(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部から下部に向かって、直径が少なくとも３段階にわたって大きくなって多段階に立坑を拡底するため複数のライナープレートをボルト結合するための複数の立坑拡底構造体用分割型ドーナツ状接続板であって、各ライナープレートの周方向フランジの連結用ボルト孔の配列と同径・同間隔に配列された少なくとも内外周二列の連結用ボルト孔を有し、上段の分割型ドーナツ状接続板に設けた外周の連結用ボルト孔の配列と、下段の分割型ドーナツ状接続板に設けた内周の連結用ボルト孔の配列とを同径・同間隔の配列としたことを特徴とする立坑拡底構造体用分割型ドーナツ状接続板。
【請求項２】
分割型ドーナツ状接続板は２〜８分割したものであることを特徴とする請求項１記載の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板。
【請求項３】
前記連結用ボルト孔の配列間隔が一定であることを特徴とする請求項１または２記載の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板。
【請求項４】
地山に円孔を掘削し、壁面にライナープレートを上下左右方向に突き合せて接合することにより組み立てた立坑において、請求項１〜３のいずれか記載の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板を介して径の異なるライナープレートを上下に接続することにより、上部より下部の径を段状に拡大したことを特徴とする立坑拡底構造。
【請求項５】
拡底部の地山にライナープレートを配置する際に、拡底部用ライナープレートの上端フランジの連結用ボルト孔に請求項１〜３のいずれか記載の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の外周の連結用ボルト孔を合致させてボルト接合し、拡底部直上のライナープレートの下端フランジの連結用ボルト孔に前記立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の内周の連結用ボルト孔を合致させてボルト接合することを特徴する立坑拡底構造の構築法。
【請求項６】
拡底部の地山にライナープレートを配置する際に、請求項１〜３のいずれか記載の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の外周の連結用ボルト孔部にナットを固設し、前記立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の内周の連結用ボルト孔を拡底部直上のライナープレートの下端フランジの連結用ボルト孔に合致させてボルト接合し、次いで、前記外周の連結用ボルト孔に拡底部用ライナープレートの上端フランジの連結用ボルト孔を合致させてボルト接合することを特徴とする立坑拡底構造の構築法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋脚や鉄塔等の基礎工事において、立坑の径を底部で拡大する際に、径の異なる上下のライナープレート間を接続するために使用する立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板、その接続板を用いて低部の径を拡大した立坑拡底構造、及びその接続板を用いて拡底する立坑拡底構造の構築法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、土木・建築構造物の基礎工事のために立坑を掘削する際、土留用にライナープレートが使用されてきた。ライナープレートは、図９に示すように、円弧状に湾曲した波付鋼板１１の四辺に連結用ボルト孔１４、１５を有する周方向フランジ１２及び軸方向フランジ１３を設けたもので、上下左右方向に突き合わせて連結用ボルト孔１４、１５を介してボルト接合することにより円筒状構造物を組み立てることができる。このようにして組み立てた円筒状構造物は、土木・建築構造物の基礎工事において、図１０に示すように立坑掘削時の土留壁２１等によく用いられている。
【０００３】
図１０には、立坑を掘削しながらライナープレート１０を組み立てて土留壁２１を構成する様子を具体的に示す。まず、同図（ａ）に示すように、地山２０にライナープレート１個分に相当する深さの円孔２２を掘り、この円孔２２に、同図（ｂ）に示すように、ライナープレート１０を鉛直に配置して周方向に接合することにより、土留壁２１の最上段の一段分を構成する。土留壁２１と地山２０との隙間には土を埋め戻し、締め固めておく。その後、同図（ｃ）に示すように、さらにライナープレート１個分だけ掘り進み、ライナープレート１０を最上段の土留壁の下部に鉛直に配置して周方向に接合することにより、二段目の土留壁を構成する。このように、掘削部分にライナープレート１０を接続して土留壁２１を伸長させていくと、同図（ｄ）に示すように、所定の深さの立坑４を掘削することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
立坑の径を変更する必要がなく、上から下まで同じ径でよい場合はこれで問題ないが、橋脚や鉄塔等の基礎工事においては、立坑の底部で径を拡大しなければならない場合がある。たとえば、図７（ａ）に示すように、橋脚５の底部は安定のため拡径されるが、底部の拡径部に合わせて立坑４全体の径を大きく定めると、地山の掘削量が増え、ライナープレートにも径の大きなものを使用しなければならず、作業量とコストの増加につながる。また、鉄塔についても同様のことがいえる。すなわち、図７（ｂ）に示すように、鉄塔の脚部６は傾斜し、しかも拡径しているため、脚部の底部まで収容できるように立坑４全体の径を大きく定めると、作業量とコストの増加につながる。そこで、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、立坑４の底部だけ拡径する必要が生じるのである。
【０００５】
これに対し、特開平７−１１８６１号公報には、図７（ａ）、（ｂ）に示すような段状の拡径ではなく、土留パネルをスパイラル方向に沿って順次取り付けながら掘削することにより、鉄塔基礎穴を深さ方向に末広がりの円錐台形に形成することが記載されている。しかしながら、そのように円錐台形に掘削すること自体が難しいだけでなく、スパイラル方向に沿って連結し得る特殊な形状の土留パネルが必要となり、従来のライナープレートを使用することができないという致命的な欠点がある。そこでやはり、図７（ａ）、（ｂ）に示すような段状の拡径が必要になってくる。
【０００６】
このように立坑４を途中で段状に拡径するためには、拡径部の上下で径の異なるライナープレート１０ａ、１０ｂを使用するだけでなく、上下のライナープレートの接続部Ｘにおいて、上部からの土砂の崩落を防止する構造が必要になる。
【０００７】
特公昭６０−１５７７０号公報には、鉄塔のように傾斜する基礎用の立坑土留壁の構造に関する記載があり、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような、下側土留壁の上端周縁に接続される周縁金具８と、この周縁金具８に固定され、かつ上側土留壁の下端に接続されるとともに上側土留壁の下端開口に対応する開口を設けた覆板９とを有する接続用土留壁７が開示されている。そして、この接続用土留壁７は、上側及び下側土留壁の双方にボルト等で接続して組み立てるとされている。しかしながら、このように周縁金具８と覆板９とから構成される接続用土留壁７は構造が複雑で製造に手間取るだけでなく、嵩張り、また重量も重くなり、立坑の掘削は山間部などの交通の不便な場所で行われることもあり、また、狭い立坑内に搬送して作業しなければならないことを考えると、より簡単な構造で嵩張らず、軽量なものが求められる。
【０００８】
また、特開平９−２５６７７４号公報には、ドーナツ状の上板及び下板と、これら上板及び下板を連結する連結部材とを備え、上方のライナープレート立坑と略等しい外径と、下方のライナープレート立坑と略等しい内径を有するライナープレート立坑用中間支えが記載されている。しかし、これは上板、下板、連結部材から構成される点で前述のものより更に構造が複雑になり、同様の問題があるだけでなく、この中間支えは立坑の径が下部で縮小する場合を対象とするものであって、下部で径を拡大する場合を対象とするものではない。
【０００９】
そこで本発明は、簡単で嵩張らず、軽量でありながら、段状の拡径部において土砂の崩落を防止することのできる立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板、立坑拡底構造及びその構築法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下の（１）〜（６）の通りである。
【００１２】
（１）  上部から下部に向かって、直径が少なくとも３段階にわたって大きくなって多段階に立坑を拡底するため複数のライナープレートをボルト結合するための複数の立坑拡底構造体用分割型ドーナツ状接続板であって、各ライナープレートの周方向フランジの連結用ボルト孔の配列と同径・同間隔に配列された少なくとも内外周二列の連結用ボルト孔を有し、上段の分割型ドーナツ状接続板に設けた外周の連結用ボルト孔の配列と、下段の分割型ドーナツ状接続板に設けた内周の連結用ボルト孔の配列とを同径・同間隔の配列としたことを特徴とする立坑拡底構造体用分割型ドーナツ状接続板。
【００１３】
（２）  分割型ドーナツ状接続板は２〜８分割したものであることを特徴とする前記（１）の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板。
【００１４】
（３）  前記連結用ボルト孔の配列間隔が一定であることを特徴とする前記（１）又は（２）の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板。
【００１５】
（４）  地山に円孔を掘削し、壁面にライナープレートを上下左右方向に突き合せて接合することにより組み立てた立坑において、前記（１）〜（３）のいずれかの立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板を介して径の異なるライナープレートを上下に接続することにより、上部より下部の径を段状に拡大したことを特徴とする立坑拡底構造。
【００１６】
（５）  拡底部の地山にライナープレートを配置する際に、拡底部用ライナープレートの上端フランジの連結用ボルト孔に前記（１）〜（３）のいずれかの立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の外周の連結用ボルト孔を合致させてボルト接合し、拡底部直上のライナープレートの下端フランジの連結用ボルト孔に前記立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の内周の連結用ボルト孔を合致させてボルト接合することを特徴する立坑拡底構造の構築法。
【００１７】
（６）  拡底部の地山にライナープレートを配置する際に、前記（１）〜（３）のいずれかの立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の外周の連結用ボルト孔部にナットを固設し、前記立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の内周の連結用ボルト孔を拡底部直上のライナープレートの下端フランジの連結用ボルト孔に合致させてボルト接合し、次いで、前記外周の連結用ボルト孔に拡底部用ライナープレートの上端フランジの連結用ボルト孔を合致させてボルト接合することを特徴とする立坑拡底構造の構築法。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板（以下、単に接続板ということもある）の例を示す。この接続板１ａ、１ｂは、ドーナツ状円板を９０°ずつ４分割したものであり、二段にわたって拡径するため、大きさが異なる二種類の寸法のものを準備した例である。なお、分割数は接続板の搬送、作業の取扱性、ライナープレートの分割数との一致等を考慮して定めればよい。径の小さなものでは２分割でもかまわないが、径が大きくなると３、４…と分割数を増やしたほうが取扱いが容易になる。しかし、実際の立坑の径を考えれば、現実的には８分割で十分であろう。
【００１９】
接続板１ａ、１ｂは、上部及び下部に接続するライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径・同間隔の配列で二列の連結用ボルト孔を有する。すなわち、地表から一定の径で立坑を組み立ててきて、最初の拡径部に使用する接続板１ａは、それより上部のライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径ｒ1の配列で連結用ボルト孔２ａを、そしてそれより下部のライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径ｒ2の配列で連結用ボルト孔２ｂを有する。二番目の拡径部に使用する接続板１ｂは、それより上部のライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径ｒ2の配列で連結用ボルト孔２ｂを、そしてそれより下部のライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の配列と同径ｒ3の配列で連結用ボルト孔２ｃを有する。連結用ボルト孔２ａ〜２ｃの各孔間の間隔もライナープレートの周方向フランジにおける連結用ボルト孔の間隔と同じにするが、これは１５７ｍｍとするものが多い。
【００２０】
なお、接続板１ａ、１ｂ自体の内径、外径については特に限定はないが、立坑の内外に大きく突出するのも好ましくないので、内径は上部に接続する小径のライナープレートの周方向フランジの内径と略同一、外径は下部に接続する大径のライナープレートの周方向フランジの外径と略同一とするのが好ましい。
【００２１】
このように、本発明の接続板は構造が簡単であり、嵩張らず軽量であるため、山間部などでの工事においても搬送が容易であり、狭い立坑内における作業性も優れる。
【００２２】
図２には、接続板１ａ、１ｂを介して二段にわたって段状に拡径した本発明の立坑拡底構造の例を示す。また、図３には、図２に示した立坑拡底構造の拡径部の詳細を示す。接続板１ａに上下のライナープレート１０ａ、１０ｂをボルト３ａ、ナット３ｂで接続し、接続板１ｂに上下のライナープレート１０ｂ、１０ｃをボルト３ａ、ナット３ｂで接続して、拡径部で地山２０から土砂が立坑４内に崩落するのを接続板１ａ、１ｂで防止する様子が明らかである。
【００２３】
図４は、拡径を一段だけ施した本発明の立坑拡底構造の例を示す。このように、拡径の段数は種々の条件を考慮して適宜選定すればよく、その数に特に限定はない。
【００２４】
なお、立坑の径を下部で縮小する場合は、その接続部から土砂が立坑内に崩落する危険はなく、本発明の接続板は、立坑の径を下部で拡大する場合を想定しているが、下部で径を縮小する場合に使用することも可能であり、これを妨げるものではない。
【００２５】
図５には、本発明の立坑拡底構造の構築法を示す。すなわち、まず、同図（ａ）に示すように、拡底部用ライナープレート１０ｂの上端フランジの連結用ボルト孔に本発明の接続板１ａの外周の連結用ボルト孔を合致させてボルト接合する。この工程は地上で実施することが可能であり、狭くて作業性の悪い立坑内での作業を少なくすることができる。次に、同図（ｂ）に示すように、拡底部直上のライナープレート１０ａの下端フランジの連結用ボルト孔に接続板１ａの内周の連結用ボルト孔を合致させてボルト接合することにより、同図（ｃ）に示すように立坑拡底構造を構築する。
【００２６】
この構築法の場合、図５（ａ）に示すように拡底部用ライナープレート１０ｂと接続板１ａとをボルト接合したものをまず作製するため、接続板１ａの周方向の分割数はライナープレート１０ｂの分割数と同じにしなければならない。ライナープレートの径には種々あるが、径にかかわらず１周を１５７０ｍｍ又は１２５６ｍｍの長さで分割することがある。これは、各連結用ボルト孔の間隔を１５７ｍｍ一定とし、一つのライナープレートに連結用ボルト孔を１０個又は８個設ける寸法である。そうすると、たとえば径が２５００ｍｍの場合は１５７０ｍｍの長さのライナープレート５枚に分割されるので、接続板１ａの分割数も５とする。また、径が２８００ｍｍの場合は１２５６ｍｍの長さのライナープレート７枚に分割されるので、接続板１ａの分割数も７とする。このようにして、拡底部用ライナープレート１０ｂと同じ分割数の接続板１ａとをボルト接合するのである。接続板１ａと拡底部直上のライナープレート１０ａとをボルト接合する際には、ライナープレート１０ａは全周にわたって接合が完了しているので、接続板１ａの分割数をライナープレート１０ａの分割数に合わせる必要はない。
【００２７】
また、図６には本発明の他の立坑拡底構造の構築法を示す。すなわち、まず、同図（ａ）に示すように、接続板１ａの外周の連結用ボルト孔部にナット３ｂを固設する。固設は溶接等により行えばよい。次に、同図（ｂ）に示すように、接続板１ａの内周の連結用ボルト孔を拡底部直上のライナープレート１０ａの下端フランジの連結用ボルト孔に合致させてボルト接合する。その後、同図（ｃ）に示すように、接続板１ａの外周の連結用ボルト孔に拡底部用ライナープレート１０ｂの上端フランジの連結用ボルト孔を合致させてボルト接合することにより立坑拡底構造を構築する。
【００２８】
図６に示す構築法の場合、ライナープレート１０ａの全周にわたって接合が完了してから接続板１ａをその下端に接合し、接続板１ａも全周にわたって接合が完了してからライナープレート１０ｂを接合するので、各部材の周方向の分割数を合わせる必要はない。ただし、狭い立坑内での作業を少なくするという点では図５に示した構築法のほうが有利である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構造で嵩張らず、軽量の接続板を用いて、橋脚や鉄塔の脚部の基礎工事のため立坑の下部で径を拡大し、土砂の立坑内への崩落を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の立坑拡底構造用分割型ドーナツ状接続板の例を示す図である。
【図２】本発明の立坑拡底構造の例を示す側面図である。
【図３】本発明の立坑拡底構造の拡径部の例の詳細を示す図である。
【図４】本発明の立坑拡底構造の例を示す斜視図である。
【図５】本発明の立坑拡底構造の構築法の例を示す斜視図である。
【図６】本発明の立坑拡底構造の構築法の例を示す斜視図である。
【図７】橋脚及び鉄塔の脚部の基礎工事のために立坑の底部を拡径する例を示す図である。
【図８】従来の拡径のための接続用土留壁を示す図である。
【図９】ライナープレートを示す斜視図である。
【図１０】立坑を掘削しながらライナープレートを組み立てて土留壁を構成する例を示す図である。
【符号の説明】
１    接続板
２    連結用ボルト孔
３ａ  ボルト
３ｂ  ナット
４    立坑
５    橋脚
６    鉄塔の脚部
７    接続用土留壁
８    周縁金具
９    覆板
１０  ライナープレート
１１  波付鋼板
１２  周方向フランジ
１３  軸方向フランジ
１４  連結用ボルト孔
１５  連結用ボルト孔
２０  地山
２１  土留壁
２２  円孔
Ｘ    接続部
【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】
0003999365.tif 000008
【図８】
0003999365.tif 000009
【図９】
0003999365.tif 000010
【図１０】
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