JP2668648B2 - 地下構造物の施工法およびそれに使用する発進坑 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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市街地等に施
工する地下構造物の施工法およびそれに使用する発進坑
に関するものである。

【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10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】地上に設置した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、同様の掘削・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、前記のごとく掘削・排土は地上に設置
したショベル等の掘削機９で行い、また、コンクリート
函体４のオープンシールド機１のテール部１ｃ内へのセ
ットも地上に設置したクローラクレーン等の揚重機で行
う。

【０００８】従って、橋桁や大きな配管等の構造物の直
下を横切るような場合には、それがある個所では前記掘
削機９や揚重機が配置できず、オープンシールド工法の
施工が不可能となる。

【０００９】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、開削工法とシールド工法の長所を生かした合理性に
富むオープンシールド工法により施工する場合に、施工
個所の上方に橋桁等の障害物が横切る場合でも、オープ
ンシールド工法に用いたオープンシールド機はそのまま
設置してこの障害物の影響を受けずに地下構造物を施工
し、また、障害物通過後はオープンシールド工法にすぐ
移行して施工を続行できる地下構造物の施工法およびそ
れに使用する発進坑を提供することにある。

【００１０】

【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、地下構造物の施工法としては、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と、少なくとも前面および上面
開口の鋼製チャンバーをオープンシールド機のテール部
内に設置して発進坑を形成し、オープンシールド機の前
面を掘削・排土し、オープンシールド機ごとコンクリー
ト函体を前記鋼製チャンバー内に設置した推進ジャッキ
で押し出し、該推進ジャッキと押し出したコンクリート
函体との間に新たなコンクリート函体を配設して押し出
しを繰り返す推進工法とを組み合わせることを要旨とす
るものである。

【００１１】また、地下構造物の施工法に使用する発進
坑としては、オープンシールド機のテール部内に設置す
る前面および上面開口の鋼製チャンバーであり、内部に
推進ジャッキを配設したことを要旨とするものである。

【００１２】

【作用】請求項１記載の本発明によれば、オープンシー
ルド工法が施工できない場所では、推進工法によりオー
プンシールド工法で配置した既設コンクリート函体に続
けてコンクリート函体を接続していく。その際、コンク
リート函体とともにオープンシールド機も推進され、橋
桁等の障害物下を通過した所で、再度、そのままオープ
ンシールド工法を継続できる。

【００１３】これに加えて、少なくとも前面および上面
開口の鋼製チャンバーをオープンシールド機のテール部
内に設置して発進坑を形成しているので、オープンシー
ルド工法で設置したコンクリート函体はそのままにし
て、かつ、これを反力にして推進工法でコンクリート函
体を推進でき、推進するコンクリート函体の数も最小限
のものとすることができる。なお、請求項２記載の本発
明についてもこれと同様の作用を奏することができる。

【００１４】

【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。図１〜図３は本発明の地下構造物の施工法の
各工程を示す横断平面図、図４は図３の工程の縦断側面
図である。

【００１５】本実施例においては、オープンシールド機
１は前記図10での従来例と同じく左右の側壁板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、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
に並べて配設したものであるが、本実施例では図８、図
９に示すように、このオープンシールド機１は前部機体
11と後部機体12とからなる。

【００１６】後部機体12の前端は前部機体11の後端に遊
嵌し、これら前部機体11と後部機体12とはそれぞれ推進
ジャッキ３を有するものであるが、相互にＰＣ鋼線等の
牽引部材13で連結するとともに、この牽引部材13には牽
引ジャッキ14を配設する。

【００１７】また、前部機体11の先端の刃口２はスライ
ドジャッキ15で前方に突出する可動刃口として構成し
た。なお、後部機体12でのテール部１ｃは底板１ｂがな
い開放の底面とした。

【００１８】次に、本発明で使用する発進坑16について
説明すると、図５〜図７に示すように、オープンシール
ド機１のテール部１ｃ内に設置できる大きさの前後面お
よび上面を開口した鋼製のＵ字形のチャンバー17ａ，17
ｂである。

【００１９】これらチャンバー17ａ，17ｂは設置し易い
ように分割タイプとしたものであるが、当初から一体の
大型のものでもよい。チャンバー17ａと17ｂは設置後に
ボルトで締結して一体化する。

【００２０】また、後方に位置するチャンバー17ｂの左
右側板の内側に推進ジャッキ18を固定的に設けるように
し、この推進ジャッキ18にはチャンバー17ａ内でストラ
ット19およびプレスバー（押角に相当する）20を組み合
わせる。さらに、チャンバー17ａ，17ｂの底板上には前
後方向に伸びるＨ形鋼によるレール部材21を複数適宜間
隔で並列させ、このレール部材21でチャンバー17ａ，17
ｂに吊り降ろすコンクリート函体４を受けるようにす
る。

【００２１】本発明の地下構造物の施工法は、オープン
シールド工法を主体とするもので、オープンシールド工
法については、図10で説明した通りである。すなわち、
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。

【００２２】なお、オープンシールド機１の前進はま
ず、前部機体11をこの前部機体11の推進ジャッキ３で後
部機体12を反力に前進させ、その後、後部機体12をこの
後部機体12の推進ジャッキ３で推進させるか、もしくは
前部機体11が牽引ジャッキ14で牽引部材13を介して牽引
する。

【００２３】地上に設置した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前記
のごとく推進ジャッキ３を伸長してシールド機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をシールド機１のテー
ル部１ｃ内に吊り降す。以下、同様の掘削・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。

【００２４】図１〜図４における22は橋桁で、このよう
に橋桁22の下にこれを横切るようにコンクリート函体４
を埋設する場合には、まず、橋桁22の手前位置でオープ
ンシールド工法を一時中断し、図１に示すようにオープ
ンシールド機１のテール部１ｃ内に前記鋼製のＵ字形の
チャンバー17ａ，17ｂを設置して発進坑16を形成する。

【００２５】その際、オープンシールド機１のテール部
１ｃの底部には砕石23を敷き、チャンバー17ａ，17ｂの
レール部材21上面がオープンシールド工法での既設のコ
ンクリート函体４の下面に合致するようにする。そし
て、この既設のコンクリート函体４の前端には支圧板24
を配設し、この支圧板24にチャンバー17ｂ内の推進ジャ
ッキ18が当接するようにして、プレスバー20を反力とし
て推進ジャッキ３を伸長してシールド機１を前進させ
る。

【００２６】その際の掘削・排土はオープンシールド機
１の前端を機体内から手掘りまたは簡単な機械掘りで掘
削し、掘削土砂はベルトコンベア等で後方へと搬送す
る。

【００２７】なお、このオープンシールド機１の推進は
推進ジャッキ18を伸長してストラット19およびプレスバ
ー20ごと押し出すようにしてもよい。

【００２８】そして、チャンバー17ｂ内で、このオープ
ンシールド機１の前進分に新たなコンクリート函体４を
設置し、このコンクリート函体４をオープンシールド機
１ごと推進ジャッキ18で掘進させる。

【００２９】このように推進ジャッキ18での伸縮とコン
クリート函体４の押し出し、補充、掘削・排土を繰り返
す推進工法で、オープンシールド機１を前進させ、それ
に続いてコンクリート函体４を順次後端で補充しながら
縦列に押し進め橋桁22の下を横切る。

【００３０】ところで、チャンバー17ｂ内のレール部材
21上に設置するコンクリート函体４の下面位置はオープ
ンシールド機１のテール部１ｃの底部よりも高い位置と
なるので、このテール部１ｃ内では予め砕石23の上に早
強コンクリート25を打設してコンクリート函体４が滑る
路盤を形成してレベルを合わせるようにした。この早強
コンクリート25の代わりにブロックやＨ形鋼で路盤を作
製してもよい。

【００３１】前記のごとく橋桁22の下を横切る施工が完
了したならば、また、オープンシールド工法に戻り、施
工を続行する。

【００３２】前記チャンバー17ａ，17ｂはこれを撤去し
ても埋殺しとしてもよく、埋殺しとする場合でも、推進
ジャッキ18、ストラット19およびプレスバー20は撤去し
て、この空いた部分にはコンクリート函体４を補充する
か、現場施工での補充でオープンシールド工法の施工部
分と推進工法での施工部分との接続を行う。

【００３３】他の実施例としてチャンバー17ａ，17ｂは
底板がないものでもよく、その場合は前記レベル合わせ
は容易なものとなる。

【００３４】さらに、他の実施例として推進工法での発
進坑は、オープンシールド工法での発進坑を兼用しても
よく、その場合はオープンシールド工法では埋戻し５を
施さずに、配設したコンクリート函体４を全て推進させ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の地下構造物の
施工法およびそれに使用する発進坑は、開削工法とシー
ルド工法の長所を生かした合理性に富むオープンシール
ド工法により施工する場合に、施工個所の上方に橋桁等
の障害物が横切る場合でも、オープンシールド工法に用
いたオープンシールド機はそのまま設置してこの障害物
の影響を受けずに地下構造物を施工し、また、障害物通
過後はオープンシールド工法にすぐ移行して施工を続行
できるものである。

【００３６】また、発進坑をオープンシールド機のテー
ル部内に形成することにより、オープンシールド工法で
設置したコンクリート函体はそのままにして、かつ、こ
れを反力にして推進工法でコンクリート函体を推進で
き、推進するコンクリート函体の数も最小限のものとす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地下構造物の施工法の１実施例を示す
第１工程の横断平面図である。

【図２】本発明の地下構造物の施工法の１実施例を示す
第２工程の横断平面図である。

【図３】本発明の地下構造物の施工法の１実施例を示す
第３工程の横断平面図である。

【図４】本発明の地下構造物の施工法の１実施例を示す
第３工程の縦断側面図である。

【図５】本発明の地下構造物の施工法およびそれに使用
する発進坑の要部の縦断側面図である。

【図６】本発明の地下構造物の施工法およびそれに使用
する発進坑の要部の横断平面図である。

【図７】本発明の地下構造物の施工法およびそれに使用
する発進坑の要部の縦断正面図である。

【図８】本発明の地下構造物の施工法で使用するオープ
ンシールド機の１例を示す縦断側面図である。

【図９】本発明の地下構造物の施工法で使用するオープ
ンシールド機の１例を示す横断平面図である。

【図１０】オープンシールド工法の概要を示す縦断側面
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 ５…埋戻し ６…グラウト材 ７…高さ調整材 ８…押角 ９…掘削機 11…前部機体 12…後部機体 13…牽引部材 14…牽引ジャッキ 15…スライドジャッ
キ 16…発進坑 17ａ，17ｂ…チャン
バー 18…推進ジャッキ 19…ストラット 20…プレスバー 21…レール部材 22…橋桁 23…砕石 24…支圧板 25…早強コンクリー
ト

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   と、少なくとも前面および上面開口の鋼製チャンバーを
   オープンシールド機のテール部内に設置して発進坑を形
   成し、オープンシールド機の前面を掘削・排土し、オー
   プンシールド機ごとコンクリート函体を前記鋼製チャン
   バー内に設置した推進ジャッキで押し出し、該推進ジャ
   ッキと押し出したコンクリート函体との間に新たなコン
   クリート函体を配設して押し出しを繰り返す推進工法と
   を組み合わせることを特徴とした地下構造物の施工法。
2. 【請求項２】 オープンシールド機のテール部内に設置
   する前面および上面開口の鋼製チャンバーであり、内部
   に推進ジャッキを配設した発進坑。