(57)【要約】【課題】コンパクト化、保管および輸送のコスト低減が図れ、大口径の円筒状立坑ユニットをトレーラ輸送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を提供する。【解決手段】円筒状立坑ユニット１０が第１〜第３の部分ユニット１３〜１５に折り畳み自在に分割されるので、保管時や運搬時には各部分ユニット１３〜１５を折り畳み側に回動し、円筒状立坑ユニット１０を折り畳むことができる。現場での組立時には、各部分ユニット１３〜１５を組み立て側に回動し、円筒状立坑ユニット１０を組み立てる。このように、円筒状立坑ユニット１０を折り畳み自在としたので、円筒状立坑ユニット１０をコンパクトに収納でき、大口径の円筒状立坑ユニット１０でもトレーラ輸送できる。【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その周方向に向かって複数に分割した部分ユニットにより折り畳み自在となっている円筒状立坑ユニット。
【請求項２】
前記円筒状立坑ユニットが、
該円筒状立坑ユニットの外周面の形成部となる外装ケーシングと、
該外装ケーシングに一体形成され、この外装ケーシングを内側から補強するインナーケーシングとを有している請求項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、その周方向に向かって複数に分割した部分ユニットにより折り畳み自在とし、
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】
前記円筒状立坑ユニットが、
該円筒状立坑ユニットの外周面の形成部となる外装ケーシングと、
該外装ケーシングに一体形成され、この外装ケーシングを内側から補強するインナーケーシングとを有している請求項３に記載の円筒状立坑の構築方法。
【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、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。
この従来法によれば、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により、所要長さの鋼製円筒状立坑を地中に設置し、次いで各鋼製補強バンドを鋼製円筒状立坑内から順次撤去する方法である。
また、この従来法にあっては、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たので、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ができる。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、この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って、トレーラ輸送が困難となっていた。
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れば、円筒状立坑ユニットが変形する。これに対して、この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を用いて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、外装ケーシングを薄肉化することができ、さらに円筒状立坑ユニットの継ぎ足し時、隣接する外装ケーシング同士の位置ずれを抑制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その周方向に向かって複数に分割した部分ユニットにより折り畳み自在となった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、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、この発明は例えば直径が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。
部分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。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記円筒状立坑ユニットが、該円筒状立坑ユニットの外周面の形成部となる外装ケーシングと、該外装ケーシングに一体形成され、この外装ケーシングを内側から補強するインナーケーシングとを有している請求項１に記載の円筒状立坑ユニットである。
外装ケーシングおよびインナーケーシングの素材としては、例えば両部材を鋼としてもよい。その他、一方だけを鋼とし、他方を別の金属素材とすることができる。
【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、その周方向に向かって複数に分割した部分ユニットにより折り畳み自在とし、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】
隣接する部分ユニットと部分ユニットとは、回動軸線の方向が円筒状立坑ユニットの軸線方向と平行な回動ピンを有する軸支部を中心にして回動自在に連結されている。折り畳み時、例えば部分ユニット間の軸支部のうちの一箇所で、その軸支状態を解除すれば、円筒状立坑ユニットをよりコンパクトに折り畳むことができる。
組み立て後の円筒状立坑ユニットは、隣接するもの同士、例えばボルト連結などにより堅固に固定した方が好ましい。
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、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。この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とを有している。したがって、まず組み立てられ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とで、円筒状立坑ユニットの下端に周設された掘削刃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が地中に埋没していく。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記円筒状立坑ユニットが、該円筒状立坑ユニットの外周面の形成部となる外装ケーシングと、該外装ケーシングに一体形成され、この外装ケーシングを内側から補強するインナーケーシングとを有している請求項３に記載の円筒状立坑の構築方法である。
【００１０】
【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、複数の部分ユニットに折り畳み自在に分割されている。そのため、例えば円筒状立坑ユニットの保管時または運搬時には、各部分ユニットを折り畳み側に回動し、円筒状立坑ユニットを折り畳むことができる。また、現場での組み立て時には、各部分ユニットを組み立て側に回動し、円筒状立坑ユニットを組み立てることができる。
このように、円筒状立坑ユニットを複数の部分ユニットに折り畳み自在としたので、円筒状立坑ユニット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であっても、これをトレーラの荷台に搭載して輸送することができる。
【００１１】
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、円筒状立坑ユニットが、外装ケーシングとインナーケーシングとにより一体形成されているので、従来の鋼製円筒状立坑ユニットの問題点が解消される。すなわち、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た際の鋼製円筒状立坑ユニットの変形、および、鋼製補強バンドによる締め付けが弱すぎた場合における、鋼製円筒状立坑ユニットの土中への押し下げ時の変形を防ぐことができる。しかも、円筒状立坑ユニットの強度がさほど低下せず、外装ケーシングを薄肉化することができる。
さらに、上下段の円筒状立坑ユニットを継ぎ足す場合、上下段のインナーケーシングが位置決めガイドとなり、外装ケーシング同士の位置ずれを低減することができる。
【００１２】
【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を説明する。
図１は、この発明の一実施例に係る円筒状立坑ユニットの折り畳み状態を示す平面図である。図２は、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平面図である。図３は、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４は、この発明の一実施例に係る円筒状立坑の構築中を示す平面図である。図５は、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。図６は、この発明の一実施例に係る円筒状立坑ユニットのトレーラ輸送状態を示す平面図である。
【００１３】
図１および図２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。この円筒状立坑ユニット１０は、主に、その外周面の形成部となる外装ケーシング１１と、この外装ケーシング１１に一体形成され、これを内側から補強するインナーケーシング１２とから構成されている。
【００１４】
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は円筒形状を有する鋼製の板材で、直径が５０００ｍｍである。円筒状立坑ユニット１０は、周方向に向かって９０度分の円弧の長さを有する第１の部分ユニット１３と、１８０度分の円弧の長さを有する第２の部分ユニット１４と、９０度分の円弧の長さを有する第３の部分ユニット１５との３つの湾曲した板材により折り畳み自在となっている。
すなわち、外装ケーシング１１およびインナーケーシング１２も、同じ円弧の長さで３分割されている。具体的には、第１の部分ユニット１３は、各９０度分の円弧の長さを有する第１の部分外装ケーシング１１Ａおよび第１の部分インナーケーシング１２Ａにより構成されている。また、第２の部分ユニット１４は、各１８０度分の円弧長さを有する第２の部分外装ケーシング１１Ｂおよび第２の部分インナーケーシング１２Ｂにより構成されている。さらに、第３の部分ユニット１５は、各９０度分の円弧の長さを有する第３の部分外装ケーシング１１Ｃおよび第３の部分インナーケーシング１２Ｃにより構成されている。対応する部分外装ケーシング１１Ａ〜１１Ｃと部分インナーケーシング１２Ａ〜１２Ｃとは、それぞれ複数のコッタ１７…を介して堅固に連結されている。
【００１５】
第１の部分ユニット１３と第２の部分ユニット１４との連結は、軸線が円筒状立坑ユニット１０の長さ方向（軸線方向）に向いた回動ピン１６を介して行われる。また、第２の部分ユニット１４と第３の部分ユニット１５との連結も、同様に回動ピン１６を介して行われる。第１の部分ユニット１３と第３の部分ユニット１５とは、円筒状立坑ユニット１０の軸線方向に向かって所定ピッチで配設された４つの緊張構造体２０…により着脱自在に連結されている。
各緊張構造体２０…は、主に緊張用ボルト１８…と、ダブルナット構造の緊張用ナット１９…とから構成されている。各緊張用ボルト１８…は、ピン１８ａ…を介して、第３の部分ユニット１５の先端部に水平面内で回動自在に軸支されている。第１の部分ユニット１３の先端部には、円筒状立坑ユニット１０の軸線方向に向かって所定ピッチで、４つの連結片１３ａ…が配設されている。各連結片１３ａ…には、図示しないボルト孔が形成されている。各ボルト孔には、対応する緊張用ボルト１８…が遊挿され、緊張用ナット１９…を締め付けることにより、第１の部分ユニット１３と第３の部分ユニット１５とが連結されるように構成されている。これにより、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。
【００１６】
ここで、図３〜図５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。この立坑回動押下装置３０は、矩形状の揺動フレーム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平面視して環状の把持リング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側の端部にピン支持され、車両長さ方向に出し入れされる。
【００１７】
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。
まず、各部分ユニット１３〜１５を回動ピン１６を中心にして組み立て側に回動する。そして、各緊張構造体２０…を介して、第１の部分ユニット１３の先端部と第３の部分ユニット１５の先端部とを堅固に締結する。これにより、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（図２）。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。
【００１８】
こうして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に吊下される。組み立てられた円筒状立坑ユニット１０を把持リング３４により堅固に把持する。これにより、円筒状立坑ユニット１０と揺動フレーム３３とが一体化される。その後、２本の油圧シリンダ３５，３５のロッド３５ａ，３５ａを交互に出し入れさせる。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が地中に埋没していく。
図５に示すように、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。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、複数本の連結金具１０ｂを用いて、２段目の円筒状立坑ユニット１０を突き合わせ状態で連結する。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を構築する。
【００１９】
この円筒状立坑ユニット１０は、その周方向に向かって３つに分割した部分ユニット１３〜１５により折り畳み自在となっている。これにより、トレーラ輸送には適さない直径５０００ｍｍの円筒状立坑ユニット１０であっても、比較的小型のトレーラ５０の荷台５１に搭載してトレーラ輸送することができる（図６）。
すなわち、円筒状立坑ユニット１０を折り畳む際には、各部分ユニットを折り畳み側に回動し、円筒状立坑ユニットを折り畳む。このように、円筒状立坑ユニット１０を３つの部分ユニット１３〜１５に折り畳み自在としたので、円筒状立坑ユニット１０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を低減することができる。
【００２０】
また、円筒状立坑ユニット１０が、外装ケーシング１１とインナーケーシング１２とを一体形成して構成されているので、従来の鋼製円筒状立坑ユニットの問題点である、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た際の鋼製円筒状立坑ユニットの変形、および、鋼製補強バンドによる締め付けが弱すぎた場合における、鋼製円筒状立坑ユニットの土中への押し下げ時の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、外装ケーシング１１を薄くすることができる。
さらに、上下段の円筒状立坑ユニット１０を継ぎ足すとき、上下段のインナーケーシング１２が位置決めガイドとなり、外装ケーシング１１同士を小さな位置ずれで連結することができる。
【００２１】
【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より折り畳み自在になっているので、円筒状立坑ユニットの保管時および運搬時に、円筒状立坑ユニットをコンパクトに折り畳むことができる。これにより、円筒状立坑ユニット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、例えば直径が３５００〜５０００ｍｍという大口径の円筒状立坑ユニットでも、トレーラ輸送することができる。
【００２２】
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、円筒状立坑ユニットを外装ケーシングとインナーケーシングとの一体形成品としたので、従来の鋼製補強バンドが内張りされた鋼製円筒状立坑ユニットの問題点である、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。また、円筒状立坑ユニットの強度をさほど低下させず、外装ケーシングを薄肉化することができ、そして円筒状立坑ユニットの継ぎ足しに際して、隣接する外装ケーシング同士の位置ずれを抑制することができる。
【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折り畳み状態を示す平面図である。
【図２】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平面図である。
【図３】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４】この発明の一実施例に係る円筒状立坑の構築中を示す平面図である。
【図５】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。
【図６】この発明の一実施例に係る円筒状立坑ユニットのトレーラ輸送状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０　円筒状立坑ユニット、
１１　外装ケーシング、
１２　インナーケーシング、
１３　第１の部分ユニット、
１４　第２の部分ユニット、
１５　第３の部分ユニット。
【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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