JP2013053411A

JP2013053411A - プレキャスト擁壁推進工法

Info

Publication number: JP2013053411A
Application number: JP2011190461A
Authority: JP
Inventors: Eiji Sakai; 栄治酒井
Original assignee: BORDING CO Ltd; Alpha Civil Engineering Inc
Current assignee: BORDING CO Ltd; Alpha Civil Engineering Inc
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2031-09-01
Also published as: JP5787315B2

Abstract

【課題】仮設用の広い作業領域を必要とせず、現状の地山の状態に係わらずに擁壁と水路を一工程で施工できる省施工且つ低コストのプレキャスト擁壁推進工法を提供する。
【解決手段】擁壁を構築しようとする斜面や道路Ｒ沿いの法面に近い地盤の一部を開削して発進立坑を構築し、断面略台形状に掘削できる掘進機の後端に水路２１を内部に備えたやや縦長で道路Ｒ側が傾斜する台形状の擁壁ブロック２０を発進立坑で接続し、その擁壁ブロック２０を発進立坑に設置した元押装置で元押しして掘進機で地山Ｇを掘削しながら掘削土砂を掘進機内に取り込んで擁壁ブロック２０の水路２１を通じて後方へ排出し、擁壁ブロック２０の後方に次の擁壁ブロック２０を接続して掘進機の掘進と擁壁ブロック２０の追加を所定の到達位置に達するまで繰り返し、これらの擁壁ブロック２０同士を水密的に連結し、その後擁壁ブロック２０上の道路Ｒ側の表土を除去する。
【選択図】図５

Description

本発明は、推進工法で擁壁を構築する技術に関する。

オープンシールド工法で擁壁を構築する技術が特許文献１に開示されている。この技術は、推進ジャッキを備えたオープンシールド機の後方にＬ型ブロックを上下対向させて吊り込み、オープンシールド機の前方の土砂を掘削除去した後、推進ジャッキを後方へ伸張させてＬ型ブロックを反力壁にしてオープンシールド機を前進させ、収縮させた推進ジャッキとＬ型ブロックの間に次のＬ型ブロックを上下対向させて吊り込んでオープンシールド機の前進とＬ型ブロックの追加を所定の到達位置まで繰り返し、その後上側のＬ型ブロックを撤去することを特徴とし、型枠の構築やコンクリートの打設・養生を行っていた従来の工法と比較して工期を短縮できる、というものである。

ところで、前記特許文献１に記載の技術では以下の問題点があった。
Ａ）オープンシールド機の前進に合せて、掘削用のバックホーと土砂搬出用のダンプトラックとブロック吊込み用のクレーンを移動させるから、そのための重機用の仮設踊り場や土砂搬出の仮設道路を必要としている。
Ｂ）切羽が開放されるから、地下水位が高い地山や崩壊性が高い地山は事前に地盤改良工が必要となる。
Ｃ）Ｌ型の擁壁を構築するために施工後は不要となる逆Ｌ型ブロックを使用し、しかも擁壁の構築後に水路となる側溝を別に施工するから、作業工程が多くて施工コストが高くなっており、側溝を施工する分、境界が道路側に寄って道幅も狭くなっている。
Ｄ）擁壁の構築後は、Ｌ型ブロックと地山との間の隙間を充填する裏込注入工を別途行うから、作業工程が多くなっている。
Ｅ）Ｌ型ブロックに開口した貫通孔に地表面から鋼管を打設して擁壁の滑り止めとしているが、地山との密着性が悪く、効果は不十分である。
Ｆ）Ｌ型ブロック同士の緊結は前後のいんろう継ぎ手のみであり、耐震性が不足している。

特許第３７６６４２３号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、仮設用の広い作業領域を必要とせず、現状の地山の状態に係わらずに擁壁と水路を一工程で施工できる省施工且つ低コストのプレキャスト擁壁推進工法を提供することにある。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）擁壁を構築しようとする斜面や道路沿いの法面に近い地盤の一部を開削して発進立坑を構築し、断面略台形状に掘削できる掘進機の後端に水路を内部に備えたやや縦長で道路側が傾斜する台形状の擁壁ブロックを発進立坑で接続し、その擁壁ブロックを発進立坑に設置した元押装置で元押しして掘進機で地山を掘削しながら掘削土砂を掘進機内に取り込んで擁壁ブロックの水路を通じて後方へ排出し、擁壁ブロックの後方に次の擁壁ブロックを接続して掘進機の掘進と擁壁ブロックの追加を所定の到達位置に達するまで繰り返し、これらの擁壁ブロック同士をステンレス製又は鋼製のカラーで水密的に連結して擁壁及び水路を形成し、その後擁壁ブロック上の道路側の表土を除去することを特徴とする、プレキャスト擁壁推進工法
２）掘進中に掘進機から固結型滑材を擁壁ブロックと地山との間の隙間に同時充填し、推進終了後にその隙間に裏込注入を実施するようにした、前記１）記載のプレキャスト擁壁推進工法
３）擁壁ブロックを地中に埋設後、擁壁ブロックの内部の水路の底部から地盤を削孔し、その削孔に鉄筋を挿入し、コンクリートを充填して場所打基礎杭を形成した、前記１）又は２）記載のプレキャスト擁壁推進工法
４）棒鋼を挿入できる穴を水路に沿って形成した擁壁ブロックを使用し、推進終了後に発進から到達までの擁壁ブロックに長尺の棒鋼を連通して一体化のために緊締した、前記１）〜３）いずれか記載のプレキャスト擁壁推進工法
５）前記１）〜４）いずれか記載のプレキャスト擁壁推進工法に使用される掘進機が、やや縦長で道路側が傾斜する台形状の外殻の前端に排土口が開口された隔壁を取り付け、その隔壁の内面に減速機付きのモーターを縦列に複数取り付けて出力軸を隔壁の前方に突出させ、上側の複数のモーターの出力軸には笠歯車を介して車輪状に回転する回転カッターを取り付け、最下のモーターには十字状のスポークカッターを取り付け、排土口に排土装置を接続して外殻内に取り付けた構造である、プレキャスト擁壁推進工法
にある。

本発明の前記１）記載の構成によれば、必要な作業領域は発進立坑とその周辺及び掘進機を回収する到達立坑のみで、掘削土砂は吸泥排土やベルトコンベヤ及びトロバケットで掘進機の内部と擁壁ブロックの水路を通じて排土するから、バックホーやダンプトラック及びそれらのための仮設踊り場や仮設道路を必要としない。また、切羽は密閉型で掘進するから、地下水位が高い地山や崩壊性が高い地山でも地盤改良工を必要としない。さらに、擁壁ブロックには水路を備えているから、擁壁工と水路工が一工程で完了し、側溝を施工しない分、道幅も広く取ることができる。

本発明の前記２）記載の構成によれば、固結型滑材を掘進と並行して注入しながら地山充填とフリクションカットを同時に行い、到達後に裏込注入を実施するから、従来技術と比較して作業工程を削減できる。

本発明の前記３）記載の構成によれば、コンクリート製の基礎杭は場所打杭となるため地山との密着性が良好で、従来技術の鋼管等、ＰＣ杭、ＲＣ杭を使用する方法と比較して地山との一体化（密着）の効果と地山滑り防止効果が高い。

本発明の前記４）記載の構成によれば、推進完了後、発進から到達までの擁壁ブロックが長尺の棒鋼で一体化されるから、従来技術のいんろう継ぎ手と比較して耐震性に優れるものとなる。

実施例の掘進機の正面図である。実施例の掘進機の断面図である。実施例の擁壁ブロックの断面図である。実施例の掘進を示す説明図である。実施例の構築された擁壁の断面図である。実施例の構築された擁壁の道路側から見た側面図である。

以下、本発明を実施するための形態を実施例と図面に基づいて具体的に説明する。

図１は実施例の掘進機の正面図、図２は実施例の掘進機の断面図、図３は実施例の擁壁ブロックの断面図、図４は実施例の掘進を示す説明図、図５は実施例の構築された擁壁の断面図、図６は実施例の構築された擁壁の道路側から見た側面図である。

図中、１０は掘進機、１１は外殻、１２は隔壁、１２ａは排土口、１３はモーター、１３ａは出力軸、１４は回転カッター、１４ａは笠歯車、１４ｂは伝達軸、１４ｃは保護カバー、１５はスポークカッター、１６は排土装置、１７は排泥コンベヤ、２０は擁壁ブロック、２１は水路、２２は挿通管、２３は排水管、２４は水抜き管、２５は箱抜部、２６は詰め物、３０は発進立坑、３１は元押装置、３２は発進架台、４０はＰＣ棒鋼、４１は緊締ナット、５０は鉄筋、５１はコンクリート、Ｃは場所打基礎杭、Ｇは地山、Ｒは道路である。

本実施例の掘進機１０は、図１，２に示すように、やや縦長で道路Ｒ側が傾斜し且つ地山Ｇ側が垂直である台形状の外殻１１の前端に排土口１２ａが開口された隔壁１２を取り付け、その隔壁１２の内面に減速機付きのモーター１３を縦列に４基取り付けて出力軸１３ａを隔壁１２の前方に突出させている。上側の３基のモーター１３の出力軸１３ａには伝達軸１４ｂを笠歯車１４ａで噛み合わせて直角に配置し、その伝達軸１４ｂに車輪状に回転する回転カッター１４を軸着し、最下のモーター１３には十字状のスポークカッター１５を取り付けている。排土口１２ａには排土装置１６を接続して外殻１１内に取り付けている。

擁壁ブロック２０は、図３に示すように、やや縦長で道路Ｒ側が傾斜し且つ地山Ｇ側が垂直である台形状で且つ長さが１〜１．５ｍのプレキャストコンクリート製で、下部には断面台形状の水路２１を長手方向に貫通し、上部には塩化ビニル樹脂製の挿通管２２を長手方向に４箇所埋設している。水路２１の斜面側には塩化ビニル樹脂製の排水管２３を埋設し、水路２１の垂直面側には塩化ビニル樹脂製の水抜き管２４を埋設している。その排水管２３と水抜き管２４は、工事中に土砂が水路２１に流入しないようにゴム製の詰め物２６で内側から塞いでいる。あるいは、排水管２３及び水抜き管２４に代えて、排水及び水抜き用の孔を途中まで凹設して工事中は土砂が水路２１に流入しないようにし、工事後にその孔を内側から貫通させて排水路及び水抜き路としてもよい。排水管２３は道路Ｒ上の雨水を水路２１に導くためのもので、水抜き管２４は地山Ｇ内の水を水路２１に導くためのものである。水路２１の底部には、場所打基礎杭Ｃを構築するための箱抜部２５を予め凹設している。箱抜部２５の底部は薄肉化されており、削孔する際に容易に貫通できるようになっている。箱抜部２５は延長線上およそ１．５ｍピッチに設けられ、擁壁ブロック２０の長さを１．５ｍとすると、１体当り１箇所である。擁壁ブロック２０の前後いずれかの端部には、前後の擁壁ブロック２０同士を水密的に連結するためのステンレス製又は鋼製のカラー（図示せず）を設けている。

本実施例では、図４に示すように、擁壁を構築しようとする法面の一部を開削して発進立坑３０と到達立坑（図示せず）を構築し、発進立坑３０に元押装置３１と発進架台３２をクレーン等で吊り下ろして設置する。その発進架台３２に掘進機１０を吊り下ろして配置し、さらに擁壁ブロック２０を吊り下ろして掘進機１０の後端に接続する。擁壁ブロック２０の水路２１内には排土装置１６の下部から発進立坑３０まで排泥コンベヤ１７を配置する。

モーター１３を作動させて回転カッター１４とスポークカッター１５を回転させ、元押装置３１で擁壁ブロック２０を元押しして掘進機１０を地中に前進させると、地山Ｇが断面略台形状に掘削されながら掘削土砂が排土口１２ａから排土装置１６に取り込まれて擁壁ブロック２０の水路２１内を排泥コンベヤ１７で搬送され、バケットズリ台車で吊り上げるか又は真空式の吸泥排土装置等で坑外へ排出される。それと並行して、グラウトコック（図示せず）から固結型滑材を同時注入し、擁壁ブロック２０と地山Ｇとの間の隙間が充填される。その後、裏込注入工が行われることで、従来技術と比較して作業工程が軽減される。

擁壁ブロック２０が地山Ｇに埋入されると元押装置３１を収縮させ、次の擁壁ブロック２０を吊り下ろして前の擁壁ブロック２０の後端に水路２１が連通するように接続し、前記と同様に元押装置３１で元押しして掘進させ、掘進機１０の掘進と擁壁ブロック２０の追加を到達立坑に達するまで繰り返す。このように、掘進作業が地山Ｇ内でのみ行われることで、従来技術のようにバックホーやダンプトラック及びそれらのための仮設踊り場や仮設道路を必要とせず、道路Ｒで交通渋滞を招くことがない。しかも、切羽は密閉型で掘進するから、地下水位が高い場合や崩壊性が高い場合でも地盤改良工を省略できる。

全ての擁壁ブロック２０が地中に埋設されると、発進から到達までの擁壁ブロック２０の挿通管２２に長尺のＰＣ棒鋼４０を連通し、その両端を緊締ナット４１で緊締する。このＰＣ棒鋼４０で各擁壁ブロック２０が一体化され、従来技術のいんろう継ぎ手と比較して耐震性に優れるものとなる。また、各擁壁ブロック２０の箱抜部２５の底部を貫通して地山Ｇを削孔し、その削孔に鉄筋５０を配筋してコンクリート５１を注入し、場所打基礎杭Ｃを形成する。この場所打基礎杭Ｃは地山Ｇとの密着性が良好なコンクリート製であるから、従来技術の鋼管等を使用する方法と比較して滑り止め効果が高いものとなる。さらに、水路２１間の隙間をモルタル等で充填して水密処理し、排水管２３と水抜き管２４から詰め物２６を取り外して回収する。

その後、各擁壁ブロック２０上の道路Ｒ側の表土を除去してブロック面を露出させ、発進立坑３０と到達立坑を埋め戻して施工を完了する（図５，６参照）。このように、擁壁工と水路工が一工程で完了するから、従来技術と比較して作業工程が軽減され、側溝を施工しない分、道路Ｒの道幅も広く取ることができる。

本発明の技術は、擁壁の構築に利用される。

１０掘進機
１１外殻
１２隔壁
１２ａ排土口
１３モーター
１３ａ出力軸
１４回転カッター
１４ａ笠歯車
１４ｂ伝達軸
１４ｃ保護カバー
１５スポークカッター
１６排土装置
１７排泥コンベヤ
２０擁壁ブロック
２１水路
２２挿通管
２３排水管
２４水抜き管
２５箱抜部
２６詰め物
３０発進立坑
３１元押装置
３２発進架台
４０ＰＣ棒鋼
４１緊締ナット
５０鉄筋
５１コンクリート
Ｃ場所打基礎杭
Ｇ地山
Ｒ道路

Claims

擁壁を構築しようとする斜面や道路沿いの法面に近い地盤の一部を開削して発進立坑を構築し、断面略台形状に掘削できる掘進機の後端に水路を内部に備えたやや縦長で道路側が傾斜する台形状の擁壁ブロックを発進立坑で接続し、その擁壁ブロックを発進立坑に設置した元押装置で元押しして掘進機で地山を掘削しながら掘削土砂を掘進機内に取り込んで擁壁ブロックの水路を通じて後方へ排出し、擁壁ブロックの後方に次の擁壁ブロックを接続して掘進機の掘進と擁壁ブロックの追加を所定の到達位置に達するまで繰り返し、これらの擁壁ブロック同士をステンレス製又は鋼製のカラーで水密的に連結して擁壁及び水路を形成し、その後擁壁ブロック上の道路側の表土を除去することを特徴とする、プレキャスト擁壁推進工法。
掘進中に掘進機から固結型滑材を擁壁ブロックと地山との間の隙間に同時充填し、推進終了後にその隙間に裏込注入を実施するようにした、請求項１記載のプレキャスト擁壁推進工法。
擁壁ブロックを地中に埋設後、擁壁ブロックの内部の水路の底部から地盤を削孔し、その削孔に鉄筋を挿入し、コンクリートを充填して場所打基礎杭を形成した、請求項１又は２記載のプレキャスト擁壁推進工法。
棒鋼を挿入できる穴を水路に沿って形成した擁壁ブロックを使用し、推進終了後に発進から到達までの擁壁ブロックに長尺の棒鋼を連通して一体化のために緊締した、請求項１〜３いずれか記載のプレキャスト擁壁推進工法。
請求項１〜４いずれか記載のプレキャスト擁壁推進工法に使用される掘進機が、やや縦長で道路側が傾斜する台形状の外殻の前端に排土口が開口された隔壁を取り付け、その隔壁の内面に減速機付きのモーターを縦列に複数取り付けて出力軸を隔壁の前方に突出させ、上側の複数のモーターの出力軸には笠歯車を介して車輪状に回転する回転カッターを取り付け、最下のモーターには十字状のスポークカッターを取り付け、排土口に排土装置を接続して外殻内に取り付けた構造である、プレキャスト擁壁推進工法。