JP7176893B2

JP7176893B2 - Shaft construction method

Info

Publication number: JP7176893B2
Application number: JP2018165387A
Authority: JP
Inventors: 正道安永
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2038-09-04
Also published as: JP2020037808A

Description

本発明は、縦型ＮＡＴＭ工法による立坑の構築方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vertical shaft construction method using the vertical NATM construction method.

軟岩中に立坑を構築する方法として、縦型ＮＡＴＭ工法（New Austrian Tunnel Method）がある。ここでいう軟岩は、自立性を有するものの、ロックボルトなどによる掘削面の補強（土留）が必要となる、土丹層などに代表される固結シルト層である。 A vertical NATM method (New Austrian Tunnel Method) is available as a method for constructing shafts in soft rock. The soft rock referred to here is a solidified silt layer typified by the Dotan layer, which has self-supporting properties but requires reinforcement (earth retaining) of the excavated surface with rock bolts or the like.

縦型ＮＡＴＭ工法では、一般に、地盤面下に縦穴を単位深度（１．５～２．０ｍ）ずつ掘削し、その掘削面（縦穴の壁面）に吹付コンクリートを施工し、更に吹付コンクリートの表面から地山に水平方向にロックボルトを打設し、このロックボルトを介して吹付コンクリートと地山とを一体化させることで、軟岩掘削面の風化抑制、亀裂の発生抑制、剥落防止を図り、掘削面の補強（土留）を行っている。 In the vertical NATM construction method, in general, a vertical hole is excavated at a unit depth (1.5 to 2.0 m) under the ground surface, shotcrete is applied to the excavated surface (wall surface of the vertical hole), and further from the surface of the shotcrete By driving rock bolts horizontally into the natural ground and integrating the shotcrete with the natural ground through the rock bolts, the weathering of the soft rock excavation surface is suppressed, cracks are suppressed, and spalling is prevented. The surface is reinforced (earth retaining).

また、特許文献１、２には、縦穴の掘削（内部掘削）に先立って縦穴の外縁に沿う先行掘削溝を形成することを前提にした立坑の構築方法が提案されており、以下これらについて説明する。 Further, Patent Documents 1 and 2 propose a method for constructing a shaft on the premise of forming a pre-excavated groove along the outer edge of the vertical hole prior to excavating the vertical hole (internal excavation), and these will be described below. do.

特許文献１では、次のようにして、立坑を構築する。
（１）立坑の掘削予定箇所を囲むように、チェーンカッターにより、先行掘削溝を形成する（先行掘削）。
（２）前記先行掘削溝により囲まれる領域をブレーカー、リッパー等で掘削して、前記先行掘削溝を露出させる（内部掘削）。
（３）前記先行掘削溝の露出面に吹付コンクリートを施工する（吹付コンクリート）。
（４）前記吹付コンクリートの表面から地山に水平方向にロックボルトを打ち込む（ロックボルト打設）。
そして、上記（１）～（４）の先行掘削、内部掘削、吹付コンクリート、ロックボルト打設という作業サイクルを、チェーンカッターの長さに対応する単位深度ごとに、繰り返すことで、所望の構築予定深度の立坑を構築する。 In Patent Literature 1, a shaft is constructed as follows.
(1) A pre-excavation groove is formed by a chain cutter so as to surround the planned excavation location of the vertical shaft (pre-excavation excavation).
(2) Excavating the area surrounded by the preceding excavated groove with a breaker, ripper, or the like to expose the preceding excavated groove (internal excavation).
(3) Apply shotcrete to the exposed surface of the pre-excavated trench (shotcrete).
(4) Drive rock bolts horizontally into the ground from the surface of the shotcrete (rock bolt driving).
Then, the work cycle of preceding excavation, internal excavation, shotcrete, and rock bolting of (1) to (4) above is repeated for each unit depth corresponding to the length of the chain cutter, thereby achieving the desired construction schedule. Build depth shafts.

特許文献２では、次のようにして、立坑を構築する。
（１）立坑の掘削予定箇所を囲むように、チェーンカッターにより、先行掘削溝を形成する（先行掘削）。
（２）前記先行掘削溝内にコンクリートを打設して、コンクリート壁（土留壁）を形成する（コンクリート打設）。
（３）前記コンクリート壁に囲まれる領域を掘削し、前記コンクリート壁を露出させる（内部掘削）。
（４）前記コンクリート壁の露出面から地山に水平方向にロックボルトを打ち込む（ロックボルト打設）。
そして、上記（１）～（４）の先行掘削、コンクリート打設、内部掘削、ロックボルト打設という作業サイクルを、チェーンカッターの長さに対応する単位深度ごとに、繰り返すことで、所望の構築予定深度の立坑を構築する。 In patent document 2, a shaft is constructed as follows.
(1) A pre-excavation groove is formed by a chain cutter so as to surround the planned excavation location of the vertical shaft (pre-excavation excavation).
(2) Concrete is placed in the pre-excavated trench to form a concrete wall (retaining wall) (concrete placement).
(3) An area surrounded by the concrete wall is excavated to expose the concrete wall (internal excavation).
(4) Drive rock bolts horizontally into the natural ground from the exposed surface of the concrete wall (rock bolt driving).
Then, the work cycle of preceding excavation, concrete placement, internal excavation, and rock bolting in (1) to (4) above is repeated for each unit depth corresponding to the length of the chain cutter, thereby achieving the desired construction. Construct a shaft of the planned depth.

特開平３－１８０６１４号公報JP-A-3-180614 特開平５－１４８８３８号公報JP-A-5-148838

しかしながら、特許文献１、２に記載の立坑の構築方法では、先行掘削溝をチェーンカッターにより形成するため、次のような問題があった。
先行掘削溝の掘削可能な深さが、チェーンカッターの長さにより決まる。
従って、特許文献１、２のいずれにおいても、チェーンカッターの長さにより決まる単位深度ずつ、上記（１）～（４）の全ての工程を繰り返す必要があり、作業効率が悪い。 However, the method for constructing a vertical shaft described in Patent Documents 1 and 2 has the following problems because the pre-excavated trench is formed by a chain cutter.
The excavable depth of the pre-drilled trench is determined by the length of the chain cutter.
Therefore, in both Patent Documents 1 and 2, it is necessary to repeat all the steps (1) to (4) for each unit depth determined by the length of the chain cutter, resulting in poor working efficiency.

また、特許文献１、２のいずれにおいても、先行掘削を単位深度ずつ繰り返すことから、形成される先行掘削溝の深さ方向の連続性に問題がある。すなわち、１段目の先行掘削溝に連続させて、２段目の先行掘削溝を形成する場合、１段目の先行掘削溝にはコンクリート壁が形成されているため、１段目の位置につなげて２段目の先行掘削溝を形成することが難しい。尚、特許文献２には、先行掘削溝を深さ方向に連続させるために、ベント型チェーンカッターを使用することが記載されているが、難しさを解消するには至らない。先行掘削溝の連続性の欠如は、土留壁としての信頼性の低下を招く。 Moreover, in both of Patent Documents 1 and 2, since pre-excavation is repeated for each unit depth, there is a problem in the continuity in the depth direction of pre-excavated grooves that are formed. That is, when the second-stage pre-excavation groove is formed so as to be continuous with the first-stage pre-excavation groove, since the concrete wall is formed in the first-stage pre-excavation groove, It is difficult to connect and form the second-stage pre-excavation trench. Incidentally, Patent Document 2 describes the use of a vent-type chain cutter in order to make the pre-excavated groove continuous in the depth direction, but this does not solve the difficulty. Lack of continuity in pre-excavated trenches leads to a decrease in reliability as a retaining wall.

本発明は、このような実状に鑑み、先行掘削溝をより十分な深さ（立坑の構築予定深度）まで、まとめて形成できるようして、作業効率の改善、並びに先行掘削溝の深さ方向の連続性の担保による土留壁の信頼性向上を図ることができる、立坑の構築方法を提供することを課題とする。 In view of such a situation, the present invention enables the pre-excavated trenches to be collectively formed to a sufficient depth (the planned depth for constructing the shaft), thereby improving work efficiency and improving the depth direction of the pre-excavated trench. To provide a method for constructing a vertical shaft capable of improving the reliability of an earth retaining wall by ensuring the continuity of the shaft.

本発明に係る立坑の構築方法は、
（１）立坑の構築予定箇所を囲むように、地盤の開削側と地山側との仮想境界線に沿って、先行掘削溝を形成する先行掘削工程と、
（２）前記先行掘削溝内にコンクリートを打設して、コンクリート壁（土留壁）を形成するコンクリート打設工程と、
（３）前記コンクリート壁により囲まれる領域を掘削して、前記コンクリート壁を露出させる内部掘削工程と、
（４）前記コンクリート壁の露出面から地山に、平面視で放射状にロックボルトを打ち込むロックボルト打設工程と、
を含む。
前記先行掘削工程（１）は、
（１－１）前記仮想境界線上に所定の間隔で、それぞれ鉛直方向に延びる複数のボーリング孔を形成するボーリング工程と、
（１－２）隣り合う一対のボーリング孔に挿入可能な一対の支持部材、及び、これら一対の支持部材間に一部が張設されて循環移動する切削ワイヤを用い、前記一対の支持部材を前記一対のボーリング孔に挿入しつつ、前記切削ワイヤの前記一対の支持部材間の切削部により、前記一対のボーリング孔間の地山を切削する溝切り工程と、
を含んで、立坑の構築予定深度まで、前記先行掘削溝を形成する。
前記溝切り工程（１－２）では、前記一対のボーリング孔と、前記切削ワイヤによる削溝部とに、給水管により水を供給しながら、前記一対のボーリング孔と前記削溝部とを前記水で満たした状態で、前記切削ワイヤによる切削を行う。
前記ロックボルト打設工程（４）は、
（４－１）前記コンクリート壁の露出面から地山に、下り勾配を持たせてボーリングを行うことにより、前記下り勾配を有する削孔を形成する削孔工程と、
（４－２）前記削孔にセメントミルクを注入するセメントミルク注入工程と、
（４－３）前記セメントミルクが注入された前記削孔に前記ロックボルトを挿入するロックボルト挿入工程と、
を含む。
そして、前記先行掘削工程（１）及び前記コンクリート打設工程（２）の終了後、単位深度ずつ、前記内部掘削工程（３）及び前記ロックボルト打設工程（４）を繰り返すことを特徴とする。
尚、「切削ワイヤ」とは、ワイヤソー（システム）のワイヤ部分をいい、一般的にはダイヤモンドワイヤ（ダイヤモンド埋め込みワイヤ）であるが、軟岩を切削の対象とする場合は強度が低いことから硬質金属を埋め込んだワイヤなどであってもよい。 A method for constructing a shaft according to the present invention includes:
(1) A preceding excavation step of forming a preceding excavation groove along the imaginary boundary line between the excavated side of the ground and the natural ground side so as to surround the planned location for constructing the vertical shaft;
(2) a concrete placing step of placing concrete in the preceding excavated groove to form a concrete wall (retaining wall);
(3) an internal excavation step of excavating a region surrounded by the concrete wall to expose the concrete wall;
(4) a rock bolt driving step of driving rock bolts radially in plan view from the exposed surface of the concrete wall into the natural ground;
including.
The preceding excavation step (1) includes:
(1-1) a boring step of forming a plurality of vertically extending boring holes at predetermined intervals on the imaginary boundary line;
(1-2) Using a pair of support members that can be inserted into a pair of adjacent boring holes, and a cutting wire that is partially stretched between the pair of support members and circulates, the pair of support members is A grooving step of cutting the natural ground between the pair of boring holes with the cutting portion between the pair of supporting members of the cutting wire while inserting the cutting wire into the pair of boring holes;
forming the pre-excavated trench to the planned depth of construction of the shaft.
In the grooving step (1-2), water is supplied from a water supply pipe to the pair of boring holes and the grooving portion cut by the cutting wire, and the pair of boring holes and the grooving portion are cut with the water. Cutting with the cutting wire is performed in the filled state.
The rock bolt driving step (4) includes:
(4-1) A drilling step of forming a drilled hole having a downward slope by boring from the exposed surface of the concrete wall to the ground with a downward slope;
(4-2) a cement milk injection step of injecting cement milk into the drilled hole;
(4-3) a rock bolt inserting step of inserting the rock bolt into the drilled hole into which the cement milk has been injected;
including.
After the preceding excavation step (1) and the concrete placing step (2) are completed, the internal excavation step (3) and the rock bolt placing step (4) are repeated for each unit depth. .
"Cutting wire" refers to the wire part of a wire saw (system), and is generally a diamond wire (diamond-embedded wire). It may be a wire or the like in which the is embedded.

ここにおいて、前記切削ワイヤの切削部は、形成する先行掘削溝の溝幅方向にずらして複数設けるとよい。
前記切削ワイヤの切削部は、また、前記支持部材の挿入方向（形成する先行掘削溝の深さ方向）にずらして複数設けるとよい。 In this case, it is preferable that a plurality of cutting portions of the cutting wire are provided while being shifted in the groove width direction of the pre-excavated groove to be formed.
It is also preferable that a plurality of cutting portions of the cutting wire be provided while being shifted in the insertion direction of the support member (the depth direction of the pre-excavated groove to be formed).

また、前記切削ワイヤの切削部は、形成する先行掘削溝の溝幅方向の両端に位置してそれぞれ溝の長さ方向に延びる２つの溝側部切削部と、前記２つの溝側部切削部の間に位置して溝の長さ方向に延びる少なくとも１つの溝内切削部と、を含むとよい。
前記溝内切削部は、少なくとも１つが、前記支持部材の挿入方向で見て、前記溝側部切削部と同じ位置に設けられてもよい。
前記溝内切削部は、また、少なくとも１つが、前記支持部材の挿入方向で見て、前記溝側部切削部より後方の位置に設けられてもよい。
また、前記溝内切削部（特に後方の溝内切削部）は、形成する先行掘削溝内にて一方の側部から他方の側部に向かうように斜めに配置されるとよい。 In addition, the cutting portions of the cutting wire include two groove side cutting portions located at both ends in the groove width direction of the pre-excavated groove to be formed and extending in the length direction of the groove, and the two groove side cutting portions. and at least one in-groove cut located between and extending the length of the groove.
At least one of the in-groove cutting portions may be provided at the same position as the groove side cutting portion when viewed in the insertion direction of the support member.
At least one of the in-groove cutting portions may be provided at a position behind the groove-side cutting portion when viewed in the insertion direction of the support member.
In addition, the in-groove cut portion (particularly, the rear in-groove cut portion) is preferably arranged obliquely from one side to the other side in the preceding excavated groove to be formed.

また、前記切削ワイヤの循環移動用に、前記一対の支持部材の挿入方向前側の一対のプーリと、挿入方向後側の一対のプーリとを備え、１本の切削ワイヤを、前記挿入方向前側の一対のプーリにｎ巻きし（ｎは２以上の整数）、前記挿入方向後側の一対のプーリにｎ－１巻きするとよい。 A pair of pulleys on the front side in the insertion direction of the pair of support members and a pair of pulleys on the rear side in the insertion direction are provided for circulating movement of the cutting wire, and one cutting wire is provided on the front side in the insertion direction. It is preferable to make n turns (n is an integer equal to or greater than 2) around a pair of pulleys, and n-1 turns around a pair of pulleys on the rear side in the insertion direction.

また、上記の先行掘削工程を含んで、次のような別の立坑の構築方法とすることも可能である。
この別の立坑の構築方法は、
（１）立坑の構築予定箇所を囲むように、地盤上の開削側と地山側との仮想境界線に沿って、先行掘削溝を形成する先行掘削工程と、
（２）前記先行掘削溝により囲まれる領域を掘削して、前記先行掘削溝を露出させる内部掘削工程と、
（３）前記先行掘削溝の露出面に吹付コンクリートを施工する吹付コンクリート工程と、
（４）前記吹付コンクリートの表面から地山に、平面視で放射状にロックボルトを打ち込むロックボルト打設工程と、
を含む。
前記先行掘削工程（１）は、
（１－１）前記仮想境界線上に所定の間隔で、それぞれ鉛直方向に延びる複数のボーリング孔を形成するボーリング工程と、
（１－２）隣り合う一対のボーリング孔に挿入可能な一対の支持部材、及び、これら一対の支持部材間に一部が張設されて循環移動する切削ワイヤを用い、前記一対の支持部材を前記一対のボーリング孔に挿入しつつ、前記切削ワイヤの前記一対の支持部材間の切削部により、前記一対のボーリング孔間の地山を切削する溝切り工程と、
を含んで、立坑の構築予定深度まで、前記先行掘削溝を形成する。
前記溝切り工程（１－２）では、前記一対のボーリング孔と、前記切削ワイヤによる削溝部とに、給水管により水を供給しながら、前記一対のボーリング孔と前記削溝部とを前記水で満たした状態で、前記切削ワイヤによる切削を行う。
前記ロックボルト打設工程（４）は、
（４－１）前記吹付コンクリートの表面から地山に、下り勾配を持たせてボーリングを行うことにより、前記下り勾配を有する削孔を形成する削孔工程と、
（４－２）前記削孔にセメントミルクを注入するセメントミルク注入工程と、
（４－３）前記セメントミルクが注入された前記削孔に前記ロックボルトを挿入するロックボルト挿入工程と、
を含む。
そして、前記先行掘削工程（１）の終了後、単位深度ずつ、前記内部掘削工程（２）、前記吹付コンクリート工程（３）及び前記ロックボルト打設工程（４）を繰り返すことを特徴とする。
尚、この別の立坑の構築方法では、先行掘削は軟岩の切断が目的であるので、先行掘削溝は切れ目として存在すればよく、その幅は０に近くてもよい。従って、ここでの切削ワイヤによる切削部は、溝幅方向や挿入方向に複数設ける必要はなく、１本の切削ワイヤによる１つの切削部で、切削ワイヤの径に相当する幅の溝が形成されるようにするだけでもよい。 In addition, it is possible to adopt another vertical shaft construction method including the preceding excavation step as follows.
This alternative shaft construction method is
(1) A preceding excavation step of forming a preceding excavation groove along the imaginary boundary line between the excavation side and the rock side on the ground so as to surround the planned construction location of the vertical shaft;
(2) an internal excavation step of excavating a region surrounded by the preceding excavated groove to expose the preceding excavated groove;
(3) a shotcrete step of applying shotcrete to the exposed surface of the preceding excavated groove;
(4) a rock bolt driving step of driving rock bolts radially in plan view from the surface of the shotcrete into the natural ground;
including.
The preceding excavation step (1) includes:
(1-1) a boring step of forming a plurality of vertically extending boring holes at predetermined intervals on the imaginary boundary line;
(1-2) Using a pair of support members that can be inserted into a pair of adjacent boring holes, and a cutting wire that is partially stretched between the pair of support members and circulates, the pair of support members is A grooving step of cutting the natural ground between the pair of boring holes with the cutting portion between the pair of supporting members of the cutting wire while inserting the cutting wire into the pair of boring holes;
forming the pre-excavated trench to the planned depth of construction of the shaft.
In the grooving step (1-2), water is supplied from a water supply pipe to the pair of boring holes and the grooving portion cut by the cutting wire, and the pair of boring holes and the grooving portion are cut with the water. Cutting with the cutting wire is performed in the filled state.
The rock bolt driving step (4) includes:
(4-1) A drilling step of forming a drilled hole having a downward slope by boring from the surface of the shotcrete to the ground with a downward slope;
(4-2) a cement milk injection step of injecting cement milk into the drilled hole;
(4-3) a rock bolt inserting step of inserting the rock bolt into the drilled hole into which the cement milk has been injected;
including.
After completion of the preceding excavation step (1), the internal excavation step (2), the shotcrete step (3) and the rock bolting step (4) are repeated for each unit depth.
In this other vertical shaft construction method, since the purpose of the pre-excavation is to cut soft rock, the pre-excavation groove may exist as a cut, and its width may be close to zero. Therefore, it is not necessary to provide a plurality of cutting portions by the cutting wire here in the groove width direction and the insertion direction, and one cutting portion by one cutting wire forms a groove with a width corresponding to the diameter of the cutting wire. You can just do it.

本発明に係る立坑の構築方法によれば、先行掘削溝を切削ワイヤにより掘削（切削）するため、先行掘削溝を所定の深さ（立坑の構築予定深度）まで、まとめて形成することができる。
従って、先行掘削溝を所定深度まで形成した後、その内部にコンクリートを打設してから、単位深度ずつ、内部掘削及びロックボルト打設を繰り返すことにより、又は、先行掘削溝を所定深度まで形成した後、単位深度ずつ、内部掘削、吹付コンクリート及びロックボルト打設を繰り返すことにより、作業効率を改善することができる。
また、先行掘削溝の連続性が担保されることで、土留壁の連続性が担保され、土留壁の信頼性を向上させることができる。
また、先行掘削溝を切削ワイヤにより削溝するため、等厚で、凹凸の無い平滑面状の削溝を行うことができる。このため、特に先行掘削溝内にコンクリートを打設する場合は、等厚のコンクリート壁（土留壁）を造成することができ、しかも吹付コンクリートのような飛散ロスを生じない。
更には、切削ワイヤの切削部の配置方法や巻き掛け方法の工夫により、切削ワイヤを用いた先行掘削溝の形成を良好なものとすることができる。 According to the method for constructing a shaft according to the present invention, since the pre-excavated groove is excavated (cut) by the cutting wire, the pre-excavated groove can be collectively formed up to a predetermined depth (planned construction depth of the vertical shaft). .
Therefore, after forming a pre-excavated trench to a predetermined depth, after placing concrete inside it, the internal excavation and rock bolting are repeated for each unit depth, or the pre-excavated trench is formed to a predetermined depth. After that, the work efficiency can be improved by repeating internal excavation, shotcrete and rock bolting for each unit depth.
In addition, by ensuring the continuity of the preceding excavated trench, the continuity of the retaining wall is ensured, and the reliability of the retaining wall can be improved.
In addition, since the pre-excavated groove is cut by the cutting wire, it is possible to cut the groove with a uniform thickness and a smooth surface without unevenness. Therefore, especially when concrete is placed in the pre-excavated ditch, a concrete wall (earth retaining wall) of equal thickness can be formed, and there is no scattering loss unlike shotcrete.
Furthermore, by devising the method of arranging the cutting portion of the cutting wire and the method of winding the cutting wire, it is possible to improve the formation of the pre-excavated groove using the cutting wire.

本発明の一実施形態として立坑の構築手順を示す縦断面図Longitudinal sectional view showing the construction procedure of a vertical shaft as one embodiment of the present invention 先行掘削工程の手順を示す平面図Plan view showing the procedure of the preceding excavation process 溝切り装置（溝切り用ワイヤソーシステム）の構成例を示す概略図Schematic diagram showing a configuration example of a grooving device (wire saw system for grooving) 支持部材及びプーリの詳細図Detailed view of support member and pulley 切削ワイヤの巻き掛け例１を示す図A diagram showing Example 1 of wrapping a cutting wire 巻き掛け例１の概略斜視図Schematic perspective view of winding example 1 切削ワイヤの巻き掛け例２を示す図The figure which shows the example 2 of winding of a cutting wire 巻き掛け例２の概略斜視図Schematic perspective view of winding example 2 ロックボルト定着部の詳細図Detailed drawing of the lock bolt fixing part 他の実施形態として立坑の構築手順を示す縦断面図Longitudinal sectional view showing the construction procedure of the vertical shaft as another embodiment

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態として立坑の構築手順を示す縦断面図、図２は図１（Ａ）の先行掘削工程の手順を示す平面図である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the procedure for constructing a shaft as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing the procedure for the pre-excavation process of FIG. 1(A).

本実施形態では、内部に円筒形の地下構造物を構築するために、円筒形の立坑４を地盤（軟岩）中に構築するものとする。構築する立坑４の内径は例えば２０ｍ、深さは例えば４０ｍとする。
立坑４（図１（Ｄ））の構築手順は、次の（１）～（４）の通りである。 In this embodiment, a cylindrical shaft 4 is constructed in the ground (soft rock) in order to construct a cylindrical underground structure inside. The shaft 4 to be constructed has an inner diameter of, for example, 20 m and a depth of, for example, 40 m.
The construction procedure of the shaft 4 (FIG. 1(D)) is as follows (1) to (4).

（１）先行掘削工程
図１（Ａ）に示すように、立坑の構築予定箇所を囲むように、地盤の開削側と地山側との仮想境界線に沿って、先行掘削溝１を形成する。
本実施形態では、構築予定の立坑（地下構造物）の平面形状が円であることから、平面視で円形の仮想境界線に沿って、円形（環状）の先行掘削溝１を形成する。 (1) Preliminary Excavation Step As shown in FIG. 1(A), a pre-excavation trench 1 is formed along the imaginary boundary line between the excavated side of the ground and the natural ground side so as to surround the planned location for constructing the vertical shaft.
In this embodiment, since the planar shape of the shaft (underground structure) to be constructed is circular, the circular (annular) pre-excavation trench 1 is formed along the imaginary boundary line that is circular in plan view.

先行掘削溝１の幅は、その内部に打設されるコンクリートにより、立坑の土留壁として機能し得る幅、例えば１０～２０ｃｍとする。
先行掘削溝１の深さは、立坑の構築予定深度、従って構築する地下構造物の床付面までの深さとし、例えば４０ｍとする。 The width of the pre-excavated trench 1 is set to a width, for example, 10 to 20 cm, which allows the trench to function as an earth retaining wall of the vertical shaft due to the concrete poured therein.
The depth of the pre-excavated trench 1 is the planned construction depth of the vertical shaft, that is, the depth to the floor surface of the underground structure to be constructed, for example, 40 m.

上記（１）の先行掘削工程は、詳しくは、下記（１－１）～（１－２）の工程を含む。これについて、図２を参照して説明する。 Specifically, the preceding excavation step (1) includes the following steps (1-1) to (1-2). This will be described with reference to FIG.

（１－１）ボーリング工程
図２（Ａ）に示すように、立坑の構築予定箇所を囲むように、地盤の開削側と地山側との仮想境界線ＢＬ上に、所定の間隔（例えば１．５～２．０ｍ間隔）で、それぞれが鉛直方向に延びる複数のボーリング孔１０を形成する。但し、ボーリング孔１０が構築予定の地下構造物の躯体と干渉しないように、前記仮想境界線ＢＬは、前記躯体の外形線ＯＬより外側に設定される。 (1-1) Boring process As shown in Fig. 2(A), a predetermined interval (for example, 1. 5 to 2.0 m intervals), and a plurality of vertically extending boring holes 10 are formed. However, the imaginary boundary line BL is set outside the outline OL of the skeleton so that the borehole 10 does not interfere with the skeleton of the underground structure to be constructed.

ボーリング孔１０は、先行掘削溝１の形成用で、その一部をなすものであるが、深さは、後述する溝切り装置２０のガイドのため、形成予定の先行掘削溝１の深さより２～３ｍ程度深く形成する。
ボーリング孔１０の削孔径は、構築する先行掘削溝１の幅より５ｃｍ程度大きくし、例えば１５～２５ｃｍとする。
尚、地盤等の関係でボーリング孔１０が安定しない場合（例えば埋戻し土や沖積層などのやや弱い地盤があり、その下に軟岩がある場合）は、弱い地盤部分を予め地盤改良する。また、削孔したボーリング孔１０の安定を図るため、その内部に塩ビ管などを挿入してもよい。 The boring hole 10 is for forming the pre-excavated groove 1 and forms a part of it, but its depth is 2 from the depth of the pre-excavated groove 1 to be formed in order to guide the grooving device 20, which will be described later. It is formed as deep as ~3m.
The drilling diameter of the boring hole 10 is about 5 cm larger than the width of the pre-excavated trench 1 to be constructed, for example 15 to 25 cm.
If the borehole 10 is not stable due to the ground, etc. (for example, if there is a slightly weak ground such as backfill soil or alluvium, and there is soft rock underneath), the weak ground is improved in advance. Further, in order to stabilize the drilled boring hole 10, a PVC pipe or the like may be inserted therein.

（１－２）溝切り工程
図２（Ｂ）に示すように、隣り合う一対のボーリング孔１０、１０をつなぐように、これらの間を立坑の構築予定深度まで掘削（切削）し、所定幅の先行掘削溝１を形成する。尚、塩ビ管を挿入してある場合は、塩ビ管ごと掘削することになる。
そして、ボーリング孔１０の配列方向に、隣り合う一対のボーリング孔１０、１０間の溝切りを繰り返し、図２（Ｃ）に示すように、全周にわたる先行掘削溝１を完成させる。
ここでの溝切り方法（及び溝切り装置）については、図３～図８により、後述する。 (1-2) Grooving process As shown in FIG. 2(B), a pair of adjacent boring holes 10, 10 are excavated (cut) to a planned depth for constructing a vertical shaft so as to connect them, and cut to a predetermined width. to form the preceding excavated groove 1. In addition, when the PVC pipe is inserted, excavation is carried out together with the PVC pipe.
Then, grooving between a pair of adjacent boring holes 10 is repeated in the array direction of the boring holes 10 to complete the pre-excavated groove 1 over the entire circumference as shown in FIG. 2(C).
The grooving method (and grooving device) here will be described later with reference to FIGS.

（２）コンクリート打設工程
図１（Ｂ）に示すように、先行掘削溝１内にコンクリートを打設（場所打ち）して、コンクリート壁（土留壁）２を形成する。
詳しくは、先ず、溶接鉄筋（図示省略）を吊り下げて、コンクリート打設用の型枠をなす先行掘削溝１内に、特にその溝幅方向中間に位置するように、配置する。溶接鉄筋は、例えば５ｍｍ径の鉄筋を縦横に例えば１５ｃｍ角で交差させて溶接した鉄筋（ラス網ともいう）であり、厚さは１ｃｍ程度である。次いで、溶接鉄筋を囲繞するように、先行掘削溝１内にコンクリートを打設し、硬化させて、コンクリート壁２を形成する。
これにより構築予定の地下構造物に対する土留壁をなすコンクリート壁２が完成する。 (2) Concrete Placement Step As shown in FIG. 1(B), concrete is placed (placed) in the preceding excavated trench 1 to form a concrete wall (earth retaining wall) 2 .
More specifically, first, a welded reinforcing bar (not shown) is hung and placed in the pre-excavated groove 1 that forms a formwork for placing concrete, especially so as to be positioned midway in the groove width direction. The welded reinforcing bar is a reinforcing bar (also referred to as a lath net) in which reinforcing bars with a diameter of 5 mm are crossed vertically and horizontally, for example, at a square of 15 cm and welded, and the thickness is about 1 cm. Next, concrete is placed in the pre-excavated groove 1 so as to surround the welded reinforcing bars and hardened to form a concrete wall 2 .
This completes the concrete wall 2 that forms an earth retaining wall for the underground structure to be constructed.

上記（１）の先行掘削工程（特に（１－２）の溝切り工程）と、上記（２）のコンクリート打設工程は、完全に分離させる必要はなく、ボーリング孔１０の配列方向に、溝切りを進めつつ、溝切りが終わったところにコンクリートを打設するように、並列的に進行させるようにしてもよい。この場合、コンクリートの打設に際しては、打設範囲を区画するように、打設範囲両端のボーリング孔に打設範囲規定用の型枠を配置するとよい。 It is not necessary to completely separate the above (1) preceding excavation step (particularly (1-2) grooving step) from the above (2) concrete placing step. It is also possible to proceed in parallel so as to place concrete where the grooving is finished while cutting is progressing. In this case, when placing concrete, it is preferable to place forms for defining the placing range in the boring holes at both ends of the placing range so as to divide the placing range.

（３）内部掘削工程
図１（Ｃ）に示すように、所定の単位深度ずつ、コンクリート壁２により囲まれる領域を掘削する。すなわち、コンクリート壁２により囲まれる領域の地盤面下を、鉛直方向に、所定の単位深度、例えば１．５～２．０ｍずつ、掘削する。かかる掘削は、掘削範囲が打設済みのコンクリート壁２により画成されているので、効率良く行うことができる。そして、かかる内部掘削によって、コンクリート壁２を単位深度ずつ露出させることができる。 (3) Internal Excavation Step As shown in FIG. 1(C), an area surrounded by the concrete wall 2 is excavated by a predetermined unit depth. That is, the area under the ground surface surrounded by the concrete wall 2 is excavated vertically at a predetermined unit depth, for example, 1.5 to 2.0 m. Such excavation can be performed efficiently because the excavation range is defined by the concrete wall 2 that has been placed. By such internal excavation, the concrete wall 2 can be exposed by unit depth.

（４）ロックボルト打設工程
同じく図１（Ｃ）に示すように、単位深度ずつ掘削する毎に、すなわち、コンクリート壁２を単位深度ずつ露出させる毎に、コンクリート壁２の露出面（１段ずつの露出面の深さ方向中間位置）から、地山に、水平方向に複数本のロックボルト３を打ち込む。 (4) Rock bolt driving process As also shown in FIG. A plurality of rock bolts 3 are horizontally driven into the ground from the depth direction intermediate position of each exposed surface).

複数本のロックボルト３は、横方向に所定の間隔、例えば１．５～２．０ｍをあけて、平面視で放射状に打ち込む。尚、１段の深さが１．５～２．０ｍである場合、ロックボルトの深さ方向の間隔も１．５～２．０ｍとなる。 A plurality of lock bolts 3 are driven radially in a plan view with a predetermined interval, for example, 1.5 to 2.0 m in the lateral direction. When the depth of one step is 1.5 to 2.0 m, the interval of the lock bolts in the depth direction is also 1.5 to 2.0 m.

また、ロックボルト３は、その先端部が、掘削により生じる緩み領域の外側に達するように、長さを設定して、打ち込む。緩み領域とは、掘削の影響を受けて（掘削に伴う応力解放により、既存の節理や亀裂が開口したり、新規に亀裂が発生するなどして）、地山の力学特性（剛性等）が、掘削前の特性から変化する領域をいう。実際には、有限要素法（ＦＥＭ）による岩盤安定解析によって計算、あるいは経験的に推定され、円筒形掘削の場合には所定半径の円として定められる。 The length of the rock bolt 3 is set so that the tip thereof reaches the outside of the loosened area caused by the excavation, and then driven. A loosened area is one in which the mechanical properties (rigidity, etc.) of the ground have changed due to the effects of excavation (existing joints and cracks are opened and new cracks are generated due to the stress release associated with excavation). , refers to the area that changes from the characteristics before excavation. In practice, it is calculated by rock mass stability analysis using the finite element method (FEM) or estimated empirically, and is defined as a circle of a predetermined radius in the case of cylindrical excavation.

上記（４）のロックボルト打設工程は、詳しくは、下記（４－１）～（４－４）の工程を含む。これについて、図９を参照して説明する。 Specifically, the rock bolt driving step (4) includes the following steps (4-1) to (4-4). This will be described with reference to FIG.

（４－１）水平削孔
コンクリート壁２の露出面から地山に水平ボーリングを行い、ロックボルト挿入用の削孔３ａを形成する。このとき、水平方向に対し５°程度の下り勾配を持たせる。 (4-1) Horizontal drilling From the exposed surface of the concrete wall 2, a horizontal drilling is carried out in the natural ground to form a drilling hole 3a for inserting a rock bolt. At this time, a descending slope of about 5° is given to the horizontal direction.

（４－２）セメントミルク注入
前記削孔３ａにセメントミルク３ｂを注入する。この際に、前記削孔３ａが下り勾配を有していることで、セメントミルク３ｂの注入（充填）が容易となる。 (4-2) Cement Milk Injection Cement milk 3b is injected into the drilled hole 3a. At this time, since the drilled hole 3a has a downward slope, the injection (filling) of the cement milk 3b is facilitated.

（４－３）ロックボルト挿入
セメントミルク３ｂが注入された削孔３ａにロックボルト３を挿入する。ここで使用するロックボルト３は、例えばＤ２５の鉄筋で、挿入側の先端部とは反対側の基端部（頭部）にメネジを切ったものでよい。 (4-3) Insertion of Lock Bolt The lock bolt 3 is inserted into the drilled hole 3a into which the cement milk 3b is injected. The lock bolt 3 used here may be, for example, a D25 reinforcing bar with a female thread cut at the base end (head) on the side opposite to the tip on the insertion side.

（４－４）ロックボルト定着
コンクリート壁２より突出するロックボルト３の頭部に、例えば１５ｃｍ×１５ｃｍの大きさのベアリングプレート３ｃを嵌め、更にベアリングワッシャ３ｄを嵌め、ナット３ｅを螺合して、ロックボルト３の頭部を定着する（図９参照）。 (4-4) Lock bolt fixation A bearing plate 3c with a size of, for example, 15 cm x 15 cm is fitted to the head of the lock bolt 3 protruding from the concrete wall 2, a bearing washer 3d is fitted, and a nut 3e is screwed. , fix the head of the lock bolt 3 (see FIG. 9).

上記（３）の内部掘削工程と上記（４）のロックボルト打設工程は、上記（１）の先行掘削工程と上記（２）のコンクリート打設工程の終了後に、１段の掘削深度（１．５～２．０ｍ）毎に、繰り返す。かかる繰り返しは立坑の構築予定深度（計画掘削深度）に達するまで行われ、これにより、図１（Ｄ）に示すように、立坑４の構築が完了する。 The above (3) internal excavation step and the above (4) rock bolting step are carried out after the above (1) preceding excavation step and the above (2) concrete placing step are completed, and the one-stage excavation depth (1 Repeat every .5-2.0 m). This repetition is performed until the planned depth for constructing the vertical shaft (planned excavation depth) is reached, thereby completing the construction of the vertical shaft 4 as shown in FIG. 1(D).

本実施形態に係る立坑の構築方法によれば、先行掘削溝１を所定深度までまとめて形成した後、その内部にコンクリートを打設してから、単位深度ずつ、内部掘削及びロックボルト打設を繰り返すことにより、作業効率を改善することができる。
また、先行掘削溝１の連続性が担保されることで、土留壁の連続性が担保され、土留壁の信頼性を向上させることができる。 According to the method for constructing a vertical shaft according to the present embodiment, after the pre-excavated grooves 1 are collectively formed to a predetermined depth, concrete is placed inside them, and then the internal excavation and rock bolting are performed for each unit depth. Repetition can improve work efficiency.
Further, by ensuring the continuity of the preceding excavated groove 1, the continuity of the retaining wall is ensured, and the reliability of the retaining wall can be improved.

また、コンクリート壁を吹付ではなく、場所打ちで形成することにより、次のような効果が得られる。吹付コンクリートは、４割程度が周囲に飛散してロスになるとされており、これがコストアップの要因となり、また吹付時のモルタルの飛沫が作業環境悪化の要因となる。それ故、吹付コンクリート施工の廃止により、コストダウン、作業環境改善を図ることができる。 Moreover, the following effects can be obtained by forming the concrete wall by casting in place instead of spraying. It is said that about 40% of the sprayed concrete scatters around and becomes a loss, which causes an increase in cost, and mortar splashes during spraying cause deterioration of the working environment. Therefore, by abolishing shotcrete construction, it is possible to reduce costs and improve the working environment.

上記（１）の先行掘削工程、特に上記（１－２）の溝切り工程での、溝切り方法、及び、これに用いる溝切り装置について、図３～図８により、説明する。 A grooving method and a grooving apparatus used in the preceding excavation step (1) above, particularly in the grooving step (1-2) above, will be described with reference to FIGS. 3 to 8. FIG.

図３は溝切り装置（溝切り用ワイヤソーシステム）の構成例を示す概略図である。
溝切り装置２０は、ワイヤソー用の切削ワイヤ（一般的にはダイヤモンドワイヤ）を用いて、溝切り用ワイヤソーシステムを構成してなる。
溝切り装置２０は、隣り合う一対のボーリング孔１０、１０に挿入可能な一対の支持部材２１Ａ、２１Ｂと、これら一対の支持部材２１Ａ、２１Ｂ間に一部が張設されて循環移動する切削ワイヤ２２と、を含んで構成される。溝切り装置２０は、また、一対の支持部材２１Ａ、２１Ｂを互いに連結固定する連結部材２３と、支持部材２１Ａ、２１Ｂに回動可能に取付けられて切削ワイヤ２２を案内するプーリ２４Ａ～２４Ｆと、を含んで構成される。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example of a grooving device (wire saw system for grooving).
The grooving device 20 constitutes a grooving wire saw system using a wire saw cutting wire (generally a diamond wire).
The grooving device 20 includes a pair of support members 21A and 21B that can be inserted into a pair of adjacent boring holes 10 and 10, and a cutting wire that is partially stretched between the pair of support members 21A and 21B and circulates. 22. The grooving device 20 also includes a connecting member 23 that connects and fixes a pair of support members 21A and 21B to each other, pulleys 24A to 24F that are rotatably attached to the support members 21A and 21B and guide the cutting wire 22, Consists of

図４は、支持部材２１（２１Ａ、２１Ｂ）、及び、支持部材２１に対するプーリ２４（２４Ａ～２４Ｆ）の取付構造の詳細図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ－Ｃ断面図である。
支持部材２１は、Ｈ形鋼からなる。そして、Ｈ形鋼のウェブに矩形の切欠き２５を設け、この切欠き２５内に位置させたプーリ２４の軸をＨ形鋼の両フランジに設けた軸受部２６に支持させている。
また、図４から解るように、プーリ２４（特に２４Ａ～２４Ｄ）として、本実施形態では、３連プーリを用いている。 FIG. 4 is a detailed view of the support member 21 (21A, 21B) and the mounting structure of the pulleys 24 (24A to 24F) to the support member 21, (A) is a front view, (B) is a plan view, (C ) is a cross-sectional view taken along the line CC of (A).
The support member 21 is made of H-section steel. A rectangular notch 25 is provided in the web of the H-section steel, and the shaft of the pulley 24 positioned in the notch 25 is supported by the bearings 26 provided on both flanges of the H-section steel.
Further, as can be seen from FIG. 4, in this embodiment, triple pulleys are used as the pulleys 24 (especially 24A to 24D).

図３に戻って、左右一対の支持部材２１Ａ、２１Ｂにおけるプーリの配置について説明する。
プーリとしては、左右一対の支持部材２１Ａ、２１Ｂの先端側（ボーリング孔１０への挿入方向で見て先端側）に、挿入方向にずらして、前側の左右一対のプーリ（前側プーリ）２４Ａ、２４Ｂと、後側の左右一対のプーリ（後側プーリ）２４Ｃ、２４Ｄと、が配置される。また、左右一対の支持部材２１Ａ、２１Ｂの後端側に、左右一対のプーリ２４Ｅ、２４Ｆが配置される。 Referring back to FIG. 3, the arrangement of pulleys on the pair of left and right support members 21A and 21B will be described.
As the pulleys, a pair of front left and right pulleys (front pulleys) 24A and 24B are shifted toward the front end side of a pair of left and right support members 21A and 21B (the front end side when viewed in the direction of insertion into the boring hole 10). and a pair of rear left and right pulleys (rear pulleys) 24C and 24D. A pair of left and right pulleys 24E and 24F are arranged on the rear end sides of the pair of left and right support members 21A and 21B.

ここにおいて、支持部材２１Ａ、２１Ｂは、前側プーリ２４Ａ、２４Ｂの位置より先端側に２～３ｍ程度突出している。溝切り開始時（前）に、この突出部によって、ボーリング孔１０にガイドさせるためである。それ故、ボーリング孔１０は、形成する先行掘削溝１より深く形成するのである。 Here, the support members 21A and 21B protrude from the positions of the front pulleys 24A and 24B to the distal end side by about 2 to 3 m. This is because the protruding portion guides the boring hole 10 at the start of grooving (before). Therefore, the boring hole 10 is formed deeper than the pre-drilled groove 1 to be formed.

次に、切削ワイヤ２２の巻き掛け例について、図５及び図６により説明する。
切削ワイヤ２２の幅は１１ｍｍ程度であり、１本の切削ワイヤ２２をそのまま使用しただけでは、１１ｍｍの幅の溝しか掘削できない。このため、１０～２０ｃｍ幅の溝を掘削できるように、切削ワイヤ２２の巻き掛け方を工夫している。それ故、前側プーリ２４Ａ、２４Ｂ及び後側プーリ２４Ｃ、２４Ｄとして、３連プーリを使用する。よって、図６に示されるように、例えばプーリ２４Ａは、３つのプーリ（プーリ溝）２４Ａ－１、２４Ａ－２、２４Ａ－３から構成される。 Next, an example of winding the cutting wire 22 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.
The width of the cutting wire 22 is about 11 mm, and if one cutting wire 22 is used as it is, only a groove with a width of 11 mm can be excavated. Therefore, the way of winding the cutting wire 22 is devised so that a groove with a width of 10 to 20 cm can be excavated. Therefore, triple pulleys are used as the front pulleys 24A, 24B and the rear pulleys 24C, 24D. Therefore, as shown in FIG. 6, the pulley 24A, for example, is composed of three pulleys (pulley grooves) 24A-1, 24A-2, 24A-3.

左側の支持部材２１Ａの後端側のプーリ２４Ｅにより案内される切削ワイヤ２２は、左側の支持部材２１Ａの後側プーリ２４Ｃの第１プーリ（２４Ｃ－１）を通過させた後、前側プーリ２４Ａの第１プーリ（２４Ａ－１）に巻き掛けて、水平方向に向きを変え、次に右側の支持部材２１Ｂの前側プーリ２４Ｂの第１プーリ（２４Ｂ－１）に巻き掛ける。これにより、前側プーリ２４Ａ－１、２４Ｂ－１間に張設される切削ワイヤ２２により、第１の前側切削部（ＦＣ－１）が構成される。 The cutting wire 22 guided by the pulley 24E on the rear end side of the left support member 21A passes through the first pulley (24C-1) of the rear pulley 24C of the left support member 21A, and then the front pulley 24A. It is wound around the first pulley (24A-1), turned horizontally, and then wound around the first pulley (24B-1) of the front pulley 24B of the right support member 21B. Thus, the cutting wire 22 stretched between the front pulleys 24A-1 and 24B-1 constitutes the first front cutting portion (FC-1).

右側の支持部材２１Ｂの前側プーリ２４Ｂの第１プーリ（２４Ｂ－１）により上方向に向きを変えられた切削ワイヤ２２は、後側プーリ２４Ｄの第１プーリ（２４Ｄ－１）に巻き掛けて、水平方向に向きを変え、次に右側の支持部材２１Ａの後側プーリ２４Ｃの第２プーリ（２４Ｃ－２）に巻き掛ける。これにより、後側プーリ２４Ｄ－１、２４Ｃ－２間に切削ワイヤ２２が平面視で斜めに張設され、これが第１の後側切削部（ＲＣ－１）を構成する。 The cutting wire 22 whose direction is turned upward by the first pulley (24B-1) of the front pulley 24B of the right support member 21B is wound around the first pulley (24D-1) of the rear pulley 24D, It is turned horizontally and then wound around the second pulley (24C-2) of the rear pulley 24C of the right support member 21A. As a result, the cutting wire 22 is stretched obliquely between the rear pulleys 24D-1 and 24C-2 in a plan view, which constitutes a first rear cutting portion (RC-1).

左側の支持部材２１Ａの後側プーリ２４Ｃの第２プーリ（２４Ｃ－２）により下方向に向きを変えられた切削ワイヤ２２は、前側プーリ２４Ａの第２プーリ（２４Ａ－２）に巻き掛けて、水平方向に向きを変え、次に左側の支持部材２１Ｂの前側プーリ２４Ｂの第２プーリ（２４Ｂ－２）に巻き掛ける。これにより、前側プーリ２４Ａ－２、２４Ｂ－２間に張設される切削ワイヤ２２により、第２の前側切削部（ＦＣ－２）が構成される。 The cutting wire 22, which is directed downward by the second pulley (24C-2) of the rear pulley 24C of the left support member 21A, is wound around the second pulley (24A-2) of the front pulley 24A, It is turned horizontally and then wound around the second pulley (24B-2) of the front pulley 24B of the left support member 21B. As a result, the cutting wire 22 stretched between the front pulleys 24A-2 and 24B-2 constitutes the second front cutting portion (FC-2).

右側の支持部材２１Ｂの前側プーリ２４Ｂの第２プーリ（２４Ｂ－２）により上方向に向きを変えられた切削ワイヤ２２は、後側プーリ２４Ｄの第２プーリ（２４Ｄ－２）に巻き掛けて、水平方向に向きを変え、次に右側の支持部材２１Ａの後側プーリ２４Ｃの第３プーリ（２４Ｃ－３）に巻き掛ける。これにより、後側プーリ２４Ｄ－２、２４Ｃ－３間に切削ワイヤ２２が平面視で斜めに張設され、これが第２の後側切削部（ＲＣ－２）を構成する。 The cutting wire 22 whose direction is changed upward by the second pulley (24B-2) of the front pulley 24B of the right support member 21B is wound around the second pulley (24D-2) of the rear pulley 24D, It is turned horizontally and then wound around the third pulley (24C-3) of the rear pulley 24C of the right support member 21A. As a result, the cutting wire 22 is stretched obliquely between the rear pulleys 24D-2 and 24C-3 in a plan view, which constitutes a second rear cutting portion (RC-2).

左側の支持部材２１Ａの後側プーリ２４Ｃの第３プーリ（２４Ｃ－３）により下方向に向きを変えられた切削ワイヤ２２は、前側プーリ２４Ａの第３プーリ（２４Ａ－３）に巻き掛けて、水平方向に向きを変え、次に左側の支持部材２１Ｂの前側プーリ２４Ｂの第３プーリ（２４Ｂ－３）に巻き掛ける。これにより、前側プーリ２４Ａ－３、２４Ｂ－３間に張設される切削ワイヤ２２により、第３の前側切削部（ＦＣ－３）が構成される。 The cutting wire 22, which is directed downward by the third pulley (24C-3) of the rear pulley 24C of the left support member 21A, is wound around the third pulley (24A-3) of the front pulley 24A, It is turned horizontally and then wound around the third pulley (24B-3) of the front pulley 24B of the left support member 21B. As a result, the cutting wire 22 stretched between the front pulleys 24A-3 and 24B-3 constitutes the third front cutting portion (FC-3).

右側の支持部材２１Ｂの前側プーリ２４Ｂの第３プーリ（２４Ｂ－３）により上方向に向きを変えられた切削ワイヤ２２は、後側プーリ２４Ｄの第３プーリ（２４Ｄ－２）を通過させた後、右側の支持部材２１Ｂの後端側のプーリ２４Ｆに案内させる。 The cutting wire 22, which is directed upward by the third pulley (24B-3) of the front pulley 24B of the right support member 21B, passes through the third pulley (24D-2) of the rear pulley 24D. , to the pulley 24F on the rear end side of the right support member 21B.

前記一対の支持部材２１Ａ、２１Ｂの後端側のプーリ２４Ｅ、２４Ｆにより案内される切削ワイヤ２２の図示の端部は、図外にて無端ループを形成すると共に、ワイヤソーマシン（図示せず）の駆動プーリに巻き掛けられている。ワイヤソーマシンは、張力調整用のテンショナーを有すると共に、支持部材２１Ａ、２１Ｂの挿入方向の移動に伴って張力を調整できるように自身が移動可能である。これにより、切削ワイヤ２２を循環移動させることができる。 The illustrated ends of the cutting wire 22 guided by the pulleys 24E and 24F on the rear end side of the pair of support members 21A and 21B form an endless loop (not shown) and are used by a wire saw machine (not shown). It is wrapped around the drive pulley. The wire saw machine has a tensioner for tension adjustment and is movable itself so that the tension can be adjusted as the support members 21A and 21B are moved in the insertion direction. Thereby, the cutting wire 22 can be circulated.

本実施形態の溝切り装置では、上記のワイヤソーマシンにより、切削ワイヤ２２を循環移動させつつ、一対の支持部材２１Ａ、２１Ｂを隣り合うボーリング孔１０、１０に押し入れる。これにより、ボーリング孔１０、１０間の地盤を、先ず、前側プーリ２４Ａ、２４Ｂ間に張設される切削ワイヤ２２の３列の第１～第３の前側切削部ＦＣ－１～ＦＣ－３により、切削し、次いで、後側プーリ２４Ｃ、２４Ｄ間に張設される切削ワイヤ２２の斜めの２列の第１及び第２の後側切削部ＲＣ－１、ＲＣ－２により、更に切削することができる。 In the grooving apparatus of this embodiment, the pair of support members 21A and 21B are pushed into the adjacent boring holes 10 and 10 while the cutting wire 22 is circulated by the wire saw machine. As a result, the ground between the boring holes 10, 10 is first cut by the first to third front cutting portions FC-1 to FC-3 in three rows of the cutting wire 22 stretched between the front pulleys 24A, 24B. , and then further cutting by means of two oblique rows of first and second rear cutting portions RC-1, RC-2 of the cutting wire 22 stretched between the rear pulleys 24C, 24D. can be done.

従って、第１の前側切削部ＦＣ－１と第３の前側切削部ＦＣ－３との間隔を先行掘削溝１の所望の幅に合わせることにより、溝側部切削部としての、第１及び第３の前側切削部ＦＣ－１、ＦＣ－３で、先行掘削溝１の両側部を切削し、更に、これらの内側を、溝内切削部としての、中間の第２の前側切削部ＦＣ－２と、斜めの第１及び第２の後側切削部ＲＣ－１、ＲＣ－２とで、切り崩すことで、所望の幅の先行掘削溝１を形成することができる。 Therefore, by adjusting the distance between the first front side cutting portion FC-1 and the third front side cutting portion FC-3 to the desired width of the preceding excavated groove 1, the first and third Both sides of the preceding excavated groove 1 are cut with the front side cutting portions FC-1 and FC-3 of 3, and the inner side of these is cut as an intermediate second front side cutting portion FC-2 as an in-groove cutting portion. , and the oblique first and second rear side cutting portions RC-1 and RC-2, so that the pre-excavated groove 1 with a desired width can be formed.

本実施形態によれば、先行掘削溝１を切削ワイヤ２２により掘削（切削）するため、先行掘削溝１をより十分な深さ（立坑の構築予定深度）まで、まとめて形成することができる。しかも、凹凸や継ぎ目もない、平滑な掘削面を得ることができ、余分な掘削、仕上げ掘削の必要もない。従って、立坑構築の作業効率を改善できると共に、先行掘削溝１の連続性を担保することができる。 According to this embodiment, since the pre-excavated groove 1 is excavated (cut) by the cutting wire 22, the pre-excavated groove 1 can be collectively formed to a sufficient depth (planned construction depth of the shaft). Moreover, a smooth excavation surface can be obtained without irregularities or joints, and there is no need for extra excavation or finish excavation. Therefore, it is possible to improve the working efficiency of constructing the shaft and to ensure the continuity of the preceding excavated trench 1 .

また、本実施形態によれば、切削ワイヤ２２の切削部は、形成する先行掘削溝１の溝幅方向にずらして複数設けている（ＦＣ－１～３）。これにより、所望の幅の先行掘削溝１を形成することが可能となる。 Further, according to the present embodiment, a plurality of cutting portions of the cutting wire 22 are provided while being shifted in the groove width direction of the pre-excavated groove 1 to be formed (FC-1 to FC-3). This makes it possible to form the pre-excavated groove 1 with a desired width.

また、本実施形態によれば、切削ワイヤ２２の切削部は、支持部材２１Ａ、２１Ｂの挿入方向（形成する先行掘削溝１の深さ方向）にずらして複数設けている（前側切削部ＦＣ－１～３と後側切削部ＲＣ－１、２）。これにより、より確実な掘削が可能となる。 Further, according to the present embodiment, the cutting portions of the cutting wire 22 are provided in plural (the front side cutting portion FC- 1 to 3 and the rear cutting portion RC-1, 2). This enables more reliable excavation.

また、本実施形態によれば、切削ワイヤ２２の切削部は、形成する先行掘削溝１の溝幅方向の両端に位置してそれぞれ溝の長さ方向に延びる２つの溝側部切削部（第１及び第３の前側切削部ＦＣ－１、３）と、前記２つの溝側部切削部の間に位置して溝の長さ方向に延びる少なくとも１つの溝内切削部（第２の前側切削部ＦＣ－２及び第１及び第２の後側切削部ＲＣ－１、２）と、を含む。これにより、所望の幅の先行掘削溝１を確実に形成することが可能となる。 In addition, according to the present embodiment, the cutting portions of the cutting wire 22 are two groove side cutting portions (second cutting portions) located at both ends in the groove width direction of the pre-excavated groove 1 to be formed and respectively extending in the length direction of the groove. 1 and 3 front cuttings FC-1,3) and at least one in-groove cutting (second front cutting FC-1, 3) and extending along the length of the groove between said two groove side cuttings portion FC-2 and first and second rear cutting portions RC-1, 2). This makes it possible to reliably form the pre-excavated groove 1 with a desired width.

また、本実施形態によれば、前記溝内切削部は、少なくとも１つ（ＦＣ－２）が、支持部材２１Ａ、２１Ｂの挿入方向で見て、前記溝側部切削部（ＦＣ－１、３）と同じ位置に設けられる。前記溝内切削部は、また、少なくとも１つ（ＲＣ－１、２）が、支持部材２１Ａ、２１Ｂの挿入方向で見て、前記溝側部切削部（ＦＣ－１、３）より後方の位置に設けられる。このような種々の工夫により、所望の幅の先行掘削溝１を確実に形成することが可能となる。 Further, according to the present embodiment, at least one (FC-2) of the in-groove cutting portions (FC-2) is the groove side cutting portion (FC-1, 3 ) at the same position as At least one of the in-groove cutting portions (RC-1, 2) is positioned behind the groove side cutting portions (FC-1, 3) when viewed in the insertion direction of the support members 21A, 21B. provided in Such various ideas make it possible to reliably form the pre-excavated groove 1 with a desired width.

また、本実施形態によれば、前記溝内切削部（ＲＣ－１、２）は、形成する先行掘削溝１内にて一方の側部から他方の側部に向かうように斜めに配置される。このような配置により溝内の切り崩しを確実なものとすることができる。 Further, according to the present embodiment, the in-groove cutting portions (RC-1, 2) are arranged obliquely from one side to the other side in the preceding excavated groove 1 to be formed. . Such an arrangement ensures that the groove is cut away.

また、本実施形態によれば、切削ワイヤ２２の循環移動用に、一対の前側プーリ２４Ａ、２４Ｂと、一対の後側プーリ２４Ｃ、２４Ｄとを備え、１本の切削ワイヤ２２を、前側プーリ２４Ａ、２４Ｂに３巻きし、後側プーリ２４Ｃ、２４Ｄに２巻きする。これによっても、所望の幅の先行掘削溝１を確実に形成することが可能となる。 Further, according to this embodiment, a pair of front pulleys 24A, 24B and a pair of rear pulleys 24C, 24D are provided for circulating movement of the cutting wire 22, and the single cutting wire 22 is connected to the front pulley 24A. , 24B, and two turns around the rear pulleys 24C and 24D. This also makes it possible to reliably form the pre-excavated groove 1 with a desired width.

次に、切削ワイヤ２２の別の巻き掛け例について、図７及び図８により説明する。
図５及び図６の巻き掛け例１では、３連プーリを用い、前側プーリ２４Ａ、２４Ｂに３巻きし、後側プーリ２４Ｃ、２４Ｄに斜めに２巻きする構成として、第１～第３の前側切削部ＦＣ－１～３と、第１及び第２の後側切削部ＲＣ－１、２とを形成している。
これに対し、図７及び図８の巻き掛け例２では、２連プーリを用い、前側プーリ２４Ａ、２４Ｂに２巻きし、後側プーリ２４Ｃ、２４Ｄに斜めに１巻きする構成として、溝側部切削部としての、第１及び第２の前側切削部ＦＣ－１、２と、溝内切削部としての、１つの後側切削部ＲＣとを形成している。 Next, another example of winding the cutting wire 22 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.
In winding example 1 of FIGS. 5 and 6, three pulleys are used, and the front pulleys 24A and 24B are wound three times, and the rear pulleys 24C and 24D are obliquely wound twice. Cutting portions FC-1 to FC-3 and first and second rear cutting portions RC-1 and RC-2 are formed.
On the other hand, in winding example 2 of FIGS. 7 and 8, two pulleys are used, and two turns are made around the front pulleys 24A and 24B, and one turn is made diagonally around the rear pulleys 24C and 24D. First and second front cutting portions FC-1 and FC-2 as cutting portions and one rear cutting portion RC as an in-groove cutting portion are formed.

従って、巻き掛け例２では、ボーリング孔１０、１０間の地盤を、先ず、前側プーリ２４Ａ、２４Ｂ間に張設される切削ワイヤ２２の２列の第１及び第２の前側切削部ＦＣ－１、ＦＣ－２により、溝の両側部分を切削し、次いで、後側プーリ２４Ｃ、２４Ｄ間に張設される切削ワイヤ２２の斜めの１列の後側切削部ＲＣにより、溝の内部を切り崩すように切削することができる。 Therefore, in the winding example 2, the ground between the boring holes 10, 10 is first stretched between the front pulleys 24A, 24B and the two rows of the cutting wire 22 stretched between the front pulleys 24A, 24B. , FC-2 to cut both sides of the groove, and then the inside of the groove is cut by a single oblique row of rear cutting portions RC of the cutting wire 22 stretched between the rear pulleys 24C and 24D. can be cut to

図５及び図６の巻き掛け例１は、形成しようとする先行掘削溝１の幅が比較的大きい場合（例えば１５～２０ｃｍ程度の場合）に適し、図７及び図８の巻き掛け例２は、形成しようとする先行掘削溝１の幅が比較的小さい場合（例えば１０ｃｍ程度の場合）に適するものと考えられる。 Wrapping example 1 in FIGS. 5 and 6 is suitable when the width of the preceding excavated groove 1 to be formed is relatively large (for example, about 15 to 20 cm), and wrapping example 2 in FIGS. , it is considered to be suitable when the width of the pre-excavated groove 1 to be formed is relatively small (for example, when it is about 10 cm).

また、図７に示されるように、巻き掛け例２では、後側切削部ＲＣの切削ワイヤを案内するプーリ２４Ｃ、２４Ｄの後方で、かつ隣接する位置に、プーリ２４Ｇ、２４Ｈを設けている。これは、後側切削部ＲＣの切削ワイヤが１巻きであるために、押し切り時に後方への湾曲量が大きくなり、プーリ２４Ｃ、２４Ｄから外れてしまうのを防止するためである。
もちろん、このような外れ防止用のプーリ２４Ｇ、２４Ｈは、図５の巻き掛け例１に設けることも可能である。 As shown in FIG. 7, in winding example 2, pulleys 24G and 24H are provided behind and adjacent to pulleys 24C and 24D that guide the cutting wire of the rear cutting portion RC. This is to prevent the cutting wire of the rear side cutting portion RC from being bent rearwardly due to a large amount of bending in the press-cutting operation and coming off the pulleys 24C and 24D because the cutting wire of the rear side cutting portion RC has one turn.
Of course, such pulleys 24G and 24H for preventing detachment can be provided in winding example 1 of FIG.

尚、上記の巻き掛け例１、２では、いずれにしても１本の切削ワイヤ２２を用い、掛け回し方を工夫することで、複数の切削部を形成しているが、それぞれ独立した複数の切削ワイヤを用い、並列に配置することで、複数の切削部を形成するようにしてもよい。 In the winding examples 1 and 2 described above, a single cutting wire 22 is used in any case, and a plurality of cutting portions are formed by devising the method of winding. A plurality of cutting portions may be formed by using cutting wires and arranging them in parallel.

次に、上記の溝切り装置２０を用いる場合の切削ずり対策について述べる。
上記の溝切り装置２０により上から下に向かって切削していく場合、戻り側の切削ワイヤ２２によって切削ずりの一部は排出され、ある量は両側のボーリング孔１０内にたまっていくものと考えられる。
かかる切削ずり対策としては、次のような方法が考えられる。 Next, countermeasures against chipping when using the grooving device 20 will be described.
When the grooving device 20 cuts from top to bottom, part of the cutting waste is discharged by the cutting wire 22 on the return side, and a certain amount is assumed to accumulate in the bore holes 10 on both sides. Conceivable.
As a countermeasure against such cutting shear, the following methods are conceivable.

方法１：切削ずりがボーリング孔にたまった時点で、切削ワイヤによる切削を中断し、ボーリング孔内にジェット水の注入による排土を行い、排土終了後に切削ワイヤによる切削を再開する。また、所望深さの先行掘削溝の削溝が完了した時点では、削溝部、及び、ボーリング孔の清掃（ジェット水による清掃、ボーリング孔に設置するサンドポンプでの排土による清掃）を行う。 Method 1: When cutting chips accumulate in the borehole, cutting with the cutting wire is interrupted, earth is discharged by injecting jet water into the borehole, and cutting with the cutting wire is resumed after the earth is discharged. In addition, when the pre-excavation ditch to the desired depth is completed, the ditch part and the borehole are cleaned (cleaning with jet water, cleaning by discharging soil with a sand pump installed in the borehole).

方法２：ボーリング孔、切削ワイヤによる削溝部を水で満たした状態で、切削ワイヤによる切削を行う。すなわち、給水管により水を供給しながら切削ワイヤによる切削を行う。充填水と切削ワイヤの急速な回転（戻り側の上向きの移動）で上昇流が生じ、かなりの切削ずりが排出されると考えられる。この場合も削溝完了後にジェット水による清掃は行う。 Method 2: Cutting with a cutting wire is performed in a state in which the boring hole and the groove cut by the cutting wire are filled with water. That is, cutting is performed with the cutting wire while water is supplied from the water supply pipe. It is believed that the fill water and the rapid rotation of the cutting wire (upward movement on the return side) create an upward flow and expel considerable cutting debris. In this case as well, cleaning with jet water is performed after the completion of the grooving.

次に、立坑の構築方法の他の実施形態について、図１０により説明する。
図１０は立坑の構築手順を示す縦断面図である。 Next, another embodiment of a method for constructing a shaft will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the construction procedure of the shaft.

図１０の実施形態では、図１の実施形態と同様の先行掘削工程を含むものの、異なる手順で、立坑を構築する。
本実施形態での立坑４（図１０（Ｄ））の構築手順は、次の（１）～（４）の通りである。 The embodiment of FIG. 10 includes a similar preliminary excavation step as the embodiment of FIG. 1, but uses a different procedure to construct the shaft.
The construction procedure of the shaft 4 (FIG. 10(D)) in this embodiment is as follows (1) to (4).

（１）先行掘削工程
図１０（Ａ）に示すように、立坑の構築予定箇所を囲むように、地盤の開削側と地山側との仮想境界線に沿って、先行掘削溝１を形成する。
先行掘削溝１の深さは、立坑の構築予定深度、従って構築する地下構造物の床付面までの深さとする。
先行掘削溝１の形成方法は、図１（Ａ）及び図２で説明した方法と同様であり、（１－１）のボーリング工程と、（１－２）の溝切り工程とを含む。 (1) Preliminary Excavation Step As shown in FIG. 10(A), a pre-excavation trench 1 is formed along the imaginary boundary line between the excavated side of the ground and the natural ground side so as to surround the planned location for constructing the vertical shaft.
The depth of the pre-excavated trench 1 is the planned construction depth of the vertical shaft, and thus the depth to the floor surface of the underground structure to be constructed.
The method of forming the pre-excavated trench 1 is the same as the method described with reference to FIGS. 1A and 2, and includes (1-1) boring step and (1-2) grooving step.

但し、本実施形態での先行掘削溝１は、その後の内部掘削を容易にすると共に、内部掘削後に凹凸の無い平滑な掘削面を露出させるのが目的であるので、先行掘削溝１は、切れ目として存在すればよく、その幅は０に近くてもよい。
従って、ここで用いる溝切り装置は、一対の支持部材間に張設される切削ワイヤによる切削部を溝幅方向に複数設ける必要はなく、１本の切削ワイヤによる１つの切削部で、切削ワイヤの径（例えば１１ｍｍ程度）に相当する幅の溝が形成されるようにしてもよい。 However, the purpose of the preceding excavated groove 1 in this embodiment is to facilitate subsequent internal excavation and to expose a smooth excavation surface without unevenness after internal excavation. , and its width may be close to 0.
Therefore, in the grooving device used here, it is not necessary to provide a plurality of cutting portions in the groove width direction by the cutting wire stretched between the pair of support members, and one cutting portion by one cutting wire is used. A groove having a width corresponding to the diameter of (for example, about 11 mm) may be formed.

（２）内部掘削工程
立坑の構築予定深度までの先行掘削溝１の形成完了後、図１０（Ｂ）に示すように、所定の単位深度ずつ、先行掘削溝１により囲まれる領域を掘削する。すなわち、先行掘削溝１により囲まれる領域の地盤面下を、鉛直方向に、所定の単位深度、例えば１．５～２．０ｍずつ、掘削する。かかる掘削は、掘削範囲が先行掘削溝１により画成されているので、効率良く行うことができる。そして、かかる内部掘削によって、先行掘削溝１を単位深度ずつ露出させることができる。 (2) Internal Excavation Step After the formation of the pre-excavated trench 1 is completed to the planned depth for constructing the vertical shaft, as shown in FIG. That is, the area below the ground surface surrounded by the preceding excavated trench 1 is excavated vertically at a predetermined unit depth, for example, 1.5 to 2.0 m. Such excavation can be performed efficiently because the excavation range is defined by the preceding excavation groove 1 . By such internal excavation, the preceding excavated trench 1 can be exposed by unit depth.

（３）吹付コンクリート工程
図１０（Ｃ）に示すように、単位深度ずつ内部掘削する毎に、すなわち、先行掘削溝１を単位深度ずつ露出させる毎に、露出させた先行掘削溝１の露出面（１段ずつの露出面）に、吹付コンクリート２Ｆを施工する。
詳しくは、１段分の露出面に釘などのアンカーで浮かせて溶接鉄筋を配置した後、溶接鉄筋を囲繞するように吹付コンクリート２Ｆを施工し、１０～２０ｃｍ厚のコンクリート層を形成する。又は、露出面に設けるアンカーに簡易な型枠を設置し、コンクリートを打設してもよい。 (3) Shotcrete process As shown in FIG. 10(C), each time the interior is excavated by unit depth, that is, each time the preceding excavated groove 1 is exposed by unit depth, the exposed surface of the preceding excavated groove 1 is exposed. Construct shotcrete 2F on (exposed surface of each step).
Specifically, after the welded reinforcing bars are placed on the exposed surface of one step with anchors such as nails, shotcrete 2F is applied so as to surround the welded reinforcing bars to form a concrete layer with a thickness of 10 to 20 cm. Alternatively, a simple formwork may be installed on the anchor provided on the exposed surface, and concrete may be poured.

（４）ロックボルト打設工程
同じく図１０（Ｃ）に示すように、単位深度ずつ内部掘削し、吹付コンクリート２Ｆを施工する毎に、吹付コンクリート２Ｆの表面（１段ずつの吹付コンクリート２Ｆの深さ方向中間位置）から、地山に、水平方向に複数本のロックボルト３を打ち込む。
ロックボルトの打設方法は、図１（Ｃ）で説明した方法と同じであり、（４－１）の水平削孔工程、（４－２）セメントミルク注入工程、（４－３）ロックボルト挿入工程、及び、（４－４）ロックボルト定着工程を含む。 (4) Rock bolt driving process Similarly, as shown in FIG. A plurality of rock bolts 3 are driven horizontally into the ground from an intermediate position in the vertical direction.
The rock bolt driving method is the same as the method described in FIG. It includes an insertion step and (4-4) a rock bolt fixing step.

上記（２）の内部掘削工程と上記（３）の吹付コンクリート工程と上記（４）のロックボルト打設工程は、上記（１）の先行掘削工程の終了後に、１段の掘削深度（１．５～２．０ｍ）毎に、繰り返す。かかる繰り返しは立坑の構築予定深度（計画掘削深度）に達するまで行われ、これにより、図１０（Ｄ）に示すように、立坑４の構築が完了する。 The internal excavation step (2), the shotcrete step (3), and the rock bolting step (4) are carried out after the preceding excavation step (1) is completed, and the depth of excavation (1. 5-2.0 m), repeat. This repetition is performed until the planned depth for constructing the vertical shaft (planned excavation depth) is reached, thereby completing the construction of the vertical shaft 4 as shown in FIG. 10(D).

本実施形態に係る立坑の構築方法によれば、先行掘削溝１を所定深度までまとめて形成した後、単位深度ずつ、内部掘削、吹付コンクリート及びロックボルト打設を繰り返すことにより、作業効率を改善することができる。
また、先行掘削溝１の連続性が担保されることで、土留壁の連続性が担保され、土留壁の信頼性を向上させることができる。 According to the method for constructing a vertical shaft according to the present embodiment, after the pre-excavated trenches 1 are collectively formed to a predetermined depth, internal excavation, shotcrete, and rock bolting are repeated for each unit depth, thereby improving work efficiency. can do.
Further, by ensuring the continuity of the preceding excavated groove 1, the continuity of the retaining wall is ensured, and the reliability of the retaining wall can be improved.

次に、構築された立坑の内部に地下構造物を構築する場合について説明する。
この場合は、図１（Ｄ）あるいは図１０（Ｄ）の立坑４の完成後のコンクリート壁２（あるいは吹付コンクリート２Ｆ）を、地下構造物の躯体コンクリート打設用の外型枠として利用する。従って、コンクリート壁２（あるいは吹付コンクリート２Ｆ）の表面に、必要により防水シートを貼り付けた上で、これを外型枠として、コンクリートを打設することで、地下構造物の躯体を構築する。 Next, the case of constructing an underground structure inside the constructed shaft will be described.
In this case, the completed concrete wall 2 (or shotcrete 2F) of the shaft 4 in FIG. 1(D) or FIG. 10(D) is used as an outer formwork for placing concrete for the underground structure. Therefore, after affixing a waterproof sheet to the surface of the concrete wall 2 (or shotcrete 2F), if necessary, using this as an outer formwork, concrete is poured to construct the skeleton of the underground structure.

以上説明した実施形態は、円筒形の地下構造物を構築する場合の立坑の掘削として最適であるが、矩形構造物用の立坑の掘削など、他の平面形状の立坑の掘削においても、躯体外側面が鉛直な構造物用の立坑の掘削であれば、本発明を適用することが可能である。 The above-described embodiments are most suitable for excavating a vertical shaft for constructing a cylindrical underground structure. The present invention can be applied to the excavation of vertical shafts for structures with vertical sides.

また、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
尚、出願当初の請求項は以下の通りであった。
［請求項１］
立坑の構築方法であって、
立坑の構築予定箇所を囲むように、地盤の開削側と地山側との仮想境界線に沿って、先行掘削溝を形成する先行掘削工程と、
前記先行掘削溝内にコンクリートを打設して、コンクリート壁を形成するコンクリート打設工程と、
前記コンクリート壁により囲まれる領域を掘削して、前記コンクリート壁を露出させる内部掘削工程と、
前記コンクリート壁の露出面から地山に水平方向にロックボルトを打ち込むロックボルト打設工程と、
を含み、
前記先行掘削工程は、
前記仮想境界線上に所定の間隔で、それぞれ鉛直方向に延びる複数のボーリング孔を形成するボーリング工程と、
隣り合う一対のボーリング孔に挿入可能な一対の支持部材、及び、これら一対の支持部材間に一部が張設されて循環移動する切削ワイヤを用い、前記一対の支持部材を前記一対のボーリング孔に挿入しつつ、前記切削ワイヤの前記一対の支持部材間の切削部により、前記一対のボーリング孔間の地山を切削する溝切り工程と、
を含んで、立坑の構築予定深度まで、前記先行掘削溝を形成し、
前記先行掘削工程及び前記コンクリート打設工程の終了後、単位深度ずつ、前記内部掘削工程及び前記ロックボルト打設工程を繰り返すことを特徴とする、立坑の構築方法。
［請求項２］
前記切削ワイヤの切削部は、形成する先行掘削溝の溝幅方向にずらして複数設けることを特徴とする、請求項１記載の立坑の構築方法。
［請求項３］
前記切削ワイヤの切削部は、前記支持部材の挿入方向にずらして複数設けることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の立坑の構築方法。
［請求項４］
前記切削ワイヤの切削部は、形成する先行掘削溝の溝幅方向の両端に位置してそれぞれ溝の長さ方向に延びる２つの溝側部切削部と、前記２つの溝側部切削部の間に位置して溝の長さ方向に延びる少なくとも１つの溝内切削部と、を含むことを特徴とする、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載の立坑の構築方法。
［請求項５］
前記溝内切削部は、少なくとも１つが、前記支持部材の挿入方向で見て、前記溝側部切削部と同じ位置に設けられることを特徴とする、請求項４記載の立坑の構築方法。
［請求項６］
前記溝内切削部は、少なくとも１つが、前記支持部材の挿入方向で見て、前記溝側部切削部より後方の位置に設けられることを特徴とする、請求項４又は請求項５記載の立坑の構築方法。
［請求項７］
前記溝内切削部は、形成する先行掘削溝内にて一方の側部から他方の側部に向かうように斜めに配置されることを特徴とする、請求項４～請求項６のいずれか１つに記載の立坑の構築方法。
［請求項８］
前記切削ワイヤの循環移動用に、前記一対の支持部材の挿入方向前側の一対のプーリと、挿入方向後側の一対のプーリとを備え、１本の切削ワイヤを、前記挿入方向前側の一対のプーリにｎ巻きし（ｎは２以上の整数）、前記挿入方向後側の一対のプーリにｎ－１巻きすることを特徴とする、請求項１～請求項７のいずれか１つに記載の立坑の構築方法。
［請求項９］
立坑の構築方法であって、
立坑の構築予定箇所を囲むように、地盤の開削側と地山側との仮想境界線に沿って、先行掘削溝を形成する先行掘削工程と、
前記先行掘削溝により囲まれる領域を掘削して、前記先行掘削溝を露出させる内部掘削工程と、
前記先行掘削溝の露出面に吹付コンクリートを施工する吹付コンクリート工程と、
前記吹付コンクリートの表面から地山に水平方向にロックボルトを打ち込むロックボルト打設工程と、
を含み、
前記先行掘削工程は、
前記仮想境界線上に所定の間隔で、それぞれ鉛直方向に延びる複数のボーリング孔を形成するボーリング工程と、
隣り合う一対のボーリング孔に挿入可能な一対の支持部材、及び、これら一対の支持部材間に一部が張設されて循環移動する切削ワイヤを用い、前記一対の支持部材を前記一対のボーリング孔に挿入しつつ、前記切削ワイヤの前記一対の支持部材間の切削部により、前記一対のボーリング孔間の地山を切削する溝切り工程と、
を含んで、立坑の構築予定深度まで、前記先行掘削溝を形成し、
前記先行掘削工程の終了後、単位深度ずつ、前記内部掘削工程、前記吹付コンクリート工程及び前記ロックボルト打設工程を繰り返すことを特徴とする、立坑の構築方法。 Further, the illustrated embodiments are merely examples of the present invention, and the present invention is not only directly indicated by the described embodiments, but also includes various modifications and improvements made by those skilled in the art within the scope of the claims. It goes without saying that changes are included.
The claims as originally filed were as follows.
[Claim 1]
A method for constructing a shaft, comprising:
A preceding excavation step of forming a preceding excavation groove along the imaginary boundary line between the excavated side of the ground and the rocky ground side so as to surround the planned construction location of the vertical shaft;
a concrete placing step of placing concrete in the pre-excavated trench to form a concrete wall;
an internal excavation step of excavating a region surrounded by the concrete wall to expose the concrete wall;
a rock bolt driving step of driving rock bolts horizontally into the natural ground from the exposed surface of the concrete wall;
including
The preceding excavation step includes
a boring step of forming a plurality of vertically extending boring holes at predetermined intervals on the imaginary boundary line;
A pair of supporting members that can be inserted into a pair of adjacent boring holes, and a cutting wire that is partly stretched between the pair of supporting members and circulating is used, and the pair of supporting members is connected to the pair of boring holes. a grooving step of cutting the ground between the pair of boreholes by the cutting portion between the pair of support members of the cutting wire while inserting it into the
forming the pre-excavated trench to the planned depth for constructing the shaft,
A method for constructing a vertical shaft, wherein the inner excavation step and the rock bolt driving step are repeated for each unit depth after the preceding excavation step and the concrete placing step are completed.
[Claim 2]
2. The method of constructing a shaft according to claim 1, wherein a plurality of cutting portions of said cutting wire are provided while being shifted in the groove width direction of the pre-excavated groove to be formed.
[Claim 3]
3. The method of constructing a vertical shaft according to claim 1, wherein a plurality of cutting portions of said cutting wire are provided with being shifted in the insertion direction of said support member.
[Claim 4]
The cutting portion of the cutting wire includes two groove side cutting portions located at both ends in the groove width direction of the pre-excavated groove to be formed and extending in the length direction of the groove, respectively, and between the two groove side cutting portions. and at least one in-groove cut located at and extending the length of the groove.
[Claim 5]
5. The method of constructing a vertical shaft according to claim 4, wherein at least one of said in-groove cutting portions is provided at the same position as said groove-side cutting portion when viewed in the insertion direction of said support member.
[Claim 6]
6. The vertical shaft according to claim 4, wherein at least one of the in-groove cutting portions is provided at a position behind the groove-side cutting portion when viewed in the insertion direction of the support member. construction method.
[Claim 7]
Any one of claims 4 to 6, wherein the in-groove cutting part is arranged obliquely from one side to the other side in the pre-excavated groove to be formed. A method of constructing a shaft according to 1.
[Claim 8]
A pair of pulleys on the front side in the insertion direction of the pair of support members and a pair of pulleys on the rear side in the insertion direction are provided for circulating movement of the cutting wire. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that n turns are made around the pulley (n is an integer equal to or greater than 2), and n−1 turns are made around the pair of pulleys on the rear side in the insertion direction. How to build a shaft.
[Claim 9]
A method for constructing a shaft, comprising:
A preceding excavation step of forming a preceding excavation groove along the imaginary boundary line between the excavated side of the ground and the rocky ground side so as to surround the planned construction location of the vertical shaft;
an internal excavation step of excavating a region surrounded by the preceding excavation groove to expose the preceding excavation groove;
A shotcrete step of applying shotcrete to the exposed surface of the preceding excavation groove;
a rock bolt driving step of driving rock bolts horizontally into the natural ground from the surface of the shotcrete;
including
The preceding excavation step includes
a boring step of forming a plurality of vertically extending boring holes at predetermined intervals on the imaginary boundary line;
A pair of supporting members that can be inserted into a pair of adjacent boring holes, and a cutting wire that is partly stretched between the pair of supporting members and circulating is used, and the pair of supporting members is connected to the pair of boring holes. a grooving step of cutting the ground between the pair of boreholes by the cutting portion between the pair of support members of the cutting wire while inserting it into the
forming the pre-excavated trench to the planned depth for constructing the shaft;
A method for constructing a vertical shaft, wherein the inner excavation step, the shotcrete step, and the rock bolting step are repeated for each unit depth after the preceding excavation step.

１先行掘削溝
２コンクリート壁（２Ｆ吹付コンクリート）
３ロックボルト
３ａ削孔
３ｂセメントミルク
３ｃベアリングプレート
３ｄベアリングワッシャ
３ｅナット
４立坑
１０ボーリング孔
２０溝切り装置
２１Ａ、２１Ｂ支持部材
２２切削ワイヤ
２３連結部材
２４Ａ、２４Ｂ前側プーリ
２４Ｃ、２４Ｄ後側プーリ
ＦＣ－１～ＦＣ－３第１～第３の前側切削部
ＲＣ－１、ＲＣ－２第１、第２の後側切削部 1 Preceding excavation groove 2 Concrete wall (2F shotcrete)
3 Rock bolt 3a Drilling hole 3b Cement milk 3c Bearing plate 3d Bearing washer 3e Nut 4 Shaft 10 Boring hole 20 Grooving device 21A, 21B Supporting member 22 Cutting wire 23 Connecting member 24A, 24B Front side pulley 24C, 24D Rear side pulley FC- 1 to FC-3 1st to 3rd front side cutting portions RC-1, RC-2 1st and 2nd rear side cutting portions

Claims

立坑の構築方法であって、
立坑の構築予定箇所を囲むように、地盤の開削側と地山側との仮想境界線に沿って、先行掘削溝を形成する先行掘削工程と、
前記先行掘削溝内にコンクリートを打設して、コンクリート壁を形成するコンクリート打設工程と、
前記コンクリート壁により囲まれる領域を掘削して、前記コンクリート壁を露出させる内部掘削工程と、
前記コンクリート壁の露出面から地山に、平面視で放射状にロックボルトを打ち込むロックボルト打設工程と、
を含み、
前記先行掘削工程は、
前記仮想境界線上に所定の間隔で、それぞれ鉛直方向に延びる複数のボーリング孔を形成するボーリング工程と、
隣り合う一対のボーリング孔に挿入可能な一対の支持部材、及び、これら一対の支持部材間に一部が張設されて循環移動する切削ワイヤを用い、前記一対の支持部材を前記一対のボーリング孔に挿入しつつ、前記切削ワイヤの前記一対の支持部材間の切削部により、前記一対のボーリング孔間の地山を切削する溝切り工程と、
を含んで、立坑の構築予定深度まで、前記先行掘削溝を形成し、
前記溝切り工程では、前記一対のボーリング孔と、前記切削ワイヤによる削溝部とに、給水管により水を供給しながら、前記一対のボーリング孔と前記削溝部とを前記水で満たした状態で、前記切削ワイヤによる切削を行い、
前記ロックボルト打設工程は、
前記コンクリート壁の露出面から地山に、下り勾配を持たせてボーリングを行うことにより、前記下り勾配を有する削孔を形成する削孔工程と、
前記削孔にセメントミルクを注入するセメントミルク注入工程と、
前記セメントミルクが注入された前記削孔に前記ロックボルトを挿入するロックボルト挿入工程と、
を含み、
前記先行掘削工程及び前記コンクリート打設工程の終了後、単位深度ずつ、前記内部掘削工程及び前記ロックボルト打設工程を繰り返すことを特徴とする、立坑の構築方法。 A method for constructing a shaft, comprising:
A preceding excavation step of forming a preceding excavation groove along the imaginary boundary line between the excavated side of the ground and the rocky ground side so as to surround the planned construction location of the vertical shaft;
a concrete placing step of placing concrete in the pre-excavated trench to form a concrete wall;
an internal excavation step of excavating a region surrounded by the concrete wall to expose the concrete wall;
A rock bolt driving step of driving rock bolts radially in plan view from the exposed surface of the concrete wall into the natural ground;
including
The preceding excavation step includes
a boring step of forming a plurality of vertically extending boring holes at predetermined intervals on the imaginary boundary line;
A pair of supporting members that can be inserted into a pair of adjacent boring holes, and a cutting wire that is partly stretched between the pair of supporting members and circulating is used, and the pair of supporting members is connected to the pair of boring holes. a grooving step of cutting the ground between the pair of boreholes by the cutting portion between the pair of support members of the cutting wire while inserting it into the
forming the pre-excavated trench to the planned depth for constructing the shaft,
In the grooving step, while supplying water from a water supply pipe to the pair of boring holes and the groove cut by the cutting wire, the pair of bore holes and the cut groove are filled with the water, cutting with the cutting wire,
The rock bolt driving step includes:
A drilling step of forming a drilled hole having a downward slope by boring from the exposed surface of the concrete wall to the ground with a downward slope;
a cement milk injection step of injecting cement milk into the drilled hole;
a rock bolt inserting step of inserting the rock bolt into the drilled hole into which the cement milk is injected;
including
A method for constructing a vertical shaft, wherein the inner excavation step and the rock bolt driving step are repeated for each unit depth after the preceding excavation step and the concrete placing step are completed.

前記切削ワイヤの切削部は、形成する先行掘削溝の溝幅方向にずらして複数設けることを特徴とする、請求項１記載の立坑の構築方法。 2. The method of constructing a shaft according to claim 1, wherein a plurality of cutting portions of said cutting wire are provided while being shifted in the groove width direction of the pre-excavated groove to be formed.

前記切削ワイヤの切削部は、前記支持部材の挿入方向にずらして複数設けることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の立坑の構築方法。 3. The method of constructing a vertical shaft according to claim 1, wherein a plurality of cutting portions of said cutting wire are provided with being shifted in the insertion direction of said support member.

立坑の構築方法であって、
立坑の構築予定箇所を囲むように、地盤の開削側と地山側との仮想境界線に沿って、先行掘削溝を形成する先行掘削工程と、
前記先行掘削溝により囲まれる領域を掘削して、前記先行掘削溝を露出させる内部掘削工程と、
前記先行掘削溝の露出面に吹付コンクリートを施工する吹付コンクリート工程と、
前記吹付コンクリートの表面から地山に、平面視で放射状にロックボルトを打ち込むロックボルト打設工程と、
を含み、
前記先行掘削工程は、
前記仮想境界線上に所定の間隔で、それぞれ鉛直方向に延びる複数のボーリング孔を形成するボーリング工程と、
隣り合う一対のボーリング孔に挿入可能な一対の支持部材、及び、これら一対の支持部材間に一部が張設されて循環移動する切削ワイヤを用い、前記一対の支持部材を前記一対のボーリング孔に挿入しつつ、前記切削ワイヤの前記一対の支持部材間の切削部により、前記一対のボーリング孔間の地山を切削する溝切り工程と、
を含んで、立坑の構築予定深度まで、前記先行掘削溝を形成し、
前記溝切り工程では、前記一対のボーリング孔と、前記切削ワイヤによる削溝部とに、給水管により水を供給しながら、前記一対のボーリング孔と前記削溝部とを前記水で満たした状態で、前記切削ワイヤによる切削を行い、
前記ロックボルト打設工程は、
前記吹付コンクリートの表面から地山に、下り勾配を持たせてボーリングを行うことにより、前記下り勾配を有する削孔を形成する削孔工程と、
前記削孔にセメントミルクを注入するセメントミルク注入工程と、
前記セメントミルクが注入された前記削孔に前記ロックボルトを挿入するロックボルト挿入工程と、
を含み、
前記先行掘削工程の終了後、単位深度ずつ、前記内部掘削工程、前記吹付コンクリート工程及び前記ロックボルト打設工程を繰り返すことを特徴とする、立坑の構築方法。 A method for constructing a shaft, comprising:
A preceding excavation step of forming a preceding excavation groove along the imaginary boundary line between the excavated side of the ground and the rocky ground side so as to surround the planned construction location of the vertical shaft;
an internal excavation step of excavating a region surrounded by the preceding excavation groove to expose the preceding excavation groove;
A shotcrete step of applying shotcrete to the exposed surface of the preceding excavation groove;
A rock bolt driving step of driving rock bolts radially in plan view from the surface of the shotcrete into the natural ground;
including
The preceding excavation step includes
a boring step of forming a plurality of vertically extending boring holes at predetermined intervals on the imaginary boundary line;
A pair of supporting members that can be inserted into a pair of adjacent boring holes, and a cutting wire that is partly stretched between the pair of supporting members and circulating is used, and the pair of supporting members is connected to the pair of boring holes. a grooving step of cutting the ground between the pair of boreholes by the cutting portion between the pair of support members of the cutting wire while inserting it into the
forming the pre-excavated trench to the planned depth for constructing the shaft,
In the grooving step, while supplying water from a water supply pipe to the pair of boring holes and the groove cut by the cutting wire, the pair of bore holes and the cut groove are filled with the water, cutting with the cutting wire,
The rock bolt driving step includes:
A drilling step of forming a drilled hole having a downward slope by boring from the surface of the shotcrete to the ground with a downward slope;
a cement milk injection step of injecting cement milk into the drilled hole;
a rock bolt inserting step of inserting the rock bolt into the drilled hole into which the cement milk is injected;
including
A method for constructing a vertical shaft, wherein the inner excavation step, the shotcrete step, and the rock bolting step are repeated for each unit depth after the preceding excavation step.