JP2016118018A - Shield machine removal method in open shield method - Google Patents
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Abstract
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おけるシールド機撤去方法に関する。 The present invention relates to a shield machine removal method in an open shield method for constructing underground structures such as water and sewage systems and underground passages in an urban area.
オープンシールド工法は、開削工法(オープンカット工法)とシールド工法の長所を生かした合理性に富む工法で、下水道、雨水渠、農業用水路等の管布設工事における軟弱帯水地盤・曲線施工・家屋近接等、在来の工法では施工困難もしくはコスト高とされる施工箇所において、周辺環境への影響を最小におさえ、かつ安全、経済的な施工を可能するものである。 The open shield method is a highly rational method that takes advantage of the advantages of the open cut method (open cut method) and the shield method. Thus, it is possible to perform safe and economical construction while minimizing the influence on the surrounding environment at construction sites where construction is difficult or expensive due to conventional construction methods.
先にこのオープンシールド工法を説明すると、図15〜図17に示すように図中1はオープンシールド機で、これは左右の側壁板1aを主たる構成部材としてその間を底板や梁部材で連結して前面、後面及び上面を開口し、先端を刃口2として形成し、また側壁板1aの中央又は後端近くに推進ジャッキ3を後方に向け上下に複数並べて配設する。側壁板1aの先端部にはスライド自在な可動側壁板1bを設けた。
First, this open shield construction method will be explained. As shown in FIGS. 15 to 17,
図中7は、推進ジャッキ3の後端に適宜上方から吊り下ろして配設する受圧部材で、ボックス鋼材又は型鋼を用いた枠体よりなる。また、図中8はオープンシールド機1内に前部の掘削部と後部とを区画する隔壁である。
In the figure,
オープンシールド工法は発進立坑9と到達坑との間で施工される。図示は省略するが発進立坑9内で前記オープンシールド機1を組立、発進立坑9の前の地盤を地上に設置したシャベル系の掘削機6で掘削し、該オープンシールド機1の推進ジャッキ3を伸長して発進立坑9内の反力壁10に反力をとってオープンシールド機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4を上方から吊り降し、オープンシールド機1のテール部内で縮めた推進ジャッキ3の後方にセットする。
The open shield method is constructed between the
推進ジャッキ3と反力壁10の間にはストラットを配設して適宜間隔調整をする。
A strut is disposed between the
また、発進立坑9はシートパイル等の土留矢板11、鏡土留矢板11a、支保工12で構成し、オープンシールド機1を発進させるにはこの鏡土留矢板11aを一部鏡切りするが、必要に応じて薬液注入等で発進立坑9の前方部分に地盤改良13を施しておくこともある。
Further, the
次いで、同様に掘削機6でオープンシールド機1の前面又は上面から土砂を掘削しかつ排土してオープンシールド機1を前進させ、前記第1番目のコンクリート函体4の前に第2番目のコンクリート函体4をオープンシールド機1のテール部内に吊り下ろす。
Next, similarly, the
なお、コンクリート函体4をオープンシールド機1のテール部内に吊り降す際には、コンクリートブロック等による高さ調整材をコンクリート函体4下に配設し、このテール部内でコンクリート函体4の左右および下部の空隙にグラウト材を充填する。
When the
以下、同様の掘進及びコンクリート函体4のセット工程を繰り返して、順次コンクリート函体4を縦列に地中に埋設し、コンクリート函体4同士はPC鋼棒15で締結し、さらに、コンクリート函体4の側方に可塑状裏込注入材44をコンクリート函体4に形成したグラウト孔を利用して注入する。
Thereafter, the same excavation and setting process of the
ブルドーザやショベル等を使用して後方のコンクリート函体4上に埋戻土5を施し、振動ローラ等でかため、図示は省略するがオープンシールド機1が到達立坑まで達したならばこれを分解・撤去して工事を完了する。
Use bulldozer or excavator etc. to put backfill 5 on the
発進立坑9は前記のように切梁支保工形式の土留め構造であり、シートパイル等の土留矢板11、鏡土留矢板11a、支保工12で構成し、オープンシールド機1を発進させるにはこの鏡土留矢板11aを一部鏡切りする必要がある。
As described above, the
また、薬液注入等で発進立坑9の前方部分、坑口に地盤改良13を施しておくことが必要になることもある。
Moreover, it may be necessary to give the
到達立坑については図示はないが、前記発進立坑9と同様のシートパイル等の土留矢板、鏡土留矢板、支保工で構成し、オープンシールド機1を到達立坑内へ到達させるにはこの鏡土留矢板を一部鏡切りする。
Although not shown in the figure for the reach shaft, it is composed of earth retaining sheet piles such as sheet piles, mirror earth retaining sheet piles, and support works similar to the
また、到達立坑に腹起こしがある場合はシールド機が入坑する際、事前にオープンシールド機1の上段部を撤去する。
Moreover, when there is an upset in the reach shaft, when the shield machine enters the mine, the upper stage part of the
さらに、到達立坑も鏡土留矢板を一部鏡切りするものであり、この到達立坑側からオープンシールド機1に対しては向掘りを行い、また、土砂が入り込まないように上に覆工板を施す。
Further, the reaching shaft also cuts a part of the mirror earth retaining sheet pile. From the reaching shaft side, the
下記特許文献は、発進立坑を築造して、発進立坑からオープンシールド機を発進する場合に、発進立坑の切梁支保工を支障なく撤去でき、鏡切りが不要であり、発進立坑の坑口の地盤改良の必要が無く、安価かつ工期の短縮が可能となるものとして提案されている。
この特許文献1は、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反力壁もしくは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コンクリート函体を縦列に順次埋設するオープンシールド工法において、オープンシールド機は、側壁板を上下段に適宜分割して、ボルト接合で組立可能であり、発進立坑築造後、オープンシールド機の組立に応じて、オープンシールド機より上の支保工を撤去し、立坑内のオープンシールド機側部を埋戻土または処理土で埋め戻し、オープンシールド機の組立完了後、鏡土留矢板を引き抜き、オープンシールド機を発進させるものである。
In this
前記特許文献1によれば、発進立坑の坑口の地盤改良の必要が無いので、安価かつ工期の短縮が可能であり、鏡土留矢板は引き抜きのため、鏡切りが不要なので、安価で安全かつ工期の短縮が可能であり、オープンシールド機の据付が、全て立坑内で設置でき、土被りがある場合、シールド機側壁板立ち上げ用の立坑等の仮設が不要となり、安価かつ工期の短縮が可能となる。
According to
発進立坑については工夫がなされているものの、オープンシールド工法での到達立坑については従来これに関する特許文献は存在しない。 Although the start shaft has been devised, there is no patent document related to this for the open shaft by the open shield method.
本発明の目的は前記従来例の発進立坑の工夫だけでなく、到達側においても到達立坑では、オープンシールド機の到達時に到達立坑の鏡切の工種が必要なく、シールド機に対して向掘りすることや入坑前にシールド機上段部を撤去する必要がないので工程を減らすことができるオープンシールド工法におけるシールド機撤去方法を提供することにある。 The purpose of the present invention is not only to devise the starting shaft of the conventional example, but also to the reaching shaft on the reaching side, there is no need for the mirror cutting method of the reaching shaft when reaching the open shield machine, and the shield shaft is dug. Therefore, it is not necessary to remove the upper part of the shield machine before entering the mine, and the object is to provide a shield machine removal method in the open shield method that can reduce the number of processes.
前記目的を達成するため請求項1記載の本発明は、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既設コンクリート函体に接合する据え付け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おいて、到達立坑は鋼矢板を打設した平面コ字形で、シールド機到達方向を開放したものとし、この開放口内方に地盤改良を施し、当該地盤改良を貫通してシールド機およびコンクリート函体端部を到達立坑内に進入させ、地盤改良部の端に坑口土留めを設置して順次、上段、中段、下段と段階的に立坑内掘削およびシールド機を撤去すること要旨とするものである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a propulsion jack is disposed inside the right and left side wall plates, and excavated earth and sand ahead of the front or top opening of the open shield machine having the front, rear and top surfaces opened. The step of earth removal, the step of extending the jacking jack to advance the shield machine with the reaction force of the concrete box, and the new concrete box hung from the upper side behind the jacking jack shrunk in the tail of the shield machine In the open shield construction method, in which the concrete box is sequentially embedded in series by repeating the installation process of descending and joining to the existing concrete box, the vertical shaft is a U-shaped plane with steel sheet piles placed, and the shield machine arrival direction is The ground is improved inside the opening, and the shield machine and the end of the concrete box are inserted into the vertical shaft through the ground improvement. Toe input sequentially by installing wellhead soil retaining the edge of the ground improvement unit, in which the upper, middle, and subject matter to remove the lower stepwise shafts in drilling and shield machine to.
請求項1記載の本発明によれば、到達立坑は平面コ字形でシールド機到達方向を開放したものであるので、オープンシールド機の到達方向が開放されていて鏡切を行う必要がなく、その結果、到達立坑からオープンシールド機に対して向かい掘りする必要もなく、シールド機を入坑できる。この入坑の際には開放口内方に地盤改良を施されているので、地盤を荒らさずに入坑できる。 According to the first aspect of the present invention, since the reaching shaft is a U-shaped plane and the shield machine arrival direction is opened, the arrival direction of the open shield machine is opened and it is not necessary to perform mirror cutting. As a result, there is no need to dig from the reach shaft to the open shield machine, and the shield machine can be entered. Since the ground is improved inside the opening at the time of entering this mine, it is possible to enter without damaging the ground.
また、オープンシールド機を入坑する際は到達立坑は鋼矢板を打設した段階でありオープンシールド機外方には土砂があるので、到達立坑は切梁や腹起こしを設けずともすみ、腹起こしがないので入坑前にシールド機上段部を撤去する必要もない。 In addition, when entering the open shield machine, the reaching shaft is at the stage where steel sheet piles have been placed, and there is earth and sand outside the open shield machine. There is no need to remove the upper part of the shield machine before entering the mine because there is no raising.
オープンシールド機を入坑後、地盤改良部の端に坑口土留めを設置して順次、上段、中段、下段と段階的に立坑内掘削を行い、その都度支保工を設置して、上段、中段、下段と段階的にオープンシールド機を解体して撤去できる。 After entering the open shield machine, install an earth retaining at the end of the ground improvement section and perform excavation in the shaft in stages, upper, middle and lower, and install support works each time. The open shield machine can be dismantled and removed step by step.
以上述べたように本発明のオープンシールド工法におけるシールド機撤去方法は、到達立坑側では、オープンシールド機の到達時に到達立坑の鏡切の工種が必要なく、シールド機に対して向掘りすることや入坑前にシールド機上段部を撤去する必要がないので工程を減らすことができるオープンシールド機の到達時にシールド機を向掘りする覆工板が必要なく、また、鏡切の工種が必要なく、さらに、入坑前にシールド機上段部を撤去する必要がないので工程を減らすことができるものである。 As described above, the shield machine removal method in the open shield method of the present invention does not require mirror cutting of the reach shaft when the open shield machine arrives on the reach shaft side. Since it is not necessary to remove the upper part of the shield machine before entering the mine, there is no need for a lining plate to turn the shield machine when reaching the open shield machine, which can reduce the process, and there is no need for a mirror cutting work type. Furthermore, since there is no need to remove the upper part of the shield machine before entering the mine, the process can be reduced.
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〜図7は本発明のオープンシールド工法におけるシールド機撤去方法の各工程を示す平面図、図10〜14は図3〜図7のA−A線断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1-7 is a top view which shows each process of the shield machine removal method in the open shield method of this invention, FIGS. 10-14 is AA sectional view taken on the line of FIG.
図中1はオープンシールド機、4はコンクリート函体で、オープンシールド工法については前記図15〜図17で説明した通りであり、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1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4を反力にしてシールド機1を前進させる工程と、シールド機1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4を上方から吊り降して既設コンクリート函体に接合する据え付け工程とを適宜繰り返して順次コンクリート函体4を縦列に埋設するものである。
In the figure, 1 is an open shield machine, 4 is a concrete box, and the open shield method is as described above with reference to FIGS. 15 to 17, and propulsion jacks are arranged inside the left and right side wall plates, and the front, rear and Excavating and discharging the earth and sand in front of the
図示の例では、本実施形態のオープンシールド機1は機体を前後方向で複数に分割し、フロント部32としての前方の機体の後端にテール部33としての後方の機体の前端が嵌入して、相互の嵌合部で中折れ部34を形成して屈曲可能とした。
In the illustrated example, the
前記フロント部32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15を左右によせて、また上下複数段に配設した。
The
これに対してテール部33はコンクリート函体4の設置を行うもので、底板5を有し、機体内で前部に後方へ向けて推進ジャッキ(シールドジャッキ)14を左右によせて、また上下複数段に配設している。図中16は可動側壁板1bを出し入れする刃口ジャッキである。
On the other hand, the
図1において、図中17は鋼矢板を打設してなる到達立坑であるが、到達立坑17はシールド機到達方向を開放した平面コ字形のものとして形成した。
In FIG. 1,
到達立坑17の開放口内方に薬液注入工法等で地盤改良18を施す。
The
図2に示すように当該地盤改良18を貫通してシールド機1およびコンクリート函体4の端部を到達立坑17内に進入させ、図3に示すように地盤改良18の部分の端に坑口土留め19を設置する。図10に示すようにこの坑口土留め19はシールド機1の上段部に相当する部分でよい。
As shown in FIG. 2, the end of the
前記シールド機1およびコンクリート函体4の端部を到達立坑17内に進入は前記シールド工法の延長であり、オープンシールド機1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4を反力にしてシールド機1を前進させる工程と、シールド機1のテール部1b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4を上方から吊り降して既設コンクリート函体4に接合する据え付け工程とを適宜繰り返して順次コンクリート函体4を縦列に埋設するものである。
The entrance of the
図中20はコンクリート函体4の外方に施す裏込注入材である。
In the figure,
到達立坑17内の上段を掘削し、この掘削して外側に土が無くなったシールド機1の上段部材を撤去する。(図10参照)
The upper stage in the reaching
次いで図4に示すように掘削した到達立坑17内の上段の内側に支保工21を架設し、図5に示すように到達立坑17内の中段を掘削し、シールド機1の中段部を撤去し、中段部まで坑口土留め19を施す。この到達立坑17内の中段の掘削、シールド機1の中段部を撤去および坑口土留め19の設置は複数段(工程)に分けて行うことができる。
Next, as shown in FIG. 4, a
図6、図13に示すように、到達立坑17内の下段を掘削し、下段まで坑口土留め19を施し、図7、図14に示すようにシールド機1の下段部材を撤去する。これにより、シールド機1はすべて撤去される。
As shown in FIGS. 6 and 13, the lower stage in the reaching
1…オープンシールド機
1a…側壁板 1b…可動側壁板
2…刃口 3…推進ジャッキ
4…コンクリート函体 5…埋戻土
6…掘削機 7…受圧部材
8…隔壁 9…発進立坑
10…反力壁 11…土留矢板
11a…鏡土留矢板 12…支保工
13…地盤改良 14…推進ジャッキ(シールドジャッキ)
15…中折ジャッキ 16…刃口ジャッキ
17…到達立坑 18…地盤改良
19…坑口土留め 20…裏込注入材
21…支保工
32…フロント部 33…テール部
34…中折れ部 44…可塑状裏込注入材
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
前記目的を達成するため請求項1記載の本発明は、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既設コンクリート函体に接合する据え付け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おいて、到達立坑は鋼矢板を打設した平面コ字形で、シールド機到達方向を開放したものとし、この開放口内方に地盤改良を施し、当該地盤改良を貫通してシールド機およびコンクリート函体端部を到達立坑内に進入させ、地盤改良の部分の端にシールド機の上段部に相当する部分に坑口土留めを設置し、到達立坑内の上段を掘削し、この掘削して外側に土が無くなったシールド機の上段部材を撤去し、掘削した到達立坑内の上段の内側に支保工を架設し、到達立坑内の中段を掘削し、シールド機の中段部を撤去し、中段部まで坑口土留めを施し、到達立坑内の下段を掘削し、下段まで坑口土留めを施し、シールド機の下段部材を撤去することを要旨とするものである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a propulsion jack is disposed inside the right and left side wall plates, and excavated earth and sand ahead of the front or top opening of the open shield machine having the front, rear and top surfaces opened. The step of earth removal, the step of extending the jacking jack to advance the shield machine with the reaction force of the concrete box, and the new concrete box hung from the upper side behind the jacking jack shrunk in the tail of the shield machine In the open shield construction method, in which the concrete box is sequentially embedded in series by repeating the installation process of descending and joining to the existing concrete box, the vertical shaft is a U-shaped plane with steel sheet piles placed, and the shield machine arrival direction is The ground is improved inside the opening, and the shield machine and the end of the concrete box are inserted into the vertical shaft through the ground improvement. ON Toe, the wellhead soil retaining placed in a portion corresponding to the upper portion of the shield machine end portions of ground improvement, drilled upper in arrival pit, the upper shield machine has disappeared soil outside the excavation to The members were removed, a support was built inside the upper stage of the excavated reaching shaft, the middle stage in the reaching shaft was excavated, the middle part of the shield machine was removed, the earth retaining to the middle stage was provided, and the reaching shaft was The gist is to excavate the lower stage in the interior, apply earth retaining to the lower stage, and remove the lower stage member of the shield machine .
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JPH02248522A (en) * | 1989-03-22 | 1990-10-04 | Koichi Uemura | Open shield method |
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