(57)【要約】【課題】鋼管内部に作業員が入ることなく作業ができ、安全で工期を短縮できる既設人孔の撤去方法を提供する。【解決手段】既設鋼製円形土留め材４０よりも大径の鋼製円形ケーシング２０を、既設鋼製円形土留め材４０を内径内に納めるように、旋回または揺動によって圧入する工程と、既設鋼製円形土留め材４０の上端面が出るまで、既設人孔３０の斜壁及び内部の土砂を撤去する工程と、既設鋼製円形土留め材４０の上端面に補助鋼製円形ケーシング２３を溶接する工程と、補助鋼製円形ケーシング２３を、円形立坑掘削装置１０の締付バンドで締め付けて、既設鋼製円形土留め材４０を旋回または揺動し引抜く工程とを含む既設人孔の撤去方法。【選択図】  図７
2015021230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製円形土留め材を使用した既設人孔の撤去方法であって、
既設鋼製円形土留め材よりも大径の鋼製円形ケーシングを、前記既設鋼製円形土留め材を内径内に納めるように、旋回または揺動によって圧入する工程と、
前記既設鋼製円形土留め材の上端面が出るまで、既設人孔の斜壁及び内部の土砂を撤去する工程と、
前記既設鋼製円形土留め材の上端面に補助鋼製円形ケーシングを溶接する工程と、
前記補助鋼製円形ケーシングを、円形立坑掘削装置の締付バンドで締め付けて、前記既設鋼製円形土留め材を旋回または揺動し引抜く工程と
を含む既設人孔の撤去方法。
【請求項２】
前記補助鋼製円形ケーシングおよび前記既設鋼製円形土留め材を引き抜く前に、前記既設人孔の内径よりも小さな外径の芯抜き鋼管により既設人孔の底部の底版および底盤コンクリートに穿孔する工程を含む、請求項１記載の既設人孔の撤去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木建設工事で、劣化した既設人孔を新規人孔に交換するために、既設人孔の撤去を行う方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水道の普及が進んできて、普及率も上がってきた。しかし、年数が経つにしたがって下水管やマンホールの劣化が問題になってきている。下水管の劣化では、旧管を新管に置き換える方法と、既設管の内部にライニングを設ける管更正工法が知られている。
人孔の劣化については、ライナープレートで土留めを行って既設人孔を撤去し、撤去後に新人孔を設置する方法と、既設人孔の内部にライニングを施工する人孔更正方法が知られている。
【０００３】
また、特許文献１には、人孔を包み込むように二重ケーシングを圧入し、人孔と地盤との縁を切り、既設の人孔を内側ケーシングとともに撤去する人孔の交換方法が開示されている。具体的には、既設の人孔を撤去する際、フレームをケーシングの上端に設けた凹部に嵌合し、移動しないように固定し、チェーンブロックをフレームから吊り下げる。次いで人孔上部の斜壁の内面の傾斜に合致する端面を有する引き上げ補助部材を人孔内に降下させ、補助部材の端面を人孔の斜壁に当てて、チェーンブロックを使用して斜壁を引き上げ、内側ケーシングと共に人孔を撤去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８３６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したライナープレートを使って既設人孔を撤去する方法では、地盤改良を行ってライナーを設置する必要があり、作業員がライナープレートの内部に入り作業するため、地下水位の高い地盤等、地盤の状態が悪いところでは危険が伴う作業となる。
また、人孔躯体もライナープレート内部に入って人力で分解・破砕し、クレーン等で撤去するため、作業に手間を要し、工期が長期化している。
【０００６】
一方、特許文献１に開示された方法では、引き上げ補助部材を人孔の斜壁の内部に当てて引き上げ補助部材をチェーンブロックで引き上げることにより人孔を撤去することにしているため、斜壁を有しない円形の人孔には適用できないという問題がある。
【０００７】
さらに、鋼製円形土留め材の内部に人孔を設置した既設人孔も数多くある。この場合は、鋼製円形土留め材の撤去も求められることになる。またこの方法の場合は鋼製円形土留め材と設置した人孔の間をモルタル等で固めたものもある。この場合、既設人孔の破砕のみでなくモルタルの破砕も必要となるため撤去に時間がかかるという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、鋼管内部に作業員が入ることなく作業ができ、安全で工期を短縮できる既設人孔の撤去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】
前記課題を解決するため、本発明の既設人孔の撤去方法は、鋼製円形土留め材を使用した既設人孔の撤去方法であって、
既設鋼製円形土留め材よりも大径の鋼製円形ケーシングを、前記既設鋼製円形土留め材を内径内に納めるように、旋回または揺動によって圧入する工程と、
前記既設鋼製円形土留め材の上端面が出るまで、既設人孔の斜壁及び内部の土砂を撤去する工程と、
前記既設鋼製円形土留め材の上端面に補助鋼製円形ケーシングを溶接する工程と、
前記補助鋼製円形ケーシングを、円形立坑掘削装置の締付バンドで締め付けて、前記既設鋼製円形土留め材を旋回または揺動し引抜く工程と
を含むことを特徴とする。
本発明では、既設鋼製円形土留め材よりも大径の鋼製円形ケーシングを圧入して既設鋼製円形土留め材の周囲を囲むことで地山からの土圧や地下水を遮断し、ついで既設鋼製円形土留め材の上端に補助鋼製円形ケーシングを溶接して一体化し、円形立坑掘削装置で既設鋼製円形土留め材を既設人孔と一緒に引き抜くことにより、作業員が中に入って作業することがなくなり、工事の安全性と工期の短縮を図ることができる。
前記補助鋼製円形ケーシングおよび前記既設鋼製円形土留め材を引き抜く前に、前記既設人孔の内径よりも小さな外径の芯抜き鋼管により既設人孔の底部の底版および底盤コンクリートに穿孔する工程を含むことにより、既設人孔の躯体を引き抜く際の真空圧による過大な負荷を軽減して、作業を効率化することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、鋼管内部に作業員が入ることなく作業ができ、安全で工期を短縮できる既設人孔の撤去方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る人孔撤去方法の実施の形態を示すもので、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部断面図である。
【図２】本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程を示す説明図である。
【図３】本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程を示すもので、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部断面図である。
【図４】本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程を示すもので、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部断面図である。
【図５】本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程を示す説明図である。
【図６】本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程を示すもので、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部断面図である。
【図７】本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程を示すもので、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程を示す要部断面図である。
【図９】本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程を示すもので、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程における切断位置を示す要部断面図、（ｂ）は切断工程を示す説明図、（ｃ）は（ａ）の次工程を示す説明図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程を示す説明図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程を示す説明図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る既設人孔の撤去方法の工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態の立坑掘削機１は、走行可能なベースマシン２と、ベースマシン２から旋回および俯仰可能に設けられたブーム３と、ブーム３の先端に取り付けられたフック４とを備えている。ベースマシン２には、連結装置５により円形立坑掘削装置１０が固定されている。円形立坑掘削装置１０は、鋼製円形ケーシング２０を旋回または揺動させながら地盤中に圧入するものである。フック４には、掘削バケット６（図２参照）を取り付けて使用できるようになっている。
【００１３】
図１（ｂ）に示すように、円形立坑掘削装置１０は、ベースフレーム１１と昇降フレーム１２とを有し、昇降フレーム１２は昇降手段である昇降シリンダ１３により、ベースフレーム１１に対して昇降駆動される。昇降フレーム１２には、主バンド１４が旋回ベアリング１５により旋回自在に取り付けられており、またベースフレーム１１には、副バンド１６が取り付けられている。また円形立坑掘削装置１０には、主バンド１４を鋼製円形ケーシング２０の外周に対して締め付ける主バンド締め付け手段としての主バンド締め付けシリンダ（図示せず）と、主バンド１４を揺動または旋回させる主バンド駆動手段としての油圧モータ（図示せず）が設けられている。
ベースフレーム１１には、副バンド１６を鋼製円形ケーシング２０の外周に対して締め付ける副バンド締め付け手段としての副バンド締め付けシリンダ（図示せず）が設けられている。
【００１４】
以下、この円形立坑掘削装置１０を用いた工法について、図１〜図１３を用いて具体的に説明する。
（ａ）まず、図１に示すように、円形立坑掘削装置１０の中心が既設鋼製円形土留め材４０の中心になるように立坑掘削機１を調整して円形立坑掘削装置１０を設置する。
（ｂ）次いで、既設鋼製円形土留め材４０よりも大径の鋼製円形ケーシング２０を、既設鋼製円形土留め材４０を内径内に納めるように、円形立坑掘削装置１０の旋回または揺動によって圧入する。鋼製円形ケーシング２０の圧入は、既設鋼製円形土留め材４０の上端よりさらに下まで圧入し、既設鋼製円形土留め材４０と地山との縁を切る。なお、既設鋼製円形土留め材４０の内側には、既設人孔３０が納められており、既設鋼製円形土留め材４０の内周と既設人孔３０の外周との間の間隙にはモルタル等の充填材５０が充填されている。
【００１５】
（ｃ）大径の鋼製円形ケーシング２０の圧入が完了したら、図２に示すように、掘削バケット６を用いて既設鋼製円形土留め材４０の上端面が出るまで、既設人孔３０の斜壁３１及び土砂の撤去を行う。既設人孔３０の直管の上部は、既設鋼管円形土留め材４０の上部にはみ出す上半部分３０ａは切断し、はみ出さない下半部分３０ｂは残す。
【００１６】
（ｄ）図３（ａ），（ｂ）に示すように、芯抜き鋼管用スペーサ６１を主バンド１４に取り付ける。次いで、芯抜き鋼管６０を芯抜き鋼管用スペーサ６１にセットする。続いて主バンド１４で芯抜き鋼管用スペーサ６１を把持して、主バンド１４を回転・圧入し、芯抜き鋼管６０で人孔底版４１および既設鋼製円形土留め材４０下部の底盤コンクリート４２を穿孔する。芯抜き鋼管６０による穿孔は、既設鋼管円形土留め材４０と既設人孔３０の躯体を一緒に引き上げる際に、底盤コンクリート４２の下部が真空状態になるのを防ぐ目的である。人孔底版４１と底盤コンクリート４２の穿孔が完了した状態を図４（ａ），（ｂ）に示す。
（ｅ）図５に示すように、芯抜き鋼管６０を撤去し、芯抜き鋼管用スペーサ６１を主バンド１４より撤去する。
【００１７】
（ｆ）次に、図６（ａ），（ｂ）に示すように、鋼製円形ケーシング２０の上に継ぎ足し用鋼製円形ケーシング２１を継ぎ足しながら、既設鋼製円形土留め材４０下部の底盤コンクリート４２より下まで、円形立坑掘削装置で旋回または揺動させながら鋼製円形ケーシング２０を圧入する。
（ｇ）既設鋼製円形土留め材４０の上端面が溶接可能なまでに露出したら、図７（ａ），（ｂ）に示すように、主バンド１４、副バンド１６に補助ケーシング用スペーサ１７，１８を取り付ける。次に、既設鋼製円形土留め材４０の上端面に鋼製円形補助ケーシング（以下、「補助ケーシング」という）２３を溶接する。次いで、主バンド１４、補助ケーシング用スペーサ１７で補助ケーシング２３を把持する。
【００１８】
（ｈ）図８（ａ）に示すように、補助ケーシング２３および既設鋼製円形土留め材４０と既設人孔３０を一緒に、主バンド１４で旋回または揺動させながら、昇降フレーム１２を上げて引き抜く。そして図８（ｂ）に示すように、副バンド１６で補助ケーシング２３を把持し、主バンド１４を開く。そして、図８（ｃ）に示すように昇降フレーム１２を下げて、主バンド１４で補助ケーシング２３を把持し、副バンド１６を開き、主バンド１４を旋回または揺動させながら、昇降フレーム１２を上昇させて既設鋼製円形土留め材４０を既設人孔３０と一緒に引き抜く。この作業を繰り返すことにより、既設鋼製円形土留め材４０と既設人孔３０を一緒に引き抜いていく。
【００１９】
（ｉ）図９（ｂ）に示すように上下に連続する既設人孔３０の人孔接続部が地上に出るまで引き抜いたら、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、土留め材切断位置Ｐ１より下部の既設鋼製土留め材４０は副バンド１６で把持し、土留め材切断位置Ｐ１より上の既設鋼製円形土留め材４０は主バンド１４で把持する。そして、既設鋼製円形土留め材４０を人孔接続位置Ｐ２で切断する。その後、主バンド１４を旋回または揺動することにより、充填材５０および人孔接続部を剪断により切断する。
（ｊ）図１０（ｃ）に示すように、主バンド１４を開き、切断した既設鋼製円形土留め材４０と既設人孔３０の躯体をクレーン等で撤去する。
【００２０】
（ｋ）副バンド１６で既設鋼製円形土留め材４０を把持した状態で、主バンド１４を開き昇降フレーム１２を下げる。次いで、図１１（ａ）に示すように、主バンド１４で既設鋼製円形土留め材４０を把持し、副バンド１６を開く。
（ｌ）図１１（ｂ）に示すように、主バンド１４を旋回または揺動させながら昇降フレーム１２を上昇させて既設鋼製円形土留め材４０を既設人孔３０と一緒に引き抜く。
この作業を繰り返すことにより、既設鋼製円形土留め材４０と既設人孔３０を一緒に引き抜いていく。
【００２１】
（ｍ）図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、既設人孔３０の下部が円形立坑掘削装置１０の上部に露出したら既設人孔３０の下部と底盤コンクリート４２を切断し、既設人孔３０と分離して撤去する。
【００２２】
（ｎ）図１３（ａ）に示すように、鋼製円形ケーシング２０，継ぎ足し用鋼製円形ケーシング２１内部の残った土砂を立坑掘削機１の掘削バケット６で除去し、図１３（ｂ）に示すように底盤コンクリート４３を打設して、立坑が完成する。
立坑設置が必要ない場合は、鋼製円形ケーシング２０、継ぎ足し用鋼製円形ケーシング２１の内部に土砂を入れながらケーシング２０，２１を引き抜き、撤去して施工を完了する。
【００２３】
このようにして、本実施の形態の既設人孔の撤去方法では、鋼管内部で人が中に入らず、土止め壁の既設鋼製円形土留め材と既設人孔の撤去が同時にできるため安全で速く作業ができる。また地盤改良の必要が無いために工程が簡略化できる。さらに、既設人孔撤去後も人が中に入らず底盤コンクリートを打設し仮設立坑とする。このように人孔の撤去、仮設立坑の設置まで人が中に入らずできるため安全に作業ができる。
【００２４】
なお、本実施の形態では、主バンド１４と副バンド１６を備えた円形立坑掘削装置１０を用いた既設人孔の撤去方法について説明したが、本願出願人が出願した特開平１１-９３５６０号公報、特開平１１−２２９７４１号公報に記載された締付バンド、あるいは特開２０１２−１１２０９７号公報に記載された把持リングを用いて、同様の既設鋼製円形土留め材の旋回または揺動、引抜きを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、内部に作業員が入らずに既設人孔の撤去が可能な既設人孔の撤去方法として、劣化した人孔の撤去、新設の作業に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  立坑掘削機
２  ベースマシン
３  ブーム
４  フック
５  連結装置
６  掘削バケット
１０  円形立坑掘削装置
１１  ベースフレーム
１２  昇降フレーム
１３  昇降シリンダ
１４  主バンド
１５  旋回ベアリング
１６  副バンド
１７，１８  補助ケーシング用スペーサ
２０  鋼製円形ケーシング
２１  継ぎ足し用鋼製円形ケーシング
２３  補助ケーシング
３０  既設人孔
３０ａ  上半部分
３０ｂ  下半部分
３１  斜壁
４０  既設鋼製円形土留め材
４１  人孔底版
４２，４３  底盤コンクリート
５０  充填材
６０  芯抜き鋼管
６１  芯抜き鋼管用スペーサ
【図１】
2015021230.tif 000003
【図２】
2015021230.tif 000004
【図３】
2015021230.tif 000005
【図４】
2015021230.tif 000006
【図５】
2015021230.tif 000007
【図６】
2015021230.tif 000008
【図７】
2015021230.tif 000009
【図８】
2015021230.tif 000010
【図９】
2015021230.tif 000011
【図１０】
2015021230.tif 000012
【図１１】
2015021230.tif 000013
【図１２】
2015021230.tif 000014
【図１３】
2015021230.tif 000015