(57)【要約】【課題】  上水道，下水道，電気通信施設，ガス供給施設等の建設工事における掘削孔の安全に土止めを行うための構造簡単で取扱性のよい土止め用箱体状支保工及びその使用方法を提供する。【解決手段】  土止め用箱体状支保工１は１段目の箱体１ａとこの内部に摺動可能に収納される２段目の箱体１ｂ及び３段目の箱体１ｃとからなり、掘削孔の掘削作業に伴って土止め用箱体状支保工１を掘削孔６，１０，１３内に入れてその土止めを行う。この状態で作業員は安全な建設工事ができ、主管１５と新管１６との連結等が確実に行われる。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土止め先行工法及び囲い込み工法に用いられる支保工であって、該支保工は、掘削孔に見合う複数段の箱体を縦方向に摺動可能に連設したものからなることを特徴とする土止め用箱体状支保工。
【請求項２】
夫々の前記箱体は、ローラを介して連結されることを特徴とする請求項１に記載の土止め用箱体状支保工。
【請求項３】
前記ローラは、前記箱体の幅寸法とほぼ等しい長さに配列されることを特徴とする請求項２に記載の土止め用箱体状支保工。
【請求項４】
前記支保工の最下段の箱体には、目的物の外面に見合う凹部を形成した板体が着脱可能に固定されることを特徴とする請求項１に記載の土止め用箱体状支保工。
【請求項５】
前記請求項１乃至３に記載の土止め用箱体状支保工の使用方法であって、１段目の箱体の長さ寸法にほぼ見合う深さ及び前記箱体の外側面寸法に見合う縦横幅に掘削された掘削孔に前記土止め用箱体状支保工の全体を収納し、前記１段目の箱体の外側面により掘削孔の土止めを行う第１の手順と、更に前記土止め用箱体状支保工の２段目の箱体の長さ寸法に見合う深さ及び前記箱体の外側面寸法に見合う縦横幅に掘削孔を掘削し、この掘削孔内に２段目の箱体を前記１段目の箱体から摺動させて収納し、この掘削孔の土止めを行う第２の手順と、引続き掘削作業を順次行って複数段の箱体を掘削孔に収納し土止めを行い掘削孔が目的物に到達するまで同様の作業を行う第３の手順とからなり、掘削孔内で前記目的物に対する所定の建設工事を行った後、土止め用箱体状支保工を掘削孔から引き上げ、掘削されたすべての掘削孔を埋め戻しすることを特徴とする土止め用箱体状支保工の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上水道，下水道，電気通信施設，ガス供給施設等の建設工事を行うために掘削される掘削孔の土砂破壊による災害防止を行うための土止め支保土とその使用方法に係り、特に、構造簡単で取扱性がよく、土止め効果がよく、作業効率の向上が図れる土止め用箱体状支保工及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
掘削孔を伴う上水道，下水道，電気通信施設，ガス供給施設等の建設工事において、その地盤が不安定な場合などには掘削工事において土止め支保工が施工される。従来、矢板や柱等により土止め支保工が施工されてきた。これらの施工の場合には、上水道，下水道，電気通信施設，ガス供給施設等の施工に多く施工される小規模な溝掘削工事において本来付加的な作業である土止め支保工工事が大きな場合を占める問題点がある。土止め支保工を施工しない場合、土質によっては掘削溝の側面が崩落し、効果的に掘削できないばかりか生き埋めになる危険性がある。国土交通省では、土止め先行工法として溝掘削において土止めを先行して施工する工法を利用するように指導している。しかし、従来の土止め支保工を施工する場合、前記のようにそのための工事費が高くなる問題点がある。施工費用の削減とコスト低減は、多くの溝掘削工事を必要とする上水道，下水道，電気通信施設，ガス供給施設等の施工費を低く抑え、その費用を最終的に負担する最終利用者である国民の負担低減に寄与するものである。土止め支保工を低コストで効果的に施工する技術設備は、施工コストの低減のため要請されている。
【０００３】
従来行われている土止め支保工及びそれによる土留め工法に関する公知技術としては、例えば「特許文献１」、「特許文献２」、「特許文献３」が挙げられる。
【特許文献１】特開２００４−１８３４４７号（全文）
【特許文献２】特開２００３−２７８１６０号（全文）
【特許文献３】特開２００２−８１０６８号（全文）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
「特許文献１」の特開２００４−１８３４４７号の「オープンシールド工法で使用する簡易立抗およびその構築方法」はシールド掘削機等の発進抗等を掘削するときに用いられるものであり、本支保工は、多数の構成部品等を要し、かなり大きな規模の掘削に適用されるものである。
【０００５】
また、「特許文献２」の特開２００３−２７８１６０号の「簡易山留め工法」は、土止め板を設置してからそれを固定する梁を順次設置する施工方法である。本支保工は簡易であり、小規模の土止め支保工施工に適用可能であり、有効なものであるが、掘削が進展したときに深さ方向に展開する事が困難である。また、土止め板を打ち込むような工程があり、その場合に騒音や振動などを発生する問題がある。また、周辺の埋設物等を破壊してしまう危険性をもつ、特に、住宅周辺の埋設管の維持補修等における掘削工事では、ガス管や水道管などのライフラインが複雑に埋設された状況で掘削工事を実施する事が求められる。こりような時には、土止め板を打ち込むような工事は避ける事が求められる。
【０００６】
また、「特許文献３」の「スライド式土留め支保工システムの上下スライド装置およびジャッキ装置」は工事の進展に伴って必要な土止め支保工を構築して行くものであり、埋設物等を確認しながら順次支保工を構築し安全に工事を実施する事が可能である。しかし、本土止め支保工は、トンネル等の大規模工事に適用される工法であり、極めて小規模の住宅に繋がる未端配管等の更新、修繕等の掘削工事に適用するのは難しい。
【０００７】
前記のように、土止め支保工は安全に溝掘削工事を実施するために必要な工事であるが、従来では矢板を打ち込むなどの工事が求められた。また、板等による土止め支保工では、数多くの手順が求められた。また、従来の土止め支保工では、板と柱による施工では、掘削が進行するに従って深い部分に新たに施工しながら掘削工事を行う必要がある。また、矢板等による土止め支保工では、矢板を十分に深くまで打ち込む必要があり、騒音等の発生や大きなコスト要因となっている。また、打ち込む処理により、周辺の既設埋設物を破壊してしまう可能性を排除できない。また、従来の事前準備型土止め支保工では、土止め支保工の設置費用等の削減は可能となるが、掘削が進展するにつれ深い部分まで土止め支保工を設置するため、振動等の外力を用いて土止め支保工を設置し直す工事が必要である。また、土止め支保工を設置するにあたって、周辺の地盤から受ける圧縮力により土止め支保工が圧力を受けて固定されてしまう事もある。また、従来の事前準備型土止め支保工では、上水道，下水道，電気通信施設，ガス供給施設等の工事が終了した後、土止め支保工を取り去り掘削部分を埋め戻す段階において、周囲の地盤からの圧縮圧力を受けるため事前に準備した土止め支保工を取り去る事が極めて困難な状況となる。掘削工事の終了に伴って、土止め支保工を回収するために新たに工事を必要とする場合さえ発生し得る。
【０００８】
本発明は、以上の事情に鑑みて発明されたものであり、上水道，下水道，電気通信施設，ガス供給施設等の工事施工において多く実施される溝掘削工事において効果的、かつ簡便に土留し保工を施工でき、極めて低コストで安全に土止め支保工を施工し安全に工事を実施することを可能とする土止め機能を有する土止め用箱体状支保工及びその使用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】
【０００９】
本発明は以上の目的を達成するために、箱形の支保工を複数組み合わせて入れ子式に構成したことを特徴とする土止め支保工を提供するものである。このような箱形の支保工では、掘削工事の実施に先行して支保工を構築する事が可能であり、安価に支保工を構築する事ができる。かつ支保工を再利用する事も可能である。支保工を極めて簡便に設置可能であり、掘削工事の進展に伴って、入れ子式に設置した箱型の支保工を順次，自動的に設置する事ができ、安全かつ容易に土留し保工を構築する事ができる。このような工事では、既設埋設物を破損するような事故を回避する事ができる。箱形の事前に準備した既設支保工であるため、設置において特別な工具や設備を必要とせず、簡易につり扱う事ができる。事前準備型であるため、工期の大幅な短縮が可能であり、また、コスト的にも有利である。本発明は、簡易かつ安全，安価な小規模掘削工事用土留め支保工を提供するものである。
【００１０】
具体的に本発明は、以上の目的を達成するため、請求項１の発明は、土止め先行工法及び囲い込み工法に用いられる支保工であって、該支保工は、掘削孔に見合う複数段の箱体を縦方向に摺動可能に連設したものからなることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明は、夫々の前記箱体は、ローラを介して連結されることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明は、前記ローラは、前記箱体の幅寸法とほぼ等しい長さに配列されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、前記支保工の最下段の箱体には、目的物の外面に見合う凹部を形成した板体が着脱可能に固定されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、前記請求項１乃至３に記載の土止め用箱体状支保工の使用方法であって、１段目の箱体の長さ寸法にほぼ見合う深さ及び前記箱体の外側面寸法に見合う縦横幅に掘削された掘削孔に前記土止め用箱体状支保工の全体を収納し、前記１段目の箱体の外側面により掘削孔の土止めを行う第１の手順と、更に前記土止め用箱体状支保工の２段目の箱体の長さ寸法に見合う深さ及び前記箱体の外側面寸法に見合う縦横幅に掘削孔を掘削し、この掘削孔内に２段目の箱体を前記１段目の箱体から摺動させて収納し、この掘削孔の土止めを行う第２の手順と、引続き掘削作業を順次行って複数段の箱体を掘削孔に収納し土止めを行い掘削孔が目的物に到達するまで同様の作業を行う第３の手順とからなり、掘削孔内で前記目的物に対する所定の建設工事を行った後、土止め用箱体状支保工を掘削孔から引き上げ、掘削されたすべての掘削孔を埋め戻しすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１の土留め用箱体状支保工によれば、複数段の箱体を摺動可能に連設したものからなり、掘削される掘削孔の深さに見合う分だけ箱体を掘削孔内に収納し、その掘削孔の土留めを行うことができる。
【００１６】
本発明の請求項２の土止め用箱体状支保工によれば、夫々の箱体がローラを介して摺動可能に連設されているため、掘削孔に対する夫々の箱体の移動が円滑に行われる。
【００１７】
本発明の請求項３の土止め用箱体状支保工によれば、ローラが箱体の幅寸法にほぼ等しい長さに配列されているため、箱体間の隙間がローラによりほぼ遮断され、この隙間内への土砂の進入が防止され、箱体の移動の円滑さが保持される。
【００１８】
本発明の請求項４の土止め用箱体状支保工によれば、凹部を有する板体が最下段の箱体に設けられているためこの支保工が目的物に嵌り込み位置決めされ、安定した建設工事ができる。
【００１９】
本発明の請求項５の土止め用箱体状支保工及びその使用方法によれば、掘削孔の掘削深さや幅寸法に対応して、その掘削孔内に箱体が収納され、掘削孔の土止めが行われるため、工事の安全性が常時確保され、安全な建設工事ができる。また、工事完了後には土止め用箱体状支保工全体を掘削孔から引き出せばよく、掘削孔の埋め戻しを簡単にできる。また、掘削される掘削孔が土止め用箱体支保工の長さや外側面寸法に見合う寸法のものからなるため、従来土壌に較べて掘削上の土量が少なく（１／２程）、掘削作業が容易で、かつ短時間にできると共にその埋め戻し作業も容易に、かつ短時間でできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の土止め用箱体状支保工及びその使用方法の実施の形態を図面を参照して詳述する。図１及び図２は本発明における土止め用箱体状支保工１の全体構造を示すものである。この実施の形態では土止め用箱体状支保工１は３段の箱体を連設したものからなるが、勿論段数は３段に限定されるものではない。図示のように土止め用箱体状支保工１は箱体状の１段目の箱体１ａと２段目の箱体１ｂと３段目の箱体１ｃを夫々連結したものからなり、２段目の箱体１ｂは１段目の箱体１ａ内にすっぽり収納される大きさのものからなり、３段目の箱体１ｃは２段目の箱体１ｂ内にすっぽり収納されるものからなる。また、土止め用箱体状支保工１全体を垂れ下げた場合には図示のように２段目の箱体１ｂや３段目の箱体１ｃが夫々垂下し、収納姿勢から突出される形態となる。なお、１段目の箱体１ａと２段目の箱体１ｂの間や２段目の箱体１ｂと３段目の箱体１ｃとの間にはローラ２が介設され、２段目の箱体１ｂや３段目の箱体１ｃの垂下方向（縦方向）や引き上げ方向への移動の円滑化を図っている。また、図３に示すように３段目の箱体１ｃの下端には、目的物例えば図１０の主管１５の外面に嵌り込み大きさの凹部１８（半円形）が凹設される板体１９が箱体１ｃのガイド２０に着脱可能に固定されている。
【実施例１】
【００２１】
図４，図５は箱体間に介設されるローラ２の構造を示すものであり、図示は１段目の箱体１ａに設けられたローラ２を示すものであり、２段目の箱体１ｂにもほぼ同様の構造のローラ２が設けられていることは勿論である。ローラ２は１段目の箱体１ａの上下に２セット配置されるが、勿論これに限定するものではない。この実施例１ではローラ２は１本の細長のものからなり、その全長は１段目の箱体１ａの幅寸法ｗにほぼ等しいものからなる。ローラ２の全長を幅寸法ｗとほぼ等しくすることがより１段目の箱体１ａと２段目の箱体１ｂとの間の隙間δ（図４に示す）がローラ２により塞がれ、この間への土砂の進入が防止されることになる。ローラ２は図４，図５に示すように、その両端をブラケット３，３により枢支される。また、ローラ２は長さ方向において均一の外径のものでもよいが、中央部に行くに従ってやや外径が大きくなり、全体として鼓状になるものでもよく、これにより、箱体の移動の円滑さを図ることができる。
【実施例２】
【００２２】
実施例１の場合、ローラ２は１本の細長のものからなるが、実施例２のローラ２ａは図６に示すように複数個のものを１段目や２段目の箱体１ａ，１ｂの幅方向に隣接して並設したものからなる。これにより、箱体の移動の円滑さを一層向上させることが可能となるが隣接するローラ２ａ間に若干の隙間が生ずるが、この隙間を小さくすることは可能であり、場合により隙間閉止手段（図略）を設ければ、以上の問題点は解消される。
【００２３】
次に、以上の構造の土止め用箱体状支保工１を用いたその使用方法の一例を図７乃至図１２により説明する。この使用方法は地中に埋設されている主管１５の位置まで掘削孔を掘削し、この主管１５に新管１６を連結されるための建設工事における土止め用箱体状支保工１の使用方法であり、勿論、この他の近似する建設工事に対しても土止め用箱体状支保工の使用方法は適用される。
【００２４】
図７に示すように土止め用箱体状支保工１はリフト４により地表５の上方において垂下された状態で保持される。まず、図略の掘削機等により最初の掘削孔６が掘削される。この掘削孔６の深さは土止め用箱体状支保工１の１段目の箱体１ａの高さ寸法とほぼ等しいものからなる。この状態でリフト４を操作し、土止め用箱体状支保工１全体を掘削孔６内に下降させ図８に示すように土止め用箱体状支保工１を掘削孔６内に収納する。前記のように掘削孔６の深さは土止め用箱体状支保工１の１段目の箱体１ａの高さとほぼ等しいため、土止め用箱体状支保工１の２段目の箱体や３段目の箱体１ｃは１段目の箱体１ａの内部に収納されている状態に保持される。また、掘削孔６の縦横幅寸法は１段目の箱体１ａの外側面幅寸法にほぼ等しい大きさのものからなる。この状態で掘削孔６の周囲の壁７は１段目の箱体１ａの外面８に押圧され、所謂土止めが行われる。このため、土止め用箱体状支保工１内の作業員９は次の掘削作業を行なうことができる。図９は次の掘削孔１０を示す。この掘削孔１０はその周囲の壁１１が２段目の箱体１ｂの外面１２とほぼ当接する寸法のものからなり、その深さや縦横幅は２段目の箱体１ｂの長さや外側面幅寸法とほぼ等しいものにする。以上により、２段目の箱体１ｂ及び３段目の箱体１ｃが１段目の箱体１ａ内から落下し、掘削孔１０内に収納される。この状態で掘削孔１０の壁１１は２段目の箱体の外面１２に押圧されて土止めされる。引き続き図９に示すように次の掘削孔１３が掘削され、３段目の箱体１ｃによる土止めが行われる。３段目の箱体１ｃの下端には凹部１８を有する板体１９があり、これが主管１５に嵌り込み、支保工全体の位置決めが行われる。
【００２５】
本実施例では図１０に示すように最後の掘削孔１３が掘削された状態で掘削孔１３の底面１４が主管１５の位置に到達する場所について説明しているが、主管１５の位置により更に４段目及び５段目等の箱体（図示しない）が必要となることは勿論である。
【００２６】
今回の建設工事は主管１５に新管１６を連設する作業であるが、主管１５が目視できる状態にあるため、図１１に示すように新管１６を主管１５に確実に連結することができる。また、前記のようにすべての掘削孔６，１０，１３が土止め用箱体状支保工１により土止めされているため主管１５と新管１６との連結作業が安全に行われる。また、前記のように目視可能の作業のため、両管の連結が確実に行われる。
【００２７】
以上のように、主管１５と新管１６との連結作業が終了したら、図１２に示すように、リフト４により土止め用箱体状支保工１を掘削孔６，１０，１３内から引き上げ、地表５側に移動する。次に、掘削孔６，１０，１３内に土砂１７を地表５まで投入し、固めることにより建設工事が終了することになる。なお、前記のように掘削孔６，１０，１３はそれに対応する箱体１ａ，１ｂ，１ｃとほぼ同等の寸法のものからなり、掘削される土砂の量は従来の工事に較べて極めて少なく（１／２程）、掘削作業性の大幅の向上が図れると共に埋め戻し作業効率も大幅に向上する。
【００２８】
以上の説明で明確の如く、本発明の土止め用箱体状支保工１は構造簡単で取扱性もよい特徴を有するものであるが、前記のように安全の建設工事を行うことができる機能を有するため、土止め用箱体状支保工１は安全箱（Ｓａｆｅｔｙ  Ｂｏｘ）と称呼されている。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の土止め用箱体状支保工１は前記のように主管１５と新管１６を連結するような建設工事に適用されるが、このような建設工事に限らず、上水道，下水道，電気通信施設，ガス供給施設等の建設工事に適用され、その利用範囲は極めて広い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の土止め用箱体状支保工の外観構造を示す斜視図。
【図２】図１の縦断面図。
【図３】最下段の箱体に設けられている凹部を有する板体の構造とその支持手段を示す部分斜視図。
【図４】土止め用箱体状支保工の外面に設けられているローラの構造を示す部分斜視図。
【図５】図３の上面図。
【図６】土止め用箱体状支保工の外面に設けられる複数個のローラ群を示す上面図。
【図７】本発明の土止め用箱体状支保工の使用方法を説明するための模式図。
【図８】本発明の土止め用箱体状支保工の使用方法を説明するための模式図。
【図９】本発明の土止め用箱体状支保工の使用方法を説明するための模式図。
【図１０】本発明の土止め用箱体状支保工の使用方法を説明するための模式図。
【図１１】主管と新管との連結状態を示す模式図。
【図１２】掘削孔の埋め戻しを示す模式図。
【符号の説明】
【００３１】
１    土止め用箱体状支保工
１ａ  １段目の箱体
１ｂ  ２段目の箱体
１ｃ  ３段目の箱体
２    ローラ
２ａ  ローラ
３    ブラケット
４    リフト
５    地表
６    掘削孔
７    壁（掘削孔６）
８    外面（１段目の箱体）
９    作業員
１０  掘削孔
１１  壁（掘削孔１０）
１２  外面（２段目の箱体）
１３  掘削孔
１４  底面
１５  主管
１６  新管
１７  土砂
１８  凹部
１９  板体
２０  ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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