JP2003041879A - 立坑シールド機による水中掘削方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の泥水式縦型シールド工法に改良を加
え、特に地下水を含む掘削水の水圧力からの悪影響を軽
減した状態で、現場打ちコンクリートによる覆工作業と
泥水掘削作業との切り換えを迅速に行い、作業能率の向
上と施工費の低減を可能にした立坑シールド機による水
中掘削方法及び装置を提供する。 【解決手段】 立坑２の坑底部に立坑シールド機４を設
置し、立坑シールド機４の隔壁８で覆工作業領域２Ｂと
区分した掘削作業領域２Ａを設け、掘削水が充填されて
所望に水量及び水圧調整１３，１４した掘削作業領域２
Ａ内で機械掘削５Ａを行い、掘削土砂を流体輸送して排
土５Ｂすると共に、立坑シールド機４は覆工３２の１リ
ング分づつ順次推進させ、覆工作業領域２Ｂでは覆工型
枠３０の盛替えを行いながら、現場打ちコンクリートに
よる覆工３２を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下水量の多い地
盤に大深度立坑を構築するのに好適な立坑シールド機に
よる水中掘削方法及び装置であって、特に騒音や振動或
いは盤膨れなどの影響を周辺環境に及ぼしてはならない
都市部で大深度立坑を構築する場合に効果的である。

【０００２】

【従来の技術】この種の立坑を構築する技術としては、
開削工法、オープンケーソン工法、地中連続壁工法、シ
ールド掘削工法などの各種工法があり、これらの各工法
にはそれぞれ得失があるので、諸々の状況に応じて適合
する工法を適宜採択して立坑の構築が行われている。

【０００３】ところで、近年になって都市部における大
深度地下空間を有効利用する必要性が高まり、これに伴
って地下５０ｍ以上の大深度立坑の構築が必要になる
が、特に都市部における立坑の構築では騒音や振動或い
は盤膨れなどの影響を周辺環境に及ぼしてはならないこ
と及び、大深度になると多量の地下水をどのように処理
するかが重要な課題となる。

【０００４】従来工法の中でも、シールド掘削工法は施
工能率が良いことなどの理由から大深度立坑の構築には
有利であって、特に泥水中で行うシールド掘削工法の場
合には地下水を掘削水として利用できる利点があり、こ
の従来技術として例えば、特開平５−２５９８９号公
報、特開平６−３０７１８６号公報、特開平５−２３９
９８８号公報などに開示されているものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これら従来のシールド
掘削工法において、特開平５−２５９８９号公報及び特
開平６−３０７１８６号公報の従来技術では、掘削面の
覆工としてセグメントを使用しているが、このセグメン
トは高価であって而も取付作業に時間を要するので、特
に大深度立坑のように多数のセグメントを必要とする場
合にはコスト面で不利であった。

【０００６】特開平５−２３９９８８号公報の従来技術
では、掘削面の覆工に現場打ちコンクリートを使用して
いるのでコスト面では有利であるが、現場打ちコンクリ
ートの覆工型枠として立坑シールド機のテール部を使用
しているために、コンクリートが硬化するまで立坑シー
ルド機の発進を中止することになり、掘削作業と覆工作
業の切り換えを迅速に行うことができないので、作業能
率上で不利であった。

【０００７】上記した何れの従来技術の場合にも、推進
ジャッキの伸長で立坑シールド機を推進させながら１リ
ング分の掘削作業を行う際に、立坑シールド機が掘削水
からの水圧力を受けるので、立坑シールド機の推進が阻
害されたり、反力受けとなる覆工部が損傷する恐れがあ
り、また推進ジャッキを縮短させて覆工作業を行う際に
は、掘削水からの水圧力で立坑シールド機が押し上げら
れ、１リング分の間隔が確保できなくなって覆工作業を
行うことができなくなる恐れもある。

【０００８】そこで本発明では、これら従来のシールド
掘削工法に改良を加え、特に地下水を含む掘削水の水圧
力からの悪影響を軽減した状態で、現場打ちコンクリー
トによる覆工作業と泥水掘削作業との切り換えを迅速に
行うことができるようにし、作業能率の向上と施工費の
低減を可能にした立坑シールド機による水中掘削方法及
び装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の立坑シールド機
による水中掘削方法は、立坑の坑底部に立坑シールド機
を設置し、立坑シールド機の隔壁で上方の覆工作業領域
と区分した掘削作業領域を設け、掘削水が充填されて所
望に水量及び水圧調整した掘削作業領域内で機械掘削を
行い、掘削土砂を流体輸送して排土すると共に、立坑シ
ールド機は覆工する１リング分づつ順次推進させ、覆工
作業領域では覆工型枠の盛替えを行いながら、現場打ち
コンクリートによる覆工を行う。

【００１０】この立坑シールド機による水中掘削方法で
は、高価で取付作業にも時間を要するセグメントを使用
しないので、特に大深度立坑を構築する場合には施工費
を大幅に軽減させることが可能であり、また立坑シール
ド機のテール部を覆工型枠にしている従来技術のよう
に、新たに打設した覆工コンクリートが硬化するまで立
坑シールド機の推進（掘削作業）を中断することなく、
掘削作業と覆工作業とを交互に継続的に行うことができ
る。

【００１１】前記立坑シールド機による水中掘削方法に
おいて、前記掘削作業領域内における掘削水の水量及び
水圧調整は、前記掘削作業領域内と連通状態に接続した
水量調整管を設け、水量調整管を介して給水又は排水を
して水量調整を行うと共に、前記掘削作業領域内と連通
状態に接続した水圧調整管を設け、水圧調整管に流出す
る掘削水の水頭調整によって水圧調整を行う形態を採る
ことができる。

【００１２】この立坑シールド機による水中掘削方法で
は、前記水量調整管によって、地下水量が少ない場合や
排土で目減りした水量を補充すると共に、過剰な地下水
量を排出し、前記水圧調整管によって、立坑シールド機
を推進させた際における過剰な地下水圧を放出させるこ
とができる。

【００１３】前記立坑シールド機による水中掘削方法に
おいて、前記覆工の外周面には、１リング分ずつ順次継
ぎ足して熱融着で連続状にした止水シートを張設すると
共に、前記立坑シールド機の推進で生じた止水シートと
周辺地山間のテールボイドには、直ちに裏込め材を充填
する形態を採ることができる。

【００１４】この立坑シールド機による水中掘削方法で
は、止水シートよって覆工コンクリートの打ち継目を被
覆し、周辺地山から流入する地下水を遮断して打設する
コンクリートの劣化を防止すると共に、立坑シールド機
の推進と同時に裏込め材を充填して周辺地山の緩みを抑
制し、高品質の覆工を行うことができる。

【００１５】前記立坑シールド機による水中掘削方法に
おいて、立坑シールド機は、推進ジャッキの一端を連結
した支圧リングを、覆工コンクリート内に補強材として
埋設するプッシュロッドと覆工型枠に宛って、推進の反
力受けにすると共に、推進ジャッキを縮短させる際には
仮受けジャッキを伸長してプッシュロッドに当接させ、
所定位置に係止保持させる形態を採ることができる。

【００１６】この立坑シールド機による水中掘削方法で
は、推進ジャッキの反力を覆工型枠とプッシュロッドの
双方で負担して支持力が増強されるので、覆工型枠や覆
工を損傷させる恐れがなく、しかも覆工型枠に対する反
力負担が軽減されると、その軽減分だけ連接する覆工型
枠の数を減らすことも可能となり、盛替え作業時におけ
る覆工型枠の移動距離が短くなって作業能率を向上させ
る。

【００１７】また、推進ジャッキの縮短時には水圧によ
って立坑シールド機が上昇し、１リング分の覆工領域を
確保できなくなるのを阻止するために、プッシュロッド
に仮受けジャッキを係合させて所定位置に係止保持させ
るが、これによって覆工型枠の設置作業や覆工内に埋設
する補強材の取付作業が容易になると共に、覆工の外周
面に設ける止水シートの張設作業も容易になる。

【００１８】本発明の立坑シールド機による水中掘削装
置は、掘削作業領域を画定した状態で覆工する１リング
分づつ順次推進させる立坑シールド機と、掘削水が充填
された掘削作業領域内を掘削して掘削土砂を流体輸送し
て排土する水中掘削部と、覆工作業領域では覆工型枠の
盛替えを行いながら現場打ちコンクリートによる覆工を
行う覆工施工部とを備え、前記立坑シールド機には掘削
水の水量調整管及び水圧調整管を設けた。

【００１９】この立坑シールド機による水中掘削装置で
は、立坑シールド機の隔壁を境にして下方側における水
中掘削作業と上方側における現場打ちコンクリートによ
る覆工作業とを、継続状態で交互に能率良く行うことが
可能である。

【００２０】また水量調整管によって、地下水量が少な
い場合や排土で目減りした水量を補充すると共に、過剰
な地下水量を排出し、水圧調整管によって、立坑シール
ド機を推進させた際における過剰な地下水圧を放出させ
ることができる。

【００２１】前記立坑シールド機による水中掘削装置に
おいて、前記立坑シールド機には、先端に推進刃口を形
成したスキンプレートの中間部に、前記掘削作業領域と
覆工作業領域とを区分する隔壁と、立坑シールド機を推
進する推進ジャッキ及び、推進した立坑シールド機を既
設の覆工に仮受けする仮受けジャッキを設けた形態を採
ることができる。

【００２２】この立坑シールド機による水中掘削装置で
は、立坑シールド機の構成が極めて簡単であることか
ら、安価に提供することが可能である。

【００２３】前記立坑シールド機による水中掘削装置に
おいて、前記覆工には、１リング分づつ順次連結するプ
ッシュロッドを補強材として埋設させ、前記型枠とプッ
シュロッドを前記推進ジャッキの反力受けにすると共
に、前記プッシュロッドを前記仮受けジャッキの支持部
材とする形態を採ることができる。

【００２４】この立坑シールド機による水中掘削装置で
は、推進ジャッキの反力を覆工型枠とプッシュロッドの
双方で負担して支持力が増強されるので、覆工型枠や覆
工を損傷させる恐れがなく、しかも覆工型枠に対する反
力負担が軽減されると、その軽減分だけ連接する覆工型
枠の数を減らすことも可能となり、盛替え作業時におけ
る覆工型枠の移動距離が短くなって作業能率を向上させ
る。

【００２５】また、推進ジャッキの縮短時には水圧によ
って立坑シールド機が上昇し、１リング分の覆工領域を
確保できなくなるのを阻止するために、プッシュロッド
に仮受けジャッキを係合させて所定位置に係止保持させ
るが、これによって覆工型枠の設置作業や覆工内に埋設
する補強材の取付作業が容易になると共に、覆工の外周
面に設ける止水シートの張設作業も容易になる。

【００２６】前記立坑シールド機による水中掘削装置に
おいて、前記水中掘削部は、旋回アームの先端にバック
ホウ等の掘削具を装着した旋回掘削手段を前記立坑シー
ルド機の隔壁下部側に設けると共に、前記掘削具の近傍
に吸泥口を有する吸泥パイプを介して取り込んだ掘削土
砂を地上へパイプで流体輸送する排土手段を前記隔壁上
部側に設けた形態を採ることができる。

【００２７】この立坑シールド機による水中掘削装置で
は、バックホウ等の掘削具を装着した旋回掘削手段を使
用しているので、従来の泥水式シールド機で使用してい
る回転カッターに比べて安価であると共に、地山の状況
に応じて水中掘削機やアタッチメントなどを適宜選択し
て幅広い土質に適合した掘削が可能であり、排土作業も
パイプによる流体輸送で容易に行うことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による立坑シールド
機による水中掘削方法及び装置に付いて、その好適な実
施形態を示す添付図面に基づき詳細に説明するが、図１
は、水中掘削装置１を用いて行われる本発明工法の掘削
及び覆工作業を示す要部縦断面図、図２は、図１のＡ−
Ａ線に沿った横断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿っ
た横断面図を示す。

【００２９】水中掘削装置１は、懸吊装置（図示を省
略）によって地上から立坑２内に吊り降ろして切羽３の
有る坑底部に設置されるが、その主要な構成部分とし
て、掘削作業領域を画定した状態で覆工する１リング分
づつ順次推進させる立坑シールド機４と、掘削水が充填
された掘削作業領域内を掘削して掘削土砂を流体輸送し
て排土する水中掘削部５と、覆工作業領域では覆工型枠
の盛替えを行いながら現場打ちコンクリートによる覆工
を行う覆工施工部６とを備えている。

【００３０】立坑シールド機４は、図２に横断面図を、
図４及び図５に左右を分割した状態で拡大縦断面図を示
すように、円筒状のスキンプレート７と、スキンプレー
ト７の中間部に設けた円板状の隔壁８を備え、スキンプ
レート７は先端側のフード部７Ａと中間のリングガーダ
７Ｂ及び後端側のテール部７Ｃで形成される。

【００３１】スキンプレート７には、フード部７Ａの先
端に推進刃口９を形成し、リングガーダ７Ｂに推進ジャ
ッキ１０と仮受けジャッキ１１を装着すると共に、テー
ル部７Ｃの内周には推進ジャッキ１０の一端を連結した
支圧リング１２を配置させており、推進ジャッキ１０と
仮受けジャッキ１１は、図２で示すように所定間隔毎に
多数が同心円上に配置されている。

【００３２】隔壁８は、立坑２の坑底部を水面下に設け
た切羽３側の掘削作業領域２Ａと、水面上に設けた上方
の覆工作業領域２Ｂとに区分しており、隔壁８には、掘
削作業領域２Ａ内の水量を調整する水量調整管１３と、
掘削作業領域２Ａの水圧を一定に保持する水圧調整管１
４と、掘削作業領域２Ａ内の状況を点検する着脱可能な
点検蓋１５が設けられている。

【００３３】水中掘削部５は、図６で拡大縦断面図を示
すように、水中で掘削作業を行う掘削手段５Ａと、泥状
の掘削土砂を排土させる排土手段５Ｂとで構成される
が、バックホウ（下向きバケット）１６やロードヘッダ
などの掘削具を装着した掘削手段５Ａを隔壁８の下部側
に設け、吸泥パイプ１７を介して取り込んだ掘削土砂を
地上へパイプで流体輸送する排土手段５Ｂを隔壁８の上
部側に設けている。

【００３４】掘削手段５Ａは、起伏及び伸縮作動を可能
にした旋回アーム１８の先端側に掘削具としてバックホ
ウ１６を装着させ、旋回アーム１８の基端側を旋回軸１
９に連結すると共に、隔壁８の中央に設けた基台２０に
旋回軸１９と油圧モータ２１を取付け、旋回軸１９と油
圧モータ２１の回転軸との間を、歯車やプーリなどの動
力電動手段を介して連結しており、これら各部に対して
掘削制御ユニット２２から電力を供給したり制御を行っ
ている

【００３５】排土手段５Ｂは、吸泥パイプ１７の先端側
に設けた吸引口をバックホウ１６の隣接位置に開口さ
せ、吸泥パイプ１７の基端側は隔壁８の上部側に載置し
たバキュームタンク２３に連結するが、吸泥パイプ１７
の中間はスイベル２４で旋回可能に連結し、バキューム
タンク２３内には水中ポンプ２５を収容させ、水中ポン
プ２５に連結した排泥パイプ２６を介して掘削土砂を地
上に流体輸送する。

【００３６】覆工施工部６は、図３に横断面図を、図４
及び図５に左右を分割した状態で拡大縦断面図を示すよ
うに、隔壁８の上部側に円筒状の型枠移動架台２７を設
け、型枠移動架台２７の外周に型枠取付リング２８を同
心状に配置すると共に、型枠移動架台２７と型枠取付リ
ング２８の間に昇降機構２９（詳細な図示は省略）を介
在させ、型枠取付リング２８を昇降移動可能にするが、
昇降機構２９はラックとビニオンの組合せその他公知の
昇降運動機構を用いて実施が可能である。

【００３７】また、型枠取付リング２８の外周には円環
状に接合される覆工型枠３０を複数に分割した状態で所
定間隔毎に装着するが、長尺な円弧状のキー隣接型枠３
０Ａと、短尺の円弧状のキー型枠３０Ｂを交互に配置
し、各型枠３０Ａ，３０Ｂはテレスコープ形の着脱ジャ
ッキ３１の先端へ着脱可能に装着し、着脱ジャッキ３１
の伸縮で半径方向に移動して覆工コンクリート３２を施
工できるようにする。

【００３８】掘削作業の施工手順を説明すると、掘削す
る際には掘削作業領域２Ａ内に適正な掘削水量が確保さ
れている必要があり、地下水によって適量の掘削水量が
確保されていない場合及び、掘削排土によって掘削水量
が減少した際には、水量調整管１３に接続した圧送ポン
プを介して給水を行って補充すると共に、水圧調整官１
４からオーバーフローする程の過剰な地下水がある場合
には排水を行う。

【００３９】掘削水は、特に側壁の崩壊や盤膨れなどの
恐れがある軟弱地盤の場合には、ベントナイトなどの安
定液を混合させた泥水の使用が必要であるから、安定液
又は安定液混合水を水量調整管１３から供給するが、そ
の際にスラリー状の掘削排土から水分を分離させて掘削
作業領域２Ａ内に環流させ、掘削水として再利用するこ
ともできる。

【００４０】立坑シールド機４は、推進ジャッキ１０の
伸長で推進刃口９を切羽３に貫入させ、その際に反力は
支圧リング１２を介して覆工型枠３０と覆工コンクリー
ト３２によって支持すると共に、スキンプレート７の移
動でテール部７Ｃに生じたテールボイドには、注入ポン
プに接続された裏込め注入管３３を介して直ちに裏込め
材３４を充填し、周辺地山の緩みを抑制する。

【００４１】推進ジャッキ１０の反力は、支圧リング１
２を覆工型枠３０に宛って覆工型枠３０と覆工コンクリ
ート３２の付着力及び摩擦力で確保することも可能であ
るが、その場合には多数の覆工型枠３０を上下に連接し
ておく必要があり、これにより最上段の覆工型枠３０を
取り外して最下段に移動する覆工型枠３０の盛替え作業
に時間を要する。

【００４２】図示の実施形態による反力受けは、覆工型
枠３０だけではなく覆工コンクリート３２も負担するも
のであり、特に後述するように覆工コンクリート３２に
補強材として埋設したプッシュロッド３５にも支圧リン
グ１２を宛うと、覆工型枠３０の負担が軽減されて支持
力が増強されるが、負担が軽減される分だけ連接する覆
工型枠３０の数を減らして盛替え作業を容易にすること
も可能である。

【００４３】切羽３の掘削は、バックホウ１６による水
中掘削手段５Ａで水中掘削を行うと共に、掘削土砂は吸
泥パイプ１７とバキュームタンク２３及び排泥パイプ２
６を介して順次地上へ流体輸送し、次に施工する覆工コ
ンクリート３２の１リングを確保する長さ（１ステップ
分）まで、推進ジャッキ１０を伸長させながら立坑シー
ルド機４を順次移動させるが、テール部７Ｃは既に施工
した覆工コンクリート３２の１リングとオーバーラップ
させている。

【００４４】１ステップ分の掘削が完了した後に、推進
ジャッキ１０を縮短させて確保した１リング分の間隙に
次の覆工コンクリート３２を施工するが、そのままの状
態では浮力で立坑シールド機４が押し上げられるので、
仮受けジャッキ１１を伸長して覆工コンクリート３２に
内蔵させたプッシュロット３５に押し当て、立坑シール
ド機４を係止保持させた状態にした後に推進ジャッキ１
０を縮短させる。

【００４５】立坑シールド機４を推進させた際に、掘削
作業領域２Ａ内の水圧力が必要以上に高まると、立坑シ
ールド機４の推進が困難になると共に、反力受けとして
支圧リング１２を支持している覆工型枠３０と覆工コン
クリート３２では対抗できなくなる恐れもあるが、圧力
調整管１４を設けて掘削作業領域２Ａ内の水圧力が過大
にならないように圧力調整を行っている。

【００４６】すなわち、掘削作業領域２Ａ内に過大な水
圧力が発生した際には、圧力調整管１４に掘削水を流出
させて水頭を調整することで過大な水圧力は放出させる
ことが可能であり、掘削作業領域２Ａ内を所定の水圧力
に保持する安全弁として機能させ、また必要に応じて圧
力調整機を圧力調整管１４に接続して強制的に加圧又は
減圧操作を行うことも可能である。

【００４７】掘削作業は、掘削作業領域２Ａ内に一定圧
力の掘削水を充填した状態で行われるので、切羽３に作
用する地下水圧による盤膨れを防止することが可能であ
り、また掘削水にベントナイトなどの安定液を混入させ
て周辺地山の崩壊を防ぎ、特に作業者が立ち入らないで
作業が行われるので、安全な作業環境のもとで行うこと
ができる。

【００４８】図示の実施形態では、水中掘削部５として
バックホウ１６を装備した掘削手段５Ａを用いたが、こ
れは従来の泥水式シールド機で使用している回転カッタ
ーに比べて安価であると共に、地山の状況に応じて水中
掘削機やアタッチメントなどを適宜選択して幅広い土質
に適合した掘削が可能であることに基づく。

【００４９】但し、必ずしもバックホウ１６に限定され
るものではなく、軸心を中心に回転するツインヘッダや
ロードヘッダその他掘削手段を用いることも可能であ
り、また必要に応じて、例えば点検蓋１５の部分に監視
装置を設置して、地上又は隔壁８上で水中掘削状況を監
視することも可能であり、この監視装置には赤外線カメ
ラその他の公知の監視手段を用いる。

【００５０】覆工作業は、型枠取付リング２８を型枠移
動台２７の上端側に移動させると共に、着脱ジャッキ３
１を伸長作動して上端側の覆工型枠３０を取り外し、着
脱ジャッキ３１を縮短作動させた状態で型枠取付リング
２８を型枠移動台２７の下端側に移動させ、着脱ジャッ
キ３１を伸長作動して覆工型枠３０を下端側にセット
し、コンクリート供給管３６を介して地上から流体輸送
したコンクリートの打設を行い、覆工コンクリート３２
を施工する。

【００５１】覆工の付帯作業としては、先に述べた覆工
コンクリート３２と地山間に対して裏込め材３４を充填
する裏込め作業の他に、覆工コンクリート３２内に埋設
する補強材３７の取付作業及び、裏込め作業に先行して
行われる地山の止水作業があり、補強材３７には鉄筋籠
や分割した穴明き鋼板などを適宜選択して使用すること
が可能である。

【００５２】また、仮受けジャッキ１１を支持するプッ
シュロッド３５も補強材３７として機能するが、プッシ
ュロッド３５は１リング分の覆工コンクリート３２を施
工する毎に連接させる必要があるので、例えば両端部に
ねじ手段（雄ねじ部と雌ねじ部）を設けてねじ込みによ
って連接させ、支圧リング１２には仮受けジャッキ１１
の先端部１１ａが嵌入する通孔１２ａを設け、先端部１
１ａがプッシュロッド３５の端部に当接できるようにし
ている。

【００５３】地山の止水作業は、スキンプレート７のテ
ール部７Ａ内面にロール状の止水シート３８を設け、既
に張設済みの止水シート３８の下端側と熱融着で接合
し、連続状態に継ぎ足しながら１リング分ずつ順次張設
するが、止水シート３８には例えば表面にポリエチレン
をコーティングしたアラミド繊維複合材料などを用いて
行うことができ、これによって覆工のコンクリート３２
の打ち継目を被覆して周辺地山から流入する地下水を遮
断し、打設するコンクリートを劣化させないようにして
いる。

【００５４】覆工作業は、立坑シールド機４の隔壁８に
よって掘削作業領域２Ａと区分させると共に、周辺地山
からの地下水とは止水シート３８で遮断し、水の影響を
受けない覆工作業領域２Ｂで行われるので、高品質な覆
工コンクリート３２を安全作業によって作業能率良く施
工することが可能である。

【００５５】また、掘削作業と覆工作業とを継続した状
態で交互に行うことができるので、作業能率の向上を図
ることができ、特に地下水を掘削水として有効に利用し
て、地下水量の多少に影響を受けることなく作業を行う
ことができると共に、周辺環境に騒音や振動などを与え
ることなく施工することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した水中掘削装置を用いて行われ
る掘削及び覆工作業を示す要部縦断面図を示す。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った横断面図を示す。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った横断面図を示す。

【図４】図１の左半分を拡大した縦断面図を示す。

【図５】図１の右半分を拡大した縦断面図を示す。

【図６】図１の掘削及び排土を拡大した縦断面図を示
す。

【符号の説明】

１ 水中掘削装置 ２ 立坑 ２Ａ 掘削作業領域 ２Ｂ 覆工作業領
域 ３ 切羽 ４ 立坑シールド
機 ５ 水中掘削部 ５Ａ 掘削手段 ５Ｂ 排土手段 ６ 覆工施工部 ７ スキンプレート ７Ａ フード部 ７Ｂ リングガーダ ７Ｃ テール部 ８ 隔壁 ９ 推進刃口 １０ 推進ジャッキ １１ 仮受けジャ
ッキ １２ 支圧リング １３ 水量調整管 １４ 水圧調整管 １５ 点検蓋 １６ バックホウ（掘削具） １７ 吸泥パイプ １８ 旋回アーム １９ 旋回軸 ２０ 基台 ２１ 油圧モータ ２２ 掘削制御ユニット ２３ バキューム
タンク ２４ スイベル ２５ 水中ポンプ ２６ 排泥パイプ ２７ 型枠移動架
台 ２８ 型枠取付リング ２９ 昇降機構 ３０ 覆工型枠 ３１ 着脱ジャッ
キ ３２ 覆工コンクリート ３３ 裏込め注入
管 ３４ 裏込め材 ３５ プッシュロ
ッド ３６ コンクリート供給管 ３７ 補強材 ３８ 止水シート

フロントページの続き (72)発明者 片居木 功 千葉県千葉市美浜区中瀬一丁目９番１号 三井建設株式会社幕張本店内 Ｆターム(参考） 2D054 AA07 BA22 DA12 DA24

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立坑の坑底部に立坑シールド機を設置
   し、立坑シールド機の隔壁で上方の覆工作業領域と区分
   した掘削作業領域を設け、掘削水が充填されて所望に水
   量及び水圧調整した掘削作業領域内で機械掘削を行い、
   掘削土砂を流体輸送して排土すると共に、立坑シールド
   機は覆工する１リング分づつ順次推進させ、覆工作業領
   域では覆工型枠の盛替えを行いながら、現場打ちコンク
   リートによる覆工を行うことを特徴とした立坑シールド
   機による水中掘削方法。
2. 【請求項２】 前記掘削作業領域内における掘削水の水
   量及び水圧調整は、前記掘削作業領域内と連通状態に接
   続した水量調整管を設け、水量調整管を介して給水又は
   排水をして水量調整を行うと共に、前記掘削作業領域内
   と連通状態に接続した水圧調整管を設け、水圧調整管に
   流出する掘削水の水頭調整によって水圧調整を行う請求
   項１に記載した立坑シールド機による水中掘削方法。
3. 【請求項３】 前記覆工の外周面には、１リング分ずつ
   順次継ぎ足して熱融着で連続状にした止水シートを張設
   すると共に、前記立坑シールド機の推進で生じた止水シ
   ートと周辺地山間のテールボイドには、直ちに裏込め材
   を充填する請求項１又は２に記載した立坑シールド機に
   よる水中掘削方法。
4. 【請求項４】 立坑シールド機は、推進ジャッキの一端
   を連結した支圧リングを、覆工コンクリート内に補強材
   として埋設するプッシュロッドと覆工型枠に宛って、推
   進の反力受けにすると共に、推進ジャッキを縮短させる
   際には仮受けジャッキを伸長してプッシュロッドに当接
   させ、所定位置に係止保持させる請求項１〜３の何れか
   に記載した立坑シールド機による水中掘削方法。
5. 【請求項５】 掘削作業領域を画定した状態で覆工する
   １リング分づつ順次推進させる立坑シールド機と、掘削
   水が充填された掘削作業領域内を掘削して掘削土砂を流
   体輸送して排土する水中掘削部と、覆工作業領域では覆
   工型枠の盛替えを行いながら現場打ちコンクリートによ
   る覆工を行う覆工施工部とを備え、前記立坑シールド機
   には掘削水の水量調整管及び水圧調整管を設けたことを
   特徴とした立坑シールド機による水中掘削装置。
6. 【請求項６】 前記立坑シールド機には、先端に推進刃
   口を形成したスキンプレートの中間部に、前記掘削作業
   領域と覆工作業領域とを区分する隔壁と、立坑シールド
   機を推進する推進ジャッキ及び、推進した立坑シールド
   機を既設の覆工に仮受けする仮受けジャッキを設けた請
   求項５に記載した立坑シールド機による水中掘削装置。
7. 【請求項７】 前記覆工には、１リング分づつ順次連結
   するプッシュロッドを補強材として埋設させ、前記型枠
   とプッシュロッドを前記推進ジャッキの反力受けにする
   と共に、前記プッシュロッドを前記仮受けジャッキの支
   持部材とする請求項６に記載した立坑シールド機による
   水中掘削装置。
8. 【請求項８】 前記水中掘削部は、旋回アーム先端にバ
   ックホウ等の掘削具を装着した旋回掘削手段を前記立坑
   シールド機の隔壁下部側に設けると共に、前記掘削具の
   近傍に吸泥口を有する吸泥パイプを介して取り込んだ掘
   削土砂を地上へパイプで流体輸送する排土手段を前記隔
   壁上部側に設けた請求項５〜７の何れかに記載した立坑
   シールド機による水中掘削装置。