JP2016113873A - オープンシールド工法用コンクリート函体 - Google Patents

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Abstract

【課題】オープンシールド工法において、コンクリート函体は推進ジャッキによる押し出しのための荷重を受けても外周角部のかけやクラックの発生を防ぐことができ、また、コンクリート函体相互の止水も大断面のものでも簡単かつ完全に行うことができ、信頼性の高い地下構造物を提供する。【解決手段】コンクリート函体は、左側板8a、右側板8bと上床板と下床板とからなる略角筒状で、一端部に連結部16が形成され、他端部に被連結部17が形成され、連結部16は、略角筒状の雄形部材であり、被連結部17は、内周の長さが連結部の外周の長さより長い略角筒状であり、連結部16の外周面に嵌着可能な雌形部材で、シールド機のテール部内に吊り下ろすコンクリート函体の端部の前記被連結部17の雌形部材に鋼材によるプレスバー10を嵌合により着脱させる。【選択図】図2

Description

本発明は、市街地に上下水道、地下道等の地下構造物を施工するオープンシールド工法に使用するコンクリート函体に関するものである。
周知のごとくオープンシールド工法は、開削工法(オープン工法)とシールド工法の長所を生かした合理性に富む工法である。
このオープンシールド工法では、シールド機を前方の機体の後端に後方の機体の前端が嵌入して、相互の嵌合部で屈曲可能としてカーブ施工を可能としたり、方向修正を行えるようにしたものがある。
その一例を下記特許文献について説明すると、オープンシールド機1は、図8に示すように基本的には左右の側壁板1a,1bとこれら側壁板1a,1bと同程度の長さでその間を連結する底板1cとからなる前面、後面及び上面を開口したシールド機である。
特開平10−96234号公報
該オープンシールド機1は図9に示すように機体を前後方向で複数に分割し、フロント機2としての前方の機体の後端にテール機3としての後方の機体の前端が嵌入して、相互の嵌合部で屈曲可能とした。
フロント機2は主として掘削を行うもので、前端と上面を開放面としてあり、機体内で後部に後方へ向けて中折ジャッキ4を左右によせて、また上下複数段に配設している。これに対してテール機3はコンクリート函体8の設置を行うもので、機体内で前部に後方へ向けてシールドジャッキ5を左右によせて、また上下複数段に配設している。図中6はフロント機2の前端に設けた刃口で、この例では可動分割刃口としており、7はテール機3の後端に設けた土留板、9はストラット、10はプレスバー(押角)である。
このようなオープンシールド機1を使用するオープンシールド工法は、図10〜図13に示すように、発進坑と到達坑との間で施工される。発進坑11内で前記オープンシールド機を組立て、発進坑11の前の地盤を地上に設置したシャベル系の掘削機12で掘削し、該シールド機1のシールドジャッキ5を伸長して発進坑11内の反力壁に反力をとってシールド機1を前進させ、地下構造物を形成する第1番目のコンクリート函体8を上方から吊り降し、シールド機1のテール機3内で縮めたシールドジャッキ5の後方にストラット9およびプレスバー10とともにセットする。また、発進坑11はシートパイル等の土留壁で構成し、オープンシールド機1を発進させるにはこの土留壁を一部鏡切りするが、必要に応じて薬液注入等で発進坑11の前方部分に地盤改良を施しておくこともある。
次いで、同様に掘削機12でフロント機2の前面又は上面から土砂を掘削しかつ排土してシールド機1を前進させ、前記第1番目のコンクリート函体8の前に第2番目のコンクリート函体8をテール機3内に吊り降す。以下、同様の掘進及びコンクリート函体8のセット工程を繰り返して、順次コンクリート函体8を縦列に地中に埋設し、後方のコンクリート函体8上にダンプ14で埋戻しを施し、オープンシールド機1が到達坑13まで達したならばこれを分解・撤去して工事を完了する。
図中15は裏込注入材を注入するグラウト機で、1次グラウトはテール機3内に吊り降したコンクリート函体8の周囲に行い、2次グラウトはシールド機1を推進させたあと、地中に残したコンクリート函体8の周囲に行う。
ところで、シールド機1の掘進はシールドジャッキ5を伸長だけでなく、このシールドジャッキ5を固定して中折ジャッキ4の伸長でテール機3に対してフロント機2を進めることでも行なわれ、シールドジャッキ5と中折ジャッキ4との2段階で押し進める。
その際、中折ジャッキ4のうち、左右いずれかを多く伸長させればフロント機2はその反対側に向きを変え、その方向に曲がる。また、上下いずれかを多く伸長させればフロント機2はその反対側に向きを変え、上向きまたは下向きに曲がる。このようにしたカーブ施工または方向修正が可能である。
前記プレスバー(押角)10はシールドジャッキ5の推進力を分散させ、コンクリート函体8に伝達させるためのものである。このプレスバー(押角)10には通常、H形鋼などの鋼材が使用され、シールドジャッキ5とは切り離されており、その都度、設置される。
ちなみに、プレスバー10の設置工とは、テール機3内に配置したコンクリート函体8の端面に接するように、垂直に設置する作業であり、また、撤去工はとは、推進完了後にテール機3よりプレスバー10を撤去し、地上に仮置きすることである。
さらに、詳細に説明すると、設置工は下記の手順による。
i)吊り金具、ワイヤー等の用具の点検を行い、固定状況を確認する。
ii)プレスバー10を1本ずつ吊り上げ、所定の位置に設置する。
iii)設置後はシールドジャッキ5によりプレスバー10を押し当て転倒防止を行う。
また、撤去工は下記の手順による。
i)推進及びクリアランス埋戻しが完了したことを確認する。
ii)吊り金具、ワイヤー等の用具の点検を行い、固定状況を確認した上でシールドジャッキ5の圧力を抜き、プレスバー10の撤去を行う。
コンクリート函体8は鉄筋コンクリート製で、図10に示すように左側板8a、右側板8bと上床板8cと下床板8dとからなるもので、前後面を開口8eとして開放されている。
このようなオープンシールド工法では、前記のごとくコンクリート函体8は、シールド機1のテール部内に吊り降され、オープンシールド機1の前進とともに該テール部から出て地中に残されていくものである。そして、コンクリート函体は鉄筋コンクリート製のもので、シールド機1を前進させるため推進ジャッキ3を伸長させる際の反力受けとなるが、前部にプレスバー10を配置してあるとはいえ、その前端にかなりの荷重を受け、この部分が割裂破壊し、クラックを発生し易い。また、かかるクラックの発生はコンクリート函体8の角部からが多く、外周角部がかけたりする。
特に、カーブ施工をする場合は、シールド機1の内側で左右に配置した推進ジャッキ3のストロークを相違させてシールド機1を曲げて前進させることになり、コンクリート函体8も左右で不均等な荷重を受けるので、一層クラックや角部のかけを生じ易いものとなる。
また、コンクリート函体8は後方のコンクリート函体8とは鋼棒等で接続するが、止水のためには接合面にシール材を配置する。しかし、推進ジャッキ3により偏荷重を受けたりすると、このシール材が破断したりするおそれもあり、また、施工しようとする地下構造物の径が大きくなるほど、コンクリート函体8の径も大断面となり、シール材による完全止水も困難である。
さらに、コンクリート函体8相互の接合部に鋼製カラーを配置することもあるが、かかる鋼製カラーはシールド機1内の限られたスペースでこれを設置するのは非常に手間がかかるし、作業性が悪い。また、かかる鋼製カラーの使用は比較的小径のコンクリート函体8の場合に限られる。
一方、コンクリート函体8は図10に示すように前後端面はフラット面であり、相互に嵌合するような連結部が形成されたものではない。
なお、このような連結部が形成されたコンクリート函体、いわゆるボックスカルバートは開削工法では使用されることがあるが、いままでオープンシールド工法では使用されていない。
その理由は連結部が形成されたコンクリート函体は前後端が薄肉部が形成され、より推進ジャッキ3を伸長させる際の荷重を受けるとこの部分が割裂破壊し、クラックを発生し易いもので、従来の押角10の配置では破損を防止することはできなかった。
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、開削工法で使用する連結部が形成されたコンクリート函体をオープンシールド工法でも使用できるようにしたもので、推進ジャッキによる押し出しのための荷重を受けてもクラックの発生や角部のかけることを防止できるオープンシールド工法用コンクリート函体を提供することにある。
請求項1記載の本発明は前記目的を達成するため、左右側壁板の内側に推進ジャッキを配設し、前面、後面及び上面を開口したオープンシールド機の前面又は上面開口より前方の土砂を掘削排土する工程と、推進ジャッキを伸長してコンクリート函体を反力にしてシールド機を前進させる工程と、シールド機のテール部内で縮めた推進ジャッキの後方に新たなコンクリート函体を上方から吊り降してセットする工程とを適宜繰り返して順次コンクリート函体を縦列に埋設するオープンシールド工法に使用するコンクリート函体であって、左側板、右側板と上床板と下床板とからなる略角筒状で、一端部に連結部が形成され、他端部に被連結部が形成され、連結部は、略角筒状の雄形部材であり、被連結部は、内周の長さが連結部の外周の長さより長い略角筒状で、連結部の外周面に嵌着可能な雌形部材であり、シールド機のテール部内に吊り下ろすコンクリート函体の前端面の前記雌形部材に鋼材によるプレスバーを嵌合により着脱させることを要旨とするものである。
請求項1記載の本発明によれば、コンクリート函体は前後端面に連結部が形成された開削用函体が使用できるので、函体材料費が安くなる。
また、シールド機のテール部内に吊り下ろすコンクリート函体の前端面の前記雌形部材に鋼材によるプレスバーを嵌合により着脱させるので、薄肉部でも嵌合するプレスバーでその表面を覆うことができ、推進ジャッキによる押し出しのための荷重を受けてもクラックの発生や角部のかけることを防止できるものである。
請求項2記載の本発明は、プレスバーにはH形鋼を使用し、H形鋼の片側のフランジの半分を欠如させて。欠如しないフランジを雌形部材の前端面覆い板とし、残りを雌形部材の内周への係合部としたことを要旨とするものである。
請求項2記載の本発明によれば、コンクリート函体の前端面の雌形部材に嵌合できる鋼材によるプレスバーをH形鋼を使用し、その一部を欠如するだけで簡単に製作することができる。
請求項3記載の本発明は、欠如しないフランジの前面にこれよりも上下に長い鋼板を当接板として重合させたことを要旨とするものである。
請求項3記載の本発明によれば、係合部に対して当接板は上下に突出するものであり、上部の突出はコンクリート函体の上床板よりも上に出るもので、ここに吊り用鋼材を設けることなどができる。
請求項4記載の本発明は、プレスバーには、コンクリート函体の左側板、右側板への係合部材を横向きに取り付けることを要旨とするものである。
請求項4記載の本発明によれば、係合部材を横向きに取り付けることにより安定してプレスバーを嵌合することができる。
請求項5記載の本発明は、係合部材にはチャンネル材によるカンヌキ受けを設けることを要旨とするものである。
請求項5記載の本発明によれば、カンヌキ受けを用いてカンヌキをセットすれば、左右のプレスバー同士を連結固定することができ、より安定してプレスバーを嵌合することができる。
以上述べたようにオープンシールド工法用コンクリート函体は、開削工法で使用する連結部が形成されたコンクリート函体をオープンシールド工法でも使用できるようにしたもので、推進ジャッキによる押し出しのための荷重を受けてもクラックの発生や角部のかけることを防止できるものである。
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明のオープンシールド工法用コンクリート函体の1実施形態を示す正面図、図2は同上横断平面図、図3は縦断側面図で、これを使用するオープンシールド工法としては前記従来例で説明した通りであり、図4〜図9に示すように、オープンシールド機1は機体を、フロント機2としての前方の機体の後端にテール機3としての後方の機体の前端が嵌入して、機体を前後方向で複数に分割して相互の嵌合部で屈曲可能とした。
フロント機2は主として掘削を行うもので、前端と上面を開放面としてあり、機体内で後部に後方へ向けて中折ジャッキ4を左右によせて、また上下複数段に配設している。図中6はフロント機2の前端に設けた刃口である。
このようなオープンシールド機1を使用するオープンシールド工法は、図6〜図9に示すように、発進坑と到達坑との間で施工される。発進坑11内で前記オープンシールド機を組立て、発進坑11の前の地盤を地上に設置したシャベル系の掘削機12で掘削し、該シールド機1のシールドジャッキ5を伸長して発進坑11内の反力壁に反力をとってシールド機1を前進させ、地下構造物を形成する第1番目のコンクリート函体8を上方から吊り降し、シールド機1のテール機3内で縮めたシールドジャッキ5の後方にストラット9およびプレスバー10とともにセットする。
また、発進坑11はシートパイル等の土留壁で構成し、オープンシールド機1を発進させるにはこの土留壁を一部鏡切りするが、必要に応じて薬液注入等で発進坑11の前方部分に地盤改良を施しておくこともある。
次いで、同様に掘削機12でフロント機2の前面又は上面から土砂を掘削しかつ排土してシールド機1を前進させ、前記第1番目のコンクリート函体8の前に第2番目のコンクリート函体8をテール機3内に吊り降す。以下、同様の掘進及びコンクリート函体8のセット工程を繰り返して、順次コンクリート函体8を縦列に地中に埋設し、後方のコンクリート函体8上にダンプ14で埋戻しを施し、オープンシールド機1が到達坑13まで達したならばこれを分解・撤去して工事を完了する。
本発明は、コンクリート函体8は鉄筋コンクリート製で、図10に示すように左側板8a、右側板8bと上床板8cと下床板8dとからなるもので、前後面を開口8eとして開放されている略角筒状である点は従来と同じであるが、前後端部のうち後端部に連結部16が形成され、他端部に被連結部17が形成される。
前記連結部16は、後方に向けて段差を有する薄肉部16aを形成した略角筒状の雄形部材であり、被連結部17は、内周の長さが連結部16の外周の長さより長い略角筒状であり、連結部16の薄肉部16aの外周面に嵌着可能な凹部17aを内周に形成した雌形部材である。
このコンクリート函体8はいわゆるボックスカルバートとして開削工法で使用するものを用いることができる。
前記プレスバー(押角)10は本発明においては、コンクリート函体8の前端部の前記被連結部17の雌形部材に嵌合により着脱させることができるものとして、鋼材であるH形鋼を使用した。
H形鋼18のフランジ19、20のうち、片側のフランジ19の半分を欠如させて、欠如しないフランジ20を雌形部材の前端面覆い板とし、残り(ウエブ21とフランジ19)の半分を雌形部材の内周への係合部とする。
この雌形部材の内周への係合部となる部分は、その上下がコンクリート函体8の雌形部材の内周のアール状の角部へ係合するようにアール状に切欠いている。
この係合部に対して前記フランジ20の前面にこれよりも上下に長い鋼板を当接板25として重合させた。当接板25は上下に突出するものであり、上方への突出長はコンクリート函体8の上床板8cよりも上に出るもので、ここに吊り用鋼材22を設ける。
また、前記雌形部材の内周への係合部となるウエブ21に、コンクリート函体8の左側板8a、右側板8bの内側面への係合部材23を横向きに取り付けた。該係合部材23には短尺なH形鋼を利用する。
さらに、係合部材23にはチャンネル材によるカンヌキ受け24を設ける。
本発明のプレスバー(押角)10はコンクリート函体8の前端部の前記被連結部17の雌形部材に嵌合により着脱させることができるものとして、左右に1本づつ組としてあるもので、前記カンヌキ受け24はコンクリート函体8の内方に向けて対向し、ここにカンヌキとしてパイプ等を渡して嵌合状態を強固にすることができる。
次に使用法を説明する。前記のように、プレスバー(押角)10はシールドジャッキ5の推進力を分散させ、コンクリート函体8に伝達させるためのものである。
オープンシールド機1を使用するオープンシールド工法は、掘削機でフロント機2の前面又は上面から土砂を掘削しかつ排土してシールド機1を前進させ、前記第1番目のコンクリート函体8の前に第2番目のコンクリート函体8をテール機3内に吊り降す。以下、同様の掘進及びコンクリート函体8のセット工程を繰り返して、順次コンクリート函体8を縦列に地中に埋設する。
プレスバー(押角)10はテール機3内に吊り降すコンクリート函体8の前側に、吊り降す前か、吊り降した後にセットするものであり、テール機3の前進はシールドジャッキ5を伸ばしてコンクリート函体8を反力にこれを行うが、その際、プレスバー10はコンクリート函体8の前端面の前記雌形部材に嵌合させ、フランジ20が薄肉部である凹部17aの外側の表面を覆うので、推進ジャッキ5による押し出しのための荷重を受けてもクラックの発生や角部のかけることを防止できる。
オープンシールド機1の推進後は、カンヌキ受け24からカンヌキを外し、コンクリート函体8から脱して上方に吊り上げ、次のコンクリート函体8へのセットに備える。
本発明のオープンシールド工法用コンクリート函体の1実施形態を示す正面図である。 本発明のオープンシールド工法用コンクリート函体の1実施形態を示す横断平面図である。 本発明のオープンシールド工法用コンクリート函体の1実施形態を示す縦断側面図である。 オープンシールド機の概要を示す縦断正面図である。 オープンシールド機の概要を示す縦断側面図である。 オープンシールド工法の第1工程を示す側面図である。 オープンシールド工法の第2工程を示す側面図である。 オープンシールド工法の第3工程を示す側面図である。 オープンシールド工法の第4工程を示す側面図である。 コンクリート函体の従来例を示す斜視図である。
1…オープンシールド機
1a,1b…側壁板 1c…底板
2…フロント機 3…テール機
4…中折ジャッキ 5…シールドジャッキ
6…刃口 7…土留板
8…コンクリート函体 8a…左側板
8b…右側板 8c…上床板
8d…下床板 8e…開口
9…ストラット
10…プレスバー 11…発進坑
12…掘削機 13…到達坑
14…ダンプ 15…グラウト機
16…連結部 16a…薄肉部
17…被連結部 17a…凹部
18…H形鋼 19、20…フランジ
21…ウエブ 22…吊り用鋼材
23…係合部材 24…カンヌキ受け
25…当接板
本発明は、市街地に上下水道、地下道等の地下構造物を施工するオープンシールド工法に使用するコンクリート函体に関するものである。
周知のごとくオープンシールド工法は、開削工法(オープン工法)とシールド工法の長所を生かした合理性に富む工法である。
このオープンシールド工法では、シールド機を前方の機体の後端に後方の機体の前端が嵌入して、相互の嵌合部で屈曲可能としてカーブ施工を可能としたり、方向修正を行えるようにしたものがある。
その一例を下記特許文献について説明すると、オープンシールド機1は、図8に示すように基本的には左右の側壁板1a,1bとこれら側壁板1a,1bと同程度の長さでその間を連結する底板1cとからなる前面、後面及び上面を開口したシールド機である。
特開平10−96234号公報
該オープンシールド機1は図9に示すように機体を前後方向で複数に分割し、フロント機2としての前方の機体の後端にテール機3としての後方の機体の前端が嵌入して、相互の嵌合部で屈曲可能とした。
フロント機2は主として掘削を行うもので、前端と上面を開放面としてあり、機体内で後部に後方へ向けて中折ジャッキ4を左右によせて、また上下複数段に配設している。これに対してテール機3はコンクリート函体8の設置を行うもので、機体内で前部に後方へ向けてシールドジャッキ5を左右によせて、また上下複数段に配設している。図中6はフロント機2の前端に設けた刃口で、この例では可動分割刃口としており、7はテール機3の後端に設けた土留板、9はストラット、10はプレスバー(押角)である。
このようなオープンシールド機1を使用するオープンシールド工法は、図10〜図13に示すように、発進坑と到達坑との間で施工される。発進坑11内で前記オープンシールド機を組立て、発進坑11の前の地盤を地上に設置したシャベル系の掘削機12で掘削し、該シールド機1のシールドジャッキ5を伸長して発進坑11内の反力壁に反力をとってシールド機1を前進させ、地下構造物を形成する第1番目のコンクリート函体8を上方から吊り降し、シールド機1のテール機3内で縮めたシールドジャッキ5の後方にストラット9およびプレスバー10とともにセットする。また、発進坑11はシートパイル等の土留壁で構成し、オープンシールド機1を発進させるにはこの土留壁を一部鏡切りするが、必要に応じて薬液注入等で発進坑11の前方部分に地盤改良を施しておくこともある。
次いで、同様に掘削機12でフロント機2の前面又は上面から土砂を掘削しかつ排土してシールド機1を前進させ、前記第1番目のコンクリート函体8の前に第2番目のコンクリート函体8をテール機3内に吊り降す。以下、同様の掘進及びコンクリート函体8のセット工程を繰り返して、順次コンクリート函体8を縦列に地中に埋設し、後方のコンクリート函体8上にダンプ14で埋戻しを施し、オープンシールド機1が到達坑13まで達したならばこれを分解・撤去して工事を完了する。
図中15は裏込注入材を注入するグラウト機で、1次グラウトはテール機3内に吊り降したコンクリート函体8の周囲に行い、2次グラウトはシールド機1を推進させたあと、地中に残したコンクリート函体8の周囲に行う。
ところで、シールド機1の掘進はシールドジャッキ5を伸長だけでなく、このシールドジャッキ5を固定して中折ジャッキ4の伸長でテール機3に対してフロント機2を進めることでも行なわれ、シールドジャッキ5と中折ジャッキ4との2段階で押し進める。
その際、中折ジャッキ4のうち、左右いずれかを多く伸長させればフロント機2はその反対側に向きを変え、その方向に曲がる。また、上下いずれかを多く伸長させればフロント機2はその反対側に向きを変え、上向きまたは下向きに曲がる。このようにしたカーブ施工または方向修正が可能である。
前記プレスバー(押角)10はシールドジャッキ5の推進力を分散させ、コンクリート函体8に伝達させるためのものである。このプレスバー(押角)10には通常、H形鋼などの鋼材が使用され、シールドジャッキ5とは切り離されており、その都度、設置される。
ちなみに、プレスバー10の設置工とは、テール機3内に配置したコンクリート函体8の端面に接するように、垂直に設置する作業であり、また、撤去工はとは、推進完了後にテール機3よりプレスバー10を撤去し、地上に仮置きすることである。
さらに、詳細に説明すると、設置工は下記の手順による。
i)吊り金具、ワイヤー等の用具の点検を行い、固定状況を確認する。
ii)プレスバー10を1本ずつ吊り上げ、所定の位置に設置する。
iii)設置後はシールドジャッキ5によりプレスバー10を押し当て転倒防止を行う。
また、撤去工は下記の手順による。
i)推進及びクリアランス埋戻しが完了したことを確認する。
ii)吊り金具、ワイヤー等の用具の点検を行い、固定状況を確認した上でシールドジャッキ5の圧力を抜き、プレスバー10の撤去を行う。
コンクリート函体8は鉄筋コンクリート製で、図10に示すように左側板8a、右側板8bと上床板8cと下床板8dとからなるもので、前後面を開口8eとして開放されている。
このようなオープンシールド工法では、前記のごとくコンクリート函体8は、シールド機1のテール部内に吊り降され、オープンシールド機1の前進とともに該テール部から出て地中に残されていくものである。そして、コンクリート函体は鉄筋コンクリート製のもので、シールド機1を前進させるため推進ジャッキ3を伸長させる際の反力受けとなるが、前部にプレスバー10を配置してあるとはいえ、その前端にかなりの荷重を受け、この部分が割裂破壊し、クラックを発生し易い。また、かかるクラックの発生はコンクリート函体8の角部からが多く、外周角部がかけたりする。
特に、カーブ施工をする場合は、シールド機1の内側で左右に配置した推進ジャッキ3のストロークを相違させてシールド機1を曲げて前進させることになり、コンクリート函体8も左右で不均等な荷重を受けるので、一層クラックや角部のかけを生じ易いものとなる。
また、コンクリート函体8は後方のコンクリート函体8とは鋼棒等で接続するが、止水のためには接合面にシール材を配置する。しかし、推進ジャッキ3により偏荷重を受けたりすると、このシール材が破断したりするおそれもあり、また、施工しようとする地下構造物の径が大きくなるほど、コンクリート函体8の径も大断面となり、シール材による完全止水も困難である。
さらに、コンクリート函体8相互の接合部に鋼製カラーを配置することもあるが、かかる鋼製カラーはシールド機1内の限られたスペースでこれを設置するのは非常に手間がかかるし、作業性が悪い。また、かかる鋼製カラーの使用は比較的小径のコンクリート函体8の場合に限られる。
一方、コンクリート函体8は図10に示すように前後端面はフラット面であり、相互に嵌合するような連結部が形成されたものではない。
なお、このような連結部が形成されたコンクリート函体、いわゆるボックスカルバートは開削工法では使用されることがあるが、いままでオープンシールド工法では使用されていない。
その理由は連結部が形成されたコンクリート函体は前後端が薄肉部が形成され、より推進ジャッキ3を伸長させる際の荷重を受けるとこの部分が割裂破壊し、クラックを発生し易いもので、従来の押角10の配置では破損を防止することはできなかった。
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、開削工法で使用する連結部が形成されたコンクリート函体をオープンシールド工法でも使用できるようにしたもので、推進ジャッキによる押し出しのための荷重を受けてもクラックの発生や角部のかけることを防止できるオープンシールド工法用コンクリート函体を提供することにある。
請求項1記載の本発明は前記目的を達成するため、左右側壁板の内側に推進ジャッキを配設し、前面、後面及び上面を開口したオープンシールド機の前面又は上面開口より前方の土砂を掘削排土する工程と、推進ジャッキを伸長してコンクリート函体を反力にしてシールド機を前進させる工程と、シールド機のテール部内で縮めた推進ジャッキの後方に新たなコンクリート函体を上方から吊り降してセットする工程とを適宜繰り返して順次コンクリート函体を縦列に埋設するオープンシールド工法に使用するコンクリート函体であって、左側板、右側板と上床板と下床板とからなる略角筒状で、一端部に連結部が形成され、他端部に被連結部が形成され、連結部は、略角筒状の雄形部材であり、被連結部は、内周の長さが連結部の外周の長さより長い略角筒状で、連結部の外周面に嵌着可能な雌形部材であり、シールド機のテール部内に吊り下ろすコンクリート函体の前端面の前記雌形部材に鋼材によるプレスバーで、コンクリート函体の左側板、右側板への係合部材を横向きに取り付けたプレスバーを嵌合により着脱させることを要旨とするものである。
請求項1記載の本発明によれば、コンクリート函体は前後端面に連結部が形成された開削用函体が使用できるので、函体材料費が安くなる。
また、シールド機のテール部内に吊り下ろすコンクリート函体の前端面の前記雌形部材に鋼材によるプレスバーを嵌合により着脱させるので、薄肉部でも嵌合するプレスバーでその表面を覆うことができ、推進ジャッキによる押し出しのための荷重を受けてもクラックの発生や角部のかけることを防止できるものである。
さらに、係合部材を横向きに取り付けることにより安定してプレスバーを嵌合することができる。
請求項2記載の本発明は、プレスバーにはH形鋼を使用し、H形鋼の片側のフランジの半分を欠如させて欠如しないフランジを雌形部材の前端面覆い板とし、残りを雌形部材の内周への係合部としたことを要旨とするものである。
請求項2記載の本発明によれば、コンクリート函体の前端面の雌形部材に嵌合できる鋼材によるプレスバーをH形鋼を使用し、その一部を欠如するだけで簡単に製作することができる。
請求項3記載の本発明は、欠如しないフランジの前面にこれよりも上下に長い鋼板を当接板として重合させたことを要旨とするものである。
請求項3記載の本発明によれば、係合部に対して当接板は上下に突出するものであり、上部の突出はコンクリート函体の上床板よりも上に出るもので、ここに吊り用鋼材を設けることなどができる。
請求項記載の本発明は、係合部材にはチャンネル材によるカンヌキ受けを設けることを要旨とするものである。
請求項記載の本発明によれば、カンヌキ受けを用いてカンヌキをセットすれば、左右のプレスバー同士を連結固定することができ、より安定してプレスバーを嵌合することができる。
以上述べたようにオープンシールド工法用コンクリート函体は、開削工法で使用する連結部が形成されたコンクリート函体をオープンシールド工法でも使用できるようにしたもので、推進ジャッキによる押し出しのための荷重を受けてもクラックの発生や角部のかけることを防止できるものである。
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明のオープンシールド工法用コンクリート函体の1実施形態を示す正面図、図2は同上横断平面図、図3は縦断側面図で、これを使用するオープンシールド工法としては前記従来例で説明した通りであり、図4〜図9に示すように、オープンシールド機1は機体を、フロント機2としての前方の機体の後端にテール機3としての後方の機体の前端が嵌入して、機体を前後方向で複数に分割して相互の嵌合部で屈曲可能とした。
フロント機2は主として掘削を行うもので、前端と上面を開放面としてあり、機体内で後部に後方へ向けて中折ジャッキ4を左右によせて、また上下複数段に配設している。図中6はフロント機2の前端に設けた刃口である。
このようなオープンシールド機1を使用するオープンシールド工法は、図6〜図9に示すように、発進坑と到達坑との間で施工される。発進坑11内で前記オープンシールド機を組立て、発進坑11の前の地盤を地上に設置したシャベル系の掘削機12で掘削し、該シールド機1のシールドジャッキ5を伸長して発進坑11内の反力壁に反力をとってシールド機1を前進させ、地下構造物を形成する第1番目のコンクリート函体8を上方から吊り降し、シールド機1のテール機3内で縮めたシールドジャッキ5の後方にストラット9およびプレスバー10とともにセットする。
また、発進坑11はシートパイル等の土留壁で構成し、オープンシールド機1を発進させるにはこの土留壁を一部鏡切りするが、必要に応じて薬液注入等で発進坑11の前方部分に地盤改良を施しておくこともある。
次いで、同様に掘削機12でフロント機2の前面又は上面から土砂を掘削しかつ排土してシールド機1を前進させ、前記第1番目のコンクリート函体8の前に第2番目のコンクリート函体8をテール機3内に吊り降す。以下、同様の掘進及びコンクリート函体8のセット工程を繰り返して、順次コンクリート函体8を縦列に地中に埋設し、後方のコンクリート函体8上にダンプ14で埋戻しを施し、オープンシールド機1が到達坑13まで達したならばこれを分解・撤去して工事を完了する。
本発明は、コンクリート函体8は鉄筋コンクリート製で、図10に示すように左側板8a、右側板8bと上床板8cと下床板8dとからなるもので、前後面を開口8eとして開放されている略角筒状である点は従来と同じであるが、前後端部のうち後端部に連結部16が形成され、他端部に被連結部17が形成される。
前記連結部16は、後方に向けて段差を有する薄肉部16aを形成した略角筒状の雄形部材であり、被連結部17は、内周の長さが連結部16の外周の長さより長い略角筒状であり、連結部16の薄肉部16aの外周面に嵌着可能な凹部17aを内周に形成した雌形部材である。
このコンクリート函体8はいわゆるボックスカルバートとして開削工法で使用するものを用いることができる。
前記プレスバー(押角)10は本発明においては、コンクリート函体8の前端部の前記被連結部17の雌形部材に嵌合により着脱させることができるものとして、鋼材であるH形鋼を使用した。
H形鋼18のフランジ19、20のうち、片側のフランジ19の半分を欠如させて、欠如しないフランジ20を雌形部材の前端面覆い板とし、残り(ウエブ21とフランジ19)の半分を雌形部材の内周への係合部とする。
この雌形部材の内周への係合部となる部分は、その上下がコンクリート函体8の雌形部材の内周のアール状の角部へ係合するようにアール状に切欠いている。
この係合部に対して前記フランジ20の前面にこれよりも上下に長い鋼板を当接板25として重合させた。当接板25は上下に突出するものであり、上方への突出長はコンクリート函体8の上床板8cよりも上に出るもので、ここに吊り用鋼材22を設ける。
また、前記雌形部材の内周への係合部となるウエブ21に、コンクリート函体8の左側板8a、右側板8bの内側面への係合部材23を横向きに取り付けた。該係合部材23には短尺なH形鋼を利用する。
さらに、係合部材23にはチャンネル材によるカンヌキ受け24を設ける。
本発明のプレスバー(押角)10はコンクリート函体8の前端部の前記被連結部17の雌形部材に嵌合により着脱させることができるものとして、左右に1本づつ組としてあるもので、前記カンヌキ受け24はコンクリート函体8の内方に向けて対向し、ここにカンヌキとしてパイプ等を渡して嵌合状態を強固にすることができる。
次に使用法を説明する。前記のように、プレスバー(押角)10はシールドジャッキ5の推進力を分散させ、コンクリート函体8に伝達させるためのものである。
オープンシールド機1を使用するオープンシールド工法は、掘削機でフロント機2の前面又は上面から土砂を掘削しかつ排土してシールド機1を前進させ、前記第1番目のコンクリート函体8の前に第2番目のコンクリート函体8をテール機3内に吊り降す。以下、同様の掘進及びコンクリート函体8のセット工程を繰り返して、順次コンクリート函体8を縦列に地中に埋設する。
プレスバー(押角)10はテール機3内に吊り降すコンクリート函体8の前側に、吊り降す前か、吊り降した後にセットするものであり、テール機3の前進はシールドジャッキ5を伸ばしてコンクリート函体8を反力にこれを行うが、その際、プレスバー10はコンクリート函体8の前端面の前記雌形部材に嵌合させ、フランジ20が薄肉部である凹部17aの外側の表面を覆うので、推進ジャッキ5による押し出しのための荷重を受けてもクラックの発生や角部のかけることを防止できる。
オープンシールド機1の推進後は、カンヌキ受け24からカンヌキを外し、コンクリート函体8から脱して上方に吊り上げ、次のコンクリート函体8へのセットに備える。
本発明のオープンシールド工法用コンクリート函体の1実施形態を示す正面図である。 本発明のオープンシールド工法用コンクリート函体の1実施形態を示す横断平面図である。 本発明のオープンシールド工法用コンクリート函体の1実施形態を示す縦断側面図である。 オープンシールド機の概要を示す縦断正面図である。 オープンシールド機の概要を示す縦断側面図である。 オープンシールド工法の第1工程を示す側面図である。 オープンシールド工法の第2工程を示す側面図である。 オープンシールド工法の第3工程を示す側面図である。 オープンシールド工法の第4工程を示す側面図である。 コンクリート函体の従来例を示す斜視図である。
1…オープンシールド機
1a,1b…側壁板 1c…底板
2…フロント機 3…テール機
4…中折ジャッキ 5…シールドジャッキ
6…刃口 7…土留板
8…コンクリート函体 8a…左側板
8b…右側板 8c…上床板
8d…下床板 8e…開口
9…ストラット
10…プレスバー 11…発進坑
12…掘削機 13…到達坑
14…ダンプ 15…グラウト機
16…連結部 16a…薄肉部
17…被連結部 17a…凹部
18…H形鋼 19、20…フランジ
21…ウエブ 22…吊り用鋼材
23…係合部材 24…カンヌキ受け
25…当接板

Claims (5)

  1. 左右側壁板の内側に推進ジャッキを配設し、前面、後面及び上面を開口したオープンシールド機の前面又は上面開口より前方の土砂を掘削排土する工程と、推進ジャッキを伸長してコンクリート函体を反力にしてシールド機を前進させる工程と、シールド機のテール部内で縮めた推進ジャッキの後方に新たなコンクリート函体を上方から吊り降してセットする工程とを適宜繰り返して順次コンクリート函体を縦列に埋設するオープンシールド工法に使用するコンクリート函体であって、左側板、右側板と上床板と下床板とからなる略角筒状で、一端部に連結部が形成され、他端部に被連結部が形成され、連結部は、略角筒状の雄形部材であり、被連結部は、内周の長さが連結部の外周の長さより長い略角筒状で、連結部の外周面に嵌着可能な雌形部材であり、シールド機のテール部内に吊り下ろすコンクリート函体の前端面の前記雌形部材に鋼材によるプレスバーを嵌合により着脱させることを特徴とするオープンシールド工法用コンクリート函体。
  2. プレスバーにはH形鋼を使用し、H形鋼の片側のフランジの半分を欠如させて。欠如しないフランジを雌形部材の前端面覆い板とし、残りを雌形部材の内周への係合部とした請求項1記載のオープンシールド工法用コンクリート函体。
  3. 欠如しないフランジの前面にこれよりも上下に長い鋼板を当接板として重合させた請求項2記載のオープンシールド工法用コンクリート函体。
  4. プレスバーには、コンクリート函体の左側板、右側板への係合部材を横向きに取り付ける請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のオープンシールド工法用コンクリート函体。
  5. 係合部材にはチャンネル材によるカンヌキ受けを設ける請求項3記載のオープンシールド工法用コンクリート函体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019151314A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 コニカミノルタ株式会社 表示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07247789A (ja) * 1994-03-09 1995-09-26 Tokyo Gas Co Ltd シールド工法およびスペーサー
JPH11280136A (ja) * 1998-03-31 1999-10-12 Uemura Giken Kogyo Kk 地下構造物用コンクリート函体
JP2008038529A (ja) * 2006-08-09 2008-02-21 Makoto Uemura コンクリート函体
JP2009114643A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Makoto Uemura 地下構造物の連結構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07247789A (ja) * 1994-03-09 1995-09-26 Tokyo Gas Co Ltd シールド工法およびスペーサー
JPH11280136A (ja) * 1998-03-31 1999-10-12 Uemura Giken Kogyo Kk 地下構造物用コンクリート函体
JP2008038529A (ja) * 2006-08-09 2008-02-21 Makoto Uemura コンクリート函体
JP2009114643A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Makoto Uemura 地下構造物の連結構造

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019151314A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 コニカミノルタ株式会社 表示装置

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