に収縮させたジャッキを収納した状態でその伸縮方向長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短い。また、ジャッキは、収縮させた状態でその伸縮方向長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短くした。
また、ジャッキ部は外筒とシリンダとからなるジャッキを備えており、外筒に対してシリンダを相対的に伸張させることで掘削用治具の受け部を押すようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る穴の掘削方法及び集水井の施工方法によれば、ジャッキ部によって二段階に亘って受け部を押して掘削用治具で掘削するために、ジャッキ部がセグメントリングの中心軸方向の幅より短くてすみため、ジャッキ部を小型軽量化できて低コストである上に伸縮操作や掘削用治具の掘削作業が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面により説明する。図１乃至図５は第一の実施の形態による鋼製刃口及びこれを用いた穴及び集水井の施工方法を示すものであり、図１は集水井の要部縦断面図、図２は鋼製刃口の縦断面図、図３（ａ）〜（ｄ）は鋼製刃口に装着したジャッキを示す部分拡大図、図４及び図５は集水井の構築工程を示す図である。
図１において、集水井１０は地表面から地中に略円筒状に掘削した穴１３内に構築されており、例えば略円弧版形状の複数のＲＣセグメント（以下、単にセグメントという）１１が周方向にその継手（図示せず）によって接続されたリング状のセグメントリング１２をその中心軸Ｏ方向（深さ方向）に継手で接続することによって形成されている。なお、セグメント１１の各継手は例えばボルトまたはナットを備え、これらボルトとナットによって互いに連結されている。
集水井１０の上部周囲には地表面から逆円錐台形状の発進穴１３ａが掘削されており、その地表面付近には集水井１０を固定保持するための固定コンクリート１４が打設されている。発進穴１３ａの底面１３ｂには集水井１０のセグメントリング１２の周囲にズレ止めコンクリート１５が打設され、ズレ止めコンクリート１５と集水井１０のセグメントリング１２との間には縁切材１６がリング状に設けられている。発進穴１３ａの固定コンクリート１４とズレ止めコンクリート１５との間は埋め戻し土１７で突き固められている。
【００１３】
次に集水井１０を構築するための略円柱状の穴１３の掘削に用いる掘削用治具としての鋼製刃口２０について図２により説明する。図２に示す鋼製刃口２０は本体２１が略円筒状に形成され、先端には全周に亘って内側に突出する断面略直角三角形状の切刃２２が形成されている。本体２１はその内径がセグメントリング１２の外径より若干大きく、内側にセグメントリング１２が挿入された状態で中心軸Ｏ方向に摺動可能とされている。本体２１の内面における切刃２２近傍に略リング板状の受け部２３が内側に突出して形成されている。
そして、図１に示すように、鋼製刃口２０の受け部２３と本体２１内に挿入されたセグメントリング１２との間にはジャッキ部２８が所定間隔に複数本、例えば９０度間隔で４本周方向に配設されている。ジャッキ部２８は油圧ジャッキ２４と油圧ジャッキ２４を出没可能に収納するスペーサ２９とで構成されている。ジャッキ部２８は、セグメントリング１２の先端面１２ａで反力を受けて伸張することでジャッキダウンし、受け部２３を押動して鋼製刃口２０を切刃２２で地中下方に掘削することになる。
【００１４】
図３（ａ）〜（ｄ）に示すジャッキ部２８の拡大図において、油圧ジャッキ２４は外筒２５とシリンダ２６とで概略構成され、シリンダ２６は外筒２５内に収容された収縮状態と外筒２５から突出した伸張状態とを選択的に取り得るように油圧によって伸縮可能とされている。そのため、外筒２５には油圧を供給または排出する油圧ホース２７が接続されている。
また、油圧ジャッキ２４は略有底円筒状のスペーサ２９内に出没可能に収容されている。スペーサ２９の底部２９ａにはセグメント１１の継手１１ａに連結可能な継手部３１が取付けられている。セグメント１１の継手１１ａやスペーサ２９の継手部３１は例えばボルトとナット部等で連結可能な構成とされており、この例ではセグメントリング１２の下方を向く端面（先端面）の継手１１ａとしてナット部を、スペーサ２９の継手部３１として固定ボルトを底部２９ａに設けて互いに連結可能とされている。図１及び図４に示すように、収縮状態の油圧ジャッキ２４及びスペーサ２９はセグメント１１の幅の約１／２程度の長さに設定されている。
ジャッキ部２８の動作について説明すると、まず図３（ａ）に示す収縮状態の油圧ジャッキ２４及びスペーサ２９は、外筒２５内に油圧ホース２７を通して油圧を供給することでスペーサ２９内の油圧ジャッキ２４を伸張させる。これによってシリンダ２６がスペーサ２９の底部２９ａで反力を受けて外筒２５をスペーサ２９から突出させ、図３（ｂ）に示す状態になる。この状態で外筒２５の油圧を排出することでシリンダ２６を外筒２５内に収縮させる。
すると、スペーサ２９とシリンダ２６との間に若干の隙間形成されるため、ここに反力板３３を挟持させる（図３（ｃ）参照）。次に油圧ホース２７から油圧ジャッキ２４の外筒２５に油圧を供給することでシリンダ２６から外筒２５が伸張しジャッキダウンする（図３（ｄ）参照）。この状態で、油圧ジャッキ２４及びスペーサ２９は最大寸法に伸張しており、セグメント１１の幅の約１．５倍程度の長さになる。
【００１５】
次に集水井１０の構築方法及び穴の掘削方法について図４及び図５に沿って説明する。なお、図４（ｃ）以降では発進穴１３ａは図示を省略する。
図４（ａ）において、集水井１０を施工するため、まず地表面から略逆円錐台形状の発進穴１３ａを掘削し、その底面１３ｂにコンクリートをリング状に打設して基準面３３を形成する。この基準面３３上に垂直に鋼製刃口２０の切刃２２を載置し、鋼製刃口２０の受け部２３上に略等間隔に複数（実施形態では４本）のジャッキ部２８を収縮状態で取付ける。この場合、各ジャッキ部２８はスペーサ２９を上方に位置させ外筒２５の底部２５ａを受け部２３に当接させる。なお、外筒２５の底部２５ａを受け部２３にボルト等で固定してもよい。
各ジャッキ部２８上には、複数のセグメント１１を周方向に接続してリング状に形成したセグメントリング１２を載置し、更にその上に複数段のセグメントリング１２を積層してそれぞれ継手で相互に接続して筒状に形成する。ここで、先端（下端）のセグメントリング１２を符号１２Ａで表示するとして、セグメントリング１２Ａの先端面に設けられている継手１１ａにジャッキ部２８のスペーサ２９の底部２９ａに設けた継手部３１を連結する（図３参照）。
そして、発進穴１３ａの底面１３ｂにおいてセグメントリング１２Ａの周囲に縁切り材１６を設置し、その外側にズレ止めコンクリート１５を打設する。次にズレ止めコンクリート１５の上に土を埋設して突き固める。その後、上端近傍のセグメントリング１２の内壁面から例えば鉄筋を水平方向に突出させて固定コンクリート１４を打設する。このようにして集水井１０の発進口の施工が完了する。
【００１６】
この状態から図４（ｂ）に示すように、油圧ホース２７から外筒２５に油圧を供給すると、収縮状態の油圧ジャッキ２４が伸張し、シリンダ２６がスペーサ２９の底部２９ａで反力を受けて外筒２５をスペーサ２９から突出させる（図３（ｂ）参照）。これによって受け部２３が下方に押されて鋼製刃口２０の切刃２２で地盤を油圧ジャッキ２４の伸張長さだけ、即ちセグメント１１の幅の約１/２程度の深さ掘削する。これを一次掘削という。次に外筒２５から油圧を排出し、シリンダ２６を外筒２５内に収縮させると油圧ジャッキ２４はスペーサ２８の外側に位置する。そして外筒２５に収納されたシリンダ２６とスペーサ２９との隙間に反力板３３を挿入し、挟持させる（図３（ｃ）参照）。
次に再び油圧ジャッキ２４の油圧ホース２７から外筒２５内に油圧を供給すると、シリンダ２６が外筒２５から突出するが、シリンダ２６は反力板３３で反力を受けるため、外筒２５が下方に押されてジャッキダウンし、受け部２３を更に押す。これによって鋼製刃口２０を降下させ、切刃２２で地盤を更にセグメント１１の幅の薬１/２程度の深さ掘削する（図３（Ｃ）参照）。これを二次掘削という。
なお、切刃２２で穴１３の周囲を掘削した後、内側を別の掘削機等で掘削する。
【００１７】
その後、図５（ａ）に示すように、ジャッキ部２８のスペーサ２９の継手部３１をセグメントリング１２Ａの継手１１ａから外し、油圧ホース２７を通して油圧を外筒２５から排出することでシリンダ２６を移動させて外筒２５内に収納する。これによってスペーサ２９がシリンダ２６と共に降下移動し、油圧ジャッキ２４を内部に収納するように収縮する。これにより、先端側のセグメントリング１２Ａと収縮状態で受け部２３上に位置するジャッキ部２８との間にセグメントリング１２を取付けるためのリング状の空間Ｓが形成される。
そして、図示しない重機を用いて集水井１０の上端開口からワイヤを介して新たなセグメント１１を集水井１０の底部に降下させ、作業員が空間Ｓ内に新たなセグメント１１を取付けてその継手と既設のセグメントリング１２Ａの先端面に設けた継手１１ａと接合する。次いで、順次ワイヤで降下させられるセグメント１１を既設のセグメントリング１２Ａ及び先に接合したセグメント１１と接合して新たなセグメントリング１２Ｂ（１２）を組み付ける。
そしてセグメントリング１２Ｂの各セグメント１１の継手１１ａにジャッキ部２８のスペーサ２９の継手部３１を連結し、上述した工程を繰り返す。これによって、所要の深さまで穴１３を掘削し、セグメントリング１２を順次連結して集水井１０を構築する。
【００１８】
そして、所要の深さまで構築した集水井１０の先端で、鋼製刃口２０を型枠としてその内側にコンクリートを打設して底部３５をつくる（図１参照）。これによって、集水井１０内に集めた地下水が底部から地盤に浸透するのを防ぐことができる。
次に、図１において、集水井１０の側壁に一点鎖線で示す集水用誘導孔３６を放射状に複数ボーリングする。集水用誘導孔３６は好ましくは傾斜地の滑り面を横切るように穿孔する。集水井１０において、集水用誘導孔３６の下方には排水用孔３７をボーリングして穿孔する。これにより、雨水や増水した地下水等は集水用誘導孔３６を通して集水井１０内に集められ、排水用孔３７を介して傾斜地の滑り面等から外れたダムや水路、河川等に水を誘導して排出することができる。
【００１９】
上述のように本実施形態による集水井１０の構築方法によれば、ジャッキ部２８の収縮状態の長さをセグメント１１の幅の約半分程度にできるため、上述した従来のジャッキより長さを短くして小型軽量化できて製造コストを低減できると共にジャッキ部２８の移動操作も容易である。また、ジャッキ部２８は鋼製刃口２０と共に埋め殺しするために施工コストを低減できる。
【００２０】
次に本発明の第二実施形態を図６乃至１１により説明するが、上述の実施形態と同一または同様の部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。
図６に示すように、本実施形態による鋼製刃口２０を押し込むジャッキ部４０は第一実施形態における外筒２５とシリンダ２６とを備えた油圧ジャッキ２４を備えている。更にシリンダ２６の先端にはセグメント１１に連結する連結部４１が着脱可能に設けられている。連結部４１は図７及び図８に示すように縦板４１ａ及び横板４１ｂが縦断面視で略直角三角形状に形成され、その両側部に側板４１ｃ、４１ｃが連結されている。縦板４１ａにはボルト４２が孔部を貫通してセグメント１１の長手方向及び短手方向（幅方向）のほぼ中心部分に穿孔形成した雌ねじ部４３に螺合している。横板４１ｂにはボルト４４が孔部を貫通して油圧ジャッキ２４のシリンダ２６に穿孔形成した図示しない雌ねじ部に螺合している。
図８に示す略円弧版状に湾曲形成されたセグメント１１の平面図において、その重心位置をＬとすると、シリンダ２６はセグメント１１における重心位置Ｌ付近で連結部４１が連結されている。また図６に示すように、シリンダ２６を外筒２５内に収納した状態の油圧ジャッキ２４はセグメント１１の幅の略１／２程度の長さに設定されている。
【００２１】
ここで、図９は重機等でワイヤＷを介してセグメント１１を集水井１０の上部開口から降下する場合のワイヤＷの取付け位置を示すセグメント１１の中央縦断面図であり、図中、セグメント１１の長手及び短手（幅）方向の中心線が交差する位置に上述した雌ねじ部４３が形成されており、雌ねじ部４３に雄ねじ部４６ａが螺合された係止ピン４６の中心孔４６ｂにワイヤＷのフック４７が係合するようになっている。このフック４７の係合位置は上述したセグメント１１の重心位置Ｌに相当する。なお、第一実施形態においてセグメント１１をワイヤＷで吊り下げる場合においても同様な構成を有している。
【００２２】
次に上述したジャッキ部４０を用いた集水井１０の構築方法について図６，図１０及び図１１に沿って説明する。
先ず、図６に示すように先に構築途中の集水井１０の先端面に取付けたセグメントリング１２Ａに対して所定間隔で複数（例えば４本）の油圧ジャッキ２４を装着する。各油圧ジャッキ２４の装着に際しては、図７及び図８に示すように、セグメント１１の内面における雌ねじ部４３からワイヤＷを係止する係止ピン４６を外して、ボルト４２を連結部４１の縦板４１ａに挿通して雌ねじ部４３に螺合する。また、横板４１ｂにはボルト４４を挿通し、油圧ジャッキ２４のシリンダ２６に設けた雌ねじ部に螺合する。この状態でシリンダ２６を収容した外筒２５の先端が鋼製刃口２０の受け部２３に当接している（図６参照）。
そして、図１０（ａ）に示すように、各油圧ジャッキ２４の外筒２５に油圧ホース２７を介して油圧を供給し、連結部４１で固定保持されたシリンダ２６に対して外筒２５を伸張させジャッキダウンさせる。これによって各外筒２５で受け部２３を下方に押して鋼製刃口２０で地盤を一次掘削して穴１３を掘り下げる。シリンダ２６に対して外筒２５が伸張した時点で、連結部４１をセグメント１１及びシリンダ２６から外す。次いで、外筒２５から油圧を排出してシリンダ２６を収縮させて外筒２５内に収容する。すると油圧ジャッキ２４はセグメントリング１２Ａの下側に位置する。
【００２３】
次に図１０（ｂ）に示すように、油圧ジャッキ２４を例えばワイヤＷに連結してセグメントリング１２Ａと受け部２３との間の空間に移動させる。
そして、再度、油圧ジャッキ２４の外筒２５に油圧ホース２７から油圧を供給し、図１１（ａ）に示すように、シリンダ２６が当接するセグメントリング１２Ａの先端面から反力を受けて外筒２５を下方に押して受け部２３を介して鋼製刃口２０を下方に移動させて地盤を二次掘削する。油圧ジャッキ２４が伸張することによって、既設のセグメントリング１２Ａの先端面と受け部２３との間の間隔はセグメント１１の幅より若干大きな長さになる。
【００２４】
次に図１１（ｂ）に示すように、油圧ホース２７から油圧を排出して外筒２５内にシリンダ２６を収納させて油圧ジャッキ２４を収縮させる。そして、各油圧ジャッキ２４にワイヤＷを接続して油圧ジャッキ２４を鋼製刃口２０の径方向内側に移動させ、既設のセグメントリング１２Ａの下方に空間Ｓを形成する。この状態でワイヤＷに連結した新たなセグメント１１を集水井１０の上端開口から重機等を用いて降下させ、空間Ｓ内に押し込んで既設のセグメントリング１２Ａの先端面と継手同士で連結する。空間Ｓ内で周方向に順次新たなセグメント１１を押し込んでは継手で周方向及び軸方向に連結することでセグメントリング１２Ｂを組立てる。
その後、各油圧ジャッキ２４を新たなセグメントリング１２Ｂの内面に連結部４１を介してボルト４２，４４で連結することで、図６に示すように油圧ジャッキ２４はセグメントリング１２Ｂのセグメント１１内面の幅方向略中央に吊り下げられ、外筒２５の先端が受け部２３に当接した状態になる。
上述の工程を繰り返すことで、穴１３を略円柱状に掘削すると共に順次セグメントリング１２を多段に連結して略円筒状の集水井１０を施工でき、その先端で鋼製刃口２０を型枠として内側にコンクリートを打設して底部３５をつくる。
【００２５】
本実施形態によっても第一実施形態による穴１３及び集水井１０の施工方法と同様の作用効果を奏する。特に本実施形態ではセグメント１１を降下させるための係止ピン４６の雌ねじ部４３を利用して油圧ジャッキ２４を連結させて鋼製刃口２０を押すようにしたので、第一実施形態による方法と比較してジャッキ部４０にスペーサ２９を用いなくてもよく一層コストを低減できて、しかもその長さをセグメント１１の幅の約１／２程度に構成できるから１回の作動工程で鋼製刃口２０を２回に分けて掘削して１組のセグメントリング１２の幅に相当する長さ分、掘削・降下させることができる。
【００２６】
なお、上述の各実施形態において、収縮状態の油圧ジャッキ２４の長さは必ずしもセグメント１１の幅の１／２程度でなくてもよく、少なくともセグメント１１の幅よりも短い長さに形成できれば、油圧ジャッキ２４を小型、軽量化できて低コストで製造でき、しかも１組のセグメントリング１２の幅に相当する長さを掘削・降下できる。
また、上述の各実施形態において、多段のセグメントリング１２を形成する各セグメント１１をＲＣセグメントとしたが、これに代えて鋼製セグメントや合成セグメント等でもよく、あるいは他の鋼製等の枠体や板体等で構成されていてもよく、要するに集水井１０を筒状に形成する部材であればよい。本発明ではこれらセグメント１１等の各種部材を総称してセグメントという。
【００２７】
また、本発明では、ジャッキとして油圧ジャッキ２４に代えて機械式ジャッキ等の各種ジャッキを用いてもよい。ジャッキ部２８、４０として油圧ジャッキ２４等のジャッキ、或いはジャッキに加えてこれを進退可能に収納するスペーサ２９を備えたものを含むものとする。
また、ジャッキ部２８，４０を伸張させて鋼製刃口２０を押す場合、受け部２３を油圧ジャッキ２４の外筒２５で押すようにしたが、油圧ジャッキ２４をこれとは上下逆に配設してシリンダ２６で受け部２３を押すように構成してもよい。
なお、上述の各実施形態では、集水井１０を施工するために穴１３を掘削するようにしたが、本発明は集水井１０以外の他の用途の筒状部等を構築するための穴の掘削方法としても採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第一の実施形態による集水井の側面図である。
【図２】図１に示す鋼製刃口の拡大断面図である。
【図３】図１に示す鋼製刃口を掘削させるためのジャッキ部を示すもので、（ａ）は収縮した状態、（ｂ）はスペーサから油圧ジャッキを突出させた状態、（ｃ）はシリンダに反力板を装着した状態を示す図、（ｄ）は（ｂ）の状態から油圧ジャッキをジャッキダウンさせた状態を示す説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は鋼製刃口とジャッキ部によって穴を掘削して集水井を構築する工程を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は掘削した穴にセグメントリングを連結して集水井を構築する工程を示す図である。
【図６】第二実施形態による穴の掘削方法を示すもので、ジャッキ部を装着した鋼製刃口と集水井の断面図である。
【図７】セグメントリングのセグメント内面に油圧ジャッキを装着した状態を示す部分縦断面図である。
【図８】セグメントに油圧ジャッキを取付けた状態を示す平面図である。
【図９】セグメントの内面にワイヤを連結した状態を示す部分縦断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は鋼製刃口とジャッキ部によって穴を掘削して集水井を構築する工程を示す図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は鋼製刃口とジャッキ部によって穴を掘削して集水井を構築する工程を示す図である。
【図１２】従来の油圧ジャッキを取付けた鋼製刃口を示す縦断面図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図１２に示す鋼製刃口で筒状穴を掘削して集水井を構築する方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０ 集水井
１１ セグメント
１２、１２Ａ、１２Ｂ セグメントリング
１３ 穴
２０ 鋼製刃口（掘削用治具）
２２ 切刃
２３ 受け部
２４ 油圧ジャッキ（ジャッキ）
２５ 外筒
２６ シリンダ
２８、４０ ジャッキ部
２９ スペーサ
３３ 反力板（反力部材）
４１ 連結部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合するようにした穴の掘削方法であって、
先に施工した前記セグメントリングにジャッキ部のジャッキを進退可能に収納したスペーサを取付け、
該スペーサからジャッキを突出させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、
前記ジャッキ部のスペーサとジャッキとの間に反力部材を装着し、
該反力部材に反力をとって前記ジャッキを伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、
その後、前記反力部材を取り除いて受け部上に前記ジャッキ部を収縮させた状態で、先に施工した前記セグメントリングと前記ジャッキ部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする穴の掘削方法。
【請求項２】
先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合するようにした穴の掘削方法であって、
先に施工した前記セグメントリングの内面に前記ジャッキ部を取付け、
該ジャッキ部を伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、
その後、先に施工した前記セグメントリングの端面に収縮した前記ジャッキ部を設置し、
前記先に施工した前記セグメントリングの端面に反力をとって前記ジャッキ部を伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、
前記ジャッキ部を収縮させて前記掘削用治具の内側に移動させ、
前記先に施工した前記セグメントリングと前記受け部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする穴の掘削方法。
【請求項３】
先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合してなる集水井を構築するようにした集水井の施工方法であって、
先に施工した前記セグメントリングにジャッキ部のジャッキを進退可能に収納したスペーサを取付け、
該スペーサからジャッキを突出させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、前記ジャッキ部のスペーサとジャッキとの間に反力部材を装着し、
該反力部材に反力をとって前記ジャッキを伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、
その後、前記反力部材を取り除いて受け部上に前記ジャッキ部を収縮させた状態で、先に施工した前記セグメントリングと前記ジャッキ部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする集水井の施工方法。
【請求項４】
先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合してなる集水井を構築するようにした集水井の施工方法であって、
先に施工した前記セグメントリングの内面に前記ジャッキ部を取付け、
該ジャッキ部を伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、
その後、先に施工した前記セグメントリングの端面に収縮した前記ジャッキ部を設置し、
前記先に施工した前記セグメントリングの端面に反力をとって前記ジャッキ部を伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、
前記ジャッキ部を収縮させて前記掘削用治具の内側に移動させ、
前記先に施工した前記セグメントリングと前記受け部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする集水井の施工方法。
【請求項５】
前記ジャッキ部は、スペーサ内に収縮させたジャッキを収納した状態でその伸縮方向長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短いことを特徴とする請求項３に記載の集水井の施工方法。
【請求項６】
前記ジャッキ部は、収縮させた状態でその伸縮方向長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短くした請求項３乃至５のいずれかに記載の集水井の施工方法。
【請求項７】
前記ジャッキ部は外筒とシリンダとからなるジャッキを備えており、前記外筒に対してシリンダを相対的に伸張させることで前記掘削用治具の受け部を押すようにした請求項３乃至６のいずれかに記載の集水井の施工方法。
【請求項１】
先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合するようにした穴の掘削方法であって、
先に施工した前記セグメントリングにジャッキ部のジャッキを進退可能に収納したスペーサを取付け、
該スペーサからジャッキを突出させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、
前記ジャッキ部のスペーサとジャッキとの間に反力部材を装着し、
該反力部材に反力をとって前記ジャッキを伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、
その後、前記反力部材を取り除いて受け部上に前記ジャッキ部を収縮させた状態で、先に施工した前記セグメントリングと前記ジャッキ部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする穴の掘削方法。
【請求項２】
先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合するようにした穴の掘削方法であって、
先に施工した前記セグメントリングの内面に前記ジャッキ部を取付け、
該ジャッキ部を伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、
その後、先に施工した前記セグメントリングの端面に収縮した前記ジャッキ部を設置し、
前記先に施工した前記セグメントリングの端面に反力をとって前記ジャッキ部を伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、
前記ジャッキ部を収縮させて前記掘削用治具の内側に移動させ、
前記先に施工した前記セグメントリングと前記受け部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする穴の掘削方法。
【請求項３】
先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合してなる集水井を構築するようにした集水井の施工方法であって、
先に施工した前記セグメントリングにジャッキ部のジャッキを進退可能に収納したスペーサを取付け、
該スペーサからジャッキを突出させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、前記ジャッキ部のスペーサとジャッキとの間に反力部材を装着し、
該反力部材に反力をとって前記ジャッキを伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、
その後、前記反力部材を取り除いて受け部上に前記ジャッキ部を収縮させた状態で、先に施工した前記セグメントリングと前記ジャッキ部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする集水井の施工方法。
【請求項４】
先端に切刃を有すると共にその内面に受け部を有する掘削用治具に対し、ジャッキ部によって前記受け部を押動することで穴を掘削し、該穴内に複数のセグメントを接合したセグメントリングを多段に接合してなる集水井を構築するようにした集水井の施工方法であって、
先に施工した前記セグメントリングの内面に前記ジャッキ部を取付け、
該ジャッキ部を伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を掘削し、
その後、先に施工した前記セグメントリングの端面に収縮した前記ジャッキ部を設置し、
前記先に施工した前記セグメントリングの端面に反力をとって前記ジャッキ部を伸張させて前記受け部を押すことで掘削用治具で穴を更に掘削し、
前記ジャッキ部を収縮させて前記掘削用治具の内側に移動させ、
前記先に施工した前記セグメントリングと前記受け部との間に新たなセグメントを取付けて新たなセグメントリングを形成するようにしたことを特徴とする集水井の施工方法。
【請求項５】
前記ジャッキ部は、スペーサ内に収縮させたジャッキを収納した状態でその伸縮方向長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短いことを特徴とする請求項３に記載の集水井の施工方法。
【請求項６】
前記ジャッキ部は、収縮させた状態でその伸縮方向長さがセグメントリングの中心軸方向の幅よりも短くした請求項３乃至５のいずれかに記載の集水井の施工方法。
【請求項７】
前記ジャッキ部は外筒とシリンダとからなるジャッキを備えており、前記外筒に対してシリンダを相対的に伸張させることで前記掘削用治具の受け部を押すようにした請求項３乃至６のいずれかに記載の集水井の施工方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１９６７９（Ｐ２００８−１９６７９Ａ）
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９４４４９（Ｐ２００６−１９４４４９）
【出願日】平成１８年７月１４日（２００６．７．１４）
【出願人】（０００１９８３０７）石川島建材工業株式会社 (139)
【出願人】（３９２０３１６３１）株式会社ニッソー (1)
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１４日（２００６．７．１４）
【出願人】（０００１９８３０７）石川島建材工業株式会社 (139)
【出願人】（３９２０３１６３１）株式会社ニッソー (1)
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