JP2699151B2 - シールドの発進方法およびその発進装置を有するケーソン立坑 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールドの発進方法お
よびその発進装置を有するケーソン立坑に係り、さらに
詳しくは高水圧下でもケーソンを利用してシールドを安
全に、かつ容易に発進させるために有効なシールドの発
進方法およびその発進装置を有するケーソン立坑に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のケーソンを利用したシールドの発
進には、発進坑口の前面の地山を自立させ、不透水性の
地盤に改良する目的で、地盤改良を行っている。

【０００３】また、従来技術ではシールドを発進させる
際に、ケーソン本体の鉄筋コンクリート壁をはつって発
進させなければならなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来技術
では発進坑口の前面を自立させるための地盤改良に多く
の工数を要し、工期が長くなる問題があった。

【０００５】また、ケーソン本体の鉄筋コンクリート壁
をはつり、シールドを発進させる際には次のような問題
があった。 ケーソン本体の壁厚が厚くかつ強度が大きいため、
はつりに時間がかかる。 はつり作業に危険が伴う。 地盤改良の効果を確認し難く、シールド断面が大き
くなる程、開口部分が大きくなり、危険が伴う。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、高水圧下においてもケー
ソンを利用して安全にかつ容易に発進でき、またシール
ド発進のための工期を短縮でき、しかも円形断面のケー
ソンだけでなく、任意の断面形状のケーソンにも適用で
き、さらに簡単な設備で実施可能なシールドの発進方法
を提供することにある。

【０００７】また、本発明の他の目的は前記方法を的確
に実施し得るシールドの発進装置を有するケーソン立坑
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明方法は、下部に地山掘削用の作業室２を有
し、かつ作業スラブ３上に土留め構造物用の組立部４を
有するケーソン本体１の側壁の所定位置に、低強度の詰
め物を詰め込んで密閉した坑口５を設け、この坑口５の
内側にシールド機用の発進坑口１２を設け、この発進坑
口１２に引き抜き可能なゲート１３を取り付け、ケーソ
ン本体１の下部の地山Ｇを掘削し、ケーソン本体１を所
定深度まで沈下させるとともに、ケーソン本体１の上部
に土留め構造物１１を築造して行き、発進立坑１７を構
築した後、ケーソン本体１の内部にシールド機２２を投
入し、前記発進坑口１２にシールド機２２の前端部を挿
入し、前記坑口５とシールド機２２間の隙間に、土圧系
の場合、土砂投入口またはシールド機２２のスクリュー
コンベア等を用いて流動性のよい粘性土等を充満させ、
また、泥水加圧シールドの場合には泥水を充満させ密閉
した後、ゲート１３を開け、シールド機２２を掘進さ
せ、かつ坑口５の詰め物を掘削し、シールドを発進させ
るようにしたものである。

【０００９】また、前記目的を達成するため、本発明
は、下部に地山掘削用の作業室２を有し、かつ作業スラ
ブ３上に土留め構造物用の組立部４を有するケーソン本
体１の側壁の所定位置に、低強度の詰め物を詰め込んで
密閉した坑口５を設け、この坑口５の内側にシールド機
２２の前端部を挿入可能な発進坑口１２を設け、この発
進坑口１２に引き抜き可能なゲート１３を取り付けたケ
ーソン立坑を用いている。

【００１０】

【作用】本発明方法では、ケーソン本体１の側壁の所定
位置に、低強度の詰め物を詰め込んで密閉した坑口５を
設け、この坑口５の内側にシールド機２２の発進坑口１
２を設け、この発進坑口１２に引き抜き可能なゲート１
３を取り付けたケーソンを使用する。

【００１１】そして、発進立坑を構築すべき所定位置に
ケーソン本体１を据え付け、その下部の地山Ｇを掘削
し、ケーソン本体１を沈下させる。さらに、ケーソン本
体１の上部に土留め構造物１１の一部を組み立てる。か
かる作業を繰り返して行い、発進立坑１７を構築する。
この段階では、シールド機用の発進坑口１２に取り付け
られているゲート１３を閉じておき、低強度の坑口５を
カバーする。

【００１２】その後、ケーソン本体１の内部にシールド
機２２を投入し、ケーソン本体１に設けられた坑口５の
さらに内側に設けられている発進坑口１２に、シールド
機２２の前端部を挿入する。

【００１３】ついで、ケーソン本体１に設けられた坑口
５とシールド機２２間の隙間を土砂や泥水で密閉した
後、ゲート１３を開け、シールド機２２を掘進させ、密
閉状態でシールド機２２により坑口５の低強度の詰め物
を掘削し、発進させる。

【００１４】このように、本発明方法ではケーソン本体
１に、止水を目的とし掘削可能な低強度の詰め物をした
坑口５を設け、さらにその内側に発進坑口１２を設け、
この発進坑口１２にゲート１３を取り付け、かかるケー
ソンを発進立坑を構築すべき所定位置に据え付け、ケー
ソン本体１の下部の地山Ｇを掘削し、ケーソン本体１を
沈下させるとともに、ケーソン本体１の上部に土留め構
造物１１を築造し、発進立坑１７を構築したうえで、前
記ケーソン本体１の内部にシールド機２２を投入し、前
記発進坑口１２にシールド機２２の前端部を挿入し、ゲ
ート１３を閉じた状態で坑口５とシールド機２２間の隙
間を土砂や泥水で密閉し、かかる密閉状態でシールド機
２２により坑口５の低強度の詰め物を掘削して発進させ
るようにしているので、高水圧下においてもケーソンを
利用してシールドを安全にかつ容易に発進させることが
できる。

【００１５】また、本発明方法では従来技術のごとく発
進坑口の前面の地山を自立させる等の地盤改良を行う必
要がなく、ケーソン本体の壁厚が厚くかつ強度の大きい
側壁をはつる必要もないので、シールドを発進させるた
めの工期を短縮することができる。

【００１６】さらに、本発明方法ではケーソン本体１の
側壁の所定位置に坑口５を設け、これにモルタル等の低
強度の詰め物を詰め込み、前記坑口５の内側に発進坑口
１２を設け、これにゲート１３を取り付け、前記発進坑
口１２にシールド機２２の前端部を挿入して発進させる
ようにしているので、円形断面のケーソンのみならず、
任意断面のケーソンに適用できるし、簡単な設備で実施
することが可能である。

【００１７】また、本発明のケーソン立坑ではケーソン
本体１の側壁の所定位置に、低強度の詰め物を詰め込ん
で密閉した坑口５を設けている。この坑口５の内側に、
シールド機用の発進坑口１２を設け、この発進坑口１２
に引き抜き可能なゲート１３を取り付けている。

【００１８】そして、前記ケーソン本体１を所定位置に
据え付け、ケーソン本体１の下部の地山Ｇを掘削し、ケ
ーソン本体１を所定深度まで沈下させるとともに、ケー
ソン本体１の上部に土留め構造物１１を築造して行き、
発進立坑１７を構築する。

【００１９】その後、ケーソン本体１の内部にシールド
機２２を投入し、その前端部を発進坑口１２に挿入す
る。さらに、ケーソン本体１に設けられた坑口５とシー
ルド機２２間の隙間を土砂や泥水で密閉する。

【００２０】かかる密閉状態でゲート１３を開け、シー
ルド機２２を掘進させ、シールド機２２で坑口５の低強
度の詰め物を掘削し、発進させる。

【００２１】これにより、本発明装置によれば前記本発
明方法を的確に実施することが可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２３】図１〜図５は本発明の一実施例を示すもの
で、この実施例におけるシールドの発進装置を有するケ
ーソン立坑では、図１および図２に示すように、ケーソ
ン本体１を備えている。

【００２４】前記ケーソン本体１は、図１に示すよう
に、地山掘削用の作業室２と、作業スラブ３上に設けら
れた土留め構造物用の組立部４と、ケーソン本体１の側
壁の所定位置に設けられた坑口５と、フリクションカッ
ト７とを有している。また、ケーソン本体１の上方には
ロック８が設置され、このロック８からケーソン本体１
の内部を経て作業室２に至るシャフト９が設けられてい
る。

【００２５】前記作業室２には、地上走行型掘削機また
は天井走行型掘削機（いずれも図示せず）が設置されて
いるが、手掘りの場合もある。

【００２６】前記土留め構造物用の組立部４には、ケー
ソン本体１を沈下させる推進ジャッキ１０を配備してい
る。この推進ジャッキ１０は、組立部４の上部に組み立
てられた土留め構造物１１であるセグメントに反力を取
ってケーソン本体１を押し込み、沈下させる。

【００２７】前記坑口５には、止水を目的としてモルタ
ル６が詰め込まれている。このモルタル６は、低強度で
あるため、シールド機２２により容易に掘削することが
可能である。

【００２８】前記ケーソン本体１における坑口５の内側
には、図１〜図５に示すように、発進坑口１２が設けら
れている。この発進坑口１２は、シールド機２２の前端
部を挿入可能に形成されている。また、発進坑口１２に
はゲート１３と、止水パッキン１６とが取り付けられて
いる。

【００２９】前記ゲート１３は、ワイヤ１４を介してジ
ャッキ等の引き上げ手段（図示せず）に連結されてい
る。このゲート１３は、常閉でシールドの発進時に開け
られる。

【００３０】前記止水パッキン１６は、発進坑口１２内
にシールド機２２の前端部が挿入されたとき、その部分
をシールする。

【００３１】次に、前記ケーソンを用いて発進立坑を構
築し、シールドを発進させる方法の一例を説明する。

【００３２】まず、ケーソン本体１を発進立坑を構築す
べき所定位置に据え付ける。この段階では、発進坑口１
２に取り付けられたゲート１３が閉じていて、ケーソン
本体１に設けられた低強度の坑口５をカバーしている。

【００３３】この状態で、ケーソン本体１の作業室２の
下部の地山Ｇを掘削する。この掘削は、地上走行型掘削
機や天井走行型掘削機による機械掘りでも、人力による
手掘りでもよい。掘削した土砂は、ケーソン本体１に設
けられたシャフト９およびロック８を通じて地上に搬送
し、排出する。

【００３４】このようにして、１リング分の掘削を終了
後、図３に示すように、ケーソン本体１の上部に配備さ
れた推進ジャッキ１０を、その上部に築造された土留め
構造物１１であるセグメントに反力を取って伸長させ、
ケーソン本体１を押し込み、沈下させる。ついで、推進
ジャッキ１０を縮小させ、ケーソン本体１における土留
め構造物用の組立部４でセグメントを組み立てる。この
とき、セグメントと地山Ｇ間の隙間に裏込め注入材を注
入し、セグメントと地山Ｇとを密着させる。

【００３５】以上の作業を繰り返して行い、所定の深度
までケーソン本体１を沈下させるとともに、土留め構造
物１１を築造して行き、図３および図４に示すように、
発進立坑１７を構築する。

【００３６】前述のごとく発進立坑１７を構築後、図４
に示すように、底詰めコンクリート１８を打設する。つ
いで、ケーソン本体１の内部にシールド発進用の付属機
材を持ち込み、間詰めコンクリート１９を打ち、シール
ド用の反力受け２０を組み立て、発進架台２１をセット
する。

【００３７】その後、ケーソン本体１の内部にシールド
機２２を投入し、図４に示すように、そのシールド機２
２を発進架台２１上に載置し、シールド機２２の前端部
を発進坑口１２内に挿入し、シールド機２２の前端部の
部分を止水パッキン１６でシールする一方、シールド機
２２の後方に仮組みセグメント２４を組み立てる。

【００３８】さらに、ケーソン本体１の側壁とシールド
機２２間の隙間に、土圧系の場合、土砂投入口またはシ
ールド機２２のスクリューコンベア等を使って、流動性
のよい粘性土等を投入し、前記隙間に粘性土等を充満さ
せる。また、泥水加圧シールドの場合には、前記隙間に
泥水を充満させる。前記隙間に粘性土や泥水等を充満さ
せた後、シールド機２２を少し前進させ、土水圧に備え
加圧する。前述のごとくケーソン本体１の側壁とシール
ド機２２間の隙間に粘性土や泥水等を充満させ、加圧
し、前記隙間を密閉した後、その密閉状態を水圧計や土
圧計により確認する。

【００３９】以上のように、ケーソン本体１に設けられ
た坑口５とシールド機２２間の隙間を密閉した後、ゲー
ト１３を開け、反力受け２０に反力を取ってシールド機
２２を掘進させ、シールド機２２のカッタ２３により坑
口５の低強度の詰め物であるモルタル６を掘削し、シー
ルドを発進立坑１７から発進させる。

【００４０】前述のごとくこの実施例では、ケーソン本
体１の下部の地山Ｇを掘削し、ケーソン本体１を沈下さ
せるとともに、ケーソン本体１の上部に土留め構造物１
１を築造し、発進立坑１７を構築し、土水圧に耐え得る
ようにしていること、ケーソン本体１に設けられた低強
度の坑口５をゲート１３によりカバーするようにしてい
ること、ケーソン本体１の内部にシールド機２２を投入
し、ケーソン本体１の側壁に設けられた坑口５のさらに
内側に設けられた発進坑口１２内にシールド機２２の前
端部を挿入し、発進坑口１２に取り付けられた止水パッ
キン１６によりシールド機２２の前端部をシールするよ
うにしていること、さらに前記坑口５とシールド機２２
間の隙間を土砂や泥水等で密閉し、かかる密閉状態でゲ
ート１３を開け、シールド機２２を掘進させ、坑口５内
に詰め込まれたモルタル６を掘削して発進させるように
していることにより、高水圧下においてもケーソンを利
用して安全にかつ容易にシールドを発進させることがで
きる。

【００４１】また、この実施例では発進坑口の前面の地
山を自立させる等の地盤改良を行う必要がなく、さらに
はケーソン本体の壁厚が厚くかつ強度の大きい側壁をは
つる必要もないので、シールドを発進させるための工期
を短縮することができる。

【００４２】なお、本発明では図面に示す円形断面のケ
ーソン本体１に限らず、いかなる断面形状のケーソンに
も適用することが可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明方法では、
下部に地山掘削用の作業室２を有し、かつ作業スラブ３
上に土留め構造物用の組立部４を有するケーソン本体１
の側壁の所定位置に、低強度の詰め物を詰め込んで密閉
した坑口５を設け、この坑口５の内側にシールド機用の
発進坑口１２を設け、この発進坑口１２に引き抜き可能
なゲート１３を取り付け、ケーソン本体１の下部の地山
Ｇを掘削し、ケーソン本体１を所定深度まで沈下させる
とともに、ケーソン本体１の上部に土留め構造物１１を
築造して行き、発進立坑１７を構築した後、ケーソン本
体１の内部にシールド機２２を投入し、前記発進坑口１
２にシールド機２２の前端部を挿入し、前記坑口５とシ
ールド機２２間の隙間を密閉した後、ゲート１３を引き
抜き、密閉状態でシールド機２２により坑口５の詰め物
を掘削し、シールドを発進させるようにしているので、
高水圧下においてもケーソンを利用してシールドを安全
にかつ容易に発進させ得る効果がある。しかも、本発明
方法では発進坑口の前面の地山を自立させる等の地盤改
良を行う必要がなく、ケーソン本体の壁厚が厚くかつ強
度の大きい側壁をはつる必要もないので、シールドを発
進させるための工期を短縮し得る効果があり、さらには
ケーソン本体１の側壁の所定位置に坑口５を設け、これ
にモルタル等の低強度の詰め物を詰め込み、前記坑口５
の内側に発進坑口１２を設け、これにゲート１３を取り
付け、前記発進坑口１２にシールド機２２の前端部を挿
入して発進させるようにしているので、円形断面のケー
ソンのみならず、任意断面のケーソンに適用できるし、
簡単な設備で実施し得る効果もある。

【００４４】また、本発明のケーソン立坑では、下部に
地山掘削用の作業室２を有し、かつ作業スラブ３上に土
留め構造物用の組立部４を有するケーソン本体１の側壁
の所定位置に、低強度の詰め物を詰め込んで密閉した坑
口５を設け、この坑口５の内側にシールド機２２の前端
部を挿入可能な発進坑口１２を設け、この発進坑口１２
に引き抜き可能なゲート１３を取り付けているので、前
記本発明方法を的確に実施し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法で使用するケーソンの一実施例を示
す縦断側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】ケーソン本体を沈下させ、ケーソン本体の上部
に土留め構造物を築造する工程を示す縦断側面図であ
る。

【図４】ケーソン本体の内部にシールド機とその発進付
属機材を持ち込み、組み立てる工程を示す縦断側面図で
ある。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１ ケーソン本体 ２ 作業室 ４ 土留め構造物用の組立部 ５ 坑口 ６ モルタル １０ ケーソン本体用の推進ジャッキ １１ 土留め構造物 １２ 発進坑口 １３ ゲート １４ ケート引き上げ用のワイヤ １６ 止水パッキン １７ 発進立坑 ２０ シールド機用の反力受け ２１ シールド機用の発進架台 ２２ シールド機 ２３ シールド機のカッタ Ｇ 地山

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部に地山掘削用の作業室（２）を有
   し、かつ作業スラブ（３）上に土留め構造物用の組立部
   （４）を有するケーソン本体（１）の側壁の所定位置
   に、低強度の詰め物を詰め込んで密閉した坑口（５）を
   設け、この坑口（５）の内側にシールド機用の発進坑口
   （１２）を設け、この発進坑口（１２）に引き抜き可能
   なゲート（１３）を取り付け、ケーソン本体（１）の下
   部の地山（Ｇ）を掘削し、ケーソン本体（１）を所定深
   度まで沈下させるとともに、ケーソン本体（１）の上部
   に土留め構造物（１１）を築造して行き、発進立坑（１
   ７）を構築した後、ケーソン本体（１）の内部にシール
   ド機（２２）を投入し、前記発進坑口（１２）にシール
   ド機（２２）の前端部を挿入し、前記坑口（５）とシー
   ルド機（２２）間の隙間に、土圧系の場合、土砂投入口
   またはシールド機（２２）のスクリューコンベア等を用
   いて流動性のよい粘性土等を充満させ、また、泥水加圧
   シールドの場合には泥水を充満させ密閉した後、ゲート
   （１３）を開け、シールド機（２２）を掘進させ、かつ
   坑口（５）の詰め物を掘削し、シールドを発進させるこ
   とを特徴とするシールドの発進方法。
2. 【請求項２】 下部に地山掘削用の作業室（２）を有
   し、かつ作業スラブ（３）上に土留め構造物用の組立部
   （４）を有するケーソン本体（１）の側壁の所定位置
   に、低強度の詰め物を詰め込んで密閉した坑口（５）を
   設け、この坑口（５）の内側にシールド機（２２）の前
   端部を挿入可能な発進坑口（１２）を設け、この発進坑
   口（１２）に引き抜き可能なゲート（１３）を取り付け
   たことを特徴とするシールドの発進装置を有するケーソ
   ン立坑。