(57)【要約】【課題】作業者が掘削坑内に立ち入ることなく掘削坑の土留め作業を行なう。【解決手段】断面略Ｈ字状に形成され、そのフランジ同士を対向させて設定間隔をおいて配設されるとともに、下端部が鋭角状に形成された一対の親杭２と、こられの親杭２間に配設された切梁３と、からなる支保工部材１を、掘削坑Ｐにその長さ方向に設定間隔をおいて打ち込んで建て込む。次いで、隣接する支保工部材１の同側の親杭２において、前後各端縁部がそれぞれ親杭２の一対のフランジとウエブからなる空間に位置するように、パネル６を親杭２の上端掘削坑Ｐの高さにわたって落とし込んで土留めする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面略Ｈ字状に形成され、そのフランジ同士を対向させて設定間隔をおいて配設された一対の親杭と、これらの親杭間に配設された切梁と、からなり、各親杭の下端が鋭角状に形成されていることを特徴とする支保工部材。
【請求項２】
前記切梁が、親杭に対して水平軸心回りに回動自在に固定されていることを特徴とする請求項１記載の支保工部材。
【請求項３】
前記一対の親杭間にタイロッドが配設されていることを特徴とする請求項１または２記載の支保工部材。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の支保工部材を、掘削坑にその長さ方向に設定間隔をおいて打ち込んで建て込み、隣接する支保工部材の同側の親杭において、前後各端部がそれぞれ各親杭の一対のフランジとウエブからなる空間に位置するように、パネルを親杭の上端から掘削坑の高さにわたって落とし込むことを特徴とする支保工部材を用いた掘削坑の土留め工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、支保工部材および支保工部材を用いた掘削坑の土留め工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地中ケーブルの敷設方法として、地中埋設管、例えば、プレハブ多孔管を用いた管路引き入れ方式が知られている。この管路引き入れ方式は、高さ１〜１．５ｍ、幅０．８〜０．９ｍの掘削坑を道路などに掘削した後、掘削坑にプレハブ多孔管を敷設し、先に敷設されたプレハブ多孔管に順次挿入して接続するものである。
【０００３】
ところで、プレハブ多孔管を敷設するのに先立って、掘削坑に支保工を組み立てることにより、掘削坑の土留めを行って土砂災害の発生を防止するようにしている。具体的には、バックホーなどの建設車両により道路などに掘削坑Ｐを掘削した後、設定間隔をおいて掘削坑Ｐの対向する側面に沿ってそれぞれ矢板１１を打ち込む（図８参照）。次いで、各矢板１１からチェーンを介して角パイプ状の胴梁１２をそれぞれ掘削坑Ｐ内に吊り降ろした後、掘削坑Ｐ内において、対向する胴梁１２，１２間にわたってジャッキを利用して複数本の切梁１３を配設する（図９参照）。その後、胴梁１２の外側において、設定間隔をおいて打ち込まれた一方の矢板１１から他方の矢板１１にかけて一部重なり合うように矢板１１を上方から順次差し込んで打ち込むことにより、掘削坑Ｐの土留めを行うものである（図１０参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、掘削坑を掘削して支保工を組み立てる場合、作業者は掘削坑内に立ち入らなければならず、その際、土砂災害を受ける危険性がある。また、胴梁および切梁の組み立て、矢板の運搬およびその打ち込みにそれぞれ複数人の作業者が必要になるとともに、多くの作業時間を必要とし、作業効率が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、作業者が掘削坑内に立ち入ることなく地上で作業することのできる支保工部材を提供するとともに、この支保工部材を用いて安全に、かつ、効率よく掘削坑の土留め作業を行うことのできる支保工部材を用いた掘削坑の土留め工法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の支保工部材は、断面略Ｈ字状に形成され、そのフランジ同士を対向させて設定間隔をおいて配設された一対の親杭と、これらの親杭間に配設された切梁と、からなり、各親杭の下端が鋭角状に形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明によれば、支保工部材を支持し、掘削坑に打ち込むことにより、支保工部材を掘削坑に建て込むことができる。
【０００８】
この結果、作業者は、掘削坑内に立ち入ることなく地上から安全に支保工部材を建て込むことができる。
【０００９】
本発明において、前記切梁が、親杭に対して水平軸心回りに回動自在に固定されていると、隣接する支保工部材において、切梁を互いに離隔する方向に回動させることができることから、バックホーなどを利用してプレハブ多孔管などを掘削坑に敷設し、先に敷設されたプレハブ多孔管に接続する際に、隣接する支保工部材間に十分な作業空間を確保することができる。
【００１０】
本発明において、前記一対の親杭間にタイロッドが配設されていると、支保工部材を建て込む際、相対する一対の親杭間の間隔を保持して、その先端の開き出しを防止することができる。
【００１１】
本発明の支保工部材を用いた掘削坑の土留め工法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の支保工部材を、掘削坑にその長さ方向に設定間隔をおいて打ち込んで建て込み、隣接する支保工部材の同側の親杭において、前後各端部がそれぞれ各親杭の一対のフランジとウエブからなる空間に位置するように、パネルを親杭の上端から掘削坑の高さにわたって落とし込むことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、支保工部材を掘削坑にその長さ方向に設定間隔をおいて打ち込んで建て込んだ後、隣接する支保工部材の同側の親杭において、前後各端部がそれぞれ各親杭の一対のフランジとウエブからなる空間に位置するように、親杭の上端からパネルを掘削坑の高さにわたって落とし込むことにより、掘削坑の土留めを行うことができる。
【００１３】
この結果、支保工部材の建て込み、および、パネルの落とし込みを、土留めの完了していない掘削坑内に立ち入ることなく地上から安全に行うことができるとともに、少ない作業人員で、かつ、短時間に掘削坑の土留め作業を行うことができる。
【００１４】
この場合、パネルとしては、市販の型枠用合板を用いることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１には、本発明の支保工部材１の一実施形態が示されている。
【００１７】
この支保工部材１は、掘削坑Ｐの幅に対応する間隔をおいて立設された一対の親杭２と、これらの親杭２，２間に配設された切梁３およびタイロッド４と、から構成されている。
【００１８】
親杭２には、断面略Ｈ字状の鋼材、具体的には、Ｈ形鋼が採用されており、その下端部は、掘削坑Ｐに打ち込むことができるように、下方に向かって鋭角状に切除されている。そして、各親杭２の対向するフランジには、その高さ方向の略中間位置および上端近傍位置において、それぞれポケット２Ａ，２Ｂが形成されている。このポケット２Ａ，２Ｂは、各親杭２の内方のフランジ外面に設けられたコ字状部材２１と、コ字状部材２１の外面に設けられた方形の板材２２と、からなり、板材２２には、後述するヒンジ部材５のシャフト５１の軸径およびタイロッド４の軸径にそれぞれ対応する幅の長穴２２ａが一方の外周縁から略中心位置にかけて形成されている。
【００１９】
この場合、親杭２の略中間位置に形成されたポケット２Ａおよび親杭２の上端近傍位置に形成されたポケット２Ｂは、コ字状部材２１の開口部および板材２２の長穴２２ａの開口部がそれぞれ上方に開口するように固定されている（図２および図４参照）。
【００２０】
なお、掘削坑Ｐの長手方向を前後方向とし、プレハブ多孔管などの地中埋設管を敷設する方向を前方とするものとする。
【００２１】
親杭２の高さ方向の略中間位置に形成されたポケット２Ａには、ヒンジ部材５が設けられている。ヒンジ部材５は、図２および図３に示すように、先端部に雄ねじを形成したシャフト５１の基端に円形状のプレート５２を固定して形成され、プレート５２は、ポケット２Ａのコ字状部材２１および板材２２によって区画された空間に収容できる大きさに設定されている。
【００２２】
一対の親杭２の高さ方向の上端近傍位置に形成されたポケット２Ｂ，２Ｂには、両端に方形状のプレート４１を固定したタイロッド４が架設されている。このプレート４１は、図４に示すように、ポケット２Ｂのコ字状部材２１および板材２２によって区画された空間に収容できる大きさに設定されている他、タイロッド４の長さは、一対の親杭２，２間の内寸に略設定されている。
【００２３】
切梁３には、断面Ｉ字状の鋼材、具体的には、Ｉ形鋼が採用されている。そして、切梁３は、左右先端部が先端に向かうにしたがって漸次外方に拡開するように、略コ字状に形成したものであって、その左右先端部は、一対の親杭２のフランジ外面に略平行に沿うように、鋭角状に切除されている。また、切梁３の、鋭角状に切り落とされた各先端部の底辺部および斜辺部には、それぞれ支持プレート３１，３２が固定されており、これらの支持プレート３１，３２には、前述したヒンジ部材５のシャフト５１を挿入可能な軸穴が形成されている。さらに、切梁３の各先端部の底辺部に固定された支持プレート３１には、断面三角形状の支持部３１１が固定されており、ヒンジ部材５のシャフト５１の雄ねじにナット５３を螺合した際、ナット５３が支持プレート３１の支持部３１１に面接触するようになっている。
【００２４】
次に、このように構成された支保工部材１の組立手順および支保工部材１を用いた土留め工法について説明する。
【００２５】
まず、バックホーなどの建設機械により、予め施工区間にわたって掘削坑Ｐを掘削しておく。そして、掘削坑Ｐの長さ方向に略設定間隔をおいて、それぞれ一対の親杭２，２、切梁３およびタイロッド４を掘削坑Ｐに沿って配分しておく。
【００２６】
次に、地面上に載置された一対の親杭２，２、切梁３およびタイロッド４から支保工部材１を組み立てる。具体的には、地面上において、一対の親杭２，２を設定間隔をおいて配置するとともに、それらの間に切梁３を配置する。そして、ヒンジ部材５のプレート５２が切梁３の外方に位置するように、それぞれシャフト５１を切梁３の先端部に設けた支持プレート３１，３２の軸穴に挿通した後、シャフト５１の雄ねじにナット５３を抜け出さない程度に仮止めしておく。この後、各親杭２を切梁３の先端部に沿って上方に移動させ、親杭２のポケット２Ａにおけるコ字状部材２１と板材２２によって区画された空間に、ヒンジ部材５のプレート５２を差し込む。次いで、切梁３を持ち上げて、ヒンジ部材５のシャフト５１回りに回動させ、親杭２に対して略直交した状態に保持した後、ナット５３を締め付ける。この際、ナット５３は、支持プレート３１の支持部３１１に当接して切梁３を追い込むことにより、切梁３の支持プレート３２を親杭２のポケット２Ａにおける板材２２に密着させる。このため、板材２２、すなわち、親杭２に対して、支持プレート３２、すなわち、切梁３は、摩擦力によってその回動位置に固定される。この後、タイロッド４を把握し、その両端部に設けたプレート４１を、各親杭２の上端近傍位置に形成されたポケット２Ｂにおけるコ字状部材２１および板材２２によって区画された空間に差し込めば、一対の親杭２，２間にタイロッド４を架設することができる。
【００２７】
以下同様に、地面上に載置された一対の親杭２，２、切梁３およびタイロッド４から支保工部材１を組み立てておく。
【００２８】
支保工部材１の組立が終了したならば、支保工部材１を立設させた後、設定間隔をおいて掘削坑Ｐに打ち込んで建て込む（図５参照）。この場合、支保工部材１は、建込開始位置となる最後端の支保工部材１を除いて、切梁３が前方に位置した状態で建て込む。また、支保工部材１の建込間隔は、隣接する一対の支保工部材１，１における同側に位置する親杭２，２間に差し込むパネル６の大きさ（長さ）に設定されている。
【００２９】
この際、親杭２，２の上端近傍に架設されたタイロッド４によって一対の親杭２，２間の間隔が規制されているため、支保工部材１を掘削坑Ｐに打ち込む際、親杭２，２間の間隔が大きくなるように開き出すのを防止することができる。
【００３０】
設定間隔をおいて支保工部材１が建て込まれたならば、隣接する一対の支保工部材１，１における同側に位置する親杭２，２の上端から、前後方向の各端部がそれぞれ親杭２の一対のフランジおよびウエブによって区画された空間に位置するように、パネル６を落とし込んで差し込む（図６参照）。ここで、掘削坑Ｐの深さに合わせて、必要な高さ（幅）のパネル６を予め用意しておけばよい。
【００３１】
施工区間にわたってパネル６を隣接する支保工部材１，１における同側に位置する親杭２，２間に順に差し込むことにより、掘削坑Ｐの土留めが完了する。
【００３２】
この結果、土留めが完了するまでの間、作業者は掘削坑Ｐ内に立ち入ることなく地上から作業することができることから、安全に作業することができる。また、全体として少ない作業人員で支保工部材１を組立てて打ち込むとともに、パネル６を搬入して差し込めばよいことから、効率的に土留め作業を遂行することができる。
【００３３】
土留め作業が完了すれば、詳細には図示しないが、施工区間における始端側１番目の支保工部材１と、２番目の支保工部材１間において、図示しないバックホーなどを用いてプレハブ多孔管を掘削坑Ｐに敷設し、既に施工されている最先端のプレハブ多孔管に挿入して接続する。最初のプレハブ多孔管の接続が終了したならば、作業者は、掘削坑Ｐ内に入り、２番目の支保工部材１において、切梁３を親杭２に固定しているナット５３を弛め、切梁３を親杭２に対してその下方側を通過するようにヒンジ部材５のシャフト５１回りに回動させる。この際、切り梁３の先端部は、親杭２の内方側フランジの外面に略平行に沿うように鋭角状に切り落とされているため、親杭２やパネル６に干渉することなく回動させることができる。このように、切梁３を回動させ、その先端を後方に向けた状態に保持した後、再びナット５３を締め付けて、切梁３を固定する。
【００３４】
ここで、掘削坑Ｐ内に作業者が立ち入ることになるが、掘削坑Ｐは、支保工部材１およびパネル６によって土留めがなされていることから、土砂災害が発生することはなく、安全に作業することができる。
【００３５】
施工区間における始端側２番目の支保工部材１の切梁３を後方に向けて回動させることにより、次の隣接する支保工部材１，１間において、バックホーなどを用いてプレハブ多孔管を掘削坑Ｐに敷設し、先に敷設されたプレハブ多孔管に挿入して接続する。
【００３６】
以下同様に、接続が完了したプレハブ多孔管の前方に位置する支保工部材１の切梁３を後方に指向するように回動させ、その前方の支保工部材１との間にバックホーなどによる作業空間を確保した後、順次プレハブ多孔管を掘削坑Ｐに敷設して、先に敷設されたプレハブ多孔管に接続する。
【００３７】
このようにして、施工区間において、プレハブ多孔管の敷設が完了したならば、前述したとは逆に、パネル６を引き上げるとともに、支保工部材１を引き抜いて、掘削坑Ｐを埋め戻せばよい。そして、引き抜かれた支保工部材１は、後日の作業に備えて、再び親杭２、切り梁３、タイロッド４およびヒンジ部材５に分解されて保管される。
【００３８】
なお、前述した実施形態においては、当日の施工区間にわたって支保工部材１およびパネル６による土留めを行った後、プレハブ多孔管などの地中埋設管を敷設して接続する場合を説明したが、当日の施工区間を複数区間に分割し、分割された区間毎に支保工部材１およびパネル６による土留めを行うとともに、土留めされた区間毎に地中埋設管を敷設するようにしてもよい。すなわち、分割された最初の区間を土留めして、地中埋設管を敷設した後、最初の区間の支保工部材１およびパネル６を引き抜き、掘削坑Ｐを埋め戻し、以下順に、次の区間を土留めして地中埋設管を敷設し、掘削坑Ｐを埋め戻すようにしてもい。
【００３９】
このように施工区間を複数個に分割し、分割された区間毎に作業を行うようにすると、支保工部材１およびパネル６を分割された区間毎に順に使い回すことができることから、全施工区間にわたって土留めする場合に比較して、必要な支保工部材１の本数およびパネル６の枚数を削減することができる。このため、支保工部材１およびパネル６の在庫管理が容易となる。
【００４０】
【発明の効果】
このように本発明の支保工部材によれば、作業者が掘削坑内に立ち入ることなく地上で建て込み作業を行なうことができる。
【００４１】
また、本発明の支保工部材を用いた掘削坑の土留め工法によれば、支保工部材を用いて安全に、かつ、効率よく掘削坑の土留め作業を行うことのできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の支保工部材の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の支保工部材の親杭とヒンジ部材との関係を示す分解斜視図である。
【図３】図１の支保工部材の親杭にヒンジ部材を介して固定された切梁を示す平面図および正面図である。
【図４】図１の支保工部材の親杭とタイロッドとの関係を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の支保工部材を用いた掘削坑の土留め工法を説明する工程図である。
【図６】本発明の支保工部材を用いた掘削坑の土留め工法を説明する工程図である。
【図７】本発明の支保工部材を用いた掘削坑の土留め工法によって土留めされた状態を示す平面図、側面部および正面図である。
【図８】従来の掘削坑の土留め工法を説明する工程図である。
【図９】従来の掘削坑の土留め工法を説明する工程図である。
【図１０】従来の掘削坑の土留め工法を説明する工程図である。
【符号の説明】
１    支保工部材
２    親杭
２Ａ，２Ｂ  ポケット
３    切梁
４    タイロッド
４１  プレート
５  ヒンジ部材
５１  シャフト
５２  プレート
５３  ナット
６  パネル
Ｐ  掘削坑
【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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