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地下鉄やトンネルの構築の方法と土木施工管理技士知りたい知識

2021年2月25日資格と勉強勉強,建設知識

土木の勉強や駆け出しの監督は構築物の出来上がるまでがどのような過程で作られるか教科書だけではわからないところがあります。

躯体構築に関して地下鉄や開削工法で行われますが、その工事を請負するのは、サブコンの専門工事業者です。有名なサブコンと一緒に躯体構築の手順をわかりやすくまとめてみたいと思います、

一級土木や施工管理技師の受験のために知っておきたい躯体構築の方法とは?

土木の開削工法の施工方法とは手順

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このような、漫画の絵を見たことがあると思いますがボックスカルバートや共同溝などと呼ばれるものです。

教科書で土留め壁、中間杭や覆工板とかの勉強しても実物を見ないとなかなかやはりイメージがつかないと思います。

切梁や腹起こしがどのようなもので、どのように構築されていくのか?

構築1SMW等の地中連続壁(土留杭)とその施工方法とは

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開削工法で掘削していくにあたり、まずは掘削するにあたり周り土がこぼれないように仕切りの壁を設けます。

これが連続壁と言われるH型鋼材とソイルセメントで硬い壁を作っていきます。

合わせて、覆工板の為仮設施工のための中間杭の打設を行っていきます。

福岡で道路が陥没したのは覚えていますでしょうか、天神の地下鉄を構築するにあたり大成建設の現場で大きく道路が陥没しニュースでも話題になったと思います。

H型鋼材まっすぐ打ち込めていなく、弱くなった部分から土が一気に流れて道路の土地下に引っ張って陥没した原因になります。

このような施工が得意な会社

構築2 一次掘削の開始と覆工板設置方法

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中間杭を利用して、桁(梁)をかけて行きます。覆工桁に覆工板(蓋)をはめて普段は道路として夜間や工事をする時だけ覆工板を取り外して地下へ資材の搬入や掘削残土を集積して搬出していきます

最初の準備として地下へバックホーが入れる位、重機で掘削をかけて残土を出して行きます。

小さなバックホーが入れる位の地下にスペースができたらクレーンでバックホーを下ろします。

構築3 1次掘削の本格的な開始と躯体工事の基本

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日中、夜中の二交代制でどんどん土を掘ってきます。クラムシェルで掴みあげるのはまだです。ショートリーチと呼ばれるバックホーで地をかき集めていきます。

ショートリーチは腕が短いため桁等にぶつけないように腕の短いユンボで残土をかき集めます。

この時に中間杭や土留壁の残土やソイルを土工がハツリきれいに土べら落としを行います。

構築4 土留め支保工の組み立てと構築の仮設工事

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掘削が進んでいくに伴い、土留壁では土圧に負けてしまうので、仮設として切梁、腹起こしを設置して中間杭に切腹は動かないように固定していきます。

この作業を土留め支保工といいます。

掘削の深さに応じて、掘削しては支保工設置を繰り返していきます。

1段梁、2段梁と段階に分けて深ければ6段、7段と進んでいきます。掘削も1次掘削、2次掘削と呼ばれて深さに応じて、これを繰り返していきます。

構築5 床付け(掘削完了)土留支保工完了

深さに応じますが、中間杭がヨレないように水平の繋ぎ材や斜めのブレースを鍛治鳶と言われる専門職種で取り付けを行っていきます。

この鍛治鳶は、特に勢いが良い人たちばかりです。サングラスをつけて少しイカつい人たちばかりです。

最初監督は、この人たちにビビるかと思います。

アーク溶接やガス溶断を行いながら、固定する為の段取りをして、重い鉄骨をクレーンで吊り上げて行きます。

構築6 均しコンクリートの打設(捨てコン)と次の工事段取り

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やっと床付が見れましたが、掘削完了したら砕石を敷き均して、鉄筋組立のための均しコンクリート(捨てコン)を打ち込みます。

均しコンクリートは構造物の全ての高さの基準になってくるので監督は何回も墨出しのチェックの確認を行います

構築7 床鉄筋の組み立て(床版や耐圧版)と圧接工事

設計図書に準じて、鉄筋を組んでいきます。トンネルとかの床の鉄筋は厚みだけで1メートルを超えます。

鉄筋家が太い鉄筋を組み上げ、圧接工が鉄筋をつなぎ合わせて行きます。

中間杭は補強鉄筋を入れて床に一緒に埋め込まれます

杭が床から出っ張る分は後から切断します。その状況は後から写真で説明します。

構築8 床コンクリートの打設は土木工事の要

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コンクリートの打ち込みは土木屋にとって一番の見せ所です。バイブレーターを使って鉄筋の隙間から締め固めを行って行きます

土工にとっては一番重要な仕事で、打ち込みの量が多いと朝から晩まで昼夜で打ち込みを行います。

当然ながら真剣勝負なのでポンプ屋と喧嘩したり配線が鉄筋に絡まったりなどしないように、新人の土工はケーブル持ち(配線を持つ)しかさせてもらえないです。

土間屋(左官屋)が打ち込みに応じてきれいに均して仕上げていきます。これが均一でないと型枠を立て込むときに大変になります。

さらに、土工は壁の鉄筋に跳ねたコンクリートをバケツとブラシできれいに落としてくのと、壁を作る面のレイタンス処理を高圧洗浄でおこないます。

つまり打設完了からも仕事があり、夜中までその仕事は続きます。

構築9土留支保工の撤去と耐圧版打設完了

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床のコンクリートを打ち終わったら、このコンクリートが連続壁の補強も兼ねているので、土留め支保工を壁を作るのに邪魔なので撤去して行きます

だから耐圧版って言うんでしょうね。

構築10 壁型枠、鉄筋の組み立て型枠支保工組の構築手順

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床のコンクリートを打設完了後、型枠支保工と言われる天井(スラブ)を支えるための足場を組んでいきます。

この型枠支保工が足場を兼ねているので、作業性を加工するために鳶や型枠大工にて組み上げていきます。

写真は、わかりやすくするため足場がない状態での写真になっていますが、通常であれば、天井(スラブ)と壁を一緒にコンクリートの打設を行います。

壁とスラブを一緒に打つため、コンクリートの充填が甘くなりジャンカが出ることもあります。

構築11 天井スラブの組み立てと壁スラブ打ち込み

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天井となるスラブの打ち込みを終えれば、ボックスカルバートとして形が見えてきます。

型枠支保工はコンクリートの圧縮基準強度が試験結果によって外す日にちを決めます

壁スラブ打ち込みは、打設量も多く慎重に行わないとコールドジョイントやジャンカの原因になるため、打ち込みの日は型枠大工、鉄筋屋、土工を初め監督もピリピリしています。

すべての努力がここで結果として出ます

構築12 型枠支保工の撤去と脱枠後の躯体の掃除(ケレン)

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脱落するときれいなコンクリートが顔出してきます。

コンパネがツヤを出してくれて少し油臭いコンクリート特有の匂いと、固まるときに発生する熱であったかい状態になります。

コンクリートをきれいにサンドペーパーやヤスリで擦り出っ張りやコンパネの目違いなどを処理して行きます。

構築13 中間杭の撤去と構築完了

中間杭をガスで溶断して切断して行きます。むちゃくちゃ熱い日花が飛び散りますが、我慢して高所作業車等で切断して行きます。

これにて躯体構築はほとんど完了になります。

まとめると簡単そうに見えますが実は、構築には何年もかかります。

準備工事から杭打ち工事、掘削工事に始まり多くの職人が関わります。

また、防水工事や埋め戻しなどさらに工程が関わってきますが、ひとまずここで1回終りにさせて貰います。

躯体構築のトンネルや地下鉄を作る手順のまとめ

日常の知らない中で昼夜トンネル工事は行われています。

掘削工事に始まり杭打ち工事など地下の知らないところで多くの職人が公共施設物を作るために日々努力されています。

それなのに、現場を知らない人なのかまとめ方が下手なのか分かりませんが土木の教科書とかでは漫画や図だけなので躯体構築のイメージがつかない場合があります。

実際に写真を見るとイメージが少しは湧くと思います。普段、利用している地下鉄やアンダーパスはこのような形で作られています。

最後まで読んでいただいてありがとうございます

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2021年2月25日資格と勉強勉強,建設知識資格と勉強,建設知識

Posted by nekomaru