(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面を開削した掘削穴の内壁に設ける土留め杭の設置工法において、布掘り溝を掘削し、当該布掘り溝の両側に鋼矢板を設け、腹おこし材を介したはり材を前記鋼矢板間にわたして設置し、当該布掘り溝の下方の埋設管等の調査後、上記腹おこし材及びはり材を布掘り溝から外して、当該腹おこし材及びはり材を脚部に着脱自在に取り付け、当該脚部の上に着脱自在に覆工板を設けた覆工部材を上記布掘り溝に挿入し、当該布掘り溝に沿って上記覆工部材を複数並べ、各覆工部材の覆工板の上面を地面とほぼ同一に調整し、かつ、当該各覆工部材の上記脚部に取り付けられた腹おこし材及びはり材を用いて上記覆工板を鋼矢板間にわたし、後日当該各覆工部材を取り除いて、当該布掘り溝から土留め杭を地中に打ち込み、当該土留め杭に囲まれた地面の開削を開始するまで、当該布掘り溝内に上記覆工部材を設置することを特徴とする、土留め杭の設置工法。
【請求項２】
四本の脚体から成る脚部の上に着脱自在に覆工板を設け、各脚体はユニバーサルジョイントにより接続された上部部材及び下部部材とからなり、当該上部部材及び下部部材を伸縮自在としたジャッキ機構をそれぞれ備え、当該上部部材のジャッキ機構は上記覆工板の上から覆工板の高さ調整操作を可能とし、長手方向の二つの脚体は各脚体の長手方向の下端部間に渡したベース板に着脱自在に接続され、また、上記四本の脚体に、周囲の鋼矢板を支持する、間隔を開けて設けた腹おこし材及び該腹おこし材に接続して腹おこし材の間隔幅が調整可能なはり材を着脱自在に取り付けたことを特徴とする、土留め杭の設置工法に使用する覆工部材。
【請求項３】
上記覆工板は、覆工板の長手方向の両側上面に、布掘り溝の両側の地面に載置するつばを一体的に設けたことを特徴とする、請求項２に記載の覆工部材。
【請求項４】
上記覆工板の上から覆工板の高さ調整操作が可能なジャッキ機構は、当該覆工板の四隅の蓋の下にそれぞれ設けられていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の覆工部材。
【請求項５】
上記覆工板の長手方向の両端側面には孔を穿ち、隣設して設置した覆工部材の覆工板の突合せ端面の上記孔にボルトを通し、当該ボルトの一端にナットを螺着して当該覆工部材相互を係止する上記孔及びボルト、ナットが設けられていることを特徴とする、請求項２乃至４のいずれかに記載の覆工部材。
【請求項６】
上記長手方向の二つの脚体の上記ベース板への着脱自在な接続は、各脚体の下端に設けた受皿体を、各ベース板の両端に設けた脚体固定用の枠体に勘合し、当該受皿体と枠体とに設けたボルト挿入孔にボルトを通してナットで固定したことを特徴とする、請求項２乃至５のいずれかに記載の覆工部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は道路等の地面を開削して管路等を埋設する際、布掘り溝の埋め戻しや掘り起こしをすることなく土留め杭を設置する工法及びこれに使用する部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この土留め杭を地中に設置する場合、まず、土留め杭を埋設する箇所に沿って深さ１．５ｍ、幅０．８ｍ程度の幅狭の溝、即ち、布堀り溝を掘り、このうち調査が必要な布堀り溝内から下方の土中の埋設管等の調査を行なっていた。そしてその調査が終わると、車や人が通過できるように当該布掘り溝を土砂で埋め戻している。そして後日当該箇所を再び掘りおこし、布掘り溝を設け、この布掘り溝内から土留め杭を打ち、再びこの布掘り溝を土砂で埋めて、後日これらの土留め杭で囲まれた箇所を掘削し、管路埋設等のために開削している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、土留め杭の土中への打設のために設けた布掘り溝を何回も掘り起こしたり、埋め戻したりしなければならず、これらの作業は極めて手間のかかるものであった。しかも、近年環境保護等の観点から入手が困難となっている山砂を多量に使用しなければならず、環境破壊や工事のコストアップにつながるものであった。
【０００４】
そこでこの発明は、これらの点に鑑みて為されたものであり、上記土留め杭のための布掘り溝を埋め戻したり、掘り起こしたりせず、布掘り溝に蓋をして当該箇所の交通の妨げにならずに作業を容易にする、土留め杭の設置工法及びこれに使用する部材を提供し、上記課題を解決するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、地面を開削した掘削穴の内壁に設ける土留め杭の設置工法において、布掘り溝を掘削し、当該布掘り溝の両側に鋼矢板を設け、腹おこし材を介したはり材を前記鋼矢板間にわたして設置し、当該布掘り溝の下方の埋設管等の調査後、上記腹おこし材及びはり材を布掘り溝から外して、当該腹おこし材及びはり材を脚部に着脱自在に取り付け、当該脚部の上に着脱自在に覆工板を設けた覆工部材を上記布掘り溝に挿入し、当該布掘り溝に沿って上記覆工部材を複数並べ、各覆工部材の覆工板の上面を地面とほぼ同一に調整し、かつ、当該各覆工部材の上記脚部に取り付けられた腹おこし材及びはり材を用いて上記覆工板を鋼矢板間にわたし、後日当該各覆工部材を取り除いて、当該布掘り溝から土留め杭を地中に打ち込み、当該土留め杭に囲まれた地面の開削を開始するまで、当該布掘り溝内に上記覆工部材を設置する、土留め杭の設置工法とした。
【０００６】
また、請求項２の発明は、四本の脚体から成る脚部の上に着脱自在に覆工板を設け、各脚体はユニバーサルジョイントにより接続された上部部材及び下部部材とからなり、当該上部部材及び下部部材を伸縮自在としたジャッキ機構をそれぞれ備え、当該上部部材のジャッキ機構は上記覆工板の上から覆工板の高さ調整操作を可能とし、長手方向の二つの脚体は各脚体の長手方向の下端部間に渡したベース板に着脱自在に接続され、また、上記四本の脚体に、周囲の鋼矢板を支持する、間隔を開けて設けた腹おこし材及該腹おこし材に接続して腹おこし材の間隔が調整可能なはり材を着脱自在に取り付けた、土留め杭の設置工法に使用する覆工部材とした。
【０００７】
請求項３の発明は、上記請求項２の覆工部材であって、上記覆工板が、覆工板の長手方向の両側上面に、布掘り溝の両側の地面に載置するつばを一体的に設けた覆工部材とした。また、請求項４の発明は、上記請求項２又は３の覆工部材であって、上記覆工板の上から覆工板高さ調整操作が可能なジャッキ機構は、当該覆工板の四隅の蓋の下にそれぞれ設けられているものとした。また、請求項５の発明は、上記請求項２乃至４のいずれかに記載の覆工部材であって、上記覆工板の長手方向の両端側面には孔を穿ち、隣設して設置した覆工部材の覆工板の突合せ端面に相対向した上記各孔にボルトを通し、当該ボルトの一端にナットを螺着して当該覆工部材相互を係止する上記孔及びボルト、ナットが設けられている覆工部材とした。また、請求項６の発明は、上記請求項２乃至５のいずれかに記載の覆工部材であって、上記長手方向の二つの脚体の上記ベース板への着脱自在な接続は、各脚体の下端に設けた受皿体を、各ベース板の両端に設けた脚体固定用の枠体に勘合し、当該受皿体と枠体とに設けたボルト挿入孔にボルトを通してナットで固定した覆工部材とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態例を図に基づいて説明する。
図２は、布掘り溝への土留め杭の設置工法の手順を説明した概略図である。
まず、図２の（Ａ）に示すように、土留め杭を地中に打ち込む予定の地面に、布掘り溝１を掘削する。この布掘り溝１は、打ち込む土留め杭の設置方向に沿って設ける。この布掘り溝１の両側には鋼矢板２を設け、腹おこし材３を介して、はり材３ｂをこれらの鋼矢板２、２間にわたして設置し、調査が必要な布掘り溝１に対しては埋設管等の調査をする。この調査後、当該布掘り溝１の深さは、土留め杭の打ち込みの際には不要であるため、図２の（Ｂ）に示すように、この布掘り溝１の底部に砂４を入れ、浅くしておく。
【００１０】
その後上記腹おこし材３及びはり材３ｂを外して、地上でこの腹おこし材３及びはり材３ｂを着脱自在に取り付けた脚部５とその上に着脱自在に覆工板６を取り付けた覆工部材７を、図２の（Ｃ）に示すように、布掘り溝１に挿入し、当該布掘り溝１に沿って（紙面の表面から裏面方向へ）多数並べ、各覆工部材７の覆工板６の上面を地面とほぼ同一に調整し、かつ、上記脚部５に取り付けた腹おこし材３及びはり材を用いて、覆工板６を鋼矢板２、２間にわたす。後日、図２の（Ｄ）に示すように、当該覆工部材７を布掘り溝１から取り除いて、図２の（Ｅ）に示すように、当該布掘り溝１から土留め杭８を地中に打ち込む。そしてこれらの土留め杭に囲まれた地面の開削を開始するまで、図１に示すように、当該布掘り溝１内の土留め杭８の上端を被うように、当該布掘り溝１内に上記覆工部材７を設置する。
【００１１】
次に、この発明の工法に使用する上記覆工部材７を図３乃至図６について説明する。図３は図２（Ｃ）の一側面からみた、覆工部材７の一部断面正面図、図４は一部断面平面図、図５は図２（Ｃ）と同じ面からみた一部断面側面図、図６は拡大要図である。上述の様に、この覆工部材７は、四本の脚体１１から成る脚部５と、この脚部５の上端に着脱自在に取り付けられた覆工板６から構成されている。
脚部５の四本の各脚体１１は上部部材１１ａと下部部材１１ｂの二つの部材に二分されて、ユニバーサルジョイント１２により接続されている。各下部部材１１ｂは、ねじ式のジャッキ機構１３を備えて伸縮自在となっている。また、各上部部材１１ａはその上端にねじ式のジャッキ機構１４を備えて伸縮自在となっている。この脚部５の四本の脚体１１の中、長手方向の二つの脚体１１は各脚体１１の長手方向の下端部間に渡した２枚のベース板１５に着脱自在に接続されている。
【００１２】
上記覆工板６は、一定の厚みのある略水平な四辺形の板であり、図４及び図５に示すように、当該覆工板６の長手方向の両側上面には、つば６ａを設けている。こらのつば６ａは、布堀り溝１内に当該覆工部材７を挿入した際、布堀り溝１の両側の地面に載るようになっており、これらのつば６ａを広げていることにより布堀り溝１内に雨水が流入するのを防いでいる。このつば６ａの構成については、図５に示すように、覆工板６の両端に溶接等により一体化しておいても良いが、１枚の鉄板の中央部を覆工板とすることにより、覆工板６の表面とつば６ａが連続した構成になるようにしておいても良い。後者の場合は、つば６ａの強度が強いため、乗用車や小型トラックの通過にも十分耐える構造となる。さらに、雨が予想される場合は、このつば６ａの端縁から地面にかけて、アスファルト等の舗装を施すことにより、布掘り溝１への雨の流入防止を強化できる。
【００１３】
この覆工板６は、図６に示すように、各四隅に中空ボックス１６を設け、この中空ボックス１６の開口した底部から中程に設けた水平な仕切り板１７の中央に穿った小孔１８に、上記各脚体１１の上部部材１１ａの上端のねじ式ジャッキ機構１４の外周ネジ部１４ａを挿入し、仕切り板１７の上面に突出した外周ネジ部１４ａに覆工板押さえ金具１９を螺着して固定している。またこれらの各中空ボックス１６は上部に蓋２０を備え、この蓋２０はボルト２１の脱着により、中空ボックス１６の上面から外れるようになっている。従って、この蓋２０を外すと、覆工板６の上から、各脚体１１の上部部材１１ａの上端のねじ式ジャッキ機構１４を回わして、上部部材１１ａを伸縮することができる。
【００１４】
また、上記脚体１１のうち、ベース板１５のわたされていない、短手方向の各二つの相対向する脚体１１、１１の各下部部材１１ｂ、１１ｂの上部には、図４に示すように下部部材１１ｂ、１１ｂ間を連結するように、筒体２２が水平に設けられている。また、これらの各筒体２２は、腹おこし材３の突腕３ｅを挿入して腹おこし材３を脚体１１に着脱自在に取り付けるものである。
【００１５】
この腹おこし材３は、図７乃至図９に示すように、二つの部材に分割でき、間隔を開けて設けた二本の主材３ａ、３ａの両端部にこれらの主材３ａ、３ａを接続するはり材３ｂ、３ｂを設け、これらのはり材３ｂ、３ｂの中央部にねじ式のジャッキ機構２３を設けており、これらのジャッキ機構２３により、図８に示すように、主材３ａの間隔幅を調整できるようになっている。また、これらの各はり材３ｂは対称位置の端部で、図７に示すように、分離自在となっている。これは、図９に示すように、各はり材３ｂの切断面にフランジ３ｃを固着し、これらのフランジ３ｃを付きあわせて、ボルトナット２４により固定して腹おこし材３は一体化している。また、これらのボルトナット２４を外せば、当該腹おこし材３は、二つの部材に分離できる。また、この腹おこし材３の主材３ａの両端内側には夫れ夫れ突腕３ｅを相対向して突出させている。そして腹おこし材３のこれらの突腕３ｅを、図４の右側に示すように、上記二つの脚体１１、１１間にわたした各筒体２２の各端部に挿入させ、ジャッキ機構２３により主材３ａ、３ａの間隔幅を小さくして締め付け、脚体１１に支持させている。
【００１６】
また、上記各脚体１１とベース板１５の取り付け構造を図１０及び図１１に基づいて説明すると、各ベース板１５の中央には、中空角棒１５ａが溶接されており、各ベース板１５の両端には、脚体１１を載置して固定できる枠体１５ｂが設けられている。一方、各脚体１１の下端には、枠体１５ｂの中に勘合できるような形状の受皿体１５ｃが設けられている。１５ｄは、脚体１１を受皿体１５ｃに安定して固定するための介在固定体である。
また、枠体１５ｂ及び受皿体１５ｃには、受皿体１５ｃを設けた脚体１１を、図１０（Ｂ）に示すように、ベース板１５の枠体１５ｂに載置したとき、両者を固定するためのボルト挿入用孔が設けられていて、ボルト、ナットで固定する。従って、各脚体１１から、ベース板１５を容易に取り外すことができる。
【００１７】
脚体１１とベース板１５との取付構造を上記のような着脱自在にしたのは、万一、布掘り方向と交差するような埋設管が露出しても、脚体１１とベース板１５とを簡単に着脱することができるので、埋設管の位置をそのままに保ちながら埋設管を交差させ、なんら破損することなく覆工板を設置することができ、土留め杭の設置に支障を来さないようにするためである。
【００１８】
上記の構成から成る覆工部材７は、上述のごとく、布掘り溝１内に設置するが、この布掘り溝１内に設置するに際して、地上で各脚体１１の下部部材１１ｂに設けたねじ式ジャッキ機構１３を回して、予め高さを調整しておいてから布掘り溝１内に吊り下げて下し、２枚のベース板１５を布掘り溝１の底部に載置すると、単時間に設置できる。その際、各脚体１１は上部部材１１ａと下部部材１１ｂをユニバーサルジョイント１２で接続しているため、布掘り溝１周囲の路面の傾斜に対応できる。また、この覆工板６の四隅の蓋２０を開けると、ねじ式ジャッキ機構１４の外周ネジ部１４ａが露出しているため、当該外周ネジ部１４ａを工具等で回して、上部部材１１ａを伸縮させ、覆工部材７の高さを微調整することができる。この様にして、現場での覆工板６の上面と地面との微調整が容易なため、装置に習熟していない作業員でも、容易に取り扱うことができる。
【００１９】
この様にして、多数の覆工部材７を布掘り溝１内に並べ、隣接する各覆工部材７相互を、覆工板６の長手方向の両端側面でボルト止めする。これは、各覆工板６の上記端側面に穿った孔（図示省略）が図６の各中空ボックス１６に対向しており、これらの孔にボルト２８を通してナット２９で締め付けて接続する。図３乃至図５に表示するボルト２８、ナット２９はこのためのものである。
また、布掘り溝１の長さはランダムであるため、多数の覆工部材７を布掘り溝１内に並べて接続した際、布掘り溝１の端部にあきができる場合が生じる。このあき部分は、土砂を埋め戻す。その際、覆工部材７の妻側の端面に専用の山止め材を取付け、その外側を埋め戻しておけば、地山の崩れによる覆工部材の損傷を回避することができる。
【００２０】
また、この覆工部材７は、覆工板６の四隅の蓋２を開け、外周ネジ部１４ａに螺着した覆工板押さえ金具１９を緩めて外周ネジ部１４ａから外せば、覆工板６は脚部５から外すことができる。また、布掘り溝１内に万が一横断管が露出した際は、各脚体１１からベース板１５を容易に取り外すことができるため、この様な場合にも対応できる。
また、各覆工部材７に取り付けた腹おこし材３は、上述の様に、取外しができ、上記各はり材３ｂのフランジ３ｃのボルトナット２４を外せば、二つの主材３ａに分離され、覆工部材７の両端の筒体２２から各突腕３ｅを外して、当該腹おこし材３を脚部５から外すことができる。これにより、調査布掘り時の腹おこし材３としても使用できる。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１項の発明によれば、調査用の布掘りを一旦行えば、これを埋め戻したり、掘り起こしたりする作業がなくなり、この布掘り溝に覆工部材を嵌め込んだり、取り外したりすればよく、作業が極めて容易かつ迅速にできる。また、埋め戻しのための土砂が不要となり、環境保護にも役立ち、管路埋設工事全体のコストも低減できる。また、覆工部材に着脱自在に取り付けた腹おこし材及びはり材を、当該覆工部材から外して調査用の布掘り溝の両側の鋼矢板の腹おこし材及びはり材に使用し、かつ布掘り溝に覆工部材を嵌め入れた際も、当該覆工部材に取り付けて腹おこし材及びはり材として使用し、極めて効率のよい使用となっている。
【００２２】
また、請求項２乃至請求項８の発明の覆工部材は、布掘り溝に入れる際、各脚体の下部部材のジャッキ機構により覆工部材の高さを調整でき、また、挿入後においても覆工板の上から、上部部材のジャッキ機構を動かして、覆工板の高さの微調整ができる。その上、上部部材は下部部材に対して、ユニバーサルジョイントで接続しているため、布掘り溝の周囲の地面の傾きに合わせることができ、覆工部材を布掘り溝に入れる際、覆工板の上面を周囲の地面と同一面に合わせる調整がしやすい。また、この覆工部材は、脚部と覆工板とが分離でき、さらに脚部の各脚体の下端に設けたベース板、腹おこし材及びはり材も容易に外すことができ、種々の状況変化に対応することができる。また、上記腹おこし材及びはり材は、埋設管等の調査の際、当該覆工部材から外して布掘り溝の両側の鋼矢板の腹おこし材及びはり材に使用したり、布掘り溝に当該覆工部材を嵌め入れる際は、当該覆工部材に取り付けて腹おこし材及びはり材として使用することもでき、極めて便利である。また、覆工板の長手方向の両側につばを設けたものは、布堀り溝内に当該覆工部材を挿入した際、これらのつばが布堀り溝の両側の地面に載るようになっており、これらのつばを広げていることにより布堀り溝内への雨水の流入を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態例において、土留め杭の上端を被うように、布掘り溝内に覆工部材を設置した使用状態を示す側面図である。
【図２】この発明の実施の形態例において、布堀り溝への土留め杭の設置工法の手順を説明した概略図である。
【図３】この発明の実施の形態例に使用する、覆工部材の一部断面正面図である。
【図４】この発明の実施の形態例に使用する、覆工部材の一部断面平面図である。
【図５】この発明の実施の形態例に使用する、覆工部材の一部断面側面図である。
【図６】この発明の実施の形態例に使用する、覆工部材の要部を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態例に使用する、覆工部材の腹おこし材の分離した状態を示す平面図である。
【図８】この発明の実施の形態例に使用する、覆工部材の腹おこし材の一体化した状態を示す平面図である。
【図９】この発明を実施の形態例に使用する、覆工部材の腹おこし材の接続箇所の要部斜視図である。
【図１０】この発明を実施の形態例に使用する、覆工部材の脚体とベース板との取り付け構造を示す図であって、（Ａ）図は分解側面図、（Ｂ）図は取り付け側面図である。
【図１１】この発明の実施の形態例に使用する、覆工部材の脚体とベース板との取り付け構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    布堀り溝                    ２    鋼矢板
３    腹おこし材                  ４    砂
５    脚部                        ６    覆工板
７    覆工部材                    ８    土留め杭
１１    脚体                      １２    ユニバーサルジョイント
１３    ねじ式ジャッキ機構        １４    ねじ式ジャッキ機構
１５    ベース板                  ２０    蓋
２２    筒体                      ２３    ねじ式ジャッキ機構
【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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【図１１】
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