(57)【要約】【課題】コンパクトに収納でき、保管や輸送のコスト低減が図れ、大型の円筒状立坑ユニットや立坑回動押下装置であってもトレーラ輸送が可能な円筒状立坑ユニットおよび円筒状立坑の構築方法ならびに立坑回動押下装置を提供する。【解決手段】円筒状立坑ユニット１０…が複数の部分ユニット１１…に分割され、揺動フレーム３３が４つの枠３３Ａ〜３３Ｄにより分割されている。そのため、保管時や運搬時に円筒状立坑ユニット１０…や揺動フレーム３３をコンパクトに収納できる。その結果、円筒状立坑ユニット１０…および立坑回動押下装置３０の保管コスト、輸送コストを低減できる。また、直径３５００〜５０００ｍｍの円筒状立坑ユニット１０…や大型の立坑回動押下装置３０でも、トレーラ輸送することができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘り下げて構築される円筒状立坑を、その軸線方向に向かって複数に分割した円筒状立坑ユニットにおいて、
前記円筒状立坑ユニットは、該円筒状立坑ユニットを周方向に向かって分割した複数の独立する部分ユニットにより組み立て自在となっている円筒状立坑ユニット。
【請求項２】
各部分ユニットの内面には、隣接する部分ユニットとの突き合わせ側の端部に、隣接する部分ユニット同士を接合するリブがそれぞれ形成された請求項１に記載の円筒状立坑ユニット。
【請求項３】
円筒状立坑ユニット内の下方の地盤を掘削するとともに、該円筒状立坑ユニットを、その周方向に回動させながら押し下げる工程と、
その後、前記円筒状立坑ユニットを継ぎ足す工程とを反復することで、所要長さの円筒状立坑を地中に設置する円筒状立坑の構築方法において、
前記円筒状立坑ユニットは、該円筒状立坑ユニットを周方向に向かって分割した複数の独立する部分ユニットにより組み立て自在とし、
現場で、前記円筒状立坑ユニットを組み立てて使用する円筒状立坑の構築方法。
【請求項４】
各部分ユニットの内面には、隣接する部分ユニットとの突き合わせ側の端部に、隣接する部分ユニット同士を接合するリブがそれぞれ形成された請求項３に記載の円筒状立坑の構築方法。
【請求項５】
各円筒状立坑ユニットにおける部分ユニット間の接合部が、隣接する円筒状立坑ユニット間で互い違いに配置されている請求項４に記載の円筒状立坑の構築方法。
【請求項６】
地盤を掘り下げて構築される円筒状立坑を、その軸線方向に向かって複数に分割した円筒状立坑ユニットを外方から保持し、揺動手段により、該円筒状立坑ユニットを周方向に揺動させる環状の揺動フレームを備えた立坑回動押下装置において、
前記揺動フレームは、その周方向に向かって分割した複数の独立する部分フレームにより組み立て自在となっている立坑回動押下装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は円筒状立坑ユニットおよび円筒状立坑の構築方法ならびに立坑回動押下装置、詳しくは地中において、上水道用鞘管、ケーブル用鞘管または下水道鞘管、その他、各種用途の管体を推進埋設する場合、または、その他の地中工事を行う場合に用いられる円筒状立坑ユニットおよび円筒状立坑の構築方法ならびに立坑回動押下装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、円筒状立坑の構築方法として、例えば特開昭６３−１１８４９１号の「鋼製円筒状立坑の補強押下設置方法」が知られている。
従来法によれば、鋼製円筒状立坑ユニット内に鋼製補強バンドを嵌合させ、次いで鋼製円筒状立坑ユニット内の下方の地盤を掘削するとともに、立坑回動押下装置により鋼製円筒状立坑ユニットを水平面内で揺動させながら押し下げ、その後、鋼製円筒状立坑ユニットを継ぎ足すという一連の作業を順次反復することで所要長さの鋼製円筒状立坑を地中に埋設する。その後、各鋼製補強バンドは鋼製円筒状立坑内から順次撤去される。
また、この従来法では、鋼製円筒状立坑を、その長さ方向に向かって複数の鋼製円筒状立坑ユニットに分割して構成していた。これにより、運搬時および取り扱い時の作業性が高まり、しかも鋼製円筒状立坑ユニットを地中に埋め込みながら順次継ぎ足すこともできる。これにより、クレーンのジブに吊下された掘削バケットの吊り上げ高さを低くし、掘削の能率を高めることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の円筒状立坑の構築方法で使用される鋼製円筒状立坑ユニットは、鋼製円筒状立坑をその長さ方向に向かって複数に分割したものであった。そのため、保管時および輸送時に大きな収納スペースが必要となり、保管コストおよび輸送コストが高騰していた。とりわけ、大口径の鋼製円筒状立坑ユニットをトレーラ輸送する際には、大型のトレーラが使用される。ところが、鋼製円筒状立坑ユニットの直径が３５００〜５０００ｍｍにまで大口径化すると、車幅が大きくなり過ぎて、道路交通法による規制などにより、トレーラ輸送が困難となっていた。この道路交通法に関する問題は、立坑回動押下装置の揺動フレームの場合にも同じように生じる。
また、鋼製円筒状立坑ユニット内に鋼製補強バンドを内側から嵌合する際には、鋼製補強バンドを鋼製円筒状立坑ユニットに締め付けすぎると、円筒状立坑ユニットが変形する。これに対して、鋼製補強バンドによる締め付けが弱すぎると、鋼製円筒状立坑ユニットを立坑回動押下装置により水平面内で揺動させながら土中に押し下げるとき、鋼製補強バンドによる内側からの支持力が不足し、作業中に鋼製円筒状立坑ユニットが変形するおそれがあった。
【０００４】
【発明の目的】
すなわち、この発明は、コンパクトに収納が可能で、保管コストおよび輸送コストを低減することができ、しかも大口径の円筒状立坑ユニットまたは大型の立坑回動押下装置であってもトレーラ輸送することができる円筒状立坑ユニットおよび円筒状立坑の構築方法ならびに立坑回動押下装置を提供することを、その目的としている。
また、この発明は、円筒状立坑ユニットの強度を高めることができ、これにより円筒状立坑ユニットの組み立て時および使用時における変形を防止することができ、しかも円筒状立坑ユニットの強度をさほど低下させず、これを薄肉化することができ、さらには円筒状立坑ユニットの真円度を高めることができる円筒状立坑ユニットおよび円筒状立坑の構築方法を提供することを、その目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、地盤を掘り下げて構築される円筒状立坑を、その軸線方向に向かって複数に分割した円筒状立坑ユニットにおいて、前記円筒状立坑ユニットは、該円筒状立坑ユニットを周方向に向かって分割した複数の独立する部分ユニットにより組み立て自在となっている円筒状立坑ユニットである。
円筒状立坑ユニットの素材としては、例えば鋼を採用することができる。
円筒状立坑ユニットの直径は限定されない。ただし、この発明は直径が３５００〜５０００ｍｍの大口径の円筒状立坑ユニットにおいて、特に有効である。
各部分ユニットは、それぞれ完全に独立した部材である。部分ユニットによる円筒状立坑ユニットの分割数は限定されない。例えば２つ、３つまたは４つ以上でもよい。
隣接する部分ユニット同士の接合方法、および、隣接する上下段の円筒状立坑ユニット同士の接合方法は限定されない。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、各部分ユニットの内面には、隣接する部分ユニットとの突き合わせ側の端部に、隣接する部分ユニット同士を接合するリブがそれぞれ形成された請求項１に記載の円筒状立坑ユニットである。
リブは、部分ユニットと同じ素材でもよいし、異なる素材でもよい。例えば鋼を採用することができる。リブの形成枚数は限定されない。
隣接する部分ユニット間において、リブ同士の接合方法としては、例えば溶接またはボルト連結などを採用することができる。ボルト連結の場合、リブ間にパッキンを介した方が、地盤から立坑内に水が漏れ込まない。その他の接合方法としては、例えば任意形状の雄嵌合部と雌嵌合部とを有する嵌合構造を採用してもよい。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、円筒状立坑ユニット内の下方の地盤を掘削するとともに、該円筒状立坑ユニットを、その周方向に回動させながら押し下げる工程と、その後、前記円筒状立坑ユニットを継ぎ足す工程とを反復することで、所要長さの円筒状立坑を地中に設置する円筒状立坑の構築方法において、前記円筒状立坑ユニットは、該円筒状立坑ユニットを周方向に向かって分割した複数の独立する部分ユニットにより組み立て自在とし、現場で、前記円筒状立坑ユニットを組み立てて使用する円筒状立坑の構築方法である。
【０００８】
円筒状立坑ユニットをその周方向に回動させながら押し下げる方法としては、例えば走行式の立坑回動押下装置による押し下げを採用することができる。
立坑回動押下装置は、例えばクレーン車の前部に円筒状立坑ユニットを外方から把持する環状の揺動フレームと、この揺動フレームの中心部を中心にして揺動させる２本の水平に離間配置された油圧シリンダ（揺動手段）とを有している。したがって、まず組み立てた円筒状立坑ユニットを揺動フレームにより把持し、次に２本の油圧シリンダのロッドを交互に出し入れさせる。これにより、円筒状立坑ユニットの下端に周設された切削刃によって地盤を切削しながら、自重により円筒状立坑ユニットが地中に埋没していく。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、各部分ユニットの内面には、隣接する部分ユニットとの突き合わせ側の端部に、隣接する部分ユニット同士を接合するリブがそれぞれ形成された請求項３に記載の円筒状立坑の構築方法である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、各円筒状立坑ユニットにおける部分ユニット間の接合部が、隣接する円筒状立坑ユニット間で互い違いに配置されている請求項４に記載の円筒状立坑の構築方法である。
要は、隣接する上下段の円筒状立坑ユニットにおいて、下段側の部分ユニット間の接合部と、上段側の部分ユニット間の接合部とが、直線上に配置されなければよい。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、地盤を掘り下げて構築される円筒状立坑を、その軸線方向に向かって複数に分割した円筒状立坑ユニットを外方から保持し、揺動手段により、該円筒状立坑ユニットを周方向に揺動させる環状の揺動フレームを備えた立坑回動押下装置において、前記揺動フレームは、その周方向に向かって分割した複数の独立する部分フレームにより組み立て自在となっている立坑回動押下装置である。
揺動手段の種類は限定されない。例えば、前述した２本の油圧シリンダでもよい。
環状の揺動フレームの素材としては、例えば鋼を採用することができる。
揺動フレームの直径は限定されない。ただし、直径が３５００〜５０００ｍｍの円筒状立坑ユニットを保持可能な大きさが好ましい。
各部分フレームは、それぞれ完全に独立した部材である。部分フレームの分割数は限定されない。例えば２つ、３つまたは４つ以上でもよい。
隣接する部分フレーム同士の接合方法は限定されない。例えば、ボルト連結などを採用することができる。
【００１２】
【作用】
請求項１に記載の円筒状立坑ユニットおよび請求項３に記載の円筒状立坑の構築方法によれば、円筒状立坑ユニットが、完全に独立した複数の部分ユニットに分割される。一方、請求項６に記載の立坑回動押下装置によれば、揺動フレームが、完全に独立した複数の部分フレームに分割される。
そのため、現場での組み立て時には、隣接する各部分ユニットまたは各部分フレームをそれぞれ連結し、円筒状立坑ユニットまたは揺動フレームを組み立てる。
このように、円筒状立坑ユニットおよび揺動フレームを、複数の部分ユニットまたは複数の部分フレームにより組み立て自在としたので、円筒状立坑ユニットまたは揺動フレームをコンパクトに収納することができる。その結果、保管コストおよび輸送コストが低減される。また、トレーラ輸送には適さない大口径の円筒状立坑ユニットまたは大型の立坑回動押下装置であっても、これらをトレーラの荷台に搭載して輸送することができる。
【００１３】
特に、請求項２に記載の円筒状立坑ユニットおよび請求項４に記載の円筒状立坑の構築方法によれば、各部分ユニットの内面には、隣接する部分ユニットとの突き合わせ側の端部に、連結用および補強用のリブがそれぞれ形成されている。そのため、段積み状態で連結された円筒状立坑ユニットの強度を高めることができる。その結果、円筒状立坑ユニットの組み立て時および使用時における変形を防止することができる。しかも、円筒状立坑ユニットの強度をさほど低下させず、円筒状立坑ユニットを薄肉化することができる。さらには、部分ユニット間の連結時において、隣接するリブが位置決めガイドとなり、部分ユニット同士の位置ずれが低減する。これにより、組み立てられた円筒状立坑ユニットの真円度が高まる。
また、円筒状立坑ユニットの内面において、隣接する円筒状立坑ユニット側の端部にリブが形成されている場合には、円筒状立坑ユニットを継ぎ足す際、重なり合うリブが位置決めガイドとなり、円筒状立坑ユニット同士の位置ずれを低減することができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の円筒状立坑の構築方法によれば、各円筒状立坑ユニットにおける部分ユニット間の接合部が、隣接する円筒状立坑ユニット間で互い違いに配置されている。そのため、隣接する円筒状立坑ユニットにおいて、下段側の部分ユニット間の接合部と、上段側の部分ユニット間の接合部とが、直線上に配置された場合に比べて、段積み状態で連結された円筒状立坑ユニットの強度が高められる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、この発明の一実施例に係る円筒状立坑ユニットおよび円筒状立坑の構築方法ならびに立坑回動押下装置を説明する。
図１〜図３において、１０は円筒状立坑ユニットで、この円筒状立坑ユニット１０は、地盤を掘り下げて構築される円筒状立坑を、その軸線方向に向かって複数に分割した部材である。以下、この円筒状立坑ユニット１０の構成を詳細に説明する。
円筒状立坑ユニット１０は円筒形状の板材で、直径５０００ｍｍである。円筒状立坑ユニット１０は、周方向に向かって各６０度分の円弧の長さを有する６枚の部分ユニット１１…により組み立て自在となっている。各部分ユニット１１…は鋼製で、その内面（全ての外縁部を含む）には、多数枚の補強用のリブ１２…が格子状に形成されている。隣接する部分ユニット１１…同士の連結は、対向するリブ１２，１２を重ね合わせ、両リブ１２，１２をボルト締結することで行われる。その際、リブ１２，１２間に図示しないパッキンを介した方が、掘削した地盤から円筒状立坑内に水が漏れ込まない。
【００１６】
次に、図４〜図６を参照して、立坑回動押下装置３０を説明する。
立坑回動押下装置３０は、２段伸縮タイプのジブ３１が搭載されたクローラ走行式のクレーン車３２の前部に配備されている。
立坑回動押下装置３０は、矩形状を有する揺動フレーム３３の内側に、円筒状立坑ユニット１０を外方から堅固に把持する把持リング３４が取り付けられている。クレーン車３２の前部付近には、１対の油圧シリンダ３５，３５が、車幅方向に所定長さをあけて離間配置されている。これらのロッド３５ａ，３５ａは揺動フレーム３３のクレーン車３２側の端部にそれぞれピン支持され、車両長さ方向に出し入れされる。
【００１７】
揺動フレーム３３は、油圧シリンダ３５，３５により揺動されるブロック形状の基部枠（部分フレーム）３３Ａと、１対の側部枠（部分フレーム）３３Ｂ，３３Ｃと、基部枠３３Ａに対向する前部枠（部分フレーム）３３Ｄとを有している。
また把持リング３４は、取り付け部材３４ａを介して、互いの一端部が連結される１対の元部リング３４Ａ，３４Ａと、側部枠３３Ｂの内面の長さ方向の中間部に固定される側部リング３４Ｂと、側部枠３３Ｃの内面の長さ方向の中間部に固定される別の側部リング３４Ｃと、前部リング３４Ｄとにより分割されている。このうち、元部リング３４Ａ，３４Ａの他端部と、対応する側部リング３４Ｂ，３４Ｃの一端部とがそれぞれ連結される。また、側部リング３４Ｂ，３４Ｃの他端部と、前部リング３４Ｄの対応する端部とがそれぞれ連結される。
【００１８】
次に、この立坑回動押下装置３０による円筒状立坑ユニット１０…を利用した円筒状立坑の構築方法を説明する。
図１に示すように、現場において、隣接する部分ユニット１１…同士を連結して円筒状立坑を組み立てる。具体的には、まず隣接する部分ユニット１１…の側縁部同士を位置決めして突き合わせる。これにより、対応するリブ１２…同士が重ね合わされる。続いて、両リブ１２…をボルト締結する。その結果、平面視して円形の円筒状立坑ユニット１０が組み立てられる。なお、最も下段の円筒状立坑ユニット１０の下端面には、環状の掘削刃１０ａが周設されている（図２）。
また、同じように現場において、揺動フレーム３３と把持リング３４とを組み立てる（図５）。揺動フレーム３３の場合には、基部枠３３Ａの両端部に側部枠３３Ｂ，３３Ｃの一端部をそれぞれボルト連結し、側部枠３３Ｂ，３３Ｃの先端部同士に、対応する前部枠３３Ｄの端部をそれぞれボルト連結する。把持リング３４の組み立て時には、元部リング３４Ａ，３４Ａの他端部と、対応する側部リング３４Ｂ，３４Ｃの一端部とをそれぞれボルト連結する。そして、側部リング３４Ｂ，３４Ｃの他端部と、前部リング３４Ｄの対応する端部とをそれぞれボルト連結する。
【００１９】
その後、クレーン車３２を走行し、揺動フレーム３３を立坑構築まで移動させる。組み立てられた円筒状立坑ユニット１０は、ワイヤＷを介して、クレーン車３２のジブ３１の吊下フック３１ａによって吊下される。そして、円筒状立坑ユニット１０を把持リング３４によって堅固に把持する。これにより、円筒状立坑ユニット１０と揺動フレーム３３とが一体化する。その後、２本の油圧シリンダ３５，３５のロッド３５ａ，３５ａを交互に出し入れする。すると、円筒状立坑ユニット１０の下端に周設された掘削刃１０ａによって地盤を切削しながら、その自重により円筒状立坑ユニット１０が徐々に地中に埋没されていく。
これと同時に、クレーン車３２のジブ３１に掘削バケット４０を連結し、この掘削バケット４０を円筒状立坑ユニット１０内に吊り降ろして円筒状立坑ユニット１０内の地盤を掘り下げる（図７）。１段目の円筒状立坑ユニット１０が所定深さまで達したなら、１段目の円筒状立坑ユニット１０の上縁部上に、２段目の円筒状立坑ユニット１０の下縁部を位置決めして突き合わせる。これにより、１段目と２段目の円筒状立坑ユニット１０，１０の対応するリブ１２，１２同士が重ね合わされる。
【００２０】
このとき、１段目と２段目の円筒状立坑ユニット１０，１０における部分ユニット１１…間の接合部は、隣接する円筒状立坑ユニット１０，１０間で互い違いに配置されている。その結果、１段目と２段目の円筒状立坑ユニット１０，１０において、例えば１段目の部分ユニット１１…間の接合部と、２段目の部分ユニット１１…間の接合部とが直線上に配置されたときに比べて、段積み状態で連結された円筒状立坑ユニット１０…の強度が高まる。以降、同様の操作を繰り返すことで、あらかじめ設定された深さを有する円筒状立坑が構築される。
【００２１】
このように、円筒状立坑ユニット１０…を完全に独立した６枚の部分ユニット１１…に分割し、また揺動フレーム３３を完全に独立した４つの枠３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄに分割したので、円筒状立坑ユニット１０…および揺動フレーム３３…は、それぞれを分解した状態で保管または運搬することができる。また、円筒状立坑の構築後は、揺動フレーム３３を各枠３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄに分割し、コンパクトにして揺動フレーム３３の運搬や保管が可能になる。その結果、円筒状立坑ユニット１０…および立坑回動押下装置３０の保管コストや輸送コストを低減させることができる。また、トレーラ輸送には適さない大口径の円筒状立坑ユニット１０…または立坑回動押下装置３０であっても、これらをトレーラの荷台に搭載して輸送することができる。
【００２２】
また、各部分ユニット１１…の内面には、隣接する部分ユニット１１…との突き合わせ側の端部に、連結用や補強用のリブ１２…をそれぞれ形成している。そのため、組み立てられた円筒状立坑ユニット１０…の強度を高めることができる。その結果、円筒状立坑ユニット１０…の組み立て時および使用時における変形を防止することができる。しかも、円筒状立坑ユニット１０…の強度をさほど低下させず、円筒状立坑ユニット１０…を薄肉化することができる。さらには、部分ユニット１１…間の連結時において、隣接するリブ１２…が位置決めガイドとなり、部分ユニット１１…同士の位置ずれを低減させることができる。これにより、組み立てられた円筒状立坑ユニット１０…の真円度が高まる。
さらに、各円筒状立坑ユニット１０…には、隣接する円筒状立坑ユニット１０…側の端部にリブ１２…が形成されているので、円筒状立坑ユニット１０…を継ぎ足す際、重なり合う上下段のリブ１２…が位置決めガイドとなり、円筒状立坑ユニット１０…同士の位置ずれを低減することができる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に記載の円筒状立坑ユニットおよび請求項３に記載の円筒状立坑の構築方法によれば、円筒状立坑ユニットが複数の部分ユニットに分割され、しかも請求項６に記載の立坑回動押下装置によれば、揺動フレームが複数の部分フレーにより分割されているので、円筒状立坑ユニットや揺動フレームをコンパクトに収納することができる。これにより、円筒状立坑ユニットや立坑回動押下装置の保管コストまたは輸送コストを低減させることができる。しかも、例えば直径が３５００〜５０００ｍｍという大型の円筒状立坑ユニットおよび大型の立坑回動押下装置でも、トレーラ輸送することができる。
【００２４】
特に、請求項２に記載の円筒状立坑ユニットおよび請求項４に記載の円筒状立坑の構築方法によれば、各部分ユニットの内面に補強用および連結用のリブを設けたので、円筒状立坑ユニットの組み立て時および使用時における変形を防止することができる。しかも、円筒状立坑ユニットの強度をさほど低下させず、円筒状立坑ユニットの薄肉化を図ることができる。さらには、円筒状立坑ユニットの真円度も高めることができる。
【００２５】
また、請求項５に記載の円筒状立坑の構築方法によれば、各円筒状立坑ユニットにおける部分ユニット間の接合部を、隣接する円筒状立坑ユニット間で互い違いに配置したので、段積み状態で連結された円筒状立坑ユニットの強度をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る円筒状立坑ユニットの組み立て状態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、この発明の一実施例に係る最下段の円筒状立坑ユニットの正面方向からの斜視図である。（ｂ）は、この発明の一実施例に係る最下段の円筒状立坑ユニットの背面方向からの斜視図である。
【図３】この発明の一実施例に係る２段目以降の円筒状立坑ユニットの背面方向からの斜視図である。
【図４】この発明の一実施例に係る立坑回動押下装置の分解状態を示す平面図である。
【図５】この発明の一実施例に係る立坑回動押下装置の組み立て状態を示す平面図である。
【図６】この発明の一実施例に係る円筒状立坑の構築方法における円筒状立坑ユニットの継ぎ足し状態を示す一部縦断面図を含む正面図である。
【図７】この発明の一実施例に係る円筒状立坑の構築方法における円筒状立坑ユニット内の掘削中を示す一部縦断面図を含む正面図である。
【符号の説明】
１０　円筒状立坑ユニット、
１１　部分ユニット、
１２　リブ、
３３　揺動フレーム、
３３Ａ　基部枠（部分フレーム）、
３３Ｂ，３３Ｃ　側部枠（部分フレーム）、
３３Ｄ　前部枠（部分フレーム）、
３５　油圧シリンダ（揺動手段）。
【図１】
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【図２】
2004132107.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004132107.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004132107.tif 000009