JP2666015B2 - オープンシールド工法およびそれに使用するコンクリート函体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、市街地に上下水道、共
同溝、電信、電話等の布設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およびそれに使用するコンク
リート函体に関する。

【０００２】

【従来の技術】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
理性に富む工法である。図３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１ａと
これら側壁板１ａに連結する底板１ｂ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は前記側壁板１ａと底板１ｂの先端を刃口
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並べて配設する。

【０００３】図示は省略するが、発進坑内にこのオープ
ンシールド機１を設置して、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、シールド機１の
テール部１ｃ内で縮めた推進ジャッキ３の後方にセット
する。推進ジャッキ３と反力壁の間にはストラットを配
設して適宜間隔調整をする。また、発進坑は土留壁で構
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
坑の前方部分に地盤改良を施しておくこともある。

【０００４】ショベル等の掘削機９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
してシールド機１を前進させる。この前進工程の場合、
コンクリート函体４の前にはボックス鋼材又は型鋼を用
いた枠体よりなる押角８を配設する。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をシールド機１のテール部１ｃ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５を
施す。

【０００５】なお、コンクリート函体４をシールド機１
のテール部１ｃ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７をコンクリート函体４下に配
設し、このテール部１ｃ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６を充填する。

【０００６】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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】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４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１ｃ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４
は鉄筋コンクリート製のもので、図４に示すように左側
板４ａ，右側板４ｂと上床板４ｃと下床板４ｄとからな
るもので、前後面が開口10として開放されている。

【０００８】このコンクリート函体４はシールド機１を
前進させるために、推進ジャッキ３を伸長させる際の反
力受けとなるが、保護のために前部に押角８を配置する
とはいえ、前端面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。

【０００９】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４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。

【００１０】また、コンクリート函体４相互の接合部に
は鋼製カラーを配置するが、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４の場合に
限られ、大径のコンクリート函体４では後方のコンクリ
ート函体４とは鋼棒等を貫通させてこれで接続するが、
この鋼棒の配設作業も面倒である。

【００１１】一方、コンクリート函体４相互の接合部で
の止水のためには函体４の接合面にブチルゴム等のシー
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４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。

【００１２】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、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、ま
た、コンクリート函体相互の接合および接合部の止水も
大断面のものでも簡単かつ完全に行うことが可能となる
ので、信頼性の高い地下構造物を施工できるオープンシ
ールド工法およびそれに使用するコンクリート函体を提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】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
ールド工法において、前後端面が開口面として開放し、
左右側板と上床板と下床板とからなる地下構造物用コン
クリート函体は、鋼板を前後端面に貼設し、さらに、こ
の鋼板の所要内側に接続用の凹所を形成し、該凹所に挿
通するボルト貫通孔を鋼板に設け、この鋼板貼設部分で
主として推進ジャッキ荷重を受け、かつ、相互に接続す
るコンクリート函体の前端面と後端面同士は、凹所にボ
ルト・ナットを納め、このボルトをボルト貫通孔に通し
て鋼板相互を結合すること、および、相互に接続するコ
ンクリート函体の前端面と後端面同士は、鋼板同士の接
合面外周角部を溶接して水密に封止することを要旨とす
るものである。

【００１４】

【作用】請求項１記載および請求項３記載の本発明によ
れば、コンクリート函体は前後端面が鋼板により保護被
覆されるので、この鋼板により剛性が高められ、開口面
脇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のを防ぐことができ
る。

【００１５】また、コンクリート函体相互を接続する際
には、この鋼板同士をボルト・ナットで簡単に接合でき
るので接合作業も迅速に行える。

【００１６】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、コンクリート函体の外側から鋼板同士の接合
面の外周端縁を溶接して水密に封止することができ、止
水性の高い接続函体とすることができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。先に本発明のコンクリート函体について説明
すると、このコンクリート函体４は鉄筋コンクリート製
のものであり、前記図４に示すように左側板４ａ，右側
板４ｂと上床板４ｃと下床板４ｄとからなるもので、前
後面が開口10となる。

【００１８】本発明は、かかるコンクリート函体４は鋼
板11を前後端面に貼設し、この鋼板11で前後端面を覆う
ようにした。

【００１９】さらに、この鋼板11の所要内側に箱抜き状
の凹所12を接続用として形成し、この凹所12に挿通する
ボルト貫通孔13を鋼板11に穿設する。

【００２０】この鋼板11はコンクリート函体４を製作し
た後で、これに被せるように取付けることもできるが、
コンクリート函体４を製作する際に、コンクリート型枠
内に配置してコンクリート打設における同時成形で取付
けることができる。

【００２１】また、前記凹所12を形成するための鋼製箱
14を鋼板11に溶接等で一体的に取付けておき、この鋼製
箱14付きの鋼板11をコンクリート函体４を製作する際
に、コンクリート型枠内に配置してコンクリート打設に
おける同時成形で取付けると、凹所12も同時に成形する
ことができる。

【００２２】次に、かかる本発明のコンクリート函体４
を使用するオープンシールド工法について説明するが、
工法の全体の概要としては、前記図３に示す通りで詳細
説明は省略するが、オープンシールド機１での掘進及び
コンクリート函体４のセット工程を繰返して、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５を施す。

【００２３】その場合に、コンクリート函体４はシール
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、コンクリート函体４の前後端面は
鋼板11で覆われており、鋼板11により剛性が高められ高
強度部となっているので、コンクリート函体４の前端に
かなりの荷重を受けても、外周角部がかけたり、割裂破
壊してクラックを発生するようなことはない。これは、
カーブ施工をする場合においても同様で、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４も左右で不均等な荷重を受ける
が、かけやクラックの発生を防止できるものである。

【００２４】また、シールド機１の内に吊り下ろすコン
クリート函体４はシールド機１内で先に設置したコンク
リート函体４とは、凹所にボルト・ナット16を納め、こ
のボルト・ナット16のボルトをボルト貫通孔13に通して
鋼板11を相互に結合する。

【００２５】さらに、コンクリート函体４相互を接続す
る際には鋼板11同士は接合面として当接するので、該接
合面の外周端縁をコンクリート函体４の外側から溶接17
で結合して水密に封止する。

【００２６】なお、鋼板11は接合面の外周端縁のみなら
ず、内周端縁側も溶接18で結合して内外２重の水密封止
すれば、よりシール性が高いものとなる。この鋼板11の
内周端縁相互を溶接18で結合する場合は、作業員がコン
クリート函体４の中から溶接作業を行う。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明のオープンシー
ルド工法およびそれに使用する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、信頼性
の高い地下構造物を施工できるものである。

【００２８】また、コンクリート函体相互の接合も簡単
であり、しかも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るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンクリート函体の第１実施例を示す
斜視図である。

【図２】本発明の第１実施例のコンクリート函体の接続
状態を示す縦断側面図である。

【図３】オープンシールド工法の概要を示す縦断側面図
である。

【図４】コンクリート函体の従来例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…オープンシールド機 １ａ…側壁板 １ｂ…底板 １ｃ…テール部 ２…刃口 ３…推進ジャッキ ４…コンクリート函体 ４ａ…左側板 ４ｂ…右側板 ４ｃ…上床板 ４ｄ…下床板 ５…埋戻し ６…グラウト材 ７…高さ調整材 ８…押角 ９…掘削機 10…開口 11…鋼板 12…凹所 13…ボルト貫通孔 14…鋼製箱 15…アンカー 16…ボルト・ナット 17,18 …溶接

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項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
   ンシールド工法において、前後端面が開口面として開放
   し、左右側板と上床板と下床板とからなる地下構造物用
   コンクリート函体は、鋼板を前後端面に貼設し、さら
   に、この鋼板の所要内側に接続用の凹所を形成し、該凹
   所に挿通するボルト貫通孔を鋼板に設け、この鋼板貼設
   部分で主として推進ジャッキ荷重を受け、かつ、相互に
   接続するコンクリート函体の前端面と後端面同士は、凹
   所にボルト・ナットを納め、このボルトをボルト貫通孔
   に通して鋼板相互を結合することを特徴とするオープン
   シールド工法。
2. 【請求項２】 相互に接続するコンクリート函体の前端
   面と後端面同士は、鋼板同士の接合面の外周端縁を溶接
   して水密に封止する請求項１記載のオープンシールド工
   法。
3. 【請求項３】 前後端面が開口面として開放し、左右側
   板と上床板と下床板とからなる地下構造物用コンクリー
   ト函体において、鋼板を前後端面に貼設し、さらに、こ
   の鋼板の所要内側に接続用の凹所を形成し、該凹所に挿
   通するボルト貫通孔を鋼板に設けたことを特徴とするコ
   ンクリート函体。