JP2022026691A

JP2022026691A - オープンシールド工法用プレスバー

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Publication number: JP2022026691A
Application number: JP2020130274A
Authority: JP
Inventors: 誠植村; Makoto Uemura; 賢治郎植村; Kenjiro Uemura; 正一日浦; Shoichi Hiura; 武史加藤; Takeshi Kato; 元晶伊藤; Motoaki Ito
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2040-07-31
Also published as: JP7185667B2

Abstract

【課題】安定した状態で矩形枠を保てるとともに、簡易かつ迅速に拡巾または拡巾した横巾を縮小することができるオープンシールド工法用プレスバーを提供する。【解決手段】左右の縦材１８，１９と横材２０，２１を組合せて形成するオープンシールド工法用プレスバー１１において、横材２０，２１は途中を分割して、一方の分割体２０ｂ，２１ｂの端を縮径して他方の分割体２０ａ，２１aの端に差し入れることで伸縮構造とするとともに、この伸縮構造の伸縮部の上に押圧ジャッキ２２およびジャッキの支圧板２０ｅ，２１ｅを設けた。【選択図】図１

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で用いるプレスバーに関するものである。

オープンシールド工法は開削工法とシールド工法の双方の利点を集めた工法で、上部および前後端を開口した掘進機を使用する。この掘進機の内部に推進ジャッキが設けられ、掘進機の前端および上部開口より切羽の土砂を掘削、排土し、推進ジャッキを伸長してコンクリート函体による地中構造物を反力受けにして掘進機を前進させる。次いで、推進ジャッキを縮め、新たな地中構造物を掘進機の内部に吊り降ろし、この新たな地中構造物を地中構造物の最前にセットし、掘進機の前端および上部開口より切羽の土砂を掘削、排土し、推進ジャッキを伸長して新たな地中構造物及びこれに後続する地中構造物を反力受けにして掘進機を前進させる。

このように掘削、前進、地中構造物の設置の工程を繰り返して、掘進機を前進させていくが、掘削や地中構造物の設置は掘進機の上面開口を利用して地上から行うことができるのでシールド工法よりも簡単な施工となり、また、シールド工法と同様に土砂の崩壊に対しては、掘進機でその内部が保護されるので開削工法における土留支保工等が不要となるものである。

オープンシールド工法で用いる掘進機の止水装置として下記特許文献にあるように、押角を矩形枠体を構成する上下の横材の途中に拡径ジャッキを介在させて横巾を拡径可能なものとしたものがある。
特開平４－３０２６１８号公報

図１３、図１４に示すように、押角１６はＨ型鋼材やボックス鋼材等を上下の横材１６ａ，１６ｂと左右の縦材１６ｃ，１６ｄとを組合せて矩形枠体としたものであるが、このうち上下の横材１６ａ，１６ｂの途中に拡径ジャッキとしてキリンジャッキ１２を配設し、枠の全体を横方向で拡巾可能なものとした。

さらに、この押角１６は左右の縦材１６ｃ，１６ｄおよび下の横材１６ｂの外側面すなわちシールド掘進機の内周面に当接する側の面にゴム板等の弾性板による板状シール材１３を貼設した。

また、押角１６は、下の横材１６ｂのキリンジャッキ１２の周囲を止水のため着脱可能に封止できるようにする。この封止を行う手段としては、拡巾後にスポンジ等の止水部材を詰めるようにしてもよいが、キリンジャッキ１２を操作しての拡巾後に鉄板等の板部材で蓋をするため、断面コ字形の蓋１４を封止部材としてキリンジャッキ１２の周囲に被せるようにした。

図１５、図１６に示すように、押角１６はオープンシールド推進ジャッキとこのオープンシールド機のテール部内に吊り降ろすコンクリート函体の間に出し入れ自在に配設するもので、推進ジャッキは押角１６に当接しており、推進ジャッキを伸長してオープンシールド機をコンクリート函体を反力に用いて前進させる。

このようにしてオープンシールド機が前進すると、コンクリート函体はその位置に残る。前進後推進ジャッキを縮めれば、その前進分だけ最前列のコンクリート函体の前に空間ができるので、ここに新たなコンクリート函体を吊り降ろしセットし、その周囲にグラウトを施す。

推進ジャッキを押角１６に当て、これに押圧力をわずかに加えるようにすれば、押角１６はその状態で固定される。押角１６は吊り降ろす前は縮径されており、オープンシールド機内でキリンジャッキ１２を調整し、巾を広げて外周をオープンシールド機の内周に板状シール材１３を介して水密に当接させれば、押角６によりこのグラウト材のオープンシールド機前側への流出は阻止される。

前記特許文献１の押角のように、キリンジャッキを操作して拡巾または拡巾した横巾を縮小するものでは、その作業に迅速性を欠く。

また、上下のキリンジャッキはプレスバーの横材に固定されている為、上下のキリンジャッキを同等に操作しないと全体の矩形が歪み、キリンジャッキが破損してしまうおそれがある。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、可動部のジャッキの破損の可能性を減らし、安定した状態で、簡易かつ迅速に拡巾することができるオープンシールド工法用プレスバーを提供することにある。

前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、左右の縦材と横材を組合せて形成するオープンシールド工法用プレスバーにおいて、横材は途中を分割して、一方の分割体の端を縮径して他方の分割体の端に差し入れることで伸縮構造とするとともに、この伸縮構造の伸縮部の上に押圧ジャッキおよびジャッキの支圧板を設けた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、左右の縦材と横材を組合せて形成するオープンシールド工法用プレスバーにおいて、上下の横材は途中を分割して、一方の分割体の端を縮径して他方の分割体の端に差し入れることで伸縮構造としたので、歪みに対して弱点となる伸縮する可動部箇所にジャッキを配置すること無い為、ジャッキの破損の可能性を減らし、左右の縦材を安定して押圧ジャッキで拡巾することができる。

請求項２記載の本発明は、押圧ジャッキはジャッキ棚を設けて着脱可能に配置する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、押圧ジャッキは必要時に設置することで、プレスバーの組立および解体の邪魔にならない。さらに、オープンシールド機内とコンクリート函体内を作業員が行き来する際に、プレスバーを部材が支障となることも無い。また、レバーブロック(登録商標)による引き寄せ装置で引き寄せる際に押圧ジャッキが支障となることもない。

請求項３記載の本発明は、左右の縦材の途中同士をレバーブロックによる引き寄せ装置で連結し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、拡巾した横巾をレバーブロック等の引き寄せ装置により左右の縦材同士を引き寄せれば迅速に行うことができる。また、縮小するには押圧ジャッキをフリーな状態とする。

以上述べたように本発明のオープンシールド工法用プレスバーは、可動部のジャッキの破損の可能性を減らし、安定した状態で、簡易かつ迅速に拡巾することができるものである。

本発明のオープンシールド工法用プレスバーの第１実施形態を示す横巾縮小時の正面図である。本発明のオープンシールド工法用プレスバーの第１実施形態を示す拡巾時の正面図である。本発明のオープンシールド工法用プレスバーの第２実施形態を示すオープンシールド機のプレスバー拡幅時の縦断側面図である。本発明のオープンシールド工法用プレスバーの第２実施形態を示すオープンシールド機のプレスバー拡幅時の中央縦断側面図である。本発明のオープンシールド工法用プレスバーの第２実施形態を示すオープンシールド機のプレスバー拡幅時の横断平面図である。本発明のオープンシールド工法用プレスバーの第２実施形態を示すオープンシールド機のプレスバー拡幅時の平面図である。図６のＡ－Ａ線断面図である。本発明のオープンシールド工法用プレスバーの第２実施形態を示すオープンシールド機のプレスバー縮小時の縦断側面図である。本発明のオープンシールド工法用プレスバーの第２実施形態を示すオープンシールド機のプレスバー縮小時の中央縦断側面図である。本発明のオープンシールド工法用プレスバーの第２実施形態を示すオープンシールド機のプレスバー縮小時の横断平面図である。本発明のオープンシールド工法用プレスバーの第２実施形態を示すオープンシールド機のプレスバー縮小時の平面図である。図１１のＡ－Ａ線断面図である。従来例を示す正面図である。従来例を示す斜視図である。オープンシールド工法の概要を示すオープンシールド機前進工程の側面図である。オープンシールド工法の概要を示すコンクリート函吊り降ろし時の側面図である。

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プレスバーの１実施形態を示す横巾縮小時の正面図、図２は同上拡巾時の正面図で、本発明のプレスバー１１も前記従来例と同じくＨ型鋼材やボックス鋼材等による上下の横材２０，２１と左右の縦材１８，１９とを組合せて矩形枠体としたものである。

前記上下の横材２０，２１はこれの途中を分割して分割体２０ａ，２１ａと分割体２０ｂ，２１ｂとの組み合わせとし、一方の分割体２０ｂ，２１ｂの端を縮径して差し入れ部２０ｃ、２１ｃを形成し、これを他方の分割体２０ａ，２１aの端に形成した嵌入孔に差し入れた嵌合による伸縮構造とする。

かかる差し入れ部２０ｃ、２１ｃによる伸縮構造の伸縮部の上のジャッキ棚２６上に油圧ジャッキもしくは水圧ジャッキでの押圧ジャッキ２２による拡巾装置を設置して支圧フランジによる支圧板２０ｅ，２１ｅを介して左右の縦材１８，１９を拡巾可能とした。

なお、前記押圧ジャッキ２２はジャッキ棚２６にボルト止め等で着脱自在に設置するもので、必要に応じて取り外し可能とする。

押圧ジャッキ２２は、分割体２０ａ，２１ａと分割体２０ｂ，２１ｂの上に支圧フランジ２０ｄ，２１ｄ、２０ｅ，２１ｅを形成してその間に配設する。

また、左右の縦材１８、１９の内側途中に配置した穴あきフランジによる引っ掛け治具２７にレバーブロック２４のフックを固定し、左右の縦材１８，１９同士をレバーブロック２４による引き寄せ装置で連結して拡巾した横巾を縮小可能とした。

左右の縦材１８、１９の外側には圧着ゴムラバーによる板状シール材２５を貼設する。

次に使用法について説明するが、先にオープンシールド工法を説明すると、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、上部開放型シールド機（オープンシールド機）を使用して推進させ土砂崩壊を防ぎながら、その内部で函体布設を行う工法である。

図１５、図１６にその概略を示すと、図中１はオープンシールド機で、これは左右の側壁板とこれら側壁板に連結する底板とからなる前面、後面及び上面を開口したシールド機である。

該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１ａとしての前方の機体の後端にテール部１ｂ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２を形成して屈曲可能としている。

フロント部１ａ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（図示せず）を左右によせて、また上下複数段に配設した。

これに対してテール部１ｂ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)３を左右によせて、また上下複数段に配設している。

図中６はフロント部１ａの前端に設けたスライド土留板、１１は本発明のプレスバー（押角）である。

図示は省略するが、発進立坑内にこのオープンシールド機１を設置して、オープンシールド機１の推進ジャッキ３を伸長して発進坑内の反力壁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をクレーン等の揚重機１０により上方から吊り降し、オープンシールド機１のテール１ｂ部内で縮めた推進ジャッキ３の後方にセットする。

ショベル等の掘削機７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する。この排土工程と同時またはその後に推進ジャッキ３を伸長してオープンシールド機１を前進させる。

そして前記第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１ｂ内に吊り降す。以下、同様の排土工程、前進工程、コンクリート函体４のセット工程を適宜繰返して、順次コンクリート函体４をオープンシールド機１の前進に伴い縦列に地中に残置し、さらにこのコンクリート函体４の上面に埋戻しを施す。

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１ｂ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１ｂ内でコンクリート函体４の左右および下部の空隙に瞬結性グラウト材を用いた裏込注入材９を充填して一次注入を行い、さらに、オープンシールド機１の前進後、二次注入として、コンクリート函体４の内側からグラウトホールにより、外側に裏込注入材９を注入する。

このようにして、オープンシールド機１が到達坑まで達したならばこれを撤去して工事を完了する。

オープンシールド機１を前進させる前にプレスバー１１を推進ジャッキ３とコンクリート函体４の前端との間に吊降ろして、かつ押圧ジャッキ２２により巾を広げて外周がオープンシールド機１の内周に板状シール材２５を介して水密に当接するように配設する。

推進ジャッキ３をプレスバー１１の縦材１８、１９に当て、これに押圧力をわずかに加えるようにすれば、プレスバー１１はその状態で固定される。

プレスバー１１を配置後、コンクリート函体４の周囲隙間をグラウト材９を充填するが、プレスバー１１によりこのグラウト材９のオープンシールド機１前部への流出は阻止される。

推進ジャッキ３を伸長してオープンシールド機１をコンクリート函体４を反力に用いて前進させる。

その後、プレスバー１１を上方に引き上げるが、プレスバー１１の拡巾した横巾を縮小するには押圧ジャッキ２２は取り外しておき、レバーブロック２４により左右の縦材１８、１９を同士を引き寄せる。

１…オープンシールド機１ａ…フロント部
１ｂ…テール部２…中折れ部
３…推進ジャッキ４…コンクリート函体
５…底板６…スライド土留板
７…掘削機８…中折ジャッキ
９…裏込注入材
１０…揚重機１１…プレスバー
１２…キリンジャッキ１３…板状シール材
１４…蓋１５…水圧ジャッキ
１６…押角１７…引っ掛かり治具
１６ａ，１６ｂ…横材１６ｃ，１６ｄ…縦材
１８，１９…縦材２０，２１…横材
２０ａ，２１ａ…分割体２０ｂ，２１ｂ…分割体
２０ｃ，２１ｃ…差し入れ部２０ｄ，２１ｄ…支圧フランジ
２０ｅ，２１ｅ…支圧板２２…押圧ジャッキ
２３…横材２４…レバーブロック
２５…板状シール材２６…ジャッキ棚
２７…引っ掛け治具

Claims

左右の縦材と横材を組合せて形成するオープンシールド工法用プレスバーにおいて、横材は途中を分割して、一方の分割体の端を縮径して他方の分割体の端に差し入れることで伸縮構造とするとともに、この伸縮構造の伸縮部の上に押圧ジャッキおよびジャッキの支圧板を設けたことを特徴とするオープンシールド工法用プレスバー。
押圧ジャッキはジャッキ棚を設けて着脱可能に配置する請求項１記載のオープンシールド工法用プレスバー。
左右の縦材の途中同士をレバーブロックによる引き寄せ装置で連結した請求項１または請求項２記載のオープンシールド工法用プレスバー。